專利名稱：去塊濾波控制的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及濾波控制，更具體地涉及控制視頻幀中塊邊界上的去塊濾波。
背景技術：
視頻巾貞的編碼會對編碼數據引入塊偽像(blocking artifact)。這種塊化偽像主要由于幀內和幀間預測誤差編碼中的離散余弦變換。因而在重構期間，塊間邊界上的不連續變得對于觀看者可見。
應對這種塊化偽像的傳統方式是使用去塊濾波。在最新發展水平的視頻編碼(如，H. 264)中，在預測和殘差(residual)編碼之后、但在對后面的巾貞進行解碼時存儲重構幀以便后續參考之前，執行使用自適應去塊濾波器的環路濾波，參見List等的Adaptive Deblocking Filter，IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology, 2003,13(7) :614_619。環路濾波包括濾波器判決、濾波操作、限幅功能和像素值的改變。基于評估多個條件來做出對是否對邊界進行濾波的判決。濾波器判決取決于宏塊類型、相鄰塊之間的運動矢量(MV)差(如果相鄰塊之一具有編碼殘差)、以及當前塊或相鄰塊的局部結構。因而，濾波量取決于相對于塊邊界的像素位置、以及用于當前塊的殘差編碼的量化參數。在H. 264中，基于兩個相鄰塊的塊邊界之間的像素值做出濾波器判決。這應用于垂直塊邊界和水平塊邊界二者。在如下所示，塊邊界位于d和e之間的情況下，可以通過一個塊中的像素a、b、c和d、和另ー塊中的6、ム8和11示出邊界abed |efgh濾波器判決基于三個像素差與三個閾值的比較。閾值適合于量化參數(QP)。如果實現以下條件，則濾波器判決為肯定的I d-e く'，c-d <T2，和e-f < T2，其中基于QP調整T1和T2。在H. 264中存在兩個濾波模式。在第一濾波模式(正常濾波)中，可以利用濾波改變當前值的增量(delta)值(A)來描述濾波。針對最靠近塊邊界的像素的濾彼是d，= d+Ac and e，= e_Ac其中A。已被限幅為閾值±T3到QP所約束的值。高QP比低QP允許更多濾波。限幅可以描述為A c = Max (-T3, Min (T3, A ))如果以下兩個條件中的任何ー個也成立I b-d I <T2和|e_g| < T2，可以增大濾波強度。還可以通過將增量值限幅到更小來調整濾波器強度，例如以允許更多變化。當滿足條件|d_e| <1/4吋，僅針對內部宏塊邊界應用第二(強)濾波模式。H. 264中采用的自適應去塊濾波器的主要限制在干，如果塊中的至少ー個是內部塊，則僅可以將第二強濾波模式應用于宏塊邊界。然而，針對不同于內部編碼塊且也在內部宏塊之內的其它塊，在幾乎相同的圖像區域中也會出現小的差異。因而會期望強濾波也能夠應用于這種情況。然而，濾波控制能夠對圖像中的真實邊緣和由于塊偽像導致的邊緣進行區分十分重要。US2006/0078048公開了可應用于H. 264中的去塊濾波的簡化方式，相比于H. 264的標準濾波判決，降低了計算復雜度。針對跨越兩個宏塊之間的邊界的一條線或線的子集，執行進行正常濾波或不進行濾波的判決測試。然后，將該判決應用于跨越相同邊界的所有線。因而，針對每個宏塊邊界計算單個濾波判決，該單個濾波判決應用于跨越宏塊邊界的所有線。US2006/0078048中公開的使用自適應去塊濾波的主要限制在于，僅可以進行正常濾波，這會由于不可能進行較強濾波而導致塊邊界上的可見偽像
發明內容
一般性目的是提供應對或減少塊偽像的有效去塊濾波。可以通過這里所公開的實施例來實現該目的及其它目的。實施例的一個方案定義了可應用于視頻幀中多個像素的塊的濾波控制方法。該方法包括計算針對所述塊的第一濾波器判決值。所述第一濾波器判決值表示沿平行于所述塊與所述視頻幀中多個像素的相鄰塊之間的塊邊界上的濾波方向的方向，所述塊中第一線的像素中及所述相鄰塊中對應第一線的像素中的像素值的平滑程度。還針對所述塊計算第二濾波器判決值，所述第二濾波器判決值表示所述塊中當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度，以及相鄰塊中對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度。然后，將第一濾波器判決值與第一閾值進行比較，相應地，將第二濾波器判決值與第二閾值進行比較。如果這兩個濾波器判決值均在相應閾值之下，則針對當前線的像素選擇強去塊濾波器，對當前線的像素中的像素值的至少ー個進行濾波。然而，如果這兩個濾波器判決值并非都在相應閾值之下，則針對當前線的像素選擇弱去塊濾波器。弱去塊濾波器相比于強去塊濾波器具有相對較低的濾波強度。實施例的另一方案涉及ー種濾波控制設備，包括第一判決值計算器，被配置為計算針對視頻幀中多個像素的塊的第一濾波器判決值。如在上述方案中提及的，第一濾波器判決值表示沿平行于所述濾波方向的方向，所述塊中第一線的像素中及所述視頻幀中像素的相鄰塊中對應第一線的像素中的像素值的平滑程度。第二判決值計算器被實現為針對所述塊計算第二濾波器判決值，所述第二濾波器判決值表示所述塊中當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度，以及相鄰塊中對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度。濾波控制設備還包括第一閾值比較器和第二閾值比較器，被配置為分別將第一和第ニ濾波器判決值與第一和第二閾值進行比較。濾波器選擇器與所述第一閾值比較器和第二閾值比較器連接，并被配置為如果所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下且所述第ニ濾波器判決值在所述第二閾值之下，則選擇強去塊濾波器，對當前線的像素中的至少ー個像素值進行濾波。如果這兩個條件均不滿足，則濾波器選擇器選擇弱去塊濾波器，所述弱去塊濾波器相比于強去塊濾波器具有相對較低的濾波強度。實施例的其它方案涉及包括濾波控制設備的解碼器和包括解碼器的媒體終端。實施例的方案實現了強去塊濾波和弱去塊濾波間的選擇，以應對出現在視頻幀中兩個像素塊之間的邊界上的塊偽像。根據實施例，可以不考慮像素塊的編碼模式(如，幀內對幀間編碼)、而是基于塊中和塊的相應線中的特定像素值來選擇強去塊濾波濾波器。這導致了更有效和更好的去塊濾波。
通過參照以下的具體實施方式
和附圖，可以更好地理解本發明及其目的和優點，其中圖I是示出了根據實施例的濾波控制方法的流程圖；圖2A和2B示出了相鄰塊和可以應用去塊濾波的塊邊界的兩個實施例；圖3是示出了根據實施例的圖I中方法的附加步驟的流程圖；圖4A至4C示出了根據各種實施例的三個不同濾波判決的效果；
圖5是示出了根據實施例的圖3中方法的附加步驟的流程圖；圖6是示出了根據實施例的圖I中方法的附加步驟的流程圖；圖7是示意性地示出了根據實施例的逐塊和逐線濾波判決的圖示；圖8是示出了根據實施例的圖I中方法的附加步驟的流程圖；圖9是示出了根據實施例的圖8中方法的附加步驟的流程圖；圖10是示出了根據實施例的圖I中方法的附加步驟的流程圖；圖11是濾波控制設備的實施例的示意性框圖；圖12是濾波控制設備的另一實施例的示意性框圖；圖13是濾波控制設備的另一實施例的示意性框圖；圖14示出了根據實施例的濾波控制設備的實施方式；圖15是根據另ー實施例的濾波設備的實施方式；圖16是根據實施例的編碼器的示意框圖；圖17是根據實施例的解碼器的示意框圖；以及圖18是根據實施例的媒體終端的示意框圖。
具體實施例方式在所有附圖中，相同的參考數字用于類似或對應的元件。實施例通常涉及自適應去塊濾波或自適應環路濾波(有時如此表述)，用于應對視頻幀中塊邊界上的塊偽像。實施例引入了用于確定是向塊中的相應像素線應用強濾波還是弱濾波的特定濾波器判決。特定濾波器判決和使用強或弱濾波的可能性使得能夠有效減少塊偽像，而不增加計算復雜度。圖I是根據可應用于視頻幀中多個像素的塊的實施例的濾波控制方法的流程圖。如本領域所公知，將視頻幀分為根據各種可用幀內和幀間編碼模式進行編碼和解碼的非重疊像素塊。通常，將視頻幀分為16X16像素的非重疊宏塊。可以繼而將這種宏塊分為不同大小的較小塊，如4X4或8X8像素。然而根據實施例，也可以是矩形塊，如4X8、8X4、8X16或16X8。實施例可以應用于任何這樣的像素塊，包括宏塊或甚至更大的像素塊。在特定實施例中，濾波控制方法可應用于沿垂直方向和/或水平方向具有至少8個像素的多個像素的所有塊。在本領域中，預測單元分割和變換單元通常用于表示這樣的多個像素的塊。
在出現的高效視頻編碼(HEVC)標準中，使用編碼單元(⑶)。目前，⑶大小從64X64像素(最大)到4X4像素(最小)變化。這樣，可以依據幀的局部特性，利用“粒度等級”將最大CU分為較小CU。這意味著,最大CU可以分為不同大小的較小CU。實施例還可以結合這樣的編碼單元使用，這樣的編碼單元被視為由本文所使用的表述“像素塊”包括。塊中的每個像素具有相應的像素值。視頻幀通常具有分配給像素的顏色值，其中以定義的顔色格式來表示顔色值。盡管存在其它格式，如使用每個像素的紅、綠和藍分量，但普通顔色格式之一使用每個像素的一個亮度分量和兩個色度分量。傳統地，可能采用不同的濾波判決和不同的去塊濾波器，単獨進行亮度分量濾波和色度分量濾波。實施例可以用于對亮度分量進行濾波、對色度分量進行濾波、或對亮度分量和色度分量二者進行濾波。在特定實施例中，實施例用于實現亮度(或luma)濾波。在相鄰塊之間的邊界、邊緣或邊沿上進行自適應去塊濾波。因此，這 種邊界可以是在視頻幀中并排呈現的兩個相鄰塊10、20之間的垂直邊界I (參見圖2A)。可選地，邊界可以是在兩個相鄰塊10、20之間的水平邊界1(參見圖2B)，其中在視頻幀中，ー個塊10位于另ー個塊20之上。在特定實施例中，首先從最左邊界開始、并經過按照幾何順序向右的邊界，對垂直邊界進行濾波。