DE69838729T2 - Verfahren und vorrichtung zur verringerung des benötigten speicherplatzes zur speicherung von referenzbildern in einem videodekoder - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verringerung des benötigten speicherplatzes zur speicherung von referenzbildern in einem videodekoder Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft einen prädiktiven Videodecoder und genauer gesagt eine Methode und ein Verfahren für das effiziente Speichern von Referenzframes in einem prädiktiven Videodecoder.
  • HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
  • Mit dem Aufkommen der breiten Nutzung von digitalen Videodecodern sowohl in der Unterhaltungselektronik als auch in Arbeitsplatzrechnern müssen diese Decoder in kostengünstiger Weise hergestellt werden. In prädiktiven Videodecodern wie z. B. MPEG (Moving Pictures Expert Group)-Standarddecodern, müssen gewisse Frames innerhalb der Videosequenz als Referenzframes gespeichert werden, da sie dazu verwendet werden, andere Frames innerhalb der Videosequenz zu decodieren. Um solche Referenzframes (in der MPEG-Fachsprache sind diese Frames als I- und P-Frames bekannt) zu speichern, werden beträchtliche Mengen an Speicherkapazität benötigt, um die Decoderfunktionen zu unterstützen. Derzeit speichern MPEG-Decoder lediglich ein gesamtes Frame dekomprimierter, gepixelter Videoinformationen als Referenzbilder. Diese Frames werden anschließend dazu verwendet, andere Frames innerhalb der Videosequenz, beispielsweise sogenannte B-Frames, zu dekomprimieren und vorauszuberechnen. Eine Verringerung der benötigten Speicherkapazität, um ein solches Referenzbild zu speichern, würde die Gesamtkosten eines MPEG-Decoders erheblich reduzieren.
  • Die GB 2 310 101 beschreibt ein Videodecodiersystem für die Decodierung komprimierter Videodateien. Ein herkömmlicher Decoder wird dazu verwendet, ein decodiertes Frame zu produzieren, das in einen Referenzframekomprimierer rekomprimiert und als komprimiertes Referenzframe in einem Speicher gespeichert wird. Ein Referenzframedekomprimierer dekomprimiert das Referenzframe für die Benutzung in dem Decoder, um andere komprimierte Frames zu decodieren. In dem Referenzframekomprimierer wird jedes Referenzframe in eine kleinere Version skaliert und in dem Speicher gespeichert. Zusätzlich wird eine vergrößerte Version des Referenzframes ebenfalls in dem Speicher gespeichert. Auf diese Weise wird die Größe des Speichers reduziert und sowohl die verkleinerte Version als auch die vergrößerte Version des Referenzbildes stehen zum Decodieren zur Verfügung. Die Skalierung wird durch das Verwerfen von Pixeln zumindest in horizontaler Richtung erreicht.
  • In der Technik besteht ein Bedarf an einer Methode und einem Verfahren zur Durchführung einer effizienten Referenzframespeicherung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aspekte der Erfindung werden in den Ansprüchen näher ausgeführt, auf die hier hingewiesen wird.
