专利名称：一种帧内预测模式编码器、解码器及其方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频通信技术领域，尤其涉及一种帧内预测模式编码器、解码器及其方法和电子设备。
背景技术：
随着网络技术的发展以及人们对多媒体业务需求的不断增长，视频通信正在逐步成为数字通信网络的主要业务之一。为了高效地在网络上传输视频数据，通常需要对视频进行压缩编码。目前，制定视频编码标准的国际组织组主要有两个ITU-T(ITUTelecommunication Standardization Sector,国际电信联盟远程通信标准化组织)和IS0/IEC(国际标准化组织/国际电工委员会)。H. 264/AVC是这两个标准化组织合作制订的，其目的是为适应各种业务的不断增长对于运动图像压缩率的更高要求，并使得编码后的视频数据能够在各种网络环境下传输。H. 264/AVC采用的帧内预测技术可以有效提高帧内预测编码效率。具体地，16x16块使用4种帧内预测模式，8x8块和4x4块均使用9种帧内预测模式。其中，16x16块的4种帧内预测模式使用2比特进行等长编码。8x8块和4x4块的帧内预测方向编码使用如下方法步骤1:根据相邻块的帧内预测方向得到当前块的最可能预测模式(Mo StProbable Mode,简称为 MPM)。
步骤2 :如果当前块使用的帧内预测模式与MPM相同，则使用Ibit标记用于标识“当前块使用MPM的帧内预测模式”，编码过程结束；否则，跳转至步骤3。步骤3 :编码I比特标记，用于标识“当前块不使用MPM的帧内预测模式”。步骤4 :将MPM从帧内预测模式列表中去掉，然后对剩余帧内预测模式进行排序并对各模式分配等长码字，并将当前使用的帧内预测模式对应的码字写入码流，编码过程结束。根据已有技术，帧内预测使用相邻块中已编码像素点的恢复值计算当前块中各像素点的帧内预测值。如果相邻块中的某些参考像素点不可用，则对应的一些帧内预测模式必然不会使用。例如，若某边界上的相邻像素点均不可用，则使用该边界上相邻像素点的帧内预测模式必然不会被使用。但是，现有技术中，帧内预测编码时，是针对全部或MPM之外的全部帧内预测模式生成映射码表，并进行编码，因此，导致编码开销较大。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种帧内预测模式编码器、解码器及其方法和电子设备，根据相邻块参考像素点的可用性去除必然不可用的预测模式，从而降低帧内预测模式编码开销。为解决上述技术问题，本发明提供了一种帧内预测模式编码方法，所述方法包括根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式；为所述可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;根据生成的所述映射码表对当前块帧内预测模式进行编码。进一步地，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片(slice)中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。进一步地，所述帧内预测参考像素点不存在的情况，包括所述当前块位于图像边界。本发明还提供了一种帧内预测模式解码方法，所述方法包括根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式；为所述可用帧内预测 模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;根据生成的所述映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索引序号，确定当前块使用的帧内预测模式；根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。进一步地，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片(slice)中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。本发明还提供了一种编码器，所述编码器包括确定模块、生成模块和编码模块，其中，所述确定模块用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式；所述生成模块用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；所述编码模块用于，根据所述生成模块生成的所述映射码表对所述当前块帧内预测模式进行编码。进一步地，所述确定模块用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。本发明还提供了一种解码器，所述解码器包括确定单元、生成单元、第一解码单元和第二解码单元，其中，所述确定单元用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式；所述生成单元用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；所述第一解码单元用于，根据所述生成单元生成的映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索弓丨序号，确定当前块所使用的帧内预测模式；所述第二解码单元用于，根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。进一步地，所述确定单元用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预 测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。此外，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括以上所述的编码器、和/或以上所述的解码器。本发明根据当前预测块相邻块中的参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中剔除必然不可用的帧内预测模式，对预测模式索引表进行裁剪，调整预测模式索引序号，并使用不等长码对预测模式索引序号进行编码，从而降低了帧内预测模式编码开销。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1为本发明实施例的帧内预测模式编码方法的流程示意图；图2为本发明实施例的帧内预测模式解码方法的流程示意图；图3为16x16块的帧内预测模式的示意图；图4为8x8块和4x4块的帧内预测模式的示意图。
具体实施方式
本实施方式提供一种帧内预测模式编码方法，具体采用如下技术方案根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式；为所述可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;根据生成的所述映射码表对当前块帧内预测模式进行编码。进一步地，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式(指帧内预测参考像素点所在参考块的编码模式必须为指定的巾贞内预测模式)时(PPS: :constrained_intra_pred_flag值为I),若中贞内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式(如帧间预测模式等)、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片(slice)中、或帧内预测参考像素点不存在(如当前块位于图像边界的情况)，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限巾贞内预测模式时(PPS: :constrained_intra_pred_flag值为O)，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在(如当前块位于图像边界的情况)，则判定该帧内预测参考像素点不可用。此外，本实施方式还提供了一种帧内预测模式解码方法，具体采用如下技术方案根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式；为所述可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;根据生成的所述映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索引序号，确定当前块使用的帧内预测模式；根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。实施例一如图1所示，本实施例的帧内预测模式编码方法，主要包括如下步骤步骤一，确定相邻块中帧内预测参考像素点的可用性；步骤二，根据帧内预测参考像素点的可用性去掉必然不使用的帧内预测模式；具体地，根据所确定的不可用的帧内预测参考像素点，按照现有标准协议即可得出编码过程中必然不使用的帧内预测模式。
步骤三，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;步骤四，根据生成的所述映射码表对当前块帧内预测模式进行编码。实施例二如图2所示，本实施例的帧内预测模式解码方法，主要包括如下步骤步骤一，确定相邻块中帧内预测参考像素点的可用性；
