WO2012119569A1 - 预测模式的编解码方法、编解码设备及网络系统 - Google Patents

预测模式的编解码方法、编解码设备及网络系统 Download PDF

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WO2012119569A1
WO2012119569A1 PCT/CN2012/072196 CN2012072196W WO2012119569A1 WO 2012119569 A1 WO2012119569 A1 WO 2012119569A1 CN 2012072196 W CN2012072196 W CN 2012072196W WO 2012119569 A1 WO2012119569 A1 WO 2012119569A1
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prediction mode
block
intra prediction
determining
mpm
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PCT/CN2012/072196
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林永兵
赖昌材
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华为技术有限公司
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    • H04N19/196—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the adaptation method, adaptation tool or adaptation type used for the adaptive coding being specially adapted for the computation of encoding parameters, e.g. by averaging previously computed encoding parameters
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Definitions

  • the present invention relates to the field of image coding technologies, and in particular, to a coding and decoding method, a coding and decoding device, and a network system of a prediction mode. Background technique
  • Block-based hybrid video coding technology is one of the common video compression coding processing methods, mainly including intra coding technology and inter coding technology.
  • the intra-frame coding technique utilizes the spatial correlation, that is, by using the correlation between the current image block and the adjacent block, predicting the current image block by using multiple prediction directions, obtaining the prediction residual, and then performing the prediction residual. Transform, quantization, entropy coding, and finally generate a compressed code stream.
  • the intra-frame coding can be completed by the current frame's own information, without reference to other frame information.
  • the adjacent blocks of the current image block mainly include: a left block, an upper block, and an upper left block.
  • the current image block is E
  • B is the upper block of E
  • D is the upper left block of E
  • C is E.
  • A is the left block of E. Since the current video image coding generally uses a raster scan raster-scan method, the processing sequence is from the top left corner of the strip, and the scan is performed from top to bottom and left to right.
  • the H.264 standard defines that when predicting the luminance values of 4*4 image blocks, it allows the use of 9 intra prediction modes, including 8 directional prediction modes and direct current (Direct). Current, DC) mode; when predicting the chrominance value of a 4*4 image block, it allows five intra prediction modes to be used.
  • a residual intra coding mode Remain Intra Mode
  • the number of intra prediction modes allowed for predicting the luminance value or the chrominance value of the specific size image block is fixed, that is, the H.264 standard 9 kinds of intra prediction modes are allowed when predicting the luminance values of 4*4 image blocks, where the number of MPMs is 1, and the number of remaining intra coding modes is 8; for the 4*4 image blocks of the H.264 standard Five kinds of intra prediction modes are allowed when the chrominance value is predicted, wherein the number of MPMs is 1, and the number of remaining intra coding modes is 4. That is, the number of intra prediction modes allowed when the H.264 standard predicts the luminance value or the chrominance value of a specific size image block cannot be dynamically changed. Summary of the invention
  • the embodiments of the present invention provide a coding and decoding method, a codec device, and a network system of a prediction mode, so that the number of intra prediction modes can be dynamically changed.
  • a coding method for prediction modes including:
  • the codeword is written to the code stream.
  • a decoding method for a prediction mode comprising:
  • the candidate prediction mode set Is a set of prediction modes that allow the image block to be used;
  • An encoding device comprising:
  • An MPM set determining unit configured to determine a most probable mode MPM set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to the neighboring block of the image block;
  • a candidate prediction mode set determining unit configured to determine a candidate prediction mode set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to a neighboring block of the image block;
  • a coding unit configured to acquire, according to the MPM set and/or the candidate prediction mode set, a codeword that identifies a prediction mode currently used by the image block; where a prediction mode currently used by the image block is in the candidate prediction mode set a prediction mode; writing the codeword to the code stream.
  • a decoding device comprising:
  • An MPM set determining unit configured to determine a most probable mode MPM set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to the neighboring block of the image block;
  • a candidate prediction mode set determining unit configured to determine a candidate prediction mode set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to a neighboring block of the image block;
  • a decoding unit configured to decode a code stream according to the MPM set and/or the candidate prediction mode set, to obtain a prediction mode currently used by the image block, where the code stream includes a current use of the identifier image block The codeword of the prediction mode.
  • the embodiment of the present invention determines an MPM set of an image block and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode of a neighboring block of the image block, where the candidate prediction mode set is a set of prediction modes that allow the image block to be used,
  • the MPM set is a subset of the set of candidate prediction modes. Since the intra prediction mode of the neighboring block of the image block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is related to the number of intra prediction modes of the neighboring block, possibly Dynamically changes as the number of intra prediction modes of neighboring blocks is different.
  • 1 is a schematic diagram of a neighboring block of a current image block
  • 2 is a flowchart of a coding method of a prediction mode according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a flowchart of an image block prediction mode encoding method based on an intra prediction mode corresponding to a left block and an upper block of an image block according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of an image block prediction mode encoding method for providing an intra prediction mode corresponding to a left block, an upper block, and an upper left block of an image block according to still another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a decoding method of a prediction mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a decoding method of a prediction mode according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a structural diagram of an encoding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a structural diagram of another coding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a structural diagram of a decoding device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a structural diagram of another coding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a structural diagram of a network system according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • an embodiment of the present invention provides a coding mode of a prediction mode, where the method specifically includes: 201. Determine a most probable mode of an image block according to an intra prediction mode corresponding to a neighboring block of an image block.
  • An MPM set and a set of candidate prediction modes wherein the MPM set is a subset of a set of candidate prediction modes; wherein the set of candidate prediction modes is a set of prediction modes that allow the image block to be used.
  • the neighboring block includes: a first block and a second block; wherein, the first block and the second block are any two blocks in the left block, the upper block, and the upper left block; when the first block corresponds to the frame
  • the intra prediction mode and the intra prediction mode corresponding to the second block are the same, determining the candidate prediction mode set as the first candidate prediction mode set; when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are not When the same, the candidate prediction mode set is determined as a second candidate prediction mode set, where the second candidate prediction mode set includes the first candidate prediction mode set and the extended one prediction mode.
  • the neighboring block includes: a left block, an upper block, and an upper left block; the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block
  • the candidate prediction mode set is determined as the first candidate prediction mode set; when only the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are only two
  • the candidate prediction mode set is determined as the second candidate a prediction mode set, where the second candidate prediction mode set includes the first candidate prediction mode set and an extended one prediction mode; an intra prediction mode corresponding to a left block, an intra prediction mode corresponding to an upper block, and
  • the candidate prediction mode set is determined as a third candidate prediction mode set, where the third candidate prediction mode set includes the first candidate prediction mode set and the extended 2 Forecast mode.
  • the number of prediction modes other than the MPM set in the first candidate prediction mode set is N to the power of 2; and the number of prediction modes other than the MPM set in the second candidate prediction mode set is removed.
  • the Nth power of 2; the number of prediction modes other than the MPM set in the third candidate prediction mode set is 2 N power; wherein N is 3, 4, 5, 6, and the like.
  • the first candidate prediction mode set may be a set of intra prediction modes allowed by the image block defined in the existing H.264 standard, for example, performing brightness values of the 4*4 image block of the H.264 standard. 9 kinds of intra prediction modes are allowed for prediction; 5 kinds of intra prediction modes are allowed when predicting chrominance values of 4*4 image blocks of the H.264 standard; or, the first candidate prediction mode set is currently being A set of intra prediction modes allowed for image blocks defined in the developed HEVC standard.
  • 17 kinds of intra prediction modes are allowed for prediction of the luminance value of the 4*4 image block of the HEVC standard, including 16 directional prediction modes and DC modes; brightness of 8*8 image blocks for the HEVC standard
  • the values are predicted using 34 intra prediction modes, including 33 directional prediction modes and DC modes.
  • the extended prediction mode is a prediction mode other than each prediction mode in the first candidate prediction mode set, and the number of extended prediction modes may be the number of MPMs in the MPM set minus one.
  • the extended prediction mode may be an extended directional prediction mode or an extended non-directional prediction mode, wherein the extended non-directional prediction mode may be a planar prediction mode or other prediction modes without affecting the implementation of the present invention.
  • the neighboring block includes: a first block and a second block; wherein, the first block and the second block are any two blocks in the left block, the upper block, and the upper left block; when the first block corresponds to the frame
  • the intra prediction mode and the corresponding intra prediction mode of the second block are the same, determining that the number of MPMs in the MPM set is 1, determining whether the same intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, and if yes, Determining that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, and if not, selecting one prediction mode from the first candidate prediction mode set as the MPM in the MPM set; frame When the intra prediction mode and the intra prediction mode corresponding to the second block are different, determining that the number of MPMs in the MPM set is 2, determining that the MPM in the MPM set is an intra prediction mode corresponding to the first block, and Two corresponding intra prediction modes
  • the neighboring block includes: a left block, an upper block, and an upper left block; when the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same,
  • the number of MPMs in the MPM set is 1, determining whether the same intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, and if yes, determining that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, If not, selecting one prediction mode from the first candidate prediction mode set as the MPM in the MPM set; the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the upper left block corresponding to When the intra prediction modes are different from each other, determining that the number of MPMs in the MPM set is 3, determining that the MPMs in the MPM set are respectively an intra prediction mode corresponding to the left block, an intra prediction mode corresponding to the upper block, and an upper left The intra prediction mode corresponding to the block; the intra prediction mode corresponding to
  • the neighboring block includes: a first block and a second block; wherein, the first block and the second block are any two blocks in the left block, the upper block, and the upper left block. Determining that the number of MPMs in the MPM set is 1 when the intra prediction mode corresponding to the first block is the same as the intra prediction mode corresponding to the second block, and determining that the MPM in the MPM set is the same intra frame. Forecast mode.
  • the process of determining the candidate prediction mode set at this time includes: determining, when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are the same, determining the first candidate prediction mode set, and then determining the same frame Whether the intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, if yes, determining that the candidate prediction mode set of the image block is the first candidate prediction mode set; if not, replacing the same intra prediction mode with the same Determining one of the first candidate prediction mode sets, and using the replaced first candidate prediction mode set as the candidate prediction mode set of the image block.
  • the MPM is determined.
  • the process of the aggregation and the process of determining the candidate prediction mode set of the image block may also adopt the foregoing solution, and details are not described herein again.
  • 202. Obtain, according to the MPM set and/or the candidate prediction mode set, a codeword that identifies a prediction mode currently used by the image block.
  • the prediction mode currently used by the image block is one of the candidate prediction mode sets. mode.
  • the step 202 includes, but is not limited to, the following two implementation manners:
  • the first implementation for fixed length coding. Determining whether a prediction mode currently used by the image block belongs to an MPM set; if yes, determining, according to the number of MPMs in the MPM set, a number of bits required to encode a prediction mode currently used by the image block; if not, according to a number of prediction modes other than the MPM set in the candidate prediction mode set, determining a number of bits required to encode a prediction mode currently used by the image block; and currently using the image block according to the determined number of bits
  • the prediction mode is encoded to obtain a codeword.
  • the second implementation Suitable for variable length coding.
  • the codeword corresponding to the prediction mode currently used by the image block is searched from a code table corresponding to the candidate prediction mode set. That is, each prediction mode in the candidate prediction mode set corresponds to one codeword.
  • the coding device can dynamically update the code table by counting the number of occurrences of the prediction mode, so that the code words of the commonly used prediction mode occupy fewer bits, and the less common prediction mode occupies more bits.
  • step 203 the method further includes: writing an indication bit that identifies the determination result to the code stream.
  • the embodiment of the present invention determines an MPM set and an MPM set of an image block according to an intra prediction mode of a neighboring block of the image block. Since the intra prediction mode of the neighboring block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is related to the number of different intra prediction modes in the neighboring block, and may The number of different intra prediction modes in the neighboring block changes dynamically. In this way, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set can be increased, which helps to improve the coding performance of the luminance value or the chrominance value of the image block.
  • an embodiment of the present invention provides a coding mode of a prediction mode, which is described by taking a 4*4 image block in the H.264 standard as an example, and the neighboring blocks of the image block in this embodiment include: The upper block and the left block of the image block; in this embodiment, the prediction mode currently used by the image block is fixed-length coded, which specifically includes: 301.
  • the encoding device acquires an intra prediction mode corresponding to an upper block and a left block of the image block.
  • the steps include but are not limited to the following two implementation manners:
  • the first mode when one of the neighboring blocks belongs to the intra-coded block, the intra prediction mode corresponding to the block is the intra prediction mode used by the block; when one block of the adjacent block belongs to When the block is coded interframe, the intra prediction mode corresponding to the block is a DC DC mode.
  • the intra prediction mode corresponding to the upper block is the intra prediction mode used by the upper block; the intra prediction mode corresponding to the left block is the DC mode. .
  • the second mode when the neighboring block includes a block that belongs to the inter-coded block and a block that belongs to the intra-coded block, the intra prediction mode corresponding to the block that belongs to the inter-coded block adopts the intra-coded block
  • the intra prediction mode corresponding to the block wherein the intra prediction mode corresponding to the block belonging to the intra coding block is an intra prediction mode used by the block. For example, if the upper block belongs to the intra-coded block and the left block belongs to the inter-coded block, the intra prediction mode corresponding to the left block adopts the intra prediction mode used by the upper block. In this case, the corresponding intra prediction modes are the same. .
  • the intra-coded block refers to an image block that uses only the pixel information in the current frame and does not use the pixel information of the data frame adjacent to the current frame.
  • the inter-coded block refers to the use of the frame when encoding. An image block of pixel information of an adjacent data frame; wherein, the current frame is a data frame in which the intra-coded block is located.
  • the encoding device determines an MPM set and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode corresponding to the upper block and the left block.
  • the candidate prediction mode set includes: an MPM set and a remaining intra prediction mode set.
  • the candidate prediction mode set is determined as the candidate prediction mode set 1; the number of MPMs in the MPM set is determined to be 1, and the same frame is determined. Whether the intra prediction mode belongs to the candidate prediction mode set 1, if yes, determining that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, and if not, selecting one prediction mode from the same intra prediction mode as the MPM set MPM.
  • the candidate prediction mode set 1 in this embodiment is a set of nine intra prediction modes that are allowed to be used when predicting the luminance value of the 4*4 image block of the H.264 standard. At this time, the number of prediction modes in the remaining intra prediction mode set is eight.
  • the candidate prediction mode set is determined as the candidate prediction mode set 2, wherein the candidate prediction mode set 2 includes the candidate prediction mode set 1 and the extended 1 Intra prediction mode. And determine the number of MPMs in the MPM collection The quantity is 2, and the MPM in the MPM set is determined to be an intra prediction mode corresponding to the left block and an intra prediction mode corresponding to the upper block, respectively.
  • the intra prediction mode corresponding to the left block is a directional prediction mode
  • the prediction mode corresponding to the upper block is a DC mode, where the number of MPMs in the MPM set is 2, and the MPM set specifically includes the directional prediction mode. And DC mode.
  • this embodiment refers to a set of nine intra prediction modes that are allowed to be used when predicting the luminance values of 4*4 image blocks of the H.264 standard in the prior art as an initial prediction mode set.
  • the following describes specifically how to determine the candidate prediction mode set when the intra prediction mode corresponding to the left block and the intra prediction mode corresponding to the upper block are different: the intra prediction mode corresponding to the left block and the intra prediction mode corresponding to the upper block
  • the number of MPMs in the MPM set is 2; since there are 9 intra prediction modes in the initial prediction mode set, there are 7 prediction modes except 2 MPMs, but 3 bit fixed length codes can represent 8 A prediction mode, so one prediction mode can be extended, and eight prediction modes are obtained, and the eight prediction mode sets constitute a set of remaining intra prediction modes.
  • the candidate prediction mode set includes: an MPM set and a remaining intra prediction mode set, where the candidate prediction mode set includes 10 intra prediction modes, that is, the candidate prediction mode set 2 includes 10 intra prediction modes, where the 10
  • the intra prediction modes include the above 9 intra prediction modes and an extended one prediction mode.
  • the encoding device obtains a prediction residual corresponding to each intra prediction mode according to a reference pixel value corresponding to each intra prediction mode in the candidate prediction mode set and a value of a certain pixel in the image block, and corresponding to each intra prediction mode. Predicting the residual, selecting an intra prediction mode as the prediction mode currently used by the image block.
  • the value of the pixel in this embodiment is the brightness value of the pixel. In other embodiments, the value of the pixel may be the chromaticity value of the pixel.
  • the encoding device determines whether the prediction mode currently used by the image block is an MPM set. If yes, step 305 is performed; if no, step 306 is performed.
  • the encoding device determines, according to the number of MPMs in the MPM set, the number of bits required to encode the prediction mode currently used by the image block, and uses the determined number of bits to encode the prediction mode currently used by the image block. , to obtain the codeword, go to step 307.
  • the number of MPMs in the MPM set is M1, and the determined number of bits is L1, then the L1 power of 2 is greater than or equal to M1; specifically, if the number of MPMs If it is 1, the MPM can be represented by lbit. If the number of MPMs is 2, it can be represented by lbit. When the lbit is 0, it indicates an intra prediction mode; when the lbit is 1, it indicates another Intra prediction mode; if the number of MPMs is 3, it can be expressed by 2 bits, for example, 00 represents an intra prediction mode; 01 represents another intra prediction mode; 11 represents another intra prediction mode.
  • the encoding device determines, according to the number of prediction modes in the remaining intra prediction mode set, the number of bits required to encode the prediction mode currently used by the image block, and uses the determined number of bits to use the image block currently.
  • the prediction mode is encoded.
  • the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is W
  • the number of prediction modes in the remaining intra prediction mode set is M2
  • W M1+M2
  • the determined number of bits is L2, then the L2 power of 2 is greater than or equal to M2.
  • the encoding device writes the foregoing codeword, a compressed code indicating whether the prediction mode currently used by the image block is an indication bit of the MPM set, and a prediction residual, and sends the code stream.
  • the prediction residual is a difference between a reference pixel value corresponding to a prediction mode currently used by the image block and a pixel value in the image block, and the compression code of the prediction residual is transformed, quantized, and entropy encoded after the prediction residual.
  • the resulting codeword is a difference between a reference pixel value corresponding to a prediction mode currently used by the image block and a pixel value in the image block, and the compression code of the prediction residual is transformed, quantized, and entropy encoded after the prediction residual. The resulting codeword.
  • an MPM set and a candidate prediction mode set of the image block are determined according to an intra prediction mode corresponding to the left block and the upper block of the image block. Since the intra prediction mode corresponding to the left block and the upper block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set and the number of different intra prediction modes corresponding to the left block and the upper block are Correlation may vary dynamically with the number of different intra prediction modes corresponding to the left block and the upper block. Thus, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set may be increased, which may help to increase the brightness value of the image block or The coding performance of the chrominance value.
  • the above embodiment is described by taking the H.264 standard as an example. Similarly, the above technical solution is also applicable to the HEVC standard being developed.
  • the set is called the initial prediction mode set, which includes 16 directional prediction modes and DC modes.
  • the encoding device determines the candidate prediction mode set as the initial prediction mode set, which includes 17 intra prediction modes; and determines the MPM in the MPM set.
  • the number is 1, when the same intra prediction mode belongs to the initial prediction mode set, it is determined that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode; when the same intra prediction is described above If the mode does not belong to the initial prediction mode set, one prediction mode is selected from the initial prediction mode set as the MPM; when the intra prediction mode corresponding to the left block and the intra prediction mode corresponding to the upper block are different, the MPM set
  • the number of MPMs in the middle is 2; since there are 17 intra prediction modes in the initial prediction mode set, there are 15 prediction modes except 2 MPMs, but 4 prediction length codes can represent 16 prediction modes, so One prediction mode is extended to obtain 16 prediction modes, and the 16 prediction mode sets constitute a set of remaining intra prediction modes.
  • determining the candidate prediction mode set includes 16+2 intra prediction modes, where the 18 intra prediction modes include the above 17 intra prediction modes and the extended 1 prediction mode.
  • an embodiment of the present invention provides an encoding method of another prediction mode, which is described by taking a 4*4 image block in the H.264 standard as an example, and the difference from the above embodiment is:
  • the method includes: a left block, an upper block, and an upper left block, and the method specifically includes:
  • the encoding device acquires an intra prediction mode corresponding to an upper block, a left block, and an upper left block of the image block.
  • the steps include but are not limited to the following two implementation manners:
  • the first mode is the same as the first mode in step 301, and details are not described herein again.
  • the second mode when the neighboring block includes a block that belongs to the inter-coded block and a block that belongs to the intra-coded block, the intra prediction mode corresponding to the block that belongs to the inter-coded block adopts the intra-coded block
  • the block corresponds to the intra prediction mode. Specifically, if two of the left block, the upper block, and the upper left block belong to an inter-coded block, and one block belongs to an intra-coded block, the two blocks use frames used by the block that belongs to the intra-coded block.
  • Internal prediction mode If two of the left block, the upper block, and the upper left block belong to the intra-coded block, and one block belongs to the inter-coded block, the one block uses the frame used by one of the above two blocks. Internal prediction mode.
  • the encoding device determines an MPM set and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode corresponding to the upper block, the left block, and the upper left block.
  • the candidate prediction mode set includes: an MPM set and a remaining set of intra prediction modes.
  • the candidate prediction mode set as the candidate prediction mode set 1; determining the MPM set
  • the number of MPMs in the medium is 1, and it is determined whether the same intra prediction mode belongs to the candidate prediction mode set 1. If yes, it is determined that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, and if not, from the same intra frame Select a prediction mode from the prediction mode.
  • the embodiment The middle candidate prediction mode set 1 is a set of nine intra prediction modes that are allowed to be used when predicting the luminance value of the 4*4 image block of the H.264 standard. At this time, the number of prediction modes in the remaining intra prediction mode set is eight.
  • the number of MPMs is 2, and determining that the MPMs in the MPM set are respectively the intra prediction mode and the intra prediction mode corresponding to the blocks other than the two blocks in the neighboring block; determining the candidate prediction
  • the mode set is a candidate prediction mode set 2, wherein the candidate prediction mode set 2 includes the candidate prediction mode set 1 and an extended one prediction mode.
  • the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are different from each other, determining that the number of MPMs in the MPM set is 3, determining the MPM set
  • the MPMs are respectively the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block; determining the candidate prediction mode set as the candidate prediction mode set 3, wherein the candidate prediction mode
  • the set 3 includes the candidate prediction mode set 1 and the extended 2 prediction modes.
  • this embodiment refers to a set of nine intra prediction modes that are allowed to be used when predicting luminance values of 4*4 image blocks of the H.264 standard, which is called an initial prediction mode set.
  • the candidate prediction is determined when the intra prediction modes corresponding to the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same.
  • Mode mode that is, when only two blocks of the three blocks have the same intra prediction mode, then the three blocks have two intra prediction modes.
  • the number of MPMs in the MPM set is 2; There are 9 kinds of intra prediction modes in the prediction mode set. In addition to 2 MPMs, there are 7 prediction modes.
  • 3 fixed length codes can represent 8 prediction modes, so one prediction mode can be extended and 8 types can be obtained.
  • Prediction mode these eight prediction mode sets constitute a set of residual intra prediction modes.
  • the candidate prediction mode set includes: an MPM set and a remaining intra prediction mode set, where the candidate prediction mode set includes 10 intra prediction modes, that is, the candidate prediction mode set 2 includes 10 intra prediction modes, where the 10
  • the intra prediction modes include the above 9 intra prediction modes and an extended one prediction mode.
  • the manner of determining the candidate prediction mode when the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are different from each other is as follows:
  • intra prediction mode corresponding to the upper block, and intra prediction corresponding to the upper left block The measurement modes are different from each other.
  • the number of MPMs in the MPM set is 3. Since there are 9 intra prediction modes in the initial prediction mode set, there are 6 prediction modes except 3 MPMs, but 3 bit fixed length codes can be used. Eight prediction modes are represented, so two prediction modes can be extended, and eight prediction modes are obtained, and the eight prediction mode sets constitute a set of remaining intra prediction modes.
  • the candidate prediction mode set includes: an MPM set and a remaining intra prediction mode set. At this time, determining that the candidate prediction mode set includes 11 intra prediction modes, that is, the candidate prediction mode set 3 includes 11 intra prediction modes, where the 11 The intra prediction modes include the above 9 intra prediction modes and the extended 2 prediction modes.
  • Steps 403-407 are the same as steps 303-307, and are not described herein again.
  • an MPM set of an image block and a candidate prediction mode set are determined according to an intra prediction mode corresponding to a left block, an upper block, and an upper left block of the image block. Since the intra prediction modes corresponding to the left block, the upper block, and the upper left block are considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is different from that of the left block, the upper block, and the upper left block.
  • the number of intra prediction modes is related, and may dynamically change with the number of different intra prediction modes corresponding to the left block, the upper block, and the upper left block, so that the number of prediction modes in the candidate prediction mode set may be increased, Helps improve the encoding performance of luminance values or chrominance values of image blocks.
  • the above embodiment is described by taking the H.264 standard as an example. Similarly, the above technical solution is also applicable to the HEVC standard being developed. For the convenience of description, the 17 intra prediction modes allowed in the prediction of the luminance value of the 4*4 image block of the HEVC standard in the prior art are used. A collection is called a collection of initial prediction patterns.
  • the encoding device determines the candidate prediction mode set as the initial prediction mode set, which includes 17 intra prediction modes; specifically determining the manner of the MPM and the front
  • the description of the corresponding part that is, the partial description of the adjacent blocks in the HEVC standard including the left block and the upper block
  • the intra prediction modes corresponding to only two blocks in the intra prediction mode corresponding to the left block, the upper block, and the upper left block are the same, the number of MPMs in the MPM set is 2, and the two MPMs are respectively three blocks.
  • determining the candidate prediction mode set includes 16+2 intra prediction modes, where the 18 intra prediction modes include the above 17 intra prediction modes and An extended prediction mode.
  • the intra prediction modes corresponding to the left block, the upper block, and the upper left block are different from each other, the number of MPMs in the MPM set is 3, and the three MPMs are respectively Three different intra prediction modes for three blocks; since there are 17 intra prediction modes in the initial prediction mode set, there are 14 prediction modes except 3 MPMs, but 4 bit fixed length codes can be used.
  • the 16 prediction modes are represented, so the two prediction modes can be extended to obtain 16 prediction modes.
  • the candidate prediction mode set is determined to include 16+3 intra prediction modes, wherein the 19 intra prediction modes include the above 17 types. Intra prediction mode and extended two prediction modes.
  • the set of 34 intra prediction modes allowed for prediction of the luminance value of the 8*8 image block is referred to as an initial prediction mode set.
  • the encoding device determines the candidate prediction mode set as the initial prediction mode set, which includes 34 intra prediction modes; and specifically determines the manner of the MPM.
  • the intra prediction mode corresponding to the left block is different from the intra prediction mode corresponding to the upper block, the number of MPMs in the MPM set is 2; since there are 34 intra prediction modes in the initial prediction mode set, except for 2 MPMs, There are also 32 prediction modes, so the 32 prediction modes can be represented by a 5 bit fixed length code.
  • the candidate prediction mode set is determined to include 32+2 intra prediction modes. In this implementation, when the prediction mode used by the image block does not belong to the MPM set, the bits of the codeword identifying the prediction mode used by the image block can be reduced.
  • the left block may include multiple sub-blocks, and the left block includes multiple sub-blocks, and the intra prediction mode corresponding to the left block is an intra prediction mode corresponding to the first specific sub-block of the multiple sub-blocks.
  • the first specific sub-block is an image block to the left of the pixel in the upper left corner of the image block; or, the first specific sub-block is one of the sub-blocks of the plurality of sub-blocks corresponding to the first intra prediction mode
  • the number of sub-blocks corresponding to the first intra prediction mode is larger than the number of sub-blocks corresponding to other prediction modes except the first intra prediction mode; for example, the current image block is a 16 ⁇ 16 image block, and the left block Including four 4*4 image blocks in order from top to bottom, and three of the four sub-blocks have the same intra prediction mode.
  • the intra prediction mode corresponding to the left block may be from top to bottom.
  • the intra prediction mode corresponding to the first sub-block; or the intra prediction mode corresponding to the left block is an intra prediction mode corresponding to the three sub-blocks.
  • the intra prediction mode corresponding to the upper block adopts a method similar to the above, and will not be described again in jtb. Referring to FIG. 5, an embodiment of the present invention provides a decoding mode decoding method, which specifically includes:
  • the candidate prediction A pattern set is a collection of prediction modes that allow the image block to be used.
  • This step includes but is not limited to the following two implementations:
  • the first way for fixed length coding. Obtaining, from the code stream, an indication bit that the prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set; determining, according to the indication bit, whether the prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set, and if so, according to the MPM in the MPM set The number of bits occupied by the codeword of the prediction mode currently used by the identifier image block; if not, determining the current use of the identity image block according to the number of prediction modes other than the MPM set in the candidate prediction mode set Predicting the number of bits occupied by the codeword of the mode; obtaining the codeword from the codestream according to the determined number of bits; determining a prediction mode currently used by the image block identified by the codeword.
  • the second way Suitable for variable length coding. Specifically, the prediction mode corresponding to the codeword of the prediction mode currently used by the identifier image block is searched from the code table corresponding to the candidate prediction mode set.
  • the embodiment of the present invention determines an MPM set of an image block and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode of a neighboring block of the image block, where the candidate prediction mode set is a set of prediction modes that allow the image block to be used, where The MPM set is a subset of the set of candidate prediction modes. Since the intra prediction mode of the neighboring block of the image block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is related to the number of intra prediction modes of the neighboring block, possibly Dynamically changes as the number of intra prediction modes of neighboring blocks is different. In this way, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set can be increased, which helps to improve the coding performance of the luminance value or the chrominance value of the image block.
  • an embodiment of the present invention provides a decoding mode of a prediction mode, which is described by taking a 4*4 image block in the H.264 standard as an example, and the neighboring blocks of the image block in this embodiment include:
  • the picture Like the upper block and the left block of the block, the method specifically includes:
  • Steps 601-602 are the same as steps 301-302, and are not described here.
  • the decoding device receives a code stream, where the code stream includes: an indicator bit that identifies whether a prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set, a codeword that identifies a prediction mode currently used by the image block, and a compression code that predicts a residual.
  • the code stream includes: an indicator bit that identifies whether a prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set, a codeword that identifies a prediction mode currently used by the image block, and a compression code that predicts a residual.
  • the decoding device obtains, from the code stream, whether the prediction mode currently used by the identifier image block belongs to an indication bit of the MPM set. According to the indication bit, it is determined whether the prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set, and if yes, step 605 is performed. If no, go to step 606.
  • the decoding device determines, according to the number of MPMs in the MPM set, the number of bits occupied by the codeword of the prediction mode currently used by the identifier image block. According to the determined number of bits, the codeword is obtained from the code stream, and the codeword is determined. The identified prediction mode is performed in step 607.
  • the decoding device determines, according to the number of prediction modes other than the MPM set in the candidate prediction mode set, the number of bits occupied by the codeword of the prediction mode currently used by the identifier image block; according to the determined number of bits, the code stream The codeword is obtained to determine a prediction mode identified by the codeword.
  • the decoding device acquires a compression code of the prediction residual from the code stream, and determines a luminance value or a chrominance value of the pixel in the image block according to the prediction mode used by the image block and the compression code of the prediction residual.
  • an MPM set and a candidate prediction mode set of the image block are determined according to an intra prediction mode corresponding to the left block and the upper block of the image block. Since the intra prediction mode corresponding to the left block and the upper block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set and the number of different intra prediction modes corresponding to the left block and the upper block are Correlation may vary dynamically with the number of different intra prediction modes corresponding to the left block and the upper block. Thus, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set may be increased, which may help to increase the brightness value of the image block or Codec performance of chroma values.
  • the above embodiment is described by taking an example of an adjacent block including an upper block and a left block.
  • the adjacent block may also include an upper block, a left block, and an upper left block.
  • the specific decoding mode and adjacent The decoding method described in the embodiment in which the block includes the upper block and the left block is similar, wherein the manner of acquiring the intra prediction mode corresponding to the upper block, the left block, and the upper left block of the image block, and according to the upper block and the left block are The manner of determining the MPM set and the candidate prediction mode set is similar to the steps 401-402 in the intra prediction mode corresponding to the upper left block, and details are not described herein again.
  • the above embodiment is described by taking the H.264 standard as an example.
  • an embodiment of the present invention provides an encoding device, which specifically includes:
  • the MPM set determining unit 10 is configured to determine a most probable mode MPM set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to the neighboring block of the image block;
  • a candidate prediction mode set determining unit 20 configured to determine, according to an intra prediction mode corresponding to a neighboring block of the image block, a candidate prediction mode set of the image block;
  • the encoding unit 30 is configured to obtain, according to the MPM set and/or the candidate prediction mode set, a codeword that identifies a prediction mode currently used by the image block, where the prediction mode currently used by the image block is the candidate prediction mode set. A prediction mode in which the codeword is written to the code stream.
  • the adjacent block includes: a first block and a second block; wherein the first block and the second block are any two of the left block, the upper block, and the upper left block;
  • the candidate prediction mode set determining unit includes: a candidate prediction mode set first determining subunit, configured to determine a candidate when an intra prediction mode corresponding to the first block and an intra prediction mode corresponding to the second block are the same
  • the prediction mode set is a first candidate prediction mode set
  • the candidate prediction mode set second determining sub-unit is configured to determine candidate prediction when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are different
  • the mode set is a second candidate prediction mode set, where the second candidate prediction mode set includes the first candidate prediction mode set and the extended one prediction mode.
  • the first block may be the left block, and the second block may be the upper block.
  • the candidate prediction mode set first determining subunit, the candidate prediction mode set, the second determining subunit, and the manner of determining the candidate prediction mode set may be referred to.
  • the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. 3 is not described herein again.
  • the MPM set determining unit includes: an MPM set first determining subunit, configured to determine, when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are the same, determining the MPM in the MPM set The number of the MPM is determined to be the same intra prediction mode in the MPM set.
