内部预测模式编码的方法及装置制造方法
【专利摘要】根据本发明的多个实施例将内部预测模式候选项配置为多层级的最可能模式集合，其包括至少一个第一层最可能模式集合和一个第二层最可能模式集合。对当前内部预测模式的编码或解码基于该多层级的最可能模式集合，其中，待产生或待解码的该语法信息的其中一个语法元素对应于使用第一层最可能模式集合估计当前内部预测模式。本发明也揭示一种用于色度内部预测模式编码和解码的装置和方法。色度内部预测模式集合包括基于亮度的色度预测模式、直接模式或四种其他模式。码字集合包括多个可变长度码字和多个固定长度码字，且该多个固定长度码字比该多个可变长度码字长。可变长度码字用于基于亮度的色度预测模式和直接模式，且固定长度码字用于四种其他模式。
【专利说明】内部预测模式编码的方法及装置
[0001]相关申请的交叉应用
[0002]本申请的权利要求范围要求如下申请的优先权:2011年6月17日递交的序列号为 61/498，259，标题为「Intra Prediction Mode Coding Method」的美国临时案；2011 年 9月 9 日递交的序列号为 61/532，955,标题为「Intra Prediction Mode Coding Method」的美国临时案；2011年9月9日递交的序列号为61/532，942，标题为「Method and Apparatusfor Intra Chroma Mode in HEVC」的美国临时案。在此合并参考该些临时案和申请案的全部内容。
【技术领域】
[0003]本发明有关于视频编码，更具体地，本发明有关于对应于内部亮度和色度预测模式的编码技术。
【背景技术】
[0004]运动补偿帧间编码已广泛采用各种编码标准，例如MPEG-1/2/4和H.261/H.263/
H.264/AVC。尽管运动补偿帧间编码可有效减少用于压缩视频的比特率，但仍然需要内部模式(intra mode)编码来处理初始图像(initial picture)或周期性地插入I图像(Intra-coded picture, 1-picture)(即内部编码图像)，周期性地插入I图像以允许对压缩视频数据的快速存取或减轻错误传播(propagation)。内部预测采用图像内部或图像区域内部的空间关联性(spatial correlation)。为了更改进编码效率，开发的高效视频编码标准(High-Efficiency Video Coding, HEVC)标准广泛采用基于区块的空间预测。在HEVC中，使用多个内部预测模式以利用空间特性，且内部预测模式的数量依赖于预测单元(Prediction Unit, PU)的区块大小。用于内部预测的F1U的大小可为64x64, 32x32, 16x16, 8x8,或4x4。内部预测模式的数量可多达35，包括如图1所示的33个方向预测模式(directional prediction mode), 一个直流(DC)模式和一个平面模式(Planar mode)。在HEVC中，亮度内部预测(luma intra prediction)模式的数量依赖于图表格I所示的PU大小。对于4x4或64x64大小的PU，只能使用35亮度内部预测模式的子集。为使解码器根据编码器选择的亮度内部预测模式进行操作，已将亮度内部预测模式信息包括至比特流中。对应于亮度内部预测的端信息(side information)为重要的，因此需要开发多种机制来改进用于亮度内部预测模式编码的效率。
[0005]表格I
[0006]
【权利要求】
1.一种内部预测模式解码方法，基于多层级最可能模式集合，该方法包括: 确定多个内部预测模式候选项； 将该多个内部预测模式候选项配置为多个多层级最可能模式集合，其中，该多个多层级最可能模式集合包括至少一个第一层最可能模式集合和一个第二层最可能模式集合； 根据该多个多层级最可能模式集合对对应于当前区块的当前内部预测模式的有关语法信息进行解码，其中，待解码的该语法信息的其中一个语法元素对应于使用该第一层最可能模式集合估计该当前内部预测模式；以及 根据该语法信息确定该当前内部预测模式。
2.如权利要求1所示的方法，其特征在于，从群组的一个成员或多个成员的任意组合推导该多个内部预测模式候选项，其中，该群组包括多个相邻区块的多个内部预测模式、多个已编码内部预测模式、来自该多个相邻区块的多个推导内部预测模式、具有规则的多个已编码内部预测模式、根据该多个相邻区块的多个表格查找结果以及具有预定义固定表格或具有可自适应表格的多个已编码内部预测模式。
3.如权利要求1所示的方法，其特征在于，直流模式和平面模式在多个多层级最可能模式集合的其中至少一个中具有不同的多个模式指数。
4.如权利要求1所示的方法，其中，该语法信息包括第一最可能模式标志，该第一最可能模式标志指示是否该当前内部预测模式等于该多个多层级最可能模式集合中的某个内部预测模式候选项。
5.如权利要求4所示的方法，其特征在于，如果该第一最可能模式标志指示该当前内部预测模式不等于该多个多层级最可能模式集合中的任意内部预测模式候选项，该语法信息包括剩余模式索引。
6.如权利要求5所示的方法，其特征在于，如果剩余模式索引的多个二进制值或多个比特的一部分可从该剩余模式索引的已解码多个二进制值或多个比特中推导，跳过该部分而不进行解析。
7.如权利要求4所示的方法，其特征在于，该语法信息包括第二最可能模式标志以指示是否该当前内部预测模式等于该第一层级最可能模式集合中的某个内部预测模式候选项。
8.如权利要求7所示的方法，其特征在于，如果该第二最可能模式标志指示该当前内部预测模式等于该第一层级最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项，停止对应于多个最可能模式标志的语法信息的解码，否则，执行对应于下一个最可能模式标志的语法信息的解码直至在某一层级或最后层级发现指示该当前内部预测模式的该语法信息等于该多个多层级最可能模式集合的其中一个集合中的一个内部预测模式，其中，该对应于下一个最可能模式集合标志的语法信息指示是否该当前内部预测模式等于下一个层级的最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项。
9.如权利要求8所示的方法，其特征在于，该语法信息包括最可能模式索引，该最可能模式集合索引指示当前层级最可能模式集合中的该多个内部预测模式候选项中的哪个等于该当前内部预测模式。
10.如权利要求9所示的方法，其特征在于，如果该当前层级最可能模式集合包括仅一个内部预测模式候选项，跳过对对应于该最可能模式索引的该语法信息的该解码，
11.如权利要求8所示的方法，其特征在于，如果指示该当前内部模式的该语法信息等于在该最后层级的一个内部预测模式候选项，省略解析该下一个最可能模式标志。
12.如权利要求1所示的方法，其特征在于，该语法信息包括第一最可能模式标志，该第一最可能模式标志指示是否该当前内部预测模式等于该第一层级最可能模式集合中的某个内部预测模式候选项。
13.如权利要求12所示的方法，其特征在于，如果该第一最可能模式标志指示该当前内部预测模式等于该第一层级最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项，停止对应于多个最可能模式标志的语法信息的解码，否则，执行对应于下一个最可能模式标志的语法信息的解码直至解码指示该当前内部预测模式的该语法信息等于当前层级最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项的该语法信息或直至指示是否该当前内部预测模式等于最后层级最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项的该最可能模式标志，其中，该对应于下一个最可能模式集合标志的语法信息指示是否该当前内部预测模式等于下一个层级的最可能模式集合中的一个内部预测模式候选项。
14.如权利要求13所示的方法，其特征在于，该语法信息包括最可能模式索引，最可能模式索引指示该当前层级最可能模式集合中的该内部预测模式中的哪一个等于该当前内部预测模式。
15.如权利要求14所示的方法，其特征在于，如果该当前层级最可能模式集合包括仅一个内部预测模式候选项，跳过对对应于该最可能模式索引的该语法信息的该解码。
16.如权利要求13所示的方法，其特征在于，如果指示该当前内部预测模式的该最后层级的该最可能模式标志在任何层级中都不存在，在最后层级该语法元素包括剩余模式的索引。
17.如权利要求16所示的方法，其特征在于，如果剩余模式索引的多个二进制值或多个比特的一部分可从该剩余`模式索引的已解码多个二进制值或多个比特中推导，跳过该部分而不进行解析。
18.—种内部预测模式编码方法，使用多层级最可能模式集合，该方法包括: 接收对应于当前区块的当前内部预测模式； 确定多个内部预测模式候选项； 将该多个内部预测模式候选项配置为多个多层级最可能模式集合，其中，该多个多层级最可能模式集合包括至少一个第一层最可能模式集合和一个第二层最可能模式集合； 根据该多个多层级最可能模式集合对该当前内部预测模式进行编码以产生语法信息，其中，产生的该语法信息的其中一个语法元素对应于使用该第一层最可能模式集合估计该当前内部预测模式；以及 提供对应于该当前内部预测模式的该语法信息。
19.如权利要求18所示的方法，其特征在于，从群组的一个成员或多个成员的任意组合推导该多个内部预测模式候选项，其中，该群组包括多个相邻区块的多个内部预测模式、多个已编码内部预测模式、来自该多个相邻区块的多个推导内部预测模式、具有规则的多个已编码内部预测模式、根据该多个相邻区块的多个表格查找结果以及具有预定义固定表格或具有可自适应表格的多个已编码内部预测模式。
20.如权利要求18所示的方法，其特征在于，直流模式和平面模式在多个多层级最可能模式集合的其中至少一个中具有不同的多个模式指数。
21.如权利要求18所示的方法，其中，该语法信息包括第一最可能模式标志，该第一最可能模式标志指示是否该当前内部预测模式等于该多个多层级最可能模式集合中的某个内部预测模式候选项。
22.如权利要求18所示的方法，其中，该语法信息包括第一最可能模式标志，该第一最可能模式标志指示是否该当前内部预测模式等于该第一层最可能模式集合中的某个内部预测模式候选项。
23.一种内部预测模式解码装置，基于多层级最可能模式集合，该装置包括: 确定多个内部预测模式候选项的模块； 将该多个内部预测模式候选项配置为多个多层级最可能模式集合的模块，其中，该多个多层级最可能模式集合包括至少一个第一层最可能模式集合和一个第二层最可能模式集合; 根据该多个多层级最可能模式集合对对应于当前区块的当前内部预测模式的有关语法信息进行解码的模块，其中，待解码的该语法信息的其中一个语法元素对应于使用该第一层最可能模式集合估计该当前内部预测模式；以及根据该语法信息确定该当前内部预测模式的模块。
24.一种内部预测模式编码装置，使用多层级最可能模式集合，该装置包括: 接收对应于当前区块的当前内部预测模式的模块； 确定多个内部预测模式候选项的模块； 将该多个内部预测模式候选项配`置为多个多层级最可能模式集合的模块，其中，该多个多层级最可能模式集合包括至少一个第一层最可能模式集合和一个第二层最可能模式集合; 根据该多个多层级最可能模式集合对该当前内部预测模式进行编码以产生语法信息的模块，其中，产生的该语法信息的其中一个语法元素对应于使用该第一层最可能模式集合估计该当前内部预测模式；以及 提供对应于该当前内部预测模式的该语法信息的模块。
25.一种色度内部预测模式解码方法，包括: 根据对应于色度内部预测模式集合的码字集合解码用于当前色度区块的色度内部预测模式，其中，该码字集合包括多个可变长度码字和多个固定长度码字，且该多个固定长度码字比该多个可变长度码字长； 如果该码字为该多个可变长度码字中的其中一个，将该色度内部预测模式解码为基于亮度的色度预测模式或直接模式； 如果该色度内部预测模式为该基于亮度的色度预测模式，从当前亮度区块的多个重构像素中推导该色度内部预测模式，且如果该色度内部预测模式为该直接模式，基于该当前亮度区块的内部预测模式确定该色度内部预测模式；以及 如果该码字为该多个固定长度码字中的其中一个，将该色度内部预测模式解码为除该基于亮度的色度预测模式或该直接模式之外的四个模式中的一个。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，由该多个固定长度码字表示的该四个模式为平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，如果该当前亮度区块的该内部预测模式为该平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式中的一个，将该码字集合中的一个固定长度码字分配至不同于该平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式的一个内部模式。
28.如权利要求25所述的方法，其特征在于，该多个可变长度码字为I比特或2比特，且该多个固定长度码字为4比特。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，分别对应于平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式，该码字集合由1100，1101，1110，1111，10，及O组成。
30.一种色度内部预测模式编码方法，包括: 确定包括基于亮度的色度预测模式、直接模式及四种其他模式的色度内部预测模式集合，其中，该基于亮度的色度预测模式从当前亮度区块的多个重构像素中推导该色度内部预测模式，且该直接模式基于该当前亮度区块的内部预测模式确定该色度内部预测模式；以及 使用对应于色度内部预测模式集合的码字集合编码用于当前色度区块的色度内部预测模式，其中，该码字集合包括用于该基于亮度的色度预测模式和该直接模式的多个可变长度码字和多个固定长度码字，且该多个固定长度码字比该多个可变长度码字长。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，由该多个固定长度码字表示的该四个模式为平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，如果该当前亮度区块的该内部预测模式为该平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式中的一个，将该码字集合中的一个固定长度码字分配至不同于该平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式的一个内部模式。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，该多个可变长度码字为I比特或2比特，且该多个固定长度码字为4比特。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，分别对应于平面模式、垂直模式、水平模式及直流模式，该码字集合由1100，1101，1110，1111，10，及O组成。
【文档编号】H04N19/103GK103636203SQ201280029272
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月14日 优先权日:2011年6月17日
【发明者】庄子德, 陈庆晔, 黄毓文, 刘杉, 周志, 雷少民 申请人:联发科技股份有限公司