CN1578468A - 视频解码设备 - Google Patents

Abstract

一种解码设备减轻了填充处理所产生的负载。当解码设备输出解码数据到帧存储器时，在该解码设备中的填充单元判断解码数据是否包括边界像素，并且当判定为包括边界像素时，使用边界像素数据执行到延伸区域的填充处理。因此，当边界像素包括在输出宏模块中时，边界像素输出到延伸区域，而且在要输出的一个解码宏模块内的像素也输出到该延伸区域。这消除了从帧存储器再读取边界像素的必要。

Description

视频解码设备

本申请以日本申请No.2003-281097为基础，其全文在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于解码压缩编码数字视频信号的技术。

背景技术

伴随着诸如NTSC(国家电视制式委员会)和PAL(逐行倒相制式)之类的全球模拟广播系统和卫星广播的数字化以及家庭AV设备的数字化，视频正在作为数字信息传送，该数字信息通过将视频转换为数字信号产生。通常，由于由视频转换到数字信息产生的信息量很大，所以传送数字数据是低效的。为此，活动图像压缩技术被用作有效传送数字信息的方法。MPEG(活动图像专家组)方法是活动图像压缩技术的代表。这些方法已经制成ISO/IEC国际标准，并被广泛使用。

该MPEG方法利用屏幕之间的相关来剪切屏幕的时间冗余度以执行运动补偿，并且使用屏幕之间的相关来剪切屏幕的空间冗余度以执行离散余弦变换(以下称为″DCT″)。通过对运动补偿产生的信息和从DCT编码产生的信息进行可变长度编码，信息量进一步减少。这种视频压缩方法被称作混合编码。

通过基于不同屏幕(称作″参考帧″)预测编码屏幕，运动补偿编码压缩信息量，并编码该屏幕和预测值之间的差值以及预测值的位置信息(以下称作″运动矢量″)。在视频压缩技术中，这种运动补偿编码广泛用作提高编码效率的技术。

注意，由于DCT编码和可变长度编码是公知的，这里省略其描述。

近年来，对参考帧外部位置进行参考的方法正在运动补偿编码中使用。在该方法中，当被编码的宏模块参考参考帧外部的位置时，执行所谓填充的处理，以将最接近处于外部区域像素的参考帧中的像素值(这种最接近处于外部区域像素的像素被称作″边界像素″)拷贝到像素值不存在的外部区域的像素。由于如果使用以这种方式进行填充处理的参考数据来执行运动补偿编码，则靠近参考帧边界的宏模块的参考数据帧面的数目增加，所以编码效率能够提高。

这里，参考数据是由运动矢量值所指示的宏模块的数据。而且，由于边界像素是最靠近外部区域像素的参考帧中的像素，所以边界像素是定位在参考帧内缘上的像素。

参考外部参考帧的方法也用于视频解码。在这种情况下所使用的视频解码设备和视频解码方法在文献1中公开。根据该设备和方法，如果将要解码的宏模块的访问地址在有效图像数据区域外面，则通过控制访问地址以便成为指示有效图像数据区域的地址，由补充数据解码该宏模块。

然而，该视频解码方法具有以下问题。

当运动矢量参考参考帧区域外部时，转换运动矢量值以便在参考帧区域之内，获得参考数据，并填补(padded)所获得的参考数据。在该方法中，存在相对于指示区域外部的两个不同运动矢量值填充相同参考数据的情况。由于这个原因，处理量增加，并且在解码编码数据时发生处理负载很大的问题。

为了减轻在解码编码数据时的处理负载，所提出的方法是：使用已经写入帧存储器的解码图像，在写入的解码图像外部的区域之前执行填充处理。

然而，在写入帧存储器的解码图像的外部区域之前执行填充处理的方法中，必须从帧存储器读取解码图像的每个边界像素。由于这个原因，执行填充处理的帧存储器和处理单元必须访问多次，出现了在填充处理中处理负载极大增加的问题。

文献1：国际专利公开号-WO 00/36841。

发明内容

本发明的目的是提供一种减轻填充处理负载的解码设备、解码方法和解码程序。

为了取得所述目的，本发明是一种解码视频的解码设备，包括：存储单元，其包括图像区域和延伸区域，该图像区域用于存储视频的一帧图像，该延伸区域用于存储围绕该帧图像的延伸图像；解码单元，其可操作以接收压缩编码序列，该压缩编码序列通过压缩编码预定数目像素块中的帧图像而产生，并解码所接收的压缩编码序列以产生由预定数目像素组成的块图像；以及输出单元，其可操作以将块图像输出到存储单元的图像区域，其中，当输出该块图像时，该输出单元输出在块图像中的像素，这些像素靠近分别对应于延伸区域位置的帧的内缘。

根据所述结构，当输出块图像到存储单元时，该解码设备将包括在块图像内靠近帧内缘的像素输出到延伸帧的对应位置，因此不必要从存储单元再读取靠近帧内缘的像素。这减轻了用于输出像素的延伸区域的处理的负载。

这里，当输出块图像时，输出单元可以对块图像中的每个像素判断该像素是否靠近内缘，并且当该像素判定为靠近内缘时，输出该像素到延伸区域的对应位置。根据所述结构，当解码设备的输出单元判断包括在块图像内要输出到存储单元的像素靠近帧内缘时，该输出单元输出该像素到延伸区域的对应位置。

根据所述结构，当解码设备的输出单元判断块图像中所包含的像素将要被输入到将靠近帧内缘的存储单元时，输入单元把该像素输出到延伸区域中的对应位置。

这里，该解码设备可以进一步包括：重复单元，其可操作以控制解码单元和输出单元，以便重复地执行块图像产生、块图像输出以及将在块数据内靠近内缘的像素输出到延伸区域的对应位置，直到帧图像和延伸图像的产生完成为止。

根据所述结构，一个帧图像和围绕该帧图像的延伸区域能够通过使用该重复单元而产生。例如，当图像尺寸是176像素×144像素时，边界像素数目是636。对于传统的到延伸区域的填充处理来说，必需从帧存储器636次读出边界像素。然而，通过本发明减少了该数目。

这里，当包括在块图像内的像素判定为靠近内缘时，输出单元可以在延伸区域中，计算如下之一：(i)水平方向地址，(ii)垂直方向地址和(iii)水平和垂直方向地址，每个地址指示该像素在延伸区域要被输出到的位置，并且基于所计算的地址输出该像素到延伸区域。

根据所述结构，当块图像内的像素判定为靠近帧内部时，该输出单元能够基于所计算的水平地址、垂直地址以及水平和垂直地址，输出像素到延伸区域。

这里，存储单元可以预先进一步存储参考帧图像，该参考帧图像由另一帧图像和另一延伸图像组成，压缩编码序列可以包括由运动矢量和差值块图像组成的编码信息，该运动矢量指示参考帧图像的内部或者外部，并且差值块图像是在参考帧图像内编码块和参考块图像之间的差值，并且解码单元可以包括：重复子单元，其可操作以接收编码序列；获得子单元，其可操作以解码压缩编码序列，从而获得运动矢量和差值块图像；运动矢量判断子单元，其可操作以判断运动矢量是否指示参考帧图像的外部；运动矢量转换子单元，其可操作当运动矢量判定为指示参考帧图像外部时，转换该运动矢量，以便指示最接近参考帧图像的位置到转换前由运动矢量所指示的位置，并从参考帧图像获得在转换后由转换后的运动矢量所指示的参考数据；以及块图像产生子单元，其可操作以使用参考数据和差值块图像来产生块图像。

根据所述结构，当由获得单元所获得的运动矢量在参考帧图像外面时，该运动矢量转换单元转换运动矢量，以便处在参考帧图像之内，并且该参考数据可以利用转换运动矢量从参考帧图像获得。而且，该块图像可以使用所获得的参考数据和由获得单元所获得的块差值图像产生。

这里，当运动矢量判断子单元断定运动矢量不指示参考帧图像外部时，运动矢量转换子单元可以利用运动矢量从参考帧获得参考数据。

根据所述结构，当由获得单元所获得的运动矢量在参考帧图像之内时，参考数据可以利用所获得的运动矢量从参考帧获得。

这里，压缩编码序列可以包括由编码块组成的编码块图像的信息，并且该解码单元可以包括：接收子单元，其可操作以接收压缩编码序列；以及产生子单元，其可操作以解码压缩编码序列，从而产生编码块图像，并将所产生的编码块图像作为块图像。

根据所述结构，解码设备能够使得由产生单元所产生的编码块图像成为块图像。

这里，存储单元可以是外部储存器和内部存储器之一。

根据所述结构，存储单元被提供作为解码设备的外部储存器或者内部存储器。

这里，存储单元和输出单元可以是外部储存器和内部存储器之一。

根据所述结构，存储单元和输出单元被提供作为解码设备的外部储存器或者内部存储器。

这里，输出单元可以包括：第一输出子单元，其可操作以将块图像输出到存储单元的图像区域；判断子单元，其可操作以，当块图像正在输出时，为其中的每个像素判断该像素是否靠近帧的内缘；以及第二输出子单元，其可操作，当判断子单元断定像素靠近帧内缘时，将该像素输出到延伸区域的对应位置。

根据所述结构，解码设备的输出单元使用第一输出子单元、判断子单元和第二输出子单元以将块图像输出到图像区域，并且当包括在块图像内要被输出的像素判定为邻近帧内缘时，输出该像素到延伸区域的适当位置。

