视频编解码方法与装置的制造方法

文档序号:9399618阅读:599来源:国知局
视频编解码方法与装置的制造方法
【专利说明】视频编解码方法与装置
[0001]交叉引用
[0002]本发明要求如下优先权:编号为61/477,689,申请日为2011年4月21日,名称为“Improved Sample Adaptive Offset”的美国临时专利申请;编号为61/547,281,申请日为2011年10月14日,名称为“Low Latency Loop Filtering”的美国临时专利申请;编号为 61/595,900,申请日为 2012 年 2 月 17 日,名称为“ Improved Sample Adaptive Offset”的美国临时专利申请;编号为61/595,914,申请日为2012年2月7日,名称为“ImprovedLCU-based Encoding Algorithm of ALF” 的美国临时专利申请;编号为 61/597,995,申请日为2012年2月13日,名称为“Improved ALF and SA0”的美国临时专利申请;编号为61/600,028,申请日为 2012 年 2 月 17 日,名称为 “LCU-based Syntax for SAO and ALF”的美国临时专利申请。美国临时专利申请通过引用在此结合为整体。
技术领域
[0003]本发明有关于视频编码系统。特别地,本发明有关于用于改进环内处理(in-loopprocessing)的方法与装置,上述改进环内处理可例如样本自适应偏移(Sample AdaptiveOffset, SA0)与自适应环路滤波(Adaptive Loop Filter,ALF)。
【背景技术】
[0004]运动估计(mot1n estimat1n)是利用视频序列中时间冗余(temporalredundancy)的一种有效帧间编码技术。运动补偿帧间编码(mot1n compensatedinter-frame coding)已经广泛应用于各种国际视频编码标准。在各种编码标准中采用的运动估计是经常以区块为基础的技术,其中为每个宏块(macroblock)或相似区块配置确定例如编码模式与运动矢量的运动信息。此外,也可自适应地采用帧内编码(intra-coding),其中在无需参考任何其他图像的情况下处理图像。通常可进一步由变换(transformat1n)、量化(quantizat1n)以及熵编码(entropy coding)处理帧间预测与帧内预测残差(residue)以生成压缩视频比特流。在编码进程期间,尤其是在量化进程中可引入编码伪影(coding artifact)。为了减缓编码伪影,在较新的编码系统中已经对重建视频采用附加处理以提高图像品质。经常在内环操作中配置上述附加处理从而使得编码器与解码器可取得相同的参考图像以获取改进的系统性能。
[0005]图1A描述包含环内处理的示例自适应帧内/帧间视频编码系统。对于帧间预测,可使用运动估计(Mot1n Estimat1n, ME)与运动补偿(Mot1n Compensat1n, MC)模块112基于其他图像的视频数据提供预测数据。开关114选择帧内预测110或帧间预测数据并且将选择的预测数据提供至加法器116以产生预测误差(predict1n error),也称为残差。然后变换(T)模块118处理预测误差,接着量化(Q)模块120处理预测误差。接着,熵编码器122编码已变换及量化的残差从而形成对应压缩视频数据的视频比特流。然后,将边信息(side informat1n)加入与已变换系数相关联的比特流,其中上述边信息可为例如与图像区域相关联的运动、模式及其他信息。上述边信息也可进行熵编码以减少需求带宽。相应地如图1所示将与边信息相关联的数据提供给熵编码器122。当使用帧间预测模式时,在编码器端必须重建一个或多个参考图像。因此,逆量化(Inverse Quantizat1n,IQ)模块124与逆变换(Inverse Transformat1n, IT)模块126处理已变换及已量化残差以恢复残差。接着在重建(REC)模块128将上述残差叠加至预测数据136以重建视频数据。可将上述重建视频数据储存至参考图像缓冲器134中并且将上述重建视频数据用于其他帧的预测。
[0006]如图1A所示,接收的视频数据在解码系统中经过一系列处理。由于上述一系列处理,来自REC 128的重建视频数据可经受各种损害。相应地,在将重建数据储存入参考图像缓冲器134之前对上述重建视频数据采用各种环内处理从而改善视频品质。在当前发展的高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,HE VC)标准中,已经发展了去块滤波器(Deblocking Filter,DF) 130、样本自适应偏移(SAO) 131与自适应环路滤波器(ALF) 132以提高图像品质。环内滤波器信息必须并入比特流从而使得解码器可正确地恢复所需信息。因此,将来自SAO与ALF的环内滤波器信息提供至熵编码器122以并入比特流。在图1A中,首先对重建视频应用DF 130 ;接着将SAO 131应用于DF已处理视频;然后将ALF 132应用于SAO已处理视频。然而,可重新调整DF、SA0、ALF的处理顺序。
[0007]图1B显示图1A中编码器的对应解码器。熵解码器142解码视频比特流以恢复已变换与已量化残差、SA0/ALF信息与其他系统信息。在解码器端,仅执行运动补偿(MC)113来代替ME/MC。解码进程与在编码器端的重建环路相似。使用已恢复变换与量化残差、SAO/ALF信息与其他系统信息来重建视频数据。DF 130,SAO 13UALF 132可进一步处理重建视频以产生最终改进的解码视频。
[0008]HEVC已经采用ALF作为非去块环内滤波器(non-deblocking in-loop filter)以提高编码性能。在HEVC测试模型版本5.0中,描述了基于图像的ALF编码算法。然而由于为了更有效使用内存、更小内存带宽或更低的硬件成本,经常为视频解码器与编码器设置使用基于最大编码单元(Largest Coding Unit,IXU)的编码方案或者基于IXU的管线进程。因此,基于IXU的ALF是优选的方法。然而,进一步提高ALF处理性能是令人满意的。
[0009]SAO是HEVC采用的另一环内处理以提高图像品质。SAO包含两个方法。一个是带偏移(Band Offset,BO),以及另一个是边偏移(Edge Offset,E0)。使用BO以根据像素强度(pixel intensity)将像素归类至多个频带并且对每个频带的像素应用偏移。使用EO以根据与相邻像素的相关性将像素归类至多个类别并且将对每个类别的像素应用偏移。在HM-5.0中,区域(reg1n)可选择7个不同的SAO类型:2个BO组(外组与内组)、4个EO定向类型(0°、90°、135°与45° )与非处理(OFF)。而且,可使用四叉树划分方法进一步将图像分为多个区域或分为最大编码单元(LCU)区域,并且每个区域具有其自身的SAO类型与偏移值。通过改善SAO参数发讯以进一步提高SAO处理性能是令人满意的。

【发明内容】

[0010]有鉴于此,本发明揭露几种视频编解码方法与装置。
[0011]根据本发明一个实施例,提供一种视频解码方法,具有重建视频样本自适应偏移处理,该视频解码方法包含:从视频比特流恢复重建视频数据;从该视频比特流的单独编码区块数据接收与样本自适应偏移参数相关联的信息;以及将该样本自适应偏移处理应用于该重建视频的编码区块;其中至少两个色彩部分共享与该样本自适应偏移参数相关联的该信息,并且该样本自适应偏移参数包含样本自适应偏移类型、样本自适应偏移的偏移值、样本自适应偏移的启动/禁用决策或其组合。
[0012]根据本发明另一个实施例,提供一种视频编码方法,具有重建视频样本自适应偏移处理,该视频编码方法包含:接收重建视频数据;决定与样本自适应偏移处理相关联的样本自适应偏移参数,其中该样本自适应偏移处理应用于该重建视频的编码区块;以及将与该样本自适应偏移参数相关联的信息合并入视频比特流;其中至少两个色彩部分共享与该样本自适应偏移参数相关联的该信息,并且该样本自适应偏移参数包含样本自适应偏移类型、样本自适应偏移的偏移值、样本自适应偏移的启动/禁用决策或其组合。
[0013]根据本发明另一个实施例,提供一种视频解码的装置,具有重建视频样本自适应偏移处理,其特征在于,所述装置包括:用于从视频比特流恢复重建视频数据的装置;用于从该视频比特流的单独编码区块数据接收与样本自适应偏移参数相关联的信息的装置;以及用于将该样本自适应偏移处理应用于该重建视频的编码区块的装置;其中至少两个色彩部分共享与该样本自适应偏移参数相关联的该信息,并且该样本自适应偏移参数包含样本自适应偏移类型、样本自适应偏移的偏移值、样本自适应偏移的启动/禁用决策或其组合。
[0014]根据本发明另一个实施例,提供一种视频编码的装置,具有重建视频样本自适应偏移处理,其特征在于,所述装置包括:用于接收重建视频数据的装置;用于决定与样本自适应偏移处理相关联的样本自适应偏移参数的装置,其中该样本自适应偏移处理应用于该重建视频的编码区块;以及用于将与该样本自适应偏移参数相关联的信息合并入视频比特流的装置;其中至少两个色彩部分共享与该样本自适应偏移参数相关联的该信息,并且该样本自适应偏移参数包含样本自适应偏移类型、样本自适应偏移的偏移值、样本自适应偏移的启动/禁用决策或其组合。
【附图说明】
[0015]图1A描述具有DF、SAO、ALF环内处理的示例自适应帧内/帧间视频编码系统。
[0016]图1B描述具有DF、SAO、ALF环内处理的示例自适应帧内/帧间视频解码系统。
[0017]图2描述当前区块与相邻区块共享环内滤波器参数的示例。
[0018]图3描述基于当前像素周围3X3窗口中八个相邻像素的改进边偏移分类示例。
[0019]图4描述允许SAO处理穿过条带边界的自适应控制的示例语法设计seq_pa
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