CN1505406A - Mpeg标准视频解码方法和视频解码器 - Google Patents

Mpeg标准视频解码方法和视频解码器 Download PDF

Info

Publication number
CN1505406A
CN1505406A CNA200310119641A CN200310119641A CN1505406A CN 1505406 A CN1505406 A CN 1505406A CN A200310119641 A CNA200310119641 A CN A200310119641A CN 200310119641 A CN200310119641 A CN 200310119641A CN 1505406 A CN1505406 A CN 1505406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
decoding
macro block
motion vector
dct coefficient
mpeg video
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200310119641A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1275468C (zh
Inventor
�Ϻ���ͨ��ѧ
安钟学
车尚昌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1505406A publication Critical patent/CN1505406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1275468C publication Critical patent/CN1275468C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/127Prioritisation of hardware or computational resources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/132Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

提供一种MPEG视频解码方法和MPEG视频解码器。该方法包括:根据解码的运动向量值,判定是否对经过运动向量解码的数据执行运动补偿;根据解码的DCT系数值,判定是否对经过运动补偿的数据执行反离散余弦变换(IDCT);以及根据这两个判定的结果,生成解码图像。

Description

MPEG标准视频解码 方法和视频解码器
本申请要求2002年11月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2002-0075398号的优先权,在此将其全文引作参考。
技术领域
本发明涉及一种MPEG视频解码方法和MPEG视频解码器。
背景技术
近年来,本领域的技术人员作出了艰巨的努力以提供用于在移动设备如移动电话或个人数字助理(personal digital assistant,PDA)中再现活动图像的方法。由于移动设备要求功耗低,因此它们不可避免地在带宽和存储容量方面存在限制,从而需要一种能以更高速度工作且更高效利用存储器的活动图像解码器。
尽管已经提出各种活动图像压缩标准,但H.263和MPEG-4简单协议子集(profile)被认为是移动无线通信的最佳选择。MPEG-4对信道错误提供一定的容限,包括适用于受限带宽的各种功能,并且定义流视频协议子集。MPEG-4具有高数据压缩率。为了支持高数据压缩率,需要相当大量的编码器和解码器计算。简而言之,MPEG-4的复杂结构使得难以实现可以执行适于MPEG-4的实时操作的软件。
图1是示出MPEG视频数据分层结构的图。该分层结构由六层组成:序列层、图像组(group of picture,GOP)层、图像层110、像条(slice)层120、宏块层130以及像块(block)层140。在图1中,示出图像层110及下面层120、130和140。
参照图1,图像层110是由具有预定长度的像条111组成的画面图像,并且像条层120是由任意数目的宏块构成的像带(band)。宏块层130由宏块组成,其中每个宏块包含六个8×8像素块即四个亮度信号Y像块以及两个色差信号(Cb和Cr)像块。像块层140由8×8像素块组成,并且包括离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)系数信息。
宏块层130包括运动向量信息。运动向量信息是通过对当前宏块与前一宏块的运动向量之差进行编码而获得的值。
以下,在说明MPEG-4视频解码器的结构和操作之前,将简短描述MPEG-4编码方法。
输入视频对象平面(Video object plane,VOP)分成多个宏块。VOP是MPEG-4编码过程中的基本数据单元。在该过程期间,宏块的每个8×8像块经过DCT和量化。然后,通过使用变长编码方法对量化DCT系数和量化宽度进行编码。该整个过程称作帧内编码。
一个单独的编码过程开始于使用运动检测方法如像块匹配。该技术包括比较时间上相邻VOP中的宏块。在确定与目标宏块之差最小的预测宏块之后,获得运动变化信号或运动向量。预测宏块VOP称作参考VOP。通过根据运动向量对参考VOP执行运动补偿,可以获得预测宏块。然后,运动变化经过DCT,并且DCT系数经过量化。通过使用变长编码方法对量化DCT系数、运动向量和量化宽度进行编码。
接收方通过使用变长解码方法对压缩编码VOP数据进行解码。通过对量化的DCT系数执行反量化和反DCT来恢复差值信号。然后,根据运动向量获得预测宏块,并且将其加到差值信号,从而再现图像数据。
图2是传统的MPEG-4视频解码器的方框图。参照图2,传统的MPEG-4视频解码器200包括:多路分解器210,用于输入到其中的MPEG-4视频位流;纹理(texture)解码单元220,用于执行纹理解码;重构VOP存储单元230;以及运动补偿单元240。
纹理解码单元220包括变长解码器(variable length decoder,VLD)221、反向扫描器222、反量化器223以及反离散余弦变换器224。运动补偿单元240包括运动解码器241、VOP存储器242以及运动补偿器243。
以下将描述一般的帧间再现方法。除了运动补偿过程之外,帧内再现与帧间再现相同。
通过对位流进行语法分析,分离出首标,并且提取出图像数据。然后,变长解码器221通过图像数据的霍夫曼(Huffman)解码来创建DCT系数,并且反向扫描器222通过反向扫描来创建与图像数据具有相同次序的数据。
反量化器223对经过反向扫描的数据进行反量化,并且反离散余弦变换器224通过执行DCT来创建差值图像。当创建差值图像时,通过逐宏块地重复执行解码(repeatedly performing macroblock-wise decoding)来生成差值图像VOP。然后,将重构差值图像VOP存储在VOP存储器242中。当通过纹理解码完成差值图像VOP时,利用运动向量执行运动解码。
运动解码器241通过对运动向量进行解码来创建预测图像。运动补偿器243将该预测图像加到存储在VOP存储器242中的差值图像,并且创建解码图像。
图3是在图2所示的传统MPEG-4视频解码器200中执行的解码方法300的流程图。参照图3,在步骤S301,通过对当前宏块的首标进行解码来获得当前宏块信息。在步骤S302,获得运动向量,并且在步骤S303,将解码运动向量存储在运动向量存储器中。然后,在步骤S304,对DCT系数进行解码。
在步骤S305,通过反向扫描解码DCT系数来创建差值图像宏块,在步骤S306对经过反向扫描的DCT系数进行反量化,并且在步骤S307,对反量化DCT系数执行反离散余弦变换。在步骤308,将差值图像宏块记录在帧缓冲区中。
然后,在步骤S309,判定是否已解码完属于一帧的所有宏块。
如果判定尚未解码完属于一帧的所有宏块,则重复步骤S301至S308,直到生成一帧。
如果判定已解码完属于一帧的所有宏块,也就是,如果完成一帧,则在步骤S310执行运动补偿。运动补偿表示创建预测图像宏块的过程。通过访问运动向量存储器,获得运动向量,并且将其施加于前一图像数据以产生预测图像宏块。
然后,在步骤S311,将经过运动补偿的预测图像帧加到存储在帧缓冲区中的差值图像。当将经过运动补偿的预测图像帧加到存储在帧缓冲区中的差值图像帧时,创建解码图像帧。
图4是示出根据传统MPEG-4视频解码方法用来生成解码图像的单元帧的图。参照图4,在现有技术中,解码的图像VOP 430是通过相加预测图像VOP 410与差值图像VOP 420来生成的。
具体地说,预测图像的宏块1到16组成预测图像VOP 410,并且差值图像的宏块1’到16’组成差值图像VOP 420。然后,通过将预测图像VOP 410的宏块1到16加到差值图像VOP 420的宏块1’到16’,生成解码的图像VOP430的宏块1”到16”。换句话说,通过相加预测图像VOP 410的宏块1与差值图像VOP 420的宏块1’,生成解码的图像VOP 430的宏块1”。通过相加预测图像VOP410的宏块2与差值图像VOP 420的宏块2’,生成解码的图像VOP 430的宏块2”。以相同的方式,通过相加预测图像VOP 410的宏块3到16与差值图像VOP 420的宏块3’到16’,生成解码的图像VOP 430的其余宏块3”到16”。
根据前述的传统解码方法,解码图像存储在当前帧存储器中并且保持直到对下一帧被解码。当前帧存储器总是以最近的解码图像进行填充。因此,即使在当前解码图像与前一图像相同的情况下,当前图像也不必要地经过用来生成前一图像的相同过程。传统方法的这一方面致使解码过程的效率降低。
此外,根据传统解码方法,首先执行反DCT,将完整差值图像帧存储在帧缓冲区中,然后执行运动补偿。因此,即使在运动向量为0的像块中,也需要根据前一图像创建预测图像,并且存储预测图像宏块。由于运动向量为0表示前一图像与预测图像的一部分相同,因此与前一图像分开存储预测图像是浪费存储空间。
而且,根据传统技术,顺序执行纹理解码和运动补偿。因此,在变长解码过程期间所生成的运动向量存储在存储器中,直到被引用以进行运动补偿。在这种情况下,运动向量存储器必须足以支持VOP中的宏块数。
在对高压缩率数据进行解码的情况下,反DCT和运动补偿可能不是总是必要的。然而,通过省略这些例程而获得的性能改善不适用于传统MPEG-4视频解码器。在创建解码图像过程中,通过相加差值图像与预测图像,传统的MPEG-4视频解码器进一步受到存储器要求的约束。
发明内容
本发明提供一种能够节省存储容量并且提高解码速度的MPEG视频解码方法和MPEG视频解码器。
根据本发明的一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码方法。该方法包括:根据解码的运动向量值,判定是否对经过运动向量解码的数据执行运动补偿;根据解码的DCT系数值,判定是否对经过运动补偿的数据执行反离散余弦变换(inverse discrete cosine transformation,IDCT);以及根据两个判定步骤的结果,生成解码图像。
最好但不是必须,判定是否执行运动补偿的步骤包括:判定解码的运动向量是否为0;以及如果解码的运动向量为0,则判定不执行运动补偿,而如果解码的运动向量不为0,则判定执行运动补偿。
最好但不是必须,判定是否执行反DCT的步骤包括:判定各解码的DCT系数值是否为0;以及如果各解码的DCT系数值为0,则判定不执行反DCT,而如果任何解码的DCT系数值不为0,则判定执行反DCT。
根据本发明的另一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码方法。该方法包括:生成预测图像宏块;生成差值图像宏块;通过相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码的图像宏块;将解码的图像宏块写入帧缓冲区(buffer);以及通过循环执行前面的步骤,而以解码的图像宏块填充帧缓冲区。
根据本发明的另一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码方法。该方法包括:根据解码的运动向量值生成预测图像宏块;将预测图像宏块写入宏块缓冲区;根据解码的DCT系数值,生成差值图像宏块;通过将差值图像宏块加到写入在宏块缓冲区中的预测图像宏块来生成解码的图像宏块;以及将解码的图像宏块写入帧缓冲区。
最好但不是必须,生成预测图像宏块的步骤包括:判定解码的运动向量是否为0;如果解码的运动向量为0,则判定前一图像宏块作为预测图像宏块;以及如果解码的运动向量不为0,则通过对前一图像宏块执行运动补偿来生成预测图像宏块。
最好但不是必须,生成差值图像宏块的步骤包括:判定各解码的DCT系数值是否为0;如果各解码的DCT系数值为0,则判定不生成差值图像宏块;以及如果任何解码的DCT系数值不为0,则通过执行反DCT来生成差值图像宏块。在此,如果不生成差值图像宏块,则跳过将差值图像加到预测图像。
根据本发明的另一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码器。该MPEG视频解码器包括:运动向量判定器,根据解码的运动向量值判定是否执行运动补偿;以及DCT系数判定器,根据解码的DCT系数值判定是否执行反离散余弦变换(IDCT)。在此,根据运动向量判定器和DCT系数判定器的判定对MPEG视频流进行解码。
最好但不是必须,如果解码的运动向量为0,则运动向量判定器判定不执行运动补偿,而如果解码的运动向量不为0,则判定执行运动补偿。
最好但不是必须,如果各解码的DCT系数值为0,则DCT系数判定器判定不执行反DCT,而如果任何解码的DCT系数值不为0,则判定执行反DCT。
根据本发明的另一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码器。该MPEG视频解码器包括:预测图像计算单元,生成预测图像宏块;差值图像计算单元,生成差值图像宏块;宏块缓冲区,其中相加预测图像宏块与差值图像宏块;以及帧缓冲区,在通过在宏块缓冲区中相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码的图像宏块之后,将解码图像宏块写入该帧缓冲区中。
根据本发明的另一个说明性方面,提供一种示例性MPEG视频解码器。该MPEG视频解码器包括:预测图像计算单元,根据解码的运动向量值生成预测图像宏块;差值图像计算单元,根据解码的DCT系数值生成差值图像宏块;宏块缓冲区,其中相加预测图像宏块与差值图像宏块;以及帧缓冲区,在通过在宏块缓冲区中相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码图像宏块之后,将解码图像宏块写入该帧缓冲区。
最好但不是必须,预测图像计算单元包括:运动向量判定器,判定解码的运动向量是否为0;以及运动补偿器,根据判定结果执行运动补偿。
最好但不是必须,差值图像计算单元包括:DCT系数判定器,判定各个解码的DCT系数值是否为0;以及反离散余弦变换器,根据判定结果执行反DCT。
附图简述
通过参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述,本发明的上述和其他特性、优点将变得更加清楚,其中:
图1是示出MPEG视频数据分层结构的图;
图2是传统的MPEG-4视频解码器的方框图;
图3是在图2所示的MPEG-4视频解码器中执行的传统MPEG-4视频解码方法的流程图;
图4是示出根据传统的MPEG-4视频解码方法、用来生成解码图像的单元帧的图;
图5是示出根据本发明一个示例性实施例的MPEG-4视频解码方法,经过处理然后用来生成解码图像的单元数据的图;
图6是根据本发明一个示例性实施例的MPEG-4视频解码器的方框图;
图7是图6所示的预测图像计算单元的方框图;
图8是图6所示的差值图像计算单元的方框图;
图9是根据本发明一个示例性实施例的在MPEG-4视频解码器中执行的解码方法的流程图;
图10A是示出DCT系数为0的像块的比率的表;
