专利名称：去块滤波控制的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及滤波控制，更具体地涉及控制视频帧中块边界上的去块滤波。
背景技术：
视频巾贞的编码会对编码数据引入块伪像(blocking artifact)。这种块化伪像主要由于帧内和帧间预测误差编码中的离散余弦变换。因而在重构期间，块间边界上的不连续变得对于观看者可见。
应对这种块化伪像的传统方式是使用去块滤波。在最新发展水平的视频编码(如，H. 264)中，在预测和残差(residual)编码之后、但在对后面的巾贞进行解码时存储重构帧以便后续參考之前，执行使用自适应去块滤波器的环路滤波，參见List等的Adaptive Deblocking Filter，IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology, 2003,13(7) :614_619。环路滤波包括滤波器判决、滤波操作、限幅功能和像素值的改变。基于评估多个条件来做出对是否对边界进行滤波的判決。滤波器判决取决于宏块类型、相邻块之间的运动矢量(MV)差(如果相邻块之一具有编码残差)、以及当前块或相邻块的局部结构。因而，滤波量取决于相对于块边界的像素位置、以及用于当前块的残差编码的量化參数。在H. 264中，基于两个相邻块的块边界之间的像素值做出滤波器判決。这应用于垂直块边界和水平块边界二者。在如下所示，块边界位于d和e之间的情况下，可以通过一个块中的像素a、b、c和d、和另ー块中的6、ム8和11示出边界abed |efgh滤波器判决基于三个像素差与三个阈值的比较。阈值适合于量化參数(QP)。如果实现以下条件，则滤波器判决为肯定的I d-e く'，c-d <T2，和e-f < T2，其中基于QP调整T1和T2。在H. 264中存在两个滤波模式。在第一滤波模式(正常滤波)中，可以利用滤波改变当前值的增量(delta)值(A)来描述滤波。针对最靠近块边界的像素的滤彼是d，= d+Ac and e，= e_Ac其中A。已被限幅为阈值±T3到QP所约束的值。高QP比低QP允许更多滤波。限幅可以描述为A c = Max (-T3, Min (T3, A ))如果以下两个条件中的任何ー个也成立I b-d I <T2和|e_g| < T2，可以增大滤波強度。还可以通过将增量值限幅到更小来调整滤波器強度，例如以允许更多变化。当满足条件|d_e| <1/4吋，仅针对内部宏块边界应用第二(強)滤波模式。H. 264中采用的自适应去块滤波器的主要限制在干，如果块中的至少ー个是内部块，则仅可以将第二强滤波模式应用于宏块边界。然而，针对不同于内部编码块且也在内部宏块之内的其它块，在几乎相同的图像区域中也会出现小的差异。因而会期望强滤波也能够应用于这种情況。然而，滤波控制能够对图像中的真实边缘和由于块伪像导致的边缘进行区分十分重要。US2006/0078048公开了可应用于H. 264中的去块滤波的简化方式，相比于H. 264的标准滤波判決，降低了计算复杂度。针对跨越两个宏块之间的边界的一条线或线的子集，执行进行正常滤波或不进行滤波的判决测试。然后，将该判决应用于跨越相同边界的所有线。因而，针对每个宏块边界计算单个滤波判决，该单个滤波判决应用于跨越宏块边界的所有线。US2006/0078048中公开的使用自适应去块滤波的主要限制在于，仅可以进行正常滤波，这会由于不可能进行较强滤波而导致块边界上的可见伪像
发明内容
一般性目的是提供应对或减少块伪像的有效去块滤波。可以通过这里所公开的实施例来实现该目的及其它目的。实施例的一个方案定义了可应用于视频帧中多个像素的块的滤波控制方法。该方法包括计算针对所述块的第一滤波器判决值。所述第一滤波器判决值表示沿平行于所述块与所述视频帧中多个像素的相邻块之间的块边界上的滤波方向的方向，所述块中第一线的像素中及所述相邻块中对应第一线的像素中的像素值的平滑程度。还针对所述块计算第二滤波器判决值，所述第二滤波器判决值表示所述块中当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度，以及相邻块中对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度。然后，将第一滤波器判决值与第一阈值进行比较，相应地，将第二滤波器判决值与第二阈值进行比较。如果这两个滤波器判决值均在相应阈值之下，则针对当前线的像素选择强去块滤波器，对当前线的像素中的像素值的至少ー个进行滤波。然而，如果这两个滤波器判决值并非都在相应阈值之下，则针对当前线的像素选择弱去块滤波器。弱去块滤波器相比于强去块滤波器具有相对较低的滤波强度。实施例的另一方案涉及ー种滤波控制设备，包括第一判决值计算器，被配置为计算针对视频帧中多个像素的块的第一滤波器判决值。如在上述方案中提及的，第一滤波器判决值表示沿平行于所述滤波方向的方向，所述块中第一线的像素中及所述视频帧中像素的相邻块中对应第一线的像素中的像素值的平滑程度。第二判决值计算器被实现为针对所述块计算第二滤波器判决值，所述第二滤波器判决值表示所述块中当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度，以及相邻块中对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度。滤波控制设备还包括第一阈值比较器和第二阈值比较器，被配置为分别将第一和第ニ滤波器判决值与第一和第二阈值进行比较。滤波器选择器与所述第一阈值比较器和第二阈值比较器连接，并被配置为如果所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下且所述第ニ滤波器判决值在所述第二阈值之下，则选择强去块滤波器，对当前线的像素中的至少ー个像素值进行滤波。如果这两个条件均不满足，则滤波器选择器选择弱去块滤波器，所述弱去块滤波器相比于强去块滤波器具有相对较低的滤波强度。实施例的其它方案涉及包括滤波控制设备的解码器和包括解码器的媒体終端。实施例的方案实现了强去块滤波和弱去块滤波间的选择，以应对出现在视频帧中两个像素块之间的边界上的块伪像。根据实施例，可以不考虑像素块的编码模式(如，帧内对帧间编码)、而是基于块中和块的相应线中的特定像素值来选择强去块滤波滤波器。这导致了更有效和更好的去块滤波。
通过參照以下的具体实施方式
和附图，可以更好地理解本发明及其目的和优点，其中图I是示出了根据实施例的滤波控制方法的流程图；图2A和2B示出了相邻块和可以应用去块滤波的块边界的两个实施例；图3是示出了根据实施例的图I中方法的附加步骤的流程图；图4A至4C示出了根据各种实施例的三个不同滤波判决的效果；
图5是示出了根据实施例的图3中方法的附加步骤的流程图；图6是示出了根据实施例的图I中方法的附加步骤的流程图；图7是示意性地示出了根据实施例的逐块和逐线滤波判决的图示；图8是示出了根据实施例的图I中方法的附加步骤的流程图；图9是示出了根据实施例的图8中方法的附加步骤的流程图；图10是示出了根据实施例的图I中方法的附加步骤的流程图；图11是滤波控制设备的实施例的示意性框图；图12是滤波控制设备的另一实施例的示意性框图；图13是滤波控制设备的另一实施例的示意性框图；图14示出了根据实施例的滤波控制设备的实施方式；图15是根据另ー实施例的滤波设备的实施方式；图16是根据实施例的编码器的示意框图；图17是根据实施例的解码器的示意框图；以及图18是根据实施例的媒体終端的示意框图。
具体实施例方式在所有附图中，相同的參考数字用于类似或对应的元件。实施例通常涉及自适应去块滤波或自适应环路滤波(有时如此表述)，用于应对视频帧中块边界上的块伪像。实施例引入了用于确定是向块中的相应像素线应用强滤波还是弱滤波的特定滤波器判决。特定滤波器判决和使用强或弱滤波的可能性使得能够有效减少块伪像，而不增加计算复杂度。图I是根据可应用于视频帧中多个像素的块的实施例的滤波控制方法的流程图。如本领域所公知，将视频帧分为根据各种可用帧内和帧间编码模式进行编码和解码的非重叠像素块。通常，将视频帧分为16X16像素的非重叠宏块。可以继而将这种宏块分为不同大小的较小块，如4X4或8X8像素。然而根据实施例，也可以是矩形块，如4X8、8X4、8X16或16X8。实施例可以应用于任何这样的像素块，包括宏块或甚至更大的像素块。在特定实施例中，滤波控制方法可应用于沿垂直方向和/或水平方向具有至少8个像素的多个像素的所有块。在本领域中，预测单元分割和变换单元通常用于表示这样的多个像素的块。
在出现的高效视频编码(HEVC)标准中，使用编码单元(⑶)。目前，⑶大小从64X64像素(最大)到4X4像素(最小)变化。这样，可以依据帧的局部特性，利用“粒度等级”将最大CU分为较小CU。这意味着,最大CU可以分为不同大小的较小CU。实施例还可以结合这样的编码单元使用，这样的编码单元被视为由本文所使用的表述“像素块”包括。块中的每个像素具有相应的像素值。视频帧通常具有分配给像素的颜色值，其中以定义的顔色格式来表示顔色值。尽管存在其它格式，如使用每个像素的红、绿和蓝分量，但普通顔色格式之一使用每个像素的一个亮度分量和两个色度分量。传统地，可能采用不同的滤波判决和不同的去块滤波器，単独进行亮度分量滤波和色度分量滤波。实施例可以用于对亮度分量进行滤波、对色度分量进行滤波、或对亮度分量和色度分量二者进行滤波。在特定实施例中，实施例用于实现亮度(或luma)滤波。在相邻块之间的边界、边缘或边沿上进行自适应去块滤波。因此，这 种边界可以是在视频帧中并排呈现的两个相邻块10、20之间的垂直边界I (參见图2A)。可选地，边界可以是在两个相邻块10、20之间的水平边界1(參见图2B)，其中在视频帧中，ー个块10位于另ー个块20之上。在特定实施例中，首先从最左边界开始、并经过按照几何顺序向右的边界，对垂直边界进行滤波。然后，从最上面的边界开始、并经过按照几何顺序向下的边界，对水平边界进行滤波。然而，实施例并不局限于该特定滤波顺序，实际可以应用于任何预定的滤波顺序。在特定实施例中，优选不对视频帧边缘的边界进行滤波，从而将其排除在去块滤波之外。该实施例的方法开始于步骤SI，在步骤SI中，针对块计算第一滤波器判决值。计算得到的该滤波器判决值表示沿平行于滤波方向的方向，块中第一线的像素和视频帧的相邻块中对应第一线的像素中的像素值的平滑程度。当前块中第一线的像素和相邻块中的对应线的像素属于在垂直边界上延伸的同一水平线，或属于在水平边界上延伸的同一垂直线。块中的第一线的像素优选为预定水平或垂直像素线。从而第一线对应于视频帧的块中的预定像素行或像素列。例如，第一线可以对应于块中的行号j或列号j。因而这表示，要在接下来进行滤波的另ー块的第一线将对应于在该另ー块中的行号j或列号j。因而，第一滤波器判决考察沿平行于滤波判决的方向的像素值的平滑度。換言之，第一滤波器判决考察块中第一线的像素值和相邻块中对应第一线的像素值是否平滑，即，在平行于块边界上的滤波方向的方向改变很少或改变至少不多于预定最大量。这种平滑的像素值将给出零或小第一滤波器判决值，并且尽管取决于第二滤波器判决的结果，但通常应进行强滤波，因为像素值在无结构或非常小的结构的情况下是平滑的。沿与滤波方向平行的方向的平滑像素值的特定情况可以是第一线的像素值接近于平面的情況，以及对应第一线的像素值接近于平面的情況。因而，第一滤波器判决可以被视为针对边界两侧上任何平面的检测器。因此，当边界两侧的像素值形成近似平面吋，第一滤波器判决值将会等于零或至少接近于零。然而，在一些实施例中，应对跨越垂直/水平边界的水平/垂直线进行滤波，尽管它们没有形成平面，但沿平行于滤波方向的方向是平滑的。下ー步骤S2计算针对该块的第二滤波器判決。第二滤波器判决值表示块中当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度和相邻块中对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度。与针对第一滤波器判决的第一线不同，当前线的像素不是块中的固定线。因此，优选针对块中的每ー线计算第二滤波器判决值，使得每条水平或垂直线优选具有相应的计算得到的第二滤波器判决值，而针对块的每个垂直或水平边界计算单个滤波器判决值。与考察平行于滤波方向的方向上的像素值的平滑度并因而可以针对形成斜坡(图4B的左边)的像素值也形成零第一滤波器判决值的第一滤波器判决明显不同，第二滤波器判决考察像素值的平坦度。如果块的被考察像素值和相邻块的被考察像素值相等或几乎相等，则当前线和对应当前线中的像素值被认为接近于平坦线。在这种情况下，第二滤波器判决值将为零或接近于零。如果像素值接近于平坦线，这意味着当前线和对应当前线中的像素不具有任何显著的结构，优选强滤波来平滑任何块伪像。 下ー步骤S3将第一滤波器判决值(FDV)与第一阈值(T1)进行比较，并将第二滤波器判决值与第二阈值(T2)进行比较。如果第一滤波器判决值在第一阈值之下，且第二滤波器判决值在第二阈值之下，则该方法进行到步骤S4，其中选择将第二或强去块滤波器应用于当前线的像素中的像素，以对当前线中的至少ー个像素值的值进行滤波和改变。然而，如果在步骤S3中第一和第二滤波器判决中的任何ー个不在其相关阈值之下，则该方法进行到步骤S5，其中选择第一、正常或弱去块滤波器。然后，弱去块滤波器可应用于当前线的像素中的像素，以对当前线中的至少ー个像素值的值进行滤波和改变。步骤S4中选择的强去块滤波器与步骤S5中选择的弱去块滤波器相比具有相对较高的滤波强度。—旦针对块中的当前线关于当前块边界进行了滤波器判决，则方法返回步骤S2，以计算针对块中另ー线的像素的新的第二滤波器判决值，这通过线LI示意性示出。因此，优选地，针对垂直边界的块中所有像素线执行步骤S2-S5形成的循环一次，并针对水平边界的块中所有像素列执行步骤S2-S5形成的循环一次。例如，接下来可以从最上行或最左列开始、然后向块中的底行或最右列来处理不同的像素行或像素列。可选地，可以并行地处理块中的不同像素线，以加速滤波控制方法。因此，优选地，针对块中的当前边界，仅执行步骤SI 一次，这意味着，针对大多数块，步骤Si将执行两次一次针对垂直边界，对相邻块执行步骤SI ;一次针对水平边界，对相邻块执行步骤SI。现在将更加详细地描述第一和第二滤波器判决的各种实施例。如上所述，第二滤波器判决指示当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度和相邻块中对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度。在特定实施例中，第二滤波器判决考虑块中线末端的像素值和相邻块中对应当前线末端的像素值。參照图2A和2B，參考数字12表示块10中当前线的像素11、13、15、17，以及相邻块20中对应当前线22像素21、23、25、27沿同一行(图2A)或同一列(图2B)延伸为当前线12，但在边界I的另ー侧。在该实施例中，从而按照I PSi-POi I + I qOi-qSi I计算第二滤波器判决值。在该公式中，进ー步在本文中，Pki表示块10中行号为i和列号为k的像素的像素值(參见图2A)，或者块10中列号为i和行号为k的像素的像素值(參见图2B)。相应地，qki表示相邻块20中的像素的像素值。在图2A和2B中示出的特定块实施例中，k = 0，l，2，3，i = 0,1,2,3,4,5,6,7
这意味着，第二滤波器判决等于当前线12中最接近于块边界I的像素的像素值与当前线12中第四接近于(图2A和2B中最远的i)块边界I的像素17的像素值的绝对差、以及对应当前线22中最接近于块边界I的相邻块20中像素17的像素值与对应当前线22中第四接近于(图2A和2B中最远的i)块边界I的相邻块20中像素27的像素值的绝对差之和。在可选实施例中，按照IpSdpZi-plWpOi I+ IqOdqlrqZWqSi I计算第二滤波器判决值。从而，针对4X8或8X4像素的块，第二滤波器判决基于计算当前线12中最接近于块边界的像素11的像素值的两倍加上当前线12中第四接近于块边界I的像素17的像素值、减去当前线12中第二接近于块边界I的像素13的像素值、减去当前线12中第三接近于块边界I的像素15的像素值的两倍的绝对值。此外，该绝对值被计算为对应当前线22中最接近于块边界I的相邻块20中像素21的像素值加上对应当前线22中第四接近于块边界I的相邻块20中像素27的像素值的两倍、减去对应当前线22中第二接近于块边界I的相邻块20中像素23的像素值的两倍、减去对应当前线22中第三接近于块边界I的相 邻块20中像素25的像素值。该滤波器判决的益处在于，没有给出零作为针对斜坡形式的块边界的输出。此外，该滤波器判决对于边缘是灵敏的，并减小针对像素值向块边界的线性增加的输出。第一滤波器判决值表示沿与滤波方向平行的方向，第一线和对应第一线中的像素值的平滑程度。在特定实施例中，第一滤波器判决值优选基于
pZjjplj+pOjl + lqZjjqlj+qOjl，其中j表示块10中第一线和相邻块20中对应第一线的行号(图2A)或列号(图2B)。从而第一滤波器判决基于计算第一线中最接近于块边界I的像素的像素值加上所述第一线中第三接近于块边界I的像素的像素值、减去所述第一线中第二接近于块边界I的像素的像素值的两倍的绝对值。还有，对应第一线中最接近于块边界I的相邻块20中像素的像素值加上对应第一线中第三接近于块边界I的相邻块20中像素的像素值、减去对应第一线中第二接近于块边界I的相邻块20中像素的像素值的两倍的绝对值。该滤波器判决实施例检查沿与滤波方向平行的方向，边界两侧的结构是否平滑。在特定实施例中，基于块中第一线和相邻块中第一对应线、以及块中第二线和相邻块中对应第二线的像素值来计算第一滤波器判决值。第一和第二线优选对应于块中的预定行号(图2A)或预定列号(图2B)，以及对应第一和第二线是相邻块中对应的预定行号或列号。优选在块中分布两条线。因此，可以按照|p22-2pl2+p02| + |q22-2ql2+q02| + |p25-2pl5+p051 +1 q25-2ql5+q05计算第一滤波器判决值。这意味着，针对块10中的行/列号2和行/列号5、以及相邻块20中的行/列号2和行/列号5来计算绝对值。每个绝对值定义为相关行/列中最接近于块边界I的所述像素的像素值加上相关行/列中第二接近于块边界I的像素的像素值、减去相关行/列中第二接近于块边界I的像素的像素值的两倍的绝对值。计算第一滤波器判决值的备选实施例包括I p22-2pl3+p041 + I q22-2ql3+q041 + | p25_2pl4+p031 +1 q25-2ql4+q031 或 | p22~2pl3+p04+p25-2pl4+p031 +1 q22-2ql3+q04+q25_2ql4+q031。在这两个实施例中，块10中的线和相邻块20中的对应线是多个像素的对角线。
另ー备选方式是不基于如上所述的两条线和对应线中的像素值、而是基于块中四条线和相邻块中的四条对应线中的像素值来计算第一滤波器判决值
—2凡+^I + IcA' -^jIi +^2,.I)。该实施例的变体包括使用行/列号0、3、4和7，行/
i:2 ...
列号I、2、5和6、行/列号0、3、5和6或行/列号1、2、4和7。这些实施例也可以应用于仅使用两条线和两条对应线，如行/列号2和5。在以上呈现的实施例中，采用两个不同的滤波器判决来确定针对块中当前线的像素是应用强滤波还是弱滤波。在一些应用中，优选另外使用第三滤波器判決。其原因在干，对于强滤波(图I中的步骤S4)导致的像素值的任何改变不受限制。例如，如果至少块的第一线和当前线中的像素值和相邻块的对应第一线和对应当前线的像素值正好相等，则第一和第二滤波器判决值将会等于或接近于零。然而有可能的是，尽管正好相等，第一线 和当前线中的像素值与对应第一线和对应当前线中的像素值非常不同。这种情况可能发生在存在与块边界对齐的真实结构或边缘时。这意味着，边缘不是由于任何块伪像导致，而是特定视频帧的固有特性，因而不应被滤除。因此，添加第三滤波器判决以检测与块边界对齐的这种边缘会是有利的。图3是示出了使用第三滤波器判决值的流程图，将会限制强滤波引起的任何像素值改变，并检测与块边界对齐的边缘。该方法从图I的步骤S2继续。下ー步骤SlO计算针对该块的第三滤波器判决值。第三滤波器判决值表示当前线中最接近于块边界的像素的像素值与对应当前线中最接近于块边界的相邻块中像素的像素值的绝对差。換言之，第三滤波器判决值优选等于IpOi-qO」。然后，下ー步骤Sll将根据图I中步骤SI的第一滤波器判决值与第一阈值进行比较，将根据图I中步骤S2的第二滤波器判决值与第二阈值进行比较，将根据步骤SlO的第三滤波器判决值与第三阈值(T3)进行比较。如果所有滤波器判决值均在相应的关联阈值之下，则该方法继续至图I的步骤S4，其中选择强去块滤波，以应用于当前线中的像素。否则，该方法从图I的步骤Sll继续至步骤S5，转而选择弱去块滤波器。因此，在该实施例中，对于给定块边界，针对当前块计算第一滤波器判决值一次，而优选针对与块边界垂直的每条线，计算第二和第三滤波器判决值。图4A至4C可视地示出了三个不同滤波器判决的效果。在图中，示出了块中的线和相邻块中的对应线中的像素的像素值。在图中，以虚垂直线标记块边界。图4A对应于第ニ滤波器判决，并考察当前线和对应相邻的像素值与平坦线的平坦近似程度。从图中可以看出，块中当前线的像素值可以精确地接近于平坦线，因而将给出接近于零的值，因为当前线中末端像素的像素值在该示例中是相等的。然而，相邻块中对应当前线中的像素值无法近似为平坦线。这些像素因此将对第一滤波器判决值做出非零贡献。图4B示出了沿块和相邻块中第一线和对应第一线的像素值。第一线中像素的像素值沿与滤波方向平行的方向将会是平滑的。这些像素值实际上形成斜坡，并基于
P2J-2P1J+P0JI + I q2r2qlJ+qOJ |对第一滤波器判决值做出零贡献。然而，相邻块中对应第一线中的像素值将会对第一滤波器判决值做出非零贡献，因为它们沿平行于滤波方向的方向不是平滑的。最后，图4C示出了基于最接近于块边界两侧的像素的像素值之间的绝对差的第三滤波器判决值的概念。如果这些值相等或几乎相等，则第三滤波器判决值将会为零或很小，而大的差值将给出大的第三滤波器判决值，从而防止针对当前线选择强去块滤波。图5是示出了滤波控制方法的附加步骤的流程图。该流程图示出了确定要与第三滤波器判决值进行比较的第三阈值的实施例。该方法从图I的步骤S2继续。下ー步骤S20基于针对块选择的量化參数来确定第三阈值。针对块的残差编码来选择量化參数，量化參数控制视频压缩质量，这是本领域公知的，因而不再在这里进行描述。在步骤S20中基于量化參数确定第三阈值优选包括将第三阈值确定为T3 =aixt。。參数t。表示基于量化參数针对块选择的限幅阈值。參数是乘数，被选择用于防止在下述情况下选择强去块滤波器与使用弱去块滤波器的弱滤波和限幅阈值将会把像素值修改的值相比，使用强去块滤波器的强滤波以更大的值来修改当前线中最接近于块边界的像素的像素值。已经进行了实验测试，并验证了 B1 = 25执行得很好。另外，2. 5的值意味着，可以在没有任何除法的情况下按照T3= (tcX5+l) >> I计算第三阈值，其中X>>Y表示X右移2Y，即X/2y。
在可选实施例中，基于在图I的步骤S5中选择的弱去块滤波器来确定參数ai。例如，在块和相邻块之间具有偏移も的两个平坦块的情况下，根据札264(1-4 4-1)/8的弱去
块滤波器以值风'=P。, + ^/i和机'=qO, -^ス对最接近于块边界的像素的像素值进行内插。在
这种情况下，參数可以选择为8/3，因为如果将会产生比用于约束弱滤波的參数t。强的伪像，在这种情况下将不会针对平坦块选择强滤波。基于量化參数确定第三阈值的上述实施例将会把当前线中最接近于块边界的像素的像素值与相邻块中的对应当前线中最接近于块边界的像素的像素值的绝对差限制为
值 tc.。第三阈值的确定实际对于该块只需要一次。这意味着，有利地，可以在图I的步骤SI和S2之间、与步骤SI并行地、或实际上先于步骤SI而不是如图5所示在步骤S2之后执行步骤S20。图6是示出了确定要结合第一和第二滤波器判决值使用的第一阈值和第二阈值的步骤的对应流程图。步骤S30基于针对当前块选择的量化參数来确定第一阈值和第二阈值。此外，第二阈值优选确定为等于第一阈值的一半。在优选实施例中，T1= ^ >>2和T2= ^ >> 3，其中基于块的量化參数(QP)确定參数P。以下的表I定义了针对不同的可能量化參数值的t。和P的可能值。表l_QP、t。和P之间的关系
权利要求
1.一种应用于视频帧中多个像素(11、13、15、17)的块(10)的滤波控制方法，每个像素(11、13、15、17)具有相应的像素值，所述方法包括 计算(SI)针对所述块(10)的第一滤波器判决值，所述第一滤波器判决值表示沿平行于滤波方向的方向，所述块(10)中第一线的像素(11、13、15、17)中的像素值以及所述视频帧中多个像素(21、23、25、27)的相邻块中的对应第一线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度； 计算(S2)针对所述块(10)的第二滤波器判决值，所述第二滤波器判决值表示所述块(10)中当前线(12)像素(11、13、15、17)中的像素值与平坦线的近似程度，以及所述相邻块(20)中对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中的像素值与平坦线的近似程度； 将所述第一滤波器判决值与第一阈值进行比较(S3)，以及将所述第二滤波器判决值与第二阈值进行比较(S3)； 如果所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下且所述第二滤波器判决值在所述第ニ阈值之下，则选择(S4)强去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー个像素值进行滤波；否则，选择(S5)弱去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー个像素值进行滤波，其中，所述强去块滤波器相比于所述弱去块滤波器具有相对较高的滤波强度。
