用于使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的用于编码/解码图像的方法和设备技术

本发明专利技术的一个实施方式涉及一种使用高效的筛选预测模式组选择来对图像进行编码/解码的方法和设备。本发明专利技术的一个实施方式涉及一种用于编码/解码图像的方法和设备，其包括使用当前块的周边块的像素选择帧内预测模式组的步骤和用于在所选择的帧内预测模式组的一个预测模式中生成预测块的步骤，从而改进了压缩能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的用于编码/解码图像的方法和设备
至少一个实施方式中的本公开涉及一种用于通过使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的视频编码/解码方法和设备。更具体地，至少一个实施方式中的本公开涉及下述视频编码/解码方法和设备，其通过利用通过考虑用于当前块的预测的预测模式的方向将滤波器应用于相邻块的像素而生成的参考像素来生成预测像素或块，从而增加了预测准确性并且改进了编码性能。
技术介绍
本部分中的陈述仅提供给了与本公开相关的背景信息并且不构成现有技术。运动图片专家组（MPEG）和视频编码专家组（VCEG）已经开发了与现有的MPEG-4第2部分和H.263标准相比得到了改进并且表现优异的视频压缩技术。新标准称为H.264/AVC（高级视频编码）并且同时作为MPEG-4第10部分和ITU-T建议H.264发布。H.264/AVC（下面，简单地称为“H.264”）使用了与诸如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4Part2Visual等等的传统国际视频编码标准的空间预测编码方法。传统的视频编码方法对于在离散余弦变换（CDT）域中变换的系数使用“帧内预测”以寻求更高的编码效率，从而导致低频带传输比特率的主观视频质量的劣化。然而，H.264采用了基于空间域而不是变换域中的空间帧内预测的编码方法。使用基于传统的空间帧内预测的编码方法的编码器基于关于已经被编码并再现的前一块的信息预测当前要编码的块，并且仅编码关于与将进行编码的实际块的差别的信息以将编码后的信息发送给解码器。在该情况下，解码器能够通过将块预测所需的参数发送给解码器或者通过编码器与解码器之间的同步来共享预测所需的参数来预测块。解码器通过利用解码后的相邻块来预测目标块并且将从编码器发送的差别信息添加到预测的目标块来生成并且再现当前解码的想要的块。如果已经从编码器发送了预测所需的参数，则解码器使用参数来预测目标块。然而，当根据传统的视频编码方法或视频解码方法通过使用帧内预测来执行预测时，通过使用位于与当前编码的块相邻的相邻块（即，目标块的左侧和上侧的块）中的重构的相邻像素来预测目标块的像素。在使用现有的相邻像素执行预测的情况下，由于存在很多量化误差或者根据图像的特性在特定区域中的复杂度很高，会存在没有很好地执行预测的区域。在这样的区域中，利用传统的帧内编码会不能很好地执行预测。预测准确性的降低增加了原始像素的像素值与预测像素值之间的差异，降低了压缩效率。
技术实现思路
技术问题因此，为了高效地解决上述限制而做出本公开，并且本公开的目的在于当在帧内预测的情况下预测目标块时，通过利用通过根据预测模式的方向将滤波器施加到相邻块的像素而生成的参考像素来执行预测，从而改进了压缩效率。技术方案本公开的至少一个实施方式提供了一种视频编码/解码设备，其包括视频编码器和视频解码器。视频编码器被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；通过从当前块减去预测块来生成残余块；以及通过对残余块进行变换和量化来执行编码。并且视频解码器被构造为接收编码数据；重构帧内预测模式和残余块；通过对残余块进行去量化和逆变换来重构残余块；通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及通过将重构的残余块添加到预测块来重构当前块。本公开的另一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元、量化单元和编码单元。预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元和编码单元。预测单元被构造为根据每个宏块的预定条件通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元、量化单元和编码单元。预测单元被构造为通过使用通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块中的相邻像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为根据滤波条件标志的值通过根据帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素生成预测块或者通过选择性地使用相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为根据重构的帧内预测模式通过使用当前块的相邻块的像素或者通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码/解码方法，其包括对视频进行编码和对视频进行解码。对视频进行编码的步骤包括：通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.04 KR 10-2010-0109247;2011.04.14 KR 10-2011.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：预测单元，所述预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测单元包括：预测模式选择单元，所述预测模式选择单元被构造为比较包括用于将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式和用于使用通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销并且决定最优预测模式；参考像素构成单元，所述参考像素构成单元被构造为根据所述最优预测模式生成所述参考像素；以及帧内预测单元，所述帧内预测单元被构造为从所述参考像素构成单元接收所述参考像素并且通过利用所述接收的参考像素根据所述最优预测模式生成预测块。3.根据权利要求2所述的视频编码设备，其中，所述预测模式选择单元被构造为：决定针对每个宏块的所述最优预测模式，并且针对每个宏块，生成参考像素识别标志，所述参考像素识别标志表示，对于相关宏块的所有子块来说，当前块的相邻像素是否用作帧内预测的参考像素，或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素是否用作帧内预测的参考像素。4.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：预测单元，所述预测单元被构造为根据每个宏块的预定条件通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。5.根据权利要求4所述的视频编码设备，其中，所述预测单元包括：预测模式选择单元，所述预测模式选择单元被构造为：当所述预定条件表示“使用传统方法”时，通过比较包括将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式，当所述预定条件表示“使用自适应方法”时，通过比较包括将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式和将通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素用作参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式，并且生成对应于所述预定条件的滤波条件标志；参考像素构成单元，所述参考像素构成单元被构造为根据所述最优预测模式生成参考像素；以及帧内预测单元，所述帧内预测单元被构造为从所述参考像素构成单元接收所述参考像素并且通过利用所述接收的参考像素根据所述最优预测模式生成预测块。6.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中，所述预测模式选择单元被构造为：决定针对每个子块的所述最优预测模式，并且生成针对每个子块的参考像素识别标志，所述参考像素识别标志表示当前块的相邻像素是否用作参考像素，或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素是否用作参考像素。7.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，所述预测模式选择单元省略所述参考像素识别标志的生成，并且所述参考像素构成单元生成第一参考像素或所述第二参考像素，作为参考像素。8.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，所述预测模式选择单元省略所述参考像素识别标志的生成，并且所述参考像素构成单元生成由当前块的相邻像素构成的第一参考像素或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的第二参考像素，作为参考像素。9.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：预测单元，所述预测单元被构造为使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波所述相邻块的像素生成的参考像素通过对所述当前块的帧内预测来生成预测块；减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。10.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：解码单元，所述解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块；去量化单元，所述去量化单元被构造为对所述残余块进行去量化；逆变换单元，所述逆变换单元被构造为对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；预测单元，所述预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块，和；加法单元，所述加法单元被构造为将所述重构的残余块与所述预测块相加以重构所述当前块。11.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中所述解码单元被构造为从所述编码数据重构针对每个宏块的参考像素识别标志，并且所述预测单元被构造为针对相关宏块的所有子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块。12.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中所述解码单元被构造为从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元被构造为针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块。13.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中，当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑所述帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素形成的第二参考像素之间的差大于阈值时，所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块，并且当所述第一参考像素与所述第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，所述预测单元通过使用所述第一参考像素或所述第二参考像素生成预测块。14.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，所述预测单元使用由当前块的相邻像素构成的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振翰，林晶娟，金起佰，郑济昌，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：
国别省市：