[发明专利]推导参考模式值以及编码和解码表示预测模式的信息

说明书

推导能够用于对与当前编码单位有关的预测模式进行编码或解码的、还被称为最可能模式或MPM的参考预测模式值。根据当前编码单位的至少两个相邻编码单位的各预测模式来推导第一参考预测模式值和第二参考预测模式值(S402)。第一参考预测模式和第二参考预测模式彼此不同。根据第一参考预测模式值和第二参考预测模式值来推导第三参考预测模式值(S403)。第三参考预测模式不同于第一参考预测模式值和第二参考预测模式值各自。通过推导三个MPM而不是两个来与当前编码块的预测模式进行比较，改善了编码效率。这是由于当前编码块的预测模式与所推导出的最可能模式的其中一个相对应的概率增大。

技术领域

本发明涉及用于对表示预测模式的模式值进行编码或解码的方法和装置。特别地但并非排他地，本发明更具体地涉及采用研发中的高效率视频编码(HEVC)标准的帧内模式编码。

背景技术

视频应用不断趋向更高分辨率。伴随着朝向更高质量和分辨率(例如，每帧的更高像素数、更高帧频、更高位深度或扩展色域)的连续演变，大量视频材料已经采用数字形式经由广播信道、数字网络和包媒体而被分发。该技术演变给在经济地为最终用户带来HDTV分辨率和数据速率方面已面临困难的分发网络带来更高的压力。因此，任何进一步的数据速率增加将会对这些网络施加附加压力。为了应对该挑战，ITU-T和ISO/MPEG于2010年1月决定推出命名为高效率视频编码(HEVC)的新的视频编码标准项目。

HEVC编码解码设计与诸如H.263、H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、SVC等的以往大多数所谓的基于块的混合变换编码解码的设计相似。诸如由标准化机构ITU、ISO和SMPTE进行标准化后的视频压缩算法等的视频压缩算法使用图像的空间冗余和时间冗余，从而生成与这些视频序列相比大小缩小的数据位流。这些压缩使视频序列的传输和/或存储更加高效。

在所提出的HEVC编码器中的视频压缩期间，利用“帧内”预测结果(所谓的“帧内”编码模式)在空间上或者利用“帧间”预测结果(所谓的“帧间”编码模式)在时间上对处理中的图像的各块进行预测。各预测结果是从同一图像或另一图像发出的像素块，其中根据该预测结果来推导不同的块(或“残差”)。在帧内编码模式中，当前块所使用的预测结果(帧内预测结果)是由当前图像的已编码的信息构建的像素块。凭借预测结果块的识别和残差的编码，可以减少实际要编码的信息量。

编码帧具有(被称为P帧的根据一个参考帧而预测到的或者被称为B帧的根据两个参考帧而预测到的)时间预测帧和(被称为内帧或I帧的)非时间预测帧这两种类型。在I帧中，针对编码块仅考虑帧内预测。在P帧和B帧中，针对编码块考虑帧内和帧间预测。

在选择“帧内”编码的情况下，在将用于描述所使用的“帧内”预测结果的信息项插入位流以发送至相应的解码器之前，对该信息项进行编码。

在当前HEVC设计中以及在以前的诸如MPEG-4AVC/H.264等的设计中，如图1A和1B示意性所示，帧内编码涉及根据要编码(解码)的块的重建得到的相邻样本101来推导帧内预测块。支持定向或非定向的多个预测模式。在HEVC中，所支持模式的数量依赖于编码单位(CU)的大小。截至到本申请的递交日为止，HEVC规范仍有待改变，但目前考虑以下所支持模式：64×64CU的4个模式、4×4CU的18个模式、其它大小(8×8～32×32)的CU的35个模式。

在对CU进行帧内编码的情况下，必须对其相关帧内预测模式进行编码。参考图1B，在对当前CU 102进行编码的情况下，帧内模式编码利用上方CU103和左方CU 104这两个已进行了编码的相邻CU。

图2示出HEVC中所考虑的帧内预测模式。这些帧内预测模式包括由模式预测值0标识的平面预测模式、具有模式预测值3的DC模式、以及用于预测图像中的与不同角度相对应的定向结构的由模式预测值4～34标识的多个定向预测模式。还包括了水平预测模式2和垂直预测模式1。