[发明专利]以较小的存储需求量进行压缩视频图象数据译码的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用较小的存储需求量进行压缩视频图象数据译码的方法。

背景技术

目前的压缩视频图象数据的标准、例如ISO/IEC11172-2(MPEG1)或者ISO/IEC13818-2(MPEG2)将预测编码和变换编码的原理结合起来而形成所谓混合编码。其中，预测是借助于所谓差分脉冲码调制环路(DPCM-环路)进行的，其差分图象是由待编码的原始图象数据中减去预测图象数据而产生的。在这些差分图象中所保留的相邻象点之间的位置相关性将借助适当的变换、优先借助离散余弦变换(DCT)而加以利用。其间所产生的变换系数最后进行量化并且按照熵编码方法传送。专业人员由各种文献中、例如由文献[1]、[2]和[3]中已经了解了这种压缩方法的基本原理。

为了在出现移动物体的图象区域内改善预测的质量。采用了所谓移动补偿预测方法。专业人员例如由文献[4]和[3]中业已了解其中所必要的移动估称基本原理及其在移动补偿预测中的应用。在上述压缩视频图象数据的标准方法中对于移动补偿预测附加了一个所谓移动补偿插补。这种移动补偿插补与MPEG-专业术语一起也可以称之为双向预测。但是由于这种表达方式有可能很容易与移动补偿预测混淆。所以在专利申请范围内优先采用移动补偿插补的概念。通过移动补偿插补的应用显著地改善了图象的质量，因为它可以满意地处理遮盖了的图象区域并且对改进噪声抑制作出贡献。

有三种不同的图象编码方法加以区分。所谓I-图象不带时间预测的加以传送，而只进行内部图象编码，优先是DCT-编码然后对变换系数加以量化。其中，在本专利申请范围内，“内部图象编码”泛指每一种适宜于处理在图象数据中的位置相关性的方法。所谓P-图象将借助于DPCM-环路由前面时间的I-图象或P-图象预测(前向预测)。对预测图象的实际图象之间的差值进行内部图象编码，优先是DCT-变换然后对变换系数加以量化。从时间的角度在一个I-图象和一个P-图象之间或者在两个P-图象之间有若干所谓的B-图象，这些图象在本专利申请范围内亦称之为“插补图象”。B-图象通过(双向)移动补偿插补由一个时间在前的I-或P-图象和一个时间跟随其后的I-或P-图象中求得。其中，(时间上)“跟随其后”以及“在前”的概念不是指在压缩图象的数据流中这些图象传输的顺序。而是指其摄取-/复制的顺序。正如P-图象那样，B-图象也以一个差分图象量化变换系数的形式进行编码。

为了通过移动补偿插补由一个时间在前的I-或P-图象和一个时间跟随其后的I-或P-图象形成B-图象。在目前已知的执行过程中有必要提供以全译码形式的两个参考图象(在文献中也称之为支持图象)。就是说，就当前技术水平而言，在进行移动补偿插补时在图象存储器中应存储两个全译码参考图象(I-图象或P-图象)。对此情况下在图象输出时需要更大的存储量。总共所需要的存储器是用于译码的硬件的一个决定性的价格因素。就是说，降低所需要的存储量是值得期望的。

发明概述

本发明的任务在于以较小的存储需求量进行压缩视频图象数据译码的方法。按照本发明此项任务是通过下文所述的特征的以较小的存储需求量进行压缩视频图象数据译码的方法加以解决的。其中，在进行插补时对于参考图象数据的存储仅仅需要一个全译码第一参考图象和一个压缩了的第二参考图象规格的存储位置。可以指望的存储器的节省，在一个典型的应用情况下(MPEG2/Main Level/Main Profile)假定典型的通道数据比率为10Mbit/s时，至少为2.6Mbit。由于这种存储量的节省使得在一个芯片上进行的码积分显著简化或者说才成为可能，从而在实施过程中更加经济。然而其先决条件是具有用于译码的足够快速的硬件逻辑电路，如果没有，则先决条件是此相应硬件逻辑电路的倍增。

本发明的核心在于，取代未压缩数据的存储、对第二参考图象仅仅将压缩了的数据准备保留在译码器(相应放大了的)输入缓冲器中。为了在两个P-以及I-图象之间(或者使在两个参考图象之间)形成一个B-图象，由压缩了的数据流中只是图象输出瞬间所需的图象区域译码。这在MPEG中例如是第二参考图象中那些在考虑到与移动补偿相应位移的情况下与插补图象待测定的大图象块重叠的图象块。在全图象预测的实例中对于第二参考图象待译码的大图象块的亮点需要9个图象块各具有第一参考图象8×8亮点。

本发明的应用领域不仅包括译码，而且也包括图象数据的编码，因为一个按照预测原理通过DPCM编码工作的编码器总是包含着一个对编码数据再译码的译码器，只有这样才可以在一个DPCM-环路中进行参考图象的计算[1]。