然后，從最上面的邊界開始、并經過按照幾何順序向下的邊界，對水平邊界進行濾波。然而，實施例并不局限于該特定濾波順序，實際可以應用于任何預定的濾波順序。在特定實施例中，優選不對視頻幀邊緣的邊界進行濾波，從而將其排除在去塊濾波之外。該實施例的方法開始于步驟SI，在步驟SI中，針對塊計算第一濾波器判決值。計算得到的該濾波器判決值表示沿平行于濾波方向的方向，塊中第一線的像素和視頻幀的相鄰塊中對應第一線的像素中的像素值的平滑程度。當前塊中第一線的像素和相鄰塊中的對應線的像素屬于在垂直邊界上延伸的同一水平線，或屬于在水平邊界上延伸的同一垂直線。塊中的第一線的像素優選為預定水平或垂直像素線。從而第一線對應于視頻幀的塊中的預定像素行或像素列。例如，第一線可以對應于塊中的行號j或列號j。因而這表示，要在接下來進行濾波的另ー塊的第一線將對應于在該另ー塊中的行號j或列號j。因而，第一濾波器判決考察沿平行于濾波判決的方向的像素值的平滑度。換言之，第一濾波器判決考察塊中第一線的像素值和相鄰塊中對應第一線的像素值是否平滑，即，在平行于塊邊界上的濾波方向的方向改變很少或改變至少不多于預定最大量。這種平滑的像素值將給出零或小第一濾波器判決值，并且盡管取決于第二濾波器判決的結果，但通常應進行強濾波，因為像素值在無結構或非常小的結構的情況下是平滑的。沿與濾波方向平行的方向的平滑像素值的特定情況可以是第一線的像素值接近于平面的情況，以及對應第一線的像素值接近于平面的情況。因而，第一濾波器判決可以被視為針對邊界兩側上任何平面的檢測器。因此，當邊界兩側的像素值形成近似平面吋，第一濾波器判決值將會等于零或至少接近于零。然而，在一些實施例中，應對跨越垂直/水平邊界的水平/垂直線進行濾波，盡管它們沒有形成平面，但沿平行于濾波方向的方向是平滑的。下ー步驟S2計算針對該塊的第二濾波器判決。第二濾波器判決值表示塊中當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度和相鄰塊中對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度。與針對第一濾波器判決的第一線不同，當前線的像素不是塊中的固定線。因此，優選針對塊中的每ー線計算第二濾波器判決值，使得每條水平或垂直線優選具有相應的計算得到的第二濾波器判決值，而針對塊的每個垂直或水平邊界計算單個濾波器判決值。與考察平行于濾波方向的方向上的像素值的平滑度并因而可以針對形成斜坡(圖4B的左邊)的像素值也形成零第一濾波器判決值的第一濾波器判決明顯不同，第二濾波器判決考察像素值的平坦度。如果塊的被考察像素值和相鄰塊的被考察像素值相等或幾乎相等，則當前線和對應當前線中的像素值被認為接近于平坦線。在這種情況下，第二濾波器判決值將為零或接近于零。如果像素值接近于平坦線，這意味著當前線和對應當前線中的像素不具有任何顯著的結構，優選強濾波來平滑任何塊偽像。 下ー步驟S3將第一濾波器判決值(FDV)與第一閾值(T1)進行比較，并將第二濾波器判決值與第二閾值(T2)進行比較。如果第一濾波器判決值在第一閾值之下，且第二濾波器判決值在第二閾值之下，則該方法進行到步驟S4，其中選擇將第二或強去塊濾波器應用于當前線的像素中的像素，以對當前線中的至少ー個像素值的值進行濾波和改變。然而，如果在步驟S3中第一和第二濾波器判決中的任何ー個不在其相關閾值之下，則該方法進行到步驟S5，其中選擇第一、正常或弱去塊濾波器。然后，弱去塊濾波器可應用于當前線的像素中的像素，以對當前線中的至少ー個像素值的值進行濾波和改變。步驟S4中選擇的強去塊濾波器與步驟S5中選擇的弱去塊濾波器相比具有相對較高的濾波強度。—旦針對塊中的當前線關于當前塊邊界進行了濾波器判決，則方法返回步驟S2，以計算針對塊中另ー線的像素的新的第二濾波器判決值，這通過線LI示意性示出。因此，優選地，針對垂直邊界的塊中所有像素線執行步驟S2-S5形成的循環一次，并針對水平邊界的塊中所有像素列執行步驟S2-S5形成的循環一次。例如，接下來可以從最上行或最左列開始、然后向塊中的底行或最右列來處理不同的像素行或像素列。可選地，可以并行地處理塊中的不同像素線，以加速濾波控制方法。因此，優選地，針對塊中的當前邊界，僅執行步驟SI 一次，這意味著，針對大多數塊，步驟Si將執行兩次一次針對垂直邊界，對相鄰塊執行步驟SI ;一次針對水平邊界，對相鄰塊執行步驟SI。現在將更加詳細地描述第一和第二濾波器判決的各種實施例。如上所述，第二濾波器判決指示當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度和相鄰塊中對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度。在特定實施例中，第二濾波器判決考慮塊中線末端的像素值和相鄰塊中對應當前線末端的像素值。參照圖2A和2B，參考數字12表示塊10中當前線的像素11、13、15、17，以及相鄰塊20中對應當前線22像素21、23、25、27沿同一行(圖2A)或同一列(圖2B)延伸為當前線12，但在邊界I的另ー側。在該實施例中，從而按照I PSi-POi I + I qOi-qSi I計算第二濾波器判決值。在該公式中，進ー步在本文中，Pki表示塊10中行號為i和列號為k的像素的像素值(參見圖2A)，或者塊10中列號為i和行號為k的像素的像素值(參見圖2B)。相應地，qki表示相鄰塊20中的像素的像素值。在圖2A和2B中示出的特定塊實施例中，k = 0，l，2，3，i = 0,1,2,3,4,5,6,7
這意味著，第二濾波器判決等于當前線12中最接近于塊邊界I的像素的像素值與當前線12中第四接近于(圖2A和2B中最遠的i)塊邊界I的像素17的像素值的絕對差、以及對應當前線22中最接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素17的像素值與對應當前線22中第四接近于(圖2A和2B中最遠的i)塊邊界I的相鄰塊20中像素27的像素值的絕對差之和。在可選實施例中，按照IpSdpZi-plWpOi I+ IqOdqlrqZWqSi I計算第二濾波器判決值。從而，針對4X8或8X4像素的塊，第二濾波器判決基于計算當前線12中最接近于塊邊界的像素11的像素值的兩倍加上當前線12中第四接近于塊邊界I的像素17的像素值、減去當前線12中第二接近于塊邊界I的像素13的像素值、減去當前線12中第三接近于塊邊界I的像素15的像素值的兩倍的絕對值。此外，該絕對值被計算為對應當前線22中最接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素21的像素值加上對應當前線22中第四接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素27的像素值的兩倍、減去對應當前線22中第二接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素23的像素值的兩倍、減去對應當前線22中第三接近于塊邊界I的相 鄰塊20中像素25的像素值。該濾波器判決的益處在于，沒有給出零作為針對斜坡形式的塊邊界的輸出。此外，該濾波器判決對于邊緣是靈敏的，并減小針對像素值向塊邊界的線性增加的輸出。第一濾波器判決值表示沿與濾波方向平行的方向，第一線和對應第一線中的像素值的平滑程度。在特定實施例中，第一濾波器判決值優選基于
pZjjplj+pOjl + lqZjjqlj+qOjl，其中j表示塊10中第一線和相鄰塊20中對應第一線的行號(圖2A)或列號(圖2B)。從而第一濾波器判決基于計算第一線中最接近于塊邊界I的像素的像素值加上所述第一線中第三接近于塊邊界I的像素的像素值、減去所述第一線中第二接近于塊邊界I的像素的像素值的兩倍的絕對值。還有，對應第一線中最接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素的像素值加上對應第一線中第三接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素的像素值、減去對應第一線中第二接近于塊邊界I的相鄰塊20中像素的像素值的兩倍的絕對值。該濾波器判決實施例檢查沿與濾波方向平行的方向，邊界兩側的結構是否平滑。在特定實施例中，基于塊中第一線和相鄰塊中第一對應線、以及塊中第二線和相鄰塊中對應第二線的像素值來計算第一濾波器判決值。第一和第二線優選對應于塊中的預定行號(圖2A)或預定列號(圖2B)，以及對應第一和第二線是相鄰塊中對應的預定行號或列號。優選在塊中分布兩條線。因此，可以按照|p22-2pl2+p02| + |q22-2ql2+q02| + |p25-2pl5+p051 +1 q25-2ql5+q05計算第一濾波器判決值。這意味著，針對塊10中的行/列號2和行/列號5、以及相鄰塊20中的行/列號2和行/列號5來計算絕對值。每個絕對值定義為相關行/列中最接近于塊邊界I的所述像素的像素值加上相關行/列中第二接近于塊邊界I的像素的像素值、減去相關行/列中第二接近于塊邊界I的像素的像素值的兩倍的絕對值。計算第一濾波器判決值的備選實施例包括I p22-2pl3+p041 + I q22-2ql3+q041 + | p25_2pl4+p031 +1 q25-2ql4+q031 或 | p22~2pl3+p04+p25-2pl4+p031 +1 q22-2ql3+q04+q25_2ql4+q031。在這兩個實施例中，塊10中的線和相鄰塊20中的對應線是多個像素的對角線。
另ー備選方式是不基于如上所述的兩條線和對應線中的像素值、而是基于塊中四條線和相鄰塊中的四條對應線中的像素值來計算第一濾波器判決值
—2凡+^I + IcA' -^jIi +^2,.I)。該實施例的變體包括使用行/列號0、3、4和7，行/
i:2 ...
列號I、2、5和6、行/列號0、3、5和6或行/列號1、2、4和7。這些實施例也可以應用于僅使用兩條線和兩條對應線，如行/列號2和5。在以上呈現的實施例中，采用兩個不同的濾波器判決來確定針對塊中當前線的像素是應用強濾波還是弱濾波。在一些應用中，優選另外使用第三濾波器判決。其原因在干，對于強濾波(圖I中的步驟S4)導致的像素值的任何改變不受限制。例如，如果至少塊的第一線和當前線中的像素值和相鄰塊的對應第一線和對應當前線的像素值正好相等，則第一和第二濾波器判決值將會等于或接近于零。然而有可能的是，盡管正好相等，第一線 和當前線中的像素值與對應第一線和對應當前線中的像素值非常不同。這種情況可能發生在存在與塊邊界對齊的真實結構或邊緣時。這意味著，邊緣不是由于任何塊偽像導致，而是特定視頻幀的固有特性，因而不應被濾除。因此，添加第三濾波器判決以檢測與塊邊界對齊的這種邊緣會是有利的。圖3是示出了使用第三濾波器判決值的流程圖，將會限制強濾波引起的任何像素值改變，并檢測與塊邊界對齊的邊緣。該方法從圖I的步驟S2繼續。下ー步驟SlO計算針對該塊的第三濾波器判決值。第三濾波器判決值表示當前線中最接近于塊邊界的像素的像素值與對應當前線中最接近于塊邊界的相鄰塊中像素的像素值的絕對差。換言之，第三濾波器判決值優選等于IpOi-qO」。然后，下ー步驟Sll將根據圖I中步驟SI的第一濾波器判決值與第一閾值進行比較，將根據圖I中步驟S2的第二濾波器判決值與第二閾值進行比較，將根據步驟SlO的第三濾波器判決值與第三閾值(T3)進行比較。如果所有濾波器判決值均在相應的關聯閾值之下，則該方法繼續至圖I的步驟S4，其中選擇強去塊濾波，以應用于當前線中的像素。否則，該方法從圖I的步驟Sll繼續至步驟S5，轉而選擇弱去塊濾波器。因此，在該實施例中，對于給定塊邊界，針對當前塊計算第一濾波器判決值一次，而優選針對與塊邊界垂直的每條線，計算第二和第三濾波器判決值。圖4A至4C可視地示出了三個不同濾波器判決的效果。在圖中，示出了塊中的線和相鄰塊中的對應線中的像素的像素值。在圖中，以虛垂直線標記塊邊界。圖4A對應于第ニ濾波器判決，并考察當前線和對應相鄰的像素值與平坦線的平坦近似程度。從圖中可以看出，塊中當前線的像素值可以精確地接近于平坦線，因而將給出接近于零的值，因為當前線中末端像素的像素值在該示例中是相等的。然而，相鄰塊中對應當前線中的像素值無法近似為平坦線。這些像素因此將對第一濾波器判決值做出非零貢獻。圖4B示出了沿塊和相鄰塊中第一線和對應第一線的像素值。第一線中像素的像素值沿與濾波方向平行的方向將會是平滑的。這些像素值實際上形成斜坡，并基于
P2J-2P1J+P0JI + I q2r2qlJ+qOJ |對第一濾波器判決值做出零貢獻。然而，相鄰塊中對應第一線中的像素值將會對第一濾波器判決值做出非零貢獻，因為它們沿平行于濾波方向的方向不是平滑的。最后，圖4C示出了基于最接近于塊邊界兩側的像素的像素值之間的絕對差的第三濾波器判決值的概念。如果這些值相等或幾乎相等，則第三濾波器判決值將會為零或很小，而大的差值將給出大的第三濾波器判決值，從而防止針對當前線選擇強去塊濾波。圖5是示出了濾波控制方法的附加步驟的流程圖。該流程圖示出了確定要與第三濾波器判決值進行比較的第三閾值的實施例。該方法從圖I的步驟S2繼續。下ー步驟S20基于針對塊選擇的量化參數來確定第三閾值。針對塊的殘差編碼來選擇量化參數，量化參數控制視頻壓縮質量，這是本領域公知的，因而不再在這里進行描述。在步驟S20中基于量化參數確定第三閾值優選包括將第三閾值確定為T3 =aixt。。參數t。表示基于量化參數針對塊選擇的限幅閾值。參數是乘數，被選擇用于防止在下述情況下選擇強去塊濾波器與使用弱去塊濾波器的弱濾波和限幅閾值將會把像素值修改的值相比，使用強去塊濾波器的強濾波以更大的值來修改當前線中最接近于塊邊界的像素的像素值。已經進行了實驗測試，并驗證了 B1 = 25執行得很好。另外，2. 5的值意味著，可以在沒有任何除法的情況下按照T3= (tcX5+l) >> I計算第三閾值，其中X>>Y表示X右移2Y，即X/2y。
在可選實施例中，基于在圖I的步驟S5中選擇的弱去塊濾波器來確定參數ai。例如，在塊和相鄰塊之間具有偏移も的兩個平坦塊的情況下，根據札264(1-4 4-1)/8的弱去
塊濾波器以值風'=P。, + ^/i和機'=qO, -^ス對最接近于塊邊界的像素的像素值進行內插。在
這種情況下，參數可以選擇為8/3，因為如果將會產生比用于約束弱濾波的參數t。強的偽像，在這種情況下將不會針對平坦塊選擇強濾波。基于量化參數確定第三閾值的上述實施例將會把當前線中最接近于塊邊界的像素的像素值與相鄰塊中的對應當前線中最接近于塊邊界的像素的像素值的絕對差限制為
值 tc.。第三閾值的確定實際對于該塊只需要一次。這意味著，有利地，可以在圖I的步驟SI和S2之間、與步驟SI并行地、或實際上先于步驟SI而不是如圖5所示在步驟S2之后執行步驟S20。圖6是示出了確定要結合第一和第二濾波器判決值使用的第一閾值和第二閾值的步驟的對應流程圖。步驟S30基于針對當前塊選擇的量化參數來確定第一閾值和第二閾值。此外，第二閾值優選確定為等于第一閾值的一半。在優選實施例中，T1= ^ >>2和T2= ^ >> 3，其中基于塊的量化參數(QP)確定參數P。以下的表I定義了針對不同的可能量化參數值的t。和P的可能值。表l_QP、t。和P之間的關系
權利要求
1.一種應用于視頻幀中多個像素(11、13、15、17)的塊(10)的濾波控制方法，每個像素(11、13、15、17)具有相應的像素值，所述方法包括 計算(SI)針對所述塊(10)的第一濾波器判決值，所述第一濾波器判決值表示沿平行于濾波方向的方向，所述塊(10)中第一線的像素(11、13、15、17)中的像素值以及所述視頻幀中多個像素(21、23、25、27)的相鄰塊中的對應第一線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度； 計算(S2)針對所述塊(10)的第二濾波器判決值，所述第二濾波器判決值表示所述塊(10)中當前線(12)像素(11、13、15、17)中的像素值與平坦線的近似程度，以及所述相鄰塊(20)中對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中的像素值與平坦線的近似程度； 將所述第一濾波器判決值與第一閾值進行比較(S3)，以及將所述第二濾波器判決值與第二閾值進行比較(S3)； 如果所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下且所述第二濾波器判決值在所述第ニ閾值之下，則選擇(S4)強去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇(S5)弱去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー個像素值進行濾波，其中，所述強去塊濾波器相比于所述弱去塊濾波器具有相對較高的濾波強度。
2.根據權利要求I所述的方法，其中計算(S2)所述第二濾波器判決值包括按照下式計算(S2)所述第二濾波器判決值pSi-pOj + jqOi-qSj 其中POi表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素(11)的像素值，P3i表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中第四接近于所述塊邊界(I)的像素(17)的像素值，qOi表示所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(21)的像素值，以及q3i表示所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中第四接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(27)的像素值。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中計算(SI)所述第一濾波器判決值包括基于下式計算(SI)所述第一濾波器判決值 p2J-2plJ+pOJ I +1 q2J-2qlJ+qOJ 其中，PO〗表示所述塊(10)中所述第一線的像素中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素的像素值，表示所述第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，P'表示所述第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，qOj表示所述相鄰塊中所述對應第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，qlj表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，以及q2j表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值。
4.根據權利要求3所述的方法，其中計算(SI)所述第一濾波器判決值包括基于下式計算(SI)所述第一濾波器判決值 p22-2pl2+p021 +1 q22-2ql2+q021 +1 p25_2pl5+p051 +1 q25_2ql5+q05 其中，PO2表示所述第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，Pl2表示所述第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，p22表示所述第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，q02表示所述對應第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，qlj表示所述對應第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，q22表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，PO5表示所述塊(10)中的第二線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，Pl5表示所述第二線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，P25表示所述第二線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，q05表示所述相鄰塊(20)中對應第二線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，ql5表示所述對應第二線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)的像素的像素值，以及q25表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的方法，還包括 計算(SlO)針對所述塊(10)的第三濾波器判決值，所述第三濾波器判決值表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界的像素(11)的像素值與所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(21)的像素值之間的絕對差，其中 將所述第一濾波器判決和所述第二濾波器判決進行比較(S3)包括將所述第一濾波器判決值與所述第一閾值進行比較(Sll)，將所述第二濾波器判決值與所述第二閾值進行比較(Sll)，將所述第三濾波器判決值與所述第三閾值進行比較(Sll);以及 選擇(S4)所述強去塊濾波器包括如果所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下、所述第二濾波器判決值在所述第二閾值之下以及所述第三濾波器判決值在所述第三閾值之下，則選擇(S4)所述強去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇(S5)所述弱去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー個像素值進行濾波。
6.根據權利要求5所述的方法，還包括基于針對所述塊(10)的殘差編碼而選擇的量化參數，確定(S20)所述第三閾值。
7.根據權利要求6所述的方法，其中確定(S20)所述第三閾值包括將所述第三閾值確定(S20)為aiXt。，其中t。是基于所述量化參數針對所述塊(10)而選擇的限幅閾值，以及^是乘數，被選擇用于防止在下述情況下選擇所述強去塊濾波器與使用所述弱去塊濾波器的弱濾波和所述限幅閾值將會把所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素(11)的所述像素值修改的值相比，使用所述強去塊濾波器的強濾波以更大的值來修改所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素(11)的所述像素值。
8.根據權利要求6所述的方法，其中確定(S20)所述第三閾值包括將所述第三閾值確定(S20)為2. 5t。，其中t。是基于所述量化參數針對所述塊(10)而選擇的限幅閾值。
9.根據權利要求I至8中任一項所述的方法，還包括確定所述第二閾值等于所述第一閾值的一半。
10.根據權利要求I至9中任一項所述的方法，還包括基于針對所述塊的殘差編碼而選擇的量化參數，確定(S30)所述第一閾值和所述第二閾值。
11.根據權利要求I至10中任一項所述的方法，還包括 計算(S40)針對所述塊(10)的塊專用判決值，所述塊專用判決值表示沿平行于所述濾波方向的方向，所述塊(10)中所述第一線的像素(11、13、15、17)和多個像素(21、23、25、27)的所述相鄰塊中所述對應第一線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度，以及沿平行于濾波方向的方向，所述塊(10)中第二線的像素(11、13、15、17)和多個像素(21、23、25、27)的所述相鄰塊中對應第二線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度；以及如果所述塊專用判決值在塊專用閾值之下，則選擇(S41)對所述塊(10)應用去塊濾波。
12.根據權利要求11所述的方法，還包括 基于針對所述塊(10)的殘差編碼而選擇的量化參數，確定(S50)所述塊專用閾值； 確定所述第一閾值等于所述塊專用閾值的四分之一；以及 確定所述第二閾值等于所述塊專用閾值的八分之一。
13.根據權利要求I至12中任一項所述的方法，還包括 如果所述第一濾波器判決值不在所述第一閾值之下和/或所述第二濾波器判決值不在所述第二閾值之下，則使用具有濾波器抽頭[2411]/8的弱去塊濾波器，對所述當前線的像素(11、13、15、17)中的像素值進行濾波(S60)，以獲得増量值；以及 將所述增量值與所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素(11)的像素值相加。
14.根據權利要求I至13中任一項所述的方法，還包括 計算針對所述塊(10)的另ー第二濾波器判決值，所述另ー第二濾波器判決值表示所述塊(10)中另ー當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度，以及所述相鄰塊(20)中另ー對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度； 將所述第一濾波器判決值與所述第一閾值進行比較，以及將所述另ー第二濾波器判決值與所述第二閾值進行比較；以及 如果所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下且所述另ー第二濾波器判決值在所述第二閾值之下，則選擇所述強去塊濾波器，對所述另ー當前線的像素中的至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇所述弱去塊濾波器，對所述另ー當前線的像素中的至少ー個像素值進行濾波。
15.ー種濾波控制設備(100、200、300)，包括 第一判決值計算器(110、210、310)，被配置為計算針對視頻幀中多個像素(11、13、15、17)的塊(10)的第一濾波器判決值，每個像素(11、13、15、17)具有相應的像素值，所述第一濾波器判決值表示沿平行于濾波方向的方向，所述塊(10)中第一線的像素(11、13、15、17)中的像素值以及所述視頻幀中多個像素(21、23、25、27)的相鄰塊中的對應第一線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度； 第二判決值計算器(120、220、320)，被配置為計算針對所述塊(10)的第二濾波器判決值，所述第二濾波器判決值表示所述塊(10)中當前線(12)像素(11、13、15、17)中的像素值與平坦線的近似程度，以及所述相鄰塊(20)中對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中的像素值與平坦線的近似程度； 第一閾值比較器(130、230、330)，被配置為將所述第一判決值比較器(110、210、310)計算的所述第一濾波器判決值與第一閾值進行比較； 第二閾值比較器(140、240、340)，被配置為將所述第二判決值比較器(120、220、320)計算的所述第二濾波器判決值與第二閾值進行比較； 濾波器選擇器(150、250、350)，被配置為如果所述第一濾波器閾值比較器(130、230、330)確定所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下，且所述第二濾波器閾值比較器(140,240,340)確定所述第二濾波器判決值在所述第二閾值之下，則選擇強去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇弱去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的至少ー個像素值進行濾波，其中，所述強去塊濾波器相比于所述弱去塊濾波器具有相對較高的濾波強度。
16.根據權利要求15所述的設備，其中所述第二判決值計算器(120、220、320)被配置 為按照下式計算所述第二濾波器判決值pSi-pOj + jqOi-qSj 其中POi表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素(11)的像素值，P3i表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中第四接近于所述塊邊界(I)的像素(17)的像素值，qOi表示所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(21)的像素值，以及q3i表示所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中第四接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(27)的像素值。
17.根據權利要求15或16所述的設備，其中所述第一判決值計算器(110、210、310)被配置為基于下式計算所述第一濾波器判決值 p2J-2plJ+pOJ I +1 q2J-2qlJ+qOJ 其中，PO〗表示所述塊(10)中所述第一線的像素中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素的像素值，表示所述第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，P'表示所述第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，qOj表示所述相鄰塊中所述對應第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，qlj表示所述對應第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，以及q2j表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值。
18.根據權利要求17所述的設備，其中所述第一判決值計算器(110、210、310)被配置為基于下式計算所述第一濾波器判決值 p22-2pl2+p021 +1 q22-2ql2+q021 +1 p25_2pl5+p051 +1 q25_2ql5+q05 其中，PO2表示所述第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，Pl2表示所述第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，p22表示所述第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述像素的所述像素值，q02表示所述對應第一線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，qlj表示所述對應第一線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，q22表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的所述像素的所述像素值，p05表示所述塊(10)中的第二線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，Pl5表示所述第二線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，P25表示所述第二線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的像素的像素值，q05表示所述相鄰塊(20)中對應第二線的像素中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值，ql5表示所述對應第二線的像素中第二接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)的像素的像素值，以及q25表示所述對應第一線的像素中第三接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素的像素值。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的設備，還包括 第三判決值計算器(260)，被配置為計算針對所述塊(10)的第三濾波器判決值，所述第三濾波器判決值表示所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界的像素(11)的像素值與所述對應當前線(22)像素(21、23、25、27)中最接近于所述塊邊界(I)的所述相鄰塊(20)中的像素(21)的像素值之間的絕對差；以及 第三閾值比較器(270)，被配置為將所述第三判決值計算器(260)所計算的所述第三濾波器判決值與第三閾值進行比較，其中所述濾波器選擇器(250)被配置為如果所述第ー閾值比較器(230)確定所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下、所述第二閾值比較器(240)確定所述第二濾波器判決值在所述第二閾值之下以及所述第三閾值比較器(270)確定所述第三濾波器判決值在所述第三閾值之下，則選擇所述強去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇所述弱去塊濾波器，對所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中的所述至少ー個像素值進行濾波。
20.根據權利要求19所述的設備，還包括閾值確定器(280)，被配置為基于針對所述塊(10)的殘差編碼而選擇的量化參數，確定所述第三閾值。
21.根據權利要求20所述的設備，其中所述閾值確定器(280)被配置為將所述第三閾值確定(S20) *aiXt。，其中t。是基于所述量化參數針對所述塊(10)而選擇的限幅閾值，以及^是乘數，被選擇用于防止在下述情況下選擇所述強去塊濾波器與使用所述弱去塊濾波器的弱濾波和所述限幅閾值將會把所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素(11)的所述像素值修改的值相比，使用所述強去塊濾波器的強濾波以更大的值來修改所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述塊邊界(I)的所述像素(11)的所述像素值。
22.根據權利要求20所述的設備，其中所述閾值確定器(280)被配置為將所述第三閾值確定(S20)為2. 5t。，其中t。是基于所述量化參數針對所述塊(10)而選擇的限幅閾值。
23.根據權利要求15至22中任一項所述的設備，還包括閾值確定器(280)，被配置為確定所述第二閾值等于所述第一閾值的一半。
24.根據權利要求15至23中任一項所述的設備，還包括閾值確定器(280)，被配置為基于針對所述塊(10)的殘差編碼而選擇的量化參數，確定所述第一閾值和所述第二閾值。
25.根據權利要求15至24中任一項所述的設備，還包括 塊判決值計算器(290)，被配置為計算針對所述塊(10)的塊專用判決值，所述塊專用判決值表示沿平行于所述濾波方向的方向，所述塊(10)中所述第一線的像素(11、13、·15、17)和多個像素(21、23、25、27)的所述相鄰塊中所述對應第一線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度，以及沿平行于濾波方向的方向，所述塊(10)中第二線的像素(11、.13、15、17)和多個像素(21、23、25、27)的所述相鄰塊中對應第二線的像素(21、23、25、27)中的像素值的平滑程度；以及 塊閾值比較器(292)，被配置為將所述塊判決值計算器(290)所計算的所述塊專用判決值與塊專用閾值進行比較；以及 濾波選擇器(294)，被配置為如果所述塊閾值比較器(292)確定所述塊專用判決值在所述塊專用閾值之下，則選擇對所述塊(10)應用去塊濾波。
26.根據權利要求25所述的設備，還包括閾值確定器(280)，被配置為i)基于針對所述塊(10)的殘差編碼而選擇的量化參數，確定所述塊專用閾值；ii)確定所述第一閾值等于所述塊專用閾值的四分之一；以及iii)確定所述第二閾值等于所述塊專用閾值的八分之
27.根據權利要求15至26中任一項所述的設備，還包括 濾波設備(360)，被配置為如果所述第一閾值比較器(330)確定所述第一濾波器判決值不在所述第一閾值之下和/或所述第二閾值比較器(340)確定所述第二濾波器判決值不在所述第二閾值之下，則使用具有濾波器抽頭[2411]/8的弱去塊濾波器，對所述當前線的像素(11、13、15、17)中的像素值進行濾波，以獲得増量值；以及 值加法器(370)，被配置為將所述增量值與所述當前線(12)像素(11、13、15、17)中最接近于所述相鄰塊(20)的塊邊界(I)的像素(11)的像素值相加。
28.根據權利要求15至27中任一項所述的設備，其中 所述第二判決值計算器(120、220、320)被配置為計算針對所述塊(10)的另ー第二濾波器判決值，所述另ー第二濾波器判決值表示所述塊(10)中另ー當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度，以及所述相鄰塊(20)中另ー對應當前線的像素中的像素值與平坦線的近似程度； 所述第二閾值比較器(140、240、340)被配置為將所述第二判決值計算器(120、220、.320)計算的所述另ー第二濾波器判決值與所述第二閾值進行比較；以及 所述濾波器選擇器(150、250、350)被配置為如果所述第一閾值比較器(110、210、.310)確定所述第一濾波器判決值在所述第一閾值之下，且所述第二閾值比較器(210、220、.320)確定所述另ー第二濾波器判決值在所述第二閾值之下，則選擇所述強去塊濾波器，對所述另ー當前線的像素中的至少ー個像素值進行濾波；否則，選擇所述弱去塊濾波器，對所述另ー當前線的像素中的至少ー個像素值進行濾波。
第一判決值計算器(110、210、310)，被配置為計算針對視頻幀中多個像素(11、13、.15、17)的塊(10)第一濾波器判決值，每個像素(11、13、15、17)具有相應的像素值，所述第一濾波器判決值表示所述塊(10)中的像素值與平面的近似程度、以及所述視頻幀中多個像素(21、23、25、27)的相鄰塊(20)中的像素值與平面的近似程度；
29.—種編碼器(40)，包括根據權利要求15至28中任一項所述的濾波控制設備(100、.200.300)。
30.一種解碼器(60)，包括根據權利要求15至28中任一項所述的濾波控制設備(100、.200.300)。
31.ー種媒體終端(70)，包括 存儲器(72)，被配置為存儲編碼的視頻幀；根據權利要求30所述的解碼器(60)，被配置為將所述編碼的視頻幀解碼為解碼的視 頻幀；以及 媒體播放器(74)，被配置為將所述解碼的視頻幀呈現為能夠在顯示器(76)上顯示的視頻數據。
全文摘要
針對視頻幀中的像素塊(10)計算第一和第二濾波器判決值。所述第一濾波器判決值表示沿平行于濾波方向的方向，所述塊(10)中像素(11、13、15、17)的第一線中及視頻幀中相鄰像素塊(20)中像素(21、23、25、27)的相應第一線中的像素值的平滑程度。第二濾波器判決值表示所述塊(10)中像素(11、13、15、17)的當前線(12)中的像素值與平坦線的近似程度，以及所述相鄰塊(20)中像素(21、23、25、27)的相應當前線(22)中的像素值與平坦線的近似程度。將兩個濾波器判決值與相應的閾值進行比較，如果濾波器值在閾值之下，則針對當前線(12)選擇強去塊濾波器；否則，選擇弱去塊濾波器以應對任何塊偽像。
文檔編號H04N7/26GK102860005SQ201080063099
公開日2013年1月2日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年2月5日
發明者安德烈·諾金, 肯尼思·安德森, 克林頓·普里德爾 申請人:瑞典愛立信有限公司