本申请公开了一种并行的帧内模式选择系统和方法，包括：存储模块将像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元输入至第一并行模块和第二并行模块，将梯度发送至第一并行模块；第一并行模块包括：梯度计算单元和多个PU计算单元；梯度计算单元用于计算不同尺寸的预测单元的梯度发送至存储模块；多个PU计算单元均用于根据梯度确定三种尺寸的预测单元对应的一种最优帧内预测模式发送至比较输出模块；第二并行模块根据粗略模式决策、预测模式比特数和模式决策确定各尺寸的预测单元的最优帧内预测模式，输出至比较输出模块；比较输出模块进行比较，输出一种最优帧内预测模式。使用并行方式加快计算速度；根据预测模式比特数计算最优帧内模式降低数据依赖性。帧内模式降低数据依赖性。帧内模式降低数据依赖性。
【技术实现步骤摘要】
一种并行的帧内模式选择系统和方法
[0001]本申请涉及视频编码
，尤其涉及一种并行的帧内模式选择系统和方法。
技术介绍
[0002]帧内编码是视频编码技术中重要的组成部分，它是为了减少空间冗余而产生的。为了使得预测值更加准确，预测残差更小，目前主流标准中的帧内预测采用了多种预测模式进行预测。如在AVS2视频编码标准中，所有的预测单元(Prediction Unit，PU)都要遍历33种帧内预测模式进行粗略的模式决策(Rough Mode Decision，RMD)过程，得到9种较优的候选模式进行下一步的率失真优化(Rate Distortion Optimization，RDO)过程，通过对得到的率失真代价进行比较，选出最优的帧内预测模式。模式的增加虽然显著升高了帧内编码的性能，但是同时也导致编码复杂度急剧上升，不利于硬件的实时性实现。
[0003]综上所述，需要提供一种能够提高计算速度，实现实时性编码的并行的帧内模式选择系统和方法。
技术实现思路
[0004]为解决以上问题，本申请提出了一种并行的帧内模式选择系统和方法。
[0005]第一方面，本申请提出了一种并行的帧内模式选择系统，包括：存储模块、第一并行模块、第二并行模块和比较输出模块；
[0006]所述存储模块，用于存储像素数据和梯度，将所述像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元，输入至所述第一并行模块和第二并行模块，将所述梯度发送至所述第一并行模块；
[0007]所述第一并行模块，包括：梯度计算单元和多个PU计算单元；
[0008]所述梯度计算单元用于计算三种不同尺寸的所述预测单元的梯度，发送至所述存储模块；
[0009]多个所述PU计算单元，均用于根据所述梯度确定三种尺寸的预测单元对应的一种最优帧内预测模式，发送至所述比较输出模块；
[0010]所述第二并行模块，用于根据粗略模式决策、预测模式比特数和模式决策确定各尺寸的预测单元的最优帧内预测模式，并将其输出至比较输出模块；
[0011]所述比较输出模块，用于对接收到的多种所述最优帧内预测模式进行比较，输出一种所述最优帧内预测模式。
[0012]优选地，所述存储模块，包括：像素存储单元和梯度存储单元；
[0013]所述像素存储单元，用于将所述像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元，四种不同尺寸的预测单元包括：第一尺寸预测单元、第二尺寸预测单元、第三尺寸预测单元和第四尺寸预测单元；将所述第一尺寸预测单元、第二尺寸预测单元和第三尺寸预测单元发送至所述梯度计算单元，将所述第四尺寸预测单元发送至所述第二并行模块；
[0014]所述梯度存储单元，用于存储接收所述梯度计算单元发送的所述梯度，将所述梯
度发送至所述第一并行模块中的多个所述PU计算单元。
[0015]优选地，所述第二并行模块，包括：第一模式决策单元和第二模式决策单元；
[0016]所述第一模式决策单元，用于根据粗略模式决策、预测模式比特数确定第四尺寸预测单元的多种帧内预测模式，发送至所述第二模式决策单元；
[0017]所述第二模式决策单元，用于根据模式决策从多种所述帧内预测模式中确定与所述第四尺寸预测单元对应的一种最优帧内预测模式输出至比较输出模块。
[0018]优选地，所述梯度计算单元，具体用于计算所述第一尺寸预测单元对应的第一水平梯度、第一垂直梯度、第二尺寸预测单元对应的第二垂直梯度、第三水平梯度，和第三尺寸预测单元对应的梯度第三水平梯度和第三垂直梯度，发送至所述梯度存储单元。
[0019]优选地，多个所述PU计算单元，包括：第一PU计算单元、第二PU计算单元和第三PU计算单元；
[0020]所述第一PU计算单元，用于根据所述第一水平梯度和第一垂直梯度，计算对应第一尺寸预测单元的第一梯度角，根据所述第一梯度角，确定两种对应第一尺寸预测单元的帧内预测模式，从两种对应第一尺寸预测单元的帧内预测模式和多种非角度帧内预测模式中确定对应第一尺寸预测单元的一种最优帧内预测模式，发送至所述比较输出模块；
[0021]所述第二PU计算单元，用于根据所述第二水平梯度和第二垂直梯度，计算对应第二尺寸预测单元的第二梯度角，根据所述第二梯度角，确定两种对应第二尺寸预测单元的帧内预测模式，从两种对应第二尺寸预测单元的帧内预测模式和多种非角度帧内预测模式中确定对应第二尺寸预测单元的一种最优帧内预测模式，发送至所述比较输出模块；
