相關申請的交叉引用本申請是2012年1月20日提交的序列號為61/589,221的美國臨時專利申請的非臨時申請，在此通過引用該美國臨時專利申請將其全部內(nèi)容納入在此。關于受版權(quán)保護的內(nèi)容的公告根據(jù)美國及其它國家的版權(quán)法，本專利文件中的部分內(nèi)容受到版權(quán)保護。當本專利文件或?qū)＠_的復制版本在美國專利商標局中作為公開可獲得的文件或記錄出現(xiàn)時，該版權(quán)的擁有者對該復制版本沒有異議，否則在任何情況下保留所有版權(quán)。據(jù)此，該版權(quán)的擁有者不會放棄任何使該專利文件保密的權(quán)利，包括但不限于依照37C.F.R.§1.14的權(quán)利。
技術領域：
本發(fā)明總的涉及視頻編碼，更具體地涉及利用高效率視頻編碼設備的幀內(nèi)模式命名。
背景技術：
：目前，在高效率視頻編碼(HEVC)測試模型HM5.0中，有兩種類型的幀內(nèi)模式名稱(編號方式)，即，邏輯模式編號和比特流模式編號。邏輯模式編號更加有意義并且直接用在產(chǎn)生幀內(nèi)預測的預測模塊中。在HEVC中，邏輯比特編號跨越垂直方向VER-8，VER-4，VER，VER+4，VER+8至水平方向HOR-4，HOR，HOR+4，利用多達34個預測方向來對該邏輯比特編號進行編號。比特流模式編號用于將模式以信號的形式傳輸至解碼器，并且在某些實現(xiàn)方式中，例如，在HM5.0中，比特流模式編號在視頻編碼設備的程序設計中可能需要許多查找表(例如，與模式有關(MD)的系數(shù)掃描，幀內(nèi)平滑化，幀內(nèi)預測，以及與模式有關(MD)的變換)。比特流模式編號與高級視頻編碼(AVC)編碼一起使用并且被認為是按照它們的出現(xiàn)頻率來分類的。然而，在高效率視頻編碼(HEVC)上收集的統(tǒng)計數(shù)據(jù)并沒有給出朝向任何角方向(不包括平面和DC)的任何偏差，同時，對于剩余的模式使用旁路編碼。技術實現(xiàn)要素：根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于編碼和解碼視頻信號的裝置，包括：視頻編碼器；其中所述視頻編碼器包括：用于選擇預測單元中的幀內(nèi)預測類型和模式，并且利用邏輯幀內(nèi)模式命名編碼具有模式編號的每一個所述模式的裝置，其中所述邏輯幀內(nèi)模式命名中的每一個模式編號與角方向相關聯(lián)，作為包括DC模式、平面模式以及多個方向的表示的單調(diào)序列，以及利用所述邏輯幀內(nèi)模式命名在幀內(nèi)預測和熵編碼期間做出判決；以及用于通過計算每一個所述模式與垂直方向和水平方向之間的距離從所述幀內(nèi)模式命名推導掃描指數(shù)，以用于在幀內(nèi)預測和熵編碼期間做出所述判決的裝置；視頻解碼器；其中所述視頻解碼器包括：用于從所述視頻編碼器接收最大概率模式(MPM)以及幀內(nèi)預測類型和模式，并且利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)以在熵解碼和幀內(nèi)預測期間做出判決的裝置。進一步地，所述視頻編碼器和所述視頻解碼器被配置為用于高效率視頻編碼(HEVC)，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分成用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。進一步地，所述多個方向表示跨越水平掃描、右上對角掃描和垂直掃描的方向。進一步地，所述視頻編碼器還包括，用于確定幀內(nèi)模式方向的多個最大概率模式(MPM)以傳遞至解碼器的裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，還提供了一種用于視頻編碼的裝置，包括：視頻編碼器，該視頻編碼器包括：用于選擇預測單元(PU)的幀內(nèi)預測類型和模式的裝置；用于使用邏輯幀內(nèi)模式命名編碼預測單元的所述預測類型和模式的裝置，其中，每一個模式具有模式編號，所述模式編號與角方向相關聯(lián)，作為包括DC模式、平面模式和多個方向的表示的單調(diào)序列，以及用于輸出所述邏輯幀內(nèi)模式命名，以供解碼器用來基于所述邏輯幀內(nèi)模式命名來確定預測類型和模式的裝置。進一步地，所述視頻編碼器是高效率視頻編碼(HEVC)編碼器，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分成用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。進一步地，所述多個方向表示跨越水平掃描、右上對角掃描和垂直掃描的方向。進一步地，所述視頻編碼器還包括：利用邏輯幀內(nèi)模式名稱和角方向之間的關聯(lián)來簡化判決邏輯和查找表的裝置。進一步地，所述查找表是從由幀內(nèi)預測、幀內(nèi)平滑化、與模式有關的系數(shù)掃描以及與模式有關的變換組成的表的組中選擇的。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于編碼幀內(nèi)模式方向的最大概率模式(MPM)的裝置。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于在指示幀內(nèi)預測模式不等于任何MPM的第一狀態(tài)中編碼第一比特的裝置，其中，針對剩余的模式，所有的編碼均是根據(jù)固定長度的代碼；以及，用于在與所述第一狀態(tài)相反的第二狀態(tài)中編碼所述第一比特的裝置，所述第二狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式等于MPM中的一個，其中所述第一比特之后的后續(xù)比特指示是否選擇了MPM0、MPM1或MPM2。