用于视频译码的量化矩阵和解块滤波器的制造方法
【专利摘要】一种装置可包含视频译码器，所述视频译码器经配置以：使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效量化参数QP；基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块。特定来说，所述视频译码器可确定界定共同边缘的两个相邻块的等效QP，且基于所述等效QP对所述共同边缘进行解块。所述视频译码器可基于所述等效QP确定解块参数，例如β和tc值。所述视频译码器可随后基于所述解块参数对所述共同边缘进行解块，例如确定是否对所述共同边缘进行解块，确定是否将强或弱滤波器应用于所述共同边缘，以及确定针对弱滤波器的宽度(以像素数目计)。
【专利说明】用于视频译码的量化矩阵和解块滤波器
[0001] 本申请案主张2012年4月3日申请的第61/619,820号美国临时申请案和2012 年4月24日申请的第61/637, 542号美国临时申请案的权利，所述案中的每一者的全部内 容以引用的方式并入本文中。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及视频译码。
【背景技术】
[0003] 数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，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、数码相 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、蜂窝式或卫星无线电 电话、所谓的"智能电话"、视频电话会议装置、视频流式传输装置，及其类似物。数字视频装 置实施视频译码技术，例如在由 MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H. 263、ITU-T H. 264/MPEG-4 第 10 部分高级视频译码（AVC)、当前在开发的高效率视频译码（HEVC)标准所定义的标准及这些 标准的扩展中所描述的技术。视频装置可通过实施这些视频译码技术而更有效地发射、接 收、编码、解码，和/或存储数字视频信息。
[0004] 视频译码技术包含空间（图片内）预测和/或时间（图片间）预测以减少或移除 视频序列中固有的冗余。针对基于块的视频译码，视频切片（例如，视频帧或视频帧的一部 分）可分割为多个视频块，所述视频块也可被称为树块、译码单元（CU)和/或译码节点。图 片的帧内译码（I)切片中的视频块是相对于同一图片中的相邻块中的参考样本使用空间 预测来编码。图片的帧间译码（P或B)切片中的视频块可相对于同一图片中的相邻块中的 参考样本使用空间预测，或相对于其它参考图片中的参考样本使用时间预测。图片可被称 为中贞，且参考图片可被称为参考图片。
[0005] 空间或时间预测针对待译码的块产生预测性块。残余数据表示在待译码的原始块 与预测性块之间的像素差。帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本的块的运动向 量及指示在经译码块与预测性块之间的差的残余数据而编码。帧内译码块是根据帧内译码 模式及残余数据而编码。为进行进一步压缩，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而产 生接着可被量化的残余变换系数。最初以二维阵列布置的经量化变换系数可经扫描，以便 产生变换系数的一维向量，且可应用熵译码以实现甚至更大程度的压缩。
【发明内容】
[0006] 大体来说，本发明描述涉及对视频数据块进行解块的技术。也就是说，基于块的 视频译码技术有时可导致"成块效应"假象，其中可感知到在个别经译码块之间的边界。当 各块以不同的质量等级译码时，这些假象可出现。应用于块的量化的量（如通过量化参数 (QP)所指示）可直接影响块的质量。因此，解块技术通常考虑块的QP，例如，当确定是否对 块的边缘进行解块及对边缘进行解块的方式时。最近，已使用量化矩阵来修改应用于块的 量化的量。本发明建议计算至少部分地基于用于块的量化矩阵的"等效QP"，以及在做出针 对块的解块决策时使用等效QP。
[0007] 在一个实例中，一种方法包含：使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于 所述经解码视频数据块的等效量化参数QP ;基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及基 于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块。
[0008] 在另一实例中，一种装置包含视频译码器，所述视频译码器经配置以：使用用于经 解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效量化参数QP ;基于所 述所确定等效QP确定解块参数；以及基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进 行解块。
[0009] 在另一实例中，一种装置包含：用于使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定 用于所述经解码视频数据块的等效量化参数QP的装置；用于基于所述所确定等效QP确定 解块参数的装置；以及用于基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块的装 置。
[0010]在另一实例中，一种其上存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令当执行时 致使处理器：使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等 效量化参数QP ;基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及基于所述所确定解块参数对所 述经解码块的边缘进行解块。
[0011] 在随附图式及以下描述中阐述一或多个实例的细节。其它特征、目标及优点将从 所述描述及所述图式以及从权利要求书显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为说明可利用用于对视频块之间的边缘进行解块的技术的实例视频编码及 解码系统的框图。
[0013] 图2为说明可实施用于对视频块之间的边缘进行解块的技术的视频编码器的实 例的框图。
[0014] 图3为说明可实施用于对视频块之间的边缘进行解块的技术的视频解码器的实 例的框图。
[0015] 图4为说明实例解块器的组件的框图。
[0016] 图5为说明由两个相邻块形成的边缘的概念图。
[0017] 图6是说明根据本发明的技术用于在视频编码过程期间执行解块的实例方法的 流程图。
[0018] 图7是说明根据本发明的技术用于在视频解码过程期间执行解块的实例方法的 流程图。
【具体实施方式】
[0019] 例如视频编码器及视频解码器的视频译码器通常经配置以使用空间预测（或帧 内预测）或时间预测（或帧间预测）来对图片的序列的个别图片进行译码。更特定来说， 视频译码器可使用帧内预测或帧间预测来预测图片的块。视频译码器可对块的残余值进行 译码，其中残余值对应于在经预测块与原始（即，未经译码）块之间的逐像素差。视频译码 器可变换残余块，以将残余块的值从像素域转换到频域。此外，视频译码器可使用由量化参 数（QP)所指示的特定量化程度来量化经变换残余块的变换系数。
[0020] 在一些状况下，以此方式进行的基于块的译码可导致在图片的块之间的成块效应 假象。因此，视频译码器可执行各种解块程序以移除成块效应假象。一般来说，解块涉及两 个步骤：确定在两个块之间发生的特定边缘是否应被解块，及接着对经确定为应解块的边 缘进行解块。解块过程受边界滤波强度值影响，所述边界滤波强度值在本发明中也被称为 解块强度。贝塔（β)及t。值可用以确定滤波强度及用于解块决策的系数，所述解块决策 例如，确定是否对边缘进行解块，及在确定对边缘进行解块之后，确定将使用的滤波器的类 型（例如，强或弱），及在选择弱滤波器时确定所述滤波器的宽度。
[0021] 解块程序可在对在两个块之间发生的边缘进行解块时考虑块的QP值。举例来说， β及t。可取决于QP的值。作为实例，高效率视频译码（HEVC)委员会草案（CD)支持按变 换大小、颜色分量和帧内/帧间模式在调适参数集合（APS)中的缩放或量化矩阵（Q矩阵） 的信令。让M[i][j]表示来自对应于Q矩阵中的一者的阵列的元素。M[i][j]的值范围可 为1到255 (8位），其中值16表示对于频率索引（i，j)无量化改变。以下表1列举在HEVC ⑶的实例中在M[i] [j]/16的正规化值加倍或减半的情况下的等效QP改变，所述加倍或减 半对应于量化步长大小的加倍或减半，或等效地+6或_6的QP改变。中间值也是允许的。
[0022] 表 1
[0023]
【权利要求】
1. 一种对视频数据进行译码的方法，所述方法包括： 使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效量化 参数QP ; 基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及 基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述等效QP不同于用以对所述经解码视频数据块 进行逆量化的QP。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中确定所述等效QP包括至少部分地基于所述量化矩 阵的对应于所述经解码块的DC分量的元素来确定所述等效QP。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述经解码块包括第一经解码块，且其中所述边 缘发生在所述第一经解码块与第二经解码块之间。
