一种编码设备及方法技术

本公开涉及一种在HEVC中的采样自适应偏移中的灵活带偏移模式，涉及诸如根据高效视频编码(HEVC)标准的在编码器和解码器内执行采样自适应偏移(SAO)滤波的灵活带偏移(FBO)设备和方法，以及类似地配置的编码装置。带偏移(BO)模式的数量和所需偏移的数量减少。本发明专利技术有利地提供更简单的编码、降低临时缓冲器大小要求、并且可以通过HEVC测试模型HM 5的现有SAO技术获得小的性能增益。

【技术实现步骤摘要】
一种编码设备及方法本申请是申请号为201310005027.5、申请日为2013年1月8日、名称为“在HEVC中的采样自适应偏移中的灵活带偏移模式”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请是于2012年1月20日递交的美国临时专利申请序列号61/589,127的非临时申请，该美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。关于联邦赞助的研究或开发的声明不适用在压缩盘上提交的材料的引用并入不适用受版权保护的主题的通知本专利文献中的一部分材料受到美国和其它国家的版权法的版权保护。版权的所有者不反对任何人对专利文献或专利公开的影印再现，正如其在美国专利商标局公开可用的文件或记录中出现的那样，但是在其它情况下无论如何都保留对所有版权的权利。据此，版权所有者不放弃将本专利文献保密的任何权利，其包括但不限于根据37C.F.R.§1.14的权利。
本专利技术总体地涉及视频编码和解码，并且更具体地涉及高效视频编码(HEVC)系统内的采样自适应偏移(SAO)。
技术介绍
在整个目标分辨率的范围内可测量(scalable)的同时，对提高的视频分辨率以及优化这些视频的压缩的相关编码系统的需求一直未中断过。由ITU-T和ISO/IECMPEG的视频编码联合协作组(JCT-VC)在这一方向上作出的最新努力致力于支持高效视频编码(HEVC)标准中的超高清分辨率和移动应用，以及降低在H.264/AVC编码系统中压缩的比特率(bitrate)。不同于许多之前的编码系统，HEVC将帧分成编码树状块(CTB)，该编码树状块(CTB)可以使用诸如四叉树分割来进一步被细分成编码单元(CU)。为了实现理想的编码效率，根据视频内容，编码单元(CU)可以具有各种大小。CU通常包括亮度分量Y以及两个色度分量U和V。U和V分量的大小与采样的数量有关，并且可以与Y分量的大小相同或不同，这取决于视频采样格式。CU还可以进一步被细分为帧内预测和帧间预测期间的预测单元(PU)分区，以及为变换和量化所定义的变换单元(TU)。变换单元(TU)通常指当生成变换系数时应用变换的残留数据块。HEVC在当前的视频编码系统之上又引入了新的元素，诸如H.264/AVC，以及类似的编解码器。例如，尽管HEVC仍旧涉及运动补偿帧间预测、变换和熵编码，但其也采用算术编码或可变长度编码。另外，在去块滤波器之后的是新的采样自适应偏移(SAO)滤波器。SAO单元将整个帧视为分层的四叉树。在该四叉树中的象限由SAO发送语法值来激活，每一个SAO发送语法值都表示被称为带偏移(BO)的像素值的强度带或者被称为边缘偏移(EO)的与相邻像素强度相比的差。对于SAO中的每种类型(BO和EO)，被称为SAO偏移的发送的偏移值将被添加到对应像素。在HEVC的HM5.0版本中，针对采样自适应偏移(SAO)存在四种(4)EO(边缘偏移)模式和两种(2)BO(带偏移)模式。EO模式发送四个(4)偏移，而BO模式发送十六个(16)偏移。因此，在解码器处需要临时的缓冲器，以为每个分区存储SAO偏移，直到图像(或图像的部分)被解码。
技术实现思路
本专利技术针对在HEVC以及类似的编码器和/或解码器内的创造性的采样自适应偏移(SAO)方法。具体地说，教导了SAO的灵活带偏移(FBO)方法，其将带偏移(BO)模式的数量从两个(2)减少到一个(1)，并且将用于BO的SAO偏移的数量从十六个(16)减少到四个(4)。因此，无论SAO模式(EO或BO)如何，本专利技术的实施例提供四种(4)SAO偏移。由于SAO偏移的最大数量减少(从16到4)，得益于此，在解码器处保持SAO参数所需的临时缓冲器减少大约75％。响应于采用创造性的方法，模拟结果示出获得了小的性能增益，特别是色度分量。本专利技术的进一步的方面将在本说明书的以下部分给出，其中，详细描述是出于全面地公开本专利技术的优选实施例的目的，而不是对其设置限制。附图说明通过参考下列附图将更全面地理解本专利技术，这些附图仅用于图示的目的：图1是根据本专利技术的实施例的视频编码器的示意图。图2是根据本专利技术的实施例的视频解码器的示意图。图3A是在测试模型HM5.0下的现有的HEVC编码中采用的常规SAOBO模式的数据图。图3B是根据本专利技术实施例的使用灵活带偏移(FBO)SAO滤波的SAO的数据图。图4A和图4B是在编码器(图4A)和解码器(图4B)内根据本专利技术实施例的在HEVC编码系统内执行采样自适应偏移的灵活带偏移(FBO)方法的流程图。具体实施方式如在下面的段落中所描述的，本专利技术的创造性的灵活带偏移(FBO)方法可以在编码器和解码器设备两者中实现。图1示出包含根据本专利技术的编码器10的编码设备的示例实施例，其用于在去块滤波器之后的采样自适应偏移(SAO)内执行FBO模式。编码器10被示出具有编码元件12，该编码元件12通过计算部件46来执行，计算部件46通过一个或多个处理器48以及一个或多个存储器装置50来例证。将会认识到，本专利技术的元件可以作为存储在介质上的程序来实现，其可以针对编码器和/或解码器被CPU访问以便执行。在本例中，视频帧输入14与参考帧16和帧输出18一同被示出。使用运动估计(ME)22和运动补偿(MC)24来描绘帧间预测20。帧内预测26与在帧间预测与帧内预测之间描绘的切换25一起被示出。和结合(sumjunction)28被示出为输出到正向变换30，该正向变换30基于预测来执行，以生成残留数据的变换系数。变换系数的量化在量化阶段32处被执行，在量化阶段32之后的是熵编码34。逆量化36和逆变换38操作被示出与求和结合(summingjunction)40耦合。求和结合40的输出是解码的视频信号，其由去块滤波器42(根据本专利技术的具有创造性的FBO模式44的采样自适应偏移(SAO)滤波器)接收，以产生输出18。图2示出解码器的示例实施例70，其被示出具有处理块72和相关处理部件102。请注意，该解码器基本上是图1的编码器10所包含的元件的子集，对参考帧74进行操作并输出视频信号100。解码器块接收编码的视频信号76，该视频信号76经过熵解码器78、逆量化80、逆变换82、以及逆变换82的输出与选择92之间的求和84的处理，其中，选择92在与运动补偿88一起示出的帧间预测86与分离的帧内预测块90之间。来自求和结合84的输出被去块滤波器94所接收，在去块滤波器94之后的是具有根据本专利技术的创造性的灵活带偏移(FBO)模式96的SAO模块，以产生视频输出98。应当认识到，解码器可以使用处理部件100来实现，该处理部件100包含用于执行与解码相关联的程序的至少一个处理装置102和至少一个存储器104。另外，请注意，本专利技术的元件可以作为存储在介质上的程序来实现，其中，所述介质可以由处理装置(CPU)102访问以供执行。将会认识到，本专利技术的元件10和70被实现为供处理部件46和100执行，诸如响应于可以在计算机处理器(CPU)48和102上执行的驻留在存储器50和104中的程序。另外，将会认识到，本专利技术的元件可以作为存储在介质上的程序来被实现，其中，所述介质可以由CPU48和/或102访问以便执行。还应当认识到，上述程序可以从作为非暂态的有形的(物理的)计算机可读介质来执行，因为其不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码设备，对图像进行编码，所述编码设备具备：设定部，在针对表示像素值所属的值域的每个带应用偏移的带偏移模式中，通过选择位于作为对被分割为32个的带应用偏移的4个连续的带的连续带的开头的开头带的位置，设定包括所述开头带的连续带，针对所设定的连续带的每个带设定偏移；以及编码部，对所述图像进行编码，生成包括由所述设定部设定的偏移的比特流。

【技术特征摘要】
2012.01.20 US 61/589,127;2012.11.12 US 13/674,6531.一种编码设备，对图像进行编码，所述编码设备具备：设定部，在针对表示像素值所属的值域的每个带应用偏移的带偏移模式中，通过选择位于作为对被分割为32个的带应用偏移的4个连续的带的连续带的开头的开头带的位置，设定包括所述开头带的连续带，针对所设定的连续带的每个带设定偏移；以及编码部，对所述图像进行编码，生成包括由所述设定部设定的偏移的比特流。2.如权利要求1所述的编码设备，其中，在偏移处理中，将偏移相加到属于所述连续带的像素的像素值。3.如权利要求2所述的编码设备，其中，所述设定部以解码图像的色差分量为对象，对属于所述连续带的像素设定偏移。4.如权利要求1所述的编码设备，所述编码设备还具备偏移处理部，所述偏移处理部以被解码的解码图像为对象，将由所述设定部设定的偏移应用于属于所述连续带的像素，所述编码部使用通过所述偏移处理部而被应用偏移的解码图像，对所述图像进行编码。5.如权利要求4所述的编码设备，所述编码设备还具备滤波器部，所述滤波器部对所述解码图像进行去块滤波，所述偏移处理部以通过所述滤波器部而被去块滤波的解码图像为对象，对属于所述连续带的像素应用偏移。6.如权利要求5所述的编码设备，其中，所述编码部针对使用四叉树分割而被分割的每个编码单元，对所述图像进行编码。...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·玛阿尼，A·塔巴塔贝，徐俊，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP