專利名稱：重現(xiàn)壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于重現(xiàn)壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法，并特別涉及一種用于重現(xiàn)解碼的視頻數(shù)據(jù)的方法，該視頻數(shù)據(jù)是根據(jù)MEPG(運動圖象專家組)規(guī)格壓縮編碼的。
本申請關于用于重現(xiàn)壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法是基于韓國專利申請?zhí)朜O37067/1995的申請?zhí)岢龅模诖俗鳛閰⒖肌?br> 通常，MPEG是圖象壓縮技術的國際規(guī)格，它為視頻數(shù)據(jù)提供壓縮算法，并廣泛用在光盤、磁光盤或DVCR(數(shù)字盒式磁帶錄像機)磁帶的重現(xiàn)裝置和網(wǎng)絡中，例如ATM(異步傳送模式)。MPEG圖象壓縮算法基本上由DCT(離散余弦變換)、量化、可變長度編碼和運動補償構(gòu)成。信息是以正壓縮的將要傳送的比特串排列的，它具有按某種序列和規(guī)則的六個分層結(jié)構(gòu)。GOP(圖象組)層是圖象的隨機存取的基本單元，它出現(xiàn)在最上層的序列層的下面，而圖象層(picture layer)出現(xiàn)在其下面。每個圖象由若干數(shù)據(jù)片層(slicelayer)組成，和每個數(shù)據(jù)片由若干宏塊層組成，它是運動補償?shù)幕締卧?。而且，宏塊由若干塊層組成，它是DCT的基本單元。
MPEG視頻數(shù)據(jù)的格式示于

圖1，圖1示意地表示一個序列的圖象層，在MPEG視頻數(shù)據(jù)中最大數(shù)據(jù)單元是一序列。一般，在薄膜(film)中，單個序列適合整個薄膜本身或多個序列基本上按構(gòu)成一個薄膜的情節(jié)(story)明顯地隔開。如圖1所示，這種序列由序列首標和至少一個GOP組成，一個GOP由至少一個圖象組成。序列首標通常包括加到整個序列的各種信息，即水平方向的尺寸、垂直方向的尺寸、比特率和圖象的寬高比。序列首標也可包括具有用戶數(shù)據(jù)起始碼的用戶數(shù)據(jù)起始，如圖2所示。GOP是由GOP首標和幾個圖象組成的一個組，并且，如圖2所示，還附加包括具有用戶數(shù)據(jù)起始碼的用戶數(shù)據(jù)起始。還包括具有序列首標起始碼的序列首標起始和具有組起始碼的GOP首標起始。具有圖象起始碼的圖象首標起始和具有序列結(jié)束碼的序列結(jié)束。盡管有規(guī)定在MPEG中，由于沒有規(guī)定具體的用法，用戶數(shù)據(jù)實際上是不使用的。
其時，如圖3所示，通常用于重現(xiàn)根據(jù)MPEG規(guī)格壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的解碼器包括數(shù)據(jù)輸入緩沖器300，用于緩沖對MPEG壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)輸入；可變長度解碼器(VLD)302，用于對緩沖的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行可變長度解碼，逆量化部分304；用于逆量化可變長度解碼的數(shù)據(jù)，逆DCT(IDCT)306，用于相對于逆量化數(shù)據(jù)執(zhí)行逆DCT；運動補償部分308，用于根據(jù)運動補償信息進行運動補償；幀緩沖器310，用于保持解碼的數(shù)據(jù)；開關部分312，用于控制運動補償和數(shù)字視頻輸出；和微處理器單元(MPU)314，用于控制整個解碼器。
如圖1所示的MPEG視頻數(shù)據(jù)由序列單元按圖4的流程進行解碼。解碼后的MPEG視頻數(shù)據(jù)輸入到圖3的數(shù)據(jù)輸入緩沖器300，并經(jīng)VLD302傳送，同時在解碼中需要的信息由MPU314譯碼。根據(jù)這種信息，MPU314控制整個解碼器并使MPEG視頻數(shù)據(jù)解碼。
在圖4的步驟400中，通過對視頻序列的第一數(shù)據(jù)的序列首標譯碼得到需要的數(shù)據(jù)以后，圖3的MPU314由GOP單元開始解碼。也就是，在步驟402中，MPU314譯碼GOP首標，并在步驟404和406中相對于每個圖象執(zhí)行解碼。
