一种适用于HEVC标准下编码器中全复用的重建环路结构

摘要

本发明属于高清数字视频压缩编解码技术领域，具体为一种适用于HEVC标准下编码器中全复用的重建环路结构。重建环路包括二维离散余弦变换，量化，反量化，二维离散余弦反变换四部分。利用2D-DCT和2D-IDCT，量化与反量化硬件结构的可复用性并且复用编码器中的系数存储器，实现全复用的重建环路结构。该结构支持一个32x32的亮度块，两个16x16的色度块，一个16x16的亮度块和两个8x8的色度块，一个8x8的亮度块和两个4x4的色度块进行流水线式的处理。该结构利用并行性和流水线式的处理方式提高了硬件利用率，可实现固定的吞吐率32pixel/cycle。本发明可以以较小的硬件开销实现高性能的重建环路，从而高效的实现高清视频的实时编码。

主权项

一种适用于HEVC标准下编码器中全复用的重建环路结构，重建环路包括二维离散余弦变换（2D‑DCT）、量化、反量化、二维离散余弦反变换（2D‑IDCT）四部分；其特征在于硬件架构包括正逆选择器、行列选择器、离散余弦变换/离散余弦反变换模块、装置矩阵模块、量化与反量化模块、系数存储器；其中，1D‑DCT与1D‑IDCT复用结构采用多路并行形式；转置矩阵的硬件实现使用单端口SRAM，采用基于分块矩阵求转置的地址映射算法可以实现32pixels/cycle的高读/写吞吐率；量化与反量化模块的计算过程用统一公式表示，硬件实现上，量化和反量化复用一套硬件资源；量化后的系数需要进行CABAC，由于前后级的性能不匹配，量化后的系数需要进行存储；同时为避免硬件冲突，量化后的系数不能马上进行反量化，数据需要缓存，等待所有量化完成后再进行反量化，两者共用一个系数存储器；重建环路支持连续块输入作为一个整体进行重建，计算步骤为：连续块的2D‑DCT，量化，反量化，2D‑IDCT，连续块的大小之和最大为32x32。