CN101605263B - 帧内预测的方法和装置 - Google Patents
帧内预测的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101605263B CN101605263B CN 200910100537 CN200910100537A CN101605263B CN 101605263 B CN101605263 B CN 101605263B CN 200910100537 CN200910100537 CN 200910100537 CN 200910100537 A CN200910100537 A CN 200910100537A CN 101605263 B CN101605263 B CN 101605263B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reference pixel
- group
- predictive mode
- reconstruct
- piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
本发明提供了帧内预测方法：(1)从存储器中读取待预测的N×N块作为当前块；(2)判断当前块所需参考像素重构情况，优先选择所需参考像素已重构的未执行的预测模式，如果当前还不存在所需参考像素已重构的未执行的预测模式，则选择所需参考像素最先进入重构的未执行的预测模式，如果所需参考像素未完成重构，则进入等待，直到完成重构；(3)输出当前可执行的预测模式，执行至少一种模式的帧内预测，直到当前选出的预测模式都已经完成预测；(4)如果当前块所有可执行的预测模式都已经完成预测，则结束，否则返回步骤(2)。同时本发明提出了帧内预测装置。本发明减少预测等待时间，提高帧内预测效率及实时编码效率，有效降低硬件成本。
Description
技术领域
本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种自适应改变帧内预测模式执行顺序的帧内预测方法和装置。
背景技术
H.264的帧内预测技术利用图像在空间上的相关性压缩图像信息，包括3类帧内预测编码：帧内4×4亮度预测、帧内16×16亮度预测以及帧内8×8色度预测。
帧内4×4亮度预测独立预测每一个4×4亮度块，适用于带有大量细节的图像编码。如图1所示，帧内4×4亮度预测有9种可选的预测模式，每个预测模式所需的参考像素点如下表所示：
通过上表可见，像素A、B、C和D处在与被预测的4×4块的上侧相邻的块中；E、F、G和H处在被预测的4×4块的右上侧相邻的块中；I、J、K和L处在被预测的4×4块的左侧相邻的块中；M处在被预测的4×4块的左上侧相邻的块中。
帧内16×16亮度预测适用于平坦区域图像编码，如图3所示，帧内16×16亮度预测有4种可选的预测模式：模式0：水平预测模式；模式1：垂直预测模式；模式2：直流预测模式以及模式3：平面预测模式，。
帧内8×8色度预测也有4种预测模式，其模式同帧内16×16亮度预测，不同的是模式的标识顺序不同。8×8色度预测的4种模式是：模式0：直流预测模式；模式1：水平预测模式；模式2：垂直预测模式以及模式3：平面预测模式。
上述的3类帧内预测是用相邻的上边一行和左边一列已经编码并重构的像素点进行预测，现有技术的帧内预测是对所有块采用相同的预测模式执行顺序，并且需等待所有邻近块完成重构之后，才能进行当前块的帧内预测，如假设当前执行帧内4×4亮度预测，如图4所示，被预测块为块9，只有当块8、块2、块3以及块6重构之后才能预测块9，同时预测与重构之间还需要进行整数变换、量化、反量化以及反变换操作，这样将导致整个预测过程非常耗时，影响实时编码的效率。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供一种自适应改变帧内预测模式执行顺序的帧内预测的方法，该方法仅需部分邻近块完成重构即可进行当前块的帧内预测，而不需要等待所有邻近块完成重构，从而减少预测块之间的预测等待时间，提高帧内预测效率和实时编码的效率。
同时本发明还提供了一种用于帧内预测模式的装置
一种帧内预测方法，如图5所示，包括以下步骤：
(1)选取一个新的待预测的N×N块作为当前块；
(2)判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况，优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，如果当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择所需参考像素最先进入重构的未执行的预测模式，如果所选的预测模式需要的参考像素还未完成重构，则进入等待状态，直到所需参考像素完成重构；
(3)输出当前可执行的预测模式，执行至少一种模式的帧内预测，直到当前选出的预测模式都已经完成预测；
(4)判断是否当前块所有可执行的预测模式都已经完成预测，如果已完成进入步骤(5)，否则返回步骤(2)；
(5)结束当前块帧内预测；
(6)重复进行步骤(1)-(5)，直到当前帧所有的块完成帧内预测。
以上只是一个块的帧内预测过程，对于多个块或者一帧图像可以重复执行本流程，也可以在执行上述步骤(2)-(5)执行过程中，由步骤(1)调入一个新的当前块。
在进行步骤(2)、(3)和(4)时，还同时持续接收并存储邻近块的参考像素。
还可对步骤(2)所述预测模式进行分组，分组原则为：根据预测模式所需参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素位置一致或者相近的预测模式分为一组；
如将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置；
对于帧内4×4亮度预测的分组方法为：第一组，包括模式1和模式8；第二组，包括模式0；第三组，包括模式3和模式7；第四组，包括模式4、模式5、模式6、模式2；
其中，步骤(1)所述N×N可以是16×16、8×8或4×4像素块单位。
其中，步骤(2)所述参考像素点的重构情况为仅左邻块像素重构、仅上邻块像素重构、左邻块像素以及上邻块像素重构、上邻块像素以及右上邻块像素重构或所有像素均已重构。
一种帧内预测装置，如图6所示，包括当前块读取模块，控制模块，参考像素处理模块执行模块：
所述当前块读取模块用于从存储器中读取一个新的待预测的N×N块作为当前块。
所述控制模块用于在接收到一个新的当前块时，判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况，优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，如果所当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择参考像素最先进入重构的未执行的预测模式，如果所选的预测模式需要的的参考像素还未完成重构，进入等待状态，直到参考像素完成重构；所述控制模块判断当前块所有预测模式是否全部完成预测，如果已完成，选择下一块预测，直到所有块完成帧内预测；如果未完成，继续判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况执行上述三种操作中的一种；所述执行模块用于接收到控制模块的指令后，至少执行一种模式的帧内预测，输出帧内预测模式和帧内预测结果。
所述参考像素处理模块用于持续接收并存储邻近块的参考像素，并接收控制模块的指令，向执行模块输出相应的可执行的预测模式所需的参考像素。
所述控制模块还包括分组模块，所述的分组模块根据预测模式需要的参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素的位置一致或者相近的预测模式分为一组。
如将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置。
本发明的有益效果是利用预测模式间所需参考像素分布不同的特点，提供一种自适应改变帧内预测模式执行顺序的帧内预测的方法和装置，本发明实现了仅需部分邻近块完成重构即可进行帧内预测，而不需要等待所有邻近块完成重构，从而减少预测块之间的预测等待时间，提高帧内预测效率以及实时编码的效率，同时在硬件实现中，仅需增加简单的控制资源，有效地降低成本。
附图说明
图1是帧内4×4亮度预测模式图，箭头所指示的方向为预测方向，灰色部分表示帧内预测时需要的参考像素，白色部分表示当前块；
图2是4×4块与邻近参考像素点的分布示意图；
图3是帧内16×16亮度预测模式图；
图4是传统定义的16×16宏块中4×4子块的扫描次序示意图；
图5是本发明提出的帧内预测方法流程图；
图6是本发明提出的帧内预测装置的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容进一步说明。
一种帧内预测方法，以帧内4×4亮度预测为例，包括以下步骤：
(1)从存储器中读取一个新的待预测的4×4块作为当前块；
(2)判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况，优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，如果当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择所需参考像素最先进入重构的未执行的预测模式，如果所选的预测模式需要的参考像素还未完成重构，则进入等待状态，直到所需参考像素完成重构；
(3)输出当前可执行的预测模式，执行至少一种模式的帧内预测，直到当前选出的预测模式都已经完成预测；
(4)判断是否当前块所有可执行的预测模式都已经完成预测，如果已完成进入步骤(5)，否则返回步骤(2)；
(5)结束当前块帧内预测。
以上只是一个块的帧内预测过程，对于多个块或者一帧图像可以重复执行本流程，也可以在执行上述步骤(2)-(5)执行过程中，由步骤(1)调入一个新的当前块。
在进行步骤(2)、(3)或(4)时，还同时持续接收并存储邻近块的参考像素。
还可对步骤(2)所述预测模式进行分组，分组原则为：根据预测模式所需参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素位置一致或者相近的预测模式分为一组；
如将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置；
一种帧内预测装置，如图6所示，包括当前块读取模块(10)，控制模块(11)，参考像素处理模块(12)，执行模块(13)：
所述当前块读取模块(10)从存储器中读取取一个新的待预测的N×N块作为当前块。
所述控制模块(11)，判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况，优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，如果当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择参考像素最先进入重构的未执行的预测模式，如果所选的预测模式需要的的参考像素还未完成重构，进入等待状态，直到参考像素完成重构；所述控制模块(11)判断当前块所有预测模式是否全部完成预测，如果已完成，选择下一块预测，直到所有块完成帧内预测；所述控制模块控制(11)参考像素处理模块(12)输出相应的可执行的预测模式所需的参考像素，同时配置执行模块(13)进入相应的预测模式。
所述执行模块(13)接收到控制模块(11)的指令后，至少执行一种模式的帧内预测，输出帧内预测模式和帧内预测结果。
所述参考像素处理模块(12)接收与存储邻近参考像素，并接收控制模块(11)的指令，向执行模块输出相应的可执行的预测模式所需的参考像素。
所述控制模块(11)还包括分组模块(14)，所述的分组模块(14)根据预测模式需要的参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素的位置一致或者相近的预测模式分为一组；
