[发明专利]补差点数据储存方法

说明书

技术领域

本发明是关于在视频编码与解码系统中的补差点运算(interpolation)，且特别是关于视频编码与解码系统中的补差点数据储存方法。

背景技术

在目前视频编码与解码系统中，动态估计(motion estimation)具有1/2、1/4、1/8点的精准度，而此非整数点不存在于外部存储器之中，为利用存在外部存储器的整数点计算而来。所以在视频编码与解码系统中，无论动态估计或动态补偿(motion compensation)，只要涉及非整数点的动态向量(motion vector)，都会使用补差点运算。

举例而言，如图1所示，在H.264视频系统规格中，其1/2点位置像素(pixel)的值为利用六组系数(six-tap)的有限脉冲响应滤波器(finiteimpulse response，简称为FIR)所计算出来。图1当中，白色方块(如A、B、C、D等)表示整数点位置，而内含线条的方块(如aa、bb、h、m等)表示需要补差点运算的1/2点位置。b点位置像素的值为算式(E-5F+20G+20H-5I+J)/32的值取整数值。h点位置像素的值为算式(A-5C+20G+20M-5R+T)/32的值取整数值。由上述算式得知，计算1/2点位置像素的值需4个乘法运算。以目前最为普遍的图像格式CIF格式(common intermediate format，简称CIF)而言，每一画面(frame)具有352*288个像素，计算CIF格式所有1/2点位置像素的值需(703*575-352*288(整数点))*4＝1,211,396个乘法运算，约120万个乘法运算；计算所有1/8点位置像素的值约需5000万个乘法运算。其中1/4点位置像素的值可以利用加法器与位移器，因此不列于评估。此外，在CIF格式中，所有1/2点位置具有703*575-352*288(整数点)＝302,846个像素，即表示储存所有1/2点位置像素的值约需296Kbytes的存储器空间；储存所有1/8点位置像素的值约需6Mbytes的存储器空间。由于补差点为利用外部存储器储存的整数点推演而来，若考虑外部存储器频宽为16位，则为了计算1/2、1/4及1/8点位置像素的值，各需抓取整个画面的整数点数据，也就是要抓取396*256*1.5/16＝76032次。

由上列叙述可知，在视频编码与解码系统中，计算补差点的运算量与所需储存补差点的存储器空间所费极大，而且需多次读取储存整数点的外部存储器。

发明内容

本发明提供一种补差点数据储存方法，利用暂存区(memory buffer)存在于高速缓存(cache)中，藉以储存计算过的补差点数据，可降低运算量与存储器存取次数。

本发明还提供一种补差点数据储存方法，采用有效利用存储器空间的储存方式，藉以避免上述暂存区空间的浪费。

本发明的一较佳实施例为利用动态向量差(motion vector difference)的大小分布比例来分析图像，藉以决定暂存区存在于高速缓存的空间大小。补差点为利用动态向量找到参考画面的宏区块(macroblock)，藉以计算出补差点，而这些动态向量对应参考画面的宏区块，在一般彼此间关联性强的图像会有较多重迭之处，因此利用此一暂存区储存前些计算过的补差点，避免重复计算的运算量以及对外部存储器读取整数点位置像素的次数。

本发明另一较佳实施例为该暂存区存在于高速缓存中的储存方式。利用这些补差点对应于外部存储器内的逻辑坐标的小数点部分，将暂存区划分为多个区域，使用这些区域储存非整数点位置的补差点数据。如此不需要保留整数点位置也能在暂存区内迅速搜寻补差点数据，兼具节省高速缓存空间与提高效率的优点。

本发明还提供一种补差点数据储存方法，包括：判断暂存区内是否储存非整数点的补差点数据；若该暂存区已储存该补差点数据，则提供该补差点数据；以及若该暂存区未储存该补差点数据，则自存储器读取邻近该非整数点的整数点数据，据以计算该补差点数据，然后将该补差点数据存入该暂存区。

本发明还提供一种补差点数据储存方法，包括：将暂存区划分为多个区域；以及使用该些区域储存多个非整数点的补差点数据；其中，每一上述非整数点的每一逻辑坐标的小数部分与同一区域的另一上述非整数点的对应逻辑坐标的小数部分皆相同。