[发明专利]一种基于H.264的去块滤波器硬件架构

说明书

本发明公开一种基于H.264的去块滤波器硬件架构，包括第一内存器、第二内存器、信息存储控制模块、去块滤波器模块、第一多路复用器、第二多路复用器、第三多路复用器、第四多路复用器、第五多路复用器，所述信息存储控制模块与所述去块滤波器模块连接，所述去块滤波器模块的输出端与第一多路复用器的输入端、第二多路复用器的输入端和第三多路复用器的输入端连接，所述第三多路复用器的输出端与第一内存器连接，所述第二多路复用器的输出端与第二内存器连接，区别于现有技术，本发明通过双读写端口内存器和采用新的数据存储方式来存储数据，加快处理速度，降低去块滤波器运算时间，同时降低系统总线的使用。

技术领域

本发明涉及H.264硬件架构技术领域，尤其涉及一种基于H.264的去块滤波器硬件架构。

背景技术

在信息科技蓬勃发展的今日，各类多媒体技术普遍结合因特网应用，例如：视频会议、随选视频、视频监控，等等。如今网络技术已经是宽带，但是在使用人数的增加以及对画面质量的要求下，网络带宽势必很快将达到饱和，所以多媒体影音压缩技术将数据大量压缩，使得在现有的储存空间下，能够容纳更多的多媒体数据，进而减少在因特网上传输数据的时间。

视频压缩发展至目前，由ITU-T(Video Coding Experts Group,VCEG)，以及ISO/IEC(Moving Picture Experts Group,MPEG)两大组织合并的(Joint Video Team,JVT)，共同订定了H.264/AVC标准。其中，H.264/AVC在画面质量、压缩效率及错误容忍方面的表现，明显优于过去的视频压缩标准，和其它的视频压缩标准相比较，H.264/AVC能在低流量影片时，提供更好的画面质量以及更高的压缩效率。由于在信号的运算复杂度上大幅的提升，使得H.264/AVC在实时系统的实现中衍生很多的问题。过去的视频压缩系统，以方块处理为基础的离散余弦转换(block-based discrete cosine transform,BDCT)以及量化(quantization)是被广泛采用的技术，它们在信号处理方式则是将整张画面分割成为互相不重迭的方块，使用离散余弦转换把每个方块由空间域(space domain)转换至频率域(frequency domain)，在作完离散余弦转换后，将所得到的系数除上以量化参数为基础的量化参数表(quantization matrix)，在处理完成之后，会把人眼无法察觉的高频信号去除，以便达到数据压缩的目的。但是，若使用较大的量化参数，经过量化后所得到的离散余弦转换系数就会比较小，数据量也将变得较少，由此可知量化参数的大小会直接影响视频系统的压缩质量。

在目前新一代的视频压缩系统H.264/AVC中，去块滤波器(deblocking filter)被整合成为此系统的一部分，称为闭回路滤波器(in-loop filter)。传统的去块滤波器对置于解码端后(post-filtering)的画面作过滤动作，使内建的去块滤波器让过滤后的画面成为参考视频。相较于传统的去块滤波器，H.264/AVC提出的去块滤波器本身提供了高度可调来适应不同画面来源的机制，并且获得较佳的视频质量。去块滤波器是H.264/AVC标准中对于视频质量是一个相当重要的机制，由于在最小的预测区块、转换、量化以及移动补偿区块的大小为4×4，因此造成在画面中，为了达到去除区块效应的目的，去块滤波器必须过滤画面中每个4×4的矩阵，几乎每一个像素都需要经过去块滤波器的处理，使得必须对储存画面信号的内存作很频繁的读取及写入。另外，为了适用于所有画面的高度适应性以及可调性，H.264/AVC利用许多阀值与条件进行各种模式的判断与选择。虽然H.264/AVC对于去块滤波算法已经作优化的处理，但它仍然在解码端占有三分之一的运算复杂度。