[发明专利]用于再生预测编码的视频信号的装置和方法

说明书

本发明涉及已预测编码的视频信号的解码，更确切地说是指将并行处理方式应用到这种解码过程。

众所周知，为了减少所要记录和/或传输的数据的数量，要对反映运动图象的视频信号进行压缩编码。这种数据压缩例如可以用在使用诸如磁带或光盘之类记录媒体的记录/重放系统。也可以用在诸如用于可视电话会议，可视电话，电视广播（包括定向卫星广播）的传输系统之类的传输系统中。例如，已经由运动图象专家组（MPEG）提出;将运动-补偿预测，使用诸如离散余弦变换（DCT）之类的正交变换以及可变字长编码用于运动图象视频数据的压缩编码。在图14中以方块图表示了一个用于对这种已压缩编码的视频数据进行解码和再生重放的系统。

如图14所示，一序列的被压缩编码的视频数据加在用于处理的输入端101，接着利用反VLC（可变长度编码）电路102，反变换量化电路103和反变换DCT电路104。一个加法由路105根据由反变换DCT电路104提供的差分信号和由运动补偿电路106提供的预测图象数据（参考数据）形成一个视频数据的再现的帧信号。所形成的再现视频数据存储在帧存储器107之中。

运动补偿电路106根据从输入信号中提取的并通过反VLC电路102施加到运动补偿电路106的运动补偿信息（例如包括运动矢量）从先前存储在帧存储器107中的再现数据形成预测图象数据。另一方面，对于没有实行预测编码的帧信号，例如“帧内”编码的数据，运动补偿电路106简单地提供数值“0”到加法器105。视频数据的再现帧信号由帧存储器107输出经过数模变换器108由显示器件109进行显示。

在视频信号的每帧之中的象素的数量已经增加，例如从用于可视电话的352×240的帧到用在NTSC（美国国家电视系统委员规格中的720×480的帧，或者到在HDTV（高清晰度电视）系统中的1920×1024的帧，已经发现仅利用一个处理器和一个程序执行序列来进行必要的处理是困难的。由于这个原因，已经提出将每帧视频数据分成若干子帧，如图16所示，然后对若干子帧中每一个提供一个各自的处理器，使得利用并行处理的方式利用若干处理器进行编码和解码。例如图15就是根据这一建议提供的解码系统的方块示意图。

在图15所示系统中，每一个都反映一个各自子帧的已编码的视频数据的输入序列分别经过输入端110-113提供到各处理器（解码器模块）114-117。处理器114-117根据从由帧存储器119-122提供的数据对各自的数据序列进行解码，该帧存储器存储各自的子帧信号并被指定用于处理器114-117中的各自对应的一个。例如处理器114存储在存储器119中一个子帧的被解码的数据。为了实现运动补偿，一个开关逻辑电路118装设在处理器114-117和帧存储器119-122之间，它使得处理器114能够从相邻的帧存储器120的部分的以及从帧存储器119的全部读出数据。开关逻辑电路118还从存储器119-120提供成帧的输出视频数据，经过一个数模变换器123以便在显示器件124上进行显示。

为了实用目的可以通过提供用于控制数据序列多路复用的记录头将分别提供到处理器114-117的4个数据序列综合为一单个数据列。为了这个目的，从解码器的上游侧提供一个分离模块（未示出）以用于将被综合的数据序列分离成4个序列，提供给各自的处理器。用于将视频信号的一帧分成子帧的并行处理技术的实例公开在5138447号美国专利文件及公开号为139986/1992（Tokkaihei  4-139986）的日本专利申请中。

正如所介绍的，根据常规的处理方式，视频信号的帧一般被分成若干子帧，该子帧以并行方式由各自的处理器处理。然而，当按照这种方式划分一个帧时，处理器可能存取在该处理器的对应的子帧以外的数据的程度范围会受到限制。尽管如上面指出的，一个处理器可以存取检索连接它自身的子帧的某一区域，为了使开关逻辑电路118的规模避免过分庞大，这种存取检索的范围受到限制。因此，一定程度上压缩效率被降低，在各子帧之间的边界处的再现图象的质量会有变化，这将可能导致在子帧边界处产生明显的人为现象。

此外，对压缩编码的处理对每个子帧而言是完全分离地进行，使得不可能根据在其它子帧中的数据块实现压缩编码，而当帧没有被分成子帧时，这一局限是不存在的。相应地，压缩编码方法必须改变以适应分成子帧，导致失去兼容性和降低压缩效率。