[發明專利]用降低復雜度的去塊效應操作進行視頻解碼方法和裝置

有效

• 申請號: 201310290392.5
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN104284199B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 李巖;劉孝波;程嘉利
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04N19/86
• 分類號: H04N19/86;H04N19/186
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

一種視頻解碼的方法與裝置，包括多個幀，每個幀被分為多個像素塊進行編碼，編碼時結合使用預測算法和預測環路內的去塊效應濾波器；其中，編碼器將第一去塊效應濾波器應用在相鄰塊之間的邊界，將去塊效應濾波器的輸出用來提供用于預測算法的參考幀。所述解碼方法，包括：重構視頻的幀，以生成重構的幀；將第二去塊效應濾波器應用在所述重構的幀的部分塊邊界上；在所述重構的幀的其余塊邊界上跳過去塊效應濾波操作，即使該塊邊界上已通過編碼器實施了去塊效應操作。

技術領域

本發明涉及視頻解碼過程中的去塊效應濾波。特別涉及通過在編碼器的預測環路中的去塊效應來實現編碼后視頻的去塊效應操作。H.264 是一個眾所周知的具有這種特性的視頻壓縮標準。

背景技術

與之前的標準，如MPEG-2，H.263和MPEG-4相比，使用H.264標準進行視頻編碼比之前的標準平均提高了30％的壓縮比。然而，H.264解碼的復雜度也較高。在移動電話和其它便攜式電子設中，通常使用軟件解碼器來解碼H.264。出于速度的考慮，這樣的軟件或硬件解決方案通常不被使用。因此，利用有限的CPU資源，使用軟件解碼器來連續的對高復雜度、高碼率視頻進行流暢的解碼，這仍然較難實現。由H.264標準定義的使用“主”和“高”配置文件的比特流，尤為如此。

商業的H.264軟件解碼器已經高度優化。因此，其進一步改進的空間不大。為了減少對一個已經被高度優化的符合H.264標準的解碼器的解碼時間，更可能的是以不符合H.264標準的解碼器來實現。但是，使用不符合H.264標準的解碼器的風險是，會導致潛在的視頻塊效應(可見的錯誤)，從而使視頻觀看者無法接受。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種視頻解碼的方法，包括多個幀，每個幀被分為多個像素塊進行編碼，編碼時結合使用預測算法和預測環路內的去塊效應濾波器；其中，編碼器將第一去塊效應濾波器應用在相鄰塊之間的邊界，將去塊效應濾波器的輸出用來提供用于預測算法的參考幀。

所述解碼方法，包括：

重構視頻的幀，以生成重構的幀；

將第二去塊效應濾波器應用在所述重構的幀的部分塊邊界上；

在所述重構的幀的其余塊邊界上跳過去塊效應濾波操作，即使該塊邊界上已通過編碼器實施了去塊效應操作。

本發明人認識到，允許解碼器降低一定程度的復雜度是可取的，以便在給定處理能力的情況下得到可能的最佳編碼效果。本發明的實施例通過在同一視頻幀內的部分塊邊界施加去塊效應濾波器，而在其它塊邊界不施加的方案來實現這一目標。在部分塊邊界跳過去塊效應步驟(即使編碼器已施加過去塊效應操作)嚴格來說，意味著視頻解碼不當。然而，如果沒有足夠的處理能力來正確解碼視頻，這樣的方式則是可以接受的。換句話說，解碼不當優于沒有解碼。

本發明人還認識到，一些數據塊的邊界可能會表現出比其它地方更嚴重的塊效應。根據本發明的實施例，可以有針對性地對塊效應嚴重的塊進行去塊效應操作，例如，那些更容易被觀看者察覺，或干擾觀察者的塊。對那些塊效應較不嚴重的塊則跳過去塊效應操作。以這種方式，可以降低解碼的復雜度，并且不會使畫面質量嚴重下降。

在傳統的、符合H.264標準的解碼器中，去塊效應濾波器占用整個解碼時間的很大一部分，一般大約占總時間的20％至30％。降低去塊效應濾波器的復雜度可以有效使H.264解碼器增快速度。然而，根據標準，去塊效應濾波器是H.264解碼器的解碼環路中強制性的一部分，因為它存在于編碼器的運動補償環路中。如果在幀中施加非標準的去塊效應操作，那么會在此幀中引入錯誤。不僅導致幀的質量下降，并且也會導致直接或間接引用該幀的其它幀的質量下降。這是因為誤差會傳播和積累。這些錯誤不能被恢復，直到下一個即時解碼更新(IDR)幀被解碼。

根據本發明，改進的去塊效應處理降低了解碼復雜度，同時允許視頻質量適度下降。