自适应单向化影像处理方法及其影像处理架构技术

一种自适应单向化影像处理方法及其影像处理架构，是以当译码一影像数据中采双向预测编码的宏区块时，透过目标图像的宏区块的动态向量与参考图像的宏区块的参数间的运算结果，与一阀值作比较，来进一步判断是否需要执行单向化预测，以降低译码时所耗费的带宽及运算量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种影像译码器，特别是指一种自适应单向化影像处理 方法及其影像处理架构。
技术介绍
关于将视讯与以高效率编码的方法，目前是以动画专家群(moving picture expert group, MPEG)压縮技术为主轴。而MPEG技术所制定的视讯压縮基本 上是利用三种不同的图像编码来达成，主要分为三种，分别为内编码图像 (intra-coded picture)、前向预测编码图像(predictive-coded picture)及双向预测 编码图像(bidirectionally predictive-coded picture)。以双向预测编码图像来说，首先，先将前、后一张的内编码图像或前向 预测编码图像经由反量化(inverse quantification, IQ)及反离散余弦转换(inverse dispersed cosine transform, IDCT)的处理，可将前后各一张压縮后的画面重建回 来，并存放在内存中，作为目前这张双向预测编码图像(目标图像)压縮编 码的参考(参考图像)。接着，通过采取目标图像与参考图像的间的差值来降 低时间轴方向的冗长度，其后，再使用离散余弦变换(dispersed cosine transform, DCT)处理及可变长度码来降低空间轴方向的冗长度。一般来说，在连续的动画中，时间上前后的图像与某一正在注目中的图 像(即目标图像)会十分地相似。因此，若是取得上述的目标图像与在时间 位于较前方或较后方的图像(参考图像)，甚至于与从前和后方所做成的内插 图像的间的差值，在该等差值的中只传送最小值的差值的话，亦可减少时间 轴方向的冗长度，而减少要传送的数据量。另外一方面，目前的视讯的译码方式，皆是上述编码方式的反推，亦即 当译码器欲译码经编码后的双向预测编码图像时，由于亦必须同时参考目标图像前一个及后一个的内编码图像或前向预测编码图像，因此在执行双向预 测编码图像的译码动作时，需要大量的带宽，才能使译码后的图像信号正常 地输出，且不失真。然而，随着DVD、 STB等基于MPEG的译码器的普及，越来越多的解决方 案是通过减少了数字储存媒体的位宽来降低整体的生产成本。在这种数字储 存媒体带宽受限的系统中，当译码器处理在双向预测编码图像时，可能由于 带宽的受限，因而影响了正常的译码，使得译码过程中，带来画面停顿等不 良影响。
技术实现思路
本专利技术为一 自适应单向化影像处理方法及其影像处理架构，是以当译码 一影像数据中的采双向预测编码的宏区块时，用以判断是否执行单向化预测， 以降低译码时所耗费的带宽及运算量。根据本专利技术所提供的自适应单向化影像处理方法，是先在译码目标图像 的其中一个双向预测的宏区块时，分别读取两个参考图像的其中一个宏区块 的参数；并判断目标图像的宏区块中复数个动态向量与参考图像的宏区块的 参数间的运算结果，是否小于阀值，以决定是否执行单向化预测；以及执行 目标图像的宏区块的译码动作。而此单向化预测译码是在译码时利用前向预测图像或后向预测图像来做 为参考依据。此外，此阀值是在每执行一次单向化预测译码，便自动更新一 次。附图说明图1是为本
技术实现思路
的自适应单向化译码器的方块示意图； 图2是为本
技术实现思路
的自适应单向化影像处理方法的流程图； 图3是为本
技术实现思路
的自适应单向化影像处理架构的方块示意图；以及图4是为本
技术实现思路
的阀值更新方法的流程图。 主要组件符号说明译码器 100 缓冲器 110 可变长度译码电路 120 译码方法判定电路 130 反量化电路 140 反离散余弦转换单元 150 动态补偿单元 160 加法器 161，331，333，350 动态补偿电路 163 图框内存 165 切换开关 311,313,315,317 乘法器 321,323,325,327 绝对值运算单元 341,343 比较单元 360动态向量VI ，V2，V3，V4,V5，V6，V7,V8 阀值 TV具体实施方式本专利技术所提供的自适应单向化影像处理方法及其影像处理架构，是适用 于在MPEG等国际动态影像编码标准上，当译码一影像数据的其中一个双向 预测的宏区块时，用以判断是否执行单向化预测。请参考图1所示，其是为本
技术实现思路
的自适应单向化译码器的方块示意 图。译码器100是为包含一缓冲器110、 一可变长度译码电路120、 一译码方法判定电路130、 一反量化电路140、 一反离散余弦转换单元150、 一动态补 偿单元160。可变长度译码单元120连结于缓冲器110，用以透过缓冲器IIO来接收编 码器(未绘示)所提供的位串流(bit-stream),并将位串流译码成一量化/余弦 转换系数、 一运动向量及一旗标信号等。反量化电路140连结于可变长度译码电路120及译码方法判定电路130， 而反离散余弦转换单元150连结于反量化电路140，用以分别将可变长度译码 电路120所提供的量化/余弦转换系数作反量化及反离散余弦转换处理，产生 一误差图像。译码方法判定电路130连结于可变长度译码电路120及反量化电路140， 用以接收可变长度译码电路120译码位串流所产生的旗标信号，以判定此译 码器100目前所需译码的位串流是为一内编码图像、 一前向预测编码图像或 一双向预测编码图像等，以及判断欲译码的宏方块在误差图像中的位置，来 进一步输出控制信号来决定此译码器100所运用的译码方式。此控制信号是 为一内部状态信号。动态补偿单元160连结于反离散余弦转换电路150，更进一步包含一动态 补偿电路163及一图框内存165，用以接收反离散余弦转换单元150所提供的 误差图像、译码方法判定电路所提供的控制信号及可变长度译码电路120所 提供的运动向量，并经过运算补偿，而输出译码图像。此外，并判断是否执 行单向化预测译码。图框内存165连结于动态补偿电路163，用以储存并输出译码图像，并提 供参考图像。其中，译码图像是由误差图像与经动态补偿单元160补偿后的 参考图像，经过加法器161运算后所提供。而参考图像是为储存在图框内存 165中的其中一个译码图像，用以作为形成译码图像的参考。动态补偿电路163透过加法器161连结于反离散余弦转换电路150，用以 从图框内存165读出参考图像的数据及参数，并根据控制信号的控制，来利 用可变长度译码电路120所提供的运动向量，将图框内存165所提供的参考图像作运算补偿，而进一步提供补偿后的参考图像至加法器161做运算。此外，动态补偿电路163亦判断是否执行单向化预测译码，亦即由图框内存165中撷 取前向预测图像或后向预测图像来作为参考图像。为了更进一步阐述本专利技术的目的，请参考图2，且一并参考图l所示，来 说明如何判断在影像数据译码时是否执行单向化预测，其中图2是为本专利技术 内容的自适应单向化影像处理方法的流程图。当影音装置欲将已编码储存在数字储存媒体的影像数据译码出来时，假 设储存在数字储存媒体的影像数据是为一动态影像，表示在编码时是以内编 码图像(I-picture)、前向预测编码图像(P-picture)及双向预测编码图像 (B-picture)等MPEG压縮编码规格来编码。因此，若是要译码己编码的影像 数据就必须使用运动补偿(motion本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应单向化的影像处理架构，是在译码一影像数据的其中一个双向预测的宏区块时，用以判断是否执行单向化预测，其特征在于该影像处理架构包含：复数个切换开关，其中每一切换开关用以根据一控制信号来允许该宏区块之一动态向量通过；复数个乘法器，分别对应于该些切换开关，用以将该些切换开关所传送的该些动态向量分别乘以一参考图像的参数；复数个第一加法器，用以将该些乘法器运算结果相加；复数个绝对值运算单元，用以将该些第一加法器运算结果取决对值；一第二加法器，用以将该些绝对值运算单元运算结果相加；以及一比较单元，用以将该第二加法器运算结果与一阀值比较，以决定是否对其中一个宏区块进行单向化处理。

【技术特征摘要】
1. 一种自适应单向化的影像处理架构，是在译码一影像数据的其中一个双向预测的宏区块时，用以判断是否执行单向化预测，其特征在于该影像处理架构包含复数个切换开关，其中每一切换开关用以根据一控制信号来允许该宏区块之一动态向量通过；复数个乘法器，分别对应于该些切换开关，用以将该些切换开关所传送的该些动态向量分别乘以一参考图像的参数；复数个第一加法器，用以将该些乘法器运算结果相加；复数个绝对值运算单元，用以将该些第一加法器运算结果取决对值；一第二加法器，用以将该些绝对值运算单元运算结果相加；以及一比较单元，用以将该第二加法器运算结果与一阀值比较，以决定是否对其中一个宏区块进行单向化处理。2. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于该控 制信号是一内部状态信号。3. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于该影 像数据的非边缘部份将进行单向化处理。4. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于当该 第二加法器运算结果小于该阀值时，将该宏区块作单向化处理。5. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于该参 考图像是为一前向参考图像。6. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于该参 考图像是为一后向参考图像。7. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于每执 行完一次单向化预测，该阀值便更新一次。8. 如权利要求1所述的自适应单向化的影像处理架构，其特征在于该些切换开关是为多任务器。9. 一种自适应单向化影像处理方法，是在译码一目标图像的其中一个双向预测的宏区块时，用以判断是否执行单向化预测，其特征在于包含 选择该目标图像的宏区块，并读取前后两个参考图像的其中一个宏区块的参数；判断该目标图像的宏区块中复数个动态向量与该些参考图像的宏 区块的参数间的运算结果，是否小于一阀值，以决定是否执行单向化预测；以及执行该目标图像的该宏区块的译码动作。10. 如权利要求9所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进一 步包含判断该目标图像的宏区块是否位于为该目标图像的边缘。11. 如权利要求10所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进--步包含当该目标图像的宏区块非位于该目标图像的边缘，判断该目标 图像的该宏区块的该些动态向量与该些参考图像的该宏区块的参数间 的运算结果是否小于该阀值。12. 如权利要求10所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进一 步包含当该目标图像的宏区块位于该目标图像的边缘，则不执行单向 化预测，而直接执行双向预测的译码动作。13. 如权利要求9所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进一 步包含该目标图像的宏区块的每一动态向量与该些参考图像的宏区块 的参数相乘后，再彼此相加、取绝对值，最后再与该阀值做比较。14. 如权利要求13所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进一 步包含该目标图像的每一动态向量与其中一个参考图像的该宏区块的 参数相乘后，彼此相加、取绝对值，最后将取绝对值的结果彼此相加 后再与该阀值做比较。15. 如权利要求9所述的自适应单向化影像处理方法，其特征在于更进一 步包含当该目标图像的宏区块的该些动态向量与其中一个参考图像的该宏区块的参数间的运算结果小于该阀值，则执行单向化预测。16. 如权利要求9所述的自适应单向化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森兴，陈磊，
申请(专利权)人：扬智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]