步骤二，根据帧内预测参考像素点的可用性去掉必然不使用的帧内预测模式；步骤三，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表;步骤四，根据生成的所述映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索引序号，确定当前块使用的帧内预测模式；步骤五，根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。实施例三本实施例提供了一种编码器，所述编码器包括确定模块、生成模块和编码模块，其中，所述确定模块用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式；所述生成模块用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；
所述编码模块用于，根据所述生成模块生成的所述映射码表对所述当前块帧内预测模式进行编码。进一步地，所述确定模块用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。实施例四本实施例提供了一种解码器，所述解码器包括确定单元、生成单元、第一解码单元和第二解码单元，其中，所述确定单元用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式；所述生成单元用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；所述第一解码单元用于，根据所述生成单元生成的映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索弓丨序号，确定当前块所使用的帧内预测模式；所述第二解码单元用于，根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。进一步地，所述确定单元用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用；所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。实施例五本实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括发送端中的编码器，该编码器可通过前述实施例一的具体实现过程对帧内预测模式进行编码，其具体组成可以采用前述实施例三中的描述，在此不再赘述。所述电子设备还可以包括接收端中的解码器，按照前述通过实施例二所提供的方法，实现解码，该解码器的具体组成可以采用前述实施例四中的描述，在此不再赘述。具体地，本实施例的电子设备可以是视频通信应用中相关码流生成设备和接收播放设备，例如，手机、计算机、服务器、机顶盒、便携式移动终端、数字电视、数字摄像机等。需要说明的是，所述发送端用于发送视频信息，接收端用于接收视频信息。上述各实施例可以任意结合使用，也可以单独实施。以下将分别针对16x16块、8x8块和4x4块这三种具体分割方式，结合若干应用示例对本发明技术方案的实施作更进一步详细说明。应用示例一本示例主要描述16x16块的帧内预针对测模式编码方法，具体的编码过程如下如图3 所示,共有 4 种 16x16 中贞内预测模式0 (Vertical)、I (Horizontal) >2 (DC)、3 (plane)。若H和V中像素均可用，则使用H. 264/AVC现有的帧内预测模式编码方法。若H像素不可用、V像素可用，则原模式O、模式3必然不可用，帧内模式码表如下表I所示表I
权利要求
1.一种帧内预测模式编码方法，其特征在于，所述方法包括 根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式； 为所述可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表； 根据生成的所述映射码表对当前块帧内预测模式进行编码。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性 所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片(slice)中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用； 所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述帧内预测参考像素点不存在的情况，包括所述当前块位于图像边界。
4.一种帧内预测模式解码方法，其特征在于，所述方法包括 根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式； 为所述可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；根据生成的所述映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索引序号，确定当前块使用的帧内预测模式； 根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于， 按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性 所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片(slice)中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用； 所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。
6.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括确定模块、生成模块和编码模块，其中， 所述确定模块用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式； 所述生成模块用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表； 所述编码模块用于，根据所述生成模块生成的所述映射码表对所述当前块帧内预测模式进行编码。
7.如权利要求6所述的编码器，其特征在于， 所述确定模块用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用； 所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。
8.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括确定单元、生成单元、第一解码单元和第二解码单元，其中， 所述确定单元用于，根据相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，确定当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式； 所述生成单元用于，根据所述确定模块所确定的当前块编码过程中必然不使用的帧内预测模式，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式，为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表； 所述第一解码单元用于，根据所述生成单元生成的映射码表，将输入码字转换为帧内预测模式索弓丨序号，确定当前块所使用的帧内预测模式； 所述第二解码单元用于，根据所确定的帧内预测模式，对当前块进行解码。
9.如权利要求8所述的解码器，其特征在于， 所述确定单元用于，按照以下方式判断所述帧内预测参考像素点的可用性 所述相邻块使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点所在块使用非帧内预测模式、或帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用； 所述相邻块不使用受限帧内预测模式时，若帧内预测参考像素点与当前块不在同一个分片中、或帧内预测参考像素点不存在，则判定该帧内预测参考像素点不可用。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求6或7所述的编码器、和/或如权利要求8或9所述的解码器。
全文摘要
本发明公开了一种帧内预测模式编码器、解码器及其方法和电子设备，其中编码方法包括根据当前块的相邻块中帧内预测参考像素点的可用性，从全部帧内预测模式中去除当前块在编码过程中必然不使用的帧内预测模式，得到可用帧内预测模式；为可用帧内预测模式分配索引序号，并生成索引序号与码字之间的映射码表；根据生成的映射码表对当前块帧内预测模式进行编码。本发明根据相邻块参考像素点的可用性去除必然不可用的预测模式，从而降低了帧内预测模式编码开销。
文档编号H04N7/50GK103067699SQ20111032038
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者宋秀娟 申请人:中兴通讯股份有限公司