[发明专利]适应性滤波器

说明书

相关申请交叉引用

本申请案主张2009年3月17日申请的第12/405,251号美国专利申请案的优先权，该申请案的全文以引用的方式并入到本文中。本申请案还主张2008年9月25日申请的第61/099,981号美国专利申请案的优先权，该申请案的全文以引用的方式并入到本文中。

背景技术

现今的视频编码方法运用了相当多元的技术，例如使用移动估测(motion estimation)、移动补偿(motion compensation)、去区块(deblocking)、滤波(filtering)等技术于视频压缩中，此外，传统的编码方法使用了差分编码回路(differential coding loop)，其中一视频画面会被分割成多个区块，接着经过预测编码(prediction coding)而被重建(reconstruction)，并做为下一个画面进行预测编码时的参考画面。

近来编码技术已发展至利用内嵌式Wiener滤波器(in-loop Wiener filter)以进一步改善编码画面的品质。Wiener滤波器能够减少原始信号与受到噪声干扰的信号(包含编码过程本身所造成的误差的信号)之间的误差。Wiener滤波器首先使用一个自相关矩阵(autocorrelation matrix)与多个互相关向量(crosscorrelation vector)来估测滤波器参数，此估测通常在去区块步骤之后进行。请参阅图1。图1为包含适应性回路滤波器(adaptive loop filter)于差分编码回路中的一传统视频编码器的示意图。视频编码器100包含有一移动估测/移动补偿(motion estimation/motion compensation，ME/MC)单元110、一画面内预测(intra prediction)单元105、一巨集区块模式决策(macroblock mode decision)单元155、一变换/量化(transform/quantization，T/Q)单元140、一反变换/反量化(inverse transform/inverse quantization，IT/IQ)单元145、一重建单元(reconstruction unit)135、一去区块单元130、一熵编码(entropy coding)单元150、一滤波器参数估测器(filter parameter estimator)125、一适应性回路滤波器(adaptive loop filter)120以及一参考画面缓冲器(reference picture buffer)115。滤波器参数估测器125会建构多个Wiener-Hopf方程式并求出其解，以估测出多个滤波器参数，而这些方程式是由存取一原始画面(来自输入端)与一去区块画面(来自去区块单元130)而建构，用以计算该去区块信号(即一个待滤信号)的自相关性以及该原始信号(来自输入端)与该去区块信号的互相关性，其中这两个存取操作为同时完成，此即是所谓的第一阶段(first pass)。接着，Wiener滤波器参数会被应用至该去区块画面以产生一个误差较小的信号，此即是所谓的第二阶段(second pass)。所产生的信号接着会被写入至参考画面缓冲器120，其储存了供后续画面处理参考的多个重建画面。图2说明了这些程序，由图可知，对于每一画素的处理，此传统的二段式(two-pass)程序需要三次读取操作以及一次写入操作，由于这些程序需要频繁地存取动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)，因此将增加编码延迟(encoding latency)。

图11为包含适应性回路滤波器于差分编码回路中的一传统视频解码器的示意图。视频解码器1100包含一移动补偿单元1120、一画面内预测单元1115、一反变换/反量化单元1110、一重建单元1135、一去区块单元1140、一熵解码(entropy decoding)单元1105、一适应性回路滤波器1130以及一参考画面缓冲器1125。