[发明专利]图像处理设备和方法

说明书

本申请为同一申请人于2010年7月21日提交的申请号为201010236939.X、发明名称为“图像处理设备和方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及图像处理设备和方法，更具体地讲，涉及一种可以通过在编码或解码期间局部地控制滤波而抑制编码效率降低的图像处理设备和方法。

背景技术

近来，符合诸如MPEG(运动图像专家组)的标准的设备已经在商业上可用于从广播中心等发送信息以及在顾客驻地接收信息。为了高效率地发送和积累信息，这种设备基于图像信息的特有性冗余使用诸如离散余弦变换的正交变换和运动补偿以数字方式处理并压缩图像信息。

特别地，定义为通用图像编码方案的MPEG2(ISO(国际标准化组织)/IEC(国际电工委员会)13818-2)当前用于广泛的领域，诸如专业应用和消费者应用、隔行扫描和逐行扫描图像，并且是既包含标准分辨率图像又包含高分辨率图像的标准。根据MPEG2压缩方案，例如，4至8Mbps的比特率被分配给720×480像素的标准分辨率隔行扫描图像，18至22Mbps的比特率被分配给1920×1088像素的高分辨率隔行扫描图像，从而能够实现高压缩率和良好的图像质量。

虽然MPEG2主要针对适合于广播的高质量图像编码，但它无法提供具有比MPEG1低的比特率(即，具有更高的压缩率)的编码方案。随着移动电话被广泛使用，可以预期对于这种编码方案的需求在未来会增加。因此，已对MPEG4编码方案进行了标准化。作为图像编码方案，这种标准已经于1998年12月在国际上作为ISO/IEC14496-2而被承认。

另外，近来，为了对电视会议图像进行编码，正在对H.26L(ITU-T(ITU电信标准化部门)Q6/16VCEG(视频编码专家组))进行标准化。根据H.26L，已知与现有的编码方案(诸如MPEG2或MPEG4)相比，为了执行编码和解码需要大量的计算，但能够实现更高的编码效率。另外，当前，作为MPEG4活动之一，通过包括H.26L不支持的附加功能，在H.26L的基础上正在进行为了实现更高编码效率的标准化，作为增强压缩视频编码的联合模型。作为盖标准化的日程表，基于H.264和MPEG4Part10(AVC(高级视频编码))的名称的国际标准已于2003年3月被承认。

近来，作为下一代视频编码技术，正在评议一种自适应环路滤波(ALF)(例如，参见Yi-Jen Chiu和L.Xu,“Adaptive(Wiener)Filter for Video compression,”ITU-T SG16Contribution,C437,Geneva,April2008)。这种自适应滤波能够通过针对每个帧执行最优滤波，减轻使用解块滤波难以处理的块失真或量化失真。

然而，通常，由于图像在局部具有各种特征，所以最优滤波系数在局部是不同的。在Yi-Jen Chiu和L.Xu的“Adaptive(Wiener)Filter for Video compression,”（ITU-T SG16Contribution,C437,Geneva,April2008）所公开的方法中，由于将相同的滤波系数应用于单个帧中的所有像素，所以可以就整个帧提高图像质量，但可能局部地降低图像质量。

在这点上，已提出了一种在图像质量局部地降低的区域中省略滤波的方法(例如，参见Takeshi.Chujoh等,“Block-based Adaptive Loop Filter,”ITU-T SG16Q6VCEG Contribution,AI18,Germany,July,2008以及T.Chujoh，N.Wada和G.Yasuda,“Quadtree-based Adaptive Loop Filter,”ITU-T SG16Q6VCEG Contribution,VCEG-AK22(r1),Japan,April,2009)。在这个方法中，图像编码设备通过与在图像的区域上紧密排列的多个控制块进行匹配来控制是否针对每个控制块执行滤波。图像编码设备为每个块建立标记信息并基于该标记信息执行自适应滤波。类似地，图像解码设备基于该标记信息执行自适应滤波。