用于貫穿條帶或圖塊邊界環(huán)路濾波的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種視頻編碼器或視頻解碼器中用于視頻數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器處理方法與裝置。本發(fā)明的實施例有條件地允許環(huán)路濾波器參數(shù)共享。在一實施例中，根據(jù)條件決定當前區(qū)塊與相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享。如果上述條件指示允許環(huán)路濾波器信息共享，則在編碼器中編碼合并旗標并且將合并旗標并入視頻比特流中，以及在解碼器中從該視頻比特流中解析合并旗標并且進行解碼。在一實施例中，上述條件取決于圖像的區(qū)域劃分，其中區(qū)域劃分將圖像分割為區(qū)域并且該區(qū)域?qū)?yīng)于條帶或圖塊。如果該區(qū)塊與該相鄰區(qū)塊位于相同的條帶/圖塊，則設(shè)定上述條件以指示允許環(huán)路濾波器信息共享。
【專利說明】用于貫穿條帶或圖塊邊界環(huán)路濾波的方法及其裝置
[0001]交叉引用
[0002]本發(fā)明要求如下優(yōu)先權(quán):編號為61/624,812，申請日為2012年4月16日，名稱為“Prohibition against merging across slice/tile boundaries in SAO/ALF” 的美國臨時專利申請。上述美國臨時專利申請在此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明有關(guān)于視頻編碼。特別地，本發(fā)明有關(guān)于與貫穿條帶(slice)或圖塊(tile)邊界環(huán)內(nèi)濾波及處理相關(guān)聯(lián)的視頻編碼技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]運動估計(motion estimation)是利用視頻序列中時間冗余(temporalredundancy)的一種有效巾貞間編碼技術(shù)。運動補償巾貞間編碼(motion compensatedinter-frame coding)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種國際視頻編碼標準。在各種編碼標準中采用的運動估計是通常以區(qū)塊(block)為基礎(chǔ)的技術(shù),其中為每個宏塊(macroblock)或相似區(qū)塊配置確定例如編碼模式與運動矢量的運動信息。此外，也可自適應(yīng)地采用幀內(nèi)編碼(intra-coding),其中在無需參考任何其他圖像的情況下處理圖像。通?？蛇M一步由變換(transformation)、量化(quantization)以及熵編碼(entropy coding)處理巾貞間預(yù)測與幀內(nèi)預(yù)測殘差(residue)以生成壓縮視頻比特流。在編碼進程期間，尤其是在量化進程中引入了編碼偽影(coding artifact)。為了減輕編碼偽影，在較新的編碼系統(tǒng)中可對重建視頻采用附加處理以提高圖像品質(zhì)。經(jīng)常在環(huán)內(nèi)操作(in-loop operation)中配置上述附加處理從而使得編碼器與解碼器可取得相同的參考圖像。
[0005]圖1描述包含環(huán)內(nèi)濾波處理的示例自適應(yīng)幀間/幀內(nèi)視頻編碼系統(tǒng)。對于幀間預(yù)測，可使用運動估計(Motion Estimation, ME)/ 運動補償(Motion Compensation, MC) 112基于其他圖像的視頻數(shù)據(jù)提供預(yù)測數(shù)據(jù)。開關(guān)114選擇幀內(nèi)預(yù)測110或來自ME/MC112的幀間預(yù)測數(shù)據(jù)并且將選擇的預(yù)測數(shù)據(jù)提供至加法器116以產(chǎn)生預(yù)測誤差(predictionerror)，也稱為預(yù)測殘差或殘差。然后變換(T) 118處理預(yù)測誤差，接著量化(Q) 120處理預(yù)測誤差。接著，熵編碼器122編碼已變換及已量化的殘差從而形成對應(yīng)壓縮視頻數(shù)據(jù)的視頻比特流。然后，將邊信息(side information)加入與變換系數(shù)相關(guān)聯(lián)的比特流,其中上述邊信息可為例如與圖像單元相關(guān)聯(lián)的運動、模式及其他信息。上述邊信息也可進行熵編碼處理以減小需求帶寬。相應(yīng)地如圖1所示也將邊信息數(shù)據(jù)提供給熵編碼器122 (未示出指向熵編碼器122的運動/模式路徑)。當使用幀間預(yù)測模式時，必須使用先前重建參考圖像以形成預(yù)測殘差。因此，在編碼器端使用重建環(huán)路來生成重建圖像。因此，逆量化(InverseQuantization, IQ) 124 與逆變換(Inverse Transformation, IT) 126 處理已變換及已量化殘差以恢復(fù)處理殘差(processed residue)。接著重建(REC) 128將上述處理殘差疊加至預(yù)測數(shù)據(jù)136以重建視頻數(shù)據(jù)?？蓪⑸鲜鲋亟ㄒ曨l數(shù)據(jù)儲存至參考圖像緩沖器134中并且將上述重建視頻數(shù)據(jù)用于其他幀的預(yù)測。[0006]如圖1所示，接收的視頻數(shù)據(jù)在解碼系統(tǒng)中經(jīng)過一系列處理。由于上述一系列處理，來自REC128的重建視頻數(shù)據(jù)可經(jīng)受各種損害。相應(yīng)地，在重建視頻數(shù)據(jù)用于預(yù)測數(shù)據(jù)之前對上述重建視頻數(shù)據(jù)采用各種環(huán)路處理從而改善視頻品質(zhì)。