專利名稱：視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)及其濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字圖像編解碼技術(shù)和片上系統(tǒng)技術(shù)(SOC，system onchip)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種基于AVS標準的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)及其濾波方法。
背景技術(shù)：
有效的視頻編解碼技術(shù)是實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)存儲與傳輸?shù)年P(guān)鍵，而先進的視頻編解碼技術(shù)通常以標準的形式存在。目前典型的視頻壓縮標準有國際標準化組織(ISO)下設(shè)的運動圖像專家組(MPEG，MovingPicture Expert Group)推出的MPEG系列國際標準；國際電信聯(lián)盟(ITU)提出的H.26x系列視頻壓縮標準，以及我國自己正在制定的視音頻編碼標準AVS。
運動搜索是視頻編碼標準中最為重要的一部分，傳統(tǒng)的運動搜索都只能搜索到整數(shù)像素精度，但是為了提高搜索精度，新的視頻標準如mpeg4、h.264均支持分數(shù)像素精度的搜索，AVS也支持1/4像素精度的搜索，為了實現(xiàn)分數(shù)像素精度的搜索，必須使用低通濾波器以獲得分數(shù)像素的值。但是，低通濾波器算法很復(fù)雜，若用軟件實現(xiàn)則需要耗去解碼器近三分之一的時間，解碼效率較低。同時，數(shù)據(jù)復(fù)用率也較低，浪費了存儲器的帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提的目的在于提供一種視頻解碼芯片分數(shù)像素濾系統(tǒng)及其濾波方法，以提高低通濾波器進行分數(shù)像素精度搜索的效率。
為完成上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，包括存儲器，帶寄存器陣列的數(shù)據(jù)傳輸電路、帶數(shù)據(jù)選擇器的低通濾波器，低通濾波器是基于流水線的低通濾波器，數(shù)據(jù)傳輸電路與外存儲器相連接，將從外存控制器接口接收到的整像素矩陣以行的形式存入寄存器陣列，寄存器陣列循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素位置，并將循環(huán)后的活動整像素送入低通濾波器，低通濾波器進行1/2和1/4濾波，數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)分數(shù)像素的位置控制數(shù)據(jù)的流動方式，輸出分數(shù)像素位置。
所述的數(shù)據(jù)選擇器為4個。
所述整像素需要一個13×13的亮度整像素矩陣；所述整像素需要5×5的色度整像素矩陣。
所述寄存器陣列分為兩部分，其中上面單元始終是活動單元，為6×13的矩陣。
所述活動整像素是一個6×6的矩陣。
所述低通濾波器為4抽頭F1(-1，5，5，-1)濾波器，預(yù)測最近像素樣本的1/2樣本位置。
所述低通濾波器為4抽頭F2(1，7，7，1)濾波器，預(yù)測最近像素樣本的1/4樣本位置。
視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法至少包括以下步驟步驟1、數(shù)據(jù)傳輸電路則將從外存儲器控制接口接收到的整像素以行的形式存入存儲器中；步驟2、數(shù)據(jù)選擇器將存儲器中的整像素以矩陣形式移入寄存器陣列；步驟3、寄存器陣列循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素矩陣的像素，并將經(jīng)過循環(huán)移動得到的活動整數(shù)像素矩陣的像素送入低通濾波器；步驟4、低通濾波器對活動整數(shù)像素矩陣的像素進行1/2和1/4濾波，得到分數(shù)像素位置；步驟5、將分數(shù)像素位置輸出。
所述步驟3中的寄存器陣列循環(huán)移動包括以下步驟步驟31、在開始6個時鐘周期中，每個周期從存儲器中取出一行共13個像素，以水平移動方式移入寄存器陣列；步驟32、在接下來7個周期中，陣列將做循環(huán)上移，始終保持上面的6×6像素有效；步驟33、在第8周期以倒置的排列順序水平移入新一行像素，將后面的7個像素挪到前面；步驟34、陣列做循環(huán)下移；步驟35、7個周期過后再做水平移動；步驟36、判斷輸入的整像素是否移完，完則結(jié)束移動，否則重復(fù)步驟1。
所述步驟4中的濾波具體包括以下步驟步驟411、用F1、F2對水平或垂直方向上最近的4個整數(shù)樣本濾波，得到中間值；步驟412、中間值經(jīng)過右移后，所得到的值若大于255，則最終預(yù)測值為255，若得到的值小于0，則最終預(yù)測值是0，否則最終預(yù)測值即為右移所得到的值。
所述濾波具體包括以下步驟步驟421、用F1、F2對斜方向上最近的4個整數(shù)或分數(shù)樣本進行1/2或1/4樣本濾波，得到中間值；步驟422、中間值經(jīng)過右移后，所得到的值若大于255，則最終預(yù)測值為255，若得到的值小于0，則最終預(yù)測值是0，否則最終預(yù)測值即為右移所得到的值。
所述步驟4中的濾波采用乘法變?yōu)橐莆缓图臃ǖ姆椒?，?-7個時鐘周期完成。
所述步驟4中的濾波是用1個1/2濾波器濾波第1類點，時鐘周期為2。
所述步驟4中的濾波是用2個1/2濾波器和1個1/4濾波器濾波第2類點，時鐘周期為4。
所述步驟4中的濾波是用5個1/2濾波器和1個加權(quán)平均器濾波第3類點，時鐘周期為4或5。
所述步驟4中的濾波是用7個1/2濾波器和1個1/4濾波器濾波第4類點，時鐘周期為6。
本發(fā)明具有明顯的優(yōu)點和積極效果，基于視頻編碼標準，提出了一種基于流水線復(fù)用的濾波系統(tǒng)與濾波方法，用硬件方式實現(xiàn)了分數(shù)像素的運動搜索，解決了用軟件方式通過低通濾波器進行分數(shù)像素精度搜索時所帶來的解碼器效率低等問題，節(jié)省了視頻解碼器的解碼時間，提高了視頻解碼器的解碼效率。適用于視頻解碼芯片分數(shù)精度像素的插值。


圖1是圖像亮度分量樣本矩陣插值示意圖；圖2是預(yù)測樣本運動矢量圖；圖3是色度樣本插值示意圖；
圖4是本發(fā)明分數(shù)像素濾波系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖；圖5是寄存器陣列循環(huán)移位示意圖；圖6是亮度濾波器1/2濾波示意圖；圖7是對第1類點濾波器邏輯電路圖；圖8是對第2類點濾波器邏輯電路圖；圖9是對第3類點濾波器邏輯電路圖；圖10是對第4類點濾波器邏輯電路圖；圖11是色度濾波器樣本插值示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
請參閱圖1，該圖給出了參考圖像亮度分量整數(shù)樣本、二分之一樣本和四分之一樣本的位置，其中用大寫字母標記的為整數(shù)樣本位置，用小寫字母標記的為二分之一和四分之一樣本位置。
二分之一樣本位置的預(yù)測值通過4抽頭濾波器F1(-1，5，5，-1)計算得到。四分之一樣本位置的預(yù)測值通過4抽頭濾波器F2(1，7，7，1)計算得到。
二分之一樣本的計算過程如下二分之一樣本b首先用F1對水平方向上最近的4個整數(shù)樣本濾波，得到中間值b’＝(-C+5D+5E-F)；最終的預(yù)測值b＝Clip1((b’+4)＞＞3)。
二分之一樣本h首先用F1對垂直方向上最近的4個整數(shù)樣本濾波，得到中間值h’＝(-A+5D+5H-K)；最終的預(yù)測值h＝Clip1((h’+4)＞＞3)。
二分之一樣本j首先用F1在水平或垂直方向上對最近的4個二分之一樣本中間值濾波，得到中間值j’＝(-bb’+5h’+5m’-cc’)，或者j’＝(-aa’+5b’+5s’-dd’)。其中aa’，dd’和s’是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值，它們用F1在水平方向濾波得到，bb’，cc’和m’是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值，它們用F1在垂直方向濾波得到。最終的預(yù)測值為j＝Clip1((j’+32)＞＞6)。采用水平方向或垂直方向濾波得到的值相同。
說明上面所使用的clip1是一個裁剪函數(shù)，若輸入的數(shù)大于255，則輸出是255，若輸入小于0，則輸出是0，否則輸出等于輸入。
四分之一樣本的計算過程如下四分之一樣本a首先用F2在水平方向上對ee’，D’，b’和E’四個值濾波，得到中間值a’＝(ee’+7D’+7b’+E’)；最終的預(yù)測值a＝Clip1((a’+64)＞＞7)。其中ee’和b’是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值，D’和E’是相應(yīng)位置整數(shù)樣本放大8倍的值。
