CN1229989C - 用于减少延迟时间的解码方法 - Google Patents

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Abstract

用于减少通过根据输入图像信号的特征控制一种备用宽度使得一解码器连续执行的延迟时间的解码方法，特征在于该方法包括：(a)在其备用宽度为预定的缓冲器中依次存储一输入图像的信号的步骤；(b)如果被存储的图像信号的总量大于该缓冲器的预定备用宽度，则实施解码的步骤；以及(c)通过组合规定的解码信息重置该备用宽度的步骤。该解码输入缓冲器的备用宽度根据输入图像的特征进行控制，以使得该解码器连续执行并减少延迟时间，因此有效地消除了用户在观看该图像信号时的不适感觉。

Description

用于减少延迟时间的解码方法
本发明涉及一种解码方法，具体地说，涉及一种用于减少连续操作解码器的延迟时间的解码方法，该方法是根据输入图像的特征、通过控制解码缓冲器的备用宽度来实现的。
图1是展示普通解码缓冲器的结构的附图。
图2是展示具有传统的固定尺寸的解码缓冲器的备用宽度(reliefwidth)的附图。
在图1中，解码输入缓冲器的入口/出口概念指的是基于缓冲器进行输入/输出的有效数据。根据图1，当解码输入缓冲器先期被指定时，数据还没有被记录在该缓冲器，因此该缓冲器的所述有效数据的输入位置(入口)为0。此外，由于该数据还没有从该缓冲器读取，所以该有效数据的输出位置(出口)也为0。在(b)中，该有效数据被输入该解码输入缓冲器，该缓冲器尺寸大于该数据输入位置(入口)，并且该输出位置为0。在(c)中，该有效数据的输入和输出同时实施，该有效数据的输入位置(入口)大于该输出位置(出口)并且小于该缓冲器尺寸。在(d)中，该有效数据输入达到该缓冲器的末端，该有效数据的输入位置(入口)与该缓冲器的尺寸相同并且大于该输入位置(出口)。在(e)中，循环(circulate)被输入的有效数据，输出位置(出口)大于该输入位置(入口)并且小于该缓冲器尺寸。在(f)中，被输出的有效数据指示该缓冲器的末端，该输出位置(出口)与该缓冲器尺寸相同并且大于该输入位置(入口)。在(g)中，循环被输出的有效数据，输入位置(入口)大于该输出位置(出口)并且小于该缓冲器尺寸。
该解码输入缓冲器的输入和输出管理按以下次序实施。首先、在实施从该解码输入缓冲器输入/输出之前，确认是否存在有足够的有效空间/数据。只有当该条件满足时才可以输入或输出真正的数据。第二、为了充分使用该指定的解码输入缓冲器尺寸，作为在真正的解码输入缓冲器中实施读取/写入操作，该解码输入缓冲器以循环序列操作是很重要的。这里，如果在操作期间，该输入位置和输出位置的值变成大于该缓冲器尺寸，则该值返回0。在完成指针更新之后，更新指示该有效数据尺寸的部分。
在以上的术语中，有效数据指的是在输入一次之后还没有输出的数据，即希望在以后输出的数据。间隙空间(relief space)指的是一区域，在其中从来不输入数据，或者在数据输入一次之后，该数据输出一次，即这样一区域，在其中数据已经被输出，以便数据能够再次输入。
由于缺乏数据，最好该解码输入缓冲器的备用宽度(备用空间)足够大以至于不能终止该解码器的操作。然而在解码期间可能发生延迟。因此，该缓冲器的备用宽度越大，则该延迟变得越长。所以最好设置一个适当的备用宽度。如果图像数据的延迟时间变长，那么用户可能在观看屏幕时感觉不舒服。如图2所示，传统的备用宽度是固定的，因此不管图像数据的类型如何都产生一个固定的延迟。
为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种用于减少连续操作解码的延迟时间的解码方法，该方法是根据输入图像的特征、通过控制解码输入缓冲器的备用宽度来实现的。
因此，为了达到以上目的，这里提供一种用于减少延迟时间的解码方法，特征在于一种图像信号解码方法最好包括步骤：(a)在其备用宽度为预定的缓冲器中存储一输入图像的信号；(b)如果被存储的图像信号的总量大于该缓冲器的备用宽度，则实施解码；以及(c)通过组合规定的解码信息重置该备用宽度。
本发明的以上目的和优点，通过参考附图详细描述该发明的一个优选实施例，将变得更加明显，其中：
图1是展示普通解码输入缓冲器的结构的附图；
图2是展示具有传统的固定尺寸的解码输入缓冲器的备用宽度的附图；
图3是展示用于减少延迟时间的解码设备的结构的方框图；
图4是描述用于根据本发明来减少延迟时间的解码方法的流程图；以及
图5是展示根据输入的图像进行控制的解码输入缓冲器的备用宽度的附图。
图3是展示用于减少延迟时间的解码设备的结构的方框图。
图解于图3的设备包括：解码输入缓冲器30，用于存储编码位流；解码器31，用于解码来自解码输入缓冲器30的位流；控制部件32，它输出一根据由解码器31解码的位流中的首标信息设置该解码输入缓冲器30的备用宽度的切换控制信号；以及切换部分33，它根据控制部件32的切换控制信号，切换该解码输入缓冲器30的备用宽度。
图4是描述用于根据本发明来减少延迟时间的解码方法的流程图。
图解于图4的流程图包括：步骤40：将一输入位流存入该解码输入缓冲器；步骤41：判断被存储的位流总量是否大于该缓冲器中被确定的备用宽度；步骤42：等待直到该位流总量变成大于该缓冲器中被确定的备用宽度；步骤43：启动解码；步骤44：判断保留在解码输入缓冲器中的位流总量是否大于该解码输入缓冲器中被确定的备用宽度；当从解码输入缓冲器读取解码必须的可变长解码(VLD)位时判断出保留在解码输入缓冲器30中的位流总量是否大于该解码输入缓冲器30中被确定的备用宽度；步骤45：等待直到该位流总量变成大于该缓冲器中被确定的备用宽度；步骤46：继续解码；步骤47：搜索解码的首标信息；步骤48：根据居间(inter)/内在(intra)模式、次四分共用中间格式/四分共用中间格式/共用中间格式(sub quarter commonintermediate format/quarter common intermediate format/common intermediateformat，Sub QCIF/QCIF/CIF)、量化变量以及各种压缩选项来改变该解码输入缓冲器的备用宽度。
图5是展示根据输入的图像进行控制的解码输入缓冲器的备用宽度的附图。
从通信网络(未显示)或外部传输来的位流被依次存入解码输入缓冲器中30(步骤40)。
判断被依次存入解码输入缓冲器30的位流是否大于该缓冲器中被预定的备用宽度(步骤41)。本发明的解码输入缓冲器30的备用宽度不是根据传统的固定备用宽度、而是根据该解码的首标信息有区别地设置。
解码输入缓冲器30的备用宽度根据内在和居间模式有区别地设置，其中该内在模式仅使用从通信网络或外部传输来的该编码位流的帧内的相互关系；而居间模式具有帧之间的相互关系。解码输入缓冲器30的备用宽度还根据从通信网络或外部传输来的诸如屏幕尺寸模式那样的Sub QCIF/QCIF/CIF有区别地设置。解码输入缓冲器30的备用宽度还根据应用该量化变量的模式有区别地设置，该变量总是作为多级变化。此外，解码输入缓冲器30的备用宽度还根据压缩从通信网络或外部传输来的位流的各种选项模式有区别地设置。而且每种模式独立地进行解码输入缓冲器30的备用宽度的设置。但每一模式也可以组合起来多级地设置解码输入缓冲器30的备用宽度。
判断存储在解码输入缓冲器30中的位流的总量是否大于该缓冲器30的预定备用宽度。如果存储在解码输入缓冲器30中的位流的总量小于该缓冲器30的预定备用宽度，则等待直到其变得大于该缓冲器30的预定备用宽度(步骤41、42)，即连续地存储位流，直到存储的位流的总量变得大于该缓冲器30的预定备用宽度。
如果存入解码输入缓冲器30的位流大于该缓冲器中被预定的备用宽度，则解码开始(步骤43)。解码器31为了从解码输入缓冲器30读取该位流而开始解码，并显示该解码结果。
当从该解码输入缓冲器30读取解码必需的可变长解码(VLD)位时，判断保留在解码输入缓冲器30中的位流总量是否大于该解码输入缓冲器30中被确定的备用宽度(步骤44)。
如果保留在解码输入缓冲器30中的位流总量小于该解码输入缓冲器30中被确定的备用宽度，则等待直到该位流总量变成大于该解码输入缓冲器30中被确定的备用宽度(步骤45)。
如果保留在解码输入缓冲器30中的位流总量大于该解码输入缓冲器30中被确定的备用宽度，解码继续执行(步骤46)。
根据居间/内在模式、Sub QCIF/QCIF/CIF、量化变量以及各种压缩选项，通过在解码的位流中搜索首标的信息来改变该解码输入缓冲器的备用宽度(步骤47、48)。
解码器31输出的首标信息作为控制部件32输入，并且该控制部件32输出切换控制信号，该信号根据该首标信息重置该解码输入缓冲器30的备用宽度。从控制部件32输出的切换控制信号以同步组合的形式输出，并且切换部件33切换该切换控制信息。
该解码输入缓冲器30的结构与现有技术的结构相同，该缓冲器的备用宽度由控制部件32的切换控制信号重置，如图5所示。图5的(a)根据图片类型图解该解码输入缓冲器30的备用宽度。如(a)所示，内在模式设置成具有大备用宽度，而居间模式设置成具有小备用宽度。理由是居间模式具有帧间相互关系，因此跳过宏模块的很多部分，并且所必需的数据的总量、与不使用帧间的相互关系信息的内在模式的必要数据总量比较相对小。在H.263中，在内在模式情况下，每一组块(GOB)必须的位的最小数目是446位，而在居间模式情况下为40位。因此，很明显内在模式必须比居间模式具有更大的缓冲器备用宽度。
在解码期间，位于图5(a)的输出位置的数据输出部分取得根据VLD处理的需要占用的每一位，因此能够从以前观察到的解码首标部分知道当前解码部分为内在模式还是居间模式。因此利用该信息可以控制该解码输入缓冲器30的备用宽度。
图5(b)根据出现在首标信息中的序列首标的图片尺寸，图解该解码输入缓冲器30的备用宽度。如(b)所示，CIF模式具有大备用宽度，QCIF模式具有小于CIF模式的备用宽度的备用宽度，而Sub QCIF模式具有小于QCIF模式的备用宽度的备用宽度。由于352×28g的大屏幕尺寸，所以CIF模式具有大备用宽度，屏幕尺寸为176×144的QCIF模式具有小于CIF模式的备用宽度的备用宽度，而屏幕尺寸为88×72的Sub QCIF模式具有小于QCIF模式的备用宽度的备用宽度。
在解码期间，位于图5(b)的输出位置的数据输出部分取得根据VLD处理的需要占用的每一位，因此能够从以前观察到的解码首标部分知道当前解码部分是否为Sub CIF模式、QCIF模式、CIF模式。因此利用该信息可以控制该解码输入缓冲器30的备用宽度。此外，该备用宽度还可以通过组合居间/内在模式与Sub CIF/QCIF/CIF模式进行控制。