附图说明

本发明的这些及其他目的、优点和特征将从以下描述部分变得更加明显，该描述部分结合了示出本发明具体实施例的附图。

附图为：

图1是示出了移动电话1结构的框图；

图2是示出了图像处理单元10结构的框图；

图3是示出了存储在帧存储器402内的图像数据格式的示意图；

图4是示出了对编码数据进行解码操作的流程图；

图5是示出了对运动补偿进行解码操作的流程图；

图6是示出了用于将解码数据输出到帧存储器操作的流程图；

图7是示出了用于填充延伸区域操作的流程图；

图8是示出了垂直填充处理的流程图；

图9是示出了水平填充处理的流程图；

图10是示出了水平和垂直填充处理的流程图；

图11示出了解码处理中的时序图；

图12是示出了图像处理单元10A结构的框图；

图13是示出了用于由填充裁判单元107A执行的解码数据输出处理操作的流程图；

图14是示出了用于由写入单元403A执行的写入处理操作的流程图；

图15是示出了图像处理单元10B结构的框图；

图16是示出了用于由数据输出单元108B执行的解码数据输出处理操作的流程图；以及

图17是示出了用于由填充单元404B执行的写入处理操作的流程图。

具体实施方式

1、第一实施例

下面将移动电话1作为本发明第一实施例进行描述。

如图1所示，移动电话1经由视频因特网接收信息、解码接收到的信息并再现该视频，其中该视频已经通过编码设备2进行解码。

下面简要描述视频编码。编码设备2首先接收输入图像，将接收图像进行A/D转换，并进一步将转换后的图像转换为在编码中所使用屏幕尺寸的空间分辨率。注意，下面已经转换的图像是指编码后的目标图像。而且，作为一个实例，用于编码的图像尺寸是176像素(水平)×144像素(垂直)。

接下来，编码设备2对编码后的目标图像的每个16像素×16像素宏模块执行以下编码，按照屏幕从左至右以及从上至下的顺序进行。

编码设备2确定是否按照指示根据运动补偿进行帧间编码的运动补偿预测模式，或者按照指示帧内编码的帧内编码模式，编码该宏模块。

在运动补偿预测模式中，编码设备2对作为编码对象的宏模块数据和由预测运动从参考屏幕获得的宏模块数据之间取差，获得预测误差信号，并压缩时间信息。然后，编码设备2将预测误差信号送到块单元中的DCT，该块单元通过将作为编码对象的宏模块分割成8像素×8像素的块而获得。作为DCT的结果，产生了DCT系数。在帧内模式中，编码设备2对宏块数据进行DCT，并在不执行运动补偿的情况下，产生DCT系数。

编码设备2量化所产生的DCT系数，从而产生量化后的DCT系数，然后进行可变长度编码。而且，编码设备2也可变长度编码宏模块编码信息，该宏模块编码信息包括编码模式和运动矢量。

而且，由于当解码下一屏幕时，输入图像用作参考屏幕，编码设备2对量化后的信息进行反量化，然后根据反DCT和运动补偿本地解码所获得的数据。编码设备2存储保存在内帧存储器内的解码图像。

以此方式产生的编码信息被多路复用，并且是比特流的基本流(elementarystream)(下面称作″ES″)，使用该多路复用信息产生。而且，传输流(以下称为″TS″)使用所产生的ES产生。编码设备2输出以这种方式产生的TS。

1.1移动电话1的结构

下面描述移动电话1的结构。

如图1所示，移动电话1由射频单元20、基带信号处理单元30、扬声器40、麦克风50、输入单元60、显示单元70、控制单元80和图像处理单元10组成。

具体说，移动电话1是由微处理器、ROM、RAM、显示单元、总线等等组成的计算机系统。计算机程序存储在ROM内，并且该移动电话1根据计算机程序通过微处理器操作实现其功能。

1.1.1 射频单元20

该射频单元20包括天线21，并且发送和接收射频信号。

1.1.2 基带信号处理单元30

该基带信号处理单元30执行用于将从射频单元20接收的信号输出到扬声器40的信号处理，和用于将从麦克风50接收的音频输出到射频单元20的信号处理。

此外，在经由射频单元20接收TS时，基带信号处理单元30输出所接收的TS到控制单元80。

1.1.3 扬声器40

该扬声器40作为音频输出由基带信号处理单元30处理的信号。

1.1.4 麦克风50

该麦克风50接收来自用户的音频并输出所接收的音频到基带信号处理单元30。

1.1.5 输入单元60

该输入单元60是键盘等，其包括从数字键等接收输入的输入功能。该输入单元60将来自键盘键输入产生的操作信号作为来自用户的输入指令输出到控制单元80。

1.1.6 显示单元70

该显示单元70显示由控制单元80执行指令的数据。

1.1.7 控制单元80

该控制单元80执行对移动电话1的全部控制。

控制单元80从基带信号处理单元30接收TS，并将所接收的TS输出到图像处理单元10。

此外，控制单元80从图像处理单元10接收解码后的图像，并且输出所接收的图像到显示单元70，以便将该图像再现。

1.1.8 图像处理单元10

如图2所示，该图像处理单元10由解码单元100、输入/输出单元200、存储控制单元300和外部存储器400组成。

(1)外部存储器400

外部存储器400具有存储器单元401和帧存储器402。此处，外部存储器400是DRAM(动态随机存取存储器)。

(A)存储器单元401

存储器单元401存储由与图像有关的数据构成的编码数据。

(B)帧存储器402

该帧存储器402存储由解码单元100解码的图像。该存储后的图像当解码另一编码图像时用作参考帧。此外，该存储后的图像具有水平和垂直都比所显示图像大的一个解码块的区域。该区域称为延伸区域。通过将每个边界像素输出(拷贝)到延伸区域，围绕该再现图像形成图像。该延伸区域在水平和垂直方向上都具有十六像素。

(2)输入/输出单元200

输入/输出设备200从控制单元80接收TS，将所接收的TS分成多个ES，从每个ES获得与图像有关的数据，使用所获得的数据产生编码数据，并且经由存储控制单元300输出所产生的编码数据到存储器单元401。

此外，当图像将被再现时，输入/输出单元200经由存储控制单元300读取由帧存储器402解码的图像，并输出所读取的图像到控制单元80。

(3)解码单元100

解码单元100具有可变长度解码单元101、反量化单元102、反DCT单元103、运动补偿解码单元104、填充单元105和运动矢量变换单元106。

解码单元100通过在16像素×16像素宏模块单元中解码图像，再现该图像。

(A)可变长度解码单元101

可变长度解码单元101在存储器单元401中从编码数据读取预定长度编码序列。该可变长度解码单元101使用所读取的编码序列执行平均信息量解码，并且获得编码模式以及包括指示参考数据的参考地址和量化DCT系数的运动矢量信息。

(B)反量化单元102

反量化单元102将反量化应用到通过可变长度解码单元101获得的量化DCT系数中，从而恢复该DCT系数。

(C)反DCT单元103

反DCT单元103将反DCT应用到由量化单元102恢复的DCT系数中，从而恢复像素空间数据。

(D)运动补偿解码单元104

运动补偿解码单元104裁判通过可变长度解码单元101获得的编码模式是运动补偿预测模式还是内部编码模式。

当编码模式是运动补偿预测模式时，运动补偿解码单元104将通过可变长度转换单元101获得的运动矢量信息输出到运动矢量转换单元106。另外，运动补偿解码单元104从存储控制单元300接收参考数据，并且将所接收的参考数据添加到由反DCT单元103恢复的像素空间数据，从而恢复该图像的一个宏模块。这使得可以获得该图像的恢复宏模块。

当编码模式是内部模式时，运动补偿解码单元104将由反DCT单元103恢复的像素空间数据视为一个恢复的宏模块。

注意，一个恢复宏模块的图像在下面是指解码数据。

运动补偿解码单元104将解码数据输出到填充单元105。

(E)运动矢量变换单元106

运动矢量转换单元106从运动补偿解码单元104接收运动矢量信息，并且使用包括在所接收的运动矢量信息中的参考地址，裁判该运动矢量是否参考该帧区域外部。当运动矢量参考该帧区域外部时，运动矢量转换单元106通过将参考地址剪切到包括延伸区域的帧存储器，转换该运动矢量的参考地址。运动矢量转换单元106然后输出转换后的参考地址到存储器控制单元300。这里，根据剪切由转换产生的参考地址是指示帧存储器中宏模块位置的地址，该帧存储器包括与由初始参考地址所指示的宏模块位置最接近的延伸区域。

此外，当参考地址参考参考帧内部时，运动矢量转换单元106将参考地址输出到存储器控制单元300。

(F)填充单元105

填充单元105从运动补偿解码单元104接收解码数据，并且经由存储器控制单元300将所接收的解码数据每次一个像素输出到帧存储器402。这里，填充单元105从解码数据获得将被输出的像素数据(以下称为″输出像素″或″像素数据″)，并且判断所获得输出像素是否为边界像素数据。当输出像素是边界像素数据时，填充单元105将该像素输出到帧存储器402，将输出像素输出到图像以便在再现期间显示，并且还将输出像素输出到在延伸区域内的对应位置。注意，在本发明中，将输出像素输出到在延伸区域内的对应位置合并在填充的概念中。