  • the first determining sub-unit of the MPM set is specifically used for the intra prediction mode corresponding to the first block.
  • the intra prediction mode corresponding to the second block is the same, determining that the number of MPMs in the MPM set is 1, determining whether the same intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, and if yes, determining the The MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, and if not, the slave Selecting one prediction mode as the MPM in the MPM set; the MPM set second determining sub-unit, configured to: when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction corresponding to the second block When the modes are different, determining that the number of MPMs in the MPM set is two, and determining that the MPMs in the MPM set are respectively the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block.
  • the first block may be the left block, and the second block may be the upper block.
  • the manner in which the MPM set first determining subunit and the MPM set second determining subunit specifically determine the candidate prediction mode set may be as shown in FIG. Corresponding descriptions of method embodiments are not described herein.
  • the neighboring block includes: a left block, an upper block, and an upper left block; at this time, the candidate prediction mode set determining unit includes: a candidate prediction mode set third determining subunit, for the left block When the corresponding intra prediction mode, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same, determining the candidate prediction mode set as the first candidate prediction mode set; the candidate prediction mode set fourth determining subunit, Determining the candidate prediction mode when the intra prediction mode corresponding to the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same.
  • the set is a second candidate prediction mode set, where the second candidate prediction mode set includes the first candidate prediction mode set and the extended 1 prediction mode; the candidate prediction mode set fifth determining sub-unit is used to be the left
  • the intra prediction mode corresponding to the block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction corresponding to the upper left block The same type from each other, determining a third candidate prediction mode set of candidate prediction modes, wherein the third candidate prediction mode comprises a collection of candidate prediction mode set of said first extension and two prediction modes.
  • the manner in which the candidate prediction mode set third determining subunit, the candidate prediction mode set fourth determining subunit, and the candidate prediction mode set fifth determining subunit specifically determining the candidate prediction mode set may be referred to the method embodiment shown in FIG. Corresponding descriptions are not described here.
  • the MPM set determining unit includes: an MPM set third determining sub-unit, configured to determine, when the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same, The number of the MPMs in the MPM set is 1, and the MPM in the MPM set is determined to be the same intra prediction mode.
  • the third determining sub-unit of the MPM set is specifically used to the left.
  • the intra prediction mode corresponding to the block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same, determining that the number of MPMs in the MPM set is 1, and determining whether the same intra prediction mode is A first candidate prediction mode set, if yes, determining that the MPM in the MPM set is the same intra prediction mode, and if not, from the first candidate pre Selecting one prediction mode as the MPM in the MPM set; the fourth determining sub-unit of the MPM set, is used for the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the corresponding upper left block
  • the intra prediction modes corresponding to only two of the three intra prediction modes are the same, determining that the number of MPMs in the MPM set is two, and determining that the MPMs in the MPM set are the same intra prediction respectively a mode and an intra prediction mode corresponding to a block other than the two blocks in the neighboring block; a fifth determining subunit of the MP
  • the intra prediction mode and the intra prediction mode corresponding to the upper left block.
  • the MPM set third determining subunit, the MPM set fourth determining subunit, and the MPM set fifth determining subunit specifically determining the candidate prediction mode set refer to the corresponding description of the method embodiment shown in FIG. Narration.
  • the adjacent block includes: a first block and a second block; wherein, the first block and the second block are any two of the left block, the upper block, and the upper left block; MPM a first determining subunit, configured to determine, when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are the same, determining that the number of MPMs in the MPM set is 1, determining the MPM set
  • the MPM is the same intra prediction mode; in this case, the first prediction sub-unit of the candidate prediction mode set is used when the intra prediction mode corresponding to the first block and the intra prediction mode corresponding to the second block are the same, First determining a first candidate prediction mode set, and then determining whether the same intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, and if yes, determining that the candidate prediction mode set of the image block is the first candidate prediction mode set And if not, replacing one prediction mode in the first candidate prediction mode set with the same intra prediction mode, and cooperating the replaced first candidate prediction mode set
  • the adjacent block includes: a left block, an upper block, and an upper left block;
  • the third determining sub-unit of the MPM is configured to determine, when the intra prediction mode corresponding to the left block, the intra prediction mode corresponding to the upper block, and the intra prediction mode corresponding to the upper left block are the same, determine the number of MPMs in the MPM set as Determining, in the MPM set, the MPM is the same intra prediction mode; in this case, the third prediction sub-unit of the candidate prediction mode set is used for the intra prediction mode corresponding to the left block and the frame corresponding to the upper block.
  • the first candidate is determined first.
  • Predicting a set of modes Predicting a set of modes, and then determining whether the same intra prediction mode belongs to the first candidate prediction mode set, and if yes, determining that the candidate prediction mode set of the image block is the first candidate prediction mode set; if not, And replacing one of the first candidate prediction mode sets with the same intra prediction mode, and using the replaced first candidate prediction mode set as the candidate prediction mode set of the image block.
  • the functions of the fourth determining subunit, the MPM set fifth determining subunit, the candidate prediction mode set fourth determining subunit, and the candidate prediction mode set fifth determining subunit are the same as those of the corresponding unit, and are not described herein again. .
  • the coding unit 30 specifically includes: a determining subunit 31, configured to determine whether a prediction mode currently used by the image block belongs to an MPM set; a determining subunit 32, configured to determine, according to the number of MPMs in the MPM set, a number of bits required to encode a prediction mode currently used by the image block when determining that the determination result of the subunit is YES; If the determination result is no, determining the number of bits required to encode the prediction mode currently used by the image block according to the number of prediction modes other than the MPM set in the candidate prediction mode set; the codeword determining subunit 33.
  • the method is used to encode a prediction mode currently used by the image block according to the determined number of bits to obtain a codeword.
  • the writing subunit 34 is configured to write an indication bit that identifies the determination result into the code stream.
  • the bit number determination sub-unit 32 has a smaller number of bits determined when the determination result is YES than when the determination result is negative.
  • the encoding device determines an MPM set of image blocks and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode of a neighboring block of the image block. Since the intra prediction mode of the neighboring block of the image block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is related to the number of intra prediction modes of the neighboring block, possibly Dynamically changes as the number of intra prediction modes of neighboring blocks is different. In this way, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set can be increased, which helps to improve the coding performance of the luminance value or the chrominance value of the image block.
  • an embodiment of the present invention provides a decoding device, which specifically includes:
  • the MPM set determining unit 60 is configured to determine a most probable mode MPM set of the image block according to an intra prediction mode corresponding to the neighboring block of the image block;
  • a candidate prediction mode set determining unit 70 configured to determine, according to an intra prediction mode corresponding to a neighboring block of the image block, a candidate prediction mode set of the image block;
  • a decoding unit 80 configured to decode a code stream according to the MPM set and/or the candidate prediction mode set, to obtain a prediction mode currently used by the image block, where the code stream includes an identifier The codeword of the prediction mode currently used by the image block.
  • the specific structure and function of the MPM set determining unit 60 are the same as those of the MPM set determining unit in the foregoing encoding device, and are not described herein again.
  • the specific structure and function of the candidate prediction mode set determining unit 70 are the same as those of the candidate prediction mode set determining unit in the foregoing encoding device, and are not described herein again.
  • the decoding unit 80 includes: a determining sub-unit 81, configured to acquire, from a code stream, an indication bit that identifies whether a prediction mode currently used by an image block belongs to an MPM set; Bits, determining whether the prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set; the bit number determining sub-unit 82, configured to: when the prediction mode currently used by the image block belongs to the MPM set, according to the number of MPMs in the MPM set, Determining, by the number of bits occupied by the codeword of the prediction mode currently used by the image block; when the prediction mode currently used by the image block does not belong to the MPM set, according to the prediction mode of the candidate prediction mode set other than the MPM set Number, determining a number of bits occupied by a codeword of a prediction mode currently used by the identifier image block; a codeword acquisition subunit 83, configured to acquire the codeword from the codestream according to the determined number of bits; prediction mode determination
  • the decoding device determines an MPM set of image blocks and a candidate prediction mode set according to an intra prediction mode of a neighboring block of the image block. Since the intra prediction mode of the neighboring block of the image block is considered when determining the candidate prediction mode set, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set is related to the number of intra prediction modes of the neighboring block, possibly Dynamically changes as the number of intra prediction modes of neighboring blocks is different. In this way, the number of prediction modes in the candidate prediction mode set can be increased, which helps to improve the coding performance of the luminance value or the chrominance value of the image block.
  • an embodiment of the present invention provides a network system, which specifically includes an encoding device 100 and a decoding device 200.
  • the encoding device and the decoding device are described in the corresponding descriptions of the foregoing embodiments, and details are not described herein.

