基于流水线及混合滤波技术的H.264去块效应模块设

时间:2012-04-09来源:网络

像素p1仅在式(3)成立的时候进行修改,同p0与q0修改的方式相同;而像素p2与q2对于滤波强度Bs不为4的情况下,不进行滤波。在色度分量进行滤波时,只有对p0与q0进行滤波,滤波的方式与亮度滤波的方式相同。

3 流水线滤波架构

3.1 流水线分析

流水线技术适合于连续的批处理任务,当一个N阶流水线被灌满以后,系统在一个周期内可以并行处理N个任务,由此提高了整组任务的处理速度并增大了系统吞吐能力。如果相邻的滤波操作没有数据竞争,并且所有的阶段都被很好地进行了平衡,则滤波过程能够被进行流水线操作化并可将速度提高N倍数。然而,如若存在竞争与冒险问题,则无法实现。此时的主要任务是如何均衡流水线的各个阶段,如何把总的操作尽可能平均的分配给不同的流水线阶段,如何避免或消除竞争与冒险,以便获得一个比较平衡畅顺的流水线架构。按照去块效应滤波器模块的实现算法,大多数的关键路径位于以下操作中。

(1)查找表操作:取得α,β,c1参数。α,β参数均需在查找表操作之前进行基于量化参数与片级偏移参数的计算中使用。当Bs=1,2,3时,为获取c1进行LUT操作,该操作比获取α,β的LUT操作大3倍。

(2)当Bs=4时,需用4或5抽头的滤波器进行滤波,原来的p,q像素值需要进行移位、相加等操作,以得到最后的结果。

3.2 流水线架构

基于上述分析,这里提出了5阶流水线以提高吞吐量,见图3。由于整个任务被分配到不同的阶段实现,降低滤波的平均时间。

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4 阶流水线每个阶段的任务

阶流水线每个阶段的任务为:获取像素与滤波强度;阈值判断;预滤波;二次滤波;回写。操作类型转换与可重新配置路径设计:首先进行操作类型的变换,使用加法与移位操作硬件替换了原来所有的乘法与除法硬件。当Bs=4时,滤波被3,4,5抽头的滤波器执行,尽管应用不同抽头数目的滤波器,仍考虑硬件复用以及输入数据路径重新配置。由于设计中的表达式采用两输入加法,因而可以公用加法的中间结果。此外,通过重新配置在不同滤波抽头系数时的加法器的输入,达到共享资源的目的。同理,当Bs=1,2,3时,通过输入路径的重新配置,同样达到共享加法与减法器,达到共享资源的目的,资源使用前后对比见表1。

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关键词: 264 流水线 滤波技术 效应

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