CN105451025B - 图像处理方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种图像处理方法以及装置,所述图像处理方法包括:对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;在对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;其中,为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。通过本发明实施例,可以大大降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。

Description

图像处理方法以及装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种图像处理方法以及装置。
背景技术
目前在图像处理技术,例如视频压缩技术H.264、MPEG4等中都加入了去区块滤波器(DF,Deblocking Filter),其作用在于可以提高编码器的压缩率;并且在解码之后,将图像进行去区块的平滑滤波,可以有效地提升输出画面的质量。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
但是,发明人发现:目前的图像处理技术中,图像被完全解码之后再由去区块滤波器进行滤波,由此增加了图像处理的时间。并且,在进行去区块滤波时,需要对编码单元(CU,Coding Unit)中的边缘(edge)按顺序依次进行滤波,由此去区块滤波的处理时间成为图像处理的一个瓶颈。
本发明实施例提供一种图像处理方法以及装置。将解码和去区块滤波并行进行,尽量降低图像处理时间;并且将垂直边缘并行进行滤波以及将水平边缘并行进行滤波,尽快降低去区块滤波的时间。
根据本发明实施例的一个方面,提供一种图像处理方法,包括:
对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;
在对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;
其中,为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。
根据本发明实施例的另一个方面,提供一种图像处理装置,包括:
解码器,对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;
去区块滤波器,当所述解码器对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;
其中,所述去区块滤波器为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。
本发明的有益效果在于:将当前编码单元的解码和前一编码单元的去区块滤波并行进行,并且对基本处理单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;由此,可以大大降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。
参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本发明的实施方式,并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是目前图像解码过程的一架构示意图;
图2是目前图像解码过程的一时序示意图;
图3是本发明实施例的图像处理方法的一流程示意图;
图4是本发明实施例的图像解码过程的一架构示意图;
图5是本发明实施例的图像解码过程的一时序示意图;
图6是本发明实施例的为编码单元选择多个基本单元的一示意图;
图7是本发明实施例的基本单元的一示意图;
图8是本发明实施例的对基本处理单元进行滤波的一示意图;
图9是本发明实施例的对编码单元进行去区块滤波的一流程示意图;
图10是本发明实施例的多个编码单元进行去区块滤波的示意图;
图11是本发明实施例的图像处理装置的一示意图;
图12是本发明实施例的去区块滤波器的一构成示意图;
图13是本发明实施例的电子设备的一构成示意图。
具体实施方式
参照附图,通过下面的说明书,本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本发明的特定实施方式,其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式,应了解的是,本发明不限于所描述的实施方式,相反,本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
目前解码过程中,图像被完全解码之后再由去区块滤波器进行滤波。图1是目前图像解码过程的一架构示意图,如图1所示,可以在解码时对输入的图像信号进行解析(parsing)、反量化(IQ,Inverse Quantization)、反变换(Inverse Transformation)等处理;在后处理(Post-Processing)时进行去区块滤波、采样点自适应偏移(SAO,SampleAdaptive Offset)等处理。如图1所示,目前的解码器和去区块滤波器分开设置,导致解码和去区块滤波需要串行处理。
图2是目前图像解码过程的一时序示意图,以最大编码单元(LCU,Largest CodingUnit)为例进行说明。如图2所示,对于LCU(0,0)的垂直方向的去区块滤波需要在LCU(0,0)至LCU(Y-1,X-1)的解码全部完成之后才能进行,并且对于LCU(0,0)的水平方向的去区块滤波需要在LCU(0,0)至LCU(Y-1,X-1)的垂直方向的去区块滤波全部完成之后才能进行。由此,整个图像处理的时间变得很长。
针对上述技术问题,本发明实施例提出一种图像处理方法,降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。以下对本发明实施例进行说明。
实施例1
本发明实施例提供一种图像处理方法,图3是本发明实施例的图像处理方法的一流程示意图,如图3所示,所述图像处理方法包括:
步骤301,对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;
步骤302,在对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;
其中,为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。
在本实施例中,步骤301和步骤302可以并行进行,即在对一个编码单元进行解码时,可以并行地对该编码单元的上一编码单元进行去区块滤波。值得注意的是,本发明实施例的编码单元应被理解为广义的概念,例如LCU也属于一种编码单元。以下仅以LCU为例进行说明,但本发明不限于此。
图4是本发明实施例的图像解码过程的一架构示意图,如图4所示,解码装置包括解码器和去区块滤波器,解码和去区块滤波可以并行处理。值得注意的是,为了简单起见,图4中仅示意性示出了与本发明实施例相关的部件,但本发明不限于此,例如在具体实施时还可以增加其他的部件,或者减少图4中的部分部件,可以根据实际情况确定具体的架构。
图5是本发明实施例的图像解码过程的一时序示意图,如图5所示,对于LCU(0,0)的垂直方向的去区块滤波,在LCU(0,0)完成解码之后即可进行,即可以在对LCU(0,1)解码的同时对LCU(0,0)进行垂直方向的去区块滤波;并且对于LCU(0,0)的水平方向的去区块滤波,可以几乎与LCU(0,0)的垂直方向的去区块滤波并行进行。
由此,可以大大降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。通过模拟实验可以得知,采用本发明实施例的图像处理方法,可以使得图像处理时间仅为传统处理时间的25%。
以下以一个编码单元为例,对该编码单元的去区块滤波进行详细说明。
在本实施例中,可以为该编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。其中,将多个基本单元相对于所述编码单元产生偏移,使得所述编码单元与所述多个基本单元并非完全重叠。
由此,可以将所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘设置于所述基本处理单元的区域内部;其中,所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘将所述基本处理单元划分为第一区块、第二区块、第三区块和第四区块。
图6是本发明实施例的为编码单元选择多个基本单元的一示意图。如图6所示,所述编码单元的大小是64*64像素(图6中的每一小块为4*4像素);每个基本处理单元的大小是8*8像素,共有(64*64)/(8*8)=64个基本单元。所述64*64像素的编码单元与该64个基本处理单元之间具有4*4像素的偏移。
图7是本发明实施例的基本单元的一示意图,如图7所示,该基本处理单元的大小是8*8像素,第一垂直边缘(ver_edge0)、第二垂直边缘(ver_edge1)、第一水平边缘(Hor_edge2)以及第二水平边缘(Hor_edge3)将该基本处理单元划分为第一区块(BlkAboveLeft)、第二区块(BlkAbove)、第三区块(BlkLeft)和第四区块(BlkAcur)。其中,所述第一区块、第二区块、第三区块和第四区块的大小可以分别是4*4像素。
值得注意的是,以上仅以64*64像素、8*8像素、4*4像素等为例进行了示意性说明,但本发明不限于此。在具体实施时还可以采用其他的大小,可以根据实际需要确定具体的实施方式。
在本实施例中,可以获取所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息。例如,在所述基本处理单元不小于8*8像素大小的情况下,同时获取多个所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息。
其中,所述第一区块和所述第二区块的信息用于对所述第一垂直边缘进行滤波,所述第三区块和所述第四区块的信息用于对所述第二垂直边缘进行滤波,所述第一区块和所述第三区块的信息用于对所述第一水平边缘进行滤波,所述第二区块和所述第四区块的信息用于对所述第二水平边缘进行滤波。
表1示出了如图7所示的基本单元进行去区块滤波时需要的信息。
表1
去区块滤波的边缘 所需信息 所需信息
Ver_edge0 BlkAboveLeft BlkAbove
Ver_edge1 BlkLeft BlkAcur
Hor_edge2 BlkLeft BlkAboveLeft
Hor_edge3 BlkAcur BlkAbove
如表1所示,使用第一区块(BlkAboveLeft)和第二区块(BlkAbove)的信息对第一垂直边缘(ver_edge0)进行滤波;使用第三区块(BlkLeft)和第四区块(BlkAcur)的信息对第二垂直边缘(ver_edge1)进行滤波;使用第一区块(BlkAboveLeft)和第三区块(BlkLeft)的信息对第一水平边缘(Hor_edge2)进行滤波;使用第二区块(BlkAbove)和第四区块(BlkAcur)的信息对第二水平边缘(Hor_edge3)进行滤波。
在本实施例中,根据所述第一区块的信息、所述第二区块的信息、所述第三区块的信息以及所述第四区块的信息,对第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。
图8是本发明实施例的基本处理单元的滤波的一示意图,如图8所示,对第一垂直边缘(ver_edge0)和第二垂直边缘(ver_edge1)并行进行滤波,然后可以立即对第一水平边缘(Hor_edge2)和第二水平边缘(Hor_edge3)并行进行滤波。对于整个编码单元而言,水平方向的去区块滤波几乎可以与垂直方向的去区块滤波并行进行。由此,可以大大降低去区块滤波的处理时间。
在一个实施方式中,所述图像处理方法还可以包括:移动到下一个基本处理单元,根据下一个基本处理单元的区块信息对下一个基本处理单元进行去区块滤波。
图9是本发明实施例的对一编码单元进行去区块滤波的流程示意图,如图9所示,包括:
步骤901,获取基本处理单元中的第一区块、第二区块、第三区块和第四区块的信息;
步骤902,对第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波;
