帧内模式编解码的方法和系统技术方案

提供了一种视频解码的方法。该方法包括：获取视频输入的当前帧；将所述当前视频帧划分成多个编码块；以包括在允许的帧内预测模式(AIPM)集中的帧内预测模式，为每个编码块预测符号级别，其中包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式是不同视频编解码方案的视频编解码格式中的所有可用的帧内预测模式的子集，并且基于编解码效率和压缩性能来确定，包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式中的每一个由索引号来标识；对残差符号级别进行变换和量化；对所述变换和量化后的残差符号级别进行熵编码；以及输出比特流。以及输出比特流。以及输出比特流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】帧内模式编解码的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年10月12日提交的、申请号为17/068,522的美国专利申请的优先权，其要求于2019年11月27日提交的、申请号为62/941,350的美国临时专利申请的优先权，两者的内容通过引用整体并入本文。


[0003]本申请涉及视频编解码
，具体地，涉及帧内模式编解码的方法和系统。

技术介绍

[0004]AOMedia Video 1(AV1)是为因特网上的视频传输设计的一种开放式视频编解码格式。AV1是由开放媒体联盟(AOMedia)开发的VP9的后续产品，该联盟成立于2015年，包括半导体公司、视频点播提供商、视频内容生产商、软件开发公司和网页浏览器供应商。AV1项目的许多组成部分来源于联盟成员先前的研究工作。个人贡献者早在几年前就开始了实验技术平台：Xiph/Mozilla的Daala已经在2010年发布了代码，谷歌(Google)的实验性VP9进化项目VP10于2014年9月12日发布，思科(Cisco)的Thor于2015年8月11日发布。AV1以VP9的代码库为基础，结合了其他技术，其中一些技术是以这些实验性格式开发的。AV1参考编解码器的第一版0.1.0于2016年4月7日发布。该联盟于2018年3月28日宣布发布AV1比特流规范、以及基于软件的参考编码器和解码器。2018年6月25日，发布了该规范经过验证的版本1.0.0。2019年1月8日，发布了带有规范勘误表1的经过验证的版本1.0.0。AV1比特流规范包括参考视频编解码器。
[0005]ITU
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T VCEG(Q6/16)和ISO/IEC MPEG(JTC 1/SC 29/WG 11)于2013年(版本1)、2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)发布了H.265/HEVC(高效视频编解码)标准。2015年，这两个标准组织共同组建了JVET(联合视频探索组)，以探索开发超越HEVC的下一个视频编解码标准的潜力。2017年10月，他们发布了关于具有超越HEVC能力的视频压缩提案的联合征集(CfP)。截至2018年2月15日，分别提交了22个关于标准动态范围(SDR)的CfP回复、12个关于高动态范围(HDR)的CfP回复和12个关于360视频类别的的CfP回复。2018年4月，在第122MPEG/第10次JVET会议上对所有收到的CfP回复都进行了评估。这次会议的结果是，JVET正式启动了超越HEVC的下一代视频编解码的标准化过程。新标准被命名为通用视频编解码(VVC)，并且JVET被更名为联合视频专家组。
[0006]在AV1中，可用的帧内预测模式的数量为62，其中包括56个角度帧内预测模式、5个平滑模式和1个从亮度预测色度(chroma
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from
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luma)模式。角度帧内预测模式也称为定向(directional)帧内预测模式。对于56个角度帧内预测模式，其中8个被命名为标称角度(nominal angle)，每个标称角度有7个增量(delta)角度(包括具有0delta角度的标称角度本身)，这与VVC中的角度定义不同。此外，基于AV1的视频编解码方案的平滑模式的数量和定义也与基于VVC的视频编解码方案不同。因此，JVET
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L0280(VVC提案)中的帧内模式编解码不能直接应用于AV1标准。
[0007]所公开的方法和系统旨在解决上述一个或多个问题以及其他问题。

技术实现思路

[0008]本公开的一个方面包括一种视频解码的方法。该方法包括：获取视频输入的当前帧；将所述当前视频帧划分成多个编码块；以包括在允许的帧内预测模式(AIPM)集中的帧内预测模式，为每个编码块预测符号级别，其中包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式是不同视频编解码方案的视频编解码格式中的所有可用的帧内预测模式的子集，并且基于编解码效率和压缩性能来确定，包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式中的每一个由索引号来标识；对残差符号级别进行变换和量化；对所述变换和量化后的残差符号级别进行熵编码；以及输出比特流。
[0009]本公开的另一方面包括视频解码的系统。所述系统包括：存储器，用于存储计算机程序指令；以及耦合到所述存储器的处理器，当执行所述计算机程序指令时，被配置为执行：获取视频输入的当前帧；将所述当前视频帧划分成多个编码块；以包括在允许的帧内预测模式(AIPM)集中的帧内预测模式，为每个编码块预测符号级别，其中包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式是不同视频编解码方案的视频编解码格式中的所有可用的帧内预测模式的子集，并且基于编解码效率和压缩性能来确定，包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式中的每一个由索引号来标识；对残差符号级别进行变换和量化；对所述变换和量化后的残差符号级别进行熵编码；以及输出比特流。
[0010]根据本公开的说明书、权利要求和附图，本领域技术人员可以理解本公开的其他方面。
附图说明
[0011]图1示出了结合本公开某些实施例的运行环境；
[0012]图2示出了根据本公开实施例的电子设备；
[0013]图3示出了根据本公开实施例的计算机系统；
[0014]图4示出了根据本公开实施例的视频编码器；
[0015]图5示出了根据本公开实施例的示例性视频编码方法；
[0016]图6示出了VVC标准中可用的帧内预测模式；
[0017]图7示出了AV1标准中帧内预测模式的8个标称角度；
[0018]图8示出了根据本公开实施例的PAETH模式的顶部、左侧和左上位置；
[0019]图9示出了根据本公开实施例的递归帧内滤波模式的示例；
[0020]图10示出了根据本公开实施例的确定包括在允许的帧内预测模式(AIPM)集中的帧内预测模式的流程图；以及
[0021]图11示出了根据本公开实施例的在导出6种MPM的过程中的5个相邻编码块的位置。
具体实施方式
[0022]下面结合附图描述本专利技术实施例的技术方案。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标号表示相同或相似的部件。很显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一些实施例，
而非全部实施例。基于本公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都属于本公开的保护范围。下面首先解释本公开中使用的某些术语。
[0023]通用视频编解码(VVC)：VVC是由联合视频探索组(JVET)开发的一种视频解码标准，以取代HEVC(也称为ITU
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T H.265)。VVC规定了一种视频编解码技术，其压缩能力大大超越了此类标准的前几代，并且具有高度通用性，可在更广泛的应用中有效使用。VVC标准通过引用并入本文。
[0024]AOMedia视频1(AV1)：AV1是由开放媒体联盟(AOMedia)开发的开源视频编解码标准，用于因特网上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种视频解码的方法，其特征在于，包括：获取视频输入的当前帧；将所述当前视频帧划分成多个编码块；以包括在允许的帧内预测模式AIPM集中的帧内预测模式，为每个编码块预测符号级别，其中包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式是不同视频编解码方案的视频编解码格式中的所有可用的帧内预测模式的子集，并且包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式基于编解码效率和压缩性能来确定，包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式中的每一个由索引号来标识；对残差符号级别进行变换和量化；对所述变换和量化后的残差符号级别进行熵编码；以及输出比特流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述AIPM集中的所述帧内预测模式通过以下方式确定：确定所述当前帧的当前视频编解码格式是基于通用视频编解码VVC标准的视频编解码方案还是基于开放媒体联盟AOMedia视频1AV1标准的视频编解码方案；当所述当前视频编解码格式是基于所述VVC标准的视频编解码方案时，所述AIPM集中包括6个最可能模式MPM和32个剩余模式；当所述当前视频编解码格式是基于所述AV1标准的视频编解码方案时，所述AIPM集中包括8个标称角度的定向模式和非定向或平滑模式，而与所述当前编码块的大小或相邻编码块的帧内预测模式无关。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述当前视频编解码格式是基于所述VVC标准的视频编解码方案时，所述6个MPM从5个相邻编码块导出；所述32个剩余模式通过将偏移值添加到所述6个MPM中的角度相邻模式来导出；以及当所述导出过程生成小于32个剩余模式时，从默认模式列表中选择附加模式，直到达到32个剩余模式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述偏移值从{1,2,3,4,6,8}中选择；对于每个偏移值，将每个角度相邻模式添加到所述偏移值以生成剩余模式，除非所述剩余模式已经生成；以及所述默认模式列表包括{0,1,2,50,18,34,66,10,26,42,58,6,14,22,30,38,46,54,62,4,8,12,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64,17,19,49,51}。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述当前视频编解码格式是基于所述AV1标准的视频编解码方案时，所述AIPM集中的角度帧内预测模式从不超过M个的相邻编码块导出，其中，M是正整数；所述8个标称角度分别为45
°
、67
°
、90
°
、113
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、135
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、157
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、180
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和203
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；并且所述非定向或平滑帧内预测模式包括DC模式、PAETH模式、SMOOTH模式、SMOOTH_V模式和SMOOTH_H模式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
将所述SMOOTH模式置于所述AIPM集的第一位置处；以及将所述DC模式置于所述AIPM集的第二位置处。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述当前编码块的高度大于或等于所述当前编码块的宽度时，所述SMOOTH_V模式包括在所述AIPM集中；以及当所述当前编码块的宽度大于所述当前编码块的高度时，所述SMOOTH_H模式包括在所述AIPM集中。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述当前编码块的宽度大于或等于所述当前编码块的高度时，所述SMOOTH_V模式包括在所述AIPM集中；以及当所述当前编码块的高度大于所述当前编码块的宽度时，所述SMOOTH_H模式包括在所述AIPM集中。9.根据权利要求5
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8中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述A...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，赵欣，刘杉，
申请(专利权)人：腾讯美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：