[發明專利]一種用于HEVC的解碼裝置和方法

有效

• 申請號: 201210566569.5
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103024389A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張琪;付桂鵬
• 申請（專利權）人: 芯原微電子（北京）有限公司;芯原微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞

1.一種用于HEVC的解碼裝置，其特征在于該裝置包括：

解碼單元，用于對一個按照H?EVC標準編碼的數據流中所有編碼樹單元信息進行解碼；

總線，為系統總線，用于解碼單元與外部存儲器之間的數據傳輸；

外部存儲器，用于為HEVC解碼過程中的輸入、輸出數據提供了外部的存儲空間。

2.根據權利要求1所述的解碼裝置，其特征在于解碼單元進一步包括：

熵解碼子模塊，用于一次從編碼碼流中解析出HEVC標準定義的尺寸為32x32的編碼樹單元及對應的語法元素；

幀間預測子模塊，用于根據熵解碼子模塊輸出的預測數據首先重建運動

向量，然后根據運動向量讀入參考像素，最終通過插值構建預測信號；

幀內預測子模塊，用于根據熵解碼子模塊輸出的預測數據首先確定幀內

預測的模式，然后利用當前預測區域的邊界像素構成預測信號；

反掃描子模塊，用于根據熵解碼子模塊輸出的預測數據推導出掃描模式，然后按照掃描模式對熵解碼子模塊輸出的量化系數重新排列順序；

反量化/反變換子模塊，用于首先利用熵解碼子模塊輸出的量化因子對

反掃描子模塊輸出的量化系數進行反量化，然后進行反變換；

圖像重構子模塊，其輸入包括經過反變換之后的殘差信號以及經過預測之后的幀內預測或幀間預測信號，圖像重構子模塊按照HEVC標準里定義的算法進行圖像重構；

后處理子模塊，用去塊效應濾波器進行濾波并進行像素自適應偏移。

3.根據權利要求1所述的解碼裝置，其特征在于外部存儲器進一步包括：

輸入待解碼數據流緩沖存儲器，用于存儲輸入待解碼數據流；

參考圖像緩沖存儲器，用于存儲參考圖像，參考圖像提供給幀間預測子模塊構建預測信號。

4.根據權利要求2所述的解碼裝置，其特征在于所述語法元素包括：

編碼四分樹的劃分、預測模式、預測數據、變換四分樹的劃分、量化因子及變換系數。

5.根據權利要求2所述的解碼裝置，其特征在于：

如果幀間或幀內預測子模塊支持的最大處理數據尺寸為16x16或8x8，在預測之前需要對預測數據重新分配。

6.一種用于HEVC的解碼方法，其特征在于該方法包括：

解碼步驟，用于對一個按照HEVC標準編碼的數據流中所有編碼樹單元信息進行解碼；

通過總線將解碼單元的輸出傳輸到外部存儲器；

將HEVC解碼過程中的輸入、輸出數據存儲在外部的存儲空間。

7.根據權利要求6所述的解碼方法，其特征在于解碼步驟進一步包括：

熵解碼步驟，用于一次從編碼碼流中解析出H?EVC標準定義的尺寸為32x32的編碼樹單元及對應的語法元素；

幀間預測步驟，用于根據熵解碼步驟輸出的預測數據首先重建運

動向量，然后根據運動向量讀入參考像素，最終通過插值構建預測信號；

幀內預測步驟，用于根據熵解碼步驟輸出的預測數據首先確定幀內

預測的模式，然后利用當前預測區域的邊界像素構成預測信號；

反掃描步驟，用于根據熵解碼步驟輸出的預測數據推導出掃描模式，然后按照掃描模式對熵解碼步驟輸出的量化系數重新排列順序；

反量化/反變換步驟，用于首先利用熵解碼步驟輸出的量化因子對

反掃描步驟輸出的量化系數進行反量化，然后進行反變換；

圖像重構步驟，輸入包括經過反變換之后的殘差信號以及經過預測之后的幀內預測或幀間預測信號，按照HEVC標準里定義的算法進行圖像重構；

后處理步驟，用去塊效應濾波器進行濾波并進行像素自適應偏移。

8.根據權利要求7所述的解碼方法，其特征在于所述語法元素包括：

編碼四分樹的劃分、預測模式、預測數據、變換四分樹的劃分、量化因子及變換系數。

9.根據權利要求7所述的解碼方法，其特征在于：

如果幀間或幀內預測子模塊支持的最大處理數據尺寸為16x16或8x8，在預測之前需要對預測數據重新分配。

10.根據權利要求7所述的解碼方法，其特征在于：

當待解碼的視頻流中編碼樹單元尺寸為64x64，熵解碼/反掃描/反變換

支持的最大處理數據尺寸為32x32，幀間或幀內預測/重構/后處理支持的最大處理數據尺寸為16x16，包括以下步驟：

（1）把待解碼的第n個編碼樹單元分成4個32x32區域，以變量q表示這4個區域的索引，q=0,1,2,3，并把q初始化為0；

（2）熵解碼子模塊讀入可以提供解析區域q的碼流，解析所有的語法元素，在編碼單元尺寸為64x64的情況下重新分配預測數據；

（3）在熵解碼之后，可以分成2個分支并行處理：反變換分支與預測分支，反變換分支每次處理1個變換單元，用變量t表示當前正在處理的變換單元內的首個像素在區域q內的編碼排列順序，0≤t<32x32，并把變量t初始化為0；反掃描子模塊對當前變換單元的量化系數進行重新排序；反量化/反變換子模塊對重新排序之后的當前變換單元的量化系數進行反量化和反變換得到殘差信號；以變量sizeTU表示當前變換單元尺寸，在完成反變換之后把變量t增加sizeTU，如果變量t小于32x32，那么返回重新排序步驟；預測分支把區域q分成4個16x16區域，以變量p表示這4個區域的索引，p=0,1,2,3，并把p初始化為0；以變量s記錄區域p內完成圖像重構的區域尺寸，0≤s<16x16，并把s初始化為0；預測分支根據預測模式把處理流程分成2個分支:如果是幀內模式，就進行幀內預測，如果是幀間模式，就進行幀間預測；

（4）根據變換分支與預測分支的完成情況進行判斷，如果滿足t≥p*256+s的條件，就繼續步驟（5），否則等待直至條件滿足；

（5）把預測之后的數據與對應位置上的殘差信號相加，得到重構的圖像；

（6）判斷條件s<256，滿足條件就返回預測分支根據預測模式把處理流程分成2個分支的步驟，否則繼續步驟（7）；

步驟（7）后處理子模塊對重構圖像進行去塊濾波和像素自適應偏移處理，每次處理的數據區域尺寸為16x16；

（8）變量p加1，變量s恢復成0，判斷條件p<4，滿足條件就返回預測分支根據預測模式把處理流程分成2個分支的步驟，否則進入步驟（9）；

（9）變量q加1，判斷條件q<4，滿足條件就返回步驟（2），否則返回步驟（1）處理下一個編碼樹單元。