二重預測的模式處理方法和裝置的製作方法

2023-06-24 04:54:36

專利名稱：二重預測的模式處理方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字數據處理技術，特別是涉及一種二重預測的模式處理方法 和裝置。
背景技術：
傳統混合編碼框架是綜合考慮預測編碼、變換編碼以及熵編碼方法的編碼 框架，經過預測編碼的殘差數據在一定程度上降低了空間相關性和時間相關性。 其後的變換編碼在一定程度上進一步降低了殘差信號的空間相關性，最終對變 換係數進行量化和熵編碼進一步降低數據的冗餘信息。
傳統視頻混合編碼框架中的預測編碼包括幀內預測編碼和幀間預測編碼，
見H.264/AVC標準和AVS標準。
使用幀內預測編碼技術壓縮的視頻幀，稱為幀內編碼幀(I幀)。幀內預測 支持不同塊大小及不同模式。幀內預測中採用的是方向預測方法時，在H.264 標準中表現為如在I4MB模式中，使用8方向的預測模式和DC預測模式；如在 116MB模式中，使用兩方向的預測模式、DC預測模式和PLANE預測模式，在 AVS-P2標準中表現為4方向的預測模式和DC預測模式；此時使用的參考點位 置可以是當前待處理單元左方一列和上方一行的相鄰位置，也可以是當前待處 理單元周圍的某幾行或多行或某幾列或多列位置；參考值可以是當前待處理單 元左方一列和上方一行的相鄰位置點的像素值或變換後的係數，也可以是當前 待處理單元周圍的某幾行或多行或某幾列或多列位置點的像素值或變換後的系 數；預測值由參考值的計算或組合或拷貝生成。模式信息對於幀內預測單元， 包括當前單元的預測分塊大小、預測方向和預測模式相關信息等。
幀間預測(時域預測)編碼技術壓縮的視頻幀，稱為幀間編碼幀，幀間編 碼包括前向、後向和雙向的預測(P幀、B幀)，支持不同塊大小。幀間編碼幀 的編碼過程如下首先，將編碼幀分成編碼單元；對編碼單元採用運動搜索和 運動預測的運動估計技術得到運動矢量和預測值；然後採用運動補償技術，得 到幀間預測(時域預測)後的殘差數據。模式信息對於幀間預測單元，包括當 前單元的預測分塊大小、參考方向(前向、後向或雙向的預測)及使用的參考 個數、參考索引、運動矢量等。幀間預測模式信息如宏塊級別的P16X16、 P16X8、 P8X16、 P8X8、 B16X16等，亞宏塊級別的如P8X4、 P4X8、 P4X4等。
在中國專利(申請號200710181975.9)《二重預測視頻編解碼方法和裝置》 中提出了一種使用二重預測的編解碼方法，見圖5。此方法突破了傳統混合編碼框架的瓶頸，將二次的預測引入到傳統混合視頻編解碼框架中^夷中對於圖像 像素的預測定義為第一重預測，把傳統混合視頻編解碼框架中的預測殘差定義 為第一重殘差，把針對第一重殘差的預測定義為第二重預測。
總的來說，二重預測技術著力於進一步提高預測編碼的性能，它不僅能減 少在殘差在碼流中所佔的比重，同時由於預測準確度的提升，壓縮編碼後視頻 的客觀質量也有提升。
儘管提出的二重預測技術已經有了一定的編碼性能提升，然而二重預測仍 然存在很大的發展潛力。對於第二重預測生成過程中使用的是空域預測的二重 預測技術，通過引入第二重模式信息可以使第二重預測的精度有很大的提升， 但引入的第二重模式信息卻會給二重預測性能的提升帶來障礙。所以，提高二 重預測模式信息的編碼性能十分重要。

發明內容
本發明的目的在於提供一種提升編碼性能的二重預測的模式處理方法及其 裝置。
本發明所述的二重預測的模式處理方法，其特徵在於至少包括解碼方法和 編碼方法中之一
所述解碼方法至少包括以下之一
(1) 從碼流解析得到的二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測 技術；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小M xN和第二重預測塊mx n應滿足m<=M, n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；
(3) 若二重預測標記符號標識當前宏塊釆用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測解碼得到；
所述編碼方法至少包括以下之一
(1) 用二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術並將二重預 測標記符號經熵編碼寫入碼流中；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小MxN和第二重預測塊m x n應滿足m<=M， n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊釆用同一種預測模式；
(3) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測編碼寫入碼流中。
本發明裝置的一個技術解決方案是這樣實現的它包括二重預測標記符號 解析器、MxN塊第二重幀內預測模式預測解碼器和第二重幀內預測模式賦值器。碼流輸入二重預測標記符號解析器，二重預測標記符號解析器的輸出控制碼流
是否輸入MxN塊第二重幀內預測模式預測解碼器，MxN塊第二重幀內預測模 式預測解碼器的輸出端與第二重幀內預測模式賦值器的輸入端相連接；
