可配置并行HEVC去塊濾波VLSI設計

路偉，余寧梅，南江涵，王冬芳

(西安理工大學 自動化與信息工程學院，陜西 西安 710048)

HEVC(High Efficiency Video Coding)圖像編碼是基于圖像塊進行的DCT/DST(Discrete Cosine Transform/Discrete Sine Transform)變換量化的，因而會導致圖像塊的邊界處重構像素的精度低于塊內部重構像素數據的精度，從而導致了邊緣塊效應。這種塊效應會影響到編碼壓縮的效率，也會影響到解碼出圖像的清晰度。因此是當前的高清視頻編解碼技術所必須考慮的一個重要問題。去塊濾波技術可以在不明顯影響圖像內容的情況下去除方塊效應的影響，顯著提高重構圖像的主客觀質量，是改善圖像塊效應的有效方法。文獻[1]針對H.264與HEVC去塊濾波算法的異同進行了研究，并列出相關數據說明了HEVC中去塊濾波算法的低碼率方面優于H.264。文獻[2]針對HEVC的算法，提出了一種基于判決條件的快速算法，用來確定其濾波強度以及濾波方式。文獻[3]針對需要濾波塊中像素點間的相關性，提出了一種低復雜度的感知優化，用以降低濾波器的計算復雜度。文獻[4]是最新的草案定稿版，將歷屆會議提案中有關去塊濾波部分的最優算法列入其中，提高了去塊濾波處理效率。但是，以上研究都在算法層面展開。由于 HEVC是靠增加編碼復雜度來獲得編碼效率的提升，編解碼時間也隨之大幅增加。采用軟件對圖像進行去塊濾波處理，處理時間過長，不能滿足實時處理要求。為了提高處理速度，采用硬件加速的方式勢在必行。在HEVC編解碼系統中，去塊濾波是非常重要也是占用編碼時間多的模塊之一，對HEVC去塊濾波模塊的VLSI實現進行研究，提高超高清視頻的編碼速度具有重要意義。……