5. 根据权利要求4所述的方法， 其中确定所述等效QP包括： 确定所述第一经解码块的第一 QP改变； 基于所述第一 QP改变计算第一等效QP ; 确定所述第二经解码块的第二QP改变； 基于所述第二QP改变计算第二等效QP ;以及 平均化所述第一等效QP和所述第二等效QP ;以及 其中确定所述解块参数包括基于所述第一等效QP和所述第二等效QP的平均值确定所 述解块参数。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中计算所述第一等效QP包括将所述第一 QP改变应 用于所述第一经解码块的QP，且其中计算所述第二等效QP包括将所述第二QP改变应用于 所述第二经解码块的QP。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中确定所述第一QP改变包括基于查找表确定所述第 一 QP改变，且其中确定所述第二QP改变包括基于所述查找表确定所述第二QP改变。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中所述量化矩阵包括第一量化矩阵，其中确定所述 第一 QP改变包括基于所述第一量化矩阵中的条目与所述第一 QP改变之间的数学关系来确 定所述第一 QP改变，且其中确定所述第二QP改变包括基于第二量化矩阵中的条目与所述 第二QP改变之间的数学关系来确定所述第二QP改变。
9. 根据权利要求5所述的方法，其进一步包括： 计算所述量化矩阵的至少一些元素之间的数学关系； 其中确定所述第一 QP改变包括基于所述所计算数学关系确定所述第一 QP改变；且 其中确定所述第二QP改变包括基于所述所计算数学关系确定所述第二QP改变。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中计算所述数学关系包括计算所述量化矩阵的所 有元素的所述数学关系。
11. 根据权利要求9所述的方法，其中计算所述数学关系包括计算所述量化矩阵的受 限索引范围的所述数学关系。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述受限索引范围对应于所述量化矩阵的所述 元素所对应于的系数频率的特定频率区。
13. 根据权利要求9所述的方法，其中计算所述数学关系包括计算包含所述量化矩阵 的多个量化矩阵的所有元素的所述数学关系。
14. 根据权利要求9所述的方法，其中计算所述数学关系包括计算包含所述量化矩阵 的多个量化矩阵的受限索引范围的所述数学关系。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述受限索引范围对应于所述多个量化矩阵的 所述元素所对应于的系数频率的特定频率区。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中所述多个量化矩阵中的每一者对应于特定块的 块大小、所述特定块所对应于的分量类型以及所述特定块是否使用帧内模式或帧间模式来 预测的特定组合，其中所述分量类型包括亮度分量、红色色调色度分量或蓝色色调色度分 量中的一者。
17. 根据权利要求9所述的方法，其中所述数学关系包括平均值和最大值中的一者。
18. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括对具有指示所述量化矩阵的信息的调 适参数集合APS、图片参数集合PPS和序列参数集合SPS中的至少一者进行译码。
19. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括计算所述边缘的Qh值； 其中确定所述解块参数包括： 对指示解块偏移参数值的信息进行译码； 将所述解块偏移参数值中的一者应用于所述QP^值以形成偏移QP^值；以及 基于所述偏移QP^值与所述等效QP之间的差来确定所述解块参数。
20. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将Qh值计算为： 当当前边缘发生在两个亮度块之间时，QP^ = (QPY.P+QPaM.p+QPM+QP^+DA ; 当所述当前边缘发生在两个U色度块之间时，QP^ = (QPw+QP^p+QP^+QP^+l)/^ ;且 当所述当前边缘发生在两个V色度块之间时，QP^ = (QPu+QP^p+QP^+QP^+l)/% 其中QPu对应于从QPY值转换的U色度值，且其中QPV对应于从所述QPY值转换的V色 度值。
21. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在序列参数集合SPS、图片参数集合 PPS、调适参数集合APS和切片标头中的至少一者中对表示所述等效QP的值进行译码。
22. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括对经编码块进行解码以形成所述经解 码块。
23. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 对块进行编码以形成经编码块；以及 对所述经编码块进行解码以形成所述经解码块。
24. -种用于对视频数据进行译码的装置，所述装置包括视频译码器，所述视频译码器 经配置以：使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效 量化参数QP ;基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及基于所述所确定解块参数对所述 经解码块的边缘进行解块。
25. 根据权利要求24所述的装置，其中所述视频译码器经配置以至少部分地基于所述 量化矩阵的对应于所述经解码块的DC分量的元素来确定所述等效QP。
26. 根据权利要求24所述的装置，其中所述经解码块包括第一经解码块，且其中所述 边缘发生在所述第一经解码块与第二经解码块之间。
27. 根据权利要求26所述的装置，其中所述视频译码器经配置以：确定所述第一经解 码块的第一 QP改变；基于所述第一 QP改变计算第一等效QP ;确定所述第二经解码块的第 二QP改变；基于所述第二QP改变计算第二等效QP ;以及平均化所述第一等效QP和所述第 二等效QP ;且其中所述视频译码器经配置以基于所述第一等效QP和所述第二等效QP的平 均值确定所述解块参数。
28. 根据权利要求27所述的装置，其中所述视频译码器进一步经配置以：计算所述量 化矩阵的至少一些元素之间的数学关系；基于所述所计算数学关系确定所述第一 QP改变； 以及基于所述所计算数学关系确定所述第二QP改变。
29. 根据权利要求24所述的装置，其中所述视频译码器进一步经配置以：计算所述边 缘的Q匕值；对指示解块偏移参数值的信息进行译码；将所述解块偏移参数值中的一者应 用于所述Qh值以形成偏移Qh值；以及基于所述偏移Q匕值与所述等效QP之间的差来确 定所述解块参数。
30. 根据权利要求24所述的装置，其中所述视频译码器进一步经配置以将Qh值计算 为： 当当前边缘发生在两个亮度块之间时，QP^ = (QPY.P+QPaM.p+QPM+QP^+DA ; 当所述当前边缘发生在两个U色度块之间时，QP^ = (QPw+QP^p+QP^+QP^+l)/^ ;且 当所述当前边缘发生在两个V色度块之间时，QP^ = (QPu+QP^p+QP^+QP^+l)/% 其中QPu对应于从QPY值转换的U色度值，且其中QP V对应于从所述QPY值转换的V色 度值。
31. 根据权利要求24所述的装置，其中所述一或多个装置包括视频解码器。
32. 根据权利要求24所述的装置，其中所述一或多个装置包括视频编码器。
33. 根据权利要求24所述的装置，其中所述装置包括以下各项中的至少一者： 集成电路； 微处理器；以及 无线通信装置，其包含所述一或多个装置。
34. -种用于对视频数据进行译码的装置，所述装置包括： 用于使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效 量化参数QP的装置； 用于基于所述所确定等效QP确定解块参数的装置；以及 用于基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块的装置。
35. 根据权利要求34所述的装置，其中所述用于确定所述等效QP的装置包括用于至少 部分地基于所述量化矩阵的对应于所述经解码块的DC分量的元素来确定所述等效QP的装 置。
36. 根据权利要求34所述的装置，其中所述经解码块包括第一经解码块，且其中所述 边缘发生在所述第一经解码块与第二经解码块之间。
37. 根据权利要求36所述的装置， 其中所述用于确定所述用于等效QP的装置的装置包括： 用于确定所述第一经解码块的第一 QP改变的装置； 用于基于所述第一 QP改变计算第一等效QP的装置； 用于确定所述第二经解码块的第二QP改变的装置； 用于基于所述第二QP改变计算第二等效QP的装置；以及 用于平均化所述第一等效QP和所述第二等效QP的装置；且 其中所述用于确定所述解块参数的装置包括用于基于所述第一等效QP和所述第二等 效QP的平均值确定所述解块参数的装置。
38. 根据权利要求37所述的装置，其进一步包括用于计算所述量化矩阵的至少一些元 素之间的数学关系的装置， 其中所述用于确定所述第一 QP改变的装置包括用于基于所述所计算数学关系确定所 述第一 QP改变的装置；且 其中所述用于确定所述第二QP改变的装置包括用于基于所述所计算数学关系确定所 述第二QP改变的装置。
39. 根据权利要求34所述的装置，其进一步包括用于计算所述边缘的Qh值的装置； 其中所述用于确定所述解块参数的装置包括： 用于对指示解块偏移参数值的信息进行译码的装置； 用于将所述解块偏移参数值中的一者应用于所述Qh值以形成偏移Qh值的装置；以及 用于基于所述偏移Qh值与所述等效QP之间的差来确定所述解块参数的装置。
40. 根据权利要求34所述的装置，其进一步包括用于将Qh值计算为以下各项的装置： 当当前边缘发生在两个亮度块之间时，QP^ = (QPY.P+QPaM.p+QPM+QP^+DA ; 当所述当前边缘发生在两个U色度块之间时，QP^ = (QPw+QP^p+QP^+QP^+l)/^ ;且 当所述当前边缘发生在两个V色度块之间时，QP^ = (QPu+QP^p+QP^+QP^+l)/% 其中QPu对应于从QPY值转换的U色度值，且其中QP V对应于从所述QPY值转换的V色 度值。
41. 根据权利要求34所述的装置，其进一步包括用于对经编码块进行解码以形成所述 经解码块的装置。
42. 根据权利要求34所述的装置，其进一步包括： 用于对块进行编码以形成经编码块的装置；以及 用于对所述经编码块进行解码以形成所述经解码块的装置。
43. -种其上存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令当执行时致使处理器： 使用用于经解码视频数据块的量化矩阵确定用于所述经解码视频数据块的等效量化 参数QP ; 基于所述所确定等效QP确定解块参数；以及 基于所述所确定解块参数对所述经解码块的边缘进行解块。
44. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其中所述致使所述处理器确定所述 等效QP的指令包括致使所述处理器至少部分地基于所述量化矩阵的对应于所述经解码块 的DC分量的元素来确定所述等效QP的指令。
45. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其中所述经解码块包括第一经解码 块，且其中所述边缘发生在所述第一经解码块与第二经解码块之间。
46. 根据权利要求45所述的计算机可读存储媒体， 其中所述致使所述处理器确定所述等效QP的指令包括致使所述处理器进行以下操作 的指令： 确定所述第一经解码块的第一 QP改变； 基于所述第一 QP改变计算第一等效QP ; 确定所述第二经解码块的第二QP改变； 基于所述第二QP改变计算第二等效QP ;以及 平均化所述第一等效QP和所述第二等效QP ;且 其中所述致使所述处理器确定所述解块参数的指令包括致使所述处理器基于所述第 一等效QP和所述第二等效QP的平均值确定所述解块参数的指令。
47. 根据权利要求46所述的计算机可读存储媒体，其进一步包括致使所述处理器计算 所述量化矩阵的至少一些元素之间的数学关系的指令， 其中所述致使所述处理器确定所述第一 QP改变的指令包括致使所述处理器基于所述 所计算数学关系确定所述第一 QP改变的指令；且 其中所述致使所述处理器确定所述第二QP改变的指令包括致使所述处理器基于所述 所计算数学关系确定所述第二QP改变的指令。
48. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其进一步包括致使所述处理器计算 所述边缘的QP^值的指令； 其中所述致使所述处理器确定所述解块参数的指令包括致使所述处理器进行以下操 作的指令： 对指示解块偏移参数值的信息进行译码； 将所述解块偏移参数值中的一者应用于所述QP^值以形成偏移QP^值；以及 基于所述偏移QP^值与所述等效QP之间的差来确定所述解块参数。
49. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其进一步包括致使所述处理器将 Qh值计算为以下各项的指令： 当当前边缘发生在两个亮度块之间时，QPL = (QPY，P+QPQM，P+QPY，Q+QPQM，Q+l)/2 ; 当所述当前边缘发生在两个U色度块之间时，QPL = (QPU，P+QPQM，P+QPU，Q+QPQM， Q+l)/2 ;且 当所述当前边缘发生在两个V色度块之间时，QPL = (QPV，P+QPQM，P+QPV，Q+QPQM， Q+D/2, 其中GPU对应于从QPY值转换的U色度值，且其中QPV对应于从所述QPY值转换的V 色度值。
50. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其进一步包括致使所述处理器对经 编码块进行解码以形成所述经解码块的指令。
51. 根据权利要求43所述的计算机可读存储媒体，其进一步包括致使所述处理器进行 以下操作的指令： 对块进行编码以形成经编码块；以及 对所述经编码块进行解码以形成所述经解码块。
【文档编号】H04N19/176GK104303501SQ201380017321
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2012年4月3日
【发明者】格尔特·范德奥维拉, 拉詹·拉克斯曼·乔希, 马尔塔·卡切维奇 申请人:高通股份有限公司