[发明专利]一种全景视频帧内预测编码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种全景视频编解码技术领域，特别是涉及一种全景视频帧内预测编码方法及装置。

背景技术

全景视频是指空间中一个观察点四周所有的场景，由这个观察点所能接收到的所有光线构成。全景视频可以抽象成一个以观察点为中心的球面。

在用计算机处理全景视频的时候，不可避免地要对全景视频进行离散化空间采样。在对全景视频进行离散化空间采样的时候，需要保证一定的空间采样密度，以达到所需的清晰度。同时，又要考虑到计算机的存储器不适合存储球面结构的数据，需要以某种方式把采样点排列到平面上。

常用的全景视频采样方法中，有经纬图采样、正六面体采样、正四棱锥采样等。传统的压缩全景视频的方式是把采样后的全景视频当成普通的平面视频，用传统的压缩方法进行压缩编码。在传统的压缩编码方法中，会利用帧内预测方法消除视频数据中的空间冗余。即在压缩编码一帧图像时，会参考已经编码的部分的重建值来预测当前编码的块，这一方法称为‘帧内预测’。

在H.264、AVS、H.265等传统视频编码标准中，帧内预测都是参考当前块的上侧和左侧的重建像素，因为在这些标准中，一帧图像被分成若干相等尺寸的方块，按照从上到下，从左到右的顺序进行编码，所以重建像素总是位于当前编码块的左侧或者上侧。

然而，对于全景视频，按照上述的编码顺序编码一帧图像中的块，可能会出现当前块的右侧或下侧的像素已经被编码并重建的情况，即右侧或下侧的像素也是可以用来进行帧内预测的，因此，如果能利用尽可能多的重建像素进行帧内预测的效果肯定会更好，可以提高帧内预测的准确性，从而提高压缩效率。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种全景视频帧内预测编码方法及装置，其可以按照全景视频的相邻关系使用尽可能多的重建像素对当前块进行帧内预测，提高帧内预测的准确程度，从而提高压缩效率。

为达上述及其它目的，本发明提出一种全景视频帧内预测编码方法，包括如下步骤：

步骤一，对全景视频进行采样，将全景视频转化为平面视频；

步骤二，将该平面视频的各视频帧分成若干预测块，根据编码顺序与各预测块的相邻关系使用尽可能多的重建像素对当前预测块进行帧内预测，依次对该平面视频的每一帧进行编码。

进一步地，步骤二进一步包括：

步骤2.1，将各视频帧划分成若干预测块；

步骤2.2，按照从上到下、从左到右的顺序与各预测块的相邻关系使用尽可能多的重建像素对当前预测块进行帧内预测并编码。

进一步地，步骤2.2进一步包括：

步骤2.2.1，根据编码顺序和相邻关系获取当前预测块的参考像素；

步骤2.2.2，根据参考像素获取当前预测块的预测值；

步骤2.2.3，利用当前预测块减去当前预测块的预测值，得到残差；

步骤2.2.4，对该残差进行变换，得到变换系数；

步骤2.2.5，对该变换系数进行量化，得到量化后的变换系数；

步骤2.2.6，对量化后的变换系数以及预测方式、预测块的形状和大小进行熵编码，得到编码输出比特；

步骤2.2.7，对量化后的变换系数进行反量化、反变换，得到重建残差；

步骤2.2.8，利用该重建残差加上当前块的预测值，得到重建块；

步骤2.2.9，保存该重建块。

进一步地，于步骤2.2.1中，根据编码顺序获取参考像素，是指当前预测块使用已经编码的块的重建值进行预测。

进一步地，根据相邻关系获取参考像素，是指当前预测块使用与当前预测块在原始球面上相邻的块的重建值进行预测。

进一步地，根据编码顺序和相邻关系获取参考像素是指参考像素所在的块必须同时满足在当前预测块之前编码和在原始球面上与当前预测块相邻两个条件。

进一步地，该参考像素是指在原始球面上位于当前预测块四周的像素。

为达到上述目的，本发明还提供一种全景视频帧内预测编码装置，包括：

采样转换单元，用于对全景视频进行采样，将全景视频转化为平面视频；

编码单元，用于将该平面视频的各视频帧分成若干预测块，根据编码顺序与各预测块的相邻关系使用尽可能多的重建像素对当前预测块进行帧内预测，依次对该平面视频的每一帧进行编码。

进一步地，该编码单元包括：

分割单元，用于将视频帧划分成若干预测块；