CN102045559B - 视频解码装置及视频解码方法 - Google Patents

Abstract

一种视频解码方法，用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中霍夫曼树对应相应的解码表，所述方法包括：接收影像数据；读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，其中微码的格式包括叶子、完整树及单边树，且格式为叶子的微码中包括所需处理数据位数的字段与解码字段；判断微码的格式；若微码的格式为叶子，则根据处理数据位数的字段读取相应影像数据；根据解码字段对影像数据进行解码。本发明还提供了一种视频解码装置。本发明的视频解码装置及其解码方法，在存储器中装载多种微码，选择影像数据相对应的微码即可对影像数据进行解码，增加了解码的速度并减少了存储器的容量。

Description

视频解码装置及视频解码方法

技术领域

本发明涉及视频解码技术，尤其涉及一种视频解码装置及视频解码方法。

背景技术

数字电视由于高质画面、多频道能力、互动性与编辑能力等优良特征，而变得越来越重要及受欢迎。其中，对即时视频的解码是数字电视的一个重要的开发项目。霍夫曼编码是视频编码常用的一种编码方式，快速的进行霍夫曼编码的解码，便能是提高即时视频的解码的速度。

目前，霍夫曼解码的方式为在电路中，将霍夫曼树转化为多个子树。子树的划分采用完整树的方式或单边树的方式。若采用完整树的划分方式，则占用较多的视频解码装置中的存储器空间，但是解码速度较快。若采用单边树的划分方式，则占用较少的存储空间，但是解码速度较慢。

发明内容

有鉴于此，需提供一种视频解码装置，可提高解码的速度并降低视频解码装置中的存储器的空间。

此外，还需提供一种视频解码方法，可提高解码的速度并降低视频解码装置中的存储器的空间。

本发明实施方式中提供的视频解码装置用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中所述霍夫曼树对应相应的解码表，包括接收模块、微码存取模块、判断模块、数据处理模块及解码模块。

接收模块，用于接收所述影像数据，其中，影像数据为多个霍夫曼树数据组成，且包括完整树与单边树。微码存储模块用于存储影像数据相对应的视频压缩标准的微码，其中微码是根据所述解码表按照一定的地址顺序存储的，微码的格式包括叶子、完整树及单边树，且格式为叶子的微码中包括处理数据位数的字段与解码字段。判断模块用于读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，并判断微码的格式是否为叶子。数据处理模块用于根据微码中的处理数据位数的字段读取接收模块中相应影像数据。解码模块用于在微码的格式为叶子时根据微码中的解码字段对数据处理模块所读取的数据进行解码，并输出解码结果，在微码的格式不为叶子，而为完整树和单边树时，不进行解码。

本发明实施方式中视频解码方法，用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中所述霍夫曼树对应相应的解码表，所述方法包括：接收影像数据，其中影像数据为多个霍夫曼树数据组成，且包括完整树与单边树；读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，其中微码是根据所述解码表按照一定的地址顺序存储的，微码的格式包括叶子、完整树及单边树，且格式为叶子的微码中包括处理数据位数的字段及解码字段；判断微码的格式；若微码的格式为叶子，则根据处理数据位数的字段读取相应影像数据；以及根据微码的解码字段对所述影像数据进行解码；若微码的格式不为叶子，而为完整树和单边树时，不进行解码。

上述视频解码装置及解码方法，在视频解码装置中的存储器中装载多种微码，选择影像数据相对应的微码即可对影像数据进行解码，增加了解码的速度并减少了视频解码装置中的存储器的容量。

附图说明

图1所示为本发明视频解码装置一实施方式中的模块图。

图2所示为本发明视频解码方法一实施方式中的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，所示为本发明视频解码装置10的模块图。在本实施方式中，视频解码装置10用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中不同的视频压缩标准对应不同的解码表。

在本实施方式中，视频解码装置10包括接收模块110、微码存储模块120、判断模块130、数据处理模块140以及解码模块150。

接收模块110用于接收影像数据，在本实施方式中，影像数据为根据视频压缩标准的多个霍夫曼树数据组成。在本实施方式中，影像数据经视频解码装置10处理后由一棵霍夫曼树数据转换为多棵霍夫曼树数据，并存储在接收模块110中，其中霍夫曼树包括完整树与单边树。

