專利名稱：Mpeg_4解碼器去塊效應(yīng)濾波vlsi裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種針對低比特率視頻編碼后處理濾波的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，數(shù)字電視、會(huì)議電視、可視電話、數(shù)字高清晰度電視 (HDTV)、視頻點(diǎn)播、電子出版物以及網(wǎng)絡(luò)多媒體等廣泛應(yīng)用，促使圖像編碼技術(shù)得到迅速發(fā)展。MPEG_4作為視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)之一，由運(yùn)動(dòng)圖像專家組于1998年11月正式頒發(fā)啟用。 MPEG_4視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)既能夠支持低碼率的視頻應(yīng)用，也能夠支持廣播級的視頻應(yīng)用， 其利用人眼的視覺特性，抓住圖像信息傳輸?shù)谋举|(zhì)，從輪廓紋理的思路出發(fā)，采取基于內(nèi)容的視頻編碼，從而支持基于內(nèi)容的交互功能。目前，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于IP網(wǎng)、交互式視頻、移動(dòng)通信、專業(yè)視頻等各種信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。MPEG-4采用DCT變換來去除圖像數(shù)據(jù)中的空間冗余，把圖像分為許多互相不重疊的大小相同的8x8塊，然后對各塊獨(dú)立地進(jìn)行DCT變換、量化、編碼以及傳輸。塊效應(yīng)是由基于塊的變換、量化和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償引起的。塊效應(yīng)就產(chǎn)生在各個(gè)圖像塊的獨(dú)立處理以及量化操作對DCT變換的高頻系數(shù)的損害中。塊效應(yīng)是分塊變換編碼最主要的缺點(diǎn)，是對低比特率視頻編碼性能的最主要的限制。塊效應(yīng)主要是由于各變換塊的單獨(dú)量化而引起的，而且量化步長越大，塊效應(yīng)越明顯，圖像的視覺效果也就越差。這種由于量化和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中插值運(yùn)算引入的誤差使得編/解碼器反變化后的圖像會(huì)出現(xiàn)塊效應(yīng)，而這種塊效應(yīng)又會(huì)隨著前一個(gè)重構(gòu)幀積累下去，從而極大地影響到圖像的質(zhì)量和壓縮效率。塊效應(yīng)已經(jīng)成為塊變換壓縮算法中對圖像質(zhì)量造成影響最突出的問題之一。 隨著多媒體技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，圖像通信的重要作用日益明顯，對于大多數(shù)視頻編碼最終圖像的接受者，主觀質(zhì)量顯得格外重要。如何有效的解決這一問題，盡可能的降低或者消除塊處理帶來的塊效應(yīng)實(shí)際上要超過單單提高圖像客觀質(zhì)量的重要性，為此，解決塊效應(yīng)已成為分塊處理算法中重要的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種正確完成濾波功能，改善圖片視覺質(zhì)量的系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，為了消除塊效應(yīng)，MPEG-4引入后處理濾波器，這種濾波器是對解碼后的圖像進(jìn)行平滑處理，以消除虛假邊緣；MPEG-4后處理濾波器，屬于環(huán)外濾波器；這類濾波器在解碼之后發(fā)生作用，利用解碼時(shí)所得到的參數(shù)進(jìn)行濾波；濾波器必須放置在解碼器中，從而得到解碼實(shí)時(shí)的參數(shù)。