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，在對來自外部的視頻信號輸入進行數(shù)字化之后，視頻編碼設(shè)備執(zhí)行符合預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。作為預定的視頻編碼方案，可以使用在非專利文獻(NPL)I中描述的IS0/IEC14496-10高級視頻編碼(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21，以下描述了接收數(shù)字化的視頻的每個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21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)預測單元110、幀間預測單元111、編碼控制單元112以及開關(guān)100。典型的視頻編碼設(shè)備將每個幀劃分成大小為16 X 16像素的塊，稱為宏塊(MB)，并且進一步將每個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4X4的塊是編碼的最小單位。圖22是在每個幀具有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明性示圖。出于簡單的目的，下面通過僅關(guān)注于像素亮度值來描述在圖21中示出的每個單元的操作。MB緩沖器101存儲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中減去通過開關(guān)100從幀內(nèi)預測單元110或幀間預測單元111提供的預測信號。已經(jīng)減去了預測信號的輸入MB在下文中被稱為預測誤差圖像塊。幀內(nèi)預測單元110使用存儲在圖片緩沖器107中的、并且具有與當前幀相同的顯示時間的重構(gòu)圖像來創(chuàng)建幀內(nèi)預測信號。使用幀內(nèi)預測信號編碼的MB在下文中被稱為幀內(nèi)MB0幀間預測單元111使用存儲在解碼圖片緩沖器109中的、并且具有與當前幀不同的顯示時間的參考圖像來創(chuàng)建幀間預測信號。使用幀間預測信號編碼的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。不是僅一個參考圖像而是兩個參考圖像同時用于幀間預測信號創(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)預測信號和幀間預測信號中的每一個與存儲在MB緩沖器101中的輸入MB進行比較，選擇與較小能量的預測誤差圖像塊相對應(yīng)的預測信號，并且相應(yīng)地控制開關(guān)100。將關(guān)于所選擇的預測信號的信息(幀內(nèi)預測模式、幀間預測模式以及幀間預測相關(guān)信息)提供給熵編碼器104。編碼控制單元112還基于輸入MB或預測誤差圖像塊來選擇適合預測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)備中通過用整數(shù)近似DCT基所獲得的基進行的頻率變換?；鶋K大小可從三個塊大小中選擇，即16X16、8X8以及4X4。當輸入MB或預測誤差圖像塊具有較平坦的像素值時，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)于所選擇的預測信號的信息、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進一步監(jiān)視從熵編碼器104輸出的比特流的比特數(shù)，以便對不大于目標比特數(shù)的幀進行編碼。編碼控制單元112在輸出比特流的比特數(shù)大于目標比特數(shù)時輸出用于增加量化步長大小的量化參數(shù)，而在輸出比特流的比特數(shù)小于目標比特數(shù)時輸出用于減小量化步長大小的量化參數(shù)。這樣執(zhí)行編碼使得輸出比特流接近目標比特數(shù)。頻率變換單元102用所選擇的整數(shù)DCT基大小來對預測誤差圖像塊進行從空間域到頻域的頻率變換。變換到頻域的預測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)相對應(yīng)的量化步長大小來對變換系數(shù)進行量化。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對輔助信息和量化索引進行熵編碼，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對從量化單元103提供的量化索引進行反量化以獲得量化表示值，并且進一步對量化表示值進行頻率反變換以使其返回原始空間域，以供后續(xù)的編碼。返回原始空間域的預測誤差圖像塊在下文中被稱為重構(gòu)的預測誤差圖像塊。圖片緩沖器107存儲通過將預測信號添加到重構(gòu)的預測誤差圖像塊所獲得的重構(gòu)的圖像塊，直至對包括在當前幀中的所有MB都進行了編碼。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對重構(gòu)的圖像的每個MB的邊界以及MB的內(nèi)部塊進行濾波，從而執(zhí)行去除存儲在圖片緩沖器107中的重構(gòu)的圖像的失真(塊失真和帶失真)的處理。圖23和圖24中的每一個都是用于描述失真去除濾波器單元108a的操作的說明性示圖。失真去除濾波器單元108a對MB的水平塊邊界和MB的內(nèi)部塊進行濾波，如圖23中所示。失真去除濾波器單元108a還對MB的垂直塊邊界和MB的內(nèi)部塊進行濾波，如圖24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是要進行失真去除的塊邊界。在16X16塊大小的整數(shù)DCT的基是通過用整數(shù)近似16 X 16塊大小的DCT的基所獲得的基并且對于MB使用16 X 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是要進行失真去除的塊邊界。關(guān)于每個水平塊邊界的濾波處理，用p3、p2、pi和p0來表示塊邊界左側(cè)的濾波前的像素，用P3、P2、Pl和PO來表示塊邊界左側(cè)的濾波后的像素，用q0、ql、q2和q3來表示塊邊界右側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3來表示塊邊界右側(cè)的濾波后的像素。關(guān)于每個垂直塊邊界的濾波處理，用p3、p2、pi和p0來表示塊邊界上側(cè)的濾波前的像素，用P3、P2、Pl和PO來表示塊邊界上側(cè)的濾波后的像素，用q0、ql、q2和q3來表示塊邊界下側(cè)的濾波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3來表示塊邊界下側(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、p 1、p0、q0、ql、q2 和q3。對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25示出了失真去除濾波器單元108a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖25中示出的失真去除濾波器單元108a中，首先塊邊界強度確定單元1081基于相鄰塊的輔助信息來確定塊邊界強度bS (O彡bS彡4)，參見NPL I中的8.7 Deblockingfilter process。圖26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中的任一個是幀內(nèi)MB的像素的情況下(步驟
5101)，塊邊界強度確定單元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pO和像素q0是MB邊界兩側(cè)的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為4。在像素pO和像素q0不是MB邊界兩側(cè)的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為3。在像素pO和像素q0都不是幀內(nèi)MB的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個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塊中存在量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為2。在像素pO和像素q0分別屬于的任何一個塊中都不存在量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定幀間預測在像素PO和像素q0之間是否是不連續(xù)的(步驟S104)。在幀間預測不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為I。在幀間預測并非不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元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中更詳細地描述了確定bS的處理。
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當bS較大時，確定塊邊界具有較大的改變量，并且應(yīng)用較強的濾波。當bS = O時，不應(yīng)用濾波。下面對于塊邊界限于bS > 0，分別對bS = 4的情況和bS < 4的情況，在基于NPLI的NPL 2中，描述了使用偽隨機噪聲的濾波處理。在bS = 4的情況下，對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 ((Xposi^ 16)的每個邊緣,邊緣確定單元1082將|p0_q0| < α /4和|ρ1_ρθ|< β的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過下面的等式來計算Ρ0、Ρ1和Ρ2，該等式使用與pos相對應(yīng)的偽隨機噪聲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，當量化參數(shù)Q較大時，α和β都是較大的參數(shù)，并且pos是與要處理的塊位置的坐標相對應(yīng)的位置。類似地，在bS = 4的情況下，對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 (O ( pos ( 16)的每個邊緣，邊緣確定單元1082將| pO_qO | < α /4和
ql-qO < β的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過下面的等式來計算Q0、Ql和Q2,該等式使用與pos相對應(yīng)的偽隨機噪聲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)通過將偽隨機噪聲注入到等式(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上不明顯了。在bS < 4的情況下，對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 (O ( pos ( 16)的每個邊緣，邊緣確定單元1082將|ρ0_ρ2| < β的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過下面的等式來計算PO。PO = pO+Clip3{-tc, tc, (2*(qO_pO)+pl-ql+4)/8} (7)這里，tc是當bS和量化參數(shù)Q較大時較大的參數(shù)。類似地，在bS < 4的情況下，對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 (O ( pos ( 16)的每個邊緣，邊緣確定單元1082將I q0_q2 | < β的邊緣確定為要濾波的邊緣。濾波器單元1083通過下面的等式來計算Q0。QO = qO-Clip3{-tc, tc, (2*(qO_pO)+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)建幀間預測信號的參考圖像。在圖21中示出的視頻編碼設(shè)備通過下述處理來創(chuàng)建比特流。引用列表非專利文獻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)問題上述典型的失真去除濾波器將偽隨機噪聲注入到圖像中關(guān)于塊邊界對稱的區(qū)域中。在編碼的單位是大小為16X16像素的MB的聯(lián)合模型方案中，處理MB的一行所需要的參考行緩沖器的行數(shù)是4 (參見圖27)。然而，當頻率變換塊大小較大時，使得帶失真變得視覺上不明顯所需要的偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域較大。例如，在頻率變換塊大小是16X16的情況下，期望將偽隨機噪聲注入圖像中關(guān)于塊邊界對稱的8個像素(頻率變換塊大小的一邊的一半)的區(qū)域中。在這樣的情況下，處理MB的一行所需要的參考行緩沖器的行數(shù)是8，如圖28中所示。因此，當將典型的失真去除濾波器直接應(yīng)用于諸如NPL 3中描述的考慮中的測試模型(Test Model under Consideration, TMuC方案)之類的視頻編碼方案(其允許MB大小大于16X 16像素)時，存在濾波處理所需要的參考行緩沖器的行數(shù)顯著增加的問題。參考NPL 3中的Section 7 Unit definition，在TMuC方案中，與MB相對應(yīng)的概念是編碼樹塊(CTB)，其并不固定為16X16，而是在從128X128到8X8的范圍中可變的(參見圖29)。最大的編碼樹塊被稱為最大編碼樹塊(LCTB)，并且最小的編碼樹塊被稱為最小編碼樹塊(SCTB)。在本說明書中，與CTB相對應(yīng)的塊被稱為編碼單位(CU)。此外，在TMuC方案中引入了預測單位(PU)的概念作為編碼樹塊的預測模式的單位(參見圖30)以及變換單位(TU)的概念作為編碼樹塊的頻率變換的單位(參見圖31)。TU在從64X64到4X4的范圍中變化。注意，在幀內(nèi)預測模式中僅支持在圖30的說明性示圖中示出的形狀中的正方形。 例如，在LCTB的大小是64 X 64并且TU的最大大小是64 X 64的TMuC方案中，用于將偽隨機噪聲注入到圖像中大小是頻率變換塊大小的一邊的一半并且關(guān)于塊邊界對稱的區(qū)域中的典型的失真去除濾波器的處理所需要的參考行緩沖器的行數(shù)是32(參見圖32)。本發(fā)明具有防止在偽隨機噪聲注入處理中的參考行緩沖器的行數(shù)增加的目的。對問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼設(shè)備，包括:反量化裝置，用于對量化索引進行反量化以獲得量化表示值；頻率反變換裝置，用于對反量化裝置所獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(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，用于對量化索引進行反量化以獲得量化表示值；頻率反變換裝置，用于對反量化裝置所獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼方法，包括:對量化索引進行反量化以獲得量化表示值；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻解碼方法，包括:對量化索引進行反量化以獲得量化表示值；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一種視頻編碼程序，使得計算機執(zhí)行:對量化索引進行反量化以獲得量化表示值的處理；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域的處理。
根據(jù)本發(fā)明的一種視頻解碼程序，使得計算機執(zhí)行:對量化索引進行反量化以獲得量化表示值的處理；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(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)備包括用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于塊邊界不對稱的圖像的裝置。因此，即使在使用大的塊大小的視頻編碼中，在偽隨機噪聲注入處理中參考行緩沖器的行數(shù)可以限制為預定大小。


圖1是用于描述本發(fā)明中的參考行緩沖器的說明性示圖。圖2是示出示例性實施例1中的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是用于描述不對稱失真去除濾波器的水平濾波的應(yīng)用的示例性示圖。圖4是用于描述不對稱失真去除濾波器的垂直濾波的應(yīng)用的示例性示圖。圖5是示出不對稱失真去除濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是示出塊邊界強度確定單元的操作的流程圖。圖7是示出邊緣確定單元的操作的流程圖。圖8是示出偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元的操作的流程圖。圖9是示出示例性實施例2中的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是用于描述Planar預測的說明性示圖。圖11是用于描述Planar預測的說明性示圖。圖12是用于描述Planar預測的說明性示圖。圖13是示出塊邊界強度確定單元的操作的流程圖。圖14是示出邊緣確定單元的操作的流程圖。圖15是示出偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元的操作的流程圖。圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)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17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18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19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20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21是示出典型的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖22是示出塊劃分的示例的說明性示圖。圖23是用于描述失真去除濾波器的水平濾波的應(yīng)用的說明性示圖。圖24是用于描述失真去除濾波器的垂直濾波的應(yīng)用的說明性示圖。圖25是示出失真去除濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖26是示出確定bS的處理的流程圖。圖27是用于描述其行數(shù)是4的參考行緩沖器的說明性示圖。圖28是用于描述其行數(shù)是8的參考行緩沖器的說明性示圖。圖29是用于描述CTB的說明性示圖。
圖30是用于描述PU的說明性示圖。圖31是用于描述TU的說明性示圖。圖32是用于描述其行數(shù)是32的參考行緩沖器的說明性示圖。
具體實施例方式為了避免失真去除濾波器的處理所需要的參考行緩沖器的行數(shù)隨著頻率變換塊大小而增加的問題，基于使得帶失真視覺上不明顯的條件是“注入偽隨機噪聲以覆蓋相鄰塊”的事實，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備包括用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于塊邊界不對稱的區(qū)域的裝置。這里，“覆蓋相鄰塊”指總的不對稱區(qū)域等于塊大小的一邊。即，在本發(fā)明中，參考行緩沖器的行數(shù)是固定的(N)，并且至少在對于水平塊邊界的失真去除中，用于其一邊[M(2*N ( M)]等于或大于N的兩倍的MXM頻率變換塊的塊邊界的上側(cè)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被限制為N，而用于塊邊界的下側(cè)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被允許為M-N。N和M-N的和是M。這證明了通過將偽隨機噪聲注入到不對稱區(qū)域也覆蓋了相鄰塊。圖1示出了其中N = 8并且M = 64的示例。實施例1該示例性實施例如下描述了使用不對稱失真去除濾波器的視頻編碼設(shè)備。參考行緩沖器的行數(shù)被限制為8 (N = 8)，并且在對于其一邊等于或大于16個像素的頻率變換塊[MXM(M = 16、32、64)]的每個水平和垂直塊邊界的失真去除中，用于塊邊界的上側(cè)(在垂直塊邊界的情況下)和左側(cè)(在水平塊邊界的情況下)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被限制為N，而用于塊邊界的下側(cè)(在垂直塊邊界的情況下)和右側(cè)(在水平塊邊界的情況下)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被允許為M-N。即，在該示例性實施例中，作為噪聲注入裝置的示例的失真去除濾波器將偽隨機噪聲注入`到關(guān)于其中M = 32和64的頻率變換塊的塊邊界不對稱的區(qū)域。圖2是示出該示例性實施例中的視頻編碼設(shè)備的框圖。與圖21中示出的典型視頻編碼設(shè)備相比，在圖2中示出的該示例性實施例中的視頻編碼設(shè)備包括不對稱失真去除濾波器108以代替失真去除濾波器108a。以下描述作為本發(fā)明的特征的不對稱失真去除濾波器108的結(jié)構(gòu)和操作。圖3和圖4是用于描述不對稱失真去除濾波器單元108的操作的示例性示圖。不對稱失真去除濾波器單元108對CU/PU/TU的水平塊邊界施加濾波，如圖3中所示。不對稱失真去除濾波器單元108還對CU/PU/TU的垂直塊邊界施加濾波，如圖4中所示。如上所述，由于CU/PU/TU的塊大小是可變的，所以在圖3和圖4中沒有指定塊大小。關(guān)于如圖3中所示的對于水平塊邊界的濾波處理，從塊邊界開始用p0、pl、p2...來表示塊邊界左側(cè)的濾波前的像素，用PO、PU P2…來表示塊邊界左側(cè)的濾波后的像素，從塊邊界開始用qO、ql、q2、q3…來表示塊邊界右側(cè)的濾波前的像素，并且用QO、Ql、Q2、Q3…來表示塊邊界右側(cè)的濾波后的像素。關(guān)于如圖4中所示的對于垂直塊邊界的濾波處理，從塊邊界開始用p0、pl、p2…來表示塊邊界上側(cè)的濾波前的像素，用PO、PU P2…來表示塊邊界上側(cè)的濾波后的像素，從塊邊界開始用qO、ql、q2、q3…來表示塊邊界下側(cè)的濾波前的像素，并且用QO、Ql、Q2、Q3…來表示塊邊界下側(cè)的濾波后的像素。
