專利名稱：視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用了視頻編碼技術(shù)的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，在對(duì)來(lái)自外部的視頻信號(hào)輸入進(jìn)行數(shù)字化之后，視頻編碼設(shè)備執(zhí)行符合預(yù)定的視頻編碼方案的編碼處理以創(chuàng)建編碼數(shù)據(jù)，即比特流。作為預(yù)定的視頻編碼方案，可以使用在非專利文獻(xiàn)(NPL)I中描述的IS0/IEC14496-10高級(jí)視頻編碼(AVC)。作為AVC編碼器的參考模型，聯(lián)合模型方案是已知的(在下文中稱為典型的視頻編碼設(shè)備)。參考圖20，以下描述了接收數(shù)字化的視頻的每個(gè)幀作為輸入并且輸出比特流的典型的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。如圖20中所示，典型的視頻編碼設(shè)備包括MB緩沖器101、頻率變換單元102、量化單元103、熵編碼器104、反量化單元105、頻率反變換單元106、圖片緩沖器107、失真去除濾波器單元108a、解碼圖片緩沖器109、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元110、幀間預(yù)測(cè)單元111、編碼控制單元112以及開(kāi)關(guān)100。典型的視頻編碼設(shè)備將每個(gè)幀劃分成大小為16 X 16像素的塊，稱為宏塊(MB)，并且進(jìn)一步將每個(gè)MB劃分成大小為4X4像素的塊，其中作為劃分的結(jié)果所獲得的每個(gè)4X4的塊是編碼的最小單位。圖21是在每個(gè)幀具有QCIF(四分之一中間通用格式)的空間分辨率的情況下的塊劃分的示例的說(shuō)明性示圖。出于簡(jiǎn)單的目的，下面通過(guò)僅關(guān)注于像素亮度值來(lái)描述在圖20中示出的每個(gè)單元的操作。MB緩沖器101存儲(chǔ)輸入圖像幀中要編碼的MB的像素值。在下文中，將要編碼的MB稱為輸入MB。從MB緩沖器101提供的輸入MB中減去通過(guò)開(kāi)關(guān)100從幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元110或幀間預(yù)測(cè)單元111提供的預(yù)測(cè)信號(hào)。已經(jīng)減去了預(yù)測(cè)信號(hào)的輸入MB在下文中被稱為預(yù)測(cè)誤差圖像塊。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元110使用存儲(chǔ)在圖片緩沖器107中的、并且具有與當(dāng)前幀相同的顯示時(shí)間的重構(gòu)圖像來(lái)創(chuàng)建幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)。使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)編碼的MB在下文中被稱為幀內(nèi)MB0幀間預(yù)測(cè)單元111使用存儲(chǔ)在解碼圖片緩沖器109中的、并且具有與當(dāng)前幀不同的顯示時(shí)間的參考圖像來(lái)創(chuàng)建幀間預(yù)測(cè)信號(hào)。使用幀間預(yù)測(cè)信號(hào)編碼的MB在下文中被稱為幀間MB。僅包括幀內(nèi)MB的編碼的幀被稱為I幀。不僅包括幀內(nèi)MB還包括幀間MB的編碼的幀被稱為P幀。不是僅一個(gè)參考圖像而是兩個(gè)參考圖像同時(shí)用于幀間預(yù)測(cè)信號(hào)創(chuàng)建的包括幀間MB的編碼幀被稱為B幀。編碼控制單元112將幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)和幀間預(yù)測(cè)信號(hào)中的每一個(gè)與存儲(chǔ)在MB緩沖器101中的輸入MB進(jìn)行比較，選擇與較小能量的預(yù)測(cè)誤差圖像塊相對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)信號(hào)，并且相應(yīng)地控制開(kāi)關(guān)100。將關(guān)于所選擇的預(yù)測(cè)信號(hào)的信息(幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式、幀間預(yù)測(cè)模式以及幀間預(yù)測(cè)相關(guān)信息)提供給熵編碼器104。編碼控制單元112還基于輸入MB或預(yù)測(cè)誤差圖像塊來(lái)選擇適合預(yù)測(cè)誤差圖像塊的頻率變換的整數(shù)DCT (離散余弦變換)的基塊大小。整數(shù)DCT指在典型的視頻編碼設(shè)備中通過(guò)用整數(shù)近似DCT基所獲得的基進(jìn)行的頻率變換?；鶋K大小可從三個(gè)塊大小中選擇，即16X16、8X8以及4X4。當(dāng)輸入MB或預(yù)測(cè)誤差圖像塊具有較平坦的像素值時(shí)，選擇較大的基塊大小。關(guān)于所選擇的整數(shù)DCT基大小的信息被提供給頻率變換單元102和熵編碼器104。關(guān)于所選擇的預(yù)測(cè)信號(hào)的信息、關(guān)于所選擇的整數(shù)DCT基大小等的信息以及稍后描述的量化參數(shù)在下文中被稱為輔助信息。編碼控制單元112進(jìn)一步監(jiān)視從熵編碼器104輸出的比特流的比特?cái)?shù)，以便對(duì)不大于目標(biāo)比特?cái)?shù)的幀進(jìn)行編碼。編碼控制單元112在輸出比特流的比特?cái)?shù)大于目標(biāo)比特?cái)?shù)時(shí)輸出用于增加量化步長(zhǎng)大小的量化參數(shù)，而在輸出比特流的比特?cái)?shù)小于目標(biāo)比特?cái)?shù)時(shí)輸出用于減小量化步長(zhǎng)大小的量化參數(shù)。這樣執(zhí)行編碼使得輸出比特流接近目標(biāo)比特?cái)?shù)。頻率變換單元102用所選擇的整數(shù)DCT基大小來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)誤差圖像塊進(jìn)行從空間域到頻域的頻率變換。變換到頻域的預(yù)測(cè)誤差被稱為變換系數(shù)。量化單元103用與從編碼控制單元112提供的量化參數(shù)相對(duì)應(yīng)的量化步長(zhǎng)大小來(lái)對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行量化。量化后的變換系數(shù)的量化索引也被稱為電平。熵編碼器104對(duì)輔助信息和量化索引進(jìn)行熵編碼，并且輸出得到的比特序列，即比特流。反量化單元105和頻率反變換單元106對(duì)從量化單元103提供的量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值，并且進(jìn)一步對(duì)量化表示值進(jìn)行頻率反變換以使其返回原始空間域，以供隨后的編碼。返回原始空間域的預(yù)測(cè)誤差圖像塊在下文中被稱為重構(gòu)的預(yù)測(cè)誤差圖像塊。圖片緩沖器107存儲(chǔ)通過(guò)將預(yù)測(cè)信號(hào)添加到重構(gòu)的預(yù)測(cè)誤差圖像塊所獲得的重構(gòu)的圖像塊，直至對(duì)包括在當(dāng)前幀中的所有MB都進(jìn)行了編碼。由緩沖器107中的重構(gòu)的圖像構(gòu)成的圖片在下文中被稱為重構(gòu)的圖像圖片。失真去除濾波器單元108a對(duì)重構(gòu)的圖像的每個(gè)MB的邊界以及MB的內(nèi)部塊進(jìn)行濾波，從而執(zhí)行去除存儲(chǔ)在圖片緩沖器107中的重構(gòu)的圖像的失真(塊失真和帶失真)的處理。圖22和圖23中的每一個(gè)都是用于描述失真去除濾波器單元108a的操作的說(shuō)明性示圖。失真去除濾波器單元108a對(duì)MB的水平塊邊界和MB的內(nèi)部塊進(jìn)行濾波，如圖22中所示。失真去除濾波器單元108a還對(duì)MB的垂直塊邊界和MB的內(nèi)部塊進(jìn)行濾波，如圖23中所示。