[發明專利]高速去塊效應濾波方法

無效

• 申請號: 201010505127.0
• 申請日: 2010-10-12
• 公開（公告）號: CN101951519A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 宋銳;李云松;李明;賈媛;王養利;肖嵩;杜建超;李宏偉;奉玉麗
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理技術領域，更進一步涉及一種高速去塊效應的濾波方法。

背景技術

為了改善視頻圖像在解碼后產生的方塊效應，去塊效應濾波技術在解碼端已經被廣泛使用。去塊效應濾波技術是根據視頻圖像宏塊中的每一個4×4子塊的邊界強度和量化系數，對圖像中的每一個4×4子塊像素進行濾波，以消除圖像中由于變換量化引入的方塊效應。去塊效應濾波技術對圖像中每一個4×4塊的內容都要進行縱向和橫向兩次濾波，由此涉及到大量的數值計算和存儲器讀寫。

在現有的去塊效應濾波方法中，都以如何提高濾波速度為設計重點。例如，專利申請“H.264解碼器去塊效應濾波的操作方法”(申請號CN200710064949.8，公開號CN101035276A)中，為了提高濾波速度，該方法將一個宏塊左右分成兩個8×16塊，先后對每個8×16塊中4×4子塊的垂直邊界和水平邊界按照從上到下的順序進行濾波。該濾波順序有利于濾波過程中的數據復用，減少濾波過程對存儲器的訪問量。但該方法在數據讀入和數據輸出時采用DDR?SRAM存儲器，并不使用片上存儲器，整個濾波過程中大量的時鐘周期用來對DDR?SRAM進行控制和訪問，降低了濾波速度。

又如，論文“An?in/post-loop?deblocking?filter?with?hybrid?filteringschedule”(T.M.Liu，W.P.Lee，T.A.Lin，and?C.Y.Lee，IEEE?Transactionson?Circuits?and?Sysems?for?Video?Technology，vol.17，no.7，pp.937-943，Jul.2007.)中，為了提高濾波速度，提出了一種垂直邊界和水平邊界交替濾波的去塊效應濾波方法。該方法將一個宏塊分成8個4×8塊，然后對每個4×8塊中的4×4子塊中的邊界依照從上到下的順序進行濾波，這種宏塊邊界濾波順序使片上存儲器資源的使用量進一步減少，并且濾波的周期個數也比之前減少了7個，但該方法中的邊界濾波順序過于繁復，雖然減少了片上資源的使用量，但控制邏輯占用資源較多，并影響了濾波速度的進一步提升。

發明內容

本發明克服了現有技術存在的上述不足，提出了一種高速去塊效應濾波方法。該方法提出了一種新的濾波順序，并將一個完整的濾波過程分成讀入數據，計算濾波像素的上限值和濾波強度值，預濾波，更新像素，輸出數據五個步驟，通過合理的組織濾波和像素數據的讀寫順序，減少了濾波過程中的數據等待周期，提高了濾波速度。

本發明的具體步驟如下：

(1)對宏塊進行橫向切分。將亮度塊從上到下分成四個4×16子塊，將色度塊分成四個4×8子塊。

(2)對宏塊的垂直邊界進行濾波。先后對亮度數據的每個4×16塊和色度數據的每個4×8塊中的4×4子塊邊界，按照從左到右的順序進行垂直邊界的循環濾波。

(3)對宏塊進行縱向切分。將亮度塊從左到右分成四個16×4子塊，將色度塊分成四個8×4子塊。

(4)對宏塊的水平邊界進行濾波。先后對亮度數據的每個16×4塊和色度數據的每個8×4塊中的4×4子塊邊界，按照從上到下的順序進行水平邊界的循環濾波。

上述步驟(2)和步驟(4)中邊界循環濾波的步驟如下：

第一，讀入數據。在進行垂直邊界濾波時，從存儲器中讀入垂直邊界右邊的像素數據和宏塊的編碼參數，從第五個步驟的輸出數據中讀入垂直邊界左邊的像素數據。在進行水平邊界濾波時，從存儲器中讀入水平邊界下邊的像素數據和宏塊的編碼參數，從第五個步驟的輸出數據中讀入水平邊界上邊的待濾波數據。

第二，計算濾波像素的上限值和濾波強度值。根據第一個步驟輸入的宏塊編碼參數，按照現有視頻編碼標準中規定的門限參數公式，計算濾波像素的上限值，并判斷濾波強度值。

第三，預濾波。計算濾波邊界兩邊像素的和值和差值。

第四，更新像素。根據第二個步驟和第三個步驟得到的結果，對宏塊像素按照濾波公式進行更新。

第五，輸出數據。在進行垂直邊界濾波時，垂直邊界右邊的濾波后數據作為第一個步驟的輸入數據，垂直邊界左邊的濾波后數據存入存儲器中；在進行水平邊界濾波時，水平邊界下邊的濾波后數據作為第一個步驟的輸入數據，水平邊界上邊的濾波后數據存入存儲器中。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：