并行流水运动补偿滤波器VLSI结构设计方法

摘要

本发明公开了一种并行流水运动补偿滤波器VLSI结构设计方法。采用运动补偿模块亮度像素点与色度像素点并行计算的方式，采用自适应块内在流水线处理方式，减少整个解码的处理时间，提高了系统吞吐量。采用对片上存储器分层构架设计，对访问方式做了进一步优化，减少对片外存储器的访问。采用参考像素的数据复用技术，采用更新子宏块处理技术，显著节约了读取数据所用时间，减少了数据读取带宽，从而提高解码器的解码效率，提高解码性能。

主权项

并行流水运动补偿滤波器VLSI结构设计方法，其特征在于，具体包括下列步骤：从片外存储器读取已解码出来的一个宏块的运动矢量与块划分类型控制流信息，存放到分层片上存储器上；根据已存放到分层片上存储器的这些控制流信息，从片外存储器读取对应子块运动补偿所需要的参考像素数据，并存放在分层片上存储器的参考像素数据存储器层，进行运动补偿，运动补偿分为亮度分量和色度分量两大模块，色度分量包括U分量和V分量，亮度分量采用六抽头滤波运算，色度分量采用双线性插值滤波运算，整个处理过程是将亮度和色度分量进行并行流水处理，亮度分量参考像素数据从片外存储器读取完毕之后，直接进入色度的U分量参考像素数据的读取阶段，亮度分量的运算和色度的U分量参考像素数据读取在同一时刻开始进行，色度的U分量运算完毕后，紧接着进行色度的V分量参考像素数据读取和运算，当完成色度的两个分量的运算之后，再次进行亮度分量参考像素数据的读取，一个宏块运动补偿完毕，再次从片外存储器读取下一个宏块的控制流信息，用于该宏块运动补偿；所述的分层片上存储器分为三层，包括参考像素数据存储器层、中间结果存储器层及数据复用存储器层，参考像素数据存储器层分为亮度和色度存储片，存放从片外存储器读取的亮度和色度参考像素数据，亮度运算过程中经常碰到需要保存中间结果的情况，将这些中间结果存放于中间结果存储器层上，作为下一次滤波运算的输入量，子块亮度和色度分量运算完毕，再次进行亮度分量参考像素数据的读取，子块的亮度参考像素数据从 片外存储器的读取与更新十分耗时，而相邻的子块的参考像素有着很大程度的交叠，在更新参考像素数据时应安排更新顺序，复用分层片上存储器中已有的上一个子块的参考像素数据，存放到分层片上存储器的数据复用存储器层上，在当前子块运动补偿运算完毕，下一子块运动补偿运算开始时，先进行判断，如果可以实现数据复用，则先将数据复用存储器层的数据写入参考像素数据存储器层中，再从片外存储器读取其余参考像素数据。