專利名稱：視頻去塊效應(yīng)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及視頻去塊效應(yīng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字化表示的視頻信息包含努力相對較好理解的區(qū)域(對于靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像)。不幸的是，這些完全遵循Nyquist定律的信息編碼通常導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)與不同設(shè)置下可獲得的存儲(chǔ)和/或傳輸帶寬之間的矛盾。作為結(jié)果，已經(jīng)提出大量的編碼方法和標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)量減少的所需編碼數(shù)據(jù)。很多這樣的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括但不局限于H.263和MPEG-4，把塊混合差分脈沖編碼調(diào)制(block based hybrid differentialpulse code modulation)/運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償/離散余弦變換編碼算法作為前提。
不幸地，由于這些編碼方法的有損性(特別是在低碼率下)以及基于塊的編碼結(jié)構(gòu)，這樣的算法典型地產(chǎn)生了在解碼視頻圖像或序列結(jié)果中容易發(fā)現(xiàn)的塊效應(yīng)。這樣的塊效應(yīng)對于很多觀看者不僅是明顯的而且是不自然和惱人的。
現(xiàn)有的解決方法趨向于需要更高的碼率(以及由此產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù))和/或相當(dāng)大地增加了結(jié)構(gòu)或計(jì)算的復(fù)雜度來提供可接受的較少降低的視覺內(nèi)容或者相對低復(fù)雜度解決方案，產(chǎn)生相對較少降低的視覺質(zhì)量。當(dāng)后者通過額外的硬件實(shí)現(xiàn)和/或大量地增加了計(jì)算能力時(shí)，解碼平臺(tái)所需的花費(fèi)往往在經(jīng)濟(jì)上是不可接受的。同時(shí)，很多這樣的解決方向，仍然在視頻結(jié)果中產(chǎn)生了不可接受的人工塊效應(yīng)。
下面詳細(xì)描述視頻去塊效應(yīng)方法和設(shè)備，特別地結(jié)合附圖來說明，至少部分地滿足了以上的需求，在附圖中圖1包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的模塊圖；圖2包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的模塊圖；圖3包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的流程圖；圖4包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的流程圖；圖5包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的流程圖；圖6包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的選擇像素水平行的示意圖；圖7包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的圖表；圖8包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所設(shè)置的圖表；圖9包括現(xiàn)有技術(shù)的去塊效應(yīng)的結(jié)果；和圖10包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的去塊效應(yīng)結(jié)果的例子。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，附圖中的元素只為簡單和清晰展示且不必要按比例繪制。例如，附圖中某些元素的尺寸可以相對于其它元素進(jìn)行放大用于增進(jìn)對本發(fā)明的不同實(shí)施例的理解。同樣，為了避免本發(fā)明的這些不同實(shí)施例觀察上的障礙，沒有描述商業(yè)上可行的實(shí)施例當(dāng)中的公共且易于理解的有用或必要的元素。
具體實(shí)施例方式
一般地說，依照這些實(shí)施例，對包括解碼視頻信息的像素進(jìn)行處理來標(biāo)識(shí)那些在彼此存在預(yù)先定義空間關(guān)系且進(jìn)一步擁有共同屬性的像素。在優(yōu)選的實(shí)施例當(dāng)中，處理像素來標(biāo)識(shí)那些互相鄰近(在優(yōu)選實(shí)施例中水平和垂直的相鄰都考慮在內(nèi))并且擁有基本相似的內(nèi)容的像素。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)中，對相鄰的相同像素具體地進(jìn)行尋找和標(biāo)識(shí)。隨后至少部分地根據(jù)標(biāo)識(shí)的擁有共同屬性的像素選擇去塊效應(yīng)濾波器(在多個(gè)候選去塊效應(yīng)濾波器中選擇)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，選擇的去塊效應(yīng)濾波器隨后作為擁有共同屬性像素各自中心的函數(shù)進(jìn)行應(yīng)用。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)中，多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器包括至少一個(gè)在所選像素中影響大多數(shù)像素的強(qiáng)濾波器和至少一個(gè)在同一所選像素組中影響僅僅少量像素的弱濾波器。四到五個(gè)適當(dāng)選擇的去塊效應(yīng)濾波器可以為很多用途產(chǎn)生滿意的結(jié)果。當(dāng)應(yīng)用選擇的去塊效應(yīng)濾波器作為擁有共同屬性像素各自中心的函數(shù)時(shí)，在優(yōu)選的實(shí)施例當(dāng)中，濾波可以選擇為關(guān)于各自中心雙邊對稱或關(guān)于各自中心雙邊不對稱。這種柔性的選擇提供了相當(dāng)好的性能來產(chǎn)生不帶有由其它傳統(tǒng)處理所帶來的很多塊效應(yīng)的視頻結(jié)果。
解碼視頻信息通常包括亮度信息和至少兩個(gè)通道的色度信息。按照優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)用在亮度信息的去塊效應(yīng)處理與應(yīng)用在色度信息通道的去塊效應(yīng)處理不同。特定地，較小的像素塊可以用于色度信息并且可以應(yīng)用較小的候選去塊效應(yīng)濾波器組。通過允許這樣不同的處理，可以期望在降低總體復(fù)雜度而不是增加復(fù)雜度的同時(shí)改進(jìn)去塊效應(yīng)結(jié)果。
現(xiàn)在參照附圖，圖1中，視頻顯示平臺(tái)10通常包括視頻解碼器11，去塊效應(yīng)器12，和顯示器13。視頻解碼器11包括數(shù)字視頻解碼器并且可以應(yīng)用大量的這類解碼器的任何一種來實(shí)現(xiàn)，包括兼容H.263，MPEG-4等的解碼器。通常，這里所利用的方法都適合于與大多數(shù)甚至全部的基于塊的編碼方法相兼容。通常視頻解碼器11的輸出包括一個(gè)或多個(gè)表示對應(yīng)亮度和色度視頻信息的像素的數(shù)字流。顯示器13可以是任何當(dāng)前已知或?qū)硌邪l(fā)的視頻顯示機(jī)制，包括但不局限于陰極射線管，液晶顯示器和等離子顯示器。
去塊效應(yīng)器12用于處理從視頻解碼器11獲得的像素信息并為信息在顯示器13的視覺表示提供去塊效應(yīng)版本?，F(xiàn)在參考圖2，去塊效應(yīng)器12通常包括像素選擇器21，相鄰相似像素檢測器22，去塊效應(yīng)濾波選擇器23，多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器24，和去塊效應(yīng)器25。像素選擇器21選擇用于處理的像素組。在優(yōu)選的實(shí)施例中，像素選擇器21選擇包含水平或垂直鄰近像素的組。例如像素選擇器21可以選擇包含預(yù)先定義數(shù)量的、排列成行或成列的鄰近像素的組(利用像素在參考幀重建圖像中的位置)。
這些選擇的像素隨后由相鄰相似像素檢測器22處理來標(biāo)識(shí)相鄰像素是否擁有共同的屬性。在優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)檢測器22標(biāo)定擁有相同數(shù)值的相鄰像素(其中數(shù)值典型地對應(yīng)于，例如，特定的色度和/或強(qiáng)度或亮度)。根據(jù)這些信息(也就是說，在所處理的像素組中這些像素?fù)碛邢嗤闹岛拖嘟奈恢?，在優(yōu)選的實(shí)施例中，去塊效應(yīng)濾波選擇器23通過從多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇特定的去塊效應(yīng)濾波器來確定特定的濾波模式。隨后去塊效應(yīng)器25利用選擇的去塊效應(yīng)濾波器24并自適應(yīng)地把它應(yīng)用在對應(yīng)的像素組當(dāng)中。
在優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)中，去塊效應(yīng)濾波器24包括至少四或五個(gè)去塊效應(yīng)濾波器。這些濾波器以各種方式相互區(qū)別。在優(yōu)選實(shí)施例中，一些濾波器比另外的一些強(qiáng)(通常，濾波器越強(qiáng)，像素組內(nèi)將會(huì)受到影響的像素就越多)。有關(guān)這些去塊效應(yīng)濾波器的附加細(xì)節(jié)和它們的用法及應(yīng)用說明如下。
現(xiàn)在參考前面提到的圖3和4，視頻解碼器11提供了亮度信息31和色度信息41。如下面更加詳細(xì)的描述，去塊效應(yīng)器12應(yīng)用第一去塊效應(yīng)過程對亮度信息去塊效應(yīng)32，同時(shí)利用第二去塊效應(yīng)過程對色度信息去塊效應(yīng)42，其中第二去塊效應(yīng)過程同第一去塊效應(yīng)過程不同。示例過程同樣展示如下。這里必須意識(shí)到，無論如何，這樣的區(qū)分處理為特定的處理需求提供了更強(qiáng)的適應(yīng)性并且從而在不過度增加對應(yīng)平臺(tái)或處理復(fù)雜度的情況下為改進(jìn)視頻結(jié)果提供了可能。
上述平臺(tái)可以通過不同的方法完成。例如，可以利用分立電路和/或邏輯模塊實(shí)現(xiàn)所述行為。正如另外一個(gè)例子，部分或全部的這些功能可以大大地或完全地利用可編程平臺(tái)來完成，例如微處理器或處理器組或處理器網(wǎng)絡(luò)組成的可編程平臺(tái)。這些描述不應(yīng)該看作局限在特定的物理配置當(dāng)中。
現(xiàn)在參照圖5，可以看到，優(yōu)選的去塊效應(yīng)方法包括從視頻解碼器獲取像素51和標(biāo)定擁有預(yù)先定義空間關(guān)系的像素52。正如早先所述，這可以通過標(biāo)定垂直或水平相鄰像素來實(shí)現(xiàn)。(在優(yōu)選方法中，視頻信息像素分別在垂直方向和水平方向以并行或串行的方式進(jìn)行處理來獲得相對于僅對一個(gè)方向或其它方向進(jìn)行處理有所改進(jìn)的去塊效應(yīng)性能)。特別地，在優(yōu)選實(shí)施例中，過程特定地對相鄰的、擁有至少一種某方面預(yù)先定義屬性的像素進(jìn)行比較53。在優(yōu)選實(shí)施例中，相鄰像素得到比較來標(biāo)定至少彼此基本相似且最好完全一致的像素。
相似的程度可以按照希望或適當(dāng)?shù)牟煌瑏磉m應(yīng)給定的應(yīng)用。例如，當(dāng)每個(gè)像素僅僅可以取25個(gè)值，最好采用相等值的相似度。在另外一個(gè)例子中，當(dāng)每個(gè)像素可以設(shè)置為500個(gè)值當(dāng)中的一個(gè)時(shí)，設(shè)置一個(gè)范圍(例如加或減15)來檢測充分的相似性是比較合適的。作為一個(gè)簡單的例子，現(xiàn)在參考圖6，一系列的十個(gè)水平方向像素61都擁有從1到5的值。在這個(gè)例子中，第一個(gè)像素0值為3，第二個(gè)像素1值為2，等等。如圖所示，第三，第四和第五個(gè)像素2，3，和4所有的值都為3。這些相鄰且擁有相同值的像素因而可以按照所述方法進(jìn)行標(biāo)定。在優(yōu)選的實(shí)施例中，過程將同時(shí)確定所處理的組中存在多少個(gè)相同(基本相同)相鄰的像素的組，同時(shí)也確定了每個(gè)組中相關(guān)像素的數(shù)量。例如，在圖6所展示的例子中，只存在一個(gè)單獨(dú)的組62享有共同的屬性，在單獨(dú)的組62中包含了三個(gè)像素成員。
再次參照圖5，隨后處理方法根據(jù)先前像素獲取的信息選擇去塊效應(yīng)濾波器54。所選擇的去塊效應(yīng)濾波器隨后作為所選擁有共同屬性像素組的各自中心的函數(shù)而應(yīng)用。例如，再次參照圖6，雖然包括在總體像素組61的十個(gè)像素均勻分布在原始?jí)K邊緣63的兩側(cè)表示像素信息，同時(shí)雖然大量典型的現(xiàn)有方法可以提出去塊效應(yīng)過程在對稱方式中的應(yīng)用，優(yōu)選過程替代地應(yīng)用所選擇的去塊效應(yīng)濾波器作為所選擇的像素組62各自中心64的函數(shù)。這并不意味著只有所選像素組62中的像素受到所選去塊效應(yīng)濾波器的影響。替代地，影響的像素可以少于所選組62中像素的個(gè)數(shù)，或可以是所有的這些像素，或可以是所有的以及附加的某些不在所選組62中的像素。依照上述方法，可以獲得多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器，其中去塊效應(yīng)濾波器至少在關(guān)于整體組61中受濾波器影響的像素?cái)?shù)量上不同。如前所述，受影響的像素?cái)?shù)越多，濾波器的特征就越強(qiáng)。
同時(shí)應(yīng)該提到的，在優(yōu)選實(shí)施例中，至少某些去塊效應(yīng)濾波器可以在關(guān)于是雙邊對稱還是非雙邊對稱地應(yīng)用在關(guān)于所選像素組62的各自中心64上有所不同。
結(jié)合起來，各自中心的這種應(yīng)用，不同強(qiáng)度去塊效應(yīng)濾波器的提出，和關(guān)于雙邊或非雙邊的對稱的柔性，都提供了很大的靈活和能力來獲得相關(guān)的平滑和視覺良好的去塊效應(yīng)視頻結(jié)果。
如上所述，完整的實(shí)現(xiàn)通常與包含二維表示的視頻圖像共同工作。因此，在優(yōu)選方法中，水平去塊效應(yīng)和垂直去塊效應(yīng)都得到了好處。在優(yōu)選方法中，相同的算法可以應(yīng)用到兩個(gè)方向(如果需要，當(dāng)然，對于給定應(yīng)用合適，不同算法可以代替通用算法而得到應(yīng)用)。在優(yōu)選實(shí)施例中，在應(yīng)用之前，可以為兩個(gè)方向選擇所應(yīng)用的去塊效應(yīng)濾波器(也就是說，基于原始的，未去塊效應(yīng)的像素更合適地選擇去塊效應(yīng)濾波器)。因此需要濾波器選擇信息的臨時(shí)存儲(chǔ)，并通過使用適當(dāng)?shù)膬?nèi)存(未繪出)容易地提供這些信息。
為更加詳細(xì)地展示這個(gè)方法，對于一個(gè)色度通道，去塊效應(yīng)算法優(yōu)選地包含下面的四個(gè)階段1.水平去塊效應(yīng)濾波器判定。逐列讀取像素，產(chǎn)生水平去塊效應(yīng)濾波器的選擇圖，以優(yōu)選地包括每個(gè)像素。這個(gè)階段優(yōu)選將不改變?nèi)魏未鎯?chǔ)(例如輸入緩存(未繪出中)的像素的值)。
2.垂直去塊效應(yīng)濾波器判定。逐行讀取像素，產(chǎn)生垂直去塊效應(yīng)濾波器的選擇圖，以優(yōu)選地包括每個(gè)像素。這個(gè)階段也優(yōu)選將不改變?nèi)魏未鎯?chǔ)像素值。(如果需要，根據(jù)系統(tǒng)的能力和給定的情況需要，垂直去塊效應(yīng)濾波器的判定可以先于或同時(shí)于水平去塊效應(yīng)濾波器的判定)。
3.垂直去塊效應(yīng)。逐行讀出像素并根據(jù)垂直去塊效應(yīng)選擇圖應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器。隨后存儲(chǔ)部分去塊效應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果(無論是在新內(nèi)存位置或，例如，回填到先前提到的輸入緩存)。
4.水平去塊效應(yīng)。逐列讀出像素并根據(jù)水平去塊效應(yīng)選擇圖應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器。去塊效應(yīng)后，完全的去塊效應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)果隨后存儲(chǔ)和/或提供給適合于應(yīng)用的其它地方。
對于亮度信息，去塊效應(yīng)算法優(yōu)選地在8乘8的塊上工作，這樣行方向上的八個(gè)像素將擁有相同的水平去塊效應(yīng)濾波選擇，而列方向上的八個(gè)像素將擁有相同的垂直去塊效應(yīng)濾波選擇。對于兩通道的色度信息，不同的去塊效應(yīng)過程按照之前提到的方法應(yīng)用。特定地，在優(yōu)選方法當(dāng)中，去塊效應(yīng)過程在4乘4的塊上工作，這樣每一列或一行的四個(gè)像素(而不是八個(gè)像素)將擁有共同的去塊效應(yīng)濾波選擇。
亮度和色度像素的去塊效應(yīng)過程同樣可以在所提供的候選去塊效應(yīng)濾波器的數(shù)量(和/或類型)上有所不同。在優(yōu)選的方法中，對亮度數(shù)據(jù)有五個(gè)可能的濾波器，分布在最強(qiáng)(對八像素利用關(guān)于各自中心的雙邊對稱進(jìn)行濾波)，強(qiáng)(對六像素利用關(guān)于各自中心雙邊對稱進(jìn)行濾波)，上/左分塊(對五像素利用關(guān)于各自中心的非雙邊對稱進(jìn)行濾波)，下/右分快(對五像素利用關(guān)于各自中心的非雙邊對稱進(jìn)行濾波)，以及弱(例如，僅對兩個(gè)到四個(gè)像素典型地利用關(guān)于各自中心的雙邊對稱進(jìn)行濾波)。相反地，在優(yōu)選的實(shí)施例中，對于色度信息，去塊效應(yīng)過程僅僅提供了一種對四像素進(jìn)行濾波的去塊效應(yīng)濾波器選擇。
現(xiàn)在將提供一個(gè)亮度信息的示例。為達(dá)到展示的目的，現(xiàn)在參考圖7，v0到v9表示行方向或列方向的十個(gè)像素。在這兩種情況下，像素v4和v5之間的位置包括在原始視頻編碼過程中定義的原始?jí)K邊緣71。檢測每兩個(gè)相鄰像素的值來確定它們是否足夠相似(例如，v0-v1，v1-v2，等等)。一旦這些像素對是相同的，隨后計(jì)算連續(xù)的足夠相似像素的個(gè)數(shù)。如果個(gè)數(shù)大于閾值(例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，閾值設(shè)為3)則表示檢測到塊效應(yīng)。塊效應(yīng)傾向于發(fā)生在擁有足夠相似數(shù)值像素組的兩個(gè)邊緣。為了說明，如果像素v3-v7都擁有相同的數(shù)值，塊效應(yīng)將明顯地出現(xiàn)在像素v3和v7附近。
在這個(gè)例子中考慮了六種可能的情況。在第一種情況中，在給定的行/列方向存在兩個(gè)這樣的像素組，位于十個(gè)像素的末端的兩個(gè)像素當(dāng)中的至少一個(gè)(在本例中為像素v0和v9)不屬于兩個(gè)像素組。例如像素v0的值為“A”，像素v1-v4的值為“B”，且像素v5-v9的值為“C”。在這樣的情況下可獲得的最強(qiáng)去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在v4和v5的邊緣。
在第二種情況中，在給定的行/列方向存在兩個(gè)這樣的像素組，末端的像素(像素v0和v9)都屬于這兩個(gè)像素組。例如，像素v0-v4的值為“A”且像素v5-v9的值為“B”，在這種情況下把相對強(qiáng)(不必是可獲得的最強(qiáng)濾波器)的去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在v4和v5的邊緣是優(yōu)選的。
在第三種情況中，在給定的行/列方向僅存在一個(gè)這樣的像素組，末端的像素(像素v0和v9)都不屬于這個(gè)組。例如，像素v0的值為“A”，像素v1-v8的值為“B”，像素v9的值為“C”。在這種情況下仍然把最強(qiáng)的去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在v4和v5的邊緣是比較合適的。
在第四種情況中，整體像素組的左邊包括一個(gè)或多個(gè)基本相等的像素。例如，像素v0-v4的值為“A”，像素v5的值為“B”，像素v6的值為“C”，像素v7的值為“D”。在這種情況下，認(rèn)定左邊為成塊的且把中等強(qiáng)度的去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在v4和v5的邊緣。
在第五種情況中，右側(cè)包含一些相鄰的足夠相似的像素。例如，像素v2的值為“A”，像素v3的值為“B”，像素v4的值為“C”，像素v5到v9的值全部為“D”。在這種情況下，認(rèn)定右邊為成塊的且把中等強(qiáng)度的去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在v4和v5的邊緣。
在最后的情況中，塊邊緣71的兩端都沒有包括相鄰的足夠相似的像素。在這種情況下，可以把弱去塊效應(yīng)濾波器應(yīng)用在像素v4和v5的邊緣(后者位于原始?jí)K邊緣71)。
亮度信息的去塊效應(yīng)過程因而可以看作首先檢測相同(或基本相似，如果需要)的像素，然后依據(jù)上述的情況選擇去塊效應(yīng)濾波器并應(yīng)用所選擇的濾波器。對于色度信息通道，可應(yīng)用相對簡單的去塊效應(yīng)算法。由于色度信息中的塊效應(yīng)本身不會(huì)特別大地影響視覺圖像結(jié)果(因此并不是主要的矛盾)，因此這樣的簡化仍然可以在至少一部分獲得可接受的去塊效應(yīng)結(jié)果。
如圖7所示，在優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)中，處理過程在行或列方向原始水平和垂直塊邊緣71的周圍選擇了十個(gè)像素。隨后為這些行或列中的像素選擇特定的去塊效應(yīng)濾波器(適合給定應(yīng)用和/或所需要的四個(gè)或五個(gè)可能的候選濾波器之一)。為了進(jìn)一步更詳細(xì)的說明，現(xiàn)在假定參考數(shù)字71標(biāo)定像素v0-v9表示十個(gè)所選像素的組。首先比較所有的相鄰對，看它們是否足夠相似(或相等，如這里的簡單描述)。利用記錄的標(biāo)識(shí)，這個(gè)過程可以利用C語言代碼表示如下eq＝((v0＝＝v1))|((v1＝＝v2)＜＜1)|((v2＝＝v3)＜＜2)|
((v3＝＝v4)＜＜3)|((v4＝＝v5)＜＜4)|((v5＝＝v6)＜＜5)|((v6＝＝v7)＜＜6)|((v7＝＝v8)＜＜7)|((v8＝＝v9)＜＜8)；隨后如下面的C語言代碼所示，標(biāo)識(shí)相鄰相等像素和不等像素之間的邊界(在下面的代碼中，down_loc表示不等像素之前的兩個(gè)相等像素的相對位置(二進(jìn)制數(shù)110表示“下(down)”)且up_loc表示兩個(gè)相等像素之前的不等像素的位置(二進(jìn)制數(shù)011表示“上(up)”))。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[for(j＝0；j＜7；j++)if((eq&(7＜＜j))＝＝(6＜＜j)){down_loc＝j(luò)；down_count++；}for(j＝0；j＜7；j++)if((eq&(7＜＜j))＝＝(3＜＜j)){up_loc＝j(luò)+2；up_count++；}]]></pre>根據(jù)up_count和down_count的結(jié)果，為像素v1-v8選擇特定的去塊效應(yīng)濾波器。當(dāng)up_count超過1或down_count超過1時(shí)，在十個(gè)像素中存在有兩個(gè)連續(xù)像素的至少兩個(gè)部分。例如Eq(如上所述的記錄值)可以是二進(jìn)制數(shù)011101111。在這種環(huán)境下，大多數(shù)的像素需要去塊效應(yīng)濾波。因此可以應(yīng)用最強(qiáng)的去塊效應(yīng)濾波器來改變所有八個(gè)中心像素(v1到v8)的值(需要再次強(qiáng)調(diào)的是，末端像素在典型的優(yōu)選實(shí)施例中不進(jìn)行修改)。
當(dāng)up_count等于1且down_count等于1時(shí)，在優(yōu)選實(shí)施例中存在兩個(gè)可能的情況來考慮。第一種情況，eq可能是類似111101111的二進(jìn)制數(shù)。這說明塊邊緣所分割的十個(gè)像素當(dāng)中存在兩個(gè)相等像素部分。另外的一種情況，eq可能是001111100的二進(jìn)制數(shù)。這說明存在一個(gè)相等像素部分且在相等像素兩端存在兩個(gè)邊緣。因此，可以檢查up_loc和down_loc之間的距離從而選擇合適的去塊效應(yīng)濾波器。
當(dāng)up_loc-down_loc的絕對值小于5時(shí)，表明有可能存在局部塊效應(yīng)。因此可以應(yīng)用相對較強(qiáng)的去塊效應(yīng)濾波器來改變六個(gè)中心像素的值。另外，當(dāng)up_loc-down_loc的絕對值不小于5時(shí)，塊效應(yīng)傾向于影響所有的八個(gè)像素并且因而選擇最強(qiáng)的可以改變所有八個(gè)中心像素的去塊效應(yīng)濾波器。
當(dāng)down_count等于1且up_count等于0時(shí)，說明左/上邊只存在兩個(gè)相等像素(從而可以確認(rèn)為成塊)。因而在down_loc的位置(各自中心)應(yīng)用對應(yīng)的左/上去塊效應(yīng)濾波器，因此優(yōu)選在內(nèi)存中存儲(chǔ)down_loc值用于隨后的去塊效應(yīng)濾波階段。當(dāng)up_count等于1且down_count等于0時(shí)，說明右/下邊只存在兩個(gè)相等的像素(從而可以確認(rèn)為成塊)。因而在up_loc的位置應(yīng)用對應(yīng)的右/下去塊效應(yīng)濾波器。優(yōu)選在內(nèi)存中存儲(chǔ)up_loc值用于隨后的去塊效應(yīng)濾波階段。
否則，處理過程確認(rèn)不存在相鄰相等像素并且在八個(gè)像素的中心應(yīng)用弱濾波器(例如，將僅僅影響兩或四個(gè)像素)。
在優(yōu)選的方法當(dāng)中，當(dāng)對亮度進(jìn)行去塊效應(yīng)時(shí)，如上所述存在可獲得的五個(gè)去塊效應(yīng)濾波器用于選擇。這些候選濾波器包括-最強(qiáng)濾波器，包括，例如，影響八個(gè)像素的七抽頭濾波器。
-相對較強(qiáng)的濾波器，包括，例如，影響六個(gè)像素的七抽頭濾波器。
-弱濾波器，包括，例如，影響四個(gè)像素的五抽頭濾波器或影響兩個(gè)像素的三抽頭濾波器(當(dāng)然，這兩種弱濾波器的例子都可以根據(jù)所需過程的更多屬性來提供和選擇)-上/左去塊效應(yīng)塊濾波器，包括，例如，影響五個(gè)像素的五抽頭濾波器。
-下/右去塊效應(yīng)塊濾波器，包括，例如，影響五個(gè)像素的五抽頭濾波器。
當(dāng)然可以結(jié)合給定應(yīng)用的需求對這些特定的例子作出不同的替換和/或組合。現(xiàn)在將提出這些去塊效應(yīng)濾波器例子更多細(xì)節(jié)描述的附加信息。(為了下面的描述，vi表示濾波之前的像素而vi’表示濾波之后的像素，QP表示各自的量化參數(shù)。)影響八個(gè)像素的七抽頭去塊效應(yīng)濾波器(最強(qiáng)濾波器)If(abs(v2-v7)＜4QP&&abs(v5-v9)＜4QP&&abs(v0-v4)＜4QP){vi′=Σk=-33vi+khk,1≤i≤8]]>{hk，-3≤k≤3}＝{1，1，1，2，1，1，1}//8}else不做任何修改影響六個(gè)像素的七抽頭去塊效應(yīng)濾波器(相對較強(qiáng)濾波器)If(abs(v2-v7)＜4QP&&abs(v5-v9)＜4QP&&abs(v0-v4)＜4QP){vi′=Σk=-33vi+khk,2≤i≤7]]>{hk，-3≤k≤3}＝{1，1，1，2，1，1，1}//8}else
不進(jìn)行任何修改。
影響四個(gè)像素的五抽頭濾波器或影響兩個(gè)像素的三抽頭濾波器(弱濾波器)。
If(abs(v3-v4)＜qpb1[QP]&&abs(v4-v5)＜qpb2[QP]&&abs(v5-v6)＜qpb1[QP]){vi′=Σk=-22vi+khk,3≤i≤6]]>{hk，-2≤k≤2}＝{1，1，4，1，1}//8}else if (abs(v3-v4)＜qpb2[QP]&&abs(v4-v5)＜qpb3[QP]&&abs(v5-v6)＜qpb2[QP]){vi′=Σk=-11vi+khk,4≤i≤5]]>{hk，-1≤k≤1}＝{1，2，1}//4}else不進(jìn)行任何改變。
這里優(yōu)選地利用三個(gè)查找表，如表1所示。
表1
影響五個(gè)像素的五抽頭濾波器(上/左塊濾波器)If((abs(v4+s-v6+s)＜2QP)and(s?。?))or((abs(v4+s-v6+s)＜4QP)and(s＝＝0)){v2+s′=Σk=-13v2+s+khk,]]>{hk，-1≤k≤3}＝{1，4，1，1，1}//8v3+s′=Σk=-13v3+s+khk,]]>{hk，-1≤k≤3}＝{1，4，1，1，1}//8v4+s′=Σk=-12v4+s+khk,]]>{hk，-1≤k≤2}＝{1，4，2，1}//8v5+s′=Σk=-22v5+s+khk,]]>{hk，-2≤k≤2}＝{1，1，4，1，1}//8v6+s′=Σk=-22v6+s+khk,]]>{hk，-2≤k≤2}＝{1，1，4，1，1}//8}else不進(jìn)行任何修改影響五個(gè)像素的五抽頭去塊效應(yīng)濾波器(右/下塊濾波器)濾波器以先前確定的各自中心像素v5+s為中心，且在優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中從內(nèi)存當(dāng)中重新獲取了它的位置。
If((abs(v3+s-v5+s)＜2QP)and(s?。?))or((abs(v3+s-v5+s)＜4QP)and(s＝＝0))
{v3+s′=Σk=-22v3+s+khk,]]>{hk，-2≤k≤2}＝{1，1，4，1，1}//8v4+s′=Σk=-22v4+s+khk,]]>{hk，-2≤k≤2}＝{1，1，4，1，1}//8v5+s′=Σk=-21v5+s+khk,]]>{hk，-2≤k≤1}＝{1，2，4，1}//8v6+s′=Σk=-31v6+s+khk,]]>{hk，-3≤k≤1}＝{1，1，1，4，1}//8v7+s′=Σk=-31v7+s+khk,]]>{hk，-3≤k≤1}＝{1，1，1，4，1}//8}else不進(jìn)行任何變化。
這樣的濾波器適合于如上所述的應(yīng)用。
某種程度上，色度信息的濾波器選擇遵循相似的方法，可是由于過程本身是大大簡化的，同樣存在顯著的差異。參考圖8，所有的色度像素分割成4乘4的選擇塊(例如，本圖中表示為參考數(shù)字81的四乘四邊界線)，在這些4乘4選擇塊中間出現(xiàn)原始?jí)K邊緣71。更詳細(xì)地，濾波器選擇和色度信息濾波是基于這些4乘4塊的。
否則，如上所述的色度信息，水平和垂直的去塊效應(yīng)濾波器結(jié)果是以依次的形式?jīng)Q定的。當(dāng)然，色度信息的濾波器選擇基于在一行或一列的四個(gè)連續(xù)像素的檢測(例如水平方向像素v3到v6或像素v7到v10，等等，這里像素v4和v5之間的邊緣包括了原始?jí)K邊緣71)。
為便于表示，假設(shè)考慮像素v3到v6eq＝((v3＝＝v4)＜＜2)|((v4＝＝v5)＜＜1)|(v5＝＝v6))；if((eq＞0)&&(eq＜7))//對像素v3-v6濾波else//不進(jìn)行濾波把這個(gè)過程應(yīng)用到所有這樣的像素組v7到v10，v11到v14，等等。
對所有這些色度像素，濾波以簡化的形式應(yīng)用。對于優(yōu)選實(shí)施例，濾波器可以如下表示，其中表示內(nèi)積(為方便表示假設(shè)像素v3到v6正在進(jìn)行濾波)v3′＝[v3，v4，v5]·[2，1，1]//4v4′＝[v3，v4，v5]·[1，2，1]//4v5′＝[v4，v5，v6]·[1，2，1]//4v6′＝[v4，v5，v6]·[1，1，2]//4.
在大多數(shù)或所有的情況下，可以在實(shí)質(zhì)上不增加所需硬件的同時(shí)應(yīng)用這些不同的技術(shù)。相反，這些功能可以通過通常應(yīng)用于其它現(xiàn)有去塊效應(yīng)方法的相同計(jì)算平臺(tái)得到執(zhí)行。實(shí)際上，在大多數(shù)甚至全部的情況下，相對于本領(lǐng)域現(xiàn)有方法，這些技術(shù)可以以較少的計(jì)算復(fù)雜度和開銷去獲得更好的去塊效應(yīng)結(jié)果。例如，圖9包括描述根據(jù)一種現(xiàn)有方法對單幀圖像91去塊效應(yīng)的結(jié)果。圖10包括根據(jù)本方法對相同幀的原始信息去塊效應(yīng)的結(jié)果。很明顯，視頻在塊效應(yīng)消除方面取得了較先前技術(shù)較大的改進(jìn)。
這些改進(jìn)的結(jié)果通過以下要素得以實(shí)現(xiàn)部分地根據(jù)對亮度和色度信息的不同處理而較少計(jì)算復(fù)雜度的方法，根據(jù)擁有相同屬性像素的特定去塊效應(yīng)濾波器選擇，和根據(jù)這些擁有相同屬性像素各自中心的濾波器應(yīng)用，以及這里所提及的其它特征和方法。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以對上述實(shí)施例進(jìn)行廣泛的修改，變更和合并，并且這些修改，變更和合并包含在本發(fā)明概念的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括提供包含多個(gè)像素的多個(gè)解碼視頻信息；從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的多個(gè)像素中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組；至少部分地根據(jù)擁有共同屬性的至少一個(gè)像素組來選擇去塊效應(yīng)濾波器；在所述至少一個(gè)像素組內(nèi)，把去塊效應(yīng)濾波器作為至少一個(gè)像素組的各自中心的函數(shù)而進(jìn)行應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，從具有預(yù)先定義空間位置關(guān)系的多個(gè)像素中進(jìn)行的像素比較包括從彼此相鄰的多個(gè)像素中比較像素。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，從彼此相鄰的多個(gè)像素中進(jìn)行的像素比較至少包括下述之一從彼此水平相鄰的多個(gè)像素中比較像素；和從彼此垂直相鄰的多個(gè)像素中比較像素。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的多個(gè)像素中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組包括從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的多個(gè)像素中比較像素來標(biāo)識(shí)彼此充分相似的像素對。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的多個(gè)像素中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組包括定位至少一個(gè)像素組的各自中心，在至少一個(gè)像素組內(nèi)至少部分地基于共同屬性而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇去塊效應(yīng)濾波器包括從多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇去塊效應(yīng)濾波器。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，從多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇去塊效應(yīng)濾波器至少包括影響包含在特定像素組中多數(shù)像素的強(qiáng)濾波器；和影響包含在特定像素組中少數(shù)像素的弱濾波器。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，作為各自中心的函數(shù)而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器包括對各自中心應(yīng)用雙邊對稱的去塊效應(yīng)濾波器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，作為各自中心的函數(shù)而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器包括對各自中心應(yīng)用雙邊不對稱的去塊效應(yīng)濾波器。
10.一種用于對包括亮度信息和色度信息的解碼視頻信息進(jìn)行去塊效應(yīng)的方法，包括根據(jù)第一去塊效應(yīng)過程對亮度信息去塊效應(yīng)；和使用與第一去塊效應(yīng)過程不同的去塊效應(yīng)過程來對色度信息去塊效應(yīng)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，對色度信息去塊效應(yīng)包括對色度信息的兩個(gè)獨(dú)立通道去塊效應(yīng)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，根據(jù)第一去塊效應(yīng)過程對亮度信息去塊效應(yīng)包括從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的像素塊中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組；至少部分地根據(jù)擁有共同屬性的至少一個(gè)像素組來選擇去塊效應(yīng)濾波器；在所述至少一個(gè)像素組內(nèi)，把去塊效應(yīng)濾波器作為至少一個(gè)像素組的各自中心的函數(shù)而進(jìn)行應(yīng)用。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，從具有預(yù)先定義空間位置關(guān)系的像素塊中進(jìn)行的像素比較包括從彼此相鄰的像素塊中比較像素。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，從彼此相鄰的像素塊中進(jìn)行的像素比較至少包括下述之一從彼此水平相鄰的像素塊中比較像素；和從彼此垂直相鄰的像素塊中比較像素。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，從彼此相鄰的像素塊中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組包括從彼此相鄰的像素塊中比較像素來標(biāo)識(shí)彼此充分相似的像素對。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，從具有預(yù)先定義彼此空間關(guān)系的像素塊中比較像素來標(biāo)識(shí)至少一個(gè)擁有共同屬性的像素組包括定位至少一個(gè)像素組的各自中心，至少部分地基于共同屬性而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，選擇去塊效應(yīng)濾波器包括從多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇去塊效應(yīng)濾波器。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，從多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇去塊效應(yīng)濾波器包括從至少包括下述濾波器的多個(gè)去塊效應(yīng)濾波器中選擇去塊效應(yīng)濾波器影響包含在特定像素組中多數(shù)像素的強(qiáng)濾波器；和影響包含在特定像素組中少數(shù)像素的弱濾波器。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，作為各自中心的函數(shù)而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器包括對各自中心應(yīng)用雙邊對稱的去塊效應(yīng)濾波器。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，作為各自中心的函數(shù)而應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波器包括對各自中心應(yīng)用雙邊不對稱的去塊效應(yīng)濾波器。
21.一種設(shè)備，包括解碼視頻數(shù)據(jù)輸入；相鄰相似像素檢測器，其輸入與解碼視頻數(shù)據(jù)輸入可操作連接，并具有相鄰相似像素的個(gè)數(shù)輸出和相似像素部分的個(gè)數(shù)輸出；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用水平和/或垂直方向上擁有相同屬性(例如對應(yīng)的像素值)像素的函數(shù)對數(shù)字視頻圖像進(jìn)行去塊效應(yīng)的方法。更詳細(xì)地，可以從多個(gè)候選去塊效應(yīng)濾波器當(dāng)中選取去塊效應(yīng)濾波器，作為存在彼此相鄰且基本相似像素的函數(shù)。所選的去塊效應(yīng)濾波器可以作為函數(shù)至少部分地應(yīng)用在相鄰和相似像素的各自中心。在一個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，亮度信息依照不同于色度信息去塊效應(yīng)的過程進(jìn)行去塊效應(yīng)。
文檔編號(hào)H04N7/50GK1742281SQ200380109245
公開日2006年3月1日 申請日期2003年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者俞正華, 張健 申請人:摩托羅拉公司