CN107734347A - 去块滤波边界强度确定方法和装置 - Google Patents

去块滤波边界强度确定方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种去块滤波边界强度确定方法和装置,其中方法包括:根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数;根据计算得到的块间纹理参数和块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值;根据块间边界偏移值和块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取相应的块间边界门限和块内边界门限。其通过对块间边界偏移值和块内边界偏移值进行修正,使得块间边界偏移值和块内边界偏移值与当前待处理图像的实际纹理情况更加匹配,这也就避免了传统的去块滤波方式中采用固定的块间边界偏移值和块内边界偏移值确定滤波边界强度时不能有效保证图像质量的情况。

Description

去块滤波边界强度确定方法和装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,特别是涉及一种去块滤波边界强度确定方法和装置。
背景技术
在图像处理中,通常采用H.264编码进行图像的压缩处理。其中,H.264编码是基于分块的压缩算法,不同的分块通常使用不同的量化参数(QP),由此导致图像重建(即,压缩图像解码)之后,在块的边缘会存在一些明显的差异(即,方块效应)。为了缓解方块效应造成的图像质量的下降,通常会在H.264编码中引入去方块滤波器(在H.264标准中,去块滤波器是以16×16宏块为单位,以4×4块为基础,按照先横向后纵向,先亮度后色度的顺序进行滤波),由去块滤波器分析图像重建后的块的边缘信息,并根据分析得到的边缘信息对该块的边缘进行相应的平滑滤波处理。但是,采用传统的去块滤波器进行块的边缘的平滑滤波处理时,通常不能有效保证图像的压缩率的同时,还能够兼顾压缩图像的质量。即,采用传统的去块滤波器不能有效避免方块效应的产生,从而影响图像质量。
发明内容
基于此,有必要针对采用传统的去块滤波器进行图像中块的边缘的平滑处理时不能有效避免方块效应的产生,从而影响图像质量的问题,提供一种去块滤波边界强度确定方法和装置。
为实现本发明目的提供的一种去块滤波边界强度确定方法,包括如下步骤:
根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数;
根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值;
其中,所述块间边界偏移值与所述块间纹理参数相对应,所述块内边界偏移值与所述块内纹理参数相对应;
根据所述块间边界偏移值和所述块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取相应的块间边界门限和块内边界门限;
其中,所述块间边界门限和所述块内边界门限表征所述滤波边界的去块滤波边界强度。
在其中一个实施例中,所述根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数,包括如下步骤:
获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系;
根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j);
将所述第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到所述块间纹理参数,并将所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到所述块内纹理参数;
其中,A为所述块间纹理参数,B为所述块内纹理参数。
在其中一个实施例中,所述根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系,包括如下步骤:
对所述像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果;
对所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果进行判断;
当所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的两端;
当所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的中间。
在其中一个实施例中,所述根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j),包括如下步骤:
当所述像素点位于所述滤波边界的两端时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j),所述第一修正系数δa(i,j)的取值为1,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,所述第二修正系数δb(i,j)的取值为0;
当所述像素点位于所述滤波边界的中间时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,所述第一修正系数δa(i,j)的取值为0,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),所述第二修正系数δb(i,j)的取值为1;
其中,l(i,j)=|∑m=-1..1∑n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|;
y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。
在其中一个实施例中,所述根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值,包括如下步骤:
根据计算得到的所述块间纹理参数由预设的第一映射表中查找出相应的所述块间边界偏移值;其中,所述第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系;
根据计算得到的所述块内纹理参数由预设的第二映射表中查找出相应的所述块内边界偏移值;其中,所述第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与所述块内边界偏移值之间的对应关系。
相应的,本发明还提供了一种去块滤波边界强度确定装置,包括修正参数计算模块、偏移值获取模块和边界强度确定模块;
所述修正参数计算模块,用于根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数;
所述偏移值获取模块,用于根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值;
其中,所述块间边界偏移值与所述块间纹理参数相对应,所述块内边界偏移值与所述块内纹理参数相对应;
所述边界强度确定模块,用于根据所述块间边界偏移值和所述块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取所述块间边界门限和所述块内边界门限;
其中,所述块间边界门限和所述块内边界门限表征所述滤波边界的去块滤波边界强度。
在其中一个实施例中,所述修正参数计算模块包括位置确定子模块、修正因素确定子模块、第一计算子模块和第二计算子模块;
所述位置确定子模块,用于获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系;
所述修正因素确定子模块,用于根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j);
所述第一计算子模块,用于将所述第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到所述块间纹理参数;
所述第二计算子模块,用于将所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到所述块内纹理参数;
其中,A为所述块间纹理参数,B为所述块内纹理参数。
在其中一个实施例中,所述位置确定子模块包括取模运算单元、结果判断单元和位置确定单元;
所述取模运算单元,用于对所述像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果;
所述结果判断单元,用于对所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果进行判断;
所述位置确定单元,用于当所述结果判断单元判断出所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的两端;
所述位置确定单元,还用于当所述结果判断单元判断出所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的中间。
在其中一个实施例中,所述修正因素确定子模块包括第一确定单元和第二确定单元;
所述第一确定单元,用于当所述位置确定子模块确定出所述像素点位于所述滤波边界的两端时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j),所述第一修正系数δa(i,j)的取值为1,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,所述第二修正系数δb(i,j)的取值为0;
所述第二确定单元,用于当所述位置确定子模块确定出所述像素点位于所述滤波边界的中间时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,所述第一修正系数δa(i,j)的取值为0,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),所述第二修正系数δb(i,j)的取值为1;
其中,l(i,j)=|∑m=-1..1∑n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|;
y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。
在其中一个实施例中,所述偏移值获取模块包括第一获取子模块和第二获取子模块;
所述第一获取子模块,用于根据计算得到的所述块间纹理参数由预设的第一映射表中查找出相应的所述块间边界偏移值;其中,所述第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系;
所述第二获取子模块,用于根据计算得到的所述块内纹理参数由预设的第二映射表中查找出相应的所述块内边界偏移值;其中,所述第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与所述块内边界偏移值之间的对应关系。
上述去块滤波边界强度确定方法,通过根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在当前待处理图像内的位置坐标,计算得到相应的块间纹理参数和块内纹理参数,进而再根据计算得到的块间纹理参数和块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值,实现了对块间边界偏移值和块内边界偏移值的有效修正,使得获取到的块间边界偏移值和块内边界偏移值与当前待处理图像的实际纹理情况更加匹配,这也就避免了传统的去块滤波方式中采用固定的块间边界偏移值和块内边界偏移值确定滤波边界强度时不能有效保证图像质量的情况。
并且,其通过根据计算得到的块间纹理参数和块内纹理参数分别对块间边界偏移值和块内边界偏移值进行修正,使得最终获取的块间边界门限和块内边界门限更加准确,由此在对当前待处理图像内的边缘进行判断时,能够更加准确的判断出图像的真实边缘以及方块边缘,从而有效保证了图像的完整性和准确性。最终有效解决了采用传统的去块滤波器进行图像中块的边缘的平滑处理时不能有效避免方块效应的产生,从而影响图像质量的问题。
附图说明
图1为本发明的去块滤波边界强度确定方法的一具体实施例的流程图;
图2为本发明的去块滤波边界强度确定方法的另一具体实施例的流程图;
图3为本发明的去块滤波边界强度确定方法中相邻两个像素块对应的滤波边界示意图;
图4为采用本发明的去块滤波边界强度确定方法进行像素块内像素点与滤波边界之间的位置关系确定的示意图;
图5为本发明的去块滤波边界强度确定装置的一具体实施例的结构示意图;
图6为采用本发明的去块滤波边界强度确定装置的一具体实施例进行图像编码时的图像编码系统示意图。
具体实施方式
为使本发明技术方案更加清楚,以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1,作为本发明的去块滤波边界强度确定方法的一具体实施例,其首先包括步骤S100,根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数。其中,需要说明的是,此处计算得到的块间纹理参数和块内纹理参数表征了当前待处理图像的纹理变化情况。
其通过对当前待处理图像中的方块边缘进行平滑处理之前,首先根据待处理图像中每相邻两个像素块内的每个像素点的位置坐标计算得到表征该像素块的纹理变化情况的块间纹理参数和块内纹理参数,从而在后续进行方块边缘的平滑处理时能够更加准确的分辨出图像的真实边缘和由于方块效应产生的假边缘,这也就有效保证了图像重建时的质量。
其中,在本发明的去块滤波边界强度确定方法中,步骤S100,根据每相邻两个像素块内的每一个像素点在当前待处理图像内的位置坐标计算块间纹理参数和块内纹理参数时,可采用拉普拉斯算法来实现。
具体的,参见图2和图3,首先通过步骤S110,获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据所获取的像素点坐标确定该像素点与相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系。此处,需要说明的是,参见图3,相邻两个像素块对应的滤波边界既包括垂直边界,同时还包括水平边界。其中,参见图3(a),p0,p1,p2,p3分别是左块的像素值,q0,q1,q2,q3分别是右块的像素值。同理,参见图3(b),p0,p1,p2,p3分别是上块的像素值,q0,q1,q2,q3分别是下块的像素值。
同时,由于每个像素块为4×4的基本块,因此根据所获取的像素点位置坐标确定该像素点与其对应的滤波边界之间的位置关系具体可通过对像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j进行对4的取模运算(即,进行i%4和j%4运算),进而根据计算得到的横向取模运算结果和纵向取模运算结果进行该像素点的位置判断。
其中,在通过对横向取模运算结果和纵向取模运算结果进行判断来确定该像素点与滤波边界之间的位置关系时,当判断出横向取模运算结果和纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,可直接确定像素点位于滤波边界的两端。具体可参见图4,如标记为1的像素点,即为确定位于滤波边界的两端的像素点。
当横向取模运算结果和纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,则确定像素点位于滤波边界的中间。参见图4,标记为2的像素点即为位于滤波边界的中间的像素点。
由此,其通过上述运算和判断方式,将每一个像素块中分别位于滤波边界的两端和中间位置处的像素点提取出来,从而在后续修正块间边界偏移值和块内边界偏移值时,能够通过分别将提取出来的位于滤波边界两端位置处的像素点和位于滤波边界中间位置处的像素点的拉普拉斯滤波响应做一个平均来实现。
即,参见图2,当通过步骤S110,确定像素点与其对应的滤波边界之间的位置关系后,即可通过步骤S120,根据所确定的位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)。此处,需要说明的是,第一局部纹理评估因子La(i,j)和第二局部纹理评估因子Lb(i,j)均用来描述去方块的4×4单元边缘像素与内部像素的纹理复杂程度。
具体的,当确定像素点位于滤波边界的两端时,第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j)。第一修正系数δa(i,j)的取值为1,第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,第二修正系数δb(i,j)的取值为0。
此处,需要说明的是,l(i,j)=|∑m=-1..1∑n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|。其中,y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。需要说明的是,m和n的取值范围均为[-1,1]。具体的,
当像素点位于所述滤波边界的中间时,第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,第一修正系数δa(i,j)的取值为0,第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),第二修正系数δb(i,j)的取值为1。
即,
当通过步骤S120,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)之后,再通过步骤S130,将第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到块间纹理参数,并将第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到块内纹理参数。其中,A为块间纹理参数,B为块内纹理参数。其中,公式和公式中,累加区域指的是当前正在处理的像素块(即,4×4基本块)的整体区域。
通过上述计算公式,对提取出的位于滤波边界两端位置处的像素点和位于滤波边界中间位置处的像素点的拉普拉斯滤波响应做一个平均来计算得到块间纹理参数和块内纹理参数后,即可执行步骤S200,根据计算得到的块间纹理参数A和块内纹理参数B分别获取相应的块间边界偏移值Offset_alpha和块内边界偏移值Offset_beta。
其中,优选的,在获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值时,可通过预设映射表,由预设的映射表中进行相应的查找来实现。
具体的,参见表1,在获取相应的块间边界偏移值Offset_alpha时,可根据计算得到的块间纹理参数由预设的第一映射表(如表1所示)中查找出相应的块间边界偏移值。其中,第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系。
表1
A [0,128) [128,384) [384,640) [640,768) [768,1024]
Offset_alpha 1 0 -1 -2 -3
相应的,参见表2,在获取相应的块内边界偏移值Offset_beta时,可根据计算得到的块内纹理参数由预设的第二映射表(如表2所示)中查找出相应的块内边界偏移值。其中,第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与块内边界偏移值之间的对应关系。
表2
B [0,128) [128,640) [640,768) [768,1024]
Offset_beta 1 0 -2 -4
通过上述方式获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值之后,即可通过步骤S300,根据块间边界偏移值和块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取相应的块间边界门限alpha和块内边界门限beta。
此处,应当指出的是,由于块间边界门限alpha和块内边界门限beta通常是通过索引固定的表获取得到。具体参见表3。
表3
因此,在确定相应的块间边界门限alpha和块内边界门限beta之前,还需要先确定相应的块间边界索引值Index_alpha和块内边界索引值Index_beta。而块间边界索引值Index_alpha和块内边界索引值Index_beta则可通过以下公式直接获得。
其中,Offset_alpha和Offset_beta是编码器定义的因子,并定义在H264的片(Slice)头,用于控制去方块滤波的强度;当Offset_alpha和Offset_beta增加,滤波的容许条件降低,更多的边缘会被平滑,反之,滤波的容许条件增加,更少的边缘会被平滑,画面更加细致。所以,在本发明的去块滤波边界强度确定方法中,通过根据不同的应用场景合适的定义不同的Offset_alpha和Offset_beta,以最大程度的减少了量化导致的画面失真。
当通过上述步骤获取相应的块间边界索引值Index_alpha和块内边界索引值Index_beta,进而再通过获取的索引值得到相应的块间边界门限alpha和块内边界门限beta之后,即可根据下述三个条件进行待处理图像中的边缘滤波处理。具体的,当下述三个条件同时满足时,该边缘才有可能被滤波:
|p0-q0|<alpha;
|p1-p0|<beta;
|q1-q0|<beta。
另外,还应当指出的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
相应的,基于上述任一种去块滤波边界强度确定方法,本发明还提供了一种去块滤波边界强度确定装置。由于本发明提供的去块滤波边界强度确定装置的工作原理与本发明提供的去块滤波边界强度确定方法的原理相同或相似,因此重复之处不再赘述。
参见图5,作为本发明的去块滤波边界强度确定装置100的一具体实施例,其包括修正参数计算模块110、偏移值获取模块120和边界强度确定模块130。其中,修正参数计算模块110,用于根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数。偏移值获取模块120,用于根据计算得到的块间纹理参数和块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值。其中,块间边界偏移值与块间纹理参数相对应,块内边界偏移值与块内纹理参数相对应。边界强度确定模块130,用于根据块间边界偏移值和块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取块间边界门限和块内边界门限。其中,块间边界门限和块内边界门限表征滤波边界的去块滤波边界强度。
具体的,参见图5,修正参数计算模块110包括位置确定子模块111、修正因素确定子模块112、第一计算子模块113和第二计算子模块114。其中,位置确定子模块111,用于获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据像素点坐标(i,j)确定像素点与相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系。修正因素确定子模块112,用于根据位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)。第一计算子模块113,用于将第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到块间纹理参数。第二计算子模块114,用于将第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到块内纹理参数。其中,A为块间纹理参数,B为块内纹理参数。
进一步的,位置确定子模块111包括取模运算单元、结果判断单元和位置确定单元(图中均未示出)。其中,取模运算单元,用于对像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果。结果判断单元,用于对横向取模运算结果和纵向取模运算结果进行判断。位置确定单元,用于当结果判断单元判断出横向取模运算结果和纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,确定像素点位于滤波边界的两端。位置确定单元,还用于当结果判断单元判断出横向取模运算结果和纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,确定像素点位于滤波边界的中间。
更进一步的,修正因素确定子模块112包括第一确定单元和第二确定单元(图中均未示出)。其中,第一确定单元,用于当位置确定子模块111确定出像素点位于滤波边界的两端时,第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j),第一修正系数δa(i,j)的取值为1,第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,第二修正系数δb(i,j)的取值为0。第二确定单元,用于当位置确定子模块111确定出像素点位于滤波边界的中间时,第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,第一修正系数δa(i,j)的取值为0,第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),第二修正系数δb(i,j)的取值为1。其中,l(i,j)=|∑m=-1..1∑n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|;y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。
优选的,偏移值获取模块120包括第一获取子模块121和第二获取子模块122。其中,第一获取子模块121,用于根据计算得到的块间纹理参数由预设的第一映射表中查找出相应的块间边界偏移值;其中,第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系。第二获取子模块122,用于根据计算得到的块内纹理参数由预设的第二映射表中查找出相应的块内边界偏移值;其中,第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与块内边界偏移值之间的对应关系。
同时,还需要说明的是,以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
另外,基于上述任一种去块滤波边界强度确定装置,本发明还提供了一种图像编码系统。其中,该图像编码系统可用于行车记录仪等装置上。参见图6,作为本发明的图像编码系统的一具体实施例,其包括中央处理器(CPU)200、图像传感器300、图像信号处理器(ISP模块)400和H.264编码器500。
其中,图像传感器300,用于捕捉原始图像数据。具体的,图像传感器300捕捉原始图像数据时,通过CPU200设置图像传感器300以一定的帧率捕捉图像,并将捕捉到的图像传送至图像信号处理器400,由图像信号处理器400对原始图像数据进行处理,转换为H.264编码器500可以识别的图像格式。
此处,需要说明的是,在行车记录仪中,图像传感器300捕捉到的原始图像数据画面大致可分为两个区域(即,天空和马路)。具体的,天空分布在图像数据的上半部分,马路物体则分布在图像数据的下半部分。通常,人们对天空的关注较少,对马路部分关注则相对较多。因此,可将天空部分的图像称之为非感兴趣区域,马路部分的图像则称之为感兴趣区域。由此,在对行车记录仪中图像传感器300捕捉到的原始图像数据进行处理之前,首先,由中央处理器200对原始图像数据设定待编码感兴趣区域和非感兴趣区域。
即,首先由中央处理器200将原始图像数据分为两个片进行编码,对不同区域编码成两个片(Slice)。对应于不同的编码片,采用不同的量化参数(QP)以确保压缩率达到预定的目标(即,固定比特率编码)。
由于量化参数(QP)的大小直接影响到去块滤波的强度,而量化参数的大小则是由压缩率目标来决定的。因此,对应于不同的编码片(即,不同区域的图像数据)应当使用不同的块间边界偏移值Offset_alpha和块内边界偏移值Offset_beta,从而在保证压缩率的同时,还能够兼顾到图像质量,尤其是能够避免方块效应的产生。
由此,当图像传感器300捕捉到原始图像数据后,再由CPU200根据预先设置的图像感兴趣区域信息对图像信号处理器(ISP模块)400进行配置,进而再由图像信号处理器400根据配置信息(具体可包括划分的感兴趣区域和非感兴趣区域、以及各个不同区域的压缩率信息等),对感兴趣区域对应的图像中各个像素点的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果,并对计算得到的横向取模运算结果和纵向取模运算结果进行判断,以计算得到每个区域的局部纹理评估因子(即,La(i,j)和Lb(i,j))。同时,图像信号处理器400将计算得到的第一局部纹理评估因子La(i,j)和第二局部纹理评估因子Lb(i,j)等参数上传至CPU200。CPU200获取到纹理描述数据后,通过查找预先设置好的表1和表2,获得块间边界偏移值Offset_alpha和块内边界偏移值Offset_beta,并将获得的块间边界偏移值Offset_alpha和块内边界偏移值Offset_beta配置给H.264编码器500,从而启动录像。H.264编码器500根据块间边界偏移值Offset_alpha和块内边界偏移值Offset_beta进行自适应的去方块编码。当一帧编码结束后,再返回执行图像信号处理器400进行下一帧图像中相应区域的纹理描述数据计算的步骤,直到感兴趣区域的配置信息改变或者录像结束。其中,当感兴趣区域配置信息(即,重新设置压缩率等信息)改变时,重复执行CPU200根据预先设置的图像感兴趣区域信息对图像信号处理器(ISP模块)400进行配置的步骤。当录像结束时,则直接结束即可。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种去块滤波边界强度确定方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数;
根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值;
其中,所述块间边界偏移值与所述块间纹理参数相对应,所述块内边界偏移值与所述块内纹理参数相对应;
根据所述块间边界偏移值和所述块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取相应的块间边界门限和块内边界门限;
其中,所述块间边界门限和所述块内边界门限表征所述滤波边界的去块滤波边界强度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数,包括如下步骤:
获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系;
根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j);
将所述第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到所述块间纹理参数,并将所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到所述块内纹理参数;
其中,A为所述块间纹理参数,B为所述块内纹理参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系,包括如下步骤:
对所述像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果;
对所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果进行判断;
当所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的两端;
当所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的中间。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j),包括如下步骤:
当所述像素点位于所述滤波边界的两端时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j),所述第一修正系数δa(i,j)的取值为1,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,所述第二修正系数δb(i,j)的取值为0;
当所述像素点位于所述滤波边界的中间时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,所述第一修正系数δa(i,j)的取值为0,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),所述第二修正系数δb(i,j)的取值为1;
其中,l(i,j)=|∑m=-1..1n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|;
y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值,包括如下步骤:
根据计算得到的所述块间纹理参数由预设的第一映射表中查找出相应的所述块间边界偏移值;其中,所述第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系;
根据计算得到的所述块内纹理参数由预设的第二映射表中查找出相应的所述块内边界偏移值;其中,所述第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与所述块内边界偏移值之间的对应关系。
6.一种去块滤波边界强度确定装置,其特征在于,包括修正参数计算模块、偏移值获取模块和边界强度确定模块;
所述修正参数计算模块,用于根据当前待处理图像中每相邻两个像素块内的每一个像素点在所述当前待处理图像内的位置坐标,计算得到块间纹理参数和块内纹理参数;
所述偏移值获取模块,用于根据计算得到的所述块间纹理参数和所述块内纹理参数分别获取相应的块间边界偏移值和块内边界偏移值;
其中,所述块间边界偏移值与所述块间纹理参数相对应,所述块内边界偏移值与所述块内纹理参数相对应;
所述边界强度确定模块,用于根据所述块间边界偏移值和所述块内边界偏移值以及预设的量化参数分别获取所述块间边界门限和所述块内边界门限;
其中,所述块间边界门限和所述块内边界门限表征所述滤波边界的去块滤波边界强度。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述修正参数计算模块包括位置确定子模块、修正因素确定子模块、第一计算子模块和第二计算子模块;
所述位置确定子模块,用于获取相邻两个像素块内的每一个像素点坐标(i,j),根据所述像素点坐标(i,j)确定所述像素点与所述相邻两个像素块对应的滤波边界之间的位置关系;
所述修正因素确定子模块,用于根据所述位置关系,确定相应的第一局部纹理评估因子La(i,j)、第一修正系数δa(i,j)、第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j);
所述第一计算子模块,用于将所述第一局部纹理评估因子La(i,j)和第一修正系数δa(i,j)代入公式:计算得到所述块间纹理参数;
所述第二计算子模块,用于将所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)和第二修正系数δb(i,j)代入公式:计算得到所述块内纹理参数;
其中,A为所述块间纹理参数,B为所述块内纹理参数。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述位置确定子模块包括取模运算单元、结果判断单元和位置确定单元;
所述取模运算单元,用于对所述像素点坐标中的横向坐标值i和纵向坐标值j均进行对4的取模运算,得到相应的横向取模运算结果和纵向取模运算结果;
所述结果判断单元,用于对所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果进行判断;
所述位置确定单元,用于当所述结果判断单元判断出所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第一预设条件:(i%4=0∪i%4=3)∩(j%4=0∪j%4=3)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的两端;
所述位置确定单元,还用于当所述结果判断单元判断出所述横向取模运算结果和所述纵向取模运算结果满足第二预设条件:(i%4=1∪i%4=2)∩(j%4=1∪j%4=2)时,确定所述像素点位于所述滤波边界的中间。
9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述修正因素确定子模块包括第一确定单元和第二确定单元;
所述第一确定单元,用于当所述位置确定子模块确定出所述像素点位于所述滤波边界的两端时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为l(i,j),所述第一修正系数δa(i,j)的取值为1,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为0,所述第二修正系数δb(i,j)的取值为0;
所述第二确定单元,用于当所述位置确定子模块确定出所述像素点位于所述滤波边界的中间时,所述第一局部纹理评估因子La(i,j)的取值为0,所述第一修正系数δa(i,j)的取值为0,所述第二局部纹理评估因子Lb(i,j)的取值为l(i,j),所述第二修正系数δb(i,j)的取值为1;
其中,l(i,j)=|∑m=-1..1n=-1..1c(m+1,n+1)*y(i+m,j+n)|;
y(i,j)是图像的亮度值,c(m,n)为拉普拉斯算子的系数。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述偏移值获取模块包括第一获取子模块和第二获取子模块;
所述第一获取子模块,用于根据计算得到的所述块间纹理参数由预设的第一映射表中查找出相应的所述块间边界偏移值;其中,所述第一映射表中存储有每一区间块间边界参数与块间边界偏移值之间的对应关系;
所述第二获取子模块,用于根据计算得到的所述块内纹理参数由预设的第二映射表中查找出相应的所述块内边界偏移值;其中,所述第二映射表中存储有每一区间的块内边界参数与所述块内边界偏移值之间的对应关系。
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