  • Im Besonderen speichert die vorliegende Erfindung ein oder mehrere Referenzframes in einem komprimierten Format, ruft dann Teile desselben ab und dekomprimiert sie, wie sie zum Decodieren vorausberechneter Frames innerhalb eines empfangenen Bitstromes benötigt werden. Zu jedem Zeitpunkt gibt es gemäß dem MPEG-Standard zwei Referenzframes, die für die Verwendung durch den MPEG-Decoder gespeichert werden müssen. Eines der Frames (Referenz A) wird dazu verwendet, ein zukünftiges Referenzframe zu produzieren, z. B. wird ein I-Frame verwendet, um ein P-Frame vorauszuberechnen und ein P-Frame wird dazu verwendet, ein anderes P-Frame zu produzieren. Das andere Referenzframe (Referenz B) wird nicht dazu verwendet, ein zukünftiges Referenzframe zu produzieren, sondern wird nur dazu verwendet, ein oder mehrere vorausberechnete Frames zu produzieren, z. B. B-Frames. Um sicherzustellen, dass nur eine unbedeutende Verzerrung in den decodierten Bildern entsteht, sollte eine verlustfreie oder hochqualitative Komprimierungstechnik verwendet werden, wenn man Referenz-A-Frames komprimiert, während Referenz-B-Frames durch die Verwendung einer tatsächlich verlustbehafteten Komprimierungstechnik komprimiert werden. Solch eine tatsächlich verlustbehaftete Komprimierungstechnik wird verwendet, um die Referenz-B-Frames zu komprimieren, weil diese Frames nicht dazu verwendet werden, Referenzframes vorauszuberechnen und daher werden Fehler, die in den decodierten Bildern entstanden sind, nicht addiert. Man beachte, dass in einem System vom MPEG-Typ, in dem ein zuvor decodiertes Referenzframe dazu verwendet wird, sowohl das nächste Referenzframe vorauszuberechnen als auch vorausberechnete Frames, die Erfindung das Referenz-A-Frame decodiert und speichert bis es verwendet wird, um ein anderes Referenzframe zu decodieren. Wenn das neue Referenzframe decodiert ist, wird das neue Referenzframe als Referenz-A-Frame bezeichnet und das vorherige Referenz-A-Frame in Referenz-B-Frame umbenannt. Zusätzlich wir das Referenz-B-Frame nach der Umbenennung unter Verwendung der tatsächlich verlustbehafteten Komprimierung weiter komprimiert, da es nicht länger benutzt wird, um ein Referenzframe vorauszuberechnen. Die Erfindung decodiert und ersetzt das Referenz-B-Frame jedes Mal, wenn ein neues Referenzframe decodiert wird.
  • Um die Erfindung auszuführen, wird ein zusätzlicher Schaltkreis zu einem herkömmlichen blockbasierten Videodecoder hinzugefügt. Ein herkömmlicher blockbasierter Videodecoder enthält einen variablen Längendecoder, einen inversen Quantisierer, eine inverse DCT-Einheit, einen Addierer, einen Bildschirmspeicher, einen Referenzframespeicher, und einen Bewegungskompensationsprozessor. Die Erfindung fügt zumindest einen Komprimierer/Dekomprimierer als Eingabe-/Ausgabevorrichtung, die an den Referenzframespeicher gekoppelt ist, hinzu. Wenn zwei Referenzframes unter Verwendung unterschiedlicher Komprimierungstechniken gespeichert werden, werden ein oder zwei Komprimierer/Dekomprimierer verwendet. Im Allgemeinen arbeiten die herkömmlichen Decodierkomponenten wie gewöhnlich außer dass, wenn ein Referenzframe decodiert wird, das Frame in dem Komprimierer komprimiert wird, bevor es in dem Referenzframespeicher gespeichert wird. Danach, wann immer ein bestimmter Teil des Referenzframes gebraucht wird, um ein anderes Bild zu decodieren, wird der Teil zerstörungsfrei aus dem Speicher abgerufen, dekomprimiert und an den Bewegungskompensationsprozessor zur Verwendung beim Decodieren von Bildern angeschlossen. Durch die Verwendung dieser Erfindung wird eine beträchtliche Menge Speicherkapazität für die Benutzung in anderen Prozessen eingespart oder kann ganz und gar aus dem Decoder entnommen werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Lehren der vorliegenden Erfindung können unter Berücksichtigung der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren leicht verstanden werden, in denen:
  • 1 einen blockbasierten Videodecoder darstellt, der die vorliegende Erfindung einschließt,
  • 2 ein Flussdiagramm darstellt, welches die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 3 eine von der Erfindung verwendete Speicherstruktur darstellt, wenn eine variable Längencodiertechnik verwendet wird, um ein Referenzbild zu komprimieren,
  • 4 eine von der Erfindung verwendete Speicherstruktur darstellt, wenn eine festgelegte Längencodiertechnik verwendet wird, um das Referenzbild zu komprimieren.
