李晓峰，张立军，胡永春

(1.山东建筑大学 计算机科学与技术学院，山东 济南 250101; 2.合肥工业大学 微电子设计研究所，安徽 合肥 230000)

近年来，随着多媒体技术的不断发展，视频图像的传输应用越来越广泛，在视频图像的采集和传输过程中，由于温度、光照、电信号等因素的影响，很容易在视频图像采集的过程中引入噪声，这对图像的显示和欣赏效果造成了一定影响。因此，在视频图像的采集和传输过程中，对图像进行一定的降噪处理是有必要的。为了降低图像噪声，可对编解码系统中采集到的图像进行预处理，将滤波预处理之后的图像再存入编解码系统中。由于图像的实时性，对图像预处理的处理速度提出了较高的要求，普通软件处理速度达不到要求，而FPGA具有较快的处理速度，成为实时图像处理的首选［1］。

本文基于面向H.264 视频编解码系统，在充分考虑系统实时性的基础上，以FPGA 为核心的处理部件，设计了具有较高处理能力的中值滤波器对视频图像进行预处理，有效消除了图像中的噪声，避免了噪声的逐级传递，达到了较高视频图像质量和较好视觉效果的目的。

1 图像预处理算法

1.1 BT656 和YUV420 格式转换

本文设计的视频图像预处理系统，主要是基于面向H.264 视频编解码系统上的。如图1 所示，是编解码系统的部分架构，包括了视频图像采集、A/D 转换和预处理，SAA7113 芯片将摄像头采集到的模拟信号转化为BT656 格式的数字信号。

图1 编解码系统部分架构

BT656 格式，即YCrCb422(YUV422)格式，YUV422 格式在每行像素中，亮度信号Y 数据和色度信号U、V 数据的比例都是2 ∶1［2－6］，为了节省数据量，本文中采用YUV420 的格式，因此需要将BT656 格式和YUV420 格式进行格式转换。……