一種運動估計搜索窗映射方法以及運動估計模塊技術

一種用于運動估計的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多個宏塊，所述方法包括將所述搜索窗劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；IME模塊和FME模塊同時訪問同一個搜索窗的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，當所述IME模塊訪問奇數行數據時，所述FME模塊訪問偶數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。

【技術實現步驟摘要】
一種運動估計搜索窗映射方法以及運動估計模塊
本專利技術涉及視頻編碼領域，尤其涉及運動估計領域。
技術介紹
運動估計（MotionEstimation）是視頻編碼和視頻處理中廣泛使用的一種技術。運動估計的基本思想是將圖像序列的每一幀分成許多互不重疊的宏塊（MicroBlock,MB），并認為宏塊內所有象素的位移量都相同，然后對每個宏塊到參考幀某一給定特定搜索范圍內根據一定的匹配準則（例如SAD準則）找出與當前塊最相似的塊，即匹配塊，匹配塊與當前塊的相對位移即為運動矢量。視頻壓縮的時候，只需保存運動矢量和殘差數據就可以完全恢復出當前塊。在幀間預測編碼中，由于活動圖像鄰近幀中的景物存在著一定的相關性。因此，可將活動圖像分成若干塊或宏塊，并設法搜索出每個塊或宏塊在鄰近幀圖像中的位置，并得出兩者之間的空間位置的相對偏移量，得到的相對偏移量就是通常所指的運動矢量，得到運動矢量的過程被稱為運動估計。運動矢量和經過運動匹配后得到的預測誤差共同發送到解碼端，在解碼端按照運動矢量指明的位置，從已經解碼的鄰近參考幀圖像中找到相應的塊或宏塊，和預測誤差相加后就得到了塊或宏塊在當前幀中的位置。通過運動估計可以去除幀間冗余度，使得視頻傳輸的比特數大為減少，因此，運動估計是視頻壓縮處理系統中的一個重要組成部分。搜索窗是一個較大的搜索區域，現有技術中，該區域中的像素都存儲在一個SRAM中。在運動估計流水線設計中，若令整數運動估計（IME）模塊和分數運動估計（FME）模塊同時訪問一個搜索窗，則能提高數據利用率，并進而減少帶寬。但是，這會引入另一個問題，即由于FME和IME只有一套讀地址，因此，他們訪問同一片SRAM會造成訪問沖突。這種訪問沖突若頻繁發生，將導致數據阻塞，嚴重降低FME和IME的性能。因此，亟需一種在IME和FME對同一個搜索窗訪問時解決訪問沖突的搜索窗映射方法以及相應的運動估計模塊。
技術實現思路
本專利技術的目的在于防止IME模塊和FME模塊在訪問同一個搜索窗時出現訪問沖突以及數據阻塞的情況。本專利技術提供了一種用于運動估計的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多個宏塊，其特征在于，所述方法包括：將所述搜索窗劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；整數運動估計（IME）模塊和分數運動估計（FME）模塊同時訪問同一個搜索窗的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。在一個實施例中，所述每個獨立存儲單元為一片SRAM。在一個實施例中，當所述搜索窗包括5×10個宏塊時，所述搜索窗被劃分由8片SRAM存儲，其中，4片SRAM中的每一片大小為120×128bit，另4片SRAM中的每一片大小為80×128bit。在一個實施例中，所述方法還包括：當數據阻塞時，即所述IME模塊和所述FME模塊在當前時鐘訪問了同一個獨立存儲單元，則令所述IME模塊和所述FME模塊中的一者在下一時鐘時停止讀取數據，以使得所述IME模塊和FME模塊在所述下一時鐘時訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。在一個實施例中，所述方法還包括：分別計算IME模塊和所述FME模塊被停止讀取數據的次數，當下一次所述數據阻塞時，根據所述次數來決定令所述IME模塊還是所述FME模塊停止讀取數據。本專利技術提供了一種運動估計模塊，其特征在于，所述運動估計模塊包括：搜索窗模塊，所述搜索窗模塊包括多個宏塊，其中，所述搜索窗模塊按以下方法被劃分：將所述搜索窗模塊劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；整數運動估計（IME）模塊；分數運動估計（FME）模塊，其中所述IME模塊和所述FME模塊同時訪問同一個搜索窗模塊的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。在一個實施例中，所述運動估計模塊還包括：IME當前宏塊寄存器，用于存儲所述IME模塊搜索的當前宏塊數據；FME當前宏塊寄存器，用于存儲所述FME模塊搜索的當前宏塊數據；IME緩沖器，用于存儲所述IME模塊的運動估計結果，所述FME模塊根據所述IME模塊的運動估計結果進行分數運動估計；FME緩沖器，用于存儲FME模塊的運動估計結果。在一個實施例中，所述運動估計模塊還包括仲裁模塊，當數據阻塞時，即所述IME模塊和所述FME模塊在當前時鐘訪問了同一個獨立存儲單元，所述仲裁模塊令所述IME模塊和所述FME模塊中的一者在下一時鐘時停止讀取數據，以使得所述IME模塊和FME模塊在所述下一時鐘時訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。在一個實施例中，所述仲裁模塊還包括:IME阻塞計數器，計算所述IME模塊被停止讀取數據的次數；以及FME阻塞計數器，計算所述FME模塊被停止讀取數據的次數；其中，當下一次所述數據阻塞時，所述仲裁模塊根據所述IME阻塞計數器所計算的次數和FME阻塞計數器所計算的次數來決定令所述IME模塊還是所述FME模塊停止讀取數據。在一個實施例中，所述每個獨立存儲單元為一片SRAM。在一個實施例中，當所述搜索窗模塊包括5×10個宏塊時，所述搜索窗模塊被劃分由8片SRAM存儲，其中，4片SRAM中的每一片大小為120×128bit，另4片SRAM中的每一片大小為80×128bit。在一個實施例中，所述FME模塊當前訪問的宏塊為所述IME前一次訪問過的宏塊。附圖說明圖1A示出根據本專利技術一個實施例的搜索窗劃分結構；圖1B示出根據本專利技術一個實施例的在按圖1A劃分的同一個搜索窗內進行IME和FME搜索的示意圖；圖2示出根據本專利技術的一個實施例的運動估計模塊；圖3A示出映射前的搜索窗；圖3B示出根據本專利技術一實施例的經映射后的搜索窗；圖4示出根據本專利技術一個實施例的包含仲裁模塊的運動估計架構；圖5示出根據本專利技術一個實施例的運動估計流程。具體實施方式圖1A示出根據本專利技術一個實施例的搜索窗劃分結構。圖1B示出根據本專利技術一個實施例的在按圖1A劃分的同一個搜索窗內進行IME和FME搜索的示意圖。一個搜索窗以當前宏塊為基點向左和向右分別進行64個像素點的搜索，向上和向下分別進行32個像素點的搜索。由于一個搜索窗的數據量很大，所以可將搜索窗劃分成若干個16像素×16像素的宏塊。因此，在一個搜索窗內，對于IME搜索，水平方向有9個宏塊，其中8個是欲搜索的宏塊，1個是當前宏塊；垂直方向有5個宏塊，其中4個是欲搜索的宏塊，1個是當前宏塊。根據本專利技術，IME搜索和FME搜索將在同一個搜索窗內進行。當IME搜索完前一宏塊而開始搜索當前宏塊時，FME開始搜索IME搜索過的前一宏塊，兩者進行流水線搜索，因此，FME和IME的搜索正好錯開一個宏塊。參見圖1B，當IME搜索MB1時，FME搜索MB0。因此，考慮FME和IME在同一個搜索窗內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于運動估計的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多個宏塊，其特征在于，所述方法包括：將所述搜索窗劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；整數運動估計（IME）模塊和分數運動估計（FME）模塊同時訪問同一個搜索窗的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述IME模塊訪問偶數行數據時，所述FME模塊訪問奇數行數據，當所述IME模塊訪問奇數行數據時，所述FME模塊訪問偶數行數據，以使得所述IME模塊和所述FME模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。

