CN111988606A - 去区块滤波方法、相应地编码装置和存储介质 - Google Patents

去区块滤波方法、相应地编码装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在包括帧内区块复制模式的视频编码系统中对区块边界应用去区块滤波的方法和装置。根据本发明的实施方式，在两相邻已重建区块中包括至少一帧内区块复制已编码区块，对于两相邻已重建区块的至少一种组合方式，基于与两相邻已重建区块相关的编码参数，选择边界滤波强度为1或0。利用选择的边界滤波强度，应用去区块滤波于两相邻已重建区块的相邻采样，两相邻已重建区块在区块边界周围。举例来说，当两相邻已重建区块对应于一个帧内区块复制已编码区块和一个帧间已编码区块时，边界滤波强度设置为1。

Description

去区块滤波方法、相应地编码装置和存储介质
交叉引用
本发明主张在2014年9月15日提出的申请号为62/050,258的美国临时专利申请的优先权。因此在全文中合并参考此专利申请案。
技术领域
本发明是有关于利用包括帧内区块复制(Intra-block copy,IntraBC)的多个编码模式的视频编码，特别是有关于通过去区块滤波(deblocking filter)减轻在用于具有帧内区块复制模式的视频编码系统的区块边界周围的伪迹(artifacts)来改善视觉质量的技术。
背景技术
高效视频编码(High Efficiency Video Coding,以下简称为HEVC)是近年来开发的新的编码标准。在HEVC系统中，H.264/AVC中固定尺寸的宏块由灵活的区块来代替，并将其命名为编码单元(coding unit,CU)。在编码单元中像素共享相同的编码参数，以改善编码效率。编码单元可开始于最大编码单元(largest CU,LCU)，其在HEVC中也被称为编码树单元。除编码单元的概念之外，预测单元的概念也被引入HEVC中。一旦编码单元分层树的分割完成，根据预测类型和预测单元分割，每一个叶编码单元被进一步分割为一个或多个预测单元。已开发出用于屏幕内容编码的各种编码工具。与本发明相关的工具如下文所述。
图1A描述了根据高效视频编码的包括环内处理的示范性自适应帧间(Inter)/帧内(Intra)视频编码系统的示意图。对于帧间预测来说，运动估计/运动补偿112基于自其它图片的视频数据提供预测数据。开关114选择帧内预测110或帧间预测数据，并且已选择的预测数据被提供至加法器116以形成预测误差，也称为残差。然后，预测误差由转换118(在图中表示为T)以及之后的量化120(在图中表示为Q)处理。然后，已转换和已量化的残差由熵编码器122编码，以形成对应于已压缩视频数据的视频比特流。然后，与变换系数相关的比特流被封装为(packed with)边信息，例如与图像区域相关的运动、模式、以及其他信息。边信息也可熵编码以降低需要的带宽。当使用帧间预测模式时，参考图片也可在编码器侧被重建。因此，已变换和已量化的残差由逆量化124(在图中表示为IQ)和逆变换126(在图中表示为IT)处理，以恢复残差。然后，残差被添加至在重建128(在图中表示为REC)处的预测数据136，以重建视频数据。已重建的视频数据可被存储于参考图片缓冲器134中，并用于其他帧的预测。
如图1A所示，输入的视频数据在编码系统中经过一系列的处理。由于一系列的处理，自重建128的已重建的视频数据可遭受各种损害。相应地，在已重建的视频数据被存入参考图片缓冲器134之前，为改善视频质量，各种环内处理被应用于已重建的视频数据。在发展的高效率视频编码标准中，去区块处理模块(deblocking(DF)processing module)130(在图中表示为DF)，采样自适应偏移(Sample Adaptive Offset,SAO)处理模块131(在图中表示为SAO)可被开发以提供图片质量。环内滤波信息可包括于比特流中，以使得解码器可适当地恢复需要的信息。因此，自采样自适应偏移的环内滤波信息被提供至熵编码器122，以用于将该环内滤波信息包括于比特流中。在图1A中，去区块处理模块130先被应用于已重建的视频，以及然后采样自适应偏移131被应用于已去区块处理的视频。然而，在去区块处理模块和采样自适应偏移处理模块之间的处理顺序可以调整。
图1A中编码器对应的解码器如图1B所示。视频比特流由熵解码器142解码，以恢复已转换的、已量化的残差、采样自适应偏移信息、和其他系统信息。在解码器侧，仅运动补偿113代替运动估计/运动补偿而执行。解码处理相似于在编码器侧的已重建环。已恢复的、已转换的、已量化的残差、采样自适应偏移信息和其他系统信息用于重建视频数据。已重建的视频被进一步由去区块处理模块130和采样自适应偏移处理模块131处理，以产生最终的已提高的已解码的视频。
在高效视频编码中的编码处理利用名为最大编码单元的区块结构来编码或解码图像。最大编码单元可利用四叉树(quadtree)自适应地分割为编码单元。在每一个叶编码单元(leaf CU)中，对每一个8x8区块执行去区块操作，以及在高效视频编码中，去区块被应用于8x8区块边界。对于每一个8x8区块，首先应用跨越垂直区块边界(也称为垂直边缘)的水平滤波，然后应用跨越水平区块边界(也称为水平边缘)的垂直滤波。在处理亮度区块边界的过程中，在边界每一侧的四个像素涉及滤波参数推导，以及在滤波后边界每一侧的3个像素会改变。
图2描述了在两区块之间的垂直边缘210的去区块过程中涉及的像素的示意图，其中每一个最小的正方形代表一个像素。边缘左侧的像素(即，220表示的像素列p0至像素列p3)形成一个8x8已重建区块，以及在边缘右侧的像素(即，230表示的像素列q0至像素列q3)形成另一个8x8已重建区块。根据高效视频编码在去区块滤波处理中，两个8x8区块的编码信息先用于计算边缘的边界滤波强度(boundary filter strength)(也称为BS或边界强度(boundary strength))。在确定边界滤波强度之后，已重建像素的像素列p0至像素列p3以及像素列q0至像素列q3用于得到包括滤波开/滤波关决策和强/弱滤波选择的滤波参数。
图3描述了用于水平边缘310的去区块滤波过程中涉及的边界像素的示意图，其中每一个最小的正方形代表一个像素。边缘上方的像素(即，320表示的像素列p0至像素列p3)形成一个8x8已重建区块，以及在边缘下方的像素(即，330表示的像素列q0至像素列q3)形成另一个8x8已重建区块。水平边缘的去区块处理相似于垂直边缘的去区块处理。
根据高效率视频编码，可使用三级边界滤波强度(即，2,1,和0)。对于强边界(即，较可见的边界)，较强的去区块滤波被使用以引起较光滑的边界。较强的去区块滤波由BS＝2来指示，以及较弱的去区块滤波由BS＝1来指示。当BS等于0时，指示没有去区块滤波。
目前，已开发出高效视频编码的扩展版本，包括屏幕内容编码(screen contentcoding,SCC))和3维扩展版本。屏幕内容编码目的在于，编码具有非4:2:0颜色格式(例如，4:2:2和4:4:4颜色格式)的屏幕捕获内容和具有较高比特深度(例如，每次采样12，14和16比特)的视频数据，而3维扩展版本目的在于编码具有深度数据的多视点视频。
在屏幕内容编码的发展过程中，已开发出各种视频编码工具，包括“帧内图像区块复制(IntraBC)”技术。帧内区块复制技术最初描述于JCTVC-M0350中(Budagavi et al.,AHG8:Video coding using Intra motion compensation,Joint Collaborative Team onVideo Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG11 13thMeeting:Incheon,KR,18–26Apr.2013,Document:JCTVC-M0350)。根据JCTVC-M0350的示例如图4所示，其中当前编码单元(CU,410)利用帧内运动补偿(Intra motion compensation,Intra MC)而被编码。预测区块(420)自当前编码单元和位移向量(412)而定位。在此示例中，搜索区块被限制为当前编码树单元、左侧编码树单元、左侧的第二个编码树单元。预测区块自已重建区域而得到。然后，位移向量，也称为运动向量(motion vector,MV)或区块向量(block vector,BV)，和用于当前编码单元的残差被编码。已知HEVC采用编码树单元和编码单元区块结构作为用于编码视频数据的基本单元。每一个图片被分割为多个编码树单元，以及每一个编码树单元被分割为多个编码单元。在预测期间，每一个编码单元可被分割为多个区块，该多个区块被称为预测单元，以用于执行预测处理。
基于JCTVC-M0350的修改描述于JCTVC-N0256中(Pang et al.,Non-RCE3:IntraMotion Compensation with 2-D MVs,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG11 14th Meeting:Vienna,AT,25July–2Aug.2013,Document:JCTVC-N0256)，其允许水平和垂直区块向量分量均为非零。此外，区块向量编码方法被描述于JCTVC-N0256中。其中，一个方法使用左侧或上方的区块向量作为区块向量预测子并编码结果区块向量差值(BV differences,BVD)。一个标志被发送以指示区块向量差值是否为零。当区块向量差值不为零时，指数哥伦布编码(exponential-Golomb)的第三位码被使用以编码区块向量差值的剩余绝对水平(remaining absolute level)。使用一个标志以编码区块向量差值的符号。根据另一方法，不使用预测子，以及利用高效视频编码中的区块向量差值的指数哥伦布码，区块向量被编码。
JCTVC-N0256也揭示一些管线(pipeline)友好的方式。举例来说，不使用差值滤波。此外，区块向量搜索区域被限制。在一个示例中，搜索区域被限制于当前编码树单元和左侧编码树单元。在另一示例中，搜索区域被限制于当前编码树单元和左侧编码树单元的最右边4列采样。
在SCM-2.0(Joshi et al.,Screen content coding test model 2(SCM 2),Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG 16WP3 and ISO/IECJTC 1/SC29/WG11,18th Meeting:Sapporo,JP,30June–9July 2014,Document:JCTVC-R1014)中，根据JCTVC-R0309(Pang,et al.,Non-SCCE1:Combination of JCTVC-R0185 andJCTVC-R0203,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG 16WP3and ISO/IEC JTC 1/SC29/WG11,18th Meeting:Sapporo,JP,30June–9July 2014,Document:JCTVC-R0309)，区块向量编码被修改为利用相邻区块向量以及已编码的区块向量作为区块向量预测子。区块向量预测子以与在HEVC中的先进运动向量预测(advancedmotion vector prediction,AMVP)的方法相似的方式来得到。如图5所示，通过先按顺序存取空间相邻区块a1和b1，预测子候选列表被构建。若任意空间相邻区块不包括区块向量，则最后两个已编码的区块向量被用于填充区块向量候选列表，以使得列表将包括两个不同的条目。最后两个已编码的区块向量利用(-2*CU_width,0)和(-CU_width,0)来初始化。为避免需要线缓冲器，当前编码树单元之外的上方的区块向量被认为是不可用的。最后编码的两个区块向量被重置为(0,0)以用于每一个编码树单元来避免数据依赖。
目前，帧内区块编码的已编码区块的区块向量为整数精度，不同于帧间已编码区块的运动向量，帧间已编码区块的运动向量为四分之一像素(quarter-pel)精度。
根据SCM-2.0，在重建处理之后，去区块滤波处理将沿区块边界执行，这相似于传统的HEVC。边界滤波强度(boundary filter strength,BS)将决定强滤波、弱滤波或不滤波将被应用于边界。在HEVC中，若边缘需要去区块滤波，不同的区块边界滤波强度被分配至不同属性的区块边界。总之，应用如下边界滤波强度决策过程：
步骤1。执行测试1，测试1对应于区块边界一侧任意区块为帧内已编码。若结果被断言(即，结果为是(result＝yes))，则边界滤波强度的值等于2，以及边界滤波强度决策过程终止。否则，边界滤波强度决策过程转至步骤2。
步骤2。执行测试2，测试2对应于区块边界是否为变换块边缘，以及在区块边界一侧的至少一区块是否具有非零系数。若结果被断言(即，结果为是(result＝yes))，边界滤波强度的值等于1，以及边界滤波强度决策过程终止。否则，边界滤波强度决策过程转至步骤3。
步骤3。执行测试3，测试3关于区块边界两侧的两个区块相关的编码参数。基于测试3的结果，边界滤波强度的值等于1或0。一些编码参数可被用于测试3，例如，RefList(参考图像列表(reference picture list)，也称为参考列表(reference list))、RefIdx(参考图像索引(reference picture index)，也称为参考索引(reference index))、使用的运动向量的数量，以及两侧的运动向量差值。例如，当两区块涉及相同图像，以及两运动向量之间的差异小于一个整数像素(任一组分)时，边界滤波强度被设置为0。否则，边界滤波强度被设置为1。
对于边界边缘，在帧内区块复制已编码区块在区块边缘一侧的情况下，根据当前HEVC实践，去区块滤波边界滤波强度决策将帧内区块复制已编码区块视为帧内已编码区块。相应地，若相邻于区块边界的两区块的任意一个为帧内区块复制已编码，对于去区块滤波操作的相关边缘的边界滤波强度的值等于2。
根据涉及帧内区块复制已编码区块的当前去区块滤波实践，滤波过程对待帧内区块复制已编码区块在某种程度上相似于帧内区块。因此，当涉及帧内区块复制已编码区块时，不会导致理想的视觉质量。相应地，需要开发去区块滤波过程以用于与帧内区块复制已编码区块相关的区块边界来改善视觉质量。
发明内容
本发明提供一种在包括帧内区块复制模式的视频编码系统中对区块边界应用去区块滤波的方法和装置。根据本发明的实施方式，在两相邻已重建区块中包括至少一帧内区块复制已编码区块，对于两相邻已重建区块的至少一种组合方式，基于与两相邻已重建区块相关的编码参数，选择边界滤波强度为1或0。利用选择的边界滤波强度，应用去区块滤波于两相邻已重建区块的相邻采样，两相邻已重建区块在区块边界周围。
在一个实施方式中，当帧内区块复制已编码区块利用参考图像索引值而被发送，以及两相邻已重建区块对应于一个帧内区块复制已编码区块和一个帧间已编码区块时，若区块边界也为一个变换区块边缘以及两相邻已重建区块中的至少一个具有一个或多个非零系数，则边界滤波强度被设置为1。若区块边界不是一个变换区块边缘或者两个相邻已重建区块均不具有非零系数，则根据选自编码参数组的因素，边界滤波强度被设置为1或0，编码参数组包括参考图像列表、参考图像索引、使用的运动向量的数量，以及与两相邻已重建区块相关的运动向量差值。
在其他实施方式中，当帧内区块复制已编码区块利用参考图像索引值而被发送，以及两相邻已重建区块对应于两个帧内区块复制已编码区块时，若区块边界也为一个变换区块边缘以及两相邻已重建区块中的至少一个具有一个或多个非零系数，则边界滤波强度被设置为1。若区块边界不是一个变换区块边缘或者两个相邻已重建区块均不具有非零系数，则根据选自编码参数组的一个或多个因素，边界滤波强度被设置为1或0，编码参数组包括参考图像列表、参考图像索引、使用的运动向量的数量，以及与两相邻已重建区块相关的运动向量差值。
在又一实施方式中，当每一个帧内区块复制已编码区块利用参考图像索引值而被发送，以及两相邻已重建区块对应于一个帧内区块复制已编码区块和一个帧间已编码区块时，特定参考图像索引被分配至帧内区块复制已编码区块。当前图像用作参考图像以用于帧内区块复制已编码区块。当前图像被分配至对应于参考图像列表L0和参考图像列表L1的参考图像列表、或不同于参考图像列表L0和参考图像列表L1的、与参考图像列表L0和参考图像列表L1相区分的参考图像列表。特定参考图像索引对应于在当前条带头中不由常规的帧间参考图像使用的参考图像索引值。特定参考图像索引对应于-1、或在参考图像列表L0或参考图像列表L1中的参考图像索引的总数。
根据本发明另一实施方式，当每一个帧内区块复制已编码区块利用参考图像索引值而被发送，以及两相邻已重建区块对应于两个帧内区块复制已编码区块时，相同的特定参考图像列表和相同的特定参考图像索引被分配至两个帧内区块复制已编码区块。
在基于利用帧内区块复制标志的帧内区块复制的发送方式的情况下，若两个相邻已重建区块对应于一个帧内区块复制已编码区块和一个帧间已编码区块，则边界滤波强度被设置为1。若两相邻已重建区块对应于两个帧内区块复制已编码区块，若与两帧内区块复制已编码区块相关的两个区块矢量的差值大于或等于一阈值，则边界滤波强度被设置为1，否则边界滤波强度被设置为0。阈值对应于1、或2、或4。
在一个实施方式中，若两相邻已重建区块中的任意一个已重建区块是来自参考其他图像的补偿区块，则已重建区块关于边界滤波强度的选择时被视为帧间已编码区块。
在其他实施方式中，若边界区块为帧内区块复制已编码区块，则关于基于一个或两个编码参数，选择边界滤波强度为1或0，帧内区块复制已编码区块的区块向量被转换至四分之一采样精度。举例来说，通过左移两位区块向量，帧内区块复制已编码区块的区块向量被转换至四分之一采样精度。
附图说明
图1A描述了根据高效视频编码标准的包括去区块和采样自适应偏移的环内处理的示范性自适应帧间(Inter)/帧内(Intra)视频编码系统的示意图
图1B描述了根据高效视频编码标准的包括去区块和采样自适应偏移的环内处理的示范性帧间/帧内视频解码系统的示意图。
图2描述了去区块滤波的两个8x8区块之间的垂直的区块边缘的示意图。
图3描述了去区块滤波的两个8x8区块之间的水平的区块边缘的示意图。
图4描述了根据帧内区块复制模式的帧内运动补偿的示意图，其中水平位移矢量被使用。
图5描述了根据HEVC的先进运动向量预测模式的、用于运动向量预测的相邻区块的示意图。
图6描述了包括帧内区块复制模式的编码系统的流程图，其中系统利用包括本发明实施方式的边界滤波强度。
具体实施方式
以下描述的是执行本发明的最佳实施方式。这些实施方式仅用于描述本发明的基本原理，而并非用于限制本发明。本发明的范围应以权利要求的范围为准。
根据本发明的实施方式，当参考补偿区块的已重建区块被视为帧间已编码区块时，在去区块滤波处理期间，帧内区块复制已编码的区块视为非帧内模式，其中，该补偿区块来自的图片不同于当前图片。与其他编码参数一起，当前帧内区块复制已编码区块的区块向量将被使用，以确定边界滤波强度的值是否等于1或0。
存在两种方法来实现如何发送帧内区块复制：参考图像索引ref_idx方法以及帧内区块复制标志ibc_flag方法。根据参考图像索引ref_idx方法，当前图像被视为参考图像以用于帧内区块复制已编码区块。以及特定的参考图像列表RefList和参考图像索引ref_idx的值将被分配给此帧内区块复制已编码区块。根据ibc_flag方法，帧内区块复制已编码区块通过一个标志(称为帧内区块复制标志ibc_flag或intra_bc_flag)来发送。请注意，条带为用于视频编码的视频结构，其中图像被划分为多个条带，以及每一个条带允许使用对该条带特定的一组编码参数。另外，当前条带特定的编码信息可被发送于条带头中，以使得条带特定编码信息可在解码器侧被恢复。对于两个帧内区块复制发送方式中的每一个(即，参考图像索引ref_idx和帧内区块复制标志ibc_flag)，存在三种情况需要被考虑，以用于涉及至少一帧内区块复制已编码区块的边界边缘的去区块滤波的边界滤波强度决策。
基于参考图像索引ref_idx的帧内区块复制的发送方式
示例1。紧挨着区块边界的一个区块为帧内已编码以及其他区块为帧内区块复制已编码。用于此边界边缘的边界滤波强度的值等于2。
示例2。紧挨着区块边界的一个区块为帧间已编码以及其他区块为帧内区块复制已编码。根据本发明的实施方式，包括帧内区块复制已编码区块的当前图像被视为用于帧内区块复制已编码区块的参考图像。参考图像(即，当前图像)被放置于特定参考图像列表RefList中。特定的参考图像索引值，参考图像索引ref_idx，会被分配至此帧内区块复制已编码区块，以使得这些参数可在去区块过程中被使用。举例来说，当前图像可以分配至参考图像列表0(L0)，以及如下所示参考图像索引ref_idx被确定：
ref_idx＝num_ref_idx_l0_active_minus1+1, (1)
其中，num_ref_idx_l0_active_minus1为条带头语法，指示在L0中的参考图像数量以用于当前条带。
常规的(regular)帧间参考图像的参考图像索引ref_idx会从0至num_ref_idx_l0_active_minus1。一般说来，常规的帧内参考图像不会使用的任意参考图像索引ref_idx，例如，参考图像索引ref_idx＝-1(或在参考图像列表L0中的参考图像索引的总数)，可以分配给帧内区块复制已编码区块。先前提到的边缘滤波强度决策过程的步骤2和步骤3可被应用以确定边缘滤波强度的值。
在其他示例中，当前图像被配置至参考图像列表1(即，L1)，以及如下所示参考图像索引ref_idx：
ref_idx＝num_ref_idx_l1_active_minus1+1, (2)
其中，num_ref_idx_l1_active_minus1为条带头语法，指示用于当前条带的在L1中的参考图像数量。常规的帧间参考图像的参考图像索引ref_idx会从0至num_ref_idx_l1_active_minus1。一般说来，常规的帧内参考图像不会使用的任意参考图像索引ref_idx，例如，参考图像索引ref_idx＝-1(或在参考图像列表L0中的参考图像索引的总数)，可以分配给帧内区块复制已编码区块。先前提到的边缘滤波强度决策过程的步骤2和步骤3可被应用以确定边缘滤波强度的值。
在又一实施方式中，当前图像被配置至第三参考图像列表(即，L2)，第三参考图像列表不同于L0和L1。任意的参考图像索引ref_idx值(例如，0或-1)可被分配至此帧内区块复制已编码区块。先前提到的边缘滤波强度决策过程的步骤2和步骤3可被应用以确定边缘滤波强度的值。在一个实施方式中，若边缘滤波强度决策过程的步骤3被应用，由于用于帧间已编码区块和帧内区块复制已编码区块的参考图像不同，则用于相关边界边缘的边缘滤波强度的值为1。
示例3。在区块边界处的区块均为帧内区块复制已编码。相似于示例2，区块均被分配特定的参考图像列表RefList值和参考图像索引值ref_idx值，以使得这些参数可在帧间去区块过程中被使用。在这种情况下，所有区块的参考图像列表RefList和参考图像索引ref_idx应该一样。先前提到的边缘滤波强度决策过程的步骤2和步骤3可被应用以确定边缘滤波强度的值。在一个实施方式中，若边缘滤波强度决策过程的步骤3被应用，基于如下至少一个因素，用于相关边界边缘的边缘滤波强度的值等于1或零，这些因素为：参考图像列表(RefList)、参考图像索引(RefIdx)、使用的区块向量的数量、与两个相邻帧内区块复制已编码区块相关的区块向量差值。举例来说，当两个相邻帧内区块复制已编码区块涉及相同的参考图像，以及与两个相邻帧内区块复制已编码区块的两个区块向量相同，则边缘滤波强度被设置为0；否则边缘滤波强度被设置为1。
基于帧内区块复制标志ibc_flag的帧内区块复制的发送方式
示例1。在区块边界的一个区块为帧内已编码以及其他区块为帧内区块复制已编码。用于此边界边缘的边缘滤波强度的值为2。
示例2。在区块边界的一个区块为帧间已编码以及其他区块为帧内区块复制已编码。用于此边界边缘的边缘滤波强度的值为1。
示例2。在区块边界处的区块均为帧内区块复制已编码。此两个区块的两个区块向量称为BV0和BV1。若BV0和BV1的水平组分或垂直组分之间的绝对差值大于或等于N，则用于此边界边缘的边缘滤波强度的值等于1；否则，用于此边界边缘的的边缘滤波强度的值等于0。N可为1、2、4或其他整数。
帧内区块复制区块向量转移(shift)
在HEVC中，用于亮度组分的运动向量具有四分之一采样精度以用于帧间已编码区块。另一方面，用于帧内区块复制已编码区块的区块向量具有整数精度。根据本发明的实施方式，用于帧内区块复制已编码区块的区块向量被转换为具有与亮度组分的运动向量相同的精度。举例来说，在去区块滤波过程中，区块向量可左移两位。因此，已左移的区块向量具有与帧间已编码区块的运动向量相同的精度(precision)。
将包括本发明实施方式的系统的性能和基于SCM-3.0软件(屏幕编码测试模型版本3.0)的参照系统(anchor system)进行比较。包括本发明实施方式的系统基于参考图像索引ref_idx方法的帧内区块复制发送方式，以及边界滤波强度决策过程在示例1至示例3中进行描述，示例1至示例3与基于参考图像索引ref_idx的帧内区块复制发送方式相关。另一方面，基于SCM-3.0的系统将紧挨着区块边界的任意帧内区块复制已编码区块视为帧内区块。对各种测试视频数据进行了测试。基于BD率，进行了性能比较，其中BD率是在视频编码领域中已知的性能测量方法。在各种配置下进行性能比较，这些配置包括：全帧内(all-Intra)配置、随机存取(random access)配置、以及低延迟B(low-delay B)图像配置。基于上述比较，包括本发明实施方式的系统RD率(RD-Rate)比全帧内配置减少了1.3％，比随机存取配置减少了1.9％，比低延迟B图像配置减少了2.9％。
图6描述了包括帧内区块复制模式的编码系统的流程图，其中系统利用包括本发明实施方式的边界滤波强度推导。如步骤610所示，系统接收当前图片的两相邻已重建区块的输入数据，当前图片在两相邻已重建区块之间具有区块边界。输入数据包括由去区块滤波器滤波的两相邻区块的已重建数据。输入数据也可包括在区块边界两侧的两相邻区块相关的编码参数。对于编码来说，编码参数(coding parameters)可在编码器侧得到。对于解码来说，编码参数可自解码器接收的比特流而解析。输入数据可自存储器(例如，计算机存储器、缓冲器(RAM或DRAM)、或其他媒体)、或自处理器而被检索。在步骤620中，与两相邻已重建区块相关的一个或多个编码参数被确定。在步骤630中，“若至少一个相邻已重建区块为帧内区块复制已编码”被测试。若结果为“是”，则执行步骤640和步骤650。若结果为“否”，则跳过步骤640和步骤650，以及在此情况下，使用根据现有的HEVC(例如，SCM-3.0)的边界滤波强度决策过程。在步骤640中，对于两相邻已重建区块中的至少一组合，基于一个或多个编码参数，选择边界滤波强度为1或0。在步骤650中，对于两相邻已重建区块中的至少一组合，利用边界滤波强度应用去区块滤波于区块边界周围的两相邻已重建区块的相邻采样。
上述的流程图用于描述根据本发明实施方式的帧内区块复制编码的示例。本领域技术人员可在不脱离本发明精神的前提下，修改、重排列、拆分、或组合各个步骤，以实现本发明。
在提供特定应用和其需求的情况下，以上描述使得本领域技术人员能够实现本发明。对本领域技术人员来说，各种修饰是清楚的，以及在此定义的基本原理可以应用与其他实施方式。因此，本发明并不限于描述的特定实施方式，而应与在此公开的原则和新颖性特征相一致的最广范围相符合。在上述详细描述中，为全面理解本发明，描述了各种特定细节。然而，本领域技术人员能够理解本发明可以实现。
