本申請(qǐng)涉及視頻壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻幀的濾波方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的種類也越來越多，人們也享受到了科技發(fā)展帶來的各種便利?，F(xiàn)在人們可以通過各種類型的電子設(shè)備，享受隨著科技發(fā)展帶來的舒適生活。

例如，用戶可以使用電子設(shè)備觀看各類視頻。

而為了便于視頻傳輸，在傳輸之前，通常會(huì)在編碼端(例如網(wǎng)站服務(wù)器)對(duì)視頻進(jìn)行壓縮，然后傳輸壓縮的視頻給解碼端(例如各終端)。

而在視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，在編解碼器反變換量化后圖像會(huì)出現(xiàn)方塊效應(yīng)。其產(chǎn)生的原因有兩個(gè)。最重要的一個(gè)原因是基于視頻像素塊的幀內(nèi)和幀間預(yù)測(cè)殘差的dct變換。變換系數(shù)的量化過程相對(duì)粗糙，因而反量化過程恢復(fù)的變換系數(shù)帶有誤差，會(huì)造成在圖像塊邊界上的視覺不連續(xù)。第二個(gè)原因來自于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊可能是從不是同一幀的不同位置上的內(nèi)插樣點(diǎn)數(shù)據(jù)復(fù)制而來。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊的匹配不可能是絕對(duì)準(zhǔn)確的，所以就會(huì)在復(fù)制塊的邊界上產(chǎn)生數(shù)據(jù)不連續(xù)。

當(dāng)然，參考幀中存在的邊界不連續(xù)也被復(fù)制到需要補(bǔ)償?shù)膱D像塊內(nèi)。盡管采用較小的4*4變換尺寸可以降低這種不連續(xù)現(xiàn)象，但仍需要一個(gè)對(duì)視頻幀進(jìn)行濾波以最大程度提高編碼性能。

故而，為了解決圖像出現(xiàn)的方塊效應(yīng)，會(huì)對(duì)視頻幀進(jìn)行濾波處理。

而目前的濾波處理方法，一般采用邊界濾波，作用是去除h.264編解碼算法帶來的方塊效應(yīng)。但是，如果在dct邊界上，正好是圖像的邊界，如家具邊等，若不加以判斷而誤認(rèn)為是方塊效應(yīng)，則可能造成新的誤差。為此，在濾波方塊效應(yīng)時(shí)，應(yīng)該先判斷該邊界是圖像真實(shí)邊界還是方塊效應(yīng)所形成的邊界(假邊界)。對(duì)真實(shí)邊界不進(jìn)行濾波處理，而對(duì)假邊界則要根據(jù)周圍圖像塊的性質(zhì)和編碼方法采用不同強(qiáng)度的濾波。

為了保證編碼器和解碼器中的濾波過程完全一致，對(duì)每個(gè)編碼圖像的濾波運(yùn)算必需按規(guī)定順序進(jìn)行。濾波應(yīng)該在適當(dāng)位置上進(jìn)行，這樣邊界兩邊直線上修改過的樣點(diǎn)值作為后續(xù)運(yùn)算的輸入值而不引入的誤差。

濾波是基于宏塊基礎(chǔ)上的，先對(duì)垂直邊界進(jìn)行水平濾波，再對(duì)水平邊界進(jìn)行垂直濾波。對(duì)宏塊的兩個(gè)方向?yàn)V波都完成后才能進(jìn)行后面宏塊的濾波。對(duì)圖像中宏塊的濾波按raster掃描方式進(jìn)行。對(duì)幀場(chǎng)自適應(yīng)編碼幀，它們?cè)诖怪狈较蛏舷噜彽暮陦K對(duì)放在一起，則濾波順序按宏塊對(duì)進(jìn)行，即在幀中對(duì)宏塊對(duì)進(jìn)行按raster掃描方式，對(duì)每個(gè)宏塊對(duì)先進(jìn)行頂部宏塊的濾波。對(duì)每個(gè)亮度宏塊，先濾波宏塊(即：16*16的視頻像素塊)最左邊的邊界(如圖1中的a)，然后依次從左到右宏塊內(nèi)三個(gè)垂直邊界(如圖1的b到d)。類似的，對(duì)水平邊界先濾波宏塊頂部的邊界(如圖1中的e)，然后依次從上到下宏塊內(nèi)三個(gè)水平邊界(如圖1中的f到h)。色度濾波次序類似，對(duì)8×8的色度宏塊，在每個(gè)方向上，先濾波宏塊外部邊界再濾波一個(gè)內(nèi)部邊界(如在圖2中，水平方向先濾波i，再濾波j；垂直方向上先濾波k，再濾波l)。

