專利名稱：直流模式預測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種幀內預測方法，尤其是一種直流模式預測方法。
技術背景現(xiàn)有視頻編碼標準都是建立在變換編碼和運動補償?shù)幕旌途幋a框架上 的，用變換編碼降低視頻序列的空間相關性，用運動補償減少視頻序列的時域 相關性。如圖l所示，；魄頻編碼標準采用一系列最新技術，包括幀內預測、幀 間預測、變換、量化和熵編碼等，這些技術的采用使得視頻編碼標準獲得了 很高的編碼效率。其中幀內預測技術的可1入是視頻編碼性能提高的重要因素 之一。幀內預測使用空間預測模式來消除圖像內的冗余，它可以獨立編解 碼，提高預測的精度和質量，作為后續(xù)序列的參考幀，為視頻回放提供隨 機訪問點。在現(xiàn)有幀內預測技術中，亮度或色度的像素值的預測采用的基于pxq塊預測結構，其中p表示塊的列數(shù)，q表示塊的行數(shù)，它是利用該 pxq塊上、右上、左、左上和左下已經重構的像素值，按照某些預測模式 及其計算規(guī)則來預測當前像素塊的像素點的像素值，如圖2所示，i表示 像素點的行坐標，取值為i=0， 1,…，2q; j表示像素點的列坐標，取值 為j=0， 1，…，2p; predMatrix[i， j]表示當前像素塊中的行坐標為i，列 坐標為j的像素點的像素值。設C[i] ( i=0，l，…，2q)表示當前像素塊左 側像素塊中與該當前像素塊相鄰的一列的第i行像素點的像素， R [ j] (j=0, 1，…，2p)表示當前像素塊上側像素塊中與當前像素塊相鄰的一 行的第j列像素點的像素值，其中C[O]-R[O〗。對任意給定的坐標為(i, j) 的像素點，利用周圍已經編碼重構的像素點C[i] (i=0, 1,…，2q)和
R[j] (j=0， 1,…，2p)來預測，根據(jù)不同的標準和不同的預測塊大小， 有著不同的預測模式，下面說明AVS標準和H. 264/AVC標準中的預測模式。在4見頻編碼中，對^L頻圖像的處理都是以16x16的宏塊為單位的。 在AVS標準中， 一個宏塊包括4個8 x 8的亮度塊和2個8 x 8的色度塊。 亮度塊有5種預測模式垂直預測模式、水平預測模式、直流(Direct Current,以下簡稱DC)預測模式、對角下左預測模式、對角下右預測模 式。除DC預測模式外，其他的都為方向預測模式，圖3示出了方向預測 模式的指向，其中，0、 1、 3、 4分別表示垂直預測模式的指向、水平模式 預測的指向、對角下左預測模式的指向、對角下右預測模式的指向；c表 示與當前像素塊相鄰的左邊一列，r表示與當前像素塊相鄰的上邊一行。未示出的DC預測模式定義如下1) 如果r[i]、 c[i] ( i=0~9)都"可用"(已知)，如果某個樣本 所在的塊不存在或者此樣本未解碼，則此樣本"不可用"，否則，此樣本"可用"，則predMatrix[x， y] = ((r [x]+ 2xc [x+l]+c [x+2]+2)》2 + (c [y] +2xc [y+l] +c [y+2] +2) 〉〉2) >>1 (x， y=0 ~ 7)其中，predMatrix[x，y]表示當前像素塊中，坐標為(x, y)的待預測的像 素點的像素值；r[x+l]表示與當前像素塊相鄰的上邊一行中的，與待預測的 像素點位于同一列的像素點的像素值；r[x]表示r [x+l]表示的像素點的左側 相鄰像素點的像素值；r [x+2]表示r [x+l]表示的像素點的右側相鄰像素點的 像素值；c[x+l]表示與當前像素塊相鄰的左邊一 列中的，與待預測的像素點 位于同一行的像素點的像素值；c[x]表示c[x+l]表示的像素點的上側像素點 的像素值；c[x+2]表示c[x+l]表示的像素點的下側像素點的像素值。下面的 分析中，上述符號均為上述表述的含義。2) 如果只有r[i] (i=0~9)"可用"，貝'JpredMatrix[x, y] = (c [y〗+2xc [y+l]+c [y+2]+2)〉〉2 (x， y=0 ~ 7) 3) 如果只有c[i] (i=0-9)"可用"，則predMatrix[x， y] = (c [y]+2xc [y+l]+c [y+2]+2)》2 ( x, y=0 ~ 7 );4) 否貝寸，predMatrix[x, y]=128(x, y=0 ~ 7) 色度塊有4種模式才莫式0: DC預測(DC prediction) 模式1: 水平子貞測(horizontal prediction) 模式2: 垂直予貞觀'J (vertical prediction) 才莫式3:平+反預測(plane predict ion j其中DC預測模式定義與亮度塊8 x 8塊預測模式的定義是一致的。在H. 264/AVC標準中， 一個宏塊包括一個亮度塊和兩個色度塊，而亮 度塊為1個16 x 16的亮度塊或者是16個4 x 4的亮度塊，色度塊為2個8 x8的。對于4x4的亮度塊，有9種預測模式，這些預測模式和順序為模式0: 垂直予頁測(vertical prediction)才莫式1: ^K平予貞測(horizontal prediction)模式2: DC預測(DC prediction)才莫式3: 45度方向子貞觀寸(diagonal down/left prediction) 模式4: 135度方向預觀寸(diagonal down/right prediction) 模式5: 112. 5度方向預觀'Uvertical- right prediction) 模式6: 157. 5度方向子貞測(horizontal-down prediction) 模式7: 67. 5度方向預測(vertical- left prediction) 模式8: 22. 5度方向預測(horizonta卜up prediction) 其中，除了DC預測模式，剩余的8種預測模式稱為方向預測模式， 圖4示出了參考像素和預測塊，其中大寫字母表示的為參考像素，小寫字 母表示的是預測塊。圖5中的數(shù)字標明了各個方向預測模式的指向。 未標出的DC預測模式定義為l)如果r[i]、 c[i] (/ = 1, 2,…，4)都可用，則預測塊中的所有預測樣本的像素預測值均為predMatrix [x, y] = (土r[x]十土c[y]+4) /8 (x,"0 3);x=l y=l2) 如果只有r[i] (i=l, 2，…，4)可用，貝'J4predMatrix [x， y]=(》[x]+2) /4 (x，"0 3);3) 如果只有c[i] (/ = 1, 2，…，4)可用，貝'J4predMatrix [x, y]=(》[y]+2) /4 (x,"0 3);4)否貝'J, predMatrix [x, y]=128 (x,:k = 0~3)16xl6亮度塊有4種模式，分別是模式0: 垂直予貞觀寸(vertical prediction)才莫式1: K平子貞領寸(horizontal prediction)才莫式2: DC預測(DC prediction)才莫式3: 平4反子貞觀寸(plane prediction)其中的DC預測模式定義與亮度塊為4x4塊的預測模式定義一致。8x8色度塊有4種模式，分別是模式0: DC預測(DC prediction)模式1: 水平予貞觀寸(horizontal prediction)模式2: 垂直子貞觀'J (vertical prediction)才莫式3: 平玲反預測(plane prediction)其中的DC預測模式定義與亮度塊為4x4塊的預測模式定義一致。 從上述的分析可以看出AVS標準中，是通過對與坐標為(x,y)的當 前像素相關的可用的像素值r[x]、 r[x+l]、 r[x+2]、 c [x] 、 c[x+l]、 c[x+2] 濾波后的像素平均值作為當前像素的預測值；H. 264/AVC標準中，是通過 當前像素塊的左邊和上邊已經編碼可用的像素的平均值作為當前像素塊 的預測值。這種直接計算平均或者濾波后計算平均的方法很粗糙，不能充
分揭示出像素間的相關性，因此，這種預測方法是不精確的。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種DC模式預測方法，用以 解決現(xiàn)有預測方法不精確問題，實現(xiàn)對當前像素塊中各待預測像素點的精確 預測。本發(fā)明通過實施例提供了如下的技術方案一種DC模式預測方法，包括選取當前預測的宏塊，將該宏塊分為數(shù)個像素塊；選取一個像素塊作為當前像素塊，根據(jù)該當前像素塊的左側像素塊中與 該當前像素塊相鄰的像素列中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一 行的第一1"象素點；和/或該當前像素塊的上側像素塊中與該當前像素塊相鄰的 像素行中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一列的第二像素點；和/ 或該當前像素塊的左上側像素塊中，與該當前像素塊相鄰的第三像素點，預 測該當前像素塊中的該待預測的像素點的像素值。本發(fā)明實施例通過對已編碼可用的像素點的像素值進行濾波加權處理， 而不是簡單的平均處理，以這些像素值濾波后的加權值，作為當前像素的預 測值，提高預測的精度。


圖1為現(xiàn)有技術視頻編碼混合框架原理圖； 圖2為現(xiàn)有技術當前預測塊的坐標示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術AVS標準中方向預測的指向圖；圖4為現(xiàn)有技術H. 264/AVC標準中參考像素與當前預測塊關系的示意圖；圖5為現(xiàn)有技術H. 264/AVC標準中方向預測的指向圖； 圖6為本發(fā)明DC模式預測方法流程圖；圖7為本發(fā)明DC模式預測方法當前像素塊與相鄰像素塊中像素點的 關系圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。圖6為本發(fā)明DC模式預測方法流程圖，圖7為本發(fā)明DC模式預測方法當前像素塊與相鄰像素塊中像素點的關系圖。參見圖6及圖7，該DC模式預測方法包4舌步驟ll:選取當前預測的宏塊，將該宏塊分為數(shù)個像素塊；由于視頻 圖像的處理是以16 x 16的宏塊為單位進行處理的，因此該宏塊選為16 x 16 像素點的。將該宏塊按從左至右、從上至下的順序分為若干個pxq的像素 塊；p表示列數(shù)，q表示行數(shù)，p的數(shù)值可以取為4、 8、 16， q的數(shù)值可以取 為4、 8、 16。步驟12:選取一個像素塊作為當前像素塊l，根據(jù)該當前像素塊的左 側像素塊2中與該當前像素塊l相鄰的像素列21中，與該當前像素塊中待預 測的像素點位于同 一行的第 一像素點；和/或該當前像素塊的上側像素塊3 中與該當前像素塊1相鄰的像素行31中，與該當前像素塊中待預測的像素 點位于同一列的第二像素點；和/或該當前像素塊的左上側像素塊中4,與 該當前像素塊相鄰的第三像素點，預測該當前像素塊中的該待預測的像素 點的像素值上述流程圖中的步驟12 ，具體實施例可分為第 一 實施例——AVS標準 下8 x 8亮度塊和/或8 x 8色度塊和/或H. 264/AVC標準下8 x 8色度塊的DC模 式預測方法，及第二實施例一一H. 264/AVC標準下4 x 4亮度塊的DC模式預 測方法。