在圖象單元的解碼中，輸入到數(shù)據(jù)輸入緩沖器300的數(shù)據(jù)傳送到VLD302和可變長度編碼的數(shù)據(jù)將被解碼輸出。在VLD302的輸出由塊單元重新排列以后，在逆量化部分304中執(zhí)行逆量化，并將逆量化的數(shù)據(jù)送到IDCT部分306，同時執(zhí)行逆-DCT。在數(shù)據(jù)通過這幾步的傳送以后，具有運動信息的圖象數(shù)據(jù)傳送到運動補償部分308進行運動補償步驟。如果該數(shù)據(jù)沒有運動補償信息，該圖象的解碼簡單結(jié)束而沒有更進一步的步驟。當MPU314控制開關部分312時，根據(jù)確定其發(fā)送的幀緩沖器310的輸出是否作為在運動補償部分308中進行運動補償?shù)妮敵龌蚴褂玫臄?shù)字視頻來實現(xiàn)這個運動補償。
如上所述解碼一個圖象以后，MPU314確定下一個數(shù)據(jù)是否圖象起始碼，如果是圖象起始碼，則由圖象單元連續(xù)重復解碼。如果下一個數(shù)據(jù)不是圖象起始碼，在步驟408中確定下一個數(shù)據(jù)是否組起始碼。如果確定是組起始碼，在步驟402到406中連續(xù)對于GOP進行解碼，如果不是組起始碼，意味著序列首標存在，在步驟410中執(zhí)行對其檢查，如果序列首標碼繼續(xù)，步驟400到408的序列解碼按如上所述重復進行，如果不繼續(xù)，在步驟412確認序列結(jié)束碼是否產(chǎn)生。以結(jié)束解碼過程。
在上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，當使用正在多路復用的具有與用戶進行交互使用的各種內(nèi)容的視頻數(shù)據(jù)時，多路復用由一序列的一單元實現(xiàn)。也就是，連續(xù)地重現(xiàn)隨著用戶的選擇而變化的單獨分段的(separate fragment)一個MPEG視頻數(shù)據(jù)的情節(jié)(story)，它應能通過多路復用使用各種內(nèi)容的視頻數(shù)據(jù)。如上所述，在傳統(tǒng)的技術中，多路復用應由序列單元被劃分情節(jié)(story)的序列單元形成。此時通常，一個序列的一部分按照情節(jié)(story)的內(nèi)容用于多路復用。于是，由于按照多路復用需要大量數(shù)據(jù)和記錄或發(fā)送介質(zhì)的大量浪費，因此就難于實施。此外，難于跳越根據(jù)用戶的特征，例如，年齡的特殊部分的重現(xiàn)。特別是還沒有提出實現(xiàn)這種功能而不偏離MPEG規(guī)格的建議。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種能由用戶逐步限制重現(xiàn)的重現(xiàn)方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使數(shù)據(jù)量的增量達最小和使多路復用成為可能的重現(xiàn)方法。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種能由用戶逐步限制重現(xiàn)和在多路復用中保持與MPEG規(guī)格兼容的重現(xiàn)方法。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種用于重現(xiàn)MPEG規(guī)格的壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法包括當視頻數(shù)據(jù)按照MPEG規(guī)格壓縮編碼時，借助MPEG規(guī)格的用戶數(shù)據(jù)通過設置為重現(xiàn)級(level)的序列和GOP(圖象組)單元根據(jù)視頻數(shù)據(jù)種類選擇用戶級和多路復用級作為在某個分級(step)數(shù)中的一級；當壓縮編碼視頻數(shù)據(jù)時，檢查重現(xiàn)級是否設置在用戶數(shù)據(jù)每個序列中；當重現(xiàn)級設置在相應序列時，將重現(xiàn)級用戶級和多路復用級，與作為相應于分級中的一個由用戶輸入的指定級相比較；當指定級不適合于重現(xiàn)級時，停止解碼；當重現(xiàn)級沒有設置在相應的序列或者指定級適合于相應序列的重現(xiàn)級時，檢查重現(xiàn)級是否設置在相應序列的用戶數(shù)據(jù)每個GOP中；當重現(xiàn)級設置在相應的GOP時，將重現(xiàn)級與指定級相比較；當重現(xiàn)級沒有設置在相應的GOP或指定級適合于相應的GOP的重現(xiàn)級時，對相應GOP進行解碼；和當指定級不適合于相應的GOP的重現(xiàn)級時，跳越?jīng)]有解碼的相應GOP。
