处理通过使用四个不同的梯度图案之一来将像素的值与其邻居的两个进行比较来进行操作。将偏置应用于四个梯度图案中的每个图案中的像素。对于不是梯度图案之一中的像素值，不应用偏置。BO处理直接基于被分割成32个带的样本幅度。将偏置应用于32个带中的16个带中的像素，其中16个带的群组对应于BO子类型。SAO滤波器处理被设计成通过将偏置添加到样本值来与原始信号相比较减少失真。它可以增加边缘的清晰度并且减少振铃和脉冲假象。
[0049]本领域技术人员将理解，在解码器处，可以执行如上所描述的过程的逆过程。
[0050]发明人认识到，在上述针对预测单元HJ的处理过程中，经重构的预测单元PU、X”(并非原始编码的块)是通过对相邻像素的重建值进行插值计算等而获得的。然而，发明人期望能够进一步减少残差数据。
[0051]根据本发明的实施方式，可以根据图像或视频帧的编码块的未经任何处理的(经重建的)相邻像素作帧内像素预测，并且在生成帧内预测像素块后，首先在预测块内的像素上进行滤波。由于直接对帧内预测后的像素块进行滤波，因而能够使得滤波后的的预测块和当前编码块的残差更小。
[0052]举例而言，对于图8所示的，在产生PU残差、e时，可以增加首先对预测PU、X’应用滤波的步骤。
[0053]应当注意，本发明的实施方式是针对帧内预测而提出的，其中使用的相邻像素是未经任何处理的解码重建值，其并未经过滤波，因此并不旨在将本发明的实施方式应用关于帧间滤波，因为帧间滤波中所使用的相邻像素已经经过了至少一次的滤波。
[0054]因此，根据本发明的实施方式，提出一种图像和视频编码方法90，如图9所示，其示意出了该图像和视频数据方法的流程图。该方法90包括步骤:
[0055]S910:将原始图像或视频帧分割成编码单位；
[0056]S920:对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位；
[0057]S930:对所述经预测的编码单位进行滤波；以及
[0058]S940:将所述经分割处理的编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法，生成编码单位残差。
[0059]之后，可选地，经过变换、量化、和熵编码等操作，可以将滤波后的经预测的编码单位和所述残差编码进编码码流中。
[0060]在一个实施例中，可以根据预测块内的预测像素的统计特性，定义多种滤波方式。例如，如果当前编码单位/子单位内的预测像素的统计特性表现为一致、平滑，则可以使用严格的滤波标准，去除预测结果中的所有的被视为噪声的高频成分；反之，如果当前编码单位/子单位内的预测像素的统计特性表现为较不平滑，则可以使用相对宽松的滤波标准，保留一定程度的高频成分。再例如，可以根据噪声模型估计噪声方差，设计具有针对性的阈值进行滤波。
[0061]在一个实施例中，可以根据预测块内的预测像素的方向特性，定义相应的滤波方式。针对当前编码单位/子单位执行的空间预测方向可以包括水平、垂直、45度对角、135度对角、平面等。例如，空间预测针对亮度PU和色度PU可以被不同地执行。
[0062]在一个实施例中，针对未经任何处理的相邻像素所进行的滤波可以包括广义上的线性/非线性操作，例如，自适应样本偏置(SAO)等。滤波器可以设计的复杂，也可以设计的简单，本发明对此不做限制。
[0063]根据本发明的实施方式，还提出一种图像和视频编码设备100，如图10所示，其示意出了该图像和视频编码设备的框图，其包括:
[0064]分割单元1010，用于将原始图像或视频帧分割成编码单位；
[0065]帧内预测单元1020，用于对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位；
[0066]滤波单元1030，用于对所述经预测的编码单位进行滤波；以及
[0067]残差生成单元1040，用于将所述经分割处理的编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法，生成编码单位残差。
[0068]根据本发明的实施方式，还提出一种图像和视频解码方法110，作为与图像和视频编码方法90相对应的逆过程。如图11所示，其示意出了该图像和视频解据方法的流程图。该方法110包括步骤:
[0069]SlllO:从图像和视频数据的编码码流中识别经分割处理的编码单位和编码单位残差;
[0070]S1120:对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位；
[0071]SI 130:对所述经预测的编码单位进行滤波；以及
[0072]S1140:将滤波后的所述经预测的编码单位与所述编码单位残差作加法，获得重建的编码单位。
