[发明专利]一种基于亮度变化的帧内预测方法

摘要

本发明属于视频编码技术领域，具体涉及一种基于亮度变化的帧内预测方法。本发明的方法包括选择适用于亮度变化的最优参考模板、建立一致性亮度补偿模型、进行帧内亮度补偿预测、执行率失真决策并编码最优模式共四个步骤。通过引入线性回归模型，提出了一致性亮度补偿预测的方法，最终解决了模板匹配中模板与对应重建块匹配不一致的问题，提升了编码性能。

主权项

1.一种基于亮度变化的帧内预测方法，该方法基于当前帧已重建的所有像素作为参考信息，用于获取当前编码块，其特征在于，包括以下步骤：S1、选择适用于亮度变化的最优参考模板，具体为：S11、建立模板衡量标准如下公式1：公式1中，T_Pred表示当前待编码块的模板，T_Rec表示已重建块的参考模板，T_avg表示T_Pred和T_Rec均值的差值，如下公式2，L表示模板的长度，MRSAD(T_Pred,T_Rec)表示T_Pred与T_Rec的匹配度；其中，T_Pred的初始值为当前编码图像块的上面一行左边一列；S12、根据步骤S11中的衡量标准，通过搜索当前帧已重建部分，获得最优参考模板T_{Rec_Best}，如下公式3：公式3中，D表示参考模板T_Rec在当前帧已重建块中的搜索范围；S2、建立一致性亮度补偿模型，具体为：假设当前模板T_Pred与参考模板T_Rec近似满足线性关系如下公式4：T'_Pred＝a·T_Rec+b    (公式4)公式4中，T'_Pred是当前模板T_Pred的近似表示，a和b为补偿因子；采用最小二乘法，转化为最优化问题如下公式5：argmin||T_Pred‑T'_Pred||   (公式5)等价于如下公式6：argmin||T_Pred‑a·T_Rec‑b||   (公式6)即求补偿因子a和b，使得公式6最小，则可求解最优化问题得到补偿因子a和b为如下公式7和公式8所示：S3、进行帧内亮度补偿预测：根据步骤S1中获得的最优参考模板T_{Rec_Best}，结合步骤S2中建立的公式7和公式8可以得到最优的当前模板的补偿因子a和b；由补偿因子a和b，得到当前待编码块的预测值如下公式9：Pred[x,y]＝a·Rec[x,y]+b   (公式9)公式9中，x和y表示编码块中坐标为(x,y)的像素的位置,Pred表示当前待编码块的预测值，Rec代表T_Rec对应的重建块预测值；S4、对视频编码标准H.266中的67种编码模式，在编码端，当模式号为0‑66时，执行原有的67种帧内角度预测；当模式号为67时，根据步骤S3进行帧内亮度补偿预测。