用于解块滤波的方法和装置以及利用该方法和装置进行编码和解码的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于解块滤波的方法和装置并涉及利用该方法和装置进行编码和解码的方法和装置，该编码装置包括：预测单元，该预测单元用于利用帧内预测或帧间预测来生成当前块的预测块；残留数据编码单元，该残留数据编码单元用于对利用所述当前块和所述预测块生成的残留块进行变换和量化；残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换，来对所述经变换和量化的残留块进行解码；以及解块滤波单元，该解块滤波单元用于基于利用经解码的残留块和所述预测块重建的重建块和与该重建块邻近的多个邻近块的帧间预测信息和帧内预测信息来进行解块滤波，其中，所述帧内预测信息包括帧内预测块尺寸和帧内预测模式中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开在一个或更多个实施方式中涉及用于缩减在进行图像编码和解码的处理中出现的块(blocking)伪影的解块(deblocking)滤波方法和装置以及利用该方法和装置的编码和解码方法和装置。
技术介绍
在视频编码中，当对图像进行编码并接着按照块为单元进行重建时，由于块单元预测和量化而导致块边界出现失真。块边界出现失真的现象被称为块伪影。在现有的视频编码标准(如MPEG-1、MPEG-2和H.263)中，在没有处理块伪影的情况下将重建的图像存储在基准图片存储器中。因此，图像的主观视频质量劣化。而且，在运动补偿期间参照包含块伪影的图像导致编码图像中累积的视频质量劣化。使得图像的视频质量劣化的结果是缩减了编码效率。为了解决这些问题，常规H.264/AVC尝试在将重建的图像存储在图片存储器中之前，通过应用解块滤波来使块伪影最小。按照这种方式，常规H.264/AVC通过更准确的信号预测来提高主观视频质量并改进编码效率。然而，如果对未显示块伪影的图像执行解块滤波，则增加了不必要的计算，并且可能不必要地出现不希望的视频质量劣化。因此，为了更有效地执行解块滤波，必需根据块伪影的程度自适应地执行不同级别的解块滤波。H.264/AVC标准根据块伪影的程度自适应地执行解块滤波。即，确定用于确定滤波强度的边界强度(BS)值，并且根据所确定的BS值执行不同级别的解块滤波。该BS值的范围为O至4。随着BS值更大，必需执行更强的解块滤波。即，当BS值为O时，不执行解块滤波。当滤波强度值为4时，执行最强的解块滤波。以下将对作为利用解块滤波的常规技术的、H.264/AVC标准的解块滤波方法进行详细描述。图1示出了应用于常规H.264/AVC标准中使用的解块滤波的块单元和序列。H.264/AVC标准根据变换块确定应用解块滤波的块单元。即，如果使用4X4单元的变换块，则应用解块滤波的块也成为4X4单元。H.264/AVC标准可以使用8X8单元的变换块以及4X4单元的变换块。因此，如果使用8X8单元的变换块，则应用解块滤波的块也成为8X8单元。为便于描述，图1假设使用4X4单元的变换块的情况。参照图1，按照4X4单元的垂直方向a、b、c和d以及4X4单元的水平方向e、f、g和h的顺序，对16X 16单元的亮度信号块执行解块滤波。按照与亮度信号块相似的方式，按照4X4单元的垂直方向i和j以及4X4单元的水平方向k和I的顺序，对8X8单元的色度信号块执行解块滤波。图2示出了用于确定BS的邻近块P的像素p0、pl、p2和p3以及邻近块Q的像素q0、ql、q2和q3，图3示出了 H.264/AVC标准中的确定BS的处理。参照图3,确定图2所示的块P或Q是否为巾贞内预测(intra prediction)块(S310)。如果块P或Q是帧内预测块，则确定像素PO和qO位于宏块边界(S320)。如果像素pO和qO位于宏块边界，则BS值为4。另一方面，如果像素PO和qO不位于宏块边界，则BS值为3。如果步骤S310确定块P和Q这两者是帧间(inter)模式，则确定像素pO和qO所在的块中是否存在残留数据的非零变换系数(S330)。如果存在非零变换系数，则BS值为2。然而，如果不存在非零变换系数，则在像素PO和qO使用不同的基准图片或者具有不同的运动矢量值的情况下，BS值为I ;否则，BS值为O (S340)。S卩，为了选择性地去除块之间的失真(其由于块单元预测和量化而导致)，考虑量化参数(QP)、编码模式、运动信息(基准图片、运动矢量)，H.264/AVC标准选择性地使用具有不同强度的解块滤波。另外，考虑运动信息等，H.264/AVC标准对帧间预测块执行选择性解块滤波。然而，对于帧间预测块来说，H.264/AVC标准仅参照帧内预测块是否为宏块的边界，而不执行考虑帧内预测信息的选择性解块滤波。因此，为了对帧内预测块执行进一步改进的解块滤波，需要一种根据帧内预测信息来自适应地执行解块滤波的方法。
