TW201409994A - 立體視訊的編碼方法與編碼裝置 - Google Patents

立體視訊的編碼方法與編碼裝置 Download PDF

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Abstract

一種立體視訊的編碼方法與編碼裝置。此方法包括：載入第一欲編碼畫面之第一巨方塊之像素資料，其中第一欲編碼畫面屬於第一視角；載入一個參考畫面之一個搜尋視窗之像素資料；根據此搜尋視窗之像素資料以及第一巨方塊之像素資料執行第一動作估測；載入第二欲編碼畫面之第二巨方塊之像素資料，其中第二欲編碼畫面屬於第二視角，並且第二視角不同於第一視角；以及根據搜尋視窗之像素資料與第二巨方塊之像素資料執行第二動作估測，藉以與第一動作估測共享所載入之搜尋視窗之像素資料。藉此，可以減少記憶體的頻寬需求。

Description

立體視訊的編碼方法與編碼裝置
本發明是有關於一種用於立體視訊的編碼方法與編碼裝置。
一般來說，要編碼或壓縮一段立體視訊時，會用一個參考畫面來預測一張目前的畫面，用以找到時間的冗餘(temporal redundancy)。此預測可以透過執行動作估測(motion estimation)來達成，其是要在參考畫面的搜尋視窗(search window)中找到與目前的巨方塊最接近的一個參考巨方塊。通常，參考畫面是儲存在一個記憶體中，當需要執行動作估測時，會從此記憶體讀取對應的搜尋視窗的像素資料。然而，立體視訊中的一個畫面會屬於多個視角的其中之一，因此參考畫面與目前畫面可能屬於同一個視角，也可能屬於不同的視角。或者，要編碼一張目前畫面會需要兩張參考畫面，其中一個與目前畫面屬於同一個視角，另一個則否。也就是說，在編碼立體視訊時會從記憶體中讀取屬於不同視角的參考畫面內的像素資料，此會增加記憶體的頻寬需求。因此，如何減少此記憶體的頻寬需求，為此領域研究人員所關心的議題。
本發明的實施例提出一種立體視訊的編碼方法與編 碼裝置可以減少記憶體的頻寬需求。
本發明一實施例提出一種立體視訊的編碼方法，用於一個編碼裝置。此方法包括：載入第一欲編碼畫面之第一巨方塊之像素資料，其中第一欲編碼畫面屬於第一視角；載入第一參考畫面之第一搜尋視窗之像素資料；根據第一搜尋視窗之像素資料以及第一巨方塊之像素資料執行第一動作估測；載入第二欲編碼畫面之第二巨方塊之像素資料，其中第二欲編碼畫面屬於第二視角，並且第二視角不同於第一視角；以及根據第一搜尋視窗之像素資料與第二巨方塊之像素資料執行第二動作估測，藉以與第一動作估測共享所載入之第一搜尋視窗之像素資料。
在一實施例中，上述的第一巨方塊在第一欲編碼畫面的位置與第二巨方塊在第二欲編碼畫面之位置係相一致。
在一實施例中，上述的第一參考畫面屬於第一視角與第二視角當中之一者。
在一實施例中，上述的第一參考畫面，以及第一欲編碼畫面與第二欲編碼畫面當中之與第一參考畫面屬同一視角之畫面，係相鄰。
在一實施例中，上述的第一參考畫面，以及第一欲編碼畫面與第二欲編碼畫面當中之與第一參考畫面屬同一視角之畫面，係相隔至少一畫面。
在一實施例中，上述的第一巨方塊與第二巨方塊當中一者被載入後，第一巨方塊與第二巨方塊當中另一者係接續被載入。
在一實施例中，當第一動作估測與第二動作估測當中一者執行完畢後，再接續執行第一動作估測與第二動作估測當中另一者。
在一實施例中，上述的第一動作估測與第二動作估測係同時執行。
在一實施例中，上述的編碼方法更包括：載入第二參考畫面之第二搜尋視窗之像素資料，其中第一動作估測與第二動作估測當中之一者更依據第二搜尋視窗之像素資料來進行；載入第三欲編碼畫面之第三巨方塊，其中第二欲編碼畫面屬於第三視角，並且第三視角不同於第一視角與第二視角；以及根據第二搜尋視窗之像素資料與第三巨方塊之像素資料執行第三動作估測，藉以與第一動作估測與第二動作估測當中之一者共享所載入之第二搜尋視窗之像素資料。
在一實施例中，上述的第一巨方塊在第一欲編碼畫面的位置、第二巨方塊在第二欲編碼畫面的位置，以及第三巨方塊在第三欲編碼畫面之位置係相一致。
在一實施例中，上述的第一參考畫面屬於第一至第三視角當中之一者，以及第二參考畫面屬於第一至第三視角當中之另一者。
在一實施例中，上述的第一至第三巨方塊當中一者被載入後，第一至第三巨方塊當中另一者後係接續被載入。第一至第三巨方塊當中另一者後被載入後，第一至第三巨方塊當中更另一者後係接續被載入。
在一實施例中，上述的編碼方法更包括：載入第二參考畫面之第二搜尋視窗之像素資料，其中第一動作估測與第二動作估測當中之一者更依據第二搜尋視窗之像素資料來進行；載入第三欲編碼畫面之第三巨方塊，其中第三欲編碼畫面屬於第一視角與第二視角當中至一者；以及根據第一搜尋視窗之像素資料、第二搜尋視窗之像素資料與第三巨方塊之像素資料執行第三動作估測，藉以與第一動作估測或第二動作估測共享所載入之第一搜尋視窗之像素資料與第二搜尋視窗之像素資料。
在一實施例中，上述的第一巨方塊在第一欲編碼畫面的位置、第二巨方塊在第二欲編碼畫面的位置，以及第三巨方塊在第三欲編碼畫面之位置係相一致。
在一實施例中，上述的第一參考畫面與第二參考畫面屬於第一至第二視角當中之同一者。
在一實施例中，上述的編碼方法更包括：載入第三參考畫面之第三搜尋視窗之像素資料，其中第一動作估測與第二動作估測當中之另一者更依據第三搜尋視窗之像素資料來進行。
在一實施例中，上述的第一參考畫面與第二參考畫面屬於第一至第二視角當中之同一者，並且第三參考畫面係屬於第一至第二視角當中之另一者。
以另外一個角度來說，本發明一實施例提出一種編碼裝置，包括記憶體與編碼器。編碼器是耦接至記憶體，用以從記憶體中載入第一欲編碼畫面之第一巨方塊之像素資 料，其中第一欲編碼畫面屬於第一視角。編碼器也用以從記憶體中載入第一參考畫面之第一搜尋視窗之像素資料，根據第一搜尋視窗之像素資料以及第一巨方塊之像素資料執行第一動作估測，並且載入第二欲編碼畫面之第二巨方塊之像素資料。其中，第二欲編碼畫面屬於第二視角，並且第二視角不同於第一視角。編碼器也用以根據第一搜尋視窗之像素資料與第二巨方塊之像素資料執行第二動作估測，藉以與第一動作估測共享所載入之第一搜尋視窗之像素資料。
在一實施例中，上述的第一巨方塊在第一欲編碼畫面的位置與第二巨方塊在第二欲編碼畫面之位置係相一致。
在一實施例中，上述的第一參考畫面屬於第一視角與第二視角當中之一者。
在一實施例中，上述的編碼器更用以從記憶體中載入第二參考畫面之第二搜尋視窗之像素資料，其中第一動作估測與第二動作估測當中之一者更依據第二搜尋視窗之像素資料來進行。編碼器還用以從記憶體中載入第三欲編碼畫面之第三巨方塊，其中第二欲編碼畫面屬於第三視角，並且第三視角不同於第一視角與第二視角。編碼器還用以根據第二搜尋視窗之像素資料與第三巨方塊之像素資料執行第三動作估測，藉以與第一動作估測與第二動作估測當中之一者共享所載入之第二搜尋視窗之像素資料。
在一實施例中，上述的編碼器還用以從記憶體中載入第二參考畫面之第二搜尋視窗之像素資料，其中第一動作 估測與第二動作估測當中之一者更依據第二搜尋視窗之像素資料來進行。編碼器還用以從記憶體中載入第三欲編碼畫面之第三巨方塊，其中第三欲編碼畫面屬於第一視角與第二視角當中至一者。編碼器還用以根據第一搜尋視窗之像素資料、第二搜尋視窗之像素資料與第三巨方塊之像素資料執行第三動作估測，藉以與第一動作估測或第二動作估測共享所載入之第一搜尋視窗之像素資料與第二搜尋視窗之像素資料。
本發明一實施例提出一種立體視訊的編碼方法，用於一個編碼裝置。此方法包括：載入一第一欲編碼畫面之一第一巨方塊之像素資料，該第一欲編碼畫面屬於一第一視角；載入一第一參考畫面中之一第一搜尋視窗之像素資料；根據該第一搜尋視窗之該像素資料以及該第一巨方塊之該像素資料執行一第一動作估測；載入一第二欲編碼畫面之一第二巨方塊之像素資料，該第二欲編碼畫面屬於該第二視角，該第二視角不同於該第一視角；載入該第一參考畫面之一第二搜尋視窗中與該第一搜尋視窗之一不相重疊區域之像素資料，其中該第二搜尋視窗係包括與該第一搜尋視窗之該不相重疊區域與一相重疊區域，以及根據該第二搜尋視窗之該像素資料與該第二巨方塊之像素資料執行一第二動作估測，藉以與該第一動作估測共享該第一搜尋視窗與該第二搜尋視窗之該相重疊之區域之該像素資料。
基於上述，本發明實施例提出的視訊編碼方法與編碼裝置，讓兩個以上的動作估測可以共享同一搜尋視窗或不 同搜尋視窗相重疊區域的像素資料，藉此減少記憶體的頻寬需求。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
[第一實施例]
圖1是根據一實施例說明編碼裝置的方塊圖。
請參照圖1，編碼裝置100是用以編碼或壓縮一段立體視訊。編碼裝置100包括編碼器110與記憶體120。
記憶體120儲存了欲編碼畫面以及參考畫面的像素資料。
編碼器110包括暫存記憶體111、編碼模組112~115以及記憶體介面116。記憶體介面116會從記憶體120讀取欲編碼畫面與參考畫面中的像素資料並儲存在暫存記憶體111中。編碼模組112~115會以管線(pipeline)的形式來處理欲編碼畫面。例如，編碼模組112是用以執行動作估測，編碼模組113是用以執行內部預測(intra prediction)，編碼模組114是用以執行轉換運算(例如，離散餘弦轉換(discrete cosine transform，DCT))與量化運算，並且編碼模組115是用以執行熵值編碼。
在其他實施例中，編碼器110也可以被實作為更多或更少階段的管線。例如，轉換運算與量化運算可被分為兩個階段，或者熵值編碼可分為二進位化運算與算術編碼。 本發明並不限制編碼器110中管線的階段的個數(或稱管線的深度)。
圖2與圖2B是根據一實施例說明立體視訊的範例示意圖。
請參照圖2A，一段立體視訊會包括畫面211~214與221~224。畫面211~214是屬於視角210，畫面221~224是屬於視角220，並且視角210不同於視角220。舉例來說，畫面211~214是由一個攝影機所擷取，而畫面221~224是由另一個攝影機所擷取，這兩個攝影機是拍攝同一個景象但彼此之間會有一間距。一個立體視訊播放器可以讓使用者的左眼或右眼看到畫面211~214，讓使用者的另一眼看到畫面221~224，使得使用者會覺得自己看到一個立體視訊。因此，畫面211~214的內容會類似於與畫面221~224的內容，使得可以透過動作估測來找到視角之間的冗餘。在此，圖2中的箭頭指的是依附的關係。具體來說，畫面221為I(intra)畫面，其是用本身的像素資料來壓縮。畫面222依附於畫面221，也就是說，畫面221中的像素資料是用以預測畫面222的像素資料。在此，畫面222亦被稱為一個P(prediction)畫面，即當畫面222為欲編碼畫面且要執行動作估測時，畫面221為參考畫面。類似地，畫面211也會依附於畫面221。換句話說，雖然畫面211與畫面222屬於不同的視角，但都依附於畫面221。
在此假設畫面223與212為欲編碼畫面，並且畫面222為對應的參考畫面。畫面223中的巨方塊230是對應到搜 尋視窗240，並且畫面212中的巨方塊231也是對應到搜尋視窗240。當要編碼巨方塊230與231時，編碼器110會載入巨方塊230與巨方塊231的像素資料，並且會載入搜尋視窗240的像素資料。編碼器110會根據巨方塊230的像素資料與搜尋視窗240的像素資料執行一個動作估測。關於動作估測，有種種不同的方法均可採用。舉例而言，編碼器110可從搜尋視窗240中找到與巨方塊230相似的參考區塊(reference block)。此參考區塊是用以預測巨方塊230，因此編碼器110只需要編碼參考方塊與巨方塊之間的差值(residual)。編碼器110可採用任何的動作估測演算法(例如，鑽石演算法或是六角形搜尋法)，本發明並不在此限。而參考方塊與巨方塊之間的差值可以是絕對誤差和(sum of absolute difference,SAD)或絕對轉換誤差和(sum of absolute transformed differences，SATD)，本發明不在此限。執行完動作估測以後，編碼器110會取得參考區塊與巨方塊230之間的一位移值作為一個移動向量(motion vector)。另外，該參考區塊與巨方塊230的差值可安排為最小。值得注意的是，在此所指的差值最小是指根據一個動作估測演算法所找到的最小差值。然而，所找到的參考區塊並不一定是在搜尋視窗內所有的參考區塊中與巨方塊的差值最小的一個。在一實施例中，若要確保所找到的參考區塊所對應的差值最小，可以採用全搜尋(full search)演算法，本發明並不在此限。
類似地，編碼器110還會根據巨方塊231的像素資料 與搜尋視窗240的像素資料執行另一個動作估測。與前述針對巨方塊230的動作估測類似，針對巨方塊231有種種不同動作估測的方法可以採用，譬如但不限於是在搜尋視窗240尋找一參考區塊，繼而可計算為參考區塊與巨方塊231的一位移值作為一移動向量，然本發明並不在此限。
特別的是，這兩個動作估測會分享搜尋視窗240的像素資料。換句話說，當搜尋視窗240的像素資料從記憶體120被載入至編碼器110以後，在這些像素資料儲存在編碼器110中的期間，編碼模組112會根據這些像素資料執行兩個以上的動作估測，藉此減少記憶體120的頻寬需求。
在此，”像素資料”可以包括畫面中像素的亮度(luminance)值或是彩度(chroma)值。例如，亮度值是YCbCr色域中的Y值，而彩度值可以是Cb值或是Cr值。然而，亮度值以及彩度值也可以是在Lab色域或是其他色域，本發明並不在此限。
在一實施例中，巨方塊230在欲編碼畫面223中的位置與巨方塊231在欲編碼畫面212中的位置相同。因此，巨方塊230對應在參考畫面222上的搜尋視窗與巨方塊231對應在參考畫面222上的搜尋視窗會完全重疊(即，搜尋視窗240)。然而，在另一實施例中，巨方塊230與巨方塊231的位置可以不相同，其對應在參考畫面222上的兩個搜尋視窗會部分的重疊。
請參照圖2B，在圖2B所示的實施例中，巨方塊250是對應至搜尋視窗260，並且巨方塊251是對應至搜尋視 窗261。其中，搜尋視窗260與搜尋視窗261會部份的重疊。換言之，搜尋視窗260包括了不相重疊區域270與相重疊區域271，而相重疊區域271是與搜尋視窗261重疊的部份。因此，對應巨方塊250的動作估測與對應巨方塊251的動作估測可以分享相重疊區域271的像素資料。具體來說，編碼器110會載入巨方塊251的像素資料，載入搜尋視窗261的像素資料，並且根據搜尋視窗261的像素資料與巨方塊251的像素資料執行一個動作估測。另一方面，編碼器110也會載入巨方塊250的像素資料，載入不相重疊區域270的像素資料，並且根據搜尋視窗260的像素資料與巨方塊250的像素資料執行另一個動作估測。如此一來，相重疊區域271內的像素資料只需要被載入一次，而上述兩個動作估測可以分享相重疊區域271的像素資料，藉此，可以減少記憶體120的頻寬需求。
圖3是根據一實施例說明不同視角的兩個畫面依附同一個參考畫面時執行動作估測的範例示意圖。
請參照圖3，假設此時要編碼欲編碼畫面223與212。當巨方塊230與巨方塊231其中一者被載入至編碼器110以後，巨方塊230與巨方塊231當中另一者是接續被載入。並且，對應巨方塊230的動作估測與對應巨方塊231的動作估測的其中一者被執行完畢以後，另一個動作估測是接續的被執行。換句話說，編碼器110是不同時地對欲編碼畫面223中的一個巨方塊與欲編碼畫面212中的一個巨方塊執行動作估測。
具體來說，以下用一個向量(視角編號，畫面編號，巨方塊編號)來說明一個巨方塊的位置。在此假設視角210的視角編號為”1”，視角220的視角編號為”0”。此外，畫面211與221的畫面編號為”0”，畫面212與222的畫面編號為”1”，畫面213與223的畫面編號為”2”，畫面214與224的畫面編號為”3”。巨方塊編號則表示一個巨方塊在畫面中的位置。在時間點301，編碼模組112會對位於(0,2,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點302，編碼模組112會對位於(1,1,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點303，編碼模組112會對位於(0,2,1)的巨方塊執行動作估測。在時間點304，編碼模組112會對位於(1,1,1)的巨方塊執行動作估測。因此，對位於(0,2,0)的巨方塊所執行的動作估測與對位於(1,1,0)所執行的動作估測可以分享同一個搜尋視窗的像素資料。另一方面，對位於(0,2,1)的巨方塊所執行的動作估測與對位於(1,1,1)所執行的動作估測可以分享同一個搜尋視窗的像素資料。
在圖3所示的實施例中，畫面211~214與畫面221~224係以循序畫面為例說明，然於其他實施例中可為其他類型之畫面，譬如交錯畫面，以下將於圖5至圖7之實施例進行說明。此外，在圖3所示之實施例中，於進行編碼立體視訊時，兩個欲編碼畫面會屬於不同的兩個視角(亦即視角210與視角220)，並且一個參考畫面係以這兩個視角的其中之一者，然於其他實施例，參考畫面之視角不限於視角210與視角220的其中之一。此外，這兩個欲編碼畫面中 與參考畫面中屬於同一個視角的畫面與參考畫面是相鄰。例如，欲編碼畫面223與參考畫面222是相鄰。然於其他實施例中不限於此，譬如兩個欲編碼畫面可相隔一至多個畫面，以下亦於圖5至圖7之實施例進行說明。
除了交錯(亦即循序或不同時)的執行動作估測以外，編碼裝置100也可以用平行的方式同時執行兩個以上的動作估測。具體來說，在另一實施例中，編碼裝置100還包括多個編碼模組(亦稱第二編碼模組)。這些第二編碼模組的個數與功能都和編碼模組112~115相同。當編碼模組112執行對應巨方塊230的動作估測時，第二編碼模組的其中之一同時執行對應於巨方塊231的動作估測。並且，第二編碼模組所執行的動作估測與編碼模組112所執行的動作估測會分享所載入的像素資料。這些第二編碼模組可以被配置在編碼器110之內或之外，本發明並不在此限。
圖4是根據一實施例說明編碼有三個視角的立體視訊的範例示意圖。
請參照圖4，畫面411~414屬於視角410，並且視角410不同於視角210與220。畫面411與畫面212都依附於畫面211。在此，畫面223、畫面212與畫面411為欲編碼畫面，而畫面222與畫面211為參考畫面。巨方塊231與巨方塊420是對應至參考畫面211上的搜尋視窗430。值得注意的是，為了簡潔起見，圖4並沒有繪示所有的依附關係。
編碼器110除了載入巨方塊230、巨方塊231與搜尋 視窗240的像素資料以外，還會載入搜尋視窗430的像素資料。對應巨方塊231的動作估測也會根據搜尋視窗430來執行。也就是說，在執行對應於巨方塊231的動作估測時，編碼模組112會從搜尋視窗240與搜尋視窗430以找到與巨方塊231最相似的像素資料。此外，編碼器110還會載入巨方塊420的像素資料，並且根據巨方塊420與搜尋視窗430的像素資料執行動作估測。值得注意的是，對應巨方塊420的動作估測與對應巨方塊231的動作估測會分享搜尋視窗430內的像素資料。也就是說，搜尋視窗430內的像素資料被載入至編碼器110以後，在這些像素資料儲存在編碼器110的期間，編碼模組112會執行對應巨方塊420的動作估測與對應巨方塊231的動作估測。因此，參考畫面222與參考畫面211中的像素資料都會被分享，並且參考畫面222與參考畫面211是屬於不同的視角。
在圖4所示的實施例中，巨方塊230在欲編碼畫面223的位置、巨方塊231在欲編碼畫面212中的位置、以及巨方塊420在欲編碼畫面411中的位置是互相一致。然而，在另一實施例中，巨方塊230與巨方塊231的位置可以不相同，其對應在參考畫面240上的兩個搜尋視窗可部分的重疊，或/及巨方塊420與巨方塊231的位置可以不相同，其對應在參考畫面430上的兩個搜尋視窗可部分的重疊。如此一來，這些動作估測仍可分享搜尋視窗中重疊的像素資料，從而減少記憶體120的頻寬需求。
另外，巨方塊230、巨方塊231與巨方塊420可被循 序地載入至編碼器110。換言之，當巨方塊230、巨方塊231與巨方塊420當中一者被載入至編碼器110後，當中另一個是接續的被載入。並且在上述另一者被載入以後，巨方塊230、巨方塊231與巨方塊420當中更另一者是接續被載入。
具體來說，以下用向量(視角編號，畫面編號，巨方塊編號)來表示一個巨方塊的位置。在此假設視角410的視角編號為”2”、畫面411的畫面編號為”0”，畫面412的畫面編號為”1”，畫面413的畫面編號為”2”，畫面414的畫面編號為”3”。在時間點401，編碼模組112會對位於(0,2,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點402，編碼模組112會對位於(1,1,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點403，編碼模組112會對位於(2,0,0)的巨方塊執行動作估測。如此一來，位於(0,2,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(1,1,0)的巨方塊所對應的動作估測可以分享相同的搜尋視窗內的像素資料。另外，位於(1,1,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(2,0,0)的巨方塊所對應的動作估測可以分享相同的搜尋視窗內的像素資料。
