CN1750660A - 移动向量计算方法 - Google Patents
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Abstract
一种移动向量计算方法，其应用于一图像帧，图像帧包含至少一图像帧片段，图像帧片段包含多个区块，此方法包含自区块中选取一目标区块，接着依据目标区块位于图像帧片段中的位置，判断目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块是否超出图像帧片段的边界以产生一判断结果，其中判断结果为第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者之中未超出图像帧片段边界的，并依据判断结果产生用以计算目标区块的移动向量的预测值。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动向量计算方法，特别涉及一种节省内存使用空间的移动向量计算方法。
背景技术
压缩图像如MPEG规格图像以移动向量储存前后图像帧中区块的差异值，从而减少储存或传送时的大小。在较新图像规格中，区块还可储存移动向量的差值以更进一步压缩图像数据量。
如图1所示，一个大小为8乘8的图像帧(图中非斜线部分)包含区块11～14，在进行图像数据译码的过程中，假设目前的数据为区块11的移动向量差值及区块12～14的移动向量，此时若要求得区块11对应的移动向量则必须参考区块12、区块13与区块14的移动向量，并将区块11的移动向量差值与区块12、区块13与区块14三者移动向量的中间值相加以产生区块11对应的移动向量。
然而，现有技术在处理图像帧的边界时会因参考区块落于图像帧之外而产生问题，所以现有技术会预先在图像帧之外增加额外有可能被参考到的区块15(图标中斜线部分所示)，以让译码器或译码程序能够正确地取得参考区块从而正确地工作。
然而这种增加额外区块的方式较耗费内存储存的空间，尤其对于内存容量有限的硬件译码装置来说，若能减少额外储存的数据量将可更有效率地使用内存。
因此，提供一种移动向量计算方法，以期能够节省内存的使用空间，正是当前的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够节省内存的使用空间的移动向量计算方法。
由此，为达上述目的，依本发明的移动向量计算方法系应用于一图像帧，图像帧包含至少一图像帧片段，图像帧片段包含多个区块，此方法包含自区块中选取一目标区块，接着依据目标区块位于图像帧片段中的位置，判断目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块是否超出图像帧片段的边界以产生一判断结果，其中判断结果为第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者之中未超出图像帧片段边界的，以及依据判断结果产生用以计算目标区块的移动向量的一预测值。
另外，本发明也提供一种移动向量计算方法，此方法系应用于一图像帧，图像帧包含至少一图像帧片段，图像帧片段包含多个区块，此方法包含自区块中选取一目标区块，接着依据目标区块位于图像帧片段中的位置，判断目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块是否超出图像帧片段的边界，当第一参考区块未超出图像帧片段的边界，且第二参考区块与第三参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块的移动向量产生一预测值，当第一参考区块与第二参考区块未超出图像帧片段的边界，且第三参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块与第二参考区块的移动向量产生预测值，当第一参考区块与第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第二参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值，当第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第一参考区块及第二参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第三参考区块的移动向量产生预测值，当第二参考区块与第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第一参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第二参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值，当第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块均未超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值。
综上所述，与现有技术相比，本发明的移动向量计算方法无需预先在图像帧之外额外增加有可能被参考到的区块，故能节省储存区块的内存空间，进而提升内存的使用效率。
附图说明
图1为一示意图，显示现有技术的移动向量计算方法；
图2为一流程图，显示依本发明较佳实施例的移动向量计算方法；
图3A至图3E为一组示意图，显示依本发明较佳实施例的移动向量计算方法；以及
图4A至图4F为一组示意图，显示依本发明较佳实施例的移动向量计算方法中目标区块的可能位置；以及
图5为一流程图，显示依本发明较佳实施例的移动向量计算方法中依据判断结果产生用以计算目标区块移动向量的一预测值的流程。
组件编号一览表
| 编号 | 组件名称 |
| 11～15 | 区块 |
| 2 | 图像帧 |
| 21 | 图像帧片段 |
| 211 | 目标区块 |
| 212 | 第一参考区块 |
| 213 | 第二参考区块 |
| 214 | 第三参考区块 |
| 22 | 图像帧片段 |
| S1-S4 | 移动向量计算方法的流程 |
| S31-S36 | 所述方法中依据判断结果产生用以计算目标区块移动向量预测值的流程 |
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的移动向量计算方法。
如图2所示，依本发明较佳实施例的移动向量计算方法应用于一图像帧，图像帧包含至少一图像帧片段，图像帧片段包含多个区块，此方法包含步骤S1至步骤S3。
步骤S1系自区块中选取一目标区块。
步骤S2系依据目标区块位于图像帧片段中的位置，判断目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块是否超出图像帧片段的边界以产生一判断结果，其中判断结果系为第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者之中未超出图像帧片段边界者。
步骤S3依据判断结果产生用以计算目标区块的移动向量的一预测值。
在本实施例中，此方法还包含步骤S4，且目标区块具有一移动向量差值。
步骤S4依据目标区块的移动向量差值与预测值产生目标区块的一移动向量。当计算出目标区块的移动向量之后，目标区块可用以作为后续的另一目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块三者其中之一。在本实施例中，当目标区块的移动向量计算出之后，计算后的移动向量可以储存于目标区块取代先前目标区块所储存的移动向量差值，以作为另一目标区块所需的第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者其中之一。
如图3A所示，在本实施例中，图像帧2可包含一图像帧片段21与一图像帧片段22，图像帧片段21与图像帧片段22包含多个宏区块。在另一实施例中，图像帧仅包含一图像帧片段，图像帧片段包含多个宏区块。
如图3A至图3E所示，图像帧片段21包含目标区块211、第一参考区块212、第二参考区块213与第三参考区块214。目标区块211、第一参考区块212、第二参考区块213与第三参考区块214的间的位置关系分为第一情况Case1、第二情况Case2与第三情况Case3讨论(如图3A中斜线部分)。
如图3A与3B所示，在第一情况Case1下，第一参考区块212位于目标区块211的上一栏同行，第二参考区块213位于目标区块211的同栏上一行，第三参考区块214位于目标区块211的上一行。其中目标区块211、第一参考区块212、第二参考区块213与第三参考区块214系为不同的宏区块。
另一方面，目标区块211、第一参考区块212、第二参考区块213与第三参考区块214除了可以是宏区块之外，也可以是一宏区块中的一子区块。
如图3A与图3C所示，在第一情况Case1下，第一参考区块212位于目标区块211的上一栏同行，第二参考区块213位于目标区块211的同栏上一行，第三参考区块214位于目标区块211的上一行，且第三参考区块214所在的宏区块位于目标区块211所在的宏区块下一栏。其中目标区块211、第一参考区块212、第二参考区块213与第三参考区块214系分别位于不同的宏区块。
如图3A与图3D所示，在第二情况Case2下，第一参考区块212位于目标区块211的上一栏同行，第二参考区块213位于目标区块211的同栏上一行，第三参考区块214位于目标区块211的下一栏上一行，其中目标区块211与第一参考区块212位于相同的宏区块，目标区块211、第二参考区块213与第三参考区块214系分别位于不同的宏区块。
如图3A与图3E所示，在第三情况Case3下，第一参考区块212位于目标区块211的上一栏同行，第二参考区块213位于目标区块211的同栏上一行，第三参考区块214位于目标区块211的下一栏上一行。其中目标区块211、第二参考区块213与第三参考区块214位于相同的宏区块，目标区块211与第一参考区块212分别位于不同的宏区块。
另外，译码的时候可以先将数据先行依序连续地储存于内存当中，不需要在图像帧之外增加额外有可能被参考到的区块，所以，读取目标区块或参考区块不需要读取图像帧之外的额外数据，对于硬件装置来说，区块储存方式也较节省内存空间。
另外，如图4A所示，当目标区块在图像帧片段的最顶行时(如图中上方斜线部分)，仅需参考上一栏的参考区块。当目标区块的移动向量差值与预测值由处理器计算之后产生目标区块的移动向量，此计算后的目标区块的移动向量系储存至内存，也可暂时存放于处理器的缓存器当中，以作为下一目标区块的参考区块，当计算下一目标区块的移动向量时便可直接于缓存器读取参考区块，无须再次读取内存，故可减少存取内存时间而提升效能。
以一张标准DVD格式的图像来说，一秒播放25个图像帧，一个图像帧在垂直方向最大可以有36个宏区块，每个宏区块有四个区块，每个区块系以4位储存，其中最上一行的宏区块的移动向量计算时并不需要再次读写内存，且与现有技术相较之下，在第一栏与最后一栏之外并不需要额外的内存储存移动向量的数据(如图1中斜线部分)，因此，以本实施例的方法计算移动向量每秒钟节省的内存存取量如式1所示：
25×(36-1)×4×4×2×2＝56000(位/秒) (式1)
如图5所示，在本实施例中，步骤S3，亦即依据判断结果产生用以计算目标区块的移动向量的一预测值的步骤还包含步骤S31至步骤S36。
在步骤S31之中，当第一参考区块未超出图像帧片段的边界，且第二参考区块与第三参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块的移动向量产生一预测值。如图4A所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S31的情况。
在步骤S32之中，当第一参考区块与第二参考区块未超出图像帧片段的边界，且第三参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块与第二参考区块的移动向量产生预测值。如图4B所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S32的情况。
在步骤S33之中，当第一参考区块与第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第二参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值。如图4C所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S33的情况。
在步骤S34之中，当第二参考区块与第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第一参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第二参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值。如图4D所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S34的情况。
在步骤S35之中，当第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块均未超出图像帧片段的边界时，依据第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块的移动向量产生预测值。在本实施例中，预测值可依据第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块的移动向量的中间值所产生。如图4E所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S35的情况。
在步骤S36之中，当第三参考区块未超出图像帧片段的边界，且第一参考区块及第二参考区块超出图像帧片段的边界时，依据第三参考区块的移动向量产生预测值。如图4F所示，当目标区块位于图标中斜线部分时会产生步骤S36的情况。
综上所述，与现有技术相较之下，本发明的移动向量计算方法无需预先在图像帧之外增加额外有可能被参考到的区块，故能够节省储存区块的内存空间，进而提升内存的使用效率。
以上所述仅为示例性，而不是限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附权利要求范围中。
Claims (8)
1、一种移动向量计算方法，其用于一图像帧，该图像帧包含至少一图像帧片段，该图像帧片段包含多个区块，该方法包含：
自该多个区块中选取一目标区块；
依据该目标区块位于该图像帧片段中的位置，判断该目标区块所对应的一第一参考区块、一第二参考区块与一第三参考区块是否超出该图像帧片段的边界以产生一判断结果，其中该判断结果表示第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者之中未超出图像帧片段边界的；以及
依据该判断结果产生用以计算该目标区块的移动向量的一预测值。
2、如权利要求1所述的移动向量计算方法，其中该目标区块具有一移动向量差值，该方法还包含：
依据该目标区块的移动向量差值与该预测值产生该目标区块的一移动向量。
3、如权利要求2所述的移动向量计算方法，其中该目标区块是用以作为后续的另一目标区块所对应的第一参考区块、第二参考区块与第三参考区块三者其中之一。
4、如权利要求1所述的移动向量计算方法，其中依据该判断结果产生用以计算该目标区块的移动向量的该预测值的步骤包含：
当该第一参考区块未超出该图像帧片段的边界，且该第二参考区块与该第三参考区块超出该图像帧片段的边界时，依据该第一参考区块的移动向量产生该预测值；
当该第一参考区块与该第二参考区块未超出该图像帧片段的边界，且该第三参考区块超出该图像帧片段的边界时，依据该第一参考区块与该第二参考区块的移动向量产生该预测值；
当该第一参考区块与该第三参考区块未超出该图像帧片段的边界，且该第二参考区块超出该图像帧片段的边界时，依据该第一参考区块与该第三参考区块的移动向量产生该预测值；
当该第三参考区块未超出该图像帧片段的边界，且该第一参考区块及该第二参考区块超出该图像帧片段的边界时，依据该第三参考区块的移动向量产生该预测值；
当该第二参考区块与该第三参考区块未超出该图像帧片段的边界，且该第一参考区块超出该图像帧片段的边界时，依据该第二参考区块与该第三参考区块的移动向量产生该预测值；以及
当该第一参考区块、该第二参考区块与该第三参考区块均未超出该图像帧片段的边界时，依据该第一参考区块、该第二参考区块与该第三参考区块的移动向量产生该预测值。
5、如权利要求4所述的移动向量计算方法，其中当该第一参考区块、该第二参考区块与该第三参考区块均未超出该图像帧片段的边界时，该预测值是依据该第一参考区块、该第二参考区块与该第三参考区块的移动向量的中间值而产生的。
6、如权利要求1所述的移动向量计算方法，其中该目标区块为一宏区块。
7、如权利要求1所述的移动向量计算方法，其中该目标区块为一宏区块中的一子区块。
8、如权利要求1所述的移动向量计算方法，其中该第一参考区块位于该目标区块的上一栏同行，该第二参考区块位于该目标区块的同栏上一行，该第三参考区块位于该目标区块的下一栏上一行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510105888 CN1750660A (zh) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | 移动向量计算方法 |
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Publications (1)
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| CN1750660A true CN1750660A (zh) | 2006-03-22 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1750660A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101068365B (zh) * | 2006-06-16 | 2010-08-25 | 威盛电子股份有限公司 | 判定描述参考方块移动的移动向量的方法及其储存媒体 |
| CN101656879B (zh) * | 2008-08-18 | 2011-09-07 | 宏碁股份有限公司 | 视频编码的方法 |
| CN102655590A (zh) * | 2011-03-04 | 2012-09-05 | 联咏科技股份有限公司 | 多媒体装置及其移动估测方法 |
| US9894367B2 (en) | 2011-02-23 | 2018-02-13 | Novatek Microelectronics Corp. | Multimedia device and motion estimation method thereof |
-
2005
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