  • Um die Verständlichkeit zu erhöhen, wurden, wo dies möglich war, identische Referenzzahlen verwendet, um identische Merkmale zu kennzeichnen, die den Figuren gemeinsam sind.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • 1 zeigt eine Darstellung eines beispielhaften Videodecoders 100, der ausgerichtet ist, Videodaten, die in einem MPEG-artigen Format angeordnet sind, zu verarbeiten. Dieser Decoder 100 ist einer breit gefächerten Auswahl von bekannten, bewegungskompensierten prädiktiven Videodecodern (blockbasierten Videodecodern) ähnlich und daher wird hier auf eine ausführliche Beschreibung hinsichtlich der herkömmlichen Komponenten des Decoders verzichtet.
  • Ein blockbasiertes codiertes Videosignal (ein MPEG-konformes Signal) wird auf einem Pfad 124 zu einem variablen Längendecoder 102 bereitgestellt. Der variable Längendecoder (VLD) 102 führt variables Längendecodieren als seine Hauptfunktion aus, stellt aber auch zusätzliche Verarbeitung wie z. B. die inverse Zickzack-Verarbeitung bereit, entnimmt dem Videostrom Kopfzeilendaten und andere Kontrolldaten und extrahiert Bewegungsvektorinformationen, die an den Bewegungskompensationsprozessor 112 gekoppelt sind. Der VLD 102 produziert auch eine Mehrzahl von Blöcken von quantisierten DCT-Daten, die auf den inversen Quantisierer 104 angewendet werden. Die inversen quantisierten Daten werden dann auf eine inverse DCT-Einheit 106 angewendet. Die IDCT-Einheit 106 reagiert auf die Blöcke von Koeffizienten, die von dem inversen Quantisierer produziert wurden und erzeugt Matrizen (z. B. 8×8 Arrays) von Pixelinformationen. Die Arrays sind in einer vorbestimmten Folge an einen Summierer 108 gekoppelt. Einem zweiten Eingang in den Summierer 108 werden bewegungskompensierte Bilddaten wie unten beschrieben geliefert. Die Ausgabedaten aus dem Summierer 108 entsprechen dekomprimierten, bewegungskompensierten Pixelwerten. Diese Werte werden in einen Bildschirmspeicher (VRAM) 110 gespeist, wo die Pixel angehäuft werden bis ein gesamtes Frame von Bilddaten vorhanden ist. Anschließend werden Videosignale, die in dem Bildschirm-RAM gespeichert werden, letztendlich auf ein Anzeigegerät, wie z. B. einen Fernseh- oder Computerbildschirm angewendet.
  • Ausgabesignale des VLD 102 werden auch auf einen Bewegungskompensationsprozessor 112 angewendet, der bewegungskompensierte Videoblöcke produziert, die auf den zweiten Eingang des Summierers 108 angewendet werden. Um die Bewegungskompensation zu erleichtern, müssen die Referenzframes (auch als Ankerframes bekannt) in der Videosequenz gespeichert werden, damit man sie zur Bewegungskompensation der verschiedenen Frames, die in dem Videostrom vorausberechnet werden, verwenden kann. In einem MPEG-kompatiblen Datenstrom werden die Referenzframes mit Frames, die von den Referenzframes vorausberechnet werden, durchsetzt, z. B. werden I- und P-Frames zwischen B-Frames eingefügt. Daher müssen I- und P-Frames als Referenzframes gespeichert werden, um die Decodierung der B-Frames zu erleichtern. Außerdem werden I-Frames und P-Frames dazu verwendet, die Decodierung von P-Frames zu erleichtern.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet einen Komprimierer/Dekomprimierer 114 als Eingabe-/Ausgabevorrichtung für den Referenzframespeicher 120. Daher müssen Referenzframes komprimiert werden, damit man sie speichern kann und Teile des komprimierten Referenzframes müssen dekomprimiert werden, wenn sie von dem Bewegungskompensationsprozessor 12 für die Vorausberechnung von anderen Frames verwendet werden. Im Allgemeinen erfordert ein MPEG-kompatibler Decoder das Speichern von zwei Referenzframes zur selben Zeit. Daher verwendet die vorliegende Erfindung einen Komprimierer/Dekomprimierer, um ein Paar von Referenzframes zu komprimieren und zu dekomprimieren.
