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用于帧内块复制的块矢量细化方法技术

技术编号:41974243 阅读:11 留言:0更新日期:2024-07-10 16:53
本公开的方面提供了用于视频编码/解码的方法和装置。在一些示例中,用于视频解码的装置包括接收电路和处理电路。处理电路从码流中提取信号,该信号指示基于模板匹配的块矢量细化应用于以当前图片参考(CPR)模式编码当前块。处理电路根据基于模板匹配的块矢量细化导出与当前块相关联的第一细化块矢量。第一细化块矢量包括应用于与当前块相关联的第一块矢量的第一块矢量细化偏移。处理电路根据与当前块相同的图片中的第一参考块重建当前块,第一参考块由第一细化块矢量指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开描述了大体上与视频编解码相关的实施例。


技术介绍

1、本公开提供的背景描述是出于总体上呈现本公开的的内容的目的。在该背景部分中描述的范围内,目前命名的专利技术人的工作以及在提交时可能不属于现有技术的说明书的方面,既不明示也不暗示地承认为针对本公开的现有技术。

2、未压缩的数字图像和/或视频可以包括一系列图片,每个图片具有例如1920×1080亮度样本和相关的色度样本的空间维度。该一系列图片可以具有固定或可变的图片速率(非正式地也称为帧速率),例如每秒60张图片或60hz。未压缩的图像和/或视频具有特定的比特率要求。例如,每个样本8比特的1080p604:2:0视频(在60hz帧速率下,1920×1080亮度样本分辨率)要求接近1.5gbit/s的带宽。一小时这样的视频需要超过600gb的存储空间。

3、图像和/或视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩减少输入图像和/或视频信号中的冗余。压缩有助于减少上述对带宽和/或存储空间的需求,在一些情况下减少两个数量级或更多。尽管本公开的描述使用视频编码/解码作为说明性示例,但是在不脱离本公开的精神的情况下,相同的技术可以以类似的方式应用于图像编码/解码。可以采用无损压缩和有损压缩,以及它们的组合。无损压缩是指可以从压缩的原始信号重建原始信号的精确副本的技术。当使用有损压缩时,重建信号可能与原始信号不相同,但是原始信号和重建信号之间的失真足够小,使得重建信号可用于预期应用。在视频的情况下,有损压缩被广泛使用。容许的失真量取决于应用。例如,某些消费者流式应用的用户可以容忍的失真高于电视分发应用的用户。可实现的压缩比可以反映:较高的允许/容许失真可以产生较高的压缩比。

4、视频编码器和解码器可以采用来自若干广泛类别的技术,包括例如运动补偿、变换处理、量化和熵编码。

5、视频编解码器技术可以包括称为帧内编码的技术。在帧内编码中,在不参考来自先前重建的参考图片的样本或其他数据的情况下来表示样本值。在一些视频编解码器中,图片在空间上被细分为样本块。当所有样本块都以帧内模式编码时,该图片可以是帧内图片。帧内图片和它们的派生图片(如独立解码器刷新图片)可用于重置解码器状态,因此可用作编码视频码流和视频会话中的第一图片,或用作静止图像。可以对帧内块的样本进行变换,并且可以在熵编码之前量化变换系数。帧内预测可以是使预变换域中的样本值最小化的技术。在一些情况下,变换后的直流(dc)值越小且交流(ac)系数越小,在给定量化步长下表示熵编码后的块所需的比特就越少。

6、在例如mpeg-2生成编码技术中使用的传统帧内编码不使用帧内预测。然而,一些较新的视频压缩技术包括尝试基于例如在数据块的编码和/或解码期间获得的周围样本数据和/或元数据执行预测的技术。这种技术在后文中被称为“帧内预测”技术。需要注意,至少在一些情况下,帧内预测仅使用来自正在重建的当前图片的参考数据,而不使用来自参考图片的参考数据。

7、可以有许多不同形式的帧内预测。当在给定的视频编码技术中可以使用一种以上这样的技术时,所使用的特定技术可以被编码为使用该特定技术的特定帧内预测模式。在一些情况下,帧内预测模式可以具有子模式和/或参数,这些子模式和/或参数可以被单独编码或包括在模式码字中,模式码字限定了正在使用的预测模式。对于给定的模式、子模式和/或参数组合使用哪个码字可以通过帧内预测对编码效率增益产生影响,并且因此用于将码字转换成码流的熵编解解码技术也会对编码效率增益产生影响。

8、h.264引入了特定的帧内预测模式,在h.265中进行了改进,并在诸如联合探索模型(joint exploration model,jem)、通用视频编码(versatile video coding,vvc)和基准集(benchmark set,bms)等更新的编码技术中进一步改进。可以使用已经可用的样本的相邻样本值形成预测块。根据方向将相邻样本的样本值复制到预测块中。所使用的方向的参考可以在码流中编码,或者其本身可以被预测。

9、参考图1a,在右下方描绘的是从h.265中定义的33个可能的预测方向(对应于35个帧内模式中的33个角度模式)已知的9个预测方向的子集。箭头汇聚的点(101)表示被预测的样本。箭头表示对样本进行预测所依据的方向。例如,箭头(102)指示样本(101)是从右上与水平面成45度角的一个或多个样本预测的。类似地,箭头(103)指示样本(101)是从样本(101)左下角与水平面成22.5度角的一个或多个样本预测的。

10、仍然参考图1a,在左上方描绘了4×4个样本的正方形块(104)(由虚的粗体线表示)。正方形块(104)包括16个样本,每个样本标有“s”、其在y维度中的位置(例如,行索引)和其在x维度中的位置(例如,列索引)。例如,样本s21是y维度中(从上数)的第二个样本和x维度中(从左数)的第一个样本。类似地,样本s44在y维度和x维度上都是块(104)中的第四个样本。由于该块的大小为4×4个样本,s44位于右下角。图1a进一步示出了遵循类似编号方案的参考样本。参考样本用r、相对于块(104)的y位置(例如,行索引)和x位置(列索引)标记。在h.264和h.265中,预测样本与重建中的块相邻。因此,不需要使用负值。

11、帧内图片预测可以通过从由信号表示的预测方向所指示的相邻样本复制参考样本值来操作。例如,假设已编码的视频码流包括信令(signaling),对于该块,该信令指示与箭头(102)一致的预测方向——即,样本是从右方与水平面成45度角的样本预测的。在这种情况下,从相同的参考样本r05预测样本s41、s32、s23和s14。然后从参考样本r08预测样本s44。

12、在一些情况下,例如通过插值,可以组合多个参考样本的值,以便计算参考样本,尤其是当方向不能被45度整除时。

13、随着视频编解码技术的发展,可能的方向的数量已经增加。在h.264(2003年)中,可以表示九个不同的方向。在h.265(2013年)中,这一数字增加到33。目前,jem/vvc/bms可以支持多达65个方向。已经进行了实验来识别最可能的方向,并且熵编码中的某些技术被用于以较少数量的比特表示那些可能的方向,对于不太可能的方向接受一定的惩罚。此外,方向本身有时可以根据相邻的、已经解码的块中使用的相邻方向来进行预测。

14、图1b示出了根据jem描绘了65个帧内预测方向的示意图(110),以说明预测方向的数量随时间的增加。

15、表示已编码的视频码流中的方向的帧内预测方向比特的映射可以因视频编码技术而异。这种映射的范围可以是,例如,从简单的直接映射到码字,到涉及最可能模式的复杂自适应方案,以及类似的技术。然而,在大多数情况下,在视频内容中可能存在统计上比某些其他方向更不可能出现的某些方向。由于视频压缩的目标是减少冗余,因此在工作良好的视频编码技术中,相较于更可能的方向,那些不太可能的方向将由更大数量的比特来表示。

16、可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种解码器中的视频处理方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内块复制(IBC)模式,并且所述方法进一步包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第一块矢量是所述当前块的块矢量预测值(BVP),并且所述导出第一细化块矢量包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述导出第一细化块矢量进一步包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述基于模板匹配的块矢量细化中的搜索步长小于所述第一精度。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内块复制(IBC)模式,并且所述导出第一细化块矢量包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内块复制(IBC)模式,并且所述导出第一细化块矢量包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述执行基于哈希的搜索进一步包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基于模板匹配的块矢量细化根据模板匹配代价来确定所述第一块矢量细化偏移,所述模板匹配代价由所述当前块的当前模板和所述第一参考块的参考模板之间的失真计算。

10.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:

11.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:

12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内块复制(IBC)模式,所述方法进一步包括:

13.根据权利要求12所述的方法,进一步包括以下至少之一:

14.根据权利要求12所述的方法,进一步包括:

15.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内模板匹配预测(IntraTMP)模式,并且所述方法进一步包括:

16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述CPR模式是帧内块复制(IBC)模式,并且所述方法进一步包括:

17.一种解码器中的视频处理方法,包括:

18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:

19.根据权利要求17所述的方法,进一步包括:

20.一种用于视频解码的装置,包括处理电路,所述处理电路被配置为:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种解码器中的视频处理方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述cpr模式是帧内块复制(ibc)模式,并且所述方法进一步包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第一块矢量是所述当前块的块矢量预测值(bvp),并且所述导出第一细化块矢量包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述导出第一细化块矢量进一步包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述基于模板匹配的块矢量细化中的搜索步长小于所述第一精度。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述cpr模式是帧内块复制(ibc)模式,并且所述导出第一细化块矢量包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述cpr模式是帧内块复制(ibc)模式,并且所述导出第一细化块矢量包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述执行基于哈希的搜索进一步包括:

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述基于模板匹配的块矢量细化根据模板匹配代价来确定所述第一块矢量细化偏移,所述模...

【专利技术属性】
技术研发人员:李贵春陈联霏许晓中赵欣刘杉
申请(专利权)人:腾讯美国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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