样本自适应偏移(sao)译码的制作方法
【专利摘要】根据本发明的技术的视频译码器可对前缀值进行译码且对后缀值进行译码，使得所述后缀值与所述前缀值的组合识别针对样本自适应偏移滤波SAO操作确定的偏移值。
【专利说明】样本自适应偏移（SAO)译码
[0001] 本申请案主张2012年6月18日申请的第61/661,240号美国临时专利申请案的 权益，所述申请案的整个内容以引用方式并入本文。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及视频译码，且更特定来说涉及用于样本自适应偏移（SA0)偏移译码的 技术。
【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 置实施视频压缩技术，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)、当前在开发的高效视频译码（HEVC)标准所定义的标准和这些标 准的扩展中所描述的技术。视频装置可通过实施此类视频压缩技术来更有效地发射、接收、 编码、解码和/或存储数字视频信息。
[0004] 视频压缩技术执行空间（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（即，视频帧或视频帧的一部 分）可分割为若干视频块，所述视频块也可被称为树块、译码单元（CU)和/或译码节点。图 片的经帧内译码（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。图片的经帧间译码（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 称为帧，且参考图片可称为参考帧。
[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。经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来编码。经帧内译码块是根据帧内 译码模式及残余数据来编码。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多的压缩。
【发明内容】
[0006] 本发明描述涉及样本自适应偏移（SA0)滤波的技术，且更特定来说，本发明描述 用于在视频数据的经编码位流中用信号发送可在SA0滤波操作中使用的偏移值的技术。根 据本发明的技术，可使用前缀值和后缀值来用信号发送偏移值，其中后缀值与前缀值的组 合识别偏移值。前缀值可例如为截断一元值，且后缀值可为固定长度码字。
[0007] 在一个实例中，用于对视频数据进行解码的方法包含：接收经编码视频数据位流 中的前缀值；接收所述经编码视频数据位流中的后缀值；且确定用于样本自适应偏移滤波 (SAO)操作的偏移值，使得所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
[0008] 在另一实例中，用于对视频数据进行编码的方法包含：确定用于样本自适应偏移 滤波（SAO)操作的偏移值；产生前缀值；且产生后缀值，其中所述后缀值与所述前缀值的组 合识别所述偏移值。
[0009] 在另一实例中，用于对视频数据进行解码的设备包含视频解码器，其经配置以接 收经编码视频数据位流中的前缀值；接收所述经编码视频数据位流中的后缀值；且确定用 于样本自适应偏移滤波（SAO)操作的偏移值；其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所 述偏移值。
[0010] 在另一实例中，用于对视频数据进行编码的设备包含视频编码器，其经配置以确 定用于样本自适应偏移滤波（SAO)操作的偏移值；产生前缀值；且产生后缀值，使得所述后 缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
[0011] 在另一实例中，用于对视频数据进行译码的设备包含：用于确定用于样本自适应 偏移滤波（SAO)操作的偏移值的装置；用于对前缀值进行译码的装置；以及用于对后缀值 进行译码的装置，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
[0012] 在另一实例中，一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一 或多个处理器：确定用于样本自适应偏移滤波（SAO)操作的偏移值；对前缀值进行译码；且 对后缀值进行译码，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
[0013] 在附图和以下描述中陈述一或多个实例的细节。从描述和附图以及从权利要求书 将明了其它特征、目标和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是说明可利用本发明中描述的技术的实例性视频编码和解码系统的框图。
[0015] 图2A到2D是说明用于样本自适应偏移译码的实例性边缘偏移分类的概念图。
