[发明专利]影像解码系统及其运动补偿的自适性快取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像解码系统，尤指一种影像解码系统运动补偿的自适性快取方法。

背景技术

目前，数字视频产品快速成长，其应用包括了影像通讯、保安监控以及娱乐应用等范畴。视频压缩技术为新兴视频产品技术的关键，视频压缩主要以维持视频画质为前提，尽量以最少位完成视频编码，其中，MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC以及AVS等标准最为常见。随着手机运算效能的提高，电池电力管理技术的进化，以及高速无线连结的出现，越来越多的终端产品兼具行动性与视频应用功能。对于视频产品而言，如何利用硬件有限的运算资源，设计出实用的编解码系统为一重要课题。

视频比特流(Bitstream)典型地由一连串视频图框(Frame)所形成，每一图框又被划分为数个宏块(Macroblock)，每一宏块通常包括了四个8×8亮度区块与两个8×8色度区块。视频编码以运动补偿预测、变换与量化以及熵编码(Entropy coding)为基础，进行影像数据的压缩编码运算。影像编码系统的运动预测(Motion estimation)利用前一编码的图框作为基础，从而运算出宏块的运动向量(Motion vector)，以对影像数据压缩编码。

相反地，影像解码系统的画面间(Inter-frame)解码技术的运动补偿(Motion compensation)则是解出目前宏块的运动向量，并在参考图框内找出最为相似的参考区域，进而解出每一宏块。为了执行上述动作，解码器必须多次对储存参考图框影像数据的动态随机存储器进行存取，因此，运动补偿为最占系统频宽资源的部分。而多次对动态随机内存存取数据除了造成频宽资源的占用问题之外，存取动作亦造成功率消耗与系统效能降低。针对目前手机等可携式装置整合视频功能的应用，倘若未对存取动作所造成的功率损耗加以改善，将不利于应用装置的电力管理。

鉴于对随机存取内存进行单次大量数据的存取，相较于多次少量数据的存取更具效率，从而提出本发明，以期降低运动补偿对于系统频宽的占用量，并降低功率消耗与提高系统效能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种影像解码系统及其运动补偿的自适性快取方法，其藉由依据宏块的运动向量，决定一快取模式，将快取模式所对应的影像数据由动态随机存储器存取至高速缓存(Cache memory)储存，可降低运动补偿(Motion compensation)对于系统频宽的需求。

为了实现上述的目的，本发明提供揭示一种运动补偿的自适性快取方法，其适用于一影像解码系统，该影像解码系统对一视频比特流(Bitstream)进行解码。该方法的步骤是，首先，解出一宏块(Macroblock)以及该宏块与该宏块的下一宏块的运动向量(Motion vector)。其次，依据该宏块与该宏块的下一宏块的运动向量，决定一快取模式，其中该快取模式对应于一参考图框(Reference frame)上的一快取范围，该参考图框的影像数据被预先解出，并储存于一动态随机存储器中。随后，存取该动态随机存储器，以将该参考图框上该快取范围的影像数据储存至一高速缓存(Cache memory)。接着，存取该高速缓存，以解出该宏块的下一宏块所需参考区域是否位于该快取范围内。最后，依据上一步骤中，该宏块的下一宏块是否位于该快取范围内的结果，决定是否维持该快取模式。

为了实现上述的目的，本发明更揭示一种影像解码系统，其适用于对一视频比特流进行解码。该影像解码系统包括一解码器、一动态随机存储器、一快取模式决定模块以及一高速缓存。该解码器对该视频比特流解码，以预先产生一参考图框，该解码器解出一目前图框的一宏块以及该宏块与该宏块的下一宏块的运动向量。该动态随机存储器配合储存该参考图框的影像数据。该快取模式决定模块依据该宏块与该宏块的下一宏块的运动向量，决定一快取模式，该快取模式对应于该参考图框上的一快取范围，该快取模式决定模块并存取该动态随机存取记忆中该参考图框上该快取范围的影像数据。该高速缓存配合储存该快取模式决定模块所存取的该参考图框上该快取范围的影像数据。该解码器存取该高速缓存，以利用该快取范围的影像数据，解出该宏块的下一宏块。

本发明具有以下有益的效果：本发明所揭示影像解码系统及其运动补偿的自适性快取方法依据代表宏块间相依性的运动向量，以决定一快取模式，进而将该快取模式所对应的快取范围的影像数据预先自动态随机存储器中存取至高速缓存储存。是以，本发明可减少运动补偿运算中，对动态随机存储器存取数据的次数，从而降低系统频宽的需求，以提高系统工作效能，与降低数据存取对于功率消耗，以利于影像解码系统所应用装置的电力管理。