DE69933858T2

DE69933858T2 - Arithmetische filtervorrichtung

Info

Publication number: DE69933858T2
Application number: DE1999633858
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kasuya-gun Nakamura; Masahiro Kasuya-gun OOHASHI; Shunichi Fukuoka-shi KUROMARU
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2019-12-11
Also published as: US6668087B1; EP1056295B1; JP3626686B2; CN1140997C; DE69933858D1; WO2000035202A1; EP1056295A1; CN1290456A; ATE344594T1; EP1056295A4

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Filterfunktionsvorrichtungen, die in Bildcodierungsverfahren verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Als die internationalen Standardsysteme hinsichtlich Bildcodierung gibt es MPEG (Moving Picture Experts Group) entsprechend ISO (International Standardization Organization), ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Sector)-Empfehlung H.261 und Ähnliches. Obwohl sich die Verwendung von MPEG in den letzten Jahren erhöht, wird das herkömmliche H.261 noch wie immer unter den aktuellen Umständen verwendet. D.h., beide der Systeme existieren zur Zeit zusammen. Daher werden Filterfunktionsvorrichtungen, die in beiden Systemen verwendet werden können, benötigt.
Zunächst werden diese Systeme kurz beschrieben.
In dem Codierungsverfahren entpsrechend MPEG von ISO wird DCT (Diskrete Cosinustransformation), welche orthogonale Transformation als ein räumliche Korrelation nutzendes Komprimierungsverfahren ausführt, zur Inter-Frame-Vorhersage bidirektionaler Bewegungskompensation als ein zeitliche Korrelation nutzendes Verfahren verwendet. Die in diesem Verfahren verwendete Halb-Pixel-Bewegungskompensation ist ein einfaches Verfahren zur Durchschnittsbestimmung zweier Pixel, wenn die Position eines vorherzusagenden Pixels zwischen den zwei Pixeln liegt, und Durchschnittsbestimmung vierer Pixel, wenn die Position zwischen den vier Pixeln liegt. Dementsprechend erhöht die Halb-Pixel-Bewegungskompensation nicht nur die Vorhersagegenauigkeit, sondern hat auch eine Funktion eines räumlichen Tiefpass-Filters. Ferner, wenn der Durchschnitt der vier Pixel gebildet wird, gibt es einige Fälle, in denen ein durchschnittlicher Pixelwert in der horizontalen Richtung erhalten wird und dann ein durchschnittli cher Pixelwert in der vertikalen Richtung in Bezug auf den erhaltenen durchschnittlichen Pixelwert als ein Durchschnitt der vier Pixelwerte erhalten wird.
In dem Codierungsverfahren gemäß ITU-T-Empfehlung H.261 werden Komprimierungsverfahren, die die räumliche Korrelation oder zeitliche Korrelation nutzen, wie im MPEG-System verwendet. Jedoch wird in diesem Codierungsverfahren ein Intra-Schleifen-Filter (intra-loop filter), d.h. ein räumlicher Tiefpass-Filter, verwendet, um die Situation zu vermeiden, dass die aufgrund der Quantisierung auftretende Verzerrung in einem Vorhersagespeicher gespeichert wird, wodurch die Verschlechterung der Bildqualität erhöht wird und die Vorhersageeffizienz verringert wird.
In der Verarbeitung dieses Intra-Schleifen-Filters wird die Gewichtung entsprechend den Positionen der Pixel ausgeführt, wie in 21 gezeigt.
Um genau zu sein, erhält ein Pixelwert P eines Pixels p in jedem in 21 gezeigten Bereich einen neuen Pixelwert P' in folgender Weise.
In Bezug auf einen Pixelwert P eines Pixels p in einem Bereich 2100 P' = 16 × (P/16) (1)
In Bezug auf einen Pixelwert P eines Pixels p in einem Bereich 2101 P' = ((4 × A) + (8 × P) + (4 × B))/16 (2)
In Bezug auf einen Pixelwert P eines Pixels p in einem Bereich 2102 P' = (A + (2 × B) + C + (2 × D) + (4 × P) + (2 × E) + F + (2 × G) + H))/16 (3)
In den Ausdrücken (1) ∼ (3) bezeichnen a ∼ h jedes ein Pixel nahe jedem der in 21 gezeigten Pixel p, und A ∼ H bezeichnen jedes einen Pixelwert jedes der in 21 gezeigten Pixel a ∼ h. Die Verarbeitung für die Gewichtung wird zweimal ausgeführt, d.h. in der horizontalen Richtung und vertikalen Richtung.
Gewöhnlich ist die herkömmliche Filterfunktionsvorrichtung, die die Filterverarbeitung des oben erwähnten Codierungsverfahrens entsprechend MPEG von ISO und Codierungsverfahrens entsprechend ITU-T-Empfehlung H.261 in einer Vorrichtung ausführt, so aufgebaut, dass ein Teil der Vorrichtung in der Filterverarbeitung von diesen beiden Codierungsverfahren geteilt wird, wodurch die Zunahme des Hardware-Umfangs vermieden wird. Wenn jedes der mit diesen beiden Codierungsverfahren verbundenen Teile unabhängig in einer Vorrichtung bereitgestellt wird, wird der Umfang der Hardware nachteilig erhöht.
Dokument EP 0 739 142 offenbart ein Videosignal-Codierungssystem mit Bewegungskompensationsvorhersage und mit horizontalem und vertikalem In-Schleifen-Filtern (in-loop filtering) sowie wählbarem Codierungsmodus.
Dokument JP 08-228353 offenbart einen Bewegungskompensationsschaltkreis zur Codierung bewegter Bilder mit einem wählbaren Halb-Pixel-Interpolationsfilter für ein MPEG-System und einem Schleifen-Filter für ein H261-System, in dem, um einen Schaltkreisumfang durch Teilen zweier Filter zu komprimieren, ein Filterschaltkreis durch Umschalten eines Schleifen-Filters entsprechend mit einem H261-Modus und einem MPEG-Modus betrieben wird.
Dokument JP 05-219498 offenbart einen Codierer für bewegte Bilder, der ein Vorhersagesystem für Halb-Pixel-Bewegungskompensation mit einem wählbaren In-Schleifen-Filter kombiniert.
Dokument JP 08-079758 offenbart ein Bewegungskompensations-Vorhersagegerät für sowohl MPEG1 als auch H.261, das mit einem Halb-Pixel-Verarbeitungsschaltkreis geteilter vertikaler und horizontaler Richtung verarbeitet.
Der Aufbau und die Funktion der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung X werden kurz unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
14 ist ein Diagramm, das einfach einen Aufbau der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung X darstellt, die ein Mittel zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 1400 so wie ein Mittel zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen Intra-Schleifen-Filtern 1401 aufweist. 15 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Mittels zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 1400 darstellt. 16 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Mittels zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen Intra-Schleifen-Filtern 1401 darstellt.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 15 der Aufbau des Mittels zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 1400 beschrieben. Das Mittel zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 1400 umfasst ein erstes Pixelverzögerungsmittel 1500 zum Verzögern eines Eingangspixels D21 um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein Multiplikationsmittel 1501 zum Multiplizieren des Eingangspixels D21 mit zwei und Ausgeben eines multiplizierten Pixels, ein erstes Auswahlmittel 1502 zum selektiven Ausgeben des Eingangspixels D21 oder des Pixels, das durch Multiplizieren des Eingangspixels D21 mit zwei durch das Multiplikationsmittel 1501 erhalten wurde, entsprechend einem Modusumschaltsignal S21 zum Umschalten des Modus' zwischen "Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Modus" und "Intra-Schleifen-Filter-Modus", ein zweites Auswahlmittel 1503 zum selektiven Ausgeben von "0" oder der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 1500 entsprechend einem ersten Intra-Schleifen-Filter-Steuersignal S22, ein drittes Auswahlmittel 1504 zum selektiven Ausgeben der Ausgabe des ersten Auswahlmittels 1502 oder der Ausgabe des zweiten Auswahlmittels 1503 entsprechend einem Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Steuersignal S23, ein erstes Additionsmittel 1505 zum Addieren der Ausgabe des zweiten Auswahlmittels 1503 und der Ausgabe des dritten Auswahlmittels 1504 und Ausgeben von Ausgangsdaten D22, ein zweites Pixelverzögerungsmittel 1506 zum Verzögern des Ausgangssignals des ersten Additionsmittels 1505 um eine vorbestimmte Dauer und dann Ausgeben von Ausgangsdaten D23, ein viertes Auswahlmittel 1507 zum selektiven Ausgeben des Eingangspixels D21 oder des Ausgangssignals des zweiten Pixelverzögerungsmittels 1506 entsprechend einem zweiten Intra-Schleifen-Filter-Steuersignal S24, ein zweites Additionsmittel 1508 zum Addieren der Ausgabe des zweiten Pixelverzögerungsmittels 1506 und der Ausgabe des vierten Auswahlmittels 1507 und Ausgeben von Ausgangsdaten D24 sowie ein drittes Pixelverzögerungsmittel 1509 zum Verzögern des Ausgangssignals des zweiten Additionsmittels 1508 um eine vorbestimmte Dauer und dann Ausgeben von Ausgangsdaten D25.
Als nächstes wird die Funktion des Mittels zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 1400 jeweils hinsichtlich der Fälle von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern beschrieben. Es wird davon ausgegangen, dass das erste Pixelverzögerungsmittel 1500, das zweite Pixelverzögerungsmittel 1506 und das dritte Pixelverzögerungsmittel 1509 die Daten jeweils um einen Takt verzögern.
Ein Format von Eingangsdaten in dem Fall von Halb-Pixel-Bewegungskompensation wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3(a) gezeigt, besteht das Format von Eingangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung zum Erzeugen von 8 × 8 Halb-Pixeln unterzogen werden, in der horizontalen Verarbeitung aus 9 × 9 Pixeln. Wie durch Pfeile in 3(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genau zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→I→J→K→...→Z ausgeführt, wie in 3(a) gezeigt. Ablaufdiagramme der 17 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 17 bezeichnet S21 ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, ersten Auswahlmittels 1502, um "a" auszugeben. S22 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, zweiten Auswahlmittels 1503, um "b" auszugeben. S23 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, dritten Auswahlmittels 1504, um "b" auszugeben. S24 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, vierten Auswahlmittels 1507, um "a" auszugeben.
Ein Format von Eingangsdaten im Fall von Intra-Schleifen-Filtern wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wie in 4(a) gezeigt, besteht das Format von Eingangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns unterzogen werden, aus 8 × 8 Pixeln. Wie durch die Pfeile in 4(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genau zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→F→G→H→I→J→...→Z ausgeführt, wie in 4(a) gezeigt. Ablaufdiagramme in 18 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 18 bezeichnet S21 ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, ersten Auswahlmittels 1502, um "b" auszugeben. S23 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, zweiten Auswahlmittels 1503, um "a" auszugeben. S22 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, dritten Auswahlmittels 1504, um während der Dauer der Zeitpunkte t0 – t1 "b" auszugeben, während der Dauer von t1 – t7 "a" auszugeben, während der Dauer von t7 – t9 "b" auszugeben, während der Dauer von t9 – t10 "a" auszugeben und sodann die oben genannten Abläufe von t0 – t10 zu wiederholen. S24 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 15 gezeigten, vierten Auswahlmittels 1507, um während der Dauer der Zeitpunkte t1 – t2 "a" auszugeben, während der Dauer der Zeitpunkte t2 – t8 "b" auszugeben, während der Dauer von t8 – t10 "a" auszugeben und sodann die oben genannten Abläufe von t1 – t10 zu wiederholen.
Der Aufbau des Mittels zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen Intra-Schleifen-Filtern 1401 wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Das Mittel zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen Intra-Schleifen-Filtern 1401 umfasst ein erstes Pixelverzögerungsmittel 1600 zum Verzögern eines Eingangspixels D31 um eine vorbestimmte Dauer (einen Takt) und Ausgeben von Ausgangsdaten D32, ein erstes Verzögerungsmittel 1601 zum Verzögern des Eingangspixels D32 um 8 Pixel (entsprechend 8 Takten) und Ausgeben von Ausgangsdaten D33, ein Multiplikationsmittel 1602 zum Multiplizieren des Eingangspixels D31 mit zwei und Ausgeben des multiplizierten Pixels, ein erstes Auswahlmittel 1603 zum selektiven Ausgeben des Eingangspixels D31 oder des Pixels, welches durch Multiplizieren des Eingangspixels D31 mit zwei durch das Multiplikationsmittel 1602 erhalten wird, entsprechend einem Modusumschaltsignal S31 zum Umschalten des Modus' zwischen "Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Modus" und "Intra-Schleifen-Filter-Modus", ein zweites Auswahlmittel 1604 zum selektiven Ausgeben von "0" oder den Ausgangsdaten D33 entsprechend einem ersten Intra-Schleifen-Filter-Steuersignal S32, ein drittes Auswahlmittel 1605 zum selektiven Ausgeben der Ausgabe des ersten Auswahlmittels 1603 oder der Ausgabe des zweiten Auswahlmittels 1604 entsprechend dem Halb-Pixel-Verarbeitungs-Steuersignal S33, ein erstes Additionsmittel 1606 zum Addieren der Ausgabe des zweiten Auswahlmittels 1604 und der Ausgabe des dritten Auswahlmittels 1605 und Ausgeben von Ausgangsdaten D34, ein zweites Pixelverzögerungsmittel 1607 zum Verzögern des Ausgangssignals des ersten Additionsmittels 1606 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben von Ausgangsdaten D35, ein zweites Verzögerungsmittel 1608 zum Verzögern der Ausgangsdaten D35 um 8 Pixel (entsprechend 8 Takten) und Ausgeben von Ausgangsdaten D36, ein viertes Auswahlmittel 1609 zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten D35 oder Ausgangsdaten D36 entsprechend dem oben beschriebenen Modusumschaltsignal S31, ein fünftes Auswahlmittel 1610 zum selektiven Ausgaben der Ausgangsdaten D32 oder der Ausgangsdaten des vierten Auswahlmittels 1609 entsprechend einem zweiten Intra-Schleifen-Filter-Steuersignal S34, ein zweites Additionsmittel 1611 zum Addieren der Ausgangsdaten des vierten Auswahlmittels 1609 und der Ausgangsdaten des fünften Auswahlmittels 1610 und Ausgeben von Ausgangsdaten D37, ein drittes Pixelverzögerungsmittel 1612 zum Verzögern der Ausgangsdaten des zweiten Additionsmittels 1611 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben von Ausgangsdaten D38 sowie ein Teilungsmittel 1613 zum Teilen der Ausgangsdaten D38 durch 16 und Ausgeben der geteilten Daten.
