CN113711614A - 对视频解码器芯片组中的视频信号进行解码 - Google Patents

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CN113711614A CN202080028044.9A CN202080028044A CN113711614A CN 113711614 A CN113711614 A CN 113711614A CN 202080028044 A CN202080028044 A CN 202080028044A CN 113711614 A CN113711614 A CN 113711614A
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Abstract

公开了一种经改进以用于对视频解码芯片组中的视频进行解码的计算机实施方法。所述方法包括：接收视频信号和图片改善信号；对所述视频信号进行解码以产生经解码视频；从所述图片改善信号导出待用于修改所述经解码视频的像素的像素触摸信息；以及使所述视频解码芯片组的图形馈送器将所述像素触摸信息叠加到所述经解码视频上。

Description

对视频解码器芯片组中的视频信号进行解码
技术领域
本发明涉及一种视频解码器芯片组，且确切地说，涉及一种对视频解码器芯片组中的视频信号进行解码的方法。
背景技术
旧式视频解码器，例如在机顶盒中或在电视机中发现的视频解码器，归因于硬件约束而无法以最新解码技术进行操作。与较新硬件相比，旧式视频解码器常常需要较高位速率的视频流以便再现给定图片质量。另外，在旧式视频解码器上无法实施较新图片增强技术。
有大量旧式视频解码器仍在使用中，并且用新硬件来升级或更换那些旧式视频解码器将会非常昂贵且不切实际。因此，对可用广播和网络带宽的使用可能并不高效，并且其使用必定并非最优的。这会阻止或阻碍对较新视频编码技术的占用和使用，并且可减慢对较高质量视频编码技术的采用。
杜比实验室许可公司(Dolby Laboratories Licensing Corporation)的专利公告US2015/0156469A1公开了用于对增强的动态范围(EDR)视频信号进行解码和显示的系统和方法。为了适应具有受约束计算资源的旧式数字媒体播放器，将合成和显示管理操作从数字媒体播放器移动到其附接的EDR显示器。
需要以相对低的成本减少旧式视频解码器的带宽要求，同时维持或甚至改善用户观看视频内容的观看体验。
发明内容
解决方案是提供允许对如上文所提及的旧式解码硬件进行“软件更新”或“软件改进”的方式。然而，旧式解码器的额外问题是，旧式解码器具有固定且有限的存储器带宽，且数字权限管理要求禁止从存储器读取经解码帧，这增加了软件中解决方案的复杂性。
根据本公开，可通过软件更新来利用现有硬件以进行以下操作：
●将底层视频流解码为正常；以及
●使用旧式CPU和图形馈送器硬件，其通常用于产生电子节目指南(EPG)或其它GUI叠加，以将像素触摸层添加到经解码视频流的每一视频帧或其部分。
这允许对通常在机顶盒中发现的旧式解码硬件进行软件更新，其并不需要额外存储器存取，且并不需要从存储器读取经解码视频帧。
提供一种如所附权利要求书中所阐述的计算机实施方法。还提供一种对应的计算机程序、计算机可读介质和解码器。
第一方面提供一种对视频解码芯片组中的视频进行解码的计算机实施方法。所述方法包括：接收视频信号和图片改善信号；对所述视频信号进行解码以产生经解码视频；从所述图片改善信号导出待用于修改所述经解码视频的像素的像素触摸信息；以及使所述视频解码芯片组的图形馈送器将所述像素触摸信息叠加到所述经解码视频上。
所述方法可包括在将所述像素触摸信息叠加于所述经解码视频上之前升级所述经解码视频。所述方法可包括使用视频解码器芯片组硬件来升级所述经解码视频。
所述方法可包括在将所述像素触摸信息叠加到所述经解码视频上之前升级所述像素触摸信息。
所述方法可包括将所述视频信号分离为基础层和增强层，且将所述增强层施加到所述基础层以产生所述经解码视频。
所述方法可包括对所述经解码视频进行去隔行。所述方法可包括在升级所述经解码视频之前对所述经解码视频进行去隔行。所述方法可包括使用所述视频解码器芯片组硬件来对所述经解码视频进行去隔行。
所述方法可包括在所述改善信号是描述帧的一个或多个像素的变化的映射时从所述改善信号直接导出所述像素触摸信息。
所述方法可包括从所述改善信号导出所述像素触摸信息作为映射。
所述方法可包括相较于所述视频信号经由不同的通信信道接收额外信息。
根据另一方面，提供一种视频解码器，其被配置成实行如上文所描述的计算机实施方法。
根据另一方面，提供一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使所述计算机实行上文所描述的方法。
根据另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使所述计算机实行上文所描述的方法。
附图说明
现在将参看附图描述本发明的实施例，在附图中：
图1是示出典型现有技术旧式视频解码器的基本硬件布局的框图；
图2是基于图1的框图，但其展示了示出本公开如何提供对视频解码器芯片组上的软件的修改的经修改信息流；
图3是基于图2的框图，但其展示了旧式视频解码器芯片组具有升级功能性的实施例；
图4是基于图2的框图，但其展示了旧式视频解码器芯片组具有去隔行功能性的实施例；
图5是基于图2的框图，但其展示了如何处置多层视频信号结构；
图6是示出图片增强信息的内容的框图；
图7是基于图2的框图，但其展示了旧式视频解码器芯片组接收两个单独数据流的情形；
图8是描述根据本公开的计算机实施方法的操作的流程图；并且
图9是示出图8的流程图的更详细版本的流程图，包含任选的升级和去隔行步骤。
具体实施方式
图1是示出典型现有技术旧式视频解码器100的基本硬件布局的框图。此阐释是有用的，以便阐释随后的计算机实施方法或软件“改进”的操作。
旧式视频解码器100包括以下组件(其可按需要而为硬件或软件模块)：数据传送处理器110或其它类型的接收器，其被配置成接收输入流112或输入信号，且从所述输入流或输入信号导出视频流114或视频信号；解码器120，其被配置成根据视频解码技术接收视频信号114并对所述视频信号进行解码，且输出经解码视频信号122，通常为逐帧地输出，使得可显示由视频信号表示的视频；图形馈送器130，其被配置成生成图形叠加信号132以用于叠加到经解码视频信号122上；以及合成器140，其被布置成合成经解码视频信号122和图形叠加信号132。旧式视频解码器100还通常包括控制前述组件的CPU和存储器150，且在例如解码器120的至少一个组件的情况下实施所述组件的功能性。然而，主要预期到旧式视频解码器100中的组件是硬件模块或单元。
本领域的技术人员将理解，接收器110是已知的接收器且可属于任何合适的类型，且能够接收呈多种格式的输入信号112，例如呈通过地面空中广播系统的广播格式，或经由通过基于网络的协议发送的视频流。接收器110被配置成从所述输入信号导出视频信号114。接收器110还可接收伴随视频信号114的额外信息，例如用于叠加的图形信息，或电子节目指南(EPG)。
解码器120是被配置成并能够对视频信号114进行解码以产生经解码视频信号122的已知类型的解码器。解码器将通常能够对MPEG编码视频信号(其意指根据已知或未来的MPEG标准而编码的视频信号，例如MPEG-2、MPEG-4，或例如H.264或H.265的相关标准)进行解码。解码器可具有多个解码能力，或可存在若干解码器120，其各自具有不同解码能力。
图形馈送器130属于本领域的技术人员已知的类型，且被配置成从旧式视频解码器100内的例如接收器110的源接收信息116，所述接收器可提供从输入信号112导出的信息116，例如前述EPG信息，或所述接收器可提供从例如菜单生成源(未展示)的另一源或CPU150导出的所述信息，所述另一源或CPU被配置成经由连接的视频显示器(未展示)将输入/输出功能性提供给用户。图形馈送器130在必要时适当地将信息116配置到适合于并在后期被合成到经解码视频信号122上的图形叠加信号132中，且将图形叠加信号132传递到合成器140。
