利用基于矩阵的帧内预测的视频编解码的方法和装置与流程

本发明涉及利用基于矩阵的帧内预测的视频编解码方法和装置。

背景技术：

1、本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且不一定构成现有技术。

2、与语音数据或静止图像数据相比数据量较大，未处理或未压缩的视频数据需要大量硬件资源（包括存储器）来以其原始形式存储或传输。

3、相应地，当存储或传输视频数据时，编码器通常用于压缩视频数据以对其进行存储或传输，并且解码器接收经压缩的视频数据并对其执行解压缩和重构。这种视频压缩技术包括h.264/avc、高效率视频编解码（high efficiency video coding，hevc）和多功能视频编解码（versatile video coding，vvc），所述多功能视频编解码（vvc）比hevc的编解码效率提高大约30%或更多。

4、然而，由于视频的大小、分辨率和帧速率不断增大，并且相应地需要编解码的数据量也在增大，因此需要一种比现有压缩技术在编解码效率方面更高效并且在提高视频质量方面更有效的新的压缩技术。

5、特别地，对高分辨率、高质量视频（例如，高清晰度（high definition，hd）和超高清晰度（ultra high definition，uhd）视频）的需求近来在各个领域中一直在增加。随着图像数据的分辨率和质量变得更高，与现有的图像数据相比，传输的信息量或比特量也在增加。传输的信息量或比特量的增加导致在传输和存储成本方面的增加。另外，近来，对诸如虚拟现实（virtual reality，vr）、人工现实（artificial reality，ar）内容和全息图的沉浸式媒体的关注和需求在增加，并且具有与现实世界图像不同特性的视频/图像（例如，游戏镜头）的播出正在增加。相应地，需要一种高效的视频压缩技术来高效地压缩、传输、存储和播放来自具有上述各种特性的高分辨率、高质量视频的信息。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在提供利用具有多个候选的基于矩阵的帧内预测（mip）来执行帧内预测的视频编解码方法和装置。

3、根据本发明的实施方案旨在提供利用具有多个权重矩阵的mip来执行帧内预测的视频编解码方法和装置。

4、根据本发明的实施方案旨在提供用于选择mip的可分离/不可分离变换核的视频编解码方法和装置。

5、根据本发明的实施方案提供了由视频编码/解码装置执行的视频编码/解码方法。根据本发明的实施方案提供了用于执行视频编码/解码的视频编码/解码装置。

6、根据本发明的实施方案提供了计算机可读数字记录介质，其存储根据在根据本发明的至少一个实施方案中公开的视频编码方法而生成的编码的视频信息。根据本发明的实施方案提供了存储有编码的信息或编码的图像信息的计算机可读数字记录介质，其使得能够通过视频解码装置来执行根据本发明的至少一个实施方案中公开的视频解码方法。

7、另外，根据本发明的实施方案提供了用于传输视频数据的方法或用于传输视频数据的传输装置，所述视频数据包括基于根据本发明的至少一个实施方案中公开的视频编码方法而生成的比特流。

8、技术方案

9、本发明的至少一个方面提供了由视频解码装置执行的用于重构当前块的方法。该方法包括：获得用于将基于矩阵的帧内预测（mip）应用于当前块的权重矩阵。该方法还包括：通过将权重矩阵应用于当前块的参考像素来生成当前块的预测块。该方法还包括：基于当前块的邻近/非邻近样本来推导虚拟帧内预测模式。该方法还包括：基于虚拟帧内预测模式来选择当前块的可分离/不可分离逆变换核。该方法还包括：从比特流重构当前块的变换系数。该方法还包括：通过将当前块的可分离/不可分离逆变换核应用于变换系数来生成当前块的残差块。

10、本发明的另一个方面提供了由视频编码设备执行的用于编码当前块的方法。该方法包括：获得用于将基于矩阵的帧内预测（mip）应用于当前块的权重矩阵。该方法还包括：通过将权重矩阵应用于当前块的参考像素来生成当前块的预测块。该方法还包括：基于当前块的邻近/非邻近样本来推导虚拟帧内预测模式。该方法还包括：基于虚拟帧内预测模式来选择当前块的可分离/不可分离变换核。该方法还包括：通过将当前块减去预测块来生成当前块的残差块。该方法还包括：通过将当前块的可分离/不可分离核应用于残差块来生成变换系数。

11、本发明的另一个方面提供了将视频数据提供给视频解码装置的方法。该方法包括将视频数据编码成比特流，并且将比特流发送至视频解码装置。编码视频数据包括：获得用于将基于矩阵的帧内预测（mip）应用于当前块的权重矩阵。编码视频数据还包括：通过将权重矩阵应用于当前块的参考像素来生成当前块的预测块。编码视频数据还包括：基于当前块的邻近/非邻近样本来推导虚拟帧内预测模式。编码视频数据还包括：基于虚拟帧内预测模式来选择当前块的可分离/不可分离变换核。编码视频数据还包括：通过将当前块减去预测块来生成当前块的残差块。编码视频数据还包括：通过将当前块的可分离/不可分离核应用于残差块来生成变换系数。

12、有益效果

13、如上所述，本发明提供了一种视频编解码方法和装置，其利用具有多个候选的mip来执行帧内预测，利用具有多个权重矩阵的mip来执行帧内预测，并且选择mip的可分离/不可分离变换核。因此，视频编解码方法和装置提高了客观的视频编解码效率并且增强了主观的视频质量。

1.一种由视频解码装置执行的用于重构当前块的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得权重矩阵包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中，获得权重矩阵包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当邻近/非邻近块的帧内预测模式是解码器侧帧内模式推导模式或合并帧内模式推导模式时，推导虚拟帧内预测模式包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其中，当邻近/非邻近块具有两种或更多种帧内预测模式时，推导虚拟帧内预测模式包括：

10.一种由视频编码装置执行的用于编码当前块的方法，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，获得权重矩阵包括：

12.根据权利要求10所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

13.根据权利要求10所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

14.根据权利要求10所述的方法，其中，推导虚拟帧内预测模式包括：

15.一种用于将视频数据提供给视频解码装置的方法，所述方法包括：