用于色度的跨分量自适应环路滤波器制造技术

公开了对图像进行滤波的方法，该方法包括：接收与参考样本周围的样本相对应的滤波器系数和第一分量样本值，并且将所述滤波器系数和所述第一分量样本值输入到跨分量滤波器中以产生跨分量滤波器输出；其中所述跨分量滤波器使用受约束位数来表示所述滤波器系数和/或所述第一分量样本值，以产生所述滤波器输出。以产生所述滤波器输出。以产生所述滤波器输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于色度的跨分量自适应环路滤波器


[0001]本专利技术涉及视频分量的块的编码或解码。本专利技术的实施例发现了在控制用于对这种分量的样本进行滤波的滤波器时的特定但不排他的使用。特别地但不排他地，控制自适应环路滤波器。

技术介绍

[0002]视频编码包括图像编码(图像等效于视频的单个帧)。在视频编码中，诸如变换系数的量化或运动补偿(通常使用插值滤波器来进行)等的一些编码工具经常引入失真偏差/效应(在给定上下文中看起来是有条理的或至少是非随机的失真)。为了补偿这些偏差/伪像，并且提高(或至少维持良好水平的)编码效率，使用一些被称为后滤波器或环内滤波器的特定编码工具。解块滤波器(DBF)、样本自适应偏移(SAO)滤波器或自适应环路滤波器(ALF)是这种编码工具的一些示例。在编码环路内应用环内滤波器，从而它们提供给当前帧的图像质量增加，这使得基于当前帧编码的后续帧的编码效率能够增加。例如，DCT系数的量化对于视频压缩是高效的，但是它经常在压缩的样本块的边界上引入块伪像(偏差)。解块滤波器减少了由这种伪像引起的不期望的影响。与在编码环路外(例如，紧挨在显示帧之前)对帧进行解块相比，在编码环路内(在帧用作另一帧的运动补偿的参考帧之前)对解码帧进行解块(使用DBF)显著地增加了运动补偿的编码效率。
[0003]本专利技术特别涉及自适应环路滤波器(ALF)，该ALF也用作环内滤波器以减少解码帧/图像中的不期望的压缩伪像。ALF已经由视频编码专家组/运动图片专家组(VCEG/MPEG)标准化组研究，并且正考虑在通用视频编码(VVC)标准中使用，例如在VVC测试模型软件的第五版本(VTM
‑
5.0或VVC草稿版本5)中使用。跨分量ALF(CCALF)在联合视频专家组(JVET)第15次会议(瑞典，哥德堡，2019年7月3日～12日)的JVET
‑
O0636中提出，其是针对ALF的补充滤波器，其使用亮度通道的样本值来估计对色度通道的样本值进行的伪像的附加错误校正。可以在各个色度通道上应用CCALF。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及通过简化跨分量(cross component)滤波器来改进CCALF处理的一部分的编码性能。
[0005]本专利技术的实施例涉及使用滤波器系数和跨分量输入样本中的任一者或两者的(与内部位深相比)减小的位深表示。该约束可以通过位移位运算和/或忽略滤波器系数/输入样本的某些位来进行。
[0006]在本专利技术的一个方面，提供了一种对图像部分进行滤波的方法，该方法包括：接收与参考样本周围的样本相对应的滤波器系数和第一分量样本值，并且将所述滤波器系数和第一分量样本值输入到跨分量滤波器中以产生跨分量滤波器输出；其中，所述跨分量滤波器使用受约束位数来表示所述滤波器系数和/或第一分量样本值，以产生所述滤波器输出。
[0007]以这种方式，简化了滤波计算，并且令人惊奇地保持了大部分的CCALF编码改进。
[0008]可选地，所述受约束位数低于由内部位深定义的位数。
[0009]为了高效实现，用以表示所述滤波器系数和/或第一分量样本值的所述受约束位数使得滤波器输出可以以16个或更少的位表示。
[0010]可选地，该方法还包括将所述跨分量滤波器输出和与不同分量相对应的滤波器的输出进行组合。可选地，所述第一分量是亮度分量，并且所述不同分量是色度分量。
[0011]为了高效实现，所述方法包括在滤波乘法运算之前进行位移位运算以减少位数。这允许简化的滤波计算。
[0012]约束样本值
[0013]在本专利技术的一个方面，减少了用于表示样本值的位数。
[0014]可选地，根据第三变型例，约束包括通过仅考虑某些位来降低样本值的精度。
[0015]可选地，忽略预定义数量的最低位；例如，最低位、最低2位、最低3位或最低4位。
[0016]可选地，保持预定义数量的最高位；例如最高的8、7、6、5或4位。
[0017]为了进一步简化，该方法可以包括使用最高移除位对样本值进行舍入。
[0018]可选地，根据第四变型例，将样本值输入到所述滤波器中包括输入表示所述第一分量样本值和参考样本值的值的差的数字。
[0019]可选地，该方法还包括基于由固定裁剪参数C定义的裁剪函数(clipping function)来裁剪所述差。
[0020]裁剪函数K可以表示为：
[0021]K(d,C)＝max(
‑
C,min(C,d))
[0022]其中C是裁剪参数，并且d是表示差的数字。因此，到裁剪函数的输入是表示差的数字和裁剪参数，并且输出是
‑
C以及C和d之间的较小值中的最高值。
[0023]在一个有利的实施例中，C为2
(IBitDepth
‑
n)
‑
1，其中IBitDepth是用于表示样本值的位数，并且n是满足n<IBitDepth的整数。可选地，n＝2或3。
[0024]约束系数值
[0025]在本专利技术的一个方面，减少了用于表示滤波器系数值的位数。
[0026]可选地，根据第二变型例，所述约束包括限制滤波器系数的可能值的范围。这允许系数以较少的位表示，并且使得后续计算更简单。
[0027]可选地，根据第一变型例，所述约束包括使用降低的定点小数精度的输入系数值。
[0028]具有特定优点的实施例包括降低的定点小数精度是8、7和6位之一。
[0029]在一个可选实施例中，限制范围包括不使用高于阈值的任何位；例如，阈值是定点小数精度的第7个、第6个、第5个、第4个或第3个位。
[0030]在本专利技术的一个有利实现中，各个相乘由逐位移位和加法运算(这些运算在硬件和软件中都更容易实现)代替。因此，滤波运算可以包括样本值和滤波器系数的相乘，并且所述相乘经由逐位移位和/或与另一滤波器系数的组合来实现，以通过逐位移位和加法运算来代替所述相乘的运算。
[0031]滤波器形状
[0032]在本专利技术的另一方面，提出了对滤波器形状的修改。这样的修改包括减少要考虑的样本的数量(并且因此简化结果计算)，同时保持由CCALF提供的增益。
[0033]可选地，各个第一分量样本值是相对于参考样本的定义位置处的位置处的样本
值，样本的位置由滤波器形状定义。
[0034]为了便于实现，滤波器形状使得其包括16个或更少的样本。
[0035]在一个实施例中，滤波器形状包括如下模式，其中所述第一分量样本具有相对于所述参考样本的位置(x+u，y+v)，其中u和v属于[
‑
2，2]整数区间。
[0036]在另一实施例中，滤波器形状包括如下模式，其中每个样本具有相对于所述参考样本的位置(x+u，y+v)，其中u属于[
‑
2，2]，并且v属于[
‑
1，2]。在变型例中，滤波器是“菱形形状”；例如，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对图像部分进行滤波的方法，所述方法包括：接收与参考样本周围的样本相对应的滤波器系数和第一分量样本值，以及将所述滤波器系数和所述第一分量样本值输入到跨分量滤波器中以产生跨分量滤波器输出，其中，所述跨分量滤波器使用受约束位数来表示所述滤波器系数以产生所述滤波器输出。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述受约束位数低于由内部位深定义的位数。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于表示所述滤波器系数和/或所述第一分量样本值的所述受约束位数使得所述滤波器输出能够在16个或更少的位上表示。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将所述跨分量滤波器输出与对应于不同分量的滤波器的输出进行组合。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一分量是亮度分量，并且所述不同分量是色度分量。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述样本值输入到所述滤波器中包括输入表示所述第一分量样本值与参考样本值的值的差的数字。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述约束包括限制滤波器系数的可能值的范围。8.根据权利要求7所述的方法，其中，限制所述可能值的范围包括根据用于表示所述滤波器系数的所述受约束位数来确定所述滤波器系数的绝对值。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述约束包括使用所述滤波器系数值的降低的定点小数精度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述降低的定点小数精度是7位。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述滤波器系数的可能值的范围对应于2的幂值，其中，各个2的幂值的指数是从表示所述滤波器系数的所述受约束位数导出的。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述滤波的运算包括样本值和滤波器系数的相乘，并且所述相乘是经由逐位移位和/或与另一滤波器系数的组合来实现的，以通过逐位移位和加法运算来代替所述相乘的运算。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一分量样本值是在相对于参考样本的定义位置处的位置处的样本值，该样本的位置由滤波器形状定义。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述滤波器形状使得其包含16个或更少的样本。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述滤波器形状使得其包含8个或更少的样本。16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述滤波器形状包括如下模式：每个样本相对于位置(x,y)处的所述参考样本具有位置(x+u，y+v)，其中，u是属于[
‑
1，1]的水平偏移，并且v是属于[
‑
1，2]的垂直偏移。17.根据权利要求16所述的方法，其中，在|u|＝1的情况下，v属于[0，1]。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：确定是否针对给定分量指示了跨分量自适应环路滤波器即CCALF；以及
从位流解码所述滤波器系数。19.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，还包括：确定是否针对给定分量指示了CCALF；以及将所述滤波器系数编码到位流中。20.一种对使用CCALF编码的图像部...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：