  • Im Besonderen umfasst der Decoder 100 sowohl einen Framekomprimierer/Framedekomprimierer 114 als auch zwei Framepuffer (Framespeicher 116) für das vorübergehende Speichern der Referenzframes 118 und 120. Der Komprimierer/Dekomprimierer 114 ist an den Ausgang des Summierers 108 gekoppelt. Der Komprimierer/Dekomprimierer 114 ist sowohl mit dem Referenzspeicher 116 als auch mit dem Bewegungskompensationsprozessor 112 verbunden.
  • Die Erfindung verwendet einen einzigen Komprimierer/Dekomprimierer 114, um ein Referenz-A-Frame zu verarbeiten und um alle Framedaten sehr sorgfältig zu speichern, beispielsweise durch die Verwendung einer äußerst sorgfältigen, verlustfreien Komprimierungstechnik. Wenn jedoch ein neues Referenzframe decodiert wird und das Referenz-A-Frame in ein Referenz-B-Frame umbenannt wird, kann der Speicherplatz, der detaillierte Informationen 122 über das Bild in dem Referenzframe, wie z. B. Hochfrequenzpixeldaten, speichert, ungenutzt gelassen werden, so dass der Speicherplatz für detaillierte Informationen dazu verwendet werden kann, andere Informationen zu speichern. Dies erzeugt eine tatsächlich verlustbehaftete Komprimierung für das Referenz B-Frame. Folglich wird weniger Gesamtspeicher verwendet, um zwei Frames von Referenzbildern zu speichern und der Verlust von detaillierten Informationen hat im Wesentlichen keine Auswirkung auf das Decodieren vorausberechneter Frames wie z. B. B-Frames in einem MPEG-kompatiblen Bitstrom. Ein Adressenerzeuger 128 stellt die Adressen für das Abrufen geeigneter Mengen an komprimierten Frames zur Dekomprimierung zur Verfügung. Daher benennt der Erzeuger tatsächlich die Referenzbilder, wenn diese benötigt werden, durch das Abrufen der geeigneten Informationen um. Obwohl 1 einen einzigen Referenzspeicher darstellt, kann ein Paar von Speichern als getrennte Framepuffer verwendet werden. Außerdem, obwohl ein einziger Komprimierer/Dekomprimierer gezeigt und beschrieben ist, kann ein Paar von Komprimierern/Dekomprimierern verwendet werden, um die Komprimierung/Dekomprimierung von jedem Referenzbild getrennt abzuwickeln. Solche einzelnen Komprimierer/Dekomprimierer würden es dem Decoder ermöglichen, verschiedene Komprimierungstechniken für die Komprimierung eines jeden Typs von Referenzframe zu verwenden. Um die Referenzframes umzubenennen und eine verlustbehaftete Komprimierungstechnik für das Referenz-B-Frame zu verwenden, würde daher die Referenz A abgerufen, dekomprimiert und dann unter Verwendung einer verlustbehafteten Komprimierungstechnik komprimiert zu werden. Die erneut komprimierte Referenz A (alte Referenz) würde als Referenz B gespeichert werden. 2 stellt ein Flussdiagramm 200 des Prozesses der vorliegendenden Erfindung für das Decodieren und Komprimieren von Referenzbildern zur Erleichterung der effizienten Speicherverwendung für den Decoder 100 gemäß 1 dar. Um die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung am besten zu verstehen, wird eine Übersicht der Inhalte eines MPEG-ähnlichen Bitstromes dargestellt. Im Allgemeinen sind in einem MPEG-ähnlichen Bitstrom Daten, die das erste Ankerframe innerhalb einer Gruppe von Bildern (GOP) darstellen, Intraframe-codiert, und Daten, die das verbleibende Frame darstellen, sind Interframe-codiert. Die Daten, die Intraframe-codierte Frames repräsentieren, werden erzeugt durch das Aufteilen der Pixel, die das Bildframe repräsentieren, in einzelne 8×8-Blöcke und durch die Durchführung einer diskreten Kosinustransformation (DCT) der Pixel in jedem Block. Es werden keine Bewegungsvektoren für das erste Intraframe-codierte Frame erzeugt, d. h. die Intraframe-Informationen werden nicht in einem I-Frame bewegungskompensiert.
  • Alternativ werden Daten, die Interframe-codierte Frames repräsentieren, durch die Vorausberechnung von Bildframes mit Hilfe der vorherigen Frames, nachfolgenden Frames, oder beiden, oder durch das Bestimmen der Unterschiede zwischen vorherigen und aktuellen Frames und durch die Ausführung der DCT an 8×8 Blöcken von Restdaten erzeugt. Die Interframe DCT-Koeffizienten repräsentieren Frameunterschiedsdaten. Bewegungsvektoren für Interframecodierte Frames sind Codewörter zur Identifikation von Gruppen von 8×8-Blöcken von Pixeln in Frames, aus denen prädiktive Frames erzeugt werden und deren Blöcke dem Block entsprechen müssen, der in dem Frame, das gerade codiert wird, verarbeitet wird.
  • Im Allgemeinen ist das erste Frame innerhalb einer Gruppe von Bildern, das decodiert werden kann, ein Intraframe-codiertes Frame (I-Frame), das nicht bewegungskompensiert ist und daher wendet der Bewegungskompensationsprozessor Nullen auf den zweiten Input des Summierers 108 gemäß 1 an. Anschließend, in Stufe 202, werden die I-Frame-Informationen decodiert und auf den Input des Komprimierers/Dekomprimierers 114 angewandt. Daher wird das I-Frame komprimiert und in dem Referenzspeicher 120 als Referenz A gespeichert (d. h. in dem neuesten Referenzframe). In Stufe 204 wird das nächste Referenzframe, ein Interframe-codiertes Frame (P-Frame), das dem I-Frame folgt, decodiert und komprimiert, um eine zweite Referenz zu bilden (zunächst Referenz B). Da das zweite Referenzframe (P-Frame) jetzt das neueste Referenzframe ist, wird in Stufe 206 das erste Referenzframe in Referenz B umbenannt und das neueste Referenzframe ist Referenz A. Unter Verwendung dieser Prozedur ist daher das neueste Referenzframe, das decodiert wird, immer Referenz A. Falls zusätzliche Daten gespeichert werden müssen, kann außerdem die detaillierte Information 122, die gespeichert wird, wenn das neue Referenzframe decodiert wird, gelöscht oder für die Speicherung anderer Informationen verwendet werden, wenn das Referenzframe umbenannt wird. Diese detaillierte Information wird nicht benötigt, um andere vorausberechnete Frames zu decodieren, d. h. solche detaillierten Informationen sind nicht notwendig, um B-Frames eines MPEG-kompatiblen Bitstromes zu decodieren. Alternativ kann, falls zwei Komprimierungstechniken verwendet werden, in der Umbenennungsstufe 206 das alte Referenzframe wieder komprimiert und als Referenz B gespeichert werden.
  • Unter Verwendung dieser beiden Referenzframes, in Stufe 208, werden die verbleibenden Daten innerhalb eines Videodatenstroms, der zwischen den Intraframe-codierten Frames liegt, decodiert. Daher werden alle Interframe-codierten Frames (B-Frames) unter Verwendung der zwei Referenzframes decodiert. Um das Decodieren zu erleichtern, wird der geeignete Teil eines Referenzframes für das Interframe-codierte Frame, das dann decodiert wird, auf nicht zerstörerische Weise vom Framespeicher abgerufen und für die Verwendung in Bewegungskompensation dekomprimiert.
  • Wenn das nächste Referenzframe ankommt, geht die Prozedur zurück auf Stufe 204, um dieses Referenzframe zu decodieren und dekomprimieren. Es wird zum neuen Referenzframe, so dass das vorher decodierte Frame Referenz B und das neu decodierte Referenzframe Referenz A wird. Danach werden diese beiden Frames dazu verwendet, vorausberechnete Frames zu decodieren usw. bis die gesamte Gruppe von Bildern (GOP) decodiert ist. Wenn jedes neue I-Frame identifiziert ist, beginnt die Prozedur 200 bei Stufe 202.
  • Verschiedene Formen der Komprimierung und Dekomprimierung können in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Allerdings sollte beachtet werden, dass die Technik zugänglich für den Direktzugriff innerhalb des Speichers von Bereichen von Referenzframes sein muss. In einem MPEG-komptabilen System, muss der Direktzugriff von 16×16 Pixelblöcken (oder 17×17 Pixelblöcken, falls Halb-pel-Interpolation verwendet wird) verfügbar sein. Um einen solchen Zugriff und die Dekomprimierung von Bereichen des Referenzbildes zu erleichtern, kann das Referenzbild in Bereiche eingeteilt, z. B. 16×16 Blöcke, und Bereich für Bereich unabhängig komprimiert werden. Die Komprimierungstechnik für jeden Bereich kann entweder festgelegter Länge oder variabler Länge sein. Eine variable Längencodiertechnik ist effizienter im Hinblick auf Komprimierung, die Verwendung einer festgelegten Längencodiertechnik ist zugänglicher für ein Adresszeiger-System, um den Direktzugriff dieser Bereiche zu erleichtern. Um die Komprimierung weiter zu verbessern, konnte die Bereichskomprimierung abhängig von der benachbarter Bereiche gemacht werden. Allerdings wird dann die Komprimierungseffizienz gegen die erhöhte Codierkomplexität eingetauscht.
  • 3 stellt eine Speicherstruktur 300 für ein variables längencodiertes Referenzframe dar, das einen Datenspeicher 320 und einen Datenzeiger 310 einschließt. Um eine variable Längencodiertechnik zu verwenden, wurden die Bereiche des Referenzbildes variabel längencodiert und in dem Datenspeicher 320 als Datensegmente gespeichert, z. B. Block 0-Daten, Block 1-Daten usw. bis Block-N-1-Daten. Da diese Segmente in der Länge abhängig von dem Inhalt des Teils des Referenzframes, das sie repräsentieren, variieren, beginnen oder enden die Segmente nicht an einer festgelegten Speicherstelle. Daher werden zur Erleichterung des Wiederfindens der Bereiche zur Dekomprimierung und Bewegungskompensation eine Reihe von Zeigern benötigt, die die Speicherstellen eines jeden Segments identifizieren. Daher wird, wenn ein bestimmter Bereich benötigt wird, der Speicheradressenerzeuger zuerst den Datenzeiger 310 ansteuern, um einen Zeiger wiederzufinden, der die Adresse eines Bereiches identifiziert, der dem gewünschten Bereich entspricht. Daher bildet der Datenzeiger die Bereiche entsprechend Bereichsstellen in dem Datenspeicher 320 ab. Variable Längencodiertechniken schließen Wavelet-basierte, DCT-basierte, morphologische Codiergeräte, eine Standard-Einzelframe-Bildkomprimierungstechnik wie JPEG und dergleichen ein. Wenn eine gewisse Speichergrößenbeschränkung benötigt wird, kann eine Bitverwendungskontorolleinheit (Bitratencontroller) verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Anzahl von verwendeten Bits, die von der Komprimierungstechnik verwendet wird, sich innerhalb einer Bitvorgabe, die durch den Speicher definiert ist, bewegt.
  • 4 stellt eine Speicherstruktur 400 für eine festgelegtes längencodiertes Referenzframe dar, das einen Datenspeicher 420 einschließt. Um eine festgelegte Längencodiertechnik zu verwenden, wurden die Bereiche des Referenzbildes festgelegt, längencodiert und in dem Datenspeicher 320 als Datensegmente, z. B. Block 0-Daten, Block 1-Daten usw. bis Block N-1-Daten, gespeichert. Da diese Segmente in der Länge festgelegt sind, beginnen und enden die Segmente an einer festgelegten Speicherstelle relativ zu der ersten Speicherstelle (ADDR 1). Daher kann, um die Wiederauffindung der Bereiche für die Dekomprimierung und Bewegungskompensation zu erleichtern, der Speicheradressenerzeuger bloß die bekannte Speicherstelle eines bestimmten Datensegments ansteuern, ohne einen Datenzeiger zu verwenden. Die bestimmte Adresse wird errechnet durch das Multiplizieren einer Bereichsnummer (X) mit der Anzahl von Bytes in einem Segment (K) summiert zu ADDR 1. Mathematisch ist die gewünschte Adresse K·X + ADDR 1. Wenn ein bestimmter Bereich benötigt wird, errechnet daher der Adressenerzeuger die Adresse und steuert direkt die Adresse des Segments von dem gewünschten Bereich an.
  • Die Speicherstruktur gemäß 4 kann dazu verwendet werden, variable längencodierte Referenzframes zu speichern, indem Bits höherer Ordnung des codierten Frames begrenzt werden, so dass die codierten Segmente in die festgelegten Längenspeicherstellen passen. Die begrenzte Information kann separat als „detaillierte Information" gespeichert werden, die oben beschrieben wurde und welche dazu verwendet wird, ein neues Referenzframe zu decodieren und beim Umwandeln eines Referenzframes von Referenz A in Referenz B gelöscht wird.
  • Als einfaches Beispiel einer Komprimierungstechnik mit festgelegter Länge, die dazu verwendet werden kann, Referenzframes zu komprimieren, wird ein Gruppe decodierter Versuchskörper in 2×2 Blöcken angeordnet, die als Blöcke X-1, X-2, X-3 und X-4 identifiziert sind. Block X-1 wird mit voller Präzision codiert, z. B. 8 Bits, während die anderen Bilder als Unterschiede codiert sind. Daher wird das Bild X-2 minus X-1 codiert, X-3 minus X-1 codiert und X-4 minus X-1 wird unter Verwendung eines logarithmischen Quantisierers mit 4 Bits codiert. Unter Verwendung dieses einfachen Komprimierungsschemas betragen die Speichereinsparungen ganze 37% im Vergleich zu dem Speichern von Blöcken, die mit voller Präzision codiert wurden. Diese Technik bringt eine geringe Verzerrung ein und stellt aufgrund der konstanten Längencodewörter eine vordefinierte Adressierungstechnik bereit.
  • Obwohl verschiedene Ausführungsformen, die die Lehren der vorliegenden Erfindung einschließen, hier gezeigt und im Detail beschrieben wurden, können Fachleute leicht viele ande re verschiedene Ausführungsformen entwickeln, die ebenfalls von diesen Lehren eingeschlossen sind.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Decodieren blockbasiertem Video, wobei das Verfahren Referenzframes beziehungsweise Referenzeinzelbilder, die in einem Bitstrom von codierter Videoinformation enthalten sind, verwendet und die Schritte aufweist: (a) Decodieren eines Referenzframes von dem Bitstrom und Komprimieren des Referenzframes mit einer verlustfreien Komprimierungstechnik, um komprimierte Referenzframedaten zu erzeugen und die komprimierten Referenzframedaten zu speichern, (b) Decodieren eines nächsten Referenzframes von dem Bitstrom und Komprimieren des Referenzframes mit der verlustfreien Komprimierungstechnik, um zweite komprimierte Referenzframedaten zu erhalten und Speichern der komprimierten Referenzframedaten und Löschen eines Teils der vorherigen Referenzframedaten, (c) selektives Dekomprimieren (208) von Teilen der ersten und/oder zweiten komprimierten Referenzframedaten, um andere Frames in dem Bitstrom zu decodieren, (d) mit der Decodierung eines nächsten Referenzframes von dem Bitstrom Ersetzen der ältesten, gespeicherten, komprimierten Referenzframedaten durch komprimierte Referenzframedaten entsprechend dem neuen Referenzframe und mit dem Ersetzen der ältesten, gespeicherten, komprimierten Referenzframedaten Löschen eines Teils der ältesten, verbleibenden, gespeicherten komprimierten Referenzframedaten und (e) Wiederholen der Schritte (c) und (d).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Komprimierungsschritte weiterhin die Schritte aufweisen: Aufteilen eines Referenzbildes in Bereiche, Komprimieren jedes Bereiches getrennt und Speichern der komprimierten Bereiche.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die verlustfreie Komprimierungstechnik das Erzeugen komprimierter Referenzframedaten mit variabler Länge aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Löschschritt das Abschneiden der komprimierten Referenzframedaten mit variabler Länge auf eine feste Länge aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Abschneidschritt das Löschen der Daten, die detaillierten Bilddaten entsprechen, aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die verlustfreie Komprimierungstechnik die Wavelet-Komprimierung aufweist.
  7. Videodecoder für das Decodieren einer Bitstrom enthaltenen Videoinformation, der aufweist: einen Referenzframedecoder (102 bis 108, 112); eine Komprimierungs-Dekomprimierungseinrichtung (114), die mit dem Referenzframedecoder verbunden ist, für das Komprimieren und Dekomprimieren von Referenzframes mit einer verlustfreien Komprimierungstechnik, um komprimierte Referenzframedaten zu erzeugen und eine Speichereinrichtung (116), die mit dem Komprimierer/Dekomprimierer verbunden ist, für das Speichern der komprimierten Referenzframedaten entsprechend der zwei letzten Referenzframes, bis Teile der Referenzframes für die Decodierung anderer Frames benötigt werden, wobei der Decoder derart ausgelegt ist, dass er mit der Decodierung eines nächsten Referenzframes von dem Bitstrom älteste, komprimierte Referenzframedaten der komprimierten Referenzframedaten entsprechend der zwei letzten Referenzframes durch komprimierte Referenzframedaten entsprechend dem neuen Referenzframe ersetzt (206) und mit Ersetzen der ältesten komprimierten Referenzframedaten einen Teil der ältesten verbleibenden komprimierten Referenzframedaten löscht.
  8. Videodecoder nach Anspruch 7, der aufweist: einen ersten Komprimierer/Dekomprimierer (114), der mit dem Referenzframedecoder verbunden ist, für das Komprimieren und Dekomprimieren von Referenzframes, einen ersten Speicher, der mit dem ersten Komprimierer/Dekomprimierer verbunden ist, für das Speichern der komprimierten Referenzframes, bis Teile der Referenzframes für die Decodierung anderer Frames benötigt werden, einen zweiten Komprimierer/Dekomprimierer, der mit dem Referenzframedecoder verbunden ist, für die Komprimierung und Dekomprimierung von Referenzframes und einen zweiten Speicher, der mit dem zweiten Komprimierer/Dekomprimierer verbunden ist, für das Speichern der komprimierten Referenzframes bis die Referenzframes für das Decodieren anderer Frames benötigt werden.
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