專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組標(biāo)準(zhǔn)圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及對(duì)適用于例如數(shù)字廣播接收機(jī)的MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備及方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備等，它能夠在預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令之后，通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，來(lái)迅速地獲取輸出圖像數(shù)據(jù)，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
作為在數(shù)字廣播接收機(jī)中處理的圖像流，有MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組標(biāo)準(zhǔn))圖像流。眾所周知，MPEG編碼數(shù)據(jù)由分層結(jié)構(gòu)來(lái)表示。分層結(jié)構(gòu)由上至下包括序列層、GOP(圖像組)層、圖像層、片層、宏塊層以及塊層。
圖5說(shuō)明了序列層和GOP層。序列層以序列標(biāo)題開(kāi)始并以序列結(jié)束。序列層包括一個(gè)以上GOP。GOP層以GOP標(biāo)題開(kāi)始并包括許多圖像。第一圖像永遠(yuǎn)是I圖像(幀內(nèi)編碼圖像)，其次是P圖像(預(yù)測(cè)編碼圖像)和B圖像(雙向預(yù)測(cè)編碼圖像)。
I圖像是幀內(nèi)編碼圖像，因此單個(gè)圖像可以?xún)H用I圖像來(lái)進(jìn)行解碼。P圖像是幀間前向預(yù)測(cè)編碼圖像，并發(fā)送其相對(duì)于前面的圖像的差值，如圖6所示。解碼設(shè)備(解碼器)將這個(gè)差值加到前面的圖像上，從而對(duì)圖像進(jìn)行解碼。這樣，P圖像首先需要一個(gè)要參考的圖像，圖像解碼使用上述I圖像作為要參考的圖像并使用通過(guò)參考I圖像創(chuàng)建的P圖像。
B圖像是雙向預(yù)測(cè)編碼圖像，并發(fā)送其相對(duì)于兩圖像的差值暫前和暫后的圖像，如圖7所示。解碼設(shè)備將此差值加到前和后的圖像上，從而對(duì)圖像進(jìn)行解碼。這樣，與P圖像相比，B圖像通過(guò)參考兩圖像，就能夠減少差值數(shù)據(jù)。
圖8示出由I、P以及B圖像所構(gòu)成的MPEG圖像流的一個(gè)示例。當(dāng)這樣的MPEG圖像流被解碼時(shí)，傳統(tǒng)方法是對(duì)I圖像進(jìn)行解碼，然后再利用作為參考圖像的I圖像的解碼結(jié)果來(lái)對(duì)P圖像進(jìn)行解碼，以后再對(duì)B圖像進(jìn)行解碼。
圖9示出傳統(tǒng)的解碼過(guò)程。首先，在步驟ST1開(kāi)始進(jìn)行解碼。在步驟ST2，例如從接收緩沖器讀取第一圖像。在步驟ST3，重復(fù)步驟ST2和ST3的操作，直到讀取了I圖像。
當(dāng)從數(shù)據(jù)流中讀取I圖像時(shí)，處理過(guò)程則進(jìn)入步驟ST4和ST5來(lái)根據(jù)所讀取的圖像類(lèi)型進(jìn)行選擇。如果所讀取的圖像為I圖像，則在步驟ST6對(duì)I圖像進(jìn)行解碼，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST7。如果所讀取的圖像為P圖像，則在步驟ST8對(duì)P圖像進(jìn)行前向解碼處理，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST7。如果所讀取的圖像為B圖像，則在步驟ST9對(duì)B圖像進(jìn)行雙向解碼處理，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST7。
在步驟ST7，作為解碼結(jié)果的圖像數(shù)據(jù)被輸出。在步驟ST10，下一圖像被讀取，然后處理過(guò)程返回到步驟ST4，根據(jù)圖像類(lèi)型按上述方法將所讀取的圖像進(jìn)行解碼處理。
如上所述，即使提供了開(kāi)始對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的指令，但是在對(duì)I圖像進(jìn)行解碼之前，傳統(tǒng)的解碼設(shè)備并不能對(duì)P圖像和B圖像進(jìn)行解碼，因此諸如消隱(blanking)的方法便用于中間期(intervening period)。所以，例如，當(dāng)數(shù)字廣播接收機(jī)選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了MPEG圖像流時(shí)，顯示單元上的圖像顯示就會(huì)中斷片刻。
P圖像和B圖像可以具有小的幀內(nèi)編碼塊單元。幀內(nèi)編碼塊可以?xún)H使用塊進(jìn)行解碼，從而就不需要參考圖像。