CN116746152A - 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器 - Google Patents

视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器 Download PDF

Info

Publication number
CN116746152A
CN116746152A CN202180090973.7A CN202180090973A CN116746152A CN 116746152 A CN116746152 A CN 116746152A CN 202180090973 A CN202180090973 A CN 202180090973A CN 116746152 A CN116746152 A CN 116746152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alf
coefficient
quantization scale
target
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180090973.7A
Other languages
English (en)
Inventor
戴震宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd filed Critical Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority to CN202311245327.0A priority Critical patent/CN117082239A/zh
Publication of CN116746152A publication Critical patent/CN116746152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

本申请提供一种视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器，通过第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度；使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流，实现了滤波器系数的编码开销和滤波器带来的增益上的平衡，进而提高了视频编解码的效果。

Description

视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器 技术领域
本申请涉及视频编解码技术领域，尤其涉及一种视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器。
背景技术
数字视频技术可以并入多种视频装置中，例如数字电视、智能手机、计算机、电子阅读器或视频播放器等。随着视频技术的发展，视频数据所包括的数据量较大，为了便于视频数据的传输，视频装置执行视频压缩技术，以使视频数据更加有效的传输或存储。
在视频压缩过程中会带来误差，为了降低误差，对重建图像进行滤波，例如，使用自适应修正滤波器对重建图像进行滤波，以最小化重建图像与原始图像之间的均方误差。在使用自适应修正滤波器(以下简称ALF)进行滤波时，目前采集固定的量化尺度，将ALF的浮点类型的系数量化为整数类型。
重建图像的不同的区域或不同的帧的重建图像导出的浮点数类型的ALF系数范围可能不同，且滤波增益可能也不同。但是，使用固定的量化尺度对浮点类型的系数进行量化时，使得滤波器系数的编码开销和滤波器带来的增益无法达到平衡。
发明内容
本申请实施例提供了一种视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器，实现滤波器系数的编码开销和滤波器带来的增益的平衡。
第一方面，本申请提供了一种视频编码方法，包括：
获得当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
确定对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域使用第一自适应修正滤波器ALF进行滤波时，所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数；
根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；
根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述目标量化尺度小于或等于所述最大量化尺度；
使用所述目标量化尺度，将所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；
对所述第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
第二方面，本申请实施例提供一种视频解码方法，包括：
解码码流，得到当前图像的残差值；
根据所述当前图像的残差值，确定所述当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
解码码流，得到所述第一分量下所述重建图像中的目标区域对应的第一自适应修正 滤波器ALF的ALF系数信息；
根据所述第一ALF的ALF系数信息，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
第三方面，本申请提供了一种视频编码器，用于执行上述第一方面或其各实现方式中的方法。具体地，该编码器包括用于执行上述第一方面或其各实现方式中的方法的功能单元。
第四方面，本申请提供了一种视频解码器，用于执行上述第二方面或其各实现方式中的方法。具体地，该解码器包括用于执行上述第二方面或其各实现方式中的方法的功能单元。
第五方面，提供了一种视频编码器，包括处理器和存储器。该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用并运行该存储器中存储的计算机程序，以执行上述第一方面或其各实现方式中的方法。
第六方面，提供了一种视频解码器，包括处理器和存储器。该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用并运行该存储器中存储的计算机程序，以执行上述第二方面或其各实现方式中的方法。
第七方面，提供了一种视频编解码系统，包括视频编码器和视频解码器。视频编码器用于执行上述第一方面或其各实现方式中的方法，视频解码器用于执行上述第二方面或其各实现方式中的方法。
第八方面，提供了一种芯片，用于实现上述第一方面至第二方面中的任一方面或其各实现方式中的方法。具体地，该芯片包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有该芯片的设备执行如上述第一方面至第二方面中的任一方面或其各实现方式中的方法。
第九方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序使得计算机执行上述第一方面至第二方面中的任一方面或其各实现方式中的方法。
第十方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，该计算机程序指令使得计算机执行上述第一方面至第二方面中的任一方面或其各实现方式中的方法。
第十一方面，提供了一种计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面至第二方面中的任一方面或其各实现方式中的方法。
基于以上技术方案，在视频编码过程中，获得当前图像的重建图像；确定对第一分量下的重建图像中的目标区域使用第一ALF进行滤波时，第一ALF的浮点数类型的ALF系数；根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度；使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。即本申请根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数的大小，确定ALF系数的目标量化尺度，使用该目标量化尺度来量化浮点数类型的ALF系数，这样当浮点数类型的ALF系数较大时，确定的ALF系数的目标量化尺度较大，进而使用目标量化尺度量化后的ALF系数对应的滤波增益较大，当浮点数类型的ALF系数较小时，确定的ALF系数的目标量化尺度较小，其编码开销较小，进而实现了滤波器系数的编码开销和滤波器带来的增益上的平 衡，进而提高了视频编解码的效果。
附图说明
图1为本申请实施例涉及的一种视频编解码系统100的示意性框图；
图2是本申请实施例提供的视频编码器200的示意性框图；
图3是本申请实施例提供的解码框架300的示意性框图；
图4为本申请实施例提供的视频编码方法400的一种流程示意图；
图5A为本申请实施例涉及的一种ALF形状示意图；
图5B为本申请实施例涉及的另一种ALF形状示意图；
图6为本申请实施例提供的视频编码方式600的另一流程示意图；
图7为本申请实施例提供的视频编码方式700的另一流程示意图；
图8为本申请实施例提供的视频解码方法800的一种流程示意图；
图9为本申请实施例提供的视频解码方法900的一种流程示意图；
图10为本申请实施例提供的视频解码方法1000的一种流程示意图；
图11是本申请实施例提供的视频编码器10的示意性框图；
图12是本申请实施例提供的视频解码器20的示意性框图；
图13是本申请实施例提供的电子设备30的示意性框图；
图14是本申请实施例提供的视频编解码系统40的示意性框图。
具体实施方式
本申请可应用于图像编解码领域、视频编解码领域、硬件视频编解码领域、专用电路视频编解码领域、实时视频编解码领域等。例如，本申请的方案可结合至音视频编码标准(audio video coding standard，简称AVS)，例如，H.264/音视频编码(audio video coding，简称AVC)标准，H.265/高效视频编码(high efficiency video coding，简称HEVC)标准以及H.266/多功能视频编码(versatile video coding，简称VVC)标准。或者，本申请的方案可结合至其它专属或行业标准而操作，所述标准包含ITU-TH.261、ISO/IECMPEG-1Visual、ITU-TH.262或ISO/IECMPEG-2Visual、ITU-TH.263、ISO/IECMPEG-4Visual，ITU-TH.264(还称为ISO/IECMPEG-4AVC)，包含可分级视频编解码(SVC)及多视图视频编解码(MVC)扩展。应理解，本申请的技术不限于任何特定编解码标准或技术。
为了便于理解，首先结合图1对本申请实施例涉及的视频编解码系统进行介绍。
图1为本申请实施例涉及的一种视频编解码系统100的示意性框图。需要说明的是，图1只是一种示例，本申请实施例的视频编解码系统包括但不限于图1所示。如图1所示，该视频编解码系统100包含编码设备110和解码设备120。其中编码设备用于对视频数据进行编码(可以理解成压缩)产生码流，并将码流传输给解码设备。解码设备对编码设备编码产生的码流进行解码，得到解码后的视频数据。
本申请实施例的编码设备110可以理解为具有视频编码功能的设备，解码设备120可以理解为具有视频解码功能的设备，即本申请实施例对编码设备110和解码设备120包括更广泛的装置，例如包含智能手机、台式计算机、移动计算装置、笔记本(例如，膝 上型)计算机、平板计算机、机顶盒、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台、车载计算机等。
在一些实施例中，编码设备110可以经由信道130将编码后的视频数据(如码流)传输给解码设备120。信道130可以包括能够将编码后的视频数据从编码设备110传输到解码设备120的一个或多个媒体和/或装置。
在一个实例中，信道130包括使编码设备110能够实时地将编码后的视频数据直接发射到解码设备120的一个或多个通信媒体。在此实例中，编码设备110可根据通信标准来调制编码后的视频数据，且将调制后的视频数据发射到解码设备120。其中通信媒体包含无线通信媒体，例如射频频谱，可选的，通信媒体还可以包含有线通信媒体，例如一根或多根物理传输线。
在另一实例中，信道130包括存储介质，该存储介质可以存储编码设备110编码后的视频数据。存储介质包含多种本地存取式数据存储介质，例如光盘、DVD、快闪存储器等。在该实例中，解码设备120可从该存储介质中获取编码后的视频数据。
在另一实例中，信道130可包含存储服务器，该存储服务器可以存储编码设备110编码后的视频数据。在此实例中，解码设备120可以从该存储服务器中下载存储的编码后的视频数据。可选的，该存储服务器可以存储编码后的视频数据且可以将该编码后的视频数据发射到解码设备120，例如web服务器(例如，用于网站)、文件传送协议(FTP)服务器等。
一些实施例中，编码设备110包含视频编码器112及输出接口113。其中，输出接口113可以包含调制器/解调器(调制解调器)和/或发射器。
在一些实施例中，编码设备110除了包括视频编码器112和输入接口113外，还可以包括视频源111。
视频源111可包含视频采集装置(例如，视频相机)、视频存档、视频输入接口、计算机图形系统中的至少一个，其中，视频输入接口用于从视频内容提供者处接收视频数据，计算机图形系统用于产生视频数据。
视频编码器112对来自视频源111的视频数据进行编码，产生码流。视频数据可包括一个或多个图像(picture)或图像序列(sequence of pictures)。码流以比特流的形式包含了图像或图像序列的编码信息。编码信息可以包含编码图像数据及相关联数据。相关联数据可包含序列参数集(sequence parameter set，简称SPS)、图像参数集(picture parameter set，简称PPS)及其它语法结构。SPS可含有应用于一个或多个序列的参数。PPS可含有应用于一个或多个图像的参数。语法结构是指码流中以指定次序排列的零个或多个语法元素的集合。
视频编码器112经由输出接口113将编码后的视频数据直接传输到解码设备120。编码后的视频数据还可存储于存储介质或存储服务器上，以供解码设备120后续读取。
在一些实施例中，解码设备120包含输入接口121和视频解码器122。
在一些实施例中，解码设备120除包括输入接口121和视频解码器122外，还可以包括显示装置123。
其中，输入接口121包含接收器及/或调制解调器。输入接口121可通过信道130接收编码后的视频数据。
视频解码器122用于对编码后的视频数据进行解码，得到解码后的视频数据，并将解码后的视频数据传输至显示装置123。
显示装置123显示解码后的视频数据。显示装置123可与解码设备120整合或在解码设备120外部。显示装置123可包括多种显示装置，例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或其它类型的显示装置。
此外，图1仅为实例，本申请实施例的技术方案不限于图1，例如本申请的技术还可以应用于单侧的视频编码或单侧的视频解码。
下面对本申请实施例涉及的视频编码框架进行介绍。
