参考样本缺失时改进的帧内预测方法技术

用于画面帧内预测的方法允许恢复一些帧内定向模式，否则这些画面帧内定向模式由于经典的填补过程而变得无用。通过用来自被确定为具有可使用对应定向模式的样本而无用的样本的单元的部分的样本来填充预测单元中的像素位置来恢复定向模式。对于给定特定定向模式，当确定特定预测单元或其部分缺少参考样本时，确定沿预测单元的另一部分的参考样本是否可用。另一部分是预测单元在特定定向模式的相对端的一侧。当确定这样的参考样本可用时，由于参考样本的不可用性，可以通过用其对应定向模式替换变得无用的特定定向模式来扩展帧内定向模式的数量。

An improved intra prediction method for missing reference samples

The method used for intra-frame prediction allows some intra-frame orientation modes to be restored, otherwise these intra-frame orientation modes will become useless due to the classical filling process. The orientation mode is restored by filling the pixel positions in the prediction unit with samples from a portion of the unit determined to have a useless sample that can use the corresponding orientation mode. For a given orientation pattern, when it is determined that a particular prediction unit or part of it lacks a reference sample, it is determined whether the reference sample along another part of the prediction unit is available. The other part is the side of the prediction unit at the opposite end of the specific orientation mode. When it is determined that such a reference sample is available, the number of intra-directional modes can be expanded by replacing specific directional modes that become useless with their corresponding directional modes due to the unavailability of the reference sample.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】参考样本缺失时改进的帧内预测方法
本专利技术涉及数字视频压缩，并且更具体地，涉及一种在没有帧内预测所需的邻近参考样本的情况下改进的帧内预测方法。
技术介绍
数字视频压缩技术填充了许多技术标准和竞争技术。例如，存在以下示例性技术：·高效视频编码(HEVC)，也称为H.265和MPEG-H第2部分，于2014年作为ITU-T，高效视频编码(HEVC)，ITU-TH.265建议书(Recommendation)|国际标准ISO/IEC23008-2发布；·高级视频编码(AVC)，也称为H.264或MPEG-4第10部分，于2002年作为ITU-T，Rec.H264|ISO/IEC14496-10AVC(MPEG-4)发布；以及·VP9，据说是目前由Google合作伙伴开发的开放式视频压缩格式，其在A.Grange等人于2013年2月18日向IETF网络工作组递交并且标题为“一种VP9比特流概述draft-grange-vp9-bitstream-00”(AVP9BitstreamOverviewdraft-grange-vp9-bitstreamOO)的提交工作中描述(XP015090122)。每种数字视频压缩技术都涉及画面帧内预测(intraframeprediction)的使用，通常表示为帧内预测(intraprediction)。帧内预测可以用相当概括的术语描述，包括：填充参考样本的邻近形状，该参考样本是当前可用的先前解码或重构样本，或当解码/重构样本不可用时的填补样本；并且然后根据使用中的帧内预测定向模式在邻近形状内传播这些参考样本。在这样的预测过程中，帧内预测定向模式传播邻近像素以预测当前块，其也被称为预测单元(PU)。由于帧内预测依赖于在当前时刻附近的先前解码样本(像素)，因此一些来自邻居的样本可能不可用作参考样本。尤其是由于图像边界、四叉树结构和块的扫描顺序等原因，可能发生这种样本的缺失或不可用。通常，执行像素填补以填充样本对其不可用的那些块位置。例如，当所预期的参考样本在HEVC中不可用时，通过将最接近的可用参考样本的值复制到所预期参考样本对其或缺失或不可用的位置上来继续预测过程。以这种方式，所有内定向模式都是可用的，因为整个参考像素区域都填充有先前解码像素和填补像素。当参考样本的整条侧边缺失时，如图1的左图所示，则所有参考样本都注定具有相同的值。这反过来导致具有无用定向模式的帧内预测过程。图1示出了块(即，预测单元PU)的预测阶段，其中左侧边上的像素缺失。在这种情况下，所有那些像素被分配当以从左下到右上的L形扫描参考像素时的第一个可用像素的值，如图1的右侧所示。在HEVC标准的情况下，图1中所示的范围从2到9的定向模式基本上变得无用，因为所采用的所有参考像素都将具有相同的值。以与模式2到9相同的方式，当上面的邻居不可用时，图1中所示的定向模式27到34基本上变得无用。如果在预测过程中要使用任何以上标识的定向模式，则在某种意义上它实际上类似于使用DC模式，因为当前块(或PU)中的所有像素将被分配相同的参考值，除了为这些像素分配的值不是参考像素集合的平均值，而是填补值，如图1所示。尽管如此，应用这些定向模式中的任何一个都会导致相同的结果，即它们对于准确的帧内预测变得无用且无效。
技术实现思路
通过利用本文公开的方法的教导，可能恢复一些帧内定向模式，否则这些内定向模式由于经典的填补过程而变得无用。根据本专利技术的一个方面，通过用来自确定具有可用的样本的单元的部分的样本来填充预测单元中的像素位置来恢复定向模式。在某些情况下，参考样本可能仍然缺失或不可使用，但是根据本方法的原理的填补将采用对应于所考虑的帧内定向模式的更好的像素值。在给定特定定向模式的情况下，当确定参考样本对特定预测单元或其部分不可用或缺失时，做出沿预测单元的另一部分的参考样本(像素)是否是可用的确定，其中另一部分是预测单元在特定定向模式的相对端处的一侧。当确定这样的参考样本可用时，可能通过将变得无用(因为参考样本的不可用性)的特定定向模式替换为对应的方向相对的定向模式来扩展帧内定向模式的数量。在另一实施例中，可能通过检测整条边上的参考样本的不存在来避免来自附加语法等的增加的数据开销，以便推断从特定定向模式切换到其对应的方向相对的定向模式的需要。在另一实施例中，提供了用于数字视频图像的压缩的方法，包含用于画面帧内预测的操作，每个所述数字视频图像包括一个或多个预测单元，其中所述画面帧内预测包括：在给定特定定向模式的情况下，确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失。