色度块的预测方法和装置与流程

本技术涉及视频，特别涉及一种色度块的预测方法和装置。

背景技术：

1、随着互联网技术的发展，视频应用程序越来越多，视频应用程序中对高清视频的需求越来越多，然而由于高清视频的数据量比较大，如果想要高清视频在有限的网络带宽中传输，需要对高清视频进行编码处理。一般编码处理主要包括帧内预测、帧间预测、变换、量化、熵编码、环内滤波等环节。

2、相关技术中，在进行帧内预测时，对于任一色度块，可以采用跨分量线性模式(cross component linear mode，cclm)，也可以称为跨分量预测模式(cross-componentpredition，ccp)，还可以称为是(cross-component intra predition，ccip)，确定预测信息，这是一种利用亮度和色度之间的相关性的色度帧内预测方法，它使用已重建亮度分量按照线性模型导出当前色度块预测信息，可以表示为如下式子：predc(i,j)＝α*recil(i,j)+β，α和β为帧内预测模型参数，α为缩放系数，β为偏移因子，predc(i,j)为(i,j)位置上的色度像素的预测值，recil(i,j)为当前色度块对应亮度重建块下采样至色度分量分辨率后(i,j)位置上的亮度重建像素值。缩放系数和偏移因子并不需要编码传输，而是使用当前色度块的相邻已重建块的边缘像素以及边缘像素对应位置的亮度像素导出。

3、这样，每个使用cclm的色度块，均需要确定帧内预测模型参数，然而相关技术中确定帧内预测模型参数的复杂度较高，从而导致色度块的预测效率比较低。

技术实现思路

1、为了解决相关技术的问题，本技术实施例提供了一种色度块的预测方法和装置。所述技术方案如下：

2、第一方面，提供了一种色度块的预测方法，所述方法包括：

3、获取目标色度块相邻的像素对应亮度像素中的最大亮度值和最小亮度值，并获取所述最大亮度值所对应的第一色度值和所述最小亮度值所对应的第二色度值。如果所述最大亮度值与所述最小亮度值的第一差值大于0，则根据所述第一差值的有效位的数目与第一预设位深bit-depth，对所述第一差值进行右移处理，得到第二差值。根据所述第一色度值、所述第二色度值和所述第二差值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数。根据所述帧内预测模型参数和所述目标色度块对应的亮度重建信息，确定所述目标色度块的预测信息。

4、本技术实施例所示的方案，在确定至当前色度块(可以称为目标色度块)时，可以确定目标色度块的编码方式，如果编码方式为cclm，则可以确定目标色度块相邻的像素，然后确定这些像素对应的亮度像素中的最大亮度值和最小亮度值。并且可以确定最大亮度值所对应的色度值(即第一色度值)和最小亮度值所对应的色度值(即第二色度值)。然后可以确定最大亮度值和最小亮度值之差，即第一差值。然后判断第一差值是否大于0，如果第一差值大于0，则确定第一差值的有效位的数目，使用第一有效位的数目与第一预设bit-depth，对第一差值进行右移处理，得到第二差值。

5、然后可以使用第一色度值、第二色度值和第二差值，确定出目标色度块对应的帧内预测模型参数。所述帧内预测模型参数包括缩放系数(也可以称为目标缩放系数)和偏移因子(也可以称为目标偏移因子)。获取目标色度块对应的亮度重建信息，然后使用确定出的帧内预测模型参数和目标色度块对应的亮度重建信息，确定出目标色度块的预测信息。

6、这样，由于在确定缩放系数时，对最大亮度值和最小亮度值的第一差值，根据第一差值的有效位的数目与第一预设bit-depth，进行右移处理，可以使确定缩放系数的计算量减少，进而可以降低确定偏移因子的计算量，从而可以降低帧内预测模型参数的计算复杂度，可以提高色度块的预测效率。

7、在一种可能的实现方式中，确定所述第一差值的有效位的数目与所述第一预设bit-depth的第三差值。如果所述第三差值大于0，则根据所述第三差值，对所述第一差值进行右移处理，得到所述第二差值。

8、本技术实施例所示的方案，可以确定最大亮度值和最小亮度值的差值，可以表示为第一差值，然后可以判断第一差值是否大于0，如果第一差值大于0，则可以确定第一差值的有效位的数目，并且可以获取预先存储的第一预设bit-depth。然后确定第一差值的有效位的数目与第一预设bit-depth的差值，可以确定为第三差值。

9、然后可以判断第三差值是否大于0，如果第三差值大于0，则可以根据第三差值，对第一差值进行右移处理，得到第二差值。

10、这样，不直接对第一差值进行右移第一预设bit-depth位，而是将第一差值与第一预设bit-depth的差值作为右移的位数，可以尽可能的保留第一差值的有效位，使编解码性能更好。

11、在一种可能的实现方式中，将所述第一差值右移所述第三差值位，得到所述第二差值。

12、这样，不直接对第一差值进行右移第一预设bit-depth位，而是将第一差值与第一预设bit-depth的差值作为右移的位数，可以尽可能的保留第一差值的有效位，使编解码性能更好。

13、在一种可能的实现方式中，根据所述第一色度值、所述第二色度值、归一化移位参数的预设值、所述第二差值和所述最小亮度值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数。

14、其中，归一化移位参数用于进行移位处理，归一化移位参数的预设值可以预设，并且存储在下述提到的装置中。

15、本技术实施例所示的方案，每个使用cclm的色度块，均对应有帧内预测模型参数，帧内预测模型参数包括偏移因子和缩放系数。可以根据第一色度值、第二色度值、归一化移位参数的预设值、第二差值、最小亮度值和预设的公式，确定出目标色度块对应的缩放系数和偏移因子。

16、在一种可能的实现方式中，根据所述第一色度值、所述第二色度值、所述第二差值和所述预设值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的缩放系数。根据所述缩放系数、所述第二色度值、归一化移位参数的目标值和所述最小亮度值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的偏移因子，其中，所述归一化移位参数的目标值是根据所述归一化移位参数的预设值与所述第三差值确定的。

17、本技术实施例所示的方案，可以获取归一化移位参数的预设值，该预设值为针对归一化移位参数预设的参数值。然后可以将归一化移位参数的预设值与第二差值相加，得到归一化移位参数的目标值。然后可以使用第一色度值、第二色度值、归一化移位参数的预设值和第二差值，输入到预设的公式中，得到目标色度块对应的缩放系数，然后将缩放系数、归一化移位参数的目标值、最小亮度值输入到另一预设的公式中，得到目标色度块对应的偏移因子。另外，如果第二差值小于或等于0，则归一化移位参数的目标值为归一化移位参数的预设值，后续可以使用归一化移位参数的预设值确定预测信息。这样，由于使用了归一化移位参数的目标值，所以可以使确定出的帧内预测参数更准确。

18、在一种可能的实现方式中，其中，a为所述缩放系数，diff为所述第二差值，maxc为所述第一色度值，minc为所述第二色度值，n为所述预设值。

19、本技术实施例所示的方案，使用公式确定出缩放系数，由于diff相对于第一差值，进行了右移处理，所以可以在查表确定时，降低复杂度。

20、在一种可能的实现方式中，其中，a为所述缩放系数，diff为所述第二差值，maxc为所述第一色度值，minc为所述第二色度值，n为所述预设值。

21、本技术实施例所示的方案，使用公式确定出缩放系数，由于diff相对于第一差值，进行了右移处理，所以可以在查表确定时，降低复杂度。

22、在一种可能的实现方式中，根据所述第一色度值、所述第二色度值、所述预设值和所述第二差值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的初始缩放系数。如果所述初始缩放系数的有效位的数目与第二预设bit-depth的第四差值大于0，则根据所述第四差值，对所述初始缩放系数进行右移处理，得到所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的缩放系数。

23、本技术实施例所示的方案，可以使用第一色度值、第二色度值、预设值和第二差值，确定出目标色度块对应的帧内预测模型参数中的初始缩放系数，该过程可以参照上述方式一或方式二。然后可以获取对应缩放系数预设的第二预设bit-depth，然后确定初始缩放系数的有效位的数目与第二预设bit-depth的第四差值，判断第四差值是否大于0，如果第四差值大于0，则可以根据第四差值，对初始缩放系数进行右移处理，得到目标色度块对应的缩放系数。

24、这样，由于将初始缩放系数进行移位处理后，降低了缩放系数的bit-depth，所以可以实现降低后续确定预测信息中乘法的复杂度。

25、在一种可能的实现方式中，将所述初始缩放系数右移所述第四差值位，得到所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的缩放系数。

26、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：如果所述第四差值大于0，则将所述归一化移位参数的预设值与所述第三差值之和与所述第四差值的差值，确定为所述归一化移位参数的目标值。

