CN111988627A - 一种视频编解码方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种视频编解码方法及设备，该方法包括：获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。本公开提供的视频编解码方法及设备，解决了现有视频编解码方法利用宽角度帧内预测进行视频编解码时，存在的可能无法选择到与预测区域相关性大的参考像素进行预测，导致预测精度低的问题。

Description

一种视频编解码方法及设备
技术领域
本公开涉及视频编码技术领域，特别涉及一种视频编解码方法及设备。
背景技术
在对视频数据进行处理时可以使用各种视频编码技术来压缩视频数据。视频编码是根据一个或多个视频编码标准来执行的。例如，视频编码标准包括多功能视频编码(VVC)、联合勘探测试模型(JEM)、高效率视频编码(HEVC)、高级视频编码(AVC)、运动图像专家组(MPEG)编码等。视频编码通常利用视频图像或视频序列中存在冗余的预测方法(例如，帧间预测、帧内预测等)。视频编码技术的一个重要目标是将视频数据压缩为使用较低比特率的形式，同时避免或最小化对视频质量的下降。
JVET会议定义的VVC编码方法中，图像划分结构将输入视频分为称为编码树单元(CTU)的块，具有嵌套多类型树的四叉树将一个CTU划分为编码块CU，该编码块具有定义共享相同预测模式的区域的叶子编码单元。VVC中还引入了四叉树与二叉树、三叉树的混合树(MTT)划分结构，使编码块不再像HEVC中固定为正方形块，而是可以为长和宽不相等的矩形块。
VVC中，在对长和宽不相等的矩形编码块进行帧内预测时，基于当前帧的重构像素来形成预测值，具体将当前图像帧中已重建的像素作为参考像素，来对待预测区域的像素进行预测。在某些预测模式的角度下，存在参考像素数不足，导致当前像素无对应参考像素的情况，因此VVC中引入了宽角度帧内预测(Wide Angle Intra Prediction，WAIP)技术。
目前宽角度预测技术中，对长和宽不相等的矩形编码块配置了需要被替换的宽角度预测模式，其中不同的宽角度预测模式对应不同的角方向，对编码块进行帧内预测时，若确定选择的角度方向对应的宽角度预测模式，为需要被替换的宽角度预测模式，则确定存在参考像素数不足的问题，通过替换宽角度预测模式的角方向如替换为相反方向的方式，来解决参考像素缺少的问题。但是替换宽角度预测模式的角方向为相反方向时，会改变参考像素来源的方向，这种改变可能会将原本与预测区域实际内容更接近的参考像素，改变为与预测区域实际内容接近程度相对低的参考像素，造成较大预测误差。
因此，利用现有的宽角度帧内预测技术进行视频编解码时，存在可能无法选择到与预测区域相关性大的参考像素进行预测，导致预测精度降低的问题。
发明内容
本公开提供了一种视频编解码方法及设备，用以解决现有视频编解码方法在利用宽角度帧内预测进行视频编解码时，存在的可能无法选择到与预测区域相关性大的参考像素进行预测，导致预测精度低的问题。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种视频解码方法，该方法包括：
获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种视频编码方法，该方法包括：
获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种视频解码设备，包括：
视频获取模块，用于获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述优先边确定模块根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述优先边确定模块还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述预测模块对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述预测模块利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种视频编码设备，包括：
视频获取模块，用于获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述优先边确定模块根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述优先边确定模块还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述预测模块对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述预测模块利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种视频解码设备，包括：存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序：
获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述处理器根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述处理器还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述处理器对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述处理器利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种视频编码设备，包括：存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序：
获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述处理器根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述处理器还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述处理器对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述处理器利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
