[發明專利]用于位移幀內預測和模板匹配的去塊濾波

有效

• 申請號: 200980122115.5
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN102090062A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 尹澎;鄭云飛;奧斯卡·D·埃斯科達;喬爾·索爾
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章

對相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年4月11日提交的美國臨時申請序列號61/044,171(代理人案號PU080047)的權益，所述申請通過參考被整體并入于此。

技術領域

本原理一般性地涉及視頻編碼和解碼，并且更具體地涉及用于非局部幀內預測的去塊濾波的方法和裝置。

背景技術

在基于塊的預測視頻編碼模型中，可以通過以下步驟來對圖像塊進行編碼：生成預測、從圖像塊中減去該預測以生成殘差、對該殘差進行變換、對變換后的殘差進行量化、并最終發送量化的殘差系數。由于量化處理可能導致信息丟失，所以在相鄰的編碼塊之間可能經常產生可見的塊偽像。具體地，平滑區域和相鄰編碼塊之間的邊緣可能看起來不連續，這是非常不期望的。

為了去除或減少這樣的偽像，可以執行一些濾波來對很可能呈現一些塊偽像的相鄰編碼塊之間的過渡進行平滑。在塊邊界上的濾波強度經常取決于在每個編碼塊中所使用的預測模式，這是因為在所使用的編碼模式和在給定比特率所察覺的塊偽像之間存在關聯。在幀內預測中，大多數當前的視頻編碼技術(例如根據國際標準化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)運動畫面專家組-4(MPEG-4)第10部分高級視頻編碼(AVC)標準/國際電信聯盟通信分部(ITU-T)H.264建議(在下文中被稱作“MPEG-4?AVC標準”)的幀內預測)利用局部相鄰信息來生成當前塊的預測。因此，對于幀內預測塊的當前去塊濾波方法是基于局部信息的知識而設計的。

近來，已經引入了一些非局部幀內預測方法，并且這些方法實現優良的編碼效率。一個這樣的例子包括位移幀內預測(DIP)。另一個這樣的例子包括模板匹配預測(TMP)。這些方法嘗試利用存在于畫面內的區域的自相似性。具體地，非局部幀內預測技術可以使用編碼畫面中已解碼部分內的非局部信息來生成預測，這與僅利用局部相鄰數據的局部幀內預測技術(例如根據MPEG-4?AVC標準的幀內預測)不同。當在幀內預測中引入了這樣的非局部預測技術時，目前為止所設計的去塊濾波方法和策略可能不能恰當地濾除塊偽像。實際上，應當修改對于局部幀內預測而定義的濾波策略以進行對諸如非局部預測之類的其他預測方法的更高效的去塊濾波。

在MPEG-4?AVC標準中，向每個解碼后的宏塊應用濾波以減少塊偽像。在編碼器和解碼器兩者中在重構的畫面數據上應用去塊濾波。濾波對塊過渡進行平滑，從而改善解碼后的幀的外觀。向宏塊中的4×4塊的縱或橫邊緣(除了片邊界上的邊緣)應用濾波。默認的去塊濾波順序是首先對亮度(luma)分量中的邊緣進行濾波，然后對色度(chroma)分量中的邊緣進行濾波。在每個分量中，在橫邊緣之前對縱邊緣進行濾波。轉向圖1A和1B，分別由參考標號100和150來一般性地表示宏塊的16×16亮度分量和宏塊的8×8色度分量。宏塊中的邊緣濾波順序如下：a；b；c；d；e；f；g；h；i；j；k；和l。每個濾波操作影響在邊界的每側上的多至三個采樣。轉向圖2A和2B，分別由參考標號200和250來一般性地表示與縱和橫邊界相鄰的采樣。具體地，在相鄰的塊p和q中的縱或橫邊界的每側示出四個采樣(分別為p0，p1，p2，p3和q0，q1，q2，q3)。在MPEG-4?AVC標準中，在特定位置中用于去塊的濾波器取決于邊界強度(BS)、跨邊界的圖像采樣的梯度、以及當前的量化強度。

轉向圖3，由參考標號300一般性地表示MPEG-4?AVC標準的用于選擇去塊濾波邊界強度(bS)的示例方法。方法300包括開始塊305，其向功能塊310傳遞控制。功能塊310輸入p和q塊以及幀內預測模式，并且向決定塊315傳遞控制。決定塊315確定塊p或塊q是否是幀內編碼的。如果是，則向決定塊320傳遞控制。否則，向決定塊335傳遞控制。

決定塊320確定塊邊界是否宏塊邊界。如果是，則向功能塊325傳遞控制。否則，向功能塊330傳遞控制。

功能塊325將邊界強度(bS)設置為等于四，并且向功能塊365傳遞控制。

功能塊365輸出邊界強度(bS)，并且向結束塊399傳遞控制。

功能塊330將邊界強度(bS)設置為等于三，并且向功能塊365傳遞控制。

決定塊335確定是否存在塊p或塊q中編碼的系數。如果是，則向功能塊340傳遞控制。否則，向決定塊345傳遞控制。

功能塊340將邊界強度(bS)設置為等于二，并且向功能塊365傳遞控制。

決定塊345確定塊p和塊q是否具有不同的參考幀編號或不同數目的參考幀。如果是，則向功能塊350傳遞控制，否則，向決定塊355傳遞控制。