当像素不是边界像素时，填充单元105以传统方式将输出像素输出到帧存储器402，将输出像素输出到在再现期间显示的图像区域。

以下，″边界像素数据″也简称为″边界像素″。此外，用于将输出像素输出到在再现期间显示的图像区域的方法是一种传统方法，它的一个例子就是计算该输出像素将被输出的地址，并且基于所计算的地址将输出像素输出到帧存储器402。

注意，基于输出像素将被输出的地址和正在解码的图像尺寸，判断输出像素是否是边界像素。此外，填充单元105以预定次序输出像素。

下面利用图3描述填充扩展区域的程序。

图3示出了在帧存储器402内存储的图像格式。

图像区域1000存储在再现期间显示的图像。该图像区域1000由176像素(水平)×144像素(垂直)组成，并且当将被输出的像素是边界像素时，可以按照如下方式划分。这里，边界像素是接触再现图像帧内缘的像素。在图3中，如下像素是边界像素：位于从像素(0，0)在水平方向到像素(0，175)的像素，位于从像素(1，0)在垂直方向到像素(142，0)的像素，位于从像素(0，175)在垂直方向到像素(142，175)的像素，和位于从像素(143，0)在水平方向到像素(143，175)的像素。

此外，是边界像素的输出像素可以被分成八个帧面(patterns)，每个的名称限定如下：当要输出的像素是像素(0，0)时，输出像素称为第一区域像素。当要输出的像素是像素(0，175)时，输出像素称为第二区域像素。当要输出的像素是像素(143，0)时，输出像素称为第三区域像素。当要输出的像素是像素(143，175)时，输出像素称为第四区域像素。当要输出的像素是从像素(0，1)到像素(0，174)中任一像素时，输出像素称为第一水平像素。当要输出的像素是从像素(143，1)到像素(143，174)中任一像素时，输出像素称为第二水平像素。当要输出的像素是从像素(1，0)到像素(142，0)中任一像素时，输出像素称为第一垂直像素。当要输出的像素是从像素(1，175)到像素(142，175)中任一像素时，输出像素称为第二垂直像素。

当该输出像素是第一区域像素时，第一区域像素以下面的方式输出到：相对于像素(0，0)在水平方向上的像素(0a，0)到像素(0p，0)、相对于像素(0，0)在垂直方向上的像素(0，0a)到像素(0，0p)以及部分延伸区域1110。首先，填充单元105计算像素(0a，0)的地址，该像素(0a，0)在像素(0，0)的正上方，并且，基于该计算出的地址，输出第一区域像素到像素(0a，0)。按照相同的方式，填充单元105计算从像素(0b，0)到像素(0p，0)的每一像素的地址，该像素(0b，0)到像素(0p，0)沿垂直方向在延伸区域上，并且基于该计算出的地址输出该第一区域像素。

此外，填充单元105计算像素(0，0a)的地址，该像素(0，0a)在像素(0，0)的正左侧，并且基于该计算出的地址输出该第一区域像素到像素(0，0a)。填充单元105进一步计算像素(0a，0a)的地址，该像素(0a，0a)在像素(0，0a)的正上方，并且基于该计算出的地址输出该第一区域像素到像素(0a，0a)。按照相同的方式，填充单元105计算从像素(0b，0a)直到像素(0p，0a)的部分延伸区域1110的每一像素的地址，并且基于该计算出的地址输出该第一区域像素。

此外，按照同样的方式，填充单元105输出第二区域像素到相对于像素(0，175)位于垂直方向上的像素，输出第二区域像素到相对于像素(0，175)位于水平方向上的像素，并且输出第二区域像素到部分延伸区域1120。这里，填充单元105输出在水平方向上向右的第二区域像素。

此外，按照同样的方式，填充单元105输出第三区域像素到相对于像素(143，0)位于垂直方向上的像素，输出第三区域像素到相对于像素(0，143)位于水平方向上的像素，并且输出第三区域像素到部分延伸区域1130。这里，填充单元105输出在垂直方向上向下的第三区域像素。

此外，按照同样的方式，填充单元105输出第四区域像素到相对于像素(143，175)位于垂直方向上的每一个像素，输出第四区域到相对于像素(143，175)位于水平方向上的像素，并且输出第四区域像素到部分延伸区域1140。这里，填充单元105输出在垂直方向上向下并且在水平方向上向右的四区域像素。

当输出像素是第一水平像素时，填充单元105首先计算在边界像素正上方的像素的地址，并且基于计算出的地址输出第一水平像素。填充单元105分别为在垂直方向延伸区域上的十六个像素执行这些操作。

当输出像素是第二水平像素时，填充单元105执行相同的操作。这里，填充单元105输出在垂直方向上向下的第二水平像素。

当输出像素是第一垂直像素时，填充单元105首先计算在边界像素正左侧的像素的地址，并且基于计算出的地址输出第一垂直像素。填充单元105分别为在水平方向延伸区域上的十六个像素执行这些操作。

当输出像素是第二垂直像素时，填充单元105执行相同的操作。这里，填充单元105输出在垂直方向右侧的第二垂直像素。

在所描述的方法中，当恢复图像输出到帧存储器中时，边界像素可以输出到延伸区域1001。

(4)存储器控制单元300

存储器控制单元300从输入/输出单元200接收编码数据，并且将所接收到的编码数据输出到存储器单元401。

此外，存储器控制单元300将所接收到的编码序列输出到解码单元100的可变长度解码单元101，并且输出由解码单元100恢复的图像，每次向帧存储器402输出一个像素。

另外，存储器控制单元300接收来自运动矢量转换单元106的运动矢量参考地址，并且使用所接收的参考地址从参考帧获得参考数据。存储器控制单元401输出所获得的参考数据到运动补偿解码单元104。

存储器控制单元300从帧存储器402读取解码图像，并且将所读取的图像输出到输入/输出单元200。

注意，存储器控制单元300通过发布DMA(直接存储器存取)执行存储单元401和帧存储器402中数据的输入和输出。

1.2 解码方法

以下描述为解码编码数据而执行的解码处理。

1.2.1 解码处理

以下描述使用图4所示流程图的解码过程。

可变长度解码单元101从存储单元401获得编码序列(步骤S5)，对所获得的编码序列进行平均信息量解码，并且获得编码模式、运动矢量信息和量化DCT系数(步骤S10)。接下来，反量化单元102使用量化DCT系数获得在步骤S10将恢复的DCT系数(步骤S15)。反DCT单元103使用在步骤S15恢复的DCT系数，以恢复像素空间数据(步骤S20)。

接下来，运动补偿解码单元104判断在步骤S10获得的编码模式是运动补偿预测模式还是内部编码模式(步骤S25)。

当运动补偿解码单元104判断该编码模式是运动补偿预测模式(在步骤S25判断为″NO″)时，则运动矢量转换单元106执行运动补偿解码处理(步骤S30)，并执行填充单元105。解码数据输出处理使用由运动补偿解码处理产生的解码数据(步骤S35)。

当运动补偿解码单元104判断编码模式是内部编码模式(在步骤S25判断为″YES″)时，填充单元105使用作为解码数据的在步骤S20恢复的像素空间数据执行解码数据输出处理(步骤S35)。

注意，这些图像的解码通过对一幅图像的每个宏模块执行处理来完成。如果图像的尺寸是176像素×144像素，那么将有99个16像素×16像素的宏模块，并且一个图像的解码将在执行解码处理99次之后完成。

1.2.2 运动补偿解码处理

下面通过利用图5的流程图描述运动补偿处理。

运动矢量转换单元106通过可变长度解码单元101获得解码运动矢量(步骤S100)，并且判断所获得的运动矢量参考地址是否在参考帧区域之内(步骤S105)。

当运动矢量转换单元106判断该参考地址在参考帧区域之内(在步骤S105判断为″YES″)时，运动矢量转换单元106从参考帧获得参考数据(步骤S115)，并利用所获得的参考数据和恢复的像素数据以产生解码数据(步骤S120)。

当运动矢量转换单元106判断该参考地址不在参考帧区域之内(在步骤S105判断为″NO″)时，运动矢量转换单元106执行剪切以便该参考地址在所述区域之内，并转换该参考地址(步骤S110)。运动矢量转换单元106然后利用所转换的参考数据继续执行步骤S115。

1.2.3 解码数据输出处理

下面利用图6的流程图描述解码数据输出处理。

填充单元105从解码数据获得像素数据(步骤S150)，并且判断该像素数据是否是边界像素(步骤S155)。

当填充单元105判断该像素数据是边界像素(步骤S155判断为″YES″)时，填充单元105执行填充处理(步骤S160)。而且，填充单元105判断在步骤S150所获得的像素数据是否是解码数据中的最终像素(步骤S170)。当填充单元105判断该像素数据不是最终像素数据(步骤S170判断为″NO″)时，填充单元105回到步骤S150，获取下一像素数据，并且继续处理。当填充单元105判断该像素数据是最终像素数据(步骤S170判断为″YES″)时，结束该处理。

当填充单元105判断该像素数据不是边界像素(在步骤S155判断为″NO″)时，该填充单元105将所获得的像素数据输出到帧存储器402，在再现期间输出该像素数据到所显示的图像区域(步骤S165)，并且执行步骤S170。

