通过扩展方向帧内预测的应用对视频信号编码和解码的方法和设备的制作方法

专利名称：：通过扩展方向帧内预测的应用对视频信号编码和解码的方法和设备的制作方法通过扩展方向帧内预测的应用对视频信号编码和解码的方法和设备
技术领域：
与本发明一致的方法和设备涉及视频编码和解码，更具体地讲，涉及通过扩展方向帧内预测的应用来对视频信号编码和解码。
背景技术：
：由于包括文本、运动画面(以下称为"视频")和音频的多媒体数据通常较大，因此需要大的存储介质和带宽来存储和传输所述数据。因此，需要压缩编码技术来传输多媒体数据。在多媒体压缩方法中，可依据源数据是否丟失将视频压缩方法分成有损/无损压缩，依据是否对各个帧独立执行压缩将视频压缩方法分成帧内/帧间压缩，以及依据压缩和重构是否需要相同的时间来将视频压缩方法分成对称/非对称压缩。在帧具有不同分辨率的情况下，相应的压缩#皮称为可分级压缩。传统的视频编码的目的在于传输优化到给定传输率的信息。然而，在网络视频应用(例如，互联网流视频)中，网络的性能不是恒定的，而是根据环境变化，因此，除了优化到特定传输率的编码之外，还需要柔性编码。可分级性是解码器根据处理情况和网络情况有选择地对基层和增强层解码的性能。具体地讲，精细可分级(FGS)方法对基层和增强层编码，并可依据网络传输效率或解码器层的状态，不传输增强层或不对增强层解码。因此，可根据网络传输率来适当地传输数据。图1示出使用多层结构的可分级视频编解码器的示例。在该视频编解码器中，基层是15Hz(帧率)的四分之一通用中间格式(QCIF),第一增强层是30Hz的通用中间格式(CIF)，第二增强层是60Hz的SD(标准清晰度)格式。如果需要CIF0.5Mbps的流，则基于具有CIF、帧率为30Hz、比特率为0.7Mbps的第一增强层来截断比特流以获得0.5Mbps的比特率。在该方法中，可获得空域和时域的SNR可分级性。如图1所示，在各个层中的具有相同时域位置的帧(例如，10、20和30)具有彼此相似的图像。因此，提出了预测当前层的紋理并对当前层的预测值和实际紋理值之间的差编码的方法。在ISO/IEC21000-13可分级浮见频编码的可分级视频模式3.0(以下，称为"SVM3.0")中，这种方法被称为intra-BL预测。根据SVM3.0，除了在现有的H.264中对构成当前帧的块或宏块进行预测所使用的帧间预测和方向帧内预测之外，还采用了通过使用当前块和相应低层块之间的相关性来对当前块进行预测的方法。该预测方法被称为"intra-BL预测"，使用这种预测方法执行编码的模式被称为"intra-BL模式"。图2是示意性地解释上述三种预测方法的示图。关于当前帧11的特定宏块14来执行第一种帧内预测(①)，通过使用在与当前帧11不同时域位置的帧12来执行第二种帧间预测(②)，并通过使用与宏块14相应的基层帧13的区域16的紋理数据来执行第三种intra-BL预测(③)。
发明内容对多层结构中的每一层进行量化的单元可能不同，这可能导致每一层所需的数据类型不同。在这种情况下，可通过方向帧内预测来获得较好的性能。因此，需要一种执行帧内预测以匹配多层的特性的编码和解码方法和设备。本发明的示例性实施例克服了以上缺点和上面没有描述的其他缺点。另外，本发明不需要克服上面描述的缺点，本发明的示例性实施例可以不克服上面描述的任何问题。本发明提供了一种使用基层的纹理和符号信息通过方向帧内预测对增强层编码和解码的方法和设备。本发明还提供了一种通过使用根据基层信息的使用而减少比特的扩展方向帧内预测的方向的方法和i殳备。根据本发明的一方面，提供了一种对视频数据编码时执行方向帧内预测的方法，所述方法包括搜索帧中的第二块，以从与第一块存在于相同帧中的第二块预测视频数据中包括的的第一块的信息；计算第二块的信息和第一块的信息之间的残差；和对计算的残差编码，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，4艮据H.264帧内预测方向结构，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。