活动图像专家组视讯译码器可适性去区块滤波方法技术

一种用来降低一视讯流中的区块效应的方法，其包含有：依据该视讯流中多个邻近区块的区块编码类型，来决定出一滤波范围，其中该滤波范围用来指出在所述邻近区块之间一区块边界周围要进行滤波的像素的数目；以及依据该滤波范围，对该区块边界周围的多个像素进行滤波，以降低该视讯流中的区块效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对以区块演算为基础'的编码视讯(block-based coded video)进行后处理(post processing)的方法，特别是涉及一种用来移除 MPEG编码-见讯中的区块效应的滤波方法与相关装置。
技术介绍
随着通讯以及计算机技术的快速演进，很多种影像传送的应用都变的较 为可行了。几乎所有相关的应用(包括视讯会议、手机或公众交换电话网络(PSTN)的视讯电话，网络视讯、以及数字电视广播等等......)都需要使用有效率的数据压缩方法，来将大量的影像信息转变成适合于较窄频宽的通 讯信道，并同时使得再生(reconstructed)的数据中具有可以接受的影像 品质。为了要对会随时间变化的视讯序列进行压缩，在时域(temporal domain ) 上以及在二维空间域(two dimensional spatial domain)上的冗余性 (redundancy)都必须尽量减低。在MPEG (Moving Picture Experts Group ) 标准中，是使用离散余弦转换(discrete cosine transform, DCT)来降低 在二维空间领域上的冗余性，并使用移动补偿(motion compensation)的 方式来降低在时域上的冗余性。DCT是一种可以通过二维空间转换(two dimensional spatial transformation)来降低数据间的相关性(correlativity )的方法。在一 张影像被分割成多个区块(block)之后，每一个区块皆通过DCT被空间性 地转换(spatially transformed )。经过空间性地转换的数据较容易会趋向于一特定的方向，而只有趋向于该特定方向的数据群组，才会受到量化以及 传送。在时域上连续的影像(picture)可以形成人类或是物体的移动状况。 此一特性可应用于移动补偿方法之中，用以降低时域上的冗余性。在目前的 影像中，相同于(或很类似于)之前的影像中对应区域的影像区域皆可以不 必传送，故可以降低所需传送的数据量。而在不同张影像之间找寻最相似的 区块的动作称为r移动估测」(motion estimation )。至于表现出移动的程 度的4立移量(displacement)则称为移动向量(motion vector, MV )。 MPEG 的标准则是使用合并了移动补偿以及离散余弦转换的方式来进行影像的压 缩。当压缩的技术配合了 DCT算法一同使用时，通常会在输入数据被取样成 大小为8x8个像素的单位(可称为区块，block)之后再执行DCT转换，至 于转换参凄t ( transform coefficients )则会通过 <吏用 一 量化表 (quantization table)中的量化值(quantization values)的方式,对 应于^L觉特性(visual property)而量化得出。接下来，数据会通过运行 长度编码(run length coding, RLC )的方式被压缩。而通过DCT处理的数 据会从空间域(spatial domain)被转换至频域(frequency domain),并 针对人眼所无法察觉的视觉特性进行量化压缩。举例来说，因为人眼对于高 频的变化较不敏锐，因此高频系数会通过较大的步阶大小(st印size)进 行量化。如此一来，量化表可依据外部参数(external parameters)来决 定出，例^口显示净争'〖生(display characteristic )、》见f》^巨离(watching distance),和噪声的状况，以执行适当的量化工作'。至于量化后的数据，具有相对较高频率的数据会以较短的码字(code word)进行编码，具有相对较低频率的数据则会以较长的码字进行编码，至 此数据即压缩完毕。图1显示了上述的MPEG压缩中，多个相邻的8x8像素区块100、 102、 104的示意图。在处理一移动影像时，这些区块100、 102、 104会被个别处 理，以增大压缩率(compression ratio )以及编码效率(coding efficiency )。 然而，这种r个别的」处理方式，会导致区块间的区块边界(block boundary) 变的较为明显，而出现可察觉的「区块效应」(blocking artifacts )。在水 平区块边界106以及垂直区块边界108皆会产生出方块式型样(squarepatterns,亦即区块效应)，而容易#1人眼所察觉出来。在低的编码位率(coding bit rates)时，对于移动影像的压缩而言， 区块效应是个严重的问题。对于移动影像的编译码而言，实时性的运算是很 重要的，很难在有限的运算能力之下有效地降低区块效应。因此，以现有的 视讯压缩算法以及标准而言，在原始信息有漏失(loss )的情况下进行压缩， 皆会出现可见的人为影像缺陷(visual artifacts),而在编码位率越低的 情形下，这些不理想的人为影像缺陷就会变得更加地明显。在传统以区块演算为基础的(block-based)视讯压缩标准之中(例如 MPEG-1与MPEG-2)，区块效应是一种最容易被察觉出来的人为影像缺陷 (artifact )。实际上区块效应有两种主要的成因，如前所述， 一个主要的 成因是，每个8x8的DCT区块皆是个别地被编码，而没有考虑到邻近区块间 的相似性。在此一情形下，对于转换系数粗糙的量化将会导致区块边界上的 不连续性(discontiunity)。