專利名稱：高效能視頻信號編碼譯碼系統(tǒng)及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法，特別是涉及一種高效能視頻信號編碼譯碼系統(tǒng)及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
隨著電子電路運(yùn)算速度的提升，耗費(fèi)大量系統(tǒng)資源的運(yùn)算(如視頻信號處理)遂成為電子裝置的發(fā)展重點(diǎn)的一。一般視頻信號處理的規(guī)格中通常包含有若干編碼型態(tài)，以適應(yīng)各種視頻信號數(shù)據(jù)的編碼需求。以活動圖像編碼專家組(MPEG，Moving Picture Coding Experts Group)規(guī)格為例，其對于一畫面的編碼方式具有內(nèi)編碼(Intra)、預(yù)測編碼(Predictive)、與雙向預(yù)測編碼(Bidirectionally Predictive)等編碼方式。一內(nèi)編碼畫面為獨(dú)立編碼的一畫面，無須參考前后的畫面即可進(jìn)行該內(nèi)編碼畫面的編碼或譯碼。一預(yù)測編碼畫面是由時間軸上最近過去的參考畫面(一內(nèi)編碼畫面或一預(yù)測編碼畫面)進(jìn)行順向預(yù)測編碼而得，因此該預(yù)測編碼畫面在譯碼的時候，必須從過去的參考畫面讀取順向預(yù)測數(shù)據(jù)才能進(jìn)行譯碼。另外一雙向預(yù)測編碼畫面是由時間軸上過去與未來的參考畫面分別進(jìn)行順向與逆向預(yù)測編碼而得，因此該雙向預(yù)測編碼畫面在譯碼的時候，必須從過去與未來的參考畫面讀取順向與逆向預(yù)測數(shù)據(jù)才能進(jìn)行譯碼。
根據(jù)以上關(guān)于圖像畫面的種類說明得知，該內(nèi)編碼畫面因?yàn)椴恍枰獏⒖记昂蟮漠嬅婕纯蛇M(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用最小的存儲器頻寬。而該預(yù)測編碼畫面因?yàn)樾枰獏⒖歼^去的參考畫面以進(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用較大的存儲器頻寬。同理該雙向預(yù)測編碼畫面因?yàn)樾枰獏⒖歼^去與未來的參考畫面以進(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用最大的存儲器頻寬。
另外一畫面包含有多個宏區(qū)塊(macroblock)，其中該畫面是以所述宏區(qū)塊為單位進(jìn)行編碼或譯碼的操縱。在一畫面中的每一宏區(qū)塊具有一宏區(qū)塊型態(tài)(macroblock type)參數(shù)，用來表示該宏區(qū)塊的編碼型態(tài)。以活動圖像專家團(tuán)體第二型(MPEG2)規(guī)格為例，一內(nèi)編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼，而一預(yù)測編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)可以是內(nèi)編碼或順向位移補(bǔ)償編碼(forward motion compensation)，另外一雙向預(yù)測編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)可以是內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼(backwardmotion compensation)、或雙向位移補(bǔ)償編碼(bidirectional motion compensation)。其中順向位移補(bǔ)償編碼或逆向位移補(bǔ)償編碼宏區(qū)塊可統(tǒng)稱為一單向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊(unidirectional motion compensation macroblock)，由于一內(nèi)編碼宏區(qū)塊為獨(dú)立編碼的一宏區(qū)塊，無須參考前后的畫面即可進(jìn)行該內(nèi)編碼宏區(qū)塊的編碼或譯碼。而一單向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊必須從過去或未來的參考畫面讀取預(yù)測數(shù)據(jù)才能進(jìn)行編碼或譯碼。另外一雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊必須從過去與未來的參考畫面讀取順向與逆向預(yù)測數(shù)據(jù)才能進(jìn)行編碼或譯碼。
根據(jù)以上關(guān)于宏區(qū)塊的編碼型態(tài)說明得知，該內(nèi)編碼宏區(qū)塊因?yàn)椴恍枰獏⒖记昂蟮漠嬅婕纯蛇M(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用最小的存儲器頻寬。而該單向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊因?yàn)樾枰獏⒖歼^去或未來的參考畫面以進(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用較大的存儲器頻寬。同理該雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊因?yàn)樾枰獏⒖歼^去與未來的參考畫面以進(jìn)行編碼或譯碼的操縱，因此其在編碼或譯碼過程使用最大的存儲器頻寬。
請參考圖1，圖1為已知的視頻信號處理系統(tǒng)100的示意圖。視頻信號處理系統(tǒng)100包含有一編碼器102、一譯碼器104、一存儲器接口電路106、與一存儲器108。編碼器102與譯碼器104共享同一存儲器接口電路106來存取同一存儲器108所存儲的數(shù)據(jù)以進(jìn)行編碼或譯碼。其中編碼器102進(jìn)行編碼時將圖像數(shù)據(jù)壓縮成一內(nèi)編碼畫面、一預(yù)測編碼畫面、或一雙向預(yù)測編碼畫面的順序與譯碼器104同時在進(jìn)行譯碼的比特流對應(yīng)于一內(nèi)編碼畫面、一預(yù)測編碼畫面、或一雙向預(yù)測編碼畫面的順序并無任何關(guān)系。已知的編碼順序是按照視頻信號處理系統(tǒng)100預(yù)定的順序，例如該預(yù)定的順序?yàn)閮?nèi)編碼、預(yù)測編碼、雙向預(yù)測編碼、雙向預(yù)測編碼、內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、雙向預(yù)測編碼、雙向預(yù)測編碼、……的順序，則編碼器102即按照上述預(yù)定的順序進(jìn)行編碼。然而當(dāng)編碼器102正在進(jìn)行一第一雙向預(yù)測編碼畫面的編碼時，一旦譯碼器104恰巧同時進(jìn)行一第二雙向預(yù)測編碼畫面的譯碼，則編碼器102與譯碼器104便同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式，因此，所需要的存儲器頻寬突然大增，又其共享同一個存儲器接口電路和同一個存儲器裝置，于是造成瞬間系統(tǒng)100所提供的存儲器頻寬無法滿足同時編碼該第一雙向預(yù)測編碼畫面以及譯碼該第二雙向預(yù)測編碼畫面所需，也就是說編碼或譯碼運(yùn)算速度降低，而使系統(tǒng)100無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時編碼或譯碼的要求。
另外已知的視頻信號處理系統(tǒng)100的編碼器102決定一畫面中的每一宏區(qū)塊的編碼型態(tài)(內(nèi)編碼宏區(qū)塊、單向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊、或雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊)的順序與譯碼器104同時在進(jìn)行譯碼的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)(內(nèi)編碼宏區(qū)塊、單向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊、或雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊)的順序并無任何關(guān)系。當(dāng)編碼器102正在進(jìn)行一第一雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊的編碼時，一旦譯碼器104恰巧同時進(jìn)行一第二雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊的譯碼，則編碼器102與譯碼器104便同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式，因此，所需要的存儲器頻寬突然大增，又其共享同一個存儲器接口電路和同一個存儲器裝置，于是造成瞬間系統(tǒng)100所提供的存儲器頻寬無法滿足同時編碼該第一雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊以及譯碼該第二雙向位移補(bǔ)償宏區(qū)塊所需，也就是說編碼或譯碼運(yùn)算速度降低，而使系統(tǒng)100無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時編碼或譯碼的要求。
由上述可知，已知的視頻信號處理系統(tǒng)在共享同一個存儲器接口電路與同一存儲器情況下，一旦其中的編碼器與譯碼器同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式，便造成所需要的存儲器頻寬突然大增而減低編碼與譯碼的效能，因此已知的視頻信號處理系統(tǒng)無法持續(xù)地實(shí)現(xiàn)實(shí)時編碼或譯碼的要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種高效能視頻信號編碼譯碼系統(tǒng)及相關(guān)方法，以解決上述問題。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中提供了一種視頻信號處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)用來依據(jù)一譯碼比特流的特性對一編碼比特流進(jìn)行編碼。該系統(tǒng)具有一存儲裝置(在該實(shí)施例中為一存儲器)，用來存儲該譯碼比特流與該編碼比特流的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有一編碼器，電連接于該存儲裝置，用來依據(jù)該譯碼比特流的編碼型態(tài)對該編碼比特流進(jìn)行編碼。該系統(tǒng)還包含有一譯碼器，電連接于該存儲裝置，用來譯碼該譯碼比特流并將該譯碼比特流的編碼型態(tài)傳遞給該編碼器。該編碼比特流的編碼型態(tài)對應(yīng)于該譯碼比特流的編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的。
本發(fā)明在提供上述視頻信號處理系統(tǒng)的同時，亦對應(yīng)地提供一種視頻信號編碼譯碼方法，用來依據(jù)一譯碼比特流的特性對一編碼比特流進(jìn)行編碼。該方法包含有檢查該譯碼比特流的編碼型態(tài)以決定該編碼比特流所允許的至少一編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制視頻信號編碼與譯碼共同所需最大存儲器頻寬的目的。該方法還包含有利用前述步驟中所決定的至少一編碼型態(tài)中的一第一編碼型態(tài)進(jìn)行該編碼比特流的編碼。其中該譯碼比特流與該編碼比特流共享同一存儲器接口電路。
本發(fā)明的好處之一是，本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)在共享同一個存儲器接口電路與存儲裝置情況下，其中的編碼器與譯碼器不會同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式，就不會而造成所需要的存儲器頻寬突然大增而減低編碼與譯碼的效能，因此本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法能夠持續(xù)地實(shí)現(xiàn)實(shí)時編碼或譯碼的要求。
本發(fā)明的另一好處是，本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)在共享同一個存儲器接口電路與存儲裝置情況下，其中的編碼器的編碼型態(tài)根據(jù)與其中的譯碼器的編碼型態(tài)而決定，因此本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法能夠平衡地分配編碼或譯碼所需要的存儲器頻寬而增進(jìn)編碼與譯碼的效能。


圖1為已知的視頻信號處理系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)的示意圖；圖3為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)的編碼順序示意圖；以及圖4為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)的編碼流程示意圖。
附圖符號說明


具體實(shí)施方式
請參考圖2，圖2為本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)200的示意圖。視頻信號處理系統(tǒng)200用來依據(jù)一譯碼比特流214的特性對一編碼比特流212進(jìn)行編碼。該系統(tǒng)包含有一存儲裝置208(在本實(shí)施例中即圖2所示的存儲器208)，用來存儲譯碼比特流214與編碼比特流212的數(shù)據(jù)；一編碼器202，經(jīng)由一存儲器接口電路206存取存儲裝置208，用來依據(jù)譯碼比特流214的編碼型態(tài)對編碼比特流212進(jìn)行編碼；一譯碼器204，經(jīng)由一存儲器接口電路206存取存儲裝置208，用來譯碼譯碼比特流214并將譯碼比特流214的編碼型態(tài)傳遞給編碼器202(后面將進(jìn)一步說明譯碼比特流214的編碼型態(tài)的傳遞途徑)；以及一存儲器接口206(在圖2標(biāo)示為存儲器接口電路206)，用來管理存取存儲器208的操縱。其中編碼比特流212的編碼型態(tài)對應(yīng)于譯碼比特流214的編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制編碼器202與譯碼器204共同所需最大存儲器頻寬的目的。
前述的編碼比特流212與譯碼比特流214的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼(Intra)、預(yù)測編碼(Predictive)、與雙向預(yù)測編碼(Bidirectionally Predictive)。為了實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的，本發(fā)明編碼比特流212的編碼型態(tài)對應(yīng)于譯碼比特流214的編碼型態(tài)，例如，為了實(shí)現(xiàn)限制最大存儲器頻寬的目的而限制當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)不可為預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼?；虍?dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)不可為雙向預(yù)測編碼的情況下，本發(fā)明編碼比特流212允許的編碼型態(tài)如下，當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼或預(yù)測編碼。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼。如以上所述，雖然本發(fā)明的編碼比特流212于譯碼比特流214的不同的編碼型態(tài)下有若干對應(yīng)的編碼型態(tài)可供選擇，在以下說明中將提出編碼比特流212的編碼型態(tài)的較佳選擇。
請同時參考圖2與圖3，圖3為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)200的編碼順序示意圖。其中“I”、“P”、或“B”分別代表內(nèi)編碼畫面、預(yù)測編碼畫面、或雙向預(yù)測編碼畫面。而標(biāo)示于“I”、“P”、與“B”等之后的數(shù)字0、1、2、……、11代表編碼或譯碼畫面的順序編號。另外以括號標(biāo)示的數(shù)字(0)、(1)、與(2)則分別代表內(nèi)編碼畫面“I”、預(yù)測編碼畫面“P”、與雙向預(yù)測編碼畫面“B”的編碼或譯碼過程中，編碼器202或譯碼器204通過存儲器接口電路206讀取存儲于存儲器208的參考畫面(一內(nèi)編碼畫面或一預(yù)測編碼畫面)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的平均存儲器頻寬負(fù)載。也就是說內(nèi)編碼畫面“I”、預(yù)測編碼畫面“P”、與雙向預(yù)測編碼畫面“B”對應(yīng)的平均存儲器頻寬負(fù)載分別為零單位、一單位、與二單位。前述以括號標(biāo)示的數(shù)字(0)、(1)、與(2)的數(shù)值大小為象征性的舉例，其中所述數(shù)值彼此的大小關(guān)系依據(jù)以下說明而定義。首先內(nèi)編碼畫面“I”在編碼或譯碼過程中因?yàn)椴恍枰獏⒖记昂蟮漠嬅娑褂米钚〉拇鎯ζ黝l寬。其次預(yù)測編碼畫面“P”在編碼或譯碼過程中需要參考過去的參考畫面而使用較大的存儲器頻寬。同理雙向預(yù)測編碼畫面“B”在編碼或譯碼過程中需要參考過去與未來的參考畫面而使用最大的存儲器頻寬。
在圖3所示的實(shí)施例中，起始畫面皆以內(nèi)編碼“I”作為初始狀態(tài)。除了起始畫面之外的每一瞬間的編碼比特流的編碼型態(tài)與譯碼比特流的編碼型態(tài)皆按照下列規(guī)則配置。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼“I”時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼“B”。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼“P”時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼“P”。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼“B”時，編碼比特流212的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼“I”。
如圖3所示，譯碼比特流214的編碼型態(tài)的順序?yàn)镮0、P1、B2、I3、P4、B5、I6、P7、B8、I9、P10、B11的順序，而編碼比特流212的編碼型態(tài)的順序則為I0、P1、I2、B3、P4、I5、B6、P7、I8、B9、P10、I11的順序。圖3的最下面一列數(shù)字0、2、2、……、2顯示，除了起始畫面之外，編碼所需平均存儲器頻寬負(fù)載(第三列各欄中括號內(nèi)的數(shù)字)與譯碼所需平均存儲器頻寬負(fù)載(第二列各欄中括號內(nèi)的數(shù)字)的總和恒為二單位。因此編碼器202與譯碼器204不會同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式而造成瞬間系統(tǒng)200所提供的存儲器頻寬無法滿足同時編碼以及譯碼所需，同時充分利用系統(tǒng)200于進(jìn)行譯碼過程所剩余的存儲器頻寬作為編碼所需的存儲器頻寬，而增進(jìn)系統(tǒng)200的編碼或譯碼的效能。
關(guān)于譯碼器204將譯碼比特流214的編碼型態(tài)傳遞給編碼器202的傳遞途徑另說明如下。首先譯碼器204分析譯碼比特流214的編碼型態(tài)，并且將所得知的編碼型態(tài)暫存于存儲器208；其次由編碼器202讀取前述暫存于存儲器208的編碼型態(tài)，作為編碼器202對編碼比特流212進(jìn)行編碼的依據(jù)。然而此架構(gòu)為設(shè)計上的選擇，并不限定本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)200還包含有一傳輸路徑203，分別電連接于編碼器202與譯碼器204，用來將譯碼比特流214的編碼型態(tài)由譯碼器204傳輸至編碼器202。
請參考圖4，圖4為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)200的編碼流程示意圖。在以下的說明中，圖4表達(dá)的范圍將被限縮為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)200對一畫面的編碼流程示意圖。本發(fā)明在提供前述的視頻信號處理系統(tǒng)200的同時，亦對應(yīng)地提供一種視頻信號編碼譯碼方法，用來依據(jù)一譯碼比特流214的特性對一編碼比特流212進(jìn)行編碼。編碼比特流212為對應(yīng)于一畫面的編碼比特流212，并且譯碼比特流214與編碼比特流212共享同一存儲器接口電路206。該方法的步驟說明如下。
步驟410檢查譯碼比特流214的編碼型態(tài)以決定編碼比特流212所允許的至少一編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制視頻信號編碼與譯碼共同所需最大存儲器頻寬的目的；步驟412利用步驟410中所決定的至少一編碼型態(tài)中的一第一編碼型態(tài)進(jìn)行該編碼比特流的編碼。
其中所述編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、與雙向預(yù)測編碼。為了實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的，本發(fā)明編碼比特流212的編碼型態(tài)對應(yīng)于譯碼比特流214的編碼型態(tài)，例如，為了實(shí)現(xiàn)限制最大存儲器頻寬的目的而限制當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)不可為預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼?；虍?dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，編碼比特流212的編碼型態(tài)不可為雙向預(yù)測編碼的情況下，本發(fā)明編碼比特流212允許的編碼型態(tài)如下，當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，編碼比特流212所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，編碼比特流212所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼或預(yù)測編碼。當(dāng)譯碼比特流214的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，編碼比特流212所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼。
請?jiān)賲⒖紙D4。在以下的說明中，圖4表達(dá)的范圍將被限縮為圖2的視頻信號處理系統(tǒng)200對一宏區(qū)塊的編碼流程示意圖。由于一內(nèi)編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼；而一預(yù)測編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)可以是內(nèi)編碼或順向位移補(bǔ)償編碼(forward motion compensation)；另外一雙向預(yù)測編碼畫面的宏區(qū)塊的編碼型態(tài)可以是內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼(backward morion compensation)、或雙向位移補(bǔ)償編碼(bidirectionalmotion compensation)；因此本發(fā)明在提供前述的視頻信號處理系統(tǒng)200的同時，亦對應(yīng)地提供一種視頻信號編碼譯碼方法，用來依據(jù)一譯碼比特流214的特性對一編碼比特流212進(jìn)行編碼。編碼比特流212為對應(yīng)于一畫面的一區(qū)塊(在本實(shí)施例為一宏區(qū)塊-macroblock)的編碼比特流212，并且譯碼比特流214與編碼比特流212共享同一存儲器接口電路206。該方法的步驟說明如下。
步驟410檢查譯碼比特流214的編碼型態(tài)以決定編碼比特流212所允許的至少一編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制視頻信號編碼與譯碼共同所需最大存儲器頻寬的目的；步驟412利用步驟410中所決定的至少一編碼型態(tài)中的一第一編碼型態(tài)進(jìn)行該編碼比特流的編碼。
其中該區(qū)塊的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼。該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，以內(nèi)編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼；當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，以內(nèi)編碼或順向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼；當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，以內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼。另外當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，內(nèi)編碼的編碼型態(tài)并不適用于特定視頻信號的編碼需求，因此該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，以順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼，當(dāng)然上述不同編碼型態(tài)的畫面所允許的區(qū)塊編碼型態(tài)，除了受該畫面的編碼型態(tài)所限制之外，本發(fā)明可以為了實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的，進(jìn)一步限制當(dāng)譯碼比特流214區(qū)塊的編碼型態(tài)為某種編碼型態(tài)時，編碼比特流212區(qū)塊的編碼型態(tài)不可為對應(yīng)的若干編碼型態(tài)，例如，限制當(dāng)譯碼比特流214區(qū)塊的編碼型態(tài)為雙向位移補(bǔ)償編碼時，編碼比特流212區(qū)塊的編碼型態(tài)不可為單向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼?；虍?dāng)譯碼比特流214區(qū)塊的編碼型態(tài)為單向位移補(bǔ)償編碼時，編碼比特流212區(qū)塊的編碼型態(tài)不可為雙向位移補(bǔ)償編碼。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，視頻信號處理系統(tǒng)200于每一區(qū)塊(在此該區(qū)塊可以是一宏區(qū)塊)編碼之前，先進(jìn)行各種不同編碼型態(tài)的編碼測試，并且找出使用最少編碼位的編碼型態(tài)，再將該宏區(qū)塊以該最少編碼位的編碼型態(tài)進(jìn)行編碼。由于該區(qū)塊的各像素(pixel)亮度的平均值或變異量(variance)等統(tǒng)計數(shù)值的大小是反應(yīng)該區(qū)塊圖像復(fù)雜的程度，也反應(yīng)該區(qū)塊最節(jié)省存儲容量的編碼型態(tài)，亦即一最少編碼位的編碼型態(tài)。也就是說該編碼測試可以根據(jù)編碼器202對該區(qū)塊進(jìn)行各像素亮度的平均值或變異量等統(tǒng)計數(shù)值的大小來決定一最適合的編碼型態(tài)。因此本發(fā)明的方法還包含有利用步驟410中所決定的至少一編碼型態(tài)分別對編碼比特流212進(jìn)行編碼測試以決定該第一編碼型態(tài)。
相較于已知技術(shù)，本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)在共享同一個存儲器接口電路與存儲裝置情況下，其中的編碼器與譯碼器不會同時進(jìn)入消耗最大存儲器頻寬的運(yùn)算模式，就不會造成所需要的存儲器頻寬突然大增而減低編碼與譯碼的效能，因此本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法能夠持續(xù)地實(shí)現(xiàn)實(shí)時編碼或譯碼的要求。
本發(fā)明的另一好處是，本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)在共享同一個存儲器接口電路與存儲裝置情況下，其中的編碼器的編碼型態(tài)根據(jù)與其中的譯碼器的編碼型態(tài)而決定，因此本發(fā)明的視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法能夠平衡地分配編碼或譯碼所需要的存儲器頻寬而增進(jìn)編碼與譯碼的效能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號處理系統(tǒng)，用來依據(jù)一譯碼比特流的特性對一編碼比特流進(jìn)行編碼，該系統(tǒng)包含有一存儲裝置，用來存儲該譯碼比特流與該編碼比特流的數(shù)據(jù)；一編碼器，電連接于該存儲裝置，用來依據(jù)該譯碼比特流的編碼型態(tài)對該編碼比特流進(jìn)行編碼；其中該編碼比特流的編碼型態(tài)對應(yīng)于該譯碼比特流的編碼型態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包含有一譯碼器，電連接于該存儲裝置，用來譯碼該譯碼比特流并將該譯碼比特流的編碼型態(tài)傳遞給該編碼器。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中該編碼比特流的編碼型態(tài)對應(yīng)于該譯碼比特流的編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、與雙向預(yù)測編碼。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，該編碼比特流的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，該編碼比特流的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼或預(yù)測編碼。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，該編碼比特流的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該存儲裝置為一存儲器，該系統(tǒng)還包含有一存儲器接口，用來管理存取該存儲器的操縱。
9.一種視頻信號編碼譯碼方法，用來依據(jù)一譯碼比特流的特性對一編碼比特流進(jìn)行編碼，該方法包含有(a)檢查該譯碼比特流的編碼型態(tài)以決定該編碼比特流所允許的至少一編碼型態(tài)；(b)利用步驟(a)中所決定的至少一編碼型態(tài)中的一第一編碼型態(tài)進(jìn)行該編碼比特流的編碼。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(a)，檢查該譯碼比特流的編碼型態(tài)以決定該編碼比特流所允許的至少一編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制視頻信號編碼與譯碼共同所需最大存儲器頻寬的目的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、與雙向預(yù)測編碼。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，該編碼比特流所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、預(yù)測編碼、或雙向預(yù)測編碼。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，該編碼比特流所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼或預(yù)測編碼。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中當(dāng)該譯碼比特流的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，該編碼比特流所允許的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該譯碼比特流與該編碼比特流共享同一存儲器接口電路。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該編碼比特流為對應(yīng)于一畫面的編碼比特流。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該編碼比特流為對應(yīng)于一畫面的一區(qū)塊的編碼比特流。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該區(qū)塊為一宏區(qū)塊。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該區(qū)塊的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為內(nèi)編碼時，以內(nèi)編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為預(yù)測編碼時，以內(nèi)編碼或順向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，以內(nèi)編碼、順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，該方法還包含有當(dāng)該畫面的編碼型態(tài)為雙向預(yù)測編碼時，以順向位移補(bǔ)償編碼、逆向位移補(bǔ)償編碼、或雙向位移補(bǔ)償編碼的編碼型態(tài)進(jìn)行該區(qū)塊的編碼。
24.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包含有利用步驟(a)中所決定的至少一編碼型態(tài)分別對該編碼比特流進(jìn)行編碼測試以決定該第一編碼型態(tài)。
全文摘要
一種視頻信號處理系統(tǒng)及相關(guān)方法。該系統(tǒng)用來依據(jù)一譯碼比特流的特性對一編碼比特流進(jìn)行編碼。該系統(tǒng)具有一存儲裝置，用來存儲該譯碼比特流與該編碼比特流的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有一編碼器，電連接于該存儲裝置，用來依據(jù)該譯碼比特流的編碼型態(tài)對該編碼比特流進(jìn)行編碼。該系統(tǒng)還包含有一譯碼器，電連接于該存儲裝置，用來譯碼該譯碼比特流并將該譯碼比特流的編碼型態(tài)傳遞給該編碼器。該編碼比特流的編碼型態(tài)對應(yīng)于該譯碼比特流的編碼型態(tài)，以實(shí)現(xiàn)限制該編碼器與該譯碼器共同所需最大存儲器頻寬的目的。
文檔編號H04N7/24GK1595983SQ03158489
公開日2005年3月16日 申請日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者朱啟誠 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司