[发明专利]视频数据解码装置及解码方法

说明书

本发明提供一种视频数据解码装置及解码方法，该装置包括熵解码单元以及WPP状态控制模块，根据当前解码的编码树单元的语法结构选择工作状态，还包括存储器选择模块，用于控制存储器的工作状态，存储器至少包括一个缓冲存储器以及二个更新存储器，在当前解码的一行编码树单元的列数为三列以上时，将当前解码的编码树单元的上下文数据写入缓冲存储器以及一个更新存储器中，在下一行编码树单元开始解析时判断下一行编码树单元的第一个编码树单元所参考的编码树单元的上下文数据可用时，将缓冲存储器的数据复制到另一更新存储器中。该方法是应用上述视频解码装置进行视频解码的方法。本发明可以实现WPP CABAC的串行化界面，提高视频解码的速度。

技术领域

本发明涉及视频数据编解码领域，具体地，是涉及视频数据的解码装置以及应用该解码装置实现的解码方法。

背景技术

随着视频编码、解码技术的发展，人们对视频图像的质量要求越来越高，不单对视频图像的清晰度提出了更高的要求，还对视频图像的编码、解码速度提出的很高的要求。当前主流的视频编解码协议虽然能够满足高清电视、视频监控、视频会议等场合的要求，但随着视频播放产业不断的发展、用户体验不断的提升，如4K×2K、8K×4K等要求高压缩、高码率、高保真等超高清视频的出现，原有的视频协议将越来越满足不了这些方面的要求。视频压缩协议标准HEVC（H.265协议）是新一代的视频编解码协议，其在保证图像质量的前提下，图像压缩率相对上一代的H.264协议提高了近50%，并且图像结构进行大量改动，扩大分块尺寸、加入并行处理方式，极大的满足了超高清视频图像处理的要求。

在H.265协议中，将视频划分成多个片段（slice），通常每一片段包含多个编码树单元（CTU，coding tree unit），视频解码就是对每一个编码树单元进行解析，获得需要输出的图像数据。H.265协议提出了WPP（wavefront parallel processing）的概念，该方法主要针对视频片段中编码树单元的并行处理，提高图像编解码速度以及图像压缩率。

对于一个具有多行多列的视频片段，在WPP模式下，在当前的一行编码树单元行进行完两个编码树单元的解码时便启动下一编码树单元行的编码树单元的解码，以此类推，逐渐开始下一行编码树单元的解码，从而实现图像的并行编解码处理。例如，如图1所示，当第一行的编码树单元解码到CTU16时，第二行的编码树单元应该解码到CTU24，而第三行的编码树单元应该解码到CTU32，此时，第四行的编码树单元应该开始解码该行的第一个编码树单元CTU40。

H.265协议采用一种名为自适应二元算术编码（CABAC，Context-based AdaptiveBinary Arithmetic Coding）的算术编码方法。WPP模式下进行CABAC解码时，每一行图像解码的开始都要根据上一行第二个编码树单元（一行只有一个编码树单元的图像片段除外）的可用性以及是否遇到视频片段起始位置而进行对应的上下文变量等数据的获取，也就是重新初始化或直接复制，以便视频解码过程中所包含的算术解码可以正确的进行下去。

现有的视频解码芯片通常包括固化的程序，这包括用于对视频进行熵解码的熵解码单元，如图2所示，现有的熵解码单元包括该语法元素状态控制模块11、上下文变量索引计算模块12、算术解码模块13以及逆二进制化模块14。其中语法元素状态控制模块11通过接收外部控制信号以及上下文变量索引计算模块12、算术解码模块13、逆二进制化模块14反馈回来的信息，经过相关运算后给出语法元素解析的状态与跳变指示。上下文变量索引计算模块12在语法元素解析状态控制模块11的控制下，完成对上下文数据的初始化、更新工作，同时完成熵解码过程中语法元素上下文索引的计算。算术解码模块13主要完成原始码流至语法元素二进制码串的解析，以二进制bin值的方式将解析结果输送至逆二进制化模块14。逆二进制化模块14接收算术解码模块13给出的bin值，实现语法元素的二进制到十进制的解析。