CN105933706A - 多媒体编解码器、应用处理器和电子装置 - Google Patents

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Abstract

提供多媒体编解码器、应用处理器和电子装置。在一个示例实施例中，一种多媒体编解码器包括：读取器，被配置为根据由模式选择信号指示的场模式读取图像组中的第一帧，并针对第一帧产生顶场和底场。所述多媒体编解码器还包括：编码组件，被配置为在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。

Description

多媒体编解码器、应用处理器和电子装置
本申请要求于2015年2月27日提交的第10-2015-0028566号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用完整地包含于此。
技术领域
本发明构思的示例实施例涉及一种多媒体编解码器，更具体地讲，涉及一种用于有效地对静止图像编码的多媒体编解码器、一种包括所述多媒体编解码器的应用处理器以及一种操作所述应用处理器的方法。
背景技术
视频编码的国际标准化一直由国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)下的运动图像专家组(MPEG)和国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)下的视频编码专家组(VCEG)引领。MPEG和VCEG组织了联合视频组(JVT)并完成了国际视频编码标准(即，H.264/高级视频编码(AVC))。与现有的视频编解码器(诸如MPEG-2、MPEG-4、H.261和H.263)不同，H.264/AVC已引入可变块大小运动估计、1/4像素运动矢量解析、多参考图像运动估计等，从而与现有的编解码器相比提供良好的压缩性能。
很多最近开发的智能电话具有连续拍摄功能，并且当用户选择连续拍摄时，以期望的(和/或可选地，预定的)间隔针对用户显示连续拍摄的静止图像。静止图像需要被暂时存储，直至用户选择已被显示的静止图像中的一个。当静止图像被暂时存储时，智能电话可使用仅使用帧内压缩的JPEG图像压缩方法。然而，使用JPEG图像压缩方法压缩的图像的尺寸很大，反而增加内存成本。
为克服这个问题，可针对初始静止图像使用帧内压缩并且可针对随后的静止图像使用帧间压缩。这种图像压缩方法与JPEG图像压缩方法相比提高了压缩率，但是使针对静止图像中的特定帧执行随机访问变得困难。
发明内容
在一个示例实施例中，一种多媒体编解码器包括：读取器，被配置为根据由模式选择信号指示的场模式读取图像组中的第一帧，并针对第一帧产生顶场和底场。所述多媒体编解码器还包括：编码组件，被配置为在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。
在另一示例实施例中，所述多媒体编解码器还包括：解码组件，被配置为通过在帧内模式下对顶场解码和在帧间模式下对底场解码来对第一帧解码。
在另一示例实施例中，编码组件被配置为对图像组的包括第一帧的多个帧编码，解码组件被配置为对与被选择为将被显示的图像组的帧对应的多个编码的帧中的一个帧进行解码。
在另一示例实施例中，编码组件是H.264编码器，解码组件是H.264解码器。
在另一示例实施例中，顶场是第一帧中的奇数行中的像素的组，底场是第一帧中的偶数行中的像素的组。
在另一示例实施例中，包括至少两个连续帧的图像组在急速连拍模式下被产生。
在另一示例实施例中，包括读取器和编码组件的编码器根据模式选择信号在场模式和帧模式之一下进行操作。
在一个示例实施例中，一种应用处理器包括：存储器，被配置为存储包括至少两个帧的图像组；中央处理器(CPU)，被配置为产生用于确定编码模式的模式选择信号，图像组将在所述编码模式下被编码；多媒体编解码器，被配置为根据由产生的模式选择信号指示的场模式对图像组编码。多媒体编解码器包括：读取器，被配置为根据场模式读取所述至少两个帧中的每个帧以产生顶场和底场；编码组件，被配置为在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。
在另一示例实施例中，多媒体编解码器还包括：解码组件，被配置为对由用户从所述至少两个帧中选择的帧进行解码。
在另一示例实施例中，解码组件被配置为通过根据帧内模式对选择的帧的顶场解码和根据帧间模式对选择的帧的底场解码来对选择的帧解码。
在另一示例实施例中，包括读取器和编码组件的编码器是H.264编码器，解码组件是H.264解码器。
在另一示例实施例中，顶场是所述至少两个帧中的每个帧中的奇数行中的像素的组，底场是所述至少两个帧中的每个帧中的偶数行中的像素的组。
在另一示例实施例中，图像组的所述至少两个帧是在急速连拍模式下产生的连续帧。
在另一示例实施例中，编码模式包括场模式和帧模式。
在一个示例实施例中，一种操作应用处理器的方法包括：将包括至少两个帧的图像组存储在存储器中；根据由模式选择信号指示的场模式读取所述至少两个帧中的每个帧。所述方法还包括：针对所述至少两个帧中的每个帧产生顶场和底场；在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。
在另一示例实施例中，所述方法还包括：对由用户从编码的至少两个帧中选择的帧进行解码。
在另一示例实施例中，解码的步骤通过根据帧内模式对选择的帧的顶场解码和根据帧间模式对选择的帧的底场解码来对选择的帧解码。
在另一示例实施例中，编码的步骤和解码的步骤分别通过H.264编码器和H.264解码器来执行。
在另一示例实施例中，顶场是所述至少两个帧中的每个帧中的奇数行中的像素的组，底场是所述至少两个帧中的每个帧中的偶数行中的像素的组。
在另一示例实施例中，图像组的所述至少两个帧是在急速连拍模式下产生的连续帧。
在另一示例实施例中，编码的步骤根据模式选择信号在场模式和帧模式之一下被执行。
在一个示例实施例中，一种装置包括：存储器，具有存储在其中的计算机可读指令；处理器。处理器被配置为执行所述计算机可读指令以在接收到模式选择信号时将从多个图像帧中选择的至少一个选择的图像帧分割为第一组和第二组，根据编码的帧内模式对第一组编码，并且根据编码的帧间模式对第二组编码。
在另一示例实施例中，模式选择信号是场模式选择信号，并且处理器被配置为执行所述计算机可读指令以根据场模式选择信号读取选择的图像帧，以便将选择的图像帧分割为第一组和第二组。
在另一示例实施例中，第一组是包括与选择的图像帧的奇数行相应的像素的顶场，第二组是包括与选择的图像帧的偶数行相应的像素的底场。
在另一示例实施例中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以从多个帧内编码方案中选择编码的帧内模式。
在另一示例实施例中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以确定与所述多个帧内编码方案中的每个关联的成本函数，并且将所述多个帧内编码方案中具有确定的成本函数中的最低成本函数的一个编码方案选择为编码的帧内模式。
在另一示例实施例中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以从多个帧间编码方案中选择编码的帧间模式。
在另一示例实施例中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以确定与所述多个帧间编码方案中的每个关联的成本函数，并且将所述多个帧间编码方案中具有确定的成本函数中的最低成本函数的一个帧间编码方案选择为编码的帧间模式。
在另一示例实施例中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以接收用于显示所述多个图像帧中的一个图像帧的请求并且通过以下操作对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧解码：根据解码的帧内模式对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧的编码的第一组进行解码，其中，解码的帧内模式与编码的帧内模式相应；根据解码的帧间模式对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧的编码的第二组进行解码，其中，解码的帧间模式与编码的帧间模式相应。
附图说明
通过参照附图对本发明构思的示例性实施例的详细描述，本发明构思的以上和其他特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据示例实施例的数据处理系统的框图；
图2是根据示例实施例的在图1中示出的编解码器的编码器的框图；
图3是根据示例实施例的在图2中示出的编码模块的详细框图；
图4是根据示例实施例的用于解释由在图2中示出的编码器对静止图像组进行读取和编码的过程的示图；
图5是根据示例实施例的用于解释由在图1中示出的解码器执行的解码的示图；
图6是根据示例实施例的在图1中示出的编码器的框图；
图7是根据示例实施例的在图1中示出的解码器的框图；
图8是根据示例实施例的操作在图1中示出的应用处理器的方法的流程图；
图9是根据示例实施例的数据处理系统的框图；
图10是根据示例实施例的数据编码方法的流程图；
图11是根据示例实施例的数据解码方法的流程图；
图12是根据示例实施例的数据处理系统的框图。
具体实施方式
现将在下文中参照附图更充分地描述本发明构思，在附图中示出了本发明的示例实施例。然而，本发明可以以很多不同形式来实现并且不应被解释为限于这里阐述的示例实施例。相反，提供这些示例实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域的技术人员充分传达本发明构思的范围。在附图中，为了清晰起见，可夸大层和区域的大小和相对大小。相同的标号始终指示相同的元件。
将理解的是，当元件被称为“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可直接连接或结合到所述另一元件，或者可存在中间元件。与此相反，当元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项中的任何以及所有组合，并且可被简写为“/”。
将理解的是，虽然术语第一、第二等可在这里使用以描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分。例如，在不脱离本公开的教导的情况下，第一信号可被称为第二信号，类似地，第二信号可被称为第一信号。
这里使用的术语仅是为描述特定示例实施例的目的，不意图限制本发明构思。如这里所使用的，除非上下文明确地另有指示，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，说明存在阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则这里使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属的领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在这里明确地定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的环境和/或本应用中的含义一致的含义，而不应被解释为理想化或过于正式的意义。
贯穿下文描述的示例实施例，诸如“编解码器”、“编码器”、“解码器”、“编码单元”、“解码单元”、“编码组件”、“解码组件”等的术语指示物理/硬件结构和/或被配置为通过执行一组计算机可读指令来执行各个功能的专用处理器。
图1是根据示例实施例的数据处理系统的框图。数据处理系统10可被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、移动互联网装置(MID)、视频摄像机或电子书)。数据处理系统10可包括应用处理器100、相机155、显示装置165和存储器175。
应用处理器100可包括中央处理器(CPU)110、只读存储器(ROM)120、随机存取存储器(RAM)130、图像处理器135、编解码器140、相机接口150、显示器接口160和存储器接口170。应用处理器100可被实现为片上系统(SoC)。应用处理器100的元件110、120、130、135、140、150、160和170可通过总线105相互进行数据通信。
CPU 110可控制应用处理器100的总体操作。例如，CPU 110可处理或执行在ROM 120和/或RAM 130中被存储为数据的计算机程序(或计算机可读指令)。由CPU 110进行的计算机程序的执行将CPU 110转变为用于执行以下描述的功能的专用处理器。
CPU 110可以是单个计算组件，即，具有两个或多个独立的实际处理器(或核)的多核处理器。
ROM 120可存储永久程序和/或数据。ROM 120可被实现为可擦写可编程ROM(EPROM)或电可擦写可编程ROM(EEPROM)。
RAM 130可暂时存储程序、数据和/或指令。RAM 130可被实现为动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。RAM 130可暂时存储通过接口150、160和170输入/输出的数据或由编解码器140或CPU 110产生的数据。
图像处理器135可对从RAM 130、相机接口150或存储器接口170接收的数据执行图像处理，并且可将处理后的数据输出至RAM 130、显示器接口160或存储器接口170。
编解码器(或多媒体编解码器)140可对存储在存储器120或130中的数据、从相机155接收的数据或输出到显示装置165的数据进行编码和/或解码。编解码器140可包括编码器200和解码器400。编码器200和解码器400可以是遵循H.264标准的H.264编码器和H.264解码器。
虽然编解码器140在图1示出的实施例中被形成于CPU 110、相机接口150和/或显示器接口160的外部，但是编解码器140可被包括在CPU 110、相机接口150和/或显示器接口160中。本发明构思的范围不会被解释为被编解码器140的布置所限制。如将在以下描述的，编解码器140可以是由CPU110执行以执行编码和/或解码的一组计算机可读指令。此外，编解码器140可以以硬件或硬件和软件的组合来形成。
相机接口150可作为从在应用处理器100的外部的相机155输入的数据(例如，图像数据)的接口。相机155可产生与使用多个光敏元件拍摄的图像相应的数据。
显示器接口160可作为输出到在应用处理器100的外部的显示装置165的数据(例如，图像数据)的接口。显示装置165可使用液晶显示器(LCD)或有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器输出图像或视频数据。
存储器接口170可作为从在应用处理器100的外部的存储器175接收的数据或输出到存储器175的数据的接口。存储器175可由非易失性存储器(诸如闪存或电阻式存储器)形成。
图2是根据示例实施例的在图1中示出的编解码器的编码器的框图。参照图1和图2，在图2中示出为编码器200a的图1的编码器200的示例实施例可包括源读取单元250、图像类型确定块270和编码模块300。当以下的示例实施例被描述为由编码器200a的单个组件执行时，在一个示例实施例中，CPU 110可执行计算机可读指令以执行编码器200a的单个组件的功能。
源读取单元250可根据CPU 110的控制从RAM 130读取图像数据ID。换言之，CPU 110可控制源读取单元250读取暂时存储在RAM 130中的数据，从而对数据编码。源读取单元250可根据由CPU 110产生的模式选择信号MS确定的编码模式读取图像数据ID。
编码模式可包括帧模式和场模式。帧模式是存储在RAM 130中的数据被逐帧读取和编码的模式。场模式是存储在RAM 130中的数据被逐场读取和编码的模式。这里，场包括顶场和底场。顶场是帧中的奇数行中的像素的组，底场是帧中的偶数行中的像素的组。
在一个示例实施例中，当假设RAM 130暂时存储由相机155产生的第一至第n帧(其中“n”是至少为2的整数)时，源读取单元250在帧模式下顺序地读取第一至第n帧。在场模式下，源读取单元250顺序地逐场读取第一至第n帧。例如，源读取单元250读取第一帧的顶场，然后读取第一帧的底场。随后，源读取单元250读取第二帧的顶场，然后读取第二帧的底场。可针对其余的帧重复同样的操作。
可允许用户使用由CPU 110运行的相机应用所提供的各种拍摄模式。拍摄模式可主要分为照片拍摄模式和视频拍摄模式。照片拍摄模式包括用户每次按下拍摄按钮时拍摄单个帧的普通模式和当用户按下拍摄按钮时连续地拍摄期望(和/或可选地，预定)数量的帧的急速连拍模式。
当用户使用相机应用选择照片拍摄模式并按下拍摄按钮时，至少一个静止图像被相机155捕获。捕获的静止图像根据CPU 110的控制被暂时存储在RAM 130中并且随后被发送到编解码器140以被编码。当至少一个静止图像在照片拍摄模式下被捕获时，CPU 110可向源读取单元250发送指示编码模式是场模式的模式选择信号MS。
在下文中，为描述方便，在本发明构思的示例实施例中假设当用户在急速连拍模式下拍摄照片时产生的连续帧(即，第一至第n帧)的静止图像组被暂时存储在RAM 130中。
源读取单元250可响应于指示场模式的模式选择信号MS读取第一至第n帧中的每个帧的顶场和底场。包括在图像数据中的顶场和底场均可被称为场图像。源读取单元250可以以读取场的顺序输出第一至第n帧的场作为编码数据ED。
图像类型确定块270可接收图像数据ID并且可确定图像数据ID中的每个场图像的图像类型。图像类型是图像的种类，根据图像的种类，每个帧被编码模块300以不同的方式编码。图像类型可被分为帧内(I)图像、预测(P)图像或双向(B)图像。
I图像是表示仅使用当前图像内的帧内预测执行编码而不涉及任何其它图像的情况的类型。P图像是表示使用参考前一图像的帧间预测和帧内预测两者执行编码的情况的类型。B图像是表示使用参考前一图像与后一图像的帧间预测和帧内预测执行编码的情况的类型。
图像类型确定块270将图像数据ID分配给特定的图像组以确定每个场图像的图像类型。图像组的尺寸由I图像的分配确定并且图像组的结构由P图像和/或B图像的布置确定。换言之，在编码的数据中的比特的数量能够通过P图像和B图像的布置被减少，并且图像组的尺寸通过间歇性地分配I图像被限制，从而防止误差传递。
在下文中描述的本发明构思的示例实施例中，假设当图像数据ID在场模式下被逐场输入时，图像类型确定块270将图像数据ID分配到具有IP方法的结构的图像组。IP方法将图像数据ID的连续的场图像确定为I图像和P图像。然而，本发明构思不限于当前的示例实施例，在其它实施例中，可使用IPPP方法或IBBBP方法。
图像类型确定块270可产生指示输入到编码模块300的编码数据ED中的场图像的图像类型的图像类型分配信号PTA，并且将图像类型分配信号PTA发送到编码模块300。图像类型确定块270可将第一至第n帧中的每个帧的顶场分配为I图像并将第一至第n帧中的每个帧的底场分配为P图像。
编码模块300可根据编码数据ED的图像类型基于图像类型分配信号PTA执行帧内预测和/或帧间预测以产生编码的比特流BS。将参照图3详细描述编码模块300的结构和操作。
图3是根据示例实施例的在图2中示出的编码模块的详细框图。参照图1至图3，在一个示例实施例中，编码模块300以每个场图像中的宏块为单位接收编码数据ED。编码模块300执行帧内预测和帧间预测，针对编码数据ED的每个宏块决定编码模式，并根据编码模式对宏块编码。编码模块300可包括预测块310、模式决定(MD)块320、减法器330、变换块T或331、量化块Q或332、熵编码器(EC)333、编码图像缓冲器(EPB)334、反量化块Q-1或335、逆变换块T-1或336、加法器340、去块滤波器(DF)350和参考图像存储器MEM或360。虽然以下的示例实施例被描述为由编码模块300的单个组件执行，但是在一个示例实施例中，CPU 110可执行计算机可读指令以执行编码模块300的单个组件的功能。
在一个示例实施例中，预测块310包括对以宏块为单位接收的编码数据ED执行帧间预测的帧间预测单元IEPU 312和对编码数据ED执行帧内预测的帧内预测单元IAPU 314。预测块310根据由图像类型分配信号PTA确定的图像类型(诸如I图像或P图像)执行帧内预测和/或帧间预测。
在一个示例实施例中，当图像类型分配信号PTA指示场图像是I图像时，帧内预测单元314接收I图像的所有宏块并基于I图像执行帧内预测。当图像类型分配信号PTA指示场图像是P图像时，帧间预测单元312使用参考图像(即，在当前图像前已被编码和解码的前一图像(即，属于一个图像组的I图像或P图像))执行帧间预测，并且帧内预测单元314基于I图像执行帧内预测。当图像类型分配信号PTA指示场图像是B图像时，帧间预测单元312使用参考帧(即，已被编码和解码的前一图像(即，属于一个图像组的I图像和P图像))执行帧间预测，并且帧内预测单元314基于I图像执行帧内预测。
根据H.264标准，针对宏块的可行的编码模式是帧间模式和帧内模式。帧间模式包括五个运动补偿模式，即，跳过模式、16×16模式、8×16模式、16×8模式和8×8模式。8×8运动补偿模式包括三个子模式，即，针对8×8子块的8×4模式、4×8模式和4×4模式。帧内模式包括四个16×16帧内预测模式和九个4×4帧内预测模式。
为了在可行的编码模式中的一个模式下对宏块编码，预测块310可执行以下描述的率失真优化。
在一个示例实施例中，帧内预测单元314在上述的帧内模式中获取给出最小帧内率失真代价Jmd的帧内模式，Jmd如等式1定义：
Jmd＝DISTmd+Kmd×Rmd (1)
其中，Kmd是用于模式决定的拉格朗日系数，Rmd是在候选帧内模式下执行编码所需的比特的数量，DISTmd是从参考图像存储器360提供的重构宏块中的像素与场图像的输入宏块中的像素之间的差的失真。绝对误差和(SAD)、绝对变换误差和(SATD)或平方差之和(SSD)可被用作失真函数。在一个示例实施例中，如上所述，帧内预测单元314在各个帧内模式下确定(例如，计算)帧内率失真代价Jmd，并且将关于在帧内率失真代价Jmd中最小的帧内率失真代价Jmd的信息和关于与最小的帧内率失真代价Jmd相应的宏块的信息确定为最小帧内率失真代价MCST 2。
帧间预测单元312针对除跳过模式之外的每个帧间模式获取最优运动矢量。最优运动矢量是在候选运动矢量中使如等式2定义的帧间率失真代价Jmt最小的运动矢量：
Jmt＝DISTmt+Kmt×Rmt (2)
其中，Kmt是针对运动估计的拉格朗日系数；Rmt是使用候选模式、候选参考图像和候选运动矢量编码数据所需的比特的数量；DISTmt是使用候选运动矢量产生的运动补偿宏块中的像素和输入宏块中的像素之间的差的失真。SAD、SATD或SSD可被用作失真函数。
在一个示例实施例中，根据搜索窗口的大小确定候选运动矢量的类型。当编码模块300使用多个参考图像时，最优运动估计的操作针对每个参考图像被重复。如上所述，帧间预测单元312针对各个参考图像、各个候选运动矢量和各个帧间模式确定(例如，计算)帧间率失真代价Jmt，并且将关于在帧间率失真代价Jmt中最小的帧间率失真代价Jmt的信息和关于与最小的帧间率失真代价Jmt相应的宏块的信息确定为最小帧间率失真代价MCST 1。
在一个示例实施例中，在跳过模式下，帧间预测单元312不获取最优运动矢量，而是将关于位于与参考图像中的输入宏块相同位置的宏块的帧间率失真代价Jmt的信息和关于参考图像中的宏块的信息确定为最小帧间率失真代价MCST 1。
在一个示例实施例中，模式决定块320将最小帧内率失真代价MCST 2和最小帧间率失真代价MCST 1进行比较，并且确定与代价MCST 2和MCST1之间小的一个相应的编码模式。模式决定块320可向减法器330和加法器340提供信息(诸如对应于编码模式的参考块和运动矢量)。参考块表示关于与代价MCST 2和MCST 1之间小的一个相应的宏块的信息。
在一个示例实施例中，减法器330从输入宏块减去从模式决定块320接收的参考块，从而产生残差块。变换块331对由减法器330产生的残差块执行空间变换。空间变换可以是离散余弦变换(DCT)或小波变换。变换系数作为空间变换的结果被获取。当DCT被用作空间变换时，获取DCT系数。当小波变换被用作空间变换时，获取小波系数。
在一个示例实施例中，量化块332对由变换块331获取的变换系数进行量化。量化是将被表示为随机值的变换系数分类到特定范围并且将变换系数表示为离散值的操作。量化可包括标量量化和矢量量化。简单的标量量化是将变换系数除以量化表中的相应值并且将除法结果四舍五入为最接近的整数值的处理。
在一个示例实施例中，熵编码器333对从量化块332输出的量化的数据和诸如帧内预测模式、参考帧数量和运动矢量的信息执行无损编码，从而产生比特流BS。无损编码可以是诸如上下文自适应二进制算术编码(CABAC)的算术编码或者诸如上下文自适应可变长度编码(CAVLC)的可变长度编码。比特流BS可被EPB 334缓冲并且随后被输出。比特流BS可被存储在编码器200a外部的存储器(例如，RAM 130或存储器175)中。
在一个示例实施例中，反量化块335、逆变换块336和加法器340以反向的方式对无损编码的数据解码，并且解码结果被用于产生重构图像。反量化块335对从量化块332接收的量化的数据进行反量化。反量化是与量化相反的过程。逆变换块336对反量化结果执行逆空间变换，并且将逆空间变换的结果发送到加法器340。
在一个示例实施例中，加法器340将来自于逆变换块336的信号和来自于模式决定块320的参考块相加以恢复输入宏块。由加法器340恢复的宏块被提供给DF 350，在重构图像中的相邻块的图像被提供给帧内预测单元314。DF 350针对每个宏块的边界执行去块滤波。去块滤波的数据被存储在参考图像存储器360中并且被用作参考图像。
因此，编码模块300在帧内模式下对被分配为I图像并且被包括在第一至第n帧中的每个帧中的顶场进行编码，并且在帧间模式和帧内模式两个模式下对被分配为P图像并且被包括在第一至第n帧中的每个帧中的底场进行编码。
图4是根据示例实施例的用于解释由在图2中示出的编码器对静止图像组进行读取和编码的过程的示图。参照图1至图4，包括第一帧F1至第n帧Fn的静止图像组在急速连拍模式下产生。静止图像组可根据CPU 110的控制被暂时存储在RAM 130中并且被发送到编解码器140。
源读取单元250可在由模式选择信号MS确定的场模式下读取图像数据ID。第一帧F1至第n帧Fn中的每个帧可包括以具有A行和B列的矩阵形式布置的多个像素，其中A和B是至少为1的整数。
源读取单元250读取与第一帧F1中的奇数行相应的第一顶场TF1，然后读取与第一帧F1中的偶数行相应的第一底场BF1。以相同的方式，源读取单元250针对第二帧F2首先读取顶场TF2，然后读取底场BF2，并且针对第n帧Fn首先读取顶场TFn，然后读取底场BFn。
图像类型确定块270顺序地将图像数据ID的场TF1至TFn和BF1至BFn分别分配给第一图像组IG1至第n图像组IGn。换言之，第一图像组IG1至第n图像组IGn的各个图像组中的顶场TF1至TFn被分配为与帧内片相应的I图像，第一图像组IG1至第n图像组IGn的各个图像组中的底场BF1至BFn被分配为与帧间片相应的P图像。
编码模块300可将第一图像组IG1至第n图像组IGn的各个图像组中的顶场TF1至TFn编码为I图像，然后基于已被编码为I图像的顶场TF1至TFn将第一图像组IG1至第n图像组IGn的各个图像组中的底场BF1至BFn编码为P图像。例如，编码模块300可将第一图像组IG1中的顶场TF1编码为I图像，然后基于已编码的顶场TF1将第一图像组IG1中的底场BF1编码为P图像。随后，编码模块300可将第二图像组IG2中的顶场TF2编码为I图像，然后基于已编码的顶场TF2将第二图像组IG2中的底场BF2编码为P图像。以这样的方式，编码模块300可顺序地执行直到第n图像组IGn的编码。
由于第一帧F1至第n帧Fn分别对应于第一图像组IG1至第n图像组IGn，并且图像组IG1至IGn中的每个被分为顶场和底场并使用IP方法被编码，所以与第一帧F1至第n帧Fn在帧内模式下被编码时相比，压缩率提高。此外，当用户想要显示特定帧时，CPU 110可只将存储在RAM 130中的第一图像组IG1至第n图像组IGn中的与特定帧相应的一个图像组发送至解码器400。解码器400能够仅基于一个图像组对特定帧解码。换言之，当应用户的请求对一个帧解码时，由于与每个帧相应的图像组通过使用IP方法被独立地编码并被存储在RAM 130中，所以所述帧能够在不参考其它帧的情况下被解码。因此，当对编码的帧解码时，随机访问是可行的。
图5是根据示例实施例的用于解释由在图1中示出的解码器执行的解码的示图。详细地，图5是用于解释对已在图4中示出的编码过程中被编码的第一图像组IG1至第n图像组IGn中的第二图像组IG2进行选择和解码的过程的示图。
参照图1至图5，当应用户的请求将显示特定帧(例如，第二帧F2)时，CPU 110可仅从RAM 130读取与第二帧F2相应的第二图像组IG2并且将第二图像组IG2发送至解码器400。解码器400可根据场模式在帧内模式下对第二图像组IG2中的顶场TF2进行解码并且在帧间模式下对第二图像组IG2中的底场BF2进行解码。此外，解码器400可通过重新布置解码的数据来恢复第二帧F2。详细地，解码器400可交替地读取顶场TF2的行和底场BF2的行，以使顶场TF2的行变为第二帧F2中的奇数行而底场BF2的行变为第二帧F2中的偶数行，从而恢复第二帧F2。
图6是根据示例实施例的在图1中示出的编码器的框图。编码器200b的结构和操作与图2中示出的编码器200a的结构和操作类似。因此，描述将着重于编码器200b和200a之间的不同，以避免冗余。
参照图1、图2和图6，编码器200b可包括源读取单元250、图像类型确定块270和H.264编码模块300a。H.264编码模块300a是遵循H.264标准的编码模块。H.264编码模块300a的结构和操作可与图3中示出的编码模块300的结构和操作相同。虽然以下示例实施例被描述为由编码模块300a的单个组件执行，但是在一个示例实施例中，CPU 110可执行计算机可读指令以执行编码模块300a的单个组件的功能。
图7是根据示例实施例的在图1中示出的解码器的框图。解码器400可包括H.264解码模块410和重置器420。虽然以下示例实施例被描述为由解码器400的单个组件执行，但是在一个示例实施例中，CPU 110可执行计算机可读指令以执行解码器400的单个组件的功能。
H.264解码模块410可接收比特流BS并对比特流BS进行解码以输出编码数据ED。比特流BS可从H.264编码模块300a被输出并且被存储在存储器中，然后被输入到H.264解码模块410。H.264解码模块410可执行由图3示出的编码模块300所执行的操作的逆操作以从比特流BS恢复编码数据ED。重置器420可重置编码数据ED以恢复图像数据ID。
重置器420可通过交替地读取顶场TF1至TFn中的每个的行和底场BF1至BFn中的每个的行来重置每个顶场的行和每个底场的行，以使顶场TF1至TFn中的每个的行变为第一帧F1至第n帧Fn中的相应的一个帧中的奇数行，而底场BF1至BFn中的每个的行变为相应的帧中的偶数行，从而恢复图像数据ID中的第一帧F1至第n帧Fn中的每个帧。
图8是根据示例实施例的操作在图1中示出的应用处理器的方法的流程图。虽然图8中的方法的每个步骤被描述为由应用处理器100的单个组件执行，但是在一个示例实施例中，CPU 110可执行计算机可读指令以执行应用处理器100的单个组件的功能。
参照图1至图8，在操作S10，RAM 130存储在由用户选择的急速连拍模式下产生的静止图像组(即，第一帧F1至第n帧Fn)。在操作S20，源读取单元250可在由模式选择信号MS确定的场模式下读取第一帧F1至第n帧Fn，以使第一帧F1至第n帧Fn被分为顶场TF1至TFn和底场BF1至BFn。
在操作S30，当编码数据ED的场图像对应于顶场TF1至TFn(在“是”的情况下)时，在操作S40，编码模块300在帧内模式下对顶场TF1至TFn编码。在操作S30，当编码数据ED的场图像对应于底场BF1至BFn(在“否”的情况下)时，在操作S50，编码模块300在帧间模式下对底场BF1至BFn编码。
已被编码的第一帧F1至第n帧Fn中的每个帧的场图像可根据CPU 110的控制被存储在RAM 130中。当响应于用户的选择将向显示装置165输出特定帧时，CPU 110可仅将在第一图像组IG1至第n图像组IGn中与特定帧相应的一个图像组从RAM 130发送至解码器400。在操作S60，解码器400可基于与特定帧相应的仅一个组对特定帧解码。
在操作S70，编解码器140可将解码的帧转换为显示装置165所需的特定格式(例如，JPEG格式)。
根据本发明构思的一个或多个示例实施例，当静止图像组被编码时，应用处理器100产生具有高压缩率的数据并且允许对每个帧的随机访问。此外，当使用应用处理器100时，即使使用支持现有H.264标准的编码器和解码器，也可提高处理静止图像组的性能。
图9是根据示例实施例的数据处理系统的框图。参照图9，数据处理系统包括视频托管服务装置(video hosting service device)20、第一装置41和第二装置43。
第一装置41可被实现为PC，第二装置43可被实现为便携式电子装置。装置20、41和43可通过网络30相互通信。网络30的架构可以以各种方式被修改。网络30可被实现为有线互联网、无线互联网或移动蜂窝网络。
视频托管服务装置20包括视频源21和编码器200。编码器200从视频源21接收源图像数据。编码器200对源图像数据编码以产生编码的比特流。编码器200可以是图1示出的编码器200、图2示出的编码器200a或图6示出的编码器200b。编码的比特流可通过网络30被发送至第一装置41和第二装置43。
被发送至网络30的编码的比特流可被发送至第一装置41和/或第二装置43。装置41和43中的每个可以是PC、蜂窝电话、智能电话、平板PC、膝上型计算机、PDA、EDA、便携式多媒体播放器(PMP)、个人导航装置或便携式导航装置(PND)、手持游戏机、MID或电子书。
第一装置41包括解码器400和显示器51，第二装置43包括解码器400和显示器53。解码器400可以是图1或图7示出的解码器400。每个解码器400可对通过网络30接收的编码的比特流进行解码，并且可将解码的数据输出至相应的显示器51或53。
图10是根据示例实施例的数据编码方法的流程图。图10示出的数据编码方法可被图1示出的编码器200、图2示出的编码器200a、图6示出的编码器200b或图9示出的编码器200执行(可选地，如上所述，可被实施图1、图2、图6或图9示出的编码器的功能的CPU 110通过执行一组计算机可读指令来执行)。
参照图10，在操作S110，编码器200、200a或200b读取在编码器200、200a或200b接收的源帧。源帧是与单个帧相应的图像数据。源帧可以是在由用户选择的急速连拍模式下产生的静止图像组(包括第一帧F1至第n帧Fn)中的帧，或者是从视频源21输出的源图像数据中的帧。
在操作S120，编码器200、200a或200b在场模式下读取源帧以产生第一场数据和第二场数据。第一场数据可对应于顶场TF1至TFn中的每个，第二场数据可对应于底场BF1至BFn中的每个。
在操作S130，编码器200、200a或200b在帧内模式下对第一场数据编码，并且在操作S140，在帧间模式下对第二场数据编码。在操作S150，编码器200、200a或200b可将编码的数据(即，编码的比特流BS)存储在存储器中或发送到另一装置。
图11是根据示例实施例的数据解码方法的流程图。图11示出的数据解码方法可被图1、图7或图9示出的解码器400执行(可选地，如上所述，可被实施图1、图7或图9示出的解码器的功能的CPU 110通过执行一组计算机可读指令来执行)。
参照图11，在操作S210，解码器400可从存储器读取编码的数据(即，编码的比特流BS)或可从另一装置接收编码的数据。在操作S220，解码器400通过在场模式下对编码的数据解码来恢复第一场数据和第二场数据。例如，解码器400可在帧内模式下对编码的数据解码以恢复第一场数据并且在帧间模式下对编码的数据解码以恢复第二场数据。
在操作S230，解码器400通过重置第一场数据和第二场数据来恢复源帧。例如，解码器400可通过交替地读取第一场数据中的行和第二场数据中的行来重置第一场数据和第二场数据，以使第一场数据中的行变为源帧中的奇数行，而第二场数据中的行变为源帧中的偶数行，从而恢复源帧。
图12是根据示例实施例的数据处理系统的框图。参照图12，数据处理系统500包括发送器510和接收器530。发送器510和接收器530均可以是蜂窝电话、智能电话或平板PC。
发送器510包括应用处理器(AP)512、显示器520、相机模块518、外部存储器516和无线电收发器514。AP 512、显示器520、相机模块518、外部存储器516的操作和功能与图1中示出的AP 100、显示器165、相机155和存储器175的操作和功能类似，因此，它们的详细描述将被省略。
AP 512包括编码器200。无线电收发器514可通过天线ANT 1将编码的比特流发送至接收器530。发送器510也可作为接收器进行操作。
接收器530包括AP 532、显示器540、相机模块538、外部存储器536和无线电收发器534。AP 532、显示器540、相机模块538、外部存储器536的操作和功能与图1中示出的AP 100、显示器165、相机155和存储器175的操作和功能类似，因此，它们的详细描述将被省略。
AP 532包括解码器400。无线电收发器534可通过天线ANT 2从发送器510接收编码的比特流。接收器530也可作为发送器进行操作。
解码器400可对编码的比特流解码，并且可将解码的图像数据输出至显示器540，以使图像数据被显示在显示器540上。
如上所述，根据本发明构思的一个或多个示例实施例，当静止图像组被编码时，应用处理器产生具有高压缩率的数据并且允许对帧的随机访问。
虽然已经参照本发明构思的示例实施例具体示出并描述了本发明构思，但是本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可对示例实施例进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种多媒体编解码器，包括：
读取器，被配置为：
根据由模式选择信号指示的场模式读取图像组中的第一帧；
针对第一帧产生顶场和底场；
编码组件，被配置为在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。
2.如权利要求1所述的多媒体编解码器，还包括：
解码组件，被配置为通过以下操作对第一帧解码：
在帧内模式下对顶场解码；
在帧间模式下对底场解码。
3.如权利要求2所述的多媒体编解码器，其中，
编码组件被配置为对图像组的多个帧编码，所述多个帧包括第一帧；
解码组件被配置为对多个编码的帧中的一个帧进行解码，所述多个编码的帧中的所述一个帧与被选择为将被显示的图像组的帧对应。
4.如权利要求3所述的多媒体编解码器，其中，
编码组件是H.264编码器；
解码组件是H.264解码器。
5.如权利要求1所述的多媒体编解码器，其中，包括至少两个连续帧的图像组在急速连拍模式下被产生。
6.如权利要求1所述的多媒体编解码器，其中，包括读取器和编码组件的编码器根据模式选择信号在场模式和帧模式之一下进行操作。
7.一种应用处理器，包括：
存储器，被配置为存储包括至少两个帧的图像组；
中央处理器(CPU)，被配置为产生用于确定编码模式的模式选择信号，图像组将在所述编码模式下被编码；
多媒体编解码器，被配置为根据由产生的模式选择信号指示的场模式对图像组编码，所述多媒体编解码器包括：
读取器，被配置为根据场模式读取所述至少两个帧中的每个帧以产生顶场和底场；
编码组件，被配置为在帧内模式下对顶场编码并且在帧间模式下对底场编码。
8.如权利要求7所述的应用处理器，其中，多媒体编解码器还包括：
解码组件，被配置为对由用户从所述至少两个帧中选择的帧进行解码。
9.如权利要求8所述的应用处理器，其中，解码组件被配置为通过根据帧内模式对选择的帧的顶场解码和根据帧间模式对选择的帧的底场解码来对选择的帧解码。
10.如权利要求9所述的应用处理器，其中，包括读取器和编码组件的编码器是H.264编码器，解码组件是H.264解码器。
11.如权利要求7所述的应用处理器，其中，图像组的所述至少两个帧是在急速连拍模式下产生的连续帧。
12.如权利要求7所述的应用处理器，其中，编码模式包括场模式和帧模式。
13.一种电子装置，包括：
存储器，具有存储在其中的计算机可读指令；
处理器，被配置为执行所述计算机可读指令以进行以下操作：
在接收到模式选择信号时将从多个图像帧中选择的至少一个选择的图像帧分割为第一组和第二组；
根据编码的帧内模式对第一组编码；
根据编码的帧间模式对第二组编码。
14.如权利要求13所述的电子装置，其中，
模式选择信号是场模式选择信号；
处理器被配置为执行所述计算机可读指令以根据场模式选择信号读取选择的图像帧，以便将选择的图像帧分割为第一组和第二组。
15.如权利要求13所述的电子装置，其中，
第一组是包括与选择的图像帧的奇数行相应的像素的顶场；
第二组是包括与选择的图像帧的偶数行相应的像素的底场。
16.如权利要求13所述的电子装置，其中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以从多个帧内编码方案中选择编码的帧内模式。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以进行以下操作：
确定与所述多个帧内编码方案中的每个关联的成本函数；
将所述多个帧内编码方案中具有确定的成本函数中的最低成本函数的一个帧内编码方案选择为编码的帧内模式。
18.如权利要求13所述的电子装置，其中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以从多个帧间编码方案中选择编码的帧间模式。
19.如权利要求18所述的电子装置，其中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以进行以下操作：
确定与所述多个帧间编码方案中的每个关联的成本函数；
将所述多个帧间编码方案中具有确定的成本函数中的最低成本函数的一个帧间编码方案选择为编码的帧间模式。
20.如权利要求13所述的电子装置，其中，处理器还被配置为执行所述计算机可读指令以进行以下操作：
接收用于显示所述多个图像帧中的一个图像帧的请求；
通过以下操作对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧解码：
根据解码的帧内模式对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧的编码的第一组进行解码，其中，解码的帧内模式与编码的帧内模式相应；
根据解码的帧间模式对所述多个图像帧中的被请求的一个图像帧的编码的第二组进行解码，其中，解码的帧间模式与编码的帧间模式相应。
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