[发明专利]一种运动估计搜索窗映射方法以及运动估计模块

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码领域，尤其涉及运动估计领域。

背景技术

运动估计（Motion Estimation）是视频编码和视频处理中广泛使用的一种技术。运动估计的基本思想是将图像序列的每一帧分成许多互不重叠的宏块（Micro Block,MB），并认为宏块内所有象素的位移量都相同，然后对每个宏块到参考帧某一给定特定搜索范围内根据一定的匹配准则（例如SAD准则）找出与当前块最相似的块，即匹配块，匹配块与当前块的相对位移即为运动矢量。视频压缩的时候，只需保存运动矢量和残差数据就可以完全恢复出当前块。

在帧间预测编码中，由于活动图像邻近帧中的景物存在着一定的相关性。因此，可将活动图像分成若干块或宏块，并设法搜索出每个块或宏块在邻近帧图像中的位置，并得出两者之间的空间位置的相对偏移量，得到的相对偏移量就是通常所指的运动矢量，得到运动矢量的过程被称为运动估计。

运动矢量和经过运动匹配后得到的预测误差共同发送到解码端，在解码端按照运动矢量指明的位置，从已经解码的邻近参考帧图像中找到相应的块或宏块，和预测误差相加后就得到了块或宏块在当前帧中的位置。通过运动估计可以去除帧间冗余度，使得视频传输的比特数大为减少，因此，运动估计是视频压缩处理系统中的一个重要组成部分。

搜索窗是一个较大的搜索区域，现有技术中，该区域中的像素都存储在一个SRAM中。在运动估计流水线设计中，若令整数运动估计（IME）模块和分数运动估计（FME）模块同时访问一个搜索窗，则能提高数据利用率，并进而减少带宽。但是，这会引入另一个问题，即由于FME和IME只有一套读地址，因此，他们访问同一片SRAM会造成访问冲突。这种访问冲突若频繁发生，将导致数据阻塞，严重降低FME和IME的性能。

因此，亟需一种在IME和FME对同一个搜索窗访问时解决访问冲突的搜索窗映射方法以及相应的运动估计模块。

发明内容

本发明的目的在于防止IME模块和FME模块在访问同一个搜索窗时出现访问冲突以及数据阻塞的情况。

本发明提供了一种用于运动估计的搜索窗映射方法，其中所述搜索窗包括多个宏块，其特征在于，所述方法包括：

将所述搜索窗划分由多个独立存储单元进行存储；

令所述多个独立存储单元中的每一个独立存储单元仅存储所述多个宏块中的至少一个宏块中的偶数行数据，或者仅存储所述多个宏块中的至少一个宏块中的奇数行数据；

整数运动估计（IME）模块和分数运动估计（FME）模块同时访问同一个搜索窗的两个不同的宏块所对应的独立存储单元；以及

当所述IME模块访问偶数行数据时，所述FME模块访问奇数行数据，以使得所述IME模块和所述FME模块两者在每个时钟访问的是两个不同的独立存储单元。

在一个实施例中，所述每个独立存储单元为一片SRAM。

在一个实施例中，当所述搜索窗包括5×10个宏块时，所述搜索窗被划分由8片SRAM存储，其中，4片SRAM中的每一片大小为120×128bit，另4片SRAM中的每一片大小为80×128bit。

在一个实施例中，所述方法还包括：当数据阻塞时，即所述IME模块和所述FME模块在当前时钟访问了同一个独立存储单元，则令所述IME模块和所述FME模块中的一者在下一时钟时停止读取数据，以使得所述IME模块和FME模块在所述下一时钟时访问的是两个不同的独立存储单元。

在一个实施例中，所述方法还包括：分别计算IME模块和所述FME模块被停止读取数据的次数，当下一次所述数据阻塞时，根据所述次数来决定令所述IME模块还是所述FME模块停止读取数据。

本发明提供了一种运动估计模块，其特征在于，所述运动估计模块包括：

搜索窗模块，所述搜索窗模块包括多个宏块，其中，所述搜索窗模块按以下方法被划分：

将所述搜索窗模块划分由多个独立存储单元进行存储；

令所述多个独立存储单元中的每一个独立存储单元仅存储所述多个宏块中的至少一个宏块中的偶数行数据，或者仅存储所述多个宏块中的至少一个宏块中的奇数行数据；

整数运动估计（IME）模块；

分数运动估计（FME）模块，其中所述IME模块和所述FME模块同时访问同一个搜索窗模块的两个不同的宏块所对应的独立存储单元；以及当所述IME模块访问偶数行数据时，所述FME模块访问奇数行数据，以使得所述IME模块和所述FME模块两者在每个时钟访问的是两个不同的独立存储单元。