[发明专利]一种适用于HEVC标准的去方块滤波器的四级流水滤波方法

权利要求书

1.一种适用于HEVC标准的去方块滤波器的四级流水滤波方法，设原始视频流里，每幅图像包括一个亮度分量，记为Y，每个亮度分量对应两个色度分量，分别记为Cb、Cr；在去方块滤波器模块中，对Y、Cb和Cr都进行滤波处理，每次处理的最小基本单元为一个4x4像素点块的边，设P块和Q块是该边两侧相邻的4x4像素点块，若当前边为垂直边，P块和Q块分别为该边左边和右边相邻的4x4像素点块，若当前边为水平边，P块和Q块分别为该边上面和下面相邻的4x4像素点块；设：

左侧方阵为4x4的P块中16个相应位置像素点的值；右侧方阵为4x4的Q块中16个相应位置像素点的值；两个方阵中，第一行的8个像素点为第一组，第二行的8个像素点为第二组，第三行的8个像素点为第三组，第四行的8个像素点为第四组；

其特征在于具体步骤如下：

(1)第一级

给存储器发信号，读取相应4x4块边的P块和Q块的像素点数据，同时计算当前4x4像素点块边的滤波强度BS值，BS由表1判断得到；

表1 BS值的取法

由式(1)，(2)计算当前处理的4x4像素点块边的阈值β和阈值tc值；

其中，Bitdepth是指该图像每个像素点的比特数，对于一个图像来说，为一常数；β′，tc′由Qp为输入查表2得到，Qp为一输入量；

β＝β'×(1＜＜(Bitdepth-8))(1)

t_c＝t_c'×(1＜＜(Bitdepth-8))(2)

表2 β′和tc′的查表

Qp0123456789101112131415161718β′0000000000000000678tc′0000000000000000001Qp19202122232425262728293031323334353637β′9101112131415161718202224262830323436tc′1111111122223333444Qp38394041424344454647484950515253β′3840424446485052545658606264--tc′5566789101113141618202224

(2)第二级

计算当前处理的4x4像素点块边的滤波判决值dE，p点判决值dEp，q点判决值dEq，滤波判决条件值CON，弱滤波判决条件值CON_W，亮度阈值Δ，色度阈值ΔC的值：

①计算dE值，若式(3)成立，则dE为1，否则为0，其中dp0，dp3，dq0，dq3由式(4)，(5)，(6)，(7)得到：

dp0+dp3+dq0+dq3＜β(3)

dp0＝|p_2,0-2p_1,0+p_0,0|(4)

dp3＝|p_2,3-2p_1,3+p_0,3|(5)

dq0＝|q_2,0-2q_1,0+q_0,0|(6)

dq3＝|q_2,3-2q_1,3+q_0,3|(7)

②计算dEp，dEq的值，若式(8)成立，则dEp为1，否则为0；若式(9)成立，则dEq为1，否则为0；

dp0+dp3＜(β+(β＞＞1))＞＞3(8)

dq0+dq3＜(β+(β＞＞1))＞＞3(9)

③计算CON的值，若式(10)，(11)，(12)同时成立，则CON的值为1，否则为0；

dp0+dq0＜β/8,dp3+dq3＜β/8(10)

|p_3,0-p_0,0|+|q_0,0-q_3,0|＜β/8,|p_3,3-p_0,3|+|q_0,3-q_3,3|＜β/8(11)

|p_0,0-q_0,0|＜2.5t_c,|p_0,3-q_0,3|＜2.5t_c(12)

④计算CON_W和Δ的值，若式(13)成立，则CON_W的值为1，否则为0；其中，Δ为式(14)所示；

|Δ|＜10×t_c(13)

Δ＝(9×(q_0,0-p_0,0)-3×(q_1,0-p_1,0)+4)＞＞4(14)

⑤计算Δ_C的值，可由式(15)得到；其中，Clip3运算代表若括号中第三个值小于第一个值，则表达式的值等于第一个值，若括号中第三个值大于第二个值，则表达式的值等于第二个值，否则表达式的值等于第三个值；

