CN110166785B - 帧内预测方法和装置、以及存储介质和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种帧内预测方法和装置、以及存储介质和电子装置。该方法通过当前待执行帧内预测的目标预测单元的相邻预测单元的色度方向、目标预测单元的亮度方向、目标预测单元的父级的色度方向中至少之一对标准的色度预测方向进行筛选，对筛选后的色度预测方向执行预测，减少了需要执行预测的色度预测方向，在保证帧内预测结果准确性的前提下，节约了帧内预测过程占用的时间和***资源，进而解决了N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。

Description

帧内预测方法和装置、以及存储介质和电子装置
技术领域
本发明涉及图像编码领域，具体而言，涉及一种帧内预测方法和装置、以及存储介质和电子装置。
背景技术
帧内预测是高效视频编码(High Efficiency Video Coding，简称HEVC)标准中提出的一种新技术，HEVC是一种标准协议，也称为H.265，标准的HEVC编码方法在做色度方向的帧内预测时，是从5个可选方向中找到一个率失真代价最小的方向。也即，HEVC标准在做色度预测时，需要遍历5个标准色度预测方向，对每个方向做完整的率失真优化(RateDistortion Optimation，简称RDO)，找到率失真代价最小的方向作为最终色度的预测方向。其中，RDcost是根据失真(distortion)计算的，可选的，RDcost＝distortion+lamda*bit。在预测中，distortion可以采用原始像素与重构像素误差的平方和(简称SSD)，RDcost用于在多个方向中进行选择的择优条件。因此，现有技术中的帧内预测过程计算复杂，占用***资源较多。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种帧内预测方法和装置、以及存储介质和电子装置，以至少解决N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种帧内预测方法，该方法包括：确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；将目标编码单元划分为多个预测单元；逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，其中，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种帧内预测装置，该装置包括：确定单元，用于确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；划分单元，用于将目标编码单元划分为多个预测单元；执行单元，用于逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述方法。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述的方法。
在本发明实施例中，通过在逐一对多个预测单元执行色度帧内预测的过程中，对色度帧内预测的色度预测方向进行了筛选，对筛选之后得到的每个候选色度预测方向进行预测。通过对候选色度预测方向进行筛选，减少了需要执行预测的色度预测方向，在保证帧内预测结果准确性的前提下，节约了帧内预测过程占用的时间和***资源，进而解决了N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的帧内预测方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的帧内预测方法的流程示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的帧内预测装置的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的电子装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种视频帧内预测方法。可选地，上述视频帧内预测方法可以但不限于应用于PC机及其他用于计算服务的设备中。
实施例1
作为一种可选的实施方式，如图2所示，上述视频帧内预测方法可以包括：
S202，确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；
S204，将目标编码单元划分为多个预测单元；
S206，逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元(目标预测单元的父级)的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
与在时间域上进行预测编码的帧间预测方法不同，帧内预测方法是一种在空间域上进行的预测编码，可以有效去除相邻块之间的空间冗余度。
该实施例提供的帧内预测方法基于目标视频编码方式，目标视频编码方式是高效视频编码HEVC标准(也称为H.265)，高效视频编码是一种标准协议，用于对视频的每帧图像进行编码。
基于目标视频编码方式对视频进行编码是将视频的每帧图像输入目标视频编码的编码器进行编码，在对当前视频图像帧进行帧内预测时，先将当前视频图像帧划分为多个长宽尺寸相同的图像块，每个图像块大小是目标视频编码方式规定的编码单元的最大允许尺寸，高效视频编码标准规定的编码单元的最大允许尺寸为64×64。
在将当前视频图像帧划分为多个图像块之后，分别对每个图像块执行逐层的四叉树划分，在每一层深度的划分结果为四个图像块，例如，64×64按照四叉树划分为四个32×32的图像块。
在划分到最底层时，每个图像块的大小是目标视频编码方式的编码单元的最小允许尺寸，高效视频编码的最小允许尺寸为8×8。在最小允许尺寸的图像块中选取一个作为当前待执行帧内预测的目标编码单元。
在高效视频编码标准中，对目标编码单元进行帧内预测包括多种模式，2N×2N模式和N×N模式。其中，在对目标编码单元执行帧内预测时，先执行2N×2N模式的帧内预测，也即，不划分目标编码单元，直接以目标编码单元的大小作为预测单元执行帧内预测。
在执行2N×2N模式的帧内预测之后，再执行N×N模式的帧内预测，N×N模式的帧内预测需要将目标编码单元划分为四个预测单元，在编码单元被划分到最小允许尺寸的情况下，虽然不能再进一步划分为更小尺寸的编码单元，但是可以划分为更小尺寸的预测单元，逐一对每个预测单元执行帧内预测，需要说明的是，对每个预测单元执行帧内预测的步骤包括先执行亮度帧内预测，再执行色度帧内预测。在对目标预测单元执行亮度帧内预测之后，可以获得目标预测单元的亮度方向和亮度失真参数，在对目标预测单元执行色度帧内预测之后，可以获得目标预测单元的色度方向和色度失真参数。
该实施例提供的帧内预测方法在逐一对多个预测单元执行色度帧内预测的过程中，对色度帧内预测的色度预测方向进行了筛选，对筛选之后得到的每个候选色度预测方向进行预测。通过对候选色度预测方向进行筛选，减少了需要执行预测的色度预测方向，在保证帧内预测结果准确性的前提下，节约了帧内预测过程占用的时间和***资源，进而解决了N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。
具体而言，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测时，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向，也即，基于高效视频编码标准的5个标准的色度预测方向，包括Planar(平面)方向、垂直方向、水平方向、DC(直流)方向，以及当前待预测的预测单元的亮度方向或者角度方向34。
需要说明的是，第一候选方向列表中的每个方向均为对当前的预测单元执行色度帧内预测之前确定并存储的，目标编码单元的预测结果(包括亮度预测方向、亮度失真参数、色度预测方向等)是在对目标编码单元采用2N×2N模式执行帧内预测获得的。
作为一种可选的实施方式，目标预测单元的相邻预测单元包括目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
作为一种可选的实施方式，在目标条件下，将目标预测单元的亮度方向替换为目标方向。目标条件是目标预测单元的亮度方向与Planar方向、垂直方向、水平方向、DC方向之一相同，目标方向为高效视频编码标准中定义的角度预测中的方向34。
作为一种可选的实施方式，在逐一对多个预测单元执行亮度帧内预测的过程中，实时判断是否满足第一目标条件或第二目标条件，在满足第一目标条件或第二目标条件的情况下，控制跳过对多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
其中，第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与目标编码单元的亮度方向相同，第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数累加之和超过目标编码单元的亮度失真参数。
例如，目标个数预先设置为1，在对目标编码单元的四个预测单元中的第二个预测单元执行亮度帧内预测之后，确定其亮度方向与目标编码单元的亮度方向相同，且第一个预测单元的亮度方向也与目标编码单元的亮度方向相同，因此，当前有超过1个预测单元与目标编码单元的亮度方向相同，满足第一目标条件，跳过对第二个预测单元执行色度帧内预测的过程，以及对四个预测单元中第三个和第四个预测单元执行帧内预测的过程。
需要说明的是，亮度失真参数包括亮度失真(distortion)和/或亮度率失真代价RDcost，其中，在亮度失真参数包括亮度失真和亮度率失真代价的情况下，第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度失真之和超过目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度率失真代价之和超过目标编码单元的亮度率失真代价。
在本发明实施例中，通过当前待执行帧内预测的目标预测单元的相邻预测单元的色度方向、目标预测单元的亮度方向、目标预测单元的父级的色度方向中至少之一对标准的色度预测方向进行筛选，对筛选后的色度预测方向执行预测，减少了需要执行预测的色度预测方向，在保证帧内预测结果准确性的前提下，节约了帧内预测过程占用的时间和***资源，进而解决了N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。
下面结合几种应用场景对上述实施例的一种可选实施方式进行说明如下：
一种可选的应用场景为，对视频I帧(I frame，又称为内部画面intra picture)编码，由于视频I帧是自参考，也即，I帧图像是自己参考自己的帧内编码方式，因此，可以应用本可选的实施方式提供的帧内预测方法。
另一种可选的应用场景为，对非I帧编码，也可能会应用本可选的实施方式提供的帧内预测方法，举例而言，对非I帧分别执行帧间预测和帧内预测，在对非I帧执行帧内预测时应用本可选的实施方式提供的帧内预测方法，进而，在计算出帧间预测和帧内预测分别对应的最优率失真代价之后，如果帧内预测对应的最优率失真代价比较小，则可以选择对非I帧采用帧内编码方式进行编码。
