CN114584790B - 一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案通过根据待处理图像块在同一滤波单元中的多个设定大小的滤波块上边界的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，并根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，基于确定的滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值，并根据滤波有效标识和滤波修正值得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，通过将同一滤波单元的多个滤波块作为一个整体，多个滤波块同步进行滤波方式的确定以及滤波操作，有效提高滤波的并行度，有效提升去方块滤波速度。

Description

一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及滤波技术领域，尤其涉及一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
视频编码是指通过压缩技术，将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。现有视频编码通常是基于图像块进行编码，这种方式在一个图像块内部的数据会有很好的处理效果，但是对于不同图像块边界数据的压缩，由于内容和压缩程度不同，会产生解码后的不连续，即产生方块效应。
为了去除方块效应的影响，目前均采用在编码过程中进行去方块滤波，减少因为基于块的预测变换带来的方块效应。一般的，对图像块的亮度分量的去方块滤波是以滤波块作为滤波单元进行滤波的，但在亮度滤波的过程中为了保证编码效率，经常需要降低编码质量，去方块滤波的质量较低。
发明内容
本申请实施例提供一种视频亮度滤波方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中在亮度滤波的过程中为了保证编码效率，需要降低编码质量，导致滤波质量较低的技术问题，提高亮度滤波效率，保证亮度滤波质量。
在第一方面，本申请实施例提供了一种视频亮度滤波方法，包括：
基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个所述滤波块位于同一滤波单元中，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向与所述滤波边界的边界方向一致；
根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对所述滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式；
基于所述滤波方式在所述滤波单元中对所述滤波边界同步进行滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波修正值；
根据所述滤波有效标识和所述滤波修正值，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波结果。
在第二方面，本申请实施例提供了一种视频亮度滤波装置，包括边界确定模块、滤波确定模块、滤波执行模块和结果确定模块，其中：
所述边界确定模块，用于基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个所述滤波块位于同一滤波单元中，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向与所述滤波边界的边界方向一致；
所述滤波确定模块，用于根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对所述滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式；
所述滤波执行模块，用于基于所述滤波方式在所述滤波单元中对所述滤波边界同步进行滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波修正值；
所述结果确定模块，用于根据所述滤波有效标识和所述滤波修正值，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波结果。
在第三方面，本申请实施例提供了一种视频亮度滤波设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的视频亮度滤波方法。
在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的视频亮度滤波方法。
本申请实施例通过根据待处理图像块在同一滤波单元中的多个设定大小的滤波块上边界的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，并根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，基于确定的滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值，并根据滤波有效标识和滤波修正值得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，通过将同一滤波单元的多个滤波块作为一个整体，多个滤波块同步进行滤波方式的确定以及滤波操作，有效提高滤波的并行度，能在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波速度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种视频亮度滤波方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种视频亮度滤波方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种亮度变化率确定流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种滤波单元的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种滤波方式的确定流程示意图；
图6是本申请实施例提供的一种视频亮度滤波装置的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种视频亮度滤波设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
图1给出了本申请实施例提供的一种视频亮度滤波方法的流程图，本申请实施例提供的视频亮度滤波方法可以由视频亮度滤波装置来执行，该视频亮度滤波装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在视频亮度滤波设备中。
下述以视频亮度滤波装置执行视频亮度滤波方法为例进行描述。参考图1，该视频亮度滤波方法包括：
S101：基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个滤波块位于同一滤波单元中，滤波块在滤波单元中的排列方向与滤波边界的边界方向一致。
其中，待处理图像块的边界可理解为在编码过程中CU(Coding Unit，编码单元)、PU(Prediction Unit，预测单元)或TU(Transform Unit，变换单元)的交界，可以理解的是，对视频图像进行编码的编码器一般是是使用基于块的混合编码框架，以编码块为单位进行预测、变换、量化，会存在不同的编码块使用不同的编码参数的情况，导致不同编码重建块之间存在差异，尤其在编码块的边界处较为明显，其中，编码块边界处不连续的现象就是块效应。其中，对视频的编码标准可以是HEVC编码标准、AVS编码标准、VVC编码标准等。
其中，视频亮度滤波方法可对待处理图像进行亮度去方块滤波处理，将待处理图像划分成多个设定大小的待处理图像块，并依次对每个待处理图像块执行视频亮度滤波方法。
在一个实施例中，滤波单元的尺寸与待处理图像块的尺寸一致，例如，一个待处理图像的尺寸是64*64，一个待处理图像的尺寸为8*8，对应的，一个滤波单元的尺寸为8*8，即在一次视频亮度滤波过程中，通过8*8的块进行视频亮度滤波。
其中，将一个滤波单元划分成多个(即两个或以上)设定大小的滤波块，例如对于8*8的滤波单元，可分成上下两个8*4的滤波块(用于过滤垂直边界)或左右两个4*8的滤波块(用于过滤水平边界)。可以理解的是，一个滤波单元所包含的滤波块越多，本方案在进行视频亮度滤波时的并行度越高。
示例性的，对于当前等待进行亮度滤波处理的待处理图像块，将滤波单元移动到待处理图像块处，确定待处理图像在滤波单元中各个滤波块上边界的边界强度，并在各个滤波块对应的边界强度中存在达到设定强度阈值的边界强度时，确定这些滤波块对应的边界均为需要进行滤波的滤波边界。
在一个实施例中，在根据边界强度确定边界是否需要进行滤波，可根据滤波边界两侧的亮度变化率进行，基于此，本方案在基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界时，具体为：
S1011：根据待处理图像块与相邻图像块的编码参数，确定待处理图像块在多个设定大小的滤波块处的多个边界的边界强度。
S1012：在存在达到设定强度阈值的边界强度时，确定待处理图像块在多个滤波块处对应的多个边界为要进行滤波的滤波边界。
在一个实施例中，将滤波单元移动到待处理图像块处，获取相邻的图像块的编码参数(例如预测模式、运动矢量或变换系数)，并根据编码参数确定待处理图像块在当前位置上的滤波单元中各个滤波块处对应的边界强度。其中，一个边界的是否需要进行滤波可根据对应的边界强度进行确定，其中边界强度可根据相邻的图像块的编码参数进行确定，并且相邻图像块的预测模式、运动矢量或变换系数差异越大时，相邻图像块之间的边界就越明显。对于垂直边界，待处理图像块具有左右两个相邻图像块，对于水平边界，待处理图像块具有上下两个相邻图像块。示例性的，在两个相邻图像块中有一个以上是帧内预测快时，对应的边界强度Bs＝2；在两个相邻图像块中有一个以上是非零变换系数块时，对应的边界强度Bs＝1；在两个相邻图像块的运动矢量差的绝对值大于一个色度分量像素时，对应的边界强度Bs＝1；对于以上的其他情况，对应的边界强度Bs＝0。
在一个实施例中，将设定强度阈值设置为1，即边界的边界强度达到1(大于0)时，将该边界确定为需要进行滤波的滤波边界，并进一步确定待处理图像块在该滤波单元中的多个滤波块处对应的多个边界都是要进行滤波的滤波边界。在各个滤波块处边界的边界强度都是0时，认为不需要对当前位置的边界进行滤波处理，并移动到下一个待处理图像块中，继续根据边界强度判断在各个滤波块处边界是否为要进行滤波的滤波边界。
其中，滤波块在滤波单元中的排列方向与滤波边界的边界方向一致。在一个实施例中，滤波边界包括垂直边界和水平边界，对应的，滤波边界为垂直边界时，滤波块在滤波单元中的排列方向为垂直方向，而在滤波边界为水平边界时，滤波块在滤波单元中的排列方向为水平方向。在对一个待处理图像进行亮度去方块滤波时，可以是先对所有垂直边界进行亮度去方块处理，再对所有水平边界进行亮度去方块处理，或者是先对所有水平边界进行亮度去方块处理，再对所有垂直边界进行亮度去方块处理。
S102：根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式。
示例性的，在确定需要进行亮度去方块滤波的滤波边界后，对于每个滤波块，确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，并根据对应的亮度变化率确定在每个滤波块处，对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式。
其中，滤波有效标识用于指示对滤波边界的亮度去方块滤波是否为有效滤波，在最后确定滤波结果时，可根据滤波有效标识确定对滤波边界的滤波是否有效并确定是否更新对应在滤波块处的像素点的亮度值。
可以理解的是，亮度变化率越高，对应位置的边界越明显，可认为在亮度变化率达到设定的变化率阈值(滤波条件阈值)时，将滤波有效标识设置为指示对滤波边界的亮度去方块滤波为有效滤波，否则将滤波有效标识设置为指示对滤波边界的亮度去方块滤波为无效滤波。
其中，滤波方式用于指示对待处理图像块在滤波块处的亮度去方块滤波的方式，并且亮度变化率越高，对应的亮度去方块滤波的程度(对应像素点的亮度的变化程度)越高。
S103：基于滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值。
示例性的，对于待处理图像块在滤波单元中各个滤波块的位置，同步对各个滤波块处的滤波边界进行滤波操作，确定待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值。
在一个实施例中，在各个滤波块处对滤波边界的滤波方式都一致时，则按照确定的滤波方式同步对待处理图像块在各个滤波块的位置滤波边界进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值。
在一个实施例中，在各个滤波块处对滤波边界的滤波方式存在差异时，则按照确定的各个不同的滤波方式同步对待处理图像块在各个滤波块的位置滤波边界进行滤波操作，并在同步滤波结束后将对应的滤波修正值恢复至对应滤波方式的滤波修正值即可。
例如各个滤波块同步进行滤波程度较高的滤波操作，得到滤波程度较高的对应的滤波修正值，然后各个滤波块同步进行滤波程度较低的滤波操作，得到滤波程度较低的对应的滤波修正值，并将对应滤波方式为滤波程度较高的滤波块对应的滤波修正值恢复为先前滤波程度较高的对应的滤波修正值。
S104：根据滤波有效标识和滤波修正值，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果。
示例性的，在同步完成对各个滤波块处的滤波边界的滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值后，根据各个滤波边界的滤波有效标识和滤波修正值确定待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果。
例如，在滤波边界的滤波有效标识指示为有效滤波时，利用滤波修正值更新待处理图像中对应像素位置的亮度值，而在滤波边界的滤波有效标识指示为无效滤波时，保持待处理图像中对应像素位置的亮度值，从而得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，完成在当前待处理图像块的亮度去方块滤波处理，并开始进行下一个待处理图像块的亮度去方块滤波处理。
其中，滤波修正值可以是对相应像素点的亮度的偏移值，即将原有亮度值与对应滤波修正值的和作为对应的滤波结果，还可以是对相应像素点的亮度进行偏移后的值，即将对应滤波修正值覆盖原有亮度值作为对应的滤波结果。
上述，通过根据待处理图像块在同一滤波单元中的多个设定大小的滤波块上边界的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，并根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，基于确定的滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值，并根据滤波有效标识和滤波修正值得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，通过将同一滤波单元的多个滤波块作为一个整体，多个滤波块同步进行滤波方式的确定以及滤波操作，有效提高滤波的并行度，能在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波速度。
在上述实施例的基础上，图2给出了本申请实施例提供的另一种视频亮度滤波方法的流程图，该视频亮度滤波方法是对上述视频亮度滤波方法的具体化。参考图2，该视频亮度滤波方法包括：
S201：基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个滤波块位于同一滤波单元中，滤波块在滤波单元中的排列方向与滤波边界的边界方向一致。
S202：确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率。
在一个实施例中，在同步确定各个滤波块对滤波边界的滤波有效标识之前，先确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率。其中，亮度变化率可根据滤波块中滤波边界两侧的多个像素点中，中间位置像素点和相邻位置像素点的亮度值的变化情况进行确定。基于此，如图3提供的一种亮度变化率确定流程示意图所示，本方案在确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率时，具体为：
S2021：确定待处理图像块在滤波边界第一侧的第一设定区域的第一亮度变化率和第二设定区域的第二亮度变化率，以及在滤波边界第二侧的第三设定区域的第三亮度变化率和第四设定区域的第四亮度变化率。
S2022：根据第一亮度变化率、第二亮度变化率、第三亮度变化率和第四亮度变化率确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率。
在一个实施例中，对于滤波单元中的每一个滤波块，同步确定待处理图像块在滤波边界第一侧的第一设定区域的第一亮度变化率和第二设定区域的第二亮度变化率，以及待处理图像块在滤波边界第二侧的第三设定区域的第三亮度变化率和第四设定区域的第四亮度变化率。
其中，在对垂直边界进行滤波时，滤波边界的第一侧为滤波边界的左侧，第一设定区域为待处理图像块中第一行靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域，第二设定区域为待处理图像块中最后一行靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域；第二侧为滤波边界的右侧，第三设定区域为待处理图像块中第一行靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域，第四设定区域为待处理图像块中最后一行靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域。在对水平边界进行滤波时，滤波边界的第一侧为滤波边界的上侧，第一设定区域为待处理图像块中第一列靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域，第二设定区域为待处理图像块中最后一列靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域；第二侧为滤波边界的下侧，第三设定区域为待处理图像块中第一列靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域，第四设定区域为待处理图像块中最后一列靠近滤波边界的多个(三个或以上)像素点区域。其中，进行水平滤波处理可以理解为对垂直滤波的转置，本实施例以垂直边界为例进行说明，水平边界只需要对滤波单元进行转置，转换为水平边界处理即可。
