CN103299640B - 用于使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的用于编码/解码图像的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方式涉及一种使用高效的筛选预测模式组选择来对图像进行编码/解码的方法和设备。本发明的一个实施方式涉及一种用于编码/解码图像的方法和设备，其包括使用当前块的周边块的像素选择帧内预测模式组的步骤和用于在所选择的帧内预测模式组的一个预测模式中生成预测块的步骤，从而改进了压缩能力。

Description

用于使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的用于编 码/解码图像的方法和设备
技术领域
至少一个实施方式中的本公开涉及一种用于通过使用根据预测模式滤波的像素值执行帧内预测的视频编码/解码方法和设备。更具体地，至少一个实施方式中的本公开涉及下述视频编码/解码方法和设备，其通过利用通过考虑用于当前块的预测的预测模式的方向将滤波器应用于相邻块的像素而生成的参考像素来生成预测像素或块，从而增加了预测准确性并且改进了编码性能。
背景技术
本部分中的陈述仅提供给了与本公开相关的背景信息并且不构成现有技术。
运动图片专家组（MPEG）和视频编码专家组（VCEG）已经开发了与现有的MPEG-4第2部分和H.263标准相比得到了改进并且表现优异的视频压缩技术。新标准称为H.264/AVC（高级视频编码）并且同时作为MPEG-4第10部分和ITU-T建议H.264发布。H.264/AVC（下面，简单地称为“H.264”）使用了与诸如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4Part2Visual等等的传统国际视频编码标准的空间预测编码方法。传统的视频编码方法对于在离散余弦变换（CDT）域中变换的系数使用“帧内预测”以寻求更高的编码效率，从而导致低频带传输比特率的主观视频质量的劣化。
然而，H.264采用了基于空间域而不是变换域中的空间帧内预测的编码方法。使用基于传统的空间帧内预测的编码方法的编码器基于关于已经被编码并再现的前一块的信息预测当前要编码的块，并且仅编码关于与将进行编码的实际块的差别的信息以将编码后的信息发送给解码器。在该情况下，解码器能够通过将块预测所需的参数发送给解码器或者通过编码器与解码器之间的同步来共享预测所需的参数来预测块。解码器通过利用解码后的相邻块来预测目标块并且将从编码器发送的差别信息添加到预测的目标块来生成并且再现当前解码的想要的块。如果已经从编码器发送了预测所需的参数，则解码器使用参数来预测目标块。
然而，当根据传统的视频编码方法或视频解码方法通过使用帧内预测来执行预测时，通过使用位于与当前编码的块相邻的相邻块（即，目标块的左侧和上侧的块）中的重构的相邻像素来预测目标块的像素。在使用现有的相邻像素执行预测的情况下，由于存在很多量化误差或者根据图像的特性在特定区域中的复杂度很高，会存在没有很好地执行预测的区域。在这样的区域中，利用传统的帧内编码会不能很好地执行预测。预测准确性的降低增加了原始像素的像素值与预测像素值之间的差异，降低了压缩效率。
发明内容
技术问题
因此，为了高效地解决上述限制而做出本公开，并且本公开的目的在于当在帧内预测的情况下预测目标块时，通过利用通过根据预测模式的方向将滤波器施加到相邻块的像素而生成的参考像素来执行预测，从而改进了压缩效率。
技术方案
本公开的至少一个实施方式提供了一种视频编码/解码设备，其包括视频编码器和视频解码器。视频编码器被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；通过从当前块减去预测块来生成残余块；以及通过对残余块进行变换和量化来执行编码。并且视频解码器被构造为接收编码数据；重构帧内预测模式和残余块；通过对残余块进行去量化和逆变换来重构残余块；通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及通过将重构的残余块添加到预测块来重构当前块。
本公开的另一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元、量化单元和编码单元。预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化 残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元和编码单元。预测单元被构造为根据每个宏块的预定条件通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括预测单元、减法单元、变换单元、量化单元和编码单元。预测单元被构造为通过使用通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素生成预测块。减法单元被构造为通过从当前块减去预测块来生成残余块。变换单元被构造为对残余块进行变换。量化单元被构造为对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。并且编码单元被构造为对量化残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块中的相邻像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为根据滤波条件标志的值通过根据帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素生成预测块或者通过选择性地使用相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括解码单元、去量化单元、逆变换单元、预测单元和加法单元。解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。去量化单元被构造为对残余块进行去量化。逆变换单元被构造为对去量化后的残余块进行逆变换以重构残余块。预测单元被构造为根据重构的帧内预测模式通过使用当前块的相邻块的像素或者通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。并且加法单元被构造为将重构的残余块与预测块相加以重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码/解码方法，其包括对视频进行编码和对视频进行解码。对视频进行编码的步骤包括：通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；通过从当前块减去预测块来生成残余块；以及通过对残余块进行变换和量化来执行编码。对视频进行解码的步骤包括接收编码数据；重构帧内预测模式和残余块；通过对残余块进行去量化和逆变换来重构残余块；通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码方法，其包括通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素生成预测块；从当前块减去预测块以生成残余块；对残余块进行变换；对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及对量化后的残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码方法，其包括根据每个宏块的预定条件通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。视频编码方法进一步包括从当前块减去预测块以生成残余块；对残余块进行变换；对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及对量化残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频编码方法，其包括：通过使用通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素来生成预测 块；从当前块减去预测块以生成残余块；对残余块进行变换；对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及对量化残余块进行编码。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码方法，其包括接收编码数据并重构帧内预测模式和残余块；对残余块进行去量化；对去量化残余块进行逆变换以重构残余块；通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码方法，其包括接收编码数据并重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块；对残余块进行去量化；对去量化残余块进行逆变换以重构残余块；根据滤波条件标志的值，通过根据帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素来生成预测块或者通过选择性地使用相邻块的像素或通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素来生成参考像素；以及通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
