[发明专利]一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统及方法

权利要求书

1.一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的数据输入模块、CABAC编码器模块和输出接口模块；所述CABAC编码器模块包括CABAC主控状态机模块、二值化模块、上下文模型模块和BAC编码模块；所述数据输入模块与CABAC主控状态机模块连接；所述CABAC主控状态机模块与上下文模型模块和二值化模块分别连接；所述BAC编码模块与上下文模型模块、二值化模块和输出接口模块分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述数据输入模块对熵编码所需编码的数据分类保存，包括CTU数据供给模块和CTU参考数据供给模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述CTU数据供给模块包括来自RDO的预测信息：CU深度数据、TU深度数据、PU分割类型数据、预测模式信息、CBF数据、帧内预测方向数据、帧间预测模式数据、帧间Mvd数据以及来自重构的残差数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述CABAC主控状态机模块包括帧头信息模块和编码预处理模块；所述帧头信息模块编码视频的高层语法结构中的参数集头信息，包括视频参数集信息、序列参数集信息、图像参数集信息和Slice层参数集信息；所述编码预处理模块对视频的预测信息、重构数据进行编码。

5.根据权利要求1所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述上下文模型模块包括上下文初始化ROM模块和上下文建模模块，用于构建不同语法元素对应的上下文模型数据；所述上下文初始化ROM模块用于保存标准中固定化的上下文初始化参数，分别对应视频的三种帧类型：I帧、P帧和B帧；所述上下文建模模块用于将这些初始化数据计算成对应的上下文模型，并根据BAC模块的编码信息实时更新对应语法元素的上下文信息，上下文建模模块的数据输出与BAC模块输入相连编码模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述BAC编码模块包括BAC_FIFO模块和BAC模块，通过算术编码将解析并二值化后的数据根据上下文信息编码成可解码的视频流并输出到输出接口模块；所述BAC_FIFO模块与二值化模块和BAC模块分别连接，用于解决两个模块数据处理速度不同的问题；所述BAC模块用于实现算术编码的计算，分成常规编、旁路编码和结束编码。

7.根据权利要求1所述的一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统，其特征在于：所述输出接口模块包括串入并出模块和码流FIFO模块。

8.一种基于HEVC的残差编码吞吐率优化系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:将编码以CTU为单位写入数据，并判断当前CTU是否是一帧的第一个CTU；

步骤S2:若是第一个CTU则编码帧头信息并对上下文模型信息进行初始化；否则进入编码预处理模块，按照编码层级进入CU模块、PU模块、TU模块以及残差编码模块；

步骤S3:将语法元素输入二值化模块得到对应的二值数据，从上下文模型模块中得到每个二值数据对应的上下文模型；

步骤S4:将二值数据和上下文模型均送入BAC编码模块，由BAC模块输出码流至输出接口模块；

步骤S5:当CTU内部所有语法元素都结束编码则完成整个编码流程。