1.2.4 填充处理

下面利用图7的流程图描述填充处理。

填充单元105将在解码数据处理中获得的像素数据输出到帧存储器402，在再现期间输出该像素数据到所显示的图像区域，并且暂时存储该输出图像数据(步骤S200)。

接下来，填充单元105判断所获得的像素数据是否是第一区域像素、第二区域像素、第三区域像素和第四区域像素中的一个(步骤S205)。

当填充单元105判断该像素数据是第一区域像素、第二区域像素、第三区域像素和第四区域像素中的一个(在步骤S205判断为″YES″)时，填充单元105执行垂直填充处理(步骤S210)，并且进一步执行水平和垂直填充处理(步骤S215)。

当填充单元105判断该像素数据不是第一区域像素、第二区域像素、第三区域像素和第四区域像素中的一个(在步骤S205判断为″NO″)时，填充单元105判断该像素数据是否是第一水平像素和第二水平像素中的一个(步骤S220)。

当填充单元105判断该像素数据是第一水平像素和第二水平像素中的一个(在步骤S220判断为″YES″)时，填充单元105执行垂直填充处理(步骤S225)。

当填充单元105判断该像素数据既不是第一水平像素也不是第二水平像素(在步骤S220判断为″NO″)时，填充单元105执行水平填充处理(步骤S230)。

1.2.5 垂直填充处理

下面利用图8的流程图描述垂直填充处理。

填充单元105设置作为填充量在延伸区域1001中设置的像素数目(步骤S250)。该填充量在本实施例中是″16″。

接下来，填充单元105计算垂直方向上的地址，以便在垂直方向上执行填充(步骤S255)。基于所计算的地址，填充单元105输出在步骤S200所述填充处理中暂时存储的像素数据(步骤S260)。

填充单元105然后将填充量递减1(步骤S265)，并且判断所得到的填充量是否是″0″(步骤S270)。

当填充单元105判定该填充量不是″0″(在步骤S270判断为″NO″)时，计算下一垂直地址步骤S255，并从步骤S260向前执行处理。

当填充单元105判定该填充量是″0″(在步骤S270判断为″YES″)时，该处理结束。

注意，当在步骤S255计算地址时，当边界像素是第一水平像素、第一区域像素或第二区域像素时，填充单元105计算垂直方向向上的地址，并且当边界像素是第二水平像素、第三区域像素或第四区域像素时，填充单元105计算垂直方向向下的地址。

1.2.6 水平填充处理

下面利用图9的流程图描述水平填充处理。

填充单元105设置作为填充量在延伸区域1001中设置的像素数目(步骤S300)。该填充量在本实施例中是″16″。

接下来，填充单元105计算垂直方向上的地址，以便在水平方向上执行填充(步骤S305)。基于所计算的地址，填充单元105输出在步骤S200所述填充处理中暂时存储的像素数据(步骤S310)。

填充单元105然后将填充量递减1(步骤S315)，并且判断所得到的结果填充量是否是″0″(步骤S320)。

当填充单元105判定该填充量不是″0″(步骤S320判断为″NO″)时，计算下一水平地址(步骤S305)，并且从步骤S310向前执行处理。

当填充单元105判定该填充量是″0″(步骤S320判断为″YES″)时，该处理结束。

注意，当在步骤S305计算地址时，当边界像素是第一垂直像素时，填充单元105计算水平方向左侧的地址，并且当边界像素是第二水平像素时，填充单元105计算水平方向右侧的地址。

1.2.7 水平和垂直填充处理

下面利用图10的流程图描述水平和垂直填充处理。

填充单元105设置作为水平填充量在延伸区域1001中设置的像素数目(步骤S350)。该水平填充量在本实施例中是″16″。

接下来，填充单元105计算水平方向上的地址，以便在水平方向上执行填充(步骤S355)。根据所计算的地址，填充单元105输出在步骤S200所述填充处理中暂时存储的像素数据(步骤S360)。

填充单元105设置作为垂直填充量在延伸区域1001中设置的像素数目(步骤S365)。该垂直填充量在本实施例中是″16″。

接下来，填充单元105计算垂直方向上的地址，以便在垂直方向上执行填充(步骤S370)。根据所计算的地址，填充单元105输出在步骤S200所述填充处理中暂时存储的像素数据(步骤S375)。

填充单元105然后将垂直填充量递减1(步骤S380)，并且判断所得到的垂直填充量是否是″0″(步骤S385)。

当填充单元105判定该填充量不是″0″(步骤S385判断为″NO″)时，计算下一垂直地址(步骤S370)，并且从步骤S375向前执行处理。

当填充单元105判定所得到的垂直填充量是″0″(步骤S385判断为″YES″)时，将水平填充量递减1(步骤S390)，并且判断所得到的水平填充量是否是″0″(步骤S395)。

当填充单元105判定该水平填充量不是″0″(步骤S395判断为″NO″)时，计算下一水平地址(步骤S355)，并且从步骤S360向前执行处理。

当填充单元105判定该填充量是″0″(步骤S395判断为″YES″)时，该处理结束。

注意，当在步骤S355计算水平地址的时候，当边界像素是第一区域像素或第三区域像素时，填充单元105计算水平方向左侧的地址，并且当边界像素是第二区域像素或第四区域像素时，填充单元105计算水平方向右侧的地址。此外，当在步骤S370计算垂直地址的时候，当边界像素是第一区域像素或第二区域像素时，填充单元105在垂直方向向上计算地址，并且当边界像素是第三区域像素或第四区域像素时，填充单元105在垂直方向向下计算地址。

1.2.8 解码处理概述

下面利用图11的定时图描述视频解码处理。

解码单元100使用可变长度解码单元101、反量化单元102、反DCT单元103、运动补偿解码单元104和运动矢量转换单元106，以从编码串产生解码数据，该编码串从存储单元401获得；并且使用可变长度解码单元101、反量化单元102、反DCT单元103和运动补偿解码单元104，以从编码串产生解码数据，该编码串从存储单元401获得(步骤S500)。

填充单元105从输出到帧存储器402的解码数据获得数据的像素，并且判断所获得的像素数据是否是边界像素(步骤S505)。

接下来，当填充单元105判断所获得的像素数据是边界像素时，填充单元105经由存储器控制单元300将所获得的像素输出到帧存储器402，并暂时存储该像素数据(步骤S510)。这里，存储器控制单元300发出DMA，以控制在填充单元105和帧存储器402之间的输入和输出。接下来，填充单元105输出所暂时存储的像素数据到延伸区域1001中的对应位置(步骤S515)。填充单元105通过执行预定次数的步骤S515完成填充处理。当填充处理完成时，填充单元105获得下一像素数据，判断所获得的像素数据是否是边界像素(步骤S520)，并且执行所获得像素数据的输出和后续处理。

此外，当填充单元105断定在步骤S505所获得的像素数据不是边界像素时，填充单元105在步骤S510输出所获得的像素数据，获得将输出的下一像素数据，判断所获得的像素数据是否是边界像素(步骤S520)，并且执行所获得像素数据的输出和后续处理。

通过执行等于宏模块中像素数目那么多次所描述的操作，在延伸区域1001中，完成了解码数据输出到帧存储器402并且完成了解码数据输出到对应位置。

通过针对每个宏模块进一步执行所描述的，恢复一个图像。

照此，当边界像素包括在解码的宏模块数据中式，每次有一个数据的宏模块被解码并且输出到帧存储器402，到延伸区域的填充处理通过将边界像素输出到延伸区域1001中的对应位置执行。

注意，由于在图11中解码处理描述为集中在一个宏模块中执行，所以该解码处理显示为使得在宏模块所有像素输出之后，恢复下一宏模块。然而，通常，只要产生解码数据，用于产生下一解码数据的处理就开始。

1.3 第一实施例的概述

正如已经描述的那样，根据第一实施例，当输出解码数据的一个宏模块到帧存储器时，当边界像素存在于解码数据内时，执行到延伸区域的填充处理。基于这个原因，不必要从帧存储器读出边界像素，并且因此，该帧存储器被访问的次数与在解码该图像之后执行的到延伸区域的填充处理相比要低。例如，当图像尺寸是176像素×144像素时，边界像素的数目是636。通过到延伸区域的传统填充处理，来自帧存储器的边界像素的636次读取是必要的。然而，本发明减少了该数字。

另外，由于该参考帧预先填充到延伸区域，当解码图像时，如果运动矢量在包括延伸区域的参考区域外进行参考，则在仅仅运动矢量剪切处理的情况下，该视频可以参照外部区域进行解码。这减轻了用于解码的处理。

此外，当输出解码数据到帧存储器时，通过执行到延伸区域的填充处理，省略了从帧存储器读取边界像素的必要性，并且因此帧存储器被访问的次数与传统方法相比更低。因此，减轻了用于图像解码的处理，并且该帧存储器的存储器带宽可以减小。

此外，当软件用来执行以下方法时发生大的处理负载，该方法为：当在图像解码期间，执行运动补偿时，根据运动矢量执行区域之外像素的检测和边界像素的拷贝。同样，当该方法使用硬件执行时，电路的规模增加，并且成本增加。对于本发明来说，由于当运动矢量参考包括延伸区域的参比区域之外时，仅仅运动矢量的剪切处理是必要的，所以运动补偿解码处理可以简化。这导致处理负载的减轻，并且防止电路尺寸的增加，因此避免成本增加。

