一种帧内预测方法、编码器、解码器及存储介质技术

本申请实施例提供了一种帧内预测方法、编码器、解码器及存储介质，包括：遍历帧内预测模式，确定出当前块对应的初始预测块的初始预测值。对初始预测块分别进行帧内预测滤波和帧内预测平滑滤波处理，得到第一类预测值和第二类预测值；帧内预测平滑滤波为采用至少两个相邻参考像素集合中每个相邻参考像素集合中的多个相邻参考像素，对当前块进行滤波的过程。采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的当前预测模式。采用当前预测模式，对当前块进行帧内预测。将当前预测模式的索引信息和滤波标识写入码流，滤波标识表征帧内预测滤波和/或帧内预测平滑滤波对应的标识。对应的标识。对应的标识。

【技术实现步骤摘要】
一种帧内预测方法、编码器、解码器及存储介质
[0001]本申请是申请日为2020年10月16日的PCT国际专利申请PCT/CN2020/121668进入中国国家阶段的中国专利申请号202080106028.7、专利技术名称为“一种帧内预测方法、编码器、解码器及存储介质”的分案申请。


[0002]本申请实施例涉及视频编码技术，涉及但不限于一种帧内预测方法、编码器、解码器及存储介质。

技术介绍

[0003]在视频编解码，对当前块进行编解码的过程中，除了有帧间预测方式外，还可以采用帧内预测。帧内预测可以对每个编码单元分别进行帧内预测过程计算预测块。
[0004]现有技术中，帧内预测通常借助各自角度模式与非角度模式对当前块进行预测得到预测块，根据预测块与原始块计算得到的率失真代价信息，进而筛选出当前块的最优的预测模式，再基于该预测模式进行帧内预测。当前的帧内角度预测中并没有采用全部的参考像素，容易忽略一些像素与当前块之间的关联性，帧内预测滤波技术通过点对点的滤波提升像素预测精度，可以有效地增强空间关联性。因此，采用了帧内预测滤波技术通过点对点的滤波提升像素预测精度，可以有效地增强空间关联性，从而提升帧内预测精度。
[0005]然而，帧内预测滤波技术在纹理比较模糊的图像块的帧内预测中，过于锐化的预测可能会导致残差增加和变大，预测效果不好，从而导致编解码效率下降。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种帧内预测方法、编码器、解码器和存储介质，能够平滑处理的图像块的预测过程，提高编解码效率。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种帧内预测方法，应用于编码器，所述方法包括：
[0008]遍历帧内预测模式，确定出当前块对应的初始预测块的初始预测值；
[0009]对所述初始预测块分别进行帧内预测滤波和帧内预测平滑滤波处理，得到第一类预测值和第二类预测值；其中，所述帧内预测平滑滤波为采用至少两个相邻参考像素集合中每个相邻参考像素集合中的多个相邻参考像素，对所述当前块进行滤波的过程；
[0010]采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的当前预测模式；
[0011]采用所述当前预测模式，对所述当前块进行帧内预测；
[0012]将所述当前预测模式的索引信息，以及滤波标识写入码流，其中，滤波标识表征帧内预测滤波和/或帧内预测平滑滤波对应的标识。
[0013]第二方面，本申请实施例提供了一种帧内预测方法，应用于解码器，所述方法包括：
[0014]获取码流，解析码流的头信息，得到所述滤波标识；
[0015]当所述滤波标识为表征帧内预测滤波允许标识有效、且帧内预测平滑滤波允许标识有效时，至少从码流中获取当前预测模式和帧内预测滤波使用标识；
[0016]当所述帧内预测滤波使用标识为无效、且从码流中获取到有效的帧内预测平滑滤波使用标识时，基于所述当前预测模式，对当前块进行帧内预测平滑滤波处理，得到第一预测值。
[0017]第三方面，本申请实施例提供了一种编码器，包括：
[0018]第一确定部分，用于遍历帧内预测模式，确定出当前块对应的初始预测块的初始预测值；
[0019]第一滤波部分，用于对所述初始预测块分别进行帧内预测滤波和帧内预测平滑滤波处理，得到第一类预测值和第二类预测值；其中，所述帧内预测平滑滤波为采用至少两个相邻参考像素集合中每个相邻参考像素集合中的多个相邻参考像素，对所述当前块进行滤波的过程；
[0020]所述第一确定部分，还用于采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的当前预测模式；
[0021]第一预测部分，用于采用所述当前预测模式，对所述当前块进行帧内预测；
[0022]写入部分，用于将所述当前预测模式的索引信息，以及滤波标识写入码流，其中，滤波标识表征帧内预测滤波和/或帧内预测平滑滤波对应的标识。
[0023]第四方面，本申请实施例提供了一种解码器，包括：
[0024]解析部分，用于获取码流，解析码流的头信息，得到所述滤波标识；以及当所述滤波标识为表征帧内预测滤波允许标识有效、且帧内预测平滑滤波允许标识有效时，至少从码流中获取当前预测模式和帧内预测滤波使用标识；
