[發明專利]編碼器和/或解碼器中垂直和/或水平高速緩存設備和方法

無效

• 申請號: 201110116423.6
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN102238385A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: J·魯賓斯坦;A·魯亞科斯
• 申請（專利權）人: 美信集成產品公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所 11269
• 代理人: 嚴慎

技術領域

本發明總地涉及視頻和圖像壓縮，并且更具體地，涉及用于視頻編碼器和/或解碼器的分布式存儲器架構。

背景技術

存儲器和壓縮技術的發展已使得能在小型手持裝置中儲存大的圖像文件和視頻文件。結果，能捕捉和儲存圖像和視頻這二者的數碼相機正變為許多手持裝置(包括蜂窩電話)中的普遍特征。然而，消費者不斷尋求實現更多功能且功耗更小的更小型裝置。結果，一直存在使組件(包括圖像和視頻編碼器和解碼器)更小且更有效的需求。

隨著視頻壓縮標準持續演變，已經額外努力嘗試使視頻編碼過程的編碼效率進一步最大。例如，許多視頻壓縮標準(包括H.264)使用各種預測技術來試圖減少對每個像素值塊進行編碼所需的比特數量。這些預測技術的兩個實例為幀內預測和運動估計/幀間預測。

運動估計試圖使正被編碼器處理的視頻幀的當前塊與視頻序列先前被編碼的幀內的匹配塊匹配。通常，來自一個或更多個先前幀的、先前被編碼和重構的像素值被儲存在每次比較都必須訪問的幀儲存存儲器中。如果匹配塊位于先前被編碼的幀中，則對比特流中的當前塊的運動矢量進行編碼，而不是如本領域所公知的那樣對當前塊進行編碼。

幀內預測使用來自幀內相鄰塊的像素值和根據標準而限定的特定方式(或者模式)，來產生正被視頻編解碼器處理的當前塊的像素值的預測塊。然后從當前塊減去預測塊，以獲得像素值的殘余(residual)塊。如果預測合理地類似于當前塊，則得到的殘余主要包括零或者小數，零或者小數可以利用比當前塊本身少的比特被編碼。視頻編碼器可以使用不同的預測方式(或者模式)產生多個預測塊，以識別出得到與當前塊的最接近匹配的預測模式(即，最小殘余)。當然，如果預測塊與當前塊精確匹配，則得到的殘余為零，零可以利用最少數量的比特被編碼。這可以顯著地減少對數據塊編碼所需的比特數量。

盡管這些預測技術改進了編碼效率，但是由于需要儲存和存取來自相鄰塊/幀的數據以執行壓縮過程的步驟，所以這些預測技術也將可觀的復雜性和儲存要求引入到了視頻編碼器和解碼器的設計中。許多視頻編碼器和解碼器在設計中包括大容量外部幀儲存存儲器，以儲存原始視頻數據、重構幀的像素值、運動矢量和在視頻序列壓縮期間使用的其他數據。然而，由于在編碼過程期間將大量數據寫入該存儲器和從該存儲器讀取大量數據，所以單個存儲器設計引入了重大設計瓶頸。結果，編碼器/解碼器必須以更高頻率時鐘運行，這導致功耗更大、設計的復雜性更大。

發明內容

本發明提供用于將數據儲存在視頻編碼器和/或解碼器的分布式存儲器架構中的設備和方法。在實施方案中，本發明的分布式存儲器架構包括儲存在視頻壓縮過程期間所使用的數據的水平高速緩存和/或垂直高速緩存。在實施方案中，垂直高速緩存和/或水平高速緩存儲存在同一幀內與正被視頻編解碼器處理的當前塊相鄰的一個或者多個塊相關聯的數據。在實施方案中，所述數據包括對象，所述對象包括，但不限于，同一幀內的相鄰塊的像素值、上下文信息、運動矢量和其他壓縮相關參數。與相鄰塊相關聯的數據被一個或更多個處理部件存取，并在對當前塊執行的視頻壓縮過程期間被使用。

在實施方案中，水平高速緩存和/或垂直高速緩存包括多個緩沖器，這些緩沖器用于儲存與正被編碼器或者解碼器處理的幀的當前塊的相鄰塊相關聯的數據和與將被處理的后一塊的相鄰塊相關聯的數據。在實施方案中，提供這樣的設備和方法，該設備和方法用于在當前塊被編碼器和/或解碼器處理的同時從更大容量、更長期的存儲器存取與和后一塊相鄰的一個或更多個塊相關聯的數據，并將它們儲存到水平高速緩存和/或垂直高速緩存。

本發明的一些特征和優點已在該概要部分進行了總的描述；然而，本文提供另外的特征、優點和實施方案，或者本領域技術人員鑒于附圖、說明書及其權利要求將明白這些另外的特征、優點和實施方案。因此，應該理解，本發明的范圍不應該被該概要部分中所公開的特定實施方案限制。

附圖說明

將論述本發明的實施方案，其實施例可以在附圖中示出。這些附圖旨在舉例說明，而不是限制。雖然在這些實施方案的上下文下一般性地描述本發明，但是應該理解，意不在于將本發明的范圍限于這些特定實施方案。

圖1示出捕捉的視頻序列的幀0至幀n的一系列亮度分量和色度分量。

圖2是本發明的視頻編解碼器200實施方案的框圖。

圖3A示出4×4塊的幀內預測方式或者模式的實施例。

圖3B示出4×4塊的幀內預測方式或者模式的實施例。

圖3C示出4×4塊的幀內預測方式或者模式的實施例。