(57)【要約】【課題】低複雑度のビデオ復号器を提供する。【解決手段】前記低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段フレーム保存手段と、を含む。【選択図】図１
2011205611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低複雑度のビデオ復号器であって、
入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、
前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、
前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールであって、前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む、動き補正モジュールと、
前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、
前記補正出力により、複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う、再構成フレーム出力ユニットと、
前記複数の再構成フレームの少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームの前記少なくとも一部により一時的な予測を行う、フレーム保存手段と、
を含み、
前記一時予測ユニットは、一時的な予測を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記一時予測ユニットは、さらに、一時的な予測を行うために用いられるサブピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する、
低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２】
オリジナルのフレームの各Ｗ×Ｗピクセルに対し、前記低複雑度のビデオ復号器は、関連する再構成フレームのために、前記Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを利用し、Ｗは、１より大きい整数である、
請求項１に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項３】
前記低複雑度のビデオ復号器は、イントラ予測の使用のために、カレントのマクロブロックの右の境界及び下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロックの下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロックの右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する、
請求項２に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項４】
前記一時予測ユニットは，一時予測を行うためのサブピクセル補間を行うために、省略されている前記部分情報の少なくとも一部を推測する、
請求項１に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項５】
低複雑度のビデオ復号器であって、
入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、
前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、
前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールであって、前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む、動き補正モジュールと、
前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、
前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う、再構成フレーム出力ユニットと、
前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行う、フレーム保存手段と、
を含み、
前記空間予測ユニットは、空間予測を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記空間予測ユニットは、さらに、空間予測を行うために用いられるサブピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する、
低複雑度のビデオ復号器。
【請求項６】
オリジナルのフレームの各Ｗ×Ｗピクセルに対し、前記低複雑度のビデオ復号器は、関連する再構成フレームの対応するピクセルを生成するために、前記Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを利用し、Ｗは、１より大きい整数である、
請求項５に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項７】
前記低複雑度のビデオ復号器は、イントラ予測の使用のために、カレントのマクロブロックの右の境界及び下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロックの下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロックの右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する、
請求項６に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項８】
前記空間予測ユニットは，空間予測を行うためのサブピクセル補間を行うために、省略されている前記部分情報の少なくとも一部を推測する、
請求項５に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項９】
低複雑度のビデオ復号器であって、
入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、
前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、
前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールであって、前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む、動き補正モジュールと、
前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、
前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う、再構成フレーム出力ユニットと、
前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行う、フレーム保存手段と、
を含み、
前記逆変換ユニットは、逆変換を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記逆変換ユニットは、前記逆変換の計算の一部を省略する、
低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１０】
