用于空间帧内预测的具有帮助数据的视频编码制造技术

为了对视频流进行解码，接收具有预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示的编码视频流。在对该编码视频流进行解码的同时，基于所指示的预测模式和预测帮助值来为至少一个样本中的每一个计算预测值。然后将解码的视频流输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，所述解码视频流集成使用相应计算的预测值进行解码的至少一个样本中的每一个。可以利用可选的阶梯函数来辅助帮助值并且在预测单元的给定行或列中启用非线性预测值。在编码器侧，编码器决定其用于对存储或发送到解码器的视频流进行编码的预测帮助值。

Video coding with help data for spatial intra prediction

To decode the video stream, an encoded video stream with an indication of a prediction mode and an indication of one or more prediction help values is received. While decoding the coded video stream, the predicted values are calculated for each of the at least one sample based on the predicted prediction mode and the predictive help value. The decoded video stream is then output to at least one of the computer readable memory and the graphical display, and the decoded video stream is integrated with each of at least one of the at least one sample decode with the predicted values of the corresponding calculation. An optional step function can be used to assist the help value and enable the nonlinear prediction value in a given row or column of the prediction unit. On the encoder side, the encoder determines its predictive help value for encoding or storing video streams sent to the decoder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于空间帧内预测的具有帮助数据的视频编码
所描述的专利技术涉及数字图像和视频的处理，并且具体地涉及用于电信的这种图像和视频的编码和解码及其存储。
技术介绍
本文使用的首字母缩略词(Acronyms)在详细描述之后列出如下。推荐规范ITU-TH.263和H.264(04/2015)提供了典型的混合视频编解码器，因为它们以两个阶段对视频信息进行编码。首先，例如通过运动补偿手段或通过空间手段预测某个图片区域(称为“块”)中的像素值。运动补偿通常包括寻找并指示先前编码的视频帧之一中的紧密对应于正被编码的块的区域；空间装置通常包括以指定的方式使用待编码块周围的像素值。其次，预测误差被编码；预测误差是预测的像素块与原始像素块之间的差异。对预测误差进行编码通常通过使用诸如离散余弦变换(DCT)或其一些变体的指定变换对像素值的差异进行变换、量化系数并对量化系数进行熵编码来完成。通过改变量化处理的保真度，编码器可以控制像素表示的准确度(图像质量)与所得到的编码视频表示的大小(文件大小或传输比特率)之间的平衡。另一种图像/视频编码标准是ITU-TH.265，也称为高效视频编码HEVC)。该方案使用方向滤波来构建帧内样本预测块，并且使用所选择的预测方向将要预测的样本的样本位置投影到参考行上，并且还应用一维线性滤波器来内插样本的预测值。对于直接水平或直接垂直预测方向的情况，块边界之一另外用基于样本梯度的滤波器进行滤波。HEVC还定义了直流(DC)和平面预测模式。DC预测计算参考样本的DC分量，并将其用作块中样本的预测，而平面预测计算两个线性预测的平均值以预测具有光滑样本表面的块。从上面的回顾可以清楚地看出，空间帧内预测通常基于块周围的解码样本来创建样本预测块。该方案能够很好地对块中某些类型的结构进行建模，但同时它不能预测一些常见的纹理类别。例如，方向样本预测能够精确地对与支持的预测方向相匹配的形状进行建模，但是当移动更远离参考样本时，预测倾向变得不太可靠，并且通常与所选择的预测方向对齐的一些预测误差开始出现。下面更具体详述的这些教导的实施例解决了这种不足或现有技术及其他问题。
技术实现思路
根据这些教导的第一方面，提供了一种用于对视频流进行解码的方法，所述方法包括：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对编码视频流进行解码的同时，基于所接收的预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算用于至少一个样本中的每一个的预测值；并且将解码的视频流有形地输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的至少一个样本中的每一个。根据这些教导的第二方面，提供了一种存储计算机程序指令的计算机可读存储器，所述计算机程序指令在由一个或多个处理器执行时使主机解码器设备执行用以对视频流进行解码的动作。就此而言，这些动作包括：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对编码视频流进行解码的同时，基于所接收的预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算至少一个样本中的每一个的预测值；并且将解码的视频流有形地输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的至少一个样本中的每一个。根据这些教导的第三方面，提供了一种用于对视频流进行解码的装置。该装置包括存储计算机程序指令的至少一个计算机可读存储器和至少一个处理器。具有计算机程序指令的计算机可读存储器被配置为与至少一个处理器一起使装置执行动作，动作包括：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对编码视频流进行解码的同时，基于所接收的预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算至少一个样本中的每一个的预测值；并且将解码的视频流有形地输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的至少一个样本中的每一个。下面更详细地详细描述本专利技术的这些和其他方面。附图说明图1是在视频编码领域中已知的使用像素预测和预测误差的两阶段处理的视频编码器的示意性框图。图2是在视频编码领域中已知的用于对由图1的处理编码的视频进行解码的通用视频解码器的示意性框图。图3A示出了在图3B-D中针对与使用仅垂直预测方向的控制单元中的参考样本相对应的预测块的样本位置的惯例。图3B是用于图示预测样本值的传统方案的具有使用图3A的惯例的一个预测单元的控制单元。图3C是用于图示根据这些教导的线性预测样本值的一个示例的具有使用图3A的惯例的一个预测单元的控制单元。图3D是用于图示根据这些教导的非线性预测样本值的一个示例的具有使用图3A的惯例的一个预测单元的控制单元。图4是根据这些教导的示例实施例的过程流程图。图5是图示了适用于根据这些教导的某些方面实践对视频流进行编码和解码的某些装置/设备的高级示意性框图。具体实施方式视频是按照顺序的个体图片或图像的流，并且视频编码利用了以下事实：在离散图像集合中，通常大部分图像保持不变或改变很小。由于这样的一个图像可以参考围绕感兴趣的图片顺序接近的其他图像以及参考相同图像的其他部分来构建，并且经常将视频的个体图像称为帧。视频编码/解码因此使用帧间预测和帧内预测两者，帧间预测根据一个或多个其他帧来预测主体帧，帧内预测根据主题帧的一个或多个其他部分来预测主体帧的一部分。编解码器通常指的是执行特定编码和解码过程的软件，但原则上什么都不阻止编解码器被体现在硬件(电路)或硬件和软件的组合中。为了更好地理解这些教导提供优于常规编解码器，图1是使用如上面背景中所提及的并在下面进一步详细解释的像素预测和预测误差的两阶段处理的通用视频编码器的示意性框图。图1使用以下表示：In待编码的图像中P’n图像块的预测表示Dn:预测误差信号D’n重建的预测误差信号I’n初步重建的图像R’n最终重建图像T,T-1变换和逆变换Q,Q-1量化和反量化E熵编码RFM参考帧存储器Pinter帧间预测Pintra帧内预测MS模式选择F过滤源图片和解码图片各自都由一个或多个样本阵列组成，诸如以下样本阵列的集合中的一个：·仅亮度(Y)(单色)。·亮度和两个色度(YCbCr或YCgCo)。·绿色、蓝色和红色(GBR，也称为RGB)。·表示其他未指定的单色或三刺激颜色样本的阵列(例如，YZX，也称为XYZ)。在下文中，这些阵列可以被称为亮度(或L或Y)和色度，其中两个色度阵列可以被称为Cb和Cr；而不管使用中的实际颜色表示方法如何。例如使用H.264/AVC和/或HEVC的视频可用性信息(VUI)语法，可以例如在编码比特流中指示使用中的实际颜色表示方法。可以将组件定义为来自三个样本阵列之一(亮度和两个色度)的阵列或单个样本或者以单色格式构成图片的阵列或阵列的单个样本。在H.264/AVC和HEVC中，图片可以是帧或场。帧包括亮度样本矩阵和可能的对应色度样本。场是帧的交替样本行的集合，并且当源信号交错时可以用作编码器输入。色度样本阵列可能不存在(因此可能正在使用单色样本)，或者与亮度样本阵列相比时，色度样本阵列可以被二次样本。色度格式可以总结如下：·在单色采样中，只有一个样本阵列，其可以名义上被认为是亮度阵列。·在4：2：0采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对视频流进行解码的方法，所述方法包括：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对所述编码视频流进行解码的同时，基于所接收的所述预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算用于至少一个样本中的每个样本的预测值；以及将解码视频流有形地输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的所述解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的所述至少一个样本中的每个样本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.13 US 14/881,4931.一种用于对视频流进行解码的方法，所述方法包括：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对所述编码视频流进行解码的同时，基于所接收的所述预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算用于至少一个样本中的每个样本的预测值；以及将解码视频流有形地输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的所述解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的所述至少一个样本中的每个样本。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测模式的所述指示指明以下至少一项：垂直预测模式、水平预测模式、组合的垂直和水平预测模式、合并模式、其中所述编码视频流包括基本层和至少一个增强层的可伸缩模式、直流模式和平面模式。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中对所述编码视频流进行解码包括：对于具有对应的非零预测帮助值的每个所述样本，通过将所述预测帮助值应用于沿着相对于所述样本的预测方向定位的参考样本的对应值来计算所述预测值，其中所述预测方向由所述预测模式给出。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述一个或多个预测帮助值的所述指示在预测帮助值的集合中被指明，每个集合对应于所述编码视频流内的编码单元的一个预测单元。5.根据权利要求4所述的方法，其中对于所述集合中的至少一个，由于在计算用于所述至少两个样本所处的相同行或相同列的所述预测值时将阶梯函数应用于公共预测帮助值，所以所述预测单元的相同行或相同列中的所述集合的至少两个样本的预测值是非线性的。6.根据权利要求5所述的方法，其中对于在计算所述预测值时对其没有使用阶梯函数的每个其他集合，对于与非零预测帮助值对应的所述预测块的给定行或列，所计算的预测值在通过所述对应的非零预测帮助值进行的预测的方向上线性地累积。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述预测帮助值被限制为仅帧内预测，其中所述样本和参考样本位于所述解码视频流的相同图像帧中。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述至少一个样本中的每个样本是像素，并且所述相应的预测帮助值指示与用于着色对应的参考像素的调色板的另一索引相比，用于着色所述相应像素的所述调色板的相应索引。9.一种用于对视频流进行解码的装置，所述装置包括：存储计算机程序指令的至少一个计算机可读存储器；以及至少一个处理器；其中具有所述计算机程序指令的所述计算机可读存储器被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至少：与编码视频流一起接收预测模式的指示和一个或多个预测帮助值的指示；在对所述编码视频流进行解码的同时，基于所接收的所述预测模式的指示和所接收的一个或多个预测帮助值来计算用于至少一个样本中的每个样本的预测值；以及将解码视频流输出到计算机可读存储器和图形显示器中的至少一个，使得输出的所述解码视频流并入使用相应计算的预测值解码的所述至少一个样本中的每个样本。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述预测模式的所述指示指明以下至少一项：垂直预测模式、水平预测模式、组合的垂直和水平预测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·莱内玛，A·阿明洛，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI