[发明专利]视频编码、视频解码方法、装置、电子设备和存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种视频编码、视频解码方法、装置、电子设备和存储介质，其中，该视频编码方法包括：获取视频图像，其中，所述视频图像为视频的至少一帧图像；对所述视频图像进行加权预测编码以生成图像码流，其中，所述加权预测编码使用至少一套加权预测标识信息和参数。本申请实施例在复杂的图形亮度变化场景中实现视频灵活编码，提高视频编码效率，降低图形亮度变化对编码效率的影响。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种视频编码、视频解码方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着数字媒体技术的快速发展，视频成为重要的传播载体，视频形式的交流、娱乐和学习逐渐融入大众的日常生活，越来越贴近并深入普通用户。目前常见的视频形式中往往会在一段主题内容的开始部分或者结束部分加入渐变特效，通过画面渐入渐出效果给观众更自然和更舒适的观看感受。

为了减少数据传输对网络带宽的压力，视频编解码技术成为多媒体领域重要的研究内容。在进行视频编码时，帧间预测技术能够有效消除时间域数据冗余，大大降低视频传输码率。然而，当视频序列中出现亮度变化场景时，比如淡入淡出、镜头光圈调制、整体或局部光源改变等，常规的帧间运动估计域运动补偿将难以达到理想的数据压缩效果，甚至于实际编码中在遇到亮度变化的局部内容块时，优化模型的决策结果通常都是采用帧内预测编码，大大降低视频编码效率。因此，为了改善内容亮度变化场景中的编码效果，可以在视频编码中使用加权预测技术，在检测到亮度发生变化时，编码端需要确定当前图像相对参考图像的亮度变化权重和偏移量，并由亮度补偿操作生成对应的加权预测帧。

目前在H.264/AVC标准中，加权预测技术已经被提出，并且加权预测在应用时存在两种模式，分别是显式加权预测与隐式加权预测。对于隐式加权预测，模型参数都是固定的，即编解码端约定好采用相同的加权预测参数，不需要由编码端传输参数，减少了码流传输的压力，提高了传输效率。然而，由于隐式模式下的加权预测参数是固定的，当它应用于帧间单向预测时，当前帧与参考帧之间变化的距离将导致固定权重的预测效果不理想。也就是说，显式模式适用于帧间单向预测和双向预测，而隐式模式仅适用于帧间双向预测。对于显式模式，编码端需要确定加权预测参数，并将其标识于数据头信息中；解码端需要从码流中读取到相应的加权预测参数，以顺利解码图像。加权预测共涉及三个预测参数，分别是weight(权重)、offset(偏移量)、log weight denominator(对数权重分母)。其中，为了避免浮点运算，编码端需要将权重放大，即引入了对数权重分母，而解码端则需要缩小相应的倍数。

以H.266/VVC标准为例，加权预测的一系列参数信息可以包含在图像头(Pictureheader)或者分片头(Slice header)里面。值得注意的是，参考图像的每个亮度或色度分量都有独立的加权预测参数。当视频内容中出现复杂的亮度变化场景时，虽然可以为图像内不同的分片区域配置不同的加权预测参数，但由于编码时的分片划分会影响网络抽象层数据传输等，分片划分方式存在诸多限制，分片层自适应的加权预测技术难以灵活地满足多样化的亮度变化情形。另一方面，现有标准化技术中每个参考图像仅配备了一套加权预测参数(即一套相互配合的权重和偏移量)，在当前整幅图像具有完整一致的亮度变化形式时，只需要选用前向最近的一个参考图像及其加权预测参数就能达到很好的预测效果。然而，为了适当兼顾其他形式的内容亮度变化场景，当进行视频帧间编码时，可以遵循现有标准选用多个不同的参考图像，并人为地针对当前图像中不同区域内容配置适应参考图像的权重和偏移量，如图1所示。考虑到解码端的缓冲区往往仅能存放少量解码后的参考图像，尤其是针对超高清视频、全景视频等大数据量媒体内容，故而在实际应用中图1所示方案也只能适用部分亮度变化场景。

总而言之，现有视频编码标准化技术中的视频编码方案在针对视频中复杂的图形亮度变化场景进行编码时，其可行性和灵活度存在较大的限制。

发明内容

本申请实施例的主要目的在于提出一种视频编码方法、装置、电子设备和存储介质，旨在复杂的图形亮度变化场景中实现视频灵活编码，提高视频编码效率，降低图形亮度变化对编码效率的影响。