合并編解碼器的裝置和方法

文檔序號：7951390閱讀：551來源：國知局

專利名稱：合并編解碼器的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明針對統(tǒng)一編解碼器，更具體來說，針對普遍用于各種編碼/ 解碼標準的統(tǒng)一編解碼裝置及其方法。
背景技術：
一般，以相似方式構造視頻編解碼器，但是每個結(jié)構的詳細處理可以彼此不同。在創(chuàng)建統(tǒng)一編解碼器時考慮這種差異是必不可少的。圖1示出基于相關技術的統(tǒng)一編解碼器的一個典型處理。圖1示出集中于MPEG-2、 MPEG-4和AVC幀內(nèi)編碼的一種典型4義幀內(nèi)統(tǒng)一編解碼器的工作原理。參照圖l，按照順序和功能順序，該處理包括分析和熵解碼S100、數(shù)據(jù)重排序S110、反掃描S120、反DC/AC預測S130、反量化S140、反變換S150、反幀內(nèi)預測S160、解碼樣本存儲S170和解塊濾波S180。如上所述，只是通過功能或處理順序劃分了相關技術的統(tǒng)一編解碼器，并且每個步驟構造成根據(jù)編解碼器進行詳細處理。由于給每個編解碼器預先分配了功能單元，因此，一旦用戶選擇了一個標準，就僅允許用戶使用與有關標準對應的編解碼器所提供的功能單元。雖然相關技術的統(tǒng)一編解碼器統(tǒng)一了許多視頻編解碼器，但是不得不使用一個固定的編解碼器對一個視頻進行編碼/解碼。發(fā)明內(nèi)容為了設法解決上述問題，本發(fā)明提供一種統(tǒng)一編解碼裝置及其方法，其通過提供與不同視頻編解碼器之間的相似性、差異和考慮因素對應的統(tǒng)一編解碼器的新概念和結(jié)構可普遍用于各種編碼/解碼標準。5本發(fā)明還提供一種統(tǒng)一編解碼裝置及其方法，其可使用功能單元 (FU)重組技術自由地對各種標準編碼的比特流進行解碼。本發(fā)明還提供一種統(tǒng)一編解碼裝置及其方法，其可統(tǒng)一不同的視頻編解碼器，而無需基于塊的視頻編解碼器的任何功能改變。本發(fā)明還提供一種統(tǒng)一編解碼裝置及其方法，其允許各個獨立的功能單元有纟幾:l也運4亍。本發(fā)明還才是供一種統(tǒng)一編解碼結(jié)構，其可用于統(tǒng)一與MPEG-2、 MPEG-4和MPEG-4 AVC不同的基于塊的視頻和畫面編解碼器。本發(fā)明還提供一種關于統(tǒng)一視頻編解碼器的概念和結(jié)構的國際標準。通過以下描述的實施例，本發(fā)明的其它目的將變得明顯。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一個方面的特征在于可與標準無關地普遍使用的、具有編碼器和解碼器的統(tǒng)一編解碼裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，統(tǒng)一編解碼裝置包括解碼控制單元，它通過解釋來自輸入通用比特流或數(shù)據(jù)的連接信息來設置功能單元的連接關系；以及功能組，它由多個功能單元組成，并且其中按照解碼控制單元的連接控制順序地激活至少一個功能單元，以便處理通用比特流中包含的比特流。解碼控制單元可從功能單元接收控制參數(shù)，并將控制參數(shù)提供給對應的功能單元以便處理比特流。功能組可包括分析和解碼(PD)功能組，它按照基于解碼控制單元的連接關系的操作控制來提取比特流中的控制參數(shù)，并且通過處理比特流以宏塊單元輸出數(shù)據(jù)；以及基于宏塊(MB)的功能組，它通過按照基于解碼控制單元的連接關系的操作控制以及解碼控制單元提供的控制參數(shù)對輸入宏塊單元數(shù)據(jù)進行處理來輸出圖像數(shù)據(jù)。PD功能組和 MB功能組中的每個由多個功能單元組成。PD功能組還可提取比特流中包含的連接控制顯示值，并將連接控制顯示值提供給解碼控制單元，并且解碼控制單元可使用控制連4婁顯示值來控制PD功能組和MB功能組中至少一個所包含的至少一個功能單元的操作。解碼控制單元可包括連接控制單元，它通過解釋連接信息來設置連接關系，并控制PD功能組和MB功能組中包含的功能單元的操作的順序開始；以及處理控制單元，它從PD功能組和MB功能組4妄收比特流標題中包含的或者通過處理比特流所生成的控制參數(shù)，并將對應控制參數(shù)傳遞給對應功能單元。連接信息可包括來自由關于功能單元的連接的轉(zhuǎn)移條件和信息所組成的組中的至少一個，并且功能單元可按照連接信息以串行和并行關系中的至少一個進行連4^。解碼控制單元可確定由預定功能單元從比特流中提取并提供的連接控制顯示值是否滿足轉(zhuǎn)移條件，并可在具有并行關系的多個功能單元之間選擇一個功能單元來處理比特流。控制參數(shù)可包括控制信號(CS)和上下文信息(CI),而控制信號可指示是否要執(zhí)行MB功能組中包含的功能單元的功能，并且上下文信息可以^i丸行該功能單元的功能時所需的補充信息?？刂菩盘柨砂◤腁C預測標志、編碼塊一莫式、量化標度值、數(shù) 據(jù)分塊標志、圖像大小和短視頻標題標志組成的組中選擇的至少一個。