[发明专利]图像和视频编解码的方法和设备

说明书

本发明公开了图像和视频编解码的方法和设备。在编码方法中，对编码单位进行帧内像素预测而生成经预测的编码单位，对经预测的编码单位进行滤波，并且将编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法而生成编码单位残差。根据本发明，使得生成的残差更小，进一步提高了压缩和编码效率。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及图像和视频编解码的方法和设备，特别涉及对经预测的编码单位首先进行滤波。

背景技术

随着计算技术和网络技术的飞速发展，视频应用、包括数字电视广播、视频通信和视频监控等技术得到了广泛的应用。视频信号信息量大，尤其是日益普遍的高清视频，给传输和存储带来了巨大压力。

解决这一问题的关键是现代视频编解码技术。目前国际上得到广泛应用的视频编码技术是AVC/H.264(运动图像专家组高级视频编码MPEG-4AVC)。最新一代国际视频编码标准HEVC/H.265(High Efficiency Video Coding；高效率视频编解码)刚制定不久，正在不同的应用领域部署中(包括软件和硬件的部署)。相对于上一代视频编码标准H.264，在同等主观观看视觉质量的条件下，H.265的码率减半。国内最新的视频编码标准AVS2也正在制定中，相对于上一代视频编码标准AVS1(编码效率与H.264相近)，在同等主观观看视觉质量的条件下，AVS2也做到了码率减半。

可见，如何从各种方面提高图像或视频数据的编码和压缩效率，成了现代图像或视频编解码技术的一个研究和开发热点。

发明内容

本发明的目的旨在进一步提高图像或视频数据的编码和压缩效率。

根据本发明的第一方面，提供一种图像和视频编码方法。在该方法中，将原始图像或视频帧分割成编码单位；对经分割处理的编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位，其中预测使用的相邻像素是未经滤波的解码重建值，该解码重建值由相邻像素的重建值进行插值计算得到；根据经预测的编码单位内的预测像素的统计特性选择滤波方式，并根据噪声模型估计噪声方差，设计具有针对性的阈值以对所述经预测的编码单位进行滤波，该滤波为自适应样本偏置，执行该滤波操作的滤波器为边缘偏置型，滤波器包括水平、垂直、45°、135°四个方向的子类型，对于给定的子类型通过使用四个不同的梯度图案之一来将像素的值与其相邻的两个进行比较获得偏置，滤波器被设计成将偏置添加到经预测的编码单位以减少失真；以及将所述经分割处理的编码单位与滤波后的所述经预测的编码单位作减法，生成编码单位残差；其中，编码单位为HEVC/H.265视频编解码标准中的编码单元CU或预测单元PU。

在本发明的一个实施方式中，所述图像和视频编码方法进一步包括：根据所述经预测的编码单位内的预测像素的方向特性选择滤波方式。

在本发明的一个实施方式中，所述滤波可以为采用自适应样本偏置SAO。

根据本发明的第二方面，提供一种图像和视频解码方法。在该方法中，从图像和视频数据的编码码流中识别编码单位和编码单位残差；对编码单位进行帧内像素预测，生成经预测的编码单位，其中预测使用的相邻像素是未经滤波的解码重建值，该解码重建值由相邻像素的重建值进行插值计算得到；根据经预测的编码单位内的预测像素的统计特性选择滤波方式，并根据噪声模型估计噪声方差，设计具有针对性的阈值以对所述经预测的编码单位进行滤波，该滤波为自适应样本偏置，执行该滤波操作的滤波器为边缘偏置型，滤波器包括水平、垂直、45°、135°四个方向的子类型，对于给定的子类型通过使用四个不同的梯度图案之一来将像素的值与其相邻的两个进行比较获得偏置，滤波器被设计成将偏置添加到经预测的编码单位以减少失真；以及将滤波后的所述经预测的编码单位与所述编码单位残差作加法，获得重建的所述编码单位；其中，编码单位为HEVC/H.265视频编解码标准中的编码单元CU或预测单元PU。