[发明专利]基于数字信号处理器的去块滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于DSP(Digitalsignal processor，数字信号处理器)的去块滤波方法。

背景技术

H.264是目前最为先进的视频编码标准之一，由ITU和ISO两大国际组织共同提出，已经广泛应用在无线视频监控、网络流媒体等到领域。为了去除由于量化和运动补偿而在反变换后造成的图像块效应，H.264标准引入了去块效应滤波器(De-Block Filter)，以4×4块为单位对块的边界进行滤波，它能有效地改善视频图像质量并提高编码器的压缩效率。

在基于DSP的H.264编解码器设计中，去块滤波器是关键模块之一，其运算量能轻易占到解码器总运算量的三分之一或编码器总运算量的六分之一及以上。去块滤波基于4×4块进行，需要大量的数据读写操作，滤块运算比较复杂兼有很多判断和跳转操作，一般的实现方法中程序无法有效建立深度循环流水线，极大的影响到了DSP运算性能的充分发挥。

下面简要介绍H.264的去块滤块过程：

去块滤波在宏块的基础上对其中每个4×4块的进行滤波，如图2中虚线所示，按先垂直后水平，先左后右、先上后下的顺序，亮度块中先滤垂直边界从a到d，再滤水平边界从e到h，色度块从i到l依次进行。

去块滤波器按照所述的滤波顺序依次完成各个边界的滤波计算，最多会影响边界两侧的三个像素点，图3显示了垂直或水平边界两侧的四个像素点，其中O0到O7参与滤波过程，O1到O6有可能受到影响。滤波时根据每条边界两边宏块的量化因子、编码模式等参数计算出一个强度值(BS)，介于0到4之间，滤波器根据不同的强度值控制去块效应的程序，其中0表示不需要滤波，4表示最强滤波模式。色度块的强度值不需要单独计算，与相应的亮度块强度相同。

滤波强度和边界两侧像素值的梯度影响共同滤波过程，只有在下面两个条件满足后O1、O2、O3和O4、O5、O6才会被滤波。

BS＞0.                                       (式1)

|O3-O4|＜αand|O4-O5|＜βand|O2-O3|＜β      (式2)

α和β值在标准中定义并取决于边界两侧量化步长，随着量化步长的增大而增大，α和β分别表示块间和块内的门限，用来判断是图像真实边界还是块效应造成的边界，对真实的边界不进行滤波处理。

由于去块滤波基于4×4块进行，需要大量的数据读写操作，滤块运算比较复杂兼有很多判断和跳转操作，一般的实现方法中程序无法有效建立深度循环流水线，极大的影响到了DSP运算性能的充分发挥。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提出了一种基于DSP的去块滤波方法，可以节约运行时间。

根据本发明，提出了一种基于数字信号处理器的去块滤波方法，其中，数字信号处理器包括并行指令，该方法包括以下步骤：步骤一，计算宏块中垂直边界的第一滤波强度和水平边界的第二滤波强度；步骤二，根据第一滤波强度和第二滤波强度来分别判断是否需要对垂直边界进行强滤波以及是否需要对水平边界进行强滤波；以及步骤三，根据步骤二的判断结果，利用并行指令对垂直边界两侧的多个边界并行进行滤波以及利用并行指令对水平边界两侧的多个边界并行进行滤波。

其中，步骤二包括：在第一滤波强度等于第一预定值的情况下，确定需要对垂直边界进行强滤波；在第一滤波强度小于第一预定值的情况下，确定不需要对垂直边界进行强滤波；在第二滤波强度等于第二预定值的情况下，确定需要对水平边界进行强滤波；以及在第二滤波强度小于第二预定值的情况下，确定不需要对水平边界进行强滤波。

其中，第一预定值可以为4。第二预定值可以为4。

其中，垂直边界包括垂直亮度边界和垂直色度边界，以及水平边界包括水平亮度边界和水平色度边界。

其中，步骤三包括：利用并行指令并行地对需要进行强滤波的垂直边界两侧的垂直亮度边界和垂直色度边界进行滤波；利用并行指令并行地对不需要进行强滤波的垂直边界两侧的垂直亮度边界和垂直色度边界进行滤波；利用并行指令并行地对需要进行强滤波的水平边界两侧的水平亮度边界和水平色度边界进行滤波；以及利用并行指令并行地对不需要进行强滤波的水平边界两侧的水平亮度边界和水平色度边界进行滤波。

其中，数字信号处理器包括32比特的寄存器。