CN104350752B - 用于高性能视频编码中的无损编码模式的环内滤波的装置 - Google Patents

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CN104350752B CN201380005782.1A CN201380005782A CN104350752B CN 104350752 B CN104350752 B CN 104350752B CN 201380005782 A CN201380005782 A CN 201380005782A CN 104350752 B CN104350752 B CN 104350752B
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Abstract

一种包括处理器的装置，所述处理器用于生成重构像素，选择在所述重构像素上绕过至少一个环内滤波器，以及当绕过所述至少一个环内滤波器的时候，至少使用所述重建像素生成当前像素的预测像素。

Description

用于高性能视频编码中的无损编码模式的环内滤波的装置
相关申请案交叉申请
本发明要求2012年1月17日由高文(Wen Gao)等人递交的发明名称为“用于高性能视频编码中的无损编码模式的环内滤波(In-loop Filtering for Lossless Coding Modein High Efficiency Video Coding)”的第61/587451号美国临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
关于由联邦政府赞助的
研究或开发的声明
不适用。
缩微平片附件的引用
不适用。
背景技术
即使在影片相对较短的情况下也需要对大量的视频数据进行描述，当数据要在带宽容量受限的通信网络中流过或以其他方式传送时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩然后在现代电信网络中传送。视频压缩设备通常在源处使用软件和/或硬件，以在传送之前对视频数据进行编码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。接着，压缩的数据在目的地处由视频解压设备接收，该视频解压设备用于对视频数据进行解码。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增加的情况下，需要改进压缩和解压技术，所述改进的技术几乎无需以比特率的增加为代价就可以改进图像质量。
例如，视频压缩可以使用重构像素或样本用于块的预测。进一步地，可以对重构像素进行滤波(例如修改像素值)以除去某些效应，例如在块的边缘上的去块伪影。有时，当视频压缩本身没有引起任何信息损失时，像素的滤波实际上会降低视觉质量而不是提高视觉质量。因此，可能需要解决这种问题。
发明内容
在一项实施例中，本发明包括一种含有处理器的装置，所述处理器用于生成重构像素，选择在所述重构像素中绕过至少一个环内滤波器，以及在绕过所述至少一个环内滤波器的时候，至少使用所述重构像素来生成当前像素的预测像素。
在另一项实施例中，本发明包括一种视频编码的方法，包括生成重构像素，选择在所述重构像素中绕过环内滤波步骤，以及在绕过所述环内滤波步骤的时候，至少使用所述重构像素生成当前像素的预测像素。
在又一项实施例中，本发明包括一种含有处理器的装置，所述处理器用于确定是否用无损模式来编码残余块，用于在所述残余块基础上生成重构块，并且如果所述残余块已经用无损模式进行编码，还可用于禁用所述重构块上环内滤波的步骤；通过在重构块中直接使用至少一个重构像素作为参考，该处理器可用来预测当前像素，否则，如果所述残余块已经使用有损模式进行编码，该处理器可用于在所述重构块上执行所述环内滤波步骤以生成滤波块，并通过使用所述滤波块中的至少一个滤波像素作为参考，来预测所述当前像素。
结合附图和权利要求书，可从以下的详细描述中更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
为了更完整地理解本发明，现可参考以下简要描述，结合附图和详细描述，其中相同参考标号表示相同部分。
图1是有损编码方案的实施例的示意图。
图2是无损编码方案的实施例的示意图。
图3是环内滤波绕过编码方案的实施例的示意图。
图4是环内滤波绕过编码方案的实施例的示意图。
图5是环内滤波绕过编码方案的实施例的示意图。
图6是环内滤波绕过编码方案的实施例的示意图。
图7为网络节点的实施例的示意图。
具体实施方式
