CN103581671A

CN103581671A - 影像处理装置与影像处理方法

Info

Publication number: CN103581671A
Application number: CN201210251207.7A
Authority: CN
Inventors: 黄义钦; 何嘉强; 童怡新; 林品廷
Original assignee: MStar Software R&D Shenzhen Ltd; MStar Semiconductor Inc Taiwan
Current assignee: MStar Software R&D Shenzhen Ltd; MStar Semiconductor Inc Taiwan
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明提供影像处理装置，包含一处理器与一存储器。该处理器用以根据一储存区内储存的一参考画面产生一目标画面，该目标画面具有一第一影像数据量，该参考画面具有一第二影像数据量。该存储器包含该储存区，用以储存该参考画面以及该目标画面，该处理器使该目标画面选择性地覆写该参考画面的一部份，该储存区的容量小于该第一影像数据量以及该第二影像数据量的总和且大于该第二影像数据量。

Description

影像处理装置与影像处理方法

技术领域

本发明与影像处理技术相关，并且尤其与管理/使用影像处理系统中的存储器的技术相关。

背景技术

近年来，随着各种相关技术蓬勃发展，愈来愈多移动电子装置开始提供播放动态影片等较复杂的影像显示功能。然而，影像处理必须耗用大量存储器空间。限于成本和耗电量考量，相较于固定式电子设备(例如桌上型电脑)，移动电子装置的存储器容量通常较小，且处理器效能较弱。若未适当控管存储器使用量，在播放动态影片的情况下，移动电子装置可能会因存储器不足而导致当机，或是强迫关闭某些应用程序，造成使用者的困扰。

以目前广泛应用在动态影像压缩领域的移动补偿(motion compensation)解码机制为例，倘若解码器欲重建一张以帧间(inter-frame)形式编码的目标画面，除了容纳重建后的目标画面的空间外，存储器还必须足以同时容纳该目标影像据以编码、压缩的至少一张参考画面。易言之，电子装置的存储器至少必须要有能容纳两张画面数据的空间。

发明内容

为求节省影像处理程序中的存储器用量，本发明提出一种影像处理装置及影像处理方法。根据本发明的影像处理装置及影像处理方法以重建产生的目标画面覆写参考画面中可能已不需使用的区域，藉此减少对存储器空间的需求。根据本发明的装置及方法不仅能应用在移动电子装置，亦可运用在各种存在节省存储器需求的情况。

根据本发明的一具体实施例为一种影像处理装置，包含：一处理器，用以根据一储存区内储存的一参考画面产生一目标画面，该目标画面具有一第一影像数据量，该参考画面具有一第二影像数据量；以及一存储器，包含该储存区，用以储存该参考画面以及该目标画面，该处理器使该目标画面选择性地覆写该参考画面的一部份，其中，该储存区的容量小于该第一影像数据量，以及该第二影像数据量的总和大于该第二影像数据量。

根据本发明的另一具体实施例为一种配合一存储器运作的影像处理方法。该存储器包含一第一储存区及一第二储存区。该影像处理方法包含以下步骤：将一参考画面储存于该第一储存区；根据该参考画面产生一目标画面的一第一部份，并将该第一部份写入该第二储存区；以及根据该参考画面产生该目标画面的一第二部份，并将该第二部份写入该第一储存区，覆写该参考画面的一部份，其中该参考画面被覆写的该部份相关于该目标画面的该第一部份。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为根据本发明的实施例中的影像处理装置方块图。

图2(A)~图2(D)为根据本发明的一实施例中的存储器使用顺序示意图。

图3为根据本发明的实施例中的影像处理装置方块图。

图4为能容纳两张参考画面的存储器的空间分配图。

图5为根据本发明的实施例中的影像处理装置方块图。

图6为根据本发明的一实施例中的影像处理方法流程图。

主要元件符号说明

100、200：影像处理装置12、22：处理器

14、24：存储器 16：播放器

18：存储器控制器 14A：第一储存区

14B：第二储存区 14C：第三储存区

R、R’：参考画面 T1、T2：目标画面

S61~S63：流程步骤

具体实施方式

根据本发明的一实施例为图1所示的影像处理装置100，其中包含处理器12、存储器14及播放器16。于实际应用中，影像处理装置100可被整合在各种影像处理系统或影像播放设备内，亦可独立存在。须说明的是，播放器16并非必要元件。

图2(A)为存储器14的内部储存空间示意图。如图2(A)所示，存储器14包含第一储存区14A及第二储存区14B。实务上，第一储存区14A和第二储存区14B的实体位置和虚拟位址都不一定为连续，可各自由多个分散的区块组成。再者，存储器14的种类亦无限制，例如动态随机存取存储器或是静态随机存取存储器等。

于本实施例中，第一储存区14A以及第二储存区14B以不同的方式被利用。在此实施例中，目标画面T产生于第一储存区14A，其同样地部分覆写参考画面R。详言之，当一目标画面T已被完整产生，而将作为另一目标画面T″的参考画面R″时，存储器控制器18将其下推(拷贝)至第二储存区14B以及第一储存区14A的一部分。

据此，对应于参考画面R″的目标画面T″可完整产生于第一储存区14A，而播放器16仅需固定读取第一储存区14A即可播放所有的画面。

也就是说，在实际应用中，播放器16并不须具备可支援虚拟存储器读取播放的功能。应注意的是，处理器12重建目标画面T″时，所需要的参考数据亦会出现在未被覆盖的部份中。

于此实施例中，处理器12由上而下逐列产生目标画面T″中的影像数据，目标画面T″中的影像数据会依产生顺序由上而下储存于第一储存区14A，且参考画面R″中的影像数据亦依其于画面中所在的位置储存于第二储存区14B以及第一储存区14A的一部分，如图2(A)所示。

因此，当处理器12产生的目标画面T″中的影像数据开始覆写参考画面R″中的影像数据时，其所需的参考画面R'的影像数据位于画面的下半部，而较先被覆写的参考画面R″中的影像数据则位于画面的上半部。

也就是说，在处理器12产生第一部份T1″时，并未覆盖任何参考画面R″中的影像数据，而在产生第二部分T2″时，才开始将参考画面R″中与第一部份T1″相关性较高且与第二部份T2″相关性较低的部份覆盖掉。

于另一实施例中，一目标画面T根据一参考画面R被编码，且处理器12根据参考画面R重建目标画面T。举例而言，处理器可为一解码器，以区块为单位，根据目标画面T中各区块对应于参考画面R的移动向量，以及参考画面R的中的影像数据，逐步重建目标画面T。

目标画面T具有一第一影像数据量，参考画面R具有一第二影像数据量。于此实施例中，第一储存区14A的容量等于第二影像数据量(也就是刚好足以容纳参考画面R)，第二储存区14B的容量则小于第一影像数据量，例如：第二储存区14B的容量等于第一影像数据量的一半(也就是足以容纳半张目标画面T)。须说明的是，参考画面R和目标画面T的大小不一定相同。

如图2(B)所示，处理器12开始产生目标画面T前，参考画面R储存于第一储存区14A。处理器12首先产生目标画面T的第一部份T1(例如：目标画面T的上半部)，并将第一部份T1写入第二储存区14B。

如图2(C)所示，此范例中的第一部份T1刚好将第二储存区14B填满。随后，处理器12开始产生目标画面T的第二部份T2(例如目标画面T的下半部)，并将第二部份T2写入第一储存区14A，覆写部份的参考画面R。如图2(D)所示，被覆写后，第一储存区14A中仅存参考画面的另一部份R'。

参考画面R被覆写的部份与目标画面T的第一部份T1具有一对应关系。以第一部份T1为目标画面T的上半部的情况为例，参考画面R被覆写的部份可以是参考画面R的上半部。

一般而言，在时间上连续出现的两画面之间不会存在巨大差异，两画面中位置座标相同的两个区块也不会差异太大。因此，先前在根据参考画面R将目标画面T的上半部编码时，编码器据以参考的影像数据通常主要是位在参考画面R的上半部。

同理，在根据参考画面R将目标画面T的下半部编码时，据以参考的影像数据通常主要是位在参考画面R的下半部。由此可知，处理器12重建第二部份T2时，所需要的参考数据主要会出现在未被覆盖的部份R'中。

因此，在处理器12产生第一部份T1之后，将参考画面R中与第一部份T1相关性较高且与第二部份T2相关性较低的部份覆盖掉，对于后续重建第二部份T2的影响不大。

先前技术中的存储器必须足以同时容纳参考画面R和目标画面T。相较之下，根据本发明的存储器14的容量可被设计为小于参考画面R和目标画面T的大小总和，达成节省存储器用量的效果。

实务上，处理器12可能是逐列产生目标画面T中的影像数据。因此，目标画面T中的影像数据会依产生顺序，先被写入第二储存区14B。直到第二储存区14B已无空间，处理器12便会将新产生的影像数据逐列覆写参考画面R的影像数据。

在目标画面T已被完整重建后，存储器14即可将目标画面T提供至播放器16播放。须特别说明的是，虽目标画面T是以如图2(D)的分离状态储存于实体存储器中，系统或播放器仍可藉由虚拟存储器将14B及14A的上半部视为连续的存储器，以顺利存取播放。

于实际应用中，若参考画面R在时序上出现于目标画面T之前，播放器16亦具有充裕时间，可在参考画面R被覆写前，自存储器14读取并播放参考画面R。

如图3所示，于另一实施例中，影像处理装置100可进一步包含存储器控制器18。待目标画面T被完整产生后，存储器控制器18可将目标画面T的第一部份T1及第二部份T2整合至第一储存区14A，做为另一目标画面的参考画面，也就是令存储器14回到图2(B)的状态。这种做法可减少播放器16自存储器14读取数据的复杂度，也就是只要固定自第一储存区14A读取将播放的画面即可。

须说明的是，参考画面的数量不以一张为限。实务上，当目标画面为一预测式画面(Predictive frame,P-frame)且参考画面的态样为一节点画面(Intra frame，简称为I frame)时，仅需要一张参考画面。当目标画面为一前后预测式画面(Bi-predictive frame，简称为B-frame)，且其参考画面的态样皆为节点画面时，则需要两张参考画面。

请参考图4，此为两张参考画面的一实施例。存储器14包含第一储存区14A、第二储存区14B及第三储存区14C。第一储存区14A和第二储存区14B分别储存两张参考画面，而第三储存区14C则储存目标画面的第一部份。

目标画面的第二部份产生后，可覆写于第一储存区14A或第二储存区14B中与目标画面的第二部份较不相关的部份。由此可看出，存储器14的容量小于两张参考画面和目标画面的大小总和，因此能较先前技术达成节省存储器用量的效果。

根据本发明的另一实施例为图5所示的影像处理装置200，其中包含处理器22及存储器24。此实施例中的处理器22为编码器，用以根据参考画面而对目标画面编码。存储器24包含一第一储存区及一第二储存区。处理器22开始产生目标画面前，参考画面储存于该第一储存区。同样地，处理器22亦可在产生一部份的目标画面之后，覆写存储器24中较无后续参考价值的参考画面。本实施例的概念与图2(A)~图2(D)所示者相同，因此不再赘述。

根据本发明的另一具体实施例为一种配合一存储器运作的影像处理方法，其流程图如图6所示。存储器包含第一储存区及第二储存区。该方法首先执行步骤S61，将一参考画面储存于该第一储存区。接着，该方法执行步骤S62，根据该参考画面产生目标画面的第一部份，并将第一部份写入第二储存区。

随后，执行步骤S63，根据参考画面产生目标画面的一第二部份，并将第二部份写入第一储存区，覆写部份的参考画面。参考画面被覆写的部份与目标画面的第一部份具有一对应关系。

先前在介绍影像处理装置100时描述的各种变化(例如待目标画面被完整产生后，将目标画面的第一部份及第二部份整合至第一储存区，做为另一目标画面的参考画面)，亦可应用至图6所绘示的影像处理方法中，其细节不再赘述。

如上所述，为求节省影像处理程序中的存储器用量，本发明提出一种影像处理装置及影像处理方法。根据本发明的影像处理装置及影像处理方法，以重建产生的目标画面覆写参考画面中可能已不需使用的区域，藉此减少对存储器空间的需求。根据本发明构想的装置及方法不仅能应用在行动电子装置，亦可运用在各种存在节省存储器需求的情况。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围由权利要求书界定为准。

Claims

1.一种影像处理装置，包含：

一处理器，用以根据一储存区内储存的一参考画面产生一目标画面，该目标画面具有一第一影像数据量，该参考画面具有一第二影像数据量；以及

一存储器，包含该储存区，用以储存该参考画面以及该目标画面，该处理器使该目标画面选择性地覆写该参考画面的一部份，其中，

该储存区的容量小于该第一影像数据量，以及该第二影像数据量的总和大于该第二影像数据量。

2.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，该储存区包含一第一储存区以及一第二储存区，

该第一储存区的容量等于该第二影像数据量，该第二储存区的容量小于该第一影像数据量，该参考画面储存于该第一储存区，该目标画面部分储存于该第二储存区并选择性地部分储存于该第一储存区，覆写部份的该参考画面，该参考画面被覆写的该部份相关于该目标画面储存于该第二储存区的该部分。

3.如权利要求2所述的影像处理装置，其特征在于，进一步包含：一存储器控制器，用以将完整的该目标画面整合至该第一储存区储存，做为另一目标画面的参考画面。

4.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，该目标画面根据该参考画面编码，该处理器用以重建该目标画面。

5.如权利要求4所述的影像处理装置，其特征在于，该处理器根据对应于该参考画面的一移动向量重建该目标画面。

6.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，该处理器为一解码器，并用以根据该参考画面将该目标画面解码。

7.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，该目标画面为一预测式画面或一前后预测式画面。

8.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，被覆写的该参考画面的该部份，于被覆写前，已供产生该目标画面的一部份。

9.如权利要求1所述的影像处理装置，其特征在于，该处理器使该目标画面选择性地覆写该参考画面的该部份之后，该目标画面完整地储存于该储存区内。

10.一种配合一存储器运作的影像处理方法，该存储器包含一第一储存区及一第二储存区，该影像处理方法包含以下步骤：

(a)将一参考画面储存于该第一储存区；

(b)根据该参考画面产生一目标画面的一第一部份，并将该第一部份写入该第二储存区；以及

(c)根据该参考画面产生该目标画面的一第二部份，并将该第二部份写入该第一储存区，覆写该参考画面的一部份，其中该参考画面被覆写的该部份相关于该目标画面的该第一部份。

11.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，该目标画面具有一第一影像数据量，该参考画面具有一第二影像数据量，该第一储存区的容量等于该第二影像数据量，该第二储存区的容量小于该第一影像数据量。

12.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：

(d)待该目标画面被完整产生后，将该目标画面整合至该第一储存区储存，做为另一目标画面的参考画面。

13.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，该目标画面根据该参考画面编码，且步骤(b)及步骤(c)用以重建该目标画面。

14.如权利要求13所述的影像处理方法，其特教下在于，步骤(b)及步骤(c)分别包含根据对应于该参考画面的一移动向量，重建该目标画面的该第一部份及该第二部份。

15.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，步骤(b)及步骤(c)用以根据该参考画面将该目标画面解码。

16.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，该目标画面为一预测式画面或一前后预测式画面。

17.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，于步骤(c)覆写部份的该参考画面前，该参考画面被覆写的该部份已供产生该目标画面的一部份。

18.如权利要求10所述的影像处理方法，其特征在于，于步骤(c)覆写部份的该参考画面后，该目标画面完整地储存于该储存区内。