CN110463202A - 色彩分量当中的滤波器信息共享 - Google Patents

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Abstract

一种视频解码器可经配置以：确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；及基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，其中经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及输出所述当前块的经解码版本。

Description

色彩分量当中的滤波器信息共享
本申请案主张2017年3月28日申请的美国临时专利申请案62/477,950的权益，所述申请案的全部内容由此以引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及视频编码及视频解码。
背景技术
数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、电子图书阅读器、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、所谓的“智能电话”、视频电话会议装置、视频流式传输装置等等。数字视频装置实施视频压缩技术，例如描述于以下中的那些技术：由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-TH.264/MPEG-4，第10部分，高级视频译码(AVC)、ITU-T H.265、高效视频译码(HEVC)定义的标准，此类标准的扩展及现在或将来开发的其它视频译码标准或过程。视频装置通过实施此类视频压缩技术可更有效地发射、接收、编码、解码及/或存储数字视频信息。
视频压缩技术执行空间(图片内)预测及/或时间(图片间)预测来减少或去除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码来说，视频切片(即，视频帧或视频帧的一部分)可被分割成视频块，所述视频块也可被称作树块、译码单元(CU)及/或译码节点。使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测对图片的经帧内译码(I)切片中的视频块进行编码。图片的经帧间译码(P或B)切片中的视频块可使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测，或相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可被称作帧，且参考图片可被称作参考帧。
空间或时间预测产生用于待译码块的预测性块。残余数据表示待译码原始块与预测性块之间的像素差。经帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量及指示经译码块与预测性块之间的差的残余数据来编码。经帧内译码块是根据帧内译码模式及残余数据来编码。为了进一步压缩，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而产生残余变换系数，接着可量化残余变换系数。可扫描最初布置成二维阵列的经量化变换系数，以便产生变换系数的一维向量，且可应用熵译码以实现甚至更多压缩。
发明内容
本发明描述与在视频编码及/或视频解码过程中滤波经重构视频数据块相关联的技术，且更特定来说，本发明描述与应用于视频数据的经重构块的自适应环路滤波(ALF)及/或其它类型的环路滤波相关的技术。
根据一个实例，一种用于解码视频数据的方法包含：确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；及基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
根据另一实例，一种用于解码视频数据的装置包含存储器，其经配置以存储所述视频数据；及一或多个处理器，其经配置以：确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
根据另一实例，一种用于解码视频数据的设备包含：用于确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息的装置；用于基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元的装置；用于确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息的装置；用于基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元的装置；及用于基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息的装置，经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；用于基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元的装置；及用于基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本的装置。
根据另一实例，一种计算机可读存储媒体存储指令，所述指令在由一或多个处理器执行时致使所述一或多个处理器：确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；及基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
在附图及下文描述中阐述本发明的一或多个实例的细节。其它特征、目标及优点将从所述描述、图式以及权利要求书中显而易见。
附图说明
图1为说明可利用本发明中描述的技术的实例视频编码及解码系统的框图。
图2示出图片中的4:2:0明度及色度样本的标称竖直及水平位置的实例。
图3A到3C为说明用于译码单元的明度及色度分量的不同色彩样本格式的概念图。
图4为说明活动度量及方向度量的范围到滤波器的映射的概念图。
图5A到5C为说明实例滤波器形状的概念图。
图6为说明可实施本发明中描述的技术的实例视频编码器的框图。
图7为说明可实施本发明中描述的技术的实例视频解码器的框图。
图8为说明根据本发明中描述的技术解码视频数据的实例方法的流程图。
具体实施方式
视频译码(即，视频编码及/或视频解码)涉及从同一图片中的已经译码视频数据块(例如，帧内预测或块内复制)，或不同图片中的已经译码视频数据块(例如，帧间预测)预测视频数据块。在一些情况下，视频编码器还通过将预测性块与原始块进行比较来计算残余数据。因此，残余数据表示预测性块与原始块之间的差。视频编码器变换及/或量化残余数据，以减少在经编码位流中传信残余数据所需的位数目。
视频解码器对经变换且经量化残余数据执行反变换及解量化过程，以确定由编码器计算出的残余数据。视频解码器将残余数据添加到预测性块，以产生相比单独的预测性块更紧密匹配原始视频块的经重构视频数据块。由于变换及反变换以及量化及解量化过程可能是有损耗的，因此由视频解码器确定的残余数据可能不完全匹配由编码器确定的残余数据。因此，由视频解码器确定的经重构块可能不完全匹配原始视频数据块。
为了进一步改进经解码视频的质量，视频解码器可对经重构视频块执行一或多个滤波操作。这些滤波操作的实例包含解块滤波、样本自适应偏移(SAO)滤波及自适应环路滤波(ALF)。用于这些滤波操作的参数可由视频编码器确定且在经编码视频位流中显式地传信，或可由视频编码器及视频解码器两者隐式地确定。
本发明描述与在视频编码及/或视频解码过程中对经重构视频数据进行滤波相关联的技术，且更特定来说，本发明描述与ALF及/或其它类型的环路滤波相关的技术。相比于其它类型的环路滤波，ALF可需要相对大的传信开销以将滤波器信息从视频编码器发射到视频解码器，且在应用时也可是计算上复杂的。本发明描述通过使视频编码器及视频解码器基于经确定用于滤波明度分量的滤波器信息来确定用于滤波色度分量的滤波器信息，可减少与ALF相关联的传信开销及计算复杂度的技术。在一些实例中，视频编码器及视频解码器可另外或替代地基于经确定用于滤波色度分量的滤波器信息来确定用于滤波明度分量的滤波器信息。
根据本发明，在视频编码器处应用滤波，且将滤波器信息编码于位流中以使得视频解码器能够识别在编码器处应用的滤波。视频编码器可测试若干不同滤波情境，并基于速率失真分析来选择在经解码视频质量与压缩质量之间产生所要权衡的滤波器或滤波器集合。视频解码器接收包含滤波器信息的经编码视频数据、解码视频数据且基于滤波信息来应用滤波。以此方式，视频解码器应用在视频编码器处应用的相同滤波。如将在下文更详细地解释，通过基于经确定用于明度块的滤波器信息来导出用于色度块的滤波器信息(或反过来)，本发明的技术可减少与各种类型的环路滤波相关联的传信开销及计算复杂度，同时维持与环路滤波相关联的许多或全部益处。
可参考视频译码描述本发明中的各种技术，视频译码意图为可指视频编码或视频解码的通用术语。类似地，术语视频译码器意图为可指视频编码器或视频解码器的通用术语。除非另外明确地陈述，否则应假定关于视频编码器或视频解码器描述的技术可由视频编码器或视频解码器中的另一个执行。例如，在许多情况下，视频解码器执行与视频编码器相同或有时互逆的译码技术，以便对经编码视频数据进行解码。在许多情况下，视频编码器还包含视频解码环路，且因此视频编码器执行作为编码视频数据的部分的视频解码。因此，除非另外陈述，否则本发明中关于视频解码器描述的技术也可由视频编码器执行(例如，作为视频解码环路的部分或作为隐式确定滤波器信息的部分)，且反之亦然。
本发明还可使用例如当前层、当前块、当前图片、当前切片等术语。在本发明的上下文中，术语当前意图识别当前正译码的层、块、图片、切片等，例如与先前经译码层、块、图片及切片或待译码块、图片及切片相反。
图1为说明可利用本发明中描述的各种滤波技术的实例视频编码及解码系统10的框图。如图1中所示，系统10包含源装置12，其生成稍后由目的地装置14解码的经编码视频数据。源装置12及目的地装置14可为广泛范围的装置中的任一个，包含桌上型计算机、笔记本(即，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、电话手持机(例如所谓的“智能”电话)、所谓的“智能”板、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流式传输装置等。在一些情况下，源装置12及目的地装置14可经装备以用于无线通信。
目的地装置14可经由链路16接收待解码的经编码视频数据。链路16可为能够将经编码视频数据从源装置12移动到目的地装置14的任何类型的媒体或装置。在一个实例中，链路16可为通信媒体，其用于使得源装置12能够直接将经编码视频数据实时地发射到目的地装置14。经编码视频数据可根据无线通信标准(例如，无线通信协议)加以调制，并发射到目的地装置14。通信媒体可为任何无线或有线通信媒体，例如射频(RF)频谱或一或多个物理发射线。通信媒体可形成基于包的网络的部分，所述基于包的网络例如局域网、广域网或全球网络，例如因特网。通信媒体可包含路由器、交换器、基站或可用于促进从源装置12到目的地装置14的通信的任何其它装备。
在另一实例中，经编码数据可从输出接口22输出到存储装置26。类似地，经编码数据可由输入接口从存储装置26接入。存储装置26可包含多种分布式或本地接入的数据存储媒体中的任一个，例如硬盘驱动器、蓝光光盘、DVD、CD-ROM、快闪存储器、易失性或非易失性存储器，或用于存储经编码视频数据的任何其它合适的数字存储媒体。在另一实例中，存储装置26可对应于可保存由源装置12生成的经编码视频的文件服务器或另一中间存储装置。目的地装置14可经由流式传输或下载从存储装置26接入所存储视频数据。文件服务器可为能够存储经编码视频数据并将经编码视频数据发射到目的地装置14的任何类型的服务器。实例文件服务器包含网页服务器(例如，用于网站)、FTP服务器、网络附接存储(NAS)装置或本地磁盘驱动器。目的地装置14可通过包含因特网连接的任何标准数据连接来接入经编码视频数据。此连接可包含适于接入存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器等)或两者的组合。经编码视频数据从存储装置26的发射可为流式发射、下载发射或两者的组合。
本发明的技术未必限于无线应用或设置。所述技术可应用于视频译码以支持多种多媒体应用中的任一个，例如空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式视频发射(例如，经由因特网)、编码数字视频以存储于数据存储媒体上、解码存储于数据存储媒体上的数字视频，或其它应用。在一些实例中，系统10可经配置以支持单向或双向视频发射，以支持例如视频流式传输、视频重放、视频广播及/或视频电话的应用。
在图1的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20及输出接口22。在一些情况下，输出接口22可包含调制器/解调器(调制解调器)及/或发射器。在源装置12中，视频源18可包含例如视频俘获装置(例如，摄像机)、含有先前俘获的视频的视频存档、用于从视频内容提供者接收视频的视频馈入接口，及/或用于生成计算机图形数据作为源视频的计算机图形系统或此类源的组合的源。作为一个实例，如果视频源18是摄像机，则源装置12及目的地装置14可形成所谓的相机电话或视频电话。然而，一般来说，本发明中描述的技术可适用于视频译码，且可应用于无线或有线应用。
所俘获、预俘获或计算机生成的视频可由视频编码器20进行编码。可经由源装置12的输出接口22将经编码视频数据直接发射到目的地装置14。经编码视频数据还可(或替代地)存储到存储装置26上以供稍后由目的地装置14或其它装置接入，以用于解码及/或重放。
目的地装置14包含输入接口28、视频解码器30及显示装置32。在一些情况下，输入接口28可包含接收器及/或调制解调器。目的地装置14的输入接口28经由链路16接收经编码视频数据。经由链路16传达或提供于存储装置26上的经编码视频数据可包含由视频编码器20生成以供视频解码器(例如视频解码器30)用于解码视频数据的多种语法元素。此类语法元素可与在通信媒体上发射、存储于存储媒体上或存储文件服务器的经编码视频数据包含在一起。
显示装置32可与目的地装置14集成或在所述目的地装置外部。在一些实例中，目的地装置14可包含集成式显示装置，且还经配置以与外部显示装置介接。在其它实例中，目的地装置14可为显示装置。一般来说，显示装置32向用户显示经解码视频数据，且可为多种显示装置中的任一个，例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示装置。
视频编码器20及视频解码器30可根据视频压缩标准(例如ITU-T H.265、高效视频译码(HEVC)标准或另一标准)操作。视频编码器20及视频解码器30可另外根据HEVC扩展操作，例如范围扩展、多视图扩展(MV-HEVC)，或已由关于视频译码的联合合作小组(JCT-VC)以及关于3D视频译码扩展开发(JCT-3V)的ITU-T视频译码专家组(VCEG)及ISO/IEC动画专家组(MPEG)的联合合作小组开发的可缩放扩展(SHVC)。
为了易于解释，本发明的技术可利用HEVC术语。然而，不应假设本发明的技术限于HEVC，且实际上，明确地设想本发明的技术可以HEVC的后续标准及其扩展实施，例如与下文参考的联合探索模型(JEM)相关或基于所述模型的标准。
视频编码器20及视频解码器30也可根据其它专有或行业标准操作，例如ITU-TH.264标准，其替代地被称为ISO/IEC MPEG-4，第10部分，高级视频译码(AVC)，或此类标准的扩展，例如可缩放视频译码(SVC)及多视图视频译码(MVC)扩展。然而，本发明的技术不限于任何特定译码标准。视频压缩标准的其它实例包含ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1Visual、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263及ISO/IEC MPEG-4 Visual。
包含VCEG及MPEG的各种组现在正研究用于标准化具有明显超出当前HEVC基础标准及HEVC扩展的压缩能力的未来视频译码技术的潜在需要。所述组在已知为联合视频探索小组(JVET)的联合合作努力中一起从事此探索活动，以评估由此区域的专家提出的压缩技术设计。JVET在2015年10月19日到21日期间首次会面。JEM5的此算法描述描述于J.Chen、E.Alshina、G.J.Sullivan、J.-R.Ohm、J.Boyce的“联合探索测试模型5的算法描述(Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5)”(JVET-F1001，日内瓦，2017年1月)中。参考软件的最新版本(即，联合探索模型5.0.1(JEM 5.0.1))可从：https://jvet.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_HMJEMSoftware/tags/HM-16.6-JEM-5.0.1/下载。
尽管图1中未示出，但在一些方面中，视频编码器20及视频解码器30可各自与音频编码器及解码器集成，且可包含适当多路复用器-多路分用器单元或其它硬件及软件，以处置共同数据流或单独数据流中的音频及视频两者的编码。在一些实例中，如果适用的话，多路复用器-多路分用器单元可符合ITU H.223多路复用器协议，或例如用户数据报协议(UDP)的其它协议。
视频编码器20及视频解码器30各自可实施为多种合适的编码器电路或解码器电路中的任一个，例如一或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件或其任何组合。当部分以软件实施技术时，装置可将用于软件的指令存储于合适的非暂时性计算机可读媒体中并使用一或多个处理器用硬件执行指令以执行本发明的技术。视频编码器20及视频解码器30中的每一个可包含在一或多个编码器或解码器中，所述编码器或解码器中的任一个可集成为相应装置中的组合编码器/解码器(编解码器)的部分。
在HEVC及其它视频译码规范中，视频序列通常包含一系列图片。图片也可称为“帧”。在一个实例方法中，图片可包含三个样本阵列，标示为SL、SCb及SCr。在此实例方法中，SL为明度样本的二维阵列(即，块)。SCb为Cb色度样本的二维阵列。SCr为Cr色度样本的二维阵列。色度样本在本文中还可称为“色度(chroma)”样本。在其它情况下，图片可为单色的且可仅包含明度样本阵列。一般来说，图片的明度分量表示图片的亮度，且图片的色度分量表示色彩信息。由于人类视觉系统相比色度通常对明度较敏感，因此HEVC及其它视频标准有时使用色度次取样来译码色度信息，此降低了色度分量的分辨率以便减少译码视频数据所需的位速率。
在一个实例中，为生成图片的编码表示，视频编码器20可生成译码树单元(CTU)的集合。CTU中的每一个可包含明度样本的译码树块、色度样本的两个对应译码树块及用于对译码树块的样本进行译码的语法结构。在单色图片或具有三个单独色彩平面的图片中，CTU可包含单个译码树块及用以对译码树块的样本进行译码的语法结构。译码树块可为样本的NxN块。CTU也可被称为“树块”或“最大译码单元(LCU)”。HEVC的CTU可广泛地类似于例如H.264/AVC的其它标准的宏块。然而，CTU不必限于特定大小，且可包含一或多个译码单元(CU)。切片可包含按光栅扫描次序连续排序的整数数目个CTU。
为了生成经译码CTU，视频编码器20可在CTU的译码树块上以递归方式执行四叉树分割，以将译码树块划分为译码块，从而因此命名为“译码树单元”。译码块可为样本的NxN块。CU可包含具有明度样本阵列、Cb样本阵列及Cr样本阵列的图片的明度样本的译码块及色度样本的两个对应译码块，以及用于对译码块的样本进行译码的语法结构。在单色图片或具有三个单独色彩平面的图片中，CU可包含单个译码块及用以对译码块的样本进行译码的语法结构。
视频编码器20可将CU的译码块分割成一或多个预测块。预测块为上面应用相同预测的样本的矩形(即，正方形或非正方形)块。CU的预测单元(PU)可包含明度样本的预测块、色度样本的两个对应预测块以及用以对预测块进行预测的语法结构。在单色图片或具有三个单独色彩平面的图片中，PU可包含单个预测块及用以对预测块进行预测的语法结构。视频编码器20可生成用于CU的每一PU的明度预测块、Cb预测块及Cr预测块的预测性明度块、Cb块及Cr块。
视频编码器20可使用帧内预测或帧间预测来生成用于PU的预测性块。如果视频编码器20使用帧内预测以生成PU的预测性块，则视频编码器20可基于与PU相关联的图片的经解码样本来生成PU的预测性块。如果视频编码器20使用帧间预测以生成PU的预测性块，则视频编码器20可基于除与PU相关联的图片以外的一或多个图片的经解码样本来生成PU的预测性块。
在视频编码器20生成CU的一或多个PU的预测性明度块、Cb块及Cr块之后，视频编码器20可生成CU的明度残余块。CU的明度残余块中的每一样本指示CU的预测性明度块中的一个中的明度样本与CU的原始明度译码块中的对应样本之间的差异。另外，视频编码器20可生成CU的Cb残余块。CU的Cb残余块中的每一样本可指示CU的预测性Cb块中的一个中的Cb样本与CU的原始Cb译码块中的对应样本之间的差异。视频编码器20还可生成CU的Cr残余块。CU的Cr残余块中的每一样本可指示CU的预测性Cr块中的一个中的Cr样本与CU的原始Cr译码块中的对应样本之间的差异。
此外，视频编码器20可使用四叉树分割将CU的明度、Cb及Cr残余块分解成一或多个明度、Cb及Cr变换块。变换块为上面应用相同变换的矩形(例如，正方形或非正方形)样本块。CU的变换单元(TU)可包含明度样本的变换块、色度样本的两个对应变换块，以及用以对变换块样本进行变换的语法结构。因此，CU的每一TU可与明度变换块、Cb变换块及Cr变换块相关联。与TU相关联的明度变换块可为CU的明度残余块的子块。Cb变换块可为CU的Cb残余块的子块。Cr变换块可为CU的Cr残余块的子块。在单色图片或具有三个单独色彩平面的图片中，TU可包含单个变换块及用以对变换块的样本进行变换的语法结构。
视频编码器20可将一或多个变换应用到TU的明度变换块以生成TU的明度系数块。系数块可为变换系数的二维阵列。变换系数可为标量。视频编码器20可将一或多个变换应用到TU的Cb变换块以生成TU的Cb系数块。视频编码器20可将一或多个变换应用于TU的Cr变换块以生成TU的Cr系数块。