假定…P3、P2、PUPO、QO、Ql、Q2、Q3…被分別初始化為...p3、p2、p1、pO、qO、ql、
q2、q3...。對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5示出了不對稱失真去除濾波器單元108的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖5中所示的包括在不對稱失真去除濾波器108中的塊邊界強度確定單元1081、邊緣確定單元1082以及濾波器單元1083與圖25中所示的那些相同。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084是在圖25中示出的失真去除濾波器108a中所沒有包括的功能塊。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用從塊邊界強度確定單元1081提供的塊邊界強度(bS)和從外部提供的塊輔助信息來計算關(guān)于塊邊界不對稱的偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域(偽隨機噪聲注入范圍)。將所計算的偽隨機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度確定單元1081、邊緣確定單元1082、偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084和濾波器單元1083的操作。塊邊界強度確定單元1081基于從不對稱失真去除濾波器108外部提供的塊輔助信息來確定塊邊界強度bs(0 < bS < 3)。圖6是示出確定bS的處理的流程圖。在塊邊界像素pO和塊邊界像素qO中的任一個是幀內(nèi)I3U的像素(步驟S1001)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為3。在像素pO和像素qO都不是幀內(nèi)的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中是否存在量化索引(步驟S1002)。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中存在`量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為2。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中都不存在量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定幀間預測在像素PO和像素qO之間是否是不連續(xù)的(步驟S1003)。在幀間預測不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為I。在幀間預測并非不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為O。邊緣確定單元1082使用從塊邊界強度確定單元1081提供的bS和從外部提供的重構(gòu)的圖像來確定濾波器單元1083中的濾波處理。圖7是該操作的流程圖。邊緣確定單元1082確定對于與塊邊界的8個行(水平塊邊界)或8個列(垂直塊邊界)相對應(yīng)的8個邊緣中的每一個來說是否滿足下面的條件I。在不滿足條件I的情況下，邊緣確定單元1082確定不對8個邊緣執(zhí)行濾波處理(步驟S2001)。條件1:bS>0;并且d = Ip22-2*pl2+p02| + |q22-2*ql2+q02| + |p25-2*pl5+p05| + |q25_2*ql5+q05| < β在條件I中，數(shù)字下標是要處理的8個邊緣的索弓丨，如在NPL 3中的Section
5.4.1Deblocking filter process 中的 “Notation of an 8pixels part of verticaledge for deblocking”中所描述的。同時，β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確定對于8個邊緣中的每個邊緣i (O ^ i ^ 7)來說是否滿足下面的條件2。在不滿足條件2的情況下，邊緣確定單元1082確定對邊緣i施加稍后描述的弱濾波(步驟S2002)。條件2d < ( β /4)(I PS1-POi I + I qS-qOi ) < ( β/8)；以及(IpOrqOiI) < ((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確定對于每個邊緣i (O < i < 7)來說是否滿足條件3。在不滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定對邊緣i施加下述的強濾波(步驟S2003)。在滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定對邊緣i施加利用稍后描述的偽隨機注入的強濾波。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用從塊邊界強度確定單元1081提供的塊邊界強度(bS)和從外部提供的塊輔助信息來計算塊邊界像素PO側(cè)的偽隨機注入?yún)^(qū)域的大小PSize以及塊邊界像素qO側(cè)的偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小qSize。圖8是該操作的流程圖。偽隨機噪聲注入?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確定該塊是否是預定大小(在該示例性實施例中為16X16)的幀內(nèi)預測塊(步驟S3001)。在該塊不是16X 16或更大的幀內(nèi)預測塊的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084不僅可以確定幀內(nèi)預測的大小，還可以確定在例如塊邊界像素是qO的情況下當滿足IpO1-CiOiI ( I并且IqO1-WiI ( I時邊緣邊界及其周`圍的像素是否平坦(在塊邊界像素是PO的情況下當滿足I PO1-QOi I彡I并且I PO1-Pii I ( I時邊緣邊界及其周圍的像素是否平坦)，并且在邊緣邊界及其周圍的像素不平坦的情況下將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。這里，在步驟S2001中針對條件I計算的d小于預定閾值的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084可以確定邊緣邊界及其周圍的像素是平坦的。在輸入塊邊界像素所屬于的塊是16X16或更大的幀內(nèi)預測塊的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定輸入塊邊界像素是否是PO (步驟S3002)。在輸入塊邊界像素是PO的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?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將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為M-N。濾波器單元1083對每個邊緣(O < i < 7)施加由邊緣確定單元1082所確定的濾波處理。下面描述弱濾波、強濾波以及利用偽隨機注入的強濾波中的每一個。在施加弱濾波的情況下，通過下面的等式來計算邊緣i的像素POi和QOitlPOi = Clip0_255 (pOj+Clip(-tc, tc, (13*(qOj-pOi) +4*(qlj-plj)_5*(q21-p2i) +16)/32))
(9)QOi = Clip0_255 (qOj-Clip(-tc, tc, (13*(qOj-pOi) +4*(qlj-plj)_5*(q21-p2i) +16)/32))(10)在施加強濾波的情況下，通過下面的等式來計算邊緣i的像素PzpPlpPOi和QOpQli 和 Q2it)POi = Clip0_255 ((p2i+2*pli+2*pOi+2*qOi+qli+4)/8)(11)Pli = Cl iPo-255 ((p2j+p li+pOi+qOi+2) / 4)(12)P2i = 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)在施加利用偽隨機注入的強濾波的情況下，使用由偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計算的pSize通過下面的等式來`計算邊緣i的像素Pki (O彡k彡pSize)。POi = Clip0_255 (Clip0_255 ((p2i+2*pli+2*pOi+2*qOi+qli+4)/8)+nOi)(17)Pli = Clip0_255 (Clip0_255 ((p2i+pli+pOi+qOi+2) / 4) +Iili)(18)P2i = Clipcl_255 (Cliptl_255 ((2*p3i+3*p2i+pli+p0i+q0i+4)/8)+n2i)(19)Pki = Clip0_255 (pk^nkj) (3 ^ k ^ pSize)(20)這里，Hki= LUT [ (idxOffset-k-1) &(LUTSize-1) ] LUT 口是存儲偽隨機噪聲并且其元素取值-1、0和I中的任何一個的查找表。LUTSize是查找表的大小。根據(jù)不對稱失真去除方向，通過下面的等式來計算查找表的偏移量idxOffseti。[數(shù)學式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 (21)這里，PUPosX是圖3中所示的垂直邊緣在幀中的水平位置，PUPosY是圖4中所示的水平邊緣在幀中的垂直位置，并且PITCH是預定值(例如，16)。類似地，在施加利用偽隨機注入的強濾波的情況下，使用由偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計算的qSize通過下面的等式來計算邊緣i的像素Qki (O ^ k ^ qSize)。QOi = Clip0_255 (Clip0_255 ((q2i+2*qli+2*qOi+2*pOi+pli+4)/8)+nOi)(22)Qli = Clip0_255 (Clip0_255 ((q2i+qli+qOi+pOi+2) / 4) +Iili)
(23)Q2j = Clip0_255 (Clip0_255 ((2*q3i+3*q2i+qli+qOi+pOi+4)/8)+n2i) (24)Qki = Clip0_255 (qki+nki) (3 ≤k ≤qSize) (25)這里，Iiki= LUT [ (idxOffsetj+k) & (LUTSize-1) ] 這完成了作為本發(fā)明的特征的不對稱失真去除濾波器108的結(jié)構(gòu)和操作的描述。在該示例性實施例中的視頻編碼設(shè)備使用參考行緩沖器的行數(shù)(為N)固定的非對稱失真去除濾波器。具體地，至少在垂直方向上的失真去除中，用于其一邊[M(2*N<M)]等于或大于N的二倍的MXM頻率變換塊的塊邊界的上側(cè)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被限制為N，而用于塊邊界的下側(cè)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被允許為M-N。因此，在該示例性實施例中的視頻編碼設(shè)備可以克服失真去除濾波器的處理所需要的參考行緩沖器的行數(shù)隨著頻率變換塊大小而增加的問題，同時滿足條件“注入偽隨機噪聲以覆蓋相鄰的塊”，以使得帶失真變得視覺上不明顯。示例性實施例2該示例性實施例如下描述了使用不對稱失真去除濾波器的視頻解碼設(shè)備。參考行緩沖器的行數(shù)被限制為8 (N = 8)，并且在對于其一邊等于或大于16個像素的頻率變換塊[MXM(M = 16、32、64)]的每個水平和垂直塊邊界的失真去除中，用于塊邊界的上側(cè)(在垂直塊邊界的情況下)和左側(cè)(在水平塊邊界的情況下)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被限制為N，而用于塊邊界的下側(cè)(在垂直塊邊界的情況下)和右側(cè)(在水平塊邊界的情況下)的最大偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域被允許為M-N。在該示例性實施例中的視頻解碼設(shè)備是與在示例性實施例1中的視頻編碼設(shè)備相對應(yīng)的視頻解碼設(shè)備。如圖9中所示，該示例性實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、不對稱失真去除濾波器108、解碼圖片緩沖器206、幀內(nèi)預測單元207、幀間預測單元208、解碼控制單元209以及開關(guān)200。熵解碼器201對比特流進行熵解碼，并且輸出關(guān)于要解碼的⑶的預測信號、整數(shù)DCT基大小以及量化索引的信息。幀內(nèi)預測單元207使用存儲在圖片緩沖器204中并且具有與當前解碼的幀相同的顯示時間的重構(gòu)的圖像來創(chuàng)建幀內(nèi)預測信號。幀間預測單元208使用存儲在解碼圖片緩沖器206中并且具有與當前解碼的幀不同的顯示時間的參考圖像來創(chuàng)建幀間預測信號。解碼控制單元209基于熵解碼的幀間預測信號來控制開關(guān)200以提供幀內(nèi)預測信號或幀間預測信號。反量化單元202對從熵解碼器201提供的量化索引進行反量化。
如在示例性實施例1中的頻率反變換單元106那樣，頻率反變換裝置203對量化表示值進行頻率反變換以使其返回原始空間域。圖片緩沖器204存儲通過將預測信號添加到返回原始空間域的重構(gòu)的預測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前解碼的幀中的所有CU。在解碼了包括在當前幀中的所有CU之后，不對稱失真去除濾波器108針對存儲在圖片緩沖器204中的重構(gòu)的圖像來去除失真。不對稱失真去除濾波器108具有如在圖5中所示的結(jié)構(gòu)，并且執(zhí)行如圖6至圖8中所示的處理。
