專利名稱：一種基于avs的幀間預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信源編碼技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種幀間預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
先進(jìn)音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(英文為Audio Video Coding Standard,本文中簡(jiǎn)稱為AVS標(biāo)準(zhǔn))是我國(guó)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)?！靶旁础笔切畔⒌摹霸搭^”，信源編碼技術(shù)解決的重點(diǎn)問(wèn)題是數(shù)字音視頻海量數(shù)據(jù)(即初始數(shù)據(jù)、信源)的編碼壓縮問(wèn)題，故也稱數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)。顯而易見(jiàn)，它是其后數(shù)字信息傳輸、存儲(chǔ)、播放等環(huán)節(jié)的前提，因此信源編碼標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。在AVS標(biāo)準(zhǔn)中，幀(frame)是視頻信號(hào)空間信息的表示，由一個(gè)亮度樣本矩陣(Y)和兩個(gè)色度樣本矩陣(Cb和Cr)構(gòu)成。巾貞間預(yù)測(cè)(inter prediction)是使用先前解碼圖像(或場(chǎng))生成當(dāng)前圖像(或場(chǎng))樣本預(yù)測(cè)值的過(guò)程。典型的AVS解碼結(jié)構(gòu)采用了時(shí)間及空間的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償、反變換、反量化和熵解碼。在待解碼的視頻碼流中包含有下述三種編碼圖像幀內(nèi)編碼圖像(I圖像)僅使用圖像本身信息進(jìn)行編碼，在解碼時(shí)不參照其他圖像；前向預(yù)測(cè)編碼圖像(P圖像)P圖像是向前預(yù)測(cè)一個(gè)或多個(gè)I圖像或者P圖像，因此若前面的某個(gè)參考I圖像或者P圖像不存在，則該P(yáng)圖像不能解碼；雙向預(yù)測(cè)編碼圖像(B圖像)可以同時(shí)向前和后向預(yù)測(cè)一幀或多幀已解碼I圖像或者P圖像；因此在解碼B圖像時(shí)，需要先解碼獲得在顯示順序上其后的I圖像或者P圖像數(shù)據(jù)，這樣會(huì)導(dǎo)致解碼順序與顯示順序的不一致?？梢钥闯?，P圖像和B圖像的編解碼過(guò)程都需要經(jīng)過(guò)幀間預(yù)測(cè)處理。在編碼過(guò)程中，如果當(dāng)前圖像是P圖像或B圖像，需要根據(jù)相應(yīng)的參考圖像進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，計(jì)算并存儲(chǔ)當(dāng)前圖像相對(duì)于參考圖像的運(yùn)動(dòng)矢量(運(yùn)動(dòng)矢量是由當(dāng)前圖像指向參考圖像，其值為當(dāng)前塊和參考?jí)K在圖像中坐標(biāo)的偏移)。這樣在解碼時(shí)，只需要根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)矢量和參考圖像，就可恢復(fù)出所述當(dāng)前圖像。幀間預(yù)測(cè)技術(shù)可以有效的降低時(shí)間冗余，而在AVS標(biāo)準(zhǔn)中，還針對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)一步引入了變塊尺寸、多參考幀、直接和對(duì)稱預(yù)測(cè)模式、無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量、像素插值等新的技術(shù)手段，從而獲得了更高的編碼效率。然而上述新的技術(shù)手段在提高編碼效率的同時(shí)也增加了計(jì)算量和存儲(chǔ)帶寬。目前，高性能的AVS解碼器一般使用硬件實(shí)現(xiàn)，已解碼的幀會(huì)被存入外存作為解碼其它幀的參考數(shù)據(jù)，在幀間預(yù)測(cè)時(shí)就從外存中讀取這些參考數(shù)據(jù)。在AVS標(biāo)準(zhǔn)中，解碼器將一幀圖像分為若干個(gè)宏塊，依次對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)。每個(gè)宏塊有四種劃分模式。如圖I所示，四種劃分模式分別是1個(gè)16X 16亮度塊和相應(yīng)的色度塊，2個(gè)16 X 8亮度塊和相應(yīng) 的色度塊，2個(gè)8 X 16亮度塊和相應(yīng)的色度塊，4個(gè)8X8亮度塊和相應(yīng)的色度塊。每個(gè)亮度塊和色度塊均對(duì)應(yīng)各自的運(yùn)動(dòng)矢量，以便用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。