CN110199521A - 用于有损视频编码的低复杂度混合域协同环内滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种用于编码或解码视频帧的视频编码装置，所述视频编码装置包括：帧重建单元，用于重建帧；联合参数确定和滤波单元，用于确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在频域和像素域中滤波参考帧的块，以获取所述帧的滤波块；其中，基于确定的滤波器参数，在环路内联合执行确定一个或多个滤波器参数和在频域中滤波的操作，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。

Description

用于有损视频编码的低复杂度混合域协同环内滤波器
技术领域
本发明涉及一种视频编码装置、一种包括视频编码装置和视频解码装置的系统以及一种用于编码和/或解码视频帧的方法。本发明还涉及一种存储程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括用于执行该方法的指令。
背景技术
混合视频编解码器，例如H.264/AVC和H.265/HEVC，使用许多最新的视频压缩技术。功能强大的视频压缩工具包括环内滤波(用于改善预测，即帧间预测或帧内预测)和用于改进所述解码视频的后滤波。
在混合视频编解码器中，使用重建(解码)图像预测后续帧。所述解码图像中的量化噪声会降低预测性能。所述输入传感器的噪声(如摄像机中所述图像传感器的噪声)也会降低预测性能。不同的环内滤波器可以共同或单独降低这些类型的噪声。
解码器可以包括类似于所述编码器的环内滤波器的环内滤波器。所述解码器的环内滤波器改善了预测信号。所述后滤波器改善了解码图像。在许多解码器中，单个滤波器用作后滤波器，还可用作环内滤波器。尽管现有技术有所进步，仍需要改进用于过滤所述重建信号的方法，以改善所述编码器/解码器侧的预测，以及改善终端用户的解码视频。
最常见的环内滤波器是自适应环路滤波器。该滤波器曾在MPEG标准化工作会议上被提出在下一代视频编解码器中使用。根据这种方法，每个重建帧都可以划分为小宏块(超像素)集合，然后，每个宏块都使用自适应滤波器过滤。
自适应环路滤波器包括三个块：参数估计块、像素域滤波块以及应用程序映射块。在所述编码器中，参数估计块基于原始重建图像与滤波后重建图像之间的匹配情况，来估计每个宏块的2D像素域维纳滤波器脉冲响应。然后，这些脉冲响应经量化并传输至熵编码器。所述熵编码器将编码滤波器参数插入输出比特流中。所述输出比特流从编码器传输至解码器。在所述解码器，熵解码器恢复每个宏块的维纳滤波器脉冲响应，并将滤波器参数传输至所述像素域滤波块，以供在滤波过程中使用。在所述解码器和所述编码器中，所述各个像素域滤波块根据所述参数估计块的滤波器参数针对所述重建图像执行像素域滤波。在所述编码器中，只滤波所述预测信号。在所述解码器侧，滤波后的帧用于终端用户的联合预测帧改进(环内滤波)和解码帧改进(后滤波)。滤波不仅可以应用于完整重建帧，还可以应用于图像的不同部分。
简言之，自适应环路滤波器可以具有以下基本功能：
–基于原始重建图像与滤波后重建图像之间的匹配情况，导出滤波器脉冲响应；
–将滤波参数从编码器侧传输至解码器侧；
–在所述像素域中执行滤波；
–将滤波器用作环内滤波器(预测改进)和后(解码图片改进)滤波器；
–基于RDO过程，构建应用程序映射；
–只滤波量化噪声。
尽管自适应环路滤波器具有很多优良特性，仍需要改进视频编码方法，并改进视频编码装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频编码装置、一种包括视频编码装置和视频解码装置的系统以及一种用于解码和/或编码视频帧的方法，其中，所述视频编码装置、所述系统以及所述方法可以克服所述现有技术的一个或多个问题。
本发明的第一方面提供了一种用于编码或解码视频帧的视频编码装置，所述视频编码装置包括：
–帧重建单元，用于重建帧；
–联合参数确定和滤波单元，用于确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在频域和像素域中滤波参考帧的块，以获取所述帧的滤波块；其中，基于确定的滤波器参数，在环路内联合执行确定一个或多个滤波器参数和在频域中滤波的操作，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
在环路内联合确定滤波器参数，并基于确定的滤波参数执行所述滤波，这可以通过以下方式完成，如确定滤波器参数并对重建帧采用所述滤波器参数。
所述视频编码装置可以是编码器或解码器。可以理解的是，所述视频编码装置不一定完全滤波每一帧。在实施例中，只会滤波其一个或多个块。例如，可以使用所述联合参数确定和滤波单元滤波并编码某些块，同时可以使用不同的滤波单元滤波并编码其它块。
根据第一方面，所述视频编码装置具有所述优势：所述滤波器参数可以在所述解码器侧导出，不需要编码成所述比特流。因此，可以提高编码效率。
优选地，所述联合参数确定和滤波单元用于：仅根据所述编码器侧的重建帧而不是原始帧，确定一个或多个滤波器参数。因此，所述联合参数确定和滤波单元不需要原始帧。因此，所述参数可以基于所述编码器侧和所述解码器侧(所述原始帧不可用)的重建帧，以相同方式确定。
根据第一方面，在所述视频编码装置的第一种实现方式中，所述装置还包括：
–像素域滤波单元，用于在像素域中滤波所述帧的块；
–分类器，用于针对所述帧的块，确定是使用所述联合参数确定和滤波单元还是使用所述像素域滤波单元来滤波所述块。
因此，第一种实现方式的视频编码装置可以用于在像素域和频域中滤波所述块。在频域中滤波可以与确定参数联合执行(如在同一环路内)，其中，在所述像素域中滤波可以单独执行(如在所述环路外)。在像素域和频域中执行所述滤波可以改善结果。
根据第一方面或根据第一方面的一种实现方式，在所述视频编码装置的第二种实现方式中，所述分类器用于基于以下内容确定使用所述联合参数确定和滤波单元滤波所述块：
–低于阈值的平滑度度量；和/或
–低于阈值的亮度方差。
实验表明，平滑度度量和/或亮度方差是确定使用所述联合参数确定和滤波单元滤波是否会改善结果的良好预测值。
所述阈值可以是预定阈值，或者在其它实施例中，所述阈值可以基于所述视频特性和/或所述视频的当前帧(如所述当前重建帧)自适应地确定。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第三种实现方式中，所述视频编码装置是编码器，还包括应用程序映射单元，用于确定：对于所述分类器已确定使用所述联合参数确定和滤波单元执行滤波的联合滤波块，是否跳过滤波。
换言之，所述分类器确定是否应用频域或像素域滤波(如有)，所述应用程序映射确定是否应确实应用频域滤波。
优选地，基于预测改进加权函数和输出视频降质，所述应用程序映射单元确定跳过滤波。例如，所述预测改进源于传感器和量化噪声抑制。然而，传感器噪声抑制和边缘失真会导致输出视频(感知的)质量降低。
优选地，所述编码器用于编码有关所述比特流中所述应用程序映射的相应信令信息，因此将所述信息传递给解码器。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第四种实现方式中，多个重建帧都存储在解码图片缓冲器中，并且所述联合参数确定和滤波单元用于：基于所述解码图片缓冲器的一个或多个帧，确定一个或多个第一参数。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第五种实现方式中，所述联合参数确定和滤波单元用于：根据所述重建帧估计原始帧，并基于估计到的原始帧，确定第一参数。
估计所述原始帧允许粗略去除传感器和/或量化噪声，以及更好地估计所述原始帧的参数。因此，与在所述重建帧的基础上确定第一参数相比，基于估计到的原始帧，可以更好地确定第一参数。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第六种实现方式中，所述联合参数确定和滤波单元用于：根据所述编解码器信令信息确定量化噪声值，并基于所述导出量化噪声值，确定第二参数。
其优势在于，可以更准确度地确定滤波器参数。
优选地，所述量化噪声值可以根据所述编解码器信令信息以分析方式导出。
优选地，所述联合参数确定和滤波单元用于：根据所述编解码器信令信息的量化参数(quantization parameter，简称QP)，以分析方式导出所述量化噪声值。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第七种实现方式中，所述联合参数确定和滤波单元用于：确定滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，滤波所述重建帧，其方式如下：
–确定重建帧的多个块；
–对于每个所述块：
–确定与所述块类似的像素域补丁集群；
–基于所述像素域补丁集群，确定所述第一参数；
–基于所述块信令信息，确定所述第二参数；
–针对所述像素域补丁集群在频域中执行协同滤波，以获取滤波后像素域补丁集群；
–针对所述滤波后像素域补丁在像素域中执行协同滤波，同时针对来自不同集群但具有相同空间坐标的像素域补丁执行协同滤波。
优选地，所述方法还包括：对于每个块，根据块特定编码器信令信息导出所述第二参数。
