CN105745931B - 使用自适应采样编码和解码视频信号的方法和装置 - Google Patents

使用自适应采样编码和解码视频信号的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在此处所公开的是一种对视频信号执行去块滤波的方法。该方法可以包括基于解码的图片的属性信息确定自适应采样速率或者自适应采样图案，以及使用自适应采样速率或者自适应采样图案已经被应用到其的采样执行去块滤波。解码的图片的属性信息可以包括块大小和图片参数中的至少一个。

Description

使用自适应采样编码和解码视频信号的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于使用自适应采样编码和解码视频信号的方法和装置，尤其是，涉及在环内滤波过程中的自适应采样方法。
背景技术
压缩编码指的是用于经由通信线路发送数字化的信息或者以适用于存储介质的形式存储数字化的信息的一系列的信号处理技术。介质，诸如视频、图像和语音可以是压缩编码的对象。尤其是，用于对视频执行压缩编码的技术称作视频压缩。
下一代视频内容期待以高的空间分辨率、高的帧速率、和高维度的视频场景表示为特色。这样的内容的处理将需要在存储器、存储器存取速度和处理能力方面显著增加。
因此，所希望的是设计解决这些预知挑战和提供某些解决方案的编码工具。尤其是，在现有的视频编码方法中，在去块滤波的情况下，滤波参数的估计不适用于图片属性，并且解码的图片的所有像素被以固定的方式使用。因此，存在对在去块滤波过程中更加有效的采样方法的需要。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提出能够设计用于高效压缩的编码工具和降低所需的计算资源的方法。
此外，本发明提出在视频信号编码中局部自适应采样方法。
此外，本发明提出将局部自适应采样应用于视频信号的环内滤波级的方法。
此外，本发明提出将自适应采样速率应用于位于块边界处的解码图片的采样的方法。
此外，本发明提出基于编码的图片的特点(例如，块大小和图片参数)确定自适应采样速率的方法。
本发明解决的技术问题不局限于以上所述的技术问题，并且本领域技术人员可以从以下的描述中理解其它的技术问题。
问题的解决方案
本发明提供在视频信号编码中局部自适应采样方法。
此外，本发明提供在视频信号的环内滤波级中应用局部自适应采样的方法。
此外，本发明提供基于解码的图片的属性信息确定自适应采样速率或者自适应采样图案的方法。
此外，本发明提供使用自适应采样速率或者自适应采样图案已经被应用到其的采样执行去块滤波的方法。
此外，如果基于块边界左侧块的大小与右侧块的大小相同，则本发明提供同等地将自适应采样速率或者自适应采样图案应用于左侧块和右侧块的方法。
此外，如果基于块边界左侧块的大小与右侧块的大小不相同，则本发明提供将自适应采样速率或者自适应采样图案不同地应用于左侧块和右侧块的方法。
此外，本发明提供以低频采样或者降低的采样将自适应采样速率或者自适应采样图案应用于具有更大大小的块的方法。
此外，本发明提供通过利用速率转换值缩放偏移值来应用自适应采样速率的方法。
此外，本发明提供基于块边界将速率转换值不同地应用于左侧块和右侧块的方法。
此外，本发明提供基于子速率转换偏移值另外调整采样位置的方法。
本发明的有益效果
本发明能够通过提出局部自适应采样方法设计用于高效压缩的编码工具，并且还能够显著地降低所需的计算资源、存储器需求、存储器接入带宽，和计算复杂度。
此外，具有较高的编码增益的压缩工具可以通过在确定采样值中除去冗余和噪声设计。
附图说明
图1是按照本发明应用于其的实施例对视频信号执行编码的编码器的示意性方框图；
图2是按照本发明应用于其的实施例对视频信号执行解码的解码器的示意性方框图；
图3示意地图示按照本发明应用于其的实施例在当执行滤波时使用的块内的采样之间的位置关系；
图4是按照本发明应用于其的实施例用于执行局部自适应采样的滤波单元的示意性内部方框图；
图5和6是本发明应用于其的实施例，其中图5是图示执行局部自适应采样的方法的流程图，和图6是图示使用局部自适应采样执行滤波方法的流程图。
图7至9是图示按照本发明应用于其的实施例的自适应采样速率基于解码的图片的属性信息确定的示意图；
图10是图示按照本发明应用于其的实施例使用局部自适应采样执行滤波方法的示意图；和
图11图示按照本发明应用于其的实施例使用速率转换值和子速率转换偏移值执行采样的各种示例。
具体实施方式
本发明提供一种对视频信号执行去块滤波的方法，包括：基于解码的图片的属性信息确定自适应采样速率或者自适应采样图案，和使用自适应采样速率或者自适应采样图案已经应用于其的像素执行滤波，其中解码的图片的属性信息包括块大小和图片参数中的至少一个。
此外，在本发明的一个实施例中，如果基于块边界左侧块的大小与右侧块的大小相同，则自适应采样速率或者自适应采样图案同等地应用于左侧块和右侧块。
此外，在本发明的一个实施例中，如果基于块边界左侧块的大小不同于右侧块的大小，则自适应采样速率或者自适应采样图案被不同地应用于左侧块和右侧块，并且低频采样或者降低的采样被应用于具有更大大小的块。
此外，在本发明的一个实施例中，通过基于块边界的右侧块的最左像素的相对位置寻址像素。
此外，在本发明的一个实施例中，通过以速率转换值缩放偏移值应用自适应采样速率。
此外，在本发明的一个实施例中，基于块边界速率转换值被不同地应用于左侧块和右侧块。
此外，在本发明的一个实施例中，另外基于子速率转换偏移值调整像素的位置。
此外，在本发明的一个实施例中，执行去块滤波的步骤包括基于自适应采样速率或者自适应采样图案确定要滤波的像素，通过将有限脉冲响应(FIR)滤波器应用于像素来计算偏移值，和通过将限幅函数应用于偏移值获得滤波的像素值。
此外，本发明提供用于对视频信号执行去块滤波的装置，包括：图片属性检查单元，该图片属性检查单元被配置为检查解码的图片的属性信息，自适应采样单元，该自适应采样单元被配置为基于解码的图片的属性信息确定自适应采样速率或者自适应采样图案，和滤波执行单元，该滤波执行单元被配置为使用自适应采样速率或者自适应采样图案已经应用于其的像素执行去块滤波，其中解码的图片的属性信息包括块大小和图片参数中的至少一个。
此外，在本发明的一个实施例中，滤波执行单元被进一步被配置为基于自适应采样速率或者自适应采样图案确定要滤波的像素，通过将有限脉冲响应(FIR)滤波器应用于像素计算偏移值，和通过将限幅函数应用于偏移值获得滤波的像素值。
本发明的模式
在下文中，参考伴随的附图描述按照本发明的实施例的示例性元件和操作。参考附图描述的本发明的元件和操作仅图示实施例，其不限制本发明的技术精神和核心结构及其操作。
此外，在本说明书中使用的术语是现在广泛地使用的公共术语，但是，在特定的情形下，使用由本申请人随机选择的术语。在这样的情况下，相应的术语的含义在相应部分的详细说明中清楚地描述。因此，应当注意，本发明不应该认为是仅基于在本说明书的相应的描述中使用的术语的名称，并且本发明应该通过检查甚至相应的术语的含义解释。
此外，在本说明书中使用的术语是选择以描述本发明的公共术语，但是，如果存在具有类似含义的其它术语，可以以用于更加适宜的分析的其它术语替换。例如，信号、数据、采样、图片、帧和块可以在每个编码过程中适当地替换和解释。
本发明提出在视频编码中使用局部自适应采样的方法。更具体地说，本发明提出在基于变换的混合视频编码结构中在环内滤波级中应用局部自适应采样的方法。
按照本发明的一个实施例，自适应采样速率可以被应用于位于块边界处的解码的图片的采样，并且自适应采样速率可以从编码的图片的属性信息(例如，块大小和图片参数)确定。
因此，本发明可能够设计用于高效压缩的编码工具，并且还可以降低所需的计算资源(例如，存储器需求、存储器接入带宽和计算复杂度)。
在视频编码中自适应采样的示例如下。
跳过模式可以解释为在时间方向上局部自适应采样。此外，在视频编码中，块分割可以解释为用于编码参数、运动信息和编码模式的自适应采样。
此外，当执行去块滤波时，无需访问采样数据，在块水平上执行某些决策过程。这可以解释为供使用编码的图片的编码参数(例如，运动信息、编码模式和变换大小)的局部自适应采样。
此外，在序列水平上自适应分辨率变化也可以解释为局部自适应采样。在某些应用中，视频编码器可以选择用于表示视频数据的分辨率，该视频数据的分辨率提供最佳率失真(RD)代价，并且在编码之前执行视频信号重复采样。例如，可以使用边信息信令机制(例如，SEI消息)以指定用于重复采样解码的视频为原始分辨率的解码器操作。
此外，在图片水平上自适应分辨率变化也可以解释为局部自适应采样。在某些应用中，视频编码器可以选择用于表示编码的图片的分辨率，该编码的图片分辨率提供最佳率失真(RD)代价，并且在编码之前执行视频信号重复采样。在这样的系统中，解码器在以DPB为单位或者在参考图片列表中定位其之前将执行用于每个特定的图片的标准的重复采样/分辨率标准化。可扩展的视频编码系统可以是这样的系统的示例。下一代视频内容很可能以高的空间分辨率和高维度的场景表示为特色。这样的视频内容的处理将需要在存储器、存储器存取速度和处理能力方面显著增加。
相比之下，这样的高采样速率可能导致某些内容的重复采样的问题。例如，视频可以以在重建的数据的质量方面没有损失的情况下利用较低的采样速率表示。另外，对非常简单的信号复杂模型的应用可能导致噪声分量、处理伪影和压缩效率损失。
因此，为了允许下一代视频应用以具有合理的计算成本，视频编码系统可以被设计成能使用多速率信号处理。
例如，多速率信号处理方法可以使用采样速率转换。该方法可以应用于具有不同的输入和输出采样速率的系统。
采样速率转换可用于解决复杂的多变量优化问题，但是，在视频信号中，由于空间-时间变化复杂度，这样的方法可能不是所希望的。
因此，当处理视频内容时局部自适应采样速率的使用可以允许在所需的计算资源方面显著降低，并且使得设计更加有效的压缩工具。
例如，编码的图片的自适应分割可以在不重叠的图片片段(或者块)中使用。在这样的自适应分割中，执行编码的视频数据的基础分析，并且选择编码模式的采样。例如，大的块大小可用于编码低的复杂度信号，并且小的块大小可用于编码高的复杂度信号。
此外，在大多数的视频编码工具(例如，MC预测、变换和信令)中，可以定义其它块大小的分割。块可以伴随有各自的编码参数(即，运动模型的参数，诸如用于预测的运动矢量mv和参考图片的索引，refidx)。
但是，包括内插、环内滤波(例如，去块和采样自适应偏移(SAO)和内部预测模式的大多数的编码工具不受选择的分割大小的影响，并且因此，并未得益于编码信号的局部信号复杂度的可用估计。
因此，本发明提出在视频编码中使用局部自适应采样的方法。更具体地说，在下面描述在环内滤波级中应用局部自适应采样的实施例。
图1是按照本发明应用于其的实施例对视频信号执行编码的编码器的示意性方框图。
参考图1，编码器100包括变换单元120、量化单元125、去量化单元130、反变换单元135、滤波单元140、解码的图片缓存器(DPB)单元150、中间预测单元160、内部预测单元165，和熵编码单元170。
编码器100接收输入视频信号，并且通过从输入视频信号中减去由中间预测单元160或者内部预测单元165输出的预测信号产生残留信号。产生的残留信号被发送给变换单元120，并且变换单元120通过将变换方案应用于残留信号产生变换系数。
量化单元125量化产生的变换系数，并且将量化的系数发送给熵编码单元170。熵编码单元170对量化的信号执行熵编码，并且输出结果信号。
由量化单元120输出的量化信号可用于产生预测信号。例如，该残留信号可以通过经由在环内的去量化单元130和反变换单元135将去量化和反变换应用于量化的信号来重建。重建的信号可以通过将重建的残留信号添加到由中间预测单元160或者内部预测单元165输出的预测信号而产生。
同时，可能产生块边界出现的伪影，因为邻近块在这样的压缩过程中由不同的量化参数量化。这样的现象被称作块伪影，其是人们估计图片质量的重要因素之一。为了降低这样的伪影，可以执行滤波处理。这样的块伪影可以被除去，并且当前帧的错误可以经由这样的滤波处理被降低，从而能够改善图片质量。
滤波主要地包括环内滤波和后滤波。后滤波可以在不影响视频解码过程的情况下，由显示设备或者用户选择性地使用，并且因此，其详细描述被省略。结合滤波单元140描述环内滤波。滤波单元140可以执行去块滤波或者采样自适应偏移滤波，或者可以执行去块滤波和采样自适应偏移滤波两者。
滤波单元140将滤波应用于重建的信号，并且将滤波的信号输出给回放设备，或者将滤波的信号发送给DPB单元150。发送给DPB单元150的滤波信号可以在中间预测单元160中用作参考帧。图片质量和编码效率两者能够以如上所述的中间预测模式使用滤波的帧作为参考帧改善。在这种情况下，滤波计算过程被复杂化，并且导致频繁的存储器存取，因为滤波单元140必须加载存储在存储器中的重建的采样，并且再次在存储器中存储滤波的采样，以便执行滤波。结果，解码器的复杂度增加。因此，在本发明的一个实施例中，设计能够降低解码器复杂度的编码工具。更具体地说，本发明可以通过在滤波过程中应用局部自适应采样使得在所需的计算资源方面降低。
DPB单元150可以存储滤波的帧，以便在中间预测单元160作为参考帧使用滤波的帧。
中间预测单元160参考重建的图片执行时间预测和/或空间预测，以便除去时间冗余和/或空间冗余。内部预测单元165参考围绕在其上执行编码的块的采样预测当前块。
由中间预测单元160或者内部预测单元165产生的预测信号可用于产生重建的信号或者产生残留信号。
图2是按照本发明应用于其的实施例对视频信号执行解码的解码器的示意性方框图。
参考图2，解码器200包括熵解码单元210、去量化单元220、反变换单元225、滤波单元230、DPB单元240、中间预测单元250和内部预测单元255。此外，由解码器200输出的重建的信号可以经由显示器260回放。
解码器200接收由图1的编码器100输出的信号。接收的信号经由熵解码单元210经历熵解码。去量化单元220使用量化步长大小信息从熵解码的信号中获得变换系数。反变换单元225通过对变换系数执行反变换获得残留信号。重建的信号通过将获得的残留信号添加到由中间预测单元250或者内部预测单元255输出的预测信号产生。
滤波单元230将滤波应用于重建的信号，并且将滤波的信号输出给回放设备，或者将滤波的信号发送给DPB单元240。发送给DPB单元240的滤波的信号可以在中间预测单元250中用作参考帧。在本说明书中，在编码器的滤波单元140中图示的实施例可以同样地应用于解码器的滤波单元230。
图3示意地图示按照本发明应用于其的实施例在当执行滤波时使用的块内的采样之间的位置关系。
在视频编码中的去块滤波可以主要地划分为分析级和滤波级。
在分析级中，解码的图片的编码伪影可以经由参数集被建模，参数集与伪影特征估计和有限抽头长度的1D表示相关。例如，如在图3中图示的，可以使用基于块的纵向边界的左侧块和右侧块的每个的四个采样。此外，在采样数据处理和伪影建模级中的确定是基于特定的去块类型和去块滤波的参数执行的。
块伪影可以出现在纵向边界和横向边界两者中。因此，可以首先对属于现在在水平方向重建的图片的块边界的纵向边界执行滤波，并且然后可以对属于现在重建的图片的块边界的横向边界执行滤波。在本说明书中，已经图示对纵向边界水平地执行滤波的实施例，但是，该实施例可以同样地应用于横向边界的滤波。这样的滤波的顺序也不局限于以上所述的示例。
参考图3，在左侧上的采样位置可以基于纵向边界被定义为p0、p1、p2和p3，并且在右侧上的采样位置可以被定义为q0、q1、q2和q3。此外，脚注表示采样的行标识符。例如，在第一行中左侧块P的采样位置可以被定义为p00、p10、p20和p30，并且右侧块Q的采样位置可以被定义为q00、q10、q20和q30(310)。同样地，在第四行中左侧块P的采样位置可以定义为p03、p13、p23和p33，并且右侧块Q的采样位置可以定义为q03、q13、q23和q33(320)。
分析级需要使用各种编码参数，诸如编码模式、编码的残留信号、运动信息，和在块边界处实际的采样。
分析级能够被认为是去块滤波的复杂化的部分，并且需要访问各种编码参数，诸如编码模式(内部或者中间)、编码的残留、运动信息(运动矢量和参考索引)以及在块边界处的实际的采样。
由于在块水平存于一些这样的参数，所以滤波的复杂度将遵循用于编码当前的图片的块分割。这样的处理的示例可以包括边界强度(BS)的导出。
较少复杂的视频信号将以较大的块大小表示，因此从存储器取得较少的参数，并且供去块处理。例如，简单的内容很可能以大的块被编码，并且复杂的内容很可能以大量的小块编码。
因此，在执行滤波时，滤波的复杂度可以通过基于有关每个块的分割和/或编码模式的信息应用局部自适应采样，而不是将固定方式应用于所有块，来降低。
图4是按照本发明应用于其的实施例用于执行局部自适应采样的滤波单元的示意性内部方框图。
滤波单元140、230包括图片属性检查单元410、自适应采样单元420和滤波执行单元430。
滤波单元140、230可以首先在水平方向对用于每个宏块的纵向边界执行滤波，然后在垂直方向对横向边界执行滤波。在一些实施例中，滤波单元140、230可以对在图片单元中现在重建的图片的所有块边界的纵向边界执行滤波，并且对图片的所有块边界的所有横向边界执行滤波，但是，本发明不受限于此。
首先，图片属性检查单元410可以检查解码的图片的属性信息。例如，解码的图片的属性信息可以包括块大小、图片参数等等。图片参数可以是被包括在比特流中并且被发送的信息，或者可以是从解码器导出的信息。但是，本发明不受限于此。例如，解码的数据的属性信息可以在不同的水平上限定，例如，SPS(序列参数集)、PPS(图片参数集)、片或者LCU(最大的编码单元)等等。因此，自适应采样速率和/或自适应采样图案可以基于在不同的水平上示意或者导出的参数确定。
自适应采样单元420可以基于从图片属性检查单元410接收的属性信息确定自适应采样速率和/或自适应采样图案。
例如，自适应采样单元420可以基于以块边界为基础的左侧块的大小和右侧块的大小确定自适应采样速率和/或自适应采样图案。例如，如果左侧块的大小与右侧块的相同，则自适应采样单元420可以同等地将自适应采样速率和/或自适应采样图案应用于左侧块和右侧块。
对于另一个示例，如果左侧块的大小不同于右侧块的大小，则自适应采样单元420可以不同地将自适应采样速率和/或自适应采样图案应用于左侧块和右侧块。例如，自适应采样单元420可以对具有较大的块大小的块应用低频采样，或者可以对具有较大的块大小的块应用降低的采样。
同时，要滤波的采样的位置可以通过基于块边界的右侧块的最左像素的相对位置寻址。此外，自适应采样速率可以通过以速率转换值缩放偏移确定，并且速率转换值可以基于块边界不同地应用于左侧块和右侧块。
此外，要滤波的采样的位置可以基于子速率转换偏移值另外调整。
滤波执行单元430可以通过应用由自适应采样单元420确定的自适应采样速率和/或自适应采样图案执行滤波。即，滤波执行单元430可以使用自适应采样速率和/或自适应采样图案已经应用于其的采样执行滤波。
图5和6是本发明应用于其的实施例，其中图5是图示执行局部自适应采样的方法的流程图，和图6是图示使用局部自适应采样执行滤波的方法的流程图。
在本发明的一个实施例中，首先，为了确定是否去执行滤波，可以在步骤S510检查解码的图片的属性信息。
例如，解码的图片的属性信息可以包括编码块大小、预测块大小、变换块大小、分割的块大小、编码模式和编码参数中的至少一个。
在步骤S520，可以基于解码的图片的检查的属性信息确定自适应采样速率和/或自适应采样图案。
例如，可以基于以块边界为基础的左侧块的大小和右侧块的大小确定自适应采样速率和/或自适应采样图案。如果左侧块的大小与右侧块的大小相同，则自适应采样速率和/或自适应采样图案可以同等地应用于左侧块和右侧块。
如果左侧块的大小不同于右侧块的大小，则自适应采样速率和/或自适应采样图案可以不同地应用于左侧块和右侧块。例如，低频采样可以应用于具有较大的块大小的块，或者降低的采样可以应用于具有较大的块大小的块。
在如上所述确定自适应采样速率和/或自适应采样图案之后，在步骤S530，可以使用自适应采样速率和/或自适应采样图案已经应用于其的采样执行滤波。
例如，参考图6，在步骤S610，当通过应用自适应采样速率和/或自适应采样图案确定要滤波的采样时，在步骤S620，可以通过将有限脉冲响应(FIR)滤波器应用于采样计算偏移值。在这种情况下，在步骤S630，采样值可以以计算的偏移值替换。
此外，在步骤S650，滤波的采样的值可以通过在步骤S640将限幅函数应用于所计算的偏移值获得。
图7至9是图示按照本发明应用于其的实施例的基于解码的图片的属性信息确定自适应采样速率的示意图。
本发明提出在滤波级中的局部自适应采样方法。局部自适应采样方法可以基于解码的图片的属性信息确定。例如，自适应采样速率和/或自适应采样图案可以取决于基于块边界的左侧块的大小和右侧块的大小确定。在这种情况下，自适应采样速率和/或自适应采样图案可以由采样的数目和在采样之间的间隔中的至少一个限定。
在图7的实施例中，如果左侧块P的大小与右侧块Q的大小相同，则自适应采样速率和/或自适应采样图案可以同等地应用于左侧块P和右侧块Q。
参考图7，如果基于块边界的邻近块的大小是相同的，则在左侧块P内使用的采样的数目可以与在右侧块Q内使用的采样的数目相同。此外，在左侧块P内使用的采样之间的间隔可以与在右侧块Q内使用的采样之间的间隔相同。
在图8和9的实施例中，如果左侧块P的大小与右侧块Q的大小不相同，则自适应采样速率和/或自适应采样图案可以不同地应用于左侧块P和右侧块Q。
参考图8，如果左侧块P的大小大于右侧块Q的大小，则相对低频采样可以应用于左侧块P。在这种情况下，低频采样可以基于经历编码的视频信号的复杂度估计来确定。并且，低频采样可以随机地确定，或者可以基于块的相对大小被应用。
例如，在图8中，如果左侧块P的大小是32×32，并且右侧块Q的大小是16×16，则在要滤波的左侧块P的采样之间的间隔可以是在要滤波的右侧块Q的采样之间的间隔的两倍，并且要滤波的左侧块P的采样的数目和要滤波的右侧块Q的采样的数目可以是相同的，即4。
参考图9，如果左侧块P的大小大于右侧块Q的，则相对降低的采样可以应用于左侧块P。在这种情况下，降低的采样可以基于经历编码的视频信号的复杂度估计来确定。并且，降低的采样可以随机地确定，或者可以基于块的相对大小被应用。
例如，在图9中，如果左侧块P的大小是32×32，并且右侧块Q的大小是16×16，则要滤波的左侧块P的采样的数目可以是要滤波的右侧块Q的采样的数目的1/2，并且在要滤波的左侧块P的采样之间的间隔可以是在要滤波的右侧块Q的采样之间的间隔的四倍。即，要滤波的左侧块P的采样的数目可以是两个，即，p0和p2，并且要滤波的右侧块Q的采样的数目可以是四个，即，q0、q1、q2和q3。
图10是图示按照本发明应用于其的实施例使用局部自适应采样执行滤波的方法的示意图。
参考图10，假设基于纵向边界，在左侧的采样位置是p0、p1、p2和p3，并且在右侧的采样位置是q0、q1、q2和q3，并且d0、d1、d2、d3、d4和d5是替换位于相应的采样位置处的像素值的偏移值。例如，在图10中，偏移值d0、d1和d2可以替换位于左侧块P的采样位置p2、p1、p0处的各自的像素值I(p2)、I(p1)和I(p0)，并且偏移值d3、d4和d5可以替换位于右侧块Q(1000)的采样q0、q1和q2处的各自的像素值I(q0)、I(q1)和I(q2)。
偏移值d0、d1、d2、d3、d4和d5可以通过应用有限脉冲响应(FIR)滤波器计算，诸如以下的数学式1。
[数学式1]
[数学式1]
d0＝((2*I(p3)+3*I(p2)+I(p1)+I(p0)+I(q0)+4)＞＞3)；
d1＝((I(p2+I(p2)+I(p3)+I(p4)+2)＞＞2)；
d2＝((I(p2)+2*I(p1)+2*I(p0)+2*I(q0)+I(q1)+4)＞＞3)；
d3＝((I(p1)+2*I(p0)+2*I(q0)+2*I(q1)+I(q2)+4)＞＞3)；
d4＝((I(p0)+I(q0)+I(q1)+I(q2)+2)＞＞2)；
d5＝((I(p0)+I(q0)+I(q1)+3*I(q2)+2*I(q3)+4)＞＞3)；
在数学式1中应用的有限脉冲响应(FIR)滤波器仅是一个实施例，并且本发明不受限于此。
如果偏移值d0～d5使用数学式1计算，则限幅函数，诸如数学式2的可以应用，以便替换相应的采样位置p2～p0，q0～q2。
[数学式2]
[数学式2]
I(p2)＝Clip3(A，A′，d0)；
I(p1)＝Clip3(B，B′，d1)；
I(p0)＝Clip3(C，C′，d2)；
I(q0)＝Clip3(D，D′，d3)；
I(q1)＝Clip3(E，E′，d4)；
I(q2)＝Clip3(F，F′，d5)；
在这种情况下，A～F和A’～F’由采样p3～q3的上和下动态范围边界表示。即，偏移值d0～d5在分别地包括A和A’、B和B’、…、F和F’的范围内收敛。在这样的情况下，通过滤波替换的采样值的范围局限于上限值A～F和下限值A’～F’。上限值A～F和下限值A’～F’可以基于左侧块P和右侧块Q的量化参数确定。例如，如果量化参数具有大的值，则由上限值A～F和下限值A’～F’确定的范围可以增加。
同时，采样位置p3～q3可以基于块边界由相对位置确定。例如，采样位置p3～q3可以通过基于块边界的右侧块Q的最左像素的相对位置寻址。空间采样位置p3～q3可以使用右侧块Q的最左像素顺序地识别为参考位置。
假设解码的图片的行表示为“piSrc”，右侧块Q的最左像素作为“piSrc[0]”给出。如果由原始像素网格表示的偏移是1，则可以如给出下采样位置p3～q3。
[数学式3]
[数学式3]
p3＝piSrc[-Offset*4]；
p2＝piSrc[-Offset*3]；
p1＝piSrc[-Offset*2]；
p0＝piSrc[-Offset]；
q0＝piSrc[0]；
q1＝piSrc[Offset]；
q2＝piSrc[Offset*2]；
q3＝piSrc[Offset*3]；
在本发明的某些实施例中，采样位置p3～q3可以以局部自适应采样速率寻址。例如，局部自适应采样速率可以如在以下的数学式4中通过利用速率转换(RP)值缩放偏移值执行。
[数学式4]
[数学式4]
p3＝piSrc[-Offset*RP*4]；
p2＝piSrc[-Offset*RP*3]；
p1＝piSrc[-Offset*RP*2]；
p0＝piSrc[-Offset*RP]；
q0＝piSrc[0]；
q1＝piSrc[Offset*RP]；
q2＝piSrc[Offset*RP*2]；
q3＝piSrc[Offset*RP*3]；
在数学式4中，RP表示速率转换值。
在本发明的某些实施例中，不同的RP值可以基于块边界应用于左侧块P和右侧块Q。例如，应用于左侧块P的速率转换值可以被定义为RPL(左侧)缩放因子，并且应用于右侧块Q的速率转换值可以被定义为RPR(右侧)缩放因子。在这种情况下，采样位置p3～q3可以如在以下的数学式5中给出。
[数学式5]
[数学式5]
p3＝piSrc[-Offset*RPL*4]；
p2＝piSrc[-Offset*RPL*3]；
p1＝piSrc[-Offset*RPL*2]；
p0＝piSrc[-Offset*RPL]；
q0＝piSrc[0]；
q1＝piSrc[Offset*RPR]；
q2＝piSrc[Offset*RPR*2]；
q3＝piSrc[Offset*RPR*3]；
按照本发明的另一个实施例，采样位置可以基于子速率转换偏移值另外细化。例如，采样位置可以通过利用速率转换值缩放偏移值，然后增加子速率转换偏移值来另外精确地调整。在这种情况下，采样位置p3～q3可以如在以下的数学式6中给出。
[数学式6]
[数学式6]
p3＝piSrc[-Offset*RPL*4+subRPL]；
p2＝piSrc[-Offset*RPL*3+subRPL]；
p1＝piSrc[-Offset*RPL*2+subRPL]；
p0＝piSrc[-Offset*RPL+subRPL]；
q0＝piSrc[0+subRPR]；
q1＝piSrc[Offset*RPR+subRPR]；
q2＝piSrc[Offset*RPR*2+subRPR]；
q3＝piSrc[Offset*RPR*3+subRPR]；
在数学式6中，“subRPL”表示应用于左侧块P的子速率转换偏移值，并且“subRPR”表示应用于右侧块Q的子速率转换偏移值。
图11图示按照本发明应用于其的实施例使用速率转换值和子速率转换偏移值执行采样的各种示例。
图11(a)图示RPL＝2、subRPL＝0、RPR＝2和subRPR＝0的示例。即，当前的实施例对应于其中所有子速率转换偏移值是0，并且相同的速率转换值，即，2已经应用于左侧块P和右侧块Q的示例。
图11(b)图示RPL＝2、subRPL＝0、RPR＝2和subRPR＝1的示例。即，当前的实施例对应于其中子速率转换偏移值1已经应用于仅右侧块Q，并且相同的速率转换值，即，2已经应用于左侧块P和右侧块Q的示例。当图11(b)的示例与图11(a)的示例相比较时，可以看到在右侧块Q中的所有采样的位置已经右移1个像素。
图11(c)图示RPL＝1、subRPL＝0、RPR＝2和subRPR＝1的示例。当前的实施例对应于其中速率转换值和子速率转换偏移值被不同地应用于左侧块P和右侧块Q的示例。即，应用于右侧块Q的速率转换值是应用于左侧块P的速率转换值2倍，并且子速率转换偏移值1已经应用于仅右侧块Q。当图11(c)的示例与图11(b)的示例相比较时，可以看到在左侧块P中的所有采样的位置已经移向块边界1/2。
在本发明的又一个实施例中，它们的值RPR、RPL、subRPL和subRPR或者子集值可以由编码器和解码器从在空间-时间上邻近的解码的图片内的局部参数确定。例如，局部参数可以包括块分割、编码模式、运动信息、变换类型、解码的图片采样值，和其它的可用的先验信息。
在本发明的又一个实施例中，它们的值RPR、RPL、subRPL和subRPR或者子集值可以由编码器和解码器从在空间-时间上邻近的解码的图片内的局部参数确定。例如，局部参数可以包括块分割、编码模式、运动信息、变换类型、解码的图片采样值、其它的可用的先验信息，和信号，诸如语法元素(即，块分割水平)或者边信息(例如，在后期处理的情况下的SEI)。
在本发明的某些实施例中，更新值d0～d5可以应用于基于如在以下的数学式7中的速率转换值和子速率转换偏移值设置的解码的图片采样。
[数学式7]
[数学式7]
piSrc[-Offset*RPL*3+subRPL]d0；
piSrc[-Offset*RPL*2+subRPL]＝d1；
piSrc[-Offset*RPL+subRPL]＝d2；
piSrc[0+subRPL]＝d3；
piSrc[Offset*RPL+subRPR]＝d4；
piSrc[Offset*RPL*2+subRPR]＝d5；
在本发明的某些实施例中，如果值RPL、RPR大于1，设置在子整数像素网格上的采样可以经由两个最靠近的更新值的内插更新。例如，如果RPL＝RPR＝2，并且使用线性内插，则可以获得数学式8。
[数学式8]
[数学式8]
piSrc[-Offset*RPL*3]＝d0；
piSrc[-Offset*RPL*3+1]＝(d0+d1)/2；
piSrc[-Offset*RPL*2]＝d1；
piSrc[-Offset*RPL*2+1]＝(d1+d2)/2；
piSrc[-Offset*RPL]＝d2；
piSrc[-Offset*RPL+1]＝(3*d2+d3)/4；
piSrc[0]＝(d2+3*d3)/4；
piSrc[0+1]＝d3；
piSrc[Offset*RPL]＝(d3+d4)/2；
piSrc[Offset*RPL+1]＝d4；
piSrc[Offset*RPL*2]＝(d4+d5)/2；
piSrc[Offset*RPL*2+1]＝d5；
在本发明的又一个实施例中，其它的内插方法可用于生成设置在子整数像素网格处的采样值。非限制性示例可以包括平方、立方、高阶、样条、基于变换的内插、非线性的内插，和自适应内插方法。
这样的采样的更新值d0～d5以及采样值可以通过拉伸、内插和推断由数学式1提供的脉冲响应，然后将窗函数应用于它们来计算。
在本发明的又一个实施例中，自适应脉冲响应函数可以经由指定的处理在解码器或者编码器侧上导出，或者可以使用在比特流或者边信息内的语法元素示意。
在本发明的某些实施例中，如果使用大的块大小，则在去块时，可以执行使用边界采样的子采样的版本的块边界条件的分析。做为选择，去块可以使用不同的抽头长度的滤波，以便并入有关视频信号的局部复杂度的信息。
在本发明的某些实施例中，具有可变的采样速率的内插滤波器可以取决于经历编码的复杂度估计应用。
在本发明的某些实施例中，自适应滤波器、采样自适应偏移(SAO)滤波器，或者变换可以基于经历编码的复杂度估计，利用各种采样速率和/或抽头长度/自适应滤波器系数应用。
在本发明应用于其的另一个实施例中，滤波单元140、230可以基于邻近块边界的块的大小、编码模式和编码参数中的至少一个确定边界强度(BS)值。可以基于BS值确定是否执行滤波。例如，为了确定是否执行滤波，采样值的变化可以基于在第一行中的采样(参见图3的310)和在第四行中的采样(参见图3的320)测量。在这样的情况下，可以应用在本说明书中描述的局部自适应采样方法。
此外，滤波单元140、230可以使用邻近块边界的块的量化参数值计算另一个可变值，并且基于另一个可变值确定是否执行滤波。如果满足应用滤波的条件，则滤波单元140、230可以选择要应用于块边界的滤波器类型。
如果在横向边界上执行滤波，则可以以行为单位执行。此外，可以基于块边界对特定数目的采样执行滤波。例如，如果执行强的滤波，可以使用在块内的三个采样。如果执行弱的滤波，则可以使用在块内的两个采样。甚至在这样的情况下，可以应用在本说明书中描述的局部自适应采样方法。
如上所述，本发明应用于其的解码器和编码器可以被包括在多媒体广播发送/接收装置、移动通信终端、家庭影院视频装置、数字影院视频装置、监视相机、视频聊天装置、实时通信装置，诸如，视频通信、移动流装置、存储介质、摄录一体机、VoD服务提供装置、因特网流服务提供装置、三维(3D)视频装置、电话会议视频装置，和医学视频装置中，并且可用于编码视频信号和数据信号。
此外，本发明应用于其的解码/编码方法可以以由计算机执行，并且可以存储在计算机可读的记录介质中的程序的形式生成。具有按照本发明的数据结构的多媒体数据也可以存储在计算机可读的记录介质中。计算机可读的记录介质包括由计算机系统可读的数据存储在其中的所有类型的存储设备。例如计算机可读的记录介质可以包括BD、USB、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘，和光数据存储设备。此外，计算机可读的记录介质包括以载波(例如，经由因特网传输)的形式实现的介质。此外，由编码方法产生的比特流可以存储在计算机可读的记录介质中，或者可以经有线/无线通信网络发送。
工业实用性
为了说明性的目的已经公开了本发明示例性实施例，并且本领域技术人员可以在附加的权利要求中公开的本发明的技术精神和范围内改进、变化、替换或者增加各种其它的实施例。

Claims (14)

1.一种对视频信号执行去块滤波的方法，包括：
基于要被滤波的块边界，检查左侧块的大小和右侧块的大小；
基于所述左侧块的大小和所述右侧块的大小确定自适应采样速率，其中通过采样的数量以及采样之间的间隔限定所述自适应采样速率；
基于所述自适应采样速率确定要被滤波的采样；
通过对所述采样应用有限脉冲响应(FIR)滤波器来计算替换值；以及
通过对所述替换值应用限幅函数来获得滤波的采样。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，如果基于所述块边界所述左侧块的大小与所述右侧块的大小相同，则所述自适应采样速率同等地应用于所述左侧块和所述右侧块。
3.根据权利要求1的方法，
其中，如果基于所述块边界所述左侧块的大小不同于所述右侧块的大小，则所述自适应采样速率不同地应用于所述左侧块和所述右侧块，并且低频采样或者降低采样被应用于具有更大的大小的块。
4.根据权利要求1的方法，
其中，所述采样通过基于块边界的右侧块的最左像素的相对位置寻址。
5.根据权利要求4的方法，
其中，所述自适应采样速率通过利用速率转换值缩放偏移值来确定。
6.根据权利要求5的方法，
其中，所述速率转换值被不同地应用于基于所述块边界的左侧块和右侧块。
7.根据权利要求5的方法，
其中，所述采样的位置基于子速率转换偏移值另外被调整。
8.一种用于对视频信号执行去块滤波的装置，包括：
图片属性检查单元，所述图片属性检查单元被配置为基于要被滤波的块边界，检查左侧块的大小和右侧块的大小；
自适应采样单元，所述自适应采样单元被配置为基于所述左侧块的大小和所述右侧块的大小确定自适应采样速率，其中通过采样的数量以及采样之间的间隔限定所述自适应采样速率；和
滤波执行单元，所述滤波执行单元被配置为基于所述自适应采样速率确定要被滤波的采样，通过对所述采样应用有限脉冲响应(FIR)滤波器来计算替换值，以及通过对所述替换值应用限幅函数来获得滤波的采样。
9.根据权利要求8的装置，
其中，如果基于所述块边界所述左侧块的大小与所述右侧块相同，则所述自适应采样速率同等地应用于所述左侧块和所述右侧块。
10.根据权利要求8的装置，
其中，如果基于所述块边界所述左侧块的大小不同于所述右侧块的大小，则所述自适应采样速率不同地应用于所述左侧块和所述右侧块，并且低频采样或者降低采样应用于具有更大的大小的块。
11.根据权利要求8的装置，
其中，所述采样通过基于块边界的右侧块的最左像素的相对位置寻址。
12.根据权利要求11的装置，
其中，所述自适应采样速率通过利用速率转换值缩放偏移来确定。
13.根据权利要求12的装置，
其中，所述速率转换值被不同地应用于基于所述块边界的左侧块和右侧块。
14.根据权利要求12的装置，
其中，所述采样的位置基于子速率转换偏移值另外被调整。
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