[发明专利]一种高清编码器的运动估计搜索窗数据复用方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频编解码技术领域，尤其涉及一种高清编码器的运动估计搜索窗数据复用方法。

背景技术

视频编解码技术是数字化音视频产业的关键技术，它对国民经济与社会发展起着至关重要的作用，是信息产业三大组成部分之一。

当今，用户对高质量视频的需求愈加强烈，致使视频图像传输码率日益增高，伴随着移动视频设备的发展及信道带宽的限制，运营商希望能够使用较低的码率传递高质量的视频。致使视频信源的压缩趋向于采用具有高复杂度的视频压缩算法，以获得更高的压缩性能。但这同时这也给视频编码器的片上存储的设计和带宽利用提出了更高的要求。

目前主流的视频编码器大多采用基于块的混合编码框架，运动估计(包括整像素运动估计IME和分像素运动估计FME)是混合视频编码框架中对性能影响最为严重的一个环节，同时也是视频编码系统中数据预取复杂度及资源消耗最高的模块，大约消耗整个编码器70％的带宽资源。视频分辨率的提高及搜索窗范围的增大给片上存储和搜索窗预取算法的设计和实现带来了极大的挑战。目前运动估计搜索窗的数据复用方法大致有以下几类：

第一类是搜索窗内水平方向数据复用，当前编码宏块(大小为N*N)与搜索窗内的宏块进行逐个匹配时，相邻候选匹配宏块有N-1列的部分重叠，这部分数据可以进行复用，每更新一个高度为N像素的宏块列可进行一次匹配。这种方法所需的存储空间为一个N*N像素的宏块。

第二类是搜索窗内垂直方向数据复用，垂直方向上的相邻候选匹配宏块有N-1行的部分重叠，这部分数据可以进行复用，每更新搜索窗内一行数据可以进行一个宏块行的匹配。

第三类方法是相邻搜索窗水平方向数据复用，水平方向上相邻编码宏块的搜索窗有部分重叠，这部分可以进行数据重用。在编码时，每更新搜索窗一列数据，整像素运动估计模块可以完成一个宏块的运动估计运算。

第四类方法是相邻搜索窗垂直方向数据复用，垂直方向上相邻编码宏块的搜索窗有部分重叠，重叠部分可以进行数据复用。在编码时每更新图像的一行，整像素运动估计模块可以完成一行宏块的运动估计运算。

第一类和第二类方法所需的片上存储空间较小，但存储带宽较高；第四类方法所需存储带宽较大，但需很大的缓存空间。因此第一、二、四类方法在实际中较少运用，只有第三种方法能在存储空间和存储带宽之间取得较好的平衡。

发明内容

本发明解决的技术问题在于如何提高运动估算数据复用率。

为了解决以上问题，本发明公开了一种高清编码器的运动估计搜索窗数据复用方法，包括如下步骤：

编码器装窗初始化步骤，从片外存储读取若干宏块列，之后每更新一列搜索窗数据可供整像素运动估计模块编码1个或2个宏块；

编码器装窗稳定步骤，每更新一列搜索窗数据可供整像素运动估计模块编码3个宏块；

编码器装窗结束步骤，编码至最后一个扫描组，每更新一列搜索窗数据可供整像素运动估计模块编码1个或2个宏块。

进一步，作为一种优选，所述编码器装窗初始化步骤中编码顺序为HF₁V₁型或HF₃V₂型，每更新一列搜索窗数据可供整像素运动估计模块编码1个或2个宏块。

进一步，作为一种优选，所述编码器装窗稳定步骤中编码顺序为HF₅V₃型，每更新一列搜索窗宏块数据可供整像素运动估计模块编码3个宏块。

进一步，作为一种优选，所述编码器装窗结束步骤中编码器已编码至最后一个扫描组，编码顺序为HF₁V₁型或HF₃V₂型，每更新一列搜索窗数据可供整像素运动估计模块编码1个或2个宏块。

进一步，作为一种优选，所述编码器装窗稳定步骤，在两个扫描组之间转换时，编码扫描顺序保持不变。

进一步，作为一种优选，将图像划分为若干扫描组，最后一个扫描组的高度可能是3、2或1个宏块，除此之外的扫描组高度均为3个宏块。