用于对图像进行解码的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一种帧内解码设备从接收的比特流复原量化残差系数、帧内预测信息和预测单元尺寸信息；在帧内预测信息和当前预测单元的尺寸信息的基础上复原当前预测单元的帧内预测模式；并且通过产生预测单元的不可用参考像素在帧内预测模式的基础上对参考像素自适应地滤波。并且，本发明专利技术通过使用与帧内预测模式对应的参考像素并对其自适应地滤波来产生预测块。另外，本发明专利技术使用预测块来产生复原图像并复原残差块。因此，本发明专利技术通过复原靠近初始图像的预测块，来提高图像压缩率。

【技术实现步骤摘要】
本申请是2011年7月29日向国家知识产权局提交的申请号为201180042188.0、专利技术名称为“帧内预测解码设备”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于对运动图片进行解码的装置，更具体地，涉及一种对帧内预测模式进行解码、根据帧内预测模式自适应地产生预测块和残差块并由此产生重建块的装置。
技术介绍
在如运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4和H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)的图像压缩方法中，一张图片被分割成多个宏块以对图像进行编码。然后，使用帧间预测或帧内预测对各个宏块进行编码。在帧内预测中，不使用参考图片，而是使用与当前块在空间上相邻的像素的值来对当前图片的块进行编码。通过使用相邻的像素值产生的预测块与原始宏块比较，来选择具有较小失真的帧内预测模式。然后，使用选择的帧内预测模块和相邻的像素值，计算出当前块的预测值。并且，计算出预测值和初始当前块的像素值之间的差异，然后通过变换编码、量化和熵编码来编码。帧内预测模式也被编码。帧内预测通常分类成用于亮度分量和色度分量的4×4帧内预测、8×8帧内预测和16×16帧内预测。在根据现有技术的16×16帧内预测中，有垂直模式、水平模式、直流(DC)模式和平面模式四种模式。在根据现有技术的4×4帧内预测中，有垂直模式、水平模式、DC模式、对角线左下模式、对角线右下模式、垂直向右模式、垂直向左模式、水平向上模式和水平向下模式九种模式。根据各个模式的使用频率把每个预测模式编入索引。垂直模式是模式0示出最可能是最频繁用于对目标块执行帧内预测的模式，并且水平向上模式是模式8示出最可能是最不频繁使用的。根据H.264标准，使用总计13种模式来对当前块进行编码，即是，4×4帧内预测的4种模式和16×16帧内预测的9种模式。根据这些模式中的最佳模式产生当前块的比特流。然而，在与当前块相邻的像素的一些或所有值都不存在或之前没被编码时，不可能对当前块应用这些或所有的帧内预测模式。并且，当相邻参考像素之间的差异很大时，预测块和原始块之间的差异变大。因此，需要新技术来降低初始块和基于用于产生预测块的参考像素的位置产生的预测块之间的差异。
技术实现思路
技术问题本专利技术涉及一种用于通过产生或重建邻近初始图像的预测块而有效地重建具有高压缩效率的编码图像的帧内预测解码装置。技术方案本专利技术的一个方面提供了一种用于对运动图片进行解码的装置，包括：熵解码器，被配置为复原量化残差系数和帧内预测信息；预测模式解码器，被配置为在帧内预测信息的基础上复原帧内预测模式；残差信号解码器，被配置为使用帧内预测模式对量化残差信号进行解码；参考像素产生器，被配置为当存在一个或多个不可用参考像素时产生参考像素，并且被配置为使用帧内预测模式对参考像素自适应地滤波；预测块产生器，被配置为使用由帧内预测模式确定的参考像素产生预测像素；预测块滤波器，被配置为使用帧内预测模式对预测像素的某些预测像素自适应地滤波；以及图像重建器，被配置为使用预测像素和残差信号产生重建的图像。有益效果根据本专利技术的用于对运动图片进行解码的装置产生参考像素并且对参考像素自适应地滤波，以产生将预测块与初始块之间的差最小化的预测块。并且，通过使用不用于产生预测块的参考像素产生或修改预测块，能够重建与初始块相似的预测块，并且能够提高图像的压缩。附图说明图1是根据本专利技术的运动图片编码装置的框图；图2是根据本专利技术的帧内预测器的框图；图3是显示根据本专利技术的定向帧内预测模式的示意图；图4是示出根据本专利技术的在预测模式编码器中执行的对预测单元的帧内预测模式进行编码的过程的流程图；图5是根据本专利技术的帧内预测解码装置的框图。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述本专利技术的各个实施例。然而，本专利技术不限于以下公开的示例性实施例，而是能够以各种方式实施。因此，可以对本专利技术进行许多其他修改和变型，并且将理解的是在所公开的原理的范围内，可以用除了如同已被明确描述的方式之外的方式实现本专利技术。对于图像编码，每张图片由一个或多个切片组成，并且每个切片由多个编码单元组成。由于高清晰度(HD)级别或更高级别的图像具有许多平滑区域，所以可以通过用各种尺寸的编码单元对图像进行编码，以提高图像的压缩。根据本专利技术的编码单元具有四叉树结构并且能够用深度信息被分级地分割。最大尺寸的编码单元被称作最大编码单元(LCU)，并且最小尺寸的编码单元被称作最小编码单元(SCU)。序列参数集(SPS)中可以包括关于LCU和SCU的信息并且可以传送这些信息。LCU是由一个或多个编码单元组成。LCU具有递归编码树的形式，以包括LCU的分割结构和对应的编码单元。当LCU没有被分割成四个编码单元时，编码树可以由表示LCU没有被分割的信息和一个编码单元组成。当LCU被分割成四个编码单元时，编码树可以由表示LCU被分割的信息和四个子编码树组成。同样地，每个子编码树具有与LCU的编码树相同的结构。然而，SCU尺寸的编码单元没有被分割成多个编码单元。同时，编码树中的每个编码单元以编码单元自身或子分割物为单位受到帧内预测或帧间预测。其中执行了帧内预测或帧间预测的单元被称作预测单元。在帧内预测中，预测单元的尺寸可以是2N×2N或N×N。在帧间预测中，预测单元的尺寸可以是2N×2N、2N×N、N×2N或N×N。此处，2N表示编码单元的水平和垂直长度。同时，用于帧内预测的预测单元可以不是正方形。例如，正方形编码单元可以被分割成用于帧内预测的四个hN×2N预测单元或四个2N×hN预测单元。在这种情况下，参考像素和用于帧内预测的预测块的像素之间的距离减小，这使得能够提高预测效率。这种帧内预测方法是短距帧内预测(SDIP)。编码单元包括在编码单元内部的每个预测单元的预测模式信息和尺寸信息(片段模式)。为了提高编码效率，预测模式信息和尺寸信息可以被组合并联合编码。在这种情况下，每个编码单元包括联合编码预测类型。编码单元包括产生每个预测单元的预测块所需要的附加信息和残差信号。编码单元中的每个预测单元都限定了附加信息。在帧内预测中，附加信息包括被编码的帧内预测信息。在帧间预测中，附加信息包括被编码的运动信息。运动信息包括运动向量和参考图片索引。在每个编码单元中均包括残差信号。残差信号包括一个变换树、一个亮度残差信号载体和两个色度残差信号载体。残差信号载体包括一个或多个变换单元上的被编码的残差信号。变换单元的最大尺寸等于或小于编码单元的尺寸。变换单元可以与最大变换单元或最大变换单元的子变换单元具有相同的尺寸。对于编码单元中所包括的残差信号，变换树包括表示变换单元的分割结构的信息。并且，变换树包括表示每个变换单元的残差信号是否为0的信息。残差信号载体以编码单元为单位携带在与表示变换树中的分割结构的信息对应的变换单元的被编码的残差信息。虽然以上仅仅对通过等分编码单元获得的预测单元做出了描述，但是也可能是不等分的。换句话说，为了压缩残差信号，根据图像的边界在特定方向不等分图像信号并执行帧内或帧间预测可能更有效。最简单的自适应模式是使用直线把编码单元分割成两个块，以在局部上提取预测区域的统计相关性。图像的边界与直线匹配并且被分割。在这种情况下，可分割方向可能被限于预定的数量。例如，可以将分割块的方法限于水平、垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对图像进行解码的装置，所述装置包括：熵解码器，所述熵解码器被配置为复原量化残差系数和帧内预测信息；预测模式解码器，所述预测模式解码器被配置为在所述帧内预测信息的基础上复原帧内预测模式；残差信号解码器，所述残差信号解码器被配置为通过逆向扫描所述量化残差系数来复原残差块；参考像素产生器，所述参考像素产生器被配置为产生对应于不可用参考像素的参考像素，并且被配置为根据所述帧内预测模式对所述参考像素自适应地滤波；预测块产生器，所述预测块产生器被配置为使用由所述帧内预测模式确定的参考像素产生预测块；以及图像构建器，所述图像构建器被配置为使用所述预测块和所述残差块产生重建的图像，其中，对于在水平模式与相对于所述水平模式成45°方向的帧内预测模式之间存在的帧内预测模式，所述参考像素产生器根据所述预测块的尺寸对所述参考像素自适应地滤波，其中，当所述参考像素被滤波以用于第二定向帧内预测模式时，所述参考像素也被滤波以用于第一定向帧内预测模式，所述第一定向帧内预测模式比所述第二定向帧内预测模式更靠近相对于所述水平模式成45°方向的帧内预测模式，其中，所述第二定向帧内预测模式和所述第一定向帧内预测模式存在于所述水平模式与相对于所述水平模式成45°方向的帧内预测模式之间，其中，应用所述滤波器的帧内预测模式的数量随所述预测块的尺寸增加而增加，其中，所述滤波器不应用到所述水平模式和垂直模式，其中，当确定变换单元的尺寸是8×8时，所述残差信号解码器以子块为单位逆向扫描所述量化残差系数，其中，所述多个子块和每个子块的系数根据扫描方式被逆向扫描，其中，用于逆向扫描所述多个子块和用于逆向扫描每个子块的所述系数的扫描方式由所述预测块的帧内预测模式确定，其中，当所述帧内预测模式是水平模式时，所述扫描方式是垂直扫描方式，其中，用于逆向扫描表示每个系数是否为0的标记的扫描方式与用于逆向扫描每个子块的所述系数的扫描方式相同。...

【技术特征摘要】
2010.07.31 KR 10-2010-0074460;2011.06.28 KR 10-2011.一种用于对图像进行解码的装置，所述装置包括：熵解码器，所述熵解码器被配置为复原量化残差系数和帧内预测信息；预测模式解码器，所述预测模式解码器被配置为在所述帧内预测信息的基础上复原帧内预测模式；残差信号解码器，所述残差信号解码器被配置为通过逆向扫描所述量化残差系数来复原残差块；参考像素产生器，所述参考像素产生器被配置为产生对应于不可用参考像素的参考像素，并且被配置为根据所述帧内预测模式对所述参考像素自适应地滤波；预测块产生器，所述预测块产生器被配置为使用由所述帧内预测模式确定的参考像素产生预测块；以及图像构建器，所述图像构建器被配置为使用所述预测块和所述残差块产生重建的图像，其中，对于在水平模式与相对于所述水平模式成45°方向的帧内预测模式之间存在的帧内预测模式，所述参考像素产生器根据所述预测块的尺寸对所述参考像素自适应地滤波，其中，当所述参考像...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀美，梁文玉，
申请(专利权)人：MK控股株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR