视频解码数据存储方法及运动向量数据的计算方法技术

本发明专利技术提供一种视频解码数据存储方法及运动向量的计算方法，视频解码数据存储方法包括在静态随机存储器内设置参考帧队列表格，将多个参考帧的基本信息存储在参考帧队列表格内，参考帧队列表格的每一个单元存储有一个参考帧对应在解码缓冲区内的索引信息；在解码缓冲区内存储与索引信息对应的多组帧缓冲信息，每一组帧缓冲信息包括帧显示顺序数据、运动向量存储地址信息；在动态随机存储器内存储每一参考帧的运动向量数据，运动向量存储地址信息为参考帧的对应块的编码树单元的运动向量数据存储在动态随机存储器的地址信息。应该本发明专利技术的方法可以提高视频解码的效率，并且节省硬件的开销，并节省视频解码是所占用的带宽资源。

【技术实现步骤摘要】
视频解码数据存储方法及运动向量数据的计算方法
本专利技术涉及图像数据处理领域，具体地，是涉及视频解码数据的存储方法以及基于这种数据存储方法实现的运动向量数据的计算方法。
技术介绍
随着人们对视频图像的质量要求越来越高，传统的视频编码、解码技术已经不能满足人们的对视频图像质量的要求。随着视频图像处理技术的进步，现在的视频编码、解码技术朝着高分辨率、高帧率、高压缩率的方向发展。为此，ITU-TVCEG(VideoCodingExpertsGroup)和ISO/IECMPEG(MovingPictureExpertsGroup)联合成立了JCT-VC(JointCollaborativeTeamonVideoCoding)联合组织，统一制定下一代编码标准：HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)标准。HEVC(又名“H.265”)标准采用了大量新的技术，比如更大的编码单元、非对称预测运动向量(AMVP)、时域预测运动向量(TMVP)、采样点自适应偏移(SAO)、并行化设计(WPP、TILE)等。HEVC标准采用3种帧类型，即一个图像组内的I帧、B帧和P帧，可以包含帧间和帧内压缩的技术。其中I帧只包含帧内预测单元，B帧和P帧既可以包含帧内预测单元，也可以包含帧间预测单元。HEVC标准中基本的编码单元叫做编码树单元(CTU)，它有三种像素尺寸，分别是64×64、32×32、16×16。一个视频序列中编码树单元的大小是固定的。64×64的编码树单元可以向下分成32×32、16×16、8×8、4×4的编码单元(CU)，同理，32×32的编码树单元也可以分别向下分成16×16、8×8、4×4的编码单元，16×16的编码树单元可以向下分解成8×8、4×4的编码单元。HEVC标准中还设有预测单元(PU)，它表示在参考帧中有相应合适的块去匹配当前帧的编码单元块的预测，预测单元是由编码单元的大小向下拆分成对称或者非对称的单元，类似于2N×N、N×2N、2N×2N的单元等。HEVC标准中包括帧内预测、帧间预测的技术，其中帧内预测是当前编码树单元的块预测信息来自它周围的像素点，帧间预测表示它预测的块预测信息来自相对于当前帧时间轴前面的帧队列或者时间轴后面的帧队列中的参考帧。每解码完成一帧后，参考帧队列中的每一帧的标识码需要重排，因为时间在移动，帧间相关性也发生了变化。帧间预测需要从时间轴前面的帧队列中或者时间轴后面的帧队列中获取预测单元块，这个过程叫做参考。因此首先要知道参考的哪一帧，需要通过每一帧的标识码来识别所参考的是哪一帧。标识码可以来自时间轴前面的帧队列，也可以来自时间轴后面的帧队列。获取哪一帧后就要知道预测单元在参考帧中的具体位置，这是一个相对位置，即相对当前编码单元块的位置，可以表示成坐标形式(X,Y)，HEVC标准中表示成运动向量数据，X方向表示成MV_X，而Y方向表示成MV_Y。HEVC标准中有前后两个参考帧队列，最多各有16帧，因此标识码除了要表示在那个队列中外还要表示的范围[0～15]，因此运动向量数据的信息更是很大的数据开销。特别是在4K分辨率的视频中，MV_X或者MV_Y的信息表示的范围是[0～4096]，这是个庞大的数据开销，并且这些都需要编码。为了提高压缩率，HEVC标准中提出了一种预测运动向量(MVP)的技术。由于图像大部分运动块都是相似或者相同的，所以根据周围编码单元块或者时间轴前面或者后面的帧队列中的参考帧的已经编码过的编码单元块的运动向量数据的信息去表示当前编码单元需要编码的运动向量数据的信息，这样可以达到提高压缩率的目的。其中有一种运动向量预测叫时域预测运动向量(TMVP)，它是取时间轴对应帧中的相对应块的运动向量数据作为相对应的运动向量数据。它提供两种预测运动向量数据的候选：一种是在对应预测单元的右下角的一个16×16的块的运动向量数据，还有一种是对应的预测单元中间位置的16×16的块的运动向量数据。第一种数据的优先级较高，如果存在第一种数据有效的情况下，那么第二种数据不纳入候选列表。HEVC标准中的时域预测运动向量虽然可以使用很较少的开销来解决与运动向量数据有关的问题，但是需要提供很多额外的信息，如时间轴对应帧的标识码、相对应块的运动向量数据的信息等。由于每解码完成一帧后需要保存其运动向量数据的信息以及一些参考的信息，当解码当前帧时需要从动态随机存取存储器中获取参考帧的运动信息数据。由于相对应块的运动向量数据非常庞大，因此，如何让硬件读取这些数据速度更加高效，不浪费额外的带宽浪费成为迫切需要解决的问题。公告号为CN103444182的中国专利技术专利申请提供了一种存储运动信息的方法，该方法是将对应运动向量以及相对应块的标识码放在一起存储，这样的做法对于硬件而言标识码只要较少的比特，如4比特的数据存储，而运动向量数据需要从16比特的位置开始存储，这种数据结构不对称对于硬件而言需要读取大量没用的数据，浪费读取数据的时间。而且，对于标识码而言，由于每解码完成一帧数据后需要做参考帧的重排，计算过程是大量的排序计算，使用集成电路实现这些程序将导致电路板的面积非常大，也导致硬件消耗的功率过大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种提高读取运动向量数据速度的视频解码数据的存储方法。本专利技术的另一目的是提供一种读取运动向量数据时占用更少带宽的运动向量计算方法。为了实现上述的主要目的，本专利技术提供的视频解码数据的存储方法包括在静态随机存储器内设置参考帧队列表格，将多个参考帧的基本信息存储在参考帧队列表格内，参考帧队列表格的每一个单元存储有一个参考帧对应在解码缓冲区内的索引信息；在解码缓冲区内存储与索引信息对应的多组帧缓冲信息，每一组帧缓冲信息包括帧显示顺序数据、运动向量存储地址信息；在动态随机存储器内存储每一参考帧的运动向量数据，运动向量存储地址信息为参考帧的对应块的编码树单元的运动向量数据存储在动态随机存储器的地址信息。由上述方案可见，在静态随机存储器内只存储参考帧队列表格、多组帧缓冲信息，通过熵解码后获得的参考帧的标识码从参考帧队列表格获取索引信息后可以获得参考帧的帧显示顺序数据、运动向量存储地址信息，再根据运动向量存储地址信息从动态随机存储器内获取相应的运动向量数据。由于参考帧队列表格、多组帧缓冲信息存储在静态随机存储器内，数据的读取速度快，而从动态随机存储器获取的运动向量数据量较少，因此视频数据解码的速度较快，对硬件的开销较小，占用的带宽也较少。一个优选的方案是，在动态随机存储器内连续存储的运动向量数据为编码树单元的多个编码单元按列从左向右排列的运动向量数据。由于视频解码的时候可能需要使用右边一列的运动向量数据作，因此多个编码单元的运动向量数据按列从左向右排列，可以方便地读取编码树单元右边一列的运动向量数据，减小视频解码时从动态随机存储器读取数据的量。进一步的方案是，在编码树单元的像素小于最小存储单元像素时，在动态随机存储器内连续存储的运动向量数据为多个编码树单元按列从左向右排列的运动向量数据。由此可见，在编码树单元的像素较小时，将多个编码树单元的运动向量数据按列从左向右排列，有利于一次读取多个编码树单元的运动向量数据，提高视频解码的效率。进一步的方案是，运动向量数据包括运本文档来自技高网...

【技术保护点】
视频解码数据的存储方法，其特征在于，包括；在静态随机存储器内设置参考帧队列表格，将多个参考帧的基本信息存储在所述参考帧队列表格内，所述参考帧队列表格的每一个单元存储有一个所述参考帧对应在解码缓冲区内的索引信息；在所述解码缓冲区内存储与所述索引信息对应的多组帧缓冲信息，每一组所述帧缓冲信息包括帧显示顺序数据、运动向量存储地址信息；在动态随机存储器内存储每一所述参考帧的运动向量数据，所述运动向量存储地址信息为所述参考帧的对应块的编码树单元的运动向量数据存储在所述动态随机存储器的地址信息。

【技术特征摘要】
1.视频解码数据的存储方法，其特征在于，包括；在静态随机存储器内设置参考帧队列表格，将多个参考帧的基本信息存储在所述参考帧队列表格内，所述参考帧队列表格的每一个单元存储有一个所述参考帧对应在解码缓冲区内的索引信息；在所述解码缓冲区内存储与所述索引信息对应的多组帧缓冲信息，每一组所述帧缓冲信息包括帧显示顺序数据、运动向量存储地址信息；在动态随机存储器内存储每一所述参考帧的运动向量数据，所述运动向量存储地址信息为所述参考帧的对应块的编码树单元的运动向量数据存储在所述动态随机存储器的地址信息。2.根据权利要求1所述的视频解码数据的存储方法，其特征在于：在所述动态随机存储器内连续存储的所述运动向量数据为所述编码树单元的多个编码单元按列从左向右排列的运动向量数据。3.根据权利要求2所述的视频解码数据的存储方法，其特征在于：在所述编码树单元的像素的存储空间小于最小存储单元像素的存储空间时，在所述动态随机存储器内连续存储的所述运动向量数据为多个编码树单元按列从左向右排列的运动向量数据。4.根据权利要求3所述的视频解码数据的存储方法，其特征在于：所述运动向量数据包括运动向量索引信息；将两个所述编码单元或者两个所述编码树单元的所述运动向量索引信息存储在一个字内。5.根据权利要求1至3任一项所述的视频解码数据的存储方法，其特征在于：在所述运动向量存储地址信息对应的地址为起始地址的存储区域内存储有当前参考帧所需要参考的多个帧的显示顺序数据。6.运动向量数据的计算方法，其特征在于：包括使用熵解...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，张建辉，原顺，李洁珺，
申请(专利权)人：珠海全志科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44