四分之一樣本d首先用F2在垂直方向上對ff’，D’，h’和H’四個值濾波，得到中間值d’＝(ff’+7D’+7h’+H’)；最終的預(yù)測值d＝Clip1((d’+64)＞＞7)。其中ff’和h’是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值，D’和H’是相應(yīng)位置整數(shù)樣本放大8倍的值。四分之一樣本n的插值過程與d的插值過程相同。
四分之一樣本i首先用F2在水平方向上對gg’，h”，j’和m”四個值濾波，得到中間值i’＝(gg’+7h”+7j’+m”)；最終的預(yù)測值i＝Clip1((i’+512)＞＞10)。其中g(shù)g’和j’是相應(yīng)位置二分之一中間值，h”和m”是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值放大8倍的值，四分之一樣本k的插值過程與i的插值過程相同。
四分之一樣本f首先用F2在垂直方向上對hh’，b”，j’和s”四個值濾波，得到中間值f’＝(hh’+7b”+7j’+s”)；最終的預(yù)測值f＝Clip1((f’+512)＞＞10)。其中hh’和j’是相應(yīng)位置二分之一中間值，b”和s”是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值放大8倍的值，四分之一樣本q的插值過程與f的插值過程相同。
四分之一樣本e，g，p和r
e＝(D”+j’+64)＞＞7g＝(E”+j’+64)＞＞7p＝(H”+j’+64)＞＞7r＝(I”+j’+64)＞＞7其中D”，E”，H”和I”是相應(yīng)位置整數(shù)樣本放大64倍的值，j’是相應(yīng)位置二分之一樣本中間值。
參閱圖2，該圖中當前亮度塊E的左上角整像素位置為(x，y)，預(yù)測樣本矩陣predMatrix[x，y]根據(jù)表1賦值。
表1 預(yù)測樣本矩陣像素表

注xFracL等于mvE的水平分量mvE_x & 3，yFracL等于mvE的垂直分量mvE_y & 3設(shè)色度樣本插值使用與對應(yīng)亮度塊的運動矢量為mvE，mvE的水平分量為mvE_x，垂直分量為mvE_y，對應(yīng)的運動矢量為mvC。mvC的水平分量為mvC_x，垂直分量為mvC_y，mvC的基本單位為1/8樣本。
如圖3色度樣本插值圖所示，A、B、C、D是被插值樣本周圍的整數(shù)樣本值，dx與dy分別是預(yù)測樣本與A的水平和垂直距離，dx等于mvC_x &7，dy等于mvC_y & 7，預(yù)測樣本矩陣的元素predMatrix[x，y]根據(jù)下式計算predMatrix[x，y]＝((8-dx)×(8-dy)×A+dx×(8-dy)×B+(8dx)×dy×C+dx×dy×D+32)＞＞6請參閱圖4，視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，包括存儲器、帶一個寄存器陣列的數(shù)據(jù)傳輸電路、帶四個數(shù)據(jù)選擇器的低通濾波器。存儲器屬于外圍接口，由外界提供。一行十三個整數(shù)位置像素經(jīng)帶寄存器陣列的數(shù)據(jù)傳輸電路輸出6×6整數(shù)像素位置矩陣，經(jīng)帶選擇器的濾波器電路濾波，輸出分數(shù)像素位置。本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸電路和低通濾波器的具體功能如下1、數(shù)據(jù)傳輸電路數(shù)據(jù)傳輸電路與外存儲器像連接，將從外存控制器接口接收到的整像素矩陣的像素以行的形式存入存儲器。從上面的算法可以看出，要插出整像素位置為(i，j)，的所有分數(shù)像素位置的點，需要一個6×6的整像素矩陣，該矩陣的左上角位置為(i-2，j-2)，右下角位置為(i+3，j+3)，故而要插出一個8×8的亮度分像素矩陣，需要一個13×13的亮度整像素矩陣，要插出一個4×4的色度分像素矩陣，需要一個5×5的色度整像素矩陣。
如圖5所示，在芯片中，整像素的參考數(shù)據(jù)將由上游的模塊傳送過來放到片上的存儲器RAM中按行存放，一行有十三個像素，這可以提高硬件的使用率。
這是一個6×13的寄存器陣列，寄存器陣列一端連接數(shù)據(jù)選擇器，循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素矩陣，另一端連接低通濾波器。數(shù)據(jù)從RAM中出來以后將進入這個陣列，這個陣列的單元分為兩類，上面的6×6個單元是活動單元，其中存放著當前進行插值所需的6×6的矩陣像素，為了使上面的6×6矩陣始終是當前所需的數(shù)據(jù)，這個陣列中的數(shù)據(jù)有三種移動方式，循環(huán)上移，循環(huán)下移，水平移動。
在啟動一個8×8塊的插值之后的最初的6個時鐘周期即6拍內(nèi)，每拍從RAM中取出一行13個像素，以水平移動的方式獲得最初的6×13行各像素，這時上面的6×6個元素已經(jīng)有效。在接下來的7拍中陣列將做循環(huán)上移，這樣始終保持上面的6×6元素有效。在第8拍又要做一次水平移動，將新的一行像素給移進來，但由于此時的陣列由于已經(jīng)做了7次循環(huán)上移，新的一行像素進來的時候排列順序必須做一次倒置，將后面的7個像素挪到前面，而將前面的6個像素挪到后面。這樣在第8拍之后陣列中上面的6×6個元素又是有效的，只不過這次有效的數(shù)據(jù)是第二行的最后一個分像素插值所需要的，然后陣列將做循環(huán)下移，直至7拍過后再做水平移動。然后再做循環(huán)上移，這樣每拍都能在送出一個6×6個整像素。
對于色度塊，可以復(fù)用這個結(jié)構(gòu)，陣列也做上述三種動作，只不過插值所需的數(shù)據(jù)將位于左上角的2×2個元素。
2、基于流水線的濾波器電路低通濾波器接收輸入的整像素矩陣像素，對整數(shù)像素矩陣像素進行1/2和1/4濾波，得到分數(shù)像素位置，其濾波輸出端接存儲器中的整像素矩陣，將分數(shù)像素位置插入整像素矩陣中。濾波器主要有兩種(1)亮度濾波器。如圖6所示，為了減少關(guān)鍵路徑的長度，將一個1/2亮度濾波拆成兩拍完成，乘法變成移位和加法，如a×5＝a＜＜2+a，1/4濾波的結(jié)構(gòu)與之類似，但系數(shù)不同，h表示1/2濾波，q表示1/4濾波。
為了每一拍流出一個數(shù)，本發(fā)明采用流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于不同位置的點采用不同的流水線結(jié)構(gòu)。
對于第1類點，需1個1/2濾波器，得出一個數(shù)共需2拍，例如b只需通過一次水平的二分之一像素插值即可得出，i與之類似，由1/2濾波器h0完成。結(jié)構(gòu)如圖6所示。
對于第2類點，需2個1/2濾波器和一個1/4濾波器，得出一個數(shù)共需4拍，a、c兩個水平1/4像素點需通過兩次水平的1/2插值得出兩個1/2像素點，這由1/2濾波器h0，h1完成，然后利用這兩個1/2像素點和兩個整像素點進行一次水平的四分之一濾波得出，這由1/4濾波器q0完成，d、n與之類似。結(jié)構(gòu)如圖7所示。
對于第3類點，需5個1/2濾波器和(或)一個加權(quán)平均器，共需4拍或5拍，j需要先進行四次水平的1/2濾波得到四個1/2像素點，該濾波由1/2濾波器h0、h1、h2、h3完成，再用這四個像素點進行一次垂直的1/2濾波才可得到，即由1/2濾波器h4完成，e、g、p、r四個1/4點需將j與對應(yīng)的對角線方向的整像素點進行加權(quán)平均可得。結(jié)構(gòu)如圖8所示。
對于第4類點，對于f、q這兩個1/4像素點，需先進行五次水平的1/2插值，由1/2濾波器h0、h1、h2、h3、h4完成，然后利用這五個二分之一像素點進行兩次垂直的1/2插值，該步由1/2濾波器h5、h6完成。再利用這兩次插值的結(jié)果與兩個整像素點進行一次四分之一插值得到，由1/4濾波器q0完成，i、k的產(chǎn)生方式與之類似，只不過把水平濾波與豎直濾波的方向互換了一下。需7個1/2濾波器和一個1/4濾波器，共需6拍，結(jié)構(gòu)如圖9所示。
實際上，對于前三類點流水線所需的濾波器，均可由第4類點的流水線提供，因此可以用第4種流水線完成全部類型點的運算工作，只是需要依照不同的位置對流水線進行不同的配置而已。配置的全部邏輯均在4個選擇器Muxer中體現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)如圖10所示。
選擇器的工作方式是根據(jù)dx和dy的不同決定數(shù)據(jù)的不同的流向，其工作方式描述如下下面的描述中箭頭的右端是選擇器的輸入，左端則是輸出。
選擇器0h0_i0←A11h0_i1←A12h0_i2←A13h0_i3←A14
h1_i0←A21h1_i1←A22h1_i2←A23h1_i3←A24h2_i0←A31h2_i1←A32h2_i2←A33h2_i3←A34h3_i0←A41h3_i1←A42h3_i2←A43h3_i3←A44如果dx等于1并且dy等于1，那么A0_i←A22＜＜6否則如果dx等于1并且dy等于3，那么A0_i←A23＜＜6否則如果dx等于3并且dy等于1，那么A0_i←A323＜＜6否則如果dx等于3并且dy等于3，那么A0_i←A333＜＜6如果dx等于1并且dy等于0，那么h4_i0←A20；h4_i1←A21；h4_i2←A22；h4_i3←A23；否則如果dx等于3并且dy等于0，那么h4_i0←A22h4_i1←A23h4_i2←A24h4_i3←A25
否則如果dx等于2并且dy等于1，那么h4_i0←A11h4_i1←A12h4_i2←A13h4_i3←A14否則如果dx等于2并且dy等于3，那么h4_i0←A51h4_i1←A52h4_i2←A53h4_i3←A54選擇器1h5_i0←h0_Oh5_i1←h1_Oh5_i2←h2_Oh5_i3←h3_O如果dy等于1，那么h5_i0←h4_Oh5_i1←h0_Oh5_i2←h1_Oh5_i3←h2_O否則h5_i0←h1_Oh5_i1←h2_Oh5_i2←h3_Oh5_i3←h4_O如果dx等于1，那么q0_i0←h4_Oq0_i1←A22′＜＜3q0_i2←h1_Oq0_i3←h23′＜＜3否則
q0_0←A22′＜＜3q0_i1←h1_Oq0_i2←A23′＜＜3q0_i3←h4_O選擇器2如果dy等于1，那么q1_i1←h6；q1_i2←h1′＜＜3；q1_i3←h5；q1_i4←h2′＜＜3；否則q1_i1←h1′＜＜3；q1_i2←h5；q1_i3←h2′＜＜3；q1_i4＝h6；選擇器3若該點為整數(shù)像素點result←clip1((h1_O+4)＞＞3)；若該點為第1類點result←clip1((q0_O+64)＞＞7)；若該點為第2類點reslut←clip1((h5_O+32)＞＞6)；若該點為第3類點result←clip1((A_O+64)＞＞7)；若該點為第4類點result←clip1((q1_O+512)＞＞10)；(2)色度濾波器。如圖11所示。色度濾波器的結(jié)構(gòu)單一，為了縮短關(guān)鍵路徑，將一次色度插值分成4拍完成。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括存儲器，帶寄存器陣列的數(shù)據(jù)傳輸電路、帶數(shù)據(jù)選擇器的低通濾波器，低通濾波器是基于流水線的低通濾波器，數(shù)據(jù)傳輸電路與外存儲器相連接，將從外存控制器接口接收到的整像素矩陣以行的形式存入寄存器陣列，寄存器陣列循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素位置，并將循環(huán)后的活動整像素送入低通濾波器，低通濾波器進行1/2和1/4濾波，數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)分數(shù)像素的位置控制數(shù)據(jù)的流動方式，輸出分數(shù)像素位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)選擇器為4個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述整像素矩陣為一個13×13的亮度整像素矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述整像素矩陣為5×5的色度整像素矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述寄存器陣列分為兩部分，其中上面單元始終是活動單元，為6×13的矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述活動整像素是一個6×6的矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述低通濾波器為4抽頭F1(-1，5，5，-1)濾波器，預(yù)測最近像素樣本的1/2樣本位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述低通濾波器為4抽頭F2(1，7，7，1)濾波器，預(yù)測最近像素樣本的1/4樣本位置。
9.視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，該方法至少包括以下步驟步驟1、數(shù)據(jù)傳輸電路則將從外存儲器控制接口接收到的整像素以行的形式存入存儲器中；步驟2、數(shù)據(jù)選擇器將存儲器中的整像素以矩陣形式移入寄存器陣列；步驟3、寄存器陣列循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素矩陣的像素，并將經(jīng)過循環(huán)移動得到的活動整數(shù)像素矩陣的像素送入低通濾波器；步驟4、低通濾波器對活動整數(shù)像素矩陣的像素進行1/2和1/4濾波，得到分數(shù)像素位置；步驟5、將分數(shù)像素位置輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟3中的寄存器陣列循環(huán)移動包括以下步驟步驟31、在開始6個時鐘周期中，每個周期從存儲器中取出一行共13個像素，以水平移動方式移入寄存器陣列；步驟32、在接下來7個周期中，陣列將做循環(huán)上移，始終保持上面的6×6像素有效；步驟33、在第8周期以倒置的排列順序水平移入新一行像素，將后面的7個像素挪到前面；步驟34、陣列做循環(huán)下移；步驟35、7個周期過后再做水平移動；步驟36、判斷輸入的整像素是否移完，完則結(jié)束移動，否則重復(fù)步驟1。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波具體包括以下步驟步驟411、用F1、F2對水平或垂直方向上最近的4個整數(shù)樣本濾波，得到中間值；步驟412、中間值經(jīng)過右移后，所得到的值若大于255，則最終預(yù)測值為255，若得到的值小于0，則最終預(yù)測值是0，否則最終預(yù)測值即為右移所得到的值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述濾波具體包括以下步驟步驟421、用F1、F2對斜方向上最近的4個整數(shù)或分數(shù)樣本進行1/2或1/4樣本濾波，得到中間值；步驟422、中間值經(jīng)過右移后，所得到的值若大于255，則最終預(yù)測值為255，若得到的值小于0，則最終預(yù)測值是0，否則最終預(yù)測值即為右移所得到的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波采用乘法變?yōu)橐莆缓图臃ǖ姆椒ǎ?-7個時鐘周期完成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波是用1個1/2濾波器濾波第1類點，時鐘周期為2。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波是用2個1/2濾波器和1個1/4濾波器濾波第2類點，時鐘周期為4。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波是用5個1/2濾波器和1個加權(quán)平均器濾波第3類點，時鐘周期為4或5。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波方法，其特征在于，所述步驟4中的濾波是用7個1/2濾波器和1個1/4濾波器濾波第4類點，時鐘周期為6。
全文摘要
本發(fā)明是視頻解碼芯片分數(shù)像素濾波系統(tǒng)及其濾波方法。系統(tǒng)包括存儲器、帶一個寄存器陣列的數(shù)據(jù)傳輸電路、帶四個數(shù)據(jù)選擇器的低通濾波器，低通濾波器是基于流水線的低通濾波器，數(shù)據(jù)傳輸電路與外存儲器相連接，將從外存控制器接口接收到的整像素矩陣以行的形式存入存儲器，寄存器陣列循環(huán)移動由存儲器發(fā)來的整像素位置，并將循環(huán)后的活動整像素送入低通濾波器，低通濾波器中進行1/2和1/4濾波，數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)分數(shù)像素的位置控制數(shù)據(jù)的流動方式，輸出分數(shù)像素位置。本發(fā)明用硬件方式實現(xiàn)了分數(shù)像素運動搜索，提高了解碼器效率。適用于視頻解碼芯片分數(shù)精度像素的插值。
文檔編號H04N7/26GK1589020SQ20041007036
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者解曉東, 吳迪, 賈惠柱, 生濱, 鄭俊浩, 張鵬, 鄧磊, 張力, 張幀睿, 王忠立, 朱勝利, 王曉輝, 顏偉成, 高文 申請人:聯(lián)合信源數(shù)字音視頻技術(shù)(北京)有限公司