一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统
专利汇可以提供一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种用于超高清 帧 率上变换的片外缓存压缩系统，包括压缩模 块 和解压缩模块，其中：所述压缩模块，实时压缩来自视频输入和超高清 视频帧 率上变换处理 内核 的待压缩视频帧数据，形成压缩码流，并将压缩码流写到片外缓存中；所述解压缩模块，向片外缓存 请求 压缩码流，从片外缓存接收压缩码流；解压缩模块对压缩码流实时解码形成解压后 像素 块，并将解压后像素块输出给超高清视频帧率上变换处理内核和输出显示模块。本发明能大幅降低片外访存带宽，提升系统的数据吞吐率，降低超高清视频帧率上变换系统的功耗。，下面是一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统专利的具体信息内容。
1.一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，包括压缩模块和解压缩模块，其中：
所述压缩模块，实时压缩来自视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核的待压缩视频帧数据，形成压缩码流，并将压缩码流写到片外缓存中；
所述解压缩模块，向片外缓存请求压缩码流，从片外缓存接收压缩码流；解压缩模块对压缩码流实时解码形成解压后像素块，并将解压后像素块输出给超高清视频帧率上变换处理内核和输出显示模块。
2.根据权利要求1所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述的压缩模块包括：压缩块形成模块、输入控制模块、仲裁模块、第一SRAM缓存模块、压缩内核模块、码流输出控制模块、地址生成模块，其中：
所述压缩块形成模块，在视频输入有效及输入使能信号的控制下，接收视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核的待压缩视频帧数据，将待压缩视频帧拆分为若干小的子块，形成多个独立的待压缩块；
所述输入控制模块，在压缩块形成模块和仲裁模块的控制下，产生输入使能信号，分别控制视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核的数据输入；
所述仲裁模块，根据视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核数据通路中的压缩块形成模块的状态，决定从哪一个压缩块形成模块中取出待压缩块送入第一SRAM缓存模块，等待进行压缩处理；
所述第一SRAM缓存模块，接收并保存来自仲裁模块的待压缩块数据，再依据压缩内核模块的状态，依次将接收到的待压缩块数据输入压缩内核模块，以完成压缩处理；
所述压缩内核模块，接收来自第一SRAM缓存模块的待压缩块数据，实时完成待压缩块的压缩处理以形成压缩码流，并将压缩码流输出给码流输出控制模块；
所述码流输出控制模块，接收来自压缩内核模块的压缩码流，并在地址产生模块产生地址的协同下，将压缩码流写到片外缓存中；
所述地址生成模块，由帧基址和片外缓存的存储策略生成当前压缩码流在片外缓存中的地址，同时在地址信号的控制下，将地址通过地址总线写入片外缓存。
3.根据权利要求2所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，多个所述待压缩块均独立进行压缩处理，相互之间不依赖；每个所述待压缩块均形成一个固定长度的压缩码流。
4.根据权利要求2所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，在所述压缩块形成模块可接收数据的情况下，所述输入控制模块控制视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核输入数据；在所述压缩块形成模块暂时不能接收数据的情况下，所述输入控制模块控制视频输入和超高清视频帧率上变换处理内核暂停输入数据。
5.根据权利要求2所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述片外缓存采用SDRAM，且设置每个时钟节拍传输32byte数据，每次突发写传输数据的个数为8，即地址通道每输出一次地址，数据通道输出8个256bit的数据；对应的仲裁策略：同一数据通路的4个待压缩块的压缩码流拆分成8个256bit的数据，一次突发写到SDRAM中，将同一数据通路的4个待压缩块定义为一个节拍；一个节拍内，某一路已处理的待压缩块数量多，此路称为当前节拍数据通路；节拍内，两路已处理的待压缩块数量相同，则内核处理为当前节拍数据通路。
6.根据权利要求2所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述片外缓存采用SDRAM，地址通道每输出一次地址，数据通道输出8个256bit的数据，码流控制模块将接收的512bit压缩码流拆分成两个256bit的码流段，并对来自视频输入数据通路和超高清视频帧率上变换处理内核数据通路的压缩码流分开处理；当某一路达到4个压缩码流，即8个256bit码流段，控制地址生成模块写出该4个压缩码流在片外缓存中存储的地址，并在数据控制信号的控制下，将这4个压缩码流写出到片外缓存中。
7.根据权利要求2-6任一项所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述压缩内核模块实时完成待压缩块的压缩处理以形成压缩码流，包括预测模块、量化模块、反量化和像素重建模块、熵编码模块、码流打包模块、简化压缩处理模块和压缩码流形成模块；
所述预测模块，将每个待压缩块的待压缩像素进行像素分组，然后进行预测与残差处理，获得每个待压缩像素的残差；
所述量化模块将预测模块所得的待压缩像素的残差经过量化处理，获得待压缩像素的量化后残差；
所述反量化与像素重建模块将待压缩像素的量化后残差进行反量化处理与像素重建过程，获得像素的重建值，供预测模块预测时使用；
所述熵编码模块将像素量化后残差进行熵编码，得到编码后像素残差；
所述码流打包模块，将熵编码后像素残差值依次进行打包处理，形成打包后子码流；
所述简化压缩处理模块，对待压缩块进行简单的压缩处理，产生的码流长度固定，且一定满足压缩率要求；简化压缩处理模块产生的码流作为候选码流，在上述预测模块、量化模块、熵编码模块处理的码流不能满足压缩率要求的时候，使用简化压缩处理模块的压缩结果来形成压缩码流；
所述压缩码流形成模块在压缩率要求下，控制输出的压缩码流的长度，形成待输出的压缩码流；在压缩码流形成模块，计算经过预测模块、量化模块处理形成的子码流长度，若子码流长度大于直接传输原始像素需要的长度，则将子码流替换成原始像素，再将子码流打包成一个码流；若此码流的长度满足压缩率要求，则使用此码流作为压缩后码流，否则使用压缩了特殊处理产生的候选码流作为压缩后码流。
8.根据权利要求1所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述的解压缩模块包括：码流请求模块、码流接收模块、第二SRAM缓存模块、解码内核模块、输出控制模块、显示格式转换模块及显示控制模块，其中：
所述码流请求模块，根据输出显示模块和超高清视频帧率上变换处理内核要求数据的特点及第二SRAM缓存模块的状态，生成压缩码流在片外缓存的地址，并在地址控制信号的控制下，将地址通过地址总线写入片外缓存，向片外缓存请求压缩码流；
所述码流接收模块，在码流请求模块向片外缓存请求压缩码流之后，检测数据控制信号及时接收数据总线上的压缩码流数据，将连续的两个256bit组装成一个完整的512bit码流，并将此码流写入第二SRAM缓存模块，等待解码处理；
所述第二SRAM缓存模块，接收码流接收模块的压缩码流，并将其存储在片上SRAM中，在解码内核模块空闲可接收码流时依次将码流输出给解码内核模块，进行解码处理；
所述解码内核模块，接收来自第二SRAM缓存模块的压缩码流，实时完成压缩码流的解码处理，形成解压后像素块，并将解压后像素块发送给输出控制模块；
所述输出控制模块，将从解码内核模块接收到的解压后像素块输出给超高清视频帧率上变换处理内核和输出显示模块；
所述显示格式转换模块，根据与输出显示模块之间的数据总线协议，将解压后像素块进行拆分，得到待显示数据，并将此待显示数据通过数据总线输出给输出显示模块，同时产生数据有效、帧同步、行同步信号；
所述显示控制模块，在输出显示模块给出的输入使能信号控制下，控制显示格式转换模块的数据输出。
9.根据权利要求8所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，只有在输出显示模块能够接收数据时，所述显示格式转换模块才向输出显示模块输出数据，同时通过数据有效信号通知输出显示模块数据总线上的数据有效。
10.根据权利要求8或9所述的一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统，其特征在于，所述解码内核模块实时完成压缩码流的解码处理，包括码流解析模块、熵解码模块、反量化模块、像素形成模块、简化压缩处理解码和像素块复原模块，其中：
码流解析模块：将来自第二SRAM缓存的压缩码流解析成各个独立的经过熵编码的像素残差值，并送给熵解码模块进行熵解码处理；
熵解码模块：将码流解析模块解析出的经过熵编码的像素残差值进行解码处理，获得解码后的像素残差值；并将此像素残差值送给反量化模块做进一步的处理；
反量化模块，将熵解码模块解码出的像素残差值进行反量化处理，获得反量化后的像素残差值；并将此残差值送给像素形成模块；
像素形成模块：反量化模块形成的像素残差值加上其预测值，得到重建像素值。所述像素形成模块使用已得到的重建像素值经过与步骤一中相同的预测过程，得到当前像素的预测值；
简化压缩处理解码模块：将压缩码流按照简化压缩处理的方式进行解码，得到解码后的重建像素值；
像素块复原模块：像素形成模块得到的重建像素值进行组装，得到候选解压后像素块；
若来自片外缓存的压缩码流是经过简化压缩处理形成的码流，则舍弃此候选解压后像素块，使用简化压缩处理解码模块解码后得到的重建像素值，组装形成最终的解压后像素块；
否则使用候选解压后像素块作为最终的解压后像素块。
一种用于超高清帧率上变换的片外缓存压缩系统
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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