[0016] 图3是说明用于样本自适应偏移译码的实例性带偏移分类的概念图。
[0017] 图4是说明可实施本发明中描述的技术的实例性视频编码器的框图。
[0018] 图5是说明可实施本发明中描述的技术的实例性视频解码器的框图。
[0019] 图6A是说明可实施本发明中描述的技术的实例性熵编码器的框图。
[0020] 图6B是说明可实施本发明中描述的技术的实例性熵解码器的框图。
[0021] 图7是说明根据本发明的技术的用于对视频数据进行编码的方法的流程图。
[0022] 图8是说明根据本发明的技术的用于对视频数据进行解码的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明描述涉及样本自适应偏移（SAO)滤波的技术，且更特定来说，本发明描述 用于在视频数据的经编码位流中用信号发送可在SAO滤波操作中使用的偏移值的技术。 SAO滤波是在视频译码中使用的一类环路滤波。大体上，将偏移值添加到视频帧（例如，经 重构图像）中的像素在一些实例中可改善译码而不会大大增加存储或发射经编码视频数 据所需的位开销。潜在地得自SAO滤波的译码改进可例如为较接近地类似于原始图像的经 解码图像。SAO技术允许取决于像素（或块）分类量度将不同偏移值应用于不同像素（或 像素块），所述量度例如为边缘量度、带量度或其它类型的量度。
[0024] 在一些配置中，SAO滤波器单元可经配置以执行两种类型的SAO滤波，本发明中大 体上称为带偏移滤波和边缘偏移滤波。涉及偏移值的信令的本发明的技术一般适用于两种 类型的SAO滤波。SAO滤波器单元还可有时不应用偏移，其如下文将更详细阐释可自身视为 第三类SAO滤波。由SAO滤波器应用的偏移滤波的类型可显式地或隐式地用信号发送到视 频解码器。当应用边缘偏移滤波时，可基于译码单元的边缘信息来分类像素，且可基于边缘 分类针对像素确定偏移。如下文将更详细阐释，通常存在基于边缘的SAO的四种变化，其中 将像素的值与其八个相邻像素中的两者进行比较。哪两个像素用于比较取决于使用基于边 缘的偏移的哪种变化。基于量值差，将偏移应用于像素值。
[0025] 当应用带偏移滤波时，可基于像素值（例如强度值）将像素分类到不同的带中，其 中每一带具有相关联偏移。带包含某一范围的像素值。举例来说，范围从〇到255的像素 值可划分为32个相等的带（标记为0到31)，使得像素值0到7是第一带，像素值8到15 是第二带，像素值16到23是第三带，且以此类推得到全部三十二个带。所述带可用于确定 哪一特定偏移值将应用于像素或像素群组。举例来说，如果像素具有值10 (在以上实例中 在第二带内，即值8到15内），那么可将与第二带相关联的偏移添加到像素值。
[0026] 为了用信号发送和产生用于各种带的偏移的目的，可将带分组为两个或两个以上 群组。对于带偏移滤波，可如上所述例如将像素分类为三十二个带（带0到31)，且可将带 分组为两个群组（例如，十六个带的两个群组，四个带的一个群组和二十八个带的一个群 组，八个带的一个群组和二十四个带的一个群组，或其它此类分组）。带的分组可用于确定 在经编码视频位流中用信号发送带的偏移值的程序，和/或可用以确定特定带是否具有除 了零之外的偏移值。可使用差分译码技术来用信号发送带的偏移，其中作为当前值与先前 值之间的差来用信号发送当前值。
[0027] 在为包含在高效视频译码（HEVC)标准中而建议的一些技术中，可在切片层级启 用和停用SAO滤波，且此外，可针对亮度和色度样本单独地启用和停用SAO滤波。举例来说， 对于特定视频数据切片，亮度和色度样本均可经SAO滤波，亮度或色度样本均不可经SAO滤 波，或者亮度和色度样本中的一者可经SAO滤波而另一者不可经SAO滤波。当针对切片启 用SAO滤波时，则在最大译码单元（LCU)层级用信号发送SAO类型和偏移值。如上文介绍， SAO类型可包含带偏移滤波、边缘偏移滤波或无SAO滤波。因此，即使针对特定切片启用SAO 滤波，所述切片的一些IXU也可能未经SAO滤波（即，一些IXU将具有无SAO滤波的SAO类 型）。在一些实例中，SAO类型和偏移值是用一系列合并旗标来用信号发送，其中第一合并 旗标的真值指示LCU的偏移类型和偏移值是从左边相邻LCU继承的，且第二合并旗标的真 值指示SAO类型和偏移值是从上方相邻LCU继承的。如果两个合并旗标为假，那么发送新 的SAO类型和新的偏移值用于IXU。
[0028] 本发明描述用于产生偏移值的二进制表示的技术。根据一些当前使用的技术，使 用截断一元译码来二进制化偏移值。在截断一元译码中，一系列1和终止的0用以传达值。 举例来说，110表示2,1110表示3,以此类推。最大值（如果已知）可在无终止的0的情况 下表示。举例来说，如果值集合具有最大值4,那么3可表示为1110,而4表示为1111。由 于4已知为最大值，因此视频译码器可将1111解译为4而无需接收终止的0。偏移值具有 取决于内部位深度的最大可能值。举例来说，偏移对于8位位深度可具有值0到7,且对于 10位位深度可具有最大值31。使用截断一元译码，当二进制化值时最差情况二进位数目较 大（即，对于8位位深度为7,且对于10位位深度为31)。本发明建议用于通过使用SAO的 偏移值的不同译码方法来减少最差情况二进位数目的技术。
