CN102857751B - 一种视频编解码方法和装置 - Google Patents

一种视频编解码方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102857751B
CN102857751B CN201110184355.7A CN201110184355A CN102857751B CN 102857751 B CN102857751 B CN 102857751B CN 201110184355 A CN201110184355 A CN 201110184355A CN 102857751 B CN102857751 B CN 102857751B
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
image
auto
rate distortion
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110184355.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102857751A (zh
Inventor
张新峰
熊瑞勤
马思伟
张莉
杨名远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201110184355.7A priority Critical patent/CN102857751B/zh
Priority to PCT/CN2012/078073 priority patent/WO2013004170A1/zh
Publication of CN102857751A publication Critical patent/CN102857751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102857751B publication Critical patent/CN102857751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/147—Data rate or code amount at the encoder output according to rate distortion criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种视频编解码方法和装置。其中，视频编码方法包括：对当前图像信号采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器，利用最优的滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；利用前图像的滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；如果第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值，则利用前图像的滤波器自适应滤波当前图像信号；向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中第一标识信息用于提示解码器使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。

Description

一种视频编解码方法和装置
技术领域
本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其是一种视频数据质量评估方法和装置。
背景技术
在数字通信领域，语音、图像、音频、视频的传输有着非常广泛的应用需求，如手机通话、音视频会议、广播电视、多媒体娱乐等。随着网络技术的发展，影视点播、网络电视、可视电话等已成为宽带网络的主要业务，并且这些业务也将成为第三代(3G，the 3rd Generation)无线网络的主要业务。为了降低视频信号存储或者传输过程中占用的资源，视频信号在发送端进行压缩处理后传输到接收端，接收端通过解压缩处理恢复视频信号并进行播放。
ALF(Adaptive Loop Filter，自适应环路滤波)技术是指利用解码重构图像和原始输入图像训练多组滤波器系数，对编码重构图像进行滤波，提高重构图像质量，同时在编码环路内部通过提高运动补偿预测性能，进而提高编码效率。在最新的编码标准HEVC中，ALF应用在重构图像去块效应滤波后的输出图像上。首先，HEVC根据像素局部统计特性定义了像素分类方法，用该分类方法将图像中的全部像素分为16种类别，利用每种类别中的像素训练用于该类像素的ALF系数。接着，根据编码的率失真最优准则，对ALF系数和像素类别进行合并，对合并后的类别重新训练滤波器系数，最终在编码器得到需要写入码流的滤波器数目和对应的系数，并用这些滤波器系数对图像进行滤波处理。
为了提高编码效率同时减小因传递滤波器系数带来的码率增加，目前HEVC中采用了空域的自适应滤波器系数合并技术。该技术的基本原理是：首先计算16组滤波器系数并用这些系数滤波，计算滤波后图像失真和传递系数的率失真值；合并像素类别中任意相邻的两组滤波器，并对合并后的类别进行滤波器系数训练，计算合并后的利用这15个滤波器系数滤波的率失真值；按照上述方式迭代进行直至合并到仅包含1组滤波器系数，选择出合并过程中率失真值最低的合并方式，作为编码最后使用的滤波方式。上述过程需要多次迭代，复杂度较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种视频编解码方法和装置，降低编码ALF系数带来的码率的增加。
根据本发明的一实施例，提供一种视频编码方法，包括：
对当前图像信号采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器，利用最优的滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
利用前图像的滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
如果第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值，则利用前图像的滤波器自适应滤波当前图像信号；
向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。
根据本发明的另一实施例，提供一种视频解码方法，包括：
接收包含编码的视频图像的码流；
如果所述码流中包含第一标识信息，则使用前图像的滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
根据本发明的另一实施例，提供一种视频编码器，包括：
第一计算单元，用于对当前图像信号采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器，利用最优的滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
第二计算单元，用于利用前图像的滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
处理单元，用于确定第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值时，利用前图像的滤波器自适应滤波当前图像信号；
发送单元，向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。
根据本发明的另一实施例，提供一种视频解码器，包括：
接收单元，用于接收包含编码的视频图像的码流；
滤波单元，用于确定所述码流中包含第一标识信息时，使用前图像的滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
本发明实施例利用相邻帧间ALF系数的相关性，自适应的选择前帧图像所采用的ALF滤波器信息和像素分类合并信息对当前图像进行环内滤波可以减少滤波器信息和像素分类信息的编码负担，提高当前图像的编码效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的视频编码方法一个实施例的流程示意图；
图2为多帧视频图像关系示意图；
图3为本发明提供的计算当前图像中像素的分类结果并获得对应的滤波器一个实施例的流程示意图；
图4为本发明提供的视频编码方法另一个实施例的流程示意图；
图5为本发明提供的视频解码方法一个实施例的流程示意图；
图6为本发明提供的视频解码方法另一个实施例的流程示意图；
图7为本发明提供的视频编码器/视频解码器一个实施例的结构示意图；
图8为本发明提供的视频编码器一个实施例的结构示意图；
图9为本发明提供的视频编码器一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
数字信号处理领域，视频编解码器广泛应用于各种电子设备中，例如：移动电话，无线装置，个人数据助理(PDA)，手持式或便携式计算机，GPS接收机/导航器，照相机，音频/视频播放器，摄像机，录像机，监控设备等。通常，这类电子设备中包括视频编码器或视频解码器，视频编码器或视频解码器可以直接由数字电路或芯片例如DSP(digital signal processor)实现，或者由软件代码驱动处理器执行软件代码中的流程而实现。
视频序列相邻帧间存在很强的相关性；同时，在相同的压缩算法下，量化参数接近的相邻帧间的压缩噪声具有一定的相似性。因此，相邻帧间的去除压缩噪声的ALF系数应该具有一定的相关性。根据相邻视频帧之间ALF系数的相关性，可以在编解码器建立ALF滤波器存储，保存当前帧之前得到的某幅图像的ALF系数和像素合并信息，在编解码器保持同步自适应更新ALF滤波器存储。在编码器利用当前图像训练得到的ALF系数进行最优的滤波器选择后，利用ALF存储滤波器中保存的前帧ALF系数和像素合并信息再进行一次滤波，如果利用存储中的ALF参数滤波的率失真性能优于当前帧训练的ALF参数的率失真性能，那么编码器就可以选择利用存储中已经存在的ALF参数进行滤波，则编码器可以不向解码器传递滤波器系数和像素合并信息等语法元素，而在码流中增加一个标识信息，表示选用前帧的ALF滤波器对当前图像进行滤波。上述方法对图像以帧为单位进行处理为例，该方法也可以适用于其他单位的图像处理，例如以数据块或者数据切片(slice)为单位，对一个数据块或者数据切片的滤波处理时可以采用前一个数据块或者数据切片的滤波器。
参考图1，本发明提供的一种视频编码方法的一个实施例，应用于编码器中，包括：
S101：对当前图像信号采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器，利用最优的滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
该方法中当前图像可以是当前帧图像，对应的前图像为前帧图像。当前图像还可以是当前数据块或者当前数据切片。当然，该方法也可以适用于其他单位的图像处理。本说明书实施例中出现的以图像帧为例子描述的流程或装置，不应理解为对本发明权利要求范围的限制，其同样适用于数据块或者数据切片。
该步骤可以采用现有技术中类似的步骤，计算16组滤波器系数并用这些系数滤波，计算滤波后图像失真和传递系数的率失真值；通过空域合并操作将16组滤波器合并成N组滤波器，N小于等于16。在一个实施例中，该步骤还包括：计算当前图像中像素的分类结果，根据分类结果获得对应的滤波器。