但是這種邊界濾波方式的效率不高，故而目前亟需一種濾波方式來提高視頻幀的濾波效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明了提供了一種視頻幀的濾波方法及裝置，以解決目前的濾波方式的效率不高的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種視頻幀的濾波方法，所述方法包括：

將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波；

確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；

確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)；所述五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；

確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)；

利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

優(yōu)選的，所述將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波之前，包括：

將所述視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊，對(duì)每個(gè)16*16的像素子塊作下述處理：

確定出16*16的像素子塊的所述垂直分界線和所述水平分界線。

優(yōu)選的，所述確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)，包括：

分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，進(jìn)而確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)為：上像素點(diǎn)、下像素點(diǎn)、左像素點(diǎn)、右像素點(diǎn)；

所述分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，包括：

判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述下像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述左像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述右像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

優(yōu)選的，所述判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，包括：

確定出所述上像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值的差值；

判斷所述差值的絕對(duì)值是否大于一預(yù)設(shè)閾值；

若是，則所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是圖像邊界的像素點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值，包括：

獲得所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值；

基于所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值，得到所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

優(yōu)選的，所述基于所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值，得到所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值，包括：

將所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值相加，然后求出平均值，所述平均值就是所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

本發(fā)明公開了一種視頻幀的濾波裝置，包括：

濾波模塊，用于將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波；

第一確定模塊，用于確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；

第二確定模塊，用于確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)；所述五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；

第三確定模塊，用于確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)；

第四確定模塊，用于利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

優(yōu)選的，還包括：

劃分模塊，用于將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波之前，將所述視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊，對(duì)每個(gè)16*16的像素子塊作下述處理：

第五確定模塊，用于確定出16*16的像素子塊的所述垂直分界線和所述水平分界線。

優(yōu)選的，所述第三確定模塊，用于分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，進(jìn)而確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)為：上像素點(diǎn)、下像素點(diǎn)、左像素點(diǎn)、右像素點(diǎn)；

第三確定模塊，用于：

判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述下像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述左像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述右像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

通過本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出了一種視頻幀的濾波方法及裝置。首先將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波；然后確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；并確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)；所述五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；本發(fā)明通過確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)；然后利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值，進(jìn)而避免對(duì)居中像素點(diǎn)進(jìn)行濾波，經(jīng)過上述操作后原本要進(jìn)行2次濾波操作的居中像素點(diǎn)，現(xiàn)在只需要判斷其周圍的像素點(diǎn)是否是圖像邊界，然后根據(jù)周圍的像素點(diǎn)來確定出居中像素點(diǎn)的像素值，大大的減少了計(jì)算步驟，節(jié)約了時(shí)間，提高了編碼效率，進(jìn)而提高了濾波效率，減少了方快幀的出現(xiàn)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明將所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值相加，然后求出平均值，所述平均值就是所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。這樣的取均值操作其實(shí)是針對(duì)的是經(jīng)過濾波操作后的值，而且取均值可以使m0像素點(diǎn)很好的與m1，m2，m3，m4像素點(diǎn)相融合，不會(huì)顯得太突兀。

附圖說明

圖1為16*16的視頻像素塊的邊界線劃分的示意圖；

圖2為8*8的視頻像素塊的邊界線劃分的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一種視頻幀的濾波方法的流程圖；