本發明裝置的另一個技術解決方案是這樣實現的它包括第二重幀內預測 模式賦值器、二重預測標記符號生成器、MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼 器。二重預測標記符號生成器的輸出控制第二重幀內預測模式賦值器的輸出端 是否與MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼器的輸入端相連接，二重預測標記 符號生成器和MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼器分別輸出到碼流。
本發明具有的有益效果是針對現有背景技術的不足，進一步優化了二重 預測技術中的第二重模式信息的編碼性能。使用二重預測標記符號用來標識當 前宏塊是否採用二重預測技術，增加了二重預測技術在各種宏塊編碼模式中選 中的概率；第一重預測塊大小與第二重預測塊大小不等，使得第二重預測更為 靈活；利用模式預測值預測第二重模式信息，進一步壓縮了第二重模式信息。 綜合以上三種方法，本發明在背景技術的基礎上取得了編碼性能的提升。


圖l是實施實例6示意圖。
圖2是實施實例7示意圖。
圖3是方向性預測示意圖。
圖4是第一重預測塊與第二重預測塊的對應關係示意圖。
圖5是幀內預測方向模式與幀內預測模式值的對應關係示意圖。
圖6是實施實例1和實施實例2中各種ii_mp—mode取值時的rem_pred_mode
和ii一mode對應關係示意圖。
圖7是實施實例3和實施實例4中各種ii—mp—mode取值時的rem_pred—mode
和ii—mode對應關係示意圖。
圖8是現有技術中的二重預測視頻編解碼裝置結構示意圖。
具體實施例方式
本發明所述的二重預測的模式處理方法，至少包括解碼方法和編碼方法
中之一
所述解碼方法至少包括以下之一
(1) 從碼流解析得到的二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測 技術；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小MxN和第二重預測塊m x n應滿足m<=M, n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重M x N預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；(3)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測解碼得到；
所述編碼方法至少包括以下之一
(1) 用二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術並將二重預 測標記符號經熵編碼寫入碼流中；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小M xN和第二重預測塊m x n應滿足m<=M， n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；
(3) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測編碼寫入碼流中。
(1) 從碼流解析得到的二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測 技術；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊釆用二重預測技術，則第一重預測塊 大小MxN和第二重預測塊m x n應滿足m<=M， n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式。例 如第一重預測採用P16xl6的幀間預測塊，而第二重預測採用14x4的幀內預測塊， 那麼這P16xl6的幀間預測塊所對應的16個14x4的幀內預測就可以採用同樣的 模式來進行幀內預測；
(3) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測解碼得到；
i. 根據MxN塊的紋理方向得到第二重模式預測值。可以用第一重MxN 的殘差塊的紋理方向得到第二重模式預測值。但由於第一重M x N的殘差塊在 解碼器不可得，故在本技術方案中由計算MxN塊的第一重預測的預測值的紋 理方向得出。例如對於第二重預測採用I4x4的幀內預測塊，可以將該紋理方向 量化為14x4幀內預測的八個方向之中的一個，第二重模式預測值即為該方向預 測的模式值；
ii. 利用第二重模式預測值預測第二重幀內預測模式，並結合從碼流中解析 得到的信息生成第二重幀內預測模式。
第二重幀內預測模式的生成方法如下-
A. 從碼流中解析得到的模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式是否預 測準確；
B. 若模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測準確，那麼，第二重 幀內預測模式的值等於第二重模式預測值；c.若模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確，那麼，從碼
流中解析得到第二重模式解碼信息。由第二重模式預測值和第二重模式解碼信
