[發(fā)明專利]基于預(yù)測(cè)點(diǎn)間相關(guān)性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710045445.1
• 申請(qǐng)日: 2007-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN101115207A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱磊;周大江;劉佩林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N7/32
• 分類號(hào): H04N7/32;H04N7/26
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電信技術(shù)領(lǐng)域的方法及裝置，具體是一種基于預(yù)測(cè)點(diǎn)間相關(guān)性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)的方法及裝置。

背景技術(shù)

視頻技術(shù)是廣泛用于視頻數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)，由這些數(shù)據(jù)可以完全或近似地恢復(fù)出原始圖像。幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)是利用圖像數(shù)據(jù)空間上的相關(guān)性，使用當(dāng)前塊左邊和上邊的最鄰近解碼像素值來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前的所有像素。在H.264標(biāo)準(zhǔn)中，定義的最小塊處理單元是4x4的塊，亮度的預(yù)測(cè)模式共9種，色度的預(yù)測(cè)模式共4種；在AVS標(biāo)準(zhǔn)中，定義的最小塊處理單元是8x8的塊，亮度的預(yù)測(cè)模式共5種，色度的預(yù)測(cè)模式共4種。在AVS標(biāo)準(zhǔn)所采用的預(yù)測(cè)模式中，除個(gè)別模式不同于H.264標(biāo)準(zhǔn)所采用的外，其余的都能在H.264標(biāo)準(zhǔn)中找到與之完全對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)模式。

在目前的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，大多是針對(duì)單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行討論?？紤]到不同標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和實(shí)時(shí)處理的要求，對(duì)于H.264的實(shí)現(xiàn)，多數(shù)采用的是4路并行的處理架構(gòu)；而對(duì)于AVS的實(shí)現(xiàn)，多數(shù)采用的是8路并行的處理架構(gòu)，一次輸出一行預(yù)測(cè)出的像素點(diǎn)。這類實(shí)現(xiàn)方案能很好的滿足實(shí)時(shí)處理的要求，但代價(jià)是使用的硬件資源成倍的增加。如果僅采用一路處理架構(gòu)處理所有的像素點(diǎn)，雖然硬件開銷較小，但很難達(dá)到實(shí)時(shí)處理的要求，特別是對(duì)高清晰度視頻圖像的實(shí)時(shí)處理。因此，有必要尋找一種有效的處理方法和架構(gòu)，兼容H.264和AVS兩種標(biāo)準(zhǔn)，既能滿足實(shí)時(shí)處理的要求，特別是對(duì)高清晰度視頻圖像的實(shí)時(shí)處理，又能保證硬件開銷盡可能的小。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，Yu-Wen?Huang等人在IEEE?Transactions?oncircuits?and?systems?for?video?technology，Vol.15，No.3，March?2005(IEEE的視頻技術(shù)的電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào))上所發(fā)表的“Analysis，F(xiàn)ast?Algorithm，andVLSI?Architecture?Design?for?H.264/AVC?Intra?Frame?Coder”(針對(duì)H.264/AVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼器的分析，快速算法和VLSI架構(gòu)設(shè)計(jì))中，設(shè)計(jì)了一種可重用的4路并行處理架構(gòu)。該架構(gòu)對(duì)于所有的預(yù)測(cè)模式都重用一套運(yùn)算單元，一定程度上減少了硬件開銷，并能實(shí)時(shí)處理標(biāo)清的視頻數(shù)據(jù)(對(duì)于720x480，4:2:0格式的視頻，每秒處理31幀)。但存在如下缺點(diǎn)：1、由于采用了大量的控制邏輯，導(dǎo)致只能處于較低的時(shí)鐘頻率(55MHz)下工作，因而沒能達(dá)到實(shí)時(shí)處理高清視頻數(shù)據(jù)的要求(對(duì)于1920x1080，4:2:0格式的視頻，每秒處理30幀)；2、由于是采用4路并行處理架構(gòu)，硬件開銷仍然較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于預(yù)測(cè)點(diǎn)間相關(guān)性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)的方法及裝置，使其基于當(dāng)前塊中被預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)行與行間的相關(guān)性，采用一種通用的單點(diǎn)處理架構(gòu)，以4x4的塊為最小處理單元，兼容H.264高端規(guī)范和AVS標(biāo)準(zhǔn)，并能實(shí)現(xiàn)硬件開銷較小，同時(shí)滿足實(shí)時(shí)處理高清視頻數(shù)據(jù)的要求。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及的基于預(yù)測(cè)點(diǎn)間相關(guān)性的幀內(nèi)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)的方法，包括以下步驟：

步驟一，接收宏塊類型和預(yù)測(cè)模式參數(shù)；

步驟二，接收當(dāng)前宏塊上邊參考像素和左邊參考像素；

步驟三，根據(jù)步驟一、步驟二接收到的預(yù)測(cè)模式和宏塊類型參數(shù)及上邊參考像素和左邊參考像素，充分利用各種存在相關(guān)性的預(yù)測(cè)模式中當(dāng)前塊行與行間的數(shù)據(jù)相關(guān)性，通過(guò)移位的方式提供參考像素和預(yù)測(cè)值的輸出，為上邊參考像素和左邊參考像素分配獨(dú)立處理單元，完成對(duì)當(dāng)前宏塊的預(yù)測(cè)計(jì)算和參考像素的更新；

本步驟可細(xì)分為如下步驟：

第1步，判斷當(dāng)前是進(jìn)行H.264解碼還是進(jìn)行AVS解碼；

第2步，判斷當(dāng)前宏塊是亮度塊還是色度塊；

第3步，如果是亮度塊，則判斷宏塊類型；如果是色度塊，則跳到第4步；

第4步，判斷預(yù)測(cè)模式；

第5步，充分利用各種存在相關(guān)性的預(yù)測(cè)模式中當(dāng)前塊行與行間的數(shù)據(jù)相關(guān)性，以4x4的塊為基本處理單元，根據(jù)當(dāng)前的預(yù)測(cè)模式，利用上邊參考像素和左邊參考像素，采用單點(diǎn)計(jì)算的方式，完成對(duì)當(dāng)前宏塊的預(yù)測(cè)計(jì)算，預(yù)測(cè)計(jì)算時(shí)，利用被預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，并且對(duì)左邊參考像素點(diǎn)和上邊參考像素點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立處理，同時(shí)根據(jù)宏塊類型，從接收到的重構(gòu)像素中選擇所需要的參考像素，覆蓋對(duì)應(yīng)的舊參考像素，完成對(duì)參考像素的更新。