[發(fā)明專利]用于解塊濾波的方法和裝置以及利用該方法和裝置進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180045227.2
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN103119937A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋振翰;林晶娟;全炳宇;文柱禧;李英烈;金海光;韓鐘基;楊政曄
• 申請（專利權(quán)）人: SK電信有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

技術(shù)領(lǐng)域

本公開在一個或更多個實(shí)施方式中涉及用于縮減在進(jìn)行圖像編碼和解碼的處理中出現(xiàn)的塊（blocking）偽影的解塊（deblocking）濾波方法和裝置以及利用該方法和裝置的編碼和解碼方法和裝置。

背景技術(shù)

在視頻編碼中，當(dāng)對圖像進(jìn)行編碼并接著按照塊為單元進(jìn)行重建時，由于塊單元預(yù)測和量化而導(dǎo)致塊邊界出現(xiàn)失真。塊邊界出現(xiàn)失真的現(xiàn)象被稱為塊偽影。

在現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（如MPEG-1、MPEG-2和H.263）中，在沒有處理塊偽影的情況下將重建的圖像存儲在基準(zhǔn)圖片存儲器中。因此，圖像的主觀視頻質(zhì)量劣化。而且，在運(yùn)動補(bǔ)償期間參照包含塊偽影的圖像導(dǎo)致編碼圖像中累積的視頻質(zhì)量劣化。使得圖像的視頻質(zhì)量劣化的結(jié)果是縮減了編碼效率。

為了解決這些問題，常規(guī)H.264/AVC嘗試在將重建的圖像存儲在圖片存儲器中之前，通過應(yīng)用解塊濾波來使塊偽影最小。按照這種方式，常規(guī)H.264/AVC通過更準(zhǔn)確的信號預(yù)測來提高主觀視頻質(zhì)量并改進(jìn)編碼效率。然而，如果對未顯示塊偽影的圖像執(zhí)行解塊濾波，則增加了不必要的計(jì)算，并且可能不必要地出現(xiàn)不希望的視頻質(zhì)量劣化。因此，為了更有效地執(zhí)行解塊濾波，必需根據(jù)塊偽影的程度自適應(yīng)地執(zhí)行不同級別的解塊濾波。

H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)塊偽影的程度自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波。即，確定用于確定濾波強(qiáng)度的邊界強(qiáng)度（BS）值，并且根據(jù)所確定的BS值執(zhí)行不同級別的解塊濾波。該BS值的范圍為0至4。隨著BS值更大，必需執(zhí)行更強(qiáng)的解塊濾波。即，當(dāng)BS值為0時，不執(zhí)行解塊濾波。當(dāng)濾波強(qiáng)度值為4時，執(zhí)行最強(qiáng)的解塊濾波。

以下將對作為利用解塊濾波的常規(guī)技術(shù)的、H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的解塊濾波方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1示出了應(yīng)用于常規(guī)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中使用的解塊濾波的塊單元和序列。

H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)變換塊確定應(yīng)用解塊濾波的塊單元。即，如果使用4×4單元的變換塊，則應(yīng)用解塊濾波的塊也成為4×4單元。H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)可以使用8×8單元的變換塊以及4×4單元的變換塊。因此，如果使用8×8單元的變換塊，則應(yīng)用解塊濾波的塊也成為8×8單元。為便于描述，圖1假設(shè)使用4×4單元的變換塊的情況。

參照圖1，按照4×4單元的垂直方向a、b、c和d以及4×4單元的水平方向e、f、g和h的順序，對16×16單元的亮度信號塊執(zhí)行解塊濾波。按照與亮度信號塊相似的方式，按照4×4單元的垂直方向i和j以及4×4單元的水平方向k和l的順序，對8×8單元的色度信號塊執(zhí)行解塊濾波。

圖2示出了用于確定BS的鄰近塊P的像素p0、p1、p2和p3以及鄰近塊Q的像素q0、q1、q2和q3，圖3示出了H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中的確定BS的處理。

參照圖3，確定圖2所示的塊P或Q是否為幀內(nèi)預(yù)測（intra?prediction）塊（S310）。如果塊P或Q是幀內(nèi)預(yù)測塊，則確定像素p0和q0位于宏塊邊界（S320）。如果像素p0和q0位于宏塊邊界，則BS值為4。另一方面，如果像素p0和q0不位于宏塊邊界，則BS值為3。

如果步驟S310確定塊P和Q這兩者是幀間（inter）模式，則確定像素p0和q0所在的塊中是否存在殘留數(shù)據(jù)的非零變換系數(shù)（S330）。如果存在非零變換系數(shù)，則BS值為2。

然而，如果不存在非零變換系數(shù)，則在像素p0和q0使用不同的基準(zhǔn)圖片或者具有不同的運(yùn)動矢量值的情況下，BS值為1；否則，BS值為0（S340）。

即，為了選擇性地去除塊之間的失真（其由于塊單元預(yù)測和量化而導(dǎo)致），考慮量化參數(shù)（QP）、編碼模式、運(yùn)動信息（基準(zhǔn)圖片、運(yùn)動矢量），H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)選擇性地使用具有不同強(qiáng)度的解塊濾波。

另外，考慮運(yùn)動信息等，H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)對幀間預(yù)測塊執(zhí)行選擇性解塊濾波。然而，對于幀間預(yù)測塊來說，H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)僅參照幀內(nèi)預(yù)測塊是否為宏塊的邊界，而不執(zhí)行考慮幀內(nèi)預(yù)測信息的選擇性解塊濾波。因此，為了對幀內(nèi)預(yù)測塊執(zhí)行進(jìn)一步改進(jìn)的解塊濾波，需要一種根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測信息來自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波的方法。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

因此，本公開致力于通過根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測信息對幀內(nèi)預(yù)測塊自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波，來改進(jìn)主觀圖片質(zhì)量和編碼效率。

解決手段