[发明专利]帧间压缩编码中的帧存储方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术，特别涉及基于第4代运动图像专家组(MPEG4)标准的一种帧间压缩编码中的帧存储方法和一种实现帧间压缩编码的装置。

背景技术

在实时数码视频流中，通常利用压缩编码处理单元对各输入帧进行基于MPEG4标准的压缩编码，从而得到最终的输出码流。

其中，压缩编码分为帧内压缩编码和帧间压缩编码。帧内压缩编码过程仅涉及当前待压缩编码的一个输入帧，例如I帧；帧间编码包括运动估计和运动补偿两个过程，通常需要其他帧作为参考帧，再利用参考帧对当前输入帧进行压缩编码。

帧间压缩编码的过程可以如图1至图5所示。

图1为现有帧间压缩编码的前一次运动估计过程的示意图。如图1所示，帧A为参考帧，是对帧B的前一输入帧进行压缩编码之后得到并存储于存储器1中的；帧B为当前输入帧；帧A和帧B中均包括多个16行×16列的宏块。

图2为现有帧间压缩编码的运动估计中搜索区域的示意构图。从帧B的第一行第一个的宏块开始，以帧B中当前宏块所对应的位置为中心，在作为参考帧的帧A中，按照如图2所示的宏块大小+/-N个像素行的运动估计搜索区域(宏块大小的各方向上延伸N个像素)，寻找与帧B中当前宏块最佳匹配的匹配宏块。

将帧B中的当前宏块减去帧A中的匹配宏块，得到亮度、色度的残差宏块，同时根据帧B中的当前宏块与帧A中的匹配宏块的位置差，得到当前宏块的的运动矢量，实现对帧B的运动估计。

对帧B中每个宏块编码后得到的残差宏块和运动矢量，在压缩后即可作为帧B的码流输出。

图3为现有帧间压缩编码的前一次运动补偿过程的示意图。如图3所示，在输出码流的同时，对于帧B中每个宏块编码后的残差宏块和运动矢量，还需要依次进行解码，并在解码后与该宏块对应的帧A中的匹配宏块相加，得到该宏块对应的重构宏块，帧B中每个宏块的重构宏块即构成了帧B的重构帧B’，实现对帧B的运动补偿。

然后，将重构帧B’存储于存储器2中，作为下一个输入帧的参考帧。

图4为现有帧间压缩编码的后一次运动估计过程的示意图。如图4所示，重构帧B’为参考帧；帧C为当前输入帧；重构帧B’和帧C中均包括多个16行×16列的宏块。

与前一次运动估计相同，在重构帧B’中寻找与帧C中当前宏块最佳匹配的匹配宏块，并将帧C中的当前宏块减去重构帧B’中的匹配宏块，得到亮度、色度的残差宏块，同时根据帧C中的当前宏块与重构帧B’中的匹配宏块的位置差，得到当前宏块的的运动矢量，实现对帧C的运动估计。

对帧C中每个宏块编码后得到的残差宏块和运动矢量，在压缩后即可作为帧C的码流输出。

图5为现有帧间压缩编码的后一次运动补偿过程的示意图。如图5所示，在输出码流的同时，同样对于帧C中每个宏块编码后的残差宏块和运动矢量，还需要依次进行解码，并在解码后与该宏块对应的重构帧B’中的匹配宏块相加，得到该宏块对应的重构宏块，帧C中每个宏块的重构宏块即构成了帧C的重构帧C’，实现对帧C的运动补偿。

然后，将重构帧C’存储于存储器1中，覆盖原有的帧A，作为再下一个输入帧的参考帧。

如此反复交替，对利用一个存储器中存储的参考帧对当前输入帧进行帧间压缩编码后，均将该帧的重构帧作为下一输入帧的参考帧，并存储于另一存储器中，覆盖前一输入帧的参考帧。

由上述过程可见，现有帧间压缩编码过程中，对于每一帧的压缩编码均需要两块完整帧尺寸的存储器来分别存储完整的参考帧和完整的重构帧，使得帧间压缩编码的硬件成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种帧间压缩编码中的帧存储方法和一种实现帧间压缩编码的装置，能够降低存储参考帧和重构帧的硬件成本。

本发明提供的一种帧间压缩编码中的帧存储方法，设置搜索区域的大小小于整帧尺寸，该方法包括：

判断当前宏块在参考帧中的搜索区域上方是否存在至少一个宏块行的空间，如果是，则将当前宏块所对应的重构帧存储于所述参考帧中该空间的对应位置；

否则，将当前宏块所对应的重构帧存储于参考帧之外的对应存储空间。

所述搜索区域的大小为一个宏块大小在各方向上延伸至少一个像素的距离。

所述一个宏块行包括16个像素行。

所述参考帧之外的存储空间与参考帧占用的存储空间分别位于不同的物理存储器中。

所述参考帧之外的存储空间与参考帧占用的存储空间位于同一物理存储器中。