CN101778277A - 视频播放器 - Google Patents

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Abstract

提供一种视频播放器。所述视频播放器包含：内存；视频译码器，对视频比特流进行译码，以输出译码视频至所述内存，输出第一运动向量信息，其中所述第一运动向量信息编码于所述视频比特流中；帧率转换器，耦接于所述视频译码器，接收所述第一运动向量信息，根据所述第一运动向量信息，对来自所述内存的译码视频实施帧率转换。藉此，本发明有效减少视频播放的抖动伪影的同时，简化视频播放器的帧率转换过程，降低电路成本。

Description

视频播放器
技术领域
本发明有关于视频播放器。
背景技术
对于文件/电影/动画源，帧率(frame rate)约为24-30帧/秒。然而，正常的播放装置通常设计为以大约50-60帧/秒的帧率来播放视频。因此，需要进行帧率转换，将源视频(source video)的帧率作升频转换(up-conversion)以在播放装置中播放。
帧率升频转换的一种传统方法是帧重复(repetition)，具体是指重复源视频的帧以增加帧率。然而，当视频中的目标或背景移动时，帧重复会导致抖动伪影(judder artifact)。因此，为了获得更加平滑的视频，于帧率转换中采用运动估计/运动补偿(Motion Estimation/Motion Compensation，ME/MC)技术。
图1A显示的是运动估计技术的一个实施例的示意图。帧102为当前帧，帧104为前一帧。为了找到帧102以及帧104中的最佳匹配区块(best-match blocks)，运动补偿技术利用搜索窗口108以扫描帧104。举例而言，将区块110识别为区块106的最佳匹配区块，以及计算出表示区块106与110之间位置关系的运动向量MV。
图1B显示的是在运动估计/运动补偿帧率转换中所利用的运动补偿技术的一个实施例的示意图。在帧(N-1)的区块120与帧(N)的区块122之间存在一运动向量。基于上述运动向量与区块120以及122的图像数据，运动补偿技术产生区块124的图像数据。类似的，通过在整个帧上实施运动补偿技术，可产生内插帧(interpolated frame)1 26。由于在运动估计/运动补偿帧率转换过程中，已经考虑到视频中目标或背景的移动，所以，帧率转换中利用了运动估计/运动补偿技术的视频会比那些利用帧重复技术的视频平滑的多。
因此，近年来，装备有视频译码器以及运动估计/运动补偿帧率转换的视频处理装置变的很受欢迎。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种视频播放器。
根据本发明之一实施例，提供一种视频播放器，包含：内存；视频译码器，对视频比特流进行译码，以输出译码视频至所述内存，以及输出第一运动向量信息，其中所述第一运动向量信息编码于所述视频比特流中；以及帧率转换器，耦接于所述视频译码器，接收所述第一运动向量信息，以及根据所述第一运动向量信息，对来自所述内存的所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频。
根据本发明之另一实施例，提供一种视频播放器，包含：内存；视频译码器，对视频比特流进行译码，以输出译码视频至所述内存，以及输出边缘信息，其中所述边缘信息译码自所述视频比特流；以及帧率转换器，自所述视频译码器接收所述边缘信息，自所述内存获取所述译码视频，以及根据所述边缘信息，产生经过帧率转换的视频。
根据本发明之另一实施例，提供一种视频播放器，包含：屏幕显示电路，产生屏幕显示信号，以及输出屏幕显示区域指示符以指示用于显示所述屏幕显示信号的屏幕显示区域；帧率转换器，获取译码视频，接收所述屏幕显示区域指示符，以及根据所述屏幕显示指示符对所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频；以及图像混合器，将所述屏幕显示信号与所述经过帧率转换的视频混合，以用于显示。
根据本发明之另一实施例，提供一种视频播放器，包含：内存；视频译码器，对视频比特流进行译码，以及输出译码视频；屏幕显示电路，产生屏幕显示信号；图像混合器，将所述屏幕显示信号与所述译码视频混合，以产生混合视频，并且将所述混合视频储存至所述内存中；帧率转换器，自所述内存获取所述混合视频，以及对所述混合视频实施帧率转换；控制器，侦测所述屏幕显示电路的状态，定位显示所述屏幕显示信号的屏幕显示区域，以及输出控制信号至所述帧率转换器，以便当所述帧率转换器在所述屏幕显示区域中实施帧率转换时，所述控制器关闭所述帧率转换器的运动估计/运动补偿功能。
