TWI601410B - 視訊串流解碼方法及視訊串流解碼系統 - Google Patents

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Description

視訊串流解碼方法及視訊串流解碼系統
本發明是有關於一種視訊串流處理方法與視訊串流處理系統，且特別是有關於一種視訊串流解碼方法與視訊串流解碼系統。
請參照第1圖，其繪示習知視訊串流解碼系統100之示意圖。視訊串流解碼系統100例如可設置於一電視、或一電腦中。視訊串流解碼系統100包括一視訊解碼器110、一畫面編碼器120、一暫存器130及一畫面解碼器140，畫面編碼器120包含一壓縮器122，畫面解碼器140包含一解壓縮器142。視訊解碼器110接收一視訊串流(video stream)，視訊串流中包含數個編碼後畫面(coded frame)。視訊解碼器110對編碼後畫面進行解碼後產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊(coding block)，編碼區塊是最小可獨立編碼或解碼的單位，畫面編碼器 120以一編碼區塊為單位對該畫面進行編碼。畫面編碼器120中之壓縮器122對該畫面中之一編碼區塊內的一影像資料群(image data group)進行壓縮後產生一壓縮後影像資料群，其中，壓縮器122為一固定長度編碼器(fixed length encoder)或一變動長度編碼器(variable length encoder)。接著，壓縮器122將該壓縮後影像資料群經由匯流排B1輸出至暫存器130，該壓縮後影像資料群暫存於暫存器130中，以供視訊解碼器110於解碼程序中參考。當視訊解碼器110於解碼程序中需要參考該壓縮後影像資料群時，暫存器130經由匯流排B1輸出該壓縮後影像資料群至畫面解碼器140，畫面解碼器140中之解壓縮器142對該壓縮後影像資料群進行解壓縮後產生該影像資料群，並輸出該影像資料群至視訊解碼器110以供視訊解碼器110於解碼程序中參考。
一般來說，變動長度編碼演算法的壓縮效率較高。然而，對於畫素值變動較小的影像資料群，變動長度編碼演算法的壓縮效率可能會低於固定長度編碼演算法的壓縮效率。當壓縮器122為一固定長度編碼器或一變動長度編碼器時，便無法針對不同的影像資料群選擇合適的編碼器來提高壓縮效率，以降低匯流排B1的頻寬使用量。
本發明係有關於一種視訊串流解碼方法與視訊串流解碼系統，其可針對不同的影像資料群選擇合適的編碼器來提高 壓縮效率，以降低匯流排頻寬使用量。
根據本發明之一方面，提出一種視訊串流解碼系統。該系統包含一視訊解碼器、一畫面編碼器、一暫存器及一畫面解碼器。視訊解碼器接收一視訊串流，並對該視訊串流中之一編碼後畫面進行解碼，以產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊(coding block)。畫面編碼器包括一第一壓縮器、一第二壓縮器及一選擇器。第一壓縮器以一第一壓縮演算法壓縮一編碼區塊中之一影像資料群(image data group)，並產生一第一壓縮後影像資料群。第二壓縮器以一第二壓縮演算法壓縮該編碼區塊中之該影像資料群，並產生一第二壓縮後影像資料群，其中該第一壓縮演算法與該第二壓縮演算法不同。選擇器根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至一暫存器。暫存器暫存該第一壓縮後影像資料群。畫面解碼器自該暫存器接收該第一壓縮後影像資料，對該第一壓縮後影像資料進行解壓縮，以產生該影像資料群，並輸出該影像資料群至該視訊解碼器，以供該視訊解碼器參考該影像資料群對該視訊串流中之另一編碼後畫面進行解碼。根據本發明之另一方面，提出一種視訊串流解碼方法，該方法包含以下步驟。接收一視訊串流，該視訊串流包含複數個編碼後畫面(coded frames)。對該視訊串流中之一編碼後畫面進行解碼，以產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊(coding block)。