[發(fā)明專利]一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811636795.X
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109618157A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冰;蔡舒亦;劉勇;張林;王亞洲;王剛;董乾;趙霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/124
• 分類號(hào): H04N19/124;H04N19/182;H04N19/42;H04N19/44;H04N19/50;H04N19/70;H04N19/91
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

1.一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，用于將輸入的待壓縮編碼RGB格式的視頻源像素轉(zhuǎn)化為壓縮編碼所需YCoCg格式的像素?cái)?shù)據(jù)；

像素緩存模塊，用于將顏色空間轉(zhuǎn)換模塊所得YCoCg格式的像素?cái)?shù)據(jù)作為原始像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行緩存；

控制模塊，用于從像素緩存模塊提取得到原始像素?cái)?shù)據(jù)，及從行緩存模塊提取得到預(yù)測(cè)所需相鄰像素的重建值，并產(chǎn)生用于壓縮編碼的控制信號(hào)；

預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)控制模塊所產(chǎn)生用于壓縮編碼的控制信號(hào)，由當(dāng)前像素的相鄰像素的重建值計(jì)算獲得當(dāng)前組的像素預(yù)測(cè)值；

量化模塊，用于將當(dāng)前組的像素預(yù)測(cè)值與控制模塊提取的原始像素?cái)?shù)據(jù)做差獲得像素殘差值，根據(jù)量化參數(shù)運(yùn)算獲得當(dāng)前組像素量化殘差值；

差值重建模塊，用于將量化模塊獲得的當(dāng)前組像素量化殘差值和預(yù)測(cè)模塊獲得的當(dāng)前組的像素預(yù)測(cè)值，計(jì)算獲得當(dāng)前組像素的重建值；

顏色歷史索引模塊，用于根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的歷史使用的像素重建值和控制模塊提取的原始像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，獲得顏色歷史索引下像素的重建值和像素索引值；

行緩存模塊，用于將差值重建模塊獲得的當(dāng)前組像素的重建值和顏色歷史索引模塊所獲得像素的重建值，選取其中一種模式下像素的重建值，并采用乒乓操作方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

熵編碼模塊，用于對(duì)當(dāng)前組像素量化殘差值和顏色歷史索引模塊獲得的像素索引值進(jìn)行分別編碼得到兩種熵編碼數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算選擇其中一種編碼方式輸出對(duì)應(yīng)的熵編碼數(shù)據(jù)；

碼流復(fù)用模塊，用于根據(jù)熵編碼模塊輸出的一種熵編碼數(shù)據(jù)，得到Y(jié)、CO、Cg三個(gè)分量的壓縮數(shù)據(jù)流，并將三個(gè)分量的數(shù)據(jù)流復(fù)用成一組數(shù)據(jù)流輸出；

速率緩存FIFO模塊，用于對(duì)碼流復(fù)用模塊輸出的一組數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存并按照存儲(chǔ)順序拼接后輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：還包括平坦度檢測(cè)模塊和碼率控制模塊，其中平坦度檢測(cè)模塊，用于對(duì)控制模塊中當(dāng)前組的原始像素?cái)?shù)據(jù)所在的平坦情況進(jìn)行判斷，獲得平坦度信號(hào)；所述碼率控制模塊，用于根據(jù)平坦度信號(hào)和熵編碼模塊所輸出上一組熵編碼數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)進(jìn)行當(dāng)前組QP值調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述碼率控制模塊包括空滿程度模塊、線性轉(zhuǎn)換模塊、長(zhǎng)項(xiàng)參數(shù)選擇模塊、短項(xiàng)QP值調(diào)整模塊，其中空滿程度模塊，用于根據(jù)熵編碼模塊所輸出的上一組熵編碼數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)和當(dāng)前組待壓縮編碼分得的比特?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)算，得到空滿度；所述線性轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)空滿度轉(zhuǎn)換得到一定區(qū)間內(nèi)的一個(gè)空滿度值；所述長(zhǎng)項(xiàng)參數(shù)選擇模塊，用于根據(jù)空滿度值進(jìn)行區(qū)間比對(duì)確定QP值的上下界；所述短項(xiàng)QP值調(diào)整模塊，用于根據(jù)平坦度信號(hào)和QP值的上下界進(jìn)行當(dāng)前組的QP值調(diào)整。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述顏色歷史索引模塊包括顏色歷史存儲(chǔ)模塊、差值計(jì)算模塊、索引值查找模塊、最大誤值計(jì)算模塊，其中差值計(jì)算模塊，用于將輸入的原始像素?cái)?shù)據(jù)與顏色歷史存儲(chǔ)模塊預(yù)先存儲(chǔ)的歷史使用的像素重建值進(jìn)行絕對(duì)差計(jì)算，得到差值；所述索引值查找模塊，用于根據(jù)差值計(jì)算模塊得到的差值比較得到最小差值的組以及其對(duì)應(yīng)的索引值；所述最大誤值計(jì)算模塊，用于將索引值查找模塊得到的索引值對(duì)應(yīng)的像素值作為像素重建值并與原始像素?cái)?shù)據(jù)做差，對(duì)一組中的三個(gè)像素的誤差進(jìn)行比較得到其中最大誤差值，并將所得索引值、最大誤差值輸出至熵編碼模塊，將像素重建值經(jīng)過(guò)選擇器選擇判定是否輸入到行緩存模塊中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述視頻顯示流壓縮編碼的硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述熵編碼模塊包括檢查計(jì)算模塊、預(yù)測(cè)尺寸模塊、DSU_VLC編碼模塊、ICH編碼模塊、選擇模塊，其中檢查計(jì)算模塊，用于根據(jù)輸入的當(dāng)前組像素量化殘差值計(jì)算編碼長(zhǎng)度；所述ICH編碼模塊，用于對(duì)輸入的索引值進(jìn)行編碼得到索引值的編碼數(shù)據(jù)；所述DSU_VLC編碼模塊，用于根據(jù)計(jì)算出的編碼長(zhǎng)度對(duì)當(dāng)前組每個(gè)像素量化殘差值編碼獲得當(dāng)前組像素量化殘差值的編碼數(shù)據(jù)；所述預(yù)測(cè)尺寸模塊用于根據(jù)DSU_VLC編碼模塊輸出的當(dāng)前組像素量化殘差值的編碼數(shù)據(jù)大小進(jìn)行尺寸預(yù)測(cè)作為下一組的檢查計(jì)算模塊輸入；所述選擇模塊，用于從索引值的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)前組像素量化殘差值的編碼數(shù)據(jù)中選擇一種并輸出。