[发明专利]使用一维切换滤波器与一维自适应滤波器的组合的视频滤波

说明书

本申请案主张2011年1月5日申请的第61/430,128号美国临时申请案和2011年3月9日申请的第61/451,011号美国临时申请案的权益，所述临时申请案的整个内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用以压缩视频数据的基于块的视频译码技术，且更明确地说，涉及在基于块的视频译码期间执行的滤波技术。

背景技术

数字视频能力可并入到较广范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、例如无线电电话手持机等无线通信装置、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、数字相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏控制台、个人多媒体播放器等。此些视频装置可实施视频压缩技术，例如MPEG-2、MPEG-4或ITU-T H.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)中所描述的技术，以便压缩视频数据。视频压缩技术执行空间预测和时间预测以减少或去除视频序列中固有的冗余。例如高效视频译码(HEVC)标准(其可最终称为ITU-T H.265)等新标准不断出现并演进。

许多视频译码标准和技术使用基于块的视频译码。基于块的视频译码技术将视频帧(或其部分)的视频数据分为若干视频块，且接着使用基于预测块的压缩技术来编码视频块。可进一步将视频块分为若干视频块分区。视频块(或其分区)可称为“经译码单元”，且可使用一种或一种以上视频特定编码技术以及一般数据压缩技术来编码。使用新兴的HEVC标准，可根据四叉树分割方案将最大经译码单元(LCU)分为越来越小的经译码单元(CU)，且不同CU可进一步分割为所谓的预测单元(PU)。使用运动估计、运动补偿、变换译码(例如相对于具有一个或一个以上可能变换大小的变换单元(TU)而发生的离散余弦变换(DCT))、量化和可变长度译码来编码CU(或PU)。通常用经编码视频数据，例如在视频切片标头或视频块标头中发信号通知语法信息，以便告知解码器如何解码视频数据。

可作为编码和解码过程的一部分来执行滤波技术。滤波可通过去除假象或平滑像素边界来改进视频质量。视频块边界之间的滤波可称为去块滤波，但滤波也可应用于不位于块边界中的像素。此滤波可为“环路中”或“环路后”。对于“环路中”滤波，经滤波像素形成可用于其它视频数据的预测性译码(例如，运动估计和运动补偿)中的经重构视频数据。相反，对于“环路后”滤波，未经滤波的视频数据形成用于其它视频数据的预测性译码中的经重构数据。因此，对于“环路后”滤波，滤波在译码环路外发生，且仅应用于将被重构和显示的数据。因此，对于“环路后”滤波，经滤波数据不用于预测性译码，而是未经滤波的数据用于预测性译码。

发明内容

本发明涉及在视频编码过程或视频解码过程期间发生的像素滤波。具体地说，本发明涉及所谓的“环路后”或所谓的“环路中”像素滤波，其通常用以平滑像素边界，且可能将假象从经重构视频数据去除。根据本发明，可分离和自适应环路滤波器(即，环路中或环路后)可包含一维(1D)自适应滤波器和1D切换滤波器。可通过大体上最小化原始信号与经解码经滤波信号之间的误差来从预定义滤波器集合中选择1D切换滤波器。可将1D切换滤波器应用于一个方向，通常为水平或垂直方向。接着在相对于1D切换滤波器的垂直方向上应用1D自适应滤波器。然而，还可能首先应用1D自适应滤波器，且接着应用1D切换滤波器。在任一情况下，基于此设计，可避免或减少迭代滤波器设计问题(即，可能导致大量的计算)，同时保持类似于使用两个不同可分离1D自适应滤波器的技术的译码性能。

在一个实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间对经重构视频数据进行环路滤波的方法。所述方法包括在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。

在另一实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的视频译码器设备。所述视频译码器设备包括在水平或垂直的第一维度中对视频数据进行滤波的1D切换滤波器，以及在垂直于第一维度的第二维度中对视频数据进行滤波的1D自适应滤波器。

在另一实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的装置。所述装置包括用于在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据的装置，以及用于在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据的装置。