[發明專利]一種適用于HEVC標準的編碼器中SAO的硬件處理方法

在審

• 申請號: 201310383897.6
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103442238A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 范益波;沈蔚煒;劉聰;曾曉洋
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H04N7/50
• 分類號: H04N7/50;H04N7/26
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種適用于HEVC標準的編碼器中SAO的硬件處理方法，設Y為圖像的亮度分量，Cb、Cr分別為Y對應的兩個色度分量；式（1）為模式判決式：

????????????????????????（1）

由式（1）可得到Y分量、Cb和Cr分量各自最優的模式；其中，Distortion為在某一模式下圖像與原始圖像之間的失真，λ為一個常系數，Bitrate為傳輸該模式及該模式下的偏移值所需要的比特率，Cost為某一模式下的代價值；

設EO為邊緣補償，BO為條帶補償，EO和BO為SAO模式判決中的兩種基本模式；EO模式下根據比較的相鄰像素的不同位置，分為四種模式：EO_0、EO_1、EO_2、EO_3，設c為當前像素點，a和b為所需比較的相鄰像素點，則模式EO_0?的像素點位置為自左至右為a、c、b，模式EO_1的像素點位置為自上至下為a、c、b，模式EO_2的的像素點位置為左上、中間、右下對角線分別為a、c、b，模式EO_3的像素點位置為右上、中間、左下對角線分別為a、c、b；

其特征在于：設Quarter-LCU為基本單元，該基本單元中，Y分量為32x32大小的像素點塊，Cb和Cr分量為16x16大小的像素點塊；一個LCU中分為四個Quarter-LCU：Quarter-LCU_0、Quarter-LCU_1、Quarter-LCU_2、Quarter-LCU_3；處理的順序依次從Quarter-LCU_0，Quarter-LCU_1，Quarter-LCU_2到Quarter-LCU_3進行；具體步驟為：

（1）對Quarter-LCU_0的處理：式（1）中的Distortion通過式（2）獲得，其中N為在符合某一模式下的某一類別的像素點的個數，offset為該類別的偏移量；E可通過式（3）獲得，C為屬于某一模式下的某一類別的像素點的集合，s(k)為C集合中某一點位置的原始像素值，x(k)為與s(k)相對應位置的經過去方塊濾波器以后的像素值；offset可通過式（4）得到；由于每個模式下的每個類別的偏移量都是基于一個LCU的，所以這里對于Quarter-LCU_0的處理，獲取該區域Y分量、Cb和Cr分量下每個模式下每個類別的N和E的值，將N和E值先保存；

（2）對于Quarter-LCU_1的處理：對于Quarter-LCU_1的處理過程與Quarter-LCU_0相同，保存該區域Y分量、Cb和Cr分量下每個模式下每個類別的N和E的值；

（3）對于Quarter-LCU_2的處理：對于Quarter-LCU_2的處理過程與Quarter-LCU_0相同，保存該區域Y分量、Cb和Cr分量下每個模式下每個類別的N和E的值；

（4）對于Quarter-LCU_3的處理：對于Quarter-LCU_3的處理過程與Quarter-LCU_0相同，保存該區域Y分量、Cb和Cr分量下每個模式下每個類別的N和E的值；

（5）獲得最終的最優模式：將步驟（1）、（2）、（3）、（4）中得到的各個模式下各個類別的N和E值分別加起來，即為整個LCU各個模式下的各個類別最終的N和E值：?

①?獲得Y分量、Cb和Cr分量BO模式下最終的4個偏移量

Y分量的BO模式有32個類別，根據標準需要連續四個類別的offset，通過式（5）獲得最優的四個偏移量；其中，Distortion_i為四個連續類別的失真值，i=0,1,2,3，λ為以常數，Bitrate為傳輸該模式、起始類別及四個偏移量所需要的碼流；BO模式一共有32個類別，分為29種不同起始的連續四個類別，這29種不同起始的連續四個類別，通過式（5）進行比較哪種起始的Cost的值最小，即選擇該起始的連續四個類別；Cb和Cr分量的BO模式下四個偏移量的值獲取方式和Y分量類似；

②?獲得Y分量、Cb和Cr分量各自的最優模式及其4個偏移量

對于Y分量有EO_0、EO_1、EO_2、EO_3、BO這五種模式需要判決，每個模式下有四個類別，每個類別有一個偏移量，通過式（5）判決得出；此時，式中的Distortion_i為某一模式下四個類別的失真值，i=0,1,2,3，Bitrate為在該模式下傳輸所需的碼流；通過比較這五種模式下哪種模式的Cost值最小，最優模式即為該模式，最終的四個偏移量即為該模式下的四個偏移量；Cb和Cr分量的最優模式判決以及最優模式下的四個偏移量的獲取過程與Y分量類似；

???????????（2）

????????????????????（3）

???????????????????????????????（4）

???????（5）。