增強(qiáng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式信令的制作方法
【專利說(shuō)明】増強(qiáng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式信令
[0001]本申請(qǐng)是2012年11月30日提交的國(guó)際申請(qǐng)日為2011年5月30日的申請(qǐng)?zhí)枮?01180027247.7 (PCT/KR2011/003944)的，發(fā)明名稱為“增強(qiáng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式信令”專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于以信號(hào)發(fā)送適當(dāng)?shù)膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)模式的方法和設(shè)備，要對(duì)于在數(shù)字視頻數(shù)據(jù)傳輸中包括的視頻數(shù)據(jù)的每個(gè)相應(yīng)的預(yù)測(cè)塊來(lái)處理該幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
【背景技術(shù)】
[0003]數(shù)字視頻信號(hào)由作為原始RGB視頻信號(hào)的表示的一系列數(shù)字視頻幀組成。作為模擬到數(shù)字信號(hào)變換的一部分，原始RGB視頻信號(hào)的每個(gè)幀都被編碼成包括該數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻幀。編碼處理的目的是計(jì)算原始RGB視頻信號(hào)的盡可能精確的數(shù)字預(yù)測(cè)，同時(shí)還嘗試使作為原始RGB視頻信號(hào)的數(shù)字表示的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的壓縮最大化。雖然存在用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的幀間預(yù)測(cè)方法和幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法兩者，但是本發(fā)明僅僅與還可以被稱為空間預(yù)測(cè)方法的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法有關(guān)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)編碼處理，編碼單元將處理關(guān)于原始視頻幀的一部分的預(yù)測(cè)以便于將它編碼成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。所得到的編碼的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)被稱為預(yù)測(cè)塊或預(yù)測(cè)單元。多個(gè)預(yù)測(cè)塊通常包括視頻數(shù)據(jù)的樹形塊(tree block)，多個(gè)樹形塊通常包括視頻數(shù)據(jù)的條帶(slice)，并且多個(gè)條帶然后通常包括數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幀，然而其它配置是可能的。與依賴于空間預(yù)測(cè)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式具體相關(guān)地，將通過(guò)參照在空間上鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的先前預(yù)測(cè)的樣本(即像素)來(lái)預(yù)測(cè)正被處理的當(dāng)前預(yù)測(cè)塊。一旦所有的數(shù)字視頻幀已經(jīng)被預(yù)測(cè)和編碼了，數(shù)字視頻節(jié)目就被認(rèn)為是被完全地壓縮了并且作好了分別作為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)或數(shù)字視頻傳輸信號(hào)來(lái)存儲(chǔ)或傳輸?shù)臏?zhǔn)備。連同實(shí)際的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)一起，編碼單元還將指示哪一個(gè)預(yù)測(cè)模式被應(yīng)用來(lái)預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)測(cè)塊的標(biāo)識(shí)信息包括進(jìn)來(lái)。
[0005]解碼單元然后被分派了執(zhí)行數(shù)字視頻數(shù)據(jù)/信號(hào)的解碼或解壓縮的工作。通過(guò)對(duì)每個(gè)預(yù)測(cè)塊應(yīng)用與由編碼單元所應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式處理相同的預(yù)測(cè)模式處理來(lái)處理解碼。通過(guò)解析標(biāo)識(shí)信息并且確定為預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)的每個(gè)預(yù)測(cè)塊而標(biāo)識(shí)的適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)。通過(guò)對(duì)視頻數(shù)據(jù)的每一個(gè)預(yù)測(cè)塊應(yīng)用適當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)，解碼單元能夠成功地重建原始視頻。解碼單元從而被分配了將數(shù)字視頻信號(hào)重建成原始視頻信號(hào)的可顯示表示的任務(wù)。根據(jù)用于對(duì)預(yù)測(cè)塊進(jìn)行解碼的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，來(lái)自先前重建的預(yù)測(cè)塊的先前重建的樣本將被參照，以重建當(dāng)前正由解碼單元處理的當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的樣本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問(wèn)題
[0007]以前，用于預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)塊的許多幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的每一個(gè)都被分配了它自己唯一的碼字或索引號(hào)。然而，隨著成為可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的數(shù)目增加，從數(shù)據(jù)大小觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)給每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分配它自己唯一的碼字很快變成負(fù)擔(dān)。唯一地標(biāo)識(shí)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的每個(gè)碼字實(shí)際上是一串二進(jìn)制比特。而且因?yàn)榭捎玫膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)模式的數(shù)目增加了，所以唯一地標(biāo)識(shí)每一個(gè)可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式所需要的二進(jìn)制比特碼字的最大長(zhǎng)度也增加了。例如，如果存在可用來(lái)預(yù)測(cè)處理特定預(yù)測(cè)塊的五個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，則用于標(biāo)識(shí)五個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的每一個(gè)的最大二進(jìn)制比特碼字長(zhǎng)度可以是3個(gè)比特(例如01、10、110、101、011)。然后因?yàn)槌蔀榭捎玫膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)模式的數(shù)目增加，所以用來(lái)標(biāo)識(shí)每一個(gè)可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的二進(jìn)制比特碼字的最大長(zhǎng)度也將增加。
[0008]不僅編碼單元承擔(dān)了對(duì)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行編碼以說(shuō)明所有可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式碼字的負(fù)擔(dān)，解碼單元也承擔(dān)了說(shuō)明所有可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式碼字的負(fù)擔(dān)。并且最重要地，已編碼的視頻信號(hào)的大小隨著用于標(biāo)識(shí)每一個(gè)可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式所需要的碼字的最大長(zhǎng)度的增加而增加。創(chuàng)建唯一碼字所需要的更多的二進(jìn)制比特直接對(duì)應(yīng)于已編碼的視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)大小，而這又導(dǎo)致不太有效率的數(shù)據(jù)壓縮。
[0009]因此，需要用于明顯地標(biāo)識(shí)每個(gè)可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式以對(duì)應(yīng)于編碼的視頻信號(hào)中的每個(gè)預(yù)測(cè)塊的可選方案。
[0010]問(wèn)題的解決方案
[0011]因此，本發(fā)明的目的是提供用于以信號(hào)發(fā)送適當(dāng)?shù)膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)模式以預(yù)測(cè)相應(yīng)預(yù)測(cè)塊的各種新方法。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的此目的和其它優(yōu)點(diǎn)，如在本文中所體現(xiàn)和廣泛地描述的那樣，本發(fā)明的一方面是通過(guò)參照用來(lái)對(duì)鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的視頻數(shù)據(jù)的塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因此，雖然可能要求唯一的碼字或索引值/號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)被處理來(lái)預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)的鄰近塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，但是可以通過(guò)簡(jiǎn)單地指示一個(gè)這些先前標(biāo)識(shí)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因?yàn)榇嬖诤艽罂赡苄愿鶕?jù)用來(lái)預(yù)測(cè)鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的視頻數(shù)據(jù)的塊的相同幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊，所以簡(jiǎn)單地參照先前標(biāo)識(shí)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式提供了一種減小標(biāo)識(shí)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的適當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式所需要的二進(jìn)制碼字的最大長(zhǎng)度的方法。
[0013]本發(fā)明的另一目的是通過(guò)將多個(gè)可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分組成不同的組來(lái)標(biāo)識(shí)用于當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。然后代替于唯一地標(biāo)識(shí)所有的可用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，可以通過(guò)指示幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的特定組和該特定組內(nèi)的索引來(lái)標(biāo)識(shí)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因?yàn)橛脕?lái)對(duì)可用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分組的組的數(shù)目小于可用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的總數(shù)，所以這提供了一種減小標(biāo)識(shí)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的適當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式所需要的二進(jìn)制碼字的最大長(zhǎng)度的方法。