27、本技术实施例所示的方案，如果第四差值大于0，可以将归一化移位参数的预设值与第三差值之和与所述第四差值的差值，确定为归一化移位参数的目标值。

28、在一种可能的实现方式中，所述第二预设bit-depth为intra插值滤波器系数的bit-depth。

29、本技术实施例所示的方案，将第二预设bit-depth设置为intra插值滤波器系数的bit-depth，可以与intra预测的复杂度对齐。

30、在一种可能的实现方式中，所述根据所述缩放系数、所述第二色度值、所述目标值和所述最小亮度值，确定所述目标色度块对应的帧内预测模型参数中的偏移因子，包括：

31、b＝minc-((a*miny)＞＞k)，其中，b为所述偏移因子，a为所述缩放系数，minc为所述第二色度值，miny为所述最小亮度值，k为所述目标值。

32、本技术实施例所示的方案，可以获取预设的偏移因子计算公式，即b＝minc-((a*miny)＞＞k)，表示将minc与a*miny经过右移k位之后的值取差值，得到目标色度块对应的偏移因子b，可以将缩放系数a、第二色度minc、归一化移位参数的目标值k和最小亮度值miny代入该公式中，确定出目标色度块对应的偏移因子b，k＝n+shiftluma，shiftluma为上述提到的第三差值。

33、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：如果所述第一差值不大于0，则确定所述帧内预测模型参数中的缩放系数为0，并确定所述帧内预测模型参数中的偏移因子为所述第二色度值。

34、本技术实施例所示的方案，如果第一差值不大于0，可以确定缩放系数为0，然后使用公式b＝minc-((a*miny)＞＞k)，将第二色度值、归一化移位参数的目标值、最小亮度值代入该公式，即可得到b＝minc，也即偏移因子为第二色度值。这样，可以确定第一差值不大于0的情况下，目标色度块对应的帧内预测模型参数。

35、在一种可能的实现方式中，所述归一化移位参数的预设值为所述第一差值的bit-depth，或者亮度像素的bit-depth，或者所述第一差值的bit-depth与第二预设数值之和，或者所述第一差值的bit-depth与第三预设数值的乘积，或者一个字节的bit-depth。

36、其中，第二预设数值为一个正整数，如4bit等，第三预设数值为一个正整数，如2bit等。

37、本技术实施例所示的方案，归一化移位参数的预设值可以设置为第一差值的bit-depth。归一化移位参数的预设值还可以设置为亮度像素的bit-depth。

38、归一化移位参数的预设值还可以设置为第一差值的bit-depth与第二预设数值之和，例如，第一差值的bit-depth为4bit，第二预设数值为4bit，归一化移位参数的预设值可以为8bit。

39、归一化移位参数的预设值还可以设置为第一差值的bit-depth与第三预设数值的乘积，例如，第一差值的bit-depth为4bit，第三预设数值为2，归一化移位参数的预设值为8bit。

40、归一化移位参数的预设值可以设置为一个字节的bit-depth。

41、这样，由于归一化移位参数的预设值可以调整为上述任一种，均小于相关技术中的16，可以减少后续查表时表中的数值的bit-depth，所以可以减少表的数据量。

42、在一种可能的实现方式中，所述第一预设bit-depth小于亮度像素的bit-depth。

43、第二方面，提供了一种色度块的预测装置，所述预测装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行指令，所述处理器通过执行指令来实现上述第一方面所提供的色度块的预测方法。

44、第三方面，提供了一种色度块的预测装置，所述装置包括一个或多个模块，用于实现上述第一方面所提供的色度块的预测方法。

45、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当计算机可读存储介质在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述第一方面所提供的色度块的预测方法。

46、第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述第一方面所提供的色度块的预测方法。

47、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

48、本技术实施例中，在确定目标色度块的预测信息时，装置可以获取目标色度块相邻的像素对应亮度像素中的最大亮度值和最小亮度值，并获取最大亮度值所对应的第一色度值和最小亮度值所对应的第二色度值，然后确定最大亮度值和最小亮度值的第一差值。如果第一差值大于0，则可以根据第一差值的有效位的数目与第一预设bit-depth，对第一差值进行右移处理，得到第二差值。然后根据第一色度值、第二色度值和第二差值，确定目标色度块对应的帧内预测模型参数，然后根据帧内预测模型参数和目标色度块对应的亮度重建信息，确定目标色度块的预测信息。这样，由于在确定帧内预测模型参数时，对最大亮度值和最小亮度值的第一差值，根据第一差值的有效位的数目与第一预设bit-depth，进行右移处理，可以使帧内预测模型参数的计算量减少，进而可以提高色度块的预测效率。