[发明专利]一种适用于AVS编码的帧内预测装置及预测方法

权利要求书

1.一种适于AVS的帧内预测装置，包含变换量化模块和反变换反量化模块，重建图像SRAM和片内SDRAM，其特征在于，所述预测装置还包含主控制器、计算模块、选择器和模式判决模块，其中：

主控制器，用于产生控制信号，实现计算模块和模式判决模块间的数据同步，产生预测模式号和预测模式指针号并分别输出至模式判决模块和计算模块；

计算模块，根据接收到的预测模式指针号以及从重建图像SRAM中读取的重建值，计算不同预测模式下的预测值，并将预测值分别输出至模式判决模块和选择器；

选择器，用于对计算模块输出的至少一个预测值进行选择，并输出给重建图像SRAM；

模式判决模块，根据预测值和从片内SDRAM中读取的原始图像值进行差值计算，得到残差值，并通过判决方法得到最佳模式号并输出，所述残差值通过变换量化模块和反变换反量化模块后输入重建图像SRAM。

2.如权利要求1所述的适于AVS的帧内预测装置，其特征在于，所述的计算模块中的预测模式号与预测模式指针号相对应，并存放在一个ROM中。

3.如权利要求2所述的适于AVS的帧内预测装置，其特征在于，所述的计算模块包括5路并行计算单元。

4.如权利要求3所述的适于AVS的帧内预测装置，其特征在于，所述的并行计算单元可以基于统一的计算架构，即求和移位运算，表达式为：(a+2b+c+d)＞＞i，其中a、b、c、d、i均为可重配置计算参数，分布在架构中的寄存器单元，a、b、c、d为计算数据输入参数，i为右移次数。

5.如权利要求1所述的基于AVS的帧内预测装置的预测方法，所述方法完成宏块及宏块的子块的预测和重建，所述的每个宏块包含亮度子块0、1、2和3以及色度子块4和5，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

步骤一、预测当前宏块的亮度子块0并重建，得到亮度子块0的重建值；

步骤二、预测当前宏块的亮度子块1并重建，得到亮度子块1的重建值；

步骤三、预测当前宏块的亮度子块2并重建，得到亮度子块2的重建值；

步骤四、预测当前宏块的亮度子块3并重建，同时，在当前宏块的亮度子块3与下一个宏块的亮度子块0的之间插入当前宏块的色度子块4和5的预测值，预测和重建按照新排列顺序进行，在得到当前宏块的亮度子块3的重建值时，也得到了色度子块4和5的重建值；

步骤五、重复步骤一至四，完成一帧图像中所有宏块的编码；

以上步骤一、二、三和四的子块预测和重建的具体实现过程如下：

步骤a、主控制器提供预测模式指针号给计算模块，提供对应的预测模式号、控制信号和参数给模式判决模块；

步骤b、计算模块根据接收到的预测模式指针号以及从重建图像SRAM中读取的上一个重建值，利用统一的预测计算架构进行5路并行操作，同时输出5组预测值，保存到存储器中；

步骤c、模式判决模块首先让5组预测值与从片内SDRAM中读取的原始图像值进行差值计算，得到5组残差值，保存到另一组存储器中；然后根据这5组残差值，利用代价函数COST进行判决，得到最小的COST，最后输出最佳模式号，并从存储器中输出最佳模式对应的残差值，由选择器输出最佳模式对应的预测值；

步骤d、变换量化模块和反变换反量化模块根据接收到的残差值，进行变换量化和反变换反量化操作，得到另一组残差值；

步骤e、将反变换反量化后得到的残差值和最佳模式对应的预测值求和，得到子块的图像重建值，保存到存储器中，即完成了子块的预测到重建的过程。