オリジナルのフレームの各Ｗ×Ｗピクセルに対し、前記低複雑度のビデオ復号器は、関連する再構成フレームの対応するピクセルを生成するために、前記Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを利用し、Ｗは、１より大きい整数である、
請求項９に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１１】
前記低複雑度のビデオ復号器は、イントラ予測の使用のために、カレントのマクロブロックの右の境界及び下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロックの下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロックの右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する、
請求項１０に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１２】
所定の複数の逆変換ファンクションの少なくとも一部は、少なくとも一つのゼロである変換係数を含み、又は、前記逆変換ユニットは、前記所定の複数の逆変換ファンクションのうち選択された一つの変換係数の少なくとも一部をドロップする、
請求項９に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１３】
前記逆変換ユニットは、前記入力ビットストリームを分析すること、及び、該分析の結果により所定の複数の逆変換ファンクションのうち一つを選択することにより、前記逆変換の計算の一部を省略する、
請求項９に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１４】
前記高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールは、高速ＶＬＤ及び逆量子化を行う複雑度を低減するために、前記複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールは、ＶＬＤ作業及び逆量子化作業を含む併合作業を行うことにより、前記高速ＶＬＤ及び逆量子化を行う、
請求項９に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１５】
低複雑度のビデオ復号器であって、
入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、
前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、
前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールであって、前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む、動き補正モジュールと、
前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、
前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う、再構成フレーム出力ユニットと、
前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行う、フレーム保存手段と、
を含み、
前記再構成フレーム出力ユニットは、前記複数の再構成フレームを生成する複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記再構成フレーム出力ユニットは、低複雑度のデブロッキングフィルタを含む、
低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１６】
オリジナルのフレームの各Ｗ×Ｗピクセルに対し、前記低複雑度のビデオ復号器は、関連する再構成フレームの対応するピクセルを生成するために、前記Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを利用し、Ｗは、１より大きい整数である、
請求項１５に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１７】
前記低複雑度のビデオ復号器は、イントラ予測の使用のために、カレントのマクロブロックの右の境界及び下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロックの下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロックの右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する、
請求項１６に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１８】
前記低複雑度のデブロッキングフィルタは、デブロッキングフィルタリングをかけた値を生成するために、二つの存在するピクセル値の差により、放棄されたピクセル値でなく、ダウンサンプリング値と見なされる存在するピクセル値の値を調整することにより、フィルタリングを行う、
請求項１５に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項１９】
前記低複雑度のデブロッキングフィルタは、量子化ステップサイズ、マクロブロック（ＭＢ）のタイプ、及びエッジ強度により、低複雑度のデブロッキングを行う、
請求項１５に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２０】
低複雑度のビデオ復号器であって、
入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、
前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、
前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールであって、前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む、動き補正モジュールと、
前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、
前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う、再構成フレーム出力ユニットと、
前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行う、フレーム保存手段と、
を含み、
前記高速VLD及び逆量子化モジュールは、高速のVLD及び逆量子化を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、
前記高速VLD及び逆量子化モジュールは、高速のVLDを行っている間に、メインテーブルと、少なくとも一つのサブテーブルとを含むルックアップテーブルを利用し、また、前記メインテーブルを利用する確率は、前記少なくとも一つのサブテーブルを利用する確率より高い、
低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２１】
オリジナルのフレームの各Ｗ×Ｗピクセルに対し、前記低複雑度のビデオ復号器は、関連する再構成フレームの対応するピクセルを生成するために、前記Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを利用し、Ｗは、１より大きい整数である、
