CN110063057B - 用于视频编解码的采样自适应偏移处理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种视频编解码系统，确定当前重构块的采样自适应偏移(SAO)类型，并且确定当前重构块的SAO偏移，并且如果SAO类型是边缘偏移(EO)或频带偏移(BO)，则检查除了最后一个SAO偏移之外的所有SAO偏移是否为零。如果除了最后一个SAO偏移之外的所有SAO偏移为零，则在编码端导出最后一个SAO偏移的新值，或者在解码端导出最后一个SAO偏移的原始值。SAO偏移用于将SAO处理应用于当前块，并且当前块被编码或解码。在SAO处理中使用最后一个SAO偏移的原始值，并且在视频比特位流中标示最后一个SAO偏移的新值。

Description

用于视频编解码的采样自适应偏移处理的方法和装置
【交叉引用】
本申请要求申请日为2016年9月20日，申请号为62/396,908，名称为“ConstrainedOffset Values for Sample Adaptive Offset”的美国临时专利申请和申请日为2016年10月27日，申请号为62/413,468，名称为“Sharing Sample Adaptive Offset Parameters byGrouping CTUs and Signaling Chroma Merge Flag”的美国临时专利申请的优先权。上述美国临时专利申请的内容通过引用整体并入本文。
【技术领域】
本发明涉及视频编解码系统中的采样自适应偏移(sample adaptive offset，简写为SAO)处理。特别地，本发明涉及用于SAO处理的SAO信息的编码或解码。
【背景技术】
高效率视频编解码(High Efficiency Video Coding，简写为HEVC)是由ITU-T研究组的视频编码专家组视频编解码联合协作小组(Joint Collaborative Team on VideoCoding，简写为JCT-VC)开发的最新国际视频编解码标准。HEVC标准依赖于基于块的编码结构，其将图像划分成多个非重迭的正方编解码树单元(Coding Tree Block，简写为CTU)。每个CTU由多个编解码树块(Coding Tree Bloc，简写为CTB)组成，每个CTB用于一个颜色分量。图1示出了基于HEVC标准的视频编码器100的示例性系统框图。帧内预测(IntraPrediction)110基于当前图像的重构块提供帧内预测，并且帧间预测(Inter Prediction)112执行运动估计(ME)和运动补偿(MC)，以基于来自其他一个或多个图像的视频数据提供帧间预测。开关114从当前图像中的每个块选择来自帧内预测110的帧内预测值或来自并且帧间预测112的帧间预测值。所选择的预测值被提供给加法器116，从输入视频数据中减去，以形成预测误差(prediction error)(也称为残差)。然后通过变换(T)118跟随量化(Q)120来处理预测误差。然后，由熵编解码器134对经变换和量化的残差进行编解码，以形成对应于压缩视频数据的视频比特位流。与变换系数相关联的视频比特位流然后用边信息(sideinformation)打包。边信息也可以进行熵编码以减少所需的带宽。因此，与边信息相关联的数据被提供给熵编码器134，如图1所示。当使用帧间预测模式时，也必须在编码器端重构参考图像。因此，经变换和量化的残差通过逆量化(IQ)122和逆变换(IT)124处理以恢复残差。然后将残差重新添加到重构(REC)126处的所选择的预测值，以产生重构的块。重构的块可以存储在参考图像缓冲器132中，并用于预测其它图像。
如图1所示，输入视频数据在视频编码系统中经历一系列处理。由REC126产生的重构块可能由于一系列编码处理而受到各种损伤。因此，为了提高视频质量，在将重构的块存储在参考图像缓冲器132中之前，对重构的块应用各种循环(in-loop)处理。在HEVC标准中，在将重构块存储在参考图像缓冲器132中之前，将去块滤波器(Deblocking Filter，简写为DF)128和采样自适应偏移(SAO)130应用于重构块，以提高图像质量。环路滤波器信息可能必须包含在视频比特位流中，使得解码器可以适当地恢复所需的信息。例如，来自SAO 130的SAO信息被提供给熵编码器134，用于并入到视频比特位流中。
在HEVC标准中，使用SAO处理来减少重构块中的失真。图2示出了包括去块滤波器(DF)224和采样自适应偏移(SAO)226的基于HEVC的视频解码器200的示例性系统框图。熵解码器210用于解析和恢复与残差、运动信息和其他控制数据有关的编解码语法元素。开关216根据解码模式信息选择帧内预测212或帧间预测214，并将所选择的预测变量提供给重构(REC)218以与所恢复的残差相组合。除了在压缩视频数据上执行熵解码之外，熵解码器210还负责对边信息进行熵解码，并将边信息(side information)提供给各个块。例如，将帧内模式信息提供给帧内预测212，将帧间模式信息提供给帧间预测214，将采样自适应偏移信息提供给SAO 226，并将残差提供给逆量化(IQ)220。残差由IQ 220、逆变换(IT)222和随后的重构过程提供以产生重构块。重构的块由DF 224和SAO 226进一步处理以产生最终解码的视频。如果当前解码的图像是参考图像，则当前解码图像的最终解码视频也存储在参考图像缓冲器228中用于解码顺序中的后续图像。
SAO的概念是根据重构块中的像素强度(pixel intensities)将重构块中的重构像素分类成类别(categories)。然后每个类别被分配在视频比特位流中被编解码的偏移量，并且通过将偏移量添加到每个类别中的重构像素来减小重构块的失真。在HEVC标准中，SAO工具支持两种像素分类方法:频带偏移(band offset，简写为BO)和边缘偏移(edgeoffset，简写为EO)。对于每个颜色分量(亮度或色度)，SAO算法将图像划分为非重迭区域，每个区域选择BO、四个EO类型，以及没有处置(no process)(OFF)中的一个SAO类型。HEVC标准中的SAO划分与编解码树块(CTB)边界对齐，以便于基于CTB的处理。
对于BO，通过量化像素强度将区域中的重构像素分类为频带，并且从最小值到最大值的像素强度范围被等分为32个频带，如图3所示。频带偏移处理仅受限于四个连续频带，并且为四个连续频带的每个频带导出偏移，以减少四个连续频带中的重构像素的失真。通过语法元素sao_band_position来定位四个连续的频带，该语法元素指示四个连续频带的起始频带。在图3中示出了示例性的四频带组34，并且该四频带组34的起始频带位置由从语法元素sao_band_position导出的箭头32表示。由起始频带位置识别的四个偏移被编解码到视频比特位流中。
对于EO，如图4所示，通过将当前像素与其沿着由EO类型识别的方向的相邻像素进行比较将区域中的重构像素分类为类别。表1列出了根据HEVC标准EO像素分类的决定，其中“C”表示要分类的当前像素。具有用于不同取向的相邻像素的选择的四个EO类型也在图4中示出。对应于取向为0°、90°、135°和45°的四种EO类型，其中“C1”和“C-1”是对应于给定EO类型的相邻像素，如图4所示。导出每个类别中所有像素的偏移量。分别对应于类别索引1至4的四个偏移被编解码为HEVC标准中的一个编解码树块(CTB)，其中重构像素属于类别索引0不被任何偏移补偿。
表1.
Figure GDA0002088717060000031
Figure GDA0002088717060000041
如果SAO在当前片中被使能，则包括SAO合并信息、SAO类型信息和偏移信息的SAO信息被交织(interleave)到片数据中。为了进一步减少边信息，包括当前CTB的SAO类型信息和偏移信息的SAO参数可以通过使用SAO合并信息来重用其上CTB或左CTB的参数。SAO信息的语法元素由sao_merge_left_flag、sao_merge_up_flag、sao_type_idx_luma、sao_type_idx_chroma、sao_eo_class_luma、sao_eo_class_chroma、sao_band_position、sao_offset_abs和sao_offset_sign组成。图5示出了根据SAO合并信息合并SAO区域。在图5中，每个块是诸如CTB的区域，并且阴影块是SAO处理之后的CTB。语法元素sao_merge_left_flag用于指示当前CTB 52是否重用其左CTB 54的SAO参数。语法元素sao_merge_up_flag用于表示当前CTB 52是否重用其上CTB 56的SAO参数。语法元素sao_type_idx表示所选择的SAO类型(即，分别用于亮度分量和色度分量的sao_type_idx_luma和sao_type_idx_chroma)。语法元素sao_eo_class_luma和sao_eo_class_chroma分别代表选择的亮度分量和色度分量EO类型。语法元素sao_band_position表示所选频带的起始频带位置。SAO处理分别应用于视频数据的不同颜色分量，并且颜色分量可以对应于(Y，Cb，Cr)、(Y，U，V)或(R，G，B)。
当前CTU可以通过将语法元素sao_merge_left_flag设置为真(true)来重用其左邻近CTU的SAO参数，或者当前CTU可以通过将语法元素sao_merge_up_flag设置为真来重用其上方CTU的SAO参数，或者当前CTU可以通过发送一组新的SAO类型信息和偏移信息，具有新的SAO参数。图6示出了用于标示(signaling)当前块的SAO信息的示例性语法设计，并且图7示出了用于为当前块标示SAO参数的示例性语法设计。在图6中，标示SAO合并信息，以指示当前块是否重用相邻块的SAO参数。如图7所示，如果当前块不与用于SAO处理的任何相邻CTU合并，则选择EO或BO作为SAO类型，并且为每个颜色分量发送四个偏移量。语法元素sao_offset_abs表示偏移幅度，语法元素sao_offset_sign表示偏移符号。CIdx表示颜色分量索引，例如cIdx＝0，1，2对应于颜色分量Y，Cb和Cr。语法元素sao_offset_abs根据使用截断的Rice(TR)二值化处理的现有HEVC标准进行熵编解码。TR代码包括由截断的一元(TU)码表示的前缀部分和由没有截断的固定长度码字表示的剩余部分。
虽然现有HEVC标准中的SAO处理能够通过自适应地补偿局部强度偏移来提高性能，但是希望在可能的情况下进一步改进性能以实现总效率目标。
【发明内容】
公开了包括用于提高性能的视频编解码系统中的SAO(采样自适应偏移)处理的视频处理方法和装置。在一个实施例中，视频编解码系统接收与当前图像中的当前重构块相关联的输入数据，并确定当前重构块的SAO类型。SAO类型选自边缘偏移(EO)、频带偏移(BO)和OFF。视频编解码系统确定当前重构块的多个SAO偏移，并且如果当前重构块的SAO类型是EO或BO，则检查除了最后一个SAO偏移之外，所有SAO偏移是否为零。如果除了最后一个SAO偏移之外的所有SAO偏移为零，则在对当前重构块进行编码时导出最后一个SAO偏移的新值，或者在解码当前重构块时导出最后一个SAO偏移的原始值。通过将最后一个SAO偏移的原始值减去1来得到最后一个SAO偏移的新值，并通过将最后一个SAO偏移的接收值加1来导出最后一个SAO偏移的原始值。当前的重构块根据SAO偏移通过SAO处理进行处理，并且对当前的重构块进行编码或解码。在SAO处理中使用最后一个SAO偏移的原始值，并且在视频比特位流中标示最后一个SAO偏移的新值。
在一些实施例中，如果当前重构块用于亮度(luminance/luma)分量，则为当前重构块确定四个SAO偏移，并且最后一个SAO偏移量是第四个SAO偏移；并且如果当前重构的块用于色度(chrominance/chroma)分量，则为当前重构块和另一个色度分量的另一个重构块确定八个SAO偏移，最后一个SAO偏移量是第八个SAO偏移。如果当前重构块的SAO类型为OFF，则跳过SAO处理。当前重构块的一个实施例是编解码树块(CTB)。
在另一个实施例中，标示色度合并标志以指示在SAO处理期间当前色度块是否与相邻块合并，换句话说，色度合并标志指示相邻块的SAO参数是否被当前色度块重用。色度合并标志不用于指示当前色度块的对应亮度块的SAO合并。如果色度合并标志指示重用相邻块的SAO参数，则从当前色度块的相邻块的SAO参数导出当前色度块的SAO参数。如果色度合并标志指示不重用相邻块的SAO参数，则当前色度块的SAO参数从解码端的视频比特位流导出，或者在编码端导出并在视频比特位流中标示新的SAO参数。根据导出的SAO参数通过SAO处理处理当前色度块，并对当前的色度块进行编码或解码。色度合并标志的示例是色度左合并，并且相邻块是当前色度块的左侧块。色度合并标志的另一示例是色度上合并标志，并且相邻块是当前色度块的上方块。在另一个示例中，可以标示两个色度合并标志，类似于在HEVC标准中使用的两个SAO合并标志，色度上合并标志在色度左合并标志之后被标示，并且如果色度左合并标志指示合并，则从左侧块的SAO参数导出当前色度块的SAO参数，或者如果色度上合并标志指示合并，则从上方块的SAO参数导出当前色度块的SAO参数。一些实施例仅在对应的亮度块不与该对应的亮度块的任何相邻块合并时才标示当前色度块的色度合并标志。色度合并标志的语法可以通过上下文自适应二进制算术编解码(CABAC)进行上下文编解码。
在另一个实施例中，视频编码系统接收与当前图像中的一组重构块相关联的输入数据，并且该重组块组合的SAO参数基于该组中所有重构块的统计。组中的每个重构的块至少是该组中另一个重构块的相邻块。视频编码系统根据导出的SAO参数对组中的每个重构块应用SAO处理，并且通过并入导出的组合SAO参数对该组中的第一处理构造块进行编码，通过为每个剩余的重构块并入SAO合并标记来编码组中的剩余重构块。视频编码系统可以根据个体重构块的统计信息或根据组中所有重构块的统计自适应地选择导出SAO参数。例如，视频编码系统为组中的重构块导出多组个体SAO参数，并且基于组中的个体重构块的统计来导出每组个体SAO参数。视频编码系统根据导出的组合SAO参数或导出的多组个体SAO参数决定是否对组中的重构块应用SAO处理，并且如果在SAO处理中使用导出的多组个体SAO参数，则通过并入导出的多组个体SAO参数来编码组中的重构块。在一个示例中，视频编解码系统使用导出的组合SAO参数计算与处理组中的重构块相关联的组合码率-失真成本，并且还使用导出的多组个体SAO参数计算与处理组中的重构块相关联的单独码率-失真成本。将组合的码率-失真成本与个体码率-失真成本的总和进行比较，并且选择与组合的码率-失真成本和个体码率-失真成本的总和之间的较低成本相对应的SAO参数。重构块组的示例是CTU列(column)，第一处理的重构块是CTU列中最左侧的CTU，并且每个剩余重构块的SAO合并标志是合并-左侧标志。重组块的另一示例是CTU行，第一处理的重构块是CTU行中最上方的CTU，并且剩余重构块中的每一个的SAO合并标志是上合并标志。重构块组的另一示例由M×N CTU组成，第一处理重构块是该组中的左上角CTU，并且最左侧列中的每个CTU的SAO合并标志是上合并标志，并且组中每个其他CTU的SAO合并标志是合并-左侧标志。
包括SAO处理的视频处理的上述各个实施例也可以组合。
【附图说明】
图1示出了基于包含采样自适应偏移(SAO)处理的高效率视频编解码(HEVC)标准的示例性视频编码系统的框图。
图2示出了基于包含采样自适应偏移(SAO)处理的高效率视频编解码(HEVC)标准的示例性视频解码系统的框图。
图3示出了根据高效率视频编解码(HEVC)标准将像素强度分成32个频带的SAO处理中的频带偏移(BO)。
图4示出了根据高效率视频编解码(HEVC)标准的对应于0度、90度、135度和45度的四个边缘偏移(EO)类型。
图5示出了与相邻块共享的SAO信息，其中当前块可以重用其左侧或相邻块的SAO参数。
图6示出了用于为当前CTU标示SAO合并信息的示例性语法设计。
图7示出了如果当前CTU未被合并到任何相邻块，用于为当前CTU标示SAO类型信息和偏移信息的示例性语法设计。
图8示出了根据本发明的实施例的包括在视频编解码系统中的SAO处理的示例性视频处理的流程图。
图9示出了根据本发明的实施例的在CTU级别中并入新的语法元素色度左合并标志的示例性语法设计。
图10示出了根据本发明的另一实施例的包括在视频编解码系统中的SAO处理的示例性视频处理的流程图。
图11A示出了常规地基于CTU的SAO参数决定；图11B-11D示出了根据本发明的实施例的分组CTU以导出SAO参数的一些示例。
图12示出了根据本发明的实施例的包括在视频编码系统中的SAO处理的视频处理的示例性流程图。
【具体实施方式】
为了提高现有的高效率视频编解码(HEVC)标准中的SAO处理的性能，公开了修改的SAO处理的实施例。一些修改的SAO处理涉及修改的编码或解码处理，而不引入新的语法元素，并且一些其他修改的SAO处理涉及修改的编码或解码处理以及新语法元素的引入。
将最后一个偏移值约束为非零在根据本发明的一个实施例中，当当前重构块的所有先前SAO偏移为零时，当前重构块的最后一个SAO偏移被限制为对于亮度(luminance/luma)和色度(chrominance/chroma)分量为非零。如图1所示的视频编码器100中的SAO 130根据诸如码率-失真优化(rate-distortion optimization，简写为RDO)的算法，针对当前重构块选择BO，EO和OFF(SAO处理关闭)中的一个SAO类型。当前重构的块可以是在HEVC标准中定义的CTB。如果编码器选择BO，则发送四个偏移以及起始频带位置(sao_band_position)；并且如果编码器选择EO，那么与EO类(sao_eo_class_luma或sao_eo_class_chroma)一起发送四个偏移量。两个色度分量Cb和Cr共享SAO类型和EO类型，但是Cb和Cr具有不同的SAO偏移量，因此共8个SAO偏移被一起发送。本发明的实施例通过将最后的SAO偏移约束为非零来禁止为色度分量选择的所有四个SAO偏移或为色度分量选择的所有八个SAO偏移为零。如果所有SAO偏移为零，编码器不应选择BO或EO，因为编码器应选择OFF以避免发送SAO偏移量来减少边信息。如果前三个SAO偏移全为零，则亮度分量的四个SAO偏移的最后一个偏移量被限制为非零。由于Cb和Cr组件共享相同的SAO类型和EO类，所以如果前七个SAO偏移全为零，则仅限制色度分量的八个偏移量的最后一个偏移量。
本发明的示例性视频编码器在通过EO或BO处理当前重构块时检查三个在前的SAO偏移是否对于亮度分量为零，并且如果前面三个SAO偏移是零视频编码器将第四SAO偏移作为绝对原始值减一(sao_offset_abs-1)发送。类似地，视频编码器检查七个在前的偏移量是否为色度分量为零，如果前面的七个SAO偏移全为零，则视频编码器将第八个SAO偏移量作为绝对原始值减去一发送。当相应的视频解码器解析当前重构块的SAO偏移时，通过将与在视频比特位流中标示的最后一个SAO偏移(sao_offset_abs-1)的接收值相加1来恢复亮度分量的第四SAO偏移，或者通过在视频比特位流中标示的最后一个SAO偏移量的接收值中加1来恢复色度分量的第八SAO偏移。在另一个实施例中，示例性视频编码器检查当前重构块的所有SAO偏移是否为零，并且如果所有SAO偏移为零，则将SAO类型从EO或BO改变为OFF，以便减少在视频中比特位流标示的SAO边信息。
图8示出了根据本发明的至少一些实施例的在视频编解码系统中处理当前图像中的重构块的示例性处理的流程图。在步骤S802中，视频编解码系统接收当前图像中的当前重构块的输入数据，并且在步骤S804中确定当前重构块的SAO类型是否是EO或BO。如果SAO类型是EO或BO而不是OFF，则在步骤S806中，视频编解码系统确定当前重构块的SAO偏移。对于每个待处理像素，BO使用像素强度将像素分类为频带，并且EO基于3x3窗口中的像素配置对像素进行分类。在根据SAO类型对当前重构块中的所有像素进行分类时，在编码器端针对每组像素导出并发送一个偏移量，或者在解码器端从视频比特位流接收偏移量。如果SAO类型为OFF，则视频编解码系统跳过当前重构块的SAO处理，并且在步骤S814对当前重构块进行编码或解码。步骤S808中，检查当前重构块的SAO偏移，以确定除了最后的SAO偏移之外，所有SAO偏移是否为零。如果当前重构的块是亮度块，则存在四个SAO偏移，如果当前重构块是色度块，则存在八个SAO偏移。在步骤S810，如果除了最后的SAO偏移之外所有的SAO偏移都为零，则在编码器端导出最后一个SAO偏移的新的值，或者在解码器端从接收到的值导出最后的SAO偏移的原始值。最后一个SAO偏移的新值是通过在编码器端(encoder end)最后一个SAO偏移量的原始值减去一而得到的，而最后一个SAO偏移量的原始值是通过将在解码器端的最后一个SAO偏移量的接收值加一得到的。如果步骤S808的检查结果为否定，则SAO值不变。在步骤S812中，视频编解码系统根据包括最后一个SAO偏移的原始值的SAO偏移量向当前重构块应用SAO处理。然后在步骤S814对当前重构的块进行编码或解码。视频编解码系统在步骤S816中检查当前重构块是否是当前图像中的最后一个块，如果当前重构块不是最后一个块，则重复从步骤S802到步骤S814的后续重构块的视频处理，否则，视频处理在步骤S818结束。
用于重用色度分量的SAO参数的CTU级语法在HEVC标准中定义的SAO合并信息用于指示当前CTB是否被合并亮度和色度分量两者到相邻CTB中的一个。例如，如果对应的SAO合并标志指示亮度和色度块不被合并到任何相邻块，则在视频比特位流中发送包括亮度和色度块的SAO类型信息和偏移信息的新SAO参数。当亮度块需要新的SAO参数时，相应的色度块不能被合并到其相邻块，并且必须标示用于色度块的新的SAO参数。即使当对应的亮度块决定传输新的SAO参数时，本发明的一些实施例允许色度块重用相邻块的SAO参数。
图9示出了根据实施例的用于标示SAO类型信息和偏移信息的示例性语法设计，其中插入新的CTU级语法色度合并左标志(sao_chroma_merge_left_flag)以允许色度块重用色度块的左邻近块的SAO参数。在本实施例中，在确定对应的亮度块不与用于SAO处理的任何相邻块合并之后，发出色度左合并标志，并且一旦该色度合并-左标志被设置为真，则不必发送其他色度SAO信息，因为可以从色度块的左邻近块导出色度SAO参数。例如，色度块和对应的亮度块是相同CTU中的CTB。在本实施例中，如图9所示，在标示诸如SAO类型信息和偏移信息的SAO参数之前标示一个或多个SAO合并标志，并且SAO合并标志指示相邻块的SAO参数是否被当前块的亮度和色度分量重用。如果SAO合并标志之一设置为真，则不需要标示亮度和色度块的更多SAO信息。亮度块的SAO参数仅通过图9所示的处理导出，当亮度块不与用于SAO处理的任何相邻块合并时，这意味着只有当亮度块不与任何其相邻的块合并用于SAO处理时才标示色度左合并标志。在该语法设计下，如果亮度块决定重用亮度块的相邻块的SAO参数，则色度块还必须重用各个相邻块的SAO参数，如果亮度块决定传输新的SAO参数，则色度块可以选择传输新的SAO参数或重用相邻的SAO参数。
只有当当前色度块的对应亮度块未被合并以进行SAO处理时，才标示图9所示的色度左合并标志针对当前色度块。在一些其他实施例中，一个或多个色度合并标志和一个或多个亮度合并标志可以被独立地标示，因为SAO合并色度和亮度块是独立确定的。具有独立标示的色度合并标志的这些实施例的语法设计可以类似于图6所示的语法设计，例如，原始语法元素sao_merge_left_flag和sao_merge_up_flag仅指示SAO合并当前亮度块，一个或多个新的色度合并标志以类似的方式标示，以指示当前色度块的SAO合并。视频解码系统分别根据亮度合并标志和色度合并标志来确定亮度块和对应的色度块是否重用其相邻块的SAO参数。与用于控制亮度和色度块的常规SAO合并标志相比，本发明的色度合并标志不用于控制当前色度块的对应亮度块是否重用相邻的SAO参数。
如图9所示，在另一个实施例中，使用新的语法色度上合并(merge-up)标志来代替色度左合并标志。色度上合并标志指示色度块是否与用于SAO处理的色度块的上方块合并。如果色度上合并标志设置为真，则色度块重用上方块的SAO参数。如图9所示的类似的语法设计可以应用于色度上合并标志，使得当相应的亮度块不与其相邻块合并以进行SAO处理时，才标示色度上合并标志。
先前描述的实施例仅发送一个色度合并标志以允许色度块重用在一个方向上相邻块的SAO参数。在一些其他实施例中，标示色度左合并标志和色度上合并标志两者来允许将色度块与从左邻近块和上述相邻块选择的一个相邻块合并。可以在色度上合并标志之前标示色度左合并标志，使得只有当色度左合并标志指示当前色度块未合并到左邻近块以进行SAO处理时才标示色彩上合并标志。或者，色度上合并标志可以在色度左合并标志之前被标示，并且只有当色度上合并标志指示当前色度块未被合并到上方相邻块用于SAO处理时才标示色度左合并标志。可以通过上下文自适应二进制算术编解码(CABAC)对SAO合并-左侧标志和SAO上合并标志进行上下文编解码。
图10是根据本发明的另一实施方式的视频编解码系统中的视频处理的示例性处理的流程图。视频编解码系统在步骤S1002中接收当前图像中的当前CTU的输入数据，并且在步骤S1004中检查当前CTU的SAO合并标志是否表示SAO合并。当前CTU包括一个亮度CTB和两个亮度CTB，如果步骤S1004的检查结果是肯定的，则在步骤S1006中从当前CTU的相邻CTU导出亮度和色度CTB的SAO参数，否则在步骤S1008中视频编解码系统导出亮度CTB的新SAO参数。亮度CTB的新SAO参数由编码端的SAO算法导出，以减少重构像素的失真，或者在解码端从视频比特位流导出亮度CTB的新SAO参数。视频编解码系统还在步骤S1010中检查色度CTB的色度合并标志是否指示合并，其中色度合并标志可以是色度左合并标志、色度上合并标志或色度左合并标志以及色度上合并标志。如果色度合并标志指示色度CTB合并到相应的相邻CTB以进行SAO处理，在步骤S1012中，从色度CTB的相邻CTB导出色度CTB的SAO参数，否则在步骤S1014中导出用于色度CTB的新SAO参数。用于色度CTB的新SAO参数由编码端的SAO算法导出，以减少重构像素的失真，或者在解码端从视频比特位流导出色度CTB的新SAO参数。在为当前CTU的亮度和色度CTB导出SAO参数之后，视频编解码系统在步骤S1016中将SAO处理应用于当前CTU，并在步骤S1018对当前CTU进行编码或解码。在步骤S1020中，视频编解码系统检查当前CTU是当前画面中的最后一个CTU，如果当前CTU不是最后一个CTU，则从步骤S1002对后续CTU进行视频处理，或者在步骤S1024中终止处理。
多个CTU决定的SAO参数在HEVC标准中使用基于CTU的SAO参数决定，因为使用个体(single)CTU的统计来确定SAO参数。本发明的一些实施例使用多于一个CTU的统计来确定SAO参数。在从EO、BO和OFF中选择SAO模式的处理期间，将多个CTU组合为一组，用于计算优化速率和失真(rate and distortion，简写为RD)成本的一组参数。由多个CTU计算的优化SAO参数对应的成本称为组合成本(combined cost)。将该组合成本与由多个CTU的个体CTU计算的原始基于CTU的SAO参数相关联的成本的总和进行比较。如果组合成本较低，则由多个CTU计算的SAO参数作为多个CTU的第一CTU的SAO信息被发送，例如如果CTU的处理顺序是从上到下，从左到右，则第一CTU是最左上角的CTU。通过SAO合并左标志或SAO上合并标志来标示有助于统计数据的多个CTU的其余CTU，以共享为第一CTU发送的SAO参数。
图11A示出了根据个体CTU的统计数据导出每个CTU的SAO参数的常规地基于CTU的SAO参数决定。图11B-11D示出了根据本发明的实施例的分组CTU以导出组合的SAO参数的一些示例。是否将CTU组合在一起用于SAO模式决定的评估是逐列(row-wise)进行的，如图11B所示。将与由一列CTU统计导出的组合SAO参数相关联的组合成本与同一列中每个单独CTU的统计导出的SAO参数相关联的个体成本的总和进行比较。在一些实施例中，编码器可以对CTU列中的N个CTU进行分组，以计算组合的SAO参数，其中N是大于2且小于或等于CTU列中CTU总数的整数。视频编码器的实施例通过最小化与组合的SAO参数相关联的组合成本来自适应地选择要分组的CTU的最佳数量。在组合成本低于个体成本的总和的情况下，通过一组CTU的统计信息导出的组合SAO参数在组中最左侧CTU的CTU级语法中发送，并为组中的每个其他CTU发送SAO合并-左侧标志以指示组合的SAO参数的共享。图11C示出了CTU行方向上的CTU分组的例子，用于确定是否为CTU行中的一组CTU导出SAO参数，或者针对CTU行中的个体(individual)CTU导出SAO参数。如果编码器决定使用CTU行中的CTU组导出的组合SAO参数，则组合的SAO参数被纳入组中第一个处理的CTU的CTU级语法(即组中最高的CTU))，并且组中的其他CTU通过在视频比特位流中并入SAO上合并标志来共享组合的SAO参数。图11D示出了基于预定大小M×N或预定尺寸(dimension)对CTU进行分组的另一示例，其中在该示例中预定大小为3×3。在确定和计算一组CTU的组合的SAO参数之后，针对CTU组的左上CTU的CTU组的第一处理CTU发送组合的SAO参数。CTU组最左列的每个CTU使用SAO上合并标志，CTU组中的每个其他CTU都使用SAO合并-左侧标志来共享为第一个处理的CTU发送的组合的SAO参数。
通过多个CTU导出SAO参数的实施例可以在视频编码系统中实现，而不修改任何SAO语法设计。在一个实施例中，视频编码系统尝试针对SAO参数计算多于一种CTU分组的大小或多于一种CTU分组的方向例如，视频编码系统将当前CTU与同一CTU列中的剩余CTU组合以计算第一组SAO参数，并将当前CTU与具有预定大小MxN的相邻CTU的组合以计算第二组SAO参数。将与第一组SAO参数相关联的第一成本和与第二组SAO参数相关联的第二成本进行比较，并且针对当前CTU选择对应于较低成本的SAO参数。
图12是示出根据视频编码系统中的多个重构块的统计来导出SAO参数的实施例的流程图。视频编码系统在步骤S1202中接收当前图像中的一组重构块的输入数据，并且在步骤S1204中基于组中的所有重构块的统计，导出重构块组的SAO参数。例如，该组由重构块列中的N个重构块、重构块行中的N个重构块或M×N个重构块组成。重构的块可以是在HEVC标准中定义的CTU。视频编码系统在步骤S1206中根据导出的SAO参数对组中的每个重构块应用SAO处理。在步骤1208中，通过并入导出的SAO参数来对该组中的第一处理块进行编码，并且通过并入每个重构块的SAO合并标志对该组中的剩余重构块进行编码。在步骤S1210中检查被处理组以确定其是否为当前图像中的最后一组，如果是其为最后一组则视频处理在步骤S1212终止，或者如果其不是当前图像中的最后一组，视频编解码系统重复从步骤S1202到步骤S1208的视频处理。传统的视频编码器根据当前重构块的统计数据导出当前重构块的SAO参数，并且在一些实施例中，视频编码系统可以根据包括当前重构块的多个重构块的统计，或仅根据当前重构块的统计来选择为当前重构块导出SAO参数。例如，视频编码系统计算与组合的SAO参数相关联的组合码率-失真成本，计算与为每个个体重构块导出的各个SAO参数相关联的个体码率-失真成本，比较组合的码率-失真成本与个体码率-失真成本的总和，并且选择对应于组合码率-失真成本与各个码率-失真成本总和中较低成本的SAO参数。如果视频编码系统选择各个SAO参数，则通过并入各个SAO参数对组中的每个重构块进行编码。
图8、图10和图12所示的流程图旨在说明根据本发明的各种实施例的包括SAO处理的视频处理的示例。在不脱离本发明的精神的情况下，本领域技术人员可以修改每个步骤，重新排列步骤，拆分步骤或组合步骤来实施本发明。
实施范例本发明中描述的SAO处理的各种实施例可以在视频编码器100的SAO 130或视频解码器200的SAO 226中实现。SAO 130和SAO 226可以由硬件组件、被配置为执行存储在存储器中的程序指令的一个或更多的处理器，或硬件和处理器的组合来实现。软件代码或固件代码可以以不同的编程语言和不同的格式或风格开发。也可以为不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明的不同的代码格式、软件代码的样式和语言以及配置代码的其他方式将不会脱离本发明的精神和范围。例如，处理器执行程序指令以控制与当前图像相关联的输入数据的接收。处理器配备有单个或多个处理核心。例如，处理器执行程序指令以执行SAO 130和SAO 226中的功能，并且与处理器电耦合的存储器用于存储程序指令，对应于块的重构图像的信息和/或编码或解码过程的中间数据。在一些实施例中的存储器包括非易失性计算机可读介质，诸如半导体或固态存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、光盘，或其他合适的存储介质。存储器也可以是上面列出的两个或多个非易失性计算机可读介质的组合。视频编码器100和视频解码器200可以在相同的电子设备中实现，因此如果在相同的电子设备中实现，则视频编码器100和视频解码器200的各种功能组件可以被共享或重用。
呈现上述描述以使得本领域技术人员能够在特定应用及其要求的上下文中实施本发明。对所描述的实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他实施例。因此，本发明不旨在限于所示出和描述的特定实施例，而是符合与本文公开的原理和新颖特征相一致的最广范围。在上述详细描述中，示出了各种具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以实施本发明。
在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他具体形式实施。所描述的例子仅在所有方面被认为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由权利要求书而不是前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化将被包括在其范围内。

Claims (7)

1.一种视频处理方法，用于视频编解码系统，该方法包括：
接收与当前图像中的当前重构块相关联的输入数据；
确定该当前重构块的采样自适应偏移类型；
确定该当前重构块的多个采样自适应偏移偏移，并且如果该当前重构块的该采样自适应偏移类型是边缘偏移或频带偏移，则检查是否除了最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移均为零；
如果除了该最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移都为零，则当对该当前重构块进行编码时，导出该最后一个采样自适应偏移偏移的新值，或者在解码该当前重构块时导出该最后一个采样自适应偏移偏移的原始值，其中，通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值减去一得到该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值，以及通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的接收值加一来导出该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值；
根据该多个采样自适应偏移偏移对该当前重构块应用采样自适应偏移处理，其中在采样自适应偏移处理中使用该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值，并且在视频比特位流中标示该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值；以及
对该当前重构块进行编码或解码。
2.根据权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，该当前重构块用于亮度分量，针对该当前重构块确定四个采样自适应偏移偏移，并且该最后一个采样自适应偏移偏量是第四采样自适应偏移偏移。
3.根据权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，该当前重构块用于色度分量，针对该当前重构块以及另一个色度分量的另一个重构块确定八个采样自适应偏移偏移，并且该最后一个采样自适应偏移偏移是第八采样自适应偏移偏移。
4.根据权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，如果该当前重构块的该采样自适应偏移类型为OFF，则跳过该采样自适应偏移处理。
5.根据权利要求1所述的视频处理方法，其特征在于，该当前重构块是编解码树块。
6.一种视频数据处理装置，用于视频编解码系统中，该装置包括一个或多个电子电路，其被配置用于：
接收与当前图像中的当前重构块相关联的输入数据；
确定该当前重构块的采样自适应偏移类型；
确定该当前重构块的多个采样自适应偏移偏移，并且如果该当前重构块的该采样自适应偏移类型是边缘偏移或频带偏移，则检查是否除了最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移均为零；
如果除了该最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移都为零，则当对该当前重构块进行编码时，导出该最后一个采样自适应偏移偏移的新值，或者在解码该当前重构块时导出该最后一个采样自适应偏移偏移的原始值，其中，通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值减去一得到该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值，以及通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的接收值加一来导出该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值；
根据该多个采样自适应偏移偏移对该当前重构块应用采样自适应偏移处理，其中在采样自适应偏移处理中使用该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值，并且在视频比特位流中标示该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值；以及
对该当前重构块进行编码或解码。
7.一种非易失性计算机可读介质，存储导致装置的处理电路执行视频处理方法的程序指令，该方法包括：
接收与当前图像中的当前重构块相关联的输入数据；
确定该当前重构块的采样自适应偏移类型；
确定该当前重构块的多个采样自适应偏移偏移，并且如果该当前重构块的该采样自适应偏移类型是边缘偏移或频带偏移，则检查是否除了最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移均为零；
如果除了该最后一个采样自适应偏移偏移之外的所有采样自适应偏移偏移都为零，则当对该当前重构块进行编码时，导出该最后一个采样自适应偏移偏移的新值，或者在解码该当前重构块时导出该最后一个采样自适应偏移偏移的原始值，其中，通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值减去一得到该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值，以及通过将该最后一个采样自适应偏移偏移的接收值加一来导出该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值；
根据该多个采样自适应偏移偏移对该当前重构块应用采样自适应偏移处理，其中在采样自适应偏移处理中使用该最后一个采样自适应偏移偏移的该原始值，并且在视频比特位流中标示该最后一个采样自适应偏移偏移的该新值；以及
对该当前重构块进行编码或解码。
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