環路濾波編解碼方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種環路濾波編碼方法，所述方法包括：設置用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式；根據所述環路濾波模式，生成參數集；根據所生成的參數集，進行編碼。相應的，本發明專利技術還公開了環路濾波解碼方法、編碼器、解碼器和電子設備，本發明專利技術實現了編碼、解碼過程中圖像間復雜度的優化分配，提高了編解碼器復雜度與編碼效率之間的折衷性能。

【技術實現步驟摘要】
環路濾波編解碼方法及裝置
本專利技術涉及視頻壓縮編碼技術，尤其涉及一種環路濾波編解碼方法及裝置。
技術介紹
目前，環路濾波的典型應用是自適應環路濾波器(ALF，AdaptiveLoopFilter)。以ALF為例對現有的環路濾波方法進行說明。在視頻壓縮編碼中，編碼器和解碼器通過使用ALF對解碼恢復圖像進行濾波，以進一步降低恢復圖像的量化噪聲，提高恢復圖像質量。由于解碼恢復圖像將用作運動補償預測過程的參考圖像，因此，ALF還可有助于提高運動預測的效率，提高編碼效率。現有技術對ALF相關信息的編碼方法主要可以如下步驟：步驟1，在序列參數集(SPS，SequenceParameterSet)中編碼當前視頻序列是否可使用ALF的標識信息和必要的參數信息。如果允許使用ALF標識信息，則執行步驟2；否則，ALF相關信息編碼結束。步驟2，在分片(slice)的頭信息中編碼當前分片是否使用ALF的標識信息。如果當前分片使用ALF的標識信息，則執行步驟3；否則，該分片的ALF相關信息編碼過程結束。步驟3，在分片頭信息中進一步編碼ALF的其它相關信息，如濾波器形狀、濾波器系數、編碼單元(CU，CodingUnit)ALF控制信息等。實際測試表明，使用ALF可有效提高編碼效率。但采用SPS整體ALF標識的濾波方法，其計算、存儲復雜度很大。特別地，對于使用ALF的解碼器，ALF所帶來的復雜度平均可達70％。某些典型配置下，ALF所帶來的平均解碼復雜度甚至可高達90％。盡管編碼器使用了分片層自適應ALF控制方法，仍不能有效地在復雜度與編碼效率之間取得折衷，無法充分發揮ALF對編碼效率的貢獻。具體地，現有的環路濾波方法主要存在如下缺陷：第一，采用SPS整體ALF標識的方法，盡管可以為編碼器ALF模塊的優化提供較大的靈活度，但并不能有效地提供解碼器復雜度可伸縮性，不能靈活控制復雜度和編碼效率之間的折衷性能。另外，對于要求低計算復雜度的編解碼應用，編碼器往往采用“整體關閉ALF”的方法以控制編解碼復雜度，以至于不能充分利用ALF對編碼效率的貢獻。第二，由于使用序列參數集整體標識的方法編碼“是否使用ALF”的標識信息，在為控制復雜度而僅需對某些圖像、或圖像組、或某個時間段內的圖像使用ALF時，其它圖像的相關分片頭信息中仍需要編碼ALF相關的標識信息，以至于碼流中存在不必要的信息冗余。第三，ALF對編碼效率的貢獻主要體現在降低圖像量化噪聲和提高運動補償預測參考圖像質量兩個方面，且后者往往起主導作用。就運動補償預測過程而言，現有語法單元可反映圖像對該處理過程效率的影響。而現有方法采用序列參數整體標識，未能充分使用可利用的ALF與現有語法單元之間的隱含推導方法，來節省不必要的信息冗余。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種環路濾波編解碼方法及裝置，以解決現有的環路濾波方法不能有效地在復雜度與編碼效率之間取得折衷的問題。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：本專利技術提供了一種環路濾波編碼方法，所述方法包括：設置用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式；根據所述環路濾波模式，生成參數集；根據所生成的參數集，進行編碼。在上述方案中，所述方法具體為：確定兩種或兩種以上能夠用于編碼過程的所述環路濾波模式；對于所述各環路濾波模式，分別生成包含有所述環路濾波模式的環路濾波標識信息的一個或多個參數集；確定當前編碼過程中所使用的環路濾波模式并根據當前編碼過程中所使用環路濾波模式對應的參數集，進行編碼。在上述方案中，所述兩種或兩種以上環路濾波模式包括如下環路濾波模式中的任意兩種或兩種以上：表示允許每個分片使用環路濾波的第零環路濾波模式；表示僅允許幀內編碼分片使用環路濾波的第一環路濾波模式；表示僅允許在用于幀間預測參考的圖像中的分片使用環路濾波的第二環路濾波模式；表示在分片的圖像序號(POC)值為環路濾波刷新周期的整數倍時，允許在所述分片使用環路濾波的第三環路濾波模式；表示所有分片均不允許使用環路濾波的第四環路濾波模式。在上述方案中，所述方法具體為：確定當前編碼過程所使用的環路濾波模式；生成包含有所確定環路濾波模式的環路濾波標識信息的參數集；根據所生成的參數集，進行編碼。在上述方案中，所述環路濾波模式為如下環路濾波模式中的任意一種：表示允許每個分片使用環路濾波的第零環路濾波模式；表示僅允許幀內編碼分片使用環路濾波的第一環路濾波模式；表示僅允許在用于幀間預測參考的圖像中的分片使用環路濾波的第二環路濾波模式；表示在分片的POC值為環路濾波刷新周期的整數倍時，允許在所述分片使用環路濾波的第三環路濾波模式；表示所有分片均不允許使用環路濾波的第四環路濾波模式。在上述方案中，所述確定用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式，具體為：根據下述因素中的一種或多種：具體應用需求、編碼過程的可用計算資源與存儲資源、視頻信源特性、信源編碼碼率、接收端處理能力，確定用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式。在上述方案中，所述生成包含有所述環路濾波模式的環路濾波標識信息的參數集之后，所述方法還包括：為所生成的參數集分配用于標識所述參數集的參數集索引序號。在上述方案中，所述根據所生成的參數集，進行編碼，包括：將所述參數集的信息寫入碼流，在分片層編碼過程中將所述參數集索引序號寫入當前編碼單元中的分片層頭信息，并確定編碼使用的濾波器，將所述濾波器的參數寫入到所述分片層頭信息。在上述方案中，所述確定編碼使用的濾波器，包括：根據各候選濾波器的復雜度與去噪聲性能，對所有候選濾波器進行分組，得到一個或多個候選濾波器組；計算得到當前編碼單元的圖像重要性參數；根據計算得到的圖像重要性參數、以及所得到的一個或多個候選濾波器組，為當前編碼單元選擇編碼使用的濾波器。在上述方案中，所述方法還包括：驗證當前編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式，與上一個編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式是否相同；如果不是，則調整當前使用的參數集；如果是，則不調整當前使用的參數集。在上述方案中，所述調整當前使用的參數集，包括：驗證對應當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式的參數集是否存在，如果是，直接將當前使用的參數集調整為當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集；如果不是，生成當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集，并將當前使用的參數集調整為當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集。在上述方案中，所述驗證當前編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式，與上一個編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式是否相同之前，所述方法還包括：動態監控當前編碼過程中可用資源的變化情況，獲得當前編碼過程中的可用資源信息；根據所述可用資源信息，確定當前編碼單元進行編碼時的環路濾波模式。在上述方案中，所述方法還包括：根據所獲得的上一次編碼過程中的信源特性參數、和編碼器控制輔助參數，確定當前編碼過程中各圖像或各視頻區段使用的環路濾波模式；根據所述當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集，分別對所述各圖像或各視頻區段進行編碼。在上述方案中，所述方法還包括：為當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集重新分配參數集索引序號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法包括：設置用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式；根據所述環路濾波模式，生成參數集；根據所生成的參數集，進行編碼。

【技術特征摘要】
1.一種環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法包括：設置用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式；根據所述環路濾波模式，生成參數集；根據所生成的參數集，進行編碼；其中，所述參數集為某些包含有圖像公共參數的數據結構、圖像解碼過程中使用分片頭信息標識的參數集中的標記和參數。2.根據權利要求1所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法具體為：確定兩種或兩種以上能夠用于編碼過程的所述環路濾波模式；對于所述各環路濾波模式，分別生成包含有所述環路濾波模式的環路濾波標識信息的一個或多個參數集；確定當前編碼過程中所使用的環路濾波模式并根據當前編碼過程中所使用環路濾波模式對應的參數集，進行編碼。3.根據權利要求2所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述兩種或兩種以上環路濾波模式包括如下環路濾波模式中的任意兩種或兩種以上：表示允許每個分片使用環路濾波的第零環路濾波模式；表示僅允許幀內編碼分片使用環路濾波的第一環路濾波模式；表示僅允許在用于幀間預測參考的圖像中的分片使用環路濾波的第二環路濾波模式；表示在分片的圖像序號(POC)值為環路濾波刷新周期的整數倍時，允許在所述分片使用環路濾波的第三環路濾波模式；表示所有分片均不允許使用環路濾波的第四環路濾波模式。4.根據權利要求1所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法具體為：確定當前編碼過程所使用的環路濾波模式；生成包含有所確定環路濾波模式的環路濾波標識信息的參數集；根據所生成的參數集，進行編碼。5.根據權利要求4所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述環路濾波模式為如下環路濾波模式中的任意一種：表示允許每個分片使用環路濾波的第零環路濾波模式；表示僅允許幀內編碼分片使用環路濾波的第一環路濾波模式；表示僅允許在用于幀間預測參考的圖像中的分片使用環路濾波的第二環路濾波模式；表示在分片的POC值為環路濾波刷新周期的整數倍時，允許在所述分片使用環路濾波的第三環路濾波模式；表示所有分片均不允許使用環路濾波的第四環路濾波模式。6.