在當前發(fā)展的高效率視頻編碼(High Efficiency Video Coding, HEVC)標準中，已經(jīng)發(fā)展出了去塊濾波器(Deblocking Filter, DF) 130、樣本自適應(yīng)偏移(Sample Adaptive Offset, SAO) 131 與自適應(yīng)環(huán)路濾波器(Adaptive Loop Filter, ALF) 132以提高圖像品質(zhì)?？蓪⑷K濾波器(DF) 130應(yīng)用于邊界像素(boundary pixel)并且DF處理依賴于與相應(yīng)區(qū)塊相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)像素數(shù)據(jù)與編碼信息。無需將任何特定DF邊信息合并入視頻比特流中。另一方面，SAO與ALF處理是自適應(yīng)的，其中可根據(jù)基礎(chǔ)視頻數(shù)據(jù)動態(tài)改變類似濾波器參數(shù)與濾波器類型的濾波器信息。因此，與SA0、ALF相關(guān)聯(lián)的濾波器信息合并入視頻比特流中，從而使得解碼器可正確恢復(fù)所需信息。此外，向熵編碼器(Entropy Encoder) 122提供來自SAO與ALF的濾波器信息用于合并入比特流。在圖1中，首先對重建視頻應(yīng)用DF130 ;接著將SA0131應(yīng)用于DF已處理視頻；然后將ALF132應(yīng)用于SAO已處理視頻。然而，可重新調(diào)整DF、SAO、ALF的處理順序。在當前發(fā)展的高效率視頻編碼(HEVC)視頻標準中，環(huán)路濾波處理包含DF與SA0。
[0007]HEVC中的編碼處理可應(yīng)用于每個最大編碼單元(Largest Coding Unit, IXU)?？墒褂盟牟鏄鋭澐?quadtree)自適應(yīng)地將IXU分割為編碼單元。因此，IXU也可稱為編碼樹區(qū)塊(coding tree block, CTB)。在每個葉編碼單元(Leaf⑶)中，為每個8X8區(qū)塊執(zhí)行DF并且在HEVC測試模型版本5.0 (HM-5.0)中，將DF應(yīng)用于8X8區(qū)塊邊界。對于每個8X8區(qū)塊，首先采用貫穿垂直區(qū)塊邊界的水平濾波，然后接著采用貫穿水平區(qū)塊邊界的垂直濾波。
[0008]如圖1所示，樣本自適應(yīng)偏移(SAO) 131也應(yīng)用于HM_5.0中。SAO被認為是特定濾波情況，其中濾波處理僅應(yīng)用于一個像素。為了采用SA0，一幅圖像可劃分為多個LCU對齊區(qū)域(LQJ-aligned region)。每個區(qū)域可在兩種帶偏移(Band Offset, B0)類型、四種邊偏移(Edge Offset, E0)類型以及非處理(OFF)中選擇一種SAO類型。對于每個待處理(也稱為待濾波)的像素，BO使用像素強度(pixel intensity)將像素歸類于帶。如圖2所示，將像素強度范圍平均分為32個帶。四個連續(xù)帶進行組合,其中由sao_band_position指示起始帶。圖2描述了示例四帶組合200的示意圖。箭頭210指示上述四帶組合的第一帶位置。在EO中，首先執(zhí)行像素分類以將像素分至不同組(也稱為類或類別)。如圖3所示，每個像素的像素分類以3X3窗口為基礎(chǔ)，其中使用四個對應(yīng)0°、90°、135°與45°的配置用于分類?；趫D像或區(qū)域中的所有像素分類，為每組像素取得并發(fā)送一個偏移。在HM-5.0中，將SAO應(yīng)用于亮度與色度組分，并且可單獨處理每個亮度組分。與BO相似，可為每個類的所有像素取得一個偏移，其中EO的類4除外，并且強制類4使用零偏移。下面的列表1列舉了 EO像素分類，其中“C”表示待分類的像素。
[0009]列表1.[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種視頻解碼器中用于視頻數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器處理方法，該方法包含:
從媒體或處理器接收與圖像相關(guān)聯(lián)的處理重建像素的區(qū)塊； 根據(jù)條件決定是否允許該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享，其中該條件取決于該圖像的區(qū)域劃分； 如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則從視頻比特流中解析合并旗標；以及 如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則解碼該合并旗標。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該合并旗標包含左合并旗標與上合并旗標。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果該相鄰區(qū)塊緊鄰該區(qū)塊的左側(cè)，則使用該左合并旗標。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果該相鄰區(qū)塊緊鄰該區(qū)塊的上側(cè)，則使用該上合并旗標。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果左合并旗標指示禁止該環(huán)路濾波器信息共享，則使用該上合并旗標。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該區(qū)域劃分將該圖像分割為區(qū)域并且該區(qū)域?qū)?yīng)于條帶或圖塊。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果該區(qū)塊與該相鄰區(qū)塊位于不同區(qū)域或者如果該相鄰區(qū)塊不可用，則設(shè)定該條件以指示禁止該環(huán)路濾波器信息共享。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該區(qū)塊對應(yīng)于編碼樹區(qū)塊或最大編碼單元(LCU)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該環(huán)路濾波器信息對應(yīng)于樣本自適應(yīng)偏移信息、自適應(yīng)環(huán)路濾波器信息或去塊濾波器信息。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,該樣本自適應(yīng)偏移信息包含樣本自適應(yīng)偏移類型信息、樣本自適應(yīng)偏移偏移值、邊偏移類型、帶偏移起始帶位置、偏移強度以及偏移符號。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該自適應(yīng)環(huán)路濾波器信息包含濾波器系數(shù)、濾波形狀、濾波器選擇指標、濾波器分類方法以及濾波器開啟/關(guān)閉控制旗標。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于控制旗標啟動或禁用所述根據(jù)該條件決定是否允許該區(qū)塊與該相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，從該視頻比特流的條帶頭、圖像參數(shù)集合、自適應(yīng)參數(shù)集合、序列參數(shù)集合或視頻參數(shù)集合中解析該控制旗標。
14.一種視頻編碼器中用于視頻數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器處理方法，該方法包含: 從媒體或處理器接收與圖像相關(guān)聯(lián)的處理重建像素的區(qū)塊； 根據(jù)條件決定是否允許該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享，其中該條件取決于該圖像的區(qū)域劃分； 如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則編碼合并旗標；以及 如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則將該合并旗標并入視頻比特流中。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該合并旗標包含左合并旗標與上合并旗標。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，如果左合并旗標指示禁止該環(huán)路濾波器信息共享，則使用該上合并旗標。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該區(qū)域劃分將該圖像分割為區(qū)域并且該區(qū)域?qū)?yīng)于條帶或圖塊。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，如果該區(qū)塊與該相鄰區(qū)塊位于不同區(qū)域或者如果該相鄰區(qū)塊不可用，則設(shè)定該條件以指示禁止該環(huán)路濾波器信息共享。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該區(qū)塊對應(yīng)于編碼樹區(qū)塊或最大編碼單元(LCU)。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該環(huán)路濾波器信息對應(yīng)于樣本自適應(yīng)偏移信息、自適應(yīng)環(huán)路濾波器信息或去塊濾波器信息。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，基于控制旗標啟動或禁用所述根據(jù)該條件決定是否允許該區(qū)塊與該相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，將該控制旗標合并入該視頻比特流的條帶頭、圖像參數(shù)集合、自適應(yīng)參數(shù)集合、序列參數(shù)集合或視頻參數(shù)集合中。
23.一種視頻解碼器中用于視頻數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器處理裝置，該裝置包含: 用于從媒體或處理器接收與圖像相關(guān)聯(lián)的處理重建像素的區(qū)塊的裝置； 用于根據(jù)條件決定是否允許該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享的裝置，其中該條件取決于該圖像的區(qū)域劃分； 用于如果該條件指示允許該環(huán) 路濾波器信息共享，則從視頻比特流中解析合并旗標的裝置；以及 用于如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則解碼該合并旗標的裝置。
24.一種視頻編碼器中用于視頻數(shù)據(jù)的環(huán)路濾波器處理裝置，該裝置包含: 用于從媒體或處理器接收與圖像相關(guān)聯(lián)的處理重建像素的區(qū)塊的裝置； 用于根據(jù)條件決定是否允許該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊之間的環(huán)路濾波器信息共享的裝置，其中該條件取決于該圖像的區(qū)域劃分； 用于如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則編碼合并旗標的裝置；以及 用于如果該條件指示允許該環(huán)路濾波器信息共享，則將該合并旗標并入視頻比特流中的裝置。
【文檔編號】H04N19/50GK103518375SQ201380001126
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月16日
【發(fā)明者】傅智銘, 蔡家揚, 徐志瑋, 陳慶曄, 黃毓文, 雷少民 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司