Dann wird die Funktion des Mittels zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen Intra-Schleifen-Filtern 1401 jeweils hinsichtlich der Fälle von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern beschrieben.
Ein Format von Eingangsdaten in dem Fall von Halb-Pixel-Bewegungskompensation wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in dem Fall der horizontalen Verarbeitung besteht das Eingangsdatenformat aus 9 × 9 Pixeln, wie in 3(a) gezeigt. Wie durch Pfeile in 3(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→I→J→K→...→Z ausgeführt, wie in 3(a) gezeigt. Ablaufdiagramme in 19 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 19 bezeichnet S31 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 1603 und des vierten Auswahlmittels 1609, gezeigt in 16, um "a" auszugeben. S32 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 16 gezeigten, zweiten Auswahlmittels 1604, um "b" auszugeben. S33 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 16 gezeigten, dritten Auswahlmittels 1605, um "b" auszugeben. S34 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 16 gezeigten, fünften Auswahlmittels 1610, um "a" auszugeben.
Ein Format von Eingangsdaten in dem Fall von Intra-Schleifen-Filtern wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wie das Eingangsdatenformat in dem Fall der horizontalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns besteht das Format der Eingangsdaten, die der vertikalen Verarbeitung unterzogen werden, aus 8 × 8 Pixeln, wie in 4(a) gezeigt. Wie durch Pfeile in 4(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→F→G→H→I→J→...→Z ausgeführt, wie durch die Pfeile in 4(a) gezeigt. Ablaufdiagramme in 20 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 20 bezeichnet S31 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 1603 und des vierten Auswahlmittels 1609, gezeigt in 16, um "b" auszugeben. S32 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des zweiten Auswahlmittels 1604, gezeigt in 16, um während der Dauer von Zeitpunkten t0 – t8 "a" auszugeben, während der Dauer von t8 – t56 "b" auszugeben und während der Dauer von t56 – t64 "a" auszugeben. S33 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 16 gezeigten, dritten Auswahlmittels 1605, um "a" auszugeben. S34 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 16 gezeigten, fünften Auswahlmittels 1610, um während der Dauer von Zeitpunkten t9 – t17 "a" auszugeben, während der Dauer von Zeitpunkten t17 – t65 "b" auszugeben und während der Dauer von t65 – t73 "a" auszugeben. (Hier ist der t22 nachfolgende Zeitpunkt nicht in 20 gezeigt).
Wie oben beschrieben, sind in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung, die die Halb-Pixel-Bewegungskompensation und das Intra-Schleifen-Filtern realisiert, jeweils unterschiedliche Einheiten für die horizontale Verarbeitung und die vertikale Verarbeitung nötig, wodurch der Hardware-Umfang erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Probleme gemacht. In der vorliegenden Erfindung wird die Tatsache beachtet, dass eine horizontale Verarbeitungsvorrichtung und eine vertikale Verarbeitungsvorrichtung in der Verarbeitung von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern für Eingangspixeldaten eine Kernfunktionseinheit teilen können. Wenn ein Teil, das in der Funktionseinheit ist und das Teilen behindert, z.B. ein Teil zum Einstellen des Überleitungszeitpunktes von Daten, durch eine Einheit, die den Überleitungszeitpunkt von Daten durch Umschalten des Modus in einem Vorprozessor einstellt, kann die Funktionseinheit in der horizontalen Verarbeitungseinheit und der vertikalen Verarbeitungseinheit geteilt werden. Folglich kann die Filterfunktionsvorrichtung, die den Hardware-Umfang verringern kann, bereitgestellt werden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Filterfunktionsvorrichtung nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung verarbeitet Eingangspixeldaten entsprechend einer ersten Filterverarbeitung oder einer zweiten Filterverarbeitung, die sich von der ersten Filterverarbeitung unterscheidet, und umfasst mindestens erste Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Eingangspixeldaten um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; zweite Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; erste Multiplikationsmittel zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel mit vier und Ausgeben der multiplizierten Daten; Mittel zur Erzeugung eines Filterverarbeitungs-Umschaltsignals zum Erzeugen eines Filterverarbeitungs-Umschaltsignals zum Ausführen einer Umschaltung, um die Eingangspixeldaten entsprechend der ersten Filterverarbeitung oder der zweiten Filterverarbeitung zu verarbeiten; zweite Multiplikationsmittel zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel mit eins, wenn die Eingangspixeldaten entsprechend der ersten Filterverarbeitung gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal verarbeitet werden, und Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel mit zwei, wenn die Eingangspixeldaten entsprechend der zweiten Filterverarbeitung gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal verarbeitet werden; erste Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben von "0" oder den Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal; Additionsmittel zum Addieren der Eingangspixeldaten, der Ausgangsdaten der zweiten Multiplikationsmittel und der Ausgangsdaten der ersten Auswahlmittel; Mittel zur Erzeugung eines Auswahlsteuersignals gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal; zweite Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der ersten Multiplikationsmittel oder der Ausgangsdaten der Additionsmittel gemäß dem Auswahlsteuersignal; Mittel zur Ausgabe eines Modus-Umschaltsignals zum Ausgeben eines Modus-Umschaltsignals zum Umschalten eines Modus' zwischen einem horizontalen Verarbeitungsmodus, in dem die Eingangspixeldaten in einer horizontalen Richtung verarbeitet werden, und einem vertikalen Verarbeitungsmodus, in dem die Eingangspixeldaten in einer vertikalen Richtung verarbeitet werden; Mittel zur Erzeugung eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals zum Ausgeben eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals auf der Basis des Filterverarbeitungs-Umschaltsignals und des Modus-Umschaltsignals; dritte Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Ausgangsdaten der zweiten Auswahlmittel um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; und dritte Multiplikationsmittel zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der dritten Pixelverzögerungsmittel mit eins, 1/2 oder 1/16 gemäß dem Multiplikatorgrößen-Steuersignal, das durch das Mittel zur Erzeugung eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals ausgegeben wird.