如果按照控制信息指示執(zhí)行某個功能，則上下文信息可包括執(zhí)行該功能所需的信息。解碼控制單元可處理控制參數(shù)以對應于MP功能組中包含的每個功能單元，并將控制參數(shù)傳遞給MP功能組中包含的每個功能單元。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一個方面的特征是一種統(tǒng)一可與標準無關地普遍使用的編解碼器的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，統(tǒng)一編解碼器的方法包括以下操作 (a)解碼控制單元解釋來自輸入通用比特流或來自獨立數(shù)據(jù)的連接信息，并設置每個功能單元的連接關系；(b)解碼控制單元按照每個功能單元的處理順序來指示功能單元處理比特流或數(shù)據(jù)，所述處理順序由連接關系確定，所述比特流包含在通用比特流中或者^皮獨立接收，數(shù)據(jù)對應于比特流；以及(c)所指示功能單元按照預定處理方法來處理比特流或數(shù)據(jù)?？芍貜筒襟E(b)-(c),直到將比特流恢復為圖像數(shù)據(jù)為止。在步驟(b)中或者在步驟(b)之前，解碼控制單元可確定處理比特流或數(shù)據(jù)的功能單元所提供的連接控制顯示值是否滿足連接信息中包含的轉(zhuǎn)移條件，并且可^^人具有并行關系的多個功能單元中選擇一個。步驟(b)還可包括如下步驟向#皮指示進行處理的功能單元提供用于處理比特流或數(shù)據(jù)的控制參數(shù)，并且在步驟(c), ^支指示的功能單元可使用控制參數(shù)以預定處理方法來處理比特流或數(shù)據(jù)?？刂茀?shù)可包括控制信號和上下文信息，而控制信號可指示是否要執(zhí)行某個功能單元，并且上下文信息可以是執(zhí)行該功能單元的功能所需的補充信息。解碼控制單元可以預定方法處理控制參數(shù)，并將已處理控制參數(shù) 傳遞給對應功能單元。

圖1示出根據(jù)相關技術處理統(tǒng)一編解碼器的方法；圖2示出根據(jù)相關技術的統(tǒng)一編解碼器的結(jié)構；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的統(tǒng)一編解碼器的結(jié)構；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何組織PD功能單元；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何組織MB功能單元；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通用FU表的實例；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的實施例如何連接通過連接信息轉(zhuǎn)換的FU;圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實施例如何連接可用于MPEG-1/2的FU;圖9示出根據(jù)本發(fā)明的實施例如何連接可用于MPEG-4的FU;圖10示出根據(jù)本發(fā)明的實施例如何連接可用于MPEG-4 AVC的FU;圖11、 13、 15和17示出根據(jù)本發(fā)明各種實施例的FU的連接結(jié) 構；以及圖12、 14、 16和18示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的比特流語法。
具體實施方式
參照附圖及其描述，本發(fā)明、本發(fā)明的操作優(yōu)點以及通過實施本發(fā)明而實現(xiàn)的目的將顯而易見。下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。為了幫助全面理解本發(fā)明，^^相同的部件分配了相同的參考標號，與圖號無關。圖2示出根據(jù)相關技術的統(tǒng)一編解碼器的結(jié)構；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的統(tǒng)一編解碼器的結(jié)構；圖4示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何組織PD功能單元；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何組織MB功能單元；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通用FU 表的實例；以及圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何連接通過連接信息轉(zhuǎn)換的FU。參照圖2,示出常規(guī)統(tǒng)一編解碼器的結(jié)構，統(tǒng)一編解碼裝置包括分析和熵解碼單元200、數(shù)據(jù)重排序單元210、反掃描單元220、反 DC/AC預測單元230、反量化單元240、反變換單元250、反幀內(nèi)預測單元260、解碼樣本存儲單元270和解塊濾波單元280。如圖3所示，另一方面，根據(jù)本發(fā)明，統(tǒng)一編解碼裝置的解碼單元310包括PD功能組320、解碼控制單元325和MB功能組330。每個功能組和控制單元可通過源代碼集合來實現(xiàn)。PD功能組320和MB 功能組330包括多個功能單元，它們^皮獨立實現(xiàn)，但是可通過控制解碼控制單元325而連續(xù)工作。PD功能組320和MB功能組330可組合在一個功能組中。PD功能組320和MB功能組330中包含的每一個功能單元分別可再分成處理單元，它處理輸入數(shù)據(jù)，然后輸出已處理數(shù)據(jù)；以及上下文控制單元，它通過從處理控制單元340接收控制參數(shù)(即，上下文信息和控制信號)來控制處理單元，并將所得的或者所提取的控制參數(shù) 提供給處理控制單元340。例如，控制上下文處理單元可通過從處理控制單元340接收編碼參數(shù)和才莫式選擇佶號作為控制參數(shù)來控制處理單元的數(shù)據(jù)處理，然后將所得或所提取參數(shù)提供給處理控制單元340。處理控制單元340將從稍早操作的FU接收的控制參數(shù)提供給稍后操作的并且需要控制參數(shù)的FU。PD功能組320執(zhí)行分析和解碼功能。也就是說，PD功能組320 根據(jù)每個編解碼器的不同語法從輸入通用比特流中提取上下文信息、控制信號、連接控制顯示值和數(shù)據(jù)，并對它們分類。通用比特流可由標題和典型比特流組成。標題可包括連接信息和規(guī)則描述。規(guī)則描述說明語法元素之間的類結(jié)構。顯然，連接信息和規(guī)則描述沒有包含在通用比特流中，而是可作為獨立的數(shù)據(jù)傳遞給解碼單元。由于韓國專利KR10-2005-0066015公開了如何處理和使用規(guī)則描述，所以這里將省略關于規(guī)則描述的處理和使用的詳細描述。但是，對本領域技術人員顯然的是，在本發(fā)明中可相同或相似地使用KR10-2005-0066015的技術精神。如圖4所示，PD功能組320可包括NALP(網(wǎng)絡抽象層分析)FU 410、 SYNP(語法分析)FU 420、 CTX(上下文確定)FU 430、 VLD(可變長度解碼)FU 440、RLD(游程長度解碼)FU 450和MBG(宏塊生成器)FU 460。顯然，PD功能組320不僅可包括用于與所應用標準無關地執(zhí)行分析和解碼功能的任何功能單元，而且還可包括隨著技術發(fā)展所需的功能單元、修改現(xiàn)有功能單元和去除不必要的功能單元。同樣明顯的是，設置在PD功能組320中的每個功能單元并不獨立存在于每個標準中，并且可與標準無關地處理相同處理的功能單元可結(jié)合到單個功能單元。由于每個功能單元的功能是本領域技術人員熟悉的，所以下面簡要提供有關描述。NALP FU 410分析MPEG-4 AVC的網(wǎng)絡抽象層(NAL),而SYNP FU 420分析比特流的語法。SYNP FU 420可包含在VLD FU 440中。CTX FU 430確定MPEG-4 AVC的VLC表，而VLD FU 440執(zhí)行熵解碼。VLD FU 440提取與轉(zhuǎn)移條件對應的(編碼器插入的)連接控制10顯示值，并將該值發(fā)送到連接控制單元335,使連接控制單元335能夠在MB功能組330中選擇一個FU處理有關數(shù)據(jù)。根據(jù)-沒計解碼器的方式，能夠預先指定要由SYNPFU420提取的連接控制顯示值。RLD FU 450執(zhí)行AC值的熵解碼，而MBG FU 460組合DC值和 AC值以便生成MB(宏塊)數(shù)據(jù)。上述PD功能組的所有功能單元或者部分功能單元的功能可包含在VLDFU440中。MB功能組330對于從PD功能組320輸出的數(shù)據(jù)進行解碼，以便輸出預定宏塊大小的視頻數(shù)據(jù)。如圖5所示，MB功能組330包括DF(解塊濾波)FU 510、 VR(VOP 重構)FU515、 FFR(幀場重排序)FU520、 IPR(幀內(nèi)預測和畫面重構)FU 530、 IT(反變換)FU 535、 IQ(反量化)FU 545、 IAP(反AC預測)FU 555、 IS(反掃描)FU 560和DCR(DC重構)FU 565。由IT4x4 FU 540、IQ4x4 FU 550和DCR4x4 FU 570處理的塊大小為4x4。這是因為MPEG-4 AVC 以4x4塊為單位處理數(shù)據(jù)，而MPEG-1/2/4在變換、量化和預測期間以8x8塊為單位處理數(shù)據(jù)。顯然，MB功能組330不僅可包括用于與所應用標準無關地執(zhí)行數(shù)據(jù)解碼的任何功能單元，而且還可包括隨著技術發(fā)展所需的功能單元、修改現(xiàn)有功能單元和去除不必要的功能單元。例如，以4x4塊為單位處理數(shù)據(jù)以便進4亍解碼的功能單元如IS4x4 可在需要時被添加到MB功能組330。顯然，設置在MB功能組330中的每個功能單元并不獨立存在于每個標準中，并且可與標準無關地處理相同處理的功能單元可結(jié)合到單個功能單元。由于每個功能單元的功能是本領域技術人員熟悉的，所以下面簡要提供有關描述。DF FU 510是MPEG-4 AVC的解塊濾波器，而VRFU 515存儲恢復的像素值。FFR FU 520用于交織沖莫式，而IPR FU 530存儲在扭Z亍MPEG-4 AVC的幀內(nèi)預測之后恢復的像素值。IT FU 535對DC值和AC值進行反變換，而IQ FU 545對AC值進行反量化。LAP FU 555對AC值進行反預測，而IS FU 560對AC值進行反掃描。DCRFU565對DC值進行反預測和反量化。解碼控制單元325包括連接控制單元335，它控制功能單元的操作順序；以及處理控制單元340,它控制每個功能單元的操作。連接控制單元335控制連接關系在PD功能組320和MB功能組 330中不是固定的而是可變的功能單元的順序操作步驟。為了設置功能單元的連接關系，連接控制單元535使用編碼器(未示出)提供的連接信息。連接信息包括關于連通性和轉(zhuǎn)移的信息，并且可通過凈皮插入通用比特流的標題中來接收，或者以獨立數(shù)據(jù)形式來接收。如果連接信息通過被插入通用比特流的標題中來接收，則連接控制單元335讀取并解釋該信息。當然，可由另一個獨立元件從通用比特流的標題中讀取連接信息。連接信息在編碼期間生成以便對應于用戶所選的功能單元(例如作為與編碼路由對應的解碼路由生成的)，并被插入通用比特流的標題中，或者它作為獨立數(shù)據(jù)(或者電子文件)生成，并傳遞給解碼器310。連接信息可由編碼器中的元件生成。例如可通過以下格式構造連接信息連接連通性(B, D),(D, F)，(F, G)，(G, I),(I, J)，(I, Q),(J, K),(Q, K),(K, M)，…，轉(zhuǎn)移預測標志='AC/DC', casel(J)， case2(Q)在上述實例中，第一行是關于連通性的信息，而第二行是關于轉(zhuǎn) 移的信息。根據(jù)關于連通性和轉(zhuǎn)移的信息，可存在功能單元的各種串行/并行連接結(jié)構。連接控制單元335使用預先存儲的通用FU表(參照圖6)以及關于連通性和轉(zhuǎn)移的信息來解釋PD功能組320和MB功能組330中包含的功能單元的連接關系，然后在特定功能單元進行數(shù)據(jù)處理之后，指12示功能單元處理數(shù)據(jù)。通過使用從PD功能組320輸入的連接控制顯示值來確定是否滿足連接信息中包含的轉(zhuǎn)移條件，連接控制單元335可選擇多個功能單元中定義為在連接信息中具有并行關系的一個功能單元。如前面所述，連接控制顯示值可包含在比特流的標題中。圖7示出通過解釋由連接控制單元335接收或提取的連接關系信息而設置的功能單元的連接關系。連接控制單元335通過使用連接信息中包含的索引和通用FU表(參見圖6)來指定每個FU。例如，索引B 可指定為SYNPFU420。如上所述，連接控制單元335可使用連接控制顯示值(即，關于轉(zhuǎn) 移的條件信息，例如預測標志='AC/DC')來判定哪個FU要進行該操作?？稍诒忍亓髦刑崛∮糜诖_定轉(zhuǎn)移條件滿足狀態(tài)的連接控制顯示值 (參見圖12、 14、 16和18)。與轉(zhuǎn)移條件對應的連接控制顯示值由VLD FU440提取和/或生成，并發(fā)送纟合連接控制單元335，它根據(jù)轉(zhuǎn)移條件的滿足狀態(tài)指示對應FU處理有關數(shù)據(jù)。處理控制單元340向連接控制單元335指示操作的特定FU提供用于處理比特流(或數(shù)據(jù))的控制參數(shù)(即上下文信息)和控制信號，并從該特定FU接收通過處理比特流(或數(shù)據(jù))而生成或提取的控制參數(shù)。處理控制單元340通過與連4矣控制單元335鏈4妄，可識別哪個FU將才是供控制參數(shù)。為了執(zhí)行處理操作，每個FU需要用于控制有關處理操作的控制參數(shù)。例如，除了要處理的數(shù)據(jù)(即MB數(shù)據(jù))，ISFU 560還需要用于執(zhí)行量化的量化參數(shù)。這個參數(shù)可稱作控制信號。因此，如果控制信號是用于特定FU處理操作的關鍵參數(shù)(例如AC預測標志、編碼塊模式、量化標度值、數(shù)據(jù)分塊標志、圖像大小和短視頻標題標志)，則上下文信息可看作是補充參數(shù)。例如，當IAP FU 555執(zhí)行一個處理操作時，AC預測的ac預測標志可看作是控制信號，而作為用于^L行實際 AC預測的補充信息的ac預測方向可看作是上下文信息。但是，對于本領域技術人員顯然的是，控制信號和上下文信息不是必須單獨使用，而是可以組合。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何連接可用于MPEG-1/2的 FU;圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何連接可用于MPEG-4的 FU;以及圖10示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何連接可用于MPEG-4 AVC的FU。下面概述按照每個編碼/解碼標準使用的功能單元。如圖8所示，MPEG-1和MPEG-2 MP(主要類)沒有反AC預測功能，但支持交織模式。相反，如圖9所示，與MPEG-l/2相比，MPEG-4SP/ASP(簡單類 /高級SP)具有反AC預測功能，但是在SP中不支持交織模式，在ASP 中支持交織模式。此外，如圖10所示，與MPEG-1/2/4完全不同的MPEG-4 ACV BP(基線類)使用處理AVC的NAL的NALP FU 410、確定VLC表和代替反AC/DC預測的幀內(nèi)預測的CTX FU 430,并且還使用4丸行上述幀內(nèi)預測以及VOP重構的IPR FU 530和解塊的DF FU 510。它與 MPEG-l/2/4的不同之處還在于，IS(反掃描)、IQ(反量化)和IT(反變換) 的大小為4x4。在常規(guī)編解碼裝置中，功能單元的連接關系是預先固定成使功能單元適合于每個標準。相反，根據(jù)本發(fā)明的編解碼裝置可與比特流編碼標準無關地普遍使用，因為連接控制單元335包含在通用比特流的標題中，或者通過解釋作為獨立數(shù)據(jù)的連接信息來確定每個FU的操作順序。如前面所述，連接信息插入通用比特流的標題中，或者通過^皮生成對應于編碼期間使用的功能單元的操作順序而作為獨立數(shù)據(jù)(或電子文件)生成。此外，與連接控制單元335鏈接進行工作的處理控制單元340統(tǒng) 一控制參數(shù)的輸入和輸出，以便在每個FU中處理。此外，連接控制單元335不限于指示每個功能單元的順序操作，14如前面所述。例如，連接控制單元334寸使SYNPFU420和VLDFU 440的操作重復地交替進行。另夕卜，在完成位于VRFU 515之前的MB 功能組330的操作之后，在VRFU 516的操作之前，連接控制單元335 可使MB功能組330連續(xù)處理連續(xù)宏塊，或者使PD FU 320和MB功能組330重復進行才喿作，直到用于形成圖像以顯示在屏幕上的宏塊數(shù) 據(jù)處理完成為止。這可根據(jù)PD功能組320存儲在存儲器或其它存儲裝置中的要解碼的數(shù)據(jù)的大小來改變。由于本領域的技術人員清楚，交替運行每個功能單元可能是必要的，因此在此不提供它的相關詳細描述。每個功能單元將通過使用處理控制單元340所提供的控制參數(shù) 來處理數(shù)據(jù)。圖11、 13、 15和17示出根據(jù)本發(fā)明各種實施例的FU的連接結(jié) 構；以及圖12、 14、 16和18示出根據(jù)本發(fā)明實施例的比特流語法。本發(fā)明的連接控制單元335可^L插入通用比特流的標題中，或者可使用作為獨立數(shù)據(jù)接收的連接信息生成由多個功能單元組成的解碼器。同樣，通過在用于生成比特流的編碼器中具有用戶所選功能單元的連接關系可生成各種編碼器。由于通過本文詳細描述的用于生成解碼器的方法可容易地理解用于生成編碼器的方法，所以在此將不4是供有關描述。但是，不像解碼器，編碼器還可包括生成連接信息的元件。根據(jù)設置功能單元間操作順序或連接結(jié)構的方法，可以各種編碼器或解碼器來實現(xiàn)由多個功能單元組成的每個編碼器/解碼器。進行功能單元的串行、并行或者串行/并行連接是可能的，并且根據(jù)設計編碼器/解碼器的方法，可以各種形式實現(xiàn)連接結(jié)構?，F(xiàn)在，參照相關附圖來描述各種形式的編碼器/解碼器。圖11是支持反DC預測和反AC/DC預測的解碼器的實例。一旦接收到通用比特流，連接控制單元335就從標題中4是取連接信息，并對它進行解釋。如前面所述，連接信息可作為單獨的獨立數(shù)據(jù)來接收。為了使功能單元如圖11所示進行連接，按照圖6所示的通用FU15連接=連通性...，(I, G),(G, K),(G, J),(J, K),(K, M),..., 轉(zhuǎn)移預測標志='DC', casel(K), case2(J)可通過順序操作DCR FU 565和IAP FU 555來執(zhí)行反AC/DC預測。在使用連接信息解釋功能單元的連接關系之后，如圖ll所示，連接控制單元335指示每個FU的功能，直至到達轉(zhuǎn)移點為止。也就是說，在指示ISFU 560開始處理數(shù)據(jù)之后，一旦從IS FU 560輸入處理完成信息，連接控制單元335就指示DCRFU 565開始處理數(shù)據(jù)。處理控制單元340與連接控制單元335鏈接，以便向要開始處理當前數(shù)據(jù)的功能單元提供處理數(shù)據(jù)所需的控制參數(shù)，并從功能單元接收在處理數(shù)據(jù)過程中提取或生成的控制參數(shù)。在轉(zhuǎn)移點，連接控制單元335使用從VLD FU 440傳遞的連接控制顯示值(參見圖12)來確定是否滿足轉(zhuǎn)移條件。如果滿足轉(zhuǎn)移條件(即預測標志='DC'),則IQ FU 545指示開始數(shù)據(jù)處理，而如果不滿足轉(zhuǎn) 移條件，則IAP FU 555指示開始數(shù)據(jù)處理。通過上述步驟，輸入的比特流將變換為視頻數(shù)據(jù)，并顯示在顯示單元(未示出)上。但是，不一定按照圖11所示連接結(jié)構的順序來處理比特流或數(shù)據(jù) 處理，還有可能的是，多個功能單元通過連接信息的結(jié)構和/或處理控制單元340的控制來重復地交替處理數(shù)據(jù)。圖13是支持反AC/DC預測和反幀內(nèi)預測的解碼器的一個實例。換言之，一個解碼路由處理反AC/DC預測、反量化和反變換，而另一個路由處理反量化、反變換和反幀內(nèi)預測。一旦接收到通用比特流，連接控制單元335就從標題中提取連接信息，并對它進行解釋。如前面所述，連接信息可作為單獨的獨立數(shù) 據(jù)來4妄收。為了使功能單元如圖13所示進行連接，按照圖6所示的通用FU16表可構成下式連接=連通性…，(I, G),(G, J),(J， K),(K, M),(I, K),(K, M),(M, Q),…，轉(zhuǎn)移預測標志='AC/DC', casel(G), case2(K)可通過順序操作DCR FU 565和IAP FU 555來執(zhí)行反AC/DC預測。在使用連接信息解釋功能單元的連接關系之后，如圖13所示，連接控制單元335指示每個FU的功能，直至到達轉(zhuǎn)移點為止。處理控制單元340與連接控制單元335鏈接，以便向要開始處理當前數(shù)據(jù)的功能單元提供處理數(shù)據(jù)所需的控制參數(shù)，并從功能單元接收在處理數(shù)據(jù)過程中提取或生成的控制參數(shù)。在轉(zhuǎn)移點，連接控制單元335使用從VLD FU 440傳遞的連接控制顯示值(參見圖14)來確定是否滿足轉(zhuǎn)移條件。如果滿足轉(zhuǎn)移條件，則DCRFU 565指示開始數(shù)據(jù)處理，而如果不滿足轉(zhuǎn)移條件，則IQ FU 545指示開始數(shù)據(jù)處理。通過上述步驟，輸入的比特流將變換為視頻數(shù)據(jù)，并顯示在顯示單元(未示出)上。但是，不一定按照圖13所示連接結(jié)構的順序來處理比特流或數(shù)據(jù)處理，還可能的是，多個功能單元通過連接信息的結(jié)構和/或處理控制單元340的控制來重復地交替處理數(shù)據(jù)。圖15是支持反DCT和反整數(shù)DCT的解碼器的一個實例。一旦接收到通用比特流，連接控制單元335就從標題中提取連接信息，并對它進行解釋。如前面所述，連接信息可作為單獨的獨立數(shù)據(jù)來接收。為了使功能單元如圖15所示進行連接，按照圖6所示的通用FU 表可構成下式連接=連通性...，(I, G),(G, J),(J, K),(K, S),(K, T),…，轉(zhuǎn)移預測標志='浮點'，casel(S), case2(T)可通過DCR FU 565和IAP FU 555的順序操作來執(zhí)行反AC/DC預測。圖6所示的通用FU表沒有執(zhí)行反DCT功能的FU(例如索引"S，，) 和執(zhí)行反IDCT功能的FU(例如索引"T")。因此，可通過功能單元的更新步驟來插入解碼所需的功能單元。在使用連接信息解釋功能單元的連接關系之后，如圖15所示，連接控制單元335指示每個FU的功能，直至到達轉(zhuǎn)移點為止。處理控制單元340與連接控制單元335鏈接，以便向要開始處理當前數(shù)據(jù)的功能單元提供處理數(shù)據(jù)所需的控制參數(shù)，并從功能單元接收在處理數(shù)據(jù)過程中提取或生成的控制參數(shù)。在轉(zhuǎn)移點，連接控制單元335使用從VLD FU 440傳遞的連接控制顯示值(參見圖16的DCT類型[l])來確定是否滿足轉(zhuǎn)移條件。如果滿足轉(zhuǎn)移條件，則處理反DCT的FU指示開始數(shù)據(jù)處理，而如果不滿足轉(zhuǎn)移條件，則處理反IDCT的FU指示開始數(shù)據(jù)處理。通過上述步驟，輸入的比特流將變換為視頻數(shù)據(jù)，并顯示在顯示單元(未示出)上。但是，不一定按照圖11所示連接結(jié)構的順序來處理比特流或數(shù)據(jù) 處理，還可能的是，多個功能單元通過連接信息的結(jié)構和/或處理控制單元340的控制來重復地交替處理數(shù)據(jù)。圖16是一系列功能單元彼此并行連接以便處理彼此不同的解碼的解碼器的一個實例。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過使編碼器/解碼器的整個處理路由成為并行結(jié)構，對根據(jù)形成比特流的幀和/或圖像是不同的例程進行編碼/解碼變得有可能。例如，能夠?qū)崿F(xiàn)一種系統(tǒng)，其中采用MPEG-2對第一圖像進行編碼和解碼，而通過MPEG-4對第二圖像進行編碼和解碼。此外，還能夠采用MPEG-4對前面多個幀進行編碼和解碼，而采用MPEG-4AVC 對后面多個幀進行編碼和解碼。因此，能夠?qū)⒏鞣N編碼和解碼方法用于一個比特流中包含的一個或多個圖^f象和幀。一旦接收到通用比特流，連接控制單元335就/人標題中提取連才秦信息，并對它進行解釋。如前面所述，連接信息可作為單獨的獨立數(shù)據(jù)來接收。但是，為了在預定單元中處理根據(jù)幀和/或圖像是不同的解碼，通用比特流的標題還必須包括指出用于指示要應用的解碼方法的所應用標準的連接控制顯示值(參見圖18)。連接控制單元335使用連接控制顯示值來確定要使用哪個解碼路由。如圖18所示，例如可采用MPEG-4 對第1至第10圖像編碼，可采用MPEG-4 AVC對第11至第15圖像編碼，并可采用MPEG-2對第16至第30圖像編碼。當然也可以采用 MPEG-2對第一圖像編碼、采用MPEG-4對第二圖像編碼以及采用 MPEG-1對笫三圖像編碼?？蔀槊總€圖像分配指出所應用標準的連接控制顯示值，并且可在比特流的標題中為整個幀或圖像分配連接控制顯示值。PD功能組320 和/或MB功能組330可處理分配了連"l妄控制顯示值的每個幀的數(shù)據(jù)。當然，如前面所述，VR功能組515可準備進行數(shù)據(jù)處理，直到用于處理一個圖像的宏塊數(shù)據(jù)處理完成。在過去，使用MPEG-4 AVC通過DMB新聞回放使用MPEG-2廣播的例如足球比賽的場面需要采用MPEG-4 AVC對采用MPEG-2編碼的視頻進行代碼轉(zhuǎn)換。但是，采用根據(jù)本發(fā)明的編碼器和解碼器，新聞可通過采用 MPEG-4 AVC進行編碼/解碼來廣播，而使用原始MPEG-2比特流來廣播足球場面。這是可能的，因為通過以并行結(jié)構對幀進行編碼/解碼，可執(zhí)行與連接控制顯示值所指出的路由對應的功能補充處理操作。雖然已經(jīng)描述了解碼器以便描述根據(jù)本發(fā)明的統(tǒng)一編解碼裝置和方法，但是，編碼器與解碼器之間的相互關系是本發(fā)明所屬領域技術人員眾所周知的，并且顯然，本發(fā)明不限于解碼器，因為通過解碼器的詳細描述可容易地構造編碼器。附圖和詳細描述只是本發(fā)明的實例，僅僅用于描述本發(fā)明，而決不是要限制或限定本發(fā)明的精神和范圍。因此，本領域的技術人員將理解，大量置換和其它等效實施例是可能的。本發(fā)明的真正范圍必須19僅由所附權利要求書的精神來定義。工業(yè)適用性如上所述，通過提供與不同視頻編解碼器之間的相似性、差異和考慮因素對應的統(tǒng)一編解碼器的新概念和結(jié)構，本發(fā)明的統(tǒng)一編解碼裝置和方法可普遍用于各種編碼/解碼標準。本發(fā)明可使用功能單元重組技術，對通過各種標準編碼的比特流進行解碼。此外，本發(fā)明實現(xiàn)了不同編解碼器的統(tǒng)一，而無需基于塊的視頻編解碼器的功能的任何改變。本發(fā)明還可允許各個獨立的功能單元有機地運行。另外，在統(tǒng)一與MPEG-1、 MPEG-2、 MPEG-4和AVC不同的塊單元中的視頻或畫面編解碼器處理時，可無任何限制地應用本發(fā)明。
權利要求
1.一種統(tǒng)一編解碼裝置，包括解碼控制單元，所述解碼控制單元通過解釋來自輸入通用比特流或數(shù)據(jù)的連接信息來設置功能單元的連接關系；以及功能組，所述功能組由多個功能單元組成，至少一個功能單元按照所述解碼控制單元的連接控制被順序激活，以便處理所述通用比特流中包含的比特流。
2. 如權利要求l所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述解碼控制單元從功能單元接收控制參數(shù)，并將所述控制參數(shù)提供給用于處理所述比特流的對應功能單元。
3. 如權利要求l所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述功能組包括分析和解碼(PD)功能組，所述PD功能組由多個功能單元組成，所述PD功能組按照基于所述解碼控制單元的所述連接關系的操作控制來提取所述比特流中的控制參數(shù)，所述PD功能組通過處理所述比特流以宏塊單元輸出數(shù)據(jù)；以及基于宏塊(MB)的功能組，所述MB功能組由多個功能單元組成，并通過按照基于所述解碼控制單元的所述連接關系的操作控制以及所述解碼控制單元提供的控制參數(shù)對輸入宏塊單元數(shù)據(jù)進行處理來輸出圖像數(shù)據(jù)。
4. 如權利要求3所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述PD功能組還提取所述比特流中包含的連接控制顯示值，并將所述連接控制顯示值提供給所述解碼控制單元，所述解碼控制單元使用所述控制連接顯示值來控制所述PD功能組和MB功能組中至少一個所包含的至少一個功能單元的操作。
5. 如權利要求1所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述解碼控制單元包括連接控制單元，所述連接控制單元通過解釋所述連接信息來設置所述連接關系，并控制所述PD功能組和所述MB功能組中包含的功能單元的操作的順序開始；以及處理控制單元，所述處理控制單元從所述PD功能組和MB功能組接收所述比特流的標題中所包含的或者通過處理所述比特流所生成的控制參數(shù)，所述處理控制單元將對應控制參數(shù)傳遞給對應功能單元。
6. 如權利要求1所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述連接信息包括來自關于所述功能單元的連接的轉(zhuǎn)移條件和信息所組成的組中的至少一個，并且所述功能單元按照所述連接信息以串行關系和并行關系中的至少一個進行連接。
7. 如權利要求6所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述解碼控制單元確定由預定功能單元從所述比特流提取并提供的所述連接控制顯示值是否滿足所述轉(zhuǎn)移條件，并在具有并行關系的多個功能單元之間選擇一個功能單元來處理所述比特流。
8. 如權利要求3所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述控制參數(shù)包括控制信號(CS)和上下文信息(CI),而所述控制信號指示是否要執(zhí)行所述 MB功能組中包含的功能單元的功能，并且所述上下文信息是執(zhí)行所述功能單元的功能時所需的補充信息。
9. 如權利要求8所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述控制信號包括從AC預測標志、編碼塊才莫式、量化標度值、數(shù)據(jù)分塊標志、圖像大小和短;現(xiàn)頻標題標志所組成的組中選擇的至少一個。
10. 如權利要求8所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中如果按照所述控制信息指示執(zhí)行一個功能，則所述上下文信息包括執(zhí)行所述功能所需的信息。
11. 如權利要求8所述的統(tǒng)一編解碼裝置，其中所述解碼控制單元處理所述控制參數(shù)以對應于所述MP功能組中包含的每個功能單元，并將所述控制參數(shù)傳遞給所述MP功能組中包含的每個功能單元。
12. —種統(tǒng)一編解碼器的方法，包括以下操作(a)解碼控制單元解釋來自輸入通用比特流或來自獨立數(shù)據(jù)的連接信息，并設置每個功能單元的連接關系；(b) 所述解碼控制單元按照每個功能單元的處理順序來指示功能單元處理比特流或數(shù)據(jù)，所述處理順序由所述連接關系確定，所述比特流包含在所述通用比特流中或者被獨立接收，所述數(shù)據(jù)對應于所述比特流；以及(c) 被指示的功能單元按照預定處理方法來處理所述比特流或所述數(shù)據(jù)。
13. 如權利要求12所述的方法，其中重復所述步驟(b)-(c),直到所述比特流恢復為圖像數(shù)據(jù)。
14. 如權利要求12所述的方法，其中在所述步驟(b)中或者在所述步驟(b)前，所述解碼控制單元確定處理所述比特流或所述數(shù)據(jù)的功能單元所提供的連接控制顯示值是否滿足所述連接信息中包含的轉(zhuǎn)移條件，并從具有并行關系的多個功能單元中選擇一個。
15. 如權利要求12所述的方法，其中所述步驟(b)還包括如下步驟將用于處理所述比特流或所述數(shù)據(jù)的控制參數(shù)提供給被指示進行處理的功能單元，以及在所述步驟(c)， ^皮指示的功能單元使用所述控制參數(shù)以預定處理方法來處理所述比特流或所述數(shù)據(jù)。
16. 如權利要求15所述的方法，其中所述控制參數(shù)包括控制信號和上下文信息，而所述控制信號指示是否要執(zhí)行一個功能單元，并且所述上下文信息是執(zhí)行所述功能單元的功能所需的補充信息。
17. 如權利要求15所述的方法，其中所述解碼控制單元以預定方法處理所述控制參數(shù)，并將處理的控制參數(shù)傳遞給對應的功能單元。
全文摘要
公開了一種統(tǒng)一編解碼裝置及其方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的統(tǒng)一編解碼裝置包括解碼控制單元，它通過解釋來自輸入通用比特流或數(shù)據(jù)的連接信息來設置功能單元的連接關系；以及功能組，它由多個功能單元組成，并且其中順序激活與解碼控制單元的順序開始控制對應的功能單元，以便使用控制參數(shù)來處理比特流或數(shù)據(jù)，從而將輸入比特流作為圖像數(shù)據(jù)輸出。使用根據(jù)本發(fā)明的功能單元重組技術，可無限制地對基于各種解碼標準的比特流進行編碼/解碼。
文檔編號H04N7/24GK101326827SQ200580052235
公開日2008年12月17日申請日期2005年12月14日優(yōu)先權日2005年10月6日
發(fā)明者張義善, 李善英, 李忠九申請人:數(shù)碼士有限公司

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