[發明專利]視頻編碼器及其操作方法

有效

• 申請號: 201410320754.5
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104284197B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 巖田憲一;望月誠二;加谷俊之;橋本亮司
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H04N19/61
• 分類號: H04N19/61;H04N19/513
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

為了減少在視頻編碼方法中引入的瓦片邊界處生成的噪聲等。在運動矢量檢測單元中，一個圖片中包括的第一瓦片視頻信號和第二瓦片視頻信號被供給第一檢測單元和第二檢測單元，并且參考圖像從幀存儲器供給第一檢測單元和第二檢測單元。第一檢測單元通過幀間預測來執行包括對第一瓦片中的許多視頻信號當中的、位于第一瓦片與另一瓦片之間的瓦片邊界上或附近的視頻信號的處理。在此處理中，第一檢測單元生成運動矢量以便優選參考從幀存儲器讀出的參考圖像當中的、不同于第一瓦片的另一瓦片中包括的參考圖像。

相關申請的交叉引用

于2013年7月8日提交的第2013-142364號日本專利申請的公開內容、包括說明書、附圖和摘要通過引用全部并入于此。

背景技術

本發明涉及視頻編碼器及其操作方法，并且具體地涉及一種有效用于減少在視頻編碼方法中引入的瓦片邊界上生成的噪聲之類的技術，以便增強并行處理能力。

眾所周知，按照MPEG-2標準(其以國際標準ISO/IEC13818-2標準化)的視頻一般壓縮方法基于視頻存儲容量和必要帶寬通過從比特流去除冗余信息的原則。文中，MPEG代表運動圖像專家組。

由于MPEG-2標準僅定義了比特流語法(針對經壓縮的編碼數據序列的規則或者針對編碼數據的比特流的配置方法)和解碼過程，因此MPEG-2標準是靈活的從而足夠用于各種情況，諸如衛星廣播服務、有線電視、交互式電視和因特網。

在MPEG-2的編碼過程中，首先，視頻信號被采樣并量化以用于定義數字視頻的每個像素中的顏色分量和亮度分量。指示顏色分量和亮度分量的值被存儲至被稱為宏塊的結構中。存儲在宏塊中的顏色值和亮度值通過使用離散余弦變換(DCT)被轉變成頻率值。由DCT獲得的轉變系數在圖片的亮度與顏色之間具有不同的頻率。經量化的DCT變換系數通過進一步壓縮視頻流的可變長度編碼(VLC)進行編碼。

MPEG-2編碼過程通過運動壓縮技術定義附加的壓縮。在MPEG-2標準中，三種圖片或幀存在為I幀、P幀和B幀。I幀是經受幀內編碼的幀，這意味著該幀在不需要參考視頻流中的任意其他圖片或幀的情況下被再現。P幀和B幀是經受幀間編碼的幀，這意味著該幀在需要參考其他圖片或幀的情況下被再現。例如，P幀和B幀中的每個幀包括指示來自參考幀的運動估計的運動矢量。通過使用運動矢量，使得在MPEG編碼器中減少必要用于特定視頻流的帶寬變得可能。同時，I幀被稱為幀內編碼幀，P幀被稱為預測編碼幀，并且B幀被稱為雙向預測編碼幀。

因此，MPEG-2的視頻編碼器由幀存儲器、運動矢量檢測單元、運動補償單元、減法單元、DCT變換單元、量化單元、逆量化單元、逆DCT變換單元和可變長度編碼單元構成。待編碼的視頻信號在已經存儲在幀存儲器之后從該幀存儲器讀出以進行編碼及B幀的運動矢量檢測，在減法單元中減去來自運動補償單元的補償預測信號，以及在DCT變換單元和量化單元中分別執行DCT變換處理和量化處理。經量化的DCT變換系數經受可變長度編碼單元中的可變長度編碼處理，并且還經受逆量化單元和逆DCT變換單元中的本地解碼處理，然后這一本地解碼處理的結果經由運動補償單元被供給到減法單元。

另一方面，視頻解碼器由緩沖存儲器、可變長度解碼單元、逆量化單元、逆DCT變換單元、運動補償單元、加法單元和幀存儲器構成。MPEG-2編碼的比特流在已經存儲在緩沖存儲器之后分別經受可變長度解碼單元、逆量化單元和逆DCT變換單元中的可變長度解碼處理、逆量化處理和逆DCT變換處理，然后在加法單元加上已經經受可變長度解碼處理的運動矢量并且從該加法單元的輸出生成再現的圖像信號。這一再現的圖像信號被存儲至幀存儲器并且被用于其他幀的預測。