本發(fā)明有益效果本發(fā)明用中間數(shù)據(jù)緩存以重復(fù)利用數(shù)據(jù)來提高數(shù)據(jù)讀寫速度，并重復(fù)利用緩沖器減少硬件開銷，改進(jìn)存儲(chǔ)空間，同時(shí)在濾波算法中采取流水線設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流控制與濾波計(jì)算并行執(zhí)行；該系統(tǒng)比以往去塊效應(yīng)濾波系統(tǒng)具有高效率低復(fù)雜度等特點(diǎn)，提高了低碼率視頻解碼器后處理濾波的實(shí)時(shí)性能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1MPEG-4后處理濾波器在解碼器中位置圖。圖2改進(jìn)的MPEG-4去塊效應(yīng)濾波順序圖。
具體實(shí)施例方式為了消除塊效應(yīng)，MPEG-4引入后處理濾波器，這種濾波器是對解碼后的圖像進(jìn)行平滑處理，以消除虛假邊緣；MPEG-4后處理濾波器，屬于環(huán)外濾波器；這類濾波器在解碼之后發(fā)生作用，利用解碼時(shí)所得到的參數(shù)進(jìn)行濾波；濾波器必須放置在解碼器中，從而得到解碼實(shí)時(shí)的參數(shù)。為了更好進(jìn)行后處理濾波，獲得好的視頻質(zhì)量，MPEG-4后處理濾波器根據(jù)濾波參數(shù)，判斷濾波邊界兩邊采樣的象素條件，采取了兩種濾波模式=Defaultmode和DC offset mode。MPEG-4后處理濾波包括以下幾個(gè)部分(1)計(jì)算邊界濾波條件eq_Cnt。根據(jù)濾波強(qiáng)度的不同，以濾波閾值為判斷依據(jù)，決定采取何種濾波模式一般濾波和強(qiáng)濾波。( 按照濾波模式進(jìn)行濾波，一般濾波只需重新計(jì)算并更新每個(gè)塊邊界接口處的v4和v5象素值；強(qiáng)濾波就需要重新計(jì)算并更新vl、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8的象素值。在本發(fā)明中采用MPEG-4去塊效應(yīng)濾波算法，其濾波算法的具體實(shí)現(xiàn)過程如下(色度塊具有類似的算法實(shí)現(xiàn)過程)(1)從外部存儲(chǔ)器中讀出A、C塊，并緩存；( 從外部存儲(chǔ)器中讀出B塊，濾波邊界1，緩存A、B塊濾波的中間結(jié)果；C3)從外部存儲(chǔ)器中讀出D塊，濾波邊界2，緩存C、D塊濾波的中間結(jié)果；(4) T倒置A、C塊，濾波邊界3，緩存A塊濾波的最終結(jié)果和C塊濾波的中間結(jié)果，并讀出A塊；(5)將A塊寫回外部存儲(chǔ)器，濾波邊界4，緩存B、A塊濾波的中間結(jié)果； (6)從外部存儲(chǔ)器中讀出CT塊，濾波邊界5，緩存D、C塊濾波的中間結(jié)果；(7) T倒置B、D ±夬，濾波邊界6，緩存B塊濾波的最終結(jié)果和D塊濾波的中間結(jié)果，并讀出E塊；⑶將B塊寫回外部存儲(chǔ)器。(9)從外部存儲(chǔ)器中讀出F塊，濾波邊界7，緩存E、F塊濾波的中間結(jié)果； (10) T倒置C、E塊，濾波邊界8，緩存C塊濾波的最終結(jié)果和E塊濾波的中間結(jié)果，并讀出E 塊；(11)將C塊寫回外部存儲(chǔ)器，濾波邊界9，緩存F、E—塊濾波的中間結(jié)果；(12)T倒置D、 F塊，濾波邊界10，緩存D塊濾波的最終結(jié)果和F塊濾波的中間結(jié)果，并讀出G塊；(13)將D 塊寫回外部存儲(chǔ)器。
權(quán)利要求
1.一種MPEG_4解碼器去塊效應(yīng)濾波VLSI裝置，其特征在于為了消除塊效應(yīng)，MPEG-4 引入后處理濾波器，這種濾波器是對解碼后的圖像進(jìn)行平滑處理，以消除虛假邊緣；MPEG-4 后處理濾波器，屬于環(huán)外濾波器；這類濾波器在解碼之后發(fā)生作用，利用解碼時(shí)所得到的參數(shù)進(jìn)行濾波；因此，這類濾波器必須放置在解碼器中，從而得到解碼實(shí)時(shí)的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MPEG_4解碼器去塊效應(yīng)濾波VLSI裝置，其特征在于為了更好進(jìn)行后處理濾波，獲得好的視頻質(zhì)量，MPEG-4后處理濾波器根據(jù)濾波參數(shù)，判斷濾波邊界兩邊采樣的象素條件，采取了兩種濾波模式Defaultmode和DC offset mode，MPEG_4后處理濾波包括以下幾個(gè)部分(1)計(jì)算邊界濾波條件eq_Cnt，根據(jù)濾波強(qiáng)度的不同，以濾波閾值為判斷依據(jù)，決定采取何種濾波模式一般濾波和強(qiáng)濾波；( 按照濾波模式進(jìn)行濾波， 一般濾波只需重新計(jì)算并更新每個(gè)塊邊界接口處的v4和v5象素值；強(qiáng)濾波就需要重新計(jì)算并更新vl、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8的象素值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MPEG_4解碼器去塊效應(yīng)濾波VLSI裝置，其特征在于本發(fā)明中采用MPEG-4去塊效應(yīng)濾波算法，其濾波算法的具體實(shí)現(xiàn)過程如下(色度塊具有類似的算法實(shí)現(xiàn)過程)(1)從外部存儲(chǔ)器中讀出A、C塊，并緩存；(2)從外部存儲(chǔ)器中讀出B塊，濾波邊界1，緩存A、B塊濾波的中間結(jié)果；C3)從外部存儲(chǔ)器中讀出D塊，濾波邊界2，緩存C、 D塊濾波的中間結(jié)果；(4) T倒置A、C塊，濾波邊界3，緩存A塊濾波的最終結(jié)果和C塊濾波的中間結(jié)果，并讀出A塊；(5)將A塊寫回外部存儲(chǔ)器，濾波邊界4，緩存B、塊濾波的中間結(jié)果；(6)從外部存儲(chǔ)器中讀出C塊，濾波邊界5，緩存D、C塊濾波的中間結(jié)果；(7) T倒置 B、D ±夬，濾波邊界6，緩存B塊濾波的最終結(jié)果和D塊濾波的中間結(jié)果，并讀出E塊；⑶將 B塊寫回外部存儲(chǔ)器，(9)從外部存儲(chǔ)器中讀出F塊，濾波邊界7，緩存E、F塊濾波的中間結(jié)果；(10) T倒置C、E塊，濾波邊界8，緩存C塊濾波的最終結(jié)果和E塊濾波的中間結(jié)果，并讀出E塊；(11)將C塊寫回外部存儲(chǔ)器，濾波邊界9，緩存F、E塊濾波的中間結(jié)果；(12) T倒置 D、F塊，濾波邊界10，緩存D塊濾波的最終結(jié)果和F塊濾波的中間結(jié)果，并讀出G塊；(13) 將D塊寫回外部存儲(chǔ)器。
全文摘要
一種MPEG_4解碼器去塊效應(yīng)濾波VLSI裝置。為了消除塊效應(yīng)，MPEG-4引入后處理濾波器，這種濾波器是對解碼后的圖像進(jìn)行平滑處理，以消除虛假邊緣；MPEG-4后處理濾波器，屬于環(huán)外濾波器；這類濾波器在解碼之后發(fā)生作用，利用解碼時(shí)所得到的參數(shù)進(jìn)行濾波；因此，這類濾波器必須放置在解碼器中，從而得到解碼實(shí)時(shí)的參數(shù)。本試驗(yàn)新型主要用途在提高去塊效應(yīng)濾波系統(tǒng)效和低碼率視頻解碼器后處理濾波的實(shí)時(shí)性能。
文檔編號H04N7/26GK102457723SQ201010519550
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者王佳 申請人:王佳