一種簡(jiǎn)化的雙邊幀內(nèi)平滑濾波器的制造方法
【專利摘要】一種方法，包括：接收多個(gè)參考像素；基于所述多個(gè)參考像素中參考像素與相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)濾波系數(shù)；結(jié)合所述濾波系數(shù)、所述參考像素和所述相鄰參考像素生成濾波值，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種簡(jiǎn)化的雙邊幀內(nèi)平滑濾波器
[0001]優(yōu)先權(quán)信息
[0002]本發(fā)明要求2012年6月13日由李貴春等遞交的發(fā)明名稱為“一種簡(jiǎn)化的雙邊幀內(nèi)平滑濾波器”的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)13/495，899的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)和2011年6月30日由李貴春等遞交的發(fā)明名稱為“一種簡(jiǎn)化的雙邊幀內(nèi)平滑濾波器”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/503,415的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，其在先申請(qǐng)的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究或開發(fā)的聲明
[0004]不適用。
[0005]縮微平片附件的引用
[0006]不適用。
【背景技術(shù)】
[0007]即使描述一部較短的電影也需要相當(dāng)可觀的視頻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)難以在寬帶容量有限的通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸或交換。因此，視頻數(shù)據(jù)通常在經(jīng)過(guò)壓縮后再通過(guò)現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)交換。通常，視頻壓縮設(shè)備在視頻數(shù)據(jù)傳輸前使用源端軟件和/或硬件對(duì)該視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，從而降低表示數(shù)字視頻圖像所需的數(shù)據(jù)量。目的端的視頻解壓設(shè)備接收壓縮數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解碼。由于網(wǎng)絡(luò)資源有限，而對(duì)更高視頻質(zhì)量的要求卻不斷提高，需要更加完善的壓縮和解壓技術(shù)，以在不增加比特率的情況下提高圖像質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明一實(shí)施例公開了一種方法，包括:接收多個(gè)參考像素；基于所述多個(gè)參考像素中參考像素與相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)濾波系數(shù)；結(jié)合所述濾波系數(shù)、所述參考像素和所述相鄰參考像素生成濾波值，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
[0009]本發(fā)明另一實(shí)施例公開了一種裝置，包括:處理器，用于接收多個(gè)參考像素；基于所述多個(gè)參考像素中參考像素與相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)濾波系數(shù)；結(jié)合所述濾波系數(shù)、所述參考像素和所述相鄰參考像素生成濾波值，其中，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
[0010]本發(fā)明再一實(shí)施例公開了一種裝置，包括:至少一個(gè)處理器，用于接收多個(gè)參考像素，其中，所述參考像素包括當(dāng)前像素和多個(gè)相鄰像素；基于包括多個(gè)范圍濾波系數(shù)的范圍濾波器以及包括多個(gè)域?yàn)V波系數(shù)的域?yàn)V波器，計(jì)算出多個(gè)雙邊濾波系數(shù)，其中，至少一個(gè)范圍濾波系數(shù)基于所述當(dāng)前像素和至少一個(gè)相鄰像素之間的差異，至少一個(gè)域?yàn)V波系數(shù)基于所述當(dāng)前像素和至少一個(gè)相鄰像素之間的距離；結(jié)合所述雙邊濾波系數(shù)、所述當(dāng)前像素和所述相鄰像素生成濾波值，其中，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
[0011]通過(guò)下述【具體實(shí)施方式】并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】和權(quán)利要求，將會(huì)更加清楚地理解這些特征及其他特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0012]為更全面地理解本發(fā)明，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)附圖作簡(jiǎn)要說(shuō)明，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
[0013]圖1為多個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的示意圖；
[0014]圖2為幀內(nèi)預(yù)測(cè)方案實(shí)施例的示意圖；
[0015]圖3為參考像素序列實(shí)施例的示意圖；
[0016]圖4為一種簡(jiǎn)化的雙邊濾波方法的實(shí)施例的流程圖；
[0017]圖5為網(wǎng)絡(luò)單元實(shí)施例的示意圖；
[0018]圖6為通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]首先應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然下文提供了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示意性實(shí)施方式，所公開的系統(tǒng)和/或方法可以通過(guò)多種當(dāng)前已知或存在的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不受限于下文所述的示意性實(shí)施方式、附圖和技術(shù)，包括此處示出和描述的示例性設(shè)計(jì)和實(shí)施方式，即可在所附權(quán)利要求的范圍及其 等同要求的全部范圍內(nèi)進(jìn)行修改。
[0020]通常情況下，視頻媒體涉及較快并連續(xù)地顯示靜止圖像或幀的序列，從而使觀眾能夠感知運(yùn)動(dòng)。每個(gè)幀包括多個(gè)圖片元素或像素，每個(gè)圖片元素或像素表示幀中單獨(dú)的參考點(diǎn)。在數(shù)字處理中，可為每個(gè)像素分配一個(gè)整數(shù)值(例如，0、1、……、或255)，表示相應(yīng)參考點(diǎn)的圖像質(zhì)量或特征，如亮度或色度。實(shí)質(zhì)上，單一幀內(nèi)的像素組(宏塊)可與同一幀內(nèi)的其他宏塊相關(guān)聯(lián)，這樣跨宏塊的像素值只發(fā)生輕微的變化和/或表現(xiàn)出重復(fù)的紋理?，F(xiàn)代視頻壓縮方法使用各種技術(shù)開發(fā)這些空間關(guān)聯(lián)性，這些技術(shù)可統(tǒng)稱為幀內(nèi)預(yù)測(cè)(或簡(jiǎn)稱為幀內(nèi)預(yù)測(cè))。幀內(nèi)預(yù)測(cè)可降低同一幀中鄰近和/或相鄰宏塊(下文也稱為塊)之間的空間冗余，從而在不大大降低圖像質(zhì)量的情況下實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)壓縮。各種傳統(tǒng)的視頻/圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際通信聯(lián)盟(ITU)電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)H.264 (以下稱為H.264)，已經(jīng)描述了不同形式的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，其內(nèi)容以引入的方式并入本文本中。
[0021 ] 在實(shí)際應(yīng)用中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)可由視頻編碼器/解碼器(編解碼器)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以從一個(gè)或多個(gè)先前編碼/解碼的相鄰塊中得到一個(gè)內(nèi)插的預(yù)測(cè)塊(或被預(yù)測(cè)的塊)，從而生成一個(gè)近似的當(dāng)前塊。因此，編碼器和解碼器可單獨(dú)插入所述預(yù)測(cè)塊，進(jìn)而能夠從較少參考?jí)K之間的通信中重構(gòu)幀和/或圖像的主要部分，例如，位于幀的左上角(并從幀的左上角開始延伸)的塊。然而，單獨(dú)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)可能無(wú)法為現(xiàn)代視頻重現(xiàn)足夠質(zhì)量的圖像。