或者，另一种可选的应用场景为，本可选的实施方式还可以应用于对图像编码的场景下，由于图像编码均为帧内编码，在进行编码的过程中，可以应用本可选的实施方式提供的帧内预测方法。
本可选的实施方式不限于应用在上述举例的应用场景，也可以应用在其它任意需要采用帧内预测的方法。
在获取到图像之后，图像首先被划分为多个编码树单元(Code Tree Unit，简称CTU)，采用四叉树方式逐级递归的划分为多个编码单元(Code Unit，简称CU)，以64×64大小为CU的最大允许尺寸，以8×8大小为CU的最小允许尺寸，按Z字形逐个对每个CU进行帧内预测。
在当前待预测的CU非最小允许尺寸的情况下，采用常规的帧内预测方法执行亮度帧内预测和色度帧内预测，也即，五个方向的色度方向均进行预测，并记录帧内预测的结果，进而计算最小率失真代价。
在将CU划分到最小允许尺寸的情况下，也即，当前待预测的CU大小为4×4的情况下，执行本可选的实施方式提供的帧内预测方法，包括如下步骤：
步骤S102，对该CU执行2N×2N模式帧内预测，得到大小为8×8的预测单元(Predict Unit，简称PU)的亮度帧内预测的结果和色度帧内预测的结果；
步骤S103，对该CU执行N×N模式帧内预测：
其中，步骤S103具体的包括如下步骤：
步骤S1031，将8×8大小的CU划分为4个4×4大小的PU；
重复执行步骤S1032～S1033：
步骤S1032，初始化令i＝1，对第i个PU执行帧内预测：
其中，步骤S1032具体的包括如下步骤：
步骤S1321，对第i个PU执行亮度帧内预测；
步骤S1322，判断4×4大小PU的亮度方向与8×8大小PU的亮度方向相同的个数当前累计是否大于k；其中，如果该步骤判断结果为否，则执行步骤S1323，如果判断结果为是，则执行步骤S104，结束对当前待执行帧内预测的CU的帧内预测过程；
步骤S1323，根据8×8大小PU的色度帧内预测结果对第i个PU执行筛选方向后的色度帧内预测；
步骤S1033，判断是否i＞4；其中，如果该步骤判断结果为否，则执行步骤S1032，如果判断结果为是，则执行步骤S104，结束对当前待执行帧内预测的CU的帧内预测过程；
在步骤S1322或步骤S1033的判断结果为否的情况下，执行步骤S104，结束对当前待执行帧内预测的CU的帧内预测过程。
在对一个16×16大小CU块执行帧内预测，并对其子层的四个8×8大小的CU块执行帧内预测之后，根据帧内预测结果，判断四个8×8大小的CU块的率失真代价之和与父层16×16大小CU块的率失真代价的大小，以在一个16×16大小的CU块和四个8×8大小的CU块之中选择最优的CU块划分方式。也即，在帧内编码时选择是采用一个16×16大小的CU块，还是要采用四个8×8大小的CU块。如果确定采用16×16大小的CU块的帧内预测结果更好，进一步判断该16×16大小的CU块的父层的最优CU块划分方式，以此类推，直至对64×64大小的CU块划分出最优的CU块划分方式。
该具体实施方式具有如下的有益效果：
(1)快速跳过NxN模式色度帧内预测
当CU大小为8×8时，已达到CU的最小允许尺寸，不能再划分为4个子块，但是在执行N×N模式帧内预测时，最小CU可以划成4个PU，即，PU大小为4×4。
其中，在执行N×N模式帧内预测之前，已经做完当前CU(大小为8×8)的2N×2N模式帧内预测，得到了大小为8×8的PU的亮度帧内预测的结果和色度帧内预测的结果，分别记作mode_luma(亮度方向)、mode_chroma(色度方向)、dist_luma(亮度失真)和rdcost_luma(亮度率失真代价)。
在对最小允许尺寸的CU执行N×N模式帧内预测时，循环执行当前待预测CU的4个PU的帧内预测，其中，对每个PU执行帧内预测包括先执行亮度帧内预测，再执行色度帧内预测。
其中，在循环执行待预测CU的4个PU的帧内预测的过程中，如果满足以下任一条件，则跳过执行当前PU的色度帧内预测，并跳过执行对剩余PU的帧内预测：
第一目标条件：记录下当前已做亮度帧内预测的4×4大小的PU的亮度预测方向，如果满足当前已做亮度预测的4×4大小的PU与预先确定并存储的大小为8×8的PU的亮度预测方向相同的个数超过2个；
第二目标条件：累加已做亮度帧内预测的4×4大小的PU的失真和率失真代价，分别记作dist_sum和rdocost_sum，确定满足dist_sum＞dist_luma，且rdocost_sum＞rdcost_luma。
(2)通过筛选色度候选方向(也即上述候选色度预测方向)，优化色度帧内预测的效率。
如果确定不满足上述的第一目标条件或第二目标条件，则继续执行对当前PU的色度帧内预测。在对每个PU进行色度帧内预测时，可以通过如下步骤确定色度预测方向：
S1：获取当前待预测PU的相邻三个位置的色度预测方向(相邻三个位置即左边、上边、左上角三个相邻位置)，获取当前待预测PU父级(也即8×8大小PU)的色度预测方向mode_chroma，再加上方向36(高效视频编码标准中定义方向36代表当前待预测PU的亮度预测方向)，组成第一候选方向列表list_ref1。
S2：在第一候选方向列表list_ref1中剔除重复的方向，得到第二候选方向列表list_ref2；
S3：获取标准色度预测方向列表list_std，其中，标准色度预测方向包括5种方向，即Planar(平面)方向、垂直方向、水平方向、DC(直流)方向，以及方向36。
S4：修正标准色度预测方向列表list_std，若亮度预测方向与Planar(平面)方向、垂直方向、水平方向、DC(直流)方向之一相同，则将list_std中的方向36替换为角度预测中的方向34(高效视频编码标准中有定义)。
S5：逐个判断第二候选方向列表list_ref2中的方向，是否属于标准列表list_std，如果不属于，就删除第二候选方向列表list_ref2中的该方向，得到第三候选方向列表list_ref3。
S6：遍历第三候选方向列表list_ref3中的所有色的候选方向，做完整RDO，并将rdocost最小的方向作为当前待预测PU的色度预测方向。
比如，通过步骤S1确定相邻三个位置的色度预测方向分别为方向0、方向1和方向36，确定mode_chroma为方向36，则list_ref1＝{0，1，36，36}；在经过步骤S2之后，得到list_ref2＝{0，1，36}；假如经过S3和S4之后，得到list_std＝{0，10，26，34，36}；经过S5之后，得到list_ref3＝{0，36}；在经过步骤S6之后，在{0，36}中找一个率失真代价最小的作为当前待预测PU的色度预测方向。
本发明实施例通过已计算过当前CU的2N×2N模式的PU信息，来指导对当前CU的N×N模式亮度帧内预测是否必要预测和计算失真，色度是否有必要预测和计算失真。并在需要对当前CU执行N×N模式亮度帧内预测的情况下，通过当前待预测PU的父级单元的色度预测方向、当前待预测PU的相邻PU的预测方向，来重组色度预测方向的候选列表，实现了快速跳过N×N模式下部分预测单元的亮度预测和色度预测的执行过程，以及色度候选方向的筛选，能够带来以下至少一种技术效果：
1)压缩率损失较小；
2)减少了部分PU的亮度预测，包括亮度初选精选、TU深度划分，以及整个亮度重构过程；
3)减少了部分PU的色度预测，包括整个色度重构过程；
4)减少了PU的色度候选方向的个数。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
实施例2
根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述帧内预测装置，如图3所示，该装置包括确定单元302、划分单元304和执行单元306。
其中，确定单元302用于确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；划分单元304用于将目标编码单元划分为多个预测单元；执行单元306用于逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，目标预测单元的相邻预测单元包括目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，在目标条件下，将目标预测单元的亮度方向替换为目标方向。
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，第一执行单元包括：判断模块，用于在逐一对多个预测单元执行帧内预测的过程中，判断是否满足第一目标条件或第二目标条件，其中，第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与目标编码单元的亮度方向相同，第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数之和超过目标编码单元的亮度失真参数；控制模块，用于在满足第一目标条件或第二目标条件的情况下，控制跳过对多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
作为一种可选的实施方式，在本实施例中，亮度失真参数包括亮度失真和/或亮度率失真代价，其中，在亮度失真参数包括亮度失真和亮度率失真代价的情况下，第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度失真之和超过目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度率失真代价之和超过目标编码单元的亮度率失真代价。
在本发明实施例中，通过当前待执行帧内预测的目标预测单元的相邻预测单元的色度方向、目标预测单元的亮度方向、目标预测单元的父级的色度方向中至少之一对标准的色度预测方向进行筛选，对筛选后的色度预测方向执行预测，减少了需要执行预测的色度预测方向，在保证帧内预测结果准确性的前提下，节约了帧内预测过程占用的时间和***资源，进而解决了N×N模式帧内预测过程过于复杂的技术问题。
实施例3
根据本发明的实施例的又一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；
S2，将目标编码单元划分为多个预测单元；
S3，逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元(目标预测单元的父级)的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：目标预测单元的相邻预测单元包括目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：在目标条件下，将目标预测单元的亮度方向替换为目标方向。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：逐一对多个预测单元执行帧内预测包括：在逐一对多个预测单元执行帧内预测的过程中，判断是否满足第一目标条件或第二目标条件，其中，第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与目标编码单元的亮度方向相同，第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数之和超过目标编码单元的亮度失真参数；在满足第一目标条件或第二目标条件的情况下，控制跳过对多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：亮度失真参数包括亮度失真和/或亮度率失真代价，其中，在亮度失真参数包括亮度失真和亮度率失真代价的情况下，第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度失真之和超过目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度率失真代价之和超过目标编码单元的亮度率失真代价。
可选地，在本实施例中，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
实施例4
根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述帧内预测方法的电子装置，如图4所示，该电子装置包括：处理器802、存储器804、显示器806、用户接口808、传输装置810、传感器812等。该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为通过计算机程序执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述电子装置可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸；
S2，将目标编码单元划分为多个预测单元；
S3，逐一对多个预测单元执行帧内预测，其中，帧内预测包括色度帧内预测，在对多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，目标编码单元(目标预测单元的父级)的色度方向，目标预测单元的亮度方向，第二候选方向列表为目标视频编码方式的色度预测方向。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：目标预测单元的相邻预测单元包括目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：目标预测单元的相邻预测单元包括目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：逐一对多个预测单元执行帧内预测包括：在逐一对多个预测单元执行帧内预测的过程中，判断是否满足第一目标条件或第二目标条件，其中，第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与目标编码单元的亮度方向相同，第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数之和超过目标编码单元的亮度失真参数；在满足第一目标条件或第二目标条件的情况下，控制跳过对多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：亮度失真参数包括亮度失真和/或亮度率失真代价，其中，在亮度失真参数包括亮度失真和亮度率失真代价的情况下，第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度失真之和超过目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的亮度率失真代价之和超过目标编码单元的亮度率失真代价。
可选地，本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，电子装置也可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端设备。图4其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子装置还可包括比图4中所示更多或者更少的组件(如网络接口等)，或者具有与图4所示不同的配置。
其中，存储器804可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的帧内预测方法和装置对应的程序指令/模块，处理器802通过运行存储在存储器804内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述帧内预测方法。存储器804可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器804可进一步包括相对于处理器802远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传感器812可以检测对应类型的传感信号，并将传感信号通过用户接口808输入至处理器802。显示器806用于通过用户接口808接收处理器802发出的显示数据并进行显示。
上述的传输装置810用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中，传输装置810包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller，NIC)，其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中，传输装置810为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种帧内预测方法，其特征在于，所述方法包括：
