视频编码器、进行内部预测及进行视频数据压缩的方法技术

本发明专利技术公开了一种进行内部预测的方法。首先，决定一左方区块的第一内部预测模式，一上方区块的第二内部预测模式及一目前区块的第三内部预测模式，其中左方区块位于目前区块的左方，上方区块位于目前区块的上方。接着自目前区块的多个像素选取一目标像素。依据第一内部预测模式计算目标像素的一第一预测值，依据第二内部预测模式计算目标像素的一第二预测值，依据第三内部预测模式计算目标像素的一第三预测值。最后，平均第一预测值、第二预测值及第三预测值，得到一加权平均预测值。通过本发明专利技术实施例的内部预测方法，可以实现依据邻近区块的内部预测模式对目前区块进行内部预测。本发明专利技术还公开了视频编码器及进行视频数据压缩的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频处理领域，尤其涉及视频数据编码。
技术介绍
视频数据包括一系列的画面(frame)，每一画面都是一张图片且被分割为多个区 块(block)以供各自分别进行编码处理。一视频区块可由内部预测模式(intra-mode)或 外部预测模式(inter-mode)进行编码。在内部预测模式下，一视频区块的像素被与邻近区 块的像素相比较，以减少用以编码的数据量。在外部预测模式下，目前画面的一视频区块的 像素被与一参考画面的对应位置区块的像素相比较，以减少用以编码的数据量。图IA为依据内部预测模式进行视频编码的视频编码器(Video encoder) 100的 区块图。视频编码器100包括内部预测模块102、减除模块104、转换模块106、以及量化器 108。视频区块首先被送至内部预测模块102。内部预测模块102对视频区块进行内部预 测，以便依据该视频区块的邻近像素产生一预测区块。内部预测模块102依据多种内部预 测模式中的其中一种模式以对视频区块进行内部预测。图2显示符合VCEG-N54规格的九种 内部预测模式0 8。每一种内部预测模式依据不同的邻近像素产生预测区块的预测像素 值。减除模块104接着将预测区块的预测像素值自视频区块的原始像素值减除，以得到该 视频区块的预测残余值。转换模块106接着进行视频数据压缩以将视频区块的预测残余值 转换为数据量较少的转换值。举例来说，转换模块106可能对预测残余值进行离散余弦转 换(discrete cosine transform, DCT)或 Karhunen-Loeve 转换(KLT)以得到转换值。量 化器108最后将转换质量化为数据量更少而适于数据储存或传输的量化值。图IB为依据内部预测模式解码视频数据的视频解码器150的区块图。在一实施 例中，视频解码器150包括反转换模块152、反内部预测模块154、以及相加模块156。反转 换模块152对视频数据进行解压缩以将视频区块的量化值转换为预测残余值。反内部预测 模块154依据内部预测模式进行内部预测以产生一预测区块。相加模块156将预测残余值 与预测区块相加以产生一重建区块。视频解码器150接着输出重建区块。然而，图IA的视频编码器100仍旧有缺点。首先，当进行内部预测时，内部预测模 块102依据邻近区块的像素产生对应于一目前区块的一预测区块。预测区块的像素值因此 与邻近区块的像素值相关联。然而，目前区块与邻近区块的内部预测模式是各自独立决定 而无关联。因此，邻近区块的预测区块与目前区块的预测区块通常依据不同的内部预测模 式而产生，导致邻近区块的预测区块与目前区块的预测区块的像素值之间发生不连续。因 此，需要一种进行内部预测的方法，可以依据邻近区块的内部预测模式对目前区块进行内 部预测。此外，转换模块106仅依据一组固定的转换系数进行视频数据压缩。然而，依据不 同内部预测模式产生的预测残余值需要不同的转换系数以达到最佳的转换效果。因此，需 要一种进行视频数据压缩的方法，可依据视频数据不同的内部预测模式运用不同的转换系 数以进行数据压缩。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种进行内部预测(intra-prediction)的方 法，以解决现有技术存在的问题。首先，决定一左方区块的第一内部预测模式，一上方区块 的第二内部预测模式，以及一目前区块的第三内部预测模式，其中该左方区块位于该目前 区块的左方，而该上方区块位于该目前区块的上方。接着，自目前区块的多个像素选取一目 标像素。接着，依据该第一内部预测模式计算该目标像素的一第一预测值，依据该第二内部 预测模式计算该目标像素的一第二预测值，依据该第三内部预测模式计算该目标像素的一 第三预测值。最后，平均该第一预测值、该第二预测值、以及该第三预测值，以得到一加权平 均预测值。本专利技术提供一种进行视频数据压缩的方法。首先，决定一目标区块的一内部预测 模式。接着，自多个转换型式选取对应于该内部预测模式的一目标转换型式。取得该目标 区块的多个预测残余值，并依据该目标转换型式将多个预测残余值转换为多个转换值。其 中对应于该内部预测模式的多个转换型式依据预测残余值的变异数大小被分类。本专利技术提供一种视频编码器(Video encoder)。在一实施例中，该视频编码器接 收一目前区块，其中一左方区块位于该目前区块的左方，而一上方区块位于该目前区块的 上方。在一实施例中，该视频编码器包括一内部预测(Intra-prediction)模块以及一减除 模块。该内部预测模块决定该左方区块的第一内部预测模式、该上方区块的第二内部预测 模式，以及该目前区块的第三内部预测模式，自该目前区块的多个像素选取一目标像素，依 据该第一内部预测模式计算该目标像素的一第一预测值，依据该第二内部预测模式计算该 目标像素的一第二预测值，依据该第三内部预测模式计算该目标像素的一第三预测值，以 及平均该第一预测值、该第二预测值、以及该第三预测值，以得到该目标像素的一加权平均 预测值。该减除模块自该目标像素减去该加权平均预测值以得到该目标像素的一预测残余 值。本专利技术提供一种视频编码器(Video encoder)。在一实施例中，该视频编码器 包括一内部预测(Intra-prediction)模块、一减除模块以及一转换模块。该内部预测 (Intra-prediction)模块计算一目标区块的多个预测像素值。该减除模块自该目标区块的 多个原始像素值减去预测像素值，以得到该目标像素的多个预测残余值。该转换模块决定 该目标区块的一内部预测模式，自多个转换型式选取对应于该内部预测模式的一目标转换 型式，以及依据该目标转换型式将多个预测残余值转换为多个转换值。其中对应于该内部 预测模式的多个转换型式依据预测残余值的变异数大小被分类。通过本专利技术实施例的内部预测方法、视频数据压缩的方法以及视频编码器，可以 实现依据邻近区块的内部预测模式对目前区块进行内部预测，并且可依据视频数据不同的 内部预测模式运用不同的转换系数以进行数据压缩。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本专利技术的限定。在附图中图IA为依据内部预测模式进行视频编码的视频编码器的区块图；图IB为依据内部预测模式解码视频数据的视频解码器的区块7图2显示符合VCEG-N54规格的九种内部预测模式0 8 ；图3为依据本专利技术的一实施例的被依内部预测模块所处理的目前区块及两邻近 区块；图4为依据本专利技术的一实施例的用以进行内部预测的方法的流程图；图5为依据本专利技术的一实施例的加权参数表；图6为依据本专利技术的一实施例的对视频数据进行数据压缩的方法的流程图；图7为依据本专利技术一实施例的储存多组转换系数的转换系数表。附图标号(图 1A)100 视频编码器；102 内部预测模块；104 减除模块；106 转换模块；108 量化器；(图 1B)150 视频解码器；152 反转换模块；154 反内部预测模块；156 相加模块；(图 3)301 左方区块；302 上方区块；303 目前区块。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施 例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种进行内部预测的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：决定一左方区块的第一内部预测模式，一上方区块的第二内部预测模式，以及一目前区块的第三内部预测模式，其中所述左方区块位于所述目前区块的左方，而所述上方区块位于所述目前区块的上方；自所述目前区块的多个像素选取一目标像素；依据所述第一内部预测模式计算所述目标像素的一第一预测值；依据所述第二内部预测模式计算所述目标像素的一第二预测值；依据所述第三内部预测模式计算所述目标像素的一第三预测值；以及平均所述第一预测值、所述第二预测值、以及所述第三预测值，以得到一加权平均预测值。

【技术特征摘要】
