使用帧内预测对视频编码的方法和设备及对视频解码的方法和设备的制作方法
【专利摘要】一种包括帧内预测的视频解码方法。所述方法包括：在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志；基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；如果基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式，则基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式。
【专利说明】使用帧内预测对视频编码的方法和设备及对视频解码的方
法和设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通过使用帧内预测进行编码和解码。
【背景技术】
[0002]随着用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件正被开发和提供，越来越需要用于对高分辨率或高质量视频内容进行有效编码或解码的视频编解码器。在传统的视频编解码器中，基于具有预定尺寸的宏块根据有限的编码方法来对视频进行编码。
[0003]通过使用频率变换将空间域中的图像数据变换成频域中的系数。视频编解码器将图像划分成预定尺寸的块以快速地执行频率变换，并对每个块执行离散余弦变换(DCT)以对块单元的频率系数进行编码。频域中的系数比空间域中的图像数据更容易被压缩。具体地，由于可通过视频编解码器的帧间预测或帧内预测将空间域中的图像像素值表示为预测误差，因此，当对预测误差执行频率变换时，大量的数据会被转换成“O”。视频编解码器通过使用小容量的数据代替被连续和重复产生的数据来减少数据量。
[0004]技术问题
[0005]本发明提供一种用于通过使用帧内预测在帧内预测模式下执行预测编码的对视频进行编码的方法和设备以及用于对视频进行解码的方法和设备。
[0006]技术方案
[0007]根据本发明的一方面，提供一种包括帧内预测的视频解码方法，所述方法包括:在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志；基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；如果基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式，则基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式；通过使用确定的所述多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；通过使用预测的帧内预测模式对所述块执行帧内预测。
[0008]有益效果
[0009]根据本实施例的视频编码和本实施例的视频解码，当通过使用候选帧内预测模式预测帧内预测模式时假设恒定数量的候选帧内预测模式，因此，可解析MPM标志和当前帧内模式信息而不考虑在符号解析处理期间候选帧内预测模式的数量改变的情况，从而降低解析操作的复杂度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明上述及其它特点和优点将变得更加清楚，在附图中:
[0011]图1是根据本发明的实施例的用于对视频进行编码的设备的框图；[0012]图2是根据本发明的实施例的用于对视频进行解码的设备的框图；
[0013]图3是示出根据本发明的实施例的被参考以预测帧内预测模式的相邻预测单元的示图；
[0014]图4是示出根据本发明的实施例的在基于根据树结构的编码单元的视频编码中被参考以预测帧内预测模式的预测单元的示图；
[0015]图5是示出根据本发明的实施例的视频编码方法的流程图；
[0016]图6是示出根据本发明的实施例的视频解码方法的流程图；
[0017]图7是根据本发明的实施例的基于树结构的编码单元的视频编码设备的框图；
[0018]图8是根据本发明的实施例的基于树结构的编码单元的视频解码设备的框图；
[0019]图9是根据本发明的实施例的用于描述编码单元的概念的示图；
[0020]图10是根据本发明的实施例的基于编码单元的图像编码器的框图；
[0021]图11是根据本发明的实施例的基于编码单元的图像解码器的框图；
[0022]图12是示出根据本发明的实施例的根据深度的编码单元和分区的示图；
[0023]图13是用于描述根据本发明的实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图；
[0024]图14是用于描述根据本发明的实施例的与编码的深度相应的编码单元的编码信息的示图；
[0025]图15是根据本发明的实施例的根据深度的编码单元的示图。
[0026]图16至图18是用于描述根据本发明的实施例的编码单元、预测单元和变换单元之间的关系的不图；
[0027]图19是用于描述根据表I的编码模式信息的编码单元、预测单元或分区和变换单元之间的关系的示图。
[0028]最佳实施方式
[0029]根据本发明的一方面，提供一种包括帧内预测的视频解码方法，所述方法包括:在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志；基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；如果基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式，则基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式；通过使用确定的所述多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；通过使用预测的帧内预测模式对所述块执行帧内预测。
