[發明專利]基于最可能模式的幀內預測模式的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610843872.3
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN106851300B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 張習民;劉杉
• 申請（專利權）人: 寰發股份有限公司
• 主分類號: H04N19/50
• 分類號: H04N19/50;H04N19/61;H04N19/593;H04N19/11;H04N19/463
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 白華勝;王蕊

本發明提供一種于視頻編碼中基于多個最可能模式的幀內預測模式處理的方法及裝置，其中，基于多個最可能模式的幀內預測模式處理的方法包括：決定與當前塊的左邊相鄰塊相關聯的第一幀內模式；決定與當前塊的頂部相鄰塊相關聯的第二幀內模式；基于第一幀內模式以及第二幀內模式導出三個最可能模式，其中，基于第一幀內模式以及第二幀內模式導出三個最可能模式的步驟包括：決定第一幀內模式是否與第二幀內模式相同；以及如果第一幀內模式與第二幀內模式相同，則根據第一幀內模式是否與預定模式相同來導出三個最可能模式，以及根據三個最可能模式處理與當前塊相關聯的當前幀內模式。本發明可提升編碼效率。

【交叉引用及相關申請】

本發明主張在2011年9月13日提交的標題為“HEVC中用于視頻壓縮的幀內模式編碼的方法”的美國臨時專利申請No.61/533,890的優先權。因此在全文中合并參考該美國臨時專利申請案。

【技術領域】

本發明關于視頻編碼，尤其關于幀內模式相關的編碼技術。

【背景技術】

幀內預測利用圖片或圖片區域內的空間相關性(spatial correlation)。為了提高編碼效率，發展中的高性能視頻編碼(High-Efficiency Video Coding，HEVC)標準普遍地利用基于塊(block-based)的空間預測。在HEVC中，使用多個(multiple)幀內預測模式來利用空間特性(spatial feature)并且幀內預測模式的數目取決于預測單元(predictionunit，PU)的塊大小。用于幀內編碼的預測單元的大小可以為64x64,32x32,16x16,8x8或4x4。幀內預測模式的數目可以多達35，包含33個方向預測模式(directional predictionmode)，一個直流模式(DC mode)以及一個平面模式(planar mode)，如圖1A及圖1B所示。在圖1A中方向以它們各自的物理方向(H指的是水平方向且V指的是垂直方向)被標示，且在圖1B中方向以它們各自的幀內模式索引(index)的范例被標示。物理方向及幀內模式索引之間的對應如圖2所示。

為了提高壓縮效率，HEVC采用基于最可能模式(most probable mode，MPM)的編碼機制來編碼幀內模式語法。根據基于最可能模式的編碼機制，使用左相鄰塊及頂部相鄰塊的幀內預測模式預測用于當前塊(亦即，當前預測單元)的幀內預測模式(或縮寫為幀內模式)。在HEVC測試模型版本5.0(HM-5.0)中，兩個最可能模式從左相鄰塊及頂部相鄰塊的幀內預測模式獲取。如果這兩個幀內預測模式相同或其中一個無效，則加入另一個幀內模式(平面或直流模式)作為第二最可能模式。由于當前預測單元的幀內預測模式與最可能模式之一相同的高可能性，所以使用較短的碼字(codeword)來編碼諸如此類的情況。否則，使用較長的碼字。在HEVC中，幀內預測模式的數目取決于預測單元的大小，如表1所示。4x4及64x64預測單元僅使用用于亮度分量(luma component)的35個幀內預測模式的子集(subset)。對于4x4預測單元，使用18個幀內預測模式，其包含直流模式、平面模式、以及16個方向模式，如圖1A及圖1B中圓圈所示。需要設計一組提供完整方向覆蓋范圍的幀內模式候選。此外，除了兩個最可能模式以外，還有33個剩余模式(remaining mode)。為了編碼這33個模式，必須使用至少六個二進制(比特)。由于在定長表示(fixed-lengthrepresentation)中五個二進制(比特)可僅容納32個模式，使用六個二進制(比特)來編碼33個剩余模式并非高效。相應地，在當前HEVC(HM-5.0)中，使用變長編碼(variable lengthcoding)來編碼剩余模式。然而，如果編碼效率可被保持或提高，則需要使用定長編碼來降低系統復雜性。此外，需要增加最可能模式的數目，這樣一來可減少剩余模式的數目。

表1