视频处理装置及方法
【专利说明】视频处理装置及方法
[0001]交叉引用
[0002]本发明是申请号201010125158.3，发明名称为:视频处理装置及方法的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0003]本发明是关于视频处理，更具体的，是关于视频处理装置及方法。
【背景技术】
[0004]视频系统实现了多种功能以方便的存储、处理或传输视频数据。例如，MPEG1/2/4和H.26x等视频编码标准用于实施视频数据压缩和解压缩，以提高存储容量和传输带宽。这些视频编码标准对具有一系列视频帧的视频数据采用基于块的压缩，基于较前的视频帧对较后的视频帧进行编码。具体而言，视频数据压缩是通过减少帧之间的时间冗余和单一帧内部的空间冗余来实现的。同时还可实施例如离散余弦转换(DCT)和运动补偿等压缩技术，以产生具有相对较高压缩率的标准兼容(compliant)比特流。因此，比特流可以有效率且标准化的方式进行传输和存储。
[0005]但由于视频编码标准的特性，当压缩或传输期间比特流引入不希望或不可复原的错误时，由于较前的视频帧缺少(absent)或不可用，较后的视频帧可能解码错误。典型情况下，参考该缺少或不可用的较前视频帧进行编码的较后视频帧会被跳过不显示。这种不希望的帧跳过显示可引起突发场景变化或场景移动不连续，导致用户观看体验不佳。
[0006]因此，需要一种用于视频处理装置的视频处理方法，能够在参考帧缺少或不可用的情况下处理并且平滑显示视频帧。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种视频处理装置及方法。
[0008]本发明提供一种视频处理方法包含:解码一比特流，其中该比特流包含多个画面组，且每个画面组包含一帧序列；确定要显示的一当前画面组的一当前帧是否有宏块前向参考了一先前画面组的一先前帧；以及若该当前帧有宏块前向参考该先前画面组的该先前帧，且该先前帧缺少时，跳过显示该当前画面组的该当前帧，其中该控制器根据该当前帧编码中指定的信息确定该当前画面组的该当前帧是否参考该先前画面组的该先前帧，并且该指定的信息不是该当前画面组的标头中的一旗标。
[0009]本发明提供一种视频处理装置，包含:一解码器，用于解码一比特流，其中该比特流包含多个画面组，且每个画面组包含一帧序列；一控制器，耦接该解码器，用于确定要显示的一当前画面组的一当前帧是否有宏块前向参考了一先前画面组的一先前帧，其中该当前画面组在该先前画面组之后；以及一显示设备，耦接该控制器，用于当该当前帧有宏块前向参考该先前画面组的该先前帧，且该先前帧缺少时，该控制器跳过显示该当前画面组的该当前帧，其中该控制器根据该当前帧编码中指定的信息确定该当前画面组的该当前帧是否参考该先前画面组的该先前帧，并且该指定的信息不是该当前画面组的标头中的一旗标。
[0010]本发明的优点之一是能够在参考帧缺少或不可用的情况下处理并且平滑显示视频帧。
【附图说明】
[0011 ]图1是视频处理装置10 —个实施例的方块示意图。
[0012]图2A是解码顺序下GOP的示意图。
[0013]图2B是显不顺序下GOP的不意图。
[0014]图3是缺少参考帧时处理比特流108的一个实施例的示意图。
[0015]图4是缺少参考巾贞时处理比特流408的另一实施例的不意图。
[0016]图5是视频处理方法50 —个实施例的流程图。
[0017]图6是另一实施例视频处理方法60的流程图。
【具体实施方式】
[0018]在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包括”和“包含”系为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接” 一词在此系包含任何直接及间接的电气连接手段。间接的电气连接手段包括通过其他装置进行连接。
[0019]图1是视频处理装置10 —个实施例的方块示意图。如图1所示，视频处理装置10包含解码器102、控制器104和显示设备106。解码器102接收比特流108并解码。如第2A、2B图所示，根据其中一个实施例，比特流108是具有多个画面组(Group Of Pictures, GOP)的MPEG编码比特流。
[0020]图2A是解码顺序下GOP的不意图，图2B是显不顺序下GOP的不意图。
[0021]参考第2A、2B图，有两组GOP:G0P0和G0P1。每个GOP包含帧序列，例如GOPO以画面内编码帧(I帧)1开始，随后排列预测编码帧(P帧)P0、P1和双向预测编码帧(B帧)B0、B1、B2、B3。画面内编码帧I帧编码时不参考其它帧。预测编码帧P帧时间参考(temporalreference)先前的I帧或P帧进行编码。通常，I帧和P帧称为参考帧，用于定义解码顺序下的未来(较后的)帧。双向预测编码帧B帧参考同一 GOP内先前和之后的I帧和P帧进行编码。请注意，对于如图2A所示解码顺序下的当前G0P1，其中的第一个B帧B4(B4紧随当前GOP的第一个I帧II)也可以参考先前的GOPO中的一些帧。此时，GOPl的标头(header)中会使用旗标Close_G0P，指示B帧的编码前向参考(forward reference) 了先前GOPO的帧。进一步，每一帧(例如I帧10)分为多个片(slice)，例如片Sn。每个片包含多个宏块(MacroBlock, MB)。每个MB表示一组像素，例如8x8、8xl6、16x8、16x16块。8x8块可再划分(sub-partit1n)为 4x4、4x8 或 8x4 大小的块。
[0022]如第2A、2B图所示，比特流108的解码顺序不同于显示顺序。图2A中，G0P0、G0P1由图1解码器102解码的解码顺序是“10，？0，80，81汁1，82，83，II, B4, B5，P2，B6，B7”，而图2B 中，G0P0、G0P1 由图1 显示器 106 显示的顺序是“ 10，B0, BI, PO, B2, B3, PI, B4, B5, II, B6,B7，P2”。如上所述，解码P帧或B帧可能需要较前的参考帧解码时所导出的已解码数据。当P帧或B帧所参考的较前参考帧缺少或无效时，较后的P帧或B帧就不能解码。
[0023]图3是缺少参考帧时处理比特流108的一个实施例的示意图。参考第1、3图，假设由于缺少GOPO而缺少P帧Pl。一个实施例中，在切换新频道时，与新频道关联的GOPO不一定能被解码器102接收到，从而使P帧Pl缺少。另一实施例中，若GOPO存储在存储介质(例如光盘)的缺陷区，GOPO也可能对解码器102不可用，导致缺少P帧P1。
[0024]如图3箭头302、304所示，耦接于解码器102的控制器104随后确定GOPl的两个B帧B4、B5中是否有MB前向参考了先前的G0P0。在一些实施例中，两个B帧B4、B5可能对标志(logo)或关键帧很重要。
[0025]依据上述可知，在图2A所示的解码顺序下，由于要显示的两个B帧B4、B5紧随I帧Il之后，可直接用旗标ClOSe_G0P确定B帧B4、B5是否为画面内编码、或者B帧B4、B5是否只利用后向参考帧进行编码。但由于旗标Close_G0P可在编码过程后发生的任意编辑期间(editing per1d)设定，可能造成旗标Close_G0P使用不稳定。
[0026]因此，控制器104也可不使用旗标Close_G0P，而是根据在B帧B4、B5编码中指定的指示所用参考的信息，来确定B帧B4、B5是否参考GOPO的P帧P1。例如，指定信息可以是用于指示所用参考帧的运动向量信息。
[0027]若控制器104确定较后的GOPl中两个B帧B4、B5没有MB前向参考较前的GOPO (例如参考P帧Pl)，则耦接控制器104的显示设备106显示可正确解码的两个B帧B4、B5。
[0028]否则，控制器104对于参考缺少的前向参考帧Pl的两个B帧B4、B5跳过不显示，因此显示器106可避免显示错误解码的B帧B4、B5。
[0029]图4是缺少参考巾贞时另一实施例处理比特流408的不意图。
[0030]典型的，当用户开始切换频道时，图1所示解码器102直到识别出下一 I帧或下一GOP边界才能开始解码比特流408。但参考图4，若缺少I帧10(图未示)的当前GOPO数据量较大，等待下一I帧(即II)或下一 GOP边界(即G0P1)的时间也相应较长，因此大大增加了频道切换时间或延迟。进一步，当切换频道时，欲观看的频道显示黑色或呈现扭曲帧(解码器102错误解码的帧)直到下一 I帧Il可用，这会破坏用户的视频观看体验。
[0031]因此，根据本发明的一个实施例，在接收下一 I帧Il之前，控制器104可利用当前GOPO的一些有用信息来消除上述缺陷。
[0032]更具体的，如图4所示切换频道时，解码器102开始接收与欲观看频道相关联的新比特流408。请注意，假设与欲观看频道相关联的新比特流408缺少GOPO中P帧P52之前的帧。
[0033]在运作中，控制器104确定当前要显示的帧(例如GOPO的P帧P52)是否有MB前向参考了缺少的帧，例如GOPO的P帧P51。
[0034]若控制器104确定P帧P52中没有MB前向参考缺少的P帧P51 (也就是说，P帧P52的所有MB都是画面内编码)，显示设备106就显示P帧P52，用户切换频道时可无延迟观看正确解码的P帧P52。
[0035]另外，若确定P帧P52的一部分MB参考缺少的P帧P51 (如箭头402所示)，就确定其余MB Rl为画面内编码。由于前向参考了缺少的P帧P51，P帧P52的画面间编码MB可能解码错误。但P帧P52的画面内编码MB Rl可正确解码。控制器104确定P帧P52后P帧P53中的画面内编码MB R2。另外，如箭头404所示，解码P