[發明專利]基于矩陣的幀內預測方法和裝置、計算機設備和存儲介質

有效

• 申請號: 202010781824.2
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112399185B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 趙亮;趙欣;李翔;歐陽祥;劉杉
• 申請（專利權）人: 騰訊美國有限責任公司
• 主分類號: H04N19/593
• 分類號: H04N19/593;H04N19/176
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳美娥;王琦

本申請實施例提供了一種視頻解碼的方法和裝置、計算機設備和存儲介質。該方法包括：從已編碼視頻比特流中解碼一個塊的預測信息，所述預測信息指示用于所述塊的基于矩陣的幀內預測；基于所述塊的一個或多個相鄰樣本確定矢量的條目；將所述矢量的條目轉換為具有多個位的精簡位形式，所述精簡位形式使得使用第一乘法工具處理的位數小于位數閾值；使用所述第一乘法工具，將所述精簡位形式中的所述矢量的條目與矩陣的條目相乘，以計算所述塊的預測樣本的子集；以及基于所述塊的預測樣本的子集，確定所述塊的其它預測樣本。

通過引用并入本文

本申請要求于2019年8月13日提交的、申請號為62/886,307、發明名稱為“改進的基于矩陣的幀內預測”的美國臨時申請、于2019年10月3日提交的、申請號為62/910,119、發明名稱為“基于矩陣的幀內預測”的美國臨時申請、以及于2020年7月28日提交的、申請號為16/940,874、發明名稱為“視頻編解碼的方法和裝置”的美國申請的優先權，其全部內容通過引用并入本申請中。

技術領域

本申請涉及視頻編解碼技術。具體地，本申請涉及視頻解碼的方法和裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

通過具有運動補償的幀間圖片預測技術，可以進行視頻編碼和解碼。未壓縮的數字視頻可包括一系列圖片，每個圖片具有例如1920×1080亮度樣本及相關色度樣本的空間維度。所述系列圖片具有固定的或可變的圖片速率(也非正式地稱為幀率)，例如每秒60個圖片或60Hz。未壓縮的視頻具有特定的比特率要求。例如，每個樣本8比特的1080p60?4:2:0的視頻(1920x1080亮度樣本分辨率，60Hz幀率)要求接近1.5Gbit/s帶寬。一小時這樣的視頻就需要超過600GB的存儲空間。

視頻編碼和解碼的一個目的，是通過壓縮減少輸入視頻信號的冗余信息。視頻壓縮可以幫助降低對上述帶寬和/或存儲空間的要求，在某些情況下可降低兩個或更多數量級。無損壓縮和有損壓縮，以及兩者的組合均可采用。無損壓縮是指從壓縮的原始信號中重建原始信號精確副本的技術。當使用有損壓縮時，重建信號可能與原始信號不完全相同，但是原始信號和重建信號之間的失真足夠小，使得重建信號可用于預期應用。有損壓縮廣泛應用于視頻。容許的失真量取決于應用。例如，相比于電視應用的用戶，某些消費流媒體應用的用戶可以容忍更高的失真?？蓪崿F的壓縮比反映出：較高的允許/容許失真可產生較高的壓縮比。

視頻編碼器和解碼器可利用幾大類技術，例如包括：運動補償、變換、量化和熵編碼。

視頻編解碼器技術可包括已知的幀內編碼技術。在幀內編碼中，在不參考先前重建的參考圖片的樣本或其它數據的情況下表示樣本值。在一些視頻編解碼器中，圖片在空間上被細分為樣本塊。當所有的樣本塊都以幀內模式編碼時，該圖片可以為幀內圖片。幀內圖片及其衍生(例如獨立解碼器刷新圖片)可用于復位解碼器狀態，并且因此可用作編碼視頻比特流和視頻會話中的第一圖片，或用作靜止圖像。幀內塊的樣本可用于變換，且可在熵編碼之前量化變換系數。幀內預測可以是使預變換域中的樣本值最小化的技術。在某些情形下，變換后的DC值越小，且AC系數越小，則在給定的量化步長尺寸下需要越少的比特來表示熵編碼之后的塊。

如同從諸如MPEG-2編碼技術中所獲知的，傳統幀內編碼不使用幀內預測。然而，一些較新的視頻壓縮技術包括：試圖從例如周圍樣本數據和/或元數據中得到數據塊的技術，其中周圍樣本數據和/或元數據是在空間相鄰的編碼/解碼期間、且在解碼順序之前獲得的。這種技術后來被稱為幀內預測技術。需要注意的是，至少在某些情形下，幀內預測僅使用正在重建的當前圖片的參考數據，而不使用參考圖片的參考數據。

可以存在許多不同形式的幀內預測。當在給定的視頻編碼技術中可以使用超過一種這樣的技術時，所使用的技術可以按幀內預測模式進行編碼。在某些情形下，模式可具有子模式和/或參數，且這些模式可單獨編碼或包含在模式碼字中。將哪個碼字用于給定模式/子模式/參數組合會通過幀內預測影響編碼效率增益，因此用于將碼字轉換成比特流的熵編碼技術也會出現這種情況。