TW201002047A - Image processing circuit and related method capable of saving volume of total line buffers - Google Patents

Description

201002047 九、發明說明： f發明所屬之技術領域j 本發明係指一種影像處理機制，、t 衝器之儲存容量的影像處理'尤心—種能觸省整體線緩 μ寬路及相關的方法。 【先前技術】 一般’對於影像處理而+

Random Access Memory，D^—動態 _存取記憶體（D»e 、 * )經常會被用來儲存來源影傻資 料’以供後纟胃的移動估測/補冑 > '、、 中的眘料m你老 包路‘由頃取動態隨機存取記憶體 相㈣L 处理輪動態隨機存取記憶體本身的頻寬 償電路經常存取動態隨機存取記憶體來 貝厂’貝1J整體的處理效能會因為動態隨機存取記憶 =Latency)較長而下降。因此，傳統上為了提高處理效 :會魏爾機存取記憶體與移動估測/補償電路之間設置多個線 (hnebuffet·)’其巾該些線緩衝輯常係以靜態隨機存取記 憶體（Stat1C Random Access Mem〇ry，SRam)實作之。 凊茶照第1圖’第i圖是習知影像處理電路i〇〇的示意圖。 士圖所不線緩衝器〗施〜UOg會依序地接收並緩衝記憶體1〇5 所輸=之W像位4 ’例如，當線緩姉12Qg触並緩衝該影像 位几流之第1條掃描線中每—像素的資料時，線緩衝n 1皿則接 收、緩衝該影像位元流之第2條掃描線中每—像素的資料，其餘 以此類推。移動伽彳償電路14㈣可纟線緩衝_ 1施〜中 201002047 =所想要的影像料_而避免料 成的效能下降。鈇而Λ, ㊉存取5己體105所造 器所需要的 …、’線緩衝器過多或去敕骑綠彡〜^ 儲存容量過大，實作 者正體、.泉、讀； 、τ則會提尚整體的電路成本。 【發明内容】 _存容量二=:=供：=省整體線緩衝 的問題。 解决上述電路成本過高 依據本剌―實糊，揭露—郷像處 處理電路，用於接收—央、、㈣你n 电略及〜像 包含有-壓縮1 斗，並進行移動估測/補償，其 '料進-财％ ’用於接收該來源影像資料，並對該來源影像 貝"m、’、百以產生—壓縮後影像資料；複數個第—線緩衝界 ⑽buffer) ’缺於賴縮電路，用於依序地接收該後影 資料，並暫辆_鄕像轉；-解驗魏，输於該= =一線_益’用於解壓縮該壓縮後影像資料以產生—解_ U象資料，以及—移動估測/補償電路’搞接於該解壓縮電路， 用於依據鱗_後影像資料進行移動估測/補償。 依據本發明—實施例，其另揭露—種影像處理方法。該影像 處理方法’祕触—來秘像資料，並進行移動估測/補償，其 包含有：接收該來祕像倾，輯該轉影料料進行壓縮以 產生-壓雜影像龍；依序地接㈣雜後影像㈣並暫存該 201002047 壓縮後影像龍於複數個第 料產生-解壓織影像純；心蝴該魏後影像資 行移動估測/樹f。 彡解獅§後之f彡像資料進 【實施方式】 請搭配參照第2A圖與第2B圖， 施例之影像處理電路的示意圖，第圖^本發明一較佳實 像處理電路200的操作流程示音 圖疋弟2A圖所示之影 儲存壯罟7ns 、圖衫像處理電路200包含有— 储存衣置205、-壓縮電路21〇、 啕 第一飧螇儉哭79Γι 〇 野為2l5a與215b、複數個 弟線級衝Θ 220a〜220g、複數個第 _ ^ 巾—深緩衝态225c〜225e、一鈷 壓鈿電路230、一處理電路235鱼一 解 儲在壯罢川s、s $〇移動话測/補償電路240,其中 储存衣置205通常為一動恶隨機存 t 饵仔取5己憶體，而線緩衝器 220a〜220g與225c〜225e通常以靜觫卩左嬙 機存取記憶體實現之，且爭 像處理電路200可設計成一單ay ,. 、y m早曰曰片’或將儲存裝置205採獨立成 另—動態記憶體晶片’與影像處理電路晶片分離。儲存衷置 205係用來儲存由影像處理電路外部所進來的一來源影像資 料DATAS()urce (步驟405 )，而壓縮電路21〇用來接收儲存裝置2仍 所儲存之來源影像龍DATA—並對DATAs。㈣e進行處理，產生 壓縮後的影像資料DATAC()mpressed (步驟41〇)，並儲存於壓縮部 分緩衝器215a中，以及產生一殘餘影像資料DATAresiduai，並儲存 於殘餘部分緩衝器215b中，其中壓縮後影像資料DATAcQmprcssed 包含有複數線像素資料（line pixels )。接著複數個第一線緩衝器 220a〜220g會依序地接收及暫存壓縮後的影像資料DATA_prcssed 201002047 中3亥袓數個線像素資料，而複數個第二線緩衝器225c〜225e會接 收及暫存殘餘影像資料DATAresiduai (步驟415)。解壓縮電路23〇 中則包含有複數個解壓縮單元2300a〜2300g ’分別對應至複數個第 -線緩衝器220a〜220g，用來解魏該影像資料DATAe—，以 刀別產生一解壓縮後的影像資料DATAd⑽—⑽d (步驟42〇 )。最後 將該解壓縮後的影像資料DATA—”』送至移動估測/補償電 路240 ’供移動估測/補償電路24〇進行移動估測及晝面插補使用。 在本實施例中，壓縮電路210進行資料壓縮時係採用截短 (truncate)來源影像資料DATAs〇urce中每一線像素資料寬度（加也 width)來產生壓縮後影像資料DATAcQmpressed中相對應的線像素資 料，而每一線像素資料可為RGB格式、YUV色彩格式或其他格 式色彩資料，以RGB色彩為例，若一 R像素資料之資料寬度為 10個位元，則本實施例中壓縮電路21〇可將該r像素資料的資料 寬度截短為5個位元，亦即，去掉5個低位元（lowerbit)而留下 另外5個高位元（higher bit)’由於被截短的5個低位元為重要性 低的位元’對晝質的影響較小。當對壓縮後影像資料DATA_^essed 還原時’解壓縮電路230附加（append )—特定位元型樣(bit pattem ) 至壓縮後影像資料DATA_pressed中相對應的線像素資料，使每一 線像素資料回復至壓縮前之資料寬度，以產生解壓縮後影像資料 DATAdecQmpressed，例如，對每一線像素資料來說，解壓縮電路230 皆附加5個位元‘0’至該線像素資料的低位元部分使得該線像素資 料的資料寬度變回10個位元，以利後續移動估測/補償電路240、 201002047 作處理。 承上所述，由於本實施例壓縮電路21〇係採截短資料寬度的 方法來進行資料壓縮處理，並採特定位元型樣（bitpattem)附加 的方法來進行解壓縮處自。因&，解壓縮電路⑽所產生的解壓 知後之影像倾DATAdee。—並不完全料縣的來源影像資 料DATAs_e，當影像顯示於營幕±時，人眼可能會感知到一定程 度的畫面失真。所以，為使在影像資料中產生精確度損失時人眼 仍不易感知到影像晝面失真，除了壓縮後的影像資料DATA_p_ 外’壓縮電路210另會產生殘餘影像資料DATAresidual，其中 DATAresidual包含有複數殘餘線像素資料，此殘餘影像資料 DATAresidual會先被緩衝於殘餘緩衝器21北中，並配合第一線緩衝 器時序暫存於複數個第二線緩衝器225c〜225e中，第一緩衝器22〇c 和第二緩衝器225c係對應至同一水平掃瞄線，第一緩衝器22如 和第一緩衝器225d係對應至同—水平掃猫線，依此類推；而處理 電路235則疋依據第一線緩衝器225c〜225e中所緩衝的殘餘影像 貝料DATAresidual來調整解壓縮後的影像資料中之 一部分的資料（步驟425 )’因此，移動估測/補償電路24〇依據經 部分補償㈣像倾DATAdeec)mpressed祕娜動侧/補償（步驟 430 )。實作上，當壓縮電路21〇將來源影像資料data_似之每一 線像素資料的資料寬度截短為5個位元以產生壓縮後影像資料 DATAe()rnpressed時，其係取每一線像素資料之5個低位元作為殘餘影 像資料DATAresidual，所以，解壓縮後之影像資料DATAi,咖& 9 201002047 中一部分被處理電跋~ 路235所調整的資料可被完全還 資料而不會造成資料精確度損失。 、原成〔_的 =於靜止影像物件的晝面失真會比移動影像物 部分解壓縮後影像^ 貫施例設計—處理電路235將調整 像物件則移動估撕補償電路可依據未產· ςς Γ，!:影像物件。例如，當影像處理電二= 旦面弟4條掃^線上某—像素進行影像插補，而第j停〜第7产 (searchmnge) , θ依地將弟1條〜第7條掃描線之線像素資料的咖資料分別 寬度截短為5個位元’因此，在資料寬度為ω個位元日 緩衝器施，會分別儲存第7條〜第！條掃描線中每—線像t 貧料之5個高位元，例如，第—線緩衝器屬會緩 ㈣ κ 射每-繼敝5個_，以嶋；p方面= 電路2K)會依序地將第3條〜第5條掃描線中每—線像素資 個低位元輸出以產生殘餘影像資料DATA_，所以，第二 衝謂C〜取會分繼存第5條〜第3條掃描財每—麵^ 科之5個低位元，例如，第：線緩衝器會緩衝第5 = 中每-線像素資料之5錄位元，以_推。·，依據上田^ 提及之解壓縮電路別與處理電路235的運作，移動估^ 後之影像㈣，其中第3條〜第5條掃描線之線像«料所^= 201002047 喊f彡像諸物於來源影像· DATA_^n條〜第$ 線之線像素資料的原始影像資料，亦即，第3條〜第 :線，像素的資料沒有產生任何_確度損失，而其餘掃描秦: 中之線像素所對應的解壓縮後影像資料則與來源影像資料 DATA_ee之其餘掃描線中線像素的原始影像資料有些許的差 二換。之’其餘掃描線之線像素的解壓縮後影像資料有些微的 精確度損失；_，此精確賴失所造成的影像晝面失真 被人眼所察知。 ^ 约 舉例來說，當移動估測/補償電路的一移動估測结果於厂、 出待插補像素所對應的—影像物件在前後連續兩晝面的二垂直: 動距離超出-狀影像空間範圍時（例如垂直移動距離超過第3 條〜第5條掃描線的如範圍時），移動估測/補償電路細會判斷 =影像物件係為-具有垂直移動的影像物件並依據未被雜影像 貝料DATArcsiduaI賴整舰解魏後影料絲纽待插補像 素’亦即’例如依據第i條、第2條、第6條或第7條等掃描線 土之線像素所對應的解壓縮後影像㈣來產生待插補像素，此時 該影像物件實際上係一移動的影像物件，而移動估測/補償電路 24〇使用具有齡精麵損失的解_後影料料來產生該影像 物件的畫面並不倾人眼所察知。另外，當垂直移動距離小於第3 ，〜第5條掃描線的空間範_，軸轉補償電路會判斷該 :像物件係為-不具有垂直移_影像物件並域經由殘餘影像 貪料DATAresidual所調整過的解塵縮後影像資料來產生待插補像 201002047 素，亦即，依據第3條〜第5條掃描線之線像素所對應的解屋縮後 影像資料來赴_讎素，㈣待_像素職之—影像物件 可能為-靜止的影像物件或-僅具有水平移_影像物件，移動 估測/補償電路㈣依據第3條〜第5條掃赠之線像素所對應的解 麼縮後影像㈣（未產生射度損失的影像㈣）來產生待插補 區塊MB的影像並不會造成任何晝面失真的問題。 此外，本實施例的_電路210可依據移動估測/補償電路· 的移動估·果來選擇性崎出殘餘影料料data ,r ^ ^ residual -午-—— 、.泉、、綺器取〜取。由於殘餘影像資料DATA_的目的是用來 調^部分的解壓縮後影像資料DATAde，㈣d以使得當依據解 、”灸尽/像負料來插補出一靜止影像物件的晝面 1 人眼不易感知像晝面失真，因此，當移動估漸果指;出 待插補像素係職至具㈣直鑛之—f彡像物件時，壓縮電路 =可不輪出殘餘影像資料DATAresiduai至線緩衝器取〜敗；而 ^移動估測結果指示出待插補像素係對應至不具有垂直移動的一 影像物件時’壓縮電路則會輸出殘餘影 一細 y 1 “Arvresidual 王牙》 、…美衝器225c〜225e。此-設計屬於本發明的範嘴。 w^者’為了更進—步節省所使用到之線緩衝11的儲存容量（亦 =麵_取記憶體的儲存容量）’可選擇不調整解壓縮後影像 、°之其係在犧牲部分晝面品質下盡量地節省所用到的 载4機存取記憶體。請參照第3A圖，第3A圖是本發明另一實 12 201002047 7例之树處理電路的示意圖。與影像處理電路·不同的 是’剔象處理電路300中並未包含第2A圖所示之殘餘緩衝器 215b、第二線緩衝器225c〜225e與處理電路235，因此，以壓縮電 路训係截短每·'線像素資料之資料寬度來說，解壓縮電路230 在角—之後並無法歷縮後的影像㈣data_p_完全還原 為原始的來源影像資料DATAs_e，所以’解墨縮後的影像資料 DATAdecmnpressed會與來源影像資料data⑽職有些微的資料差異， 而此資料差異會結面上將造成部分的影像失真，細，此影像 失真對於在犧牲部分畫面品質的前提下盡量節省所制之靜態隨 機存取此體而5，係可被忽略的。影像處理電路的操作流 程則顯示於第犯圖，在第犯圖中，除步驟仍、525與第则 中的步驟稍有不同外，步驟5()5、训、別係類似於第2β圖之步 驟405 410、420’因此，為了避免篇幅為於冗長，在此不另資述。 方^而^’本發明的影像處理電路2〇〇/300係利用資料壓縮的 方式來㈣線緩__存容量；㈣了確保人眼不轉知資料 触綱輸•細像峨求較高的部 刀（例如#止的影像），影像處理電路在移動估測/補償電路 24〇處理之前會㈣應聰像品st絲高之部分雜 後資料還原為原始的來源影像資料，以兼顧節省線緩_的成本 从維持-定程度之影„面品質的目的。_、岐’上= 實作方式鶴絲錢朗树g⑽辦 、 例如’上述第—糊_她㈣輯魏㈣的=7 201002047 個 、瓜以與移動估測時需要搜尋的範圍有關，而顯電路2⑴ 並雜定必需將資料寬度截短為5個位元，以及驗電略⑽的 麼縮方式村朗其他㈣壓縮卿轉.於齡資料寬度， 而解壓縮電路230則使用相對應的解廢縮機制。另夕卜具有此微 精確度損失的解壓縮後影像資料仍適用於進行移動估測了這= 為移動估測的目的在於找出移動向量，而非刻具有精確度^失 的影像資料來進行影像插補。 又、 以上所述僅為本發明之較佳實_，凡依本發日种 圍所做之均輕化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。3 & 【圖式簡單說明】 第1圖為習知影像處理電路的示意圖。 第2A圖為本發明一實施例之影像處理電路的示咅圖。 第2B圖為第2A圖所示之影像處理電路的操作节矛。^ 第3A圖為本發明另一實施例之影像處理電路的示立回 弟3B圖為弟3A圖所不之影像處理電路的p a · H 呆作流程圖。 【主要元件符號說明】 100'200'300 105 120a〜120g、220a〜220g、 線緩彳一-〜—___ 225c~225e 14 201002047 140 、 240 移動估測/補償電路 205 儲存裝置 210 壓縮電路 215a ' 215b 緩衝器 230 解壓縮電路 235 處理電路 2300a〜2300g 解壓縮單元 15

Claims (1)

1. 201002047 十、申請專利範圍： 1. 一種影像處理電路， 測/補償，其包含有： 用於接收—來源影像資料，並進行移動估 一壓f電路1於接收該來源影像資料，並對該來源影像 食料進行壓縮以產生—壓縮後影像資料，該墨縮後影 像貝料包含複數線像素資料(line㈣s); 複數個第—線緩衝器（―獅），_於該壓縮電路，用 於依序地接收並儲存該等線像素資料； -解壓縮電路’婦於該等第—線緩衝器，用於解壓縮該 等線像素資料’喊生—解壓縮後影像資料；以及 -移動估測/補償電路，_於該解壓縮電路，用於依據該 解壓縮後影像㈣進行移動估;職償，以產生移動向 置/移動插補圖框。 2_如申請專利顧第1項所述之影像處理電路，其中該壓縮電路 係採用截短（truncate)該來源影像資料中代表每一線像素之資 料寬度（datawidth)，以產生該壓縮後影像資料中相對應之一線 像素資料’以及該解壓縮電路係採用附加（append)—特定位 趟樣（bitpattenO至職㈣巾減應之該線像素 貝料來遇原其浦寬度’以產生該解壓縮後之影像資料。 3·如申請專利範圍第1項所述之影像處理電路，其中該壓縮電路 另產生-殘餘影像貧料，該殘餘影像資料 16 201002047 包含複數殘餘線像素資料(Iinepixels)，以及該影像處理電路另包 含有： 複數個第二線緩衝器，耦接於該壓縮電路，用於依序地接收 並儲存該等殘餘線像素資料； -處理電路’純於鱗壓縮電路與該複數娜二線緩衝 盗’用於依_钱麟像素雜來娜贿壓縮後影 像資料。 4. 如申請專利範圍第3項所述之影像處理電路，其中該複數個第 二線緩衝器之個數少於該複數鱗—線緩衝器之個數。 5. 如申請專利範圍第3項所述之影像處理電路，其中該壓縮電路 係依據該移動估測/補償電路之一移動估測結果來選擇性地輸出 該等殘餘線像素資料；當該移動估測結果指示出一待插補像素 1' _應至具有垂直移動之—影像物件時，賴縮電路不輸出该 等殘餘線像素資料至該魏條第二線緩衝器；以及當該移動估 測結果指示出該待插補像素係對應至—不具有垂直移動之—影 像物件時，該壓縮電路會輸出該殘餘影像資料至該複數條第2 線緩衝器。 .如申請補棚第3項所述之影像處理電路，其中賴縮電路 係採用截短（t_ate)該麵影像資料中代表每-像素之資料 寬度（如謂遍），以產生該壓縮後影像資料，以及該解壓缩電 17 201002047 路係採用附加（append)—特定位元 =後影像m中每-像素資m還原其mt度二) 壓縮後之影像資料。 產生该解 7. 如申請專利範圍第6項所述之影像處理電路， ^依據該麵祕㈣巾賊狄賴喊錢路 並進行移動估 .種影像處理方法，用於接收一來源影像資料， 測/補償，其包含有： 接收該來源影像㈣，並對該來源影像資料進行壓縮以產 生-壓縮後影像資料，該墨縮後影像資料包含複 像素資料(line pixels); 依序地接收並暫存該等線像素資料於複數個第—線緩衝

   器；解壓_像素資料以產生—解壓縮後影像資料 以及依據該解壓縮後之影像資料進行移動估測/補償胃。’ 9.如申請專利範圍第8項所述之影像處理方法，其中接收該來源 影像資料’並對該來源影像資料進行壓縮以產生一壓縮後影像 資料’該壓縮後影像資料包含複數線像素資料(linepixels)之步驟 包含有·· 戴短該來源影像資料中每一像素資料寬度以產生該壓縮後影 像資料；以及 18 201002047

   解壓縮該等線像素資料以產生該解壓縮後影像資 含有·· 附加-特定位元型樣至鱗線像素f料之每—像素資料來 還原其資料寬度以產生該解壓縮後之影像資料。 ίο.如申請專利範圍第8項所述之影像處理方法，其另包含有. 產生一κ餘景》像資料，該殘餘影像資料包含複數殘餘線像素資 料(line pixels); 、 接收並暫存該等殘餘線像素資料於複數個第二線緩衝器；以及 依據該等殘餘線像素資料來調整該解壓縮後影像資料。 11. 如申請專利範ϋ第1()項所述之影像處理綠，其中該複數個 第二線緩衝器之個數少於該複數個第—線緩衝器之個數。 12. 如申料概㈣1G項所述之影像處理枝，其巾依據該等 殘餘線像素資料來調整該解壓縮後影像資料之步驟更包含有： 當一移動估測結果指示出一待插補像素係對應至具有垂直 移動之一影像物件時，不輸出該殘餘影像資料至該複數 個第二線緩衝器；否則，輸出該殘餘影像資料至該複數 個第二線緩衝器。 Η * 一、圖式： 19