CN203057363U - 视频宏块的上下文信息存取系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种视频宏块的上下文信息存取系统，该系统包括：宏块上下文存储器，存储相邻宏块的上下文信息；子宏块上下文存储器，存储子宏块的上下文信息；控制装置，向宏块上下文存储器和子宏块上下文存储器发出读入命令和写出命令；编解码器，在编码或解码开始前请求所述控制装置发出读入命令，从而接收并利用宏块上下文存储器提供的相邻宏块的上下文信息和子宏块上下文存储器提供的子宏块的上下文信息对当前宏块进行编码或解码；在编码或解码过程中请求所述控制装置发出写出命令，根据编码或解码的结果保存并更新子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息；以及在编码或解码完成之后，向宏块上下文存储器输出当前宏块的上下文信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种视频宏块的上下文信息存取系统，特别地，涉及一种基于面向熵编解码的视频宏块上下文结构设计的视频宏块的上下文信息存取系统。
背景技术
在现有的视频编解码标准中，基于熵编解码的编解码器一般都会大量使用预测编解码，即利用相邻宏块的上下文信息以及宏块内部的子宏块的上下文信息作为编解码的预测值，并随着编解码的进行不断更新这些上下文信息。这些上下文信息的使用提高了编解码效率，同时也增加了编解码器设计的复杂度，例如对于H.264等一些主流的视频标准，上下文信息对应的最小单位达到4x4的子宏块的级别，也就是说，编解码过程中涉及到的上下文信息的最小单位是4x4的子宏块的上下文信息，这样的设计使得编解码过程中涉及到的上下文信息数据量十分庞大，对上下文信息的存取也十分频繁复杂。
传统的上下文信息存取方案主要分为两类，一类是完全在编解码器芯片外部通过例如固件和软件来保存这些上下文信息，并在编解码每个宏块前由外部的固件或者软件将这些上下文信息提供给编解码器，以完成编解码过程，在编解码完成之后，固件和软件提取编解码结果从而更新并保存新的上下文信息。此类技术方案需要外部的固件和软件来配置上下文信息，虽然上下文的存取由外部的固件或者软件来完成可以降低编解码器本身的硬件设计的复杂度，但这一方案会打断编解码器的计算流程，因为用编解码器硬件对每个语法元素进行编解码时，如果需要上下文信息，则必须通过外部的固件或软件将硬件需要的上下文信息传送给硬件，然后硬件再利用该上下文信息进行解码，最后硬件再将当前结果作为上下文信息的更新内容返回给软件，这种软硬件之间的频繁复杂的交互导致编解码器的执行效率大大降低。
另一类方案则是完全由编解码器内部的硬件保存所需的上下文信息，由编解码器根据需要进行存取。此类方法将上下文信息全部保存在编解码硬件内部(芯片内)，完全由硬件来存取所有所需的上下文信息，执行效率会大大提升，但由于存储空间和寻址导致硬件规模和复杂度增大，使得硬件设计的开销较大，成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述缺点，即提出一种视频宏块的上下文信息的存取系统，能够通过将上下文信息进行合理的切分，从而既能够在编解码的过程中尽量少的打断编解码器硬件的工作，提高编解码器工作效率，又能够降低硬件规模和逻辑复杂度。
本实用新型的一方面提出了一种视频宏块的上下文信息存取系统，该系统包括：
宏块上下文存储器，该宏块上下文存储器存储相邻宏块的上下文信息，该宏块上下文存储器响应于控制装置发出的读入命令接收并保存编解码器发出的当前宏块的上下文信息，以及响应于控制装置发出的写出命令向编解码器提供解码或编码当前宏块所需的相邻宏块的上下文信息；
子宏块上下文存储器，该子宏块上下文存储器存储子宏块的上下文信息，该子宏块上下文存储器响应于控制装置发出的读入命令更新并保存当前宏块的子宏块的上下文信息，响应于控制装置发出的写出命令为编解码器提供解码当前宏块所需的子宏块的上下文信息；
控制装置，响应于编解码器的请求，向所述宏块上下文存储器和所述子宏块上下文存储器发出读入命令和写出命令；
编解码器，在编码或解码开始前请求所述控制装置发出读入命令，从而接收并利用所述宏块上下文存储器提供的相邻宏块的上下文信息和所述子宏块上下文存储器提供的子宏块的上下文信息对当前宏块进行编码或解码；在编码或解码过程中请求所述控制装置发出写出命令，根据编码或解码的结果保存并更新子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息；以及在编码或解码完成之后，向宏块上下文存储器输出当前宏块的上下文信息。
优选地，所述宏块上下文存储器配置在编解码器的外部，所述子宏块上下文存储器配置在编解码器的内部或外部。
优选地，所述相邻宏块的上下文信息以软件或固件的形式保存在所述宏块上下文存储器中，所述子宏块的上下文信息以硬件形式保存在所述子宏块上下文存储器中。
优选地，在编解码器进行编码或解码之前，向所述宏块上下文存储器发出相邻宏块配置指令，从而通过固件或软件来配置宏块上下文存储器中的相邻宏块的上下文信息。
优选地，在编解码器进行编码或解码之前，向子宏块上下文存储器发出初始化指令，从而初始化所述子宏块上下文存储器中的各个子宏块的上下文信息。
优选地，其中所述宏块上下文存储器响应于子宏块上下文读写指令提取或配置所述子宏块上下文存储器中的上下文信息。
由于在分本实用新型中相邻宏块的上下文信息由宏块上下文存储器通过例如固件或者软件保存，并在编解码一个宏块前配置给编解码器。而一个宏块内部的子宏块的上下文信息由子宏块上下文存储器通过例如硬件保存和更新，因此一个宏块的编解码过程是连续的，提高了编解码的效率，同时也降低了编解码器设计上的复杂度，节约了成本。
附图说明
图1描述了根据本实用新型的一种视频宏块的上下文信息存取方法的流程图；
图2描述了对子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息C0-C15进行读入和写出的一个实施例的示意图；
图3描述了根据本实用新型的一个实施例的一种视频宏块的上下文信息存取系统的结构图；
图4描述了根据本实用新型的另一个实施例的一种视频宏块的上下文信息存取系统的结构图。
具体实施方式
本实用新型涉及一种视频宏块的上下文信息存取方法和系统，在该系统中，编解码器以宏块为单位进行编解码，将编解码器所需的上下文信息分为宏块的上下文信息和宏块内的子宏块的上下文信息。本文中将编解码器的编解码对象称为“当前宏块”，编解码当前宏块所需的宏块之间的上下文信息称为“相邻宏块的上下文信息”或“宏块的上下文信息”，所需的当前宏块内部的各个子宏块的上下文信息称为“子宏块的上下文信息”，编解码完成之后，根据编解码的结果得出的“当前宏块的上下文信息”可作为对后续宏块进行解码时的“相邻宏块的上下文信息”。对当前宏块进行编解码过程中所需的相邻宏块的上下文信息由宏块上下文存储器通过例如固件或者软件来保存并配置给编解码器，编解码过程中所需的当前宏块的子宏块的上下文信息以例如硬件的形式保存在子宏块上下文存储器中。在一个宏块的编解码过程中，当前宏块内的各个子宏块的上下文信息根据需要被编解码器自己更新，并完成存取。
图1描述了根据本实用新型的一种视频宏块的上下文信息存取方法的流程图，该方法包括：
S101，在编解码器对当前宏块进行编码或解码时，所述编解码器读取保存在宏块上下文存储器中的相邻宏块的上下文信息，以及保存在子宏块上下文存储器中的所述当前宏块内部的子宏块的上下文信息；
S102，所述编解码器根据所述相邻宏块的上下文信息以及所述子宏块的上下文信息对所述当前宏块进行编码或解码；
S103，在进行所述当前宏块的编码和解码的过程中，在所述子宏块上下文存储器中更新并保存所述子宏块的上下文信息；
S104，在完成所述当前宏块的编码和解码之后，提取当前宏块的上下文信息并保存在宏块上下文存储器中。
在图1所示的实施例的方法中，是以视频“宏块”作为编解码器基本处理单位进行上下文信息的划分的，即相邻宏块的上下文信息保存在宏块上下文存储器中，优选地，宏块上下文存储器可配置在编解码器的外部，其中的相邻宏块的上下文信息以软件或固件的形式保存，从而在提高存储量的同时，降低了编解码器本身的硬件规模和复杂度；而子宏块上下文存储器可以配置在编解码器的内部或外部，即集成在同一芯片上或在不同的芯片上实现，优选地，子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息可以硬件形式保存，从而提高编解码器的执行效率。
根据不同的编码或解码方案，子宏块的规模可以是4*4或8*8。
在一个优选实施例中，在编解码器进行编码或解码之前，优选地通过固件或软件来配置宏块上下文存储器中的相邻宏块的上下文信息。
在另一个优选实施例中，在对一个宏块的编码或解码开始之前，可根据不同的视频标准的要求，初始化子宏块上下文存储器中的各个子宏块的上下文信息。
在另一优选实施例中，宏块上下文存储器也可以提取或配置子宏块上下文存储器中的上下文信息。优选地，宏块上下文存储器可采用链式输入/输出(chain-in/chain-out)的方法，按顺序写入或读出子宏块上下文存储器中的各个子宏块的上下文信息，以4*4的子宏块为例，每个16*16的宏块内包含16个子宏块，对应于每个子宏块的上下文信息用C0-C15表示，图2描述了对子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息C0-C15进行读入和写出的一个实施例的示意图。优选地，在子宏块上下文存储器中，可采用移位寄存器来实现上述读入和写出过程。
图3描述了根据本实用新型的一个实施例的一种视频宏块的上下文信息存取系统的结构图，该系统包括：
宏块上下文存储器301，该宏块上下文存储器301存储相邻宏块的上下文信息，该宏块上下文存储器301响应于控制装置303发出的读入命令接收并保存编解码器304发出的当前宏块的上下文信息，以及响应于控制装置303发出的写出命令向编解码器304提供解码或编码当前宏块所需的相邻宏块的上下文信息；
子宏块上下文存储器302，该子宏块上下文存储器302存储子宏块的上下文信息，该子宏块上下文存储器302响应于控制装置发出的读入命令更新并保存当前宏块的子宏块的上下文信息，响应于控制装置发出的写出命令为编解码器提供解码当前宏块所需的子宏块的上下文信息；
控制装置303，响应于编解码器304的请求，向所述宏块上下文存储器301和所述子宏块上下文存储器302发出读入命令和写出命令；
编解码器304，在编码或解码开始前请求所述控制装置303发出读入命令，从而接收并利用所述宏块上下文存储器301提供的相邻宏块的上下文信息和所述子宏块上下文存储器302提供的子宏块的上下文信息对当前宏块进行编码或解码；在编码或解码过程中请求所述控制装置303发出写出命令，根据编码或解码的结果保存并更新子宏块上下文存储器302中的子宏块的上下文信息；以及在编码或解码完成之后，向宏块上下文存储器301输出当前宏块的上下文信息。
在一个优选实施例中，宏块上下文存储器301可配置在编解码器304的外部，其中的相邻宏块的上下文信息以软件或固件的形式保存；而子宏块上下文存储器302可以配置在编解码器304的内部或外部，例如与编解码器304集成在同一芯片上或在不同的芯片上实现，其中子宏块上下文存储器302中的子宏块的上下文信息可以硬件形式保存。
在图4所示的另一个优选实施例中，在编解码器响应于编解码指令进行编码或解码之前，可向宏块上下文存储器301发出相邻宏块配置指令，从而通过固件或软件来配置宏块上下文存储器301中的相邻宏块的上下文信息。
在另一个变形中，在对一个宏块的编码或解码开始之前，可根据不同的视频标准的要求，向子宏块上下文存储器302发出初始化指令，从而初始化子宏块上下文存储器302中的各个子宏块的上下文信息。
在另一个变形中，宏块上下文存储器301也可以响应于子宏块上下文读写指令提取或配置子宏块上下文存储器302中的上下文信息。优选地，宏块上下文存储器301可采用链式输入/输出(chain-in/chain-out)的方法，按顺序写入或读出子宏块上下文存储器302中的各个子宏块的上下文信息。
上述实施例是用于例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本实用新型的保护范围，应如本实用新型的权利要求书所列。
Claims (2)
1.一种视频宏块的上下文信息存取系统，其特征在于，该系统包括：
宏块上下文存储器，该宏块上下文存储器存储相邻宏块的上下文信息，该宏块上下文存储器响应于控制装置发出的读入命令接收并保存编解码器发出的当前宏块的上下文信息，以及响应于控制装置发出的写出命令向编解码器提供解码或编码当前宏块所需的相邻宏块的上下文信息；
子宏块上下文存储器，该子宏块上下文存储器存储子宏块的上下文信息，该子宏块上下文存储器响应于控制装置发出的读入命令更新并保存当前宏块的子宏块的上下文信息，响应于控制装置发出的写出命令为编解码器提供解码当前宏块所需的子宏块的上下文信息；
控制装置，响应于编解码器的请求，向所述宏块上下文存储器和所述子宏块上下文存储器发出读入命令和写出命令；
编解码器，在编码或解码开始前请求所述控制装置发出读入命令，从而接收并利用所述宏块上下文存储器提供的相邻宏块的上下文信息和所述子宏块上下文存储器提供的子宏块的上下文信息对当前宏块进行编码或解码；在编码或解码过程中请求所述控制装置发出写出命令，根据编码或解码的结果保存并更新子宏块上下文存储器中的子宏块的上下文信息；以及在编码或解码完成之后，向宏块上下文存储器输出当前宏块的上下文信息。
2.根据权利要求1所述的视频宏块的上下文信息存取系统，其特征在于，所述宏块上下文存储器配置在编解码器的外部，所述子宏块上下文存储器配置在编解码器的内部或外部。
Priority Applications (1)
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