解碼圖片緩沖器206存儲從不對稱失真去除濾波器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)建幀間預測信號的參考圖像。參考圖像圖片還在適當?shù)娘@示時刻作為解壓縮的幀進行輸出。在該示例性實施例中的視頻解碼設(shè)備通過上述處理來對比特流進行解壓縮。如相應(yīng)的視頻編碼設(shè)備那樣，該示例性實施例中的視頻解碼設(shè)備可以克服失真去除濾波器的處理所需要的參考行緩沖器的行數(shù)隨著頻率變換塊大小而增加的問題，同時滿足條件“注入偽隨機噪聲以覆蓋相鄰的塊”，以使得帶失真變得視覺上不明顯。其他示例性實施例在NPL 3中的考慮中的測試模型(TMuCh方案)中介紹了稱為Planar預測的新的概念的巾貞內(nèi)預測，參見Section 5.1.1.3.1 Specification of intra planar prediction。在Planar預測中，首先基于使用參考圖像的預測編碼從編碼器傳送要編碼的塊的右下部圖像(參見圖10)。在Planar預測中，然后使用傳送的右下部圖像和要編碼的塊的周圍參考圖像，通過一維線性內(nèi)插來計算要編碼的塊的最右列和底行的預測圖像(參見圖11)。最后，通過二維線性內(nèi)插來計算其余區(qū)域的預測圖像(參見圖12)。對于使用Planar預測(在下文中還稱為Planar模式)的塊不傳送預測誤差(原始信號和內(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。下面描述了當考慮Planar模式濾波(Planar模式濾波器)時的不對稱失真去除濾波器的操作。注意，不對稱失真去除濾波器單元具有與上述相同的結(jié)構(gòu)。塊邊界強度確定單元1081基于從不對稱失真去除濾波器單元108的外部提供的塊輔助信息來確定塊邊界強度bs(0 < bS < 4)。圖13是示出確定bS的處理的流程圖。在塊邊界像素pO和塊邊界像素qO處于相同塊大小的Planar模式(步驟S1000)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為4。在塊邊界像素pO和塊邊界像素qO不處于相同塊大小的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是幀內(nèi)I3U的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為3 (步驟S1001’)。在像素pO和像素qO都不是幀內(nèi)的像素的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中是否存在量化索引(步驟S1002)。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中存在量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為2。在像素PO和像素qO分別屬于的任何一個塊中都不存在量化索引的情況下，塊邊界強度確定單元1081確定幀間預測在像素PO和像素qO之間是否是不連續(xù)的(步驟S1003)。在幀間預測不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為I。在幀間預測并非不連續(xù)的情況下，塊邊界強度確定單元1081將bS確定為O。邊緣確定單元1082使用從塊邊界強度確定單元1081提供的bS和從外部提供的重構(gòu)的圖像來確定濾波器單元1083中的濾波處理。圖14是該操作的流程圖。邊緣確定單元1082確定對于與要處理的塊邊界的8個行(水平塊邊界)或8個列(垂直塊邊界)相對應(yīng)的8個邊緣中的每一個來說相應(yīng)的塊邊界是否具有bS = 4(步驟S2000)。在bS = 4的情況下，邊緣確定單元1082確定針對8個邊緣來執(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對于上述8個邊緣中的每一個確定是否滿足下面的條件I (步驟S2001)。在不滿足條件I的情況下，邊緣確定單元1082確定不對8個邊緣執(zhí)行濾波處理。條件1:bS > O ;并且d = I p22_2*pl2+p021 + | q22_2*ql2+q021 + | p25_2*pl5+p051 + | q25_2*ql5+q051 < β。在條件I中，數(shù)字下標是要處理的8個邊緣的索弓丨，如在NPL 3中的Section
5.4.1Deblocking filter process 中的 “Notation of an 8pixels part of verticaledge for deblocking”中所描述的。同時，β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確定對于8個邊緣中的每個邊緣i (O ^ i ^ 7)來說是否滿足下面的條件2(步驟S2002)。在不滿足條件2的情況下，邊緣確定單元1082確定對邊緣i施加稍后描述的弱濾波。條件2d < (β /4)；(I PS1-POi H WrqOi `I) < (β/8);以及(IpOrqOiI) < ((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確定對于每個邊緣i (O < i < 7)來說是否滿足條件3 (步驟S2003)。在不滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定對邊緣i施加下述的強濾波。在滿足條件3的情況下，邊緣確定單元1082確定利用稍后描述的偽隨機注入來對邊緣i施加強濾波。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084使用從塊邊界強度確定單元1081提供的塊邊界強度(bS)和從外部提供的塊輔助信息來計算在塊邊界像素PO側(cè)的偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小PSize以及塊邊界像素qO側(cè)的偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小qSize。圖15是該操作的流程圖。偽隨機噪聲注入?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確定該塊是否是預定大小(在該示例性實施例中為16X16)的幀內(nèi)預測塊(步驟S3001)。在該塊不是16X 16或更大的幀內(nèi)預測塊的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084不僅可以確定幀內(nèi)預測的大小，還可以確定在例如塊邊界像素是qO的情況下當滿足IpO1-CiOi I ( I并且IqO1-WiI ( I時邊緣邊界及其周圍的像素是否平坦(在塊邊界像素是PO的情況下當滿足I PO1-QOi I彡I并且I PO1-Pii I ( I時邊緣邊界及其周圍的像素是否平坦)，并且在邊緣邊界及其周圍的像素不平坦的情況下將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為O。這里，在步驟S2001中針對條件I計算的d小于預定閾值的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084可以確定邊緣邊界及其周圍的像素是平坦的。在輸入塊邊界像素所屬于的塊是16X16或更大的幀內(nèi)預測塊的情況下，偽隨機噪聲注入?