使用低分辨率数据的低分辨率功率降低的视频解码器制造技术

公开了使用功率降低技术的视频解码器。该视频解码器包括：(a)熵解码器，对定义了所述视频的比特流进行解码；(b)逆变换，对所述解码的比特流进行变换；(c)预测器，基于所述解码的比特流，选择性地执行帧内预测和运动补偿预测；(d)缓冲器，包括用于所述运动补偿预测的压缩图像数据，所述压缩图像数据包括低分辨率数据和高分辨率数据，其中，所述预测器使用从所述比特流解码的高分辨率预测信息而不使用所述高分辨率数据，基于所述低分辨率数据来预测低分辨率数据集合和高分辨率数据集合二者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种功率降低的视频解码器。
技术介绍
现有的视频编码标准，例如，H. 264/AVC，通常以增加计算复杂度为代价提供相对高的编码效率。相对高的计算复杂度导致显著的功耗，这对于诸如蜂窝电话等低功率设备尤其成问题。功率降低通常使用两种主要技术来实现。用于功率降低的第一技术是机会主义的，其中视频编码系统在对容易解码的序列进行操作时降低其处理能力。这种处理能力的降低通过频率缩放、电压缩放、片上数据预取(缓存)、和/或系统空闲策略来实现。在许多 情况下，生成的解码器操作符合标准。用于功率降低的第二技术是在解码处理过程期间放弃帧或图像数据。这典型地允许更显著的功率节省，但是通常以图像质量的可见劣化为代价。此外，在许多情况下，生成的解码器操作不符合标准。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例公开了一种用于解码视频的视频解码器，包括(a)熵解码器，对定义了所述视频的比特流进行解码；(b)逆变换，对所述解码的比特流进行变换；(c)预测器，基于所述解码的比特流，选择性地执行帧内预测和运动补偿预测；(d)缓冲器，包括用于所述运动补偿预测的压缩图像数据，所述压缩图像数据包括低分辨率数据和高分辨率数据，其中，所述预测器使用从所述比特流解码的高分辨率预测信息而不使用所述高分辨率数据，基于所述低分辨率来预测低分辨率数据集合和高分辨率数据集合二者。本专利技术的另一实施例公开了一种解码视频的视频解码器，包括(a)熵解码器，对定义了所述视频的比特流进行解码；(b)逆变换，对所述解码的比特流进行变换；(c)预测器，基于所述解码的比特流，选择性地执行帧内预测和运动补偿预测；(d)缓冲器，包括用于所述运动补偿预测的压缩图像数据；(e)其中，所述压缩图像数据包括低分辨率数据集合和高分辨率数据集合，其中，所述低分辨率数据集合独立于所述高分辨率数据集合，并且用于在低分辨率模式中解码，并且其中，所述低分辨率数据集合和所述高分辨率数据集合均在高分辨率模式中解码时使用。在结合附图考虑本专利技术的以下详细描述时，能够更容易地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和优点。附图说明图1示出了解码器。图2示出了低分辨率预测。图3A和3B示出了解码器和针对解码器的数据流。图4示出了帧缓冲器的采样结构。图5示出了帧缓冲器在解码器中的集成。图6A和6B示出了两个块的代表像素值。具体实施方式期望实现典型地与放弃帧数据相关联的显著功率节省，而没有可见的生成图像质量劣化以及与标准不符合。适当实现的系统可以在对编码效率影响最小的情况下使用。为了有助于这种具有最小图像劣化和编码效率损失的功率节省，系统应当交替地对低分辨率数据和高分辨率数据进行操作。低分辨率数据和高分辨率数据的组合可以获得全分辨率数据。低分辨率数据的使用特别适合显示器的分辨率比传输内容的分辨率低的情况。功率是设计较高分辨率解码器时的因素。对功率使用的一个主要贡献者是存储器带宽。存储器带宽传统上随着较高分辨率和帧速率而增加，并且通常是系统设计中的显著瓶颈和成本因素。对功率使用的第二主要贡献者是高像素计数。高像素计数直接由图像帧的分辨率来确定，并且增加了像素处理和计算的量。每个像素操作所需的功率量由解码处理过程 的复杂度确定。历史上，在每次“改进”视频编码标准都增加了解码复杂度。参照图1，系统可以包括熵解码模块10、变换模块(例如，使用解量化逆离散余弦变换(dequant IDCT)的逆变换)20、帧内预测模块30、运动补偿预测模块40、加法器80、解块(de-blocking)模块50、自适应回路滤波器模块60、和与帧缓冲器相关联的存储器压缩 /解压缩模块70。可以根据需要修改对针对视频系统的不同模块的布置和选择。在一个方面，系统优选地降低帧缓冲器的存储器带宽和高像素计数二者的功率需要。通过在视频编码器设计中合并帧缓冲器压缩技术来降低存储器带宽。帧缓冲器压缩技术的目的在于降低存取参考画面缓冲器中数据所需的存储器带宽(和功率)。在参考画面缓冲器本身是原始图像数据的压缩版本的情况下，可以实现对参考帧的压缩，而没有针对许多应用的显著编码损耗。为了解决高像素计数，视频编解码器应当支持没有漂移的低分辨率处理模式。这意味着解码器可以在低分辨率操作点和全分辨率操作点之间切换，并且符合标准。这可以通过使用全分辨率预测信息而非仅使用低分辨率图像数据，执行低分辨率和高分辨率数据二者的预测来完成。此外，这可以使用进行解块判定的解块处理过程来提高，在该解块判定中仅使用低分辨率数据。解块应用于低分辨率数据，并且同样根据需要应用于高分辨率数据。低分辨率像素的解块不依赖于高分辨率像素。低分辨率解块和高分辨率解块可以串行和/或并行执行。然而，高分辨率像素的解块可以依赖于低分辨率像素。这样，低分辨率处理过程独立于高分辨率处理过程，因此实现功率节省模式，而同时高分辨率处理过程可以依赖于低分辨率处理过程，因此在需要时实现更高的图像质量。参照图2，当在低分辨率模式中操作时(SlO)，解码器可以使用低分辨率预测和修改的解块的属性，来显著减少要处理的像素数目。这可以通过仅预测低分辨率数据来完成 (S12)。然后在预测低分辨率数据之后，仅针对分辨率像素(即，像素位置)并不针对高分辨率像素(即，像素位置)来计算残差数据(S14)。典型地在比特流中传输残差数据。针对低分辨率像素值计算的残差数据在低分辨率像素位置处具有与全分辨率残差数据相同的像素值。主要差异在于仅需要在低分辨率像素的位置处计算残差数据。在计算残差之后， 将低分辨率残差加到低分率像素预测上(S16)，以提供低分辨率像素值。然后对生成的信号进行解块。同样，优选地仅在低分辨率采样位置处执行解块(S18)来降低功耗。最后，结果可以存储在参考画面帧缓冲器中以供未来预测。可选地，可以利用自适应回路滤波器来处理该结果。自适应回路滤波器可以与用于全分辨率数据的自适应回路滤波器相关，或者可以独立地发信号通知该自适应回路滤波器，或者可以省略。在图3A和3B中示出了在低分辨率模式下操作的系统的示例性描述。该系统同样可以包括在全分辨率模式中操作的模式。如图3A和3B所示，熵解码100可以以全分辨率来执行，而逆变换(Dequant IDCT)200和预测(帧内预测300 ;运动补偿预测(MCP)400)优选地以低分辨率执行。解块500优选地以级联方式执行，使得对低分辨率像素的解块不依赖于附加的高分辨率数据。最后，包括存储器压缩的帧缓冲器存储了用于未来预测的低分辨率数据。图3A中示出的熵解码100对针对全分辨率像素的残差数据进行熵解码(101)。残差101中的阴影像素表示低分辨率位置，而非阴影像素表示高分辨率位置。解量化逆离散余弦变换(Dequant IDCT) 200仅对残差101中的低分辨率像素数据进行逆变换，以产生解量化和逆离散余弦变换之后的残差201。在帧内画面的情况下，帧内预测300仅针对低分辨率位置(由阴影像素所示)产生预测301。加法器800将解量化和逆离散余弦变换之后的残差201中的低分辨率像素数据与预测301中的低分辨率像素数据相加，以仅针对低分辨率位置产生重构801 (阴影像素所示)。在帧间画面的情况下，图3B中示出的MCP 400从存储器700中读出参考画面的低分辨率像素数据(由参考画面数据702中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.16 US 12/838,381;2010.07.16 US 12/838,3351.一种用于解码视频的视频解码器，包括(a)熵解码器，对定义了所述视频的比特流进行解码；(b)逆变换，对所述解码的比特流进行变换；(C)预测器，基于所述解码的比特流，选择性地执行帧内预测和运动补偿预测；(d)缓冲器，包括用于所述运动补偿预测的压缩图像数据，所述压缩图像数据包括低分辨率数据和高分辨率数据，其中，所述预测器使用从所述比特流解码的高分辨率预测信息而不使用所述高分辨率数据，基于所述低分辨率数据来预测低分辨率数据集合和高分辨率数据集合二者。2.根据权利要求1所述的解码器，还包括解块模块，对所述低分辨率数据集合进行操作，而不参考所述高分辨率数据集合。3.根据权利要求2所述的解码器，其中，所述解块模块对参考所述低分辨率数据集合的所述高分辨率数据集合进行操作。4.根据权利要求1所述的解码器，其中，当在低分辨率模式中操作时，所述逆变换仅在来自所述比特流的低分辨率像素位置处操作。5.根据权利要求1所述的解码器，其中，当在低分辨率模式中操作时，所述预测器仅在低分辨率像素位置处操作。6.根据权利要求5所述的解码器，其中，当在所述低分辨率模式中操作时，所述变换仅...

【专利技术属性】
技术研发人员：马展，克里斯多佛·A·西盖，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：