專利名稱：在頻域中具有下采樣的視頻解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下采樣視頻播放器、一種形成視頻播放器的一部分的解碼器、以及一種用于對視頻數(shù)據(jù)進行下采樣的方法。
背景技術(shù)：
下采樣視頻解碼器/播放器主要應(yīng)用之一是例如并入了攝像機和視頻錄像機的移動設(shè)備(例如，移動電話)中的視頻。由于移動設(shè)備的有限處理能力，需要開發(fā)一種下采樣視頻解碼器/播放器，在該下采樣視頻解碼器/播放器中，盡可能有效率地執(zhí)行對數(shù)據(jù)的下采樣，以便減少對數(shù)據(jù)進行下采樣所需的計算量。已知的下采樣視頻播放器的已知解碼過程基于標準視頻解碼和呈現(xiàn)序列。在標準序列中，對圖像數(shù)據(jù)進行下采樣發(fā)生在空間域中，如

圖1所示。這樣的下采樣不會引起計算操作的足夠縮減，并因此不適合始終在移動設(shè)備中使用。為了克服與空間域中的下采樣相關(guān)聯(lián)的問題，還已知在視頻播放器的解碼器循環(huán)內(nèi)執(zhí)行下采樣，如圖2中示意性所示，并因此在頻域中對數(shù)據(jù)進行下采樣。這樣的配置可以引起計算操作的縮減，這是因為減少了要處理的數(shù)據(jù)量。這是因為在VLD-1Q之后，可以在傳輸域中執(zhí)行子采樣，并因此減少了應(yīng)由IDCT和SLR-MC處理的數(shù)據(jù)量。然而，這種配置的缺點在于，使用全分辨率運動矢量和下采樣數(shù)據(jù)的混合來執(zhí)行運動補償(MC)。這會導(dǎo)致嚴重偽像。在 Anthony Vetro and Huifang Sun 的“On the MotionCompensation Within a Down-conversion Decoder，，,Mitsubishi Electric ITA,AdvanceTelevision Laboratory, SPIE Journal of Electronic Imaging, Julyl998 (該文獻在本文也被稱作文獻I)中更詳細地描述了這種效果。盡管該文獻的作者提供了一種方法來獲得用于減少這種偽像的運動補償濾波器，但是迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)一種簡單、一流并高效的運動補償濾波器，能夠服務(wù)于減少偽像的目的，而不會阻撓降低計算要求的目的。美國專利N0.5，708，732描述了一種采樣快速DCT (離散余弦變換)下采樣和逆運動補償?shù)霓D(zhuǎn)碼技術(shù)。在US ‘732中描述的系統(tǒng)中，選擇下采樣方案基于空間域子采樣的DCT域?qū)崿F(xiàn)，在空間域子采樣中通過對四個鄰近點的平均來獲得新采樣點。從四個原始鄰近8X8塊導(dǎo)出每個下采樣的8X8塊。通過利用以下提出的公式的雙線性插值來獲得下采樣的8X8塊的系數(shù)。形成小2X2塊的四個像素的每個非交疊組由一個像素來代替，該一個像素的強度是四個原始像素的平均值。已知，許多圖像和視頻處理應(yīng)用需要對數(shù)字圖像數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)的實時操控，來例如實現(xiàn)下采樣。圖像和視頻數(shù)據(jù)的實時操控是有問題的，這是因為在許多情況下數(shù)據(jù)僅以壓縮形式可用。處理壓縮域數(shù)據(jù)的已知方法是首先對數(shù)據(jù)進行解壓縮，以獲得空間域表示，然后應(yīng)用期望的圖像或視頻操控技術(shù)(例如，下采樣)，并且然后壓縮操控的數(shù)據(jù)，使得生成的比特流符合適合的壓縮標準。壓縮數(shù)據(jù)的許多方案使用所謂的離散余弦變換(DCT)，來將原始圖像數(shù)據(jù)從空間域轉(zhuǎn)換到壓縮域。然后必須使用逆DCT (IDCT)來解壓縮數(shù)據(jù)，以將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV數(shù)據(jù)。在美國專利N0.5，708, 732中描述的已知技術(shù)的情況下，為了避免轉(zhuǎn)碼過程中的IDCT和DCT操作的額外步驟，在DCT域中執(zhí)行下采樣操作，該操作可以利用快速矩陣分解方法來得到優(yōu)化。然后這樣的方法在計算上是復(fù)雜的。此外，在US ‘732中描述的系統(tǒng)和方法中，在以下方程⑴中提出了空間域運動補償:
權(quán)利要求
1.種解碼視頻數(shù)據(jù)的方法，包括步驟:在頻域中對數(shù)據(jù)進行下采樣(32);并且對下采樣的數(shù)據(jù)執(zhí)行運動補償步驟(318)，其中，在頻域中執(zhí)行運動補償步驟， 所述方法還包括在執(zhí)行了運動補償步驟之后將數(shù)據(jù)變換(310)回到空間域的步驟。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，下采樣步驟包括對數(shù)據(jù)執(zhí)行二次下采樣過程的步驟。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，下采樣步驟是之字形掃描對準下采樣方案。
4.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中: 對數(shù)據(jù)進行下采樣的步驟(32)包括僅保留頻域系數(shù)塊中的第一部分系數(shù)集合并且放棄所述塊的其他系數(shù)，所述第一集合是根據(jù)第一圖案選擇的；并且 將數(shù)據(jù)變換回到空間域的步驟(310)包括對第二頻域系數(shù)集合應(yīng)用逆變換，所述第二集合是根據(jù)不同的第二圖案選擇的。
5.據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，第二系數(shù)集合是第一系數(shù)集合的適當子集。
6.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，對數(shù)據(jù)進行下采樣的步驟(32)包括: 僅保留頻域亮度系數(shù)塊中的部分亮度系數(shù)集合；并且 僅保留頻域色度系數(shù)塊中的部分色度系數(shù)集合， 其中，色度系數(shù)集合比亮度系數(shù)集合包含更少的系數(shù)。
7.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括:對視頻數(shù)據(jù)的連續(xù)第一和第二幀進行解碼，其中對于第一幀以第一分辨率執(zhí)行將數(shù)據(jù)變換回到空間域的步驟(310)，并且對于第二幀以不同的第二分辨率執(zhí)行所述將數(shù)據(jù)變換回到空間域的步驟(310)。
8.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，在將數(shù)據(jù)變換回到空間域的步驟(310)中還包括對視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用附加處理，作為逆變換的一部分。
9.據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，附加處理包括以下至少一個:對視頻數(shù)據(jù)的幀的銳化；模糊；旋轉(zhuǎn)；鏡像；轉(zhuǎn)置；平移；亮度改變；和對比度改變。
10.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在對數(shù)據(jù)進行下采樣的步驟(32)中: 將第一數(shù)目的系數(shù)保留在幀內(nèi)部中的第一塊中；并且 將數(shù)目更大的第二數(shù)目系數(shù)保留在幀邊界處的第二塊中。
11.據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，根據(jù)以下標準之一編碼視頻數(shù)據(jù):MPEG-4 ；VC-1 ;和 H.264。
12.種視頻解碼器(300)，適合于在頻域中對數(shù)據(jù)進行下采樣(32)，并且在頻域中對下采樣的數(shù)據(jù)執(zhí)行運動補償(318)， 所述解碼器還適合于在執(zhí)行了運動補償步驟之后將數(shù)據(jù)變換(310)回到空間域。
全文摘要
一種用于對數(shù)據(jù)進行下采樣的方法，包括對數(shù)據(jù)進行下采樣的步驟；并且對下采樣的數(shù)據(jù)執(zhí)行運動補償步驟，其中，在頻域中執(zhí)行運動補償步驟，該方法還包括在執(zhí)行了運動補償步驟之后將數(shù)據(jù)變換回到空間域的步驟。
文檔編號H04N7/26GK103098464SQ201180038180
公開日2013年5月8日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者王凱, 李巖, 馬尼威爾·塞圖, 普拉德普·穆魯加南德馬, 弗朗索瓦絲·馬丁 申請人:Nxp股份有限公司