[發明專利]數據包裝裝置及數據包裝方法

有效

• 申請號: 201210027267.0
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103247344A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 涂英杰
• 申請（專利權）人: 晨星軟件研發（深圳）有限公司;晨星半導體股份有限公司
• 主分類號: G11C19/00
• 分類號: G11C19/00;H04N7/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明與存儲器管理技術相關，并且尤其與用以包裝數據的存儲器管理技術相關。

背景技術

近年來有許多電子產品，包括數字相機、錄影機、智能型手機等等，皆以產品具備拍攝大尺寸、高解析度的影像/影片的能力來吸引消費者。對硬件制造者來說，如何與時俱進，制作更高品質的影像編碼器，一直都是重要的議題。

圖1為一影像編碼器方塊圖范例。像素區塊輸入模塊11將數據供應端輸入的像素數據組成區塊。轉換/量化模塊12對上述像素區塊輸入模塊11產生的區塊施以離散余弦轉換(discrete?cosine?transform，DCT)和量化(quantization)程序，以達成壓縮效果。隨后，游程長度編碼(run?length?coding，RLC)模塊13負責找出量化后數據中的非零值(Run)和非零值之前的零值個數(Length)，并以這兩個成對的參數表示數據內容，藉此進一步壓縮數據量。舉例而言，量化后數據00000200007可表示為(Run，Length)＝(2，5)(7，4)?？勺冮L度編碼(variable?length?coding，VLC)模塊14的工作是根據游程長度編碼模塊13輸出的成對參數查表，將每一組成對參數再次轉換為一編碼位元流?？勺冮L度編碼模塊14每次產生的編碼位元流的長度是不固定的。位元流包裝模塊15則將可變長度編碼模塊14產生的編碼位元流合并，以組成長度適當的封包。

接下來以位元流包裝模塊15包含兩個桶狀移位器(barrel?shifter)的情況為例，說明目前通用的位元流包裝機制。如圖2(A)所示，桶狀移位器15A、15B能容納的數據長度分別為32位元，并且，桶狀移位器15A、15B各自能提供的最大移位量為32位元。位元流包裝模塊15每周期接收一個位元流。如圖2(B)所示，在第一周期中，長度為8位元的位元流a首先被存入桶狀移位器15A并且靠左放置。在隨后的第二周期中，長度為16位元的位元流b輸入位元流包裝模塊15，為使位元流b鄰接于位元流a右側放置，桶狀移位器15A在接收位元流b的同時，對位元流b施以8位元的向右移位。

在第三周期中，長度為24位元的位元流c被傳送至位元流包裝模塊15。由于桶狀移位器15A的剩余容量不足，位元流c被拆解為長度分別為8位元、16位元的位元流c1、c2，分別存放在桶狀移位器15A、15B中。假設位元流包裝模塊15應產生的封包長度固定為32位元。因桶狀移位器15A中的位元流a、b、c1已足夠組成一個封包，在第四周期中，位元流包裝模塊15除了接收新的位元流d，亦將位元流a、b、c1串接合并為一個封包后輸出。如圖2(B)所示，位元流c2會被搬移至桶狀移位器15A的最左側。位元流d則是被存入桶狀移位器15A中鄰接位元流c2的區段。

由以上說明可知，為了正確串接各個位元流，位元流包裝模塊15每次在接收位元流的同時，必須選擇性地利用桶狀移位將位元流搬移至正確的區段。就圖2(B)所示的范例而言，為了緊鄰位元流a，位元流b的起始位置必須是桶狀移位器15A中自左端數來第9位元的位置，因此需要向右移位8位元。為了緊鄰位元流b，位元流c的起始位置則必須是自左端數來第25位元的位置，因此需要向右移位24位元。于此范例中，桶狀移位器15A、15B各自能提供的最大移位量為32位元。

近來隨著畫面尺寸和畫面解析度的提高，位元流的平均長度不斷增加。舉例而言，過去每個位元流所包含的內容至多不超過32位元，但現在的位元流長度可能會長于32位元。此外，為了配合影像數據量的大幅增加，對編碼器硬件速度的要求也逐漸升高。舉例而言，若可變長度編碼模塊14被要求在每個周期內處理兩筆數據，位元流包裝模塊15在每個周期內所接收的位元流長度即可能長于32位元。相對應地，位元流包裝模塊15必須能在單一周期中提供高于32位元的最大移位量。

就當前的技術水準而言，實現最大移位量高于32位元(例如64位元)的桶狀移位器并不困難。問題在于，移位量愈大，完成移位所需要的時間就愈長。在數據量較大的情況下，如果位元流包裝模塊15無法配合可變長度編碼模塊14產生位元流的速度，順利完成位元流的接收、移位、合并、輸出，位元流包裝模塊15很可能是拖慢影像編碼器整體速度的瓶頸。

若藉由提高轉換/量化模塊12所采用的量化程度來減少后續數據量，雖可緩解對位元流包裝模塊15的速度要求，卻會犧牲影像品質，并不是理想的對策。

發明內容