首先应该理解的是，尽管下面提供了一种或多种实施例的示例性实施方式，本发明公开的系统和/或方法可通过多种当前已知的或存在的技术实施。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。
视频媒体可涉及相对较快地连续显示一系列静态图像或帧，从而让观察者感觉到运动。每个帧可以包含多个图像样本或像素，每个图像样本或像素可以表示帧中的单个参考点。在数字处理期间，每个像素可以被分配一个整数值(例如，0、1、…或255)，所述整数值表示对应参考点处的图像质量或特征，例如，亮度(luma或Y)或色度(包括U和V的色度)。在使用中，图像或视频帧可以包含大量的像素(例如，在1920×1080的帧中包含 2，073，600个像素)，因此对每个像素进行独立的编码和解码(下文中简称为编码)可能是繁琐且低效的。为了提高编码效率，通常将视频帧分成多个矩形块或宏块，每个矩形块或宏块都可以用作预测、变换以及量化等处理的基本单元。例如，典型的NxN的块可以包括N2个像素，其中N是整数，并且通常是四的倍数。
在国际电信联盟(ITU)电信标准化部门(ITU-T)和国际标准化组织 (ISO)/国际电工技术委员会(IEC)发布的高性能视频编码(HEVC)的工作草案中，已经引入了新的块概念，其中高性能视频编码将准备作为未来视频标准。例如，编码单元(CU)可以指将视频帧分为相等大小或不同大小的正方形块的子分区。在HEVC中，CU可以取代先前标准的宏块结构。根据帧间预测或帧内预测的模式，一个CU可以包括一个或多个预测单元 (PU)，每个预测单元可以用作预测的基本单元。例如，对于帧内预测而言，一个64x64的CU可以被对称地分为四个32x32的PU。又例如，对于帧间预测而言，一个64x64的CU可以被非对称地分为一个16x64的PU以及一个48x64的PU。类似地，一个CU可以包括一个或多个变换单元 (TU)，每个变换单元可以用作变换和/或量化的基本单元。例如，一个 32x32的CU可以被对称地分为四个16x16的TU。一个CU的多个TU可以共享一个相同的预测模式，但是可以单独地进行变换。本文中，术语“块”通常可以指宏块、CU、PU或TU中的任何一个。
根据应用，可以在无损模式(即，不存在失真或信息损失)或有损模式 (即，存在失真)中对块进行编码。在使用中，可以使用无损模式编码来得到高质量视频，并使用有损模式编码来得到中等或低质量视频。有时，单个视频帧或视频切片可以采用无损和有损两种模式来对可能为矩形或不规则形状的多个区域进行编码。每个区域可以包括多个块。例如，复合视频可以包括文本、计算机图表和天然视图内容(例如，摄像机采集的视频)等不同类型的内容的组合。在复合帧中，文本和图表的区域可以在无损模式下进行编码，而天然视图内容的区域可以在有损模式下进行编码。例如，在计算机屏幕共享应用中，可能需要文本和图表的无损编码，这是因为有损编码可能导致本文和图表的质量或保真度较差以及造成眼部疲劳。
图1是有损编码方案100的实施例的示意图，该方案可以由视频编码器实施或可表示视频编码器的功能图。可以将包含原始块102的视频帧或图像输送到编码器中。请注意，在图1中标记出的原始块102仅用作说明性示例。实际上，一个图像可包含多个原始块，每个原始块包含多个原始像素。进一步地，可以用一个或多个组或逐个处理一个块中的像素，因此，本领域技术人员会认识到在不背离本发明的原理的情况下可以修改原始块102以指示多个原始像素或一个原始像素。术语“原始”指示块或像素还没有被方案 100处理，因此，不必要限定图像为原始捕捉图像，也就是说，在将图像输送到方案100中之前可以在图像上进行任何恰当的处理。
为了编码原始块102，可以基于一个或多个先前已经编码的参考块生成预测块104。当前正在被编码的块可以称为当前块，以及在当前块中的当前正在被编码的像素称为当前像素。预测块104可以是原始块102的估计版本。残余块106可以通过从预测块104减去块102生成。残余块106可以表示原始块102和预测块104之间的差异，换句话说，就是预测残差或误差。由于用来表示预测残差所需的数据量通常可能小于用来表示原始块102所需的数据量，因此可以对残差块106进行编码以实现较高的压缩比。
如图1所示，可以将包含残余像素的残余块106输送到变换模块110中。因此，空间域中的残余像素可以通过应用变换矩阵转换成频域中的变换系数。该转换可以通过二维变换，例如与离散余弦变换十分类似或相同的变换，来实现。进一步地，在变换模块110之后的量化模块120中，高索引变换系数的数量可以减少为零，从而可以在随后的熵编码步骤中被跳过。在量化之后，熵编码器130可以对量化的变换系数进行熵编码。熵编码器130可以采用任意熵编码方案，例如，内容自适应二进制算术编码(CABAC)编码方案，指数哥伦布编码方案，或者固定长度编码方案，或其任意组合。在进行熵编码之后，原始块可以作为比特流的一部分由编码器进行传送。