[0014]本發(fā)明的另一目的是通過(guò)將幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式標(biāo)識(shí)為先前標(biāo)識(shí)的幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式的偏移來(lái)標(biāo)識(shí)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因此通過(guò)簡(jiǎn)單地標(biāo)識(shí)與先前標(biāo)識(shí)的幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式相關(guān)的偏移值，本發(fā)明提供了一種減小正確地標(biāo)識(shí)用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式所需要的二進(jìn)制碼字的最大長(zhǎng)度的方法。
[0015]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的前述一般實(shí)施方式和以下的【具體實(shí)施方式】是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在提供對(duì)如所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
[0016]發(fā)明的有益效果
[0017]本發(fā)明提供了勝過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的、用于以信號(hào)發(fā)送特定的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的更有效率的解決方案。本發(fā)明還提供了勝過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的、用于預(yù)測(cè)視頻數(shù)據(jù)的更精確的模式。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1圖示了適用于本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的示例性表；
[0019]圖2圖示了適用于本發(fā)明的預(yù)測(cè)組的示例性表；
[0020]圖3圖示了視頻數(shù)據(jù)的當(dāng)前預(yù)測(cè)塊與它的鄰近塊之間的空間關(guān)系；
[0021]圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、確定用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的邏輯程序(sequence)；
[0022]圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的初始模式索引組織；
[0023]圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、例示了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式索引值的重新排序的表;
[0024]圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、例示了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式索引值的重新排序的表;
[0025]圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、例示了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式索引值的重新排序的表;
[0026]圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)識(shí)預(yù)測(cè)組的示例性表；
[0027]圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式(intra direct1nalpredict1n modes)的示例性分組；
[0028]圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式的示例性分組；
[0029]圖12A圖示了用來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和鄰近塊的示例性關(guān)系；
[0030]圖12B圖示了用來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和鄰近塊的示例性關(guān)系；
[0031]圖13圖示了根據(jù)本發(fā)明的重疊塊預(yù)測(cè)模式(overlapped block predict1nmode)的描繪；
[0032]圖14圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、使定位在當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的左下部的先前重建的樣本可用于參考；
[0033]圖15圖示了根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的示例性表；
[0034]圖16圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分配偏移值以標(biāo)識(shí)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的第一示例；
[0035]圖17圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分配偏移值以標(biāo)識(shí)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的第二示例；
[0036]圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于分配偏移值以標(biāo)識(shí)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的第三示例；
[0037]圖19圖示了根據(jù)本發(fā)明的解碼單元，以及
[0038]圖20圖示了作為根據(jù)本發(fā)明的解碼單元的一部分的預(yù)測(cè)單元的特寫。
【具體實(shí)施方式】
[0039]現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的參考，優(yōu)選實(shí)施例的示例被圖示在附圖中。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語(yǔ)或單詞不被解釋為限于一般的或字典意義，并且應(yīng)該被基于發(fā)明人能夠適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語(yǔ)的概念以最可能地描述發(fā)明人的意圖而解釋為具有與本發(fā)明的技術(shù)思想匹配的意義和概念。在本公開中所公開的實(shí)施例和在附圖中所示出的配置性質(zhì)上是示例性的并且不旨在性質(zhì)上是包含的。優(yōu)選實(shí)施例不表示本發(fā)明的所有可能的技術(shù)變化。因此，要理解的是本發(fā)明涵蓋此發(fā)明的修改和變化，只要在提交本申請(qǐng)時(shí)它們落入所附權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)。
[0040]要注意的是為了如下具體說(shuō)明的目的，鄰近塊的所有敘述被理解為關(guān)于鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的塊。當(dāng)前預(yù)測(cè)塊被理解為包括正被根據(jù)本發(fā)明而預(yù)測(cè)處理的當(dāng)前預(yù)測(cè)樣本。同樣地，幀內(nèi)方向(direct1nal)預(yù)測(cè)模式的所有敘述將被理解為包括幀內(nèi)角預(yù)測(cè)模式以及幀內(nèi)水平和垂直預(yù)測(cè)模式。
[0041]圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的圖形示例。幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式包括幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式O和3-33，以及由索引值2所標(biāo)識(shí)的幀內(nèi)DC預(yù)測(cè)模式。此外，知道未在圖1中圖示的幀內(nèi)平面預(yù)測(cè)模式是根據(jù)本發(fā)明可用的。圖1被描述以用于示例性目的，并且應(yīng)用更多或更少的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式是已知且可用的情況完全在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0042]現(xiàn)根據(jù)如圖3所圖示的本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以通過(guò)參照被處理來(lái)預(yù)測(cè)鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式來(lái)標(biāo)識(shí)被處理以預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因此圖3圖示了都是鄰近地鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的鄰近塊A、鄰近塊B、鄰近塊C、鄰近塊D以及鄰近塊E。然后圖4圖示了將根據(jù)此第一實(shí)施例來(lái)處理以確定將被處理以預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的邏輯步驟的程序。
[0043]圖4中所圖示的第一步驟是確定當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的MPM(最可能的模式)。一般而言，從用來(lái)預(yù)測(cè)鄰接當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的一個(gè)之中選擇用于當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的MPM，其中MPM被確定為最可能已經(jīng)被用來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊。
[0044]在應(yīng)用鄰近塊的比較以確定當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的MPM之前，首先必須確定可用鄰近塊中的哪一個(gè)將被參照。一個(gè)選項(xiàng)是簡(jiǎn)單地使所有可用的鄰近塊開放用于參照。在解碼單元側(cè)，在解碼單元接收到標(biāo)識(shí)用來(lái)預(yù)測(cè)鄰近塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的標(biāo)識(shí)信息時(shí)鄰近塊將被認(rèn)為是可用的。圖3圖示了鄰近塊A、鄰近塊B、鄰近塊C、鄰近塊D以及鄰近塊E全部被認(rèn)為可用于參照的示例。
[0045]另一個(gè)選項(xiàng)是提前從可用的鄰近塊中選擇將被開放以用于參照的那些。編碼單元或解碼單元可以選擇起碼使可用鄰近塊中的僅一個(gè)開放用于參照，并且最多使所有可用的鄰近塊開放用于參照，以及可替代地使其間任何數(shù)目的可用鄰近塊開放用于參照。如果選擇由編碼單元側(cè)做出，則附加的標(biāo)識(shí)信息必須與視頻信號(hào)包括在一起，附加的標(biāo)識(shí)信息將向解碼單元側(cè)指示可用鄰近塊中的哪些將被參照。
[0046]在建立了哪些鄰近塊將被開放用于參照之后，圖4中看見的第二步驟將實(shí)際上應(yīng)用用于對(duì)開放以用于參照的鄰近塊進(jìn)行比較的函數(shù)O。通過(guò)應(yīng)用此比較函數(shù)O，可以確定標(biāo)識(shí)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的MPM幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的MPM值。
[0047]用于比較函數(shù)()的一個(gè)選項(xiàng)是比較與開放以用于參照的所有鄰近塊相對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，并且根據(jù)圖1中分配的值來(lái)選擇具有最低索引值的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因此根據(jù)用于比較函數(shù)O的此第一選項(xiàng)，比較函數(shù)O將返回與被處理來(lái)預(yù)測(cè)開放以用于參照的每一個(gè)鄰近塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式之中具有最低索引值的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式相對(duì)應(yīng)的索引值。通過(guò)用這種方式處理比較函數(shù)O，沒(méi)有必要在編碼的視頻傳輸本身內(nèi)單獨(dú)地標(biāo)識(shí)用于當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。相反地，能夠根據(jù)比較函數(shù)O通過(guò)參照鄰近塊獲得用于預(yù)測(cè)當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
[0048]用于比較函數(shù)()的第二選項(xiàng)是比較與開放以用于參照的所有鄰近塊相對(duì)應(yīng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，并且選擇具有如圖1中分配的最高索引值的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。因此，根據(jù)用于比較函數(shù)O的此第二選項(xiàng)，比較函數(shù)O將返回與被處理來(lái)預(yù)測(cè)開放以用于參照的每一個(gè)鄰近塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式之中具有最高索引值的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式相對(duì)應(yīng)的索引值。通過(guò)用這種方式處理比較函數(shù)O，沒(méi)有必要在編碼的視頻傳輸本身內(nèi)單獨(dú)地標(biāo)識(shí)用于當(dāng)前預(yù)測(cè)塊301的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。相反地，能夠