用于在HEVC中编码的基于像素的帧内预测制造技术

一种设备，其包括处理器，所述处理器用于：接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素；基于所述原始像素计算多个重建像素；并且基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在HEVC中编码的基于像素的帧内预测 相关申请案的交叉参考本专利技术要求2011年7月12日由高文(Wen Gao)等人递交的专利技术名称为“用于复合视频的额外无损编码工具(Additional Lossless Coding Tools for Compound Video)”的第61/506，958号美国临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。 关于由联邦政府赞助的研究或开发的声明不适用。 参考缩微胶片附录不适用。
无
技术介绍
需要对大量的视频数据进行描述，即使在影片相对短小的情况下也是如此，当数据要在带宽容量有限的通信网络中流过或以其他方式传送时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩然后在现代电信网络中传送。视频压缩装置通常在源处使用软件和/或硬件，以在传输之前对视频数据进行编码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。接着，压缩数据在目的地处由视频解压装置接收，该视频解压装置用于对视频数据进行解码。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增加的情况下，需要改进的压缩和解压技术，所述技术几乎无需以比特率的增加为代价就可以改进图像质量。
技术实现思路
在一项实施例中，本专利技术包含一种设备，其包括处理器，所述处理器用于:接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素；基于所述原始像素计算多个重建像素；并且基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。在另一项实施例中，本专利技术包含一种方法，所述方法包括:接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素；基于所述原始像素计算多个重建像素；并且基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。在另一项实施例中，本专利技术包含一种设备，其包括处理器，所述处理器用于:接收包括编码的残余块的比特流；对所述编码的残余块进行解码，其中所述解码的残余块包括多个残余像素；并且基于所述多个残余像素计算重建块，其中所述重建块包括多个重建像素，其中计算所述重建块包含基于所述重建块中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。从结合附图和所附权利要求书进行的以下详细描述将更清楚地理解这些和其他特征。【附图说明】为了更完整地理解本专利技术，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表不相同部分。图1为多个帧内预测模式的图。图2为基于像素的帧内预测方案的一项实施例的图。图3为4x4的当前块和一些外部参考像素的一项实施例的图。图4为垂直模式中的帧内预测方案的一项实施例的图。图5为变换略过编码方案的一项实施例的示意图。图6为变换略过解码方案的一项实施例的不意图。图7为无量化变换编码方案的一项实施例的示意图。图8为无量化变换解码方案的一项实施例的示意图。 图9为无变换量化编码方案的一项实施例的示意图。图10为无变换量化解码方案的一项实施例的示意图。图11为基于像素的帧内预测方法的一项实施例的流程图。图12为网络单元的一项实施例的示意图。图13为通用计算机系统的示意图。【具体实施方式】首先应理解，尽管下文提供了一项或多项实施例的说明性实施方案，但可以使用任何数目的技术，不管是当前已知还是现有的，来实施所揭示的系统和/或方法。本专利技术决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围及其等效物的完整范围内修改。通常，视频媒体涉及相对较快地连续显示一系列静态图像或帧，从而让观察者感觉到运动。每个帧可以包括多个图像元素或像素，每个图像元素或像素可以表示帧中的单个参考点。在数字处理期间，每个像素可以被分配一个整数值(例如，O、1、…或255)，所述整数值表示对应参考点处的图像质量或特征，例如，亮度或色度。在使用中，图像或视频帧可以包括大量的像素(例如，在1920 X 1080的帧中包括2，073, 600个像素)，因此对每个像素进行独立的编码和解码(下文中简称为编码)可能是繁琐且低效的。为了提高编码效率，通常将视频帧分成多个矩形块或宏块，每个矩形块或宏块可以作为预测、变换以及量化等处理的基本单元。例如，典型的NxN的块可以包括N2个像素，其中N是大于I的整数，并且通常是四的倍数。在国际电信联盟(ITU)电信标准化部门(ITU-T)和国际标准化组织(ISO)/国际电工技术委员会(IEC)高性能视频编码(HEVC)的工作草案中，已经引入了新的块概念，其中高性能视频编码将准备作为未来视频标准。例如，编码单元(CU)可以指将视频帧分为相等大小或不同大小的矩形块的子分区。在HEVC中，CU可以取代先前标准的宏块结构。根据帧间预测或帧内预测的模式，一个CU可以包括一个或多个预测单元(PU)，每个预测单元可以用作预测的基本单元。例如，对于帧内预测，一个64x64的CU可以被对称地分为四个32x32的PU。又例如，对于帧间预测，一个64x64的⑶可以被非对称地分为一个16x64的PU和一个48x64的PU。类似地，一个I3U可以包括一个或多个变换单元(TU)，每个变换单元可以用作变换和/或量化的基本单元。例如，一个32x32的I3U可以被对称地分为四个16x16的TU0 一个的多个TU可以共用同一个预测模式，但是可以单独地进行变换。本文本中，术语“块”通常可以指宏块、⑶、PU或TU中的任何一者。