[发明专利]用于视频编码的选择性去块滤波技术

说明书

相关申请案

本申请案主张2005年10月18日申请的题为“选择性MC-DB：基于运动补偿的去 块后置滤波器(SELECTIVE MC-DB：A DEBLOCKING POST-FILTER BASED ON MOTION COMPENSATION)”的第60/728,361号美国临时申请案的优先权，所述临时申 请案转让给本申请案的受让人且其全文以引用的方式并入本文中以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及数字视频处理，且更明确地说，涉及可降低已编码视频帧中的成块假象 的滤波技术。

背景技术

数字视频能力可并入到各种各样的装置中，其中包括数字电视、数字直播系统、无 线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、数码相机、数字记录 装置、蜂窝式或卫星无线电电话、直接双向通信装置(有时称为“对讲机”)等。数字视 频装置可在创建、修改、传输、存储、记录和播放全运动视频序列中提供优于常规模拟 视频系统的显著改进。

已经针对编码数字视频序列建立了许多不同视频编码标准。举例来说，运动图片专 家组(MPEG)已经开发了许多标准，其中包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。其它标 准包括国际电信联盟(ITU)H.263标准、由加利福尼亚州库珀蒂诺市苹果计算机开发的 QuickTime^TM技术、由华盛顿州雷蒙德市微软公司开发的Windows^TM视频、由因特尔公司 开发的Indeo^TM、来自华盛顿州西雅图市里尔网络公司的RealVideo^TM和由超级麦客公司 开发的Cinepak^TM。此外，新标准不断产生并进化，其中包括ITU H.264标准和许多专有 标准。

许多视频编码标准允许通过以压缩方式编码数据来改进视频序列的传输速率。压缩 可降低需要传输的整体数据量以实现视频帧的有效传输。举例来说，大多数视频编码标 准利用图形和视频压缩技术，其经设计以促进在与无压缩的情况下可实现的带宽相比较 窄的带宽上进行的视频和图像传输。举例来说，MPEG标准以及ITU H.263和ITU H.264 标准中的许多标准支持利用连续视频帧之间的相似性(称为时间或帧间相关)来提供帧 间压缩的视频编码技术。此帧间压缩通常经由运动估计和运动补偿编码技术来实现。另 外，一些视频编码技术利用帧内的相似性(称为空间或帧内相关)来压缩视频帧。帧内 压缩通常经由空间估计和帧内预测编码技术来实现。

在帧间和/或帧内压缩中使用离散视频块可在视频序列中在邻近视频块之间造成假 象。明确地说，当视频帧被划分成多个视频块以进行视频编码时，一个已编码视频块的 边缘可显得与另一已编码视频块的邻近边缘不连续。当发生这种情况时，已解码视频帧 可显得“块效应”，这是非常不良的。视频块的变换和量化可加剧已编码视频帧中的此不 良成块效应。

为了移除此“块效应”，可对视频块的块边界执行滤波以“平滑”邻近视频块之间的 过渡。去块滤波器大体上指的是用于平滑邻近视频块之间的过渡以降低或消除成块假象 的滤波器。举例来说，ITU-T H.264标准需要去块滤波器作为环路内编码的一部分。在此 情况下，当滤波是环路内视频编码的一部分时，用于运动估计和运动补偿的先前已编码 帧是此类帧的经滤波版本。对于不批准去块滤波器作为编码环路的一部分的其它标准来 说，后置去块滤波仍可通过在执行编码之后移除成块假象来改进视频编码的质量。

发明内容

本发明描述解决可由于基于预测的视频编码而出现的始发的块效应和继承的块效应 两者的去块滤波技术。始发的块效应指的是由不良纹理编码引入的块效应。始发的块效 应发生在已编码视频帧的视频块边界处。另一方面，继承的块效应指的是可从预测视频 帧继承的块效应，所述预测视频帧由基于预测的视频编码技术使用来编码当前视频块。 继承的块效应可发生在已编码视频帧中的任何位置处，且不限于块边界。因此，在块边 界周围应用的传统去块滤波可能不会移除继承的块效应。