息得到二重幀內預測模式；例如可以採用背景技術中14x4的幀內預測的模式解 碼方法若第二重模式解碼信息值小於第二重模式預測值，第二重幀內預測模 式的值為第二重模式編碼信息值；反之，若第二重模式解碼信息值小於第二重 模式預測值，第二重幀內預測模式的值為第二重模式編碼信息值加1; 本發明方法的技術解決方案之二是這樣實現的
(1) 用二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術並將二重預 測標記符號經熵編碼寫入碼流中；
(2) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小M x N和第二重預測塊m x n應滿足m<=M， n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；例 如第一重預測採用P16x8的幀間預測塊，而第二重預測採用14x4的幀內預測塊， 那麼這P16xl6的幀間預測塊中的8個I4x4的幀內預測就可以採用同樣的模式來 進行幀內預測；
(3) 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀 內預測模式經預測編碼寫入碼流中；
i. 若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊 大小M x N和第二重預測塊m x n應滿足m<=M, n<=N; MxN塊屬於當前宏塊。 第一重MxN預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式。例 如對於第二重預測採用14x4的幀內預測塊，可以將該紋理方向量化為14x4幀內 預測的八個方向之中的一個，第二重模式預測值即為與此最大方該方向預測的 模式值；
ii. 在得到第二重模式預測值後，第二重模式編碼信息的生成方法如下
A. 用模式預測準確標誌標識第二重模式是否預測準確並將模式預測準確標 志標識經熵編碼寫入碼流中；
B. 若第二重幀內預測模式的值等於第二重模式預測值，那麼，模式預測準 確標誌標識第二重模式預測準確；
C. 若第二重幀內預測模式的值不等於第二重模式預測值，那麼，模式預測 準確標誌標識第二重模式預測不準確。根據第二重幀內預測模式和第二重模式 預測值得到的第二重模式編碼信息，並將第二重模式編碼信息經熵編碼寫入碼 流中；例如可以採用背景技術中I4x4的幀內預測的模式解碼方法若第二重幀 內預測模式的值小於第二重模式預測值，第二重模式編碼信息值與第二重模式 的值相等；反之，若第二重幀內預測模式的值大於第二重模式預測值，第二重模式編碼信息值等於第二重幀內預測模式的值加1;
下面是本發明的具體實施方法 實施例1:
一種二重預測的模式處理方法，其中的解碼方法具體包括以下步驟
步驟l:從碼流中解析得到二重預測標記符號。本例中從碼流中解析得到二 重預測標記符號採用從碼流中直接讀取lbit碼字的方法來實現。本發明中二重 預測標記符號的解析方法不限於本例所述。將讀取的lbit碼字賦給變量 ii—mode_flag。若ii—mode—flag=l ，則當前宏塊採用二重預測技術；若 ii—mode_flag=0，則當前宏塊不採用二重預測技術；
步驟2:若ii—mode—flag=0，則不進行第二重幀內預測模式的預測解碼；若 ii—mode—flag-1，則對屬於當前宏塊的全部第一重MxN預測塊進行第二重幀內 預測模式的預測解碼。本例中的當前宏塊的第一重預測的塊劃分如圖4所示， 由一個16x8預測塊和兩個8x8預測塊組成；第二重預測塊採用4x4預測塊。第 一重預測的塊劃分不限於本例所述；第二重預測塊大小不限於本例所述；
步驟2.1:若ii一mode一flag^，則從碼流中解析得到當前16x8塊模式預測準 確標誌。本例中從碼流中解析得到當前16x8塊模式預測準確標誌採用從碼流中 直接讀取lbit碼字的方法來實現。本發明中MxN塊模式預測準確標誌的解析方 法不限於本例所述。將讀取的lbit碼字賦給變量ii_mode_pred_flag。若 ii—mode_pred_flag=l ，則當前16x8塊第二重幀內預測模式預測準確；若 ii_mode_pred_flag=0，則當前16x8塊第二重幀內預測模式預測不準確；
步驟2.2:利用當前16x8塊的第一重預測值的方向信息生成該塊的第二重 模式預測值，並將第二重模式預測值賦給變量ii—mp一mode。本例中使用的計算 方向信息的方法是使用Sobel算子判斷當前塊的第一重預測值的最大方向強度。 本發明中所使用的計算方向信息的方法不限於本例所述。此處最大方向強度的 計算方法是對於16x8大小的單元，使用3x3的Sobel算子，計算14x6個點的方 向信息，此方向信息由角度的正切函數表示。將平面360度角分為8個連續的 方向區間，見圖3，根據方向信息正切函數的值，每個點的方向信息將落在8個 方向區間之一，計算完14x6個點之後，8個區間統計中落得點數最多的方向即 為最大方向強度所指示的方向。本例中的第二重模式預測值即為與此最大方向 強度所指示的方向相同的幀內預測方向模式所對應的幀內預測模式值，幀內預 測方向模式與幀內預測模式值的對應關係見圖5。若最大方向強度指示vertical 方向，則第二重模式預測值等於0。此外本例中，若最大方向強度所指示的方向 區間中的落點數不大於14x6/8個的k倍，將使用DC預測模式，第二重模式預測值等於2，其中k為方向判斷閾值，本例中k為1.5,k的取值不限於本例所述情 況；
步驟2.3:根據步驟2.1中的ii—mode_pred_flag和步驟2.2中的ii—mp—mode 來得到變量ii_mode的值，並根據ii_ mode的值確定當前16x8塊第二重幀內預 測模式；
(1) 若ii_mode_pred_flag=l，另卩麼，ii_mode=ii_mp—mode。根據圖5， 若ii— mode =1 ，則當前16x8塊第二重幀內預測模式為horizontal預測模式；若ii一mode =3，則當前16x8塊第二重幀內預測模式為diagonal_down—left預測模式。以此 類推ii一mode為其他值時的情況；
(2) 若ii_mode_pred_flag=0，那麼，從碼流中解析得到當前16x8塊第二重 模式解碼信息。本例中從碼流中解析得到當前16x8塊第二重模式解碼信息釆用 從碼流中直接讀取3bit碼字來實現。本發明中MxN塊第二重模式解碼信息解析 方法不限於本例所述。將讀取的3bit碼字賦給變量rem_pred—mode。由 ii_mp—mode的值禾卩rem_pred_mode的值得至lj ii— mode的值。本例中由 ii—mp—mode的值和rem_pred—mode的值得到ii— mode的值的方法為根據 ii—mpjnode在圖6中選擇一個表，ii_ mode的值等於當前rem_pred—mode的在 表中對應的ii—mode值。本發明中由ii_mp—mode的值和rem_pred_mode的值得 至ljii—mode的值的方法不限於本例所述。若ii—mp—mode=3 ， rem_pred—mode=6， 則ii—mode=7,根據圖5，當前16x8塊第二重幀內預測模式為vertical—left預測 模式；若ii_mp—mode=6， rem_pred_mode=3 ，貝U ii_mode=3，根據圖5，當前16x8 塊第二重幀內預測模式為diagonal—down—left預測模式；
步驟3:當前16x8塊所對應的所有第二重4x4預測塊的第二重幀內預測模 式等於根據步驟5得到的當前16x8塊的第二重幀內預測模式。本例中當前16x8 預測塊所對應第二重4x4預測塊見圖4，為塊1到塊8，另外兩個8x8預測塊分 別對應塊9、 10、 13、 14和塊11、 12、 15、 16;
步驟4:對剩下的兩個8x8預測塊利用步驟2到步驟3的方法進行第二重幀 內預測模式的預測解碼。
實施例2:
一種二重預測模式處理方法，其中的編碼方法具體包括以下步驟 步驟l:按照一定的準則得生成二重預測標記符號，並將二重預測標記符號 經熵編碼寫入碼流中。本例中將二重預測標記符號寫入碼流中採用在碼流中直 接寫入lbit碼字的方法來實現。本發明中二重預測標記符號經熵編碼寫入碼流
中的方法不限於本例所述。將寫入碼流中的lbit碼字賦給變量ii一modtflag。若 ii—mode_flag=l，則當前宏塊採用二重預測技術；若ii—mode_flag=0，則當前宏塊不採用二重預測技術；
步驟2:本例中的當前宏塊的第一重預測的塊劃分如圖4所示，由一個16x8 預測塊和兩個8x8預測塊組成；第二重預測塊採用4x4預測塊。第一重預測的 塊劃分不限於本例所述；第二重預測塊大小不限於本例所述。在第一重預測以 後，按照一定的準則生成當前16x8塊所對應的所有第二重4x4預測塊的第二重 幀內預測模式，當前16x8塊所對應的所有第二重4x4預測塊的第二重幀內預測 模式必定相同。本例中16x8預測塊所對應的塊1到塊8的第二重幀內預測模式 相同，並將該模式置為當前16x8塊第二重幀內預測模式。同時根據圖5將當前 16x8塊第二重幀內預測模式值賦給變量ii_mode。若當前當前16x8塊第二重幀 內預測模式為vertical預測模式，ii—mode=l;
步驟3:若ii—mode—flag=0，則不進行第二重幀內預測模式的預測編碼；若 ii—mode—flag=l，則對屬於當前16x8塊進行第二重幀內預測模式的預測編碼；
步驟3.1:利用當前16x8塊的第一重預測值的方向信息生成該塊的第二重 模式預測值，並將第二重模式預測值賦給變量ii_mp_m0de。本例中使用的計算 方向信息的方法是使用Sobd算子判斷當前塊的第一重預測值的最大方向強度。 本發明中所使用的計算方向信息的方法不限於本例所述。此處最大方向強度的 計算方法是對於16x8大小的單元，使用3x3的Sobel算子，計算14x6個點的方 向信息，此方向信息由角度的正切函數表示。將平面360度角分為8個連續的 方向區間，見圖3，根據方向信息正切函數的值，每個點的方向信息將落在8個 方向區間之一，計算完14x6個點之後，8個區間統計中落得點數最多的方向即 為最大方向強度所指示的方向。本例中的第二重模式預測值即為與此最大方向 強度所指示的方向相同的幀內預測方向模式所對應的幀內預測模式值，幀內預 測方向模式與幀內預測模式值的對應關係見圖5。若最大方向強度指示vertical 方向，則第二重模式預測值等於0。此外本例中，若最大方向強度所指示的方向 區間中的落點數不大於14x6/8個的k倍，將使用DC預測模式，第二重模式預測 值等於2，其中k為方向判斷閾值，本例中k為1.5，k的取值不限於本例所述情 況；
