一种支持多标准解码的数据存储方法技术

本发明专利技术公开了一种支持多标准解码的数据存储方法。本发明专利技术首先根据视频类型获取图像参数，根据视频解码器需求的帧存数量，按照图像参数中的帧存相关参数注册帧存空间；然后根据视频压缩流使用的编码方式将一个图像在视频解码器中进行解码，解码数据根据数据类型存入帧存空间相应位置中，将帧存中部分数据输出到后续图像处理模块进行数据处理；重复以上操作，视频压缩流后续的帧图像或场图像的解码数据将剩余帧存空间填满，若帧存空间已经填满，则覆盖无参考作用的帧存空间。本发明专利技术支持多比特HDR数据格式，确定接收的视频压缩流数据中解出多个需要的标识符，选择相对应解码格式，配置帧数据存储方式，减少了数据存储容量，并减少数据使用带宽。减少数据使用带宽。减少数据使用带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种支持多标准解码的数据存储方法


[0001]本专利技术属于多媒体信号处理
，特别涉及一种视频解码数据存储方法。

技术介绍

[0002]目前市面上广泛应用的视频编码和压缩技术主要为一些视频编码标准，主要包括：推动模拟电视到数字电视变革的H.262/MPEG
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2，使高清视频和互联网视频广泛推广的H.264/AVC，成功推动4K超高清视频普及的H.265/HEVC等ISO/IEC旗下的动态图像专家组和ITU
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T旗下的视频编码专家组共同努力的成果；微软(Microsoft)公司自家制定的VC
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1标准；谷歌(Google)公司推出的VP8，VP9等标准；以及国内数字音视频编解码技术标准工作组制定的AVS标准系列等。在如今视频相关产品如HDTV、卫星电视、高清机顶盒、数字视频广播等都是在日益更，在相当长一段时间内各种视频编码标准会存在共存的情况。若视频解码芯片只支持单一编码标准，在市场中将会因为功能单一而被淘汰。
[0003]若只是增大像素量而不改变像素色域的话，会造成超高清视频在电视上的观感不如高清视频，因此动态范围(Dynamic Range,DR)的技术也随着视频编码的发展而改革。当今高清电视节目中使用最多的是标准动态范围(Standard Dynamic Range,SDR),传统SDR电视显示亮度范围一般为0.1～100尼特，动态范围约为1000:1。虽然他能保留自然图像中许多亮度变化，让图像看起来接近真实，但远远不能表现自然图像中许多明暗细节。而随着超高清电视技术的发展，动态范围也向着高动态范围(High Dynamic Range,HDR)提升，动态范围约为200000:1，HDR电视峰值亮度不小于1000尼特，黑电平不大于0.005尼特。故高动态范围的视频单帧图像内的亮度动态范围更广，黑的更黑，亮的更亮，可以给观看者提供更强的对比度、更大亮度范围、更加耀眼、绚丽的图像画面，具有更高的视觉冲击。
[0004]SDR图像的一个像素可以使用24比特编码来表示，在YUV空间中，亮度(Luma)Y用8比特色深来表示，色度(Chroma)U和V分别用8比特色深来表示，其中白色编码为(Y：255，U：255，V：255)。而HDR图像为了更好的描绘真实世界，使用了高于8比特的色深来表示YUV空间中每个色彩通道。当前HDR技术发展的代表性的技术有基于量化感知编码(perceptual Quantizer，PQ)的HDR格式，包括HDR10，HDR10+，杜比视界等，和混合对数伽马分布(Hybrid Log Gamma，HLG)等，这些HDR技术所使用的色深大多使用10比特，而双层杜比视界采用更高的12比特色深，更高的色深意味着可以实现更多和更平滑的颜色过渡，从而使画面细节更加到位。但由于HDR10，HLG等基本是免费授权，与杜比视界安规的授权费相比，受用更加广泛，因此市面上10比特色深的HDR视频使用更多。而10比特的色深相对8比特色深所需要的硬件存储空间更大，所需带宽更多。现有的HDR视频的图像像素每个色彩通道使用2个字节来表示，对于视频解码芯片来说，这大大增加了帧存数据量和芯片面积，且现有的视频编码标准中，H.264/AVC，H.265/HEVC，VP9，AC
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1等标准都已支持HDR视频的编解码。在当今消费电子产品成本压力日益增加的形势下，有必要寻找一种既能支持多标准的视频解码，又能支持HDR并兼容SDR的存储方式，还能减少数据的存储量的数据存储方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种既能支持多标准的视频解码，又能支持多比特HDR数据格式，且兼容SDR数据格式，还能减少数据存储量的数据存储方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的存储方式包括如下步骤：
[0007]步骤(1)根据视频类型获取图像参数；
[0008]步骤(2)根据视频解码器需求的帧存数量，按照图像参数中的帧存相关参数注册帧存空间，包括亮度空间和色度空间；
[0009]步骤(3)根据视频压缩流使用的编码方式将一个帧图像或场图像在视频解码器中进行解码；
[0010]步骤(4)将一帧解码数据根据数据类型存入帧存空间相应位置中；
[0011]步骤(5)根据视频播放需求，将帧存中部分数据输出到后续图像处理模块进行数据处理；
[0012]步骤(6)重复步骤(3)～(5)，视频压缩流后续的帧图像或场图像的解码数据将剩余帧存空间填满，如果帧存空间已经填满，则覆盖无参考作用的帧存空间，直至视频压缩流解码完毕。
[0013]进一步，步骤(1)具体是：视频解码器从压缩流存储器中读取数据，寻找视频压缩流中的包含头信息内容的数据，包括序列头和图像头，并提取图像参考信息，包括该视频压缩流使用的编码方式、使用的色深、帧场图方式、图像积宽、图像高度；将图像积宽处理成64字节对齐、图像高度处理成64字节对齐；帧场图方式如果当前是帧图，则图像高度表示帧的高度，如果是场图表示场的高度。
[0014]进一步，步骤(2)具体是：视频压缩流的编码方式决定帧存空间的数量，配置每个帧存空间的首地址组，包括图像亮度首地址(Y_BASE_ADDR)、图像色度首地址(UV_BASE_ADDR)；首先判断该视频压缩流是帧流还是场流，若该视频压缩流是帧流，则一帧图像只需要分配一个帧存空间即可，若该视频压缩流是场流，则将一帧图像存成顶场和底场两部分，分配顶场和底场两个独立的帧存空间；然后判断该视频压缩流的数据类型，是SDR比特流还是HDR比特流，若该视频压缩流是SDR比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度的乘积，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的二分之一；若该视频压缩流是HDR10比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的四分之五，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的八分之五；若该视频压缩流是HDR12比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的二分之三，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的四分之三。
[0015]步骤(3)具体是：根据该视频压缩流的编码方式，对一个帧图像或一个场图像在视频解码器中选择对应的解码方式进行解码，视频解码器为各种编码方式的独立解码器的复合体，或者是多标准的视频解码器。编码方式包括H.264/AVC、H.265/HEVC、H.262/MPEG
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2、AVS、VC
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1。
[0016]步骤(4)具体是：视频解码器将解码的一个帧图或一个场图存入预先注册的一个帧存空间中，SDR比特流和HDR比特流的帧存方式不同，帧存空间的一个地址空间为64比特，共8个字节：
[0017]若该视频压缩流是SDR比特流，则以逐行的方式将解码后的图像数据存入相应的帧存空间，每个像素的亮度值以小端的方式逐行连续的存入亮度空间中，亮度空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持多标准解码的数据存储方法，其特征在于：步骤(1)根据视频类型获取图像参数；步骤(2)根据视频解码器需求的帧存数量，按照图像参数中的帧存相关参数注册帧存空间，包括亮度空间和色度空间；步骤(3)根据视频压缩流使用的编码方式将一个帧图像或场图像在视频解码器中进行解码；步骤(4)将一帧解码数据根据数据类型存入帧存空间相应位置中；步骤(5)根据视频播放需求，将帧存中部分数据输出到后续图像处理模块进行数据处理；步骤(6)重复步骤(3)～(5)，视频压缩流后续的帧图像或场图像的解码数据将剩余帧存空间填满，如果帧存空间已经填满，则覆盖无参考作用的帧存空间，直至视频压缩流解码完毕。2.如权利要求1所述的一种支持多标准解码的数据存储方法，其特征在于，步骤(1)具体是：视频解码器从压缩流存储器中读取数据，寻找视频压缩流中的包含头信息内容的数据，包括序列头和图像头，并提取图像参考信息，包括该视频压缩流使用的编码方式、使用的色深、帧场图方式、图像积宽、图像高度；将图像积宽处理成64字节对齐、图像高度处理成64字节对齐；帧场图方式如果当前是帧图，则图像高度表示帧的高度，如果是场图表示场的高度。3.如权利要求1所述的一种支持多标准解码的数据存储方法，其特征在于，步骤(2)具体是：视频压缩流的编码方式决定帧存空间的数量，配置每个帧存空间的首地址组，包括图像亮度首地址、图像色度首地址；首先判断该视频压缩流是帧流还是场流，若该视频压缩流是帧流，则一帧图像只需要分配一个帧存空间即可，若该视频压缩流是场流，则将一帧图像存成顶场和底场两部分，分配顶场和底场两个独立的帧存空间；然后判断该视频压缩流的数据类型，是SDR比特流还是HDR比特流，若该视频压缩流是SDR比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度的乘积，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的二分之一；若该视频压缩流是HDR10比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的四分之五，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的八分之五；若该视频压缩流是HDR12比特流，则该视频压缩流的一个帧图像或一个场图像的亮度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的二分之三，色度空间大小为图像积宽与图像高度乘积的四分之三。4.如权利要求1所述的一种支持多标准解码的数据存储方法，其特征在于，步骤(3)具体是：根据该视频压缩流的编码方式，对一个帧图像或一个场图像在视频解码器中选择对应的解码方式进行解码，视频解码器为各种编码方式的独立解码器的复合体，或者是多标准的视频解码器。5.如权利要求1所述的一种支持多标准解码的数据存储方法，其特征在于，步骤(4)具体是：视频解码器将解码的一个帧图或一个场图存入预先注册的一个帧存空间中，SDR比特流和HDR比特流的帧存方式不同，帧存空间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树，郑浩财，胡俊，陈伟，王理想，
申请(专利权)人：杭州国芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：