视频编码设备的制作方法
【专利摘要】根据本发明，一种视频编码设备包括：预测块生成单元，用于通过使用DC模式对当前块执行帧内预测来生成预测块，并通过对该预测块中的滤波目标像素执行滤波来生成最终预测块；和重构块生成单元，用于基于该最终预测块和与该当前块对应的重构残余块，来生成重构块，其中滤波目标像素包括作为位于该预测块的最左侧的一根垂直像素线的左垂直预测像素线和作为位于该预测块的最上侧的一根水平像素线的上水平预测像素线。
【专利说明】视频编码设备
[0001 ]本专利申请是下列发明专利申请的分案申请:
[0002]申请号:201280011184.0
[0003]申请日:2012年6月20日
[0004]发明名称:图像编码/解码方法和用于其的设备
【技术领域】
[0005]本发明涉及图像处理，并更具体地，涉及帧内预测方法和设备。
【背景技术】
[0006]最近，根据具有高清晰度(HD)分辨率的广播服务在全国和全世界的扩展，许多用户已习惯于高分辨率和高清晰度图像，使得许多组织已尝试开发下一代视频装置。另外，因为对于HDTV和具有比HDTV高四倍的分辨率的超高清晰度(UHD)的兴趣已增长，所以已需要用于更高分辨率和更高清晰度图像的压缩技术。
[0007]关于图像压缩，可使用根据当前画面之前和/或之后的画面来预测当前画面中包括的像素值的帧间预测技术、使用当前画面中的像素信息来预测当前画面中包括的像素值的帧内预测技术、向具有高 出现频率的码元分配短代码并向具有低出现频率的码元分配长代码的熵编码技术等。
【发明内容】
[0008]【技术问题】
[0009]本发明提供了能够改进图像编码/解码效率的图像编码方法和设备。
[0010]本发明还提供了能够改进图像编码/解码效率的图像解码方法和设备。
[0011]本发明还提供了能够改进图像编码/解码效率的预测块生成方法和设备。
[0012]本发明还提供了能够改进图像编码/解码效率的帧内预测方法和设备。
[0013]本发明还提供了能够改进图像编码/解码效率的滤波执行方法和设备。
[0014]【技术方案】
[0015]在一方面中，提供了一种图像解码方法。该画面解码方法包括:通过对当前块执行帧内预测来生成预测块；通过基于当前块的帧内预测模式对该预测块中的滤波目标像素执行滤波，来生成最终预测块；和基于该最终预测块和与该当前块对应的重构残余块，来生成重构块，其中该滤波目标像素是在该预测块中的滤波目标区域中包括的预测像素，并且向该滤波目标像素应用的滤波器类型和该滤波目标区域是基于该当前块的帧内预测模式确定的。
[0016]在其中该当前块的帧内预测模式是DC模式的情况下，该滤波目标区域可包括作为位于该预测块中最左边部分的一根垂直像素线的左垂直预测像素线和作为位于该预测块中最上边部分的一根水平像素线的上水平预测像素线。
[0017]在所述生成最终预测块的步骤中，在其中当前块是照度(luma)分量块的情况下可执行滤波，而在其中当前块是色度分量块的情况下可以不执行滤波。
[0018]该滤波器类型可包括关于滤波器形状、滤波器抽头、和多个滤波系数的信息，并且在所述生成最终预测块的步骤中，可基于预定固定滤波器类型来执行滤波，而与当前块的尺寸无关。
[0019]在其中该滤波目标像素是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，在所述生成最终预测块的步骤中，可通过基于该滤波目标像素、与该滤波目标像素的上边部分邻近的上参考像素、和与该滤波目标像素的左边邻近的左参考像素，应用3抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，并且该上参考像素和该左参考像素可以分别是与该当前块邻近的重构参考像素，和在该3抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是2/4，向与该上参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4，而向与该左参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0020]在其中该滤波目标像素是左垂直预测像素线中包括的预测像素并且该滤波目标像素不是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，在所述生成最终预测块的步骤中，可通过基于该滤波目标像素和与该滤波目标像素的左边邻近的左参考像素，应用水平2抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，该左参考像素可以是与该当前块邻近的重构参考像素，并且在该水平2抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是3/4，并且向与该左参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0021]在其中该滤波目标像素是上水平预测像素线中包括的预测像素并且该滤波目标像素不是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，在所述生成最终预测块的步骤中，可通过基于该滤波目标像素和与该滤波目标像素的上边部分邻近的上参考像素，应用垂直2抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，该上参考像素可以是与该当前块邻近的重构参考像素，并且在该垂直2抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是3/4，而向与该上参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0022]在另一方面中，提供了一种画面解码方法。