[发明专利]用于改进环内滤波的方法与装置

说明书

交叉引用

本发明要求如下优先权：编号为61/477,689，申请日为2011年4月21日，名称为“Improved Sample Adaptive Offset”的美国临时专利申请；编号为61/547,281，申请日为2011年10月14日，名称为“Low Latency Loop Filtering”的美国临时专利申请；编号为61/595,900，申请日为2012年2月17日，名称为“Improved Sample Adaptive Offset”的美国临时专利申请；编号为61/595,914，申请日为2012年2月7日，名称为“Improved LCU-based Encoding Algorithm of ALF”的美国临时专利申请；编号为61/597,995，申请日为2012年2月13日，名称为“Improved ALF and SAO”的美国临时专利申请；编号为61/600,028，申请日为2012年2月17日，名称为“LCU-based Syntax for SAO and ALF”的美国临时专利申请。美国临时专利申请通过引用在此结合为整体。

技术领域

本发明有关于视频编码系统。特别地，本发明有关于用于改进环内处理(in-loop processing)的方法与装置，上述改进环内处理可例如样本自适应偏移(Sample Adaptive Offset,SAO)与自适应环路滤波(Adaptive Loop Filter,ALF)。

背景技术

运动估计(motion estimation)是利用视频序列中时间冗余(temporal redundancy)的一种有效帧间编码技术。运动补偿帧间编码(motion compensated inter-frame coding)已经广泛应用于各种国际视频编码标准。在各种编码标准中采用的运动估计是经常以区块为基础的技术，其中为每个宏块(macroblock)或相似区块配置确定例如编码模式与运动矢量的运动信息。此外，也可自适应地采用帧内编码(intra-coding)，其中在无需参考任何其他图像的情况下处理图像。通常可进一步由变换(transformation)、量化(quantization)以及熵编码(entropy coding)处理帧间预测与帧内预测残差(residue)以生成压缩视频比特流。在编码进程期间，尤其是在量化进程中可引入编码伪影(coding artifact)。为了减缓编码伪影，在较新的编码系统中已经对重建视频采用附加处理以提高图像品质。经常在内环操作中配置上述附加处理从而使得编码器与解码器可取得相同的参考图像以获取改进的系统性能。

图1A描述包含环内处理的示例自适应帧内/帧间视频编码系统。对于帧间预测，可使用运动估计(Motion Estimation,ME)与运动补偿(Motion Compensation,MC)112基于其他图像的视频数据提供预测数据。开关114选择帧内预测110或帧间预测数据并且将选择的预测数据提供至加法器116以产生预测误差(prediction error)，也称为残差。然后变换(T)118处理预测误差，接着量化(Q)120处理预测误差。接着，熵编码器122编码已变换及量化的残差从而形成对应压缩视频数据的视频比特流。然后，将边信息(side information)加入与已变换系数相关联的比特流，其中上述边信息可为例如与图像区域相关联的运动、模式及其他信息。上述边信息也可进行熵编码以减少需求带宽。相应地如图1所示将与边信息相关联的数据提供给熵编码器122。当使用帧间预测模式时，在编码器端必须重建一个或多个参考图像。因此，逆量化(Inverse Quantization,IQ)124与逆变换(Inverse Transformation,IT)126处理已变换及已量化残差以恢复残差。接着在重建(REC)128将上述残差叠加至预测数据136以重建视频数据。可将上述重建视频数据储存至参考图像缓冲器134中并且将上述重建视频数据用于其他帧的预测。