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Description

预测模式的编解码方法、 编解码设备及网络系统
技术领域
本发明涉及图像编码技术领域， 特别涉及一种预测模式的编解码方法、 编 解码设备及网络系统。 背景技术
基于块（ Block )的混合视频编码技术是通用的视频压缩编码处理方法之一， 主要包括帧内编码 ( Intra coding )技术和帧间编码 （ Inter coding)技术。 其中， 帧内编码技术利用空域相关性， 即利用当前图像块与相邻块之间的相关性， 通 过采用多个预测方向对当前图像块进行预测， 得到预测残差， 然后对预测残差 进行变换、 量化、 熵编码， 最终生成压缩码流， 帧内编码由当前帧自身信息即 可完成， 不需要参考其他帧的信息。
当前图像块的相邻块主要包括： 左边块、 上边块和左上块等， 如图 1所示， 假定当前图像块为 E, B为 E的上边块， D为 E的左上块， C为 E的右上块， A 为 E的左边块。 由于目前的视频图像编码中， 普遍采用光栅扫描 raster-scan方 式， 其处理顺序为从条带的左上角开始， 按照从上到下从左到右的顺序进行扫 描。
H.264标准中定义了当对 4*4的图像块的亮度值进行预测时， 其允许使用 9 种帧内预测模式（Intra prediction mode ), 其中包括了 8种方向性预测模式和直 流（Direct Current, DC )模式； 当对 4*4的图像块的色度值进行预测时， 其允 许使用 5种帧内预测模式。
现有技术提供一种 H.264标准中对 4*4的图像块的预测模式进行编码的方 法， 从当前图像块的左边块的预测模式和上边块的预测模式中， 选择一个预测 模式作为当前的 MPM ( Most Portable Mode , 最可能模式）； 然后选择当前图像 块所使用的预测模式， 判断当前图像块所使用的预测模式是否是上述 ΜΡΜ, 如 果是， 设置 Flag为 1 , 如果否， 设置 Flag为 0; 当当前图像块所使用的预测模 式不是上述 MPM时， 则此时可能需要编码的预测模式不包括上述 MPM, 为了 描述方便， 将可能需要编码的预测模式称为剩余帧内编码模式 （Remain Intra mode ), 此时， 剩余帧内编码模式的数目为 9-1 = 8, 因此使用 3bit的定长码进行 编码即可。
现有技术具有如下缺点：
现有技术提供的预测模式的编码方法， 其对特定尺寸图像块的亮度值或者 色度值进行预测时所允许使用的帧内预测模式的个数都是固定的， 即对 H.264标 准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许使用 9种帧内预测模式， 其中， MPM 数目为 1 , 剩余帧内编码模式数目为 8; 对 H.264标准的 4*4的图像块的色度值进 行预测时允许使用 5种帧内预测模式， 其中， MPM数目为 1 , 剩余帧内编码模式 数目为 4。 即， H.264标准对特定尺寸图像块的亮度值或者色度值进行预测时所 允许使用的帧内预测模式的个数不能动态的变动。 发明内容
本发明实施例提供一种预测模式的编解码方法、 编解码设备及网络系统， 使帧内预测模式的数量能够动态的变动。
有鉴于此， 本发明实施例提供：
一种预测模式的编码方法， 包括：
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集； 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合；
根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预测模式集 合中的一个预测模式；
将所述码字写入码流。
一种预测模式的解码方法， 包括：
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集； 其中 , 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合；
根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进行解码， 获得所 述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识图像块当前使用的预 测模式的码字。 一种编码设备， 包括：
MPM集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定 图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式， 确定图像块的候选预测模式集合；
编码单元， 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像 块当前使用的预测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是所述 候选预测模式集合中的一个预测模式； 将所述码字写入码流。
一种解码设备， 包括：
MPM集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定 图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式， 确定图像块的候选预测模式集合；
解码单元， 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进 行解码， 获得所述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识图像 块当前使用的预测模式的码字。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块的 MPM集 合和候选预测模式集合， 其中， 该候选预测模式集合是允许所述图像块使用的 预测模式的集合， 该 MPM集合是候选预测模式集合的子集。 由于在确定候选预 测模式集合的时候考虑了该图像块的相邻块的帧内预测模式， 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与相邻块的帧内预测模式的个数相关， 可能随着相邻 块的帧内预测模式个数的不同而动态发生变化。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可 以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是当前图像块的相邻块示意图；
图 2是本发明一实施例提供的预测模式的编码方法流程图； 图 3是本发明另一实施例提供基于图像块的左边块和上边块对应的帧内预 测模式的图像块预测模式编码方法流程图；
图 4是本发明又一实施例提供基于图像块的左边块、 上边块和左上块对应的 帧内预测模式的图像块预测模式编码方法流程图；
图 5是本发明一实施例提供的预测模式的解码方法流程图；
图 6是本发明另一实施例提供的预测模式的解码方法流程图；
图 7是本发明实施例提供的一种编码设备结构图；
图 8是本发明实施例提供的另一种编码设备结构图；
图 9是本发明实施例提供的一种解码设备结构图；
图 10是本发明实施例提供的另一种编码设备结构图；
图 11是本发明实施例提供的网络系统结构图。 具体实施方式
参阅图 2, 本发明实施例提供一种预测模式的编码方法， 该方法具体包括： 201、 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式
MPM集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的 子集； 其中， 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合。
如下描述根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定候选预测模式集 合的具体方式：
第一种情况： 相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左 边块、 上边块和左上块中的任意两个块； 当第一块对应的帧内预测模式和第二 块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集 合； 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。
第二种情况： 所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块； 当左边块对应 的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式三 者相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合； 当左边块对应的 帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式三个 中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第二候选 预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式 集合和扩展的 1个预测模式； 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内 预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时， 确定候选预测模式集合 为第三候选预测模式集合， 其中， 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候 选预测模式集合和扩展的 2个预测模式。
其中， 在一种实施方式中， 第一候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的 预测模式的个数为 2的 N次方； 第二候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的预 测模式的个数为 2的 N次方； 第三候选预测模式集合中除去 MPM集合以外的预测 模式的个数为 2的 N次方； 其中， N为 3、 4、 5、 6等。
其中， 第一候选预测模式集合可以是现有的 H.264标准中定义的图像块允 许使用的帧内预测模式的集合， 比如， 对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值 进行预测时允许使用 9种帧内预测模式； 对 H.264标准的 4*4的图像块的色度 值进行预测时允许使用 5种帧内预测模式； 或者， 第一候选预测模式集合是当 前正在制定的 HEVC标准中定义的图像块允许使用的帧内预测模式的集合。 其 中，对于 HEVC标准的 4*4图像块的亮度值进行预测时允许使用 17种帧内预测 模式， 其中包括了 16种方向性预测模式和 DC模式； 对于 HEVC标准的 8*8图 像块的亮度值进行预测时允许使用 34种帧内预测模式， 其中包括了 33种方向 性预测模式和 DC模式。其中，扩展的预测模式是除第一候选预测模式集合中各 预测模式之外的预测模式， 扩展的预测模式的个数可以是所述 MPM 集合中 MPM的个数减去 1。 扩展的预测模式可以是扩展的方向性预测模式或者扩展的 非方向性预测模式， 其中， 扩展的非方向性预测模式可以是平面预测模式， 也 可以是其他预测模式， 不影响本发明的实现。
如下描述根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的 MPM集 合的具体方式：
第一种情况： 相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左 边块、 上边块和左上块中的任意两个块； 当第一块对应的帧内预测模式和第二 块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断所 述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测模式集合， 如果是， 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式， 如果否， 则从所述第一候选预测 模式集合中选择一个预测模式作为所述 MPM集合中的 MPM; 当第一块对应的帧 内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时，确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 2 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式
第二种情况： 相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块； 当左边块对应的帧 内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断所述相同的帧内预测模式是否属于 第一候选预测模式集合， 如果是， 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧 内预测模式， 如果否， 则从所述第一候选预测模式集合中选择一个预测模式作 为所述 MPM集合中的 MPM; 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内 预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模 式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式； 当左边块对应 的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式三 个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时，确定所述 MPM集合中 MPM的数量 为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预测模式和所述相邻 块中除所述两个块以外的块对应的帧内预测模式。
可选的， 在另一种实施方式中， 当相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块； 当第一块对应的 帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时，确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式。 此时确定 候选预测模式集合的过程包括： 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的 帧内预测模式相同时， 先确定第一候选预测模式集合， 然后判断所述相同的帧 内预测模式是否属于第一候选预测模式集合， 如果是， 确定所述图像块的候选 预测模式集合为所述第一候选预测模式集合； 如果否， 则用所述相同的帧内预 测模式替换所述第一候选预测模式集合中的一个预测模式， 将替换后的第一候 选预测模式集合作为所述图像块的候选预测模式集合。
同理， 当相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块； 当左边块对应的帧内预 测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式相同时， 确 定 MPM集合的过程和确定图像块的候选预测模式集合的过程也可以采用上述方 案， 在此不再赘述。 202、 根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像块当前使 用的预测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预测 模式集合中的一个预测模式。
203、 将所述码字写入码流。
其中， 步骤 202包括但不限于如下两种实现方式：
第一种实现方式： 适用于定长编码。 判断所述图像块当前使用的预测模式 是否属于 MPM集合； 如果是， 根据 MPM集合中 MPM的个数， 确定对所述图像 块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特数； 如果否， 根据候选预测模式 集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数， 确定对所述图像块当前使用的 预测模式进行编码所需要的比特数； 根据所确定的比特数对所述图像块当前使 用的预测模式进行编码， 得到码字。
第二种实现方式： 适用于变长编码。 具体为： 从所述候选预测模式集合所 对应的码表中查找所述图像块当前使用的预测模式所对应的码字。 即， 候选预 测模式集合中每个预测模式对应一个码字。 其中， 编码设备可以通过统计预测 模式出现的次数， 对码表进行动态更新， 使常用的预测模式的码字占用的比特 位少， 不常用的预测模式占用的比特位多。
对于第一种实现方式， 在步骤 203中还包括： 将标识所述判断结果的指示位 写入码流。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测模式，确定图像块的 MPM集 合和 MPM集合。由于在确定候选预测模式集合的时候考虑了相邻块的帧内预测 模式， 所以候选预测模式集合中预测模式的个数与相邻块中的不同帧内预测模 式的个数相关， 可以随着该相邻块中的不同帧内预测模式的个数而动态发生变 化。 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块 的亮度值或者色度值的编码性能。
为了使本发明实施例提供的上述技术方案更加清楚， 如下实施例对本发明 实施例提供的上述技术方案进行详细描述：
参阅图 3 , 本发明实施例提供一种预测模式的编码方法， 该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述， 且该实施例中图像块的相邻块包括： 该图 像块的上边块和左边块； 该实施例中对图像块当前使用的预测模式采用定长编 码的方式， 其具体包括： 301、 编码设备获取图像块的上边块和左边块对应的帧内预测模式。
具体的， 该步骤包括但不限于如下两种实现方式：
第一种方式： 当相邻块中的一个块属于帧内编码块时， 则所述块对应的帧 内预测模式是所述块使用的帧内预测模式； 当相邻块中的一个块属于帧间编码 块时， 则所述块对应的帧内预测模式是直流 DC模式。 比如， 上边块属于帧内编 码块， 左边块属于帧间编码块， 则上边块对应的帧内预测模式就是该上边块所 使用的帧内预测模式； 左边块对应的帧内预测模式为 DC模式。
第二种方式： 当相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时， 所述属于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对 应的帧内预测模式， 其中， 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式是该 块所使用的帧内预测模式。 比如， 上边块属于帧内编码块， 左边块属于帧间编 码块， 则左边块对应的帧内预测模式采用该上边块使用的帧内预测模式， 此时， 两者对应的帧内预测模式相同。
其中， 帧内编码块是指编码时仅利用本帧中的像素信息， 不利用与本帧相 邻的数据帧的像素信息的图像块； 帧间编码块是指编码时需要利用与本帧相邻 的数据帧的像素信息的图像块； 其中， 本帧是该帧内编码块所在的数据帧。
302、 编码设备根据上边块和左边块对应的帧内预测模式， 确定 MPM集合 和候选预测模式集合。 其中， 候选预测模式集合包括： MPM集合和剩余帧内预 测模式集合。
当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的帧内预测模式相同时， 确定 候选预测模式集合为候选预测模式集合 1 ; 确定所述 MPM集合中 MPM的数量 为 1 , 并判断相同的帧内预测模式是否属于候选预测模式集合 1 , 如果是， 确定 MPM集合中的 MPM是该相同的帧内预测模式， 如果否， 则从相同的帧内预测 模式中选择一个预测模式 , 作为 MPM集合中的 MPM。 其中， 该实施例中候选 预测模式集合 1是对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许使用 的 9种帧内预测模式的集合。 此时， 剩余帧内预测模式集合中的预测模式的个 数为 8个。
当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的帧内预测模式不同时， 确定 候选预测模式集合为候选预测模式集合 2, 其中， 候选预测模式集合 2包括候选 预测模式集合 1和扩展的 1个帧内预测模式。并确定该 MPM集合中 MPM的数 量为 2 , 确定该 MPM集合中的 MPM分别为左边块对应的帧内预测模式和上边 块对应的帧内预测模式。 比如， 左边块对应的帧内预测模式为一种方向性预测 模式， 上边块对应的预测模式为 DC模式， 则此时 MPM集合中 MPM的数量为 2, 该 MPM集合具体包括上述方向性预测模式和 DC模式。
为了描述方便， 该实施例将现有技术中对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度 值进行预测时允许使用的 9种帧内预测模式组成的集合称为初始预测模式集合。 如下具体描述当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的帧内预测模式不同 时， 如何确定候选预测模式集合的： 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对 应的帧内预测模式不相同时， MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式 集合中有 9种帧内预测模式， 除了 2个 MPM, 还有 7种预测模式， 但是采用 3bit的 定长码则可以表示 8种预测模式，所以可以扩展 1种预测模式，得到 8种预测模式， 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合。 由于候选预测模式集合包括： MPM集合和剩余帧内预测模式集合， 此时， 确定候选预测模式集合包括 10种帧 内预测模式， 即候选预测模式集合 2包括 10种帧内预测模式， 其中该 10种帧内预 测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 1种预测模式。
303、 编码设备根据候选预测模式集合中各帧内预测模式对应的参考像素值 与该图像块中某个像素的值， 得到各帧内预测模式对应的预测残差， 根据各帧 内预测模式对应的预测残差， 选择一个帧内预测模式作为该图像块当前所使用 的预测模式。
其中， 该实施例中像素的值为该像素的亮度值， 在其他实施例中， 像素的 值可以为该像素的色度值。
304、 编码设备判断该图像块当前所使用的预测模式是否是 MPM集合， 如 果是， 执行步骤 305; 如果否， 执行步骤 306。
305、 编码设备根据 MPM集合中 MPM的数量， 确定对该图像块当前所使 用的预测模式进行编码所需要的比特数， 利用所确定的比特数， 对该图像块当 前所使用的预测模式进行编码， 得到码字， 执行步骤 307。
其中， 本发明实施例以及后续各实施例中， 可以假定 MPM集合中 MPM的 数量为 Ml , 所确定的比特数为 L1 , 则 2的 L1次方大于或者等于 Ml ; 具体的， 如果 MPM的数量为 1 , 则可以用 lbit表示 MPM; 如果 MPM的数量为 2, 则可 以用 lbit表示， 该 lbit为 0时表示一种帧内预测模式； 该 lbit为 1时表示另一 种帧内预测模式； 如果 MPM的数量为 3 , 则可以用 2bit表示， 比如 00时表示 一种帧内预测模式； 01时表示另一种帧内预测模式； 11时表示又一种帧内预测 模式。
306、 编码设备根据剩余帧内预测模式集合中预测模式的数量， 确定对该图 像块当前所使用的预测模式进行编码所需要的比特数， 利用所确定的比特数， 对该图像块当前所使用的预测模式进行编码。
其中， 本发明实施例以及后续各实施例中， 可以假定候选预测模式集合中 预测模式的数量为 W, 剩余帧内预测模式集合中预测模式的数量为 M2, W= M1+ M2; 假定该步骤中所确定的比特数为 L2, 则 2的 L2次方大于或者等于 M2。
307、 编码设备将上述码字、 表示该图像块当前所使用的预测模式是否是 MPM集合的指示位和预测残差的压缩码写入码流， 并发送该码流。
其中， 该预测残差是该图像块当前所使用的预测模式所对应的参考像素值 与图像块中像素值的差， 预测残差的压缩码是对预测残差进行变换、 量化、 熵 编码后得到的码字。
本发明实施例根据图像块的左边块和上边块对应的帧内预测模式， 确定图 像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选预测模式集合的时候考 虑了该左边块和上边块对应的帧内预测模式， 所以候选预测模式集合中预测模 式的个数与左边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目相关， 可能随着左 边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目的不同而动态发生变化， 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块的亮度值或 者色度值的编码性能。
上述实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理， 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准， 为了描述方便， 将现有技术中对 HEVC标准的 4*4 图像块的亮度值进行预测时允许使用的 17种帧内预测模式组成的集合称为初始 预测模式集合， 其中包括 16种方向性预测模式和 DC模式。 当左边块对应的帧 内预测模式和上边块对应的帧内预测模式相同时， 编码设备确定候选预测模式 集合为上述初始预测模式集合， 其包括 17种帧内预测模式； 确定 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 当上述相同的帧内预测模式属于上述初始预测模式集合时， 则确定 MPM集合中 MPM为上述相同的帧内预测模式； 当上述相同的帧内预测 模式不属于上述初始预测模式集合， 则从上述初始预测模式集合中选择一个预 测模式， 作为该 MPM; 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的帧内预测 模式不相同时， MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合中有 17 种帧内预测模式， 除了 2个 MPM, 还有 15种预测模式， 但是采用 4bit的定长 码则可以表示 16种预测模式， 所以可以扩展 1种预测模式， 得到 16种预测模 式， 这 16种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合。 此时， 确定候选预测模 式集合包括 16+2种帧内预测模式， 其中该 18种帧内预测模式包括上述 17种帧 内预测模式和扩展的 1种预测模式。 参阅图 4,本发明实施例提供另一种预测模式的编码方法，该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述， 与上述实施例的区别在于： 相邻块可以包 括： 左边块、 上边块和左上块， 该方法具体包括：
401、编码设备获取图像块的上边块、左边块和左上块对应的帧内预测模式。 具体的， 该步骤包括但不限于如下两种实现方式：
第一种方式： 与步骤 301中第一种方式相同， 在此不再赘述。
第二种方式： 当相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时， 所述属于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对 应的帧内预测模式。 具体的， 如果左边块、 上边块和左上块中的有 2个块属于 帧间编码块， 1个块属于帧内编码块， 则这 2个块采用属于帧内编码块的块所使 用的帧内预测模式。 如果左边块、 上边块和左上块中的有 2个块是属于帧内编 码块， 1个块是属于帧间编码块， 则这 1个块采用上述 2个块中的某个块使用的 帧内预测模式。
402、 编码设备根据上边块、 左边块和左上块对应的帧内预测模式， 确定 MPM集合和候选预测模式集合。 其中， 候选预测模式集合包括： MPM集合和 剩余帧内预测模式集合。
具体的， 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左 上块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为候选预测模式集合 1 ; 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 并判断相同的帧内预测模式是否属于 候选预测模式集合 1 , 如果是， 确定 MPM集合中的 MPM是该相同的帧内预测模 式， 如果否， 则从相同的帧内预测模式中选择一个预测模式。 其中， 该实施例 中候选预测模式集合 1是对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测时允许 使用的 9种帧内预测模式的集合。 此时， 剩余帧内预测模式集合中的预测模式的 个数为 8个。
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预 测模式和所述相邻块中除所述两个块以外的块对应的帧内预测模式； 确定候选 预测模式集合为候选预测模式集合 2, 其中， 所述候选预测模式集合 2包括所述 候选预测模式集合 1和扩展的 1个预测模式。
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式； 确定候选预测模式集合为候选预测模式 集合 3 , 其中， 所述候选预测模式集合 3包括所述候选预测模式集合 1和扩展的 2 个预测模式。
为了描述方便， 该实施例将对 H.264标准的 4*4的图像块的亮度值进行预测 时允许使用的 9种帧内预测模式的集合称为初始预测模式集合。 如下具体描述当 左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内 预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式的 方式： 即当三个块中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 则三个块具有两 种帧内预测模式， 此时， MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合 中有 9种帧内预测模式， 除了 2个 MPM, 还有 7种预测模式， 但是采用 3bit的定长 码则可以表示 8种预测模式， 所以可以扩展 1种预测模式， 得到 8种预测模式， 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合。 由于候选预测模式集合包括： MPM集合和剩余帧内预测模式集合， 此时， 确定候选预测模式集合包括 10种帧 内预测模式， 即候选预测模式集合 2包括 10种帧内预测模式， 其中该 10种帧内预 测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 1种预测模式。
如下具体描述当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式 和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时， 确定候选预测模式的方式： 当左 边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预 测模式彼此不相同， MPM集合中 MPM的数量为 3 , 由于初始预测模式集合中 有 9种帧内预测模式， 除了 3个 MPM, 还有 6种预测模式， 但是采用 3bit的定 长码则可以表示 8种预测模式， 所以可以扩展 2种预测模式， 得到 8种预测模 式， 这 8种预测模式集合组成剩余帧内预测模式集合。 由于候选预测模式集合 包括： MPM集合和剩余帧内预测模式集合， 此时， 确定候选预测模式集合包括 11种帧内预测模式， 即候选预测模式集合 3包括 11种帧内预测模式，其中该 11 种帧内预测模式包括上述 9种帧内预测模式和扩展的 2种预测模式。
步骤 403-407与步骤 303-307相同， 在此不再赘述。
本发明实施例根据图像块的左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式， 确定图像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选预测模式集合的 时候考虑了该左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式， 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与左边块、 上边块和左上块对应的不同帧内预测模式 的数目相关， 可能随着左边块、 上边块和左上块对应的不同帧内预测模式的数 目的不同而动态发生变化， 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数 量， 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码性能。
上述实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理， 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准， 为了描述方便， 将现有技术中对 HEVC标准的 4*4 图像块的亮度值进行预测时允许使用的 17种帧内预测模式组成的集合称为初始 预测模式集合。 当左边块、 上边块和左上块对应的帧内预测模式都相同时， 编 码设备确定候选预测模式集合为上述初始预测模式集合， 其包括 17种帧内预测 模式； 具体的确定 MPM的方式与前面相应部分描述 (即 HEVC标准中相邻块 包括左边块和上边块时的部分描述） 的方式类似， 在此不再赘述。 当左边块、 上边块、 左上块分别对应的帧内预测模式中仅有两个块对应的帧内预测模式相 同时， MPM集合中 MPM的数量为 2, 这 2个 MPM分别为三个块所对应 2个 不同的帧内预测模式； 由于初始预测模式集合中有 17种帧内预测模式， 除了 2 个 MPM, 还有 15种预测模式， 但是采用 4bit的定长码则可以表示 16种预测模 式， 所以可以扩展 1种预测模式， 得到 16种预测模式， 此时， 确定候选预测模 式集合包括 16+2种帧内预测模式， 其中该 18种帧内预测模式包括上述 17种帧 内预测模式和扩展的 1 种预测模式。 当左边块、 上边块、 左上块分别对应的帧 内预测模式彼此不相同时， MPM集合中 MPM的数量为 3 , 这 3个 MPM分别 为三个块所对应 3个不同的帧内预测模式； 由于初始预测模式集合中有 17种帧 内预测模式， 除了 3个 MPM, 还有 14种预测模式， 但是采用 4bit的定长码则 可以表示 16种预测模式， 所以可以扩展 2种预测模式， 得到 16种预测模式， 此时， 确定候选预测模式集合包括 16+3种帧内预测模式， 其中该 19种帧内预 测模式包括上述 17种帧内预测模式和扩展的 2种预测模式。
如下以相邻块包括左边块和上边块为例， 描述对于 HEVC标准的 8*8图像 块的亮度值进行预测时， 预测模式的编码方法： 为了描述方便， 将现有技术中 对 HEVC标准的 8*8图像块的亮度值进行预测时允许使用的 34种帧内预测模式 组成的集合称为初始预测模式集合。 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对 应的帧内预测模式相同时， 编码设备确定候选预测模式集合为上述初始预测模 式集合， 其包括 34种帧内预测模式； 具体的确定 MPM的方式与前面相应部分 描述（即 HEVC标准中相邻块包括左边块和上边块时的部分描述）的方式类似， 在此不再赘述。 当左边块对应的帧内预测模式和上边块对应的帧内预测模式不 相同时， MPM集合中 MPM的数量为 2; 由于初始预测模式集合中有 34种帧内 预测模式， 除了 2个 MPM, 还有 32种预测模式， 所以采用 5bit的定长码就可 以表示该 32种预测模式了， 此时， 确定候选预测模式集合包括 32+2种帧内预 测模式。 这种实现方式中， 当图像块所使用的预测模式不属于 MPM集合时， 可 以减少标识该图像块所使用的预测模式的码字的比特位。
在一种实施方式中， 左边块可以包括多个子块， 所述左边块包括多个子块， 左边块对应的帧内预测模式为所述多个子块中第一特定子块对应的帧内预测模 式， 第一特定子块是所述图像块左上角的像素左方的图像块； 或者， 第一特定 子块是所述多个子块中对应第一帧内预测模式的子块中的一个子块， 其中， 对 应第一帧内预测模式的子块的数目比对应除第一帧内预测模式以外的其他预测 模式的子块的数目多； 比如当前图像块为 16*16 的图像块， 左边块包括从上到 下顺序的 4个 4*4的图像块， 4个子块中有 3个子块对应的帧内预测模式相同， 此时， 左边块对应的帧内预测模式可以是从上到下的第一个子块对应的帧内预 测模式； 或者， 左边块对应的帧内预测模式是该 3 个子块所对应的帧内预测模 式。 当上边块包括多个子块时， 上边块对应的帧内预测模式采用与上述相似的 方法， 在 jtb不再赘述。 参阅图 5, 本发明实施例提供一种预测模式的解码方法， 其具体包括：
501、 根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的 子集； 其中， 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合。
其中， 该步骤的具体实现方式与步骤 201 的具体实现方式相同， 在此不再 赘述。
502、 根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进行解码， 获得所述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识图像块当前使 用的预测模式的码字。
该步骤包括但不限于如下两种实现方式：
第一种方式： 适用于定长编码。 从码流中获取标识图像块当前使用的预测 模式是否属于 MPM集合的指示位；根据所述指示位，判断所述图像块当前使用 的预测模式是否属于 MPM集合， 如果是， 根据 MPM集合中 MPM的个数， 确 定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用的比特数； 如果否， 根据候选预 测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数，确定标识图像块当前使 用的预测模式的码字占用的比特数； 根据所确定的比特数， 从所述码流中获取 所述码字； 确定所述码字所标识的所述图像块当前使用的预测模式。