在视频帧或切片内，像素可以与相同帧内的其他像素相关，以使得一个块内的像素值或一些块内的像素值可能仅略有不同并且/或者呈现出重复的纹理(texture)。现代视频压缩方法使用各种技术来利用这些空间相关性(spatial correlation),这些技术可以统称为帧内部预测(或简称为帧内预测)。帧内部预测可以减少同一帧中邻近块之间的空间冗余，从而在没有大幅度降低图像质量的情况下对视频数据进行压缩。实际上，帧内部预测可以由视频编码器/解码器(编解码器)实施，以根据一个或多个先前编码/解码的邻近块插入预测块(或预测的块)，从而形成近似的当前块。因此，编码器和解码器可以独立地插入预测块，从而使得帧和/或图像的绝大部分能够根据相对少量的参考块的通信进行重建，所述参考块例如，位于帧的左上角(并从此处延伸)的块。然而，单独的帧内部预测可能无法再现现代视频的质量足够好的图像，因此，残余消息等纠错消息可以在编码器与解码器之间传送，以纠正预测块与当前块之间的差异。例如，编码器可以从当前块中减去预测块或从预测块中减去当前块，从而得到残余块，接着所述残余块可以进行变换、量化以及扫描，然后被编码成编码数据流。在接收编码数据流之后，解码器可以将重建的残余块添加到单独生成的预测块上，以重建当前块。虽然重建的当前块可能是原始当前块的非完美版本，但是它们的差异可能是人眼几乎无法察觉的。因此，可以得到大量的位节约(bit saving),而不会显著降低重建图像的质量。残余块可以包括预测块与当前块之间的少量差异，因此，例如，在预测块与当前块相同和/或近乎相同的区域中，残余块的许多离散值，例如，像素数据，可以包括零和/或接近零的系数。此外，残余块的变换、量化和/或扫描可以从数据流中移除许多零和/或接近零的系数，从而引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：处理器，所述处理器用于：接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素；基于所述原始像素计算多个重建像素；并且基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.12 US 61/506，9581.一种设备，其包括: 处理器，所述处理器用于: 接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素； 基于所述原始像素计算多个重建像素；并且 基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器进一步用于: 从多个可用帧内预测模式中选择所述帧内预测模式。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述多个重建像素包括初始的一组重建像素，其中所述初始的一组重建像素是基于初始的一组预测像素确定的，其中所述帧内预测模式用来基于位于一个或多个邻近块中的一组外部参考像素生成所述初始的一组预测像素，并且其中所述一个或多个邻近块已在所述当前块之前进行编码。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述处理器进一步用于: 计算所述一组预测像素中的每个预测像素与所述多个原始像素中对应的一组原始像素中的每个原始像素之间的差值，以生成一组残余像素，其中所述一组重建像素的计算是基于所述一组预测像素和所述一组残余像素完成的，其中所述一组重建像素用于生成第二组预测像素，其中根据所述帧内预测模式的预测顺序，所述一组预测像素中的每个预测像素位于所述第二组预测像素中的每个预测像素之前的一个位置中。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述多个重建像素等于所述多个原始像素。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述处理器进一步用于: 在所述一组残余像素上执行变换，以生成多个变换系数； 在所述多个变换系数上执行逆变换，以生成第二组残余像素；并且 将所述第二组残余像素与所述一组预测像素结合起来，以生成所述一组重建像素。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述变换和逆变换是可逆的。8.根据权利要求7所述的设备，其中在包括所述一组残余像素的矩阵上执行所述变换，其中向不同于所述一组残余像素的所述矩阵的其他位置分配任意值。9.根据权利要求4所述的设备，其中所述处理器进一步用于: 对所述一组残余像素进行量化，以生成一组量化的残余像素； 对所述一组量化的残余像素进行去量化，以生成第二组残余像素； 将所述第二组残余像素与所述一组预测像素结合起来，以生成所述一组重建像素。10.根据权利要求9所述的设备，其中d(i，j)表示所述一组残余像素，其中i和j是介于O和N-1之间的整数，其中N是所述当前块的大小，其中d’’ (i, j)表示所述第二组残余像素，其中qp_sCale表示由量化参数(QP)确定的量化步骤，并且其中d'，(i, j) =f10r(d(i, j)/qp_scale)氺qp_scale。11.根据权利要求4所述的设备，其中所述块为预测单元(PU)。12.根据权利要求4所述的设备，其中所述帧内预测模式为垂直模式。13.根据权利要求4所述的设备，其中所述处理器进一步用于对所述一组残余像素进行编码，以生成编码数据。14.一种方法，其包括: 接收包括当前块的视频帧，其中所述当前块包括多个原始像素；基于所述原始像素计算多个重建像素；并且 基于所述多个重建像素中的一组重建像素使用帧内预测模式来生成一组预测像素。15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括: 从多个可用帧内预测模式中选择所述帧内预测模式。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个重建像素包括初始的一组重建像素，其中所述初始的一组重建像素是基于初始的一组预测像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文，杨名远，宋锦，于浩平，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：