水平塊邊界是4X4塊的左側(cè)塊邊界0、4、8和12 ;4X4塊的左側(cè)塊邊界1、5、9和13 ;4X4塊的左側(cè)塊邊界2、6、10和14 ;以及4X4塊的左側(cè)塊邊界3、7、11和15。垂直塊邊界是4X4塊的上側(cè)塊邊界0、1、2和3 ;4X4塊的上側(cè)塊邊界4、5、6和7 ;4X4塊的上側(cè)塊邊界8、9、10和11 ;以及4X4塊的上側(cè)塊邊界12、13、14和15。注意，在對(duì)于MB使用8X8塊大小的整數(shù)DCT的情況下，僅4X4塊的左側(cè)塊邊界0、4、8和12，4X4塊的左側(cè)塊邊界2、6、10和14，4X4塊的上側(cè)塊邊界O、1、2和3以及4X4塊的上側(cè)塊邊界8、9、10和11是要進(jìn)行失真去除的塊邊界。在16X16塊大小的整數(shù)DCT的基是通過(guò)用整數(shù)近似16X 16塊大小的DCT的基所獲得的基并且對(duì)于MB使用16X 16塊大小的整數(shù)DCT的情況下，僅4X4塊的左側(cè)塊邊界0、4、8和12以及4X4塊的上側(cè)塊邊界0、1、2和3是要進(jìn)行失真去除的塊邊界。關(guān)于每個(gè)水平塊邊界的濾波處理，用p3、p2、pi和p0來(lái)表示塊邊界左側(cè)的濾波前的像素，用P3、P2、Pl和PO來(lái)表示塊邊界左側(cè)的濾波后的像素，用q0、ql、q2和q3來(lái)表示塊邊界右側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3來(lái)表示塊邊界右側(cè)的濾波后的像素。關(guān)于每個(gè)垂直塊邊界的濾波處理，用p3、p2、pi和p0來(lái)表示塊邊界上側(cè)的濾波前的像素，用P3、P2、Pl和PO來(lái)表示塊邊界上側(cè)的濾波后的像素，用q0、ql、q2和q3來(lái)表示塊邊界下側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3來(lái)表示塊邊界下側(cè)的濾波后的像素。假定P3、P2、P1、PO、QO、Ql、Q2 和 Q3 分別被初始化為 p3、p2、p1、p0、q0、ql、q2 和q3。對(duì)于塊邊界的濾波處理在水平方向和垂直方向是相同的。因此，對(duì)塊邊界的濾波處理的以下描述不特別區(qū)分是水平方向還是垂直方向。圖24示出了失真去除濾波器單元108a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖24中示出的失真去除濾波器單元108a中，首先塊邊界強(qiáng)度確定單元1081基于相鄰塊的輔助信息來(lái)確定塊邊界強(qiáng)度bS (0彡bS彡4)，參見(jiàn)NPL I中的8.7 Deblockingfilter process。圖25是示出了確定bS的處理的流程圖。在塊邊界處的像素p0和像素q0中的任一個(gè)是幀內(nèi)MB的像素的情況下(步驟
`5101)，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081確定像素PO和像素q0是否是MB邊界兩側(cè)的像素(步驟
5102)。在像素p0和像素q0是MB邊界兩側(cè)的像素的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為4。在像素p0和像素q0不是MB邊界兩側(cè)的像素的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為3。 在像素p0和像素q0都不是幀內(nèi)MB的像素的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081確定在像素PO和像素q0分別屬于的任何一個(gè)塊中是否存在量化索引(步驟S103)。在像素PO和像素q0分別屬于的任何一個(gè)塊中存在量化索引的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為2。在像素p0和像素q0分別屬于的任何一個(gè)塊中都不存在量化索引的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081確定幀間預(yù)測(cè)在像素PO和像素q0之間是否是不連續(xù)的(步驟S104)。在幀間預(yù)測(cè)不連續(xù)的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為I。在幀間預(yù)測(cè)并非不連續(xù)的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為O。在NPL I 中在 8.7.2 Filtering process for a set of samples across ahorizontal or vertical block edge中更詳細(xì)地描述了確定bS的處理。當(dāng)bS較大時(shí)，確定塊邊界具有較大的改變量，并且應(yīng)用較強(qiáng)的濾波。當(dāng)bS = 0時(shí)，不應(yīng)用濾波。下面對(duì)于塊邊界限于bS > 0，分別對(duì)bS = 4的情況和bS < 4的情況，在基于NPLI的NPL 2中，描述了使用偽隨機(jī)噪聲的濾波處理。在bS = 4的情況下，對(duì)于要處理的塊邊界的行(在水平濾波中)或列(在垂直濾波中)的pos ((XposS^ 16)的每個(gè)邊緣,邊緣確定單元1082將Ip0-q0| < a /4和|pl_p0|< &的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算P0、P1和P2，該等式使用與pos相對(duì)應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲ditherP[pos] (I ^ ditherP[pos] ^ 7)。PO = (p2+2*pl+2*pO+2*qO+ql+ditherP [pos])/8 (I)Pl= (p3+2*p2+2*pl+2*pO+qO+ditherP[pos])/8 (2)P2 = (2*p3+3*p2+pl+pO+qO+ditherP[pos])/8(3)這里，當(dāng)量化參數(shù)Q較大時(shí)，a和0都是較大的參數(shù)，并且pos是與要處理的塊位置的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的位置。類似地，在bS = 4的情況下，對(duì)于要處理的塊邊界的行(在水平濾波中)或列(在垂直濾波中)的pos (0 ( pos ( 16)的每個(gè)邊緣，邊緣確定單元1082將I pO-qO | < a /4和
ql-qO < ^的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算Q0、Ql和Q2,該等式使用與pos相對(duì)應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲ditherQ[pos] (I ( ditherQ[pos] ( 7)。QO= (q2+2*ql+2*qO+2*pO+pl+ditherQ[pos])/8 (4)Ql= (q3+2*q2+2*ql+2*q0+p0+ditherQ[pos])/8 (5)Q2 = (2*q3+3*q2+ql+qO+pO+ditherQ[pos])/8(6)通過(guò)將偽隨機(jī)噪聲注入到等式(I)至(6)示出的塊邊界，不僅去除了塊失真，而且?guī)д嬉沧兊靡曈X(jué)上不明顯了。
`
在bS < 4的情況下，對(duì)于要處理的塊邊界的行(在水平濾波中)或列(在垂直濾波中)的pos(0 ( pos ( 16)的每個(gè)邊緣，邊緣確定單元1082將|p0-p2| < &的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算PO。PO = pO+Clip3{-tc, tc, (2*(q0_p0)+pl-ql+4)/8} (7)這里，tc是當(dāng)bS和量化參數(shù)Q較大時(shí)較大的參數(shù)。類似地，在bS < 4的情況下，對(duì)于要處理的塊邊界的行(在水平濾波中)或列(在垂直濾波中)的pos (0 ( pos ( 16)的每個(gè)邊緣，邊緣確定單元1082將|q0_q2| < @的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算Q0。QO = qO-Clip3{-tc, tc, (2*(q0_p0)+pl-ql+4)/8} (8)解碼圖片緩沖器109將從失真去除濾波器單元108a提供的去除了失真的重構(gòu)的圖像圖片存儲(chǔ)為參考圖像圖片，其中從失真去除濾波器單元108a已經(jīng)去除了塊失真和振蕩(ringing)失真。參考圖像圖片的圖像用作用于創(chuàng)建幀間預(yù)測(cè)信號(hào)的參考圖像。在圖20中示出的視頻編碼設(shè)備通過(guò)下述處理來(lái)創(chuàng)建比特流。引用列表非專利文獻(xiàn)NPL I:IS0/IEC 14496-10 Advanced Video CodingNPL 2:G.Conklin and N.Gokhale，“Dithering 5_tap Filter for InloopDeblocking”，Joint Video Team(JVT)of IS0/IEC MPEG & ITU-TVCEG,JVT-C056,May,2002NPL 3:“Test Model under Consideration”，Document:JCTVC-B205, JointCollaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and IS0/IEC JTCl/SC29/WG11 2nd Meeting:Geneva, CH, 21-28 July,2010
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題在NPL 3中的考慮中的測(cè)試模型(TMuCh方案)中介紹了稱為Planar預(yù)測(cè)的新的概念的巾貞內(nèi)預(yù)測(cè)，參見(jiàn)Section 5.1.1.3.1 Specification of intra planar prediction。在Planar預(yù)測(cè)中，首先基于使用參考圖像的預(yù)測(cè)編碼從編碼器傳送要編碼的塊的右下部圖像(參見(jiàn)圖26)。在Planar預(yù)測(cè)中，然后使用傳送的右下部圖像和要編碼的塊的周?chē)鷧⒖紙D像，通過(guò)一維線性內(nèi)插來(lái)計(jì)算要編碼的塊的最右列和底行的預(yù)測(cè)圖像(參見(jiàn)圖27)。最后，通過(guò)二維線性內(nèi)插來(lái)計(jì)算其余區(qū)域的預(yù)測(cè)圖像(參見(jiàn)圖28)。對(duì)于使用Planar預(yù)測(cè)(在下文中還稱為Planar模式)的塊不傳送預(yù)測(cè)誤差(原始信號(hào)和內(nèi)插圖像之間的差)。即，內(nèi)插圖像本身用作重構(gòu)的圖像。因此，對(duì)于相鄰Planar模式塊的邊界，在 NPL 3 中的 Section 5.4.1 Deblocking filter process 中的 Planar 模式濾波中描述了與在背景技術(shù)部分中所描述的失真去除不同的處理。在Planar模式濾波中，使用塊便捷的兩側(cè)上的預(yù)定位置的圖像(參見(jiàn)圖30)對(duì)相鄰Planar模式塊的塊邊界執(zhí)行一維線性內(nèi)插(參見(jiàn)圖29)。對(duì)于水平塊邊界，預(yù)定位置的圖像包括塊邊界左側(cè)的第M/4個(gè)圖像以及塊邊界右側(cè)的第M/4個(gè)圖像。對(duì)于垂直塊邊界，預(yù)定位置的圖像包括塊邊界上側(cè)的第M/4個(gè)圖像以及塊邊界下側(cè)的第M/4個(gè)圖像。在下文中，預(yù)定位置的圖像被稱為基準(zhǔn)圖像，并且通過(guò)使用參考圖像的一維內(nèi)插所獲得的去除了失真的圖像被稱為Planar模式濾波圖像。通過(guò)使用基準(zhǔn)圖像的一維內(nèi)插來(lái)計(jì)算Planar模式濾波圖像。因此，存在下述問(wèn)題:當(dāng)通過(guò)常規(guī)的失真去除技術(shù)來(lái)將偽隨機(jī)噪聲注入到以塊邊界為中心的區(qū)域時(shí)，注入到基準(zhǔn)圖像的偽隨機(jī)噪聲由于一維內(nèi)插而在水平和垂直方向上擴(kuò)散，從而線性地產(chǎn)生偽影(線性偽影)。本發(fā)明的一個(gè)目的在于，當(dāng)將偽隨機(jī)噪聲注入到以塊邊界為中心的區(qū)域時(shí)，防止將偽隨機(jī)噪聲注入到包括要進(jìn)行隨后的Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域，以便于抑制線性偽影。對(duì)問(wèn)題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼設(shè)備，包括:反量化裝置，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值；頻率反變換裝置，用于對(duì)反量化裝置所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中所述噪聲注入裝置不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻解碼設(shè)備，包括:反量化裝置，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值；頻率反變換裝置，用于對(duì)反量化裝置所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中所述噪聲注入裝置不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼方法，包括:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值；對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一種視頻解碼方法，包括:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值；對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值的處理；對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的、除了包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域之外的區(qū)域的處理。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻解碼程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值的處理；對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的、除了包括用于Planar模式濾波的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域之外的區(qū)域的處理。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備包括基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域的裝置，并且從而防止將偽隨機(jī)噪聲注入到用于Planar模式濾波的參考圖像。因此，可以提供能夠抑制線性偽影同時(shí)抑制帶失真的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備。


圖1是示出要處理的水平和垂直塊邊界、隨后的水平和垂直塊邊界以及用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的說(shuō)明性示圖。圖2是示出在水平塊邊界失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域的說(shuō)明性示圖。圖3是示出在垂直塊邊界失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域的說(shuō)明性示圖。圖4是用于描述CTB的說(shuō)明性示圖。圖5是用于描述I3U的說(shuō)明性示圖。圖6是用于描述TU的說(shuō)明性示圖。圖7是示出在示例性實(shí)施例1中的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是用于描述自適應(yīng)失真去除濾波器的水平濾波的應(yīng)用的說(shuō)明性示圖。圖9是用于描述自適應(yīng)失真去除濾波器的垂直濾波的應(yīng)用的說(shuō)明性示圖。圖10是示出自適應(yīng)失真去除濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是示出塊邊界強(qiáng)度確定單元的操作的流程圖。圖12是示出邊緣確定單元的操作的流程圖。圖13是偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元的操作的流程圖。圖14是示出示例性實(shí)施例2中的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖15是示出能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備的功能的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備的主要部分的框圖。圖17是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼設(shè)備的主要部分的框圖。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備的處理的流程圖。
圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼設(shè)備的處理的流程圖。圖20是示出典型的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖21是示出塊劃分的示例的說(shuō)明性示圖。圖22是用于描述失真去除濾波器的垂直濾波的應(yīng)用的說(shuō)明性示圖。圖23是用于描述失真去除濾波器的水平濾波的應(yīng)用的說(shuō)明性示圖。圖24是示出失真去除濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖25是示出確定bS的處理的流程圖。圖26是用于描述Planar預(yù)測(cè)的說(shuō)明性示圖。圖27是用于描述Planar預(yù)測(cè)的說(shuō)明性示圖。圖28是用于描述Planar預(yù)測(cè)的說(shuō)明性示圖。圖29是用于描述Planar模式濾波的說(shuō)明性示圖。圖30是用于描述Planar模式濾波的說(shuō)明性示圖。
具體實(shí)施例方式圖1是示出要處理的水平和垂直塊邊界、隨后的水平和垂直塊邊界以及用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的說(shuō)明性示圖。如圖1中所示，當(dāng)I個(gè)塊的寬度是M時(shí)，在要處理的水平塊邊界中，第(M-M/4)行是用于隨后的垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像，并且第(M-M/4)列是用于隨后的水平塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像。具體地，圖2示出了在水平塊邊界的失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域。如圖1中所示，當(dāng)I個(gè)塊的寬度是M時(shí)，在要處理的垂直塊邊界中，第(M-M/4)列是用于隨后的水平塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像，并且第(M-M/4)行是用于隨后的垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像。具體地，圖3示出了在垂直塊邊界的失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域。在本發(fā)明中，視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)在塊邊界的失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域。失真去除邊緣位置在水平塊邊界的失真去除中是塊邊界的行號(hào)，在垂直塊邊界的失真去除中是塊邊界的列號(hào)。在本發(fā)明中，在上述行號(hào)或列號(hào)是用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的行號(hào)或列號(hào)的情況下，視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備不將偽隨機(jī)噪聲注入到該行號(hào)或列號(hào)的圖像。此外，在本發(fā)明中，在要處理的塊處于Planar模式的情況下，視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備使用Planar模式塊大小來(lái)限制偽隨機(jī)噪聲注入范圍，使得不將偽隨機(jī)噪聲注入到用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像。實(shí)施例1該示例性實(shí)施例如下描述了使用自適應(yīng)失真去除濾波器的視頻編碼設(shè)備，該自適應(yīng)失真去除濾波器用于基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)在塊邊界的失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域，并且自適應(yīng)地注入偽隨機(jī)噪聲。在該示例性實(shí)施例中，采用TMuC方案而不是JM方案作為視頻編碼方案。JM方案和TMuC方案之間的主要差異在于=Planar模式是否可用；以及與MB相對(duì)應(yīng)的概念。參考NPL 3中的Section 7 Unit definition，在TMuC方案中，與MB相對(duì)應(yīng)的概念是編碼樹(shù)塊(CTB)，其不被固定為16X16，而是在從128X128到8X8的范圍中可變(參見(jiàn)圖4)。最大的編碼樹(shù)塊被稱為最大編碼樹(shù)塊(LCTB)，最小的編碼樹(shù)塊被稱為最小編碼樹(shù)塊(SCTB)。在該說(shuō)明書(shū)中，與CTB相對(duì)應(yīng)的塊被稱為編碼單位(CU)。此外，在TMuC方案中引入了預(yù)測(cè)單位(PU)的概念作為編碼樹(shù)塊的預(yù)測(cè)模式的單位(參見(jiàn)圖5)以及變換單位(TU)的概念作為編碼樹(shù)塊的頻率變換的單位(參見(jiàn)圖6)。TU在從64X64到4X4的范圍中變化。注意，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中僅支持在圖5的說(shuō)明性示圖中示出的形狀中的正方形。當(dāng)與圖20中示出的典型的視頻編碼設(shè)備相比，在圖7中示出的該示例性實(shí)施例中的視頻編碼設(shè)備包括自適應(yīng)失真去除濾波器108來(lái)代替失真去除濾波器108a。以下描述自適應(yīng)失真去除濾波器108的結(jié)構(gòu)和操作，作為作為本發(fā)明的特征的噪聲去除裝置的實(shí)例。雖然在TMuC方案中介紹了稱為Planar預(yù)測(cè)的新的概念的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，但是因?yàn)閷?duì)于每個(gè)Planar模式塊來(lái)說(shuō)僅需要將由零像素組成的預(yù)測(cè)誤差圖像塊輸入到頻率變換單元102，所以視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有不同。圖8和圖9是用于描述自適應(yīng)失真去除濾波器單元108的操作的說(shuō)明性示圖。自適應(yīng)失真去除濾波器單元108對(duì)⑶/PU/TU的水平塊邊界施加濾波，如圖8中所示。自適應(yīng)失真去除濾波器單元108還對(duì)⑶/PU/TU的垂直塊邊界施加濾波，如圖9中所示。如上所述，由于CU/PU/TU在塊大小方面是可變的，所以在圖8和圖9中沒(méi)有指定塊大小。這里假定偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的參考大小是N( = 8)。