确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸，其中，所述目标视频编码方式是高效视频编码标准；
将所述目标编码单元划分为多个预测单元；
在逐一对所述多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，判断所述目标预测单元是否满足第一目标条件或第二目标条件，其中，所述色度帧内预测所采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，所述第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：所述目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，所述目标编码单元的色度方向，所述目标预测单元的亮度方向，所述第二候选方向列表为基于所述高效视频编码标准的5个标准的色度预测方向，所述色度预测方向包括Planar方向、垂直方向、水平方向、DC方向，以及当前待预测的预测单元的亮度方向或者角度方向；所述第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与所述目标编码单元的亮度方向相同，所述第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数之和超过所述目标编码单元的亮度失真参数，所述亮度失真参数包括亮度失真和/或亮度率失真代价，在所述亮度失真参数包括所述亮度失真和所述亮度率失真代价的情况下，所述第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的所述亮度失真之和超过所述目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的所述亮度率失真代价之和超过所述目标编码单元的亮度率失真代价；
在满足所述第一目标条件或所述第二目标条件的情况下，控制跳过对所述多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及所述多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标预测单元的相邻预测单元包括所述目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在目标条件下，将所述目标预测单元的亮度方向替换为目标方向，其中，所述目标条件是所述目标预测单元的亮度方向与所述Planar方向、所述垂直方向、所述水平方向、所述DC方向之一相同，所述目标方向为所述高效视频编码标准中定义的角度预测中的方向。
4.一种帧内预测装置，其特征在于，所述装置包括：
确定单元，用于确定目标编码单元的大小为目标视频编码方式的最小允许尺寸，其中，所述目标视频编码方式是高效视频编码标准；
划分单元，用于将所述目标编码单元划分为多个预测单元；
判断单元，用于在逐一对所述多个预测单元中的目标预测单元执行色度帧内预测的情况下，判断所述目标预测单元是否满足第一目标条件或第二目标条件，其中，所述色度帧内预测所采用的候选色度预测方向为：第一候选方向列表与第二候选方向列表中相同的方向，其中，所述第一候选方向列表中至少包括预先确定的以下方向之一：所述目标预测单元的相邻预测单元的色度方向，所述目标编码单元的色度方向，所述目标预测单元的亮度方向，所述第二候选方向列表为基于所述高效视频编码标准的5个标准的色度预测方向，所述色度预测方向包括Planar方向、垂直方向、水平方向、DC方向，以及当前待预测的预测单元的亮度方向或者角度方向；所述第一目标条件为当前有超过目标个数的预测单元与所述目标编码单元的亮度方向相同，所述第二目标条件为当前累加的预测单元的亮度失真参数之和超过所述目标编码单元的亮度失真参数，所述亮度失真参数包括亮度失真和/或亮度率失真代价，在所述亮度失真参数包括所述亮度失真和所述亮度率失真代价的情况下，所述第二目标条件为确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的所述亮度失真之和超过所述目标编码单元的亮度失真，且确定当前已执行亮度帧内预测的预测单元的所述亮度率失真代价之和超过所述目标编码单元的亮度率失真代价；
控制单元，用于在满足所述第一目标条件或所述第二目标条件的情况下，控制跳过对所述多个预测单元中当前执行帧内预测的预测单元、以及所述多个预测单元中未执行帧内预测的预测单元的帧内预测过程。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述目标预测单元的相邻预测单元包括所述目标预测单元的左方、上方、左上方三个位置的相邻预测单元。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在目标条件下，将所述目标预测单元的亮度方向替换为目标方向，其中，所述目标条件是所述目标预测单元的亮度方向与所述Planar方向、所述垂直方向、所述水平方向、所述DC方向之一相同，所述目标方向为所述高效视频编码标准中定义的角度预测中的方向。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至3任一项中所述的方法。
8.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求1至3任一项中所述的方法。
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