CN101682754B - 比特流解码装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种比特流解码装置及其方法。所述解码装置可以包括解析器，其被配置为接收模式信息以用于分析比特流并且把所述比特流转换为有意义的数据以输出所述数据；和解码方案，其被配置为通过使用所述数据执行比特流解码来输出视频数据。利用本发明，可以通过使用相同的信息识别方法来对依照每个标准以各种方式编码的比特流进行解码。

Description

比特流解码装置和方法
技术领域
本发明涉及一种比特流解码装置及其方法，更具体地涉及一种使用BSDL模式的比特流解码装置及其方法。
背景技术
通常，视频被编码器转换为比特流。此时，根据满足编码器的约束条件的编码类型来存储比特流。
MPEG要求句法(syntax)和语义(semantics)，所述句法和语义是编码器的约束条件。
句法指的是数据的结构、格式或长度，句法示出了表示数据的序列。换句话说，句法应满足编码/解码的规则并且定义比特流的每个元素的序列和长度以及相应的数据格式。
语义指的是构成数据的每个比特的意义。换句话说，语义示出了比特流的每个元素的意义。
据此，可以根据编码条件或编码器的应用标准(或编解码器)来以各种类型产生比特流。通常，每个标准(例如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4和MPEG-4AVC)具有不同的比特流句法。
据此，可以认为依照每个标准或编码条件编码的比特流具有不同的类型(即句法和语义)。必须使用对应于相关编码器的解码器来执行比特流的解码。
如上所述，常规的比特流解码器的限制在于必须满足编码器的约束条件。此限制使得难以实现对应于多个标准的集成解码器。
发明内容
[技术问题]
据此，被设计以解决上述问题的本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以通过使用相同的信息识别方法来对依照每个标准(例如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4和MPEG-4AVC)以各种类型(句法和语义)编码的比特流进行解码。
此外，本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以通过使用相同的信息分析方法来解析以各种方法压缩的比特流，并且通过使用所解析的数据来有组织地控制每个功能单元以执行解码。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以普遍地应用用于对各种类型的比特流进行解码的句法分析方法。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，当改变、增加或删除句法元素时，其可以容易地对比特流进行解码。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以允许一些用于对比特流进行解码的元件共享所分析句法的元素信息(即来自于句法解析的结果)。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以允许所分析句法的元素信息用于分析后面的比特流的句法元素。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以根据每个功能单元来对构成由多种标准(或编解码器)建议的解码方法的各种功能进行分组，以把被分组的功能放入工具箱中。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以有选择地加载对于工具箱来说必要的一些功能单元，并且允许执行相应的预定处理以便对以各种形式编码的比特流进行解码。
本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以改变、增加或删除在工具箱中装配的功能单元。
另外，本发明提供了一种比特流解码装置及其方法，其可以对用于比特流解码的编解码器集成的原理和结构进行国际标准化。通过以下描述，本发明解决的其它问题将变得更加清楚。
[技术方案]
为了解决以上问题，本发明的一方面的特征在于一种可以普遍地用于各种标准的编码器/解码器和/或集成的编解码器设备。
依照本发明的实施例，解码装置可以包括解析器和解码方案(decoding solution)，所述解析器被配置为接收用于分析比特流的模式信息并且把所述比特流转换为有意义的数据以输出所述数据；所述解码方案被配置为通过使用所述数据执行比特流解码来输出视频数据。
解码装置可以进一步包括工具箱和解码器形成单元，所述工具箱被配置为包括至少一个被实现以执行每个预定处理的功能单元；所述解码器形成单元被配置为接收对应于比特流的连接控制信息，设置包括在所述工具箱中的至少一个功能单元的连接关系，并且控制将被加载到解码器方案上的(一个或多个)功能单元。
解码器形成单元可以从解析器接收数据，并且向解码方案提供所述数据。
解码装置可以进一步包括划分单元，其被配置为接收解码器描述，把所接收的解码器描述划分为模式信息和连接控制信息，并且分别输出所述模式信息和连接控制信息。
解码方案可以包括数据接口，所述数据接口被配置为接收数据并且向相应的功能单元提供所述数据，或者允许所述相应的功能单元读取所述数据。
模式信息可以是与在比特流中包括的句法信息细节相关的信息，并且包括重复出现频率以及所述句法信息的长度、意义和出现条件中的至少一个。
可以通过使用XML语法来编写模式信息。
可以通过使用CAL标记语言(CALML)来编写连接控制信息。
工具箱可以包括子工具箱，所述子工具箱是依照所应用的标准来区分的功能单元的集合。
解码方案可以包括工作存储器，所述工作存储器被配置为允许至少一个功能单元被加载和操作。
工具箱可以是解码器形成单元的元件。
被加载到解码方案上的功能单元可以执行预定处理，在该预定处理中，把所述数据和由先前执行处理的功能单元输出的输出数据中的至少一个确定为输入数据。
为了解决上述问题，本发明的另一方面的特征在于一种可以被普遍用于各种标准的解码方法/编码方法，和/或记录有用于执行其方法的程序的记录介质。
依照本发明的实施例，解码方法可以包括(a)通过使用输入的模式信息把比特流转换为有意义的数据以输出所述数据；(b)通过使用输入的连接控制信息来设置功能单元的连续操作顺序；和(c)通过使用所述数据来允许由所述功能单元执行比特流解码。
可以通过设置在工具箱中包括的多个功能单元中的至少一个的处理执行顺序来执行所述(b)。
如果输入其中集成了模式信息和连接控制信息的解码器描述，那么可以在(a)之前把输入的解码器描述划分为模式信息和连接控制信息，并且分别输出所述模式信息和连接控制信息。
模式信息可以是与在比特流中包括的句法信息细节相关的信息，并且包括重复出现频率以及所述句法信息的长度、意义和出现条件中的至少一个。
模式信息可以是通过使用XML语法编写的模式信息。
可以通过使用CAL标记语言(CALML)来编写连接控制信息。
功能单元可以执行预定处理，在该预定处理中，把所述数据和由先前执行处理的功能单元输出的输出数据中的至少一个确定为输入数据。
依照本发明另一实施例，一种有形地包含可由解码装置执行的指令程序以执行解码方法的记录介质，所述记录介质可被所述解码装置读取，所述程序包括通过使用输入的模式信息把比特流转换为有意义的数据以输出所述数据；通过使用输入的连接控制信息来设置功能单元的连续操作顺序；并且通过使用所述数据来允许由所述功能单元执行比特流解码。
[有益效果]
如上所述，依照本发明的比特流解码装置及其方法可以通过使用相同的信息识别方法来对依照每个标准(例如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4和MPEG-4AVC)以各种类型(句法和语义)编码的比特流进行解码。
此外，本发明可以通过使用相同的信息分析方法来解析以各种方法压缩的比特流，并且通过使用所解析的数据来有组织地控制用于所述解码的每个功能单元。
本发明可以普遍地应用句法分析方法以用于对各种类型的比特流进行解码。
当改变、增加或删除句法元素时，本发明可以容易地对比特流进行解码。
本发明可以允许用于对比特流进行解码的一些元件共享所分析句法的元素信息(即来自于句法解析的结果)。
本发明可以允许所分析句法的元素信息用于分析后面比特流的句法元素。
除MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-4AVC之外，本发明可以用于以块单元形式执行处理的静止图像或视频的集成。
本发明可以根据每个功能单元来对构成由多种标准(或编解码器)建议的各种解码方法的功能进行分组，以把所分组的功能放入工具箱中。
本发明可以有选择地加载对于工具箱来说必要的一些功能单元，并且执行解码以便对以各种形式编码的比特流进行解码。
另外，本发明可以改变、增加或删除在工具箱中所装配的功能单元。
附图说明
图1示出了典型的解码器的简要结构；
图2示出了典型的编码器的简要结构；
图3示出了依照本发明实施例的解码器的简要结构；
图4示出了依照本发明实施例的解码单元的详细比特流处理操作；
图5示出了依照本发明另一实施例的解码器描述输入操作；
图6示出了依照本发明另一实施例的解码器描述输入操作；
图7示出了依照本发明另一实施例的解码单元的结构；和
图8示出了依照本发明另一实施例的BSDL解析器的结构。
具体实施方式
由于可能存在本发明的多种置换和实施例，所以将参考附图阐明并描述某些实施例。然而这决不是把本发明限制为该某些实施例，并且这应当被解释为包括了本发明的精神和范围所覆盖的所有置换、等效和替换方式。
在描述各种元件时可以使用诸如“第一”和“第二”之类的术语，但是以上元件不应当限于上述术语。上述术语只用于把一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离本发明权利要求的范围的情况下，第一元件可以被命名为第二元件，反之亦然。术语“和/或”应当包括多个所列项的组合或者多个所列项中的任何一个。
当一个元件被描述为“连接”或“访问”另一元件时，这应当被解释为直接连接或访问另一元件，但是也可能在它们之间存在其它元件。另一方面，如果一个元件被描述为“直接连接”或“直接访问”另一元件，那么这应当被解释为在它们之间不存在其它元件。
说明书中所使用的术语旨在仅描述某些实施例，并且决不应当限制本发明。除非清楚地以其他方式使用，否则单数的表达包括复数意义。在本说明书中，诸如“包括”或“由...组成”之类的表达旨在指明特性、数目、步骤、操作、元件、部分或其组合，并且不应当被解释为排除一个或多个其它特性、数目、步骤、操作、元件、部分或其组合的任何存在或可能。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语——包括技术术语和科学术语——具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同的意义。在普通词典中定义的任何术语应当被解释为具有在相关领域背景内的相同意义，并且除非另外显式地定义，否则其不应当被解释为具有空想的或过于形式的意义。
以下，将参考附图详细描述依照本发明实施例的集成编解码器设备及其方法的一些实施例。为相同或相应的元件给予相同的附图标记而不考虑图号，并且不再重复对相同或相应元件的任何冗余描述。
图1示出了典型的解码器的简要结构，并且图2示出了典型的编码器的简要结构。
如图1中所图示，MPEG-4解码器100典型地包括可变长度解码单元110、逆扫描单元115、逆DC/AC预测单元120、逆量化单元125、逆离散余弦变换单元130和VOP重构单元135。显然，解码器100可以根据所应用的标准具有可改变的结构，并且一些元件可以被替换为不同的元件。
如果对所传送的比特流进行句法解析，并且提取相应的标题信息和图像数据，那么可变长度解码单元110通过使用预定的霍夫曼(Huffman)表来确定量化的离散余弦变换(DCT)系数，并且逆扫描单元115通过执行逆扫描产生具有与相应视频140相同的序列的数据。换句话说，逆扫描单元115按照各个方法以扫描的逆次序来输出相应的值。在编码中，在执行量化之后，可以根据频率范围的分布来确定扫描方向。典型地，可以以z字形(zigzag)形式来执行扫描方法。作为选择，可以由(per)编解码器以各种方式执行扫描。
可以由可变长度解码单元110或在所述可变长度解码单元110之前的用于处理比特流105的元件综合地执行句法解析。在这种情况下，由于对相应的编码器和解码器应用相同的标准，所以只按照预定设置来处理句法解析，以对应于相关的标准。
逆DC/AC预测单元120通过使用在频带处的DCT系数的大小来确定参考块的方向以用于预测。
逆量化单元125执行对逆扫描数据的逆量化。换句话说，逆量化单元125通过使用在编码处理中所指定的量化参数(OP)来返回DC和AC系数。
逆离散余弦变换单元130通过执行逆离散余弦变换来估计实际的视频数据像素值以生成视频对象平面(VOP)。
VOP重构单元135通过使用由逆离散余弦变换单元130所生成的VOP来解码视频信号，并且输出解码信号。
如图2中所示，MPEG-4编码器200典型地包括离散余弦变换单元210、量化单元215、DC/AC预测单元220、扫描单元230和可变长度编码单元235。
编码器200中所包括的每个元件执行解码器100的相应元件的逆功能。这对任何本领域普通技术人员来说都是显而易见的。简单说来，编码器200通过DCT和量化把视频信号(即数字视频像素值)转换为频率值以便执行编码。然后，编码器200执行根据信息的频率来区分相应比特的长度的可变长度编码以便以压缩的比特流格式来输出它。
图3示出了依照本发明实施例的解码器的简要结构，并且图4示出了依照本发明实施例的解码单元的详细的比特流处理操作。
例如，图3的解码器描述和视频比特流可以由编码器生成和提供。
参照图3，解码器300包括解码单元305和划分单元310。解码单元305包括BSDL解析器320、解码器形成单元330、工具箱335和解码方案340。
BSDL解析器320通过使用从划分单元310输入的BSDL模式来分析从外部输入的视频比特流的句法信息。被输入到BSDL解析器320中的视频比特流是按照编码方法(例如MPEG-4和AVS)所编码的数据。通过此说明书，任何本领域普通技术人员应当理解，BSDL解析器320可以独立分析BSDL模式，或者所述BSDL解析器320可以由外部算法形成。
BSDL解析器320包括BSDL分析处理单元325，该BSDL分析处理单元325是用于通过读取用XML语法编写的BSDL模式来重新定义BSDL解析器320的结构的内部处理单元。
通过使用BSDL模式来重新定义BSDL解析器320的结构的规则根据制造商所应用的方法是可变的。相应地，如下描述了该规则的基本目标。第一目标是允许以BSDL模式编写的、与比特流的长度和意义相关的信息可被识别。第二目标是通过读取在BSDL模式中定义的有条件执行结构和重复的结构，来产生实际上通过相同的重复或条件句来操作的类似程序的例程。因此，可能值得考虑的是，BSDL解析器320在被重新定义之前处于实现用于完成所述目标的功能的状态。该重新定义操作可以涉及形成BSDL解析器320以通过使用上述解析功能来对其进行实际操作的操作。
BSDL解析器320可以通过BSDL分析处理单元325的控制而被实现为产生流(fluid)数据流的程序。例如，BSDL解析器320可以通过使用诸如CAL(caltrop actor language)、C、C++和Java之类的程序语言来实现。
BSDL分析处理单元325和BSDL解析器320可以在没有任何限制的情况下根据解码器设计者的设计参考来实现。当然，可以应用开发的BSDL应用程序，诸如BSDL参考软件。BSDL参考软件是被用来平稳地操作按照MPEG标准化的BSDL的正式软件。显然，通过使用这种软件资源还可以容易地实现接收BSDL模式的BSDL解析器320。
如在上面说明书中所述，BSDL解析器320可以具有按照解码器设计者所选择的各个方法设计的结构。换句话说，解码器设计者可以有选择地应用和设计详细的算法，以便允许BSDL解析器320执行所指定的功能。此时，BSDL解析器320必须能够被来自所读取的BSDL模式的结果重新定义，并且重新定义的元件必须还能够与解码单元305的其它元件协作(例如通信)。
以被输入到BSDL解析器320中的BSDL模式来编写比特流中所包括的句法信息的细节。所述细节可以包括句法信息的长度、意义和出现条件以及重复出现频率。这里，句法信息的长度指的是比特流中的某些信息所占用的比特长度。句法信息的意义示出了相关信息所具有的意义。这是因为例如如果功能单元请求A的某信息，那么可能必须区分哪个信息是A。而且，尽管通过使用一个BSDL模式来处理相同标准的视频比特流，但是根据比特流的属性，一部分句法信息是否出现或出现多少次会发生改变。为了定义这种情况，在BSDL模式中可以包括出现条件和重复出现频率。例如，出现条件可能是在处理在后帧(infra frame)时允许运动向量信息不被读取所必需的，并且如果相关的宏块被假设为具有6个相同的构造块，那么可以使用重复出现频率来重复相关的块。
如图4中所示，BSDL分析处理单元325通过向BSDL解析器230传送分析细节的结果信息来帮助BSDL解析器320依照BSDL模式所指定的顺序(sequence)读取比特流中包括的信息。
BSDL解析器320把比特流的内容转换为有意义的数据以便向解码器形成单元330和/或解码方案340提供有意义的数据，所述比特流通过参照从BSDL分析处理单元325提供的结果信息来输入。例如，被提供给解码器形成单元330和/或解码方案340的有意义的数据可以包括预定宏块大小的编码视频数据、内部编码的(intra-encoded)宏块的ACpred_flag、MB类型及色度的块编码模式(MCBPC)和亮度的块编码模式(CBPY)。可以执行此数据提供操作，而不管是驱动解码器形成单元330还是解码方案340。
如在说明书中所述，当解码器通过使用解码器描述来解码比特流时，本发明将允许所述解码器描述被实现为具有使用BSDL系统格式或基于XML的格式的结构，所述基于XML的格式可被链接到BSDL系统。任何本领域普通技术人员应当理解，解码器描述可以是XML格式，诸如BSDL和CALML，并且BSDL模式和CALML可以分别具有用于功能单元之间的连接控制和句法解析操作的单独功能。
BSDL以XML文档或XML模式的形式来执行编写，所述XML文档或XML模式包括与比特流的结构和构成方法相关的信息。使语言表示至少一个视频比特流结构。尽管照原样应用比特流技术方法(其通过按照常规MPEG标准的验证而被使用)，但是使用BSDL可以使该比特流技术方法与其它技术高度兼容。由于在MPEG-B部分5中描述了与BSDL相关的语言格式和语法，所以将省略相关的详细描述。
下面是使用BSDL和XML构造BSDL模式和连接控制信息的例子。当然，显然这些例子不限于BSDL模式和连接控制信息的结构。
BSDL模式
<xsd:element name＝″VideoObject″>
<xsd:complexType>
    <xsd:sequence>
      <xsd:element name＝″VOStartCode″
type＝″m4v:StartCodeType″/>
      <xsd:element name＝″VOL″>
*     <xsd:complexType>
      <xsd:sequence>
      <xsd:element name＝″header″type＝″VOLHeaderType″
 bs2:ifNext＝″&volSC；″rvc:port＝″0″/>
      <xsd:e lement name＝″VOP″
type＝″VideoObjectPlaneType″
maxOccurs＝″unbounded″
bs2:ifNext＝″&vopSC；″rvc:port＝″1″/>
                 </xsd:sequence>
             </xsd:complexType>
        </xsd:element>
    </xsd:sequence>
  </xsd:complexType>
</xsd:element>
连接控制信息
<Network name＝″Decoder″>
<Package>
    <QID>
    <ID id＝″MPEG4 Simple Profile″/>
    </QID>
    </Package>
    <Portkind＝″Input″name＝″BITSTREAM″/>
    <Portkind＝″Ouput″name＝″YUV″/>
    <Instance id＝″1″>
    <Class name＝″Parser″>
    <QID>
    <ID id＝″c″/>
    </QID>
    </Class>
    <Note kind＝″label″name＝″Stream Parser″/>
    </Instance>
    <Instance id＝″2″>
    <Class name＝″VS″>
    <QID>
    <ID id＝″c″/>
    </QID>
    <Note kind＝″label″name＝″Video Session″/>
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该描述基于下述假设：从外部输入诸如解码器描述360和编码视频数据380之类的一些信息。作为选择，显然解码器描述360和编码视频数据380中的至少一个已经被存储在解码单元305的元件上。
再次参照图3，解码器形成单元330通过使用从划分单元310输入的连接控制信息和从BSDL解析器320输入的一些比特流数据(例如预定宏块大小的编码视频数据、内部编码的宏块的ACpred_flag、MB类型及色度的块编码模式(MCBPC)和亮度的块编码模式(CBPY)中的至少一个)来控制待实现的解码方案340。
换句话说，解码器形成单元330通过使用连接控制信息来控制将在解码方案中加载并布置的工具箱335的一些或所有功能单元，这些功能单元彼此有组织地连接。这里，通过使用CAL标记语言(CALML)来编写连接控制信息。CALML是能够通过使用caltrop标记语言来编写解码器的构造的XML格式，其目前正被MPEG标准委员会所争论。caltrop标记语言被构造为包括程序对象、操作符(actor)和每个操作符之间的连接关系。CALML是按照XML格式表达的caltrop标记语言。在上面已经示出CALML的例子作为BSDL模式和连接控制信息的例子。
特别地，解码器形成单元330具有访问工具箱335的权限，所述工具箱335包括各种功能单元的集合。解码器形成单元330还设置工具箱335的功能单元之间的输入和输出连接，并且作为设置的结果形成解码方案340。此时，通过参照连接控制信息来确定功能单元之间的输入和输出连接结构和执行顺序。解码器形成单元330可以从BSDL解析器320接收用于识别输入比特流的类型的一些信息，并且在功能单元连接操作中参照所接收的信息。如果确定了功能单元的所有连接结构，那么在期望从外部连续地输入数据的情况下，连接结构可以被认为是独立的解码器，其能够分析并解码制造商所预计的所有类型的视频比特流。此时，该完整的功能连接结构可以被称为是解码方案340。
工具箱335包括多个功能单元，每个功能单元被实现以执行预定的处理。每个功能单元可以作为程序代码组合来实现。
工具箱335中包括的每个功能单元可以被分割到多个子工具箱中，通过使用每个所应用的使用集合(usage set)来划分该多个子工具箱。例如，每个功能单元可以被分割到包括用于MPEG的功能单元的第一工具箱和包括其它功能单元的第二工具箱中。作为选择，每个功能单元可以被分割到作为用于MPEG-2的功能单元的集合的第一工具箱中、作为用于MPEG-4的功能单元的集合的第二工具箱中，以及作为用于AVS的功能单元的集合的第三工具箱中，所述AVS是中国的数字电视压缩标准。
当然，多个工具箱335可以具有与解码器形成单元330和解码方案340的独立的连接关系。在这种情况下，工具箱335可以被实现为上述的独立工具箱，诸如并未示出的第一工具箱和第二工具箱。
为了描述方便起见，以下描述集中于下述情况，即：一个工具箱335包括多个子工具箱，或者通过分散所有功能单元而不是将它们组成集合来包括所有功能单元。
工具箱335包括被实现以执行每个功能(即预定处理)的功能单元。每个功能单元通过由解码器形成单元330的连接控制加载到解码方案340上来形成连续的连接操作关系，由此将视频比特流中所包括的编码视频数据输出为解码视频数据。
例如，工具箱335可以包括去块效应滤波(DF)功能单元、VOP重构(VR)功能单元、帧场重新排序(FFR)功能单元、帧内预测(intraprediction)和画面重构(IPR)功能单元、逆变换(IT)功能单元、逆量化(IQ)功能单元、逆AC预测(IAP)功能单元、逆扫描(IS)功能单元和DC重构(DCR)功能单元。
IT 4x4功能单元、IQ 4x4功能单元和DCR 4x4功能单元处理具有4x4大小的块。这是因为尽管MPEG-1/2/4在变换、量化和预测中处理8x8块大小的数据，但是MPEG-4AVC可以处理4x4块大小的数据。
显然工具箱335可以包括用于不考虑所应用的标准而执行数据解码功能的任何功能单元，可以增加对于所开发的技术而言必要的功能单元，可以修改现有的功能单元，并且可以删除不必要的功能单元。例如，在额外需要IS功能单元处理4x4块大小的数据以执行解码的情况下，在工具箱335中可以包括相关的功能单元。此外，可以增加特定预测(SPR)功能单元以执行用于MPEG-4AVC的帧内预测(intraprediction)。
显然，可以组合在工具箱335的每个功能单元当中通常可按照多个标准应用的功能单元。下面简要地描述对任何本领域普通技术人员来说显而易见的功能单元的每个功能。
DF功能单元是MPEG-4AVC的去块效应滤波器，并且VR功能单元存储解码的像素值。
FFR功能单元用于交错模式，并且IPR功能单元执行MPEG-4AVC的帧内预测，并且然后存储解码的像素值。如上所述，可以由SPR功能单元来执行MPEG-4AVC的帧内预测。
IT功能单元执行DC值和AC值的逆变换，并且IQ功能单元执行AC值的逆量化。
IAP功能单元执行AC值的逆AC预测，并且IS功能单元执行AC值的逆扫描。DCR功能单元执行DC值的逆AC预测和逆量化。
由解码器形成单元330形成的解码方案340接收由BSDL解析器320划分为句法信息单元的比特流数据(或预定宏块大小的编码视频数据)。
如上所述，可以通过用于输入和输出数据的有形或无形的数据接口来输入比特流。在软件的情况下，数据接口可以是存储缓冲器、确定数据流或程序参数的虚拟端口。在硬件的情况下，数据接口可以是电路的连接线。作为选择，可以以各种方式实现数据接口。
可以不考虑某功能单元所执行的处理而通过相关接口连续地输入数据(例如以便执行并行处理)。解码方案340处理输入的数据并且将其作为解码的视频数据输出。如图4中所示，数据可以从数据接口传送到每个功能单元，并且所述功能单元可以处理相关的数据并且把所处理的数据传送到之后的功能单元。可以如解码器形成单元330所预先确定的那样确定所有数据流。
解码方案340可以包括存储单元以用于存储从BSDL解析器320提供的数据(例如通过比特流的句法解析所提取的信息)以及每个功能单元的处理结果数据。通过控制BSDL解析器320而加载的每个功能单元可以通过使用从BSDL解析器320提供的数据和先前操作的功能单元的结果数据中的至少一个来执行预定的处理。在这种情况下，执行相应处理的后面的功能单元必须认识到先前功能单元的操作已完成。这里，解码器形成单元330可以通过不断监视每个功能单元是否完成操作来控制后面的功能单元是否开始操作。而且，如果存储单元包括按照每个功能单元的独立区域，并且通过控制解码器形成单元330而允许将先前功能单元的处理结果数据存储在后面的功能单元的区域中，那么当执行处理所必须的数据存储在该区域中时，后面的功能单元可以立即执行处理。作为选择，显然可以另外考虑用于控制功能单元之间的处理开始时间的各种方法。
当然，在解码器形成单元中可以装配相关的存储单元，并且解码器形成单元330可以提供功能单元以利用从BSDL解析器320提供的数据(例如通过比特流的句法解析提取的信息)以及每个功能单元的处理结果数据来执行当前处理。
以下，将参考图4简要地描述解码单元305的操作。
如果输入了BSDL模式和输入图像的比特流(并且假定在比特流的区域上存在信息A和信息B)，那么BSDL解析器320通过读取BSDL模式来识别在分别对应于信息A和信息B的区域上存在MB类型的数据和2比特的CBPY数据。
然后，BSDL解析器320通过使用接收的信息来读取在每个区域中指定的预定数量的比特，并且依照给定的意义把所读取的信息传送到解码方案。
解码方案340从BSDL解析器320接收被命名为MB类型和CBPY的数据以处理所述数据。如上所述，通过允许由解码器形成单元330的连接控制加载每个功能单元来实现解码方案340。
解码方案340的数据接口接收从外部传送的数据，并且把所接收的数据传送到功能单元，所述功能单元通过参照先前由连接控制信息形成的功能单元的连接关系来请求相关数据。
每个功能单元还依照预定的连接关系(即用于处理数据的连接关系)来执行解码操作。功能单元之间的所有数据流和连接关系取决于先前由解码器形成单元330所形成的细节。输出视频帧通过每个功能单元的连续处理而被输出。
如上所述，解码器形成单元330和/或解码方案340可以包括存储单元。这将防止允许从BSDL解析器320传送数据的操作的中断。这也是因为可以并行地提供数据以用于解码操作。因此，每个功能单元可以从存储单元读取想要的数据以使用所读取的数据。
BSDL解析器320可以向解码器形成单元330提供相应的数据以执行对编码视频数据的解码以便允许解码器形成单元330向解码方案340提供数据。作为选择，BSDL解析器320可以向解码方案340直接提供相关数据。
再次参照图3，划分单元310把输入的解码器描述360划分为每个信息，以把所划分的信息输入到解码单元305中。被输入到划分单元310中的解码器描述360可以包括用于编写比特流的结构的BSDL模式365和用于编写比特流的解码操作的CALML数据。上述两种类型的数据可以按照XML语法被独立地编写，或者被集成并被发送以用于解码器的高效操作。
图5示出了依照本发明的另一实施例的解码器描述输入操作。
如图5中所示，解码器300可以进一步包括描述解码器510。描述解码器510可以通过对输入的被编码的解码器描述520进行解码来产生解码器描述360以便向划分单元310提供所产生的解码器描述360。
发送和接收被编码的解码器描述360可以减小所发送和接收的数据量。
图6示出了依照本发明的另一实施例的解码器描述输入操作。
参考图3的以上描述涉及解码器描述360和视频比特流被输入到解码单元305中的情况。参考图5的以上描述涉及被编码的解码器描述520和视频比特流380被输入到解码单元305中的情况。
然而，如图6中所示，显然解码器描述360的配置信息可以最初被划分并输入到解码单元305中。在这种情况下，显然可以发射上述分离(separating)310和解码器描述360。
图7示出了依照本发明的另一实施例的解码单元的结构。
参考图3到图6的以上描述涉及具有工具箱335和解码器形成单元330的解码单元305，所述工具箱335和解码器形成单元330彼此分离。
然而如图7中所示，显然解码器形成单元330可以包括工具箱335作为元件。
在这种情况下，解码器形成单元330不仅可以执行功能单元之间的连接结构的控制操作，而且可以执行将使用的功能单元的选择操作。这会使得实现各种类型的解码方案340成为可能。
图8示出了依照本发明的另一实施例的BSDL解析器的结构。
参考图3的以上描述涉及包括BSDL分析处理单元325的BSDL解析器320。
然而，在开始对比特流进行解码之前可以从解码器300的外部预先定义本发明的BSDL解析器320。据此，可以省略上述的BSDL分析处理单元325。此时，可以通过使用诸如BSDL参考软件之类的现有应用程序来配置BSDL解析器接合器(parser maker)810。
以下描述集中于BSDL解析器作为独立元件执行预定操作的情况。作为选择，BSDL解析器可以被实现为在工具箱中包括的一个功能单元或者作为独立元件被预先包括在解码方案中。如果在工具箱中配备有BSDL解析器，那么在操作执行比特流解码的功能单元之前，解码器形成单元必须通过使用连接控制信息来加载并控制BSDL解析器以执行所述处理。类似地，如果BSDL解析器预先包括在解码方案中，那么在每个加载的功能单元开始执行处理之前，解码器形成单元必须控制BSDL解析器以执行处理。在以上每种情况下，BSDL解析器的操作和功能与上面参考相关附图所描述的相同。据此，将省略相关的详细描述。然而，解码器形成单元或/和解码方案在第一时间接收BSDL模式或/和比特流可能是必要的。
如上所述，依照本发明的解码装置及其方法使得易于分析句法元素，并且易于以一个标准(或编解码器)或在不同的标准(或编解码器)之间控制功能单元的连接。换句话说，可以根据某标准改变在将产生的比特流中的句法元素的序列，以插入新的句法元素或删除现有的句法元素。
依照常规技术，当处理句法元素时，解码器不能正常地对相关的比特流进行解码。例如，如果通过把比特流信息的序列从ABC改变为ACB来重新形成并发送相应的比特流，那么解码器就不能识别重新形成的比特流。这使得其不可能正常地对重新形成的比特流进行解码。类似地，如果比特流通过新插入F而被重新形成为ABFC，或者通过删除B而被重新形成为AC，那么解码器也不能识别重新形成的比特流。
然而，使用依照本发明的解码装置及其方法可以允许在扩展的比特流中包括解码器描述信息，或者将解码器描述信息作为独立的数据加以提供，解码器300可以平稳地允许解码操作。
至此，已经基于MPEG-4AVC描述了依照本发明的用于比特流解码的句法分析方法和解码装置。然而，本发明自然可以在没有任何限制的情况下同样应用于MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4及其它视频数据编码/解码标准。
类似地，显然，连接控制信息中所包括的信息也可以作为用于按照多个标准执行解码的信息来编写，而不是通过只使用与用于按照一个标准执行解码的功能单元之间的连接关系相关的信息、以及为相关的功能单元所请求的处理操作来编写。
例如，假定分别以MPEG-2、MPEG-4和MPEG-1来对视频比特流的多个初始帧、多个后面的帧及其它帧进行编码。在这种情况下，为了对被编码的视频数据进行解码，明显地定义连接控制信息，从而使得可以有组织地耦合工具箱335中所包括的符合每个标准的功能单元，以便通过使用不同的编码方法编码每个帧。
至此，尽管为了以上目的已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是任何本领域普通技术人员应当理解，在本发明的原理和精神内可以进行大量修改、变换和增加，本发明的范围应当由所附的权利要求及其等效方式来定义。
[工业实用性]
本发明适用于视频编解码器。

Claims (13)

1.一种解码装置，包括：
划分单元，其被配置为接收解码器描述，把所接收的解码器描述划分为BSDL模式信息和连接控制信息，并且分别输出所述BSDL模式信息和连接控制信息；
解析器，其被配置为接收用于分析比特流的所述BSDL模式信息，并且根据所述BSDL模式信息把所述比特流转换为比特流数据以输出所述比特流数据；和
工具箱，其被配置为包括被实现以执行每个预定处理的至少一个功能单元；
解码器形成单元，其被配置为接收对应于所述比特流的连接控制信息，并且设置包括在所述工具箱中的至少一个功能单元的连接关系；
解码方案，其被配置为加载所述一个或多个功能单元，并且通过使用所述一个或多个功能单元对所述比特流数据进行解码。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述解码器形成单元从所述解析器接收数据，并且向所述解码方案提供数据。
3.如权利要求1所述的装置，进一步包括：划分单元，其被配置为接收解码器描述，把所接收的解码器描述划分为模式信息和连接控制信息，并且分别输出所述模式信息和连接控制信息。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述解码方案包括数据接口，所述数据接口被配置为接收数据并且向相应的功能单元提供数据或者允许所述相应的功能单元读取数据。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述模式信息是关于所述比特流中所包括的句法信息细节的信息，并且包括句法信息的长度、意义、出现条件、以及重复出现频率中的至少一个。
6.如权利要求1所述的装置，其中通过使用XML语法来编写模式信息。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述工具箱被形成为包括子工具箱，所述子工具箱是依照所应用的标准区分的功能单元的集合。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述解码方案包括工作存储器，所述工作存储器被配置为允许加载并操作至少一个功能单元。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述工具箱是解码器形成单元的元件。
10.如权利要求1所述的装置，其中被加载到解码方案上的功能单元执行预定处理，在该预定处理中所述数据和由先前执行处理的功能单元所输出的输出数据中的至少一个被确定为输入数据。
11.一种解码方法，包括：
如果输入了其中集成了BSDL模式信息和连接控制信息的解码器描述，那么把输入的解码器描述划分为BSDL模式信息和连接控制信息，并且分别输出所述BSDL模式信息和连接控制信息；
(a)由解析器根据所述BSDL模式信息把比特流转换为比特流数据以输出所述比特流数据；
(b)通过使用输入的连接控制信息来设置至少一个功能单元的连接关系；并且
(c)将由所述功能单元来执行对比特流数据解码。
12.如权利要求11所述的方法，其中通过设置包括在工具箱中的多个功能单元中的至少一个的处理执行顺序来执行所述(b)。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述模式信息是与在所述比特流中包括的句法信息的细节相关的信息，并且包括句法信息的长度、意义、出现条件以及重复出现频率中的至少一个。
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