在生成系数块(例如，明度系数块、Cb系数块或Cr系数块)之后，视频编码器20可量化系数块。量化一般是指对变换系数进行量化以可能减少用以表示变换系数的数据量从而提供进一步压缩的过程。在视频编码器20量化系数块之后，视频编码器20可对指示经量化变换系数的语法元素进行熵编码。例如，视频编码器20可对指示经量化变换系数的语法元素执行上下文自适应二进制算术译码(CABAC)。
视频编码器20可输出包含位序列的位流，所述位序列形成经译码图片及相关联数据的表示。位流可包含网络抽象层(NAL)单元序列。NAL单元为含有NAL单元中的数据类型的指示，及含有所述数据的呈按需要穿插有模拟阻止位的原始字节序列有效负载(RBSP)的形式的字节的语法结构。NAL单元中的每一个包含NAL单元标头，且封装RBSP。NAL单元标头可包含指示NAL单元类型代码的语法元素。由NAL单元的NAL单元标头指定的NAL单元类型代码指示NAL单元的类型。RBSP可为含有封装在NAL单元内的整数数目个字节的语法结构。在一些情况下，RBSP包含零个位。
不同类型的NAL单元可封装不同类型的RBSP。例如，第一类型的NAL单元可封装PPS的RBSP，第二类型的NAL单元可封装经译码切片的RBSP，第三类型的NAL单元可封装SEI消息的RBSP等等。封装视频译码数据的RBSP(与参数集及SEI消息的RBSP相反)的NAL单元可被称作VCL NAL单元。
视频解码器30可接收由视频编码器20生成的位流。另外，视频解码器30可剖析位流以获得来自位流的语法元素。视频解码器30可至少部分地基于从位流获得的语法元素来重构视频数据的图片。重构视频数据的过程可通常与由视频编码器20执行的过程互逆。另外，视频解码器30可反量化与当前CU的TU相关联的系数块。视频解码器30可对系数块执行反变换以重构与当前CU的TU相关联的变换块。通过将当前CU的PU的预测性块的样本添加到当前CU的TU的变换块的对应样本，视频解码器30可重构当前CU的译码块。通过重构用于图片的每一CU的译码块，视频解码器30可重构图片。
彩色视频在多媒体系统中扮演必需的角色，其中各种色彩空间用于有效地表示色彩。色彩空间使用多个分量用数值指定色彩。流行的色彩空间是RGB色彩空间，其中色彩表示为三原色分量值(即，红色、绿色及蓝色)的组合。对于彩色视频压缩，YCbCr色彩空间已被广泛地使用，如在A.Ford及A.Roberts的“色彩空间转换(Colour space conversions)”(威斯敏斯特大学，伦敦，技术报告，1998年8月)中所描述。可经由线性变换从RGB色彩空间转换YCbCr。在YCbCr色彩空间中可明显减少不同分量之间的冗余(亦即分量交叉冗余)。YCbCr的一个优点为在Y信号传送明度信息时与黑白电视的后向兼容性。另外，通过以4:2:0色度取样格式次取样Cb及Cr分量可减少色度带宽。相比RGB色彩中的次取样，YCbCr色彩空间中的次取样通常对视频质量具有明显较少的主观影响。由于这些优点，YCbCr已成为视频压缩中的主要色彩空间。还存在用于视频压缩的其它色彩空间，例如YCoCg。本发明参考YCbCr色彩空间描述技术，但也可用其它色彩空间利用本文中描述的技术。
色度次取样格式通常表示为三个部分的比率J:a:b(例如，4:4:4、4:2:2、4:2:0)，其描述J个像素宽且2个像素高的概念区中的明度及色度样本数目。“J”表示在HEVC中通常为4的水平取样参考(即，概念区的宽度)。“a”表示J个像素的第一行中的色度样本(Cr、Cb)的数目，且“b”表示J个像素的第一行与第二行之间的色度样本(Cr、Cb)的数目改变。
图2示出图片中的4:2:0明度及色度样本的标称竖直及水平位置的实例。在4:2:0取样中，两个色度阵列中的每一个具有明度阵列的一半高度及一半宽度，其中高度及宽度是依据样本的数目测量。因此，如由图2中的子块100的实例可看出，在4:2:0取样格式中，1x1色度样本块对应于2×2明度样本块，这意指色度块具有其在4:2:0取样格式中的对应明度块的分辨率的四分之一。
图3A到3C为说明用于译码单元的明度(Y)及色度分量(U及V)的不同样本格式的概念图。图3A为说明4:2:0样本格式的概念图。如图3A中所说明，对于4:2:0样本格式，色度分量(U 104及V106)为明度分量(Y 102)的大小的四分之一。因此，对于根据4:2:0样本格式格式化的CU，对于色度分量的每个样本来说存在四个明度样本。图3B为说明4:2:2样本格式的概念图。如图3B中所说明，对于4:2:2样本格式，色度分量(U 110及V 112)为明度分量(Y108)的大小的一半。因此，对于根据4:2:2样本格式格式化的CU，对于色度分量的每个样本来说存在两个明度样本。图3C为说明4:4:4样本格式的概念图。如图3C中所说明，对于4:4:4样本格式，色度分量(U 116及V118)与明度分量(Y 114)的大小相同。因此，对于根据4:4:4样本格式格式化的CU，对于色度分量的每个样本存在一个明度样本。视频编码器20及视频解码器30可经配置以4:2:0、4:2:2或4:4:4样本格式中的任一个对视频数据进行译码。
如上文所介绍，在视频译码的领域中，常常应用滤波以便增强经解码视频信号的质量。视频编码器20及视频解码器30可将滤波器应用为后滤波器，其中经滤波帧并不用于预测未来帧，或应用为环路内滤波器，其中经滤波帧用于预测未来帧。可例如通过使原始信号与经解码滤波信号之间的误差最小化来设计滤波器。类似于变换系数，视频编码器20可如下量化滤波器的系数h(k,l)，k＝-K,…,K,l＝-K,…K：
f(k,l)＝round(normFactor·h(k,l))。
作为解码视频数据的部分，视频解码器30可解量化滤波器的系数。normFactor可等于2n。normFactor的值越大，量化越精确，且经量化滤波器系数f(k,l)能提供更好的性能。另一方面，normFactor的较大值产生需要较多位以进行发射的系数f(k,l)。
视频解码器30如下将经解码滤波器系数f(k,l)应用于经重构图像R(i,j)
其中i及j为帧内像素的坐标。
JEM中采用的环路内自适应环路滤波器最初是在J.Chen、Y.Chen、M.Karczewicz、X.Li、H.Liu、L.Zhang、X.Zhao的“用于下一代视频译码的译码工具调查(Coding toolsinvestigation for next generation video coding)”(SG16-日内瓦-C806，2015年1月)中提出。ALF是在HEVC中提出且包含在各种工作草案及测试模型软件(即，HEVC测试模型(或“HM”))中。然而，ALF并不包含在HEVC的最终版本中。在相关技术当中，HEVC测试模型版本HM-3.0中的ALF设计被认为是最高效的设计。(参见T.Wiegand、B.Bross、W.J.Han、J.R.Ohm及G.J.Sullivan的“WD3：高效视频译码的工作草案3(WD3:Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding)”(关于ITU-T SG16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11、JCTVC-E603的视频译码联合合作小组(JCT-VC)的第5次会议：瑞士日内瓦，2011年3月16日到23日，在下文中简称“工作草案3(WD3)”))。
HM-3.0中的ALF设计是基于图片层级优化。也就是说，ALF系数在译码全部帧之后导出。存在用于明度分量的两种模式——基于块的适应(BA)及基于区的适应(RA)。这两种模式共享相同的滤波器形状及滤波操作以及语法元素。BA与RA之间的差异(且可能为唯一差异)为用于选择滤波器的分类方法。
在一个实例方法中，BA中的分类处于块层级。对于明度分量，基于一维(1D)拉普拉斯方向(至多3个方向)及二维(2D)拉普拉斯活动(至多5个活动范围值)来分类整个图片中的4×4块。在一个实例方法中，基于1D拉普拉斯方向及2D拉普拉斯活动为图片中的每一4×4块指派分组索引。方向Dirb及非量化活动Actb的一个实例计算示出于下文等式(2)到(5)中，其中指示具有与4×4块的左上方像素位置的相对坐标(i,j)的经重构像素，且Vi,j及Hi,j是位于(i,j)处的像素的竖直及水平梯度的绝对值。因而，通过将4×4块中的竖直梯度及水平梯度的绝对值进行比较而生成方向Dirb，且Actb为在4×4块中的两个方向上的梯度的总和。Actb被进一步量化到0到4的范围(包含0及4)，如WD3中所描述。
因此，在一个实例方法中，每一块可被分类到十五(5x3)个组(也被称作类别或分类)中的一个。根据块的Dirb及Actb值将索引指派到每一4×4块。分组索引可由C表示且将C设置为等于其中为Actb的量化值。因此，对于图片的明度分量，可传信至多十五个ALF参数集。为了节省传信成本，可沿分组索引值合并各组。对于每一合并组，传信ALF系数集。
图4为说明用于BA分类的这15个组的概念图。在图4的实例中，滤波器被映射到活动度量(即，范围0到范围4)及方向度量的值的范围。图4中的方向度量示出为具有无方向值、水平值及竖直值，所述值可对应于来自上文等式3的0值、1值及2值。图4的特定实例示出被映射到15个类别的六个不同滤波器(即，滤波器1、滤波器2……滤波器6)，但可类似地使用较多或较少滤波器。尽管图4示出具有识别为组121到135(或类别121到135)的15个组的实例，但也可使用较多或较少组。例如，代替五个活动度量范围，可使用较多或较少范围从而产生较多组。另外，代替仅三个方向，还可使用额外方向(例如，45度方向及135度方向)。
如下文将更详细地解释，可使用一或多个合并标记传信与每一组相关联的滤波器。对于一维组合并，可发送单个标记以指示组是否映射到与先前组相同的滤波器。对于二维合并，可发送第一标记以指示组是否映射到与第一相邻块(例如，水平或竖直相邻中的一个)相同的滤波器，且如果所述第一标记为假，则可发送第二标记以指示组是否映射到第二相邻块(例如，水平相邻或竖直相邻中的另一个)。
滤波器系数(有时称为滤波器分接头)可被定义或选择以便提升可减少成块效应的视频块滤波的所需层级及/或以其它方式改进视频质量。例如，一滤波器系数集可定义如何沿着视频块的边缘或视频块内的其它位置应用滤波。滤波器系数的不同值可带来关于视频块的不同像素的不同滤波层级。例如，滤波可平滑化或锐化相邻像素值的强度差异以便帮助消除不想要的假影。
在本发明中，术语“滤波器”通常是指滤波器系数及/或滤波器形状的集合。例如，3×3滤波器可由9个滤波器系数的集合定义，5×5滤波器可由25个滤波器系数的集合定义，9×5滤波器可由45个滤波器系数的集合定义等等。术语“滤波器集合”通常是指一个以上滤波器的组。例如，两个3×3滤波器的集合可包含9个滤波器系数的第一集合及9个滤波器系数的第二集合。术语“形状”(有时称为“滤波器支持”)通常是指特定滤波器的滤波器系数行的数目及滤波器系数列的数目。例如，9×9为第一形状的实例，7×5为第二形状的实例，且5×9为第三形状的实例。在一些情况下，滤波器可采取非矩形形状，包含菱形、类菱形、圆形、类圆形、六边形、八边形、交叉形状、X形状、T形状、其它几何形状，或众多其它形状或配置。
在一个实例方法中，支持至多三个圆形对称滤波器形状。在一个此类实例方法中，三个滤波器形状为图5A到5C中所示的形状。在所示出的实例中，图5A说明5×5菱形，图5B说明7×7菱形且图5C说明截断的9×9菱形。图5A到5C中的实例为菱形形状；然而可使用其它形状。在最常见情况下，不管滤波器的形状如何，滤波器遮罩中的中心像素都是被滤波的像素。在其它实例中，滤波器像素可从滤波器遮罩的中心偏移。在图5A到5C的实例中，C0到C19意图表示不同的滤波器系数。C0到C19中的每一个可与滤波器系数值(通常为整数值)相关联。
在ALF(包含HM-3.0的ALF设计)的一些实施中，仅单个滤波器(即，单个ALF系数集)可用于两个色度分量，意指色度分量的样本由单个滤波器滤波或未经ALF滤波。因此，代替从两个或两个以上滤波器的集合进行选择，如对于明度样本可进行，使用同一滤波器滤波色度分量的都经ALF滤波的所有样本。在一种此类方法中，所使用的滤波器为5×5菱形形状滤波器。
每一像素样本可基于如下文等式(6)中示出的计算经滤波成I′i,j，其中L表示滤波器长度，fm,n表示滤波器系数，且o指示滤波器偏移或DC系数。
为了实施ALF，在经编码视频位流中传信滤波器信息。在针对一个切片启用ALF时，可首先传信滤波器集合中的滤波器的总数目(或合并组的总数目)。滤波器集合中的滤波器可用于滤波明度分量。对于色度分量，由于仅可应用一个滤波器，因此可能无需传信此信息。可传信三个滤波器支持的索引。具有非连续C值的类别可被合并，即共享同一滤波器。通过译码用于每一类别的指示是否合并类别的一个标记，可导出滤波器索引。
froceCoeff0标记可用于指示滤波器中的至少一个是否不应经译码。当此标记等于0时，应译码所有滤波器。当此标记等于1时，进一步传信由CodedVarBin表示的每一合并组的一个标记以指示是否应传信滤波器。当并不传信滤波器时，将与滤波器相关联的所有滤波器系数设置成等于0。
HM-3.0的ALF设计包含用于传信滤波器的预测方法。当需要传信多组滤波器时，可使用以下两种方法中的一个。在第一实例中，直接将所有滤波器译码到滤波器信息中。在此情况下，例如，可在不使用任何预测性编码技术的情况下将滤波器系数值编码到位流中。在第二实例中，直接译码第一滤波器的滤波器系数，而将剩余滤波器预测性地译码到滤波器信息中。在此情况下，可由相对于与先前经译码滤波器相关联的滤波器系数的残余值或差异定义滤波器系数值。先前经译码滤波器为最近经译码滤波器，这意指当前滤波器的滤波器索引与当前滤波器的预测值是连续的。为指示上文两种实例方法中的一个的使用，当合并组数目大于1且语法元素froceCoeff0等于0时，可译码一个标记。
HM-3.0的ALF设计利用滤波器系数的时间预测。存储先前经译码图片的ALF系数且允许作为当前图片的ALF系数而重新使用。当前图片可选择使用所存储的ALF系数并旁路ALF系数传信。在此情况下，仅传信到参考图片中的一个的索引，且简单地继承所指示图片的所存储ALF系数以用于当前图片。为指示时间预测的使用，在发送索引之前首先译码一个标记(例如，由视频编码器20生成且由视频解码器30接收)。
在JEM 4设计中，来自至多六个先前图片的ALF参数存储在单独阵列中。对于帧内随机接入点(IRAP)图片，阵列实际上被清空。为避免重复，仅在显式传信时将ALF参数值存储在阵列中。参数存储以先进先出(FIFO)方式操作；因此如果阵列满了，则新的ALF参数值集合按解码次序复写最早参数。
HM-3.0的ALF设计利用基于几何变换的ALF。在参考文献M.Karczewicz、L.Zhang、W.-J.Chien、X.Li的“自适应环路滤波器的改进(Improvements on adaptive loopfilter)”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的探索小组(JVET)，文件JVET-B0060_r1，第2次会议：美国圣地亚哥，2016年2月20日到26日(在下文中简称“JVET-B0060”))，及M.Karczewicz、L.Zhang、W.-J.Chien、X.Li的“EE2.5：自适应环路滤波器的改进(EE2.5:Improvements on adaptive loop filter)”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC1/SC 29/WG 11的探索小组(JVET)，文件JVET-C0038，第3次会议：日内瓦，2016年5月(在下文中简称“JVET-C0038”))中，提出已采用到JEM3.0的基于几何变换的ALF(GALF)。在GALF中，在考虑对角线梯度的情况下修改明度分量的分类且可将几何变换应用于滤波器系数。基于方向性及活动的量化值将每一2×2明度块分类到25个类别中的一个中，如JVET-B0060中所描述。另外，还根据梯度值指派变换索引，如下文所示：
表1：如JVET-B0060中所描述的针对一个块所计算的梯度与变换的映射。
梯度值 变换 变换索引
g<sub>d2</sub>&lt;g<sub>d1</sub>且g<sub>h</sub>&lt;g<sub>v</sub> 无变换 0
g<sub>d2</sub>&lt;g<sub>d1</sub>且g<sub>v</sub>&lt;g<sub>h</sub> 对角线 1
g<sub>d1</sub>&lt;g<sub>d2</sub>且g<sub>h</sub>&lt;g<sub>v</sub> 竖直翻转 2
g<sub>d1</sub>&lt;g<sub>d2</sub>且g<sub>v</sub>&lt;g<sub>h</sub> 旋转 3
然而，对于色度分量，并不应用分类。也就是说，整个切片都由切片开/关控制标记滤波或未经滤波。这与JEM2.0中相同。
另外，为改进时间预测不可用时的译码效率(帧内)，将16个固定滤波器的集合指派给每一类别。也就是说，可预定义16*25(类别)个滤波器。为指示固定滤波器的使用，传信每一类别的标记且如果必要也传信所选择固定滤波器的索引。即使固定滤波器是针对给定类别选择的，仍可针对此类别发送自适应滤波器的系数f(k,l)，此时将应用于经重构图像的滤波器的系数是两个系数集合的总和。即使针对数个类别选择了不同的固定滤波器，所述类别仍可共享位流中传信的相同系数f(k,l)。2017年8月17日公布的美国专利公开案2017/0238020A1描述用于将固定滤波器应用于经帧间译码帧的技术。
HM-3.0的ALF设计还利用用于隐式地译码滤波器系数的技术。如JEM2.0中的从先前经译码帧进行时间预测的设计保持不变。也就是说，译码指示是否使用时间预测的标记。如果是，则进一步传信选定图片的所存储ALF参数的索引。在此情况下，不需要传信每一类别的滤波器索引及滤波器系数。
HM-3.0的ALF设计利用滤波器系数的显式译码，包含基于来自固定滤波器的预测模式及预测索引的显式译码。定义三种情况：情况1：其中25个类别的滤波器中无一者是从固定滤波器预测；情况2：所有类别的滤波器都是从固定滤波器预测；及情况3：与一些类别相关联的滤波器是从固定滤波器预测且与其余类别相关联的滤波器并非从固定滤波器预测。可首先译码指示三种情况中的一个的索引。另外，以下可适用：
-对于情况1，不需要进一步传信固定滤波器的索引。
-否则，对于情况2，传信每一类别的选定固定滤波器的索引
-否则，对于情况3，首先传信每一类别的一个位，且如果使用固定滤波器，则进一步传信索引。
关于滤波器索引，为减少表示滤波器系数所需的位数目，可合并不同类别。此合并的实例描述于WD3中。然而不同于WD3中，可合并任何类别集合，甚至具有非连续C值的类别。通过针对25个类别中的每一个发送索引iC来提供关于合并哪些类别的信息。具有相同索引iC的类别共享经译码的相同滤波器系数。用截断的固定长度方法来译码索引iC。
类似地，也使用forceCoef0标记。且当forceCoef0标记等于1时，进一步传信由CodedVarBin表示的合并组(所有待译码滤波器)中的每一个的一个位标记，以指示所传信滤波器系数是否都为零。此外，当forceCoef0等于1时，预测性译码(即，当前滤波器与先前经译码滤波器之间的差异的译码)被停用。
应注意，在允许从固定滤波器进行预测时，上文所提及的待传信/译码的滤波器为应用于经重构图像的滤波器与选定的固定滤波器之间的差异。以相同于JEM2.0中的方式译码例如系数的其它信息。
JVET及其它人正在进行关于ALF的研究。在参考文献J.An、J.Zheng的“用于明度及色度的统一自适应环路滤波器(Unified Adaptive Loop Filter for Luma and Chroma)”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11探索小组(JVET)，文件JVET-E0079-v4，第5次会议：日内瓦，2017年1月(在下文中简称“JVET-E0079”))，及J.An、J.Zheng的“用于明度及色度的统一自适应环路滤波器(Unified Adaptive Loop Filter for Luma andChroma)”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11探索小组(JVET)，文件JVET-F0051-v2，第6次会议：霍巴特，2017年3月(在下文中简称“JVET-F0051”))中，提出进一步改进色度分量的译码效率的用于统一明度及色度滤波过程的技术。当前JEM设计(GALF)与参考文献JVET-E0079及JVET-F0051当中的色度分量滤波的不同方面的比较概括为如下：
表2：GALF与JVET-E0079及JVET-F0051中的色度滤波方法的比较
一般来说，相比于JEM 5.0.1的GALF设计的技术，JVET-E0079及JVET-F0051中描述的色度滤波技术可能实现更好的速率失真权衡。然而，相比于JEM 5.0.1的GALF设计的技术，JVET-E0079及JVET-F0051的技术也可能大体上增大计算复杂度。
JEM 5.0.1的GALF设计以及JVET-E0079及JVET-F0051中描述的用于统一明度及色度滤波的技术可具有若干潜在问题。作为一个潜在问题的实例，GALF中的色度滤波设计相当简单，用同一滤波器滤波整个色度切片或整个色度切片根本未经滤波。此设计并不考虑色度分量的局部多样性，且因此，此设计可能不能将失真减少所需量。作为潜在问题的第二实例，如JVET-E0079中所提出，执行2×2块层级分类可产生额外译码增益(例如，减少失真)，但由于需要计算每一2×2色度块的梯度及活动度量，如此操作会增大计算复杂度。
作为潜在问题的第三实例，如JVET-F0051中所提出，重新使用明度分类结果避免了添加JVET-E0079中所需的分类计算复杂度，但需要额外计算复杂度，例如与针对每一1x1块执行滤波相关联的众多存储器提取。另外，如JVET-F0051中所提出，针对每一1x1块执行滤波可由于频繁地切换滤波器而导致处理量较低，频繁地切换滤波器可能需要大量存储器呼叫以检索新的滤波器。作为潜在问题的第四实例，在一些译码情境中，明度分量及色度分量可具有不同边缘。因此，直接重新使用来自对应明度块的分类信息会产生带来较多失真及/或较少压缩的滤波。
本发明的技术可解决上文所论述问题中的一些。以下详细列举的技术可个别地应用。替代地，可应用其任何组合。另外，所提出技术也可适用于可能需要块层级分类操作的其它滤波方法。
下文技术将关于视频解码器30进行描述，但应理解，所描述技术也可由视频编码器20执行。具体来说，作为编码视频数据的部分，视频编码器20也解码视频数据以便测试各种编码假设。视频编码器20也解码视频数据，从而使得视频编码器20可维持与视频解码器30相同的经解码图片缓冲器。因此，视频编码器20应用与视频解码器30所应用相同的滤波。
根据本发明的技术，视频解码器30可经配置以在K*L块层级上对明度分量执行分类及滤波器选择，其中块宽度等于K且块高度等于L。K及L两者可例如都等于2，如JEM 5.0.1的GALF设计中。视频解码器30可经配置以在M*N块层级上对色度分量执行分类及滤波器选择。M及N两者可例如都等于1，如JVET-F0051中。色度宽度相比于明度宽度的比率可由Rw表示，且色度高度相比于明度高度的比率可由RH表示。对于4:2:0色彩格式视频，Rw及RH两者可都等于1/2，且对于4:4:4色彩格式视频，所述两者都等于1。对于4:2:2色彩格式视频，Rw及RH可分别等于1/2及1。
如本发明中所使用，术语明度块单元是指共同确定单个分类的明度样本组。因此，使用同一滤波器滤波明度块单元中的所有明度样本。类似地，术语色度块单元是指共同确定单个分类的色度样本组。因此，使用同一滤波器滤波色度块单元中的所有色度样本。明度块单元可例如为1x1、2×2、4×4或某一其它大小块，且色度块单元可类似地为1x1、2×2、4×4或某一其它大小块。明度块单元及色度块单元的大小通常独立于用于确定预测性块及变换块的块分区的大小。例如，经重构明度块可通常包含多个明度块单元，且经重构色度块可通常包含多个色度块单元。
根据本发明的技术，一个色度块单元可对应于一个或多个明度块单元。视频解码器30可从一或多个对应明度块单元导出用于色度块单元的滤波器信息(包含(但不限于)例如滤波器系数、开/关控制、分类结果)。如将在下文更详细地描述，视频解码器30可例如使用用于滤波明度块单元的同一滤波器滤波色度块单元，使用用于滤波明度块单元的滤波器的经修改版本滤波色度块单元，使用用于明度块单元的分类结果以从色度特定滤波器组选择滤波器，或可确定根本不滤波色度块单元。
在一个实例中，用于确定滤波器信息的色度块单元的宽度及/或高度可由于色彩格式而大于明度块单元的宽度及/或高度乘以宽度/高度比率。也就是说，大小等于M*N的一个色度块单元可对应于多个(M*N/(K*Rw*L*RH))明度块单元。在一个实例中，M可大于K*Rw。在另一实例中，N可大于L*RH。在一些实例中，对于4:2:0色彩格式，K、L、M、N可都等于2或可都等于4。在此类实例中，用于滤波的一个色度块单元对应于四个明度块单元。
根据本发明的技术，甚至在滤波一或多个对应明度块单元的一些译码情境中，视频解码器30可停用对色度块单元的滤波。例如，视频解码器30可确定色度块单元的边缘方向(例如上文所论述的方向度量中的一个)并确定明度块单元的边缘方向，且如果明度块单元中无一者具有类似于色度块单元的边缘方向，则视频解码器30可停用对色度块单元的滤波。视频解码器30可例如使用上文所描述的分类技术中的任一个、使用索贝尔算子(例如，索贝尔-费尔德曼算子或索贝尔滤波器)、使用梯度值或使用用于检测图像中的边缘存在的任何其它此技术来导出色度块单元的边缘方向。
根据本发明的技术，当一个色度块单元对应于多个明度块单元时，视频解码器30可通过选择对应明度块单元中的一个并使用对应明度块单元中的选定一个的滤波器信息来滤波色度块单元，确定用于色度块单元的滤波器信息。在一个实例中，视频解码器30可在所有对应明度块单元当中选择最频繁使用的滤波器以滤波色度块单元。
在另一实例中，视频解码器30可选择位于某一相对位置处的明度块单元，并重新使用用于所述明度块单元的滤波器信息来滤波色度块单元。位于某一相对位置处的明度块单元可例如为位于多个块单元的左上方处的明度块单元、位于多个明度块单元的中心处的明度块单元，或不同相对位置处的某一其它明度块单元。在一个实例中，如果对于位于某一相对位置处的明度块单元，滤波被停用，则视频解码器30可选择另一明度块单元或可确定也停用对色度块单元的滤波。
根据另一实例，为通过选择对应明度块单元中的一个来确定用于色度块单元的滤波器信息，视频解码器30可根据明度块单元的类别索引及/或变换索引来选择对应明度块单元中的一个。视频解码器30接着可使用选定明度块单元的滤波器信息来滤波色度块单元。
根据另一实例，为通过选择对应明度块单元中的一个来确定用于色度块单元的滤波器信息，视频解码器30可确定色度块单元的边缘方向并确定多个明度块单元中的哪一个具有最紧密匹配色度块单元的边缘方向的边缘方向。视频解码器30接着可使用边缘方向最紧密匹配色度块单元的边缘方向的明度块单元的滤波器信息来滤波色度块单元。
视频解码器30可基于用于对应明度块单元的滤波器中的一或多个来确定色度块单元的滤波器。在某一实例中，视频解码器30可将如上文所描述的变换应用于用于明度块单元的滤波器。例如，如果选定明度块单元的边缘方向与色度块单元的边缘方向并不对准，则视频解码器30可将变换应用于用于明度块单元的滤波器系数。在其它实例中，视频解码器30可通过组合多个滤波器来生成新的滤波器。可通过指派用于不同滤波器系数的不同权重来实现多个滤波器的组合。
对于上文所描述的各种技术，可在视频数据位流内的序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)、切片标头或其它此位置中传信用于滤波器选择/分类的块单元大小(即，明度块单元及色度块单元的大小)。在一些实例中，用于分类的块大小可取决于切片类型或译码模式。在一些实例中，可预定义用于分类的块大小而无需传信。
图6为说明可实施本发明中描述的技术的实例视频编码器20的框图。视频编码器20可执行视频切片内的视频块的帧内及帧间译码。帧内译码依赖于空间预测来减少或去除给定视频帧或图片内的视频中的空间冗余。帧间译码依赖于时间预测来减少或去除视频序列的相邻帧或图片内的视频中的时间冗余。帧内模式(I模式)可指若干基于空间的压缩模式中的任一个。例如单向预测(P模式)或双向预测(B模式)的帧间模式可指若干基于时间的压缩模式中的任一个。
在图6的实例中，视频编码器20包含视频数据存储器33、分割单元35、预测处理单元41、求和器50、变换处理单元52、量化单元54及熵编码单元56。预测处理单元41包含运动估计单元(MEU)42、运动补偿单元(MCU)44及帧内预测处理单元46。对于视频块重构，视频编码器20还包含反量化单元58、反变换处理单元60、求和器62、ALF单元64及经解码图片缓冲器(DPB)66。
如图6中所示，视频编码器20接收视频数据，且将接收到的视频数据存储在视频数据存储器33中。视频数据存储器33可存储待由视频编码器20的组件编码的视频数据。存储在视频数据存储器33中的视频数据可(例如)从视频源18获得。DPB 66可为存储参考视频数据以用于由视频编码器20(例如)在帧内或帧间译码模式中编码视频数据的参考图片存储器。视频数据存储器33及DPB 66可由多种存储器装置中的任一个形成，例如包含同步DRAM(SDRAM)的动态随机存取存储器(DRAM)、磁阻式RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)，或其它类型的存储器装置。视频数据存储器33及DPB 66可由同一存储器装置或单独存储器装置提供。在各种实例中，视频数据存储器33可与视频编码器20的其它组件一起位于芯片上，或相对于那些组件在芯片外。
分割单元35从视频数据存储器33检索视频数据并将视频数据分割成视频块。此分割还可包含分割成切片、图块或其它较大单元，以及例如根据LCU及CU的四叉树结构或根据另一分割结构的视频块分割。视频编码器20通常说明编码待编码视频切片内的视频块的组件。可将切片划分成多个视频块(且可能划分成被称作图块的视频块集合)。预测处理单元41可基于误差结果(例如，译码速率及失真水平)为当前视频块选择多个可能译码模式中的一个，例如多个帧内译码模式中的一个或多个帧间译码模式中的一个。预测处理单元41可将所得经帧内译码块或经帧间译码块提供到求和器50以生成残余块数据，且提供到求和器62以重构经编码块以用作参考图片。
预测处理单元41内的帧内预测处理单元46可相对于与待译码当前块在相同帧或切片中的一或多个相邻块执行当前视频块的帧内预测性译码，以提供空间压缩。预测处理单元41内的运动估计单元42及运动补偿单元44相对于一或多个参考图片中的一或多个预测性块执行当前视频块的帧间预测性译码，以提供时间压缩。
运动估计单元42可经配置以根据用于视频序列的预定模式来确定用于视频切片的帧间预测模式。预定模式可将序列中的视频切片指定为P切片或B切片。运动估计单元42及运动补偿单元44可高度集成，但出于概念的目的单独加以说明。由运动估计单元42执行的运动估计是生成运动向量的过程，所述过程估计视频块的运动。例如，运动向量可指示当前视频帧或图片内的视频块的PU相对于参考图片内的预测性块的位移。
预测性块是被发现在像素差方面与待译码的视频块的PU紧密匹配的块，像素差可通过绝对差总和(SAD)、平方差总和(SSD)或其它差度量来确定。在一些实例中，视频编码器20可计算存储于DPB 66中的参考图片的子整数像素位置的值。例如，视频编码器20可内插参考图片的四分之一像素位置、八分之一像素位置或其它分数像素位置的值。因此，运动估计单元42可相对于全像素位置及分数像素位置执行运动搜索，并输出具有分数像素精度的运动向量。
运动估计单元42通过比较PU的位置与参考图片的预测性块的位置来计算用于经帧间译码切片中的视频块的PU的运动向量。参考图片可选自第一参考图片列表(列表0)或第二参考图片列表(列表1)，所述列表中的每一个识别存储在DPB 66中的一或多个参考图片。运动估计单元42将所计算的运动向量发送到熵编码单元56及运动补偿单元44。
由运动补偿单元44执行的运动补偿可涉及基于通过运动估计(可能执行对子像素精度的内插)确定的运动向量来提取或生成预测性块。在接收到用于当前视频块的PU的运动向量后，运动补偿单元44可在参考图片列表中的一个中定位所述运动向量指向的预测性块。视频编码器20通过从正经译码的当前视频块的像素值减去预测性块的像素值来形成残余视频块，从而形成像素差值。像素差值形成用于所述块的残余数据，并且可包含明度及色度差分量两者。求和器50表示执行此减法运算的一或多个组件。运动补偿单元44还可生成与视频块及视频切片相关联的供视频解码器30在解码视频切片的视频块时使用的语法元素。
在预测处理单元41经由帧内预测或帧间预测生成用于当前视频块的预测性块之后，视频编码器20通过从当前视频块减去预测性块来形成残余视频块。残余块中的残余视频数据可包含于一或多个TU中，且可应用于变换处理单元52。变换处理单元52使用变换(例如，离散余弦变换(DCT)或概念上类似的变换)来将残余视频数据变换成残余变换系数。变换处理单元52可将残余视频数据从像素域转换到变换域，例如频域。
变换处理单元52可将所得变换系数发送到量化单元54。量化单元54量化变换系数以进一步减少位速率。量化过程可减少与系数中的一些或全部相关联的位深度。可通过调节量化参数来修改量化程度。在一些实例中，量化单元54可接着对包含经量化变换系数的矩阵执行扫描。在另一实例中，熵编码单元56可执行扫描。
在量化之后，熵编码单元56对经量化变换系数进行熵编码。例如，熵编码单元56可执行上下文自适应可变长度译码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术译码(CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)、概率区间分割熵(PIPE)译码或另一熵编码方法或技术。在由熵编码单元56进行熵编码之后，经编码位流可被发射到视频解码器30，或存档以供稍后发射或由视频解码器30检索。熵编码单元56还可对正经译码的当前视频切片的运动向量及其它语法元素进行熵编码。
反量化单元58及反变换处理单元60分别应用反量化及反变换来重构像素域中的残余块，以供稍后用作参考图片的参考块。运动补偿单元44可通过将残余块添加到参考图片列表中的一个内的参考图片中的一个的预测性块来计算参考块。运动补偿单元44还可将一或多个内插滤波器应用于经重构的残余块以计算子整数像素值供用于运动估计。求和器62将经重构残余块添加到由运动补偿单元44产生的经运动补偿预测块以产生经重构块。
ALF单元64滤波经重构块(例如，求和器62的输出)并将经滤波的经重构块存储在DPB 66中以供用作参考块。参考块可由运动估计单元42及运动补偿单元44用作参考块，以对后续视频帧或图片中的块进行帧间预测。尽管未在图4中明确示出，但视频编码器20可包含额外滤波器，例如解块滤波器、样本自适应偏移(SAO)滤波器，或其它类型的环路滤波器。例如，解块滤波器可应用解块滤波以对块边界进行滤波，以从经重构视频去除成块效应假影。SAO滤波器可对经重构像素值应用偏移以便改进整体译码质量。也可使用额外环路滤波器(环路内或环路后)。ALF单元64结合视频解码器30的其它组件可经配置以执行本发明中描述的各种技术。
图7为说明可实施本发明中描述的技术的实例视频解码器30的框图。图7的视频解码器30可例如经配置以接收上文关于图6的视频编码器20所描述的传信。在图7的实例中，视频解码器30包含视频数据存储器78、熵解码单元80、预测处理单元81、反量化单元86、反变换处理单元88、求和器90、ALF单元92及DPB 94。预测处理单元81包含运动补偿单元82及帧内预测单元84。在一些实例中，视频解码器30可执行通常与关于来自图6的视频编码器20描述的编码遍次互逆的解码遍次。
在解码过程期间，视频解码器30从视频编码器20接收经编码视频位流，所述经编码视频位流表示经编码视频切片的视频块及相关联语法元素。视频解码器30将接收到的经编码视频位流存储在视频数据存储器78中。视频数据存储器78可存储待由视频解码器30的组件解码的视频数据，例如经编码视频位流。存储在视频数据存储器78中的视频数据可例如经由链路16从存储装置26或从本地视频源(例如，相机)或通过对物理数据存储媒体进行接入来获得。视频数据存储器78可形成经译码图片缓冲器(CPB)，所述经译码图片缓冲器存储来自经编码视频位流的经编码视频数据。DPB 94可为存储用于由视频解码器30(例如)在帧内或帧间译码模式中解码视频数据的参考视频数据的参考图片存储器。视频数据存储器78及DPB 94可由多种存储器装置中的任一个形成，例如DRAM、SDRAM、MRAM、RRAM或其它类型的存储器装置。视频数据存储器78及DPB 94可由同一存储器装置或单独的存储器装置提供。在各种实例中，视频数据存储器78可与视频解码器30的其它组件一起在芯片上，或相对于那些组件在芯片外。
视频解码器30的熵解码单元80对存储于视频数据存储器78中的视频数据进行熵解码以生成经量化系数、运动向量及其它语法元素。熵解码单元80将运动向量及其它语法元素转发到预测处理单元81。视频解码器30可在视频切片层级及/或视频块层级处接收语法元素。
当视频切片经译码为经帧内译码(I)切片时，预测处理单元81的帧内预测单元84可基于所传信的帧内预测模式及来自当前帧或图片的先前经解码块的数据而生成用于当前视频切片的视频块的预测数据。当视频帧经译码为经帧间译码切片(例如，B切片或P切片)时，预测处理单元81的运动补偿单元82基于从熵解码单元80接收到的运动向量及其它语法元素而产生用于当前视频切片的视频块的预测性块。预测性块可由参考图片列表中的一个内的参考图片中的一个产生。视频解码器30可基于存储于DPB 94中的参考图片使用默认建构技术来建构参考帧列表——列表0及列表1。
运动补偿单元82通过剖析运动向量及其它语法元素确定用于当前视频切片的视频块的预测信息，并使用所述预测信息产生用于正经解码的当前视频块的预测性块。例如，运动补偿单元82使用所接收的语法元素中的一些确定用以译码视频切片的视频块的预测模式(例如，帧内或帧间预测)、帧间预测切片类型(例如，B切片或P切片)、用于切片的参考图片列表中的一或多个的建构信息、用于切片的每一经帧间编码视频块的运动向量、切片的每一经帧间译码视频块的帧间预测状态，以及用以解码当前视频切片中的视频块的其它信息。
运动补偿单元82还可基于内插滤波器而执行内插。运动补偿单元82可使用如由视频编码器20在编码视频块期间所使用的内插滤波器来计算参考块的子整数像素的内插值。在此情况下，运动补偿单元82可从所接收语法元素确定由视频编码器20使用的内插滤波器并使用所述内插滤波器来产生预测性块。
反量化单元86对在位流中提供且由熵解码单元80解码的经量化变换系数进行反量化，即解量化。反量化过程可包含将由视频编码器20计算出的量化参数用于视频切片中的每一视频块以确定量化的程度，以及同样地，确定应该应用的反量化的程度。反变换处理单元88将反变换(例如，反DCT、反整数变换或概念上类似的反变换过程)应用于变换系数，以便产生像素域中的残余块。
在预测处理单元使用例如帧内或帧间预测生成用于当前视频块的预测性块之后，视频解码器30通过对来自反变换处理单元88的残余块与由运动补偿单元82生成的对应预测性块进行求和而形成经重构视频块。求和器90表示执行此求和运算的一或多个组件。
ALF单元92使用例如本发明中描述的ALF技术中的一或多个对经重构视频块进行滤波。尽管未在图6中明确示出，但视频解码器30也可包含解块滤波器、SAO滤波器或其它类型的滤波器中的一或多个。还可使用其它环路滤波器(在译码环路内或在译码环路之后)来使像素转变平滑化或以其它方式改进视频质量。接着将给定帧或图片中的经解码视频块存储于DPB 94中，所述DPB存储用于后续运动补偿的参考图片。DPB 94可为存储经解码视频以供稍后呈现于例如图1的显示装置32的显示装置上的额外存储器的部分或与其分离。ALF单元92结合视频解码器30的其它组件可经配置以执行本发明中描述的各种技术。
图8为说明本发明中所描述的实例视频解码技术的流程图。将参考通用视频解码器(例如(但不限于)视频解码器30)描述图8的技术。在一些情况下，图8的技术可由例如视频编码器20的视频编码器执行，在此情况下通用视频解码器对应于视频编码器的解码环路。
在图8的实例中，视频解码器确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息(202)。第一滤波器信息可例如包含滤波器(例如，滤波器系数及滤波器形状)、开/关控制或分类结果中的任一个。视频解码器基于第一滤波器信息来滤波第一明度块单元(204)。视频解码器可确定第一明度块单元的活动度量及第一明度块单元的方向度量；基于第一明度块单元的活动度量及第一明度块单元的方向度量，视频解码器可确定第一明度块单元的分类；及基于第一明度块单元的分类，视频解码器可确定用于第一明度块单元的滤波器。
视频解码器可例如使用上文等式(2)、(3)及(5)来确定活动度量并使用上文等式(2)、(3)及(4)来确定方向度量。然而，本发明的技术不限于任何特定类型的活动度量或方向度量。每一分类可例如由方向度量的值及活动度量的值范围的组合来定义，例如图4中示出的15个类别或WD3中描述的25个类别。如图4的实例中所示出，分类可被映射到滤波器，且视频解码器可基于针对第一明度块单元确定的分类来确定用于第一明度块单元的滤波器。
视频解码器可确定用于当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息(206)。第二滤波器信息可例如包含滤波器(例如，滤波器系数及滤波器形状)、开/关控制或分类结果中的任一个，且可相同或不同于第一滤波器信息。视频解码器基于第二滤波器信息来滤波第二明度块单元(208)。视频解码器可确定第二明度块单元的活动度量及第二明度块单元的方向度量；基于第二明度块单元的活动度量及第二明度块单元的方向度量，确定第二明度块单元的分类；及基于第二明度块单元的分类，确定用于第二明度块单元的滤波器。
在出于说明的目的使用图4的情况下，视频解码器可例如确定第一明度块单元具有水平方向及落在范围2中的活动值，这意指第一明度块单元属于类别128。因此，视频解码器选择滤波器3来滤波第一明度块单元。视频解码器也可确定第二明度块单元具有水平方向及落在范围3中的活动值，这意指第一明度块单元属于类别127。因此，视频解码器选择滤波器5来滤波第一明度块单元。
视频解码器可基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息(210)。用于多个明度块单元的滤波器信息包含用于第一明度块单元的第一滤波器信息，及用于第二明度块单元的第二滤波器信息。
在一个实例中，视频解码器可通过识别用于滤波第一明度块单元的滤波器，来基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息。视频解码器接着可通过使用用于滤波第一明度块单元的滤波器滤波色度块单元，来基于第三滤波器信息滤波色度块单元。
在另一实例中，视频解码器可通过识别用于滤波第一明度块单元的滤波器，并修改用于滤波第一明度块单元的滤波器以确定用于滤波第一明度块单元的滤波器的经修改版本，来基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息。视频解码器接着可通过使用用于滤波第一明度块单元的滤波器的经修改版本滤波色度块单元，来基于第三滤波器信息滤波色度块单元。为修改用于滤波第一明度块单元的滤波器以确定用于滤波第一明度块单元的滤波器的经修改版本，视频解码器可将几何变换应用于用于滤波第一明度块单元的滤波器。几何变换的实例包含如上文表1中阐述的无变换、对角线、竖直翻转及旋转。
在其它实例中，为修改用于滤波第一明度块单元的滤波器以确定用于滤波第一明度块单元的滤波器的经修改版本，视频解码器可通过将加权函数应用于用于滤波第一明度块单元的滤波器的滤波器系数及用于滤波第二明度块单元的滤波器的滤波器系数，组合用于滤波第一明度块单元的滤波器与用于滤波第二明度块单元的滤波器。作为应用加权函数的一个实例，对于滤波器形状中的相同相对位置处的滤波器系数，视频解码器可将0.5的权重应用于用于滤波第一明度块单元的滤波器的滤波器系数，并将0.5的权重应用于用于滤波第二明度块单元的滤波器的滤波器系数，使得滤波器的经修改版本实际上为两个滤波器的平均值。作为应用加权函数的另一实例，对于滤波器形状中的相同相对位置处的滤波器系数，视频解码器可将0.75的权重应用于用于滤波第一明度块单元的滤波器的滤波器系数，并将0.25的权重应用于用于滤波第二明度块单元的滤波器的滤波器系数，使得滤波器的经修改版本相比用于滤波第二明度块单元的滤波器较类似于用于滤波第一明度块单元的滤波器。
在一个实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器可确定多个明度块单元中的每一个的边缘方向；确定色度块单元的边缘方向；及响应于色度块单元的边缘方向不同于多个明度块单元的边缘方向中的每一个，确定停用对色度块单元的滤波。针对多个明度块单元中的每一个所确定及针对色度块单元所确定的边缘方向可例如为上文所描述的水平、竖直、45度、135度或无方向值中的任一个。
在另一实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器可确定多个明度块单元中的每一个的边缘方向；确定色度块单元的边缘方向；及响应于色度块单元的边缘方向匹配多个明度块单元中的一个的边缘方向，将用于具有匹配边缘方向的多个明度块单元中的所述一个的滤波器信息选择为第三滤波器信息。
在一个实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器可确定停用对多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波，并基于停用对多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波，确定停用对色度块单元的滤波。在另一实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器可确定停用对多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波，并基于停用对多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波，基于多个明度块单元中并未停用滤波的另一明度块单元来确定第三滤波信息。
在另一实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器将最频繁用于多个明度块单元的滤波器选择为第三滤波器信息。在另一实例中，为基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息，视频解码器将位于多个明度块单元内的某一相对位置处的明度块单元的滤波器信息选择为第三滤波器信息。某一相对位置可例如为左上方拐角、中心或某一其它位置。
在一些实例中，视频解码器可确定用于多个明度块单元中的每一个的变换索引，并通过基于所确定的变换索引将多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为第三滤波器信息，来基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息。每一变换索引可识别用于滤波多个明度块单元中的每一个的几何变换，如上文所描述。几何变换的实例包含如上文表1中阐述的无变换、对角线、竖直翻转及旋转。
在其它实例中，视频解码器可确定多个明度块单元中的每一个的类别，并通过基于所确定的类别将多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为第三滤波器信息，来基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息导出用于当前块的色度块单元的第三滤波器信息。
视频解码器可基于第三滤波器信息来滤波色度块单元(212)。第三滤波器信息可例如包含滤波器系数集合、分类结果、色度块滤波的开关确定或其它此类滤波器信息中的任一个。
视频解码器基于对第一明度块单元的滤波、对第二明度块单元的滤波及对色度块单元的滤波，输出当前块的经解码版本(214)。在视频解码器为视频编码器的部分的情况下，则视频解码器可通过将包含当前块的经解码版本的经解码图片存储在经解码图片缓冲器中以供在编码视频数据的后续图片时用作参考图片，来基于对第一明度块单元的滤波、对第二明度块单元的滤波及对色度块单元的滤波输出当前块的经解码版本。在视频解码器解码视频数据以供显示的情况下，则视频解码器可通过将包含当前块的经解码版本的经解码图片存储在经解码图片缓冲器中以供在解码视频数据的后续图片时用作参考图片，并通过将包含当前块的经解码版本的经解码图片输出到显示装置，来基于对第一明度块单元的滤波、对第二明度块单元的滤波及对色度块单元的滤波输出当前块的经解码版本。
在一些实例中，第一明度块单元可为第一KxL明度块，且第二明度块单元可为不同于第一KxL块的第二KxL块，其中K等于明度样本中的宽度且L等于明度样本中的高度。色度块单元可为MxN色度块，其中M等于色度样本中的宽度且N等于色度样本中的高度。色度块单元可对应于Z个明度块单元，其中Z等于M*N/(K*Rw*L*RH)。RW等于色度宽度与明度宽度对于当前块的色彩格式的比率，且RH等于色度高度与明度高度对于当前块的色彩格式的比率。Z个明度块单元包含第一明度块单元及第二明度块单元。M的值可大于K*Rw的值。N的值可大于L*RH的值。
在具有4:2:0色彩格式的一个特定实例中，RH及Rw两者都等于1/2，其中K、L、M及N都等于2且Z等于4。在具有4:2:0色彩格式的另一特定实例中，RH及Rw两者都等于1/2，其中K、L、M及N都等于4且Z等于4。
在一或多个实例中，所描述功能可用硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果用软件实施，则所述功能可作为一或多个指令或代码在计算机可读媒体上存储或发射，并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体，其对应于例如数据存储媒体的有形媒体或通信媒体，所述通信媒体包含有助于例如根据通信协议将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。以此方式，计算机可读媒体通常可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)通信媒体，例如信号或载波。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器接入以检索用于实施本发明中描述的技术的指令、代码及/或数据结构的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。
借助于实例而非限制，此类计算机可读存储媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器，或可用于以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机接入的任何其它媒体。并且，适当地将任何连接称作计算机可读媒体。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源发射指令，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电及微波的无线技术包含在媒体的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒体及数据存储媒体并不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而实际上是针对非暂时性有形存储媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。
指令可由一或多个处理器来执行，所述一或多个处理器例如一或多个DSP、通用微处理器、ASIC、FPGA或其它等效集成或离散逻辑电路。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指上述结构或适于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一个。另外，在一些方面中，本文中所描述的功能性可在经配置以用于编码及解码或并入在组合编解码器中的专用硬件及/或软件模块内提供。并且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。
本发明的技术可实施在广泛多种装置或设备中，包含无线手持机、集成电路(IC)或IC集合(例如，芯片组)。本发明中描述各种组件、模块或单元是为了强调经配置以执行所公开的技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。确切地，如上文所描述，各种单元可结合合适的软件及/或固件组合在编解码器硬件单元中，或由互操作硬件单元的集合来提供，所述硬件单元包含如上文所描述的一或多个处理器。
已描述各种实例。这些及其它实例在以下权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种用于解码视频数据的方法，所述方法包括：
确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；
基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；
确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；
基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；及
基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，其中经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；
基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及
基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：识别用于滤波所述第一明度块单元的滤波器，并修改用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器以确定用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器的经修改版本；且
基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元包括：使用用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器的所述经修改版本滤波所述色度块单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三滤波器信息包括对所述色度块单元的滤波的开关指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
确定所述多个明度块单元中的每一个的边缘方向；
确定所述色度块单元的边缘方向；及
响应于所述色度块单元的所述边缘方向不同于所述多个明度块单元的所述边缘方向中的每一个，确定停用对所述色度块单元的滤波。
5.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
确定所述多个明度块单元中的每一个的边缘方向
确定所述色度块单元的边缘方向；
响应于所述色度块单元的所述边缘方向匹配所述多个明度块单元中的一个的边缘方向，将具有匹配边缘方向的所述多个明度块单元中的所述一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
将最频繁用于所述多个明度块单元的滤波器选择为所述第三滤波器信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
将位于所述多个明度块单元内的某一相对位置处的明度块单元的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
确定停用对所述多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波；及
基于停用对所述多个明度块单元中的所述至少一个明度块单元的滤波，确定停用对所述色度块单元的滤波。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括；
确定用于所述多个明度块单元中的每一个的变换索引，其中每一变换索引识别用于滤波所述多个明度块单元中的每一个的几何变换；且
其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
基于所述所确定的变换索引，将所述多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括；
确定所述多个明度块单元中的每一个的类别；且
其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：
基于所述所确定的类别，将所述多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
11.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一明度块单元为第一KxL明度块，且所述第二明度块单元为不同于所述第一KxL块的第二KxL块；
K等于明度样本中的宽度且L等于明度样本中的高度；
所述色度块单元为M×N色度块；
M等于色度样本中的宽度且N等于色度样本中的高度；
所述色度块单元对应于Z个明度块单元；
Z等于M*N/(K*Rw*L*RH)；
RW等于色度宽度与明度宽度对于所述当前块的色彩格式的比率；
RH等于色度高度与明度高度对于所述当前块的所述色彩格式的比率；且
所述Z个明度块单元包括所述第一明度块单元及所述第二明度块单元。
12.根据权利要求11所述的方法，其中M的值大于K*Rw的值。
13.根据权利要求1所述的方法，其中用于解码所述视频数据的所述方法执行为视频编码过程的部分，且其中基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波及对所述色度块单元的所述滤波来输出所述当前块的所述经解码版本包括：将包括所述当前块的所述经解码版本的经解码图片存储在经解码图片缓冲器中以供在编码视频数据的后续图片时用作参考图片。
14.根据权利要求1所述的方法，其中基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息包括：组合用于所述第一明度块单元的滤波器与用于所述第二明度块单元的滤波器以生成第三滤波器，所述方法进一步包括：
用所述第三滤波器来滤波所述色度块单元。
15.一种用于解码视频数据的装置，所述装置包括：
存储器，其经配置以存储所述视频数据；及
一或多个处理器，其经配置以：
确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；
基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；
确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；
基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；
基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，其中经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；
基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及
基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
16.根据权利要求15所述的装置，其中：
为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以识别用于滤波所述第一明度块单元的滤波器，并修改用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器以确定用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器的经修改版本；且
为基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元，所述一或多个处理器经配置以使用用于滤波所述第一明度块单元的所述滤波器的所述经修改版本来滤波所述色度块单元。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述第三滤波器信息包括对所述色度块单元的滤波的开关确定。
18.根据权利要求15所述的装置，其中为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以：
确定所述多个明度块单元中的每一个的边缘方向
确定所述色度块单元的边缘方向；
响应于所述色度块单元的所述边缘方向不同于所述多个明度块单元的所述边缘方向中的每一个，确定停用对所述色度块单元的滤波。
19.根据权利要求15所述的装置，其中为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以：
确定所述多个明度块单元中的每一个的边缘方向
确定所述色度块单元的边缘方向；及
响应于所述色度块单元的所述边缘方向匹配所述多个明度块单元中的一个的边缘方向，将具有所述匹配边缘方向的所述多个明度块单元中的所述一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
20.根据权利要求15所述的装置，其中为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以：
将最频繁用于所述多个明度块单元的滤波器选择为所述第三滤波器信息。
21.根据权利要求15所述的装置，其中为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以：
将位于所述多个明度块单元内的某一相对位置处的明度块单元的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
22.根据权利要求15所述的装置，其中为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以：
确定停用对所述多个明度块单元中的至少一个明度块单元的滤波；及
基于停用对所述多个明度块单元中的所述至少一个明度块单元的滤波，确定停用对所述色度块单元的滤波。
23.根据权利要求15所述的装置，其中所述一或多个处理器经配置以确定用于所述多个明度块单元中的每一个的变换索引，其中每一变换索引识别用于滤波所述多个明度块单元中的每一个的几何变换；且
为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以基于所述所确定的变换索引，将所述多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
24.根据权利要求15所述的装置，其中所述一或多个处理器经配置以确定所述多个明度块单元中的每一个的类别；且
为基于经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息来导出用于所述当前块的所述色度块单元的所述第三滤波器信息，所述一或多个处理器经配置以基于所述所确定的类别，将所述多个明度块单元中的一个的滤波器信息选择为所述第三滤波器信息。
25.根据权利要求15所述的装置，其中：
所述第一明度块单元为第一KxL明度块，且所述第二明度块单元为不同于所述第一KxL块的第二KxL块；
K等于明度样本中的宽度且L等于明度样本中的高度；
所述色度块单元为M×N色度块；
M等于色度样本中的宽度且N等于色度样本中的高度；
所述色度块单元对应于Z个明度块单元；
Z等于M*N/(K*Rw*L*RH)；
RW等于色度宽度与明度宽度对于所述当前块的色彩格式的比率；
RH等于色度高度与明度高度对于所述当前块的所述色彩格式的比率；且
所述Z个明度块单元包括所述第一明度块单元及所述第二明度块单元。
26.根据权利要求25所述的装置，其中M的值大于K*Rw的值。
27.根据权利要求15所述的装置，其中所述一或多个处理器经配置以解码所述视频数据作为用于编码所述视频数据的过程的部分，且其中为基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波及对所述色度块单元的所述滤波来输出所述当前块的所述经解码版本，所述一或多个处理器经配置以将包括所述当前块的所述经解码版本的经解码图片存储在经解码图片缓冲器中以供在编码视频数据的后续图片时用作参考图片。
28.根据权利要求15所述的装置，其中所述装置包括无线通信装置，所述无线通信装置包括经配置以调制包括经编码视频数据的信号的发射器，或经配置以解调包括所接收经编码视频数据的所接收信号的接收器中的至少一个。
29.一种用于解码视频数据的设备，所述设备包括：
用于确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息的装置；
用于基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元的装置；
用于确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息的装置；
用于基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元的装置；及
用于基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息的装置，其中经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；
用于基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元的装置；及
用于基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本的装置。
30.一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在由一或多个处理器执行时致使所述一或多个处理器：
确定用于当前块的第一明度块单元的第一滤波器信息；
基于所述第一滤波器信息来滤波所述第一明度块单元；
确定用于所述当前块的第二明度块单元的第二滤波器信息；
基于所述第二滤波器信息来滤波所述第二明度块单元；及
基于经确定用于多个明度块单元的滤波器信息来导出用于所述当前块的色度块单元的第三滤波器信息，其中经确定用于所述多个明度块单元的所述滤波器信息包含用于所述第一明度块单元的所述第一滤波器信息及用于所述第二明度块单元的所述第二滤波器信息；
基于所述第三滤波器信息来滤波所述色度块单元；及
基于对所述第一明度块单元的所述滤波、对所述第二明度块单元的所述滤波，及对所述色度块单元的所述滤波，输出所述当前块的经解码版本。
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