通過幀內預測來對圖像進行編碼和解碼的方法和設備技術

一種用于通過使用沿關于當前塊內的像素的具有預定梯度的延長線的鄰近塊的像素進行幀內預測來對圖像進行編碼和解碼的方法和設備。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】通過幀內預測來對圖像進行編碼和解碼的方法和設備
本公開的示例性實施例涉及圖像的編碼和解碼，更具體地說，涉及一種可通過使用具有各種方向性的幀內預測模式來提高圖像壓縮效率的用于通過幀內預測對圖像進行編碼和解碼的方法和設備。
技術介紹
根據圖像壓縮標準(諸如運動圖像專家組(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4或H.264/MPEG-4先進視頻編碼(AVC))，畫面被劃分為宏塊以對圖像進行編碼。在以幀間預測編碼模式和幀內預測編碼模式中的任一模式對每個宏塊進行編碼之后，根據對宏塊進行編碼所需的比特率以及原始宏塊和重建宏塊之間的可允許的失真來選擇適當的編碼模式，然后以選擇的編碼模式對宏塊進行編碼。隨著用于再現和存儲高分辨率或高質量圖像內容的硬件的發展，對有效地對高分辨率或高質量視頻內容進行編碼或解碼的視頻編解碼器的需求正在增加。
技術實現思路
技術問題在傳統的視頻編解碼器中，以受限的編碼模式基于具有預定尺寸的宏塊來對視頻進行編碼。技術方案示例性實施例提供了一種通過使用具有各種方向性的幀內預測模式來通過幀內預測對圖像進行編碼和解碼的方法和設備。示例性實施例還提供了一種可減少在幀內預測期間執行的計算的量的通過幀內預測對圖像進行編碼和解碼的方法和設備。有益效果由于按照各種方向執行幀內預測，因此可提高圖像壓縮效率。可減少用于在幀內預測期間確定參考像素所執行的計算的量。附圖說明圖1是示出根據示例性實施例的用于對圖像進行編碼的設備的框圖；圖2是示出根據示例性實施例的根據當前塊的尺寸的幀內預測模式的數量的示圖；圖3是用于解釋根據示例性實施例的應用到具有預定尺寸的塊的幀內預測模式的示圖；圖4是示出根據示例性實施例的圖3的幀內預測模式的方向的示圖；圖5是用于解釋根據示例性實施例的對圖3中示出的塊執行的幀內預測方法的示圖；圖6是用于解釋根據另一示例性實施例的應用到具有預定尺寸的塊的幀內預測模式的示圖；圖7是用于解釋根據示例性實施例的具有各種方向性的幀內預測模式的參考圖；圖8是用于解釋根據示例性實施例的當具有預定梯度的延長線在整數位置的鄰近像素之間通過，而不是在整數位置的鄰近像素通過時產生預測因子的處理的參考圖；圖9是用于解釋根據另一示例性實施例的當具有預定梯度的延長線在整數位置的鄰近像素之間通過時產生預測因子的處理的參考圖；圖10是用于解釋根據示例性實施例的雙線性模式的參考圖；圖11是用于解釋根據示例性實施例的產生當前塊的幀內預測模式的預測值的處理的示圖；圖12和圖13是用于解釋根據示全實施例的用于統一具有不同尺寸的塊的幀內預測模式的映射處理的參考圖；圖14是用于解釋根據示例性實施例的將鄰近塊的幀內預測模式映射到代表性幀內預測模式之一的處理的參考圖；圖15是用于解釋根據示例性實施例的位于方向性為(dx,dy)的延長線上的當前像素和鄰近像素之間的關系的示圖；圖16是用于解釋根據示例性實施例的位于方向性為(dx,dy)的延長線上的鄰近像素根據當前像素的位置的改變的示圖；圖17和圖18是用于解釋根據示例性實施例的確定幀內預測模式方向的方法的示圖；圖19是示出根據示例性實施例的通過幀內預測對圖像進行編碼的方法的流程圖；圖20是示出根據示例性實施例的對圖像進行解碼的設備的框圖；圖21是示出根據示例性實施例的通過幀內預測對圖像進行解碼的方法的流程圖。最佳實施方式根據示例性實施例的一方面，提供了一種對圖像進行幀內預測編碼的方法，所述方法包括：將圖像的當前畫面劃分為具有預定尺寸的至少一個塊；沿著關于所述至少一個塊的像素的具有預定梯度的延長線，從在所述至少一個塊的像素之前被先前重建的鄰近塊的像素中，確定鄰近塊的像素；使用確定的鄰近塊的像素來預測所述至少一個塊的像素。根據示例性實施例的另一方面，提供了一種對圖像進行幀內預測解碼的方法，所述方法包括：將圖像的當前畫面劃分為具有預定尺寸的至少一個塊；從比特流中提取指示應用于所述至少一個塊的幀內預測模式的幀內預測模式信息；根據由提取的幀內預測模式信息指示的幀內預測模式，對所述至少一個塊執行幀內預測，其中，在幀內預測模式中，鄰近塊的像素預測所述至少一個塊的像素，使用關于所述至少一個塊的像素的具有預定梯度的延長線，從在所述至少一個塊的像素之前被先前重建的鄰近塊的像素中確定所述鄰近塊的像素。