基于分区基础的自适应环路滤波方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用自适应环路滤波器处理编码视频的方法及装置，其中，采用自适应环路滤波器处理编码的方法，包括：从一处理单元接收与编码视频数据相对应的重建视频数据；对该重建视频数据应用环路处理以产生滤波视频数据，其中该应用环路处理的步骤是基于分区的自适应环路滤波器，且该重建视频数据被划分成MxN个分区，其中，被划分成该MxN个分区的该重建视频数据应用至少两个滤波器，且M和N为整数；及提供该滤波视频数据。本发明专利技术提供的使用自适应环路滤波器处理编码视频的方法及装置可提高处理编码视频的性能。

Adaptive loop filtering method and device based on partitioned basis

The present invention provides a method and a device, using the adaptive loop filter processing video encoding method, the adaptive loop filter encoding processing includes: reconstruction of video data from a processing unit receiving and encoding video data corresponding to the reconstructed video data; application of loop processing to generate a filtered video data, wherein the application loop processing step is adaptive loop filter based on partition, and the reconstruction of the video data is divided into MxN partitions, which is divided into the reconstruction of video data using the MxN partition at least two filters, and M and N is an integer; and the filtering of video data. The invention provides a method and an apparatus for processing coded video using an adaptive loop filter, which can improve the performance of processing coded video.

【技术实现步骤摘要】
基于分区基础的自适应环路滤波方法和装置交叉引用本申请要求下述申请的优先权：2010年10月5日递交的，专利技术名称为“改进的自适应环路滤波器”的美国临时申请案No.61/390,068；2010年12月10日递交的，专利技术名称为“自适应环路滤波器的率失真复杂度优化方法”的美国临时申请案No.61/421,729；2011年7月6日递交的，专利技术名称为“基于分区基础的自适应环路滤波方法和装置”的美国申请案No.13/177,343；2011年3月21日递交的，专利技术名称为“基于分区基础的自适应环路滤波器”的美国临时申请案No.61/454,829。本专利技术还与2011年4月25日递交的，专利技术名称为“自适应环路滤波方法和装置”美国专利申请案No.13/093,068有关；2011年6月12日递交的，专利技术名称为“用于视频编码的示范适应偏移方法和装置”美国专利申请案No.13/158,427有关；与2011年1月3日递交的，专利技术名称为“联发科自适应环路滤波装置”的美国临时申请案No.61/429,313有关。本申请将上述美国临时申请案及专利申请案作为参考。
本专利技术有关于视频编码(videocoding)，且尤其有关于与自适应环路滤波(AdaptiveLoopFiltering)有关的编码技术。
技术介绍
运动补偿(motioncompensation)帧间编码(inter-framecoding)已在多种编码标准中广泛应用，如MPEG-1/2/4以及H.261/H.263/H.264/AVC。上述编码系统中的运动估计、运动补偿和后续处理都是基于块(blockbasis)进行的。在压缩进程中，由于采用了如量化(quantization)的有损操作(lossyoperation)，可能会出现编码噪声(codingnoise)。在重建(reconstructed)视频数据中，特别是在块边缘或边缘附近，会有明显的编码伪影(codingartifact)。为了减小编码伪影的明显性，更新的编码系统例如H.264/AVC以及高性能视频编码(HighEfficiencyVideoCoding,HEVC)开始采用一种被称为解块(deblock)的技术。解块进程在块边缘进行自适应地应用滤波，以平滑编码噪声带来的边缘或边缘附近的突变，并维持图像的清晰度。此外，根据帧间编码的特性，解块进程可被整合到环路内进行操作。在最近的HEVC开发中，采用自适应环路滤波来处理解块后的重建帧。自适应环路滤波常被用于作进一步环路处理且经常在解块重建视频数据后使用。传统自适应环路滤波器(AdaptiveLoopFilter，ALF)仅被应用于滤波能提高性能的块。对于那些使用自适应环路滤波并不能帮助提高性能的块，一般不进行自适应环路滤波。当应用ALF，一单个滤波器(singlefilter，SF)被应用于一片(slice)内的块。该单个滤波器是从一组候选滤波器中选择出来以达到最佳的性能，如最小失真、最小率或者R-D(Rate-distortion)性能。这样的ALF方案被称为单自适应滤波器方案(SFALF)。另一种ALF方案被称为QC_ALF方案，是由高通公司(Qualcomm)提出(于2010年4月15-23日，在德国德累斯顿(Dresden)举行的关于视频编码的联合协作小组(JCT-VC)的ITU-TSG16WP3和ISO/IECJTC1/SC29/WG11的第一次会议上，Karczewicz等人的题为：“高通公司关于视频编码的建议书”中提出，记载于文档：JCTVC-A121)。依据该QC_ALF，该ALF滤波器基于块基础应用于一块上的解块视频数据。对应每一块，计算该块中的每一像素(i,j)的改进拉普拉斯算子(i,j)(Sum-modifiedLaplacianMeasure(i,j)，SLM(i,j))。该块上的每一像素依据该SLM值被分类至该多个级别或者类别中。虽然该QC_ALF方案的性能会优于该SFALF的性能，但是每一像素该SLM的计算两及从一个像素至另一像素的滤波器的转换将导致更高的计算复杂度及消耗更多的效能。因此，需要发展以能提供每一分区具有多个滤波器选择的优点同时没有高度的计算复杂性和像素之间滤波器转换的ALF方案。在区域划分及模式决定的ALF设计中，一名为率失真优化(rate-distortionoptimization，RDO))的优化技术经常被用于区域划分及模式决定中。虽然该RDO技术能够实现最佳的率失真表现，但是它并没有考虑到系统复杂性，这将消耗有价值的系统资源。因此，需要使用一种新的优化方案在这三者中(率、失真及复杂度)达到最佳化。因此，一种率失真复杂性优化(rate-distortion-complexityoptimization，RDCO)技术被使用在ALF设计中。该RDCO技术也被应用在SAO设计中以实现最佳的率失真复杂性的性能。
技术实现思路
本专利技术揭露了采用自适应环路滤波处理编码视频的方法和装置。在本专利技术的一实施例中，采用自适应环路滤波处理编码视频的方法及装置包括从一处理单元接收与编码视频数据相对应的一重建视频数据；对该重建视频数据应用自适应滤波以产生滤波视频数据；提供该滤波视频数据。该自适应滤波的操作可以为依据分区适应标识选择基于分区的ALF或者非基于分区的ALF。若已选择该基于分区的ALF，该重建视频数据被划分成MxN个分区，其中M和N为整数。该MxN个分区的分区可以基于1-D或者2-D表示法进行合并。进一步，一合并标识用于表示一分区是否与一个或者多个相邻分区合并。当使用1-D表示法，依据一扫描图形为该MxN个分区中的每一个指定一分组索引。该扫描图形可以从一组扫描图形中进行选择，该组扫描图形包括变形希尔伯特曲线、水平蛇扫描、垂直蛇扫描、Z型蛇扫描、螺旋扫描、四分树扫描及栅格扫描。依据本专利技术的另一实施例，该MxN个分区中的任意两个分区之间的每一分区的边界为一最大编码单元的边界或者是多个最大编码单元的边界。还依据本专利技术另一实施例，使用一合并标识表示该分区是否被允许合并。本专利技术揭露一自适应滤波器或者范例性适应偏移滤波器的设计方法及装置。依据本专利技术的一实施例，该自适应滤波器或者范例性适应偏移滤波器的设计方法及装置包括如下步骤：为自适应滤波器或者范例性适应偏移滤波器决定与设计特征相关的候选项；及依据RDCO从该多个该候选项中选择一最佳的候选项。该设计特征可能与模式决定或分区划分有关。对于该ALF设计，该RDCO的复杂性与用于ALF设计的滤波器的参数数量、被滤波像素的数量、滤波器的参数数量和被滤波像素的数量的组合有关，或者还与滤波器参数的数量、将被滤波像素的数量及为ALF设计进行的模式选择的候选模式的操作的数量的组合有关。对于SAO设计，该RDCO的复杂性像素分类方法类型的操作数量有关，或者与像素分类方法类型的操作数量及具有一偏移值的将被补偿的像素数量的组合有关。附图说明图1揭露基于运动补偿预测的视频编码系统的示范性方块示意图，其中自适应环路滤波器被应用于重建视频数据。图2揭露基于像素的自适应滤波器的范例，其中SLM被用于将一6×4块的像素划分至三个类别。图3揭露将包含416×240个像素的图片划分至4×4最大编码单元(La本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用自适应环路滤波器处理编码的方法，其特征在于，包括：从一处理单元接收与编码视频数据相对应的重建视频数据；对该重建视频数据应用环路处理以产生滤波视频数据，其中该应用环路处理的步骤是基于分区的自适应环路滤波器，且该重建视频数据被划分成MxN个分区，其中，被划分成该MxN个分区的该重建视频数据应用至少两个滤波器，且M和N为整数；及提供该滤波视频数据。

【技术特征摘要】
2010.10.05 US 61/390,068;2010.12.10 US 61/421,729;1.一种采用自适应环路滤波器处理编码的方法，其特征在于，包括：从一处理单元接收与编码视频数据相对应的重建视频数据；对该重建视频数据应用环路处理以产生滤波视频数据，其中该应用环路处理的步骤是基于分区的自适应环路滤波器，且该重建视频数据被划分成MxN个分区，其中，被划分成该MxN个分区的该重建视频数据应用至少两个滤波器，且M和N为整数；及提供该滤波视频数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据一扫描图形为该MxN个分区中的每一个分区指定一分组索引，其中使用一1-D合并语法表示包含一第一分组索引i的第一分区与包含一第二分组索引(i-1)的第二分区合并以应用相同的滤波器。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该扫描图形可以从一组扫描图形中进行选择，该组扫描图形包括变形希尔伯特曲线、水平蛇扫描、垂直蛇扫描、Z型蛇扫描、螺旋扫描、四分树扫描及栅格扫描。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用一2-D合并语法表示以允许该MxN个分区中的一第一分区与一相邻或者多个相邻分区合并以应用相同的滤波器，其中该一个或者多个相邻分区也属于该MxN个分区。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该2-D合并语法包含表示该第一分区是否与一或者多个相邻分区合并的一第一标识，且若该第一标识所示该第一分区与一或者多个相邻分区合并，该2-D合并语法进一步包含一合并候选标识。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆晔，傅智铭，蔡家扬，黄毓文，雷少民，
申请(专利权)人：寰发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71