Hevc视频编解码中执行帧内预测的图像处理装置及方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是2013年1月8日递交的、申请号为201310006236.1，名称为"HEVC视频编码 中的逻辑帧内模式命名"的发明专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请是2012年1月20日提交的序列号为61 /589，221的美国临时专利申请的非临 时申请，在此通过引用该美国临时专利申请将其全部内容纳入在此。
[0004] 关于受版权保护的内容的公告
[0005] 根据美国及其它国家的版权法，本专利文件中的部分内容受到版权保护。当本专 利文件或专利公开的复制版本在美国专利商标局中作为公开可获得的文件或记录出现时， 该版权的拥有者对该复制版本没有异议，否则在任何情况下保留所有版权。据此，该版权的 拥有者不会放弃任何使该专利文件保密的权利，包括但不限于依照37C.F.R. §1.14的权利。
技术领域
[0006] 本发明总的涉及视频编码，更具体地涉及利用高效率视频编码设备的帧内模式命 名。
【背景技术】
[0007] 目前，在高效率视频编码(HE VC)测试模型HM5.0中，有两种类型的帧内模式名称 (编号方式），即，逻辑模式编号和比特流模式编号。逻辑模式编号更加有意义并且直接用在 产生帧内预测的预测模块中。在HEVC中，逻辑比特编号跨越垂直方向VER-8，VER-4，VER，VER +4，VER+8至水平方向H0R-4，H0R，H0R+4，利用多达34个预测方向来对该逻辑比特编号进行 编号。比特流模式编号用于将模式以信号的形式传输至解码器，并且在某些实现方式中，例 如，在HM5.0中，比特流模式编号在视频编码设备的程序设计中可能需要许多查找表(例如， 与模式有关(MD)的系数扫描，帧内平滑化，帧内预测，以及与模式有关(MD)的变换）。比特流 模式编号与高级视频编码(AVC)编码一起使用并且被认为是按照它们的出现频率来分类 的。然而，在高效率视频编码(HEVC)上收集的统计数据并没有给出朝向任何角方向（不包括 平面和DC)的任何偏差，同时，对于剩余的模式使用旁路编码。
【发明内容】
[0008] 根据本发明的一个实施例，提供了一种图像处理装置，包括处理电路，用于处理待 编码的图像。该处理电路可被配置为:如果(A)用于与图像的当前块相邻的第一邻近块的第 一帧内预测模式不等于用于与当前块相邻的第二邻近块的第二帧内预测模式；（B)第一帧 内预测模式和第二帧内预测模式之一等于平面预测;且(C)第一帧内预测模式和第二帧内 预测模式都不等于DC预测，则可设置第一帧内预测模式、第二帧内预测模式和DC预测作为 当前块的候选帧内预测模式;基于从候选帧内预测模式中选择的帧内预测模式执行帧内预 测。其中候选帧内预测模式的设置基于与候选帧内预测模式有关的模式编号，如果模式编 号指示〇，则可设置第一帧内预测模式，如果模式编号指示1，则可设置第二帧内预测模式， 如果模式编号指示2，则可设置DC预测。
[0009] 进一步地，候选帧内预测模式的数量可以为3。进一步地，处理电路可被配置为基 于从比特流获得的模式编号，从候选帧内预测模式中选择帧内预测模式。候选帧内预测模 式可以是来自最大概率模式MPM的帧内预测模式。
[0010] 进一步地，第一邻近块可以是与当前块相邻的左邻近块。第二邻近块可以是与当 前块相邻的上邻近块。第一和第二邻近块可以是变换单元。第一和第二邻近块可以是预测 单元。进一步地，处理电路还可被配置为解码比特流以产生图像。
[0011] 根据本发明的另一个实施例，提供了一种在图像处理装置中利用帧内预测对图像 进行编码的方法，包括以下步骤：（a)如果(A)用于与图像的当前块相邻的第一邻近块的第 一帧内预测模式不等于用于与当前块相邻的第二邻近块的第二帧内预测模式；（B)第一帧 内预测模式和第二帧内预测模式之一等于平面预测;且(C)第一帧内预测模式和第二帧内 预测模式都不等于DC预测，则可设置第一帧内预测模式、第二帧内预测模式和DC预测作为 当前块的候选帧内预测模式；（b)基于从候选帧内预测模式中选择的帧内预测模式执行帧 内预测；（c)其中设置候选帧内预测模式的步骤基于与候选帧内预测模式有关的模式编号， 使得如果模式编号为〇，则设置第一帧内预测模式，如果模式编号为1，则设置第二帧内预测 模式，如果模式编号为2,则设置DC预测；以及(d)将图像编码成比特流。
[0012] 进一步地，候选帧内预测模式的数量可以为3。进一步地，处理电路可被配置为基 于从比特流获得的模式编号，从候选帧内预测模式中选择帧内预测模式。候选帧内预测模 式可以是来自最大概率模式MPM的帧内预测模式。
[0013] 进一步地，第一邻近块可以是与当前块相邻的左邻近块。第二邻近块可以是与当 前块相邻的上邻近块。第一和第二邻近块可以是变换单元。第一和第二邻近块可以是预测 单元。
[0014] 根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于编码和解码视频信号的装置，包括： 视频编码器;其中所述视频编码器包括:用于选择预测单元中的帧内预测类型和模式，并且 利用逻辑帧内模式命名编码具有模式编号的每一个所述模式的装置，其中所述逻辑帧内模 式命名中的每一个模式编号与角方向相关联，作为包括DC模式、平面模式以及多个方向的 表示的单调序列，以及利用所述逻辑帧内模式命名在帧内预测和熵编码期间做出判决；以 及用于通过计算每一个所述模式与垂直方向和水平方向之间的距离从所述帧内模式命名 推导扫描指数，以用于在帧内预测和熵编码期间做出所述判决的装置;视频解码器;其中所 述视频解码器包括：用于从所述视频编码器接收最大概率模式(MPM)以及帧内预测类型和 模式，并且利用逻辑帧内模式命名(LIMN)以在熵解码和帧内预测期间做出判决的装置。
[0015] 进一步地，所述视频编码器和所述视频解码器被配置为用于高效率视频编码 (HEVC)，利用具有取决于视频内容的可变块尺寸的编码单元(CU)，所述编码单元(CU)被划 分成用于预测的更小的块作为预测单元(PU)或者用于变换的更小的块作为变换单元(TU)。
[0016] 进一步地，所述多个方向表示跨越水平扫描、右上对角扫描和垂直扫描的方向。 [0017]进一步地，所述视频编码器还包括，用于确定帧内模式方向的多个最大概率模式 (MPM)以传递至解码器的装置。
[0018]根据本发明的另一个实施例，还提供了一种用于视频编码的装置，包括:视频编码 器，该视频编码器包括：用于选择预测单元(PU)的帧内预测类型和模式的装置;用于使用逻 辑帧内模式命名编码预测单元的所述预测类型和模式的装置，其中，每一个模式具有模式 编号，所述模式编号与角方向相关联，作为包括DC模式、平面模式和多个方向的表示的单调 序列，以及用于输出所述逻辑帧内模式命名，以供解码器用来基于所述逻辑帧内模式命名 来确定预测类型和模式的装置。
[0019] 进一步地，所述视频编码器是高效率视频编码(HEVC)编码器，利用具有取决于视 频内容的可变块尺寸的编码单元(CU)，所述编码单元(CU)被划分成用于预测的更小的块作 为预测单元(PU)或者用于变换的更小的块作为变换单元(TU)。
[0020] 进一步地，所述多个方向表示跨越水平扫描、右上对角扫描和垂直扫描的方向。
[0021] 进一步地，所述视频编码器还包括:利用逻辑帧内模式名称和角方向之间的关联 来简化判决逻辑和查找表的装置。
[0022] 进一步地，所述查找表是从由帧内预测、帧内平滑化、与模式有关的系数扫描以及 与模式有关的变换组成的表的组中选择的。
[0023] 进一步地，所述视频编码器还包括:用于编码帧内模式方向的最大概率模式(MPM) 的装置。
[0024] 进一步地，所述视频编码器还包括:用于在指示帧内预测模式不等于任何MPM的第 一状态中编码第一比特的装置，其中，针对剩余的模式，所有的编码均是根据固定长度的代 码；以及，用于在与所述第一状态相反的第二状态中编码所述第一比特的装置，所述第二状 态指示帧内预测模式等于MPM中的一个，其中所述第一比特之后的后续比特指示是否选择 了MPM0、MPM1或MPM2 〇
[0025] 进一步地，所述视频编码器还包括：用于根据已经在相邻预测单元(PU)中解码的 样本在预测单元(PU)级处执行预测的装置。
[0026] 进一步地，所述视频编码器还包括：用于响应于逻辑帧内模式名称之间的角差异 的量执行帧内模式平滑化的装置。
[0027] 进一步地，所述视频编码器还包括：用于当角差异的量大于对应块尺寸的表的值 时应用平滑化的装置。
[0028] 进一步地，所述视频编码器还包括：用于把二维4 X 4变换处理为一维垂直变换之 后是一维水平变换的装置;其中，方向模式具有2至34的值;其中，垂直离散正弦变换(DST) 被应用于平面模式以及值为11至34的模式，以进行垂直变换，而剩余的模式使用垂直离散 余弦变换(DCT);以及其中，水平DST被应用于平面模式以及值为2至25的模式，以进行水平 变换。
[0029] 根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于解码视频信号的装置，包括:解码 器