[发明专利]动画压缩电路超高速缓冲存储器的寻址装置

说明书

本发明与压缩象电视画面那样的运动画面的电路有关，具体地说，与如何利用这种电路中的超高速缓冲存储器以便通过逐个将现行画面各部分与它们在前一画面中所处的相应环境分别进行比较来估计画面各部分的运动情况有关。

动画压缩电路用来对画面进行编码，使这些画面能以最少的信息量发送，进行电视传输。这种电路可执行的压缩处理除了其他一些操作外还包括估计两幅相继画面的各相应部分之间的运动情况。现行画面中有许多部分在上一画面都已经出现。对于这些部分，有了这种运动估计就只需对相应的各运动矢量进行编码、加以传送。每个运动矢量相应表示了现行画面中的一个部分与前一画面中的相应部分之间的运动特征。

为此，将画面(例如是摄象机所摄取的画面)划分成一系列被称为“宏数据块”的局部画面。这些宏数据块广义地说相当于一个对画面的正方形划分，每个正方形包括16×16个象素。实际上，画面是逐行依次存储在图象存储器内的。这样存储的象素按与正方形局部画面相对应的象素数据块(即宏数据块)从图象存储器中取出，存入超高速缓冲存储器，由一个专用来确定宏数据块运动矢量的运算处理器使用。所以需要超高速缓冲存储器是因为运算处理器要对画面的同一宏数据块执行一连串的比较操作，有了超高速缓冲存储器，就可以减少对图象存储器的访问次数，从而提高了对画面的处理速度。

为了进行运动估计，运算处理器需要使用现行画面中要处理的那个宏数据块的象素以及上一画面中相应宏数据块及其周围的象素。运算处理器逐个对现行画面中构成一个现行窗的宏数据块至少部分地用上一画面中构成一个相应基准窗的相邻宏数据块的象素进行处理。现行窗存入一个第一超高速缓冲存储器，而基准窗存入一个第二超高速缓冲存储器。基准窗较大，不仅包括上一画面中现行窗的象素，还包括上一画面中四周邻接的宏数据块的象素。

在每次执行一连串旨在估计所要处理的宏数据块的运动情况的比较操作前，对超高速缓冲存储器进行常规寻址，将现行窗和基准窗分别装入第一和第二超高速缓冲存储器。

除了上述应用外，就广义来说，本发明提出了在涉及对相互存在相继关系的几个数值集合进行处理的过程中如何使用超高速缓冲存储器的方法。具体地说，本发明可用于必需对两个数值集合执行一连串运算的各种处理过程。第一集合为现行值集合，第二集合为基准值集合，而基准值集合中至少有一部分数值要用于对下个现行值集合所进行的一连串操作。

本发明的一个目的是应用上述处理使用来存储基准数值的超高速缓冲存储器的装入时间大大减少。

为了达到这个目的，在本发明的一个例示性实施例中配置了一个装置，用来对动画压缩电路的超高速缓冲存储器进行寻址，执行一连串比较操作以估计现行画面象素的现行窗相对上一画面相应基准窗的运动情况。这个寻址装置包括一个被划分成四个容量相等、分别用来容纳基准窗中一个相应半宏数据块的物理段的第一超高速缓冲存储器和一个用来对这个超高速缓冲存储器寻址的寻址器。寻址器为偶序现行窗运动估计所执行的操作与为奇序现行窗运动估计所执行的操作是不同的。

按照本发明的一个实施例，寻址装置还包括一个用来容纳现行画面象素中构成现行窗的一个宏数据块的第二超高速缓冲存储器和一个在每次运动估计前将一个新的现行窗装入第二超高速缓冲存储器的装入器。

按照本发明的另一个实施例，寻址装置还包括一个在每次运动估计前对第一超高速缓冲存储器的四个物理段中的两段进行装入操作的装入器，对于偶序运动估计来说是将基准窗的后两个半宏数据块装入后两段中，而对于奇序运动估计来说是将基准窗的后两个半宏数据块装入前两段中。

按照本发明的又一个实施例，寻址装置还包括一个用来读第一超高速缓冲存储器的读取器。这个读取器将前两段的内容在偶序运动估计时赋给基准窗的前两个半宏数据块，在奇序运动估计时赋给基准窗的后两个半宏数据块，而将后两段的内容在偶序运动估计时赋给基准窗的后两个半宏数据块，在奇序运动估计时赋给基准窗的前两个半宏数据决。

在本发明的另一个例示性实施例中，本发明所提出的动画压缩方法包括：对现行画面象素的宏数据块进行运动估计，以及将包括上一画面中的现行宏数据块及其邻接的两个半宏数据块的基准窗存入第一超高速缓冲存储器。这种动画压缩方法还包括对第一超高速缓冲存储器进行寻址，这种寻址对于偶序现行宏数据块运动估计和对于奇序现行宏数据块运动估计是不同的。