第二种方式： 适用于变长编码。 具体为： 从所述候选预测模式集合所对应 的码表中查找标识图像块当前使用的预测模式的码字所对应的预测模式。
本发明实施例根据图像块的相邻块的帧内预测模式，确定图像块的 MPM集 合和候选预测模式集合， 其中， 该候选预测模式集合是允许所述图像块使用的 预测模式的集合，该 MPM集合是候选预测模式集合的子集。 由于在确定候选预 测模式集合的时候考虑了该图像块的相邻块的帧内预测模式， 所以候选预测模 式集合中预测模式的个数与相邻块的帧内预测模式的个数相关， 可能随着相邻 块的帧内预测模式个数的不同而动态发生变化。 这样， 可以增加候选预测模式 集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码性能。
为了使本发明上述实施例提供的上述技术方案更加清楚， 如下实施例对本 发明实施例提供的上述技术方案进行详细描述：
参阅图 6, 本发明实施例提供一种预测模式的解码方法， 该实施例以 H.264 标准中的 4*4 图像块为例进行描述， 且该实施例中图像块的相邻块包括： 该图 像块的上边块和左边块， 该方法具体包括：
步骤 601-602与步骤 301-302相同， 在此不再赘述。
603、 解码设备接收码流， 该码流包括： 标识图像块当前使用的预测模式是 否属于 MPM集合的指示位，标识图像块当前使用的预测模式的码字，和预测残 差的压缩码。 其中， 预测残差的压缩码的定义参见图 3所示实施例的相应描述， 在此不再赘述。
604、 解码设备从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示位； 根据该指示位， 判断图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合， 如果是， 执行步骤 605, 如果否， 执行步骤 606。
605、 解码设备根据 MPM集合中 MPM的个数， 确定标识图像块当前使用 的预测模式的码字占用的比特数； 根据所确定的比特数， 从码流中获取该码字， 确定该码字所标识的预测模式， 执行步骤 607。
606、 解码设备根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式 的个数， 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用的比特数； 根据所确 定的比特数， 从码流中获取该码字， 确定该码字所标识的预测模式。
607、 解码设备从码流中获取预测残差的压缩码， 根据该图像块所使用的预 测模式和预测残差的压缩码， 确定该图像块中像素的亮度值或者色度值。
本发明实施例根据图像块的左边块和上边块对应的帧内预测模式， 确定图 像块的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选预测模式集合的时候考 虑了该左边块和上边块对应的帧内预测模式， 所以候选预测模式集合中预测模 式的个数与左边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目相关， 可能随着左 边块和上边块对应的不同帧内预测模式的数目的不同而动态发生变化， 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块的亮度值或 者色度值的编解码性能。
如上实施例是以相邻块包括上边块和左边块为例进行描述的， 可选的， 该 相邻块也可以包括上边块、 左边块和左上块， 此时， 具体的解码方式与相邻块 包括上边块和左边块的实施例所描述的解码方式相似， 其中， 具体的获取图像 块的上边块、 左边块和左上块对应的帧内预测模式的方式， 以及根据根据上边 块、左边块和左上块对应的帧内预测模式，确定 MPM集合和候选预测模式集合 的方式与步骤 401-402相似， 在此不再赘述。 如上实施例是以 H.264标准为例进行描述的。 同理， 上述技术方案也适用 于正在制定的 HEVC标准， 其中， 确定 MPM集合和候选预测模式集合的方式 与编码设备的相应操作相同， 在此不再赘述。 参阅图 7 , 本发明实施例提供一种编码设备， 其具体包括：
MPM集合确定单元 10, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确 定图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元 20, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式， 确定图像块的候选预测模式集合；
编码单元 30, 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述 图像块当前使用的预测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是 所述候选预测模式集合中的一个预测模式， 将所述码字写入码流.
在一种实施方式中， 所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和 第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块；
此时， 所述候选预测模式集合确定单元包括： 候选预测模式集合第一确定 子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同 时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合； 候选预测模式集合第二 确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式 不相同时， 确定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二 候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。 其 中， 第一块可以为左边块， 第二块可以为上边块， 此时， 候选预测模式集合第 一确定子单元、 候选预测模式集合第二确定子单元具体确定候选预测模式集合 的方式可以参见图 3所示方法实施例的相应描述， 在此不再赘述。
此时， MPM集合确定单元包括： MPM集合第一确定子单元， 用于当第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合 中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式； 在 一种具体的实现方式中， MPM集合第一确定子单元具体用于当第一块对应的帧 内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时，确定所述 MPM集合中 MPM的 数量为 1 , 判断所述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测模式集合， 如果 是， 则确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式， 如果否， 则从所 述第一候选预测模式集合中选择一个预测模式作为所述 MPM集合中的 MPM; MPM集合第二确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的 帧内预测模式不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM 集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模 式。 其中， 第一块可以为左边块， 第二块可以为上边块， 此时， MPM集合第一 确定子单元、 MPM集合第二确定子单元具体确定候选预测模式集合的方式可以 参见图 3所示方法实施例的相应描述， 在此不再赘述。
在另一种实施方式中， 所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块； 此时所述候选预测模式集合确定单元包括： 候选预测模式集合第三确定子 单元， 用于左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块 对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合； 候选预测模式集合第四确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边 块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的 帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测 模式； 候选预测模式集合第五确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时， 确定 候选预测模式集合为第三候选预测模式集合， 其中， 所述第三候选预测模式集 合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 2个预测模式。 此时， 候选预测模式 集合第三确定子单元、 候选预测模式集合第四确定子单元、 候选预测模式集合 第五确定子单元具体确定候选预测模式集合的方式可以参见图 4所示方法实施 例的相应描述， 在此不再赘述。
此时， MPM集合确定单元包括： MPM集合第三确定子单元， 用于当左边块 对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模 式相同时，确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中的 MPM 是所述相同的帧内预测模式， 在一种具体的实现方式中， MPM集合第三确定子 单元具体用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左 上块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 判断 所述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测模式集合， 如果是， 则确定所 述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式， 如果否， 则从所述第一候选预 测模式集合中选择一个预测模式作为所述 MPM集合中的 MPM; MPM集合第四 确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式 和左上块对应的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述 相同的帧内预测模式和所述相邻块中除所述两个块以外的块对应的帧内预测模 式； MPM集合第五确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对 应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式彼此不相同时， 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 3 , 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内 预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式。 其中， MPM集合第三确定子单元、 MPM集合第四确定子单元、 MPM集合第五确定子 单元具体确定候选预测模式集合的方式可以参见图 4所示方法实施例的相应描 述， 在此不再赘述。
在另一种具体的实施方式中， 当相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第 一块和第二块是左边块、 上边块和左上块中的任意两个块； MPM集合第一确定 子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同 时 ,确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中的 MPM是所述 相同的帧内预测模式； 此时， 候选预测模式集合第一确定子单元， 用于当第一 块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 先确定第一候选 预测模式集合 , 然后判断所述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测模式 集合， 如果是， 确定所述图像块的候选预测模式集合为所述第一候选预测模式 集合； 如果否， 则用所述相同的帧内预测模式替换所述第一候选预测模式集合 中的一个预测模式， 将替换后的第一候选预测模式集合作为所述图像块的候选 预测模式集合。 其中， MPM集合第二确定子单元和候选预测模式集合第二确定 子单元的功能与上述相同， 在此不再赘述。
在另一种具体的实施方式中， 当相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块；
MPM集合第三确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的 帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式相同时，确定所述 MPM集合中 MPM 的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中的 MPM是所述相同的帧内预测模式； 此时， 候选预测模式集合第三确定子单元， 用于当左边块对应的帧内预测模式和上边 块对应的帧内预测模式和左上块对应的帧内预测模式相同时， 先确定第一候选 预测模式集合 , 然后判断所述相同的帧内预测模式是否属于第一候选预测模式 集合， 如果是， 确定所述图像块的候选预测模式集合为所述第一候选预测模式 集合； 如果否， 则用所述相同的帧内预测模式替换所述第一候选预测模式集合 中的一个预测模式， 将替换后的第一候选预测模式集合作为所述图像块的候选 预测模式集合。 MPM集合第四确定子单元、 MPM集合第五确定子单元、 候选预 测模式集合第四确定子单元、 候选预测模式集合第五确定子单元的功能与上述 相应单元的功能相同， 在此不再赘述。
参阅图 8, 在一种具体的实施方式中， 即定长编码方案中， 编码单元 30具体 包括： 判断子单元 31 , 用于判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM 集合； 比特数确定子单元 32, 用于当判断子单元的判断结果为是时， 根据 MPM 集合中 MPM的个数， 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需要的 比特数；当判断子单元的判断结果为否时，根据候选预测模式集合中除所述 MPM 集合以外的预测模式的个数， 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码 所需要的比特数； 码字确定子单元 33 , 用于根据所确定的比特数对所述图像块 当前使用的预测模式进行编码， 得到码字； 写入子单元 34, 用于将标识所述判 断结果的指示位写入码流。 比特数确定子单元 32在判断结果为是时所确定的比 特数比判断结果为否时所确定的比特数少。
本发明实施例编码设备根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块 的 MPM集合和候选预测模式集合。由于在确定候选预测模式集合的时候考虑了 该图像块的相邻块的帧内预测模式， 所以候选预测模式集合中预测模式的个数 与相邻块的帧内预测模式的个数相关， 可能随着相邻块的帧内预测模式个数的 不同而动态发生变化。 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码性能。
参阅图 9, 本发明实施例提供一种解码设备， 其具体包括：
MPM集合确定单元 60, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确 定图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元 70, 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测 模式， 确定图像块的候选预测模式集合；
解码单元 80, 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码 流进行解码， 获得所述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识 图像块当前使用的预测模式的码字。
其中， MPM集合确定单元 60的具体结构和功能与上述编码设备中的 MPM 集合确定单元的结构和功能相同， 在此不再赘述。 候选预测模式集合确定单元 70的具体结构和功能与上述编码设备中的候选预测模式集合确定单元的结构和 功能相同， 在此不再赘述。
参阅图 10, 在一种具体的实施方式中， 解码单元 80包括： 判断子单元 81 , 用于从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示 位； 根据所述指示位， 判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合； 比特数确定子单元 82,用于当所述图像块当前使用的预测模式属于 MPM集合时， 根据 MPM集合中 MPM的个数，确定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用 的比特数； 当所述图像块当前使用的预测模式不属于 MPM集合时， 根据候选预 测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数， 确定标识图像块当前使 用的预测模式的码字占用的比特数； 码字获取子单元 83 , 用于根据所确定的比 特数， 从所述码流中获取所述码字； 预测模式确定子单元 84, 用于根据所述码 字， 确定所述图像块当前使用的预测模式。
本发明实施例解码设备根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块 的 MPM集合和候选预测模式集合。 由于在确定候选预测模式集合的时候考虑了 该图像块的相邻块的帧内预测模式， 所以候选预测模式集合中预测模式的个数 与相邻块的帧内预测模式的个数相关， 可能随着相邻块的帧内预测模式个数的 不同而动态发生变化。 这样， 可以增加候选预测模式集合中预测模式的数量， 有助于提高图像块的亮度值或者色度值的编码性能。
参阅图 11 , 本发明实施例提供一种网络系统， 其具体包括编码设备 100和解 码设备 200, 其中， 编码设备和解码设备参见上述实施例的相应描述， 在此不再 赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是 可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于一种计算机可读 存储介质中， 例如只读存储器， 磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的预测模式的编解码方法、 编解码设备及网络 了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想； 同 时， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及应用 范围上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种预测模式的编码方法， 其特征在于， 包括：