第一實施例在進行DC預測之前，先要獲得參考樣本(像素點)，以依 據(jù)參考樣本進行預測。設當前像素塊所屬的圖像樣本矩陣為為8 x 8的矩陣I， I可表示亮度或色度矩陣。如果某個樣本所在的塊不"存在"或此樣本尚未解 碼，則此樣本"不可用"，反之此樣本"可用，，。設當前像素塊左上角樣本的坐標是(xO,yO),其中，xO表示列，yO表示行， 則當前像素塊參考樣本按以下規(guī)則獲得如果坐標為(xO+i-l， yO-l) (i=1..8)的樣本"可用"，即當前像素塊 的上塊中與當前像素塊相鄰的行可用，則該行元素(參考樣本的像素值)為 r[i]=I[yO-l] [xO+i-1];否則r[i]"不可用，，；如果坐標為(xO+i-l， yO-l) (i=9. .16)的樣本"可用"，即當前像素塊 的右上塊中與當前像素塊相鄰的行可用，則r[i]-I[yO-l] [xO+i-l];否則r[i: 等于r[8〗；如果坐標為(xO-l， yO+i-1) (i=1..8)的樣本"可用，，，即當前像素塊 的左塊中與當前像素塊相鄰的列可用，則c[i]=I[yO+i-1] [xO-l];否則c[i] "不可用"；如果坐標為(x0-1， yO+i-l) (i=9..16)的樣本"可用",即當前像素塊 的左下塊中與當前像素塊相鄰的列可用，則c[i]=I[yO+i-1] [xO-l];否則c[i: 等于c[8];如果坐標為(xO-l， yO-l)的樣本"可用",則r
=I[yO-1] [xO-l];否則如果r[l]"可用，，，并且c[l]"可用",r[O] = (r[l]+c[l]+l)>〉l; 如果r[l]"可用"，并且c[l]"不可用"，r
=r[l]; 如果c[l]"可用"，并且r[l]"不可用"，r
=c[l]; 否則r[O]"不可用"。獲取參考樣本后，就要對當前像素塊進行像素值DC預測，計算方法如下 (1 )如果r [i] 、 c[i] ( i=0...9 )均可用，即當前像素塊左塊中與當
前像素塊相鄰的列、當前像素塊上塊中與當前像素塊相鄰的行，及當前像 素塊左上塊中與當前像素塊相鄰的像素點均可用時，根據(jù)當前像素塊左塊 中與當前像素塊相鄰的列中，與待預測的像素點位于同行的第 一像素點的 像素值、當前像素塊上塊中與當前像素塊相鄰的行中，與待預測的像素點 位于同列的第二像素點的像素值、當前像素塊的左上塊中與當前像素塊相 鄰的第三像素點的像素值，預測當前像素塊中的待預測的像素點的像素 值。具體為對所述第一像素點的像素值進行濾波，得到第一值，對所述第 二像素點的像素值進行濾波，得到第二值，對所述第三像素點的像素值進 行濾波，得到第三值；對所述第一值、第二值和第三值進行加權處理，將 加權后的值作為待預測的像素的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)均大于8時(本實施例即為這種情況)， 對所述第一像素點的像素值進行濾波，得到第一值具體為將與所述第一 像素點相鄰的上像素點的像素值的權重設為1 ，將所述第 一像素點的像素 值的權重設為2，將與所述第一像素點相鄰的下像素點的像素值的權重設 為l,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值；對所述第二 像素點的像素值進行濾波，得到第二值具體為將與所述第二像素點相鄰 的左像素點的像素值的權重設為1 ，將所述第二像素點的像素值的權重設 為2，將與所述第二像素點相鄰的右像素點的像素值的權重設為l，將上述 加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值；對所述第三像素點的像素 值進行濾波，得到第三值具體為將與所述第三像素點相鄰的右像素點的 像素值的權重設為l，將所述第三像素點的像素值的權重設為2，將與所述 第三像素點相鄰的下像素點的像素值的權重設為l，將上述加權處理后的 數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第三值。舉例如下以上述8 x 8的當前像素塊為例，如要預測行坐標為yl,列 坐標為xl的像素點的像素值，那么第一像素點的像素值為c[yl+l],第一值 為EP [- (yl + l) ] = (c [yl] +2c [yl+l] +c [yl+2] +2) >>2;第二像素點的像素值
為1"^1+1],第二值為<formula>formula see original document page 13</formula>;第 三像素點的像素值為r[O]，第三值為EP[O]- (r[l]+2r
+c[l]+2) >>2; 對上述第一值、第二值、第三值再進行加權處理，處理后的值作為預測值， 即預測值predMatr ix [x, y〗= EP [ (x+l) ] + p EP [- (y+l)〗+ ,EP
=a EP [ (x+l) ] + ^ EP [- (y+l) ] +yEP
,再根據(jù)上述再生 核插值函數(shù)計算出加權系數(shù)a、 p、 y,并且為了計算機實現(xiàn)，加權系數(shù) 的分母取為2的冪次，以便除法運算可以用右移位運算實現(xiàn)。因此可得到 AVS標準下8 x 8亮度塊和/或8 x 8色度塊和/或H. 264/AVC標準下8 x 8色度 塊，且r[i]、 c[i] (1=0...9)均可用時，DC模式預測方法的計算式predMatrix[O, 0] = (56 x EP[l]+56 x EP[-1]-48 x EP[O]) /64;predMatrix[O, 1] = (20 x EP [1]+29 x EP [-2]-17 x EP
)/32;predMatrix
=(24xEP[l]+61 xEP [-3]-21 x EP
)/64;predMatrix
=(27x EP [1〗+124 x EP [-4] -23 x EP
) /128;predMatrix
=(7xEP [1] +63 x EP [-5] -6 x EP
) /64;predMatrix[o，5]=(6xEP[1]+127 x EP[-6]-5 x EP
)/128;predMatrix
=(lxEP[l] xEP[-7]-1 xEP
)/64;predMatrix[o，7]=(lxEP[l] xEP[-8]-1 xEP
)/128;predMatrix[1,0]=(29xEP[2]+20xEP [-1]_17 xEP
)/32;predMatrix[1,1]=(45x EP [2] 5 x EP [-2] -26 x EP
) /64;predMatrix[1，2]=(31x EP[2]+51 x EP[_3]-18 x EP
)/64;predMatrix[1，3]=(9 xEP [2] +28 x EP [-4] -5 x EP
) /32;predMatrix[1，4〗=(77xEP[2]81 xEP[-5]-46xEP
)/512;predMatrix[1,5]=(5xEP[2]+62xEP[-6]-3xEP
)/64;predMatrix[1，6]=(10xEP[2]+251 x EP[-7]-5 x EP
)/256;predMatrix[1,7]=(10xEP[2]+507 xEP[-8]-5 xEP
)/512;predMatrix[2，0]=(61xEP[3]+24 xEP [-1]-21 xEP
)/64;predMatrix[2，1]=(51x EP[3]+31 x EP[-2]-18 x EP
)/64;predMatrix[2，2]=(5xEP[3]+5xEP[-3]-2xEP
)/8;predMatrix[2，3]=(51x EP [3] +95 x EP [-4] -18 x EP
) /128;predMatrix[2，4]=(15xEP[3]+54xEP[-5]-5 xEP
)/64;predMatrix[2，5]=(15x EP[3]+118 x EP[-6]-5 x EP
)/128;predMatrix[2，5]=(4 xEP[3〗+61 xEP[-7]-l xEP
)/64;predMatrix[2,7]=(4 xEP[3]+125 x EP [-8]-l x EP
)/128;predMatrix[3，0]=(124 x EP [4] +27 x EP -23 x EP
) /128;predMatrix[3，1]=(28x EP [4] +9 x EP [-2] -5 x EP
) /32;predMatrix[3，2]=(95x EP[4]+51 x EP[-3]-18 x EP
)/128;predMatrix[3，3]=(35x EP [4] +35 x EP [-4] -6 x EP
) /64;predMatrix[3，4]=(46 xEP[4]+91 x EP [-5]-9 x EP
)/128;predMatrixD，5]=(27 x EP [4] +106 x EP [-6] -5 x EP
) /128;predMatrix6]=(7 x EP [4] +58 x EP [-7] -1 x EP
) /64;predMatrix7〗=(6 x EP[4]+123 x EP[-8]-l x EP[O]) /128;predMatrix[4，0]=(63 x EP [5] +7 x EP [-1] -6 x EP
) /64;predMatrix[4，1]=(481 x EP[5]+77 x EP[-2]-46 x EP
)/512;predMatrix[4,2]=(54 xEP[5]+15 xEP [-3]-5 xEP
)/64;predMatrix[4，3]=(91 x EP [5] 6 x EP [-4] -9 x EP
) /128;predMatrix[4,4]=(269 x EP [5] +269 x EP [-5] -26 x EP
) /512;predMatrix[4，5]-(174 x EP[5]+353 x EP[-6]-15 x EP
)/512;predMatrix[4，6]=(12 x EP [5] +53 x EP [-7] -1 x EP
) /64;predMatrix[4,7]=(13 xEP[5]+116 x EP[-8]-1 x EP
)/128;predMatrix[5，0]=(127 x EP [6] +6 x EP [-l] -5 x EP
) /128;predMatrix[5,1]=(62 x EP[6]+5 x EP[-2]-3 x EP
)/64;predMatrix[5,2]=(118 xEP[6]+15 xEP[-3]-5 xEP
)/128;predMatrix[5，3]=(106 xEP[6]+27 xEP[-4]-5 xEP
)/128;predMatrix[5，4]=(353 x EP [6] +174 x EP [-5]-15 x EP
) /512;predMatrix[5,5]=(33 x EP [6] +33 x EP [-6] -2 x EP
) /64;predMatrix[5,6]=(21 x EP [6〗4 x EP [-7] -1 x EP
) /64;predMatrix[5，7]=(23 x EP [6] +106 x EP [-8] -1 x EP
) /128;predMatrix[6,0]=(64 x EP[7〗+1 x EP[-1]-1 x EP[O]) /64;predMatrix[ 1]=(251 x EP [7] +10 x EP [-2] -5 x EP
) /256;predMatrix[6,2]=(61 xEP[7] xEP[-3〗-1 xEP
