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采用环内滤波的图像编码/解码方法和装置


技术摘要:
本发明提供一种图像编码/解码方法和装置,其中,所述图像编码/解码方法和装置采用多个滤波器方式以便减少计算复杂度、所需内存容量和内存访问带宽。根据本公开的图像解码方法包括:对关于编码单元的滤波器信息进行解码的步骤;通过块分类单元对所述编码单元进行分类的  全部
背景技术:
目前,在各种应用中,对诸如高清晰度(HD)视频和超高清晰度(UHD)视频的高分辨 率、高质量视频的需求正在增加。随着视频具有更高的分辨率和质量,与现有视频数据相 比,视频数据量增加。因此,当通过诸如有线/无线宽带线路的介质传输视频数据或者将视 频数据存储在现有存储介质中时,传输或存储成本增加。为了解决这种具有高分辨率、高质 量视频数据的问题,需要高效率的视频编码/解码技术。 存在各种视频压缩技术,诸如,用于从先前画面或后续画面内的像素值预测当前 画面内的像素值的帧间预测技术、用于从当前画面的另一区域预测当前画面的区域内的像 素值的帧内预测技术、用于压缩残差信号的能量的变换和量化技术以及用于将较短代码分 配给频繁出现的像素值并将较长代码分配给较少出现的像素值的熵编码技术。利用这些视 频压缩技术,可有效地压缩、传输和存储视频数据。 去块滤波意在通过对块边界执行垂直滤波和水平滤波来减少块边界周围的块效 应。然而,去块滤波的问题在于,当对块边界执行滤波时,去块滤波不能使原始画面与重建 画面之间的失真最小化。 样点自适应偏移(SAO)是这样一种为了减少振铃效应的方法:在基于每个样点将 样点的像素值与相邻样点的像素值进行比较之后将偏移相加到特定样点,或者将偏移相加 到像素值在特定像素值范围内的样点。SAO具有通过使用率失真优化在一定程度上减小原 始画面与重建画面之间的失真的效果。然而,当原始画面与重建画面之间的差异较大时,在 使失真最小化方面存在限制。
技术实现要素:
技术问题 本发明的目的是提供一种使用环内滤波的视频编码/解码方法和设备。 本发明的另一个目的是意在提供一种使用基于子采样的块分类进行环内滤波以 降低视频编码器/解码器的计算复杂度和存储器访问带宽的方法和设备。 本发明的另一个目的是提供一种使用多个滤波器形状进行环内滤波以减少视频 编码器/解码器的计算复杂度、存储器容量需求和存储器访问带宽的方法和设备。 本发明的另一个目的是提供一种存储由视频编码/解码方法或设备产生的比特流 的记录介质。 技术方案 根据本发明的一种视频解码方法,所述方法可包括:对关于编码单元的滤波器信 息进行解码;基于每个块分类单元将所述编码单元中的样点分类为类;以及通过使用所述 4 CN 111615828 A 说 明 书 2/69 页 滤波器信息,基于每个块分类单元对具有被分类为所述类的所述样点的所述编码单元进行 滤波。 在根据本发明的视频解码方法中,所述方法还可包括基于每个块分类单元将块分 类索引分配给具有被分类为类的所述样点的所述编码单元,其中,所述块分类索引是根据 方向性信息和活动性信息而被确定的。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述方向性信息和所述活动性信息中的 至少一个是基于针对垂直方向、水平方向、第一对角线方向和第二对角线方向中的至少一 个的梯度值而被确定的。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述梯度值是使用针对所述块分类单元 中的每一个块分类单元的一维拉普拉斯运算而被获得的。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述一维拉普拉斯运算是运算位置为子 采样的位置的一维拉普拉斯运算。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述梯度值是基于时间层标识符而被确 定的。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,滤波器信息包括:从关于是否执行滤波的 信息、滤波器系数值、滤波器的数量、滤波器抽头的数量(滤波器长度)、滤波器形状信息、滤 波器类型信息、关于是否将固定滤波器用于块分类索引的信息以及滤波器对称类型信息中 选择的至少一条信息。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,其中,所述滤波器形状信息包括菱形、矩 形、正方形、梯形、对角线形、雪花形、数字符号形、四叶草形、十字形、三角形、五边形、六边 形、八边形、十边形和十二边形中的至少一个。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述滤波器系数值包括针对所述编码单 元的几何变换的滤波器系数值,其中,所述编码单元具有基于每个块分类单元被分类为所 述类的所述样点。 在根据本发明的视频解码方法中,其中,所述滤波器对称类型信息包括点对称、水 平对称、纵向对称和对角对称中的至少一种。 此外,根据本发明的一种视频编码方法,所述方法可包括:基于每个块分类单元将 编码单元的样点分类为类;通过使用关于所述编码单元的滤波器信息,基于每个块分类单 元对具有被分类为所述类的所述样点的所述编码单元进行滤波;以及对所述滤波器信息进 行编码。 在根据本发明的视频编码方法中,所述方法还可包括:基于每个块分类单元将块 分类索引分配给具有被分类为所述类的所述样点的所述编码单元,其中,所述块分类索引 是基于方向性信息和活动性信息而被确定的。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述方向性信息和所述活动性信息中的 至少一个是基于针对垂直方向、水平方向、第一对角线方向和第二对角线方向中的至少一 个的梯度值而被确定的。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述梯度值是使用针对所述块分类单元 中的每一个块分类单元的一维拉普拉斯运算而被获得的。 在本发明所述的视频编码方法中,其中,所述一维拉普拉斯运算是运算位置为子 5 CN 111615828 A 说 明 书 3/69 页 采样的位置的一维拉普拉斯运算。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述梯度值是基于时间层标识符而被确 定的。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述滤波器信息包括从关于是否执行滤 波的信息、滤波器系数值、滤波器的数量、滤波器抽头的数量(滤波器长度)、滤波器形状信 息、滤波器类型信息、关于是否将固定滤波器用于块分类索引的信息以及滤波器对称类型 信息中选择的至少一条信息。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述滤波器形状信息包括菱形、矩形、正 方形、梯形、对角线形、雪花形、数字符号形、四叶草形、十字形、三角形、五边形、六边形、八 边形、十边形和十二边形中的至少一个。 在根据本发明的视频编码方法中,其中,所述滤波器系数值包括针对所述编码单 元的所述块分类单元中的每一个块分类单元的几何变换的滤波器系数。 此外,根据本发明的一种计算机可读记录介质可存储通过根据本发明的视频编码 方法产生的比特流。 有益效果 根据本发明,可提供一种使用环内滤波的视频编码/解码方法和设备。 另外,根据本发明,可提供一种使用基于子采样的块分类进行环内滤波以降低视 频编码器/解码器的计算复杂度和存储器访问带宽的方法和设备。 另外,根据本发明,可提供一种使用多个滤波器形状进行环内滤波以降低视频编 码器/解码器的计算复杂度、存储器容量需求和存储器访问带宽的方法和设备。 另外,根据本发明,可提供一种存储通过视频编码/解码方法或设备产生的比特流 的记录介质。 另外,根据本发明,可提高视频编码和/或解码效率。 附图说明 图1是示出应用了本发明的一个实施例的编码设备的配置的框图; 图2是示出应用了本发明的一个实施例的解码设备的配置的框图; 图3是示出用于对视频进行编码/解码的画面分区结构的示意性示图; 图4是示出帧内预测处理的一个实施例的示图; 图5是示出帧间预测处理的一个实施例的示图; 图6是用于描述变换和量化处理的示图。 图7是示出根据本发明的实施例的视频解码方法的流程图; 图8是示出根据本发明的实施例的视频编码方法的流程图; 图9是示出确定针对水平、垂直、第一对角线和第二对角线方向的梯度值的示例性 方法的示图; 图10至图12是示出确定针对水平、垂直、第一对角线和第二对角线方向的梯度值 的基于子采样的示例性方法的示图; 图13至图18是示出确定针对水平、垂直、第一对角线和第二对角线方向的梯度值 的基于子采样的示例性方法的示图; 6 CN 111615828 A 说 明 书 4/69 页 图19至图30是示出根据本发明的实施例的在特定样点位置处确定针对水平、垂 直、第一对角线和第二对角线方向的梯度值的示例性方法的示图; 图31是示出当时间层标识符指示顶层时确定针对水平、垂直、第一对角线和第二 对角线方向的梯度值的示例性方法的示图; 图32是示出根据本发明的实施例的可用于代替一维拉普拉斯运算的各种计算技 术的示图; 图33是示出根据本发明的实施例的菱形滤波器的示图; 图34是示出根据本发明的实施例的5×5抽头滤波器的示图; 图35是示出根据本发明的实施例的各种滤波器形状的示图; 图36是示出根据本发明的实施例的水平和垂直对称滤波器的示图; 图37是示出根据本发明的实施例的通过对正方形滤波器、八边形滤波器、雪花形 滤波器和菱形滤波器进行几何变换产生的滤波器的示图; 图38是示出将包括9×9个系数的菱形滤波器变换为包括5×5个系数的正方形滤 波器的处理的示图;以及 图39至图55是示出确定针对水平、垂直、第一对角线和第二对角线方向的梯度值 的基于子采样的示例性方法的示图。
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