[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
地址：	100193 北京市海***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于 hevc 解碼裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種用于HEVC的解碼裝置和方法，特別是能夠節省片內存儲器的解碼裝置和方法。

背景技術

高效率視頻編碼HEVC（High?Efficiency?Video?Codec）是目前由國際電信組織（ITU）和運動圖像專家組（MPEG）正在聯合制定中的下一代國際視頻編碼標準。與現在的國際視頻標準H.264/AVC相比，HEVC在保證相同圖像質量的前提下，可以將視頻的碼率降低50%，也就是說達到H.264兩倍的編碼效率。為實現這一目標，HEVC的運算復雜度提高了2至3倍。

HEVC仍然是一種面向塊的基于運動補償的視頻編解碼系統，與H.264相比最大的區別在于HEVC對一幀圖像內的基本數據單元的劃分。在HEVC中，基本數據單元在亮度分量里不再是尺寸為16x16的宏塊（macroblock），而是最大尺寸可以達到64x64的編碼樹單元(coding?tree?unit)。如圖1所示，編碼樹單元再按照4分樹的結構組織數據，稱為編碼單元（coding?unit），HEVC規定編碼單元的尺寸可以是64x64，32x32，16x16以及8x8。每個編碼單元主要包括兩方面數據：預測單元（prediction?unit）和變換樹（transformtree)。預測單元包括幀間預測和幀內預測。如圖2所示，幀間預測包括7種模式：PART_2Nx2N，PART_2NxN，PART_Nx2N，PART_2NxnU，PART_2NxnD，PART_nLx2N和PART_nRx2N。HEVC規定幀間預測的尺寸最大為64x64最小為4x8與8x4。幀內預測包括2種模式：PART_2Nx2N，PART_NxN。HEVC規定幀內預測的尺寸最大為64x64最小為4x4。如圖3所示，變換樹以四分樹的結構組織變換單元（transform?unit），標準規定變換單元的尺寸最大為32x32最小為4x4，變換單元內包含預測之后的殘差信號。

HEVC的解碼器必須兼容滿足標準語法規定的所有碼流，也就是說需要支持從上述各種尺寸的編碼單元，以及各種尺寸的編碼工具。與基于宏塊（尺寸為固定的16x16）的H.264解碼器相比，基于編碼單元（尺寸變化，最大尺寸為64x64）的HEVC的硬件解碼器不僅增加了控制邏輯和運算邏輯的復雜度，而且大大提高了本地存儲器占用的面積。

發明內容

本發明提供了一種用于HEVC的解碼裝置，該裝置包括：

解碼單元，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；

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。

進一步，解碼單元包括：

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；