[发明专利]用于使用参数滤波进行视频编码和解码的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年1月7日提交的美国临时申请序列号第61/019525号(律师案号第PU080001号)的权益，通过引用将其整体合并于此。

技术领域

本原理总地涉及视频编码和解码，并且更具体地涉及用于使用参数滤波进行视频编码的方法和装置。

背景技术

在目前科技发展水平的视频编码方案中，使用基于块的运动补偿预测(MCP)来利用时间冗余。对于多视图视频编码(MVC)场景中的视图间编码，还可以应用块匹配例程以执行视差补偿预测(DCP)，由此利用视图间冗余。多视图视频编码(MVC)是用于多视图序列的编码的压缩框架。多视图视频编码(MVC)序列是从不同视点捕捉相同场景的两个或者多个视频序列的集合。

然而，存在除了平移位移(translational displacement)之外的视频内容中的失配，诸如聚焦改变、单视场(monoscopic)视频中的运动模糊、以及多视图视频编码中跨不同视图的照度和/或聚焦失配。此外，可以定位所呈现的失配，使得视频帧的不同部分(对于被用作参考的一个或者多个帧中的对应区域)可以经受不同类型的改变。例如，对于(在多视图视频编码中利用的)各照相机中的不同种类的照相机设置，不同类型的模糊度/清晰度失配将被与具有不同深度(depth)的对象相关联。对于单视场视频中的运动模糊，不同方向上的对象移动可以造成方向模糊(directional blurring)。这些非平移失配将降低运动补偿预测/视差补偿预测的编码效率。

在没有关于视频内容中的失配的先前信息的情况下，可以利用双通道编码方案，其中首先执行初始搜索和滤波器估计，以基于当前帧和参考帧之间的差异来自适应地设计滤波器。通过之前描述的双通道编码方案来实现更高的编码效率，因为使用所估计的滤波器创建新的参考。然而，这样的方案显著地增加了编码复杂程度，并且还增加了开销，因为我们对于利用此方案编码的每一帧发送滤波器系数。

在视频编码的背景下，已经提出了参考帧滤波途径，其中生成新的参考帧来提高编码效率。

对于聚焦改变和/或照相机摇摄(camera panning)，提出了被称作模糊补偿的技术，其中使用固定集合的模糊(低通)滤波器来生成用于视频编码的模糊的参考帧。此技术对于我们考虑的场景来说有两个缺点。第一，仅在帧级别做出滤波器选择，即，不考虑将不同的滤波器应用于帧的不同部分。第二，此方法依赖非常有限的预先定义的滤波器集合(仅低通)。

为了更有效地捕捉视频内容中的实际失配，我们之前提出了一种自适应参考滤波途径，其是一种双通道编码方案。例如，为了利用视图间预测来编码帧，提出了首先执行初始视差估计。通过利用视差场作为场景深度的估计，将视频帧划分为与不同的场景深度级别相对应的区域。对于每个深度级别，基于当前帧和参考帧之间的差异来自适应地设计空间滤波器，以使残留能量最小化。这样的设计途径能够处理跨不同的视图呈现的、取决于深度的聚焦失配。将所估计的滤波器应用于参考帧，以创建经过滤波的参考。对于每个块，编码器选择提供最低的速率失真代价(RD代价)的(经过滤波的或者未经过滤波的)预测符，由此确保最高的编码效率。在此自适应参考滤波(ARF)方法中，与固定的滤波器集合途径相比，开销(逐帧的滤波器系数)将更大。更重要地，此双通道方法显著地增加了编码复杂程度。如果我们不具有有关失配的先前知识，则额外的步骤(初始搜索以及滤波器估计)是必须的。

发明内容

通过本发明的原理来处理现有技术的这些和其它缺陷和缺点，本发明针对用于视频编码和解码的方法和装置。

根据本原理的一方面，提供了一种装置。所述装置包括用于编码画面的编码器。所述编码器执行至少一个参考画面的滤波以获得至少一个经过滤波的参考画面，并且使用所述至少一个经过滤波的参考画面来预测性地编码所述画面。

根据本原理的另一方面，提供了一种方法。所述方法包括编码画面。所述编码步骤包括：执行至少一个参考画面的滤波以获得至少一个经过滤波的参考画面，以及使用所述至少一个经过滤波的参考画面来预测性地编码所述画面。

根据本发明的又一方面，提供了一种装置。所述装置包括用于解码画面的解码器。所述解码器执行至少一个参考画面的滤波以获得至少一个经过滤波的参考画面，并且使用所述至少一个经过滤波的参考画面来预测性地解码所述画面。