在视频压缩系统中缓冲视频数据的方法技术方案

在视频压缩系统中缓冲视频数据的方法，其中在传输速度非常低，并且比特差错发生率非常高的数字通信环境下，按照国际标准压缩的视频位流与传输信道的状态相适应地传输。视频数据缓冲方法包括关于码块单元的输入视频数据进行离散正交变换操作，以及在离散正交变换成分的单元中存储作为结果的系数的步骤。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频压缩系统中缓冲视频数据的方法，更具体地说，是涉及传输基于国际标准压缩的视频位流的缓冲方法。在围绕宽带码分多址(W-CDMA)技术的移动通信技术的国际标准化中，最近国际电信联盟电信标准(以下称为“ITU-T”)的建议提案中提出了关于电视传输线与声音广播传输线的移动视频数据通信标准。在这个关于移动视频数据通信的国际标准中，视频缓冲技术已经得到了普遍应用。视频缓冲器在以与通信信道相适应的速度输出数据之前的预定时间内暂时存储压缩编码的可变速率视频数据。如果通信信道是可变比特速率(VBR)型，也就是数据处理不管压缩的视频数据的速率的变化，那么就不需要缓冲。然而，在大多数有线/无线数字通信中，通信信道具有恒定比特速率(CBR)。结果，需要能将可变速率视频数据适应性地控制以应用于恒定比特速率通信信道的视频缓冲技术。同样，即使通信信道是可变比特速率型，在输入速率高于通信信道的最大可变速率的视频数据的情况下，网络也会阻塞。为了防止这种阻塞，需要能够限制视频数据速率的视频缓冲技术或类似的速率控制技术。附图说明图1是显示相关技术中传统视频数据压缩装置的框图。该视频数据压缩装置是关于视频压缩编码的国际标准，或ITU-TH.263，MPEG-1，MPEG-2与MPEG-4，所定义的基本模型。如图1所示，视频数据压缩装置包括在压缩前输入宏码块单元视频数据的离散余弦变换(DCT)单元1，量化器2，反量化器3，反离散余弦变换(IDCT)单元4，以及用来进行视频存储的帧存储器5。视频数据压缩装置更进一步包括将量化器2转换的视频数据转变为可变长度数据的可变长度编码器(VLC)6，多路复用来自VLC 6的可变长度码的视频多路复用器7，通过信道在外部传输来自视频多路复用器7的压缩视频数据的缓冲器8。缓冲器8作为输入/输出视频数据的唯一端口。基于读指针和写指针之间的地址差异周期性地监测缓冲器8的占用率。同时，缓冲器8向与量化器2连接的视频速率控制器9通报所监测的占用率。缓冲器8与视频速率控制器9形成反馈回路。同时，缓冲器8输入压缩的可变速率可变长度的视频数据，并输出恒定速率可变长度的视频数据。视频速率控制器9判断缓冲器8的占用率O(k)，并根据判断结果给量化器2传送一个适当的量化系数Q(k)。量化系数Q(k)是量化步长，是从1到31的31个整数中的任何一个。当量化系数Q(k)大，从量化器2输出的数据的数量就减小。如果量化系数Q(k)小，从量化器2输出的数据的数量就增加。由量化器2，VLC 6与视频多路复用器7压缩编码的可变速率可变长度的视频数据被串行输入到缓冲器8。这些数据从缓冲器8按输入的顺序作为固定速率可变长度的视频数据串行地输出。图2显示了图1的传统缓冲器8的内部构造。如图2所示，传统缓冲器被设定为先进先出(FIFO)形式，压缩的视频数据串行输入并按输入的顺序输出。这样的FIFO存储器用于串行输入/输出控制操作，不允许随机的存取操作。这种FIFO存储器通常有用来指示占用满或占用空的状态的功能管脚。在上面讨论的传统缓冲器中，因为它使用具有串行输入/输出功能的FIFO存储器，因此可能会由于输入/输出数据的数量的差异而出现上溢(overflow)和下溢(underflow)。同样，因为量化器的步长是用来控制数据数量的主要因素，甚至在正确的控制下缓冲器也可能进行错误的操作。具体地说，在出现上溢的情况下，缓冲器不能存储新的输入视频数据，导致了与通信信道的断开。恢复连接需要重新同步和大量的处理时间。上面的问题可以通过增加缓冲器的尺寸以减小错误操作率而改善。然而，这将引起传送延迟，导致服务质量下降。另一个方面是当由于视频数据量的突然增加造成缓冲器的数据流量增加时，要防止图象质量的降低。为了使质量下降的影响最小，图像质量的下降应当向四周分散。然而，由于变化不能应用到先前存储在缓冲器中的视频数据中，图像质量下降的现象主要出现在新的输入视频数据上。这样会引起图像质量的突然变化，并因此降低了服务质量。因此，本专利技术的目的是至少解决传统技术中的问题与缺点。本专利技术的目的是提供，为了允许单独存取，存储器单元根据可变长度元素(element)而划发，以确定输入的可变长度码之间的界限。本专利技术的另外的优点、目的与特征的一部分将在接下来的描述中提出来，对于那些熟悉本领域的人，它们的一部分将在接下来的检验中明显地看到，或者从专利技术的实践中得到。可以根据附加权利要求所特别指出的那样实现与获得本专利技术的目标与优点。为了达到本专利技术目的并与其保持一致，正如下文所体现与广泛介绍的那样，视频压缩系统中缓冲视频数据的方法包括如下步骤对应于码块单元中的输入视频数据进行离散正交变换操作，在离散正交变换部件的单元中存储作为结果的系数。本专利技术将参考附图进行详细介绍，图中相同的数字对应相同的元件。图1是传统视频数据压缩装置的框图。图2是显示图1的缓冲器的内部构造的框图。图3是显示根据本专利技术的视频数据压缩装置的框图。图4是显示图3的缓冲器的内部构造的框图。图5显示了根据本专利技术的DCT量化的视频数据的状态。图6是展示根据本专利技术的在多个缓冲器之间相互连接的示意图。图7是显示普通的可变长度编码器的内部构造的图。图8是展示从图3的缓冲器将视频数据传送到通信信道的图。图3显示了根据本专利技术的视频数据压缩装置，包括在压缩前输入宏码块单元视频数据的DCT单元1，量化器2，反量化器3，IDCT 4，以及用来进行视频存储的帧存储器5。该视频数据压缩装置更进一步包括VLC 10，将量化器2量化的视频数据转化为可变长度数据；缓冲器20，作为唯一的输入/输出端口，用来传输来自VLC 10的压缩视频数据；视频多路复用器7，多路复用来自缓冲器20的输出视频数据；以及视频速率控制器30，根据缓冲器20的占用率改变量化系数Q(k)。DCT单元1可以用任何其它的有同样功能的离散正交变换单元代替。例如，DCT单元1可以用离散正弦变换，哈达马(Hadamard)变换，KL变换或沃尔什(Walsh)变换单元中的任何一个来代替。图3的视频数据压缩装置除了缓冲器20的内部结构与缓冲器8不同以及有更多的控制参数被反馈外，其构造与图1的视频数据压缩装置的构造完全相同。并且，视频速率控制器30根据缓冲器20的占用率将区域量化参数与量化步长应用到量化器2。区域量化参数是一个指定由量化器2进行量化的DCT系数的位置的值。结果，基于区域量化参数控制量化器2量化的DCT范围。传统缓冲器的占用率是仅适用于绝对存储器尺寸的瞬时值。然而，本专利技术的缓冲器的占用率是灵活的。如图4所示，本专利技术的缓冲器的设置不是FIFO存储方式，而是将存储器单元根据可变长度元素划分。这种划分确定了输入的可变长度码之间的边界，并允许对划分的存储器单元进行单独存取。图4显示了图3的缓冲器20的内部结构。首部缓冲器22分别独立地存储图像首部23和码块组(GOB)首部24。宏码块首部单元25也独立地存储宏码块首部的可变长度码。在优选实施例中，缓冲器20的内核使用的是CONTRAXPANDTM缓冲器26。CONTRAXPANDTM缓冲器26包括多个码块，各个码块有用来存储来自VLC 10的可变长度码的代码区，用来指示代码区的比特长度的长度区，用来指示相应码块的量化值本文档来自技高网...

【技术保护点】
在视频压缩系统中缓冲视频数据的方法，包括下面的步骤： 根据视频数据的可变长度将可变长度编码的视频数据作为码块单元存储到缓冲器中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐裕锡，
申请(专利权)人：LG情报通信株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]