优选地，所述多个块是原始帧的分割，即所述多个块覆盖整个帧。在其它实施例中，所述多个块未覆盖整个帧。
优选地，所述重建帧的多个块覆盖整个重建帧。所述块可以表示所述重建帧的分割(即所述块不重叠)或能够以重叠方式覆盖所述重建帧。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第八种实现方式中，所述联合参数确定和滤波单元用于：对于所述多个块中的每个块，基于所述像素补丁，确定滤波器参数，其方式如下：
–重新分组所述像素补丁元素以获取矩阵Ti，其中，所述矩阵Ti的每一行都包括来自一个集群中不同补丁但具有相同空间坐标的像素；
–变换所述矩阵Ti以获取变换后的矩阵其中，所述矩阵的每一行都是矩阵Ti相应行的1D变换；
–确定滤波器参数为：
其中，Ω是矩阵中的列号，空间坐标v，w对应于矩阵的第j行，N是根据所述编解码器信令信息导出的量化噪声值。
优选地，如果小于预定阈值，则将所述滤波器参数置零。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第九种实现方式中，所述联合参数确定和滤波单元用于：通过将矩阵的每个元素乘以滤波器参数来执行滤波，其中，Ω是矩阵中的列号，每个补丁中的空间坐标v，w对应于矩阵的第j行。
根据第一方面或根据第一方面的前述任意一种实现方式，在所述视频编码装置的第十种实现方式中，所述1D变换是哈达马变换。
在第一方面的视频编码装置的第十一种实现方式中，
–adaptive_filtering_flag标识用于指示所述混合域滤波单元应用于滤波帧；
–frame_level_usage_flag标识用于指示所述整个重建帧应进行滤波；
–macroblock_size字段用于指示应用于滤波的宏块大小；和/或
–use_filtered_mb_flag标识用于指示是否应使用滤波后宏块。
本发明的第二方面涉及一种系统，所述系统包括：根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置和根据前述权利要求中任一项所述的视频解码装置，其中，所述视频编码装置的参数确定单元用于：采用与所述视频解码装置的参数确定单元相同的方式，确定滤波器参数。
该系统的优势在于，不需要将滤波参数从编码器侧传输至解码器侧。
本发明的第三方面涉及一种用于编码或解码视频帧的方法，所述方法包括：
–重建所述视频的帧；
–联合确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在像素域和频域中滤波所述重建帧的块以获取所述帧的滤波块，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
本发明第三方面所述的方法可由视频编码装置根据本发明第一方面执行。本发明第三方面所述的方法的进一步特征或实现方式中可以执行本发明第一方面及其不同实现方式所述的视频编码装置的功能。
本发明的第四方面提供了一种存储程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括用于执行第三方面提供的方法的指令。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术特征，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，这些实施例在不违背本发明如权利要求书中所定义的保护范围的情况下，可以进行修改。
图1是根据本发明一实施例的视频编码装置的框图；
图2是根据本发明另一实施例的包括视频编码装置和视频解码装置的系统的框图；
图3是根据本发明另一实施例的用于编码或解码视频帧的方法的流程图；
图4是根据本发明另一实施例的环路滤波器的框图；
图5是根据本发明另一实施例的联合参数确定和滤波单元的框图；
图6是根据本发明另一实施例的基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器的操作的框图；
图1示出了说明图6中所述方法的基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器的示例性实施例的伪代码；
图2示出了根据本发明另一实施例的联合协同维纳滤波和参数估计过程的伪代码；
图9是根据本发明另一实施例的LowCompStackTransform()过程的示意图；
图3是根据本发明另一实施例的像素域协同滤波器的示意图；
图11是根据本发明另一实施例的应用程序映射单元的框图。
具体实施方式
图1示出了一种用于编码或解码视频帧的视频编码装置100。
所述视频编码装置包括帧重建单元110和联合参数确定和滤波单元120。
所述重建单元110用于重建帧。
所述联合参数确定和滤波单元120用于确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在频域和像素域中滤波参考帧的块，以获取所述帧的滤波块；其中，基于确定的滤波器参数，在环路内联合执行确定一个或多个滤波器参数和在频域中滤波的操作，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
图2示出了一种包括视频编码装置(配置如图1所示)和视频解码装置(配置如图1所示)的系统200。所述视频编码装置210的参数确定单元用于：采用与所述视频解码装置的参数确定单元220相同的方式，确定滤波器参数。
图3示出了一种用于编码或解码视频帧的方法300。
所述方法包括重建所述视频的帧的第一步骤310。
所述方法包括执行以下操作的第二步骤320，即：联合确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在像素域和频域中滤波所述重建帧的块以获取所述帧的滤波块，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
所述重建(解码)帧可以划分为小宏块集合，然后，每个宏块都使用本文所述滤波器过滤。
示出了环路滤波器400的框图。
所述环路滤波器400包括两个块：基于联合滤波器参数估计器和分类器的混合域协同滤波块410和应用程序映射块420。所述基于联合滤波器参数估计器和分类器的混合域协同滤波块410是联合参数确定和滤波单元。
与ALF相反，基本滤波由维纳滤波器在频域中执行。滤波器参数估计也在频域中执行。类似方法可用于滤波器参数估计和滤波，因此在提出的设计中，滤波和滤波器参数估计组合在一个过程中。这可以极大降低所述过程的复杂度。
与ALF类似，所述滤波器参数估计器计算滤波器参数。但与ALF滤波器相反，可以在不了解所述源图像的情况下计算所述滤波器参数。
滤波器参数估计基于两组输入参数。所述第一组参数基于所述重建帧估计，所述第二组参数根据已从通用混合视频编解码器中的编码器传输至解码器的服务编解码器参数导出。根据该过程，所述滤波器参数可以在所述解码器侧估计，因此滤波器参数不需要从编码器传输至解码器侧。在ALF中，所述参数估计块计算所述像素域脉冲响应，但在图4的设计中，所述块410估计所述频率脉冲响应，这是因为在频域中执行基本滤波。频域实现允许构建更加高效的非线性频域滤波器。
与在像素域中执行局部滤波的ALF相反，在图4的环路滤波器400中，在混合域(空间频域和像素域)中执行非局部协同滤波。这种方法允许更加高效地使用空间冗余。可以在频域中执行初始滤波，在像素域中执行最终平均。
对于滤波器参数估计，图4的环路滤波器400不需要滤波后视频与原始视频之间匹配，因此所述滤波器可以抑制输入传感器噪声并提高预测质量。对于终端用户，输入传感器噪声是有用的信号，因此在RDO过程中，应用程序映射块可以确定应采用滤波的区域。如果从解码视频预测质量提高和量化噪声去除获取的编码增益远远大于滤波后解码图像降质，则采用滤波。否则，所述重建视频用于预测并用作终端用户输出。
所述应用程序映射块决策最好不是用于应打开/关闭其滤波的控制字段的单一方法。所述基于分类器的滤波方法允许预测应禁止和简化其滤波的字段。这种方法能够节省应用程序映射传输的比特预算，还能够简化所述编码器和所述解码器。
是联合参数确定和滤波单元500的框图。所述联合参数确定和滤波单元500包括：图像分割单元510、块匹配单元520、基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器530和协同像素域滤波器540。
所述图像分割单元510生成一组覆盖所述重建帧的宏块。然后，对于所述集合的每个宏块，所述块匹配单元520使用MSE度量找到k个最接近的块。找到的补丁分组到集群。然后，在所述基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器530中，针对每个像素集群在频域中同时执行重建帧滤波和滤波器参数估计。在处理的最后阶段，使用所述协同像素域滤波器540在像素域中平均在频域中滤波的集群。
是基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器600的操作的框图。所述基于联合滤波器参数估计器和分类器的滤波器包括：宏块分类器610、联合滤波器参数估计器和频域滤波块620以及像素域滤波块630。根据该图，对于根据所述重建(解码)帧获得的每个宏块，所述宏块分类器610作出有关所述宏块内图像平整度(平滑度)的决策。如果所述宏块被视为平整(平滑)，然后使用所述像素域滤波块630在像素域中执行局部滤波。否则，使用所述联合滤波器参数估计器和频域滤波块620在频域中沿着边缘执行非局部协同滤波。
图7示出了详细说明上述过程的伪代码。在第一处理步骤中，分割过程创建了覆盖重建(解码)帧的宏块集B＝{b1,b2,...,bM}，其中，M是宏块数量，bi是第i个参考宏块。然后，对于每个宏块bi，所述分类器作出有关区域平滑度的决策。如果所述区域被分类为平滑区域，然后在像素域中只执行局部滤波：否则，在频域中执行非局部协同滤波(沿着所述边缘滤波)。
如果参考宏块bi被分类为带边缘的区域，然后在块匹配过程中使用MSE度量找到k个最接近的块，其中，S是重建帧，是对应于参考宏块bi的补丁。然后，在像素集群Pi上，在频域中执行联合滤波器参数估计和协同维纳滤波：
在最后处理阶段，在SameBlockAvg()过程中平均滤波后像素集群，如下所述。
图2示出了联合协同维纳滤波和参数估计过程ParamsEstAndFreqWienerFiltering()的伪代码。根据该过程，在频域中执行协同维纳滤波，并将频率脉冲响应用作滤波参数。类似方法可用于滤波器参数估计和滤波，因此滤波和滤波器参数估计组合在一个过程中。在所述过程栈的第一步骤中，在像素补丁集群上执行所述(组合)变换LowCompStackTransform()。出于这一目标，在其补丁内具有所述相同空间位移的集群的不同补丁的像素上执行1D变换。在该过程结果中填充2D频率矩阵：
TFi＝LowCompStackTransform(Pi)。
该矩阵的每个串都对应于像素补丁内的空间位移，而列号确定1D变换的频率指数。在所述下一处理步骤，对于矩阵TFi的每一行以及对于1D变换的每一个频率，根据以下等式估计维纳滤波器频率系数增益：
如果来自矩阵TFi的频谱分量小于阈值，如预定阈值，则将所述维纳滤波器频率响应的相应系数置零。
在同一循环中，通过使来自矩阵TFi的频谱分量乘以所述维纳滤波器频率响应的对应系数，来执行维纳频域滤波：
是LowCompStackTransform()过程的示意图。所述LowCompStackTransform()过程分两个步骤执行。在第一步骤中，基于像素域集群Pi扫描910创建辅助矩阵Ti。
使用以下扫描规则：矩阵Ti的每一行都包括来自具有所述相同空间位移(偏移)[x,y]的相同像素域集群不同补丁的像素：
x＝0，...，n-1；
y＝0，...，n-1；
j＝x·n+y
在LowCompStackTransform()过程的最后步骤中，创建所述输出矩阵TFi。该矩阵的每一行都是Ti矩阵对应行的1D变换920。
图3是像素域协同滤波器(过程SameBlockAvg())的示意图。滤波基于频域中协同滤波的结果。在频域中执行协同滤波后，对于来自所述重建帧1000的每个参考宏块1010，都有一组可用于噪声平均化的滤波后类似块。如果我们沿着空间补丁执行平均化，那么我们不仅可以从一侧降低噪声，还可以从另一侧使边缘失真。因此，可以使用不同的方法执行平均化。所述重建帧中的每个宏块都可以作为一个像素补丁集群的参考，对于其它像素集群，则起到辅助作用。在每个集群中，独立执行平均化，因此可以使用不同的方法在不同的集群中滤波所述相同补丁。像素域中的协同滤波器从包括该补丁的所有集群平均所述相同补丁(具有固定空间坐标的补丁)。这种方法可以降低噪声并导致轻度边缘失真。
如上所述，所提出的滤波器不仅可以抑制量化噪声，还可以抑制输入传感器噪声，这是因为滤波器参数估计无需匹配至原始信号。然而，对于终端用户，传感器噪声通常被视为有用的信号，因此应平衡从预测信号改进/噪声抑制和解码信号失真获得的益处。应用程序映射单元可以执行该平衡。
图示11示出了说明作为一个应用程序映射单元的应用程序映射单元1100的操作的框图。所述应用程序映射单元1100确定应滤波所述重建帧的区域以及应用于终端用户交付的原始重建帧的区域。块生成单元(未示出)生成一组覆盖所述重建帧的宏块。然后，对于每个宏块，所述决策装置块1110在速率失真优化(rate distortion optimization，简称RDO)过程中作出有关针对所选宏块使用滤波器的决策。相应地，交换机1120选择一个输出块作为所述重建块或所述滤波块。
如果从解码图像量化噪声去除获取的编码增益远远大于所述滤波后解码图像降质，则采用滤波。否则，重建图像用作终端用户输出。所述应用程序映射块决策使用熵编码器1430进行编码，并从编码器侧传输至解码器侧。
本发明的其它实施例可以包括：
1、一种方法和装置，用于将后续帧的视频流预测编码成编码视频比特流，包括：
–重建对应于编码视频数据的视频帧；
–混合域(空间频域和像素域)中的维纳自适应环路滤波器，用于后(解码信号改进)滤波和环内(预测改进)滤波，其中部分滤波器参数根据重建视频信号估计，第二部分滤波器参数根据已编码成比特流且用于在未设置自适应环路滤波器的编解码器中执行编码信号重建的编码器信令信息导出；
–分类器，确定应滤波重建帧的字段；
–频域中的滤波器参数估计器，与混合域中的维纳自适应环路滤波器结合。
2、同前，其中来自解码图片缓冲器的任何帧都可以用于滤波器参数估计。
3、同前，所述两个部分的自适应环路滤波器参数都可以在所述解码器侧导出，因此不能编码成比特流。
4、同前，所述滤波器参数预测基于来自重建信号的原始图像估计和量化噪声估计。
5、同前，所述原始图像估计仅基于重建图像。
6、同前，所述噪声估计是编码器量化参数(quantization parameter，简称QP)的函数。
7、同前，所述分类器确定应执行局部滤波和非局部滤波的区域。
8、同前，所述分类器确定应打开/关闭滤波的区域。
9、同前，所述分类器决策基于所选重建帧字段中的亮度方差。
10、同前，所述应用程序映射在所述滤波器输出上实现，以在传感器和量化噪声抑制与在其中分类器作出有关非局部滤波决策的字段的解码视频降质之间实现最佳权衡。
11、同前，混合域中的维纳协同自适应环路滤波器包括以下步骤：
–生成涵盖重建图像的块的集合；
–空间搜索类似于在第一阶段选择的参考块的补丁；
–将找到补丁分组到集群；
–在对应于一个集群的2D像素补丁的频域中执行维纳协同滤波；
–在像素域中平均化在频域中滤波且具有来自不同补丁集群的相同空间坐标的像素补丁。
12、同前，所述1D变换用于来自在其补丁内具有所述相同空间位移的集群的不同补丁的像素的维纳频域滤波。
13、同前，所述1D哈达马变换用于来自在其补丁内具有所述相同空间位移的集群的不同补丁的像素的维纳频域滤波。
14、同前，所述维纳滤波器频率脉冲响应用作滤波器参数。
15、同前，所述维纳滤波器频率脉冲响应估计包括以下步骤：
–生成涵盖重建图像的块的集合；
–空间搜索类似于在第一阶段选择的参考块的补丁；
–将找到补丁分组到集群；
–针对来自在其补丁内具有所述相同空间位移的集群的不同补丁的像素执行1D变换；
–计算维纳滤波器频率脉冲响应，作为频谱分量值和噪声方差的函数。
16、同前，所述1D哈达马变换用于维纳频率脉冲响应估计。
17、同前，所述维纳频率脉冲响应估计在一个过程中与维纳频域滤波合并。
18、同前，一次性执行以下操作：生成涵盖重建帧的块的集合，空间搜索类似于在第一阶段选择的参考块的补丁，将找到补丁分组到集群，以及针对来自在其补丁内具有所述相同空间位移的集群的不同补丁的像素执行正向1D变换。
19、同前，应使用提出的压缩工具时，adaptive_filtering_flag标识用于事件信令。
20、同前，应滤波整个重建帧时，frame_level_usage_flag标识用于信令目的。
21、同前，所述macroblock_size确定应用于滤波的宏块大小。
22、同前，所述use_filtered_mb_flag标识显示是否应使用滤波后宏块。
上文描述仅仅为本发明的实施方式，本发明的范围并不仅限于此。本领域技术人员可以容易地做出任何变化或替换。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种用于编码或解码视频帧(1000)的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述视频编码装置包括：
帧重建单元(110)，用于重建帧(1000)；
联合参数确定和滤波单元(120)，用于确定一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在频域和像素域中滤波所述参考帧(1000)的块，以获取所述帧的滤波块；其中，基于确定的滤波器参数，在环路内联合执行确定一个或多个滤波器参数和在频域中滤波的操作，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
2.根据权利要求1所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，还包括：
像素域滤波单元，用于在像素域中滤波所述帧的块；
分类器，用于针对所述帧的块，确定是使用所述联合参数确定和滤波单元还是使用所述像素域滤波单元来滤波所述块。
3.根据权利要求2所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述分类器用于基于以下内容确定使用所述联合参数确定和滤波单元滤波所述块：
低于阈值的平滑度度量；和/或
低于阈值的亮度方差。
4.根据权利要求2和3任一项所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述视频编码装置是编码器，还包括应用程序映射单元，用于确定：对于所述分类器已确定使用所述联合参数确定和滤波单元(120)执行滤波的联合滤波块，是否跳过滤波。
5.根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，多个重建帧都存储在解码图片缓冲器中，并且所述联合参数确定和滤波单元(120)用于：基于所述解码图片缓冲器的一个或多个帧，确定一个或多个第一参数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述联合参数确定和滤波单元(100、210、220)用于：根据所述重建帧估计原始帧，并基于估计到的原始帧，确定第一参数。
7.根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述联合参数确定和滤波单元(120)用于：根据所述编解码器信令信息确定量化噪声值，并基于所述导出量化噪声值，确定第二参数。
8.根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述联合参数确定和滤波单元(120)用于：确定滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，滤波所述重建帧，其方式如下：
确定重建帧的多个块；
对于每个所述块：
确定与所述块类似的像素域补丁集群；
基于所述像素域补丁集群，确定所述第一参数；
基于所述块信令信息，确定所述第二参数；
针对所述像素域补丁集群在频域中执行协同滤波，以获取滤波后像素域补丁集群；
针对所述滤波后像素域补丁在像素域中执行协同滤波，同时针对来自不同集群但具有相同空间坐标的像素域补丁执行协同滤波。
9.根据权利要求8所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述联合参数确定和滤波单元(120)用于：对于所述多个块的每个块，基于所述像素补丁，确定滤波器参数，其方式如下：
重新分组所述像素补丁元素以获取矩阵Ti，其中，所述矩阵Ti的每一行都包括来自一个集群中不同补丁但具有相同空间坐标的像素；
变换所述矩阵Ti以获取变换后的矩阵其中，所述矩阵的每一行都是矩阵Ti相应行的1D变换；
确定滤波器参数为：
其中，Ω是矩阵中的列号，空间坐标v，w对应于矩阵的第j行，N是根据所述编解码器信令信息导出的量化噪声值。
10.根据权利要求8至9所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述联合参数确定和滤波单元(120)用于：通过将矩阵的每个元素乘以滤波器参数来执行滤波，其中，Ω是矩阵中的列号，每个补丁中的空间坐标v，w对应于矩阵的第j行。
11.根据权利要求9或10所述的视频编码装置(100、210、220)，其特征在于，所述1D变换是哈达马变换。
12.根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置，其特征在于：
adaptive_filtering_flag标识用于指示所述混合域滤波单元应用于滤波帧；
frame_level_usage_flag标识用于指示所述整个重建帧应进行滤波；
macroblock_size字段用于指示应用于滤波的宏块大小；和/或
use_filtered_mb_flag标识用于指示是否应使用滤波后宏块。
13.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的视频编码装置和根据前述权利要求中任一项所述的视频解码装置的系统(200)，其特征在于，所述视频编码装置的参数确定单元用于：采用与所述视频解码装置的参数确定单元相同的方式，确定滤波器参数。
14.一种用于编码或解码视频帧(1000)的方法(300)，其特征在于，所述方法包括：
重建(310)所述视频的帧(1000)；
联合确定(320)一个或多个滤波器参数，并基于确定的滤波器参数，在像素域和频域中滤波所述重建帧(1000)的块以获取所述帧的滤波块，其中所述一个或多个滤波器参数基于根据所述重建帧的一个或多个第一参数和根据编解码器信令信息的一个或多个第二参数。
15.一种用于存储程序代码的计算机可读存储介质，其特征在于，所述程序代码包括当由处理器执行时执行如权利要求14所述的方法的指令。
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