该画面解码方法包括:通过基于当前块的帧内预测模式对当前块中的预测目标像素执行预测，来生成预测块；和基于该预测块和与该当前块对应的重构残余块来生成重构块，其中在所述生成预测块的步骤中，在其中当前块的帧内预测模式是垂直模式并且预测目标像素是左垂直像素线上的像素的情况下，基于第一偏移执行对于该预测目标像素的预测，和在其中当前块的帧内预测模式是水平模式并且预测目标像素是上水平像素线上的像素的情况下，基于第二偏移执行对于该预测目标像素的预测，该左垂直像素线是位于该当前块中的最左边部分的一根垂直像素线，而该上水平像素线是位于该当前块中的最上边部分的一根水平像素线。
[0023]在所述生成预测块的步骤中，在其中当前块的帧内预测模式是垂直模式并且预测目标像素是左垂直像素线上的像素的情况下，可通过向与该当前块的上边部分邻近的重构参考像素之中的、与其上存在预测目标像素的垂直线相同的垂直线上存在的第一参考像素的像素值、添加该第一偏移的值，而导出该预测目标像素的预测值，其中该第一偏移的值是基于与该预测目标像素的左边邻近的第二参考像素的像素值和与该第一参考像素的左边邻近的第三参考像素的像素值之间的差值而确定的。[0024]在所述生成预测块的步骤中，在其中该当前块是色度分量块的情况下，可确定该第一参考像素的像素值是该预测目标像素的预测值。
[0025]在所述生成预测块的步骤中，在其中当前块的帧内预测模式是水平模式并且预测目标像素是上水平像素线上的像素的情况下，可通过向与该当前块的左边邻近的重构参考像素之中的、与其上存在预测目标像素的水平线相同的水平线上存在的第一参考像素的像素值、添加该第二偏移的值，而导出该预测目标像素的预测值，其中该第二偏移的值是基于与该预测目标像素的上边部分邻近的第二参考像素的像素值和与该第一参考像素的上边部分邻近的第三参考像素的像素值之间的差值而确定的。
[0026]在所述生成预测块的步骤中，在其中该当前块是色度分量块的情况下，可确定该第一参考像素的像素值是该预测目标像素的预测值。
[0027]在另一方面中，提供了一种图像解码设备。该画面解码设备包括:预测块生成单元，用于通过对当前块执行帧内预测来生成预测块；滤波器单元，用于通过基于当前块的帧内预测模式对该预测块中的滤波目标像素执行滤波，来生成最终预测块；和重构块生成单元，用于基于该最终预测块和与该当前块对应的重构残余块，来生成重构块，其中该滤波目标像素是在该预测块中的滤波目标区域中包括的预测像素，并且向该滤波目标像素应用的滤波器类型和该滤波目标区域是基于该当前块的帧内预测模式确定的。
[0028]在其中该当前块的帧内预测模式是DC模式的情况下，该滤波目标区域可包括作为位于该预测块中最左边部分的一根垂直像素线的左垂直预测像素线和作为位于该预测块中最上边部分的一根水平像素线的上水平预测像素线。
[0029]在其中该滤波目标像素是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，所述滤波器单元可通过基于该滤波目标像素、与该滤波目标像素的上边部分邻近的上参考像素、和与该滤波目标像素的左边邻近的左参考像素，应用3抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，该上参考像素和该左参考像素可以分别是与该当前块邻近的重构参考像素，和在该3抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是2/4，向与该上参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4，而向与该左参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0030]在其中该滤波目标像素是左垂直预测像素线中包括的预测像素并且该滤波目标像素不是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，该滤波器单元可通过基于该滤波目标像素和与该滤波目标像素的左边邻近的左参考像素，应用水平2抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，该左参考像素可以是与该当前块邻近的重构参考像素，以及在该水平2抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是3/4，而向与该左参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0031]在其中该滤波目标像素是上水平预测像素线中包括的预测像素并且该滤波目标像素不是位于该预测块中最左上部分的左上预测像素的情况下，该滤波器单元可通过基于该滤波目标像素和与该滤波目标像素的上边部分邻近的上参考像素，应用垂直2抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波，该上参考像素可以是与该当前块邻近的重构参考像素，并且在该垂直2抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是3/4，而向与该上参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数可以是1/4。
[0032]在另一方面中，提供了一种画面解码设备。该画面解码设备包括:预测块生成单元，用于通过基于当前块的帧内预测模式对当前块中的预测目标像素执行预测，来生成预测块；和重构块生成单元，用于基于该预测块和与该当前块对应的重构残余块来生成重构块，其中该预测块生成单元，在其中当前块的帧内预测模式是垂直模式并且预测目标像素是左垂直像素线上的像素的情况下，基于第一偏移对该预测目标像素执行预测，而在其中当前块的帧内预测模式是水平模式并且预测目标像素是上水平像素线上的像素的情况下，基于第二偏移对该预测目标像素执行预测，该左垂直像素线是位于该当前块中的最左边部分的一根垂直像素线，而该上水平像素线是位于该当前块中的最上边部分的一根水平像素线。
[0033]在其中当前块的帧内预测模式是垂直模式并且预测目标像素是左垂直像素线上的像素的情况下，该预测块生成单元可通过向与该当前块的上边部分邻近的重构参考像素之中的、与其上存在预测目标像素的垂直线相同的垂直线上存在的第一参考像素的像素值、添加该第一偏移的值，而导出该预测目标像素的预测值，其中该第一偏移的值是基于与该预测目标像素的左边邻近的第二参考像素的像素值和与该第一参考像素的左边邻近的第三参考像素的像素值之间的差值而确定的。
[0034]在其中当前块的帧内预测模式是水平模式并且预测目标像素是上水平像素线上的像素的情况下，该预测块生成单元可通过向与该当前块的左边邻近的重构参考像素之中的、与其上存在预测目标像素的水平线相同的水平线上存在的第一参考像素的像素值、添加该第二偏移的值，而导出该预测目标像素的预测值，其中该第二偏移的值是基于与该预测目标像素的上边部分邻近的第二参考像素的像素值和与该第一参考像素的上边部分邻近的第三参考像素的像素值之间的差值而确定的。
[0035]在另一方面，提供了一种视频编码设备，包括:预测块生成单元，用于通过使用DC模式对当前块执行帧内预测来生 成预测块，并通过对该预测块中的滤波目标像素执行滤波来生成最终预测块；和重构块生成单元，用于基于该最终预测块和与该当前块对应的重构残余块，来生成重构块，其中滤波目标像素包括作为位于该预测块的最左侧的一根垂直像素线的左垂直预测像素线和作为位于该预测块的最上侧的一根水平像素线的上水平预测像素线。
[0036]【有利效果】
[0037]利用根据本发明示范实施例的图像编码方法，可改进图像编码/解码效率。
[0038]利用根据本发明示范实施例的图像解码方法，可改进图像编码/解码效率。
[0039]利用根据本发明示范实施例的预测块生成方法，可改进图像编码/解码效率。
[0040]利用根据本发明示范实施例的帧内预测方法，可改进图像编码/解码效率。
[0041]利用根据本发明示范实施例的滤波执行方法，可改进图像编码/解码效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是示出了根据本发明示范实施例的图像编码设备的配置的框图。
[0043]图2是示出了根据本发明示范实施例的图像解码设备的配置的框图。
[0044]图3是示意性示出了其中将单一单元划分为多个子单元的示例的构思图。
[0045]图4a和4b是描述了帧内预测处理的示例的图。
[0046]图5是示意性示出了平面模式中的帧内预测方法的示例的图。[0047]图6是示意性示出了根据本发明示范实施例的图像编码方法的示例的流程图。
[0048]图7是示意性示出了生成残差块的处理的示例的图。
[0049]图8是示意性示出了根据本发明示范实施例的图像解码方法的示例的流程图。
[0050]图9是示意性示出了生成残差块的处理的示例的图。
[0051]图10是示意性示出了根据本发明示范实施例的滤波执行方法的示例的流程图。
[0052]图11是示意性示出了用于基于与当前块邻近的相邻块的编码参数来确定是否执行滤波的方法的示例的图。
[0053]图12是示意性示出了用于基于关于是否存在与当前块邻近的相邻块(和/或相邻块是否是可用块)的信息来确定是否执行滤波的方法的示例的图。
[0054]图13是示意性示出了用于基于当前块的帧内预测模式来确定滤波执行区域的方法的示例的图。
[0055]图14是示意性示出了用于基于当前块的尺寸和/或深度来确定滤波执行区域的方法的示例的图。
[0056]图15是示意性示出了用于基于与当前块邻近的相邻块的编码模式来确定滤波执行区域的方法的示例的图。
[0057]图16a和16b是示出了根据当前块的帧内预测模式的滤波器类型确定方法的示例的图。
[0058]图17是示意性示出了根据图16a和16b的示例的滤波器类型确定方法的图。
