[发明专利]一种HEVC SAO硬件计算装置及方法

说明书

一种HEVC SAO硬件计算装置，包括去方块效应模块、SAO参数生成模块、状态机控制模块、存储模块、轮转模块、寄存器控制模块、SAO计算模块、输出控制模块；所述去方块效应模块与SAO参数生成模块连接，所述去方块效应模块与轮转模块连接；所述SAO参数生成模块与状态机控制模块连接，状态机控制模块与存储模块和寄存器控制模块连接，存储模块与寄存器控制模块连接，轮转模块与存储模块连接，轮转模块还与寄存器控制模块连接，寄存器控制模块与SAO计算模块连接，所述SAO计算模块与输出控制模块连接；上述技术方案在硬件中配合运行，实现了SAO解码的完全流水，还对不同位置的像素实现了优化设计，使得基于该架构的HEVC硬件解码具有高性能，低功耗，面积优化的特点。

技术领域

本发明涉及视频解码技术领域，尤其涉及一种HEVC SAO硬件计算装置及方法。

背景技术

HEVC(High Efficiency Video Coding)是由国际电信组织(ITU)和运动图像专家组(MPEG)联合成立的组织JCTVC提出的下一代视频编解码标准。目标是在相同的视觉效果的前提下，相比于上一代标准H.264/AVC，压缩率提高一倍。

基于HEVC的视频编码器，其结构图如图1所示，主要由以下几个模块组成：帧内预测、帧间预测、变换、量化、反量化、反变换、重建、去方块滤波器、自适应样点补偿等模块组成。视频压缩编码的基本过程可以概括如下：1.利用帧内预测或帧间预测方式对当前原始视频流像素进行预测；2.将原始的像素值与预测出来的像素值相减得到残差值；3.将残差进行变换及量化处理，得到输出的残差系数再经过CABAC(Context-based AdaptiveBinary Arithmetic Coding)熵编码形成最后的压缩输出码流；4.残差系数经过反量化及反变换处理，再与之前得到的预测像素相加得到重建像素，存储作为预测的参考帧像素。

SAO(Sample Adaptive Offset)模块即为图1中的自适应样点补偿模块，该模块主要通过原始像素值与经过去方块滤波器以后像素值的比较获得偏移量的值，再将偏移量的值加到经过去方块滤波器以后像素值上，减少图像的失真，使重建图像具有更好的质量和PSNR值(峰值信噪比)。

在HEVC的官方参考软件中，该模块是基于一个LCU(largest coding unit，Y分量为64x64大小的像素点块，Cb和Cr分量为32x32大小的像素点块)大小进行运算的，这种处理方式的话，硬件实现中会导致片上需要大量的存储单元，消耗过多的硬件资源。

发明内容

为此，需要提供一种HEVC SAO硬件计算装置及方法，解决现有硬件解码的优化问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种HEVC SAO硬件计算装置，包括去方块效应模块、SAO参数生成模块、状态机控制模块、存储模块、轮转模块、寄存器控制模块、SAO计算模块、输出控制模块；

所述去方块效应模块与SAO参数生成模块连接，所述去方块效应模块与轮转模块连接；所述SAO参数生成模块与状态机控制模块连接，状态机控制模块与存储模块和寄存器控制模块连接，存储模块与寄存器控制模块连接，轮转模块与存储模块连接，轮转模块还与寄存器控制模块连接，寄存器控制模块与SAO计算模块连接，所述SAO计算模块与输出控制模块连接；

所述去方块效应模块用于向SAO参数生成模块传输SAO解码参数，还用于将去方块效应以后的像素传送给轮转模块；

所述SAO参数生成模块用于根据SAO解码参数生成SAO参数；

所述状态机控制模块用于根据SAO参数生成控制信号，将所述控制信号传输给存储模块或寄存器控制模块；

所述轮转模块用于将所述去方块效应以后的像素传输到存储模块；

所述存储模块用于存储所述去方块效应以后的像素，接收控制信号；