CN103283230B - 使用一维切换滤波器与一维自适应滤波器的组合的视频滤波 - Google Patents

Abstract

在一个实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间对经重构视频数据进行环路滤波的方法。所述方法可包括：在水平或垂直的第一维度中将一维1D切换滤波器应用于所述视频数据，以及在垂直于所述第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于所述视频数据。

Description

使用一维切换滤波器与一维自适应滤波器的组合的视频滤波

本申请案主张2011年1月5日申请的第61/430,128号美国临时申请案和2011年3月9日申请的第61/451,011号美国临时申请案的权益，所述临时申请案的整个内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用以压缩视频数据的基于块的视频译码技术，且更明确地说，涉及在基于块的视频译码期间执行的滤波技术。

背景技术

数字视频能力可并入到较广范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、例如无线电电话手持机等无线通信装置、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、数字相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏控制台、个人多媒体播放器等。此些视频装置可实施视频压缩技术，例如MPEG-2、MPEG-4或ITU-T H.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)中所描述的技术，以便压缩视频数据。视频压缩技术执行空间预测和时间预测以减少或去除视频序列中固有的冗余。例如高效视频译码(HEVC)标准(其可最终称为ITU-T H.265)等新标准不断出现并演进。

许多视频译码标准和技术使用基于块的视频译码。基于块的视频译码技术将视频帧(或其部分)的视频数据分为若干视频块，且接着使用基于预测块的压缩技术来编码视频块。可进一步将视频块分为若干视频块分区。视频块(或其分区)可称为“经译码单元”，且可使用一种或一种以上视频特定编码技术以及一般数据压缩技术来编码。使用新兴的HEVC标准，可根据四叉树分割方案将最大经译码单元(LCU)分为越来越小的经译码单元(CU)，且不同CU可进一步分割为所谓的预测单元(PU)。使用运动估计、运动补偿、变换译码(例如相对于具有一个或一个以上可能变换大小的变换单元(TU)而发生的离散余弦变换(DCT))、量化和可变长度译码来编码CU(或PU)。通常用经编码视频数据，例如在视频切片标头或视频块标头中发信号通知语法信息，以便告知解码器如何解码视频数据。

可作为编码和解码过程的一部分来执行滤波技术。滤波可通过去除假象或平滑像素边界来改进视频质量。视频块边界之间的滤波可称为去块滤波，但滤波也可应用于不位于块边界中的像素。此滤波可为“环路中”或“环路后”。对于“环路中”滤波，经滤波像素形成可用于其它视频数据的预测性译码(例如，运动估计和运动补偿)中的经重构视频数据。相反，对于“环路后”滤波，未经滤波的视频数据形成用于其它视频数据的预测性译码中的经重构数据。因此，对于“环路后”滤波，滤波在译码环路外发生，且仅应用于将被重构和显示的数据。因此，对于“环路后”滤波，经滤波数据不用于预测性译码，而是未经滤波的数据用于预测性译码。

发明内容

本发明涉及在视频编码过程或视频解码过程期间发生的像素滤波。具体地说，本发明涉及所谓的“环路后”或所谓的“环路中”像素滤波，其通常用以平滑像素边界，且可能将假象从经重构视频数据去除。根据本发明，可分离和自适应环路滤波器(即，环路中或环路后)可包含一维(1D)自适应滤波器和1D切换滤波器。可通过大体上最小化原始信号与经解码经滤波信号之间的误差来从预定义滤波器集合中选择1D切换滤波器。可将1D切换滤波器应用于一个方向，通常为水平或垂直方向。接着在相对于1D切换滤波器的垂直方向上应用1D自适应滤波器。然而，还可能首先应用1D自适应滤波器，且接着应用1D切换滤波器。在任一情况下，基于此设计，可避免或减少迭代滤波器设计问题(即，可能导致大量的计算)，同时保持类似于使用两个不同可分离1D自适应滤波器的技术的译码性能。

在一个实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间对经重构视频数据进行环路滤波的方法。所述方法包括在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。

在另一实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的视频译码器设备。所述视频译码器设备包括在水平或垂直的第一维度中对视频数据进行滤波的1D切换滤波器，以及在垂直于第一维度的第二维度中对视频数据进行滤波的1D自适应滤波器。

在另一实例中，本发明描述一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的装置。所述装置包括用于在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据的装置，以及用于在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据的装置。

本发明所描述的技术可以硬件、软件、固件、或其任何组合来实施。如果以硬件实施，那么可将设备实现为集成电路。处理器、离散逻辑或其任何组合。如果以软件实施，那么所述软件可在一个或一个以上处理器中执行，例如微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或数字信号处理器(DSP)。执行所述技术的软件最初可存储在有形计算机可读存储媒体中，且加载在处理器中并在处理器中执行。

因此，本发明还预期一种包括指令的计算机可读存储媒体，所述指令在处理器中执行后即刻致使所述处理器在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波，其中所述指令在执行后即刻致使所述处理器在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于所述视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。

在附图及下文描述中陈述本发明的一个或一个以上方面的细节。本发明中描述的技术的其它特征、目标和优点将从描述和图式且从所述权利要求书明显看出。

附图说明

图1是说明可实施本发明的技术中的一者或一者以上的视频编码和解码系统的框图。

图2是说明与本发明的一个或一个以上实例一致的示范性视频编码器的框图。

图3是说明与本发明的一个或一个以上实例一致的示范性视频解码器的框图。

图4是根据四叉树分割方案分割的视频块的概念图。

图5是表示导致图4中所示的四叉树分割的分割决策的决策树。

图6到13是说明与本发明一致的技术的流程图。

具体实施方式

本发明涉及在视频编码过程或视频解码过程期间发生的像素滤波。具体地说，本发明涉及所谓的“环路后”或所谓的“环路中”像素滤波，其通常用以平滑像素边界，且可能将假象从经重构视频数据去除。在一些情况下，环路滤波(例如，环路中或环路后滤波)可在对视频块的边缘进行滤波的去块滤波过程之后发生。对于环路滤波，可应用滤波，且可将经滤波块与原始块进行比较，以便确定滤波是否相对于原始块改进了经编码块的视频质量。可产生滤波器图，并连同经编码数据的切片(例如，其中所述切片为视频帧或其部分)一起发送，以便指定应对所述切片中的视频块中的哪些视频块进行滤波。视频块可包括如新兴的高效视频译码(HEVC)标准中定义的“经译码单元”或“预测单元”，且可根据四叉树结构来定义。HEVC标准有时称为ITU H.265。

环路滤波(例如，环路中或环路后像素滤波)可在两个维度中发生。就是说，二维滤波可发生，使得垂直和水平像素边界得以滤波。本发明的一个方面使用“可分离”滤波方法，其中垂直滤波与水平滤波分离。对于可分离滤波，一维(1D)滤波可在第一维度(例如，垂直或水平)中发生，且接着1D滤波可再次在不同于第一维度的第二维度中发生。1D滤波发生的次序(先垂直再水平，或先水平再垂直)可不影响可分离滤波器的结果。

本发明的另一方面使用所谓的“自适应滤波”。对于自适应滤波，可基于所述数据在编码器处自适应地确定滤波过程中应用的滤波系数，以便实现合意且可能最佳的滤波。对于每一帧或切片，可将自适应滤波器系数从编码器传送到解码器，使得解码器可应用曾在编码器处自适应地确定且应用的相同滤波器系数。

本发明的又一方面使用所谓的“切换滤波”。对于切换滤波，将滤波器系数的预定义集合存储在编码器和解码器处。编码器可选择最佳滤波器系数集合用于任何经译码单元，且可将语法元素传送到解码器。在此情况下，语法元素可包括识别选定滤波器系数集合(来自预定义集合)的索引，使得解码器可应用曾在编码器处自适应地确定和应用的相同滤波器系数。切换滤波相对于自适应滤波具有计算优点(即，计算简单性)，但自适应滤波可实现比切换滤波合意的滤波。相对于切换滤波，自适应滤波通常需要位流中的更多语法信息，因为当使用自适应滤波时发送滤波器系数本身。因此，可将自适应滤波或切换滤波的使用视为设计折衷，其可影响编码中的准确性、计算复杂性以及可实现的压缩等级。

根据本发明，可分离和自适应环路滤波器(例如，环路中或环路后)可包含1D自适应滤波器和1D切换滤波器。可通过大体上最小化原始信号与经解码经滤波信号之间的误差来从预定义滤波器集合中选择1D切换滤波器。可将1D切换滤波器应用于一个方向，通常为水平或垂直方向。接着可在相对于1D切换滤波器的垂直方向上应用1D自适应滤波器。然而，还可能首先应用1D自适应滤波器，且接着应用1D切换滤波器。在任一情况下，基于此设计，可避免或减少迭代滤波器设计问题，同时保持类似于使用两个不同可分离1D自适应滤波器的技术的译码性能。

本发明的技术还可使用信令方案来将环路滤波器信息从编码装置传送到解码装置，且所述信令对于经编码视频数据序列，每切片发生至少一次。所述切片可对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元(LCU)。LCU可指代HEVC框架内的经译码单元，其本身可根据四叉树分割再分为较小的经译码单元。对于四叉树分割，将正方形LCU分为四个正方形经译码单元，且还可根据四叉树分割将经译码单元再分为较小的经译码单元。旗标可与每一CU相关联，以指示是否曾使用进一步的四叉树分割。可将LCU再分为四个CU，且四个CU可各自进一步分为较小的CU。HEVC标准可支持原始LCU的至多达三个四叉树分割等级。在将LCU分割为各个CU之后，不同CU可进一步分割为预测单元(PU)，其为可采用正方形或其它矩形形状的视频块。

根据本发明，编码器选择1D切换滤波器和1D自适应滤波器，且在编码器处应用选定滤波器来重构视频数据。另外，编码器产生用于向解码器发信号通知选定滤波器的语法信息。对于经编码视频数据序列，此滤波器信令可每切片发生一次。可根据固定长度译码或可变长度译码来实施信令，且信令还可并入有预测性译码，例如其中相对于先前滤波器系数或已知滤波器系数使用残差(或差量)来译码滤波器系数。

可将方向信令设计为允许所有可能方向上的信令，包含滤波器中的任一者的水平和垂直方向。在一些情况下，可依据针对切换滤波器定义的方向不同地设计切换滤波器集合。自适应滤波器可具有灵活的滤波器分接头大小或固定的滤波器分接头大小。滤波器的滤波器支持(即，形状)也是可选的。在一些实例中，在一些情况下(即，对于一些切片)可允许两个单独的切换滤波器，以降低不使用自适应滤波器的情况下的复杂性。

在一些实例中，可在经重构图片的解码环路中应用去块滤波器以改进图片质量。与本发明一致，可将1D自适应环路滤波器和1D切换环路滤波器添加到解码环路位于去块滤波器之后，以进一步改进一些或所有视频块(例如，一些或所有CU或PU)的经解码图片质量。为了维持图片质量且为了减少计算，可应用非可分离滤波器来对I切片进行滤波，同时可仅在P切片和B切片等的滤波中应用可分离1D滤波器。以此方式，可选择性地将本发明的技术应用于特定类型的视频切片，而可将其它技术用于其它类型的视频切片。

可将切片分为若干视频块(或LCU)，且可根据四叉树结构来对每一视频块进行分割。图4和5展示可如何将切片内的视频块(例如LCU)分割为若干子块(例如，较小CU)的一个实例。如图4中所示，由“开”指示的四叉树子块可由本文所述的环路滤波器来滤波，而由“关”指示的四叉树子块可不进行滤波。可在编码器处通过相对于正译码的原始块比较经滤波结果和未经滤波结果来确定是否滤波给定块或子块的决策。图5是表示导致图4中所示的四叉树分割的分割决策的决策树。图4和5可个别或共同地被视为可在编码器处产生且经编码视频数据的每切片传送到解码器至少一次的滤波器图。

本发明的技术可应用于环路中滤波或环路后滤波。环路中滤波和环路后滤波在一些方面中彼此类似。对于环路中滤波，经重构视频数据的滤波在译码环路中发生，这意味着经滤波数据由编码器或解码器存储，以供后续用于预测后续图像数据。相反，对于环路后滤波，经重构视频数据的滤波在译码环路外发生，这意味着所述数据的未经滤波版本由编码器或解码器存储，以供后续用于预测后续图像数据。因此，对于环路后滤波，可应用滤波来创建经重构视频数据，但不会出于存储此数据以用于其它预测性编码中的目的而将此滤波应用于所述数据。与本发明一致的环路中滤波或环路后滤波的至少一个维度可为自适应的，因为在滤波过程中应用的滤波系数是在所述过程期间自适应地定义的。另一维度可使用切换滤波器方法，以便在两个维度上相对于自适应滤波而降低复杂性。

在本发明中，术语“译码”指代编码或解码。类似地，术语“译码器”通常指代任何视频编码器、视频解码器或组合式编码器/解码器(编解码器)。因此，术语“译码器”在本文中用以指代执行视频编码或视频解码的专用计算机装置或设备。本发明的滤波技术可适用于编码器或解码器。在一些情况下，可将滤波器语法元素编码到位流中，以便告知解码器应当应用的滤波类型。本发明还界定用于传送可改进通过编码滤波器语法信息(例如，在与经编码数据切片相关联的标头元素或页脚元素中)来编码滤波器信息的能力的经编码信息的格式。

图1是说明可实施本发明的技术的示范性视频编码和解码系统10的框图。如图1中所示，系统10包含源装置12，其经由通信信道15将经编码视频发射到目的地装置16。源装置12和目的地装置16可包括各种各样装置中的任一者。在一些情况下，源装置12和目的地装置16可包括无线通信装置手持机，例如所谓的蜂窝式或卫星无线电电话。然而，在视频译码期间较一般地适用于视频块和/或像素滤波的本发明的技术不一定限于无线应用或设施，且可应用于包含视频编码和/或解码能力的非无线装置。

在图1的实例中，源装置12可包含视频源20、视频编码器22、调制器/解调器(调制解调器)23以及发射器24。目的地装置16可包含接收器26、调制解调器27、视频解码器28以及显示装置30。根据本发明，源装置12的视频编码器22可经配置以在视频编码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波。视频编码过程可本身包含解码环路以便重构经编码数据，且本发明的环路滤波可作为编码过程的解码环路的一部分在视频编码器22中发生。环路滤波可跟随去块滤波过程，且可包含在水平或垂直的第一维度中将一维(1D)切换滤波器应用于视频数据，以及在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。