在本发明的另一方面，提供了一种对根据方向帧内预测编码的视频数据解码的方法，所述方法包括对视频数据中包括的第一块的残差数据解码；通过参考与第一块包括在相同帧中的第二块来预测第一块的视频信息；和通过将残差数据和预测的视频信息相加来恢复第一块的视频信息，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。这里，第一方向和第二方向中的每一个可对应于8个H.264帧内预测方向中的一个。在本发明的另一方面，提供了一种对视频数据分级编码的方法，所述方法包括对低层的数据进行量化；计算在低层的量化处理中产生的第一误差范围；和对增强层的数据进行量化。这里，不关于与第一误差范围相应的量化区域执行增强层的数据的量化，增强层的量化的数据被置于具有与第一误差范围不重叠的第二误差范围的区域中。在本发明的另一方面，提供了一种对视频数据分级解码的方法，所述方法包括对低层的数据进行逆量化；对参考低层的高层进行逆量化，其中，在高层的第二误差范围与低层的第一误差范围不重叠的情况下，高层的第二误差范围继承低层的第一误差范围。在本发明的另一方面，提供了一种对视频数据编码时执行方向帧内预测的视频编码器，所述视频编码器包括参考块预测单元，搜索帧中的第二块，以从与第一块存在相同帧中的第二块预测视频数据中包括的第一块的信息；和残差编码单元，计算第二块的信息和第一块的信息之间的残差，并对残差编码，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，并且当搜索第一块所参考的第二块时，参考块预测单元搜索第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。在本发明的另一方面，提供了一种对根据方向帧内预测编码的视频数据解码的视频解码器，所述视频解码器包括残差解码单元，对视频数据中包括的第一块的残差数据解码；方向帧内预测单元，通过参考与第一块包括在相同帧中的第二块来预测第一块的视频信息；和恢复单元，通过将残差数据和预测的视频信息相加来恢复第一块的视频信息，其中，第二块与第一块相邻，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。从下面结合附图对示例性实施例的详细描述，本发明的以上和其他方面将变得更清楚，其中图1是示出使用多层结构的可分级视频编解码器的示例的示图；图2是示意性地解释三种预测方法的示图；图3A和图3B是解释现有的帧内预测方向和根据本发明示例性实施例的扩展的帧内预测方向的示图；图4是解释根据本发明示例性实施例的基于扩展的帧内预测而被参考的块中的关系的示图；图5是解释根据如图4所示的扩展的帧内预测将权重赋予块的预测的示例的示图；图6是解释根据本发明示例性实施例的从多个相邻块计算最可能模式的示图；图7是解释根据本发明示例性实施例的基于角度计算最可能模式的示图；图8是解释根据本发明示例性实施例的基于使用基层的紋理而重新评估的信息来对方向符号编码的示例的示图；图9是解释根据本发明示例性实施例的调整可在层之间产生的误差范围的示例的示图；图10是示出根据本发明示例性实施例的编码处理的流程图；图11是示出根据本发明示例性实施例的解码处理的流程图；图12是示出根据本发明示例性实施例的视频编码器的结构的框图；和图13是示出根据本发明示例性实施例的视频解码器的结构的框图。具体实施方式以下，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。通过参照示例性实施例，本发明的各方面和特点和用于实现所述各方面和特点的方法将变得清楚，所述示例性实施例将通过参照附图被详细描述。然而，本发明并不限于以下公开的示例性实施例，而是可以以不同的形式来实现本发明。在描述中定义的内容(例如，详细的结构和部件)只是被提供以有助于本领域的普通技术人员全面理解本发明的特定细节，并且只在权利要求的范围内限定本发明。在本发明的整个描述中，在不同的附图中，相同的标号被用于相同的部件。将参照附图来描述本发明的示例性实施例，所述附图示出了根据本发明的通过扩展方向帧内预测的应用来对视频信号编码和解码的方法和设备的框图和流程图。应该理解，流程图的每一方框和流程图的方框的组合可通过计算机程序指令来实现。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，从而经计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现在一个流程图方框或多个流程图方框中描述的功能的装置。