如将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置。
应该理解到的是，上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种帧内预测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)从存储器中读取一个新的待预测的N×N块作为当前块；
(2)判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况执行下列操作中的一种：
(A)优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式；(B)如果当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择所需参考像素最先进入重构的未执行的预测模式；(C)如果所选的预测模式需要的参考像素还未完成重构，则进入等待状态，直到所需参考像素完成重构；
(3)输出当前可执行的预测模式，执行至少一种模式的帧内预测，直到当前选出的预测模式都已经完成预测；
(4)判断是否当前块所有可执行的预测模式都已经完成预测，如果已完成进入步骤(5)，否则返回步骤(2)；
(5)结束当前块帧内预测；
(6)重复进行步骤(1)-(5)，直到当前帧所有的块完成帧内预测；
其中，进行步骤(2)、(3)和(4)时，还同时持续接收并存储邻近块的参考像素。
2.如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征在于对步骤(2)所述预测模式进行分组，分组原则为：根据预测模式所需参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素位置一致或者相近的预测模式分为一组。
3.如权利要求2所述的帧内预测方法，其特征在于将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置。
4.如权利要求2所述的帧内预测方法，其特征在于对于帧内4×4亮度预测的分组方法为：第一组，包括模式1和模式8；第二组，包括模式0；第三组，包括模式3和模式7；第四组，包括模式4、模式5、模式6和模式2。
5.如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征在于步骤(1)所述N×N可以是16×16、8×8或4×4像素块单位。
6.如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征在于步骤(2)所述参考像素点的重构情况为仅左邻块像素重构、仅上邻块像素重构、左邻块像素以及上邻块像素重构、上邻块像素以及右上邻块像素重构或所有像素均已重构。
7.一种帧内预测装置，其特征在于包括当前块读取模块，控制模块，参考像素处理模块，执行模块：
所述当前块读取模块用于从存储器中读取一个新的待预测的N×N块作为当前块；
所述控制模块用于在接收到一个新的当前块时，判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况执行下列操作中的一种：(A)优先选择所需参考像素已经重构的未执行的预测模式；(B)如果当前还不存在所需参考像素已经重构的未执行的预测模式，则选择参考像素最先进入重构的未执行的预测模式；(C)如果所选的预测模式需要的参考像素还未完成重构，进入等待状态，直到参考像素完成重构；所述控制模块进一步判断当前块所有可执行的预测模式是否全部完成预测，如果已完成，选择下一块预测，直到所有块完成帧内预测；如果未完成，继续判断当前块所需参考像素的重构情况，针对不同的重构情况执行上述三种操作中的一种；
所述执行模块，用于接收到控制模块的指令后，执行至少一种模式的帧内预测，输出帧内预测模式和帧内预测结果；
所述参考像素处理模块用于持续接收并存储邻近块的参考像素，并接收控制模块的指令，向执行模块输出相应的可执行的预测模式所需的参考像素。
8.如权利要求7所述帧内预测装置，其特征在于所述控制模块还包括分组模块，所述的分组模块根据预测模式需要的参考像素所处位置，将预测模式所需参考像素的位置一致或者相近的预测模式分为一组。
9.如权利要求8所述帧内预测装置，其特征在于所述分组为：将预测模式分成下列五组中的任意两组或以上：第一组：该组的预测模式所需参考像素只分布在左块中；第二组：该组的预测模式所需参考像素只分布在正上块中；第三组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块以及右上块中；第四组：该组的预测模式所需参考像素分布在正上块、左块以及左上块中；第五组：该组的预测模式所需参考像素分布为上述四组预测模式的任意组合或其他位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910100537 CN101605263B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 帧内预测的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910100537 CN101605263B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 帧内预测的方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101605263A CN101605263A (zh) | 2009-12-16 |
| CN101605263B true CN101605263B (zh) | 2012-06-27 |
Family
ID=41470781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910100537 Active CN101605263B (zh) | 2009-07-09 | 2009-07-09 | 帧内预测的方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101605263B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101379188B1 (ko) * | 2010-05-17 | 2014-04-18 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 인트라 블록 및 인터 블록이 혼합된 코딩블록을 이용하는 영상 부호화/복호화 장치 및 그 방법 |
| EP3125559B1 (en) * | 2010-08-17 | 2018-08-08 | M&K Holdings Inc. | Apparatus for decoding an intra prediction mode |
| GB2494468B (en) * | 2011-09-12 | 2014-01-15 | Canon Kk | Method and device for encoding or decoding information representing prediction modes |
| CN113596429B (zh) * | 2019-08-27 | 2023-04-14 | 咪咕文化科技有限公司 | 像素点对选择方法、设备及计算机可读存储介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1615020A (zh) * | 2004-11-10 | 2005-05-11 | 华中科技大学 | 一种复杂度可分级的帧内预测方法 |
| US20060176962A1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Koji Arimura | Image coding apparatus and image coding method |
-
2009
- 2009-07-09 CN CN 200910100537 patent/CN101605263B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1615020A (zh) * | 2004-11-10 | 2005-05-11 | 华中科技大学 | 一种复杂度可分级的帧内预测方法 |
| US20060176962A1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Koji Arimura | Image coding apparatus and image coding method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101605263A (zh) | 2009-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104883578B (zh) | 对帧内预测模式进行解码的方法 | |
| CN105376575B (zh) | 用于解码合并模式下的运动信息的装置 | |
| US8867606B2 (en) | Multi-core image encoding processing device and image filtering method thereof | |
| CN108449603B (zh) | 基于多核平台多层次任务级与数据级并行的hevc解码方法 | |
| CN101895756B (zh) | 视频图像块的编码、解码、重构方法及*** | |
| CN105847843A (zh) | 具有新颖的帧内预测解码多标准视频译码器 | |
| CN104853201A (zh) | 用于帧内预测的编码/解码图像的装置和方法 | |
| CN103414895A (zh) | 一种适用于hevc标准的编码器帧内预测装置及方法 | |
| CN104025594A (zh) | 视频编码中的瓦片大小 | |
| CN102547296A (zh) | 移动估计加速电路、移动估计方法及环路滤波加速电路 | |
| CN103051892B (zh) | 内嵌式回路滤波方法以及内嵌式回路滤波装置 | |
| CN101605263B (zh) | 帧内预测的方法和装置 | |
| CN110337002B (zh) | 一种在多核处理器平台上hevc多层次并行解码方法 | |
| CN106210728A (zh) | 用于视频解码的电路、方法和视频解码器 | |
| CN102065298A (zh) | 高性能宏块编码实现方法 | |
| CN103024389A (zh) | 一种用于hevc的解码装置和方法 | |
| Zhao et al. | Efficient realization of parallel HEVC intra encoding | |
| CN101115207B (zh) | 基于预测点间相关性的帧内预测实现的方法及装置 | |
| CN102143361B (zh) | 一种视频编码方法和装置 | |
| CN101790093B (zh) | 一种利用sopc实现avs视频解码的装置及方法 | |
| CN1589028B (zh) | 基于像素流水的帧内预测装置及预测方法 | |
| CN104521234B (zh) | 合并去区块处理和取样自适应偏移处理的视频处理方法和装置 | |
| CN102196272A (zh) | 一种p帧编码方法及装置 | |
| CN101841722B (zh) | 滤波边界强度的检测装置的检测方法 | |
| CN1268136C (zh) | 基于图像切片结构的帧场自适应编码方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |