[发明专利]图像数据处理装置与方法

说明书

技术领域

本发明例如可应用于根据H.264/MPEG-4AVC(ITU-T Rec.H.264ISO/IEC 14496-10AVC)标准对视频数据的编码与解码。本发明通过如下方式减小了在并行地利用多个用于编码处理和解码处理的算术处理装置来同时处理图像数据的配置中缓存存储器的容量：顺序并循环分配条带(slice)到多个算术处理部分，利用多个算术处理部分来并行地同时编码和解码图像数据，并且设置每个条带的处理以建立这样一种关系，在这种关系中，在每个条带中进行处理的宏块的参考宏块可能与紧接着的前一条带中的宏块的参考宏块部分重叠。

背景技术

在现有技术中，在各种视频设备中，利用H.264/MPEG-4AVC(在下文中称之为H.264/AVC)、WMV9(视窗媒体视频9)、MPEG-4(ISO/IEC 14496信息技术-音频-可视对象的通用编码)、MPEG-2(ISO/IEC 13818-2国际标准MPEG-2视频)、MPEG-1(ISO/IEC 11172-2国际标准MPEG-1视频)等对运动图像的图像数据执行编码处理和解码处理。在这些编码处理和解码处理中，宏块按光栅扫描(raster scan)顺序被顺序处理。

就是说，如图41A到41D所示，在视频信号例如是所谓的4:2:0的情况下，在这种类型的编码处理中，亮度信号Y和色差信号Cr、Cb被分别划分成16像素×16像素和8像素×8像素的宏块。对于亮度信号Y，对每个8像素×8像素块执行离散余弦变换处理，其中所述8像素×8像素块是通过将一个宏块分别在水平方向和垂直方向上分成两半而形成的。对于色差信号Cr、Cb，对每个宏块执行离散余弦变换处理。在H.264/AVC中，对每个4像素×4像素块执行正交变换处理和离散Hadamard变换处理，其中所述4像素×4像素块是通过将各个块进一步分成两半而形成的。在这种类型的编码处理中，对作为离散余弦变换处理结果的各个系数数据执行量化处理和变长编码处理。

因此，在这种类型的编码处理和解码处理中，如图42A所示，每个宏块(MB)是利用二维地址，即水平和垂直地址(X，Y)来标识的。此外，在这种处理中，如图42B所示，水平和垂直地址(X，Y)被转换成用于访问存储器的一维地址，并且保存在存储器中的各个宏块的图像数据被顺序处理。

在处理中，通过参考相邻宏块的处理结果来提高传输效率。具体而言，在MPEG-1、2的帧内预测中，如图43所示，参考在同一条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y)的处理结果，后一宏块(X，Y)被处理。在图43以及随后的附图中，参考关系用箭头示出。如下，将被参考的宏块被称为参考宏块。因此，在图43的示例中，宏块(X-1，Y)是宏块(X，Y)的参考宏块。这里，条带是条带层的处理单元，并且由多个水平方向上连续的宏块构成。

在MPEG-4的帧内预测中，如图44所示，在同一条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y)、紧接着的前一条带中的正上方相邻宏块(X，Y-1)和在包含该正上方相邻宏块(X，Y-1)的条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y-1)都被设置为宏块(X，Y)的参考宏块，并且宏块(X，Y)是通过参考宏块(X-1，Y)、(X，Y-1)或(X-1，Y-1)的处理结果来处理的。

在MPEG-4的运动向量预测中，如图45所示，在同一条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y)、紧接着的前一条带中的正上方相邻宏块(X，Y-1)和在包含该正上方相邻宏块(X，Y-1)的条带的扫描终止端一侧的相邻宏块(X+1，Y-1)被设置为宏块(X，Y)的参考宏块，并且宏块(X，Y)的运动向量是通过参考宏块(X-1，Y)、(X，Y-1)或(X+1，Y1)的运动向量来预测的。

在H.264/AVC的帧内预测中，如图46所示，在同一条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y)、紧接着的前一条带中的正上方相邻宏块(X，Y-1)、在包含该正上方相邻宏块(X，Y-1)的条带的扫描开始端一侧的相邻宏块(X-1，Y-1)和在包含该正上方相邻宏块(X，Y-1)的条带的扫描终止端一侧的相邻宏块(X+1，Y-1)被设置为宏块(X，Y)的参考宏块，并且宏块(X，Y)是通过参考宏块(X-1，Y)、(X，Y-1)、(X-1，Y-1)或(X+1，Y-1)的处理结果来处理的。