本公开的又一实施方式提供了一种视频解码方法，其包括接收编码数据并重构帧内预测模式和残余块；对残余块进行去量化；对去量化残余块进行逆变换以重构残余块；通过使用当前块的相邻块的像素或者通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
有益效果
如上所述的本公开能够在当对当前编码或解码的块的像素进行帧内预测时通过利用通过将滤波器施加于相邻块的像素生成的参考像素来生成预测像素或块，从而改进了预测准确性，并且相应地增强了编码效率。
另外，本公开能够通过利用考虑相邻块的帧内模式的方向滤波的参考像素执行帧内预测来改进预测准确性。
此外，本公开能够通过使用对应于编码方法的方法解码编码比特流。
附图说明
图1是视频编码设备的示例的示意性框图；
图2和图3是H.264/AVC中的帧内预测模式的示例性图；
图4是存在量化误差的情况的示例性图；
图5是根据本公开的第一实施方式的视频编码设备的示意图；
图6是通过根据当前块的预测模式的方向执行滤波来生成新像素的情况的示例性图；
图7是省略编码识别信息的情况下的滤波结果的示例性图；
图8是根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备的构造的示意性框图；以及
图9是当前块的相邻块的帧内预测模式的示意图。
具体实施方式
根据一个或多个实施方式的视频编码设备和/或视频解码设备可以对应于用户终端（例如，PC（个人计算机）、笔记本计算机、PDA（个人数字助理）、PMP（便携式多媒体播放器）、PSP（便携式游戏机）、无线通信终端、智能电话、TV等）。根据一个或多个实施方式的视频编码设备和/或视频解码设备可以对应于用于终端或服务器终端（例如，应用服务器、业务服务器等）。根据一个或多个实施方式的视频编码设备和/或视频解码设备可以对应于各种设备，均包括（a）通信设备（例如，用于与各种类型的装置或有线/无线通信网络执行通信的通信调制解调器等）、（b）存储器（用于存储对视频进行编码或解码或者执行针对编码或解码的帧间或帧内预测的各种程序和数据）和（c）微处理器等（用于执行程序以执行操作和控制）。
此外，被视频编码设备编码成比特流的视频可以通过有线/无线通信网络（例如，互联网、无线个人区域网（WPAN）、无线局域网（WLAN）、WiBro（无线宽带，又称为WiMax）网络、移动通信网络等）或通过各种通信接口（例如，线缆、通用串行接口（USB）等）实时或非实时地发送到视频解码设备。根据一个或多个实施方式，比特流可以在视频解码设备中进行解码，并且被重构为视频，并且可以回放视频。
通常，视频可以由一系列图片（这里也称为“图像”或“帧”）形成，并且每一个图片被划分成诸如块的预定区域。划分的块可以根据编码方案而被分类为帧内块或帧间块。帧内块表示基于帧内预测编码方案进行编码的块，帧内预测编码方案通过利用将执行编码的当前图片中经受了先前编码和解码的重建块的像素来预测当前块的像素，以生成预测块，并且对预测块与当前块之间的像素差异进行编码。帧间块表示基于帧间预测编码方案进行编码的块。帧间预测编码方案通过参照至少一个之前的图片和/或至少一个接下来的图片来预测当前图片中的当前块，以生成预测块，并且对预测块 与当前块之间的差异进行编码。这里，在对当前图片（即，当前帧）进行编码或解码时参照的帧称为参考帧。
图1是视频编码设备的示例的示意性框图。
视频编码设备100可以包括预测单元110、减法单元120、变换单元130、量化单元140、扫描单元150、编码单元160、去量化单元170、逆变换单元180、加法单元190和存储器192。
将要编码的输入图像被按块输入。在本公开中，块具有M×N形式。M和N可以具有各种值，并且M和N可以彼此相等或不同。
预测单元110通过预测图像中当前编码的目标块来生成预测块。即，预测单元110根据所决定的最优预测模式预测图像中编码的块的每个像素的像素值，并且生成具有各预测像素的预测像素值的预测块。另外，预测单元110将关于预测模式的信息发送给编码单元160以使得及编码单元160能够对关于预测模式的信息进行编码。最优预测模式可以是针对帧内预测的各种帧内预测模式（例如，在H.264/AVC中，对于帧内8×8预测和帧内4×4预测中的每一个有9种预测模式并且对于帧内16×16预测有4种预测模式）当中具有最小编码开销的预测模式。
图2和图3是H.264/AVC中的帧内预测模式的示例性图。参考图2，在帧内4×4预测的情况下，存在九种预测模式，包括垂直模式、水平模式、直流（DC）模式、对角左下模式、对角右下模式、垂直偏右模式、水平偏下模式、垂直偏左模式和水平偏上模式。另外，在帧内8×8预测的情况下，存在与帧内4×4预测类似的九种预测模式。另外，参考图3，在帧内16×16预测的情况下，存在四种预测模式，包括垂直模式、水平模式、直流（DC）模式和平面模式。预测单元110可以根据目标块的块模式或块大小计算各预测模式的编码开销，并且将具有最小编码开销的预测模式确定为最佳帧内预测模式。
减法单元120通过从要编码的目标块（即，当前块）中减去预测块来生成残余块。即，减法单元120通过计算要编码的目标块的各个像素的像素值与由预测单元110预测的预测块的各个像素的预测像素值之间的差来生成是块形式的残余信号的残余块。
变换单元130通过将残余块变换到频域来将残余块的各个像素值变换为频率系数。在该情况下，变换单元130能够通过利用将空间域的图像信号变换成频率域的图像信号的各种变换方案（例如，哈达玛（Hadamard）变换、基于离散余弦变换（DCT） 的变换等）将残余信号变换到频域。在该情况下，变换到频域的残余信号变成频率系数。
量化单元140对由变换单元130变换到频域的频率系数进行量化。在该情况下，量化单元140可以利用死区均匀阈值量化（下文称为“DZUTQ”）、量化加权矩阵及其改进的量化方案等来对变换后的频率系数块进行量化。
扫描单元150通过根据诸如之字形扫描的各种扫描方法扫描又量化单元140量化的残余块的量化频率系数来生成量化频率系数串。
编码单元160通过利用熵编码方案等等编码由扫描单元150生成的量化频率系数串来输出比特流。另外，编码单元160可以对关于由预测单元110预测目标块所利用的预测模式的信息进行编码。另一方面，扫描单元1560的功能可以集成在编码单元160中。
作为这样的编码技术。可以使用熵编码技术，但是本公开不必限于此，并且也可以使用各种编码技术。
另外，编码单元160能够在编码数据中不仅包括通过对量化频率系数进行编码生成的比特串而且包括解码编码比特串所要求的各种信息。即，编码数据可以包括编码块模式（CBP）、差量量化参数、通过对量化频率系数进行编码所生成的比特串、针对预测所需的信息的比特串（例如，在帧内预测的情况下的帧内预测模式或者在帧间预测情况下的运动矢量）等。
去量化单元170对由量化单元140量化的频率系数块进行去量化。即，去量化单元170通过对量化频率系数块的量化频率系数进行去量化来生成频率系数块。
逆变换单元180对由去量化单元170去量化的频率系数块进行逆变换。即，逆变换单元180通过对去量化频率系数块的频率系数进行逆变换来生成具有像素值的残余块（即，重构的残余块）。在该情况下，逆变换单元180可以通过反向使用变换单元130所使用的变换方法来执行逆变换。
加法单元190通过将由预测单元110预测的预测块与由逆变换单元180重构的残余块相加来重构目标块。重构的目标块被存储在存储器192中，并且当对目标块的下一块或其它块进行编码时可以用作参考图片。
虽然图1中未示出，但是去块化滤波器单元（未示出）可以进一步连接在存储器192与加法单元190之间。去块化滤波器单元对于由加法单元190重构的目标块执行 去块化滤波。这里，去块化滤波是指用于减少在视频块编码过程中发生的块失真的操作。去块化滤波可以应用于块边界和宏块边界，可以仅应用于宏块边界或者可以不使用。
图4是存在量化误差的情况的示例性图。
当预测当前编码的目标块时，预测单元110可以通过根据预测模式利用相邻块的像素来生成预测块。由于可能的是，位于目标块的边界处的相邻块的像素将与目标块的像素关联，因此能够通过使用位于编码相邻块的边界处的像素来预测目标块。如图4中的4A所示，当通过使用位于图像的整体区域中的目标块的边界处的相邻块的像素来预测目标块时，如果根据相关块的特性很好地选择了预测模式，则相对更准确地预测目标块。
然而，当在图像的特定区域中的复杂度很高并且在位于目标块的边界处的相邻块的像素中存在大量量化误差时，难以准确地预测目标块的像素，这降低了预测准确性。图4中所示的块具有对角线左下模式的方向。在通过利用在对角线左下模式的方向上位于图4中的4A的中心处的像素来预测当前块的情况下，当在位于图4中的4A的中心处的像素中存在大量量化误差时，难以高效地预测当前块。为了减少量化误差，可以通过利用通过应用低通滤波器产生的像素来预测当前块。能够通过使用低通滤波器利用位于图4的4A处的三个像素或者图4的4B的像素来减少量化误差。然而，在图4中，可以更高效的是，通过使用位于4B处的像素而不使用位于4A处的像素来减少量化误差。由于位于4A处的像素之间的关联性较低，因此，位于4A处的像素在减少量化误差方面不是高效的。在该情况下，更高效的是，利用图4的4B的像素来减少量化误差。
即，在通过使用位于图像的整体区域中的目标块的边界处的相邻块的像素来执行预测的情况下，当根据相关块的特性很好地选择了预测模式时，产生了具有相对较小的差值的残余信号，这导致了比特流的数据大小的减小。然而，在特定区域中的复杂度很高或者在位于目标块的边界处的相邻块的像素中存在大量量化误差的情况下，即使当根据相关块的特性很好地选择了预测模式时也没有很好地执行预测，这增加了编码比特流的数据量并且相应地劣化了压缩效率。结果，在这样的情况下，可以通过生成通过特殊处理生成的相邻块的像素而不是相邻块的传统像素来高效地执行编码。
本公开的至少一个实施方式提供了一种视频编码/解码方法和设备，其在由于目标块是复杂区域或者在相邻块的像素中存在大量量化误差而不满足预测性能时高效地执行预测和编码。
这里，块的任意大小可以由用户设置为N×M，并且具有任意大小的块中的子块的任意大小也可以由用户设置为Q×P（其中，Q=N并且P=M）。
图1示出了当前编码的块为16×16块的情况，并且子块是4×4或8×8块。下面将参考示出的示例描述本公开的实施方式。另一方面，块的大小、子块的大小等等仅是示例，并且可以使用各种块大小。
图5是根据本公开的第一实施方式的视频编码设备的示意图。
根据本公开的第一实施方式的视频编码设备500可以包括预测单元510、减法单元520、变换单元530、量化单元540、扫描单元550、编码单元560、去量化单元570、逆变换单元580、加法单元590和存储器592。
由于减法单元520、变换单元530、量化单元540、扫描单元550、编码单元560、去量化单元570、逆变换单元580、加法单元590和存储器592可以执行与已经参考图1描述的减法单元120、变换单元130、量化单元140、扫描单元150、编码单元160、去量化单元170、逆变换单元180、加法单元190和存储器192相同或类似的功能，因此将省略其详细描述。
同时，预测单元510可以通过选择性地使用通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。预测单元510包括预测模式选择单元512、参考像素构成单元516和帧内预测单元518。
预测模式选择单元512通过比较包括使用目标块的相邻像素作为参考像素的帧内预测模式和使用通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的参考像素的帧内预测模式的各种预测模式与根据目标块（即，当前块）的块模式或块大小的帧内预测模式（例如，图2和图3中所示的H.264/AVC、九种预测模式或四种帧内预测模式）的编码开销来决定最优预测模式。
参考像素构成单元516通过根据由预测模式选择单元512决定并发送的帧内预测模式仅使用位于目标块的边界处的像素来构成参考像素，或者通过使用通过滤波相邻像素生成的像素来构成用于帧内预测的参考像素。
这里，根据当前块的预测模式的方向对于位于相邻块的像素处的像素执行滤波以生成新像素。由于位于预测模式的方向上的相邻块的像素可能在该方向上具有较高的 关联性，因此，当执行滤波时生成的像素的值可能是目标块的预测模式的方向上的像素的代表，这导致了准确的预测。
图6是通过根据当前块的预测模式的方向执行滤波来生成新像素的情况的示例性图。图6示出了目标块是4×4块并且预测模式是垂直模式的示例。在现有技术中，根据通过使用与目标块的边界相邻的像素决定的预测模式执行预测（即，在垂直模式中通过使用A0、B0、C0和D0执行预测）。另一方面，在图6中，通过使用通过根据预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的像素来执行预测。
当通过预测模式选择单元512选择的预测模式表示通过仅使用位于目标块的边界处的像素执行预测时，参考像素构成单元516通过使用位于目标块的边界处的像素来生成参考像素。另外，当由预测模式选择单元512选择的预测模式表示通过考虑预测模式的方向滤波相邻块的像素来执行预测时，参考像素构成单元516通过考虑预测模式的方向滤波相邻块的像素来生成参考像素。
当参考像素构成单元516通过如上所述地根据预测模式的方向使用滤波器来生成用于预测块的参考像素时，可以使用各种类型的滤波器。作为示例，可以使用加权平均用于滤波器公式，如下面的等式1所示。
等式1
AN=(A0×α+A1×β)/(α+β)
在等式1中，A0和A1分别是垂直模式的方向上的第一行的像素和第二行的像素，并且α和β表示将与A0和A1相乘的各权重。AN表示将用于预测的参考像素，其是通过使用如等式1的加权平均生成的。用于加权平均的像素的数目在等式1中为2。然而，像素的数目仅是示例，并且当生成用于目标块的预测的参考像素时可以使用多个像素。另外，用于滤波的等式可以根据预测模式而不同。另外，在各种方法中可以使用具有最优编码效率的滤波方法，并且对于用于各预测模式的滤波方法没有限制。
同时，当决定了用于构成参考像素的方法时，预测模式选择单元512可以在预测模式信息中包括表示哪个参考像素用于每个块的编码的参考像素识别信息、表示当使用多个滤波器时使用哪个滤波器的滤波器信息以及关于用于滤波器的权重的权重信息中的至少一个（例如，表示是否执行滤波以生成参考像素的信息），并且将预测模式信息发送给编码单元560。
帧内预测单元518从参考像素构成单元516接收关于参考像素的信息并且通过使用接收到的关于参考像素的信息根据由预测模式选择单元512选择的预测模式生成预测块。
同时，由视频编码设备500编码为比特流的视频可以通过有线/无线通信网络（例如，互联网、无线个人区域网（WPAN）、无线局域网（WLAN）、WiBro（无线宽带，又称为WiMax）网络、移动通信网络等）或通过通信接口（例如，线缆、通用串行接口（USB）等）实时或非实时地发送到将在下面描述的视频解码设备，并且因此在视频解码设备中进行解码，重构和再现。
另一方面，预测模式选择单元512可以决定针对每个宏块的最优预测模式。预测模式选择单元512可以为每个宏块生成参考像素识别标志，其表示对应的宏块的所有子块是使用当前块的相邻像素作为帧内预测的参考像素，还是使用通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的像素。
另外，预测模式选择单元512可以以子块为单元来决定最优预测模式，并且以子块为单元生成参考像素识别标志。这里，参考像素识别标志表示当前块的相邻像素用作参考像素，还是通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的像素用作参考像素。
当包括当前块的相邻像素的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的第二参考像素之间的差小于预定值时，预测模式选择单元512可以省略参考像素识别标志的生成。在该情况下，参考像素构成单元516可以生成第一参考像素或第二参考像素作为参考像素。即，预测模式选择单元512可以在选择考虑预测模式的方向将滤波器应用于相邻块的像素的预测模式并且将表示预测模式使用滤波器的信息发送给参考像素构成单元516之前考虑对其执行了滤波并且从其提取了参考像素的相邻块的特性。即，当相关相邻块的像素与位于目标块的边界处的相邻像素类似时，并且因此，在相邻像素与施加滤波器时产生的像素之间没有很大的差异。在该情况下，可以省略表示使用哪个编码的参考像素识别信息。
