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权 利 要 求 书 1、 一种预测模式的编码方法, 其特征在于, 包括: 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集; 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合; 根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预测模式集 合中的一个预测模式; 将所述码字写入码流。 2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定候选预测模式集合具体为: 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定 候选预测模式集合为第一候选预测模式集合; 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。 3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定候选预测模式集合具体为: 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测 模式集合为第二候选预测模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所 述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时, 确定候选预测模式集合为第三候选预测模式集 合, 其中, 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展 的 2个预测模式。 4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 根据图像块的相邻块的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括: 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定 所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内 预测模式; 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确 定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式。 5、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 根据图像块的相邻块的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括: 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM 集合中的 MPM是所述相同的帧内预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式。 6、 根据权利要求 2、 3、 4或者 5所述的方法, 其特征在于, 当所述相邻块中的一个块属于帧内编码块时, 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是所述块使用的帧内预测模式; 当所述相邻块中的一个块属于帧间编码块时, 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是直流 DC模式; 或者, 当所述相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时, 所述属 于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对应的帧 内预测模式, 其中, 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式是所述属于 帧内编码块的块使用的帧内预测模式。 7、 根据权利要求 1、 2、 3、 4或者 5所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块和上边块; 其中, 所述左边块包括多个子块, 所述左边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第一特定子块对应的帧内预测模式, 所述第一特定子块是所述图像块左 上角的像素左方的图像块; 或者, 所述第一特定子块是所述多个子块中对应第 一帧内预测模式的子块中的一个子块, 其中, 所述对应第一帧内预测模式的子 块的数目比对应除第一帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多; 和 /或, 其中, 所述上边块包括多个子块, 所述上边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第二特定子块对应的帧内预测模式, 所述第二特定子块是所述图像块左 上角的像素上方的图像块; 或者, 所述第二特定子块是所述多个子块中对应第 二帧内预测模式的子块中的一个子块, 其中, 所述对应第二帧内预测模式的子 块的数目比对应除第二帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多。 8、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字包括: 判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合; 如果是, 根据 MPM集合中 MPM的个数,确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需 要的比特数; 如果否, 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模 式的个数, 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特数; 根据所确定的比特数对所述图像块当前使用的预测模式进行编码, 得到码 字; 该方法还包括: 将标识判断结果的指示位写入码流。 9、 根据权利要求 8所述的方法, 其特征在于, 所述判断结果为是时所确定的比特数比所述判断结果为否时所确定的比特 数少。 10、 一种预测模式的解码方法, 其特征在于, 包括: 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集; 其中 , 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合; 根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进行解码, 获得所 述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识图像块当前使用的预 测模式的码字。 11、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定候选预测模式集合具体为: 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定 候选预测模式集合为第一候选预测模式集合; 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。 12、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定候选预测模式集合具体为: 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测 模式集合为第二候选预测模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所 述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时, 确定候选预测模式集合为第三候选预测模式集 合, 其中, 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展 的 2个预测模式。 13、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 根据图像块的相邻块的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括: 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定 所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内 预测模式; 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确 定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式。 14、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 根据图像块的相邻块的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括: 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM 集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预 15、 根据权利要求 11、 12、 13或者 14所述的方法, 其特征在于, 当所述相邻块中的一个块属于帧内编码块时, 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是所述块使用的帧内预测模式; 当所述相邻块中的一个块属于帧间编码块时, 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是直流 DC模式; 或者, 当所述相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时, 所述属 于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对应的帧 内预测模式相同, 其中, 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式是所述 属于帧内编码块的块使用的帧内预测模式。 16、 根据权利要求 11、 12、 13或者 14所述的方法, 其特征在于, 所述相邻块包括: 左边块和上边块; 其中, 所述左边块包括多个子块, 所述左边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第一特定子块对应的帧内预测模式, 所述第一特定子块是所述图像块左 上角的像素左方的图像块; 或者, 所述第一特定子块是所述多个子块中对应第 一帧内预测模式的子块中的一个子块, 其中, 所述对应第一帧内预测模式的子 块的数目比对应除第一帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多; 和 /或, 其中, 所述上边块包括多个子块, 所述上边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第二特定子块对应的帧内预测模式, 所述第二特定子块是所述图像块左 上角的像素上方的图像块; 或者, 所述第二特定子块是所述多个子块中对应第 二帧内预测模式的子块中的一个子块, 其中, 所述对应第二帧内预测模式的子 块的数目比对应除第二帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多。 17、 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进行解码, 得到所 述图像块当前使用的预测模式包括: 从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示 位; 根据所述指示位, 判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合, 如果是, 根据 MPM集合中 MPM的个数, 确定标识图像块当前使用的预测模式的 码字占用的比特数; 如果否, 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的 预测模式的个数, 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用的比特数; 根据所确定的比特数, 从所述码流中获取所述码字; 根据所述码字, 确定 所述图像块当前使用的预测模式。 18、 一种编码设备, 其特征在于, 包括: MPM集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定 图像块的最可能模式 MPM集合; 候选预测模式集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式, 确定图像块的候选预测模式集合; 编码单元, 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像 块当前使用的预测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是所述 候选预测模式集合中的一个预测模式; 将所述码字写入码流。 19、 根据权利要求 18所述的编码设备, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 所述候选预测模式集合确定单元包括: 候选预测模式集合第一确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模 式集合; 候选预测模式集合第二确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确定候选预测模式集合为第二候选预测 模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合 和扩展的 1个预测模式。 20、 根据权利要求 18或者 19所述的编码设备, 其特征在于, MPM集合确定单元包括: MPM集合第一确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式; MPM集合第二确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预 测模式。 21、 根据权利要求 18所述的编码设备, 其特征在于, 所述编码单元包括: 判断子单元,用于判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合; 比特数确定子单元, 用于当判断子单元的判断结果为是时, 根据 MPM集合 中 MPM的个数, 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特 数; 当判断子单元的判断结果为否时, 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集 合以外的预测模式的个数, 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所 需要的比特数; 码字确定子单元, 用于根据所确定的比特数对所述图像块当前使用的预测 模式进行编码, 得到码字; 写入子单元, 用于将标识所述判断子单元的判断结果的指示位写入码流。 22、 一种解码设备, 其特征在于, 包括: MPM集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定 图像块的最可能模式 MPM集合; 候选预测模式集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式, 确定图像块的候选预测模式集合; 解码单元, 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进 行解码, 获得所述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识图像 块当前使用的预测模式的码字。 23、 根据权利要求 22所述的解码设备, 其特征在于, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块; 所述候选预测模式集合确定单元包括: 候选预测模式集合第一确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模 式集合; 候选预测模式集合第二确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式不相同时, 确定候选预测模式集合为第二候选预测 模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合 和扩展的 1个预测模式。 24、 根据权利要求 22或者 23所述的解码设备, 其特征在于, MPM集合确定单元包括: MPM集合第一确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式; MPM集合第二确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预 测模式。 25、 根据权利要求 22所述的解码设备, 其特征在于, 所述解码单元包括: 判断子单元, 用于从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示位; 根据所述指示位, 判断所述图像块当前使用的预测模式是 否属于 MPM集合; 比特数确定子单元, 用于当所述图像块当前使用的预测模式属于 MPM集合 时, 根据 MPM集合中 MPM的个数, 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字 占用的比特数; 当所述图像块当前使用的预测模式不属于 MPM集合时, 根据候 选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数, 确定标识图像块当 前使用的预测模式的码字占用的比特数; 码字获取子单元, 用于根据所确定的比特数, 从所述码流中获取所述码字; 预测模式确定子单元, 用于根据所述码字, 确定所述图像块当前使用的预 测模式。 |
技术领域
本发明涉及图像编码技术领域, 特别涉及一种预测模式的编解码方法、 编 解码设备及网络系统。 背景技术
基于块( Block )的混合视频编码技术是通用的视频压缩编码 理方法之一, 主要包括帧内编码 ( Intra coding )技术和帧间编码 ( Inter coding)技术。 其中, 帧内编码技术利用空域相关性, 即利用当前图像块与相邻块之间的相关性, 通 过采用多个预测方向对当前图像块进行预测, 得到预测残差, 然后对预测残差 进行变换、 量化、 熵编码, 最终生成压缩码流, 帧内编码由当前帧自身信息即 可完成, 不需要参考其他帧的信息。
当前图像块的相邻块主要包括: 左边块、 上边块和左上块等, 如图 1所示, 假定当前图像块为 E, B为 E的上边块, D为 E的左上块, C为 E的右上块, A 为 E的左边块。 由于目前的视频图像编码中, 普遍采用光栅扫描 raster-scan方 式, 其处理顺序为从条带的左上角开始, 按照从上到下从左到右的顺序进行扫 描。
H.264标准中定义了当对 4*4的图像块的亮度值进行预测时, 其允许使用 9 种帧内预测模式(Intra prediction mode ), 其中包括了 8种方向性预测模式和直 流(Direct Current, DC )模式; 当对 4*4的图像块的色度值进行预测时, 其允 许使用 5种帧内预测模式。
现有技术提供一种 H.264标准中对 4*4的图像块的预测模式进行编码的方 法, 从当前图像块的左边块的预测模式和上边块的 预测模式中, 选择一个预测 模式作为当前的 MPM ( Most Portable Mode , 最可能模式); 然后选择当前图像 块所使用的预测模式, 判断当前图像块所使用的预测模式是否是上述 ΜΡΜ, 如 果是, 设置 Flag为 1 , 如果否, 设置 Flag为 0; 当当前图像块所使用的预测模 式不是上述 MPM时, 则此时可能需要编码的预测模式不包括上述 MPM, 为了 描述方便, 将可能需要编码的预测模式称为剩余帧内编码 模式 (Remain Intra mode ), 此时, 剩余帧内编码模式的数目为 9-1 = 8, 因此使用 3bit的定长码进行 编码即可。
现有技术具有如下缺点:
现有技术提供的预测模式的编码方法, 其对特定尺寸图像块的亮度值或者 色度值进行预测时所允许使用的帧内预测模式 的个数都是固定的, 即对 H.264标 准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许使用 9种帧内预测模式, 其中, MPM 数目为 1 , 剩余帧内编码模式数目为 8; 对 H.264标准的 4*4的图像块的色度值进 行预测时允许使用 5种帧内预测模式, 其中, MPM数目为 1 , 剩余帧内编码模式 数目为 4。 即, H.264标准对特定尺寸图像块的亮度值或者色度 进行预测时所 允许使用的帧内预测模式的个数不能动态的变 动。 发明内容
本发明实施例提供一种预测模式的编解码方法 、 编解码设备及网络系统, 使帧内预测模式的数量能够动态的变动。
有鉴于此, 本发明实施例提供:
一种预测模式的编码方法, 包括:
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集; 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预 测模式的集合;
根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预 测模式集 合中的一个预测模式;
将所述码字写入码流。
一种预测模式的解码方法, 包括:
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集; 其中 , 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预 测模式的集合;
根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进行解码, 获得所 述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识图像块当前使用的预 测模式的码字。 一种编码设备, 包括:
MPM集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式 , 确定 图像块的最可能模式 MPM集合;
候选预测模式集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式, 确定图像块的候选预测模式集合;
编码单元, 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像 块当前使用的预测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是所述 候选预测模式集合中的一个预测模式; 将所述码字写入码流。
一种解码设备, 包括:
MPM集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式 , 确定 图像块的最可能模式 MPM集合;
候选预测模式集合确定单元, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式, 确定图像块的候选预测模式集合;
解码单元, 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进 行解码, 获得所述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识图像 块当前使用的预测模式的码字。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测 模式, 确定图像块的 MPM集 合和候选预测模式集合, 其中, 该候选预测模式集合是允许所述图像块使用的 预测模式的集合, 该 MPM集合是候选预测模式集合的子集。 由于在确定候选预 测模式集合的时候考虑了该图像块的相邻块的 帧内预测模式, 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与相邻块的帧内预测 模式的个数相关, 可能随着相邻 块的帧内预测模式个数的不同而动态发生变化 。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可 以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是当前图像块的相邻块示意图;
图 2是本发明一实施例提供的预测模式的编码方 流程图; 图 3是本发明另一实施例提供基于图像块的左边 和上边块对应的帧内预 测模式的图像块预测模式编码方法流程图;
图 4是本发明又一实施例提供基于图像块的左边 、 上边块和左上块对应的 帧内预测模式的图像块预测模式编码方法流程 图;
图 5是本发明一实施例提供的预测模式的解码方 流程图;
图 6是本发明另一实施例提供的预测模式的解码 法流程图;
图 7是本发明实施例提供的一种编码设备结构图
图 8是本发明实施例提供的另一种编码设备结构 ;
图 9是本发明实施例提供的一种解码设备结构图
图 10是本发明实施例提供的另一种编码设备结构 ;
图 11是本发明实施例提供的网络系统结构图。 具体实施方式
参阅图 2, 本发明实施例提供一种预测模式的编码方法, 该方法具体包括: 201、 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式
MPM集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的 子集; 其中, 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预 测模式的集合。
如下描述根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式, 确定候选预测模式集 合的具体方式:
第一种情况: 相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左 边块、 上边块和左上块中的任意两个块; 当第一块对应的帧内预测模式和第二 块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集 合; 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的 帧内预测模式不相同时, 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合 , 其中, 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。
第二种情况: 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 当左边块对应 的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式三 者相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集 合; 当左边块对应的 帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式三个 中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第二候选 预测模式集合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选 预测模式 集合和扩展的 1个预测模式; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内 预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不 相同时, 确定候选预测模式集合 为第三候选预测模式集合, 其中, 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候 选预测模式集合和扩展的 2个预测模式。
其中, 在一种实施方式中, 第一候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的 预测模式的个数为 2的 N次方; 第二候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的预 测模式的个数为 2的 N次方; 第三候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的预测 模式的个数为 2的 N次方; 其中, N为 3、 4、 5、 6等。
其中, 第一候选预测模式集合可以是现有的 H.264标准中定义的图像块允 许使用的帧内预测模式的集合, 比如, 对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值 进行预测时允许使用 9种帧内预测模式; 对 H.264标准的 4*4的图像块的色度 值进行预测时允许使用 5种帧内预测模式; 或者, 第一候选预测模式集合是当 前正在制定的 HEVC标准中定义的图像块允许使用的帧内预测 式的集合。 其 中,对于 HEVC标准的 4*4图像块的亮度值进行预测时允许使用 17种帧内预测 模式, 其中包括了 16种方向性预测模式和 DC模式; 对于 HEVC标准的 8*8图 像块的亮度值进行预测时允许使用 34种帧内预测模式, 其中包括了 33种方向 性预测模式和 DC模式。其中,扩展的预测模式是除第一候选 测模式集合中各 预测模式之外的预测模式, 扩展的预测模式的个数可以是所述 MPM 集合中 MPM的个数减去 1。 扩展的预测模式可以是扩展的方向性预测模式 或者扩展的 非方向性预测模式, 其中, 扩展的非方向性预测模式可以是平面预测模式 , 也 可以是其他预测模式, 不影响本发明的实现。
如下描述根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式, 确定图像块的 MPM集 合的具体方式:
第一种情况: 相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左 边块、 上边块和左上块中的任意两个块; 当第一块对应的帧内预测模式和第二 块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断所 述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测 模式集合, 如果是, 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式, 如果否, 则从所述第一候选预测 模式集合中选择一个预测模式作为所述 MPM集合中的 MPM; 当第一块对应的帧 内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相 同时,确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 2 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式
第二种情况: 相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 当左边块对应的帧 内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断所述相同的帧内预测模式是否属于 第一候选预测模式集合, 如果是, 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧 内预测模式, 如果否, 则从所述第一候选预测模式集合中选择一个预 测模式作 为所述 MPM集合中的 MPM; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内 预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不 相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模 式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式; 当左边块对应 的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式三 个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量 为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预测模式和所述相邻 块中除所述两个块以外的块对应的帧内预测模 式。
可选的, 在另一种实施方式中, 当相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块; 当第一块对应的 帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相 同时,确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式。 此时确定 候选预测模式集合的过程包括: 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的 帧内预测模式相同时, 先确定第一候选预测模式集合, 然后判断所述相同的帧 内预测模式是否属于第一候选预测模式集合, 如果是, 确定所述图像块的候选 预测模式集合为所述第一候选预测模式集合; 如果否, 则用所述相同的帧内预 测模式替换所述第一候选预测模式集合中的一 个预测模式, 将替换后的第一候 选预测模式集合作为所述图像块的候选预测模 式集合。
同理, 当相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 当左边块对应的帧内预 测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式相同时, 确 定 MPM集合的过程和确定图像块的候选预测模式集 合的过程也可以采用上述方 案, 在此不再赘述。 202、 根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述图像块当前使 用的预测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预 测 模式集合中的一个预测模式。
203、 将所述码字写入码流。
其中, 步骤 202包括但不限于如下两种实现方式:
第一种实现方式: 适用于定长编码。 判断所述图像块当前使用的预测模式 是否属于 MPM集合; 如果是, 根据 MPM集合中 MPM的个数, 确定对所述图像 块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特 数; 如果否, 根据候选预测模式 集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数, 确定对所述图像块当前使用的 预测模式进行编码所需要的比特数; 根据所确定的比特数对所述图像块当前使 用的预测模式进行编码, 得到码字。
第二种实现方式: 适用于变长编码。 具体为: 从所述候选预测模式集合所 对应的码表中查找所述图像块当前使用的预测 模式所对应的码字。 即, 候选预 测模式集合中每个预测模式对应一个码字。 其中, 编码设备可以通过统计预测 模式出现的次数, 对码表进行动态更新, 使常用的预测模式的码字占用的比特 位少, 不常用的预测模式占用的比特位多。
对于第一种实现方式, 在步骤 203中还包括: 将标识所述判断结果的指示位 写入码流。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测 模式,确定图像块的 MPM集 合和 MPM集合。由于在确定候选预测模式集合的时候 考虑了相邻块的帧内预测 模式, 所以候选预测模式集合中预测模式的个数与相 邻块中的不同帧内预测模 式的个数相关, 可以随着该相邻块中的不同帧内预测模式的个 数而动态发生变 化。 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量 , 有助于提高图像块 的亮度值或者色度值的编码性能。
为了使本发明实施例提供的上述技术方案更加 清楚, 如下实施例对本发明 实施例提供的上述技术方案进行详细描述:
参阅图 3 , 本发明实施例提供一种预测模式的编码方法, 该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述, 且该实施例中图像块的相邻块包括: 该图 像块的上边块和左边块; 该实施例中对图像块当前使用的预测模式采用 定长编 码的方式, 其具体包括: 301、 编码设备获取图像块的上边块和左边块对应的 帧内预测模式。
具体的, 该步骤包括但不限于如下两种实现方式:
第一种方式: 当相邻块中的一个块属于帧内编码块时, 则所述块对应的帧 内预测模式是所述块使用的帧内预测模式; 当相邻块中的一个块属于帧间编码 块时, 则所述块对应的帧内预测模式是直流 DC模式。 比如, 上边块属于帧内编 码块, 左边块属于帧间编码块, 则上边块对应的帧内预测模式就是该上边块所 使用的帧内预测模式; 左边块对应的帧内预测模式为 DC模式。
第二种方式: 当相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内 编码块的块时, 所述属于帧间编码块的块对应的帧内预测模式 采用所述属于帧内编码块的块对 应的帧内预测模式, 其中, 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式 是该 块所使用的帧内预测模式。 比如, 上边块属于帧内编码块, 左边块属于帧间编 码块, 则左边块对应的帧内预测模式采用该上边块使 用的帧内预测模式, 此时, 两者对应的帧内预测模式相同。
其中, 帧内编码块是指编码时仅利用本帧中的像素信 息, 不利用与本帧相 邻的数据帧的像素信息的图像块; 帧间编码块是指编码时需要利用与本帧相邻 的数据帧的像素信息的图像块; 其中, 本帧是该帧内编码块所在的数据帧。
302、 编码设备根据上边块和左边块对应的帧内预测 模式, 确定 MPM集合 和候选预测模式集合。 其中, 候选预测模式集合包括: MPM集合和剩余帧内预 测模式集合。
当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的 帧内预测模式相同时, 确定 候选预测模式集合为候选预测模式集合 1 ; 确定所述 MPM集合中 MPM的数量 为 1 , 并判断相同的帧内预测模式是否属于候选预测 模式集合 1 , 如果是, 确定 MPM集合中的 MPM是该相同的帧内预测模式, 如果否, 则从相同的帧内预测 模式中选择一个预测模式 , 作为 MPM集合中的 MPM。 其中, 该实施例中候选 预测模式集合 1是对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许使用 的 9种帧内预测模式的集合。 此时, 剩余帧内预测模式集合中的预测模式的个 数为 8个。
当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的 帧内预测模式不同时, 确定 候选预测模式集合为候选预测模式集合 2, 其中, 候选预测模式集合 2包括候选 预测模式集合 1和扩展的 1个帧内预测模式。并确定该 MPM集合中 MPM的数 量为 2 , 确定该 MPM集合中的 MPM分别为左边块对应的帧内预测模式和上边 块对应的帧内预测模式。 比如, 左边块对应的帧内预测模式为一种方向性预测 模式, 上边块对应的预测模式为 DC模式, 则此时 MPM集合中 MPM的数量为 2, 该 MPM集合具体包括上述方向性预测模式和 DC模式。
为了描述方便, 该实施例将现有技术中对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度 值进行预测时允许使用的 9种帧内预测模式组成的集合称为初始预测模 集合。 如下具体描述当左边块对应的帧内预测模式和 上边块对应的帧内预测模式不同 时, 如何确定候选预测模式集合的: 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对 应的帧内预测模式不相同时, MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式 集合中有 9种帧内预测模式, 除了 2个 MPM, 还有 7种预测模式, 但是采用 3bit的 定长码则可以表示 8种预测模式,所以可以扩展 1种预测模式,得到 8种预测模式, 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合 由于候选预测模式集合包括: MPM集合和剩余帧内预测模式集合, 此时, 确定候选预测模式集合包括 10种帧 内预测模式, 即候选预测模式集合 2包括 10种帧内预测模式, 其中该 10种帧内预 测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 1种预测模式。
303、 编码设备根据候选预测模式集合中各帧内预测 模式对应的参考像素值 与该图像块中某个像素的值, 得到各帧内预测模式对应的预测残差, 根据各帧 内预测模式对应的预测残差, 选择一个帧内预测模式作为该图像块当前所使 用 的预测模式。
其中, 该实施例中像素的值为该像素的亮度值, 在其他实施例中, 像素的 值可以为该像素的色度值。
304、 编码设备判断该图像块当前所使用的预测模式 是否是 MPM集合, 如 果是, 执行步骤 305; 如果否, 执行步骤 306。
305、 编码设备根据 MPM集合中 MPM的数量, 确定对该图像块当前所使 用的预测模式进行编码所需要的比特数, 利用所确定的比特数, 对该图像块当 前所使用的预测模式进行编码, 得到码字, 执行步骤 307。
其中, 本发明实施例以及后续各实施例中, 可以假定 MPM集合中 MPM的 数量为 Ml , 所确定的比特数为 L1 , 则 2的 L1次方大于或者等于 Ml ; 具体的, 如果 MPM的数量为 1 , 则可以用 lbit表示 MPM; 如果 MPM的数量为 2, 则可 以用 lbit表示, 该 lbit为 0时表示一种帧内预测模式; 该 lbit为 1时表示另一 种帧内预测模式; 如果 MPM的数量为 3 , 则可以用 2bit表示, 比如 00时表示 一种帧内预测模式; 01时表示另一种帧内预测模式; 11时表示又一种帧内预测 模式。
306、 编码设备根据剩余帧内预测模式集合中预测模 式的数量, 确定对该图 像块当前所使用的预测模式进行编码所需要的 比特数, 利用所确定的比特数, 对该图像块当前所使用的预测模式进行编码。
其中, 本发明实施例以及后续各实施例中, 可以假定候选预测模式集合中 预测模式的数量为 W, 剩余帧内预测模式集合中预测模式的数量为 M2, W= M1+ M2; 假定该步骤中所确定的比特数为 L2, 则 2的 L2次方大于或者等于 M2。
307、 编码设备将上述码字、 表示该图像块当前所使用的预测模式是否是 MPM集合的指示位和预测残差的压缩码写入码流 , 并发送该码流。
其中, 该预测残差是该图像块当前所使用的预测模式 所对应的参考像素值 与图像块中像素值的差, 预测残差的压缩码是对预测残差进行变换、 量化、 熵 编码后得到的码字。
本发明实施例根据图像块的左边块和上边块对 应的帧内预测模式, 确定图 像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选 预测模式集合的时候考 虑了该左边块和上边块对应的帧内预测模式, 所以候选预测模式集合中预测模 式的个数与左边块和上边块对应的不同帧内预 测模式的数目相关, 可能随着左 边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目 的不同而动态发生变化, 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量 , 有助于提高图像块的亮度值或 者色度值的编码性能。
上述实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理, 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准, 为了描述方便, 将现有技术中对 HEVC标准的 4*4 图像块的亮度值进行预测时允许使用的 17种帧内预测模式组成的集合称为初始 预测模式集合, 其中包括 16种方向性预测模式和 DC模式。 当左边块对应的帧 内预测模式和上边块对应的帧内预测模式相同 时, 编码设备确定候选预测模式 集合为上述初始预测模式集合, 其包括 17种帧内预测模式; 确定 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 当上述相同的帧内预测模式属于上述初始预测 模式集合时, 则确定 MPM集合中 MPM为上述相同的帧内预测模式; 当上述相同的帧内预测 模式不属于上述初始预测模式集合, 则从上述初始预测模式集合中选择一个预 测模式, 作为该 MPM; 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的 帧内预测 模式不相同时, MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合中有 17 种帧内预测模式, 除了 2个 MPM, 还有 15种预测模式, 但是采用 4bit的定长 码则可以表示 16种预测模式, 所以可以扩展 1种预测模式, 得到 16种预测模 式, 这 16种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合 此时, 确定候选预测模 式集合包括 16+2种帧内预测模式, 其中该 18种帧内预测模式包括上述 17种帧 内预测模式和扩展的 1种预测模式。 参阅图 4,本发明实施例提供另一种预测模式的编码方 ,该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述, 与上述实施例的区别在于: 相邻块可以包 括: 左边块、 上边块和左上块, 该方法具体包括:
401、编码设备获取图像块的上边块、左边块和 左上块对应的帧内预测模式。 具体的, 该步骤包括但不限于如下两种实现方式:
第一种方式: 与步骤 301中第一种方式相同, 在此不再赘述。
第二种方式: 当相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内 编码块的块时, 所述属于帧间编码块的块对应的帧内预测模式 采用所述属于帧内编码块的块对 应的帧内预测模式。 具体的, 如果左边块、 上边块和左上块中的有 2个块属于 帧间编码块, 1个块属于帧内编码块, 则这 2个块采用属于帧内编码块的块所使 用的帧内预测模式。 如果左边块、 上边块和左上块中的有 2个块是属于帧内编 码块, 1个块是属于帧间编码块, 则这 1个块采用上述 2个块中的某个块使用的 帧内预测模式。
402、 编码设备根据上边块、 左边块和左上块对应的帧内预测模式, 确定 MPM集合和候选预测模式集合。 其中, 候选预测模式集合包括: MPM集合和 剩余帧内预测模式集合。
具体的, 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左 上块对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为候选预测模式集合 1 ; 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 并判断相同的帧内预测模式是否属于 候选预测模式集合 1 , 如果是, 确定 MPM集合中的 MPM是该相同的帧内预测模 式, 如果否, 则从相同的帧内预测模式中选择一个预测模式 。 其中, 该实施例 中候选预测模式集合 1是对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许 使用的 9种帧内预测模式的集合。 此时, 剩余帧内预测模式集合中的预测模式的 个数为 8个。
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内 预测模式相同时, 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预 测模式和所述相邻块中除所述两个块以外的块 对应的帧内预测模式; 确定候选 预测模式集合为候选预测模式集合 2, 其中, 所述候选预测模式集合 2包括所述 候选预测模式集合 1和扩展的 1个预测模式。
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块 对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式; 确定候选预测模式集合为候选预测模式 集合 3 , 其中, 所述候选预测模式集合 3包括所述候选预测模式集合 1和扩展的 2 个预测模式。
为了描述方便, 该实施例将对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测 时允许使用的 9种帧内预测模式的集合称为初始预测模式集 。 如下具体描述当 左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内 预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模 式相同时, 确定候选预测模式的 方式: 即当三个块中仅有两个块对应的帧内预测模式 相同时, 则三个块具有两 种帧内预测模式, 此时, MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合 中有 9种帧内预测模式, 除了 2个 MPM, 还有 7种预测模式, 但是采用 3bit的定长 码则可以表示 8种预测模式, 所以可以扩展 1种预测模式, 得到 8种预测模式, 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合 由于候选预测模式集合包括: MPM集合和剩余帧内预测模式集合, 此时, 确定候选预测模式集合包括 10种帧 内预测模式, 即候选预测模式集合 2包括 10种帧内预测模式, 其中该 10种帧内预 测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 1种预测模式。
如下具体描述当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式 和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时, 确定候选预测模式的方式: 当左 边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预 测模式彼此不相同, MPM集合中 MPM的数量为 3 , 由于初始预测模式集合中 有 9种帧内预测模式, 除了 3个 MPM, 还有 6种预测模式, 但是采用 3bit的定 长码则可以表示 8种预测模式, 所以可以扩展 2种预测模式, 得到 8种预测模 式, 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合 由于候选预测模式集合 包括: MPM集合和剩余帧内预测模式集合, 此时, 确定候选预测模式集合包括 11种帧内预测模式, 即候选预测模式集合 3包括 11种帧内预测模式,其中该 11 种帧内预测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 2种预测模式。
步骤 403-407与步骤 303-307相同, 在此不再赘述。
本发明实施例根据图像块的左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式, 确定图像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选 预测模式集合的 时候考虑了该左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式, 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与左边块、 上边块和左上块对应的不同帧内预测模式 的数目相关, 可能随着左边块、 上边块和左上块对应的不同帧内预测模式的数 目的不同而动态发生变化, 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数 量, 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码 性能。
上述实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理, 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准, 为了描述方便, 将现有技术中对 HEVC标准的 4*4 图像块的亮度值进行预测时允许使用的 17种帧内预测模式组成的集合称为初始 预测模式集合。 当左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式都相同时 , 编 码设备确定候选预测模式集合为上述初始预测 模式集合, 其包括 17种帧内预测 模式; 具体的确定 MPM的方式与前面相应部分描述 (即 HEVC标准中相邻块 包括左边块和上边块时的部分描述) 的方式类似, 在此不再赘述。 当左边块、 上边块、 左上块分别对应的帧内预测模式中仅有两个块 对应的帧内预测模式相 同时, MPM集合中 MPM的数量为 2, 这 2个 MPM分别为三个块所对应 2个 不同的帧内预测模式; 由于初始预测模式集合中有 17种帧内预测模式, 除了 2 个 MPM, 还有 15种预测模式, 但是采用 4bit的定长码则可以表示 16种预测模 式, 所以可以扩展 1种预测模式, 得到 16种预测模式, 此时, 确定候选预测模 式集合包括 16+2种帧内预测模式, 其中该 18种帧内预测模式包括上述 17种帧 内预测模式和扩展的 1 种预测模式。 当左边块、 上边块、 左上块分别对应的帧 内预测模式彼此不相同时, MPM集合中 MPM的数量为 3 , 这 3个 MPM分别 为三个块所对应 3个不同的帧内预测模式; 由于初始预测模式集合中有 17种帧 内预测模式, 除了 3个 MPM, 还有 14种预测模式, 但是采用 4bit的定长码则 可以表示 16种预测模式, 所以可以扩展 2种预测模式, 得到 16种预测模式, 此时, 确定候选预测模式集合包括 16+3种帧内预测模式, 其中该 19种帧内预 测模式包括上述 17种帧内预测模式和扩展的 2种预测模式。
如下以相邻块包括左边块和上边块为例, 描述对于 HEVC标准的 8*8图像 块的亮度值进行预测时, 预测模式的编码方法: 为了描述方便, 将现有技术中 对 HEVC标准的 8*8图像块的亮度值进行预测时允许使用的 34种帧内预测模式 组成的集合称为初始预测模式集合。 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对 应的帧内预测模式相同时, 编码设备确定候选预测模式集合为上述初始预 测模 式集合, 其包括 34种帧内预测模式; 具体的确定 MPM的方式与前面相应部分 描述(即 HEVC标准中相邻块包括左边块和上边块时的部 描述)的方式类似, 在此不再赘述。 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的 帧内预测模式不 相同时, MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合中有 34种帧内 预测模式, 除了 2个 MPM, 还有 32种预测模式, 所以采用 5bit的定长码就可 以表示该 32种预测模式了, 此时, 确定候选预测模式集合包括 32+2种帧内预 测模式。 这种实现方式中, 当图像块所使用的预测模式不属于 MPM集合时, 可 以减少标识该图像块所使用的预测模式的码字 的比特位。
在一种实施方式中, 左边块可以包括多个子块, 所述左边块包括多个子块, 左边块对应的帧内预测模式为所述多个子块中 第一特定子块对应的帧内预测模 式, 第一特定子块是所述图像块左上角的像素左方 的图像块; 或者, 第一特定 子块是所述多个子块中对应第一帧内预测模式 的子块中的一个子块, 其中, 对 应第一帧内预测模式的子块的数目比对应除第 一帧内预测模式以外的其他预测 模式的子块的数目多; 比如当前图像块为 16*16 的图像块, 左边块包括从上到 下顺序的 4个 4*4的图像块, 4个子块中有 3个子块对应的帧内预测模式相同, 此时, 左边块对应的帧内预测模式可以是从上到下的 第一个子块对应的帧内预 测模式; 或者, 左边块对应的帧内预测模式是该 3 个子块所对应的帧内预测模 式。 当上边块包括多个子块时, 上边块对应的帧内预测模式采用与上述相似的 方法, 在 jtb不再赘述。 参阅图 5, 本发明实施例提供一种预测模式的解码方法, 其具体包括:
501、 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式, 确定图像块的最可能模式 MPM集合和候选预测模式集合, 其中, 所述 MPM集合是候选预测模式集合的 子集; 其中, 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预 测模式的集合。
其中, 该步骤的具体实现方式与步骤 201 的具体实现方式相同, 在此不再 赘述。
502、 根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码流进行解码, 获得所述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识图像块当前使 用的预测模式的码字。
该步骤包括但不限于如下两种实现方式:
第一种方式: 适用于定长编码。 从码流中获取标识图像块当前使用的预测 模式是否属于 MPM集合的指示位;根据所述指示位,判断所述 图像块当前使用 的预测模式是否属于 MPM集合, 如果是, 根据 MPM集合中 MPM的个数, 确 定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用 的比特数; 如果否, 根据候选预 测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数,确定标识图像 块当前使 用的预测模式的码字占用的比特数; 根据所确定的比特数, 从所述码流中获取 所述码字; 确定所述码字所标识的所述图像块当前使用的 预测模式。
第二种方式: 适用于变长编码。 具体为: 从所述候选预测模式集合所对应 的码表中查找标识图像块当前使用的预测模式 的码字所对应的预测模式。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测 模式,确定图像块的 MPM集 合和候选预测模式集合, 其中, 该候选预测模式集合是允许所述图像块使用的 预测模式的集合,该 MPM集合是候选预测模式集合的子集。 由于在确定候选预 测模式集合的时候考虑了该图像块的相邻块的 帧内预测模式, 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与相邻块的帧内预测 模式的个数相关, 可能随着相邻 块的帧内预测模式个数的不同而动态发生变化 。 这样, 可以增加候选预测模式 集合中预测模式的数量, 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码 性能。
为了使本发明上述实施例提供的上述技术方案 更加清楚, 如下实施例对本 发明实施例提供的上述技术方案进行详细描述 :
参阅图 6, 本发明实施例提供一种预测模式的解码方法, 该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述, 且该实施例中图像块的相邻块包括: 该图 像块的上边块和左边块, 该方法具体包括:
步骤 601-602与步骤 301-302相同, 在此不再赘述。
603、 解码设备接收码流, 该码流包括: 标识图像块当前使用的预测模式是 否属于 MPM集合的指示位,标识图像块当前使用的预测 模式的码字,和预测残 差的压缩码。 其中, 预测残差的压缩码的定义参见图 3所示实施例的相应描述, 在此不再赘述。
604、 解码设备从码流中获取标识图像块当前使用的 预测模式是否属于 MPM集合的指示位; 根据该指示位, 判断图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合, 如果是, 执行步骤 605, 如果否, 执行步骤 606。
605、 解码设备根据 MPM集合中 MPM的个数, 确定标识图像块当前使用 的预测模式的码字占用的比特数; 根据所确定的比特数, 从码流中获取该码字, 确定该码字所标识的预测模式, 执行步骤 607。
606、 解码设备根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式 的个数, 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字占 用的比特数; 根据所确 定的比特数, 从码流中获取该码字, 确定该码字所标识的预测模式。
607、 解码设备从码流中获取预测残差的压缩码, 根据该图像块所使用的预 测模式和预测残差的压缩码, 确定该图像块中像素的亮度值或者色度值。
本发明实施例根据图像块的左边块和上边块对 应的帧内预测模式, 确定图 像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选 预测模式集合的时候考 虑了该左边块和上边块对应的帧内预测模式, 所以候选预测模式集合中预测模 式的个数与左边块和上边块对应的不同帧内预 测模式的数目相关, 可能随着左 边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目 的不同而动态发生变化, 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量 , 有助于提高图像块的亮度值或 者色度值的编解码性能。
如上实施例是以相邻块包括上边块和左边块为 例进行描述的, 可选的, 该 相邻块也可以包括上边块、 左边块和左上块, 此时, 具体的解码方式与相邻块 包括上边块和左边块的实施例所描述的解码方 式相似, 其中, 具体的获取图像 块的上边块、 左边块和左上块对应的帧内预测模式的方式, 以及根据根据上边 块、左边块和左上块对应的帧内预测模式,确 定 MPM集合和候选预测模式集合 的方式与步骤 401-402相似, 在此不再赘述。 如上实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理, 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准, 其中, 确定 MPM集合和候选预测模式集合的方式 与编码设备的相应操作相同, 在此不再赘述。 参阅图 7 , 本发明实施例提供一种编码设备, 其具体包括:
MPM集合确定单元 10, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式 , 确 定图像块的最可能模式 MPM集合;
候选预测模式集合确定单元 20, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式, 确定图像块的候选预测模式集合;
编码单元 30, 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合, 获取标识所述 图像块当前使用的预测模式的码字; 其中, 所述图像块当前使用的预测模式是 所述候选预测模式集合中的一个预测模式, 将所述码字写入码流.
在一种实施方式中, 所述相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第一块和 第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块;
此时, 所述候选预测模式集合确定单元包括: 候选预测模式集合第一确定 子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同 时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集 合; 候选预测模式集合第二 确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式 不相同时, 确定候选预测模式集合为第二候选预测模式集 合, 其中, 所述第二 候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式 集合和扩展的 1个预测模式。 其 中, 第一块可以为左边块, 第二块可以为上边块, 此时, 候选预测模式集合第 一确定子单元、 候选预测模式集合第二确定子单元具体确定候 选预测模式集合 的方式可以参见图 3所示方法实施例的相应描述, 在此不再赘述。
此时, MPM集合确定单元包括: MPM集合第一确定子单元, 用于当第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测 模式相同时, 确定所述 MPM集合 中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式; 在 一种具体的实现方式中, MPM集合第一确定子单元具体用于当第一块对应 的帧 内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同 时,确定所述 MPM集合中 MPM的 数量为 1 , 判断所述相同的帧内预测模式是否属于第一候 选预测模式集合, 如果 是, 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式, 如果否, 则从所 述第一候选预测模式集合中选择一个预测模式 作为所述 MPM集合中的 MPM; MPM集合第二确定子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的 帧内预测模式不相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM 集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块 对应的帧内预测模 式。 其中, 第一块可以为左边块, 第二块可以为上边块, 此时, MPM集合第一 确定子单元、 MPM集合第二确定子单元具体确定候选预测模式 集合的方式可以 参见图 3所示方法实施例的相应描述, 在此不再赘述。
在另一种实施方式中, 所述相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块; 此时所述候选预测模式集合确定单元包括: 候选预测模式集合第三确定子 单元, 用于左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块 对应的帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集 合; 候选预测模式集合第四确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边 块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预 测模式三个中仅有两个块对应的 帧内预测模式相同时, 确定候选预测模式集合为第二候选预测模式集 合, 其中, 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选 预测模式集合和扩展的 1个预测 模式; 候选预测模式集合第五确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式彼此不相同时, 确定 候选预测模式集合为第三候选预测模式集合, 其中, 所述第三候选预测模式集 合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 2个预测模式。 此时, 候选预测模式 集合第三确定子单元、 候选预测模式集合第四确定子单元、 候选预测模式集合 第五确定子单元具体确定候选预测模式集合的 方式可以参见图 4所示方法实施 例的相应描述, 在此不再赘述。
此时, MPM集合确定单元包括: MPM集合第三确定子单元, 用于当左边块 对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模 式相同时,确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中的 MPM 是所述相同的帧内预测模式, 在一种具体的实现方式中, MPM集合第三确定子 单元具体用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左 上块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断 所述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预 测模式集合, 如果是, 则确定所 述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式, 如果否, 则从所述第一候选预 测模式集合中选择一个预测模式作为所述 MPM集合中的 MPM; MPM集合第四 确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式 和左上块对应的帧内预测模式三个中仅有两个 块对应的帧内预测模式相同时, 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述 相同的帧内预测模式和所述相邻块中除所述两 个块以外的块对应的帧内预测模 式; MPM集合第五确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对 应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模 式彼此不相同时, 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 3 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内 预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧 内预测模式。 其中, MPM集合第三确定子单元、 MPM集合第四确定子单元、 MPM集合第五确定子 单元具体确定候选预测模式集合的方式可以参 见图 4所示方法实施例的相应描 述, 在此不再赘述。
在另一种具体的实施方式中, 当相邻块包括: 第一块和第二块; 其中, 第 一块和第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块; MPM集合第一确定 子单元, 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同 时 ,确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中的 MPM是所述 相同的帧内预测模式; 此时, 候选预测模式集合第一确定子单元, 用于当第一 块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预 测模式相同时, 先确定第一候选 预测模式集合 , 然后判断所述相同的帧内预测模式是否属于第 一候选预测模式 集合, 如果是, 确定所述图像块的候选预测模式集合为所述第 一候选预测模式 集合; 如果否, 则用所述相同的帧内预测模式替换所述第一候 选预测模式集合 中的一个预测模式, 将替换后的第一候选预测模式集合作为所述图 像块的候选 预测模式集合。 其中, MPM集合第二确定子单元和候选预测模式集合第 二确定 子单元的功能与上述相同, 在此不再赘述。
在另一种具体的实施方式中, 当相邻块包括: 左边块、 上边块和左上块;
MPM集合第三确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的 帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式相 同时,确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中的 MPM是所述相同的帧内预测模式; 此时, 候选预测模式集合第三确定子单元, 用于当左边块对应的帧内预测模式和上边 块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预 测模式相同时, 先确定第一候选 预测模式集合 , 然后判断所述相同的帧内预测模式是否属于第 一候选预测模式 集合, 如果是, 确定所述图像块的候选预测模式集合为所述第 一候选预测模式 集合; 如果否, 则用所述相同的帧内预测模式替换所述第一候 选预测模式集合 中的一个预测模式, 将替换后的第一候选预测模式集合作为所述图 像块的候选 预测模式集合。 MPM集合第四确定子单元、 MPM集合第五确定子单元、 候选预 测模式集合第四确定子单元、 候选预测模式集合第五确定子单元的功能与上 述 相应单元的功能相同, 在此不再赘述。
参阅图 8, 在一种具体的实施方式中, 即定长编码方案中, 编码单元 30具体 包括: 判断子单元 31 , 用于判断所述图像块当前使用的预测模式是否 属于 MPM 集合; 比特数确定子单元 32, 用于当判断子单元的判断结果为是时, 根据 MPM 集合中 MPM的个数, 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编 码所需要的 比特数;当判断子单元的判断结果为否时,根 据候选预测模式集合中除所述 MPM 集合以外的预测模式的个数, 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编 码 所需要的比特数; 码字确定子单元 33 , 用于根据所确定的比特数对所述图像块 当前使用的预测模式进行编码, 得到码字; 写入子单元 34, 用于将标识所述判 断结果的指示位写入码流。 比特数确定子单元 32在判断结果为是时所确定的比 特数比判断结果为否时所确定的比特数少。
本发明实施例编码设备根据图像块的相邻块的 帧内预测模式, 确定图像块 的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选 预测模式集合的时候考虑了 该图像块的相邻块的帧内预测模式, 所以候选预测模式集合中预测模式的个数 与相邻块的帧内预测模式的个数相关, 可能随着相邻块的帧内预测模式个数的 不同而动态发生变化。 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量 , 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码 性能。
参阅图 9, 本发明实施例提供一种解码设备, 其具体包括:
MPM集合确定单元 60, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式 , 确 定图像块的最可能模式 MPM集合;
候选预测模式集合确定单元 70, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式, 确定图像块的候选预测模式集合;
解码单元 80, 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合, 对码 流进行解码, 获得所述图像块当前使用的预测模式, 其中, 所述码流包括标识 图像块当前使用的预测模式的码字。
其中, MPM集合确定单元 60的具体结构和功能与上述编码设备中的 MPM 集合确定单元的结构和功能相同, 在此不再赘述。 候选预测模式集合确定单元 70的具体结构和功能与上述编码设备中的候选 测模式集合确定单元的结构和 功能相同, 在此不再赘述。
参阅图 10, 在一种具体的实施方式中, 解码单元 80包括: 判断子单元 81 , 用于从码流中获取标识图像块当前使用的预测 模式是否属于 MPM集合的指示 位; 根据所述指示位, 判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合; 比特数确定子单元 82,用于当所述图像块当前使用的预测模式属于 MPM集合时, 根据 MPM集合中 MPM的个数,确定标识图像块当前使用的预测模 式的码字占用 的比特数; 当所述图像块当前使用的预测模式不属于 MPM集合时, 根据候选预 测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数, 确定标识图像块当前使 用的预测模式的码字占用的比特数; 码字获取子单元 83 , 用于根据所确定的比 特数, 从所述码流中获取所述码字; 预测模式确定子单元 84, 用于根据所述码 字, 确定所述图像块当前使用的预测模式。
本发明实施例解码设备根据图像块的相邻块的 帧内预测模式, 确定图像块 的 MPM集合和候选预测模式集合。 由于在确定候选预测模式集合的时候考虑了 该图像块的相邻块的帧内预测模式, 所以候选预测模式集合中预测模式的个数 与相邻块的帧内预测模式的个数相关, 可能随着相邻块的帧内预测模式个数的 不同而动态发生变化。 这样, 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量 , 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码 性能。
参阅图 11 , 本发明实施例提供一种网络系统, 其具体包括编码设备 100和解 码设备 200, 其中, 编码设备和解码设备参见上述实施例的相应描 述, 在此不再 赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例 方法中的全部或部分步骤是 可以通过程序来指令相关的硬件完成, 所述的程序可以存储于一种计算机可读 存储介质中, 例如只读存储器, 磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的预测模式的编解 码方法、 编解码设备及网络 了阐述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心思想; 同 时, 对于本领域的一般技术人员, 依据本发明的思想, 在具体实施方式及应用 范围上均会有改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Next Patent: METHOD AND SYSTEM FOR HANDLING CONGESTION IN A COMMUNICATIONS SYSTEM