HEVC去方块滤波原理以及代码流程

代码版本：HM-16.2+SCM-3.0rc1
时间： 2015/5/17
作者： LB

环路滤波以及SAO在代码中的大概流程如下图所示：

下面分别对去方块滤波和SAO的原理和相关代码作分析。

去方块滤波：
去方块滤波的主要步骤流程图如下：

滤波顺序：
以参考代码版本为例，去方块滤波的滤波顺序是以CTU为基本单位，按照光栅扫描进行滤波；在CTU内部以CU为基本单位，按照Z扫描方式进行处理。
将相关边界分为垂直边界和水平边界；分别进行垂直滤波与水平滤波。

确定滤波边界：
1、滤波边界必须为Pu或者Tu的边界；
2、无论亮度分量还是色度分量，去方块滤波均对8x8的块边界滤波；
3、将8x8块分为独立的两部分进行去方块滤波处理，垂直边界以8x4为基本单位，水平边界以4x8为基本单位；
以大小为32x32的CU 亮度块的垂直滤波为例：

计算边界强度：
1、边界强度共有三个等级，分别为0,1,2；
2、根据边界块的编码参数，初步判断边界是否需要滤波，以及边界强度；
3、亮度块边界强度非零时，需要后续判断是否需要滤波（滤波开关&滤波强弱 选择）；
4、色度块边界强度为2时（直接复试相应亮度块的边界强度），直接判断需要滤 波，其他情况不需要。
具体流程图如下：

滤波开关决策与滤波强弱选择：

滤波开关决策与滤波强弱选择只适用于边界强度非零的亮度块边界。其中滤波开关决策是进一步分析边界两边像素值的变化程度（平缓，剧烈），进而判断该区域的内容特点，再根据区域的内容特点来决定是否需要滤波。

若判定滤波开关打开，则边界一定要进行滤波处理，需要进一步决定采用强滤波还是弱滤波。
采用强滤波还是弱滤波，从以下三个方面考虑：
1、边界两边像素值的变化率；
2、边界两侧像素值是否平坦；
3、边界两边像素的跨度是否控制在一定范围之内；
以上三个条件均满足，则采用强滤波，否则采用弱滤波。
流程如下：

强滤波：对两侧像素大范围，大幅度修正，一般为两侧各三个像素修正。
弱滤波：对像素小范围，小幅度修正，对边界两边一到两个像素修正。
色度块滤波：对边界两边各一个像素修正。

去方块滤波的函数流程如下图所示：

        <link rel="stylesheet" href="https://csdnimg.cn/release/phoenix/template/css/markdown_views-ea0013b516.css">
            </div>