图5的(c)根据首标信息中的量化变量图解了解码输入缓冲器30的备用宽度。该量化变量在每个宏块、每个GOB和每个序列中总是从1变到31，并且该值按照直流(DC)和交流(AC)而不同。因此，该变化范围分成规定的级，其它备用宽度按照该级设置。如(c)所示的优选实施例，量化变量的变化范围按照4个级实施。如果该量化变量的值大于20，则该备用宽度设置成小。如果该量化变量的值在15和20之间，则该备用宽度设置成大于先前该量化变量的值大于20的情况时的值。如果该量化变量的值在10和15之间，则该备用宽度设置成大于先前该量化变量的值在15和20之间的情况时的值。如果该量化变量的值在1和15之间，则该备用宽度设置成大于先前该量化变量的值在10和15之间的情况时的值。
在解码期间，位于图5(c)的输出位置的数据输出部分取得根据VLD处理的需要占用的每一位，因此能够从以前观察到的解码首标部分知道当前解码部分的那一个级具有该量化变量值。因此可以控制该解码输入缓冲器30的备用宽度。此外，该备用宽度还可以通过组合量化变量、居间/内在模式与SubCIF/QCIF/CIF模式进行控制。
图5的(d)根据首标信息中的各种压缩选项图解了解码输入缓冲器30的备用宽度。作为优选实施例，解释了该备用宽度的设置，该备用宽度根据附件I进行设置，以精确地按照该信息总量更正一错误。搜索该首标信息，如果该附件I出现，则将该备用宽度设置成大于该附件I不出现时的值。如果该附件I出现，那么它指示将在传输的位流中进行精确的错误更正。如果有很多错误信息，则有很多错误信息相对于一帧的实际内容，使得该信息总量大到足以将该备用宽度设置成大。在解码期间，位于图5(d)的输出位置中的数据输出部分取得根据VLD处理的需要占用的每一位，因此能够从以前观察到的解码首标部分知道当前解码部分使用那一个压缩选项，因此可以控制该解码输入缓冲器30的备用宽度。此外，该备用宽度还可以通过组合压缩选项、居间/内在选项、Sub CIF/QCIF/CIF模式和量化变量进行控制。
已经特别地参考这里的优选实施例描述了这个发明；然而本发明不限于该优选实施例，本领域的普通技术人员可以在不脱离附属的权利要求所限定的发明精神和范围的前提下，进行各种改变。

Claims (6)

1.一种用于减少图像信号中的延迟时间的解码方法，它包括步骤：
(a)在其备用宽度为预定的缓冲器中依次存储一输入图像的信号；
(b)如果被存储的图像信号的总量大于该缓冲器的预定备用宽度，则实施解码，如果在步骤(b)该图像信号的总量小于该缓冲器的预定备用宽度，那么重复实施步骤(a)，直到该图像信号的总量变成大于该缓冲器的预定备用宽度为止；以及
(c)通过组合居间/内在选项、Sub CIF/QCIF/CIF模式和量化变量以及各种压缩选项重置该备用宽度。
2.权利要求1的解码方法，特征在于在步骤(c)该缓冲器的备用宽度根据该图像信号的帧内相互关系、通过居间/内在模式重置。
3.权利要求1的解码方法，特征在于在步骤(c)该缓冲器的备用宽度根据该图形信号的屏幕尺寸、通过次四分共用中间格式/四分共用中间格式/共用中间格式(Sub QCIF/QCIF/CIF)模式重置。
4.权利要求1的解码方法，特征在于在步骤(c)该缓冲器的备用宽度根据应用图像信号的该量化变量的模式重置，其中该变量总是作为多级变化。
5.权利要求1的解码方法，特征在于在步骤(c)该缓冲器的备用宽度通过压缩该图像信号的规定选项模式重置。
6.权利要求2至5中任何一个的解码方法，特征在于在步骤(c)中该缓冲器的备用宽度通过组合每种模式被多级地重置。
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