[发明专利]在运动图象专家组编/解码器中重排序图象帧的方法和装置

说明书

本发明涉及用于在运动图象专家组(MPEG)编/解码器中对于图象帧进行重新排序的方法和装置，尤其涉及对于连续的数字图象信号的帧进行重新排序，以便编码和解码图象信号。

通常，运动估算是在估算运动矢量的图象信号处理方法中用于对数据进行压缩的技术，在这种处理中，把在连续图象信号中的当前帧和先前帧的象素之间的运动作为运动矢量及在当前帧和先前帧的宏数据块之间的数据差来发送。

在运动估算中，输入图象的帧分成帧内模式图象(I-图象)、预测编码图象(P-图象)和双向预测编码图象(B-图象)。在编码处理中，P图象执行正向的运动补偿，而B图象执行正向和反向运动补偿。

在标准MPEG2中，图象帧被分成I图象、P图象和B图象，而图象组(GOP)是由一系列的图象帧组成的。I图象是没有运动估算而被编码在GOP中的帧(或场)。P图象是对于具有I图象或其它的P图象作为其基准只执行正向运动估算的帧，而B图象是对于具有I图象或其它的P图象作为其基准执行正向和反向运动估算的帧。

如图1A所示，GOP是由在时间轴(t)上定位的连续帧I、B、B、P、B、B、P、B、B、P、B、B、I，…形成的。如图1B所示，用于I图象的P图象执行正向的运动估算，用于I图象的B图象进行正向运动估算的同时也进行反向运动估算。

被输入(当解码时是被显示)的帧的次序称之为＂显示次序＂，而编码发送的次序被称之为＂发送次序＂，这两个次序彼此不相同，因此当进行编码和进行解码的时候要对于这些帧进行重新排序。

为了重新排序图象帧，要求使用一个帧缓存器以存储B图象。该缓存器的容量不是由GOP的大小所决定，而是由I图象和P图象之间的距离(M)所决定。例如，当两个B图象被插入在I图象和P图象之间时，就需要用于两个帧的存储器来存储它们。由于在运动估算中首先直接发送以被处理的是I和P图象，且随后执行的是对于B图象的运动估算，所以，需要存储B图象。

对图象数据进行重新排序的相关的技术已在美国专利5247355号中公开。但是，在该已有技术中，由于对图象帧的次序进行重新排序的装置受到DRAM的速度的限制，所以由于通常使用的DRAM的低速度的原因，需要高容量的存储器来进行双重缓存。

考虑到上述的问题，本发明的一个目的在于提供一种重新排序图象帧的方法，通过利用数据片(slice)缓存器和高速DRAM，使之只需要一个低容量的存储器。

本发明的另一目的在于提供一种重新排序图象帧的装置，通过利用数据片缓存器和高速DRAM，使之只需要一个低容量的存储器。

为了实现上述的目的，本发明提供了一种用于在MPEG编/解码器中对图象帧进行重新排序的方法，其中的显示次序的输入图象帧被变换成发送次序，反之，发送次序的接收图象帧被变换成显示次序，用于通过将图象帧数据划分成I图象、P图象和B图象而进行编码和解码。该方法包括以下的步骤：确定当前图象帧是否为B图象，而且若是确定为B帧的话，则旁路到一个外部帧缓存器；针对B图象，输入行扫描象素数据，并将行扫描数据以数据片单元存储在一个数据片缓存器中；从该数据片缓存器中读出存储的数据并将读出的数据以宏数据块(MB)为单元存储在一个内部帧缓存器中；确定所处理的数据片是否为最后一帧，并在不是的情况下重复先前的步骤；以及，在所处理的数据片是最后的一帧时重复上述的全部的步骤。    

此外，为了实现上述的目的，本发明提供了一种在MPEG编/解码器中对于图象帧进行重新排序的装置，其中的显示次序的输入图象帧被变换成发送次序，而发送次序的接收图象帧被变换成显示次序，以便通过将图象帧数据划分成I图象、P图象和B图象而进行编码和解码。该装置包括第一数据片缓存器，用于以数据片单元存储输入图象帧的亮度(Y)数据，将该数据以宏数据块单元进行变换和输出；一个第二数据片缓存器，用于以数据片单元存储输入图象帧的色度(C)数据，以宏数据块单元对该数据进行变换和输出；第一帧缓存器，如果输入的图象被确定为B图象的话，用于存储来自第一数据片缓存器的多达两帧的亮度(Y)输出数据；第二帧缓存器，如果输入的图象为B图象的话，用于存储来自第一数据片缓存器的多达两帧的色度(C)输出数据；以及一个重新排序装置，用于产生一个地址(A[0..12])和一个控制信号(CONTROL_S)，用于向和从第一和第二数据片缓存器读出及写入行扫描数据，并产生一个地址(A[0..11])和一个控制信号(CONTROL_D)，用于将数据以宏数据块单元存储在第一和第二数据片缓存器中。

通过下面结合附图对本发明的较佳实施例的描述，本发明的上述的和其它的目的和优点将变得显见。