[发明专利]视频编解码中自适应环路滤波的方法

摘要

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。

主权项

1.一种视频编解码中自适应环路滤波的方法，其特征在于，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；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，根据颜色分量分解出的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：对于每个图像块选择与其相似性最大的K个图像块构成一个图像块组，记作G_i＝{y_i,0,y_i,1,y_i,2,…,y_i,K},其中y_i,j是图像块的向量形式，将每一个图像块组组织成为一个相似块矩阵，Y_i＝[y_i,1,y_i,2,…,y_i,K]；所述的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，包括：对每个相似块矩阵进行奇异值分解得到每个相似块矩阵的奇异值；其中，U_i和V_i是两个单位正交方阵，是V_i的共轭转置矩阵，i是一个对角矩阵，对角线元素是相似块矩阵的奇异值，所述对角线元素写成向量s_i；所述的计算出所述重构视频图像的标准差，包括：计算出图像块组中图像块像素的标准差σ_y，i，根据图像块组中图像块像素的标准差计算出图像块组中压缩噪声的标准差σ_n，i；σ_n，i＝a(σ_y，i)^b其中，σ_y，i是重构视频图像内第i个图像块组中图像块像素的标准差，σ_n，i是重构视频图像内第i个图像块组中压缩噪声的标准差，参数a和b通过离线训练方式得到,σ_y，i根据如下公式计算得到；计算出所述重构视频图像的标准差σ_x，k，i其中，λ_y，k，i为第i个相似块矩阵Y_i的第k个奇异值，H_i是第i个相似块矩阵Y的最小维度，σ_n，i是第i个图像块组中压缩噪声的标准差，σ_x，k，i为第i个相似图像块组对应的第i个相似块矩阵Y_i的重构视频图像在奇异值分解空间的第k维的标准差；当对于滤波后的视频图像的不同颜色通道同时设置了区域控制开关和帧级开关时，先进行区域控制开关设置，如果对当前颜色通道滤波后使得该颜色通道中的最大编码单元的失真减小，则将该颜色通道中的最大编码单元的区域控制开关置为第一指定数值，该第一指定数值表示该颜色通道中的最大编码单元的编解码端采用滤波后的像素值作为输出像素值；如果对当前颜色通道滤波后使得该颜色通道中的最大编码单元的失真增大，将该颜色通道中的最大编码单元的区域控制开关置为第二指定数值，该第二指定数值表示该颜色通道中的最大编码单元的编解码端采用滤波前的像素值作为输出像素值；再进行帧级开关的设置，如果当前帧中第c个颜色通道滤波的率失真代价小于0，将该当前帧的帧级滤波控制开关置为第一指定数值，该第一指定数值表示当前帧中第c个颜色通道的编解码端采用滤波后的像素值作为输出像素值，当前帧中最大颜色通道是否采用滤波后的像素值作为输出像素值根据当前帧中最大颜色通道的区域控制开关来决定；如果当前帧中第c个颜色通道滤波的率失真代价大于0，将该当前帧的帧级滤波控制开关置为第二指定数值，该第二指定数值表示当前帧中第c个颜色通道的编解码端采用滤波前的像素值作为输出像素值。