用于hevc的環(huán)路濾波方法及裝置、編碼器及解碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高效率視頻編碼(HighEfficiency Video Coding, HEVC)的環(huán)路濾波方法及裝置、編碼器及解碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]HEVC 是由國際電信組織(Internat1nal Telecommunicat1n Un1n, ITU)和運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group,MPEG)聯(lián)合制定的下一代國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有的國際標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC相比，HEVC在保證圖像質(zhì)量的前提下，可以將視頻的碼率降低50%，也就是說，可以達(dá)到H.264兩倍的編碼效率。
[0003]HEVC作為新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，因為其優(yōu)越的壓縮性能，被廣泛地用于超高清視頻中。HEVC在提高壓縮率的同時，其運算復(fù)雜度也相應(yīng)增加。并且，因為超高清視頻圖像具有4Kx2K像素的分辨率，是1080P的4倍像素，其需要處理的數(shù)據(jù)量很大，如此高的運算復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量對HEVC各模塊的性能提出了極高的要求。
[0004]HEVC是一種基于塊預(yù)測和變換編碼的視頻編解碼系統(tǒng)，會在塊的邊界出現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做塊效應(yīng)。為了減少塊效應(yīng)，在HEVC中使用了去塊效應(yīng)濾波器?，F(xiàn)有的去塊效應(yīng)濾波器架構(gòu)中，為了達(dá)到4Kx2K像素的分辨率、30fps的幀速率，采用了多個去塊效應(yīng)濾波運算單元并行處理，并采用多塊雙口 RAM來提高數(shù)據(jù)讀寫速率。
[0005]上述方案由于需要多套并行的去塊效應(yīng)濾波運算單元和多塊雙口隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory, RAM),因此硬件開銷較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例解決的問題是如何在保證相同的幀速率的情況下，減少硬件開銷。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種用于HEVC的環(huán)路濾波裝置，所述裝置包括:
[0008]第一存儲模塊，適于存儲當(dāng)前編碼樹單元CTU上方上一行已水平濾波的數(shù)據(jù)；
[0009]第二存儲模塊，適于存儲當(dāng)前CTU左方最右邊4列數(shù)據(jù)；
[0010]第三存儲模塊，適于存儲未經(jīng)過去塊效應(yīng)濾波處理的數(shù)據(jù)；
[0011]讀寫模塊，適于讀寫數(shù)據(jù)，所述讀寫數(shù)據(jù)包括:從所述第一、第二、第三存儲模塊讀取數(shù)據(jù)形成去塊效應(yīng)基本單元并存儲至第一寄存模塊；將所述第一寄存模塊中存儲的已濾波后的去塊效應(yīng)基本單元的數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的存儲模塊；其中:所述去塊效應(yīng)基本單元包括3行2列共6個4x4的數(shù)據(jù)塊，所述當(dāng)前去塊效應(yīng)基本單元中的第一行數(shù)據(jù)來自第一存儲模塊，所述去塊效應(yīng)基本單元中的第二、第三行數(shù)據(jù)來自第三存儲模塊，且當(dāng)讀取數(shù)據(jù)為當(dāng)前CTU第一列時，所述去塊效應(yīng)基本單元中第二、第三行的第一列數(shù)據(jù)來自所述第二存儲模塊；
[0012]第一寄存模塊，適于存儲濾波前和濾波后的去塊效應(yīng)基本單元；
[0013]第一濾波運算模塊，適于對所述第一寄存模塊中的去塊效應(yīng)基本單元按照先對垂直邊界后對水平邊界的順序進(jìn)行去塊效應(yīng)濾波，并輸出至所述第一寄存模塊；
[0014]第一控制模塊，適于調(diào)度和控制所述讀寫模塊讀寫數(shù)據(jù)以及第一濾波運算模塊進(jìn)行去塊效應(yīng)濾波運算。
[0015]可選的，所述第一寄存模塊包括:第一寄存器和第二寄存器，分別適于存儲濾波前和濾波后的去塊效應(yīng)基本單元；所述第一控制模塊還適于控制所述第一寄存器和第二寄存器之間的數(shù)據(jù)交換。
[0016]可選的，所述裝置還包括:第一配置模塊，適于配置所述第一濾波運算模塊的參數(shù)。
[0017]可選的，所述裝置還包括:第四存儲模塊，適于存儲所述第一讀寫模塊輸出的去塊效應(yīng)濾波后的數(shù)據(jù)。
[0018]可選的，所述第一、第二、第三、第四存儲模塊均為SRAM。
[0019]可選的，所述裝置還包括:
[0020]第五存儲模塊，適于存儲當(dāng)前CTU上一個CTU行的倒數(shù)第5行數(shù)據(jù)；
[0021]第六存儲模塊，適于存儲當(dāng)前CTU左邊CTU右數(shù)第5至12列共8列數(shù)據(jù)；
[0022]讀取模塊，適于從所述第四、第五、第六存儲模塊讀取數(shù)據(jù)，形成一個像素自適應(yīng)濾波行；
[0023]第二寄存模塊，適于存儲4個連續(xù)的像素自適應(yīng)濾波行；
[0024]第三控制模塊，適于控制所述第二寄存模塊中的像素自適應(yīng)濾波行的移位存儲；
[0025]第二濾波運算模塊，用于進(jìn)行像素自適應(yīng)濾波，包括至少兩個并行處理的像素自適應(yīng)濾波單元；
[0026]第二控制模塊，適于調(diào)度和控制所述讀取模塊讀取數(shù)據(jù)，調(diào)度和控制所述第三控制模塊對所述第二寄存器中的像素自適應(yīng)濾波行進(jìn)行行移位存儲操作，以及調(diào)度和控制所述第二濾波運算模塊進(jìn)行像素自適應(yīng)濾波。
[0027]可選的，所述像素自適應(yīng)濾波行包括10個像素，所述讀取模塊，適于在所述像素自適應(yīng)像素行是第O行時，從所述第五存儲模塊讀?。辉谑欠荗行時，判斷所讀取的列數(shù)，如果是第O列，從所述第六存儲模塊讀取，如果是第I列，前5個像素從所述第六存儲模塊，后5個像素點從第四存儲模塊讀?。环駝t，從所述第四存儲模塊讀取。
[0028]可選的，所述第二濾波運算模塊包括4個并行處理的像素自適應(yīng)濾波單元。
[0029]可選的，所述裝置還包括:第二配置模塊，適于配置所述第二濾波運算模塊的濾波參數(shù)。
[0030]可選的，所述裝置還包括:第七存儲模塊，適于存儲所述第二濾波運算模塊輸出的濾波數(shù)據(jù)。
[0031]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供了一種視頻編碼器，包括上述的用于HEVC的環(huán)路濾波裝置。
[0032]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供了一種視頻解碼器，包括上述的用于HEVC的環(huán)路濾波裝置。
[0033]為解決上述問題，本發(fā)明實施例還提供了一種用于HEVC的環(huán)路濾波方法，所述方法包括:
[0034]分別從第一、第二、第三存儲模塊讀取數(shù)據(jù)形成去塊效應(yīng)基本單元，所述去塊效應(yīng)基本單元包括3行2列共6個4x4的數(shù)據(jù)塊，所述讀寫數(shù)據(jù)包括:從所述第一存儲模塊中讀取數(shù)據(jù)作為所述去塊效應(yīng)濾波單元中的第一行；當(dāng)讀取數(shù)據(jù)為當(dāng)前CTU第一列時，從所述第二存儲模塊中讀取數(shù)據(jù)作為所述去塊效應(yīng)基本單元中第二、第三行的第一列數(shù)據(jù)；當(dāng)讀取數(shù)據(jù)為當(dāng)前CTU非第一列時，從所述第三存儲模塊讀取數(shù)據(jù)作為所述去塊效應(yīng)基本單元中的第二、第三行數(shù)據(jù)；其中:所述第一存儲模塊存儲有當(dāng)前CTU上方上一行已水平濾波的數(shù)據(jù)，所述第二存儲模塊存儲有當(dāng)前CTU左方最右邊4列數(shù)據(jù)，所述第三存儲模塊存儲有未經(jīng)過去塊效應(yīng)濾波處理的數(shù)據(jù)；
[0035]將分別從第一、第二、第三存儲模塊讀取數(shù)據(jù)形成的去塊效應(yīng)基本單元存儲入第一寄存模塊；
[0036]從所述第一寄存模塊讀取去塊效應(yīng)基本單元，并按照先對垂直邊界后對水平邊界的順序進(jìn)行去塊效應(yīng)濾波，并輸出至所述第一寄存模塊；
[0037]將所述第一寄存模塊中存儲的已濾波處理后的去塊效應(yīng)基本單元中的數(shù)據(jù)寫出至相應(yīng)的存儲模塊。
[0038]可選的，所述第一寄存模塊包括第一寄存器和第二寄存器，所述環(huán)路濾波方法還包括:將所述第一寄存器中存儲的未濾波的去塊效應(yīng)基本單元和第二寄存器中存儲的已濾波的去塊效應(yīng)基本單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0039]可選的，所述將所述第一寄存模塊中存儲的已濾波處理后的去塊效應(yīng)基本單元中的數(shù)據(jù)寫出至相應(yīng)的存儲模塊，包括:
[0040]將所述第一寄存模塊存儲的已濾波后的去塊效應(yīng)基本單元中的第二、第三行輸出至第四存儲模塊；
[0041]將所述第一寄存模塊存儲的已濾波后的去塊效應(yīng)基本單元中第三行數(shù)據(jù)存儲至所述第一存儲模塊；
[0042]將所述第一寄存模塊存儲的已濾波后的去塊效應(yīng)基本單元中第二、三行中的第二列數(shù)據(jù)存儲至所述第二存儲模塊。
[0043]可選的，所述方法還包括:
[0044]分別從所述第四存儲模塊，以及第五、第六存儲模塊讀取數(shù)據(jù)，形成一個像素自適應(yīng)濾波行；
[0045]將所讀取的像素自適應(yīng)濾波行進(jìn)行存儲入第二寄存模