)/64;predMatrix[、3]=(58 x EP [7] +7 x EP [-4] -l x EP
) /64;predMatrix[ 4]=(53 x EP[7]+12 x EP [-5]-1 xEP
)/64;predMatrix[ 5]=(44 x EP [7] +21 x EP [-6] -1 x EP
) /64; predMatrix[6， 6] = (259 x EP[7]+259 x EP[-7]-6 x EP[O]) /512; predMatrix[6， 7〗=(41 x EP [7]+88 x EP [-8]-l x EP
)/128; predMatrix [7， 0] = (128xEP [8]+lxEP [-1] -lxEP
)/128; predMatrix [7, 1〗=(507xEP [8〗+10xEP [-2] —5xEP [O]) /512; predMatrix [7, 2] = (125xEP [8] xEP [-3] —lxEP
)/128; predMatrix [7， 3] = (123xEP [8] +6 x EP [-4] -1 x EP
) /128; predMatrix [7， 4] = (116 x EP[8]+13 x EP[-5]-l x EP
)/128; predMatrix [7， 5] = (106 x EP[8]+23 x EP[-6]-1 x EP
)/128; predMatrix [7， 6] = (88 x EP[8]+41 x EP [-7]-1 x EP
)/128; predMatrix [7, 7] = (1029 x EP[8]+1029 x EP [-8]-10 x EP
)/2048。(2) 如果只有r[i] (1=0...9)可用，即只有當前像素塊上塊中與當 前像素塊相鄰的行可用時，根據(jù)當前像素塊的上塊中與待預測的像素點位 于同列的第二像素點的像素值預測當前像素塊的像素值。具體為對該第二 像素點的像素值進行濾波，得到第二值，將該第二值作為待預測的像素點 的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)均大于或等于8時(本實施例即為這種 情況)，對該第二像素點的像素值進行濾波，得到第二值具體為將與所 述第二像素點相鄰的左像素點的像素值的權重設為l,將所述第二像素點 的像素值的權重設為2，將與所述第二像素點相鄰的右像素點的像素值的 權重設為l，將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值。因此可得到AVS標準下8 x 8亮度塊和/或8 x 8色度塊和/或H. 264/AVC 標準下8x8色度塊，只有r[i] (1=0...9)可用時，DC模式預測方法的計算 式predMatrix[x， y]= (r [x]十2xr [x+l]+r [x+2]+2)》2 ( x， y-0…7 )。(3) 如果只有c[i] (1=0...9)可用，即只有當前像素塊的左塊中與 當前像素塊相鄰的列可用時，根據(jù)當前像素塊的左塊中與待預測的像素點
位于同行的第一像素點的像素值預測當前像素塊的像素值。具體為對該第 一像素點的像素值進行濾波，得到第一值，將該第一值作為待預測的像素 點的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)均大于或等于8時(本實施例即為這種情況)，對該第一像素點的像素值進行濾波，得到第一值具體為將與所 述第一像素點相鄰的上像素點的像素值的權重設為l，將所述第一像素點 的像素值的權重設為2,將與所述第一像素點相鄰的下像素點的像素值的 權重設為l,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值。因此可得到AVS標準下8 x 8亮度塊和/或8 x 8色度塊和/或H. 264/AVC 標準下8x8色度塊，只有c[i] (1=0...9)可用時，DC模式預測方法的計 算式predMatrix[x, y]= (c [y]十2xc [y+l]+c [y+2]+2)》2 ( x， y-0…7 )。 (4)如果當前像素塊左塊中的與當前像素塊相鄰的列、當前像素塊 上塊中的與當前像素塊相鄰的行均不可用時，將所述當前像素塊中任一像 素的像素值均設為128。因此可得到AVS標準下8 x 8亮度塊和/或8 x 8色度塊和/或H. 264/AVC 標準下8x8色度塊，r[i]、 c[i] (i-0…9)均不可用時，DC模式預測方法的計算式predMatrix[x, y]= 128 ( x, y=0.. 7 )。第二實施例在進行DC預測之前，先要獲得參考樣本(像素點)，以依 據(jù)參考樣本進行預測。設當前像素塊所屬的圖像樣本矩陣為4x4的矩陣I， I表示亮度矩陣。如果某個樣本所在的塊不"存在"或此樣本尚未解碼，則此 樣本"不可用"，反之此樣本"可用"。設當前像素塊左上角樣本的坐標是(xO，yO)，其中，xO表示列，yO表 示行，則當前像素塊參考樣本按以下規(guī)則獲得如果坐標為(xO+i-l， yO-l) (i=1..4)的樣本"可用"，即當前像素塊
的上塊中與當前像素塊相鄰的行可用，則該行元素(參考樣本的像素值)為r[i]=I[yO-l] [xO+i-1];否則r[i]"不可用";如果坐標為(xO+i-1, yO-1) (i=5. .8)的樣本"可用"，即當前像素塊 的右上塊中與當前像素塊相鄰的行可用，則r[i]-I[yO-l] [xO+i-1];否則r[i] 等于r[4];如果坐標為(xO-l， yO+i-1) (i=1..4)的樣本"可用"，即當前像素塊 的左塊中與當前像素塊相鄰的列可用，則c[i]=I[yO+i-1] [xO-l];否則c[i] "不可用"；如果坐標為(x0-1， yO-l)的樣本"可用"，則r
=I[yO-1] [xO-l];否則如果r[l]"可用",并且c[l]"可用",r[O] = (r[l]+c[l]+l)》l; 如果r[l]"可用"，并且c[l]"不可用"，r
=r[l]; 如果c[l]"可用",并且r[l]"不可用"，r
=c[l]; 否則r[O]"不可用"。獲取參考樣g， ；tfc^對當前像素塊進行像素值DC預測，計算方法如下 (1)如果r[i]、 c[i] ( i=0...4)均可用，即當前像素塊左塊中與當 前像素塊相鄰的列、當前像素塊上塊中與當前像素塊相鄰的行均可用時， 根據(jù)當前像素塊左塊中與當前像素塊相鄰的列中，與待預測的像素點位于 同行的第 一像素點的像素值、當前像素塊上塊中與當前像素塊相鄰的行 中，與待預測的像素點位于同列的第二像素點的像素值、當前像素塊的左 上塊中與當前像素塊相鄰的第三像素點的像素值，預測當前像素塊中的待 預測的像素點的像素值。具體為對所述第一像素點的像素值進行濾波，得 到第一值，對所述第二像素點的像素值進行濾波，得到第二值，對所述第 三像素點的像素值進行濾波，得到第三值；對所述第一值、第二值和第三 值進行加權處理，將加權后的值作為待預測的像素的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)中至少有一個小于8時(本實施例即為 這種情況)，對所述第一像素點的像素值進行濾波，得到第一值具體為 將與所述第一像素點相鄰的上像素點的像素值的權重設為O，將所述第一 像素點的像素值的權重設為1 ,將與所述第 一像素點相鄰的下像素點的像素值的權重設為O,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值； 對所述第二像素點的像素值進行濾波，得到第二值具體為將與所述第二 像素點相鄰的左像素點的像素值的權重設為0,將所述第二像素點的像素 值的權重設為l,將與所述第二像素點相鄰的右像素點的像素值的權重設 為O,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值；對所述第三 像素點的像素值進行濾波，得到第三值具體為將與所述第三像素點相鄰 的右像素點的像素值的權重設為O，將所述第三像素點的像素值的權重設 為l,將與所述第三像素點相鄰的下像素點的像素值的權重設為O,將上述 加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第三值。舉例如下以上述4 x 4的當前像素塊為例，如要預測行坐標為yl,列 坐標為xl的像素點的像素值，那么第一像素點的像素值為c[yl+l]，第一值 為EP[-(yl+l)]=0 x c[yl]+l x c[yl+l]+0 x c [yl+2] =c [yl + l];第二像素點 的像素值為r[xl + l]，第二值為EP[(xl + l)]-0 x r[xl]+l x r[xl + l]+0 x r[xl+2]=r[Xl+l];第三像素點的像素值為r[O]，第三值為EP[O卜O x r[l]+l x r[o]+Oxc[l]-r
;對上述第一值、第二值、第三值再進行加權 處理，處理后的值作為預測值，即預測值 predMatr ix [x, y] =a 1EP [ (x+l) ] 1EP [- (y+l) ]1EP
="r [x+l〗+y9lc[-(y+l)]+ylr
其中加權系數(shù)"l、 / 1、 yl是根據(jù)再生核插值函數(shù)得到的，再生核插 值函數(shù)的形成同上述AVS標準下形成的原理。因此可得到H. 264/AVC標準下4 x 4亮度塊，且r[i]、 c[i] (i-l…4) 均可用時，DC模式預測方法的計算式predMatrix[O， 0] = (7 x r [1] + 7xc[l] - 6xr
+ 4) 〉〉 3; predMatrix[l， 0] = (29 x r [2] + 20xc[l] - 17"
+16) >> 5;predMatrix[O， 1] = (20 x r [1] + 29xC[2] - 17xr
+16) >〉 5;predMatrix[2， 0] = (15 x r [3] + 6xc[l] - 5xr
+ 8) 〉> 4;predMatrix[O， 2] = (6 x r [1] + 15xC[3] - 5xr
+ 8)》4;predMatrix[3， 0] = (31 x r [4] + 7xC[l] - 6 x r
+ 16)》5;predMatrix[O, 3] = (7 x r [1] + 31xC[4] - 6xr
+ 16)》5;predMatrix[2， 1] = (103 x r [3] + 61xC[2] - 36xr
+ 64)》7;predMatrix[l， 2] = (61 x r [2] + 103xC[3] - 36 x r
+ 64) >> 7;predMatrix[3， 1] = (28 x r [4] + 9xc[2] - 5xr
+ 16) 〉> 5;predMatrix[l， 3] = (9 x r [2] + 28xC[4] - 5xr
+ 16) 〉〉 5;predMatrix[3, 2] = (47 x r [4] + 26xC[3] - 9 x r
+ 32)》6;predMatrix[2， 3] = (26 x r[3] + 47xC[4] - 9 x r
+ 32)》6;predMatrix[l， 1] = (45 x r [2] + 45xc[2] - 26xr
+ 32)》6;predMatrix[2, 2] = (77 x r [3] + 77xC[3] - 26xr
+ 64)》7;predMatrix[3， 3] = (35 x r[4] + 35xc[4] - 6xr
+ 32)》6。 (2)如果只有r[i] (i-l…4)可用，即只有當前像素塊上塊中與當 前像素塊相鄰的行可用時，根據(jù)當前像素塊的上塊中與待預測的像素點位 于同列的第二像素點的像素值預測當前像素塊的像素值。具體為對該第二 像素點的像素值進行濾波，得到第二值，將該第二值作為待預測的像素點 的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)至少有一個小于8時(本實施例即為這 種情況)，對該第二像素點的像素值進行濾波，得到第二值具體為將與 所述第二像素點相鄰的左像素點的像素值的權重設為O，將所述第二像素 點的像素值的權重設為1,將與所述第二像素點相鄰的右像素點的像素值 的權重設為O,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值。因此可得到H. 264/AVC標準下4 x 4亮度塊，只有r[i] (i二l…4)可用
時，DC纟莫式預測方法的計算式predMatrix[x,y] = (r[l]十r[2]+r[3]+ r[4]+2)〉>2。(3) 如果只有c[i] (i-l…4)可用，即只有當前像素塊的左塊中與 當前像素塊相鄰的列可用時，根據(jù)當前像素塊的左塊中與待預測的像素點 位于同行的第 一像素點的像素值預測當前像素塊的像素值。具體為對該第 一像素點的像素值進行濾波，得到第一值，將該第一值作為待預測的像素 點的像素值。如果當前像素塊的行數(shù)和列數(shù)至少有一個小于8時(本實施例即為這 種情況)，對該第一像素點的像素值進行濾波，得到第一值具體為將與 所述第一像素點相鄰的上像素點的像素值的權重設為O，將所述第一像素 點的像素值的權重設為l，將與所述第一像素點相鄰的下像素點的像素值 的權重設為O,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值。因此可得到H. 264/AVC標準下4x4亮度塊，只有c[i] (i^…4)可用 時，DC模式預測方法的計算式predMatrix[x, y] = (c [1]+c [2]+c [3]+c [4]+2) >〉2。(4) 如果當前像素塊左塊中的與當前像素塊相鄰的列、當前像素塊 上塊中的與當前像素塊相鄰的行均不可用時，將所述當前像素塊中任一像 素的像素值均設為128。因此可得到H. 264/AVC標準下4 x 4亮度塊，r[i]、 c[i] (i = L..4)均 不可用時，DC模式預測方法的計算式predMatrix[x, y] = 128 ( x， y=0. , 3 )。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對 其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通 技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修 改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不 使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1、一種直流模式預測方法，其特征在于包括選取當前預測的宏塊，將該宏塊分為數(shù)個像素塊；選取一個像素塊作為當前像素塊，根據(jù)該當前像素塊的左側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素列中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一行的第一像素點；和/或該當前像素塊的上側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素行中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一列的第二像素點；和/或該當前像素塊的左上側像素塊中，與該當前像素塊相鄰的第三像素點，預測該當前像素塊中的該待預測的像素點的像素值。
2、 根據(jù)權利要求l所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述宏塊為 16 x 16像素點宏塊。
3、 根據(jù)權利要求l所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述將該宏 塊分為數(shù)個像素塊具體為將該宏塊按從左至右、從上至下的順序分為數(shù) 列和數(shù)行的數(shù)個像素塊。
4、 根據(jù)權利要求l所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述根據(jù)該 當前像素塊的左側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素列中，與該當前像 素塊中待預測的像素點位于同 一行的第 一像素點；和/或該當前像素塊的 上側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素行中，與該當前像素塊中待預測 的像素點位于同 一列的第二像素點；和/或該當前像素塊的左上側像素塊 中，與該當前像素塊相鄰的第三像素點，預測該當前像素塊中的該待預測 的像素點的像素值具體為如果所述第 一像素點所在的像素列和第二像素點所在的像素行中的 所有像素點的像素值，以及第三像素點的像素值均已知，則對所述第一像 素點進行濾波處理得到第 一值，對所述第二像素點進行濾波處理得到第二 值，對所述第三像素點進行濾波處理得到第三值；將所述第一值、第二值 和第三值進行加權處理得到所述待預測的像素點的像素值；如果只有所述第 一像素點所在的像素列中的像素點的像素值已知，則 將對所述第 一像素點進行濾波處理后得到的第 一值作為所述待預測的像素點的像素值；如果只有所述第二像素點所在的像素行中的像素點的像素值已知，則 將對所述第二像素點進行濾波處理后得到的第二值作為所述待預測的像 素點的像素值；如果所述第 一像素點所在的像素列和第二像素點所在的像素行中的所有像素點的像素值均未知時，將所述當前像素塊中任一像素點的像素值 設為128。
5、 根據(jù)權利要求4所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述當前 像素塊的行數(shù)和列數(shù)均大于或等于8。
6、 根據(jù)權利要求5所述的直流模式預測方法，其特征在于， 所述對所述第一像素點進行濾波處理得到第一值具體為將所述第一像素點所在的像素列上，位于所述第 一像素點上側相鄰的像素點的像素值 的權重設為l,將所述第一像素點的像素值的權重設為2，將所述第一像素 點所在的像素列上，位于所述第 一像素點下側相鄰的像素點的像素值的權 重設為l,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值；所述對所述第二像素點進行濾波處理得到第二值具體為將所述第二 像素點所在的像素行上，位于所述第二像素點左側相鄰的像素點的像素值 的權重設為l,將所述第二像素點的像素值的權重設為2，將所述第二像素 點所在的像素行上，位于所述第二像素點右側相鄰的像素點的像素值的權 重設為l,將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值；所述對所述第三像素點進行濾波處理得到第三值具體為將所述第三 像素點所在的像素行上，位于所述第三像素點右側相鄰的像素點的像素值 的權重設為l，將所述第三像素點的像素值的權重設為2,將所述第三像素 點所在的像素列上，位于所述第三像素點下側相鄰的像素點的像素值的權重設為l，將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第三值。
7、 根據(jù)權利要求4所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述當前像 素塊的行數(shù)和列數(shù)中至少有一個小于8。
8、 根據(jù)權利要求7所述的直流模式預測方法，其特征在于， 所述對所述第一像素點進行濾波處理得到第一值具體為將所述第一像素點所在的像素列上，位于所述第一像素點上側相鄰的像素點的像素值 的權重設為0，將所述第一像素點的像素值的權重設為l,將所述第一像素 點所在的像素列上，位于所述第 一像素點下側相鄰的像素點的像素值的權 重設為0，將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第一值；所述對所述第二像素點進行濾波處理得到第二值具體為將所述第二 像素點所在的像素行上，位于所述第二像素點左側相鄰的像素點的像素值 的權重設為0，將所述第二像素點的像素值的權重設為l，將所述第二像素 點所在的像素行上，位于所述第二像素點右側相鄰的像素點的像素值的權 重設為0，將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第二值；所述對所述第三像素點進行濾波處理得到第三值具體為將所述第三 像素點所在的像素行上，位于所述第三像素點右側相鄰的像素點的像素值 的權重設為O,將所述第三像素點的像素值的權重設為l，將所述第三像素 點所在的像素列上，位于所述第三像素點下側相鄰的像素點的像素值的權 重設為0，將上述加權處理后的數(shù)據(jù)的平均值，作為所述第三值。
9、 根據(jù)權利要求4所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述對所述 第一值、第二值和第三值進行加權處理的加權系數(shù)，是通過再生核插值函 數(shù)得到的。
10、 根據(jù)權利要求9所述的直流模式預測方法，其特征在于，所述再生核 插值函數(shù)的插值節(jié)點是與當前像素塊相鄰的像素值已知的像素點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流模式預測方法。直流模式預測方法包括選取當前預測的宏塊，將該宏塊分為數(shù)個像素塊；選取一個像素塊作為當前像素塊，根據(jù)該當前像素塊的左側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素列中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一行的像素點；和/或該當前像素塊的上側像素塊中與該當前像素塊相鄰的像素行中，與該當前像素塊中待預測的像素點位于同一列的像素點；和/或該當前像素塊的左上側像素塊中，與該當前像素塊相鄰的像素點，預測該當前像素塊中的該待預測的像素點的像素值。本發(fā)明通過對已編碼可用的像素點進行濾波加權處理，而不是簡單的平均處理，以濾波后的加權值作為當前像素的預測值，提高了預測的精度。
文檔編號H04N7/32GK101163249SQ20071017772
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權日2007年11月20日
發(fā)明者馮會曉, 孔德慧, 孫曉偉, 尹寶才, 施云惠 申請人:北京工業(yè)大學