S102：利用前图像的滤波器对当前帧图像进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
一个实施例中，前图像的滤波器可以是当前图像的前一帧的滤波器或者相邻的前若干帧图像中任意一帧对应的滤波器；一个实施例中，编码器和解码器都只存储一帧前帧图像的滤波器参数，参考图2，当前图像之前有若干帧图像，可以存储前第N帧图像(N为大于等于1的整数)对应的滤波器参数，利用该前第N帧图像对应的滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，作为第二最优率失真值。在此情况下，可以通过解码器和编码器的预先协商获知存储的图像标识，例如系统默认存储的是前一帧图像的滤波器参数；也可以在码流中写入第二最优率失真值对应的图像标识并传输给解码器。另一个实施例中，编码器和解码器可以存储至少一帧前帧图像的滤波器参数，参考图2，可以存储从前一帧图像到前第M帧图像(M为大于等于2的整数)对应的N个滤波器参数，分别利用这N个滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，从中选择率失真值最低的作为第二最优率失真值。在此情况下，该方法还包括在码流中写入第二最优率失真值对应的前帧图像标识并传输给解码器。上述方法同样适用于数据块或数据切片。
S103：如果第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值，则利用前图像的滤波器自适应滤波当前图像信号；
S104：向解码器发送包含滤波后的当前帧图像和第一标识信息的码流，其中第一标识信息用于提示解码器使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。
一种实施方式中，码流中可以仅包含第一标识信息，当解码器收到该码流时，如果发现码流中包含第一标识信息，则使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。例如使用前帧图像或者前一个数据块或者前一个数据切片的滤波器对当前图像进行滤波处理。
另一种实施例中，当步骤S102中从前帧的M个滤波器中选择一个滤波器时，则此步骤中还需要将第二最优率失真值对应的前帧图像标识一起写入码流并发送到解码器。
另一种实施例中，码流中可以包含第一标识信息或第二标识信息，第二标识信息用于提示解码器不使用前图像滤波器对当前帧图像进行滤波处理。当解码器收到该码流时，如果发现码流中包含第一标识信息，则使用前图像滤波器对当前帧图像进行滤波处理；如果发现码流中包含第二标识信息，则采用现有技术中类似的方式进行处理，即采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器。对应的，上述实施例还包括：
S105：如果第二最优率失真值大于第一最优率失真值，则获得第一最优率失真值对应的滤波器自适应滤波当前图像并将第一最优率失真值对应的滤波器参数写入码流；
滤波器参数可以包括：滤波器系数和像素分类合并的信息。
S106：将第二标识信息写入码流，其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理；并将该码流发送出去。
S107：存储第一最优率失真值对应的滤波器系数和像素分类合并的信息。
该存储的滤波器参数可以作为下一帧图像进行处理的前图像滤波器参数。
该实施例中，利用相邻帧间ALF系数的相关性，自适应的选择前图像所采用的ALF滤波器信息和像素分类合并信息对当前图像进行环内滤波可以减少滤波器信息和像素分类信息的编码负担，提高当前图像的编码效率。
在另一个实施例中，步骤S101还包括：计算当前图像中像素的分类结果，根据分类结果获得对应的滤波器。参考图3，计算当前图像中像素的分类结果，根据分类结果获得对应的滤波器包括：
S301：对视频图像中的任一像素或像素块，计算像素或像素块对应的四个梯度值：水平梯度值、垂直梯度值、45°角梯度值和135°角梯度值；
计算当前像素局部梯度特征，以计算位于(i，j)处像素的类别，梯度算子选择(-1，2，-1)为例，用如下公式计算四个梯度：
grad _ h ( i , j ) = Σ k = - L L Σ l = - L L | 2 * X ( i + k , j + l ) - X ( i + k , j + l + 1 ) - X ( i + k , j + l - 1 ) |
grad _ v ( i , j ) = Σ k = - L L Σ l = - L L | 2 * X ( i + k , j + l ) - X ( i + k + 1 , j + l ) | - X ( i + k - 1 , j + l )
grad _ d ( i , j ) = Σ k = - L L Σ l = - L L | 2 * X ( i + k , j + l ) - X ( i + k + 1 , j + l - 1 ) - X ( i + k - 1 , j + l + 1 ) |
grad _ u ( i , j ) = Σ k = - L L Σ l = - L L | 2 * X ( i + k , j + l ) - X ( i + k + 1 , j + l + 1 ) - X ( i + k - 1 , j + l - 1 ) |
其中grad_h(i，j)、grad_v(i，j)、grad_d(i，j)和grad_u(i，j)分别表示(i，j)位置的水平梯度、垂直梯度、45°角梯度和135°角梯度4个梯度值。其中，X代表像素，i代表当前像素的垂直坐标，j代表当前像素的水平坐标，K代表当前像素垂直坐标的偏移值，l代表当前像素水平坐标的偏移值
S302：根据所述四个梯度值，获得所述像素或像素块对应的方向值；具体的，选取所述四个梯度值中最小值对应的方向值作为该像素或像素块的方向值；
如果四个梯度值中最小值是水平梯度，则方向值D＝0；
如果四个梯度值中最小值是45°角梯度，则方向值D＝1；
如果四个梯度值中最小值是垂直梯度，则方向值D＝2；
如果四个梯度值中最小值是135°角梯度，则方向值D＝3。
S303：利用量化函数，处理上述水平梯度值和垂直梯度值的梯度和，获得所述像素或像素块对应的复杂度值；
复杂度值可以重用水平梯度值和垂直梯度值，将梯度和量化到0-3之间的整数；这样位于(i，j)处的方差表示为A＝Q(grad_h(i，j)+grad_v(i，j))，其中Q(·)表示量化函数，将梯度和量化到0-3之间。
S304：根据该像素的方向值和复杂度值，获得该像素或像素块的分类结果；
最终的该像素的分类结果：C＝A+4*D；其中A为像素的梯度和，D为该像素的方向值。
S305：根据该分类结果，获得对应的ALF滤波器。
上述实施例，根据四个梯度值获得像素或像素块的方向值，方向值包含4个值，复杂度值包含4个值，得到16种像素类别的排列方法，纹理方向性分类要大于等于纹理复杂度分类，这种分类方式能充分的挖掘像素或像素块的自身特性，有利于滤波器最终的合并操作，最终实现编码效率的提升。
参考图4，本发明提供的一种视频编码方法的另一个实施例，包括：
S401：对输入的视频图像按照现有的ALF技术进行率失真决策，得出最优的率失真值，记作第一最优率失真值RDcostc；
S402：判断编码器ALF滤波器存储中是否存在可用的滤波器系数；
S403：如果编码器ALF滤波器存储中存在可用滤波器系数，那么利用该滤波器系数进行CU自适应滤波，得到最优的率失真值，记作第二最优率失真值RDcosts；
S404：如果编码器ALF滤波器存储中不存在可用的滤波器系数，将atm_alf_flag置为某值(这里以0为例)，并写入码流，跳至步骤S408；
S405：判断两个率失真值的大小；
S406：如果RDcosts＜RDcostc，将表示信息atm_alf_flag置为某值(这里以1为例)，并写入码流，表示当前帧选择ALF存储中保存的滤波器进行自适应滤波；跳至步骤S410；
S407：如果RDcosts不小于RDcostc，将表示信息atm_alf_flag置为某值(这里以0为例)，并写入码流，表示当前帧选择ALF当前帧训练得到的滤波器进行自适应滤波；
S408：将滤波器系数和像素分类合并的信息写入码流；
S409：更新ALF存储中滤波器参数，即将当前帧训练得到的滤波器系数和像素分类信息保存到ALF存储中；
S410：利用选择的滤波器自适应滤波当前图像信号，并发送码流。
参考图5，本发明提供的一种视频解码方法的一个实施例，包括：
S501：接收包含编码的视频图像的码流；
该方法中当前图像可以是当前帧图像，对应的前图像为前帧图像。当前图像还可以是当前数据块或者当前数据切片。当然，该方法也可以适用于其他单位的图像处理。本说明书实施例中出现的以图像帧为例子描述的流程或装置，不应理解为对本发明权利要求范围的限制，其同样适用于数据块或者数据切片。
S502：如果所述码流中包含第一标识信息，则使用前图像的滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
一种实施方式中，码流中可以仅包含第一标识信息，当解码器收到该码流时，如果发现码流中包含第一标识信息，则使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。例如使用前帧图像或者前一个数据块或者前一个数据切片的滤波器对当前图像进行滤波处理。
另一个实施例中，另一个实施例中，编码器和解码器可以存储至少一个前图像的滤波器参数，该述码流中还包含前图像标识，则获得该前图像标识对应的视频图像的滤波器，并用获得的滤波器对所述视频图像进行自适应滤波。
S503：如果所述码流中包含第二标识信息，则从码流中获得滤波器参数，并利用滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波；其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
滤波器参数可以包括：滤波器系数和像素合并的模式信息。
S504：存储从所述码流中获得的滤波器参数。
该实施例中，利用相邻帧间ALF系数的相关性，自适应的选择前图像所采用的ALF滤波器信息和像素分类合并信息对当前图像进行环内滤波可以减少滤波器信息和像素分类信息的编码负担，提高当前图像的编码效率。
一个实施例中，从码流中获得滤波器参数，并利用滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波包括：
获得当前图像信号对应的多个滤波器；
根据滤波器参数，从多个滤波器中获得对应的最优滤波器；
利用最优滤波器对当前图像信号进行自适应滤波。
其中，获得当前图像信号对应的多个滤波器的步骤的一个实施例可以采用与图4对应的方法。
参考图6，本发明提供的一种视频解码方法的另一个实施例，包括：
S601：解析语法元素atm_alf_flag的值；
S602：如果atm_alf_flag为1，表示当前帧利用ALF滤波器存储中存在的滤波器系数(以该值为1表示这种情况为例)，那么跳至步骤S605；
S603：如果atm_alf_flag为0，表示当前帧没有利用ALF滤波器存储中存在的滤波器系数(以该值为0表示这种情况为例)，那么解析ALF的系数和像素合并的模式信息等语法元素；
S604：更新ALF滤波器存储中存在的滤波器系数和像素合并的模式信息，即将解码得到的滤波器系数和像素合并等信息存入ALF滤波器存储中；
S605：按照现有技术进行后续语法元素的解析并进行滤波。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
