【技术实现步骤摘要】
通常，本公开涉及视频译码领域。更具体地，本公开涉及用于视频译码的滤波器(例如非线性环内滤波器)和用于对重建视频帧进行滤波的方法以及包括用于视频译码的滤波器的编码装置和解码装置。
技术介绍
1、视频译码(视频编码和解码)用于各种数字视频应用(例如广播数字电视、互联网和移动网络上的视频传输)、实时对话应用(例如视频聊天、视频会议)、dvd和蓝光光盘、视频内容获取与编辑系统、以及安全应用摄录机。
2、即使描述较短的视频，所需的视频数据量也可能很大，这可能会导致在带宽容量有限的通信网络上流式传输或以其他方式传送数据时产生困难。因此，视频数据在通过现代电信网络传送之前通常会被压缩。因为存储资源可能有限，所以在视频存储在存储设备上时，视频的尺寸也可能是个问题。在传输或存储之前，视频数据通常在源处由视频压缩设备使用软件和/或硬件进行编码，从而减少表示数字视频图像所需的数据量。然后，压缩数据在目的地处由对视频数据进行解码的视频解压缩设备接收。由于网络资源有限且对更高视频质量的需求不断增长，需要一种在几乎不牺牲图像质量的情况下提高压缩率的改进的压缩和解压缩技术。
3、最近采用的itu-t h.265/hevc标准(iso/iec 23008-2:2013，“信息技术-异构环境中的高效译码和媒体分发-第2部分：高效视频译码”，2013年11月)公布了能合理权衡译码效率和计算复杂度的一组最新视频译码工具。
4、在关于视频技术的电路和系统的ieee汇刊，第22卷，第12期，2012年12月中，garyj.sulliv
5、该标准中的视频译码工具之一是自适应环路滤波器，该自适应环路滤波器在使用重建帧进行预测之前对此帧执行滤波。qian chen、yunfei zheng、peng yin、xiaoan lu、joel sol′e、qian xu、edouard francois、dapeng wu的“基于分类四叉树的自适应环路滤波器”(2011年关于多媒体与博览会的ieee国际会议第1-6页)描述了一种传统自适应环路滤波器。在这种滤波器中，滤波的重建帧的每个像素是生成的滤波的像素的位置周围的重建帧中的该像素的连通区域中几个像素的加权和。像素的连通区域通常定义为该像素的相邻像素集合。该集合可以围绕像素对称排布，其中可以在重建帧的边界或重建块的边界附近应用修改。常用的集合可以是菱形的，例如对于亮度分量是7×7菱形或对于色度分量是5×5菱形，如图12所示。
6、(线性)自适应环路滤波器的滤波过程如下执行：
7、o(x，y)＝∑(i，j)w(i，j)*i(x+i，y+j),
8、其中，样本i(x+i，y+j)是来自坐标为(x,y)的像素的连通区域的输入重建样本，o(x，y)是滤波的输出重建样本(即滤波器结果)，w(i，j)表示滤波器系数。
9、可以通过下式(根据可在http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/上公开获得的jvet-m0385中描述的非线性自适应环路滤波器方法)修改上式，且不会影响译码效率：
10、
11、δ(x，y，i，j)＝i(x+i，y+j)-i(x，y)
12、clip(d，b)＝min(b，max(-b，d))
13、对于亮度滤波，
14、对于色度滤波，
15、idx(i，j)＝0，1，2或3
16、如果最大权重系数w(i,j)是n位整数值，bitdepthluma是亮度分量的位深度(亮度像素中的最大位数)，bitdepthchroma是色度分量的位深度，则滤波器实现需要以下n次整数乘法：对于亮度分量滤波，将n位值乘以(bitdepthluma+3)位值，对于色度分量滤波，将n位值乘以(bitdepthchroma+3)位值，其中n是滤波器长度。
技术实现思路
1、对于亮度分量，下述方法提供了一种低复杂度非线性环内滤波器，该环内滤波器需要将n位滤波器系数乘以(bitdepthluma+2)位值的n次乘法，而非现有解决方案中的将n位滤波器系数乘以(bitdepthchroma+3)位值的n次乘法。对于色度分量，下述方法提供了一种低复杂度非线性环内滤波器，该环内滤波器需要将n位滤波器系数乘以(bitdepthchroma+2)位值的n次乘法，而非现有解决方案中的将n位滤波器系数乘以(bitdepthchroma+3)位值的n次乘法。
2、本公开的实施例提供了一种改进的用于重建帧滤波的低复杂度环内滤波器。
3、本公开的实施例可以在不降低滤波质量的情况下，降低所需乘法的复杂度。
4、前述目的和其他目的通过独立权利要求的主题实现。根据从属权利要求、说明书、附图，其他实施方式显而易见。
5、本公开的实施例提供了一种通过对视频流的重建帧执行自适应环路滤波来进行环内滤波的方法，该方法由编码设备或解码设备实现，其中，该方法包括：形成/确定重建帧的像素的亮度分量和色度分量中的至少一个与该像素的连通区域中的相邻像素的亮度分量和色度分量中的至少一个之间的差异，根据相应限幅电平对差异进行限幅，形成/确定限幅的差异的加权和；以及将加权和与像素的亮度分量和色度分量中的至少一个相加以确定像素的滤波的相应分量，其中，相应限幅电平是从亮度分量和色度分量的同一限幅电平集合中选择的。
6、根据本公开，可以将自适应环路滤波应用于重建帧的像素的亮度分量和色度分量中的一个或多个。如果将自适应环路滤波应用于两个或两个以上的分量，特别是像素的所有亮度分量和色度分量，则对每个分量分别执行滤波。换句话说，下面将详细描述上述方法的步骤，其中上述步骤分别执行于经受自适应环路滤波的每个分量。
7、可以将自适应环路滤波应用于重建帧的单个像素、特别是对应于诸如译码块等块的一组像素、或重建帧的所有像素。
8、如上所述，像素的连通区域通常可以定义为该像素的相邻像素集合。该集合可以围绕像素对称排布，其中可以在重建帧的边界或重建块的边界附近应用修改。常用的集合可以是菱形的，例如对于亮度分量是7×7菱形或对于色度分量是5×5菱形。
9、对于连通区域中的每个相邻像素，确定重建帧的像素的亮度分量和色度分量中的至少一个(即亮度分量或色度分量)与相邻像素的亮度分量和色度分量中的至少一个(即亮度分量或相应色度分量)之间的差异。每个所得差异根据其相应限幅电平进行限幅。换句话说，连通区域中的每个相邻像素对于亮度分量和色度分量中的至少一个中的每个分量具有相关联的相应限幅电平。因此，相应限幅电平取决于被滤波的分量以及对应相邻像素的坐标(x+i,y+j)相对于亮度分量和色度分量中的至少一个被滤波的像素的坐标(x,y)的偏移(i,j)。
10、无论像素的哪个分量(即亮度分量或两个色度分量之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过对视频流的重建帧执行自适应环路滤波来进行环内滤波的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是根据所述像素的所述亮度分量和色度分量中的至少一个的位深度选择的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是根据所述连通区域中的相应相邻像素的相应限幅索引选择的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述视频流中信令通知所述相应限幅索引。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是小于或等于2BitDepth-的正限幅值，或者所述相应限幅电平是小于或等于2BitDepth的正限幅值，其中BitDepth表示所述亮度分量和色度分量中的至少一个的所述位深度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是正k位限幅值，k<＝BitDepth，其中，BitDepth表示所述亮度分量和色度分量中的至少一个的所述位深度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述LUT定义如下：
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述亮度分量和所述色度分量的所述限幅电平集合Lim(i,j)是通过改变所述亮度分量的所述位深度BitDepthLuma和所述色度分量的所述位深度BitDepthChroma以及索引Idx(i,j)根据下式确定的：
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对所述重建帧的亮度分量和色度分量应用环内滤波。
11.一种在视频编码装置或解码装置中使用的环内滤波装置(320，220)，其特征在于，所述环内滤波装置(320，220)用于处理重建帧以生成滤波的重建帧，其中，所述重建帧包括多个像素，每个像素与像素值相关联，并且其中，所述环内滤波装置(320，220)包括用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的一个或多个处理电路。
12.一种编码器(20)，其特征在于，包括用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的处理电路。
13.一种解码器(30)，其特征在于，包括用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的处理电路。
14.一种包括指令的计算机程序产品，其特征在于，所述指令在由计算机执行时，使所述计算机执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.一种编码器(20)，其特征在于，包括：
16.一种解码器(30)，其特征在于，包括：
17.一种用于处理重建帧以生成滤波的重建帧的编码器(20)，其特征在于，所述重建帧包括多个像素，每个像素与像素值相关联，并且其中，所述编码器(20)包括：
18.一种用于处理重建帧以生成滤波的重建帧的解码器(30)，其特征在于，所述重建帧包括多个像素，每个像素与像素值相关联，并且其中，所述解码器(30)包括：
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储如权利要求1至10中的任一项所述方法得到的码流。
...【技术特征摘要】
1.一种通过对视频流的重建帧执行自适应环路滤波来进行环内滤波的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是根据所述像素的所述亮度分量和色度分量中的至少一个的位深度选择的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是根据所述连通区域中的相应相邻像素的相应限幅索引选择的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述视频流中信令通知所述相应限幅索引。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是小于或等于2bitdepth-的正限幅值，或者所述相应限幅电平是小于或等于2bitdepth的正限幅值，其中bitdepth表示所述亮度分量和色度分量中的至少一个的所述位深度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是正k位限幅值，k<＝bitdepth，其中，bitdepth表示所述亮度分量和色度分量中的至少一个的所述位深度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述相应限幅电平是从表示所述亮度分量和所述色度分量的所述限幅电平集合的查找表(lut)中选择的。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述lut定义如下：
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述亮度分量和所述色度分量的所述限幅电平集合lim(i,j)是通过改变所述亮度分量的所述位深度bitdepthluma和所述色度分量的所述位深度bitdepthchroma以及索引idx(i,j)...
【专利技术属性】
技术研发人员：维克多·阿列克谢耶维奇·斯蒂平，谢尔盖·尤里耶维奇·伊科宁，伊蕾娜·亚历山德罗夫娜·阿尔希娜，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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