图像数据处理装置及图像数据处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种数据处理的技术，且特别是有关于一种图像数据处理装置及图像数据处理的方法。
【背景技术】
[0002]随着数字科技的发展，在动态影像、电脑视讯、数字电视等应用中，使用者对图像解析度的要求愈来愈高。在4K分辨率(4K resolut1n)的高清解析度标准下,各种数字影像处理的技术也跟着大量产出。此外，高解析度的图像或视讯内容通常具备庞大的数据量，因此，为了在存储器中有效的存放图像数据，通常会对图像进行压缩。常见的视讯压缩标准例如有H.264/MPEG-4高阶视讯编码标准及音视讯编码标准(Aud1 Video codingStandard, AVS)。
[0003]H.264/MPEG-4视讯压缩标准在进行图像压缩时，是以区块(block)为基础，通过视频引擎(video engine)来进行块状的数据处理。而显示引擎(display engine)要显示图像或视讯内容时，则是以显示线(display line)为基础来进行线状扫描，从而显示出图像或视讯内容。
[0004]目前来说，在视频引擎进行如运动补偿的图像处理时，需从存储器中读出区块状的压缩图像数据以进行图像编解码；在显示引擎进行图像或视讯内容的显示处理时，则须从存储器中读出线状的压缩图像数据以进行图像编解码。因此，目前并没有针对存储器存取不便且需消耗高频宽来读取大量数据以进行图像编解码的问题提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种图像数据处理装置及图像数据处理的方法，其可有效地提升视频引擎及显示引擎对存储器中的图像数据存取效率，且能降低对图像进行运动补偿及显示时所需消耗的频宽。
[0006]本发明提出一种图像数据处理的方法。所述方法包括下列步骤。获得至少一个图像区块(image block)，其中图像区块包括多个像素(pixels)。对图像区块进行区块预测编码(block-based encoding)以获得第一区块数据，并对图像区块进行线性预测编码(line-based encoding)以获得第二区块数据。比较第一区块数据与第二区块数据的数据量，并将其中具备较小数据量的第一区块数据或第二区块数据定义为对应到图像区块的已编码区块数据。
[0007]于另一观点而言，本发明提出一种图像数据处理装置。此图像数据处理装置包括第一图形缓冲器以及编码单元。第一图形缓冲器中暂存至少一个图像区块，其中图像区块包括多个像素。编码单元耦接至第一图形缓冲器。编码单元将所述图像区块进行编码。编码单元包括线编码模块、区块编码模块及比较模块。线编码模块对图像区块进行线性预测编码以获得第一区块数据，且区块编码模块对图像区块进行区块预测编码以获得第二区块数据。比较模块用以比较所述第一区块数据与所述第二区块数据的数据量，并将其中具备较小数据量的第一区块数据或第二区块数据定义为图像区块相对应的已编码区块数据。
[0008]基于上述，本发明所述的图像数据处理装置及其图像数据处理的方法可利用区块预测编码技术及线性预测编码技术来分别对图像区块进行编码，并比较编码后的数据量来决定采用两种预测编码技术其中之一所产生的已编码区块数据。由于本发明实施例所述的预测编码技术分别针对视频引擎的块状存取特性及显示引擎的线状存取特性来进行编解码上的优化，因此能够大幅降低储存在存储器中的区块数据，便可直觉性地降低对图像进行运动补偿及显示时所需消耗的频宽，并有效地提升视频引擎及显示引擎对存储器中的图像数据存取效率。
[0009]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0010]图1是依据本发明一实施例说明一种图像数据处理装置的方块示意图。
图2是依据本发明一实施例说明一种图像数据处理装置的方块示意图。
图3是依据本发明一实施例说明一种图像数据处理方法的流程图。
图4是依据本发明一实施例说明对图像区块进行区块预测编码的流程图。
图5是依据本发明一实施例说明图4的图像数据处理方法的细部流程图。
图6是依据本发明一实施例说明在区块预测编码下，对图像区块中的像素进行预测的示意图。
图7A?7D是依据本发明一实施例说明扫描模式的示意图。
图8是依据本发明一实施例说明图4的图像数据处理方法的细部流程图。
图9是依据本发明一实施例说明对图像区块进行线性预测编码的流程图。
图10是依据本发明一实施例说明在线性预测编码下，对图像区块中的像素进行预测的示意图。
图1lA?IlB是依据本发明一实施例说明将已编码区块记录于第二图形缓冲器的示意图。
【符号说明】
100,200:图像数据处理装置 110,210:第一图形缓冲器 120,220:编码单元 122、222:线编码模块 124、224:区块编码模块 126、226:比较模块 130,230:图形处理器 132,232:运动补偿模块 140,240:第二图形缓冲器 150:第一解码单元 250:第一解码单元 260:显示引擎 602?610、1002?1010:预测方向 1110?1130:已编码区块 1140?1150:保留比特 Rl:横行 Cl:直列
LI?L4:线区块
S310 ?S340、S410 ?S440、S510 ?S550:步骤 S810 ?S890、S910 ?S930:步骤
【具体实施方式】
[0011]为了方便视频引擎及显示引擎对存储器中图像数据的存取，本发明实施例将会同时考量视频引擎的块状存取特性及显示引擎的线状存取特性，选择适当的图像区块尺寸为压缩单元来进行图像数据的处理。本实施例的显示引擎可从内部存储器总线(internalmemory bus)中以爆发模式(burst mode)—次读出最多32个像素,且可在一个请求中执行连续4次的爆发模式。视频引擎则以4乘4 (4*4)像素的尺寸进行图像压缩。在上述情况下，本发明实施例选用尺寸为32乘4 (32*4)像素的图像区块进行本发明实施例的图像数据处理方法。也就是说，下述实施例均以尺寸为32*4像素的图像区块为例进行说明。应用本实施例也可依照其需求而调整图像区块的尺寸，例如当内部存储器总线以爆发模式一次读出最多64个像素，且视频引擎则以8*8像素的尺寸进行图像压缩，则可选用尺寸为64*8像素的图像区块来实现下述的图像数据处理技术。
[0012]图1是依据本发明一实施例说明一种图像数据处理装置的方块示意图。图像数据处理装置100包括第一图形缓冲器110、编码单元120、图形处理器(Graphics ProcessingUnit, GPU) 130、第二图形缓冲器140及第一解码单元150。第一图形缓冲器110例如是静态随机存取存储器(SRAM)或相似的元件，以储存图像区块，而第二图形缓冲器140例如是动态随机存取存储器(DRAM)或相似的元件，以储存将原始图像区块进行编码后的已编码区块。
[0013]在进行图像数据处理时，经图像处理器130处理后的图像区块会暂时储存在第一图形缓冲器110。编码单元120从第一图形缓冲器110接收此图像区块并对其进行编码，且将编码后的已编码区块存于第二图形缓冲器140中。特别说明的是，本实施例中的编码单元120包括线编码模块122、区块编码模块124及比较模块126。线编码模块122是用来对图像区块进行线性预测编码，而区块编码模块124则是用来对图像区块进行区块预测编码。比较模块126用以比较经由此两种编码预测产生的第一区块数据及第二区块数据，以选出具备较小数据量的区块数据，且将此区块数据作为已编码区块的数据。编码单元120将已编码区块的数据储存在第二图形缓冲器140中。
[0014]图形处理器130主要作用是对输入的图像信号进行处理。详细来说，图形处理器130会将对图像信号中的帧画面分割为多个图像区块，并将这些图像区块储存到第一图形缓冲器110。图形处理器130包括运动补偿模块132。运动补偿模块132在进行运动补偿(mot1n compensat1n,MC)时会控制第二图形缓冲器