[发明专利]一种支持多视频标准的去块效应滤波装置

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体领域的视频图像去块效应滤波技术，尤其涉及一种能支持多视频标准的用于视频图像去块效应的滤波装置。

背景技术

在视频图像的压缩编码过程中，为了消除视频图像数据帧的空间相关性，通常将每一帧的像素划分成若干个N×N的像素块，称为宏块，一般情况下，N为16。其中，每个宏块还可以进一步划分若干个16×8、8×16、8×8或4×4等大小的子块，并在视频图像的编码处理过程中，以所划分的子块为视频图像编码以及运动估计的基本单位。上述这种对视频图像进行分块编码处理的方法可以减少视频图像数据帧在空间上的信息冗余，实现对传输视频图像数据量的压缩。但是，由于在视频图像压缩过程中引入的量化操作是有损压缩，因而容易导致视频图像的块效应，即在接收的图像中可能会出现通常所说的“马赛克”现象，造成视频图像的主观质量下降。因此，在视频图像处理过程中，需要一种消除图像块效应的方法，以提高用户接收的视频图像的主观质量。

为了去除所述视频图像块效应，在H.264视频编解码系统中采用了环内滤波方法来消除图像的块效应。并且，在H.264视频标准中，编解码端均引入了环路滤波器(Loop-filter)，经滤波后的图像将根据需要用作参考帧以用于将来帧的运动补偿预测，从而消除了块效应的传递，降低了预测误差，提高了压缩性能。H.264视频编解码系统中的环路滤波器还能够根据图像内容做出判断，只对由块效应产生的像素值跳变进行平滑，而对图像中物体的真实边缘处的像素值不连续给予保留。因此，环路滤波器是H.264视频编解码系统中的关键模块之一，也是必备模块。

在MPEG-4标准视频编解码系统中，不存在如H.264视频标准中所采用的环路滤波器，而普遍采用了后处理滤波(post-filtering)也即环外滤波来克服块效应。在这方面，已有相当多的技术和方案被提出，大致可分为线性滤波和非线性滤波，这里不予赘述。

环内滤波主要是为了提高压缩性能和显示质量，而环外滤波主要目的是用于提高显示质量，对压缩性能没有任何影响。在现有的MPEG系列标准视频编解码系统中，采用了一套不同于H.264视频标准中环路滤波器的硬件电路来实现所述环外去块效应滤波。因此，在一个支持多视频标准的系统中，比如在一个既要支持H.264视频标准又需支持MPEG-4视频标准的系统中，为了改进解码图像的视觉效果，必然需要至少两套滤波电路硬件：一套环内滤波电路(用于支持H.264视频标准)和一套环外滤波电路(用于支持MPEG-4视频标准)，而环外滤波电路非常复杂，从而导致系统成本增加。

发明内容

为此，本发明提供了一种能支持多视频标准的并且硬件实现相对简单的能支持环内和环外去块效应滤波的装置，它利用H.264标准视频编解码系统中的环路滤波器来实现对诸如MPEG视频图像、AVS视频图像和VC-1视频图像等的环外去块效应滤波。

根据本发明，提供了一种用于在视频编解码系统中用于对解码图像进行环内去块效应滤波和环外去块效应滤波的滤波装置，其中包括：环内判断装置，用于判断视频编解码系统中环内的解码图像的块效应的程度，并生成环内滤波指示信息，此遵循H.264标准视频编解码系统中对环内解码图像块效应的判决过程；环外判断装置，用于判断视频编解码系统中环外的解码图像块效应的程度，并生成环外滤波指示信息；滤波执行装置，包括一强滤波器、一弱滤波器，用于根据环内滤波指示信息或环外滤波指示信息选取相应的强滤波器或弱滤波器对环内或环外的解码图像执行相应力度的去块效应滤波，包括强滤波、弱滤波和不做滤波直接输出。

环外的解码图像仅包含了环内的解码图像的部分数据信息，比如仅包含了图像的类型(比如I帧、P帧或B帧)、图像的量化参数和图像的像素值，或者还包括图像中宏块的编码类型和量化参数信息，但不包括环内的解码图像数据中的宏块/子块的运动矢量和编码系数等信息。因此，本发明还提供了一种环外判断装置中用于根据环外的解码图像参数的相关信息来判断其块效应程度的判断规则，以便滤波执行装置选取相应的强滤波器或弱滤波器来对环外的解码图像执行相应的去块效应滤波。

如上所述，本发明通过重用H.264视频编解码系统中的环路滤波电路，以实现支持多视频标准(如H.26X系列视频标准、MPEG系列视频标准、AVS视频标准和VC-1视频标准等)的系统中的环内和环外去块效应滤波功能，降低了电路硬件成本，并提供了良好的去块效应性能以提升用户视觉质量。

附图说明