进一步地，为了有助于对原始块(或一个原始块中的其他像素)进行连续编码，可以将量化的变换系数输送到去量化模块140中，去量化模块140 可以执行量化模块130的逆变换，并且恢复变换系数的标度。接着，可以进一步将该恢复的变换系数输送到逆变换模块150中，逆变换模块150可以执行变换模块110的逆变换，并且将频域中的变换系数转换成空间域中的残余块152。
在有损编码方案100中，残余块106可以在通过一系列操作(例如，包括变换、量化、去量化以及逆变换)之后转换成残余块152。由于一些或所有操作可能无法完全可逆，在转换过程期间可能引起信息损失。因此，残余块152可能只是对应的残余块106的近似，并且通常为了较高压缩效率而包括较少的非零残余像素。进一步地，残余块152可以与对应的预测块104合并以例如通过将两个块加在一起形成重构块154。除非另有说明，对应的块可以指示位于图像的同一相对位置的块。由于重构块154可能是原始块102 的有损版本，方案100实施了有损编码的模式。在有损编码模式中，有时不可以对残余块106进行直接熵编码。
重构块154可以用作参考块以生成预测块104。根据重构块154的位置，预测可以归类为帧之间预测和帧之内预测(分别简称为帧间预测和帧内预测)。在使用中，连续的视频帧或视频切片可以很大程度上相互关联，使得帧中的块与先前编码的帧中的对应块不会有很大改变。由帧间预测模块 160实施的帧间预测可以利用帧序列或图像序列中的时间冗余，例如，连续帧的对应块之间的相似度，来减少压缩数据。在帧间预测中，可以实施运动补偿算法以基于位于当前帧之前的一个或多个参考帧中的对应块根据编码顺序计算当前帧中的当前块的运动矢量。
类似地，在视频帧内，像素可以与相同帧内的其他像素进行相关，使得一个块内的像素值或一些相邻块内的像素值可能仅略有不同并且/或者呈现出重复的纹理(texture)。为了利用相同帧中的邻近块之间的空间相关性，帧内预测可以由视频编码器/解码器(编解码器)中的帧内预测模块170实施，以根据一个或多个先前编码的邻近块(包括重构块154)插入预测块 104。编码器和解码器可以独立地插入预测块，从而使得帧和/或图像的绝大部分能够根据相对少量的参考块的通信进行重构，所述参考块例如，位于帧的左上角(并从此处延伸)的块。
尽管存在这些编码优点，但预测可能携带潜在的缺点。例如，由于预测块和原始块生成的每个残余块可以独立地选择系数量化/存储/传送以及变换，相邻原始块之间的相关性也许不会考虑到。因此，当编码的视频帧重构时，属于不同块的边界区域可能会区别处理，从而创建可见的不连续性，其可以称为块伪影。这些伪影的严重性取决于不同级别的压缩。一般而言，量化的强度越强，潜在的伪影越严重。这种现象，当突出的时候，可能会大大降低视频质量。
为了提高重构视频帧(例如通过减少块伪影)的质量，在预测之前可以执行环内过滤步骤。例如，在帧间预测中，去块滤波器180可以应用在位于重构块154的边缘的像素上以去除或减少块伪影。去块滤波器180可以在编码器中的逆变换之后和使用重构块154作为帧间预测的预测参考之前使用。去块滤波的结果是，块边界可以变平滑了，从而提高解码视频帧的外观(尤其是在较高压缩比的时候)。帧间平滑可以应用于块的垂直和/或平行边缘。在许多实例中，帧间平滑可以应用于亮度和色度数据。
在实施去块滤波器180之后，环内滤波步骤有时可进一步包括样本自适应偏移(SAO)模块182，其可能被设置成修改重构像素的值。SAO有两种可能的类型，包括带偏移和边缘偏移。以带偏移为例。SAO模块182可能将像素分类为一组波段(例如，0至255个值均匀分类成32个波段)。在使用中，每个波段可能具有SAO模块182所分配的不同偏移值，可以根据偏移值调整像素值。SAO模块182可以在图像中创建统一效应，这样可能改善主观质量和/或实现客观编码增益。
尽管图1未示出，根据应用本身，在SAO模块182之后，还可以在适当情况下包括其他类型的环内滤波器，例如自适应环路滤波(ALF)。在环内滤波之后，重构块154中的未滤波块可以转换成滤波块184中的滤波像素。在帧间预测中，滤波块184可以存储在帧缓存器186中。包含多个参考块的一个或多个参考帧可以存储在帧缓冲器186中。帧间预测模块160可以搜索帧缓冲器186中的任何参考块以确定哪一个对于帧预测是最好的。请注意，尽管图1未示出，帧内预测还可以使用缓冲器存储一个或多个先前重构块。
图2是无损编码方案200的实施例的示意图，该方案可以由编码器实施或可表示编码器的功能图。本领域技术人员会认识到方案200的很多方面 (例如，原始块102、熵编码器130、帧内预测模块170、帧间预测模块160 、帧缓冲器186等)也许基本上类似于方案100，因此，为了简明起见，进一步描述可着重于不同于方案100的那些方面。与有损编码方案100不同，残余块在有损编码方案100中可能在熵编码之前经过变换和量化，无损编码方案200可直接对包括残余像素的残余块210进行熵编码。因此，包含在比特流中的信息可以作为原始块102的准确无误的表示，并且信息可能不会丢失，即，无损模式。进一步地，残余块210可以与预测块212合并以形成包括重构和未滤波像素的重构块214。如图2所示，重构块214可以是原始块 102的准确无误的副本。在该无损编码模式中，块214中的每个像素的值等于块102中的每个对应像素的值。在方案200中，包括去块和SAO的环内滤波可仍然应用于块214以生成滤波块216。
尽管图1和图2未示出，但本领域技术人员会认识到对应的解码方案可以相应的在解码器中实施。尽管示出在重构像素上进行环内滤波，但本领域技术人员会认识到本文所述的环内滤波过程或步骤可以在编码环路(即，在图1和图2中形成的循环结构)中的任何地方实施。例如，环内滤波器可以在预测块或残余块上实施。相反，环外滤波器不可能包括在编码环路中。例如，在熵编码器之前但在编码回路之外的环后滤波器可能不视为环内滤波器，因此可能不是环内滤波步骤的一部分。
对于采用无损编码模式的块来说，重构像素可能与原始像素完全相同，没有任何失真。在该种情况下，环内滤波步骤，其可能包括去块滤波、SAO 和/或ALF，实际上可使像素失真。因此，滤波的结果是，视觉质量可能会降低而不是改善。
本文公开的是选择禁用或绕过环内滤波步骤改善无损编码的装置、系统和方法。在实施例中，指示符可以分配给块(例如CU)并且用于确定当使用块中的像素作为帧间预测参考时是否应该绕过环内滤波。该指示符可以是用于指示是否用无损编码模式或有损编码模式对该块进行编码的标记符。当该块已经被无损编码时，可以绕过环内滤波。绕过的滤波可以包括去块、 SAO和/或ALF。通过避免在重构像素上进行不需要的滤波，重构像素的值等于它们对应的原始像素，实施方式可以被简化，同时提高主观视觉质量和编码效率。
图3是绕过环内滤波方案300的实施例的示意图，该方案可以由视频编码器实施或可表示编码器的功能图。本领域技术人员会认识到方案300的很多方面(例如，原始块102、熵编码器130、帧内预测模块170、帧间预测模块160、帧缓冲器186等)可能基本上类似于方案100或方案200，因此，为了简明起见，进一步描述可着重于不同于方案100或方案200的很多方面。由于方案300是无损编码方案，可以在没有变换或量化的情况下直接对预测残差进行编码。因此，可能不需要执行变换、量化、逆变换和去量化的模块。请注意，这些模块可仍然存在于编码器中，但是可以禁用或绕过。在变换绕过编码方案100中，由于是在没有变换步骤或量化步骤的情况下对残余块进行编码的，因此在所述编码过程中不会引起任何信息损失。
无损编码方案300可以直接熵编码包含残余像素的残余块310。因此，包含在比特流中的信息可以作为原始块102的准确无误的表示，并且信息可能不会丢失，即，无损模式。进一步地，残余块310可以与预测块312合并以形成包括重构和未滤波像素的重构块314。如图3所示，重构块314可以是原始块102的准确无误的副本。在该无损编码模式中，块314中的每个像素的值等于块102中的每个对应的像素的值。请注意，尽管方案300中不包括变换或逆变换模块，但是如果变换操作是可逆的，可能不会丢失任何信息，在该情况下，经过变换操作后的该重构像素仍然可能与原始像素相同。因此，如果需要，本文中的方案可包括可逆变换操作，只要在编码期间没有丢失任何信息。
在实施例中，方案300进一步绕过环内滤波，这些环内滤波可以实施为一个或多个滤波器。参考像素可以不经过滤波而直接用于帧内或帧间预测。如图3所示，去块滤波器和SAO模块可以从编码环路中消除。具体而言，帧缓冲器可以用于接收和存储位于参考帧中的未滤波参考像素。可以通过组合预测像素和由熵编码器进行编码的预测残差来构建未滤波参考像素。在方案300中，未滤波参考像素可以等于它们对应的原始像素。
在实施例中，去块滤波和SAO被同时绕过。如果ALF模块存在于编码器中，方案300还可以绕过AFL模块。方案300可以不包括任何环内滤波步骤，如图3所示。另外一种可公开的方案是可以绕过环内滤波步骤或过程的一部分。进一步应注意的是，如果需要，任何在编码环路之外的滤波器，例如环后滤波器，可仍然应用于重构像素。进一步地，本文所述的绕过或禁用可包括一些等效方法，例如“滤波－替换”的办法。例如，等于其对应的原始像素的重构像素(即，用于帧间或帧内预测的参考像素)可以首先由环内滤波器滤波以生成滤波值。然后，滤波值可以被原始像素或未滤波重构像素的值替换。因此，本质上是绕过或禁用了环内滤波器，因为没有发生值的改变。尽管“滤波－替换”的方法可以降低编码效率，但由于软件实施方式的简易性，有时可以使用该方法。
当使用无损编码模式，例如，方案300，对当前块进行编码时，帧内预测可使用外部参考像素(例如位于当前块的邻近块中的像素)以及内部参考像素(例如位于当前块内部的)。可以按照逐块或按照块内的逐个集合执行帧内预测。关于无损编码的更多详细内容描述在2012年11月2日由高文 (Wen Gao)等人递交的发明名称为“用于高性能视频编码的差值脉冲编码调制帧内预测(Differential Pulse Code Modulation Intra Predictionfor High Efficiency Video Coding)”的第13/668094号美国专利申请案中，该申请内容以引入的方式并入本文本中，如全文再现一般。
图4是对应于编码方案300的环内滤波绕过解码方案400的实施例的示意图，该方案可以由视频解码器实施。本领域技术人员会认识到方案400的很多方面(例如，比特流、帧内预测、帧间预测等)可能基本上类似于方案 300，因此，为了简明起见，进一步描述可着重于不同于方案300的很多方面。在操作时，含有编码残余块的比特流可以由熵解码器402接收，该熵解码器可以将比特流解码成未压缩格式。熵解码器402可以采用任何熵解码算法，例如，CABAC解码、TR编码，EG解码，或固定长度解码，或其任意组合。
对于正在进行解码的当前块，残余块410可能在执行熵解码器402之后生成。此外，含有当前块的预测模式的信息还可以由熵解码器402进行解码。包含残余像素的残余块410可以与预测块412合并以形成重构块414。由于方案400不涉及有损操作(例如，去量化、逆变换)，重构块414可以具有与对应的原始块完全相同的像素，这些像素也是产生重构块414的原始像素。请注意，该对应的原始块不包括在解码器中，而是与编码器相关。重构块414可以发送到视频设备或播发器用于视频回放。
进一步地，为了有助于视频帧的连续解码，重构块414还可以作为未来像素或块的帧间或帧内预测的参考。在实施例中，方案400绕过或禁用所有和任何环内滤波步骤或过程。绕过的滤波可以包括去块滤波器、SAO和/或 ALF。如图4所示，未滤波重构块414中的像素可以直接由用于帧内预测的帧内预测模块420用作参考像素。重构块414还可以输送到帧缓冲器430 中，然后由用于帧间预测的帧间预测模块440使用。帧内预测模块420、帧缓冲器430和帧间预测模块440的功能可以与编码方案300中的它们的相对物相同或类似。
在本发明中，(例如，在视频编解码器或处理器中的)一个过程可以用于实施一个或多个公开的方案。在实施例中，可以根据指示符选择性地绕过环内滤波处理过程，该指示符可以是分配给每个块(例如CU)的信令元素。当该指示符指示重构块驻留的块已经在无损模式(例如，方案300或方案 400)中进行编码时，处理器可检查该指示符的状态来选择绕过或禁用环内滤波。否则，如果该指示符指示重构块驻留的块已经在有损模式(例如，方案100)中进行编码时，该处理器可检查该指示符的状态来选择保留或包括或使用环内滤波。多种不同的信令元素或方法可以用于实现这种指示符。确定滤波绕过的示例性指示符可以包括标记符、量化参数(QP)、在CU层面上的其他句法元素等等。
在实施方式中，标记符可以分配给块(例如CU)以通知或示意该块是否已经在无损模式或有损模式中进行编码。例如，如果对应的CU是在无损方案中进行编码的，该标记符可以设置成二进制值‘1’，或者如果CU是在有损方案中进行编码的，该标记符可以设置成‘0’。请注意，二进制值或其他类型的值可以随意设置成具有相同的指示。例如，该标记符可以设置成‘1’用于有损编码以及设置成‘0’用于无损编码。由于变换和量化可以在本文所述的无损方案中绕过，信令标记符可以表示为 cu_transquant_bypass_flag。在图像中，CU的一部分有可能使 cu_transquant_bypass_flag等于1，CU的另一部分有可能使 cu_transquant_bypass_flag等于0或者根本就没有cu_transquant_bypass_flag。
在实施例中，该标记符可以进一步用来指示绕过环内滤波。环内滤波的绕过，可以在进行无损编码的相同级别上完成。例如，如果每个CU分配有一个标记符以指示其无损/有损编码，滤波绕过指示也可以在CU级别上设置。在实施例中，cu_transquant_bypass_flag等于‘1’是指(例如，如在方案 300中的)绕过变换、量化、逆变换、去量化以及环内滤波过程。应注意，假如cu_transquant_bypass_flag根本就不存在，可以推断其为‘0’，在该情况下，可仍然执行(例如，如在方案100中的)这些过程。在图像中，一部分CU可以绕过环内滤波，而另一部分CU可以执行环内滤波。
绕过标记符可以包括在比特流中用作句法元素，其中比特流还包括预测残差的编码。例如，如果预测残差编码是放在CU句法中，绕过标记符也可编码为CU句法中的一位元素。根据各种实施方式，部分环内滤波步骤可仍然在方案300或400中执行，除了实际上改变了参考像素值的步骤。
在无损编码模式时，存在多个方法实施信令机制(例如，使用 cu_transquant_bypass_flag或QP)来禁用环内滤波。例如，环内滤波过程可以照常执行，直到实际上发生修改块的样本的最后步骤。根据需要，可执行先前步骤。例如确定是否需要滤波、设置滤波强度。在最后步骤中，编码器 /解码器检查块的cu_transquant_bypass_flag的值。如果 cu_transquant_bypass_flag等于1，可以绕过最后步骤(即，实际修改步骤) 。该方法可以使用在例如去块滤波器中。再例如，可以根据需要执行环内滤波过程。在该过程完成以后，编码器/解码器检查CU的 cu_transquant_bypass_flag是否等于1。如果是，原始像素值或未滤波重构像素值用于替换CU中的滤波像素。因此，有效地禁用或绕过环内滤波过程。该方法可以在例如SAO滤波器中使用。
对于又一示例，在执行环内滤波操作之前，可以检查和确定CU的 cu_transquant_bypass_flag。如果cu_transquant_bypass_flag等于1，可以绕过或跳过所有环内滤波步骤或过程。该方法可以在任何滤波器或滤波模块中使用，例如去块滤波器、SAO滤波器和/或ALF滤波器。
通过cu_transquant_bypass_flag的示例，可以理解，任何类型的指示符，例如，QP，可以用于确定是否绕过环内滤波。QP＝0(或QP＝最小可用 QP值)可以用于通知或示意重构像素驻留的块使用无损编码模式进行编码，因此，QP＝0(或QP＝最小QP值)的检查可以用于选择性地绕过块(例如CU)的环内滤波。
图5是环内滤波绕过方案500的实施例的示意图，该方案可以由视频编码器实施或可表示编码器的功能图。请注意，环内滤波绕过方案500还可以由视频解码器实施或可表示解码器的功能图。绕过方案500可表示编码方案的一部分，编码方案的剩余部分可以在其他方案中找到，例如，编码方案 100。本领域技术人员会认识到方案500的各方面(例如，帧内预测模块170 、帧间预测模块160、帧缓冲器186、SAO模块182和去块滤波器180)可以本质上类似于方案100或方案200，因此，为了简明起见，进一步描述可着重于不同于方案100或方案200的很多方面。编码方案500可以具有绕过模块505，例如，交换机，用于在两条路径之间选择性地绕过包括去块过滤器180和SAO模块182的环内滤波。绕过模块505可以使用指示符或标记符以确定是否绕过先前所述的环内滤波。例如，如果标记符设置成一个二进制值，绕过模块505可以直接将重构块514发送到帧缓冲器186，从而绕过环内滤波。然而，如果该标记符设置成不同的二进制值，绕过模块可将重构块514发送到在SAO模块182之后的去块滤波器180。重构块514可以生成如图1的重构块154或如图3的重构块314。在这种方式下，可生成预测块 512。预测块512可用于生成参照图1至图3所述的重构块。
图6是环内滤波绕过编码方法600的实施例的示意图，该方法在编解码器中实施。方法600可在步骤510中开始，在步骤510中，位于残余块中的残余像素和位于预测块中的预测像素可以合并，例如，通过相加，以生成或形成重构块的重构像素。请注意，重构块可以是其对应的原始块的精确(无损)或近似(有损)版本，从该原始块中生成重构块。在步骤520中，方法600可检查分配给重构块的指示符，例如表示为cu_transquant_bypass_flag的标记符，以确定cu_transquant_bypass_flag是否等于1。如果步骤520中的条件满足，方法600可前进到步骤550；否则，方法600可前进到步骤530。通过执行步骤520，可以实现包括一个或多个滤波器的选择性绕过或禁用环内滤波步骤。请注意，如果cu_transquant_bypass_flag不存在，可以推断其为0。
在步骤530中，重构块可以由去块滤波器滤波。在步骤540中，重构块可以由SAO模块或滤波器滤波。在步骤550中，重构块(现在可能是滤波块)可以存储在帧缓冲器中。(如果在块520中cu_transquant_bypass_flag 不等于1)可以滤波存储在步骤550中的重构块，在这种情况下，其可以称为滤波重构块(或重构和滤波块)。否则，(如果在块520中 cu_transquant_bypass_flag等于1)可以不滤波存储在步骤550中的重构块，在这种情况下，其可以称为未滤波重构块(或重构和未滤波块)。在步骤 560中，重构块中的至少一个重构像素可以用作参考像素以生成当前像素的预测像素。相同的参考像素可以用于在当前块中生成一个或多预测像素。
