利用插值进行帧内预测的方法和装置制造方法及图纸

一种执行用于编码或解码的帧内预测的改进方法使用插值，从而对于要在插值计算中使用的位于正常参考范围之外的样本，找到替代样本。替代样本可以是来自目标块左侧的参考部分底部的重复的最终样本，或者是目标块上方的参考部分的右侧样本。编码器可以用信号向解码器通知是使用帧内预测还是插值预测。

Method and device of intra prediction by interpolation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用插值进行帧内预测的方法和装置
本原理涉及视频压缩，并且更具体地涉及利用图像块的插值执行帧内预测编码和解码。
技术介绍
各种视频编码标准都使用了帧内编码，该帧内编码使用基于已经编码或解码的当前图像的区域的预测。使用插值的帧内编码已经在这些标准中的一些标准的标准化过程中被提出，但是由于增加的复杂性与不足的编码增益而未被包括在那些标准中。那些提议遭受其他缺点，诸如插值计算是近似的，或者仅有少数正方向使用插值。
技术实现思路
通过所描述的实施例来解决现有技术的这些和其他缺陷和缺点，这些实施例针对用于利用插值进行帧内预测以对视频信号进行编码和解码的方法和装置。根据所描述方面的一方面，提供了一种方法。该方法包括确定使用帧内预测还是插值预测来对视频图像中的块进行编码。如果确定使用插值预测，则该方法还包括：识别该块的插值预测模式，该模式具有特定预测方向；以及对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本。如果确定从参考部中排除一个或多个样本，则该方法还包括在所述插值预测中使用替代参考样本。如果确定在参考部中包括一个或多个样本，则该方法还包括使用参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。根据所描述方面的另一方面，提供了一种装置。该装置包括存储器和处理器，该处理器被配置为执行：确定使用帧内预测还是插值预测来对视频图像中的块进行编码。如果确定使用插值预测，则该处理器还被配置为执行：识别该块的插值预测模式，该模式具有特定预测方向；以及对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本。如果确定从参考部中排除一个或多个样本，则该处理器还被配置为在插值预测中使用替代参考样本。如果确定在参考部中包括一个或多个样本，则该处理器还被配置为使用参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。根据所描述方面的另一方面，提供了一种方法。该方法包括确定使用帧内预测还是插值预测来对视频图像中的块进行解码。如果确定使用插值预测，则该方法还包括：识别该块的插值预测模式，该模式具有特定预测方向；以及对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本。如果确定从参考部中排除一个或多个样本，则该方法还包括在所述插值预测中使用替代参考样本。如果确定在参考部中包括一个或多个样本，则该方法还包括使用参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。根据所描述方面的另一方面，提供了一种装置。该装置包括存储器和处理器，该处理器被配置为执行：确定使用帧内预测还是插值预测来对视频图像中的块进行解码。如果确定使用插值预测，则该处理器还被配置为执行：识别该块的插值预测模式，该模式具有特定预测方向；以及对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本。如果确定从参考部中排除一个或多个样本，则该处理器还被配置为在插值预测中使用替代参考样本。如果确定在参考部中包括一个或多个样本，则该处理器还被配置为使用参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。根据所描述的方面的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其包含根据前述编码方法或编码器装置中的任一种所生成的数据内容。根据所描述的方面的另一方面，提供了一种信号，其包括根据前述编码方法或编码器装置中的任一种所生成的视频数据。根据所描述方面的另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当所述程序由处理器和存储器执行时，所述指令使处理器执行前述解码方法中的任一种。根据以下要结合附图理解的示例性实施例的详细描述，本原理的这些和其他方面、特征和优点将变得明显。附图说明图1示出了用于HEVC中的帧内预测的参考样本。图2示出了HEVC中的帧内预测方向。图3(a)示出了与左侧参考相交的正垂直方向的延伸，并且图3(b)示出了与顶部参考相交的正水平方向的延伸。图4(a)示出了错过左侧参考的正垂直方向的延伸，并且图4(b)示出了错过顶部参考的正水平方向的延伸。图5(a)示出了HEVC预测模式2，并且图5(b)示出了HEVC预测模式34。图6示出了一维的线性插值。图7示出了二维的线性插值。图8示出了正垂直预测中的插值。图9示出了插值方法1，其中左侧参考以其最后样本值在下方延伸。图10示出了插值方法2，其中使用左侧参考的最后样本来估计新的底部参考。图11示出了插值方法3，其中使用顶部参考和左侧参考的最后样本来估计新的底部参考。图12示出了使用替代底部参考样本估计来估计底部参考。图13示出了示例性HEVC(高效视频编码)视频编码器的框图。图14A是描绘HEVC参考样本生成的图示示例，并且图14B是描绘HEVC中的帧内预测方向的图示示例。图15示出了示例性HEVC视频解码器的框图。图16示出了根据所描述的方面的方法的一个实施例。图17示出了根据所描述的方面的装置的一个实施例。具体实施方式示例性HEVC编码器100在图13中示出。为了编码具有一个或多个画面的视频序列，将画面划分为一个或多个切片，其中每个切片可以包括一个或多个切片片段。切片片段被组织为编码单元、预测单元和变换单元。在本申请中，术语“重构的”和“解码的”可以互换使用，并且术语“画面”和“帧”可以互换使用。通常但并非必须地，术语“重构的”在编码器侧使用，而“解码的”在解码器侧使用。HEVC规范在“块”和“单元”之间区分，其中“块”寻址样本阵列中的特定区域(例如，亮度，Y)，而“单元”包括所有编码的颜色分量(Y、Cb、Cr或单色)的并置块、语法元素和与块相关联的预测数据(例如，运动矢量)。为了编码，将画面划分为具有可配置尺寸的正方形的编码树块(CTB)，并将连续的一组编码树块分组为切片。编码树单元(CTU)包含已编码颜色分量的CTB。CTB是划分为编码块(CB)的四叉树的根，并且可将编码块划分为一个或多个预测块(PB)，并形成划分为变换块(TB)的四叉树的根。与编码块、预测块和变换块相对应，编码单元(CU)包括预测单元(PU)和树形结构的变换单元(TU)的集合，PU包括所有颜色分量的预测信息，并且TU包括每个颜色分量的残差编码语法结构。亮度分量的CB、PB和TB的尺寸适用于对应的CU、PU和TU。在本申请中，术语“块”可以用于指代CTU、CU、PU、TU、CB、PB和TB中的任何一个。另外，“块”也可以用于指代如H.264/AVC、H.265或其他视频编码标准中指定的宏块和划分，并且更一般地指代各种尺寸的数据阵列。在图13的示例性编码器100中，如下所述，画面由编码器元素编码。将要编码的画面以CU为单位进行处理。使用帧内或帧间模式对每个CU进行编码。当CU以帧内模式编码时，其执行帧内预测(160)。在帧间模式下，执行运动估本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n确定是使用帧内预测还是具有像素插值的帧内预测来对视频图像中的块进行编码；/n如果确定使用具有像素插值的帧内预测：/n识别所述块的插值预测模式，该模式具有特定的预测方向；/n对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本；/n如果确定从参考部中排除样本，则在所述插值预测中使用一个或多个替代参考样本；/n如果确定在参考部中没有排除一个或多个样本，则使用一个或多个参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170531 EP 17305635.91.一种方法，包括：
确定是使用帧内预测还是具有像素插值的帧内预测来对视频图像中的块进行编码；
如果确定使用具有像素插值的帧内预测：
识别所述块的插值预测模式，该模式具有特定的预测方向；
对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本；
如果确定从参考部中排除样本，则在所述插值预测中使用一个或多个替代参考样本；
如果确定在参考部中没有排除一个或多个样本，则使用一个或多个参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。