与上述方法实施例相关联，本发明还提供一种视频图像编码器或解码器。该视频图像编码器或解码器可以由硬件电路来实现，或者由软件配合硬件来实现。例如，参考图7，由一个处理器调用视频图像的像素分类装置来实现对像素的分类。该视频图像的像素分类装置可以执行上述方法实施例中的各种方法和流程。
参考图8，本发明提供的视频编码器的一个实施例，包括：
第一计算单元801，用于对当前图像信号采用多个滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的滤波器，利用最优的滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
第二计算单元802，用于利用前图像的滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
处理单元803，确定第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值时，利用前图像的滤波器自适应滤波当前图像信号；
发送单元804，向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的滤波器对当前图像进行滤波处理。
在一个实施例中，该第二计算单元用于：
分别利用从前一帧图像到前第M帧图像对应的M个滤波器中的对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，从中选择率失真值最低的作为第二最优率失真值；其中，M为大于等于2的整数；
对应的，该处理单元还用于：将第二最优率失真值对应的前帧图像标识写入码流。
在另一个实施例中，该第二计算单元用于：
利用前第N帧图像对应的滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，作为第二最优率失真值，其中，N为大于等于1的整数。
在另一个实施例中，该处理单元还用于：确定第二最优率失真值大于第一最优率失真值，获得第一最优率失真值对应的滤波器自适应滤波当前图像并将第一最优率失真值对应的滤波器参数写入码流；
将第二标识信息写入所述码流，其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像滤波器对当前帧图像进行滤波处理。
在另一个实施例中，该视频编码器还包括：
存储单元804，用于存储第一最优率失真值对应的滤波器系数和像素分类合并的信息。
参考图9，本发明提供的视频解码器的一个实施例，包括：
接收单元901，用于接收包含编码的视频图像的码流；
滤波单元902，用于确定所述码流中包含第一标识信息时，使用前图像的滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
另一个实施例中，该滤波单元还用于：
确定所述码流中包含第二标识信息时，从码流中获得滤波器参数，并利用滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波；
其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像滤波器对当前图像进行滤波处理。
另一个实施例中，该滤波单元还用于：
从所述码流中获得前图像标识，获得该前图像标识对应的视频图像的滤波器，并用获得的滤波器对所述视频图像进行自适应滤波。
在另一个实施例中，该视频解编码器还包括：
存储单元，用于存储从所述码流中获得的滤波器参数。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种视频编码方法，其特征在于，包括：
对当前图像信号采用多个自适应环路滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的自适应环路滤波器，利用最优的自适应环路滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
利用前图像的自适应环路滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
如果第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值，则利用前图像的自适应环路滤波器自适应滤波当前图像信号，
向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理；
如果第二最优率失真值大于第一最优率失真值，则获得第一最优率失真值对应的自适应环路滤波器自适应滤波当前图像并将第一最优率失真值对应的滤波器参数写入码流，
将第二标识信息写入所述码流，其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像的自适应环路滤波器对当前帧图像进行滤波处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用前帧的自适应环路滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值包括：
分别利用从前一帧图像到前第M帧图像对应的M个自适应环路滤波器中每一个的对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，从中选择率失真值最低的作为第二最优率失真值；其中，M为大于等于2的整数；
该方法还包括：将第二最优率失真值对应的前帧图像标识写入码流。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用前帧的自适应环路滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值包括：