图7是省略编码识别信息的情况下的滤波结果的示例性图。
在图7中，在预测模式是垂直模式的情况下，当通过将第一行的像素和第二行的像素分别与权重相乘而生成的像素值与位于目标块的边界处的像素值类似或者小于预定阈值时，可以通过使用利用相邻块的边界像素的现有方法来执行编码（没有发送参考像素识别信息）或者可以通过使用新方法来执行。当视频编码设备与视频解码设备共享关于将要执行的编码方法的信息或者通过以图片、片段或块为单元发送信息来省略编码识别信息时，能够知道所使用的方法。在该情况下，当上述两种情况下的值彼此类似或小于阈值时，满足条件（阈值条件）的像素的数目可以为1或更多。当满足阈值条件的像素的数目大于预定数目时，可以为编码执行使用相邻块的相邻像素的传统方法而没有发送参考像素识别信息。满足阈值条件的像素的数目可以根据实施方式而改变。满足阈值条件的像素的数目可以在编码的初始阶段确定，或者可以对于每个图片进行确定和发送。
可以不同地设置上述两种情况下确定像素值之间的差异的阈值。阈值可以根据相邻块的块大小或特性而变化。阈值也可以在编码的初始阶段设置，或者可以对于每个图片进行确定和发送。参考像素构成单元516可以将关于阈值的信息发送给编码单元560。编码单元560可以将关于阈值的信息发送给比特流并且将其发送给视频解码设备。
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，预测模式选择单元512可以省略参考像素识别标志的生成。在该情况下，参考像素构成单元516可以通过使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的第二参考像素。例如，在当前块的帧内预测模式是垂直模式并且位于当前块的上部的参考靠的帧内预测模式是垂直模式的情况下，相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同，从而省略了参考像素识别标志的生成。虽然将垂直模式作为示例，但是本公开不限于此。对于相邻块的帧内预测模式是否与当前块的帧内预测模式相同的确定可以根据各帧内预测模式而不同（不具有方向的DC模式例外）。
作为另一实施方式，预测单元510可以通过以宏块为单元根据预定条件使用与当前块相邻的相邻块的像素来生成预测块，或者选择性地使用通过根据预测模式的方向滤波与当前块相邻的相邻块的像素生成的参考像素或者相邻块的像素来生成预测块。这里，利用视频解码设备预先安排预定条件，并且可以从外部输入预定条件。
在该情况下，当预定条件表示“使用传统方法”时，预测单元510通过比较包括用于使用当前块的相邻像素作为参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式。当预定条件表示“使用自适应方法”时，预测单元510通过比较包括用于使用当前块的相邻像素作为参考像素的帧内预测模式和用于使用通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素而生成的像素作为参考像素的帧内模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式。预测单元510可以根据预测模式使用用于生成对应于预定条件的滤波条件标志的预测模式选择单元512、用于根据预测模式生成参考像素的参考像素构成单元516和从参考像素构成单元516接收的参考像素来生成预测块。
另外，在另一实施方式中，预测模式选择单元512可以决定针对每个子块单元的最优预测模式，并且对于每个子块单元生成参考像素识别标志，其表示当前块的相邻像素是否用作参考像素或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的像素是否用作参考像素。另外，当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的第二参考像素之间的差异小于预定值时，预测模式选择单元512可以省略参考像素识别标志的生成。在该情况下，参考像素构成单元516可以通过利用第一参考像素或第二参考像素生成参考像素。当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，预测模式选择单元512可以省略参考像素识别标志的生成。在该情况下，参考像素构成单元516可以使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素或通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素生成的第二参考像素来生成参考像素。
图8是根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备的构造的示意性框图。
根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备800可以包括解码单元810、逆扫描单元820、去量化单元830、逆变换单元840、预测单元850、存储器860和加法单元880。
解码单元810可以通过解码比特流来重构帧内预测模式，提取量化频率系数串，并且将该串发送给逆扫描单元820。逆扫描单元820可以通过根据模式信息逆扫描量化频率系数来生成具有量化频率系数的残余块。当通过根据模式信息执行逆扫描生成每个残余块时，逆扫描单元820将生成的残余块发送给去量化单元830。另一方面，逆扫描单元820的功能可以集成在解码单元810中。
去量化单元830通过对解码的量化频率系数进行去量化来重构频率系数块。
逆变换单元840通过对重构的频率系数块进行逆变换来重构残余块。
由于去量化单元830和逆变换单元840执行与已经参考图1在上面描述的去量化单元170和逆变换单元180相同或类似的功能，因此将省略其详细描述。
预测单元850通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。
加法单元880通过将由预测单元850预测的预测块与通过逆变换单元840重构的残余块相加来重构目标块。重构的目标块被存储在存储器860中，并且可以在重构目标块的下一块或其它块时用作参考图片。
虽然在图8中未示出，但是去块化滤波器单元（未示出）可以进一步连接在存储器860与加法单元880之间。去块化滤波器单元对于由加法单元880重构的目标块执行去块化滤波。这里，去块化滤波是指用于减少在视频块编码过程中发生的块失真的操作。去块化滤波可以应用于块边界和宏块边界，可以仅应用于宏块边界或者可以不使用。
预测单元850可以包括参考像素构成单元856和帧内预测单元858。
如果确定解码单元810通过利用帧内预测模式和重构的参考像素识别标志生成了参考像素，则参考像素构成单元856根据参考像素识别标志的值通过根据帧内预测模式的方向滤波与当前块相邻的相邻块的像素或者相邻块的像素来生成参考像素。如果确定解码单元810通过使用帧内预测模式而没有使用参考像素识别标志生成参考像素，则参考像素构成单元856通过利用与当前块相邻的相邻块的像素与通过根据帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素中由视频编码设备预先安排的参考像素来生成用于生成预测块的参考像素。
帧内预测单元858从参考像素构成单元856接收关于参考像素的信息并且通过利用接收到的关于参考像素的信息根据接收到的预测模式生成预测块。
解码单元810可以从编码数据重构用于每个宏块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以通过根据参考像素识别标志的值选择性地利用与当前块相邻的相邻块的像素或通过根据帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素对于对应宏块的所有子块生成预测块。
解码单元810可以从编码数据重构用于每个宏块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以通过根据为相关子块重构的参考像素识别标志的值选择性地利用与当前块相邻的相邻块的像素或通过根据帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素生成预测块。
另一方面，当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻像素构成的第二参考像素之间的差异大于阈值时，解码单元810从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以通过根据用于相关子块的参考像素识别标志的值选择性地利用与当前块相邻的相邻块的像素或通过根据帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素生成预测块。
当第一参考像素与第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，解码单元810省略用于从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志的操作。在该情况下，预测单元850可以利用第一参考像素或第二参考像素生成预测块。这里，可以由视频编码设备预先安排使用第一参考像素还是第二参考像素，并且在省略编码识别信息的情况下，能够通过以序列、图片、片段和块为单元发送信息来了解将要使用的方法。
如果位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同，则预测单元850可以使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素和通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素构成的第二参考像素来生成预测块。在该情况下，可以由视频编码设备来预先安排使用第一参考像素还是第二参考像素。
另一方面，如果位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式不同，则解码单元810从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以通过根据重构的参考像素识别标志的值使用第一参考像素或第二参考像素来生成预测块。
在该情况下，编码数据可以包括滤波条件标志。解码单元810可以接收编码数据并且利用其中包括的滤波条件标志来重构帧内预测模式和残余块。
在该情况下，预测单元850可以根据滤波条件标志的值通过根据帧内预测模式使用与当前块相邻的相邻块的像素来生成预测块，或者可以通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或通过根据帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。
在该情况下，，当滤波条件标志表示“使用传统方法”时，预测单元850可以在帧内预测模式中通过使用与当前块相邻的相邻块的像素来生成预测块。当滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，预测单元850可以通过在帧内预测模式中选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。
另外，当滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，解码单元810可以从编码数据重构针对每个宏块的参考像素识别标志，并且预测单元850可以根据针对相关宏块的所有子块的参考像素识别标志的值生成预测块。
另外，当滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，解码单元810可以从解码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且预测单元850可以根据针对相关子块的参考像素识别标志的值生成预测块。
在滤波条件标志表示“使用自适应方法”的情况下，当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波当前块的相邻像素构成的第二参考像素之间的差异大于阈值时，解码单元810从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以通过根据针对相关子块的参考像素识别标志的值选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。当第一参考像素与第二参考像素之间的差异等于或小于阈值时，解码单元810没有从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以使用第一参考像素或第二参考像素生成预测块。在该情况下，可以利用视频编码设备预先安排使用第一参考像素还是第二参考像素。
在滤波条件标志表示“使用自适应方法”的情况下，当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，预测单元850可以使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素和通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素构成的第二参考像素来生成预测块。另一方面，如果当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式不同，则解码单元可以从编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志。在该情况下，预测单元850可以根据重构的参考像素识别标志的值使用第一参考像素或第二参考像素生成预测块。在该情况下，也利用视频编码设备预先布置使用第一参考像素还是第二参考像素。
图9是当前块的相邻块的帧内预测模式的示意图。
在图5中，预测单元510可以通过使用通过根据与当前块相邻的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。
参考图9，当前块的右块的帧内预测模式是垂直偏右模式和当前块的上块的帧内预测模式是对角线右下模式，通过在垂直偏右方向上滤波与当前块相邻的左块的像素并且在对角线右下方向上滤波与当前块相邻的上块的像素来生成参考像素。
在该情况下，预测模式选择单元512通过使用通过根据与当前块相邻的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素比较当前块的帧内预测模式的编码开销，以决定最优预测模式。
在该情况下，参考像素构成单元516根据决定的最优预测模式生成参考像素，并且帧内预测单元518从参考像素构成单元516接收生成的参考像素并且根据最优预测模式生成预测块。如果相邻块的帧内预测模式是DC模式，则在没有根据传统方法执行滤波的情况下生成参考像素。
另一方面，图8中的根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备800的预测单元850可以使用通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素根据由解码单元810重构的帧内预测模式生成预测块。即，参考图9，当前块的右块的帧内预测模式是垂直偏右模式并且当前块的上块的帧内预测模式是对角线右下模式，通过在垂直偏右方向上滤波与当前块相邻的左块的像素并且在对角线右下方向上滤波与当前块相邻的上块的像素来生成参考像素。
在根据本公开的实施方式中，如果相邻块的帧内预测模式是DC模式，则在没有根据传统方法执行滤波的情况下生成参考像素。
能够通过将图5的视频编码设备500的比特流输出端子连接到图8的视频解码设备800的比特流输入端子来实施根据本公开的至少一个实施方式的视频编码/解码设备。
根据本公开的至少一个实施方式的视频编码/解码设备包括视频编码器和视频解码器。视频编码器通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块，通过从当前块减去预测块来生成残余块，并且通过对残余块执行变换和量化来执行编码。视频解码器接收编码数据，重构帧内预测模式和残余块，通过对残余块进行去量化和逆变换来重构残余块，通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据与当前块相邻的相邻块 的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块，并且通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
在该情况下，能够使用根据本公开的至少一个实施方式的视频编码设备500来实施视频编码器并且能够根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备800来实施视频解码器。