技术实现思路
技术问题因此，本公开致力于通过根据帧内预测信息对帧内预测块自适应地执行解块滤波，来改进主观图片质量和编码效率。解决手段本公开的实施方式提供了一种用于进行视频信号编码的编码装置，该编码装置包括:预测单元，该预测单元用于利用帧内预测或帧间预测来生成当前块的预测块；残留数据编码单元，该残留数据编码单元用于利用所述当前块和所述预测块来生成残留块，并且对所述残留块进行变换和量化；残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换来对所述经变换和量化的残留块进行解码；以及解块滤波单元，该解块滤波单元用于利用经解码的残留块和所述预测块来生成重建块，并且基于所述重建块和与所述重建块邻近的多个块的帧间预测信息和帧内预测信息来执行解块滤波。当对所述重建块和与所述重建块邻近的所述多个块中的至少一个块进行帧内预测时，所述解块滤波单元可以基于所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数、所述重建块和所述邻近块的帧内预测信息、所述重建块和所述邻近块的宏块模式信息以及所述重建块和所述邻近块的块边界方向中的至少一个，来自适应地确定所述滤波强度。当对所述重建块进行帧内预测时，所述解块滤波单元可以基于所述重建块中是否存在所述非零变换系数以及所述重建块的所述解块方向与所述帧内预测方向是否彼此相同中的至少一个，来确定所述滤波强度。所述解块滤波单元可以基于所述帧内预测信息来自适应地确定要滤波的目标像素。所述解块滤波单元可以基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测块尺寸来确定所述目标像素的数量。所述解块滤波单元可以基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测模式来确定所述目标像素的滤波方向。本公开的另一实施方式提供了一种用于进行视频信号解码的解码装置，该解码装置包括:残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对输入的经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换，来对所述经变换和量化的残留块进行解码；预测单元，该预测单元用于基于输入的帧间预测信息或帧内预测信息来生成预测块；以及解块滤波单元，该解块滤波单元用于利用经解码的残留块和所述预测块来生成重建块，并且基于所述重建块和与所述重建块邻近的多个块的所述帧间预测信息和所述帧内预测信息来执行解块滤波。当对所述重建块和与所述重建块邻近的所述多个块中的至少一个块进行帧内预测时，所述解块滤波单元可以基于所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数、所述重建块和所述多个邻近块的帧内预测信息、所述重建块和所述多个邻近块的宏块模式信息以及所述重建块和所述多个邻近块的块边界方向中的至少一个，来自适应地确定所述滤波强度。当对所述重建块进行帧内预测时，所述解块滤波单元可以基于所述重建块中是否存在所述非零变换系数以及所述重建块的所述解块方向与所述帧内预测方向是否彼此相同中的至少一个，来确定所述滤波强度。所述解块滤波单元可以基于所述帧内预测信息来自适应地确定要滤波的目标像素。所述解块滤波单元可以基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测块尺寸来确定所述目标像素的数量。所述解块滤波单元可以基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测模式来确定所述目标像素的滤波方向。本公开的另一实施方式提供了一种解块滤波装置，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于进行视频信号编码的编码装置，该编码装置包括：预测单元，该预测单元用于利用帧内预测或帧间预测来生成当前块的预测块；残留数据编码单元，该残留数据编码单元用于利用所述当前块和所述预测块来生成残留块，并且对所述残留块进行变换和量化；残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换，来对所述经变换和量化的残留块进行解码；以及解块滤波单元，该解块滤波单元用于利用经解码的残留块和所述预测块来生成重建块，并且基于所述重建块和与所述重建块邻近的多个块的帧间预测信息和帧内预测信息来执行解块滤波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.20 KR 10-2010-0070180;2011.03.15 KR 10-2011.一种用于进行视频信号编码的编码装置，该编码装置包括: 预测单元，该预测单元用于利用帧内预测或帧间预测来生成当前块的预测块； 残留数据编码单元，该残留数据编码单元用于利用所述当前块和所述预测块来生成残留块，并且对所述残留块进行变换和量化； 残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换，来对所述经变换和量化的残留块进行解码；以及 解块滤波单元，该解块滤波单元用于利用经解码的残留块和所述预测块来生成重建块，并且基于所述重建块和与所述重建块邻近的多个块的帧间预测信息和帧内预测信息来执行解块滤波。2.根据权利要求1所述的编码装置，其中，所述帧内预测信息包括帧内预测模式和帧内预测块尺寸中的至少一个。3.根据权利要求1所述的编码装置，其中，所述解块滤波单元基于所述重建块和多个邻近块的所述帧内预测信息来确定滤波强度。4.根据权利要求3所述的编码装置，其中，当所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块是帧内预测块时，所述解块滤波单元确定所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数，并且根据确定结果自适应地确定所述滤波强度。5.根据权利要求4所述的编码装置，其中，当所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块中存在所述非零变换系数时，所述解块滤波单元确定所述滤波强度比不存在所述非零变换系数时高。6.根据权利要求5所述的编码装置，其中，当所述重建块和所述多个邻近块中的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，所述解块滤波单元确定所述重建块的所述帧内预测信息与所述邻近块的所述帧内预测信息是否彼此相同，并且根据确定结果自适应地确定所述滤波强度。7.根据权利要求6所述的编码装置，其中，当所述重建块与所述邻近块不具有相同的帧内预测信息时，所述解块滤波单元确定所述滤波强度比所述重建块与所述邻近块具有相同的帧内预测信息时高。8.根据权利要求7所述的编码装置，其中，当所述重建块的所述帧内预测信息与所述邻近块的所述帧内预测信息彼此相同时，所述解块滤波单元不执行滤波。9.根据权利要求6所述的编码装置，其中，当所述重建块与所述邻近块具有相同的帧内预测模式和相同的帧内预 测块尺寸时，所述解块滤波单元确定所述重建块的所述帧内预测信息与所述邻近块的所述帧内预测信息彼此相同。10.根据权利要求1所述的编码装置，其中，所述解块滤波单元基于所述帧内预测信息来自适应地确定要滤波的目标像素。11.根据权利要求10所述的编码装置，其中，所述解块滤波单元基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测块尺寸来确定所述目标像素的数量。12.根据权利要求10所述的编码装置，其中，所述解块滤波单元基于包括在所述帧内预测信息中的帧内预测模式来确定所述目标像素的作为滤波方向的位置。13.一种用于进行视频信号解码的解码装置，该解码装置包括: 残留数据解码单元，该残留数据解码单元用于通过对输入的经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换，来对所述经变换和量化的残留块进行解码； 预测单元，该预测单元用于基于输入的帧间预测信息或帧内预测信息，来生成预测块；以及 解块滤波单元，该解块滤波单元用于利用经解码的残留块和所述预测块来生成重建块，并且基于所述重建块和与 所述重建块邻近的多个块的所述帧间预测信息和所述帧内预测信息来执行解块滤波。14.根据权利要求13所述的解码装置，其中，所述帧内预测信息包括帧内预测模式和帧内预测块尺寸中的至少一个。15.一种解块滤波装置，当对两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，该解块滤波装置做出响应，以确定所述两个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数，并且根据确定结果自适应地确定滤波强度。16.根据权利要求15所述的解块滤波装置，其中，当所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在所述非零变换系数时，所述解块滤波装置确定所述滤波强度比所述两个邻近块中都不存在所述非零变换系数时高。17.根据权利要求16所述的解块滤波装置，其中，当所述两个邻近块中的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，所述解块滤波装置确定所述两个邻近块是否具有相同的帧内预测信息，并且根据确定结果自适应地确定所述滤波强度。18.根据权利要求17所述的解块滤波装置，其中，当所述两个邻近块不具有相同的帧内预测信息时，所述解块滤波装置确定所述滤波强度比所述两个邻近块具有相同的帧内预测信息时高。19.根据权利要求18所述的解块滤波装置，其中，当所述两个邻近块具有相同的帧内预测信息时，所述解块滤波装置不执行滤波。20.根据权利要求17所述的解块滤波装置，其中，所述帧内预测信息包括帧内预测模式和帧内预测块尺寸中的至少一个。21.一种解块滤波装置，当对两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，该解块滤波装置做出响应，以基于包括帧内预测模式和帧内预测块尺寸中的至少一个的帧内预测信息，来自适应地确定要滤波的目标像素。22.根据权利要求21所述的解块滤波装置，其中，所述解块滤波装置基于所述帧内预测块尺寸来自适应地确定所述目标像素的数量。23.根据权利要求21所述的解块滤波装置，其中，所述解块滤波装置基于所述帧内预测模式来自适应地确定所述目标像素的作为滤波方向的位置。24.一种解块滤波装置，该解块滤波装置用于在对两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时执行解块滤波，该解块滤波装置包括: 滤波强度确定单元，该滤波强度确定单元用于基于所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在/不存在非零变换系数并且基于帧内预测信息，来确定作为边界强度(BS:Boundary Strength)的滤波强度； 滤波像素确定单元，该滤波像素确定单元用于基于所述帧内预测信息，来确定要滤波的目标像素；以及 滤波单元，该滤波单元用于基于所述滤波强度确定单元和所述滤波像素确定单元的确定，来执行解块滤波。25.根据权利要求24所述的解块滤波装置，其中，所述帧内预测信息包括帧内预测模式和帧内预测块尺寸中的至少一个。26.根据权利要求24所述的解块滤波装置，其中， 当所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在所述非零变换系数时，所述滤波强度确定单元分配第一滤波强度， 当所述两个邻近块中 的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，所述滤波强度确定单元确定所述两个邻近块是否具有相同的帧内预测信息， 当所述两个邻近块不具有相同的帧内预测信息时，所述滤波强度确定单元分配比所述第一滤波强度低的第二滤波强度，以及 当所述两个邻近块具有相同的帧内预测信息时，所述滤波强度确定单元分配比所述第二滤波强度低的第三滤波强度。27.根据权利要求26所述的解块滤波装置，其中，当分配了所述第三滤波强度时，所述解块滤波装置不执行滤波。28.根据权利要求25所述的解块滤波装置，其中，所述滤波像素确定单元基于所述帧内预测块尺寸来自适应地确定所述目标像素的数量。29.根据权利要求25所述的解块滤波装置，其中，所述滤波像素确定单元基于所述帧内预测模式来确定所述目标像素的作为滤波方向的位置。30.一种解块滤波装置，当对两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，所述解块滤波装置做出响应，以基于所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在/不存在非零变换系数并且基于帧内预测信息，来确定作为边界强度(BS，Boundary Strength)的滤波强度，并且 当不对所述两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，所述解块滤波装置做出响应，以基于所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在/不存在所述非零变换系数并且基于帧间预测信息来确定滤波强度。31.根据权利要求30所述的解块滤波装置，其中， 当对所述两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，所述解块滤波装置在所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在所述非零变换系数时分配第一滤波强度， 所述解块滤波装置在所述两个邻近块中的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，确定所述两个邻近块是否具有相同的帧内预测信息， 所述解块滤波装置在所述两个邻近块不具有相同的帧内预测信息时，分配比所述第一滤波强度低的第二滤波强度，并且 所述解块滤波装置在所述两个邻近块具有相同的帧内预测信息时，分配比所述第二滤波强度低的第三滤波强度。32.根据权利要求31所述的解块滤波装置，其中， 当不对所述两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，所述解块滤波装置在所述两个邻近块中存在所述非零变换系数时，分配比所述第二滤波强度低并且比所述第三滤波强度高的第四滤波强度， 所述解块滤波装置在所述两个邻近块中的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，确定所述两个邻近块是否具有相同的帧间预测信息， 所述解块滤波装置在所述两个邻近块不具有相同的帧间预测信息时，分配比所述第四滤波强度低并且比所述第三滤波强度高的第五滤波强度，并且 所述解块滤波装置在所述两个邻近块具有相同的帧间预测信息时，分配所述第三滤波强度。33.根据权利要求31或32所述的解块滤波装置，其中，分配了所述第三滤波强度，所述解块滤波装置不执行滤波。34.一种解块滤波装置，当对两个邻近块中的至少一个邻近块进行帧内预测时，该解块滤波装置用于确定滤 波强度，其中，所述解块滤波装置基于以下确认当中的至少一个确定结果来自适应地确定所述滤波强度:所述两个邻近块是否具有相同的宏块模式信息，所述两个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数，所述两个邻近块是否具有相同的帧内预测信息以及块边界方向与帧内预测方向是否彼此相同。35.根据权利要求34所述的解块滤波装置，其中，所述解块滤波装置: 确定所述两个邻近块是否具有相同的宏块模式信息， 当所述两个邻近块不具有相同的宏块模式信息时，分配第一滤波强度， 当所述两个邻近块具有相同的宏块模式信息时，确定所述两个邻近块中的至少一个邻近块中是否存在非零变换系数， 当所述两个邻近块中的至少一个邻近块中存在所述非零变换系数时，分配比所述第一滤波强度低的第二滤波强度， 当所述两个邻近块中的至少一个邻近块中不存在所述非零变换系数时，确定所述两个邻近块是否具有相同的帧内预测信息， 当所述两个邻近块不具有相同的帧内预测信息时，分配比所述第二滤波强度低的第三滤波强度， 当所述两个邻近块具有相同的帧内预测信息时，确定所述块边界方向与所述帧内预测方向是否彼此相同， 当所述块边界方向与所述帧内预测方向彼此不同时，分配比所述第三滤波强度低的第四滤波强度，并且 当所述块边界方向与所述帧内预测方向彼此相同时，分配比所述第四滤波强度低的第五滤波强度。36.一种用于进行视频信号编码的编码方法，该编码方法包括以下步骤: 执行用于利用帧内预测或帧间预测来生成当前块的预测块的预测处理； 执行用于利用所述当前块和所述预测块来生成残留块并且对所述残留块进行变换和量化的残留数据编码处理； 执行用于通过对经变换和量化的残留块进行逆量化和逆变换来对所述经变换和量化的残留块进行解码的残留数据解码处理；以及 执行用于利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振翰，林晶娟，全炳宇，文柱禧，李英烈，金海光，韩钟基，杨政晔，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR