[发明专利]一种滤波方法、滤波器及包含该滤波器的编码器和解码器

说明书

技术领域

本发明属于视频编解码领域，具体涉及一种滤波方法、滤波器及包含该滤波器的编码器和解码器。

背景技术

目前的高级视频编码标准包含多种自适应滤波器的算法。自适应滤波器是利用当前编码单元(编码单元可以是HEVC(High efficiency video coding，高效率视频编码)标准中的CU(Coding Unit)或LCU(Large Coding Unit)，也可以是H.264等标准中的MB(MacroBlock)或MBP(MacroBlock Pair))的相关信息和上下文关系选择不同类别、不同强度的滤波算法对编码单元重建像素进行滤波，以更好的消减重建像素在编码过程中引入的某种人工效应或失真。在此过程中，通常会对编码单元所采用的滤波器的类别、系数、校验值等参数进行熵编码。在视频解码过程中，解析编码单元比特流时，解析出各级自适应滤波器的信息。然后，各级自适应滤波器通过解析出的滤波器信息对重建像素进行逐级滤波。高级视频编码标准解码架构示意如图1所示。

假设高级视频编码标准中有N级滤波器，如图2所示，第n级滤波器为N级滤波器其中的某一级，其中N为正整数，n在区间[0，N)内。按照编解码的顺序(在HEVC标准与H.264标准一般为光栅扫描的顺序)对编码单元使用多级滤波器进行逐级滤波时，当第n级滤波器需要第n-1级滤波器整个编码单元的滤波像素时，如果第n-1级滤波器不能提供，则需要等待第n-1级滤波器对整个编码单元滤波完成后，第n级滤波器才能完成整个编码单元的滤波。

例如现在高级视频编解码标准中去块效应滤波算法在对当前重建编码单元的边界进行滤波时需要相邻编码单元的重建数据，而当前编码单元的右边、 下面的编码单元数据还没有重建，这时去块滤波算法的输出值只能是当前编码单元部分像素滤波值。假设高级视频编解码标准中的去块滤波器为第0级滤波器，则第1级滤波器对当前编码单元进行滤波时只能针对第0级滤波器已滤波的像素块进行第1级滤波。对于目前的高级视频编码标准来说，基于当前编码单元比特流中自适应滤波器的信息是针对当前编码单元的。在对编解码的硬件集成电路的实现中，一般都是编解码器中不同的功能单元对多个编码单元进行并行的流水线操作，按编码单位进行实时编解码。对于编解码器设计来说，就需要缓存至少一个编码单元行的自适应滤波器的信息，等到上一级滤波器完成编码单元行所有像素的滤波，下一级滤波器才能对对应的编码单元进行这一级完整的滤波，其处理在不同时刻的示意图如图3所示。图中的 是用于存储滤波器参数信息的，因为滤波器参数信息是针对完整的编码单元的，在上一级滤波器对编码单元没有完全滤波时，要等到上一级滤波器对编码单元完全滤波，当前滤波器才能完全滤波。

图4为现有HEVC视频标准解码器的结构图，HEVC解码器中包括去块效应滤波(Deblock Filter，简称DF)功能模块、样本点自适应滤波(Sample Adaptive Offset，简称SAO)功能模块和自适应环路滤波(Adaptive Loop Filter，简称ALF)功能模块。SAO需要等待DF对一编码单元行都滤波完成之后才能开始滤波。

由于滤波器信息与需滤波编码单元像素块之间实时生成不同步，从而需要缓存自适应滤波信息与滤波的中间结果，如果这些信息放在片上内存则会导致集成电路的面积的增加，如果放在片外内存，则会导致编解码集成电路的带宽的增加。同时，这种基于编码单元的自适应滤波器也不利于功能单元的流水操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种滤波方法、滤波器及包含该滤波器的编码器和解码器，减少缓存，提高芯片性能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种滤波器，包括多级滤波子模块， 其中：

首级滤波子模块用于对编码单元的信息进行滤波；

其余滤波子模块中，每级滤波子模块用于对本滤波子模块对应的虚拟编码单元的信息进行滤波，其中每级滤波子模块对应的虚拟编码单元根据上一级滤波子模块输出的滤波结果确定。

进一步地，所述每级滤波子模块对应的虚拟编码单元根据上一级滤波子模块输出的滤波结果确定是指：本级滤波子模块对应的虚拟编码单元的位置根据上一级滤波子模块输出的滤波结果与编码单元的偏差确定。

进一步地，所述本级滤波子模块对应的虚拟编码单元的位置即该虚拟编码单元与编码单元的偏差等于上一级滤波子模块输出的滤波结果与编码单元的偏差。