根據示例性實施例的另一方面，提供了一種用于對圖像進行幀內預測編碼的設備，所述設備包括：幀內預測單元，使用關于當前塊的像素的具有預定梯度的延長線，從在圖像的當前塊的像素之前被先前重建的鄰近塊的像素中，確定鄰近塊的像素，并使用確定的鄰近塊的像素來預測當前塊的像素。根據示例性實施例的另一方面，提供了一種用于對圖像進行幀內預測解碼的設備，所述設備包括：幀內預測單元，從比特流中提取指示應用于圖像的當前塊的幀內預測模式的幀內預測模式信息，根據由提取的幀內預測模式信息指示的幀內預測模式，對當前塊執行幀內預測，其中，在幀內預測模式中，鄰近塊的像素預測當前塊的像素，使用關于所當前塊的像素的具有預定梯度的延長線，從在當前塊的像素之前被先前重建的鄰近塊的像素中，確定所述鄰近塊的像素。具體實施方式現在，將參考附圖更充分地描述示例性實施例，其中，示例性實施例在附圖中示出。圖1是示出根據示例性實施例的用于對圖像進行編碼的設備100的框圖。參照圖1，設備100包括幀內預測單元110、運動估計單元120、運動補償單元125，頻率變換單元130、量化單元140、熵編碼器150、反量化單元160、頻率反變換單元170、去塊單元180和環路濾波單元190。運動估計單元120和運動補償單元125執行這樣的幀間預測：將當前畫面的當前幀105劃分為多個塊(其中，每個塊具有預定尺寸)，并在參考畫面中搜索每個塊的預測值。幀內預測單元110執行這樣的幀內預測：通過使用當前畫面的鄰近塊的像素來搜索當前塊的預測值。具體地說，幀內預測單元110除了執行傳統的幀內預測模式之外，還通過使用(dx,dy)參數附加地執行具有各種方向性的幀內預測模式。稍后將解釋附加的根據本示例性實施例的幀內預測模式。基于從幀內預測單元110和運動補償單元125輸出的預測值來產生當前塊的殘差值，并且所述殘差值通過頻率變換單元130和量化單元140被輸出為量化的變換系數。量化的變換系數通過反量化單元160和頻率反變換單元170被恢復為殘差值，恢復的殘差值通過去塊單元180和環路濾波單元190被后處理，并被輸出為參考幀195。量化的變換系數可通過熵編碼器150被輸出為比特流155。將詳細解釋由圖1的幀內預測單元110執行的幀內預測。將通過假設可通過使用具有大于或者小于16×16的尺寸的塊作為編碼單元來執行壓縮編碼的編解碼器，而不是基于尺寸為16×16的宏塊執行編碼的傳統編解碼器(諸如H.264)，來解釋用于提高圖像壓縮效率的幀內預測方法。圖2是示出根據示例性實施例的根據當前塊的尺寸的幀內預測模式的數量的示圖。將被應用到塊的幀內預測模式的數量可根據當前塊的尺寸而改變。例如，參照圖2，當將被預測的塊的尺寸為N×N時，對分別具有尺寸2×2、4×4、8×8、16×16、32×32、64×64和128×128的塊中的每個塊實際執行的幀內預測模式的數量可被設置為5、9、9、17、33、5和5(在示例2的情況下)本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.10.06 KR 10-2010-0097424;2010.07.16 US 61/3641.一種對圖像進行幀內預測解碼的方法，所述方法包括：將圖像的當前畫面劃分為多個塊；從比特流中提取所述多個塊中的當前塊的幀內預測模式，其中，幀內預測模式指示多個方向之中的特定方向，所述特定方向由i)水平方向上的dx數和垂直方向上的固定數或ii)垂直方向上的dy數和水平方向上的固定數指示；根據幀內預測模式，對當前塊執行幀內預測，其中，執行幀內預測的步驟包括：基于指示所述特定方向的dx數和dy數之一以及當前像素的位置，使用移位運算確定在當前塊之前被先前重建的鄰近塊中的鄰近像素的位置，其中，所述鄰近像素位于當前塊的左側或當前塊的上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閔正惠，李善一，韓宇鎮，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：
國別省市：