[發明專利]一種基于AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置

有效

• 申請號: 201010253659.X
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN102377999A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 鄧磊;呼大明;宋益波;鄭海鷗;王佳薇
• 申請（專利權）人: 聯合信源數字音視頻技術（北京）有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

技術領域

本發明涉及數字視頻編解碼技術領域，更具體地，涉及一種基于AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置。

背景技術

由于市場的不斷需要，基于不同標準的各類視頻編解碼芯片得到了廣泛使用和飛速發展。AVS是我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準。顧名思義，“信源”是信息的“源頭”，信源編碼技術解決的重點問題是數字音視頻海量數據(即初始數據、信源)的編碼壓縮問題，也稱數字音視頻編解碼技術，它是其后數字信息傳輸、存儲、播放等環節的前提，因此是數字音視頻產業的共性基礎標準。

傳統的基于宏塊的運動補償技術可以有效降低時間冗余，但為了獲取更高的編碼效率，AVS標準進行了很多方面的改進。其中，AVS標準針對運動補償引入的新特性包括：變塊尺寸、運動矢量預測、多參考幀、直接和對稱預測模式、無限制運動矢量、1/4像素插值。這些新特性增加了計算量和存儲帶寬，從而增加了商用解碼器的成本。

對于運動補償，其中具體的運動處理有兩個過程，第一個過程是對運動物體的位移做出估計，即對運動物體從上一幀到當前幀位移的方向和像素數進行估計，求出運動矢量，該過程就叫做運動估計；第二個過程是按照運動矢量，將上一幀位移，求出對當前幀的估計，該過程稱為運動補償。

運動估計用于在使用幀間編碼方式時通過參考圖像產生對被壓縮圖像的估計。運動估計的準確程度對幀間編碼的壓縮效果非常重要，如果估計做得好，那么被壓縮圖像與估計圖像相減后只留下很小的值用來傳輸。

運動補償預測用于去掉圖像信號的時間冗余信息，圖像信號結構上的冗余度表現為很強的空間(幀內的)和時間(幀間的)相關性。統計測量證實了圖像信號在相鄰像素間、相鄰行間、相鄰幀間存在強的相關性。一般情況下，圖像中的大部分區域信號變化緩慢，尤其是背景部分幾乎不變，如電影膠帶，連續幾十張畫面變化甚小。AVS把圖像序列分成一個個的圖像組，每個圖像組中包括I幀、P幀和B幀3種類型的圖像幀，對于不同的圖像幀采用不同的編碼方法。在AVS標準中獲得運動補償的塊結構大小不再局限于宏塊的基礎，可以從宏塊的分塊或子分塊中獲取運動矢量。每個宏塊可以分解為1個16×16塊、2個8×16塊、2個16×8塊或4個8×8塊，并擁有與塊相對應的運動矢量。

在AVS-P2解碼器中，運動補償的訪存量達到50％，亞像素的處理時間達到25％。運動補償成為AVS編解碼器中數據量最密集的部分，對于HDTV1080p，圖像大小為1920×1080，基于CPU的軟件應用程序，無法達到高清實時解碼的數據要求。

綜上所述，在AVS高清編碼器中參考像素和當前幀像素的數據量非常巨大，通常放在外存外部存儲器中存儲。而運動估計和運動補償的訪存量尤其的驚人，使得整個編碼器系統存在運行的瓶頸制約。因此，如何提高帶寬利用率，降低訪存量成為設計編碼器的關鍵。

發明內容

為克服現有AVS編碼其中訪存量大且使用外置存儲所產生的系統性能受限的缺陷，本發明提出一種基于AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置。

根據本發明的一個方面，提供一種基于AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置，包括系統控制模塊、搜索窗更新模塊、搜索窗讀取模塊和搜索窗存儲模塊；

其中，所述系統控制模塊用于在每一幀的開始處更新系統信息并將這些系統信息傳遞給搜索窗更新模塊，向搜索窗更新模塊提供宏塊級的控制；所述搜索窗更新模塊用于根據系統控制模塊提供的系統信息向外部存儲器發送讀取請求，并將外部存儲器返回的數據依次存入搜索窗存儲模塊；所述搜索窗存儲模塊用于本地保存讀入的數據；所述搜索窗讀取模塊用于響應客戶端的請求，從搜索窗存儲模塊讀取相應的數據，返回給客戶端。

通過本發明，可以極大的提高帶寬利用率，降低運動估計和運動補償的訪存量，提高運動估計和運動補償的訪存效率和AVS編碼器的整體性能。

附圖說明

圖1是AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置的結構框圖；

圖2是AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置的窗口結構示意圖；

圖3是AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置的更新狀態示意圖；

圖4是搜索窗緩沖裝置的本地存儲空間結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種基于AVS編碼器的搜索窗緩沖裝置進行詳細描述。