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通過幀內(nèi)模式預(yù)測而用于幀內(nèi)編碼的改進(jìn)的多個預(yù)測器集合的制作方法與工藝

文檔序號:11802502閱讀:246來源:國知局
通過幀內(nèi)模式預(yù)測而用于幀內(nèi)編碼的改進(jìn)的多個預(yù)測器集合的制作方法與工藝
通過幀內(nèi)模式預(yù)測而用于幀內(nèi)編碼的改進(jìn)的多個預(yù)測器集合相關(guān)申請案的交叉參考本發(fā)明要求2010年9月30日由劉靈智(LingzhiLiu)等人遞交的發(fā)明名稱為“通過幀內(nèi)模式預(yù)測而用于幀內(nèi)編碼的改進(jìn)的多個預(yù)測器集合(ImprovedMultiplePredictorSetIntraCodingwithIntraModePrediction)”的第61/388,485號美國臨時專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán),并且要求2011年9月28日由劉靈智(LingzhiLiu)等人遞交的發(fā)明名稱為“通過幀內(nèi)模式預(yù)測而用于幀內(nèi)編碼的改進(jìn)的多個預(yù)測器集合(ImprovedMultiplePredictorSetForIntraCodingwithIntraModePrediction)”的第13/247,555號美國非臨時專利申請案的在先申請優(yōu)先權(quán),這兩個申請案均以全文引入的方式并入本文本中。關(guān)于由聯(lián)邦政府資助的研發(fā)的聲明不適用。參考縮微膠片附錄不適用。技術(shù)領(lǐng)域無

背景技術(shù):
例如,當(dāng)數(shù)據(jù)將要在帶寬容量受限的通信網(wǎng)絡(luò)中流過或以其他方式傳送時,需要對大量的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行描述,即使在影片相對短小的情況下也是如此。因此,視頻數(shù)據(jù)通常要先壓縮然后在現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)中傳送。視頻壓縮裝置常常在源處使用軟件和/或硬件,以對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼然后傳輸,從而減少用來表示數(shù)字視頻圖像所需的數(shù)據(jù)量。接著,壓縮數(shù)據(jù)在目的地處由視頻解壓裝置接收,該視頻解壓裝置用于對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。 由于網(wǎng)絡(luò)資源受限,因此需要能提高壓縮率但大體上不會降低圖像質(zhì)量的改進(jìn)壓縮/解壓技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一項(xiàng)實(shí)施例中,本發(fā)明包括一種設(shè)備,所述設(shè)備包含編解碼器,用于預(yù)測相關(guān)塊的幀內(nèi)模式,預(yù)測依據(jù)的是所述相關(guān)塊的多個相鄰塊所用的多個模式的多個組編號(groupnumber)以及多個對應(yīng)的組索引(groupindex),其中如果所預(yù)測的幀內(nèi)模式并不匹配實(shí)際幀內(nèi)模式,則對對應(yīng)于相關(guān)塊的實(shí)際幀內(nèi)模式的組編號進(jìn)行編碼并發(fā)送。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,本發(fā)明包括一種網(wǎng)絡(luò)部件,所述網(wǎng)絡(luò)部件包含:處理器,用于預(yù)測相關(guān)塊的幀內(nèi)模式,預(yù)測依據(jù)的是所述相關(guān)塊的兩個相鄰塊所用的兩個模式的最小組編號和最小組索引;以及發(fā)射器,用于在實(shí)際幀內(nèi)模式不匹配所預(yù)測的幀內(nèi)模式的情況下,發(fā)送用于所述相關(guān)塊的實(shí)際幀內(nèi)模式的組編號的編碼位。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,本發(fā)明包括一種網(wǎng)絡(luò)部件,所述網(wǎng)絡(luò)部件包含:接收器,用于在實(shí)際幀內(nèi)模式不匹配所預(yù)測的幀內(nèi)模式的情況下,接收用于相關(guān)塊的所述實(shí)際幀內(nèi)模式的組編號的編碼位;以及處理器,用于對組編號進(jìn)行解碼,并且使用所解碼的組編號來識別實(shí)際幀內(nèi)模式,依據(jù)的是所預(yù)測的幀內(nèi)模式以及幀內(nèi)模式的多個組編號與多個對應(yīng)的組之間的映射。