[发明专利]具有高效率存储器存取能力的视讯解压缩系统

说明书

本发明是有关一种视讯解压缩系统，尤指一种具有高效率存储器存取能力的视讯解压缩系统。

藉由数字影音技术的发展，数字化的影音资料已提升了人们在观赏及倾听影音作品的方便性，但这些数字化的影音资料由于具有庞大的资料量，因此在传输或贮存时便需要加以压缩，例如JPEG、MPEG1、MPEG2、MPEG4及H.26X等，即为常见的实用影音压缩标准。

视讯资料因前后的相似性很高而有资料的冗余，于是部分的压缩标准乃利用演算法将此时间上的冗余去除，例如MPEG系统使用移动补偿的方式来达到资料压缩的目的，参照图6所示的MPEG系统在时间轴上的移动补偿示意图，其中，MPEG系统是将图像切分为许多巨块(MacroBlock，MB)以做为进行压缩的基本单位，图中显示三张图像P0、P1及P2，而假设图像P1的巨块MBC为B类巨块，其是于压缩时在图像P0及P2各找到一个最相近的巨块MBF及MBB后并将各自的移动向量mvf及mvb计算出来而得到，因此，在解压缩时，是将此两个移动向量与差异资料传送给MPEG解码器，即可如图7所示，依移动向量mvf及mvb到图像P0及P2中读出相对应的巨块MBF及MBB，再加上差异资料，即可还原原来的巨块MBC；而若图像P1的巨块MBC为P类巨块，则其是于压缩时在图像P0找到一个最相近的巨块MBF后并将移动向量mvf计算出来而得到，因此，在解压缩时，是将此移动向量与差异资料传送给MPEG解码器，亦可如图8所示，依移动向量mvf到图像P0中读出相对应的巨块MBF，再加上差异资料，而还原原来的巨块MBC。据此，便可将整张图像在最少的资料传输量下，以最逼真的方式还原。

在一般的视讯解压缩装置中，解压缩过程所需用到的图像通常是存放在随机存取存储器(DRAM)中，而上述的移动补偿的执行便表示系统需至DRAM中读取参考图像中的巨块，且于完成移动补偿计算后再将资料写回DRAM中。

在DRAM的操作中，对于资料的存取通常是使用整页模式(pagemode)，以较为有效地利用频宽，而在DRAM的架构上，其一个行可贮存2n位元组的资料，例如图9显示一存放有MPEG参考图像的1M×16位元的DRAM，其中，由于MPEG所用到的参考图像必须被再读出，且其读取的单位可能是一个17×17位元组的区块资料，因此，一般DRAM的布局配置是如图所示，为将自起始位置起以一设定的长度(例如360字元，每一字元为2位元组)，连续配置两个储存区块以供贮存IP类的可参考图像，如图像91及图像92，并将例如B类图像93的解压缩图像贮存于相对于参考图像右侧所剩余的存储器区域中，如此的存储器的定址较不会造成整页模式的破损而降低其频宽的利用效率，且参考图像在DRAM中的贮存方式亦较为接近原来图像的形状，因此，其读取或写入的地址的产生也较为简单。

然而，以前述的DRAM的布局配置贮存参考图像时，如图像的宽度超过DRAM中所设定的长度时，所存放的图像资料便必须打折存放，如此，当欲从参考图像中读取资料时，便会遇到DRAM整页模式的破损所导致的整页读取破碎(Page Read Break)问题，进而造成DRAM频宽不足而无法顺利完成解压缩的作业。因此，前述习知的视讯解压缩系统对于存储器的贮存及读取方式实有予以改进的必要。

发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“具有高效率存储器存取能力的视讯解压缩系统”，几经研究实验终至完成此项新颖进步的发明。

本发明的目的是在提供一种具有高效率存储器存取能力的视讯解压缩系统，以有效地利用存储器的频宽而强化解压缩的效能。

本发明的一特色是提出一种具有高效率存储器存取能力的视讯解压缩系统，其主要包括解压缩机制、存储器装置及存储器控制器，该存储器装置是可供贮存参考图像以供进行解压缩时读取参考之用，该存储器控制器是用以控制该存储器装置的存取操作，以便以自该存储器装置读出资料，经该解压缩机制的处理后，将原来的图像予以还原重建并贮存于该存储器装置中，其中，该参考图像是以水平线的图素为单位而贮存于该存储器装置中，并在该参考图像的一个水平线的图素无法完整地放置在该存储器装置的一行中时，于该行的折断处，是重复贮存有与其下一行起始的一个巨块长度的图素相同的图素。

于本发明的另一特色中，参考图像是以巨块行为单位而贮存于存储器装置中，并在该参考图像的一个巨块行的图素无法完整地放置在该存储器装置的一巨块区域行中时，于该行的折断处，是重复贮存有与其下一行起始的一个巨块长度的图素相同的图素。