US 2009-7-6 61/223,113一种进行内部预测的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤决定一左方区块的第一内部预测模式，一上方区块的第二内部预测模式，以及一目前区块的第三内部预测模式，其中所述左方区块位于所述目前区块的左方，而所述上方区块位于所述目前区块的上方；自所述目前区块的多个像素选取一目标像素；依据所述第一内部预测模式计算所述目标像素的一第一预测值；依据所述第二内部预测模式计算所述目标像素的一第二预测值；依据所述第三内部预测模式计算所述目标像素的一第三预测值；以及平均所述第一预测值、所述第二预测值、以及所述第三预测值，以得到一加权平均预测值。2.如权利要求1所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述平均所述第一预测值、 所述第二预测值、以及所述第三预测值进一步包括依据所述目标像素在所述目前区块中的位置决定一组加权参数；以及 依据所述加权参数对所述第一内部预测模式、所述第二内部预测模式、以及所述第三 内部预测模式进行加权平均，以得到所述加权平均预测值。3.如权利要求2所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述加权参数包括对应于 所述第一预测值的一第一加权参数、对应于所述第二预测值的一第二加权参数、以及对应 于所述第三预测值的一第三加权参数。4.如权利要求2所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述加权参数依据所述第 三内部预测模式以及所述目标像素在所述目前区块中的位置而决定。5.如权利要求4所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述加权参数是通过依据 所述第三内部预测模式以及所述目标像素在所述目前区块中的位置而查询一加权参数表 而得到。6.如权利要求2所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述加权参数是依据对应 于多个预定加权参数的位元率_失真最佳化成本而自所述预定加权参数选出，而所述预定 加权参数分别对应于多个内部预测模式。7.如权利要求1所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述方法进一步包括重复所述目标像素的选择，所述第一、第二、第三预测值的计算，以及所述第一、第二、 第三预测值的平均，直到所述目前区块的所有像素的加权平均预测值均已计算得到为止； 收集所述目前区块的像素的所述加权平均预测值以得到一第一预测区块； 收集所述目前区块的像素的所述第三预测值以得到一第二预测区块； 计算所述第一预测区块的一第一位元率_失真最佳化成本； 计算所述第二预测区块的一第二位元率_失真最佳化成本；比较所述第一位元率_失真最佳化成本与所述第二位元率_失真最佳化成本以得到一 比较结果；以及依据所述比较结果自所述第一预测区块与所述第二预测区块选取一内部预测区块作 为输出。8.如权利要求1所述的进行内部预测的方法，其特征在于，所述方法进一步包括重复所述目标像素的选择，所述第一、第二、第三预测值的计算，以及所述第一、第二、第三预测值的平均，直到所述目前区块的所有像素的加权平均预测值均已计算得到为止； 收集所述目前区块的像素的所述加权平均预测值以得到一预测区块；以及 输出所述预测区块以得到一内部预测区块。9.一种进行视频数据压缩的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤 决定一目标区块的一内部预测模式；自多个转换型式选取对应所述内部预测模式的一目标转换型式；取得所述目标区块的多个预测残余值；以及依据所述目标转换型式将所述预测残余值转换为多个转换值；其中对应于所述内部预测模式的所述转换型式依据预测残余值的变异数大小被分类。10.如权利要求9所述的进行视频数据压缩的方法，其特征在于，所述目标转换型式的 选取包括依据所述内部预测模式及所述变异数大小查询一表格。11.如权利要求9所述的进行视频数据压缩的方法，其特征在于，所述目标转换型式的 选取包括计算对应于所述内部预测模式的所述转换型式的多个位元率_失真最佳化成本；以及 自所述转换型式选取具有最低的位元率-失真最佳化成本的转换型式为所述目标转 换型式，其中将所述目标转换型式会被编码以供解码端解码。12.如权利要求9所述的进行视频数据压缩的方法，其特征在于，所述预测残余值的转 换包括依据所述目标转换型式决定一特定扫描顺序；以及 依据所述特定扫描顺序扫描所述目标区块的像素。13.如权利要求9所述的进行视频数据压缩的方法，其特征在于，所述方法进一步包括取得所述目标区块的像素的多个预测值；以及自所述目标区块的像素的多个原始值减去所述预测值，以得到所述预测残余...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]