[發(fā)明專利]色度塊預(yù)測(cè)方法以及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811035923.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN110881126A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬祥;楊海濤;陳建樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/186
• 分類號(hào): H04N19/186;H04N19/593;H04N19/117;H04N19/132;H04N19/176;H04N19/625;H04N19/124;H04N19/61;H04N19/44;H04N19/96;H04N19/91;H04N19/13;H04N19/70
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

本發(fā)明提供了色度塊預(yù)測(cè)方法及設(shè)備，該方法包括：解析碼流獲得第一指示信息，第一指示信息用于指示濾波器類型；根據(jù)濾波器類型對(duì)應(yīng)的濾波器，對(duì)第一亮度塊進(jìn)行下采樣，獲得第二亮度塊，第一亮度塊是當(dāng)前色度塊對(duì)應(yīng)的亮度塊；獲取模板色度點(diǎn)和模板亮度點(diǎn)，模板色度點(diǎn)包括當(dāng)前色度塊相鄰的多個(gè)色度像素點(diǎn)，模板亮度點(diǎn)通過對(duì)第一亮度塊相鄰的多個(gè)亮度像素點(diǎn)進(jìn)行下采樣操作獲得；根據(jù)模板色度點(diǎn)和模板亮度點(diǎn)，獲得線性模型系數(shù)；根據(jù)第二亮度塊和線性模型系數(shù)，獲得當(dāng)前色度塊的預(yù)測(cè)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，尤其涉及色度塊預(yù)測(cè)方法以及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的迅猛發(fā)展以及人們物質(zhì)精神文化的日益豐富，在互聯(lián)網(wǎng)中針對(duì)視頻的應(yīng)用需求尤其是針對(duì)高清視頻的應(yīng)用需求越來越多，而高清視頻的數(shù)據(jù)量非常大，要想高清視頻能在帶寬有限的互聯(lián)網(wǎng)中傳輸，必須首先解決的問題就是高清視頻壓縮編碼問題。目前，國(guó)際上有兩個(gè)國(guó)際組織專門進(jìn)行視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，即ISO/IEC下的MPEG和ITU-T 的VCEG。成立于1986年的MPEG專門負(fù)責(zé)制定多媒體領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于存儲(chǔ)、廣播電視、因特網(wǎng)或無線網(wǎng)上的流媒體等。ITU-T則主要制定面向?qū)崟r(shí)視頻通信領(lǐng)域的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，如視頻電話、視頻會(huì)議等應(yīng)用。在過去的幾十年里，國(guó)際上已經(jīng)成功制定了面向各種應(yīng)用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：用于VCD的MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)，用于DVD和DVB的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，用于視頻會(huì)議的H.261標(biāo)準(zhǔn)以及H.263標(biāo)準(zhǔn)、H.264標(biāo)準(zhǔn)，允許對(duì)任意形狀的對(duì)象編碼的MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)、HEVC標(biāo)準(zhǔn)等等。

當(dāng)前廣泛使用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC(記為H.264)和H.265/HEVC(記為H.265)，均以圖像塊為基本單元進(jìn)行各種類型的編碼操作，例如基于圖像塊的預(yù)測(cè)、變換、熵編碼等等。圖像塊指一個(gè)二維采樣點(diǎn)陣列，即由像素點(diǎn)組成的WxH大小的陣列(W可以等于H，也可以不等于H)，并且已知各個(gè)像素點(diǎn)位置的像素值。

一般的視頻編碼過程主要包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)(Intra Prediction)、幀間預(yù)測(cè)(InterPrediction)、變換(Transform)、量化(Quantization)、熵編碼(Entropy encode)、環(huán)內(nèi)濾波(in-loop filtering) 等環(huán)節(jié)。將圖像劃分為圖像塊之后進(jìn)行幀內(nèi)和幀間預(yù)測(cè)，并且在得到殘差之后進(jìn)行變換量化，最終進(jìn)行熵編碼并輸出碼流。

其中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)利用當(dāng)前圖像內(nèi)已重建區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)的像素值對(duì)當(dāng)前塊內(nèi)像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行預(yù)測(cè)，一般使用當(dāng)前塊的周圍已重建的相鄰塊的像素導(dǎo)出當(dāng)前塊內(nèi)像素的預(yù)測(cè)值。例如，在H.264或者H.265中，一般使用周圍相鄰塊的邊界像素(靠近當(dāng)前塊的一側(cè)邊界)作為當(dāng)前塊的參考像素，并基于這些參考像素按照某種方法導(dǎo)出當(dāng)前塊內(nèi)像素的預(yù)測(cè)值。幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式例如為DC(或均值)模式和平面模式的非方向性模式，或者為H.265中定義的方向性模式。

利用幀內(nèi)預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)信息之后，根據(jù)當(dāng)前編碼塊內(nèi)像素點(diǎn)的像素值減去對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)信息便得到殘差信息，然后利用離散余弦變換(Discrete Cosine Transformation，DCT)等方法對(duì)殘差信息進(jìn)行變換，再使用量化熵編碼得到碼流。預(yù)測(cè)信號(hào)加上重建殘差信號(hào)之后需進(jìn)一步進(jìn)行濾波操作，進(jìn)而得到重建信號(hào)，并將其作為后續(xù)編碼的參考信號(hào)。

解碼則相當(dāng)于編碼的逆過程。首先利用熵解碼反量化反變換得到殘差信息，解碼碼流確定當(dāng)前塊使用的是幀內(nèi)還是幀間預(yù)測(cè)。如果是幀內(nèi)編碼，則利用當(dāng)前圖像內(nèi)周圍已重建區(qū)域內(nèi)像素點(diǎn)的像素值按照所使用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法構(gòu)建預(yù)測(cè)信息。使用預(yù)測(cè)信息加上殘差信息經(jīng)過濾波操作便可以得到重建信息。

現(xiàn)有的視頻一般為彩色視頻，彩色視頻中的圖像除了含有亮度分量以外，還含有色度分量。因此，除了對(duì)亮度分量進(jìn)行編碼，還需要對(duì)色度分量進(jìn)行編碼。如何提高在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中色度分量的編碼效率，目前仍然是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了色度塊預(yù)測(cè)方法以及設(shè)備，能夠提高內(nèi)預(yù)測(cè)中色度分量(色度塊) 的編碼效率。