[发明专利]一种视频解码装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频信号处理领域，尤其涉及一种视频解码装置和方法。 

背景技术

随着通信产业的不断发展，终端已经由原来单一的通话功能的手机等，逐渐向话音、数据、图像、音乐和多媒体方向综合演变，具体包括智能手机、PDA等。 

然而，作为大多数终端尤其是移动型终端，完全依靠电池来供电，随着移动设备的功能越来越强大，其功率损耗也越来越大。因此，必须提高终端设备的使用时间和待机时间。对于这个问题，目前有两种解决方案：一种是配备更大容量的电池；但是增大电池容量总的趋势上将会增加整个设备的成本。另一种是改进系统设计，采用先进技术，降低移动设备的功率损耗。 

因此，从移动设备的总体设计入手，应用先进的技术和器件，进行降低功率损耗的方案设计，从而尽可能延长移动设备的使用时间。事实上，低功耗设计已经成为移动设备设计中一个越来越迫切的问题。 

解码器作为移动设备的视频处理系统的关键部分，占用系统中较多资源，消耗终端大量的功率，所以如何降低解码器的功耗，对于延长终端的电池使用寿命具有至关重要的作用。 

解码器功耗的降低，目前也有很多实现方法，一般集中在对解码器的算法复杂度的降低或者对部分模块的简化。现有技术主要针对解码器算法复杂度的降低进行研究，而较少的考虑了视频解码器内部各模块与功耗控制的内在联系。对于降低视频解码器的功耗大多采用降低解码复杂度的方法，虽然在一定程度上可以降低了解码器的功耗，但很多都在降低复杂度的同时，降低性能，难以保证视频重建质量。 

经过研究，CMOS电路的能量消耗可以由下式近似估计： 

P＝aV²·f_CLK·C_EFF    (1) 

其中：V为电路的供电电压； 

f_CLK为时钟频率； 

C_EFF为电路的有效切换电容； 

a为活动因子，通常为0.5。 

由上式可以看出，CMOS电路的能量消耗P与电路电压V的平方成正比，和频率f_CLK成正比，因此降低电压以及时钟频率是降低线路能耗的最有效的方法之一。而且降低电压和频率对降低功耗可以起到事半功倍的作用。 

发明内容

为了解决上述的技术问题，提供了一种多任务并行的视频解码器装置，其目的在于通过对解码器进行多任务并行处理，并且对每个任务以及功能模块进行动态频率调整，可以满足系统性能的前提下，极大地降低功耗。 

本发明提供了一种视频解码装置，包括：设备资源感知单元，频率控制单元，以及多任务解码器； 

设备资源感知单元，用于确定当前可用功率； 

频率控制单元，用于依据设备资源感知单元确定的当前可用功率为各任务指配工作频率； 

多任务解码器，用于将视频码流分为多个任务，并依据频率控制单元为各任务所指配的工作频率解码各任务。 

还包括重建视频存储区，用于接收多任务解码器的输出，并在视频码流中当前帧的各任务解码完成之后，根据各任务的顺序重新排序后将视频流输出。 

设备资源感知单元，还用于感知设备的工作状态。 

多任务解码器包括解码器多任务划分单元和多个解码任务单元； 

解码器多任务划分单元，用于将视频码流划分为多个解码片； 

解码任务单元，用于对各解码片进行解码。 

解码任务单元包括：熵解码控制单元，反变换反量化单元，帧间预测单元，帧内预测单元，以及去方块滤波单元。 

频率控制单元依据下式确定各解码片的工作频率：