【技術特征摘要】
1.一種用于運動估計的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多個宏塊，其特征在于，所述方法包括：將所述搜索窗劃分由多個獨立存儲單元進行存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；整數運動估計模塊和分數運動估計模塊同時訪問同一個搜索窗的兩個不同的宏塊所對應的獨立存儲單元；以及當所述整數運動估計模塊訪問偶數行數據時，所述分數運動估計模塊訪問奇數行數據，當所述整數運動估計模塊訪問奇數行數據時，所述分數運動估計模塊訪問偶數行數據，以使得所述整數運動估計模塊和所述分數運動估計模塊兩者在每個時鐘訪問的是兩個不同的獨立存儲單元；其中，當數據阻塞時，即所述整數運動估計模塊和所述分數運動估計模塊在當前時鐘訪問了同一個獨立存儲單元，則令所述整數運動估計模塊和所述分數運動估計模塊中的一者在下一時鐘時停止讀取數據，以使得所述整數運動估計模塊和分數運動估計模塊在所述下一時鐘時訪問的是兩個不同的獨立存儲單元。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述每個獨立存儲單元為一片SRAM。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述搜索窗包括5×10個宏塊時，所述搜索窗被劃分由8片SRAM存儲，其中，4片SRAM中的每一片大小為120×128bit，另4片SRAM中的每一片大小為80×128bit。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：分別計算整數運動估計模塊和所述分數運動估計模塊被停止讀取數據的次數，當下一次所述數據阻塞時，根據所述次數來決定令所述整數運動估計模塊還是所述分數運動估計模塊停止讀取數據。5.一種運動估計模塊，其特征在于，所述運動估計模塊包括：搜索窗模塊，所述搜索窗模塊包括多個宏塊，其中，所述搜索窗模塊按以下方法被劃分：將所述搜索窗模塊劃分由多個獨立存儲單元存儲；令所述多個獨立存儲單元中的每一個獨立存儲單元僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的偶數行數據，或者僅存儲所述多個宏塊中的至少一個宏塊中的奇數行數據；整數運動估計模塊；分數運動估計模塊，其中所述整數運動估計模塊和所述分數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曦，李杰明，
申請(專利權)人：揚智電子科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31