专利名称：自适应环路滤波方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于视频编码(video coding)，且尤其有关于与自适应环路滤波(In-Loop Filtering)有关的编码技术。
背景技术：
运动补偿(motioncompensation)巾贞间编码(inter-frame coding)已在多种编码标准中广泛应用，如MPEG-1/2/4以及H.261/H.263/H.264/AVC。上述编码系统中的运动估计、运动补偿和后续处理都是基于块(block basis)进行的。在压缩进程中，由于采用了如量化(quantization)的有损操作(lossy operation),可能会出现编码噪声(codingnoise)。在重建(reconstructed)视频数据中,特别是在块边缘或边缘附近,会有明显的编码伪影(coding artifact) 0为了减小编码伪影的明显性，更新的编码系统中开始采用一种被称为解块(deblock)的技术，其中上述系统如H.264/AVC以及高性能视频编码(HighEfficiency Video Coding, HEVC)系统。解块进程在块边缘自适应地应用滤波，以平滑编码噪声带来的边缘或边缘附近的突变，并维持图像的清晰度。此外，根据帧间编码的特性，环路内操作时配置解块进程。在最近的HEVC开发中，采用自适应环路滤波来处理解块重建帧。除了解块之外，自适应环路滤波可用作环路内处理，且通常用于对重建视频数据进行解块之后。自适应环路滤波用于在多个帧上重建视频数据，以降低时域上编码伪影的明显性。滤波系数可根据已知的优化算法进行设定，其中优化算法如使初始帧和重建帧之间的均方误差(Mean Square Error, MSE)最小的维纳-霍夫等式(Wiener-Hopf equation)。在HEVC系统中，一帧或一片(slice)中的每个块均可选择进行传统自适应环路滤波器(Adaptive Loop Filter, ALF)或不进行(开启/关闭)传统ALF。其中块的尺寸和形状均可为自适应的，且块的尺寸和形状信息可明确发送给译码器，或者可从译码器中暗中获取。根据所选性能准则，每个块可做出是否进行ALF的决定。在于2011年4月25日递交，发明名称为:“自适应环路滤波方法及其装置”的美国专利申请案N0.61/390，068中，揭示了一种新的ALF，该ALF允许从滤波器组中自适应选择其中一组重建视频数据。进一步，该新的ALF采用一种新的处理单元应用于滤波进程，从而进行更灵活以及/或更局部的处理。美国专利申请US13/093，068揭示一种灵活的自适应环路滤波器，其描述了开发一个采用新环路滤波器的系统，其包括为环路滤波器的一般处理结构(在该申请中名为:将被滤波的区域)扩展FU (滤波单元)及延长ALF包括其他的环路滤波器。更进一步地，描述了采用率失真优化程序以优化该各个处理结构及各个候选滤波器的系统表现。
发明内容
本发明揭露了采用自适应环路滤波处理已编码视频的方法和装置。在本发明的一实施例中，采用自适应环路滤波处理编码视频的方法及装置包括基于相关数据获取环路重建视频数据；划分该环路重建视频数据的像素成多个将被滤波分区；从包括多个候选滤波器的滤波器组中决定每一将被滤波分区的一环路滤波器，其中，基于率失真优化处理决定该环路滤波器；以及应用该环路滤波器至每一将被滤波分区以产生已滤波分区。该环路滤波器可被应用于该重建视频、SAO (sample adaptive offset)恢复视频、解块视频或者ALF恢复视频。本发明的一方面是关于将该环路重建视频数据的像素划分至多个将被滤波分区的方法。该方法可以基于一分类法、一图像分割法或者一分类或者图像分割法的结合。本发明的另一方面是关于计算率失真处理的成本函数。依据本发明的一实施例，计算成本函数使用与原始视频数据和环路重建视频相关的相关值。依据本发明的另一实施例，计算成本函数使用的相关值与原始视频数据、预测信号及恢复预测误差相关。依据本发明的一实施例，在每一将被滤波分区的率失真优化处理中，该相关值被多个候选滤波器共享。依据本发明的另一实施例，在对该环路重建视频数据的一部分进行率失真优化期间，该相关值被该环路重建视频数据的一部分的多个将被滤波分区共享。该环路滤波器是一具有滤波系数的线性空间滤波器、一边缘偏移滤波器(edge offset filter)或者一带偏移滤波器(band offset filter)。当该线性空间滤波器被使用，该率失真优化处理的成本函数的计算与该滤波器的系数相关，也与该相关值相关，其中该相关值与该原始视频数据及该环路重建视频数据相关。作为替代，该率失真优化处理的成本函数的计算与该滤波器的系数相关，也与该相关值相关，其中该相关值与原始视频数据、预测信号及恢复预测误差相关。该环路滤波器的信息可以被记录在视频比特流中，因此，解码器可以选择与编码器相同的环路滤波器。揭露了 一种在视频解码器中使用环路滤波器处理环路重建视频的装置和方法。依据本发明的一实施例，该视频解码器中使用环路滤波器处理环路重建视频的装置及方法包括:基于已编码视频数据获得环路重建视频数据；划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区；依据一视频比特流为每一将被滤波分区决定以环路滤波器；应用该环路滤波器至每一将被滤波分区以产生一已滤波分区。
图1是基于运动补偿预测的视频编码系统的示范性方块示意图，其中该视频编码系统包含提高视频质量的自适应环路滤波器。图2A是基于边缘分类组成的当前像素及相邻像素的结构示意图。图2B是基于边缘分类组成的当前像素及相邻像素的替代结构示意3是基于边缘分类包括0°、45°、90°及135°四个角度的示范性示意图。图4A是一 9X9的菱形滤波器示意图。图4B是一 7X7的菱形滤波器示意图。图4C是一 5X5的菱形滤波器不意图。图5是一 9X7的六边形滤波器示意图。
图6是本发明一实施方式所揭示的编码系统工作的流程图。图7是本发明一实施方式所揭示的解码系统工作的流程图。图8是本发明另一实施方式所揭示的编码系统工作的流程图。
具体实施例方式对于数字视频压缩来说，运动补偿帧间编码是一种有效的压缩技术，已广泛地用于多种编码标准中，如MPEG-1/2/4和H.261/H.263/H.264/AVC。在运动补偿系统中，运动估计/补偿和后续压缩通常基于块在块中进行。在压缩进程中，由于采用了如量化的有损操作，可能会出现编码噪声。在重建视频数据中，特别是在块边缘或边缘附近，会有明显的编码伪影。为了减小编码伪影的明显性，更新的编码系统中开始采用一种被称为解块的技术，其中上述系统如H.264/AVC以及HEVC系统。解块进程在块边缘自适应地应用滤波，以平滑编码噪声带来的边缘或边缘附近的突变，并维持图像的清晰度。此外，根据帧间编码的特性，环路内操作时配置解块进程。除了解块进程，HEVC系统中还介绍了基于线性空间滤波器(linear spatialfilter)的自适应环路滤波器、边偏移滤波器及带偏移滤波器。2010年4月15-23日，在德国的德累斯顿举行的关于视频编码的联合协作小组(JCT-VC)的ITU-T SG16WP3和ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的第一次会议上，McCann等在公开题为:“三星对视频压缩技术征集建议的回应”中揭露了该边偏移环路处理及该带偏移环路处理，边缘偏移滤波器和频带偏移滤波器，且记载于文件JCTVC-A124。且于2011年4月25日递交的美国专利申请案N0.13/093, 068中，揭露了一种使用先进的环路滤波器的视频系统，一包含多个滤波器的滤波器组被选择为处理重建的视频、SAO示范自适应恢复视频或者被解块的视频数据，该滤波器组可以被划分为多个滤波器单元。进一步，该重建的视频可以被分为多个类别。在美国专利申请案N0.13/093, 068中，揭露了一种灵活的环路滤波器，开发一种先进的自适应环路滤波系统，为自适应滤波器扩展FU (滤波单元)为一般处理结构(即申请中所述的将被滤波的区域)，及扩展ALF包括其他的自适应滤波器。进一步，该先进的自适应滤波系统可以使用率失真优化程序优化各处理结构及候选滤波器组中多个滤波器的系统性能。图1是具有运动补偿视频压缩和解块的系统方块示意图。压缩系统100显示了典型的视频编码器与巾贞内/巾贞间(intra/inter-prediction)预测、变换/量化(transformation/quantization)和熵编码(entropy coding)进行结合，以产生压缩视频数据。输入视频数据(即原始信号112)通过输入接口进入编码器，且该原始信号112由帧内/帧间预测模块110进行处理，该帧内/帧间预测模块110基于该原始信号112形成预测信号119，重建信号152经由解块滤波器170及ALF180处理后存储在帧缓冲器140中。中贞间预测可为向前预测模式(forward prediction mode),其中上述预测是基于当前图片之前的图片进行的。巾贞间预测还可为向后预测模式(backward prediction mode),其中上述预测是基于当前图片之后(按显示顺序)的图片进行的。在该帧间预测模式中，该帧内/帧间预测模块110将该预测信号119提供至加法器115，且从该原始信号112中减去该预测信号119。该加法器115的输出被称为预测误差117，变换/量化模块120进一步处理预测误差117。该变换/量化模块120将该预测误差117转换为编码符号，由熵编码模块130进一步处理以产生压缩输出比特流132 (即压缩比特流)用于存储或者传输。为了重建该视频信号，恢复预测误差162与该预测信号119结合以形成该重建信号152。逆变换/量化(inverse DCT and inverse quantization,可表不为 IDCT/IQ)模块 160 处理由该变换/量化模块120提供之预测误差117以形成该恢复预测误差162。图1还揭示了一解块滤波器170及ALF180应用于重建信号以提高视频质量的例子。在本发明中，重建后的信号可/不可进一步被处理成环路重建视频数据或者环路重建视频帧。举例来说，该环路重建视频数据可能与该重建信号152或者该解块信号172相关。虽然图1中使用解块处理滤波器170作为例子以处理重建视频数据，但其他的处理方法如:SA0方式或者解块滤波器与SAO相结合的方式也可以被使用。该SAO可能包括样品自适应边缘偏移或者带偏移。在这种情况下，所述环路中的重建视频数据也可以是在上述提到的处理之前或者之后的信号。虽然ALF180作为环路滤波器的例子以处理解块信号172，但是其他环路滤波器如边缘偏移或者带偏移也可以使用环路滤波器。该环路滤波器可以应用于该重建视频数据152，解块信号172及上述提到的环路重建视频数据。进一步，SAO应用于环路滤波器取代图1所示的ALF，用于处理重建视频以产生环路重建视频。在当前的HEVC发展中，采用ALF来处理环路重建帧。在HEVC中，一帧或一片中的每个块均可选择进行(开启)传统ALF或不进行(关闭)传统ALF。其中块的尺寸和形状均可为自适应的，且块的尺寸和形状信息可明确发送给译码器，或者可从译码器中暗中获取。在一实施例中，可通过四分树(quadtree)划分方式将多个最大编码单元(Largest CodingUnit, LCU)划分成块。根据所选性能准则，该视频编码器可以决定每个块是否进行ALF，且可采用ALF标识来表示每个块的开启/关闭决定，使得译码器可相应进行ALF。虽然目前已知ALF可改进重建视频的视觉质量，但前期ALF开发的ALF处理非常局限，单一的自适应环路滤波器只能被开启或者关闭。ALF典型地使用2D线性滤波器来进行空间滤波。在实践中，其使用的过滤尺寸一般为5X5，7X7or9X9。虽然如此，具有其他尺寸的过滤器也可能被用于ALF。该滤波器的系数一般被最佳设计为匹配图片底层图像区域的特征。举例来说，通过使用维纳滤波器，该滤波器的系数可以被设计为最小化均方误差(minimize the meansquare error, MSE)。为了减少执行成本，该2D滤波器可以被设计为可分离的,则该2D滤波器可以由两个一维滤波器一起执行，其中一个应用于垂直方向，另一个应用于水平方向。由于滤波器系数可以被发送，对称滤波器可用来保存信息的要求。其他类型的滤波器也被用于减少被传输的系数的数量。举例来说，钻石形(也叫菱形)滤波器可以用于非零系数分佈呈現钻石形狀的2D濾波器。在于2011年4月25日递交，发明名称为:“自适应环路滤波方法及其装置”的美国专利申请案N0.13/093，068中，揭示了一种新的ALF，该ALF允许从滤波器组中自适应选择其中一组重建视频数据。进一步，使用分类标准将该环路重建视频数据分成多个类别，且每一类别从候选滤波器中选择一自适应环路滤波器。分类所使用的分类标准来源于环路重建视频数据，如像素强度、边缘活动、边缘取向、边缘亮度、模式信息、量化参数、残余能量、区域要素、运动信息及上述各种举例之结合。一 ALF规格(也叫QC_ALF)是由高通公司(Qualcomm)于2010年4月15-23日，在德国德累斯顿(Dresden)举行的关于视频编码的联合协作小组(JCT-VC)的ITU-T SG16WP3和IS0/IEC JTC1/SC29/WG11的第一次会议上，Karczewicz等人的题为:“高通公司关于视频编码的建议书”中提出，记载于文档:JCTVC-A121。依据该QC_ALF，该ALF应用于该环路重建视频数据基于像素基础作用于每一像素。为每一块，测量和改进拉普拉斯算子(Sum-modified Laplacian Measure, SLM)。计算该块的每一像素的SLM值用于将该像素分类至M组中的一个中。基于SLM的ALF应用于每一像素，且不同的像素将应用不同的滤波器。由于其ALF为像素基础作用，因此QC_ALF同样被称为像素_自适应(pixel-adaptive或 pixel-adaptation, PA) ALF0虽然PA ALF能自适应的基于像素选择一滤波器，但是其仍需要从解码器基于SLM来获得每一像素的群组信息，因为需求附加信息(side information)为已编码的重要信息。因此，，在2011年4月25日提交的美国专利申请N0.13/093，068揭露了分区基础(region based)的ALF规格。划分一图片或者图像区域为多个固定块或者固定块组一形成多个分区。举例来说，可以递归地使用四分树来划分一图片或者图像区域以形成该多个分区。可在语法中设置一标识用于指示是否采用分区基础ALF或者非分区基础ALF。举例来说，一个标识用于在分区基础ALF和块基础(block based) ALF之间进行选择。块基础滤波器的推导可以使用像素基础ALF相似的方法。举例来说，Chong等人描述了一块基础ALF的方法，将4X4块中所有像素的拉普拉斯算子算得之活性值之平均值作为该4x4块的单一活动指标。于2011年3月16-23日，在瑞士日内瓦(Geneva)举行的关于视频编码的联合协作小组(JCT-VC)的ITU-TSG16WP3和IS0/IEC JTC1/SC29/WG11的第五次会议上，Chong等人的题为:“CE8议题2:基于自适应环路滤波器(ALF)的块”中提出，记载于文档:JCTVC-E323。该方法需要计算该4X4块每一像素的拉普拉斯算子的活性值。相较于像素基础ALF，虽然该方法并无节省运算量，但块基础ALF可降低像素基础ALF的切换不同滤波器的频率。作为替换拉普拉斯算子的活性值作为分类标准，可以使用其他测量方式，如:带偏移(band offset,B0)或者边缘偏移(edge offset,E0)作为分类标准用于示范性自适应偏移(sample adaptive offset, SAO),也可以使用Karczewicz等人公开的SLM计算法来替代。BO和EO相对于SLM来说，需要更少的计算量。该滤波器选择也基于对重建视频数据的分类。如果涉及底层重建视频数据只与之前的编码数据相关联，基于分类的滤波器选择对于使用隐式的ALF选择是有用的，因为该解码器无需附加信息即可进行相同的分类。当基于分类的滤波器选择方式被使用，则该基础已编码的视频数据基于基础重建视频数据的一个被测量的特征被分类成多个类别。该被测量的特征可以与像素强度水平、边缘活动、边缘取向、边缘亮度、模式信息、量化参数、残余能量、区域要素、运动信息及上述各种举例之结合相关联。举例来说，使用边缘取向作为滤波器选择方式的分类标准，则一 3X3的像素窗口被用于沿着0° ,45°，90°及135°这几个角度来侦测边缘或者线条方向。虽然基于不同特征的多种分类器可以相互结合以用于将多个像素进行分类，该多个特征也可以依据一标识被选择使用。举例来说，基于分区特征的分类器可以选择性地与基于边缘亮度的分类器一起使用。可以使用一标识用于指示该图片是否使用分区特征或者边缘亮度作为分类规则。进一步，该图片可以被分割成几个分区，且可以选择个别分区进行分类。同一类别的分区分享同一滤波器。该分区可以为滤波单元或者编码单元。进一步，该分区也可以基于像素位置形成。虽然依据美国专利申请N0.13/093，068公开的方法提高了系统性能，但是开发先进的环路滤波器规格以进一步提高系统性能是可取的。因此，一先进的环路滤波器规格被开发，该先进的环路滤波器规格划分图像数据的多个像素为多个将被滤波分区(to-be-filtered regions),且应用率失真优化以为每一将被滤波分区从该滤波器组中选择一环路滤波器。该图像可以为一帧、一域或者以图片的一部分如:一片(slice)或者多个片。图像分割成块可以形成该将被滤波分区，且每一可以由一环路滤波器进行处理，该处理的环路滤波器可以依据率失真优化程序选择。分割该图像数据形成的该将被滤波分区被称为滤波单元(filter units, FUs)。该FUs可以基于四分树法或者等大小块分割法划分该图像数据形成。该等大小块可以依据该率失真优化进程被适应性合并。可选择的，该等大小块可以依据该率失真优化进程被适应性分割。进一步，该FU可以被编码单元(CodingUnit,⑶)对齐(⑶-aligned)，当FU的边界为该编码单元边界时，每一 FU包括至少一编码单元。该将被滤波分区也可以依据分类划分该图像数据形成。有许多不同的分类方法将该图像区域分类成多种将被滤波分区。举例来说，2010年4月15-23日，在德国的德累斯顿举行的关于视频编码的联合协作小组(JCT-VC)的ITU-T SG16WP3和IS0/IEC JTC1/SC29/WGll的第一次会议上，McCann等在公开题为:“三星对视频压缩技术征集建议的回应”中揭露了基于边缘的分类方法。如图2所示，McCann等使用围绕当前像素C四个相邻的像素N0、N1、N2及N3将当前像素分类至多个类别。McCann等为了亮度水平进行偏移补偿，使用基于边缘的分类方法。因此，该基于边缘的分类法也叫边缘偏移分类法或者简单称为边缘偏移。如图2B所示，于2011年I月9日申请的美国专利N0.12/987，151，题为:“视频编码的适应性偏移方法及装置”揭露了用于替代的相邻像素的配置。如图3所示，其他基于边缘的分类法也可以被使用，如:使用3x3像素窗口的三个像素沿着0° ,45° ,90°及135°这几个角度侦测边缘或者线条方向。虽然该将被滤波分区可以由如上述描述所示的分类方法形成，但是依据本发明一实施例，可以使用一结合的分类方法分类及分割形成该将被滤波分区。举例来说，该分类法也可以应用于由分割该图像数据至块以形成的该将被滤波分区(如，本案中所述之FUs)。换句话说，该图像数据可以首先被分割成多个FUs，且没一 FU可以被分类至最终将被滤波分区。除了上述提到的基于边缘的分类法，基于其他分类标准以将基础视频数据进行分类的方法也可能被使用。举例来说，基于基础视频亮度水平的分类标准。如:McCan等揭示了为了进行偏移补偿一种基于亮度水平将图像数据分类至16个带。该方法也被称为带偏移分类或者简称为带偏移。虽然提到了使用16带，但其实也可以使用更多的带或者较少的带。举例来说，于2011年I月9日申请的题为:“视频编码的自适应偏移方法及装置”(“Apparatus and Method of Adaptive Offset for Video Coding，，)的专利申请N0.12/987，151中揭示了一种方法，将亮度水平分割成32带并且形成两组。虽然基于边缘偏移及带偏移的分类法被作为将像素分类至将被滤波分区的例子进行介绍，但是本发明不限于上述具体的例子，且其他分类法也可能被使用。本发明具体实施例公开的环路滤波器，可以是在HEVC标准中，从ALF (adaptiveloop filter)、EO (edge offset)滤波器或者BO (band offset)滤波器这三种中选择的一环路滤波器。进一步，本发明的一种实施例应用多个滤波器，且使用率失真处理以决定每一将被滤波分区对应一滤波器。该将被滤波分区为图像区域分类形成，为上述提到的滤波单元。在下面的介绍中，可得到基于ALF的维纳滤波(ALF-based Wiener filtering)所导致的失真预测。图1所示的信号的各个阶段标记如下:
s (k):原始信号(original signal)；X(k):环路重建信号(in-loop reconstructed signal)；y (k):恢复信号(restored signal)；w1:维纳滤波器参数(Wiener filter coefficients).