这些计算机程序指令也可被存储在可指导计算机或者其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可用或计算机可读存储器中，以便存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令生产包括执行在一个流程图方框或多个流程图方框中描述的功能的指令装置的产品。扩展的帧内预测方向的示图。如果层具有不同的空间分辨率或者deltaQp在层之间变大，则基层的紋理不适于预测当前层(或者增强层)。另外，如果增强层的量化是不规则的，则在H.264规范中提出的方向帧内预测中的多个方向可能不适于预测。根据本发明的示例性实施例，如图3B所示来扩展用于方向帧内预测的方向。换句话讲，在图3A中^皮表示为实线的用于现有帧内预测的方向中添加在图3B中被表示为虚线的用于扩展的帧内预测的方向。在图中示出的8个方向和DC。根据本发明的示例性实施例所提出的扩展的方向帧内预测多添加了7个方向，因此，帧内预测方向的总数量是16。通过将关于intra-BL4'4的信息加到16个方向，帧内预测方向的数量总共为17个。根据本发明的示例性实施例中的扩展的帧内预测，通过扩展的方向来表示通过现有的方向无法准确表示的信息，因此，提高了帧内预测的性能。结果，帧内预测可被应用于如下情况由于基层和增强层之间的分辨率或量化大小的不同，导致用于基层的intra-BL不能具有高压缩率。图4是解释根据本发明示例性实施例的基于以上描述的扩展的帧内预测而被参考的块中的关系的示图。图4中的标号26表示在传统H.264中帧内预测所参考的块。根据扩展的帧内预测，根据如图3B所示的扩展的帧内预测方向参考在图4中一皮表示为标号28的相邻块。在这种情况下，必须将权重赋予相邻像素。在图4中的包括子块的块31、32、33、34、35、36和37表示在扩展的帧内预测期间被参考的相邻像素之间的关系。图5是解释根据如图4所示的扩展的帧内预测将权重赋予块的预测的示例的示图。在使用帧内预测的情况下，可通过计算将加权值应用于相邻像素的结果来计算当前像素。如图5所示，可通过相应像素分别占据的区域来判断赋予相邻像素的加权值的等级。参照图5，像素C和D影响像素40。具体地讲，标号41和42表示受像素C和D影响的像素40的部分，标号43表示41和42之间的重叠部分。因此，可通过以下操作来预测像素40:确定像素部分41和42的贡献比为7:3，确定重叠部分43的贡献程度为5,然后计算(7xC+3xD+5)/10。如图4所示，为了执行帧内预测，需要17个方向，所述17个方向包括如图3B所示的15个方向、DC和intra-BL4'4。为了有岁文;也表示关于17个方向的信息，需要l+4比特用于表示最可能模式的1比特和用于表示包括DC的16个方向的4比特。在最可能模式是'T，的情况下，下面的表l中的rem—intm4'4jred模式的值与表1中的左侧表示的实际预测模式相匹配。由于通过l+4比特来设置所述信息，所以较高1的比特表示最可能模式的值，较4氐的4比特表示rem—intra4'4jred才莫式。表l视频编码才莫式<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>图6是解释根据本发明示例性实施例的从多个相邻块计算最可能模式的示图。获得最可能模式的值作为左上帧内预测模式的最小值。在本发明的示例性实施例中，提出了用于获得最可能模式值的不同方法。假设预测所需的块是A、B、C和D,则最可能^f莫式可以具有A、B和C的中值或者A、B和D的中值。另外，最可能才莫式可具有A和B的最小值，或者A或B的值。如果在预测期间将^^参考的块是A、B和C,或者A、B和D，则可使用所述块的中值，而如果将被参考的块是A和B,则可使用H.264预测方法。如果将使用l个块，则该块可为最可能模式。图7是解释根据本发明示例性实施例的基于角度计算最可能模式的示图。参照图7，使用3个块来计算最可能模式。在这种情况下，可基于如上所述的扩展的方向帧内预测的方向来计算最可能模式。然而，在基于方向的预测模式的情况下，相邻块可具有相同或相似的值。