[0025]第二预测部分，用于当所述帧内预测滤波使用标识为无效、且从码流中获取到有效的帧内预测平滑滤波使用标识时，基于所述当前预测模式，对当前块进行帧内预测平滑滤波处理，得到第一预测值。
[0026]第五方面，本申请实施例还提供了一种编码器，包括：
[0027]第一存储器和第一处理器；
[0028]所述第一存储器存储有可在第一处理器上运行的计算机程序，所述第一处理器执行所述程序时实现编码器的所述帧内预测方法。
[0029]第六方面，本申请实施例还提供了一种解码器，包括：
[0030]第二存储器和第二处理器；
[0031]所述第二存储器存储有可在第二处理器上运行的计算机程序，所述第二处理器执行所述程序时实现解码器的所述帧内预测方法。
[0032]第七方面，本申请实施例提供了一种存储介质，包括：
[0033]其上存储有计算机程序，该计算机程序被第一处理器执行时，实现编码器的所述帧内预测方法；或者，该计算机程序被第二处理器执行时，实现解码器的所述帧内预测方法。
[0034]本申请实施例提供了一种帧内预测方法、编码器、解码器和存储介质，通过编码器
采用帧内预测滤波实现了采用至少两个相邻参考像素集合中每个相邻参考像素集合中的一个相邻参考像素，对当前块进行滤波的过程。采用帧内预测平滑滤波由于可以参考一个相邻参考像素集合中的多个相邻参考像素，因此，这样的预测会更平滑一些，针对模糊图像的预测也会更精确一些，从而可以提高编码效率。
附图说明
[0035]图1A
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1C为本申请实施例提供的示例性的不同颜色格式下的各分量分布图；
[0036]图2为本申请实施例提供的示例性的编码单元的划分示意图；
[0037]图3为本申请实施例提供的示例性的预测模式的示意图；
[0038]图4A
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4C为本申请实施例提供的示例性的帧内预测滤波的三种滤波情况示意图；
[0039]图5为本申请实施例提供的示例性的视频编解码的网络架构的组成结构示意图；
[0040]图6为本申请实施例提供的示例性的视频编码码系统结构图；
[0041]图7为本申请实施例提供的示例性的视频解码系统结构图；
[0042]图8为本申请实施例提供的一种帧内预测方法的流程图一；
[0043]图9A
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9C为本申请实施例提供的示例性的目标参考像素的示意图；
[0044]图10为本申请实施例提供的一种帧内预测方法的流程图二；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种帧内预测方法，应用于编码器，其特征在于，包括：遍历帧内预测模式，确定出当前块对应的初始预测块的初始预测值；对所述初始预测块分别进行帧内预测滤波和帧内预测平滑滤波处理，得到第一类预测值和第二类预测值；其中，所述帧内预测平滑滤波为采用至少两个相邻参考像素集合中每个相邻参考像素集合中的多个相邻参考像素，对所述当前块进行滤波的过程；采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的当前预测模式；采用所述当前预测模式，对所述当前块进行帧内预测；将所述当前预测模式的索引信息，以及滤波标识写入码流，其中，滤波标识表征帧内预测滤波和/或帧内预测平滑滤波对应的标识。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始预测块分别进行帧内预测滤波和帧内预测平滑滤波处理，得到第一类预测值和第二类预测值，包括：基于所述初始预测块中的每个像素的左侧相邻参考像素点和上侧相邻参考像素点，对所述初始预测块的每个像素进行帧内预测滤波，得到所述第一类预测值；基于所述初始预测块中的每个像素对应的预设水平距离和预设垂直距离，对所述初始预测块进行帧内预测平滑滤波处理，得到所述第二类预测值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始预测块中的每个像素对应的预设水平距离和预设垂直距离，对所述初始预测块进行帧内预测平滑滤波处理，得到所述第二类预测值，包括：基于所述初始预测块中的每个像素对应的所述预设水平距离和所述预设垂直距离，确定与所述每个像素对应的至少两个相邻参考像素集合的至少两个相邻参考块范围；从所述至少两个相邻参考像素集合中，对应确定出属于所述至少两个相邻参考块范围内的至少两个目标参考像素集合；其中，每个目标参考像素集合中包含至少一个目标参考像素；基于所述至少两个目标参考像素集合，对所述每个像素进行帧内预测平滑滤波处理，得到所述第二类预测值；其中，所述从所述至少两个相邻参考像素集合中，对应确定出属于所述至少两个相邻参考块范围内的至少两个目标参考像素集合，包括：从所述至少两个相邻参考像素集合中，确定每个相邻参考块范围的两个边界像素位置的像素为一个目标参考像素集合，从而确定出所述至少两个目标参考像素集合；所述从所述至少两个相邻参考像素集合中，对应确定出属于所述至少两个相邻参考块范围内的至少两个目标参考像素集合，包括：从所述至少两个相邻参考像素集合中，确定每个相邻参考块范围内的任意像素位置的M个像素为一个目标参考像素集合，从而确定出所述至少两个目标参考像素集合，其中，M为大于0，且不超过对应的相邻参考像素集合的最大像素数量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两个相邻参考像素集合包括：左侧相邻参考像素集合和上侧相邻参考像素集合；所述至少两个相邻参考块范围包括：左侧相邻参考像素范围和上侧相邻参考像素范
围；所述至少两个目标参考像素集合包括：左侧目标相邻参考像素集合和上侧目标相邻参考像素集合。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设水平距离小于等于所述初始预测块的宽度；所述预设垂直距离小于等于所述初始预测块的高度；所述初始预测块的n行m列位置的第一类像素对应的预设水平距离和所述预设垂直距离，与所述初始预测块的除n行m列之外的其他类像素对应的预设水平距离和所述预设垂直距离不同；n和m为自然数；所述第一类像素中的每个像素对应的预设水平距离和所述预设垂直距离至少部分相同，或者均不相同；所述其他类像素中的每个像素对应的预设水平距离和所述预设垂直距离至少部分相同，或者均不相同。6.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少两个目标参考像素集合，对所述每个像素进行帧内预测平滑滤波处理，得到所述第二类预测值，包括：确定滤波系数；基于所述至少两个目标参考像素集合和所述滤波系数，对所述每个像素进行帧内预测平滑滤波处理，得到所述第二类预测值；其中，所述初始预测块的n行m列位置的第一类像素对应的滤波系数，与所述初始预测块的除n行m列之外的其他类像素对应的滤波系数不同；n和m为自然数；所述第一类像素中的每个像素对应的滤波系数至少部分相同，或者均不相同；所述其他类像素中的每个像素对应的滤波系数至少部分相同，或者均不相同。7.根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的当前预测模式，包括：采用初始预测值、第一类预测值和第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出与所述初始预测值对应的第一最小率失真代价、与所述第一类预测值对应的第二最小率失真代价以及与所述第二类预测值对应的第三最小率失真代价；从所述第一最小率失真代价、所述第二最小率失真代价以及所述第三最小率失真代价中，确定出最小的最优率失真代价；将得到所述最优率失真代价对应预测模式作为所述当前预测模式；其中，所述滤波标识包括：帧内预测滤波允许标识、帧内预测滤波使用标识、帧内预测平滑滤波允许标识和帧内预测平滑滤波使用标识；所述将所述当前预测模式的索引信息，以及滤波标识写入码流，包括：将所述当前预测模式的索引信息写入码流；确定所述帧内预测滤波允许标识为有效，以及所述帧内预测平滑滤波允许标识为有效，并将所述帧内预测滤波允许标识和所述帧内预测平滑滤波允许标识写入码流；当所述最优率失真代价为所述第二最小率失真代价时，确定所述帧内预测滤波使用标识为有效，并将所述帧内预测滤波使用标识写入码流；
当所述最优率失真代价为所述第三最小率失真代价时，确定所述帧内预测滤波使用标识为无效，且所述帧内预测平滑滤波使用标识为有效，并将所述帧内预测滤波使用标识和所述帧内预测平滑滤波使用标识写入码流；当所述最优率失真代价为所述第一最小率失真代价时，确定所述帧内预测滤波使用标识为无效，且所述帧内预测平滑滤波使用标识为无效，并将所述帧内预测滤波使用标识和所述帧内预测平滑滤波使用标识写入码流。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遍历帧内预测模式，确定出当前块对应的初始预测块的初始预测值之后，所述采用所述当前预测模式，对所述当前块进行帧内预测之前，所述方法还包括：根据帧内预测模式的类型，确定出预测模式集合，所述预测模式集合为启用帧内预测平滑滤波技术的预测模式；针对所述初始预测值中，采用所述预测模式集合预测出的初始子预测值，进行帧内预测平滑滤波处理，得到第二类预测值；采用所述初始预测值和所述第二类预测值，分别与当前块的原始像素值进行率失真代价计算，确定出最优率失真代价对应的所述当前预测模式；其中，所述滤波标识包括：帧内预测平滑滤波允许标识和帧内预测平滑滤波使用标识；所述将所述当前预测模式的索引信息，以及滤波标识写入码流，包括：将所述当前预测模式的索引信息写入码流；确定所述帧内预测平滑滤波允许标识为有效，并将所述帧内预测平滑滤波允许标识写入码流；当所述最优率失真代价为所述第三最小率失真代价...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志煌，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：