[发明专利]用于视频编码和解码的自适应耦合预处理和后处理滤波器的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年12月31日递交的美国临时申请序号No.61/291,596的权益，将其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明原理总体上涉及视频编码和解码，并且更具体地，涉及一种用于视频编码和解码的自适应耦合预处理和后处理滤波器的方法和设备。

背景技术

基于块的变换方法在与更高级的变换方法(例如，子带编码)相比时由于其固有的较低复杂性以及可匹敌的性能实现因此是当前视频压缩方案和标准(例如国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)运动图像专家组-4(MPEG-4)标准部分10先进视频编码(AVC)标准/ITU-TH.264推荐标准(下文中称作“MPEG-4 AVC标准”))中用于变换的主要选择。交叠变换执行起来明显优于非交叠变换(例如，离散余弦变换(DCT))而仅引起较小的复杂性增加。交叠变换可以被设计为最大化编码增益、最大化能量压缩，提供良好频率响应、最大化基的正则性，或者最大化上述目标的组合。编码增益尤其令人关注，这是因为编码增益直接转换成速率失真性能的改善。计算变换的编码增益作为“不利用变换的重构失真”与“利用变换的重构失真”的比值。在假定高比特率的情况下，如下在第一现有技术方法中描述这种针对交叠双正交变换(LBT)的量：

GTC={Πi=1M[(σyi2σx2)||Pi-1||2]}-1M---(1)]]>

其中，是源x的方差，y是交叠变换的输出，是第i个变换输出的方差，以及是交叠变换的第i个合成基(后滤波器列)。高比特率交叠变换的设计需要等式(1)中定义的编码增益最大化。

在第二现有技术方法中，公开了一种备选等同物，用于将准最优交叠变换分解成预滤波器操作和预滤波器操作之后的偏移DCT操作。优点在于可以在现有编码器和解码器回路外部应用预滤波器方法，因此第二现有技术方法需要在现有编码器和解码器内进行较小的改变。

对于交叠变换的基于预滤波的方法，输出y可以如下表示：

y＝DCT[Shift(Px)]         (2)

其中，Shift是预滤波器与块变换之间的时间偏移，并且P是对当前数据x施加的预滤波。

转向图1，将4×8交叠变换实现为4×4预滤波器以及4×4预滤波器之后的DCT操作总体上由附图标记100来指示。即，图1示出了交叠变换的两个等同的实现方式。在图1的上部，通过交叠双正交变换将8个输入采样直接变换成4个输出采样。注意为了具有相同数目的总输入采样和输出样本，下8个输入采样与前8个输入采样有交叠，如可以在图1中观察到的。关于图1的下部，其中，实现方式使用预滤波器，如下涉及：首先将预滤波器施加于4个输入采样；然后施加DCT。注意预滤波器与离散余弦变换之间的偏移允许以与图1上部完全相同的方式来处理针对每4个输出采样的8个输入采样。