在另一項(xiàng)實(shí)施例中,本發(fā)明包括一種由至少一個編解碼器部件實(shí)施的方法,所述方法包含:獲得相關(guān)塊的兩個相鄰塊所用的兩個幀內(nèi)模式的最小組編號;獲得相關(guān)塊的所述兩個相鄰塊的所述兩個幀內(nèi)模式的最小組索引編號;將最小組編號和最小組索引編號映射到用于相關(guān)塊的所預(yù)測的幀內(nèi)模式;確定所預(yù)測的幀內(nèi)模式是否匹配用于相關(guān)塊的實(shí)際幀內(nèi)模式;以及如果所預(yù)測的幀內(nèi)模式不匹配實(shí)際幀內(nèi)模式,則發(fā)送實(shí)際幀內(nèi)模式的編碼組編號。從結(jié)合附圖和權(quán)利要求書進(jìn)行的以下詳細(xì)描述中將更清楚地理解這些和其他特征。附圖說明為了更完整地理解本發(fā)明,現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行的簡要描述,其中相同參考標(biāo)號表示相同部分。圖1是在多個預(yù)測器集合中的幀內(nèi)模式的一項(xiàng)實(shí)施例的示意圖。圖2是幀內(nèi)模式預(yù)測方案的一項(xiàng)實(shí)施例的示意圖。圖3是幀內(nèi)模式的使用百分比的一項(xiàng)實(shí)施例的曲線圖。圖4是幀內(nèi)模式預(yù)測方法的一項(xiàng)實(shí)施例的流程圖。圖5是發(fā)射器/接收器單元的一項(xiàng)實(shí)施例的示意圖。圖6是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一項(xiàng)實(shí)施例的示意圖。具體實(shí)施方式首先應(yīng)理解,盡管下文提供一項(xiàng)或多項(xiàng)實(shí)施例的說明性實(shí)施方案,但所揭示的系統(tǒng)和/或方法可使用任何數(shù)目的技術(shù)來實(shí)施,無論該技術(shù)是當(dāng)前已知還是現(xiàn)有的。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的說明性實(shí)施方案、附圖和技術(shù),包括本文所說明并描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案,而是可在所附權(quán)利要求書的范圍以及其等效物的完整范圍內(nèi)進(jìn)行修改。通常,視頻媒體涉及相對較快地連續(xù)顯示一系列靜態(tài)圖像或幀,從而讓觀察者感覺到運(yùn)動。每個幀可包含多個圖像元素或像素,每個圖像元素或像素可表示幀中的單個參考點(diǎn)。在數(shù)字處理期間,每個像素可被分配一個整數(shù)值(例如,0、1、......或255),所述整數(shù)值表示對應(yīng)參考點(diǎn)處的圖像質(zhì)量或特征,例如,亮度或色度。通常,單個幀內(nèi)的像素組(宏塊)可大體上與相同幀內(nèi)的其他宏塊相關(guān),這樣,一些宏塊的像素值可能僅略有不同和/或顯示出重復(fù)的紋理?,F(xiàn)代視頻壓縮方法使用各種技術(shù)來利用這些空間相關(guān)性(spatialcorrelation),這些技術(shù)共同可稱為幀內(nèi)預(yù)測。幀內(nèi)預(yù)測可減少同一幀中相鄰和/或鄰近宏塊(本文中也稱為塊)之間的空間冗 余,從而在沒有大幅度降低圖像質(zhì)量的情況下對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。各種傳統(tǒng)視頻/圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)描述了不同的幀內(nèi)預(yù)測形式,所述標(biāo)準(zhǔn)例如,國際電信聯(lián)盟(ITU)電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)H.264(以下稱為H.264)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)/國際電工委員會(IEC)活動圖像專家組(MPEG)4Visual,這兩者均以全文引入的方式并入本文本中。實(shí)際上,幀內(nèi)預(yù)測可由視頻編碼器/解碼器(編解碼器)實(shí)施,以根據(jù)一個或多個先前編碼/解碼的鄰近塊插入預(yù)測塊,從而形成近似的當(dāng)前塊。因此,編碼器和解碼器可獨(dú)立地插入預(yù)測塊,從而使得大部分的幀和/或圖像能夠通過相對少量的參考塊的通信進(jìn)行重構(gòu),所述參考塊例如,位于幀的左上角(并從此處延伸)的塊。然而,單獨(dú)的幀內(nèi)預(yù)測并不為現(xiàn)代視頻再現(xiàn)質(zhì)量足夠的圖像,因此,殘余消息等糾錯消息可在編碼器與解碼器之間傳送,以糾正預(yù)測塊與當(dāng)前塊之間的差異。例如,編碼器可從當(dāng)前塊中減去預(yù)測塊,從而得到殘余塊,接著所述殘余塊可進(jìn)行變換、量化以及掃描,然后被編碼成編碼數(shù)據(jù)流。接收編碼數(shù)據(jù)流之后,解碼器可將重構(gòu)的殘余塊添加到單獨(dú)產(chǎn)生的預(yù)測塊上,以重新創(chuàng)建當(dāng)前塊。