[發明專利]視頻編碼中數據幀存儲空間的配置方法

有效

• 申請號: 201110212313.X
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102256131A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 胡紅旗;陳君輝;陳劍軍
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

所屬技術領域

本發明屬于信號處理中的圖像和視頻編解碼技術領域，特別涉及在支持多路、多碼流的視頻編碼過程中配置幀存儲空間的方法。

背景技術

在視頻監控應用中，對于多路、多碼流編碼的支持已成為編碼器必須具備的功能。相比于單路、單碼流編碼，多路、多碼流編碼在多個方面面臨更為復雜的問題，其中對于幀存儲空間的分配以及幀存儲空間存取方式方面尤其如此。特別是在需要根據不同的應用，靈活配置編碼圖像分辨率及編碼路數時，這一問題更為突出。目前已知的相關文獻中對此問題并無特別的涉及。

圖1所示為現有的考慮編碼器內部數據流向的編碼器結構示意圖。圖中標示的各數據操作及相關接口說明如下：

[1]待編碼視頻數據通過存儲器控制器從視頻輸入處理模塊寫入外部存儲器操作接口。

[2]待編碼當前幀數據通過存儲器控制器從外部存儲器讀出到視頻編碼模塊操作接口。

[3]編碼當前幀所需參考幀數據通過存儲器控制器從外部存儲器讀出到視頻編碼模塊操作接口。

[4]編碼當前幀所得重構幀數據通過存儲器控制器從視頻編碼模塊寫入到外部存儲器操作接口。

[5]編碼后的碼流數據從視頻編碼模塊寫入外部存儲器操作。

[6]外設接口數據操作，包括：讀寫寄存器，讀預覽數據，讀碼流數據等。

[7]存儲器控制器接口，上述讀寫操作均須通過該接口，在存儲器控制器的控制下寫入外部存儲器或者從外部存儲器中讀出。

[8]外部存儲器物理接口。

[9]視頻數據輸入物理接口。

[10]外設物理接口。

通常情況下，視頻編碼器需要4幀大小的幀緩存，如圖2所示。圖中，Curr0用于存儲當前待編碼的圖像幀數據，由視頻輸入處理模塊通過存儲器控制器將數據寫入外部存儲器中，視頻編碼模塊通過存儲器控制器從外部存儲器中讀出數據。Curr1用于存儲編碼Curr0的過程中需要寫入的下一個待編碼幀的圖像數據，由視頻輸入處理模塊通過存儲器控制器將數據寫入外部存儲器中。Ref用于存儲編碼Curr0所需的參考幀數據，是前一個編碼幀的重構幀，由視頻編碼模塊通過存儲器控制器從外部存儲器中讀出數據。Rec用于存儲編碼Curr0的過程中得到的重構幀數據，用于下一幀編碼的參考幀，由視頻編碼模塊通過存儲器控制器寫入外部存儲器。編碼過程中，輪轉操作如圖2所示，每4幀一個循環。

上述讀寫操作中，既有以像素行為單位的操作，又有以像素宏塊為單位的操作，這就要求在上述編碼器所需的幀存儲空間中，對不同的幀數據按照不同的格式存儲。

考慮到上述這些情況，在多路、多分辨率編碼的情況下，幀存儲空間的配置是一個必須要解決的問題。

發明內容

為了適應多路、多碼流視頻編碼的需要，本發明專利提出一種在多路、多碼流視頻編碼中數據幀存儲空間的配置方法。

本發明所述“主碼流圖像”是指多路視頻編碼中需要正常編碼的某一路圖像，“子碼流圖像”是指某一路圖像中對應于“主碼流圖像”的降采樣后的圖像。多路視頻中的每一路都有“主碼流圖像”和對應的“子碼流圖像”。編碼系統分別對每一路的“主碼流圖像”和“子碼流圖像”進行編碼。一般地，“子碼流圖像”編碼后的碼率要小于“主碼流圖像”編碼后的碼率，根據網絡帶寬的情況和實際應用的需要，確定單獨傳輸“子碼流圖像”編碼后的碼流，或者單獨傳輸“主碼流圖像”編碼后的碼流，或者同時傳輸“子碼流圖像”編碼后的碼流和“主碼流圖像”編碼后的碼流。

視頻編碼中數據幀存儲空間的配置方法，包括如下步驟：

步驟一、根據視頻或圖像分辨率的大小，確定存儲視頻或圖像所需的DRAM空間的大小；

步驟二、將數據幀的存取分成按行格式存取和按宏塊格式存取：對于待編碼的數據幀采用行格式存取，對于編碼后的重構幀以及參考幀采用宏塊格式存取；

步驟三、分別計算行格式存取的存儲空間分配、宏塊格式存取的存儲空間分配、行格式存取的地址和宏塊格式存取的地址，所述的存儲空間為DRAM。

所述行格式存取的存儲空間分配的方法：

設主碼流圖像一個像素行中亮度數據的個數為Wm，主碼流圖像中像素行數為Hm，子碼流圖像一個像素行中亮度數據的個數為Ws，子碼流圖像中像素行數為Hs，每個像素位數為1個字節，一個DRAM頁的大小為S個存儲空間，其中每個存儲空間中存儲B個字節，那么，根據Wm，Ws和S*B的關系，有如下兩種方式：