Δ_C＝Clip3(-t_c,t_c,((((q_0,0-p_0,0+1)＜＜2+p_1,0+q_1,0+4)＞＞3)))(15)

(3)第三级

对P块和Q块相应的数据，根据前级得到的数据进行滤波处理；具体如下：

①若当前处理的是Y分量的4x4像素点块边，按如下步骤处理：

I.如果当前4x4像素点块边的BS值为0，或者dE等于0，则P块和Q块的像素点值不做处理，保持原值，否则进行步骤II和III；

II.如果当前4x4像素点块边的CON值为1，则对P和Q块进行强滤波，对于第1组8个像素点进行处理方法为：用p0，q0，p1，q1，p2，q2的值替换原来p0,0，q0,0，p1,0，q1,0，p2,0，q2,0的值，p0，q0，p1，q1，p2，q2的值由式(16)，(17)，(18)，(19)，(20)，(21)得到：

p₀＝(p_2,0+2p_1,0+2p_0,0+2q_0,0+q_1,0+4)＞＞3(16)

q₀＝(p_1,0+2p_0,0+2q_0,0+2q_1,0+q_2,0+4)＞＞3(17)

p₁＝(p_2,0+p_1,0+p_0,0+q_0,0+2)＞＞2(18)

q₁＝(p_0,0+q_0,0+q_1,0+q_2,0+2)＞＞2(19)

p₂＝(2p_3,0+3p_2,0+p_1,0+p_0,0+q_0,0+4)＞＞3(20)

q₂＝(p_0,0+q_0,0+q_1,0+3q_2,0+2q_3,0+4)＞＞3(21)

P块和Q块的第2,3,4组的8个像素点的强滤波处理方法与此类似；

III.如果当前4x4像素点块边的CON值为0，同时CON_W的值为1，则对P块和Q块进行弱滤波，否则P块和Q块的像素点值不做处理；对于第1组8个像素点进行处理方法为：用p0，q0的值替换原来p0,0，q0,0的值，p0，q0的值由式(22)，(23)得到，Clip1运算代表若表达式中的值小于0，则该值等于0，若大于255，则等于255，否则等于原值；中间量Δ₁由式(24)得到：

p₀＝Clip1(p_0,0+Δ₁)(22)

q₀＝Clip1(q_0,0+Δ₁)(23)

Δ₁＝Clip3(-t_c,t_c,Δ)(24)

如果dEp为1，则用p1的值替换原来p1,0的值，p1的值由式(26)得到，其中，中间量Δp由式(27)获得：

p₁＝Clip1(p_1,0+Δp)(26)

Δ_p＝Clip3(-(t_c＞＞1),t_c＞＞1,(((p_2,0+p_0,0+1)＞＞1-p_1,0+Δ)＞＞1))(27)

如果dEq为1，则用q1的值替换原来q1,0的值，q1的值由式(28)得到，其中，中间量Δq由式(29)获得：

q₁＝Clip1(q_1,0+Δq)(28)

Δ_q＝Clip3(-(t_c＞＞1),t_c＞＞1,(((q_2,0+q_0,0+1)＞＞1-q_1,0+Δ)＞＞1))(29)

P块和Q块的第2,3,4组的8个像素点的弱滤波处理方法与此类似；

②若当前处理的是Cb或Cr分量的4x4像素点块边，按如下步骤处理：

若当前4x4像素点块边的BS值等于2，则对P块和Q块进行色度滤波，否则P块和Q块的像素点值不做处理，保持原值；对于第1组8个像素点的处理方法为：用p0，q0的值替换原来p0,0，q0,0的值；p0，q0的值由式(30)，(31)得到：

p₀＝Clip1(p_0,0+Δ_C)(30)

q₀＝Clip1(q_0,0+Δ_C)(31)

P块和Q块的第2,3,4组的8个像素点的处理方法与此类似；

(4)第四级

按输入要求将进行滤波处理好的P块和Q块写回相应的存储器。