因此，編碼器和解碼器之間可能會(huì)交換殘差消息等誤差校正消息，以糾正所述預(yù)測(cè)塊與所述當(dāng)前塊之間的差異。例如，解碼器可從所述當(dāng)前塊中減去所述預(yù)測(cè)塊，生成一個(gè)殘差塊，對(duì)所述殘差塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換、量化和掃描后將其編碼成編碼數(shù)據(jù)流。解碼器收到所述編碼數(shù)據(jù)流后，可將所述重構(gòu)的殘差塊加入到所述單獨(dú)生成的預(yù)測(cè)塊中，重建所述當(dāng)前塊。由于幀內(nèi)編碼壓縮的有損性質(zhì)等原因，所述重建的當(dāng)前塊與原始當(dāng)前塊相比可能不夠完善，但人眼很難察覺到兩者之間的差異。因此，這既可以節(jié)省大量的位資源，又不會(huì)大幅降低重構(gòu)圖像的質(zhì)量。
[0022]所述殘差塊中幾乎不存在所述預(yù)測(cè)塊和所述當(dāng)前塊之間的差異。因此，在所述預(yù)測(cè)塊與所述當(dāng)前塊相同和/或接近相同的區(qū)域，很多殘差塊的離散值如像素?cái)?shù)據(jù)等可由零和/或接近零的系數(shù)組成。進(jìn)一步地，對(duì)所述殘差塊進(jìn)行轉(zhuǎn)化、量化和/或掃描可去除數(shù)據(jù)流中大部分為零和/或接近零的系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步壓縮視頻數(shù)據(jù)。因此，對(duì)原始圖像的更加精確的預(yù)測(cè)可生成編碼功效。為了利用這些編碼功效，傳統(tǒng)的視頻/圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)可在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中通過(guò)使用多個(gè)預(yù)測(cè)模式提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，每個(gè)預(yù)測(cè)模式可以生成一個(gè)唯一的紋理。例如，高性能視頻編碼(HEVC)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(也稱為H.265)會(huì)在統(tǒng)一幀內(nèi)預(yù)測(cè)(UIP)方案中采用不同的預(yù)測(cè)模式。
[0023]圖1為所述HEVC UIP方案中使用的多個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式100的示意圖。對(duì)于亮度塊，所述幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式100包括高達(dá)34個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中33個(gè)為定向模式，I個(gè)為非定向模式，如直流(DC)預(yù)測(cè)模式。使用時(shí)，編碼器選擇一個(gè)預(yù)測(cè)模式，為每個(gè)當(dāng)前塊生成最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。例如，為幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式100中的每個(gè)模式計(jì)算絕對(duì)誤差和(SAE)，并選擇SAE最小的模式。一般而言，使用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式越多，生成的幀內(nèi)預(yù)測(cè)越精確。例如，最近的研究已經(jīng)表明，與僅使用9個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的H.264等使用較少幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的協(xié)定相比，所述幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式100等使用34個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的協(xié)定可更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)復(fù)雜的紋理。雖然圖1示出了 34個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，但是根據(jù)塊的大小和/或幀內(nèi)預(yù)測(cè)方案，也可以使用任何其他數(shù)量的預(yù)測(cè)模式。
[0024]如上文所述，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，當(dāng)前塊周圍的像素可用作參考像素(或預(yù)測(cè)樣品)生成預(yù)測(cè)塊。幀內(nèi)預(yù)測(cè)的質(zhì)量受塊的大小和預(yù)測(cè)模式等因素的影響。例如，隨著所述預(yù)測(cè)塊的增大，會(huì)降低對(duì)遠(yuǎn)離所述參考像素的預(yù)測(cè)塊中的像素的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的降低可能會(huì)導(dǎo)致殘差數(shù)據(jù)增多，從而增加要編碼、存儲(chǔ)和/或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。為了避免幀內(nèi)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性下降，可將平滑濾波器應(yīng)用于參考像素。然而，在某些情況下，不使用平滑濾波器也可以達(dá)到較好的結(jié)果。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，視頻解碼器可以對(duì)基于過(guò)濾參考像素的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和基于未過(guò)濾參考像素的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性進(jìn)行比較，然后確定是否將平滑濾波器應(yīng)用于參考像素。這種方法可稱為自適應(yīng)幀內(nèi)平滑(AIS)。
[0025]可選地，為了降低因比較過(guò)濾參考像素和未過(guò)濾參考像素而造成的編碼器的復(fù)雜性，可使用另外一種被稱為模式相關(guān)幀內(nèi)平滑(MDIS)的技術(shù)來(lái)確定將幀內(nèi)平滑濾波器應(yīng)用于參考像素的場(chǎng)合。MDIS可以根據(jù)當(dāng)前塊的大小和預(yù)測(cè)模式(或方向)確定是否使用平滑濾波器。目前有很多種MDIS方法。例如，一種MDIS方法可明確標(biāo)志是否過(guò)濾參考像素。編碼器可通過(guò)測(cè)試所有潛在幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的碼率失真(RD)代價(jià)決定是否進(jìn)行平滑。在一種可選的MDIS方法中，僅針對(duì)最佳幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式測(cè)試過(guò)濾或未過(guò)濾參考像素的RD代價(jià)，可較快完成MDIS過(guò)程。
[0026]HEVC測(cè)試模型(HM)的現(xiàn)有設(shè)計(jì)可使用MDIS作為幀內(nèi)平滑方案。在現(xiàn)有的MDIS濾波器中，會(huì)將當(dāng)前像素附近的像素值的加權(quán)平均值計(jì)算為當(dāng)前參考像素的值。通常情況下，平均權(quán)重會(huì)隨著與鄰區(qū)中心之間距離的增加而降低。例如，HM 3.1使用有兩個(gè)相鄰像素圍繞在當(dāng)前像素周圍的3抽頭濾波器。在這種情況下，當(dāng)前參考像素與其相鄰像素之間的距離可僅等于1，濾波系數(shù)可為[12 1]。盡管MDIS中使用的空間過(guò)濾方案有利于提高幀內(nèi)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，但該方案仍存在某些問(wèn)題和/或局限。例如，該幀內(nèi)平滑濾波器基于一個(gè)潛在假設(shè)，即圖像通常在空間上緩慢變化，接近(或鄰近)的像素可能有相似的值，因此將像素平均化較為合理，而且與破壞這些鄰近像素的噪聲值的關(guān)聯(lián)性又小于與色值的關(guān)聯(lián)性，因此可以將噪聲平均化，而保留實(shí)際的色彩信息。然而，在視頻幀的邊緣或線條處，空間緩慢變化這一假設(shè)可能無(wú)法成立，這標(biāo)志著鄰近像素的色值會(huì)發(fā)生急劇變化。所述邊緣或線條可能會(huì)因幀內(nèi)平滑濾波而變得模糊，從而導(dǎo)致信息丟失。為了保留所述邊緣或線條，在將平滑區(qū)像素平均化的同時(shí)，可用一個(gè)雙邊濾波器，基于參考像素與相鄰像素的空間接近性以及其與相鄰像素的光度相似性過(guò)濾參考像素。
[0027]雙邊濾波的基本思想是在圖像范圍內(nèi)完成傳統(tǒng)濾波器(如MDIS濾波器)在其圖像域內(nèi)進(jìn)行的操作。例如，兩個(gè)像素彼此接近，即占用鄰近的空間位置，或者兩個(gè)像素彼此相似，即有鄰近的色(或光度)值。此處，接近性是指域的鄰近，相似性是指范圍的鄰近。MDIS濾波是一種域?yàn)V波(或者距離濾波)，其可通過(guò)基于隨距離增加而減小的系數(shù)對(duì)像素值進(jìn)行加權(quán)來(lái)增強(qiáng)接近性。同樣地，范圍濾波可基于隨差異或不同而衰變的權(quán)重將像素平均化。這樣，范圍濾波可以保留圖像的邊緣或線條特性。組合范圍濾波和域?yàn)V波，可形成雙邊濾波。盡管雙邊濾波可以克服MDIS濾波的一些局限，但其實(shí)際上可能難以在視頻編解碼器中實(shí)現(xiàn)。雙邊濾波器原始設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，可能使其無(wú)法應(yīng)用于高效的編解碼器。根據(jù)以引入的方式并入本文本中的、由C.Tomasi和R.Manduchi撰寫并收入1998年I月4日至7日在印度孟買舉行的第16屆IEEE國(guó)際計(jì)算機(jī)視覺大會(huì)的文集中的《黑白和彩色圖像的雙邊濾波》以及由V.Aurich和J.Weule撰寫并收入1995年9月13日至15日在德國(guó)比勒費(fèi)爾德舉行的德國(guó)模式識(shí)別協(xié)會(huì)(DAGM)研討會(huì)的文集中的《進(jìn)行邊緣保留擴(kuò)散的非線性高斯濾波器》，可能需使用非線性高斯過(guò)濾等復(fù)雜的算法。由于雙邊濾波器原始設(shè)計(jì)中使用的算法非常復(fù)雜，所以需要進(jìn)行浮點(diǎn)計(jì)算等復(fù)雜的操作，這導(dǎo)致原始雙邊濾波器無(wú)法成為進(jìn)行HEVC編碼的可行濾波方案。 [0028]此處公開了一種簡(jiǎn)化的雙邊幀內(nèi)平滑濾波系統(tǒng)和方法。所公開的雙邊濾波器可包括范圍濾波器和域?yàn)V波器。這兩個(gè)濾波器可依次應(yīng)用于當(dāng)前參考像素或用作一個(gè)統(tǒng)一的(或組合的)濾波器。所述范圍濾波器可通過(guò)計(jì)算所述當(dāng)前參考像素與其相鄰參考像素之間的亮度差確定其系數(shù)，使其可基于鄰近像素的相似性適時(shí)地調(diào)整范圍濾波系數(shù)。另一方面，與MDIS中使用的現(xiàn)有幀內(nèi)平滑濾波器相同或相似，所述域?yàn)V波器可基于所述當(dāng)前參考像素與其相鄰參考像素之間的距離(或接近性)將亮度平均化。結(jié)合所述范圍濾波系數(shù)和域?yàn)V波系數(shù)，計(jì)算所述雙邊濾波器的系數(shù)，所述雙邊濾波器的系數(shù)可以是所述當(dāng)前參考像素的值和其相鄰參考像素的值的線性組合。計(jì)算所述當(dāng)前參考像素的濾波值時(shí)，整數(shù)除法可被簡(jiǎn)化為整數(shù)移位、加法和/或減法運(yùn)算，這可降低計(jì)算的復(fù)雜度。因此，與雙邊濾波器的原始設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明中算法的計(jì)算復(fù)雜度更低。由于所公開的雙邊濾波器可在將視頻幀或圖像的平滑區(qū)域平均化的同時(shí)保留邊緣和/或線條，因此，所公開的技術(shù)可有效進(jìn)行幀內(nèi)平滑并提高解碼視頻的主觀質(zhì)量。
[0029]圖2為幀內(nèi)預(yù)測(cè)方案200的實(shí)施例的示意圖。所述幀內(nèi)預(yù)測(cè)方案200可生成NxN的預(yù)測(cè)塊210，以預(yù)測(cè)大小為NxN的當(dāng)前塊，其中N是大于零的整數(shù)。為便于說(shuō)明，如圖2所示，假設(shè)所述預(yù)測(cè)塊210的大小為8x8。所述預(yù)測(cè)塊210周圍的像素先于所述預(yù)測(cè)塊210生成，這些像素可用于生成所述預(yù)測(cè)塊210。特別地，位于所述預(yù)測(cè)塊210左邊(及鄰近)一列中的像素和位于所述預(yù)測(cè)塊210上方(及鄰近)一行中的像素可用作參考像素220，如圖2中以交叉線所示的陰影部分。在實(shí)際使用中，NxN的預(yù)測(cè)塊可以有高達(dá)4N+1個(gè)參考像素220。例如，如圖2所示，所述8x8預(yù)測(cè)塊210可以有高達(dá)33個(gè)參考像素。在一個(gè)實(shí)施例中，為了提高幀內(nèi)預(yù)測(cè)的質(zhì)量，可在生成所述預(yù)測(cè)塊210之前，在任意數(shù)量的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式(如圖1中的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式100)下使用所公開的雙邊濾波器對(duì)所述參考像素220進(jìn)行幀內(nèi)平滑。根據(jù)所述幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和所述預(yù)測(cè)塊210的大小，也可以不進(jìn)行幀內(nèi)平滑。盡管圖2示出了一個(gè)方形預(yù)測(cè)塊210，但應(yīng)該理解的是，所公開的雙邊濾波器也可以用于生成非方形預(yù)測(cè)塊，例如可用在短距離幀內(nèi)預(yù)測(cè)(SDIP)方案中的非方形預(yù)測(cè)塊。