进一步的，对于每一个滤波块，根据第一亮度变化率、第二亮度变化率、第三亮度变化率和第四亮度变化率确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率。其中待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率具体为对应的第一亮度变化率、第二亮度变化率、第三亮度变化率和第四亮度变化率的和。
图4是本申请实施例提供的一种滤波单元的示意图，图中以对垂直边界进行亮度去方块滤波为例进行描述，如图4所示，以尺寸为8*8的滤波单元为例，假设滤波单元由两个8*4的滤波块组成，其中L1为滤波边界，每个滤波块包括分别在滤波边界两侧的边界块(图中一个滤波块的P0和Q0、另一个滤波块的P1和Q1)，即将整个8*8的滤波单元看作一个整体，即同时处理两个垂直边界8*4的滤波块或水平边界4*8的滤波块，提高滤波的并行度。
其中，p0(2,0)至p0(0,0)为一个滤波块的第一设定区域，p1(2,0)至p1(0,0)为另一个滤波块的第一设定区域，p0(2,3)至p0(0,3)为一个滤波块的第二设定区域，p1(2,3)至p1(0,3)为另一个滤波块的第二设定区域；q0(0,0)至q0(2，0)为一个滤波块的第三设定区域，q1(0,0)至q1(2，0)为另一个滤波块的第三设定区域，q0(0,3)至q0(2，3)为一个滤波块的第四设定区域，q1(0,3)至q1(2，3)为另一个滤波块的第四设定区域。
其中，每个设定区域对应的亮度变化率的计算方式为：dp＝|pc-1-2pc+pc+1，其中pc为中间位置亮度值(例如第一设定区域中的p0(1,0))，pc-1和pc+1分别为中间位置左右两边的亮度值，那么其中一个滤波块(P0和Q0)对应的第一至第四设定区域的亮度变化率为：第一亮度变化率dp00、第二亮度变化率dp03、第三亮度变化率dq00和亮度变化率dq03，另一个滤波块(P1和Q1)对应的第一至第四设定区域的亮度变化率为：第一亮度变化率dp10、第二亮度变化率dp13、第三亮度变化率dq10和亮度变化率dq13。其中，P0和P1、Q0和Q1对应的亮度变化率是同步计算的。
进一步的，对于每一个滤波块，计算第一亮度变化率、第二亮度变化率、第三亮度变化率和第四亮度变化率的和，并将求和结果确定为确定待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，即得到P0和Q0对应的亮度变化率，以及P1和Q1对应的亮度变化率。其中，P0和Q0对应的亮度变化率为dp00+dp03,dq00+dq03，P1和Q1对应的亮度变化率为dp10+dp03,dq10+dq03。
S203：根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率和设定的滤波条件阈值的比较结果，同步确定各个滤波块对滤波边界的滤波有效标识。
在一个实施例中，对于滤波单元中的全部滤波模块，同步根据亮度变化率和设定的滤波条件阈值的比较结果确定对滤波边界的滤波有效标识。其中滤波条件阈值与量化参数相关，可通过查表的方式确定。
示例性的，对于全部滤波模块，同步将对应的亮度变化率和设定的滤波条件阈值进行比较，并在比较结果为亮度变化率大于滤波条件阈值时，确定对滤波边界的滤波有效标识为滤波有效，而在比较结果为亮度变化率小于等于滤波条件阈值时，确定对滤波边界的滤波有效标识为滤波无效。
例如，同时判断dp00+dp03+dq00+dq03>β和dp10+dp13+dq10+dq13>β是否成立，在dp00+dp03+dq00+dq03>β时，可确定为对P0和Q0对应的滤波边界的滤波有效标识为滤波有效，在dp10+dp13+dq10+dq13>β时，可确定为对P1和Q1对应的滤波边界的滤波有效标识为滤波有效。例如，将指示为滤波有效的滤波有效标识的值设置为1，将指示为滤波无效的滤波有效标识的值设置为0。可以理解的是，由于P0和P1，Q0和Q1的滤波操作是同时进行的，所以即使P1和Q1对应的滤波边界无需滤波，也不会造成时间上的浪费。
在一个实施例中，若所有滤波块对应的亮度变化率均小于等于滤波条件阈值，则结束对当前位置的待处理图像块的滤波流程，并开始下一个待处理图像块的滤波处理流程，直至完成所有待处理图像块的滤波处理流程。例如，在dp00+dp03+dq00+dq03>β和dp10+dp13+dq10+dq13>β均不成立时，结束对当前位置的待处理图像块的滤波流程，当以上两个条件仅满足一个或者都满足时，都会进行后续的滤波流程。
S204：基于待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率同步确定各个滤波块对应的滤波选择条件，并根据对应的滤波选择条件确定在各个滤波块对滤波边界的滤波方式。
在一个实施例中，在确各个滤波块处滤波边界的滤波有效标识后，对于各个滤波块，同步根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率确定对应的滤波选择条件，并根据对应的滤波选择条件确定在各个滤波块对滤波边界的滤波方式。
在一个实施例中，滤波方式包括强滤波和弱滤波，对应的，如图5提供的一种滤波方式的确定流程示意图所示，在确定在各个滤波块对滤波边界的滤波方式时，具体包括：
S2041：根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率，同步判断待处理图像块在各个滤波块对应的滤波边界是否满足强滤波条件。
S2042：在满足强滤波条件时，确定在滤波块对滤波边界的滤波方式为强滤波。
S2043：在不满足强滤波条件时，确定在滤波块对滤波边界的滤波方式为弱滤波。
在一个实施例中，对于各个滤波块，同步根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率，判断待处理图像块在各个滤波块对应的滤波边界是否满足强滤波条件。对于其中一个滤波块，若满足强滤波条件，则确定在该滤波块对滤波边界的滤波方式为强滤波，而在不满足强滤波条件时，则确定在该滤波块对滤波边界的滤波方式为弱滤波。其中，对多个滤波块对应的滤波边界是否满足强滤波条件的判断是同步进行的。
结合图4，在一个实施例中，当在确定当前待处理图像块在滤波单元对应的区域需要进行滤波时，则需要进一步根据内容选择采用强滤波还是弱滤波。在一个实施例中，强滤波条件可基于以下公式进行确定：
|p(0,i)-q(0,i)|<2.5tc
其中i＝0，3，tc与量化参数有关，可通过查表的方式确定。即判断P0、Q0边界和P1、Q1边界是否都满足以上三个条件，若都满足则确定在对应滤波块对滤波边界的滤波方式为强滤波，否则确定在对应滤波块对滤波边界的滤波方式为弱滤波。
在一个实施例中，在确定一个滤波块对滤波边界的滤波方式为强滤波，并且存在其他滤波块对滤波边界的滤波方式为弱滤波时，可将该滤波块对应的滤波边界的弱滤波有效标识设置为无效弱滤波，用于在后续依次进行强滤波和弱滤波操作后，作为将滤波修正值恢复为强滤波修正值的指示。
S205：基于滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值。
在本实施例中，滤波方式包括强滤波和弱滤波，那么在一个滤波单元中所包含的滤波方式的组合有三种类型：只有强滤波、只有弱滤波和同时存在强滤波和弱滤波。基于此，本方案在基于滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值时，包括S2051-S2053的至少一种：
S2051：在各个滤波边界的滤波方式均为强滤波时，在滤波单元中对各个滤波边界同步进行强滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的强滤波修正值。
S2052：在各个滤波边界的滤波方式均为弱滤波时，在滤波单元中对各个滤波边界同步进行弱滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的弱滤波修正值。
在一个实施例中，在各个滤波边界的滤波方式均为强滤波，或者是各个滤波边界的滤波方式均为弱滤波时，直接按照强滤波或者是弱滤波的滤波方式，在滤波单元中对各个滤波边界同步进行强滤波操作或弱滤波操作即可，以得到待处理图像块在各个滤波块处的强滤波修正值或者是若滤波修正值，其中，在各个滤波块进行的强滤波操作或弱滤波操作是同步进行的。
S2053：在各个滤波边界的滤波方式同时存在强滤波和弱滤波时，在滤波单元中对各个滤波边界同步进行强滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的强滤波修正值；在滤波单元中对各个滤波边界同步进行弱滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的弱滤波修正值，并恢复待处理图像块在滤波方式为强滤波的滤波块处的强滤波修正值。
在一个实施例中，在各个滤波边界的滤波方式同时存在强滤波和弱滤波时，在滤波单元中的各个滤波块同步对对应的滤波边界进行强滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的强滤波修正值。
进一步的，在滤波单元中的各个滤波块同步对对应的滤波边界进行弱滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的弱滤波修正值。
进一步的，在得到待处理图像块在各个滤波块处的弱滤波修正值后，由于部分需要进行强滤波的滤波边界进行弱滤波，需要将待处理图像块在滤波方式为强滤波的滤波块处的滤波修正值从弱滤波修正值恢复为强滤波修正值。
在一个实施例中，在确定一个滤波块对滤波边界的滤波方式为强滤波，并且存在其他滤波块对滤波边界的滤波方式为弱滤波时，将该滤波块对应的滤波边界的弱滤波有效标识设置为无效弱滤波，基于此，在恢复待处理图像块在滤波方式为强滤波的滤波块处的强滤波修正值时，具体为：在滤波块对应的弱滤波有效标识指示为无效弱滤波时，恢复待处理图像块在滤波块处修正值为强滤波操作对应的强滤波修正值。
在一个实施例中，在依次进行强滤波操作和弱滤波操作后，需要恢复滤波方式为强滤波的滤波块处的滤波修正值，可根据滤波块对应的弱滤波有效标识判断是否需要恢复滤波修正值，即在弱滤波有效标识指示为无效弱滤波时，恢复待处理图像块在滤波块处修正值为强滤波操作对应的强滤波修正值，否则保持当前弱滤波修正值。其中，恢复为强滤波修正值的方式可以是将先前进行的强滤波对应的强滤波修正值对弱滤波修正值进行覆盖。
在一个实施例中，在滤波单元中对滤波边界进行强滤波操作时，强滤波操作需要对(垂直滤波时)每一行或(水平滤波时)每一列滤波边界第一侧三个像素和第二侧三个像素进行修正，基于此，待处理图像块在滤波边界第一侧(图4中P部分)的强滤波修正值(偏移值)基于以下公式确定：
δ0s＝(x7+4)＞＞3-p(0,i)
δ1s＝(x5+2)＞＞2-p(1,i)
δ2s＝(x8+4)＞＞3-p(2,i)
其中i＝0,3，x1＝p(0,i)+q(0,i)、x2＝p(2,i)+p(3,i)、x3＝x1+p(1,i)、x4＝x2+x2、x5＝x3+p(2,i)、x6＝x3+x5、x7＝x6+q(1,i)、x8＝x4+x5， p(x,y)为待处理图像块在滤波边界第一侧的对应亮度点的亮度值，q(x,y)为待处理图像块在滤波边界第二侧的对应亮度点的亮度值，＞＞为向右位移操作。结合图4，以P0部分的第一行为例，对p0(0,0),p0(1,0),p0(2,0)三个像素点的强滤波修正值进行计算，则对应的i＝0；以P0部分的第三行为例，对p0(0,3),p0(1,3),p0(2,3)三个像素点的强滤波修正值进行计算，则对应的i＝3。以P1部分的第一行为例，对p1(0,0),p1(1,0),p1(2,0)三个像素点的强滤波修正值进行计算，则对应的i＝0；以P1部分的第三行为例，对p1(0,3),p1(1,3),p1(2,3)三个像素点的强滤波修正值进行计算，则对应的i＝3。
对于待处理图像块在滤波边界第二侧(图4中Q部分)，将上述公式中p和q的位置进行调换即可，即待处理图像块在滤波边界第二侧的强滤波修正值(偏移值)基于以下公式确定：
δ′0s＝(x′7+4)＞＞3-q(0,i)
δ′1s＝(x′5+2)＞＞2-q(1,i)
δ′2s＝(x′8+4)＞＞3-q(2,i)
其中，x′1＝q(0,i)+p(0,i)、x′2＝q(2,i)+q(3,i)、x′3＝x′1+q(1,i)、x′4＝x′2+x′2、x′5＝x′3+q(2,i)、x′6＝x′3+x′5、x′7＝x′6+p(1,i)、x′8＝x′4+x′5。
以上强滤波修正值基于以下公式进行变换得到(以P部分的第一行的p(0,0),p(1,0),p(2,0)三个像素点的强滤波修正值为例)：
δ0s＝(p(2,0)+2p(1,0)-6p(0,0)+2q(0,0)+q(1,0)+4)＞＞3
δ1s＝(p(2,0)-3p(1,0)+p(0,0)+q(0,0)+2)＞＞2
δ2s＝(2p(3,0)-5p(2,0)+p(1,0)+p(0,0)+q(0,0)+4)＞＞3
其中，考虑到这三个偏移值计算相关变量之间存在的关联，为了节省运算指令，将这三个值的计算方式变换得到本实施例所提供的强滤波修正值计算方式，使得强滤波修正值(偏移值)可以仅用加法(减法计算也是通过加法来实现)和移位操作实现，降低编码复杂度和计算难度，对滤波步骤和滤波计算过程进行合理排布和优化，减少不必要的逻辑和计算，提高滤波过程效率，有利于对亮度去方块滤波的矢量化，在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波速度。
在一个实施例中，对于每个滤波块，在滤波单元中对滤波边界进行弱滤波操作时，可先根据第一亮度变化率、第二亮度变化率、第三亮度变化率和第四亮度变化率确定需要进行修正的像素点。示例性的，在第一亮度变化率和第二亮度变化率的和小于设定弱滤波开关阈值时，第一区域中的中间位置亮度值需要进行修正，在第三亮度变化率和第四亮度变化率的和小于设定弱滤波开关阈值时，第二区域中的中间位置亮度值需要进行修正。
即时，p(1,i)需要修正；当/>时，q(1,i)需要修正，其中i＝0,1,2,3。
进一步的，对于垂直滤波中的每一行像素或水平滤波中的每一列像素，对应的弱滤波修正值为δ＝(9(q(0,i)-p(0,i))-3(q(1,i)-p(1,i))+8)/16，同时，要求弱滤波修正值要小于设定修正幅度阈值，例如将修正幅度阈值设置为10tc，那么弱滤波修正值δ＝(9(q(0,i)-p(0,i))-3(q(1,i)-p(1,i))+8)/16<10tc，其中i＝0,1,2,3。
S206：根据滤波有效标识和滤波修正值，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果。
在一个实施例中，通过滤波有效标识指示对应的滤波操作是否有效，基于此，在根据滤波有效标识和滤波修正值，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，包括以下至少一种：
S2061：在滤波有效标识指示为滤波有效时，利用滤波修正值更新待处理图像块在对应的滤波块处的亮度值。
S2062：在滤波有效标识指示为滤波无效标识时，保持待处理图像块在对应的滤波块处的亮度值。
在得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值后，根据各个滤波边界对应的滤波有效标识，确定是否利用获取得到的滤波修正值(强滤波修正值或弱滤波修正值)对待处理图像块在对应的滤波块处的亮度值。
例如，在滤波有效标识指示为滤波有效时，则利用滤波修正值更新待处理图像块在对应的滤波块处的亮度值。具体的，在对应像素点的亮度值的基础上，加上对应的强滤波修正值或弱滤波修正值，得到再改像素点处的滤波结果。而滤波有效标识指示为滤波无效标识时，则保持待处理图像块在对应像素点的亮度值，不需要对亮度值进行偏移处理。
在完成对当前待处理图像块在各个滤波块处的亮度值的更新或者保留亮度值(包括垂直滤波和水平滤波)后，开始下一个待处理图像块的亮度去方块滤波处理，直至完成对所有待处理图像块的亮度去方块滤波处理，完成对当前视频帧的亮度去方块滤波。
在一个实施例中，针对HEVC视频编码标准中的亮度分量去方块滤波过程进行优化,使得该过程更加有利于矢量化，并且由于步骤S204-S206之间参数的相互关联关系，而且一些中间变量(例如亮度变化率)会反复使用，可将步骤S204-S206封装成一个函数进行处理，实现对视频亮度去方块滤波的矢量化，实现在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波的速度。
上述，通过根据待处理图像块在同一滤波单元中的多个设定大小的滤波块上边界的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，并根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，基于确定的滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值，并根据滤波有效标识和滤波修正值得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，通过将同一滤波单元的多个滤波块作为一个整体，多个滤波块同步进行滤波方式的确定以及滤波操作，有效提高滤波的并行度，能在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波速度。同时，根据滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率确定在各个滤波块对滤波边界的滤波方式，有效确定更适合的滤波方式，保证去方块滤波效果。并且在将视频亮度滤波方法应用于转码业务时，可节省服务器资源开销，而将视频亮度滤波方法应用于端上编码业务时，能够提高编码帧率，进而能够提高用户观看直播的流畅性。并对滤波步骤和滤波计算过程进行合理排布和优化，减少不必要的逻辑和计算，有效提高亮度去方块滤波效率。
图6给出了本申请实施例提供的一种视频亮度滤波装置的结构示意图。参考图6，该视频亮度滤波装置包括边界确定模块61、滤波确定模块62、滤波执行模块63和结果确定模块64。
其中，边界确定模块61，用于基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个滤波块位于同一滤波单元中，滤波块在滤波单元中的排列方向与滤波边界的边界方向一致；滤波确定模块62，用于根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式；滤波执行模块63，用于基于滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值；结果确定模块64，用于根据滤波有效标识和滤波修正值，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果。
上述，通过根据待处理图像块在同一滤波单元中的多个设定大小的滤波块上边界的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，并根据待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率确定对滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，基于确定的滤波方式在滤波单元中对滤波边界同步进行滤波操作，得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波修正值，并根据滤波有效标识和滤波修正值得到待处理图像块在各个滤波块处的滤波结果，通过将同一滤波单元的多个滤波块作为一个整体，多个滤波块同步进行滤波方式的确定以及滤波操作，有效提高滤波的并行度，能在不损失编码质量的情况下，有效提升去方块滤波速度。
本申请实施例还提供了一种视频亮度滤波设备，该视频亮度滤波设备可集成本申请实施例提供的视频亮度滤波装置。图7是本申请实施例提供的一种视频亮度滤波设备的结构示意图。参考图7，该视频亮度滤波设备包括：输入装置73、输出装置74、存储器72以及一个或多个处理器71；存储器72，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器71执行，使得一个或多个处理器71实现如上述实施例提供的视频亮度滤波方法。上述提供的视频亮度滤波装置、设备和计算机可用于执行上述任意实施例提供的视频亮度滤波方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的视频亮度滤波方法。当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上提供的视频亮度滤波方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的视频亮度滤波方法中的相关操作。上述实施例中提供的视频亮度滤波装置、设备及存储介质可执行本申请任意实施例所提供的视频亮度滤波方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的视频亮度滤波方法。
上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里提供的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (12)

1.一种视频亮度滤波方法，其特征在于，包括：
基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个所述滤波块位于同一滤波单元中，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向与所述滤波边界的边界方向一致；
根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对所述滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，所述滤波有效标识用于指示对所述滤波边界的滤波操作是否为有效滤波，所述滤波方式包括强滤波和弱滤波，在各个所述滤波块进行的强滤波操作或弱滤波操作为同步进行；
基于所述滤波方式在所述滤波单元中对所述滤波边界同步进行滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波修正值；
在所述滤波有效标识指示为滤波有效时，利用所述滤波修正值更新所述待处理图像块在对应的所述滤波块处的亮度值；在所述滤波有效标识指示为滤波无效标识时，保持所述待处理图像块在对应的所述滤波块处的亮度值。
2.根据权利要求1所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述滤波边界包括垂直边界和水平边界；所述滤波边界为垂直边界时，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向为垂直方向；所述滤波边界为水平边界时，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向为水平方向。
3.根据权利要求1所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，包括：
根据待处理图像块与相邻图像块的编码参数，确定待处理图像块在多个设定大小的滤波块处的多个边界的边界强度；
在存在达到设定强度阈值的边界强度时，确定待处理图像块在多个所述滤波块处对应的多个边界为要进行滤波的滤波边界。
4.根据权利要求1所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对所述滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，包括：
根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率和设定的滤波条件阈值的比较结果，同步确定各个所述滤波块对所述滤波边界的滤波有效标识；
基于所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率同步确定各个所述滤波块对应的滤波选择条件，并根据对应的所述滤波选择条件确定在各个所述滤波块对所述滤波边界的滤波方式。
5.根据权利要求4所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述同步确定各个所述滤波块对所述滤波边界的滤波有效标识之前，还包括：
确定所述待处理图像块在滤波边界第一侧的第一设定区域的第一亮度变化率和第二设定区域的第二亮度变化率，以及在滤波边界第二侧的第三设定区域的第三亮度变化率和第四设定区域的第四亮度变化率；
根据所述第一亮度变化率、所述第二亮度变化率、所述第三亮度变化率和所述第四亮度变化率确定所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率。
6.根据权利要求4所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述滤波方式包括强滤波和弱滤波；
所述基于所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率同步确定各个所述滤波块对应的滤波选择条件，并根据对应的所述滤波选择条件确定在各个所述滤波块对所述滤波边界的滤波方式，包括：
根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度值和亮度变化率，同步判断所述待处理图像块在各个所述滤波块对应的滤波边界是否满足强滤波条件；
在满足所述强滤波条件时，确定在所述滤波块对所述滤波边界的滤波方式为强滤波；在不满足所述强滤波条件时，确定在所述滤波块对所述滤波边界的滤波方式为弱滤波。
7.根据权利要求1所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述滤波方式包括强滤波和弱滤波；
所述基于所述滤波方式在所述滤波单元中对所述滤波边界同步进行滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波修正值，包括以下至少一种：
在各个所述滤波边界的滤波方式均为强滤波时，在所述滤波单元中对各个所述滤波边界同步进行强滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的强滤波修正值；
在各个所述滤波边界的滤波方式均为弱滤波时，在所述滤波单元中对各个所述滤波边界同步进行弱滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的弱滤波修正值；
在各个所述滤波边界的滤波方式同时存在强滤波和弱滤波时，在所述滤波单元中对各个所述滤波边界同步进行强滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的强滤波修正值；在所述滤波单元中对各个所述滤波边界同步进行弱滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的弱滤波修正值，并恢复所述待处理图像块在滤波方式为强滤波的滤波块处的强滤波修正值。
8.根据权利要求7所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，所述恢复所述待处理图像块在滤波方式为强滤波的滤波块处的强滤波修正值，包括：
在所述滤波块对应的弱滤波有效标识指示为无效弱滤波时，恢复所述待处理图像块在所述滤波块处修正值为强滤波操作对应的强滤波修正值。
9.根据权利要求7所述的视频亮度滤波方法，其特征在于，
在所述滤波单元中对所述滤波边界进行强滤波操作时，所述待处理图像块在滤波边界第一侧的强滤波修正值基于以下公式确定：
δ0s＝(x7+4)＞＞3-p(0,i)
δ1s＝(x5+2)＞＞2-p(1,i)
δ2s＝(x8+4)＞＞3-p(2,i)
其中i＝0,3，x1＝p(0,i)+q(0,i)、x2＝p(2,i)+p(3,i)、x3＝x1+p(1,i)、x4＝x2+x2、x5＝x3+p(2,i)、x6＝x3+x5、x7＝x6+q(1,i)、x8＝x4+x5，p(x,y)为所述待处理图像块在滤波边界第一侧的对应亮度点的亮度值，q(x,y)为所述待处理图像块在滤波边界第二侧的对应亮度点的亮度值；
所述待处理图像块在滤波边界第二侧的强滤波修正值基于以下公式确定：
δ′0s＝(x′7+4)＞＞3-q(0,i)
δ′1s＝(x′5+2)＞＞2-q(1,i)
δ′2s＝(x′8+4)＞＞3-q(2,i)
其中，x′1＝q(0,i)+p(0,i)、x′2＝q(2,i)+q(3,i)、x′3＝x′1+q(1,i)、x′4＝x′2+x′2、x′5＝x′3+q(2,i)、x′6＝x′3+x′5、x′7＝x′6+p(1,i)、x′8＝x′4+x′5。
10.一种视频亮度滤波装置，其特征在于，包括边界确定模块、滤波确定模块、滤波执行模块和结果确定模块，其中：
所述边界确定模块，用于基于待处理图像块在多个设定大小的滤波块中的边界强度，确定需要进行滤波的多个滤波边界，多个所述滤波块位于同一滤波单元中，所述滤波块在所述滤波单元中的排列方向与所述滤波边界的边界方向一致；
所述滤波确定模块，用于根据所述待处理图像块在滤波边界两侧的亮度变化率，确定对所述滤波边界的滤波有效标识以及滤波方式，所述滤波有效标识用于指示对所述滤波边界的滤波操作是否为有效滤波，所述滤波方式包括强滤波和弱滤波，在各个所述滤波块进行的强滤波操作或弱滤波操作为同步进行；
所述滤波执行模块，用于基于所述滤波方式在所述滤波单元中对所述滤波边界同步进行滤波操作，得到所述待处理图像块在各个所述滤波块处的滤波修正值；
所述结果确定模块，用于在所述滤波有效标识指示为滤波有效时，利用所述滤波修正值更新所述待处理图像块在对应的所述滤波块处的亮度值；在所述滤波有效标识指示为滤波无效标识时，保持所述待处理图像块在对应的所述滤波块处的亮度值。
11.一种视频亮度滤波设备，其特征在于，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9任一项所述的视频亮度滤波方法。
12.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-9任一项所述的视频亮度滤波方法。
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