[发明专利]用于视频编码器和解码器隐式和半隐式帧内模式信令的方法和装置

说明书

相关申请的引用

本发明要求2009年2月6日提交的美国临时申请No.61/150,431的优先权，其内容在此全文并入作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及视频编解码，具体而言，涉及用于视频编码器和解码器隐式和半隐式帧内模式信令(signaling)的方法和装置。

背景技术

国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)运动图像专家组-4(MPEG-4)的第十部分高级视频编码(AVC)标准/国际电信联盟、电信部分(ITU-T)H.264推荐标准(下文称为“MPEG-4AVC”标准)是第一个对帧内编码采用空间方向预测(spatial directional prediction)的视频编码标准。MPEG-4AVC标准提供了更加灵活的预测体系，从而相对于只在变换域进行帧内预测的先前标准而言，编码效率得到极大提高。在MPEG-4AVC标准中，利用周围的可用样本(surrounding available samples)进行空间帧内预测，所述可用样本是在解码器处可得到的相同条(slice)内先前重建的样本。对于亮度(luma)样本，可以在4x4块基(block basis)上进行帧内预测(表示为帧内_4x4)、在8x8块基上进行帧内预测(表示为帧内_8x8)、在16x16块基上进行帧内预测(表示为帧内_16x16)。请参看图1A，附图标记100总体上表示相对于4x4块基的MPEG-4AVC标准方向帧内预测。附图标记110表示预测方向，附图标记120表示图像块，附图标记130表示当前块。除了亮度预测之外，还另外进行色度(chroma)预测。对于帧内_4x4和帧内_8x8总共具有9种预测模型，对于帧内_16x16具有4种预测模型，对于色度分量具有4种预测模式。编码器通常选择能够使预测与将要编码的原始块间的差异最小化的预测模式。另外一种称为I_PCM的帧内编码模式能够使编码器简单地绕开预测并变换编码过程。帧内编码模式I_PCM使编码器能够精确地表示样本的值并且对可能包含在编码宏块中的比特数量设置绝对极限而不限制解码的图像质量。

请参看图2，附图标记200总体上表示MPEG-4AVC标准中用于帧内4x4的预测样本的示例性标记(labeling)。在图2中，当前块之上和左边的样本(用字母A至M标记)之前被编码并且重建，因此，它们可以在编码器和解码器用于形成预测。

请参看图3B-J，附图标记300总体上表示MPEG-4AVC标准的帧内_4x4亮度预测模式。基于样本A至M利用帧内_4x4亮度预测模式计算预测块的样本a、b、c...p。图3B-J中的箭头表示每个帧内_4x4模式300的预测方向。帧内_4x4亮度预测模式300包括模式0至8，模式0(图3B，由附图标记310表示)对应于垂直预测模式，模式1(图3C，由附图标记311表示)对应于水平预测模式，模式2(图3D，由附图标记312表示)对应于DC模式，模式3(图3E，由附图标记313表示)对应于对角线左下(diagonal down-left)模式，模式4(图3F，由附图标记314表示)对应于对角线右下(diagonal down-right)模式，模式5(图3G，由附图标记315表示)对应于垂直向右(vertical-right)模式，模式6(图3H，由附图标记316表示)对应于水平向下(horizontal-down)模式，模式7(图3I，由附图标记317表示)对应于垂直向左(vertical-left)模式，模式8(图3J，由附图标记318表示)对应于水平向上(horizontal-up)模式。图3A示出了与每一个帧内_4x4模式300的总体预测方向330。在模式3-8(对应于图3E-J)中，由预测样本(prediction sample)A-M的加权平均值形成预测的样本(predicted sample)。在对应于图3D的DC模式中，预测的样本是预测样本A至D和I至L的平均值。帧内_8x8基本上是利用与帧内_4x4预测相同的原理，但是具有8x8的块大小并且用预测器的低通滤波来改善预测性能。