根據權利要求1所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述確定用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式，具體為：根據下述因素中的一種或多種：具體應用需求、編碼過程的可用計算資源與存儲資源、視頻信源特性、信源編碼碼率、接收端處理能力，確定用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式。7.根據權利要求1至6任一項所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述生成包含有所述環路濾波模式的環路濾波標識信息的參數集之后，所述方法還包括：為所生成的參數集分配用于標識所述參數集的參數集索引序號。8.根據權利要求7所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述根據所生成的參數集，進行編碼，包括：將所述參數集的信息寫入碼流，在分片層編碼過程中將所述參數集索引序號寫入當前編碼單元中的分片層頭信息，并確定編碼使用的濾波器，將所述濾波器的參數寫入到所述分片層頭信息。9.根據權利要求8所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述確定編碼使用的濾波器，包括：根據各候選濾波器的復雜度與去噪聲性能，對所有候選濾波器進行分組，得到一個或多個候選濾波器組；計算得到當前編碼單元的圖像重要性參數；根據計算得到的圖像重要性參數、以及所得到的一個或多個候選濾波器組，為當前編碼單元選擇編碼使用的濾波器。10.根據權利要求1、2、3、4、5、6、8、和9中任一項所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法還包括：驗證當前編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式，與上一個編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式是否相同；如果不是，則調整當前使用的參數集；如果是，則不調整當前使用的參數集。11.根據權利要求10所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述調整當前使用的參數集，包括：驗證對應當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式的參數集是否存在，如果是，直接將當前使用的參數集調整為當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集；如果不是，生成當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集，并將當前使用的參數集調整為當前編碼單元進行編碼時所確定環路濾波模式對應的參數集。12.根據權利要求10所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述驗證當前編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式，與上一個編碼單元進行編碼時所確定的環路濾波模式是否相同之前，所述方法還包括：動態監控當前編碼過程中可用資源的變化情況，獲得當前編碼過程中的可用資源信息；根據所述可用資源信息，確定當前編碼單元進行編碼時的環路濾波模式。13.根據權利要求1、2、3、4、5、6、8、9、11、12中任一項所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法還包括：根據所獲得的上一次編碼過程中的信源特性參數、和編碼器控制輔助參數，確定當前編碼過程中各圖像或各視頻區段使用的環路濾波模式；根據所述當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集，分別對所述各圖像或各視頻區段進行編碼。14.根據權利要求13所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述方法還包括：為當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集重新分配參數集索引序號；根據所述當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集，分別對所述各圖像或各視頻區段進行編碼，為：根據所述重新分配參數集索引序號后得到的各參數集，分別對所述各圖像或各視頻區段進行編碼。15.根據權利要求14所述環路濾波編碼方法，其特征在于，所述為當前編碼過程中各圖像或各視頻區段所使用環路濾波模式對應的參數集重新分配參數集索引序號，包括：根據所述各圖像或各視頻區段的環路濾波模式在當前編碼過程中使用次數，按照使用次數由多到少，對所述各環路濾波模式進行排序；按照所述各環路濾波模式的排序順序，為所述各環路濾波模式對應的參數集，依次分配數值由小到大的參數集索引序號。16.一種編碼器，其特征在于，所述編碼器包括：確定模塊、生成模塊和編碼模塊；其中，確定模塊，用于設置用于指示環路濾波在編碼過程中使用方式的環路濾波模式；生成模塊，用于根據所述確定模塊設置的環路濾波模式，生成參數集；編碼模塊，用于根據所述生成模塊生成的參數集，進行編碼；其中，所述參數集為某些包含有圖像公共參數的數據結構、圖像解碼過程中使用分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李明，吳平，張雯，
申請(專利權)人：中興通訊股份有限公司，
類型：發明
國別省市：