[发明专利]一种适用于视频编码的图像前处理装置

说明书

本发明涉及图像处理技术领域，提出了一种适用于视频编码的图像前处理装置。该装置采用在线方式实现源图像的宏块缩放，图像层叠加，缩略图输出等功能，其包括：数据源管理模块、二维缩放模块、图像层叠加模块、输出模块等。数据源管理模块预产生当前目标宏块行输出所需要的源数据读指令及缓存源数据；图像层叠加模块根据每个图像层的坐标位置读出及预读所需相应叠加层宏块数据；输出模块根据固定缩小倍数得到相应尺寸图像数据，然后输出给视频编码模块以及写入片外内存。该装置通过数据源的块状分割及乒乓存储，协同各个模块的流水处理，在减少带宽消耗的同时，满足高清视频编码实时性要求。

技术领域

本发明涉及视频编码领域，具体涉及一种对视频编码源的进行前处理的装置。

背景技术

随着用户对高清视频的需求越来越高，图像处理过程所耗费的带宽资源以及实时性成为系统瓶颈。

在现有技术中，二维图像缩放滤波器可以在水平和垂直两个方向对原始图像进行缩放，传统的缩放方法，一种是先水平，中间结果写入片外内存, 然后从片外内存读取水平缩放结果，进行第垂直缩放处理。这种方法实现比较简单，但是它需要多次的读写片外内存操作会消耗更多的系统带宽，降低系统处理性能。一种是一步实现二维缩放操作，这种方法需要很多的行缓冲器来存储滤波器所需要的原始图像像素信息，这样会使用大量片上内存，尤其是在视频编码领域，图像处理是按宏块格式输出，为了满足一个宏块中数据快速输出，如果采用传统的方法，比如2阶垂直滤波器，最差情况下需要缓存32条线，这就需要消耗大量的硬件资源，而且这种按整行缩放的方式不能满足视频编码实时性要求。

发明内容

在视频编码领域，为了解决现有图像处理技术存在的问题，本发明提供了一种适用于视频编码的前处理装置，可以克服现有技术存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出了一种适用于视频编码的前处理装置，包括数据源管理模块，用于产生当前编码输出宏块行所需要的源图像读指令然后读出数据并缓存；二维缩放模块，用于当前目标宏块16x16像素的二维缩放输出；图像混合层模块，根据每个图像层的宏块叠加坐标关系读取当前及预读下个所需要的图像层数据，然后叠加输出；输出模块，根据视频编码宏块数据输出格式及缩略图尺寸，完成编码目标宏块及缩略图的输出；这些模块均采用在线流水的方式完成处理。其中，所述数据源管理模块中的读指令产生器会根据缩放因子提前计算好当前宏块行中16条线所需要源数据对于的读数据指令并存入读指令缓冲器中，直到当前宏块行缩放所需源数据读取完成，更新读指令缓冲器中读指令用于下一个宏块行缩放；数据缓存模块将源图像水平方向按每32个像素点进行切割，然后采用3片SRAM轮转方式，根据SRAM 空满状态，硬件动态从左到右读取相应的块数据（数据量=总行数x 32）。所述二维缩放模块缩放时将宏块分为4个16x4的块，块的顺序从左到右，块内从上到下进行缩放，采用水平2个点并行缩放，然后进行垂直缩放，中间结果存储仅需少量内部寄存器即可。所述图像层叠加模块能实现4图像层叠加，一方面根据当前宏块坐标判断下个宏块是否有图层叠加，来决定是否预读相应的图像叠加层源存入SRAM,另一方面从SRAM中读出当前宏块需要叠加的图像，同上一级缩放输出的结果逐一叠加。所述输出模块将上一流水级输出的像素按444转420输出给视频编码级，按缩放比例（4，8，16）进行长宽等比例缩小输出缩略图，缩小过程利用一个寄存器和累加器对像素值进行累加，直到输出有效缩放值才复位。

本发明的有益效果是：提出了一种适用于视频编码的图像前处理装置，其能完成编码输入源的在线实时滤波操作，中间结果无需访问片外内存，直接在线的方式送给视频编码输入级，能有效降低了带宽消耗，且相比于传统缩放方法，该装置减少了缓存资源。

附图说明

图1是一种用于视频编码的图像前处理装置的框图。

图2是该装置采用的视频源分块读取顺序及存储方式示意图。

图3是宏块内部数据二维缩放输出顺序图。