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備等，它能夠迅速地獲取輸出圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，它包括輸入裝置，用于輸入由幀內(nèi)圖像和預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成的MPEG圖像流；解碼裝置，用于對(duì)輸入裝置所輸入的MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼；控制裝置，用于指示解碼裝置開(kāi)始進(jìn)行解碼；寫(xiě)入裝置，用于將解碼裝置的解碼結(jié)果保存在圖像存儲(chǔ)器中；讀取裝置，用于從圖像存儲(chǔ)器獲取輸出圖像數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在由控制裝置指示開(kāi)始進(jìn)行解碼之后，解碼裝置對(duì)幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在由控制裝置指示開(kāi)始進(jìn)行解碼之后，解碼裝置還通過(guò)使用保存在圖像存儲(chǔ)器中要參考的宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，它包括以下步驟提供開(kāi)始對(duì)由幀內(nèi)圖像和預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成的MPEG圖像流進(jìn)行解碼的指令；在發(fā)出開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令之后，對(duì)MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼；將解碼結(jié)果保存在圖像存儲(chǔ)器中；從圖像存儲(chǔ)器中讀取并由此獲取輸出圖像數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的步驟中，在發(fā)出開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令之后，幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的步驟中，在發(fā)出開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令之后，通過(guò)使用保存在圖像存儲(chǔ)器中要參考的宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
根據(jù)本發(fā)明，例如，如果數(shù)字廣播接收機(jī)選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了MPEG圖像流，然后再提供了開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令，則預(yù)測(cè)編碼圖像的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。此外，如果要參考的宏塊已經(jīng)被解碼，則通過(guò)使用保存在圖像存儲(chǔ)器中要參考的宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼。這樣，例如，改變頻道時(shí)，就能夠迅速地獲取輸出圖像數(shù)據(jù)，縮短圖像的中斷，并在短時(shí)間內(nèi)檢查下一個(gè)頻道的圖像。
對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備還包括保存已解碼宏塊的位置的存儲(chǔ)裝置，并根據(jù)存儲(chǔ)裝置的保存內(nèi)容來(lái)確定要參考的宏塊是否已經(jīng)被解碼。因此，就能夠正確地確定要參考宏塊的有效性，并因此防止使用錯(cuò)誤的參考圖像進(jìn)行解碼。例如，圖像存儲(chǔ)器被用作存儲(chǔ)媒體。具體地說(shuō)，各個(gè)宏塊解碼結(jié)果的存儲(chǔ)區(qū)域部分被用作標(biāo)志部分，實(shí)際解碼結(jié)果中不能得到的值被寫(xiě)入未解碼宏塊的標(biāo)志部分。這樣，通過(guò)使用圖像存儲(chǔ)器來(lái)保存已解碼宏塊的位置，就不需要提供專(zhuān)用存儲(chǔ)媒體或存儲(chǔ)區(qū)域。
此外，當(dāng)數(shù)字廣播接收機(jī)選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了MPEG圖像流時(shí)，已解碼片和宏塊的解碼結(jié)果將不對(duì)圖像存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化而順序改寫(xiě)現(xiàn)有的結(jié)果。這樣，頻道改變之前的頻道的圖像便平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換到頻道改變之后的頻道的圖像上，而沒(méi)有圖像中斷，因此就不需要圖像抑制(muting)等。
附圖概述
圖1是框圖，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字廣播接收機(jī)的配置；圖2是框圖，說(shuō)明數(shù)字廣播接收機(jī)中視頻解碼器的配置；圖3是流程圖，說(shuō)明視頻解碼器的解碼過(guò)程；圖4示出對(duì)包括幀內(nèi)宏塊的P圖像和B圖像進(jìn)行解碼的方法；圖5示出MPEG編碼數(shù)據(jù)的序列層和GOP層；圖6示出MPEG I圖像和P圖像的布局；圖7示出MPEGI圖像、P圖像以及B圖像的布局；圖8示出MPEGI圖像、P圖像、B圖像的布局以及傳統(tǒng)的解碼方法；以及圖9是流程圖，說(shuō)明傳統(tǒng)的解碼過(guò)程。
最佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字廣播接收機(jī)100的配置。
接收機(jī)100包括CPU(中央處理器)101，CPU 101用作控制其整體運(yùn)行的控制器。CPU 101與ROM(只讀存儲(chǔ)器)102、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)103、操作單元104以及顯示單元105相連接，其中，ROM102保存CPU 101運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)和程序；RAM 103保存與CPU 101的控制相聯(lián)系的生成數(shù)據(jù)以及從MPEG2傳輸流TS中所獲得的輔助數(shù)據(jù)等(將在下面進(jìn)行說(shuō)明)，并用作暫存區(qū)；操作單元104具包含許多操作鍵；顯示單元105由液晶顯示裝置等構(gòu)成，用于顯示接收機(jī)100的狀態(tài)等。
