專利名稱：圖像編碼裝置以及圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對運動圖像或靜止圖像進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置以及 圖像編碼方法，尤其涉及按照指定了大小的塊對含有以規(guī)定的格式構(gòu) 成的輝度成分及色差成分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在以往的運動編碼方式中有MPEG1、 MPEG2、 MPEG4、 H. 264/AVC等 MPEG (Moving picture expert group :運動圖像專家組)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)圖 像大小或利用介質(zhì)來決定對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如，MPEGl / MPEG2被用于DVD 等圖像大小比較大的介質(zhì)，而MPEG4被用于移動電話等圖像大小比較 小的介質(zhì)，H. 264/AVC則被用于HDTV等圖像大小非常大的介質(zhì)。
在進(jìn)行運動編碼的情況下，運動圖像被分割為稱為宏塊(MB)的 處理單位后被處理。宏塊中包括輝度成分和色差成分，在一般的4:2: 0格式中，輝度成分為Y0、 Yl、 Y2、 Y3這四個，并且色差成分為Cb、 Cr這兩個。各輝度成分和色差成分分別為8X8的64個塊的像素成分。 MPEG1、 MPEG2、 MPEG4以及H. 264/AVC具有共同的正交變換處理，正交 變換處理是按Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、以及Cr成分而被執(zhí)行的，對圖像 數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理的圖像成分被變換為高頻成分和低頻成分，且 高頻成分和低頻成分的比例是有偏重性的，從而成為適合于進(jìn)行數(shù)據(jù) 壓縮的形式。在MPEG1、 MPEG2、 MPEG4中采用離散余弦變換(DCT)， 在H. 264采用整數(shù)DCT變換。
圖1是以往的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖像編碼裝置900在MPEG運動編碼中以宏塊的圖像數(shù)據(jù)(在4 :2 : 0格式中為Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)為單位進(jìn)行二維正交變 換處理，如圖1所示，圖像編碼裝置900包括第一一維正交變換處 理部910、第二一維正交變換處理部920、地址生成部930以及轉(zhuǎn)置處 理用單端口存儲器940等。
第一一維正交變換處理部910根據(jù)預(yù)先保持的8 X 8塊所使用的系 數(shù)表，進(jìn)行垂直方向的一維正交變換處理。由于隨時進(jìn)行轉(zhuǎn)置處理， 因此垂直方向的一維正交變換處理結(jié)束后的圖像成分被寫入到轉(zhuǎn)置處 理用單端口存儲器940。此時，第一一維正交轉(zhuǎn)換處理部910向地址生 成部930傳達(dá)處理狀況。地址生成部930根據(jù)此信息，將寫入請求信 號和該寫入請求信息所附帶的地址一起輸出到轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲 器940。
如圖2所示，轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器940具有存儲六個8X8塊 的存儲區(qū)域，按照來自地址生成部930的寫入信號和指定的地址，將 YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分存儲到各存儲區(qū)域。
在垂直方向被進(jìn)行了一維正交變換處理的圖像成分全部被寫入到 轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器940之后，由于要在第二一維正交變換處理 部920進(jìn)行水平方向的一維正交變換處理，因此，從轉(zhuǎn)置處理用單端 口存儲器940取出圖像成分，從而進(jìn)行水平方向的正交變換處理。此 時，第二一維正交變換處理部920對地址生成部930傳達(dá)處理狀況。 地址生成部930根據(jù)以上所述的信息對轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器940 輸出讀出請求信號和該讀出請求信號所附帶的地址。
艮P，在以往的圖像編碼裝置900中，以運動編碼來實現(xiàn)正交變換 處理的情況是對在垂直方向上進(jìn)行的一維正交變換處理的結(jié)果進(jìn)行 轉(zhuǎn)置處理，并對轉(zhuǎn)置處理后的結(jié)果進(jìn)行水平方向上的一維正交變換處 理，從而實現(xiàn)二維正交變換處理。并且，圖像數(shù)據(jù)(輝度和色差成分) 是分別獨立的，例如，YO成分的垂直方向上的一維正交變換結(jié)束，向 轉(zhuǎn)置存儲器寫入也結(jié)束的情況下，不等待其它的圖像數(shù)據(jù)處理而可以 進(jìn)行水平方向上的一維正交變換。這樣，在MPEG運動編碼中，通過進(jìn)行正交變換即正交變換處理， 從而使低頻成分具有較大的值，使低頻成分具有較小的值，通過具有 這樣的偏重性，從而在編碼處理中可以提高數(shù)據(jù)的壓縮精度。
非專利文獻(xiàn)l "MPEG—4 Ot^t (MPEG-4概論)"三木弼一編 著、工業(yè)調(diào)查會、1999年1月20日
非專利文獻(xiàn)2 "H. 264/AVC教科書"大久保榮(監(jiān)修)、角野真 也、菊池義浩、鈴木輝彥(共同編著)4 ^ ^ 2004年8月11 曰
然而，在以往的圖像編碼裝置900中，由于轉(zhuǎn)置處理用的存儲器 為一個端口，且地址生成部兼用于寫入和讀出，因此，對于所有的宏 塊的圖像數(shù)據(jù)(Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)，在垂直方向上的一維 正交變換處理不結(jié)束且向轉(zhuǎn)置存儲器的寫入不結(jié)束的情況下，就不能 執(zhí)行水平方向上的一維正交變換處理。即，如圖3(a)所示，在第一一 維正交變換處理部910對宏塊的圖像數(shù)據(jù)(YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr 成分)進(jìn)行垂直方向上的一維正交變換處理的情況下，這些成分的系數(shù) 值在被依次進(jìn)行轉(zhuǎn)置處理的同時被存儲到地址生成部930的各個存儲 區(qū)域(參照圖3(b))，在對所有的垂直方向上的一維正交變換處理結(jié)束， 且向轉(zhuǎn)置存儲器的寫入結(jié)束后，宏塊的系數(shù)值(Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)被讀出，開始執(zhí)行水平方向上的一維正交變換處理。因此，發(fā) 生的問題是二維的正交變換處理所需要的處理時間增加。
并且，不是以宏塊的圖像數(shù)據(jù)的各個成分為單位對地址進(jìn)行管理 的，而是以整個宏塊為單位進(jìn)行地址管理的，因此，在構(gòu)成圖像數(shù)據(jù) 的各個成分的像素數(shù)據(jù)的個數(shù)(格式構(gòu)成)被變更或塊大小被變更的 情況下，則不能對應(yīng)這樣的變更，使通用性降低。
最近對半導(dǎo)體集成電路的要求是實現(xiàn)復(fù)雜化且能夠進(jìn)行多樣的圖 像編碼處理。并且，還需要做到低耗電量。在這樣的背景中，處理時 間增加會導(dǎo)致半導(dǎo)體集成電路整體的性能下降，并會對實現(xiàn)多樣的圖 像編碼處理有所妨礙。并且，處理時間的增加還會造成電路的工作期間延長，這也會使耗電量增加而阻礙了低耗電量化的實現(xiàn)。并且，若 進(jìn)行正交變換處理的像素數(shù)據(jù)的個數(shù)成為固定數(shù)則不能實現(xiàn)多樣的圖 像編碼處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，目的在于提供一種圖像編碼裝置以及 圖像編碼方法，可以實現(xiàn)正交變換處理的高速化，并可以對應(yīng)多樣的 格式構(gòu)成或塊大小的編碼標(biāo)準(zhǔn)，也就是說通過實現(xiàn)高速地正交變換處 理，從而提高半導(dǎo)體集成電路整體的性能，且可以實現(xiàn)低耗電量，并 且，構(gòu)成進(jìn)行正交變換處理的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)是可變的， 因此，可以對應(yīng)多樣的編碼標(biāo)準(zhǔn)。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼裝置按照指定了 大小的塊，對含有以規(guī)定的格式構(gòu)成的輝度成分以及色差成分的圖像
數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理，其中，包括系數(shù)表保持單元，按照規(guī)定的
塊大小來預(yù)先保持系數(shù)表；第一正交變換處理單元，根據(jù)指定了大小
的塊所對應(yīng)的系數(shù)表，以塊為單位對所述輝度成分以及色差成分的圖
