[发明专利]一种用于运动补偿的插值计算并行实现方法

说明书

本发明实施例涉及一种用于运动补偿的插值计算并行实现方法，该方法包括：基于邻接互连的4×4的二维处理元阵列构建用于运动补偿的并行结构；基于获取的视频图像，读取原始像素值和参考像素值，并在所述并行结构的所述处理元中并行地进行插值计算，得到预测值；根据所述预测值和所述原始像素值计算得到运动补偿的残差值；根据所述预测值和经过处理后的残差值进行图像重建，得到补偿后的视频图像。本发明通过构建并行结构，对运动补偿算法进行并行化实现，提高其插值过程的计算效率，能够满足插值计算的并行计算要求，缩短其编码时间。

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种用于运动补偿的插值计算并行实现方法。

背景技术

HEVC(High Efficiency Video Coding，简称HEVC)中运动补偿算法所需的预测单元(Prediction Unit，简称PU)块越大，需要计算的插值像素点越多，需要处理的分像素位置情况也更复杂。如果每次只处理一个像素点，只针对一种分像素位置进行处理，耗时较长，算法的计算效率低下。运动补偿算法在同一时间内可以进行相同的插值计算操作，比如执行8×8像素块，每个像素点的插值计算和其余63个像素点的插值计算并无数据相关性，所以插值计算过程可以采用并行的思想，在同一时刻处理多个像素。

HEVC是在视频编码专家组(Video Coding Experts Group，简称ITU-TVCEG)和运动图像专家组(Moving Picture Experts Group，简称ISO/IEC MPEG)的共同协作下开发的最新视频编码标准。其运动补偿算法采用了8抽头亮度滤波器和4抽头色度滤波器进行插值操作，分别占编码器和解码器执行时间的20～30％和20～40％，使得插值滤波器成为HEVC中最耗时的编码工具之一，而且插值运算的高复杂性也增加了对硬件加速的需求。

可见，现有技术中的运动补偿存在编码耗时的问题。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于运动补偿的插值计算并行实现方法，解决现有技术中的运动补偿编码耗时的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一实施例提供一种用于运动补偿的插值计算并行实现方法，包括：

基于邻接互连的4×4的二维处理元阵列构建用于运动补偿的并行结构；

基于获取的视频图像，读取原始像素值和参考像素值，并在所述并行结构的所述处理元中并行地进行插值计算，得到预测值；

根据所述预测值和所述原始像素值计算得到运动补偿的残差值；

根据所述预测值和经过处理后的残差值进行图像重建，得到补偿后的视频图像。

本发明的一个实施例中，所述读取原始像素值和参考像素值之前，还包括：

将视频的测试序列转换成所述二维处理元阵列能识别的二进制数据；

将所述二进制数据分布在文档中，并存储在数据输入存储DIM中，作为所述原始像素值；

根据所述视频中的前一帧处理后的图像，存储在数据输出存储DOM中，作为所述参考像素值。

本发明的一个实施例中，所述读取原始像素值和参考像素值包括：

通过所述二维处理元阵列中第一行第一列的处理元PE00以邻接互连的方式访问所述DIM读取相应的原始像素值；

通过所述二维处理元阵列中第一行第二列的处理元PE01以邻接互连的方式访问所述DOM读取相应的参考像素值。