AVS標(biāo)準(zhǔn)采用四種宏塊劃分模式，能夠提高編碼效率。但由于不同的模式的宏塊，進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)時(shí)所需讀取的參考圖像的像素位置和數(shù)目各不相同，因此，這種變塊尺寸也給幀間預(yù)測(cè)帶來(lái)能更多挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，不論當(dāng)前宏塊是什么格式，解碼器均固定按照4個(gè)8X8塊的模式讀取參考圖像，即統(tǒng)一成8X8塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。這種方式易于實(shí)現(xiàn)，但存在訪問(wèn)外存次數(shù)多，從外存中讀取的數(shù)據(jù)總量大等缺陷。其原因是當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量是1/2像素或1/4像素時(shí)，需要對(duì)亮度(色度)進(jìn)行二分之一樣本和四分之一樣本的插值，而二分之一樣本和四分之一樣本的插值所需的參考圖像較多，在某些插值位置，需要的讀取12X12的個(gè)參考像素，因此，在雙向預(yù)測(cè)時(shí)，對(duì)一個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)需要讀取12X12X4X2 = 1152個(gè)像素，即1152bytes的數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，對(duì)一個(gè)宏塊進(jìn)行巾貞間預(yù)測(cè)，就需要從外存中讀取1152bytes的數(shù)據(jù)，而這1152bytes的數(shù)據(jù)中實(shí)際上存在一些冗余數(shù)據(jù)，導(dǎo)致訪存帶寬的浪費(fèi)，硬件開(kāi)銷(xiāo)增大。另一方面，由于每次都案4個(gè)8X8塊的模式讀取數(shù)據(jù)，使得解碼器訪問(wèn)外存的次數(shù)增多，這會(huì)導(dǎo)致訪存總延時(shí)的增加。并且，AVS標(biāo)準(zhǔn)中，色度塊包括Cb色度塊和Cr色度塊，Cb色度塊和Cr色度塊成對(duì)出現(xiàn)，并且成對(duì)的Cb色度塊和Cr色度塊均有相同的運(yùn)動(dòng)矢量?，F(xiàn)有技術(shù)中，AVS碼流中每對(duì)Cb和Cr色度塊的數(shù)據(jù)均分開(kāi)存儲(chǔ)，即連續(xù)存儲(chǔ)一個(gè)Cb色度塊的數(shù)據(jù)后再存儲(chǔ)相應(yīng)的Cb色度塊的數(shù)據(jù)。因此，在對(duì)一對(duì)Cb和Cr色度塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，需要先讀取Cb色度塊的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，然后再讀取Cr色度塊對(duì)應(yīng)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算。這種做法訪問(wèn)外存的次數(shù)較多，帶寬的利用率不高。目前，幀間預(yù)測(cè)的訪存量占到解碼器總訪存量的50%，而其中亞像素插值運(yùn)算的處理時(shí)間則占到總解碼時(shí)間的25%?？梢钥闯?，幀間預(yù)測(cè)已成為AVS編解碼器中數(shù)據(jù)量最密集的部分之一，同時(shí)也是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸所在。綜上所述，當(dāng)前迫切需要一種在保證AVS標(biāo)準(zhǔn)的編碼效率的前提下，能夠避免讀取冗余數(shù)據(jù)、減少訪問(wèn)外存次數(shù)的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在保證AVS標(biāo)準(zhǔn)的編碼效率的前提下，能夠避免讀取冗余數(shù)據(jù)、減少訪問(wèn)外存次數(shù)的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，該方法包括將需要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的幀分為若干個(gè)宏塊，依次對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，對(duì)于每個(gè)宏塊中的Cb色度塊和Cr色度塊,幀間預(yù)測(cè)包括下列步驟I)對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量得出每個(gè)參考像素位置；2)對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)所得出的參考像素位置從外存中一次讀取所需的Cb色度參考圖像和Cr色度參考圖像；所述外存中交織存儲(chǔ)已知的Cb色度像素和Cr色度像素；3)對(duì)每對(duì)Cb色度和Cr色度圖像分別進(jìn)行插值運(yùn)算得出幀間預(yù)測(cè)后的Cb色度塊和Cr色度塊。其中，已知的成對(duì)Cb色度像素和Cr色度像素存儲(chǔ)在外存中的相鄰地址，所述步驟2)中，通過(guò)一次尋址操作讀出成對(duì)的Cb色度參考像素和Cr色度參考像素。其中，所述步驟2)還包括根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量讀取參考圖像；包括下列子步驟
21)將當(dāng)前宏塊劃分為與運(yùn)動(dòng)矢量相應(yīng)的若干子塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，22)對(duì)于每對(duì)Cb色度子塊和Cr色度子塊，根據(jù)其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量所指向的插值位置(包括整像素插值位置，1/2像素插值位置和1/4像素插值位置)確定其參考圖像的最小尺寸；23)按照所述最小尺寸從外存中一次讀取所需的Cb色度參考圖像和Cr色度參考圖像。其中，所述步驟22)中，對(duì)于所述宏塊中的第一個(gè)Cb/Cr色度子塊，從外存中讀取參考圖像的全部數(shù)據(jù)，并將所讀取的數(shù)據(jù)存入緩存mem中；對(duì)于該宏塊中其它Cb/Cr色度子塊，則從緩存mem的相應(yīng)地址中讀取參考圖像的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而從外存中讀取參考圖像的其余數(shù)據(jù)。其中，所述步驟22)中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量所指向的位置超出幀邊界時(shí)，從外存中讀取參考圖像中位于幀邊界內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量和所讀取的位于幀邊界內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù) 據(jù)增補(bǔ)，從而得到完整的參考圖像。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列技術(shù)效果I、大大減少了訪問(wèn)外存所占的帶寬。2、能夠減少訪問(wèn)外存的次數(shù)。3、減少了存儲(chǔ)參考幀所占用的外存空間。


圖I示出了 AVS標(biāo)準(zhǔn)中一個(gè)宏塊的子塊劃分模式；圖2示出了每個(gè)子塊讀取參考圖像時(shí)出現(xiàn)的重復(fù)的交疊數(shù)據(jù)；實(shí)線方框表示需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖訅K，虛線方框表示子塊所對(duì)應(yīng)的參考圖像，灰色部分表示重復(fù)的交疊數(shù)據(jù)；圖3示出了 AVS標(biāo)準(zhǔn)中的亮度塊插值示意圖；圖4示出了 AVS標(biāo)準(zhǔn)中的色度塊插值示意圖；圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例5中的數(shù)據(jù)交織結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例6中的數(shù)據(jù)增補(bǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述。實(shí)施例I根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法。該方法中，解碼器將需要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的幀分為若干個(gè)宏塊，依次對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)。對(duì)于每個(gè)宏塊，幀間預(yù)測(cè)過(guò)程包括下列步驟第一步從AVS碼流中讀取當(dāng)前宏塊的模式和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量；第二步根據(jù)當(dāng)前宏塊的模式和運(yùn)動(dòng)矢量從外存中讀取進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)所需的參考圖像；第三步根據(jù)參考圖像和運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行插值運(yùn)算，恢復(fù)出當(dāng)前宏塊。下面分別詳細(xì)介紹上述步驟。
—、從AVS碼流中讀取當(dāng)前宏塊的劃分模式和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量在AVS標(biāo)準(zhǔn)中，單個(gè)宏塊可劃分為1個(gè)16X16亮度塊和相應(yīng)的色度塊，2個(gè)16X8亮度塊和相應(yīng)的色度塊，2個(gè)8 X 16亮度塊和相應(yīng)的色度塊，或者4個(gè)8 X 8亮度塊和相應(yīng)的色度塊。其劃分模式可從AVS碼流中讀出。同時(shí)還讀出每個(gè)亮度塊和色度塊均對(duì)應(yīng)各自的運(yùn)動(dòng)矢量，以便用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(即幀間預(yù)測(cè))。二、根據(jù)當(dāng)前宏塊的模式和運(yùn)動(dòng)矢量從外存中讀取進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)所需的參考圖像

本實(shí)施例采用了塊間數(shù)據(jù)重用的方式從外存中讀取參考圖像，這樣可以避免在一個(gè)宏塊中重復(fù)讀取部分交疊的參考數(shù)據(jù)，能夠有效地降低訪問(wèn)外存的帶寬(訪存帶寬)。AVS標(biāo)準(zhǔn)中，一個(gè)宏塊包括亮度塊(Y)和色度塊(Cb和Cr)，亮度塊(Y)和色度塊(Cb和Cr)均需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以得出幀間預(yù)測(cè)結(jié)果。AVS標(biāo)準(zhǔn)中采用樹(shù)狀變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，最小塊尺寸為8X8塊，需要讀取12X12的參考數(shù)據(jù)。如果統(tǒng)一成8X8塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，在進(jìn)行雙向預(yù)測(cè)時(shí)，需要讀取12X12X4X2 = 1152bytes的數(shù)據(jù)量。而實(shí)際上，任何兩個(gè)8X8塊所對(duì)應(yīng)的12X12的參考數(shù)據(jù)均存在交疊部分(如圖2所示)，即存在重復(fù)讀取的數(shù)據(jù)，這樣就消耗了更多的訪存帶寬。因此，本實(shí)施例設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)重用機(jī)制，使得在進(jìn)行插值運(yùn)算時(shí)，能夠重用兩個(gè)8X8塊的參考數(shù)據(jù)之間的交疊部分。本實(shí)施例40 X 96 (40行96列)大小的緩存mem，mem在亞像素插值亮度和色度時(shí)共用。對(duì)于亮度塊，緩存mem的地址空間分配如下I). O 11行用于存儲(chǔ)前向block O或block 2，以及交疊列的部分?jǐn)?shù)據(jù)；2). 12 23行用于存儲(chǔ)后向block O或block 2，以及交疊列的部分?jǐn)?shù)據(jù)；3). 24 27行用于存儲(chǔ)前向block I的交疊行的部分?jǐn)?shù)據(jù)；4). 28 31行用于存儲(chǔ)后向block I的交疊行的部分?jǐn)?shù)據(jù)。這樣，第一個(gè)8X8亮度塊插值時(shí)，仍然從外存中讀取其對(duì)應(yīng)的12X12的參考數(shù)據(jù)，其它8X8亮度塊插值時(shí)，則從緩存mem的相應(yīng)地址中讀取部分參考數(shù)據(jù)，而從外存中讀取其余參考數(shù)據(jù)。這樣就大大節(jié)省了解碼器的訪存帶寬。對(duì)于色度塊Cb,緩存mem的地址空間分配如下I). O 4行存儲(chǔ)色度Cb前向的block O的數(shù)據(jù)；2). 5 9行存儲(chǔ)色度Cb后向的block O的數(shù)據(jù)；3). 10 14行存儲(chǔ)色度Cb前向的block I的數(shù)據(jù)；4) · 15 19行存儲(chǔ)色度Cb后向的block I的數(shù)據(jù)；5). 20 24行存儲(chǔ)色度Cb前向的block 2的數(shù)據(jù)；6) · 25 29行存儲(chǔ)色度Cb后向的block 2的數(shù)據(jù)；7) · 30 34行存儲(chǔ)色度Cb前向的block 3的數(shù)據(jù)；8). 35 39行存儲(chǔ)色度Cb后向的block 3的數(shù)據(jù)。對(duì)于色度塊Cr,緩存mem的地址空間分配如下I) · O 4行存儲(chǔ)色度Cr前向的block O的數(shù)據(jù)；2). 5 9行存儲(chǔ)色度Cr后向的block O的數(shù)據(jù)；3). 10 14行存儲(chǔ)色度Cr前向的block I的數(shù)據(jù)；4) · 15 19行存儲(chǔ)色度Cr后向的block I的數(shù)據(jù)；
5). 20 24行存儲(chǔ)色度Cr前向的block 2的數(shù)據(jù)；6). 25 29行存儲(chǔ)色度Cr后向的block 2的數(shù)據(jù)；7) · 30 34行存儲(chǔ)色度Cr前向的block 3的數(shù)據(jù)；8). 35 39行存儲(chǔ)色度Cr后向的block 3的數(shù)據(jù)。于亮度塊的插值類似，對(duì)第一個(gè)色度塊插值時(shí)，從外存中讀取所需的全部參考數(shù)據(jù)。對(duì)其它色度塊插值時(shí)，則從緩存mem的相應(yīng)地址中讀取部分參考數(shù)據(jù)，而從外存中讀取其余參考數(shù)據(jù)，從而節(jié)省解碼器的訪存帶寬。三、根據(jù)參考圖像和運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行插值運(yùn)算，恢復(fù)出當(dāng)前宏塊。在讀取全部參考數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量后，即可根據(jù)AVS標(biāo)準(zhǔn)9. 9. 2. I部分的描述進(jìn)行 插值運(yùn)算，依次恢復(fù)當(dāng)前宏塊的每個(gè)亮度塊和色度塊，從而恢復(fù)出整個(gè)當(dāng)前宏塊。此時(shí)，對(duì)當(dāng)前宏塊的幀間預(yù)測(cè)完成。實(shí)施例2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2，提供了一種基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法。該方法中，解碼器將需要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的幀分為若干個(gè)宏塊，依次對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)。對(duì)于每個(gè)宏塊，幀間預(yù)測(cè)過(guò)程包括下列步驟第一步從AVS碼流中讀取當(dāng)前宏塊的模式和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量；第二步根據(jù)當(dāng)前宏塊的模式和運(yùn)動(dòng)矢量從外存中讀取進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)所需的參考圖像；第三步根據(jù)參考圖像和運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行插值運(yùn)算，恢復(fù)出當(dāng)前宏塊。其中，第一步、第三步均與實(shí)施例I 一致，不再贅述。第二步中，本實(shí)施例采用變塊尺寸讀取的方式從外存中讀取參考數(shù)據(jù)。從AVS標(biāo)準(zhǔn)9. 9. 2. I部分中，可以看出，在進(jìn)行亞像素插值時(shí)，對(duì)于不同的運(yùn)動(dòng)矢量和不同的亞像素插值位置，需要的參考數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是截然不同的。例如在插值整像素樣本，只需要8X8的參考數(shù)據(jù)，而插值1/4像素樣本，則需要11X11的參考數(shù)據(jù)。本實(shí)施例將插值位置分為6種不同的類型，每種類型需要的參考數(shù)據(jù)量是不同的，但在解碼過(guò)程中，只有其中的一種類型在同一時(shí)刻被執(zhí)行。因此可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的值，判斷此次屬于何種插值類型，從而決定本次的訪存量，以達(dá)到減小帶寬的目的。亮度塊的變塊尺寸讀取如圖3所示，AVS標(biāo)準(zhǔn)中各插值點(diǎn)(即插值位置)所需的參考像素?cái)?shù)目如下對(duì)于D點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(0，O)，相應(yīng)8 X 8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為8X8 ；對(duì)于b點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(_1，0)，(0，0)，(1，0)，(2，0)，相應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為11X8 ;對(duì)于h點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(0，_1)，(0，0)，(0，1)，(0，2)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為8X11 ；對(duì)于j 點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(-1，-1)，(0,-1), (1,-1), (2,-1), (-1,0),(0,0), (1,0), (2,0), (-1,1), (0,1), (1,1), (2,1), (-1,2), (0,2), (1,2), (2，2)，對(duì)應(yīng) 8X8
塊的插值需要的參考像素矩陣大小為11X11 ;對(duì)于a點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(_2，0)，(-1,0), (0,0), (1,0), (2，0)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為12X8 ；對(duì)于c點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(-1,0), (0,0), (1,0), (2,0), (3，0)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為12X8 ； 對(duì)于d點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(0，-2)，(O, -I), (0,0), (0,1), (0，2)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為8X12 ;對(duì)于η點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(0，-1)，(0,0), (0,1), (0,2), (0，3)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為8X12 ;對(duì)于e，g，p，r點(diǎn)的插值，需要的參考像素與j點(diǎn)相同，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為11X11 ；對(duì)于f 點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(_1，_2), (O, -2), (I, -2), (2, _2), (-1, -I),(0,-1), (1,-1), (2,-1), (-1,0), (0,0), (1,0), (2,0), (-1,1), (0,1), (1,1), (2,1), (_1，2)，(0,2), (1,2), (2，2)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為11X12 ;對(duì)于i 點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(-2,-1), (-2,0), (-2,1), (-2,2), (-1,-1),(-1,0), (-1,1), (-1,2), (O, -I), (0,0), (0,1), (0,2), (I, -I), (1,0), (1,1), (1,2),(2，-1)，(2,0), (2,1), (2，2)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為12X11;對(duì)于k 點(diǎn)的插值,需要的參考像素為(-1,-1), (-1,0), (-1,1), (-1,2), (0,-1),(0,0), (0,1), (0,2), (1,-1), (1,0), (1,1), (1,2), (2,-1), (2,0), (2,1), (2,2), (3,-1),(3,0), (3,1), (3，2)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為12X11;對(duì)于q 點(diǎn)的插值，需要的參考像素為(-1，-1)，(0,-1), (1,-1), (2,-I), (-1,0),(0,0), (1,0), (2,0), (-1,1), (0,1), (1,1), (2,1), (-1,2), (0,2), (1,2), (2,2), (-1,3),(0,3), (1,3), (2，3)，對(duì)應(yīng)8X8塊的插值需要的參考像素矩陣大小為11X12。在讀取外存的過(guò)程中，為了減少對(duì)外存的訪問(wèn)量，本實(shí)施例對(duì)讀取的尺寸做出一定的優(yōu)化。在亮度插值中，不同插值位置所需像素個(gè)數(shù)不同，如果采用最大像素個(gè)數(shù)，自然能滿足要求，但這樣增加了外存的訪問(wèn)量。本實(shí)施例為了節(jié)省外存的帶寬，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量得出當(dāng)前塊的插值位置，對(duì)不同插值位置，分別調(diào)整所申請(qǐng)的外存的line(行)和size(本發(fā)明中size代表列)的大小。表3給出了在亮度申請(qǐng)外存情況下，設(shè)定每次向外存申請(qǐng)的基礎(chǔ)塊大小為8 X 8，同時(shí)對(duì)不同運(yùn)動(dòng)矢量分別設(shè)定對(duì)應(yīng)不同的申請(qǐng)外存的行、列增量。由基礎(chǔ)塊行、列加上對(duì)應(yīng)的增量行、列便可得到本次申請(qǐng)的行、列信息。通過(guò)深入研究，本實(shí)施例總結(jié)出如下規(guī)律公式I).請(qǐng)求外存的列數(shù)增量_req_plus_wid
O ;X = O
req_plus_wid = < 4 ;(少=O || 少=1/2)&&(χ = 1/4 || x = 3/4)
3 ;other2).請(qǐng)求外存的行數(shù)增量_req_plus_hei
O；少=0
req_plus_hei = < 4;(少=1/4 || 少=3/4)&&(x = O || x = 1/2)
3;other
式中，X為水平位置，即插值點(diǎn)在水平方向上的編號(hào)；y為垂直位置，即插值點(diǎn)在垂
直方向上的編號(hào)。下面的表I更直觀地給出了本實(shí)施例的亮度塊變塊尺寸讀取方案。表I


權(quán)利要求
1.一種基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，需要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的幀包括若干個(gè)宏塊，已知幀的Cb色度像素和Cr色度像素交織存儲(chǔ)，對(duì)于每個(gè)宏塊中的Cb色度塊和Cr色度塊，幀間預(yù)測(cè)包括下列步驟 1)對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量得出每個(gè)參考像素位置； 2)對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)所得出的參考像素位置從外存中一次讀取所需的Cb色度參考圖像和Cr色度參考圖像；所述外存中交織存儲(chǔ)已知的Cb色度像素和Cr色度像素； 3)對(duì)每對(duì)Cb色度和Cr色度圖像分別進(jìn)行插值運(yùn)算得出幀間預(yù)測(cè)后的Cb色度塊和Cr色度塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，已知幀的Cb色度像素和Cr色度像素交織存儲(chǔ)在外存中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，已知的成對(duì)Cb色度像素和Cr色度像素存儲(chǔ)在外存中的相鄰地址，所述步驟2)中，通過(guò)一次尋址操作讀出成對(duì)的Cb色度參考像素和Cr色度參考像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)還包括根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量讀取參考圖像；包括下列子步驟 21)將當(dāng)前宏塊劃分為與運(yùn)動(dòng)矢量相應(yīng)的若干子塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償， 22)對(duì)于每對(duì)Cb色度子塊和Cr色度子塊，根據(jù)其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量所指向的插值位置確定其參考圖像的最小尺寸； 23)按照所述最小尺寸從外存中一次讀取所需的Cb色度參考圖像和Cr色度參考圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟22)中，對(duì)于所述宏塊中的第一個(gè)Cb/Cr色度子塊，從外存中讀取參考圖像的全部數(shù)據(jù)，并將所讀取的數(shù)據(jù)存入緩存中；對(duì)于該宏塊中其它Cb/Cr色度子塊，則從緩存的相應(yīng)地址中讀取參考圖像的部分?jǐn)?shù)據(jù)，而從外存中讀取參考圖像的其余數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟22)中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量所指向的位置超出幀邊界時(shí)，從外存中讀取參考圖像中位于幀邊界內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量和所讀取的位于幀邊界內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)增補(bǔ)，從而得到完整的參考圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于AVS的幀間預(yù)測(cè)方法，該方法包括將需要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的幀分為若干個(gè)宏塊，依次對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，對(duì)于每個(gè)宏塊中的Cb色度塊和Cr色度塊，幀間預(yù)測(cè)包括下列步驟對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量得出每個(gè)參考像素位置；對(duì)于每對(duì)Cb色度塊和Cr色度塊，根據(jù)所得出的參考像素位置從外存中一次讀取所需的Cb色度參考圖像和Cr色度參考圖像；所述外存中交織存儲(chǔ)已知的Cb色度像素和Cr色度像素；對(duì)每對(duì)Cb色度和Cr色度圖像分別進(jìn)行插值運(yùn)算得出幀間預(yù)測(cè)后的Cb色度塊和Cr色度塊。本發(fā)明具有下列技術(shù)效果大大減少了訪問(wèn)外存所占的帶寬。能夠減少訪問(wèn)外存的次數(shù)。減少了存儲(chǔ)參考幀所占用的外存空間。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102625094SQ201110030329
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者呼大明, 宋益波, 鄧?yán)? 鄭海鷗, 陳淼 申請(qǐng)人:聯(lián)合信源數(shù)字音視頻技術(shù)(北京)有限公司