该自适应滤波器(ALF)在位置K的该恢复信号(y(k))与环路重建信号x(k)相关联的公式如下:
权利要求
1.一种采用环路滤波器处理环路重建视频的方法，其特征在于，包括: 从已编码视频数据中获得环路重建视频数据； 划分该环路重建视频数据的像素成多个将被滤波分区； 从包括多个候选滤波器的滤波器组中决定每一将被滤波分区的一环路滤波器，其中，基于率失真优化步骤决定该环路滤波器；以及 应用该环路滤波器至每一将被滤波分区以产生已滤波分区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该环路视频数据相当于解块信号、SAO处理信号或者重建视频数据的ALF处理信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将该环路重建视频数据分割至多个将被滤波分区基于一分类方法、一图像分割方法或者一结合该分类方法及该图像分割方法的方法。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该分类方法为一基于边缘的分类方法。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该基于边缘分类方法基于当前像素及左上方/右上方/左下方/右下方位置的相邻的四个像素、或者该当前像素及上/下/左/右四个方向的相邻像素、或者当前像素及具有0° ,45° ,90°或135°的两个相邻像素来获得边缘信息。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该分类方法是一基于带的分类方法，其中，依据像素亮度将该环路重建视 频数据划分成多个将被滤波分区。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，与率失真优化步骤相关的失真函数或者成本函数的计算与原始视频数据和环路重建视频数据的相关值相关。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在对每一将被滤波分区的率失真优化处理期间，该相关值被多个候选滤波器共享。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在对该环路重建视频数据的一部分进行率失真优化期间，该相关值被该环路重建视频数据的一部分的多个将被滤波分区共享。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该率失真优化处理的失真函数或者成本函数的计算与相关值相关，其中，该相关值与该原始视频数据、预测信号及恢复预测误差相关。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在对该每一将被滤波分区进行率失真优化处理期间，该相关值被多个候选滤波器分享。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在对该环路重建视频数据的一部分进行率失真优化期间，该相关值被该环路重建视频数据的一部分的多个将被滤波分区共享。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该环路滤波器是一具有滤波系数的线性空间滤波器。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该环路滤波器为一边缘偏移滤波器或者一带偏移滤波器。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括一步骤:合并滤波器信息至视频比特流。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该率失真优化处理与相应的已滤波分区的原始视频数据与恢复数据之间的失真相关。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该率失真优化处理的成本函数与该失真函数相关。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该率失真优化处理与修正失真函数相关，其中该修正失真函数是从该失真中移除一固定项获得。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该率失真优化处理相关的成本函数与该修正失真函数相关。
20.一种视频解码器使用一环路滤波器处理环路重建视频的方法，其特征在于，包括: 基于已编码视频数据获取环路重建视频数据； 划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区； 依据一视频比特流为每一将被滤波分区决定以环路滤波器；以及 该每一将被滤波分区应用对应的该环路滤波器以产生一已滤波分区。
21.一种采用环路滤波器处理环路重建视频的方法，其特征在于，该方法包括: 从已编码视频数据获取环路重建视频数据； 划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区； 为每一将被滤波分区从包含多个候选滤波器的滤波器组中决定一环路滤波器，其中，所述多个候选滤波器包括不同的形状或者不同的大小；以及 该每一将被滤波分区应用对应的该环路滤波器以产生一已滤波分区。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括一合并一标识至比特流以表示所选择的环路滤波器的形状的步骤。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述从该滤波器组中决定以环路滤波器的步骤是基于该环路滤波器相关的先前已编码信息。
24.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述从该滤波器组中决定一环路滤波器的步骤是基于最小化率失真成本。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述不同的形状包括从方形、菱形、圆形和六角形中选择的两个或者更多的形状。
26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括接收一在比特流中的一指示已选择环路滤波器形状的标识，其中，从该滤波器组中决定一环路滤波器的步骤是基于该标识。
27.一种使用环路滤波器处理环路重建视频的装置，其特征在于，该装置包括: 一第一模块，用于基于已编码视频数据获得环路重建视频数据； 一第二模块，用于划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区； 一第三模块，用于从包括多个候选滤波器的滤波器组中决定每一将被滤波分区的一环路滤波器，其中，基于率失真优化步骤决定该环路滤波器； 一第四模块，用于应用该环路滤波器至每一将被滤波分区以产生一已滤波分区。
28.如权利要求27所述的装置，其特征在于，该环路视频数据相当于重建视频数据的解块信号。
29.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述将该环路重建视频数据划分至该多个将被滤波分区基于一分类模块、一图像分割模块或者一结合该分类模块及该图像分割模块的模块。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，该分类模块为一基于边缘的分类的模块。
31.如权利要求27所述的装置，其特征在于，与率失真优化步骤相关的失真函数或者成本函数的计算与原始视频数据和环路重建视频数据的相关值相关。
32.如权利要求27所述的装置，其特征在于，该率失真优化处理的失真函数或者成本函数的计算与相关值相关，其中，该相关值与该原始视频数据、预测信号及恢复预测误差相关。
33.如权利要求27所述的装置，其特征在于，该环路滤波器是一具有滤波系数的线性空间滤波器。
34.如权利要求27所述的装置，其特征在于，该环路滤波器为一边缘偏移滤波器或者一带偏移滤波器。
35.如权利要求27所述的装置，其特征在于，进一步包括一步骤:合并滤波器信息至视频比特流。
36.一种在视频解码器中使用环路滤波器处理环路重建视频的装置，其特征在于，该装置包括: 一第一模块，用于基 于已编码视频数据获得环路重建视频数据； 一第二模块，用于划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区； 一第三模块，用于依据一视频比特流为每一将被滤波分区决定一环路滤波器；以及 一第四模块，用于应用该环路滤波器至对应的该每一将被滤波分区以产生一已滤波分区。
37.一种使用环路滤波器处理环路重建视频的装置，其特征在于，该装置包括: 一第一模块，用于从已编码视频数据获取环路重建视频数据； 一第二模块，用于划分环路重建视频数据的像素至多个将被滤波分区； 一第三模块，用于为每一将被滤波分区从包含多个候选滤波器的滤波器组中决定一环路滤波器，其中，所述多个候选滤波器包括不同的形状或者不同的大小； 一第四模块，用于应用该环路滤波器至每一将被滤波分区以产生一已滤波分区。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，进一步包括一模块，用于合并一标识至视频比特流以表示所选择的环路滤波器的形状。
39.如权利要求37所述的装置，其特征在于，进一步包括一模块，用于接收一在比特流中的一表示已选择环路滤波器形状的标识，其中，基于该标识从该滤波器组中决定一环路滤波器。
全文摘要
一种使用环路滤波器处理环路重建视频的方法及装置。在最近的高性能视频编码开发中，采用自适应环路滤波来处理环路重建视频数据。帧或片中的每个块均可选择开启或关闭传统自适应环路滤波器。一先进自适应环路滤波可允许从滤波器组进行选择，以自适应地用于重建视频数据。在本发明中，环路重建视频数据的像素被划分至多个将被滤波分区，且基于率失真优化处理，为每一将被滤波分区从滤波器组中决定一滤波器。依据本发明的一实施例，计算率失真处理的成本函数与相关值相关，该相关值与原始视频数据和环路重建视频数据相关。仅依据，该相关值在每一将被滤波分区进行率失真优化处理期间，可以被多个候选滤波器分享。在另一实施例中，该相关值在该环路重建视频数据的一部分在进行率失真优化处理期间可以被该环路重建视频数据的一部分的多个将被滤波分区分享。
文档编号H04N7/26GK103141094SQ201180045757
公开日2013年6月5日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月5日
发明者蔡家扬, 傅智铭, 陈庆晔, 黄毓文, 雷少民 申请人:联发科技股份有限公司