CN109862374A - 一种自适应环路滤波方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自适应环路滤波方法及设备，该方法包括：按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像素块；确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器；采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高了自适应环路滤波的性能。

Description

一种自适应环路滤波方法及装置

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及一种自适应环路滤波方法及 装置。

背景技术

环路滤波是视频编解码框架中的关键部分，主要用于减少编码过程中产生 的块效应、振铃效应等压缩失真。

目前相关技术中提供了一种自适应环路滤波，自适应环路滤波是根据原始 信号和失真信号计算得到均方意义下的最优滤波器，主要用于最小化原始图像 和重构图像之间的均方误差，从而达到减小视频帧在编码过程中产生的压缩失 真的目的。

但相关技术中的自适应环路滤波对视频帧中所有点采用的滤波形状都是一 样的，并没有利用视频图像自身的特性进行自适应滤波，自适应能力差，滤波 效果有待进一步提高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种自适应环路滤波方法及装置，充分利用 视频图像的自身特性，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大 大提高了自适应环路滤波的性能。本发明通过以下几个方面来解决以上问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种自适应环路滤波方法，所述方法包括：

按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像素块；

确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤 波器；

采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方 式，其中，所述确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，包括：

对所述第一像素块进行方向分类，得到所述第一像素块对应的梯度方向；

确定所述第一像素块的细分类类别，根据所述梯度方向及所述细分类类别， 确定所述第一像素块对应的像素块类别；

根据所述梯度方向，确定所述第一像素块对应的滤波器形状；

根据所述像素块类别及所述第一像素块中像素值的变化趋势，确定所述第 一像素块对应的滤波系数阵列。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第二种可能的实现方式，其中，所述对所述第一像素块进行方向分类，得 到所述第一像素块对应的梯度方向，包括：

分别计算所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向 的梯度值；

根据所述第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度值，计算第一梯度比值； 根据所述第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值，计算第二梯度比值；

根据所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯 度值、所述第一梯度比值及所述第二梯度比值，确定所述第一像素块的梯度方 向；或者，根据所述第一梯度比值和所述第二梯度比值，确定所述第一像素块 的梯度方向。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第三种可能的实现方式，其中，所述分别计算所述第一像素块在水平方向、 竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值，包括：

通过公式(1)计算所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及 135度方向的梯度值；

在公式(1)中，(i，j)为所述第一像素块在所述视频帧中的位置坐标，V_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为 在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值，R(k，l) 为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标处的像素值；D1_k,l为所述第一像素块 中位于(k，l)坐标的像素点在135度方向的梯度值；D2_k,l为所述第一像素块 中位于(k，l)坐标的像素点在45度方向的梯度值；g_v为所述第一像素块在竖 直方向的梯度值；g_h为所述第一像素块在水平方向的梯度值；g_d1为所述第一像素块在135度方向的梯度值；g_d2为所述第一像素块在45度方向的梯度值。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第四种可能的实现方式，其中，所述根据所述第一像素块在水平方向及竖 直方向的梯度值，计算第一梯度比值；根据所述第一像素块在45度方向及135 度方向的梯度值，计算第二梯度比值，包括：

根据所述第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度值，通过公式(2)计算 第一梯度比值；

根据所述第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值，通过公式(3) 计算第二梯度比值；

在公式(2)和(3)中， R_h,v为所述第一像素块在水平方向 和竖直方向上的第一梯度比值，R_d1,d2为所述第一像素块在45度方向和135度 方向上的第二梯度比值。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第五种可能的实现方式，其中，所述确定所述第一像素块的细分类类别， 根据所述梯度方向及所述细分类类别，确定所述第一像素块对应的像素块类别， 包括：

计算所述第一像素块的细分类类别；

根据所述梯度方向及所述细分类类别，通过公式(4)确定所述第一像素块 对应的像素块类别；

在所述公式(4)中，C为所述第一像素块对应的像素块类别，D为所述第 一像素块的梯度方向，为所述第一像素块的细分类类别。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第六种可能的实现方式，其中，计算所述第一像素块的细分类类别，包括：

通过公式(5)计算所述第一像素块的细分类类别；

在公式(5)中，(i，j)为所述第一像素块在所述视频帧中的位置坐标，V_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为 在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方 面的第七种可能的实现方式，其中，所述根据所述像素块类别及所述第一像素 块中像素值的变化趋势，确定所述第一像素块对应的滤波系数阵列，包括：

从预设的多套滤波系数阵列中确定所述像素块类别对应的滤波系数阵列；

根据所述第一像素块中像素值的变化趋势，判断是否需要对所述像素块类 别对应的滤波系数阵列进行阵列变换；

如果否，将所述像素块类别对应的滤波系数阵列确定为所述第一像素块对 应的滤波系数阵列；

如果是，根据所述第一像素块中像素值的变化趋势确定对应的阵列变换方 式，采用所述阵列变换方式对所述像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变 换，得到所述第一像素块对应的滤波系数阵列。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方 式，其中，所述采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波 之后，还包括：

从所述待滤波的视频帧中获取第二像素块，所述第二像素块为按照所述预 设处理顺序在所述第一像素块之后需要处理的第一个像素块；

确定所述第二像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

若所述第二像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列分别与所述第一像素 块对应的滤波器形状及滤波系数阵列对应相同，则采用所述第一像素块对应的 滤波器对所述第二像素块进行滤波。

第二方面，本发明实施例提供了一种自适应环路滤波装置，所述装置包括：

像素块获取模块，用于按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像 素块；

分类模块，用于确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

滤波器获取模块，用于根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所 述第一像素块对应的滤波器；

滤波模块，用于采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行 滤波。

在本发明实施例中，确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列； 根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器； 采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第 一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如 此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素 块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整 个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高 了自适应环路滤波的性能。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例1所提供的一种自适应环路滤波方法的流程示意 图；

图2示出了本发明实施例1所提供的另一种自适应环路滤波方法的流程示 意图；

图3示出了本发明实施例1所提供的一种梯度方向划分方式对应的滤波器 形状的示意图；

图4示出了本发明实施例1所提供的另一种梯度方向划分方式对应的滤波 器形状的示意图；

图5示出了本发明实施例1所提供的图3中7×7菱形的滤波器形状对应的滤波 系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图6示出了本发明实施例1所提供的图3中0度方向的滤波器形状对应的滤波 系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图7示出了本发明实施例1所提供的图3中90度方向的滤波器形状对应的滤波 系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图8示出了本发明实施例1所提供的图3中45度方向的滤波器形状对应的滤波 系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图9示出了本发明实施例1所提供的图3中135度方向的滤波器形状对应的滤 波系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图10示出了本发明实施例1所提供的图4中0度方向的滤波器形状对应的滤波 系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图11示出了本发明实施例1所提供的图4中45度方向的滤波器形状对应的滤 波系数阵列的阵列变换方式的示意图；

图12示出了本发明实施例2所提供的一种自适应环路滤波装置的结构示意 图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示 了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不 应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻 地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

本发明实施例提供一种自适应环路滤波方法。在视频编码过程中，根据视 频帧的纹理特性以及像素值的变化趋势，来自适应形状匹配的滤波器，通过形 状匹配的滤波器进行滤波操作，充分利用了视频帧中像素自身的分布特性，对 于分布特性不同的区域使用不同形状的滤波器进行滤波，自适应能力强，滤波 效果好，能够滤除视频帧在编码过程中产生的块效应、振铃效应等压缩失真。

参见图1，该方法具体包括以下步骤：

步骤101：按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像素块。

在本发明实施例中，首先获取待滤波的视频帧，将该视频帧划分为多个预 设大小的像素块，预设大小可以为2×2、4×4或8×8等。划分的像素块的尺寸 越小，滤波精度越高，视频帧在编码过程中的失真度越小。划分的像素块的尺 寸越大，则滤波处理速度越快，节省滤波处理时间。

将待滤波的视频帧划分为多个预设大小的像素块后，按照预设处理顺序从 这多个像素块中获取第一像素块。其中，预设处理顺序可以为从左到右从上到 下、从左到右从下到上、从右到左从上到下或者从右到左从下到上等。第一像 素块为按照预设处理顺序需要被处理的第一个像素块。例如，假设预设处理顺 序为从左到右从上到下，则第一像素块为待滤波的视频帧中左上角的像素块， 第一像素块左上角的顶点即为待滤波的视频帧的左上顶点。假设预设处理顺序 为从右到左从下到上，则第一像素块为待滤波的视频帧中右下角的像素块，第 一像素块右下角的顶点即为待滤波的视频帧的右下顶点。

步骤102：确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列。

如图2所示，本发明实施例通过如下步骤S1-S4的操作来确定第一像素块 对应的滤波器形状及滤波系数阵列，具体包括：

S1：对第一像素块进行方向分类，得到第一像素块对应的梯度方向。

在本发明实施例中可以采用一阶梯度方向分类、二阶梯度方向分类或拉普 拉斯方向分类等分类方式来对第一像素块进行方向分类。本发明实施例中对梯 度方向的划分有两种划分方式，一种是划分为无明显梯度方向、0度方向、90 度方向、45度方向及135度方向共5种梯度方向。另一种是划分为无明显梯度 方向、0度方向及45度方向共3种梯度方向。下面对这两种划分方案分别进行 详细介绍。

第一，采用无明显梯度方向、0度方向、90度方向、45度方向及135度方 向5种梯度方向的划分方式。

在这种梯度方向划分方案中，首先根据第一像素块在视频帧中的位置坐标 及其所在位置与临近位置的像素值，分别计算第一像素块在水平方向、竖直方 向、45度方向及135度方向的梯度值。具体地，根据第一像素块在视频帧中的 位置坐标，通过如下公式(1)计算第一像素块在水平方向、竖直方向、45度 方向及135度方向的梯度值。

在上述公式(1)中，(i，j)为第一像素块在视频帧中的位置坐标，V_k,l为 在第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在第一 像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值，R(k，l)为在第一 像素块中位于(k，l)坐标处的像素值；R(k，l-1)为在第一像素块中位于(k， l-1)坐标处的像素值；R(k，l+1)为在第一像素块中位于(k，l+1)坐标处的 像素值；R(k-1，l)为在第一像素块中位于(k-1，l)坐标处的像素值； R(k+1，l)为在第一像素块中位于(k+1，l)坐标处的像素值；R(k-1，l-1) 为在第一像素块中位于(k-1，l-1)坐标处的像素值；R(k+1，l+1)为在第一 像素块中位于(k+1，l+1)坐标处的像素值；R(k-1，l+1)为在第一像素块中 位于(k-1，l+1)坐标处的像素值；R(k+1，l-1)为在第一像素块中位于(k+1， l-1)坐标处的像素值；D1_k,l为第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在135 度方向的梯度值；D2_k,l为第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在45度方向 的梯度值；g_v为第一像素块在竖直方向的梯度值；g_h为第一像素块在水平方向 的梯度值；g_d1为第一像素块在135度方向的梯度值；g_d2为第一像素块在45度 方向的梯度值。

通过上述公式(1)分别计算出第一像素块在水平方向、竖直方向、45度 方向及135度方向的梯度值g_h、g_v、g_d2及g_d1后，根据第一像素块在水平方向 及竖直方向的梯度值，计算第一梯度比值。根据第一像素块在45度方向及135 度方向的梯度值，计算第二梯度比值。具体地，根据第一像素块在水平方向及 竖直方向的梯度值，通过如下公式(2)计算第一梯度比值。以及，根据第一像 素块在45度方向及135度方向的梯度值，通过如下公式(3)计算第二梯度比 值。

在上述公式(2)和(3)中， 为第一像素块在水平方向的 梯度值g_h与在竖直方向的梯度值g_v之间的最大值，为第一像素块在水平方 向的梯度值g_h与在竖直方向的梯度值g_v之间的最小值，为第一像素块在 45度方向的梯度值g_d2与在135度方向的梯度值g_d1之间的最大值，为第 一像素块在45度方向的梯度值g_d2与在135度方向的梯度值g_d1之间的最小值， R_h,v为第一像素块在水平方向和竖直方向上的第一梯度比值，R_d1,d2为第一像素 块在45度方向和135度方向上的第二梯度比值。

根据第一像素块在水平方向的梯度值g_h、在竖直方向的梯度值g_v、在45 度方向的梯度值g_d2及在135度方向的梯度值g_d1、第一梯度比值R_h,v及第二梯 度比值R_d1,d2，确定第一像素块的梯度方向。具体地，通过如下表1所示的约束 条件来确定第一像素块的梯度方向。其中，t1为用于判断梯度方向的第一预设 阈值。当R_h,v≤t1且R_d1,d2≤t1时，第一像素块的梯度方向D＝0，此时第一像素块 中像素分布无明显的梯度方向，对应的滤波器形状为7×7菱形。当R_h,v>t1且 R_h,v>R_d1,d2且g_v>g_h时，第一像素块的梯度方向D＝1，此时第一像素块中像素在水平方向上变化较小，在竖直方向变化剧烈，具有水平方向的纹理，对应的 滤波器形状为水平形状。当R_h,v>t1且R_h,v>R_d1,d2且g_v<g_h时，第一像素块的梯 度方向D＝2，此时第一像素块中像素在水平方向上变化剧烈，在竖直方向变化 较小，具有竖直方向的纹理，对应的滤波器形状为竖直形状。当R_d1,d2>t1且 R_h,v≤R_d1,d2且g_d1<g_d2时，第一像素块的梯度方向D＝3，此时第一像素块中像素 在135度对角线方向上变化较小，在45度对角线方向变化剧烈，具有135度对 角线方向的纹理，对应的滤波器形状为135度倾斜的对角线形状。当R_d1,d2>t1 且R_h,v≤R_d1,d2且g_d1>g_d2时，第一像素块的梯度方向D＝4，此时第一像素块中像 素在45度对角线方向上变化较小，在135度对角线方向变化剧烈，具有45度 对角线方向的纹理，对应的滤波器形状为45度倾斜的对角线形状。

表1

第二，采用无明显梯度方向、0度方向及45度方向3种梯度方向的划分方 式。

与第一种划分方式相同，同样通过上述公式(1)分别计算出第一像素块在 水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值g_h、g_v、g_d2及g_d1， 然后通过上述公式(2)和(3)分别计算出第一梯度比值R_h,v和第二梯度比值 R_d1,d2。之后根据第一梯度比值及第二梯度比值，确定第一像素块的梯度方向。 具体地，通过如下表2所示的约束条件来确定第一像素块的梯度方向。其中， t1为用于判断梯度方向的第一预设阈值，t2为用于判断梯度方向的第二预设阈 值，且t2>t1，如果R_h,v或R_d1,d2大于等于t2则表示像素排布的方向性比较明显， 如果R_h,v或R_d1,d2小于等于t1则表明像素排布几乎没有方向性，如果R_h,v或R_d1,d2介于t1和t2之间则表明像素排布有比较弱的方向性。当R_h,v≤t1且R_d1,d2≤t1时， 第一像素块的梯度方向D＝0，此时第一像素块中像素分布无明显的梯度方向， 对应的滤波器形状为7×7菱形。当R_h,v>t1且R_h,v>R_d1,d2且R_h,v>t2时，第一像素 块的梯度方向D＝1，此时第一像素块中纹理为水平方向或竖直方向，且方向性 较强，此时对应的滤波器形状为水平形状。当R_h,v>t1且R_h,v>R_d1,d2且R_h,v≤t2时， 第一像素块的梯度方向D＝2，此时第一像素块纹理为水平方向或90度方向，但 方向性弱于D＝1时的情况，此时对应的滤波器形状也为水平形状。当R_d1,d2>t1 且R_h,v≤R_d1,d2且R_d1,d2>t2时，第一像素块的梯度方向D＝3，此时第一像素块纹 理为45度对角线方向或135度对角线方向，且方向性较强，此时对应的滤波器 形状为45度倾斜的对角线形状。当R_d1,d2>t1且R_h,v≤R_d1,d2且R_d1,d2≤t2时，第一 像素块的梯度方向D＝4，此时第一像素块纹理为45度对角线方向或135度对角 线方向，但方向性弱于D＝3时的情况，此时对应的滤波器形状也为45度倾斜 的对角线形状。

表2

S2：确定第一像素块的细分类类别，根据上述确定的梯度方向及细分类类 别，确定第一像素块对应的像素块类别。

由于步骤S1中对像素块进行方向分类只是大致分为5类或3类，为了进一 步提高环路滤波的自适应能力，本发明实施例中还对像素块进行进一步的方向 细分类。具体地，计算第一像素块的细分类类别；根据第一像素块的梯度方向 及细分类类别，通过如下公式(4)确定第一像素块对应的像素块类别。

在上述公式(4)中，C为第一像素块对应的像素块类别，D为第一像素块 的梯度方向，为第一像素块的细分类类别。

其中，在计算第一像素块的细分类类别时，通过如下公式(5)计算第一 像素块的细分类类别

在上述公式(5)中，(i，j)为第一像素块在视频帧中的位置坐标，V_k,l为 在第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在第一 像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值。

S3：根据第一像素块的梯度方向，确定第一像素块对应的滤波器形状。

如表1和2所示，本发明实施例预先设定了每种梯度方向所对应的滤波器 形状，若梯度方向是采用无明显梯度方向、0度方向、90度方向、45度方向及 135度方向5种分类方式，则根据第一像素块的梯度方向从表1中确定第一像 素块对应的滤波器形状。如图3所示，无明显梯度方向对应的滤波器形状为图 3中(a)所示的7×7Diamond(7×7菱形)，0度方向对应于图3中(b)所示的 滤波器形状，90度方向对应于图3中(c)所示的滤波器形状，45度方向对应 于图3中(d)所示的滤波器形状，135度方向对应于图3中(e)所示的滤波 器形状。若梯度方向是采用无明显梯度方向、0度方向及45度方向3种分类方 式，则根据第一像素块的梯度方向从表2中确定第一像素块对应的滤波器形状。 如图4所示，无明显梯度方向对应于图4中(a)所示的滤波器形状，0度方向 对应于图4中(b)所示的滤波器形状，45度方向对应于图4中(c)所示的滤 波器形状。

S4:根据第一像素块的像素块类别及第一像素块中像素值的变化趋势，确 定第一像素块对应的滤波系数阵列。

本发明实施例中预设了多套滤波系数阵列，滤波系数阵列的数目与像素块 类别的数目相等，每一种像素块类别对应一套滤波系数阵列。若对像素块的方 向分类采用5种分类方式，假设再在每种方向分类方式下进行5种细分类，则 将会产生25种像素块类别，则对应有25套滤波系数阵列，像素块类别与滤波 系数阵列一一对应。

因此根据第一像素块的像素块类别，首先从预设的多套滤波系数阵列中确 定该像素块类别对应的滤波系数阵列。虽然同一种像素块类别对应的滤波系数 阵列相同，但像素块类别相同的像素块中像素值的变化趋势并不是完全一致的， 如对于像素排布是0度方向的不同像素块，可能有的像素块中像素值的变化趋 势是从左到右像素值逐渐增大的，而有的像素块中像素值的变化趋势是从左到 右像素值逐渐减小的等等。若用相同的滤波器来对像素块类别相同的像素块进 行滤波处理，则忽略了像素块中像素值变化趋势的特性。为了充分利用视频帧 自身具备的图像特性，本发明实施例还依据像素值的变化趋势来对像素块类别 对应的滤波系数阵列进行调整，以使得最终确定的滤波器能够更加贴合于像素 块自身具备的纹理特性。

在确定像素块中像素值的变化趋势时可以采用投票法或一阶梯度法等方式 来确定。本发明实施例中以确定像素值从左到右递增的趋势为例进行说明。在 投票法中，假设处于同一行上的像素点从左到右依次为x1、x2、x3、x4、x5， 比较该水平线上左右相邻的两个像素点的数值，如比较x1和x2，以及比较x2 和x3。如果左边像素点的像素值小于右边像素点的像素值的情况占比大于预设 比例，该预设比例可以为50％或70％等，则判定该行上的像素值变化趋势为从 左到右递增。按照上述方式确定出像素块中其他每一行的像素值的变化趋势， 将每一行像素值的变化趋势进行综合得到进行该像素块对应的像素值的变化趋 势。而在一阶梯度法中，同样假设处于同一行上的像素点从左到右依次为x1、 x2、x3、x4、x5，计算(x1-x2)+(x2-x3)+(x3-x4)+(x4-x5)的值，如果该值大于0， 则确定该行像素值的变化趋势为从左到右递减，否则递增。按照该方式确定出 像素块中其他每一行的像素值的变化趋势，将每一行像素值的变化趋势进行综 合得到进行该像素块对应的像素值的变化趋势。

通过上述方式确定出第一像素块中像素值的变化趋势后，根据第一像素块 中像素值的变化趋势，判断是否需要对像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵 列变换；如果否，将像素块类别对应的滤波系数阵列确定为第一像素块对应的 滤波系数阵列；如果是，根据第一像素块中像素值的变化趋势确定对应的阵列 变换方式，采用阵列变换方式对像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变换， 得到第一像素块对应的滤波系数阵列。

本发明实施例中，若对像素块的方向分类是按照无明显梯度方向、0度方 向、90度方向、45度方向及135度方向5种分类方式，则具体根据如下表3所 示的约束条件来确定是否需要对像素块类别对应的滤波系数进行阵列变换，以 及在需要进行变换时具体采用何种方式的变换。如表3中所示，当像素块在竖 直方向的梯度值g_v大于在水平方向的梯度值g_h，且在45度方向的梯度值g_d2小 于在135度方向的梯度值g_d1时，不对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵 列进行调整。当g_v<g_h且g_d2<g_d1时，对该像素块的像素块类别对应的滤波系数 阵列进行对角线变换，即在滤波系数阵列中以对角线为对称轴，将对角线两侧 对称位置处的系数进行对调。当g_v>g_h且g_d2>g_d1时，对该像素块的像素块类别 对应的滤波系数阵列进行垂直翻转，即在滤波系数阵列中以水平中轴线为对称 轴，将水平中轴线上下两侧对称位置处的系数进行对调。当g_v<g_h且g_d2>g_d1时， 对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进行旋转。

表3

图2中每种梯度方向对应的滤波器形状中的数值阵列即为滤波系数阵列， 下面结合附图具体说明按照表3中的每种阵列变换方式如何调整滤波系数阵 列。如图5所示，梯度方向为无明显梯度方向时的滤波系数阵列分别在不变换、 对角线变换、垂直翻转及旋转4种变换方式下的阵列变换结果。图6所示为梯 度方向是0度方向时的滤波系数阵列分别在不变换、对角线变换、垂直翻转及 旋转4种变换方式下的阵列变换结果。图7所示为梯度方向是90度方向时的滤 波系数阵列分别在不变换、对角线变换、垂直翻转及旋转4种变换方式下的阵 列变换结果。图8所示为梯度方向是45度方向时的滤波系数阵列分别在不变换、对角线变换、垂直翻转及旋转4种变换方式下的阵列变换结果。图9所示为梯 度方向是135度方向时的滤波系数阵列分别在不变换、对角线变换、垂直翻转 及旋转4种变换方式下的阵列变换结果。

本发明实施例中，若对像素块的方向分类是按照无明显梯度方向、0度方 向及45度方向3种分类方式，则当梯度方向D＝0,即无明显梯度方向时，具体 根据上述表3所示的约束条件来确定是否需要对像素块类别对应的滤波系数进 行阵列变换，以及在需要进行变换时具体采用何种方式的变换。梯度方向为无 明显梯度方向时的滤波系数阵列分别在不变换、对角线变换、垂直翻转及旋转 4种变换方式下的阵列变换结果，如图5所示。

当梯度方向D＝1，或者梯度方向D＝2时，即表2中所示的强水平/垂直、弱 水平/垂直时，具体根据如下表4所示的约束条件来确定是否需要对像素块类别 对应的滤波系数进行阵列变换，以及在需要进行变换时具体采用何种方式的变 换。如表4中所示，当g_v>g_h且(右-左)>＝0，即梯度方向为水平方向且像素 值从左到右递增时，不对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进行调整。 当g_v<g_h且(下-上)>＝0，即梯度方向为竖直方向且像素值从上到下递增时， 对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进行对角线变换，即在滤波系数 阵列中以对角线为对称轴，将对角线两侧对称位置处的系数进行对调。当g_v>g_h且(右-左)<0，即梯度方向为水平方向且像素值从左向右递减，则对该像素块 的像素块类别对应的滤波系数阵列进行垂直翻转，即在滤波系数阵列中以水平 中轴线为对称轴，将水平中轴线上下两侧对称位置处的系数进行对调。当g_v<g_h且(下-上)<0，即梯度方向为竖直方向且像素值从上到下递减，则对该像素块 的像素块类别对应的滤波系数阵列进行旋转。如图10所示，为梯度方向是0度 方向时的滤波系数阵列在表4中不变换、对角线变换、垂直翻转及旋转4种变 换方式下的阵列变换结果。

表4

阵列变换方式	约束条件
		0：不变换	g<sub>v</sub>&gt;g<sub>h</sub>&amp;&amp;(右-左)&gt;＝0
1：对角线变换	g<sub>v</sub>&lt;g<sub>h</sub>&amp;&amp;(下-上)&gt;＝0
		2：垂直翻转	g<sub>v</sub>&gt;g<sub>h</sub>&amp;&amp;(右-左)&lt;0
3：旋转	g<sub>v</sub>&lt;g<sub>h</sub>&amp;&amp;(下-上)&lt;0

当梯度方向D＝3，或者梯度方向D＝4时，即表2中所示的强对角线、弱对 角线时，具体根据如下表5所示的约束条件来确定是否需要对像素块类别对应 的滤波系数进行阵列变换，以及在需要进行变换时具体采用何种方式的变换。 如表5中所示，当g_d1>g_d2且(右上-左下)>＝0，即梯度方向为45度方向且像 素值从左下至右上递增时，不对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进 行调整。当g_d1<g_d2且(右下-左上)>＝0，即梯度方向为135度方向且像素值从 右下至左上递增时，对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进行对角线 变换，即在滤波系数阵列中以对角线为对称轴，将对角线两侧对称位置处的系数进行对调。当g_d1>g_d2且(右上-左下)<0，即梯度方向为45度方向且像素值 从左下至右上递减时，对该像素块的像素块类别对应的滤波系数阵列进行垂直 翻转，即在滤波系数阵列中以水平中轴线为对称轴，将水平中轴线上下两侧对 称位置处的系数进行对调。当g_d1<g_d2且(右下-左上)<0，即梯度方向为135 度方向且像素值从左上至右下递减时，对该像素块的像素块类别对应的滤波系 数阵列进行旋转。如图11所示，为梯度方向是45度方向时的滤波系数阵列在

表4中不变换、对角线变换、垂直翻转及旋转4种变换方式下的阵列变换结果。

表5

阵列变换方式	约束条件
		0：不变换	g<sub>d1</sub>&gt;g<sub>d2</sub>&amp;&amp;(右上-左下)&gt;＝0
1：对角线变换	g<sub>d1</sub>&lt;g<sub>d2</sub>&amp;&amp;(右下-左上)&gt;＝0
		2：垂直翻转	g<sub>d1</sub>&gt;g<sub>d2</sub>&amp;&amp;(右上-左下)&lt;0
3：旋转	g<sub>d1</sub>&lt;g<sub>d2</sub>&amp;&amp;(右下-左上)&lt;0

通过上述方式根据第一像素块的像素块类别确定出该像素块类别对应的滤 波系数阵列，若依据第一像素块的像素值的变化趋势需要对该像素块类别对应 的滤波系数阵列进行调整，则按照上述方式确定出具体的阵列变换方式，依据 确定出的阵列变换方式对该像素块类别对应的滤波系数阵列进行调整，得到第 一像素块对应的最终的滤波系数阵列。若不需要对该像素块类别对应的滤波系 数阵列进行调整，则直接将该像素块类别对应的滤波系数阵列确定为第一像素 块对应的最终的滤波系数阵列。

步骤103：根据第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，获取第一 像素块对应的滤波器。

将步骤102确定出的第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列作为运 算参数，根据待滤波的视频帧的原始信号和失真信号进行计算得到第一像素块 对应的滤波器。本发明实施例还保存第一像素块的滤波器形状、滤波系数阵列 与滤波器的对应关系。

步骤104：采用第一像素块对应的滤波器对第一像素块进行滤波。

由于第一像素块对应的滤波器是充分利用第一像素块的像素排布及像素值 的变化趋势得到的，因此该滤波器与第一像素块自身的纹理特性非常匹配，通 过该滤波器对第一像素块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出 现的块效应及振铃效应等压缩失真，降低视频编码的失真率，提高滤波效率及 准确性。

当按照上述各个步骤完成对第一像素块的滤波操作后，再从待滤波的视频 帧中获取第二像素块，第二像素块为按照预设处理顺序在第一像素块之后需要 处理的第一个像素块。假设预设处理顺序为从左到右从上到下，则第二像素块 为待滤波的视频帧中最上面一行像素块中从左边数第二个像素块。按照步骤102 的操作确定第二像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；若第二像素块对应 的滤波器形状与第一像素块对应的滤波器形状不相同，或者第二像素块对应的 滤波系数阵列与第一像素块对应的滤波系数阵列不相同，则按照上述步骤103 的操作获取第二像素块对应的滤波器，采用第二像素块对应的滤波器对第二像 素块进行滤波。

若第二像素块对应的滤波器形状与第一像素块对应的滤波器形状相同，且 第二像素块对应的滤波系数阵列与第一像素块对应的滤波系数阵列相同，则可 省略步骤103获取第二像素块对应的滤波器的操作，直接采用第一像素块对应 的滤波器对第二像素块进行滤波，如此可避免一些冗余的运算过程，提高滤波 处理速度。

若运行本发明实施例所提供的自适应环路滤波方法的终端或服务器等执行 主体的运算能力允许，则可多线程并行处理，即通过多个线程按照本发明实施 例的操作同时对多个像素块进行滤波处理，并记录每种滤波器形状及滤波系数 阵列对应的滤波器，以便后续出现相同的滤波器形状及相同的滤波系数阵列时 可直接采用之前记录的滤波器进行滤波。

在本发明实施例中，确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列； 根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器； 采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第 一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如 此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素 块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整 个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高 了自适应环路滤波的性能。

实施例2

参见图12，本发明实施例提供了一种自适应环路滤波装置，该装置用于执 行上述实施例1所提供的自适应环路滤波方法，包括：

像素块获取模块20，用于按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一 像素块；

分类模块21，用于确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

滤波器获取模块22，用于根据滤波器形状及滤波系数阵列，获取第一像素 块对应的滤波器；

滤波模块23，用于采用第一像素块对应的滤波器对第一像素块进行滤波。

上述分类模块21包括：

方向分类单元，用于对第一像素块进行方向分类，得到第一像素块对应的 梯度方向；

细分类单元，用于确定第一像素块的细分类类别；

像素块类别确定单元，用于根据梯度方向及细分类类别，确定第一像素块 对应的像素块类别；

滤波器形状确定单元，用于根据梯度方向，确定第一像素块对应的滤波器 形状；

滤波系数阵列确定单元，用于根据像素块类别及第一像素块中像素值的变 化趋势，确定第一像素块对应的滤波系数阵列。

上述方向分类单元包括：

梯度值计算子单元，用于分别计算第一像素块在水平方向、竖直方向、45 度方向及135度方向的梯度值；

梯度比值计算子单元，用于根据第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度 值，计算第一梯度比值；根据第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值， 计算第二梯度比值；

梯度方向确定子单元，用于根据第一像素块在水平方向、竖直方向、45度 方向及135度方向的梯度值、第一梯度比值及第二梯度比值，确定第一像素块 的梯度方向；或者，根据第一梯度比值和第二梯度比值，确定第一像素块的梯 度方向。

上述梯度值计算子单元，用于通过公式(1)计算第一像素块在水平方向、 竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值；

在公式(1)中，(i，j)为第一像素块在视频帧中的位置坐标，V_k,l为在第 一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在第一像素 块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值，R(k，l)为在第一像素 块中位于(k，l)坐标处的像素值；D1_k,l为第一像素块中位于(k，l)坐标的 像素点在135度方向的梯度值；D2_k,l为第一像素块中位于(k，l)坐标的像素 点在45度方向的梯度值；g_v为第一像素块在竖直方向的梯度值；g_h为第一像 素块在水平方向的梯度值；g_d1为第一像素块在135度方向的梯度值；g_d2为第 一像素块在45度方向的梯度值。

上述梯度比值计算子单元，用于根据第一像素块在水平方向及竖直方向的 梯度值，通过公式(2)计算第一梯度比值；根据第一像素块在45度方向及135 度方向的梯度值，通过公式(3)计算第二梯度比值；

在公式(2)和(3)中， R_h,v为第一像素块在水平方向和竖 直方向上的第一梯度比值，R_d1,d2为第一像素块在45度方向和135度方向上的 第二梯度比值。

上述像素块类别确定单元包括：

细分类类别计算子单元，用于计算第一像素块的细分类类别；

像素块类别确定子单元，用于根据梯度方向及细分类类别，通过公式(4) 确定第一像素块对应的像素块类别；

在公式(4)中，C为第一像素块对应的像素块类别，D为第一像素块的梯 度方向，为第一像素块的细分类类别。

细分类类别计算子单元，用于通过公式(5)计算第一像素块的细分类类别；

在公式(5)中，(i，j)为第一像素块在视频帧中的位置坐标，V_k,l为在第 一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在第一像素 块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值。

阵列变换方式计算子单元，用于根据第一像素块中像素值的变换趋势或者 像素梯度方向的进一步细分，判断是否需要对像素块类别对应的滤波系数阵列 进行阵列变换。

上述滤波系数阵列确定单元，用于从预设的多套滤波系数阵列中确定像素 块类别对应的滤波系数阵列；根据第一像素块中像素值的变化趋势，判断是否 需要对像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变换；如果否，将像素块类别 对应的滤波系数阵列确定为第一像素块对应的滤波系数阵列；如果是，根据第 一像素块中像素值的变化趋势确定对应的阵列变换方式，采用阵列变换方式对 像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变换，得到第一像素块对应的滤波系 数阵列。

在本发明实施例中，该装置还包括：

第二像素处理模块，用于从待滤波的视频帧中获取第二像素块，第二像素 块为按照预设处理顺序在第一像素块之后需要处理的第一个像素块；确定第二 像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；若第二像素块对应的滤波器形状及 滤波系数阵列分别与第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列对应相同， 则采用第一像素块对应的滤波器对第二像素块进行滤波。

在本发明实施例中，确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列； 根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器； 采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第 一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如 此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素 块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整 个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高 了自适应环路滤波的性能。

实施例3

本发明实施例提供一种自适应环路滤波设备，该设备包括一个或多个处理 器，以及存储装置；存储装置用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程 序被所述一个或多个处理器加载并执行时，实现上述实施例1所提供的自适应 环路滤波方法。

在本发明实施例中，确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列； 根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器； 采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第 一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如 此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素 块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整 个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高 了自适应环路滤波的性能。

实施例4

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所 述计算机程序被处理器加载并执行时实现上述实施例1所提供的自适应环路滤 波方法。

在本发明实施例中，确定第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列； 根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器； 采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。本发明依据第 一像素块的自身特性确定出第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，如 此获得的滤波器与第一像素块的纹理特性更加匹配，通过该滤波器对第一像素 块进行滤波，能够充分滤除第一像素块在编码过程中出现的压缩失真。对于整 个视频帧来说，为具有不同纹理特性的区域设计不同形状的滤波器，大大提高 了自适应环路滤波的性能。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备有固 有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述， 构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编 程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并 且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发 明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细 示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或 多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一 起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法 解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确 记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发 明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式 的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为 本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适 应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实 施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它 们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的 至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要 求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过 程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要 和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代 替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它 实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意 味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求 书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器 上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解， 可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施 例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还 可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序 (例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在 计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以 从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并 且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施 例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的 限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前 的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若 干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的 单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。 单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名 称。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自适应环路滤波方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像素块；

确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器；

采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列，包括：

对所述第一像素块进行方向分类，得到所述第一像素块对应的梯度方向；

确定所述第一像素块的细分类类别，根据所述梯度方向及所述细分类类别，确定所述第一像素块对应的像素块类别；

根据所述梯度方向，确定所述第一像素块对应的滤波器形状；

根据所述像素块类别及所述第一像素块中像素值的变化趋势，确定所述第一像素块对应的滤波系数阵列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一像素块进行方向分类，得到所述第一像素块对应的梯度方向，包括：

分别计算所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值；

根据所述第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度值，计算第一梯度比值；根据所述第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值，计算第二梯度比值；

根据所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值、所述第一梯度比值及所述第二梯度比值，确定所述第一像素块的梯度方向；或者，根据所述第一梯度比值和所述第二梯度比值，确定所述第一像素块的梯度方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值，包括：

通过公式(1)计算所述第一像素块在水平方向、竖直方向、45度方向及135度方向的梯度值；

在公式(1)中，(i，j)为所述第一像素块在所述视频帧中的位置坐标，V_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值，R(k，l)为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标处的像素值；D1_k,l为所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在135度方向的梯度值；D2_k,l为所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在45度方向的梯度值；g_v为所述第一像素块在竖直方向的梯度值；g_h为所述第一像素块在水平方向的梯度值；g_d1为所述第一像素块在135度方向的梯度值；g_d2为所述第一像素块在45度方向的梯度值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度值，计算第一梯度比值；根据所述第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值，计算第二梯度比值，包括：

根据所述第一像素块在水平方向及竖直方向的梯度值，通过公式(2)计算第一梯度比值；

根据所述第一像素块在45度方向及135度方向的梯度值，通过公式(3)计算第二梯度比值；

在公式(2)和(3)中， R_h,v为所述第一像素块在水平方向和竖直方向上的第一梯度比值，R_d1,d2为所述第一像素块在45度方向和135度方向上的第二梯度比值。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一像素块的细分类类别，根据所述梯度方向及所述细分类类别，确定所述第一像素块对应的像素块类别，包括：

计算所述第一像素块的细分类类别；

根据所述梯度方向及所述细分类类别，通过公式(4)确定所述第一像素块对应的像素块类别；

在所述公式(4)中，C为所述第一像素块对应的像素块类别，D为所述第一像素块的梯度方向，为所述第一像素块的细分类类别。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算所述第一像素块的细分类类别，包括：

通过公式(5)计算所述第一像素块的细分类类别；

在公式(5)中，(i，j)为所述第一像素块在所述视频帧中的位置坐标，V_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在竖直方向的梯度值，H_k,l为在所述第一像素块中位于(k，l)坐标的像素点在水平方向的梯度值。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素块类别及所述第一像素块中像素值的变化趋势，确定所述第一像素块对应的滤波系数阵列，包括：

从预设的多套滤波系数阵列中确定所述像素块类别对应的滤波系数阵列；

根据所述第一像素块中像素值的变化趋势，判断是否需要对所述像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变换；

如果否，将所述像素块类别对应的滤波系数阵列确定为所述第一像素块对应的滤波系数阵列；

如果是，根据所述第一像素块中像素值的变化趋势确定对应的阵列变换方式，采用所述阵列变换方式对所述像素块类别对应的滤波系数阵列进行阵列变换，得到所述第一像素块对应的滤波系数阵列。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波之后，还包括：

从所述待滤波的视频帧中获取第二像素块，所述第二像素块为按照所述预设处理顺序在所述第一像素块之后需要处理的第一个像素块；

确定所述第二像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

若所述第二像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列分别与所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列对应相同，则采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第二像素块进行滤波。

10.一种自适应环路滤波装置，其特征在于，所述装置包括：

像素块获取模块，用于按照预设处理顺序从待滤波的视频帧中获取第一像素块；

分类模块，用于确定所述第一像素块对应的滤波器形状及滤波系数阵列；

滤波器获取模块，用于根据所述滤波器形状及所述滤波系数阵列，获取所述第一像素块对应的滤波器；

滤波模块，用于采用所述第一像素块对应的滤波器对所述第一像素块进行滤波。