圖4a為本發(fā)明實(shí)施例中16*16的像素子塊的示意圖；

圖4b為本發(fā)明實(shí)施例中邊界線的交叉濾波示意圖；

圖4c為本發(fā)明實(shí)施例中居中像素點(diǎn)的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中樣點(diǎn)值取值示意圖；

圖6a-圖6b為本發(fā)明實(shí)施例中垂直和水平濾波邊界像素情況；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中一種視頻幀的濾波裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案作詳細(xì)描述。

為了解決濾波效率不高的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種視頻幀的濾波方法。首先將所述視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊，對(duì)每個(gè)16*16的像素子塊作下述處理：先確定出16*16的像素子塊的垂直分界線和水平分界線；然后將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波。濾波之后，確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；然后確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)；所述五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；再確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)；然后利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。本發(fā)明將本來要進(jìn)行2次濾波操作的居中像素點(diǎn)，現(xiàn)在只是判斷它周圍的像素點(diǎn)是否是圖像邊界，然后計(jì)算像素均值操作，將此均值作為居中像素的當(dāng)前像素值，大大的減少了計(jì)算步驟，提高了編碼效率，進(jìn)而提高了視頻幀的濾波效率，減少了視頻幀的方塊效應(yīng)。。而且取均值操作其實(shí)是針對(duì)的是經(jīng)過濾波操作后的值，而且取均值可以使居中像素點(diǎn)很好的與其周圍的像素點(diǎn)相融合，不會(huì)顯得太突兀。

下面介紹本發(fā)明具體的實(shí)施過程。

參看圖3，該方法包括如下步驟：

步驟11，將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波。

濾波之前，本發(fā)明會(huì)先將視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊，對(duì)每個(gè)16*16的像素子塊作下述處理：確定出16*16的像素子塊的所述垂直分界線和所述水平分界線。

本發(fā)明將視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊(例如圖4a，是本發(fā)明一個(gè)16*16的像素子塊的示意圖)，然后確定出16*16的像素子塊的邊界線，對(duì)每個(gè)亮度宏塊，先濾波宏塊(即：16*16的視頻像素塊)最左邊的邊界(如圖4a中的a’)，然后依次從左到右濾波宏塊內(nèi)三個(gè)垂直邊界(如圖1的b’、c’到d’)。類似的，對(duì)水平邊界先濾波宏塊頂部的邊界(如圖1中的e’)，然后依次從上到下濾波宏塊內(nèi)三個(gè)水平邊界(如圖1中的f’、g’到h’)。

然后，將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波。

在具體的濾波過程中，需要先確定邊界線的過濾強(qiáng)度。

邊界強(qiáng)度(bs)決定去方塊濾波器選擇濾波參數(shù)，控制去除方塊效應(yīng)的程度。對(duì)所有4×4亮度塊間的邊界，邊界強(qiáng)度參數(shù)值在0到4之間，它與邊界的性質(zhì)有關(guān)。表1說明bs與相鄰圖像塊的模式及編碼條件的關(guān)系。表中的條件是從表的上部至下部進(jìn)行判斷的，直到某一條件滿足，給bs相應(yīng)賦值。