[0059]图18是示意性示出了在其中当前块的预测模式是垂直模式和/或水平模式的情况下应用的滤波器类型的示例的图。
[0060]图19是示意性示出了根据本发明示范实施例的滤波器类型的另一示例的图。
[0061]图20是描述向表格9应用的帧内预测模式和滤波器类型的图。
【具体实施方式】
[0062]其后，将参考附图来详细描述本发明的示范实施例。在描述本发明的示范实施例时，将不详细描述公知功能或构造，因为它们将不必要地使得本发明的理解模糊。
[0063]将理解的是，当在本说明书中将元件简称为“连接到”或“耦接到”另一元件而没有“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，该元件可“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件、或者在其间插入有其他元件的情况下连接到或耦接到另一元件。此外，在本发明中，“包括”特定配置将被理解为也可在本发明的实施例或技术思想的范围内包括附加配置。
[0064]该说明书中使用的术语“第一”、“第二”等可用来描述各种组件，但是这些组件不应被解释为限于这些术语。这些术语仅用来区分一个组件与其他组件。例如，“第一”组件可被称作“第二”组件，并且“第二”组件也可被类似地称作“第一”组件，而不脱离本发明的范围。
[0065]此外，本发明的实施例中示出的构成部分被独立示出，以便表示彼此不同的特性功能。由此，这不意味着在单独硬件或软件的构成单元中构成每一构成部分。换言之，为了便于解释，每一构成部分包括枚举的构成部分中的每一个。由此，可组合每一构成部分的至少两个构成部分以形成一个构成部分，或者一个构成部分可被划分为多个构成部分以执行每一功能。其中组合每一构成部分的实施例和其中划分一个构成部分的实施例也被包括在本发明的范围内，否则就脱离本发明的本质。
[0066]另外，一些构成部件可以不是执行本发明的必要功能的必要构成部件，而仅是改进其性能的选择性构成部件。可通过仅包括除了在改进性能时使用的构成部件之外的、用于实现本发明的本质的必要构成部分，来实现本发明。仅包括除了在仅改进性能时使用的选择性构成部件之外的必要构成部件的结构也被包括在本发明的范围内。
[0067]图1是示出了根据本发明示范实施例的图像编码设备的配置的框图。
[0068]参考图1，图像编码设备100包括运动估计器111、运动补偿器112、帧内预测器120、开关115、减法器125、变换器130、量化器140、熵编码器150、反量化器160、逆变换器170、加法器175、滤波器单元180、和参考画面缓冲器190。
[0069]图像编码设备100可按照帧内模式或帧间模式对输入画面执行编码并输出比特流。帧内预测意味着画面内预测，而帧间预测意味着画面间预测。在帧内模式的情况下，开关115可切换到帧内，而在帧间模式的情况下，开关115可切换到帧间。图像编码设备100可生成用于输入画面的输入块的预测块，并然后对输入块和预测块之间的残差进行编码。
[0070]在帧内模式的情况下，帧内预测器120可使用当前块周围预先编码的块的像素值来执行空间预测，以生成预测块。
[0071]在帧间模式的情况下，运动估计器111可通过在运动预测处理期间在参考画面缓冲器190中存储的参考画面中搜索与输入块最佳匹配的区域，来获得运动向量。运动补偿器112可通过使用该运动向量来执行运动补偿，以生成预测块。这里，运动向量可以是用于帧间预测的二维向量，并表示当前编码/解码目标画面和参考画面之间的偏移。
[0072]减法器125可通过输入块和生成的预测块之间的残差而生成残差块。变换器130可对残差块执行变换以输出变换系数。此外，量化器140可根据量化参数来量化输入变换系数，以输出量化后的系数。
[0073]熵编码器150可基于在量化器140中计算的值或在编码处理期间计算的编码参数值等，来执行熵编码，以输出比特流。
[0074]当应用熵编码时，通过向具有高出现概率的码元分配少量比特并向具有低出现概率的码元分配大量比特来表示码元，由此使得可能降低用于所述编码目标码元的比特流的尺寸。所以，可通过熵编码来改进图像编码的压缩性能。熵编码器150可使用诸如指数哥伦布、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)等的编码方法用于熵编码。
[0075]由于图1的根据示范实施例的图像编码设备执行帧间预测编码(即，画面间预测编码)，所以当前编码的画面需要被解码并存储以便用作参考画面。所以，量化后的系数可在反量化器160中反量化并在逆变换器170中逆变换。反量化并逆变换后的系数通过加法器175被添加到预测块，使得生成重构块。
[0076]重构块通过滤波器单元180，并且滤波器单元180可对于重构块或重构画面应用解块滤波器、样本自适应偏移(SA0)、和自适应环形滤波器(ALF)中的至少一个。滤波器单元180也可以被称为自适应环内滤波器。解块滤波器可去除在块间边界处生成的块失真。SAO可向像素值添加适当偏移值以便补偿编码误差。ALF可基于重构画面和原始画面之间的比较值来执行滤波。通过滤波器单元180的重构块可被存储在参考画面缓冲器190中。
[0077]图2是示出了根据本发明示范实施例的图像解码设备的配置的框图。[0078]参考图2，图像解码设备200包括熵解码器210、反量化器220、逆变换器230、帧内预测器240、运动补偿器250、加法器255、滤波器单元260、和参考画面缓冲器270。
[0079]图像解码设备200可接收从编码器输出的比特流以按照帧内模式或帧间模式执行解码，并输出重构的画面(即，重构画面)。在帧内模式的情况下，开关可切换到帧内，而在帧间模式的情况下，开关可切换到帧间。图像解码设备200可从接收的比特流获得残差块，生成预测块，并然后将残差块和预测块相加，以生成重构的块(即，重构块)。
[0080]熵解码器210可根据概率分布对输入比特流进行熵解码，以生成包括量化系数类型码元的码元。熵解码方法与上述熵编码方法类似。
[0081]当应用熵解码方法时，通过向具有高生成概率的码元分配少量比特并向具有低生成概率的码元分配大量比特来表示码元，由此使得可能降低用于每一码元的比特流的尺寸。所以，可通过该熵解码方法来改进图像解码压缩性能。
[0082]量化后的系数可在反量化器220中被反量化，并在逆变换器230中被逆变换。量化后的系数被反量化/逆变换，使得可生成残差块。
[0083]在帧内模式的情况下，帧内预测器240可使用当前块周围预先编码的块的像素值来执行空间预测，以生成预测块。在帧间模式的情况下，运动补偿器250可通过使用运动向量和在参考画面缓冲器270中存储的参考画面，来执行运动补偿，以生成预测块。
[0084]残差块和预测块可通过加法器255彼此相加，并且相加的块可通过滤波器单元260。滤波器单元260可向重构块或重构画面应用解块滤波器、SAOjP ALF中的至少一个。滤波器单元260可输出重构的画面(S卩，重构画面)。重构画面可被存储在参考画面缓冲器270中，以由此用于帧间预测。
[0085]其后，单兀意味着画面编码和解码的单位。在画面编码和解码时，编码或解码单兀意味着当划分画面并然后编码或解码画面时所划分的单元。所以，单元可被称为编码单元(CU)、预测单元(PU)、变换单元(TU)等。例如，在下面要描述的示例中，该单元也可被称为块。单一单元可被细分为具有较小尺寸的子单元。
[0086]图3是示意性示出了其中将单一单元划分为多个子单元的示例的构思图。
[0087]可基于树结构使用深度信息来对单一单元进行分级划分。相应划分的子单元可具有深度信息。由于深度信息指示单元划分的次数和/或程度，所以其可包括关于子单元的尺寸的信息。
[0088]参考图3的310，最上节点可被称为根节点，并具有最小深度值。这里，最上节点可具有级别O的深度并指示没被划分的初始单元。
[0089]具有级别I的深度的下面节点可指示从初始单元划分一次的单元，并且具有级别2的深度的下面节点可指示从初始单元划分两次的单元。例如，在图3的320中，与节点a对应的单元a可以是从初始单元划分一次的单元并具有级别I的深度。
[0090]级别3的叶节点可指示从初始单元划分三次的单元。例如，在图3的320中，与节点d对应的单元d可以是从初始单元划分三次的单元并具有级别3的深度。作为最下节点的级别3的叶节点可具有最深深度。
[0091]其后，在下面要描述的示例中，编码/解码目标块在一些情况下也可被称为当前块。此外，在其中对编码/解码目标块执行帧内预测的情况下，编码/解码目标块也可被称为预测目标块。[0092]其间，视频信号一般可包括表示光的三原色分量的三种颜色信号。表示光的三原色分量的三种颜色信号可以是红(R)信号、绿(G)信号、和蓝(B)信号。R、G、和B信号可被变换为一个照度信号和两个色度信号，以便降低用于图像处理的频带。这里，一个视频信号可包括一个照度信号和两个色度信号。这里，作为指示屏幕的亮度的分量的照度信号可对应于Y，而作为指示屏幕的颜色的分量的色度信号可对应于U和V或Cb和Cr。由于人类视觉系统(HVS)对照度信号敏感并对色度信号不敏感，所以在其中使用这些特性将R、G、和B信号变换为照度信号和色度信号的情况下，可降低用于处理图像的频带。在下面要描述的示例中，具有照度分量的块将被称为照度块，而具有色度分量的块将被称为色度块。
[0093]图4A和4B是描述了帧内预测处理的示例的图。图4A的410和420示出了帧内预测模式的预测方向和向每一预测方向分配的模式值的示例。另外，图4B的430示出了用于编码/解码目标块的帧内预测的参考像素的位置。像素可与样本具有相同含义。在下面要描述的示例中，像素在一些情况下也可被称为样本。
[0094]如图1和2的示例中描述的，编码器和解码器可基于当前画面中的像素信息执行帧内预测以生成预测块。即，在执行帧内预测时，编码器和解码器可基于至少一个重构的参考像素来执行定向和/或不定向预测。这里，预测块可意味着作为执行帧内预测的结果而生成的块。预测块可对应于编码单元(⑶)、预测单元(PU)、和变换单元(TU)中的至少一个。另外，预测块可以是具有尺寸2X2、4X4、8X8、16X16、32X32、64X64等的正方形块，或者可以是具有尺寸2X8、4X8、2X16、4X16、8X16等的长方形块。
[0095]其间，可根据当前块的帧内预测模式来执行帧内预测。当前块可具有的帧内预测模式的数目可以是预定固定值，或者可以是根据预测块的尺寸而改变的值。例如，当前块可具有的帧内预测模式的数目可以是3、5、9、17、34、35、36等。
[0096]图4A的410示出了帧内预测模式的预测方向和向每一预测方向分配的模式值的示例。在图4A的410中，向每一帧内预测模式分配的数字可指示模式值。
[0097]参考图4A的410，例如，在具有模式值O的垂直模式的情况下，可基于参考像素的像素值沿着垂直方向执行预测，而在具有模式值I的水平模式的情况下，可基于参考像素的像素值沿着水平方向执行预测。而且，在除了上述模式之外的定向模式的情况下，编码器和解码器可根据对应角度使用参考像素来执行帧内预测。
[0098]在图4A的410中，具有模式值2的帧内预测模式可以被称为DC模式，而具有模式值34的帧内预测模式可以被称为平面模式。DC模式和平面模式可对应于不定向模式。例如，在DC模式的情况下，可通过多个参考像素的像素值的平均化来生成预测块。下面将参考图5来描述用于在平面模式中生成预测块的每一预测像素的方法的示例。
[0099]帧内预测模式的数目和/或向每一帧内预测模式分配的模式值不限于上述示例，而是还可以根据实现和/或根据需要来改变。例如，如图4A的420中所示，帧内预测模式的预测方向和向每一预测模式分配的模式值可被定义为与图4A的410不同。其后，在下面要描述的示例中，为了便于解释，除非进行了特别描述，否则假设在如图4A的410所示的帧内预测模式中执行帧内预测。
[0100]另外，其后，位于垂直模式的右边的帧内预测模式被称为垂直右模式，而位于水平模式的下边部分的帧内预测模式被称为水平下模式。例如，在图4A的410中，具有模式值
5、6、12、13、22、23、24和25的帧内预测模式可对应于垂直右模式413，而具有模式值8、9、16、17、30、31、32和33的帧内预测模式可对应于水平下模式416。
[0101]其间，参考图4B的430，作为用于当前块的帧内预测的重构参考像素，例如可存在例如左下参考像素431、左参考像素433、左上角参考像素435、上参考像素437、右上参考像素439等。这里，左参考像素433可意味着与当前块的外部的左边相邻的重构参考像素，上参考像素437可意味着与当前块的外部的上边部分相邻的重构参考像素，而左上角参考像素435可意味着与当前块的外部的左上角相邻的重构参考像素。另外，左下参考像素431可意味着和由左参考像素433配置的左像素线位于同一线上的像素之中的、位于左像素线的下边部分的参考像素，而右上参考像素439可意味着和由上参考像素437配置的上像素线位于同一线上的像素之中的、位于上像素线的右边的参考像素。在本说明书中，上面描述的参考像素的名称可类似地应用到下面要描述的其他示例。
[0102]用于当前块的帧内预测的参考像素可根据当前块的帧内预测模式而改变。例如，在其中当前块的帧内预测模式是垂直模式(在图4A的410中具有模式值O的帧内预测模式)的情况下，可使用以上参考像素437用于帧内预测，而在其中当前块的帧内预测模式是水平模式(在图4A的410中具有模式值I的帧内预测模式)的情况下，可使用左参考像素433用于帧内预测。此外，在其中使用具有模式值13的帧内预测模式的情况下，可使用右上参考像素439用于帧内预测，而在其中使用具有模式值7的帧内预测模式的情况下，可使用左下参考像素431用于帧内预测。
[0103]在其中基于帧内预测模式的预测方向和预测目标像素确定的参考像素的位置是整数位置的情况下，编码器和解码器可确定对应位置的参考像素值是预测目标像素的预测像素值。在其中基于帧内预测模式的预测方向和预测目标像素确定的参考像素的位置不是整数位置的情况下，编码器和解码器可基于整数位置的参考像素来生成内插参考像素，并确定内插参考像素的像素值是预测像素值。
[0104]根据上述示例，编码器和解码器可基于重构或生成的参考像素对编码/解码目标块执行帧内预测。然而，如上所述，用于帧内预测的参考像素可根据当前块的帧内预测模式而改变，并且可生成所生成的预测块和相邻块之间的不连续性。例如，在定向帧内预测的情况下，与参考像素的距离越远，预测块中的预测像素的预测误差越大。在该情况下，可由于该预测误差而生成不连续性，并且对于改进编码效率可存在限制。
[0105]所以，为了解决上述问题，可提供对通过帧内预测所生成的预测块执行滤波的编码/解码方法。例如，可向基于参考像素生成的预测块中的、具有大预测误差的区域自适应地应用滤波。在该情况下，降低预测误差，并使得块之间的不连续性最小化，由此使得可能改进编码/解码效率。
[0106]图5是示意性示出平面模式中的帧内预测方法的示例的图。
[0107]图5的510示出了平面模式中的帧内预测方法的示例，而图5的530示出了平面模式中的帧内预测方法的另一示例。图5的515和535示出了编码/解码目标块(其后，编码/解码目标块和当前块具有相同含义)，并且块515和535的尺寸中的每一个是nSXnS。
[0108]在图5中，当前块中的像素的位置可通过预定坐标来表示。为了方便，当前块中的最左上部分的坐标是(0，0)。在该情况下，在坐标轴上，y值可朝着向下方向增加，而X值可朝着向右方向增加。在下面要描述的示例中，像素的坐标可通过与图5中使用的坐标轴相同的坐标轴来表示。[0109]作为示例，参考图5的510，编码器和解码器可导出位于当前块中的最右下部分的像素(nS-1，nS-1)的预测像素的像素值，即右下预测像素520。编码器和解码器可基于所述上参考像素之中位于最右部分US-1，-1)的参考像素523和右下预测像素520，来导出位于当前块中的最右部分处的垂直线上的像素的预测像素的像素值，即右垂直线预测像素，并可基于所述左参考像素之中位于最下部分(-1，nS-Ι)的参考像素526和右下预测像素520，来导出位于当前块中的最下部分处的水平线上的像素的预测像素的像素值，即下水平线预测像素。
