环路滤波编解码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环路滤波编码方法，所述方法包括：设置用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式；根据所述环路滤波模式，生成参数集；根据所生成的参数集，进行编码。相应的，本发明专利技术还公开了环路滤波解码方法、编码器、解码器和电子设备，本发明专利技术实现了编码、解码过程中图像间复杂度的优化分配，提高了编解码器复杂度与编码效率之间的折衷性能。

【技术实现步骤摘要】
环路滤波编解码方法及装置
本专利技术涉及视频压缩编码技术，尤其涉及一种环路滤波编解码方法及装置。
技术介绍
目前，环路滤波的典型应用是自适应环路滤波器(ALF，AdaptiveLoopFilter)。以ALF为例对现有的环路滤波方法进行说明。在视频压缩编码中，编码器和解码器通过使用ALF对解码恢复图像进行滤波，以进一步降低恢复图像的量化噪声，提高恢复图像质量。由于解码恢复图像将用作运动补偿预测过程的参考图像，因此，ALF还可有助于提高运动预测的效率，提高编码效率。现有技术对ALF相关信息的编码方法主要可以如下步骤：步骤1，在序列参数集(SPS，SequenceParameterSet)中编码当前视频序列是否可使用ALF的标识信息和必要的参数信息。如果允许使用ALF标识信息，则执行步骤2；否则，ALF相关信息编码结束。步骤2，在分片(slice)的头信息中编码当前分片是否使用ALF的标识信息。如果当前分片使用ALF的标识信息，则执行步骤3；否则，该分片的ALF相关信息编码过程结束。步骤3，在分片头信息中进一步编码ALF的其它相关信息，如滤波器形状、滤波器系数、编码单元(CU，CodingUnit)ALF控制信息等。实际测试表明，使用ALF可有效提高编码效率。但采用SPS整体ALF标识的滤波方法，其计算、存储复杂度很大。特别地，对于使用ALF的解码器，ALF所带来的复杂度平均可达70％。某些典型配置下，ALF所带来的平均解码复杂度甚至可高达90％。尽管编码器使用了分片层自适应ALF控制方法，仍不能有效地在复杂度与编码效率之间取得折衷，无法充分发挥ALF对编码效率的贡献。具体地，现有的环路滤波方法主要存在如下缺陷：第一，采用SPS整体ALF标识的方法，尽管可以为编码器ALF模块的优化提供较大的灵活度，但并不能有效地提供解码器复杂度可伸缩性，不能灵活控制复杂度和编码效率之间的折衷性能。另外，对于要求低计算复杂度的编解码应用，编码器往往采用“整体关闭ALF”的方法以控制编解码复杂度，以至于不能充分利用ALF对编码效率的贡献。第二，由于使用序列参数集整体标识的方法编码“是否使用ALF”的标识信息，在为控制复杂度而仅需对某些图像、或图像组、或某个时间段内的图像使用ALF时，其它图像的相关分片头信息中仍需要编码ALF相关的标识信息，以至于码流中存在不必要的信息冗余。第三，ALF对编码效率的贡献主要体现在降低图像量化噪声和提高运动补偿预测参考图像质量两个方面，且后者往往起主导作用。就运动补偿预测过程而言，现有语法单元可反映图像对该处理过程效率的影响。而现有方法采用序列参数整体标识，未能充分使用可利用的ALF与现有语法单元之间的隐含推导方法，来节省不必要的信息冗余。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种环路滤波编解码方法及装置，以解决现有的环路滤波方法不能有效地在复杂度与编码效率之间取得折衷的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种环路滤波编码方法，所述方法包括：设置用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式；根据所述环路滤波模式，生成参数集；根据所生成的参数集，进行编码。在上述方案中，所述方法具体为：确定两种或两种以上能够用于编码过程的所述环路滤波模式；对于所述各环路滤波模式，分别生成包含有所述环路滤波模式的环路滤波标识信息的一个或多个参数集；确定当前编码过程中所使用的环路滤波模式并根据当前编码过程中所使用环路滤波模式对应的参数集，进行编码。在上述方案中，所述两种或两种以上环路滤波模式包括如下环路滤波模式中的任意两种或两种以上：表示允许每个分片使用环路滤波的第零环路滤波模式；表示仅允许帧内编码分片使用环路滤波的第一环路滤波模式；表示仅允许在用于帧间预测参考的图像中的分片使用环路滤波的第二环路滤波模式；表示在分片的图像序号(POC)值为环路滤波刷新周期的整数倍时，允许在所述分片使用环路滤波的第三环路滤波模式；表示所有分片均不允许使用环路滤波的第四环路滤波模式。在上述方案中，所述方法具体为：确定当前编码过程所使用的环路滤波模式；生成包含有所确定环路滤波模式的环路滤波标识信息的参数集；根据所生成的参数集，进行编码。在上述方案中，所述环路滤波模式为如下环路滤波模式中的任意一种：表示允许每个分片使用环路滤波的第零环路滤波模式；表示仅允许帧内编码分片使用环路滤波的第一环路滤波模式；表示仅允许在用于帧间预测参考的图像中的分片使用环路滤波的第二环路滤波模式；表示在分片的POC值为环路滤波刷新周期的整数倍时，允许在所述分片使用环路滤波的第三环路滤波模式；表示所有分片均不允许使用环路滤波的第四环路滤波模式。在上述方案中，所述确定用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式，具体为：根据下述因素中的一种或多种：具体应用需求、编码过程的可用计算资源与存储资源、视频信源特性、信源编码码率、接收端处理能力，确定用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式。在上述方案中，所述生成包含有所述环路滤波模式的环路滤波标识信息的参数集之后，所述方法还包括：为所生成的参数集分配用于标识所述参数集的参数集索引序号。在上述方案中，所述根据所生成的参数集，进行编码，包括：将所述参数集的信息写入码流，在分片层编码过程中将所述参数集索引序号写入当前编码单元中的分片层头信息，并确定编码使用的滤波器，将所述滤波器的参数写入到所述分片层头信息。在上述方案中，所述确定编码使用的滤波器，包括：根据各候选滤波器的复杂度与去噪声性能，对所有候选滤波器进行分组，得到一个或多个候选滤波器组；计算得到当前编码单元的图像重要性参数；根据计算得到的图像重要性参数、以及所得到的一个或多个候选滤波器组，为当前编码单元选择编码使用的滤波器。在上述方案中，所述方法还包括：验证当前编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式，与上一个编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式是否相同；如果不是，则调整当前使用的参数集；如果是，则不调整当前使用的参数集。在上述方案中，所述调整当前使用的参数集，包括：验证对应当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式的参数集是否存在，如果是，直接将当前使用的参数集调整为当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集；如果不是，生成当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集，并将当前使用的参数集调整为当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集。在上述方案中，所述验证当前编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式，与上一个编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式是否相同之前，所述方法还包括：动态监控当前编码过程中可用资源的变化情况，获得当前编码过程中的可用资源信息；根据所述可用资源信息，确定当前编码单元进行编码时的环路滤波模式。在上述方案中，所述方法还包括：根据所获得的上一次编码过程中的信源特性参数、和编码器控制辅助参数，确定当前编码过程中各图像或各视频区段使用的环路滤波模式；根据所述当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集，分别对所述各图像或各视频区段进行编码。在上述方案中，所述方法还包括：为当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集重新分配参数集索引序号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法包括：设置用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式；根据所述环路滤波模式，生成参数集；根据所生成的参数集，进行编码。

【技术特征摘要】
1.一种环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法包括：设置用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式；根据所述环路滤波模式，生成参数集；根据所生成的参数集，进行编码；其中，所述参数集为某些包含有图像公共参数的数据结构、图像解码过程中使用分片头信息标识的参数集中的标记和参数。2.根据权利要求1所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法具体为：确定两种或两种以上能够用于编码过程的所述环路滤波模式；对于所述各环路滤波模式，分别生成包含有所述环路滤波模式的环路滤波标识信息的一个或多个参数集；确定当前编码过程中所使用的环路滤波模式并根据当前编码过程中所使用环路滤波模式对应的参数集，进行编码。3.根据权利要求2所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述两种或两种以上环路滤波模式包括如下环路滤波模式中的任意两种或两种以上：表示允许每个分片使用环路滤波的第零环路滤波模式；表示仅允许帧内编码分片使用环路滤波的第一环路滤波模式；表示仅允许在用于帧间预测参考的图像中的分片使用环路滤波的第二环路滤波模式；表示在分片的图像序号(POC)值为环路滤波刷新周期的整数倍时，允许在所述分片使用环路滤波的第三环路滤波模式；表示所有分片均不允许使用环路滤波的第四环路滤波模式。4.根据权利要求1所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法具体为：确定当前编码过程所使用的环路滤波模式；生成包含有所确定环路滤波模式的环路滤波标识信息的参数集；根据所生成的参数集，进行编码。5.根据权利要求4所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述环路滤波模式为如下环路滤波模式中的任意一种：表示允许每个分片使用环路滤波的第零环路滤波模式；表示仅允许帧内编码分片使用环路滤波的第一环路滤波模式；表示仅允许在用于帧间预测参考的图像中的分片使用环路滤波的第二环路滤波模式；表示在分片的POC值为环路滤波刷新周期的整数倍时，允许在所述分片使用环路滤波的第三环路滤波模式；表示所有分片均不允许使用环路滤波的第四环路滤波模式。6.根据权利要求1所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述确定用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式，具体为：根据下述因素中的一种或多种：具体应用需求、编码过程的可用计算资源与存储资源、视频信源特性、信源编码码率、接收端处理能力，确定用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式。7.根据权利要求1至6任一项所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述生成包含有所述环路滤波模式的环路滤波标识信息的参数集之后，所述方法还包括：为所生成的参数集分配用于标识所述参数集的参数集索引序号。8.根据权利要求7所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述根据所生成的参数集，进行编码，包括：将所述参数集的信息写入码流，在分片层编码过程中将所述参数集索引序号写入当前编码单元中的分片层头信息，并确定编码使用的滤波器，将所述滤波器的参数写入到所述分片层头信息。9.根据权利要求8所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述确定编码使用的滤波器，包括：根据各候选滤波器的复杂度与去噪声性能，对所有候选滤波器进行分组，得到一个或多个候选滤波器组；计算得到当前编码单元的图像重要性参数；根据计算得到的图像重要性参数、以及所得到的一个或多个候选滤波器组，为当前编码单元选择编码使用的滤波器。10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、8、和9中任一项所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法还包括：验证当前编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式，与上一个编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式是否相同；如果不是，则调整当前使用的参数集；如果是，则不调整当前使用的参数集。11.根据权利要求10所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述调整当前使用的参数集，包括：验证对应当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式的参数集是否存在，如果是，直接将当前使用的参数集调整为当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集；如果不是，生成当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集，并将当前使用的参数集调整为当前编码单元进行编码时所确定环路滤波模式对应的参数集。12.根据权利要求10所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述验证当前编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式，与上一个编码单元进行编码时所确定的环路滤波模式是否相同之前，所述方法还包括：动态监控当前编码过程中可用资源的变化情况，获得当前编码过程中的可用资源信息；根据所述可用资源信息，确定当前编码单元进行编码时的环路滤波模式。13.根据权利要求1、2、3、4、5、6、8、9、11、12中任一项所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所获得的上一次编码过程中的信源特性参数、和编码器控制辅助参数，确定当前编码过程中各图像或各视频区段使用的环路滤波模式；根据所述当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集，分别对所述各图像或各视频区段进行编码。14.根据权利要求13所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述方法还包括：为当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集重新分配参数集索引序号；根据所述当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集，分别对所述各图像或各视频区段进行编码，为：根据所述重新分配参数集索引序号后得到的各参数集，分别对所述各图像或各视频区段进行编码。15.根据权利要求14所述环路滤波编码方法，其特征在于，所述为当前编码过程中各图像或各视频区段所使用环路滤波模式对应的参数集重新分配参数集索引序号，包括：根据所述各图像或各视频区段的环路滤波模式在当前编码过程中使用次数，按照使用次数由多到少，对所述各环路滤波模式进行排序；按照所述各环路滤波模式的排序顺序，为所述各环路滤波模式对应的参数集，依次分配数值由小到大的参数集索引序号。16.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：确定模块、生成模块和编码模块；其中，确定模块，用于设置用于指示环路滤波在编码过程中使用方式的环路滤波模式；生成模块，用于根据所述确定模块设置的环路滤波模式，生成参数集；编码模块，用于根据所述生成模块生成的参数集，进行编码；其中，所述参数集为某些包含有图像公共参数的数据结构、图像解码过程中使用分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，吴平，张雯，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：