2.一种方法，包括：
确定是使用帧内预测还是具有像素插值的帧内预测来对视频图像中的块进行解码；
如果确定使用具有像素插值的帧内预测：
识别所述块的插值预测模式，该模式具有特定的预测方向；
对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本；
如果确定从参考部中排除样本，则在所述插值预测中使用一个或多个替代参考样本；
如果确定在参考部中没有排除一个或多个样本，则使用一个或多个参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。


3.一种装置，包括：
存储器，以及
处理器，配置为执行：
确定是使用帧内预测还是具有像素插值的帧内预测来对视频图像中的块进行编码；
如果确定使用具有像素插值的帧内预测：
识别所述块的插值预测模式，该模式具有特定的预测方向；
对于所识别的插值预测模式，确定是否从用于在特定方向上执行插值预测的参考部中排除要用于插值的一个或多个样本；
如果确定从参考部中排除样本，则在所述插值预测中使用一个或多个替代参考样本；
如果确定在参考部中没有排除一个或多个样本，则使用一个或多个参考样本根据插值预测模式在特定方向上执行插值预测。


4.一种装置，包括：
存储器，以及
处理器，配置为执行：
确定是使用帧内预测还是具有像素插值的帧内预测来对视频图像中的块进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：F拉卡普，F加尔平，G拉思，F莱林内克，
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