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于根據(jù)已經(jīng)在相鄰預測單元(PU)中解碼的樣本在預測單元(PU)級處執(zhí)行預測的裝置。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于響應于邏輯幀內(nèi)模式名稱之間的角差異的量執(zhí)行幀內(nèi)模式平滑化的裝置。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于當角差異的量大于對應塊尺寸的表的值時應用平滑化的裝置。進一步地，所述視頻編碼器還包括：用于把二維4×4變換處理為一維垂直變換之后是一維水平變換的裝置；其中，方向模式具有2至34的值；其中，垂直離散正弦變換(DST)被應用于平面模式以及值為11至34的模式，以進行垂直變換，而剩余的模式使用垂直離散余弦變換(DCT)；以及其中，水平DST被應用于平面模式以及值為2至25的模式，以進行水平變換。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，提供了一種用于解碼視頻信號的裝置，包括：解碼器，該解碼器被配置為解碼視頻幀；其中所述解碼器包括：用于從編碼器接收用于利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)的預測單元(PU)的最大概率模式(MPM)以及幀內(nèi)預測類型和模式的裝置，其中，每一個邏輯模式編號與角方向相關聯(lián)，作為編號包括DC模式、平面模式和多個方向的表示的單調(diào)序列；以及用于基于利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)編碼的所接收的值進行熵解碼和幀內(nèi)預測判決的裝置。進一步地，所述視頻解碼器是高效率視頻編碼(HEVC)解碼器，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分為用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。進一步地，所述解碼器還包括：用于解碼從編碼器接收的最大概率模式(MPM)中的三個的裝置。進一步地，所述解碼器還包括：用于在第一狀態(tài)中解碼第一比特的裝置，其中所述第一狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式?jīng)]有被設置成任何MPM，其中，對于剩余的模式，所有的編碼均是根據(jù)固定長度的代碼的；以及用于在與所述第一狀態(tài)相反的第二狀態(tài)中解碼所述第一比特的裝置，其中所述第二狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式等于MPM中的一個，在所述第一比特之后的后續(xù)比特指示是否選擇了MPM0、MPM1或MPM2。進一步地，所述解碼器還包括：用于把二維4×4變換處理為一維垂直變換之后是一維水平變換的裝置；其中，方向模式具有2至34的值；其中，垂直離散正弦變換(DST)被應用于平面模式以及值為11至34的模式，以進行垂直變換，而剩余的模式使用垂直離散余弦變換(DCT)；以及其中，水平DST被應用于平面模式以及值為2至25的模式，以進行水平變換。本發(fā)明的高效率視頻編碼(HEVC)中的邏輯幀內(nèi)模式命名利用邏輯模式名稱和針對所有模式使用的編號方式，從而取代比特流模式編號的使用。邏輯模式具有針對幀內(nèi)模式的有意義的編號(命名)方式。注意，在HEVC中，編碼單元(CU)可以具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸，并且可以被劃分成用于預測的更小的塊(作為預測單元(PU))或用于變換的更小的塊(作為變換單元(TU))。預測單元(PU)可以被看作類似于在其它視頻編碼標準(諸如，H.264標準)中描述的分區(qū)(partition)。當在幀內(nèi)模式中對塊進行編碼時，基于與當前塊相鄰的先前編碼并重建的塊，形成預測塊，該預測塊被配置為在編碼之前從當前塊中減去。存在針對這些塊的不同預測模式，其定義了用于從先前編碼的塊生成信號的方法，例如，包括預測類型和方向。以高效率視頻編碼實現(xiàn)的編碼器和解碼器利用邏輯模式編號和比特流模式編號二者。在PU級處，根據(jù)已經(jīng)在相鄰PU中解碼的樣本，執(zhí)行幀內(nèi)預測。針對這些PU，可以存在不同的模式，包括DC(平均)，多達33個角方向以及平面模式。使用本發(fā)明性的方法，通過針對用于傳遞至解碼器的預測和編碼使用相同的邏輯模式編號集，可以簡化編碼判決。盡管以下討論了響應于查找表的使用來做出這些判決，但是應當理解，當使用其它軟件機制(諸如，條件聲明，轉(zhuǎn)移表，指針引用等)做出這些判決時，該簡化同樣適用。通過舉例，但并非限制性地，根據(jù)本發(fā)明通?？梢韵c幀內(nèi)模式編碼相關的許多表，以簡化HEVC編碼器和解碼器(例如，在HM5.0中，消除如下表：g_aucIntraDirToScanIdx,m_aucIntraFilter,g_aucAngIntraModeOrder,g_aucDCTDSTMode_Hor,g_aucDCTDSTMode_Ver)。此外，可以使用這些邏輯幀內(nèi)模式名稱來簡化快速編碼器的設計和實現(xiàn)方式。而且，在本文中教導了一種利用三個最大概率模式(MPM)替代在HEVC編碼中當前使用的兩個模式的方法。應該理解，最大概率模式(MPM)是用于優(yōu)化編碼過程的機制。具體來講，估計最佳幀內(nèi)方向的概率，作為其周圍塊的最大概率模式(MPM)，因為當前塊與在周圍塊中發(fā)現(xiàn)的圖案之間具有強相關性。這些MPM(包括第三個MPM)是在無需額外查找表的情況下利用邏輯編號方式推導出的。編碼器和解碼器二者共享用于確定多個最大概率模式(MPM)的方法。根據(jù)本發(fā)明的邏輯模式編號被用于在比特流中執(zhí)行預測和編碼。根據(jù)本發(fā)明，基于角度，對這些邏輯模式編號進行編號、命名或分類。出于使討論簡潔的目的，以下將把這些描述為模式編號，盡管本領域技術人員明白可以類似地使用命名和分類。舉例來說，關于任意引用執(zhí)行邏輯模式編號，這些在獲得利益方面更加有意義，因為它們通過去除一些以其它方式可能是必需的查找表而導致改善的設計。除了這種類型的編號方式所帶來的許多簡化之外，模擬指示出小的編碼效率利益。此外，通過使用這種類型的命名，添加額外的MPM是非常有效的，因為不需要額外的表。通過利用本發(fā)明的方法，可以簡化快速幀內(nèi)模式判決算法。由于模式提供了編號(名稱)與角方向之間的清晰的聯(lián)系(關聯(lián))，因此可以更加容易地應用各種快速模式判決(FMD)算法，例如，使用分層法。此外，該方法可以使其它算法變得容易或簡化，例如，推導周圍及垂直模式以簡化算法，諸如，三個MPM算法。由此，利用邏輯幀內(nèi)模式名稱和角方向之間的關聯(lián)可以使判決邏輯和查找表簡化，或者完全消除某些查找表。該發(fā)明的裝置和方法適用于根據(jù)HEVC標準實現(xiàn)的視頻編碼設備以及適用于可以通過本文中的幀內(nèi)模式命名改進的類似的視頻系統(tǒng)。在本說明書的下述部分中將陳述本發(fā)明的其它方面，其中，詳細的說明是為了充分地公開本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不是對此進行限制。附圖說明通過參考附圖可以充分地理解本發(fā)明，其中，這些附圖是出于闡述的目的。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用邏輯幀內(nèi)模式命名的視頻編碼器的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用邏輯幀內(nèi)模式命名的視頻解碼器的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的邏輯幀內(nèi)模式命名的圖，示出了每個邏輯名稱的方向。圖4A和4B是使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的邏輯幀內(nèi)模式命名的偽代碼指令。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于幀內(nèi)模式操作的編碼樹的流程圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于幀內(nèi)模式操作的解碼樹的流程圖。圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的確定三個MPM的流程圖。具體實施方式本發(fā)明利用邏輯模式編號的形式，這些邏輯模式編號足以描述方向并且可以被直接編碼成比特流，而不使用比特流模式編號。通過在整個編碼系統(tǒng)中使用本發(fā)明的邏輯模式編號可以提供很多優(yōu)點，包括如下：(1)通過使用有意義的模式編號改善了設計。給定一個幀內(nèi)模式編號，可以通過簡單的計算在無需查找表的情況下確定其方向角。此外，可以從模式編號方式中推導出相鄰模式編號表示相鄰預測方向。(2)提供了簡單的映射。通過使用邏輯模式編號，可以執(zhí)行簡單的操作，例如，在執(zhí)行針對HM5.0的映射中清除最低有效位，其中，4×4PU具有與更大的PU不同數(shù)目的有效模式。在某些避免映射的編碼系統(tǒng)中，將平面模式用于4×4PU，盡管應該選擇角模式。本發(fā)明還適用于具有相同數(shù)目的模式的實現(xiàn)方式。(3)通過使用本發(fā)明的方法可以去除一些查找表。此外，幀內(nèi)平滑化、與模式有關的系數(shù)掃描、以及與模式有關的變換不需要大的表來確定平滑濾波器、掃描指數(shù)、或變換類型(DCT/DST)。根據(jù)至少一個實施例利用簡單模式范圍檢查來確定可以應用不同的平滑濾波器、掃描、或變換的標準。此外，無需查找表將比特流模式編號變換成邏輯編號，反之亦然。(4)由于本發(fā)明的模式編號指示了它們的角度，因此針對實時編碼器的快速模式判決的設計更加簡化。而且，可以迅速地達成粗略的判決，例如，首先測試較低分辨率的方向，并且基于該結(jié)果，在第二階段僅有接近最佳模式的模式可以被測試。(5)邏輯模式編號方式使得計算相鄰的方向變得簡單。考慮到這些發(fā)明性的實施例，諸如那些涉及多于兩個MPM的實施例，利用與周圍幀內(nèi)模式相鄰的方向。由于相鄰的方向是通過簡單的算術手段(諸如，僅通過增加或減少周圍模式編號(取決于PU大小))計算出的，因此可以大大地簡化根據(jù)這些實施例的編碼系統(tǒng)的實現(xiàn)方式。本發(fā)明還應用于具有相同增量和減量數(shù)目的情況。圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)的包括編碼器10的編碼裝置的示例性實施例。本發(fā)明實現(xiàn)在熵編碼塊34和幀內(nèi)預測塊26中，被示出為包含廣義的邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)，但是以別的方式也可以依靠使與編碼系統(tǒng)的兼容性最大化的傳統(tǒng)的視頻編碼。應該理解，可以響應于該發(fā)明性的教導將該編碼器的其它塊最優(yōu)化。編碼器10被示出為具有由一個或多個處理器44執(zhí)行的編碼元件12。在該示例中，連同參考幀16和幀輸出18一起示出視頻幀輸入14。通過運動估計(ME)22和運動補償(MC)24來描述幀間預測20。幀內(nèi)預測26被示出為利用本發(fā)明的邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)來操作，并且描述了在幀間預測和幀內(nèi)預測之間的切換。求和結(jié)點28被示出為輸出至正向變換30，利用離散余弦變換(DCT)和/或離散正弦變換(DST)來操作，基于預測執(zhí)行該離散余弦變換(DCT)和/或離散正弦變換(DST)以生成殘余數(shù)據(jù)的變換系數(shù)。在量化階段32處執(zhí)行變換系數(shù)的量化，該量化階段32之后是也利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)的熵編碼34。反量化36操作和逆變換38操作被示出為與求和結(jié)點40耦合，該求和結(jié)點40之后是濾波器42，諸如，去塊和/或環(huán)路濾波器和/或采樣自適應偏移。應該理解，編碼器被示出為是利用處理裝置44來實現(xiàn)的，諸如，包括至少一個處理設備(例如CPU)46和至少一個存儲器48的用于執(zhí)行與編碼相關聯(lián)的程序設計的處理裝置。此外，可以理解，本發(fā)明的元件可以被實現(xiàn)為存儲在介質(zhì)上的程序，其可以由編碼器10和/或解碼器50的CPU訪問以用于執(zhí)行。圖2圖示了被示出為具有處理塊52和相關聯(lián)的處理裝置76的解碼器的示例性實施例50?？梢宰⒁獾?，解碼器實質(zhì)上是包含在圖1的編碼器10中的元件的子集，對參考幀54、編碼的視頻信號56以及輸出視頻74進行操作。解碼器50在熵解碼和幀內(nèi)預測期間利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)，盡管該信息也可以在其它解碼處理步驟中使用，以接近提高的效率。解碼器塊接收經(jīng)由利用該發(fā)明性的邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)的熵解碼器58處理的編碼的視頻信號56。在熵解碼之后是：反量化60、逆變換62、以及求和64，該求和64在逆變換62的輸出和幀間預測66與單獨的幀內(nèi)預測塊70之間的選擇之間，用運動補償68來示出該幀間預測66。可以注意到，幀間預測也利用該邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)。來自求和結(jié)點64的輸出由濾波器72接收，該濾波器72可以被配置為環(huán)路濾波器、去塊濾波器、采樣自適應偏移、或者其任何組合。可以理解，可以利用包括至少一個處理設備78和至少一個存儲器80的用于執(zhí)行與解碼相關聯(lián)的程序的處理裝置76來實現(xiàn)該解碼器。此外，可以注意到，本發(fā)明的元件可以被實現(xiàn)為存儲在介質(zhì)上的程序，其中，該介質(zhì)可以由處理設備(CPU)78訪問以用于執(zhí)行?？梢哉J為，本發(fā)明的元件10和50被實現(xiàn)為由處理裝置44和76例如響應于駐留在存儲器48和80上的可在計算機處理器(CPU)46和78上執(zhí)行的程序設計來執(zhí)行。此外，可以理解，本發(fā)明的元件可以被實現(xiàn)為存儲在介質(zhì)上的程序，其中，該介質(zhì)可以由CPU46和78訪問以用于執(zhí)行。應該理解，來自作為有形的(物理的)計算機可讀介質(zhì)的存儲器的程序是可執(zhí)行的，該有形的計算機可讀介質(zhì)是非瞬態(tài)的，因為其不僅僅構(gòu)成瞬態(tài)的傳播信號，實際上還能夠?qū)⒊绦虮３衷诶缛魏纹谕男问揭约皵?shù)目的靜態(tài)或動態(tài)存儲器器件內(nèi)。這些存儲器設備不需要被實現(xiàn)為在所有條件(例如，電力故障)下保留數(shù)據(jù)，以在此被看作是非瞬態(tài)的介質(zhì)。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使用的幀內(nèi)模式編號方式的示例性實施例，示出了簡單的單調(diào)序列，用從2至34的序列編號來例舉該單調(diào)序列，其角度穿過各種水平的、右上對角線掃描(出于簡潔被示出為右上掃描)和垂直掃描。方向0表示平面，方向1表示DC，這在圖中沒有被示出。應該理解，基于具有實數(shù)值的實數(shù)編號的子集的函數(shù)被稱為單調(diào)的，如果所有x和y(其中，x≤y)具有f(x)≤f(y)的單調(diào)遞增的關系，或者如果所有x和y(其中，x≥y)具有f(x)≥f(y)的單調(diào)遞減的關系，則保留該順序?？