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集； 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合；
根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是所述候选预测模式集 合中的一个预测模式；
将所述码字写入码流。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定候选预测模式集合具体为： 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定 候选预测模式集合为第一候选预测模式集合；
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块；
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定候选预测模式集合具体为： 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合； 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测 模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所 述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式；
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时， 确定候选预测模式集合为第三候选预测模式集 合， 其中， 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展 的 2个预测模式。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括：
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定 所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内 预测模式；
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确 定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式。
5、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块；
根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括：
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM 集合中的 MPM是所述相同的帧内预测模式；
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式。
6、 根据权利要求 2、 3、 4或者 5所述的方法， 其特征在于，
当所述相邻块中的一个块属于帧内编码块时， 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是所述块使用的帧内预测模式；
当所述相邻块中的一个块属于帧间编码块时， 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是直流 DC模式；
或者，
当所述相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时， 所述属 于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对应的帧 内预测模式， 其中， 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式是所述属于 帧内编码块的块使用的帧内预测模式。
7、 根据权利要求 1、 2、 3、 4或者 5所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块和上边块；
其中， 所述左边块包括多个子块， 所述左边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第一特定子块对应的帧内预测模式， 所述第一特定子块是所述图像块左 上角的像素左方的图像块； 或者， 所述第一特定子块是所述多个子块中对应第 一帧内预测模式的子块中的一个子块， 其中， 所述对应第一帧内预测模式的子 块的数目比对应除第一帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多； 和 /或，
其中， 所述上边块包括多个子块， 所述上边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第二特定子块对应的帧内预测模式， 所述第二特定子块是所述图像块左 上角的像素上方的图像块； 或者， 所述第二特定子块是所述多个子块中对应第 二帧内预测模式的子块中的一个子块， 其中， 所述对应第二帧内预测模式的子 块的数目比对应除第二帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多。
8、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像块当前使用的预 测模式的码字包括：
判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合； 如果是， 根据
MPM集合中 MPM的个数，确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需 要的比特数； 如果否， 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模 式的个数， 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特数； 根据所确定的比特数对所述图像块当前使用的预测模式进行编码， 得到码 字； 该方法还包括： 将标识判断结果的指示位写入码流。
9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于，
所述判断结果为是时所确定的比特数比所述判断结果为否时所确定的比特 数少。
10、 一种预测模式的解码方法， 其特征在于， 包括：
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM 集合和候选预测模式集合， 其中， 所述 MPM集合是候选预测模式集合的子集； 其中 , 候选预测模式集合是允许所述图像块使用的预测模式的集合；
根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进行解码， 获得所 述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识图像块当前使用的预 测模式的码字。
11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定候选预测模式集合具体为： 当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定 候选预测模式集合为第一候选预测模式集合；
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确 定候选预测模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式 集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式。
12、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块；
根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定候选预测模式集合具体为： 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模式集合； 当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测 模式集合为第二候选预测模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所 述第一候选预测模式集合和扩展的 1个预测模式；
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时， 确定候选预测模式集合为第三候选预测模式集 合， 其中， 所述第三候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合和扩展 的 2个预测模式。
13、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括：
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定 所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 ,确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内 预测模式；
当第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确 定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2,确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块 对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预测模式。
14、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块、 上边块和左上块；
根据图像块的相邻块的帧内预测模式， 确定图像块的最可能模式 MPM集合 包括：
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM 集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式；
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式彼此不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 3 , 确定所 述 MPM集合中的 MPM分别是左边块对应的帧内预测模式、上边块对应的帧内预 测模式和左上块对应的帧内预测模式；
当左边块对应的帧内预测模式、 上边块对应的帧内预测模式和左上块对应 的帧内预测模式三个中仅有两个块对应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM 集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别是所述相同的帧内预
15、 根据权利要求 11、 12、 13或者 14所述的方法， 其特征在于， 当所述相邻块中的一个块属于帧内编码块时， 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是所述块使用的帧内预测模式；
当所述相邻块中的一个块属于帧间编码块时， 所述相邻块中的所述块对应 的帧内预测模式是直流 DC模式；
或者，
当所述相邻块包括属于帧间编码块的块和属于帧内编码块的块时， 所述属 于帧间编码块的块对应的帧内预测模式采用所述属于帧内编码块的块对应的帧 内预测模式相同， 其中， 所述属于帧内编码块的块对应的帧内预测模式是所述 属于帧内编码块的块使用的帧内预测模式。
16、 根据权利要求 11、 12、 13或者 14所述的方法， 其特征在于，
所述相邻块包括： 左边块和上边块；
其中， 所述左边块包括多个子块， 所述左边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第一特定子块对应的帧内预测模式， 所述第一特定子块是所述图像块左 上角的像素左方的图像块； 或者， 所述第一特定子块是所述多个子块中对应第 一帧内预测模式的子块中的一个子块， 其中， 所述对应第一帧内预测模式的子 块的数目比对应除第一帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多； 和 /或，
其中， 所述上边块包括多个子块， 所述上边块的帧内预测模式为所述多个 子块中第二特定子块对应的帧内预测模式， 所述第二特定子块是所述图像块左 上角的像素上方的图像块； 或者， 所述第二特定子块是所述多个子块中对应第 二帧内预测模式的子块中的一个子块， 其中， 所述对应第二帧内预测模式的子 块的数目比对应除第二帧内预测模式以外的其他预测模式的子块的数目多。
17、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于，
根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进行解码， 得到所 述图像块当前使用的预测模式包括：
从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示 位； 根据所述指示位， 判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合， 如果是， 根据 MPM集合中 MPM的个数， 确定标识图像块当前使用的预测模式的 码字占用的比特数； 如果否， 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的 预测模式的个数， 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字占用的比特数； 根据所确定的比特数， 从所述码流中获取所述码字； 根据所述码字， 确定 所述图像块当前使用的预测模式。
18、 一种编码设备， 其特征在于， 包括：
MPM集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定 图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式， 确定图像块的候选预测模式集合；
编码单元， 用于根据 MPM集合和 /或候选预测模式集合， 获取标识所述图像 块当前使用的预测模式的码字； 其中， 所述图像块当前使用的预测模式是所述 候选预测模式集合中的一个预测模式； 将所述码字写入码流。
19、 根据权利要求 18所述的编码设备， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
所述候选预测模式集合确定单元包括：
候选预测模式集合第一确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模 式集合；
候选预测模式集合第二确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确定候选预测模式集合为第二候选预测 模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合 和扩展的 1个预测模式。
20、 根据权利要求 18或者 19所述的编码设备， 其特征在于，
MPM集合确定单元包括：
MPM集合第一确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式；
MPM集合第二确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预 测模式。
21、 根据权利要求 18所述的编码设备， 其特征在于，
所述编码单元包括：
判断子单元，用于判断所述图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合； 比特数确定子单元， 用于当判断子单元的判断结果为是时， 根据 MPM集合 中 MPM的个数， 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所需要的比特 数； 当判断子单元的判断结果为否时， 根据候选预测模式集合中除所述 MPM集 合以外的预测模式的个数， 确定对所述图像块当前使用的预测模式进行编码所 需要的比特数；
码字确定子单元， 用于根据所确定的比特数对所述图像块当前使用的预测 模式进行编码， 得到码字；
写入子单元， 用于将标识所述判断子单元的判断结果的指示位写入码流。
22、 一种解码设备， 其特征在于， 包括：
MPM集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模式， 确定 图像块的最可能模式 MPM集合；
候选预测模式集合确定单元， 用于根据图像块的相邻块对应的帧内预测模 式， 确定图像块的候选预测模式集合；
解码单元， 用于根据所述 MPM集合和 /或所述候选预测模式集合， 对码流进 行解码， 获得所述图像块当前使用的预测模式， 其中， 所述码流包括标识图像 块当前使用的预测模式的码字。
23、 根据权利要求 22所述的解码设备， 其特征在于，
所述相邻块包括： 第一块和第二块； 其中， 第一块和第二块是左边块、 上 边块和左上块中的任意两个块；
所述候选预测模式集合确定单元包括：
候选预测模式集合第一确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式相同时， 确定候选预测模式集合为第一候选预测模 式集合；
候选预测模式集合第二确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和 第二块对应的帧内预测模式不相同时， 确定候选预测模式集合为第二候选预测 模式集合， 其中， 所述第二候选预测模式集合包括所述第一候选预测模式集合 和扩展的 1个预测模式。
24、 根据权利要求 22或者 23所述的解码设备， 其特征在于，
MPM集合确定单元包括：
MPM集合第一确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 1 , 确定所述 MPM集合中 MPM为所述相同的帧内预测模式；
MPM集合第二确定子单元， 用于当第一块对应的帧内预测模式和第二块对 应的帧内预测模式不相同时， 确定所述 MPM集合中 MPM的数量为 2, 确定所述 MPM集合中的 MPM分别为第一块对应的帧内预测模式和第二块对应的帧内预 测模式。
25、 根据权利要求 22所述的解码设备， 其特征在于，
所述解码单元包括：
判断子单元， 用于从码流中获取标识图像块当前使用的预测模式是否属于 MPM集合的指示位； 根据所述指示位， 判断所述图像块当前使用的预测模式是 否属于 MPM集合；
比特数确定子单元， 用于当所述图像块当前使用的预测模式属于 MPM集合 时， 根据 MPM集合中 MPM的个数， 确定标识图像块当前使用的预测模式的码字 占用的比特数； 当所述图像块当前使用的预测模式不属于 MPM集合时， 根据候 选预测模式集合中除所述 MPM集合以外的预测模式的个数， 确定标识图像块当 前使用的预测模式的码字占用的比特数；
码字获取子单元， 用于根据所确定的比特数， 从所述码流中获取所述码字； 预测模式确定子单元， 用于根据所述码字， 确定所述图像块当前使用的预 测模式。
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