CN1523897A - 视频编解码中帧内预测的方法和装置 - Google Patents

视频编解码中帧内预测的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1523897A
CN1523897A CNA031509401A CN03150940A CN1523897A CN 1523897 A CN1523897 A CN 1523897A CN A031509401 A CNA031509401 A CN A031509401A CN 03150940 A CN03150940 A CN 03150940A CN 1523897 A CN1523897 A CN 1523897A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample value
surrounding pixel
pixels
intra
prediction
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.)
Granted
Application number
CNA031509401A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1213614C (zh
Inventor
露 虞
虞露
赵海武
楼剑
何芸
高文
李国平
吕岩
马思伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XFusion Digital Technologies Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN 03150940 priority Critical patent/CN1213614C/zh
Publication of CN1523897A publication Critical patent/CN1523897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1213614C publication Critical patent/CN1213614C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种视频编解码中帧内预测的方法和装置。它根据当前待处理像素块周围像素的样值或周围像素的样值的估计值来预测像素块的样值。它采用的帧内预测的方法能够将当前待处理像素块部分或全部可用周围像素的样值插值处理得到其它周围像素的样值的估计值，再结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值，从而减少了待处理像素块的编码比特数，提高了视频编码的压缩效率。本发明中的帧内预测的装置完全实现本发明中的预测方法。

Description

视频编解码中帧内预测的方法和装置
所属技术领域
本发明涉及电数字数据处理技术领域，特别是一种视频编解码中帧内预测的方法和装置。
背景技术
传统的视频编码标准如ITU制定的H.261，H.263，H.26L，H.264标准以及ISO的MPEG组织制定的MEPG-1，MPEG-2，MPEG-4等都是基于混合编码，即Hybrid Coding框架之上的。所谓混合编码框架是综合考虑预测，变换以及熵编码的方法的编码框架，有以下主要特点：
1)利用预测去除时间域的冗余度；
2)利用变换去除空间域的冗余度；
3)而用熵编码去除统计上的冗余度；
上述视频编码标准都具有帧内编码帧，即I帧，和帧间编码帧，即P帧，I帧和P帧采用不同的编码方法。I帧的编码过程如下：对原始图像数据或帧内预测得到的残差块进行二维变换；然后在变换域中对变换系数进行量化；最后进行熵编码，即Huffman编码或者算术编码等。P帧的编码过程如下：采用运动估计得到运动矢量，然后采用基于运动补偿的帧间预测，接着对帧间预测得到的残差块进行二维变换，再对变换域系数进行量化，最后进行熵编码。
由于视频数据在空间域上较强的相关性，利用当前待处理像素块周围可用像素的样值来得到码像素块的预测样值。将实际样值和预测样值的残差进行编码可以获得较大的压缩率。帧内预测是提高帧内编码帧和帧间编码帧中帧内编码像素块的编码增益的主要因素，因此帧内预测是视频编解码中很重要的部分。
通常情况下，如果待处理像素块周围可用像素的样值部分不可同时，无法利用部分可用样值对待处理像素块样值进行预测。
发明内容
本发明的目的是提供一种视频编解码中帧内预测的方法和装置，能够将当前待处理像素块部分或全部可用周围像素的样值插值处理得到其它周围像素的样值的估计值，再结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
根据当前待处理像素块周围像素的样值或周围像素的样值的估计值来预测像素块的样值。
在当前待处理像素块的偶数行周围像素的样值可用时，采用偶数行周围像素的样值插值处理得到奇数行周围像素的样值的估计值；在当前待处理像素块的奇数行周围像素的样值可用时，采用奇数行周围像素的样值插值处理得到偶数行周围像素的样值的估计值。
在当前待处理像素块的左上周围像素的样值不可用时，采用该像素的可用周围像素的样值插值处理得到其样值的估计值。
得到待处理像素块的周围像素的样值的估计值后，结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值。
一种视频编解码中帧内预测装置包括：
用于接受存储当前待处理像素块的可用周围像素的样值的输入装置；
对输入装置内的可用周围像素的样值进行插值处理得到其它周围像素的样值的估计值的插值处理装置；
用插值处理后的周围像素的样值的估计值结合可用周围像素的样值对当前待处理像素块的样值进行帧内预测处理的帧内预测处理装置；
用于存储帧内预测处理后的当前待处理像素块的样值预测值并提供输出的输出装置；
输入装置与插值处理装置之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；插值处理装置与帧内预测处理装置之间通过数据总线连接，传输周围像素的样值的估计值；输入装置与帧内预测处理装置之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；帧内预测处理装置与输出装置之间通过数据总线连接，传输当前待处理像素块的样值预测值。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果：
本发明的帧内预测的方法能够将当前待处理像素块部分或全部可用周围像素的样值插值处理得到其它周围像素的样值的估计值，再结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值，从而减少了待处理像素块的编码比特数，提高了视频编码的压缩效率。本发明中的帧内预测的装置完全实现本发明中的预测方法。
附图说明
图1是待处理像素块与周围像素的示意图；
图2是视频编解码中帧内预测装置的示意图。
具体实施方式
视频数据可以被划分为不同大小的像素块进行运动估计和帧内预测。例如，4×4，4×8，8×4，8×8，4×16，16×4，16×8，8×16和16×16等。也能被划分为不同类型的像素块进行运动估计和帧内预测。例如，帧编码像素块和场编码像素块。场编码像素块分为两种，奇数行像素块和偶数行像素块。奇数行像素块是由一帧图像中的部分奇数行像素组成的，偶数行像素块是由一帧图像中的部分偶数行像素组成的。
待编码像素块或待解码像素块被称为待处理像素块。根据当前待处理像素块周围像素的样值或周围像素的样值的估计值来预测像素块的样值。
在当前待处理像素块的偶数行周围像素的样值可用时，采用偶数行周围像素的样值插值处理得到奇数行周围像素的样值的估计值；在当前待处理像素块的奇数行周围像素的样值可用时，采用奇数行周围像素的样值插值处理得到偶数行周围像素的样值的估计值。
在当前待处理像素块的左上周围像素的样值不可用时，采用该像素的可用周围像素的样值插值处理得到其样值的估计值。
得到待处理像素块的周围像素的样值的估计值后，结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值。
实施例1：
设当前待处理像素块是一个8×8的帧编码像素块，而它的左边像素Ci，i＝1...8分别属于奇数行像素块和偶数行像素块，C0是它的左上像素，Ri，i＝1...8是它的右边像素，如图1所示。
在待处理像素块进行编码时，如果它的左边像素C1，C3，C5和C7的样值Cori，1，Cori，3，Cori，5和Cori，7不可用，而C2，C4，C6和C8的样值Cori，2，Cori，4，Cori， 6和Cori，8可用，那么采用Cori，2，Cori，4，Cori，6和Cori，8进行线性插值处理得到C1，C3，C5和C7的样值的估计值Cpred，1，Cpred，3，Cpred，5和Cpred，7，如下：
Cpred，1＝Cori，2；
Cpred，3＝(Cori，2+Cori，4+1)＞＞1；
Cpred，5＝(Cori，4+Cori，6+1)＞＞1；
Cpred，7＝(Cori，6+Cori，8+1)＞＞1。
如果待处理像素块左上像素C0的样值Cori，0不可用，而C1和R1的样值Cori， 1和Rori，1可用，那么采用Cori，1和Rori，1进行线性插值处理得到C0的样值估计值Cpred，0，如下：
Cpred，0＝(Cori，1+Rori，1+1)＞＞1。
再利用待处理像素块的左边像素样值或样值的估计值、左上像素样值或样值的估计值和上边像素样值进行预测处理得到待处理像素块的预测样值。
实施例2：
设当前待处理像素块是一个8×8的帧编码像素块，而它的左边像素Ci，i＝1...8分别属于奇数行像素块和偶数行像素块，C0是它的左上像素，Ri，i＝1...8是它的右边像素，如图1所示。
在待处理像素块进行编码时，如果它的左边像素C2，C4，C6和C8的样值Cori，2，Cori，4，Cori，6和Cori，8不可用，而C1，C3，C5和C7的样值Cori，1，Cori，3，Cori， 5和Cori，7可用，那么采用Cori，1，Cori，3，Cori，5和Cori，7进行线性插值处理得到C2，C4，C6和C8的样值的估计值Cpred，2，Cpred，4，Cpred，6和Cpred，8，如下：
Cpred，2＝(Cori，1+Cori，3+1)＞＞1；
Cpred，4＝(Cori，3+Cori，5+1)＞＞1；
Cpred，6＝(Cori，5+Cori，7+1)＞＞1。
Cpred，8＝Cori，7；
如果待处理像素块左上像素C0的样值Cori，0不可用，而C1和R1的样值Cori， 1和Rori，1可用，那么采用Cori，1和Rori，1进行线性插值处理得到C0的样值估计值Cpred，0，如下：
Cpred，0＝(Cori，1+Rori，1+1)＞＞1。
再利用待处理像素块的左边像素样值或样值的估计值、左上像素样值或样值的估计值和上边像素样值进行预测处理得到待处理像素块的预测样值。
视频编解码中帧内预测装置包括输入装置、插值处理装置、帧内预测处理装置和输出装置，如图2所示。输入装置210用于接受存储当前待处理像素块的可用周围像素的样值。插值处理装置220对输入装置内的可用周围像素的样值进行插值处理得到其它周围像素的样值的估计值，其中包括的算术逻辑单元225可以用乘法运算，加法运算和移位运算实现该处理。帧内预测处理装置230用插值处理后的周围像素的样值的估计值结合可用周围像素的样值对当前待处理像素块的样值进行帧内预测处理，其中包括的算术逻辑单元235可以用乘法运算，加法运算和移位运算实现该处理。输出装置240用于存储帧内预测处理后的当前待处理像素块的样值预测值并提供输出的。
输入装置与插值处理装置之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；插值处理装置与帧内预测处理装置之间通过数据总线连接，传输周围像素的样值的估计值；输入装置与帧内预测处理装置之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；帧内预测处理装置与输出装置之间通过数据总线连接，传输当前待处理像素块的样值预测值。
上述的视频编解码中运动矢量的预测装置可以用处理器系统，微控制器，可编程逻辑器件或微处理器实现部分或全部的操作。上述的一些操作可以用软件实现，同时另一些操作可以用硬件实现。
为了方便起见，这些操作被描述为不同的互连的功能单元或不同的软件模块。但是，这不是必要的。在一些应用中，这些功能单元或模块可以被集成到单一的逻辑器件、程序或操作中，而没有明显的界限。在任何情况中，功能单元和软件模块或描述的特征可以独立实现，或与其他操作一起用硬件或软件实现。

Claims (5)

1.一种视频编解码中帧内预测的方法，其特征在于根据当前待处理像素块周围像素的样值或周围像素的样值的估计值来预测像素块的样值。
2.根据权利要求1所述的一种视频编解码中帧内预测的方法，其特征在于在当前待处理像素块的偶数行周围像素的样值可用时，采用偶数行周围像素的样值插值处理得到奇数行周围像素的样值的估计值；在当前待处理像素块的奇数行周围像素的样值可用时，采用奇数行周围像素的样值插值处理得到偶数行周围像素的样值的估计值。
3.根据权利要求1所述的一种视频编解码中帧内预测的方法，其特征在于在当前待处理像素块的左上周围像素的样值不可用时，采用该像素的可用周围像素的样值插值处理得到其样值的估计值。
4.根据权利要求2或3所述的一种视频编解码中帧内预测的方法，其特征在于得到待处理像素块的周围像素的样值的估计值后，结合可用周围像素的样值来得到待处理像素块的预测样值。
5.根据权利要求1所述的一种视频编解码中帧内预测方法的装置，其特征是它包括：
用于接受存储当前待处理像素块的可用周围像素的样值的输入装置(210)；
对输入装置内的可用周围像素的样值进行插值处理得到其它周围像素的样值的估计值的插值处理装置(220)；
用插值处理后的周围像素的样值的估计值结合可用周围像素的样值对当前待处理像素块的样值进行帧内预测处理的帧内预测处理装置(230)；
用于存储帧内预测处理后的当前待处理像素块的样值预测值并提供输出的输出装置(240)；
输入装置(210)与插值处理装置(220)之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；插值处理装置(220)与帧内预测处理装置(230)之间通过数据总线连接，传输周围像素的样值的估计值；输入装置(210)与帧内预测处理装置(230)之间通过数据总线连接，传输可用周围像素的样值；帧内预测处理装置(230)与输出装置(240)之间通过数据总线连接，传输当前待处理像素块的样值预测信。
CN 03150940 2003-09-12 2003-09-12 视频编解码中帧内预测的方法和装置 Expired - Lifetime CN1213614C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03150940 CN1213614C (zh) 2003-09-12 2003-09-12 视频编解码中帧内预测的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03150940 CN1213614C (zh) 2003-09-12 2003-09-12 视频编解码中帧内预测的方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1523897A true CN1523897A (zh) 2004-08-25
CN1213614C CN1213614C (zh) 2005-08-03

Family

ID=34286828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03150940 Expired - Lifetime CN1213614C (zh) 2003-09-12 2003-09-12 视频编解码中帧内预测的方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1213614C (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101682774B (zh) * 2007-02-23 2013-07-24 日本电信电话株式会社 视频编码方法和解码方法、视频编码装置和解码装置
CN107592539A (zh) * 2017-08-21 2018-01-16 北京奇艺世纪科技有限公司 一种视频编码方法和装置
CN112383780A (zh) * 2013-08-16 2021-02-19 上海天荷电子信息有限公司 点匹配参考集和索引来回扫描串匹配的编解码方法和装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101682774B (zh) * 2007-02-23 2013-07-24 日本电信电话株式会社 视频编码方法和解码方法、视频编码装置和解码装置
CN112383780A (zh) * 2013-08-16 2021-02-19 上海天荷电子信息有限公司 点匹配参考集和索引来回扫描串匹配的编解码方法和装置
CN107592539A (zh) * 2017-08-21 2018-01-16 北京奇艺世纪科技有限公司 一种视频编码方法和装置
CN107592539B (zh) * 2017-08-21 2019-10-22 北京奇艺世纪科技有限公司 一种视频编码方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1213614C (zh) 2005-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1213613C (zh) 视频编解码中运动矢量的预测方法和装置
CN1431828A (zh) 在图像和视频的编码/解码中的变换系数的最佳扫描方法
CN1751521A (zh) 图像解码装置、图像解码方法和图像解码程序
CN101040532A (zh) 去块滤波器
CN1525762A (zh) 一种用于视频编码的编码端/解码端双向预测方法
CN1933601A (zh) 用于无损视频编码和解码的方法及设备
CN100341333C (zh) 一种增强像素域码流转换方法
CN101031086A (zh) 视频信息编码方法和视频信息解码方法
CN1893666A (zh) 视频编码和解码方法及设备
EP2652954A2 (en) Video encoding and decoding using transforms
CN1819658A (zh) 用于以帧间或帧内模式编码视频图像的方法和设备
CN1708134A (zh) 用于估计运动的方法和设备
CN1770867A (zh) 选择性预测编码和解码方法及选择性预测编码和解码装置
CN101755464A (zh) 基于行的视频码率控制和压缩
CN1149853C (zh) 带有运动补偿的编码和译码装置
CN1777283A (zh) 一种基于微块的视频信号编/解码方法
CN1209928C (zh) 一种基于预测块组的采用帧内预测的帧内编码帧编码方法
CN1941914A (zh) 用于在变换域中预测dc系数的设备及其方法
CN1792097A (zh) 具有低存储器带宽要求的视频处理设备
CN101389031A (zh) 一种对变换系数的处理方法及装置
CN1230000C (zh) 视频编解码中变换系数块的扫描方法和装置
He et al. High-performance H. 264/AVC intra-prediction architecture for ultra high definition video applications
CN1213614C (zh) 视频编解码中帧内预测的方法和装置
US8363722B2 (en) Method and apparatus for hierarchical bi-directional intra-prediction in a video encoder
CN1206871C (zh) 具有运动预测的图像块编码、译码方法和系统

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
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: ZHEJIANG UNIVERSITY

Effective date: 20080307

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20080307

Address after: Bantian HUAWEI base, Longgang District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Address before: Hangzhou City, Zhejiang Province, Xihu District Ancient Jade Road 20

Patentee before: Zhejiang University

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211227

Address after: 450046 Floor 9, building 1, Zhengshang Boya Plaza, Longzihu wisdom Island, Zhengdong New Area, Zhengzhou City, Henan Province

Patentee after: Super fusion Digital Technology Co.,Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI base, Longgang District, Shenzhen, Guangdong

Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20050803

CX01 Expiry of patent term