根据本公开实施例的第七方面，提供一种芯片，所述芯片与设备中的存储器耦合，使得所述芯片在运行时调用所述存储器中存储的程序指令，实现本申请实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能涉及的方法。
根据本公开实施例的第八方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质存储有程序指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行本公开实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能涉及的方法。
根据本公开实施例的第九方面，提供一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行实现本申请实施例上述各个方面以及各个方面涉及的任一可能涉及的方法。
利用本公开提供的视频编解码方法及设备，具有以下有益效果：
本公开提供的视频编解码方法及设备，在视频编解码中利用宽角度帧内预测模式进行帧内预测时，根据编码块的形状确定需要对宽角度帧内预测模式采用的角方向进行替换时，根据编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，在该优先预测边是该角方向指向的预测边时，不对该角方向进行替换。能够采用根据预测边邻域像素的特征确定的优先预测边进行帧内预测，避免了因预测角度替换而选择到预测相关性较差的预测边。解决了现有视频编解码方法在利用宽角度帧内预测进行视频编解码时，存在的可能无法选择到与预测区域相关性大的参考像素进行预测，导致预测精度低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为目前VVC中协议定义的一种宽角度帧内预测模式示意图；
图2为一种目前宽角度帧内预测中角度模式选择示意图；
图3为本公开实施例中提供的一种视频编码方法示意图；
图4为本公开实施例中提供的一种参考边的参考像素点对应区域的示意图；
图5为本公开实施例中提供的一种确定宽角度帧内预测的角度模式的示意图；
图6为本公开实施例中提供的另一种确定宽角度帧内预测的角度模式的示意图；
图7为本公开实施例中提供的一种视频解码方法示意图；
图8为本公开实施例中提供的一种视频解码设备示意图；
图9为本公开实施例中提供的一种视频编码设备示意图；
图10为本公开实施例中提供的一种视频解码设备结构示意图；
图11为本公开实施例中提供的一种视频编码设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
为了方便理解，下面对本公开实施例中涉及的名词进行解释：
帧内预测：指利用视频图像帧中像素间的相关性，即空域相关性，来达到视频图像压缩的目的，是在空域上进行的预测编码算法；帧内预测中，每个像素都可以根据最接近的先前已编码的像素来预测；帧内预测方法能够除去相邻块之间的空间冗余度，取得更为有效的压缩，因此广泛应用于视频数据的压缩编码中。
参照图1，为目前VVC中协议定义的一种宽角度帧内预测模式示意图。
图1中示出了VCC标准中定义的宽角度帧内预测模式，其中所有的预测模式利用在编码单元上边和左边的一组相邻重建采样作为帧内预测的参考。VVC由于应用四叉树/二叉树/三叉树分区结构，在视频编解码过程中，除了正方形形状的编码块之外，还存在用于帧内预测的矩形编码单元。在对这种矩形编码单元进行帧内预测时，在某些预测模式的角度下，会导致参考像素的长度不足，而在引入如图1所示的宽角度帧内预测后，对于编码单元，除了平面模式和均值DC模式外，还支持角度预测模式的93个角方向中的65个，编码单元能基于块形状自适应地选择进行预测时采用的角方向。
参照图2，为目前宽角度帧内预测中角度模式选择的示意图。
宽角度帧内预测中对长宽不相等的矩形编码块进行帧内预测时，在某些预测模式的角度下，会导致参考像素的长度不足。
例如图2中所示，假设当前编码块的宽度W与高度H之比为W/H＝2，编码块左边预测边中已重建像素对应的区域长度为2H，编码块上边预测边中已重建像素对应的区域长度为2W，这两个区域中的像素能够作为参考像素。
对当前编码单元进行预测时，若采用角度模式2对应的角方向确定参考像素，角方向对应的参考像素所在的预测边为编码块左边相邻的预测边，而编码块左边的预测边中参考像素点对应的长度仅为2H时，编码块的右下部分的一些像素，将无法在左边预测边一列中找到对应的参考像素作为进行宽角度帧内预测时的参考像素，导致编码块左边的预测边存在参考像素不足的问题。这种情况下，宽角度帧内预测中，会根据协议定义，将角度模式2替换为与角度模式2的角方向相反的角方向对应的角度模式66，替换为角度模式66后，编码块能够在上边的预测边中找到对应的参考像素，从而进行预测。
但是替换预测模式为相反方向后，会改变参考像素来源的方向，从来自左边一列的预测边改变为来自上边一行的预测边(或从来自上边一行的预测边改变为来自左边一列的预测边)。这种改变有可能带来预测的误差，比如预测区域的实际内容与左边的预测边更为接近，而上边的预测边与预测区域内容恰好存在边界突变，此时将参考像素来源从左边的预测边改变为上边的预测边就会带来很差的预测效果。
鉴于此，本公开实施例提供一种编解码方法，在编解码过程采用宽角度帧内预测时，对于在宽角度帧内预测中原本需要进行角度替换的情形，根据预测区域的邻域中像素的特征确定预测相关性较好、预测精度相对较高的优先预测边，进而自适应地确定是否进行预测角度的替换，以避免因预测角度替换而选择到预测相关性较差的参考像素，从而保证宽角度帧内预测的精度。
实施例1
本公开实施例提供一种视频编码方法，应用于编码端，如图3所示，包括：
步骤S301，获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
获取待编码视频，在获取到的待编码视频中提取待编码视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块。图像划分结构将输入的当前视频图像帧分为称为编码树单元CTU的块，使用具有嵌套多类型树结构的四叉树将一个编码树单元CTU划分成编码块(编码单元)，该编码块具有定义共享相同预测模式的区域的叶子编码单元，所述相同预测模式的区域可以是帧内或帧间等。每个编码块包含一个或多个预测单元PU和变换单元树。
