專(zhuān)利名稱(chēng)：解塊濾波處理設(shè)備以及解塊濾波處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于任何先進(jìn)的多媒體數(shù)據(jù)編碼的解塊(de-blocking)濾波處理設(shè)備和解塊濾波處理方法，更具體地說(shuō)，涉及利用基于可變塊大小的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)(motion prediction)的任何視頻編碼。
背景技術(shù)：
在視頻壓縮技術(shù)中通常使用多種濾波器以提高圖像的質(zhì)量和壓縮率。由于量化噪聲和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，塊狀缺陷(blocky artifact)經(jīng)常出現(xiàn)在通過(guò)對(duì)經(jīng)受低比特率視頻壓縮的畫(huà)面進(jìn)行解碼而獲得的圖像中。解塊濾波處理設(shè)備(下文中稱(chēng)為“解塊濾波器”或簡(jiǎn)稱(chēng)“濾波器”)的主要任務(wù)之一是平滑解碼畫(huà)面中的塊的邊界(boundary)以減小或消除塊狀缺陷。解塊濾波器可以為后置濾波器(post filter)，當(dāng)視頻在解碼器端被重構(gòu)時(shí)，該后置濾波器通過(guò)去除噪聲和穩(wěn)定質(zhì)量來(lái)獲得高質(zhì)量的圖像；或者可以為環(huán)路濾波器，當(dāng)視頻在編碼器端被壓縮時(shí)，該環(huán)路濾波器通過(guò)去除噪聲和提高壓縮率來(lái)獲得高質(zhì)量的圖像。
到此，在未經(jīng)審查的日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2001-224031中已經(jīng)描述了用于獲得高質(zhì)量圖像的解塊濾波器。在上面的文檔中公開(kāi)了一種后置濾波器，其中根據(jù)編碼模式將濾波強(qiáng)度應(yīng)用于解碼圖像。此外，還提出了一種環(huán)路濾波器應(yīng)用于參考或非參考圖像以增進(jìn)解碼圖像的圖像質(zhì)量。
然而，上述的通常濾波器均在固定塊大小的基礎(chǔ)上被應(yīng)用于圖像。
例如，因?yàn)樵谝曨l編碼相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14496第10部分中，對(duì)4×4大小的塊(在下文中N×N大小的塊表示為“N×N塊”)實(shí)施DCT(離散余弦變換)，通常的解塊濾波器被設(shè)計(jì)應(yīng)用于4×4的邊界。同樣，在ISO/IEE14496第2部分標(biāo)準(zhǔn)中，例如，執(zhí)行8×8 DCT，并且因此通常的解塊濾波器被設(shè)計(jì)應(yīng)用于8×8的塊邊界。這種濾波器設(shè)計(jì)很好的考慮了DCT，因?yàn)镈CT是引起低比特率時(shí)的大量塊狀噪聲的一級(jí)。
然而，對(duì)于近來(lái)非常令人感興趣并且可能成為今后通用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的幀間子波視頻編碼(interframe wavelet video coding)方案，上述濾波器設(shè)計(jì)可能不是最適當(dāng)?shù)?。典型地在時(shí)間方向上使用包括基于塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)腗CTF(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)間濾波器)，以及對(duì)于空間變換使用2D-DWT(離散子波變換)。不同于基于塊的DCT，DWT不將塊狀缺陷施加于解碼圖像。因此，在這個(gè)方案中，基于塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償是引起塊狀缺陷的主要級(jí)。具體地，當(dāng)在低比特率或在具有小GOP(圖像組)大小的低延遲模式中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償時(shí)，不準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和量化引起了塊狀缺陷。在MTCF情況下，這個(gè)應(yīng)用于每個(gè)時(shí)間分解級(jí)(decomposition level)，導(dǎo)致在所有的時(shí)間分解級(jí)上的塊狀缺陷的累積。
在下文中將參考圖1描述利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)的子波編碼(MC子波編碼)的通常的例子。以大小為8的GOP作為例子。