利用前第N帧图像对应的自适应环路滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，作为第二最优率失真值，其中，N为大于等于1的整数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
存储第一最优率失真值对应的滤波器系数和像素分类合并的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：采用如下步骤获得当前图像信号对应的多个自适应环路滤波器：
计算视频图像中的任一像素或像素块对应的四个梯度值：水平梯度值、垂直梯度值、45°角梯度值和135°角梯度值；
根据所述四个梯度值，获得所述像素或像素块对应的方向值；
利用量化函数处理所述水平梯度值和垂直梯度值的梯度和，获得所述像素或像素块对应的复杂度值；其中，方向值的分类数量大于或等于复杂度值的分类数量；
根据该像素的方向值和复杂度值，获得该像素的分类结果；
根据该分类结果，获得对应的自适应环路滤波器。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述四个梯度值，获得所述像素或像素块对应的方向值包括：
选取所述四个梯度值中最小值对应的方向值作为该像素或像素块的方向值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水平梯度值对应的方向值D＝°；所述45°角梯度值对应的方向值D＝1；所述垂直梯度值对应的方向值D＝2；所述135°角梯度对应的方向值D＝3；所述复杂度值包括：0，1，2，3；
所述分类结果C＝A+4*D；其中A为像素的复杂度值，D为该像素的方向值。
8.一种视频解码方法，其特征在于，包括：
接收包含编码的视频图像的码流；
如果所述码流中包含第一标识信息，则使用前图像的自适应环路滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理；
如果所述码流中包含第二标识信息，则从码流中获得自适应环路滤波器的滤波器参数，并利用自适应环路滤波器的滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波，
其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
如果所述码流中还包含前图像标识，则获得该前图像标识对应的视频图像的自适应环路滤波器，并用获得的滤波器对所述视频图像进行自适应滤波。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
存储从所述码流中获得的滤波器参数。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，从码流中获得滤波器参数，并利用滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波包括：
获得当前图像信号对应的一个或多个自适应环路滤波器；
利用得到的自适应环路滤波器和像素分类信息对当前图像信号进行自适应滤波。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，获得当前图像信号对应的多个自适应环路滤波器，包括：
计算视频图像中的任一像素或像素块对应的四个梯度值：水平梯度值、垂直梯度值、45°角梯度值和135°角梯度值；
根据所述四个梯度值，获得所述像素或像素块对应的方向值；
利用量化函数处理所述水平梯度值和垂直梯度值的梯度和，获得所述像素或像素块对应的复杂度值；其中，方向值的分类数量大于或等于复杂度值的分类数量；
根据该像素的方向值和复杂度值，获得该像素的分类结果；
根据该分类结果，获得对应的自适应环路滤波器。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述四个梯度值，获得所述像素或像素块对应的方向值包括：
选取所述四个梯度值中最小值对应的方向值作为该像素或像素块的方向值。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述水平梯度值对应的方向值D＝0；所述45°角梯度值对应的方向值D＝1；所述垂直梯度值对应的方向值D＝2；所述135°角梯度对应的方向值D＝3；所述复杂度值包括：0，1，2，3；
所述分类结果C＝A+4*D；其中A为像素的复杂度值，D为该像素的方向值。
15.一种视频编码器，其特征在于包括：
第一计算单元，用于对当前图像信号采用多个自适应环路滤波器进行自适应滤波并进行滤波器系数空域合并操作得到最优的自适应环路滤波器，利用最优的自适应环路滤波器计算对应的率失真值，作为第一最优率失真值；
第二计算单元，用于利用前图像的自适应环路滤波器对当前图像信号进行自适应滤波，并计算对应的第二最优率失真值；
处理单元，用于确定第二最优率失真值小于或等于第一最优率失真值时，利用前图像的自适应环路滤波器自适应滤波当前图像信号；
所述处理单元还用于：确定第二最优率失真值大于第一最优率失真值时，获得第一最优率失真值对应的自适应环路滤波器自适应滤波当前图像并将第一最优率失真值对应的自适应环路滤波器参数写入码流，
将第二标识信息写入所述码流，其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像的自适应环路滤波器对当前帧图像进行滤波处理；
发送单元，向解码器发送包含滤波后的当前图像和第一标识信息的码流，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理。
16.如权利要求15所述的编码器，其特征在于，所述第二计算单元用于：
分别利用从前一帧图像到前第M帧图像对应的M个自适应环路滤波器中的每一个对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，从中选择率失真值最低的作为第二最优率失真值；其中，M为大于等于2的整数；
所述处理单元还用于：将第二最优率失真值对应的前帧图像标识写入码流。
17.如权利要求15所述的编码器，其特征在于，所述第二计算单元用于：
利用前第N帧图像对应的自适应环路滤波器对当前图像进行自适应滤波，并计算对应的率失真值，作为第二最优率失真值，其中，N为大于等于1的整数。
18.如权利要求15所述的编码器，其特征在于，还包括：
存储单元，用于存储第一最优率失真值对应的滤波器系数和像素分类合并的信息。
19.一种视频解码器，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收包含编码的视频图像的码流；
滤波单元，用于确定所述码流中包含第一标识信息时，使用前图像的自适应环路滤波器信息对所述视频图像进行自适应滤波，其中所述第一标识信息用于提示解码器使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理；
所述滤波单元还用于：
确定所述码流中包含第二标识信息时，从码流中获得自适应环路滤波器的滤波器参数，并利用自适应环路滤波器的滤波器参数对所述视频图像进行自适应滤波；
其中所述第二标识信息用于提示解码器不使用前图像的自适应环路滤波器对当前图像进行滤波处理。
20.如权利要求19所述的解码器，其特征在于，所述滤波单元还用于：
从所述码流中获得前图像标识，获得该前图像标识对应的视频图像的自适应环路滤波器，并用获得的自适应环路滤波器对所述视频图像进行自适应滤波。
21.如权利要求19所述的解码器，其特征在于，还包括：
存储单元，用于存储从所述码流中获得的自适应环路滤波器的滤波器参数。
CN201110184355.7A 2011-07-01 2011-07-01 一种视频编解码方法和装置 Active CN102857751B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110184355.7A CN102857751B (zh) 2011-07-01 2011-07-01 一种视频编解码方法和装置
PCT/CN2012/078073 WO2013004170A1 (zh) 2011-07-01 2012-07-02 一种视频编解码方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110184355.7A CN102857751B (zh) 2011-07-01 2011-07-01 一种视频编解码方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102857751A CN102857751A (zh) 2013-01-02
CN102857751B true CN102857751B (zh) 2015-01-21

Family

ID=47403894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110184355.7A Active CN102857751B (zh) 2011-07-01 2011-07-01 一种视频编解码方法和装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102857751B (zh)
WO (1) WO2013004170A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104519368B (zh) * 2013-09-30 2017-12-01 华为技术有限公司 图像编码、解码重构处理方法及装置
US20150365703A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Atul Puri System and method for highly content adaptive quality restoration filtering for video coding
US10264269B2 (en) * 2014-10-13 2019-04-16 Apple Inc. Metadata hints to support best effort decoding for green MPEG applications
CN104683819A (zh) * 2015-01-31 2015-06-03 北京大学 一种自适应环路滤波方法及装置
US10419755B2 (en) * 2016-05-16 2019-09-17 Qualcomm Incorporated Confusion of multiple filters in adaptive loop filtering in video coding
WO2018168484A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ソニー株式会社 符号化装置、符号化方法、復号装置、及び、復号方法
PT3756346T (pt) * 2018-03-09 2022-02-03 Huawei Tech Co Ltd Método e aparelho para filtragem de imagem com coeficientes multiplicadores adaptivos
CN110267045B (zh) * 2019-08-07 2021-09-24 杭州微帧信息科技有限公司 一种视频处理及编码的方法、装置及可读存储介质
