[发明专利]一种视频编码帧内预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码领域，尤其涉及一种视频编码帧内预测方法。 

背景技术

在视频编码中，通常使用帧内预测来消除图像的空间冗余度，使用帧间预测来消除时间冗余度。其中帧内预测的帧由于还将作为帧间预测的参考帧，所以其编码性能显得尤为重要。基于YUV420格式的视频源，常规的帧内预测分为亮度分量预测和色度分量预测。由于视频源具有不同的图像特征，有平坦纹理简单的区域也有纹理复杂的细节区域。基于这个实际情况，常规的亮度的帧内预测也分为适用于相对平坦区域的16x16亮度预测、适用于纹理信息较多的4x4亮度预测模式。同时，由于人眼对亮度信息较为敏感，对色度则具有相对较弱的敏感度，色度预测设计的一般较为简单。 

目前，常规的空间域帧内预测方法仅利用当前块周围已编码的最邻近像素进行预测，进行帧内预测，一方面其仅考虑当前编码块的像素与其已编码邻近像素的关联度，而忽略了预测像素与已编码邻近像素的关联度会随着距离的远离这种相关度也随之降低。另一方面，其也没有考虑图像特征，这使得当视频源存在极度相似的区域时，不能将空间冗余度极大的消除，从而制约了压缩性能的优化实现。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种视频编码帧内预测方法，旨在解决现有技术忽略了预测像素与已编码邻近像素的关联度会随着距离的远离而降低的特性，且没有考虑图像特征，使得当视频源存在极度相似的区域时，不能将空间冗余度最大限度地消除，从而制约了压缩性能的优化实现问题。 

本发明实施例方法是这样实现的，一种视频编码帧内预测方法，所述方法包括： 

在亮度预测上，根据图像特征、编码像素与已编码邻近预测像素的关联度、次邻近已编码预测像素信息，采用不同的亮度预测模式； 

在色度预测上，采用基于子块的色度帧内预测模式，根据当前编码子块的像素与其已编码邻近像素的关联度信息随着距离的远离，相关度也随之降低的特点，对不同的编码子块用不同的预测像素进行预测。 

对16x16亮度块的预测，结合图像特征，采用帧内H_Skip、V_Skip模式，结合图像特征及预测像素与已编码邻近像素的关联度，采用第一渐变模式，第一递进DC模式。 

对4x4亮度块的预测，根据预测像素与已编码邻近像素的关联度、次邻近已编码像素信息进行预测，根据不同的预测方向采用不同的4x4亮度块预测模式。 

在色度预测上，将当前编码宏块的色度信息，均匀划分为4个子块，根据当前编码子块的像素与其已编码邻近像素的关联度信息随着距离的远离这种相关度也随之降低的特点，对不同的编码子块用不同的预测像素进行预测，包括以下预测模式：基于子块的递进DC模式、第二渐变模式、基于子块的上侧模式、基于子块的左侧模式。 

本发明的有益效果：本发明实施例提出一种新的帧内预测方法，它结合了图像特征、编码像素与已编码邻近预测像素的关联度，并利用了次邻近已编码预测像素信息。其中帧内H_Skip、V_Skip模式它结合了图像特性，扩展Skip模式到帧内预测，其优势在图像区域相似性较多的视频源中，较为明显。而其他的亮度预测模式，则考虑了编码像素与已编码邻近预测像素的关联度，并利用了次邻近已编码预测像素信息，使得预测更为精确。 

在色度预测上则提出了基于子块的色度预测模式。该方法考虑到：一方面人眼对色度信息相对不敏感，另一方面由于目前采用的YUV420格式的编码源，在色度上采样点间距大，所以在色度预测上需要及时更新所需的预测像素值。结合如上特点，本发明实施例提出了基于子块的色度帧内预测模式，它首先将当前编码色度块均匀划分为4个子块；考虑到当前当前编码子块的像素与其已编码邻近像素的关联度信息随着距离的远离这种相关度也随之降低，对不同的编码子块用不同的预测像素进行预测，以此提升编码效果。本发明实施例的帧内预测既是完整的帧内预测体系，同时其中每一个预测模式又可以独立使用。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。