[发明专利]帧内图像预测编解码的自适应环路滤波方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像视频编解码和帧内图像预测技术领域，尤其涉及帧内图像预测编解码的自适应环路滤波方法及装置。

背景技术

在第五次JCT-VC(ajoint group ofexperts from MPEG and VCEG，MPEG和VCEG联合专家组)会议上，基于区域划分(RA)和块划分(BA)的帧内图像预测编解码的自适应环路滤波方法[1～3]被采纳。在基于区域划分的方法中，将图像按照位置直接分成16个区域，对应每个区域训练一套滤波器。而在基于块划分的方法中，整帧图像被划分成非重叠的4×4块，将整帧图像的所有块分成15类，训练出15种不同的滤波器系数。最后视频编码器通过计算率失真来得到应用于区域划分还是块划分对整帧图像滤波。由于基于区域划分无需计算图像信息，因此不会给解码端带来过高的计算复杂度，但从压缩性能上，由于基于块划分更多的考虑到了图像自身的特性，所以其性能较好。

在基于块划分的方法中，对每个4×4块中的像素{X(i，j)|i＝0，1，2，3；j＝0，1，2，3}，编解码端都要计算块的方向性信息以及拉普拉斯特性，具体如下：

H(i，j)＝abs(X(i，j)＜＜1-X(i，j-1)-X(i，j+1))

V(i，j)＝abs(X(i，j)＜＜1-X(i-1，j)-X(i+1，j))

L(i，j)＝∑_{n＝-1，0，1}∑_{＝m-1，0，1}H(i+m，j+n)+V(i+m，j+n)

其中，H(i，j)为水平梯度；V(i，j)为垂直梯度；水平梯度和垂直梯度反映块的方向性信息；L(i，j)为反映拉普拉斯特性的值。

对于每个4×4块，对每个像素的对应特性求和，可得

H_B＝∑_{i＝0，1，2，3}∑_{j＝0，1，2，3}H(i，j)

V_B＝∑_{i＝0，1，2，3}∑_{j＝0，1，2，3}V(i，j)

L_B＝∑_{i＝0，1，2，3}∑_{j＝0，1，2，3}L(i，j)

根据以上特性，可以将4×4块分成15类，对于每类块设计对应的滤波器进行环路滤波。

然而，由于上述计算在编解码端都要执行，会增加编解码端尤其是解码端的计算负荷。

基于上述块的划分算法，在JCTVC-F301[4]中，研究人员提出了一种快速计算块分类的方法。图1为基于4×4块自适应滤波器类别划分的快速算法示意图。如图1所示，在该算法中，对于每个4×4的块的16个像素中，只计算每2×2子块左上角的像素对应的方向性信息和拉普拉斯特性以减少编解码的计算复杂度。

但是，对于基于块的划分，该快速算法仍需计算至少图像总像素的1/4的梯度值和拉普拉斯特性信息，因此在解码端仍会带来一些的计算复杂度。

发明内容

本发明实施例提供一种帧内图像预测编码的自适应环路滤波方法，用以减少编码的计算复杂度，该方法包括：

将整帧图像划分成非重叠的4×4块；

将进行帧内图像预测编码自适应环路滤波的滤波器分组，根据预测方向将预测模式分为五类，每类对应于一组滤波器；

根据当前4×4块对应的预测单元所属的滤波器组、当前4×4块对应的编码单元的深度，估计当前4×4块的拉普拉斯特性；

根据各4×4块的拉普拉斯特性，对分组后的各组滤波器进行分类，训练出各类滤波器对应的滤波器系数；

根据所述滤波器系数，对整帧图像进行自适应环路滤波。

本发明实施例还提供一种帧内图像预测解码的自适应环路滤波方法，用以减少解码的计算复杂度，该方法包括：

将整帧图像划分成非重叠的4×4块；

将进行帧内图像预测解码自适应环路滤波的滤波器分组，根据预测方向将预测模式分为五类，每类对应于一组滤波器；

根据当前4×4块对应的预测单元所属的滤波器组、当前4×4块对应的解码单元的深度，估计当前4×4块的拉普拉斯特性；

根据各4×4块的拉普拉斯特性，对分组后的各组滤波器进行分类，训练出各类滤波器对应的滤波器系数；

根据所述滤波器系数，对整帧图像进行自适应环路滤波。

本发明实施例还提供一种视频编码器，用以减少编码的计算复杂度，该视频编码器包括：

图像划分模块，用于将整帧图像划分成非重叠的4×4块；