根据本公开的一个实施方式的视频编码方法包括预测步骤（S910）、减法步骤（S920）、变换步骤（S930）、量化步骤（S940）和编码步骤（S950）。在预测步骤（S910）中，通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在减法步骤（S920）中，通过从当前块减去预测块来生成残余块。在变换步骤（S930）中，对残余块进行变换。在量化步骤（S940）中，对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。在编码步骤（S950）中，对量化残余块进行编码。
这里，由于预测步骤（S910）、减法步骤（S920）、变换步骤（S930）、量化步骤（S940）和编码步骤（S950）对应于预测单元510、减法单元520、变换单元530、量化单元540和编码单元560的操作，因此将省略其详细描述。
根据本公开的另一实施方式的视频编码方法包括预测步骤（S1010）、减法步骤（S1020）、变换步骤（S1030）、量化步骤（S1040）和编码步骤（S1050）。在预测步骤（S1010）中，根据针对每个宏块的预定条件，通过使用与当前块相邻的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据当前块的帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在减法步骤（S1020）中，通过从当前块减去预测块来生成残余块。在变换步骤（S1040）中，对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。在编码步骤（S1050）中，对量化残余块进行编码。
这里，由于预测步骤（S1010）、减法步骤（S1020）、变换步骤（S1030）、量化步骤（S1040）和编码步骤（S1050）分别对应于预测单元510、减法单元520、变换单元530、量化单元540和编码单元560的操作，因此，将省略其详细描述。
根据本公开的另一实施方式的视频编码方法包括预测步骤（S1310）、减法步骤（S1320）、变换步骤（S1330）、量化步骤（S1340）和编码步骤（S1350）。在预测步骤（S1310）中，通过使用通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波与当前块相邻 的相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在减法步骤（S1320）中，通过从当前块减去预测块来生成残余块。在变换步骤（S1330）中，对残余块进行变换。在量化步骤（S1340）中，对变换后的残余块进行量化以生成量化残余块。在编码步骤（S1350）中，对量化残余块进行编码。
这里，由于预测步骤（S1310）、减法步骤（S1320）、变换步骤（S1330）、量化步骤（S1340）和编码步骤（S1350）分别对应于预测单元510、减法单元520、变换单元530、量化单元540和编码单元560的操作，因此，将省略其详细描述。
根据本公开的至少一个实施方式的视频解码方法包括解码步骤（S1110）、去量化步骤（S1120）、逆变换步骤（S1130）、预测步骤（S1140）和加法步骤（S1150）。在解码步骤（S110）中，接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。在去量化步骤（S1120）中，对残余块进行去量化。在逆变换步骤（S1130）中，对去量化残余块进行逆变换以重构残余块。在预测步骤（S1140）中，通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在加法步骤（S1150）中，通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
这里，由于解码步骤（S1110）、去量化步骤（S1120）、逆变换步骤（S1130）、预测步骤（S1140）和加法步骤（S1150）分别对应于解码单元810、去量化单元830、逆变换单元840、预测单元850和加法单元880的操作，因此，将省略其详细描述。
根据本公开的另一实施方式的视频解码方法包括解码步骤（S1210）、去量化步骤（S1220）、逆变换步骤（S1230）、预测步骤（S1240）和加法步骤（S1250）。在解码步骤（S1210）中，接收编码数据，并且重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块。在去量化步骤（S1220）中，对残余块进行去量化。在逆变换步骤（S1230）中，对去量化残余块进行逆变换以重构残余块。在预测步骤（S1240）中，根据滤波条件标志的值，通过根据帧内预测模式使用与当前块相邻的相邻块的像素来生成预测块或者通过选择性地使用相邻块的像素或者通过根据帧内预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在加法步骤（S1250）中，通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
这里，由于解码步骤（S1210）、去量化步骤（S1220）、逆变换步骤（S1230）、预测步骤（S1240）和加法步骤（S1250）分别对应于解码单元810、去量化单元830、 逆变换单元840、预测单元850和加法单元880的操作，因此，将省略其详细描述。
根据本公开的又一实施方式的视频解码方法包括解码步骤（S1410）、去量化步骤（S1420）、逆变换步骤（S1430）、预测步骤（S1440）和加法步骤（S1450）。在解码步骤（S1410）中，接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块。在去量化步骤（S1420）中，对残余块进行去量化。在逆变换步骤（S1430）中，对去量化残余块进行逆变换以重构残余块。在预测步骤（S1440）中，根据重构的帧内预测模式，通过使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块。在加法步骤（S1450）中，通过将重构的残余块与预测块相加来重构当前块。
这里，由于解码步骤（S1410）、去量化步骤（S1420）、逆变换步骤（S1430）、预测步骤（S1440）和加法步骤（S1450）分别对应于解码单元810、去量化单元830、逆变换单元840、预测单元850和加法单元880的操作，因此，将省略其详细描述。
能够通过集成根据本公开的至少一个实施方式的视频编码方法和根据本公开的至少一个实施方式的视频解码方法来实施根据本公开的一个或多个实施方式的视频编码/解码方法。
根据本公开的至少一个实施方式的视频编码/解码方法包括视频编码步骤和视频解码步骤。在视频编码步骤中，通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；通过从当前块减去预测块来生成残余块；以及通过对残余块进行变换和量化来执行编码。在视频解码步骤中，通过选择性地使用与当前块相邻的相邻块的像素或者通过根据预测模式滤波相邻块的像素生成的参考像素或者通过使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；通过从当前块减去预测块来生成残余块并且通过对残余块进行变换和量化来执行编码。
在上面的描述中，尽管本发明的多个实施方式的全部组件已经被描述为装配为或可操作地连接为一个单元，但是本发明并非旨在将其本身限制于这些实施方式。相反，在本发明的目标范围内，相应组件可以选择性地且可操作地按任何数量组合。尽管为了例示性目的已经描述了本公开的示例性实施方式，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的基本特征的情况下，可进行各种修改、添加和替换。因此，不是为了 限制目的而描述本公开的示例性实施方式。因此，本公开的范围不由以上实施方式来限定，而是由权利要求及其等同物来限定。
工业实用性
如上所述，本公开对于视频编码和解码领域中的应用是非常有用的。能够通过利用通过考虑用于当前块的预测的预测模式的方向将滤波器施加到相邻块的像素而生成的参考像素来生成预测像素或块，从而能够增加预测准确性并且改进编码性能。
相关申请的交叉引用
如果可应用，本申请要求在2010年11月4日提交的韩国专利申请No.10-2010-0109247以及在2011年4月14日提交的韩国专利申请No.10-2011-0034578在35U.S.C§119(a)下的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。另外，该非临时申请基于韩国专利申请以相同的理由要求在除了美国之外的国家的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (27)