图10B是示出运动向量为0的像块的比率的表;以及
图10C是比较根据本发明一个示例性实施例的算法性能与传统算法性能的表。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明进行更详细的描述。
首先,在下面段落中将描述根据本发明一个示例性实施例的MPEG-4视频解码方法。更具体地说,该描述将详细说明如何处理单元数据来生成解码图像。
通过在宏块级而不是VOP级处理数据,本发明节省MPEG-4解码所需的存储器容量。在本发明中,生成预测图像宏块,然后将其记录在宏块缓冲区中。然后,生成差值图像宏块,并且将其加到宏块缓冲区中的预测图像宏块。然后,将相加结果写入帧缓冲区。例如,如图5所示,将预测图像宏块510写入宏块缓冲区530,然后将差值图像宏块520加到写入在宏块缓冲区530中的宏块510,从而生成解码的图像宏块。然后,将解码的图像宏块写入帧缓冲区540的预定部分例如541、542或543。
在本发明中,当生成预测图像宏块和差值图像宏块时,首先判定运动向量是否为0以及DCT系数值是否为0。具体地说,只有运动向量不为0,才执行运动补偿。当运动向量为0时,不执行运动补偿。只有DCT系数值不为0,才生成差值图像。当各DCT系数值为0时,直接使用前一差值图像,而不生成新差值图像。
图6是根据本发明一个示例性实施例的MPEG-4视频解码器600的方框图。参照图6,MPEG-4视频解码器600包括由预测图像计算单元620和差值图像计算单元630组成的逐宏块(macroblock-wise)处理单元610、宏块缓冲区640以及帧缓冲区650。
预测图像计算单元620对运动向量进行解码,判定解码运动向量是否满足预定条件,然后根据该判定结果执行运动补偿。差值图像计算单元630对DCT系数进行解码,判定解码DCT系数是否满足预定条件,然后根据该判定结果生成差值图像。
宏块缓冲区640通过对由预测图像计算单元620创建的预测图像宏块与由差值图像计算单元630创建的差值图像宏块进行相加,生成解码的图像宏块。
帧缓冲区650单独地从宏块缓冲区640接收解码图像宏块,然后将它们存储在单个帧中。
图7是图6所示的预测图像计算单元620的方框图。参照图7,预测图像计算单元620包括运动向量解码器621、运动向量判定器622以及运动补偿器623。
运动向量解码器621通过使用变长解码方法对运动向量进行解码。运动向量判定器622判定由运动向量解码器621解码出的运动向量是否为0。是否执行运动补偿依赖于该判定结果。如果解码的运动向量为0,则不执行运动补偿,并且在随后的解码过程中使用前一帧宏块。如果解码的运动向量不为0,则执行运动补偿。
运动补偿器623参考解码的运动向量对前一帧宏块执行运动补偿。如果解码的运动向量为0,则将前一帧宏块直接写入宏块缓冲区640。否则,将通过对前一帧宏块执行运动补偿而获得的宏块写入宏块缓冲区640。
因此,由预测图像计算单元620将预测图像宏块写入宏块缓冲区640。
图8是图6所示的差值图像计算单元630的方框图。参照图8,差值图像计算单元630包括DCT系数解码器631、DCT系数判定器632、反量化器633以及反离散余弦变换器634。
DCT系数解码器631通过使用变长解码方法对DCT系数进行解码。DCT系数判定器632判定由DCT系数解码器631解码出的各DCT系数值是否为0。是否执行反量化和反DCT依赖于该判定结果。如果各解码DCT系数值为0,则不执行反DCT,从而不生成差值图像。如果任何解码DCT系数值不为0,则执行反DCT。
反量化器633对量化DCT系数进行反量化,并且反离散余弦变换器634对反量化DCT系数执行IDCT。
因此,由差值图像计算单元630生成差值图像宏块。在由于各DCT系数值均为0而不生成差值图像的情况下,省略相加差值图像宏块与预测图像宏块的过程。只有当生成差值图像时,才执行相加过程,并且将相加过程结果写入宏块缓冲区640。
以解码图像宏块填充宏块缓冲区640,其中,这些宏块单独地发送到帧缓冲区650。
图9是根据本发明一个示例性实施例的在MPEG-4视频解码器中执行的解码方法S900的流程图。参照图9,在步骤S901,对宏块首标进行解码。
在步骤S902,使用变长解码方法对运动向量进行解码。
在步骤S903,判定解码运动向量是否为0。
如果解码运动向量为0,则该方法进入步骤S906。这种情况表示前一图像帧宏块没有任何运动变化,从而前一图像帧宏块与当前图像帧宏块相同。在该场景中,不执行运动补偿,并且将前一图像帧宏块写入宏块缓冲区作为当前图像帧宏块。因此,如果当前图像与前一图像相同,则宏块缓冲区利用存储在帧存储器中的前一图像信息。
如果运动向量不为0,则在步骤S904参考解码运动向量对前一图像帧宏块执行运动补偿。
在步骤S905,将运动补偿结果写入宏块缓冲区。
然后,在步骤S906,使用变长解码方法对DCT系数进行解码。
在步骤S907,判定各个解码的DCT系数是否为0。如果各个解码的DCT系数为0,这意味着当前图像与前一图像之间不存在任何差别,则该方法直接进入步骤S911,而不执行纹理解码即不执行反DCT。
然而,如果解码DCT系数不为0,则通过在步骤S908执行反量化并且在步骤S909执行反DCT来生成差值图像。
然后,在步骤S910,将差值图像宏块加到已经写入在宏块缓冲区中的预测图像宏块,并且在步骤S911将相加结果写入帧缓冲区。
然后,在步骤S912,判定是否已解码完属于一帧的所有宏块。如果已经解码完单个帧的所有宏块,则完成整个解码过程。但是,如果尚有所要解码的任何剩余宏块,则该方法返回至步骤S901。
由于本发明允许对每个宏块立即执行运动补偿和纹理解码,因此不需要运动向量存储器支持VOP中的宏块数。
以下,参照图10A到10C,将描述根据本发明一个示例性实施例的MPEG视频解码方法的各种性能模拟。
在图10A到10C所示的模拟中,在基于Windows 2000的Intel奔腾III866MHz PC平台上使用Microsoft reference(Microsoft参考)源的优化变化形式。另外,使用Akiyo(QCIF)、Foreman(CIF)和Mobile(CIF)作为测试图像。数据被压缩至具有1∶30的I帧与P帧之比,并且不执行双向预测。运动补偿已被执行。使用H.263量化方法,然后通过施加不同量化参数(QP)即5、12和20到每个测试图像Akiyo、Foreman和Mobile来获得九个图像。
图10A示出各测试图像中未经过纹理解码的像块的比率,并且图10B示出每个测试图像中未经过运动补偿的像块的比率。
图10C是示出如何使用这九个图像来比较传统的算法性能与优化算法性能的表。图10C示出优化算法即本发明优选实施例的解码方法在解码速度方面优于传统算法即Microsoft reference。在对测试图像Akiyo和Foreman进行解码的情况下,优化算法的解码速度比传统算法至少快两倍并且与量化参数(QP)无关。
根据本发明的一个示例性实施例,可以通过在MPEG视频解码中逐宏块地生成解码图像来节省存储器容量。另外,在本发明的一个示例性实施例中,当运动向量为0时,不执行运动补偿,并且当每个DCT系数值为0时,不执行反DCT。从而,可以大大提高解码速度。

Claims (14)

1.一种MPEG视频解码方法,包括:
根据解码的运动向量值,判定是否对经过运动向量解码的数据执行运动补偿;
根据多个解码的DCT系数值,判定是否对经过运动补偿的数据执行反离散余弦变换(IDCT);以及
根据两个判定步骤的结果,生成解码图像。
2.如权利要求1所述的MPEG视频解码方法,其中,判定是否执行运动补偿的步骤包括:
判定解码的运动向量是否为0;以及
如果解码的运动向量为0,则判定不执行运动补偿,而如果解码的运动向量不为0,则判定执行运动补偿。
3.如权利要求1所述的MPEG视频解码方法,其中,判定是否执行反DCT的步骤包括:
判定各解码的DCT系数值是否为0;以及
如果各解码的DCT系数值为0,则判定不执行反DCT,而如果任何解码的DCT系数值不为0,则判定执行反DCT。
4.一种MPEG视频解码方法,包括:
生成预测图像宏块;
生成差值图像宏块;
通过相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码的图像宏块;
将解码的图像宏块写入帧缓冲区;以及
通过循环执行前面的各步骤,而以解码的图像宏块填充帧缓冲区。
5.一种MPEG视频解码方法,包括:
根据解码的运动向量值生成预测图像宏块;
将预测图像宏块写入宏块缓冲区;
根据多个解码的DCT系数值,生成差值图像宏块;
通过将差值图像宏块加到写入在宏块缓冲区中的预测图像宏块来生成解码的图像宏块;以及
将解码的图像宏块写入帧缓冲区。
6.如权利要求5所述的MPEG视频解码方法,其中,生成预测图像宏块的步骤包括:
判定解码的运动向量是否为0;
如果解码的运动向量为0,则判定前一图像宏块作为预测图像宏块;以及
如果解码的运动向量不为0,则通过对前一图像宏块执行运动补偿来生成预测图像宏块。
7.如权利要求5所述的MPEG视频解码方法,其中,生成差值图像宏块的步骤包括:
判定各解码的DCT系数值是否为0;
如果各解码的DCT系数值为0,则判定不生成差值图像宏块;以及
如果任何解码的DCT系数值不为0,则通过执行反DCT来生成差值图像宏块,
其中,如果不生成差值图像宏块,则跳过将差值图像加到预测图像。
8.一种MPEG视频解码器,包括:
运动向量判定器,根据解码的运动向量值判定是否执行运动补偿;以及
DCT系数判定器,根据多个解码的DCT系数值判定是否执行反离散余弦变换(IDCT),
其中,根据运动向量判定器和DCT系数判定器的判定对MPEG视频流进行解码。
9.如权利要求8所述的MPEG视频解码器,其中,如果解码的运动向量为0,则运动向量判定器判定不执行运动补偿,而如果解码的运动向量不为0,则判定执行运动补偿。
10.如权利要求8所述的MPEG视频解码器,其中,如果各解码的DCT系数值为0,则DCT系数判定器判定不执行反DCT,而如果任何解码的DCT系数值不为0,则判定执行反DCT。
11.一种MPEG视频解码器,包括:
预测图像计算单元,生成预测图像宏块;
差值图像计算单元,生成差值图像宏块;
宏块缓冲区,其中相加预测图像宏块与差值图像宏块;以及
帧缓冲区,在通过在宏块缓冲区中相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码的图像宏块之后,将解码的图像宏块写入该帧缓冲区中。
12.一种MPEG视频解码器,包括:
预测图像计算单元,根据解码的运动向量值生成预测图像宏块;
差值图像计算单元,根据多个解码的DCT系数值生成差值图像宏块;
宏块缓冲区,其中相加预测图像宏块与差值图像宏块;以及
帧缓冲区,在通过在宏块缓冲区中相加预测图像宏块与差值图像宏块来生成解码的图像宏块之后,将解码的图像宏块写入该帧缓冲区中。
13.如权利要求12所述的MPEG视频解码器,其中,预测图像计算单元包括:
运动向量判定器,判定解码的运动向量是否为0;以及
运动补偿器,根据判定结果执行运动补偿。
14.如权利要求12所述的MPEG视频解码器,其中,差值图像计算单元包括:
DCT系数判定器,判定各个解码的DCT系数值是否为0;以及
反离散余弦变换器,根据判定结果执行反DCT。
CNB2003101196410A 2002-11-29 2003-11-27 Mpeg标准视频解码方法和视频解码器 Expired - Fee Related CN1275468C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0075398A KR100522595B1 (ko) 2002-11-29 2002-11-29 엠펙 비디오 복호화방법 및 엠펙 비디오 복호화기
KR75398/2002 2002-11-29
KR75398/02 2002-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1505406A true CN1505406A (zh) 2004-06-16
CN1275468C CN1275468C (zh) 2006-09-13

Family

ID=32388279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101196410A Expired - Fee Related CN1275468C (zh) 2002-11-29 2003-11-27 Mpeg标准视频解码方法和视频解码器

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7813569B2 (zh)
JP (1) JP2004312689A (zh)
KR (1) KR100522595B1 (zh)
CN (1) CN1275468C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101771867B (zh) * 2008-12-29 2012-10-03 富士通株式会社 缩小尺寸解码方法和系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100522595B1 (ko) * 2002-11-29 2005-10-19 삼성전자주식회사 엠펙 비디오 복호화방법 및 엠펙 비디오 복호화기
EP1646243B1 (en) * 2004-09-30 2009-06-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Information processing apparatus and program for use in the same

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101841B2 (ja) * 1984-01-11 1994-12-12 日本電気株式会社 動画像信号の符号化方法およびその装置
JP2887843B2 (ja) 1990-07-10 1999-05-10 富士通株式会社 画像データ復元方法および装置
US5175618A (en) * 1990-10-31 1992-12-29 Victor Company Of Japan, Ltd. Compression method for interlace moving image signals
JPH04220081A (ja) 1990-12-20 1992-08-11 Fujitsu Ltd 画像データ復元方法及び装置
US5212549A (en) * 1991-04-29 1993-05-18 Rca Thomson Licensing Corporation Error concealment apparatus for a compressed video signal processing system
JP2507204B2 (ja) * 1991-08-30 1996-06-12 松下電器産業株式会社 映像信号符号化装置
PT1098529E (pt) * 1993-03-24 2013-11-25 Sony Corp Método para codificar e descodificar vetores de movimento e respetivo dispositivo e método para codificar e descodificar sinais de imagem e respetivo dispositivo
WO1994029999A1 (en) * 1993-06-16 1994-12-22 Gould Kim V W System and method for transmitting video material
CN1165180C (zh) * 1996-05-17 2004-09-01 松下电器产业株式会社 图像信号发送方法
EP0856995B1 (en) * 1997-01-31 2006-09-13 Victor Company Of Japan, Ltd. Video coding and decoding apparatus with motion compensation
KR100249229B1 (ko) * 1997-08-13 2000-03-15 구자홍 에이치디티브이의 다운 컨버젼 디코딩 장치
US6477202B1 (en) * 1997-09-03 2002-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus of layered picture coding, apparatus of picture decoding, methods of picture decoding, apparatus of recording for digital broadcasting signal, and apparatus of picture and audio decoding
KR100487989B1 (ko) * 1997-10-23 2005-05-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 화상 복호화 장치 및 화상 부호화 장치
DE69834901T2 (de) * 1997-11-17 2007-02-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bewegungskompensierte prädiktive bildcodierung und -decodierung
KR100298397B1 (ko) * 1998-02-03 2001-08-07 구자홍 비디오디코딩시스템
KR100328417B1 (ko) * 1998-03-05 2002-03-16 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 화상부호화장치및화상복호화장치, 화상부보화방법 및 화상복호화방법, 및 데이터기억매체
US6704361B2 (en) * 1998-05-18 2004-03-09 Sony Corporation Variable length decoder for decoding digitally encoded video signals
US6584154B1 (en) * 1998-11-26 2003-06-24 Oki Electric Industry Co., Ltd. Moving-picture coding and decoding method and apparatus with reduced computational cost
EP1032212A3 (en) * 1999-02-23 2004-04-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transcoder, transcoding system, and recording medium
JP3957915B2 (ja) * 1999-03-08 2007-08-15 パイオニア株式会社 フェード検出装置及び情報符号化装置
KR100586599B1 (ko) * 1999-12-31 2006-06-02 주식회사 케이티 이산여현변환을 위한 비동기식 매트릭스-벡터 곱셈기
KR100683380B1 (ko) * 2000-02-21 2007-02-15 주식회사 팬택앤큐리텔 영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치
EP1176833A3 (en) * 2000-07-25 2012-06-27 Panasonic Corporation Image decoding method, image decoding apparatus, and data storage medium
FR2813001B1 (fr) 2000-08-11 2002-12-20 Thomson Multimedia Sa Procede de conversion de format couleur d'une sequence d'images
US7885336B2 (en) * 2001-02-05 2011-02-08 Ati Technologies Ulc Programmable shader-based motion compensation apparatus and method
JP2002305746A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Nec Corp 画像復号処理装置および画像復号処理方法
US6931062B2 (en) * 2001-04-11 2005-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Decoding system and method for proper interpolation for motion compensation
FR2824988B1 (fr) * 2001-05-21 2003-08-01 Thomson Licensing Sa Procede et dispositif de codage video utilisant la norme mpeg4
EP1263239A3 (en) * 2001-05-30 2005-02-09 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Image compression system
KR100481067B1 (ko) * 2001-09-28 2005-04-07 브이케이 주식회사 분산 산술 처리장치 및 그를 이용한 이차원 이산여현변환 처리장치
US7181070B2 (en) * 2001-10-30 2007-02-20 Altera Corporation Methods and apparatus for multiple stage video decoding
EP2339854A3 (en) * 2001-11-30 2013-11-13 NTT DoCoMo, Inc. Moving picture encoding device, moving picture decoding device, moving picture encoding method, moving picture decoding method, program, and computer readable recording medium storing program
US7813429B2 (en) * 2002-08-13 2010-10-12 Lsi Corporation System and method for segmentation of macroblocks
KR20040026767A (ko) * 2002-09-26 2004-04-01 (주)씨앤에스 테크놀로지 역이산여현변환 방법과 이를 이용한 영상복원방법
KR100522595B1 (ko) * 2002-11-29 2005-10-19 삼성전자주식회사 엠펙 비디오 복호화방법 및 엠펙 비디오 복호화기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101771867B (zh) * 2008-12-29 2012-10-03 富士通株式会社 缩小尺寸解码方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20040105498A1 (en) 2004-06-03
US20080317133A1 (en) 2008-12-25
KR20040047255A (ko) 2004-06-05
US7813569B2 (en) 2010-10-12
JP2004312689A (ja) 2004-11-04
CN1275468C (zh) 2006-09-13
KR100522595B1 (ko) 2005-10-19
US8326060B2 (en) 2012-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103250416B (zh) 通过使用任意块的帧间预测编码/解码图像的方法和装置
CN1208971C (zh) 运动图像的预测编码方法和译码方法
CN1233160C (zh) 自适应编码和解码运动图像的方法及其装置
CN1290342C (zh) 可执行区块比对移动补偿与全域移动补偿的装置与方法
CN1179574C (zh) 在编码数据流中修改数据的方法和设备
CN1183489C (zh) 运动估计和模式判定的设备及其方法
US20100166073A1 (en) Multiple-Candidate Motion Estimation With Advanced Spatial Filtering of Differential Motion Vectors
CN101031086A (zh) 视频信息编码方法和视频信息解码方法
CN1728833A (zh) 用于可伸缩编码和解码彩色视频的方法和设备
CN1812577A (zh) 译码数字影像位流所含画面的方法及其数字影像译码系统
CN1643912A (zh) 用于在视频序列中对运动进行编码的方法
CN1870754A (zh) 减少分块现象的编/解码装置、方法及计算机可读记录介质
CN1977541A (zh) 运动补偿预测方法和运动补偿预测装置
CN101064849A (zh) 动态图像编码方法、装置和计算机可读记录介质
CN1960495A (zh) 图像编码装置、方法及程序
CN1258925C (zh) 多视角视频编解码预测补偿方法及装置
CN1929613A (zh) 用于图像编码和解码的装置及方法、记录介质
CN1922884A (zh) 视频解码方法
CN1777285A (zh) 视讯/影像处理装置以及视讯/影像处理方法
CN112188196A (zh) 一种基于纹理的通用视频编码帧内快速预测的方法
CN1320830C (zh) 噪声估计方法和设备、以及利用其编码视频的方法和设备
CN1194544A (zh) 带有运动补偿的编码和译码装置
JP2007110568A (ja) 画像符号化装置
CN1476253A (zh) 一种基于预测块组的采用帧内预测的帧内编码帧编码方法
CN1268136C (zh) 基于图像切片结构的帧场自适应编码方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060913

Termination date: 20141127

EXPY Termination of patent right or utility model