如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则方法还包括确定沿预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中预测单元的另一部分沿着预测单元在特定定向模式的相对端处的一侧。如果确定一个或多个参考样本在特定定向模式的相对端处可用，则方法还包括将特定定向模式替换为与特定定向模式方向相对的对应的定向模式，并使用对应的定向模式用可用参考样本填充预测单元。在另一实施例中，提供了用于数字视频图像的压缩的装置，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元，该装置包括：存储器，其存储多个指令；处理器，其耦合到存储器，并被配置为执行包含用于画面帧内预测的操作的所述视频图像压缩。处理器被配置为通过在给定特定定向模式的情况下确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失来执行所述帧内预测。如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中预测单元的另一部分沿着预测单元在特定定向模式的相对端处的一侧。如果确定一个或多个参考样本在特定定向模式的相对端处可用，则将特定定向模式替换为与特定定向模式方向相对的对应的定向模式，并使用对应的定向模式用可用参考样本填充预测单元。在另一实施例中，提供了非暂时性计算机可读介质，其上存储有一个或多个可运行指令，当其由处理器运行时，使得处理器执行用于数字视频图像的压缩的方法，包含用于画面帧内预测的操作，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元。画面帧内预测包括：在给定特定定向模式的情况下，确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失。如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中预测单元的另一部分沿着预测单元在特定定向模式的相对端处的一侧。如果确定一个或多个参考样本在特定定向模式的相对端处可用，则将特定定向模式替换为与特定定向模式方向相对的对应的定向模式，并使用对应的定向模式用可用参考样本填充预测单元。在另一实施例中，提供了用于传送视频图像块的装置，包括：存储器和处理器。处理器被配置为执行用于数字视频图像的压缩的方法，包含用于画面帧内预测的操作，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元。画面帧内预测包括在给定特定定向模式的情况下确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失。如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中预测单元的另一部分沿着预测单元在特定定向模式的相对端处的一侧。如果确定一个或多个参考样本在特定定向模式的相对端处可用，则将特定定向模式替换为与特定定向模式方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数字视频图像的压缩的方法，包含用于画面帧内预测的操作，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元，其中所述画面帧内预测包括：在给定特定定向模式的情况下，确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失；如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿所述预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中所述预测单元的另一部分在所述特定定向模式的相对端处沿着所述预测单元的一侧；如果确定在所述特定定向模式的相对端处一个或多个参考样本可用，则将所述特定定向模式替换为与所述特定定向模式方向相对的对应的定向模式；以及使用所述对应的定向模式用所述可用参考样本填充所述预测单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 EP 16306238.31.一种用于数字视频图像的压缩的方法，包含用于画面帧内预测的操作，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元，其中所述画面帧内预测包括：在给定特定定向模式的情况下，确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失；如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿所述预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中所述预测单元的另一部分在所述特定定向模式的相对端处沿着所述预测单元的一侧；如果确定在所述特定定向模式的相对端处一个或多个参考样本可用，则将所述特定定向模式替换为与所述特定定向模式方向相对的对应的定向模式；以及使用所述对应的定向模式用所述可用参考样本填充所述预测单元。2.如权利要求1所述的方法，其中所述填充还包含：当所有所述可用参考样本已经使用所述对应的定向模式在所述预测单元的一个相邻区域中传播时，在不包括所述一个相邻区域的区域中用与在所述一个相邻区域中使用的最后参考样本基本相同的参考样本填充所述预测单元。3.如权利要求1所述的方法，其中所述填充还包含：当所有所述可用参考样本已经使用所述对应的定向模式在所述预测单元的一个相邻区域中传播时，在所述一个相邻区域外的区域中用计算的参考样本填充所述预测单元，所述计算的参考样本被确定为沿着垂直于所述对应的定向模式的方向发生的参考样本的变化的函数。4.如权利要求1所述的方法，其中所述填充还包含：当所有所述可用参考样本已经使用所述对应的定向模式在所述预测单元的一个相邻区域中传播时，在不包括所述一个相邻区域的区域中用相同的参考样本填充预测单元，所述相同的参考样本的值计算为在填充所述一个相邻区域中所使用的所述可用参考样本的平均。5.如权利要求1所述的方法，其中所述填充还包含：当所有所述可用参考样本已经使用所述对应的定向模式在所述预测单元的一个相邻区域中传播时，在不包括所述一个相邻区域的区域中用相同的参考样本填充预测单元，所述相同的参考样本的值作为数据与所述数字视频图像一起发送。6.一种用于数字视频图像的压缩的装置，每个所述数字视频图像包含一个或多个预测单元，所述装置包括：存储器，其存储多个指令；处理器，其耦合到存储器并被配置为执行包含用于画面帧内预测的操作的所述视频图像压缩，其中，处理器被配置为通过以下来执行所述画面帧内预测：在给定特定定向模式的情况下，确定一个或多个参考样本对预测单元或其部分是否不可用或缺失；如果确定一个或多个参考样本不可用或缺失，则确定沿所述预测单元的另一部分一个或多个参考样本是否可用，其中所述预测单元的另一部分在所述特定定向模式的相对端处沿着所述预测单元的一侧；如果确定一个或多个参考样本在所述特定定向模式的相对端处可用，则将所述特定定向模式替换为与所述特定定向模式方向相对的对应的定向模式；以及使用所述对应的定向模式用所...

【专利技术属性】
技术研发人员：F雷凯普，F加尔平，T波里埃，
申请(专利权)人：交互数字VC控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US