梢酝ㄟ^任何期望的替代編號序列，尤其是單調(diào)的編號序列來實現(xiàn)本發(fā)明的實施例，而不脫離本發(fā)明的教導。應該理解，通過計算模式與垂直方向和水平方向之間的距離可以容易地推導出掃描的指數(shù)。因此，可以去除查找表g_aucIntraDirToScanIdx[MAX_CU_DEPTH][NUM_INTRA_MODE]。類似地，在幀內(nèi)模式平滑化中，諸如利用通過與邏輯幀內(nèi)模式命名的加法和減法的簡單比較，響應于數(shù)值移位，可以容易地確定與水平方向和垂直方向的角偏移量。因此，響應于在邏輯幀內(nèi)模式名稱之間發(fā)現(xiàn)的角差異的量(其代表與水平方向和垂直方向的角偏移量)，執(zhí)行幀內(nèi)模式平滑。例如，用這些數(shù)值移位中的最小值與存儲在HEVC的當前測試模型(HM5.0)的小得多的查找表(例如尺寸是5而非5×36陣列)中的預定值做比較。如果最小數(shù)值移位(角差異)大于對應的塊尺寸的表的值，則應用平滑化。因此，可以從m_aucIntraFilter[5][NUM_INTRA_MODE]至m_aucIntraFilter[5]＝{10,7,1,0,10}減小表。值10大得足以防止平滑化被應用于針對該塊尺寸的任何幀內(nèi)模式。使用該表，應用了平滑化的模式與HEVC測試模型HM5.0完全相同，但是表尺寸減小了。在其中與模式有關的變換基于幀內(nèi)模式的編碼系統(tǒng)中，考慮到使用邏輯模式編號，也可以按照類似的方式去除針對與模式有關的變換(例如，離散正弦變換和離散余弦變換(DST和DCT)的表。對于二維4×4變換，一維垂直變換之后是一維水平變換。將垂直DST應用于平面模式以及值為11至34的模式，以用于垂直變換。剩余的模式使用垂直DCT變換。另一方面，將水平DST應用于平面模式以及值為2至25的模式，以用于水平變換。剩余的模式使用水平DCT變換，由此可以安全地去除HM5.0中的表g_aucDCTDSTMode_Hor和g_aucDCTDSTMode_Vert?？梢宰⒁獾?，水平DST和垂直DST都針對平面模式執(zhí)行。無論幀內(nèi)模式如何，在應用單一變換的情況下，可以類似地實現(xiàn)本發(fā)明。此外，響應于使用這種形式的邏輯模式編號而非比特流模式命名，不再需要HM5.0中映射邏輯編號和比特流編號的表(諸如g_aucAngIntraModeOrder[NUM_INTRA_MODE])。本發(fā)明可以擴展至任何期望數(shù)目的最大概率模式(MPM)，以下示例描述了將本發(fā)明擴展至三個MPM。在某些HEVC編碼系統(tǒng)中，針對8×8，16×16以及32×32PU尺寸，存在35個幀內(nèi)模式，然而對于4×4PU，僅考慮18個模式。該基本原理是使模式的數(shù)目具有3MPM+x的結(jié)構(gòu)，其中x是剩余模式的數(shù)目。因此，本發(fā)明提供其中x是2的冪的沒有增益的完全對稱的方法。從而，在4×4中，x的值是16，而在其它情況下，x等于32。通過該完全對稱的方法，針對4×4PU以及更大(例如，8×8/16×16/32×32)的PU，分別存在19個模式和35個模式，其對應于2的全部冪加上3個模式。相應地，如果允許3個MPM，則針對4×4PU以及更大(例如，8×8/16×16/32×32)的PU，分別確切地存在16個剩余模式和32個剩余模式，因此消除了對當前軟件設計所需的任何轉(zhuǎn)義碼的需求。應該注意到，第三個MPM的引入沒有添加額外的復雜度或內(nèi)存上下文要求。無需如同在表1中看到的任何查找表，使用簡單的操作，就可以推導出3個MPM，其中，在HM5.0中，對于4×4PU，δ的值是2，對于剩余的PU尺寸，δ的值是1，大體上該值可以變化。本領域技術人員可以理解，可以以各種替代的方式來實現(xiàn)δ的值以及查找表，而不脫離本發(fā)明的教導。應該理解，該表主要地指示如何根據(jù)周圍塊來設置MPM，如在圖4A和4B中將詳細地看到的，將在隨后的部分對此進行描述。將該發(fā)明性的元件實現(xiàn)至HEVC編碼系統(tǒng)(例如，測試模型HM5.0)中可以提供很多益處。為了規(guī)則性，如在先前的部分中提到的，針對4×4PU，假定19個亮度幀內(nèi)預測模式。然而，該額外的模式不具有額外的增益(如由其它貢獻所驗證的)，并且僅出于對稱性和改善的設計的目的添加該額外的模式?；趲瑑?nèi)模式重命名的使用，在BD率性能中發(fā)現(xiàn)小的增益，如先前所描述地，該小的增益是由于從35個模式至4×4PU中的19個模式的改善的映射。如果利用3個MPM，那么在普通測試條件下利用發(fā)明性的3-MPM方法的BD率性能得到了改善，如在表2中所見的。應該注意到，即使是針對3個MPM的情況，也沒有定義額外的上下文。圖4A和4B圖示了根據(jù)本發(fā)明的MPM推導，其被示出為廣義的偽代碼。在圖4A中，示出了針對如果iLeftIntraDir等于iAboveIntraDir的條件的判決，而在圖4B中，示出了針對當iLeftIntraDir不等于iAboveIntraDir時的判決。這將在圖5和圖6中分別以更容易明白的方式來描述。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的針對幀內(nèi)預測模式90的幀內(nèi)模式編碼樹。做出幀內(nèi)預測是否等于MPM中的一個的判定92。如果不等于MPM中的任何一個，則編碼零94，在此之后，針對剩余的模式，利用固定長度的代碼來執(zhí)行編碼96。否則，針對MPM，將第一個比特編碼為一100。