H.264／AVC中去块效应滤波器的研究.pdfVIP

有线电视技术 数字电视 究 一一 徐 鹏 林 涛 周开伦 同济大学超大规模集成电路研究所 一一一一__一一一 摘要 ：H．264／AVC是新一代视频编解码标准。它引入了去块效应滤波 系统 。该 系统也是 H．264在相对码率较低 的情况下依 旧能保持较好 的主观视觉效果的重要因素之一。本文研究 H．264／AVC编解码系统中的去块效应滤波器。分 析了该滤波器的滤波原理和过程 。并通过实验验证 了该滤波器在提高 图像质量方面的作用。 鞋 一一～一……一。 关键词 ：H．264 去块效应滤波器 视频压缩 1 引 言 质量 的图像 ，原 因之一是它采用了去块效应滤波系 潺 统。 联合视频小组 JVT(JointVideoTeam)在 2003年 去块效应滤波器在 H．264的编码器中的位置如 5月推 出了 IrUH_264标准 【112](也称 MPEG--4Partl0 图 1所示 ，该滤波器出现在帧重建的过程 中。 (AVC)标准)。H．264继承 了H．263和MPEG一1／2／4视 基于块编码 的压缩算法 的一个特点是会产生可 驻 频编码协议的优秀之处 ，在保 留运动补偿和变换编码 见 的块结构141，由于块边沿的精度 比内部差 ，块效应是 技术 的基础上，加入了如类 DCT整数变换 、CAVLC、 目前压缩算法的常见人工瑕疵。H．264／AVC定义了一 CABAC，去块效应滤波器等新技术 ，进一步提高了编 个 自适应环路滤波器，滤波的强度通过几个语法元素 码算法的压缩效率和图像 回放质量 。在人眼主观感受 控制。 相同的情况下，H．264较之 H．263的编码效率提高了 滤波的基本思想是 ：如果块边沿 的绝对差值相对 50％左右。 比较大，出现块人工瑕疵的可能性就很大 ，因此需要 H．264标准之所 以在高压缩率 的条件下取得高 进行相应处理。然而 ，如果差值幅度很大 ，编码量化过 图 1 H、264编码器的总体框架 2006年第 11期(总第 203期) 数字电视 ‘ 有线电视技术 程的误差不能解释，边沿很可能反映了源图像的实际 理，这个处理过程遍布整个图像的每个4x4像素块边 样值，不需要处理。 界 (BlockEdge)。H．264称 这 个操 作 为 Deblock 经过滤波处理后的图像 ，块效应 明显减弱 ，而 图 Filter，它的特点总结起来有以下几点： 像的质量基本不受影响，因此主观质量大大改善。如 (1)H．246 把 DeblockFilter环节放人 了 Motion 果不经过滤波 ，同样的主观质量 ，需要多出5％一10％ Estimation编 码 环路 当 中 ，即所 谓 的 “In—Loop 的码率。但是图像质量的改善是以增加复杂度为前提 DeblockingFilter”。这样更加提高了运动估计的准确 的，去块效应滤波系统在 H．246 软件全解码器 中消耗 度 ，避免了边界效应 的累计误差 ，同时使得编码端与 的时间大约 占整个解码时间的20％，如图2所示。 解码端过程相一致。