The invention discloses a method of intra frame combined prediction for P frames or B frames, and adaptively selects whether or not the intra frame combination prediction is used by the rate distortion optimization RDO decision; the intra frame combination prediction uses the method of intra prediction block and inter prediction block weighting to obtain the final prediction block; intra prediction block and inter frame interframe prediction block; The weighted coefficient of the prediction block is obtained by the prediction distortion statistics of the prediction method; thus, the prediction accuracy can be increased, the coding and decoding efficiency of the prediction block is enhanced; the invention makes full use of the advantages of intra prediction and interframe prediction, and selects the two methods to predict the best parts together, and to a certain extent. Besides the intra prediction block and inter prediction block distortion area, the prediction results are better, and the practicability and robustness are excellent.
【技术实现步骤摘要】
一种用于P帧或B帧的帧内帧间组合预测方法
本专利技术涉及视频编码
,具体涉及一种用于帧间预测帧(即P帧或是B帧)的预测方法,可将帧内预测块和帧间预测块相结合得到最终的预测块,增强预测的准确度,从而提升编码效率。
技术介绍
在视频编码中,帧内预测和帧间预测是非常有效的工具,可以去除视频序列中的冗余信息。具体来说,帧间预测利用当前帧与其参考帧之间的相关性减小时域冗余,而帧内预测利用空间相邻像素点之间的相似性消除空域冗余。在现在编码标准中,帧内预测和帧间预测相互独立。帧内预测被用于帧内预测帧(I帧)或是帧间预测帧中的帧内预测块,而帧间预测只能用在帧间预测帧中(前向预测帧P帧或是双向预测帧B帧)。上述预测技术主要存在的缺陷是:现有帧内预测和帧间预测方法相互独立,并没有综合考虑帧内预测和帧间预测的优势和缺陷,只是通过编码端决策选择最优的预测模式,无法更好的发挥两种预测方法的优势,因此在一定程度上局限了预测的性能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提供一种用于P帧或B帧的帧内帧间组合预测方法,用以有效地减小预测块失真,提升预测块的预测精度。本专利技术提供的技术方案是:一种用于P帧或B帧的帧内帧间组合预测方法,通过率失真优化(Ratedistortionoptimization,RDO)决策自适应地选择是否使用该预测方法;本专利技术中的预测方法使用帧内预测块和帧间预测块加权的方式得到最终的预测块;其中帧内预测块和帧间预测块的加权系数根据两种预测方法的预测失真统计得到;由此能够增加预测精度,提升预测块的编码效率;包括如下步骤:1)在编码端对每一个编码 ...
【技术保护点】
一种用于帧内帧间组合预测的编码方法,通过率失真优化(RDO)决策自适应地选择是否使用所述帧内帧间组合预测;帧内帧间组合预测使用帧内预测块和帧间预测块加权的方法得到最终预测块;帧内预测块和帧间预测块的加权系数根据预测方法的预测失真统计得到;由此能够增加预测精度,提升预测块的编码效率;针对P帧或B帧的帧内帧间组合预测,首先在编码端对每一个编码单元进行率失真优化,执行如下操作:11)对一个编码单元进行帧内预测;12)之后,对该编码单元进行帧间预测;13)对帧内预测和帧间预测进行加权平均,得到帧内帧间组合预测块;14)通过率失真优化(RDO)决策确定是否使用帧内帧间组合预测方法;每一个编码单元中均传输一个组合预测标记到码流中,用于标识是否使用了帧内帧间组合预测方法;15)所述帧内帧间组合预测方法表示为式1:P′comb(x,y)=Wintra(x,y)·Pintra(x,y)+(1‑Wintra(x,y))·Pinter(x,y) (式1)0≤x,y<N其中,Pintra(x,y)和Pinter(x,y)分别为帧内和帧间预测块的像素值,Wintra(x,y)为帧内预测像素值的加权系数; ...
【技术特征摘要】
1.一种用于帧内帧间组合预测的编码方法,通过率失真优化(RDO)决策自适应地选择是否使用所述帧内帧间组合预测;帧内帧间组合预测使用帧内预测块和帧间预测块加权的方法得到最终预测块;帧内预测块和帧间预测块的加权系数根据预测方法的预测失真统计得到;由此能够增加预测精度,提升预测块的编码效率;针对P帧或B帧的帧内帧间组合预测,首先在编码端对每一个编码单元进行率失真优化,执行如下操作:11)对一个编码单元进行帧内预测;12)之后,对该编码单元进行帧间预测;13)对帧内预测和帧间预测进行加权平均,得到帧内帧间组合预测块;14)通过率失真优化(RDO)决策确定是否使用帧内帧间组合预测方法;每一个编码单元中均传输一个组合预测标记到码流中,用于标识是否使用了帧内帧间组合预测方法;15)所述帧内帧间组合预测方法表示为式1:P′comb(x,y)=Wintra(x,y)·Pintra(x,y)+(1-Wintra(x,y))·Pinter(x,y)(式1)0≤x,y<N其中,Pintra(x,y)和Pinter(x,y)分别为帧内和帧间预测块的像素值,Wintra(x,y)为帧内预测像素值的加权系数;P′comb(x,y)为进行加权之后的帧内帧间预测组合的像素值;x、y为预测块内的坐标,x=0表示预测块中的第一列,y=0表示预测块中的第一行;N为当前预测块尺寸;若使用了帧内帧间组合预测方法,则将帧间预测信息写入码流中,完成帧内帧间组合预测的编码过程。2.如权利要求1所述用于帧内帧间组合预测的编码方法,其特征是,所述组合预测标记为1-bit的标记。3.如权利要求1所述用于帧内帧间组合预测的编码方法,其特征是,根据帧内和帧间预测失真大小采用不同的加权系数,加权系数与预测块的失真成反比;预测块的失真通过统计得到,具体统计方法是:对每一种帧内预测模式的预测失真分布进行统计,表示为Dintra(x,y);对帧间预测块的预测失真进行统计,表示为Dinter(x,y);在帧内帧间组合预测中,帧内预测块和帧间预测块的加权系数之和为1,分别表示为式2和式3:其中,Wintra(x,y)和Winter(x,y)分别为帧内预测块和帧间预测块的加权系数,x和y为预测块内像素点的坐标;对每一个预测块尺寸、每一个帧内预测模式均分别产生一组加权系数;并对P帧和B帧分别产生不同的加权系数。4.如权利要求3所述用于帧内帧间组合预测的编码方法,其特征是,对加权系数进行简化或使用以行或列为单位的加权系数,以节约存储加权系数的空间。5.如权利要求3所述用于帧内帧间组合预测的编码方法,其特征是,将浮点加权系数转换为整数,并在加权之后进行右移操作,以避免进行浮点计算;具体地,将加权系数乘以2的m次幂,加权计算之后再将预测值右移m位;将式1转化为整数计算后表示为式4:P′comb(x,y)=(2m·Wintra(x,y)·Pintra(x,y)+(2m-2m·Wintra(x,y))·Pinter(x,y)+2m-1)>>m(式4)其中,m的取值与计算精度相关,所需的精度越高则m值越大,计算结果...
【专利技术属性】
技术研发人员:王荣刚,范逵,李革,高文,
申请(专利权)人:北京大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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