[發明專利]兩種模式之間可切換的視頻解碼

無效

• 申請號: 201210088988.2
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102740070A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 馬尼威爾·塞圖;弗朗索瓦絲·馬丁;普拉德普·穆魯加南德馬;蘇德拉馬達爾·京迪爾曼
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及對編碼數字視頻流進行解碼以在顯示器上呈現視頻。本發明具體涉及一種解碼器，該解碼器可選地能夠在與編碼視頻的全分辨率不同的空間分辨率下對視頻進行解碼，并且在解碼正在進行的同時動態地在全分辨率下的解碼與不同分辨率下的解碼之間切換。

背景技術

許多視頻編碼算法通過在幀之間應用運動補償，在形成視頻的畫面(幀)序列中采用時間冗余。運動補償基于序列中另一幀(先前幀或后一幀)的部分的空間變換來預測一部分畫面的情況。以這種方式描述畫面可以減少要傳輸的數據量，這是因為這種方式仿真了典型自然視頻序列中實物的運動。

編碼器通過將要預測的幀與選擇的參考幀相比較來計算運動矢量。目的在于(針對圖像的每個部分)找到在幾合變換之后提供與要預測的幀最近似的參考幀的部分。然后，產生基于這些選擇的運動矢量的近似，并且從原始圖像中減去該近似。這獲得運動補償的幀間差(也被稱作殘差圖像)，該運動補償幀間差是預測圖像(近似圖像)與實際圖像之間的誤差。將運動矢量和幀間差傳輸至解碼器。

在解碼器處，可以按照相同方式構造近似(假定參考幀在解碼器處已經可用)。然后通過將運動補償后的幀間差與近似相加來產生重構幀。注意，解碼器處的運動補償過程(其中，將運動矢量應用于參考幀以便產生近似)有時被稱作“逆”運動補償。該術語用于與編碼器處的“運動補償”過程相區分(通過編碼器處的“運動補償”過程估計運動矢量)。這里，解碼器處的運動補償被簡單稱作“運動補償”。

可以根據先前幀(P幀)預測圖像，或者根據先前幀和后續幀(B幀)雙向預測圖像。典型地B幀的解碼更復雜，這是因為必須不按順序地傳輸圖像序列，使得“后續”幀及時可用以解碼B幀。在大多數編碼算法中，并不是使用運動補償對所有幀進行編碼。取而代之，周期性地插入“幀內”編碼的幀(I幀)。I幀是編碼不依賴于任何其他參考幀的幀。I幀的可用性在通信錯誤的情況下防止解碼器處的漂移，這是因為I幀阻止誤差通過無限多個連續預測的幀傳播。

根據若干公知的編碼標準，例如，MPEG-2和MPEG-4，I幀和P幀均可以用作運動補償的參考幀，但是B幀卻不可以。

壓縮(數據量的縮減)可以通過對傳輸的值進行量化來實現。這通常通過得益于將圖像數據變換成將大多數能量集中或擠壓成少量值的形式。這得到變換編碼構思。

在變換編碼中，對要傳輸的圖像數據應用數學變換。該變換可以是(塊)頻率變換、空間頻率變換或小波變換。一般地，該變換是離散余弦變換(DCT)或其變型。自然圖像的統計是在執行DCT時，大多數能量可以集中在幾個低頻系數中，同時大多數高頻系數可以接近零。可以主動地量化高頻系數(或者甚至被迫為零)，而不會過度降低人感知到的圖像質量。

在運動補償的變換編碼中，不對要編碼的原始幀應用變換，而是對運動補償的幀間差信號應用變換。

有時期望在低于編碼視頻的分辨率下播放(顯示)視頻。這可能是要顯示視頻的顯示設備的分辨率低于視頻記錄設備的分辨率的情況。可以通過像正常一樣簡單地對視頻進行解碼并且降低分辨率來實現較低分辨率。然而，這意味著重構圖像所花費的計算量部分地浪費了，因為在顯示圖像之前，解碼之后的分辨率降低會丟棄圖像中的精細細節。為此，已經提出了在較低分辨率下對視頻進行“直接”解碼，以使計算量浪費最小化。這對于處理資源和功率容量有限的移動設備尤為重要。

為了克服與解碼之后的下采樣相關聯的缺陷，圖2示意性示出，已知在視頻播放器的解碼器回路內執行下采樣，并從而在頻域中對數據進行下采樣。