表1

在實(shí)際濾波算法中，bs決定對(duì)邊界的濾波強(qiáng)度，包括對(duì)兩個(gè)主要濾波模式的選擇。當(dāng)其值為4時(shí)表示要用特定最強(qiáng)的濾波模式(后續(xù)將介紹具體的濾波方式)，而其值為0表示不需要對(duì)邊界進(jìn)行濾波。對(duì)其值為1到3的標(biāo)準(zhǔn)濾波模式，bs值影響濾波器對(duì)樣點(diǎn)的最大修正程度。bs值的下降趨勢(shì)說明最強(qiáng)的方塊效應(yīng)主要來自于幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式及對(duì)預(yù)測(cè)殘差編碼，而在較小程度上與圖像的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償有關(guān)。色度塊邊界濾波的bs值不另外單獨(dú)計(jì)算，而是從相應(yīng)亮度塊邊界的bs值復(fù)制而來。在幀場(chǎng)自適應(yīng)宏塊中，表1中的條件相對(duì)復(fù)雜些，因?yàn)橄噜弮蓤D像塊中的一個(gè)可能來自幀編碼宏塊或來自場(chǎng)編碼宏塊。濾波強(qiáng)度變化的原則不變。為了避免將圖像過度模糊化，對(duì)于來自場(chǎng)編碼宏塊的水平邊界需要特別考慮以避免過強(qiáng)的濾波強(qiáng)度，這是因?yàn)檫@種宏塊的垂直濾波的空間擴(kuò)展范圍是其它情況的兩倍。

根據(jù)樣點(diǎn)集的bs值選擇兩種濾波方式。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中樣點(diǎn)值取值示意圖。特定濾波方式是針對(duì)bs為4的強(qiáng)濾波，普通濾波方式應(yīng)用于其它情況(bs＝1，2，3)。濾波順序如圖4a所示。

對(duì)每種方式，用β閾值估計(jì)另外兩個(gè)空間變化條件，以決定亮度點(diǎn)的濾波范圍。

|p2-p0|＜β(indexb)(6.62)

|q2-q0|＜β(indexb)(6.63)

當(dāng)上述條件成立，說明邊界變化強(qiáng)度不大，濾波強(qiáng)度設(shè)定值相對(duì)實(shí)際濾波來說偏大，需要進(jìn)一步濾波。

圖6a-圖6b是垂直和水平濾波邊界像素情況。濾波運(yùn)算可以分為基本濾波運(yùn)算和限幅兩個(gè)階段。

bs值從1到3的邊界濾波：

基本濾波運(yùn)算：

先討論對(duì)亮度點(diǎn)的濾波。對(duì)這種模式的濾波，濾波后的p0’和q0’值按下式計(jì)算：

p0’＝p0+δ0(6.64)

q0'＝q0-δ0(6.65)

其中δ0分兩步計(jì)算，先計(jì)算它的初始值δ0i，再對(duì)這個(gè)初始值進(jìn)行限幅后代入上式。

初始值δ0i根據(jù)邊界兩邊的樣點(diǎn)值計(jì)算：

δ0i＝(4(q0-p0)+(p1-q1)+4)＞＞3(6.66)

計(jì)算p0’的脈沖響應(yīng)運(yùn)算為(1，4，4，－1)/8。

只有式(6.62)或(6.63)成立，才修正對(duì)應(yīng)p1或q1值。即如果式(6.62)成立，濾波后的p1’值按下式計(jì)算：

p1’＝p1+δp1(6.67)

同樣，如果式(6.63)成立，濾波后的q1’值按下式計(jì)算：

q1’＝q|1+δq1(6.68)

這些同樣要經(jīng)過兩步計(jì)算。對(duì)p1’的初始值δ按下式計(jì)算：

δpli＝(p2+((p0+q0+1)＞＞1)-2p1)＞＞1(6.69)

δq1i按同樣關(guān)系式計(jì)算，用q2和q1分別代替p2和p1。上式相應(yīng)的脈沖響應(yīng)為(1，0，0.5，－0.5)/2，具有很強(qiáng)的低通特性。

限幅：

如果上述初始值δ0i、δp1i和δq1i直接應(yīng)用在濾波計(jì)算中，則可能導(dǎo)致濾波頻率過低，出現(xiàn)圖像模糊。自適應(yīng)濾波器的一個(gè)重要部分是限制δ的值。這個(gè)過程稱為限幅。對(duì)于內(nèi)部和邊界上的樣點(diǎn)，限幅過程不同。