1.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：
预测单元，所述预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；
减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；
变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；
量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和
编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。
2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测单元包括：
预测模式选择单元，所述预测模式选择单元被构造为比较包括用于将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式和用于使用通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销并且决定最优预测模式；
参考像素构成单元，所述参考像素构成单元被构造为根据所述最优预测模式生成所述参考像素；以及
帧内预测单元，所述帧内预测单元被构造为从所述参考像素构成单元接收所述参考像素并且通过利用所述接收的参考像素根据所述最优预测模式生成预测块。
3.根据权利要求2所述的视频编码设备，其中，所述预测模式选择单元被构造为：
决定针对每个宏块的所述最优预测模式，并且
针对每个宏块，生成参考像素识别标志，所述参考像素识别标志表示，对于相关宏块的所有子块来说，当前块的相邻像素是否用作帧内预测的参考像素，或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素是否用作帧内预测的参考像素。
4.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：
预测单元，所述预测单元被构造为根据每个宏块的预定条件通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；
减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；
变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；
量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和
编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。
5.根据权利要求4所述的视频编码设备，其中，所述预测单元包括：
预测模式选择单元，所述预测模式选择单元被构造为：
当所述预定条件表示“使用传统方法”时，通过比较包括将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式，
当所述预定条件表示“使用自适应方法”时，通过比较包括将当前块的相邻像素用作参考像素的帧内预测模式和将通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素用作参考像素的帧内预测模式的预测模式的编码开销来决定最优预测模式，并且
生成对应于所述预定条件的滤波条件标志；
参考像素构成单元，所述参考像素构成单元被构造为根据所述最优预测模式生成参考像素；以及
帧内预测单元，所述帧内预测单元被构造为从所述参考像素构成单元接收所述参考像素并且通过利用所述接收的参考像素根据所述最优预测模式生成预测块。
6.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中，所述预测模式选择单元被构造为：
决定针对每个子块的所述最优预测模式，并且
生成针对每个子块的参考像素识别标志，所述参考像素识别标志表示当前块的相邻像素是否用作参考像素，或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的像素是否用作参考像素。
7.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中
当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，
所述预测模式选择单元省略所述参考像素识别标志的生成，并且
所述参考像素构成单元生成第一参考像素或所述第二参考像素，作为参考像素。
8.根据权利要求2或5所述的视频编码设备，其中
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，
所述预测模式选择单元省略所述参考像素识别标志的生成，并且
所述参考像素构成单元生成由当前块的相邻像素构成的第一参考像素或者通过考虑帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素生成的第二参考像素，作为参考像素。
9.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：
预测单元，所述预测单元被构造为使用通过根据当前块的相邻块的帧内预测模式的方向滤波所述相邻块的像素生成的参考像素通过对所述当前块的帧内预测来生成预测块；
减法单元，所述减法单元被构造为通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；
变换单元，所述变换单元被构造为对所述残余块进行变换；
量化单元，所述量化单元被构造为对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；和
编码单元，所述编码单元被构造为对所述量化残余块进行编码。
10.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：
解码单元，所述解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块；
去量化单元，所述去量化单元被构造为对所述残余块进行去量化；
逆变换单元，所述逆变换单元被构造为对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测单元，所述预测单元被构造为通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块，和；
加法单元，所述加法单元被构造为将所述重构的残余块与所述预测块相加以重构所述当前块。
11.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中
所述解码单元被构造为从所述编码数据重构针对每个宏块的参考像素识别标志，并且
所述预测单元被构造为针对相关宏块的所有子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块。
12.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中
所述解码单元被构造为从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且
所述预测单元被构造为针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块。
13.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中，
当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑所述帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素形成的第二参考像素之间的差大于阈值时，所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块，并且
当所述第一参考像素与所述第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，所述预测单元通过使用所述第一参考像素或所述第二参考像素生成预测块。
14.根据权利要求10所述的视频解码设备，其中
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，所述预测单元使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素和通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素形成的第二参考像素来生成预测块，并且
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的所述帧内预测模式不同时，所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元根据所述参考像素识别标志的值通过利用所述第一参考像素或所述第二参考像素来生成预测块。
15.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：
解码单元，所述解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块；
去量化单元，所述去量化单元被构造为对所述残余块进行去量化；
逆变换单元，所述逆变换单元被构造为对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测单元，所述预测单元被构造为，根据所述滤波条件标志的值，通过根据所述帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素生成预测块或者通过选择性地使用所述相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；和
加法单元，所述加法单元被构造为将所述重构的残余块与所述预测块相加以重构所述当前块。
16.根据权利要求15所述的视频解码设备，其中
当所述滤波条件标志表示“使用传统方法”时，所述预测单元通过根据所述帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，并且
当所述滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，所述预测单元通过根据所述帧内预测模式选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式的方向滤波所述相邻块的像素生成的所述参考像素来生成预测块。
17.根据权利要求16所述的视频解码设备，其中，在所述滤波条件标志表示“使用自适应方法”的情况下，
当由当前块的相邻像素构成的第一参考像素与通过考虑所述帧内预测模式的方向滤波所述相邻像素而形成的第二参考像素之间的差大于阈值时，所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成所述预测块，并且
当所述第一参考像素与所述第二参考像素之间的差等于或小于阈值时，所述预测单元通过利用所述第一参考像素或所述第二参考像素生成预测块。
18.根据权利要求16所述的视频解码设备，其中，在所述滤波条件标志表示“使用自适应方法”的情况下，
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式相同时，所述预测单元使用由当前块的相邻像素构成的第一参考像素或通过考虑帧内预测模式的方向滤波相邻块的像素形成的第二参考像素来生成预测块，并且
当位于当前块的帧内预测模式的方向上的相邻块的帧内预测模式与当前块的帧内预测模式不同时，所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且所述预测单元根据所述参考像素识别标志的值通过利用所述第一参考像素或所述第二参考像素来生成预测块。
19.根据权利要求16所述的视频解码设备，其中
当所述滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，
所述解码单元从所述编码数据重构针对每个宏块的参考像素识别标志，并且
所述预测单元针对相关宏块的所有子块根据所述参考像素识别标志的值生成所述预测块。
20.根据权利要求16所述的视频解码设备，其中
当所述滤波条件标志表示“使用自适应方法”时，
所述解码单元从所述编码数据重构针对每个子块的参考像素识别标志，并且
所述预测单元针对相关子块根据所述参考像素识别标志的值生成所述预测块。
21.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：
解码单元，所述解码单元被构造为接收编码数据并且重构帧内预测模式和残余块；
去量化单元，所述去量化单元被构造为对所述残余块进行去量化；
逆变换单元，所述逆变换单元被构造为对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测单元，所述预测单元被构造为根据所述重构的帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素或者通过按照所述帧内预测模式根据所述相邻块的帧内预测模式的方向滤波所述相邻块的像素生成的参考像素通过对所述当前块的帧内预测来生成预测块；和
加法单元，所述加法单元被构造为将所述重构的残余块与所述预测块相加以重构所述当前块。
22.一种视频编码方法，所述视频编码方法包括：
预测步骤，通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；
减法步骤，从所述当前块减去所述预测块以生成残余块；
变换步骤，对所述残余块进行变换；
量化步骤，对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及
编码步骤，对所述量化残余块进行编码。
23.一种视频编码方法，所述视频编码方法包括：
预测步骤，根据每个宏块的预定条件，通过使用当前块的相邻块的像素来生成预测块，或者通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述当前块的帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；
减法步骤，从所述当前块减去所述预测块以生成残余块；
变换步骤，对所述残余块进行变换；
量化步骤，对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及
编码步骤，对所述量化残余块进行编码。
24.一种视频编码方法，所述视频编码方法包括：
预测步骤，使用根据相邻块的帧内预测模式的方向滤波当前块的所述相邻块的像素生成的参考像素通过对所述当前块的帧内预测来生成预测块；
减法步骤，从当前块减去所述预测块以生成残余块；
变换步骤，对所述残余块进行变换；
量化步骤，对所述变换后的残余块进行量化以生成量化残余块；以及
编码步骤，对所述量化残余块进行编码。
25.一种视频解码方法，所述视频解码方法包括：
解码步骤，接收编码数据并重构帧内预测模式和残余块；
去量化步骤，对所述残余块进行去量化；
逆变换步骤，对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测步骤，通过选择性地使用当前块的相邻块的像素或者通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及
加法步骤，通过将所述重构的残余块与所述预测块相加来重构所述当前块。
26.一种视频解码方法，所述视频解码方法包括：
解码步骤，接收编码数据并重构帧内预测模式、滤波条件标志和残余块；
去量化步骤，对所述残余块进行去量化；
逆变换步骤，对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测步骤，根据所述滤波条件标志的值，通过根据所述帧内预测模式使用当前块的相邻块的像素来生成预测块或者通过选择性地使用所述相邻块的像素或通过根据所述帧内预测模式滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来生成预测块；以及
加法步骤，通过将所述重构的残余块与所述预测块相加来重构所述当前块。
27.一种视频解码方法，所述视频解码方法包括：
解码步骤，接收编码数据并重构帧内预测模式和残余块；
去量化步骤，对所述残余块进行去量化；
逆变换步骤，对所述去量化后的残余块进行逆变换以重构所述残余块；
预测步骤，使用当前块的相邻块的像素或者通过按照所述帧内预测模式根据所述相邻块的帧内预测模式的方向滤波所述相邻块的像素生成的参考像素来根据所述重构的帧内预测模式通过对所述当前块的帧内预测生成预测块；以及
加法步骤，通过将所述重构的残余块与所述预测块相加来重构所述当前块。
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