[發(fā)明專利]視頻解碼器、視頻解碼方法和移動(dòng)多媒體終端芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810223605.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN101383968A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;王西強(qiáng);郭洛瑋;呂義柱;鄧云慶;王洪仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京國昊天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 顧惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)終端視頻技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種視頻解碼器、視頻解碼方法和一種移動(dòng)多媒體終端芯片。?

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)信息消費(fèi)的多元化需求日漸明顯，傳統(tǒng)的模擬信息移動(dòng)電視及模擬音頻廣播已經(jīng)越來越不能滿足大眾的使用需求，而數(shù)字移動(dòng)多媒體已經(jīng)日益廣泛的為大眾所使用。數(shù)字移動(dòng)多媒體通過無線廣播電視覆蓋網(wǎng)向各種便攜式終端設(shè)備提供數(shù)字音視頻和信息服務(wù)，其終端產(chǎn)品種類主要包括MP4、手機(jī)、GPS、USB接收棒、獨(dú)立接收機(jī)等。?

然而，數(shù)字信息傳輸、存儲(chǔ)、播放等環(huán)節(jié)的前提是數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)，即，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。目前關(guān)于音視頻產(chǎn)業(yè)的數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)主要有：MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC(以下簡稱H.264)、AVS。?

MPEG(Moving?Pictures?Experts?Group，動(dòng)態(tài)圖象專家組)是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)成立的制定有關(guān)運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的工作組，所制定的標(biāo)準(zhǔn)是國際通用標(biāo)準(zhǔn)，叫MPEG標(biāo)準(zhǔn)(MPEG-2、MPEG-4)；H.264是由MPEG與ITU-T(International?Telecommunication?Union，國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化組)組成的聯(lián)合視頻組制定的新一代視頻壓縮編解碼標(biāo)準(zhǔn)；AVS(Audio?andVideo?coding?Standard)是中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最新數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它以H.264框架為起點(diǎn)，自主制定適合既定應(yīng)用的中國標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。與H.264相比，在實(shí)現(xiàn)同等壓縮性能的前提下，AVS中的大部分壓縮技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化，其計(jì)算復(fù)雜度、存儲(chǔ)器需求和存儲(chǔ)帶寬較之H.264都有所下降。?

用于實(shí)現(xiàn)上述視頻解碼技術(shù)的器件，即為視頻解碼器。由于視頻解碼器需要強(qiáng)大的計(jì)算能力和高數(shù)據(jù)吞吐量，因此為了滿足高清晰度視頻所需的運(yùn)算要求，現(xiàn)有技術(shù)中視頻解碼廣泛采用硬件實(shí)現(xiàn)或硬件加速引擎。如圖1所示，硬 ?件視頻解碼器一般采用雙層控制結(jié)構(gòu)。高層控制器是系統(tǒng)總線上的RISC(Reduced?Instruction?Set?Computing，精簡執(zhí)令運(yùn)算集)控制器，完成應(yīng)用級(jí)以及條帶級(jí)以上語法元素的解碼，并通過配置控制寄存器對(duì)底層處理核進(jìn)行控制。高層控制器可訪問的寄存器包括底層處理核的配置寄存器、底層處理核的狀態(tài)寄存器和底層處理核的調(diào)試寄存器；可訪問的SRAM(Static?Random?Access?Memory，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)包括底層嵌入的所有SRAM緩存。底層控制器是各個(gè)處理核的控制器，根據(jù)高層的配置寄存器的信息，對(duì)硬件運(yùn)算模塊進(jìn)行控制和配置，完成條帶及以下的語法元素的解碼。?

在上述視頻解碼器中，一般采用多處理核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將混合視頻解碼過程分成五個(gè)硬件處理核，如圖1中五個(gè)粗實(shí)線框所示：VLD(熵解碼)解析核、變換(包括反掃描、反量化、反余弦變換)核、幀內(nèi)預(yù)測(cè)核、幀間預(yù)測(cè)核以及環(huán)路濾波核。五個(gè)處理核可被劃分為多任務(wù)級(jí)的流水線階段，各個(gè)流水線階段通過緩存連接。?

由于視頻解碼由大量的硬件電路實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有的解碼器的效率比較高，功耗也就相對(duì)較低。然而，由于其所需的硬件資源較大，且各個(gè)硬件處理核(VLD解析核、變換核、幀內(nèi)預(yù)測(cè)核、幀間預(yù)測(cè)核以及環(huán)路濾波核)都與控制層有交互(包括接收控制層發(fā)送的命令以及執(zhí)行完所述命令后對(duì)控制層發(fā)送反饋信息)，就造成以下缺點(diǎn)：制得的產(chǎn)品即芯片的面積較大，且不易于與其他解碼方案集成，以及芯片的開發(fā)難度較大，需要較多的人力物力。?

由此可知，目前迫切需要本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的一個(gè)技術(shù)問題就是：如何減少視頻解碼器的硬件資源，減小芯片的面積，以及如何使得芯片易于與多種視頻解碼方案集成。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種視頻解碼器、視頻解碼方法和一種移動(dòng)多媒體終端芯片，能夠大大的減少現(xiàn)有視頻解碼器中的硬件資源，減小芯片的面積，以及易于和其他視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)集成。?

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種視頻解碼器，所述視頻解碼器包括第一處理層和第二處理層兩個(gè)硬件單元；?

第一處理層，用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將所述熵解碼后的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至外部存儲(chǔ)器；對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行宏塊以上級(jí)別視頻解碼；以及生成針對(duì)第二處理層的命令序列，并依次存儲(chǔ)在第二處理層的存儲(chǔ)單元中；?

第二處理層，包括：存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述第一處理層發(fā)出的命令序列以及解碼中間數(shù)據(jù)；?