[0073]根据本发明的实施方式，还提出一种图像和视频解码设备120，如图12所示，其示意出了该图像和视频解码设备的框图，其包括:
[0074]解码单元1210，用于从图像和视频数据的编码码流中识别经分割处理的编码单位和编码单位残差；
[0075]帧内预测单元1220，用于对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位；
[0076]滤波单元1230，用于对所述经预测的编码单位进行滤波；以及
[0077]重建单元1240，用于将滤波后的所述经预测的编码单位与所述编码单位残差作加法，获得重建的所码单位。
[0078]应当理解，本发明实施方式中的编码单位可以是整个图像或者视频帧，可以是AVC/H.264标准下的宏块MB，或者可以是HEVC/H.265标准下的编码单元⑶、子⑶、预测单元PU、或子PU。每个编码单位作为图像或者视频帧的可独立编解码单位。
[0079]应当理解，附图中描绘为功能块的元件可以被实现为硬件、软件、或它们的组合。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0080]此外，本发明的实施方式可以被采用在诸如个人计算机、智能电话、或平板计算机等系统上。
[0081]已经出于示出和描述的目的给出了本发明的说明书，但是其并不意在是穷举的或者限制于所公开形式的发明。本领域技术人员可以想到很多修改和变体。在不脱离本发明精神的前提下，做出的所有修改和替换都将落入所附权利要求定义的本发明保护范围内。
【主权项】
1.一种图像和视频编码方法，包括: 将原始图像或视频帧分割成编码单位； 对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位； 对所述经预测的编码单位进行滤波；以及 将所述经分割处理的编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法，生成编码单位残差。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括: 根据所述经预测的编码单位内的预测像素的统计特性和/或方向特性，选择滤波方式。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述滤波为采用自适应样本偏置SAO。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述编码单位为HEVC/H.265视频编解码标准中的编码单元CU或预测单元PU。5.一种图像和视频解码方法，包括: 从图像和视频数据的编码码流中识别编码单位和编码单位残差； 对所述编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位； 对所述经预测的编码单位进行滤波；以及 将滤波后的所述经预测的编码单位与所述编码单位残差作加法，获得重建的编码单位。6.一种图像和视频编码设备，包括: 分割单元，用于将原始图像或视频帧分割成编码单位； 帧内预测单元，用于对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位； 滤波单元，用于对所述经预测的编码单位进行滤波；以及 残差生成单元，用于将所述经分割处理的编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法，生成编码单位残差。7.一种图像和视频解码设备，包括: 解码单元，用于从图像和视频数据的编码码流中识别编码单位和编码单位残差； 帧内预测单元，用于对所述编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位； 滤波单元，用于对所述经预测的编码单位进行滤波；以及 重建单元，用于将滤波后的所述经预测的编码单位与所述编码单位残差作加法，获得重建的编码单位。
【专利摘要】本发明公开了图像和视频编解码的方法和设备。在编码方法中，对编码单位进行帧内像素预测而生成经预测的编码单位，对经预测的编码单位进行滤波，并且将编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法而生成编码单位残差。根据本发明，使得生成的残差更小，进一步提高了压缩和编码效率。
【IPC分类】H04N19/593, H04N19/176, H04N19/117
【公开号】CN105049846
【申请号】CN201510501174
【发明人】昝劲文, 卢京辉, 张韵东
【申请人】广东中星电子有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月14日