作为编码过程的一部分，可选择滤波器，且编码器22可将语法信息编码到位流中以向解码器识别滤波器。此经编码语法信息可包含1D自适应滤波器的滤波器系数，以及用以识别1D切换滤波器的索引值。此外，编码器22可以选择性方式应用环路滤波，例如滤波一些视频块且不滤波其它视频块。编码器可滤波每一块，且将经滤波块和未经滤波块与正编码的原始视频块进行比较，以确定滤波是改进了还是降级了经重构视频块。编码器22可产生滤波器图，其发信号通知经编码数据的切片的哪些块应滤波且哪些块应保持未滤波。下文提供关于滤波器语法信息和滤波器图的编码的额外细节。

类似的滤波技术也可由目的地装置16的视频解码器28执行。就是说，视频解码器28还可经配置以在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。在解码侧上，目的地装置16可每经编码数据切片接收滤波器图和滤波器语法信息至少一次，其中所述切片指代界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元(LCU)。以此方式，视频解码器28可基于编码器22在位流中提供的信息来应用由编码器22界定的环路滤波。

并且，图1所说明的系统10仅为示范性的。本发明的滤波技术可由任何编码或解码装置执行。源装置12和目的地装置16仅为可支持此些技术的译码装置的实例。

源装置12的视频编码器22可使用本发明的技术来编码从视频源20接收到的视频数据。视频源20可包括视频捕获装置，例如摄像机、含有先前捕获的视频的视频档案，或来自视频内容提供者的视频馈送。作为另一替代方案，视频源20可产生基于计算机图形的数据作为源视频，或直播视频(live video)、存档视频与计算机产生的视频的组合。在一些情况下，如果视频源20为摄像机，那么源装置12及目的地装置16可形成所谓的相机电话或视频电话。在每一情况下，可由视频编码器22来编码经俘获的、经预先俘获的或计算机产生的视频。

一旦视频数据由视频编码器22编码，经编码视频信息就可接着由调制解调器23根据通信标准调制，例如码分多址(CDMA)、正交频分多路复用(OFDM)或任何其它通信标准或技术。接着可经由发射器24将经编码和经调制数据发射到目的地装置16。调制解调器23可包含各种混频器、滤波器、放大器或为信号调制设计的其它组件。发射器24可包含经设计以用于发射数据的电路，包含放大器、滤波器及一个或一个以上天线。目的地装置16的接收器26经由信道15接收信息，且调制解调器27对所述信息进行解调。并且，由视频解码器28执行的视频解码过程可包含与视频编码器22的技术类似的滤波技术。

通信信道15可包括任何无线或有线通信媒体，例如，射频(RF)频谱或一个或一个以上物理传输线、或无线和有线媒体的任何组合。通信信道15可形成例如局域网、广域网或例如因特网等全球网络的基于包的网络的部分。通信信道15通常表示任何合适通信媒体，或不同通信媒体的集合，用于将视频数据从源装置12发射到目的地装置16。

视频编码器22和视频解码器28可大体上根据例如新兴的HEVC标准等视频压缩标准来操作。然而，本发明的技术可容易地在多种其它视频译码标准的环境下应用。具体地说，允许编码器或解码器处的环路滤波的任何标准均可受益于本发明的教示。

尽管图1中未展示，但在一些方面中，视频编码器22和视频解码器28可各自与音频编码器和解码器集成，且可包含适当的多路复用器-多路分用器(MUX-DEMUX)单元或其它硬件及软件，以处置对共同数据流或单独数据流中的音频与视频两者的编码。如果适用，MUX-DEMUX单元可符合ITU H.223多路复用器协议或例如用户数据报协议(UDP)等其它协议。

视频编码器22和视频解码器28各自可实施为一个或一个以上微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件或其任何组合。视频编码器22和视频解码器28中的每一者可包含于一个或一个以上编码器或解码器中，视频编码器和视频解码器中的任一者可作为组合式编码器/解码器(CODEC)的一部分而集成于相应的移动装置、订户装置、广播装置、服务器等中。在本发明中，术语译码器指代编码器或解码器，且术语译码器、编码器和解码器全部指代与本发明一致的设计用来译码(编码或解码)视频数据的特定机器。

在一些情况下，装置12、16可以大体上对称的方式操作。举例来说，装置12、16中的每一者可包含视频编码和解码组件。因此，系统10可支持视频装置12、16之间的单向或双向视频发射，例如用于视频流式传输、视频重放、视频广播或视频电话。

在编码过程期间，视频编码器22可执行若干译码技术或操作。一般来说，视频编码器22对个别视频帧内的视频块(或其它独立定义的视频单元，例如切片)进行操作，以便编码视频块。可将帧、切片、帧的部分、图片群组或其它数据结构定义为包含多个视频块的视频信息单元。经译码单元内的视频块可具有固定的或变化的大小，且可根据指定的译码标准而大小不同。在一些情况下，每一视频帧可包含一系列可独立解码的切片，且每一切片可包含一系列视频块，其可布置为更小的块。

宏块是由ITU H.264标准和其它标准界定的一种类型的视频块。宏块通常指代16乘16数据块。ITU-T H.264标准支持各种块大小的帧内预测，例如对于亮度分量为16乘16、8乘8或4乘4，且对于色度分量为8乘8，以及各种块大小的帧间预测，例如对于亮度分量为16乘16、16乘8、8乘16、8乘8、8乘4、4乘8以及4乘4，且对于色度分量为对应的按比例缩放的大小。新兴的HEVC标准界定视频块的新术语。明确地说，对于HEVC，可将视频块(或其分区)称为“经译码单元”。对于HEVC标准，可根据四叉树分割方案将最大经译码单元(LCU)分为越来越小的经译码单元(CU)，且所述方案中界定的不同CU可进一步分割为所谓的预测单元(PU)。LCU、CU和PU全部为本发明意义内的视频块。与HEVC标准或其它视频译码标准一致，还可使用其它类型的视频块。因此，短语“视频块”指代任何大小的视频块。此外，视频块可有时指代像素域中的视频数据块，或变换域(例如离散余弦变换(DCT)域、类似于DCT的域、小波域等)中的数据块。然而，在与本发明的技术一致的大多数情况下，本发明的滤波可在像素域中发生。

视频编码器22可执行预测性译码，其中将正译码的视频块与预测性帧(或其它经译码单元)进行比较，以便识别预测性块。此预测性译码过程可称为运动估计和运动补偿。运动估计相对于一个或一个以上预测性帧(或其它经译码单元)的一个或一个以上预测性视频块估计视频块运动。运动补偿从一个或一个以上预测性帧或其它经译码单元产生所要的预测性视频块。运动补偿通常包含内插过程，其中执行内插滤波以在分数精度下产生预测性数据。

在产生预测性块之后，将正译码的当前视频块与预测性块之间的差译码为残余块，且使用预测语法(例如运动向量)来识别预测性块。可变换并量化残余块。变换技术可包括DCT过程或概念上类似的过程、整数变换、小波变换或其它类型的变换。在DCT过程中，作为实例，变换过程将一组像素值(例如，残余值)转换为变换系数，其可表示像素值在频域中的能量。ITU H.264标准允许根据可针对不同CU而不同的变换单元(TU)的变换。TU通常根据为经分割LCU界定的CU的大小而定大小，但可能不总是这种情况。量化通常对变换系数应用，且通常涉及限制与任何给定变换系数相关联的位数目的过程。

