CN101123726B - 视频解码设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种视频解码设备和方法。视频解码设备包括：解码器，用于将编码数据解码，以生成解码图像信号；检测器，用于从编码数据中检测不包含离散余弦变换(DCT)系数的AC分量的块；估计器，用于根据运动矢量以小于一个像素的精度指示的块位置，对生成运动补偿预测图像时的给定高频分量的降低程度进行估计；和后滤波器，通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用到所述块的滤波强度以抑制编码噪声，并使图像信号经过滤波处理，所述后滤波器对解码图像信号进行滤波。

Description

视频解码设备和方法
技术领域
本发明涉及用于将经过诸如MPEG(运动图像专家组)等编码方案压缩的数据进行解码和再现的视频解码设备及其方法。
背景技术
由于视频处理技术的快速发展，普遍将运动视频作为数字数据进行处理。近年来，数字广播接收电视机或HDD(硬盘驱动器)/DVD(数字多功能盘)记录器/播放器主要再现采用MPEG-2格式压缩的视频图像。MPEG-2所表示的MPEG压缩方案是使用运动补偿预测(MC)和离散余弦变换(DCT)的编码方案。当以低比特率将图像压缩时，可以感觉到由于DCT系数的量化，使得在块的边界处出现“块效应噪声(block noise)”以及在块边缘周围出现“环效应噪声(ringingnoise)”。
已开发出许多种作为后滤波的方法和设备，用于使用编码信息自适应地去除因MPEG压缩产生的噪声。JP-A 2004-140864披露了一种技术，其考虑到块不具有DCT系数的情形，基于DCT系数信息的状态，自适应地启用/关闭去块效应滤波器(deblocking filter)和去环效应滤波器(deringing filter)。DCT系数信息的状态表示DC分量和AC分量的存在/不存在。例如，在日本专利No.3464908中披露了一种块效应噪声去除滤波器(去块效应滤波器)，在JP-A 2000-102020中披露了环效应噪声去除滤波器(去环效应滤波器)。
例如，在MPEG-2中，在不包含DCT系数的块中经过动作补偿预测的像素值按原样成为解码像素值。在MPEG-2中，可如图5所示根据运动矢量所指示的像素位置，使运动补偿预测值经过低通滤波。在图5所示示例中，可计算多个像素值的平均值。当不考虑该条件而由后滤波器将预测值滤波时，将预测值经过过滤波(excessivefiltering)。
当将该影响观察为运动图像时，在不具有DCT系数的块与具有DCT系数的块之间观察到画面质量的随时间变化。
JP-A 2004-140864披露了一种需使用辅助存储器、对不具有DCT系数的块进行的后滤波，其并不省略过滤波。当用软件实现时，该方案在滤波中大大降低了吞吐量。然而，当通过硬件实现后滤波时，滤波器电路的开/关不影响硬件规模，但影响存储器容量。
根据JP-A 2004-140864和日本专利No.3464908，由于不考虑类似于被跳过的宏块(skipped macroblock)(被跳过的MB(skipped MB))的不包含有DCT系数的块，可因此原因使该块经过过滤波。
根据本发明的视频解码方法和设备，计算出在对不包含DCT系数的AC分量的块执行运动补偿预测时滤波器的强度。当强度较大时，抑制后滤波，以使得能够有效去除MPEG所固有的噪声。
发明内容
一种用于将使用运动补偿预测和正交变换编码进行编码的编码数据加以解码的视频解码设备，包括：解码器，用于将编码数据解码，以生成解码图像信号；检测器，用于从编码数据中检测不包含离散余弦变换系数的AC分量的块；估计器，用于根据运动矢量所指示的块位置，以小于一个像素的精度，对生成运动补偿预测图像时的给定高频分量的降低程度进行估计；和后滤波器，通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用到所述块的滤波强度以抑制编码噪声，并使图像信号经过滤波处理，所述后滤波器对解码图像信号进行滤波。
附图说明
图1表示根据一实施例的视频解码设备的框图；
图2用于解释当生成运动补偿预测图像时应用的低通滤波器处理；
图3表示编码信息分析器120的框图；
图4显示出DCT系数存在/不存在确定单元121的流程；
图5显示出MC滤波器强度计算器122的流程；
图6表示后滤波器单元130的框图；
图7表示ε滤波器示例的框图；
图8用于解释非线性运算逻辑单元202的特性；
图9表示取心(coring)处理单元示例的框图；
图10用于解释取心处理器303的特性；
图11表示阈值生成器134的框图；
图12用于解释去块效应滤波器；以及
图13显示出实现根据一实施例的视频解码方法的计算机系统。
具体实施方式
下面，将参照附图描述与实施例有关的视频解码方法和设备。
根据如图1所示的视频解码设备，将MPEG-2形式的位流通过线路101提供给视频解码器110。该视频解码器110包括与线路101相连的可变长码解码器111、与解码器111相连的解量化器112、与解量化器112的输出相连的逆DCT变换器113、具有与逆DCT变换器113相连的输入端的加法器114、和通过线路L3与解码器111的输出相连并具有帧存储器的运动补偿预测单元115。运动补偿预测单元115的输出与加法器114的其他输入相连。通过线路L1将可变长码(VLC)解码器111的输出与编码信息分析器120和后滤波器130相连。通过线路L2将加法器114的输出与后滤波器130相连。通过线路L4将解码信息分析器120的输出与后滤波器130相连。
在该配置中，当通过线路101将MPEG-2形式的位流提供给VLC编码器111时，VLC解码器111将编码信息(宏块(MB)的模式信息、量化信息、运动矢量信息)解码，并将解码信息提供给解量化器112，通过线路L1提供给编码信息分析器120和后滤波器单元130，以及通过线路L3提供给运动补偿预测单元115。
解量化器112将从VLC解码器111提供的解码信息的DCT系数信息解量化，以生成DCT系数，并将其提供给逆DCT变换器113。逆DCT变换器113对DCT系数进行逆变换，以重构图像信号。
如果通过逆DCT变换器113重构的图像信号为运动补偿误差，加法器114将图像信号与从运动补偿预测单元115提供的运动补偿预测值相加，以生成解码图像信号。如果通过逆DCT变换器113重构的图像信号不是运动补偿误差，则在不通过加法器114与由运动补偿预测单元115提供的预测信号相加的条件下，照原样将其再现为解码图像信号。将解码图像信号输出到线路L2，并将其存储在运动补偿预测单元115的帧存储器中。
运动补偿预测单元115基于从解码器111通过线路L3提供的运动矢量信息，生成运动补偿预测值，并将其提供给加法器114。加法器114将逆DCT变换器113的重构图像信号与运动补偿预测单元115的运动补偿预测值相加，以生成解码图像信号。通过线路L2，将解码图像信号提供给后滤波器130。
从通过线路L1提供的编码信息中，编码信息分析器120分析出块的DCT系数的AC分量的存在/不存在，并且在进行运动补偿时从运动矢量信息中分析出滤波器强度。编码信息分析器120基于这些分析信息，计算出在每个块中进行运动补偿时的滤波器强度的参数，并通过线路L4将其提供给后滤波器130。
基于通过线路L1提供的编码信息和通过线路L4提供的运动补偿时的滤波器强度参数，后滤波器130对通过线路L2提供的解码图像信号进行后滤波。通过线路102，将滤波的解码图像信号输出。
下面，将结合附图描述编码信息分析器120。
<编码信息分析器>
如图2所示的编码信息分析器120包括：DCT系数存在/不存在确定单元121，用于确定DCT系数的存在/不存在；和MC滤波器强度计算器122，用于使用该确定结果计算运动补偿滤波器的强度。
编码信息通过线路L1被提供给DCT系数存在/不存在确定单元121和运动补偿(MC)滤波器强度计算器122。DCT系数存在/不存在确定单元121根据图3所示流程基于编码信息分析在块中是否存在DCT系数。通过线路123，将关于存在/不存在DCT系数的分析信息提供给MC滤波器强度计算器122。MC滤波器强度计算器122根据如图4所示流程计算关于该块的MC的滤波器强度。通过线路L4，将此处计算出的滤波器强度信息提供给后滤波器130。
下面，将参照图3所示流程，具体描述通过DCT系数存在/不存在确定单元121执行的处理。在步骤S11，从通过线路提供的编码信息中导出宏块(MB)的模式，即coded_block_pattern信息(cbp)。coded_block_pattern信息(cbp)对应于表示(1)被跳过的宏块(MB)，(2)内宏块(MB)和(3)宏块中的每个块是否具有DCT系数的值。
在步骤S12，确定该块所属的MB是否是被跳过的MB。当确定它是被跳过的MB时，流程进行到步骤S13，以将该块设置为“无DCT系数”。当在步骤S12中未将它确定为被跳过的MB时，流程进行到步骤S14，以确定该块所属的MB是否为内MB。当确定它是内MB时，流程进行到步骤S15，以确定DCT系数是否包含AC分量。当确定结果为“是”时，在步骤S16中将块设置为“存在DCT系数”。当确定结果为“否”时，流程进行到步骤S13，以将块设置为“无DCT系数”。
