[发明专利]对于高效率视频编码器(HEVC)的采样自适应偏移(SAO)的解耦增强

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求下列专利申请的优先权：2012年7月2日提交的序列号为61/667,331的美国临时专利申请、2012年7月2日提交的序列号为61/667,321的美国临时专利申请、2012年7月11日提交的序列号为61/670,454的美国临时专利申请、以及2013年3月13日提交的序列号为13/801,553的美国非临时专利申请。前述每个申请的全部内容通过引用并入本文。

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技术领域

本发明总地涉及视频编码和解码，更特别地，涉及对于高效率视 频编码(HEVC)系统内的采样自适应偏移(SAO)的增强信令改进。

背景技术

对于以更优化的可伸缩的视频压缩为目标的高效率视频编码(HEVC)的巨大且不间断的需求持续存在。ITU-T和ISO/IEC MPEG的视频编码联合协作团队(JCT-VC)继续增强高效率视频编码(HEVC)标准。

在HEVC中，帧被划分为编码树块(CTB)，这些CTB可以诸如使用四叉树分割进一步细分为编码单元(CU)。以实现所期望的编码效率为目标，编码单元(CU)可以具有可根据视频内容而变化的大小。CU通常包括亮度分量Y和两个色度分量U和V。U分量和V分量的大小与采样数量相关，并且可以与Y分量的大小相同或不同，这依视频采样格式而定。CU在帧内预测和帧间预测期间可以进一步细分为预测单元(PU)分区，而且还可以进一步细分为针对变换和量化定义的变换单元(TU)。变换单元(TU)通常是指当产生变换系数时对其应用变换的残留数据块。

HEVC在目前的视频编码系统(诸如H.264/AVC和类似的编解码器)上引入了新的元件。例如，尽管HEVC仍然涉及运动补偿帧间预测、变换和熵编码，但是它利用算术编码或可变长度编码。另外，去块滤波器之后是采样自适应偏移(SAO)滤波器。SAO滤波器单元对于CTB中的每个像素操作一次。对于每个CTB，滤波器类型和偏移值被编码在比特流中。存在两种类型的滤波器，具体地讲，边缘滤波器和带滤波器。给定采样的带仅仅是其值的头5个比特。然后，识别四个相邻带的带索引与四个偏移一起发送。所以，如果带索引为4，则它意指带4、5、6和7。如果像素落到这些带之一中，则相应的偏移添加到该像素。在边缘滤波器中，发送边缘模式(例如，0度、90度、45度、135度)。偏移和滤波器模式由编码器以使得CTB更接近地匹配源图像为目标进行挑选。

SAO滤波器将整个帧看作是分层四叉树。该四叉树中的四分之一 分叉通过SAO发送语法值而被激活，每个语法值表示像素值的强度带(该强度带被称为带偏移(BO))，或者表示与相邻像素强度相比的差值(该差值被称为边缘偏移(EO))。对于SAO中的每种类型(BO和EO)，所发送的被称为SAO偏移的偏移值添加到相应的像素。

例如，HEVC工作文档7(WD 7)提供SAO开/关、4个边缘偏移(EO)类和一个带偏移(BO)。这些SAO类型通过使用一元码与用于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)编码的两个上下文而被用信号发送到解码器，一个上下文在第一区间(bin)上，一个上下文用于其余的区间。另外，对于BO类型，带位置使用FL码发送。上下文编码的区间和旁路编码的区间交织在一起，这限制了CABAC引擎吞吐量。

本发明提供改进视频编码系统内的SAO信令的效率的类型解耦的形式。

发明内容

本发明提供在三个主要的创造性实施例中举例说明的改进的用于增强SAO参数的信令的机制。创造性的装置和方法在语法和二进制化(binarization)方面改变SAO类型编码，提供新的上下文建模，并且解决上下文编码的区间和旁路编码的区间的交织。