面向HEVC的运动估计快速算法和硬件架构

摘要

提出确定共享搜索区域的方法,实现硬件搜索区域共享,能有效提高数据复用和减少参考像素带宽.进而,提出改进的钻石搜索算法,该算法考虑了硬件资源消耗和预测单元大小,使预测单元自适应选择搜索模板.最后,基于改进的钻石搜索算法提出新的硬件架构,该架构通过灵活选择不同处理单元(PE)数目,实现两种基本处理单元,使不同尺寸预测单元都有较高的处理速度和硬件资源利用率.算法仿真结果表明,本算法与参考代码HM16.7相比较,编码性能损失可忽略不计,但更适合于硬件实现.用Altera的Stratix Ⅳ系列芯片在QUARTUS Ⅱ中综合结果表明,周期数比现有文献更少,本架构最大工作频率可达到317.56 MHz,并且实现1080 px@23.7帧·s^(-1)的吞吐率.