[發(fā)明專利]圖像和視頻處理中產(chǎn)生MPM以進行幀內(nèi)預測的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980054913.2
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112585964B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 江嫚書;徐志瑋;莊子德;陳慶曄;穆罕默德·葛蘭·沙沃爾
• 申請（專利權）人: 寰發(fā)股份有限公司
• 主分類號: H04N19/00
• 分類號: H04N19/00
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 趙赫文

幀內(nèi)預測方法包括：接收當前畫面中當前塊的輸入數(shù)據(jù)，推導出將納入于該當前塊的MPM列表中的多個最可能模式(MPMs)，將其余的幀內(nèi)預測模式設定為非MPM，以及依據(jù)選自該多個MPM與非MPM中的當前幀內(nèi)預測模式來對該當前塊進行編碼或解碼。在MPM列表中的第一MPM是平面(planar)模式來用于幀內(nèi)預測中的被編碼塊或?qū)⒈痪幋a塊，以及MPM列表中的一或多個其他MPM是依據(jù)當前塊的一或多個相鄰塊的可用的角度模式的數(shù)目來推導出。

交叉申請

本申請要求在2018年8月31日提出申請?zhí)枮?2/725,299，標題為“The?SimplifiedMPM?Generation?of?Intra?Mode?Coding?of?Video?Coding”的美國臨時專利申請的優(yōu)先權。上述美國臨時專利申請整體以引用方式并入本文中。

技術領域

本發(fā)明相關于影像和視頻處理中的幀內(nèi)預測，本發(fā)明尤其相關于對每一個幀內(nèi)預測編碼塊建構最可能模式(Most?Probable?Modes，MPM)列表。

背景技術

幀內(nèi)預測已廣泛應用于各種影像和視頻編解碼標準中，以處理初始畫面或周期性地插入幀內(nèi)編碼畫面(I畫面，I-picture)或幀內(nèi)編碼塊(I塊，I-blocks)以用于隨機存取或用于緩解誤差傳播。幀內(nèi)預測通常設計為利用影像或視頻畫面中的空間特征，如平滑區(qū)域，垂直線或邊緣，水平線或邊緣，以及對角線或邊緣。幀內(nèi)預測對于具有高運動或場景變化的區(qū)域也是有用的，這是由于在編解碼這些區(qū)域時，幀內(nèi)預測相對于幀間預測的效率更好。幀內(nèi)預測利用畫面內(nèi)或畫面區(qū)域內(nèi)的空間相關性。對于基于塊的視頻編解碼標準而言，對當前塊的幀內(nèi)預測是依賴于已經(jīng)被處理的相鄰塊中的像素。例如，如果畫面或畫面區(qū)域中的塊從上到下、并且從左到右逐行(row?by?row)地依次處理，則當前塊的上方的相鄰塊和當前塊左方的相鄰塊可以用于形成當前塊中的像素的幀內(nèi)預測子(predictor)。

高效率視頻編解碼(HEVC)標準支持35個幀內(nèi)預測模式，包括33個角度模式、直流(DC)模式和平面(Planar)模式。圖1示出了HEVC標準的33個角度幀內(nèi)預測模式的預測方向，其中H表示水平方向模式，V表示垂直方向模式。通過包括幀內(nèi)平滑濾波、幀內(nèi)預測和幀內(nèi)梯度濾波(intra?gradient?filter)的三個步驟，來生成以HEVC標準的幀內(nèi)預測編碼的或?qū)⒁幋a的當前塊的幀內(nèi)預測子。圖2示出了通過幀內(nèi)平滑濾波器進行濾波的示例性參考樣本，以推導出當前塊的幀內(nèi)預測子。在計算當前塊20的幀內(nèi)預測子之前，對當前塊20的參考樣本22進行平滑操作(smoothing?operation)。通過將幀內(nèi)平滑濾波器應用于在當前塊20的左方相鄰列(column)和上方相鄰行(row)中的參考樣本22，平滑操作可減少由一些幀內(nèi)預測模式所引入的不連續(xù)性。取決于幀內(nèi)預測模式和當前塊的大小而來適應性地應用該平滑操作。

第二步驟是依據(jù)從HEVC標準所支持35個幀內(nèi)預測模式中所選擇出的一個幀內(nèi)預測模式，而從相鄰參考樣本中推導出幀內(nèi)預測子。如果選擇了角度模式，則依據(jù)所選擇的角度模式的預測方向，通過從參考樣本所外插出(extrapolating)的樣本來預測當前塊中每個樣本的值。如果選擇平面模式，則假定一個幅度(amplitude)表面后則可以來計算當前塊中的每個樣本值，而此幅度表面具有從相鄰塊的邊界樣本所推導出的水平和垂直平滑梯度。如果選擇了DC模式，則當前塊的每個樣本值是參考樣本的平均值。

如果幀內(nèi)預測模式是DC模式，水平模式或垂直模式，則在第三步驟中將幀內(nèi)梯度濾波應用于當前塊的左方邊界和上方邊界處的樣本。應用幀內(nèi)梯度濾波器的概念是利用沿著幀內(nèi)預測方向的梯度信息來提高幀內(nèi)預測子的品質(zhì)。當選擇的幀內(nèi)預測模式為DC模式時，當前塊的第一行和第一列中的樣本被幀內(nèi)梯度濾波器進行濾波。當所選擇的幀內(nèi)預測模式為水平模式時，第一行中的樣本被幀內(nèi)梯度濾波器進行濾波，以及如果所選擇的幀內(nèi)預測模式是垂直模式，則第一列中的樣本被幀內(nèi)梯度濾波器濾波。