[发明专利]有效的样本自适应补偿的方法和装置

说明书

交叉引用

本申请要求下述申请的优先权：2011年1月13日递交的，发明名称为“Picture Quadtree Adaptive Offset”的美国临时申请案No.61/432,482；2011年1月26日递交的，发明名称为“Improved Offset Method”的美国临时申请案No.61/436,296；2011年3月22日递交的，发明名称为“Sample Adaptive Offset”的美国临时申请案No.61/466,083；及2011年1月9日递交的，发明名称为“Apparatus and Method of Adaptive Offset for Video Coding”的美国申请案No.12/987,151；于2011年7月6日递交的，发明名称为“APPARATUS AND METHOD OF EFFICIENT SAMPLE ADAPTIVE OFFSET”美国专利申请案No.13/177,424；于2011年6月12日递交的，发明名称为“Apparatus and Method of Sample Adaptive Offset for Video Coding”美国专利申请案No.13/158,427。本申请将上述美国临时申请案及专利申请案作为参考。

技术领域

本发明有关于视频处理(video processing)，且本发明尤其有关于与有效的样本自适应偏移补偿的方法及装置。

背景技术

在一视频编码系统中，视频数据被进行多种处理如：预测、转换、量化、解块还有自适应回路滤波。沿着视频编码系统的处理轨迹，因为在视频数据上应用上述操作，已处理的视频数据的某些特征可能从原始视频数据被改变。如：已处理视频的平均值可能发生偏移。强度偏移可能导致视觉损害或者障碍，尤其是强度偏移从帧到帧的变化时更明显。因此，像素强度偏移需被小心地补偿或者恢复以减轻伪影（artifacts）。在此领域，一些强度补偿方案已经被使用。一强度补偿方案提出，依据已选择的一上下文，HEVC将已处理视频数据中的每一像素分类至多个类别中的一个。举例来说，该上下文可为该已处理视频数据的像素强度。作为替代的，该上下文可能为当前像素及其周边像素的组合。取决于该自适应补偿在哪里被应用，该已处理视频数据可表示为重建视频、解块视频、自适应回路滤波视频或者其他中间阶段的视频。依据该选择的上下文推导出一特性衡量，且依据该被衡量的特性决定一类别。对于该每一类别，该原始像素与已处理像素之间的强度偏移被决定。本文中该强度偏移也被称为“偏移值（offset value）”。因此，该偏移值被应用至属于该类别的该已处理像素以补偿该强度偏移。基于每一像素的类别，对于已处理视频数据的强度偏移补偿或者恢复的处理在本文中被称为“样本自适应补偿”（sample adaptive offset，SAO）。

传统的SAO方案经常基于每一图像或者每一片（slice）决定该像素的类别。然而，图像内容一般为动态的且每一帧的特征可能发生改变或者一帧内不同分区的特征也可能发生改变。因此，一样本自适应补偿方案被于2011年6月12申请的申请号为：No.13/158，427，题为“Apparatus and Method of Sample Adaptive Offset for Video Coding”的美国专利申请披露。其中，一组SAO类型被用于在一个分区的像素分类，每个SAO类型划分像素成多个类别。某些SAO类型与基于分类的边缘偏移相关（edge offset），其中，当前像素的分类涉及相邻像素。由于有多个SAO类型，一个编码器通常需要获取多个偏移量，将该偏移量加至像素，然后使用一SAO类型计算每个分区的失真。因此，SAO模式的决策过程中需要多次访问图片缓冲区。这种多通编码算法可能会需要大量的外部存储器访问导致高功耗和较长的延迟。需要为SAO的模式决策过程执行没有额外的图像缓冲区的访问。在获得所有SAO参数后，仅需要一额外的通道（pass）依据此执行偏移补偿。

SAO处理首选分区为基础，以适应图片区域的局部特色。率失真优化（RDO）经常被用来引导模式决定（即分区分割/分区合并的决定）。通常与RDO进程相关联的计算是非常计算密集型。需要使用一种快速算法，以加快RDO过程。

发明内容