去块效应滤波装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于处理视频流的系统和方法。当对视频流进行编码或解码时，可应用去块效应滤波来减少由于使用基于块的视频编码而造成的不连续。所述去块效应滤波使用滤波网格来执行。所述滤波网格的尺寸基于处理参数自适应地选择。所述滤波网格的自适应尺寸基于在编码块边缘的去块效应滤波中使用和修改的样本的数量来确定。垂直边缘滤波和水平边缘滤波均可使用所述滤波网格。

Deblocking effect filter device and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】去块效应滤波装置和方法
本专利技术涉及视频流处理领域，更具体地，涉及在计算设备中的视频流处理中使用的去块效应滤波。
技术介绍
按照基于块的混合视频编码的成功原理，设计了H.264/AVC和高效率视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，HEVC)等视频编码方案。利用这一原理，首先将图片或图像帧划分为块，然后使用图片内预测或图片间预测对每个块进行预测。这些块使用相邻块进行编码以进行预测并近似原始信号。由于编码块只近似于原始信号，所以近似之间的差异可能导致预测块边界和变换块边界的不连续。这些不连续通过去块效应滤波器来减弱。HEVC将H.264/AVC的宏块结构替换为最大尺寸为64×64像素的编码树单元(codingtreeunit，CTU)这一概念。CTU可以进一步划分为一个四叉树分解方案，分解成更小的编码单元(codingunit，CU)，这些编码单元可以被细分，最小尺寸为8×8像素。HEVC还引入了预测块(predictionblock，PB)和变换块(Transformblock，TB)的概念。在HEVC中，针对属于与8×8网格重叠的编码单元(codingunit，CU)、预测单元(predictionunit，PU)和变换单元(transformunit，TU)的所有边缘执行去块效应。此外，与在4×4网格上执行滤波操作的H.264/AVC相比，HEVC中的去块效应滤波器更加并行友好。HEVC中垂直和水平块边界的处理顺序与H.264/AVC中不同。在HEVC中，首先对图片中的所有垂直块边界进行滤波，然后对所有水平块边界进行滤波。由于HEVC中两个并行块边界之间的最小距离为八个样本，并且HEVC去块效应最多修改自块边界起的三个样本且使用自块边界起的四个样本进行去块效应决策，所以对一个垂直边界进行滤波不影响任何其它垂直边界的滤波。这意味着不存在跨块边界的去块效应依赖关系。原则上，任何垂直块边界都可以与任何其它垂直边界并行处理。水平边界也是如此，而来自垂直边界滤波的修改样本被用作水平边界滤波的输入。标准化组织正在研究未来视频编码技术标准化的潜在需求，该技术的压缩能力明显超过当前HEVC标准(包括其针对屏幕内容编码和高动态范围编码的当前扩展和近期扩展)的压缩能力。这些小组正与联合视频探索组(JointVideoExplorationTeam，JVET)合作，共同开展这项探索活动，以评估该领域专家提出的压缩技术设计。联合探索模型(JointExplorationModel，JEM)将联合视频探索组(JointVideoExplorationTeam，JVET)正在进行协调测试模型研究的特性描述为HEVC能力之外的潜在增强视频编码技术。联合探索模型(JointExplorationModel，JEM)软件使用一种新的分区块结构方案，称为四叉树加二叉树(Quadtreeplusbinarytree，QTBT)。QTBT结构删除了多个分区类型的概念，即，删除了编码单元(codingunit，CU)、预测单元(predictionunit，PU)和变换单元(transformunit，TU)之间的分离，使得CU＝PU＝TU。此外，QTBT支持更灵活的CU分区形状，其中CU可以是正方形或矩形。CU的最小宽度和高度可以是4个样本，CU的尺寸也可以是4×N或N×4，其中N可以取范围[4,8,16,32]中的值。JEM中的当前亮度去块效应滤波器对所有CU块边缘进行滤波，包括属于尺寸为4×N和N×4的CU的边缘。该方案的一个缺点是，例如，已经滤波的样本会影响相邻的块边界的滤波决策。此外，相邻块边界不能并行处理。图1示出了用于JEM的含QTBT划分的当前去块效应滤波操作的示例。P、Q和R是尺寸为4×8(N＝8)个样本的三个CU。对边缘E1的强滤波会修改虚线框100中标记的样本。对边缘E2的强滤波会修改点划线框101中标记的样本。可以看到，边缘1周围的虚线框100和边缘2周围的点划线框101有重叠，因此，块Q中的在边缘E1的滤波期间已经进行了滤波的样本会影响相邻的块边界(边缘E2)的滤波决策，并且相邻块边界(E1和E2)不能并行处理。JVET-D0044通过对块宽大于4个样本的边缘(针对垂直边缘)和块高大于4个样本的边缘(针对水平边缘)应用滤波器来处理重叠问题。然而，这种方案的缺点是，仅对属于宽度大于4个样本的块的垂直边缘进行滤波。相应地，仅对属于高度大于4个样本的块的水平边缘进行滤波。为了改进边缘处理，已经提出了各种方法。一种方案提出基于块的尺寸改变在边缘任一侧修改的样本的数量。块的尺寸计算为共享边缘的两个块的最小尺寸。这种方法的缺点是，对于不同的块尺寸，滤波操作是不同的，这增加了该方法的计算复杂性，因为在应用适当的滤波操作之前始终需要检查块的尺寸。由于在各种不同类型的设备中使用视频流的需求将来很可能增加，因此持续需要提供计算效率高并提供高质量视频流的新方法。
技术实现思路
