H.264去块滤波算法及硬件实现

H.264是ITU-T/ISO在2003年公布的最新的国际视频压缩编码标准,它大大提高了编码效率和图像质量,其中一个重要原因是在编解码环路中引入了去块滤波器。介绍了H.264视频编码标准中的去块滤波算法,并提出了一种可实现的去块滤波器硬件结构。该结构通过合理利用本地SRAM资源,大大减少了总线带宽需求,提高了硬件处理速度。仿真结果显示,通过该去块滤波器进行环路滤波,很大程度地消除了方块效应,图像质量得到明显改善。     

H.265解码器去块滤波并行化设计与性能优化

H.265继续沿用H.264编码架构,去方块滤波器也是H.265视频编码标准的一个重要选项,去除混合编码带来的块效应极大改善了视频的质量,但由于H.265超级宏块的存在,去方块效应滤波相关参数层层嵌入在每个小的处理单元中,这种结构不利于实现基于宏块行间的并行化,同时也很难高效地利用Cortex-A9架构SIMD优化性能.首先详细分析H.265标准去块滤波器的处理过程以及并行处理的困难,进而提出一种便于实现基于宏块行间的并行去块滤波结构,然后进行Cortex-A9汇编优化.基于HM14.0实验,改进去方块效应滤波器计算复杂度从占整个解码器25％降至14％,大大提升了解码器性能,为移动设备上实现H.265大分辨率视频实时播放奠定基础.     

基于H.264去块滤波算法设计及电路实现

提出了一种适用于H.264解码器环内去块滤波效应的ASIC结构.该结构利用两个滤波器完成滤波操作,大大减少了滤波处理的周期数(124).同时利用数据间的相关依赖性合理地安排滤波顺序.通过增加SRAM使左边相邻宏块和上边相邻宏块来自本地,减少外部SDRAM的读取次数.同时内置一个32×32bit暂置向量寄存器,完成水平滤波与垂直滤波的交替,使数据流入处理完成后按正确格式送出,减少数据重复读取.     

HEVC去块滤波器

本文介绍了环路去块滤波器在即将到来的高效率视频编码（HEVC）标准中用以减少块边界可视化瑕疵的工作原理。去块滤波器可以检测编码块边界的瑕疵状况并且通过选择特定的滤波器减弱瑕疵。与H．264的去块滤波器相比较,HEVC不仅有更低的计算复杂度,而且保证了有效的滤波效果。     

一种适用于AVS去块滤波器的硬件实现方法

设计一种自适应去块滤波器的硬件实现方法,采用垂直滤波和水平滤波交叉的处理顺序,通过使用寄存器组进行转置和存储中间数据,极大减小了访问带宽和片上存储资源,通过有效的控制机制实现了在289个时钟周期内对单一宏块数据进行去块滤波,可满足高清视频实时编码的需要.     

无SRAM的H.264/AVC去块效应滤波器

针对H.264/AVC中的去块效应滤波器,该文提出了一种新的滤波处理顺序,能够显著减小片上数据缓存容量,并以此为基础设计了一种去块效应滤波器的VLSI硬件新结构。该结构利用数据复用机制减少对片外存储的访问量、节省处理时间,同时不使用片内SRAM,将对片内SRAM的访问降为0。仿真结果显示,该电路在工作频率为100MHz时对HDTV能较好地实现实时滤波;在0.18m工艺下,综合后的等效逻辑门数只有16.8k。     

H.264解码器中一种新颖的去块效应滤波器设计

在此完成了H.264/AVC解码器中高效低功耗的去块效应滤波器设计.该设计采用5阶流水线技术,配合混合边界滤波顺序与打乱次序的存储数据更新机制,解决了数据与结构冒险问题,因此获得了正常流水线操作中的0延迟,使得基于流水线的设计架构得到最大程度的实现,同时提高了系统吞吐量并降低了功耗.该设计在FPGA芯片上验证的工作频率上限大约为200 MHz,吞吐量为滤波单个宏块需要198个时钟周期.使用0.18μmCMOS工艺,Synopsys Co.的DC工具对滤波器模块进行综合,结果为时序收敛,功耗约为2μW.仿真结果显示,可以对QCIF标准的视频(60 f/s)进行实时环路滤波,该环路滤波器可以用于H.264/Avc实时解码器中.     

视频编码中的去块滤波器

去块滤波器是视频编码的重要部分,它能显著提高恢复视频的主观和客观质量.文中分析了解码图像中块效应产生的原因;归纳了去块滤波器的种类,创造性地将环路滤波器分为"加残差前滤波器"和"加残差后滤波器"两类,并分析了各类去块滤波器的工作原理;研究了现存的各种视频编码标准中去块滤波器的特点,并通过仿真实验分析了各去块滤波器的性能,为设计更加智能化、简单化的去块滤波器奠定基础.     

H．264／AVC中去块效应滤波器的研究

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。     

一种支持H.264与AVS的高效环路滤波器设计

提出一种高效的多模环路滤波器,支持H.264 BP/MP/HP和AVS的视频解码.为实现H.264和AVS滤波结构的复用,对宏块中需要滤波的边界作了修正;使用新颖的混合滤波顺序和宏块分割策略,提高数据的重用率,减小片上缓存;采用并行流水处理等技术提高数据吞吐量.使用65 nm的CMOS工艺库,在200 MHz的工作频率...     