做出該模式是否是MPM0的判定102。如果是MPM0，則編碼零104。如果不是MPM0，則編碼一106，并且做出該模式是否是MPM1的判定108。如果是MPM1，則編碼零110，如果不是MPM1，則編碼一112。在任何情況下，將比特插入幀內(nèi)模式的比特流中98。雖然按照MPM0，MPM1和MPM2的順序執(zhí)行檢查看上去是優(yōu)選的，但是本領域技術人員可以理解，針對各MPM，MPM0和MPM1的編碼的序列可以被選擇為按照任何期望的順序和/或上述示例性場景中的零和一的選擇可以被顛倒，而不脫離本發(fā)明的教導。具體地，在所述處理器上可執(zhí)行的程序在指示該幀內(nèi)模式不等于MPM中的任何一個的第一狀態(tài)中編碼第一比特，其中，針對剩余的模式，所有的編碼都是根據(jù)固定長度的代碼?；蛘?，在與第一狀態(tài)相反的第二狀態(tài)中編碼該第一比特，該第二狀態(tài)指示該幀內(nèi)模式等于MPM中的一個，由此，在該第一比特之后的后續(xù)比特指示是否選擇了MPM0，MPM1或MPM2。圖6利用比特流130圖示了針對本發(fā)明的幀內(nèi)模式解碼樹。解碼第一比特132，并且如果其是零，則將在塊134處針對剩余的模式解碼固定長度的代碼，將解碼后的固定長度的代碼映射至幀內(nèi)模式136，然后確定幀內(nèi)預測模式138。如果第一解碼的比特是一，則在塊140處解碼下一個比特，并且如果其是零，則選擇MPM0142，如果是一，則塊144解碼下一個比特。如果該第三個比特是零，則選擇MPM1146，并且如果其是一，則選擇MPM2148，在這一切之后都是確定幀內(nèi)預測模式138。圖7A和圖7B圖示了確定3個MPM的示例性實施例，如同在編碼器和解碼器中使用的那樣以輔助幀內(nèi)預測模式的編碼和解碼。在判決150中，如果左鄰近PU是幀內(nèi)編碼的(模式)，則在塊152中將值iLeftIntraDir設置成該左鄰近PU的幀內(nèi)預測模式，否則，在塊154中將iLeftIntraDir設置成DC。在判決156中，如果上述鄰近PU是幀內(nèi)編碼的，則在塊158中將值iAboveIntraDir設置成該上述鄰近PU的幀內(nèi)預測模式，否則，在塊160中將iAboveIntraDir設置成DC。使用iLeftIntraDir和iAboveIntraDir162，如果在塊164中這些不相等，則在塊166中檢查是否任何一個是平面的。如果不是平面的，則在塊168中將MPM0設置成iLeftIntraDir模式，將MPM1設置成模式iAboveIntraDir模式，以及將MPM2設置成Planar(平面)模式。如果任何一個是平面的，則塊170確定另一個是否是DC。如果不是DC，則在塊172中將MPM0設置成iLeftIntraDir，將MPM1設置成iAboveIntraDir，并且將MPM2設置成DC。如果另一個是DC，則在塊174處，將MPM0設置成iLeftIntraDir，將MPM1設置成iAboveIntraDir，并且將MPM2設置成Vertical(垂直)。返回至塊164，如果iLeftIntraDir等于iAboveIntraDir，則塊176檢查iLeftIntraDir是否是有角度的。對于非有角度的iLeftIntraDir，在塊178處，將MPM0設置成Planar(平面)，將MPM1設置成DC，并且將MPM2設置成Vertical(垂直)。對于有角度的iLeftIntraDir，在塊180處，將MPM0設置成iLeftIntraDir，將MPM1設置成iLeftIntraDir-δ，并且將MPM2設置成iLeftIntraDir+δ，其中，在HM5.0中，對于4×4PU，該δ的值是2，對于其它PU尺寸，該δ的值是1。再次，本領域技術人員將認識到，可以利用不同的值，而不脫離本發(fā)明的教導。可以參考根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法和系統(tǒng)的流程圖圖示，和/或算法、公式、或其它計算性描述，來描述本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的實施例也可以被實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品。在這點上，可以通過各種手段，例如，硬件、固件和/或包括實現(xiàn)在計算機可讀程序代碼邏輯中的一個或多個計算機程序指令的軟件，來實現(xiàn)流程圖中的每一個塊或步驟，以及流程圖的塊(和/或步驟)、算法、公式或者其它計算性描述的組合。如將要理解的，任何這樣的計算機程序指令均可被加載到計算機中，包括但不限于通用計算機或?qū)Ｓ糜嬎銠C，或者其它可編程處理裝置，以產(chǎn)生機器，使得在該計算機或者其它可編程處理裝置上運行的計算機程序指令創(chuàng)建用于實現(xiàn)在流程圖的塊中指定的功能的裝置。相應地，流程圖中的塊、算法、公式或者計算性描述支持用于執(zhí)行指定功能的裝置的組合、用于執(zhí)行指定功能的步驟的組合、以及用于執(zhí)行指定功能的計算機程序指令(諸如體現(xiàn)在計算機可讀程序代碼邏輯裝置中)。還可以理解，在此描述的流程圖圖示中的每一個塊、算法、公式或者計算性描述以及它們的組合可以通過執(zhí)行指定功能或步驟的專用的基于硬件的計算機系統(tǒng)或者專用硬件和計算機可讀程序代碼邏輯裝置的組合來實現(xiàn)。