在圖4所示的實施例中，畫面211~214、畫面221~224與411~414係以循序畫面為例說明，然於其他實施例中可為其他類型之畫面，譬如交錯畫面(亦被稱為圖場(field))。此外，在編碼立體視訊時，兩個欲編碼畫面會屬於不同的兩個視角(亦即視角210與視角220，或是視角410與視角210)，並且一個參考畫面係以這兩個視角的其中之一者為 例說明，然於其他實施例，參考畫面之視角不限於視角210與視角220(或視角410與視角210)的其中之一。此外，這兩個欲編碼畫面中與參考畫面中屬於同一個視角的畫面與參考畫面是相鄰。例如，欲編碼畫面223與參考畫面222是相鄰，以及欲編碼畫面212與參考畫面211是相鄰。然於其他實施例中不限於此，譬如兩個欲編碼畫面可相隔一至多個畫面。
另外，與圖3的實施例類似，圖4之實施例除了交錯的執行動作估測以外，編碼裝置100也可以用平行的方式同時執行兩個以上的動作估測。具體來說，在另一實施例中，編碼裝置100還包括多個編碼模組(亦稱第二編碼模組)。這些第二編碼模組的個數與功能都和編碼模組112~115相同。當編碼模組112執行對應巨方塊230的動作估測時，第二編碼模組的其中之一同時執行對應於巨方塊231的動作估測。並且，第二編碼模組所執行的動作估測與編碼模組112所執行的動作估測會分享所載入的像素資料。類似地，當編碼模組112執行對應巨方塊231的動作估測時，第二編碼模組的其中之一同時執行對應於巨方塊420的動作估測。並且，第二編碼模組所執行的動作估測與編碼模組112所執行的動作估測會分享所載入的像素資料。這些第二編碼模組可以被配置在編碼器110之內或之外，本發明並不在此限。
[第二實施例]
第二實施例與第一實施例類似，在此僅描述不同之處。圖5至圖7是根據第二實施例說明編碼立體視訊的範例示意圖。
請參照圖5，畫面511~514是屬於視角510，畫面521~524是屬於視角520，並且畫面531~534是屬於視角530。其中，與圖2至圖4之其中一點差異是，當兩個欲編碼畫面依附至同一個參考畫面時，這兩個欲編碼畫面中與參考畫面屬於同一個視角的畫面會與參考畫面之間相隔至少一畫面。舉例來說，畫面534與畫面521是依附於畫面531，因此畫面534與畫面521為欲編碼畫面而畫面531為對應的參考畫面。欲編碼畫面534與參考畫面531屬於同一個視角，且這兩者之間是相隔至少一個畫面。編碼模組112會根據搜尋視窗550與巨方塊541執行一個動作估測，並且會根據搜尋視窗550與巨方塊542執行另一個動作估測。這兩個動作估測會分享搜尋視窗550內的像素資料。然而，詳細的分享步驟與第一實施例類似，在此並不再贅述。
請參照圖6，在編碼完畫面534與畫面521以後(譬如依據圖5所示之實施例)，畫面532、畫面533與畫面524為欲編碼畫面，並且畫面521、畫面531與畫面534為參考畫面。其中，欲編碼畫面532與533都依附至參考畫面531與534，並且欲編碼畫面524是依附至參考畫面521與534。由於欲編碼畫面532與533是依附至同一個視角的兩個參考畫面，欲編碼畫面532與533亦被稱為 B(bi-directional)畫面。
編碼器110會載入巨方塊611~613、搜尋視窗550、搜尋視窗621以及搜尋視窗622的像素資料。編碼模組112會根據巨方塊613、搜尋視窗621以及搜尋視窗622的像素資料執行動作估測。編碼模組112也會根據巨方塊612、搜尋視窗621以及搜尋視窗550的像素資料執行動作估測。編碼模組112還會根據巨方塊611、搜尋視窗621、以及搜尋視窗550的像素資料執行動作估測。關於對巨方塊611與612作動作估測的方法，有種種不同的方式均可以採用。舉例而言，針對巨方塊611的動作估測，可分別在搜尋視窗621、550中分別找到參考區塊(其中一個參考區塊在搜尋視窗621，另一個參考區塊則在搜尋視窗550上)，繼而可計算兩個參考區塊分別與巨方塊611的位移量來得到二個移動向量。同理可類推巨方塊612的動作估測方式。
在此，巨方塊613在欲編碼畫面524中的位置、巨方塊612在欲編碼畫面533中的位置以及巨方塊611在欲編碼畫面532中的位置是相一致。因此，對應巨方塊611的動作估測與對應巨方塊612的動作估測會共享搜尋視窗621的像素資料與搜尋視窗550的像素資料。此外，對應巨方塊612的動作估測與對應巨方塊613的動作估測會共享搜尋視窗621的像素資料。也就是說，被共享的參考畫面534與參考畫面531可屬於同一個視角530。
具體來說，以下用向量(視角編號，畫面編號，巨方塊 編號)來表示一個巨方塊的位置。在此假設視角510的視角編號為”2”，視角520的視角編號為”1”，並且視角530的視角編號為”0”。畫面511、521與畫面531的畫面編號為”0”。畫面512、522與畫面532的畫面編號為”1”。畫面513、523與畫面533的畫面編號為”2”。畫面514、524與畫面534的畫面編號為”3”。在時間點601，編碼模組112會對位於(0,1,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點602，編碼模組112會對位於(0,2,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點603，編碼模組112會對位於(1,3,0)的巨方塊執行動作估測。因此，位於(0,1,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(0,2,0)的巨方塊所對應的動作估測會分享兩個搜尋視窗內的像素資料。此外，位於(0,2,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(1,3,0)的巨方塊所對應的動作估測會分享同一個搜尋視窗的像素資料。並且，位於(0,1,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(1,3,0)的巨方塊所對應的動作估測也會分享同一個搜尋視窗的像素資料。
請參照圖7，在編碼完畫面524、畫面532與533以後(譬如依據圖6所示之實施例)，畫面524、畫面532與533便可以當作參考畫面。在此，畫面511、畫面522與畫面523為欲編碼畫面。編碼器110會載入巨方塊701~703、搜尋視窗711~713與搜尋視窗622的像素資料。編碼模組112可根據巨方塊701、搜尋視窗711、搜尋視窗713以及搜尋視窗622的像素資料執行動作估測。編碼模組112也會可根據巨方塊702、搜尋視窗711、搜尋視窗712以及搜 尋視窗622的像素資料來執行動作估測。關於對巨方塊701做動作估測的方法，舉例而言，可分別在搜尋視窗622、711、713中分別找到參考區塊(其中一個參考區塊在搜尋視窗622、711與713其中一者上，另一個參考區塊則在搜尋視窗622、711與713其中另一者上)，繼而可計算兩個參考區塊分別與巨方塊701的位移量來得到二個移動向量。另外，編碼模組112還可根據巨方塊703以及搜尋視窗622的像素資料執行動作估測。同樣地，動作估測的方式譬如但不限於是在搜尋視窗622尋找一參考區塊，繼而可計算為參考區塊與巨方塊703的一位移值作為一移動向量。如此一來，對應巨方塊701的動作估測與對應巨方塊702的動作估測可以分享搜尋視窗711與搜尋視窗622的像素資料。此外，對應巨方塊701的動作估測與對應巨方塊703的動作估測可以分享搜尋視窗622的像素資料。
具體來說，在時間點721，編碼模組112會對位於(1,1,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點722，編碼模組112會對位於(1,2,0)的巨方塊執行動作估測。在時間點723，編碼模組112會對位於(2,0,0)的巨方塊執行動作估測。如此一來，位於(1,1,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(1,2,0)的巨方塊所對應的動作估測會分享兩個搜尋視窗內的像素資料。此外，位於(1,2,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(2,0,0)的巨方塊所對應的動作估測會分享同一個搜尋視窗的像素資料。並且，於(1,1,0)的巨方塊所對應的動作估測與位於(2,0,0)的巨方塊所對應的動作估測也會分享同一 個搜尋視窗的像素資料。
值得注意的是，雖然本實施例中，巨方塊701的動作估測與巨方塊702的動作估測，分別使用到三個搜尋視窗，然本揭露並不以此為限。於其他實施例中，可以使用較少或較多數目的搜尋視窗。舉例而言，巨方塊701的動作估測與巨方塊702的動作估測分別可以使用到兩個搜尋視窗622與211而已。
另外，亦須注意，圖5至圖7與圖3及圖4所示的實施例類似，同樣可類推至兩個巨方塊的位置不相同但對應同一參考畫面上的不同搜尋視窗部分重疊的情況。針對這些巨方塊的動作估測，仍分享搜尋視窗中重疊的像素資料。此外，類似地，圖5至圖7之實施例，除了交錯的執行動作估測以外，編碼裝置100也可以用平行的方式同時執行兩個以上的動作估測。
圖8是根據一實施例說明立體視訊的編碼方法的流程圖，其譬如可(但不限於)應用於圖1所示之編碼裝置100。
請參照圖8，在步驟S802中，編碼器110會載入第一欲編碼畫面之第一巨方塊之像素資料，其中第一欲編碼畫面屬於第一視角。在步驟S804中，編碼器110會從記憶體120中載入第一參考畫面之第一搜尋視窗之像素資料。在步驟S806中，編碼器110會根據第一搜尋視窗之像素資料以及第一巨方塊之像素資料執行第一動作估測。在步驟S808中，編碼器110會從記憶體120載入第二欲編碼畫面之第二巨方塊之像素資料，其中第二欲編碼畫面屬於 第二視角，第二視角不同於第一視角。在步驟S810中，編碼器110會根據第一搜尋視窗之像素資料與第二巨方塊之像素資料執行第二動作估測，藉以與第一動作估測共享所載入之第一搜尋視窗之像素資料。由於圖8中各步驟已詳細說明如上述其他各實施例中，在此為簡明起見便不再贅述。
圖9是根據一實施例說明立體視訊的編碼方法的流程圖，其譬如可(但不限於)應用於圖1所示之編碼裝置100。圖9實施例與圖8實施例之差異主要在於不是分享同一個搜尋視窗之畫素資料，而是分享不同搜尋視窗中重疊區域的畫素資料。
請參照圖9，步驟S902中，載入第一欲編碼畫面之第一巨方塊之像素資料，此第一欲編碼畫面屬於一個第一視角。步驟S904中，載入第一參考畫面中之第一搜尋視窗之像素資料。步驟S906中，根據該第一搜尋視窗之像素資料以及第一巨方塊之像素資料執行一個第一動作估測。在步驟S908中，載入第二欲編碼畫面之第二巨方塊之像素資料，其中此第二欲編碼畫面屬於一個第二視角，並且第二視角不同於第一視角。在步驟S910中，載入第一參考畫面之第二搜尋視窗中與第一搜尋視窗之一個不相重疊區域之像素資料，其中第二搜尋視窗係包括與第一搜尋視窗之不相重疊區域與一個相重疊區域。在步驟912中，根據第二搜尋視窗之像素資料與第二巨方塊之像素資料執行一個第二動作估測，藉以與第一動作估測共享第一搜尋視 窗與第二搜尋視窗之相重疊區域之像素資料。由於圖9中各步驟已詳細說明如上述其他各實施例中，在此為簡明起見便不再贅述。
綜上所述，本發明的實施例提出一種視訊編碼方法與編碼裝置，藉由適當地安排不同欲邊碼畫面中各巨方塊(由視角編號，畫面編號，巨方塊編號定義)之編碼或載入順序，可以讓兩個以上的動作估測共享同一搜尋視窗或不同搜尋視窗相重疊區域的像素資料，進而可以減少記憶體的頻寬需求。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧編碼裝置
110‧‧‧編碼器
111‧‧‧暫存記憶體
112~115‧‧‧編碼模組
116‧‧‧記憶體介面
120‧‧‧記憶體
210、220、410、510、520、530‧‧‧視角
211~214、221~224、411~414、511~514、521~524、531~534‧‧‧畫面
230、231、250、251420、541、542、611~613、701~703‧‧‧巨方塊
240、260、261430、550、621、622、711~713‧‧‧搜尋視窗
270‧‧‧不相重疊區域
271‧‧‧相重疊區域
301~304、401~403、601~603、721~723‧‧‧時間點
S802、S804、S806、S808、S810‧‧‧視訊編碼方法的步驟
圖1是根據一實施例說明編碼裝置的方塊圖。
圖2A與圖2B是根據一實施例說明立體視訊的範例示意圖。
圖3是根據一實施例說明不同視角的兩個畫面依附同一個參考畫面時執行動作估測的範例示意圖。
圖4是根據一實施例說明編碼有三個視角的立體視訊的範例示意圖。
圖5至圖7是根據第二實施例說明編碼立體視訊的範例示意圖。
圖8是根據一實施例說明立體視訊的編碼方法的流程圖。
圖9是根據一實施例說明立體視訊的編碼方法的流程圖。
S802、S804、S806、S808、S810‧‧‧立體視訊的編碼方法的步驟

Claims (23)

  1. 一種立體視訊的編碼方法，用於一編碼裝置，包括：載入一第一欲編碼畫面之一第一巨方塊之像素資料，該第一欲編碼畫面屬於一第一視角；載入一第一參考畫面之一第一搜尋視窗之像素資料；根據該第一搜尋視窗之該像素資料以及該第一巨方塊之該像素資料執行一第一動作估測；載入一第二欲編碼畫面之一第二巨方塊之像素資料，該第二欲編碼畫面屬於該第二視角，該第二視角不同於該第一視角；以及根據該第一搜尋視窗之該像素資料與該第二巨方塊之像素資料執行一第二動作估測，藉以與該第一動作估測共享所載入之該第一搜尋視窗之該像素資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一巨方塊在該第一欲編碼畫面的位置與該第二巨方塊在該第二欲編碼畫面之位置係相一致。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一參考畫面屬於該第一視角與該第二視角當中之一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一參考畫面，以及該第一欲編碼畫面與該第二欲編碼畫面當中之與該第一參考畫面屬同一視角之該畫面，係相鄰。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方 法，其中該第一參考畫面，以及該第一欲編碼畫面與該第二欲編碼畫面當中之與該第一參考畫面屬同一視角之該畫面，係相隔至少一畫面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一巨方塊與該第二巨方塊當中一者被載入後，該第一巨方塊與該第二巨方塊當中另一者係接續被載入。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中當該第一動作估測與該第二動作估測當中一者執行完畢後，再接續執行該第一動作估測與該第二動作估測當中另一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一動作估測與該第二動作估測係同時執行。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，更包括：載入一第二參考畫面之一第二搜尋視窗之像素資料，其中該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者更依據該第二搜尋視窗之像素資料來進行；載入一第三欲編碼畫面之一第三巨方塊，該第三欲編碼畫面屬於一第三視角，該第三視角不同於該第一視角與該第二視角；以及根據該第二搜尋視窗之該像素資料與該第三巨方塊之像素資料執行一第三動作估測，藉以與該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者共享所載入之該第二搜尋視 窗之該像素資料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一巨方塊在該第一欲編碼畫面的位置、該第二巨方塊在該第二欲編碼畫面的位置，以及該第三巨方塊在該第三欲編碼畫面之位置係相一致。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一參考畫面屬於該第一至第三視角當中之一者，以及該第二參考畫面屬於該第一至第三視角當中之另一者。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一至第三巨方塊當中一者被載入後，該第一至第三巨方塊當中另一者後係接續被載入，以及該第一至第三巨方塊當中另一者後被載入後，該第一至第三巨方塊當中更另一者後係接續被載入。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之立體視訊的編碼方法，更包括：載入一第二參考畫面之一第二搜尋視窗之像素資料，其中該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者更依據該第二搜尋視窗之像素資料來進行；載入一第三欲編碼畫面之一第三巨方塊，該第三欲編碼畫面屬於該第一視角與該第二視角當中至一者；以及根據該第一搜尋視窗之該像素資料、該第二搜尋視窗之該像素資料與該第三巨方塊之像素資料執行一第三動作估測，藉以與該第一動作估測與該第二動作估測當中之該 者共享所載入之該第一搜尋視窗之該像素資料與該第二搜尋視窗之該像素資料。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一巨方塊在該第一欲編碼畫面的位置、該第二巨方塊在該第二欲編碼畫面的位置，以及該第三巨方塊在該第三欲編碼畫面之位置係相一致。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一參考畫面與該第二參考畫面屬於該第一至第二視角當中之同一者。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之立體視訊的編碼方法，更包括載入一第三參考畫面之一第三搜尋視窗之像素資料，其中該第一動作估測與該第二動作估測當中之另一者更依據該第三搜尋視窗之像素資料來進行。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之立體視訊的編碼方法，其中該第一參考畫面與該第二參考畫面屬於該第一至第二視角當中之同一者，該第三參考畫面係屬於該第一至第二視角當中之另一者。
  18. 一種編碼裝置，包括：一記憶體；以及一編碼器，耦接至該記憶體，用以從該記憶體中載入一第一欲編碼畫面之一第一巨方塊之像素資料，其中該第一欲編碼畫面屬於一第一視角，其中，該編碼器用以從該記憶體中載入一第一參考畫面之一第一搜尋視窗之像素資料，根據該第一搜尋視窗之 該像素資料以及該第一巨方塊之該像素資料執行一第一動作估測，並且載入一第二欲編碼畫面之一第二巨方塊之像素資料，其中該第二欲編碼畫面屬於該第二視角，該第二視角不同於該第一視角，其中，該編碼器用以根據該第一搜尋視窗之該像素資料與該第二巨方塊之像素資料執行一第二動作估測，藉以與該第一動作估測共享所載入之該第一搜尋視窗之該像素資料。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之編碼裝置，其中該第一巨方塊在該第一欲編碼畫面的位置與該第二巨方塊在該第二欲編碼畫面之位置係相一致。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之編碼裝置，其中該第一參考畫面屬於該第一視角與該第二視角當中之一者。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之編碼裝置，其中該編碼器更用以從該記憶體中載入一第二參考畫面之一第二搜尋視窗之像素資料，其中該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者更依據該第二搜尋視窗之像素資料來進行，其中，該編碼器還用以從該記憶體中載入一第三欲編碼畫面之一第三巨方塊，其中該第三欲編碼畫面屬於一第三視角，並且該第三視角不同於該第一視角與該第二視角，其中，該編碼器還用以根據該第二搜尋視窗之該像素資料與該第三巨方塊之像素資料執行一第三動作估測，藉以與該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者共享所 載入之該第二搜尋視窗之該像素資料。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之編碼裝置，其中該編碼器還用以從該記憶體中載入一第二參考畫面之一第二搜尋視窗之像素資料，其中該第一動作估測與該第二動作估測當中之一者更依據該第二搜尋視窗之像素資料來進行，其中，該編碼器還用以從該記憶體中載入一第三欲編碼畫面之一第三巨方塊，其中該第三欲編碼畫面屬於該第一視角與該第二視角當中至一者，其中，該編碼器還用以根據該第一搜尋視窗之該像素資料、該第二搜尋視窗之該像素資料與該第三巨方塊之像素資料執行一第三動作估測，藉以與該第一動作估測與該第二動作估測當中之該者共享所載入之該第一搜尋視窗之該像素資料與該第二搜尋視窗之該像素資料。
  23. 一種立體視訊的編碼方法，用於一編碼裝置，包括：載入一第一欲編碼畫面之一第一巨方塊之像素資料，該第一欲編碼畫面屬於一第一視角；載入一第一參考畫面中之一第一搜尋視窗之像素資料；根據該第一搜尋視窗之該像素資料以及該第一巨方塊之該像素資料執行一第一動作估測；載入一第二欲編碼畫面之一第二巨方塊之像素資料，該第二欲編碼畫面屬於該第二視角，該第二視角不同 於該第一視角；載入該第一參考畫面之一第二搜尋視窗中與該第一搜尋視窗之一不相重疊區域之像素資料，其中該第二搜尋視窗係包括與該第一搜尋視窗之該不相重疊區域與一相重疊區域；以及根據該第二搜尋視窗之該像素資料與該第二巨方塊之像素資料執行一第二動作估測，藉以與該第一動作估測共享該第一搜尋視窗與該第二搜尋視窗之該相重疊之區域之該像素資料。
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