對(duì)于濾波邊界p0和q0樣點(diǎn)，δ0i的限幅值由c1和式(6.62)或(6.63)決定。先將它的限幅值c0定為c1。如果式(6.62或(6.63)都成立，說明邊界兩邊內(nèi)部的變化強(qiáng)度小于β閾值，需要對(duì)邊界進(jìn)行更強(qiáng)的濾波(同時(shí)如上述需要對(duì)p1和/或q1樣點(diǎn)進(jìn)行修正)，c0將增加1。這樣對(duì)邊界樣點(diǎn)的修正值為：

對(duì)色度點(diǎn)濾波，只有p0和q0才被修正。濾波方法與亮度點(diǎn)一樣，只是限幅值c。

0為c1加1。這樣對(duì)bs小于4的邊界沒有必要對(duì)色度的式(6.62)或(6.63)進(jìn)行估計(jì)，也不必存取變量p2和q2值。

表2，濾波限幅變量c1與indexa和bs的關(guān)系。

表2

bs值為4的邊界濾波：

h.264/mpeg-4avc的幀內(nèi)編碼在對(duì)同一圖像區(qū)域編碼時(shí)傾向采用16×16亮度預(yù)測(cè)模式。這會(huì)在宏塊邊界引起小幅度的方塊效應(yīng)。但是由于machband效應(yīng)，在這種情況下，即使是很小的強(qiáng)度值差別在視覺上的感覺是陡峭的階梯。為了消除這種馬賽克效應(yīng)，需要在圖像內(nèi)容平滑的兩個(gè)宏塊邊界采用較強(qiáng)的濾波器。

對(duì)亮度濾波，根據(jù)圖像內(nèi)容判斷選擇較強(qiáng)的4拍或5拍濾波器，還是較弱的3拍濾波器。4拍或5拍濾波器對(duì)邊界兩邊的邊界點(diǎn)及兩個(gè)內(nèi)部點(diǎn)進(jìn)行修正，而3拍濾波器僅改變邊界點(diǎn)。只有下面的跨邊界差異的約束條件成立才使用較強(qiáng)的濾波器：

|p0-q0|＜(α＞＞2)+2|(6.73)

注意，式(6.73)與式(6.53)很相似，只是它跨邊界的最大樣點(diǎn)值差異的約束很嚴(yán)格。

對(duì)亮度濾波，當(dāng)式(6.62)和(6.73)都成立，根據(jù)下式計(jì)算濾波后的樣點(diǎn)值：

p0’＝(p2+2p1+2p0+2q0+q1+4)＞＞3(6.74)

p1’＝(p2+p1+p0+q0+2)＞＞2(6.75)

p2’＝(2p3+3p2+p1+p0+q0+4)＞＞3(6.76)

否則，對(duì)色度點(diǎn)或當(dāng)式(6.62)和(6.73)中只要有一個(gè)不成立的亮度點(diǎn)，只根據(jù)下式修正p0：

p0’＝(2p1+p0+q1+2)＞＞2(6.77)

q點(diǎn)值的修正方法相同，只是在選擇亮度濾波器時(shí)用式(6.63)代替式(6.62)。

步驟12，確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)。

在具體的實(shí)施過程中，垂直分界線和所述水平分界線交叉之后會(huì)形成交叉點(diǎn)，參看圖4a，交叉點(diǎn)是三條垂直邊界線b’、c’、d’和三條水平邊界線f’、g’、h’相互交叉形成的交叉點(diǎn)，共9個(gè)。

步驟13，確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)。

在本發(fā)明的每個(gè)交叉點(diǎn)中都可以確定出五個(gè)像素點(diǎn)，五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；其中，周邊四個(gè)像素點(diǎn)分別為：上像素點(diǎn)、下像素點(diǎn)、左像素點(diǎn)、右像素點(diǎn)。這種位置關(guān)系是基于以在正視圖中，居中像素點(diǎn)的位置為參考標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置的。

