[发明专利]一种视频编解码方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的网络电视技术，尤其涉及一种视频编解码方法及系统。

背景技术

目前，高级视频编码标准中都包含帧间预测功能。帧间预测是利用相邻帧的重建图像来预测当前帧，以更好的消除图像之间的时间冗余。如图1所示，帧间预测中分为前向预测P帧和双向预测B帧。在参考帧中搜索与当前帧编码单元(编码单元可以是HEVC标准中的编码单元(CU，Coding Unit)或最大编码单元(LCU，Large Coding Unit)，也可以是H.264等标准中的宏模块(MB，MacroBlock)或宏模块对(MBP，MacroBlock Pair))最接近的一个编码单元，该编码单元作为当前编码单元的预测值，只需要把预测残差和运动矢量进行编码，即可在解码端重构出当前编码单元。如图2所示，编码单元按照光栅扫描的顺序依次进行编码，直到整帧图像处理完成。

由于当前帧中的每一个编码单元进行编码时，都需要在参考帧中进行运动搜索，所以要对参考帧进行多次访问。如果每次都从片外同步动态随机存储器(SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory)中访问参考帧，那读取参考帧的延时就会非常大，通常在芯片中都会加入一个片上的RAM来作为缓冲，计算单元只需要访问片上RAM中的数据，这样速度就会提高很多。同时相邻块之间可以复用已经读取到片上RAM中的数据，这样就进一步节省了带宽，如图3所示，其中的横向数据和纵向数据都可以充分复用。

但是，图像的宽度增大时，例如4K*2K的视频每行是4KB亮度分量，如果纵向搜索范围为256，则至少需要4K*512＝2MB的内存，会严重增大芯片的面积和成本。所以现有芯片中一般只采用横向复用的方式，如图4所示，使用一个搜索窗进行参考帧的数据搬移。同一行编码单元可以复用片内参考帧数据，在编码下一行时，就必须重新加载参考帧，这就导致了纵向复用的缺失，存在很多的重复读取。图5为使用条带(Slice)进行划分时的情况，区域参考帧的数据搬移的策略与图4类似。

以4K*2K的视频为例，如果编码单元的大小为64，在搜索范围为整像素256时，P帧单参考帧时每行编码单元亮度分量至少需要加载(256*2+64)*3840＝2211840B，整幅图象亮度分量需要2211840B*34＝75.2MB，是单帧亮度分量的9倍，60fps时亮度分量带宽就是75.2*60＝4.5GB，B帧则翻倍为9GB，多参考B帧则需要更多。如果再考虑上色度分量，特别是在YUV4:4:4模式时，带宽还要增加。而目前DDR3-160064bit的理论带宽只有12GB，实际带宽不到10GB，显然会造出性能的瓶颈。如何能降低外存带宽占用，提高芯片的性能就是需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种视频编解码方法及系统，能够提高视频编码运动搜索中的参考帧的复用率，降低外存带宽占用，从而提高视频编解码芯片的性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种视频编码方法，包括：

将当前编码图像或编码图像Tile划分为一个或多个编码单元组(GOC)；

在每个GOC内部，按照之字型(ZigZag)扫描顺序对每个编码单元进行编码；

将GOC中包含的编码单元行数或编码单元列数写入码流。

上述方法中，该方法还包括：完成当前编码图像或编码图像Tile的编码过程中，需要进行Slice划分时，将GOC按照ZigZag边界进行划分或按照矩形边界进行划分。

上述方法中，所述将当前编码图像或编码图像Tile划分为一个或多个GOC为：

将当前编码图像或编码图像Tile以编码单元行或编码单元列为单位进行划分，其中N个编码单元行或N个编码单元列为一个GOC，不满N个编码单元行或N个编码单元列的也记为一个GOC；

其中，所述N为大于1且小于等于当前编码图像或编码图像Tile的实际编码单元行数或实际编码单元列数的正整数。

上述方法中，所述在每个GOC内部，按照ZigZag扫描顺序对每个编码单元进行编码为：

在每个GOC内部，按照ZigZag扫描顺序对编码单元进行编码，在不满N个编码单元行或不满N个编码单元列的GOC内部，按照ZigZag扫描顺序对编码单元进行编码，在只有1个编码单元行或只有1个编码单元列的GOC内部，按照光栅扫描顺序对编码单元进行编码；

当前编码图像或编码图像Tile中划分的多个GOC之间按照光栅扫描顺序进行编码。