[发明专利]一种基于AVS的帧内预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种帧内预测方法，尤其是涉及一种基于AVS的帧内预测方法。

背景技术

AVS(Audio Video coding Standard)是我国自主制定的第一个先进音视频编解码技术标准。AVS1-P2是AVS标准中的视频部分，于2006年正式获批国家标准，AVS1-P2标准提高编码效率的主要技术包含：8×8整数变换、量化、帧内预测、1/4精度像素插值、帧间预测运动补偿、熵编码、去块效应环内滤波等。帧内预测利用与当前编码块相邻块中已解码的像素，对当前编码块的每个像素进行预测，从而消除图像空域上的冗余，是提高编码效率的最重要技术手段之一。AVS的帧内预测定义了代表不同纹理方向的多种预测模式。亮度和色度的帧内预测都以8×8为最小单位，亮度块采用5种预测模式，色度块采用4种预测模式。

为了进一步消除图像空域上的冗余，提高帧内预测效率，很多学者提交了相关的AVS提案。张楠于2003年AVS提案中提出了基于相邻像素预测的帧内预测方案。将8×8块内的64个像素值按下标的奇偶性分成偶偶块、偶奇块、奇偶块和奇奇块四类，先对偶偶块进行AVS帧内预测，然后利用已解码的偶偶块像素值依次预测奇奇、偶奇、奇偶块的像素值。在未增加比特开销的基础上把预测精度提高至4×4的块，但是该方法未有效地提高帧内预测效率。2003年，张鹏等提出多模式帧内预测方案。在I 8×8编码块采用H.264/AVC编码标准的9种标准帧内预测模式，并在此基础上增加了8种内插模式，4种多列/行平均模式，2种分割模式和2种新的斜对角模式，该方法计算复杂度过高。2007年，陈加忠等提出了一种加权帧内预测方法。将相邻块中水平和垂直方向上距离当前预测像素最近的像素作为参考，根据当前像素同参考像素之间的距离分配不同的权值，进行加权求和，得到一种新的加权帧内预测模式。该方法只增加了少量的计算复杂度，但是未充分考虑编码图像丰富的纹理方向信息。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的AVS标准中帧内预测模式较少，针对内容具有纹理方向多样性的图像来说，预测效率较低等的技术问题；提供了一种基于反向扫描的AVS双向帧内预测方法，增加了多种AVS视频编码中的帧内预测模式，从而提高了帧内预测效率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于AVS的帧内预测方法，所述AVS标准采用基于8×8子块的变换量化技术，在AVS标准中的最小处理单元为8×8子块，针对8×8子块分别定义上方宏块，左方宏块，左上方宏块，子块UL，子块UR，子块BL，子块BR；并定义与当前编码块相邻的上方宏块中已编码像素为H(i)，(i＝0，1，...，n)，与当前编码块相邻的左方宏块中已解码像素为V(i)，(i＝0，1，...，n)，与当前编码块相邻的左上方宏块中已解码像素为P₀，BR子块与待编码的UR子块相邻位置的8个已解码像素为(a，b，...，h)，BR、UR子块与待编码的BL子块相邻位置的16个已解码像素为(a₀，b₀，...，o₀，p)，BR、UR、BL子块与待编码的UL子块相邻位置的已解码像素分别为i₀，(a₀，b₀，...，h₀)，(a₁，b₁，...，h₁)，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在AVS的光栅扫描过程中进行反向扫描；

步骤2，判定参考像素的有效性，即判定每个正在编码子块的邻近块中的像素是否有效可用，针对步骤1中的反向扫描顺序，增加了对当前编码块下方及右方块中邻近像素可用性的判断；即判定待编码子块标准预测模式有效的AVS；

步骤3，针对步骤2进行反向扫描后对应的帧内预测模式，在AVS的帧内预测模式基础上，增加了以当前编码块右方及下方相邻块中的已解码像素作为参考像素的帧内预测模式；

步骤4，针对步骤3完成的帧内预测模式进行双向帧内预测，即根据当前编码块与参考像素之间的距离求得不同的加权系数，然后对编码子块的任意两种帧内预测模式都进行加权求和，预测出的当前编码块的像素值考虑了两个方向的参考像素；

步骤5，增加双向帧内预测模式，即将步骤4中的双向帧内预测模式加入AVS已有的帧内预测模式中。

在上述的一种基于AVS的帧内预测方法，述的步骤1中，反向扫描顺序由从子块BR至子块UR，由子块UR至子块BL，最后扫描子块UL。