雖然重新創(chuàng)建的當(dāng)前塊可能是原始當(dāng)前塊的缺陷版本,例如,歸因于幀內(nèi)編碼壓縮的損耗性質(zhì),但是它們的差異可能很小,人眼幾乎無法察覺。因此,可得到大量的位節(jié)約(bitsaving),而不會顯著降低重構(gòu)圖像的質(zhì)量。殘余塊可包含預(yù)測塊與當(dāng)前塊之間的差異,因此,例如,在預(yù)測塊與當(dāng)前塊相同和/或近乎相同的區(qū)域,殘余塊的許多離散值,例如,像素數(shù)據(jù),可包含零和/或接近零的系數(shù)。此外,殘余塊的變換、量化和/或掃描可從數(shù)據(jù)流中移除許多零和/或接近零的系數(shù),從而引起對視頻數(shù)據(jù)的進(jìn)一步壓縮。因此,對原始圖像進(jìn)行更精確的預(yù)測便可得到編碼效率。為了利用這些編碼效率,傳統(tǒng)視頻/圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)可提高預(yù)測精確性,方式為在幀內(nèi)預(yù)測期間使用多個預(yù)測模式,例如,每個預(yù)測模式可產(chǎn)生唯一的紋理。編碼器可針對每個當(dāng)前塊選擇預(yù)測最精確的預(yù)測模式,因此,與其他使用 較少預(yù)測模式的編碼器相比,可進(jìn)行更精確的預(yù)測(平均來說)。例如,最近的研究表明,與使用較少預(yù)測模式的慣例相比,例如,H.264,其僅使用9個幀內(nèi)預(yù)測模式,使用36個幀內(nèi)預(yù)測模式的慣例可更精確地預(yù)測復(fù)雜的紋理。幀內(nèi)預(yù)測模式在本文中也互換地稱為幀內(nèi)模式、預(yù)測模式,以及預(yù)測器。然而,在獨(dú)立產(chǎn)生預(yù)測塊時,編碼器和解碼器必須使用相同的預(yù)測模式,因而在某些情況下,編碼器可能需要在數(shù)據(jù)流的開銷中傳送所選的預(yù)測模式,例如,在所選的預(yù)測模式不匹配所預(yù)測的預(yù)測模式的情況下。因此,例如,就所傳輸?shù)奈欢?,在幀?nèi)預(yù)測期間增加預(yù)測模式的數(shù)目可導(dǎo)致開銷量更大,從而減少(或在某些情況下消除)因預(yù)測精確性提高而實(shí)現(xiàn)的位節(jié)約。例如,使用直流(DC)預(yù)測模式等單個預(yù)測模式的編解碼器可能不需要任何附加位(overheadbit)來傳送預(yù)測模式,這是因?yàn)轭A(yù)測模式保持不變,因此為解碼器已知?;蛘?,使用9個可能的預(yù)測模式(例如,模式零、模式一、......、模式八)的編解碼器可能需要四個附加位,以將所選的預(yù)測模式直接傳送到編碼器。同樣,使用36個可能的預(yù)測模式的編解碼器可能需要六個附加位,以將所選的預(yù)測模式直接傳送到編碼器。每塊四個(或六個)附加位可在整個幀和/或幀的序列上構(gòu)成大量的開銷,并且可能顯著降低編碼效率。因此,在某些情況下,因預(yù)測精確性提高而得到的位節(jié)約可部分地(或完全地)由傳送額外的預(yù)測模式組合所需的額外開銷抵消。為了減少與預(yù)測模式組合增加相關(guān)的位成本,現(xiàn)代視頻編解碼器可嘗試基于一個或多個鄰近塊的預(yù)測模式來預(yù)測當(dāng)前塊的預(yù)測模式。例如,如果位于預(yù)測塊正上方的鄰近塊具有垂直預(yù)測模式,則編解碼器可預(yù)測出對應(yīng)于當(dāng)前塊的預(yù)測模式可能也是垂直的。此外,如果所選的預(yù)測模式匹配所預(yù)測的預(yù)測模式,則編解碼器(例如,編碼器)可清除標(biāo)志。否則,編解碼器可設(shè)置標(biāo)志。重要的是,只有預(yù)測不正確,才對所選的預(yù)測模式 進(jìn)行編碼。因此,在預(yù)測正確時,可僅傳輸一個附加位,例如,一個標(biāo)志位,從而造成兩個位的附加位節(jié)約,例如,與預(yù)測模式的直接傳送相比?;蛘?,在預(yù)測不正確時,可傳輸四個附加位,例如,一個標(biāo)志位和三個指示正確預(yù)測模式的位,從而造成一個位的附加位成本,例如,與預(yù)測模式的直接傳送相比。因此,如果預(yù)測正確,則對預(yù)測模式進(jìn)行預(yù)測可導(dǎo)致開銷節(jié)約,而如果預(yù)測不正確,則增加開銷成本。利用9個可能的預(yù)測模式的編解碼器經(jīng)常,例如,多半能正確地預(yù)測出所選的預(yù)測模式,因此,上述單層預(yù)測方法往往在減少開銷成本方面相對有效。另一方面,編解碼器正確地預(yù)測出所選的預(yù)測模式的總體概率會隨著額外預(yù)測模式的使用而降低,因此,編碼效率可相應(yīng)地受損和/或降低。例如,使用36個預(yù)測模式組合(例如,模式一、模式二、......、模式三十六)的編解碼器在其他情況不變時,不太可能正確地預(yù)測出所選的預(yù)測模式,例如,這是因?yàn)檎_答案與不正確答案的比率與可能的預(yù)測模式數(shù)目成比例降低。對于亮度塊,H.264針對4x4和8x8塊引進(jìn)共9個幀內(nèi)模式。