在本申请实施例中，术语“块(单元)”定义了覆盖所有分量的图像的区域，具体例如亮度分量或色度分量等。
步骤S302，根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
VVC中，对编码块采用宽角度帧内预测模式时，具有67种不同的角方向对应的角度模式，其中，对于长宽不等的矩形编码块，可以从其中的65种不同的角方向对应的角度模式中选择一种角度模式进行预测。
编码端确定对编码块采用宽角度帧内预测模式时，采用率失帧优化方法确定宽角度帧内预测采用的角方向，具体的，遍历当前编码块可用的角度预测模式，分别采用各角度对应的预测模式对编码块进行预测，根据预测结果，选择其中对编码块的预测效果最好的一个角度模式，作为对编码块进行宽角度帧内预测时的角度模式，该角度模式对应的角方向即为宽角度帧内预测模式采用的角方向。
上述具体实施时可采用相关现有技术实现，此处不再详述。
上述采用率失帧优化方法确定宽角度帧内预测采用的角方向后，根据该角方向确定参考像素点所在的预测边，即该角方向所指向的预测边。目前宽角度帧内预测中，参考像素点所在的边包括：当前待预测区域左边一列的相邻边，及当前待预测区域上边一行的相邻边。因此，上述角方向指向当前待预测区域左边一列的相邻边时，确定左边一列的相邻边为预测边；上述角方向指向当前待预测区域上边一行的相邻边时，确定上边一行的相邻边为预测边。
上述编码端采用率失帧优化方法确定宽角度帧内预测模式采用的角方向后，将确定的角方向指示给解码端，以使解码端根据该指示确定对编码块进行预测时采用的角方向。
根据目前VVC中协议的定义，采用宽角度帧内预测模式进行预测时，对长和宽不相等的矩形编码块配置了需要被替换的角度模式，如下表1所示：
表1宽角度帧内预测中不同形状编码块对应的需被替换的角度模式
Figure BDA0002640615640000141
Figure BDA0002640615640000151
协议中规定，在当前编码块的形状与如上表1中任一编码块形状相同，且对编码块进行预测时选择的角度模式与表1中该编码块形状对应的角度模式相同时，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换，则将采用的角度模式替换为，与当前选择的角度模式的角方向相反的角度模式。本公开实施例中，上述确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，不直接进行替换，而是先根据编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，再根据该优先预测边确定是否对所述角方向进行替换。
本公开实施例中，确定编码块的宽高比及上述步骤确定的宽角度帧内预测模式采用的角方向对应的角度模式为上述表1中任一项时，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换，并根据编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；否则，确定不需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换，直接根据该角方向，在对应的预测边中确定对应的参考像素点，利用确定的参考像素点对编码块中像素点进行宽角度帧内预测。
确定对编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边时，首先确定指定的各预测边(预测边的参考像素点)对应区域的像素特征，然后根据确定的像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边，其中，像素特征用于表征对应边进行宽角度帧内预测的预测精度。
本公开实施例中，优先预测边为预测精度符合要求的预测边，具体可以为预测精度大于设定阈值的预测边，或者，预测精度最高的预测边。
上述指定的各预测边包括编码块左边一列的相邻边和编码块上边一行的相邻边，是目前VVC中协议定义的进行宽角度帧内预测时可以选择参考像素的两个预测边。指定的各预测边对应区域为与指定的各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域。
参照图4，为本公开实施例提供的一种预测边的参考像素点对应区域的示意图。如图所示，预测区域可以为进行预测的当前编码块或者当前编码块中的部分区域或当前像素点，预测区域左边的区域1为该预测区域左边一列的相邻边，选择预测区域左边与该相邻边方向相同、且已完成像素重建的预设范围或预设跨度的参考像素点区域作为预测区域左边预测边的对应区域；预测区域上边的区域5为该预测区域上边一行的相邻边，选择预测区域上边与该相邻边方向相同、且已完成像素重建的预设范围或预设跨度的参考像素点区域作为预测区域上边预测边的对应区域。例如，如图所示，可以选择预测区域左边的区域1-4共四列邻域边作为预测区域左边预测边的对应区域，选择预测区域上边的区域5-8共四行邻域边作为预测区域上边预测边的对应区域。
通过上述选择各预测边的对应区域的方法，能够在当前预测区域的各预测边选择一定范围的参考像素点区域，从而根据选择区域的参考像素点特征确定优先预测边。并可以通过调整选取范围的大小，对确定优先预测边的准确度进行调整。
确定指定的各预测边对应区域的像素特征时，采用如下任一方式：
1)确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
具体的，根据上述确定的各预测边的对应区域，分别计算各区域中像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度，对左边预测边对应区域的像素点计算沿垂直方向的平均梯度，对上边预测边对应区域的像素点计算沿水平方向的平均梯度。
本公开实施例中，上述各预测边对应区域的平均梯度能够反映预测区域各边一定范围区域内像素点沿特定方向的像素变化程度，该特定方向为朝向预测区域的方向，根据该像素变化程度能够确定采用对应预测边像素点进行预测的精度，因此可以根据计算得到的各预测边对应的平均梯度确定进行预测时的优先预测边。
2)确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
具体的，根据上述确定的各预测边对应区域，分别计算各区域中像素点的像素值的方差，对左边预测边对应区域的像素点计算得到一个方差值，对上边预测边对应区域的像素点计算得到一个方差值。
本公开实施例中，上述各预测边对应区域的方差能够反映预测区域各边一定范围区域内像素点的像素分布的离散度，根据像素分布的离散度能够确定采用对应预测边像素点进行预测的精度，因此可以根据计算得到的各预测边对应的方差确定进行预测时的优先预测边。
本公开实施例中，具体实施时，还可以采用其他能够反映预测区域各边像素分布或变化情况的图像特征参考量，或者对上述的图像特征参考量包括平均梯度和方差进行适度的变形处理，以使其更精准的表达图像特征。
根据上述步骤确定各预测边对应区域的像素特征后，根据像素特征确定进行宽角度帧内预测的优先预测边时，采用如下方式：
1)确定对应的平均梯度最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边；
上述确定的图像特征为平均梯度时，则确定对应的平均梯度最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
本公开实施例中，像素区域的平均梯度越小，说明区域内像素点变化程度越小，因此，该区域像素变化程度越小，与待预测区域的实际像素的接近程度越高，利用该区域中参考像素点进行预测得到的结果越准确。因此，将平均梯度小的边作为进行宽角度帧内预测的优先预测边，能够得到更好的预测效果。
2)确定对应的方差最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
上述确定的图像特征为方差时，则确定对应的方差最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
本公开实施例中，像素区域的方差越小，说明区域内像素点变化程度越小，因此，该区域与待预测区域的实际像素的接近程度越高，利用该区域中参考像素点进行预测得到的结果越准确。因此，将方差小的边作为进行宽角度帧内预测的优先预测边，能够得到更好的预测效果。
作为一种可选的实施方式，上述确定指定的各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边时，还可以通过深度学习模型实现。
具体的，利用最优边网络模型，分别确定指定的各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
本公开实施例中，采用的网络模型可以为支持向量机SVM模型，或者深度卷积神经网络模型，通过对模型进行训练得到最优边网络模型。
本公开实施例中，上述通过深度学习方法，使用SVM或深度卷积神经网络建立最优边网络模型，输入样本预测区域的邻域的像素，通过训练过程学习从邻域像素推理得到最优边的能力，最终使用训练好的模型，根据待预测区域邻域的像素，确定进行预测时精度最高的优先预测边，能够更快速更准确的得到对应的优先预测边，从而提高预测精度。
步骤S303，若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测；
上述根据像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边为上述步骤中确定的预测边时，说明从当前选择的角方向对应的预测边中选择参考像素进行预测的准确度最高，则不替换当前进行预测的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
其中，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测时，若确定所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，则对该预测边的参考像素点进行填充后，再利用填充后根据角方向确定的参考像素，进行宽角度帧内预测。
上述根据像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边不是所述角方向指向的预测边时，说明从当前选择的角方向对应的预测边中选择参考像素进行预测的准确度不是最高，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，再采用替换后的角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
作为一种可选的实施方式，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边不是所述角方向指向的预测边时，还可以根据目前协议规定，将当前角方向替换为相反的角方向，利用替换后的角方向在其对应的预测边中，选择参考像素，进行宽角度帧内预测。
本公开实施例中，确定当前角方向对应的预测边为优先预测边时，不进行角方向替换，确定当前角方向对应的预测边不是优先预测边时，将角方向替换为优先预测边对应的角方向，能够在预测过程中，始终选择优先预测边中的参考像素进行预测，保证了最优的预测精度。
上述确定进行宽角度帧内预测的优先预测边为当前角方向对应的预测边时，若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对该预测边的参考像素点进行填充，可根据角方向及编码块确定预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。其中，第二位置包括根据角方向确定的参考像素点对应位置。
参照图5，为本公开实施例提供的一种确定宽角度帧内预测的角度模式的示意图。
参照图6，为本公开实施例提供的另一种确定宽角度帧内预测的角度模式的示意图。
如图5、图6所示，假设当前预测区域为编码块，编码块的宽高比W/H＝2，且对该编码块进行预测时采用的角度模式为模式2时，其对应的预测边为编码块左侧一列的相邻边，其中，预测边中包括已重建的参考像素的区域为区域1。
若上述确定该预测边不是优先预测边，优先预测边为上边的预测边，则将当前选择的角度模式2替换为如图6所示的角度模式66，其中，角度模式66的角方向与角度模式2相反。
若上述确定该预测边为优先预测边，则采用当前选择的角度模式2，从该预测边中选择参考像素进行宽角度帧内预测，但是根据角度模式2对应的角方向确定的参考像素点的位置A不在区域1中，则确定该预测边的参考像素不足。根据编码块中最右下位置处像素点对应的参考像素点位置A，确定编码块中像素点对应的参考像素点位置区域为区域1加区域2，则将图中区域1确定为第一位置，将图中区域2确定为第二位置。利用第一位置中的参考像素对第二位置进行填充，从而编码块能从第二位置中对应位置选择参考像素进行预测。例如，如图中所示，编码块左侧的预测边参考像素不足时，预测边中第一位置长度为2H，则填充的第二位置长度为W+H-2H＝W-H。
利用第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充时，采用如下任一方式：
1)利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；
具体的，采用最近邻填充方式，将第一位置中与第二位置最邻近的一个参考像素点，填充到第二位置中。
作为一种可选的实施方式，将第一位置中与第二位置最邻近的预设数量个参考像素点，填充到第二位置中，具体实施时，将选择的多个参考像素点，从第二位置中起始位置开始，依次填充到第二位置，至第二位置中填充满参考像素。其中，第一位置中选择的多个参考像素可以为连续的多个参考像素，也可以为其中任意预设数量个不连续参考像素。
2)利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；
具体实施时，采用镜像填充方法，将第一位置中结束位置的参考像素，填充到第二位置中的起始位置，将第一位置中结束位置的前一个参考像素，填充到第二位置中的起始位置的后一个位置，以此类推，对第二位置进行参考像素填充，至第二位置中填充满参考像素。
3)利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
具体实施时，采用均值填充方法，对第一位置的参考像素点计算像素平均值，将得到的平均像素填充到第二位置。
本公开实施例中，通过上述像素填充方法，在确定的预测边为优先预测边且预测边中参考像素点不足时，对需要存在已重建的参考像素点但实际不存在已重建的参考像素点的预测边中对应区域进行像素填充，并根据预测边中已有的已重建参考像素点对上述区域进行填充，而一定局部区域内像素一般比较接近，变化程度相对较小，因此能保证填充后选择的参考像素点尽可能与当前预测区域的邻域中像素点接近，从而提高预测的准确度。
编码端根据对视频帧中编码块进行宽角度帧内预测的预测结果，对获取的待编码视频进行编码，得到已编码视频，并将所述已编码视频发送到解码端。具体实施时可采用现有技术，本实施例不再详述。
本公开实施例还提供一种视频解码方法，应用于解码端，如图7所示，包括：
步骤S701，获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
解码端接收编码端发送的已编码视频，在接收到的已编码视频中提取待解码视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块。图像划分结构将输入的当前视频图像帧分为称为编码树单元CTU的块，使用具有嵌套多类型树结构的四叉树将一个编码树单元CTU划分成编码块，该编码块具有定义共享相同预测模式的区域的叶子编码单元，所述相同预测模式的区域可以是帧内或帧间等。每个编码块包含一个或多个预测单元PU和变换单元树。在VVC中，每个编码块时钟用作于进行预测和变换的基本单位，而无需进一步分区。
在本申请实施例中，术语“块(单元)”定义了覆盖所有分量的图像的区域，具体例如亮度分量或色度分量等。
步骤S702，根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
VVC中，对编码块采用宽角度帧内预测模式时，具有67种不同的角方向对应的角度模式，其中，对于长宽不等的矩形编码块，可以从其中的65种不同的角方向对应的角度模式中选择一种角度模式进行预测。
解码端确定对编码块采用宽角度帧内预测模式时，将编码端指示的角度模式确定为对编码块进行宽角度帧内预测时的角度模式，该角度模式对应的角方向即为宽角度帧内预测模式采用的角方向。
上述确定宽角度帧内预测模式采用的角方向后，根据该角方向确定参考像素点所在的预测边，即该角方向所指向的预测边。目前宽角度帧内预测中，参考像素点所在的边包括：当前待预测区域左边一列的相邻边，及当前待预测区域上边一行的相邻边。因此，上述角方向指向当前待预测区域左边一列的相邻边时，确定左边一列的相邻边为预测边；上述角方向指向当前待预测区域上边一行的相邻边时，确定上边一行的相邻边为预测边。
在当前编码块的形状和对编码块进行预测时选择的角度模式，分别与协议定义的需要被替换的角度模式对应的编码块形状和对应的角度模式相同时，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换，并根据编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；否则，确定不需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换，直接根据该角方向，在对应的预测边中确定对应的参考像素点，利用确定的参考像素点对编码块中像素点进行宽角度帧内预测。
具体实施时，采用与编码端相同的方法，此处不再重述。
确定对编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边时，首先确定指定的各预测边(预测边的参考像素点)对应区域的像素特征，然后根据确定的像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边，其中，像素特征用于表征对应边进行宽角度帧内预测的预测精度。
本公开实施例中，优先预测边为预测精度符合要求的预测边，具体可以为预测精度大于设定阈值的预测边，或者，预测精度最高的预测边。
上述指定的各预测边包括编码块左边一列的相邻边和编码块上边一行的相邻边，是目前VVC中协议定义的进行宽角度帧内预测时可以选择参考像素的两个预测边。指定的各预测边对应区域为与指定的各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域。
确定指定的各预测边对应区域的像素特征时，采用如下任一方式：
1)确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
具体的，根据上述确定的各预测边的对应区域，分别计算各区域中像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度，对左边预测边对应区域的像素点计算沿垂直方向的平均梯度，对上边预测边对应区域的像素点计算沿水平方向的平均梯度。
本公开实施例中，上述各预测边对应区域的平均梯度能够反映预测区域各边一定范围区域内像素点沿特定方向的像素变化程度，该特定方向为朝向预测区域的方向，根据该像素变化程度能够确定采用对应预测边像素点进行预测的精度，因此可以根据计算得到的各预测边对应的平均梯度确定进行预测时的优先预测边。
2)确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
具体的，根据上述确定的各预测边对应区域，分别计算各区域中像素点的像素值的方差，对左边预测边对应区域的像素点计算得到一个方差值，对上边预测边对应区域的像素点计算得到一个方差值。
本公开实施例中，上述各预测边对应区域的方差能够反映预测区域各边一定范围区域内像素点的像素分布的离散度，根据像素分布的离散度能够确定采用对应预测边像素点进行预测的精度，因此可以根据计算得到的各预测边对应的方差确定进行预测时的优先预测边。
上述具体实施时，采用与编码端相同的方法，此处不再重述。
根据上述步骤确定各预测边对应区域的像素特征后，根据像素特征确定进行宽角度帧内预测的优先预测边时，采用如下方式：
1)确定对应的平均梯度最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边；
上述确定的图像特征为平均梯度时，则确定对应的平均梯度最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
2)确定对应的方差最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
上述确定的图像特征为方差时，则确定对应的方差最小的预测边为进行宽角度帧内预测的优先预测边。
作为一种可选的实施方式，上述确定指定的各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边时，还可以通过深度学习模型实现。
具体的，利用最优边网络模型，分别确定指定的各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
本公开实施例中，采用的网络模型可以为支持向量机SVM模型，或者深度卷积神经网络模型，通过对模型进行训练得到最优边网络模型。
步骤S703，若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测；
上述根据像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边为上述步骤中确定的预测边时，说明从当前选择的角方向对应的预测边中选择参考像素进行预测的准确度最高，则不替换当前进行预测的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
其中，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测时，若确定所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，则对该预测边的参考像素点进行填充后，再利用填充后根据角方向确定的参考像素，进行宽角度帧内预测。
上述根据像素特征，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边不是所述角方向指向的预测边时，说明从当前选择的角方向对应的预测边中选择参考像素进行预测的准确度不是最高，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，再采用替换后的角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
作为一种可选的实施方式，确定进行宽角度帧内预测的优先预测边不是所述角方向指向的预测边时，还可以根据目前协议规定，将当前角方向替换为相反的角方向，利用替换后的角方向在其对应的预测边中，选择参考像素，进行宽角度帧内预测。
上述确定进行宽角度帧内预测的优先预测边为当前角方向对应的预测边时，若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对该预测边的参考像素点进行填充，可根据角方向及编码块确定预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。其中，第二位置包括根据角方向确定的参考像素点对应位置。
利用第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充时，采用如下任一方式：
1)利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；
具体的，采用最近邻填充方式，将第一位置中与第二位置最邻近的一个参考像素点，填充到第二位置中。
作为一种可选的实施方式，将第一位置中与第二位置最邻近的预设数量个参考像素点，填充到第二位置中，具体实施时，将选择的多个参考像素点，从第二位置中起始位置开始，依次填充到第二位置，至第二位置中填充满参考像素。其中，第一位置中选择的多个参考像素可以为连续的多个参考像素，也可以为其中任意预设数量个不连续参考像素。
2)利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；
具体实施时，采用镜像填充方法，将第一位置中结束位置的参考像素，填充到第二位置中的起始位置，将第一位置中结束位置的前一个参考像素，填充到第二位置中的起始位置的后一个位置，以此类推，对第二位置进行参考像素填充，至第二位置中填充满参考像素。
3)利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
具体实施时，采用均值填充方法，对第一位置的参考像素点计算像素平均值，将得到的平均像素填充到第二位置。
上述具体实施时，采用与编码端相同的方法，此处不再重述。
解码端根据对视频帧中编码单元编码块进行宽角度帧内预测的预测结果，对获取的已编码视频进行解码。具体实施时可采用现有技术，本实施例不再详述。
