[發明專利]一種運動估計搜索窗映射方法以及運動估計模塊

有效

• 申請號: 201210342894.3
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103686188B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 王曦;李杰明
• 申請（專利權）人: 揚智電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H04N19/55
• 分類號: H04N19/55
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 胡林嶺

技術領域

本發明涉及視頻編碼領域，尤其涉及運動估計領域。

背景技術

運動估計（Motion?Estimation）是視頻編碼和視頻處理中廣泛使用的一種技術。運動估計的基本思想是將圖像序列的每一幀分成許多互不重疊的宏塊（Micro?Block,MB），并認為宏塊內所有象素的位移量都相同，然后對每個宏塊到參考幀某一給定特定搜索范圍內根據一定的匹配準則（例如SAD準則）找出與當前塊最相似的塊，即匹配塊，匹配塊與當前塊的相對位移即為運動矢量。視頻壓縮的時候，只需保存運動矢量和殘差數據就可以完全恢復出當前塊。

在幀間預測編碼中，由于活動圖像鄰近幀中的景物存在著一定的相關性。因此，可將活動圖像分成若干塊或宏塊，并設法搜索出每個塊或宏塊在鄰近幀圖像中的位置，并得出兩者之間的空間位置的相對偏移量，得到的相對偏移量就是通常所指的運動矢量，得到運動矢量的過程被稱為運動估計。

運動矢量和經過運動匹配后得到的預測誤差共同發送到解碼端，在解碼端按照運動矢量指明的位置，從已經解碼的鄰近參考幀圖像中找到相應的塊或宏塊，和預測誤差相加后就得到了塊或宏塊在當前幀中的位置。通過運動估計可以去除幀間冗余度，使得視頻傳輸的比特數大為減少，因此，運動估計是視頻壓縮處理系統中的一個重要組成部分。

搜索窗是一個較大的搜索區域，現有技術中，該區域中的像素都存儲在一個SRAM中。在運動估計流水線設計中，若令整數運動估計（IME）模塊和分數運動估計（FME）模塊同時訪問一個搜索窗，則能提高數據利用率，并進而減少帶寬。但是，這會引入另一個問題，即由于FME和IME只有一套讀地址，因此，他們訪問同一片SRAM會造成訪問沖突。這種訪問沖突若頻繁發生，將導致數據阻塞，嚴重降低FME和IME的性能。

因此，亟需一種在IME和FME對同一個搜索窗訪問時解決訪問沖突的搜索窗映射方法以及相應的運動估計模塊。

發明內容

本發明的目的在于防止IME模塊和FME模塊在訪問同一個搜索窗時出現訪問沖突以及數據阻塞的情況。

本發明提供了一種用于運動估計的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多個宏塊，其特征在于，所述方法包括：

將所述搜索窗劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；

令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；

整數運動估計（IME）模塊和分數運動估計（FME）模塊同時訪問同一個搜索窗的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及

當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。

在一個實施例中，所述每個獨立存儲單元為一片SRAM。

在一個實施例中，當所述搜索窗包括5×10個宏塊時，所述搜索窗被劃分由8片SRAM存儲，其中，4片SRAM中的每一片大小為120×128bit，另4片SRAM中的每一片大小為80×128bit。

在一個實施例中，所述方法還包括：當數據阻塞時，即所述IME模塊和所述FME模塊在當前時鐘訪問了同一個獨立存儲單元，則令所述IME模塊和所述FME模塊中的一者在下一時鐘時停止讀取數據，以使得所述IME模塊和FME模塊在所述下一時鐘時訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。

在一個實施例中，所述方法還包括：分別計算IME模塊和所述FME模塊被停止讀取數據的次數，當下一次所述數據阻塞時，根據所述次數來決定令所述IME模塊還是所述FME模塊停止讀取數據。

本發明提供了一種運動估計模塊，其特征在于，所述運動估計模塊包括：

搜索窗模塊，所述搜索窗模塊包括多個宏塊，其中，所述搜索窗模塊按以下方法被劃分：

將所述搜索窗模塊劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；

令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；

整數運動估計（IME）模塊；

分數運動估計（FME）模塊，其中所述IME模塊和所述FME模塊同時訪問同一個搜索窗模塊的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。