一种高效的AVS自适应环路滤波器硬件设计
2012-06-25吴燕秀黄有源何明华
电视技术 2012年3期
关键词:设计
吴燕秀,黄有源,何明华
(福州大学物理与信息工程学院,福建 福州 350002)
音视频编码标准(AVS)是我国具有知识产权的第二代信源编码标准[1]。与 MPEG-2和H.264/AVC相比,AVS具有性能高、复杂度低、实现成本低、专利授权费用低的优势[2]。与MPEG标准相似,AVS标准也采用了基于块的DCT变换,这就带来了边界的块效应。为了消除块效应,标准引入去块效应环路滤波器。去块效应滤波器在包括MPEG-4,H.264,AVS以及VC-1等视频编码标准中扮演着重要的角色,是视频图像在低码率情况下,保持清晰主观效果的主要技术保障。
AVS环路滤波,可以采用类似H.264/AVC相似的滤波算法和硬件结构。目前针对H.264/AVC的环路滤波研究比较多,如文献[3]至[4]提出了实现方案。文献[3]通过改进滤波数据的缓冲以及片上存储空间的调整,优化了去块滤波的性能;文献[5]提出了4级流水线设计大大提高了滤波器的数据吞吐能力;文献[4]通过门控时钟降低了电路的功耗。本文根据AVS中环路滤波器的特点,设计了一种基于流水线技术的硬件结构完成自适应环路滤波处理[3-5]。为了进一步缩短宏块滤波的周期,将8×8块进一步划分,按照4×4块进行滤波。采用优化的滤波顺序和适当增加片上存储,在满足实时滤波处理的同时,有效地减少了总线的压力,利于AVS环路滤波的ASIC实现。
1 AVS环路滤波算法
1.1 滤波边界
AVS标准中规定:环路滤波以宏块为单位,按照光栅扫描顺序依次处理不包括图像边界及条带边界的所有宏块边界。每个宏块按照从左到右的垂直边界滤波,从上到下的水平边界滤波,先亮度后色度的顺序对最小尺寸的块边界进行滤波。……
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