[发明专利]镜像模板匹配帧内预测方法、装置及视频解码方法、装置

说明书

本发明公开了镜像模板匹配帧内预测方法、装置及视频解码方法、装置，针对传统帧内模板匹配方法只能针对平移运动的块进行块匹配的问题，在帧内模板匹配的基础上提出水平镜像模板匹配及垂直镜像模板匹配，能够在搜索区域中搜索得到与当前块镜像匹配的块，提高预测的精准度。另外，与模板匹配类似，镜像模板匹配在编码端不需要传送BV，而是在解码端通过和编码端相同的搜索方式推导出BV，从而减少了传输BV造成的开销。

技术领域

本发明涉及视频编解码技术领域，尤其涉及镜像模板匹配帧内预测方法、装置及视频解码方法、装置。

背景技术

因为视频图像的数据量比较大，在进行视频图像交互时，需要对视频图像进行编解码，视频编码的主要作用是将视频像素数据(RGB，YUV等)压缩成为视频码流，从而降低视频的数据量，实现降低传输过程中的网络带宽和减少存储空间的目的。视频编码系统主要分为视频采集、预测、变换量化和熵编码几大部分，其中预测分为帧内预测和帧间预测两部分，分别是为了去除视频图像在空间和时间上的冗余。

传统的帧内预测方法是一种逐个像素预测的方法，像素的预测值是由当前块的左上像素部分进行加权得到。在最新的编码标准H.266中，亮度块一共有67种帧内预测模式，包括Plane模式，DC模式和65种角度模式。如图1所示，模板是指当前块的左上部分，先确定一个搜索区域，然后在搜索区域中进行搜索，通过比较搜索区域中的模板与当前块的模板的误差的平方和，将搜索区域中的模板与当前块的模板的误差平方和最小的模板作为当前块的模板最匹配的模板，并把最匹配的模板所对应的块作为当前块的预测块。

然而，传统的帧内模板匹配方法只能针对平移运动的块进行块匹配，而有时候在一帧中不仅存在平移运动，还存在镜像运动。

发明内容

本发明为解决现有的帧内预测只能针对平移运动的块进行块匹配，无法进行镜像运动的块匹配的问题，提供了镜像模板匹配帧内预测方法、装置及视频解码方法、装置。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

镜像模板匹配帧内预测方法，包括：

基于预设方向分别获取当前块及镜像匹配块的搜索模板，其中当前块为待编码图像块，镜像匹配块为当前块进行镜像运动所对应的图像块；其中当前块与镜像匹配块搜索模板的预设方向呈镜像对称关系；

所述当前块的搜索模版定义为原始模块，所述镜像匹配块的搜索模板定义为镜像模版，在搜索区域中进行遍历搜索得到与原始模板的误差平方和最小的镜像模板；

获取所述与原始模板的误差平方和最小的镜像模板所对应的图像块，将其进行对应的镜像翻转得到所述当前块的预测块。

优选的，所述当前块进行的镜像运动包括有水平镜像运动及垂直镜像运动；

当进行水平镜像运动时，获取当前块及镜像匹配块的搜索模板的预设方向呈水平镜像对称关系；

当进行垂直镜像运动时，获取当前块及镜像匹配块的搜索模板的预设方向呈垂直镜像对称关系。

本发明还提供了镜像模板匹配帧内预测装置，包括：

模板获取单元，用于基于预设方向分别获取当前块及镜像匹配块的搜索模板，其中当前块为待编码图像块，镜像匹配块为当前块进行镜像运动所对应的图像块；其中当前块与镜像匹配块搜索模板的预设方向呈镜像对称关系；

模版匹配单元，用于在搜索区域中进行遍历搜索得到与原始模板的误差平方和最小的镜像模板，其中原始模块为当前块的搜索模版，镜像模版为镜像匹配块的搜索模板；

预测块生成单元，用于获取所述与原始模板的误差平方和最小的镜像模板所对应的图像块，将其进行对应的镜像翻转得到所述当前块的预测块。

优选的，所述模板获取单元中，所述当前块进行的镜像运动包括有水平镜像运动及垂直镜像运动；