用于改进帧内预测的新的角度表的方法和装置制造方法及图纸

一种帧内预测的方法，所述方法包括计算亮度块的预测块，其中计算所述预测块包含使用多个定向帧内预测模式以及使用包括多个条目的角度表(angTable)，并且其中每个条目的值是通过数学推导确定的。一种设备，所述设备包括：存储器，其用于存储包括多个条目的angTable，其中每个条目的值是通过数学推导确定的；以及处理器，其用于使用多个定向帧内预测模式以及所述angTable来计算亮度块的预测块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进帧内预测的新的角度表 相关申请案的交叉参考 本专利技术要求2011年11月7日由刘灵芝递交的专利技术名称为生成用于改进视频编 码中巾贞内预测的角度表的新颖方法（A New Method for Generating the Angular Table for Improving the Intra Prediction in Video Coding)，'的第 61/556, 511 号美国临时 专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再 现一般。 关于由联邦政府赞助的 研究或开发的声明 不适用。 参考缩微胶片附录 不适用。
无
技术介绍
即使在影片相对较短的情况下也需要对大量的视频数据进行描述，当数据要在带 宽容量受限的通信网络中流过或以其他方式传送时，这样可能会造成困难。因此，视频数据 通常要先压缩然后在现代电信网络中传送。视频压缩装置通常在源处使用软件和/或硬 件，以在传输之前对视频数据进行编码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。接 着，压缩数据在目的地处由视频解压装置接收，该视频解压装置用于对视频数据进行解码。 由于网络资源有限，因此需要开发出能够提高压缩率但不会降低视频质量的压缩和解压技 术。 在高性能视频编码（HEVC)中，可以在帧内预测中使用角度表。然而，目前用于 HEVC的角度表可能是以特设方式生成的，并且在提供了用于获得角度表的总体框架的情况 下是可以得到改进的。
技术实现思路
在一项实施例中，本专利技术包含一种帧内预测的方法，所述方法包括针对亮度块来 计算预测块，其中计算预测块包含使用多个定向帧内预测模式以及使用包括多个条目的角 度表（angTable)，并且其中每个条目的值是通过数学推导确定的。 在另一项实施例中，本专利技术包含一种设备，所述设备包括：存储器，其用于存储包 括多个条目的angTable，其中每个条目的值是通过数学推导确定的；以及处理器，其用于 使用多个定向帧内预测模式以及angTable来针对亮度块计算预测块。 在又一项实施例中，本专利技术包含一种方法，所述方法包括：以数学方法获得多个整 数；将所述多个整数存储在存储器中；以及针对亮度块来计算预测块，其中计算预测块包 含使用多个定向帧内预测模式以及多个整数。 从结合附图和所附权利要求书进行的以下详细描述将更清楚地理解这些和其他 特征。 【附图说明】 为了更完整地理解本专利技术，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述， 其中相同参考标号表不相同部分。 图1A和图1B是多个帧内预测模式的图。 图2是统一帧内预测（UIP)帧内预测方案的示意图。 图3是篮球训练视频序列中的视频帧的图像。 图4是ΠΡ方案的一项实施例的示意图。 图5是扇形的一项实施例的图。 图6是扇形的另一项实施例的图。 图7是帧内预测方法的一项实施例的流程图。 图8是视频编码器的一项实施例的示意图。 图9是视频解码器的一项实施例的示意图。 图10是通用计算机系统的示意图。 【具体实施方式】 首先应理解，尽管下文提供了一项或多项实施例的说明性实施方案，但可以使用 任何数目的技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统和/或方法。本专利技术决 不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、附图和技术，包含本文所说明并描述的示范 性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其等效物的完整范围内进行修 改。 通常，视频媒体涉及相对较快地连续显示一系列静态图像或帧，从而让观察者感 觉到运动。每个帧可以包括多个图像元素或像素，每个图像元素或像素可以表示帧中的单 个参考点。在数字处理期间，每个像素可以被分配一个整数值（例如，〇、1、…、255)，所述 整数值表示对应参考点处的图像质量或颜色。颜色空间可以由三个组分表示，所述三个组 分包含一个亮度（亮度或Y)组分和两个色度（色度）组分，表示为Cb和Cr (或者有时表 示为U和V)。 在使用中，图像或视频帧可以包括大量的像素（例如，在1920X 1080的帧中包括 2, 073, 600个像素），因此对每个像素进行独立的编码和解码（下文中通常称为编码）可能 是繁琐且低效的。为了提高编码效率，通常将视频帧分成多个矩形块或宏块，每个矩形块或 宏块可以作为编码、预测、变换以及量化等处理的基本单元。例如，典型的NxN块可以包括 N2个像素，其中N是大于1的整数，并且通常是四的倍数。在YUV或YCbCr颜色空间中，每 个亮度（Y)块对应于包含Cb块和Cr块的两个色度块。Cb块和Cr块也彼此对应。色度块 和它们对应的亮度块可以位于视频帧、切片或区域的相同相对位置中。另外，根据用于编码 YCbCr组分的采样率，Cb块、其对应的Cr块和/或其对应的Y块的大小可以是相同的或不 同的。例如，在4:2:0的采样率中，每个NxN的色度（Cb或Cr)块可以对应于2Nx2N的亮度 块，而在4:4:4的采样率中，每个NxN的色度块可以对应于NxN的亮度块。 在国际电信联盟（ITU)电信标准化部门（ITU-T)和国际标准化组织（ISO)/国际 电工技术委员会（IEC) HEVC的工作草案中，已经引入了新的块概念，所述HEVC将准备作为 下一个视频编码标准。例如，编码单元（CU)可以指将视频帧分为相等大小或不同大小的矩 形块的子分区。在HEVC中，CU可以取代先前标准的宏块结构。根据帧间预测或帧内预测 的模式，一个CU可以包括一个或多个预测单元（PU)，每一个预测单元可以用作预测的基本 单元。例如，对于帧内预测而言，一个64x64的⑶可以被对称地分为四个32x32的PU。又 例如，对于帧间预测而言，一个64x64的⑶可以被非对称地分为一个16x64的PU以及一个 48x64的PU。类似地，一个PU可以包括一个或多个变换单元（TU)，每个变换单元可以用作 变换和/或量化的基本单元。例如，一个32x32的PU可以被对称地分为四个16x16的TU。 一个PU的多个TU可以共用同一预测模式，但是可以单独地进行变换。本文中术语块通 常可以指宏块、⑶、TO或TU中的任何一者。 视频帧内的块可以在相同的帧内与其他块空间相关，以使得一些块的像素值可能 仅略有不同并且/或者呈现出重复的纹理（texture)。现代视频压缩方法使用各种技术来 利用这些空间相关性（spatial correlation),这些技术可以共同称为巾贞内部预测（简称 为帧内预测）。在使用帧内预测对当前块（亮度或色度）进行编码时，可以基于一个或多 个先前编码的参考块来生成预测块或预测单元。预测块可以是当前块的估计版本。残余块 的生成可以通过从预测块中减去当前块，或者从当前块中减去预测块，后者表示了预测残 余或误差。由于需要用来表示预测残余的数据的量通常小于需要用来表示原始块的数据的 量，所以可以对残余块而非当前块进行编码以获得较高的压缩比。 在邻近块是相同的或者近似相同的视频区域中，使用帧内预测可以生成包括多个 零像素值和/或接近零像素值的残余块。此外，残余块的变换、量化和/或扫描可以从编码 数据流中移除许多零和/或接近零的系数，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧内预测的方法，所述方法包括计算亮度块的预测块，其中计算所述预测块包含使用多个定向帧内预测模式以及使用包括多个条目的角度表(angTable)，并且其中每个条目的值是通过数学推导确定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 US 61/556,5111. 一种帧内预测的方法，所述方法包括计算亮度块的预测块，其中计算所述预测块包 含使用多个定向帧内预测模式以及使用包括多个条目的角度表（angTable)，并且其中每个 条目的值是通过数学推导确定的。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述数学推导包括计算角度区间的加权因子，其 中计算所述加权因子包括对包含在所述角度区间内的多个子区间的加权因子进行平均。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述亮度块是视频帧的一部分，其中将所述预测 块从所述亮度块中减去以生成残余块，其中所述残余块进行变换、量化并且熵编码以生成 输出比特流。4. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 计算所述预测块与所述亮度块之间的差值以生成残余块； 对所述残余块进行变换以生成多个变换系数； 对所述多个变换系数进行量化以生成多个量化变换系数；以及 对所述多个量化变换系数的至少一部分进行熵编码以生成编码比特流。5. 根据权利要求1所述的方法，其中确定至少一个条目值包括： 确定角度区间的下限角； 确定所述角度区间的上限角； 在角度区间内获得等效平均预测角（EAPA)，其中所述角度区间是由所述多个定向帧内 预测模式覆盖的角度范围的一部分；以及 基于所述EAPA计算至少一个所述条目值。6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述下限角是基于大于零且小于π/4的预配置角 宽确定的，所述上限角是基于大于零且小于η/4的预配置角宽确定的，而所述EAPA在角度 范围[π /4+Δ st印，π /2]的第i个角度区间中。7. 根据权利要求1所述的方法，其中确定至少一个所述条目值包括计算 111(以11(01))-111( 8111(0(1))，，其中0(1表示角度区间的下限角，其中0 1表示所述角度区间 的上限角，并且其中所述角度区间是由所述多个定向帧内预测模式覆盖的角度范围的一部 分。8. 根据权利要求7所述的方法，其中确定至少一个所述条目值进一步包括： 计算所述角度区间的角宽；以及 用所述角宽整除ln(sin( Θ W-lnGir^ Θ。)）。9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述定向帧内预测模式的数目是33个。10. 根据权利要求8所述的方法，其中所述角度范围包括多个角度区间，所述多个角度 区间包含所述角度区间。11. 根据权利要求10所述的方法，其中每个角度区间的角宽相等。12. 根据权利要求1所述的方法，其中确定K个条目值包括计算 针对整数 i = 〇、1、·、Κ-1， Θ 〇 = (ji /4+i* ( π /4- Δ step)) /K, Θ 丄=(ji /4+ (i+1) * 〇 /4- Δ step)) /K,以及 λ _ ln(sin(^))-ln(sin(0(!)) ) _ ~θ^θ( , 其中θ_，?表示角度范围[π/4+△ step, π/2]的第i个角度区间中的等效平均预测 角（EAPA)，其中Astep表示大于零且小于π/4的预配置角宽，其中所述角度范围由所述多 个定向帧内预测模式覆盖，并且其中Κ是大于1的整数。13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述多个条目的数目是九个，其中所述九个条 目中的两个条目是零和32,其中Κ = 7,并且其中表示为angTable2[7-i]的第（7-i)个条 目是使用以下公式计算的： angTable2 [7_i] = round (cot ( Θ equ, J *32)。14. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多个条目的数目等于9,并且 其中所述条目值是{〇, 2, 5, 9, 13, 18, 23, 28,32}、{0, 2, 5, 9, 13, 18, 23, 29, 32}、 {0, 2, 5, 9, 13, 18, 22, 28, 32}、{0, 2, 5, 9, 13, 17, 22, 27, 32}、{0, 2, 5, 9, 13, 17, 21，27, 32}、 {0, 2, 5, 9, 12, 17, 21，26, 32}或{0, 2, 5, 9, 12, 16, 21，26, 32}。15. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括计算色度块的第二预测块，其中所述色 度块对应于所述亮度块，并且其中计算所述第二预测块包含使用所述angTable。16. 根据权利要求9所述的方法，其中所述亮度块满足以下条件中的至少一个条件： 所述亮度块不具有任何左邻近块， 所述亮度块不具有任何上邻近块， 所述亮度块的左邻近块不具有帧内预测模式， 所述亮度块的上邻近块不具有帧内预测模式， 左邻近块具有模式4、7、10、11、14、15、18、19、26、27以及34中的帧内预测模式，以及 上邻近块具有模式4、7、10、11、14、15、18、19、26、27以及34中的帧内预测模式。17. -种设备，其包括： 一个存储器，其用于存储包括多个条目的角度表（angTable)，其中每个条目的值是通 过数学推导确定的；以及 一个处理器，其用于使用多个定向巾贞内预测模式以及所述angTable来计算亮度块的 预测块。18. 根据权利要求17所述的设备，其中所述数学推导包括计算角度区间的加权因子， 其中计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌志，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44