[发明专利]用于重建视频的自适应环路滤波方法

说明书

本发明揭露了一种用于重建视频的自适应环路滤波方法，以提高性能。在一个实施例中，环路滤波器是从一个或多个候选滤波器中选择，其中，一个或多个候选滤波器包括全对称滤波器候选。候选滤波器也可包含1/2对称滤波器候选，旗标用于在不同对称之间做选择。在另一实施例中，揭露了基于优先级的块滤波器合并。根据相邻块组中组成员的优先级顺序，产生从由相邻块组中对应组成员使用的对应滤波器中选择的不多于第一数量的滤波器候选组成的滤波器合并列表。在又一实施例中，环路滤波器被相同组的多个图像单元的重建视频共用。滤波器合并组被连续组索引的差值确定。

【相关申请的交叉引用】

本发明主张申请于2013年11月15日，序列号为61/904,511，标题为“Block-basedAdaptive Loop Filtering”的美国临时专利申请的优先权。将此美国临时专利申请以参考的方式并入本文中。

【技术领域】

本发明涉及视频编码。特别地，本发明涉及用于视频编码的基于块的自适应环路滤波(Block-Based Adaptive Loop Filtering)。

【背景技术】

高效视频编码(High efficiency video coding，HEVC)是由视频编码联合合作小组(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)开发的新一代的国际视频编码标准。此标准是基于现有的混合编码方法。根据HEVC，一张图片被分为多个不重叠的最大编码单元(Largest Coding Unit，LCU)，也被称为编码树块(Coding Tree Block，CTB)。编码单元(Coding Unit，CU)的像素值被空间或时间预测。所得到的残差信号被转换以用于进一步的冗余移除。接着，转换系数被量化及熵编码。重建的图片是从已解码的残差信号机预测信号中恢复。于重建后，重建的图片进一步由环路滤波来处理以减少编码失真。

在HEVC测试模型7(HEVC Test Model 7，HM-7)之前，一种环路滤波技术，称为自适应环路滤波(Adaptive Loop Filtering，ALF)，被包含于测试模型中。为了优化性能，ALF使用维纳滤波技术来导出滤波器系数。此外，多个滤波器可被用于不同的图片区域。系数被编码于自适应参数集(Adaptation Parameter Set，APS)，且开/关控制旗标被编码于CTU等级的语法元素。如图1所示，滤波器形状为中心具有3x3方块的9x7的交叉。由于此9x7滤波器的1/2对称性，只有一半的系数需要被编码。

图2所示为结合环路处理的自适应帧间/帧内视频编码系统的示例。输入图片由帧内预测210或帧间预测212(即，运动估计/运动补偿)来编码。对于帧间预测，运动估计/运动补偿212用于基于来自其它单个图片或多个图片的视频数据提供预测数据。开关214选择帧内预测210或帧间预测212的数据，且已选择的预测数据被提供到加法器216以形成预测误差，也被称为残差。接着，预测误差由转换/量化(Transform/Quantization，T/Q)218来处理。接着，已转换及已量化的残差由熵编码器222来编码以产生对应于已压缩视频数据的视频比特流。接着，与残差相关联的比特流根据辅助信息(side information)(例如运动、模式、以及与图像区域相关联的其它信息)被打包。辅助信息也可被熵编码以减少所需的带宽。于帧内模式，重建的块可用于形成空间邻近块的帧内预测。因此，来自重建(Reconstruction，REC)228的重建的块可被提供到帧内预测210。当帧间预测模式被使用时，参考的单个图片或多个图片也必须于编码器端被重建。因此，已转换及已量化的残差由逆量化/逆转换(Inverse Quantization/Inverse Transform，IQ/IT)226处理以恢复此残差。接着，残差被加回到REC 228的预测数据236以重建视频数据。重建视频数据可被储存于参考图片缓冲器234，且被用于其它帧的预测。