在变换和量化之后，可对经量化且经变换残余视频块执行熵译码。在编码期间界定的例如滤波器语法信息和预测向量等语法元素也可包含于经熵译码的位流中。一般来说，熵译码包括一个或一个以上过程，其共同压缩经量化变换系数和/或其它语法信息的序列。对经量化变换系数执行例如Z字形扫描技术等扫描技术，以便界定来自二维视频块的系数的一个或一个以上串行化一维向量。接着将经扫描系数连同任何语法信息进行熵译码，例如经由内容自适应可变长度译码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术译码(CABAC)或另一熵译码过程。

作为编码过程的一部分，可解码经编码视频块，以便产生用于后续视频块的后续基于预测的译码的视频数据。这通常称为编码过程的解码环路，且通常模仿由解码器装置执行的解码。在解码环路中，可使用本发明的环路滤波以便改进视频质量，且例如平滑像素边界且可能去除来自经解码视频的假象。此环路滤波可为环路中或环路后。并且，对于环路中滤波，经重构视频数据的滤波在译码环路中发生，这意味着经滤波器数据由编码器或解码器存储，以供后续用于预测后续图像数据。相反，对于环路后滤波，经重构视频数据的滤波在译码环路外发生，这意味着所述数据的未经滤波版本由编码器或解码器存储，以供后续用于预测后续图像数据。环路滤波通常跟随单独的去块滤波过程，其通常将滤波应用于在邻近视频块的边界上或边界附近的像素，以便去除在视频块边界处出现的成块性假象。

图2是说明与本发明一致的视频编码器50的框图。视频编码器50可对应于装置20的视频编码器22，或不同装置的视频编码器。如图2中所示，视频编码器50包含预测单元32、加法器48和51，以及存储器34。视频编码器50还包含变换单元38和量化单元40，以及逆量化单元42和逆变换单元44。视频编码器50还包含熵译码单元46以及滤波器单元47。滤波器单元47执行与本发明一致的滤波。明确地说，滤波器单元47在水平或垂直的第一维度中将1D切换滤波器应用于视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于视频数据。此外，滤波器单元47可选择滤波器，且产生语法信息以包含在经编码位流中以便向解码器识别滤波器。所产生的语法信息可包含1D自适应滤波器的滤波器系数，以及用以识别1D切换滤波器的索引值。

在一些实例中，滤波器单元47可以选择性方式应用环路滤波，例如滤波一些视频块且不滤波其它视频块。滤波器单元47可滤波每一块，且将经滤波块和未经滤波块与正编码的原始视频块进行比较，以确定滤波是改进了还是降级了经重构视频块。滤波器单元47还可产生滤波器图，其发信号通知经编码数据切片的哪些块应滤波且哪些块应保持未滤波。此滤波器图以及其它滤波器语法信息可从滤波器单元47传送到熵编码单元46。滤波器语法信息(例如滤波器图，1D切换滤波器的索引，以及1D自适应滤波器的系数)可包含于与经编码视频切片相关联的切片标头(或其它语法性数据结构)中。并且，切片通常指代整个帧或帧的一部分，且通常包含一组LCU以及适用于LCU或包含于LCU中的较小视频块的切片级语法信息。

通常，在编码过程期间，视频编码器50接收待译码的视频块，且预测单元32执行预测性译码技术。视频块可包括如上文概述的CU或PU，或可通常包括与基于块的视频译码技术或标准一致的任何视频数据块。对于帧间译码，预测单元32将待编码的视频块与一个或一个以上视频参考帧或切片(例如，一个或一个以上参考数据“列表”)中的各种块进行比较，以便界定预测性块。对于帧内译码，预测单元32基于同一经译码单元内的相邻数据而产生预测性块。预测单元32输出预测块，且加法器48将预测块从正译码的视频块减去，以便产生残余块。

对于帧间译码，预测单元32可包括运动估计和运动补偿单元，其识别指向预测块的运动向量，且基于所述运动向量产生预测块。通常，将运动估计视为产生估计运动的运动向量的过程。举例来说，运动向量可指示预测性帧内的预测性块相对于当前帧内正译码的当前块的移位。运动补偿通常被视为基于运动估计所确定的运动向量来获取或产生预测性块的过程。对于帧内译码，预测单元32基于同一经译码单元内的相邻数据而产生预测性块。一个或一个以上帧内预测模式可界定可如何界定帧内预测块。

用于帧间译码的运动补偿可包含向子像素分辨率的内插。因此，预测单元32可包含一个或一个以上内插滤波器以将预测数据内插到二分之一像素分辨率、四分之一像素分辨率或更细的分辨率。这准许运动估计过程将视频块的运动估计到此子像素分辨率。

在预测单元32输出预测块之后，且在加法器48将预测块从正译码的视频块减去以便产生残余块之后，变换单元38将变换应用于残余块。变换可包括离散余弦变换(DCT)或概念上类似的变换，例如由ITU H.264标准或HEVC标准界定的变换。在一些实例中，与HEVC标准一致，变换的大小可针对不同CU而变化，例如依据相对于给定LCU发生的分割等级。可界定变换单元(TU)以便设定变换大小。也可使用小波变换、整数变换、子带变换或其它类型的变换。在任何情况下，变换单元均将变换应用于残余块，从而产生残余变换系数块。一般来说，变换可将残余信息从像素域转换为频域。

量化单元40接着量化残余变换系数以进一步减小位率。举例来说，量化单元40可限制用以译码系数中的每一者的位数。在量化之后，熵译码单元46可扫描并熵编码数据。举例来说，熵译码单元46可将经量化系数块从二维表示扫描为一个或一个以上串行化一维向量。可预编程扫描次序以便以经界定次序(例如，Z字形扫描或另一预定义次序)发生，或可能基于先前译码统计而自适应界定。在此扫描过程之后，熵编码单元46根据熵译码方法来编码经量化变换系数(以及任何语法元素，例如本文所述的滤波器语法信息)。可由熵译码单元46使用的熵译码技术的实例包含上下文自适应可变长度译码(CAVLC)和上下文自适应二进制算术译码(CABAC)。包含于经熵译码位流中的语法元素可包含来自预测单元32的预测语法，例如用于帧间译码的运动向量或用于帧内译码的预测模式。包含于经熵译码位流中的语法元素还可包含来自滤波器单元47的滤波器信息，其可以本文所述的方式编码。

CAVLC是由ITU H.264标准和新兴的HEVC标准支持的一种类型的熵译码技术，其可由熵译码单元46在向量化基础上应用。CAVLC以有效地压缩变换系数和/或语法元素的串行化“游程”的方式使用可变长度译码(VLC)表。CABAC是由ITU H.264标准或HEVC标准支持的另一类型的熵译码技术，其可由熵译码单元46在向量化基础上应用。CABAC可涉及若干阶段，包含二进制化、上下文模型选择以及二进制算术译码。在此情况下，熵译码单元46根据CABAC来译码变换系数和语法元素。还存在许多其它类型的熵译码技术，且未来将可能出现新的熵译码技术。本发明不限于任何特定熵译码技术。

在熵编码单元46进行的熵译码之后，可将经编码视频发射到另一装置或加以存档以用于稍后发射或检索。并且，经编码视频可包括经熵译码的向量以及各种语法信息(包含本文所述的滤波器信息)，其可由解码器用来适当地配置解码过程。逆量化单元42和逆变换单元44分别应用逆量化和逆变换，以在像素域中重构残余块。求和器51将经重构残余块与由预测单元32产生的预测块相加，以产生用于存储在存储器34中的经重构视频块。然而，在此存储之前，滤波器单元47可将滤波应用于视频块以改进视频质量。滤波器单元47的此滤波可减少假象且平滑像素边界。此外，滤波可通过产生包括与正译码的视频块的接近匹配的预测性视频块来改进压缩。

并且，滤波器单元47应用与本发明一致的1D切换滤波器和1D自适应滤波器，且应用选定滤波器来重构视频数据以供存储在存储器34中。另外，滤波器单元47产生语法信息以向解码器发信号通知选定滤波器。对于经编码视频数据序列，可每切片发生一次地产生此滤波器语法信息，并将其转发到熵译码单元46以包含在位流中，例如作为切片标头的一部分。明确地说，滤波器单元47可选择1D切换滤波器，从而产生识别所述1D切换滤波器相对于一组1D切换滤波器的索引的语法元素，且识别用于1D自适应滤波器的系数。滤波器单元47可选择1D切换滤波器，产生语法元素，且识别用于1D自适应滤波器的系数，其对于经编码视频数据序列每切片至少发生一次，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组LCU。在一些情况下，滤波器单元47还可产生界定与1D切换滤波器或1D自适应滤波器相关联的方向的语法元素，其也可每切片至少发生一次。对于一些切片，例如为了进一步降低复杂性，滤波器单元47可在水平或垂直的第一维度中将第一1D切换滤波器应用于视频数据，且在垂直于第一维度的第二维度中应用第二1D切换滤波器。

可仅相对于切片的CU子集执行滤波。在此情况下，滤波器单元47可产生滤波器图，其界定经滤波的切片的经译码单元的子集。滤波器单元47可实际上滤波每个视频块(例如，切片的每个CU和PU)，但可确定所述滤波是否改进了视频质量。如果改进了，那么滤波器单元47可通过译码滤波器图中的旗标以指示应对所述给定视频块接通滤波来相对于所述视频块接通滤波。本发明的滤波可称为“环路滤波”(例如所谓的“环路内滤波”或所谓的“环路后”滤波)。环路滤波可在对视频块的边缘进行滤波的去块滤波过程之后发生。因此，在一些实例中，滤波器单元47还可在本发明中所述的环路滤波之前执行去块滤波。

图3是说明视频解码器60的框图，视频解码器60解码以本文所述方式编码的视频序列。在一些实例中，本发明的滤波技术可由视频解码器60执行。在视频解码器60处接收到的视频序列可包括一组经编码图像帧、一组帧切片、经共同译码的图片群组(GOP)，或各种各样的视频信息单元，其包含经编码视频块(例如CU和可能PU)以及界定如何解码此些视频块的语法信息。

视频解码器60包含熵解码单元52，其执行由图2的熵编码单元46执行的编码的互逆解码功能。明确地说，熵解码单元52可执行CAVLC或CABAC解码，或视频编码器50所使用的任何其它类型的熵解码。可将一维串行化格式的经熵解码的视频块从一个或一个以上一维系数向量转换回到二维块格式中。向量的数目和大小，以及为视频块界定的扫描次序可界定如何重构二维块。可将经熵解码的预测语法从熵解码单元52发送到预测单元54，且可将经熵解码的滤波器信息从熵解码单元52发送到滤波器单元57。

视频解码器60还包含预测单元54、逆量化单元56、逆变换单元58、存储器62以及求和器64。另外，视频解码器60还包含滤波器单元57，其对求和器64的输出进行滤波。与本发明一致，滤波器单元57可接收经熵解码的滤波器信息，且可应用与本发明一致的环路滤波。正如视频编码器50，视频解码器60包含预测单元54和滤波器单元57。视频解码器60的预测单元54可包含运动补偿元件以及可能一个或一个以上内插滤波器，用于运动补偿过程中的子像素内插。

正如视频编码器50，在视频解码器60中，滤波器单元57应用与本发明一致的1D切换滤波器和1D自适应滤波器，且应用选定滤波器来重构视频数据以供存储在存储器34中。在解码侧上，视频解码器60可接收滤波器图，其界定被滤波的切片的经译码单元的子集，且可将滤波应用于滤波器图为此滤波而识别的那些视频块。视频解码器60可接收1D切换滤波器的索引，其相对于一组1D切换滤波器识别所述1D切换滤波器，且接收识别1D自适应滤波器的系数的信息。此语法信息(例如，滤波器图、1D切换滤波器的索引以及1D自适应滤波器的系数)可对于经编码视频数据序列每切片至少一次地在位流中接收。语法信息还可包含识别与1D切换滤波器或1D自适应滤波器相关联的方向的信息。

根据本发明，编码器选择1D切换滤波器和1D自适应滤波器，且在编码器处应用选定滤波器来重构视频数据。另外，编码器产生用于向解码器发信号通知选定滤波器的语法信息。解码器接着应用曾被编码器选择和界定的相同滤波。如所阐释，对于经编码视频数据序列，所述滤波器信令可每切片发生一次。作为一个实例，根据以下伪码来界定信令：

1.发信号通知1D切换滤波器(或自适应滤波器)的方向，

2.发信号通知1D切换滤波器的滤波器索引，以及

3.发信号通知1D自适应滤波器的系数。

可根据固定长度译码或可变长度译码来实施所有此信令，且所述信令还可并入有预测性译码，例如其中相对于先前滤波器系数或已知滤波器系数使用残差(或差量)来译码滤波器系数。

方向信令可经设计以涵盖可应用滤波器的所有可能方向，包含所述滤波器中的任一者的水平和垂直方向。在一些情况下，可依据针对切换滤波器定义的方向不同地设计切换滤波器集合。自适应滤波器可具有灵活的滤波器分接头大小或固定的滤波器分接头大小。滤波器的滤波器支持(即，形状)也是可选的。可将任何此些滤波器特征(例如，滤波器大小、滤波器形状和滤波器系数等)每经编码数据切片至少一次地从编码器传送到解码器。

在另一实例中，在一些情况下(即，对于一些切片)可允许两个单独的切换滤波器，以降低不使用自适应滤波器的情况下的复杂性。在此情况下，信令可由以下伪码界定：

1.发信号通知是否应用两个1D切换滤波器。

如果是，那么转到2。否则，转到5。

2.发信号通知1D切换滤波器的方向。

3.发信号通知1D切换滤波器的滤波器索引。

4.转到8。

5.发信号通知1D切换滤波器(或自适应滤波器)的方向。

6.发信号通知1D切换滤波器的滤波器索引。

7.发信号通知1D自适应滤波器的系数。

8.结束。

如所阐释，去块滤波器可由解码器应用，或在编码器的解码环路中应用于经重构图片，以改进图片质量。与本发明一致，可将1D自适应环路滤波器和1D切换环路滤波器添加到解码过程(在编码器和解码器中)位于去块滤波器之后，以进一步改进一些或所有视频块(例如，一些或所有CU或PU)的经解码图片质量。为了维持图片质量且为了减少计算，可应用非可分离滤波器来对I切片进行滤波，同时可仅在P切片和B切片等的滤波中应用可分离1D滤波器。以此方式，可选择性地将本发明的技术应用于特定类型的视频切片，而可将其它技术用于其它类型的视频切片。

可将切片分为若干视频块(或LCU)，且可根据四叉树结构来对每一视频块进行分割。如上文所提到，图4和5展示关于切片内的视频块(例如，LCU)可如何分割为若干子块(例如，较小CU)的一个实例。如图4中所示，由“开”指示的四叉树子块可由本文所述的环路滤波器来滤波，而由“关”指示的四叉树子块可不进行滤波。可在编码器处通过相对于正译码的原始块比较经滤波结果和未经滤波结果来确定是否滤波给定块或子块的决策。图5是表示导致图4中所示的四叉树分割的分割决策的决策树。

明确地说，图4可表示可根据四叉树分割方案分割为不同大小的较小视频块的大视频块。在图4中对每一视频块加标签(开或关)，以说明对于所述视频块应当应用还是避免滤波。视频编码器可通过将每一视频块的经滤波和未经滤波版本与正译码的原始视频块进行比较来界定此滤波器图。

并且，图5是对应于得出图4中所示的四叉树分割的分割决策的决策树。在图5中，每一圆形可对应于一CU。如果所述圆形包含“1”旗标，那么所述CU进一步分割为另外四个CU，但如果圆形包含“0”旗标，那么所述CU不再进一步分割。每一圆形(例如，对应于CU)还包含相关联三角形。如果用于给定CU的三角形中的旗标设定为1，那么对于所述CU“接通”滤波，但如果用于给定CU的三角形中的旗标设定为0，那么关闭滤波。以此方式，图4和5可个别地或共同地被视为滤波器图，其可在编码器处产生且对于经编码视频数据的每一切片至少一次地传送到解码器，以传送给定视频块(例如，LCU)的四叉树分割等级，不管是否将滤波应用于每一经分割视频块(例如，LCU内的每一CU)。

图6是说明可由视频编码器或视频解码器执行的过程的流程图。将从图2的视频编码器50和图3的视频解码器60的角度描述图6，但其它装置或译码器也可执行所述过程。如图6中所示，视频编码器50或视频解码器60产生经重构视频数据，作为编码过程或解码过程的一部分(601)。对于编码过程，经重构视频数据的此产生可对应于视频编码器50的解码环路。

视频编码器50的滤波器单元47或视频解码器60的滤波器单元57将1D切换滤波器应用于经重构视频数据的环路滤波(602)。如所提到，此环路滤波器可仅对切片的视频数据的子集执行，且可跟随去块滤波过程，所述去块滤波过程也可由滤波器单元47和57执行。在任一情况下，滤波器单元47或滤波器单元57接着将1D自适应滤波器应用于经编码数据的环路滤波(603)。1D自适应滤波器和1D切换滤波器的使用可提供接近用两个1D自适应滤波器可实现的质量等级的滤波质量，但是以相对于两个1D自适应滤波器的使用降低复杂性的方式进行。还应注意，1D自适应滤波器和1D切换滤波器的应用次序可反转。换句话说，1D滤波器可为可分离滤波器。然而，在其它情况下，用于滤波的1D自适应滤波器还可用以界定一组1D切换滤波器，使得1D切换滤波器的索引应用于基于1D自适应滤波器而界定的一组1D切换滤波器。在此后者情况下，1D滤波器可不为可分离滤波器。

图7是说明可由与本发明一致的视频编码器执行的过程的流程图。将从图2的视频编码器50的角度描述图7，但其它装置或译码器也可执行所述过程。如图7中所示，视频编码器50的滤波器单元47确定1D自适应滤波器的系数(701)，例如通过应用不同滤波器系数且评定滤波质量。此确定自适应滤波器系数的过程可为详尽搜索，或可涉及对可能系数的更受限搜索。

滤波器单元47还可从一组1D切换滤波器选择1D切换滤波器(702)。选择1D切换滤波器的过程可与自适应滤波过程的类似之处在于考虑不同组的滤波器系数。然而，选择1D切换滤波器的过程也可为相对于自适应滤波较简单的过程，因为1D切换滤波器是选自较有限的一组预定义可能性。

一旦被选择，滤波器单元47就例如在水平和垂直维度中应用1D自适应滤波器和1D切换滤波器(703)(或反之亦然)。还可使用对角滤波，只要两个不同1D滤波器相对于彼此垂直定向即可。在任一情况下，滤波器单元47编码语法元素(例如滤波器索引)以相对于所述组预定义切换滤波器识别选定1D切换滤波器(704)。另外，滤波器单元47编码另外的语法元素，以识别1D自适应滤波器的系数(705)。此编码可对于经编码数据的每切片发生至少一次，使得经编码位流包含解码每一切片所需的滤波器信息。

图8是说明与本发明一致的可由视频编码器执行的过程的流程图。图8非常类似于图7，且将从图2的视频编码器50的角度来描述，但其它装置或译码器也可执行所述过程。如图8中所示，视频编码器50的滤波器单元47确定1D自适应滤波器的系数(801)，例如通过应用不同滤波器系数且评定滤波质量。并且，此确定自适应滤波器系数的过程可为详尽搜索，或可涉及对可能系数的更受限搜索。

滤波器单元47还可从一组1D切换滤波器选择1D切换滤波器(802)。一旦被选择，滤波器单元47就例如在水平和垂直维度中应用1D自适应滤波器和1D切换滤波器(80)3)(或反之亦然)。在其它实例中，还可使用对角滤波。在任一情况下，滤波器单元47编码语法元素(例如滤波器索引)以相对于所述组预定义切换滤波器识别选定1D切换滤波器(804)。另外，滤波器单元47编码另外的语法元素，以识别1D自适应滤波器的系数(805)。此外，滤波器单元47可编码又一语法元素以识别与1D滤波器中的至少一者相关联的方向(例如，水平或垂直)(806)。在给定滤波器中的一者的方向的情况下，与其它1D滤波器相关联的方向可由解码器暗示。如同其它实例，滤波器信息的此编码可对于经编码数据的每切片发生至少一次，使得经编码位流包含解码每一切片所需的滤波器信息。

图9是说明与本发明一致的可由视频编码器执行的过程的另一流程图。图9类似于图7和8，且将从图2的视频编码器50的角度来描述，但其它装置或译码器也可执行所述过程。如图9中所示，视频编码器50的滤波器单元47确定1D自适应滤波器的系数(901)，例如通过应用不同滤波系数且评定滤波质量。并且，此确定自适应滤波器系数的过程可为详尽搜索，或可涉及对可能系数的更受限搜索。

滤波器单元47还可从一组1D切换滤波器选择1D切换滤波器(902)。一旦被选择，滤波器单元47就例如在水平和垂直维度中应用1D自适应滤波器和1D切换滤波器(903)(或反之亦然)。在其它实例中，还可使用对角滤波。在任一情况下，滤波器单元47编码语法元素(例如滤波器索引)以相对于所述组预定义切换滤波器识别选定1D切换滤波器(904)。另外，滤波器单元47编码另外的语法元素，以识别1D自适应滤波器的系数(905)。

在图9的实例中，滤波器单元47可产生滤波器图以界定应对切片内的哪些块进行滤波(906)，且哪些块应保持不滤波。滤波器单元47可将经滤波和未经滤波块与正译码的视频块进行比较，以便确定是否对此些块进行滤波。如上文所提到，图4和5可个别地或共同地被视为滤波器图，其可在编码器处产生且对于经编码视频数据的每切片至少一次地传送到解码器，以传送给定视频块(例如，LCU)的四叉树分割等级，不管是否将滤波应用于每一经分割视频块(例如，LCU内的每一CU)。视频译码装置(例如源装置12)可与经编码数据切片一起传送滤波器图和语法元素(907)，使得目的地装置可基于所述滤波器图和语法元素来应用适当的滤波。举例来说，可在切片标头、切片页脚或解码器已知的用以界定切片的语法的位流的其它数据元素中传送滤波器图和语法元素。滤波器图也可称为与经编码数据切片相关联的“滤波器语法信息”的一部分。

图10是说明与本发明一致的可由视频编码器执行的过程的另一流程图。在此情况下，视频编码器可执行对视频序列内的视频数据的不同切片的不同类型的滤波。明确地说，根据图10，可根据1D自适应滤波器和1D切换滤波器(与本发明一致)来对一些切片进行滤波，而其它帧只可使用切换滤波器。将从图2的视频编码器50的角度描述图10，但其它装置或译码器也可执行所述过程。如图10中所示，视频编码器50产生经重构视频数据，作为编码过程的一部分(1001)。对于编码过程，经重构视频数据的此产生可对应于视频编码器50的解码环路。

视频编码器50的滤波器单元47或视频解码器60的滤波器单元57确定是仅使用切换滤波还是使用切换滤波与自适应滤波的组合(1002)。可基于各种各样的因素来执行此决策，例如可用处理能力、可用带宽、先前切片中是否发生自适应滤波、视频质量或其它因素。对于给定切片，如果滤波器单元47确定应当应用切换与自适应滤波的组合，那么滤波器单元47应用1D切换滤波器(1003)和1D自适应滤波器(1004)两者。然而，对于给定切片，如果滤波器单元47确定应仅对所述切片应用切换滤波，那么滤波器单元47应用第一1D切换滤波器(1005)和第二1D切换滤波器(1006)。滤波器单元可产生语法以指示决策(组合还是仅切换)，以及与所述决策相关联的适当滤波器语法信息。

图11是说明可由与本发明一致的视频解码器执行的过程的流程图。将从图3的视频解码器60的角度描述图11，但其它装置也可执行所述过程。如图11中所示，视频解码器的熵解码单元52接收视频数据切片(1101)，与所述切片一起接收1D自适应滤波器的系数(1102)，且与所述切片一起接收1D切换滤波器的索引(1103)。此信息可例如从切片标头经熵解码，且转发到滤波器单元57。基于此信息，滤波器单元57应用使用接收到的系数的适当1D自适应滤波器，以及用于对切片的经重构视频数据的环路滤波的适当1D切换滤波器(1105)。

图12是说明可由与本发明一致的视频解码器执行的过程的另一流程图。图12非常类似于图11，且将从图3的视频解码器60的角度来描述，但其它装置也可执行所述过程。如图12中所示，视频解码器的熵解码单元52接收视频数据切片(1201)，与所述切片一起接收1D自适应滤波器的系数(1202)，且与所述切片一起接收1D切换滤波器的索引(1203)，且接收指示1D滤波器中的至少一者的方向的信息(1204)。在给定1D滤波器中的一者的方向的情况下，解码器60可能够暗示另一1D滤波器的方向为垂直于第一1D滤波器。此信息可例如从切片标头经熵解码，且转发到滤波器单元57。基于此信息，滤波器单元57应用使用接收到的系数的适当1D自适应滤波器，以及用于对切片的经重构视频数据的环路滤波的适当1D切换滤波器(1205)。

图13是说明可由与本发明一致的视频解码器执行的过程的又一流程图。将从图3的视频解码器60的角度描述图13，但其它装置也可执行所述过程。如图12中所示，视频解码器的熵解码单元52接收视频数据切片(1301)，与所述切片一起接收1D自适应滤波器的系数(1302)，与所述切片一起接收1D切换滤波器的索引(1303)，且与所述切片一起接收滤波器图以界定对切片的哪一块进行滤波(1304)。滤波器单元57应用适当的1D自适应滤波器和1D切换滤波器来基于滤波器图对切片内的特定块进行环路滤波(1305)。

本发明的技术可在各种各样的装置或设备中实现，包含无线手持机、以及集成电路(IC)或一组IC(即，芯片组)。提供已描述的任何组件、模块或单元来强调功能方面，且不一定要求通过不同硬件单元来实现。

因此，本文所描述的技术可以硬件、软件、固件、或其任何组合来实施。描述为模块或组件的任何特征可在集成逻辑装置中一起实施，或作为离散但可互操作的逻辑装置而分开实施。如果以软件实施，那么所述技术可至少部分地由计算机可读媒体来实现，所述计算机可读媒体包括指令，所述指令在执行时实施本文所述的方法中的一者或一者以上。计算机可读数据存储媒体可形成可包含封装材料的计算机程序产品的一部分。

计算机可读媒体可包括有形计算机可读存储媒体，例如随机存取存储器(RAM)(例如同步动态随机存取存储器(SDRAM))、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、磁性或光学数据存储媒体等。所述技术另外或者可至少部分地由以指令或数据结构的形式携载或传送代码且可由计算机存取、读取和/或执行的计算机可读通信媒体来实现。

指令可由一个或一个以上处理器执行，例如一个或一个以上数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)，或其它等效集成或离散逻辑电路。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指上述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任一其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文所述的功能性可提供于经配置以用于编码和解码的专用软件模块或硬件模块内，或并入在组合式视频编码器-解码器(CODEC)中。并且，可将所述技术完全实施于一个或一个以上电路或逻辑元件中。

已描述了本发明的各种方面。这些和其它方面在所附权利要求书的范围内。

Claims (34)

1.一种在视频译码过程期间对经重构视频数据进行环路滤波的方法，所述方法包括：

应用可分离且自适应的环路滤波器，包含：

在水平或垂直的第一维度中将一维1D切换滤波器应用于所述视频数据，其中所述1D切换滤波器包括由在经译码位流中发信号通知的索引界定的第一滤波器系数集合，其中通过最小化原始视频数据和经解码经滤波视频数据之间的误差来从一组预定义滤波器中选择所述1D切换滤波器；以及

在垂直于所述第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于所述视频数据，其中所述1D自适应滤波器包括作为系数值或作为相对于先前或已知滤波器系数的差量在所述经译码位流中发信号通知的第二滤波器系数集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在编码器处应用，所述方法进一步包括：

产生识别所述1D切换滤波器相对于所述组预定义1D切换滤波器的所述索引的语法元素；以及

识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合，

其中选择所述1D切换滤波器、产生所述语法元素以及识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合对于经编码视频数据序列每切片发生至少一次，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括每切片至少一次地：

产生界定与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的语法元素。

4.根据权利要求1所述的方法，其中相对于经编码视频数据序列的第一切片应用所述方法，其中一切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU，所述方法对于第二切片进一步包括：

在水平或垂直的所述第一维度中将第一1D切换滤波器应用于所述视频数据；以及

在垂直于所述第一维度的所述第二维度中应用第二1D切换滤波器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中相对于切片的经译码单元CU的子集执行所述方法，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法由编码器执行，所述方法进一步包括：

产生界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述方法由解码器执行，所述方法进一步包括：

接收界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述经重构视频数据的去块滤波之后执行所述方法，其中去块滤波相对于切片的经译码单元CU的边界发生，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在解码器处应用，所述方法进一步包括：

接收相对于一组1D切换滤波器识别所述1D切换滤波器的所述1D切换滤波器的所述索引；以及

接收识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二系数集合的信息，

其中接收所述索引和识别所述第二系数集合的所述信息对于经编码视频数据序列每切片发生至少一次，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括每切片至少一次地：

接收识别与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的信息。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述环路滤波包括以下各项中的一者：

环路后滤波，以及

环路中滤波。

12.一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的视频译码器设备，所述视频译码器设备包括：

可分离且自适应的环路滤波器，包含：

一维1D切换滤波器，其在水平或垂直的第一维度中对所述视频数据进行滤波，其中所述1D切换滤波器包括由在经译码位流中发信号通知的索引界定的第一滤波器系数集合，其中通过最小化原始视频数据和经解码经滤波视频数据之间的误差来从一组预定义滤波器中选择所述1D切换滤波器；以及

1D自适应滤波器，其在垂直于所述第一维度的第二维度中对所述视频数据进行滤波，其中所述1D自适应滤波器包括作为系数值或作为相对于先前或已知滤波器系数的差量在所述经译码位流中发信号通知的第二滤波器系数集合。

13.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中所述视频译码器设备包括编码器，所述编码器包含滤波器单元，其中所述滤波器单元：

产生识别所述1D切换滤波器相对于所述组预定义1D切换滤波器的所述索引的语法元素；以及

识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合，

其中选择所述1D切换滤波器、产生所述语法元素以及识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合对于经编码视频数据序列每切片发生至少一次，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

14.根据权利要求13所述的视频译码器设备，其中所述滤波器单元每切片至少一次地：

产生界定与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的语法元素。

15.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中相对于经编码视频数据序列的第一切片应用所述1D切换滤波器和所述1D自适应滤波器，其中一切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU，其中对于第二切片，所述视频译码器设备包含：

第一1D切换滤波器，其在水平或垂直的所述第一维度中对所述视频数据进行滤波；以及

第二1D切换滤波器，其在垂直于所述第一维度的第二维度中对所述视频数据进行滤波。

16.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中相对于切片的经译码单元CU的子集应用所述1D切换滤波器和所述1D自适应滤波器，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

17.根据权利要求16所述的视频译码器设备，其中所述视频译码器设备包括编码器，所述编码器包含滤波器单元，其中所述滤波器单元：

产生界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图。

18.根据权利要求16所述的视频译码器设备，其中所述视频译码器设备包括解码器，其中所述解码器：

接收界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图。

19.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中在所述经重构视频数据的去块滤波之后应用所述1D切换滤波器和所述1D自适应滤波器，其中去块滤波相对于切片的经译码单元CU的边界发生，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

20.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中所述视频译码器设备包括解码器，其中所述解码器：

接收相对于一组1D切换滤波器识别所述1D切换滤波器的所述1D切换滤波器的所述索引；以及

接收识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二系数集合的信息，

其中所述解码器对于经编码视频数据序列每切片至少一次地接收所述索引和识别所述第二系数集合的所述信息，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

21.根据权利要求20所述的视频译码器设备，其中所述解码器每切片至少一次地接收识别与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的信息。

22.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中所述环路滤波包括以下各项中的一者：

环路后滤波，以及

环路中滤波。

23.根据权利要求12所述的视频译码器设备，其中所述设备包括以下各项中的一者：

集成电路；

微处理器，

无线通信装置，其包含视频编码器，以及

无线通信装置，其包含视频解码器。

24.一种在视频译码过程期间执行经重构视频数据的环路滤波的装置，所述装置包括：

用于应用可分离且自适应的环路滤波器的装置，包含：

用于在水平或垂直的第一维度中将一维1D切换滤波器应用于所述视频数据的装置，其中所述1D切换滤波器包括由在经译码位流中发信号通知的索引界定的第一滤波器系数集合，其中通过最小化原始视频数据和经解码经滤波视频数据之间的误差来从一组预定义滤波器中选择所述1D切换滤波器；以及

用于在垂直于所述第一维度的第二维度中将1D自适应滤波器应用于所述视频数据的装置，其中所述1D自适应滤波器包括作为系数值或作为相对于先前或已知滤波器系数的差量在所述经译码位流中发信号通知的第二滤波器系数集合。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述装置包括编码器，所述装置进一步包括：

用于产生识别所述1D切换滤波器相对于所述组预定义1D切换滤波器的所述索引的语法元素的装置；以及

用于识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合的装置，

其中所述用于选择的装置、所述用于产生的装置以及所述用于识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二滤波器系数集合的装置对于经编码视频数据序列每切片至少一次地执行所述选择、产生和识别，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

26.根据权利要求25所述的装置，其进一步包括，每切片至少一次：

用于产生界定与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的语法元素的装置。

27.根据权利要求24所述的装置，其中所述装置相对于经编码视频数据序列的第一切片而操作，其中一切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU，所述装置对于第二切片进一步包括：

用于在水平或垂直的所述第一维度中将第一1D切换滤波器应用于所述视频数据的装置；以及

用于在垂直于所述第一维度的所述第二维度中应用第二1D切换滤波器的装置。

28.根据权利要求24所述的装置，其中所述装置相对于切片的经译码单元CU的子集而操作，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

29.根据权利要求28所述的装置，其中所述装置包括编码器，所述装置进一步包括：

用于产生界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图的装置。

30.根据权利要求28所述的装置，其中所述装置包括解码器，所述装置进一步包括：

用于接收界定所述切片的经滤波的经译码单元的所述子集的滤波器图的装置。

31.根据权利要求24所述的装置，所述装置进一步包括用于对所述经重构视频数据进行去块滤波的装置，其中所述用于应用所述1D切换滤波器的装置和所述用于应用1D自适应滤波器的装置在所述用于去块滤波的装置之后操作，其中所述用于去块滤波的装置相对于切片的经译码单元CU的边界而操作，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

32.根据权利要求24所述的装置，其中所述装置包括解码器，所述装置进一步包括：

用于接收相对于一组1D切换滤波器界定所述1D切换滤波器的所述1D切换滤波器的所述索引的装置；以及

用于接收识别用于所述1D自适应滤波器的所述第二系数集合的信息的装置，

其中所述用于接收所述索引的装置和所述用于接收识别所述第二系数集合的所述信息的装置对于经编码视频数据序列每切片至少一次地接收所述索引和识别所述系数的所述信息，其中所述切片对应于界定视频帧的一些或全部的一组最大经译码单元LCU。

33.根据权利要求32所述的装置，其进一步包括，每切片至少一次：

用于接收识别与所述1D切换滤波器或所述1D自适应滤波器相关联的方向的信息的装置。

34.根据权利要求24所述的装置，其中所述环路滤波包括以下各项中的一者：

环路后滤波，以及

环路中滤波。