帧内色度预测模式的选择方法、图像处理设备及存储设备技术

本申请公开了一种帧内色度预测模式的选择方法、图像处理设备及存储设备，该方法包括：构建色度预测模式的候选列表，该候选列表中包括多种色度预测模式；选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式；利用替换模式替换候选列表中的至少一个色度预测模式；从替换后的候选列表中选择最佳预测模式，以利用最佳预测模式对当前色度块进行色度预测。通过上述方式，本申请能够提升编码压缩率。本申请能够提升编码压缩率。本申请能够提升编码压缩率。

【技术实现步骤摘要】
帧内色度预测模式的选择方法、图像处理设备及存储设备


[0001]本申请涉及图像处理
，特别是涉及一种帧内色度预测模式的选择方法、图像处理设备及存储设备。

技术介绍

[0002]视频编码系统中，主要有预测、变换量化、熵编码等几大模块。预测模块可分为帧内预测和帧间预测，分别是为了消除空域冗余信息和时域冗余信息。帧内预测是一种利用临近像素间的强相关性来消除空间冗余的方法，帧内预测包括亮度预测和色度预测，其中色度预测和亮度预测均具有多种预测模式。视频帧压缩后的大小与编码器在编码过程中选择的预测模式及其产生的残差相关，残差越小，生成的码流也越小。为每个色度块选择最佳的预测模式，能够让其预测值与原始像素更接近，使残差和视频编码失真尽量减小，从而达到减小视频码率的目的。
[0003]然而，现有色度最佳预测模式选择过程采用的候选预测模式中，存在与亮度块的纹理趋势没有强相关性的预测模式，忽略了色度和亮度块的纹理相关性，编码器选择此类模式的可能性通常较小，这将导致编码器无法选择其他亮度模式强相关的预测模式作为候选模式，最终导致编码压缩率下降。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是提供一种帧内色度预测模式的选择方法、图像处理设备及存储设备，能够提升编码压缩率。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种帧内色度预测模式的选择方法，包括：构建色度预测模式的候选列表，该候选列表中包括多种色度预测模式；选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式；利用替换模式替换候选列表中的至少一个色度预测模式；从替换后的候选列表中选择最佳预测模式，以利用最佳预测模式对当前色度块进行色度预测。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种图像处理设备，包括：相互连接的通信电路和处理器；通信电路用于获取当前色度块；处理器用于执行指令以实现如上所述的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种存储设备，内部存储有指令，该指令用于执行以实现如上所述的方法。
[0008]本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的实施例中，通过构建包括多种色度预测模式的候选列表，选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式，并利用替换模式替换候选列表中的至少一个色度预测模式，最终从替换后的候选列表中选择最佳预测模式，以利用最佳预测模式对当前色度块进行色度预测。通过上述方式，本申请能够提高替换后的候选列表中包含的色度预测模式与对应的亮度块的纹理趋势的相关性，从而提高编码器选择与亮度块的纹理趋势强相关的预测模式作为最佳预测模式
的概率，进而能够使得预测值与原始像素更接近，使得残差和视频编码失真减少，最终达到提升编码压缩率的目的。
附图说明
[0009]图1是本申请一种帧内色度预测模式的选择方法第一实施例的流程示意图；
[0010]图2是色度块与对应的亮度块的划分结构示意图；
[0011]图3是本申请一种帧内色度预测模式的选择方法第二实施例的流程示意图；
[0012]图4是当前色度块对应的亮度块中包含的编码块的位置结构示意图；
[0013]图5是图3中步骤S131的具体流程示意图；
[0014]图6是本申请一种帧内色度预测模式的选择方法第三实施例的流程示意图；
[0015]图7是本申请一种图像处理设备一实施例的结构示意图；
[0016]图8是本申请一种存储设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]由于视频图像数据量比较大，通常需要对其进行编码压缩后，再进行传输或存储，编码后的数据称之为视频码流。受硬件和其他条件限制，如存储空间有限、传输带宽有限等，编码系统总是希望能让视频码流大小尽量减小。
[0019]在视频编码中，最常用颜色编码方法有YUV、RGB等。本申请中以颜色编码方法YUV为例进行说明。其中，Y表示明亮度，也就是图像的灰度值；U和V(即Cb和Cr)表示色度，作用是描述图像色彩及饱和度。视频编码就是对数个颜色分量(如Y、Cb、Cr)数据进行编码。
[0020]如图1所示，本申请一种帧内色度预测模式的选择方法第一实施例包括：
[0021]S11：构建色度预测模式的候选列表。
[0022]帧内预测的色度预测模式可以包括Planar(平面)模式、DC(直流)模式、角度预测模式，上述预测模式均可以用数字表示，其中0为Planar模式，1为DC模式，2～N表示角度预测模式。帧内色度预测模式还包括LM(Cross
‑
component linear model prediction，跨组件线性模型预测)模式、LM_L(只使用左方参考的跨组件线性模型预测)模式、LM_T(只使用上方参考的跨组件线性模型预测)和DM(Derived mode，导出模式)等。其中，角度预测模式中包括垂直和水平两种默认模式，垂直和水平两种模式在不同协议中其具体角度编号可能不同。例如，在H.265标准中，角度预测模式中包括2～34号33种预测模式，10为水平角度模式，26为垂直角度模式；而在H.266标准中，角度预测模式则包括2～66号65种预测模式，18为水平角度模式，50为垂直角度模式。
[0023]本实施例中，该候选列表中包括多种色度预测模式。例如，该候选列表中可以包括Planar、垂直、水平、DC、LM_L、LM_T、LM和DM共8种模式。其中，当DM与Planar、垂直、水平、DC四种默认模式中任一个模式相同时，上述默认模式中与DM相同的模式被替换为L模式。该L模式为某种编码标准中角度预测模式编号最大的角度预测模式，例如H.265标准中，L模式
为34；而H.266标准中，L模式为66。当然，在其他实施例中，该候选列表也可以包括其他色度预测模式，例如角度预测模式20，也可以包括更多或更少数量的预测模式。
[0024]S12：选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式。
[0025]在亮度块与色度块分别独立编码时，需要对当前色度块进行色度预测时，其对应位置的亮度块通常已经完成编码，此时，可以获取当前色度块对应的亮度块的亮度预测模式。
[0026]具体地，在一个应用例中，如图2所示，在U或V平面上的色度块的划分和Y平面上亮度块的划分方式可能不同，但U或V平面上的色度块对应的Y平面上的亮度块的位置相同。例如，U或V平面上左上角64*64的色度块，同样对应Y平面上64*64的亮度块，其中色度块和亮度块包含的像素点可能根据YUV平面的采样比例等比例放大或缩小。例如图2中，YUV平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种帧内色度预测模式的选择方法，其特征在于，包括：构建色度预测模式的候选列表，所述候选列表中包括多种色度预测模式；选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式；利用所述替换模式替换所述候选列表中的至少一个所述色度预测模式；从所述替换后的候选列表中确定第一模式子集，其中所述第一模式子集包括经所述替换模式替换的色度预测模式；分别计算所述第一模式子集中每个色度预测模式对应的第一率失真代价；保留所述第一模式子集中所述第一率失真代价相对较小的部分所述色度预测模式，并与排除在所述第一模式子集以外的其余所述色度预测模式形成第二模式子集；分别计算所述第二模式子集中每个色度预测模式对应的第二率失真代价；选择所述第二率失真代价最小的色度预测模式作为所述最佳预测模式；其中，所述第一率失真代价的运算复杂度小于所述第二率失真代价的运算复杂度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被替换的所述色度预测模式为平面模式、垂直模式、水平模式、直流模式、只使用左方参考的跨组件线性模型预测模式和只使用上方参考的跨组件线性模型预测模式六种模式中的至少一个。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选择当前色度块对应的亮度块的部分亮度预测模式作为替换模式的步骤包括：获取所述亮度块中的不同位置的N个编码块的亮度预测模式；选择所述亮度预测模式中符合预设筛选规则的M个模式作为所述替换模式；所述利用所述替换模式替换所述候选列表中的至少一个所述色度预测模式的步骤包括：利用M个所述替换模式一一替换M种所述被替换的所述色度预测模式；其中，1≤M≤6且M≤N。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：