專利名稱：運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在視頻圖像編解碼過程中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置和方法。
背景技術(shù)：
在視頻解碼過程中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)能夠去除視頻序列之間的時(shí)間冗余性，從而達(dá)到了減小編碼比特率的目的。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼過程中需要包括如下
步驟
a、 根據(jù)從視頻碼流中解析到的運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)據(jù)，得到當(dāng)前宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量(可能不止一個(gè))；
b、 根據(jù)當(dāng)前視頻宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，從參考幀中找出相應(yīng)的參考宏塊。如果運(yùn)動(dòng)矢量不是整數(shù)數(shù)值，還需要通過像素插值法來獲得亞像素的參考宏塊。
在符合MPEG-4的高級(jí)簡單檔次(advanced simple profile )標(biāo)準(zhǔn)的解碼器中，需要同時(shí)支持1/2與1/4精度的像素插值模式。
圖1所示為一幀圖像上像素點(diǎn)的示意圖，其中每個(gè)圓圏代表一個(gè)像素點(diǎn)，縱橫線表示像素點(diǎn)的坐標(biāo)，每個(gè)縱橫線的交點(diǎn)處均有一個(gè)像素點(diǎn)(部分像素點(diǎn)未示出)。將圖1中A、 B、 C、 D四點(diǎn)所示區(qū)域放大后分別進(jìn)行1/2像素精度插值和1/4像素精度插值。1/2像素點(diǎn)的分布示意圖如圖2所示，b至f代表1/2像素精度插值得到的半像素的位置。其中，
a = A， ( 1 )
b = (A + B + 1 - rounding—control) / 2， ( 2 )
c = (A + C + 1 - rounding—control) / 2， ( 3 )e = (B + D + 1 - rounding control) / 2， ( 4 )
f = (C +D + 1 - rounding—control) / 2, ( 5 )
d = (A + B + C + D + 2- rounding—control) / 4=(c+e+1畫rounding—contro1)/2 (通常只有第 一種寫法)=(b+f+l - rounding—contro1)/2 ( 6 )
湊整控制量(rounding—control, rc)用于將計(jì)算結(jié)果湊成整數(shù)，由mpeg-4碼流中的句法元素給出。可以看出，兩個(gè)整像素連線上的半像素由這兩個(gè)整像素的像素值內(nèi)插得到；四個(gè)整像素中間的半像素可以看作該半像素左右或上下的半像素進(jìn)行1/2精度插值得到。
而1/4精度的像素內(nèi)插采用8抽頭濾波器，如圖3所示為1/4像素點(diǎn)的分布示意圖。在圖3中，A，B,C,D為整像素點(diǎn)，b，c，d，e, f為半像素點(diǎn)，g， h，l，j，k為1/4像素點(diǎn)(還有一部分1/4像素點(diǎn)圖中未標(biāo)出)。首先以b的計(jì)算為例。設(shè)A坐標(biāo)左邊3個(gè)整像素點(diǎn)從左至右為A3,A2,A1，把B右邊3個(gè)整像素點(diǎn)從左至右記為B1，B2,B3。這樣點(diǎn)b的計(jì)算公式為
b = [-8*A3+24*A2+(-48)*A3+160*A+160*B+(-48)*Bl+24*B2+(-8)*B3+128-rc]/256( 7 )也就是說，點(diǎn)b是由其左右相鄰的8個(gè)像素點(diǎn)根據(jù)8抽頭濾波算法得到
的。濾波系數(shù)為一個(gè)8維矢量，即(-8， 24， -48， 160， 160, - 48， 24,-8)。與公式(2)對(duì)比可以看出，同樣是計(jì)算點(diǎn)b的像素點(diǎn)，1/2像素精度插值是根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)B這兩個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)來計(jì)算，并且這兩個(gè)像素點(diǎn)的權(quán)重相同；而1/4像素精度插值則是根據(jù)8個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)來計(jì)算，但這8個(gè)像素點(diǎn)的權(quán)重不同，越靠近中心的像素點(diǎn)權(quán)重絕對(duì)值越大。由于考慮了更多像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)，1/4像素精度插值的計(jì)算精度更高。
同樣，以點(diǎn)c為例，點(diǎn)c是由其垂直方向的8個(gè)相鄰整像素點(diǎn)經(jīng)過8抽頭濾波器濾波得到的。中心點(diǎn)d則是由上下相鄰的8個(gè)半像素點(diǎn)濾波得到的，因此，點(diǎn)d必須經(jīng)過兩個(gè)步驟的濾波，第一，水平8抽頭濾波器得到8個(gè)半像素點(diǎn)，第二，再由垂直方向的8抽頭濾波器得到點(diǎn)d。
對(duì)于1/4像素點(diǎn)來說，必須根據(jù)運(yùn)動(dòng)向量得到相鄰的整像素點(diǎn)或者半像
12素點(diǎn)，再根據(jù)前文所述的1/2插值算法得到。如需要插值的點(diǎn)是h，運(yùn)動(dòng)向量小數(shù)部分是(1/4 ， 1/4)，其含義是運(yùn)動(dòng)向量水平分量的小數(shù)部分為1/4,運(yùn)動(dòng)分量垂直分量的小數(shù)部分為1/4，則需要根據(jù)A， b， c， d四點(diǎn)線性插值得到，算法為h=(A + b + c + d + 2 —rc)/4。
像素值包括色度值和亮度值。在MPEG-4的標(biāo)準(zhǔn)中，色度采用1/2像素精度插值算法，亮度的插值算法由碼流中的句法元素1/4取樣標(biāo)識(shí)(Quarter—sample )決定。Quarter_sample為1時(shí)，釆用1/4像素精度插值算法，否則，采用的是1/2像素精度的插值算法。
但是現(xiàn)有技術(shù)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置只能實(shí)現(xiàn)一種精度的插值，即或者是1/2像素精度插值裝置，或者是1/4像素精度插值裝置。而針對(duì)MPEG-4的解決方案既需要1/2像素精度插值又需要1/4像素精度插值，因此只能分別采用專門的1/2像素精度插值裝置和1/4像素精度插值裝置，由于同時(shí)采用了兩套獨(dú)立的插值裝置，因此實(shí)現(xiàn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提出一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，可以實(shí)現(xiàn)用較低的成本同時(shí)兼容1/2像素精度與1/4像素精度插值算法。本發(fā)明實(shí)施例提出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置包括
數(shù)據(jù)輸入接口，用于接收像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述像素點(diǎn)數(shù)據(jù)為亮度或色度；插值裝置，用于根據(jù)來自控制裝置的控制指令以及用于將插值結(jié)果調(diào)整為整數(shù)的湊整控制量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值，或根據(jù)來自控制裝置的控制指令以及湊整控制量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行亮度的1/4精度插值，所述湊整控制量用于將插值結(jié)果調(diào)整為整數(shù)；
輸出選擇裝置，進(jìn)一步包括多于一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道，所述輸出選擇裝置，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇從哪個(gè)數(shù)據(jù)通道輸出數(shù)據(jù)，處于工作狀態(tài)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道用于接收來自所述插值裝置的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)作為輸出像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；控制裝置，用于接收運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息、湊整控制量和亮/色度信息，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息向所述插值裝置發(fā)送控制指
令，使所述插值裝置執(zhí)行1/2像素精度插值或1/4像素精度插值，并將湊整控制量發(fā)送至所述插值裝置；并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息，選擇所述輸出選擇裝置中的 一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道處于工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)輸出接口 ，用于將輸出選擇裝置的輸出像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出。本發(fā)明實(shí)施例還公開了 一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值方法，所述方法用于處理插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值的裝置包括數(shù)據(jù)輸入接口、控制裝置、插值裝置、輸出選擇裝置和數(shù)據(jù)輸出接口，所述控制裝置進(jìn)一步包括第一8抽頭垂直濾波器，8抽頭水平濾波器組，第二8抽頭垂直濾波器和4抽頭濾波器；所述方法包4舌
所述數(shù)據(jù)輸入接口接收待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述像素點(diǎn)數(shù)據(jù)為亮度或色
度；
所述控制裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息生成控制指令，并發(fā)送給所述插值裝置，所述插值裝置根據(jù)控制指令對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)
據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值，所述輸出選擇裝置接收插值后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)輸出接口，所述數(shù)據(jù)輸出接口將所述輸出選擇裝置發(fā)送的輸出像素點(diǎn)數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值結(jié)果輸出，所述湊整控制量用于將插值結(jié)果調(diào)整為整數(shù)；所述運(yùn)動(dòng)矢量為圖像幀中參考宏塊與當(dāng)前宏塊的位置的相對(duì)值。
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量以及其它相關(guān)控制信息的控制，通過同一套插值電路同時(shí)兼容1/2像素精度與1/4像素精度插值算法。


圖1為一幀圖像上像素點(diǎn)的示意圖；圖2為1/2像素點(diǎn)的分布示意圖；圖3為1/4像素點(diǎn)的分布示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例提出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置的框圖5為圖4所示裝置中的8抽頭水平濾波器群組403的結(jié)構(gòu)示意圖6為運(yùn)動(dòng)矢量為整數(shù)時(shí)，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖7為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分
為l/2像素，垂直方向小數(shù)部分為O，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖8為對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分
為0，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖9為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分
為l/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意
圖10為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為l/4像素，垂直方向小數(shù)部分為O,圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖11為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為0，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖12為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖13為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示
意圖14為對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖15為對(duì)亮度或色度進(jìn)行1/2像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量和/或水平分量的小數(shù)部分為1/2像素，圖4所示裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。
本發(fā)明實(shí)施例提出的支持MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)兩種像素精度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值 裝置如圖4所示。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置包括數(shù)據(jù)輸入接口401、第一8抽頭 垂直濾波器402、 8抽頭水平濾波器群組403、第二8抽頭垂直濾波器404、 4抽頭濾波器405、控制裝置406、輸出選擇裝置407和數(shù)據(jù)輸出接口 408。 數(shù)據(jù)輸入接口 401用于接收像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述像素點(diǎn)數(shù)據(jù)為亮度或色度，數(shù) 據(jù)輸出接口 408用于將來自輸出選擇裝置的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出。
其中，第一8抽頭垂直濾波器402、 8抽頭水平濾波器群組403、第二8 抽頭垂直濾波器404和4抽頭濾波器405組成了插值裝置，用于根據(jù)來自控 制裝置的控制指令以及湊整控制量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色 度或亮度的1/2像素精度插值，或根據(jù)來自控制裝置的控制指令以及湊整控制 量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行亮度的1/4精度插值。
控制裝置406接收運(yùn)動(dòng)矢量，精度選擇信息，湊整控制量 (rounding—control)，亮/色度信息等控制信號(hào)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇 信息和亮/色度信息向插值裝置發(fā)送控制指令，使插值裝置執(zhí)行1/2像素精度 插值、1/4像素精度插值或不進(jìn)行插值，并將湊整控制量發(fā)送至插值裝置； 并根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息，選擇輸出選擇裝置中的一 個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道處于工作狀態(tài)。
輸出選擇裝置407包括5個(gè)數(shù)據(jù)通道，分別是通道1至通道5，用于根 據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇從哪個(gè)數(shù)據(jù)通道輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)輸出接口 408 送到后續(xù)處理模塊。數(shù)據(jù)輸入接口 401的參考幀數(shù)據(jù)格式為8x8的矩陣格 式，也就是說，支持8行8列共64個(gè)像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)輸入。
圖5為8抽頭水平濾波器群組403的結(jié)構(gòu)示意圖。由8個(gè)并列的8抽頭 濾波器組成，每個(gè)8抽頭濾波器的輸入端為一個(gè)像素行的連續(xù)8個(gè)像素點(diǎn)，
16輸出為位于這8個(gè)像素點(diǎn)中心的像素。水平濾波器群組可以同時(shí)完成8個(gè)像
素行的水平濾波。
下面描述本發(fā)明實(shí)施例的插值裝置具體的處理過程。
當(dāng)精度選擇信息即quarter—sample句法元素為1時(shí)，亮度數(shù)據(jù)將按照1/4 像素精度進(jìn)行內(nèi)插運(yùn)算。下面根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的各種情況進(jìn)行分析。
A. 運(yùn)動(dòng)矢量為整數(shù)，如被插值像素點(diǎn)為圖3中A，B，C,D點(diǎn)時(shí)，這時(shí)不 需要進(jìn)行像素插值步驟，只需要將從數(shù)據(jù)輸入接口 401輸入的參考幀數(shù)據(jù)輸 出到輸出選擇裝置407,由輸出選擇裝置407將未經(jīng)插值的參考幀數(shù)據(jù)輸出 到數(shù)據(jù)輸出接口 408。具體數(shù)據(jù)流向示意圖見圖6,其中粗線框的部分表示 數(shù)據(jù)經(jīng)過的部分，下同。如圖6所示，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)輸入接口 401進(jìn)入，直接 旁通到輸出選擇裝置407,輸出裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇通路1中對(duì)應(yīng)的像素 數(shù)據(jù)，輸出到數(shù)據(jù)輸出接口 408。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)像素。
B. 運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為O時(shí)， 所述8抽頭水平濾波器群組403中的一個(gè)8抽頭水平濾波器對(duì)接收自數(shù)據(jù)輸入 接口 401的以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一行的1行8列的像素 點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中b點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，只需要進(jìn)行一次水平方向的8 抽頭濾波運(yùn)算。具體插值計(jì)算過程為由8抽頭的水平濾波器群組403選取 b點(diǎn)左右相鄰的8個(gè)整像素點(diǎn)后，由8抽頭水平濾波器群組403中的8抽頭 水平濾波器hl做濾波運(yùn)算，得到b點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過輸出選擇裝置407輸出。具 體數(shù)據(jù)流向圖為圖7。 輸出選擇裝置407選擇通路3中對(duì)應(yīng)8抽頭濾波器 hl的結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。
C. 運(yùn)動(dòng)矢量為水平方向小數(shù)部分為0，垂直方向小數(shù)為1/2像素時(shí)，所 述第一8抽頭垂直濾波器402對(duì)接收自數(shù)據(jù)輸入接口 401的以插值像素點(diǎn)為中 心且與插值像素點(diǎn)位于同一列的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波 后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中c點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，只需要進(jìn)行一次垂直方向的8抽頭濾波運(yùn)算。具體插值計(jì)算過程為由第一8抽頭垂直濾波器402選取c 點(diǎn)上下相鄰的8個(gè)整像素點(diǎn)做濾波運(yùn)算，得到濾波結(jié)果數(shù)據(jù)經(jīng)過輸出選擇裝 置407的通道2輸出。具體數(shù)據(jù)流向如圖8所示。
輸出選擇裝置選擇通路2中的8抽頭垂直濾波器1的結(jié)果作為輸出數(shù) 據(jù)，每個(gè)時(shí)鐘周期輸出 一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
D. 運(yùn)動(dòng)矢量水平及垂直分量小數(shù)部分均為1/2像素，所述8抽頭水平 濾波器群組403接收來自數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，8抽頭水平濾波器群組403中的每個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì) 其中的l行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，輸出為分別屬于8行1列的像素 點(diǎn)數(shù)據(jù)；第二 8抽頭垂直濾波器404對(duì)來自8抽頭水平濾波器群組的8行1列 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，所得像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中d點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，需要進(jìn)行兩次濾波運(yùn)算。首先， 8抽頭水平濾波器群組403接收8行8列的像素矩陣，分別送到相應(yīng)的水平 濾波器，如第一個(gè)水平行經(jīng)過8抽頭濾波器hl，第二個(gè)水平行經(jīng)過8抽頭 濾波器h2等，濾波后輸出為8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，再將濾波后得到的8 行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通過第二 8抽頭垂直濾波器404進(jìn)行8抽頭濾波，最終得 到點(diǎn)d。具體數(shù)據(jù)流向如圖9所示。輸出選擇裝置407選擇通路4中第二 8 抽頭垂直濾波器404的結(jié)果作為輸出數(shù)據(jù)，每個(gè)時(shí)鐘輸出一個(gè)插值得到的插 值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
E. 運(yùn)動(dòng)矢量水平分量小數(shù)部分為1/4像素，垂直分量小數(shù)部分為O時(shí)， 所述8抽頭水平濾波器群組403中的一個(gè)8抽頭水平濾波器對(duì)接收自數(shù)據(jù)輸入 接口的以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一行的1行8列的像素點(diǎn)數(shù) 據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405; 4抽頭濾波 器405接收來自8抽頭水平濾波器群組403以及數(shù)據(jù)輸入接口 401的與插值像 素點(diǎn)位于同一行且最接近插值像素點(diǎn)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行2抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置。
如圖3中g(shù)點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，首先，需要通過8抽頭水平濾波器群組403求得水平半像素點(diǎn)b,然后通過4抽頭濾波器405對(duì)與g點(diǎn)最 接近的整像素點(diǎn)A和半像素點(diǎn)b進(jìn)行2抽頭濾波運(yùn)算，計(jì)算公式由g = (b + A + 1-rounding—control)/2給出。具體示意圖如圖10所示。8抽頭水平濾波 器群組403選擇第一行水平數(shù)據(jù)，由水平濾波器hl做8抽頭濾波運(yùn)算，將 結(jié)果送到4抽頭濾波器405， 4抽頭濾波器405接收到數(shù)據(jù)輸入接口 401送 來的A點(diǎn)的數(shù)據(jù)和水平濾波結(jié)果，根據(jù)公式g = (b + A + 1 -rounding—contro1)/2計(jì)算得到g點(diǎn)數(shù)據(jù)，輸出選擇裝置407選擇通道5的數(shù) 據(jù)作為輸出。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出 一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
F. 運(yùn)動(dòng)矢量水平分量小數(shù)部分為0，垂直分量小數(shù)部分為1/4像素時(shí)， 所述第一 8抽頭垂直濾波器402對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的以插值像素點(diǎn)為中 心且與插值像素點(diǎn)位于同一列的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405; 4抽頭濾波器405接收來自第一 8抽頭 垂直濾波器402以及數(shù)據(jù)輸入接口 401的與插值像素點(diǎn)位于同一列且最接近插 值像素點(diǎn)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波，濾波后的像 素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中k點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，首先，需要通過第一8抽頭垂 直濾波器402求得垂直方向半像素點(diǎn)c，然后通過4抽頭濾波器405對(duì)整像 素點(diǎn)A與半像素點(diǎn)c做濾波運(yùn)算，計(jì)算公式由k = (c + A+l-rounding—contro1)/2給出。數(shù)據(jù)流向如圖11所示。由第一 8抽頭垂直濾波器 402選取第一列數(shù)據(jù)做8抽頭垂直濾波運(yùn)算，將結(jié)果送到4抽頭濾波器405, 4抽頭濾波器405接收到數(shù)據(jù)輸入接口 401送來的A點(diǎn)的數(shù)據(jù)和垂直濾波結(jié) 果，根據(jù)公式k = (c + A + 1 - rounding—contro1)/2計(jì)算得到k點(diǎn)數(shù)據(jù)，輸出選 擇裝置選擇通道5的數(shù)據(jù)作為輸出。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)插值得到的插值 像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
G. 運(yùn)動(dòng)矢量水平分量小數(shù)部分為1/2像素，垂直分量小數(shù)部分為1/4 像素時(shí)，所述8抽頭水平濾波器群組403接收來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的以插值 像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組403的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到 8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將所述濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中與插值像素點(diǎn) 位置最近的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)直接輸出至4抽頭濾波器407，同時(shí)第二 8抽頭垂 直濾波器對(duì)所述濾波后得到的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后 的數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405; 4抽頭濾波器405對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行 2抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中的l點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，首先，需要通過水平8抽頭 濾波器群組403求得8條水平線的半像素點(diǎn)，點(diǎn)b的與插值像素點(diǎn)1最近， 也被包括于8條水平線的半像素點(diǎn)中。第二，通過第二 8抽頭垂直濾波器 404對(duì)8條水平線上的半像素點(diǎn)做垂直濾波，得到點(diǎn)d。第三，使用4抽頭 濾波器對(duì)點(diǎn)d和點(diǎn)b進(jìn)行2抽頭濾波運(yùn)算，求得點(diǎn)l。濾波公式為1= (b + d + 1 - rounding—control) /2。具體凄t悟流向如圖12所示。
由8抽頭水平濾波器群組403讀入8行8列的輸入數(shù)據(jù)，由8個(gè)水平濾 波器分別進(jìn)行8抽頭濾波運(yùn)算得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將濾波后得到的 8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)送入8抽頭垂直濾波得到點(diǎn)d, 4抽頭濾波器讀入水 平濾波的中間結(jié)果點(diǎn)b和垂直濾波結(jié)果點(diǎn)d，并進(jìn)行算術(shù)平均計(jì)算，最終得 到點(diǎn)l,由通道5經(jīng)輸出選擇裝置輸出。
H.運(yùn)動(dòng)矢量水平方向?yàn)?/4像素，垂直方向?yàn)?/2^f象素時(shí)，所述8抽頭 水平濾波器群組403接收來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的以插值像素點(diǎn)為中心分布的 8行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組403的8個(gè)8抽頭水平濾 波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù) 據(jù)，第二 8抽頭垂直濾波器404對(duì)所述濾波后得到的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405;同時(shí)第一 8抽 頭垂直濾波器402對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的平均分布于插值像素點(diǎn)上下兩側(cè) 且與插值像素點(diǎn)最接近8行1列數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸 入4抽頭濾波器405; 4抽頭濾波器405對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾 波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。插值像素點(diǎn)，第一步，需要通過水平8抽 頭濾波器群組403求得8行1列的1/2像素點(diǎn)，同時(shí)，通過第一8抽頭垂直 濾波器402計(jì)算得到第一列的1/2像素點(diǎn)c。第二步，通過第二8抽頭垂直 濾波器404對(duì)8條水平線上的半像素點(diǎn)做垂直濾波，得到點(diǎn)d。第三步，使 用4抽頭濾波器405對(duì)點(diǎn)c和點(diǎn)d進(jìn)行2抽頭濾波運(yùn)算，求得點(diǎn)j。濾波公 式為j = ( c + d + 1 — rounding—control) /2。具體過禾呈:i口圖13。
由8抽頭水平濾波器群組403讀入8行8列的輸入數(shù)據(jù)，由8個(gè)水平濾 波器分別進(jìn)行8抽頭濾波運(yùn)算得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將濾波后得到的 8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)送入第二 8抽頭垂直濾波器404得到點(diǎn)d。同時(shí)，由 第一 8抽頭垂直濾波器402讀入相關(guān)的列數(shù)據(jù)，對(duì)該列數(shù)據(jù)進(jìn)行垂直濾波， 得到點(diǎn)c。將點(diǎn)c和點(diǎn)d送入4抽頭濾波器405,才艮據(jù)濾波/>式1]= (c + d + 1 - rounding—control) /2計(jì)算得到點(diǎn)j。并通過通道5經(jīng)輸出選擇裝置輸407 出。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出 一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
I.運(yùn)動(dòng)矢量水平方向與垂直方向均為1/4像素，所述8抽頭水平濾波器 群組403接收來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8歹'J的 像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組403的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì) 其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到濾波后的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)， 將所述濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中與插值像素點(diǎn)位置最近的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù) 據(jù)直接輸出至4抽頭濾波器405,第二8抽頭垂直濾波器404對(duì)所述濾波后的8 行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405; 同時(shí)，第一8抽頭垂直濾波器402對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口 401的平均分布于目標(biāo) 像素上下兩側(cè)且與插值像素點(diǎn)最接近的8行1列數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入4抽頭濾波器405;數(shù)據(jù)輸入接口 401將與插值像素點(diǎn)最接 近的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器405; 4抽頭濾波器405對(duì)所收到的4 個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行4抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置407。
如圖3中的h點(diǎn)為插值得到的插值像素點(diǎn)，首先，需要通過水平8抽頭 濾波器群組403求得8條水平線的半像素點(diǎn)。同時(shí)，由第一8抽頭垂直濾波器402對(duì)列數(shù)據(jù)做8抽頭濾波，得到點(diǎn)c。第二，通過第二8抽頭垂直濾波 器404對(duì)8條水平線上的半像素點(diǎn)做垂直濾波，得到點(diǎn)d。第三，使用4抽 頭濾波器405求得點(diǎn)h。濾波公式為h = (A + b + c + d+ 2- rounding—control) /4。具體過程如圖14。
由8抽頭水平濾波器群組403讀入8行8列的輸入數(shù)據(jù)，由8個(gè)水平濾 波器分別進(jìn)行8抽頭濾波運(yùn)算得到8個(gè)濾波結(jié)果，將結(jié)果送入第二8抽頭垂 直濾波器404得到點(diǎn)d。這8個(gè)濾波結(jié)果中包括點(diǎn)b的數(shù)據(jù)，點(diǎn)b的數(shù)據(jù)直 接輸出至4抽頭濾波器405。同時(shí)，由第一 8抽頭垂直濾波器402讀入相關(guān) 的列數(shù)據(jù)，對(duì)該列數(shù)據(jù)進(jìn)行垂直濾波，得到點(diǎn)c。然后，將整像素點(diǎn)A、水 平1/2像素點(diǎn)b、垂直1/2像素點(diǎn)c、以及點(diǎn)d數(shù)據(jù)輸出到4抽頭濾波器405， 才艮才居7>式h= (A + b + c + d + 2- rounding—control) /4進(jìn)4亍4才由頭濾波運(yùn)算， 濾波結(jié)果經(jīng)過通過通道5送到輸出選擇裝置后輸出。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出 一個(gè) 插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
當(dāng)quarter—sample句法元素為0且像素點(diǎn)ft據(jù)為亮度數(shù)據(jù)時(shí)，或者像素 點(diǎn)數(shù)據(jù)為色度數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)1/2精度內(nèi)插算法進(jìn)行4抽頭濾波運(yùn)算。
A. 當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量為整數(shù)，如圖1中A,B,C,D點(diǎn)時(shí)，這時(shí)不需要進(jìn)行像素 插值步驟，只需要將數(shù)據(jù)輸入接口輸入的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出到輸出選擇裝置， 由輸出選擇裝置將未經(jīng)插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出接口 。具體數(shù)據(jù)流 向圖同圖6。每個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
B. 當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量和/或水平分量的小數(shù)部分為1/2像素，如圖 1中b, c， d點(diǎn)時(shí)，使用4抽頭濾波器從數(shù)據(jù)輸入接口中選擇與插值像素點(diǎn) 最接近的2個(gè)或4個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行1/2精度像素插值運(yùn)算，具體公式為
b = (A+B+l-rounding—contro1)/2, 對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量為(1/2, 0) c=(B+C+l-rounding—contro1)/2, 3于應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量為(0， 1/2) d=(A+B+C+D+2-rounding—contro1)/4，對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量為(1/2， 1/2) 具體數(shù)據(jù)流向圖如圖15。由4抽頭濾波器405從數(shù)據(jù)輸入接口 401中 選擇相關(guān)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇相應(yīng)的濾波公式，結(jié)果通過通道5輸出。每個(gè)時(shí)鐘輸出一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于，(1 )運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置可以兼容1/2像素精度 與1/4像素精度插值算法，所以，能同時(shí)支持MPEG-4 Simple profile和 MPEG-4 Advance simple profile。 ( 2 )采用流水線的運(yùn)算方式， 一個(gè)時(shí)鐘周 期即可以計(jì)算出一個(gè)插值點(diǎn)，滿足了實(shí)時(shí)解碼的要求，并節(jié)省了大量的中間 結(jié)果寄存器。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本
發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，所述裝置用于處理插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)輸入接口，用于接收待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述像素點(diǎn)數(shù)據(jù)為亮度或色度；插值裝置，用于根據(jù)來自控制裝置的控制指令以及湊整控制量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值，或根據(jù)來自控制裝置的控制指令以及湊整控制量，對(duì)來自數(shù)據(jù)輸入接口的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行亮度的1/4精度插值；所述湊整控制量用于將插值結(jié)果調(diào)整為整數(shù)；輸出選擇裝置，進(jìn)一步包括多于一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道，所述輸出選擇裝置用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇從哪個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道輸出數(shù)據(jù)，處于工作狀態(tài)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道用于接收來自所述插值裝置的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)作為輸出像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述運(yùn)動(dòng)矢量為圖像幀中參考宏塊與當(dāng)前宏塊的位置的相對(duì)值；控制裝置，用于接收運(yùn)動(dòng)矢量、對(duì)1/2像素精度或1/4像素精度進(jìn)行選擇的精度選擇信息、湊整控制量和亮/色度信息，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息向所述插值裝置發(fā)送控制指令，使所述插值裝置執(zhí)行1/2像素精度插值或1/4像素精度插值，并將湊整控制量發(fā)送至所述插值裝置，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息，選擇所述輸出選擇裝置中的一個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)通道處于工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)輸出接口，用于將所述輸出選擇裝置輸出的插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，所述插值裝置 進(jìn)一步包括第一8抽頭垂直濾波器，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量，從所述數(shù)據(jù)輸入接口 輸入的像素?cái)?shù)據(jù)陣列中選擇出其中1列8行數(shù)據(jù)，對(duì)所接收的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行 8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出到所述輸出選擇裝置或4抽頭濾波器；8抽頭水平濾波器群組，包括8個(gè)8抽頭水平濾波器，每個(gè)8抽頭水平濾 波器用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量，對(duì)來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的l行8列的像 素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至第二 8抽頭垂直濾波器 或所述輸出選擇裝置；第二 8抽頭垂直濾波器，用于接收來自所述8抽頭水平濾波器群組的濾波 后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后得 到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至4抽頭濾波器或所述輸出選擇裝置；4抽頭濾波器，用于對(duì)所接收的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波或4抽頭濾波， 并將濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，若運(yùn)動(dòng)矢量為 整數(shù)，則所述數(shù)據(jù)輸入接口將所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出選擇裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為0,所述8抽頭水平濾波器群組 中的一個(gè)8抽頭水平濾波器對(duì)接收自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心 且與插值像素點(diǎn)位于同一行的1行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為0,垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，所述第一8抽頭垂直濾波器 對(duì)接收自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同 一列 的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸 出選擇裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，所述8抽頭水平濾波 器群組接收來自數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組中的每個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中的1 行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，輸出濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述 第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自8抽頭水平濾波器群組的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行8抽頭濾波，所得像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為0，所述8抽頭水平濾波器群組 中的一個(gè)8抽頭水平濾波器對(duì)接收自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心 且與插值像素點(diǎn)位于同一行的1行8列的像素點(diǎn)凄t據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器接收來自所述8抽 頭水平濾波器群組以及所述數(shù)據(jù)輸入接口的與插值像素點(diǎn)位于同 一行且最接近 插值像素點(diǎn)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波，濾波后的 像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為0，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，所述第一8抽頭垂直濾波器 對(duì)來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一列的 8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭 濾波器；所述4抽頭濾波器接收來自所述第一 8抽頭垂直濾波器以及所述數(shù)據(jù) 輸入接口與插值像素點(diǎn)位于同一列且最接近插值像素點(diǎn)的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收 到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝 置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝 置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平 方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，所述8抽頭水平濾波 器群組接收來自數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的像素點(diǎn) 數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到濾波后的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將所述濾 波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中最接近插值像素點(diǎn)的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)直接輸出至 4抽頭濾波器，同時(shí)所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述8抽頭水平濾波器 群組的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的數(shù)據(jù)輸出至所述4抽 頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)4于2抽頭濾波，濾波后 的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制 裝置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水 平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，所述8抽頭水平濾 波器群組接收來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的 像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中 1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述第二 8 抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述8抽頭水平濾波器群組的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；同時(shí)所述第一 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的平均分布于插值像素點(diǎn)上下兩側(cè) 且最接近插值像素點(diǎn)的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn) 數(shù)據(jù)輸入所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2 抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制 裝置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水 平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，所述8抽頭水平濾 波器群組接收來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的 像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中 1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將所述濾波 后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中最接近插值像素點(diǎn)的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)直接輸出至4 抽頭濾波器，同時(shí)所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述8抽頭水平濾波器群 組的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述第一 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述數(shù)據(jù)輸入接口的平均分布于插值像素點(diǎn)上下兩側(cè)且最接近插值像素點(diǎn)的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波,濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入所述4抽頭濾波器；所述數(shù)據(jù)輸入接口將與插值像素點(diǎn)最接近的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的4個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行4抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述輸出選擇裝置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，當(dāng)所述控制裝置收到的精度選擇信息指示對(duì)亮度或色度進(jìn)行1/2像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分和/或垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，所述4抽頭濾波器從所述數(shù)據(jù)輸入接口中選擇與插值像素點(diǎn)最接近的2個(gè)或4個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，沖艮據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量選擇相應(yīng)的濾波公式進(jìn)行2抽頭濾波或4抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至輸出所述選擇裝置。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，其特征在于，所述輸出選擇裝置每個(gè)時(shí)鐘周期輸出 一個(gè)插值得到的插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)。
14、 一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值方法，所述方法用于處理插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值的裝置包括數(shù)據(jù)輸入接口、控制裝置、插值裝置、輸出選擇裝置和數(shù)據(jù)輸出接口 ，所述控制裝置進(jìn)一步包括第一 8抽頭垂直濾波器，8抽頭水平濾波器組，第二 8抽頭垂直濾波器和4抽頭濾波器；所述方法包括所述數(shù)據(jù)輸入接口接收待插值的像素點(diǎn)lt據(jù)，所述像素點(diǎn)數(shù)據(jù)為亮度或色度；所述控制裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量、精度選擇信息和亮/色度信息生成控制指令，并發(fā)送給所述插值裝置，所述插值裝置根據(jù)控制指令對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值，所述輸出選擇裝置接收插值后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)輸出接口，所述數(shù)據(jù)輸出接口將所述輸出選擇裝置發(fā)送的輸出像素點(diǎn)數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值結(jié)果輸出，所述湊整控制量用于將插值結(jié)果調(diào)整為整數(shù)；所述運(yùn)動(dòng)矢量為圖像幀中參考宏塊與當(dāng)前宏塊的位置的相對(duì)值。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，若所述運(yùn)動(dòng)矢量為整數(shù)，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為將待插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值結(jié)果輸出。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為0,則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為對(duì)以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同 一行的1行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為0,垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為對(duì)以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一列的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為接收以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述8抽頭水平濾波器群組中的每個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中的1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，輸出濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自8抽頭水平濾波器群組的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為0,則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述8抽頭水平濾波器群組中的一個(gè)8抽頭水平濾波器對(duì)以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一行的1行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器接收來自所述8抽頭水平濾波器群組的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及與插值像素點(diǎn)位于同一行且最接近插值像素點(diǎn)的待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波。
20、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行1/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為0，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述第一 8抽頭垂直濾波器對(duì)以插值像素點(diǎn)為中心且與插值像素點(diǎn)位于同一列的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器接收來自所述第一 8抽頭垂直濾波器的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及與插值像素點(diǎn)位于同一列且最接近插值像素點(diǎn)的待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波。
21、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/2像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述8抽頭水平濾波器群組接收以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到濾波后的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將所述濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中最接近插值像素點(diǎn)的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)直接輸出至所述4抽頭濾波器，同時(shí)所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述8抽頭水平濾波器群組的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波。
22、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述8抽頭水平濾波器群組接收以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)；所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)來自所述8抽頭水平濾波器群組的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；同時(shí)第一 8抽頭垂直濾波器對(duì)平均分布于插值像素點(diǎn)上下兩側(cè)且最接近插值像素點(diǎn)的8行1列待插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2抽頭濾波。
23、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度進(jìn)行l(wèi)/4像素精度插值時(shí)，若運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分為1/4像素，垂直方向小數(shù)部分為1/4像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述8抽頭水平濾波器群組接收以插值像素點(diǎn)為中心分布的8行8列的待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，所述8抽頭水平濾波器群組的8個(gè)8抽頭水平濾波器分別對(duì)其中1行8列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波得到8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，將所述濾波后的8行1列像素點(diǎn)數(shù)據(jù)中最接近插值像素點(diǎn)的1個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)直接輸出至所述4抽頭濾波器；所述第二 8抽頭垂直濾波器對(duì)所述8抽頭水平濾波器群組得到的8行1列的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述第一 8抽頭垂直濾波器對(duì)平均分布于插值像素點(diǎn)上下兩側(cè)且最接近插值像素點(diǎn)的8行1列待插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行8抽頭濾波，濾波后的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入所述4抽頭濾波器;將距離插值像素點(diǎn)最近的1個(gè)待插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出至所述4抽頭濾波器；所述4抽頭濾波器對(duì)所收到的4個(gè)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行4抽頭濾波。
24、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述精度選擇信息指示對(duì)亮度或色度進(jìn)行1/2像素精度插值時(shí)，若所述運(yùn)動(dòng)矢量水平方向小數(shù)部分和/或垂直方向小數(shù)部分為1/2像素，則所述對(duì)所述待插值的像素點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行色度或亮度的1/2像素精度插值或進(jìn)行亮度的1/4精度插值為所述4抽頭濾波器從所述數(shù)據(jù)輸入接口中選擇與插值像素點(diǎn)最接近的2個(gè)或4個(gè)待插值像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)矢量選擇相應(yīng)的濾波公式進(jìn)行2抽頭濾波或4抽頭濾波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置，包括數(shù)據(jù)輸入接口、插值裝置、輸出選擇裝置、控制裝置、數(shù)據(jù)輸出接口。本發(fā)明實(shí)施例提出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量以及其它相關(guān)控制信息的控制，通過同一套插值電路同時(shí)兼容1/2像素精度與1/4像素精度插值算法。本發(fā)明還公開了一種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償插值方法。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101527847SQ200910000309
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月4日
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