[发明专利]一种基于VVC的帧内预测模式的优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于VVC的帧内预测模式的优化方法及系统，本方法包括：根据IBC模式选取当前CU的MV，并根据当前CU的MV和当前CU的坐标确定参考块的坐标；获取参考块的每个像素位置所在CU的方向模式，得到参考块的帧内方向模式集DirsSet；将67个帧内预测模式划分为多个模式范围，确定DirsSet中的模式所属的模式范围，根据DirsSet所属的模式范围确定当前CU的候选模式范围并生成候选模式列表；从候选模式列表内选取出RDCost最小的模式作为最优模式。本发明通过IBC模式选取出参考块的帧内方向模式集DirsSet来对当前CU的帧内预测模式做优化，在当前CU的帧内预测模式选取中能够减少模式计算过程，从而降低编码时间。

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VVC的帧内预测模式的优化方法及系统。

背景技术

1、VVC(Versatile Video Coding)的帧内复制块编码工具；

随着4G、5G网络技术的迅猛发展，混合屏幕内容图像应用的场景越来越广泛。在人们的现实生活中，随处都可以见到视频会议、网络游戏、远程在线教育、汽车信息娱乐、虚拟桌面界面和云计算等应用程序。这些应用程序包含众多重复的图标、线条、文本以及网页等内容，这些内容组成了不同于相机拍摄内容的混合屏幕内容图像。针对这些混合屏幕内容图像，传统的HEVC编码技术已无法达到较好的压缩性能。图像编码联合协作组(JointCollaborative Team on Video Coding，简称JCT-VC)在HEVC的基础上，推出了屏幕内容编码(Screen Content Coding，简称SCC)标准扩展。HEVC－SCC中的帧内复制块(Intra BlockCopy，简称IBC)编码工具对屏幕内容图像的压缩性能有很大提高。

为了进一步提升编码效率，运动图像专家组(Moving Picture Expert Group，简称MPEG)和视频编码专家组(Video Coding Expert Group，简称VCEG)于2015年成立了联合视频探索组(Joint Video Exploration Team，简称JVET)，推出了新的视频编码标准，并命名为Versatile Video Coding，简称VVC，并发布了相应的编码器测试模型VTM。目前VVC中也采纳了IBC编码工具。

IBC技术的编码过程是：首先获取MVP，然后根据MVP寻找最佳MV。在找最佳MV的过程中，先进行哈希搜索，如果哈希搜索找不到最佳匹配块，就进行运动估计搜索匹配最佳MV，运动估计过程中需要设置搜索区域。找到最佳MV后，通过运动补偿计算CU的预测值，用CU的原始值与预测值相减得到残差，并对残差进行变换量化熵编码。IBC的搜索区域及MV如图1所示。

IBC技术有以下几个特点：

(1)IBC的参考块是当前编码图像帧中已经完成编码而没有进行滤波的块，它的预测方式类似于帧间预测；

(2)IBC模式也是针对PU来进行预测的，可以将它看作一个帧间PU；

(3)在帧间预测过程中，可以将IBC模式和传统的帧间预测模式联系起来。比如，对于一个帧间CU，可以将其划分为4个PU，其中一部分使用IBC模式来预测，另一部分采用普通的帧间模式来预测。

2、VVC的编码过程；