[发明专利]一种基于三角预测的视频编解码方法及设备

说明书

本发明提供一种基于三角预测的视频编解码方法及设备，该设备包括：在接收到的已编码视频流中提取待解码视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码单元CU；将CU划分为至少一个三角形预测分区，并确定每个三角形预测分区自身的单向预测运动矢量；获取用于常规合并预测模式的常规合并列表，从常规合并列表中选择运动矢量，构建用于三角预测模式的单向预测合并列表；利用各三角形预测分区自身的单向预测运动矢量及参考的单向预测运动矢量进行运动补偿，得到运动补偿预估值；对所述已编码视频流进行解码。本发明提供的基于三角预测的视频编解码方法及设备，解决了目前利用三角预测进行运动补偿时运算复杂、实施成本高的问题。

本申请要求在2019年01月17日提交美国专利局、申请号为62/793，832、申请名称为“Video Coding with Triangle Prediction”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别涉及一种基于三角预测的视频编解码方法及设备。

背景技术

在对视频数据进行处理时可以使用各种视频编码技术来压缩视频数据。视频编码是根据一个或多个视频编码标准来执行的。例如，视频编码标准包括多功能视频编码(VVC)、联合勘探测试模型(JEM)、高效率视频编码(HEVC)、高级视频编码(AVC)、运动图像专家组(MPEG)编码等。视频编码通常利用视频图像或视频序列中存在冗余的预测方法(例如，帧间预测、帧内预测等)。视频编码技术的一个重要目标是将视频数据压缩为使用较低比特率的形式，同时避免或最小化对视频质量的下降。

JVET会议定义的VVC编码方法中，图像划分结构将输入视频分为称为编码树单元(CTU)的块，具有嵌套多类型树的四叉树将一个CTU划分为编码单元CU，该编码单元具有定义共享相同预测模式的区域的叶子编码单元。

在VVC中，可以在整个CU块上进行CU的运动补偿预测，或者通过将大CU划分成子块并且推导针对大CU的所有子块的运动信息，得到CU的运动补偿预测，划分成的子块作为预测的操作单元，称为预测单元(PU)。在帧内预测模式或帧间预测模式下，通常PU的尺寸等于CU的尺寸，即在整个CU块上执行运动补偿预测；在仿射预测模式、可选时域运动矢量预测模式和三角预测模式等预测模式下，通常PU的尺寸小于CU的尺寸，即将CU划分成多个PU进行运动补偿预测。

目前在VVC中引入的三角预测模式下进行运动补偿预测时，将CU分割成两个三角形状的预测单元，为每个预测单元推导出运动矢量，并相应地执行运动补偿。CU中的每个三角预测单元是使用其自身的单向预测运动矢量(Uni-prediction Motion Vector)和参考的单向预测运动矢量来进行帧间预测得到PU的运动矢量。

对于每个CU，编码器端和解码器端基于相同的方式推导出单向预测候选列表，单向预测运动矢量候选列表由五个单向预测运动矢量候选组成。该单向预测运动矢量候选列表是从七个邻近块推导出的，该七个邻近块包括五个空域邻近块和两个时域同位块。编码器端和解码器端推导出相同的单向预测候选列表，编码器端确定三角预测分区的方向，即是从左上角到右下角分区，还是从右上角到左下角分区，并从列表中选择一个单向预测运动矢量作为参考的单向预测运动矢量，利用分区自身的单向预测运动矢量及参考的单向预测运动矢量进行运动补偿得到PU的运动补偿预估值。编码器端需要将上述确定的三角预测分区的方向及选择的参考帧的单向预测运动矢量的索引值指示给解码器端，使解码器端确定分区方向及解码时参考的单向预测运动矢量，从而利用分区自身的单向预测运动矢量及参考的单向预测运动矢量进行运动补偿得到PU的运动补偿预估值。

但是，目前在利用三角预测模式进行运动补偿时，在生成单向预测候选列表的过程中，需要增加额外的确定合并列表的逻辑规则和过程，这样就导致编码器和解码器的计算复杂度增大，造成了编码器和解码器实施的额外成本。

综上，目前基于三角预测的视频编解码方法存在运算复杂、实施成本高的问题。

发明内容