基于GPU加速的各向异性双边滤波图像抽象化绘制算法

本文提出基于GPU加速的图像及视频的实时抽象化绘制算法。首先通过运用Kuwahara滤波实现图像的颜色特征快速聚类,其次采用各向异性双边滤波算法对图像沿结构张量场进行平滑,从而获得连续的、局部区域色彩一致的结果图像,实验表明该算法简单、易于实现。     

一种针对AVS去块滤波的高性能结构

在AVS视频解码器设计中,环路去块滤波成为实时处理的瓶颈之一。该文提出了一种实用的环路滤波结构,处理一个宏块只需要164个周期。使用新颖的滤波顺序,待滤波数据缓冲从1616宏块大小降低为168半宏块大小。使用数据重用策略, 滤波中间数据的存储空间大大减小。实验表明,使用0.18m CMOS工艺,在50MHz下综合,该文提出的设计只需要9.2k门。工作在50MHz频率下,该文提出的设计能够支持高清视频解码的实时滤波处理。     

A digital alternative to a video decoder

New video transmission systems such as the satellite D2-MAC/packet system and second-generation local area networks for video-communications will use digital coding and decoding of video signals. To develop reliable and low-cost receivers, it appears necessary to implement the main functions using CMOS technology. Therefore many analog functions must be replaced by the equivalent digital ones before implementation. Digital circuits are described for the final video postprocessing, i.e. video postfiltering and dematrixing. An NMOS digital filter for Y, CR, and CB oversampling is presented. R, G, and B components are obtained using a CMOS matrix operator, also described. These two circuits are used in a 108-Mb/s experimental video decoder.     

30-Msamples/s programmable filter processor

A 30-MHz finite impulse response (FIR) programmable filter processor that has been developed using a 1.2-μm CMOS EPROM technology with single metal is discussed. Its 30-MHz worst-case operating frequency meets most video filtering requirements and demonstrates the potential of nonvolatile memory technologies in embedded applications. The processor has been designed with a high level of parallelism and pipelining by using a transposed FIR structure. In this approach, the multipliers are implemented with an EPROM-based look-up table containing the results of the products between video samples and filter coefficients, according to the user's application. The chap can implement every kind of FIR filter with a maximum complexity of 59 taps in a half-band filter configuration, 32 taps for a symmetric filter, and 167 taps for an asymmetric one. The equivalent coefficient precision is 12 b, assuming 8 b of input data precision. Multiprocessor configurations are allowed for more demanding performances such as longer filters, input signal precision extension, two-dimensional processing, and increased throughput     

基于位平面匹配和卡尔曼滤波的视频稳定

针对数字视频帧间平移抖动的稳定问题,介绍一种基于局部求精位平面匹配运动估计和约束卡尔曼滤波运动校正的视频稳定算法。运动估计首先结合了灰阶比特平面匹配和菱形搜索策略得到初步的估计结果,然后在其附近再以最小绝对差（MAD）为测度,搜索更为准确的运动估计结果。这种运动估计方法在保证估计精度的前提下,显著地减少了运动估计需要的计算量。运动校正则考虑到实际稳像系统对校正量可能存在的某些约束,对绝对帧位移曲线采用约束卡尔曼滤波,得到平滑的位移曲线,有效地降低了帧间抖动的幅度,同时保证了校正矢量不超过稳像系统的实际校正能力。仿真实验表明,该算法具有精度高、速度快的特点,尤其适用于实时视频稳定。     

Multiplierless PR quadrature mirror filters for subband imagecoding

This correspondence deals with suboptimal multiplierless perfect reconstruction quadrature mirror filter (PR-QMF) solutions. It is shown that multiplierless PR-QMFs perform comparable to or better than the known filter banks and discrete-cosine-transform-based (DCT-based) image coding techniques objectively and subjectively. They are very efficient to implement on very large scale integrated (VLSI) systems. These PR-QMFs might find uses in real-time image and video coding and other applications     

视频序列闪烁减弱的一种方法

减弱闪烁是摄像机预处理模块中非常关键的技术之一.提出了一种采用时域滤波来减弱序列闪烁的方法,该方法首先根据闪烁形成的原因得出闪烁的频率,进而设计相应的时域滤波器来减弱闪烁.对于静止或低速变化的场景变换,该方法可以取得很好的效果;对于高速变化的场景,通过设定阈值的方法来判断是否使用滤波器,也能达到较好的效果.     

Digital signal processing for video applications

Digital video signal processing is one result of the fast progress in NMOS-VLSI techniques. The attractions of using digital data processing methods in an analog application field are the availability of CAD tools for the design of digital ICs and the integration of digital filter functions. Besides the key components such as microcomputers, A/D, and D/A converters, the digital filter techniques are the most important functions in this application field. It is demonstrated that digital signal processing is not only restricted to amplitude modulated video signals, but also that frequency modulated signals can be processed and methods for FM modulation and demodulation have been developed.     

Adaptive deblocking method for low bitrate coded HEVC video

HEVC in-loop deblocking filter significantly improves the subjective quality of coded video by removing blocking artifact. However, there are still visible blocking artifacts in the complex videos with fast and chaotic motions coded at a low bitrate. In this paper, we propose a three-step deblocking filter scheme, which pre-processes video to remove undesired noise, next removes the corner outliers, and then suppresses the normal blocking artifacts with adaptive deblocking filters. The whole deblocking filtering process is applied on both luma and chroma components. Experimental results show that the proposed method could effectively improve the subjective quality for various videos, and outperform other typical post-processing deblocking methods.     

可变GoP的MPEG视频的滤取和传输

根据网络的带宽情况,将MPEG视频的重要帧滤取出来并在网络上传输,帧滤取算法考虑了同一条流中视频的GoP发生改变的情况.为了进行视频传送的差错控制和恢复,该方案使用了牛顿插值Reed-Soloman编码进行冗余编码保护,能在网络带宽有限的情况下保证视频的传输质量.还针对不同的网络传输率和包丢失率对方案进行了实验.