專利名稱：減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法及電路。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，用戶對高清視頻的需求越來越高從過去的480p到720p再到現(xiàn)在的IOSOp甚至2160p，因?yàn)楦咔逡曨l會帶來更好的用戶體驗(yàn).如圖1所示，目前的技術(shù)中都是以原始圖像數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行交互，在當(dāng)前技術(shù)的圖像處理電路中，無論讀取和回寫，都是未經(jīng)壓縮的原始圖像數(shù)據(jù)，在原始圖像數(shù)據(jù)中其實(shí)還有大量的冗余信息，圖像處理過程所耗費(fèi)的帶寬資源一直都是內(nèi)存帶寬的消耗大戶，所以高清視頻的推廣讓本來就是系統(tǒng)速度瓶頸的內(nèi)存帶寬資源更加緊張。為了解決高清視頻帶來的內(nèi)存帶寬緊張的問題，工程師做了很多的解決方案，如:1.通過提高內(nèi)存顆粒工作頻率來提高內(nèi)存可以提供的數(shù)據(jù)帶寬，但是高頻率帶來了高功耗和高發(fā)熱，這是手持設(shè)備很難接受的；2.學(xué)習(xí)PC做法，增加內(nèi)存通道數(shù)來獲取更大的帶寬，但是這種方法會使手持設(shè)備的成本迅速上升，同時由于數(shù)據(jù)走線增多和內(nèi)存顆粒增多，造成的PCB布線的困難。如果能找到一種方法或電路可以使圖形圖像處理所需的帶寬大幅下降，這樣就可以在不增加內(nèi)存頻率也不增加內(nèi)存通道的情況下支持高解析度的屏幕，這將是很有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，可以在不增加內(nèi)存頻率也不增加內(nèi)存通道的情況下支持高解析度的屏幕，使圖形圖像處理所需的帶寬大幅下降。本發(fā)明上述技術(shù)問題是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，其中:在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。進(jìn)一步的，所述無損解壓縮電路包括讀控制單元、熵解碼單元以及第一圖像宏塊緩存電路，所述讀控制單元負(fù)責(zé)控制從內(nèi)存中讀取經(jīng)過無損壓縮的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送往熵解碼單元；熵解碼單元根據(jù)碼表信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將解碼后的圖像原始數(shù)據(jù)送往第一圖像宏塊緩存電路供后面的圖像處理單元使用；第一圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲原始的圖像宏塊，供后面的圖像處理單元使用；所述無損解壓縮電路包括第二圖像宏塊緩存電路、熵解碼單元以及寫控制單元；所述第二圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲前面圖像處理單元處理完的圖像宏塊原始數(shù)據(jù)，供熵編碼單元使用；熵編碼單元根據(jù)碼表信息對圖像宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，并將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)送往寫控制單元；寫控制單元負(fù)責(zé)控制從將壓縮后數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存中。進(jìn)一步的，所述圖像處理電路包括視頻解碼電路、圖像增強(qiáng)電路和/或圖像縮放電路，所述視頻處理方法具體包括:步驟10、將視頻源文件存儲在內(nèi)存中；步驟20、通過視頻解碼電路讀取視頻編碼信息，并對視頻源文件進(jìn)行解碼，產(chǎn)生一個個的圖像宏塊，圖像宏塊經(jīng)過第一無損壓縮電路進(jìn)行無損壓縮后寫到內(nèi)存中的解碼后圖像存儲區(qū)；步驟30、等待視頻解碼電路解碼完成一幀圖像后，圖像增強(qiáng)電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第二無損解壓縮電路解壓后，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像增強(qiáng)處理電路進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第二無損壓縮電路，被存到圖像增強(qiáng)后圖像存儲區(qū)域；步驟40、等待圖像增強(qiáng)電路處理完成一幀圖像后，圖像縮放電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第三無損解壓縮電路，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像縮放電路進(jìn)行圖像縮放處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第三無損壓縮電路，被存到縮放后待顯示圖像存儲區(qū)域；上述步驟中，通過一碼表存儲器進(jìn)行存儲無損編解碼所需要的公共碼表，以供第二無損壓縮電路、第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路進(jìn)行編解碼使用。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二，在于提供一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，可以在不增加內(nèi)存頻率也不增加內(nèi)存通道的情況下支持高解析度的屏幕，使圖形圖像處理所需的帶寬大幅下降。本發(fā)明上述技術(shù)問題是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理電路，其中:在圖像處理電路的前后分別通過一無損解壓縮電路和無損壓縮電路連接內(nèi)存；在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。進(jìn)一步的，所述無損解壓縮電路包括依次連接的讀控制單元、熵解碼單元以及第一圖像宏塊緩存電路，所述讀控制單元負(fù)責(zé)控制從內(nèi)存中讀取經(jīng)過無損壓縮的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送往熵解碼單元；熵解碼單元根據(jù)碼表信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將解碼后的圖像原始數(shù)據(jù)送往第一圖像宏塊緩存電路供后面的圖像處理單元使用；第一圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲原始的圖像宏塊，供后面的圖像處理單元使用；所述無損解壓縮電路包括依次連接的第二圖像宏塊緩存電路、熵解碼單元以及寫控制單元；所述第二圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲前面圖像處理單元處理完的圖像宏塊原始數(shù)據(jù)，供熵編碼單元使用；熵編碼單元根據(jù)碼表信息對圖像宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，并將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)送往寫控制單元；寫控制單元負(fù)責(zé)控制從將壓縮后數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存中。