關(guān)于如圖8中所示的對(duì)于水平塊邊界的濾波處理，從塊邊界開(kāi)始用p0、pl、p2…來(lái)表示塊邊界左側(cè)的濾波前的像素，用PO、PU P2…來(lái)表示塊邊界左側(cè)的濾波后的像素，從塊邊界開(kāi)始用q0、ql、q2、q3…來(lái)表示塊邊界`右側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2、Q3…來(lái)表示塊邊界右側(cè)的濾波后的像素。關(guān)于如圖9中所示的對(duì)于垂直塊邊界的濾波處理，從塊邊界開(kāi)始用p0、pl、p2…來(lái)表示塊邊界上側(cè)的濾波前的像素，用PO、PU P2…來(lái)表示塊邊界上側(cè)的濾波后的像素，從塊邊界開(kāi)始用q0、ql、q2、q3…來(lái)表示塊邊界下側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2、Q3…來(lái)表示塊邊界下側(cè)的濾波后的像素。假定…P3、P2、P1、PO、Q0、QUQ2、Q3…被分別初始化為…p3、p2、p1、p0、q0、ql、q2、q3.“。對(duì)于塊邊界的濾波處理在水平方向和垂直方向是相同的。因此，對(duì)塊邊界的濾波處理的以下描述不特別區(qū)分是水平方向還是垂直方向。圖10示出了自適應(yīng)失真去除濾波器單元108的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖10中所示的包括在自適應(yīng)失真去除濾波器108中的塊邊界強(qiáng)度確定單元1081、邊緣確定單元1082以及濾波器單元1083與圖24中所示的那些相同。偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084是在圖24中示出的失真去除濾波器108a中所沒(méi)有包括的功能塊。偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用從塊邊界強(qiáng)度確定單元1081提供的塊邊界強(qiáng)度(bS)和從外部提供的塊輔助信息來(lái)計(jì)算關(guān)于塊邊界不對(duì)稱的偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域(偽隨機(jī)噪聲注入范圍)。將所計(jì)算的偽隨機(jī)噪聲注入范圍提供給濾波器單元1083。下面以該順序描述塊邊界強(qiáng)度確定單元1081、邊緣確定單元1082、偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084和濾波器單元1083的操作。塊邊界強(qiáng)度確定單元1081基于從自適應(yīng)失真去除濾波器108外部提供的塊輔助信息來(lái)確定塊邊界強(qiáng)度bs(0 < bS < 4)。圖11是示出確定bS的處理的流程圖。在塊邊界像素p0和塊邊界像素q0處于相同塊大小的Planar模式(S1001)的情況下，所述塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為4。在塊邊界像素p0和塊邊界像素q0未處于相同塊大小的Planar模式的情況下，在塊邊界像素PO和塊邊界像素中的任何一個(gè)都是幀內(nèi)的像素的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為3 (步驟S1002)。在像素pO和像素qO都不是幀內(nèi)的像素的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081確定在像素PO和像素q0分別屬于的任何一個(gè)塊中是否存在量化索引(步驟S1003)。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個(gè)塊中存在量化索引的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為2。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個(gè)塊中都不存在量化索引的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081確定幀間預(yù)測(cè)在像素PO和像素qO之間是否是不連續(xù)的(步驟S1004)。在幀間預(yù)測(cè)不連續(xù)的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為I。在幀間預(yù)測(cè)并非不連續(xù)的情況下，塊邊界強(qiáng)度確定單元1081將bS確定為O。邊緣確定單元1082使用從塊邊界強(qiáng)度確定單元1081提供的bS和從外部提供的重構(gòu)的圖像來(lái)確定濾波器單元1083中的濾波處理。圖12是該操作的流程圖。邊緣確定單元1082確定對(duì)于與要處理的塊邊界的8個(gè)行(水平塊邊界)或8個(gè)列(垂直塊邊界)相對(duì)應(yīng)的8個(gè)邊緣中的每一個(gè)來(lái)說(shuō)相應(yīng)的塊邊界是否具有bS = 4(步驟S2001)。在bS = 4的情況下，邊緣確定單元1082確定針對(duì)8個(gè)邊緣來(lái)執(zhí)行Planar模式濾波。`在相應(yīng)的塊邊界不具有bS = 4的情況下，邊緣確定單元1082對(duì)于上述8個(gè)邊緣中的每一個(gè)確定是否滿足下面的條件I (步驟S2002)。在不滿足條件I的情況下，邊緣確定單元1082確定不對(duì)8個(gè)邊緣執(zhí)行濾波處理。條件1:bS>0;并且d = p22-2*pl2+p021 + I q22-2*ql2+q021 + | p25-2*pl5+p051 + | q25-2*ql5+q05 < 3。在條件I中，數(shù)字下標(biāo)是要處理的8個(gè)邊緣的索弓丨，如在NPL 3中的Section5.4.1 Deblocking filter process 中的 “Notation of an 8pixels part of verticaledge for deblocking”中所描述的。同時(shí)，P是取決于量化參數(shù)QP的參數(shù)，如在NPL 3中的 Section 5.4.1 Deblocking filter process 中的 “Relation between qp, tc, andbeta”中所描述的。在滿足條件I的情況下，邊緣確定單元1082確定對(duì)于8個(gè)邊緣的每個(gè)邊緣i (0 ^ i ^ 7)來(lái)說(shuō)是否滿足下面的條件2 (步驟S2003)。在不滿足條件2的情況下，邊緣確定單元1082確定對(duì)邊緣i施加稍后描述的弱濾波。條件2d < (^ /4)；(I PS1-POi I + I qS-qOi ) < (￠/8)；以及
(IpO1-qOj) < ((5*tc+l)/2)。這里，tc是取決于量化參數(shù)QP的參數(shù)，如在NPL 3中的Section 5.4.1Deblocking filter process 中的 “Relation between qp, tc, and beta，，中所描述的。在滿足條件2的情況下，邊緣確定單元1082確定對(duì)于每個(gè)邊緣i (0 < i < 7)來(lái)說(shuō)是否滿足條件3。在不滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定對(duì)邊緣i施加下述的強(qiáng)濾波。在滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定對(duì)邊緣i施加利用稍后描述的偽隨機(jī)注入的強(qiáng)濾波。偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用從塊邊界強(qiáng)度確定單元1081提供的塊邊界強(qiáng)度(bS)和從外部提供的塊輔助信息來(lái)計(jì)算塊邊界像素PO側(cè)的偽隨機(jī)注入?yún)^(qū)域的大小PSize以及塊邊界像素qO側(cè)的偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小qSize。圖13是該操作的流程圖。偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用輸入塊邊界像素所屬于的塊的塊輔助信息來(lái)確定該塊是否是預(yù)定大小(在該示例性實(shí)施例中為16X16)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊(步驟S3001)。在該塊不是16X 16或更大的幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084不僅可以確定幀內(nèi)預(yù)測(cè)的大小，還可以確定在例如塊邊界像素是qO的情況下當(dāng)滿足IpO1-CiOiI ( I并且IqO1-WiI ( I時(shí)邊緣邊界及其周?chē)南袼厥欠衿教?在塊邊界像素是PO的情況下當(dāng)滿足I PO1-QOi I彡I并且I P0.-P7,1 ( I時(shí)邊緣邊界及其周?chē)南袼厥欠衿教?，并且在邊緣邊界及其周?chē)南袼夭黄教沟那闆r下將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。這里，在步驟S2002中針對(duì)條件I計(jì)算的d小于預(yù)定閾值的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084可以確定邊緣邊界及其周?chē)南袼厥瞧教沟?。在輸入塊邊界像素所屬于的塊是`16X16或更大的幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定輸入塊邊界像素是否屬于Planar模式塊(步驟S3002)。在輸入塊邊界像素不屬于Planar模式塊的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進(jìn)到步驟S3003。在輸入塊邊界像素屬于Planar模式塊的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進(jìn)到步驟S3004。在步驟S3003中，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定輸入塊邊界像素是否是PO。在輸入塊邊界像素是PO的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為N(N = 8)。在輸入塊邊界像素不是PO的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用qO所屬于的MXM塊(M = 16、32、64)的一邊的大小M將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為M-N。在步驟S3004中，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定邊緣i是否是包括用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的行或列。在邊緣i是包括用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的行或列的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為0，使得不將偽隨機(jī)噪聲注入到用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像。在邊緣i不包括用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進(jìn)到步驟S3005。在步驟S3005中，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定輸入塊邊界像素是否是PO。在輸入塊邊界像素是PO的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為N(N = 8)。在輸入塊邊界像素不是pO的情況下，偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用qO所屬于的MXM塊(M= 16、32、64)的一邊的大小M將偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為min(M-N, M-M/4)。在要處理的塊處于Planar模式的情況下，min(M-N, M-M/4)的第二變量要使用Planar模式塊大小來(lái)限制偽隨機(jī)噪聲注入范圍，使得不將偽隨機(jī)噪聲注入到用于隨后的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的參考圖像。濾波器單元1083對(duì)每個(gè)邊緣(0 < i < 7)施加由邊緣確定單元1082確定的濾波處理。下面描述了 Planar模式濾波、弱濾波、強(qiáng)濾波以及利用偽隨機(jī)注入的強(qiáng)濾波中的每一個(gè)。在施加Planar模式濾波的情況下,根據(jù)在NPL 3中的Section 5.4.1 Deblockingfilter process 中的 Planar 模式濾波來(lái)計(jì)算 Pki (0 ^ k ^ M/4-1)和 Qki (0 < k < M/4)。在施加弱濾波的情況下，通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算邊緣i的像素POi和QOit5POi = Clip0_255 (pOi+Clip (-tc, tc, (13* (qOj-pOi) +4* (qlj-plj) -5* (q21-p2i) +16) /32))(9)QOi = Clip0_255 (qO1-Clip (-tc, tc, (13* (qOj-pOi) +4* (qlj-plj) -5* (q21-p2i) +16) /32))(10)在施加強(qiáng)濾波的情況下，通過(guò)`下面的等式來(lái)計(jì)算像素P2p Pli, POi, QOi, Qli和Q2it)POi = Clip0_255 ((p2i+2*pli+2*pOi+2*qOi+qli+4)/8)(11)Pli = Cl iPo-255 ((p2i+p li+pOi+qOi+2) / 4)(12)P2j = Cliptl_255 ((2*p3i+3*p2i+pli+p0i+q0i+4)/8)(13)QOi = Clip0_255 ((q2i+2*qli+2*qOi+2*pOi+pli+4)/8)(14)Qli = Cl iPo-255 ((q2i+qli+qOi+pOi+2) /4)(15)Q2j = Clip0_255 ((2*q3i+3*q2i+qli+qOi+pOi+4)/8)(16)在施加利用偽隨機(jī)注入的強(qiáng)濾波的情況下，使用通過(guò)偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計(jì)算的pSize來(lái)通過(guò)下面的等式計(jì)算上述強(qiáng)濾波結(jié)果PkjO彡k彡pSize)。Pki = Clip0_255 (pki+nkj) (0 ^ k ^ pSize)(17)這里，Hki= LUT [ (idxOffset-k-1) &(LUTSize-1) ] LUT 口是存儲(chǔ)偽隨機(jī)噪聲并且其元素取值_1、0和I中的任何一個(gè)的查找表。LUTSize是查找表的大小。根據(jù)自適應(yīng)失真去除方向通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算查找表的偏移量idxOffseti。[數(shù)學(xué)式I]
idxOffseti
JPUPosX & (LUTSize -1) + PITCH * i在垂直方向的情況下
=[PUPosY & (LUTSize -1) + PITCH * i在水平方向的情況下 (18)這里，PUPosX是圖8中所示的垂直邊緣在幀中的水平位置，PUPosY是圖9中所示的水平邊緣在幀中的垂直位置，并且PITCH是預(yù)定值(例如，16)。類似地，在施加利用偽隨機(jī)注入的強(qiáng)濾波的情況下，使用由偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計(jì)算的qSize通過(guò)下面的等式來(lái)計(jì)算邊緣i的像素Qki (0 ^ k ^ pSize),即，上述強(qiáng)濾波結(jié)果Qki (0 ^ k ^ qSize)。Qki = Clip0_255 (qki+nki) (0 ^ k ^ qSize)(19)這里，Iiki= LUT [ (idxOffsetj+k) & (LUTSize-1) ] 這完成了作為本發(fā)明的特征的自適應(yīng)失真去除濾波器108的結(jié)構(gòu)和操作的描述。在該示例性實(shí)施例中的視頻編碼設(shè)備基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域，并且從而防止將偽隨機(jī)噪聲注入到用于Planar模式濾波的參考圖像。從而可以提供能夠抑制線性偽影同時(shí)抑制帶失真的視頻編碼設(shè)備。`示例性實(shí)施例2該示例性實(shí)施例描述了使用自適應(yīng)失真去除濾波器的視頻解碼設(shè)備，該自適應(yīng)失真去除濾波器用于基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)在塊邊界的失真去除中不注入偽隨機(jī)噪聲的區(qū)域并且自適應(yīng)地注入偽隨機(jī)噪聲。在該示例性實(shí)施例中的視頻解碼設(shè)備是與在示例性實(shí)施例1中的視頻編碼設(shè)備相對(duì)應(yīng)的視頻解碼設(shè)備。如圖14中所示，該示例性實(shí)施例中的視頻解碼設(shè)備包括熵解碼器201、反量化單元202、頻率反變換單元203、圖片緩沖器204、自適應(yīng)失真去除濾波器108、解碼圖片緩沖器206、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元207、幀間預(yù)測(cè)單元208、解碼控制單元209以及開(kāi)關(guān)200。熵解碼器201對(duì)比特流進(jìn)行熵解碼，并且輸出關(guān)于要解碼的⑶的預(yù)測(cè)信號(hào)、整數(shù)DCT基大小以及量化索引的信息。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元207使用存儲(chǔ)在圖片緩沖器204中并且具有與當(dāng)前解碼的幀相同的顯示時(shí)間的重構(gòu)的圖像來(lái)創(chuàng)建幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)。幀間預(yù)測(cè)單元208使用存儲(chǔ)在解碼圖片緩沖器206中并且具有與當(dāng)前解碼的幀不同的顯示時(shí)間的參考圖像來(lái)創(chuàng)建幀間預(yù)測(cè)信號(hào)。解碼控制單元209基于熵解碼的幀間預(yù)測(cè)信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)200以提供幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)或幀間預(yù)測(cè)信號(hào)。反量化單元202對(duì)從熵解碼器201提供的量化索引進(jìn)行反量化。如在示例性實(shí)施例1中的頻率反變換單元106那樣,頻率反變換單元203對(duì)量化表示值進(jìn)行頻率反變換以使其返回原始空間域。圖片緩沖器204存儲(chǔ)通過(guò)將預(yù)測(cè)信號(hào)添加到返回原始空間域的重構(gòu)的預(yù)測(cè)誤差圖像塊所獲得的重構(gòu)的圖像塊，直至解碼了包括在當(dāng)前解碼的幀中的所有CU。
在解碼了包括在當(dāng)前幀中的所有CU之后，自適應(yīng)失真去除濾波器108針對(duì)存儲(chǔ)在圖片緩沖器204中的重構(gòu)的圖像來(lái)去除失真。自適應(yīng)失真去除濾波器108具有如在圖10中所示的結(jié)構(gòu)，并且執(zhí)行如圖11至圖13中所示的處理。解碼圖片緩沖器206存儲(chǔ)從自適應(yīng)失真去除濾波器108提供的已經(jīng)去除了失真的重構(gòu)的圖像作為參考圖像圖片。參考圖像圖片的圖像用作用于創(chuàng)建幀間預(yù)測(cè)信號(hào)的參考圖像。參考圖像圖片還在適當(dāng)?shù)娘@示時(shí)刻作為解壓縮的幀進(jìn)行輸出。在該示例性實(shí)施例中的視頻解碼設(shè)備通過(guò)上述處理來(lái)對(duì)比特流進(jìn)行解壓縮。在該示例性實(shí)施例中的視頻解碼設(shè)備基于塊輔助信息和失真去除邊緣位置來(lái)檢測(cè)包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域，并且從而防止偽隨機(jī)噪聲注入到用于Planar模式濾波的參考圖像。因此，可以提供能夠抑制線性偽影同時(shí)抑制帶失真的視頻解碼設(shè)備。上述示例性實(shí)施例中的每一個(gè)都可以通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)或者可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖15中示出的信息處理系統(tǒng)包括處理器1001、程序存儲(chǔ)器1002、存儲(chǔ)介質(zhì)1003以及存儲(chǔ)介質(zhì)1004。存儲(chǔ)介質(zhì)1003和存儲(chǔ)介質(zhì)1004可以是獨(dú)立的存儲(chǔ)介質(zhì)，或者可以是包括在同一存儲(chǔ)介質(zhì)中的存儲(chǔ)區(qū)域。作為存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如硬盤(pán)之類的磁存儲(chǔ)介質(zhì)是適用的。在圖15中示出的信息處理系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)圖7、圖10和圖14的每一個(gè)中所示出的塊(除了緩沖器塊)的功能的程序被存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器1002中。處理器1001通過(guò)根據(jù)存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器1002中的程序而執(zhí)行處理來(lái)實(shí)現(xiàn)圖7、圖10或圖14中示出的視頻編碼設(shè)備或視頻解碼設(shè)備的功能。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備的主要部件的框圖。如圖16中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備包括:反量化裝置11 (例如，反量化單元105)，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化，以獲得量化表示值；頻率反變換裝置12(例如，頻率反變換單元106)，用于對(duì)反量化裝置11所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置13(例如，自適應(yīng)失真去除濾波器單元108)，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中噪聲注入裝置13不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。圖17是根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼設(shè)備的主要部件的框圖。如圖17中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼設(shè)備包括:反量化裝置21 (例如，反量化單元202)，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化，以獲得量化表示值；頻率反變換裝置22 (例如，頻率反變換單元203)，用于對(duì)反量化裝置21所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置23 (例如，自適應(yīng)失真去除濾波器單元108)，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中噪聲注入裝置13不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。圖18是根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法的主要步驟的流程圖。如圖18中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法包括:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值(步驟S101);對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊(步驟S102);以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域(步驟S103)其中在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼方法的主要步驟的流程圖。如圖19中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼方法包括:對(duì)量化索引進(jìn)行反量化，以獲得量化表示值(步驟S201);對(duì)所獲得的量化表示值進(jìn)行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊(步驟S202);以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域(步驟S203)，其中在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。雖然已經(jīng)參考以上示例性實(shí)施例和示例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施例和示例?？梢詫?duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)做出本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的在本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種改變。本申請(qǐng)要求基于2010年9月17日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2010-208892的優(yōu)先權(quán),其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。附圖標(biāo)記列表11反量化裝置12頻率反變換裝置13噪聲注入裝置21反量化裝置22頻率反變換裝置23噪聲注入裝置100 開(kāi)關(guān)101 MB 緩沖器102頻率變換單元103量化單元104熵編碼器105反量化單元106頻率反變換單元107圖片緩沖器108自適應(yīng)失真去除濾波器單元108a失真去除濾波器單元1081塊邊界強(qiáng)度確定單元1082邊緣確定單元1083濾波器單元1084偽隨機(jī)噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元109解碼圖片緩沖器110幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元111幀間預(yù)測(cè)單元112編碼控制單元200 開(kāi)關(guān)201熵解碼器202反量化單元203頻率反變換單元
204圖片緩沖器206解碼圖片緩沖器207幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元208幀間預(yù)測(cè)單元209解碼控制單元1001 處理器1002程序存儲(chǔ)器1003存儲(chǔ)介質(zhì)1004存儲(chǔ)介質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼設(shè)備，包括: 反量化裝置，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值； 頻率反變換裝置，用于對(duì)所述反量化裝置所獲得的所述量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 噪聲注入裝置，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中，所述噪聲注入裝置不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
2.一種視頻解碼設(shè)備，包括: 反量化裝置，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值； 頻率反變換裝置，用于對(duì)所述反量化裝置所獲得的所述量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 噪聲注入裝置，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中，所述噪聲注入裝置不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
3.—種視頻編碼方法，包括: 對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值； 對(duì)所述獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域， 其中，在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
4.一種視頻解碼方法，包括: 對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值； 對(duì)所述獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域， 其中，在注入偽隨機(jī)噪聲的處理中，不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
5.一種視頻編碼程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述處理: 對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值的處理； 對(duì)所述獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的、除了包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域之外的區(qū)域的處理。
6.一種視頻解碼程序，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述處理: 對(duì)量化索引進(jìn)行反量化以獲得量化表示值的處理； 對(duì)所述獲得的量化表示值進(jìn)行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機(jī)噪聲注入到以所述重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的、除了包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域之外的區(qū)域的處理。
全文摘要
當(dāng)將偽隨機(jī)噪聲插入注入到以塊邊界為中心的區(qū)域時(shí)，一種視頻編碼設(shè)備和視頻編碼方法解碼設(shè)備防止了將偽隨機(jī)噪聲插入注入到包括用于后續(xù)隨后的Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域，以便于抑制線性偽影。視頻編碼設(shè)備包括反量化單元，用于對(duì)量化索引進(jìn)行反量化一以獲得量化表示值；頻率反變換單元，用于對(duì)由反量化單元獲得的量化表示值進(jìn)行頻率反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及自適應(yīng)失真去除濾波器單元，用于將偽隨機(jī)噪聲注入到以重構(gòu)的圖像塊的邊界為中心的區(qū)域，其中自適應(yīng)失真去除濾波器單元不將偽隨機(jī)噪聲注入到包括用于Planar模式濾波的參考圖像的區(qū)域。
文檔編號(hào)H04N7/26GK103109532SQ20118004474
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者蝶野慶一, 仙田裕三, 田治米純二, 青木啟史, 先崎健太 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社