[0030]确定所述多个候选帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为所述多个候选帧内预测模式。
[0031]确定所述多个帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时通过使用左块的帧内预测模式来确定所述多个候选帧内预测模式。
[0032]确定所述多个帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此不同时，将所述多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式确定为左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式。[0033]解析的步骤可包括:如果基于MPM标志确定使用所述多个帧内预测模式来确定所述块的帧内预测模式，则从比特流解析表示所述多个候选帧内预测模式之一的索引信息，预测块的帧内预测模式的步骤可包括:将基于索引信息在所述多个候选帧内预测模式之中选择的一个候选帧内预测模式确定为所述块的帧内预测模式。
[0034]解析的步骤可包括:如果基于MPM标志确定所述块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同，则从比特流解析所述块的当前帧内模式信息，预测所述块的帧内预测模式的步骤可包括:从所述解析的块的当前帧内模式信息解释所述块的帧内预测模式与所述多个候选帧内预测模式之间的关系，并基于解释结果确定所述块的帧内预测模式。
[0035]根据本发明的另一方面，提供一种包括帧内预测的视频编码方法，所述方法包括:将通过对视频中的块的帧内预测确定的所述块的帧内预测模式和与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式进行比较；对表示左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中是否存在与所述块的帧内预测模式相同的最可能模式MPM标志进行编码；如果左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式，则即使在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，也确定数量固定的多个候选帧内预测模式；对基于所述多个候选帧内预测模式确定的所述块的当前帧内模式信息进行编码。
[0036]确定所述多个候选帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为所述多个候选帧内预测模式。
[0037]确定所述多个候选帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，通过使用左块的帧内预测模式来确定所述多个候选帧内预测模式。
[0038]确定所述多个候选帧内预测模式的步骤可包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此不同时，将所述多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式确定为左块和上块的帧内预测模式。
[0039]对所述块的当前帧内模式信息进行编码的步骤可包括:在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的情况下，对表示所述多个候选帧内预测模式之中的与所述块的帧内预测模式对应的候选帧内预测模式的索引信息进行编码。
[0040]对所述块的当前帧内模式信息进行编码的步骤可包括:当所述块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同时，确定表示所述块的帧内预测模式与候选帧内预测模式之间的关系的块的当前帧内模式信息；对块的当前帧内模式信息进行编码。
[0041]根据本发明的另一方面，提供一种包括帧内预测的视频解码设备，所述设备包括:解析单元，在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志，并基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式；帧内预测单元，当基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式时，基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式，通过使用确定的所述多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式，并通过使用预测的帧内预测模式对所述块执行帧内预测。
[0042]根据本发明的另一方面，提供一种视频编码设备，包括:帧内预测单元，针对块执行帧内预测以对视频进行编码；符号编码单元，用于对通过所述块的帧内预测产生的符号进行编码，其中，符号编码单元将通过对视频中的所述块的帧内预测确定的所述块的帧内预测模式和与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式进行比较，并对表示在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中是否存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的最可能模式MPM标志进行编码，如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式，则即使在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，符号编码单元也确定数量固定的多个候选帧内预测模式，并对基于所述多个候选帧内预测模式确定的所述块的当前帧内模式信息进行编码。
[0043]根据本发明的另一方面，提供一种在其上记录有用于执行上述方法的程序的计算机可读记录介质。
【具体实施方式】
[0044]在下文中，将参照图1至图6来描述根据本发明的实施例的基于帧内预测模式预测方法的视频编码方法和视频解码方法。此外，将参照图7至图19描述根据本发明的实施例的将帧内预测模式的预测方案用于基于树结构的编码单元的视频编码方法和视频解码方法的实施例。在下文中，术语“图像”可表示视频的静止图像或可表示运动图像(即，视频本身)。
[0045]首先，将参照图1至图6描述根据本发明的实施例的基于帧内预测模式预测方法的视频编码方法和视频解码方法。
[0046]图1是根据本发明的实施例的视频编码设备10的框图。
[0047]视频编码设备10可通过帧内预测/帧间预测、变换、量化和符号编码对空间域的视频数据进行编码。在下文中，将描述用于对通过视频编码设备10的帧内预测产生的符号进行编码的操作。
[0048]视频编码设备10包括帧内预测单元12和符号编码单元14。
[0049]本实施例的视频编码设备10将视频的图像数据划分为多个数据单元，并可对每个数据单元执行编码。数据单元可形成为正方形、矩形或任意几何形状。本发明不限于预定尺寸的数据单元。为了便于描述，将描述针对作为一种数据单元的“块”的视频编码方法。然而，根据本发明的实施例的视频编码方法不限于针对“块”的视频编码方法，而可被应用于各种数据单元。
[0050]帧内预测单元12针对视频的块执行帧内预测。帧内预测单元12可确定用于针对每个块执行帧内预测的帧内预测模式，其中，帧内预测模式表示参考信息位于相邻信息之中的方向。帧内预测单元12可根据一种帧内预测模式针对当前块执行帧内预测。
[0051 ] 根据本实施例的帧内预测方法，可参照相邻块的帧内预测模式对当前块的帧内预测模式(在下文中称为当前帧内预测模式)进行预测。符号编码单元14可对当前帧内预测模式的预测信息进行编码。
[0052]符号编码单元12可将通过当前块的帧内预测确定的当前帧内预测模式与和与当前块相邻的相邻块之中的左块和上块的帧内预测模式进行比较，以对当前帧内预测模式进行预测。
[0053]例如，符号编码单元14可对最可能模式(MPM)标志进行编码，其中，MPM标志表示在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中是否存在与当前帧内预测模式相同的帧内预测模式。
[0054]例如，如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的模式，则即使当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，符号编码单元14也可确定数量固定的多个候选帧内预测模式。例如，如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的模式，则在针对当前帧内预测模式存在三个候选帧内预测模式的假设下，符号编码单元14可对当前帧内模式信息进行编码。作为另一示例，可总是在存在两个候选帧内预测模式的假设下对当前帧内模式信息进行编码。符号编码单元14基于多个候选帧内预测模式确定当前块的当前帧内模式信息，并对当前帧内模式信息进行编码。当前帧内模式信息可以是表示候选帧内预测模式之一的索引信息或表示当前帧内模式的索引信息。
[0055]如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的模式，则符号编码单元14可确定用于预测当前帧内预测模式的两个或更多个候选帧内预测模式，而不考虑左帧内预测模式和上帧内预测模式是否彼此相同。例如，多个候选帧内预测模式(例如，两个、三个或四个候选帧内预测模式)可用于确定当前帧内预测模式。
[0056]此外，在存在固定数量的候选帧内预测模式的假设下对符号进行编码而不考虑候选帧内预测模式的数量改变的情况，从而可简化帧内模式的编码操作。
[0057]如果左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同，则本实施例的符号编码单元14可基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为多个候选帧内预测模式。根据另一实施例，如果左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同，则符号编码单元14可通过更改左块的帧内预测模式来确定多个候选帧内预测模式。
[0058]根据实施例，如果左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此不同，则符号编码单元14可将多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式分别确定为左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式。
[0059]根据实施例，符号编码单元14可基于多个候选帧内预测模式对表示与当前帧内预测模式对应的候选帧内预测模式的信息进行编码。
[0060]根据实施例，如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与当前块的帧内预测模式相同的帧内预测模式，则符号编码单元14可对表示多个候选帧内预测模式之中的与当前帧内预测模式对应的候选帧内预测模式的索引信息进行编码。
[0061 ] 根据实施例，如果当前块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同，则符号编码单元14可对表示当前块的帧内预测模式的当前帧内预测模式信息进行编码。
[0062]根据另一实施例，符号编码单元14可对表示候选帧内预测模式与当前帧内预测模式之间的关系的当前帧内模式信息进行编码，使得即使在当前块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同时也可从多个候选帧内预测模式推断当前帧内预测模式。在这种情况下，即使当前块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同，符号编码单元14也确定多个候选帧内预测模式并基于所述多个候选帧内预测模式对当前帧内模式信息进行编码。
[0063]因此，符号编码单元14可在针对当前块而编码的MPM标志之后输出当前帧内模式信息。
[0064]此外，符号编码单元14可对表示候选帧内预测模式的数量的信息进行编码。
[0065]实施例的符号编码单元14可对作为当前块的帧内预测的结果产生的残差数据的量化的变换系数进行编码。
[0066]因此，本实施例的视频编码设备10可对作为视频的块的帧内预测的结果产生的符号进行编码并输出所述符号。
[0067]本实施例的视频编码设备10可包括用于总体控制帧内预测单元12和符号编码单元14的中央处理器(未示出)。另外，可由专属处理器(未示出)分别驱动帧内预测单元12和符号编码单元14，并且可由处理器(未示出)的系统操作总体驱动视频编码设备10。另夕卜，可由根据实施例的视频编码设备10的外部处理器(未示出)控制帧内预测单元12和符号编码单兀14。
[0068]根据实施例，视频编码设备10可包括用于存储帧内预测单元12和符号编码单元14的输入/输出数据的一个或更多个数据存储单元(未示出)。视频编码设备10可包括用于控制数据存储单元(未示出)的数据输入/输出的存储器控制器(未示出)。
[0069]根据本实施例，视频编码设备10可通过结合安装在其中的视频编码处理器或外部视频编码处理器进行操作来执行包括预测和变换的视频编码操作，以输出视频编码结果。根据实施例的视频编码设备10中的内部视频编码处理器可包括以下情况:视频编码设备10或者中央计算装置或图形计算装置包括用于执行基本视频编码操作的视频编码处理模块以及单独的处理器。
[0070]图2是根据本发明的实施例的视频解码设备20的框图。
[0071]视频解码设备20可通过解析、符号解码、反量化、逆变换或帧内预测/运动补偿对由视频编码设备10编码的视频数据进行解码，来恢复与空间域的原始视频数据相似的视频数据。在下文中，将描述从比特流解析用于帧内预测的符号并从解析的符号恢复帧内预测模式的处理。
[0072]本实施例的视频解码设备20包括解析单元22和帧内预测单元24。
[0073]视频解码设备20可接收写入了视频的编码数据的比特流。解析单元22可从比特流解析符号。
[0074]本实施例的解析单元22可从比特流解析作为针对视频的块的帧内预测结果而产生的符号。
[0075]解析单元22可在从接收的比特流解析视频块的符号期间解析块的MPM标志。
[0076]本实施例的解析单元22可基于解析的当前块的MPM标志确定固定数量的多个候选帧内预测模式是否被用于预测当前块的帧内预测模式。
[0077]在使用候选帧内预测模式的情况下，由于假设恒定数量的候选帧内预测模式，因此解析单元22可解析当前帧内模式信息，而不考虑在解析MPM标志之后候选帧内预测模式的数量改变的情况。在通过解析单元22解析与当前块的帧内预测相关的符号之后，帧内预测单元24可通过使用解析的符号恢复用于帧内预测的数据，例如，当前块的帧内预测模式。可从由解析单元22解析的数据恢复作为当前块的帧内预测的结果产生的残差数据的量化的变换系数。
[0078]在基于MPM标志确定使用多个候选帧内预测模式的情况下，本实施例的帧内预测单元24可确定数量固定的多个候选帧内预测模式，以预测当前块的帧内预测模式，同时通过使用解析的块的符号来恢复当前块的当前帧内预测模式。例如，帧内预测单元24可通过经常使用三个候选帧内预测模式来预测当前帧内预测模式。作为另一示例，帧内预测单元24可假设经常使用两个候选帧内预测模式。
[0079]本实施例的帧内预测单元24可基于与当前块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定多个候选帧内预测模式。
[0080]本实施例的帧内预测单元24可从解析的当前块的符号恢复帧内预测模式。帧内预测单元24可通过使用帧内预测模式对当前块执行帧内预测。
[0081]在从比特流解析出当前块的残差数据的量化的变换系数的情况下，视频解码设备20可通过反量化和逆变换从残差数据的量化的变换系数恢复空间域的残差数据。帧内预测单元24可通过使用帧内预测模式针对当前块的空间域的残差数据执行帧内预测。
[0082]即使在当前块的左块的帧内预测模式与当前块的上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，根据本实施例的帧内预测单元24也可确定多个候选帧内预测模式，以预测当前帧内预测模式。因此，帧内预测单元24可确定多个帧内预测模式而不考虑左块的帧内预测模式与上块的帧内预测模式是否彼此相同。
[0083]如果左块的帧内预测模式与上块的帧内预测模式彼此相同，则本实施例的帧内预测单元24可基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为多个候选帧内预测模式。例如，当左块的帧内预测模式为预定帧内预测模式时，可将多个候选帧内预测模式确定为包括多个默认帧内预测模式。
[0084]作为另一示例，如果左块的帧内预测模式与上块的帧内预测模式彼此相同，则帧内预测单元24可通过使用左块的帧内预测模式来确定多个候选帧内预测模式。例如，当左块的帧内预测模式为预定帧内预测模式时，可将多个候选帧内预测模式确定为包括从左块的帧内预测模式借来或更改的值。
[0085]如果左块的帧内预测模式与上块的帧内预测模式彼此不同，则本实施例的帧内预测单元24可采用左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式作为多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式。
[0086]本实施例的解析单元22可在从比特流解析当前块的符号时解析MPM标志之后的当前帧内模式信息。
[0087]如果基于解析的MPM标志确定多个候选帧内预测模式用于确定当前帧内预测模式，则本实施例的解析单元22可将表示多个候选帧内预测模式之中的一个候选帧内预测模式的索引信息解析为当前帧内模式信息。帧内预测单元24可将基于索引信息从多个候选帧内预测模式之中选择的一个候选预测模式确定为当前帧内预测模式。
[0088]在基于MPM标志的当前块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同的情况下，本实施例的解析单元22可将准确地表示当前块的帧内预测方向的帧内预测模式的索引解析为当前帧内模式信息。因此，帧内预测单元24可直接从当前帧内模式信息确定当前块的帧内模式。[0089]作为另一示例，帧内预测单元24可基于当前块的当前帧内模式信息和多个候选帧内预测模式确定块的帧内预测模式。例如，可从当前帧内模式信息解释候选帧内预测模式与当前帧内预测模式之间的关系。在这种情况下，即使在当前帧内预测模式与左块和右块的帧内预测模式不同时，帧内预测单元24也确定多个候选帧内预测模式，并可通过使用当前帧内模式信息从候选帧内预测模式推断来确定当前帧内预测模式。
[0090]本实施例的可伸缩视频解码设备20可包括控制解析单元22和帧内预测单元24的中央处理器(未示出)。另外，可由专属处理器(未示出)分别驱动解析单元22和帧内预测单元24，并且可由处理器(未示出)的系统操作总体驱动视频解码设备20。另外，可由根据实施例的视频解码设备20的外部处理器(未示出)控制解析单元22和帧内预测单元24。
[0091]根据实施例，视频解码设备20可包括用于存储解析单元22和帧内预测单元24的输入/输出数据的一个或更多个数据存储单元(未示出)。视频解码设备20可包括用于控制数据存储单元(未示出)的数据输入/输出的存储器控制器(未示出)。
[0092]根据本实施例，视频解码设备20可通过结合安装在其中的视频解码处理器或外部视频解码处理器进行操作来执行包括逆变换的视频解码操作，以通过视频解码恢复视频。根据实施例的视频解码设备20中的内部视频解码处理器可包括以下情况:视频解码设备20或者中央计算装置或图形计算装置包括用于执行基本视频解码操作的视频解码处理模块以及单独的处理器。
[0093]根据参照图1和图2描述的视频编码设备10和视频解码设备20，在通过从比特流解析块的符号来恢复帧内预测模式时，解析包括MPM标志和当前帧内模式信息的块的符号，随后，可基于解析的符号之中的MPM标志和当前帧内模式信息来恢复当前帧内预测模式。因此，从比特流解析块的符号的处理和从解析的符号恢复帧内预测模式的处理可彼此分开。除非符号的解析处理和恢复处理分开，否则在解析符号时必须恢复符号并且再次解析符号，也就是说，重复块符号的解析操作和恢复操作，从而降低了解码处理的效率。因此根据本实施例的视频编码设备10和视频解码设备20，在解析符号期间，帧内预测模式的解析处理和恢复处理分开，从而提高了解码处理的效率。
[0094]如果候选帧内预测模式的数量根据即使存在多个候选帧内预测模式时的情况变化，则解析处理变得复杂，这是因为当解析帧内相关信息时必须考虑根据候选帧内预测模式的数量的变化。然而，根据本实施例的视频解码设备20，当通过使用候选帧内预测模式预测帧内预测模式时假设恒定数量的候选帧内预测模式，因此，可解析MPM标志和当前帧内模式信息而不考虑在符号解析处理期间候选帧内预测模式的数量改变的情况，从而降低了解析操作的复杂度。
[0095]在下文中，将描述可在根据本发明的实施例的视频编码设备10和视频解码设备20中实现的用于预测帧内预测模式的实施例。
[0096]图3是示出根据本发明的实施例的被参考以预测帧内预测模式的块的示图。
[0097]将预测单元(PU)示出为块的示例。在基于根据树结构的编码单元的视频编码方法中，PU为用于通过每个编码单元执行预测的数据单元。根据本实施例的视频编码设备10和视频解码设备20不限于具有固定尺寸的PU，而可针对各种尺寸的执行预测。之后将参照图7至图19描述基于根据树结构的编码单元的视频解码方法和PU。在下文中，将描述用于预测PU的帧内预测模式的实施例；然而，上述实施例可相似地应用于各种类型的块。[0098]根据本实施例的视频编码设备10可确定在左TO32和上PU33的帧内预测模式之中是否存在与当前PU30的当前预测模式相同的帧内预测模式，以预测根据本实施例的当前PU30的帧内预测模式。可根据确定结果对MPM标志进行编码。
[0099]例如，如果左PU32和上PU33的帧内预测模式与当前帧内预测模式不同，则MPM标志被编码为“0”，如果左ro32的帧内预测模式和上PU33的帧内预测模式中的至少一个与当前帧内预测模式相同，则MPM标志可被编码为“ I ”。
[0100]在下文中，为了便于描述，将左TO32和上PU33的帧内预测模式称为左帧内预测模式和上帧内预测模式。
[0101]如果左/上帧内预测模式与当前帧内预测模式不同，则可对表示当前帧内预测模式的当前帧内模式信息进行编码。
[0102]如果在左帧内预测模式和上帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的帧内预测模式，则可确定用于预测当前帧内预测模式的两个或更多个不同的候选帧内预测模式。候选帧内预测模式可以是具有高概率被预测为当前帧内预测模式的帧内预测模式。
[0103]两个候选帧内预测模式可以是左帧内预测模式和上帧内预测模式。
[0104]〈MPM确定等式1>
[0105]MPM0=min(leftlntraMode, abovelnftraMode);
[0106]MPMl=max(leftlntraMode, abovelnftraMode);
[0107]在MPM确定等式I中，MPMO和MPMl分别为第一等级候选帧内预测模式和第二等级帧内预测模式。min(A，B)为用于输出A和B之中的较小值的函数，max (A, B)为用于输出A和B之中的较大值的函数。
[0108]在MPM确定等式I中，leftlntraMode和abovelnftraMode分别为左巾贞内预测模式的索引和上帧内预测模式的索引。较小的索引被分配给高产生概率的帧内预测模式或优选采用的帧内预测模式。
[0109]S卩，根据MPM确定等式1，左帧内预测模式和上帧内预测模式的索引按递增次序与第一等级候选帧内预测模式和第二等级候选帧内预测模式进行映射，因此，左帧内预测模式和上帧内预测模式可按产生概率或优先级的顺序被采用为候选帧内预测模式。
[0110]上述情况还被应用于视频解码设备20。在从比特流解析MPM标志之后左帧内预测模式和上帧内预测模式与当前帧内预测模式不同，从比特流解析表示当下的帧内预测模式的当前帧内模式信息，并且当在左帧内预测模式和上帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的帧内预测模式时，可确定用于预测当前帧内预测模式的两个或更多个不同的候选帧内预测模式。
[0111]然而，当左帧内预测模式和上帧内预测模式彼此相同时，即使左帧内预测模式和上帧内预测模式被采用为候选帧内预测模式，也不确定多个候选帧内预测模式。
[0112]在下文中，假设在左帧内预测模式和上帧内预测模式之中存在与当前帧内预测模式相同的帧内预测模式，并且左帧内预测模式和上帧内预测模式彼此相同，将描述用于确定多个不同的候选帧内预测模式的实施例。
[0113]1.多个候选帧内预测模式可包括不同的默认帧内预测模式。可采用具有高产生概率的帧内预测模式、具有良好预测功能的帧内预测模式或与左帧内预测模式相似的模式作为根据本实施例的默认帧内预测模式。具有高产生概率的预测模式或具有良好预测功能的预测模式可包括DC预测模式、平面模式和垂直方向预测模式(在下文中称为垂直模式)。
[0114]在帧内预测模式之中根据平面模式执行帧内预测的情况下，PU中的像素的亮度具有渐变形状并可被预测为沿预定方向逐渐变亮或变暗。
[0115]例如，在左帧内预测模式为DC预测模式或平面模式的情况下，三个候选帧内预测模式为默认帧内预测模式，即，DC预测模式、平面模式和垂直模式。
[0116]2.多个候选帧内预测模式可包括左帧内预测模式和默认帧内预测模式。
[0117]〈MPM确定等式2>
[0118]
【权利要求】
1.一种包括帧内预测的视频解码方法，所述方法包括: 在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志； 基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式； 如果基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式，则基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式； 通过使用确定的所述多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式； 通过使用预测的帧内预测模式对所述块执行帧内预测。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个候选帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为所述多个候选帧内预测模式。
3.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时通过使用左块的帧内预测模式来确定所述多个候选帧内预测模式。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此不同时,将所述多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式确定为左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式。
5.如权利要求1所述的方法，其中，解析的步骤包括:如果基于MPM标志确定使用所述多个帧内预测模式来确定所述块的帧内预测模式，则从比特流解析表示所述多个候选帧内预测模式之一的索引信息，预测块的帧内预测模式的步骤包括:将基于索引信息在所述多个候选帧内预测模式之中选择的一个候选帧内预测模式确定为所述块的帧内预测模式。
6.如权利要求1所述的方法，其中，解析的步骤包括:如果基于MPM标志确定所述块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同，则从比特流解析所述块的当前帧内模式信息，预测所述块的帧内预测模式的步骤包括:从所述解析的块的当前帧内模式信息解释所述块的帧内预测模式与所述多个候选帧内预测模式之间的关系，并基于解释结果确定所述块的帧内预测模式。
7.一种包括帧内预测的视频编码方法，所述方法包括: 将通过对视频中的块的帧内预测确定的所述块的帧内预测模式和与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式进行比较； 对表示左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中是否存在与所述块的帧内预测模式相同的最可能模式MPM标志进行编码； 如果左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式，则即使在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，也确定数量固定的多个候选帧内预测模式； 对基于所述多个候选帧内预测模式确定的所述块的当前帧内模式信息进行编码。
8.如权利要求7所述的方法，其中，确定所述多个候选帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，基于左块的帧内预测模式将默认帧内预测模式确定为所述多个候选帧内预测模式。
9.如权利要求7所述的方法，其中，确定所述多个候选帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同时，通过使用左块的帧内预测模式来确定所述多个候选帧内预测模式。
10.如权利要求7所述的方法，其中，确定所述多个候选帧内预测模式的步骤包括:当左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此不同时，将所述多个候选帧内预测模式之中的两个候选帧内预测模式确定为左块和上块的帧内预测模式。
11.如权利要求7所述的方法，其中，对所述块的当前帧内模式信息进行编码的步骤包括:在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的情况下，对表示所述多个候选帧内预测模式之中的与所述块的帧内预测模式对应的候选帧内预测模式的索引信息进行编码。
12.如权利要求7所述的方法，其中，对所述块的当前帧内模式信息进行编码的步骤包括: 当所述块的帧内预测模式与左块和上块的帧内预测模式不同时，确定表示所述块的帧内预测模式与候选帧内预测模式之间的关系的块的当前帧内模式信息； 对块的当前帧内模式信息进行编码。
13.—种包括帧内预测的视频解码设备，所述设备包括: 解析单元，在从接收的比特流解析编码视频的块的符号时解析所述块的最可能模式MPM标志，并基于MPM标志确定是否使用数量固定的多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式； 帧内预测单元，当基于MPM标志确定使用所述多个候选帧内预测模式时，基于与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式确定数量固定的所述多个候选帧内预测模式，同时在完成所述块的符号的解析之后，通过使用解析的符号来恢复所述块的帧内预测模式，通过使用确定的所述多个候选帧内预测模式来预测所述块的帧内预测模式，并通过使用预测的帧内预测模式对所述块执行帧内预测。
14.一种视频编码设备，包括: 帧内预测单元，针对块执行帧内预测以对视频进行编码； 符号编码单元，用于对通过所述块的帧内预测产生的符号进行编码， 其中，符号编码单元将通过对视频中的所述块的帧内预测确定的所述块的帧内预测模式和与所述块相邻的左块和上块的帧内预测模式进行比较，并对表示在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中是否存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的最可能模式MPM标志进行编码，如果在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式之中存在与所述块的帧内预测模式相同的帧内预测模式，则即使在左块的帧内预测模式和上块的帧内预测模式彼此相同或彼此不同时，符号编码单元也确定数量固定的多个候选帧内预测模式，并对基于所述多个候选帧内预测模式确定的所述块的当前帧内模式信息进行编码。
15.一种在其上记录有用于执行权利要求1或权利要求7的方法的程序的计算机可读记录介质。
【文档编号】H04N19/46GK103765892SQ201280042660
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】范迪姆·谢廖金, 金壹求 申请人:三星电子株式会社