自適應處理視頻信號幀中的視頻取樣的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及視頻信號處理領域。
【背景技術】
[0002] 靜止畫面、圖像、或者視頻信號幀的有損壓縮方法通常導致靜止畫面、圖像、或視 頻信號幀失真。這意味著，源信號和重構信號中相應的像素或視頻取樣的取值可能會存在 差異。源信號和重構信號中相應的像素或視頻取樣的取值差異通常表示為誤差。
[0003] 在許多標準視頻編解碼協議中，例如H. 264/AVC和H. 265/HEVC，有兩個主要失真 來源：量化，其中量化強度可由量化參數（QP)定義；環內去塊狀效應自適應濾波（ADF)。
[0004] 源信號和重構信號中相應的像素或視頻取樣的取值誤差通常通過兩種機制補償： 減小量化參數的取值以及環內去塊狀效應自適應濾波對靠近邊界區域的像素或者視頻取 樣的誤差值的負面影響；以及直接補償誤差。
[0005] 對于新興的視頻編碼標準，如高性能視頻編碼（HEVC)，提出了兩種直接補償誤差 的方法。第一種稱為取樣自適應偏移（SA0)，第二種稱為自適應環路濾波（ALF)。
[0006] 在SA0的情況下，如果應用SA0偏移后像素或視頻取樣的幅度值沒有限制，會導致 由脈沖噪聲如椒鹽噪聲引起的花屏。
[0007] 出現這類噪聲的主要原因是，考慮中的像素或視頻取樣和其相鄰像素或視頻取樣 之間的幅度值差異太大。為了緩解這一問題，視頻編碼標準，例如H. 265/HEVC標準，限制了 可以被分配給偏移的最大絕對值。因此，潛在的可達到的編碼增益是有限的。由此，如何在 編碼增益中無損失地避免脈沖噪聲成了一個問題。
[0008] P. List，A. Joch，J. Lainema，G. Bj.0n.te.gaar.d .，M. Karczewicz，" 自適應去塊濾 波'，，IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology，2003 年 7 月 第7期第13卷，第614-619頁，使用一維圖案進行像素或視頻取樣分類。
[0009] K. McCann, ff. -J. Han, I. -K. Kim, J. -H. Min, E. Alshina, A. Alshin, T. Lee, J. Chen, V. Seregin，S. Lee，Y. -M. Hong，M. -S. Cheon，N. Shlyakhov，"Samsung' s Response to the Call for Proposals on Video Compression Technology"，JCT-VC會議投稿，JCTVC-A124， 德累斯頓，2010年4月，極端校正的方法描述。為了對重構畫面的像素或視頻取樣進行分 類，該方法使用了一組預定義的2維圖案。
[0010] A. Fuldseth，G. Bj0ntegaard，"具有基于 LCU 語法的 SA0"，JCT-VC 會議思科投 稿，JCTVC-H0067,圣何塞，2012年2月，建議不要對偏移幅度值進行編碼，而是根據類別將 其數值修改1或-1。

【發明內容】

[0011] 本發明的目的是提供一種直接補償視頻信號幀誤差的改進方法。
[0012] 該目的是通過獨立權利要求的特征來實現的。進一步的實施形式在從屬權利要 求，說明書和附圖是明顯的。
[0013] 本發明基于視頻信號幀中的每個視頻取樣可以自適應處理這一結論。
[0014] 第一方面，本發明涉及一種自適應處理視頻信號幀中的視頻取樣的方法，所述視 頻取樣設置在最大編碼單元中，該方法包括：從最大編碼單元抽取多個視頻取樣；基于抽 取的多個視頻取樣中的第一視頻取樣的第一取值以及第二視頻取樣的第二取值，計算抽取 的多個視頻取樣中的第一視頻取樣的校正偏移；以及使用校正偏移對第一視頻取樣進行加 權。因此，能夠實現對視頻信號幀的誤差進行優化補償。
[0015] 視頻信號幀可以表示在一個固定的時間瞬間的視頻信號。視頻信號幀可以包括靜 止畫面或圖像。
[0016] 視頻取樣可以通過一個2維坐標表征。視頻取樣可以進一步由色空間表征，例如 灰度色空間或者紅、綠、藍（RGB)色空間。
[0017] 視頻取樣的取值可以是一個數字，例如20,45或236。視頻取樣的取值還可以相關 色空間中的色通道，例如紅、綠、藍（RGB)色空間的紅色通道。
[0018] 最大編碼單元（LCU)可以包括編碼樹單元（CTU)。最大編碼單元的形狀可以是 正方形，例如16X 16的視頻取樣或64X64的視頻取樣；或矩形，例如8X 16的視頻取樣或 64X32的視頻取樣。
[0019] 根據第一方面，在該方法的第一實施形式中，該方法還包括：向所抽取的多個視頻 取樣分配一個邊緣偏移類，該邊緣偏移類表示所抽取的多個視頻取樣的方向性圖案；并從 抽取的多個視頻取樣的多個邊緣偏移類別中選擇一個邊緣偏移類別，邊緣偏移類別表征抽 取的視頻取樣相對于彼此的位置，多個邊緣偏移類別分配到所述邊緣偏移類中。因此，可以 使用優化的邊緣偏移類和/或優化的邊緣偏移類別來執行該方法。
[0020] 邊緣偏移（E0)類可指示所抽取的多個視頻取樣的方向性圖案。邊緣偏移類可在 從最大編碼單元中抽取多個視頻取樣前分配。
[0021] 邊緣偏移（E0)類別可以表征所抽取的視頻取樣相對于彼此的位置。邊緣偏移類 別可在從最大編碼單元中抽取多個視頻取樣后進行選擇。
[0022] 根據本方法的第一實施形式，在該方法的第二實施形式中，邊緣偏移類表示水平 方向性圖案，垂直方向性圖案，或者斜線方向性圖案。因此，該方法可以利用視頻信號幀的 方向屬性。
[0023] 水平方向性圖案可以由所抽取的多個視頻取樣的固定垂直坐標或固定y坐標來 表征。
[0024] 垂直方向性圖案可以由所抽取的多個視頻取樣的固定水平坐標或固定X坐標來 表征。
[0025] 斜線方向性圖案可以由所抽取的多個視頻取樣的水平坐標或X坐標和所抽取的 多個視頻取樣的垂直坐標或y坐標的線性關系來表征。斜線方向性圖案可以相對于水平坐 標軸或X坐標軸成一個非零角度，例如135°或45°。
[0026] 根據該方法的第一實施形式或該方法的第二實施形式，在該方法的第三實施形式 中，邊緣偏移類別表征局部谷值位置、局部峰值位置、凹角位置、凸角位置、或者抽取的視頻 取樣相對于彼此的其它位置。因此，該方法可以利用所抽取的視頻取樣相對于彼此的位置 屬性。
[0027] 所抽取的視頻取樣的位置可以包括所抽取的視頻取樣的取值的位置。
[0028] 局部谷值位置可以由第一視頻取樣的第一取值相對于進一步抽取的視頻取樣的 進一步的取值的局部最小值進行表征。
[0029] 局部峰值位置可以由第一視頻取樣的第一取值相對于進一步抽取的視頻取樣的 進一步的取值的局部最大值進行表征。
[0030] 凹角位置可以由第一視頻取樣的第一取值和第二視頻取樣的第二取值相對于進 一步抽取的視頻取樣的進一步的取值的最小值進行表征。第一視頻取樣的第一取值和第二 視頻取樣的第二取值可以是相等的。
[0031] 凸角位置可以由第一視頻取樣的第一取值和第二視頻取樣的第二取值相對于進 一步抽取的視頻取樣的進一步的取值的最大值進行表征。第一視頻取樣的第一取值和第二 視頻取樣的第二取值可以是相等的。
[0032] 剩余的位置可以由不同于局部谷值位置、局部峰值位置、凹角位置、以及凸角位置 的任何位置進行表征。
[0033] 根據該方法的第一實施形式，該方法的第二實施形式，或者該方法的第三實施形 式，在該方法的第四實施形式中，邊緣偏移類是由率失真優化過程分配或者邊緣偏移類別 由率失真優化過程選擇，率失真優化過程使用一個失真查找表用于分配邊緣偏移類或選擇 邊緣偏移類別。這樣，可以實現邊緣偏移類的優化分配以及邊緣偏移類別的優化選擇。
[0034] 率失真優化（RD0)過程可以執行視頻信號的速率和視頻信號的失真之間的優化。 率失真優化過程可以分配一個邊緣偏移類。率失真優化過程可以進一步選擇一個邊緣偏移 類別。
[0035] 率失真優化過程可以使用失真查找表（失真LUT)分配邊緣偏移類和/或選擇邊 緣偏移類別。
[0036] 根據第一方面或者任何一個第一方面的前述實施形式，在該方法的第五實施形式 中，使用校正偏移對第一視頻取樣進行加權包括將校正偏移添加到第一視頻取樣的第一取 值中，或者從第一視頻取樣的第一取值中減去校正偏移。因此，可以實現使用校正偏移對第 一視頻取樣進行有效加權。
[0037] 根據第一方面或者任何一個第一方面的前述實施形式，在該方法的第六實施形式 中，從最大編碼單元抽取多個視頻取樣包括從最大編碼單元中抽取多個相鄰的視頻取樣。 因此，該方法可以利用緊鄰著的視頻取樣的屬性。
[0038] 相鄰視頻取樣可以由每個具有至少一個相鄰視頻取樣的視頻取樣進行表征。
[0039] 根據第一方面或者任何一個第一方面的前述實施形式，在該方法的第七實施形式 中，所抽取的多個視頻取樣包括奇數個視頻取樣，特別是3個視頻取樣。因此，相對于所抽 取的多個視頻取樣的進一步的視頻取樣，第一視頻取樣可以處于中心位置。
[0040] 根據第一方面或者任何一個第一方面的前述實施形式，在該方法的第八實施形式 中，基于允許的取值的范圍或者允許的取值的列表，允許的取值的范圍或者由抽取的多個 視頻取樣中的第一視頻取樣的第一取值以及第二視頻取樣的第二取值確定的允許的取值 的列表，計算抽取的多個視頻取樣的第一視頻取樣的校正偏移。因此，可以簡化校正偏移的 計算。
[0041] 允許的取值的范圍（RAV)可以表征為最小值和最大值。允許的取值的范圍可包括 一組連續的取值集合。
[0042] 允許的取值的列表（LAV)可以由一個從允許的取值的范圍中抽取的不連續取值 的集合表征。
[0043] 根據第一方面或者任何一個第一方