[发明专利]用于运动补偿视频解码过程的有效存储器提取

说明书

相关申请交叉参考案

本专利申请案与2003年12月3日提出申请、名称为无线通信系统中的过载检测(Overload Detection in a Wireless Communication System)的第10/728,035号共同未决申请案相关，所述申请案已让与给其受让人且以引用的方式明确地并入本文中。 

技术领域

本发明涉及视频处理，且更特定来说，涉及用于运动补偿解码视频序列的存储器提取技术。

背景技术

数字视频能力可并入到广泛的装置中，其中包含数字电视、数字直接广播系统、无线通信装置、便携式数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式计算机、直接双向通信装置(有时称为“对讲机”)、数字音乐及视频装置(例如，“iPod”)及无线电电话(例如蜂窝式、卫星或基于地面的无线电电话)。这些视频装置及其它视频装置可在创建、修改、传输、存储、及播放全运动视频序列方面提供对常规模拟视频系统的显著改善。

大量视频处理及编码技术已建立用来通信数字视频序列。例如，运动图像专家组(MPEG)已开发出大量视频编码标准，其中包含MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。其它标准包含ITU H.263标准及新兴的ITU H.264标准，所述两个标准均由国际电信联盟(ITU)开发。在MPEG-4的名称为“高级视频编码(Advanced Video Coding)”第10部分中也阐述了所述ITU H.264标准。各种公司还开发出大量专有标准，且新的标准继续出现并演进。

这些视频标准及其它视频标准均利用数据压缩。例如，许多视频编码技术利用经设计以通过利用时间相关或帧间相关对数据进行压缩的图形及视频压缩算法来提供帧间压缩。所述帧间压缩技术通过将某些图像帧的基于像素表示转换成运动表示来利用横跨帧的数据冗余。另外，视频压缩技术还可使用图像帧内的类似性(称为空间相关或帧内相关)，从而允许帧内压缩。

帧间压缩通常是经由运动估计及运动补偿编码技术来实现。在运动估计编码中，将待编码的视频块与参考帧(例如，先前已编码的帧)的视频块作比较以寻找类似视频块(称为预测视频块)。所述预测视频块由运动向量来识别，且可用于通过运动补 偿编码来编码当前视频块。

所述运动补偿编码过程包含创建指示待编码的当前视频块与预测视频块之间的差的差块。特定来说，运动补偿编码通常是指使用运动向量来提取最佳预测块，且然后从输入块中减去最佳预测以产生差块(称为残差或残差视频块)的动作。所述残差视频块通常包含大致小于待编码的原始视频块的数据。在运动补偿已创建残差之后，还可执行一系列的额外步骤以进一步压缩数据。

就解码来说，运动补偿通常是视频解码过程中带宽最密集的部分。对于运动补偿解码来说，将残差视频块相加回到用来编码残差的预测视频块。在此过程期间，参考帧的预测视频块需要使用识别参考帧中的此类视频块的运动向量来提取。这些与运动补偿解码相关联的存储器提取是带宽密集的，且当块大小降低及分辨率提高时可变得效率更低。

发明内容

本发明描述可在运动补偿解码过程期间改善数据提取的有效存储器提取技术。所述技术提出在所述运动补偿解码过程的不同情景中可极为有效的数种不同的存储器提取模式。在某些实施例中，运动补偿单元基于具体情况从多个可能模式中选择一特定存储器提取模式以用于与一宏块的运动补偿解码过程相关联的存储器提取。当在帧间压缩中使用到次整数像素的分数内插时，本文所述技术可特别有用。当支持所述分数内插时，例如根据ITU H.264及MPEG-4，第10部分，可需要许多额外的参考像素值提取来支持所述分数内插。

在一个实施例中，本发明提供一种包括以下的方法：接收用于视频数据宏块的运动向量；从多个可能模式中选择一存储器提取模式以用于与所述宏块的运动补偿解码过程相关联的存储器提取；及根据选定的存储器提取模式提取数据，其中所提取的数据包含由所述运动向量识别的像素值及分数内插所需的额外像素值。

在另一实施例中，本发明提供一种包括以下的装置：存储器，其存储像素数据；及运动补偿器，其接收用于视频数据宏块的运动向量，从多个可能模式中选择一存储器提取模式以用于与所述宏块的运动补偿解码过程相关联的存储器提取，及根据选定的存储器提取模式从所述存储器提取数据，其中所提取的数据包含由所述运动向量识别的像素值及分数内插所需的额外像素值。