以上描述的本发明的实施方式可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本发明的实施方式可为集成入视频压缩芯片的电路或集成入视频压缩软件以执行上述过程的程序代码。本发明的实施方式也可为在数据信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)中执行上述程序的程序代码。本发明也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)执行的多种功能。可根据本发明配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本发明揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为了不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本发明的精神与范围。
在不脱离本发明精神或本质特征的情况下，可以其他特定形式实施本发明。描述示例被认为仅在所有方面进行说明并且不是限制性的。因此，本发明的范围由权利要求书指示，而非前面描述。所有在权利要求等同的方法与范围中的变化都属于本发明的涵盖范围。

Claims (22)

1.一种去区块滤波方法，应用于视频编码系统中的区块边界，其特征在于，该去区块滤波方法包括：
设置当前图像的两相邻已重建区块之间的区块边界的边界滤波强度，包括：
在该两相邻已重建区块之一根据帧内区块复制模式编码的情况下，
确定是否满足条件，该条件包括对应于变换区块边缘的区块边界和具有非零变换系数的该两相邻已重建区块中的至少一个的组合，
当确定满足该条件时，将边界滤波器强度设置为1，以及
当确定不满足该条件时，根据该两相邻已重建区块的一个或多个编码参数将该边界滤波器强度设置为一或零；以及
根据设置的该边界滤波器强度，将该去区块滤波器应用于该区块边界周围的该两相邻已重建区块的相邻样本。
2.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，当确定不满足该条件时，根据该一个或多个编码参数来执行对该边界滤波器强度的设置，其中该一个或多个编码参数包括参考图片列表、参考图片索引、所使用的运动矢量的数量，或与该两相邻已重建区块相关的运动矢量差。
3.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，当确定不满足该条件时，设置该边界滤波器强度包括：响应于该两相邻已重建区块的参考图片被确定为不同，将该边界滤波器强度设置为一。
4.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，当确定不满足该条件时设置该边界滤波器强度包括：响应于根据帧间预测模式对该两相邻已重建区块中的另一个编码，将该边界滤波器强度设置为一。
5.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，当确定不满足该条件时，设置该边界滤波器强度包括：在根据该帧内区块复制模式对该两相邻已重建区块进行编码的情况下，
当该两相邻已重建区块的两个块矢量之间的差大于或等于阈值时，将该边界滤波器强度设置为一；以及
当该两相邻已重建区块的该两个块矢量之间的该差小于该阈值时，将该边界滤波器强度设置为零。
6.根据权利要求5所述的去区块滤波方法，其特征在于，该阈值对应于1、或2、或4。
7.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，将该当前图片分配给与参考图片列表L0、参考图片列表L1或与该参考图片列表L0和该参考图片列表L1不同的单独的参考图片列表相对应的参考图片列表。
8.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，当前图片由该帧间预测模式未使用的特定参考图片索引值标识。
9.根据权利要求8所述的去区块滤波方法，其中，该特定参考图片索引值是-1或参考图片列表L0或参考图片列表L1中的参考图片索引的总数。
10.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，其中，发信号通知帧内区块复制标志以指示根据该帧内区块复制模式对该两相邻已重建区块之一进行编码。
11.根据权利要求1所述的去区块滤波方法，还包括：
将该两相邻已重建区块之一的区块矢量转换为四分之一采样精度。
12.一种编码装置，在视频编码系统中对区块边界应用去区块滤波，其特征在于，该编码装置包括：
处理电路，配置为：
设置当前图像的两相邻已重建区块之间的区块边界的边界滤波强度，包括：
在该两相邻已重建区块之一根据帧内区块复制模式编码的情况下，
确定是否满足条件，该条件包括对应于变换区块边缘的区块边界和具有非零变换系数的该两相邻已重建区块中的至少一个的组合，
当确定满足该条件时，将边界滤波器强度设置为1，以及
当确定不满足该条件时，根据该两相邻已重建区块的一个或多个编码参数将该边界滤波器强度设置为一或零；以及
根据设置的该边界滤波器强度，将该去区块滤波器应用于该区块边界周围的该两相邻已重建区块的相邻样本。
13.根据权利要求12所述的编码装置，其中，当确定不满足该条件时，该处理电路被配置为根据该一个或多个编码参数来执行对该边界滤波器强度的设置，其中该一个或多个编码参数包括参考图片列表、参考图片索引、所使用的运动矢量的数量，或与该两相邻已重建区块相关的运动矢量差。
14.根据权利要求12所述的编码装置，其中，该处理电路被进一步配置为：当确定不满足该条件时，响应于该两相邻已重建区块的参考图片被确定为不同，将该边界滤波器强度设置为一。
15.根据权利要求12所述的编码装置，其中，该处理电路被进一步配置为：当确定不满足该条件时，响应于根据帧间预测模式对该两相邻已重建区块中的另一个编码，将该边界滤波器强度设置为一。
16.根据权利要求12所述的编码装置，其中，该处理电路被进一步配置为：
在根据该帧内区块复制模式对该两相邻已重建区块进行编码的情况下，
当该两相邻已重建区块的两个块矢量之间的差大于或等于阈值时，将该边界滤波器强度设置为一；以及
当该两相邻已重建区块的该两个块矢量之间的该差小于该阈值时，将该边界滤波器强度设置为零。
17.根据权利要求16所述的编码装置，其特征在于，该阈值对应于1、或2、或4。
18.一种存储软件指令的非暂时性计算机可读介质，该软件指令在由计算机执行时使该计算机执行以下处理：
设置当前图像的两相邻已重建区块之间的区块边界的边界滤波强度，包括：
在该两相邻已重建区块之一根据帧内区块复制模式编码的情况下，
确定是否满足条件，该条件包括对应于变换区块边缘的区块边界和具有非零变换系数的该两相邻已重建区块中的至少一个的组合，
当确定满足该条件时，将边界滤波器强度设置为1，以及
当确定不满足该条件时，根据该两相邻已重建区块的一个或多个编码参数将该边界滤波器强度设置为一或零；以及
根据设置的该边界滤波器强度，将该去区块滤波器应用于该区块边界周围的该两相邻已重建区块的相邻样本。
19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当确定不满足该条件时设置该边界滤波器强度包括：响应于根据帧间预测模式对该两相邻已重建区块中的另一个编码，将该边界滤波器强度设置为一。
20.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当确定不满足该条件时，设置该边界滤波器强度包括：在根据该帧内区块复制模式对该两相邻已重建区块进行编码的情况下，
当该两相邻已重建区块的两个块矢量之间的差大于或等于阈值时，将该边界滤波器强度设置为一；以及
当该两相邻已重建区块的该两个块矢量之间的该差小于该阈值时，将该边界滤波器强度设置为零。
21.一种去区块滤波方法，在视频编码系统中对区块边界应用去区块滤波，其特征在于，该方法包括：
接收与当前图像的两相邻已重建区块相关的输入数据，该当前图片在该两相邻已重建区块之间具有区块边界；
确定与该两相邻已重建区块相关的一个或多个编码参数；以及
根据该一个或多个编码参数设置用于该块边界的边界滤波强度，包括：
在该两相邻已重建区块包括帧内区块复制编码块和帧间编码块的情况下，
确定是否满足条件，该条件包括对应于变换区块边缘的区块边界和具有非零变换系数的该两相邻已重建区块中的至少一个的组合，
当确定满足该条件时，将边界滤波器强度设置为1，以及
当确定不满足该条件时，根据该两相邻已重建区块的参考图片将该边界滤波器强度设置为一或零；以及
根据设置的该边界滤波器强度，将该去区块滤波器应用于该区块边界周围的该两相邻已重建区块的相邻样本。
22.一种编码装置，在视频编码系统中对区块边界应用去区块滤波，其特征在于，该编码装置包括：
处理电路，配置为：
接收与当前图像的两相邻已重建区块相关的输入数据，该当前图片在该两相邻已重建区块之间具有区块边界；
确定与该两相邻已重建区块相关的一个或多个编码参数；以及
根据该一个或多个编码参数设置用于该块边界的边界滤波强度，包括：
在该两相邻已重建区块包括帧内区块复制编码块和帧间编码块的情况下，
确定是否满足条件，该条件包括对应于变换区块边缘的区块边界和具有非零变换系数的该两相邻已重建区块中的至少一个的组合，
当确定满足该条件时，将边界滤波器强度设置为1，以及
当确定不满足该条件时，根据该两相邻已重建区块的参考图片将该边界滤波器强度设置为一或零；以及
根据设置的该边界滤波器强度，将该去区块滤波器应用于该区块边界周围的该两相邻已重建区块的相邻样本。
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