解码器执行用于为编码视频选择去块参数的迭代搜索方法。根据该方法，解码图片可以根据与多维去块向量相关联的参数来去块，并且可以由此估计被称作“去块误差”的误差。如果估计的误差超过预定阈值，则可以创建替换去块向量，每个替换去块向量在相应维度上从当前去块向量前进。该方法可以根据每个前进后的向量对编码图片进行去块，并且可以从每个前进后的向量的每次去块估计误差。最终，去块向量可以根据从各个向量维度的估计的去块误差得出的梯度而被修改，以用于下一迭代。该基于梯度的搜索方法可以以高效方式收敛到一组最终的去块参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及视频编码，以及更具体地涉及使用内插滤波器作为运动补偿编码一部分的视频编码系统。
技术介绍
视频编解码器通常使用离散余弦变换(“DCT”)对像素的块(这里称为“像素块”)进行处理来对视频帧进行编码，非常类似于用于静态图像的原始JPEG编码器。初始帧(称作“内”帧)被编码并作为独立帧被发送。被建模为随着场景中对象的小运动而缓慢改变的后续中贞使用被称作运动补偿(“MC”)的技术以巾贞间模式(inter mode)被高效编码,在运动补偿中，将像素块相对于其在先前编码帧中的位置的位移作为运动向量，与预测的像素块和来自源图像的像素块之间的差的编码表示一起被发送。下面提供了运动补偿的简单概述。图1和2示出了运动补偿图像编码器/解码器系统的方块图。该系统将变换编码(像素的像素块的DCT形式)与预测编码(差分脉冲编码调制(“PCM”)形式)结合，从而降低压缩图像的存储和计算，同时给出高的压缩度和自适应度。因为运动补偿难以在变换域中执行，所以帧间编码器的第一步是创建运动补偿预测误差。该计算要求一个或多个帧存储在编码器和解码器二者中。得到的误差信号使用DCT被变换，由自适应量化器进行量化，使用可变长度编码器(“VLC”)进行熵编码，以及被缓存以用于通过信道传输。运动评估器如图3中所示工作。在其最简单的形式中，当前帧被划分为运动补偿块，在此被称作“me块”，其具有恒定大小，例如16X16或8X8。然而,常常也使用可变大小me块，尤其是在较新的编解码器中，诸如H.264.1TU-T建议H.264、高级视频编码。事实上，非矩形的me块也已经被研究和提出。me块的大小通常大于或等于像素块的大小。同样，在运动补偿的最简单形式中，先前解码帧被用作参考帧，如图3中所示。然而，许多可能的参考帧之一也可以被使用，尤其是在诸如H.264的较新编解码器中。事实上，使用适当的信令，每个me块可以使用不同的参考帧。将当前帧中的每个me块与参考帧中的一组位移的me块进行比较，来确定哪一个me块最好地预测了当前me块。当找到最佳匹配的me块时，规定参考me块的位移的运动向量被确定。_7]利用空间冗余因为视频是一系列静态图像，所以可以使用类似于JPEG的技术实现一定压缩。这样的压缩方法被称作帧内编码技术，其中视频的每一帧被单独且独立地压缩或编码。帧内编码利用了存在于帧的相邻像素之间的空间冗余。仅使用帧内编码来编码的帧被称作“1-帧”。利用时间冗金在上述的单向运动估计(被称作“前向估计”)中，将要编码的帧中的目标me块与被称作“参考帧”的过去帧中的一组具有相同大小的me块进行匹配。参考帧中“最匹配”目标me块的me块被用作参考me块。然后计算目标me块和参考me块之间的差作为预测误差。预测me块通常不与参考帧中的编码me块边界对准。该最匹配参考me块的位置由描述其与目标mc块之间的位移的运动向量来表示。该运动向量信息也被编码并连同预测误差一起被发送。使用前向预测来编码的帧被称作“P-帧”。预测误差本身使用上面总结的基于DCT的帧内编码技术来发送。双向时间预测丨双向时间预测，也称作“运动补偿内插”，是现代视频编解码器的关键特征。用双向预测来编码的帧使用两个参考帧，通常一个是过去的，一个是未来的。然而，许多可能的参考帧中的两个也可以被使用，尤其在诸如H.264的较新编解码器中。事实上，使用适当的信令，每个me块可以使用不同的参考帧。双向编码帧中的目标me块可以由来自过去参考帧的me块(前向预测)、或来自未来参考帧的me块(后向预测)、或两个me块(各来自一个参考帧)的平均值(内插)来预测。在每种情况下，来自参考帧的预测me块与运动向量相关联，以使得每个me块最多两个运动向量可以被双向预测使用。对于双向预测帧中的me块的运动补偿内插如图4中所示。使用双向预测编码的帧被称作“B-帧”。双向预测提供了许多优点。主要的一个是所获得的压缩通常高于单独由前向(单向)预测获得的压缩。为了获得相同图片质量，双向预测帧可以使用比仅使用前向预测的帧更少的比特来编码。然而，双向预测在编码处理中引入了额外的延迟，因为帧必须不按顺序地编码。此夕卜，其必须承担额外的编码复杂性，因为me块匹配(计算上最密集的编码过程)对于每个目标me块必须执行两次,一次使用过去参考巾贞，一次使用未来参考中贞。双向预测的典型编码器架构图5示出了典型的双向视频编码器。假设帧重排序发生在编码前，即，用于B-帧预测的1-帧或P-帧必须在任何相应的B-帧之前被编码和发送。在该编解码器中，B-帧不被用作参考帧。如果改变架构，它们也可以用作参考帧，如在H.264中那样。输入视频被提供至运动补偿估计器/预测器，其将预测提供至减法器的负输入端。对于每个me块，帧间/帧内分类器然后将输入像素与减法器的预测误差输出进行比较。通常，如果均方预测误差超过均方像素值，则判定为帧内me块。涉及像素和预测误差二者的DCT的更复杂的比较会产生稍微更好的性能，但是通常被认为不值成本。对于帧内me块，预测被设置为零。否则，其如上所述来自预测器。预测误差然后在被编码之前通过DCT和量化器，被多路复用并被发送至缓冲器。量化后的等级被逆量化器转换为重建的DCT系数，然后由逆DCT单元(“IDCT”)对该逆值进行变换以产生编码的预测误差。加法器将预测与预测误差相加并将结果修剪至例如O至255的范围，来产生经编码的像素值。对于B-帧，运动补偿估计器/预测器使用图片存储器中的先前帧和未来帧二者。对于1-帧和P-帧，由加法器输出的编码像素被写入下一图片存储器，同时旧像素被从下一图片存储器拷贝到前一图片存储器。实践中，这通常是通过简单地改变存储地址来实现的。同样，在实践中，编码像素可以在进入图片存储器之前被自适应去块(deblocking)滤波器滤波。这改进了运动补偿预测，尤其是对于编码伪影可能可见的低比特率情况。编码统计处理器与量化器适配器一起控制输出比特率，并尽可能地优化图片质量。双向预测的典型解码器架构图6示出了典型双向视频解码器。其具有与使用逆处理的编码器的像素重建部分相对应的结构。假设帧重排序发生在解码和视频输出之后。内插滤波器可以位于运动补偿预测器的输出端，如在编码器中一样。分数运动向暈位移图3和图4示出了参考帧中相对于在当前帧中被解码的当前me块的位置具有垂直和水平位移的参考me块。位移量由二维向量[dx, dy]表示,称作运动向量。运动向量可以被编码和发送，或者它们可以从已经在解码器中的信息估计出，在这一情况下它们不被发送。对于双向预测，每个发送的me块需要两个运动向量。以最简单的形式，dx和dy是有符号的整数，表示偏离参考me块的水平方向像素数量和垂直方向行数量。在这种情况下，参考me块仅通过从参考存储器中读取适当像素来获得。然而，在较新的视频编解码器中，已经发现允许dx和dy为分数值是有利的。典型地，它们允许位移精度下至四分之一像素，即整数H■— 0.25，0.5或0.75。分数运动向量比简单从参考存储器读取像素具有更多要求。为了获得参考存储像素之间的位置的参考me块值，有必要在它们之间内插。简单双线性内插可以很好地工作。然而，在实践中，已经发现使用特别为该目的设计的二维内插滤波器是有利的。事实上，为了性能和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.30 US 12/895,6881.一种为编码视频确定去块参数的方法，迭代地包括: 根据去块向量执行解码图片的去块； 从已去块的解码图片估计去块误差； 对于多个向量维度中的每一个，如果所估计的误差超过预定阈值，则: 在相应维度上使去块向量前进； 根据前进后的维度对解码图片进行去块；以及 从根据前进后的维度去块的解码图片估计去块误差； 根据从所述多个向量维度的所估计的去块误差得出的梯度，修改用于下一次迭代的去块向量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括:如果所估计的误差不超过所述阈值，则将编码图片数据和去块向量的标识符发送至解码器。3.根据权利要求1所述的方法，还包括:重复所述方法直到去块误差小于预定阈值。4.根据权利要求1所述的方法，在所述方法的第二次迭代中还包括: 估计第一次迭代和第二次迭代之间所估计的误差的变化率； 如果变化率小于第二阈值，则将编码图片数据和去块向量的标识符发送至解码器。5.根据权利要求1所述的方法，还包括:如果所述梯度的幅值小于第二阈值，则将编码图片数据和去块向量的标识符发送至解码器。6.根据权利要求1所述的方法，在所述方法的后续迭代中还包括: 确定修改后的去块向量是否与在所述方法的先前迭代中使用的去块向量匹配， 如果匹配，则将编码图片数据和去块向量的标识符发送至解码器。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述前进包括在相应维度上增加去块向量。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述前进包括:在由先前迭代的梯度确定的方向上在相应维度上调节去块向量。9.根据权利要求1所述的方法，其中第一次迭代的去块向量被设置为默认值。10.根据权利要求1所述的方法，其中第一次迭代的去块向量被设置为通过对先前图片执行所述方法获得的最终去块向量值。11.根据权利要求1所述的方法，其中第一次迭代的去块向量被设置为通过对与当前图片具有共同编码分配的先前图片执行所述方法获得的最终去块向量值。12.根据权利要求1所述的方法，其中第一次迭代的去块向量被设置为通过对与当前图片具有类似运动特性的先前图片执行所述方法获得的最终去块向量值。13.根据权利要求1所述的方法，其中已去块图片的所估计的误差由已去块的解码图片与未滤波的源图片数据的比较来确定。14.根据权利要求1所述的方法，其中已去块图片的所估计的误差由已去块的解码图片与已滤波的源图片数据的比较来确定。15.一种视频编码方法，包括: 通过运动补偿对源图片的块进行编码； 解码参考图片的块，所述解码包括: 通过迭代的基于梯度的搜索处理，估计去块滤波操作的参数；以及 根据最终估计的去块参数， 对已解码的参考图片进行去块滤波；在参考图片存储器中存储已去块的图片；以及 发送编码图片的数据和最终估计的去块参数至信道。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述搜索处理迭代地包括: 根据去块向量执行解码图片的去块； 从已去块的解码图片估计去块误差； 对于多个向量维度中的每一个，如果所估计的误差超过预定阈值，则: 在相应维度上使去块向量前进； 根据前进后的维度对解码图片进行去块；以及 从根据前进后的维度去块的解码图片估计去块误差； 根据从所述多个向量维度的所估计的去块误差得出的梯度，修改用于下一次...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·哈斯克尔，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：
国别省市：
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