JP2005510150A

JP2005510150A - より大きな画素グリッド動き補償を利用した複雑さが減少されたビデオ復号化

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Publication number: JP2005510150A
Application number: JP2003545044A
Authority: JP
Inventors: トセ−フアラン; イングウェイチェン
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2005-04-14
Also published as: US20030095603A1; CN1589576A; WO2003043344A3; WO2003043344A2; KR20040054776A; EP1449384A2; AU2002339656A1

Abstract

復号化処理の間に、動き補償の計算をスケールダウンすることにより、ＭＰＥＧディジタルビデオ復号化システムの計算の複雑さを減少させる方法及びシステムが提供される。ビデオ処理システムは、複数のマクロブロックをこれに関連する動きベクトルと共に含む入力されるＭＰＥＧビデオ信号を処理する。非全画素ベクトルは、奇数番号のベクトルを近接する偶数番号のベクトルに丸めることにより、Ｐフレーム及びＢフレームにおいて、又はＰ及びＢフレームの組み合わせにおいて、全画素動きベクトルに変換される。次いで、前記変換された全画素動きベクトルに基づいて、動き補償されたＭＰＥＧビデオ画像が実行される。結果として、内挿に関連するかなりの計算オーバヘッドが望ましく回避される。

Description

本発明は、圧縮されたビデオ情報の画像処理に関し、より詳細には、ＭＰＥＧ復号化器の計算負荷を調節するための方法及びシステムに関する。

伝送効率を改善するため、大量のデータを含む画像は典型的に圧縮され、次いで符号化されたビデオデータを復号するように動作可能な復号化器に伝送媒体を通して伝送される。従って、動画ビデオを提供するために、圧縮されたビデオ情報を迅速に及び効率的に復号化することが非常に望ましい。ビデオ情報を圧縮及び復元するために普及した１つの圧縮規格は、ビデオ符号化及び復号化のための動画専門家グループ（ＭＰＥＧ）規格である。ＭＰＥＧ規格は国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２−１「Information Technology − Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to 1.5 Mbit/s」の第１版（1993年８月１日）第１、２及び３部において定義されており、参照によってその全体が本明細に組み込まれたものとする。

一般に、フレームの処理の計算負荷は、ＭＰＥＧ２復号化器プロセッサにおける復号化アルゴリズムによっては制約を受けない。しかしながら、ＭＰＥＧ２復号化の不規則な計算負荷の振舞のために、フレームの計算負荷のピークはメディアプロセッサの最大ＣＰＵ負荷を超え、これによりフレームドロップ又は予期せぬ効果を起こし得る。結果として、エンジニアがメディアプロセッサにＭＰＥＧ復号化を実装するときは、該エンジニアは、前記計算負荷のピークが発生した場合にも円滑に動作するために、平均復号化計算負荷を超えて４０％乃至５０％の動作マージンを持つプロセッサを選択する必要がある。望ましくない計算負荷のピークはしばしば起こるわけではないため、このタイプの実装は経済的でなく、リソースの浪費を引き起こす。

ＭＰＥＧ２においては、標準的な復号化器は常に、動きベクトルのタイプに従って動き補償（ＭＣ）を実行し、これは多くの一般のビデオ復元方法において最も計算的に激しい動作の１つである。動きベクトルは参照フレームから現在のフレームへのビデオデータにおけるオブジェクト（即ちマクロブロック）の動きを定義する。各動きベクトルは、水平成分（「ｘ」）と垂直成分（「ｙ」）とから成る。各成分は、参照フレームと現在のフレームとの間の時間に前記オブジェクトが移動した距離を表す。従って、殆どのＭＰＥＧ２復号化器は、動き補償演算を処理するかなりの計算負荷を必要とし、メディアプロセッサの最大ＣＰＵ負荷を超えさせる。それ故、メディアプロセッサ又は節電装置に実装されたＭＰＥＧ２復号化器におけるＭＣ演算を減少させることができる、減少された復号化方式を提供するニーズがある。

本発明は、復号化処理の間の動き補償の計算をスケールダウンすることにより、ＭＰＥＧディジタルビデオ復号化システムの計算の複雑さを減少させる方法及びシステムに向けたものである。