以一第一壓縮演算法壓縮一編碼區塊中之一影像資料群(image data group)，並產生一第一壓 縮後影像資料群。以一第二壓縮演算法壓縮該編碼區塊中之該影像資料群，並產生一第二壓縮後影像資料群，其中該第一壓縮演算法與該第二壓縮演算法不同。根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至一暫存器。自該暫存器接收該第一壓縮後影像資料。對該第一壓縮後影像資料進行解壓縮，以產生該影像資料群。參考該影像資料群對該視訊串流中之另一編碼後畫面進行解碼。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、200‧‧‧視訊串流解碼系統
110、210‧‧‧視訊解碼器
120、220‧‧‧畫面編碼器
122‧‧‧壓縮器
130、230‧‧‧暫存器
140、240‧‧‧畫面解碼器
142‧‧‧解壓縮器
222‧‧‧第一壓縮器
224‧‧‧第二壓縮器
226‧‧‧選擇器
242‧‧‧解壓縮器
300‧‧‧視訊串流解碼方法
B1、B2‧‧‧匯流排
CIDG1‧‧‧第一壓縮後影像資料群
CIDG2‧‧‧第二壓縮後影像資料群
S310、S320、S330、S340、S350、S360、S370、S380、S390‧‧‧流程步驟
第1圖繪示習知視訊串流解碼系統之示意圖。
第2圖繪示根據一範例之視訊串流解碼系統的示意圖。
第3圖繪示根據一範例之視訊串流解碼方法的流程圖。
本發明透過兩個或以上的不同壓縮器對同一影像資料用不同壓縮演算法進行壓縮，以產生以二或以上的壓縮後影像資料群，並輸出壓縮效率最好的一壓縮後影像資料群至暫存器，以降低匯流排頻寬使用量。
請參照第2圖，其繪示根據一範例之視訊串流解碼 系統200的示意圖。視訊串流解碼系統200例如可設置於一電視或一電腦中。視訊串流解碼系統200包括一視訊解碼器210、一畫面編碼器220、一暫存器230及一畫面解碼器240。畫面編碼器220包括一第一壓縮器222、一第二壓縮器224與一選擇器226。視訊解碼器210、畫面編碼器220、暫存器230及畫面解碼器240均由硬體電路實現。
視訊解碼器210接收一視訊串流，該視訊串流中包含數個編碼後畫面。視訊解碼器210對該視訊串流之一編碼後畫面進行解碼，以產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊，編碼區塊是最小可獨立編碼或解碼的單位。
畫面編碼器220以編碼區塊為單位對該畫面進行編碼，並輸出一壓縮後影像資料群至暫存器230。詳細來說，畫面編碼器220中之第一壓縮器222以一第一壓縮演算法壓縮該畫面中之一編碼區塊內的一影像資料，以產生一第一壓縮後影像資料群CIDG1，並輸出第一壓縮後影像資料群CIDG1至畫面編碼器220中之選擇器226。畫面編碼器220中之第二壓縮器224以一第二壓縮演算法壓縮該畫面中之該編碼區塊內的該影像資料群，以產生一第二壓縮後影像資料群CIDG2，並輸出第二壓縮後影像資料群CIDG2至選擇器226。其中，第一壓縮器222之第一壓縮演算法與第二壓縮器224之第二壓縮演算法不同；舉例來說，第一壓縮器222為一固定長度編碼器，第一壓縮演算法為一固定長度編碼法，第二壓縮器224為一變動長度編碼器，第二壓 縮演算法為一變動長度編碼法。
接著，選擇器226根據第一壓縮後影像資料群CIDG1與第二壓縮後影像資料群CIDG2，輸出第一壓縮後影像資料群CIDG1與第二壓縮後影像資料群CIDG2中之一。舉例來說，選擇器226可根據第一壓縮後影像資料群CIDG1得知第一壓縮後影像資料群CIDG1之壓縮後資料量，並可根據第二壓縮後影像資料群CIDG2得知第二壓縮後影像資料群CIDG2之壓縮後資料量，並比較第一壓縮後影像資料群CIDG1之壓縮後資料量與第二壓縮後影像資料群CIDG2之壓縮後資料量，以判斷第一壓縮器222與第二壓縮器224的壓縮效率。若第一壓縮後影像資料群CIDG1之資料量小於第二壓縮後影像資料群CIDG2之資料量，則選擇器226便可據以判斷針對該編碼區塊內的該影像資料，第一壓縮器222之壓縮效率大於第二壓縮器224之壓縮效率，進而經由匯流排B1輸出第一壓縮後影像資料群CIDG1至暫存器230；若第二壓縮後影像資料群CIDG2之資料量小於第一壓縮後影像資料群CIDG1之資料量，則選擇器226便可據以判斷針對該編碼區塊內的該影像資料，第二壓縮器224之壓縮效率大於之壓縮效率第一壓縮器222，進而經由匯流排B2輸出第二壓縮後影像資料群CIDG2至暫存器230。第一壓縮後影像資料群CIDG1(或第二壓縮後影像資料群CIDG2便暫存於暫存器230中。
當視訊解碼器210於解碼程序中需要參考該編碼區塊內的該影像資料群時，畫面解碼器240便經由匯流排B2自暫 存器230接收暫存於其中之第一壓縮後影像資料群CIDG1(或第二壓縮後影像資料群CIDG2)，並對第一壓縮後影像資料群CIDG1(或第二壓縮後影像資料群CIDG2)進行解壓縮，以產生該影像資料群，並輸出該影像資料群至視訊解碼器210，視訊解碼器210便根據該影像資料群對該畫面中之另一編碼後畫面進行解碼。
如此一來，畫面編碼器220便可針對不同的影像資料群選擇合適的編碼器來提高壓縮效率，以降低匯流排B2的頻寬使用量。
在一範例中，針對同一影像資料，若固定長度編碼器(例如：第一壓縮器222)與變動長度編碼器(例如：第二壓縮器224)的壓縮效率相等時(例如：第一壓縮後影像資料群CIDG1之資料量等於第二壓縮後影像資料群CIDG2之資料量)，選擇器226可選擇輸出固定長度編碼器之壓縮後影像資料群(例如：第一壓縮後影像資料群CIDG1)至暫存器，以供視訊解碼器210於後續解碼程序中參考。由於透過固定長度編碼法壓縮而得到之壓縮後影像資料群之解壓縮速率大於透過變動長度編碼法壓縮而得到之壓縮後影像資料群之解壓縮速率，因此可提升視訊解碼器210之解碼速率。
請參照第3圖，其繪示根據一範例之視訊串流解碼方法300的流程圖。視訊串流解碼方法300包含下列步驟：步驟S310：接收一視訊串流； 步驟S320：對該視訊串流中之一編碼後畫面進行解碼以產生一畫面；步驟S330：以一第一壓縮演算法壓縮該畫面中之一編碼區塊內的一影像資料，以產生一第一壓縮後影像資料群；步驟S340：以一第二壓縮演算法壓縮該畫面中之該編碼區塊內的該影像資料，以產生一第二壓縮後影像資料群；步驟S350：根據第一壓縮後影像資料群與該二壓縮後影像資料群，判斷第一壓縮演算法之壓縮效率大於第二壓縮演算法之壓縮效率；步驟S360：輸出該第一壓縮後影像資料群至一暫存器；步驟S370：自該暫存器接收該第一壓縮後影像資料；步驟S380：對該第一壓縮後影像資料進行解壓縮，以產生該影像資料群；以及步驟S390：參考該影像資料群對該視訊串流中之另一編碼後畫面進行解碼。
視訊串流解碼方法300可由視訊串流解碼系統200執行。其中，步驟S310、S320、S390可由視訊解碼器210所執行，步驟S330可由畫面編碼器220中之第一壓縮器222所執行，步驟S340可由畫面編碼器220中之第二壓縮器224所執行，步驟S350、S360可由畫面編碼器220中之選擇器226所執行，步驟S370、S380可由畫面解碼器240中之解壓縮器242所執行。本領域技術人員在閱讀完關於視訊串流解碼系統200之說明後， 應該了解如何利用視訊串流解碼系統200執行視訊串流解碼方法300，因此相關說明在此省略。
其中，步驟S330與步驟S340可同時被執行。舉例來說，在畫面編碼器120中之第一壓縮器122以一第一壓縮演算法壓縮該畫面中之一編碼區塊內的一影像資料的同時，畫面編碼器120中之第二壓縮器224可以以一第二壓縮演算法壓縮該畫面中之該編碼區塊內的該影像資料。
在一實施例中，第一壓縮演算法為一固定長度編碼法，第二壓縮演算法為一變動長度編碼法；舉例來說，第一壓縮器222為一固定長度編碼器，第二壓縮器224為一變動長度編碼器。在另一實施例中，第一壓縮演算法為一變動長度編碼法，第二壓縮演算法為一固定長度編碼法；舉例來說，第一壓縮器222為一變動長度編碼器，第二壓縮器224為一固定長度編碼器。
請注意，在上述範例中，視訊解碼器210、畫面編碼器220及畫面解碼器240均由硬體電路實現，但並非本發明之限制。換句話說，視訊解碼器210、畫面編碼器220及畫面解碼器240亦可由處理器搭配軟體程式來實現。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧視訊串流解碼系統
210‧‧‧視訊解碼器
220‧‧‧畫面編碼器
222‧‧‧第一壓縮器
224‧‧‧第二壓縮器
226‧‧‧選擇器
230‧‧‧暫存器
240‧‧‧畫面解碼器
242‧‧‧解壓縮器
B2‧‧‧匯流排
CIDG1‧‧‧第一壓縮後影像資料群
CIDG2‧‧‧第二壓縮後影像資料群

Claims (4)

  1. 一種視訊串流解碼系統，該系統包含：一視訊解碼器，接收一視訊串流，並對該視訊串流中之一編碼後畫面進行解碼，以產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊(coding block)；一畫面編碼器，包括：一第一壓縮器，以一第一壓縮演算法壓縮一編碼區塊中之一影像資料群(image data group)，並產生一第一壓縮後影像資料群；一第二壓縮器，以一第二壓縮演算法壓縮該編碼區塊中之該影像資料群，並產生一第二壓縮後影像資料群，其中該第一壓縮演算法與該第二壓縮演算法不同；以及一選擇器，根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至一暫存器，其中：當該第一壓縮後影像資料群之壓縮後資料量等於該第二壓縮後影像資料群之壓縮後資料量時，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器，其中該第一壓縮器為一固定長度編碼器，該第二壓縮器為一變動長度編碼器；該暫存器，暫存該第一壓縮後影像資料群；以及一畫面解碼器，自該暫存器接收該第一壓縮後影像資料，對該第一壓縮後影像資料進行解壓縮，以產生該影像資料群，並輸出該影像資料群至該視訊解碼器，以供該視訊解碼器參考該影像 資料群對該視訊串流中之另一編碼後畫面進行解碼。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之視訊串流解碼系統，其中該選擇器根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器包含：當該第一壓縮後影像資料群之壓縮後資料量小於該第二壓縮後影像資料群之壓縮後資料量時，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器。
  3. 一種視訊串流解碼方法，該方法包含：接收一視訊串流，該視訊串流包含複數個編碼後畫面(coded frames)；對該視訊串流中之一編碼後畫面進行解碼，以產生一畫面，該畫面包含複數個編碼區塊(coding block)；以一第一壓縮演算法壓縮一編碼區塊中之一影像資料群(image data group)，並產生一第一壓縮後影像資料群；以一第二壓縮演算法壓縮該編碼區塊中之該影像資料群，並產生一第二壓縮後影像資料群，其中該第一壓縮演算法與該第二壓縮演算法不同；根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至一暫存器，其中： 當該第一壓縮後影像資料群之壓縮後資料量等於該第二壓縮後影像資料群之壓縮後資料量時，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器，其中該第一壓縮器為一固定長度編碼器，該第二壓縮器為一變動長度編碼器；自該暫存器接收該第一壓縮後影像資料；對該第一壓縮後影像資料進行解壓縮，以產生該影像資料群；以及參考該影像資料群對該視訊串流中之另一編碼後畫面進行解碼。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中根據該第一壓縮後影像資料群與該第二壓縮後影像資料群，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器之步驟包含：當該第一壓縮後影像資料群之壓縮後資料量小於該第二壓縮後影像資料群之壓縮後資料量時，輸出該第一壓縮後影像資料群至該暫存器。
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