而区块效应的第二个成因则是来自于「移动补 偿式子贞测J (motion compensated prediction )。 依据一参考帧(reference frame)的编码像素数据所进行的移动补偿，会在所复制的区块的边界上造 成不连续性。此外，存在于参考帧中的任何区块效应亦会通过复制的程序而 遗留在当下所处理的帧之中。如此一来，由于移动补偿式预测的区块效应就 有可能会发生在一8x8预测区块(predictive block)中的任何位置。因此，科技界陆续发展出几种可以在编码系统(对个别区块分别进行处 理)中降低区块效应的方法。举例来说，可以将去区块化滤波器(de-b 1 ock ing filter )加在视讯编译码器(codec)中，以作为回路滤波器(loop filter) 或是后制滤波器(post filter )。回路滤波器是在移动补偿回路中进行操作， 因此滤波得出的帧会被用来作为后续编码帧的参考帧。然而，此种改变编码、 译码的处理的方法却会增加所需传送的位的数量。此外，此种方法在很多情 形下并不是可行的，因为所得出的数据流可能不再会兼容于所使用的标准。 不同于回路滤波器，后制滤波器会在编码回路之外，对比特流进行处理。如 此一来，后制滤波器即可与原本的视讯压缩标准一并使用。换句话说，后制 滤波器可以通过多种可行的实施方式，很容易地整合于任何标准的译码器之 中，无论所使用的标准为何。而去区块化滤波器的相关领域也经历了大幅的 发展，以下所列出的则是相关的参考文献 R. Rosenholtz and A. Za本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来降低一视讯流中的区块效应的方法，其包含有：依据该视讯流中多个邻近区块的区块编码类型，来决定出一滤波范围，其中该滤波范围用来指出在所述邻近区块之间一区块边界周围要进行滤波的像素的数目；以及依据该滤波范围，对该区块边界周围的多个像素进行滤波，以降低该视讯流中的区块效应。

【技术特征摘要】
US 2004-4-29 10/709,3361.一种用来降低一视讯流中的区块效应的方法，其包含有依据该视讯流中多个邻近区块的区块编码类型，来决定出一滤波范围，其中该滤波范围用来指出在所述邻近区块之间一区块边界周围要进行滤波的像素的数目；以及依据该滤波范围，对该区块边界周围的多个像素进行滤波，以降低该视讯流中的区块效应。2. 如权利要求1所述的方法，其还包含有依据该区块边界周围的区域动态来决定出 一 区域模式，并依据该区域模 式来对该区块边界周围的该多个像素进行滤波。3. 如权利要求1所述的方法，其中，该方法依据该-见讯流中所述邻近区 块的区块编码类型，来将该滤波范围决定为该区块边界周围的至多八个像素。4. 如权利要求1所述的方法，其中依据该视讯流中所述邻近区块的区块 编码类型，来决定出该滤波范围的步骤还包含有若所述邻近区块中包含有至少一内编码区块，则将该滤波范围决定为该 区块边界周围的至多四个像素；以及若所述邻近区块中并未包含有内编码区块，则将该滤波范围决定为该区块边界周围的至多八个像素。5. 如权利要求2所述的方法，其中依据该视讯流中所述邻近区块之间的 该区块边界周围的区域动态来决定出该区域模式的步骤还包含有计算一动态值，其中该动态值代表该区块边界周围的区域动态；以及依据该动态值来决定该区域模式。6. 如权利要求4所述的方法，其还包含有使用以下的方程式来计算该 区块边界周围的像素v,的一绝对差异总合，以作为该动态值<formula>formula see original document page 2</formula>7. 如权利要求4所述的方法，其中 在所述邻近区块中包含有至少一内编码区块的情形下 若该动态值大于一第一阈值THO-INTRA,则将该区域模式决定为一动态区域；若该动态值小于等于该第一阈值THO-INTRA但大于一第二阈值，则将该区域模式决定为一平滑区域；以及若该动态值小于等于该第二阈值，则将该区域模式决定为一静止区域；以及在所述邻近区块中并未包含有内编码区块的情形下 若该动态值大于一第三阈值THO-INTER，则将该区域^莫式决定为一动态 区域；若该动态值小于等于该第三阈值THO-INTER但大于该第二阈值，则将该区域模式决定为一平滑区域；以及若该动态值小于等于该第二阈值，则将该区域模式决定为一静止区域。8. 如权利要求7所述的方法，其中该第二阈值为一固定的默认值。9. 如权利要求8所述的方法，其中该默认值等于6。10. 如权利要求7所述的方法，还包含有 在所述邻近区块中包含有至少一内编码区块的情形下 若该区域模式为动态区域，且一高频成分C3小于一第四阈值TH1 —INTRA，则依据该滤波范围，使用一第一滤波器来对该区块边界周围的所述像素进行 滤波;若该区域模式为平滑区域，且位于该区块边界两侧的像素值的差异的绝对值小于一第五阈值TH2-INTRA，则依据该滤波范围，使用一第二滤波器来 对该区块边界周围的所述像素进行滤波；以及若该区域模式为静止区域，且位于该区块边界两侧的像素值的差异的绝 对值小于该第五阈值TH2 —INTRA,则依据该滤波范围，使用一第三滤波器来 对该区块边界周围的所述像素进行滤波；以及在所述邻近区块中并未包含有内编码区块的情形下若该区域模式为动态区域，且该高频成分C3小于一第六阈值TH1 —INTER, 则依据该滤波范围，使用该第一滤波器来对该区块边界周围的所述像素进行 滤波；若该区域模式为平滑区域，且位于该区块边界两侧的像素值的差异的绝 对值小于一第七阈值TH2—INTER,则依据该滤波范围，使用该第二滤波器来 对该区块边界周围的所述像素进行滤波；以及若该区域模式为静止区域，且位于该区块边界两侧的像素值的差异的绝对值小于该第七阈值TH2-INTER，则依据该滤波范围，使用该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：权度暻，沈美吟，郭宗杰，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]