1.3.1 第一实施例的修改

尽管本发明已经基于第一实施例进行了描述，但是本发明不局限于第一实施例。以下的情况包括在本发明之内。

(1)在第一实施例中，当每次将解码数据向帧存储器输出一个像素时，在判断该像素是否是边界像素之后，输出每个像素，但是本发明不局限于此结构。关于该像素是否是边界像素的判断可以在像素输出后进行，并且当该像素是边界像素时，填充处理可以使用输出像素数据执行填充处理。当该填充处理完成时，或者当该像素不是边界像素时，下一像素从解码数据中获得，并且重复相同的处理。

在这种情况下的处理流程使用图6和图7进行描述。

在步骤S150中，填充单元从解码数据中获得将要输出到帧存储器的像素。接下来，在执行步骤S155之前，填充单元输出所获得的像素到帧存储器，并且暂时存储该输出像素。在步骤S155，填充单元裁判暂时存储的像素是否是边界像素。

当该像素不是边界像素时，填充单元省略步骤S165，并且从步骤S170向前执行处理。当填充单元判断该像素是边界像素时，向前执行步骤S160。

此外，在填充处理中，填充单元省略步骤S200，并且向前执行步骤S205。

(2)在第一实施例中，该解码数据不局限于每次向帧存储器输出一个像素。相反，该解码数据可以根据脉冲串传送输出到帧存储器。

以下面的方式执行这种结构。首先，填充单元输出16像素的数据到帧存储器，并暂时存储该16像素。此处，该16像素是一水平行的数据。接下来，填充单元判断判断是否有任何边界像素包括在所存储的数据中。如果是这样的话，执行填充处理。在完成填充处理之后，并且当在所存储的数据中没有边界像素时，填充单元输出下16个像素的数据到帧存储器，并且执行所描述的操作。重复这些操作以完成解码数据一个宏模块的输出，并且填充输出解码数据到对应的延伸区域。这里，如果该宏模块由16像素×16像素构成，则该填充单元执行16次处理。

可替换地，可以以如下方式执行该结构。首先，填充单元获得16像素的数据该16像素为一个水平行，并且判断是否有任何边界像素包括在所获得的16像素数据之内。

当包括边界像素时，填充单元输出所获得的数据到帧存储器，并暂时存储该数据。接下来，该填充单元使用所存储的数据来执行填充处理，并且当填充处理完成时，对下16个像素数据执行相同处理。当不包括边界像素时，填充单元输出所获得的数据到帧存储器，获得下16个像素的数据字母数字显示器执行相同处理。重复这些操作完成解码数据一个宏模块的输出，并且填充输出的解码数据到对应的延伸区域。这里，如果该宏模块由16像素×16像素构成，则填充单元执行16次处理。

此外，该数据不局限于以两种上述实例进行传送像素，并可以传送其他数目的像素。

填充处理可以根据第一实施例的方法，在包括在输出数据内的边界像素单元内执行。

此外，根据脉冲串传送。填充处理可以通过将输出像素数据输出到以边界像素组输出像素的区域而执行。在这种情况下，计算参考像素的地址，并且使用所计算的地址作为参考，执行脉冲串传送。在这种情况下填充处理按照如下的方式执行。当边界像素是第一水平像素时，填充单元计算在边界像素正上方的像素的地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在垂直方向向上输出16像素的像素。当边界像素是第二水平像素时，该填充单元计算在边界像素正下方的像素地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在垂直方向向上输出16像素的像素。此外，当边界像素是第一垂直像素时，填充单元计算在边界像素正左侧的像素地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在水平方向向左输出16像素的像素。当边界像素是第二垂直像素时，填充单元计算在边界像素正右侧的像素地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在水平方向向右输出16像素的像素。此外，当边界像素是第一区域像素时，填充单元首先计算在边界像素正上方的像素地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在垂直方向向上输出16像素的像素。然后填充单元计算在边界像素正左侧的像素地址，并且脉冲串传送使用所计算的地址作为参考，在水平方向向左输出16像素的像素。接下来，在水平方向向左输出之后，填充单元计算在参考像素正上方的像素地址，并且然后脉冲串传送使用新计算的地址作为参考，在水平方向向左输出16像素的像素。通过重复这些操作，填充单元能够输出第一区域像素到延伸区域的边界像素。注意，当边界像素是第二区域像素时，使用不同于用于第一区域像素的方法执行输出，其不同仅在于执行输出的水平方向，并且因此省略了描述。比外，当边界像素是第三区域像素时，使用不同于用于第一区域像素的方法执行输出，其不同仅在于执行输出的垂直方向，并且因此省略了描述。此外，当边界像素是第四区域像素时，使用不同于用于第一区域像素的方法执行输出，其不同仅在于执行输出的垂直和水平方向，并且因此省略其描述。

此外，当边界像素是第一区域像素时，填充单元可以通过脉冲串传送所有将被输出的像素，将输出像素输出。当边界像素是其它区域像素中任何一个时，也可以使用该方法。

(3)该填充单元不局限于如第一实施例所描写的结合在解码单元中。该填充单元可以相反结合在外部储存器内。

在这种情况下，结合在外部储存器内的填充单元经由存储器控制单元，从由运动补偿解码单元解码的数据中接收将要输出到帧存储器的像素信息和该像素将输出到的地址，并且使用所接收的信息执行如图6所示的解码数据输出处理。

由于对输出到延伸区域的像素数据来说，不必要穿过存储器控制单元，因此这减轻了从存储器控制单元输入和输出的负载。

(4)在第一实施例中，填充单元对每一解码数据执行输出和输出像素的填充处理，但不局限于这样做。

相反，填充单元可以存储两个或更多块的解码数据，并且使用所存储的多块解码数据，执行输出像素的输出和填充处理。

此外，填充单元可以具有用于解码数据和将由输出到延伸区域像素数据的缓存器。这里，填充单元在缓存器内存储解码数据。填充单元判断所存储解码数据是否包括任何边界像素，并且当该解码数据判断为包括边界像素时，产生像素以输出到延伸区域，并在缓存器内存储该产生的像素。填充单元经由存储器控制单元，每次输出存储在缓存器内像素数据中的一个像素到帧存储器。

此外，填充单元可以具有与在帧存储器内存储的图像相同方式格式化的缓存器。

这里，填充单元在缓存器内存储解码数据。该填充单元判断在所存储的解码数据内是否包括任何边界像素，并且当所解码的数据判断为包括任何边界像素时，在缓存器的延伸区域内存储边界像素。填充单元执行这些操作直到完成一幅图像的解码为止，并且然后输出存储在缓存器内的数据，换句话说一幅图像的数据和延伸区域的数据经由存储器控制单元到帧存储器每次输出一个像素。

(5)第一实施例和其任何修改都可以结合。

2.第二实施例

在图像处理单元10A的结构方面，第二实施例的移动电话1A不同于第一实施例。以下描述第二实施例的图像处理单元10A。

2.1 图像处理单元10A

如图12所示，图像处理单元10A由解码单元100A、输入/输出单元200A、存储器控制单元300A和外部储存器400A组成。

(1)外部储存器400A

外部储存器400A具有存储单元401A、帧存储器402A和写单元403A。这里，该外部储存器400A是一个DRAM。

在第一实施例中，存储单元401A和帧存储器402A与存储单元401和帧存储器402相同，因此省略其描述。

(A)写单元403A

写单元403A经由存储器控制单元300A来从解码单元100中接收解码图像的输出像素、输出像素的输出地址和与输出像素有关的信息。这里，该输出地址是指示在再现期间，输出像素在图像显示区域内所将要输出位置的地址。

此外，与输出像素有关的信息是以下信息中的一个。当所接收的输出像素是第一区域像素时，该信息是指示输出像素是区域像素的第一区域像素。当所接收的输出像素是第二区域像素时，该信息是指示输出像素是区域像素的第二区域像素。当所接收的输出像素是第三区域像素时，该信息是指示输出像素是区域像素的第三区域像素。当所接收的输出像素是第四区域像素时，该信息是指示输出像素是第四区域像素的第四区域像素信息。当所接收的输出像素是第一水平像素时，该信息是指示输出像素是第一水平像素的第一水平像素信息。当所接收的输出像素是第二水平像素时，该信息是指示输出像素是第二水平像素的第二水平像素信息。当所接收的输出像素是第一垂直像素时，该信息是指示输出像素是第一垂直像素的第一垂直像素信息。当所接收的输出像素是第二垂直像素时，该信息是指示输出像素是第二垂直的第二垂直像素信息。

基于所接收的地址，写单元403A将输出像素写入到帧存储器402A。

写单元403A判断所接收的信息是否是非边界像素信息，并且如果该信息判定为是非边界像素信息，则结束所述的操作。

当所接收的信息判定为不是非边界像素信息，则写单元403A裁判所接收的信息是否是第一区域像素信息、第二区域像素信息、第三区域像素信息和第四区域像素信息中的任何一个。当该判断是肯定的(即，该输出像素是第一、第二、第三或者第四区域像素)，则基于接收的信息，写单元403A将该输出像素输出到延伸区域中的对应位置。用于输出第一、第二、第三或第四区域像素到延伸区域中的对应位置的该方法与用于第一实施例的方法相同，因此省略其描述。

