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目前,基于分块2D-DCT量化和运动补偿的混合视频编码方法以其优良的性能在视频压缩中获得十分广泛的应用。但是,这种以块为单位的视频处理方法,往往会在解码重建图像中产生或多或少的沿块边缘的非自然的灰度的不连续现象,即所谓的“方块效应”,影响图像质量的提高。近年来的研究表明,去方块滤波是一种去除方块效应、改善图像质量的行之有效的工具。在ITU-T和ISO/IEC共同制定的视频编解码标准H.264/AVC中,就引入了自适应环路去方块滤波器,并给出了具体的滤波算法。H.264的去方块滤波对于去除解码图像的方块效应具有显著的效果,尤其是在窄带环境下更是如此。H.264中的去方块滤波器,具有高度的自适应性,大约要耗费解码器1/3的计算能力,增加了计算复杂度。这样,大为增加的计算复杂度对于H.264解码器的实时处理具有不容忽视的负面影响。本论文的主要研究工作是在深入理解、分析和对比H.264中基于帧处理的去方块滤波器的算法性能、实现方法的基础上,提出了一种有效的基于宏块的去方块滤波算法,并在嵌入式DSP平台BF561上予以实现。
本文首先分析了H.264视频编解码标准、方块效应产生的原因、去方块滤波的机理;然后,利用实验室前期实现的H.264BaselineProfile编解码器,在ADSP-BF561双核DSP上构建了BF561/uClinux编解码测试平台,研究了在嵌入式DSP平台上的滤波算法的优化实现方法,提出并实现了一种解码端宏块级去方块滤波算法;最终,经反复调试在DSP编解码平台上的H.264解码器中实时实现了这种滤波算法,并测试、对比、分析了这种去方块滤波算法的有效性和实用性。实验测试结果表明,本文所提出的宏块级去方块滤波算法在保持滤波性能不变的前提下,比原来采用的去方块滤波算法复杂度降低了35%左右,经过优化处理,可以完全满足嵌入式DSP的BF561对CIF序列进行实时滤波的要求,能有效改善解码器输出图像的质量。