[0022]所述第三PU计算单元，用于根据所述第三水平梯度和第三垂直梯度，计算对应第三尺寸预测单元的第三梯度角，根据所述第三梯度角，确定两种对应第三尺寸预测单元的帧内预测模式，从两种对应第三尺寸预测单元的帧内预测模式和多种非角度帧内预测模式中确定对应第三尺寸预测单元的一种最优帧内预测模式，发送至所述比较输出模块。
[0023]优选地，所述像素存储单元包括：16个宽度为32且深度为64位的RAM。
[0024]优选地，所述梯度存储单元包括：深度为496的32位RAM。
[0025]优选地，所述预测模式比特数包括多个比特数值，所述比特数值与不同的帧内预测模式对应。
[0026]优选地，所述梯度计算单元，使用索贝尔算子，计算所述第一水平梯度、第一垂直梯度、第二水平梯度、第二垂直梯度、第三水平梯度和第三垂直梯度。
[0027]第二方面，本申请提出了一种并行的帧内模式选择方法，包括：
[0028]存储模块将存储的像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元，输入至第一并行模块和第二并行模块进行并行计算；
[0029]第二并行模块根据粗略模式决策、预测模式比特数和模式决策确定各尺寸的预测单元的最优帧内预测模式，并将其输出至比较输出模块；
[0030]第一并行模块的梯度计算单元计算三种不同尺寸的所述预测单元的梯度，发送至所述存储模块；
[0031]存储模块将所述梯度发送至所述第一并行模块的多个PU计算单元；
[0032]第一并行模块的多个所述PU计算单元均根据所述梯度确定三种尺寸的预测单元对应的一种最优帧内预测模式，发送至比较输出模块；
[0033]所述比较输出模块对接收到的多种所述最优帧内预测模式进行比较，输出一种所述最优帧内预测模式。
[0034]本申请的优点在于：通过使用两个并行模块同时进行计算，使用第一并行模块计算多种尺寸的预测单元的梯度以及对应的最优帧内模式，使用第二并行模块计算一种尺寸的预测单元的最优帧内模式，能够加快计算速度；并且，第二并行模块根据预测模式比特数计算最优帧内模式，能够降低数据的依赖性，进一步提升计算速度，实现实时性编码。
附图说明
[0035]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选事实方案的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用同样的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0036]图1是本申请提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种并行的帧内模式选择系统，其特征在于，包括：存储模块、第一并行模块、第二并行模块和比较输出模块；所述存储模块，用于存储像素数据和梯度，将所述像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元，输入至所述第一并行模块和第二并行模块，将所述梯度发送至所述第一并行模块；所述第一并行模块，包括：梯度计算单元和多个PU计算单元；所述梯度计算单元用于计算三种不同尺寸的所述预测单元的梯度，发送至所述存储模块；多个所述PU计算单元，均用于根据所述梯度确定三种尺寸的预测单元对应的一种最优帧内预测模式，发送至所述比较输出模块；所述第二并行模块，用于根据粗略模式决策、预测模式比特数和模式决策确定各尺寸的预测单元的最优帧内预测模式，并将其输出至比较输出模块；所述比较输出模块，用于对接收到的多种所述最优帧内预测模式进行比较，输出一种所述最优帧内预测模式。2.根据权利要求1所述的并行的帧内模式选择系统，其特征在于，所述存储模块，包括：像素存储单元和梯度存储单元；所述像素存储单元，用于将所述像素数据划分成四种不同尺寸的预测单元，四种不同尺寸的预测单元包括：第一尺寸预测单元、第二尺寸预测单元、第三尺寸预测单元和第四尺寸预测单元；将所述第一尺寸预测单元、第二尺寸预测单元和第三尺寸预测单元发送至所述梯度计算单元，将所述第四尺寸预测单元发送至所述第二并行模块；所述梯度存储单元，用于存储接收所述梯度计算单元发送的所述梯度，将所述梯度发送至所述第一并行模块中的多个所述PU计算单元。3.根据权利要求2所述的并行的帧内模式选择系统，其特征在于，所述第二并行模块，包括：第一模式决策单元和第二模式决策单元；所述第一模式决策单元，用于根据粗略模式决策、预测模式比特数确定第四尺寸预测单元的多种帧内预测模式，发送至所述第二模式决策单元；所述第二模式决策单元，用于根据模式决策从多种所述帧内预测模式中确定与所述第四尺寸预测单元对应的一种最优帧内预测模式输出至比较输出模块。4.根据权利要求2所述的并行的帧内模式选择系统，其特征在于，所述梯度计算单元，具体用于计算所述第一尺寸预测单元对应的第一水平梯度、第一垂直梯度、第二尺寸预测单元对应的第二垂直梯度、第三水平梯度，和第三尺寸预测单元对应的梯度第三水平梯度和第三垂直梯度，发送至所述梯度存储单元。5.根据权利要求4所述的并行的帧内模式选择系统，其特征在于，多个所述PU计算单元，包括：第一PU计算单元、第二PU计算单元和第三PU计算单元；所述第一PU计算单元，用于根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：向国庆，刘凯阳，文湘鄂，范晓东，宋磊，
申请(专利权)人：北京博雅慧视智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。