[发明专利]在视频信号处理设备中构建和解码视频帧的方法和设备

说明书

技术领域

本示例性实施例涉及在使用多核处理的视频信号处理设备中构建视频帧和对视频帧解码的方法和设备。

背景技术

通常，能够重放多媒体数据的设备(以下称为“视频信号处理设备”)在重放运动图像时，使用视频信号压缩方案(或视频编解码器)来压缩视频信号。用于视频信号压缩方案的编码标准包括MPEG-4、H.264、H.263、VC1等。

视频信号处理设备通常包括用于视频信号处理的中央处理单元(CPU)。主要在个人计算机(PC)市场，CPU已经从单核CPU变化为多核CPU。例如，支持PC中的多核方案的CPU包括Intel的Core 2Duo和Quad Core，AMD的Dual-Core Opteron、IBM的Power4等。

这样的趋势甚至已经出现在能够进行视频信号处理的移动装置的处理器领域。例如，支持移动装置的多核方案的处理器可包括ARM的Cortex-A9MPCore。

图1示出了一种传统的视频信号压缩方案--MPEG-4中提出的视频帧的结构。

参照图1，视频帧包括视频对象平面(VOP)头字段100和宏块(MB)字段。MB字段具有组合了多个MB110和120的结构。

多个MB中的每一个都包括MB头字段122和MB数据字段126。MB头字段122中具有运动矢量差(MVD)124。换句话说，MVD存在于每个MB中。MVD是定义相关的MB的信息，在对视频信号编码和解码的处理中进行有效压缩需要该信息。

在一般的视频信号压缩方案中，关于相邻MB的信息在编码处理中被使用以增加视频信号的压缩效率。例如，在MPEG-4中，MVD被定义为关于相邻MB的信息。

因此，在解码处理中，使用关于相邻MB(或相关MB)的信息执行解码。也就是说，在MPEG-4的情况下，MVD或关于相邻MB的信息应被预先获得以便对特定MB解码。

图2示出在传统的使用多核处理的视频信号处理设备中的对视频信号解码的处理。

在图2中，全部四角形表示一帧(以下称为“屏幕帧”)，形成屏幕帧的小四角形表示MB。

因此，图2中示出的屏幕帧包括20个MB。假设存在于构成屏幕帧的不同行的MB由不同的核解码。也就是说，第一核Core1对存在于第一行中的第1MB到第5MB解码，第二核Core2对存在于第二行中的第6MB到第10MB解码。第三核Core3对存在于第三行中的第11MB到第15MB解码，第四核Core4对存在于第四行中的第16MB到第20MB解码。

然而，如上所述，关于相邻MB的信息应用于对特定MB解码。换句话说，为了对特定MB解码，应对相邻MB执行解码。

例如，为了对第8MB解码，应完成作为相邻MB的第3、第4和第7MB的解码。也就是说，除非第一核完成了对于第4MB的解码，第二核不能开始对第8MB进行解码。第三核和第四核也不能开始对分配给它们的MB进行解码，直到对于相关MB的解码完成。

因此，根据传统的视频信号压缩方案，即使所有的核同时开始对分配的MB进行解码，每个核不可以根据分配的MB的顺序执行解码并且应等待对于相关MB的解码完成。

不考虑MB之间的相关性的视频信号压缩方案适合于解决上述问题，但是视频信号的压缩效率可能劣化，引起另外的问题。

发明内容

示例性实施例的一方面旨在解决至少上述的问题和/或缺点，并提供至少以下所述的优点。因此，示例性实施例的一方面提供一种方法，该方法用于定义视频帧的结构以便于在使用多核处理的视频信号处理设备中进行有效的并行处理来对视频信号解码，该方法还用于重建视频帧。

示例性实施例的另一方面提供一种在使用多核处理的视频信号处理设备中允许多核同时执行视频信号解码的解码方法。

示例性实施例的另一方面提供一种使用多核处理的视频信号处理设备，该设备用于对视频信号编码以便对编码的视频信号进行有效的基于多核的并行处理和解码。

根据示例性实施例的一方面，提供了一种在使用多核处理的视频信号处理设备中构建视频帧的方法，其中，基于预定单位从视频信号产生多个宏块，通过将产生的多个宏块与头信息组合来构建视频帧。视频帧包括记录关于多个宏块之间的相关性的单一相关性信息字段，所述单一相关性信息字段位于构建视频帧的多个宏块的前面。