例如，在帧内预测中，当基于图7中被表示为101的角度来定义方向帧内预测的方向时，左块A、上块B和右上块C可彼此相似或彼此相关，以使左块A、上块B和右上块C分别对应于模式4、模式5和模式6。因此，当应用三个块以选择其中值时，可对块A和B之间的差执行编码，而不是对模式4、5和6执行编码。由于块B的值比块A的值大l,块C的值比块B的值大l,所以通过对关于相邻块的信息编码来减小将被处理的数据的大小。图8是解释根据本发明示例性实施例的基于使用基层的紋理而重新评估的信息来对方向符号编码的示例的示图。假设重构的基层紋理是原始紋理，则通过使用当前层的相邻紋理来搜索具有最小比特成本(bitcost)的方向。来自于帧内预测的搜索的比特成本与当前层的相邻紋理和基层的重构紋理之间的差相应。如果搜索到使用当前层的相邻紋理的方向，则将所有17个方向(图7中的101)的比特成本相互比较。例如，如果在帧内预测中左块A对应于模式4、上块B对应于模式5、右上块C对应于模式6，则选择"5"作为它们的中值。通过使用当前层的相邻(例如，上、左和右上)紋理和对应于当前层的基层的紋理信息来评估最可能模式。在这种情况下，假设重构的基层紋理是原始紋理，则通过使用当前层的相邻紋理来搜索最小比特成本的方向。例如，搜索的比特成本来自于当前层的相邻紋理和重构的基层紋理之间的差。如果搜索到使用当前层的相邻紋理的方向，则通过使用等式(1)将所有17个方向(包括DC分量和intra-BL4'4)相互比较。Bitcost=(0B-Pc)+入R......(1)这里，OB表示重构的基层紋理，Pc表示使用当前层的相邻紋理的17个方向帧内预测。通过使用可变长度编码(VLC)技术来评估R,A是常数。这种结构可参看图8。当三个块可用时，可存在当前层的相邻像素的13个紋理。左块A、上块B和右上块C中的每一个提供4个像素，并且左上块D提供1个像素，从而像素的总数量变成13。通过将上述17个方向帧内预测应用于所述像素，可减小比特成本。图9是解释根据本发明示例性实施例的调整可在层之间产生的误差范围的示例的示图。在多层^L频编码中，多量化对于SNR、分辨率和时域可分级性是必要的。如图9所示，考虑基层的量化的误差范围来执行增强层的量化。例如，增强层的量化取决于基层的误差范围。增强层的量化步骤的误差范围在与基层的误差范围不重叠的情况下，可继承基层的误差范围。另外，可通过不对基层的误差范围分配比特来减小整个将被编码的比特大小。在图9中，对于增强层，可向比特仅分配"+l"和"0",并可不向比特分配"-l"。在这种情况下，将被编码的比特大小可从2比特减小为1比特。在图9中，在基层的误差范围中包括的区域中，不执行增强层的量化。结果，通过"-r、"o"和"+r对基层执行量化，在不分配"-r，的情况下，仅通过分配"o"和"+r来对增强层执行量化。尽管图9示出了对基层量化i个增强层的情况，但逐渐减少了量化中包括的比特，这显著影响整个编码效率。可通过组合增强层的量化比特的范围来减少当前层的编码比特。另外，通过提高当前层的重放序列质量，可为较高的增强层提供较好的基层。这种好处可从基层传播到最上层。图10是示出根据本发明示例性实施例的编码处理的流程图。参照图10，在S102搜索可基于扩展的方向帧内预测的方向产生预测数据的块。如上所述，扩展的方向包括17个方向帧内预测。如果在S104存在将被参考的两个或更多个预测块，则在S106计算用于各个块的重叠或受影响部分的加权值。然后，在S108基于参考块产生预测数据。如果产生了预测数据，则在S110计算将被编码的块的原始数据和预测数据之间的残差。然后，在S112对计算的残差数据编码。在步骤S102从相邻块搜索扩展的方向帧内预测的方向，并且所述扩展的况下，如果两个或更多个块用于预测，则根据影响将被编码的块的相邻块的大小来将加权值赋予所述相邻块，并产生用于预测将被编码的块的数据。另外，为了选择最可能模式值，如图6所示，参考几个块。由于如图7所示相邻块具有相似的方向，所以可对相邻块之间的残差编码。在参考三个或更多个块的情况下，可使用所述块的中值。图11是示出根据本发明示例性实施例的解码处理的流程图。参照图ll,在S202对接收的比特流中包括的残差数据解码。如果在S204通过方向帧内预测对解码的残差数据进行了编码并参考了两个或更多个块，则在S206需要这样的处理，即获得加权值的处理。