2.根据权利要求I所述的方法，其中计算(S2)所述第二滤波器判决值包括按照下式计算(S2)所述第二滤波器判决值pSi-pOj + jqOi-qSj 其中POi表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素(11)的像素值，P3i表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中第四接近于所述块边界(I)的像素(17)的像素值，qOi表示所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(21)的像素值，以及q3i表示所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中第四接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(27)的像素值。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中计算(SI)所述第一滤波器判决值包括基于下式计算(SI)所述第一滤波器判决值 p2J-2plJ+pOJ I +1 q2J-2qlJ+qOJ 其中，PO〗表示所述块(10)中所述第一线的像素中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素的像素值，表示所述第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的像素的像素值，P'表示所述第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的像素的像素值，qOj表示所述相邻块中所述对应第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，qlj表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，以及q2j表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中计算(SI)所述第一滤波器判决值包括基于下式计算(SI)所述第一滤波器判决值 p22-2pl2+p021 +1 q22-2ql2+q021 +1 p25_2pl5+p051 +1 q25_2ql5+q05 其中，PO2表示所述第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，Pl2表示所述第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，p22表示所述第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，q02表示所述对应第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，qlj表示所述对应第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，q22表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，PO5表示所述块(10)中的第二线的像素中最接近于所述块边界(I)的像素的像素值，Pl5表示所述第二线的像素中第二接近于所述块边界(I)的像素的像素值，P25表示所述第二线的像素中第三接近于所述块边界(I)的像素的像素值，q05表示所述相邻块(20)中对应第二线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，ql5表示所述对应第二线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)的像素的像素值，以及q25表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的方法，还包括 计算(SlO)针对所述块(10)的第三滤波器判决值，所述第三滤波器判决值表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界的像素(11)的像素值与所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(21)的像素值之间的绝对差，其中 将所述第一滤波器判决和所述第二滤波器判决进行比较(S3)包括将所述第一滤波器判决值与所述第一阈值进行比较(Sll)，将所述第二滤波器判决值与所述第二阈值进行比较(Sll)，将所述第三滤波器判决值与所述第三阈值进行比较(Sll);以及 选择(S4)所述强去块滤波器包括如果所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下、所述第二滤波器判决值在所述第二阈值之下以及所述第三滤波器判决值在所述第三阈值之下，则选择(S4)所述强去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー个像素值进行滤波；否则，选择(S5)所述弱去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー个像素值进行滤波。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括基于针对所述块(10)的残差编码而选择的量化參数，确定(S20)所述第三阈值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中确定(S20)所述第三阈值包括将所述第三阈值确定(S20)为aiXt。，其中t。是基于所述量化參数针对所述块(10)而选择的限幅阈值，以及^是乘数，被选择用于防止在下述情况下选择所述强去块滤波器与使用所述弱去块滤波器的弱滤波和所述限幅阈值将会把所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述块边界(I)的所述像素(11)的所述像素值修改的值相比，使用所述强去块滤波器的强滤波以更大的值来修改所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述块边界(I)的所述像素(11)的所述像素值。
8.根据权利要求6所述的方法，其中确定(S20)所述第三阈值包括将所述第三阈值确定(S20)为2. 5t。，其中t。是基于所述量化參数针对所述块(10)而选择的限幅阈值。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的方法，还包括确定所述第二阈值等于所述第一阈值的一半。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的方法，还包括基于针对所述块的残差编码而选择的量化參数，确定(S30)所述第一阈值和所述第二阈值。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的方法，还包括 计算(S40)针对所述块(10)的块专用判决值，所述块专用判决值表示沿平行于所述滤波方向的方向，所述块(10)中所述第一线的像素(11、13、15、17)和多个像素(21、23、25、27)的所述相邻块中所述对应第一线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度，以及沿平行于滤波方向的方向，所述块(10)中第二线的像素(11、13、15、17)和多个像素(21、23、25、27)的所述相邻块中对应第二线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度；以及如果所述块专用判决值在块专用阈值之下，则选择(S41)对所述块(10)应用去块滤波。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括 基于针对所述块(10)的残差编码而选择的量化參数，确定(S50)所述块专用阈值； 确定所述第一阈值等于所述块专用阈值的四分之一；以及 确定所述第二阈值等于所述块专用阈值的八分之一。
13.根据权利要求I至12中任一项所述的方法，还包括 如果所述第一滤波器判决值不在所述第一阈值之下和/或所述第二滤波器判决值不在所述第二阈值之下，则使用具有滤波器抽头[2411]/8的弱去块滤波器，对所述当前线的像素(11、13、15、17)中的像素值进行滤波(S60)，以获得増量值；以及 将所述增量值与所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素(11)的像素值相加。
14.根据权利要求I至13中任一项所述的方法，还包括 计算针对所述块(10)的另ー第二滤波器判决值，所述另ー第二滤波器判决值表示所述块(10)中另ー当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度，以及所述相邻块(20)中另ー对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度； 将所述第一滤波器判决值与所述第一阈值进行比较，以及将所述另ー第二滤波器判决值与所述第二阈值进行比较；以及 如果所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下且所述另ー第二滤波器判决值在所述第二阈值之下，则选择所述强去块滤波器，对所述另ー当前线的像素中的至少ー个像素值进行滤波；否则，选择所述弱去块滤波器，对所述另ー当前线的像素中的至少ー个像素值进行滤波。
15.ー种滤波控制设备(100、200、300)，包括 第一判决值计算器(110、210、310)，被配置为计算针对视频帧中多个像素(11、13、15、17)的块(10)的第一滤波器判决值，每个像素(11、13、15、17)具有相应的像素值，所述第一滤波器判决值表示沿平行于滤波方向的方向，所述块(10)中第一线的像素(11、13、15、17)中的像素值以及所述视频帧中多个像素(21、23、25、27)的相邻块中的对应第一线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度； 第二判决值计算器(120、220、320)，被配置为计算针对所述块(10)的第二滤波器判决值，所述第二滤波器判决值表示所述块(10)中当前线(12)像素(11、13、15、17)中的像素值与平坦线的近似程度，以及所述相邻块(20)中对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中的像素值与平坦线的近似程度； 第一阈值比较器(130、230、330)，被配置为将所述第一判决值比较器(110、210、310)计算的所述第一滤波器判决值与第一阈值进行比较； 第二阈值比较器(140、240、340)，被配置为将所述第二判决值比较器(120、220、320)计算的所述第二滤波器判决值与第二阈值进行比较； 滤波器选择器(150、250、350)，被配置为如果所述第一滤波器阈值比较器(130、230、330)确定所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下，且所述第二滤波器阈值比较器(140,240,340)确定所述第二滤波器判决值在所述第二阈值之下，则选择强去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー个像素值进行滤波；否则，选择弱去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー个像素值进行滤波，其中，所述强去块滤波器相比于所述弱去块滤波器具有相对较高的滤波强度。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第二判决值计算器(120、220、320)被配置 为按照下式计算所述第二滤波器判决值pSi-pOj + jqOi-qSj 其中POi表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素(11)的像素值，P3i表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中第四接近于所述块边界(I)的像素(17)的像素值，qOi表示所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(21)的像素值，以及q3i表示所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中第四接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(27)的像素值。
17.根据权利要求15或16所述的设备，其中所述第一判决值计算器(110、210、310)被配置为基于下式计算所述第一滤波器判决值 p2J-2plJ+pOJ I +1 q2J-2qlJ+qOJ 其中，PO〗表示所述块(10)中所述第一线的像素中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素的像素值，表示所述第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的像素的像素值，P'表示所述第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的像素的像素值，qOj表示所述相邻块中所述对应第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，qlj表示所述对应第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，以及q2j表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一判决值计算器(110、210、310)被配置为基于下式计算所述第一滤波器判决值 p22-2pl2+p021 +1 q22-2ql2+q021 +1 p25_2pl5+p051 +1 q25_2ql5+q05 其中，PO2表示所述第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，Pl2表示所述第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，p22表示所述第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述像素的所述像素值，q02表示所述对应第一线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，qlj表示所述对应第一线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，q22表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的所述像素的所述像素值，p05表示所述块(10)中的第二线的像素中最接近于所述块边界(I)的像素的像素值，Pl5表示所述第二线的像素中第二接近于所述块边界(I)的像素的像素值，P25表示所述第二线的像素中第三接近于所述块边界(I)的像素的像素值，q05表示所述相邻块(20)中对应第二线的像素中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值，ql5表示所述对应第二线的像素中第二接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)的像素的像素值，以及q25表示所述对应第一线的像素中第三接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素的像素值。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的设备，还包括 第三判决值计算器(260)，被配置为计算针对所述块(10)的第三滤波器判决值，所述第三滤波器判决值表示所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界的像素(11)的像素值与所述对应当前线(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述块边界(I)的所述相邻块(20)中的像素(21)的像素值之间的绝对差；以及 第三阈值比较器(270)，被配置为将所述第三判决值计算器(260)所计算的所述第三滤波器判决值与第三阈值进行比较，其中所述滤波器选择器(250)被配置为如果所述第ー阈值比较器(230)确定所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下、所述第二阈值比较器(240)确定所述第二滤波器判决值在所述第二阈值之下以及所述第三阈值比较器(270)确定所述第三滤波器判决值在所述第三阈值之下，则选择所述强去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー个像素值进行滤波；否则，选择所述弱去块滤波器，对所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー个像素值进行滤波。
20.根据权利要求19所述的设备，还包括阈值确定器(280)，被配置为基于针对所述块(10)的残差编码而选择的量化參数，确定所述第三阈值。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述阈值确定器(280)被配置为将所述第三阈值确定(S20) *aiXt。，其中t。是基于所述量化參数针对所述块(10)而选择的限幅阈值，以及^是乘数，被选择用于防止在下述情况下选择所述强去块滤波器与使用所述弱去块滤波器的弱滤波和所述限幅阈值将会把所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述块边界(I)的所述像素(11)的所述像素值修改的值相比，使用所述强去块滤波器的强滤波以更大的值来修改所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述块边界(I)的所述像素(11)的所述像素值。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述阈值确定器(280)被配置为将所述第三阈值确定(S20)为2. 5t。，其中t。是基于所述量化參数针对所述块(10)而选择的限幅阈值。
23.根据权利要求15至22中任一项所述的设备，还包括阈值确定器(280)，被配置为确定所述第二阈值等于所述第一阈值的一半。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的设备，还包括阈值确定器(280)，被配置为基于针对所述块(10)的残差编码而选择的量化參数，确定所述第一阈值和所述第二阈值。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的设备，还包括 块判决值计算器(290)，被配置为计算针对所述块(10)的块专用判决值，所述块专用判决值表示沿平行于所述滤波方向的方向，所述块(10)中所述第一线的像素(11、13、·15、17)和多个像素(21、23、25、27)的所述相邻块中所述对应第一线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度，以及沿平行于滤波方向的方向，所述块(10)中第二线的像素(11、.13、15、17)和多个像素(21、23、25、27)的所述相邻块中对应第二线的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度；以及 块阈值比较器(292)，被配置为将所述块判决值计算器(290)所计算的所述块专用判决值与块专用阈值进行比较；以及 滤波选择器(294)，被配置为如果所述块阈值比较器(292)确定所述块专用判决值在所述块专用阈值之下，则选择对所述块(10)应用去块滤波。
26.根据权利要求25所述的设备，还包括阈值确定器(280)，被配置为i)基于针对所述块(10)的残差编码而选择的量化參数，确定所述块专用阈值；ii)确定所述第一阈值等于所述块专用阈值的四分之一；以及iii)确定所述第二阈值等于所述块专用阈值的八分之
27.根据权利要求15至26中任一项所述的设备，还包括 滤波设备(360)，被配置为如果所述第一阈值比较器(330)确定所述第一滤波器判决值不在所述第一阈值之下和/或所述第二阈值比较器(340)确定所述第二滤波器判决值不在所述第二阈值之下，则使用具有滤波器抽头[2411]/8的弱去块滤波器，对所述当前线的像素(11、13、15、17)中的像素值进行滤波，以获得増量值；以及 值加法器(370)，被配置为将所述增量值与所述当前线(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相邻块(20)的块边界(I)的像素(11)的像素值相加。
28.根据权利要求15至27中任一项所述的设备，其中 所述第二判决值计算器(120、220、320)被配置为计算针对所述块(10)的另ー第二滤波器判决值，所述另ー第二滤波器判决值表示所述块(10)中另ー当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度，以及所述相邻块(20)中另ー对应当前线的像素中的像素值与平坦线的近似程度； 所述第二阈值比较器(140、240、340)被配置为将所述第二判决值计算器(120、220、.320)计算的所述另ー第二滤波器判决值与所述第二阈值进行比较；以及 所述滤波器选择器(150、250、350)被配置为如果所述第一阈值比较器(110、210、.310)确定所述第一滤波器判决值在所述第一阈值之下，且所述第二阈值比较器(210、220、.320)确定所述另ー第二滤波器判决值在所述第二阈值之下，则选择所述强去块滤波器，对所述另ー当前线的像素中的至少ー个像素值进行滤波；否则，选择所述弱去块滤波器，对所述另ー当前线的像素中的至少ー个像素值进行滤波。
第一判决值计算器(110、210、310)，被配置为计算针对视频帧中多个像素(11、13、.15、17)的块(10)第一滤波器判决值，每个像素(11、13、15、17)具有相应的像素值，所述第一滤波器判决值表示所述块(10)中的像素值与平面的近似程度、以及所述视频帧中多个像素(21、23、25、27)的相邻块(20)中的像素值与平面的近似程度；
29.—种编码器(40)，包括根据权利要求15至28中任一项所述的滤波控制设备(100、.200.300)。
30.一种解码器(60)，包括根据权利要求15至28中任一项所述的滤波控制设备(100、.200.300)。
31.ー种媒体終端(70)，包括 存储器(72)，被配置为存储编码的视频帧；根据权利要求30所述的解码器(60)，被配置为将所述编码的视频帧解码为解码的视 频帧；以及 媒体播放器(74)，被配置为将所述解码的视频帧呈现为能够在显示器(76)上显示的视频数据。
全文摘要
针对视频帧中的像素块(10)计算第一和第二滤波器判决值。所述第一滤波器判决值表示沿平行于滤波方向的方向，所述块(10)中像素(11、13、15、17)的第一线中及视频帧中相邻像素块(20)中像素(21、23、25、27)的相应第一线中的像素值的平滑程度。第二滤波器判决值表示所述块(10)中像素(11、13、15、17)的当前线(12)中的像素值与平坦线的近似程度，以及所述相邻块(20)中像素(21、23、25、27)的相应当前线(22)中的像素值与平坦线的近似程度。将两个滤波器判决值与相应的阈值进行比较，如果滤波器值在阈值之下，则针对当前线(12)选择强去块滤波器；否则，选择弱去块滤波器以应对任何块伪像。
文档编号H04N7/26GK102860005SQ201080063099
公开日2013年1月2日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年2月5日
发明者安德烈·诺金, 肯尼思·安德森, 克林顿·普里德尔 申请人:瑞典爱立信有限公司