[0029] 根据本发明的技术，可使用前缀值和后缀值来传达偏移值，其中后缀值与前缀值 的组合识别偏移值。前缀值可为截断一元值，且后缀值可为固定长度码字。以下表1和2 提供可如何实施本发明的技术的实例。在表1和2的实例中，前缀值识别偏移值的范围，且 后缀值识别所述偏移值范围内的特定偏移值。举例来说，在表2中，位流中的前缀1110识 别从4到7的偏移值范围。在位流中可用信号发送固定长度2位后缀值以识别所述偏移值 范围内的特定偏移值。举例来说，具有后缀〇〇的前缀1110可用以用信号发送偏移值4,具 有后缀01的前缀1110可用以用信号发送偏移值5,具有后缀10的前缀1110可用以用信号 发送偏移值6,且具有后缀11的前缀1110可用以用信号发送偏移值7。
[0030] 本发明的技术通过减少最差情况复杂性情形而潜在地改善译码效率。举例来说， 仅使用如上所述的截断一元译码，偏移值31将需要用信号发送31个位。使用本发明的技 术，偏移值31可使用仅9个位（即，前缀11111和后缀1111)来用信号发送。
[0031] 表1_(8位内部位深度情况，最大偏移值=7)
[0032]
【权利要求】
1. 一种用于对视频数据进行解码的方法，所述方法包括： 接收经编码视频数据位流中的前缀值； 接收所述经编码视频数据位流中的后缀值； 确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值；其中所述后缀值与所述前缀值的组 合识别所述偏移值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述前缀值识别所述偏移值的偏移值范围。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述后缀值识别所述偏移值的所述偏移值范围内 的特定偏移值。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述前缀值是截断一元值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述前缀值是使用上下文来译码的。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述前缀值的子集是使用上下文来译码的。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述后缀值是固定长度码字。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述后缀值是使用绕过译码来译码的。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述后缀值是使用上下文来译码的。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述SAO操作包括基于边缘的SAO操作。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述SAO操作包括基于带的SAO操作。
12. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： 将所述偏移值添加到像素值作为执行所述SAO操作的部分。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述方法由视频解码器执行。
14. 一种用于对视频数据进行编码的方法，所述方法包括： 确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值； 产生前缀值； 产生后缀值，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述前缀值识别所述偏移值的偏移值范围。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述后缀值识别所述偏移值的所述偏移值范围 内的特定偏移值。
17. 根据权利要求14所述的方法，其中所述前缀值是截断一元值。
18. 根据权利要求14所述的方法，其中所述前缀值是使用上下文来译码的。
19. 根据权利要求14所述的方法，其中所述前缀值的子集是使用上下文来译码的。
20. 根据权利要求14所述的方法，其中所述后缀值是固定长度码字。
21. 根据权利要求14所述的方法，其中所述后缀值是使用绕过译码来译码的。
22. 根据权利要求14所述的方法，其中所述后缀值是使用上下文来译码的。
23. 根据权利要求14所述的方法，其中所述方法由视频编码器执行。
24. 根据权利要求14所述的方法，其中所述SAO操作包括基于边缘的SAO操作。
25. 根据权利要求14所述的方法，其中所述SAO操作包括基于带的SAO操作。
26. -种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括： 视频解码器，其经配置以接收经编码视频数据位流中的前缀值；接收所述经编码视频 数据位流中的后缀值；且确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值；其中所述后缀 值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
27. 根据权利要求26所述的设备，其中所述前缀值识别所述偏移值的偏移值范围。
28. 根据权利要求27所述的设备，其中所述后缀值识别所述偏移值的所述偏移值范围 内的特定偏移值。
29. 根据权利要求26所述的设备，其中所述前缀值是截断一元值。
30. 根据权利要求26所述的设备，其中所述前缀值是使用上下文来译码的。
31. 根据权利要求26所述的设备，其中所述前缀值的子集是使用上下文来译码的。
32. 根据权利要求26所述的设备，其中所述后缀值是固定长度码字。
33. 根据权利要求26所述的设备，其中所述后缀值是使用绕过译码来译码的。
34. 根据权利要求26所述的设备，其中所述后缀值是使用上下文来译码的。
35. 根据权利要求26所述的设备，其中所述SAO操作包括基于边缘的SAO操作。
36. 根据权利要求26所述的设备，其中所述SAO操作包括基于带的SAO操作。
37. 根据权利要求26所述的设备，其中所述视频解码器进一步经配置以将所述偏移值 添加到像素值作为执行所述SAO操作的部分。
38. 根据权利要求26所述的设备，其中所述设备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，其包含所述视频解码器。
39. -种用于对视频数据进行编码的设备，所述设备包括： 视频编码器，其经配置以确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值；产生前缀 值；且产生后缀值，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
40. 根据权利要求39所述的设备，其中所述前缀值识别所述偏移值的偏移值范围。
41. 根据权利要求40所述的设备，其中所述后缀值识别所述偏移值的所述偏移值范围 内的特定偏移值。
42. 根据权利要求39所述的设备，其中所述前缀值是截断一元值。
43. 根据权利要求39所述的设备，其中所述前缀值是使用上下文来译码的。
44. 根据权利要求39所述的设备，其中所述前缀值的子集是使用上下文来译码的。
45. 根据权利要求39所述的设备，其中所述后缀值是固定长度码字。
46. 根据权利要求39所述的设备，其中所述后缀值是使用绕过译码来译码的。
47. 根据权利要求39所述的设备，其中所述后缀值是使用上下文来译码的。
48. 根据权利要求39所述的设备，其中所述设备包括视频编码器。
49. 根据权利要求39所述的设备，其中所述SAO操作包括基于边缘的SAO操作。
50. 根据权利要求39所述的设备，其中所述SAO操作包括基于带的SAO操作。
51. 根据权利要求39所述的设备，其中所述设备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，其包含所述视频编码器。
52. -种用于对视频数据进行译码的设备，所述设备包括： 用于确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值的装置； 用于对前缀值进行译码的装置； 用于对后缀值进行译码的装置，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移 值。
53. 根据权利要求52所述的设备，其中 所述用于对所述前缀值进行译码的装置包括用于对所述前缀值进行解码的装置； 所述用于对所述后缀值进行译码的装置包括用于对所述后缀值进行解码的装置。
54. 根据权利要求52所述的设备，其中 所述用于对所述前缀值进行译码的装置包括用于产生所述前缀值以包含在经编码视 频位流中的装置； 所述用于对所述后缀值进行译码的装置包括用于产生所述后缀值以包含在所述经编 码视频位流中的装置。
55. -种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一或多个处理器： 确定用于样本自适应偏移滤波SAO操作的偏移值； 对前缀值进行译码； 对后缀值进行译码，其中所述后缀值与所述前缀值的组合识别所述偏移值。
56. 根据权利要求55所述的计算机可读存储媒体，其中 所述一或多个处理器通过对所述前缀值进行解码来对所述前缀值进行译码，且通过对 所述后缀值进行解码来对所述后缀值进行译码。
57. 根据权利要求55所述的计算机可读存储媒体，其中 所述一或多个处理器通过产生所述前缀值以包含在经编码视频位流中来对所述前缀 值进行译码，且通过产生所述后缀值以包含在所述经编码视频位流中来对所述后缀值进行 译码。
【文档编号】H04N19/14GK104509111SQ201380031763
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】钟仁肃, 霍埃尔·索赖·罗哈斯, 马尔塔·卡切维奇 申请人:高通股份有限公司