進(jìn)一步的，所述視頻處理電路包括內(nèi)存、碼表存儲器、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路:所述內(nèi)存、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述碼表存儲器分別連接第二無損壓縮電路、第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路。本發(fā)明方法及電路具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明使用熵編碼法將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮后，以消除原始圖像數(shù)據(jù)中的大量的冗余信息，因此可以大幅減少對內(nèi)存的讀寫數(shù)據(jù)量；由于是無損壓縮，所以不會影響圖像質(zhì)量；可以大幅降低內(nèi)存的工作頻率，降低整體電路功耗；可以降低內(nèi)存通道需求，降低整體電路成本。


下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中視頻處理時的數(shù)據(jù)流示意圖。圖2為本發(fā)明方法及電路中視頻處理時的數(shù)據(jù)流示意圖。圖3為本發(fā)明方法及電路中無損解壓縮電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明方法及電路中無損壓縮電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明方法及電路視頻處理一實(shí)施例的數(shù)據(jù)流示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明的視頻處理電路，是在圖像處理電路的前后分別通過一無損解壓縮電路和無損壓縮電路連接內(nèi)存；本發(fā)明的視頻處理方法是在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如圖3所示，所述無損解壓縮電路包括依次連接的讀控制單元、熵解碼單元以及第一圖像宏塊緩存電路，所述讀控制單元負(fù)責(zé)控制從內(nèi)存中讀取經(jīng)過無損壓縮的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送往熵解碼單元；熵解碼單元根據(jù)碼表信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將解碼后的圖像原始數(shù)據(jù)送往第一圖像宏塊緩存電路供后面的圖像處理單元使用；第一圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲原始的圖像宏塊，供后面的圖像處理單元使用；如圖4所示，所述無損解壓縮電路包括依次連接的第二圖像宏塊緩存電路、熵解碼單元以及寫控制單元；所述第二圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲前面圖像處理單元處理完的圖像宏塊原始數(shù)據(jù)，供熵編碼單元使用；熵編碼單元根據(jù)碼表信息對圖像宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，并將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)送往寫控制單元；寫控制單元負(fù)責(zé)控制從將壓縮后數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存中。如圖5所示，在一實(shí)施例中，所述圖像處理電路包括視頻解碼電路、圖像增強(qiáng)電路和/或圖像縮放電路，所述視頻處理電路具體包括內(nèi)存、碼表存儲器、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路:所述內(nèi)存、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述碼表存儲器分別連接第二無損壓縮電路、第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路。 所述視頻處理方法具體包括:步驟10、將視頻源文件存儲在內(nèi)存中；步驟20、通過視頻解碼電路讀取視頻編碼信息，并對視頻源文件進(jìn)行解碼，產(chǎn)生一個個的圖像宏塊，圖像宏塊經(jīng)過第一無損壓縮電路進(jìn)行無損壓縮后寫到內(nèi)存中的解碼后圖像存儲區(qū)；步驟30、等待視頻解碼電路解碼完成一幀圖像后，圖像增強(qiáng)電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第二無損解壓縮電路解壓后，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像增強(qiáng)處理電路進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第二無損壓縮電路，被存到圖像增強(qiáng)后圖像存儲區(qū)域；步驟40、等待圖像增強(qiáng)電路處理完成一幀圖像后，圖像縮放電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第三無損解壓縮電路，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像縮放電路進(jìn)行圖像縮放處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第三無損壓縮電路，被存到縮放后待顯示圖像存儲區(qū)域；上述步驟中，通過一碼表存儲器進(jìn)行存儲無損編解碼所需要的公共碼表，以供第二無損壓縮電路、第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路進(jìn)行編解碼使用。如上所述，本發(fā)明使用熵編碼法將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮后，以消除原始圖像數(shù)據(jù)中的大量的冗余信息，因此可以大幅減少對內(nèi)存的讀寫數(shù)據(jù)量；由于是無損壓縮，所以不會影響圖像質(zhì)量；可以大幅降低內(nèi)存的工作頻率，降低整體電路功耗；可以降低內(nèi)存通道需求，降低整體電路成本。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，其特征在于:在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，其特征在于: 所述無損解壓縮電路包括讀控制單元、熵解碼單元以及第一圖像宏塊緩存電路，所述讀控制單元負(fù)責(zé)控制從內(nèi)存中讀取經(jīng)過無損壓縮的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送往熵解碼單元；熵解碼單元根據(jù)碼表信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將解碼后的圖像原始數(shù)據(jù)送往第一圖像宏塊緩存電路供后面的圖像處理單元使用；第一圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲原始的圖像宏塊，供后面的圖像處理單元使用； 所述無損解壓縮電路包括第二圖像宏塊緩存電路、熵解碼單元以及寫控制單元；所述第二圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲前面圖像處理單元處理完的圖像宏塊原始數(shù)據(jù)，供熵編碼單元使用；熵編碼單元根據(jù)碼表信息對圖像宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，并將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)送往寫控制單元；寫控制單元負(fù)責(zé)控制從將壓縮后數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，其特征在于:所述圖像處理電路包括視頻解碼電路、圖像增強(qiáng)電路和/或圖像縮放電路，所述視頻處理方法具體包括: 步驟10、將視頻源文件存儲在內(nèi)存中； 步驟20、通過視頻解碼電路讀取視頻編碼信息，并對視頻源文件進(jìn)行解碼，產(chǎn)生一個個的圖像宏塊，圖像宏塊經(jīng)過第一無損壓縮電路進(jìn)行無損壓縮后寫到內(nèi)存中的解碼后圖像存儲區(qū)； 步驟30、等待視頻解碼電路解碼完成一幀圖像后，圖像增強(qiáng)電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第二無損解壓縮電路解壓后，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像增強(qiáng)處理電路進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第二無損壓縮電路，被存到圖像增強(qiáng)后圖像存儲區(qū)域； 步驟40、等待圖像增強(qiáng)電路處理完成一幀圖像后，圖像縮放電路從內(nèi)存讀取經(jīng)過無損壓縮的解碼后的圖像，經(jīng)過第三無損解壓縮電路，變?yōu)橐粋€個原始的圖像宏塊信息，供給圖像縮放電路進(jìn)行圖像縮放處理，然后處理后的宏塊再經(jīng)過第三無損壓縮電路，被存到縮放后待顯示圖像存儲區(qū)域； 上述步驟中，通過一碼表存儲器進(jìn)行存儲無損編解碼所需要的公共碼表，以供第二無損壓縮電路、第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路進(jìn)行編解碼使用。
4.一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理電路，其特征在于:在圖像處理電路的前后分別通過一無損解壓縮電路和無損壓縮電路連接內(nèi)存； 在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理電路，其特征在于: 所述無損解壓縮電路包括依次連接的讀控制單元、熵解碼單元以及第一圖像宏塊緩存電路，所述讀控制單元負(fù)責(zé)控制從內(nèi)存中讀取經(jīng)過無損壓縮的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送往熵解碼單元；熵解碼單元根據(jù)碼表信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，并將解碼后的圖像原始數(shù)據(jù)送往第一圖像宏塊緩存電路供后面的圖像處理單元使用；第一圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲原始的圖像宏塊，供后面的圖像處理單元使用； 所述無損解壓縮電路包括依次連接的第二圖像宏塊緩存電路、熵解碼單元以及寫控制單元；所述第二圖像宏塊緩存電路負(fù)責(zé)存儲前面圖像處理單元處理完的圖像宏塊原始數(shù)據(jù)，供熵編碼單元使用；熵編碼單元根據(jù)碼表信息對圖像宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，并將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)送往寫控制單元；寫控制單元負(fù)責(zé)控制從將壓縮后數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理電路，其特征在于:所述視頻處理電路包括內(nèi)存、碼表存儲器、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路:所述內(nèi)存、視頻解碼電路、第一無損解壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第二無損解壓縮電路、圖像增強(qiáng)電路、第二無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述內(nèi)存、第三無損解壓縮電路、圖像縮放電路以及第三無損壓縮電路依次連接后再連接內(nèi)存；所述碼表存儲器分別連接第二無損壓縮電路、 第三無損壓縮電路和第一無損解壓縮電路、第二無損解壓縮電路以及第三無損解壓縮電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理方法，在圖像處理電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后回寫至內(nèi)存時，先通過無損壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理后再回寫至內(nèi)存中；并在下一個圖像處理電路讀取內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)時，先通過無損解壓縮電路對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓后再對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本發(fā)明還提供一種減少數(shù)據(jù)帶寬的視頻處理電路。本發(fā)明的方法及電路可以在不增加內(nèi)存頻率也不增加內(nèi)存通道的情況下支持高解析度的屏幕，使圖形圖像處理所需的帶寬大幅下降。
文檔編號H04N7/26GK103152571SQ20131007174
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者廖裕民 申請人:福州瑞芯微電子有限公司