請(qǐng)參看圖4a，圖4a是一個(gè)16*16的宏塊，如果把分割為4*4的像素子塊，就會(huì)有垂直a’，b’，c’，d’四條邊。水平有e’,f’,g’,h’,四條邊。其中看到4*4像素子塊的右下角有5個(gè)像素值，我們?cè)O(shè)這五個(gè)像素點(diǎn)中，中間的是m0，上面m1，下面m2，左邊m3，右邊m4。

而在具體的實(shí)施過程中，參看圖4b，是a’，b’，e’，f’濾波之后的示意圖。其中，虛線框代表水平濾波，灰色框代表垂直濾波，中間而虛線框和灰色框重疊的部分代表需要水平和垂直2次濾波。

而每個(gè)交叉點(diǎn)的m0在兩次濾波時(shí)，需要跳過這兩次濾波，暫時(shí)不進(jìn)行處理。

參看圖4c，是m0的示意圖，m0是黑色像素點(diǎn)，代表的是居中像素點(diǎn).從圖4c中可以看出，居中像素點(diǎn)實(shí)際上有4個(gè)，是存在于交叉點(diǎn)的像素點(diǎn)，然后以m0為標(biāo)準(zhǔn)將周邊四個(gè)像素點(diǎn)確定出來。

從這個(gè)地方可以看出，以居中像素點(diǎn)m0來說，其周圍的m1和m3是需要濾波的像素點(diǎn)，而m2、m4是跳過濾波的居中像素點(diǎn)，那么在確定m0的像素值時(shí)，如果需要用到m2、m4，由于m2、m4沒有進(jìn)行濾波，那么則使用m2、m4的原始像素點(diǎn)值。

步驟14，確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)。

具體的處理過程中，可分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，進(jìn)而確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)。

在具體的實(shí)施過程中，由于所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)為：上像素點(diǎn)、下像素點(diǎn)、左像素點(diǎn)、右像素點(diǎn)。

故而，分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，包括：

判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

判斷所述下像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

判斷所述左像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

判斷所述右像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

而這四個(gè)判斷過程類似，故而本申請(qǐng)僅用判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界的過程進(jìn)行舉例說明。

承接上述舉例，上像素點(diǎn)m1和居中像素點(diǎn)m0的判斷方式，具體為：

首先，確定出所述上像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值的差值。

其次，判斷所述差值的絕對(duì)值是否大于一預(yù)設(shè)閾值。

若是，則所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是圖像邊界的像素點(diǎn)。

由于我們先進(jìn)行了a’、b’、c’、d’、e’、f’、g’、h’邊界濾波，所以m1，m2，m3，m4現(xiàn)在是濾波后的值。

圖像邊界：是指視頻幀里面有很多的物體(如人的眼睛，樹木，等)，每個(gè)物體與物體的邊界。而判斷是否是物體的邊界其實(shí)就是判斷每個(gè)像素點(diǎn)之間是否相差很大，既是否超過某一個(gè)閾值。上圖中a’、b’、c’、d’、e’、f’、g’、h’其實(shí)是像素塊的分割邊界。

參看圖5，主要說明p0、q0像素點(diǎn)是圖像邊界，因?yàn)橄袼攸c(diǎn)相差很大，而q0、q1像素點(diǎn)相差很小不是圖像邊界，p1、p0也不是圖像邊界。

步驟15，利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

在具體的實(shí)施過程中，若在周邊四個(gè)像素點(diǎn)中確定出相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)，則獲得所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值。然后基于所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值，得到所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

具體來說，是將所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)的像素值和所述居中像素點(diǎn)的原像素值相加，然后求出平均值，所述平均值就是所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

例如，四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于居中像素點(diǎn)來說都不是圖像邊界的像素點(diǎn)，那么則將這四個(gè)像素點(diǎn)的值和居中像素點(diǎn)的原像素值相加，然后求出平均值。即：(m1+m2+m3+m4+m0(原))/5＝m0(當(dāng)前)這個(gè)平均值就是居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素點(diǎn)。

經(jīng)過上面的操作后，原本來要進(jìn)行2次濾波操作的m0像素點(diǎn)，現(xiàn)在只是判段是否是圖像邊界然后計(jì)算像素均值操作，大大的減少了計(jì)算步驟，提高了編碼效率。而且取均值操作其實(shí)是針對(duì)的是經(jīng)過濾波操作后的值，而且取均值可以使m0像素點(diǎn)很好的與m1，m2，m3，m4像素點(diǎn)相融合，不會(huì)顯得太突兀。

由于重建幀其實(shí)是殘差與預(yù)測(cè)像素值相加，不是真正的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)，所以預(yù)測(cè)的像素塊與旁邊的像素塊像素值在a’，e‘邊上可能不是平滑的過度，既塊之間無法相容，雖然畫面內(nèi)容可以辨認(rèn)，但顯得很突兀，這也是產(chǎn)出塊效應(yīng)的主要原因。而經(jīng)濾波處理以后塊之間就會(huì)顯得更協(xié)調(diào)，不會(huì)過于突兀。

算法介紹：

1)算法實(shí)現(xiàn)：

a.增強(qiáng)的水平濾波和垂直濾波通用的強(qiáng)濾波函數(shù)

參數(shù)介紹：src：16*16像素子塊(輸入/輸出)xstride:像素塊橫向?qū)挾?如果xstride＝stride，ystride＝1垂直過濾，xstride＝1，ystride＝stride水平過濾)alpha和beta：檢查圖像內(nèi)容，以決定每個(gè)樣本點(diǎn)集是否要被濾波(輸入)，p2，p1，p0，q0，q1，q2：像素塊對(duì)應(yīng)點(diǎn)的像素值(臨時(shí))

像素塊結(jié)構(gòu)圖：

算法流程：

獲取對(duì)應(yīng)點(diǎn)像素值，p2，p1，p0，q0，q1，q2。

根據(jù)上文(6.55)，(6.56)，(6.57)式判斷是否進(jìn)行濾波。

根據(jù)上文(6.73)式判斷是否進(jìn)行強(qiáng)濾波。

根據(jù)上文(6.62)式判斷相鄰的p2，p1，p0是否進(jìn)行濾波。

根據(jù)上文(6.74)，(6.75)，(6.76)式對(duì)p2，p1，p0進(jìn)行強(qiáng)濾波處理。

根據(jù)上文(6.63)式判斷相鄰的q0，q1，q2是否進(jìn)行濾波。

根據(jù)上文(6.74)，(6.75)，(6.76)式對(duì)q0，q1，q2進(jìn)行強(qiáng)濾波處理。

普通的水平濾波和垂直濾波通用的強(qiáng)濾波函數(shù)

參數(shù)介紹：src：16*16像素子塊(輸入/輸出)xstride:像素塊橫向?qū)挾?如果xstride＝stride，ystride＝1垂直過濾，xstride＝1，ystride＝stride水平過濾)alpha和beta：檢查圖像內(nèi)容，以決定每個(gè)樣本點(diǎn)集是否要被濾波(輸入)，p2，p1，p0，q0，q1，q2：像素塊對(duì)應(yīng)點(diǎn)的像素值(臨時(shí))tc0：限幅值(輸入)

像素塊結(jié)構(gòu)圖：

算法流程：

b.獲取對(duì)應(yīng)點(diǎn)像素值，p2，p1，p0，q0，q1，q2

c.根據(jù)上文(6.55)，(6.56)，(6.57)式判斷是否進(jìn)行濾波。

d.根據(jù)上文(6.62)式判斷p1是否進(jìn)行濾波。

e.根據(jù)上文(6.69)式對(duì)p1進(jìn)行濾波，并通過pixel_clip3進(jìn)行限幅

f.根據(jù)上文(6.63)式判斷q1是否進(jìn)行濾波。

g.根據(jù)上文(6.69)式對(duì)q1進(jìn)行濾波，并通過pixel_clip3進(jìn)行限幅

h.根據(jù)上文(6.66)式對(duì)p0，q0進(jìn)行濾波，并通過clip_pixel進(jìn)行限幅

c.增強(qiáng)的水平濾波和垂直濾波通用的強(qiáng)濾波函數(shù)

參數(shù)介紹：src：16*16像素子塊(輸入/輸出)xstride，ystride:像素塊橫向?qū)挾群透叨?如果xstride＝stride，ystride＝1垂直過濾，xstride＝1，ystride＝stride水平過濾)alpha和beta：檢查圖像內(nèi)容，以決定每個(gè)樣本點(diǎn)集是否要被濾波(輸入)

算法流程：遍歷16個(gè)過濾的像素點(diǎn)，通過上文的強(qiáng)濾波函數(shù)進(jìn)行過濾。

c.普通的水平濾波和垂直濾波通用的強(qiáng)濾波函數(shù)

參數(shù)介紹：src：16*16像素子塊(輸入/輸出)xstride，ystride:像素塊橫向?qū)挾群透叨?如果xstride＝stride，ystride＝1垂直過濾，xstride＝1，ystride＝stride水平過濾)alpha和beta：檢查圖像內(nèi)容，以決定每個(gè)樣本點(diǎn)集是否要被濾波(輸入)，tc0：限幅值(輸入)

算法流程：遍歷16個(gè)過濾的像素點(diǎn)，通過上文的普通濾波函數(shù)進(jìn)行過濾。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明公開了一種視頻幀的濾波裝置，參看圖7，包括：

濾波模塊71，用于將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波；

第一確定模塊72，用于確定出濾波后的垂直分界線和濾波后的水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；

第二確定模塊73，用于確定出所述至少一個(gè)交叉點(diǎn)中每個(gè)交叉點(diǎn)的五個(gè)像素點(diǎn)；所述五個(gè)像素點(diǎn)包括所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)和所述居中像素點(diǎn)；

第三確定模塊74，用于確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)；

第四確定模塊75，用于利用所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)確定出所述居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值。

作為一種可選的實(shí)施例，還包括：

劃分模塊，用于將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波之前，將所述視頻幀分為多個(gè)16*16的像素子塊，對(duì)每個(gè)16*16的像素子塊作下述處理：

第五確定模塊，用于確定出16*16的像素子塊的所述垂直分界線和所述水平分界線。

作為一種可選的實(shí)施例，所述第三確定模塊74，用于分別判斷所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界，進(jìn)而確定出所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)中相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)不是圖像邊界的像素點(diǎn)。

作為一種可選的實(shí)施例，所述周邊四個(gè)像素點(diǎn)為：上像素點(diǎn)、下像素點(diǎn)、左像素點(diǎn)、右像素點(diǎn)；

第三確定模塊74，用于：

判斷所述上像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述下像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述左像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界；

判斷所述右像素點(diǎn)相對(duì)于所述居中像素點(diǎn)是否為圖像邊界。

通過本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出了本發(fā)明公開了一種視頻幀的濾波方法及裝置。首先將垂直分界線和水平分界線進(jìn)行邊界濾波后確定出垂直分界線和水平分界線的至少一個(gè)交叉點(diǎn)；然后根據(jù)交叉點(diǎn)的居中像素的周邊的四個(gè)像素點(diǎn)來確定出居中像素點(diǎn)的當(dāng)前像素值，進(jìn)而避免對(duì)居中像素點(diǎn)進(jìn)行濾波，經(jīng)過上述操作后原本要進(jìn)行2次濾波操作的居中像素點(diǎn)，現(xiàn)在只需要判斷其周圍的像素點(diǎn)是否是圖像邊界，然后根據(jù)周圍的像素點(diǎn)來確定出居中像素點(diǎn)的像素值，大大的減少了計(jì)算步驟，節(jié)約了時(shí)間，提高了編碼效率，進(jìn)而提高了濾波效率，減少了方快幀的出現(xiàn)。

盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。