此外，諸如實現(xiàn)在計算機可讀程序代碼邏輯中的這些計算機程序指令也可以存儲在能夠引導計算機或者其它可編程處理裝置按照特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括實現(xiàn)在流程圖的塊中指定的功能的指令裝置的制造件。該計算機程序指令還可以被加載到計算機或者其它可編程處理裝置中，使得在該計算機或者其它可編程處理裝置上執(zhí)行一系列的操作性步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理過程，從而使得在該計算機或者其它可編程處理裝置上運行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖的塊、算法、公式或計算性描述中指定的功能的步驟。根據(jù)上述描述，可以理解，本發(fā)明可以以各種方式來實現(xiàn)，包括下述方式。1.一種用于編碼和解碼視頻信號的裝置，包括：(a)具有計算機處理器的視頻編碼器；(b)能在所述視頻編碼器的計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于：(i)選擇預測單元中的幀內(nèi)預測類型和模式，并且利用邏輯幀內(nèi)模式命名編碼具有模式編號的每一個所述模式，其中所述邏輯幀內(nèi)模式命名中的每一個模式編號與角方向相關聯(lián)，作為包括DC模式、平面模式以及多個方向的表示的單調(diào)序列，以及利用所述邏輯幀內(nèi)模式命名在幀內(nèi)預測和熵編碼期間做出判決；以及(ii)通過計算每一個所述模式與垂直方向和水平方向之間的距離從所述幀內(nèi)模式命名推導掃描指數(shù)，以用于在幀內(nèi)預測和熵編碼期間做出所述判決；(c)具有計算機處理器的視頻解碼器；以及(d)在所述視頻解碼器的計算機處理器上可執(zhí)行的程序，用于從所述視頻編碼器接收最大概率模式(MPM)以及幀內(nèi)預測類型和模式，并且利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)以在熵解碼和幀內(nèi)預測期間做出判決。2.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述視頻編碼器和所述視頻解碼器被配置為用于高效率視頻編碼(HEVC)，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分成用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。3.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述多個方向表示跨越水平掃描、右上對角掃描和垂直掃描的方向。4.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述視頻編碼器的計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于確定幀內(nèi)模式方向的多個最大概率模式(MPM)以傳遞至解碼器。5.一種用于視頻編碼的裝置，包括：(a)具有計算機處理器的視頻編碼器；以及(b)可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于：(i)選擇預測單元(PU)的幀內(nèi)預測類型和模式；(ii)使用邏輯幀內(nèi)模式命名編碼預測單元的所述預測類型和模式，其中，每一個模式具有模式編號，所述模式編號與角方向相關聯(lián)，作為包括DC模式、平面模式和多個方向的表示的單調(diào)序列，以及(iii)輸出所述邏輯幀內(nèi)模式命名，以供解碼器用來基于所述邏輯幀內(nèi)模式命名來確定預測類型和模式。6.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述視頻編碼器是高效率視頻編碼(HEVC)編碼器，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分成用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。7.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述多個方向表示跨越水平掃描、右上對角掃描和垂直掃描的方向。8.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序被配置為利用邏輯幀內(nèi)模式名稱和角方向之間的關聯(lián)來簡化判決邏輯和查找表。9.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述查找表是從由幀內(nèi)預測、幀內(nèi)平滑化、與模式有關的系數(shù)掃描以及與模式有關的變換組成的表的組中選擇的。10.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于編碼幀內(nèi)模式方向的最大概率模式(MPM)。11.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于在指示幀內(nèi)預測模式不等于任何MPM的第一狀態(tài)中編碼第一比特，其中，針對剩余的模式，所有的編碼均是根據(jù)固定長度的代碼；以及，在與所述第一狀態(tài)相反的第二狀態(tài)中編碼所述第一比特，所述第二狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式等于MPM中的一個，其中所述第一比特之后的后續(xù)比特指示是否選擇了MPM0、MPM1或MPM2。12.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于根據(jù)已經(jīng)在相鄰預測單元(PU)中解碼的樣本在預測單元(PU)級處執(zhí)行預測。13.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于響應于邏輯幀內(nèi)模式名稱之間的角差異的量執(zhí)行幀內(nèi)模式平滑化。14.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于當角差異的量大于對應塊尺寸的表的值時應用平滑化。15.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括：可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于把二維4×4變換處理為一維垂直變換之后是一維水平變換；其中，方向模式具有2至34的值；其中，垂直離散正弦變換(DST)被應用于平面模式以及值為11至34的模式，以進行垂直變換，而剩余的模式使用垂直離散余弦變換(DCT)；以及其中，水平DST被應用于平面模式以及值為2至25的模式，以進行水平變換。16.一種用于解碼視頻信號的裝置，包括：(a)具有計算機處理器的解碼器，該解碼器被配置為解碼視頻幀；以及(b)可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于：(i)從編碼器接收用于利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)的預測單元(PU)的最大概率模式(MPM)以及幀內(nèi)預測類型和模式；(ii)其中，每一個邏輯模式編號與角方向相關聯(lián)，作為編號包括DC模式、平面模式和多個方向的表示的單調(diào)序列；以及(iii)基于利用邏輯幀內(nèi)模式命名(LIMN)編碼的所接收的值進行熵解碼和幀內(nèi)預測判決。17.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，其中，所述視頻解碼器是高效率視頻編碼(HEVC)解碼器，利用具有取決于視頻內(nèi)容的可變塊尺寸的編碼單元(CU)，所述編碼單元(CU)被劃分為用于預測的更小的塊作為預測單元(PU)或者用于變換的更小的塊作為變換單元(TU)。18.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于解碼從編碼器接收的最大概率模式(MPM)中的三個。19.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于：在第一狀態(tài)中解碼第一比特，所述第一狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式?jīng)]有被設置成任何MPM，其中，對于剩余的模式，所有的編碼均是根據(jù)固定長度的代碼的；以及在與所述第一狀態(tài)相反的第二狀態(tài)中解碼所述第一比特，所述第二狀態(tài)指示幀內(nèi)預測模式等于MPM中的一個，在所述第一比特之后的后續(xù)比特指示是否選擇了MPM0、MPM1或MPM2。20.根據(jù)任何在前的實施例的裝置，進一步包括：可在所述計算機處理器上執(zhí)行的程序，用于把二維4×4變換處理為一維垂直變換之后是一維水平變換；其中，方向模式具有2至34的值；其中，垂直離散正弦變換(DST)被應用于平面模式以及值為11至34的模式，以進行垂直變換，而剩余的模式使用垂直離散余弦變換(DCT)；以及其中，水平DST被應用于平面模式以及值為2至25的模式，以進行水平變換。盡管上述描述包含許多細節(jié)，但是這些細節(jié)不應該被理解為限制本發(fā)明的范圍，而是應該被理解為僅僅提供本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例的某些實施例的例證。因此，可以理解本發(fā)明的范圍完全包含對于本領域技術人員來說明顯的其它實施例，并且相應地本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來限定，其中，除非明確指出，否則當提及到單數(shù)的元件時，其并不意圖指代“一個且僅一個”，而是指代“一個或多個”。本領域技術人員已知的上述優(yōu)選實施例的元件的所有結(jié)構(gòu)等同物以及功能等同物通過引用被明確地并入在此，并且意圖被本發(fā)明的權(quán)利要求所包含。此外，對于設備或方法來說不是必須要解決本發(fā)明試圖要解決的每一個問題，其被本發(fā)明的權(quán)利要求所包含。而且，本公開中的元件、部件、或方法步驟并不意圖獻給公眾，無何這些元件、部件、或方法步驟是否在權(quán)利要求中明確地記載。除非使用短語“用于…的裝置”來明確地記載所保護的元件，否則不應該在第六段，35U.S.C.112的條款下理解本文中所保護的元件。表13個MPM的推導周圍模式條件MPM(3個MPM)iLeftIntraDir＝＝iAboveIntraDiriLeftIntraDir,iLeftIntraDir-δ,iLeftIntraDir+δiLeftIntraDir?。絠AboveIntraDiriLeftIntraDir,iAboveIntraDir,Planar/DC表2針對3個MPM的幀內(nèi)模式名稱修改的結(jié)果當前第1頁1 2 3