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S3002a)。在輸入塊邊界像素不屬于Planar模式塊的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進到步驟S3002b。在輸入塊邊界像素屬于Planar模式塊的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進到步驟S3002c。在步驟S3002b中，偽隨機噪聲注入?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，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?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將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為M-N。在步驟S3002c中，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084確定邊緣i是否是包括用于后續(xù)的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的基準圖像的行或列。在邊緣i是包括用于后續(xù)的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的基準圖像的行或列的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域的大小確定為0，使得不將偽隨機噪聲注入到用于后續(xù)的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的基準圖像。在邊緣i不包括用于后續(xù)的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的基準圖像的情況下，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084前進到步驟S3002d。在步驟S3002d中，偽隨機噪聲注入?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，偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084將偽隨機噪聲注入?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模式塊大小來限制偽隨機噪聲注入范圍，使得不將偽隨機噪聲注入到用于后續(xù)的水平和垂直塊邊界的Planar模式濾波的基準圖像。濾波器單元1083對每個邊緣(O < 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、強濾波以及利用偽隨機注入的強濾波中的每一個。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 模式濾波來計算 Pki (O ^ k ^ M/4-1)和 Qki (O < k < M/4)。在施加弱濾波的情況下，通過下面的等式來計算邊緣i的像素POi和QOitlPOi = Clip0_255 (pOj+Clip(-tc, tc, (13*(qOj-pOi) +4*(qlj-plj)_5*(q21-p2i) +16)/32))(26)QOi = Clip0_255 (qOj-Clip(-tc, tc, (13*(qOj-pOi) +4*(qlj-plj)_5*(q21-p2i) +16)/32))(27)在施加強濾波的情況下，通過下面的等式來計算邊緣i的像素P2i; Pli, POi, QOi,Qli 和 Q2it)POi = Clip0_255 ((p2i+2*pli+2*pOi+2*qOi+qli+4)/8)(28)
Pli = Clip0_255 ( (p2i+pli+pOi+qOi+2) /4)(29)P2j = Clip0_255 ((2*p3i+3*p2i+pli+pOi+qOi+4)/8)(30)QOi = Clip0_255 ((q2i+2*qli+2*qOi+2*pOi+pli+4)/8)(31)Qli = Cl iPo-255 ((q2i+qli+qOi+pOi+2) /4)(32)Q2j = Clip0_255 ((2*q3i+3*q2i+qli+qOi+pOi+4)/8)(33)在施加利用偽隨機注入的強濾波的情況下，使用由偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計算的pSize來通過下面的等式計算上述強濾波結(jié)果Pki (O ^ k ^ pSize)。Pki = Clip0_255 (pk^nkj) (O ^ k ^ pSize)(34)`
這里，Hki= LUT [ (idxOffset-k-1) &(LUTSize-1) ] LUT 口是存儲偽隨機噪聲并且其元素取值_1、0和I中的任何一個的查找表。LUTSize是查找表的大小。根據(jù)對應(yīng)的失真去除方向通過下面的等式來計算查找表的偏移量idxOffseti。[數(shù)學式2]
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 (35)這里，PUPosX是圖3中所示的垂直邊緣在幀中的水平位置，PUPosY是圖4中所示的水平邊緣在幀中的垂直位置，并且PITCH是預定值(例如，16)。類似地，在施加利用偽隨機注入的強濾波的情況下，使用由偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元1084所計算的qSize通過下面的等式來計算邊緣i的像素Qki (O ^ k ^ qSize)。Qki = Clip0_255 (qki+nki) (O ^ k ^ qSize)(36)這里，Iiki= LUT [ (idxOffsetj+k) & (LUTSize-1) ] 上述每個示例性實施例可以通過硬件來實現(xiàn)，或者可以通過計算機程序來實現(xiàn)。在圖16中所示的信息處理系統(tǒng)包括處理器1001、程序存儲器1002、存儲介質(zhì)1003以及存儲介質(zhì)1004。存儲介質(zhì)1003和存儲介質(zhì)1004可以是獨立的存儲介質(zhì)或者可以是包括在同一存儲介質(zhì)中的存儲區(qū)域。作為存儲介質(zhì)，諸如硬盤之類的磁存儲介質(zhì)是適用的。在圖6中所示的信息處理系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)圖2、圖5和圖9的每一個中示出的塊(除了緩沖器塊)的功能的程序被存儲在程序存儲器1002中。處理器1001通過執(zhí)行根據(jù)存儲在程序存儲器1002中的程序的處理來實現(xiàn)圖2、圖5或圖9中示出的視頻編碼設(shè)備或視頻解碼設(shè)備的功能。圖17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17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)，用于對量化索引進行反量化，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)，用于對反量化裝置11所獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置13(例如，不對稱失真去除濾波器單元108)，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊不對稱的區(qū)域。圖18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18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)，用于對量化索引進行反量化，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)，用于對反量化裝置21所獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及噪聲注入裝置23 (例如，不對稱失真去除濾波器單元108)，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法的主要步驟的流程圖。如圖19中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法包括:對量化索引進行反量化以獲得量化表示值(步驟S101)；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊(步驟S102);以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域(步驟S103)。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼方法的主要步驟的流程圖。如圖20中所示，根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼方法包括:對量化索引進行反量化，以獲得量化表示值(步驟S201)；對所獲得的量化表示值進行反變換以獲得重構(gòu)的圖像塊(步驟S202);以及將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域(步驟S203)。雖然已經(jīng)參考以上示例性實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施例和示例?？梢詫Ρ景l(fā)明的結(jié)構(gòu)和細節(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。本申請要求基于2010年9月17日提交的日本專利申請N0.2010-208891的優(yōu)先權(quán),其全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。附圖標記列表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不對稱失真去除濾波器單元108a失真去除濾波器單元1081塊邊界強度確定單元1082邊緣確定單元1083濾波器單元1084偽隨機噪聲注入?yún)^(qū)域確定單元109解碼圖片緩沖器110幀內(nèi)預測單元111幀間預測單元112編碼控制單元200 開關(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)預測單元208幀間預測單元209解碼控制單元1001 處理器1002程序存儲器1003存儲介質(zhì)1004存儲介質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼設(shè)備，包括: 反量化裝置，用于對量化索引進行反量化以獲得量化表示值； 頻率反變換裝置，用于對所述反量化裝置所獲得的所述量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 噪聲注入裝置，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，進一步包括: 調(diào)整裝置，用于使用所述重構(gòu)的圖像塊的輔助信息來調(diào)整所述不對稱區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻編碼設(shè)備，其中關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的所述邊界不對稱的所述區(qū)域的一邊的最大區(qū)域受參考行緩沖器的行數(shù)限制。
4.一種視頻解碼設(shè)備，包括: 反量化裝置，用于對量化索引進行反量化以獲得量化表示值； 頻率反變換裝置，用于對所述反量化裝置所獲得的所述量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 噪聲注入裝置，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻解碼設(shè)備，進一步包括: 調(diào)整裝置，用于使用所述重構(gòu)的圖像塊的輔助信息來調(diào)整所述不對稱區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻解碼設(shè)備，其中關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的所述邊界不對稱的所述區(qū)域的一邊的最大區(qū)域受參考行緩沖器的行數(shù)限制。
7.一種視頻編碼方法，包括: 對量化索引進行反量化以獲得量化表示值； 對所述獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。
8.一種視頻解碼方法，包括: 對量化索引進行反量化以獲得量化表示值； 對所述獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及 將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。
9.一種視頻編碼程序，用于使得計算機執(zhí)行下述處理: 對量化索引進行反量化以獲得量化表示值的處理； 對所述獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及 將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域的處理。
10.一種視頻解碼程序，用于使得計算機執(zhí)行下述處理: 對量化索引進行反量化以獲得量化表示值的處理； 對所述獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊的處理；以及 將偽隨機噪聲注入到關(guān)于所述重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域的處理。
全文摘要
一種視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備防止了在偽隨機噪聲注入處理中參考行緩沖器的行數(shù)增加。該視頻編碼設(shè)備包括反量化單元，用于對量化索引進行反量化以獲得量化表示值；頻率反變換單元，用于對由反量化單元獲得的量化表示值進行反變換，以獲得重構(gòu)的圖像塊；以及不對稱失真去除濾波器單元，用于將偽隨機噪聲注入到關(guān)于重構(gòu)的圖像塊的邊界不對稱的區(qū)域。
文檔編號H04N7/26GK103109531SQ201180044738
公開日2013年5月15日 申請日期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 申請人:日本電氣株式會社