[发明专利]用于视频编码的帧内锐化滤波器和/或去振铃滤波器

说明书

一种用于从比特流中解码视频当前帧的块的解码器，该解码器包括：参考样本选择单元、滤波器单元、和块生成单元，该参考样本选择单元用于选择当前帧的重构部分的参考样本，该滤波器单元用于对参考样本进行滤波，该块生成单元用于基于滤波后的参考样本生成块的预测，其中，该滤波器单元包括锐化滤波器和/或去振铃滤波器。

技术领域

本发明涉及用于从比特流中解码视频当前帧的块的解码器和方法。本发明还涉及用于在比特流中对当前帧的块进行编码的编码器和方法。此外，本发明还涉及存储程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码包括用于执行上述方法的指令。

背景技术

为了降低视频信号的比特率，国际标准化组织(international organizationfor standardization，ISO)和国际电信联盟(international telecommunication union，ITU)编码标准应用了使用帧间预测和帧内预测结合预测误差的变换编码的混合视频编码。目前的H.264/AVC和H.265/HEVC标准使用基于参考样本的块内预测，该参考样本是来自于已编码的邻近块。然后，可以使用例如离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform，DST)将原始块和预测块之间的差异(称为残差)变换到频域、量化、并通过熵编码进行编码。

预测的有效性极大地影响需要编码和传输的残差量。提高预测质量可以减少残差信息量，并降低编码后的视频序列的总比特率。

在解码侧，可以从比特流中提取与预测类型和预测参数有关的信息。可以根据上述信息生成预测块。之后，从比特流中提取残差系数、进行逆量化、变换、以及添加到预测块中，以获得重构的块。完整的图片一旦重建，就会通过环路滤波器。获得的滤波后图片转到输出，并存储在参考图片缓冲区中以用于将来的帧间预测。

视频编码中，常规的帧内预测机制使用来自于已编码区域的参考样本生成针对待编码的块的预测信号。提出了一系列改进帧内预测的方法。在H.265/HEVC视频编码标准化中采用了其中的部分内容。

然而，已知的解决方案会导致参考样本中的自然边缘失真，并且相应地，也会导致由这些样本生成的预测块中的自然边缘失真。为保留低频分量的系数而设计的量化矩阵的使用会使包含自然边缘的块产生更多误差，并导致边缘模糊和重构的边缘附近的振铃效应。为了减少振铃效应，可以使用线性平滑滤波器。这种方法的问题在于，在抑制振铃的同时，自然边缘也可能变得模糊。

发明内容

本发明的目的是提供解码器、编码器、以及用于解码和编码的方法，其中，该解码器、编码器、和方法克服了一个或多个上述现有技术中的问题。

本发明的第一方面提供了一种用于从比特流中解码视频当前帧的块的解码器，该解码器包括：

-参考样本选择单元，用于选择当前帧的重构部分的参考样本，

-滤波器单元，用于对参考样本进行滤波，以及

-块生成单元，用于基于滤波后的参考样本生成块的预测，

其中，滤波器单元包括锐化滤波器和/或去振铃滤波器。

第一方面的解码器包括滤波器单元，该滤波器单元可以使用锐化滤波器和/或去振铃滤波器对参考样本进行滤波。实验表明，对参考样本的锐化和/或去振铃可以提升预测块的预测精度和/或感知图像质量。

第一方面的解码器还可以包括重构单元，该重构单元用于基于块的预测和来自接收的比特流的残差视频块，生成重构的视频块。

在根据第一方面的解码器的第一实施方式中，锐化滤波器和/或去振铃滤波器是非线性滤波器。

发明人的实验表明，非线性滤波器可以在预测精度和/或感知图像质量方面达到特别好的结果。