图2是本申请实施例提供的视频编码器200的示意性框图。应理解，该视频编码器200可用于对图像进行有损压缩(lossy compression)，也可用于对图像进行无损压缩(lossless compression)。该无损压缩可以是视觉无损压缩(visually lossless compression)，也可以是数学无损压缩(mathematically lossless compression)。
该视频编码器200可应用于亮度色度(YCbCr，YUV)格式的图像数据上。例如，YUV比例可以为4:2:0、4:2:2或者4:4:4，Y表示明亮度(Luma)，Cb(U)表示蓝色色度，Cr(V)表示红色色度，U和V表示为色度(Chroma)用于描述色彩及饱和度。例如，在颜色格式上，4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(YYYYCbCr)，4:2:2表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(YYYYCbCrCbCr)，4:4:4表示全像素显示(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)。
例如，该视频编码器200读取视频数据，针对视频数据中的每帧图像，将一帧图像划分成若干个编码树单元(coding tree unit，CTU)，在一些例子中，CTB可被称作“树型块”、“最大编码单元”(Largest Coding unit，简称LCU)或“编码树型块”(coding tree block，简称CTB)。每一个CTU可以与图像内的具有相等大小的像素块相关联。每一像素可对应一个亮度(luminance或luma)采样及两个色度(chrominance或chroma)采样。因此，每一个CTU可与一个亮度采样块及两个色度采样块相关联。一个CTU大小例如为128×128、64×64、32×32等。一个CTU又可以继续被划分成若干个编码单元(Coding Unit，CU)进行编码，CU可以为矩形块也可以为方形块。CU可以进一步划分为预测单元(prediction Unit，简称PU)和变换单元(transform unit，简称TU)，进而使得编码、预测、变换分离，处理的时候更灵活。在一种示例中，CTU以四叉树方式划分为CU，CU以四叉树方式划分为TU、PU。
视频编码器及视频解码器可支持各种PU大小。假定特定CU的大小为2N×2N，视频编码器及视频解码器可支持2N×2N或N×N的PU大小以用于帧内预测，且支持2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或类似大小的对称PU以用于帧间预测。视频编码器及视频解码器还可支持2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N的不对称PU以用于帧间预测。
在一些实施例中，如图2所示，该视频编码器200可包括：预测单元210、残差单元220、变换/量化单元230、反变换/量化单元240、重建单元250、环路滤波单元260、解码图像缓存270和熵编码单元280。需要说明的是，视频编码器200可包含更多、更少或不同的功能组件。
可选的，在本申请中，当前块(current block)可以称为当前编码单元(CU)或当前 预测单元(PU)等。预测块也可称为预测图像块或图像预测块，重建图像块也可称为重建块或图像重建图像块。
在一些实施例中，预测单元210包括帧间预测单元211和帧内预测单元212。由于视频的一个帧中的相邻像素之间存在很强的相关性，在视频编解码技术中使用帧内预测的方法消除相邻像素之间的空间冗余。由于视频中的相邻帧之间存在着很强的相似性，在视频编解码技术中使用帧间预测方法消除相邻帧之间的时间冗余，从而提高编码效率。
帧间预测单元211可用于帧间预测，帧间预测可以参考不同帧的图像信息，帧间预测使用运动信息从参考帧中找到参考块，根据参考块生成预测块，用于消除时间冗余；帧间预测所使用的帧可以为P帧和/或B帧，P帧指的是向前预测帧，B帧指的是双向预测帧。运动信息包括参考帧所在的参考帧列表，参考帧索引，以及运动矢量。运动矢量可以是整像素的或者是分像素的，如果运动矢量是分像素的，那么需要再参考帧中使用插值滤波做出所需的分像素的块，这里把根据运动矢量找到的参考帧中的整像素或者分像素的块叫参考块。有的技术会直接把参考块作为预测块，有的技术会在参考块的基础上再处理生成预测块。在参考块的基础上再处理生成预测块也可以理解为把参考块作为预测块然后再在预测块的基础上处理生成新的预测块。
目前最常用的帧间预测方法包括：VVC视频编解码标准中的几何划分模式(geometric partitioning mode，GPM)，以及AVS3视频编解码标准中的角度加权预测(angular weighted prediction，AWP)。这两种帧内预测模式在原理上有共通之处。
帧内预测单元212只参考同一帧图像的信息，预测当前码图像块内的像素信息，用于消除空间冗余。帧内预测所使用的帧可以为I帧。例如图5所示，白色的4×4块是当前块，当前块左边一行和上面一列的灰色的像素为当前块的参考像素，帧内预测使用这些参考像素对当前块进行预测。这些参考像素可能已经全部可得，即全部已经编解码。也可能有部分不可得，比如当前块是整帧的最左侧，那么当前块的左边的参考像素不可得。或者编解码当前块时，当前块左下方的部分还没有编解码，那么左下方的参考像素也不可得。对于参考像素不可得的情况，可以使用可得的参考像素或某些值或某些方法进行填充，或者不进行填充。
在一些实施例中，帧内预测方法还包括多参考行帧内预测方法(multiple reference line，MRL)，MRL可以使用更多的参考像素从而提高编码效率。
帧内预测有多种预测模式，H.264中对4×4的块进行帧内预测的9种模式。其中模式0是将当前块上面的像素按竖直方向复制到当前块作为预测值；模式1是将左边的参考像素按水平方向复制到当前块作为预测值；模式2(DC)是将A～D和I～L这8个点的平均值作为所有点的预测值，模式3至模式8是分别按某一个角度将参考像素复制到当前块的对应位置。因为当前块某些位置不能正好对应到参考像素，可能需要使用参考像素的加权平均值，或者说是插值的参考像素的分像素。
HEVC使用的帧内预测模式有平面模式(Planar)、DC和33种角度模式，共35种预测模式。VVC使用的帧内模式有Planar、DC和65种角度模式，共67种预测模式。AVS3使用的帧内模式有DC、Plane、Bilinear和63种角度模式，共66种预测模式。
需要说明的是，随着角度模式的增加，帧内预测将会更加精确，也更加符合对高清以及超高清数字视频发展的需求。
残差单元220可基于CU的像素块及CU的PU的预测块来产生CU的残差块。举例来说，残差单元220可产生CU的残差块，使得残差块中的每一采样具有等于以下两者之间的差的值：CU的像素块中的采样，及CU的PU的预测块中的对应采样。
变换/量化单元230可量化变换系数。变换/量化单元230可基于与CU相关联的量化参数(QP)值来量化与CU的TU相关联的变换系数。视频编码器200可通过调整与CU相关联的QP值来调整应用于与CU相关联的变换系数的量化程度。
反变换/量化单元240可分别将逆量化及逆变换应用于量化后的变换系数，以从量化后的变换系数重建残差块。
重建单元250可将重建后的残差块的采样加到预测单元210产生的一个或多个预测块的对应采样，以产生与TU相关联的重建图像块。通过此方式重建CU的每一个TU的采样块，视频编码器200可重建CU的像素块。
环路滤波单元260可执行消块滤波操作以减少与CU相关联的像素块的块效应。
在一些实施例中，环路滤波单元260包括去块滤波单元、样点自适应补偿SAO单元、自适应环路滤波ALF单元。
解码图像缓存270可存储重建后的像素块。帧间预测单元211可使用含有重建后的像素块的参考图像来对其它图像的PU执行帧间预测。另外，帧内预测单元212可使用解码图像缓存270中的重建后的像素块来对在与CU相同的图像中的其它PU执行帧内预测。
熵编码单元280可接收来自变换/量化单元230的量化后的变换系数。熵编码单元280可对量化后的变换系数执行一个或多个熵编码操作以产生熵编码后的数据。
本申请涉及的视频编码的基本流程如下：在编码端，将当前图像划分成块，针对当前块，预测单元210使用帧内预测或帧间预测产生当前块的预测块。残差单元220可基于预测块与当前块的原始块计算残差块，即预测块和当前块的原始块的差值，该残差块也可称为残差信息。该残差块经由变换/量化单元230变换与量化等过程，可以去除人眼不敏感的信息，以消除视觉冗余。可选的，经过变换/量化单元230变换与量化之前的残差块可称为时域残差块，经过变换/量化单元230变换与量化之后的时域残差块可称为频率残差块或频域残差块。熵编码单元280接收到变化量化单元230输出的量化后的变化系数，可对该量化后的变化系数进行熵编码，输出码流。例如，熵编码单元280可根据目标上下文模型以及二进制码流的概率信息消除字符冗余。
另外，视频编码器对变化量化单元230输出的量化后的变化系数进行反量化和反变化，得到当前块的残差块，再将当前块的残差块与当前块的预测块进行相加，得到当前块的重建块。随着编码的进行，可以得到当前图像中其他图像块对应的重建块，这些重建块进行拼接，得到当前图像的重建图像。由于编码过程中引入误差，为了降低误差，对重建图像进行滤波，例如，使用ALF对重建图像进行滤波，以减小重建图像中像素点的像素值与当前图像中像素点的原始像素值之间差异。将滤波后的重建图像存放在解码图像缓存270中，可以为后续的帧作为帧间预测的参考帧。
需要说明的是，编码端确定的块划分信息，以及预测、变换、量化、熵编码、环路滤波等模式信息或者参数信息等在必要时携带在码流中。解码端通过解析码流及根据已有信息进行分析确定与编码端相同的块划分信息，预测、变换、量化、熵编码、环路滤 波等模式信息或者参数信息，从而保证编码端获得的解码图像和解码端获得的解码图像相同。
图3是本申请实施例提供的解码框架300的示意性框图。
如图3所示，视频解码器300包含：熵解码单元310、预测单元320、反量化/变换单元330、重建单元340、环路滤波单元350及解码图像缓存360。需要说明的是，视频解码器300可包含更多、更少或不同的功能组件。
视频解码器300可接收码流。熵解码单元310可解析码流以从码流提取语法元素。作为解析码流的一部分，熵解码单元310可解析码流中的经熵编码后的语法元素。预测单元320、反量化/变换单元330、重建单元340及环路滤波单元350可根据从码流中提取的语法元素来解码视频数据，即产生解码后的视频数据。
在一些实施例中，预测单元320包括帧内预测单元321和帧间预测单元322。
帧内预测单元321可执行帧内预测以产生PU的预测块。帧内预测单元321可使用帧内预测模式以基于空间相邻PU的像素块来产生PU的预测块。帧内预测单元321还可根据从码流解析的一个或多个语法元素来确定PU的帧内预测模式。
帧间预测单元322可根据从码流解析的语法元素来构造第一参考图像列表(列表0)及第二参考图像列表(列表1)。此外，如果PU使用帧间预测编码，则熵解码单元310可解析PU的运动信息。帧间预测单元322可根据PU的运动信息来确定PU的一个或多个参考块。帧间预测单元322可根据PU的一个或多个参考块来产生PU的预测块。
反量化/变换单元330可逆量化(即，解量化)与TU相关联的变换系数。反量化/变换单元330可使用与TU的CU相关联的QP值来确定量化程度。
在逆量化变换系数之后，反量化/变换单元330可将一个或多个逆变换应用于逆量化变换系数，以便产生与TU相关联的残差块。
重建单元340使用与CU的TU相关联的残差块及CU的PU的预测块以重建CU的像素块。例如，重建单元340可将残差块的采样加到预测块的对应采样以重建CU的像素块，得到重建图像块。
环路滤波单元350可执行消块滤波操作以减少与CU相关联的像素块的块效应。
在一些实施例中，环路滤波单元350包括去块滤波单元、样点自适应补偿SAO单元、自适应环路滤波ALF单元。
视频解码器300可将CU的重建图像存储于解码图像缓存360中。视频解码器300可将解码图像缓存360中的重建图像作为参考图像用于后续预测，或者，将重建图像传输给显示装置呈现。
本申请涉及的视频解码的基本流程如下：熵解码单元310可解析码流得到当前块的预测信息、量化系数矩阵等，预测单元320基于预测信息对当前块使用帧内预测或帧间预测产生当前块的预测块。反量化/变换单元330使用从码流得到的量化系数矩阵，对量化系数矩阵进行反量化、反变换得到残差块。重建单元340将预测块和残差块相加得到重建块。重建块组成重建图像，环路滤波单元350基于图像或基于块对重建图像进行环路滤波，得到解码图像。该解码图像也可以称为重建图像，该重建图像一方面可以被显示设备进行显示，另一方面可以存放在解码图像缓存360中，为后续的帧作为帧间预测 的参考帧。
上述是基于块的混合编码框架下的视频编解码器的基本流程，随着技术的发展，该框架或流程的一些模块或步骤可能会被优化，本申请适用于该基于块的混合编码框架下的视频编解码器的基本流程，但不限于该框架及流程。
上文对本申请实施例涉及的视频编码系统、视频编码器、视频解码以及帧内预测模式进行介绍。在此基础上，下面结合具体的实施例对本申请实施例提供的技术方案进行详细描述。
下面结合图4对编码端进行介绍。
图4为本申请实施例提供的视频编码方法400的一种流程示意图，本申请实施例应用于图1和图2所示视频编码器。如图4所示，本申请实施例的方法包括：
S401、获得当前图像的重建图像，该重建图像包括第一分量，第一分量可以为亮度分量或色度分量。
在视频编码过程中，视频编码器接收视频流，该视频流由一系列图像帧组成，针对视频流中的每一帧图像进行视频编码，为了便于描述，本申请将当前待编码的一帧图像记为当前图像。
具体的，参照图2所示，视频编码器将当前图像划分成一个或多个待编码图像块，针对每个待编码图像块，视频编码器中的预测单元210经由帧间预测、帧内预测产生待编码图像块的预测块之后，将预测块发送给残差单元220，该残差单元220可以理解为求和器，包括执行减法运算的一个或多个组建。残差单元220从待编码图像块中减去预测块形成残差块，并将残差块发送给变换量化单元230。变换量化单元230使用例如离散余弦变换(DCT)或者类似的变换将残差块进行变换处理，得到变换系数。变换量化单元230进一步对变换系数进行量化，得到量化后的变换系数。
由图2可知，一方面，变换量化单元230将量化后的变换系数转发给熵编码单元280。熵编码单元280对量化后的变换系数进行熵编码。举例来说，熵编码单元280可执行上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术编码(SBAC)、概率区间分割熵(PIPE)编码等编码方法，对量化后的变换系数进行熵编码，得到码流。
另一方面，变换量化单元230将量化后的变换系数转发给反变换量化单元240。反变换量化单元240对量化后的变换系数进行逆量化和逆变换以在像素域中重构残差块。重建单元250理解为求和器，包括执行减法运算的一个或多个组件。重建单元250将重构后的残差块添加到预测单元210产生的预测块中，以产生当前图像的部分或完整的重建图像，该部分或完整的重建图像包括一个或多个重建图像块。
该重建图像包括第一分量，该第一分量可以为亮度分量，也可以为色度分量。
S402、确定对第一分量下的重建图像中的目标区域使用第一ALF进行滤波时，第一ALF的浮点数类型的ALF系数。
本申请实施例的视频编码器可以用于不同格式的图像，例如YUV格式或YCbCr格式等。
在AVS3中对于YUV或YCbCr格式中的每个通道都有独立的自适应修正滤波器(以 下简称ALF)，例如在色度分量下，一帧图像的第一色度分量(例如U分量或Cb分量)对应一个ALF，一帧图像的第二色度分量(例如V分量或Cr分量)对应一个ALF。在亮度分量下，将一帧图像划分为多个区域，例如划分为16个区域或64个区域，每个区域对应一个ALF。基于此，当第一分量为色度分量时，本申请将第一分量下的整张重建图像作为待滤波的目标区域。当第一分量为亮度分量，本申请对第一分量下的重建图像进行区域划分，例如划分为16个区域或64个区域，将其中一个待滤波的区域作为目标区域。将对目标区域进行自适应修正滤波的ALF记为第一ALF。
在使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波时，首先需求确定该第一ALF的一组ALF系数。
在一些实施例中，第一ALF的形式可以如图5A所示，该第一ALF的形式为7×7十字形加3×3方形，该第一ALF的一组ALF系数包括9个ALF系数，分别为C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8，其中C8为第一ALF的中心点对应的ALF系数，其中该第一ALF中的其他ALF系数关于第一ALF的中心点对称。
在一些实施例中，第一ALF的形式可以如图5B所示，该第一ALF的形式为7×7十字形加5×5方形，该第一ALF的一组ALF系数包括15个ALF系数，分别为C0、C1、C2.....C13和C14，其中C14为第一ALF的中心点对应的ALF系数，其中该第一ALF中的其他ALF系数关于第一ALF的中心点对称。
本申请中使用维纳霍夫方法导出第一ALF的浮点数类型的ALF系数。
例如，根据如下公式(1)，导出第一ALF的浮点数类型的ALF系数：
其中，r＝(x，y)为目标区域R内的像素点，||R||表示目标区域R内像素点的数量，s[r]表示像素点r的原始像素值，t[r]表示像素点r的重建像素值，即像素点r在重建图像中的像素值。s[r]表示像素点r的原始像素值。C0、C1.....CN-1为第一ALF的浮点数类型的ALF系数。{P 0,P 1,P 2,…,P N-1}为相对于r的位置偏移量。
若第一ALF的形状如图5A所示，则上述N为8，若第一ALF的形状如图5B所示，则上述N为14。
根据上述公式(1)，可以推到出第一ALF的浮点数类型的ALF系数C0、C1.....CN-1。
浮点数类型的ALF系数的取值范围几乎不受限制，在标准的语法元素和编码中，很难使用一个变量去代表一个范围不受限制的浮点数。因此，需要将浮点数类型的ALT系数量化为整数类型的ALT系数，具体的，执行S403至S406的步骤。
S403、根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
在AVS3中，当第一ALF为图5A所示的9系数滤波器时，第一ALF的前8个ALF系数(即C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7)量化后的整数类型的系数被限制在-64～63 的范围内，第9个ALF系数(即C8)量化后的整数类型的系数被限制在0～127的范围内。
当第一ALF为图5B所示的15系数滤波器时，第一ALF的前14个ALF系数(即C0、C1……C12和C13)量化后的整数类型的系数被限制在-64～63的范围内，第15个ALF系数(即C14)量化后的整数类型的系数被限制在0～127的范围内。
这样可以根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数和浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所对应的整数系数阈值，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
在一些实施例中，上述S403包括如下S403-A1和S403-A2：
S403-A1、根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数中的第一系数和第一系数对应的最大整数系数阈值，确定将浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值；
S403-A2、根据最大移位值，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
第一ALF的各ALF系数中，第一ALF的中心位置对应的ALF系数，例如C8或C14最大，第一ALF的非中心位置对应的ALF系数较小。上述第一系数可以为第一ALF的中心位置对应的浮点类型的ALF系数，也可以是第一ALF的非中心位置对应的浮点类型的ALF系数。
在一种示例中，若上述第一系数为第一ALF中非中心位置对应的各浮点类型的ALF系数中最小的一个浮点类型的ALF系数，即为ALF系数W min(x,y)，该ALF系数W min(x,y)对应的最大整数系数阈值为b1。这样，可以根据ALF系数W min(x,y)和b1，确定出将浮点类型的ALF系数W min(x,y)量化为整数类型时所允许的最大移位值。
例如，根据如下公式(2)，确定出将浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值bitshift：
其中，floor为向下取整，W max(x,y)为第一ALF的非中心位置对应的浮点类型的ALF系数中最大的ALF系数，x与y均不等于0。d1为W max(x,y)对应的最大整数系数阈值，例如d1为63。
在另一种示例中，若第一系数为第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数，此时可以根据如下公式(3)，确定出将浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值bitshift：
其中，W f(0,0)为第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数，d为W f(0,0)对应的最大整数系数阈值，例如d为127。
根据上述方法，可以确定出将浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最 大移位值bitshift，接着，根据最大移位值bitshift，确定出第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
例如，根据如下公式(4)，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度：
Scale max＝2 bitshift (4)
其中，Scale max为最大量化尺度。
在确定出第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度后，执行如下S404，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。
S404、根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。
其中，目标量化尺度小于或等于最大量化尺度。例如，最大量化尺度为2 8，这样，可以确定目标量化尺度为2 7或2 6或2 5等小于或等于2 8，且大于1的2的幂次方。
上述S404中根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度的方式包括但不限于如下几种：
方式一，若第一分量为亮度分量，则将第二量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，第二量化尺度小于或等于最大量化尺度。
此时，在一些实施例中，若该重建图像包括色度分量时，将第三量化尺度确定为第三ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，第三ALF为对色度分量下的重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，其中第三量化尺度小于第二量化尺度。
这是因为眼睛对亮度更敏感，因此对亮度分量下的重建图像使用更高量化精度，以提高重建图像的亮度信息。眼睛对色度的敏感度较低，因此对色度分量下的重建图像使用较低量化精度，以提高编码效率。
基于此，当第一分量为亮度分量时，将较大的第二量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。这样使用第二量化尺度量化后的第二ALF具有更高的量化精度，使用该第二ALF对亮度分量下的重建图像进行滤波时，可以提高滤波的精度。例如，最大量化尺度为2 8，则确定第二量化尺度为2 8、2 7或2 6等。
在该方式中，确定出亮度分量对应的目标量化尺度后，直接将比第二量化尺度小的第三量化尺度确定为色度分量对应的目标量化尺度，即使用第三ALF对色度分量下的重建图像进行滤波时，可以将第三量化尺度确定为第三ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，不需要额外计算色度分量对应的目标量化尺度，减少计算量，提高编码效率。例如，最大量化尺度为2 8，第二量化尺度为2 8、2 7或2 6，第三量化尺度为2 5或2 4等。
方式二，若第一分量为色度分量，将第四量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的的目标量化尺度，第四量化尺度小于最大量化尺度。
此时，在一些实施例中，将第五量化尺度确定为第四ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，第四ALF为对亮度分量下的重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，第五量化尺度大于第四量化尺度。
该方式中，当第一分量为色度分量时，将较小的第四量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。这样使用第四量化尺度量化后的第二ALF的ALF 系数编码尺度较短，便于编码。例如，最大量化尺度为2 8，则确定第四量化尺度为2 5、或2 4等。
在该方式中，确定出色度分量对应的目标量化尺度后，直接将比第四量化尺度大的第五量化尺度确定为亮度分量对应的目标量化尺度，不需要额外计算亮度分量对应的目标量化尺度，减少计算量，提高编码效率。例如，最大量化尺度为2 8，第三量化尺度为2 5或2 4等，第五量化尺度为2 8、2 7或2 6等。
方式三，上述S404包括如下S404-A1和S404-A2：
S404-A1、针对最大量化尺度与预设的最小量化尺度构成的量化区间内的每一个第一量化尺度，确定第一量化尺度的量化代价，其中，第一量化尺度为2的幂次方的正整数；
S404-A2、根据每一个第一量化尺度的量化代价，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。
该实现方式中，最大量化尺度和预设的最小量化尺度构成量化区间，为了便于描述，将该量化区间内的每一个量化尺度即为第一量化尺度。确定该量化区间内每一个第一量化尺度的量化代价，并根据每一个第一量化尺度的量化代价，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。例如，将量化代价最小的第一量化尺度确定为第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。或者，将各第一量化尺度的量化代价的平均值确定为第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价，其中平均值可以为算数平均值，也可以为加权平均值。
可选的，上述预设的最小量化尺度为2 0，即1。
可选的，上述预设的最小量化尺度为2 1或2 2等。
下面对上述S404-A1中确定第一量化尺度的量化代价的过程进行详细介绍。
需要说明的是，对应量化区间内的每一个第一量化尺度，确定量化代价的方式相同，为了便于阐述，本申请以一个第一量化尺度为例进行说明。
在一些实施例中，将第一量化尺度的编码代价，确定第一量化尺度的量化代价，例如，使用第一量化尺度量化第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数，编码整数类型的第一ALF系数所占用的比特数，确定为该第一量化尺度的量化代价。
在一些实施例中，上述S404-A1中确定第一量化尺度的量化代价包括如下步骤S404-A11至S404-A13：
S404-A11、使用第一量化尺度，将第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数；
S404-A12、确定使用第一ALF系数对重建图像的目标区域进行编码时，第一ALF系数对应的量化失真结果；
S404-A13、根据第一ALF系数对应的量化失真结果，以及编码第一ALF系数所消耗的比特数，确定第一量化尺度的量化代价。
在该实现方式中，首先使用该第一量化尺度将第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数，例如，根据如下公式(5)，将第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数：
AlfCoeff integer＝round(AlfCoeff float×2 p) (5)
其中，AlfCoeff integer为整数类型的第一ALF系数，AlfCoeff float为第一ALF的浮点类型的ALF系数，round为四舍五入运算，2 P为第一量化尺度。
将第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数后，执行S404-A12确定使用该整数类型的第一ALF系数对第一分量下的重建图像的目标区域进行编码时，第一ALF系数对应的量化失真结果。
在一些实施例中，上述S404-A12中确定使用第一ALF系数对重建图像的目标区域进行编码时，第一ALF系数对应的量化失真结果的方式包括但不限于如下几种：
方式一，根据目标区域中像素点的重建像素值，确定目标区域中像素点的自相关系数；根据目标区域中像素点的原始像素值，确定目标区域中像素点的互相关系数；根据目标区域中像素点的自相关系数与第一ALF系数乘积，以及目标区域中像素点的互相关系数，确定第一ALF系数对应的量化失真结果。
假设目标区域中像素点的自相关系数为矩阵E，根据如下公式(6)，可以确定目标区域中像素点的自相关系数E：
其中，r＝(x，y)为目标区域R内的像素点，||R||表示目标区域R内像素点的数量，s[r]表示像素点r的原始像素值，t[r]表示像素点r的重建像素值，即像素点r在重建图像中的像素值。{P 0,P 1,P 2,…,P N-1}为相对于r的位置偏移量。
假设目标区域中像素点的互相关系数为矩阵Y，根据如下公式(7)，可以确定目标区域中像素点的互相关系数Y：
其中，s[r]表示像素点r的原始像素值。
根据上述方式，确定出目标区域内像素点的自相关系数E和互相关系数Y后，根据目标区域中像素点的自相关系数E与第一ALF系数乘积，以及目标区域中像素点的互相关系数Y，确定第一ALF系数对应的量化失真结果。