[0110]这里，可通过基于上参考像素、左参考像素、右垂直线预测像素、和下水平线预测像素应用权重，来获得当前块的像素之中的、除了右垂直线上的像素和下水平线上的像素之外的剩余像素的预测值。
[0111]作为另一示例，编码器和解码器还可以通过图5的530中示出的方法导出当前块535中的预测目标像素540的预测值。在图5的530中，预测目标像素540的坐标是(x，y)。参考图5的530，编码器和解码器可通过基于左下参考像素之中位于最上部分的参考像素(-1，nS) 541、左参考像素之中与预测目标像素540位于同一水平线上的参考像素(_1，y)543、上参考像素之中与预测目标像素540位于同一垂直线上的参考像素(X，-1) 545、和右上参考像素之中位于最左部分的参考像素US，-1)，执行平均化和/或权重平均化，而导出预测目标像素540的预测值。
[0112]图6是示意性示出了根据本发明示范实施例的图像编码方法的示例的流程图。
[0113]参考图6，编码器可对于编码目标块执行帧内预测以生成预测块(S610)。由于已参考图4A和4B描述了预测块生成方法的特定示例，所以将省略其描述。
[0114]再次参考图6，编码器可基于编码目标块和/或与编码目标块临近的相邻块的编码参数，来对预测块执行滤波(S620)。这里，编码参数可包括在编码或解码处理期间可推断的信息、以及诸如语法元素的在编码器中编码并向解码器传送的信息(并意味着当编码或解码图像时需要的信息)。编码参数可包括例如关于帧内/帧间预测模式、运动向量、参考画面索引、编码块图案(CBP)、是否存在残差信号、量化参数、块尺寸、块分区等的信息。
[0115]作为示例，编码器可基于关于编码目标块的帧内预测模式、编码目标块是照度块还是色度块、编码目标块的尺寸(和/或深度)、与编码目标块邻近的相邻块的编码参数(例如，相邻块的编码模式)、是否存在相邻块(和/或相邻块是否是可用块)等的信息，来对预测块执行滤波。
[0116]尽管在上述滤波执行处理中描述了编码器总是执行滤波的情况，但是编码器还可能不对预测块执行滤波。例如，编码器可基于编码目标块和/或与编码目标块临近的相邻块的编码参数，来确定是否执行滤波，并且在其中确定不执行滤波的情况下，可以不对预测块执行滤波。
[0117]其间，上述滤波处理可以是与预测块生成处理分离的独立处理。然而，该滤波处理还可与预测块生成处理组合，以由此作为单一处理执行。即，编码器还可以在预测块生成处理中通过基于编码目标块和/或相邻块的编码参数应用与滤波执行处理对应的处理，来生成预测块。下面将描述滤波执行方法的特定示例。
[0118]再次参考图6，编码器可基于与编码目标块的位置对应的原始块和预测块来生成残差块(S630)。这里，预测块可以是对其执行滤波的预测块或不对其执行滤波的预测块。[0119]图7是示意性示出了生成残差块的处理的示例的图。图7的710示出了基于原始块和对其执行滤波的预测块生成残差块的处理的示例。在图7的710中，块713指示原始块，块716指示对其执行滤波的预测块，而块719指示残差块。参考图7的710，编码器和解码器可通过从原始块中减去对其执行滤波的预测块，而生成残差块。图7的720示出了基于原始块和不对其执行滤波的预测块生成残差块的处理的示例。在图7的720中，块723指示原始块，块726指示不对其执行滤波的预测块，而块729指示残差块。参考图7的720，编码器和解码器可通过从原始块中减去不对其执行滤波的预测块，而生成残差块。
[0120]生成的残差块可经受诸如变换处理、量化处理、熵编码处理等的处理，并然后被传送到解码器。
[0121]图8是示意性示出了根据本发明示范实施例的图像解码方法的示例的流程图。
[0122]参考图8，解码器可对解码目标块执行帧内预测以生成预测块(S810)。由于已参考图4A和4B描述了预测块生成方法的特定示例，所以将省略其描述。
[0123]再次参考图8，解码器可基于解码目标块和/或与解码目标块邻近的相邻块的编码参数，对预测块执行滤波(S820)。这里，编码参数可包括在编码或解码处理期间可推断的信息、以及诸如语法元素的在编码器中编码并向解码器传送的信息(并意味着当编码或解码图像时需要的信息)。编码参数可包括例如关于帧内/帧间预测模式、运动向量、参考画面索引、编码块图案(CBP)、是否存在残差信号、量化参数、块尺寸、块分区等的信息。
[0124]作为示例，解码器可基于关于解码目标块的帧内预测模式、解码目标块是照度块还是色度块、解码目标块的尺寸(和/或深度)、与解码目标块邻近的相邻块的编码参数(例如，相邻块的编码模式)、是否存在相邻块(和/或相邻块是否是可用块)等的信息，来对预测块执行滤波。
[0125]尽管在上述滤波执行处理中描述了其中解码器总是执行滤波的情况，但是解码器还可能不对预测块执行滤波。例如，解码器可确定是否基于解码目标块和/或与解码目标块邻近的相邻块的编码参数来执行滤波，并且在确定不执行滤波的情况下，可以不对预测块执行滤波。
[0126]其间，上述滤波处理可以是与预测块生成处理分离的独立处理。然而，该滤波处理还可与预测块生成处理组合，以由此作为单一处理执行。即，解码器还可以在预测块生成处理中通过基于解码目标块和/或相邻块的编码参数应用与滤波执行处理对应的处理，来生成预测块。在该情况下，解码器可以不对预测块执行单独滤波处理。
[0127]解码器中的滤波执行方法可与编码器中的滤波执行方法相同。下面将描述滤波执行方法的特定示例。
[0128]再次参考图8，解码器可基于与解码目标块对应的重构残差块和预测块，来生成重构块(S830)。这里，预测块可以是对其执行滤波的预测块或不对其执行滤波的预测块。
[0129]图9是示意性示出了生成残差块的处理的示例的图。图9的910示出了基于重构残差块和对其执行滤波的预测块来生成重构块的处理的示例。在图9的910中，块913指示重构残差块，块916指示对其执行滤波的预测块,而块919指示重构块。参考图9的910,编码器和解码器可通过将重构残差块和对其执行滤波的预测块彼此相加，来生成重构块。图9的920示出了基于重构残差块和不对其执行滤波的预测块来生成重构块的处理的示例。在图9的920中，块923指示重构残差块，块926指示不对其执行滤波的预测块，而块929指示重构块。参考图9的920，编码器和解码器可通过将重构残差块和不对其执行滤波的预测块彼此相加,来生成残差块。
[0130]图10是示意性示出了根据本发明示范实施例的滤波执行方法的示例的流程图。
[0131]参考图10，编码器和解码器可确定是否对预测块(和/或预测像素)执行滤波(S1010)o
[0132]如上所述，编码器和解码器可基于先前重构的参考像素来对编码/解码目标块执行帧内预测。这里，用于帧内预测的参考像素和/或在帧内预测中生成的预测块中的预测像素值可根据当前块的帧内预测模式而改变。所以，在该情况下，编码器和解码器对与用于帧内预测的参考像素具有小相关性的预测像素执行滤波，由此使得可能降低预测误差。另一方面，不对与用于帧内预测的参考像素具有大相关性的像素执行滤波可以更有效。
[0133]所以，编码器和解码器可基于关于编码/解码目标块的帧内预测模式、编码/解码目标块是照度块还是色度块、编码/解码目标块的尺寸(和/或深度)、与编码/解码目标块邻近的相邻块的编码参数(例如，相邻块的尺寸、相邻块的编码模式等)、是否存在相邻块(和/或相邻块是否是可用块)的信息中的至少一个，来确定是否对预测块(和/或预测像素)执行滤波。是否执行滤波可在编码/解码处理中确定或者可根据每一条件预先确定。其后，将描述确定是否执行滤波的方法的特定示例。
[0134]作为示例，编码器和解码器可基于编码/解码目标块的帧内预测模式来确定是否对预测块执行滤波。如上所述，用于帧内预测的参考像素和预测方向可根据编码/解码目标块的帧内预测模式而改变。所以，基于编码/解码目标块的帧内预测模式来确定是否执行滤波可以是有效的。
[0135]下表1示出了根据帧内预测模式确定是否执行滤波的方法的示例。在表1中，假设帧内预测模式的预测方向和向每一预测模式分配的模式值如图4A的410中所示那样定义。
[0136][表1]
[0137]
【权利要求】
1.一种视频编码设备，包括: 预测块生成单元，用于通过使用DC模式对当前块执行帧内预测来生成预测块，并通过对该预测块中的滤波目标像素执行滤波来生成最终预测块；和 重构块生成单元，用于基于该最终预测块和与该当前块对应的重构残余块，来生成重构块， 其中滤波目标像素包括作为位于该预测块的最左侧的一根垂直像素线的左垂直预测像素线和作为位于该预测块的最上侧的一根水平像素线的上水平预测像素线。
2.根据权利要求1的视频编码设备，其中当该滤波目标像素是位于该预测块的最左上侧的左上预测像素时， 通过基于该滤波目标像素、与该滤波目标像素的上边部分邻近的上参考像素、和与该滤波目标像素的左边邻近的左参考像素，应用3抽头滤波器，来对该滤波目标像素执行滤波， 该上参考像素和该左参考像素是其每一个与该当前块邻近的重构参考像素，和 在该3抽头滤波器中，向与该滤波目标像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数是2/4，向与该上参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数是1/4，而向与该左参考像素对应的滤波器抽头分配的滤波系数是1/4。
3.根据权利要求1的视频编码设备，其中当该当前块是照度分量块时，执行滤波，而当该当前块是色度分量块时，不执行滤波。
4.根据权利要求1的视频编码设备，其中当该当前块具有小于32X32的尺寸时，执行滤波。
5.根据权利要求1的视频编码设备，其中与当前块的尺寸无关地，基于预定固定滤波器形状、滤波器抽头和多个滤波系数，来执行滤波。
【文档编号】H04N19/117GK103796030SQ201410069596
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年6月20日 优先权日:2011年6月20日
【发明者】李镇浩, 金晖容, 林成昶, 崔振秀, 金镇雄 申请人:韩国电子通信研究院