專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像編碼處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和多媒體應(yīng)用的迅速推廣，由MPEG和ITU兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合形成的標(biāo)準(zhǔn)制定工作組JVT制定的H.264視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，以其先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)和較好的壓縮性能，已經(jīng)在會(huì)議電視、可視電話(huà)、流媒體、HD DVD、視頻監(jiān)控、數(shù)字電視、3G等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
H.264的壓縮處理框架如圖1所示，基本處理單位為16×16宏塊，采用了多幀參考、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、多宏塊模式、4×4整數(shù)變換和量化、環(huán)路濾波、1/4象素運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)、CAVLC(基于上下文的變長(zhǎng)編碼算法)和CABAC(基于上下文的算術(shù)編碼算法)熵編碼等先進(jìn)技術(shù)，其壓縮效率比MPEG-2、H.263、MPEG-4ASP提高一倍多。
除此之外，中國(guó)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組AVS從2002年開(kāi)始組織制定一套類(lèi)似于MPEG標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)系列，包括視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字版權(quán)保護(hù)DRM標(biāo)準(zhǔn)等部分，并于2003年12月發(fā)布了AVSpart1系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、AVS part2視頻標(biāo)準(zhǔn)，于2004年12月發(fā)布了AVS part7視頻標(biāo)準(zhǔn)。
在H.264、AVS等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)圖像均需要作分塊處理，每個(gè)塊在變換及量化之后都會(huì)不同程度的出現(xiàn)塊效應(yīng)。塊效應(yīng)的出現(xiàn)主要是由于量化時(shí)分塊處理造成的量化誤差引起的，所述的塊效應(yīng)隨分塊范圍內(nèi)圖像內(nèi)容的不同，有兩種不同的表現(xiàn)形式，主要為梯形噪聲和格形噪聲。此類(lèi)噪聲將使圖像邊緣明顯甚至出現(xiàn)塊狀區(qū)域。
所述的梯形噪聲出現(xiàn)在圖像的強(qiáng)邊緣處。由于DCT(離散余弦變換)的許多高頻系數(shù)被量化為零，使得強(qiáng)邊緣在變換域內(nèi)不能被完全數(shù)字化，又由于圖像的分塊處理，使得穿過(guò)塊邊界的強(qiáng)邊緣的連續(xù)性不能得到保證，從而在圖像強(qiáng)邊緣處出現(xiàn)鋸齒狀噪聲，使得視覺(jué)上有不自然的數(shù)據(jù)塊邊緣，稱(chēng)之為梯形噪聲。
所述的格形噪聲出現(xiàn)在圖像的平坦區(qū)域。在圖像的平坦區(qū)域，亮度有遞增或者遞減的情況下，由于量化取整時(shí)進(jìn)行了四舍五入，可能導(dǎo)致變換域的DC(直流)系數(shù)越過(guò)了相鄰量化級(jí)的判決門(mén)限，造成在重建圖像中相鄰兩個(gè)塊出現(xiàn)亮度突變，使得視覺(jué)上出現(xiàn)片狀輪廓，稱(chēng)之為格形噪聲。
為了避免塊效應(yīng)，在圖像編碼完，存儲(chǔ)起來(lái)作為后一幀的參考幀之前，需要對(duì)圖像做去方塊效應(yīng)的處理。在MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)中，普遍采用了后處理濾波器(post-filtering)來(lái)克服塊效應(yīng)。而在H.264中，則采用了環(huán)路濾波器(loop-filter)的方式克服塊效應(yīng)。采用環(huán)路濾波器和采用后處理濾波器相比，前者無(wú)需專(zhuān)門(mén)的緩沖區(qū)來(lái)預(yù)存當(dāng)前幀，因此硬件實(shí)現(xiàn)更加容易；再者，環(huán)路濾波器位于預(yù)測(cè)環(huán)內(nèi)，可以直接影響預(yù)測(cè)幀，因此，可以起到減小殘差系數(shù)的作用。
下面將對(duì)在AVS part1中使用的環(huán)路濾波的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行說(shuō)明，具體包括首先，計(jì)算塊效應(yīng)值和像素差值，并加以判斷按照宏塊編碼信息計(jì)算塊效應(yīng)值Bs，如果宏塊為幀內(nèi)編碼類(lèi)型，則Bs＝2，如果宏塊為幀間編碼類(lèi)型，且運(yùn)動(dòng)矢量和參考幀在塊邊界處有差異，則Bs＝1，否則Bs＝0；
根據(jù)量化系數(shù)QP創(chuàng)建兩個(gè)相鄰像素對(duì)差值的閾值表，將相鄰像素對(duì)的差值大小與閾值表進(jìn)行比較，判斷圖像邊緣信息；其次，便可以進(jìn)行相應(yīng)的濾波處理如果當(dāng)前濾波處理的一條邊的塊效應(yīng)值為2，并且塊邊界處的像素對(duì)的差值小于閾值表中定義的值，則用數(shù)對(duì)濾波器窗口對(duì)應(yīng)的像素值作均值濾波，產(chǎn)生兩對(duì)新像素值；如果當(dāng)前濾波處理的一條邊的塊效應(yīng)值為1，并且塊邊界處的像素對(duì)的差值小于閾值表中定義的值，則將原像素值增加或減去一個(gè)差值，產(chǎn)生兩對(duì)新像素值；如果塊效應(yīng)值為0，或者塊邊界處的像素對(duì)的差值大于閾值表中定義的值，則不作濾波。
可以看出，上述現(xiàn)有的環(huán)路濾波過(guò)程中忽略了在平坦區(qū)域塊效應(yīng)更容易被人眼察覺(jué)的事實(shí)，因而并未針對(duì)平坦區(qū)域進(jìn)行大強(qiáng)度的平滑濾波。而且，在上述方法中，濾波算子只有3級(jí)(0，1，2)，由于濾波算子過(guò)于單一，因而很難達(dá)到良好的濾波效果，進(jìn)而使得相應(yīng)的方法適應(yīng)的場(chǎng)合受限。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，包括A、統(tǒng)計(jì)待濾波的編碼塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)相似點(diǎn)的數(shù)量確定該編碼塊的塊效應(yīng)值；B、根據(jù)塊邊界兩邊的象素差值情況，判斷塊邊緣是否是圖像的真實(shí)邊緣；C、對(duì)于圖像的真實(shí)邊緣，則不需要濾波，而對(duì)于圖像的非真實(shí)邊緣，則根據(jù)所述的塊效應(yīng)值對(duì)編碼塊采用對(duì)應(yīng)的濾波方式進(jìn)行濾波處理。
所述的編碼塊邊界為8×8塊邊界，或者是4×4塊邊界。
所述的步驟A包括統(tǒng)計(jì)編碼塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的數(shù)量，當(dāng)所述的數(shù)量值小于第一預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為0，當(dāng)所述數(shù)量值大于第一預(yù)定值小于第二預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為1，當(dāng)所述數(shù)量值大于第二預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為2。
所述的步驟A還包括當(dāng)所述的編碼塊為幀內(nèi)編碼塊時(shí)，則將確定的塊效應(yīng)值加1。
所述的相似點(diǎn)是指邊界區(qū)域中像素差值小于預(yù)定值的兩個(gè)點(diǎn)。
所述的相似點(diǎn)的數(shù)量為編碼塊邊緣同側(cè)和兩側(cè)相似點(diǎn)對(duì)個(gè)數(shù)的和。
所述的方法還包括D、設(shè)置大于3個(gè)具體的塊效應(yīng)值及其對(duì)應(yīng)的濾波處理方法，其中包括塊效應(yīng)值為0，且當(dāng)塊效應(yīng)值為0時(shí)無(wú)需進(jìn)行濾波處理。
所述的步驟D包括當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為3時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為用對(duì)應(yīng)的濾波窗口對(duì)像素值作均值濾波，產(chǎn)生3對(duì)新像素值；當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為2時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為用對(duì)應(yīng)的濾波窗口對(duì)像素值作均值濾波，產(chǎn)生2對(duì)新像素值；當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為將原像素值增加或減去一個(gè)差值，產(chǎn)生2對(duì)新像素值。
本發(fā)明中，當(dāng)塊效應(yīng)值為3時(shí)，采用八抽頭濾波器進(jìn)行濾波處理。
所述的步驟B包括判斷邊界處的像素對(duì)的差值是否小于預(yù)定的門(mén)限值，如果是，則確定不是圖像的真實(shí)邊緣，否則，確定為圖像的真實(shí)邊緣。
所述的預(yù)定的門(mén)限值是根據(jù)查表方法得到，具體的門(mén)限值分別保存于兩個(gè)門(mén)限值表，假設(shè)分別是α、β表，α表記錄了塊邊界兩邊像素差值的門(mén)限，β表記錄了塊內(nèi)部?jī)蓚€(gè)像素差值的門(mén)限，兩表中分別記錄了兩個(gè)一維數(shù)組，其長(zhǎng)度都是量化值的取值范圍，查表索引為量化步長(zhǎng)QP加上一個(gè)偏移量。
所述的門(mén)限值表為

；或者，以數(shù)組的方式表示α、β表，分別為α表為byte ALPHA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，2，2，2，3，3，4，4，5，5，6，7，8，9，10，11，12，13，15，16，18，20，22，24，26，28，30，33，33，35，35，36，37，37，39，39，42，44，46，48，50，52，53，54，55，56，
57，58，59，60，61，62，63，64}；(2)β表為byte BETA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，2，2，2，2，2，3，3，3，3，4，4，4，4，5，5，5，5，6，6，6，7，7，7，8，8，8，9，9，10，10，11，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，23，24，24，25，25，26，27}。
本發(fā)明中，當(dāng)塊效應(yīng)值為3時(shí)，步驟C所述的濾波處理包括針對(duì)R0和L0采用了(1，2，2，2，1)權(quán)重系數(shù)對(duì)；針對(duì)R1和L1采用了(1，1，2)和(1，1，4，2)權(quán)重系數(shù)對(duì)；針對(duì)R2和L2采用了(1，1，4，2)權(quán)重系數(shù)對(duì)；其中，R0、R1、R2、L0、L1、L2分別為塊邊緣右側(cè)和左側(cè)的象素值。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明采用的環(huán)路濾波實(shí)現(xiàn)方法可以使得信噪比提高0.08db左右，碼率下降1.5％左右。同時(shí)，由于本發(fā)明提供的環(huán)路濾波算法針對(duì)平坦區(qū)域?yàn)V波進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，所以對(duì)平坦區(qū)域的去塊效應(yīng)有很好的效果。
本發(fā)明中還將濾波級(jí)數(shù)擴(kuò)展為4級(jí)(0、1、2、3)，因而還使得濾波算子更為細(xì)化，更加適應(yīng)于不同的去塊效應(yīng)場(chǎng)合。
本發(fā)明對(duì)于紋理區(qū)域，由于在濾波之前檢驗(yàn)過(guò)真實(shí)邊緣，所以不會(huì)產(chǎn)生將真實(shí)邊緣平滑的現(xiàn)象。
除上述優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)宏塊級(jí)的并行處理，即在同一宏塊內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)并行對(duì)多條邊進(jìn)行濾波處理。


圖1為H.264壓縮處理框架示意圖；圖2為本發(fā)明所述的方法流程圖；圖3為塊邊界示意圖；圖4為垂直邊界上的8抽頭濾波器所需使用的邊界象素值示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)路濾波方法，它可以有效去除方塊效應(yīng)，使得解碼后圖像的主觀質(zhì)量提高，客觀上峰值信噪比提高，碼率下降。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的方法的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行說(shuō)明，其中編碼塊邊界是8×8塊邊界，對(duì)于4×4塊邊界情形，方法類(lèi)似。如圖2所示，具體包括以下處理過(guò)程首先，需要計(jì)算塊效應(yīng)值strength；步驟21統(tǒng)計(jì)塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的個(gè)數(shù)num；所謂相似點(diǎn)，是象素值差值小于預(yù)定值的點(diǎn)，所述的預(yù)定值可以為2、3等設(shè)定值，所述的相似點(diǎn)的數(shù)量為編碼塊邊緣同側(cè)和兩側(cè)相似點(diǎn)對(duì)個(gè)數(shù)的和，如圖3所示，Ln、Hn、Rn、Kn(0＜＝n＜＝7)是位于塊邊界的32個(gè)點(diǎn)，則num由以下公式算出
num=Σn=07((abs(Ln-Hn)<2) 1:0)+Σn=07((abs(Hn-Rn)<2) 1:0)]]>(1)；+Σn=07((abs(Rn-Kn)<2) 1:0)]]>其中，abs(A-B)是取A-B的絕對(duì)值操作。對(duì)于水平邊界，采取同樣的辦法，對(duì)水平方向上的三組點(diǎn)作差再求和得到num，符號(hào)“？”表示其前面值大于0時(shí)，取AB中的A值，否則取B值。
步驟22根據(jù)統(tǒng)計(jì)的相似點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定待濾波塊的塊效應(yīng)值，具體為1、若num＜4，strength＝0；2、若num＞＝4且num＜16，strength＝1；3、若num＞＝16，strength＝2；當(dāng)然，也可以依據(jù)相似點(diǎn)的個(gè)數(shù)及其他門(mén)限值確定相應(yīng)的塊效應(yīng)值；步驟23判斷是否存在幀內(nèi)塊，如果是，則執(zhí)行步驟24，否則，直接執(zhí)行步驟25具體為如果塊邊緣兩邊的塊至少有一個(gè)是采用幀內(nèi)編碼方式，則判斷為存在幀內(nèi)塊。
步驟24如果有一個(gè)塊是幀內(nèi)塊，則將相應(yīng)的strength加1，之后，再執(zhí)行步驟25。
其次，便需要根據(jù)上述確定的塊效應(yīng)值執(zhí)行濾波處理。
由于濾波是平滑操作，所以有可能將真實(shí)邊緣作平滑處理，為了有效防止這種操作，在濾波之前應(yīng)該針對(duì)當(dāng)前邊緣作真假判別。
步驟25判斷當(dāng)前邊緣是否為真實(shí)邊緣，如果是，則執(zhí)行步驟26，否則，過(guò)程結(jié)束；具體為計(jì)算塊邊界兩邊的像素差值，判斷該差值是否大于某一設(shè)定的閾值，如果大于，則是圖像真實(shí)邊界，不需要進(jìn)行濾波，否則，確定為需要進(jìn)行濾波處理的邊界；
為判斷是否為真實(shí)邊緣，首先需要計(jì)算所述的像素差值，具體可以采用預(yù)先設(shè)定的一維線性算子。其操作對(duì)象為預(yù)先設(shè)定的一維窗口。例如，設(shè)定塊邊界兩邊的一對(duì)點(diǎn)，如圖3所示的R0和L0，以及小塊內(nèi)部?jī)蓪?duì)點(diǎn)L0和L1，R0和R1。
另外，還需要預(yù)先設(shè)定相應(yīng)的判別門(mén)限值，具體的門(mén)限值分別保存于兩個(gè)門(mén)限值表，假設(shè)分別是α，β表，α表記錄了塊邊界兩邊像素的差值的門(mén)限，β表記錄了塊內(nèi)部?jī)蓚€(gè)點(diǎn)的差值的門(mén)限，兩表中分別記錄了兩個(gè)一維數(shù)組，其長(zhǎng)度都是量化值的取值范圍，在默認(rèn)狀態(tài)下即為64。
而且，所述的兩個(gè)表中門(mén)限值的具體取值為根據(jù)方塊量化的量化步長(zhǎng)QP確定。同時(shí)，為了方便調(diào)整濾波執(zhí)行的力度，還可以人為設(shè)定了兩個(gè)調(diào)整濾波的偏移量。此時(shí)，所述門(mén)限值表的數(shù)組索引值就是量化值加上偏移量，默認(rèn)狀態(tài)下，這兩個(gè)偏移量的取值都是0。在查該表時(shí)，則用QP和偏移量的和得到兩個(gè)值，后作一個(gè)約束，得到兩個(gè)索引值indexA和indexB。根據(jù)這兩個(gè)值在α，β表中找出相應(yīng)的α，β值作為判別的門(mén)限值；其中α、β表可以分別以數(shù)組形式和列表形式如下所示(1)α表為byte ALPHA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，2，2，2，3，3，4，4，5，5，6，7，8，9，10，11，12，13，15，16，18，20，22，24，26，28，30，33，33，35，35，36，37，37，39，39，42，44，46，48，50，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64
}；(2)β表為byte BETA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，2，2，2，2，2，3，3，3，3，4，4，4，4，5，5，5，5，6，6，6，7，7，7，8，8，8，9，9，10，10，11，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，23，24，24，25，25，26，27}。

如圖4，以水平方向上的例子說(shuō)明用R0和L0相減，得到一差值C1；用R0減R1，得到一差值C2；用L0減L1，得到一差值C3；之后，如果C1小于α，C2小于β且C3小于β，則認(rèn)為圖像的特征邊緣不處于塊的邊緣，可以進(jìn)行濾波；反之則不進(jìn)濾波。
當(dāng)確定需要進(jìn)行濾波處理時(shí)，則根據(jù)步驟22確定的塊效應(yīng)值進(jìn)行相應(yīng)的濾波處理，具體可以采用下述處理過(guò)程實(shí)現(xiàn)步驟26判斷所述的塊效應(yīng)值是否為0，如果是，則過(guò)程結(jié)束，這是因?yàn)楫?dāng)塊效應(yīng)值為0時(shí)無(wú)需進(jìn)行濾波處理，否則，執(zhí)行步驟27；步驟27判斷所述的塊效應(yīng)值是否為1，如果是，則執(zhí)行步驟210，否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟28步驟28判斷所述的塊效應(yīng)值是否為2，如果是，則執(zhí)行步驟29，否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟211；步驟29采用塊效應(yīng)值為1時(shí)的濾波處理方式進(jìn)行濾波處理，即采用差值濾波方式進(jìn)行濾波處理。
步驟210采用塊效應(yīng)值為2時(shí)的濾波處理方式進(jìn)行濾波處理，即采用均值濾波方式進(jìn)行濾波處理。
步驟211采用塊效應(yīng)值為3時(shí)的濾波處理方式進(jìn)行濾波處理，即采用均值濾波方式進(jìn)行濾波處理。
本發(fā)明中采用的均值濾波方式是將對(duì)塊邊界兩對(duì)像素(總共4個(gè)點(diǎn))重新賦值，用窗口濾波公式實(shí)現(xiàn)對(duì)像素值的調(diào)整，其對(duì)應(yīng)輸出值由圖3中的8個(gè)點(diǎn)共同決定；所述的差值濾波也是對(duì)四個(gè)點(diǎn)作調(diào)整，它將原始像素值加上或者減去一個(gè)差值，從而將兩個(gè)像素值的差距縮小，使得視覺(jué)上塊效應(yīng)消除。
下面將對(duì)各塊效應(yīng)值對(duì)應(yīng)的具體的濾波處理過(guò)程進(jìn)行舉例說(shuō)明。
本發(fā)明中采用的濾波算子一共有3級(jí)，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)不同的非零塊效應(yīng)值strength。由于是8×8的塊，所以濾波窗口可以擴(kuò)展到8抽頭濾波器。如圖4所示，相應(yīng)的具體的算子描述如下(1)當(dāng)strength＝1時(shí)，采用差值濾波方式進(jìn)行濾波所述的差值Δ1＝IClip(-C0，C0，((R0-L0)*3+(L1-R1)+4)＞＞3)；則濾波后，L0＝L0+Δ1，R0＝R0-Δ1；Δ2＝IClip(-C0，C0，((L0-L1)*3+(L2-R0)+4)＞＞3)
L1＝L1+Δ2Δ3＝IClip(-C0，C0，((R1-R0)*3+(L0-R2)+4)＞＞3)R1＝R1-Δ3。
(2)當(dāng)strength＝2時(shí)，采用均值濾波方式進(jìn)行濾波R0＝aq？(R1+R0+L0+R0+2)＞＞2((R1＜＜1)+R0+L0+2)＞＞2；L0＝ap？(L0+L1+R0+L0+2)＞＞2((L1＜＜1)+L0+R0+2)＞＞2；R1＝aq？(R2+R0+L0+R1+2)＞＞2R1；L1＝ap？(L2+L1+L0+R0+2)＞＞2L1；其中，“d＝a？b:c”的含義為當(dāng)a大于0時(shí)d＝b，否則d＝c。
(3)當(dāng)strength＝3時(shí)，仍采用均值濾波方式進(jìn)行濾波R0＝aq？((R1＜＜1)+R2+((R0+L0)＜＜1)+L1+4)＞＞3(R1+R0+L0+R0+2)＞＞2；L0＝ap？(L2+(L1＜＜1)+((R0+L0)＜＜1)+R1+4)＞＞3(L0+L1+R0+L0+2)＞＞2；R1＝aq？(R0+R1+L0+R1+2)＞＞2R1；L1＝ap？(L1+L1+L0+R0+2)＞＞2L1；R2＝aq？(R0+R1+(R2＜＜2)+(R3＜＜1)+4)＞＞3R2；L2＝ap？(L0+L1+(L2＜＜2)+(L3＜＜1)+4)＞＞3L2；其中，aq＝(abs(R0-R2)＜β)；ap＝(abs(L0-L2)＜β)。
以上濾波處理的計(jì)算公式中C0是由查詢(xún)一張濾波裁減參數(shù)表CLIP_TAB表得到，首先以QP為索引，在CLIP_TAB中查得的值即為C0，所述的CLIP_TAB表可以用數(shù)組形式和表格形式表示為byte CLIP_TAB[64]＝{0，0，0，0，0，0，0，0，
0，0，0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，2，2，2，2，2，2，2，2，3，3，3，3，3，3，3，4，4，4，5，5，5，6，6，6，7，7，7，7，8，8，8，9，9，9}。

前面描述中是以對(duì)垂直邊界的濾波處理過(guò)程為例進(jìn)行的說(shuō)明，對(duì)于水平邊界，其濾波窗口處于豎直狀態(tài)，但相應(yīng)的濾波算子和垂直邊界上的濾波算子一致，相應(yīng)的濾波處理過(guò)程也相同，故不再詳述。
綜上所述，本發(fā)明采用的環(huán)路濾波實(shí)現(xiàn)方法可以在客觀性能上提高0.08db左右，碼率下降1.5％左右。
而且，由于本發(fā)明提供的環(huán)路濾波算法針對(duì)平坦區(qū)域?yàn)V波進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，所以對(duì)平坦區(qū)域的去塊效應(yīng)有很好的效果。
將濾波級(jí)數(shù)擴(kuò)展為4級(jí)(0、1、2、3)，使得濾波算子更為細(xì)化，更加適應(yīng)于不同的去塊效應(yīng)場(chǎng)合。
對(duì)于紋理區(qū)域，由于在濾波之前檢驗(yàn)過(guò)真實(shí)邊緣，所以不會(huì)產(chǎn)生將真實(shí)邊緣平滑的現(xiàn)象。
可以實(shí)現(xiàn)宏塊級(jí)的并行處理，即在同一宏塊內(nèi)同時(shí)并行處理多條邊的濾波處理。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，包括A、統(tǒng)計(jì)待濾波的編碼塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)相似點(diǎn)的數(shù)量確定該編碼塊的塊效應(yīng)值；B、根據(jù)塊邊界兩邊的象素差值情況，判斷塊邊緣是否是圖像的真實(shí)邊緣；C、對(duì)于圖像的真實(shí)邊緣，則不需要濾波，而對(duì)于圖像的非真實(shí)邊緣，則根據(jù)所述的塊效應(yīng)值對(duì)編碼塊采用對(duì)應(yīng)的濾波方式進(jìn)行濾波處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的編碼塊邊界為8×8塊邊界，或者是4×4塊邊界。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的步驟A包括統(tǒng)計(jì)編碼塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的數(shù)量，當(dāng)所述的數(shù)量值小于第一預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為0，當(dāng)所述數(shù)量值大于第一預(yù)定值小于第二預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為1，當(dāng)所述數(shù)量值大于第二預(yù)定值時(shí)，確定塊效應(yīng)值為2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的步驟A還包括當(dāng)所述的編碼塊為幀內(nèi)編碼塊時(shí)，則將確定的塊效應(yīng)值加1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的相似點(diǎn)是指邊界區(qū)域中像素差值小于預(yù)定值的兩個(gè)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的相似點(diǎn)的數(shù)量為編碼塊邊緣同側(cè)和兩側(cè)相似點(diǎn)對(duì)個(gè)數(shù)的和。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的方法還包括D、設(shè)置大于3個(gè)具體的塊效應(yīng)值及其對(duì)應(yīng)的濾波處理方法，其中包括塊效應(yīng)值為0，且當(dāng)塊效應(yīng)值為0時(shí)無(wú)需進(jìn)行濾波處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的步驟D包括當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為3時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為用對(duì)應(yīng)的濾波窗口對(duì)像素值作均值濾波，產(chǎn)生3對(duì)新像素值；當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為2時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為用對(duì)應(yīng)的濾波窗口對(duì)像素值作均值濾波，產(chǎn)生2對(duì)新像素值；當(dāng)編碼塊的一條邊的塊效應(yīng)值為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的濾波處理方式為將原像素值增加或減去一個(gè)差值，產(chǎn)生2對(duì)新像素值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，當(dāng)塊效應(yīng)值為3時(shí)，采用八抽頭濾波器進(jìn)行濾波處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的步驟B包括判斷邊界處的像素對(duì)的差值是否小于預(yù)定的門(mén)限值，如果是，則確定不是圖像的真實(shí)邊緣，否則，確定為圖像的真實(shí)邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的預(yù)定的門(mén)限值是根據(jù)查表方法得到，具體的門(mén)限值分別保存于兩個(gè)門(mén)限值表，假設(shè)分別是α、β表，α表記錄了塊邊界兩邊像素差值的門(mén)限，β表記錄了塊內(nèi)部?jī)蓚€(gè)像素差值的門(mén)限，兩表中分別記錄了兩個(gè)一維數(shù)組，其長(zhǎng)度都是量化值的取值范圍，查表索引為量化步長(zhǎng)QP加上一個(gè)偏移量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，所述的門(mén)限值表為
；或者，以數(shù)組的方式表示α、β表，分別為α表為byte ALPHA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，2，2，2，3，3，4，4，5，5，6，7，8，9，10，11，12，13，15，16，18，20，22，24，26，28，30，33，33，35，35，36，37，37，39，39，42，44，46，48，50，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64}；(2)β表為byte BETA_TABLE[64]＝{0，0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，1，1，2，2，2，2，2，3，3，3，3，4，4，4，4，5，5，5，5，6，6，6，7，7，7，8，8，8，9，9，10，10，11，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，23，24，24，25，25，26，27}。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法，其特征在于，當(dāng)塊效應(yīng)值為3時(shí)，步驟C所述的濾波處理包括針對(duì)R0和L0采用了(1，2，2，2，1)權(quán)重系數(shù)對(duì)；針對(duì)R1和L1采用了(1，1，2)和(1，1，4，2)權(quán)重系數(shù)對(duì)；針對(duì)R2和L2采用了(1，1，4，2)權(quán)重系數(shù)對(duì)；其中，R0、R1、R2、L0、L1、L2分別為塊邊緣右側(cè)和左側(cè)的象素值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像編碼處理中的環(huán)路濾波方法。本發(fā)明主要包括首先，統(tǒng)計(jì)待濾波的編碼塊邊界區(qū)域相似點(diǎn)的數(shù)量，并根據(jù)相似點(diǎn)的數(shù)量以及是否存在幀內(nèi)塊確定該編碼塊的塊效應(yīng)值；之后，根據(jù)塊邊界兩邊的象素差值情況，判斷塊邊緣是否圖像真實(shí)邊緣；最后，對(duì)于圖像真實(shí)邊緣，則不需要濾波，而對(duì)于圖像非真實(shí)邊緣，則根據(jù)所述的塊效應(yīng)值對(duì)編碼塊采用對(duì)應(yīng)的濾波方式進(jìn)行濾波處理。由于本發(fā)明提供的環(huán)路濾波算法針對(duì)平坦區(qū)域?yàn)V波進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，所以對(duì)平坦區(qū)域的去塊效應(yīng)有很好的效果。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1867075SQ20051010624
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
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