步骤903,对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;
步骤904,判断该编码单元是否还有其他基本处理单元;如果是则执行步骤905,如果没有则结束该编码单元的去区块滤波;
步骤905,移动到下一基本单元。
在本实施方式中,与现有技术中采用例如每4*4像素进行处理不同,本发明实施例采用例如8*8像素的基本处理单元进行去区块滤波,不仅可以尽量并行地进行处理,而且对于每个编码单元而言可以减少处理次数。
在另一个实施方式中,所述图像处理方法还可以包括:对所述编码单元中的所述多个基本处理单元并行进行去区块滤波;其中各个基本处理单元的滤波独立进行。由此可以进一步减少处理时间。
图10是本发明实施例的多个编码单元进行去区块滤波的示意图,如图10所示,由于编码单元与多个基本单元具有偏移量而并非完全重叠,一部分边缘地区1001将不会被去区块滤波。
例如,在一个图像(picture)包含多个部分(slice)的情况下,按照光栅扫描顺序,当前LCU和其后的LCU属于一个slice,当前LCU之前的LCU属于另外一个slice;则如图10所示,阴影部分表示了前一个slice中根据本发明实施例未能完全覆盖的区域。
而在当前LCU和之前的LCU都属于一个slice的情况下,那么在处理当前LCU时,图10所示的阴影区域中,处于当前LCU的上方和左方的区域是可以被本发明实施例所覆盖的。因此,从整个slice看来,一个slice不能被本发明实施例所处理的区域,例如可以是位于slice的最右边4x4块列和最下方的4x4块行。对于这些区域,可以采用现有任意一种方法进行去区块滤波。
值得注意的是,图6和10仅示意性地示出了编码单元和基本处理单元,其中为了简单起见仅示出了部分编码单元或基本处理单元。但本发明不限于此,还可以选择其他的基本处理单元的设置方式,只需要将基本处理单元相对于编码单元产生偏移,使得需要去区块滤波的各边缘位于基本处理单元的区域内部即可。
由上述实施例可知,将当前编码单元的解码和前一编码单元的去区块滤波并行进行,并且对基本处理单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;由此,可以大大降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。
实施例2
本发明实施例提供一种图像处理装置,对应于实施例1所述的图像处理方法,相同的内容不再赘述。
图11是本发明实施例的图像处理装置的一示意图,如图11所示,所述图像处理装置1100包括:解码器1101和去区块滤波器1102;图像处理装置1100中的其他部件可以参考相关技术,图中没有示出。
其中,解码器1101对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;去区块滤波器1102在所述解码器1101对当前编码单元进行解码时,并行地对当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波。其中,去区块滤波器1102为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波。
图12是本发明实施例的去区块滤波器的一构成示意图,如图12所示,所述去区块滤波器1102可以包括:单元设置模块1201、信息获取模块1202和去区块滤波模块1203;其中,
单元设置模块1201将所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘设置于所述基本处理单元的区域内部;其中,所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘将所述基本处理单元划分为第一区块、第二区块、第三区块和第四区块;
信息获取模块1202获取所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息;其中,所述第一区块和所述第二区块的信息用于对所述第一垂直边缘进行滤波,所述第三区块和所述第四区块的信息用于对所述第二垂直边缘进行滤波,所述第一区块和所述第三区块的信息用于对所述第一水平边缘进行滤波,所述第二区块和所述第四区块的信息用于对所述第二水平边缘进行滤波;
去区块滤波模块1203根据所述第一区块的信息、所述第二区块的信息、所述第三区块的信息以及所述第四区块的信息,对所述基本处理单元中的所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘进行去区块滤波。
如图11所示,所述图像处理装置1100还可以包括:后处理器1103,对进行了解码和去区块滤波的所述待处理图像区域进行图像处理。
由上述实施例可知,将当前编码单元的解码和前一编码单元的去区块滤波并行进行,并且对基本处理单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;由此,可以大大降低图像解码过程的处理时间以及去区块滤波的处理时间。
实施例3
本发明实施例提供一种电子设备,该电子设备包括如实施例2所述的图像处理装置。相同的内容不再赘述。
图13是本发明实施例的电子设备的一构成示意图。如图13所示,电子设备1300可以包括:中央处理器(CPU)100和存储器110;存储器110耦合到中央处理器100。其中该存储器110可存储各种数据;此外还存储信息处理的程序,并且在中央处理器100的控制下执行该程序。
在一个实施方式中,图像处理装置1100的功能可以被集成到中央处理器100中。其中,中央处理器100可以被配置为实现如实施例1所述的图像处理方法。
在另一个实施方式中,图像处理装置1100可以与中央处理器100分开配置,例如可以将图像处理装置1100配置为与中央处理器100连接的芯片,通过中央处理器100的控制来实现图像处理装置1100的功能。
此外,如图13所示,电子设备1300还可以包括:输入输出(I/O)设备120和显示器130等;其中,上述部件的功能与现有技术类似,此处不再赘述。值得注意的是,电子设备1300也并不是必须要包括图13中所示的所有部件;此外,电子设备1300还可以包括图13中没有示出的部件,可以参考现有技术。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序,其中当在电子设备中执行所述程序时,所述程序使得计算机在所述电子设备中执行实施例1所述的图像处理方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质,其中所述计算机可读程序使得计算机在电子设备中执行实施例1所述的图像处理方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现,也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序,当该程序被逻辑部件所执行时,能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件,或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质,如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述,但本领域技术人员应该清楚,这些描述都是示例性的,并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改,这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种图像处理方法,其特征在于,所述图像处理方法包括:
对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;
在对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;
其中,为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;
其中对于每个基本单元,所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘被设置于所述基本处理单元的区域内部;其中,所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘将所述基本处理单元划分为第一区块、第二区块、第三区块和第四区块。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波,还包括:
获取所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息;其中,所述第一区块和所述第二区块的信息用于对所述第一垂直边缘进行滤波,所述第三区块和所述第四区块的信息用于对所述第二垂直边缘进行滤波,所述第一区块和所述第三区块的信息用于对所述第一水平边缘进行滤波,所述第二区块和所述第四区块的信息用于对所述第二水平边缘进行滤波;
根据所述第一区块的信息、所述第二区块的信息、所述第三区块的信息以及所述第四区块的信息,对所述基本处理单元中的所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘进行去区块滤波。
3.根据权利要求2所述的图像处理方法,其中,获取所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息,包括:
在所述基本处理单元不小于8*8像素大小的情况下,同时获取多个所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息。
4.根据权利要求2所述的图像处理方法,其中,所述图像处理方法还包括:
移动到下一个基本处理单元,根据所述下一个基本处理单元的区块信息对所述下一个基本处理单元进行去区块滤波。
5.根据权利要求2所述的图像处理方法,其中,所述图像处理方法还包括:
对所述前一编码单元中的所述多个基本处理单元并行进行去区块滤波;其中各个基本处理单元的滤波独立进行。
6.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中,为所述前一编码单元选择多个基本处理单元包括:
将所述多个基本单元相对于所述前一编码单元产生偏移,使得所述前一编码单元与所述多个基本单元并非完全重叠。
7.根据权利要求2所述的图像处理方法,其中,所述编码单元的大小是64*64像素;所述基本处理单元的大小是8*8像素;所述第一区块、第二区块、第三区块和第四区块的大小分别是4*4像素;以及
所述64*64像素的编码单元与(64*64)/(8*8)个基本处理单元之间具有4*4像素的偏移。
8.一种图像处理装置,其特征在于,所述图像处理装置包括:
解码器,对待处理图像区域中的各编码单元依次进行解码;
去区块滤波器,当所述解码器对当前编码单元进行解码时,并行地对所述当前编码单元的前一编码单元进行去区块滤波;
其中,所述去区块滤波器为所述前一编码单元选择多个基本处理单元,对每个基本单元中的第一垂直边缘和第二垂直边缘并行进行滤波以及对第一水平边缘和第二水平边缘并行进行滤波;
所述去区块滤波器包括:
单元设置模块,对于每个基本单元,将所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘设置于所述基本处理单元的区域内部;其中,所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘将所述基本处理单元划分为第一区块、第二区块、第三区块和第四区块。
9.根据权利要求8所述的图像处理装置,其中,所述去区块滤波器还包括:
信息获取模块,获取所述基本处理单元中的所述第一区块、所述第二区块、所述第三区块和所述第四区块的信息;其中,所述第一区块和所述第二区块的信息用于对所述第一垂直边缘进行滤波,所述第三区块和所述第四区块的信息用于对所述第二垂直边缘进行滤波,所述第一区块和所述第三区块的信息用于对所述第一水平边缘进行滤波,所述第二区块和所述第四区块的信息用于对所述第二水平边缘进行滤波;
去区块滤波模块,根据所述第一区块的信息、所述第二区块的信息、所述第三区块的信息以及所述第四区块的信息,对所述基本处理单元中的所述第一垂直边缘、所述第二垂直边缘、所述第一水平边缘以及所述第二水平边缘进行去区块滤波。
10.根据权利要求8所述的图像处理装置,其中,所述图像处理装置还包括:
后处理器,对进行了解码和去区块滤波的所述待处理图像区域进行图像处理。
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