像數(shù)據(jù)進(jìn)行垂直方向的一維正交變換處理；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器， 具有能夠存儲兩個塊的存儲區(qū)域，且每個塊的存儲區(qū)域存儲有關(guān)在所 述第一正交變換處理單元進(jìn)行了一維正交變換處理的最大的塊的系數(shù) 值；第一地址生成單元，對所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器生成地址，以 使指定了大小的系數(shù)值被轉(zhuǎn)置且被存儲到所述存儲區(qū)域的任一個中， 且所述指定了大小的系數(shù)值是在所述第一正交變換處理單元被一維正 交變換處理了的值；第二地址生成單元，對所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲
器生成地址，以使所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器的任一個存儲區(qū)域中所 存儲的指定了大小的系數(shù)值被讀出；第二正交變換處理單元，根據(jù)指 定了大小的塊所對應(yīng)的系數(shù)表，對從所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器被讀 出的指定了大小的系數(shù)值，進(jìn)行水平方向的一維正交變換處理；以及 控制單元，在對所述第一 以及第二正交變換處理單元進(jìn)行控制的同時還對第一以及第二地址生成單元進(jìn)行控制，以使所述第一以及第二正 交變換處理單元以指定了大小的塊為單位并行進(jìn)行一維正交變換處 理，且使第一以及第二地址生成單元將與指定了大小的塊所對應(yīng)的地 址并行提供到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器。
因此，在第一正交變換處理單元的處理結(jié)果向轉(zhuǎn)置處理用存儲器 的寫入控制和從轉(zhuǎn)置處理用存儲器讀出到第二正交變換處理單元的控 制，可以由第一以及地址生成單元并行進(jìn)行。為此，可以在不等待所 有的圖像數(shù)據(jù)所進(jìn)行的垂直方向上的一維正交變換處理結(jié)束的情況 下，就可以從垂直方向上的一維正交變換處理結(jié)束后的宏塊中的圖像
數(shù)據(jù)(Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)開始，按照指定了大小的塊以 流水線方式依次進(jìn)行水平方向上的一維正交變換處理。
艮口，由于可以以圖像數(shù)據(jù)為單位對宏塊中的各個圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行流 水線處理，因此，可以縮短正交變換處理所需要的處理時間。并且， 由于包含以規(guī)定的格式構(gòu)成的輝度成分以及色差成分的圖像數(shù)據(jù)是按 照指定了大小的塊被管理的，因此即使構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的個 數(shù)發(fā)生變化，也可以對第一地址生成單元和第二地址生成單元的地址 生成以及正交變換進(jìn)行處理。
并且，通過控制單元可以控制向轉(zhuǎn)置處理用存儲器的讀出處理不 越過寫入處理。
據(jù)此，即使在第一正交變換處理單元的一維正交變換處理因某些 原因處理發(fā)生延遲，水平方向的一維正交變換處理不能進(jìn)行的狀況下， 通過停止從轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器的讀出控制，從而可以防止第一 以及第二正交變換處理單元之間的不匹配性的產(chǎn)生。
并且，在本發(fā)明所涉及的圖像編碼裝置中，所述系數(shù)表保持單元 的以規(guī)定的大小為單位的系數(shù)表中分別保存有各個方式所對應(yīng)的系 數(shù)，所述第一以及第二一維正交變換處理部可以使用符合規(guī)定方式的 系數(shù)。
據(jù)此，通過替換系數(shù)表的系數(shù)，可以進(jìn)行各種方式的DCT或其它的正交變換處理。
并且，本發(fā)明不僅可以作為上述的圖像編碼裝置來實現(xiàn)，而且還 可以作為將所述圖像編碼裝置所具備的特征性單元作為步驟來實現(xiàn)的 圖像編碼方法來實現(xiàn)，還可以作為使計算機(jī)來執(zhí)行這些步驟的程序來
實現(xiàn)。并且，不言而喻，這些程序是可以通過CD—R0M等記錄介質(zhì)或 因特網(wǎng)等傳輸介質(zhì)來分發(fā)的。
如以上說明所述，可以在不等待所有的圖像數(shù)據(jù)所進(jìn)行的垂直方 向上的一維正交變換處理結(jié)束的情況下，就可以從垂直方向上的一維 正交變換處理結(jié)束后的宏塊中的圖像數(shù)據(jù)(Y0、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr 成分)開始依次進(jìn)行水平方向上的一維正交變換處理，從而可以縮短 正交變換處理所需要的處理時間。而且，通過縮短本圖像編碼裝置的 工作時間，從而可以實現(xiàn)低耗電量。并且，由于可以以指定了大小的 塊為單位，對包含以規(guī)定的格式構(gòu)成的輝度成分及色差成分的圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行正交變換處理以及對地址生成進(jìn)行管理，因此，構(gòu)成圖像數(shù)據(jù) 的圖像數(shù)據(jù)的個數(shù)即使發(fā)生變化也可以進(jìn)行處理，從而可以適應(yīng)多樣 的編碼標(biāo)準(zhǔn)。
因此，通過本發(fā)明，可以適應(yīng)各種格式構(gòu)成或各種大小的塊，并 縮短正交變換處理所需要的處理時間，而且，通過縮短本圖像編碼裝 置的工作時間，從而實現(xiàn)低耗電量，對于多種規(guī)格的圖像編碼已經(jīng)普 及的今天，本發(fā)明的實用價值非常高。


圖1是用于實現(xiàn)以往的二維正交變換處理的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器940的存儲區(qū)域的結(jié) 構(gòu)示例圖。
圖3是圖像編碼裝置900的各個部執(zhí)行時的時序圖。
圖4是本發(fā)明的實施例1所涉及的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖5是圖4所示的轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的存儲區(qū)域A、 B 的結(jié)構(gòu)示例圖。圖6是圖像編碼裝置1的各個部在執(zhí)行處理時的工作流程圖。 圖7是圖像編碼裝置1的各個部在執(zhí)行時的時序圖。 圖8是塊大小為8X4像素時的第一地址生成部40的地址發(fā)生模 式的示例圖。圖9是塊大小為4X8像素時的第一地址生成部40的地址發(fā)生模 式的示例圖。圖10是塊大小為4X4像素時的第一地址生成部40的地址生成模 式的示例圖。圖11是本發(fā)明的實施例2所涉及的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。符號說明1、 2 圖像編碼裝置10第一一維正交變換處理部20轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器30第二一維正交變換處理部40第一地址生成部50第二地址生成部60系數(shù)表保持部61 64系數(shù)表70參數(shù)集存儲部80控制部90轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器具體實施方式
以下，利用附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 (實施例1 )圖4是本發(fā)明實施例1所涉及的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。另外， 在此圖中省略了構(gòu)成圖像編碼裝置的減法器和熵編碼部等圖示，僅示 出了二維正交變換部的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，圖像編碼裝置i包括第一一維正交變換處理部io、轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20、第二一維正交變換處理部30、第一地址 生成部40、第二地址生成部50、系數(shù)表保持部60、參數(shù)集存儲部70、 以及控制部80。系數(shù)表保持部60按照規(guī)定的大小預(yù)先保持系數(shù)表61 64。系數(shù)表 61例如是8X8像素的塊所使用的表，系數(shù)表62例如是4X8像素的塊 所使用的表，系數(shù)表63例如是8X4像素的塊所使用的表，系數(shù)表64 例如是4X4像素的塊所使用的表。并且，系數(shù)表61 64中分別存儲有對應(yīng)于MPEG1、 MPEG2、 MPEG4、 H. 264AVC等各方式的系數(shù)。并且，在以規(guī)定的方式對圖像進(jìn)行編碼之 時，通過第一一維正交變換處理部10以及第二一維正交變換處理部30 使用符合于所述規(guī)定的方式的系數(shù)(替換為規(guī)定的方式的系數(shù))，從而 系數(shù)表的構(gòu)成是可以進(jìn)行DCT或其它的正交變換處理。參數(shù)集存儲部70存儲被輸入的圖像數(shù)據(jù)的格式構(gòu)成或處理圖像數(shù) 據(jù)時所需的塊大小等。第一一維正交變換處理部10在例如格式構(gòu)成為4 : 2 : 0、 8X8像 素的塊被控制部80指示的情況下，根據(jù)系數(shù)表61，對將實施了某種處 理的圖像數(shù)據(jù)分割為64個塊的圖像數(shù)據(jù)(YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr 成分)，進(jìn)行垂直方向的正交變換處理。如圖5所示，轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20具有兩個存儲8X8像 素的塊的存儲區(qū)域A、 B，在第一一維正交變換處理部10處理的結(jié)果被 交替地存儲至瞎儲區(qū)域A、 B。 g卩，例如將YO、 Y2、 Cb成分存儲到存儲 區(qū)域A,將Y1、 Y3、 Cr成分存儲到存儲區(qū)域B。第二一維正交變換處理部30對來自轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20 的圖像成分進(jìn)行水平方向的一維正交變換處理。第一地址生成部40生成地址，該地址用于將第一一維正交變換處 理部10的處理結(jié)果寫入到轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20。第二地址生成部50生成地址，該地址用于將來自轉(zhuǎn)置處理用雙端 口存儲器20的圖像成分輸入到第二一維正交變換處理部30?？刂撇?0根據(jù)參數(shù)集存儲部70中所存儲的參數(shù)集，對第一一維 正交變換處理部10、第二一維正交變換處理部30、第一地址生成部40 以及第二地址生成部50進(jìn)行總體控制。具體而言，控制部80進(jìn)行控 制，從而使第一一維正交變換處理部101以及第二一維正交變換處理 部30按指定了大小的塊進(jìn)行一維正交變換處理，同時使第一地址生成 部40以及第二地址生成部50將對應(yīng)于指定了大小的塊的地址提供到 轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20。并且，控制部80根據(jù)第一一維正交變換 處理部10以及第二一維正交變換處理部30的處理狀態(tài)，對第一地址 生成部40以及第二地址生成部50進(jìn)行控制，即對地址的提供與否進(jìn) 行控制。并且，控制部80還對第一地址生成部40以及第二地址生成 部50進(jìn)行控制，以使在第二地址生成部50所生成的地址與在第一地 址生成部40所生成的地址相同或不越過在第一地址生成部40所生成 的地址。而且，控制部80在控制在第二一維正交變換處理部30所生 成的地址不越過在第一地址生成部40所生成的地址的同時，還控制第 二地址生成部50以及第二一維正交變換處理部30，以使第二地址生成 部50以及第二一維正交變換處理部30的工作停止。以下將對圖像編碼裝置1的各個部分所執(zhí)行的處理進(jìn)行說明。圖6是圖像編碼裝置1的各個部所執(zhí)行的處理的工作流程圖，圖7 是圖像編碼裝置1的各個部執(zhí)行處理的時序圖。在開始二維正交變換處理之時，控制部80對以參數(shù)集所指定的塊 大小進(jìn)行判斷(Sll)。并且，在此以判斷結(jié)果為塊大小為8X8像素的 構(gòu)成來說明。并且，在進(jìn)行此判斷時，控制部80也對以參數(shù)集指定的 格式構(gòu)成進(jìn)行判斷。對于此格式構(gòu)成也以YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成 分的4:2 :O為例進(jìn)行說明。在塊大小的判斷結(jié)束的情況下，控制部80決定第一一維正交變換 處理部10以及第二一維正交變換處理部30所利用的系數(shù)表(S12)。 并且，控制部80決定地址生成模式(S13)。在8X8像素塊的情況下， 此地址生成模式具體為在第一地址生成部40中，從存儲區(qū)域A、 B 的左上向下每生成八個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址的生成； 在第二地址生成部50中，從存儲區(qū)域A、 B的左上向右每生成八個后，就從上側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址的生成。在決定了地址生成模式的情況下，控制部80判斷在第一一維正交 變換處理部10的正交變換處理是否為最初的處理(S14)。若是最初的 (S14的是)，則使第一地址生成部40生成第一地址(S15)。據(jù)此，第 一一維正交變換處理部10所生成的YO成分(參照圖7(a))被存儲到 轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的存儲區(qū)域A (參照圖7(b))。若不是最初的(S14的否)，則控制部80判斷在第二一維正交變換 處理部30的正交變換處理是否為最后的處理(S16)。若不是最后的(S16 的否)，則使第一地址生成部40生成第一地址，使第二地址生成部50 生成第二地址(S17)。據(jù)此，例如，第一一維正交變換處理部10所生 成的Yl成分(參照圖7(a))被存儲到轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的 存儲區(qū)域B (參照圖7(b)),與此同時，轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20 的存儲區(qū)域A中所存儲的YO成分被讀出(參照圖7(c))，并由第二一 維正交變換處理部30對此YO成分進(jìn)行正交變換處理(參照圖7(d))。 即進(jìn)行流水線處理。并且，在此以圖示出的是第一一維正交變換處 理部IO所進(jìn)行的處理和處理后的數(shù)據(jù)被寫入到轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲 器20的處理，在時間上沒有晚于從轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的數(shù) 據(jù)讀出和第二一維正交變換處理部30所進(jìn)行的處理。像這樣的步驟S17將會被繼續(xù)進(jìn)行到第二一維正交變換處理部30 中的正交變換處理的最后。在成為第二一維正交變換處理部30中的正交變換處理的最后的情 況下(S16的是)，則控制部80使第二地址生成部50生成第二地(S18)。據(jù)此，轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的存儲區(qū)域B中所存儲的 Cr成分被讀出(參照圖7(c))，并由第二一維正交變換處理部30對此 Cr成分進(jìn)行正交變換處理(參照圖7 (d))。并且，在第二一維正交變換處理部30中的正交變換處理的最后處 理結(jié)束時，則結(jié)束一連串的圖像編碼處理。根據(jù)所涉及的構(gòu)成，可以在不等待所有的小塊圖像數(shù)據(jù)所進(jìn)行的 垂直方向上的一維正交變換處理結(jié)束的情況下，就可以從在所述第一 一維正交變換處理部10的垂直方向上的一維正交變換處理結(jié)束后的小 塊中的圖像數(shù)據(jù)(YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)開始依次進(jìn)行在所 述第二一維正交變換處理部30的水平方向上的一維正交變換處理，從 而可以縮短正交變換處理所需要的處理時間。并且，控制部80根據(jù)第一一維正交變換處理部10和第二一維正 交變換處理部30的處理狀況，對第一地址生成部40和第二地址生成 部50這兩個裝置傳達(dá)地址生成的時機(jī)。并且，由于從轉(zhuǎn)置處理用雙端 口存儲器20的讀出和寫入是同時發(fā)生，因此，在第一一維正交變換處 理部10因某些原因而對塊的圖像數(shù)據(jù)的垂直方向上的一維正交變換處 理中斷的情況下，則會出現(xiàn)不能向轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的寫入 或不能進(jìn)行第二一維正交變換處理部30的水平方向上的一維正交變換 處理的情況。在這樣的情況下，由控制部80來識別第一一維正交變換 處理部10的處理狀況，并且第一地址生成部40和第二地址生成部50 是受到控制的，因此，可以使向轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的讀出處 理不越過寫入處理。因此，可以防止第一一維正交變換處理部10和第二一維正交變換 處理部30之間的不匹配。并且，在所述第二地址生成部50實現(xiàn)了控制越過這一功能的情況 下，由于第二一維正交變換處理部30有必要停止，因此具有停止所有 電路的功能。并且，在構(gòu)成被輸入的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的個數(shù)即塊的大小在隨圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)而增減的情況下，由于可以通過使第一地址生成部40 和地址生成裝置25的地址生成數(shù)增減而進(jìn)行處理，因此可以對各種大小的塊進(jìn)行圖像編碼處理。并且，在MPEG1、 2、 4中構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的個數(shù)為8X8 的64個，在H. 264 / AVC中存在8X8的64個和4X4的16個這兩個 種類。并且，在其它的標(biāo)準(zhǔn)中像素數(shù)據(jù)的個數(shù)還存在8X4的32個或4 X8的32個。在8X4的32個的情況下，例如在利用系數(shù)表保持部60中所存儲 的系數(shù)表63使第一一維正交變換處理部10以及第二一維正交變換處 理部30進(jìn)行正交變換處理的同時，與此相對，使第一地址生成部40 以及第二地址生成部50生成地址。具體而言，生成地址的模式是在第一地址生成部40，從存儲區(qū) 域A、 B的左上向下每生成八個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址 的生成，像這樣向右側(cè)移動四個之后(參照圖8(a))，再從存儲區(qū)域A、 B的旁邊的左上向下每生成八個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址 的生成，像這樣向右側(cè)移動四個(參照圖8(b)),在第二地址生成部 50，從存儲區(qū)域A、 B的左上向右每生成四個后，就從上側(cè)向下側(cè)移動 繼續(xù)進(jìn)行地址的生成，之后，再從存儲區(qū)域A、 B的旁邊的左上向右每 生成四個后，就從上側(cè)向下側(cè)移動繼續(xù)進(jìn)行地址的生成。并且，在4X8的32個的情況下，例如在利用系數(shù)表保持部60中 所存儲的系數(shù)表62使第一一維正交變換處理部10以及第二一維正交 變換處理部30進(jìn)行正交變換處理的同時，與此相對，使第一地址生成 部40以及第二地址生成部50生成地址。具體而言，生成地址的模式是在第一地址生成部40，從存儲區(qū) 域A、 B的左上向下每生成四個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址 的生成，像這樣向右側(cè)移動八個之后(參照圖9(a))，再從存儲區(qū)域A、 B的旁邊的左上向下每生成四個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址 的生成，像這樣向右側(cè)移動八個(參照圖9(b)),在第二地址生成部50，從存儲區(qū)域A、 B的左上向右每生成八個后，就從上側(cè)向下側(cè)移動 繼續(xù)進(jìn)行地址的生成，之后，再從存儲區(qū)域A、 B的旁邊的左上向右每 生成八個后，就從上側(cè)向下側(cè)移動繼續(xù)進(jìn)行地址的生成。并且，在4X4的16個的情況下，例如在利用系數(shù)表保持部60中 所存儲的系數(shù)表64使第一一維正交變換處理部10以及第二一維正交 變換處理部30進(jìn)行正交變換處理的同時，與此相對，使第一地址生成 部40以及第二地址生成部50生成地址。具體而言，生成地址的模式是在第一地址生成部40，從存儲區(qū) 域A、 B的左上向下每生成四個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行地址 的生成，像這樣向右側(cè)移動四個之后(參照圖10(a))，再從存儲區(qū)域 A、 B的旁邊的左上向下每生成四個后，就從左側(cè)移動到右側(cè)繼續(xù)進(jìn)行 地址的生成，像這樣向右側(cè)移動四個(參照圖10(b))，在第二地址生 成部50，從存儲區(qū)域A、 B的左上向右每生成四個后，就從上側(cè)向下側(cè) 移動繼續(xù)進(jìn)行地址的生成，之后，再從存儲區(qū)域A、 B的旁邊的左上向 右每生成四個后，就從上側(cè)向下側(cè)移動繼續(xù)進(jìn)行地址的生成。并且，在此雖然對4:2:0格式構(gòu)成進(jìn)行了說明，但也可以適用于4:4:4等其它的格式構(gòu)成。并且，在此雖然對運動圖像進(jìn)行了說明，但也可以適用于靜止圖像，并可以適用于靜止圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)的JPEG中的四個格式構(gòu)成。 (實施例2)圖11是本發(fā)明的實施例2所涉及的圖像編碼裝置的構(gòu)成方框圖。 并且，在此圖中省略了構(gòu)成圖像編碼轉(zhuǎn)置的減法器及熵編碼部等，僅 示出了二維正交變換部的構(gòu)成。并且，對與實施例l中的圖像編碼裝 置l相對應(yīng)的部分賦予相同的符號，并省略其說明。如圖u所示，圖像編碼裝置2與圖像編碼裝置i不同之處是取代圖像編碼裝置1的轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20，而采用了轉(zhuǎn)置處理 用單端口存儲器90，該轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器90是具有兩個存儲體 的單端口存儲器，且每個存儲體可以將規(guī)定的大小中最大的塊(8X8的塊)的系數(shù)值作為一個塊來存儲。在此情況下，控制部80可以以宏塊的各個成分為單位對存儲體進(jìn) 行切換，即以規(guī)定的大小的塊為單位對存儲體進(jìn)行切換。具體而言， 可以控制轉(zhuǎn)置處理用單端口存儲器90，以使存儲體之間互相切換，即 在寫入第一一維正交變換處理部10的數(shù)據(jù)的情況下，切換為存儲體A 的單端口存儲器，在取出第二一維正交變換處理部30的數(shù)據(jù)的情況下， 切換為存儲體的單端口存儲器。據(jù)此，與轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器20的情況相同，可以進(jìn)行流水 線處理，可以在不等待所有的圖像數(shù)據(jù)所進(jìn)行的垂直方向上的一維正 交變換處理結(jié)束的情況下，就可以從垂直方向上的一維正交變換處理 結(jié)束后的宏塊中的圖像數(shù)據(jù)(YO、 Yl、 Y2、 Y3、 Cb、 Cr成分)開始依 次進(jìn)行水平方向上的一維正交變換處理，從而可以縮短正交變換處理 所需要的處理時間。而且，通過縮短本圖像編碼裝置的工作時間，從 而可以實現(xiàn)低耗電量。并且，由于是按照指定的大小的塊對含有以規(guī) 定的格式構(gòu)成的輝度成分以及色差成分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理 以及對地址生成進(jìn)行管理的，因此，即使構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的 個數(shù)發(fā)生變化也可以進(jìn)行處理，并可以適應(yīng)多種編碼標(biāo)準(zhǔn)。并且，也可以交換第一一維正交變換處理部IO和第二一維正交變 換處理部30的處理順序。即可以作為圖像解碼裝置以及圖像解碼方法 來實現(xiàn)。本發(fā)明所涉及的圖像編碼裝置以及方法可以在一個圖像編碼裝置 使用MPEG1、 MPEG2、 MPEG4、 H. 264/AVC、 JPEG等各種圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)， 且通過縮短正交變換處理的時間，從而提高了處理性能，實現(xiàn)了低耗 電量，因此可以適用于具備圖像編碼裝置的記錄器或移動電話等各種 AV機(jī)器。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼裝置，按照每個指定了大小的塊，對含有以規(guī)定的格式構(gòu)成的輝度成分以及色差成分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理，其特征在于，包括系數(shù)表保持單元，按照每個規(guī)定的塊大小來預(yù)先保持系數(shù)表；第一正交變換處理單元，根據(jù)指定了大小的塊所對應(yīng)的系數(shù)表，以塊為單位對所述輝度成分以及色差成分的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行垂直方向的一維正交變換處理；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器，具有能夠存儲兩個塊的存儲區(qū)域，且每個塊的存儲區(qū)域存儲有關(guān)在所述第一正交變換處理單元進(jìn)行了一維正交變換處理的最大的塊的系數(shù)值；第一地址生成單元，對所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器生成地址，以使指定了大小的系數(shù)值被轉(zhuǎn)置且被存儲到所述存儲區(qū)域的任一個中，且所述指定了大小的系數(shù)值是在所述第一正交變換處理單元被一維正交變換處理了的值；第二地址生成單元，對所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器生成地址，以使所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器的任一個存儲區(qū)域中所存儲的指定了大小的系數(shù)值被讀出；第二正交變換處理單元，根據(jù)指定了大小的塊所對應(yīng)的系數(shù)表，對從所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器被讀出的指定了大小的系數(shù)值，進(jìn)行水平方向的一維正交變換處理；以及控制單元，在對所述第一以及第二正交變換處理單元進(jìn)行控制的同時還對第一以及第二地址生成單元進(jìn)行控制，以使所述第一以及第二正交變換處理單元以指定了大小的塊為單位并行進(jìn)行一維正交變換處理，且使第一以及第二地址生成單元將與指定了大小的塊所對應(yīng)的地址并行提供到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置處理用存儲器。
1 2. —種程序，用于使計算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1 l所述的圖像編 碼方法中所包括的步驟。
全文摘要
提供一種圖像編碼裝置，其可以實現(xiàn)正交變換處理的高速化，并可以與各種格式構(gòu)成或各種塊大小的編碼標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)。圖像編碼裝置(1)包括第一一維正交變換處理部(10)、轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器(20)、第二一維正交變換處理部(30)、第一地址生成部(40)、第二地址生成部(50)、系數(shù)表保持部(60)、參數(shù)集存儲部(70)以及控制部(80)?？刂撇?80)進(jìn)行控制，以使第一一維正交變換處理部(10)以及第二一維正交變換處理部(30)以指定了大小的塊為單位并行進(jìn)行一維正交變換處理，同時使第一地址生成部(40)以及第二地址生成部(50)將與指定的大小所對應(yīng)的地址并行提供到轉(zhuǎn)置處理用雙端口存儲器(20)。
文檔編號H04N7/30GK101223789SQ20068002592
公開日2008年7月16日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者黑木秀樹 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社