当该判断是否定的，写单元403A判断所接收的信息是否是第一水平信息和第二水平信息。当这个判断是肯定的(这里，该输出像素要么是第一水平像素要么是第二水平像素)，则写单元403A限据所接收的信息输出该输出像素到延伸区域中的对应位置。用于输出第一和第二水平像素到延伸区域中的对应位置的该方法与第一实施例中描述的相同，并且因此省略其描述。当该判断是否定的(这里，输出像素要么是第一要么是第二垂直像素)，则写单元403A输出该输出像素到延伸区域中的对应位置。用于输出第一和第二垂直像素到延伸区域中的对应位置的该方法与第一实施例中描述的相同，并且因此省略其描述。

根据所描述的操作，当将解码图像输出到帧存储器402A时，写单元403A将通过解码单元100A解码的图像输出(拷贝)到延伸区域。

(2)输入/输出单元200A

输入/输出单元200A与第一实施例的输入/输出单元200相同，因此省略其描述。

(3)解码单元100A

解码单元100A具有可变长度解码单元101A、反量化单元102A、反DCT单元103A、运动补偿解码单元104A、运动矢量转换单元106A和填充判断单元107A。

该解码单元100A解码宏模块单元中的图像，每个宏模块单元由16像素×16像素构成。

该可变长度解码单元101A、反量化单元102A、反DCT单元103A、运动补偿解码单元104A和运动矢量转换单元106A与第一实施例的可变长度解码单元101、反量化单元102、反DCT单元103、运动补偿解码单元104和运动矢量转换单元106相同，因此省略其描述。

以下描述填充判断单元107A。

填充判断单元107A接收来自运动补偿解码单元104A的解码数据，并且经由存储器控制单元300A，每次输出所接收解码数据的一个像素到写单元403A。

该填充判断单元107A从该解码数据获得输出像素，判断所获得的输出像素是否是边界像素，并且当所获得的输出像素判定为是边界像素时，进一步判断该输出像素是否是第一、第二、第三或第四区域像素中任何一个。当该判断是肯定的，则填充判断单元107A产生对应于该区域像素的信息。例如，当该输出像素是第一区域像素时，填充判断单元107A产生第二区域像素信息，并且当该输出像素是第三区域像素时，判断单元107A产生第三区域像素信息。该填充单元107A经由存储器控制单元300A，将输出像素、输出像素将被输出到的地址和所产生的信息输出到写单元403A。

当该判断是否定的时，填充判断单元107A进一步判断该输出像素是第一还是第二水平像素。当该判断是肯定的，填充判断单元107A产生对应于水平像素的信息。例如，当输出像素是第一水平像素时，填充判断单元107A产生第一水平像素信息，并且当输出像素是第二水平像素时，填充判断单元107A产生第二水平像素信息。该填充单元107A经由存储器控制单元300A，将输出像素、输出像素将被输出到的地址和所产生的信息输出到写单元403A。当该判断是否定的，则填充单元107A产生对应于垂直像素的信息。例如，当该输出像素第一垂直像素时，填充判断单元107A产生第一垂直像素信息，并且当该输出像素是第二垂直像素时，填充判断单元107A产生第二垂直像素信息。该填充单元107A经由存储器控制单元300A，将输出像素、输出像素将被输出到的地址和所产生的信息输出到写单元403A。

当填充判断单元107A判断该输出像素不是边界像素时，填充输出设备107A产生非边界像素信息，并且经由存储器控制单元300A，将输出像素、输出像素将被输出到的地址和所产生的信息输出到写单元403A。

该填充判断单元107A通过执行与在解码数据中像素数目相同次数的所描述的操作，将解码数据输出到写单元403A。

(4)存储器控制单元300A

该存储器控制单元300A从输入/输出单元200A接收编码数据，并且输出所接收的编码数据到存储单元401A。

此外，存储器控制单元300A将从存储单元401A接收的编码序列输出到解码单元100A的可变长度解码单元101A。

存储器控制单元300A该填充判断单元107A接收输出像素、该像素将被输出到的地址和与像素有关的信息，并且输出所接收的输出像素、地址和信息到写单元403A。

另外，一从运动矢量转换单元106A接收到运动矢量参考地址，存储器控制单元300A就利用所接收的参考地址从参考帧获得参考数据，并且输出所获得的参考数据到运动补偿解码单元104A。

存储器控制单元300A从帧存储器402A读取解码图像，并且输出所读取的图像到输入/输出单元200A。

指出，存储器控制单元300A通过发布DMA，执行存储单元401A的数据输入和输出以及帧存储器402A的数据输入和输出。

2.2 解码方法

以下描述用于解码编码数据的解码处理。

注意，解码处理与第一实施例相同，因此省略其描述。

此外，在解码处理中的运动补偿解码处理也与第一实施例相同，因此省略其描述。

以下描述在解码处理中的解码数据输出处理和通过写单元403A执行的写入处理。

2.2.1 解码数据输出处理

以下利用图13的流程图描述解码数据输出处理。

填充判断单元107A从解码数据获得像素数据(步骤S600)，并判断所获得的像素数据是否是边界像素(步骤S605)。

当该像素数据判定为是边界像素(在步骤S605判断为″YES″)时，填充判断单元107A判断所输出的像素是否是第一、第二、第三或第四区域像素中任何一个(步骤S610)。当该判断是肯定的(在步骤S610判断为″YES″)时，填充判断单元107A产生对应于区域像素的信息，并且将所产生的信息、像素数据和地址经由存储器控制单元300A输出到写单元403A(步骤S615)，填充判断单元107A然后判断所获得的像素数据是否是最后的像素数据(步骤S640)，并且如果该像素数据判定为是最后像素数据(在步骤S640判断为″YES″)时，结束该处理。如果该像素数据判定为不是最后像素数据(在步骤S640判断为″NO″)时，填充判断单元107A返回到步骤S600，获得下一像素，并继续进行处理。

当该数据判定为不是边界像素(在步骤S610判断为″NO″)时，填充单元107A判断输出像素是否是第一或者第二水平像素之一(步骤S620)。当该判断是肯定的(在步骤S620判断为″YES″)时，填充判断单元107A产生对应于水平像素的信息，经由存储器控制单元300A，将所产生的信息、像素数据和地址输出到写单元403A(步骤S625)，并且在步骤S640执行该处理。

当该判断是否定的(在步骤S620判断为″NO″)时，填充判断单元107A产生对应于垂直像素的信息，经由存储器控制单元300A，将所产生的信息、像素数据和地址输出到写单元403A(步骤S630)，并且在步骤S640执行该处理。

当该输出像素判定为不是边界像素(在步骤S605判断为″NO″)时，填充判断单元107A产生非边界像素信息，经由存储器控制单元300A，将所产生的非边界像素信息、像素数据和地址输出到写单元403A(步骤S635)，并且在步骤S640执行该处理。

2.2.2 写入处理

以下利用图14的流程图描述通过写单元403A执行的写入处理。

写单元403A经由存储器控制单元300A，从解码100A接收解码图像的像素数据、该像素数据将要输出到的地址和与该像素数据有关的信息(步骤S700)。

写单元403A基于所接收的地址将像素数据写入到帧存储器器402A(步骤S705)。

写单元403A判断所接收的信息是否是非边界像素信息(步骤S710)，并且当所接收的信息判定为是非边界像素信息(在步骤S710判断为″YES″)时，结束该操作。

当所接收的信息判定为不是非边界像素(在步骤S710判断为″NO″)时，写单元403A判断所接收的信息是否是第一区域像素信息、第二区域像素信息、第三区域像素信息或第四区域像素信息(步骤S715)。当该判断是肯定的(步骤S715判断为″YES″)时(这里，所接收的像素数据是第一、第二、第三或第四区域像素之一)，写单元403A基于所接收的信息利用接收的像素数据执行垂直填充处理(步骤S720)，然后执行水平和垂直填充(步骤S725)。

当该判断是否定的(在步骤S715判断为″NO″)时，写单元403A判断所接收的信息是否是第一水平像素或第二水平像素(步骤)。当该判断是肯定的(在步骤S730判断为″YES″)时，写单元403利用所接收的像素数据(这里，所接收的像素数据是第一或第二水平像素之一)执行垂直填充处理(步骤S735)。当该判断是否定的(在步骤S730判断为″NO″)时，写单元403A使用所接收的像素数据(这里，该像素数据是第一或者第二垂直像素)执行水平填充处理(步骤S740)。

注意，那些在写入过程中执行的垂直填充处理、水平填充处理以及水平和垂直填充处理与第一实施例相同，因此这里省略其描述。

2.3 第二实施例概述

正如所描述的那样，根据第二实施例，当将解码数据的一个宏模块输出到帧存储器时，当边界像素存在于解码数据中时，执行到延伸区域的填充处理。为此，不必要的从帧存储器读取边界像素，因此访问帧存储器的次数与当解码该图像之后执行到扩展区域的填充处理时相比要低。

另外，由于该参考帧被预先填充到延伸区域，当解码图像时，如果运动矢量参考了包括延伸区域的参考区域之外时，仅仅在剪切处理运动矢量的情况下，能够参照区域外部解码视频。这减轻了用于运动补偿解码的处理。

此外，通过外部储存器400A的写单元403A执行了到延伸区域的填充处理，所有解码单元100A不必要每次像素数据输出到延伸区域时，将像素数据输出到外部储存器400A。因此，在外部储存器400A和解码单元100A之间的通信量减少了。

2.3.1 第二实施例的修改

尽管已经基于第二实施例描述了本发明，本发明不局限于第二实施例。以下情况包括在本发明内。

(1)在延伸区域中像素数据将要输出(拷贝)到的地址(以下称作″拷贝地址″)不局限于在填充处理中通过写单元403A进行计算。

相反，当像素数据是边界像素时，填充判断单元107A计算所有的拷贝地址，并且将像素数据的输出地址和所有计算的拷贝地址输出到写单元403A。该写单元403A基于输出地址和图像数据的所有拷贝地址将图像数据写入到帧存储器402A。

以下利用图13描述解码数据输出处理。指出仅仅描述了解码数据输出处理的变化。

代替执行步骤S635，在执行步骤S605之后，当像素数据判定为不是边界像素时，填充判断单元107A将像素数据和该像素数据的输出地址输出到写单元403A。

代替执行步骤S615，在执行步骤S610之后，当像素数据判定为是边界像素时，填充判断单元107A计算像素数据的所有拷贝并且将像素数据、该像素数据的输出地址和所有计算的地址输出到写单元403A。

代替执行步骤S625，在执行步骤S620之后，当像素数据判定为是水平像素时，填充判断单元107A计算像素数据的所有拷贝并且将像素数据、该像素数据的输出地址和所有计算的地址输出到写单元403A。

代替执行步骤S630，在执行步骤S620之后，当像素数据判定为是垂直像素时，填充判断单元107A计算像素数据的所有拷贝并且将像素数据、该像素数据的输出地址和所有计算的地址输出到写单元403A。

以下利用图14描述写处理的改变。

在步骤S700，写单元403A从填充判断单元107A接收像素数据和一个或多个地址。在步骤S705，写单元403A基于所接收的一个或多个地址将所接收的像素数据写入到帧存储器。

(2)在第二实施例中，并不局限于每次将解码数据输出一个像素到帧存储器。相反，根据脉冲串传送，解码数据可以被输出到帧存储器。

注意，由于可以与第一实施例的修改(2)中所描述的一样执行脉冲串传送，这里省略了其描述。

(3)写单元403A并不局限于在外部储存器400A中提供，也可以在存储器控制单元300A中提供。

(4)第二实施例和其任何修改可以相结合。

3.第三实施例

第三实施例的移动电话1B在图像处理单元10B的结构方面与第一和第二实施例不同。以下描述第三实施例的图像处理单元10B。

3.1 图像处理单元10B

如图15所示，图像处理单元10B由解码单元100B、输入/输出单元200B、存储器控制单元300B和外部储存器400B组成。

(1)外部储存器400B

外部储存器400B具有存储器单元401B、帧存储器402B和填充单元404B。这里该外部储存器400B是DRAM。

存储器单元401B和帧存储器402B与第一实施例中的存储器单元401和帧存储器402相同，并且因此省略其描述。

(A)填充单元404B

该填充单元404B经由存储器控制单元300B从解码单元100B接收解码图像的像素数据和该像素数据的输出地址。这里，输出地址是在再现期间在所显示的图像区域内，指示输入像素将被输出到的位置的地址。

填充单元404B判断所接收的输出像素是否是边界像素。

当该接收像素判定为不是边界像素时，填充单元404B基于所接收的地址，将所接收的输出像素写入帧存储器402B。

当所接收的输入像素判断为是边界像素式，填充单元404B首先基于所接收的地址，将所接收的输出像素写入帧存储器402B，并随后执行以下操作。

填充单元404B判断所接收的像素是否是第一区域像素、第二区域像素、第三区域像素或第四区域像素之一。当判断是肯定的时，该填充单元404B利用输出像素执行到延伸区域的填充。使用第一、第二、第三和第四区域像素用于填充的方法与第一实施例相同，并且在此省略其描述。

当判断是否定的时，该填充单元404B判断所接收的输出像素是否是第一水平像素或者第二水平像素。当判断是肯定的时，该填充单元404B使用输出像素执行到延伸区域的填充。使用第一和第二水平像素用于填充的方法与第一实施例中的相同，因此在此省略其描述。当判断是否定的时，该填充单元404B使用输出像素(这里，该输出像素是第一或者第二垂直像素)执行到延迟区域的填充。使用第一或第二垂直像素用于填充的方法与第一实施例中的相同，因此在此省略其描述。

根据所描述的操作，当输出解码图像到帧存储器402B时，该填充单元404B将通过解码单元100B解码的图像输出(拷贝)到延伸区域。

(2)输入/输出单元200B

输入/输出单元200B与第一实施例的输入/输出单元200相同，因此省略其描述。

(3)解码单元100B

解码单元100B包括可变长度解码单元101B和反量化单元102B、反DCT单元103B、运动解码单元104B，运动矢量转换单元106B和数据输入输出单元108B。

解码单元100B通过解码在16像素×16像素宏模块中的图像再现图像。

可变长度解码单元101B、反量化单元102B、反DCT单元103B、运动解码单元104B和运动矢量转换单元106B与第一实施例的可变长度解码单元101、反量化单元102、反DCT单元103、运动解码单元104和运动矢量转换单元106相同，因此在此省略其描述。

以下描述数据输出单元108B。

数据输出单元108B从运动补偿解码单元104B接收解码数据，并经由存储器控制单元300B每次将所接收的解码数据输出到填充单元404一个像素。

数据输出单元108B从解码数据获得输出像素，并将经由存储器控制单元300B的像素和输出像素将要输出到的地址输出到填充单元404B。数据输出单元108B能够通过执行与解码数据中像素数目相同次数的所述操作，将解码输出到填充单元404B。

(4)存储器控制单元300B

存储器控制单元300B从输入/输出单元200B接收编码数据，并且输出所接收的编码数据到存储器单元401B。

此外，存储器控制单元300A将从存储器单元401B所接收的编码序列输出到解码单元100B的可变长度解码单元101B。

一旦从数据输出单元108B接收到输出像素和输出地址，存储器控制单元300B就将所接收的输出像素和输出地址输出到填充单元404B。

另外，一从运动矢量转换单元106B接收到运动矢量参考地址时，存储器控制单元300B就利用所接收的参考地址从参考帧获得参考数据，并且将所获得的参考数据输出到运动补偿解码单元104B。

存储器控制单元300B从帧存储器402B读取解码图像，并且将所读取的图像输出到输入/输出单元200B。

注意，存储器控制单元300B通过发布DMA，执行存储器单元401B的数据的输入输出和帧存储器402B的数据的输入输出。

3.2 解码方法

以下描述用于解码编码数据的解码处理。

注意，那些解码处理与第一实施例中的相同，因此这里省略其描述。

此外，在解码处理中的运动补偿解码处理也与第一实施例中的相同，因此这里省略其描述。

以下描述在通过填充单元404B执行的解码处理和写入处理中的数据输出处理。

3.2.1 解码数据输出处理

以下利用图16的流程图描述通过数据输出单元108B执行的解码数据输出处理。

该数据输出单元108B经由存储器控制单元300B从解码数据获得像素数据(步骤S800)，并且输出所获得的像素数据以及该像素数据该填充单元404B的输出地址(步骤S805)。

该数据输出单元108B判断所获得的像素数据是否是最后像素数据(步骤S810)，并且当该像素数据判定为是最后像素数据时，(在步骤S810判断为″YES″)，结束该处理。当该像素数据判定为不是最后像素(在步骤S810判断为″NO″)，数据输出单元108B返回到步骤S800，获得下一像素数据，并继续该处理。

3.2.2 写入处理

以下利用图17的流程图描述通过填充单元404B执行的写入处理。

填充单元404B经由存储器控制单元300B从解码单元100B接收解码图像的像素数据和该像素数据的输出地址(步骤S850)。

该填充单元404B判断所接收的像素数据是否是边界像素(步骤S855)。

当该像素判定为是边界像素(在步骤S855判定为″YES″)时，填充单元404B执行填充处理(步骤S860)。

当该像素判定为不是边界像素(在步骤S855判定为″NO″)时，填充单元404B基于所接收的地址将该像素数据写入到帧存储器402B(步骤S865)。

注意，那些在写入处理中执行的填充处理与第一实施例描述的相同，因此这里省略其描述。此外，在写入处理中的垂直填充处理、水平填充处理以及水平和垂直填充处理也与第一实施例相同，因此这里省略其描述。

3.3 第二实施例概述

如同已经描述的，根据第二实施例，当输出解码数据的一个宏模块到帧存储器时，当边界像素存在于该解码中时，执行到延伸区域的填充处理。为此，不必要的从帧存储器读出边界像素，因此访问帧存储器的次数与当解码该图像之后执行到扩展区域的填充处理时相比要低。

另外，由于该参考帧被预先填充到延伸区域，当解码图像时，如果运动矢量参考了包括延伸区域的参考区域之外时，仅仅在剪切处理运动矢量的情况下，能够参照区域外部解码视频。这减轻了用于运动补偿解码的处理。

此外，由于到延伸区域的填充处理通过外部储存器400B的填充单元404B执行，因此每当像素数据输出到延伸区域时，解码单元100B不必要输出像素数据到外部储存器400B。因此，在外部储存器400B和解码单元100B之间的通信量减少了。

