H.264标准调查及优化特性解析
1. 智能扫描技术
在视频处理中,传统的数据扫描和搜索方式受限于固定的比率和搜索窗口大小。为解决这一问题,提出了一种名为智能蛇形扫描(Smart Snake,SS)的新型扫描顺序。这种扫描方式可实现可变的数据重用比率,并将冗余数据加载降至最低。
具体操作是,将搜索窗口划分为一系列不重叠的矩形子区域,这些子区域共同覆盖整个搜索窗口。在每个矩形子区域内执行蛇形扫描,以显著提高数据重用率。当一个子区域搜索完成后,扫描会转移到相邻区域并再次应用蛇形扫描。
蛇形扫描在不同子区域有多种执行方式:
- 方向上,可从上到下(L1),也可从下到上(L2)。
- 起始和结束位置方面,可从左到右(L1、L2、L3),也可从右到左(L4、L5、L6)。
- 扫描方式分为水平(L1、L2)和垂直(L3、L4),水平扫描指逐行处理搜索点,垂直扫描则是逐列处理。
同时,每个子区域的宽度(或高度)被限制为小于或等于参数M。
此外,还有一种新的参考数据读写扫描顺序,它能提高内存访问效率,实现搜索区域的高数据重用。例如,VBS - ME架构可在搜索范围为[−32, +32]、门计数为36k的情况下,以38fps的速度实时处理1280 × 720的视频。通过4 × 4 SAD并行处理和流水线技术,可减少延迟并提高数据利用率。
2. 协同设计与协同仿真方法
协同设计着重于系统规范、软硬件划分、架构设计,以及在设计进入下一阶段时软硬件之间的迭代。以多核心H.264视频编码器为例,采用新颖的软硬件协同设计方法,适合实现复杂的视频编码嵌入式系统。
在硬件层面,设计者需选