如圖1所示，在0級(jí)有八個(gè)原始幀。在運(yùn)動(dòng)估計(jì)和利用時(shí)間方向子波濾波器的時(shí)間分解處理(在這個(gè)例子中描述Haar濾波器，但是也可使用較長(zhǎng)的濾波器)之后，在1級(jí)產(chǎn)生包括低通頻帶幀L1、L2、L3和L4的組和包括高通頻帶幀H1、H2、H3和H4的組。隨后還對(duì)低通頻帶幀L1、L2、L3和L4執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和時(shí)間濾波處理，并且在2級(jí)產(chǎn)生包括低通頻帶幀LL1和LL2的組和包括高通頻帶幀LH1和LH2的組。隨后再次執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和時(shí)間濾波處理，并且最后在3級(jí)僅存在LLL1和LLH1兩個(gè)幀。
隨后對(duì)3級(jí)的幀LLL1和LLH1、2級(jí)的LH1和LH2以及1級(jí)的H1、H2、H3和H4執(zhí)行空間子波分解，在此之后執(zhí)行掃描，隨后執(zhí)行考慮了空間、時(shí)間和質(zhì)量可縮放性(scalability)的熵編碼(可變長(zhǎng)度編碼)以產(chǎn)生可縮放流(scalable stream)。
眾所周知，在子波編碼中使用的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償不總是基于固定塊大小的，諸如在ISO/IEC 13818第2部分中的16×16或在ISO/IEC 14496第2部分中的最大的16×16。該大小可以根據(jù)視頻的特性從小到4×4至大到64×64或更多變化。圖2A和圖2B示出了可以用于塊匹配的可變塊大小(例如，從4×4到64×64)的例子，該塊匹配用于在參考幀A和當(dāng)前幀B之間的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償。
圖3示出了先前技術(shù)中基于解塊濾波處理的固定塊大小的應(yīng)用的例子。這里描述了一個(gè)例子，在該例子中，將使用虛線(xiàn)表示的解塊濾波處理應(yīng)用于具有由實(shí)線(xiàn)表示的塊的幀。塊S1、S2和S3具有被選出的用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的大小，塊S1是64×64的塊，塊S2是32×32的塊，并且塊S3是16×16的塊。
如果假定運(yùn)動(dòng)估計(jì)的塊大小是如塊S1的情況下的64×64，則在塊中沒(méi)有塊狀缺陷。在這種情況下，如果應(yīng)用小于64×64的固定大小的解塊濾波處理，則將不必要地消耗處理設(shè)備(例如，CPU)功率。不僅如此，而且重要信息將被濾除，結(jié)果引起圖像清晰度損失和圖像模糊，并且在最后的分析中將不可能獲得高質(zhì)量的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種能夠在不消耗不必要的處理設(shè)備功率的情況下，獲得高質(zhì)量圖像的解塊濾波處理設(shè)備和解塊濾波處理方法。
本發(fā)明通過(guò)如下處理來(lái)達(dá)到上述目標(biāo)對(duì)一幀進(jìn)行解塊濾波處理，其中根據(jù)該幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊對(duì)該幀執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種解塊濾波處理設(shè)備具有獲取部分，獲取在對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊；以及應(yīng)用部分，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊將解塊濾波處理應(yīng)用于前述的幀上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種解塊濾波處理方法包括獲取步驟，獲取在對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊；以及應(yīng)用步驟，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊，對(duì)前述的幀應(yīng)用解塊濾波處理。


通過(guò)結(jié)合附圖以及以下的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特性將會(huì)變得更加清楚，其中在附圖中通過(guò)示例闡明了多個(gè)例子，其中圖1是顯示先前技術(shù)的MC子波編碼的通常的例子的示意圖；圖2A是顯示用于先前技術(shù)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)目勺儔K大小的例子的示意圖，并且是顯示參考幀的示意圖；圖2B是顯示用于先前技術(shù)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)目勺儔K大小的例子的示意圖，并且是顯示當(dāng)前幀的示意圖；圖3是顯示先前技術(shù)的基于固定塊大小的解塊濾波處理的應(yīng)用實(shí)例的示意圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的具有環(huán)路濾波器的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的環(huán)路濾波器執(zhí)行的解塊濾波處理的操作的流程圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的基于可變塊大小的解塊濾波處理的應(yīng)用實(shí)例的示意圖；圖7是用于說(shuō)明在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的解塊濾波處理中的抽頭長(zhǎng)度(tap length)設(shè)置的例子的示意圖；圖8是用于說(shuō)明在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的解塊濾波處理中的抽頭長(zhǎng)度設(shè)置的另一個(gè)例子的示意圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的解塊濾波處理和時(shí)間分解級(jí)之間的關(guān)系的示意圖；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的具有環(huán)路濾波器的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；以及圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的具有后置濾波器的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)借助附圖在下文中將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
〔實(shí)施例1〕圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的具有環(huán)路濾波器的視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4中所示的視頻編碼設(shè)備100具有圖像輸入部分110、運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分120、時(shí)間濾波器130、空間子波分解部分140、掃描/熵編碼部分150、本地解碼部分160、環(huán)路濾波器170以及參考幀緩沖器180。
圖像輸入部分110將輸入視頻序列中的預(yù)定數(shù)目(固定數(shù)目或可變數(shù)目)的相鄰幀組合成一個(gè)GOP，并且隨后將這些幀輸出給運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分120。例如，圖像輸入部分110也可以將幀直接輸出給空間子波分解部分140以獲得用于隨機(jī)存取或錯(cuò)誤恢復(fù)目的的獨(dú)立于其它幀的編碼幀。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分120參考臨時(shí)存儲(chǔ)于參考幀緩沖器180中的參考幀，并且對(duì)在相同的GOP中的或多個(gè)GOP中的、來(lái)自圖像輸入部分110的幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
時(shí)間濾波器130對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的幀進(jìn)行時(shí)間子波分解，并且產(chǎn)生在多個(gè)時(shí)間分解級(jí)上的低頻帶和高頻帶時(shí)間幀(temporal frame)。
空間子波分解部分140對(duì)來(lái)自時(shí)間濾波器130的時(shí)間幀或來(lái)自圖像輸入部分110的幀進(jìn)行空間子波分解。
掃描/熵編碼部分150對(duì)來(lái)自空間子波分解部分140的幀進(jìn)行掃描和熵編碼。因此被處理過(guò)的幀作為可縮放的編碼比特流輸出。
本地解碼部分160對(duì)空間子波分解部分140輸出的幀執(zhí)行本地解碼。
環(huán)路濾波器170是本發(fā)明的特征部分，它在此對(duì)本地解碼的幀(不包括獨(dú)立編碼幀)進(jìn)行隨后將描述的解塊濾波處理。對(duì)于多個(gè)時(shí)間分解級(jí)的每一個(gè)都執(zhí)行解塊濾波處理。當(dāng)執(zhí)行解塊濾波處理時(shí)，環(huán)路濾波器170獲得編碼/發(fā)送信息以自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波處理。獲得的編碼/發(fā)送信息包括與運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分120的運(yùn)動(dòng)估計(jì)有關(guān)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)信息和與時(shí)間濾波器130的時(shí)間子波分解有關(guān)的時(shí)間分解信息，以及量化參數(shù)、比特率相關(guān)信息、顏色分量、需要的空間分辨率、需要的時(shí)間分辨率等。運(yùn)動(dòng)估計(jì)信息包括如下信息，例如，ME(運(yùn)動(dòng)估計(jì))塊大小、運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模式(內(nèi)部(幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼)模式、前向預(yù)測(cè)編碼模式、反向預(yù)測(cè)編碼模式或雙向預(yù)測(cè)編碼模式)、運(yùn)動(dòng)矢量信息以及場(chǎng)景變化信息。時(shí)間分解信息包括如下信息，例如，使用的分解濾波器、處理對(duì)象的時(shí)間分解級(jí)以及GOP大小。
參考幀緩沖器180臨時(shí)存儲(chǔ)已經(jīng)由環(huán)路濾波器170解塊濾波處理后的幀作為用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分120的運(yùn)動(dòng)估計(jì)的參考幀。
接下來(lái)將描述具有上述結(jié)構(gòu)的視頻編碼設(shè)備100的環(huán)路濾波器170執(zhí)行的解塊濾波處理。圖5是說(shuō)明環(huán)路濾波器執(zhí)行的解塊濾波處理的操作的流程圖。對(duì)于在每個(gè)時(shí)間分解級(jí)上處理的幀執(zhí)行這里描述的解塊濾波處理(例如，以從第一時(shí)間分解級(jí)到最后時(shí)間分解級(jí)的順序)。例如，對(duì)于每個(gè)時(shí)間分解級(jí)的低頻帶幀執(zhí)行該處理。
解塊濾波處理從在步驟S1000中的ME塊獲取開(kāi)始。這里，組成時(shí)間幀的ME塊的一個(gè)被選出并且被獲得。
換言之，在該步驟中，用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)腗E塊每次被獲得一個(gè)。這樣，用于解塊濾波處理的濾波器大小(稍后描述的抽頭長(zhǎng)度)可以適合于ME塊的可變塊大小。圖6是顯示基于可變塊大小的解塊濾波處理的應(yīng)用實(shí)例的示意圖。在圖6中可以看到用虛線(xiàn)表示的解塊濾波處理的濾波器大小與用實(shí)線(xiàn)表示的ME塊的可變塊大小相匹配。
隨后，在步驟S1100中，確定另一塊是否與ME塊至少在其上側(cè)或左側(cè)之一相鄰，即，是否存在至少上側(cè)水平邊界和左側(cè)垂直邊界之一。如果確定存在上述邊界(S1100是)，則執(zhí)行步驟S1200，并且如果確定沒(méi)有上述邊界(S1100否)，則執(zhí)行步驟S2200。
在步驟S1200中，獲得的ME塊的邊界中的一個(gè)被選出并且被獲得。隨后，在步驟S1300中，獲得上述編碼/發(fā)送信息。
接下來(lái)，在步驟S1400中設(shè)置將應(yīng)用于ME塊和相鄰塊的、用于消除噪聲的解塊濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。通過(guò)選定兩個(gè)相鄰塊的較小的尺寸來(lái)確定抽頭長(zhǎng)度。在用于水平邊界(垂直濾波處理)的解塊濾波處理的情況下，根據(jù)塊的高度確定抽頭長(zhǎng)度；并且在用于垂直邊界(水平濾波處理)的解塊濾波處理的情況下，根據(jù)塊的寬度確定抽頭長(zhǎng)度。
圖7和圖8是用于說(shuō)明解塊濾波處理中的抽頭長(zhǎng)度設(shè)置的例子的示意圖。
在圖7所示的例子中，處理目標(biāo)塊P、與塊P的上部相鄰的塊R以及與塊P的左側(cè)相鄰的塊Q均具有相同的大小。在這種情況下，根據(jù)塊P和Q的高度確定用于塊P的水平濾波處理的抽頭長(zhǎng)度，并且根據(jù)塊P和R的寬度確定用于塊P的垂直濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。
另一方面，在圖8所示的例子中，處理目標(biāo)塊P的尺寸小于與塊P的左側(cè)相鄰的塊Q，并且大于與塊P的上部相鄰的塊R、S和T的尺寸。在這種情況下，根據(jù)塊P的高度確定應(yīng)用于塊P的水平濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。同樣，對(duì)于塊R的寬度來(lái)確定與具有塊R的邊界相對(duì)應(yīng)的、應(yīng)用于塊P的垂直濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。此外，根據(jù)塊S的寬度來(lái)確定與具有塊S的邊界相對(duì)應(yīng)的、應(yīng)用于塊P的垂直濾波處理的抽頭長(zhǎng)度；并且根據(jù)塊T的寬度來(lái)確定與具有塊T的邊界相對(duì)應(yīng)的、應(yīng)用于塊P的垂直濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。
這樣，產(chǎn)生噪聲的區(qū)域越大，沒(méi)有浪費(fèi)的抽頭長(zhǎng)度設(shè)置也越大。
隨后，在步驟S1500中設(shè)置當(dāng)應(yīng)用解塊濾波處理時(shí)使用的濾波強(qiáng)度。濾波強(qiáng)度根據(jù)兩個(gè)相鄰塊的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模式設(shè)置，以便應(yīng)用較大濾波強(qiáng)度的解塊濾波處理于具有較強(qiáng)噪聲強(qiáng)度的塊。例如，如果可以設(shè)置四級(jí)濾波強(qiáng)度，則如下執(zhí)行濾波強(qiáng)度設(shè)置。如果兩個(gè)塊中的一個(gè)或兩個(gè)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模式為內(nèi)部，則將設(shè)置最強(qiáng)濾波強(qiáng)度(Bs＝3)。如果兩個(gè)塊參考了不同的參考幀，如果兩個(gè)塊參考多個(gè)不同參考幀，或如果兩個(gè)塊參考了相同參考幀但是它們的運(yùn)動(dòng)矢量不同，則將使用第二強(qiáng)的濾波強(qiáng)度(Bs＝2)。如果兩個(gè)塊參考了相同的參考幀并且它們的運(yùn)動(dòng)矢量也相同，則使用第三強(qiáng)(第二弱)的濾波強(qiáng)度(Bs＝1)。在另一種情況下，將濾波強(qiáng)度設(shè)置為關(guān)閉(Bs＝0)，并且不對(duì)相應(yīng)邊界應(yīng)用濾波。
接下來(lái)，在步驟S1600中設(shè)置將對(duì)其應(yīng)用解塊濾波處理的像素的數(shù)目。更具體地，通過(guò)確定在垂直邊界各側(cè)(即，左側(cè)和右側(cè))有多少像素被執(zhí)行水平濾波處理，來(lái)設(shè)置在應(yīng)用于垂直邊界的水平濾波處理中的目標(biāo)像素的數(shù)目。同樣，通過(guò)確定在水平邊界各側(cè)(即，上側(cè)和下側(cè))有多少像素被執(zhí)行垂直濾波處理，來(lái)設(shè)置在應(yīng)用于水平邊界的垂直濾波處理中的目標(biāo)像素的數(shù)目。
在垂直邊界的情況下，可以將不同值設(shè)置給邊界左側(cè)和右側(cè)的目標(biāo)像素的數(shù)目，并且在水平邊界的情況下，可以將不同值設(shè)置給邊界的上側(cè)和下側(cè)的目標(biāo)像素的數(shù)目。然而，從提高處理效率和處理速度的立場(chǎng)看，為邊界左側(cè)和右側(cè)的目標(biāo)像素的數(shù)目或?yàn)檫吔缟蟼?cè)和下側(cè)的目標(biāo)像素的數(shù)目設(shè)置相同的數(shù)值是更加有效率的。
閾值被用于確定將濾波哪個(gè)像素和將濾波多少像素。該閾值對(duì)應(yīng)于校正塊噪聲所需要的濾波數(shù)量，所述塊噪聲是在編碼處理或發(fā)送處理期間由于用于可縮放性的分層數(shù)據(jù)丟失而引入的。根據(jù)使用的編碼方案，可以經(jīng)驗(yàn)地設(shè)置閾值。
根據(jù)進(jìn)行濾波的幀的量化參數(shù)和時(shí)間分解級(jí)確定該閾值。不同的量化參數(shù)將可能產(chǎn)生不同特征和幅度的塊噪聲。如果在編碼方案中不明確地指定量化參數(shù)，則其可能源自需要的比特率或從比特流截取的位平面的數(shù)目。例如，較低比特率或截取的大量位平面應(yīng)該能夠應(yīng)用較大的量化參數(shù)。由于在MTCF處理期間的幀像素的標(biāo)準(zhǔn)化(normalization)，在每個(gè)時(shí)間分解級(jí)上，像素值的動(dòng)態(tài)范圍是變化的，并且閾值也可通過(guò)該動(dòng)態(tài)范圍確定。
隨后，在步驟S1700、S1800和S1900中，根據(jù)濾波器類(lèi)型、濾波強(qiáng)度以及濾波的像素?cái)?shù)，在已獲取的邊界上對(duì)像素的每行執(zhí)行濾波。更具體地，在步驟S1700中，像素的一行被濾波，并且在步驟S1800中，確定對(duì)最后一行的濾波是否已經(jīng)完成(在已獲取的邊界上是否還有剩余行)。如果確定對(duì)最后一行的濾波還沒(méi)有完成(S1800否)，則在步驟S1900中，處理進(jìn)入下一行；并且處理流程返回步驟S1700。另外，如果確定對(duì)最后一行的濾波已經(jīng)完成(S1800是)，則處理流程進(jìn)入步驟S2000。
在步驟S2000中確定獲取的ME塊是否具有除了前一個(gè)已獲取的邊界外的、至今未濾波的邊界。如果確定還有其它邊界(S2000是)，則在步驟S2100中處理進(jìn)入下一邊界，并且處理流程返回步驟S1200。另一方面，如果確定沒(méi)有其它邊界剩余(S2000否)，則處理流程進(jìn)入步驟S2200。執(zhí)行這種確定可以對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償處理中的所有塊執(zhí)行濾波。因此，這種解塊濾波處理可以用于包括每個(gè)時(shí)間分解級(jí)上的時(shí)間幀的多種重構(gòu)幀。
