[發明專利]視頻解碼器的DC/AC系數預測方法及視頻解碼器

有效

• 申請號: 201110389023.2
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN103139558A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 付寶玲;高超;劉春花
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 盧剛

技術領域

本發明關于一種視頻解碼器，尤其涉及一種視頻解碼器的DC/AC系數預測方法以及使用該方法的視頻解碼器。

背景技術

目前，多媒體壓縮技術已廣泛地應用于各種消費類產品和通信設備，例如VCD播放器、DVD播放器、移動電話、和MP4播放器等。

一種常規的多媒體壓縮技術是例如最新的MPEG壓縮技術，即MPEG-4。MPEG-4能夠在各種帶寬范圍內提供專業質量的音頻和視頻流服務。MPEG-4是由運動圖像專家組(Moving?Picture?Experts?Group，MPEG)定義的，該規范于2000年正式成為一項國際標準。

與MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4更適于交互AV服務以及遠程監控，它的設計目標是使其具有更廣泛的適應性和可擴展性，可以利用很窄的帶寬通過幀重建技術壓縮和傳輸數據，從而能以最少的數據獲得最佳的圖像質量。

MPEG4在編碼過程中分為4個主要部分：

1)將每幀視頻分成像素塊；

2)幀內預測，削減空間冗余；

3)通過運動估計和運動補償進行幀間預測，削減時間冗余；

4)通過對原始塊和對應的預測塊之間差別形成的殘差塊進行變換、量化和熵編碼，進一步削減空間冗余。

如圖1所示，宏塊P是MPEG4編解碼的最小單位，每幀根據分辨率不同包含多個宏塊P。每個宏塊P可以分解為4個亮度塊Bb和2個色度塊Bh，每個塊的大小為8×8。一個8×8的塊經過DCT變換后，可以分為DC和AC系數兩個部分，DC系數是圖像的低頻部分，是最重要的信息，是不可以丟失的。AC系數是圖形的高頻部分，是圖像細節的描述，AC系數可以丟掉部分信息，因而AC系數的編碼精度決定了圖像的質量和碼流的大小。宏塊P按類型可以分為幀內和幀間宏塊。幀內宏塊采用DC和AC系數單獨編碼；幀間宏塊一般采用DC和AC系數統一編碼，因而可以在AC系數的解碼過程中一并將DC系數也解出來。

DC與AC系數的預測方向的自適應選擇是基于被解碼塊周圍的水平和垂直梯度的比較的。圖2顯示了被解碼塊周圍的三個塊。塊“X”、“A”、“B”和“C”分別代表了當前塊、左邊的塊、左上角的塊和上邊的塊。如果塊A的DC系數與塊B的DC系數的差的絕對值小于塊B的DC系數與塊C的DC系數的差的絕對值，則塊A的DC系數與塊B的DC系數在數值上比較接近，即在垂直方向上的數值比水平方向上更接近，所以采用塊C的DC系數來預測當前塊X的DC系數；反之，在水平方向的數值比較接近，即采用塊A的DC系數來預測當前塊X的DC系數。并且AC系數的預測采用與DC系數的預測相同的方向，色度塊的預測采用和亮度塊的預測相同的方向。

傳統的DC/AC系數預測的緩沖區設計如圖3a和圖3b所示，分別為宏塊亮度和色度的緩沖區設計。傳統緩沖區需要保存當前宏塊所在行的上面一個宏塊行的所有的相鄰8x8塊的DC/AC系數，同時保存當前宏塊所在列的前一列相鄰一個宏塊中的8x8塊的DC/AC系數，來預測當前宏塊中各塊的DC/AC系數值，因此需要開辟的內存空間為：以分辨率大小為176×144的QCIF為例，每處理一個宏塊，需要保存的DC系數為(11x2+2+(11+1)x2)＝48個，需要保存的AC系數為(48x7)＝336個，總共384個系數；然而，傳統緩沖區計算所用系數的檢索過程繁瑣，每計算一個8x8塊的系數均需要從上一個宏塊行的首地址計算開始，同時每幀的第一個宏塊行和第一個宏塊列的邊界處理繁瑣，需要分幀內或幀外的情況，流程分支較多。

本發明則提供一種新的視頻解碼器的DC/AC系數預測方法及視頻解碼器用以改善或解決上述的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種在存儲空間相當的情況下，預測值循環存儲方式和預測相關塊檢索方式，從而簡化了預測流程提高以塊為單位的預測效率的視頻解碼器的DC/AC系數預測方法以及視頻解碼器。

本發明通過這樣的技術方案解決上述的技術問題：

一種視頻解碼器的DC/AC系數預測方法，該方法具有以下步驟：

以宏塊作為處理單元，預設六緩沖區，分別對應亮度塊的DC系數緩沖區、亮度塊的AC系數緩沖區、每個色度塊的DC系數緩沖區以及每個色度塊的AC系數緩沖區，每個緩沖區內存有預測需要塊的DC或AC系數和需要預測的塊的DC或AC系數；

將各緩沖區內的AC系數或DC系數賦予初始值；

預測當前塊的DC或AC系數，并將預測后的數值保存于各對應的緩沖區內；

按照塊的位置進行塊的系數預測；