图像数据的基于测量且可扩展的去块滤波制造技术

在去块操作中，对第一像素块中的像素值进行比较，并且还将第一像素块中的像素值与相邻于该第一像素块的第二像素块中的像素值进行比较。基于比较结果，可以选择数字去块滤波器和所关注区域，其中所关注区域标识要被应用的所选的滤波器的第一像素块中的多个像素和第二像素块中的多个像素。

【技术实现步骤摘要】

根据本专利技术的实施例通常涉及数据处理，特别是涉及视频解码和去块。
技术介绍
视频包括一系列图片(或帧)，且每帧由二维像素阵列组成。这些像素被分成块 (例如8X8像素阵列)。可以将视频进行编码(压縮)以减少总体比特率，以便可以将该 视频更有效地传输到另一个设备，在该另一个设备中可以对该视频进行解码(解压縮)、重 构和显示。 现今的视频和图像压縮技术包括有损处理，如数据块变换系数的感知量化。视频 帧中独立块的有损编码可以导致在解码和重构图像中在块边缘处存在称为块状假象的突 变，使渲染图像呈现相对块状的外观。 为了消除或者减少块状假象的外观，解码设备执行去块操作。在穿过块边界时应 用去块滤波器(例如，低通数字滤波器)以便使相邻块之间的过度平滑，因此改善了所显示 视频的感知质量。 然而，选择合适强度的去块滤波器可能是有问题的。如果所选的滤波器太弱，则可 能无法有效地减少块状假象的外观。另一方面，如果所选的滤波器太强，则会导致过多细节 的删除。 选择应用到去块滤波器的像素的数量也可能是有问题的。 一种极端情况是，如果 仅将滤波器应用到紧邻于块边界的像素，则可能无法有效地减少或者消除块状假象。另一 种极端情况是，如果将滤波器应用于块中的全部像素，则会不必要地修改某些像素值并且 可能丢失块中的细节。
技术实现思路
因此，选择一种在减少或消除块状假象的需要和保持细节满意水平的需要之间可 以达到可接受平衡的去块滤波器是重要的。能够确定应用到所选去块滤波器的像素的数量 以避免图像数据过滤波和图像细节等待损失也是重要的。 根据本专利技术的实施例，对于去块来说，对第一像素块中的像素值进行比较，且还将 该第一像素块中的像素值和与该第一像素块相邻的第二像素块中的像素值进行比较。基于 比较结果，可以选择数字去块滤波器和所关注区域，其中所关注区域标识将所选的滤波 器应用到的第一像素块中像素的数量和第二像素块中的像素数量。 更具体地，在一个实施例中，计算针对第一像素块的第一值，并且计算针对第二像 素块的第二值，其中第二像素块与第一像素块相邻。在一个实施例中，第一值基于针对第一 像素块的假象数且还基于第一像素块内的活动性。假象数提供与第一像素块相关联 的块状假象数量的测量。活动性提供第一像素块内变化量的测量；更具体地，活动性提供从 诸如所选像素值的平均值或者加权平均值的中间值的所选像素值的偏差量的测量。在类似 的方式中，第二值基于针对第二像素块的假象数且还基于第二像素块内的活动性。在这样的实施例中，第一值和第二值均与第一像素块和第二像素块中的假象数成比例、且与活动 性成反比。 在一个实施例中，通过计算穿过第一和第二像素块之间边界的像素值中的差异且 将这些差异与两个阈值进行比较来确定假象数。两个阈值的使用提供了对假象视觉灵敏度 的更精确计算，这使得选择合适强度的去块滤波器变得容易。在一个这样的实施例中，用户 (例如电视观众)基于他们个人偏好选择至少其中一个阈值。 在一个实施例中，将前述的第一和第二值之一用作索引以从一组滤波器中选择数 字去块滤波器，其中随着索引值的增加，滤波器在强度上逐渐增加。在一个这样的实施例 中，将第一和第二值中的较小值用于选择去块滤波器。具有不同强度滤波器的滤波器组的 使用消除了与固定滤波和滤波判定之间硬切换相关联的缺陷。而且，依据使用于实施本发 明的图形处理器(GPU)的类型可以指定滤波器组中的滤波器数量。例如可以选择具有较少 分接头的较少滤波器以用于与低端或者基线GPU —起使用。通常，可以将滤波的总体复杂 性进行扩展以支持具有不同水平计算处理能力的不同实施例。 然后通过穿过第一和第二像素块之间的边界，可以将所选的去块滤波器应用到边 界一侧上的一定数量的像素和边界另一侧上的一定数量的像素，以便产生针对第一和第二 像素块的新像素值以使数据块边界的过度平滑。更具体地，将所选的去块滤波器应用于第 一像素块中第一数量的像素值和第二像素块中第二数量的像素值。在一个实施例中，像素 值的第一数量对应于前述第一值，且像素值的第二数量对应于前述第二值。因此，可以将第 一和第二值都用于选择去块滤波器和限定所关注区域。 总的来说，根据本专利技术的实施例，去块滤波器是自适应的(例如，对于由每数据块 的假象数和活动性测量的像素值的质量)、可扩展的(例如，对于图形卡的性能)和用户可 控的。根据本专利技术的实施例不仅很好地适合更广范围的处理能力，而且适合诸如低比特率 视频(例如，因特网视频)的增强视频质量和广泛的应用。 在阅读各种附图中示出的实施例的以下详细描述之后，本领域的普通技术人员应 该理解本专利技术的各种实施例的这些和其它的目标和优点。附图说明 结合附图和其中表示相似元件的相似附图标记，通过示例但不通过限制方式而说 明本专利技术。 图1是根据可以实施的根据本专利技术实施例解码器的系统示例的框图。 图2是示出了根据本专利技术一个实施例的解码和后处理流水线示例的元件的框图。 图3是根据本专利技术实施例的用于对图像数据进行去块的计算机实施方法的流程图。 图4示出了根据本专利技术实施例的图像帧中块阵列的示例。 图5示出了根据本专利技术实施例的用于计数块状假象的阈值。 图6A示出了根据本专利技术实施例的块中的一行像素的示例。 图6B示出了根据本专利技术实施例的像素值分布的示例。 图7示出了根据本专利技术实施例的所关注区域的示例。 图8是根据本专利技术实施例的用于处理图像数据的计算机实施方法示例的流程图。具体实施例方式现在将对根据本专利技术的实施例进行详细地描述，并结合附图示出其示例。虽然结 合这些实施例对本专利技术进行描述，但是应该理解的是它们不旨在将本专利技术限制在这些实施 例中。相反，本专利技术旨在覆盖由后附的权利要求限定的包括在本专利技术的精神和范围内的替 换、修改和等同内容。此外，在本专利技术实施例的以下详细的描述中，为了提供本专利技术的完全 的理解，提出更多具体的细节。然而，本领域中的任一普通技术人员应该理解的是，可以在 没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。在其他实例中，为了不混淆本专利技术实施例的各个 方面，不对公知的方法、程序、部件和电路进行详细描述。 根据在计算机存储器中数字比特上的程序、步骤、逻辑模块、处理和操作的其它标 志性表示，介绍以下详细描述的某些部分。这些描述和表示是由数据处理领域的普通技术 人员使用的手段，以最有效地将它们工作的实质传达给本领域的其它技术人员。这里的程 序、计算机可执行的步骤、逻辑模块、处理等通常被认为是一系列前后一致的导致预期结果 的步骤或者指令。这些步骤是物理量的需求物理操控的步骤。通常，尽管不是必须地，但 这些量采用可以在计算机系统中存储、传送、组合、对比和其它可操控的电或者磁信号的形 式。主要出于常用的原因，已经多次证明了参考那些诸如位、值、元件、符号、字符、术语、数 字等的信号是方便的。 然而，应该记住的是，所有这些及相似的术语是与合适的物理量相关联的，并仅仅 是适用于这些量的方便的标记。除非下面的讨论中明显特别地做其他说明，可以理解的是 在贯穿本专利技术中，利用诸如编码、解码、去块、接收、发送、使用、应用、计 算、增加、对比、选择、求和、加权、计算、存取等的术语的讨论，指的是计算 机系统或类似的电子计算设备的动作和处理，其对在计算机系统的寄存器和存储器中以物 理(电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用于执行对图像数据去块的方法的计算机执行指令的计算机可读媒介，所述方法包括：对第一像素块中的像素值进行比较，且还对所述第一像素块中的像素值与和该第一像素块相邻的第二像素块中的像素值进行比较；基于所述的比较结果，从多个滤波器中选择数字去块滤波器，且还选择将要应用所述去块滤波器的所关注区域，所述所关注区域包括所述第一像素块中第一数量的像素和所述第二像素块中第二数量的像素；以及将所述去块滤波器应用到所述所关注区域以产生针对所述第一和第二像素块的新像素值。

【技术特征摘要】
US 2008-12-10 12/332,240一种具有用于执行对图像数据去块的方法的计算机执行指令的计算机可读媒介，所述方法包括对第一像素块中的像素值进行比较，且还对所述第一像素块中的像素值与和该第一像素块相邻的第二像素块中的像素值进行比较；基于所述的比较结果，从多个滤波器中选择数字去块滤波器，且还选择将要应用所述去块滤波器的所关注区域，所述所关注区域包括所述第一像素块中第一数量的像素和所述第二像素块中第二数量的像素；以及将所述去块滤波器应用到所述所关注区域以产生针对所述第一和第二像素块的新像素值。2. 根据权利要求1所述的计算机可读媒介，其中所述方法进一步包括 计算针对所述第一像素块的第一值和针对所述第二像素块的第二值，其中所述第一值基于针对所述第一像素块的所选像素值和针对相邻于所述第一像素块且包括所述第二像 素块的第一多个像素块的所选像素值之间差异的测量，所述第一值还基于针对所述第一像 素块的第一多个像素值中偏差的测量，其中所述第二值还基于针对所述第二像素块的所选 像素值和针对相邻于所述第二像素块且包括所述第一像素块的第二多个像素块的所选像 素值之间差异的测量，所述第二值还基于针对所述第二像素块的第二多个像素值中偏差的 测量；以及将所述第一和第二值之一用作索引以从多个滤波器中选择所述去块滤波器。3. 根据权利要求2所述的计算机可读媒介，其中所述方法进一步包括 通过将第一对相邻像素的像素值相减，计算所述第一像素块中的所述所选的像素值和所述第一多个像素块中的所述所选的像素值之间的所述差异，所述第一对相邻像素的每一 个与所述第一像素块中的像素及所述第一多个像素块中的像素相关联；以及通过将第二对相邻像素的像素值相减，计算所述第二像素块中的所述所选的像素值和 所述第二多个像素块中的所述所选的像素值之间的所述差异，所述第二对相邻像素的每一 个与所述第二像素块中的像素及所述第二多个像素块中的像素相关联。4. 根据权利要求2所述的计算机可读媒介，其中所述方法还包括针对超过第一阈值的所述第一像素块的所述所选的像素值和针对所述第一多个像素 块的所述所选的像素值之间的所述每个差异，递增第一计数器值，且针对超过第一阈值和 第二阈值的所述第一像素块的所述所选的像素值和针对所述第一多个像素块的所述所选 的像素值之间的所述每个差异，再次递增所述第一计数器值，其中所述第一值基于所述第 一计数器值；以及针对超过所述第一阈值的所述第二像素块的所述所选的像素值和针对所述第二多个 像素块的所述所选的像素值之间的所述每个差异，递增第二计数器值，且针对超过所述第 一阈值和所述第二阈值的所述第二像素块的所述所选的像素值和针对所述第二多个像素 块的所述所选的像素值之间的所述每个差异，递增所述第二计数器值，其中所述第二值基 于所述第二计数器值。5. 根据权利要求2所述的计算机可读媒介，其中所述方法进一步包括 计算针对所述第一多个像素值的第一加权平均值； 计算针对所述第二多个像素值的第二加权平均值；对所述第一多个像素值和所述第一加权平均值之间的差异进行求和，以确定所述第一 多个像素值中的所述偏差；以及对所述第二多个像素值和所述第二加权平均值之间的差异进行求和，以确定所述第二 多个像素值中的所述偏差。6. 根据权利要求2所述的计算机可读媒介，其中所述第一值与针对所述第一像素块的 所述所选的像素值和针对所述第一多个像素块的所述所选的像素值之间的所述差异成比 例，且与所述第一多个像素值中的所述偏差成反比，其中进一步地所述第二值与针对所述 第二像素块的所述所选的像素值和针对所述第二多个像素块的所述所选的像素值之间的 所述差异成比例，且与所述第二多个像素值中的所述偏差成反比。7. 根据权利要求2所述的计算机可读媒介，其中将所述第一和第二值中的较小值用作 所述索引以选择所述去块滤波器。8. —种将图像像素去块的计算机可实施方法，所述方法包括基于针对图像数据的第一块中的第一多个像素的像素值和针对图像数据的第一组其 它块中的第二多个像素的像素值之间的差异来计算第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗谢尔佩雷拉，萨塔路杜塔，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]