基于流水線及混合濾波技術(shù)的H．264去塊效應(yīng)模塊設(shè)

像素p1僅在式（3）成立的時(shí)候進(jìn)行修改，同p0與q0修改的方式相同；而像素p2與q2對(duì)于濾波強(qiáng)度Bs不為4的情況下，不進(jìn)行濾波。在色度分量進(jìn)行濾波時(shí)，只有對(duì)p0與q0進(jìn)行濾波，濾波的方式與亮度濾波的方式相同。

3 流水線濾波架構(gòu)

3．1 流水線分析

流水線技術(shù)適合于連續(xù)的批處理任務(wù)，當(dāng)一個(gè)N階流水線被灌滿以后，系統(tǒng)在一個(gè)周期內(nèi)可以并行處理N個(gè)任務(wù)，由此提高了整組任務(wù)的處理速度并增大了系統(tǒng)吞吐能力。如果相鄰的濾波操作沒有數(shù)據(jù)競爭，并且所有的階段都被很好地進(jìn)行了平衡，則濾波過程能夠被進(jìn)行流水線操作化并可將速度提高N倍數(shù)。然而，如若存在競爭與冒險(xiǎn)問題，則無法實(shí)現(xiàn)。此時(shí)的主要任務(wù)是如何均衡流水線的各個(gè)階段，如何把總的操作盡可能平均的分配給不同的流水線階段，如何避免或消除競爭與冒險(xiǎn)，以便獲得一個(gè)比較平衡暢順的流水線架構(gòu)。按照去塊效應(yīng)濾波器模塊的實(shí)現(xiàn)算法，大多數(shù)的關(guān)鍵路徑位于以下操作中。

（1）查找表操作：取得α，β，c1參數(shù)。α，β參數(shù)均需在查找表操作之前進(jìn)行基于量化參數(shù)與片級(jí)偏移參數(shù)的計(jì)算中使用。當(dāng)Bs=1，2，3時(shí)，為獲取c1進(jìn)行LUT操作，該操作比獲取α，β的LUT操作大3倍。

（2）當(dāng)Bs=4時(shí)，需用4或5抽頭的濾波器進(jìn)行濾波，原來的p，q像素值需要進(jìn)行移位、相加等操作，以得到最后的結(jié)果。

3．2 流水線架構(gòu)

基于上述分析，這里提出了5階流水線以提高吞吐量，見圖3。由于整個(gè)任務(wù)被分配到不同的階段實(shí)現(xiàn)，降低濾波的平均時(shí)間。

4 階流水線每個(gè)階段的任務(wù)

階流水線每個(gè)階段的任務(wù)為：獲取像素與濾波強(qiáng)度；閾值判斷；預(yù)濾波；二次濾波；回寫。操作類型轉(zhuǎn)換與可重新配置路徑設(shè)計(jì)：首先進(jìn)行操作類型的變換，使用加法與移位操作硬件替換了原來所有的乘法與除法硬件。當(dāng)Bs=4時(shí)，濾波被3，4，5抽頭的濾波器執(zhí)行，盡管應(yīng)用不同抽頭數(shù)目的濾波器，仍考慮硬件復(fù)用以及輸入數(shù)據(jù)路徑重新配置。由于設(shè)計(jì)中的表達(dá)式采用兩輸入加法，因而可以公用加法的中間結(jié)果。此外，通過重新配置在不同濾波抽頭系數(shù)時(shí)的加法器的輸入，達(dá)到共享資源的目的。同理，當(dāng)Bs=1，2，3時(shí)，通過輸入路徑的重新配置，同樣達(dá)到共享加法與減法器，達(dá)到共享資源的目的，資源使用前后對(duì)比見表1。