在S208基于参考块产生预测数据。然后，在S210通过将解码的残差数据和预测数据相加来恢复视频数据。当对残差数据解码时，对最可能模式值解码。在这种情况下，如上所述，确定最可能模式值的处理可根据所参考的相邻块而不同。图12是示出根据本发明示例性实施例的视频编码器的结构的框图。现在将围绕当前层的编码部分来解释所述视频编码器。所述^L频编码器300包括参考块预测单元310、预测数据产生单元320、残差数据产生单元330、量化单元340和熵编码单元350。参考块预测单元310搜索帧中的第二块，以从与第一块存在于相同帧的第二块预测在视频数据中包括的第一块的信息。这里，第一块是将被编码的数据，第二块是产生预测数据的参考块。残差数据产生单元330计算搜索到的第二块中包括的信息与第一块中包括的信息之间的残差。量化单元340对计算的残差进行量化，并且熵编码单元350通过执行量化的残差的熵编码来执行无损压缩。残差数据产生单元330、量化单元340和熵编码单元350可组成残差编码部分。当搜索第一块所参考的第二块时，参考块预测单元310搜索第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在H.264的方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。如果存在两个或更多个块，则预测数据产生单元320通过将加权值赋予影响第一块的第二块的部分来产生用于预测第一块的lt据。残差数据产生单元330产生最可能模式值。残差数据产生单元330参考与第一块相邻的块，以选择最可能模式值，并在根据第一方向、第二方向或第三方向而存在的参考块中获得残差值。如图7所示，最可能模式值可以是第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值，或者可以是左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值。图13是示出根据本发明示例性实施例的视频解码器的结构的框图。现在将围绕当前层的解码部分来解释视频解码器。在接收了相邻块和残差流的数据的视频解码器600中，残差解码单元610对残差流中包括的第一块的残差数据解码。第一块是将被解码的块。方向帧内预测单元630参考第二块，并预测与第二块包括在相同的帧中的第一块的视频信息。方向帧内预测单元参考相邻块，以执行方向帧内预测。恢复单元640通过将残差数据和预测数据相加来恢复第一块的视频信自如果存在两个或更多个第二块，则方向帧内预测单元630通过将加权值赋予影响第一块的第二块的部分来产生用于预测第一块的数据。产业上的可利用性如上所述，根据本发明的示例性实施例，可在方向帧内预测期间执行准确的预测。另外，当设置最可能模式值时，可通过参考多个相邻块的信息减小残差的大小来增加编码效率。为了示出的目的描述了本发明的示例性实施例，本领域的技术人员应该理解，在不脱离在权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换。因此，本发明的范围应该由权利要求及其等同物限定。权利要求1、一种对视频数据编码时执行方向帧内预测的方法，所述方法包括搜索视频数据的帧中的第二块，以从第二块预测该帧中的第一块的信息；计算第二块的信息和第一块的信息之间的残差；和对残差编码，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。2、如权利要求l所述的方法，还包括如果存在至少两个第二块，则通过根据第二块的位置和第三方向将加权值赋予第二块来产生用于预测第一块的数据。3、如权利要求l所述的方法，其中，根据H.264帧内预测结构来确定第一方向和第二方向。4、如权利要求l所述的方法，其中，所述编码步骤包括对具有1比特的最可能模式值编码；和对具有4比特的第一方向、第二方向或第三方向的值编码，其中，根据最可能模式值来选择第一方向、第二方向或第三方向。5、如权利要求4所述的方法，其中，参考与第一块相邻的块，以选择最可能模式值，并对根据第一方向、第二方向或第三方向而存在的参考块中的残差值编码。6、如权利要求4所述的方法，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值。