3.3.1 第三实施例的修改

尽管本发明已经基于第三实施例进行了描述，但本发明不局限于第三实施例。以下情况包括在本发明之内。

(1)在第三实施列中，该解码数据不局限于每次输出到帧存储器一个像素。相反，解码数据可以根据脉冲串传送输出到帧存储器。

注意，由于可以与第一实施例的修改(2)中所描述的一样执行脉冲串传送，这里省略了其描述。

(2)填充单元404B不局限于不局限于在外部储存器400B中提供，也可以在存储器控制单元300B中提供。

(3)第三实施例和其任何修改可以相结合。

4.其他修改

尽管本发明已经描述了基于第一、第二和第三实施例，但本发明不局限于这些实施例。以下情况包括在本发明之内。

(1)从移动电话收到的信息不局限于是TS。该信息可以是由已经被制成数字信号的视频数字信息组成的比特流。代替TS，该比特流可以是程序流。这里，图像处理单元的输入/输出单元接收该比特流，获得与来自所接收比特流的图像有关的数据，从所获得的数据产生编码数据，并且输出所产生的编码数据到存储器单元。该操作通过如第一实施例中所描写的解码单元执行，因此这里省略其描述。

(2)图像的尺寸不局限于176像素×144像素。图像的尺寸可以是其它尺寸，例如352像素(水平)×288像素(垂直)。

(3)宏模块的尺寸不局限于16像素×16像素，并且可以是其它的块尺寸，例如8像素×8像素。这些使得运动矢量将被设置为8像素×8像素的单元。

(4)延伸区域的水平和垂直宽度不局限于多个16像素宏模块，并且可以是一个或多个像素的任意宽度。

此外，应该与用于解码的块尺寸相匹配。例如，如果用于解码的块尺寸是8像素×8像素，则延伸区域的水平和垂直宽度每个也应该是8像素。

(5)图像解码设备不局限于是移动电话，并且可以是和再现编码视频的任何设备。该图像解码设备的实例是机顶盒、DVD设备、移动通信设备、广播接收设备和分布在宽带网上再现视频的设备。

(6)该外部储存器不局限于是DRAM，并且可以是诸如SDRAM(同步DRAM)之类的其它形式的存储器。

该外部储存器不局限于是易失性存储器，并且可以是非易失性存储器。

而且，该外部储存器不局限于是外部的，也可以是解码单元中提供的内部存储器。

(7)本发明可以是上述示出的方法。而且，该方法可以是通过计算机实现的计算机程序，并且可以是计算机程序的数字信号。

而且，本发明可以是诸如软磁盘、硬磁盘、CD-ROM、MO、DVD、DVDROM、DVD-RAM、BD(基本链路单元射线盘(Blu-Ray Disc))或半导体存储器之类的计算机可读记录媒体，其存储计算机程序或数字信号。而且，本发明可以是记录在任何前面提到的记录媒体上的计算机程序或数字信号。

此外，本发明可以是在电通信线路、无线的或有线通信线路或以因特网为代表的网络上传送的计算机程序或数字信号。

此外，本发明可以是包括微处理器和存储器的计算机系统，该存储器存储计算机程序，并且该微处理器根据该计算机程序进行操作。

此外，通过将该程序或数字信号传送到记录媒体设备，或通过经由网络等等传送该程序或数字信号，该程序或数字信号可以其它独立的计算机系统执行。

(8)本发明可以是任何实施例的结合和修改。

5.工业实用性

本发明的该解码设备和解码方法可以在用于参考参考屏幕延伸区域的屏幕上用于解码。

尽管本发明已经参考附图通过举例进行了充分地描述，但是应当指出，对于本领域技术人员来说，明显可以进行不同的改变和修改。因此，除非这些变化和修改脱离了本发明的范围，否则它们均应当解释为包括在本发明之内。

Claims (14)

1.一种解码视频的解码设备，包括：

存储单元，其包括图像区域和延伸区域，该图像区域用于存储视频的一帧图像，该延伸区域用于存储围绕该帧图像的延伸图像；

解码单元，其可操作以接收压缩编码序列，该压缩编码序列通过压缩编码预定数目像素的块中的帧图像而产生，并解码所接收的压缩编码序列以产生由预定数目像素组成的块图像；以及

输出单元，其可操作以将块图像输出到存储单元的图像区域，

其中，当输出该块图像时，该输出单元将块图像中靠近帧的内缘的像素分别输出到延伸区域中的对应位置。

2.如权利要求1所述的解码设备，其中

当输出块图像时，输出单元对块图像中的每个像素判断该像素是否靠近内缘，并且当该像素判定为靠近内缘时，输出该像素到延伸区域的对应位置。

3.如权利要求1所述的解码设备，进一步包括：

重复单元，其可操作以控制解码单元和输出单元，以便重复地执行块图像产生、块图像输出以及将在块数据内靠近内缘的像素输出到延伸区域的对应位置，直到帧图像和延伸图像的产生完成为止。

4.如权利要求2所述的解码设备，其中

当包括在块图像内的像素判定为靠近内缘时，输出单元可以在延伸区域中，计算如下之一：(i)水平方向地址，(ii)垂直方向地址和(iii)水平和垂直方向地址，每个地址指示该像素在延伸区域要被输出到的位置，并且基于所计算的地址输出该像素到延伸区域。

5.如权利要求4所述的解码设备，其中

存储单元可以预先进一步存储参考帧图像，该参考帧图像由另一帧图像和另一延伸图像组成，

压缩编码序列包括由运动矢量和差值块图像组成的编码信息，该运动矢量指示参考帧图像的内部或者外部，并且差值块图像是在参考帧图像内编码块和参考块图像之间的差值，并且

解码单元包括：

重复子单元，其可操作以接收编码序列；

获得子单元，其可操作以解码压缩编码序列，从而获得运动矢量和差值块图像；

运动矢量判断子单元，其可操作以判断运动矢量是否指示参考帧图像的外部；

运动矢量转换子单元，其可操作当运动矢量判定为指示参考帧图像外部时，转换该运动矢量，以便指示参考帧图像中最接近转换前的运动矢量所指示的位置的位置，并从参考帧图像获得在转换后由转换后的运动矢量所指示的参考数据；以及

块图像产生子单元，其可操作以使用参考数据和差值块图像来产生块图像。

6.如权利要求5所述的解码设备，其中

当运动矢量判断子单元断定运动矢量不指示参考帧图像外部时，则运动矢量转换子单元可以利用运动矢量从参考帧获得参考数据。

7.如权利要求4所述的解码设备，其中

压缩编码序列包括由编码块组成的编码块图像的信息，并且

该解码单元包括：

接收子单元，其可操作以接收压缩编码序列；以及

产生子单元，其可操作以解码压缩编码序列，从而产生编码块图像，并将所产生的编码块图像作为块图像。

8.如权利要求2所述的解码设备，其中

存储单元可以是外部储存器和内部存储器之一。

9.如权利要求2所述的解码设备，其中

存储单元和输出单元可以是外部储存器和内部存储器之一。

10.如权利要求2所述的解码设备，其中

输出单元包括：

第一输出子单元，其可操作以将块图像输出到存储单元的图像区域；

判断子单元，其可操作以便当块图像正在输出时，为其中的每个像素判断该像素是否靠近帧的内缘；以及

第二输出子单元，其可操作以便当判断子单元断定像素靠近帧内缘时，将该像素输出到延伸区域的对应位置。

11.一种用于再现视频的移动终端设备，包括权利要求1所述的解码设备。

12.一种在解码设备中使用的用于解码视频的解码方法，

该解码设备包括：

存储单元，其包括图像区域和延伸区域，该图像区域用于存储视频的一帧图像，该延伸区域用于存储围绕该帧图像的延伸图像，以及

解码方法包括：

接收压缩编码序列的解码步骤，该压缩编码序列通过压缩编码在预定数目像素块中的帧图像而产生，并解码所接收的压缩编码序列，以便产生由预定数目像素组成的块图像；以及

输出块图像到存储单元的图像区域的输出步骤，

其中，当块图像在输出步骤进行输出时，在块图像中靠近帧内缘的像素被输出到延伸区域的各个对应位置。

13.一种在解码设备中使用的用于解码视频的解码程序，

该解码设备包括：

存储单元，其包括图像区域和延伸区域，该图像区域用于存储视频的一帧图像，该延伸区域用于存储围绕该帧图像的延伸图像，以及

解码的方法包括：

接收压缩编码序列的解码步骤，该压缩编码序列通过压缩编码在预定数目像素块中的帧图像而产生，并解码所接收的压缩编码序列，以便产生由预定数目像素组成的块图像；以及

输出块图像到存储单元的图像区域的输出步骤，

其中，当块图像在输出步骤进行输出时，在块图像中靠近帧内缘的像素被输出到延伸区域的各个对应位置。

14.一种计算机可读记录媒介，在其上记录了在解码设备中使用的用于解码视频的解码程序，

该解码设备包括：存储单元，其包括图像区域和延伸区域，该图像区域用于存储视频的一帧图像，该延伸区域用于存储围绕该帧图像的延伸图像，以及

解码的方法包括：

接收压缩编码序列的解码步骤，该压缩编码序列通过压缩编码在预定数目像素块中的帧图像而已经产生，并解码所接收的压缩编码序列，以便产生由预定数目像素组成的块图像；以及

输出块图像到存储单元的图像区域的输出步骤，

其中，当块图像在输出步骤进行输出时，在块图像中靠近帧内缘的像素被输出到延伸区域的各个对应位置。

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