[发明专利]支持逐行式与隔行式数据的系统的宏块对编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种宏块编码，特别指一种可用于逐行式及隔行式数据的宏块对编码(Macroblock pair coding)。

背景技术

预测编码(Predictive coding)是一种广泛应用于视频转换中的技术，用来缩减编码后图像的大小。通常，一个帧(Frame)会被划分为多个块，这种块被称为宏块(Macroblock)。在对当前帧(Current frame)中的当前宏块(Currentmacroblock)进行编码时，将会利用到一个或更多参考帧(Reference frame)的信息，因此需要对参考帧的指定区域进行搜寻操作，用来找出具有最小预测误差的最佳匹配块。因此，对于每个当前宏块的编码操作而言，来自参考帧的信息都将被再次利用。

现有编码系统首先将视频数据寄存至动态存储器(Dynamic storage)，例如动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)。在对当前宏块编码时，再将当前宏块及用于编码当前宏块的搜寻窗口(Search window)由DRAM加载至静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)。由于相邻宏块的搜寻窗口之间存在重叠区域，因此只需加载非重叠区域至SRAM即可。此外，数据的再利用级别通常有两种：C级(level C)和D级(level D)。由于上述方法已为该领域的技术人员所了解，因此细节部分不再赘述。进一步的相关信息请参考J.C.Tuan，T.S.Chang以及C.W.Jen于2002年1月发表在IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology第12卷第1期，第61页至第72页的“On the data reuse and memory bandwidthanalysis for full-search block-matching VLSI architecture”。若执行C级的再利用，只需要存储容量小的SRAM，但DRAM带宽(Bandwidth)会受到强烈影响；而对D级的再利用而言，则需要存储容量大的SRAM，但其所利用的DRAM带宽则要小于C级的再利用的DRAM带宽。

举例来说，一个包含16×16像素(Pixels)的宏块，该宏块具有两个参考帧并且搜寻窗口的范围为水平方向±64像素，垂直方向±32像素。假设视频格式为1280×720×30Hz，对C级的数据再利用而言，当一个宏块被编码时，每个参考帧将会有16×80像素的区域从DRAM加载至SRAM，每个参考帧的搜寻窗口的大小总共为144×80像素，所需SRAM的存储容量共计23,040字节(Bytes)；而对于D级的数据再利用而言，由于要利用参考帧中的所有列，因此其搜寻窗口相对于C级的数据再利用要大的多，所需SRAM的存储容量为204,800字节。如果仅考虑SRAM的价格，那么C级的数据再利用无疑是更好的选择，但若是考虑到DRAM的带宽，D级的数据再利用则因其不需要持续快速地将数据加载至SRAM而显得更为有效。在实时处理1280×720×30Hz视频的情况下，C级的数据再利用所需DRAM的带宽为276,480,000字节/秒(Bytes per second)，而D级的数据再利用所需DRAM的带宽仅为55,296,000字节/秒。

因此，需要在DRAM效率及SRAM耗费之间做一种折衷考虑，但这样也可能会导致上述两种数据再利用方法难以应用。

发明内容

为解决上述技术问题，特提出一种宏块的编码方法，用来平衡C级与D级的数据再利用方法的利弊。

本发明提出一种逐行式数据的视频图像的块匹配方法，包括：接收视频图像；存储视频图像至第一存储器；以帧编码的方式处理该视频图像，加载视频图像的当前宏块对及当前搜寻窗口至第二存储器并利用搜寻窗口执行当前宏块对的块匹配；以及加载下一宏块对及对应于下一搜寻窗口的非重叠区域的多个宏块至第二存储器以执行下一宏块对的块匹配，下一搜寻窗口的非重叠区域包括未在当前搜寻窗口中出现的宏块。