[发明专利]视频编解码中自适应环路滤波的方法

说明书

本发明实施例提供了一种视频编解码中自适应环路滤波的方法。该方法主要包括：对输入的重构视频图像进行图像块划分，根据图像块组成相似块矩阵，对所述相似块矩阵进行奇异值分解，得到所述相似块矩阵的奇异值；计算出所述重构视频图像的标准差，根据所述重构视频图像的标准差、编码模式和量化参数确定所述相似块矩阵的收缩滤波阈值，利用所述收缩滤波阈值对所述相似块矩阵的奇异值进行收缩滤波；利用收缩后的奇异值重构所述相似块矩阵内的图像块，得到自适应环路滤波的视频图像。本发明实施例利用视频图像内部非局部相似性提出了自适应的滤波控制参数估计方法，实现视频编码解码中高效的自适应环路滤波，有效提高了视频压缩性能。

技术领域

本发明涉及视频编解码技术领域，尤其涉及一种视频编解码中自适应环路滤波的方法。

背景技术

以分块预测和变换为基础的混合视频编码框架已经广泛应用于主流的视频编码系统中，如MPEG-1/2/4，H.261/H.263/H.264和HEVC编码系统中。上述编码系统以块为基本单位，通过帧内、帧间预测，正交变换，熵编码和后处理降低视频冗余，提高压缩效率。在压缩过程中，由于有损操作一量化(quantization)的存在，解码的重构视频中会存在压缩噪声，尤其是在低码率情况下，以块效应和振铃效应为代表的压缩噪声会显著影响视频质量。同时，帧间运动补偿技术会进一步将已编码图像的压缩噪声引入到后续编码图像中，从而造成误差传递。

为了降低压缩噪声，H.264首次在编码标准中采用了去块效应滤波器(deblockingfilter，DF)。该去块效应滤波器根据压缩中每个块的量化参数(Quantization Parameter，QP)和相邻块的编码模式等信息，来自适应地决策滤波强度。最新的视频编码标准(HighEfficiency Video Coding，HEVC)除保留deblocking filter外，更进一步采用了样本自适应补偿滤波器(Sample Adaptive Offset，SAO)。这些环路滤波器的采用不仅能够降低压缩噪声，提高当前解码图像质量，更能够为后续编码图像提供高质量的参考图像，从而提高压缩效率。

无论是DF还是SAO，他们都是利用图像的局部相关性，通过对邻域像素滤波或者对像素直接补偿的方式降低压缩噪声，效果并不理想。

发明内容

本发明的实施例提供了一种视频编解码中自适应环路滤波的方法，以提高视频压缩性能。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种视频编解码中自适应环路滤波的方法，包括：

对输入的重构视频图像进行图像块划分，根据图像块组成相似块矩阵，对所述相似块矩阵进行奇异值分解，得到所述相似块矩阵的奇异值；

计算出所述重构视频图像的标准差，根据所述重构视频图像的标准差、编码模式和量化参数确定所述相似块矩阵的收缩滤波阈值，利用所述收缩滤波阈值对所述相似块矩阵的奇异值进行收缩滤波；

利用收缩后的奇异值重构所述相似块矩阵内的图像块，得到自适应环路滤波的视频图像。

进一步地，所述的对输入的重构视频图像进行图像块划分，根据图像块组成得到相似块矩阵，包括：

将输入的重构视频图像的每个颜色分量分解成N×N的图像块，根据不同图像块中像素值的均方误差d度量不同图像块之间的相似性，均方误差d越大，图像块之间的相似性越大，所述不同图像块中像素值的均方误差d的计算公式如下：

y_i，0和y_i，j为图像块；