CN111866506A (zh) * 2020-06-07 2020-10-30 咪咕文化科技有限公司 图像编码方法、装置、设备及可读存储介质
CN111866507A (zh) * 2020-06-07 2020-10-30 咪咕文化科技有限公司 图像滤波方法、装置、设备及存储介质
CN112004081A (zh) * 2020-06-15 2020-11-27 广东科学技术职业学院 一种视频编码方法
US20220239906A1 (en) * 2021-01-26 2022-07-28 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. System and method for applying adaptive loop filter in video coding
CN114640858B (zh) * 2021-03-05 2023-05-26 杭州海康威视数字技术股份有限公司 滤波方法、装置及设备
CN113422954A (zh) * 2021-06-18 2021-09-21 合肥宏晶微电子科技股份有限公司 视频信号处理方法、装置、设备、芯片和计算机可读介质
CN114025160B (zh) * 2021-11-26 2023-06-02 成都爱奇艺智能创新科技有限公司 一种视频滤波方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101325707B (zh) * 2007-06-12 2012-04-18 浙江大学 纹理自适应视频编解码系统
US8625681B2 (en) * 2008-07-09 2014-01-07 Intel Corporation Rate-distortion cost reducing video encoding techniques
CN102037732B (zh) * 2009-07-06 2013-03-27 联发科技（新加坡）私人有限公司 一种执行单循环自适应内插滤波的方法、编码器和译码器
US9167270B2 (en) * 2009-10-15 2015-10-20 Thomson Licensing Methods and apparatus for efficient adaptive filtering for video encoders and decoders
CN101790092B (zh) * 2010-03-15 2013-02-06 河海大学常州校区 基于图像块编码信息的智能滤波器设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102857751A (zh) 2013-01-02
WO2013004170A1 (zh) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102857751B (zh) 一种视频编解码方法和装置
CN102263950B (zh) 编码设备和编码方法以及解码设备和解码方法
US10194150B2 (en) Method and device for coding image, and method and device for decoding image
US9414086B2 (en) Partial frame utilization in video codecs
US20070160147A1 (en) Image encoding method and image decoding method
CN113498605A (zh) 编码器、解码器及使用自适应环路滤波器的相应方法
US8576097B2 (en) Coding using a mapping between a syntax element and a code word
CN103096054B (zh) 一种视频图像滤波处理方法和装置
CN103096055A (zh) 一种图像信号帧内预测及解码的方法和装置
JPWO2017068856A1 (ja) 予測画像生成装置、画像復号装置および画像符号化装置
CN114026864B (zh) 用于几何分割模式的色度样本权重推导
JP2023157942A (ja) クロマサブブロックのアフィンベースのインター予測のための方法及び装置
EP2460356A2 (en) Method and device for pixel interpolation
CN113613013A (zh) 视频解码设备，由解码设备实现的译码方法和计算机程序产品
CN110278442A (zh) 用于对恢复的图像执行滤波的图像处理装置及其滤波方法
CN113597761A (zh) 帧内预测方法和装置
CN116208773A (zh) 编码器、解码器及用于自适应环路滤波的对应方法
CN102857749B (zh) 一种视频图像的像素分类方法和装置
CN112806011A (zh) 改进的虚拟时间仿射候选
CN102986222B (zh) 编码设备、编码方法、解码设备以及解码方法
FI109635B (fi) Menetelmä ja laite videokuvan jälkikäsittelemiseksi
WO2023186474A1 (en) In-loop filters at virtual boundaries
CN113875251B (zh) 用于几何分割模式的自适应滤波器强度指示
KR20210099144A (ko) 지오메트릭 분할 모드를 위한 샘플 거리 계산
CN112703733A (zh) 一统一列表中的平移和仿射候选

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant