基于位深度的样本自适应偏移缩放的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及视频译码，且更特定地说，涉及视频译码过程中的样本自适应 偏移（SAO)滤波，诸如，高效率视频译码（HEVC)。
【背景技术】
[0002] 数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，所述装置包含数字电视、数字直播系 统、无线广播系统、个人数字助理（PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、电子书阅读 器、数字相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝或卫 星无线电电话、所谓"智能电话"、视频电话会议装置、视频流式处理装置，及其类似者。数字 视频装置实施视频压缩技术，诸如，以下各者中描述的视频压缩技术：由MPEG-2、MPEG-4、 ITU-TH. 263、ITU-TH. 264/MPEG-4第10部分的高级视频译码（AVC)定义的标准；目前在 开发中的高效率视频译码01EVC)标准；及此类标准的扩展。视频装置可通过实施此类视频 压缩技术来较有效率地发射、接收、编码、解码及/或存储数字视频信息。
[0003] 视频压缩技术执行空间（图片内）预测及/或时间（图片间）预测以缩减或移除 为视频序列所固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频切片（即，视频帧或视频帧的 部分）分割成若干视频块，其也可被称作树型块、译码单元（CU)及/或译码节点。图片的 经帧内译码（I)切片中的视频块是使用关于所述同一图片中的相邻块中的参考样本的空 间预测予以编码。图片的经帧间译码（P或B)切片中的视频块可使用关于所述同一图片中 的相邻块中的参考样本的空间预测，或关于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片 可被称作帧，且参考图片可被称作参考帧。
[0004] 空间预测或时间预测引起用于待译码块的预测性块。残差数据表示原始待译码块 与预测性块之间的像素差。根据指向形成预测性块的参考样本块的运动矢量及指示经译码 块与预测性块之间的差的残差数据来编码经帧间译码块。根据帧内译码模式及残差数据来 编码经帧内译码块。出于进一步压缩起见，可将残差数据从像素域变换到变换域，从而引起 残差变换系数，所述残差变换系数接着可被量化。可扫描最初以二维阵列而布置的经量化 变换系数以便产生变换系数的一维矢量，且可应用熵译码以实现甚至更多的压缩。
【发明内容】
[0005] 本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中无单一方面单独 地负责本文所揭示的理想属性。本发明的一个方面提供一种用于视频译码的设备及方法。 所述设备包括存储器单元，所述存储器单元经配置以存储视频数据。所述设备进一步包括 处理器，所述处理器以操作方式耦合到所述存储器单元。所述处理器可经配置以确定用于 应用于所述视频数据以改善所述视频数据中的信号幅度的重构的样本自适应偏移（SAO) 滤波器的偏移值。所述处理器可经进一步配置以针对所述视频数据确定指示位深度的第一 值及指示缩放比例的第二值。所述处理器可经进一步配置以基于将所述缩放比例应用于所 述偏移值来提供经缩放偏移值，且根据所述经缩放偏移值来缩放所述视频数据的至少一个 颜色分量。
[0006] 在相关方面中，所述处理器可经配置以基于将解块滤波器应用于所述视频数据的 至少一个块来使与所述视频数据中的所述至少一个块相关联的块边缘平滑。所述处理器可 经进一步配置以至少部分地基于应用于所述偏移值的所述缩放比例来缩放所述至少一个 块的相邻像素值群组。所述处理器可经进一步配置以至少部分地基于所述经缩放群组的边 缘形状来识别边缘偏移类别，且基于所述经识别边缘偏移类别来调整SAO滤波器。在另外 相关方面中，还提供执行所述设备的功能的方法。
【附图说明】
[0007] 图1为说明可利用本发明所描述的样本自适应偏移滤波技术的实例视频编码与 解码系统的框图。
[0008] 图2为说明可实施本发明所描述的样本自适应偏移滤波技术的实例视频编码器 的框图。
[0009] 图3为说明可实施本发明所描述的样本自适应偏移滤波技术的实例视频解码器 的框图。
[0010] 图4为说明可实施本发明所描述的样本自适应偏移滤波技术的另一实例视频编 码器的框图。
[0011] 图5为说明可实施本发明所描述的样本自适应偏移滤波技术的另一实例视频解 码器的框图。
[0012] 图6为根据本发明的一或多个方面的展示根据各种映射方法的经译码偏移值与 经缩放偏移值之间的实例映射曲线的说明。
[0013] 图7为展示边缘类别中的四者的实例的说明。
[0014] 图8为根据本发明的一或多个方面的说明具有像素缩放器的视频编码器的实例 的框图。
[0015] 图9为根据本发明的一或多个方面的说明具有像素缩放器的视频解码器的实例 的框图。
[0016] 图10为根据本发明的一或多个方面的展示用于SAO缩放的示范性方法的流程图。
[0017] 图11为根据本发明的一或多个方面的展示用于边缘偏移分类的像素值缩放的示 范性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下文结合随附图式所陈述的【具体实施方式】意欲作为本发明的各种实施例的描述， 且不意欲表示可供实践本发明的仅有实施例。贯穿此【具体实施方式】所使用的术语"示范性" 意指"充当实例、例子或说明"，且未必应被认作比其它示范性实施例优选或有利。具体实 施方式出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的而包含特定细节。在一些例子 中，以框图形式来展示一些装置。
[0019] 虽然出于解释简单的目的而将方法展示及描述为一系列动作，但应理解及了解， 所述方法并不受到动作的次序限制，这是因为：根据一或多个方面，一些动作可以与本文所 展示及描述的次序不同的次序及/或与其它动作同时地发生。举例来说，所属领域的技术 人员应理解及了解，方法可替代地被表示为一系列相关状态或事件，诸如，呈状态图。此外， 根据一或多个方面，可能并不需要所有所说明动作来实施方法。
[0020] 高效率视频译码（HEVC)为由ITU-TWP3/16 及IS0/IECJTC1/SC29/WG11 的视 频译码联合协作团队（JCT-VC)开发的国际视频译码标准。HEVC使用被称为样本自适应偏 移（SAO)的回路内滤波器，所述回路内滤波器是在解块滤波器之后被应用。在SAO中，根据 SAO类型及类别而将偏移值加到每一像素。可针对每一最大译码单元（LCU)或译码树型单 元（CTU)来发信SAO参数，包含类型及偏移值。单独地针对亮度及色度来发信SAO类型，且 针对Cb分量及Cr分量来共享色度SAO类型。可针对IXU或CTU内的每一颜色分量来发信 四个偏移。
[0021] 在HEVC的一种方法中，经译码偏移值范围可取决于位深度。经译码偏移值范围 为[0,（1〈〈(1^110^丨06?也，10)-5))-1]，且单独地译码正负号值。举例来说，用于8位视频 的范围为[0, 7]，用于9位视频的范围为[0, 15]，且用于10及10以上的位深度的范围为 [0,31]。
[0022] 在一个实施方案中，可针对大于10的位深度线性地缩放经解码偏移值，如下文所 展示。
[0023]offset_scaled=offset_coded<<(bitDepth-10)
[0024] 举例来说，当位深度为12时，使每一经解码偏移值在加到每一像素之前乘以4。
[0025]当从较高位深度视频产生较低位深度视频时，使用色调映射，所述色调映射可为 线性或非线性。每一颜色分量可具有不同色调映射。然而，在某些实施方案中，根据每一颜 色分量的位深度而针对所有颜色分量仅应用线性缩放。此情形可限制SAO性能，且导致译 码效率损失，特别是对于位深度高于10位的视频。因此，需要开发一种可根据输入序列特 性而改变的偏移缩放方法/技术。此方法/技术将允许SAO充分地展示其效率以改善译码 性能。
[0026] 为了减轻或解决问题，本发明描述一种偏移映射过程，其中可根据缩放参数集合 来缩放经解码偏移值。所述缩放参数可包含：用以从预定义映射方法当中进行选择的缩放 技术，包含线性缩放及非线性缩放（其过程可被称为"非线性地缩放"）；及用以控制映射步 长的缩放比例。每一颜色分量（或颜色分量群组）可具有独立缩放技术及缩放比例。此技 术的优势为：无需改变熵译码/解码部分，此情形可促进此技术优于现有ffiVC技术或其类 似者的实施方案。
[0027] 图1为说明可利用本发明所描述的SAO技术的实例视频编码与解码系统10的框 图。如图1所展示，系统10包含源装置12,源装置12产生稍后待由目的地装置14解码的 经编码视频数据。源装置12及目的地装置14可包括广泛范围的装置中的任一者，包含桌上 型计算机、笔记本（即，膝上型）计算机、平板计算机、机顶盒、诸如所谓"智能"电话的电话 手机、所谓"智能"垫、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流式处 理装置，或其类似者。在一些状况下，源装置12及目的地装置14可经装备用于无线通信。
[0028] 目的地装置14可经由链路16而接收待解码的经编码视频数据。链路16可包括 能够将经编码视频数据从源装置12移动到目的地装置14的任何类型的媒体或装置。在一 个实例中，链路16可包括用以使源装置12能够实时地将经编码视频数据直接地发射到目 的地装置14的通信媒体。可根据诸如无线通信协议的通信标准来调制经编码视频数据，且 将经编码视频数据发射到目的地装置14。通信媒体可包括任何无线或有线通信媒体，诸如， 射频（RF)频谱，或者一或多个物理传输线。通信媒体可形成诸如以下各者的基于分组的网 络的部分：局域网、广域网，或诸如因特网的全局网络。通信媒体可包含路由器、交换机、基 站，或可有用于促进从源装置12到目的地装置14的通信的任何其它装备。
[0029] 替代地，可将经编码数据从输出接口 22输出到存储装置31。相似地，可由输入接 口从存储装置31存取经编码数据。存储装置31可包含多种分布式或本地存取式数据存储 媒体中的任一者，诸如，硬盘驱动器、蓝光光盘、DVD、CD-ROM、闪速存储器、易失性或非易失 性存储器，或用于存储经编码视频数据的任何其它合适数字存储媒体。在另外实例中，存储 装置31可对应于可保持由源装置12产生的经编码视频的文件服务器或另一中间存储装 置。目的地装置14可经由流式处理或下载而从存储装置31存取经存储视频数据。文件服 务器可为能够存储经编码视频数据且将那个经编码视频数据发射到目的地装置14的任何 类型的服务器。实例文件服务器包含web服务器（例如，用于网站）、FTP服务器、网络连接 存储（NAS)装置或本地磁盘驱动器。目的地装置14可经由包含因特网连接的任何标准数据 连接而存取经编码视频数据。此数据连接可包含适合于存取存储在文件服务器上的经编码 视频数据的无线信道（例如，Wi-Fi连接）、有线连接（例如，DSL、电缆调制解调器等等）， 或两者的组合。经编码视频数据从存储装置31的发射可为流式处理发射、下载发射，或两 者的组合。
[0030] 本发明的技术未必限于无线应用或设置。所述技术可应用于视频译码以支持多种 多媒体应用中的任一者，诸如，空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式处理视频 发射（例如，经由因特网）、供存储在数据存储媒体上的数字视频的编码、存储在数据存储 媒体上的数字视频的解码，或其它应用。在一些实例中，系统10可经配置以支持单向或双 向视频发射，以支持诸如视频流式处理、视频回放、视频广播及/或视频电话的应用。