圖像數據處理方法、用於圖像數據處理方法的程序、記錄有用於圖像數據處理方法的程序...的製作方法

2023-10-25 19:54:02

專利名稱：圖像數據處理方法、用於圖像數據處理方法的程序、記錄有用於圖像數據處理方法的程序 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像數據處理方法、用於圖像數據處理方法的程序、記錄有用於圖像數據處理方法的程序的記錄介質和圖像數據處理裝
置，並且本發明能夠應用於符合例如MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統
的運動圖像數據的編碼裝置和解碼裝置。在本發明中，發行地址數據以指定分別作為水平方向和垂直方向上的多個讀取單位的區域，並且將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中，從而使得可以在減少高速緩衝存儲器的容量的同時減少存儲器總線的訪問頻率。
背景技術：
迄今為止，在符合例如H.264/MPEG-4AVC的編碼處理中，已經被編碼的運動圖像數據被解碼並保持在幀存儲器中，並且參考保持在幀存儲器中的運動圖像數據對後續幀中的運動圖像數據進行編碼。此外，響應於此，在解碼處理中，在幀存儲器中保持解碼的運動圖像數據，並且參考該運動圖像數據解碼後續幀等中的運動圖像數據。
也就是說，圖l是示出了 MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的編碼裝置的框圖。編碼裝置1對輸入圖像數據Dl執行編碼處理以產生輸出流D2。
此處，編碼裝置1按照根據GOP結構的順序依次將輸入圖像數據Dl輸入至減法部2。減法部2從輸入圖像數據Dl減去從選擇部3輸出的預定值，以輸出預測誤差值。離散餘弦變換部4對該預測誤差值執行離散餘弦變換處理以輸出係數數據。量化部5量化並輸出係數數據。熵編碼部6對量化部5的輸出數據執行可變長度編碼處理並將輸出數據輸出。編碼裝置1向熵編碼部6的輸出數據添加各種控制代碼、運動矢量MV等以產生輸出流D2。
逆量化部7對量化部5的輸出數據執行逆量化處理以對離散餘弦變換部4的輸出數據進行解碼。離散餘弦逆變換部8對逆量化部7的輸出數據執行離散餘弦逆變換處理以解碼減法部2的輸出數據。加法部9將從選擇部3輸出的預測值與離散逆變換部8的輸出數據相加以解碼輸入圖像數據D1。去塊濾波器IO從已經被加法部9解碼的輸入圖像數據Dl去除塊失真以輸出數據。
參考圖像存儲器11保持從去塊濾波器10輸出的圖像數據D3作為參考圖像數據，以將該數據輸出至運動補償部12。運動矢量檢測部13在幀間編碼處理中從輸入圖像數據Dl中檢測運動矢量MV以輸出該運動矢量。運動補償部12在幀間編碼處理中利用運動矢量MV對參考圖像數據進行運動校正以輸出數據。權重預測部14將從運動補償部12輸出的圖像數據加權並相加，以產生幀間編碼處理中的預測值。
畫面內預測部15才艮據加法部9的輸出數據產生幀內編碼處理中的預測值以輸出該預測值。選擇部3選擇從權重預測部14輸出的預測值或者從畫面內預測部15輸出的預測值，並將所選預測值輸出至減法部2。編碼控制部17控制各個部分的操作以將輸出流D2的代碼量設定為給定目標值。
在上述編碼處理和解碼處理中，當將高速緩衝存儲器的配置應用於參考圖像存儲器11時，可以想到圖像數據以更高速度被編碼或解碼。
至於上述的高速緩衝存儲器，日本特開No. 2006-31480公開了 一種配置，其中，在對壓縮圖像進行解碼的子處理器中，當數據從主存儲器傳送至高速緩衝存儲器時，基於表示圖像特徵的參數執行高速緩沖的存儲區域適應性地改變，從而在隨後的處理中增加了命中高速緩存的概率。
此外，日本特開平11-215509公開了一種配置，其中，在與由當前宏塊的運動矢量表示的參考區域的右側鄰接的區域中的數據被預先載入高速緩衝存儲器中，從而增加了高速緩存命中率。
然而，上述技術有這樣的問題當高速緩衝存儲器的容量減少時，高速緩存命中率下降，並且儘管高速緩存命中率得到提高，但是存儲器總線的訪問頻率增大。

發明內容
考慮到上述情況而做出本發明，並且本發明的一個目的是提出一種能夠在減少高速緩衝存儲器容量的同時降低存儲器總線的訪問頻率的圖像數據處理方法、用於圖像數據處理方法的程序、記錄有用於圖像數據處理方法的程序的記錄介質和圖像數據處理裝置。
為了解決上述問題，本發明被應用於一種圖像數據處理方法，在該方法中，使用了高速緩衝存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據進行編碼和/或解碼，該圖像數據處理方法包括參考圖像數據請求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產生所述預測值的參考圖像數據；高速緩沖存儲器檢索步驟，從存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的該參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高速緩衝存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像數據存儲在
高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且其中所述區域是在水平方向和垂直方向上分別為多個所述讀取單位的區域。
此外，本發明被應用於一種用於圖像數據處理方法的程序，在該圖像數據處理方法中，使用了高速緩衝存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數
據進行編碼和/或解碼，所述圖像數據處理方法包括參考圖像數據請 求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指定參考圖像數據在畫 面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產生所述預測值的參考 圖像數據；高速緩衝存儲器檢索步驟，從存儲在高速緩衝存儲器中的 參考圖像數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第 一參考圖像 數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中時， 響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的該參考圖像數據； 以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據沒有存儲在 高速緩衝存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像 數據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的 參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續 的多個像素為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且其中所述區域 是在水平方向和垂直方向上分別為多個所述讀取單位的區域。
此外，本發明被應用於一種記錄有用於圖像數據處理方法的程序 的記錄介質，在該圖像數據處理方法中，使用了高速緩衝存儲器，根 據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預 測值對運動圖像數據進行編碼和/或解碼，所述圖像數據處理方法包 括參考圖像數據請求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指 定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產 生所述預測值的參考圖像數據；高速緩衝存儲器檢索步驟，從存儲在 高速緩衝存儲器中的參考圖像數據中檢索對應於所述請求的參考圖 像數據；第一參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在 高速緩沖存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器 中的該參考圖像數據;以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參 考圖像數據沒有存儲在高速緩沖存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲 器中的對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所 述請求也輸出該對應的參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平 方向或垂直方向上連續的多個像素為讀取單位來輸出所述參考圖像
9數據， 讀取單位的區域。
此外，本發明被應用於一種圖像數據處理裝置，該圖像數據處理 裝置使用高速緩衝存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數 據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據進行編碼和/或解
碼，所述圖像數據處理裝置包括參考圖像數據請求部，通過參考圖 像存儲器的一維地址數據指定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向
高速緩衝存儲器請求用於產生所述預測值的參考圖像數據；高速緩衝
存儲器檢索部，從存儲在高速緩沖存儲器中的參考圖像數據中檢索對
應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出部，當對應的 參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中時，響應於所述請求而輸出存 儲在高速緩衝存儲器中的該參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸 出部，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高速緩衝存儲器中時，將存 儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像數據存儲在高速緩沖存儲 器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的參考圖像數據，其中參考 圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素為讀取單位 來輸出所述參考圖像數據，並且其中所述區域是在水平方向和垂直方 向上分別為多個所述讀取單位的區域。
根據本發明的配置，被請求區域的配置可以不同地安排，並且可 以將其設定為使得減少高速緩衝存儲器的容量並降低高速緩衝錯誤 的發生頻率。因此，可以在減少高速緩衝存儲器容量的同時降低存儲 器總線的訪問頻率。
根據本發明，可以在減少高速緩衝存儲器容量的同時降低存儲器 總線的訪問頻率。


圖l是示出了相關編碼裝置的框圖。
圖2是示出了根據本發明實施例l的解碼裝置的框圖。
圖3是詳細示出了圖2中的解碼裝置的解碼部的框圖。
10圖4是示出了圖2中的解碼裝置中的參考圖像存儲器的配置的略線圖。
圖5是示出了用於解釋圖2中的解碼裝置中的高速緩沖存儲器的 略線圖。
圖6是示出了用於解釋圖2中的解碼裝置中的高速緩衝存儲器的 索引的略線圖。
圖7是示出了圖2中的解碼裝置中的高速緩衝存儲器的配置的略線圖。
圖8是示出了圖7的高速緩衝存儲器中存儲的區域的略線圖。
圖9是示出了用於解釋對圖2中的解碼裝置中的高速緩衝存儲器 的訪問的略線圖。
圖IO是示出了用於解釋在與圖9不同的示例中的對高速緩衝存 儲器的訪問的略線圖。
圖ll是示出了用於解釋對相關解碼裝置中的高速緩衝存儲器的 訪問的略線圖。
圖12是示出了根據本發明實施例2的解碼裝置中的高速緩沖存 儲器的配置的略線圖。
圖13是用於解釋對根據本發明實施例2的解碼裝置中的高速緩 衝存儲器的訪問的略線圖。
圖14是用於解釋對相關解碼裝置中的高速緩衝存儲器的訪問的 略線圖。
圖15是用於解釋在與圖13中不同的示例中的對高速緩沖存儲器 的訪問的略線圖。
圖16是用於解釋根據本發明實施例3的編碼裝置中的高速緩衝 存儲器的略線圖。
圖17 ( A )和17 ( B )是用於解釋根據本發明實施例4的編碼裝 置中的高速緩衝存儲器的略線圖。
圖18是用於解釋圖17的編碼裝置中的索引的略線圖。
圖19是示出了圖18的具體配置的略線圖。圖20是示出了根據本發明實施例5的解碼裝置中的解碼部核心 的處理過程的流程圖。
圖21是示出了圖20的配置的流程圖。
圖22 (A)和22 (B)是示出了 MPEG2的宏塊的平面圖。
圖23 (A)至23 (G)是示出了 MPEG4/AVC的宏塊的平面圖。
圖24 ( A) 、 24 ( B )和24是用於解釋根據本發明實施例6的 解碼裝置中的區域切換的略線圖。
圖25是示出了根據本發明實施例6的解碼裝置中的解碼部核心 的處理過程的流程圖。
符號說明
l..，編碼裝置，2…減法部，3…選擇部，4…離散餘弦變換部，5… 量化部，6...熵編碼部，7...逆量化部，8...離散餘弦逆變換部，9...加法 部，IO...去塊濾波器，11、 28B…參考圖像存儲器，12、 34...運動補償部， 13...矢量檢測部，14...權重預測部，15...畫面內預測部，17...編碼控制 部，21...解碼裝置，22…記錄介質，23…監視器裝置，24…數據讀取部， 25...再現控制部，25A…高速緩存控制部，26...解碼部，27、 47…高速 緩沖存儲器，28...幀緩衝器，28A…解碼圖像存儲器，29…GUI控制器， 31...解碼部核心，33…矢量檢測部，51、 52…邏輯運算部，53、 55...與 門部，54…非門，56…或門部
具體實施例方式
在下文中，將適當地參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明。 (1)實施例1的配置
圖2是示出了根據本發明實施例1的解碼裝置的框圖。該解碼裝 置21是MPEG-4AVC/ITU-T H. 264系統的解碼裝置，該解碼裝置從 記錄介質22再現輸入比特流Dll，並對運動圖像數據D12解碼以將 數據輸出至監視器裝置23。在這種情況下，記錄介質22例如是硬碟 裝置、DVD (數字多用盤)等。
在解碼裝置21中，數據讀取部24從記錄介質22再現輸入比特流Dll。此外，數據讀取部24分析再現的輸入比特流D11的包頭部， 檢測對於圖片類型等的解碼控制必需的信息，以將該信息輸出至再現 控制部25，並且還將比特流D13輸出至解碼部26。
再現控制部25基於關於從數據讀取部24給出了通知的圖片類型 等的信息控制解碼裝置21中各個部分的操作。此外，高速緩存控制 部25A設定在高速緩沖存儲器27中存儲參考圖像數據的區域。
解碼部26依次處理從數據讀取部24輸出的比特流D13,藉助參 考圖像存儲器28B中保持的參考圖像數據D16對運動圖像數據D14 進行解碼。在該處理中，解碼部26藉助於高速緩衝存儲器27來處理 保持在參考圖像存儲器28B中的參考圖像數據D16。
幀緩衝器28例如由DRAM形成，在GUI控制器29的控制下將 已經被解碼部26解碼的運動圖像數據D14暫時存儲並保持在解碼圖 像存儲器28A中，並且將保持的運動圖像數據輸出至監視器裝置23 以用於顯示。此外，幀緩衝器28還將從解碼部26輸出的運動圖像數 據D14作為參考圖像數據D16暫時存儲並保持在參考圖像存儲器28B 中，並且在解碼部26的控制下將保持的參考圖像數據D16輸出至解 碼部26。
GUI控制器29對保持在解碼圖像存儲器28A中的運動圖像數據 D14的讀取執行定時調整等。
圖3是詳細示出了解碼部26以及相關聯的配置的框圖。解碼部 26包括具有算術運算電路的解碼部核心31的各種功能塊，並且執行 解碼部核心31中的給定處理程序以從比特流D13解碼出運動圖像數 據D14。在本實施例中，預先在解碼裝置21中安裝處理程序以用於 提供。代替預先安裝，處理程序也可以記錄在諸如光碟、磁碟和存儲 卡的各種記錄介質中來提供，或者可以通過諸如網際網路的網絡下載來 提供。
也就是說，解碼部核心31通過運動矢量檢測部33從輸出自數據 讀取部24的比特流D13檢測運動矢量。此外，解碼部核心31通過未 示出的可變長度解碼部、逆量化部和離散餘弦逆變換部對比特流D13依次進行可變長度解碼處理、逆量化處理和離散餘弦逆變換處理，以 解碼預測誤差值。
此外，在對已經進行了幀間編碼處理的圖像數據進行解碼的情況
下，解碼部核心31基於運動矢量檢測部33檢測到的運動矢量獲得用 於產生預測值的參考圖像數據D16的位置，並且請求將所獲得的位置 處的參考圖像數據D16從高速緩衝存儲器27輸出到運動補償部34 中。在這種情況下，當在高速緩衝存儲器27中保持有被請求的參考 圖像數據D16時，解碼部核心31將被請求的參考圖像數據D16從高 速緩衝存儲器27輸出至運動補償部34。相反，當高速緩衝存儲器27 中沒有保持被請求的參考圖像數據D16時，解碼部核心31從參考圖 像存儲器28B獲取被請求的參考圖像數據D16,以將該數據輸出至運 動補償部34，並在高速緩衝存儲器27中保持獲取的參考圖像數據 D16。解碼部核心31藉助參考圖像數據D16產生用於對圖像數據解 碼的預測值。此外，解碼部核心31將該預測值與預測誤差相加並解 碼運動圖像數據。此外，解碼部核心31通過去塊濾波器處理解碼的 運動圖像數據，以將該數據輸出至幀緩衝器28。
相反，在對已經進行了幀內編碼處理的圖像數據進行解碼的情況 下，根據輸出至幀緩衝器28的運動圖像數據D14產生預測值，並將 該預測值與預測誤差值相加以解碼運動圖像數據D14。
現在，圖4是示出了針對一個幀的與參考圖像數據D16的比較 的、參考圖像存儲器28B的地址映射的圖。在MPEG-4AVC/ITU-T H. 264系統中，由於從多個參考幀中選擇最合適的參考幀以產生預測值， 所以參考圖像存儲器28B被形成以使得在解碼裝置21中可以保持多 個參考幀。因此，在參考圖像存儲器28B中，分配地址以使得可以保 持多個參考幀，並且高速緩衝存儲器27選擇性地存儲多個幀的參考 圖像數據D16。然而，在下述說明中，為了簡化說明，將假設參考圖 像存儲器28B存儲一個幀的參考圖像數據D16而進行說明。
在解碼裝置21中，參考圖像存儲器28B被製造成具有64位(8 字節=8像素)的總線寬度。因此，參考圖像存儲器28B被形成為通過對參考圖像存儲器28B的 一次訪問而整批輸出8個像素的參考圖像 數據。此外，參考圖像存儲器28B被設定為在水平方向上連續地整批 輸出的8個像素，並且被如此形成以使得通過一次訪問輸出8像素xl 像素的區域的參考圖像數據D16。因此，參考圖像存儲器28B具有被 設定為在水平方向上連續的8像素的參考圖像數據的讀取單位。
在該示例中，在MPEG-4AVC/ITU-T H. 264系統中，提供了幀 間編碼處理的預測值的多種產生單位，並且藉助最佳產生單位來產生 預測值。要注意，所述多種產生單位在水平方向和垂直方向上的大小 分別為16像素xl6像素、16像素x8像素、8像素xl6像素、8像素x8 像素、8像素x4像素、4像素x8像素以及4像素x4像素，它們是所 謂的宏塊和子宏塊。通過一次訪問由參考圖像存儲器28B整批輸出的 在水平方向上連續的8像素的像素數目小於各種預測值的產生單位之 中在水平方向上最大的產生單位(16像素xl6像素、16像素x8像素) 在水平方向的像素數目，並且是這些產生單位在水平方向上的像素數
目的一半。
參考圖像存儲器28B具有分配給可一次整批輸出的8像素xl像 素的區域的一個地址。此外，如圖4中箭頭所示，按照從光柵掃描開 始側依次重複垂直掃描的順序，將從0到FMvx(FMh-l)的一維地址 依次分配給以上述區域為單位的參考圖像數據D16的水平大小FMhx 垂直大小FMv。因此，FMvx(FMh-l)的地址中的給定較高位表示以8 像素單位將參考圖像數據D16的一個畫面在水平方向上切割而獲得 的縱長區域的從光柵掃描開始端側起的順序。此外，FMvx(FMh-l) 的地址中的較低位表示在縱長區域中從光柵掃描開始端側起的順序。
此外，圖5是示出了高速緩衝存儲器27的配置的圖。高速緩衝 存儲器27是與參考圖像存儲器28B中一樣分配有一維地址的存儲器。 高速緩衝存儲器27被設定具有可從參考圖像存儲器28B —次輸出的 8像素的水平大小，並且索引的數目被設定為給定數目Mv。因此， 高速緩衝存儲器27被如此配置以一次整批輸出在水平方向上連續的8 像素的參考圖像數據D16。在這種情況下，如圖6所示，在高速緩衝存儲器27中，從參考 圖像存儲器28B輸入並在其中保持從參考圖像數據D16的 一個畫面剪 切的給定區域AR的參考圖像數據。在該示例中，該區域AR是矩形 區域，並且水平方向上的大小WSh被設定為可以一次從參考圖像存 儲器28B載入的8像素的兩倍以上的大小。此外，垂直方向上的大小 WSv被設定為給定行數，並且在圖6的示例中，該行數被設定為16 行。因此，在本實施例中，對於來自參考圖像存儲器28B的參考圖像 數據的讀取單位，剪切的區域AR在水平方向和垂直方向上分別被設 定為多個讀取單位。縱向和橫向上的剪切區域AR的大小WSh和WSv 被設定為等於或大於本實施例的預測值產生單位中的最大大小。高速 緩衝存儲器27的索引數目Mv被設定為作為給定區域AR的橫向和縱 向上的大小的WshxWsv的相乘值。
解碼部核心31基於用於產生由運動補償部34計算出的預測值的 參考圖像數據D16的位置，確定區域AR的位置。此外，解碼部核心 31請求從高速緩衝存儲器27輸出區域AR中的參考圖像數據D16。 此時，按照圖6中箭頭所指示的順序，解碼部核心31向高速緩衝存 儲器27發放地址數據AD,並請求從高速緩沖存儲器27輸出參考圖 像數據D16。此外，在高速緩衝存儲器27中沒有存儲被請求的參考 圖像數據D16的情況下，解碼部核心31從參考圖像存儲器28B獲取 對應的參考圖像數據D16以產生預測值，並將獲取的參考圖像數據 D16存儲在高速緩衝存儲器27中。
此時，解碼部核心31從發放給參考圖像存儲器28B的地址數據 ADFM中剪切較高側的給定位A和較低側的給定位B以將這些位耦 合在一起，並且產生水平方向上連續的8像素的各個參考圖像數據中 的表示參考圖像數據D16在畫面上的位置的二維地址，所述較高側的 給定位A表示通過以8像素為單位將參考圖像數據D16的一個畫面 在水平方向上切割而獲得的縱長區域的從光柵掃描開始端側起的順
序，所述較低側的給定位B表示各個縱長區域中的從光柵掃描開始端 側起的順序。解碼部核心31將該二維地址設定為高速緩衝存儲器27中保持的各個參考圖像數據的索引。
在用發放給參考圖像存儲器28B的地址數據ADFM的較高位A 和較低位B產生高速緩衝存儲器27中保持的各個參考圖像數據的索 引的情況下，通過較高位A和較低位B的位數M和N的可變性可以 靈活應對剪切區域AR的可變性。具體地講，與圖6所示的示例相比， 在剪切縱長區域中的參考圖像數據的情況下，較高位A的位數M增 大而較低位B的位數N相應地減少，從而應對上述情況。
更具體地講，在本實施例中，高速緩沖存儲器27按照圖7所示 由256位元組的一路構成。在該示例中，256位元組是對應於最大預測值 產生單位的參考圖像數據量的大小。此外，如圖8所示，通過高速緩 存控制部25A將剪切區域AR的大小設定為最大預測值產生單位的大 小。因此，剪切區域AR具有設定為16像素的水平大小WSh和設定 為16#>素的垂直大小WSv。
如圖9所示，當在給定宏塊MB中檢測到運動矢量MV1時，解 碼部核心31藉助運動補償部24通過計算而獲得區域ARA，區域ARA 是通過將宏塊MB的區域沿與運動矢量MV1相反的方向移位運動矢 量MV1的大小而得到的。此外，解碼部核心31依次將區域ARA的 地址數據AD發放給高速緩衝存儲器27，並請求從高速緩衝存儲器 27輸出區域ARA中的參考圖像數據D16。圖9示出了在16像素x16 像素的宏塊MB中產生預測值的情況。
按照與上面參考圖6描述的方式相同的方式，解碼部核心31根 據地址數據AD的較高位A和較低位B產生二維地址數據，藉助產生 的二維地址數據依次檢索設定在高速緩衝存儲器27中的索引，並確 定被請求的參考圖像數據是否已經保持在高速緩衝存儲器27中。
此處，如圖9所示，在高速緩衝存儲器27中保持有被請求的參 考圖像數據的情況下，解碼部核心31獲取該參考圖像數據以產生預 測值。相反，在高速緩衝存儲器27中沒有保持被請求的參考圖像數 據的情況下，解碼部核心31發放沒有保持的參考圖像數據D16的地 址數據ADFM，請求從參考圖像存儲器28B輸出對應的參考圖像數據
17D16，並且從參考圖像存儲器28B獲得參考圖像數據以產生預測值。 此外，解碼部核心31藉助獲取的參考圖像數據更新高速緩衝存儲器 27中保持的參考圖像數據，並且還更新索引以使之對應於更新的參考 圖像數據。在這種情況下，與圖7相比，在圖9中，被圏起的數字的 使用表示參考圖像數據D16中的8像素x8像素的各個塊在高速緩衝 存儲器27中的索引，並且還表示高速緩衝存儲器27的存儲位置。
在依次處理16像素x8像素、8像素xl6像素的宏塊MB1和MB2 的情況下，例如如圖10所示，高速緩衝存儲器27在其中存儲兩個連 續宏塊MB1和MB2所參考的參考圖像數據。此外，在處理大小小於 諸如8像素x8像素的宏塊或子宏塊的情況下，同樣地，高速緩衝存儲 器27在其中存儲各個宏塊和子宏塊所參考的參考圖像數據。 (2)實施例1的操作
在上述配置中，解碼部26將從記錄介質22再現的輸入比特流 Dll (圖2)解碼為運動圖4象數據D14,並且該運動圖像數據D14通 過解碼圖像存儲器28A和GUI控制器29被輸出至監視器裝置23。此 外，解碼的運動圖像數據D14被存儲在參考圖像存儲器28B中作為參 考圖像數據D16並用於當解碼部26對運動圖像數據D14進行解碼時 產生預測值。
更具體地講(圖3 ),在輸入比特流Dll中，在由解碼部26的 解碼部核心31構成的運動矢量檢測部33中檢測運動矢量。此外，運 動補償部24基於檢測到的運動矢量獲得用於產生預測值的參考圖像 數據D16的地址數據AD,並且通過該地址數據AD獲得參考圖像數 據D16。此時，在保持有對應於高速緩衝存儲器27的參考圖像數據 D16的情況下，從解碼裝置21中的高速緩衝存儲器27獲得用於產生 預測值的參考圖像數據D16。相反，在沒有保持對應於高速緩衝存儲 器27的參考圖像數據D16的情況下，從解碼裝置21中的參考圖像存 儲器28B獲取對應的參考圖像數據D16,並將對應的參考圖像數據 D16存儲並保持在高速緩衝存儲器27中。
因此，在藉助連續且相同的參考圖像數據以連續的預測值產生單
18位產生預測值的情況下，高速緩衝存儲器27中保持的參考圖像數據 被重複使用以使得能夠產生預測值，並且與不使用高速緩衝存儲器的 情況相比可以高速解碼運動圖像數據D14。
然而，由於高速緩沖存儲器27是通過以可一次讀取的多個像素 為單位的一維地址進行管理，當僅應用傳統方式時高速緩存錯誤增 加。因此，必須頻繁地訪問參考圖像存儲器28B,並且存儲器總線的 訪問頻率增大。
即，圖ll是示出了與圖7和圖9相比通過傳統方式在高速緩衝 存儲器27中存儲參考圖像數據的情況的略線圖。在管理按照一維地 址保持的參考圖像數據的情況下，對於高速緩衝存儲器中存儲的參考 圖像數據，僅能存儲參考圖像數據D16的在畫面上一維連續的圖像數 據，其結果是，在使用具有本實施例的大小的高速緩衝存儲器的情況 下，如圖11所示，僅能在橫向8像素x縱向32行的縱長區域中存儲 參考圖像數據。
因此，在此情況下，在產生作為最大大小的16像素xl6像素的 宏塊中的預測值的情況下，即使從高速緩沖存儲器讀取對應於該宏塊 的16像素xl6像素的區域ARA的參考圖像數據，也會因此出現高速 緩存錯誤。也就是說，在圖11的示例中，必須從參考圖像存儲器重 新讀取區域ARA的右半側的參考圖像數據。因此，增加了存儲器總 線的訪問頻率。
作為解決上述問題的一種方法，提出了一種方法，其中高速緩衝 存儲器在橫向上的大小被擴大以增加可同時讀取的像素的數目，並且 甚至通過一維地址管理來配置可訪問16像素xl6像素的區域的高速 緩沖存儲器。然而，在這種情況下，高速緩衝存儲器的容量變大，並 且存儲器總線的配置變得複雜。此外，提出了一種方法，其中高速緩 衝存儲器由兩路構成。然而，在這種情況下，高速緩衝存儲器的容量 也變大，並且存儲器總線的配置也變得複雜。
因此，在傳統方式的情況下，難以在減少高速緩衝存儲器容量的 同時降低存儲器總線的訪問頻率。因此，在本實施例中(圖4至圖6)，以作為從參考圖像存儲器 28B讀取參考圖像數據的讀取單位的、由在水平方向上連續的多個像 素組成的8像素為單位，按照分別在水平方向和垂直方向上的多個讀 取單位的區域在高速緩沖存儲器27中存儲並保持參考圖像數據。此 外，根據指定上述區域的一維地址數據請求參考圖像數據。
因此，與現有技術中僅按讀取單位的在垂直方向上連續的區域在 高速緩衝存儲器中保持參考圖像數據的情況相比，該區域的配置的設 定使得能夠在減少高速緩衝存儲器容量的同時減少高速緩存錯誤。
更具體地講，在本實施例中(圖4至6)，從請求參考圖像數據 D16的一維地址數據中剪切表示參考圖像數據D16在畫面上的在水平 方向上的位置的較高側的給定位A和表示在垂直方向上的位置的較 低側的給定位B,並將它們耦合在一起以產生表示參考圖像數據D16 在畫面上的位置的二維地址。在解碼裝置21中，將該二維地址設定 為高速緩衝存儲器27的索引。
當將表示參考圖像數據D16在畫面上的位置的二維地址設定為 高速緩衝存儲器27的索引時，可以通過以能夠一次讀取的多個像素 為單位的二維地址來管理已經存儲在高速緩衝存儲器27中的參考圖 像數據D16。因此，以能夠一次讀取的多個像素為單位設定在水平方 向和垂直方向上具有期望大小的區域，該區域中的參考圖像數據可存 儲在高速緩衝存儲器27中，並且也可以從高速緩衝存儲器27加載。 因此，即使高速緩衝存儲器27的大小不增大，對應於預測值的產生 單位的區域中的參考圖像數據D16也可以存儲在高速緩衝存儲器27 中，並且與現有技術相比，可以減少高速緩存錯誤的頻率，並且可以 減少存儲器總線的訪問頻率。
因此，在該實施例中，同樣地，在請求參考圖像數據D16的地 址數據中產生二維地址，由於對二維地址和高速緩沖存儲器27的索 引進行的比較將高速緩衝存儲器27中保持的參考圖像數據D16輸出 至解碼部核心31，並且當高速緩衝存儲器27中沒有保持對應的參考 圖像數據D16時，將對應的參考圖像數據D16從參考圖像存儲器28B
20輸出至解碼部核心31。在這種情況下，將從參考圖像存儲器28B讀 取的參考圖像數據D16存儲在高速緩衝存儲器27中，並更新索引以 使之對應於參考圖像數據D16的存儲。
(3) 實施例1的優點
根據上述配置，如此發放地址數據以指定在水平方向和垂直方向 上分別為多個讀取單位的區域，並且在高速緩衝存儲器中存儲參考圖 像數據，從而使得能夠在減少高速緩沖存儲器容量的同時降低存儲器 總線的訪問頻率。
更具體地講，以能夠一次讀取的多個像素為單位，產生表示參考 圖像數據在畫面上的位置的二維地址，並將該二維地址設定為高速緩 衝存儲器的索引，從而使得能夠在減少高速緩沖存儲器容量的同時降 低存儲器總線的訪問頻率。
此外，通過將訪問高速緩沖存儲器的地址數據中的表示參考圖像 數據在一個畫面上的在水平方向上的位置的較高側的給定位和表示 在垂直方向上的位置的較低側的給定位耦合在一起來產生二維地址， 從而使得能夠用簡單的處理產生二維地址。
(4) 實施例2
圖12是示出了與圖7相比較的適用於根據本發明的實施例2的 解碼裝置的高速緩衝存儲器47的配置的略線圖。在本實施例的解碼 裝置中，高速緩衝存儲器47由兩路構成。除了高速緩衝存儲器47的 配置不同之外，根據本實施例的解碼裝置與實施例1的解碼裝置21 的配置相同，並且在下述說明中，實施例l的圖被適當沿用。
在根據本實施例的解碼裝置中，存儲器總線寬度被設定為64位， 並且高速緩衝存儲器47具有每路均為128位元組的兩路配置。因此，8 4象素x8像素的區域可兩兩地保持各個路47A和47B。
在解碼裝置中，如圖13所示，在解碼部核心31產生16像素xl6 像素的宏塊MB的預測值的情況下，宏塊MB所參考的參考圖像數據 存儲在兩個路47A和47B中。因此，在這種情況下，以與上面在實施 例1中描述的方式相同的方式，可以在減少高速緩衝存儲器容量的同時降低存儲器總線的訪問頻率。
相反，如圖14所示，在連續處理16像素x8像素和8像素xl6 像素的宏塊MB1和MB2的情況下，宏塊MB1和MB2所參考的參考 圖像數據分別存儲在各個路47A和47B中。
相反，如圖15所示，在管理僅通過一維地址存儲在高速緩衝存 儲器47中的參考圖像數據的情況下，各個路47A和47B可以按與上 面在圖11所述的方式相同的方式僅存儲縱長區域中的參考圖像數據 D16，其結果是，在此情況下，在對具有相同大小的預測值產生單位 的後續處理中發生高速緩存錯誤，並且必須對參考圖像存儲器28B進 行參考。
然而，在本實施例中，與圖15相比較，由於對應於具有相同大 小的後續預測值產生單位的區域的參考圖像數據D16被存儲在高速 緩衝存儲器47的各個路47A和47B中，如圖14所示，所以與現有技 術相比可減少高速緩存錯誤的發生頻率。
根據本實施例，即使當高速緩衝存儲器由兩路構成時，也可以獲 得與實施例1中相同的優點。 (5)實施例3
在該實施例中，本發明被應用於使用MPEG-4AVC/ITU-T H.264 系統的運動圖像數據的編碼裝置，並且高速緩沖存儲器被應用於處理 用於產生預測值的參考圖像數據。因此，在根據本實施例的編碼裝置 中，在圖1的配置中，高速緩沖存儲器被布置在參考圖像存儲器11 和運動補償部12之間。除了與該高速緩沖存儲器相關的配置不同之 外，根據該實施例的編碼裝置與圖1的編碼裝置在配置上相同，並且 在後面的說明中，圖l的配置被適當沿用。
在根據本實施例的編碼裝置中，圖1所示的各個功能塊是由作為
算數處理電路的編碼部核心構成的。要注意，在該實施例中，編碼部 核心的處理程序被預先安裝在編碼裝置中以用於提供，但代替預先安 裝，也可以在諸如光碟、磁碟和存儲卡的各種記錄介質上記錄該處理 程序來提供，或者可以從諸如網際網路的網絡上下載來提供。
22在編碼裝置中，高速緩衝存儲器保持參考圖像數據D3的畫面上 的給定區域AR的參考圖像數據。在該實施例中，如圖16所示，將 區域AR在縱向和橫向上的大小WSh、 WSv的比率設定為等於運動 矢量檢測部13中的運動矢量檢索範圍的水平大小MVSAh相對於垂 直大小MVSAv的比率。也就是說，在這種情況下，進行設定以滿足 WSh:WSv = MVSAh:MVSAv。相似地，在該實施例中，由於以在水 平方向上連續的8像素為單位來設定剪切區域AR的大小WSh和 WSv，所以預測到難以使這些比率彼此完全一致的情況，在這種情況 下，設定區域AR在縱向和一黃向上的大小WSh和WSv以使大小WSh 相對於大小WSv的比率儘可能接近水平大小MVSAh相對於垂直大 小MVSAv的比率。不言自明的是，將剪切區域AR在縱向和橫向上 的大小WSh、 WSv設定為包含預測值產生單位的最大大小的大小。
在幀間編碼處理中對運動圖1'象數據進行編碼的情況下，編碼部核 心基於運動矢量檢測部13檢測到的運動矢量，藉助運動補償部12獲 得用於產生預測值的參考圖像數據D3的位置。此外，編碼部核心請 求從高速緩沖存儲器輸出在獲得的位置處的參考圖像數據D3。在此 情況下，當被請求的參考圖像數據D3保持在高速緩衝存儲器中時， 編碼部核心將被請求的參考圖像數據D3從高速緩沖存儲器輸出至運 動補償部12。相反，當被請求的參考圖像數據D3沒有保持在高速緩 衝存儲器中時，編碼部核心從參考圖像存儲器11獲取被請求的參考 圖像數據D3以將該數據輸出至運動補償部12。
當從參考圖像存儲器11獲取參考圖像數據D3時，編碼部核心 從參考圖像存儲器11獲取區域AR中的參考圖像數據D3以在高速緩 衝存儲器中保持該數據，並且更新高速緩衝存儲器的索引以使之對應 於該參考圖像數據的存儲。要注意，在這種情況下，設定區域AR以 使得例如用於產生預測值的參考圖像數據的位置成為區域AR的中心 位置。注意在這種情況下，可設定區域AR以使得用於產生預測值的 參考圖像數據的位置成為如下位置，在該位置處區域AR的中心位置 被移位至隨後的預測值產生單位的位置。根據本實施例，本發明被應用於編碼裝置，以能夠一次讀取的多 個像素為單位，產生表示參考圖像數據在畫面上的位置的二維地址， 並將該二維地址設定為高速緩衝存儲器的索引，從而使得能夠在減少
高速緩衝存儲器容量的同時降低存儲器總線的訪問頻率。
(6)實施例4
在該實施例中，本發明被應用於與實施例3同樣的根據 MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的運動圖像數據的編碼裝置，以切換 存儲在高速緩衝存儲器中的區域的配置。要注意，除了與該高速緩沖 存儲器相關的配置不同之外，根據該實施例的編碼裝置與實施例4的 編碼裝置在配置上相同。
根據本實施例的編碼裝置包括作為存儲在高速緩沖存儲器中的 參考圖像數據D3的區域的第一區域AR1和第二區域AR2，其中第一 區域AR1的大小為16像素x8像素，其對應於圖17 ( A)所示的水平 方向和垂直方向上為32像素xl6像素的運動檢索範圍，而第二區域 AR2的大小為8像素xl6像素，其對應於圖17 (B)所示的水平方向 和垂直方向上為16像素x32像素的運動檢索範圍。
因此，在32像素xl6像素的運動檢索範圍中檢測到運動矢量的 情況下，將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中的第一區域AR1 中以使得命中率提高。相反，當在16像素x32像素的運動檢索範圍中 檢測到運動矢量時，將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中的第二 區域AR2中以使得命中率提高。
此外，與圖6相比，如圖18所示，高速緩沖存儲器的索引對應 於第一區域AR1和第二區域AR2的切換而切換。也就是說，相似地， 在這種情況下，從訪問參考圖像存儲器11的地址數據ADFM截取表 示橫向位置的位A和表示縱向位置的位B，將它們組合在一起以產生 高速緩衝存儲器的索引。在這種情況下，當與為橫長的第一區域AR1 的情況相比產生為縱長的第二區域的索引時，較高位A的位數M增 加，並且相應地減少較低位B的位數N，從而對應於這兩個區域AR1 和AR2的配置的切換而產生索引。更具體地講，如圖19所示，編碼部核心藉助兩個邏輯運算部51 和52分別產生對應於第一區域AR1和第二區域AR2的索引IN1和 IN2。此外，編碼部核心通過與門部53根據指示索引的切換的選擇信 號SEL的邏輯值選擇性地輸出對應於第一區域AR1的索引IN1。此 外，編碼部核心藉助非門54產生由將選擇信號SEL的邏輯值反轉而 得到的反轉信號，並藉助與門部55根據該反轉信號的邏輯值選擇性 地輸出對應於第二區域AR2的索引IN2。編碼部核心藉助或門部56 獲取與門部53和55的輸出值的邏輯和，並根據選擇信號SEL的切換 對索引的產生進行切換以使之對應於第一和第二區域。
編碼部核心根據要被編碼的運動圖像數據的各種特徵量對運動 矢量檢索範圍進行切換以編碼運動圖像數據，並且還與運動矢量檢索 範圍的切換相關聯地切換第 一 區域AR1和第二區域AR2中的存儲在 高速緩沖存儲器中的區域的配置。特徵量例如可以是先前幀的高速緩 沖存儲器命中率、要由先前幀檢測的運動矢量的分布等。例如，在先 前幀的高速緩衝存儲器命中率等於或低於給定值的情況下，可以想到 切換當前的運動矢量檢索範圍。此外，例如，在橫長的運動矢量檢索 範圍內檢測運動矢量的狀態下，當通過先前幀檢測到的大多數運動矢 量的水平分量小且垂直分量大時，存在將運動矢量檢索範圍切換至縱 長範圍的情況。在這些方法中，結果根據先前幀的趨勢在當前幀中設 定存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據的區域的配置。
代替運動圖像數據的特徵量，可以根據來自用戶的指令切換檢索 範圍，並且可以與之協同地切換存儲在高速緩沖存儲器中的參考圖像 數據的區域的配置。
根據本實施例，在編碼裝置中，存儲在高速緩衝存儲器中的參考 圖像數據的區域的配置進行切換，從而使得能夠通過進一步提高命中 率而高效地對運動圖像數據進行編碼。 (7)實施例5
在本實施例中，本發明被應用於在MPEG-4AVC/ITU-T H.264 系統和MPEG2系統之間切換系統的運動圖像數據的編碼裝置，從而
25與編碼系統的切換協同地切換存儲在高速緩衝存儲器中的區域的配 置。除了與存儲在該高速緩衝存儲器中的區域的配置切換相關的配置
不同之外，根據該實施例的編碼裝置與實施例4中的編碼裝置在配置 上相同。
此處，在MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統中，當存儲在高速緩 衝存儲器中的區域的配置被設定為接近於正方形配置的配置時一般 會提高命中率。相反，在MPEG 2系統的情況下，與 MPEG-4AVC/ITU-T H. 264系統的情況相比，當區域的配置在橫向上 較長時命中率較高。
因此，在根據本實施例的編碼裝置中，當用戶指示 MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的編碼處理時，以16像素xl6像素的 正方形配置在高速緩衝存儲器中存儲參考圖像數據。相反，當用戶指 示MPEG2系統的編碼處理時，以16像素x8像素的在橫向上較長的 配置在高速緩衝存儲器中存儲參考圖像數據。
根據本實施例，根據編碼系統對存儲在高速緩衝存儲器中的參考 圖像數據的區域的配置進行切換，從而使得能夠通過進一步提高命中 率而高效地對運動圖像數據進行編碼。 (8)實施例6
在本實施例中，如同實施例2 ,本發明被應用於使用 MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的運動圖像數據的解碼裝置，從而如 同實施例5適當地切換存儲在高速緩衝存儲器中的區域的配置。除了 與該高速緩沖存儲器相關的配置不同之外，根據該實施例的編碼裝置 與實施例2中的解碼裝置在配置上相同。
也就是說，相似地，在本實施例中，以與參考圖17描述的方式 相同的方式將16像素x8像素的第一區域AR1和8像素xl6像素的第 二區域AR2準備為存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據D16的 區域。
解碼部核心31在一個幀單位中執行圖20和21的過程，並且將 存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據D16的區域設定為該幀單位中的第一區域AR1或第二區域AR2。
也就是說，當開始上述過程時，解碼部核心31從步驟SP1轉移 至步驟SP2，並且確定當前幀是否是運動圖像數據的第二幀或後面的 幀。在這種情況下，當獲得否定結果時，解碼部核心31將存儲在高 速緩衝存儲器中的參考圖像數據D16的區域設定為已預先設定的第 一區域AR1或第二區域AR2，並且轉移至步驟SP3。
相反，當在步驟S2中獲得肯定結果時，解碼部核心31從步驟 SP2轉移至步驟SP4。此處，解碼部核心31檢測在先前幀中最多檢測 到的運動補償塊大小。此外，在隨後的步驟SP5中，解碼部核心31 選擇滿足從區域AR1或AR2中最多檢測到的運動補償塊大小的區域。 更具體地講，在最多檢測到的運動補償塊大小是橫向較長的情況下， 解碼部核心31選擇16像素x8像素的第一區域。此外，在最多檢測到 的運動補償塊大小是縱向較長的情況下，解碼部核心31選擇8像素 xl6像素的第二區域。解碼部核心31將選擇的區域設定為存儲在高速 緩沖存儲器中的參考圖像數據D16的區域，並轉移至步驟SP3。
在步驟SP3中，解碼部核心31分析輸入比特流的頭部，並獲取 諸如圖片類型的信息以通知給再現控制部25。此外，在隨後的步驟 SP7中，解碼部核心31把每一種的運動補償塊大小加起來。在後一 幀的步驟SP4的處理中，解碼部核心31確定步驟SP7的計算結果， 並決定後一幀中存儲在高速緩沖存儲器中的參考圖像數據D16的區 域。
隨後，解碼部核心31轉移至步驟SP8,檢測運動矢量，並在隨 後的步驟SP9中基於在步驟SP8中檢測到的運動矢量計算產生預測值 的參考圖像數據的位置。此處，由於通過計算獲得的位置的參考圖像 數據是具有與要被處理的宏塊對應的大小的區域中包括的參考圖像 數據，該參考圖像數據在後面的描述中被稱為"參考宏塊"。
隨後，解碼部核心31轉移至步驟SP10，並且確定在高速緩衝存 儲器中是否存在參考宏塊，並且當在高速緩衝存儲器中存在參考宏塊 時，解碼部核心31根據高速緩沖存儲器中的參考宏塊產生預測值，並轉移至步驟SPll。相反，當在高速緩衝存儲器中不存在參考宏塊 時，解碼部核心31轉移至步驟SP12，將參考宏塊從參考圖像存儲器 傳送至高速緩衝存儲器，並根據傳送的參考宏塊產生預測值，從而轉 移至步驟SPll。
在步驟SP11中，解碼部核心31對輸入比特流的待處理宏塊依 次進行可變長度解碼處理、逆量化處理、離散餘弦逆變換處理以產生 差分誤差值，並在隨後的步驟SP13中將預測值與該差分誤差值相加 以對作為對象宏塊的運動圖像數據進行解碼。
這些步驟SP7、 SP8、 SP9、 SPIO、 SP11和SP13的過程，以及 步驟SP7、 SP8、 SP9、 SPIO、 SP12、 SP11和SP13的過程是幀間編 碼處理的情況，並且在幀內編碼處理的情況下，代替該過程，通過面 內預測產生預測值以對運動圖像數據進行解碼。
在完成步驟SP13的處理後，解碼部核心31轉移至步驟SP14， 確定是否已完成了當前幀的所有宏塊的處理，並且當獲得否定結果 時，解碼部核心31返回步驟SP8。相反，當在步驟SP14中獲得肯定 結果時，解碼部核心31從步驟SP14轉移至步驟SP15，並且在輸出 要被解碼的當前幀的運動圖像數據之後，解碼部核心31轉移至步驟 SP16以完成上述過程。
根據本實施例，基於過去的處理結果，存儲在高速緩衝存儲器中 的參考圖像數據D16的區域的配置切換到假設對高速緩衝存儲器的 命中率高的配置，更具體地講，切換到與基於先前幀中預測值的產生 單位的趨勢而預測在當前幀中為多的產生單位相對應的配置，從而使 得能夠通過進一步提高命中率而高效地執行解碼處理。 (9)實施例7
在本實施例中，本發明:故應用於在MPEG-4AVC/ITU-T H.264 系統和MPEG2系統之間切換系統的運動圖像數據的解碼裝置，從而 與該編碼系統的切換協同地切換存儲在高速緩衝存儲器中的區域的 配置。除了與存儲在高速緩衝存儲器中的區域的配置切換相關的配置 不同之外，根據該實施例的解碼裝置與實施例2的解碼裝置在配置上相同。
此處，如圖22 (A)和圖22 (B)所示，在MPEG2中，設置了 16像素xl6像素和16像素x8像素這兩種類型作為預測值產生單位。 相反，如圖23 ( A )至圖23 ( G )所示，在MPEG-4AVC/ITU-T H.264 中，設置了 16像素xl6像素、16像素x8像素、8像素xl6像素、8像 素x8像素、4像素x8像素、8像素x4像素和4像素x4像素這7種類 型作為預測值產生單位。
對應地，在解碼裝置中，當要處理的輸入比特流採用MPEG2系 統時，高速緩衝存儲器由兩路構成，如圖24(A)所示選擇16像素x8 像素的區域AR1，並且將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中。相 反，當要處理的輸入比特流採用MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統時， 高速緩衝存儲器由一路構成，如圖24 (B)所示選擇16像素x8像素 的區域AR2，並且將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中。
圖25是示出了與該高速緩衝存儲器的切換相關的解碼部核心31 的過程的流程圖。當開始解碼處理時，解碼部核心31執行該過程。 也就是說，當該過程開始時，解碼部核心31從步驟SP21轉移至步驟 SP22，並且在此分析輸入比特流以檢測編解碼器的種類。此外，解碼 部核心31確定檢測到的編解碼器的種類是否為MPEG2。
此處，當獲得肯定結果時，解碼部核心31從步驟SP22轉移至 步驟SP23，並且將存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據D16的 區域設定為第一區域AR1。此外，解碼部核心31轉移至隨後的步驟 SP24，並且在向各個部指示編解碼器的處理開始之後，解碼部核心 31轉移至步驟SP25從而完成該過程。
相反，當在步驟SP22中獲得否定結果時，解碼部核心31從步 驟SP22轉移至步驟SP26,並且在將存儲在高速緩衝存儲器中的參考 圖像數據D16的區域，沒定為第二區域AR2之後，解碼部核心31轉移 至步驟SP24。
根據本實施例，根據編碼系統對存儲在高速緩沖存儲器中的參考 圖像數據的區域的配置進行切換，從而使得能夠通過進一步提高命中
29率而高效地對運動圖像數據進行解碼。
(10) 實施例8
在本實施例中，本發明被應用於編碼解碼裝置。此處，將根據本 實施例的編碼解碼裝置配置為切換構成圖3中的上述解碼部核心31 的算術處理裝置的程序，並根據程序的切換在編碼裝置和解碼裝置之 間切換其配置。
此外，當將編碼解碼裝置作為編碼裝置運行時，以根據與上述實 施例的編碼裝置的高速緩衝存儲器相關的配置依次對運動圖像數據 進行編碼。此外，當作為解碼裝置進行配置時，以根據與上述實施例 的解碼裝置的高速緩衝存儲器相關的配置依次對運動圖像數據進行 解碼。因此，根據本實施例的編碼解碼裝置在編碼情況和解碼情況之 間切換高速緩衝存儲器中存儲的參考圖像數據的區域的配置。
才艮據本實施例，在編碼情況和解碼情況之間切換存儲在高速緩沖 存儲器中的參考圖像數據的區域的配置，從而使得能夠通過進一步提 高命中率而高效地對運動圖像數據進行編碼和解碼。
(11) 實施例9
在本實施例中，本發明被應用於編碼解碼裝置，以與上述各個實 施例相同的方式設定存儲在高速緩衝存儲器中的區域，並且區域的配 置也進行切換。在本實施例中，高速緩衝存儲器由128路構成。此外， 每一路被設定為參考圖像存儲器中的參考圖像數據的16或32個讀取 單位(例如，當8像素x8像素是一個字(word)時為2個字或4個 字)的容量。此外，配置該高速緩衝存儲器以使得省去用於2個字或 4個字的、針對參考圖像數據的索引的設定，並且可通過每一路的標 籤來指定存儲在每一路中的參考圖像數據。為此，在高速緩沖存儲器 中，在每一個標籤中設定存儲在每一路中的8個前導像素的參考圖像 存儲器地址數據。因此，在本實施例中，根據對訪問高速緩沖存儲器 的地址數據和設定在高速緩衝存儲器中的標籤的比較，確定是否存儲 了對應於高速緩衝存儲器的參考圖像數據。此外，當沒有存儲對應於 高速緩衝存儲器的參考圖像數據時，從參考圖像存儲器執行加載以產生預測值，還將該預測值存儲在高速緩衝存儲器中，並且將8個前導 像素的地址設定為標籤。
如本實施例中一樣，即使當路的數目增加並且僅通過標籤而不是 索引來識別參考圖像數據，也可以獲得與上述實施例相同的優點。 (12)其它實施例
在上述實施例中，已經描述了從參考圖像存儲器讀取參考圖像數 據的單位是在水平方向上連續的8個像素的情況。然而，本發明不限 於此。在水平方向上連續的讀取單位的像素數可以進行不同的設定。 此外，代替水平方向上連續的多個像素，本發明也可以廣泛應用於讀 取單位是垂直方向上連續的多個像素的情況。
此外，在上述實施例中，已經描述了根據運動圖像數據的處理來 切換存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據的區域的配置的情況。 然而，本發明不限於此。例如，當在運動圖像數據採用隔行系統和逐 行系統的情況下切換存儲在高速緩沖存儲器中的參考圖像數據的區 域的配置時，或者當根據幀頻等切換該區域的配置時，可以根據運動 圖像數據切換該區域的配置。
此外，在上述實施例中，描述了由算術處理裝置構成各個功能塊 以處理運動圖像數據的情況。然而，本發明不限於此。本發明可以廣 泛應用於由硬體結構處理運動圖像數據的情況。
此外，在上述實施例中，描述了在MPEG-4AVC/ITU-T H.264 系統和MPEG 2系統中處理運動圖像數據的情況。然而，本發明不 限於此。本發明可以廣泛應用於從參考圖像存儲器中保持的參考圖像 數據產生預測值以處理上述系統以外的格式的運動圖像數據的情況。
工業實用性
本發明可#皮應用於<吏用例如MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的
運動圖像數據的編碼裝置和解碼裝置。
3權利要求
1. 一種圖像數據處理方法，在該圖像數據處理方法中使用了高速緩衝存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據進行編碼和/或解碼，所述圖像數據處理方法包括參考圖像數據請求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產生所述預測值的參考圖像數據；高速緩衝存儲器檢索步驟，從存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖像數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的該參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高速緩衝存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且其中所述區域是在水平方向和垂直方向上分別為多個所述讀取單位的區域。
2.根據權利要求l所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 所述高速緩衝存儲器檢索步驟將所述一維地址數據變換為指示 參考圖像數據在畫面上的位置的二維地址數據，使用所述二維地址數 據來檢索高速緩衝存儲器的索引，並且檢索對應於所述請求的參考圖 像數據，並且所述第二參考圖像數據輸出步驟將所述二維地址數據設定為所 述索引，並且將對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中。
3. 根據權利要求l所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 所述請求步驟根據運動圖像數據的處理來切換所述區域的配置。
4. 根據權利要求3所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 根據運動圖像數據的處理進行的對所述區域的配置的切換是在對運動圖像數據進行編碼的情況和對運動圖像數據進行解碼的情況 之間的切換。
5. 根據權利要求3所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 根據運動圖像數據的處理進行的對所述區域的配置的切換是根據對運動圖像數據進行編碼和/或解碼的系統的切換。
6. 根據權利要求3所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 根據運動圖像數據的處理進行的對所述區域的配置的切換是基於過去的處理結果而切換至假定高速緩衝存儲器的命中率高的配置。
7. 根據權利要求6所述的圖像數據處理方法，其特徵在於， 切換至假定高速緩衝存儲器的命中率高的配置是切換至與根據先前幀的預測值的產生單位的趨勢而預測出在當前幀中多的產生單 位相對應的配置。
8. —種用於圖像數據處理方法的程序，在該圖像數據處理方法 中使用了高速緩衝存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數 據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據進行編碼和/或解 碼，所述圖像數據處理方法包括參考圖像數據請求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指 定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩沖存儲器請求用於產 生所述預測值的參考圖像數據；高速緩沖存儲器檢索步驟，從存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖 像數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在高速 緩沖存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的 該參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高速緩衝存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像 數據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的 參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素 為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且位的區域。
9. 一種記錄有用於圖像數據處理方法的程序的記錄介質，在該 圖像數據處理方法中使用了高速緩沖存儲器，根據參考圖像存儲器中 保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據 進行編碼和/或解碼，所述圖像數據處理方法包括參考圖像數據請求步驟，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指 定參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產 生所述預測值的參考圖像數據；高速緩衝存儲器檢索步驟，從存儲在高速緩衝存儲器中的參考圖 像數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的該參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸出步驟，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高速緩沖存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像 數據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的 參考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素 為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且位的區域。
10. —種圖像數據處理裝置，該圖像數據處理裝置使用高速緩衝 存儲器，根據參考圖像存儲器中保持的參考圖像數據產生預測值，並且藉助該預測值對運動圖像數據進行編碼和/或解碼，所述圖像數據處理裝置包括參考圖像數據請求部，通過參考圖像存儲器的一維地址數據指定 參考圖像數據在畫面上的區域，並且向高速緩衝存儲器請求用於產生 所述預測值的參考圖像數據；高速緩衝存儲器檢索部，從存儲在高速緩沖存儲器中的參考圖像 數據中檢索對應於所述請求的參考圖像數據；第一參考圖像數據輸出部，當對應的參考圖像數據存儲在高速緩 衝存儲器中時，響應於所述請求而輸出存儲在高速緩衝存儲器中的該 參考圖像數據；以及第二參考圖像數據輸出部，當對應的參考圖像數據沒有存儲在高 速緩衝存儲器中時，將存儲在參考圖像存儲器中的對應的參考圖像數 據存儲在高速緩衝存儲器中，並且響應於所述請求也輸出該對應的參 考圖像數據，其中參考圖像存儲器以在水平方向或垂直方向上連續的多個像素 為讀取單位來輸出所述參考圖像數據，並且位的區域,
全文摘要
本發明被應用於符合例如MPEG-4AVC/ITU-T H.264系統的運動圖像編碼裝置和運動圖像解碼裝置。這種裝置發放用以指定水平方向和垂直方向為多個讀取單位的區域的地址數據，並且將參考圖像數據存儲在高速緩衝存儲器中。
文檔編號H04N7/32GK101502125SQ200780029958
公開日2009年8月5日 申請日期2007年6月20日 優先權日2006年9月6日
發明者森本博文, 金子哲夫 申請人:索尼株式會社