[发明专利]基于矩阵的帧内预测方法和装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种视频解码的方法和装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：从已编码视频比特流中解码一个块的预测信息，所述预测信息指示用于所述块的基于矩阵的帧内预测；基于所述块的一个或多个相邻样本确定矢量的条目；将所述矢量的条目转换为具有多个位的精简位形式，所述精简位形式使得使用第一乘法工具处理的位数小于位数阈值；使用所述第一乘法工具，将所述精简位形式中的所述矢量的条目与矩阵的条目相乘，以计算所述块的预测样本的子集；以及基于所述块的预测样本的子集，确定所述块的其它预测样本。

通过引用并入本文

本申请要求于2019年8月13日提交的、申请号为62/886,307、发明名称为“改进的基于矩阵的帧内预测”的美国临时申请、于2019年10月3日提交的、申请号为62/910,119、发明名称为“基于矩阵的帧内预测”的美国临时申请、以及于2020年7月28日提交的、申请号为16/940,874、发明名称为“视频编解码的方法和装置”的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本申请涉及视频编解码技术。具体地，本申请涉及视频解码的方法和装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

通过具有运动补偿的帧间图片预测技术，可以进行视频编码和解码。未压缩的数字视频可包括一系列图片，每个图片具有例如1920×1080亮度样本及相关色度样本的空间维度。所述系列图片具有固定的或可变的图片速率(也非正式地称为帧率)，例如每秒60个图片或60Hz。未压缩的视频具有特定的比特率要求。例如，每个样本8比特的1080p60 4:2:0的视频(1920x1080亮度样本分辨率，60Hz帧率)要求接近1.5Gbit/s带宽。一小时这样的视频就需要超过600GB的存储空间。

视频编码和解码的一个目的，是通过压缩减少输入视频信号的冗余信息。视频压缩可以帮助降低对上述带宽和/或存储空间的要求，在某些情况下可降低两个或更多数量级。无损压缩和有损压缩，以及两者的组合均可采用。无损压缩是指从压缩的原始信号中重建原始信号精确副本的技术。当使用有损压缩时，重建信号可能与原始信号不完全相同，但是原始信号和重建信号之间的失真足够小，使得重建信号可用于预期应用。有损压缩广泛应用于视频。容许的失真量取决于应用。例如，相比于电视应用的用户，某些消费流媒体应用的用户可以容忍更高的失真。可实现的压缩比反映出：较高的允许/容许失真可产生较高的压缩比。

视频编码器和解码器可利用几大类技术，例如包括：运动补偿、变换、量化和熵编码。

视频编解码器技术可包括已知的帧内编码技术。在帧内编码中，在不参考先前重建的参考图片的样本或其它数据的情况下表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。当所有的样本块都以帧内模式编码时，该图片可以为帧内图片。帧内图片及其衍生(例如独立解码器刷新图片)可用于复位解码器状态，并且因此可用作编码视频比特流和视频会话中的第一图片，或用作静止图像。帧内块的样本可用于变换，且可在熵编码之前量化变换系数。帧内预测可以是使预变换域中的样本值最小化的技术。在某些情形下，变换后的DC值越小，且AC系数越小，则在给定的量化步长尺寸下需要越少的比特来表示熵编码之后的块。

如同从诸如MPEG-2编码技术中所获知的，传统帧内编码不使用帧内预测。然而，一些较新的视频压缩技术包括：试图从例如周围样本数据和/或元数据中得到数据块的技术，其中周围样本数据和/或元数据是在空间相邻的编码/解码期间、且在解码顺序之前获得的。这种技术后来被称为帧内预测技术。需要注意的是，至少在某些情形下，帧内预测仅使用正在重建的当前图片的参考数据，而不使用参考图片的参考数据。

可以存在许多不同形式的帧内预测。当在给定的视频编码技术中可以使用超过一种这样的技术时，所使用的技术可以按帧内预测模式进行编码。在某些情形下，模式可具有子模式和/或参数，且这些模式可单独编码或包含在模式码字中。将哪个码字用于给定模式/子模式/参数组合会通过帧内预测影响编码效率增益，因此用于将码字转换成比特流的熵编码技术也会出现这种情况。