一种h.264编码的变换量化与反量化反变换处理方法与系统的制作方法_2

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参数解析处理框图。
[0039] 图4为本发明变换量化模块内部处理框图。
[0040] 图5为本发明反量化反变换处理框图。
[0041] 图6为本发明一种H. 264编码的变换量化与反量化反变换处理方法流程图。
【具体实施方式】
[0042] 如图1至图5所示,一种H. 264编码的变换量化与反量化反变换处理系统,包括仲 裁模块、变换量化模块、反量化反变换模块和后处理模块,所述变换量化模块分别与仲裁模 块和反量化反变换模块连接,所述反量化反变换模块与后处理模块连接;
[0043] 所述仲裁模块,用于接收并存储帖间预测像素和帖内预测像素,并将帖间预测像 素或者帖内预测像素与当前编码图像的原始像素相减得到的残差输出给变换量化模块,所 述仲裁模块根据后级的并行处理的=个变换量化模块,将帖间预测像素和帖内预测像素分 成格式模式统一输出,比如定义一规则:把帖间亮度8X8块、帖间亮度16X 16块、帖间色度 2X2、帖间色度4X4块W及帖间色度8X8块数据输出给第一 4X4变换量化模块处理;把 帖内亮度4 X 4块、帖内亮度16 X 16块、帖内色度8 X 8块W及帖间亮度4 X 4块输出给第二 4X4变换量化模块处理;把帖间亮度8X8块、帖间亮度16X 16块、帖内亮度8X8块输出 给8 X 8变换量化模块处理;
[0044] 所述变换量化模块,用于处理所述帖间预测像素和帖内预测像素,并将处理得到 的量化残差传给反量化反变换模块处理,所述变换量化模块包括并行处理的两个4 X 4变 换量化模块和一个8 X 8变换量化模块,所述4X 4变换量化模块用于对帖间或帖内的4X 4 块数据进行变换与量化、对帖间或者帖内色度2x2哈达玛变换与量化W及对帖内16x16亮 度的4x4哈达玛变换与量化,所述8 X 8变换量化模块用于对帖间和帖内的8 X 8块数据进 行的变换和量化,其中,所述变换量化模块的两所述4 X 4变换量化模块分别为第一 4 X 4变 换量化模块和第二4X4变换量化模块;
[0045] 所述第一 4X4变换量化模块用于处理帖间相关的亮度4x4块、色度4x4块和2x2 的哈达玛变换,所述第二4X4变换量化模块用于处理帖内相关的亮度4x4块、色度4x4块 和4x4的哈达玛变换;
[0046] 所述反量化反变换模块,用于处理反哈达玛W及反量化反变换操作,并提前两个 时钟向仲裁模块发起读取预测像素请求,并将自身处理得到的残差数据与仲裁模块反馈的 预测像素求和得到重构数据输出,再提前1个时钟向仲裁模块发起读取原始像素请求,将 仲裁模块反馈的原始像素与计算得到的重构像素求差算出代价值输出,所述反量化反变换 模块包括与变换量化模块对应的两个4 X 4反量化反变换模块和一个8 X 8反量化反变换模 块,所述反量化反变换模块的两所述4X4反量化反变换模块分别为第一 4X4反量化反变 换模块和第二4 X 4反量化反变换模块;所述第一 4 X 4反量化反变换模块与第一 4 X 4变换 量化模块连接,所述第二4 X 4反量化反变换模块与第二4 X 4变换量化模块连接;所述第一 4 X 4反量化反变换模块用于处理第一 4 X 4变换量化模块传来的数据;所述第二4 X 4反量 化反变换模块用于处理第二4 X 4变换量化模块传来的数据,所述8 X 8反量化反变换模块 用于对8X8变换量化模块发送的数据进行处理;
[0047] 所述后处理模块,用于指对预测出来的像素进行重构滤波处理。
[0048] 所述系统还包括总体控制模块,用于控制变换量化模块的硬件级流水操作、处理 帖级和宏块参数、控制宏块使能信号的发起W及产生量化参数。
[0049] 所述系统还包括量化反量化参数解析模块,所述量化反量化参数解析模块分别与 变换量化模块和反量化反变换模块连接,用于对变换量化模块和反量化反变换模块处理所 需的参数进行解析,包括对qp值的定点化操作和产生量化反量化系数;
[0050] 由于硬件无法直接将qp值进行除6操作,需要做定点化操作,且定点化公式为: qp/6 > qp*43/256,即将qp值先乘W-个数后在右移一个位数,得到除6取整的效果,qp值 的范围在0~51范围内,除6操作,得到9个定点,满足qp/6的硬件可实现等效处理方法 能准确落在运9个定点中,而且要求硬件资源最省,如下表1所示:
[0051] 表 1
[0053] 量化反量化系数产生主要根据qp参数W及亮度色度分量查表2(quant4_ scale [6]巧])和表3 (quan^_scale [6] [6])获取参数,最终还原像素点的值,具体根据W 下公式获得:
[0054] quan1:8_mf_lu 比]=肥64E-SHIFT 化264e_quant8_scale[q% 6]比],q/6)
[00巧]quant4_mf_ch [i_list]比]=mf = 264E_WIFT (h264e_quant4_scale [q % 6] 比],q/6-1)。
[0060] 如图6所示,一种H. 264编码的变换量化与反量化反变换处理方法,需提供仲裁模 块、变换量化模块、反量化反变换模块和后处理模块,所述方法包括如下步骤:
[0061] 步骤61、仲裁模块接收并存储帖间预测像素和帖内预测像素,并将帖间预测像素 或者帖内预测像素与当前编码图像的原始像素相减得到的残差输出给变换量化模块,所述 仲裁模块根据后级的并行处理的=个变换量化模块,将帖间预测像素和帖内预测像素分成 格式模式统一输出,比如定义一规则:把帖间亮度8 X 8块、帖间亮度16 X 16块、帖间色度 2X2、帖间色度4X4块W及帖间色度8X8块数据输出给第一 4X4变换量化模块处理;把 帖内亮度4 X 4块、帖内亮度16 X 16块、帖内色度8 X 8块W及帖间亮度4 X 4块输出给第二 4X4变换量化模块处理;把帖间亮度8X8块、帖间亮度16X 16块、帖内亮度8X8块输出 给8X8变换量化模块处理;
[0062] 步骤62、所述变换量化模块采用并行处理的=个变换量化模块对所述帖间预测像 素和帖内预测像素进行处理,所述=个变换量化模块包括两个4X4变换量化模块和一个 8 X 8变换量化模块,所述4X 4变换量化模块用于对帖间或帖内的4X 4块数据进行变换与 量化、对帖间或者帖内色度2x2哈达玛变换与量化W及对帖内16x16亮度的4x4哈达玛变 换与量化,所述8X8变换量化模块对帖间和帖内的8X8块数据进行的变换和量化,其中, 所述变换量化模块的两所述4 X 4变换量化模块分别为第一 4 X 4变换量化模块和第二4 X 4 变换量化模块;所述第一 4 X 4变换量化模块处理帖间相关的亮度4x4块、色度4x4块和2x2 的哈达玛变换,所述第二4X4变换量化模块用于处理帖内相关的亮度4x4块、色度4x4块 和4x4的哈达玛变换;
[0063] 步骤63、所述变换量化模块将处理得到的量化残差传给反量化反变换模块处理;
[0064] 步骤64、所述反量化反变换模块采用与变换量化模块对应的两个4X4反量化反 变换模块和一个8 X 8反量化反变换模块对接收到的量化残差进行反哈达玛W及反量化反 变换操作,并提前两个时钟向仲裁模块发起读取预测像素请求,并将自身处理得到的残差 数据与仲裁模块反馈的预测像素求和得到重构数据输出,再提前1个时钟向仲裁模块发起 读取原始像素请求,将仲裁模块反馈的原始像素与计算得到的重构像素求差算出代价值输 出,所述4X4反量化反变换模块对4X4变换量化模块发送来的数据进行处理,所述反量 化反变换模块的两所述4 X 4反量化反变换模块分别为第一 4 X 4反量化反变换模块和第二 4 X 4反量化反变换模块;所述第一 4 X 4反量化反变换模块处理第一 4 X 4变换量化模块传 来的数据;所述第二4 X 4反量化反变换模块处理第二4 X 4变换量化模块传来的数据,所述 8X8反量化反变换模块对8X8变换量化模块发送的数据进行处理;
[0065] 步骤65、所述反量化反变换模块计算重构数据和代价值,并将重构数据和代价值 输出。
[0066] 所述方法还包括:通过一总体控制模块控制变换量化模块的硬件级流水操作、处 理帖级和宏块参数、控制宏块使能信号的发起W及产生量化参数。
[0067] 所述方法还包括对变换量化模块和反量化反变换模块处理所需的参数进行解析, 包括对qp值的定点化操
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