[发明专利]基于最可能模式的帧内预测模式的方法及装置

说明书

本发明提供一种于视频编码中基于多个最可能模式的帧内预测模式处理的方法及装置，其中，基于多个最可能模式的帧内预测模式处理的方法包括：决定与当前块的左边相邻块相关联的第一帧内模式；决定与当前块的顶部相邻块相关联的第二帧内模式；基于第一帧内模式以及第二帧内模式导出三个最可能模式，其中，基于第一帧内模式以及第二帧内模式导出三个最可能模式的步骤包括：决定第一帧内模式是否与第二帧内模式相同；以及如果第一帧内模式与第二帧内模式相同，则根据第一帧内模式是否与预定模式相同来导出三个最可能模式，以及根据三个最可能模式处理与当前块相关联的当前帧内模式。本发明可提升编码效率。

【交叉引用及相关申请】

本发明主张在2011年9月13日提交的标题为“HEVC中用于视频压缩的帧内模式编码的方法”的美国临时专利申请No.61/533,890的优先权。因此在全文中合并参考该美国临时专利申请案。

【技术领域】

本发明关于视频编码，尤其关于帧内模式相关的编码技术。

【背景技术】

帧内预测利用图片或图片区域内的空间相关性(spatial correlation)。为了提高编码效率，发展中的高性能视频编码(High-Efficiency Video Coding，HEVC)标准普遍地利用基于块(block-based)的空间预测。在HEVC中，使用多个(multiple)帧内预测模式来利用空间特性(spatial feature)并且帧内预测模式的数目取决于预测单元(predictionunit，PU)的块大小。用于帧内编码的预测单元的大小可以为64x64,32x32,16x16,8x8或4x4。帧内预测模式的数目可以多达35，包含33个方向预测模式(directional predictionmode)，一个直流模式(DC mode)以及一个平面模式(planar mode)，如图1A及图1B所示。在图1A中方向以它们各自的物理方向(H指的是水平方向且V指的是垂直方向)被标示，且在图1B中方向以它们各自的帧内模式索引(index)的范例被标示。物理方向及帧内模式索引之间的对应如图2所示。

为了提高压缩效率，HEVC采用基于最可能模式(most probable mode，MPM)的编码机制来编码帧内模式语法。根据基于最可能模式的编码机制，使用左相邻块及顶部相邻块的帧内预测模式预测用于当前块(亦即，当前预测单元)的帧内预测模式(或缩写为帧内模式)。在HEVC测试模型版本5.0(HM-5.0)中，两个最可能模式从左相邻块及顶部相邻块的帧内预测模式获取。如果这两个帧内预测模式相同或其中一个无效，则加入另一个帧内模式(平面或直流模式)作为第二最可能模式。由于当前预测单元的帧内预测模式与最可能模式之一相同的高可能性，所以使用较短的码字(codeword)来编码诸如此类的情况。否则，使用较长的码字。在HEVC中，帧内预测模式的数目取决于预测单元的大小，如表1所示。4x4及64x64预测单元仅使用用于亮度分量(luma component)的35个帧内预测模式的子集(subset)。对于4x4预测单元，使用18个帧内预测模式，其包含直流模式、平面模式、以及16个方向模式，如图1A及图1B中圆圈所示。需要设计一组提供完整方向覆盖范围的帧内模式候选。此外，除了两个最可能模式以外，还有33个剩余模式(remaining mode)。为了编码这33个模式，必须使用至少六个二进制(比特)。由于在定长表示(fixed-lengthrepresentation)中五个二进制(比特)可仅容纳32个模式，使用六个二进制(比特)来编码33个剩余模式并非高效。相应地，在当前HEVC(HM-5.0)中，使用变长编码(variable lengthcoding)来编码剩余模式。然而，如果编码效率可被保持或提高，则需要使用定长编码来降低系统复杂性。此外，需要增加最可能模式的数目，这样一来可减少剩余模式的数目。

表1