张亚运,孟李林,景博利

(西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安　710061)



H.264解码器的帧内预测优化

张亚运,孟李林,景博利

(西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安710061)

摘要通过对H.264帧内预测加以优化,以提高其速度。采用4×4块级流水线方式代替串行处理方式,以及自适应的流水线协调不同种类块、不同预测模式下的帧内预测,用四路并行的多功能处理单元在1个周期内计算出1列4个像素点的预测值;以“种子”法取代平面预测模式的直接计算方式。基于FPGA开发平台设计出优化后的预测电路,验证结果表明,优化电路处理一个宏块平均只需196个时钟周期。

关键词H.264;流水线;帧内预测;多功能处理单元

H.264视频压缩编码标准具有较高的压缩效率[1],但计算复杂度相比于上一代视频压缩编码标准H.263增加了10倍以上,编解码时间也成倍增加。另外,H.264视频压缩编码标准所处理的视频图像局限在1 920×1 080分辨率之内,要支持更高分辨率的视频图像,就必须提高解码器的解码效率。对H.264帧内预测算法进行优化,就是解决此问题的途径之一。

H.264帧内预测算法[2]利用空间的相关性,根据当前宏块的相邻已解码参考像素及帧内预测模式,对当前宏块的待预测像素点进行帧内预测计算。

为提升解码效率,可考虑以加法器、数据选择器、寄存器为基础,通过控制接口来重复使用H.264帧内预测硬件结构[3]。也可采用基于4×4子块的并行方法,找出符合并行计算的新预测顺序,以避免数据依赖问题,提高系统运算速度[4],或可采用流水线的办法对硬件结构进行优化,以提高数据吞吐量[5]。……