9個預(yù)測器包括8個定向模式和1個非定向模式,所述非定向模式為幀內(nèi)DC模式。最新的視頻編碼技術(shù)使用更多的幀內(nèi)模式,以提高預(yù)測精確性。在視頻編碼聯(lián)合協(xié)作小組(JCT-VC)正在考慮的測試模型(TMuC)中,該JCT-VC致力于下一代國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)前最佳的幀內(nèi)預(yù)測具有達(dá)到34個模式(33個定向模式和1個DC模式)。如上所述,這使得對紋理復(fù)雜的塊進(jìn)行預(yù)測的精確性更高,但是位流中需要更多的位來表示預(yù)測模式。本文揭示一種用于提高幀內(nèi)預(yù)測精確性的系統(tǒng)和方法,所述系統(tǒng)和方法可降低位速率,而且提高視頻壓縮系統(tǒng)中的編碼效率。因此,預(yù)測模式(本文也稱為預(yù)測器)可分成多個組。在編碼和解碼過程中,當(dāng)前塊所用的幀內(nèi)模式可根據(jù)相鄰塊而更精確地預(yù)測出,因此,節(jié)約了表示幀內(nèi)模 式的位。每個預(yù)測模式可由組編號或該組中的組索引或索引編號來表示,根據(jù)需要可傳輸所述編號,而非傳輸幀內(nèi)模式編號?;诮M編號和組索引(或索引編號),當(dāng)前塊的預(yù)測模式可依據(jù)在空間上編碼的相鄰塊來進(jìn)行預(yù)測。此方案可節(jié)約用于對預(yù)測模式編碼的位。該方案可用于TMuC中的34個模式,所述模式可分成四組,如下所述。圖1示出多個預(yù)測器集合中的幀內(nèi)模式100的一項(xiàng)實(shí)施例。幀內(nèi)模式100可包含約36個預(yù)測模式,所述預(yù)測模式可包括TMuC預(yù)測模式。幀內(nèi)模式100可包含定向模式和非定向模式,這些模式可用于幀內(nèi)預(yù)測。幀內(nèi)模式100可分成約4組(G0、G1、G2和G3),其中每組可包含約9個預(yù)測模式。每組可由組編號(例如,從0到3)表示,并且一組中的每個預(yù)測模式可由組索引或索引編號(例如,從0到8)表示。第一組(G0)可包含與H.264/高級視頻編碼(AVC)相同的預(yù)測器。其余的組(G1、G2和G3)的獲取方式可為,使第一組(G0)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度,例如,圖1中的π/32。非預(yù)測模式可包含G0中的DC或幀內(nèi)DC模式(索引編號為2)、G1中的平面模式(索引編號為34),以及G2中的雙向模式(索引編號為35)。使用更多的非定向模式可使幀內(nèi)預(yù)測更精確。以上每個預(yù)測模式可由指定的組編號和組索引(或索引編號)識別。表1示出分配給每個預(yù)測模式的組編號和組索引(或索引編號)的一項(xiàng)實(shí)施例。行對應(yīng)于4個組,其中每行表示一個組編號(例如,從0到3)。列對應(yīng)于每個組中的9個預(yù)測模式,其中每列表示組索引或索引編號(例如,從0到8)。表1中的條目對應(yīng)于不同的預(yù)測模式,并且表示幀內(nèi)模式編號。組編號(行編號)和組索引或索引編號(列編號)可用于表示對應(yīng)的幀內(nèi)模式編號。例如,模式編號0可由組編號0和索引編號0來表示,模式編號31可由組編號3和索引編號8來表示。表1:用于多個幀內(nèi)模式的組編號和組索引。如上所述,隨著所用的幀內(nèi)模式(或預(yù)測器)數(shù)目增加,提高對幀內(nèi)模式的預(yù)測效率變得更加重要或有利。圖2示出TMuC(例如,TMuC0.7)中使用的一種幀內(nèi)預(yù)測方法。具體而言,用于對當(dāng)前塊進(jìn)行編碼/解碼的幀內(nèi)模式被預(yù)測為一個最小值,即,用于對相關(guān)塊上方的第一塊進(jìn)行編碼/解碼的第一幀內(nèi)模式編號與用于對相關(guān)塊左邊的第二塊進(jìn)行編碼/解碼的第二幀內(nèi)模式編號之間的最小值。在第一塊(位于相關(guān)塊的上方)和第二塊(位于相關(guān)塊的左邊)中的任一者都不可用的情況下,可將用于相關(guān)塊的幀內(nèi)模式設(shè)置為DC模式。此種幀內(nèi)模式預(yù)測方法可表示為:PredCurrentMode=Min(AboveIntraMode,LeftIntraMode),其中PredCurrentMode是針對相關(guān)塊所預(yù)測的幀內(nèi)模式,AboveIntraMode是用于第一(頂部)塊的第一幀內(nèi)模式,且LeftIntraMode是用于第二(左邊)塊的第二幀內(nèi)模式。此方法的不利之處在于:如果所預(yù)測的幀內(nèi)模式并非用來對塊(例如,在編碼器處)進(jìn)行編碼的實(shí)際幀內(nèi)模式,那么用于編碼的實(shí)際幀內(nèi)模式編號應(yīng)包括在位流中而被發(fā)送到解碼器。編碼器可基于所預(yù)測的幀內(nèi)模式是否匹配實(shí)際使用的幀內(nèi)模式來確定是否將幀內(nèi)模式編號發(fā)送到解碼器。