步驟3.2:若ii_mode_flag=l，則根據步驟2中的ii_mode的值和步驟3.1中 的ii_mp_m0de的值生成當前16x8塊第二重模式預測準確標誌，並將當前16x8 塊第二重模式預測準確標誌經熵編碼寫入碼流中。根據ii_mode的值和 ii_mp_mode的值生成當前16x8塊第二重模式預測準確標誌的方法為若ii—mode 等於ii—mp一mode，當前16x8塊第二重模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模 式預測準確；若ii_mode不等於ii_mp_mode，當前16x8塊第二重模式預測準確 標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確。本例中將當前16x8塊模式預測準確標誌寫入碼流中採用在碼流中直接寫入lbit碼宇的方法來實現。本發明中MxN 塊模式預測準確標誌經熵編碼寫入碼流中的方法不限於本例所述。將寫入碼流 中的lbit碼字賦給變量ii—mode_pred—flag。若當前16x8塊第二重模式預測準確 標誌標識第二重幀內預測模式預測準確，ii_mode_pred_flag=l;若前16x8塊第 二重模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確， ii—mode_pred_flag=0;
步驟3.3: ii_mode_pred_flag=0，則根據ii_mode的值和ii_mp_mode的值得 到rem_pred_mode的值，rem_pred_mode的值即為當前16x8塊第二重模式編碼 信息的值。在得到當前16x8塊第二重模式編碼信息後，將第二重模式編碼信息 經熵編碼寫入碼流中。本例中根據ii_mode的值和ii_mp_mode的值得到 rem_pred—mode的值的方法為根據ii_mp—mode在圖6中選擇一個表， rem_pred_mode的值等於當前ii—mode的值在表中對應的rem_pred_mode的值。 本發明中根據ii—mode的值和ii—mp_mode的值得到rem_pred—mode的值的方法 不限於本例所述。若ii一mode:l， ii_mp_mode=2， 貝lj rem_pred_mode=l; 若ii— mode=2， ii—mp—mode=l ，則rem_pred_mode=l 。本例中將當前16x8塊第二重模 式編碼信息寫入碼流中釆用在碼流中直接寫入3bit碼字的方法來實現。本發明 中MxN塊第二重模式編碼信息經熵編碼寫入碼流中的方法不限於本例所述；
步驟4:對剩下的兩個8x8預測塊利用步驟2到步驟3的方法進行第二重幀 內預測模式的預測編碼。
實施例3:
一種二重預測的模式處理方法，其中的解碼方法具體包括以下步驟
步驟l:從碼流中解析得到二重預測標記符號。本例中從碼流中解析得到二 重預測標記符號採用算術編碼的方法從碼流中讀取一個bin來實現。本發明中二 重預測標記符號的解析方法不限於本例所述。將讀取的一個bin賦給變量 ii—mode_flag 。若ii_mode—flag=l ，則當前宏塊採用二重預測技術；若 ii_mode_flag=0，則當前宏塊不採用二重預測技術；
步驟2:若ii_mode—flag-O，則不進行第二重幀內預測模式的預測解碼；若 ii_m0de_flag=l，則對屬於當前宏塊的全部第一重MxN預測塊進行第二重幀內 預測模式的預測解碼。本例中的當前宏塊的第一重預測的塊劃分為兩個8x16; 第二重預測塊採用8x8預測塊。第一重預測的塊劃分不限於本例所述；第二重 預測塊大小不限於本例所述；
步驟2.1:若ii一modLflag^，則從碼流中解析得到當前8xl6塊模式預測準 確標誌。本例中從碼流中解析得到當前8x16塊模式預測準確標誌採用算術編碼 的方法從碼流中讀取一個bin來實現。本發明中MxN塊模式預測準確標誌的解析方法不限於本例所述。將讀取的一個bin賦給變量ii_mode:i7redJlag。若 ii—mode_pred—flag=l ，則當前8x16塊第二重幀內預測模式預測準確；若 ii_mode_pred_flag=0，則當前8x16塊第二重幀內預測模式預測不準確；
步驟2.2:利用當前8x16塊的第一重預測值的方向信息生成該塊的第二重 模式預測值，並將第二重模式預測值賦給變量ii—mp—mode。本例中使用的計算 方向信息的方法是使用Prewitt算子判斷當前塊的第一重預測值的最大方向強 度。本發明中所使用的計算方向信息的方法不限於本例所述。此處最大方向強 度的計算方法是對於8x16大小的單元，使用3x3的Prewitt算子，計算6x14個 點的方向信息，此方向信息由角度的正切函數表示。將平面360度角分為8個 連續的方向區間，見圖3，根據方向信息正切函數的值，每個點的方向信息將落 在8個方向區間之一，計算完6xl4個點之後，8個區間統計中落得點數最多的 方向即為最大方向強度所指示的方向。本例中的第二重模式預測值即為與此最 大方向強度所指示的方向相同的幀內預測方向模式所對應的幀內預測模式值， 幀內預測方向模式與幀內預測模式值的對應關係見圖5。若最大方向強度指示 vertical方向，則第二重模式預測值等於0。此外本例中，若最大方向強度所指 示的方向區間中的落點數不大於6x14/8個的k倍,將使用DC預測模式，第二重 模式預測值等於2，其中k為方向判斷閾值，本例中k為1.5,k的取值不限於本 例所述情況；
步驟2.3:根據步驟2.1中的ii_mode_pred—flag和步驟2.2中的ii—mp—mode 來得到變量ii_mode的值，並根據ii_ mode的值確定當前8x16塊第二重幀內預 測模式；
(1) 若ii_mode_pred—flag=l，那麼，ii—mode=ii—mp_mode0根據圖5，若ii_ mode =1 ，則當前8x16塊第二重幀內預測模式為horizontal預測模式；若ii— mode =3，則當前8x16塊第二重幀內預測模式為diagonaLdown—left預測模式。以此 類推ii_mode為其他值時的情況；
(2) 若ii_mode_pred—flag=0，那麼，從碼流中解析得到當前8x16塊第二重 模式解碼信息。本例中從碼流中解析得到當前8x16塊第二重模式解碼信息採用 算術編碼方法從碼流中讀取一個bin來實現。本發明中MxN塊第二重模式解碼 信息解析方法不限於本例所述。將讀取的一個bin賦給變量remjrecLmode。由 ii_mp_mode的值禾卩rem_pred—mode的值得到ii_ mode的值。本例中由 ii_mp—mode的值和rem_pred—mode的值得到ii— mode的值的方法為根據 ii_mp_mode在圖7中選擇一個表，ii— mode的值等於當前rem_pred—mode的在 表中對應的ii—mode值。本發明中由ii—mp—mode的值和rem_pred—mode的值得 至U ii_mode的值的方法不限於本例所述。若ii_mp_mode=3， rem_pred—mode=l，則ii—mode=8,根據圖5，當前16x8塊第二重幀內預測模式為Horizontat_up預測 模式；若ii_mp—mode=6， rem_pred_mode=4，貝!j ii—mode=0，根據圖5，當前16x8 塊第二重幀內預測模式為vertical預測模式；
步驟3:當前8x16塊所對應的兩個第二重8x8預測塊的第二重幀內預測模 式等於根據步驟5得到的當前8x16塊的第二重幀內預測模式。
步驟4:對剩下的8x16預測塊利用步驟2到步驟3的方法進行第二重幀內 預測模式的預測解碼。
實施例4:
一種二重預測模式處理方法，其中的編碼方法具體包括以下步驟 步驟l:按照一定的準則得生成二重預測標記符號，並將二重預測標記符號 經熵編碼寫入碼流中。本例中將二重預測標記符號寫入碼流中採用算術編碼方 法在碼流中寫入一個bin來實現。本發明中二重預測標記符號經熵編碼寫入碼流 中的方法不限於本例所述。將寫入碼流中的一個bin賦給變量iLmode一flag。若 ii_mode—flag=l，則當前宏塊採用二重預測技術；若ii_mode_flag=0，則當前宏 塊不採用二重預測技術；
步驟2:本例中的當前宏塊的第一重預測的塊劃分為兩個8x16;第二重預 測塊採用8x8預測塊。第一重預測的塊劃分不限於本例所述；第二重預測塊大 小不限於本例所述。在第一重預測以後，按照一定的準則生成當前8xl6塊所對 應的兩個第二重8x8預測塊的第二重幀內預測模式，當前8x16塊所對應的兩個 第二重8x8預測塊的第二重幀內預測模式必定相同，並將該模式置為當前8x16 塊第二重幀內預測模式。同時根據圖5將當前16x8塊第二重幀內預測模式值賦 給變量ii_mode。若當前16x8塊第二重幀內預測模式為vertical預測模式， ii—mode=l;
步驟3:若iLmodtflag《，則不進行第二重幀內預測模式的預測編碼；若 ii—mode_flag=l ，則對屬於當前8x16塊進行第二重幀內預測模式的預測編碼；
步驟3.1:利用當前8x16塊的第一重預測值的方向信息生成該塊的第二重 模式預測值，並將第二重模式預測值賦給變量ii—mp_m0de。本例中使用的計算 方向信息的方法是使用Prewitt算子判斷當前塊的第一重預測值的最大方向強 度。本發明中所使用的計算方向信息的方法不限於本例所述。此處最大方向強 度的計算方法是對於8x16大小的單元，使用3x3的Prewitt算子，計算6x14個 點的方向信息，此方向信息由角度的正切函數表示。將平面360度角分為8個 連續的方向區間，見圖3，根據方向信息正切函數的值，每個點的方向信息將落 在8個方向區間之一，計算完6xl4個點之後，8個區間統計中落得點數最多的 方向即為最大方向強度所指示的方向。本例中的第二重模式預測值即為與此最大方向強度所指示的方向相同的幀內預測方向模式所對應的幀內預測模式值，
幀內預測方向模式與幀內預測模式值的對應關係見圖5。若最大方向強度指示 vertical方向，則第二重模式預測值等於0。此外本例中，若最大方向強度所指 示的方向區間中的落點數不大於6x14/8個的k倍，將使用DC預測模式，第二重 模式預測值等於2，其中k為方向判斷閾值，本例中k為1.5,k的取值不限於本 例所述情況；
步驟3.2:若ii—mode一flag-l，則根據步驟2中的ii_mode的值和步驟3.1中 的ii_mp_mode的值生成當前8x16塊第二重模式預測準確標誌，並將當前8x16 塊第二重模式預測準確標誌經熵編碼寫入碼流中。根據ii—mode的值和 ii—mp一mode的值生成當前8xl6塊第二重模式預測準確標誌的方法為若iLmode 等於ii_mp_m0de，當前8x16塊第二重模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模 式預測準確；若ii_mode不等於ii_mp_mode，當前8x16塊第二重模式預測準確 標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確。本例中將當前8x16塊模式預測準確 標誌寫入碼流中採用算術編碼方法在碼流中寫入一個bin來實現。本發明中MxN 塊模式預測準確標誌經熵編碼寫入碼流中的方法不限於本例所述。將寫入碼流 中的一個bin賦給變量ii—mode_pred_flag。若當前8x16塊第二重模式預測準確 標誌標識第二重幀內預測模式預測準確，ii_mode_pred_flag=l;若前16x8塊第 二重模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確， ii_mode_pred_flag=0 ;
步驟3.3: ii—mode_pred—flag=0，則根據ii_mode的值和ii_mp_mode的值得 到rem_pred—mode的值，rem_pred_mode的值即為當前8x16塊第二重模式編碼 信息的值。在得到當前8xl6塊第二重模式編碼信息後，將第二重模式編碼信息 經熵編碼寫入碼流中。本例中根據ii_mode的值和ii—mp一mode的值得到 rem_pred—mode的值的方法為根據ii_mp_mode在圖7中選擇一個表， rem_pred_mode的值等於當前ii_mode的值在表中對應的rem_pred_mode的值。 本發明中根據ii—mode的值和ii—mp_mode的值得到rem_pred_mode的值的方法 不限於本例所述。若ii—mode=5， ii_mp_mode=l，貝寸rem_pred_mode=2; 若ii_ mode=7， ii—mp_mode=2，則rem_pred—mode=2。本例中將當前8x16塊第二重模 式編碼信息寫入碼流中採用算術編碼方法在碼流中寫入一個bin來實現。本發明 中MxN塊第二重模式編碼信息經熵編碼寫入碼流中的方法不限於本例所述；
步驟4:對剩下的兩個8x16預測塊利用步驟2到步驟3的方法進行第二重 幀內預測模式的預測編碼。
實施例5:
一種二重預測模式處理系統，具體包括實施例2所述的一種二重預測模式編碼方法和實施例1所述的一種二重預測模式解碼方法:-」通過實施樹2所述的 一種二重預測模式編碼方法得到二重模式信息編碼碼流，通過實施例1所述的 一種二重預測視頻解碼方法進行碼流解碼可以獲得編碼恢復後的二重模式信 息。
實施例6:
一種二重預測模式處理裝置，實現的是實施例1所述的二重預測模式解碼方 法，見圖1所示，主要包括以下步驟
步驟l:碼流輸入二重預測標記符號解析器，並輸出二重預測標記符號。輸 出的二重預測標記符號決定是否有碼流輸入MxN塊第二重幀內預測模式預測解 碼器中的MxN塊模式預測準確標誌解析器。
步驟2:若有碼流輸入MxN塊模式預測準確標誌解析器，則MxN塊模式預 測準確標誌解析器輸出MxN塊模式預測準確標誌到MxN塊第二重幀內預測模 式生成器。MxN塊模式預測準確標誌決定是否有碼流輸入MxN塊第二重模式 解碼信息解析器。
步驟3:若有碼流輸入MxN塊第二重模式解碼信息解析器，則MxN塊第二 重模式解碼信息解析器輸出MxN塊第二重模式解碼信息到MxN塊第二重幀內 預測模式生成器。
步驟4: MxN塊第二重模式預測值生成器輸出MxN塊第二重模式預測值到 MxN塊第二重幀內預測模式生成器。
步驟5: MxN塊第二重幀內預測模式生成器輸入MxN塊模式預測準確標誌、 MxN塊第二重模式解碼信息和MxN塊第二重模式預測值，輸出MxN塊第二重 幀內預測模式。
步驟6:第二重幀內預測模式賦值器輸入MxN塊第二重幀內預測模式，輸 出mxn塊第二重幀內預測模式。 實施例7:
一種二重預測模式處理裝置，實現的是實施例2所述的二重預測模式編碼方 法，見圖2所示，主要包括以下步驟
步驟1:第二重幀內預測模式賦值器輸入mxn塊第二重幀內預測模式，輸 出MxN塊第二重幀內預測模式；
步驟2: 二重預測標記符號生成器輸出二重預測標記符號到碼流。二重預測 標記符號決定MxN塊第二重幀內預測模式是否輸入MxN塊第二重幀內預測模 式預測編碼器；
步驟3:若MxN塊第二重幀內預測模式輸入MxN塊第二重幀內預測模式預 測編碼器，MxN塊第二重模式預測值生成器輸出MxN塊第二重模式預測值到MxN塊模式預測準確標誌生成器；
步驟4: MxN塊模式預測準確標誌生成器輸入MxN塊第二重模式預測值和 MxN塊第二重幀內預測模式，輸出MxN塊模式預測準確標誌到碼流。MxN塊 模式預測準確標誌決定MxN塊第二重模式預測值和MxN塊第二重幀內預測模 式是否輸入MxN塊第二重模式編碼信息生成器；
步驟5:若MxN塊第二重模式預測值和MxN塊第二重幀內預測模式輸入 MxN塊第二重模式編碼信息生成器，MxN塊第二重模式編碼信息生成器輸出 MxN塊第二重模式編碼信息到碼流。
權利要求
1.一種二重預測的模式處理方法，其特徵在於至少包括解碼方法和編碼方法中之一所述解碼方法至少包括以下之一(1)從碼流解析得到的二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術；(2)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊大小M x N和第二重預測塊m x n應滿足m＜＝M，n＜＝N；MxN塊屬於當前宏塊。第一重M x N預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；(3)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀內預測模式經預測解碼得到；所述編碼方法至少包括以下之一(1)用二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術並將二重預測標記符號經熵編碼寫入碼流中；(2)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊大小M x N和第二重預測塊m x n應滿足m＜＝M，n＜＝N；MxN塊屬於當前宏塊。第一重M x N預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；(3)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀內預測模式經預測編碼寫入碼流中。
2. 根據權利要求l所述的二重預測的模式處理方法和裝置浙江大學，其特徵 在於所述預測解碼採用以下方式得到(1) 從碼流中解析得到的模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式是否 預測準確；(2) 若模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測準確，那麼，第二重 幀內預測模式的值等於第二重模式預測值；(3) 若模式預測準確標誌標識第二重幀內預測模式預測不準確，那麼，從碼 流中解析得到第二重模式解碼信息。由第二重模式預測值和第二重模式解碼信 息得到二重幀內預測模式。
3. 根據權利要求2所述的二重預測的模式處理方法，其特徵在於所述根據 權利要求2所述的第二重模式預測值，其特徵在於該第二重模式預測值由Mx N塊的紋理方向得出。
4. 根據權利要求3所述的二重預測的模式處理方法，其特徵在於所述的M x N塊的紋理方向，MxN塊的紋理方向等於MxN塊的第一重預測的預測塊的紋理方向；
5. 根據權利要求1所述的二重預測的模式處理方法，其特徵在於所述根據 權利要求1所述的第二重幀內預測模式經預測編碼後寫入碼流中，其特徵在於:(1) 用模式預測準確標誌標識第二重模式是否預測準確並將模式預測準確 標誌標識經熵編碼寫入碼流中；(2) 若第二重幀內預測模式的值等於第二重模式預測值，那麼，模式預測準 確標誌標識第二重模式預測準確；(3) 若第二重幀內預測模式的值不等於第二重模式預測值，那麼，模式預測 準確標誌標識第二重模式預測不準確。根據第二重幀內預測模式和第二重模式 預測值得到第二重模式編碼信息，並將第二重模式編碼信息經熵編碼寫入碼流 中。
6. 根據權利要求5所述二重預測的模式處理方法，其特徵在於所述的第二 重模式預測值由MxN塊的紋理方向得出。
7. 根據權利要求6所述二重預測的模式處理方法，其特徵在於所述的MxN 塊的紋理方向等於MxN塊的第一重預測的預測塊的紋理方向。
8. —種二重預測的模式處理裝置，其特徵在於包括二重預測標記符號解析 器、MxN塊第二重幀內預測模式預測解碼器和第二重幀內預測模式賦值器，碼 流輸入二重預測標記符號解析器，二重預測標記符號解析器的輸出控制碼流是 否輸入MxN塊第二重幀內預測模式預測解碼器，MxN塊第二重幀內預測模式 預測解碼器的輸出端與第二重幀內預測模式賦值器的輸入端相連接。
9. 一種二重預測模式處理裝置，其特徵在於包括第二重幀內預測模式賦值 器、二重預測標記符號生成器、MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼器。二重 預測標記符號生成器的輸出控制第二重幀內預測模式賦值器的輸出端是否與 MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼器的輸入端相連接，二重預測標記符號生 成器和MxN塊第二重幀內預測模式預測編碼器分別輸出到碼流。
全文摘要
本發明涉及數字數據處理技術，特別是涉及一種二重預測的模式處理方法和裝置；其特徵在於至少包括解碼方法和編碼方法中之一所述解碼方法至少包括以下之一(1)從碼流解析得到的二重預測標記符號標識當前宏塊是否採用二重預測技術；(2)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，則第一重預測塊大小M x N和第二重預測塊m x n應滿足m＜＝M，n＜＝N；MxN塊屬於當前宏塊。第一重M x N預測塊所對應的所有第二重m x n預測塊採用同一種預測模式；(3)若二重預測標記符號標識當前宏塊採用二重預測技術，那麼，第二重幀內預測模式經預測解碼得到；本發明進一步優化了二重預測技術中的第二重模式信息的編碼性能，增加了二重預測技術在各種宏塊編碼模式中選中的概率；使得編碼性能的得到了有效提升。
文檔編號H04N7/26GK101626505SQ200810063130
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月11日 優先權日2008年7月11日
發明者李尚文, 王建鵬, 露 虞, 陳思嘉 申請人:浙江大學