下文公开了一种用于处理视频流的系统和方法。当对视频流进行编码或解码时，可应用去块效应滤波来减少由于使用基于块的视频编码而造成的不连续。去块效应滤波使用滤波网格来执行。滤波网格的尺寸基于处理参数自适应地选择。滤波网格的自适应尺寸基于在编码块边缘的去块效应滤波中使用和修改的样本的数量来确定。垂直边缘滤波和水平边缘滤波均可使用滤波网格。在一个方面，公开了一种用于处理视频流的至少一帧的装置。所述装置包括：存储器，用于存储视频流的帧；以及处理器。所述处理器用于：使用基于块的编码方案，通过使用滤波网格进行的去块效应滤波，来处理存储在所述存储器中的所述视频流的一帧，其中所述视频流的帧处理包括编码或解码。所述处理器还用于：确定所述滤波网格的尺寸F×W，其中F大于在编码块的垂直边缘的边缘去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的垂直边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和，W大于在编码块的水平边缘的去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的水平边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和。所述处理器还用于对与所述网格重叠的编码块的边缘执行去块效应滤波。上述方面的一个优点是，可以选择滤波网格的尺寸，使得具有潜在不连续的去块效应滤波边缘的数量增加。上述方面的另一个优点是，其为并行友好的滤波提供更多的滤波边缘和任意数量的使用和修改样本。这将使处理在计算上变得简单。上述方面的又一个优点是，以支持并行去块效应滤波的方式选择尺寸F×W，从而避免滤波重叠。在所述方面的一种实施方式中，F还是编码块宽度的倍数。将F选为所述编码块宽度的倍数是有益的，因为其能够使滤波网格边缘与垂直编码块边缘对齐。在一种实施方式中，W还是编码块高度的倍数。将W选为所述编码块高度的倍数是有益的，因为其能够使滤波网格边缘与水平编码块边缘对齐。在所述方面的一种实施方式中，所述编码块是编码单元、预测单元或变换单元。允许所述编码块是编码单元、预测单元或变换单元增加了灵活性。在所述方面的一种实施方式中，所述编码块是编码单元、预测单元和变换单元中最小的一个。当选择最小的一个作为编码块时，可以保证所述滤波网格至少与最小的滤波编码块的尺寸相同。在所述方面的一种实施方式中，F等于W。当F等于W时，所述实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理视频流的至少一帧的装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储视频流的帧；以及处理器，用于：使用基于块的编码方案，通过使用滤波网格进行的去块效应滤波，来处理存储在所述存储器中的所述视频流的一帧，其中所述视频流的帧处理包括编码或解码；确定所述滤波网格的尺寸F×W，其中：‑F大于在编码块的垂直边缘的边缘去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的垂直边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和，以及‑W大于在编码块的水平边缘的去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的水平边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和；以及对与所述网格重叠的编码块的边缘执行去块效应滤波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理视频流的至少一帧的装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储视频流的帧；以及处理器，用于：使用基于块的编码方案，通过使用滤波网格进行的去块效应滤波，来处理存储在所述存储器中的所述视频流的一帧，其中所述视频流的帧处理包括编码或解码；确定所述滤波网格的尺寸F×W，其中：-F大于在编码块的垂直边缘的边缘去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的垂直边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和，以及-W大于在编码块的水平边缘的去块效应滤波中使用的最大样本数与在所述编码块的水平边缘的去块效应滤波中修改的最大样本数之和；以及对与所述网格重叠的编码块的边缘执行去块效应滤波。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，F还是编码块宽度的倍数。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，W还是编码块高度的倍数。4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述编码块是编码单元、预测单元或变换单元。5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述编码块是编码单元、预测单元和变换单元中最小的一个。6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，F等于W。7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述去块效应滤波器是亮度去块效应滤波器。8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置用于自适应地确定所述滤波网格的所述尺寸。9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，F和W的值至少为8并且可以被4整除。10.一种用于处理视频流的至少一帧的方法，其特征在于，包括：使用基于块的编码方...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿南德·梅赫·科特拉，塞米赫·艾森力克，赵志杰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44