当在步骤S14中确定块为内MB时，流程进行到步骤S17，以便由coded_block_pattern信息确定块的标志是否为“1”。当标志为1时，流程进行到步骤S15，以确定在DCT系数中是否包含AC分量。当该确定结果为“是”时，在步骤S16中将块设置为“存在DCT系数”。同时，当块的标志为“0”且DCT系数不包含AC分量时，流程进行到步骤S13，以便将块设置为“无DCT系数”。以此方式，检测不具有DCT系数的AC分量的块，并设置为“无DCT系数”。
下面，将参照图4所示流程，具体描述通过MC滤波器强度计算器122执行的处理。
在步骤S21中，当从DCT系数存在/不存在确定单元121通过线路123提供的DCT系数存在/不存在确定信息表示“无DCT系数”时，流程进行到步骤S22，以便将块的滤波器强度设置为“0”。当在步骤S21中DCT系数存在/不存在确定信息表示“无DCT系数”时，流程进行到步骤S23，以便由通过线路L1提供的编码信息，导出用于使块经过运动补偿预测的运动矢量(MV)信息。
随后，流程进行到步骤S24，以确定由运动矢量信息所指示的位置。当运动矢量信息所指示的位置为图5中的整数像素位置(○标记)时，流程进行到步骤S22，以便将块的滤波器强度设置为“0”，这是由于在进行运动补偿预测时不进行滤波。当在步骤S24中运动矢量信息所指示的位置为图5中“△”或“×”所标记的位置时，流程进行到步骤S25，以确定滤波器是强还是弱，这是由于在进行运动补偿预测时进行滤波。当运动矢量信息所指示的位置为“×”所标记的位置时，滤波器强，当运动矢量信息所指示的位置为“△”所标记的位置时，滤波器弱。
当在步骤S25中运动矢量信息所指示的位置为在图5中“△”所标记的位置时，流程进行到步骤S26，以便将块的滤波强度设置为“1”。当在步骤S25中运动矢量信息所指示的位置为在图5中“×”所标记的位置时，流程进行到步骤S27，以便将块的滤波强度设置为“2”。随着滤波器强度的增大，滤波变得更强。在MPEG-2的情形中，以双向预测和双基预测(dual prime prediction)作为运动补偿预测。通过这些预测分别获得两个运动矢量所指示的运动补偿预测值，运动补偿预测通过对运动补偿预测值进行平均来实现。因此，可计算出根据由两个运动矢量分别指示的位置的两个滤波器强度，以便通过两个滤波器强度的和来获得双向预测或双基预测中的滤波器强度。
此外，当在对运动矢量所指示的位置进行检测时以整数值表示1/2像素精度的运动矢量时，对应于运动矢量水平和垂直方向的最高有效位分别表示1/2像素精度。因此，仅通过检测最高有效位，能够确定运动矢量指示出由“○”、“△”和“×”标记的哪一个位置。
下面，将结合附图，描述实施例的后滤波器130。
<后滤波器>
如图6所示的后滤波器130包括：去环效应滤波器131；去块效应滤波器132；Q值生成器133，用于基于编码信息对解码图像的质量进行估计；阈值生成器134，为去环效应滤波器生成阈值；和滤波器自适应控制单元135，用于自适应地控制与去块效应滤波器132相对应的滤波器的开/关或强度。
当经由线路L2进行传送并且通过线路L2将回放画面信号从视频解码器110提供给去环效应滤波器131时，去环效应滤波器单元131从回放画面信号中去除环效应噪声，并通过线路L33将去环效应处理信号提供给去块效应滤波器132。去块效应滤波器132从经由线路L33提供的去环效应滤波器131的去环效应处理信号中去除块效应噪声。去环效应滤波器132通过线路102输出回放画面信号(从中去除了环效应噪声和块效应噪声)。
由通过线路L1提供的编码信息，Q值生成器133例如生成两个Q值。Q值是基于块或与其相邻的块的量化宽度信息计算的值。在该实施例中，将Q值设置成随量化宽度的增加而增加。通过线路L31和L32，分别将Q值输入到阈值生成器134和滤波器自适应控制单元135。此时，考虑到用于对块内部进行滤波的去环效应滤波器与用于对块之间边界进行滤波的去块效应滤波器之间的差异，通过线路L31和线路L32输出的Q值可以是相同或不同的值。
通过使用经由线路L31提供的Q值，经由线路L2提供的要滤波的像素值及其相邻像素值，和通过线路L4提供的滤波器强度信息，阈值生成器134确定去环效应滤波器的阈值。通过线路L34，将该阈值提供给去环效应滤波器131。
根据该实施例，确定每个块在编码数据中是否存在DCT系数，根据运动矢量所指示的位置，确定当生成运动补偿预测图像时要对不具有DCT系数的块应用的低通滤波器的强度，并根据所确定的低通滤波器强度，对不具有DCT系数的块进行滤波。换而言之，当将运动补偿参考图像贴在不具有DCT系数的块上时，根据运动矢量所指示的位置确定滤波器强度。根据所确定的滤波器强度，对块进行滤波。
如上所述，根据运动矢量以小于一个像素的精度指示的块位置，确定当生成运动补偿预测图像时低通滤波器使给定高频分量降低的程度。通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用于块的滤波强度以抑制编码噪声，并使图像信号经过滤波，后滤波器对解码图像信号进行滤波。
下面，将参照附图，具体描述去环效应滤波器131。
(去环效应滤波器的第一示例)
使用图7和图8解释通过ε滤波器实现本实施例的去环效应滤波器131的实际示例。
将ε滤波器配置成如图7所示。下面，将描述去环效应滤波器的示例，其使用配置有要进行滤波的一个像素和环绕它的相邻八个像素的3＊3掩模。
在图7中，行2是包含像素的行，行1是行2上方的行，行3是行2下方的行。存在存储行1、行2和行3的像素值的存储器(在图7中未示出)，通过线路L2向该存储器提供所述像素值。在图7中，方框“D”(201)显示出一个像素的延迟，符号“TH”显示出通过线路L34提供的阈值。在图7中，符号“CE”显示出通过线路204输出的像素值，符号“CE’”显示出经过去环效应滤波并通过线路L33输出的像素值。
围绕要进行滤波的像素的八个像素分别通过非线性运算逻辑单元202进行非线性处理。非线性运算逻辑单元202的操作将使用图8进行描述。计算出在通过线路L41提供的周围八个像素的任何一个像素的像素值“X”与像素值“CE”之间的差“X-CE”。差“X-CE”由非线性函数进行处理，该非线性函数的特性会根据线路L34提供的阈值(TH)而发生变化，如图8所示。通过图7所示线路L42将经过处理的差输出。
在图7中的所有非线性运算逻辑单元202的输出都提供给卷积计算器203。在非线性操作之后，卷积计算器203将滤波器系数与周围八个像素的像素值进行卷积。卷积计算器203的输出提供给加法器205，并与要进行滤波的像素的像素值CE相加。在对要进行滤波的像素完成滤波之后，加法器205的输出成为像素值。
(去环效应滤波器的第二示例)
下面，将使用图9和图10解释通过取心处理实现本实施例的去环效应滤波器131的示例。
根据如图9所示的取心处理单元，提供低通滤波器(LPF)301和高通滤波器(HPF)302，用于对通过线路L2所提供的输入像素值的信号执行低通滤波和高通滤波。LPF 301直接与加法器304相连，HPF302的输出通过取心处理器303与加法器304相连。
在该配置中，HPF 302使要进行滤波的像素的信号经过高通滤波，处理结果输入到取心处理器303。取心处理器303从要进行滤波的像素值信号中切取出(cut)小幅度分量，然后将其提供给加法器304。加法器304将取心处理器303的输出信号与LPF301进行处理的像素值信号相加，以生成去环效应滤波的像素值信号，并通过线路L33将其输出。
通过非线性函数，从HPE 302提供的高通滤波像素值信号中切取出小幅度分量，以便根据通过线路L34提供的阈值(TH)发生变化，如图10所示。
在示例(1)和(2)中，利用通过线路L34提供的阈值TH，去环效应滤波器131从要进行滤波的像素值信号中去除小幅度。此外，在两个示例中，由于滤波强度随线路L34提供的阈值的增大而增大，需要自适应地获得合适阈值，以便在不损失画面质量的条件下去除环效应噪声。
在本实施例中，当块不具有DCT系数时，在进行运动补偿预测(MC)时计算出滤波器强度。当该滤波器强度增大时，去环效应滤波器的阈值减小，使得难以进行滤波。从而，防止对块进行过滤波，使得能够抑制画面质量的随时间变化。
下面，将结合附图，描述阈值生成器134。
(阈值生成器)
如图11所示的阈值生成器134包括分类器212和阈值变换器213。包含要进行滤波的像素的块(基于DCT的块)的经过去环效应滤波的像素值经由线路L2被提供给阈值生成器134。通过线路L2提供的块的像素值被提供给分类器212。分类器212根据块的像素值获得块边缘的强度，并通过线路L51将边缘强度输出。获得块中边缘强度的最简单方法是检测块中的最大和最小值，并取得等于二者之差的动态范围(DR)作为边缘强度。
通过线路L31对阈值变换器213提供Q值(Q)，通过线路L51提供动态范围(DR)，通过线路L4提供MC的滤波器强度(S)。将这些参数变换成去环效应滤波器的阈值，然后通过线路L34输出。从这三个参数(Q，DR，S)到阈值的变换通过函数“TH(Q，DR，S)”执行。
环效应噪声和两个参数(Q，DR)间的定性关系如下。
(1)因量化造成的环效应的影响随着量化宽度的增大(Q增大)而增大。
(2)相同量化宽度条件下环效应的影响随着块中的边缘强度的增大(DR增大)而增大。换而言之，函数HT(Q，DR，S)仅需成为随两个参数(Q，DR)的增大而增大的函数。
如上所述，函数TH(Q，DR，S)仅需随着参数S的增大而减小。函数HT(Q，DR，S)可通过以下函数式表示。
TH(Q，DR，S)＝F(S)×((1-w)×Q+w×DR)
其中，w是0到1的加权系数。函数F表示单调递减函数，且当S的值为0时仅需为1，当S的值最大(在如图4所示示例中值为2)时仅需为0。由于在跳过MB的情形中不存在关于要进行滤波的MB的量化宽度的信息，仅需使用属于进行运动补偿预测的参考画面的像素值的MB的量化宽度信息。可使用在要进行滤波的画面中的最新量化宽度的信息，并且可使用参考画面的量化宽度的平均值。可将函数TH(Q，DR，S)准备成预先设计的表格，通过表格查询进行阈值变换。
(去块效应滤波器和滤波器自适应控制器)
去块效应滤波器132和滤波器自适应控制器135不限于本实施例，仅需通过校正DCT块边界的像素值来减弱因量化导致出现的块边界不连续性。
去块效应滤波器132能够使用在日本专利No.3464908中所披露的去块效应滤波器，如图12所示。在该去块效应滤波器中，使垂直和水平块边界分别经历水平和垂直去块效应滤波。
对块边界处彼此相邻的像素的值进行校正，以便根据图12中波形S1与S2之间的关系减弱块边界的不连续性。此时，如果在块边界上波形S0的变化幅度大于由量化强度获得的Q值，则确定该变化表示图像最初具有的边缘，使得像素值不被校正。换而言之，由通过线路L33提供的波形S0，S1，S2和通过线路L32提供的Q值，滤波器自适应控制器135导出用于表示是否校正像素的互补值(complementedvalue)和像素值的信息，并通过线路L35将其提供给去块效应滤波器132。
去块效应滤波器132通过线路L33接收像素值，并且当信息表示需要校正像素值时，使用通过线路L35输入的互补值校正像素值，当信息表示不必校证像素值时，则通过线路102将像素值照原样输出。
上述配置使得能够抑制因过滤波造成的画面质量的变化，而无需使用在JP-A 2004-140864中描述的帧存储器。
针对MPEG-2格式的位流描述了实施例。然而，本发明能够应用于使用MC和DCT的另一编码方案的位流。
如图3和4所示的处理可通过如图13所示的计算机系统实现的程序来执行。图13所示的计算机系统包括：存储器400，用于存储视频解码程序、DCT系数存在确定程序(图3)、MC滤波器强度计算程序(图4)和后滤波器程序；CPU 401，用于执行从存储器400读出的程序；输入设备402；和输出设备403。可通过诸如磁盘(软盘、硬盘)、光盘(只读光盘存储器、DVD)、半导体存储器等之类的记录介质，发布能够通过计算机执行的程序。
与本发明相关的视频解码设备和方法可有效用于在数字广播电视或视频记录器/播放器设备中，去除在解码以MPEG-2压缩的数据时出现的编码噪声。
根据本发明的实施例，当去除每个屏幕的由于MPEG压缩而出现的噪声时，可抑制画面质量的随时间变化。
本领域技术人员会容易地想到更多优点和修改例。因此，在其更广泛方面，本发明并不限于此处所示出和描述的具体细节和示意性实施例。因此，在不偏离由所附权利要求及其等效方面所定义的总的发明构思的精神和范围的条件下，可构成各种修改例。

Claims (11)

1.一种用于将使用运动补偿预测和正交变换编码进行编码的编码数据加以解码的视频解码设备，包括：
解码器，用于将编码数据解码，以生成解码图像信号；
检测器，用于从编码数据中检测不包含离散余弦变换(DCT)系数的AC分量的块；
估计器，用于根据运动矢量以小于一个像素的精度指示的块位置，对生成运动补偿预测图像时的给定高频分量的降低程度进行估计；和
(A)如果块位置是整数像素位置，则所述程度为“0”，
(B)如果块位置是沿着水平和垂直方向中的一个距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“1”，
(C)如果块位置是沿着水平和垂直方向二者距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“2”；以及
后滤波器，通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用到所述块的滤波强度以抑制编码噪声，所述后滤波器对解码图像信号进行滤波，
所述后滤波器包括去环效应滤波器和去块效应滤波器，
去环效应滤波器使解码图像信号进行环效应滤波，其中阈值被设置为根据给定高频分量的降低程度的增加而减少的值。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述检测器包括用于通过编码数据地址的设置，将被跳过的宏块检测为不包含AC分量的块的检测器。
3.根据权利要求1的设备，其中，所述检测器包括用于将表示DCT系数存在/不存在的coded_block_pattern为0的块，检测作为不含有AC分量的块的检测器。
4.根据权利要求1的设备，其中，所述估计器包括用于通过运动矢量的数量或像素的非整数位置计算插值滤波的强度的计算器。
5.根据权利要求4的设备，其中，所述计算器由用于计算运动补偿预测值的像素的数量，计算插值滤波的强度。
6.一种用于将使用运动补偿预测和正交变换编码进行编码的编码数据加以解码的视频解码方法，包括：
将编码数据解码，以生成解码图像信号；
从编码数据中检测不包含离散余弦变换(DCT)系数的AC分量的块；
基于运动矢量以小于一个像素的精度指示的块位置，对生成运动补偿预测图像所导致的给定高频分量的降低程度进行估计，
(A)如果块位置是整数像素位置，则所述程度为“0”，
(B)如果块位置是沿着水平和垂直方向中的一个距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“1”，
(C)如果块位置是沿着水平和垂直方向二者距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“2”；以及
通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用到所述块的滤波强度以抑制编码噪声，对解码图像信号进行滤波，
所述滤波包括去环效应滤波和去块效应滤波，
去环效应滤波使解码图像信号进行环效应滤波，其中阈值被设置为根据给定高频分量的降低程度的增加而减少的值。
7.根据权利要求6的方法，其中，所述检测包括通过编码数据地址的设置，将被跳过的宏块检测为不包含AC分量的块。
8.根据权利要求6的方法，其中，所述检测包括将表示DCT系数存在/不存在的coded_block_pattern为0的块，检测作为不含有AC分量的块。
9.根据权利要求6的方法，其中，所述估计包括通过运动矢量的数量或像素的非整数位置计算插值滤波的强度。
10.根据权利要求9的方法，其中所述计算包括由用于计算运动补偿预测值的像素的数量，计算插值滤波的强度。
11.一种用于将使用运动补偿预测和正交变换编码进行编码的编码数据加以解码的计算机系统，包括：
用于将编码数据解码，以生成解码图像信号的装置；
用于从编码数据中检测不包含离散余弦变换(DCT)系数的AC分量的块的装置；
用于基于运动矢量以小于一个像素的精度指示的块位置，对生成运动补偿预测图像所导致的给定高频分量的降低程度进行估计的装置，
(A)如果块位置是整数像素位置，则所述程度为“0”，
(B)如果块位置是沿着水平和垂直方向中的一个距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“1”，
(C)如果块位置是沿着水平和垂直方向二者距离整数像素位置的1/2像素位置，则所述程度为“2”；以及
用于通过随着给定高频分量的降低程度的增加而降低要应用到所述块的滤波强度以抑制编码噪声，对解码图像信号进行滤波的装置；
所述滤波的装置包括去环效应滤波和去块效应滤波，
去环效应滤波使解码图像信号进行环效应滤波，其中阈值被设置为根据给定高频分量的降低程度的增加而减少的值。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4847890B2 (ja) * 2007-02-16 2011-12-28 パナソニック株式会社 符号化方式変換装置
US8619880B2 (en) * 2007-10-10 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Universal blockiness correction
JP2009194617A (ja) * 2008-02-14 2009-08-27 Sony Corp 画像処理装置、画像処理方法、画像処理方法のプログラム及び画像処理方法のプログラムを記録した記録媒体
US8195001B2 (en) 2008-04-09 2012-06-05 Intel Corporation In-loop adaptive wiener filter for video coding and decoding
KR101452495B1 (ko) 2008-05-09 2014-10-21 비반테 코포레이션 복원된 비디오 데이터를 위한 디링잉 필터
US20090304086A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Apple Inc. Method and system for video coder and decoder joint optimization
JP5233014B2 (ja) * 2008-09-09 2013-07-10 マーベル ワールド トレード リミテッド 方法および装置
KR101619972B1 (ko) 2008-10-02 2016-05-11 한국전자통신연구원 이산 여현 변환/이산 정현 변환을 선택적으로 이용하는 부호화/복호화 장치 및 방법
US8724713B2 (en) * 2009-02-27 2014-05-13 Vixs Systems, Inc Deblocking filter with mode control and methods for use therewith
JP4643723B2 (ja) * 2009-03-31 2011-03-02 株式会社東芝 画像符号化歪低減装置及び表示装置及び画像符号化低減方法
US8363974B2 (en) * 2009-07-21 2013-01-29 Qualcomm Incorporated Block artifact reducer
JP5589446B2 (ja) * 2009-09-18 2014-09-17 ソニー株式会社 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム
CN103026708B (zh) 2010-07-28 2018-01-26 马维尔国际有限公司 数字视频信号中的块压缩赝像检测
US8976856B2 (en) 2010-09-30 2015-03-10 Apple Inc. Optimized deblocking filters
JP2012104945A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Sony Corp 画像処理装置と画像処理方法およびプログラム
GB201512278D0 (en) * 2015-07-14 2015-08-19 Apical Ltd Hybrid neural network

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663258A (zh) * 2002-06-28 2005-08-31 杜比实验室认证公司 改进的视频压缩帧插值

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565921A (en) * 1993-03-16 1996-10-15 Olympus Optical Co., Ltd. Motion-adaptive image signal processing system
JPH0837662A (ja) * 1994-07-22 1996-02-06 Hitachi Ltd 画像符号化復号化装置
US6011587A (en) * 1996-03-07 2000-01-04 Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha Packet video bitrate conversion system
JPH11103413A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Kawasaki Steel Corp 画像補正装置
AU717480B2 (en) * 1998-08-01 2000-03-30 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Loop-filtering method for image data and apparatus therefor
JP4083302B2 (ja) * 1998-08-12 2008-04-30 株式会社東芝 動画像スクランブル／デスクランブル装置
JP2002204455A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Hudson Soft Co Ltd 画像伝送システム、画像伝送システムの受信装置、画像伝送方法、伝送画像復号方法及び伝送画像復号方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7450641B2 (en) * 2001-09-14 2008-11-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. Adaptive filtering based upon boundary strength
JP3791003B2 (ja) * 2001-05-21 2006-06-28 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
KR100538215B1 (ko) * 2002-01-23 2005-12-21 삼성전자주식회사 고속 후처리가 가능한 영상 재생 장치 및 그 방법
US7362810B2 (en) * 2003-05-13 2008-04-22 Sigmatel, Inc. Post-filter for deblocking and deringing of video data
US7426308B2 (en) * 2003-07-18 2008-09-16 Microsoft Corporation Intraframe and interframe interlace coding and decoding
JP4462914B2 (ja) * 2003-12-18 2010-05-12 シャープ株式会社 動画像復号装置
KR20050075578A (ko) * 2004-01-16 2005-07-21 삼성전자주식회사 폐루프 최적화를 지원하는 스케일러블 비디오 엔코딩 방법및 장치
US20070133896A1 (en) * 2004-02-27 2007-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ringing artifact reduction for compressed video applications
KR100614647B1 (ko) * 2004-07-02 2006-08-22 삼성전자주식회사 디블록킹 필터에서의 효과적인 에지 필터링 연산을 위한레지스터 어레이 구조
KR100843196B1 (ko) * 2004-12-17 2008-07-02 삼성전자주식회사 Ｈ.264/ａｖｃ 비디오 디코더의 디블록킹 필터
US7865035B2 (en) * 2005-10-06 2011-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Video quality adaptive coding artifact reduction

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1663258A (zh) * 2002-06-28 2005-08-31 杜比实验室认证公司 改进的视频压缩帧插值

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2004-140864A 2004.05.13

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Publication number Publication date
JP2008042565A (ja) 2008-02-21
CN101123726A (zh) 2008-02-13
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JP4410225B2 (ja) 2010-02-03
US20080031336A1 (en) 2008-02-07
EP1928182A2 (en) 2008-06-04

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