TWI310526B - Method and apparatus for implementing dct/idct based video/image processing - Google Patents

Description

1310526 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種使用標籤表及AC表之 是關於一種利用標籤表及一種Ac表執行離= 轉換及反離散餘弦轉換之裝置及其方法。。像處理之離散餘弦 【先前技術】 diSCrete C〇Sine IDCT) =其母一個係數作運算，而不考慮資料本身的内容，) / 又有對一些具有特殊意義的内容做特處 的不同意義，給予不_運算 運算量。這些方法已被實際在 Ϊ的運ίϊ低面》Λ許多快速演算法來減少處理每個係 m 14些方法仍需對每個係數作處理。美國專利第 定Z那係利用最後一個非零係數的位置，來決 =要用那成，、且不同長度的WIDCT來處理。美國專織 =是將係數劃分成兩個群組，— 、 其他部f的係數。對第—個群组裡的=ϊ(ί與 係數。美有善加則所有非零的 為f若是零，則可省去該係數的 ，_此可—少運算量二無法ί i因iCT來算’只針對非零的係數做運 所花的時間，作此運异又可讀對每個係數做零的判斷 複雜、^因個/加器與直接式如⑽的 筹因此不符口成本效益。美國專利第6421695號的功能 1310526 γγ2號相同，只針對非零的係數做運算， 來看，可八^雜.‘、1dct架構設計，若以輸入端的資料順序 ii雖可di—類衫，枝斜向(zi㈣)_序，這種 省去輸入端的緩衝區，但移位情KTranSO0 ° 是將反斜向掃描轉的輸入資料先 裡的很大的記憶體區塊。此外由於第—次咖町 於移位11#和而第二次1-0 IDCT卻很多，該架構將受限 於移位峨體與第二次iWDCT的處理能力。 塊圖請ίΓ】：ΐ，一為習知技術之㈣處理裝置10之系統方 處理襄置10接收字元串包括資料被解碼 含有-㈣弦轉換解碼做法的字元串。資料處理裝置10包 一反量^雷跋1S、一可變長度譯碼器14、反掃描緩衝器16以及 的資料後產變長度譯碼1114接收字元帛2G並解碼其中 訊11和位及一位階(level)資訊13。執行資 反Γ，1116儲存位階資訊13並在控 控制下i 的填滿。反量化18亦在控制器的 反量化程序存在物贿衝1116之内容(⑽teI_以執行 掃描序圖二A為習知技術具有複數個斜向 彻且古離政餘弦係數之離散餘弦轉換矩陣。圖二B為習知枯 120、。^行離弦轉換係數及補零元素之反掃描緩衝器

Ϊί行t所示L可變長度譯碼器14產生一斜向掃描S 3)->(2 Λ)~^η 位階貝訊 13 如下：（mn，level)=(0, (〇, 2)4(〇 明，仿 πϋ2’ 5)—(1，6>—(3, lEOB (End of block)。在此說’ 白貝訊的值與非零的離散餘弦轉換係數32相同。 。 7 1310526 在斜向内轉換係數32，係根據他們 位，被暫_齡在反掃描緩衝器16 應地f確 執行解辦，非零雜絲_換 碼器μ 在他們應當存放之位置。同時控制5 2 ^應地產生和被儲存 (entry)，如果右& $ . ^ ° 2會填滿所有空的元素 在斜向掃描 將在__内重組 (咖padding)動作。反掃描緩衝係數。職過程亦稱補零 項動作係特別耗費時時間執行補零動作。此 r散餘弦轉換係數 輸入的離散餘弦轉換矩陣30所進行。它可上 更壞的’所有的内容，是否非零的離散餘 = 3_巾讀出，例滅4化電路丨8。需要更久祕 取儲存在反掃描緩衝器16之所有内容，由於 俺， 外^擔^耗費更多存取時間，所以將會降低裝置κΓ之資^ ^寫入i生it步，耗f更㈣存料間可料致更多資料讀 以二本發明之主要目的係就上述問題提供—種解決的方法 ϊϋΐ是標籤表的效用。除上述的情況之外，標籤ίΐί 有盈於”它的應用。所以，這是本發明的目的在於提供 : ^或者ac表能快速決定在輸入離散餘弦轉換區塊中是否有 兩頻率離散餘弦轉換係數存在。 4何 【發明内容】 魏本二 被要求輸入反離散餘弦轉換資料或係數是否異常，可以藉由 1310526 離散餘i二二，標，，能快速幫助測定於 以進行影像品質的處理。 〖在任何焉頻離散餘弦轉換係數 本發提供一種用於一數位眘粗 置，該裝置包含一授避矣t w、处系統之AC係數偵測裝 標籤表包含複數個二鑛枯 二e)〜、一 Ac表以及一處理電路。 複數個離散餘弦轉“ = 值，對應於一輸入矩陣之 包含有複數個預設之1對係數。AC表 _nCt ,Ϊ二中狀該至少兩種不同離散狀態 等1 r 輸；路; :|SSSS?:= 有指定的種類的資儲存較少於所 置可以正確地籤=功能’f料處理裝 查驗出是否有任何的雜辟铋枋赭始，f:例如’可以使用標籤表 別J在離散餘弦轉換矩i中存在aJ高二數個产特 被查驗出來並且_確認，通常 _ 情況 與相關離散餘弦轉換矩陣存在一個邊、;里地判斷相對應的視/影像 根據當本發明之另一實施例，—種用於數位資料處理系統之 9 1310526 ，測Af係數裝置，該裝置包含一標籤表、一 Ac表和 =。標絲包含餘域雜’轉標籤值仙對胁一輸入矩 =複數讎錄轉換絲。AC表包含錢翻預設之相對 :於至少兩種不同離散狀態之Ac狀態值，其中每—個A j ίίίΓ定成至少兩種不同離散狀態中之其中之—個離散狀態了 矣數位位兀值為〇或i。處理電路用以分別自該標鐵表及琴AC 該等標籤值及該等AC狀態值，並執行資料處理；比較^ 應的該等標籤值及該等ac狀態值以決定該輪人矩陣中^ 數是否包含—狀狀態。例如，在輸入矩陣 1 值為卜則可_輕易的辨認出是否有任 °间頻Ac係數存在於輸入的離散餘弦轉換矩陣。 式得軸精神可叫由町的發卿敍所附圖 【實施方式】 資料方=Br圖:c ’圖三為本發明之 政餘弦轉換係數之離散餘弦轉換矩陣—圖四 C 固儲存非零離散餘弦轉換係元為 圖四C為具有複數個標籤值之標籤表13〇。 衝120。 本發明為-種最佳實施例中，本發 接收和輸出複數個資料104安排成 =月^=處f裝^咖係 二=種形式的實_，並成; i;=r換區塊，每個離散上弦轉 =塊包含 咖係數的特殊序列。如圖四A : 2 個貝科1〇4通常以某種固定的掃 複數 ^ 100

% 1310526 衝器120、標籤表130以及一位控制器140。 可變長度譯碼器110接收字元串並將其中 接著產生執行資訊112和位階資訊114。執行:# n =碼’

=4 =被熟練『_撕離散餘弦轉換=J 位階資訊是—個非零值的特殊離散餘弦轉換^ 數’ 1巳圍從-(2η)〜2η-卜除了零之外’其中 =餘弦轉換係數的位元數量。執行資訊係該特殊序列：該二 訊及先前之位_訊之間為零係㈣數ϊ; Q如_ Α所示之實補’執行資訊112及i 貝=1 =係、由可變長度譯碼器110產生如下：（RunUvei)= ί 田ΐ (2,4)—(2,5卜(1，6卜(37)—EOB (區塊的末 i。^里 使用圖例的目的侧於指出位階#訊的值的數量和非零值 ，弦=餘是_。在真實的實關巾，位㈣訊可以是 從-（2n)〜2n-l，除了零之外。 相較之下，反掃描緩衝係不受限制的。如圖四B所示， 120具有複數個元素121用以接收和暫時的儲存被接收 ，資料104。即是，反掃描緩衝n 120之複數個元素121係用來 紀錄從可變長度譯碼器11G所傳來之位階資訊114。相較於之前 的做法’本發_-概點歧職12G並非儲存所有種 類中所有的資料，而僅儲存較少的資料。因此，本發明可以減少 資料處理裝置100中反掃描緩衝器120的存取時間。它將在往後 的實施例中被更加詳細的描述。 如圖四C所示，標籤表130係保存記錄相對應的位階資訊， 即為零值或非零值仔資訊與資料104相關。標籤表130僅佔裝置 勘中記憶體相當有限的容量，且有複數個二3用 散餘弦轉換係數中的零資訊134以及非零資訊132。標籤表中元 素的數量與離散餘弦轉換區塊中之離散餘弦轉換係不必然相同 的。舉64個元素(entry)為例，離散餘弦轉換係數之零資訊134在 11 1310526 ，籤表130内一個相對應的元素被標記成一第一狀態，即數位位 元值為0，而在離散餘弦轉換係數之非零資訊134在標籤表130 内一個相對應的元素(entry)被標記成一第二狀態’即數位位元值 為1。為了使標籤表130之記憶體縮到最小的大小，它更在標籤 表130内相對應的元素(entry)將離散餘弦轉換係數之零資訊134 標記為只有一位元之數位位元值〇，並且在標籤表13〇内相對應 的元素(entry)將離散餘弦轉換係數之非零資訊134標記為只有一 位元之數位位元值1。但是，當需要實際應用時，更多位元可能 被分配用來表示標籤表130内之離散餘弦轉換係數。 然而’在標籤表130内相對應的元素(entry)被分配如同離散 餘弦轉換係數之零資訊被標記為只有一位元之數位位元值1，且 在‘籤表130内相對應的元素(entry)被分配如同離散餘弦轉換係 數^非零資訊被標記為只有一位元之數位位元值0。實際上，每 次當新的離散餘弦轉換區塊開始解碼時’在標籤表13〇内所有元 素(entry)係先被標記為上述提及的幾個狀態中其中一個狀態。例 ^首先標記作為數位位元值〇,當有需要重寫或重新標記一個特 定元素(entry)的内容時’確定需要重寫或重新標記的元素係由數 位位元值0被重寫或重新標記為數位位元值丨。在本發明較佳的 具體實施例之一中，在標籤表13〇所有元素是先被標記作為數位 位元值0代替數位位元值丨。因為在經過適當地分析以後，可以 發現離散餘弦轉換矩陣中大多數之離散餘弦轉換係數為零。所以 被§己錄為零資訊元素的數量係大於被記錄為非零資訊元素的數 量。從離散餘弦轉換的零資訊係數被標記作為數位位元值〇，並 且離散餘弦轉換係數的非零資訊被標記作為數位位元值1，它可 能合理地被期望在標蕺表130，元素被標記作為數位位元值0數 量上會超過元素被標記作為數位位元值丨。所以，如果標籤表 130中所有元素最初被標記作為數位位元值〇，可以適當地減少 重新標記的次數。 控制器140控制在反掃描緩衝器12〇及標籤表13〇之紀錄保 12 1310526 留程序中資料儲存過程。本發明之控制器丨4〇更進一步包含一第 一地址產生器142以及一第二個地址產生器144。第一地址產生 器142接收執行資訊112後產生標記標籤位址145及寫入位址 146。標籤位址145用以重寫或重新標記在標籤表13〇内之元素 (entry)，以便零及非零資訊與相關離散餘弦轉換係數可正確地被 記錄在標籤表130中。寫入位址146用以適當並且正確地寫入非 零值之離散餘弦轉換係數，即在反掃描緩衝丨2〇寫入位階資訊 114。 '

請參閱圖五A、圖五B、圖五C以及圖五D，圖五A為在原 始位置具有複數個儲存非零離散餘弦轉換係元素之反掃描緩衝器 120。圖五B為經過水平移動後之複數個儲存非零離散餘弦轉換 係數元素之反掃描緩衝器120。圖五c為經過垂直移動後複數個 儲存非零離散餘弦轉換係數元素之反掃描緩衝器12〇。圖五D為 經過水平及垂直移動後複數個儲存非零離散餘弦轉換係數元素之 反掃描緩衝器120。 如圖五A所示，離散餘弦轉換係數之非零係數係並非儲存於 離散餘弦轉換矩陣中原始陳置，岐相對應_存於—相對應 的位置。它可以由參閱圖四A以及圖四b瞭解。但是，值得注音 在本具體實施射，實際位置用以記錄非零離散餘弦轉g 巧不是那麼重要和_的。如圖五B所示，非零離散餘弦轉換 係數並非儲存在原始的位置而是相對應被水平地左移的儲存在離 散餘弦轉換矩陣之相對應位置。如圖五c所示，轉離散餘弦轉 換係數並非财在原始的位置而是相對應被垂直移 散餘弦轉換矩陣之相對應位置。如圖五D所示，非 換係數並非儲存在原始的位置岐相職被水平地左移且垂直移 ，的儲存在離散餘_換矩陣之相對應位置。與f知技術 疋’本發明允許在反掃減衝ϋ 12G巾此鮮_移轴作 =置肋記錄非轉散餘弦無絲不是那麼重要和關鍵的。 因為在資料處理裝置100中使用的標籤表13〇可以正確地協助進 13 1310526 /貝枓5貝取私序。它是值得註明和先前拮不___後之處，習知 技術中，為了正確地讀敗曰今户二无則技衡不一樣之處％知 反掃+取目在反知描緩衝器16中之内容，在 田緩知16中零的填滿是 關離散餘弦轉換係數紋㈣4 ν β 4 H的素興相 是在標籤表在本發明中，最重要的 本發明之下料填滿_必要的和必㈣。所以’ 緩i器“的時^術比較係可以有效的減少控制器中反掃描 11。料，可在以下欽述中被詳細說明。可變長度譯器

龜痒。乂二疋上-102 ’接著可變長度譯碼器110進行資料解 ‘ "、執行資訊112及位階資訊114以後，譬如(0, 1) 因拂如虛—(2，_4) 一(2, 5) —(1，6) —(3, 7) —EOB ’ 係被 ^位址/if1行資訊112傳送至第一位址產生器142。標 應產生用以在標籤表13G中重寫或重新標記元 1·1=Ϊί^ΐ者非零f訊與侧離散餘弦轉換係數可以被正 ^ ttf G。即是從第—位址產生11 142根據標記位 f生並保有紀雜散餘_換餘的零並且/或者非零資訊 產生器142並且產生寫入位址146並 鐵衝器i2g以正確地寫人非零離散餘弦換係數，即 反巧_ 12。寫人⑽f訊114。反掃描緩魅m接著儲存 訊。依據上述的制，在本實施例中實際位置用以記錄非 政餘弦轉換係數在反掃描緩衝器12〇並非那麼重要鍵 的。 當需$讀取儲存於反掃描緩衝器120所存放的資料時，第二 位址產生器144會產生讀取位址147。第二位址產生器144根據 讀取位址=6讀取儲存反掃描緩衝器12〇之位階資訊114。第二 =址產生器144係根據資訊產生讀取位址147，該資訊即為從標 籤表130傳送之一讯號148。訊號148包含標籤位址145的資訊 和後級，路進行資料處理所需要之其它資訊，例如為反量化而必 須產生量化係數位址149資訊。例如，讀取位址147可以幫助後 1310526 電路15G能正確地獲得或修補原始的斜向 ㈣斤列中零和非零的離散餘弦轉換係數。 址訊114在第—位址產生11142寫入位 120中零的工填滿程反择描緩衝11 120 *。反掃描緩衝器 位階資序ί不需要緊接著在儲存位階資訊Μ之後。

Li—步被提供予反量化電路⑽。實際上，在^1 ίί 料的_資訊控制更進& 13〇是必要的非零的標籤值132。參考標籤^ 比所有指定_===^=^輸人的資料，而是僅有 中。因此如果皆粗走枓係被儲存在反掃描緩衝器12〇之 描序列中倾，、即f對^ 地輸_定的斜向掃 步的讀權’將有助於進一 零和非零離散餘弦轉換係數的原始斜可獲得或重建 -選擇掃财狀示㈣讀殊序列為 序列可以採取各種不同的料離散餘弦轉換係數的特殊 圖五六B所示之斜向播仃特疋的設計目的。如圖六A及 轉換/反離散餘弦轉換技^的掃^序列係被熟練離散餘弦 或選擇的掃财顺進—步的解#、、。°。仙科為斜向掃描序列 如圖^所不，反量化電路^ 1 sn ^ 散餘弦轉換魏執行—個5G f反掃描緩衝ϋ 12G的非零離 144之量化係數位士止149，一個根據第二個位址產生器 的非零離散餘弦轉換係數可能被，當前 二所不，後級電路可做為反量化 ，用為反里化程序。如圖 置化奴15G «例子巾之其中-個 1310526 路用可中之-:-反離气餘弦轉換電 quantization ^44, 換程序、一反量化（inverse 電路用以執行，__〇n) 根據不同的實際應用的纽合序，或者上逃電路之任何上述的電路 圖像===像步電連接至 相機。圖像解碼器’例如那些被使用在數位式 餘弦轉換資料並且/或者能可以產生離散 可以更進-步散餘轉齡序。本發明的裝置 办像解碼态並且/或者影像編碼器170，例 1ΓΪ: Λ二式錄柳V)系統’影像解碼器並且/或者影ίί 埒可以產生離散餘弦轉換資料並且/或者執行反離 ^ϊϊϊϊΐί:誶細的實施與相關離散餘弦轉換/反離散餘弦 餘弦轉換-離散餘弦轉換技術。2 ®+ B#® IkM2〇〇 it Α為具有複數個離散餘弦轉換係數211之離散； 弦轉換国矩陣210。圖八B為具有複數個標紐222、224之標: ㈣4 弦轉換矩陣210被曲線215分割成低頻區 ? 232、23,之AC表230。圖十a為離散餘弦轉換矩陣21〇被曲 線215》割成低頻區域217和高頻區域219之示意圖。圖十 具有複數個預設AC狀態值232、234之AC表230。 ， 本發明之彳貞測裝置2GG内係利用標籤表22〇來達成侧Ac 係數之目的、。偵測裝置200在標籤表220和AC表23〇的協助之 下’可以快速地價測出輸入離散餘弦轉換矩陣21〇或離散餘弦轉 換區塊之AC係數。偵測農置2⑻可能被容納在一個數位資料處 1310526 理系統300之中，藉由接收輸入離散餘弦轉換矩陣21〇，即是離 散餘弦轉換區塊，可用以實施反離散餘弦轉換。在特定的離散餘 弦轉換區塊210，如圖九A所示，例如8x8離散餘弦轉換區塊， 包含有64個元素作為64離散餘弦轉換係數。在8x8離散餘弦轉 換區塊中之離散餘弦轉換係數内左上方之元素為DC值209，除 了 DC值209，通常其他元素係被分類作為AC頻率元素，。此 外，AC頻率元素在DC值附近通常被分類作為低頻率元素或 一低頻區域214。相反的，AC頻率元素在右下方部份之附近通 常被分類作為高頻率元素或一高頻區域216。如圖九A所示， 低頻區域214和高頻區域216係由曲線215所定義分別出來。 但是，值得注意的是，低頻區域214和高頻區域216是一相對 概念，且可能由重畫曲線215而被重新解釋。例如，在重畫曲線 215後，一個新低頻區域217和一個新高頻區域219被區分出 來。 憶電路240中。 偵測裝置200包含標籤表220、AC表230、記憶電路240以 及一處理電路250。其中標籤表220和AC表230係被儲存在記 對，以，少二_錄態被歡的複數個AC狀祕，或者甚至 更夕狀知°各AC狀態值被賦予到至少二個錐勒妝籟中的ϋ —

餘弦轉換係數是否包含一特定狀態。 ί表220包含複數個標籤值222相對應於在輸入離散餘弦 轉換矩陣210複數個離散餘弦轉換係數2U。AC表23〇則包含相 它相關於在輸入離散餘弦轉換矩 211。輸入離散餘弦轉換矩陣210 為詳細的解釋標籤表22〇,它才丨 陣210中之離散餘弦轉換係數211 17 !310526 - 中之離散餘弦轉換係數211包含至少二互相獨立集合的係數222 和224。所有離散餘弦轉換係數在同樣集合被分配到同樣標籤 值，不同的集合則被分配到不同的標籤值。例如，輸入離散餘弦 轉換矩陣210内之離散餘弦轉換係數211通常包含零214並且/ 或者非零212的係數，構成二互相獨立集合係數。如果一離散餘 弦轉換係數，例如離散餘弦轉換係數212是非零的，則對應的標 ' 籤值222被賦予到一數位位元值1。如果一離散餘弦轉換係數， - 例如離散餘弦轉換係數214為零，則對應的標籤值224被賦予到 一數位位元值〇。熟練此種技術的人知道零的離散餘弦轉換係數 # 不一定分配為數位位元值〇，而非零離散餘弦轉換係數則不一定 分配為數位位元值1。有可能相互交換❶即，可能並且被分配在 標籤表中，零的離散餘弦轉換係數分配為數位位元值丨，而非零離 散餘弦轉換係數分配數位位元值為〇。 - 為詳細的解釋AC表230 ’它被運用定義離散狀態用以達成 我們的偵測目的。例如，如圖九B所示，根據AC表230可能包 含二個離散狀態232和234。低頻率狀態由數位位元值〇代表， 高頻率狀態由數位位元值1代表。實際上，AC表可能被運用根 據不同的實際應用定義一個高頻區域和一個低頻區域。即是輸入 • 矩陣的高頻區域由AC表係動態地被改變。這可能在現有AC表 中對一個另外狀態重新分配至少一 AC狀態值。如圖九A及圖十 A所示’根據設計者具體設計目的，曲線215可以重畫。當曲 線重畫時，在AC表中之AC狀態值的現狀將再重新進行分配 行為’如同圖九B和圖十B所示。熟練此項技術之人會知道低頻 率狀態不一定以數位位元值〇表示，而高頻率狀態不一定以數位 位元值1表示。有可能被交換，它可以被安排在AC表内，低頻 * 率狀態由數位位元值1表示，並且高頻率狀態以數位位元值0 表示。

如圖七所示，偵測裝置200之處理電路250包含AND260和 OR270 〇AND260包含一個或更多AND閘各自對相對應的AC 18 1310526 狀態值232和標籤值222運算，而於另一個離散狀態時，則 AC狀態^34和標籤值224運算，將產生相對應and結果 262。（^_單元包含-個或更多qR閘對產生and結果262進行 OR運鼻’產生相對應的〇R結果272。〇R結果272由處理電路 250產生用以確定該輸入矩陣中之該等離散餘弦轉換係數是否 含-特定狀態。如圖九B所示，偵測裝置細在Ac表的協助下 會摘測出第九個非零離散餘弦轉換係數221係位於高頻 216。但是，如圖10B所示’ _裝置2〇〇在Ac表23〇的協助 個非零離散餘弦轉換係數221則不會偵測出係位於 冋頻&域219，因為在AC表230的定義之下，第九非霖籬斗 弦轉換係數221位於低頻區域217。 、 1。的f，AND f立260不一定在0R單位27〇之 6ίΜσ 0R早位27G的順序係可被隨意配置。僅 ^ =的電路修正即能成為這樣的f路配置。在此 路配置做進一步解釋。 了貝電 功提供至後級電路用以各種各樣的設計目的和 > ，如果、纟σ果以一種正面結果被證實，卩卩 離散餘丄== 相當======利用儲存容量 明之裝置屬尸、需增加一二m衝，存取時間。根據本發 填滿步驟，因此可以相㈣^1、六^ y以省去習知技術令零的 ^己隐裂置中的儲存容量並且會縮短裝置進行資料處理的時間。卩 需填緩衝11並不f進行零的填滿且不 具I、匕工的凡素’離散餘弦轉換係數為零的資訊不需要從反 1310526 =描緩衝器讀取出。因此本裝置可減少反掃描緩衝n的存取時 =明在標籤表，和AC表23〇的幫助下，提供一個快速 斷在離散餘弦轉換區塊中是否存在任何高頻率離ί 餘弦，換係數。標籤表220使用標籤值奶及224來當作類別資 210 二二了員率係數。而頻或低頻區域(或其他更多不同的離散區 Ϊ此區能由設計者定義以執行它的設計目的。定義描述 J二岐計者改變或修改執行㈣設計目的。侧過程 ?巧明快速和簡單’偵測結果可能因而被提供對後級電路用 ;咖=:;!邊:如’是否在相對應的圖像與相關的離 4日ηΪΪ以上較佳具體實_之魏，縣魏更加清楚描述本 太ϋϊίΐ精神’而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對 及ϋΐϊ，以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變 ，、相4性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇内。 1310526 【圖式簡單說明】 圖 圖一為習知技術之資料讀取裝置之系統方塊 技料核触勒娜相之祕餘弦係數

圖二A 之離散餘弦轉換矩陣 元素術具#触倾赫錄轉_數及補零 圖三為本發明之資料處理裝置之系統方塊圖。 離散则嶋獅嶋繼係數之 緩衝器 ，四B為具錢數_存轉雜_無氣素之反掃描 圖四C為具有複數個標籤值之標籤表。 素之= 在器原始位置具有複數個健存非零離散餘弦轉換係元 數元t反之魏赠树零離餘弦轉換係 元素二=。直移動後複數個館存非零離散餘弦轉換係數 換:絲域錄輸咖散餘弦轉 圖 圖六Α為根據本發明之特殊序列為—斜向掃描序列之示 意 21 1310526 圖六B為根據本發明之特殊序簡—選擇雜序列之示意 圖七為數位資料處理系統中偵測Ac裝置之系統方塊圖。 圖八A為具有複數娜散餘__數之離散餘弦轉換矩 圖八B為具有複數個標籤值之標籤表。

A為離散餘弦轉換矩陣被曲線分割成低頻區域和高 項•之示意圖。 圖 九B為複數個預設AC狀態值之AC表 ，士 A為離散餘弦轉換矩陣被曲線分割成低頻區域和高頻區 场*之示意圖。 圖十B為具有複數個預設AC狀態值之AC表。

【主要元件符號說明】 10 :資料處理装置 12 :控制器 14 :可變長度譯石馬器 17.補零動作填滿的元素 18 .反量化電路 32 .非零的離散餘弦轉換係數 1〇〇:資料處理裝置 11 :執行(Run)資訊 13 :位階(level)資訊 16 :反掃描緩衝器 30 :輸入離散餘弦轉換矩陣 102 :位元串 22 1310526 104 :資料 110 :可變長度譯碼器 114 :位階資訊 121、131 :複數個元素 132 :非零資訊 140 :控制器 144 :第二位址產生器 146 :寫入位址 148 :訊號 150 :反量化電路 170 :影像編碼器/解碼器 209 : DC 值 211 :離散餘弦轉換係數 212 :非零的離散餘弦轉換係數 213 :為零的離散餘弦轉換係數 214 :低頻區域 215 :曲線 219 :新高頻區域 106 :矩陣 112 :執行資訊 120 :反掃描缓衝器 130、220 :標籤表 134 :零資訊 142 ··第一位址產生器 145 :標籤位址 147 :讀取位址 149 :量化係數位址 160 :圖像編碼器/解碼器 200 :偵測裝置 210 :輸入離散餘弦轉換矩陣 216 :高頻區域 217 :新低頻區域 23 1310526 221 :第九個非零離散餘弦轉換係數 222、224 :標籤值 230 : AC 表 232、234 : AC 狀態值 240 :記憶電路 250 :處理電路 260 : AND 單元 262 : AND 結果 272 : OR結果 280 :後級電路 300 :數位資料處理系統 270 : OR單元 24

Claims (1)

1. ,1310526 Γ~~—τ—Π —9U-每日修(午正替換頁 十、申請專利範圍： 1、二種用於-數位資料處理系統之Ac係數偵測裝置，該裝置包 含· 一，籤表(Tag table)，包含複數個標籤值，該等標箴值係相對 應於一輸入矩陣之複數個離散餘弦轉換(discrete c〇sine transform，DCT)係數； 表’包含有複數個預設之相對應於至少兩種不同離散狀 態之AC狀態值’其中每一個AC狀態值只被設定成該至少 兩種不同離散狀態(此㈣state)中之其中之一個離散狀態； 以及 m路’，分別自該標籤表及該ac表接收該等標籤值 及忒等AC狀悲值，並執行資料處理； ΪΓΐίϊ電路比較該成對對應_等標籤值及該等AC狀態值 &、、疋忒輸入矩陣中之該等離散餘弦轉換係數是否包含一特定狀 2. 4、 圍第1項所述之裝置，其中該輸人矩陣之該等離散 弦鳇施r至少兩組相互獨立之係數，並且該同一組離散餘 係====標鐵值，而不同組之離散餘弦轉換 2項所述之裝置’其中該輸人矩陣之該等離散 轉換儀數中夕零係數及/或非零係數，且其中該等離散餘弦 數位轉t係數，其相對應之該標籤值係為—位元之 之仲ί偏也而该等離散餘弦轉換係數中該零係數，其相對應 知戴值係為一位元之數位位元值〇。 * - τ又馮—低頻狀態以一位元之數位位元值〇或1 示'。、 個為—向頻狀態以一位元之數位位元值1或0表 表第1項所述之裝置，其中該輸人矩陣係藉由該AC 。。刀出-尚頻區域，並且該高丨賴域係隨著該ac表中之該 25

   1310526 6、 7、 9、 等AC狀態值之改變而改變。 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該處理電路包含： - AND單元’㈣將每-麟職的鱗Ac狀紐及該等標 &值做一邏輯AND運算，並產生相對應之複數個ΑΜ)έ士 果；以及 ， 一0R單元…用以將該等AND結果做一邏輯〇R運算，並產生 相對應之一 OR結果； f中，藉由該處理電路產生之該〇R結果，係用以決定該輸入矩 ΪΞίίΪ散餘轉鶴數是否包含雜定狀11，並且提供至一 後級電路用以改善圖像品質。 專利範圍第6項所述之裝置，其中該後級電路係為下列電 換3之Γ二反離散餘弦轉換電路用以執行—反離散餘弦轉 .反里化(mverse quantization ,IQ)電路用以執行一反量 者雷二内，(inteiP〇lati〇n)電路用以執行一資料内插程序，或 有上迷電路之任何一種组合。 項所述之裝置，其找娜數_裝置更包 種不同離餘並輸出—特殊序财具有至少兩 一结浪」复數筆資料，該裝置包含： 衝收並暫時儲存該等資料’其中儲存於該缓 散狀態該離散狀態種類數量係少於全部之該離 !2土紀:對應於該等資料之該離散狀態 相關資 Si籤乂控制該等資料儲存於該缓衝器及該紀錄保存 關ί訊控表中相對應於該等資料之該離散狀態相 正確地輪出該^序資料，以㈣資料處理裝置 26 if- Ϊ310526 10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該資料處理裝置係用以 费，複數個離散餘弦轉換方塊(block) ’每一個離散餘弦轉換 包各該特殊序列中之複數個離散餘弦轉換係數，並且、 $弦轉換係數包含零係數及域非零係數，該資料處理裝Ϊ‘ 3 . 可變長度#碼器(variable length decoder , VLD)，用以產生 11、 一執行(run)資訊及一位階(ievel)資訊。 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中該控制 一 產生器，該第一位址產生器接收ϊ -位址產生及一寫入位址’該標籤表依據該第 數之软址’保存__散餘弦轉換係 該第訊；並且 之該位階資訊，·其;該位二===反掃描緩衝器 之動作的控制下儲存; 級電路正確地ίί 序:ί二;1於該後 12、 之該等離散餘弦轉換魏。4綠及/或赫零係數 並、置’其中該可變長度譯碼器接收 訊’ 位階資訊為除了零之行f訊及該位階資 值，並中本社八*从 刀寧於~~(2 )〜2-1之區間内的數 執行數之位元數，並且該 位階資訊之間為零係數的數目則之位階資訊及先前之 標f健有複數個 係數之相關資政餘弦轉換係數之該零係數及該非零 離散餘素的《係與該等 令，於該標鐵表之相對雇之換系數之數量相同，其 …之該4*素中，該等離散餘弦轉換系 it 27 13、 1310526 , ..咒工：r ’ \ 數中之該零係數被標示為一第一狀態，而該等離散餘弦 數中之該非零係數被標示為一第二狀態。 、 w' 14、如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中於該標籤表之相對應元 素(entry)中，該等離散餘弦轉換係數之該零係數係以—位元之^數 位位元值0或1表示，該等離散餘弦轉換係數之該非 一位元之數位位沅值1或〇表示。 ..，、/、係 15 、如申請專職11第Μ項所述之裝置’其巾.當—麟散餘弦 方塊開始時，該賴表内之該等元素係全部被標示為數位=元 义’該標藏表中相對應的一特定元素(specified 6卿 ，。第-位址產生H所接收之該標籤錄重新鮮為數位位元值 16、 =申請專利範圍糾項所述之裝置，其中由該第二位址 ”表之資訊所產生之該讀取位址，係用 = 能正確的獲得該特殊序列中包含該零係數及 ^ 等離散餘弦轉換係數。 非令係數之該 17、 2請i利範圍第11項所述之裝置，其中該反聽緩衝哭且有補 長度譯碼器所輸出之該位階資訊， 滿，白的料元素以零填 讀出，藉此可減少該反掃描緩衝器由該反 程序、行—反離散餘弦轉換 程序、一内插/i于一反量化(ώ财se quantization，IQ) 任ί-種、ii電路用讀行—㈣内插程序，或者上述電路^ I9、如申請專利範圍第u項所 ， 電_接至—圖/影 i二、U =處理裝置另包含 該等離散餘弦轉換資料，次圖/衫像編碼器，用以產生 -、如申請專利範所 描序列.或-選擇掃描相^彳置丨-中轉殊序觸-斜向掃 28 •I 1310526 21、一種應用於一數位資料處理系統用以偵測AC係數之方法，該方 法包含下列步驟： 紀錄相對應於一輸入矩陣之複數個離散餘弦轉換(discrete cosine transform，DCT)係數之複數個標籤值於一標籤表内 (tag table) ί 提供具有複數個預設之相對應於至少兩種不同離散狀離 • (diStinCt State)之AC狀態值之一AC表，其中每一個AC狀態 • 值只被設定成該至少兩種不同離散狀態中之其中之-個離 散狀態；- • ㈣自該標絲及該AC表接收該等標籤值及該等AC狀態 值，以及 比較遠f成對對應的該等標籤值及該等AC狀態值以決定該輸 29 w ΐί陣中之該雜散餘弦轉換係數是聽含—蚊狀態。. -第21項所述之方法，其中該輸入矩陣之該等離 /少兩組相互獨立之係數，並且該同-組離散 換係數^對應於相同的標籤值，而不同組之離散餘 換係數係對應於不同之標籤值。 、 23、Γ項所述之方法，其中該輸入矩陣之該等離 •數:,之該非零係數，其相對應藏:係= 庳之背^«在&而該等離散餘弦轉換係數中該零係數，其相對 應^該彳减值係為-位^之數位位元值g。 、爾 24·、如申请專利範圍第21項所诚夕古、上 之離散狀態，1中之」為— 其中該AC^包含兩種不同 1表示，而另Γ個為狀悲以一位元之數位位元值0或 示。 ，、、回頻狀悲以—位元之數位位元值1或0表 25、 26、 方法，射該輸人轉係藉由該 該等AC狀態值之改變而^變並且該局頻區域係隨著該AC表中之 如申請專利範圍第21項所述之方判，其中該方法更包含：

   執行每了，對相對應的該等AC狀態值及該等標籤值之一邏輯 AND運算，並產生一相對應之複數個AND結果；以及 執行該等AND結果之一邏輯OR運算並產生相對應之一 〇尺結 果； 二中’藉由產生該0R結果，係用以決定該輸入矩陣之該等離 餘弦轉換係數是，否包含該特定狀態，並且提供至一後級 改善圖像品質。 Λ 種資料存取方法，用以接收並產生一特殊序列中具至 個不同離散狀態之複數個資料，該方法包含: 八 、 1310526 27、 接^並暫時儲存該等資料，其中該等資料之該離散狀態種類 錄係少於全部之該離散狀態種類數量； 利用-標籤表保存相對應於該等㈣之該離散狀態相 之一紀錄；以及 ^ 讀取儲存之該等資料，參考該標籤表_對應於該等資 =離散狀態相關資訊，以正確的輸出該特殊序列中之該 - 資料。 〜导 冗、=申請補顧第27項所述之方法，其中該資料存取 境ί ίΐΪΪΪ散ί轉換方塊(bl°ek)，每—個離散餘弦轉換方 •換係數包含零係數及/或非零係數，該系統更包含4 ^ 澤碼器，用以產生—執行㈣資訊及—位階(level)資 默==專利範圍第28項所述之方法，更包含—第—位址產生器 吐一ί:位址產生為，該第一位址產生器接收該執行資訊並i 生一4示戴位址及一寫入位址，兮;)：#鑛矣#·被·^ @ 、、、產 產生之該標籤位址，保存關於‘‘散二：位址產生器 、數相 scan b，用以儲存該位階資訊；並且該J 3 生器J由-讀取位址讀取儲存於該反掃描 Λ & I射該位階資訊係藉由該寫f位址，並於= ίί :: 30 1310526 動作的控制下儲存_%!!^!!1 址之控制下進—步提=知插緩衝器’該位階資訊在該讀取位 地獲得該特殊序列中、人後級電路，以至於該後級電路正確 餘弦轉換係數。匕3该零係數及/或該非零係數之該等離散 30、 如申請專利範圍第29 長度譯石馬器接收並編譯，^ 法鹿其中—子元串係被該可變 階資訊，該位階資訊為耆相對應的產生該執行資訊及該位 且該執行㈣讀元數，並 如之位階資訊之間為_數的數亥旦4貝枓中目則之位階資訊及先 31、 其中該標鐵表係具有複數 中，於：餘;ri;之數量相同，其 數中之該零係數被伊干;素中，料離散餘弦轉換系 數中之該非零係數被 1票示為—一第第一i=，。而該等離散餘弦轉齡 32、 ίΐίίπ圍Γ項f述之方法，’該等離散餘弦轉換係數之 33 _係以—位元之數位位元值1或味示。 、開圍5項所述之方法，#—新離散餘弦轉換方塊 詼^矣鐵表該等元素係全部被標示為數位位元值0， 二Τ目對應的—特定元素(spedfled entry)係根據從該第一 u ^士產生器所接收之該標籤位址重新標示為數位位元值1。 34、 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該讀取位址係由該第 —位址產生器根據談標籤表之資訊所產生，以便該後級電路能 正確的獲得該特殊序列中包含該零係數及/或該非零係數之該等 離散餘弦轉換係數。 35、 ^申請專利範圍第29項所述之方法，其中該反掃描緩衝器具有 複數個元素，用以紀錄該可變,丨度譯碼器所輪出之該位階資 31 /Ϊ310526

   訊，並且不需將其它未記錄該位階資訊之空白的該等元素以零 填滿，因此，該等離散餘弦轉換系數中並無該零係數必須由該 反掃描緩衝器讀出，藉此可減少該反掃描缓衝器的存取時間。 36、如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該特殊序列係一斜向 掃描序列或一選擇掃描序列。 -

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