Diese Filterfunktionsvorrichtung kann die Funktionseinheit in der horizontalen Verarbeitungsvorrichtung und der vertikalen Verarbeitungsvorrichtung für die Eingangsbilddaten teilen. Dadurch kann der Schaltkreisumfang des Hardware-Anteiles reduziert werden, wodurch der Umfang der Filterfunktionsvorrichtung reduziert werden kann.
Gemäß Anspruch 2 ist es in der Filterfunktionsvorrichtung nach Anspruch 1 eine bevorzugte Ausgestaltung, dass die Additionsmittel eine Ausgabe eines Registers, der Werte zum Ausführen von "Runden" beinhaltet, zu einem Funktionser gebnis der ersten Filterverarbeitung, einem Funktionsergebnis der zweiten Filterverarbeitung, einem Funktionsergebnis des "horizontalen Verarbeitungsmodus'", indem die Eingangspixeldaten in der horizontalen Richtung verarbeitet werden, oder einem Funktionsergebnis des "vertikalen Verarbeitungsmodus'", indem die Eingangspixeldaten in der vertikalen Richtung verarbeitet werden, addieren.
Diese Filterfunktionsvorrichtung umfasst den Register, der die Werte zum Ausführen des "Runden" entsprechend der jeweiligen Verarbeitung umfasst, und weist eine Funktion des Addierens eines Wertes zum Ausführen des Rundens mit dem Additionsmittel, das vier Werte empfangen kann, auf. Dadurch wird der Genauigkeitsverlust unterdrückt.
Gemäß Anspruch 3 umfasst die Filterfunktionsvorrichtung nach Anspruch 1 vierte Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Eingangspixeldaten um eine vorbestimmte Dauer, die mindestens gleich oder länger als die Verzögerungszeit der ersten Pixelverzögerungsmittel ist, und Ausgeben der verzögerten Daten; fünfte Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Ausgangsdaten der vierten Pixelverzögerungsmittel um eine Dauer, die so lang ist, wie die Verzögerungszeit der vierten Pixelverzögerungsmittel, und Ausgeben der verzögerten Daten; dritte Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel oder der Ausgangsdaten der vierten Pixelverzögerungsmittel anstelle der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel an die ersten Multiplikationsmittel und die zweiten Multiplikationsmittel gemäß dem Modus-Umschaltsignal; und vierte Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel oder der Ausgangsdaten der fünften Pixelverzögerungsmittel anstelle der Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel an die ersten Auswahlmittel.
Diese Filterfunktionsvorrichtung kann die Funktionseinheit in der horizontalen Verarbeitungsvorrichtung und der vertikalen Verarbeitungsvorrichtung sogar auch teilen, wenn die horizontale Verarbeitung und vertikale Verarbeitung für die Eingangsbilddaten nacheinander nur in einer Richtung ausgeführt wird. Dadurch kann der Schaltkreisumfang des Hardware-Anteiles reduziert werden, wodurch der Umfang der Filterfunktionsvorrichtung reduziert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das das Konzept der Filterfunktionsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Mittel zur vertikalen und horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikalen und horizontalen Intra-Schleifen-Filtern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
3 sind Diagramme, die die Konzepte von Formaten von Eingangsdaten zeigen, die der Halb-Pixel-Bewegungskompensation unterzogen werden.
4 sind Diagramme, die die Konzepte von Formaten von Eingangsdaten zeigen, die dem Intra-Schleifen-Filtern unterzogen werden.
5 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe in horizontaler und vertikaler Verarbeitung der Halb-Pixel-Bewegungskompensation durch die Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.
6 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe in horizontaler Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns durch die Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.
7 ist ein Diagramm, das das Konzept von Ergebnissen der horizontalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns zeigt.
8 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe in vertikaler Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns durch die Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.
9 ist ein Diagramm, das das Konzept von Ergebnissen der vertikalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns zeigt.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Variation der Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
11 ist ein Blockdiagramm, das ein Mittel zur vertikalen und horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation sowie zum vertikalen und horizontalen Intra-Schleifen-Filtern gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
12 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe in vertikaler Verarbeitung der Halb-Pixel-Bewegungskompensation durch die Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.
13 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe in vertikaler Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns durch die Filterfunktionsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.
14 ist ein Diagramm, das das Konzept einer herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung zeigt.
15 ist ein Blockdiagramm, das ein Mittel zur horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum horizontalen Intra-Schleifen-Filtern in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung darstellt.
16 ist ein Blockdiagramm, das ein Mittel zur vertikalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum vertikale Intra-Schleifen-Filtern in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung darstellt.
17 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe einer Einheit zeigen, die horizontale Verarbeitung der Halb-Pixel-Bewegungskompensation in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung ausführt.
18 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe einer Einheit zeigen, die horizontale Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung ausführt.
19 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe einer Einheit zeigen, die vertikale Verarbeitung der Halb-Pixel-Bewegungskompensation in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung ausführt.
20 sind Ablaufdiagramme, die die Abläufe einer Einheit zeigen, die vertikale Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns in der herkömmlichen Filterfunktionsvorrichtung ausführt.
21 ist ein Diagramm, das das Konzept der Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns zeigt.
22 sind Diagramme zum Erläutern einer Addressierungsfunktion in dem Fall, in dem zur Filterfunktion zu verwendende Daten in der vertikalen Richtung gelesen werden.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsbeispiel, die hier gezeigt sind, sind nur Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
[Ausführungsbeispiel 1]
Zunächst wird eine Filterfunktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als ein erstes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Diagramm, das das Konzept einer Filterfunktionsvorrichtung A gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die ein Mittel zur vertikalen und horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation sowie zum vertikalen und horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 100 umfasst. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 darstellt.
Die in 1 gezeigte Filtervorrichtung A umfasst zwei Speicher, die Eingangs- und Ausgangsdaten einer Filterfunktion umfassen, sowie Schalter oder Wähler zum Ausführen einer Steuerung, um simultane Zugriffe auf den Eingangsspeicher und Ausgangsspeicher zu verhindern.
Hier wird die Beschreibung als ein Beispiel der Funktion dieser Filtereinheit A in dem Fall gegeben, in dem die horizontale Verarbeitung zuerst ausgeführt wird und die vertikale Verarbeitung danach ausgeführt wird.
Zunächst, wenn Eingangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung unterzogen werden, in einem Speicher 1 gespeichert werden und Ausgangsdaten in einem Speicher 2 gespeichert werden, wird ein Anschluss O1 des Speichers 1 mit einem Anschluss FI des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 verbunden, und ein Anschluss FO des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 wird mit einem Anschluss I1 des Speichers 2 verbunden. Dann, wenn die Ausgangsdaten der horizontalen Verarbeitung der vertikalen Verarbeitung unterzogen werden, wird ein Anschluss O2 des Speichers 2 mit dem Anschluss FI des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 verbunden, und der Anschluss FO des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 wird mit einem Anschluss I2 des Speichers 1 verbunden. D.h., die Verbindungsbeziehung zwischen der Filtervorrichtung und den Speichern in der horizontalen Verarbeitung wird in der vertikalen Verarbeitung umgekehrt.
In dem hierin gezeigten Beispiel werden die Speicher einsetzt, die jeweils nur einen Anschluss zum Lesen/Schreiben von Daten umfassen. Jedoch, wenn ein Speicher mit zwei Anschlüssen, der einen Anschluss zum Lesen von Daten und einen Anschluss zum Schreiben von Daten umfasst, eingesetzt wird, wird nur ein Speicher benötigt.
Als nächstes wird das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100, wie in 2 gezeigt, beschrieben.
Wie durch das Blockdiagramm von 2 gezeigt, umfasst das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 ein erstes Pixelverzögerungsmittel 200 zum Verzögern eines Eingangspixels D1 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein zweites Pixelverzögerungsmittel 201 zum Verzögern der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 200 um eine vorbestimmte Dauer (entspre chend einem Takt) und Ausgeben einer verzögerten Ausgabe, ein Multiplikationsmittel 202 zum Multiplizieren der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 200 mit vier und Ausgeben einer multiplizierten Ausgabe, ein linkes Verschiebungsmittel 203 zum linkswärtig-logischen Verschieben der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 200 um 0 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit eins) in dem "Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Modus" und linkswärtig-logischen Verschieben der Ausgabe um 1 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit zwei) in dem "Intra-Schleifen-Filter-Modus" entsprechend einem Modus-Umschaltsignal S1 zum Umschalten des Modus' zwischen dem "Halb-Pixel-Bewegungskompensation-Modus" und "Intra-Schleifen-Filter-Modus" und Ausgeben von Ausgangsdaten D2, ein erstes Auswahlmittel 204 zum selektiven Ausgeben von "0" oder der Ausgabe des zweiten Pixelverzögerungsmittels 201 als Ausgangsdaten D3 entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S1, ein Additionsmittel 205 zum Addieren des Eingangspixels D1, der Ausgangsdaten D2 und der Ausgangsdaten D3, ein zweites Auswahlmittel 206 zum selektiven Ausgeben der Ausgabe des Multiplikationsmittels 202 oder einer Ausgabe des Additionsmittels 205 entsprechend einem Steuersignal S2, ein Mittel zur Erzeugung eines Auswahlsteuersignals 207 zum Ausgeben des Steuersignals S2 für das zweite Auswahlmittel 206 entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S1, ein drittes Pixelverzögerungsmittel 208 zum Verzögern der Ausgabe des zweiten Auswahlmittels 206 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben von Ausgangsdaten D4, ein rechtes Verschiebungsmittel 209 zum arithmetisch-rechtswärtigen Verschieben der Ausgangsdaten D4 um 0 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit eins), 1 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/2) oder 4 Bits (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/16) und Ausgeben von Ausgangsdaten D5 entsprechend einem Verschiebungsmengen-Steuersignal S4 sowie ein Verschiebungsmengen-Steuermittel 210 zum Ausgeben des Verschiebungsmengen-Steuersignals S4 zum Steuern der Verschiebungsmenge des rechten Verschiebungsmittels 209 entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S1 und einem Modus-Umschaltsignal S3 zum Umschalten des Modus' zwischen "horizontalem Verarbeitungsmodus" und "vertikalem Verarbeitungsmodus".
Die Funktion in der horizontalen Verarbeitung des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100, wie in 2 ge zeigt, wird jeweils unter Bezugnahme auf die Fälle der Halb-Pixel-Bewegungskompensation und des Intra-Schleifen-Filterns beschrieben.
Ein Format von Eingangsdaten in dem Fall der Halb-Pixel-Bewegungskompensation wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3(a) gezeigt, besteht das Format von Eingangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung zum Erzeugen von 8 × 8 Halb-Pixeln in der horizontalen Verarbeitung unterzogen werden, aus 9 × 9 Pixeln. Wie durch die Pfeile in 3(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→I→J→K→...→Z, wie in 3(a) gezeigt, ausgeführt. Die Ablaufdiagramme von 5 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 5 bezeichnet S1 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 204, gezeigt in 2, um "b" auszugeben, wenn der "Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Modus" angeschaltet ist. S2 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des in 2 gezeigten, zweiten Auswahlmittels 206, um "b" auszugeben. S3 bezeichnet ein Steuersignal zum Umschalten des Verschiebungsmengen-Steuermittels 210, gezeigt in 2, auf den "horizontalen Verarbeitungsmodus". S4 bezeichnet ein Steuersignal zum rechtswärtig-arithmetischen Verschieben der Ausgabe des dritten Pixelverzögerungsmittels 208, gezeigt in 2, um 1 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/2).
Das Format von Eingangsdaten in dem Fall von Intra-Schleifen-Filtern wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Das Format von Eingangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns unterzogen werden, besteht aus 8 × 8 Pixeln, wie in 4(a) gezeigt. Wie durch Pfeile in 4(a) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wie in 4(a) gezeigt, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→F→G→H→I→J→...→Z ausgeführt. Die Ablaufdiagramme von 6 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 6 bezeichnet S1 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 204, gezeigt in 2, um "a" auszugeben, wenn der "Intra-Schleifen-Filter-Modus" angeschaltet ist. S2 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des zweiten Auswahlmittels 206, gezeigt in 2, um "a" während der Dauer von Zeitpunkten t1 – t2 auszugeben, "b" während der Dauer von t2 – t8 auszugeben, "a" während der Dauer von t8 – t9 auszugeben und anschließend die oben erwähnten Abläufe von t1 – t9 zu wiederholen. S3 bezeichnet ein Steuersignal zum Umschalten des Verschiebungsmengen-Steuermittels 210, gezeigt in 2, auf den "vertikalen Verarbeitungsmodus". S4 bezeichnet ein Steuersignal zum rechtswärtig-arithmetischen Verschieben der Ausgabe des dritten Pixelverzögerungsmittels 208, gezeigt in 2, um 0 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit eins). Die Ausgangsdaten D5 des Intra-Schleifen-Filters werden in einem Speicher gespeichert. Dieser Speicher ist z.B. der in 1 gezeigte.
Die Funktion in der vertikalen Verarbeitung des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100, gezeigt in 2, wird jeweils unter Bezugnahme auf Fälle von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern beschrieben.
Das Format von Eingangsdaten in dem Fall der Halb-Pixel-Bewegungskompensation wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3(b) gezeigt, besteht das Format von Eingangsdaten, die der vertikalen Verarbeitung zum Erzeugen von 8 × 8 Halb-Pixeln in der vertikalen Verarbeitung unterzogen werden, aus 9 × 9 Pixeln. Wie in 3(b) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von oben nach unten und von links nach rechts auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→I→J→K→...→Z, wie in 3(b) gezeigt, ausgeführt. Die Details dieser Funktion sind die gleichen wie jene in dem Fall der horizontalen Verarbeitung. D.h., Ablaufdiagramme, die diese Funktion zeigen, sind die gleichen wie die in 5 gezeigten.
Das Format von Eingangsdaten in dem Fall von Intra-Schleifen-Filtern wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Das Format von Eingangsdaten, die der vertikalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns unterzogen werden, besteht aus 8 × 8 Pixeln, wie in 4(b) gezeigt. Wie durch Pfeile in 4(b) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von oben nach unten und von links nach rechts auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt. Um genauer zu sein, wird die vertikale Verarbeitung für Ausgangsdaten, die der horizontalen Verarbeitung unterzogen wurden, ausgeführt und gewöhnlich in folgender Weise verarbeitet.
In 7 gezeigte Daten sind Ergebnisse, die erhalten werden, in dem die 8 × 8-Pixel-Daten, wie in 4(b) gezeigt, der horizontalen Verarbeitung unterzogen werden. Wie durch Pfeile in 7 gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von oben nach unten und von links nach rechts auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt. D.h., die Verarbeitung wird in der Reihenfolge von A→B→C→...→F→G→H→I→J→...→Z in 4 ausgeführt und Werte, die durch die horizontale Verarbeitung erhalten werden, werden eingegeben. Die Ablaufdiagramme von 8 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 8 bezeichnet S1 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 204, gezeigt in 2, um "a" auszugeben, wenn der "Intra-Schleifen-Filter-Modus" angeschaltet ist. S2 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des zweiten Auswahlmittels 206, gezeigt in 2, um während der Dauer von Zeitpunkten t1 – t2 "a" auszugeben, während der Dauer von t2 – t8 "b" auszugeben, während der Dauer von t8 – t9 "a" auszugeben und anschließend die oben erwähnten Abläufe von t1 – t9 zu wiederholen. S3 bezeichnet ein Steuersignal zum Umschalten des Verschiebungsmengen-Steuermittels 210, gezeigt in 2, auf den "vertikalen Verarbeitungsmodus". S4 bezeichnet ein Steuersignal zum rechtswärtig-arithmetischen Verschieben der Ausgabe des Verschiebungsmengen-Steuermittels 210, gezeigt in 2, um 4 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/16).
Wie oben beschrieben, wenn die in 4(a) gezeigten 8 × 8-Pixel-Daten der horizontalen und vertikalen Verarbeitung unterzogen werden, werden Werte, wie in 9 gezeigt, erhalten und folglich wird das Intra-Schleifen-Filtern realisiert.
Wenn die Filterfunktionsvorrichtung A wie oben beschrieben aufgebaut wird, kann eine Vorrichtung die horizontale Verarbeitung und vertikale Verarbeitung der Halb-Pixel-Bewegungskompensation und die horizontale Verarbeitung und vertikale Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns ausführen. Folglich kann der Hardware-Umfang reduziert werden.
Wenn ein vertikaler und horizontaler Halb-Pixel-Bewegungskompensationssowie vertikaler und horizontaler Intra-Schleifen-Filter 100', der einen Register 1001 umfasst, der Werte zum Ausführen von "Runden" entsprechend der jeweiligen Verarbeitung umfasst, und eine Funktion zum Addieren eines Wertes zum Ausführen des Rundens mittels eines Additionsmittels 1000, das vier Werte empfangen kann, aufweist, als eine Variation dieses Ausführungsbeispiels, wie in 10 gezeigt, eingesetzt wird, kann die Genauigkeitsverschlechterung unterdrückt werden.
[Ausführungsbeispiel 2]
Eine Filterfunktionsvorrichtung B, die einen Aufbau, der von der oben erwähnten Filterfunktionsvorrichtung A unterschiedlich ist, aufweist, wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen als ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben.
Ein Diagramm, das das Konzept dieser Filterfunktionsvorrichtung B zeigt, ist 1 als dem Konzeptdiagramm der oben erwähnten Filterfunktionsvorrichtung A des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich. Diese Filterfunktionsvorrichtung B umfasst ein Mittel zur vertikalen und horizontalen Halb-Pixel-Bewegungskompensation sowie zum vertikalen und horizontalen Intra-Schleifen-Filtern 101. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 darstellt.
Zunächst werden die Merkmale der Funktion der Filterfunktionsvorrichtung B kurz beschrieben.
Gewöhnlich werden, wenn für die in 22(a) gezeigte Filterfunktion zu verwendende Daten in der vertikalen Richtung gelesen werden, d.h., in der Reihenfolge von 0, 1, 2, 3, ..., die gelesenen Daten in einem eindimensionalen Raum eines effektiven Speichers in der durch Pfeile in der Figur gezeigten Reihenfolge gespeichert, wie in 22(b) gezeigt. Wenn die gespeicherten Daten, wie in 22(b) gezeigt, gelesen werden, wird die spezielle Funktion zum Adressieren be nötigt. Jedoch, sogar wenn der Speicher keine Adressierungsfunktion aufweist, kann die Filterfunktionsvorrichtung B entsprechend diesem Ausführungsbeispiel die Filterfunktion ausführen.
Das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 in der Filterfunktionsvorrichtung B wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie durch das Blockdiagramm in 11 gezeigt, umfasst das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 ein erstes Pixelverzögerungsmittel 1100 zum Verzögern eines Eingangspixels D41 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein zweites Pixelverzögerungsmittel 1101 zum Verzögern der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 1100 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend einem Takt) und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein viertes Pixelverzögerungsmittel 1102 zum Verzögern des Eingangspixels D41 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend 8 Takten) und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein fünftes Pixelverzögerungsmittel 1103 zum Verzögern der Ausgabe des vierten Pixelverzögerungsmittels 1102 um eine vorbestimmte Dauer (entsprechend 8 Takten) und Ausgeben eines verzögerten Pixels, ein drittes Auswahlmittel 1104 zum selektiven Ausgeben der Ausgabe des ersten Pixelverzögerungsmittels 1100 ("a" des dritten Auswahlmittels 1104, gezeigt in 11) in dem Fall des "horizontalen Verarbeitungsmodus' " und der Ausgabe des vierten Pixelverzögerungsmittels 1102 ("b" des dritten Auswahlmittels 1104, gezeigt in 11) in dem Fall des "vertikalen Verarbeitungsmodus' " entsprechend einem Modus-Umschaltsignal S43 zum Umschalten des Modus' zwischen dem "horizontalen Verarbeitungsmodus" und "vertikalen Verarbeitungsmodus" sowie ein viertes Auswahlmittel 1105 zum selektiven Ausgeben der Ausgabe des zweiten Pixelverzögerungsmittels 1101 ("a" des vierten Auswahlmittels 1105, gezeigt in 11) in dem Fall des "horizontalen Verarbeitungsmodus' " und der Ausgabe des fünften Pixelverzögerungsmittels 1103 ("b" des vierten Auswahlmittels 1105, gezeigt in 11) in dem Fall des "vertikalen Verarbeitungsmodus' " entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S43 zum Umschalten des Modus' zwischen dem "horizontalen Verarbeitungsmodus" und "vertikalen Verarbeitungsmodus".
Andere Struktur, d.h., ein Multiplikationsmittel 1106, ein linkes Verschiebungsmittel 1107, ein erstes Auswahlmittel 1108, ein Additionsmittel 1109, ein zweites Auswahlmittel 1110, ein Mittel zur Erzeugung eines Auswahlsteuersignals 1111, ein drittes Pixelverzögerungsmittel 1112, ein rechtes Verschiebungsmittel 1113 sowie ein Verschiebungsmengen-Steuermittel 1114 sind jeweils dieselben wie das Multiplikationsmittel 202, das linke Verschiebungsmittel 203, das erste Auswahlmittel 204, das Additionsmittel 205, das zweite Auswahlmittel 206, das Mittel zur Erzeugung eines Auswahlsteuersignals 207, das dritte Pixelverzögerungsmittel 208, das rechte Verschiebungsmittel 209 und das Verschiebungsmengen-Steuermittel 210, die das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100 bilden, das in der in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Filterfunktionsvorrichtung A umfasst ist. Deshalb sind diese Mittel hier nicht beschrieben. Außerdem bezeichnen D42 – D45 Ausgangsdaten, S41 bezeichnet ein Modus-Umschaltsignal, S42 bezeichnet ein Steuersignal und S44 bezeichnet ein Verschiebungsmengen-Steuersignal. Diese sind jeweils dieselben wie die Ausgangsdaten D2 – D5, das Modus-Umschaltsignal S1, das Steuersignal S2 sowie das Verschiebungsmengen-Steuersignal S4, wie in 2 gezeigt.
Die Beschreibung der Funktion des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101, wie in 11 gezeigt, in der horizontalen Verarbeitung wird in dem Fall gegeben, in dem das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 auf den "horizontalen Verarbeitungsmodus" umgeschaltet wird entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S43 zum Umschalten des Modus' zwischen dem "horizontalen Verarbeitungsmodus" und "vertikalen Verarbeitungsmodus". Das dritte Auswahlmittel 1104 und das vierte Auswahlmittel 1105 funktionieren in der oben erwähnten Weise. Ferner funktioniert das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 in derselben Weise wie das in 2 gezeigte Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 100, welches in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Daher wird die Funktion der horizontalen Verarbeitung hier nicht beschrieben.
Dann wird die Beschreibung der Funktion des Mittels zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101, wie in 11 ge zeigt, in der vertikalen Verarbeitung in dem Fall gegeben, in dem das Mittel zur Halb-Pixel-Bewegungskompensation und zum Intra-Schleifen-Filtern 101 auf den "vertikalen Verarbeitungsmodus" umgeschaltet wird entsprechend dem Modus-Umschaltsignal S43 zum Umschalten des Modus' zwischen dem "horizontalen Verarbeitungsmodus" und "vertikalen Verarbeitungsmodus", jeweils unter Bezugnahme auf die Fälle von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern.
Das Format von Eingangsdaten in dem Fall von Halb-Pixel-Bewegungskompensation wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3(b) gezeigt, besteht das Format von Eingangsdaten, die der vertikalen Verarbeitung zur Erzeugung von 8 × 8 Halb-Pixeln in der vertikalen Verarbeitung unterzogen werden, aus 9 × 9 Pixeln. Wie durch Pfeile in 3(b) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wie in 3(b) gezeigt, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→I→J→K→...→Z ausgeführt. Die Ablaufdiagramme von 12 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 12 bezeichnet S41 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 1108, gezeigt in 11, um "b" auszugeben, wenn der "Halb-Pixel-Bewegungskompensations-Modus" angeschaltet ist. S42 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des zweiten Auswahlmittels 1110, gezeigt in 11, um "b" auszugeben. S43 bezeichnet ein Steuersignal zum Umschalten des Verschiebungsmengen-Steuermittels 1114, gezeigt in 11, auf den " vertikalen Verarbeitungsmodus" und Steuern des dritten Auswahlmittels 1104 und des vierten Auswahlmittels 1105, um "b" auszugeben. S44 bezeichnet ein Steuersignal zum rechtswärtig-arithmetischen Verschieben der Ausgabe des dritten Pixelverzögerungsmittels 1112, gezeigt in 11, um 1 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/2).
Das Format von Eingangsdaten in dem Fall von Intra-Schleifen-Filtern wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Das Format von Eingangsdaten, die der vertikalen Verarbeitung des Intra-Schleifen-Filterns unterzogen werden, besteht aus 8 × 8 Pixeln, wie in 4(b) gezeigt. Wie durch Pfeile in 4(b) gezeigt, wird die Verarbeitung nacheinander von oben nach unten und von links nach rechts auf einem zweidimensionalen Raum ausgeführt.
Um genauer zu sein, wie in 4(b) gezeigt, wird die Verarbeitung in der Reihenfolge von A→B→C→...→F→G→H→I→J→...→Z ausgeführt und Werte, die durch die vertikale Verarbeitung erhalten werden, werden wie in 7 gezeigt eingegeben. Die Ablaufdiagramme von 13 zeigen diesen Ablauf detaillierter. In 13 bezeichnet S41 ein Steuersignal zum Steuern des ersten Auswahlmittels 1108, gezeigt in 11, um "a" auszugeben, wenn der "Intra-Schleifen-Filter-Modus" angeschaltet ist. S42 bezeichnet ein Steuersignal zum Steuern des zweiten Auswahlmittels 1110, gezeigt in 11, um während der Dauer von Zeitpunkten t8 – t16 "a" auszugeben, während der Dauer von t16 – t64 "b" auszugeben, während der Dauer von t64 – t72 "a" auszugeben sowie anschließend die oben erwähnten Abläufe von t8 – t72 zu wiederholen. S43 bezeichnet ein Steuersignal zum Umschalten des Verschiebungsmengen-Steuersignals 1114, gezeigt in 11, auf den "vertikalen Verarbeitungsmodus" und Steuern des dritten Auswahlmittels 1104 und vierten Auswahlmittels 1105, um "a" auszugeben. S44 bezeichnet ein Steuersignal zum rechtswärtig-arithmetischen Verschieben der Ausgabe des dritten Pixelverzögerungsmittels 1112, gezeigt in 11, um 4 Bit (d.h., Multiplizieren der Ausgabe mit 1/16).
Wie oben beschrieben, kann auch in der Vorrichtung, die die Verarbeitung nicht nacheinander von oben nach unten und von links nach rechts, wie in 4(b) oder 3(b) gezeigt, ausführen kann, die jedoch fähig ist, nur die Verarbeitung nacheinander von links nach rechts und von oben nach unten, wie in 4(a) oder 3(a) gezeigt, auszuführen, eine Vorrichtung die Verarbeitung in der horizontalen Richtung und vertikalen Richtung ausführen. Folglich kann der Hardware-Umfang reduziert werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die oben beschriebene Filterfunktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist sehr nützlich als eine Vorrichtung, die die Funktionseinheit in der horizontalen Verarbeitungseinheit und der vertikalen Verarbeitungseinheit beim Ver arbeiten von Halb-Pixel-Bewegungskompensation und Intra-Schleifen-Filtern für Eingangspixeldaten teilen kann, wobei der Hardware-Umfang reduziert wird.

Claims

Filterfunktionsvorrichtung (100) zum Verarbeiten von Eingangspixeldaten entsprechend einer ersten Filterverarbeitung oder einer zweiten Filterverarbeitung, die sich von der ersten Filterverarbeitung unterscheidet, mindestens umfassend: erste Pixelverzögerungsmittel (200) zum Verzögern der Eingangspixeldaten um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; zweite Pixelverzögerungsmittel (201) zum Verzögern der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel (200) um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; erste Multiplikationsmittel (202) zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel mit vier und Ausgeben der multiplizierten Daten; Mittel zur Erzeugung eines Filterverarbeitungs-Umschaltsignals zum Erzeugen eines Filterverarbeitungs-Umschaltsignals (S1) zum Ausführen einer Umschaltung, um die Eingangspixeldaten entsprechend der ersten Filterverarbeitung oder der zweiten Filterverarbeitung zu verarbeiten; zweite Multiplikationsmittel (203) zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel (200) mit eins, wenn die Eingangspixeldaten entsprechend der ersten Filterverarbeitung gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal (S1) verarbeitet werden, und Multiplizieren der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel (200) mit zwei, wenn die Eingangspixeldaten entsprechend der zweiten Filterverarbeitung gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal (S1) verarbeitet werden; erste Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben von „0" oder den Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel (201) gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal (S1); Additionsmittel (205) zum Addieren der Eingangspixeldaten, der Ausgangsdaten der zweiten Multiplikationsmittel (203) und der Ausgangsdaten der ersten Auswahlmittel (204); Mittel zur Erzeugung eines Auswahlsteuersignals (207) zum Ausgeben eines Auswahlsteuersignals (S2) gemäß dem Filterverarbeitungs-Umschaltsignal (S1); zweite Auswahlmittel (206) zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der ersten Multiplikationsmittel oder der Ausgangsdaten der Additionsmittel gemäß dem Auswahlsteuersignal (S2); Mittel zur Ausgabe eines Modus-Umschaltsignals zum Ausgeben eines Modus-Umschaltsignals (S3) zum Umschalten eines Modus' zwischen einem horizontalen Verarbeitungsmodus, in dem die Eingangspixeldaten in einer horizontalen Richtung verarbeitet werden, und einem vertikalen Verarbeitungsmodus, in dem die Eingangspixeldaten in einer vertikalen Richtung verarbeitet werden; Mittel zur Erzeugung eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals (210) zum Ausgeben eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals (S4) auf der Basis des Filterverarbeitungs-Umschaltsignals (S1) und des Modus-Umschaltsignals (S3); dritte Pixelverzögerungsmittel (208) zum Verzögern der Ausgangsdaten der zweiten Auswahlmittel um eine vorbestimmte Dauer und Ausgeben der verzögerten Daten; und dritte Multiplikationsmittel (209) zum Multiplizieren der Ausgangsdaten der dritten Pixelverzögerungsmittels (208) mit eins, 1/2 oder 1/16 gemäß dem Multiplikatorgrößen-Steuersignal (S4), das durch das Mittel zur Erzeugung eines Multiplikatorgrößen-Steuersignals (210) ausgegeben wird.
Filterfunktionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Additionsmittel eine Ausgabe eines Registers, der Werte zum Ausführen von „Runden" beinhaltet, zu einem Funktionsergebnis der ersten Filterverarbeitung, einem Funktionsergebnis der zweiten Filterverarbeitung, einem Funktionsergebnis eines horizontalen Verarbeitungsmodus', in dem die Eingangspixeldaten in einer horizontalen Richtung verarbeitet werden, oder einem Funktionsergebnis eines vertikalen Verarbeitungsmodus', in dem die Eingangspixeldaten in einer vertikalen Richtung verarbeitet werden, addieren.
Filterfunktionsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend: vierte Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Eingangspixeldaten um eine vorbestimmte Dauer, die mindestens gleich oder länger als die Verzögerungszeit der ersten Pixelverzögerungsmittel ist, und Ausgeben der verzögerten Daten; fünfte Pixelverzögerungsmittel zum Verzögern der Ausgangsdaten der vierten Pixelverzögerungsmittel um eine Dauer, die so lang ist, wie die Verzögerungszeit der vierten Pixelverzögerungsmittel, und Ausgeben der verzögerten Daten; dritte Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel oder der Ausgangsdaten der vierten Pixelverzögerungsmittel anstelle der Ausgangsdaten der ersten Pixelverzögerungsmittel an die ersten Multiplikationsmittel und die zweiten Multiplikationsmittel gemäß dem Modus-Umschaltsignal und vierte Auswahlmittel zum selektiven Ausgeben der Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel oder der Ausgangsdaten der fünften Pixelverzögerungsmittel anstelle der Ausgangsdaten der zweiten Pixelverzögerungsmittel an die ersten Auswahlmittel.