应理解，方法600可在本发明的范围之内修改。例如，如果预测是帧内而不是帧间，可能不需要或可以改变步骤550。进一步地，方法600可能仅包含所有必要编码步骤中的一部分，因而其他步骤，例如，扫描、编码和传送也可以在必要的地方并入到编码过程中。
上文所述的方案可以在网络组件上实施，例如，计算机或网络组件，其具有足够的处理能力、存储资源以及网络吞吐能力以处理其上的必要工作量。图7是网络组件或节点1300的实施例的示意图，该网络组件或节点1300 适用于实施本文所公开的方法的一个或多个实施例，例如，有损编码方案 100、无损编码方案200、环内滤波绕过编码方案300、环内滤波绕过解码方案400、环内滤波绕过编码方案500以及环内滤波绕过编码方法600。进一步地，网络节点1300可以用于实施本文所述的任意装置，例如视频编码器和/或视频解码器。
网络节点1300包含处理器1302，所述处理器与包含以下项的存储设备通信：辅助存储器1304，只读存储器(ROM)1306，随机存取存储器 (RAM)1308，输入/输出(I/O)设备1310，以及发射器/接收器1312。虽然处理器1302作为单个处理器进行描述，但其并不限于此而是可以包括多个处理器。处理器1302可以实施为一个或多个中央处理器单元(CPU)芯片、核(例如，多核处理器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)，和/或数字信号处理器(DSP)，并且/或者可以是一个或多个 ASIC的一部分。处理器1302可以用于实施本文所述的任何方案，包括有损编码方案100、无损编码方案200、环内滤波绕过编码方案300、环内滤波绕过解码方案400，以及环内滤波绕过编码方法600。处理器1302可以使用硬件或软硬件的组合来实施。
辅助存储器1304通常包括一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器，用于数据的非易失性存储，而且如果RAM1308的容量不足以存储所有工作数据，所述辅助存储器则用作溢流数据存储设备。辅助存储器1304可以用于存储程序，当选择执行这些程序时，所述程序将加载到RAM1308中。 ROM1306用于存储在程序执行期间读取的指令以及可能读取的数据。ROM1306为非易失性存储设备，其存储容量相对于辅助存储器1304的较大存储容量而言通常较小。RAM1308用于存储易失性数据，还可能用于存储指令。对ROM1306和RAM1308二者的存取通常比对辅助存储器1304的存取快。
发射器/接收器1312可用作网络节点1300的输出和/或输入设备。例如，如果发射器/接收器1312用作发射器，则其可将数据传出网络节点1300 。如果发射器/接收器1312用作接收器，其可将数据传入网络节点1300。发射器/接收器1312可采用以下形式：调制解调器，调制解调器银行，以太网卡，通用串行总线(USB)接口卡，串行接口，令牌环卡，光纤分布式数据接口(FDDI)卡，无线局域网(WLAN)卡，无线收发器卡例如码分多址 (CDMA)，全球移动通信系统(GSM)，长期演进(LTE)，全球微波接入互操作性(WiMAX)，和/或其他空中接口协议无线收发器卡，以及其他公知的网络设备。发射器/接收器1312可使处理器1302与因特网或者一个或多个内网通信。I/O设备1310可包括视频监控器，液晶显示器(LCD)，触屏显示器，或其它类型的用于显示视频的视频显示器，也可包含捕获视频的视频录像设备。I/O设备1310可包括一个或多个键盘、鼠标、轨迹球或其他公知的输入设备。
应理解，通过将可执行指令编程和/或加载至网络节点1300、处理器 1302，辅助存储器1304，RAM1308和ROM1306中的至少之一被改变，将网络节点1300的一部分转换成特定机器或装置(如，本发明宣扬的拥有功能的视频编解码器)。可执行指令可存储于辅助存储器1304、ROM1306和/ 或RAM1308上，并加载至处理器1302中进行处理。加载可执行软件至计算机所实现的功能可以通过公知设计规则转换成硬件实施，这在电力工程和软件工程领域是很基础的。决定使用软件还是硬件来实施一个概念通常取决于对设计稳定性及待生产的单元数量的考虑，而不是从软件领域转换至硬件领域中所涉及的任何问题。一般来说，经常变动的设计更适于在软件中实施，因为重新编写硬件实施比重新编写软件设计更为昂贵。一般来说，稳定及大规模生产的设计更适于在如专用集成电路(ASIC)这样的硬件中实施，因为运行硬件实施的大规模生产比软件实施更为便宜。设计通常可以以软件形式进行开发和测试，之后通过公知设计规则转变成专用集成电路中等同的硬件实施，该集成电路硬线软件指令。由新ASIC控制的机器是一特定的机器或装置，同样地，编程和/或加载有可执行指令的电脑可视为特定的机器或装置。
本发明公开至少一项实施例，且本领域的普通技术人员对所述实施例和 /或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。应当理解的是，本发明已明确阐明了数值范围或限制，此类明确的范围或限制应包括涵盖在上述范围或限制(如从大约1至大约10的范围包括2、3、4等；大于0.10的范围包括0.11、0.12、0.13等)内的类似数量级的迭代范围或限制。例如，每当公开具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体是公开落入所述范围内的任何数字。具体而言，特别公开所述范围内的以下数字：R＝Rl+k*(Ru-Rl)，其中k为从1％到100％范围内以1％递增的变量，即，k为1％、2％、3％、4％、5％、……、70％、71％、72％、……、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还特此公开了，上文定义的两个R值所定义的任何数值范围。除非另有说明，否则术语“约”是指随后数字的±10％。相对于权利要求的某一要素，术语“可选择”的使用表示该要素可以是“需要的”，或者也可以是“不需要的”，二者均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包含”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由…组成”、“基本上由…组成”以及“大体上由…组成”等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所述的限制，而是由所附权利要求书定义，所述范围包含所附权利要求书的标的物的所有等效物。每项和每条权利要求作为进一步公开的内容并入说明书中，且权利要求书是本发明的实施例。所述揭示内容中的参考的论述并不是承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的公开内容在此以引用的方式并入本文本中，其对本发明提供示例性、程序性或其他细节补充。
虽然本发明多个具体实施例，但应当理解，所公开的系统和方法也可通过其他多种具体形式体现，而不会脱离本发明的精神或范围。本发明的实例应被视为说明性而非限制性的，且本发明并不限于本文本所给出的细节。例如，各种元件或部件可以在另一系统中组合或合并，或者某些特征可以省略或不实施。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，各种实施例中描述和说明为离散或单独的技术、系统、子系统和方法可以与其他系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展示或论述为彼此耦接或直接耦接或通信的其他项也可以采用电方式、机械方式或其他方式通过某一接口、装置或中间部件间接地耦接或通信。其他变更、替换、更替示例对本领域技术人员而言是显而易见的，均不脱离此处公开的精神和范围。

Claims (3)

1.一种视频解码装置，其特征在于，包括：
一种处理器和一个耦合于所述处理器的存储器，所述处理器用于：
以关于残余块的标记符为基础，确定所述残余块是否是在无损模式中进行编码，其中，所述残余块所在的视频帧或视频切片包括至少一个在无损模式中编码的残余块和至少一个在有损模式中编码的残余块；
以所述残余块为基础生成重构块；
对所述重构块执行环内滤波步骤以生成滤波块，其中，当所述标记符确定所述残余块在所述无损模式中进行编码时，将所述重构块中未滤波的像素作为所述滤波块中的像素。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，如果所述残余块已经在所述无损模式中进行编码，在生成所述重构像素中所述处理器不进行变换、量化、逆变换或去量化操作。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述将所述重构块中未滤波的像素作为所述滤波块中的像素之后，还包括：
对所述滤波块中的像素应用所述环内滤波之外的滤波器。
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