在模式的數(shù)目較大時,例如,在TMuC中,在位流中發(fā)送幀內(nèi)模式編號可能會增加開銷(例如,寬帶使用)。圖2還示出改進(jìn)的幀內(nèi)預(yù)測方法的一項(xiàng)實(shí)施例,所述方法可用于TMuC等中,以基于所預(yù)測的模式的組編號和組索引(或索引編號)來減少開銷。在所預(yù)測的幀內(nèi)模式并不匹配用于相關(guān)塊的實(shí)際幀內(nèi)模式的情況下,可發(fā)送對應(yīng)于用于編碼的實(shí)際幀內(nèi)模式編號的組編號和組索引,而不 是發(fā)送實(shí)際幀內(nèi)模式編號。在頂部塊和左邊塊中的任一者都不可用的情況下,可將用于相關(guān)塊的幀內(nèi)模式設(shè)置為DC模式,與上述當(dāng)前使用的方法類似。平均而言,組編號中的總位數(shù)可能比幀內(nèi)模式編號中的總位數(shù)小。隨著更多的幀內(nèi)模式用于幀內(nèi)預(yù)測,可進(jìn)一步提高所傳輸?shù)奈涣髦械倪@種節(jié)約。具體而言,用于相關(guān)塊的幀內(nèi)模式的組編號被預(yù)測為一個最小值,即,用于相關(guān)塊上方的頂部塊的幀內(nèi)模式的第一組編號與用于相關(guān)塊的左邊塊的幀內(nèi)模式的第二組編號之間的最小值。類似地,用于相關(guān)塊的幀內(nèi)模式的組索引或索引編號被預(yù)測為一個最小值,即,用于頂部塊的幀內(nèi)模式的第一索引編號與用于左邊塊的幀內(nèi)模式的第二索引編號之間的最小值。所指示的組編號和組索引(或索引編號)接著可用于獲得幀內(nèi)模式編號,例如,使用表1或類似的映射數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來獲得。此幀內(nèi)模式預(yù)測方法可表示為:PredCurrentMode=ModeTable[Min(AboveGroup,LeftGroup),Min(AboveIdx,LeftIdx)],其中AboveGroup是用于頂部塊的幀內(nèi)模式的組編號,LeftGroup是用于左邊塊的幀內(nèi)模式的組編號,AboveIdx是用于頂部塊的幀內(nèi)模式的索引編號,且LeftInx是用于左邊塊的幀內(nèi)模式的索引編號。在上文所揭示的方法中,對應(yīng)于用于相關(guān)塊(例如,位于編碼器處)的實(shí)際幀內(nèi)模式的當(dāng)前組編號CurrentGroup可被預(yù)測為:PredCurrentGroup=Min(AboveGroup,LeftGroup)。預(yù)測結(jié)果可對應(yīng)于以下兩種情況中的一種:1)如果CurrentGroup等于PredCurrentGroup,則設(shè)置為“1”的一個位可進(jìn)行編碼并且在位流中發(fā)送(從編碼器發(fā)送到解碼器)。這可表明CurrentGroup匹配PredCurrentGroup,其中無需為解碼器指出所預(yù)測的幀內(nèi)模式,因?yàn)榻獯a器可成功地預(yù)測出塊的實(shí)際幀內(nèi)模式。2)如果CurrentGroup不等于PredCurrentGroup,則設(shè)置為“0”的一個位可首先進(jìn)行編碼。這可表明CurrentGroup不匹配PredCurrentGroup,因此組編號(而不是幀內(nèi)模式編號)應(yīng)進(jìn)行編碼并且在位流中向解碼器指出。在某些實(shí)施例中,索引編號也可進(jìn)行編碼并在位流中指出。然而,將索引編號與組編號一起發(fā)送可能會增加開銷。為了對用于塊的實(shí)際幀內(nèi)模式的當(dāng)前組編號CurrentGroup進(jìn)行編碼,可實(shí)施以下公式:CurrentGroup=CurrentGroup>PredCurrentGroup?CurrentGroup-1:CurrentGroup。結(jié)果可編碼在位流中。如圖1的情況所述,針對36個預(yù)測模式(在TMuC中)可存在4個組。如果在編碼器側(cè)CurrentGroup不等于PredCurrentGroup,則“0”值位可首先進(jìn)行編碼,以指示不匹配。接著,編碼器可對CurrentGroup進(jìn)行編碼,依據(jù)的是:CurrentGroup=CurrentGroup>PredCurrentGroup?CurrentGroup-1:CurrentGroup。因此,如果CurrentGroup=0,則在位“0”之后,設(shè)置為“1”的位可在位流中進(jìn)行編碼。如果CurrentGroup=1或2,則兩個位“00”或“01”可分別進(jìn)行編碼。在解碼器側(cè),解碼器可首先對“0”位進(jìn)行解碼,并且如果所解碼的下一位是“1”,則解碼器可得到CurrentGroup=0。否則,如果所解碼的下一位是“0”,則解碼器還可對位流中的一個以上位進(jìn)行解碼。如果“0”位之后的一個以上解碼位是“0”,則解碼器可得到CurrentGroup=1。否則,如果“0”位之后的一個以上解碼位是“1”,則解碼器可得到CurrentGroup=2。隨后,解碼器可對CurrentGroup值進(jìn)行解碼,依據(jù)的是以下方程式:CurrentGroup=CurrentGroup>=PredCurrentGroup?CurrentGroup+1:CurrentGroup。這種編碼/解碼方案不會增加編碼器/解碼器中的實(shí)施復(fù)雜性,并且可在未實(shí)質(zhì)改變TMuC中的當(dāng)前預(yù)測方法的情況下實(shí)施。在TMuC,例如,TMuC0.7中,可針對每個預(yù)測單元(PU)或預(yù)測塊執(zhí)行兩輪率失真(R-D)成本搜索。例如,使用哈達(dá)瑪變換,第一輪可計(jì)算出用于定向幀內(nèi)模式集合的原始(實(shí)際)塊與預(yù)測塊之間的絕對誤差和(SAD)。SAD值最低的所測試的定向模式可被選作估計(jì)出的最佳定向幀內(nèi)模式,并且可與基本預(yù)測模式集合中的預(yù)測器進(jìn)行比較(預(yù)測器集合可根據(jù)PU大小而變化),方式為在第二輪中使用實(shí)際R-D成本計(jì)算。為了更好地利用上述所揭示的幀內(nèi)模式預(yù)測方法(使用組編號和組索引),可在第二輪R-D搜索中計(jì)算額外的幀內(nèi)模式。例如,針對4x4PU,可將幀內(nèi)模式34(平面模式)添加到第二輪R-D搜索。由于相同組中的幀內(nèi)模式可具有用于語法(例如,4x4、8x8、16x16和32x32PU)的不同位長度,因此,如果最佳定向模式既不屬于G0也不屬于G1,則G0和G1中的相同索引編號內(nèi)的預(yù)測模式可與所估計(jì)的最佳定向模式一起計(jì)算。表2示出使用兩輪R-D成本搜索和所揭示的幀內(nèi)預(yù)測方法(基于組編號和組索引)的測試結(jié)果。測試結(jié)果表明多個分辨率級別(級別B、C、D和E)的平均編碼增益如下:幀內(nèi)高效率幀內(nèi)配置測試時為約0.6%,且?guī)瑑?nèi)低復(fù)雜性配置測試時為約0.7%。結(jié)果表明,通過所揭示的方法,分辨率較高的序列的編碼增益得以提高,因?yàn)橛懈嗟念A(yù)測單元可供選擇,并且更多的方向可用于幀內(nèi)預(yù)測。例如,對于1080P分辨率序列(級別B),所揭示的方法可產(chǎn)生約0.6%和0.7%的平均編碼增益。對于720P序列(級別E),可實(shí)現(xiàn)0.8%和0.9%的編碼增益。表2:使用所揭示方法的幀內(nèi)模式的編碼增益。圖3示出基于所揭示方法的幀內(nèi)模式的使用百分比的一項(xiàng)實(shí)施例。在測試所述方法期間,收集所編碼的幀內(nèi)預(yù)測模式編號的數(shù)據(jù)。圖3示出的曲線圖表明1080P序列上所有所編碼的幀內(nèi)預(yù)測器中每個幀內(nèi)預(yù)測器(幀內(nèi)模式)的平均使用百分比。表3也示出所有所編碼的幀內(nèi)預(yù)測器的平均使用百分比。在所有針對亮度的幀內(nèi)模式中,使用約6.7%的綜合平面模式(模式34)(YBD率)。圖3中,平面模式被標(biāo)記為平面。此使用百分比比其他模式高,模式0、1和2除外。這可表明,例如,針對多數(shù)情況和/或PU而言,可能有必要在幀內(nèi)預(yù)測中使用平面模式。模式編號01234567891011百分比14.6%13.8%12.6%4.1%3.4%4.3%3.0%4.0%5.7%1.6%1.5%2.5%模式編號121314151617181920212223百分比1.7%1.2%1.7%1.8%3.6%0.5%0.5%0.3%0.5%1.5%1.1%0.6%模式編號2425262728293031323334百分比0.4%0.4%0.5%0.5%0.6%1.2%1.6%1.2%0.4%0.3%6.7%表3:用于每個幀內(nèi)模式編號的使用百分比(1080P序列)。圖4示出幀內(nèi)模式預(yù)測方法400的一項(xiàng)實(shí)施例的流程圖,該方法基于組編號和組索引。幀內(nèi)模式預(yù)測方法400可用于提高所發(fā)送的幀內(nèi)模式(從編碼器發(fā)送到解碼器)的編碼增益,從而減少位流過載的情況。例如,方法400可在編碼器處實(shí)施。方法400可在塊402處開始,其中方法400可確定相關(guān)塊上方的塊以及相關(guān)塊左邊的塊是否都可用。如果塊402中的條件為真,則方法400可前進(jìn)到塊406。否則,方法400可前進(jìn)到塊404。在塊404處,用于相關(guān)塊的所預(yù)測的模式可設(shè)置為DC,例如,在相關(guān)塊上方的塊和/或左邊的塊不可用的情況下。或者,在塊406處,可獲得用于 相關(guān)塊上方的塊和左邊的塊的實(shí)際模式的最小組編號。在塊408處,可獲得用于相關(guān)塊上方的塊和左邊的塊的實(shí)際模式的最小組索引。在塊410處,所預(yù)測的模式可設(shè)置為對應(yīng)于最小組編號和最小組索引的幀內(nèi)模式。例如,可使用類似于表1的映射表或任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)施映射。接著,在塊412處,方法400可確定所預(yù)測的組編號是否匹配相關(guān)塊的實(shí)際組編號。如果塊412中的條件為真,則方法400可前進(jìn)到塊414。否則,方法400可前進(jìn)到塊416。在塊414處,可在位流中發(fā)送設(shè)置為“1”的一個位。這可向解碼器指出,所預(yù)測的組編號匹配相關(guān)塊的實(shí)際組編號。在這種情況下,可能無需向解碼器指定所預(yù)測的組編號,因?yàn)榻獯a器能夠成功地預(yù)測出相關(guān)塊的幀內(nèi)模式。隨后,方法400可前進(jìn)到422?;蛘?,在塊416處,可在位流中發(fā)送設(shè)置為“0”的一個位。這可向解碼器指出,位流中的后續(xù)位指定用于相關(guān)塊的實(shí)際組編號。在塊418處,用于實(shí)際模式的組編號可編碼成一個或兩個位,如上所述。在塊420處,所編碼的組編號可發(fā)送到位流中。例如,使用上述公式來對CurrentGroup進(jìn)行編碼,如果CurrentGroup是G0,則一個位可設(shè)置為“1”,或者如果CurrentGroup是G1,則兩個位可設(shè)置為“00”,如果CurrentGroup是G2,則可設(shè)置為“01”。隨后,方法400可前進(jìn)到422。在其他實(shí)施例中,不同于上述的位值可用于對組編號進(jìn)行編碼。接著,在塊422處,方法400可確定所預(yù)測的索引編號是否匹配用于相關(guān)塊的實(shí)際索引編號。如果塊422中的條件為真,則方法400可前進(jìn)到塊424。否則,方法400可前進(jìn)到塊426。在塊424處,可在位流中發(fā)送設(shè)置為“1”的一個位。這可向解碼器指出,所預(yù)測的索引編號匹配用于相關(guān)塊的實(shí)際索引編號。在這種情況下,可能無需向解碼器指定所預(yù)測的組編號,因?yàn)榻獯a器能夠成功地預(yù)測出相關(guān)塊的幀內(nèi)模式。隨后,方法400可結(jié)束?;蛘撸趬K426處,可在位流中發(fā)送設(shè)置為“0”的一個位。這可向解碼器指出,位流中的后續(xù)位指定用于相關(guān)塊的實(shí)際索引編號。在 塊428處,用于實(shí)際模式的索引編號可編碼成三個位,如上所述。在塊420處,所編碼的組編號可發(fā)送到位流中。例如,使用上述公式來對CurrentIndex進(jìn)行編碼,如果CurrentGroup是0,則三個位可設(shè)置為“000”。隨后,方法400可結(jié)束。在其他實(shí)施例中,不同于上述的位值可用于對索引編號進(jìn)行編碼。圖5示出發(fā)射器/接收器單元500的一項(xiàng)實(shí)施例,該單元可位于、耦接到本文所述的任一編解碼器(編碼器/解碼器)或者網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)內(nèi)任何其他部件,或成為其一部分。。發(fā)射器/接收器單元500可以是如本文所述的用于處理圖像的任何裝置。例如,發(fā)射器/接收器單元500可對應(yīng)于或可位于圖像發(fā)射器和/或接收器處的媒體控制器中。發(fā)射器/接收器單元500可包含:多個輸入端口510和/或接收器單元512,用于從其他編解碼器接收數(shù)據(jù);邏輯單元或處理器520,用來處理圖像并且確定將數(shù)據(jù)發(fā)送到哪些編解碼器;以及多個輸出端口530和/或發(fā)射器單元532,用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌幗獯a器。邏輯單元或處理器520可用于實(shí)施本文所述的任一方案,包括幀內(nèi)模式預(yù)測方法400,并且可使用硬件、軟件或這兩者來實(shí)施。上述方案可在任何通用網(wǎng)絡(luò)部件上實(shí)施,例如計(jì)算機(jī)或特定網(wǎng)絡(luò)部件,其具有足夠的處理能力、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)吞吐能力來處理其上的必要工作量。圖6示出典型的通用網(wǎng)絡(luò)部件或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600,其適用于實(shí)施本文所揭示的節(jié)點(diǎn)的一項(xiàng)或多項(xiàng)實(shí)施例。通用網(wǎng)絡(luò)部件或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600包括處理器602(可稱為中央處理器單元或CPU),所述處理器與包括以下項(xiàng)的存儲裝置通信:輔助存儲器604、只讀存儲器(ROM)606、隨機(jī)存取存儲器(RAM)608、輸入/輸出(I/O)裝置610,以及網(wǎng)絡(luò)連接裝置612。處理器可作為一個或多個CPU芯片實(shí)施,或者可為一個或多個專用集成電路(ASIC)和/或數(shù)字信號處理器(DSP)的一部分。輔助存儲器604通常包含一個或多個磁盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器,用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲,且在RAM608的大小不足以保存所有工作數(shù)據(jù) 的情況下用作溢流數(shù)據(jù)存儲器。輔助存儲器604可用于存儲程序,當(dāng)選擇執(zhí)行這些程序時,所述程序?qū)⒓虞d到RAM608中。ROM606用于存儲在執(zhí)行程序期間讀取的指令,且可能存儲所讀取的數(shù)據(jù)。ROM606是非易失性存儲裝置,其存儲容量相對于輔助存儲器的較大存儲容量而言通常較小。RAM608用于存儲易失性數(shù)據(jù),還可能用于存儲指令。訪問ROM606和RAM608通常比訪問輔助存儲器604要快。本文揭示至少一項(xiàng)實(shí)施例,且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員作出的對所述實(shí)施例和/或所述實(shí)施例的特征的變化、組合和/或修改在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因組合、合并和/或省略所述實(shí)施例的特征而得到的替代實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在明確說明數(shù)值范圍或限制的情況下,此類表達(dá)范圍或限制應(yīng)被理解為包括在明確說明的范圍或限制內(nèi)具有相同大小的迭代范圍或限制(例如,從約為1到約為10包括2、3、4等;大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。例如,只要揭示具有下限R1和上限Ru的數(shù)值范圍,則特別揭示落入所述范圍內(nèi)的任何數(shù)字。具體而言,特別揭示所述范圍內(nèi)的以下數(shù)字:R=R1+k*(Ru-R1),其中k是從1%到100%以1%增量遞增的變量,即,k是1%、2%、3%、4%、5%、......、50%、51%、52%、......、95%、96%、97%、98%、99%或100%。此外,還特別揭示由如上文所定義的兩個R數(shù)字界定的任何數(shù)值范圍。相對于權(quán)利要求的任何元素使用術(shù)語“任選地”意味著需要所述元素,或者并不需要所述元素,這兩種替代方案均在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。應(yīng)將使用“包含”、“包括”和“具有”等范圍較大的術(shù)語理解為支持“由......組成”、“基本上由......組成”以及“大體上由......組成”等范圍較窄的術(shù)語。因此,保護(hù)范圍不受上文所述的描述限制,而是由所附權(quán)利要求界定,所述范圍包括所附權(quán)利要求的標(biāo)的物的所有均等物。每一和每條權(quán)利要求作為進(jìn)一步揭示內(nèi)容并入說明書中,且權(quán)利要求書是本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明中對參考的論述并不是承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù),尤其是公開日期在本申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)日期之后的任何參考。本發(fā) 明中所引用的所有專利、專利申請案和公開案的揭示內(nèi)容以引入的方式并入本文本中,其提供補(bǔ)充本發(fā)明的示例性、程序性或其他細(xì)節(jié)。雖然本發(fā)明中已提供若干實(shí)施例,但應(yīng)理解,在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,所揭示的系統(tǒng)和方法可以許多其他具體形式來實(shí)施。本發(fā)明的實(shí)例應(yīng)被視為說明性而非限制性的,且本發(fā)明不限于本文所給出的細(xì)節(jié)。例如,各種元件或部件可在另一系統(tǒng)中組合或合并,或者某些特征可省略或不實(shí)施。此外,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,各種實(shí)施例中描述和說明為離散或單獨(dú)的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其他系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法進(jìn)行組合或合并。展示或討論為彼此耦接或直接耦接或通信的其他項(xiàng)也可以電氣方式、機(jī)械方式或其他方式通過一些接口、裝置或中間部件間接地耦接或通信。其他變化、替代和更改實(shí)例可由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員確定,且可在不脫離本文所揭示的精神和范圍的情況下作出。
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