CN103959779A - 在视频译码中用于自适应环路滤波和样本自适应偏移的基于最大译码单元(lcu)或分区的语法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移SAO过程的技术。视频译码器可存储SAO信息集合。所述SAO信息可包含指示偏移值的数据。所述视频译码器还可存储映射信息，所述映射信息映射用于视频数据帧的一或多个序列分区的所述SAO信息集合中的至少一些集合。另外，所述视频译码器可基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行所述SAO过程。

Description

在视频译码中用于自适应环路滤波和样本自适应偏移的基于最大译码单元(LCU)或分区的语法
本申请案主张2011年11月28日申请的第61/564,215号美国临时申请案的权利，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及视频译码，且更确切地说涉及用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移(SAO)或自适应环路滤波(ALF)过程的技术。
背景技术
可将数字视频能力并入于广泛范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏机、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电传会议装置及其类似者。数字视频装置实施视频压缩技术(例如，在由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分(高级视频译码(AVC))定义的标准、目前在开发中的高效视频译码(HEVC)标准和这些标准的扩展中所描述的视频压缩技术)以更有效率地发射、接收和存储数字视频信息。
视频压缩技术包含空间预测、时间预测或两者以减少或移除视频序列中所固有的冗余。对于基于块的视频译码来说，可将视频帧或切片分割为块。可进一步分割每一块。帧内译码(I)帧或切片中的块使用关于同一帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测进行编码。帧间译码(P或B)帧或切片中的块可使用关于同一帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测或关于其它参考帧中的参考样本的时间预测。空间或时间预测导致用于待译码的块的预测性块。残余数据表示待译码的原始块与预测性块之间的像素差。
帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本的块的运动向量，和指示经译码块与预测性块之间的差的残余数据而编码。帧内译码块是根据帧内译码模式和残余数据而编码。为了进一步压缩，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而导致接着可经量化的残余变换系数。最初以二维阵列布置的经量化变换系数可以特定次序扫描以产生用于熵译码的变换系数的一维向量。
发明内容
一股来说，本发明描述用于译码视频数据的技术。明确地说，本发明描述用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波(ALF)过程的技术。在一些实例中，本发明描述使用用于在ALF和SAO过程中使用的基于最大译码单元(LCU)或基于其它分区的语法。
为了支持基于LCU或分区的语法，视频译码器(即，视频编码器或解码器)可存储ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合。ALF信息的集合可包含滤波器系数的集合。SAO信息的集合可包含偏移值。映射信息可指示ALF和/或SAO信息的集合与LCU和/或其它分区之间的映射。根据本发明的各种实例，此信息可按多种不同方式组织。
在一个实例中，本发明描述一种用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移(SAO)过程的方法，所述方法包含：存储SAO信息的集合，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；存储映射信息，所述映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个序列分区的SAO信息的所述集合中的至少一些；和基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行所述SAO过程。
在另一实例中，本发明描述一种用于在视频译码过程中执行自适应环路滤波(ALF)、样本自适应偏移(SAO)过程或ALF和SAO处理两者的视频译码器，所述视频译码器包含存储器、处理器，所述处理器经配置以：将SAO信息的集合存储于所述存储器中，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和将映射信息存储于所述存储器中，所述映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个序列分区的SAO信息的所述集合中的至少一些；和基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息对所述帧的所述分区中的一者执行SAO偏移。
在另一实例中，本发明描述一种用于执行用于视频译码过程的样本自适应偏移(SAO)过程的视频译码器，所述视频译码器包含：用于存储SAO信息的集合的装置，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和用于存储映射信息的装置，所述映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个序列分区的SAO信息的所述集合中的至少一些；和用于基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行所述SAO过程的装置。
在一个实例中，本发明描述一种存储有指令的计算机可读存储媒体。所述指令在经执行时使装置的一或多个处理器：存储SAO信息的集合，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和存储映射信息，所述映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个序列分区的SAO信息的所述集合中的至少一些。
一或多个实例的细节陈述于随附图式和以下描述中。其它特征、目标和优势将从所述描述和所述图式以及从权利要求书显而易见。
附图说明
图1为展示如何译码滤波器(ALF、SAO或两者)信息和映射信息以用于这些信息的基于LCU的译码的实例的概念图。
图2为展示如何译码滤波器(ALF、SAO或两者)信息和映射信息以用于这些信息的基于帧或基于切片的译码的实例的概念图。
图3为说明实例视频编码和解码系统的框图。
图4为说明实例视频编码器的框图。
图5为说明实例视频解码器的框图。
图6为说明根据本发明中描述的一或多个实例的用于在视频译码过程中执行自适应环路滤波(ALF)、样本自适应偏移(SAO)过程或ALF和SAO处理两者的实例方法的流程图。
图7为说明根据本发明中描述的一或多个实例的在视频编码器中实施的实例方法的流程图。
图8为说明根据本发明中描述的一或多个实例的在视频解码器中实施的实例方法的流程图。
具体实施方式
一股来说，本发明描述用于译码视频数据的技术，且更确切地说描述用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移(SAO)或自适应环路滤波(ALF)过程的技术。在一些实例中，本发明描述使用用于在ALF和SAO过程中使用的基于最大译码单元(LCU)或基于其它分区的语法。为了支持基于LCU或基于其它分区的语法，视频译码器(即，视频编码器或解码器)可存储处理数据集合(例如ALF系数信息、SAO信息或ALF系数信息和SAO信息两者中的一或多者)和映射信息，映射信息指示处理数据集合与LCU、其它分区或LCU及其它分区两者之间的映射。
举例来说，视频编码器或视频解码器可存储此信息以用于在视频译码过程的ALF过程、SAO过程或ALF过程和SAO过程两者中使用。视频编码器可在ALF过程、SAO过程或ALF过程和SAO过程两者中使用所述信息，且将所述信息编码为经编码视频位流中的语法元素。视频解码器可解码视频位流以获得和存储用于在视频解码过程的ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程中使用的语法元素。根据本发明的各种实例，此信息可以多种不同方式组织。在一些实例中，可在环路中执行ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程。在一些实例中，可在环路后执行这些过程。
样本自适应偏移为具有两个基本模式的每像素操作。第一模式为边缘偏移，其存在4个变化。样本自适应偏移通过比较像素与其八个相邻者中的两者(取决于模式变化)的值来操作。基于量值差，将四个可能偏移中的一者添加到所述像素。第二模式称作能带偏移，其中在某一量值范围内的像素被添加四个偏移中的一者。滤波器模式和四个偏移由编码器针对每一经译码树型块选择以试图使所述块中的像素更紧密地匹配源材料。
一股来说，自适应环路滤波为在解块滤波器之后应用的自适应滤波技术，其用以改进用于后续图片的编码或解码的参考图片。在一些实例中，ALF可使用平方滤波器且可对全部经解块的图片执行。在其它实例中，可能基于块而启用和停用ALF。
在例如目前在开发的高效视频译码(HEVC)过程的若干版本的一些视频译码过程中，环路滤波器(例如ALF和SAO信号滤波器)、偏移数据或滤波器和偏移数据在适配参数集(APS)语法中。在此译码中，用于ALF和SAO的语法是基于以帧为基础的语法。为了支持更灵活的操作和编码器/解码器设计，需要提供用于ALF和SAO过程的基于LCU(或其它分区)的语法。举例来说，在硬件实施方案中，在分区级别(例如，在LCU级别)应用这些滤波过程可为较好的。
在本发明中，ALF和SAO技术将在作为分区的LCU的上下文中加以描述(即，通过基于LCU的语法)。然而，ALF和SAO技术可与基于其它类型的分区的语法一起使用。另外，本发明描述将基于LCU(或其它分区)的语法过程用于ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者，但不限于其它类型的滤波器信息。一股来说，本发明提议支持基于LCU的处理的用于ALF和SAO参数的新语法。
数字视频装置实施视频压缩技术以更有效地编码和解码数字视频信息。视频压缩可应用空间(帧内)预测、时间(帧间)预测或空间与时间预测技术两者以减少或移除视频序列中固有的冗余。
典型视频编码器将原始视频序列的每一帧分割为称作“块”或“译码单元”的连续矩形区。这些块以“帧内模式”(I模式)或以“帧间模式”(P模式或B模式)进行编码。
对于P模式或B模式，编码器首先搜索类似于按“参考帧”编码的块的块，由Fref表示。大体上将搜索限制为与待编码的块相距不超过某一空间位移。当已识别最佳匹配(即，预测性块或“预测”)时，以二维(2D)运动向量(Δx，Δy)的形式表达所述最佳匹配，其中Δx为参考帧中的预测性块的位置相对于待译码的块的位置的水平位移且Δy为垂直位移。运动向量与参考帧一起用以如下建构所预测块Fpred：
Fpred(x，y)＝Fref(x+Δx，y+Δy)
帧内的像素的位置是以(x，y)表示。对于以I模式编码的块来说，所预测块是使用空间预测从同一帧内的先前编码的相邻块形成。对于I模式与P或B模式两者来说，预测误差(即，经编码的块与所预测块中的像素值之间的差)被表示为某种离散变换(例如离散余弦变换(DCT))的加权基底函数的集合。可基于不同大小的块(例如，4×4、8×8或16×16和更大)执行变换。变换块的形状并非始终为正方形的。还可使用(例如)具有16×4、32×8等的变换块大小的矩形变换块。
随后量化权重(即，变换系数)。量化引入信息损失，且因此经量化系数具有比原始变换系数低的精度。
经量化的变换系数和运动向量为“语法元素”的实例。这些语法元素加一些控制信息形成视频序列的经译码表示。语法元素的其它实例包含ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者，如本发明中所描述。语法元素还可经熵译码，借此进一步减少其表示所需要用到的位的数目。熵译码为旨在通过利用所发射或所存储符号的分布的性质(一些符号比其它符号更频繁地出现)来最小化表示所发射或所存储符号(在此情况下为语法元素)所需要的位的数目的无损操作。
在解码器中，当前帧中的块是通过首先以与编码器中相同的方式建构其预测，且通过将经压缩预测误差添加到预测来获得。所述经压缩的预测误差是通过使用经量化的系数来加权变换基底函数而找到。经重建构的帧与原始帧之间的差称为重建构误差。
可通过调整在量化变换系数时所使用的量化参数(QP)的值来控制压缩比(即，用以表示原始序列与经压缩的序列的位的数目的比率)。压缩比可取决于所使用的熵译码方法。
对于根据当前由视频译码联合合作小组(JCT-VC)开发的高效视频译码(HEVC)标准的视频译码来说，作为一个实例，视频帧可分割为多个译码单元。译码单元(CU)大体指充当为了视频压缩而被应用各种译码工具的基本单元的图像区。CU通常具有表示为Y的明度分量，和表示为U和V的两个色度分量。视视频取样格式而定，U和V分量的大小(依据样本的数目)可与Y分量的大小相同或不同。CU通常为正方形，且可视为类似于所谓的宏块(例如，依据例如ITU-T H.264的其它视频译码标准)。将在本申请案中出于说明的目的而描述根据正开发的HEVC标准的目前提议方面中的一些方面的译码。然而，本发明中所描述的技术可适用于其它视频译码过程，例如根据H.264或其它标准所定义的过程或专属视频译码过程。
HEVC标准化努力是基于被称作HEVC测试模型(HM)的视频译码装置模型。所述HM假定优于根据(例如)ITU-T H.264/AVC的装置的视频译码装置的若干能力。举例来说，尽管H.264提供九个帧内预测编码模式，但HM提供多达三十五个帧内预测编码模式。
根据HM，CU可包含一或多个预测单元(PU)、一或多个变换单元(TU)，或一或多个PU与一或多个TU。位流内的语法数据可定义最大译码单元(LCU)，最大译码单元(LCU)为就像素的数目来说的最大CU。大体上，除CU不具有大小区别之外，CU具有与H.264的宏块相似的用途。因此，可将CU分裂成子CU。一股来说，在本发明中对CU的引用可指图片的最大译码单元或LCU的子CU。LCU可分裂为若干子CU，且每一子CU可进一步分裂为若干子CU。用于位流的语法数据可定义可分裂LCU的最大次数，所述最大次数被称作CU深度。因此，位流还可定义最小译码单元(SCU)。本发明还使用术语“块”、“分区”或“部分”来指CU、PU或TU中的任一者。一股来说，“部分”可指视频帧的任一子集。
当前考虑将样本自适应偏移(SAO)译码采用于HEVC标准内。一股来说，将偏移值添加到视频帧(例如，用于帧间预测或帧内预测的预测性帧)中的像素可改进在视频序列的帧之间发生照明改变期间(例如在闪光、变暗的天空或帧之间的其它类型的照明改变期间)的译码。这些照明改变可添加跨越帧中的像素的相对均匀的强度改变。举例来说，可将偏移值应用于所预测视频块的像素，以便对预测性视频块的值加偏压以便补偿照明改变。先前视频译码标准(例如，H.264)跨越整个像素块或像素帧而均匀地应用偏移类型和偏移值。SAO技术可允许取决于像素(或块)分类度量而将不同偏移值应用于不同像素(或块)。
在HEVC中的当前自适应环路滤波(ALF)中，提议两种适配模式(即，块适配和区适配)。对于区自适应模式，将帧划分为16个区，且每一区可具有线性滤波器系数(若干AC系数和一个DC系数)的一个集合，且一个区可与其它区共享相同滤波器系数。对于基于块的模式来说，每一4×4块通过使用方向和活动信息来计算度量而得出一个类别。对于每一类别来说，可使用线性滤波器系数(若干AC系数和一个DC系数)的一个集合，且一个类别可与其它类别共享相同滤波器系数。
为了支持用于ALF或SAO过程的基于LCU的语法(或基于其它分区的语法)，大体上有必要使视频编码器、视频解码器或视频编码器与视频解码器存储：i)用于ALF和SAO过程的滤波器、偏移或滤波器和偏移两者的集合(即，ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者)，和ii)滤波器/偏移的集合与滤波器/偏移应用到的对应LCU之间的映射，以执行ALF和SAO过程。ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者可大体上指(例如)单独地或是以组合的合并方式呈现的ALF信息、SAO信息或两者，且所述信息包含系数、偏移或是其它信息。滤波器/偏移的集合与LCU之间的映射可包含以下实例中的一或多者。
在一实例中，视频译码器产生用于LCU的旗标，所述旗标指示新滤波器/偏移被指派到所述LCU。所述旗标可指示LCU将被指派可包含滤波器系数、偏移或滤波器系数和偏移两者的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的新集合。在一些实例中，旗标可进一步包含待指派到LCU的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息的特定集合(例如，在多个集合中的)的识别。或者，旗标可使编码器或解码器选择ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的列表或多个集合中的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的下一集合，使得旗标指示编码器或解码器应前进到用于相应LCU的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的下一可用集合。
在另一实例中，视频译码器产生用于当前LCU的复制命令，所述复制命令指示应针对当前LCU复制来自相邻LCU的滤波器/偏移信息。举例来说，ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者可从左方相邻LCU或上部相邻LCU复制到当前LCU以供在针对当前LCU执行的ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者中使用。
在另一实例中，当多个序列LCU共享相同滤波器/偏移时，视频译码器产生行程信息(即，进行共享的序列LCU的数目)。在此实例中，一旦针对LCU指定ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合，行程信息便可指示跟在相应LCU之后且共享相同ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的连续LCU的数目。映射信息可遵循某一扫描次序(例如，例如类似于LCU/CU扫描次序的扫描次序)。注意，此信息可以众多方式存储。举例来说，在一个实例中，滤波器/偏移的集合和映射信息两者可存储于每一LCU级别处。在此情况下，ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息可与映射信息一起存储于LCU级别中。在替代实例中，滤波器/偏移的集合可存储于APS或切片标头中，且映射信息可存储于切片标头中。在另一替代实例中，滤波器/偏移的集合可存储于APS或切片标头中，且映射信息可存储于LCU中。
如果滤波器/偏移的集合和映射信息存储于同一处(即，切片标头)，那么信息的所述两个集合可以任何合适方式存储。举例来说，根据一个特定实例，滤波器/偏移的集合和映射信息被单独地存储(如图1和图2的实例2中所展示)。在此情况下，可独立于映射信息而存储滤波器/偏移的集合。映射信息可接着参考ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合以应用于特定LCU(或其它分区)。在替代实例中，滤波器/偏移的集合和映射信息是以交错方式存储(如图1和图2的实例1中所展示)。在此情况下，可针对每一LCU(或其它分区)而(例如)以序列交错方式呈现和存储滤波器/偏移的集合，其中针对相应LCU而呈现特定滤波器/偏移集合，且针对其它LCU而呈现特定映射信息(例如，复制或行程长度命令)。
本发明中描述的过程可由视频编码器或视频解码器执行。举例来说，视频编码器或视频解码器可存储此信息以用于在视频译码过程的ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者中使用。
图1为展示如何译码滤波器(ALF、SAO或两者)信息和映射信息以用于这些信息的基于LCU的译码的实例的概念图。图2为展示如何译码滤波器(ALF、SAO或两者)信息和映射信息以用于这些信息的基于帧或基于切片的译码的实例的概念图。
在图1和图2的实例中，ALF+SAO指可在阶段中执行ALF和SAO的实例；因此，ALF和SAO数据可存储于一处。这些ALF+SAO指示可在独自地(即，单独地)使用ALF或SAO时由“ALF”或SAO取代。举例来说，可使用SAO而无ALF或可使用ALF而无SAO。而且，滤波器或偏移的集合(即，图1或图2中的Fi)可含有一个以上滤波器或偏移，例如，当图1或图2中的一个区基于活动而使用一个以上滤波器时。
图1说明多个LCU。一股来说，ALF+SAO(F1)可指用于第一LCU的ALF和SAO信息的第一组合集合。类似地，ALF+SAO(F2)和ALF+SAO(F3)可分别指用于其它LCU的ALF和SAO信息的第二集合和第三集合。COPY_L和COPY_U形成映射信息，所述映射信息指示用于当前LCU的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者应分别从左方或上部(即，上方)相邻LCU复制。OFF指示不将ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者应用于特定LCU。
在图1中，作为实例，实例1展示视频译码器(即，视频编码器或解码器)对ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息与映射信息的交错存储和呈现。根据图1的实例1，视频译码器指示第一LCU(在左上角)通过F1指派有对应于ALF+SAO(F1)的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合。第二LCU(在第一LCU的右方)通过COPY_L指示为从左方相邻者复制其ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者。因此，第二LCU具有与第一LCU相同的ALF指派、SAO指派或ALF和SAO指派两者(即，ALF+SAO(F1))。视频译码器通过F2将ALF+SAO(F2)中的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者指派到第三LCU。第四LCU由视频译码器指定为被指派有COPY_L命令，其导致与第三LCU相同的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者。第五LCU接着被指示为OFF。可针对剩余LCU而继续ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者与映射信息以交错方式的此呈现。
作为另一实例，在图1的实例2中，ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者被单独地存储为F1和F2以供映射信息参考。在此情况下，NEW旗标指示当前LCU应被指派有滤波器/偏移信息的新集合，例如已存储的ALF信息，和/或SAO信息，或ALF和SAO信息两者的下一集合。对于第一LCU，NEW指示将指派ALF+SAO(F1)。COPY_L指示将复制左方相邻信息以用于下一LCU。用于第三LCU的NEW指示应将滤波器偏移信息的下一集合(例如，由F2指示的ALF+SAO(F2))应用于第三LCU。COPY_U指示应复制上部相邻信息以用于下一LCU，且OFF指示针对当前LCU不使用ALF、SAO或ALF和SAO两者。如果实例2属于第一行LCU，那么在一些实例中，可不应用COPY_U。代替地，可应用COPY_L。
在实例2的实例中，NEW指示可针对当前LCU选择滤波器/偏移信息的下一集合(例如，在多个滤波器/偏移集合F1、F2等中)。在其它实例中，其它映射信息或旗标本身可经配置以提供滤波器/偏移信息的多个集合中的待指派到特定LCU的滤波器/偏移信息的特定集合的识别。举例来说，可编码旗标，或可提供额外映射信息以传递识别，例如指定待指派到特定LCU的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的特定集合的索引值。旗标可为编码指示滤波器/偏移信息的两个或两个以上集合中的一者的选择的值的多位旗标，或可提供额外索引值作为额外语法元素。
图2说明如何针对基于帧/切片的编码情况来译码滤波器和映射信息的实例。ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的不同集合可指派到不同分区。在图2的实例1中，映射信息可与ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者以交错方式存储。如所展示，由ALF+SAO(F1)指示的滤波器/偏移的第一集合可指派到分区(例如LCU)，且可使用复制、行程或所述两种类型的译码以将滤波器/偏移的相同集合应用于其它分区。举例来说，一或多个COPY_L或COPY_U命令可用作映射信息以将用于分区(例如LCU)的滤波器/偏移的集合应用于其它分区(例如在共享相同ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的区中的分区)。滤波器/偏移的第二集合由ALF+SAO(F2)展示。替代性地或额外地，一或多个RUN命令可指定共享滤波器/偏移的相同集合的连续分区的数目。COPY和RUN命令可统称为COPY/RUN命令。
在图2的实例1中，在COPY/RUN命令之后，针对分区(例如LCU)指定由SAO(O1)指示的SAO信息的集合。此为可单独地指定SAO信息而无ALF信息的实例。在此实例中，SAO(O1)可指定待用于分区的偏移的第一集合。同样地，在一些实例中，例如可单独地指定ALF信息而无SAO信息。SAO(O2)、SAO(O3)、SAO(O4)可提供偏移的其它集合。在一些实例中，O11...O1N可指用于第一集合SAO(O1)的偏移的集合，且f11...f1M)可指用于ALF+SAO(F1)的滤波器系数的集合。COPY/RUN元素可经存储以指示将SAO偏移信息应用到其它分区。OFF元素可指定ALF和SAO功能不应用于另一分区。COPY/RUN元素可用以将OFF条件应用于其它分区。而且，可存储ALF、SAO和/或ALF和SAO信息的额外集合以供应用于其它分区。因此，映射信息可用以指定应用于特定分区的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的特定集合，映射信息或分区和映射信息两者可指定COPY和RUN元素以将此信息应用于个别分区或分区的区。
在图1的实例1中，此ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者可与映射信息交错。在图2的实例2中，滤波器信息、偏移信息和滤波器/偏移信息的集合可与映射信息分开存储。在此情况下，映射信息(例如，NEW、COPY、RUN、OFF及其类似者)可涉及单独地存储的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者。如图1的实例中，NEW旗标可指定ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的多个集合中的这些信息的下一集合以供应用于分区。或者，NEW旗标可包含或伴随有对待应用于分区的这些信息的特定集合(例如滤波器信息的特定集合、偏移信息的特定集合或组合滤波器和偏移信息的特定集合)的识别信息。可以与上文描述的方式类似的方式使用COPY和RUN元素以将与相邻分区相同的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者应用于分区(例如LCU)或在连续数目个分区上应用相同信息。
图3为说明可经配置以利用根据本发明的实例的用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的技术的实例视频编码和解码系统10的框图。如图3中所展示，系统10包含经由通信信道16将经编码视频发射到目的地装置14的源装置12。经编码视频数据还可存储于存储媒体34或文件服务器36上且可由目的地装置14按需要存取。当存储到存储媒体或文件服务器时，视频编码器20可将经译码视频数据提供到另一装置(例如网络接口、光盘(CD)、蓝光光盘(Blu-ray)或数字视频盘(DVD)烧录机或压印设施装置，或其它装置)，以用于将经译码视频数据存储到存储媒体。同样地，与视频解码器30分离的装置(例如，网络接口、CD或DVD读取器，或类似者)可从存储媒体检索经译码视频数据且将所检索数据提供到视频解码器30。
源装置12和目的地装置14可包括广泛范围的装置中的任一者，所述装置包含桌上型计算机、笔记型(即，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、例如所谓的智能型手机的电话手机、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏机或其类似者。在许多情况下，这些装置可经配备以用于无线通信。因此，通信信道16可包括无线信道、有线信道，或适合用于发射经编码视频数据的无线和有线信道的组合。类似地，文件服务器36可由目的地装置14经由任何标准数据连接(包含因特网连接)存取。此数据连接可包含适合用于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器，等等)，或两者的组合。
根据本发明的实例，用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的技术可应用于视频译码以支持多种多媒体应用中的任一者，例如，空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、例如经由因特网的流式视频发射、数字视频的编码以供存储于数据存储媒体上、存储于数据存储媒体上的数字视频的解码或其它应用。在一些实例中，系统10可经配置以支持单向或双向视频发射以支持例如视频流式发射、视频播放、视频广播、视频电话，或这些中的两者或两者以上的应用。
在图3的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20、调制器/解调器22和发射器24。在源装置12中，视频源18可包含例如视频俘获装置的源，例如视频摄像机、含有先前俘获的视频的视频存档、从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口，用于产生计算机图形数据以作为源视频的计算机图形系统，或这些源的组合。作为一个实例，如果视频源18为视频摄像机，那么源装置12和目的地装置14可形成所谓的摄像机电话或视频电话。然而，本发明中描述的技术大体上可应用于视频译码，且可应用于无线应用、有线应用、有线和无线应用的组合，或经编码视频数据存储于本地磁盘上的应用。
所俘获、预俘获或计算机产生的视频可由视频编码器20编码。经编码视频信息可由调制解调器22根据通信标准(例如，无线通信协议)调制，且经由发射器24发射到目的地装置14。调制解调器22可包含各种混频器、滤波器、放大器或经设计以用于信号调制的其它组件。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、滤波器和一或多个天线。
由视频编码器20编码的所俘获、预俘获或计算机产生的视频还可存储到存储媒体34或文件服务器36上以供稍后消耗。存储媒体34可包含蓝光(Blu-ray)光盘、DVD、CD-ROM、快闪存储器或用于存储经编码视频的任何其它合适的数字存储媒体。可接着由目的地装置14存取存储于存储媒体34上的经编码视频以用于解码和播放。
文件服务器36可为能够存储经编码视频且将所述经编码视频发射到目的地装置14的任何类型的服务器。实例文件服务器包含网络服务器(例如，用于网站)、FTP服务器、网络连接存储(NAS)装置、本地磁盘机，或能够存储经编码视频数据且将其发射到目的地装置的任何其它类型的装置。来自文件服务器36的经编码视频数据的发射可为流式发射、下载发射或两者的组合。文件服务器36可由目的地装置14经由任何标准数据连接(包含因特网连接)存取。此标准数据连接可包含无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器、以太网络、USB等)，或适合用于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道与有线连接的组合。
在图3的实例中，目的地装置14包含接收器26、调制解调器28、视频解码器30和显示装置32。目的地装置14的接收器26经由信道16接收信息，且调制解调器28解调所述信息以产生用于视频解码器30的经解调的位流。经由信道16传达的信息可包含由视频编码器20产生以供视频解码器30在解码视频数据时使用的多种语法信息。此语法还可与存储于存储媒体34或文件服务器36上的经编码视频数据包含在一起。视频编码器20和视频解码器30中的每一者可形成能够编码或解码视频数据的相应编码器-解码器(CODEC)的部分。
显示装置32可与目的地装置14集成或在目的地装置14外部。在一些实例中，目的地装置14可包含集成式显示装置且还经配置以与外部显示装置介接。在其它实例中，目的地装置14可为显示装置。一股来说，显示装置32向用户显示经解码视频数据，且可包括多种显示装置中的任一者，例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示装置。
在图3的实例中，通信信道16可包括任何无线或有线通信媒体，例如射频(RF)频谱或一或多个物理发射线，或无线和有线媒体的任何组合。通信信道16可形成基于包的网络(例如，局域网、广域网或例如因特网的全局网络)的部分。通信信道16一股表示用于将视频数据从源装置12发射到目的地装置14的任何合适的通信媒体或不同通信媒体的集合，包含有线或无线媒体的任何合适组合。通信信道16可包含路由器、交换器、基站，或可用以促进从源装置12到目的地装置14的通信的任何其它设备。
视频编码器20和视频解码器30可根据视频压缩标准(例如目前在开发中的高效视频译码(HEVC)标准)操作，且可遵照HEVC测试模型(HM)。或者，视频编码器20和视频解码器30可根据其它专属或工业标准(例如，ITU-T H.264标准，或者称为MPEG-4第10部分(高级视频译码(AVC)))或这些标准的扩展操作。然而，本发明的技术不限于任何特定译码标准。其它实例包含MPEG-2和ITU-T H.263。
尽管未展示于图3中，但在一些方面中，视频编码器20和视频解码器30可各自与音频编码器和解码器集成，且可包含适当的MUX-DEMUX单元或其它硬件和软件，以处置共同数据流或单独数据流中的音频和视频两者的编码。如果可适用，那么在一些实例中，MUX-DEMUX单元可遵照ITU H.223多路复用器协议，或例如用户数据报协议(UDP)的其它协议。
视频编码器20和视频解码器30各自可实施为多种合适的编码器电路中的任一者，例如一或多个微处理器、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。当所述技术部分地在软件中实施时，装置可将用于软件的指令存储于合适的非暂时性计算机可读媒体中，且在硬件中使用一或多个处理器来执行所述指令以执行本发明的技术。视频编码器20和视频解码器30中的每一者可包含于一或多个编码器或解码器中，其中任一者可集成为相应装置中的组合式编码器/解码器(CODEC)的部分。
视频编码器20可实施本发明的用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的技术中的任一者或全部。同样地，视频解码器30可实施用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的这些技术中的任一者或全部。如本发明中所描述的视频译码器可指视频编码器或视频解码器。类似地，视频译码单元可指视频编码器或视频解码器。同样地，视频译码可指视频编码或视频解码。
举例来说，视频译码器(例如视频编码器20或视频解码器30)可在视频译码过程中执行自适应环路滤波(ALF)、样本自适应偏移(SAO)过程或ALF和SAO处理两者。视频编码器20或视频解码器30可存储ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合。另外，视频编码器20或视频解码器30可存储映射信息，映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个序列分区的ALF信息或SAO信息的集合中的至少一些。一或多个分区可包含视频数据的帧的一或多个最大译码单元(LCU)。译码器可基于所存储ALF信息、SAO信息，或基于所存储ALF和SAO信息和所存储映射信息针对帧的分区中的一者执行ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者中的至少一者。
在实例中，映射信息可包含以下各者中的至少一者：(1)旗标信息，其指示是否应将新滤波器、新偏移或新滤波器和新偏移两者指派到分区中的一者以用于ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者；(2)复制信息，其指示是否应将ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者从分区的一者复制到分区的另一者以用于ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程两者；或(3)行程信息，其指示共享相同ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的序列分区的数目。映射信息可进一步包含指示待指派到与旗标信息相关联的分区中的一者的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合中的一者的识别。
在实例中，旗标信息可进一步包含指示待指派到与旗标信息相关联的分区中的一者的ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合中的一者的识别。
图4为说明可使用如本发明中描述的用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的技术的视频编码器20的实例的框图。为了说明的目的，将在HEVC译码的上下文中描述视频编码器20，但本发明不限于可能需要扫描变换系数的其它译码标准或方法。视频编码器20可执行视频帧内的GU的帧内译码和帧间译码。帧内译码依赖于空间预测来减少或移除给定视频帧内的视频数据的空间冗余。帧间译码依赖于时间预测以减少或移除在视频序列的当前帧与先前经译码帧之间的时间冗余。帧内模式(I模式)可指若干基于空间的视频压缩模式中的任一者。例如单向预测(P模式)或双向预测(B模式)的帧间模式可指若干基于时间的视频压缩模式中的任一者。
如图4中所展示，视频编码器20接收待编码的视频帧内的当前视频块。在图4的实例中，视频编码器20包含运动补偿单元44、运动估计单元42、帧内预测单元46、参考帧缓冲器64、求和器50、变换单元52、量化单元54和熵编码单元56。图4中所说明的变换单元52为将实际变换或变换组合应用于残余数据块的单元，且不应与变换系数块混淆，变换系数块还可被称作GU的变换单元(TU)。为了视频块重建构，视频编码器20还可包含逆量化单元58、逆变换单元60、求和器62以及SAO和ALF单元43。还可包含解块滤波器以对块边界进行滤波，以从经重建构的视频中移除成块效应假影。如果需要，那么解块滤波器将通常对求和器62的输出进行滤波。
在编码过程期间，视频编码器20接收待译码的视频帧或切片。可将所述帧或切片划分为多个视频块，例如最大译码单元(LGU)。运动估计单元42和运动补偿单元44相对于一或多个参考帧中的一或多个块来执行所接收视频块的帧间预测译码以提供时间压缩。帧内预测单元46可相对于与待译码的块在相同的帧或切片中的一或多个相邻块执行所接收的视频块的帧内预测译码以提供空间压缩。
模式选择单元40可(例如)基于每一模式的速率失真结果来选择译码模式(帧内或帧间)中的一者，且将所得帧内或帧间预测的块(例如，预测单元(PU))提供到求和器50以产生残余块数据且提供到求和器62以重建构经编码块以用于参考帧中。求和器62组合经预测块与来自逆变换单元60的用于块的经逆量化的经逆变换数据以重建构经编码块，如下文更详细地描述。可将一些视频帧指定为I帧，其中I帧中的所有块是以帧内预测模式编码。在一些情况下，例如，当由运动估计单元42执行的运动搜索并不导致对块的充分预测时，帧内预测单元46可执对行P帧或B帧中的块的帧内预测编码。
运动估计单元42和运动补偿单元44可高度集成，但出于概念目的而单独说明。运动估计(或运动搜索)为产生运动向量的过程，所述运动向量估计视频块的运动。举例来说，运动向量可指示当前帧中的预测单元相对于参考帧的参考样本的位移。运动估计单元42通过比较帧间译码帧的预测单元与存储于参考帧缓冲器64中的参考帧的参考样本来计算用于所述预测单元的运动向量。参考样本可为被发现在像素差方面紧密匹配包含正被译码的PU的CU的部分的块，所述像素差可通过绝对差的总和(SAD)、平方差的总和(SSD)或其它差度量来确定。参考样本可出现于参考帧或参考切片内的任何处，且未必出现于参考帧或切片的块(例如，译码单元)边界处。在一些实例中，参考样本可出现于分数像素位置处。
运动估计单元42将经计算运动向量发送到熵编码单元56和运动补偿单元44。由运动向量识别的参考帧的部分可称作参考样本。运动补偿单元44可(例如)通过检索由用于PU的运动向量识别的参考样本来计算用于当前CU的预测单元的预测值。
作为由运动估计单元42和运动补偿单元44执行的帧间预测的替代方案，帧内预测单元46可帧内预测所接收块。帧内预测单元46可相对于相邻的先前经译码块(例如，当前块的上方、右上方、左上方或左方的块)来预测所接收块，假定块的编码次序为从左到右、从顶部到底部。帧内预测单元46可经配置而具有多种不同的帧内预测模式。举例来说，帧内预测单元46可经配置以基于正被编码的CU的大小而具有特定数目个定向预测模式，例如，三十五个定向预测模式。
帧内预测单元46可通过(例如)计算各种帧内预测模式的误差值且选择产生最低误差值的模式来选择帧内预测模式。定向预测模式可包含用于组合空间相邻像素的值和将所述组合值应用于PU中的一或多个像素位置的功能。一旦已计算了PU中的全部像素位置的值，帧内预测单元46便可基于PU与待编码的所接收块之间的像素差来计算所述预测模式的误差值。帧内预测单元46可继续测试帧内预测模式，直到发现产生可接受的误差值的帧内预测模式为止。帧内预测单元46可接着将PU发送到求和器50。
视频编码器20通过从正被译码的原始视频块减去由运动补偿单元44或帧内预测单元46计算的预测数据而形成残余块。求和器50表示执行此减法运算的(多个)组件。残余块可对应于二维的像素差值矩阵，其中残余块中的值的数目与对应于残余块的PU中的像素的数目相同。残余块中的值可对应于PU中与待译码的原始块中的定位于相同位置的像素的值之间的差(即，误差)。所述差可为色度差或明度差，此取决于经译码的块的类型。
变换单元52可从残余块形成一或多个变换单元(TU)。变换单元52从多个变换当中选择一变换。可基于一或多个译码特性(例如，块大小、译码模式或类似者)来选择变换。变换单元52接着将选定变换应用于TU，从而产生包括二维变换系数阵列的视频块。变换单元52可在经编码视频位流中用信号发送选定变换分区。
变换单元52可将所得变换系数发送到量化单元54。量化单元54可接着量化变换系数。熵编码单元56可接着根据扫描模式执行矩阵中的经量化变换系数的扫描。本发明将熵编码单元56描述为执行扫描。然而，应理解，在其它实例中，例如量化单元54的其它处理单元可执行扫描。
一旦将变换系数扫描到一维阵列中，熵编码单元56便可将熵译码(例如CAVLC、CABAC、基于语法的上下文自适应性二进制算术译码(SBAC)，或另一熵译码方法)应用于系数。
为了执行CAVLC，熵编码单元56可选择用于待发射的符号的可变长度码。可建构VLC中的码字以使得相对较短的码对应于较有可能的符号，而较长码对应于较不可能的符号。以此方式，使用VLC可达成位节省(与(例如)针对待发射的每一符号使用等长度码字相比较)。
为了执行CABAC，熵编码单元56可选择上下文模型以应用于用以编码待发射的符号的某一上下文。举例来说，所述上下文可涉及相邻值是否为非零。熵编码单元56还可熵编码语法元素，例如表示选定变换的信号。根据本发明的技术，熵编码单元56可基于(例如)用于帧内预测模式的帧内预测方向、对应于语法元素的系数的扫描位置、块类型、变换类型，或块类型和变换类型两者，以及用于上下文模型选择的其它因素来选择用以编码这些语法元素的上下文模型。
在通过熵编码单元56进行熵译码之后，所得经编码视频可发射到另一装置(例如，视频解码器30)或经存档以供稍后发射或检索。
在一些情况下，除熵译码之外，熵编码单元56或视频编码器20的另一单元可经配置以执行其它译码功能。举例来说，熵编码单元56可经配置以确定用于CU和PU的经译码块样式(CBP)值。而且，在一些情况下，熵编码单元56可执行系数的行程长度译码。
逆量化单元58和逆变换单元60分别应用逆量化和逆变换，以在像素域中重建构残余块，(例如)以供稍后用作参考块。运动补偿单元44可通过将残余块添加到参考帧缓冲器64的帧中的一者的预测性块来计算参考块。运动补偿单元44还可将一或多个内插滤波应用于经重建构的残余块以计算次整数像素值以用于运动估计中。求和器62将经重建构的残余块添加到由运动补偿单元44产生的经运动补偿的预测块，以产生经重建构的视频块。SAO和ALF单元43可根据上文描述的技术执行样本自适应偏移和自适应环路滤波过程。经滤波的经重建构视频块接着存储于参考帧缓冲器64中。经重建构的视频块可由运动估计单元42和运动补偿单元44使用作为参考块以帧间译码随后的视频帧中的块。
另外，SAO和ALF单元43可确定包括ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的滤波。举例来说，ALF信息可包含经应用(例如，滤波器分接头)以便产生像素的经滤波值的滤波器系数，而SAO信息可包含用以偏置像素值的偏移值。SAO和ALF单元43可接着产生可包含ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的经译码位流。可在LCU或切片级别下在位流中发送ALF和SAO信息。
图5为说明视频解码器30的实例的框图，视频解码器30解码经编码视频序列。在图5的实例中，视频解码器30可包含熵解码单元70、运动补偿单元72、帧内预测单元74、逆量化单元76、逆变换单元78、参考帧缓冲器82、SAO和ALF单元79和求和器80。在一些实例中，视频解码器30可执行大体上与关于视频编码器20(见图4)所描述的编码遍次互逆的解码遍次。
熵解码单元70对经编码位流执行熵解码过程，以检索一维变换系数阵列。所使用的熵解码过程取决于由视频编码器20使用的熵译码(例如，CABAC、CAVLC等)。可在经编码位流中用信号发送由编码器使用的熵译码过程或熵译码过程可为预定过程。
在一些实例中，熵解码单元70(或逆量化单元76)可使用镜射由视频编码器20的熵编码单元56(或量化单元54)使用的扫描模式的扫描来扫描所接收值。尽管系数的扫描可在逆量化单元76中执行，但出于说明的目的，扫描将被描述为由熵解码单元70执行。另外，尽管为了易于说明而展示为单独功能单元，但视频解码器30的熵解码单元70、逆量化单元76及其它单元的结构和功能性可彼此高度集成。
逆量化单元76逆量化(即，解量化)提供于位流中且由熵解码单元70解码的经量化的变换系数。逆量化过程可包含常规过程，例如，类似于针对HEVC所提议或通过H.264解码标准定义的过程。逆量化过程可包含使用由视频编码器20针对CU所计算的量化参数QP来确定量化的程度，且同样地，确定应被应用的逆量化的程度。逆量化单元76可在系数从一维阵列转换为二维阵列之前或是之后逆量化变换系数。
逆变换单元78对经逆量化的变换系数应用逆变换。在一些实例中，逆变换单元78可基于来自视频编码器20的信令或通过从例如块大小、译码模式或类似者的一或多个译码特性推断变换来确定逆变换。在一些实例中，逆变换单元78可基于在包含当前块的LCU的四分树的根节点处的所用信号发送的变换来确定应用于当前块的变换。或者，可在LCU四分树中的叶节点CU的TU四分树的根部处用信号发送变换。在一些实例中，逆变换单元78可应用级联逆变换，其中逆变换单元78对正被解码的当前块的变换系数应用两个或两个以上逆变换。
帧内预测单元74可基于所用信号发送的帧内预测模式和来自当前帧的先前经解码块的数据而产生用于当前帧的当前块的预测数据。
基于所检索的运动预测方向、参考帧索引和所计算的当前运动向量，运动补偿单元产生针对当前部分的经运动补偿的块。这些经运动补偿的块本质上重新产生用以产生残余数据的预测性块。
运动补偿单元72可产生经运动补偿的块，从而有可能基于内插滤波器执行内插。用于具有子像素精度的运动估计的内插滤波器的识别符可包含于语法元素中。运动补偿单元72可使用如由视频编码器20在视频块的编码期间所使用的内插滤波器以计算参考块的次整数像素的内插值。运动补偿单元72可根据所接收语法信息来确定由视频编码器20使用的内插滤波器，且使用所述内插滤波器来产生预测性块。
