[发明专利]帧内预测装置和方法

说明书

本申请涉及一种帧内预测装置和方法。所述装置包括：控制单元和计算单元；控制单元用于将帧内宏块划分为多种编码块类型，并行读取各编码块类型当前的待编码块，获取待编码块的参考像素，根据参考像素获取待编码块的可能预测模式，计算单元接收控制单元发送的计算任务信息，计算任务信息包括编码块类型、参考像素以及可能预测模式，根据计算任务信息，得到待编码块在每种可能预测模式下的预测值，根据编码块类型中每个待编码块的预测值，得到各编码块类型对帧内宏块进行编码的最优代价总和，根据各编码块类型的最优代价总和，得到编码器对当前帧内宏块编码的编码类型。本发明突破帧内预测并行性的限制，提高编码器帧内预测的效率。

技术领域

本申请涉及数字高清视频压缩编解码技术领域，特别是涉及一种帧内预测装置和方法。

背景技术

H.264是由国际电信联盟组织(ITU-T)的视频编码专家组(VCEG)与国际标准化组织IS0/IEC的运动图像专家组(MPEG)共同制定的。帧内预测是H.264视频编码标准的关键技术之一，具有很高的计算复杂度，在H.264视频编码标准中，帧内预测部分在决定采用4×4亮度块预测还是采用16×16亮度块时，需要遍历帧内4×4亮度块9种预测模式与16×16亮度块的4种模式，这毫无疑问给算法带来了很大的计算复杂度。特别是4×4亮度预测时，待编码块需要用到邻居块，主要包括top(上方)、left(左边)、topleft(左上)和topright(右上)的重建像素作为参考像素，要预测当前待编码块则必须保证邻居块重建像素数据已经准备好，即预测过程中难以避免地存在严重的数据依赖性，这也成为了妨碍提高编码器吞吐率的瓶颈，也大大限制了硬件并行化的思想。

同时，要确定最优的预测模式和最优的编码块划分方式，则需要遍历4×4和16×16待编码块，如果4×4和16×16待编码块的每种预测模式都要进行预测，对同一个编码块往往需要先进行多种预测模式的预测，这对硬件来说也是需要不少的时间或硬件开销，从而导致帧内预测的效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决帧内预测效率低的帧内预测装置和方法。

一种帧内预测装置，所述装置包括：

控制单元和计算单元；

所述控制单元用于将帧内宏块划分为多种编码块类型，其中，每种编码块类型包括一个以上的待编码块；并行读取各编码块类型当前的待编码块；获取所述待编码块的参考像素；根据所述参考像素，获取所述待编码块的可能预测模式；

所述计算单元接收控制单元发送的计算任务信息；所述计算任务信息包括待编码块的编码块类型、待编码块的参考像素以及待编码块的可能预测模式；根据所述计算任务信息，得到待编码块在每种可能预测模式下的预测值，根据编码块类型中每个待编码块的预测值，得到各编码块类型对所述帧内宏块进行编码的最优代价总和；根据所述各编码块类型的最优代价总和，得到编码器对当前帧内宏块编码的编码类型。

上述帧内预测装置，通过控制单元将一个帧内的宏块划分为多种编码块类型，每中编码块类型又包括一个以上的待编码块，对于一个编码块类型而言，其包括的所有的待编码块组成一个完整的帧内宏块。通过并行读取各编码块类型的待编码块，并根据待编码块的参考像素，选择待编码块的可能预测模式，在计算单元中，各编码块类型的计算任务也是同时进行的，即同时进行计算，得到各编码块类型的最优代价总和，然后根据最优代价总和之间的比较，得到编码器对当前帧内宏块编码的编码类型，从而突破帧内预测并行性的限制，提高编码器帧内预测的效率。

在其中一个实施例中，所述控制单元包括模式划分模块；所述模式划分模块用于根据帧内宏块的预先设置的划分规则，将帧内宏块划分为多种编码块类型。

在其中一个实施例中，所述控制单元还包括参考像素处理模块；所述参考像素处理模块接收所述模式划分模块发送的编码块类型，用于并行读取各编码块类型当前的待编码块，并获取所述待编码块的参考像素。