本発明の態様によれば、前記方法は、ＭＰＥＧビデオ信号が非全画素（non full-pel）動きベクトルを含むか否かを決定するステップと、前記ＭＰＥＧビデオ信号が非全画素（full-pel）動きベクトルを含む場合、奇数ベクトルを近接する偶数ベクトルに丸めることにより前記非全画素動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するステップと、前記変換された全画素動きベクトルに基づいて動き補償されたＭＰＥＧビデオピクチャを生成するステップとを含む。前記非全画素動きベクトルは、４分の１画素（quarter-pel）動きベクトル、半画素（half-pel）動きベクトル及び分数画素（fractional-pel）動きベクトルのうちの１つであっても良い。非全画素動きベクトルから全画素動きベクトルへの変換は、Ｐフレーム及びＢフレーム上で、又はＰ及びＢフレームの組み合わせにおいて実行される。

本発明の他の態様によれば、可変長符号復号化器、逆量子化器、逆離散コサイン変換器、動き補償器及び複雑さ選択器を持つタイプのＭＰＥＧディジタルビデオ復号化器を利用して、符号化されたデータビデオ信号の復号化効率を改善する方法は、前記可変長符号復号化器において関連する動きベクトルを持つ圧縮されたビデオデータストリームを受信し、該ストリームから復号化されたデータを生成するステップと、同時に、前記復号化されたデータから動きベクトルのタイプを決定するステップと、逆量子化され復号化されたデータを生成するために、前記逆量子化器を利用して前記復号化されたデータを逆量子化するステップと、差分データを生成するため、前記量子化され復号化されたデータを周波数ドメインから空間ドメインへ変換するために前記逆離散コサイン変換器を利用するステップと、参照データを生成するため、動きベクトルのタイプにかかわらず全てのマクロブロックに対して全画素動き補償を実行するために前記動き補償器を利用するステップと、動き補償された画像を生成するため、前記参照データと前記差分データとを結合するステップとを含む。前記圧縮されたビデオデータストリームはディジタル画素データのアレイから形成される複数のマクロブロックを含んでも良く、全画素動き補償は動きベクトルのタイプにかかわらず全マクロブロックに対して実行される。

本発明の更に他の態様によればシステムは、関連する動きベクトルと共にＭＰＥＧビデオ信号のストリームを受信し復号化するように構成され、前記復号化されたＭＰＥＧビデオ信号から量子化されたデータを出力するように動作可能な可変長復号化器と、前記符号化されたＭＰＥＧビデオ信号から動きベクトルのタイプを検出し、前記検出された動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するように構成される複雑さ選択器と、前記受信された量子化されたデータを有効に逆量子化するため前記可変長復号化器の出力を受信するために結合された逆量子化器と、前記逆量子化されたデータを周波数ドメインから空間ドメインへ変換するために前記逆量子化器の出力部と結合された逆離散コサイン変換器と、動きベクトルのタイプにかかわらず全画素動き補償を実行するために前記複雑さ選択器の出力部と結合された動き補償器と、動き補償された画像を形成するため、前記動き補償器及び前記逆離散コサイン変換器からの出力信号を受信する加算器とを含む。

本発明の以上の及び他の特徴及び利点は、以下の添付する図において示される好適な実施例のより詳細な説明より明らかとなるであろう。ここで種々の図を通して参照記号は同一の部分を指す。図は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに本発明の原理を説明することが重要視されている。

本発明の方法及び装置のより完全な理解は、添付する図と共に為される以下の詳細な説明を参照することにより可能となるであろう。

以下の記載において、限定ではなく説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために、特定のアーキテクチャ、インタフェース、手法等のような特定の詳細が明示される。簡単さ及び明確さの目的のため、本発明の説明を不要な詳細によって不明瞭にしないように、良く知られた装置、回路及び方法の詳細な説明は省かれる。

図１は、本発明が実装され得る例となるビデオ通信システムを示す。図１に示されるように、前記ビデオ通信システムはディジタルテレビジョンユニット２、放送者４及び伝送媒体５を含む。好適な実施例は、高詳細度（ＨＤＴＶ）テレビジョンシステムのようなディジタルテレビジョンシステムに関連して説明されるが、本発明は他のタイプのビデオ機器においても利用されることができることは留意されるべきである。放送者４は、テレビジョン信号をディジタルテレビジョンユニット２に送信するように動作可能なテレビ局又はスタジオであっても良い。伝送媒体５は従来のケーブル、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、無線周波（ＲＦ）リンク等であっても良く、これらによってテレビジョン信号が放送者４とディジタルテレビジョンユニット２との間を伝送され得る。ビデオデータ、オーディオデータ及び制御データから成る前記テレビジョン信号は、放送者４の伝送端において圧縮又は符号化され、テレビジョンユニット２の受信端において表示のために復号化器によってビットストリームに復元される。

本発明の理解を容易にするために、ＭＰＥＧ２に関連する背景情報が図２と共に説明される。図２に示されるように、ＭＰＥＧ規格による符号フォーマットの階層構造が示される。前記構造の最上層は、複数のＧＯＰ（ピクチャの群（group of picture））から成るビデオシーケンスを有する。ここでピクチャは１シートの画像に対応する。各ピクチャは複数のスライスに分割され、各スライスは左から右及び上から下へ列に配置された複数のマクロブロックから成る。前記マクロブロックのそれぞれは６つの成分、即ち１６×１６画素のマクロブロックを構成する４つの８×８画素ブロックの輝度を表す４つの輝度成分Ｙ１からＹ４、及び同一のマクロブロックについて８×８画素ブロックの色（Ｕ、Ｖ）構成差分成分Ｃｂ及びＣｒから成る。最後に、８×８画素のブロックはビデオ符号化において最小の単位である。

ＭＰＥＧ２符号化は、画像をそれぞれ関連する別個の量子化スケール値を持つ１６×１６画素のマクロブロックに分割することにより前記画像に対して実行される。前記マクロブロックは個々の８×８画素のブロックに更に分割される。前記マクロブロックの８×８画素ブロックのそれぞれは、該ブロックにおける６４個の周波数帯域のそれぞれについて離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数を生成するためＤＣＴにかけられる。８×８画素ブロックにおけるＤＣＴ係数は次いで対応する符号化パラメータ、即ち量子化重みによって除算される。所定の８×８画素ブロックについての量子化重みは、８×８量子化行列によって表現される。その後、数ある中でも量子化スケール値を考慮に入れるためＤＣＴ係数に対して付加的な算出が実行され、それによってＭＰＥＧ２符号化が完了される。ＪＰＥＧ等のような他の符号化手法が本発明において利用されても良いことは留意されるべきである。

ＤＣＴベースの符号化方法により符号化されたビットストリーム（又はＭＰＥＧビットストリーム）からの従来のＤＣＴベースの画像回復は図３を参照しながら説明される。図３は、ＭＰＥＧ符号から画像符号を回復させることが可能な略回路図を示す。符号又は入力されるビットストリームのそれぞれは、ビットストリーム解析器１２を利用して、符号のタイプを検出するために解析される。ＭＰＥＧ符号においては、前記符号は以下の３つのタイプに分割される。即ち（１）Ｉピクチャとして符号内ピクチャを定義するフレーム内の符号化された符号、（２）Ｐピクチャとして予測的な符号化されたピクチャを構成するために先行するフレームのみから予測されたフレーム間の符号化された符号、及び（３）Ｂピクチャとして予測的な符号化されたピクチャを双方向的に構成するために先行する及び後続するフレームから予測されたフレーム間の符号化された符号、である。Ｉフレーム即ち実際のビデオ参照フレームは、周期的に、即ち１５個のフレームのそれぞれについて１つの参照フレームというように符号化される。次の参照フレームより特定の数だけ前及び後に配置されるべきビデオフレーム、Ｐフレームの構成の予測が為される。Ｂフレームは、ＩフレームとＰフレームとの間に、又は過去の参照フレームにおけるマクロブロックを将来の参照フレームにおけるマクロブロックを用いて内挿（平均化）することにより予測される。現在のフレーム内のマクロブロックに対する参照フレーム内のマクロブロックの相対位置を規定する動きベクトルも符号化される。

再び図３を参照すると、検出された符号がＩピクチャのものであった場合、前記検出された符号は復号化器１４を用いて復号化され、次いで逆量子化器１６を用いて逆量子化される。その後、前記ピクチャが分割されたブロック中の画素の値は、逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）ブロック１８を用いて逆ＤＣＴ処理により算出され、その後前記算出された値は前記ピクチャを表示するためにビデオメモリ２０に送られ保存される。前記検出された符号がＰピクチャのものであった場合、前記検出された符号は復号化及び逆量子化され、次いで前記ブロックの差分が算出される。各差分は、順方向予測器２６によって、先行するフレーム段２２において保存された先行するフレームの対応する動き補償されたブロックに加算され、次いで結果として生じた拡張されたビデオデータは前記画像を表示するためにビデオメモリ２０に書き込まれる。前記検出された符号がＢピクチャのものであった場合、前記検出された符号は復号化及び逆量子化される。前記ブロックの差分はＩＤＣＴ１８を用いて算出される。このとき各差分は、双方向予測器２８又は逆方向予測器３０によって、先行するフレーム段２２に保存された先行するフレームの対応する動き補償されたブロック、及び後続するフレーム段２２に保存された後続するフレームの動き補償されたブロックに加算される。結果として生じた拡張されたビデオデータは次いで前記画像を表示するためにビデオメモリ２０に保存される。

上述したように、国際標準ＭＰＥＧ符号に準拠するいずれのビデオデータも、ＭＰＥＧ符号から画像を回復することができる。復号化処理の後本発明は、動き補償回路の計算負荷をスケールダウンすることにより、ビデオ復号化演算の計算を減少させるメカニズムを提供する。本発明の基本的な原理は、動き補償演算の間に、低レベルの画素グリッドモードを高レベルの画素グリッドモードに変化させることにより、ＭＣアルゴリズムを簡単化することにある。

動き補償ベースのビデオ符号化においては動きベクトルは、整数値を持ち、（即ち全画素符号化）現在のフレームにおける画素の値が参照フレームにおける実際の画素の値によって規定されるか、又は半整数値（即ち半画素符号化）、４分の１整数値（即ち４分の１画素符号化）及び分数値（即ち分数画素符号化）を持ち、現在のフレームにおける画素の値が前記参照フレームにおいて存在する画素から内挿された「仮想的な」画素によって規定されることができる。これらのタイプの符号化システムは当業者には良く知られている。従ってその説明は冗長さを避けるために省かれる。半画素動き補償、４分の１画素動き補償及び分数画素動き補償は、全画素動き補償よりも計算的に大量となる。なぜなら復号化器が、それぞれ半画素、４分の１画素、分数画素グリッドを利用して動きベクトルにより参照された以前のマクロブロックからマクロブロックを内挿する必要があるからである。

反対に、本発明による復号化器は、動きベクトルのタイプにかかわらず、全てのマクロブロックに対して全画素動き補償を実行するように構成される。例えば、動きベクトルが半画素ベクトルである場合、本発明のＭＣアルゴリズムは、Ｐ及びＢフレームの両方において又はＢフレームのみにおいて、動き補償の間に前記半画素ベクトルを全画素ベクトルに変換する。動きベクトルが４分の１画素ベクトルである場合、本発明のＭＣアルゴリズムは、Ｐ及びＢフレームの両方において又はＢフレームのみにおける動き補償において、該ベクトルを全画素ベクトルとして又は任意に半画素ベクトルとして取り扱う。復号化器におけるＭＣ演算を減少させるために選択的に動きベクトルをスケールダウンすることにより、本発明は、許容可能な視像品質に対して優れた視像品質を提供しつつ、復号化処理の間、より少ないＣＰＵサイクル及びメモリアクセスを利用することが可能である。

図４は、本発明の実施例による入力されるビデオ信号を復号化することが可能なＭＰＥＧビデオ復号化器１４の主な成分を示す。入力されるデータの圧縮は、本発明の復号化器１４への到着に先立って実行されることは理解されるべきである。ビデオデータを圧縮することは、例えば、ＭＰＥＧ２符号化処理の下で明示した規格に従って人間の視覚系が無感覚な情報を廃棄することによってなど、種々の方法で実行されることができる当業者には良く知られたものである。ＭＰＥＧビデオ復号化器１４は可変長復号化器（ＶＬＣ）４０、逆走査／量子化回路４２、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）回路４４、加算器４６、動き補償モジュール４８、フレーム記憶装置５０及び複雑さスケール選択器５２を含む。

動作において、復号化器１４は、ＶＬＣ復号化器４０に供給される圧縮されたビデオ情報のストリームを受信する。ＶＬＣ復号化器４０は、逆走査（又はジグザグ）／量子化（ＩＱ／ＩＺ）回路４２に可変長の復号化された信号を供給するため、前記圧縮された信号の可変長の符号化された部分を復号化する。該回路４２は、ジグザグ形の復号化された信号を供給するため前記可変長の復号化された信号を復号化する。前記ジグザグ形の復号化された信号は次いで、連続的な情報のブロックとして、逆ＤＣＴ回路４４に供給される。該逆ＤＣＴ回路４４は、復元された画素値又は復元された誤り項を供給するため、ブロック毎に前記ジグザグ形の復号化されたビデオ信号に対して逆離散コサイン変換を実行する。前記復元された画素値は加算器４６に供給される。

その間、動き補償回路４８は動き情報を受信し、マクロブロック毎に動き補償された画素を加算器４６に供給する。より詳細には、以前のピクチャにおける画素を変換するために順方向動きベクトルが利用され、将来のピクチャにおける画素を変換するために逆方向動きベクトルが利用される。次いでこの情報は、逆ＤＣＴ回路４４によって供給された前記復元された誤り項によって補償される。ここで、動き補償回路４８は、フレーム記憶装置５０から以前のピクチャ情報及び将来のピクチャ情報にアクセスする。前記以前のピクチャ情報は次いで、順方向に動き補償された画素のマクロブロックを供給するために動き補償４８によって順方向に動き補償される。前記将来のピクチャ情報は、逆方向に動き補償された画素のマクロブロックを供給するために動き補償回路４８によって逆方向に動き補償される。これら２つのマクロブロックの平均化は、双方向の動き補償されたマクロブロックを生じる。次いで加算器４６は、フレームが終了するまで、復元されたビデオ情報及び動き補償された画素を受信する。ブロックが予測されたマクロブロックに属さない場合（例えばＩマクロブロックの場合）、これらの画素値は変化されずにフレーム記憶装置５０に供給される。しかしながら、前記予測されたマクロブロックについては（例えばＢマクロブロック及びＰマクロブロック）、加算器４６は、出力画素値を生成するため、動き補償回路４８から、順方向動き補償及び逆方向動き補償出力に復元された誤りを加算する。

複雑さスケール選択器５２は、動き補償回路４８内の計算的な負荷の推定を検証する。複雑さスケール選択器５２の機能は、実際にＭＰＥＧ２復号化ブロックを実行する前に（ＶＬＤ演算を除く）、現在のフレーム、スライス又はマクロブロックの計算的な負荷を調節することである。即ち、本発明の復号化器１４は、より低い分解能に動きベクトルをスケールダウンさせることによりスケーラビリティを提供し、これにより利用可能なコンピュータのリソース、即ちＭＣ４８のより少ないＣＰＵサイクル及びメモリの利用が用いられる。このことを達成するため、複雑さスケール選択器５２は、ＭＣ２４の計算的な複雑さを適応的に制御するため入力される信号を検出し、これにより以下に説明されるように、より少ない計算の負荷が復号化器１４に引き起こされる。

図５は、半画素動き推定（点線で示される）及び全画素動き推定（実線で示される）の両方について、関連する参照画像データの位置のグラフィカルな表現を示す。図５に示されるように、位置１乃至８（円）は位置０を囲む全画素グリッドに対応し、位置１’乃至８’（四角）は位置０を囲む半画素位置に対応する。サブ画素のグリッド上にある参照マクロブロックの検査に際し、好適な実施例においては前記グリッドは近接する偶数グリッドに繰り上げられる。代替として、前記グリッドは近接する奇数のグリッドに繰り上げられても良いし、近接する偶数のグリッドか又は奇数のグリッドのいずれかにランダム的に繰り上げられても良い。例えば、半画素動きベクトル（７，２）が検出された場合、複雑さスケール選択器５２は該ベクトルを全画素ベクトル（６，２）又は（８，２）に繰り上げても良い。半画素動きベクトル（３，５）が検出された場合、複雑さスケール選択器５２は該ベクトルを全画素ベクトル（２，４）、（４，６）又は（４，４）に繰り上げても良い。この繰り上げ規則は、好適な実施例においては、Ｐ及びＢフレームに適用されるか、又はＢフレームのみに適用される。複雑さスケール選択器５２によって全てのサブ画素レベルのグリッドを全画素グリッドに繰り上げた後、いずれの内挿された参照画像データをも生成することなく、前記繰り上げられた全画素動きベクトルによって参照された以前のマクロブロックからマクロブロックを取得することにより動き補償が実行される。従って、本発明のＭＣアルゴリズムは、半画素又は４分の１画素動き補償の実装に伴う計算的な負荷を回避する。

本発明は主に半画素動き補償に関して説明されたが、本発明は、Ｘ又はＹ方向に１画素よりも多く繰り上げることにより、分数画素動き推定アルゴリズムにも適用されることができる。更に本発明は、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ又は他のいずれの機械読み込み可能な記憶媒体のような有形の媒体において実施化されたプログラムコードの形態で実施化されることもできる。ここで前記プログラムコードがコンピュータのような機械にロードされ該機械によって実行されるとき、前記機械は本発明を実践するための装置となる。更に本発明は、例えば記憶媒体に保存され、機械にロードされ及び／又は該機械によって実行されるか、又は電線又はケーブルによって、光ファイバを通して、若しくは電磁放射を介してのように何らかの伝送媒体によって伝送されるかどうかを問わず、プログラムコードの形態で実施化されることができる。ここで前記プログラムコードがコンピュータのような機械によってロードされ該機械によって実行されるとき、前記機械は本発明を実践するための装置となる。汎用プロセッサにおいて実装されるとき、前記プログラムコードのセグメントは、特定の論理回路に類似して動作する一意な装置を提供するために、前記プロセッサと結合する。前記プログラムコードは、前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサにここで上述したような本発明の機能を実行させる。

図６は、ユーザ推薦を提供するための、本発明によって実行される処理を示すフロー図である。長方形の要素はコンピュータソフトウェア命令を示し、一方菱形の要素は、前記長方形の要素によって表されるコンピュータソフトウェア命令の実行に作用するコンピュータソフトウェア命令を表す。このフロー図はハードウェアの実施例にも一般的に適用可能である。

最初に、圧縮されたビデオ情報のストリームが本発明の復号化器１４によって受信される。ステップ１００において、複雑さスケール選択器５２はここで受信されたマクロブロックタイプの情報のフォーマットを解析し、ステップ１２０において、全画素グリッドが検出されたか否かの決定を為す。即ち、複雑さスケール選択器５２は、現在のフレーム情報と復号化器１４の利用可能な計算リソースとに基づいて、ＭＣ４８について性能の異なる段階を決定する。全画素グリッドが検出された場合、ステップ１６０において、動き補償回路４８は、内挿なしに前記全画素グリッドに基づき動き補償を実行する。しかしながら、全画素グリッドが検出されていない場合、ステップ１４０において、非全画素グリッドが全画素グリッドに繰り上げられる。その後ステップ１６０において、全画素動きベクトルによって参照された以前のマクロブロックからマクロブロックを取得することにより動き補償が実行される。

本発明の好適な実施例が示され説明されたが、種々の変化及び変更が為されても良く、同等物が本発明の真の範囲から逸脱することなく本実施例の要素の代替となり得ることは、当業者には理解されるであろう。それ故、本発明は本発明を実行するために企図されたベストモードとして開示された特定の実施例に限定されるものではなく、本発明は添付される請求項の範囲にある全ての実施例を包含することが意図されている。

本発明の実施例が適用されるべきビデオ通信システムのアーキテクチャを示す略ブロック図である。マクロブロックタイプの情報のフォーマットを示す。図１に示されたビデオ通信システムにおいて利用される従来の復号化器である。本発明の実施例による復号化器の略ブロック図である。本発明の実施例による関連する参照画像データの位置のグラフィカルな表現である。本発明による図３の復号化器内の動作ステップを示すフロー図である。

Claims

表示のためのＭＰＥＧビデオ信号を復号化する方法であって、
前記ＭＰＥＧビデオ信号が非全画素動きベクトルを含むか否かを決定するステップと、
前記ＭＰＥＧビデオ信号が非全画素動きベクトルを含む場合、前記非全画素動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するステップと、
前記変換された全画素動きベクトルに基づいて動き補償されたＭＰＥＧビデオピクチャを生成するステップと、
を有する方法。
前記非全画素動きベクトルは、４分の１画素動きベクトル、半画素動きベクトル及び分数画素動きベクトルのうちの１つを有する、請求項１に記載の方法。
前記ＭＰＥＧビデオ信号が前記全画素動きベクトルを含む場合、前記全画素動きベクトルに基づいて動き補償されたＭＰＥＧビデオピクチャを生成するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
ディジタル画素データのアレイから形成される複数のマクロブロックを含む圧縮されたビデオデータストリームを復号化するステップと、動きベクトルのタイプにかかわらず全てのマクロブロックに対して全画素動き補償を実行するステップとを更に有する、請求項１に記載の方法。
前記非全画素動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するステップは更に、奇数ベクトルを近接する偶数ベクトルに丸めるステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
前記非全画素動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するステップは、Ｐフレーム、Ｂフレーム、並びにＰ及びＢフレームの組み合わせのうちの１つに対して実行される、請求項１に記載の方法。
可変長符号復号化器、逆量子化器、逆離散コサイン変換器、動き補償器及び複雑さ選択器を持つＭＰＥＧディジタルビデオ復号化器を利用して、符号化されたデータビデオ信号の復号化効率を改善する方法であって、
前記可変長符号復号化器において関連する動きベクトルを持つ圧縮されたビデオデータストリームを受信し、該ストリームから復号化されたデータを生成するステップと、
同時に、前記復号化されたデータから動きベクトルのタイプを決定するステップと、
逆量子化され復号化されたデータを生成するために、前記逆量子化器を利用して前記復号化されたデータを逆量子化するステップと、
差分データを生成するため、前記量子化され復号化されたデータを周波数ドメインから空間ドメインへ変換するために前記逆離散コサイン変換器を利用するステップと、
参照データを生成するため、動きベクトルのタイプにかかわらず全てのマクロブロックに対して全画素動き補償を実行するために前記動き補償器を利用するステップと、
動き補償された画像を生成するため、前記参照データと前記差分データとを結合するステップと、
を有する方法。
前記復号化されたデータから動きベクトルのタイプを決定するステップは更に、前記動きベクトルが４分の１画素動きベクトル、半画素動きベクトル及び分数画素動きベクトルのうちの１つであるか否かを決定するステップを有する、請求項７に記載の方法。
前記動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するステップを更に有する、請求項８に記載の方法。
前記動きベクトルを前記全画素動きベクトルに変換するステップは更に、奇数ベクトルを近接する偶数ベクトルに丸めるステップを有する、請求項９に記載の方法。
前記動きベクトルを前記全画素動きベクトルに変換するステップは、Ｐフレーム、Ｂフレーム並びにＰ及びＢフレームの組み合わせのうちの１つに対して実行される、請求項１０に記載の方法。
関連する動きベクトルと共にＭＰＥＧビデオ信号のストリームを受信し復号化するように構成され、前記復号化されたＭＰＥＧビデオ信号から量子化されたデータを出力するように動作可能な可変長復号化器と、
前記符号化されたＭＰＥＧビデオ信号から動きベクトルのタイプを検出し、前記検出された動きベクトルを全画素動きベクトルに変換するように構成される複雑さ選択器と、
前記受信された量子化されたデータを有効に逆量子化するため前記可変長復号化器の出力を受信するために結合された逆量子化器と、
前記逆量子化されたデータを周波数ドメインから空間ドメインへ変換するために前記逆量子化器の出力部と結合された逆離散コサイン変換器と、
動きベクトルのタイプにかかわらず全画素動き補償を実行するために前記複雑さ選択器の出力部と結合された動き補償器と、
動き補償された画像を形成するため、前記動き補償器及び前記逆離散コサイン変換器からの出力信号を受信する加算器と、
を有するプログラム可能なビデオ復号化システム。
前記動きベクトルのタイプは、４分の１画素動きベクトル、半画素動きベクトル及び分数画素動きベクトルのうちの１つを有する、請求項１２に記載のシステム。
前記複雑さ選択器は、奇数ベクトルを近接する偶数ベクトルに丸めることにより、前記動きベクトルを前記全画素動きベクトルに変換する、請求項１２に記載のシステム。
前記複雑さ選択器は、該選択器において受信されたＰフレーム、Ｂフレーム、並びにＰ及びＢフレームの組み合わせのうちの１つに対して、前記動きベクトルを前記全画素ベクトルに変換する、請求項１２に記載のシステム。