另外，在HEVC实例中，运动补偿单元72和帧内预测单元74可使用语法信息(例如，由四分树提供)中的一些以确定用以编码经编码视频序列的(多个)帧的LCU的大小。运动补偿单元72和帧内预测单元74还可使用语法信息以确定描述经编码视频序列的帧的每一CU被分裂的方式(和同样地，子CU被分裂的方式)的分裂信息。语法信息还可包含指示每一分裂经编码的方式的模式(例如，帧内预测或帧间预测，和对于帧内预测，帧内预测编码模式)、用于每一经帧间编码的PU的一或多个参考帧(和/或含有参考帧的识别符的参考列表)，和用以解码经编码视频序列的其它信息。
求和器80组合残余块与由运动补偿单元72或帧内预测单元74产生的对应预测块，以形成经解码块。SAO和ALF单元79可根据上文描述的技术执行用于样本自适应偏移和自适应环路滤波过程的技术。如果需要，还可应用解块滤波器来对经解码块滤波以便移除成块效应假影。接着将经解码视频块存储于参考帧缓冲器82中，参考帧缓冲器82提供用于后续运动补偿的参考块，且还产生经解码视频以用于呈现于显示装置(例如，图3的显示装置32)上。在实例中，SAO和ALF单元79可接收包含ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的经译码位流。解码器可接着解译经译码位流以选择待使用的正确滤波。
图6为说明根据本发明中描述的一或多个实例的用于在视频译码过程中执行自适应环路滤波(ALF)、样本自适应偏移(SAO)过程或ALF和SAO处理两者的实例方法的流程图。实例方法在视频译码过程中执行ALF、SAO过程或ALF和SAO处理两者。
在图6的实例方法中，译码器(例如视频编码器20或视频解码器30)可存储ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合(600)。举例来说，为了支持基于LCU或基于其它分区的语法，视频译码器(即，视频编码器或解码器)可存储ALF信息、SAO信息或两者的集合(例如滤波器、偏移或两者的集合)和映射信息，映射信息指示ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合与LCU、其它分区或LCU及其它分区两者之间的映射。视频编码器或视频解码器可存储此信息以用于在视频译码过程的ALF过程、SAO过程或ALF过程和SAO过程两者中使用。视频编码器可在ALF过程、SAO过程或ALF过程和SAO过程两者中使用所述信息且将所述信息编码为经编码视频位流中的语法元素。视频解码器可解码视频位流以获得和存储用于在视频解码过程的ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程中使用的语法元素。根据本发明的各种实例，此信息可以多种不同方式组织。在一些实例中，可在环路内执行ALF过程、SAO过程或ALF和SAO过程。在一些实例中，可在环路后执行这些过程。
在图6的实例方法中，译码器(例如视频编码器20或视频解码器30)可存储映射信息，映射信息映射用于视频数据的帧的一或多个分区的ALF信息或SAO信息的集合中的至少一些(602)。举例来说，映射信息可遵循某一扫描次序(例如，例如类似于LCU/CU扫描次序的扫描次序)。可在每一LCU级别中存储此信息。在此情况下，ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息可与映射信息一起存储于LCU级别。在另一实例中，滤波器/偏移的集合可存储于APS或切片标头中。滤波器/偏移的集合可存储于APS或切片标头中，且映射信息可存储于LCU中。
如果滤波器/偏移的集合与映射信息存储于同一处(即，切片标头)，那么信息的所述两个集合可以两种方式存储。第一，滤波器/偏移的集合与映射信息可分开存储(如图1和图2的实例2中所展示)。在此情况下，滤波器/偏移的集合可独立于映射信息而存储。映射信息可接着参考ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合以供应用于特定LCU(或其它分区)。第二，滤波器/偏移的集合与映射信息可以交错方式存储(如图1和图2的实例1中所展示)。在此情况下，可针对每一LCU(或其它分区)而(例如)以序列交错方式呈现和存储滤波器/偏移的集合，其中针对相应LCU呈现特定滤波器/偏移集合，且针对其它LCU呈现特定映射信息(例如，复制或行程长度命令)。
在一个实例译码器(例如视频编码器20或视频解码器30)中，译码器可将ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合和映射信息存储为LCU级别或切片级别语法元素。译码器可在LCU级别或切片级别单独地或是以交错方式存储ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合和映射信息。译码器可进一步将ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合存储于适配参数集(APS)或切片标头中，且将映射信息译码于切片标头中。在实例中，译码器可将ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的集合存储于适配参数集(APS)或切片标头中，且在LCU级别译码映射信息。
在一或多个实例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果在软件中实施，那么功能可作为一或多个指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体而发射，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体(其对应于例如数据存储媒体的有形媒体)或通信媒体，通信媒体包含(例如)根据通信协议促进计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。以此方式，计算机可读媒体大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)例如信号或载波的通信媒体。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索指令、代码和/或数据结构以用于实施本发明中所描述的技术的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。
图7为说明根据本发明中描述的一或多个实例的在视频编码器20中实施的实例方法的流程图。视频编码器20内的SAO和ALF单元43可确定包括ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者的滤波。举例来说，ALF信息可包含经应用(例如，滤波器分接头)以便产生像素的经滤波值的滤波器系数。SAO信息可包含用以偏置像素值的偏移值。
SAO和ALF单元43可接着使用滤波器产生经译码位流。另外，经译码位流可包含ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者。可在LCT或切片级别在位流中发送ALF和SAO信息。举例来说，可在位流中发送经应用(例如，滤波器分接头)的滤波器系数和/或用以偏置像素值的偏移值。此情形可在LCT或切片级别处发生，其与在帧级别发送此信息相比可允许较精细细微度，这是因为滤波可在帧内改变。在一些实例中，可在LCU处发送指示所使用的滤波的旗标。在其它实例中，可在LCU或分区级别发送语法信息。
图8为说明根据本发明中描述的一或多个实例的在视频解码器30中实施的实例方法的流程图。视频解码器30内的SAO和ALF单元79可接收经译码位流。经译码位流可包含ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者。解码器解译经译码位流以选择待使用的正确滤波器。换句话说，视频解码器30确定视频编码器20所选择的滤波器。另外，SAO和ALF单元79可应用ALF信息、SAO信息或ALF和SAO信息两者以解码位流。举例来说，可在所接收位流中接收经应用(例如，滤波器分接头)的滤波器系数和/或用以偏置像素值的偏移值。这些实例允许对不同块的不同滤波，而不需要对帧内的所有块相同地滤波。
通过实例而非限制，这些计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置、快闪存储器，或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如，红外线、无线电和微波)而从网站、服务器或其它远程源发射指令，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(例如，红外线、无线电和微波)包含于媒体的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒体和数据存储媒体不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而是有关非暂时性有形存储媒体。如本文中所使用，磁盘和光盘包含光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字影音光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘通过激光以光学方式再生数据。以上各物的组合还应包含于计算机可读媒体的范围内。
可由例如一或多个数字信号处理器(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的一或多个处理器来执行指令。因此，本文中所使用的术语“处理器”可指上述结构或适于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，可将本文中所描述的功能性提供于经配置以用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或并入于组合式编码解码器中。而且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。
本发明的技术可在广泛多种装置或设备中实施，所述装置或设备包含无线手机、集成电路(IC)或IC集合(例如，芯片集)。在本发明中描述各种组件、模块或单元以强调经配置以执行所揭示技术的装置的功能方面，但未必要求通过不同硬件单元来实现。而是，如上文所描述，可将各种单元组合于编码解码器硬件单元中，或通过互操作性硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)的集合结合合适软件和/或固件来提供所述单元。
已描述各种实例。这些及其它实例在随附权利要求书的范围内。

Claims (72)

1.一种用于在视频译码过程中执行样本自适应偏移SAO过程的方法，所述方法包括：
存储SAO信息的集合，所述SAO偏移信息包括指示偏移值的数据；
存储映射信息，所述映射信息映射用于视频数据帧的一或多个序列分区的所述SAO信息集合中的至少一些；和
基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行所述SAO过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个分区包括所述视频数据帧的一或多个最大译码单元LCU。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述映射信息包括旗标信息，所述旗标信息指示新滤波器、新偏移或所述新滤波器和所述新偏移两者是否应指派到所述分区中的一者以供在所述SAO过程中使用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述映射信息包括复制信息，所述复制信息指示SAO信息是否应从所述分区中的一者复制到所述分区中的另一者以供在所述SAO过程中使用。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述映射信息包括行程信息，所述行程信息指示共享所述相同SAO信息的所述序列分区的数目。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述映射信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者。
7.根据权利要求1所述的方法，其中旗标信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
8.根据权利要求1所述的方法，其中复制命令包含从左方分区复制或从上部分区复制命令中的一者。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述SAO信息集合和所述映射信息译码为LCU级别或切片级别语法元素。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述SAO信息集合和所述映射信息以交错方式译码为LCU级别或切片级别语法元素。
11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述SAO信息集合和所述映射信息单独地译码为LCU级别或切片级别语法元素。
12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述SAO信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码于所述切片标头中。
13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述SAO信息译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码为LCU级别语法元素。
14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：使用滤波器产生经译码位流，所述经译码位流包含所述SAO信息。
15.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
接收包含所述SAO信息的经译码位流；和
将所述SAO信息应用于视频解码器中。
16.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
存储自适应环路滤波器ALF信息集合，其中所述ALF信息包含与滤波器系数有关的信息；
存储映射信息，所述映射信息映射用于所述视频数据帧的一或多个序列分区的所述ALF信息集合中的至少一些；和
基于所述所存储ALF信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行ALF过程。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述映射信息包括以下各者中的至少一者：
旗标信息，其指示新滤波器、新偏移或所述新滤波器和所述新偏移两者是否应指派到所述分区中的一者以供在所述ALF过程中使用；
复制信息，其指示ALF信息是否应从所述分区中的一者复制到所述分区中的另一者以供在所述ALF过程中使用；或
行程信息，其指示共享所述相同ALF信息的所述序列分区的数目。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述映射信息进一步包含第一识别，所述第一识别指示所述ALF信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者；且其中所述旗标信息进一步包含第二识别，所述第二识别指示所述ALF信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
19.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括将所述ALF信息集合和所述映射信息两者译码为LCU级别或切片级别语法元素，其中所述译码是以交错方式进行。
20.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括将所述ALF信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码于所述切片标头中。
21.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括将所述ALF信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码为LCU级别语法元素。
22.一种视频译码器，其用于在视频译码过程中执行自适应环路滤波ALF、样本自适应偏移SAO过程或ALF和SAO处理两者，所述视频译码器包括：
存储器；
处理器，其经配置以：将SAO信息集合存储于所述存储器中，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和
将映射信息存储于所述存储器中，所述映射信息映射用于视频数据帧的一或多个序列分区的所述SAO信息集合中的至少一些；和
基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息对所述帧的所述分区中的一者执行SAO偏移。
23.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述一或多个分区包括所述视频数据帧的一或多个最大译码单元LCU。
24.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述映射信息包括旗标信息，所述旗标信息指示新滤波器、新偏移或所述新滤波器和所述新偏移两者是否应指派到所述分区中的一者以供在所述SAO过程中使用。
25.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述映射信息包括复制信息，所述复制信息指示SAO信息是否应从所述分区中的一者复制到所述分区中的另一者以供在所述SAO过程中使用。
26.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述映射信息包括行程信息，所述行程信息指示共享所述相同SAO信息的所述序列分区的数目。
27.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述映射信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者。
28.根据权利要求22所述的视频译码器，其中旗标信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
29.根据权利要求22所述的视频译码器，其中复制命令包含从左方分区复制或从上部分区复制命令中的一者。
30.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述SAO信息集合和所述映射信息两者存储为LCU级别或切片级别语法元素。
31.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述SAO信息集合和所述映射信息单独地存储为LCU级别或切片级别语法元素。
32.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述SAO信息集合和所述映射信息以交错方式存储为LCU级别或切片级别语法元素。
33.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述SAO信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码于所述切片标头中。
34.根据权利要求22所述的视频译码器，其进一步包括使所述处理器将所述SAO信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码为LCU级别语法元素的指令。
35.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以：
使用所述滤波器产生经译码位流，所述经译码位流包含所述SAO信息。
36.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以：
接收包含所述SAO信息的经译码位流；和
将所述SAO信息应用于视频解码器中。
37.根据权利要求22所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以：
存储自适应环路滤波ALF信息集合，其中所述ALF信息包含与滤波器系数有关的信息；
存储映射信息，所述映射信息映射用于所述视频数据帧的一或多个序列分区的所述ALF信息集合中的至少一些；和
基于所述所存储ALF信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行ALF过程。
38.根据权利要求37所述的视频译码器，其中所述映射信息包括以下各者中的至少一者：
旗标信息，其指示新滤波器、新偏移或所述新滤波器和所述新偏移两者是否应指派到所述分区中的一者以供在所述ALF过程中使用；
复制信息，其指示ALF信息是否应从所述分区中的一者复制到所述分区中的另一者以供在所述ALF过程中使用；或
行程信息，其指示共享所述相同ALF信息的所述序列分区的数目。
39.根据权利要求37所述的视频译码器，其中所述映射信息进一步包含第一识别，所述第一识别指示所述ALF信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者；且其中所述旗标信息进一步包含第二识别，所述第二识别指示所述ALF信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
40.根据权利要求37所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述ALF信息集合和所述映射信息两者译码为LCU级别或切片级别语法元素，其中所述译码单独地或是以交错方式进行。
41.根据权利要求37所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述ALF信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码于所述切片标头中。
42.根据权利要求36所述的视频译码器，其中所述处理器经进一步配置以将所述ALF信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中，和将所述映射信息译码为LCU级别语法元素。
43.一种用于执行用于视频译码过程的样本自适应偏移SAO过程的视频译码器，所述视频译码器包括：
用于存储SAO信息集合的装置，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和
用于存储映射信息的装置，所述映射信息映射用于视频数据帧的一或多个序列分区的所述SAO信息集合中的至少一些；和
用于基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行所述SAO过程的装置。
44.根据权利要求43所述的视频译码器，其中所述一或多个分区包括所述视频数据帧的一或多个最大译码单元LCU。
45.根据权利要求43所述的视频译码器，其中所述映射信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者。
46.根据权利要求43所述的视频译码器，其中旗标信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
47.根据权利要求43所述的视频译码器，其中复制命令包含从左方分区复制或从上部分区复制命令中的一者。
48.根据权利要求43所述的视频译码器，用于将所述SAO信息集合和所述映射信息两者译码为LCU级别或切片级别语法元素的装置。
49.根据权利要求48所述的视频译码器，用于将所述SAO信息集合和所述映射信息单独地译码为LCU级别或切片级别语法元素的装置。
50.根据权利要求43所述的视频译码器，用于将所述SAO信息集合和所述映射信息以交错方式译码为LCU级别或切片级别语法元素的装置。
51.根据权利要求43所述的视频译码器，用于将所述SAO信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中并将所述映射信息译码于所述切片标头中的装置。
52.根据权利要求43所述的视频译码器，用于将所述SAO信息集合译码于适配参数集APS或切片标头中并将所述映射信息译码为LCU级别语法元素的装置。
53.根据权利要求43所述的视频译码器，其进一步包括：
用于确定包括所述SAO信息的滤波器的装置；和
用于使用所述滤波器产生经译码位流的装置，所述经译码位流包含所述SAO信
息。
54.根据权利要求43所述的视频译码器，其进一步包括：
用于接收包含所述SAO信息的经译码位流的装置；和
用于将所述SAO信息应用于视频解码器中的装置。
55.根据权利要求43所述的视频译码器，其进一步包括：
用于存储ALF信息集合的装置，所述ALF信息包含与滤波器系数有关的信息；
用于存储映射信息的装置，所述映射信息映射用于所述视频数据帧的一或多个序列分区的所述ALF信息集合中的至少一些；和
用于基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行ALF过程的装置。
56.一种存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令在经执行时使装置的一或多个处理器执行以下操作：
存储SAO信息集合，所述SAO信息包括指示偏移值的数据；和
存储映射信息，所述映射信息映射用于视频数据帧的一或多个序列分区的所述SAO信息集合中的至少一些。
57.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述一或多个分区包括所述视频数据帧的一或多个最大译码单元LCU。
58.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使所述装置的一或多个处理器基于所述所存储SAO信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行SAO过程。
59.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述SAO信息包含与待用于ALF过程中的至少一或多个滤波器、偏移或滤波器与偏移两者有关的信息。
60.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述映射信息包括旗标信息，所述旗标信息指示新滤波器、新偏移或所述新滤波器和所述新偏移两者是否应指派到所述分区中的一者以供在SAO过程中使用。
61.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述映射信息包括复制信息，所述复制信息指示SAO信息是否应从所述分区中的一者复制到所述分区中的另一者以供在所述SAO过程中使用。
62.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述映射信息包括行程信息，所述行程信息指示共享所述相同SAO信息的所述序列分区的数目。
63.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述映射信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与旗标信息相关联的所述分区的一者。
64.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中旗标信息进一步包含识别，所述识别指示所述SAO信息集合中待指派到所述分区中与所述旗标信息相关联的所述分区的一者。
65.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中复制命令包含从左方分区复制或从上部分区复制命令中的一者。
66.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使所述装置的一或多个处理器将所述SAO信息集合和所述映射信息两者存储为LCU级别或切片级别语法元素。
67.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使所述装置的一或多个处理器将所述SAO信息集合和所述映射信息单独地或是以交错方式存储为LCU级别或切片级别语法元素。
68.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使所述装置的一或多个处理器将所述SAO信息集合存储于适配参数集APS或切片标头中，且将所述映射信息译码于所述切片标头中。
69.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使所述装置的一或多个处理器将所述SAO信息集合存储于适配参数集APS或切片标头中，且将所述映射信息译码为LCU级别语法元素。
70.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使一或多个处理器执行以下步骤：
确定包括所述SAO信息的滤波器；和
使用所述滤波器产生经译码位流，所述经译码位流包含所述SAO信息。
71.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在经执行时使一或多个处理器执行以下步骤：
接收包含所述SAO信息的经译码位流；和
将所述SAO信息应用于视频解码器中。
72.根据权利要求56所述的计算机可读存储媒体，其中所述指令进一步使所述一或多个处理器执行以下操作：
存储ALF信息集合，所述ALF信息包含与滤波器系数有关的信息；
存储映射信息，所述映射信息映射用于所述视频数据帧的一或多个序列分区的所述ALF信息集合中的至少一些；和
基于所述所存储ALF偏移信息和所述所存储映射信息针对所述帧的所述分区中的一者执行ALF过程。
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