[发明专利]视频压缩的去区块效应滤波装置与方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种视频压缩的去区块(de-blocking)效应滤波装置与方法。

背景技术

以区块为基础的视频压缩(block based video compression)会引起在区块边界间，视觉上质量不一致的区块效应。时下的视频压缩技术使用一种后处理装置(post-processing)，例如去区块效应滤波器，来减少此区块效应与增进压缩效能。如图1A的范例所示，不含在视频编码器/解码器的编码/解码回路里的去区块效应滤波器称为外回路(out-loop)滤波器110。而H.264/进阶视频编码(Advanced Video Coding，AVC)技术所使用的去区块效应滤波器是在编码/解码回路内，分别采用内回路(in-loop)滤波器122与124，如图1B的范例所示，来去除(remove)区块效应与增进压缩效能。

如图2A的图像序列(video sequence)的范例所示，H.264/AVC视频压缩标准可以容许一已压缩的图像序列200是由交织式(interlaced)的帧画面(frame-picture)210和场画面(field-picture)220来任意组合。如图2B的范例所示，一张帧画面230又可分为一上场画面(top-field)232与一下场画面(bottom-field)234，上场画面是由偶数的像素列(pixel row)组成的，下场画面是由奇数的像素列组成的。交织式图像序列200的格式称为画面适应性帧场(picture adaptive frame field，PICAFF)格式。

如图3的宏区块格式(macroblock format)的范例所示，一张帧画面300可分割成多个宏区块(macroblock，MB)302，每一宏区块是由一个16×16像素点灰阶部件(pixels luma component)310和两个颜色部件(chromacomponent)，例如颜色部件312与314，组成的，而16×16像素点灰阶部件(pixels luma component)310是由16个4×4小区块(block)组成的。H.264/AVC的颜色部件有三种格式，分别为4:2:0、4:2:2、以及4:4:4格式。如图3的范例所示，一个4:2:0格式的颜色部件是由8×8像素点组成的，例如颜色部件312与314；一个4:2:2格式的颜色部件是由16×8像素点组成的，例如颜色部件322与324；一个4:4:4格式的颜色部件是由16×16像素点组成的，例如颜色部件332与334。

如图4的范例所示，在一帧画面400内的一对宏区块，可以是一帧-宏区块对(frame-MB pair)410或是一场-宏区块对(field-MB pair)420，其中此对宏区块有相同的水平位置(the same horizontal position)且其垂直位置在帧画面内是相邻的(adjacent)。在场-宏区块对420里的上场-宏区块(top-field macroblock)422是由偶数的像素列组成的，而下场-宏区块(bottom-field macroblock)424是由奇数的像素列组成的。H.264/AVC视频压缩标准可以容许一张帧画面400是由帧-宏区块对410和场-宏区块对420来任意组合，此种格式称为宏区块适应性帧场(macroblock adaptive framefield，MBAFF)格式。

对于备有4:2:0格式的颜色部件的一宏区块，去区块效应滤波器需要处理48个区块边(block edge)，包括24个垂直边(vertical edge)与24个水平边(horizontal edge)；对于备有4:2:2格式的颜色部件的一宏区块，则需要处理64个区块边；对于备有4:4:4格式的颜色部件的一宏区块，则需要处理96个区块边。如图5的范例所示，H.264/AVC视频压缩的去区块效应滤波器在处理去区块效应时，是先处理区块的垂直边510，之后再处理水平边。并且，垂直边被去除区块效应的像素会被用来作为水平边520去除区块效应时的输入数据，其中v指的是垂直边的像素，在510的左方为未滤除像素，在510的右方为已滤除像素；而h指的是水平边的像素，在520的上方为未滤除像素，在520的下方为已滤除像素。换句话说，被垂直滤波器(verticalfilter)去除区块效应的像素被当作输入，再被水平滤波器(horizontalfilter)去除区块效应。