[發明專利]幀內預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201010520642.6
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN101977317A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 季鵬飛
• 申請（專利權）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 戴薇

【技術領域】

本發明涉及視頻編碼領域，特別涉及視頻壓縮編碼中的幀內預測技術。

【背景技術】

視頻編碼可分為視頻無損編碼和視頻壓縮編碼兩大類。在數字電視和視頻通信等應用中，由于網絡帶寬的限制和對數據量大小的要求普遍使用的是視頻壓縮編碼，比較常用的國際標準有H.261/263/264、MPEG-1/2/4及中國自主知識產權的AVS標準等。視頻壓縮編碼一般采取基于宏塊的編碼方式，即把視頻中的一幀圖像分成多個互不重疊的宏塊，之后對這些宏塊進行編碼。

視頻序列圖像在空間上存在很強的相關性，例如在一幀圖像中，其背景是一面同樣花紋和質地的墻壁。那么，在該幀圖像中被分成的若干宏塊中，有關墻壁的宏塊可能顯示的信息相同或者類似，對這些空間相關性程度高的宏塊可以采用幀內預測技術進行編碼。以我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準AVS標準為例，通常采用的方法是將視頻序列中的每幀圖像分成16*16像素的宏塊，進而去對宏塊采用不同的預測技術進行編碼。整個視頻序列中的若干幀圖像(通常是一組圖像中的起始幾幀)是采用幀內預測技術編碼以消除空間冗余，其余幀圖像都是采用幀間預測技術編碼以消除時間冗余。在對這些采用幀內預測技術進行編碼的圖像進行具體的幀內預測時，每個16*16像素的宏塊還需要進一步分成4個8*8像素的分塊以進行亮度塊的預測編碼（為了便于描述，本文中以亮度塊預測編碼作為實例，關于色度塊的依此類推），具體的對宏塊的分塊示意如圖1A所示。然后請繼續參考圖1B，其示出了現有技術中對于一個8*8像素的亮度塊分塊進行預測編碼的原理示意圖。對于圖1A所示每個8*8像素的亮度塊分塊中的每個像素A00、A01、A02、…、A07、A10、A11、…、A77，可以利用該分塊左邊相鄰的像素b0、b1、b2、…、b15和上邊相鄰的像素a0、a1、a2、…、a15以及左上像素Z以某種策略進行預測而完成編碼。具體的預測策略包括水平預測、垂直預測、右下45度預測等方式，這樣對于一個宏塊，將其分成4個分塊后分別對每個分塊進行幀內預測，共需要進行4個幀內預測模式的編碼。

需要注意的是，此種方案的缺點在于對宏塊只采用固定的一種分塊模式，即對一個16*16像素的宏塊分為4個8*8像素的分塊然后進行后續預測編碼的方式。這樣的方式雖然運算復雜度低，但是對于紋理和細節不同的圖像采用同一種分塊模式預測所能夠達到的預測效果不是非常理想。

因此，亟待提出一種可以克服上述缺點的新型技術方案。

【發明內容】

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

本發明的目的在于提供一種新的幀內預測方法及裝置，對宏塊采用多種不同的分塊模式以滿足不同視頻或者說圖像序列的需求。

為了達到本發明的目的，根據本發明的一個方面，本發明提供一種幀內預測方法，所述方法包括:預定義宏塊的多個分塊模式；當當前宏塊是非邊界塊時，根據當前宏塊相鄰的已編碼宏塊的分塊模式選擇當前宏塊的分塊模式，并利用選擇的分塊模式對當前宏塊進行分塊；對當前宏塊的分塊進行預測編碼。

進一步地，當所述宏塊的大小為16*16像素時，所述宏塊的多個分塊模式包括分為4個8*8像素的分塊、分為2個16*8像素的分塊、分為2個8*16像素的分塊和分為1個16*16像素的分塊。

進一步地，當前宏塊相鄰的已編碼宏塊包括當前宏塊的左宏塊、左上宏塊、上宏塊和右上宏塊。

進一步地，所述根據當前宏塊相鄰的已編碼宏塊的分塊模式選擇當前宏塊的分塊模式為：

統計當前宏塊相鄰的已編碼宏塊的分塊模式，將被采用最多的分塊模式選擇為當前宏塊的分塊模式。

進一步地，所述被采用最多的分塊模式不唯一時，將其中分塊較小的那種分塊模式選擇為當前宏塊的分塊模式。

進一步地，所述被采用最多的分塊模式不唯一并且分塊大小都相同時，選擇其中分塊的水平方向像素值大于垂直方向像素值的那種分塊模式。

根據本發明的另一方面，本發明提供一種幀內預測裝置，所述裝置包括：統計模塊，統計所述當前宏塊相鄰的已編碼宏塊的分塊模式；分塊模塊，根據被當前宏塊相鄰的已編碼宏塊采用的最多的分塊模式對當前宏塊進行分塊；和預測編碼模塊，對當前宏塊的分塊進行預測編碼；其中，所述當前宏塊為非邊界塊。

進一步地，所述當前宏塊相鄰的已編碼宏塊包括：當前宏塊的左宏塊、左上宏塊、上宏塊和右上宏塊。