本發(fā)明的最佳選擇在于，重現(xiàn)級是以用戶級和多路復用級的任一級設置的，用戶級是用于根據(jù)用戶確定重現(xiàn)的分級(step)值，而多路復用級是指定不同情節(jié)的分級(step)值。
本發(fā)明的目的，特征及優(yōu)點通過結(jié)合實施例參考附圖的詳細描述，將更加明顯。
圖1表示普通MPEG視頻數(shù)據(jù)的格式圖；圖2表示普通MPEG用戶數(shù)據(jù)的格式圖；圖3是典型的MPEG視頻數(shù)據(jù)解碼器的方框圖；圖4是用于說明傳統(tǒng)的MPEG視頻數(shù)據(jù)的解碼的流程圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的MPEG用戶數(shù)據(jù)的格式圖；圖6是用于說明根據(jù)本發(fā)明的MPEG視頻數(shù)據(jù)的解碼的流程碼圖。
如圖2所示，由MPEG規(guī)定的用戶數(shù)據(jù)用于本發(fā)明。也就是，通過實際上使用由MPEG規(guī)定的用戶數(shù)據(jù)起始碼能夠在普通MPEG的解碼器中識別用戶數(shù)據(jù)的起始。然后通過提供用戶數(shù)據(jù)識別(ID)對各種用戶數(shù)據(jù)進行分類。每當視頻數(shù)據(jù)按照MPEG規(guī)格壓縮編碼時，由MPEG規(guī)格的用戶數(shù)據(jù)通過設置作為重現(xiàn)級的序列和GOP單元按照視頻數(shù)據(jù)種類選擇一個特殊編號的分級(step)，在重現(xiàn)級中，構(gòu)成的1個字節(jié)，如圖5所示，上面4比特表示用戶級和下面的4比特表示多路復用級。因此，用戶級和多路復用級的每一個級最多能夠具有16個分級(step)。
用戶級表示根據(jù)用戶確定重現(xiàn)的信息，根據(jù)視頻數(shù)據(jù)種類可分成15個級，以便確定該重現(xiàn)。簡單舉例，用戶級可分成1到6個級用于7歲以下的孩子、12歲以下的兒童、15歲以下男孩、高等學校學生、學院學生和成人分別與視頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容相一致。也就是，如果一用戶對應于用戶級5，除了用戶級6被跳過(skipped)以外，用戶級1-5能夠被重現(xiàn)。當數(shù)據(jù)不受用戶級限制時，用戶級對于一使用可指定為“0”。
而且，使用多路復用級能以少量的數(shù)據(jù)使MPEG視頻數(shù)據(jù)多路復用。例如，假設從整個情節(jié)(story)的中間有15種具有相互不同情節(jié)的MPEG視頻數(shù)據(jù)，由于對數(shù)據(jù)不進行多路復用，第一多路復用級為0。然而，在情節(jié)變成不同的點處，每級具有不同的多路復用級。也就是，如果給定單個多路復用級，當多路復用級相同時進行重現(xiàn)，由此實現(xiàn)了具有變化情節(jié)(varying story)的多路復用。其時，當多路復用級設為“0”時，由于它的多路復用級，重現(xiàn)將無限制。
在圖5的格式中，例如，當“b7b6 b5 b4 b3b2 b1b0”是“0000，0000”，沒有設置用戶級多路復用級。當“0000，xxxx”時，僅把多路復用級設置到某個級。當“xxxx，0000”時，僅用戶級設置到某個級。當“xxxx，xxxx”時，用戶級和多路復用級二者設置到各自的某個級，該“x”意味著或是“0”或是“1”。
如上所述，在圖3的解碼器中，通過選擇重現(xiàn)級對于壓縮編碼的MPEG視頻數(shù)據(jù)的解碼是按照本發(fā)明的MPEG視頻數(shù)據(jù)的解碼流程(參見圖6)實現(xiàn)的。
在圖6的步驟600中，通過對視頻序列的第一數(shù)據(jù)的序列首標進行譯碼，該圖3中的MPU314可得到必需信息。在步驟602中，檢查重現(xiàn)級是否設置在用戶數(shù)據(jù)中，即，存在重現(xiàn)級信息。同時，MPU314確認用戶數(shù)據(jù)ID，它表示重現(xiàn)級信息的存在，如圖5所示。然后，如果ID是正確的，它意味著通過-MPEG視頻數(shù)據(jù)單元存在有重現(xiàn)級信息，在步驟604中，由用戶輸入指定級，即相應于重現(xiàn)級的用戶級和多路復用級。由用戶輸入的指定級一般是通過MPEG視頻數(shù)據(jù)重現(xiàn)系統(tǒng)中裝備的操作板上的一個鍵輸入的。然后，在步驟606中，如上所說明的，通過將用戶輸入的指定級與緊跟序列首標之后的用戶數(shù)據(jù)中的重現(xiàn)級相比較，檢查重現(xiàn)性或適用性。僅當在重現(xiàn)級中的用戶級與指定級中的用戶級相同或比其低并且同時在重現(xiàn)級中的多路復用級與指定級中的多路復用級相同或是其最低級時，指定級被確定為適合于重現(xiàn)級。如果指定級不適合于重現(xiàn)級，由于整個序列不能重現(xiàn)使解碼停止和結(jié)束。反之，指定級適合于重現(xiàn)級，在步驟608中，啟動GOP單元的下一步解碼。當在步驟602中沒有存在用戶數(shù)據(jù)時，執(zhí)行步驟608，而沒有由用戶輸入指定級的步驟。
在步驟608中，MPU314對GOP首標譯碼，和在步驟610中，檢查重現(xiàn)級是否由GOP單元設置在如上所述用戶數(shù)據(jù)中。即，由于重現(xiàn)和多路復用能夠由GOP單元控制所以應該檢查每一個GOP。如果在步驟610中設置重現(xiàn)級，在步驟604中使其與由用戶輸入的指定級進行比較，然后在步驟612中檢查適用性(suitability)。如果指定級不適合于重現(xiàn)級，由于整個相應的GOP能被重現(xiàn)，在步驟618中跳越過相應的GOP并且如圖6步驟620執(zhí)行重現(xiàn)GOP。當指定級適合于重現(xiàn)級時，在圖6中的步驟614到616中執(zhí)行對每個圖象的解碼。
這種圖象單元的解碼與圖4中所示的解碼一樣進行。其時，在解碼單個圖象以后，MPU314確認下一個數(shù)據(jù)是否圖象起始碼。如果有圖象起始碼接著的話，繼續(xù)重復圖象單元的解碼。如果沒有，在步驟620中檢查下一個數(shù)據(jù)是否組起始碼。如果組起始碼被檢查到，在步驟608到616中按上面所述繼續(xù)GOP的解碼。當組起始碼不存在時，可以存在有序列首標。于是如圖6，在步驟622中檢查首標存在，如果有序列首標碼接著的話，在如圖6的步驟600到圖6的620的序列解碼按上面所述重復進行。如果序列首標碼沒有存在，檢查序列結(jié)束碼是否在步驟624中產(chǎn)生，以結(jié)束解碼。
因此，通過使用由MPEG規(guī)定的用戶數(shù)據(jù)，在重現(xiàn)和多路復用中為使數(shù)據(jù)量的增量達最小逐步限制用戶是可能的。其時，在實現(xiàn)由GOP單元的多路復用中的附加數(shù)據(jù)量正好為1字節(jié)每個序列單元和GOP單元。因此，能夠急劇減少在多路復用中需要的數(shù)據(jù)量。
如上所述，在本發(fā)明中，通過調(diào)節(jié)相對于視頻數(shù)據(jù)的特殊部分的指定級能夠?qū)崿F(xiàn)按照用戶指定的各種重現(xiàn)模式。而且，視頻數(shù)據(jù)的多路復用相對于傳統(tǒng)技術能夠以少量的增補數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。因此，其優(yōu)點是，由于本發(fā)明沒有脫離MPEG規(guī)格，本發(fā)明對任何MPEG解碼器相容。
因此，應當理解本發(fā)明并不局限于在此按照實施本發(fā)明的預期最佳方式所公開的特定實施例，而且本發(fā)明也并不局限于在說明書中所描述的具體實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于重現(xiàn)MPEG規(guī)格壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法，所述的方法包括步驟當根據(jù)所述MPEG規(guī)格壓縮編碼視頻數(shù)據(jù)時，借助所述MPEG規(guī)格的用戶數(shù)據(jù)設置的序列和圖象組GOP單元根據(jù)視頻數(shù)據(jù)種類選擇用戶級作為在某個分級數(shù)中的一級；當所述視頻數(shù)據(jù)被壓縮編碼時，檢查所述的用戶級是否設置在用戶數(shù)據(jù)每個序列中；當所述用戶級被設置在所述相應的序列中時，相應于所述分級中之一的用戶輸入的指定級與所述的用戶級相比較；當所述指定級不適合于所述用戶級時停止解碼；當所述用戶級沒有被設置在相應序列中或所述指定級適合于相應序列的用戶級時，檢查所述用戶級是否設置在相應序列的用戶數(shù)據(jù)每個GOP中；當所述用戶級設置在所述相應GOP中時，將用戶級與所述指定級相比較；當所述用戶級沒有設置在所述相應GOP中或所述指定級適合于相應GOP的用戶級時，對相應的GOP解碼；和當所述指定級不適合于所述相應的GOP的用戶級時，跳越?jīng)]有解碼的相應GOP。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述用戶級是按照用戶用于確定重現(xiàn)的分級值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，僅當所述用戶級與所述指定級相同或比其低時，適合于所述用戶級的所述指定級被確定。
4.一種用于重現(xiàn)MPEG規(guī)格的壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括步驟當根據(jù)所述MPEG規(guī)格壓縮編碼視頻數(shù)據(jù)時，借助所述MPEG規(guī)格的所述用戶數(shù)據(jù)設置的序列和GOP單元為重現(xiàn)級根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的種類選擇用戶級和多路復用級作為某個分級數(shù)中的一級；當所述視頻數(shù)據(jù)被壓縮編碼時，檢查所述重現(xiàn)級是否設置在用戶數(shù)據(jù)每個序列中；當所述重現(xiàn)級設置在所述相應的序列時，將作為相應于所述分級中之一的用戶輸入的指定級與所述重現(xiàn)級用戶級和多路復用級相比較；當所述指定級不適合于所述重現(xiàn)級時停止解碼；當所述重現(xiàn)級沒有設置在所述相應的序列或所述指定級適合于相應序列的重現(xiàn)級時，檢查所述重現(xiàn)級是否設置在相應序列的用戶數(shù)據(jù)每個GOP中；當所述重現(xiàn)級設置在所述相應的GOP時，將重現(xiàn)級與所述指定級相比較；當所述重現(xiàn)級沒有設置在所述相應的GOP或所述指定級適合于相應GOP的重現(xiàn)級時，對相應GOP解碼；和當所述指定級不適合于所述相應的GOP的重現(xiàn)級時，跳越?jīng)]有解碼的相應GOP。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述用戶級是用于根據(jù)用戶確定重現(xiàn)的分級值和多路復用級是用于指定不同情節(jié)的分級值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，僅當在所述重現(xiàn)級中的用戶級與在所述指定級中的用戶級相同或比其低時和同時在所述重現(xiàn)級中的多路復用級與在所述指定級中的多路復用級相同或是其最低級時，確定適合于所述重現(xiàn)級的所述指定級。
全文摘要
一種用于重現(xiàn)MPEG規(guī)格的壓縮編碼的視頻數(shù)據(jù)的方法，包括將MPEG規(guī)格的用戶數(shù)據(jù)設置為重現(xiàn)級的序列和GOP單元根據(jù)視頻數(shù)據(jù)種類選擇用戶級和多路復用級作為在某個分級中的一級；檢查重現(xiàn)級是否設置在用戶數(shù)據(jù)每個序列中；如果是，將相應于分級中之一的用戶輸入指定級與重現(xiàn)級比較；當指定級不適合于重現(xiàn)級時停止解碼；檢查重現(xiàn)級是否設置在相應序列的用戶數(shù)據(jù)每個GOP中；如果是，則將重現(xiàn)級與指定級比較；或指定級適合于相應GOP的重現(xiàn)級時，使相應GOP解碼。
文檔編號H04N7/50GK1149806SQ9611286
公開日1997年5月14日 申請日期1996年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月25日
發(fā)明者樸判基 申請人:三星電子株式會社