本公开上述实施例提供的视频编解码方法，在视频编解码中利用宽角度帧内预测模式进行预测时，在确定采用的具体角度模式对应的角方向后，若根据现有技术确定需要对该角方向进行替换，则先根据编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，在该优先预测边是该角方向指向的预测边时，不对该角方向进行替换。并在确定该预测边参考像素不足时，对该预测边的参考像素点进行填充后进行宽角度帧内预测。在该优先预测边不是该角方向指向的预测边时，对该角度模式对应的角方向进行替换，利用替换后的新角方向所对应的新预测边的参考像素点，进行宽角度帧内预测。能够根据预测区域的相邻像素的特征自适应地选择是否进行预测角度的替换，以避免因预测角度替换而选择到预测相关性较差的参考像素，提高帧内预测精度，从而提升编解码的性能。
实施例2
以上对本公开中一种视频编解码方法进行说明，以下对执行上述视频编解码设备进行说明。
请参阅图8，本公开实施例提供一种视频解码设备，应用于解码端，包括：
视频获取模块801，用于获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块802，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块803，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述优先边确定模块根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述优先边确定模块还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述预测模块对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述预测模块利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
请参阅图9，本公开实施例提供一种视频编码设备，应用于编码端，包括：
视频获取模块901，用于获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块902，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块903，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述预测模块采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述优先边确定模块确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述优先边确定模块根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述优先边确定模块还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述预测模块对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述预测模块利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
上面从模块化功能实体的角度对本申请实施例中的视频编解码设备进行了描述，下面从硬件处理的角度对本申请实施例中的视频编解码设备进行描述。
请参阅图10，本申请实施例中视频解码设备的另一个实施例包括：
处理器1001、存储器1002、收发器1009以及总线系统1011；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序，包括如下步骤：
获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
图10是本公开实施例提供的一种视频编码设备的结构示意图，应用于编码端，该设备1000可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(英文全称：central processing units，英文简称：CPU)1001(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1002，一个或一个以上存储应用程序1004或数据1006的存储介质1003(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1002和存储介质1003可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1003的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对信息处理装置中的一系列指令操作。更进一步地，处理器1001可以设置为与存储介质1003通信，在设备1000上执行存储介质1003中的一系列指令操作。
设备1000还可以包括一个或一个以上电源1010，一个或一个以上有线或无线网络接口1007，一个或一个以上输入输出接口1008，和/或，一个或一个以上操作系统1005，例如Windows Server，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等。
可选地，所述处理器还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述处理器根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述处理器还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述处理器对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述处理器利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
请参阅图11，本申请实施例中视频编码设备的另一个实施例包括：
处理器1101、存储器1102、收发器1109以及总线系统1111；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序，包括如下步骤：
获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
图11是本公开实施例提供的一种视频编码设备的结构示意图，应用于编码端，该设备1100可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(英文全称：central processing units，英文简称：CPU)1101(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1102，一个或一个以上存储应用程序1104或数据1106的存储介质1103(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1102和存储介质1103可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1103的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对信息处理装置中的一系列指令操作。更进一步地，处理器1101可以设置为与存储介质1103通信，在设备1100上执行存储介质1103中的一系列指令操作。
设备1100还可以包括一个或一个以上电源1110，一个或一个以上有线或无线网络接口1107，一个或一个以上输入输出接口1108，和/或，一个或一个以上操作系统1105，例如Windows Server，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等。
可选地，所述处理器还用于：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域，包括：
确定与各预测边方向相同，且已完成像素重建的预设范围的像素点区域，为各预测边对应区域。
可选地，所述处理器确定所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，包括执行如下至少一个步骤：
确定各预测边对应区域的像素点沿着与该预测边方向垂直的方向的平均梯度；
确定各预测边对应区域的像素点的像素值的方差。
可选地，所述处理器根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边，包括：
确定对应的平均梯度最小的预测边为优先预测边；或者
确定对应的方差最小的预测边为优先预测边。
可选地，所述处理器还用于：
利用最优边网络模型，分别确定各预测边对应区域的像素特征，及根据所述像素特征确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
其中，以各预测边对应区域的像素点作为网络模型输入，以输出标注的优先预测边为目标进行训练，得到所述最优边网络模型。
可选地，所述处理器对所述预测边的参考像素点进行填充，包括：
根据所述角方向及编码块确定所述预测边的参考像素点位置范围，并确定所述位置范围中存在参考像素点的第一位置，及待进行参考像素点填充的第二位置；
利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充。
可选地，所述处理器利用所述第一位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充，包括：
利用所述第一位置中邻近所述第二位置的参考像素点，对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置与第二位置的交接线作为镜像线，将所述第一位置中的参考像素点，采用镜像方式对所述第二位置进行参考像素点填充；或者
利用所述第一位置的参考像素点的像素值均值，对所述第二位置进行参考像素点填充。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的视频编解码方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种视频解码方法，其特征在于，包括：
获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测，还包括：
若所述角方向指向的预测边的参考像素点不足，对所述预测边的参考像素点进行填充后，采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
4.一种视频编码方法，其特征在于，包括：
获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述优先预测边不是所述角方向指向的预测边，则将所述角方向替换为所述优先预测边对应的角方向，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
6.一种视频解码设备，其特征在于，包括：
视频获取模块，用于获取待解码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
7.一种视频编码设备，其特征在于，包括：
视频获取模块，用于获取待编码的视频图像帧，所述视频图像帧中包含至少一个编码块；
优先边确定模块，用于根据所述编码块的形状，确定需要对所述编码块采用的宽角度帧内预测模式的角方向进行替换时，根据所述编码块的各预测边对应区域的像素特征，确定对所述编码块进行宽角度帧内预测的优先预测边；
预测模块，用于若所述优先预测边是所述角方向指向的预测边，确定不对所述角方向进行替换，并采用所述角方向对所述编码块进行宽角度帧内预测。
8.一种视频解码设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序，实现如权利要求1～3任一所述方法的步骤。
9.一种视频编码设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的程序，实现如权利要求4～5任一所述方法的步骤。
10.一种计算机程序介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～3任一所述方法的步骤，或者实现如权利要求4～5任一所述方法的步骤。
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