例如，根据如下公式(8)，确定第一ALF系数对应的量化失真结果：
D＝A*C-Y (8)
其中，D为第一ALF系数对应的量化失真结果，C为第一ALF系数。
在一些实施例中，假设目标区域的自相关系数和互相关系数分别记作E[15][15]和y[15]，15为第一ALF的ALF系数个数，coeff[i]为第一ALF系数，执行如下程序，得到第一ALF系数对应的量化失真结果D：
其中，dist的值即为D。
方式二，使用第一ALF系数对重建图像的目标区域进行滤波；根据目标区域中像素点的滤波后像素值和原始像素值的差值，确定第一ALF系数对应的量化失真结果。
具体的，根据第一ALF系数，使用第一ALF对第一分量下的重建图像的目标区域进行滤波，得到滤波后的目标区域。将滤波后目标区域中像素点的滤波后的像素值与原始像素值进行比较，得到像素值的插值，根据像素值的差值，确定第一ALF系数对应的量化失真结果。例如差值越大，则第一ALF系数对应的量化失真越大，差值越小，则第一ALF系数对应的量化失真越小。
根据上述方式一和方式二，确定出第一ALF系数对应的量化失真结果。
接着，根据第一ALF系数对应的量化失真结果，以及编码第一ALF系数所消耗的比特数，确定第一量化尺度的量化代价。
例如，根据如下公式(9)，确定第一量化尺度的量化代价：
J＝D+λR (9)
其中，J为第一量化尺度的量化代价，D为第一ALF系数对应的量化失真结果，R为编码第一ALF系数所消耗的比特数，λ为可变值。
在一些实施例中，R为对编码第一ALF系数所消耗的比特数的估算。
具体的，此处以15系数的ALF为例，需要去估算15个滤波系数消耗的比特数的总和。针对每一个滤波系数，用带符号的变长码(有符号的指数哥伦布)的码字长度代表，具体如表1所示：
表1
系数值 码字 消耗比特数
0 1 1
1 010 3
-1 011 3
2 00100 5
-2 00101 5
3 00110 5
-3 00111 5
4 0001000 7
-4 0001001 7
5 0001010 7
-5 0001011 7
6 0001100 7
-6 0001101 7
7 0001110 7
-7 0001111 7
… … …
例如滤波系数为0则消耗比特数为1比特，滤波系数为3则消耗比特数为5比特，查表1可以得到编码第一ALF系数中每一个ALF系数所消耗的比特数，将每一个ALF系数所消耗的比特数之和，作为R的值，带入上述公式(9)得到第一量化尺度的量化代价。
参照上述方式，可以确定出最大量化尺度与预设的最小量化尺度构成的量化区间内的每一个第一量化尺度对应的量化代价。根据每一个第一量化尺度的量化代价，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。例如，将量化代价最小的第一量化尺度确定为第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。接着，执行如下步骤S405。
S405、使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数。
例如，根据如下公式(10)，将第一ALF的浮点类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数：
AlfCoeff integer＝round(AlfCoeff float×2 Alfshift) (10)
其中，AlfCoeff integer为整数类型的ALF系数，AlfCoeff float为第一ALF的浮点类型的ALF系数，round为四舍五入运算，2 Alfshift为目标量化尺度。
S406、对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
根据上述方法，确定出第一ALF的整数类型的ALF系数后，对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，携带在码流中发送给解码端。这样，解码端从码流中解码出当前图像的残差值，根据残差值确定出当前图像的重建图像，并从码流中解码出第一ALF的整数类型的ALF系数，根据第一ALF的整数类型的ALF系数，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，以提高重建图像的精度。
在一些实施例中，码流中包括第一ALF的所有整数类型的ALF系数。这样，解码端直接可以从码流中解码出第一ALF的所有整数类型的ALF系数，用于后期的滤波，而不需进行额度的ALF系数计算，进而提高解码端的滤波效率。
在一些实施例中，码流中包括第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，第二ALF系数为第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，第一信息用于指示目标量化尺度。这样，解码端从码流中解码出第一ALF的整数类型的第二ALF系数和 第一信息后，需要根据第二ALF系数和第一信息，确定第一ALF的第一ALF系数，进而根据第一ALF系数和第二ALF系数，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，其中根据第二ALF系数和第一信息，确定第一ALF的第一ALF系数参照上面解码端的具体描述，在此不再赘述。
在一种示例中，第一信息包括目标量化尺度对应的目标移位值。例如，目标量化尺度为2 Alfshift，则目标移位值为Alfshift。
在一种示例中，第一信息包括目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。例如，目标量化尺度对应的目标移位值为Alfshift，第一数值为a，则第一信息包括|Alfshift-a|，这样可以减少第一信息的数据量，节约编码资源。
可选的，第一数值为6、5或4等。
本申请在语法语义层面的改动，如下表2所示：
表2
adaptive_filter_shift_enable_flag为自适应修正滤波器形状量化尺度标志，为二值变量。值为‘1’表示自适应修正滤波可使用7×7十字形加5×5方形滤波器形状；值为‘0’表示自适应修正滤波使用7×7十字形加3×3方形滤波器形状。
adaptive_filter_shift_enable_flag为自适应修正滤波器移位使能标志，为二值变量。值为‘1’表示采用本申请的方案，自适应修正滤波器移位值发生变化；值为‘0’表示未采用本申请的方案，自适应修正滤波器移位值未变化变化，例如依然为6。
AlfShiftEnableFlag的值等于adaptive_filter_shift_enable_flag的值。
在当前图像的重建图像的亮度分量和色度分量均采用本申请的技术方案时，码流中的第一信息包括亮度分量对应的移位信息和色度分量对应的移位信息，具体如下表3所示：
表3
其中，alf_luma_shift_num_minus6[i]为图像亮度分量样本对应的自适应修正滤波器的系数偏移。
由上述描述可知，亮度分量可以对应多个自适应修正滤波器，例如16或64个。
alf_coeff_luma[i][j]表示亮度分量对应的第i个自适应修正滤波器的第j个ALF系数，该第j个ALF系数可以理解为上述的第二ALF系数。
alf_luma_shift_num_minus6[i]表示亮度分量对应的第i个自适应修正滤波器的量化尺度移位值减6，其中6可以理解为上述的第一数值。此时，AlfLumaShift[i]＝alf_luma_shift_num_minus6[i]+6。
alf_chroma_shift_num_minus6[i]表示图像色度分量样本对应的自适应修正滤波器的系数偏移，其中i＝0,1。
当i＝0时，alf_coeff_chroma[0][j]表示Cb分量对应的自适应修正滤波器的第j个ALF参数。该第j个ALF系数可以理解为上述的第二ALF系数。
alf_chroma_shift_num_minus6[0]表示Cb分量对应的自适应修正滤波器的量化尺度移位值减6。此时，AlfChromaShift[0]＝alf_chroma_shift_num_minus6[0]+6。
当i＝1时，alf_coeff_chroma[1][j]表示Cr分量对应的自适应修正滤波器的第j个ALF参数。该第j个ALF系数可以理解为上述的第二ALF系数。
alf_chroma_shift_num_minus6[1]表示Cr分量对应的自适应修正滤波滤波器的量化尺度移位值减6。此时，AlfChromaShift[1]＝alf_chroma_shift_num_minus6[1]+6。
在一些实施例中，本申请还包括：使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波。
例如，根据如下公式(11)，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波：
其中，I rec(0,0)'为目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，(x，y)为相对于当前点的位置，W j为第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，W n-1为第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，I rec(0,0)为当前点的重建像素值，Alfshif为目标量化尺度对应的目标移位值，n为第一ALF所包括的ALF系数的个数。
在一些实施例中，当第一ALF的形状为图5A所示的7×7十字形加3×3方形时，该第一ALF包括9个ALF系数，其中(x,y)取值与Wj的对应关系如下表4所示：
表4
j的值 x的值 y的值
0 0 3
1 0 2
2 1 1
3 0 1
4 1 -1
5 3 0
6 2 0
7 1 0
在一些实施例中，当第一ALF的形状为图5B所示的7×7十字形加5×5方形时，该第一ALF包括15个ALF系数，其中(x,y)取值与Wj的对应关系如下表5所示：
表5
j的值 x的值 y的值
0 0 3
1 2 2
2 1 2
3 0 2
4 1 -2
5 2 -2
6 2 1
7 1 1
8 0 1
9 1 -1
10 2 -1
11 3 0
12 2 0
13 1 0
需要说明的是，使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对第一分量下的重建图像的目标区域进行滤波与对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流在执行时，没有先后顺序。也就是说，编码器可以先对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码后，再使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对第一分量下的重建图像的目标区域进行滤波，也可以先使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对第一分量下的重建图像的目标区域进行滤波后，再对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，也可以使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对第一分量下的重建图像的目标区域进行滤波的同时，对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码。
本申请实施例，通过确定对第一分量下的重建图像中的目标区域使用第一ALF进行滤波时，第一ALF的浮点数类型的ALF系数，并根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。接着，根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数，相比于目前采用固定的量化尺度来量化第一ALF的浮点数类型的ALF系数，本申请考虑了不同的区域或不同的帧导出的浮点数类型的ALF系数的范围可能不同，导致滤波增益可能也不同的问题，采用可变动的量化尺度对不同的目标区域对应的ALF系数进行量化，使得量化后的ALF系数能够达到编码滤波系数开销和滤波增益之间更好的平衡。
为了进一步说明本申请的技术效果，将本申请的技术方案在AVS3参考软件HPM-9.1上实现后，在全是帧内帧(All intra)的配置条件下对AVS3要求的测试序列进行测试，测试结果如表6所示：
表6
其中，通甲4K表示4K分辨率的测试视频，其分辨率为3840x2160，通乙1080p表示1080p分辨率的测试视频，其分辨率为1920x1080。，通丙720p表示720p分辨率的测试视频，其分辨率为1280x720。EncT为本申请的编码时间与原有算法的编码时间的比值，DecT为本申请的解码时间与原有算法的解码时间的比值。
BD-Rate是评价视频编码算法性能的主要参数之一，表示新算法(即本申请技术方案)编码的视频相对于原来的算法在码率和PSNR(Peak Signal to Noise Ratio，峰值信噪比)上的变化情况，即新算法与原有算法在相同信噪比情况下码率的变化情况。“-”表示性能提升，例如码率和PSNR性能提升。如表6所示，在All intra配置条件下，在Y,Cb，Cr分量上BD-rate平均变化分别为-0.14％，0.01％，-0.00％。
在既有帧内帧又有帧间帧(Random Access)的配置条件下对AVS3要求的测试序列进行测试，测试结果如表7所示：
表7
如表7所示，在Random Access配置条件下，在Y,Cb，Cr分量上BD-rate平均变化分别为-0.14％，-0.01％，-0.00％，说明使用本申请的技术提升了编码性能。
本申请编码端增加极少计算复杂度和解码端复杂度不变的情况下，给ALF设计带来额外的性能增益。
图6为本申请实施例提供的视频编码方式600的另一流程示意图，以第一分量为亮度分量为例，如图6所示，包括：
S601、获得当前图像的重建图像，该重建图像包括亮度分量。
S602、根据预设的区域划分规则，对亮度分量下的重建图像进行区域划分，得到待滤波的目标区域。例如，预设的区域划分规则为将亮度分量下的重建图像划分为16个区域，这样，根据预设的划分方式(例如均匀划分)，将将亮度分量下的重建图像划分为16个区域。例如，预设的区域划分规则为将亮度分量下的重建图像划分为64个区域，这样，根据预设的划分方式(例如均匀划分)，将将亮度分量下的重建图像划分为64个区域。
S603、确定对亮度分量下的目标区域使用第一ALF进行滤波时，第一ALF的浮点数类型的ALF系数。
S604、根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
S605、根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。
S606、使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数。
S607、对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
其中，上述S603至S607的具体实现过程参照上述S402至S406的描述，在此不再赘述。
S608、使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对亮度分量下的目标区域进行滤波。
需要说明的，上述S608和S607在执行过程中没有先后顺序，S608可以在S607之前执行，也可以在S607之后执行，还可以与S607同时执行。
在一些实施例中，本申请可以只对重建图像的亮度分量采用本申请的可变动的量化尺度进行ALF系数量化，而重建图像的色度分量依然采用目前固定的量化尺度，例如为 2 6。在这种情况下，编码器将亮度分量对应的可变动的量化尺度信息携带在码流中发送给解码端，而在码流中不携带色度分量对应的量化尺度。此时，自适应修正滤波参数定义，如表8所示，
表8
解码端获得表8后，从表8中解析出亮度分量对应的可变动的量化尺度信息，该可变动的量化尺度信息可以为目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值，这样，解码端可以根据亮度分量对应的第二ALF系数(即alf_coeff_luma[i][j])，以及目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值，确定出第一ALF的第一ALF系数，进而根据第一ALF的第一ALF系数和第二ALF系数，使用第一ALF对亮度分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，提高滤波精度。
另外，解码端在表8中未解析出色度分量对应的可变动的量化尺度信息，则解码端使用固定的量化尺度信息，例如固定的移位值6，对色度分量下的重建图像进行滤波。具体的，解码端可以根据表6中色度分量对应的第二ALF系数(即alf_coeff_chroma[0][j]或alf_coeff_chroma[1][j])和固定的移位值6，确定出第一ALF的第一ALF系数，进而 根据第一ALF的第一ALF系数和第二ALF系数，使用第一ALF对亮度分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，提高滤波精度。
图7为本申请实施例提供的视频编码方式700的另一流程示意图，以第一分量为亮度分量为例，如图7所示，包括：
S701、获得当前图像的重建图像，该重建图像包括色度分量，其中色度分量包括第一色度分量和/或包括第二色度分量，其中，第一色度分量例如U或Cb，第二色度分量例如V或Cr。
S702、将色度分量下的整张重建图像作为目标区域。在对色度分量下的重建图像进行滤波时，使用一个自适应修正滤波器对Cb分量下的整张重建图像进行滤波，使用一个自适应修正滤波器对Cr分量下的整张重建图像进行滤波，因此，本申请实施例将整张重建图像作为目标区域进行ALF滤波。
S703、确定对色度分量下的目标区域使用第一ALF进行滤波时，第一ALF的浮点数类型的ALF系数。
S704、根据第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
S705、根据最大量化尺度，确定第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度。
S706、使用目标量化尺度，将第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数。
S707、对第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
其中，上述S703至S707的具体实现过程参照上述S402至S406的描述，在此不再赘述。
S708、使用第一AFL的整数类型的ALF系数，对色度分量下的目标区域进行滤波。
需要说明的，上述S708和S707在执行过程中没有先后顺序，S708可以在S707之前执行，也可以在S707之后执行，还可以与S707同时执行。
在一些实施例中，本申请可以只对重建图像的第一色度分量采用本申请的可变动的量化尺度进行ALF系数量化，而重建图像的第二色度分量和亮度分量依然采用目前固定的量化尺度，例如为2 6。在这种情况下，编码器将第一色度分量对应的可变动的量化尺度信息携带在码流中发送给解码端，而在码流中不携带第二色度分量和亮度分量对应的量化尺度。此时，自适应修正滤波参数定义，如表9所示：
表9
解码端获得表9后，从表9中解析出第一色度分量对应的可变动的量化尺度信息，根据第一色度分量对应的可变动的量化尺度信息，确定第一ALF的ALF系数，并根据确定第一ALF的ALF系数，使用第一ALF对第一色度分量下的重建图像进行滤波，提高滤波精度。
解码端使用已有的方法确定第二色度分量和/或亮度分量对应的ALF系数，并使用确定的ALF系数对第二色度分量和/或亮度分量下的重建图像进行滤波。
在一些实施例中，本申请可以只对重建图像的第二色度分量采用本申请的可变动的量化尺度进行ALF系数量化，而重建图像的第一色度分量和亮度分量依然采用目前固定的量化尺度，例如为2 6。在这种情况下，编码器将第二色度分量对应的可变动的量化尺度信息携带在码流中发送给解码端，而在码流中不携带第一色度分量和亮度分量对应的量化尺度。此时，自适应修正滤波参数定义，如表10所示：
表10
解码端获得表10后，从表10中解析出第二色度分量对应的可变动的量化尺度信息，根据第二色度分量对应的可变动的量化尺度信息，确定第一ALF的ALF系数，并根据确定第一ALF的ALF系数，使用第一ALF对第二色度分量下的重建图像进行滤波，提高滤波精度。
解码端使用已有的方法确定第一色度分量和/或亮度分量对应的ALF系数，并使用确定的ALF系数对第一色度分量和/或亮度分量下的重建图像进行滤波。
在一些实施例中，本申请可以只对重建图像的色度分量(包括第一色度分量和第二色度分量)采用本申请的可变动的量化尺度进行ALF系数量化，而重建图像的亮度分量依然采用目前固定的量化尺度，例如为2 6。在这种情况下，编码器将色度分量对应的可变动的量化尺度信息携带在码流中发送给解码端，而在码流中不携带亮度分量对应的量化尺度。此时，自适应修正滤波参数定义，如表11所示，
表11
解码端获得表11后，从表11中解析出第一色度分量和第二色度分量对应的可变动的量化尺度信息。根据第一色度分量对应的可变动的量化尺度信息，确定第一色度分量对应的ALF系数，并根据确定的ALF系数，对第一色度分量下的重建图像进行滤波。根据第二色度分量对应的可变动的量化尺度信息，确定第二色度分量对应的ALF系数，并根据确定的ALF系数，对第二色度分量下的重建图像进行滤波。
解码端使用已有的方法确定亮度分量对应的ALF系数，并使用确定的ALF系数对亮度分量下的重建图像进行滤波。
需要说明的是，解码端具体确定的ALF系数的方法，参照解码端的具体描述。
上文对本申请实施例涉及的视频编码方法进行了描述，在此基础上，下面针对解码端，对本申请涉及的视频解码方法进行描述。
图8为本申请实施例提供的视频解码方法800的一种流程示意图，如图8所示，本申请实施例的方法包括：
S801、解码码流，得到当前图像的残差值。
S802、根据当前图像的残差值，确定当前图像的重建图像，重建图像包括第一分量，第一分量为亮度分量或色度分量。
具体的，参照图3所示，解码器中的熵解码单元310可解析码流得到当前图像中当前块的预测信息、量化系数矩阵等，预测单元320基于预测信息对当前块使用帧内预测或帧间预测产生当前块的预测块。反量化/变换单元330使用从码流得到的量化系数矩阵，对量化系数矩阵进行反量化、反变换得到残差块。重建单元340将预测块和残差块相加得到重建块。依次类推，可以得到当前图像中其他图像块的重建块，各重建块组成重建图像。
该重建图像包括第一分量，第一分量为亮度分量或色度分量。
S803、解码码流，得到第一分量下重建图像中的目标区域对应的第一自适应修正滤 波器ALF的ALF系数信息。
S804、根据第一ALF的ALF系数信息，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波。
本申请中对第一分量下的重建图像是否进行自适应修正滤波，以及对重建图像中的哪一个区域进行自适应修正滤波进行了设定。例如，设定有自适应修正滤波开关，当第一分量下的重建区域的目标区域对应的自适应修正滤波开关为开，例如开关的控制信号为1，则表示对第一分量下的重建区域的目标区域使用第一ALF进行滤波。若第一分量下的重建区域的目标区域对应的自适应修正滤波开关为关，例如开关的控制信号为0，则表示对第一分量下的重建区域的目标区域不进行自适应修正滤波。
本申请，在确定使用第一ALF对第一分量下的重建区域的目标区域进行自适应修正滤波时，解码码流，得到码流中携带的第一ALF的ALF系数信息。根据第一ALF的ALF系数信息，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波。
在一些实施例中，第一ALF的ALF系数信息包括第一ALF的所有整数类型的ALF系数。这样，解码端直接根据解码出的第一ALF的所有整数类型的ALF系数，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，其滤波过程简单。
在一些实施例中，第一ALF的ALF系数信息包括第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，其中，第二ALF系数为第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，第一信息用于指示目标量化尺度。
在一种示例中，第一信息包括目标量化尺度对应的目标移位值。
在另一种示例中，第一信息包括目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。
在该实施例中，上述S804包括如下步骤S804-A1和S804-A2：
S804-A1、根据第一ALF的第二ALF系数和目标量化尺度，确定第一ALF的第一ALF系数，第一ALF系数为第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数；
S804-A2、根据第一ALF的第二ALF系数和第一ALF系数，使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波。
由上述表8可知，码流中包括第一ALF的第二ALF系数和目标量化尺度信息，这样可以根据第一ALF的第二ALF系数和目标量化尺度信息，确定出第一ALF的中心位置对应的第一ALF系数。
在一些实施例中，可以根据如下公式(12)确定出第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[i][k]为第一ALF的第一ALF系数，k为第一ALF所包括的ALF系数的数量减一，例如，第一ALF如图5A所示，包括9个ALF系数时，则k＝8，若第一ALF如图5B所示，包括15个ALF系数时，则k＝14。2 AlfLumaShift[i]为第一ALF对应的目标量化尺度，AlfCoeffLuma[i][j]为第一ALF中的第j个第二ALF系数。
解码器从码流中解码出第一ALF的第二ALF系数，并根据上述公式(12)确定出第一ALF系数，这样，解码器可以根据第一ALF的第一ALF系数和各第二ALF系数， 使用第一ALF对第一分量下的重建图像中的目标区域进行滤波，进而提高重建图像的精度。
在一些实施例中，解码器根据如下公式(13)，对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波：
其中，I rec(0,0)′为目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，(x，y)为相对于当前点的位置，W j为第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，W n-1为第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，I rec(0,0)为当前点的重建像素值，Alfshif为目标量化尺度对应的目标移位值，n为第一ALF所包括的ALF系数的个数。
解码器得到滤波后的重建图像后，一方面可以将滤波后的重建图像发送给显示设备进行显示，另一方面将滤波后的重建图像存放在解码图像缓存中，为后续的帧作为帧间预测的参考帧。
图9为本申请实施例提供的视频解码方法900的一种流程示意图，当第一分量为亮度分量时，如图9所示，本申请实施例的方法包括：
S901、解码码流，得到当前图像的残差值。
S902、根据当前图像的残差值，确定当前图像的重建图像，重建图像包括亮度分量。
S903、对亮度分量下的重建图像进行区域划分，得亮度分量下重建图像的目标区域，该目标区域为使用自适应修正滤波的区域。
S904、解码码流，得到亮度分量下重建图像中的目标区域对应的第一ALF的ALF系数信息。其中，第一ALF的ALF系数信息包括第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，其中，第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，第一信息用于指示目标量化尺度。
S905、从码流中解析得到第一ALF的形状信息，并根据第一ALF的形状信息，确定第一ALF的类型。若所述第一ALF的形状为7×7十字形加3×3方形滤波器形状，则所述第一ALF包括9个ALF系数；若所述第一ALF的形状为7×7十字形加5×5方形滤波器形状，则所述第一ALF包括15个ALF系数。
S906、根据第一ALF的第二ALF系数和目标量化尺度，确定第一ALF的第一ALF系数，第一ALF系数为第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于0，表示第一ALF如图5A所示，包括9个系数，此时，根据如下公式(14)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[i][8]为第一ALF的第一ALF系数，i为亮度分量对应的ALF的个数，例如为16或64，AlfCoeffLuma[i][j]为第i个第一ALF的第j个ALF系数，i＝0～ alf_filter_num_minus1，j＝0～7，其中alf_filter_num_minus1为亮度分量对应的ALF的个数减一，alf_filter_num_minus1可以理解为p。
其中，AlfCoeffLuma[i][j]的位宽是7位，取值范围是-64～63，AlfCoeffLuma[i][8]的取值范围是0～127。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于1，表示第一ALF如图5B所示，包括15个系数，此时，根据如下公式(15)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[i][14]为第一ALF的第一ALF系数，取值范围是0～127，j＝0～14。
S907、根据第一ALF的第二ALF系数和第一ALF系数，使用第一ALF对亮度分量下的重建图像中的目标区域进行滤波。
例如，解码器根据如下公式(16)，对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波：
其中，I rec(0,0)′为目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，(x，y)为相对于当前点的位置，W j为第一ALF的第j个第二ALF系数，W n-1为第一ALF系数，I rec(0,0)为当前点的重建像素值，Alfshif为目标量化尺度对应的目标移位值，n为第一ALF所包括的ALF系数的个数。
图10为本申请实施例提供的视频解码方法1000的一种流程示意图，当第一分量为亮度分量时，如图10所示，本申请实施例的方法包括：
S110、解码码流，得到当前图像的残差值。
S120、根据当前图像的残差值，确定当前图像的重建图像，重建图像包括色度分量。
S130、将色度分量下整张重建图像作为目标区域，该目标区域为使用自适应修正滤波的区域。
S140、解码码流，得到色度分量下重建图像中的目标区域对应的第一ALF的ALF系数信息。其中，第一ALF的ALF系数信息包括第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，其中，第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，第一信息用于指示目标量化尺度。
S150、从码流中解析得到第一ALF的形状信息，并根据第一ALF的形状信息，确定第一ALF的类型。若所述第一ALF的形状为7×7十字形加3×3方形滤波器形状，则所述第一ALF包括9个ALF系数；若所述第一ALF的形状为7×7十字形加5×5方形滤波器形状，则所述第一ALF包括15个ALF系数。
S160、根据第一ALF的第二ALF系数和目标量化尺度，确定第一ALF的第一ALF系数，第一ALF系数为第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数。
当色度分量为第一色度分量，例如Cb，此时，根据如下方式确定第一ALF的第一ALF系数。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于0，表示第一ALF如图5A所示，包括9个系数，此时，根据如下公式(17)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[0][8]为第一ALF的第一ALF系数，AlfCoeffLuma[0][j]为第一ALF的第j个ALF系数，j＝0～7。
其中，AlfCoeffLuma[0][j]的位宽是7位，取值范围是-64～63，AlfCoeffLuma[0][8]的取值范围是0～127。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于1，表示第一ALF如图5B所示，包括15个系数，此时，根据如下公式(18)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[0][14]为第一ALF的第一ALF系数，取值范围是0～127，j＝0～14。
当色度分量为第二色度分量，例如Cr，此时，根据如下方式确定第一ALF的第一ALF系数。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于0，表示第一ALF如图5A所示，包括9个系数，此时，根据如下公式(19)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[1][8]为第一ALF的第一ALF系数，AlfCoeffLuma[1][j]为第一ALF的第j个ALF系数，j＝0～7。
其中，AlfCoeffLuma[1][j]的位宽是7位，取值范围是-64～63，AlfCoeffLuma[1][8]的取值范围是0～127。
在一种示例中，如上述表8所示，如果码流中的AlfShapeEnableFlag等于1，表示第一ALF如图5B所示，包括15个系数，此时，根据如下公式(20)，确定第一ALF的第一ALF系数：
其中，AlfCoeffLuma[1][14]为第一ALF的第一ALF系数，取值范围是0～127，j＝0～14。
S170、根据第一ALF的第二ALF系数和第一ALF系数，使用第一ALF对色度分量 下的重建图像中的目标区域进行滤波。
解码器得到滤波后的重建图像后，一方面可以将滤波后的重建图像发送给显示设备进行显示，另一方面将滤波后的重建图像存放在解码图像缓存中，为后续的帧作为帧间预测的参考帧。
应理解，图4至图10仅为本申请的示例，不应理解为对本申请的限制。
在一些实施例中，本申请确定亮度分量对应的量化尺度大于色度分量对应的量化尺度，例如，亮度分量对应的量化尺度固定为2 7，色度分量对应的量化尺度固定为2 6，这样调整固定的量化尺度也能够提高滤波性能，并且不需要比特开销去编码变动的量化尺度。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。例如，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。又例如，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。
还应理解，在本申请的各种方法实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。另外，本申请实施例中，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。具体地，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上文结合图4至图10，详细描述了本申请的方法实施例，下文结合图11至图14，详细描述本申请的装置实施例。
图11是本申请实施例提供的视频编码器10的示意性框图。
如图11所示，视频编码器10包括：
获取单元110，用于获得当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
第一确定单元120，用于确定对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域使用第一自适应修正滤波器ALF进行滤波时，所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数；
第二确定单元130，用于根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；
第三确定单元140，用于根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述目标量化尺度小于或等于所述最大量化尺度；
量化单元150，用于使用所述目标量化尺度，将所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；
编码单元160，用于对所述第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
在一些实施例中，第二确定单元130，具体用于根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数中的第一系数和所述第一系数对应的最大整数系数阈值，确定将所述浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值；根据所述最大移位值，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
在一种示例中，所述第一系数为所述第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数。
在一些实施例中，第二确定单元130，具体用于根据如下公式，确定所述最大移位值：
其中，所述bitshift所述最大移位值，所述floor为向下取整，所述W f(0,0)为所述第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数，所述d为所述W f(0,0)对应的最大整数系数阈值。
可选的，所述d为127。
在一些实施例中，第二确定单元130，具体用于根据如下公式，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度：
Scale max＝2 bitshift，
其中，所述Scale max为所述最大量化尺度。
在一些实施例中，若所述第一分量为亮度分量，第三确定单元140，具体用于将所述第一量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第一量化尺度小于或等于所述最大量化尺度。
在一些实施例中，第三确定单元140，还用于将第二量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第二ALF为对色度分量下的所述重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，所述第二量化尺度小于所述第一量化尺度。
在一些实施例中，若所述第一分量为色度分量，第三确定单元140，具体用于将所述第三量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的的目标量化尺度，所述第三量化尺度小于所述最大量化尺度。
在一些实施例中，第三确定单元140，还用于将第四量化尺度确定为第三ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第三ALF为对亮度分量下的所述重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，所述第四量化尺度大于所述第三量化尺度。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于针对所述最大量化尺度与预设的最小量化尺度构成的量化区间内的每一个第一量化尺度，确定所述第一量化尺度的量化代价，所述第一量化尺度为2的幂次方的正整数；根据每一个所述第一量化尺度的量化代价，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于将量化代价最小的第一量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于使用所述第一量化尺度，将所述第一ALF的浮点类型的所述ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数；确定使用所述第一 ALF系数对所述重建图像的目标区域进行编码时，所述第一ALF系数对应的量化失真结果；根据所述第一ALF系数对应的量化失真结果，以及编码所述第一ALF系数所消耗的比特数，确定所述第一量化尺度的量化代价。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于根据所述目标区域中像素点的重建像素值，确定所述目标区域中像素点的自相关系数；根据所述目标区域中像素点的原始像素值，确定所述目标区域中像素点的互相关系数；根据所述目标区域中像素点的自相关系数与所述第一ALF系数乘积，以及所述目标区域中像素点的互相关系数，确定所述第一ALF系数对应的量化失真结果。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于使用所述第一ALF系数对所述重建图像的目标区域进行滤波；根据所述目标区域中像素点的滤波后像素值和原始像素值的差值，确定所述第一ALF系数对应的量化失真结果。
在一些实施例中，第三确定单元140，具体用于根据如下公式，确定所述第一量化尺度的量化代价：
J＝D+λR
其中，所述J为所述第一量化尺度的量化代价，所述D为所述第一ALF系数对应的量化失真结果，所述R为编码所述第一ALF系数所消耗的比特数，所述λ为可变值。
在一些实施例中，所述码流中包括所述第一ALF的所有整数类型的ALF系数。
在一种示例中，所述码流中包括所述第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，所述第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，所述第一信息用于指示所述目标量化尺度。
在一种示例中，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值。
在一种示例中，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。
例如，所述第一数值为6、5或4。
在一些实施例中，编码单元160，还用于使用所述第一AFL的整数类型的ALF系数，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波。
在一些实施例中，编码单元160，具体用于根据如下公式，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波：
其中，所述I rec(0,0)'为所述目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，所述(x，y)为相对于所述当前点的位置，所述W j为所述第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，所述W n-1为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，所述I rec(0,0)为所述当前点的重建像素值，所述Alfshif为所述目标量化尺度对应的目标移位值，所述n为所述第一ALF所包括的ALF系数的个数。
应理解，装置实施例与方法实施例可以相互对应，类似的描述可以参照方法实施例。为避免重复，此处不再赘述。具体地，图11所示的视频编码器10可以执行本申请实施例的方法，并且视频编码器10中的各个单元的前述和其它操作和/或功能分别为了实现方法400、600和700等各个方法中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
图12是本申请实施例提供的视频解码器20的示意性框图。
如图12所示，该视频解码器20可包括：
第一解码单元210，用于解码码流，得到当前图像的残差值；
确定单元220，用于根据所述当前图像的残差值，确定所述当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
第二解码单元230，用于解码码流，得到所述第一分量下所述重建图像中的目标区域对应的第一自适应修正滤波器ALF的ALF系数信息；
滤波单元240，用于根据所述第一ALF的ALF系数信息，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
在一些实施例，所述第一ALF的ALF系数信息包括所述第一ALF的所有整数类型的ALF系数。
在一些实施例中，所述第一ALF的ALF系数信息包括所述第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，所述第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，所述第一信息用于指示所述目标量化尺度。
在一种示例中，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值。
在一种示例中，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。
例如，所述第一数值为6、5或4。
在一些实施例中，滤波单元240，具体用于根据所述第一ALF的第二ALF系数和所述目标量化尺度，确定所述第一ALF的第一ALF系数，所述第一ALF系数为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数；根据所述第一ALF的所述第二ALF系数和所述第一ALF系数，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
在一些实施例中，滤波单元240，具体用于根据如下公式，确定所述第一ALF的第一ALF系数：
其中，所述AlfCoeffLuma[i][k]为第i个第一ALF的所述第一ALF系数，所述k为所述第一ALF所包括的ALF系数的数量减一，所述第一ALF所述AlfLumaShift[i]为所述第一ALF对应的目标量化尺度，所述AlfCoeffLuma[i][j]为所述第一ALF中的第j个第二ALF系数。
在一种示例中，若所述第一分量为亮度分量，则所述i的取值为0至p，所述p为所述亮度分量对应的ALF的个数减一。
例如，所述p为15或63。
在一种示例中，若所述第一分量为Cb分量，则所述i等于第一值，若所述第一分量为Cr分量，则所述i等于第二值。
例如，所述第一值为0，所述第二值为1。
在一些实施例中，第二解码单元230，具体用于从所述码流中解析得到所述第一ALF的形状信息；根据所述第一ALF的形状信息，确定所述第一ALF的类型。
在一些实施例中，若所述第一ALF的形状为7×7十字形加3×3方形滤波器形状，则所述第一ALF包括9个ALF系数；若所述第一ALF的形状为7×7十字形加5×5方形滤波器形状，则所述第一ALF包括15个ALF系数。
在一些实施例中，滤波单元240，具体用于根据如下公式，对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波：
其中，所述I rec(0,0)′为所述目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，所述(x，y)为相对于所述当前点的位置，所述W j为所述第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，所述W n-1为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，所述I rec(0,0)为所述当前点的重建像素值，所述Alfshi为所述目标量化尺度对应的目标移位值，所述n为所述第一ALF所包括的ALF系数的个数。
应理解，装置实施例与方法实施例可以相互对应，类似的描述可以参照方法实施例。为避免重复，此处不再赘述。具体地，图20所示的视频解码器20可以对应于执行本申请实施例的方法800或900或1000中的相应主体，并且视频解码器20中的各个单元的前述和其它操作和/或功能分别为了实现方法800或900或1000等各个方法中的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
上文中结合附图从功能单元的角度描述了本申请实施例的装置和系统。应理解，该功能单元可以通过硬件形式实现，也可以通过软件形式的指令实现，还可以通过硬件和软件单元组合实现。具体地，本申请实施例中的方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路和/或软件形式的指令完成，结合本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。可选地，软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域的成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法实施例中的步骤。
图13是本申请实施例提供的电子设备30的示意性框图。
如图13所示，该电子设备30可以为本申请实施例所述的视频编码器，或者视频解码器，该电子设备30可包括：
存储器33和处理器32，该存储器33用于存储计算机程序34，并将该程序代码34传输给该处理器32。换言之，该处理器32可以从存储器33中调用并运行计算机程序34， 以实现本申请实施例中的方法。
例如，该处理器32可用于根据该计算机程序34中的指令执行上述方法200中的步骤。
在本申请的一些实施例中，该处理器32可以包括但不限于：
通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等等。
在本申请的一些实施例中，该存储器33包括但不限于：
易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。
在本申请的一些实施例中，该计算机程序34可以被分割成一个或多个单元，该一个或者多个单元被存储在该存储器33中，并由该处理器32执行，以完成本申请提供的方法。该一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述该计算机程序34在该电子设备30中的执行过程。
如图13所示，该电子设备30还可包括：
收发器33，该收发器33可连接至该处理器32或存储器33。
其中，处理器32可以控制该收发器33与其他设备进行通信，具体地，可以向其他设备发送信息或数据，或接收其他设备发送的信息或数据。收发器33可以包括发射机和接收机。收发器33还可以进一步包括天线，天线的数量可以为一个或多个。
应当理解，该电子设备30中的各个组件通过总线系统相连，其中，总线系统除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。
图14是本申请实施例提供的视频编解码系统40的示意性框图。
如图14所示，该视频编解码系统40可包括：视频编码器41和视频解码器42，其中视频编码器41用于执行本申请实施例涉及的视频编码方法，视频解码器42用于执行本申请实施例涉及的视频解码方法。
本申请还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时使得该计算机能够执行上述方法实施例的方法。或者说，本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得计算机执行上述方法实施例的方法。
当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例该的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上该，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (42)

  1. 一种视频编码方法，其特征在于，包括：
    获得当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
    确定对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域使用第一自适应修正滤波器ALF进行滤波时，所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数；
    根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；
    根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述目标量化尺度小于或等于所述最大量化尺度；
    使用所述目标量化尺度，将所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；
    对所述第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度，包括：
    根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数中的第一系数和所述第一系数对应的最大整数系数阈值，确定将所述浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值；
    根据所述最大移位值，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一系数为所述第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述浮点数类型的ALF系数中的第一系数和所述第一系数对应的最大整数系数阈值，确定将所述浮点数类型的ALF系数量化为整数类型时所允许的最大移位值，包括：
    根据如下公式，确定所述最大移位值：
    其中，所述bitshift所述最大移位值，所述floor为向下取整，所述W f(0,0)为所述第一ALF的中心位置对应的浮点类型的系数，所述d为所述W f(0,0)对应的最大整数系数阈值。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述d为127。
  6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大移位值，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度，包括：
    根据如下公式，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度：
    Scale max＝2 bitshift，
    其中，所述Scale max为所述最大量化尺度。
  7. 根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，若所述第一分量为亮度分量，则所述根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，包括：
    将第一量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第一量化尺度小于或等于所述最大量化尺度。
  8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    将第二量化尺度确定为第二ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第二ALF为对色度分量下的所述重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，所述第二量化尺度小于所述第一量化尺度。
  9. 根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，若所述第一分量为色度分量，则所述根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，包括：
    将第三量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的的目标量化尺度，所述第三量化尺度小于所述最大量化尺度。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    将第四量化尺度确定为第三ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述第三ALF为对亮度分量下的所述重建图像进行ALS滤波时使用的滤波器，所述第四量化尺度大于所述第三量化尺度。
  11. 根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述所述根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，包括：
    针对所述最大量化尺度与预设的最小量化尺度构成的量化区间内的每一个第一量化尺度，确定所述第一量化尺度的量化代价，所述第一量化尺度为2的幂次方的正整数；
    根据每一个所述第一量化尺度的量化代价，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。
  12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据每一个所述第一量化尺度的量化代价，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价，包括：
    将量化代价最小的第一量化尺度确定为所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化代价。
  13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一量化尺度的量化代价，包括：
    使用所述第一量化尺度，将所述第一ALF的浮点类型的所述ALF系数量化为整数类型的第一ALF系数；
    确定使用所述第一ALF系数对所述重建图像的目标区域进行编码时，所述第一ALF系数对应的量化失真结果；
    根据所述第一ALF系数对应的量化失真结果，以及编码所述第一ALF系数所消耗的比特数，确定所述第一量化尺度的量化代价。
  14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述确定使用所述第一ALF系数对所述重建图像的目标区域进行编码时，所述第一ALF系数对应的量化失真结果，包括：
    根据所述目标区域中像素点的重建像素值，确定所述目标区域中像素点的自相关系数；
    根据所述目标区域中像素点的原始像素值，确定所述目标区域中像素点的互相关系数；
    根据所述目标区域中像素点的自相关系数与所述第一ALF系数乘积，以及所述目标区域中像素点的互相关系数，确定所述第一ALF系数对应的量化失真结果。
  15. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述确定使用所述第一ALF系数对所述重建图像的目标区域进行编码时，所述第一ALF系数对应的量化失真，包括：
    使用所述第一ALF系数对所述重建图像的目标区域进行滤波；
    根据所述目标区域中像素点的滤波后像素值和原始像素值的差值，确定所述第一ALF系数对应的量化失真结果。
  16. 根据权利要求13-15任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一ALF系数对应的量化失真结果，以及编码所述第一ALF系数所消耗的比特数，确定所述第一量化尺度的量化代价，包括：
    根据如下公式，确定所述第一量化尺度的量化代价：
    J＝D+λR
    其中，所述J为所述第一量化尺度的量化代价，所述D为所述第一ALF系数对应的量化失真结果，所述R为编码所述第一ALF系数所消耗的比特数，所述λ为可变值。
  17. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码流中包括所述第一ALF的所有整数类型的ALF系数。
  18. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述码流中包括所述第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，所述第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，所述第一信息用于指示所述目标量化尺度。
  19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值。
  20. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。
  21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一数值为6、5或4。
  22. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    使用所述第一AFL的整数类型的ALF系数，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波。
  23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述使用所述第一AFL的整数类型的ALF系数，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波，包括：
    根据如下公式，对所述第一分量下的所述重建图像的目标区域进行滤波：
    其中，所述I rec(0,0)'为所述目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，所述(x，y)为相对于所述当前点的位置，所述W j为所述第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，所述W n-1为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，所述I rec(0,0)为所述当前点的重建像素值，所述Alfshif为所述目标量化尺度对应的目标移位值，所述n为所述第一ALF所包括的ALF系数的个数。
  24. 一种视频解码方法，其特征在于，包括：
    解码码流，得到当前图像的残差值；
    根据所述当前图像的残差值，确定所述当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
    解码码流，得到所述第一分量下所述重建图像中的目标区域对应的第一自适应修正滤波器ALF的ALF系数信息；
    根据所述第一ALF的ALF系数信息，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一ALF的ALF系数信息包括所述第一ALF的所有整数类型的ALF系数。
  26. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一ALF的ALF系数信息包括所述第一ALF的整数类型的第二ALF系数和第一信息，所述第二ALF系数为所述第一ALF中非中心点对应的整数类型的ALF系数，所述第一信息用于指示所述目标量化尺度。
  27. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值。
  28. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括所述目标量化尺度对应的目标移位值与第一数值的差值的绝对值。
  29. 根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述第一数值为6、5或4。
  30. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一ALF的ALF系数信息，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波，包括：
    根据所述第一ALF的第二ALF系数和所述目标量化尺度，确定所述第一ALF的第一ALF系数，所述第一ALF系数为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数；
    根据所述第一ALF的所述第二ALF系数和所述第一ALF系数，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
  31. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一ALF的第二ALF系数和所述目标量化尺度，确定所述第一ALF的第一ALF系数，包括：
    根据如下公式，确定所述第一ALF的第一ALF系数：
    其中，所述AlfCoeffLuma[i][k]为第i个第一ALF的所述第一ALF系数，所述k为所述第一ALF所包括的ALF系数的数量减一，所述第一ALF所述AlfLumaShift[i]为所述第一ALF对应的目标量化尺度，所述AlfCoeffLuma[i][j]为所述第一ALF中的第j个第二ALF系数。
  32. 根据权利要求31所述的方法，其特征在于，若所述第一分量为亮度分量，则所述i的取值为0至p，所述p为所述亮度分量对应的ALF的个数减一。
  33. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述p为15或63。
  34. 根据权利要求31所述的方法，其特征在于，若所述第一分量为Cb分量，则所述i等于第一值，若所述第一分量为Cr分量，则所述i等于第二值。
  35. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述第一值为0，所述第二值为1。
  36. 根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    从所述码流中解析得到所述第一ALF的形状信息；
    根据所述第一ALF的形状信息，确定所述第一ALF的类型。
  37. 根据权利要求36所述的方法，其特征在于，若所述第一ALF的形状为7×7十字形加3×3方形滤波器形状，则所述第一ALF包括9个ALF系数；若所述第一ALF的形状为7×7十字形加5×5方形滤波器形状，则所述第一ALF包括15个ALF系数。
  38. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一ALF的所述第二ALF系数和所述第一ALF系数，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波，包括：
    根据如下公式，对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波：
    其中，所述I rec(0,0)′为所述目标区域中当前点(0,0)滤波后的重建像素值，所述(x，y)为相对于所述当前点的位置，所述W j为所述第一ALF的第j个整数类型的ALF系数，所述W n-1为所述第一ALF的中心点对应的整数类型的ALF系数，所述I rec(0,0)为所述当前点的重建像素值，所述Alfshif为所述目标量化尺度对应的目标移位值，所述n为所述第一ALF所包括的ALF系数的个数。
  39. 一种视频编码器，其特征在于，包括：
    获取单元，用于获得当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
    第一确定单元，用于确定对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域使用第一自适应修正滤波器ALF进行滤波时，所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数；
    第二确定单元，用于根据所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的最大量化尺度；
    第三确定单元，用于根据所述最大量化尺度，确定所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数的目标量化尺度，所述目标量化尺度小于或等于所述最大量化尺度；
    量化单元，用于使用所述目标量化尺度，将所述第一ALF的浮点数类型的ALF系数量化为整数类型的ALF系数；
    编码单元，用于对所述第一ALF的整数类型的ALF系数进行编码，得到码流。
  40. 一种视频解码器，其特征在于，包括：
    第一解码单元，用于解码码流，得到当前图像的残差值；
    确定单元，用于根据所述当前图像的残差值，确定所述当前图像的重建图像，所述重建图像包括第一分量，所述第一分量为亮度分量或色度分量；
    第二解码单元，用于解码码流，得到所述第一分量下所述重建图像中的目标区域对应的第一自适应修正滤波器ALF的ALF系数信息；
    滤波单元，用于根据所述第一ALF的ALF系数信息，使用所述第一ALF对所述第一分量下的所述重建图像中的目标区域进行滤波。
  41. 一种视频编解码系统，其特征在于，包括：
    根据权利要求39所述的视频编码器；
    以及根据权利要求40所述的视频解码器。
  42. 一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1至23或如权利要求24至38任一项所述的方法。
CN202180090973.7A 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器 Pending CN116746152A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311245327.0A CN117082239A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/073409 WO2022155922A1 (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311245327.0A Division CN117082239A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116746152A true CN116746152A (zh) 2023-09-12

Family

ID=82548401

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311245327.0A Pending CN117082239A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器
CN202180090973.7A Pending CN116746152A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311245327.0A Pending CN117082239A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN117082239A (zh)
WO (1) WO2022155922A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10057574B2 (en) * 2015-02-11 2018-08-21 Qualcomm Incorporated Coding tree unit (CTU) level adaptive loop filter (ALF)
CN111801941B (zh) * 2018-03-09 2022-04-12 华为技术有限公司 用于利用自适应乘数系数进行图像滤波的方法及装置
WO2020094153A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-14 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Component based loop filter
GB2580173B (en) * 2018-12-21 2022-07-27 Canon Kk A filter
CN115604488A (zh) * 2019-06-25 2023-01-13 北京大学（Cn） 环路滤波的方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN117082239A (zh) 2023-11-17
WO2022155922A1 (zh) 2022-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113852812B (zh) 使用多条参考线的帧内预测
CN106464877B (zh) 在视频译码中确定将解块滤波应用于经调色板译码块
JP7401542B2 (ja) ピクチャのブロックのイントラ予測の方法
CN112889286B (zh) 位置相关预测组合的模式相关和大小相关块级限制的方法和装置
CN112913236B (zh) 编码器，解码器和使用压缩mv存储的对应方法
CN113784126A (zh) 图像编码方法、装置、设备及存储介质
CN114424567B (zh) 使用基于矩阵的帧内预测进行组合的帧间-帧内预测的方法和装置
CN113411612B (zh) 对图像块进行视频译码的方法、解码设备和编/解码器
CN117426088A (zh) 视频编解码方法、设备、系统、及存储介质
CN112889280B (zh) 用于数字图像/视频材料的编码和解码的方法和装置
CN117981307A (zh) 视频编解码方法、设备、系统、及存储介质
CN115086664A (zh) 未匹配像素的解码方法、编码方法、解码器以及编码器
WO2022155922A1 (zh) 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器
WO2023184250A1 (zh) 视频编解码方法、装置、设备、系统及存储介质
EP4307662A1 (en) Video coding and decoding method and system, and video coder and video decoder
WO2023220946A1 (zh) 视频编解码方法、装置、设备、系统及存储介质
WO2023236113A1 (zh) 视频编解码方法、装置、设备、系统及存储介质
WO2023122968A1 (zh) 帧内预测方法、设备、系统、及存储介质
CN116405701A (zh) 图像滤波方法、装置、设备及存储介质
CN116918326A (zh) 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器
CN116982312A (zh) 视频编解码方法与系统、及视频编解码器
CN117121485A (zh) 视频编解码方法与系统、及视频编解码器
CN117678221A (zh) 图像编解码及处理方法、装置及设备
CN117981320A (zh) 视频编解码方法、设备、系统、及存储介质
CN116962684A (zh) 视频编解码方法与系统、及视频编码器与视频解码器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination