[发明专利]由图形处理单元支持的视频解码方法

权利要求书

1.一种用于在包括CPU和GPU的硬件架构上对编码视频数据进 行解码的方法，GPU具有作为全局缓冲器的第一缓冲器以及作为纹理 缓冲器的第二缓冲器，所述方法包括下列步骤：

-在CPU上对编码视频的报头和宏块进行解码(304)，其中获得 解码的图像数据；

-可选地对解码的图像数据执行逆量化(306)；

-将解码的图像数据或者逆量化的图像数据传送(310)至GPU 的全局缓冲器；

并且，所述方法还包括在GPU上执行的下列步骤：

-如果还没有在CPU上可选地执行所述逆量化(306)，则对所传 送的数据进行逆量化(315)；

-对逆量化的数据进行波形变换(314)；

-执行运动补偿(316)，其中获得重建的图像数据，并且使用一 个线程块来处理固定数量的图像块，其中使用所述线程块中的一个线 程来处理所述固定数量的图像块的一行上的所有像素；

-在GPU的全局缓冲器中对重建的图像数据进行缓冲(318)；

-确定是否使用解码的图像数据作为用于对至少一个其它图像 进行解码的参考，如果是，则将解码的图像数据从全局缓冲器中复制 到纹理缓冲器中；以及

-从全局缓冲器或者纹理缓冲器向显示器传送重建的图像数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以线程处理在GPU上执行 的逆量化(315)、波形变换(314)以及运动补偿(316)步骤，并且 线程对纹理缓冲器进行只读访问，以及对全局缓冲器进行读写访问。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在执行运动补偿(316) 的步骤中，从纹理缓冲器中读取来自在前图像的参考数据。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，图像数据包括多个颜 色空间格式(444、422、420)之一的亮度和色度分量(YUV)，并 且GPU对于至少两个并行数据层进行操作，所述方法还包括下列步 骤：

-确定图像数据的颜色空间格式；

-根据所确定的颜色空间格式，如果确定了第一颜色空间格式 (444)，则在单个数据层(803)中一并存储和处理亮度数据(Y) 和色度数据(UV)，如果确定了不同的颜色空间格式(422、420)， 则在两个不同的、分离的数据层(801、802)中存储和处理亮度数据 (Y)和色度数据(UV)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，GPU对于至少三个并行数 据层进行操作，并且其中，在三个不同的、分离的数据层(804、805、 806)中存储和处理残差图像的亮度和色度数据。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，GPU使用CUDA架构。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，GPU以GPU本地指令 和编程语言之间的应用编程接口(API)为基础来操作。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在执行波形变换的步 骤中，仅将非零的系数连同相应的系数矩阵索引一起存储。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在一个或者更多线程 中处理波形变换步骤，所述线程获得包括至少地址和长度值在内的恒 定长度的数据集合，作为输入数据，所述地址指向全局缓冲器中存储 针对所述线程的实际输入数据的存储位置，所述长度指示与所述线程 相关的存储的输入数据的量。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在公共线程(314a) 中一并处理逆量化、波形变换和运动补偿步骤。

11.根据权利要求1或2所述的方法，还包括初始化波形变换块的 步骤，所述初始化包括下列步骤：

-分配残差图像缓冲器，其中在全局存储器中分配残差图像数 据；以及

-准备用于iDCT计算的常数矩阵。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括下列步骤：

-确定哪个常数矩阵适合所需的波形变换；

-选择所确定的常数矩阵；以及

-切换至所选的矩阵。