接收機(jī)100包括天線106和調(diào)諧器107，其中，天線106用于接收數(shù)字廣播信號(hào)，調(diào)諧器107用于從天線106所接收的許多RF頻道的數(shù)字廣播信號(hào)中選擇指定的RF頻道的廣播信號(hào)，然后再輸出與指定RF頻道的廣播信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)。調(diào)諧器107的頻道選擇操作由CPU 101根據(jù)用戶(hù)對(duì)操作單元104的操作來(lái)進(jìn)行控制。
接收機(jī)還包括解調(diào)器108和ECC(糾錯(cuò)碼)解碼器109，其中，解調(diào)器108用于將調(diào)諧器107所輸出的數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)處理；ECC解碼器109用于對(duì)解調(diào)器108的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)處理，然后再提供與上述指定RF頻道的廣播信號(hào)相對(duì)應(yīng)的MPEG2(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組標(biāo)準(zhǔn)2)傳輸流TS。傳輸流TS由MPEG2 TS數(shù)據(jù)包序列構(gòu)成。調(diào)諧器107、解調(diào)器108以及ECC解碼器109構(gòu)成前端110。
此外，接收機(jī)100還包括解擾器111和分路器112，其中，解擾器111用于對(duì)ECC解碼器109所輸出的構(gòu)成傳輸流TS的加擾頻視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解擾；分路器112用于從解擾器111所輸出的傳輸流TS中分離出由用戶(hù)對(duì)操作單元104的操作所指定的節(jié)目號(hào)(頻道)的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，以便輸出由所述數(shù)據(jù)包所構(gòu)成的視頻數(shù)據(jù)流VDS和音頻數(shù)據(jù)流ADS，分路器112還用于分離節(jié)目號(hào)(頻道)的輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，以便輸出由所述數(shù)據(jù)包構(gòu)成的輔助數(shù)據(jù)流SDS。輔助數(shù)據(jù)流SDS被提供給CPU 101。
另外，接收機(jī)100還包括視頻解碼器113、輸出端114、音頻解碼器115以及輸出端116，其中，視頻解碼器113用于對(duì)分路器112所輸出的視頻數(shù)據(jù)流VDS進(jìn)行數(shù)據(jù)展開(kāi)處理，從而提供輸出視頻數(shù)據(jù)VD；輸出端114用于輸出視頻數(shù)據(jù)VD；音頻解碼器115用于將分路器112所輸出的音頻數(shù)據(jù)流ADS進(jìn)行數(shù)據(jù)展開(kāi)處理，從而提供輸出音頻數(shù)據(jù)AD；輸出端116用于輸出音頻數(shù)據(jù)AD。
接收機(jī)100還包括連接到IC卡117的IC卡接口單元118。IC卡接口單元118與CPU 101相連接。IC卡117保存加擾密鑰信息，并還具有如下功能根據(jù)CPU 101經(jīng)IC卡接口單元118所發(fā)送的有限接收信息來(lái)確定是否可以查看的功能，在可以進(jìn)行查看時(shí)，它還具有將加擾密鑰信息經(jīng)IC卡接口單元118發(fā)送到CPU 101。
下面將對(duì)圖1所示的數(shù)字廣播接收機(jī)100的操作進(jìn)行說(shuō)明。
天線106所接收的許多RF頻道的數(shù)字廣播接收信號(hào)被提供給調(diào)諧器107。調(diào)諧器107選擇指定RF頻道的廣播信號(hào)，接著再輸出對(duì)應(yīng)于廣播信號(hào)的數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)。然后，解調(diào)器108將數(shù)字調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)處理，并且ECC解碼器109將解調(diào)器108的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)處理，從而獲得MPEG2傳輸流TS。
傳輸流TS經(jīng)解擾器111被提供給分路器112。分路器112分離用戶(hù)操作所指定的節(jié)目號(hào)(頻道)的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，以便提供由所述數(shù)據(jù)包所構(gòu)成的視頻數(shù)據(jù)流VDS和音頻數(shù)據(jù)流ADS。
分路器112還從傳輸流TS中分離節(jié)目號(hào)(頻道)的輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，以便提供所述數(shù)據(jù)包所構(gòu)成的輔助數(shù)據(jù)流SDS。輔助數(shù)據(jù)流SDS被提供給CPU 101，并且從輔助數(shù)據(jù)流SDS中所提取的有限接收信息經(jīng)IC卡接口單元118被提供給IC卡117。
IC卡117根據(jù)有限接收信息來(lái)確定是否可以查看?？梢赃M(jìn)行查看時(shí)，IC卡117將加擾密鑰信息經(jīng)IC卡接口單元118發(fā)送給CPU101。CPU 101將所述密鑰信息設(shè)置在解擾器111中。這樣，解擾器111對(duì)加擾視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解擾，從而，分路器112提供已解擾數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)流VDS和音頻數(shù)據(jù)流ADS。
視頻解碼器113將分路器112所輸出的視頻數(shù)據(jù)流VDS進(jìn)行展開(kāi)處理，從而產(chǎn)生輸出視頻數(shù)據(jù)VD，并且視頻數(shù)據(jù)VD輸出到輸出端114。音頻解碼器115將分路器112所輸出的音頻數(shù)據(jù)流ADS進(jìn)行數(shù)據(jù)展開(kāi)處理，從而產(chǎn)生輸出音頻數(shù)據(jù)AD，并且音頻數(shù)據(jù)AD輸出到輸出端116。
接下來(lái)將說(shuō)明視頻解碼器113的詳細(xì)情況。圖2示出視頻解碼器113的配置。
視頻解碼器113包括輸入端150、接收緩沖器151以及可變長(zhǎng)度解碼電路152，其中，輸入端150用于輸入作為MPEG圖像流的視頻數(shù)據(jù)流VDS；接收緩沖器151用于暫時(shí)存放輸入到輸入端150的視頻數(shù)據(jù)流VDS；可變長(zhǎng)度解碼電路152用于對(duì)從接收緩沖器151中所讀取的視頻數(shù)據(jù)流VDS進(jìn)行可變長(zhǎng)度解碼處理，然后再提供量化的DCT(離散余弦變換)系數(shù)數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)矢量和預(yù)測(cè)模式的信息。附帶說(shuō)說(shuō)，接收緩沖器151被用來(lái)向解碼電路152連續(xù)地提供固定量數(shù)據(jù)。
視頻解碼器113還包括反量化電路153、反DCT電路154、圖像存儲(chǔ)器155以及輸出端156，其中，反量化電路153用于將解碼電路152所得到的量化DCT系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理，從而提供DCT系數(shù)數(shù)據(jù)；反DCT電路154用于將反量化電路153所得到的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行反DCT處理，從而提供運(yùn)算數(shù)據(jù)；圖像存儲(chǔ)器155用于保存各個(gè)圖像的解碼結(jié)果；輸出端156用于輸出從圖像存儲(chǔ)器155中所讀取的視頻數(shù)據(jù)VD。
視頻解碼器113還包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路157和加法器158，其中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路157用于根據(jù)上述可變長(zhǎng)度解碼電路152所得到的運(yùn)動(dòng)矢量信息對(duì)保存在圖像存儲(chǔ)器155中的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后再產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)模式的參考視頻數(shù)據(jù)；加法器158用于將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路157所產(chǎn)生的參考視頻數(shù)據(jù)加到反DCT電路154所得到的P圖像和B圖像的非幀內(nèi)宏塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)中，從而提供作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。
下面將說(shuō)明圖2所示視頻解碼器113的操作。輸入到輸入端150的視頻數(shù)據(jù)流VDS暫時(shí)存放在接收緩沖器151中。然后，從接收緩沖器151所讀取的視頻數(shù)據(jù)流VDS被提供給可變長(zhǎng)度解碼電路進(jìn)行可變長(zhǎng)度解碼處理，從而獲得量化DCT系數(shù)數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量及預(yù)測(cè)模式的信息。這樣獲取的運(yùn)動(dòng)矢量和預(yù)測(cè)模式的信息被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路157。
解碼電路152所得到的量化DCT系數(shù)數(shù)據(jù)被提供給反量化電路153。反量化電路153將量化DCT系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化，從而提供DCT系數(shù)數(shù)據(jù)。然后，反量化電路153所得到的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)被提供給反DCT電路154。反DCT電路154對(duì)DCT系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行反DCT處理，從而提供運(yùn)算數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在來(lái)考慮反DCT電路154輸出I圖像的宏塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)的情況。在這種情況下，反DCT電路154所輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)是實(shí)際上作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。這樣，運(yùn)算數(shù)據(jù)經(jīng)加法器158被輸入到圖像存儲(chǔ)器155中，然后再寫(xiě)入對(duì)應(yīng)于所述宏塊的區(qū)域。
接下來(lái)考慮反DCT電路154輸出P圖像的宏塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)的情況。如果宏塊為幀內(nèi)宏塊，則反DCT電路154所輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)是實(shí)際上作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。這樣，運(yùn)算數(shù)據(jù)經(jīng)加法器158被輸入到圖像存儲(chǔ)器155中，然后再寫(xiě)入對(duì)應(yīng)于所述宏塊的區(qū)域。相反，如果宏塊為非幀內(nèi)宏塊，則運(yùn)動(dòng)位移補(bǔ)償電路157所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)于前向預(yù)測(cè)模式的參考視頻數(shù)據(jù)被加到反DCT電路154所輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)中，從而得到作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)被輸入到圖像存儲(chǔ)器155中，然后再寫(xiě)入對(duì)應(yīng)于所述宏塊的區(qū)域。
下面再考慮反DCT電路154輸出B圖像的宏塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)的情況。如果宏塊為幀內(nèi)宏塊，則反DCT電路154所輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)是實(shí)際上作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。這樣，運(yùn)算數(shù)據(jù)經(jīng)加法器158被輸入到圖像存儲(chǔ)器155中，然后再寫(xiě)入對(duì)應(yīng)于所述宏塊的區(qū)域。相反，如果宏塊為非幀內(nèi)宏塊，則運(yùn)動(dòng)位移補(bǔ)償電路157所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)于雙向預(yù)測(cè)模式的參考視頻數(shù)據(jù)被加到反DCT電路154所輸出的運(yùn)算數(shù)據(jù)中，從而得到作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)被輸入到圖像存儲(chǔ)器155中，然后再寫(xiě)入對(duì)應(yīng)于所述宏塊的區(qū)域。
然后，從按上述方法寫(xiě)入了解碼結(jié)果的圖像存儲(chǔ)器155中讀取輸出視頻數(shù)據(jù)VD，并且視頻數(shù)據(jù)VD被輸出到輸出端156。
圖3示出視頻解碼器113的解碼步驟。例如，如果數(shù)字廣播接收機(jī)100選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了作為MPEG圖像流的視頻數(shù)據(jù)流VDS，然后CPU 101提供了開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令，解碼過(guò)程則在步驟ST11開(kāi)始，然后在步驟ST12，從接收緩沖器151中讀取第一圖像并將其提供給可變長(zhǎng)度解碼電路152。
在步驟ST13，確定所讀取的圖像是否為I圖像。在步驟ST14，確定所讀取的圖像是否為P圖像。如果所讀取的圖像為I圖像，則在步驟ST15對(duì)I圖像進(jìn)行解碼，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST16。
如果所讀取的圖像為P圖像，則在步驟ST17對(duì)P圖像中的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，并且在步驟ST18保存已解碼宏塊的位置。
在本實(shí)施例中，圖像存儲(chǔ)器155用作保存已解碼宏塊的位置的存儲(chǔ)媒體。具體地說(shuō)，圖像存儲(chǔ)器155中各個(gè)宏塊的解碼結(jié)果的存儲(chǔ)區(qū)域部分被用作標(biāo)志部分，實(shí)際解碼結(jié)果中不能得到的值被寫(xiě)入未解碼宏塊的標(biāo)志部分。在這種情況下，已解碼宏塊的位置僅通過(guò)將其解碼結(jié)果寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器155中來(lái)進(jìn)行保存。
在下一個(gè)步驟ST19，如果根據(jù)已解碼宏塊的保存位置確定要參考的宏塊已經(jīng)進(jìn)行了解碼，則利用已解碼宏塊的解碼結(jié)果對(duì)非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行前向解碼處理，隨后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST16。
如果所讀取的圖像為B圖像，則在步驟ST20對(duì)B圖像中的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，并且在步驟ST21，就象上述步驟ST18一樣，已解碼宏塊的位置被保存。在步驟ST22，如果根據(jù)已解碼宏塊的保存位置確定要參考的宏塊已經(jīng)進(jìn)行了解碼，則利用已解碼宏塊的解碼結(jié)果對(duì)非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行雙向解碼處理，隨后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST16。
在步驟ST16，從圖像存儲(chǔ)器155讀取作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)VD并將其輸出。在步驟ST23，確定一個(gè)GOP的解碼過(guò)程是否結(jié)束。如果一個(gè)GOP的解碼過(guò)程沒(méi)有結(jié)束，處理過(guò)程則返回到步驟ST12來(lái)重復(fù)上述同樣的操作。相反，如果一個(gè)GOP的解碼過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，處理過(guò)程則進(jìn)入步驟ST24和ST25來(lái)根據(jù)所讀取圖像的類(lèi)型進(jìn)行分支。如果所讀取的圖像為I圖像，則在步驟ST26對(duì)I圖像進(jìn)行解碼，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST27。如果所讀取的圖像為P圖像，則在步驟ST28中對(duì)P圖像進(jìn)行前向解碼處理，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST27。如果所讀取的圖像為B圖像，則在步驟ST29對(duì)B圖像進(jìn)行雙向解碼處理，然后處理過(guò)程進(jìn)入步驟ST27。
在步驟ST27，從圖像存儲(chǔ)器155讀取作為解碼結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)VD并將其輸出。在步驟ST30，從接收緩沖器151讀取下一圖像，然后處理過(guò)程返回到步驟ST24，根據(jù)圖像類(lèi)型將所讀取的圖像按上述方法進(jìn)行解碼處理。
圖2所示的視頻解碼器113按照?qǐng)D3所示的上述解碼步驟進(jìn)行解碼。具體地說(shuō)，當(dāng)提供了開(kāi)始解碼過(guò)程的指令時(shí)，諸如P圖像或B圖像的預(yù)測(cè)編碼圖像的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)I圖像進(jìn)行解碼。此外，當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊被解碼。因此，例如改變頻道時(shí)，就能夠迅速獲取作為輸出圖像數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)VD，縮短圖像中斷，并在短時(shí)間內(nèi)檢查下一個(gè)頻道的圖像。
圖4示意說(shuō)明在GOP的中點(diǎn)開(kāi)始解碼過(guò)程時(shí)本實(shí)施例的操作。圖4說(shuō)明了這樣一種情況P圖像和B圖像均由八個(gè)宏塊構(gòu)成，并且P圖像和B圖像包括幀宏塊。在這種情況下，P圖像和B圖像的幀內(nèi)宏塊均被解碼，而無(wú)需等待對(duì)下一GOP的I圖像進(jìn)行解碼，因此整個(gè)圖像可以被迅速地重建。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，例如，如果數(shù)字廣播接收機(jī)100選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了視頻數(shù)據(jù)流VDS，然后提供了開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令，則作為預(yù)測(cè)編碼圖像的P圖像或B圖像的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)I圖像進(jìn)行解碼。此外，如果要參考的宏塊已經(jīng)被解碼，則通過(guò)使用保存在圖像存儲(chǔ)器155中要參考的宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼。這樣，例如改變頻道時(shí)，就能夠迅速獲取輸出圖像數(shù)據(jù)，縮短圖像中斷，并在短時(shí)間內(nèi)檢查下一個(gè)頻道的圖像。
本實(shí)施例還保存已解碼宏塊的位置，并根據(jù)保存內(nèi)容來(lái)確定要參考的宏塊是否已進(jìn)行了解碼。因此，就能夠正確地確定要參考宏塊的有效性，并因此防止使用錯(cuò)誤的參考圖像進(jìn)行解碼。
另外，本實(shí)施例使用圖像存儲(chǔ)器155作為保存已解碼宏塊的位置的存儲(chǔ)媒體。因此，就不需要提供專(zhuān)用存儲(chǔ)媒體或存儲(chǔ)區(qū)域，從而能夠以低費(fèi)用來(lái)構(gòu)成存儲(chǔ)媒體。
雖然上面沒(méi)有描述，當(dāng)數(shù)字廣播接收機(jī)100選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了視頻數(shù)據(jù)流VDS時(shí)，已解碼片和宏塊的解碼結(jié)果將不對(duì)圖像存儲(chǔ)器155進(jìn)行初始化而順序改寫(xiě)現(xiàn)有的結(jié)果。這樣，頻道改變之前的頻道的圖像便平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換到頻道改變之后的頻道的圖像上，而沒(méi)有圖像中斷，因此就不需要圖像抑制等。
應(yīng)該指出，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字廣播接收機(jī)，本發(fā)明當(dāng)然也可以同樣地應(yīng)用于需要用來(lái)對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的其它設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，預(yù)測(cè)編碼圖像的幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊在開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令發(fā)出之后就進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。因此，就能夠迅速地獲取輸出圖像數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)改變數(shù)字廣播接收機(jī)的頻道時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)檢查下一個(gè)頻道的圖像。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，它包括輸入裝置，用于輸入由幀內(nèi)圖像和預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成的所述MPEG圖像流；解碼裝置，用于對(duì)所述輸入裝置所輸入的所述MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼；控制裝置，用于指示所述解碼裝置開(kāi)始進(jìn)行解碼；寫(xiě)入裝置，用于將所述解碼裝置的解碼結(jié)果保存在圖像存儲(chǔ)器中；以及讀取裝置，用于從所述圖像存儲(chǔ)器中獲取輸出圖像數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)所述預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在由所述控制裝置指示開(kāi)始進(jìn)行解碼之后，所述解碼裝置對(duì)所述幀內(nèi)片或所述幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
2.權(quán)利要求1的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，其特征在于當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在由所述控制裝置指示開(kāi)始進(jìn)行解碼之后，所述解碼裝置還通過(guò)使用保存在所述圖像存儲(chǔ)器中的要參考的所述宏塊的解碼結(jié)果，對(duì)所述預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
3.權(quán)利要求2的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，其特征在于還包括存儲(chǔ)裝置，用于保存所述解碼裝置所解碼的宏塊的位置，其中，所述解碼裝置根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置的保存內(nèi)容來(lái)確定要參考的所述宏塊是否已經(jīng)被解碼。
4.權(quán)利要求3的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，其特征在于所述存儲(chǔ)裝置使用所述圖像存儲(chǔ)器作為保存所述已解碼宏塊的位置的存儲(chǔ)媒體。
5.權(quán)利要求1的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述輸入裝置所輸入的所述MPEG圖像流被改變時(shí)，并且當(dāng)所述改變的MPEG圖像流的所述預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，所述解碼裝置對(duì)所述幀內(nèi)片或所述幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述改變的MPEG圖像流的所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼，并且所述寫(xiě)入裝置用所述解碼裝置的解碼結(jié)果來(lái)改寫(xiě)所述圖像存儲(chǔ)器。
6.權(quán)利要求5的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的設(shè)備，其特征在于所述MPEG圖像流被改變后，當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，所述解碼裝置還通過(guò)使用保存在所述圖像存儲(chǔ)器中的要參考的所述宏塊的解碼結(jié)果，對(duì)所述預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述改變的MPEG圖像流的所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
7.一種對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，它包括以下步驟輸入幀內(nèi)圖像和預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成的所述MPEG圖像流；提供開(kāi)始對(duì)所述幀內(nèi)圖像和所述預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成的所述輸入MPEG圖像流進(jìn)行解碼的指令；在發(fā)出開(kāi)始所述解碼過(guò)程的指令之后，對(duì)所述MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼；將所述解碼過(guò)程的結(jié)果保存在圖像存儲(chǔ)器中；以及從所述圖像存儲(chǔ)器中讀取并獲得輸出圖像數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)所述預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在對(duì)所述MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼的步驟中，在發(fā)出開(kāi)始所述解碼過(guò)程的指令之后，所述幀內(nèi)片或所述幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
8.權(quán)利要求7的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，其特征在于當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在對(duì)所述MPEG圖像流的各個(gè)圖像進(jìn)行解碼的步驟中，在發(fā)出開(kāi)始所述解碼過(guò)程的指令之后，通過(guò)使用保存在所述圖像存儲(chǔ)器中的要參考的所述宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)所述預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
9.權(quán)利要求8的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述解碼步驟中所解碼的宏塊的位置保存在存儲(chǔ)媒體中，其中，在所述解碼步驟中，要參考的所述宏塊是否已經(jīng)被解碼是根據(jù)所述存儲(chǔ)媒體的保存內(nèi)容來(lái)確定的。
10.權(quán)利要求9的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，其特征在于所述圖像存儲(chǔ)器被用作保存所述已解碼宏塊的位置的存儲(chǔ)媒體。
11.權(quán)利要求7的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，其特征在于當(dāng)所述輸入MPEG圖像流被改變時(shí)，并且當(dāng)所述改變的MPEG圖像流的所述預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在所述解碼步驟中，所述幀內(nèi)片或所述幀內(nèi)宏塊被解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述改變的MPEG圖像流的所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼；并且在所述保存步驟中，所述圖像存儲(chǔ)器被所述解碼結(jié)果所改寫(xiě)。
12.權(quán)利要求11的對(duì)MPEG圖像流進(jìn)行解碼的方法，其特征在于在所述MPEG圖像流被改變之后，當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在所述解碼步驟中，通過(guò)使用保存在所述圖像存儲(chǔ)器中的要參考的所述宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)所述預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述改變的MPEG圖像流的所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
13.一種用于接收數(shù)字廣播信號(hào)的數(shù)字廣播接收設(shè)備，它包括數(shù)字前端，用于從所述接收的數(shù)字廣播信號(hào)中選擇所需的傳輸頻道，并對(duì)所述選擇傳輸頻道所發(fā)送的傳輸流進(jìn)行解調(diào)；分路器，用于從所述解調(diào)的傳輸流中提取所需節(jié)目的傳輸流；解碼器，用于對(duì)所述分路器所提取的所述傳輸流的各個(gè)MPEG圖像進(jìn)行解碼；CPU，用于指示所述解碼器開(kāi)始進(jìn)行解碼；圖像存儲(chǔ)器，用于保存所述解碼器的解碼結(jié)果；其中，所述MPEG圖像由幀內(nèi)圖像和預(yù)測(cè)編碼圖像所構(gòu)成，并且當(dāng)所述預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片或幀內(nèi)宏塊時(shí)，在所述CPU發(fā)出開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令之后，所述解碼器對(duì)所述幀內(nèi)片或所述幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
14.權(quán)利要求13的數(shù)字廣播接收設(shè)備，其特征在于當(dāng)要參考的宏塊已經(jīng)被解碼時(shí)，在由所述CPU指示開(kāi)始進(jìn)行解碼之后，所述解碼器還通過(guò)使用保存在所述圖像存儲(chǔ)器中的要參考的所述宏塊的解碼結(jié)果，來(lái)對(duì)所述預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼，而無(wú)需等待對(duì)所述幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。
15.權(quán)利要求14的數(shù)字廣播接收設(shè)備，其特征在于還包括保存所述解碼器所解碼的宏塊的位置的存儲(chǔ)裝置，其中，所述解碼器根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置的保存內(nèi)容來(lái)確定要參考的所述宏塊是否已經(jīng)被解碼。
全文摘要
如果數(shù)字廣播接收機(jī)選擇了一個(gè)頻道并因此而改變了MPEG圖像流,視頻解碼器則響應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行解碼的指令而開(kāi)始解碼操作。如果預(yù)測(cè)編碼圖像包括幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊,視頻解碼器則對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的幀內(nèi)片和幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼,而無(wú)需等待對(duì)幀內(nèi)圖像進(jìn)行解碼。如果要參考的宏塊已經(jīng)被解碼,則視頻解碼器還通過(guò)使用要參考的宏塊的解碼結(jié)果來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)編碼圖像的非幀內(nèi)片和非幀內(nèi)宏塊進(jìn)行解碼。這樣,例如改變頻道時(shí),就能夠迅速地獲取輸出圖像數(shù)據(jù),縮短圖像中斷,并且在短時(shí)間內(nèi)檢查下一個(gè)頻道的圖像。
文檔編號(hào)H04N7/32GK1334654SQ0112306
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
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