[发明专利]一种SAD运算处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于视频图像编解码领域，尤其涉及一种SAD运算装置及运算方法。

背景技术

视频图像数据有极强的相关性，存在大量的冗余信息，冗余信息分为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩编码技术就是将数据中的冗余信息去掉，去除数据之间的相关性。压缩技术包含帧内图像压缩技术、帧间图像压缩技术和熵编码压缩技术。其中，帧间图像压缩技术是根据相邻帧图像中图像内容的相似性和连贯性，用前一帧图像的像素信息和运动矢量来表示当前帧的信息。因此，编码结果中只需保留参考像素块的帧内编码结果和一个运动矢量。进行帧间图像压缩，需要在前一帧图像的一定范围中搜索与当前帧内某一宏块最匹配的像素块。这一过程被称为运动估计。

评价两个像素块匹配程度的标准是计算这两个像素块的绝对差值和(Sumof Absolute Difference，SAD)，即SAD=Σy=0height-1Σx=0width-1|MBc(x,y)-MBi(x,y)|,]]>其中width为所述当前像素块或者搜索窗口像素块的宽度，height为所述当前像素块或者搜索窗口像素块的高度，一般为8或16，MBc(x，y)表示当前像素块中坐标(x，y)的象素值，MBi(x，y)表示初始搜索窗口中第i个运动向量所对应的位置块中坐标(x，y)的象素值。

图1示出了视频编码器中的运动估计装置的结构图，整个运动估计装置包括：D存储器，用于保存目标块搜索窗口；S存储器，用于保存匹配块；SAD运算处理装置；寄存器，用于保存最小的SAD值MIN；以及逻辑控制模块等。整个视频压缩编码系统先在一个比较大的搜索窗口中找到与当前匹配块SAD差值最小的宏块；然后，控制逻辑模块根据不同的搜索算法，产生地址从S存储器和D存储器中获取匹配块和搜索窗口中参与比较运算的宏块的值，传输给SAD运算处理装置；SAD运算处理装置负责计算两个宏块的SAD值，若该SAD值小于保存在寄存器中的值，则刷新该寄存器，控制逻辑模块根据搜索窗口当前块的位置得到刷新的运动向量。

在视频图像压缩过程中，SAD运算是计算量最大的一部分，它的计算速度往往决定了整个视频压缩编码系统的效率。现有技术中大多数视频编码系统使用专用硬件对SAD运算进行加速是因为在一个时钟周期内对一个像素点求差和求绝对值分别要耗费一个时钟周期，且累加求和并不具有较好的并行性。现有的硬件结构在计算当前宏块和搜索窗口的SAD值时需要大量进行求差后再求绝对值的计算。如果进行简单的串行运算，往往无法满足系统对计算速度的要求。虽然SAD计算具有较好的并行性，但是通过大量硬件达到并行往往导致芯片的面积和功耗大大上升。现有的硬件结构往往把绝对值差值的计算和求累加和的计算分开进行，从而导致大量的硬件消耗。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于视频编码系统中的SAD运算处理装置及方法，旨在解决现有技术在SAD运算中把绝对值差值的计算和求累加和的计算分开进行导致硬件消耗大，运算时间长，运算速度慢的问题。

本发明实施例的一个目的在于提供一种SAD运算处理装置，所述装置包括：

预处理单元，对当前周期输入的当前像素块以及搜索窗口像素块对应位置的像素按照相同规则输出每一对像素中一个像素值的原码和另一个像素值的反码；