在步驟S2200中確定在當(dāng)前處理的時(shí)間幀中除了前一獲取的ME塊以外是否還有未濾波的ME塊-換言之，是否所有的ME塊均已經(jīng)被濾波。如果確定還有其它的ME塊未濾波(S2200否)，則在步驟S2300中處理進(jìn)入下一ME塊，并且處理流程返回步驟S1000。另一方面，如果確定沒(méi)有其它的ME塊未濾波(S2200是)，則在當(dāng)前時(shí)間分解級(jí)上的解塊濾波處理結(jié)束。
通過(guò)執(zhí)行上述解塊濾波處理，可能利用更清晰的參考幀在下一時(shí)間分解級(jí)對(duì)隨后的幀執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)。
在解塊濾波處理中，除了上述處理，解塊濾波處理的執(zhí)行可以根據(jù)需要的顏色分量信息自動(dòng)被切換為開(kāi)或關(guān)。
如已經(jīng)陳述的，由環(huán)路濾波器170執(zhí)行的解塊濾波處理對(duì)應(yīng)于每個(gè)時(shí)間分解級(jí)。也就是，如圖9所示，如果在0級(jí)的八個(gè)原始幀暫時(shí)被分解為從1級(jí)到3級(jí)的時(shí)間幀，則在1、2和3級(jí)的每一個(gè)執(zhí)行上述解塊濾波處理。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，僅在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊和相鄰于該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊的另一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊之間、根據(jù)可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊執(zhí)行解塊濾波處理，以使解塊濾波處理濾波器的大小和運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊大小相匹配，可以抑制解塊濾波處理的數(shù)量的增加并且避免不必要的圖像清晰度的損失，并且在沒(méi)有消耗處理設(shè)備不必要的功率的情況下，可以獲得高質(zhì)量的圖像。
〔實(shí)施例2〕圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的具有環(huán)路濾波器的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在該實(shí)施例中，將描述執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的解塊濾波處理的濾波器被用于編碼器端和解碼器端的通常情況。編碼器端濾波器與實(shí)施例1中描述的環(huán)路濾波器170相同，因此將省略對(duì)其的描述。
圖10所示的視頻解碼設(shè)備200具有逆掃描/逆熵編碼部分210，其對(duì)從相應(yīng)的視頻編碼設(shè)備輸入的流執(zhí)行逆掃描和逆熵編碼；空間子波合成部分220，其對(duì)產(chǎn)生的幀執(zhí)行空間子波合成；時(shí)間濾波器230，其對(duì)除獨(dú)立編碼幀以外的幀執(zhí)行時(shí)間濾波處理；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分240，其對(duì)已經(jīng)進(jìn)行時(shí)間濾波處理(時(shí)間子波合成)的幀執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；圖像附加部分250，其疊加運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸⑶耶a(chǎn)生重構(gòu)幀或從獨(dú)立編碼的幀產(chǎn)生重構(gòu)幀，并且輸出產(chǎn)生的重構(gòu)幀；環(huán)路濾波器260，其執(zhí)行與由實(shí)施例1中所述的環(huán)路濾波器170執(zhí)行的解塊濾波處理相同的處理；以及參考幀緩沖器270，將已經(jīng)被環(huán)路濾波器260執(zhí)行解塊濾波處理的幀作為被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分240的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用的參考幀臨時(shí)存儲(chǔ)。
圖10中的虛線(xiàn)箭頭B表示在視頻解碼設(shè)備200中執(zhí)行根據(jù)多個(gè)時(shí)間分解級(jí)的處理。
環(huán)路濾波器260可以通過(guò)從流中分隔和獲取用于自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波處理的編碼/發(fā)送信息，執(zhí)行與實(shí)施例1中詳細(xì)描述的解塊濾波處理相同的處理，并且因此使得能夠?qū)⒏忧逦膮⒖紟糜跁r(shí)間濾波器230的時(shí)間子波合成中、以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分240的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中。
同樣，環(huán)路濾波器260可以通過(guò)分隔流中的信令并且接收該信令，根據(jù)來(lái)自相應(yīng)的視頻編碼設(shè)備的信令將在此處應(yīng)用解塊濾波處理的時(shí)間分解級(jí)從單個(gè)時(shí)間分解級(jí)自適應(yīng)地改變成多個(gè)時(shí)間分解級(jí)。因此，當(dāng)從相應(yīng)的視頻編碼設(shè)備發(fā)送預(yù)定的指示時(shí)，在其上應(yīng)用解塊濾波處理的時(shí)間分解級(jí)或數(shù)可以被減少，并且可能增進(jìn)視頻解碼設(shè)備200的處理效率并且減小其處理負(fù)荷。
因此，根據(jù)該實(shí)施例，視頻解碼設(shè)備中的環(huán)路濾波器可以實(shí)現(xiàn)與在實(shí)施例1中描述的視頻編碼設(shè)備中的環(huán)路濾波器相同的操作效果。同樣，通過(guò)分隔來(lái)自相應(yīng)視頻編碼設(shè)備的流獲得編碼/發(fā)送信息，視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備執(zhí)行的解塊濾波處理可以相似，并且兩個(gè)設(shè)備中的環(huán)路濾波器可以成對(duì)工作。
在該實(shí)施例中，已經(jīng)描述編碼/發(fā)送信息是從來(lái)自視頻編碼設(shè)備的流而被獲取的，但是如果視頻解碼設(shè)備200可自己產(chǎn)生編碼/發(fā)送信息，也并不局限于此。
〔實(shí)施例3〕圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的具有后置濾波器的視頻解碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。該實(shí)施例的視頻解碼設(shè)備具有與實(shí)施例2中所描述的視頻解碼設(shè)備200相似的基本結(jié)構(gòu)，因此相同的參考數(shù)字表示同樣的單元，并且其詳細(xì)的描述將省略。
在該實(shí)施例中，將描述僅在解碼器端使用執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的解塊濾波處理的濾波器的通常情況。
圖11示出的視頻解碼設(shè)備300具有如下結(jié)構(gòu)用后置濾波器310代替了圖10所示的視頻解碼設(shè)備200中的環(huán)路濾波器260。
后置濾波器310將與實(shí)施例1中詳細(xì)描述的解塊濾波處理相似的處理應(yīng)用于來(lái)自圖像附加部分250的重構(gòu)幀，并且輸出其上已執(zhí)行解塊濾波處理的更為清晰的幀作為重構(gòu)幀。
后置濾波器310可以通過(guò)從輸入流分隔和獲取用于自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波處理的編碼/發(fā)送信息，來(lái)執(zhí)行與在實(shí)施例1中詳細(xì)描述的解塊濾波處理相似的處理。然而，如果視頻解碼設(shè)備300可能自己產(chǎn)生編碼/發(fā)送信息，則不必從流中獲取該信息。
當(dāng)產(chǎn)生重構(gòu)幀時(shí)，通過(guò)在實(shí)施例2中描述的環(huán)路濾波器260在最后級(jí)上執(zhí)行解塊濾波處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)后置濾波器310執(zhí)行的解塊濾波處理。
因此，根據(jù)該實(shí)施例，在視頻解碼設(shè)備中的后置濾波器可實(shí)現(xiàn)與在實(shí)施例1中描述的視頻編碼設(shè)備中的環(huán)路濾波器相同的操作效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以在沒(méi)有消耗不必要的處理設(shè)備功率的情況下獲得高質(zhì)量的圖像。
本發(fā)明的解塊濾波處理設(shè)備和解塊濾波處理方法具有在沒(méi)有消耗不必要的處理設(shè)備功率的情況下獲得高質(zhì)量的圖像的效果，并且對(duì)于高級(jí)多媒體數(shù)據(jù)編碼，更具體地，對(duì)于利用基于可變塊大小的運(yùn)動(dòng)估計(jì)的視頻編碼，是非常有用的。
本發(fā)明并不局限于這里討論的實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和變動(dòng)。
本發(fā)明要求2003年10月14日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-353989的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此結(jié)合，作為參考。
權(quán)利要求
1.一種解塊濾波處理設(shè)備，包括獲取部分，獲取對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊；以及應(yīng)用部分，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊，將解塊濾波處理應(yīng)用于所述幀。
2.如權(quán)利要求1的解塊濾波處理設(shè)備，其中所述應(yīng)用部分僅在所述幀中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊和與該運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊相鄰的另一運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊之間的邊界執(zhí)行解塊濾波處理。
3.如權(quán)利要求2的解塊濾波處理設(shè)備，其中所述應(yīng)用部分根據(jù)用于所述幀的編碼信息和發(fā)送信息中的至少一個(gè)來(lái)設(shè)置用于所述幀的解塊濾波處理的抽頭長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求2的解塊濾波處理設(shè)備，其中所述應(yīng)用部分根據(jù)用于所述幀的編碼信息和發(fā)送信息中的至少一個(gè)來(lái)設(shè)置用于所述幀的解塊濾波處理的強(qiáng)度。
5.如權(quán)利要求2的解塊濾波處理設(shè)備，其中，所述應(yīng)用部分根據(jù)用于所述幀的編碼信息和發(fā)送信息中的至少一個(gè)來(lái)設(shè)置用于所述幀的解塊濾波處理的目標(biāo)像素的數(shù)目。
6.一種視頻編碼設(shè)備，具有如權(quán)利要求2的解塊濾波處理設(shè)備。
7.一種視頻解碼設(shè)備，具有如權(quán)利要求2的解塊濾波處理設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7的視頻解碼設(shè)備，其中根據(jù)從相應(yīng)視頻編碼設(shè)備發(fā)送的信號(hào)，改變?cè)诖颂帉⒔鈮K濾波處理應(yīng)用于所述幀的時(shí)間分解級(jí)。
9.如權(quán)利要求7的視頻解碼設(shè)備，其中當(dāng)所述幀被重構(gòu)時(shí)，執(zhí)行解塊濾波處理的應(yīng)用。
10.一種解塊濾波處理方法，包括獲取步驟，獲取對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊；以及應(yīng)用步驟，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊，對(duì)所述幀應(yīng)用解塊濾波處理。
全文摘要
一種解塊濾波處理設(shè)備，該設(shè)備在沒(méi)有消耗不必要的處理設(shè)備功率的情況下獲得高質(zhì)量的圖像。首先，用作解塊濾波處理設(shè)備的環(huán)路濾波器170獲取對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的可變大小運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊。隨后，根據(jù)獲取的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊，對(duì)執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀自適應(yīng)地執(zhí)行解塊濾波處理。僅在對(duì)其執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理的幀中的特定運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊和與該運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊相鄰的運(yùn)動(dòng)估計(jì)塊之間的邊界執(zhí)行解塊濾波處理的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1607836SQ200410088159
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者申省梅, 李門(mén)璜, 本田義雅 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社