根据本发明之另一实施例，提供一种视频播放器，包含：内存；内存控制器；视频译码器，对视频比特流进行译码，以及通过所述内存控制器输出译码视频至所述内存；以及帧率转换器，通过所述内存控制器自所述内存获取所述译码视频，以及对所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频，以及通过所述内存控制器将所述经过帧率转换的视频储存至所述内存；其中，所述内存控制器动态的将所述内存分配给所述视频译码器与所述帧率转换器。
藉此，本发明可根据运动向量信息或边缘信息或屏幕显示信息，来进行帧率转换，从而在有效的减少视频播放的抖动伪影的同时，简化了视频播放器的帧率转换的过程，提高帧率转换的效率，同时可降低视频播放器的电路成本。
附图说明
图1A显示的是运动估计技术的一个实施例的示意图。
图1B显示的是在运动估计/运动补偿帧率转换中所利用的运动补偿技术的一个实施例的示意图。
图2显示的是本发明的视频播放器的实施例的示意图。
图3显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
图4显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
图5显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
图6显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
图7显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
图8显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。
具体实施方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
图2显示的是本发明的视频播放器的实施例的示意图。其中，视频播放器包含内存202、视频译码器204以及帧率转换器206。根据视频比特流(来自内存202的信号208、或取自其它装置的信号208’)，视频译码器204输出译码视频210至内存202，以及输出第一运动向量信息212(通常编码于视频比特流208或208’中)以用于视频压缩。在传统的视频处理装置中，第一运动向量信息仅用于构建译码视频。然而视频译码器204，进一步输出第一运动向量信息212至帧率转换器206，使得帧率转换器206能够以第一运动向量信息212来实施帧率转换。根据第一运动向量信息212，帧率转换器206在获取自内存202的译码视频210上实施帧率转换，以及产生经过帧率转换的视频214以用于在播放装置中播放。在一些实施例中，经过帧率转换的视频214可直接输出至播放装置并由其播放，可无须再在内存202中进行储存。
在接收到第一运动向量信息212后，帧率转换器206设定帧率转换的相关参数，以用于实施帧率转换。举例而言，较大的第一运动向量信息212可能指示了译码视频中具有较大的目标向量。因此，当第一运动向量信息212的数值超过第一预设阈值时，设定帧率转换的运动估计功能为具有较宽的搜索窗口，当第一运动向量信息212的数值小于第二预设阈值时，设定帧率转换的运动估计功能为具有较窄的搜索窗口。由于搜索窗口按照第一运动向量信息212的数值而精细调整过，帧率转换器206的计算量得以减少。可替换的，帧率转换器206可根据第一向量信息212，从多个运动估计算法中选择一个运动估计算法。例如，当第一运动向量信息212的数值超过第三预设阈值时，帧率转换器206可选择具有较宽的搜索窗口的算法(如三步搜索法)来实施帧率转换。相反地，当第一运动向量信息212的数值小于第四预设阈值时，帧率转换器206可选择具有较窄的搜索窗口的算法(如全搜索法)来实施帧率转换。
在一些实施例中，当第一运动向量信息212的数值大于一阈值水平时，帧率转换器206可利用例如帧重复等较简单的技术，来替换帧率转换中的运动估计/运动补偿功能。这是因为对于较大的移动，用户可能不会察觉到由于帧中目标的移动而产生的抖动伪影。
图3显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。帧率转换器206包含运动估计器302以及运动补偿器304，以用于分别实施运动估计与运动补偿。根据译码视频210(取自内存202)以及第一运动向量信息212，运动估计器302产生第二运动向量信息306。基于第二运动向量信息306以及译码视频210，运动补偿器304产生经过帧率转换的视频214。相比于仅仅基于译码视频的传统运动估计技术，第一运动向量信息212显著简化了运动估计器302的运动估计过程，并且高效率的产生第二运动向量信息306。
运动估计器302可将第一运动向量信息212作为初始值来定位第二运动向量信息306。对于当前帧的当前区块，若当前帧的相邻区块具有第一运动向量信息212等于当前区块的第一运动向量信息212时，运动估计器302可直接利用相邻区块的第二运动向量信息306作为当前区块的第二运动向量信息306。可替换地，可利用相邻区块的第二运动向量信息306作为定位当前区块的第二运动向量信息306的初始值。进一步的，当相邻区块的第一运动向量信息212与当前区块的第一运动向量信息212之间的差异小于默认值时，运动估计器302可类似地直接利用相邻区块的第二运动向量信息306作为当前区块的第二运动向量信息306，以定位当前区块的第二运动向量信息306。
在一些实施例中，运动估计器302通过在相关帧中搜索最佳匹配区块来产生第二运动向量信息306，其中，是按照基于第一运动向量信息212确定的搜索范围，来进行最佳匹配区块的搜索。搜索范围的大小可根据第一运动向量信息212的数值确定，其中，对于较大的第一运动向量信息212会选择较大的搜索范围，反之亦然。
图4显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。如图所示，视频播放器包含视频译码器402以及帧率转换器406。视频译码器402输出边缘信息(side information)404，如电视电影(telecine)信息或扫描模式信息，边缘信息404译码自视频比特流208或208’。电视电影信息通常编码于视频比特流208或208’中，以指示视频比特流208或208’是24帧/秒的电影视频、60帧/秒的美国国家电视标准委员会(National Television Standards Committee，NTSC)视频信号或是50帧/秒的欧洲电视规格的PAL视频信号。电视电影信息也被称为3:2下拉信息(pull down information)或2:2下拉信息。扫描模式通常编码于视频比特流208或208’中，以指示视频为隔行扫描模式(interlacing mode)或连续扫描模式(progressive mode)。视频译码器402对视频比特流208或208’进行译码，并且将译码视频210输出至内存202，以及将译码自视频比特流208或208’的边缘信息404输出至帧率转换器406。帧率转换器406自内存获取译码视频210，并且根据边缘信息404对译码视频210实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频414。经过帧率转换的视频414可储存于内存202中或直接发送至播放装置中播放。
当边缘信息404为电视电影信息(指示译码视频经过3:2或2:2下拉转换)时，在实施帧率转换之前，帧率转换器406进一步对译码视频分别实施3:2或2:2下拉逆转处理(reverse process)。
当边缘信息404为指示译码视频为隔行扫描模式的扫描模式信息时，在实施帧率转换之前，帧率转换器406进一步实施去隔行(de-interlacing)过程，以将译码视频210自隔行扫描模式转换为连续扫描模式。因此，经过处理的译码视频可保证为连续扫描模式。
因为边缘信息是通过视频译码器402获得的，本发明并不需要另外的附加电路(如3:2下拉侦测电路)来侦测与确定边缘信息。
除了边缘信息之外，视频译码器402可进一步输出色彩格式信息(如4:4:4、4:2:0、4:2:2或4:1:1色彩格式)，以及/或经过信号线416的帧率信息。色彩格式信息以及帧率信息通常编码于视频比特流208或208’中，以分别指示视频的色彩格式与帧率。视频译码器402可自视频比特流208或208’译码出色彩格式信息与帧率信息，并且输出两者或其中之一。根据由信号线416发送的色彩格式以及/或帧率信息，帧率转换器406产生经过帧率转换的视频414。
图5显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。屏幕显示(On-Screen Display，OSD)电路502可自内存202获取OSD数据504。基于OSD数据504，OSD电路502产生OSD信号506以及OSD区域指示符508，其中OSD区域指示符508指示OSD信号506的OSD区域。自内存202获取译码视频210之外，帧率转换器510耦接OSD电路502以获取OSD区域指示符508，帧率转换器510可省略在OSD区域(由OSD区域指示符508指示)中进行帧率转换，或者选择较简单的帧率转换算法，以用于在OSD区域(由OSD区域指示符508指示)中进行的帧率转换。可替换的，对于在OSD区域(由OSD区域指示符508指示)中进行的帧率转换，帧率转换器510可关闭运动估计/运动补偿功能，而实施不具有移动抖动消除(Motion Judder Cancellation，MJC)功能的帧率转换(如帧重复)。图像混合器514进一步将OSD信号506与经过帧率转换的视频512混合，藉此产生播放视频516以在播放装置中播放。图像混合器514可于内存202中储存播放视频516，藉此播放视频516可由播放装置获取，或图像混合器514直接将播放视频516传送至播放装置而无须经过内存202。
图6显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。视频译码器204对视频比特流208或208’进行译码，并且输出译码视频210。OSD电路502可自内存202获取OSD数据504，并且基于OSD数据504，OSD电路502产生OSD信号506。混合器604将OSD信号506与译码视频210混合，输出混合视频606至内存202。控制器608侦测OSD电路502的状态，定位OSD信号506的OSD区域，以及输出控制信号610至帧率转换器612。帧率转换器612自内存202获取混合视频606，并且对混合视频606进行帧率转换，以产生播放视频614。在控制信号610的控制下，在OSD区域中关闭帧率转换器612的运动估计/运动补偿功能。播放视频614可直接输出至播放装置或进一步经由内存202。
图7显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。其中，视频播放器包含视频译码器702、帧率转换器704、内存控制器706以及内存708。视频译码器702通过内存控制器706自内存708获取视频比特流，并且再通过内存控制器706将译码视频储存至内存708中。帧率转换器704通过内存控制器706自内存708获取译码视频，对译码视频进行帧率转换，并且再通过内存控制器706将经过帧率转换的视频储存至内存708中。内存控制器706动态的将内存708分配给视频译码器702以及帧率转换器704。因此，内存708的内存空间可动态的分配用于储存译码视频与经过帧率转换的视频。换言之，当帧率转换器704关闭时，内存空间可重新分配给视频译码器702，反之亦然。
图8显示的是根据本发明另一实施例的视频播放器的示意图。相比于图7，图8中的视频播放器进一步包含用于自一光盘读取数据的光盘伺服器802。在本实施例中，光盘伺服器802、视频译码器702以及帧率转换器704皆通过内存控制器804，来与内存708进行通信。内存控制器804动态的将内存708分配给光盘伺服器802、视频译码器702以及帧率转换器704。换言之，当帧率转换器704关闭时，内存空间可重新分配给视频译码器702以及/或光盘伺服器802。相似的，当视频译码器702关闭时，内存空间可重新分配给帧率转换器704以及/或光盘伺服器802。当光盘伺服器802关闭时，内存空间可重新分配给帧率转换器704以及/或视频译码器702。
藉此，本发明可根据运动向量信息或边缘信息或屏幕显示信息，来进行帧率转换，从而在有效的减少视频播放的抖动伪影的同时，简化了视频播放器的帧率转换的过程，提高帧率转换的效率，同时可降低视频播放器的电路成本。
虽然本发明已就较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更和润饰。因此，本发明的保护范围当视之前的权利要求书所界定者为准。

Claims (21)

1.一种视频播放器，包含：
内存；
视频译码器，对视频比特流进行译码，以输出译码视频至所述内存，以及输出第一运动向量信息，其中所述第一运动向量信息编码于所述视频比特流中；以及
帧率转换器，耦接于所述视频译码器，接收所述第一运动向量信息，以及根据所述第一运动向量信息，对来自所述内存的所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频。
2.根据权利要求1所述的视频播放器，其特征在于，根据所述第一运动向量信息的数值，所述帧率转换器设定所述帧率转换器的运动估计功能的搜索窗口。
3.根据权利要求1所述的视频播放器，其特征在于，当所述第一运动向量信息大于阈值水平时，所述帧率转换器关闭所述帧率转换器的运动估计/运动补偿功能。
4.根据权利要求1所述的视频播放器，其特征在于，所述帧率转换器进一步包含运动估计器与运动补偿器，其中，所述运动估计器基于所述第一运动向量信息与所述译码视频，产生第二运动向量信息；所述运动补偿器基于所述第二运动向量信息与所述译码视频，产生所述经过帧率转换的视频。
5.根据权利要求4所述的视频播放器，其特征在于，所述运动估计器将所述第一运动向量信息作为初始值，以产生所述第二运动向量信息。
6.根据权利要求4所述的视频播放器，其特征在于，对于当前帧的当前区块，当所述当前区块的相邻区块的第一运动向量信息与所述当前区块的第一运动向量信息之间的差异小于预设阈值时，所述运动估计器直接将所述相邻区块的第二运动向量信息作为所述当前区块的第二运动向量信息。
7.根据权利要求4所述的视频播放器，其特征在于，所述运动估计器根据搜索范围产生所述第二运动向量信息，所述搜索范围是基于所述第一运动向量信息确定。
8.根据权利要求7所述的视频播放器，其特征在于，所述搜索范围的大小是根据所述第一运动向量信息的数值确定。
9.根据权利要求1所述的视频播放器，其特征在于，根据所述第一运动向量信息的数值，所述帧率转换器自多个运动估计算法中选择一个运动估计算法，以用于实施所述帧率转换。
10.一种视频播放器，包含：
内存；
视频译码器，对视频比特流进行译码，以输出译码视频至所述内存，以及输出边缘信息，其中所述边缘信息译码自所述视频比特流；以及
帧率转换器，自所述视频译码器接收所述边缘信息，自所述内存获取所述译码视频，以及根据所述边缘信息，产生经过帧率转换的视频。
11.根据权利要求10所述的视频播放器，其特征在于，所述边缘信息为电视电影信息，以及，当所述电视电影信息表示为3:2下拉信息或2:2下拉信息时，在产生所述经过帧率转换的视频之前，所述帧率转换器对所述译码视频进一步分别实施3:2下拉逆转处理或2:2下拉逆转处理。
12.根据权利要求10所述的视频播放器，其特征在于，所述边缘信息为扫描模式信息，以及，当所述扫描模式信息表示所述译码视频为隔行扫描模式时，在产生所述经过帧率转换的视频之前，所述帧率转换器进一步将所述译码视频自所述隔行扫描模式转换为连续扫描模式。
13.根据权利要求10所述的视频播放器，其特征在于，所述视频译码器进一步输出译码自所述视频比特流的色彩格式信息，以及，根据所述色彩格式信息，所述帧率转换器产生所述经过帧率转换的视频。
14.根据权利要求10所述的视频播放器，其特征在于，所述视频译码器进一步输出译码自所述视频比特流的帧率信息，以及，根据所述帧率信息，帧率转换器进一步产生所述经过帧率转换的视频。
15.一种视频播放器，包含：
屏幕显示电路，产生屏幕显示信号，以及输出屏幕显示区域指示符以指示用于显示所述屏幕显示信号的屏幕显示区域；
帧率转换器，获取译码视频，接收所述屏幕显示区域指示符，以及根据所述屏幕显示指示符对所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频；以及
图像混合器，将所述屏幕显示信号与所述经过帧率转换的视频混合，以用于显示。
16.根据权利要求15所述的视频播放器，其特征在于，所述帧率转换器省略在所述屏幕显示区域内的所述帧率转换，其中所述屏幕显示区域由所述屏幕显示区域指示符所指示。
17.根据权利要求15所述的视频播放器，其特征在于，所述帧率转换器选择帧率转换算法，以在所述屏幕显示区域中实施所述帧率转换，其中所述屏幕显示区域由所述屏幕显示区域指示符所指示。
18.根据权利要求15所述的视频播放器，其特征在于，当在所述屏幕显示区域中实施所述帧率转换时，所述帧率转换器关闭运动估计/运动补偿功能，其中所述屏幕显示区域由所述屏幕显示区域指示符所指示。
19.一种视频播放器，包含：
内存；
视频译码器，对视频比特流进行译码，以及输出译码视频；
屏幕显示电路，产生屏幕显示信号；
图像混合器，将所述屏幕显示信号与所述译码视频混合，以产生混合视频，并且将所述混合视频储存至所述内存中；
帧率转换器，自所述内存获取所述混合视频，以及对所述混合视频实施帧率转换；
控制器，侦测所述屏幕显示电路的状态，定位显示所述屏幕显示信号的屏幕显示区域，以及输出控制信号至所述帧率转换器，以便当所述帧率转换器在所述屏幕显示区域中实施帧率转换时，所述控制器关闭所述帧率转换器的运动估计/运动补偿功能。
20.一种视频播放器，包含：
内存；
内存控制器；
视频译码器，对视频比特流进行译码，以及通过所述内存控制器输出译码视频至所述内存；以及
帧率转换器，通过所述内存控制器自所述内存获取所述译码视频，以及对所述译码视频实施帧率转换，以产生经过帧率转换的视频，以及通过所述内存控制器将所述经过帧率转换的视频储存至所述内存；
其中，所述内存控制器动态的将所述内存分配给所述视频译码器与所述帧率转换器。
21.根据权利要求20所述的视频播放器，其特征在于，所述视频播放器进一步包含光盘伺服器，所述光盘伺服器通过所述内存控制器与所述内存进行通信，以及所述内存控制器进一步动态的将所述内存分配非所述光盘伺服器。
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