用于对像素块进行去块滤波的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:24335273 阅读:87 留言:0更新日期:2020-05-29 22:03
一种用于对图像中的像素块进行滤波的方法,所述方法包括:基于所述块的量化参数来获得第一限幅控制参数(tc)值;将位于所述块中的边缘的一侧的第一像素的第一值和位于所述块中的边缘的另一侧的第二像素的第二值与从第一限幅控制参数值导出的预定阈值进行比较;根据所述比较的结果来判断是否对所述第一像素应用强滤波,其中,所述强滤波包括:对第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不超过基于限幅控制参数(tc)的范围值,与位深度的连续值相对应的两个范围值之间的比严格低于2。

Method and device for deblocking and filtering pixel blocks

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对像素块进行去块滤波的方法和装置
本专利技术涉及用于在图像编码或解码的背景下对重建图像进行去块的方法和装置。本专利技术更特别地涉及在去块环内滤波中使用的控制参数。
技术介绍
图1示出根据本专利技术实施例的可用于从编码器接收数据的解码器100的框图。解码器由连接的模块表示,各模块被适配为例如以CPU(这里未示出)所要执行的编程指令的形式实现解码器100所实现的方法的相应步骤。解码器100接收包括编码后的编码单元的位流101,每一个编码单元包括包含与编码参数有关的信息的头部和包含编码视频数据的本体。所述编码视频数据是熵编码的,并且针对给定块,将运动矢量预测结果的索引编码在预定数量的位上。所接收到的编码视频数据由模块102进行熵解码。然后,残差数据由模块103进行反量化,然后由模块104应用反向变换以获得像素值。此时,应当阐明,变换单元或变换块和编码单元或编码块是可松散互换的,并且在该块与像素的样本有关时同样如此。在上面,残差数据由参考样本和预测样本之间的差异组成,所述样本属于一个分量。通过扩展,变换块或单元通常与样本相关联,而编码块或单元可以指样本或像素。实际上,像素具有数个分量,例如,Y、U和V。在所有情况下,对像素块进行处理包括对各相应的样本块应用预定处理。还对表示编码模式的模式数据进行熵解码,并且基于该模式,对图像数据的编码块进行INTRA(帧内)型解码或INTER(帧间)型解码。在INTRA模式的情况下,INTRA预测结果由帧内反向预测模块105基于在位流中指定的帧内预测模式来确定。在模式是INTER的情况下,从位流中提取运动预测信息以查找编码器所使用的参考区域。运动预测信息包括参考帧索引和运动矢量残差。运动矢量解码模块110将运动矢量预测结果与运动矢量残差相加以获得运动矢量。运动矢量解码模块110对通过运动预测编码后的各当前块应用运动矢量解码。一旦获得了针对当前块的运动矢量预测结果的索引,模块106可以解码并使用与当前块相关联的运动矢量的实际值以应用反向运动补偿。从参考图像108中提取由解码后的运动矢量表示的参考图像部分,以应用反向运动补偿106。将运动矢量场数据111更新为解码后的运动矢量,以用于后续解码后的运动矢量的反向预测。最后,获得解码块。后滤波模块107应用后滤波。在各种可能已知的后滤波技术中,HEVC例如采用分别被称为“样本自适应偏移”和“去块滤波”的两个工具,后者在这里受到关注并且在下文进行说明。解码器100最终提供解码视频信号109。应当注意,通常,在诸如后滤波模块107或者反量化模块103或反向变换模块104等的编码器中也存在一些模块。在解码期间,编码单元的解码通常基于先前解码的内容以进行预测。解码后的内容无权访问原始非编码的编码单元。这意味着编码器需要有权访问这些编码单元的解码版本。结果,在对编码单元进行编码之后,编码器进行编码单元的解码以存储要用于下一编码单元的编码的编码单元的解码版本。总之,编码器包括解码器及其相应模块。去块滤波的目标是减少通常由于变换编码而产生的结块伪像。由于以块为单位对变换系数进行量化,因此在图1的步骤103和104中发生不完全重建。这导致变换和/或预测块的边界处的不连续,并且除了降低编码效率以外,还被认为是最分散注意的伪像其中之一。在HEVC及其名为JVET的当前正在研究的候选继任者中,去块滤波由三个主要步骤组成。在第一步骤中,通常基于边界的一侧是否被INTRA编码或者该边界上的运动不连续,在两个块之间的垂直或水平边界处发生滤波类型判断。在第二步骤中,将梯度与阈值进行比较,以判断是否对像素集合进行滤波,并选择要使用的滤波器。在第三步骤中,一旦选择了滤波器,通常通过对所述像素的值的线性组合以及对围绕所述值的线性组合结果的范围的限制,来进行所述像素的实际滤波。为了控制去块滤波处理,定义控制参数集合,并将这些控制参数用在该处理中。这些控制参数包括边界强度(bs)、控制参数β和限幅控制参数tc。特别地,将限幅控制参数tc用在条件其中之一中以在针对亮度分量的强去块滤波和弱去块滤波之间判断。限幅控制参数tc还用在用以判断是否要进行滤波的条件、以及到滤波操作的范围限幅的界限的计算中。如此看来,特别是在使用位深度大于8的图像的情况下,限幅控制参数tc的定义看起来过于粗略,并且导致限幅滤波时的范围过大。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述担忧中的一个或多个而设计的。本专利技术涉及具有限幅控制参数tc的改进定义和/或限幅控制参数tc的改进使用的去块滤波方法。根据本专利技术的第一方面,提供一种利用视频解码器或编码器对从位流解码得到的图像中的像素块进行滤波的方法,所述方法包括:基于所述块的量化参数和像素值的位深度来获得第一限幅控制参数(tc)值;将位于所述块的边缘的一侧的第一像素的第一值和位于所述边缘的另一侧的第二像素的第二值之间的差与从所述第一限幅控制参数值导出的预定阈值进行比较;以及基于所述比较的结果来判断是否对所述第一像素应用强滤波;其中,所述强滤波包括:对第一像素值进行滤波,使得滤波后的第一像素值与所述第一像素值相差不超过基于所述第一限幅控制参数(tc)的范围值,其中与位深度的连续值相对应的两个范围值之间的比严格低于2。根据实施例,所述强滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得滤波后的第一像素值与所述第一像素值相差不超过第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值的两倍。根据实施例,所述第一像素和所述第二像素这两者都与所述块中的所述边缘相邻。根据实施例,在所述第一值和所述第二值之间的差等于或大于所述预定阈值的情况下,对所述第一像素应用弱滤波,使得滤波后的第一像素值和所述第一像素值之间的滤波差等于或小于所述第一限幅控制参数值的一半。根据实施例,在所述第一限幅控制参数值是tc的情况下,所述预定阈值是(5*tc+1)>>1,并且所述第二参数值是tc/n,其中n是大于或等于2的整数。根据实施例,所述强滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得滤波后的第一像素值与所述第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值等于或小于所述第一限幅控制参数值。根据实施例,所述弱滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得滤波后的第一像素值与所述第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值。根据实施例,对色度值的滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得滤波后的第一像素值与所述第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值。根据实施例,所述第二参数值依赖于所述像素块中所使用的空间频率变换。根据实施例,获得所述第一限幅控制参数(tc)包括:获得与最大位深度MaxBitDepth相对应的第二限幅控制参数(tc’);以及通过将所述第二限幅控制参数除以针对位深度BitDepth的严格低于2(MaxBitDe本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种利用视频解码器或编码器对从位流解码得到的图像中的像素块进行滤波的方法,所述方法包括:/n基于所述块的量化参数和像素值的位深度来获得第一限幅控制参数(tc)值;/n将位于所述块的边缘的一侧的第一像素的第一值和位于所述边缘的另一侧的第二像素的第二值之间的差与从所述第一限幅控制参数值导出的预定阈值进行比较;以及/n基于所述比较的结果来判断是否对所述第一像素应用强滤波;/n其中,/n所述强滤波包括:对第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不超过基于所述第一限幅控制参数(tc)的范围值,其中与位深度的连续值相对应的两个范围值之间的比严格低于2。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171009 GB 1716537.4;20180628 GB 1810671.61.一种利用视频解码器或编码器对从位流解码得到的图像中的像素块进行滤波的方法,所述方法包括:
基于所述块的量化参数和像素值的位深度来获得第一限幅控制参数(tc)值;
将位于所述块的边缘的一侧的第一像素的第一值和位于所述边缘的另一侧的第二像素的第二值之间的差与从所述第一限幅控制参数值导出的预定阈值进行比较;以及
基于所述比较的结果来判断是否对所述第一像素应用强滤波;
其中,
所述强滤波包括:对第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不超过基于所述第一限幅控制参数(tc)的范围值,其中与位深度的连续值相对应的两个范围值之间的比严格低于2。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,
所述强滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不超过第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值的两倍。


3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一像素和所述第二像素这两者都与所述块中的所述边缘相邻。


4.根据权利要求2或3所述的方法,其中,在所述第一值和所述第二值之间的差等于或大于所述预定阈值的情况下,对所述第一像素应用弱滤波,使得所述第一像素值和滤波后的第一像素值之间的滤波差等于或小于所述第一限幅控制参数值的一半。


5.根据权利要求2所述的方法,其中,在所述第一限幅控制参数值是tc的情况下,所述预定阈值是(5*tc+1)>>1,并且所述第二参数值是tc/n,其中n是大于或等于2的整数。


6.根据权利要求2所述的方法,其中,所述强滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值等于或小于所述第一限幅控制参数值。


7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法,其中,所述弱滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值。


8.根据权利要求2至6中任一项所述的方法,其中,对色度值的滤波包括:对所述第一像素值进行滤波,使得所述第一像素值与滤波后的第一像素值相差不大于第二参数值,所述第二参数值严格小于所述第一限幅控制参数值。


9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法,其中,所述第二参数值依赖于所述像素块中所使用的空间频率变换。


10.根据权利要求1所述的方法,其中,获得所述第一限幅控制参数(tc)包括:
获得与最大位深度MaxBitDepth相对应的第二限幅控制参数(tc’);以及
通过将所述第二限幅控制参数除以针对位深度BitDepth的严格低于2(MaxBitDepth-ButDepth)的比例因子来获得所述第一限幅控制参数(tc)。


11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一限幅控制参数tc是通过以下给出的:
tc=(tc’+R(BitDepth))>>(MaxBitDepth-BitDepth)/2;
其中,R(BitDepth)是取整函数。


12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述第一限幅控制参数tc是通过以下给出的:
tc=(tc’*g(BitDepth)+R)>>N;
其中,R是取整的正整数值并且N是正整数值,以及其中,对于一些位深度值,g(bitdepth+1)<2*g(bitdepth)。


13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述函数g是在表中给出的。


14.根据权利要求13所述的方法,其中,位深度的值包括在8和12之间。


15.根据权利要求10所述的方法,其中,第一限幅控制参数(tcy,tccb,tccr)是针对所述像素块的各分量所获得的。


16.一种用于利用视频解码器或编码器对从位流解码得到的图像中的像素块进行滤波的方法,所述方法包括:
基于所述块的量化参数和像素值的位深度来获得第一限幅控制参数(tc)值;
将位于所述块的边缘的一侧的第一像素的第一值和位于所述边缘的另一侧的第二像素的第二值之间的差与从所述第一限幅控制参数值导出的预定阈值进行比较;以及
基于所述比较的结果来判断是否对所述第一像素应用滤波,
其中,获得所述第一限幅控制参数(tc)包括:
获得与最大位深度MaxBitDepth相对应的第二限幅控制参数(tc’);以及
通过将所述第二限幅控制参数除以针对位深度BitDepth的严格低于2(MaxBitDepth-ButDepth)的比例因子来获得所述第一限幅控制参数(tc),以及
其中,第一限幅控制参数(tcy,tccb,tccr)是针对所述像素块的各分量而获得的。


17.根据权利要求15或16所述的方法,其中,所述第一限幅控制参数(tcy,tccb,tccr)是通过以下给出的:
tcY=(tc′Y*gY(BitDepthY)+RY)>>NY
tcCb=(tc′Cb*gCb(BitDepthChroma)+RCb)>>NCb
tcCr=(tc′Cr*gCr(BitDepthChroma)+RCr)>>NCr
其中,RY、RCb、RCr是取整的正整数值,并且NY、NCb、NCr是正整数值,以及
其中,对于一些位深度值,
gY(BitDepthY+1)<2*gY(BitDepthY)
gCb(BitDepthChroma+1)<2*gCb(BitDepthChroma)
gCr(BitDepthChroma+1)<2*gCr(BitDepthChroma)...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·吉斯科特乔纳森·泰奎特P·乌诺G·拉罗彻
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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