合成器140属于本领域的技术人员已知的类型，且被配置成合成从解码器120接收到的经解码视频信号122和从图形馈送器130接收到的图形叠加信号132。
图2是基于图1的框图，其中仅描述了差异，且展示了示出本公开如何提供对视频解码器芯片组100上的软件的修改以使用图形馈送器130来将图片增强递送到经解码视频信号122的经修改信息流。典型现有技术旧式视频解码器100的基本硬件布局保持不变，但数据传送处理器110与CPU和存储器150分开地或一起向图形馈送器130提供图片增强信息200，作为额外信息114的替代或补充。图片增强信息200改善合成视频输出142中的经解码视频信号122的图片质量。
图3是基于图2的框图，其中仅描述了差异，且展示了旧式视频解码器芯片组100具有升级功能性的实施例。
在此实例旧式视频解码器芯片组100中提供了升级器160，且所述升级器用于升级经解码视频122以提供分辨率增强或放大。图形叠加信号132可被施加到经解码且经升级的视频122，以便将增强的图片质量提供到经升级视频122。在此实例中，还提供被配置成升级图形叠加信号132以产生经升级图形叠加信号132U的升级器170。然而，预期到图片增强信息200将被设计成使得不需要升级，只要图形馈送器130能够在与合成器处的视频122或122U的分辨率匹配的分辨率下提供图形叠加信号132即可。可通过本领域的技术人员已知的技术来实施升级。
图4是基于图2的框图，其中仅描述了差异，且展示了旧式视频解码器芯片组100具有去隔行功能性的实施例。
在此实例旧式视频解码器芯片组100中提供了去隔行器180，且所述去隔行器用于对经解码视频122进行去隔行以产生经解码且经去隔行的视频122D。这允许针对渐进视频帧而对图片改善信号118进行编程。可通过本领域的技术人员已知的技术来实施去隔行。
图5是基于图2的框图，其中仅描述了差异，且展示了如何处置多层视频信号114结构。视频信号114包括例如基础层114B和增强层114E。数据传送处理器110被配置成使用数据包id(PID)分离所述两个层，且将其传输到适当的解码器模块。在基础层114B的情况下，这是传输到基础层解码器120B，所述基础层解码器将等同于或等效于先前所描述的解码器120。增强层114E在软件模块—即增强层模块120E—中被处置。
或者，在旧式解码器芯片组100上不存在合适硬件的情况下，且被配置成对基础层进行解码并应用增强。综上所述，在此情境下，计算机实施方法被配置成通过将增强层420施加到基础层410以产生视频帧而对多层结构进行解码。这作为经由图形馈送器130提供的像素触摸增强的补充。
图6是示出图片增强信息200的内容的框图。在此实例公开中，计算机实施方法从图片改善信号118直接获得图片增强信息200。然而，在替代实例中，必须从图片改善信号118导出图片增强信息200以产生适当的像素触摸信息。在此实例中，图片改善信号118以及图片增强信息200是描述经解码视频视频的像素的变化的像素映射(可能不存在变化，或仅少量像素可能需要变化，或所有像素可能都需要变化)。图片增强信息200中所含有的像素映射适合于叠加在经解码视频122上。像素映射包括用于帧中的每一像素pxy的条目。每一条目将具有在显示器上输出之前与经解码视频122合成时更改所述像素的值的效应。
图片增强信息200经由图形馈送器130和合成器140被布置成与经解码视频122同步，使得对经解码视频122的正确部分进行适当的增强。通常，图片增强信息200被配置成改善经解码视频数据122的帧的图片质量。
图7是基于图2的框图，其中仅描述了差异，且展示了旧式视频解码器芯片组100接收两个单独数据流的情形，所述两个单独数据流即为包括视频流114的数据流112A和包括图片改善信号118的数据流112B。这与图2的实例形成对比，图2展示了包括视频流114和图片改善信号118两者的单个数据流112。在图7中，两个数据流或信号112A和112B是经由不同传送机制进行递送。包括视频流114的数据流112A是经由例如空中广播机制的广播机制进行递送，而数据流112B是经由网络进行按需递送。然而，两个数据流112A和112B可经由其它传送机制进行递送，且可在同一传送机制进行递送，但作为不同流。
图8是描述根据本公开的计算机实施方法800的操作的流程图。计算机实施方法被设计成由例如存在于图1至5和7的实例旧式视频解码器芯片组100上的CPU和存储器150的旧式视频解码器芯片组中的处理功能性执行，且因此适合于被实施为软件“改进”。
如上文所提及，重要元件是图形馈送器130的经修改使用。在本公开中，图形馈送器130不仅出于用户输入/输出或其它输出信号到用户(例如菜单显示器、EPG显示器等)的目的而用于显示图形叠加，而且还用于通过允许叠加像素增强来改善视频图片的质量。在数据流112含有视频流或信号114的情况下将增强传达到旧式视频解码器芯片组100，或经由单独信道传达所述增强。图片增强信息200也被称作像素触摸信息，且用于在合成器140处与经解码视频信号122合成期间修改所述经解码视频信号的像素值。图片增强信息200在传输期间被封装为图片改善信号118，且CPU和存储器150或数据传送处理器110中的一者或这两者被布置成按需要而将图片改善信号变换或解码到图片增强信息200中。
再次参看图8，计算机实施方法800包括在步骤S810处接收视频信号或视频流114和图片改善信号118。在步骤S820处，将视频信号114解码到经解码视频122中。在步骤S830处，在必要时，从图片改善信号118导出图片增强信息200，所述图片增强信息又被用作或用于产生图形叠加信号132。图形叠加信号132当然被发送到合成器140以叠加到经解码视频122上。在步骤S840处，使合成器140将图形叠加信号叠加到经解码视频122上。在必要时针对视频信号114中的每一帧重复步骤S820至S840。预期到本公开将在经解码视频122为视频帧时有大部分用途，但本公开仍将在经解码视频为视频帧的一部分和/或图片增强信息200仅被施加到视频帧的一部分时有用途。
以此方式，通过使用图形馈送器130来引入图片增强，有可能以使得不需要经解码帧的额外存储器或存储器存取且产生增强图片质量的方式来向现有解码器硬件装置提供软件“改进”。这允许较新视频编码技术的加速占用，因为产生了用于图片增强的新信道，且这可允许较低带宽用于视频信号114，因为可经由图形馈送器130对视频进行增强。
图9是示出图8的流程图的更详细版本的流程图，包含任选的升级和去隔行步骤。
在图9中所展示的方法中，图8的接收步骤S810被展示为两个步骤：步骤S910A和步骤S910B。步骤910A用于接收视频信号114，所述视频信号可经由与图片改善信号118分离的信道被接收，或在同一信道上被接收。步骤910B用于接收图片改善信号118，所述图片改善信号可经由与视频信号114分离的信道被接收，或在同一信道上被接收。步骤S920与针对图8的步骤相同，包括输出经解码视频信号，通常为视频帧122。步骤S930与针对图8的步骤相同，包括输出像素触摸信息作为图形叠加信号132。
计算机实施方法还被任选地配置成在升级或合成之前在步骤S922处执行对视频帧进行去隔行的任务。计算机实施方法被配置成控制视频解码芯片组100硬件以使用视频解码器芯片组100硬件对视频帧进行去隔行，但此步骤可取决于视频解码器芯片组100以及相关联CPU和存储器150的能力而在软件中执行。
计算机实施方法任选地包括以下步骤：在将像素触摸信息132叠加到视频帧122上之前在步骤S924A处对视频帧122进行升级，以便生成最终显示的视频帧的较高像素分辨率。使用视频解码器芯片组100硬件宜实现对视频帧122的升级，并且还可使用现有软件机制在软件中实现所述升级，或通过引入具有软件“改进”的软件升级器来实现所述升级。还公开了在将像素触摸信息132叠加到经解码视频122上之前对像素触摸信息进行升级的任选步骤S924B，但此不大可能在实践中使用。最可能的是，像素触摸信息将处于最佳地配合于经升级的经解码视频122的分辨率，以便最大化分辨率增强。在步骤S940处，类似于图8中的步骤S840，接着经由图形叠加信息132将图片增强信息200叠加到经解码视频122上。在步骤S950处，执行检查以查看是否将对例如视频帧的另外视频进行解码，并且如果是，则所述方法进行回到步骤S910A和步骤S910B。如果否，则所述方法停止。
视频解码器100，例如参看图1至5和7所描述的视频解码器，旨在被配置成实行上文所描述的计算机实施方法。提供了一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使视频解码器实行上文所描述的方法，且单独地存储在计算机可读存储介质上。
虽然已参考旧式视频解码器描述了本公开，但当然有可能在必要时在非旧式视频解码器上实施本公开，只要旧式视频解码器具有以所公开的方式叠加改善信息的硬件能力即可。
图片改善信号118和直接或间接从其导出的相关联图片增强信息200在本公开中与其它种类的信息区分开，所述其它种类的信息由图形馈送器130使用以产生菜单或与经解码视频分离的其它用户输出信息，例如通过MPEG节目与系统信息协议(PSIP)递送的信息。图片增强信息200用于改善图片质量，使得最终显示的视频在编码之前更接近于视频的原始版本或为所述原始版本的相同匹配。
应理解，关于任何一个实例或实施例所描述的任何特征可被单独地使用，或与所描述的其它特征结合使用，且还可与任何其它实施例的一个或多个特征结合使用，或与任何其它实施例的任何组合结合使用。此外，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，还可采用上文未描述的等效者和修改。

Claims (14)

1.一种对视频解码芯片组中的视频进行解码的计算机实施方法，所述方法包括：
接收视频信号和图片改善信号；
对所述视频信号进行解码以产生经解码视频；
从所述图片改善信号导出待用于修改所述经解码视频的像素的像素触摸信息；以及
使所述视频解码芯片组的图形馈送器将所述像素触摸信息叠加到所述经解码视频上。
2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其包括在将所述像素触摸信息叠加于所述经解码视频上之前升级所述经解码视频。
3.根据权利要求2所述的计算机实施方法，其包括使用视频解码器芯片组硬件来升级所述经解码视频。
4.根据任一前述权利要求所述的计算机实施方法，其包括在将所述像素触摸信息叠加到所述经解码视频上之前升级所述像素触摸信息。
5.根据任一前述权利要求所述的计算机实施方法，其包括将所述视频信号分离为基础层和增强层，且将所述增强层施加到所述基础层以产生所述经解码视频。
6.根据任一前述权利要求所述的计算机实施方法，其包括对所述经解码视频进行去隔行。
7.根据依附于权利要求2时的权利要求6所述的计算机实施方法，其包括在升级所述经解码视频之前对所述经解码视频进行去隔行。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的计算机实施方法，其包括使用所述视频解码器芯片组硬件来对所述经解码视频进行去隔行。
9.根据任一前述权利要求所述的计算机实施方法，其包括在所述改善信号是描述帧的一个或多个像素的变化的映射时从所述改善信号直接导出所述像素触摸信息。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的计算机实施方法，其包括从所述改善信号导出所述像素触摸信息作为映射。
11.根据任一前述权利要求所述的计算机实施方法，其包括相较于所述视频信号经由不同的通信信道接收额外信息。
12.一种视频解码器，其被配置成实行根据权利要求1至11中任一项所述的计算机实施方法。
13.一种计算机程序产品，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使所述计算机实行根据权利要求1至11所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其包括指令，所述指令在计算机执行程序时使所述计算机实行根据权利要求1至11所述的方法。
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