專利名稱：視頻壓縮1/4像素精度運動估計硬件實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻壓縮運動估計1/4像素精度硬件并行實現(xiàn)方法及架構(gòu)。屬于 數(shù)字圖像編解碼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在H. 264/AVC視頻編碼系統(tǒng)中，運動估計、幀內(nèi)預(yù)測、變換/量化等需要大量運算。 目前市場對高清以上H. 264/AVC視頻編碼需求不斷增加，而采用高端DSP方式實現(xiàn)H. 264/ AVC視頻編碼的方案不斷出現(xiàn)計算瓶頸。采用大容量FPGA或ASIC方式，利用硬件并行結(jié)構(gòu) 實現(xiàn)高清以上H. 264/AVC視頻編碼系統(tǒng)是一些市場產(chǎn)品的很好選擇。運動估計包括整數(shù)運動估計部分和小數(shù)運動估計部分。H. 264協(xié)議支持1/2像素 運動估計和1/4像素運動估計。分?jǐn)?shù)運動估計插值及存儲部分需要大量運算。采用FPGA 或ASIC方式實現(xiàn)視頻編碼，可以考慮利用并行體系結(jié)構(gòu)完成小數(shù)部分運動估計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為視頻壓縮1/4像素精度運動估計模塊提供了一種硬件并行實現(xiàn)方法。 1/4像素精度運動估計硬件并行結(jié)構(gòu)主要包括存放數(shù)據(jù)的兩組共32個寄存器向量、16個并 行的插值濾波器組、計算殘差SATD模塊及代價比較模塊。數(shù)據(jù)首先進(jìn)入寄存器向量、通過 插值濾波器組完成插值、然后輸出到計算殘差SATD模塊及代價比較模塊。


圖1是1/4像素插值示意圖。圖2是1/4像素運動搜索結(jié)構(gòu)圖。圖3是均值濾波器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式1/4像素運動搜索是在1/2像素運動搜索基礎(chǔ)之上完成的，其輸入數(shù)據(jù)是1/2像素 搜索過程中產(chǎn)生的1/2像素插值，對于8*8塊對應(yīng)17*17個(半)像素，對應(yīng)16*16塊對應(yīng) 33*33(半)像素。1/4像素值的插值濾波只是簡單的相鄰點求平均，如圖3所示，所以可以 只讀取一次外部存儲器，求出差值后，直接計算SATD，并進(jìn)而與查表值相加計算宏塊代價。 體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
權(quán)利要求
視頻壓縮1/4像素精度運動估計硬件實現(xiàn)方法，其特征在于采用并行濾波器結(jié)構(gòu)完成插值濾波；采用計算殘差硬件模塊計算殘差；采用SATD計算模塊計算SATD值；采用累加器計算代價函數(shù)計算代價；R值使用查表方式得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用并行濾波器結(jié)構(gòu)完成插值濾波，其特征在于采用兩組， 每組16個寄存器向量，兩組寄存器串行連接，采用16個并行加法器完成均值濾波器組，加 法器結(jié)果右移一位；濾波結(jié)果輸出到計算殘差硬件模塊，用于計算殘差。
全文摘要
在H.264/AVC視頻編碼系統(tǒng)中，運動估計是一種重要的減少時間相關(guān)信息的技術(shù)。運動估計包括整數(shù)運動估計部分和小數(shù)運動估計部分。其中1/4像素運動估計中需要大量運算。采用FPGA或ASIC方式實現(xiàn)視頻編碼，可以利用并行體系結(jié)構(gòu)完成此部分運動估計。本發(fā)明提出了一種硬件并行實現(xiàn)方法，插值時采用16個濾波結(jié)構(gòu)并行計算，提高了計算效率。
文檔編號H04N7/26GK101938646SQ20091010817
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者張愛平, 王明江, 顏琥, 馬芝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院