[发明专利]视频块的并行批量解码

说明书

相关申请案

本申请案与2006年1月25日申请的题为“经帧内编码视频的并行解码(PARALLELDECODING OF INTRA-ENCODBD VIDEO)”的第11/340,378号共同待决申请案有关。 

技术领域

本发明涉及数字视频处理，且更明确地说，涉及用于由多个视频块界定的图像帧的解码技术。

背景技术

数字视频能力可并入到较广范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、数码相机、数字记录装置、蜂窝式或卫星无线电话、直接双向通信装置(有时称为“对讲机”)等。无线电话和其它通信装置可利用数字视频来支持视频电话(VT)和视频电话会议特征。

已经为对数字视频序列进行编码建立了许多不同的视频编码标准。举例来说，移动图片专家组(Moving Picture Experts Group，MPEG)已经开发了许多标准，包含MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4，其它视频编码标准包含由国际电信联盟(InternationalTelecommunications Union，ITU)开发的ITU H.263和ITU H.264。另外，许多私有视频编码标准也已经由个别公司开发，且新的私有和非私有标准继续涌现。

视频编码标准通常有助于以压缩图像帧所需量的数据的方式来对视频序列的图像帧进行编码。举例来说，按照MPEG标准和/或TTU H.263和TTU H.264标准，编码技术可利用相继视频帧之间的类似性，称为时间或帧间相关性，以便实现帧间压缩。另外，视频编码技术可利用帧内的类似性，称为空间或帧内相关性，以压缩视频帧。

对于帧内编码和帧间编码，视频编解码器(CODEC)可对界定视频序列的图像帧内的像素块进行操作。举例来说，在MPEG-4标准中，编码器通常将待传输的视频帧分成“宏块”，所述宏块包括16×16像素阵列。MPEG-4还可允许将所述宏块再分成8×8视频块。作为另一实例，IT7 H.264标准支持16×16视频块(宏块)，且允许再分成16×8视频块、8×16视频块、8×8视频块、8×4视频块、4×8视频块和4×4视频块。

对于给定视频块的帧间编码，CODEC搜索一个或一个以上紧接在前的视频帧(或在后的帧)的大小类似的视频块，以便识别最类似的视频块，有时称为“最佳预测”。将当前视频块与其它帧的视频块进行比较的过程通常称为运动估计。一旦针对视频块识别了“最佳预测”，编码器就可经由称为运动补偿的过程对当前视频块与所述最佳预测之间的差异进行编码。运动补偿包括创建差异块的过程，所述差异块指示待编码的当前视频块与最佳预测之间的差异。运动补偿通常涉及使用运动向量来取最佳预测块，且接着从输入块中减去所述最佳预测，以产生差异块。

对于帧内压缩，将当前视频块与同一视频帧的其它视频块进行比较的过程通常称为帧内预测(通常为空间估计或频域估计)。帧内编码过程通常指代基于经由空间估计或频域估计发现的最佳预测而为经帧内编码的视频创建差异块的过程。因此，帧内预测和帧内编码通常是用于帧内压缩的过程，其类似于帧间压缩的运动估计和运动补偿。

在运动补偿或帧内编码已创建了差异块之后，通常执行一系列额外编码步骤，以进一步对所述差异块进行编码和压缩。这些额外编码步骤可视所使用的编码标准而定。举例来说，所述额外编码步骤可包含8×8离散余弦变换，接着是标量量化，接着是光栅到Z字形重排序，接着是游程长度编码，接着是霍夫曼编码(Huffman encoding)。还可执行去块滤波，以便去除可能出现在图像帧的视频块之间的块效应假象。

发明内容

本发明描述利用并行处理技术以便加速图像帧的解码过程的视频解码技术。所述技术可在具有多个处理器的装置中或在利用支持多个并行线程的单个处理器的装置中使用。所述技术包含界定待解码的多批视频块。根据本发明，所界定的批次中的一者或一者以上可彼此并行地解码。

明确地说，将每批视频块传递到处理器中的一者或多线程处理器的线程中的一者。每批视频块由相应的处理器或线程串行解码。然而，对两个或两个以上批次进行解码可并行于对其它批次进行解码而执行。以此方式，图像帧的解码可加速，只要图像帧的不同视频块与其它视频块并行解码。本发明的技术经配置以确保所有必要信息都可用于对视频块进行解码，这可能是具有挑战性的，尤其对于经帧内编码的块来说。