7、如权利要求4所述的方法，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值。8、如权利要求4所述的方法，还包括计算用于获得第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值与第三块之间的残差的比特成本，并计算用于获得第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值和第三块之间的残差的比特成本，其中，第一块和第三块位于视频数据的增强层和低层，第三块是第一块的相应块；和选择最小比特成本作为计算的结果，其中，根据最小比特成本来确定第三方向。9、一种对根据方向帧内预测编码的视频数据解码的方法，所述方法包括:对视频数据中包括的第一块的残差数据解码；通过参考与第一块位于相同帧中的第二块来预测第一块的视频信息；和通过将残差数据和预测的视频信息相加来恢复第一块的视频信息，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。10、如权利要求9所述的方法，还包括如果存在至少两个第二块，则通过根据第二块的位置和第三方向将加权值赋予第二块来产生用于预测第一块的数据。11、如权利要求9所述的方法，其中，根据H.264帧内预测结构来确定第一方向和第二方向。12、如权利要求9所述的方法，其中，所述解码步骤包括对具有1比特的最可能模式值解码；和提取第一方向、第二方向或第三方向的4比特的解码值，其中，根据最可能模式值来选择第一方向、第二方向或第三方向。13、如权利要求12所述的方法，其中，参考与第一块相邻的块，以选择最可能模式值，并对根据第一方向、第二方向或第三方向而存在的参考块中的残差值解码。14、如权利要求12所述的方法，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值。15、如权利要求12所述的方法，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值。16、如权利要求12所述的方法，还包括计算用于获得第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值与第三块之间的残差的比特成本，并计算用于获得第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值和第三块之间的残差的比特成本，其中，第一块和第三块位于视频数据的增强层和低层，第三块是第一块的相应块；和选择最小比特成本作为计算的结果，其中，根据最小比特成本来确定第三方向。17、一种对视频lt据分级编码的方法，所述方法包括对低层的数据进行量化；计算在对低层的数据进行量化的步骤中产生的第一误差范围；和对增强层的数据进行量化，其中，不关于与第一误差范围相应的量化区域执行增强层的数据的量化，增强层的量化的数据^L置于具有与第一误差范围不重叠的第二误差范围的区域中。18、如权利要求17所述的方法，其中，所述低层是基层。19、如权利要求17所述的方法，其中，对增强层的数据进行量化的范围被包括在第二误差范围内。20、一种对视频数据分级解码的方法，所述方法包括对低层的数据进行逆量化；和对参考低层的增强层进行逆量化，其中，在增强层的第二误差范围与低层的第一误差范围不重叠的情况下，增强层的第二误差范围继承低层的第一误差范围。21、一种在对视频数据编码中执行方向帧内预测的视频编码器，所述视频编码器包括参考块预测单元，搜索视频数据的帧中的第二块，以从第二块预测该帧中的第一块的信息；和残差编码单元，计算第二块的信息和第一块的信息之间的残差，并对残差编码，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，并且当搜索第一块所参考的第二块时，参考块预测单元搜索第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。22、如权利要求21所述的视频编码器，如果存在至少两个第二块，则还包括预测数据产生单元，通过根据第二块的位置和第三方向将加权值赋予第二块来产生用于预测第一块的数据。23、如权利要求21所述的视频编码器，其中，根据H.264帧内预测结构来确定第一方向和第二方向。24、如权利要求21所述的—见频编码器，其中，残差编码单元对具有1比特的最可能模式值以及具有4比特的第一方向、第二方向或第三方向的值编码，其中，根据最可能模式值来选择第一方向、第二方向或第三方向。25、如权利要求24所述的视频编码器，其中，残差编码单元参考与第一块相邻的块，以选4奪最可能模式值，并对根据第一方向、第二方向或第三方向而存在的参考块中的残差值编码。26、如权利要求24所述的视频编码器，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值。27、如权利要求24所述的视频编码器，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值。28、如权利要求24所述的视频编码器，其中，残差编码单元计算用于获得第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值与第三块之间的残差的比特成本，并计算用于获得第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值和第三块之间的残差的比特成本，其中，第一块和第三块位于视频数据的增强层和低层，第三块是第一块的相应块，其中，残差编码单元还选择最小比特成本作为计算的结果，其中，第三方向根据最、比特成本被确定。29、一种对根据方向帧内预测编码的视频数据解码的视频解码器，所述视频解码器包括残差解码单元，对视频数据中包括的第一块的残差数据解码；方向帧内预测单元，通过参考与第一块包括在相同帧中的第二块来预测第一块的视频信息；和恢复单元，通过将残差数据和预测的视频信息相加来恢复第一块的视频信息，其中，第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。30、如权利要求29所述的视频解码器，其中，如果存在至少两个第二块，则方向帧内预测单元通过根据第二块的位置和第三方向将加权值赋予第二块来产生用于预测第一块的数据。31、如权利要求29所述的视频解码器，其中，根据H.264帧内预测结构来确定第一方向和第二方向。32、如权利要求29所述的视频解码器，其中，残差解码单元对具有1比特的最可能模式值解码，并提取第一方向、第二方向或第三方向的4比特的解码值，其中，根据最可能模式值来选择第一方向、第二方向或第三方向。33、如权利要求32所述的视频解码器，其中，残差解码单元参考与第一块相邻的块，以选择最可能模式值，并对根据第一方向、第二方向或第三方向而存在的参考块中的残差值解码。34、如权利要求32所述的视频解码器，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值。35、如权利要求32所述的视频解码器，其中，最可能模式值是第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值。36、如权利要求32所述的视频解码器，其中，残差解码单元计算用于获得第一块的左相邻块、上相邻块和右上相邻块的中值与第三块之间的残差的比特成本，并计算用于获得第一块的左相邻块、左上相邻块和上相邻块的中值和第三块之间的残差的比特成本，其中，第一块和第三块位于视频数据的增强层和低层，第三块是第一块的相应块，其中，残差解码单元还选择最小比特成本作为计算的结果，其中，第三方向根据最小比特成本被确定。全文摘要一种通过扩展方向帧内预测的应用对视频信号编码和解码的方法和设备。当在视频数据编码期间执行方向帧内预测时，搜索帧中的第二块，以从与视频数据中包括的第一块存在于相同帧中的第二块来预测所述第一块的信息，计算搜索到的第二块中包括的信息和第一块中包括的信息之间的残差，并对计算的残差编码。第二块存在于与第一块相邻的位置，第一块参考第三方向上的第二块，所述第三方向存在于在方向帧内预测中使用的彼此相邻的第一方向和第二方向之间。文档编号H04N7/34GK101228797SQ200680026564公开日2008年7月23日申请日期2006年7月21日优先权日2005年7月21日发明者李教爀,车尚昌,韩宇镇申请人:三星电子株式会社