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，為便于雙邊濾波，可在一維(ID)陣列或序列中存儲(chǔ)和/或處理參考像素。所述ID序列可從所述預(yù)測(cè)塊左邊一列中最底部的像素開始，以線性方式通過(guò)所有參考像素，并在所述預(yù)測(cè)塊上方一行中最后(即最右邊)一個(gè)像素處結(jié)束。圖3為參考像素序列300的實(shí)施例的示意圖。對(duì)于NxN的預(yù)測(cè)塊，所述序列300可包括高達(dá)4N+1個(gè)參考像素，其值從左到右依次為P(O)到P(4N)?？墒褂米笙袼?20和右像素330等眾多相鄰像素過(guò)濾相應(yīng)的參考像素，該參考像素可視為序列300中的當(dāng)前像素310。所述當(dāng)前像素、左像素和右像素的色值在此處分別表示為P (η)、Ρ (η-1)和P (η+1)，其中η是I到4Ν之間(包括I和4Ν)的整數(shù)。在這種情況下，所述當(dāng)前像素310與其相鄰像素即所述左像素320和所述右像素330之間的距離均為I。圖3僅示出用于過(guò)濾所述當(dāng)前像素310的一個(gè)左像素320和一個(gè)右像素330，但雙邊濾波過(guò)程中可使用更多相鄰像素(或鄰區(qū)中的像素)?；谶^(guò)濾所述當(dāng)前像素310所涉及的相鄰像素的數(shù)量，所述當(dāng)前像素310與其相鄰像素之間的距離可能大于I。使用時(shí)，窗口大小指過(guò)濾所述當(dāng)前像素310所考慮的相鄰像素的數(shù)量。如圖3所示，所述窗口大小可以為2，或者更大。
[0031]如前文所述，可組合范圍濾波器和域?yàn)V波器以形成雙邊濾波器。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述范圍濾波器可以是復(fù)雜的原始范圍濾波器的線性近似體。所述范圍濾波器的系數(shù)與所述當(dāng)前像素及其相鄰像素的光度相似性相關(guān)聯(lián)。另一方面，所述域?yàn)V波器也可以是應(yīng)用在所述范圍濾波器上方的濾波器。所述域?yàn)V波器的系數(shù)會(huì)因預(yù)定義的窗口大小及所述當(dāng)前像素與相鄰像素之間距離的不同而不同。
[0032]為便于說(shuō)明，假設(shè)一個(gè)3抽頭雙邊濾波器(窗口大小為2)使用一個(gè)左像素和一個(gè)右像素過(guò)濾當(dāng)前像素。通常，所述雙邊過(guò)濾器的系數(shù)可從所述范圍濾波器和所述域?yàn)V波器的系數(shù)中獲取。假設(shè)所述范圍濾波器的系數(shù)為[a，b，c]，所述域?yàn)V波器的系數(shù)為[x，y，z]，其中a、b、C、x、y、z為自然數(shù)。當(dāng)統(tǒng)一(或組合)兩個(gè)濾波器時(shí)，所述雙邊濾波器的最終系數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其特征在于，包括: 接收多個(gè)參考像素； 基于所述多個(gè)參考像素中參考像素與相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)濾波系數(shù)； 結(jié)合所述濾波系數(shù)、所述參考像素和所述相鄰參考像素生成濾波值，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)濾波系數(shù)進(jìn)一步基于所述參考像素與所述相鄰參考像素之間的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述濾波值是所述參考像素和所述相鄰參考像素的線性組合。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)濾波系數(shù)包括三個(gè)濾波系數(shù)，所述參考像素與左像素之間的第一距離等于1，所述參考像素與右像素之間的第二距離等于1，至少一個(gè)濾波系數(shù)基于所述多個(gè)參考像素的最大值、濾波程度、所述參考像素與所述左像素之間的第一差異、所述參考像素與所述右像素之間的第二差異，或它們的組合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述濾波系數(shù)為:

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，k=2。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述濾波值由單獨(dú)的整數(shù)除法計(jì)算得出。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 基于所述多個(gè)參考像素中第二參考像素與第二相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)第二濾波系數(shù)； 結(jié)合所述多個(gè)第二濾波系數(shù)、所述第二參考像素和所述第二相鄰參考像素生成第二濾波值，所述第二濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
9.一種裝置，其特征在于，包括: 處理器，用于: 接收多個(gè)參考像素； 基于所述多個(gè)參考像素中參考像素與相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)濾波系數(shù)； 結(jié)合所述濾波系數(shù)、所述參考像素和所述相鄰參考像素生成濾波值，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)濾波系數(shù)進(jìn)一步基于所述參考像素與所述多個(gè)相鄰參考像素之間的距離。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述濾波值是所述參考像素和所述相鄰參考像素的線性組合。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)濾波系數(shù)包括三個(gè)濾波系數(shù)，所述參考像素與左像素之間的第一距離等于1，所述參考像素與右像素之間的第二距離等于1，至少一個(gè)濾波系數(shù)基于所述多個(gè)參考像素的最大值、濾波程度、所述參考像素與所述左像素之間的第一差異、所述參考像素與所述右像素之間的第二差異，或它們的組合。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述濾波系數(shù)為:
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，k=2。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述濾波值由單獨(dú)的整數(shù)除法計(jì)算得出。
16.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述處理器還用于: 基于所述多個(gè)參考像素中第二參考像素與第二相鄰參考像素之間的差異，計(jì)算出多個(gè)第二濾波系數(shù)； 結(jié)合所述多個(gè)第二濾波系數(shù)、所述第二參考像素和所述第二相鄰參考像素生成第二濾波值，所述第二濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
17.一種裝置，其特征在于，包括: 至少一個(gè)處理器，用于: 接收多個(gè)參考像素，所述參考像素包括當(dāng)前像素和多個(gè)相鄰像素； 基于以下信息計(jì)算出多個(gè)雙邊濾波系數(shù): 包括多個(gè)范圍濾波系數(shù)的范圍濾波器，其中，至少一個(gè)范圍濾波系數(shù)基于所述當(dāng)前像素和至少一個(gè)相鄰像素之間的差異，和 包括多個(gè)域?yàn)V波系數(shù)的域?yàn)V波器，其中，至少一個(gè)域?yàn)V波系數(shù)基于所述當(dāng)前像素和至少一個(gè)相鄰像素之間的距離； 結(jié)合所述雙邊濾波系數(shù)、所述當(dāng)前像素和所述相鄰像素生成濾波值，所述濾波值用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述濾波值是所述當(dāng)前像素和所述多個(gè)相鄰像素的線性組合。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述范圍濾波器是一個(gè)包括三個(gè)范圍濾波系數(shù)的3抽頭濾波器，至少一個(gè)范圍濾波系數(shù)基于所述多個(gè)參考像素的最大值、濾波程度、所述當(dāng)前像素與左像素之間的第一差異、所述當(dāng)前像素與右像素之間的第二差異，或它們的組合。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述范圍濾波系數(shù)為:
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述域?yàn)V波器是一個(gè)包括三個(gè)域?yàn)V波系數(shù)[I 2 I]的3抽頭濾波器，所述當(dāng)前像素與所述左像素之間的第一距離等于1，所述當(dāng)前像素與所述右像素之間的第二距離等于I。
22.如權(quán)利要求21 所述的裝置，其特征在于，k=2。
【文檔編號(hào)】H04N19/82GK104041051SQ201280032347
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】李貴春, 劉凌志, 賴昌材, 林楠, 鄭建鏵, 菲利普·張 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司