微码存储模块120用于存储微码，其中所述微码用于控制视频解码装置10对影像数据进行解码，且是根据所述视频压缩标准中的解码表按照一定的地址顺序存储的。

微码由多个比特的二进制码组成，共设有三种格式，分别对应霍夫曼树的叶子、完整树及单边树。在本实施方式中，这三种格式的微码都包括从0到21的22个比特，其中，第21～20比特表示该微码所代表的格式的字段。如，若第21～20比特为“10”，则表示该微码格式为叶子，若第21～20比特为“00”时，则表示该微码格式为完整树，若第21～20比特为“01”，则表示该微码格式为单边树。

请参阅表1，所示为对应霍夫曼树的叶子的微码格式的一实施方式。除了第21～20比特表示该微码所代表的格式外，表示叶子的微码还包括其他多个字段，如处理数据位数的字段、解码的字段、模式的字段、结束的字段、更换解码表的字段、预留字段等。

表1叶子的微码格式

比特

21～20

19～17

16～5

4～3

2

1

0

字段

格式

处理数据位数

解码

模式

结束

更换解码表

在本实施方式中，每一个字段通过几个比特来表示，如，第19～17比特表示处理数据的位数的字段，表示接收模块110中所需处理的影像数据位数，与霍夫曼树的深度有关。第16～5比特表示解码的字段，表示对影像数据进行解码，第4～3比特表示视频压缩标准中所定义的模式的字段，不同的模块表示后续的处理所进行的计算不同，第2比特为结束的字段，表示影像数据是否已结束解码。第1比特为更换解码表的字段，表示对影像数据解码时是否需要更换解码表，第0比特为预留字段，目前为空，以备后续进一步的需要。

请参阅表2，所示为对应霍夫曼树的完整树的微码格式的一实施方式。除了第21～20比特表示该微码所代表的格式外，表示完整树的微码还包括其他多个字段，如处理数据位数的字段、深度字段及补偿值的字段。

表2完整树的微码格式

比特

21～20

19～17

16～14

13～7

6～0

字段

格式

处理数据位数

深度

补偿值

在本实施方式中，每一个字段通过几个比特来表示，如，第19～17比特为处理数据位数的字段，表示接收模块110中所需处理的影像数据位数，与霍夫曼树的深度有关，表示第16～14比特为深度字段，表示完整树的深度值，第13～7比特为补偿值的字段，此字段中的补偿值由视频压缩标准与解码表决定，第6～0比特预留字段，目前为空。

请参阅表3，所示为对应霍夫曼树的单边树的微码格式的一实施方式。除了第21～20比特表示该微码所代表的格式外，表示单边树的微码还包括其他多个字段，如处理数据位数的字段、深度字段、补偿值的字段及匹配值的字段。

表3单边树的微码格式

比特	21～20	19～17	16～14	13～7	6～0
						字段	格式	处理数据位数	深度	补偿值	匹配值

在本实施方式中，每一个字段通过几个比特来表示，如第19～17比特为处理数据位数的字段，表示接收模块110中所需处理的影像数据位数，与霍夫曼树的深度有关，第16～14比特为深度字段，表示单边树的深度值，第13～7比特表示补偿值的字段，此字段中的补偿值由视频压缩标准与解码表决定，第6～0比特表示匹配值的字段，该字段中的匹值用来与影像数据进行匹配。在本实施方式中，匹配值为一串二进制数，位数可为7位，匹配值的大小由视频压缩标准所定义。在本实施方式中，微码存储模块120中存储有支持多种视频压缩标准的微码，用户可以根据不同的视频压缩标准选取不同格式的微码。

判断模块130用于从微码存储模块120读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，并判断所述微码的格式。在本实施方式中，判断模块130根据微码中的格式字段来判断微码的格式。

数据处理模块140根据微码的格式中的处理数据位数的字段处理相应影像数据中的数据。在本实施方式中，若微码的格式表示叶子，则所述数据处理模块140根据微码的第19～17比特中的值按顺序读取所述影像数据中的n位数据。在本实施方式中，微码的处理数据位数的字段中的值是由霍夫曼树的深度及解码表决定。

解码模块150用于在所述微码的格式为叶子时对所述数据处理模块140读取的影像数据并根据微码中的解码字段进行解码，并输出解码结果。

在本实施方式中，数据处理模块140还用于在解码模块150对影像数据解码后根据微码中的处理数据位数的字段的值删除接收模块110中已读取的影像数据。

在本实施方式中，判断模块130还用于根据结束字段判断所述影像数据是否解码结束，若所述影像数据还没完成解码，则判断模块130还用于根据更换解码表字段来判断是否需要更换解码表，若需要更换解码表，则视频解码装置10根据更换后的解码表对影像数据进行解码，直至所有影像数据完成解码。在本实施方式中，若所述微码的更换解码表字段为“1”时表示所述影像数据需要更换解码表，若所述微码的更换解码表字段为“0”时表示所述影像数据不需要更换解码表，则解码装置10按照之前的解码表继续解码。

在本实施方式中，数据处理模块140还用于在微码的格式表示完整树时，根据微码中处理数据位数的字段读取接收模块110中所述影像数据中的n位数据。在本实施方式中，n的值与所述微码中的深度字段的值相同。

在本实施方式中，视频解码装置10还包括计算模块160，用于根据所述完整树的影像数据及相应的解码表确定微码中的补偿值字段的值。所述计算模块160还用于根据所述微码的地址与所述数据处理模块140所读取的影像数据的值及补偿值确定下一微码所在的地址。在本实施方式中，计算模块160计算下一微码的地址的方法是：目前微码所在的地址+补偿值+所述数据处理模块140所读取的影像数据的值＝下一微码的地址。

在本实施方式中，数据处理模块140还用于根据微码中处理数据位数的字段删除接收模块110中已读取的影像数据，判断模块130读取下一微码并继续判断下一微码的格式。在本实施方式中，所述数据处理模块140所删除的影像数据的位数n与微码中的深度字段的值相同。在本实施方式中，判断模块130判断微码格式为单边树时，所述数据处理模块140根据微码的处理数据位数的字段按顺序读取接收模块110中所述影像数据中的n位的数据。在本实施方式中，n的值与微码中的深度字段的值相同。

在本实施方式中，计算模块160还用于根据所述单边树的影像数据及相应的解码表确定微码中的补偿值字段中的值。

在本实施方式中，所述视频解码装置10还包括匹配模块170，用于根据微码中的深度字段与视频压缩标准对所述数据处理模块140所读取单边树影像数据进行匹配。在本实施方式中，影像数据与所述匹配值进行匹配的方法是：将影像数据与匹配值右边的N位进行匹配，从左到右判断所述单边树的影像数据与匹配值右边的N位中连续相同的位数，所述相同的位数即是匹配结果，其中，N的大小与所述单边树的深度相同。

在本实施方式中，所述计算模块160还用于根据匹配结果与微码的补偿值字段及所述微码的地址确定下一微码所在的地址。在本实施方式中，计算模块160计算下一微码的地址的方法为：目前微码所在的地址+补偿值+匹配结果＝下一微码所在的地址。在本实施方式中，判断模块130根据下一微码的地址，读取下一微码，并继续判断下一微码的格式。

在本实施方式中，数据处理模块140还用于根据微码中处理数据位数的字段删除接收模块110中已读取的影像数据。在本实施方式中，所述数据处理模块140所删除的影像数据的位数n与微码中的深度字段的值相同。

在本发明的实施方式中，视频解码装置10通过将不同的视频压缩标准的微码存储在微码存储模块120中，当影像数据需要解码时微码存取模块120读取与所述影像数据的视频压缩标准相对应的微码，所述视频解码装置10根据所述微码对影像数据进行解码，以增加解码的速度并减少视频解码装置10中的存储器的容量。

请参阅图2，所示为本发明视频解码方法一实施方式中的流程图。在本实施方式中，所述方法通过微码控制图1所示的视频解码装置10的各个模块相互工作来实现。

在步骤S200，接收模块110接收影像数据。在本实施方式中，影像数据为根据视频压缩标准的多个霍夫曼树数据组成。在本实施方式中，影像数据经视频解码装置10处理后由一棵霍夫曼树数据转换为多棵霍夫曼树数据，并存储在接收模块110中，其中霍夫曼树包括完整树与单边树。

在步骤S202，判断模块130从微码存储模块120中读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，其中，微码是根据视频压缩标准中的解码表按一定的地址存储在微码存储模块120中。在本实施方式，微码的格式有三种，分别为霍夫曼树的叶子、完整树及单边树。

在步骤S204，判断模块130判断微码的格式。在本实施方式，判断模块140通过判断微码的格式字段来判断微码的格式。若微码的格式字段为“10”时，则判断模块140判断所述微码的格式为叶子。

在步骤S206，数据处理模块140根据微码的处理数据位数的字段(第19～17比特)中的值按顺序读取所述影像数据中的n位数据。

在步骤S208，解码模块150根据微码的解码字段对所述影像数据进行解码。在本实施方式中，解码模式与解码表是根据相应的视频压缩标准来规定的。

在步骤S210，数据处理模块140根据微码中的处理数据字段删除接收模块110中已读取的影像数据。

在步骤S212，判断模块130判断微码中的结束字段来确定所述影像数据是否解码结束。

若没有结束，则在步骤S214，判断模块130根据微码的更换解码表字段判断所述影像数据是否需要更换解码表。

若已经结束，则在步骤S216，视频解码装置10更换解码表并继续对所述影像数据解码，直至所有影像数据完成解码。

若所述影像数据不需要更换解码表，则返回步骤S204，判断模块130继续判断下一微码的格式。

若微码的格式字段为“00”时，表示所述微码格式为完整树，则在步骤S218，数据处理模块140根据微码的处理数据位数字段(第19～17比特中的值)按顺序读取所述影像数据中的n位数据。

在步骤S220，计算模块160根据根据所述单边树的影像数据及相应的解码表确定微码中的补偿值字段的值。

在步骤S222，计算模块160根据所述微码的地址与所述数据处理模块140所读取的影像数据的值及补偿值确定下一微码所在的地址。在本实施方式中，计算模块160计算下一微码的地址的方法是：目前微码所在的地址+补偿值+数据处理模块140所读取的影像数据的值＝下一微码的地址。

在步骤S224，数据处理模块140根据处理数据位数字段删除接收模块110中已读取的影像数据，判断模块130读取下一微码，并续判断下一微码的格式。

若微码的格式字段为“01”时，则该微码格式为单边树，则在步骤S226，数据处理模块140根据微码的处理数据位数的字段(第19～17比特中的值)按顺序读取所述影像数据中的n位的数据。

在步骤S228，计算模块160根据所述影像数据及相应的解码表确定微码的补偿值字段的值。

在步骤S230，匹配模块170根据微码的深度字段与视频压缩标准对所述影像数据与匹配值进行匹配并输出匹配结果。在本实施方式中，单边树数据与所述匹配值进行匹配的方法是：将单边树数据与匹配值右边的N位进行匹配，从左到右判断所述影像数据与匹配值右边的N位中连续相同的位数，所述相同的位数即是匹配结果，其中，N的大小与所述单边树的深度相同。

在步骤S232，计算模块160根据匹配结果与补偿值及所述微码的地址确定下一微码所在的地址。在本实施方式中，计算模块160计算下一微码的地址的方法为：目前微码所在的地址+补偿值+匹配结果＝下一微码所在的地址。在本实施方式中，判断模块130根据下一微码的地址读取下一微码，并返回步骤S204继续判断下一微码的格式。

在步骤S234，数据处理模块140根据微码中的处理数据位数删除接收模块110中已读取的影像数据，判断模块130读取下一微码，并继续判断下一微码的格式。

本发明实施方式所提供的视频解码器10及其解码方法，通过将影像数据转化为单边树与完整树，然后判断模块130读取微码存储模块120中的与所述影像数据的视频压缩标准相对应的微码，以及判断模块130判断所述微码的格式实现对所述影像数据的解码，本发明结合了单边树解码与完整树解码的优点，提高了解码的速度并减少了视频解码装置10中的存储器的空间。

Claims (20)

1.一种视频解码装置，用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中所述霍夫曼树对应相应的解码表，其特征在于，所述视频解码装置包括：

接收模块，用于接收所述影像数据，其中，所述影像数据为多个霍夫曼树数据组成，且包括完整树与单边树；

微码存储模块，用于存储与所述影像数据相对应的视频压缩标准的微码，其中所述微码根据所述解码表按照一定的地址顺序存储，所述微码的格式包括叶子、完整树及单边树，且格式为叶子的微码中包括处理数据位数字段与解码字段；

判断模块，用于依序读取与影像数据的视频压缩标准相对应的微码，并判断所述微码的格式是否为叶子；

数据处理模块，用于根据所述微码中的处理数据位数字段读取所述接收模块中相应影像数据；以及

解码模块，用于在所述微码的格式为叶子时根据所述微码中的解码字段对所述数据处理模块所读取的数据进行解码，并输出解码结果；在所述微码的格式不为叶子，而为完整树和单边树时，不进行解码。

2.如权利要求1所述的视频解码装置，其特征在于，所述格式为叶子的微码还包括模式字段、结束字段以及更换解码表字段。

3.如权利要求1所述的视频解码装置，其特征在于，所述格式为完整树的微码中包括处理数据位数的字段、深度字段以及补偿值字段。

4.如权利要求3所述的视频解码装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于在所述微码的格式为完整树时根据微码中的处理数据位数的字段读取相应影像数据。

5.如权利要求4所述的视频解码装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于删除所述接收模块中已读取的影像数据。

6.如权利要求5所述的视频解码装置，其特征在于，还包括计算模块，用于根据所述完整树的影像数据及相应的解码表确定所述微码的补偿值字段的值。

7.如权利要求6所述的视频解码装置，其特征在于，所述计算模块还用于根据所述微码的地址与所述数据处理模块所读取的影像数据的值及微码的补偿值确定下一微码所在的地址。

8.如权利要求1所述的视频解码装置，其特征在于，所述格式为单边树的微码中包括处理数据位数的字段、深度字段、补偿值字段以及匹配值字段。

9.如权利要求8所述的视频解码装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于在所述微码的格式为单边树时根据微码的处理数据位数字段读取所述接收模块中的相应影像数据。

10.如权利要求9所述的视频解码装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于删除所述接收模块中已读取的影像数据。

11.如权利要求10所述的视频解码装置，其特征在于，还包括匹配模块，用于根据所述微码的深度字段与视频压缩标准对所述影像数据进行匹配以产生一匹配结果。

12.如权利要求11所述的视频解码装置，其特征在于，还包括计算模块，用于根据所述匹配结果与所述微码的补偿值及所述微码的地址确定下一微码所在的地址。

13.一种视频解码的方法，用于对按照霍夫曼树进行数据编码的影像数据进行解码，其中所述霍夫曼树对应相应的解码表，其特征在于，所述方法包括：

接收所述影像数据，其中所述影像数据为多个霍夫曼树数据组成，且包括完整树与单边树；

读取与所述影像数据的视频压缩标准相对应的微码，其中所述微码是根据所述解码表按照一定的地址顺序存储的，所述微码的格式包括叶子、完整树及单边树，且格式为叶子的微码中包括处理数据位数的字段及解码字段；

判断所述微码的格式是否为叶子；

若所述微码的格式为叶子，则根据所述处理数据位数的字段读取相应影像数据；以及

根据所述微码的解码字段对所述影像数据进行解码，若所述微码的格式不为叶子，而为完整树和单边树时，不进行解码。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述格式为叶子的微码还包括模式字段、结束字段以及更换解码表字段。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述微码中的处理数据字段删除已读取的影像数据；

根据结束字段判断所述影像数据是否解码结束；

若所述影像数据没有完成解码，则根据更换解码表字段判断是否需要更换解码表；及

若不需要更换解码表，则读取下一微码。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述影像数据需要更换解码表，则更换解码表，并继续解码直至影像数据解码结束。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述格式为完整树的微码中包括处理数据位数的字段、深度字段以及补偿值字段。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述微码的格式为完整树，根据所述微码中的所述处理数据位数的字段读取相应影像数据；

根据所述影像数据及相应的解码表确定所述微码的补偿值字段的值；

根据所述补偿值与所述影像数据的值及所述微码所在的地址确定下一微码所在的地址；以及

根据所述微码中的处理数据字段删除已读取的影像数据，并继续判断下一微码。

19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述格式为单边树的微码中包括处理数据位数的字段、深度字段、补偿值字段以及匹配值字段。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述微码的格式为单边树，根据所述微码中的所述处理数据位数的字段读取相应影像数据；

根据所述影像数据及相应的解码表确定所述微码的补偿值字段的值；

根据所述微码的深度字段与视频压缩标准对所述影像数据进行匹配以产生一匹配结果；

根据所述匹配结果与所述微码的补偿值及所述微码的地址确定下一微码所在的地址；以及

根据所述微码中的处理数据字段删除已读取的影像数据，并继续判断下一微码。

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