請求項２０に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２２】
前記低複雑度のビデオ復号器は、イントラ予測の使用のために、カレントのマクロブロックの右の境界及び下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロックの下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロックの右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する、
請求項２１に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２３】
前記メインテーブル及び前記サブテーブルの各エントリーは、シンボル及び／又はコードワード長さを含み、また、当該各エントリーは、少なくとも１ワードのサイズの記憶空間を占める、
請求項２０に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２４】
コードワードのコードワード長さが所定のビットサイズを超えた場合、前記高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールは、前記少なくとも一つのサブテーブルを利用し、前記コードワードの関連情報を保存する、
請求項２０に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【請求項２５】
前記高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールは、ＶＬＤ作業及び逆量子化作業を含む併合作業を行うことにより、高速ＶＬＤ及び逆量子化を行う、
請求項２０に記載の低複雑度のビデオ復号器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオの復号に関し、具体的に、低複雑度のビデオ復号器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンドユーザが家でホームシアターシステムを使ってビデオプログラムを鑑賞しているときに、ビデオプログラムの符号化データが、ホームシアターシステムの表示パネルに表示されるために復号され、また、符号化データの復号された結果が、表示パネルのサイズ及び解像度に適合するために拡大又は縮小されることができる。一般的には、ホームシアターシステムの復号装置は、符号化データを復号するためのアルゴリズムがどんなに複雑であっても、また、ビデオプログラムの解像度が高くでも低くでも、符号化データを容易に復号することができる。
【０００３】
同じビデオプログラムをどこでも見ることができるために用いられる携帯電子機器（例えば、携帯電話又はパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ））を持つことは、エンドユーザにとって、とても便利である。しかし、製造業者の研究開発チームがこのような携帯用電子機器を設計するときに、何らかの問題が考えられる。例えば、符号化データを復号するためのアルゴリズムが複雑すぎ、及び／又は、ビデオプログラムの解像度が高い場合は、携帯電子機器の復号能力が不十分になることがある。他の例では、携帯電子機器における一つ以上の処理回路が可能な最大動作周波数で動作する場合は、消費電力が高くなることもある。よって、前述のような携帯電子機器を達成するために、高効率かつ費用効果の高いビデオ復号器が要されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第2009/073421  A2号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、前述の問題を解決するために、低複雑度のビデオ復号器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、前述のような携帯電子機器の計算負荷及び消費電力を低減するために、低複雑度のビデオ復号器が提供される。
【０００７】
本発明の他の側面によれば、復号作業の複雑度を低減するために、低複雑度のビデオ復号器が提供される。復号作業の複雑度の低減は、オリジナルのフレームの解像度でなく、表示のために再構成された再構成フレームの解像度に従って、ビデオ符号器の構成要素の少なくとも一部を動作させることにより達成される。なぜなら、一般的には、携帯電子機器の表示パネルの解像度が限られ、また、オリジナルのフレームの解像度より低いからである。よって、再構成フレームを縮小することを避けることができる。
【０００８】
一実施例による低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速の可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、を含む。前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む。また、前記低複雑度のビデオ復号器は、さらに、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により、複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームの少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームの前記少なくとも一部により一時的な予測を行うフレーム保存手段と、を含む。また、前記一時予測ユニットは、前記一時的な予測を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、また、前記一時予測ユニットは、さらに、前記一時的な予測を行うために用いられるサブピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する。具体的には、前記複数の再構成フレームの解像度は、前記オリジナルのフレームの解像度より低い。
【０００９】
一実施例による低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、を含む。前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む。また、前記低複雑度のビデオ復号器は、さらに、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行うフレーム保存手段と、を含む。また、前記空間予測ユニットは、前記空間予測を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、前記空間予測ユニットは、さらに、前記空間予測を行うために用いられるサブピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する。具体的には、前記複数の再構成フレームの解像度は、前記複数のオリジナルのフレームの解像度より低い。
【００１０】
一実施例による低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、を含む。前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む。また、前記低複雑度のビデオ復号器は、さらに、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行うフレーム保存手段と、を含む。また、前記逆変換ユニットは、前記逆変換を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、前記逆変換ユニットは、前記逆変換計算の一部を省略する。具体的には、前記複数の再構成フレームの解像度は、前記複数のオリジナルのフレームの解像度より低い。
【００１１】
一実施例による低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、を含む。前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む。また、前記低複雑度のビデオ復号器は、さらに、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行うフレーム保存手段と、を含む。また、前記再構成フレーム出力ユニットは、前記複数の再構成フレームを生成する複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、前記再構成フレーム出力ユニットは、低複雑度のデブロッキングフィルタ（De-blocking  Filter）を含む。具体的には、前記複数の再構成フレームの解像度は、前記複数のオリジナルのフレームの解像度より低い。
【００１２】
一実施例による低複雑度のビデオ復号器は、入力された入力ビットストリームに対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果を生成する高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュールと、前記逆量子化結果に対して逆変換を行い、逆変換結果を生成する逆変換ユニットと、前記入力ビットストリームにより動き補正を行い、関連する予測出力を生成する動き補正モジュールと、を含む。前記動き補正モジュールは、一時的な予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する一時予測ユニットと、空間予測を行い、前記予測出力の少なくとも一部を生成する空間予測ユニットと、を含む。また、前記低複雑度のビデオ復号器は、さらに、前記逆変換結果と前記予測出力とを合計し、補正された補正出力を生成する計算ユニットと、前記補正出力により複数の再構成された再構成フレームを生成する再構成フレーム出力ユニットであって、前記空間予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうちカレントの再構成フレームにより空間予測を行う再構成フレーム出力ユニットと、前記複数の再構成フレームのうち少なくとも一部を一時的に保存するフレーム保存手段であって、前記一時予測ユニットは、前記複数の再構成フレームのうち前記少なくとも一部により一時的な予測を行うフレーム保存手段と、を含む。また、前記高速VLD及び逆量子化モジュールは、前記高速のVLD及び逆量子化を行う複雑度を低減するために、前記入力ビットストリームにより表される複数のオリジナルのフレームの解像度でなく、前記複数の再構成フレームの解像度に従って動作し、前記高速VLD及び逆量子化モジュールは、高速のVLDを行っている間に、メインテーブルと、少なくとも一つのサブテーブルとを含むルックアップテーブルを利用し、また、前記メインテーブルを利用する確率は、前記少なくとも一つのサブテーブルを利用する確率より高い。具体的には、前記複数の再構成フレームの解像度は、前記複数のオリジナルのフレームの解像度より低い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、低複雑度のビデオ復号器を提供するができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施例による低複雑度の復号器を示す図である。
【図２】本発明の一実施例による、図１に示す低複雑度のビデオ復号器に係るダウンサンプリングスキームを示す図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例による、図１に示す動き補正（ＭＣ）モジュールの低複雑度の動き補正に係るハーフピクセル補間（Half  Pixel  Interpolation）を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例による、図１に示す動き補正（ＭＣ）モジュールの低複雑度の動き補正に係るクオーターピクセル補間（Quarter  Pixel  Interpolation）を示す図である。
【図４】本発明の一実施例によるサブピクセル補間に係るランチョシュフィルタ（Lanczos  Filter）の曲線を示す図である。
【図５Ａ】本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係るいくつかの計算を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係るいくつかの計算を示す図である。
【図６Ａ】本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係るいくつかの逆変換ファンクションを示す図である。
【図６Ｂ】本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係るいくつかの逆変換ファンクションを示す図である。
【図７】本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換のいくつかの実施詳細を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係るいくつかの逆変換ファンクションを示す図である。
【図９】本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニットの低複雑度の逆変換に係る計算スキームを示す図である。
【図１０Ａ】本発明の一実施例による、図１に示す空間予測ユニットの低複雑度のイントラ予測（Intra  Prediction）に係る計算スキームを示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す実施例による、図１に示す空間予測ユニットの低複雑度のイントラ予測のいくつかの実施詳細を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示す実施例による、図１に示す空間予測ユニットの低複雑度のイントラ予測のいくつかの実施詳細を示す図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示す実施例による、図１に示す空間予測ユニットの低複雑度のイントラ予測のいくつかの実施詳細を示す図である。
【図１０Ｅ】図１０Ａに示す実施例による、図１に示す空間予測ユニットの低複雑度のイントラ予測のいくつかの実施詳細を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例による、図１に示す高速可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化モジュールの高速のＶＬＤに係るルックアップテーブルを示す図である。
【図１２】本発明の一実施例による、図１に示すインループフィルタ（In-loop  Filter）のインループフィルタリングに係る計算スキームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１を参照する。図１は、本発明の第一実施例による低複雑度の復号器１００を示す図である。低複雑度のビデオ復号器１００は、高速可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化モジュール１１０（図１には、“高速ＶＬＤ及び逆量子化”とラベル表示されるものである）、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）ユニットのような逆変換ユニット１２０（図１には、“逆変換”とラベル表示されるものである）、動き補正モジュール１３０（図１には、“ＭＣモジュール”とラベル表示されるものである）、加算器のような計算器１４０、再構成フレーム出力ユニット１５０（図１には、“再構成フレーム出力”とラベル表示されるものである）、及び、フレームバッファのようなフレーム保存手段１６０を含み、ここで、動き補正モジュール１３０は、一時予測ユニット１３２（図１には、“一時予測”とラベル表示されるものである）及び空間予測ユニット１３４（図１には、“空間予測”とラベル表示されるものである）を含み、また、再構成フレーム出力モジュール１５０は、インループフィルタ１５２のようなデブロッキングフィルタを含む。具体的には、インループフィルタ１５２のようなデブロッキングフィルタは、低複雑度のデブロッキングフィルタである。なお、一時予測ユニット１３２及び空間予測ユニット１３４は、夫々、インター予測ユニット（Inter  Prediction  Unit）及びイントラ予測ユニット(Intra  Prediction  Unit)と称されても良い。
【００１７】
本実施例によれば、高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュール１１０は、入力された入力ビットストリーム１０８に対して高速のＶＬＤ及び逆量子化を行い、逆量子化結果１１８を生成し、逆変換ユニット１１２は、逆量子化結果１１８に対して逆変換を行い、逆変換結果１２８を生成する。また、動き補正モジュール１３０は、入力ビットストリーム１０８により動き補正を行い、関連する予測出力１３８を生成し、ここで、一時予測ユニット１３２は、一時的な予測を行い、また、空間予測ユニット１３４は、空間予測を行う。図１に示すように、計算ユニット１４０は、逆変換結果１２８と予測出力１３８とを合計し、再構成された再構成出力１４８を生成し、また、再構成フレーム出力ユニット１５０は、複数の再構成された再構成フレーム１５８を生成し、ここで、空間予測ユニット１３４は、再構成フレーム出力ユニット１５０から出力された再構成データにより、空間予測を行い、また、複数の再構成フレームの解像度は、一般的には、入力ビットストリーム１０８により表される複数のオリジナルのフレームの解像度より低い。また、フレーム保存手段１６０は、複数の再構成フレーム１５８のうち少なくとも一部を一時的に保存し、ここで、一時予測ユニット１３２は、複数の再構成フレーム１５８のうち前述の少なくとも一部により、一時的な予測を行う。
【００１８】
具体的には、復号作業の複雑度を低減するために、低複雑度のビデオ復号器１００の少なくとも一部、例えば、一時予測ユニット１３２、空間予測ユニット１３４、逆変換ユニット１２０、再構成フレーム出力ユニット１５０、及び／又は、高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュール１１０は、入力ビットストリーム１０８により表されるオリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。解像度が下がったフレームは、フレームをダウンサンプリングすることにより取得されることができ、例えば、フレームの各々のブロックを表する特定のピクセルを選択することにより取得されることができ、具他的には、例えば、各々の２×２ピクセルの右下のピクセルを選択することにより取得されることができる。一実施例では、一時予測ユニット１３２は、一時的な予測の複雑度を低減するために、オリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。例えば、一時予測ユニット１３２は、さらに、一時的な予測を行うために用いられるハーフピクセル補間又はクオーターピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する。また、空間予測ユニット１３４は、空間予測の複雑度を低減するために、オリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。例えば、空間予測ユニット１３４は、さらに、空間予測を行うために用いられるハーフピクセル補間又はクオーターピクセル補間を行うために、省略されている部分情報の少なくとも一部を推測する。本実施例によれば、逆変換ユニット１２０は、逆変換の複雑度を低減するために、オリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。例えば、逆変換ユニット１２０は、逆変換に用いられる複数の所定の逆変換ファンクションＦＩＴのうち一つを選択することにより、逆変換計算の一部を省略することができる。また、再構成フレーム出力ユニット１５０は、再構成フレームを生成する複雑度を低減するために、オリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。例えば、インループフィルタ１５２は、デブロッキングの使用のために、インループフィルタリングを行う。また、高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュール１１０は、高速のＶＬＤ及び逆量子化を行う複雑度を軽減するために、オリジナルのフレームの解像度でなく、再構成フレーム１５８の解像度に従って動作する。もっと具体的には、高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュール１１０は、復号を行っている間に、メインテーブル及び少なくとも一つのサブテーブル（例えば、一つ以上のサブテーブル）を含むルックアップテーブルを利用し、ここで、低複雑度のビデオ復号器１００の設計段階のルックアップテーブルの所定の設定により、メインテーブルを利用する確率は、少なくとも一つのサブテーブルを利用する確率より高い。
【００１９】
本実施例のいくつかの変形例によれば、低複雑度のビデオ復号器１００の少なくとも一部は、入力ビットストリーム１０８を復号する複雑度を低減するために、低複雑度のビデオ復号器１００の当該一部により処理されている部分情報を省略することができる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施例による、図１に示す低複雑度のビデオ復号器１００に係るダウンサンプリングスキームを示す図である。Ｗが１より大きい整数を表すると仮定する。オリジナルのフレームの各々のＷ×Ｗピクセルに対し、低複雑度のビデオ復号器１００は、Ｗ×Ｗピクセルのピクセル値の平均値でなく、Ｗ×Ｗピクセルの少なくとも右下のピクセルを選ぶ。Ｗ＝２の場合、例えば、図２に示すように、オリジナルのフレームの各々の２×２ピクセルに対し、低複雑度のビデオ復号器１００は、２×２ピクセルのピクセル値の平均値でなく、２×２ピクセルの右下のピクセル値を選択する。図２に示す重い影付けのピクセルは、前述の右下のピクセルの例とされる。
【００２１】
いくつかの実施例では、低複雑度のビデオ復号器１００は、さらに、イントラ予測の使用のために、マクロブロック２１０のようなカレントのマクロブロックにおける下の境界及び右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存し、また、上のマクロブロック（例えば、マクロブロック２１０の上の隣接するマクロブロック）における下の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値、及び、左のマクロブロック（例えば、マクロブロック２１０の左の隣接するマクロブロック）における右の境界の全ての境界ピクセルのピクセル値を保存する。よって、各々のＷ×Ｗピクセルの右下のピクセルに加えて、低複雑度のビデオ復号器１００は、さらに、イントラ予測の使用のために、図２に示す軽い影付けのピクセルのように、いくつかの境界にある付加ピクセルのピクセル値も保存する。
【００２２】
具他的には、低複雑度のビデオ復号器１００は、作業の複雑度を低減するために、境界ピクセルのいくつかのピクセル値を一時的に放棄しても良く、また、放棄されたピクセル値を後でリカバーしても良い。このように、低複雑度のビデオ復号器１００は、放棄されているピクセル値でなく、レカバーされたピクセル値を保存する。
【００２３】
図３Ａは、本発明の一実施例による、図１に示す動き補正（ＭＣ）モジュールの低複雑度の動き補正に係るハーフピクセル補間を示す図である。図３Ｂは、本発明の一実施例による、図１に示す動き補正（ＭＣ）モジュールの低複雑度の動き補正に係るクオーターピクセル補間を示す図である。
【００２４】
重い影付けのピクセル３１２、３１４、３１６及び３１８は、図２に示す重い影付けのピクセルの例とされると同時に、軽い影付けのピクセル３２３、３２５及び３２７は、図２に示す影付けないピクセルの例とされる。図２に示す影付けないピクセルのピクセル値が放棄されているため、動き補正モジュール１３０は、必要なときに、図２に示す重い影付けのピクセル（例えば、重い影付けのピクセル３１２、３１４、３１６及び３１８）の少なくとも一部のピクセル値に基づき、図２に示す影付けないピクセル（例えば、図３Ａに示す軽い影付けのピクセル３２３、３２５及び３２７）の少なくとも一部のピクセル値を補間により求めることができる。図３Ａに示すように、軽い影付けのピクセル３２３、３２５及び３２７のピクセル値をリカバーした後に、動き補正モジュール１３０は、影付けのピクセル３１２、３１４、３１６、３２３、３２５及び３２７のピクセル値により、ハーフピクセル補間を行い、ピクセル３３０のピクセル値を生成することができる。図３Ｂに示すように、ピクセル３００のピクセル値を取得した後に、動き補正モジュール１３０は、さらに、ピクセル３１４及びピクセル３３０のピクセル値により、クオーターピクセル補間を行うことができる。よって、要される全ての情報が得られた後に、動き補正モジュール１３０は、動き補正の使用のために、アップサンプリングドメイン（Up  Sampling  Domain）における動きベクトルを計算することができる。
【００２５】
実際には、動き補正モジュール１３０は、６タップフィルタ（6-tap  filter）を使って、アップサンプリング方式で、図２に示す影付けないピクセルのような放棄されたピクセルの少なくとも一部をアップサンプリングするためのリカバー作業を行うことができる。また、動き補正モジュール１３０は、同一又は別の６タップフィルタを使って、ハーフピクセル補間を行うことができる。また、動き補正モジュール１３０は、バイリニアフィルタ（Bilinear  Filter）を使ってクオーターピクセル補間を行うこともできる。前述の構造におけるフィルタは、８タップフィルタとして実施されても良い。これは、説明のためだけであり、本発明を限定することがない。本実施例の変形例によれば、８タップフィルタは、低複雑度のビデオ復号器１００の複雑度をさらに低減するために、４タップフィルタにより置換されても良い。なお、前述のハーフピクセル補間及びクオーターピクセル補間は、本発明を限定することがない。本実施例の変形例によれば、サブピクセル補間は、前述の構造に応用されることもできる。
【００２６】
図４は、本発明の一実施例によるサブピクセル補間に係るランチョシュフィルタの曲線を示す図である。ａ０が０より大きい実数を表すと仮定すると、−ａ０＜ｘ＜のａ０且つｘ≠０の場合、ランチョシュカーネル（Lanczos  Kernel）は、次の式で表されることができる。
【００２７】
L(x)=sinc(x)*sinc(x/a０)
ここで、sinc(x)=sin(x)/(п*x)であり、пは、円の円周とその直径の比を表す。
【００２８】
また、x=0の時は、L(x)=1である。なお、xの絶対値がパラメータａ０に等しい又はパラメータａ０より大きい時は、L(x)=0である。
【００２９】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換に係るいくつかの計算を示す図であり、もっと具体的には、図２に示す実施例の変形例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換に係るいくつかの計算を示す図であり、ここで、図５Ｂに示す計算は、イントラブロックの低複雑度の逆変換に応用される。
【００３０】
図５Ａを参照する。ＤＣＴ係数c00,c01,…,c33を含むマトリックスは、４×４ＤＣＴ係数マトリックスであり、図５Ａの上の半分に示す他の二つのマトリックスは、ＤＣＴベースマトリックス及びＤＣＴベースマトリックスの転置マトリックスを含む。図５Ａの下の半分では、中間値p00,p01,…,p33を含むマトリックスは、中間マトリックスと称されても良く、計算結果r00,r01,…,r33を含む右下のマトリックスは、結果マトリックスと称されても良い。計算結果の一部、例えば、計算結果５３２、５３４、５４２、５４４、５４６及び５４８が、放棄されたピクセルの情報を持つと仮定する。よって、ＤＣＴベースマトリックスにおける行５１２と５１４、及び、中間値５２２と５２４は、本実施例において、放棄されることができる。
【００３１】
図５Ｂを参照する。前述の、ＤＣＴ係数c00,c01,…,c33を含むＤＣＴ係数マトリックスは、ＤＣＴ係数I00,I01,…,I33を含むもう一つのＤＣＴ係数マトリックスにより置換され、ここで、計算結果r′00,r′01,…,r′33を含む右下のマトリックスは、結果マトリックスと称されても良い。同様に、計算結果の一部、例えば、計算結果５８２、５８４及び５９４が、放棄されたピクセルの情報を持つと仮定する。本実施例では、右と下の境界にあるピクセルは、イントラ予測のために、保留される。なお、図５Ｂの下の半分に示す他の二つのマトリックスにある関連する値は、同様な方法で放棄されることができる。
【００３２】
前述の複雑度が低減された逆変換方法は、出力（例えば、前記結果マトリックス）を分析することにより、いくつかの計算を削減する。また、あるピクセルは、後でドロップ（Drop）されれば、対応する計算は削減されることができ、対応する値は放棄されることができる。後述の複雑度が低減された逆変換方法は、入力ピクセルを分析及び分類することにより、ピクセルをスキップ又はドロップ（Skip  or  Drop）する。具体的には、図６Ａ及び図６Ｂを参照する。
【００３３】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の他の実施例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換に係るいくつかの逆変換ファンクション{FIT(11),FIT(12),…,FIT(16)}及び{FIT(21),FIT(22),…,FIT(28)}を示す図である。
【００３４】
実際には、逆変換ユニット１２０は、符号化ブロックパターン（Coded  Block  Pattern：CBP）ディスクリプタを利用してゼロブロックをスキップすることができる。例えば、逆変換ファンクションFIT(13)におけるいくつかの係数、例えば、C5、C6、C7、及びC12は、ゼロであるため、スキップされる。また、逆変換ユニット１２０は、逆変換ファンクション{FIT(11),FIT(12),…,FIT(16)}の特定の逆変換ファンクションにあるいくつかの係数、例えば、逆変換ファンクション{FIT(11),FIT(12),…,FIT(16)}のいくつかにある高周波数係数C11,  C12,…,C15をドロップしてもよい。例えば、図６Ａに示す実施例では、逆変換ユニット１２０は、テーブルルークアップを利用することにより、逆変換ファンクション{FIT(11),FIT(12),…,FIT(16)}から、特定の逆変換ファンクションを選択してもよい。
【００３５】
なお、図６Ｂは、さらに、入力ピクセルを分析及び分類するために行われた実験の統計を示し、ここで、統計データ68.60%、10.39%、6.44%、5.94%、4.44%、3.33%、0.55%及び0.32%は、夫々、逆変換ファンクションFIT(21)、FIT(22)、FIT(23)、FIT(24)、FIT(25)、FIT(26)及びFIT(27)に対応する。例えば、FIT(21)は、最も一般的な逆変換ファンクションであり、ここで、統計データは68.60%であり、入力ピクセルはこの逆変換ファンクションに最適であり、また、低周波数係数（例えば、C0、C1、C2、C4）のみは残る。FIT(21)の高周波数係数はドロップされ、また、他の係数はゼロであるからスキップされる。
【００３６】
図６Ａを参照する。この実施例では、逆変換ユニット１２０は、一つ以上の逆変換ファンクションの各々の少なくとも一部（即ち、省略部分）、例えば、逆変換ファンクションFIT(11)、FIT(12)、・・・、FIT(１６)の各々の右下の四分の一を省略するよう、意図的に配置されても良い。つまり、逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換を行っている間に、計算の一部、例えば、逆変換ファンクションFIT(11)、FIT(12)、・・・、FIT(１６)の各々の右下の四分の一に対応する部分は、意図的に省略されても良い。よって、右下の四分の一の係数の各々を予め設定する必要がない。例えば、逆変換ユニット１２０は、右下の四分の一の係数の各々を予め設定しない。他の例では、逆変換ユニット１２０は、恣意的なルールとして、右下の四分の一の係数の各々を予め設定しても良い。また、逆変換ファンクションFIT(11)、FIT(12)、・・・、FIT(１６)の各々の他の部分（例えば、他の四分の一）の係数は、夫々の値を有するよう予め設定しても良い。この実施例によれば、逆変換ファンクションFIT(11)、FIT(12)、・・・、FIT(１６)の点付けの部分は、係数に適用できる各々のマスクを表す。各々のマスクを適用した後に、点付けの部分の係数は、更なる、逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換の計算のために残され、また、点付けない部分の係数は、ゼロにセットされる。ここでは、本実施例のための類似した説明は、省略される。
【００３７】
図６Ｂを参照する。逆変換ファンクションFIT(21)、FIT(22)、・・・、FIT(28)の右下の四分の一が省略される場合（よって、空白で示されることができる）、逆変換ユニット１２０は、四分の一の部分がゼロであるかゼロじゃないかに基づき、逆変換ファンクションFIT(21)、FIT(22)、・・・、FIT(28)のうち一つを選択的に利用することができ、ここで、逆変換ファンクションFIT(21)、FIT(22)、・・・、FIT(28)を利用する夫々の確率は、夫々の逆変換ファンクションの下に示される。例えば、逆変換ファンクションFIT(21)は、左上の四分の一のようなゼロじゃない四分の一を有し、逆変換ファンクションFIT(22)は、左上及び右上のような二つのゼロじゃない四分の一を有し、逆変換ファンクションFIT(23)は、左上及び左下のような二つのゼロじゃない四分の一を有し、逆変換ファンクションFIT(24)は、右上の四分の一のようなゼロじゃない四分の一を有し、逆変換ファンクションFIT(25)は、左下の四分の一のようなゼロじゃない四分の一を有し、逆変換ファンクションFIT(26)は、三つのゼロじゃない四分の一（即ち、右下の四分の一以外の三つの四分の一）を有し、また、逆変換ファンクションFIT(27)は、左下及び右上の四分の一のような二つのゼロじゃない四分の一を有する。なお、逆変換ファンクションFIT(28)の左下、左上及び右上の四分の一は、ゼロである四分の一であるので、逆変換ファンクションFIT(28)の穴は、空白で簡単に示される。ここでは、本実施例のための類似した説明は、省略される。
【００３８】
図７は、本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換のいくつかの実施詳細を示す図である。前述の中間値ｐ００、ｐ０１、・・・、ｐ３３のうちいくつか、例えば、図５Ａに示す中間マトリックスの下の半分の値（即ち、中間値ｐ２０、ｐ２１、・・・、ｐ３３）は、逆変換ユニット１２０の逆変換の複雑度を低減するために、ゼロであると仮定する。ｐ０、ｐ１、ｐ２及びｐ３は、夫々、中間マトリックスの中間値の四つの行を表すと、本実施例において中間値の最後の二つの行（即ち、中間値ｐ２０、ｐ２１、・・・、ｐ３３）はゼロであるため、ｐ２及びｐ３並びにそれらの関連する計算径路は、図７の下の半分に示す計算スキームに示されない。
【００３９】
図７に示すように、前述のＤＣＴベースマトリックスの行[13,17,13,7]、[13,7,-13,-17]、[13,-7,-13,17]及び[13,-17,13,-7]の夫々の簡易化したバージョン[13,0,13,0]、[0,7,0,-17]、[13,0,-13,0]及び[0,-17,0,-7]は、図７の下の半分に示す計算スキームのいくつかの計算径路に利用され、ここで、ｂ０、ｂ１、ｂ２及びｂ３は、夫々、一時的な値を表し、ｒ０、ｒ１、ｒ２及びｒ３は、夫々、結果マトリクスにある計算結果ｒ００、ｒ０１、・・・、ｒ３３の四つの行を表す。なお、ダッシュラインで示す計算径路は、計算結果ｒ０及びｒ２、すなわち、計算結果ｒ００、ｒ０１、・・・、ｒ３３の第一及び第三の行を生成するための計算に対応する。図７の下の半分に示す計算スキームによれば、計算結果ｒ０、ｒ１、ｒ２及びｒ３の各々を取得するための加算器の数は１に等しく、また、計算結果ｒ１及びｒ３を取得するための乗算器の平均数は、1.5に等しい。よって、図７の下の半分に示す計算スキームに要される加算器の総数及び乗算器の総数は、夫々２及び３である。ここでは、本実施例のための類似した説明は、省略される。
【００４０】
図８は、本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換に係るいくつかの逆変換ファンクションFIT(31)、FIT(32)、・・・、FIT(35)を示す図である。この実施例によれば、逆変換ファンクションFIT(31)、FIT(32)、・・・、FIT(35)の点付け及び／又は影付けの部分の係数は、係数に適用できる、幾つかの、マスクのセットを示す。夫々のマスクを適用した後に、点付け又は影付けの部分の係数は、更なる、逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換の計算のために残され、ここで、夫々の、マスクのセットにある点付けない及び影付けない部分の係数は、ゼロにセットされ、又は、無視されても良い。
【００４１】
また、逆変換ユニット１２０は、一つ以上の逆変換ファンクションの各々の少なくとも一部（例えば、前述のような省略部分）を省略するよう、意図的に配置されても良く、これは、省略部分が、同じ逆変換ファンクションの点付けの部分によりオーバーラップされかどうかにかかわらない。例えば、逆変換ファンクションFIT(32)、FIT(33)及びFIT(34)の各々において、省略部分（例えば、係数Ｃ０、Ｃ１及びＣ２を含む部分）は、同じ逆変換ファンクションの点付けの部分によりオーバーラップされる。他の例では、逆変換ファンクションFIT(35)において、省略部分（例えば、係数Ｃ１０、Ｃ１１、・・・、Ｃ１５を含む部分）は、同じ逆変換ファンクションの点付けの部分によりオーバーラップされない。なお、逆変換ファンクションFIT(31)、FIT(32)、・・・、FIT(35)の係数に適用されるマスクは、異なる種類のローパスフィルタリング作業を表す。ここでは、本実施例のための類似した説明は、省略される。
【００４２】
図９は、本発明の一実施例による、図１に示す逆変換ユニット１２０の低複雑度の逆変換に係る計算スキームを示す図である。逆変換ユニット１２０は、作業の複雑度を軽減するために、高周波数係数（例えば、逆変換ファンクションの右下のコーナーの回りのものである）をドロップしてもよく、例えば、イントラブロック（図９に示す計算スキームの上の計算径路に“Intra  IT”とラベル表示されるものである）のための逆変換作業、及び、非イントラブロック（図９に示す計算スキームの下の計算径路に“Inter  IT”とラベル表示されるものである）のための逆変換作業の複雑度を軽減するためである。この実施例では、イントラブロックのための逆変換作業は、無損失であり、その同時に、非イントラブロックのための逆変換作業は、ローパスフィルタリングのため、無損失でない。他の実施例では、イントラブロックのための逆変換作業は、無損失でなくでも良く、及び／又は、非イントラブロックのための逆変換作業は、損失であってもよい。
【００４３】
この実施例では、図１に示す高速ＶＬＤ及び逆量子化モジュール１１０は、コードワード（Codeword）のコードワード長さにより、ＶＬＤに係る前述のルックアップテーブルの一部、例えば、前述のメインテーブル又は前述の少なくとも一つのサブテーブル（例えば、一つ以上のサブテーブル）を選択してもよい。また、さらに、ＶＬＤ作業及び逆量子化作業は、冗長な逆量子化作業を減らすために、併合作業（図９に示す計算の左の周りの“ＶＬＤ＋ＩＱ（Block  1,  2,  3,  4”とラベルされるものである）に統一されることができる。ルックアップテーブルの一部のみは、コードワードに対応するテーブルルックアップの使用のために選択されるため、また、VLD作業及び逆量子化作業は併合作業に統一されるため、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０のパフォーマンスは強化されることができ、これにより、低複雑度のビデオ復号器１００にある他の構成要素の作業、例えば、その中の次の段階（すなわち、逆変換ユニット１２０）は、邪魔されない。図９に示すように、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０は、２×２ピクセル（図９に示す計算スキームの左上の周りに“２×２”とラベル表示されるものである）の単位でその動作を行い、ここで、処理される各々の単位は、ピクセルのブロック、例えば、ブロック１、２、３又は４（図９に示す計算スキームの左下に“Block  1,  2,  3,  4”とラベル表示されるものである）と見なされても良い。
【００４４】
図９に示すように、２×２又は４×４の円を含む幾つかのブロック代表は、この計算スキームにある夫々の作業及び入力／出力情報に関連するイメージブロックを表するために利用される。ブロック代表の中、影付けの円は、処理中の関連ピクセル値を表しても良く、又は、それらの調整値又はそれらの調整結果を表してもよい。例えば、“Intra  IT”とラベル表示される作業に対応するブロック代表の中の影付けの円は、重い影付けのピクセル、及び、マクロブロック２１０の４×４ピクセルのサイズの右下のブロックの境界ピクセルを表しても良く、また、“Inter  IT”とラベル表示される作業に対応する最左のブロック代表の影付けの円は、マクロブロック２１０の４×４ピクセルのサイズの他のブロックの重い影付けのピクセルを表してもよい。他の例では、“IP”（イントラ予測を表す）とラベル表示される入力情報に対応するブロック代表の影付けの円は、再構成作業（“Reconstruct”とラベル表示される）を行っている間に、イントラブロックのために処理されているピクセル値に加算される調整値を表しても良く、また、“MC”（動き補正を表す）とラベル表示される入力情報に対応するブロック代表の影付けの円は、再構成作業を行っている間に、非イントラブロックのために処理されているピクセル値に加算される調整値を表しても良い。他の例では、“Output”とラベル表示される出力情報に対応するブロック代表の影付け円は、前述の再構成作業から得られた調整結果を表してもよい。
【００４５】
また、影付けない円は、放棄されたピクセル値を表しても良く、又は、非存在の調整値又は非存在の調整結果を表しても良く、ここで、非存在の調整値又は非存在の調整結果は、単に、より良い補正のために示される。例えば、“Intra  IT”とラベル表示される作業に対応するブロック代表の影付けない円は、マクロブロック２１０の４×４ピクセルのサイズの右下のブロックの影付けないピクセルを表しても良く、また、“Inter  IT”とラベル表示される作業に対応する最左のブロック代表の影付けない円は、マクロブロック２１０の４×４ピクセルのサイズの他のブロックの影付けないピクセルを表してもよい。他の例では、“IP”とラベル表示される入力情報に対応するブロック代表の影付けない円は、前述の非存在の調整値を表しても良く、また、“Output”とラベル表示される出力情報に対応する右上のブロック代表の影付けない円は、前述の非存在の調整結果を表してもよい。これは、説明のためだけであり、本発明を限定するものでない。なお、この実施例の変形例によれば、調整値及び／又は調整結果は、存在してもよい。
【００４６】
図９に示す計算スキームを利用する結果としては、図１に示す低複雑度のビデオ復号器１００の作業の複雑度は大幅に削減される。
【００４７】
図１０Ａは、本発明の一実施例による、図１に示す空間予測ユニット１３４の低複雑度のイントラ予測に係る計算スキームを示す図である。この実施例では、低複雑度のビデオ復号器１００は、さらに、マクロブロックエッジ情報（例えば、前述のような境界ピクセルのピクセル値である）を保存するマクロブロックエッジ情報保存手段１７０（図１０Aに“MB  edge  info  storage”とラベル表示されるものである）を含み、ここで、マクロブロックエッジ情報は、再構成フレーム出力ユニット１５０（図１０Aに“Reconstructed  frame  out”とラベル表示されるものである）から取得され得る。なお、これは、説明のためだけであり、本発明を限定することがない。また、本実施例の変形例によれば、マクロブロックエッジ情報保存手段１７０は、低複雑度のビデオ復号器１００の中のある構成要素に統合されても良く、例えば、再構成フレーム出力ユニット１５０又は空間予測ユニット１３４に統合されてもよい。
【００４８】
本実施例によれば、マクロブロックエッジ情報保存手段１７０の助けにより、再構成フレーム出力ユニット１５０は、放棄されたピクセル値、例えば、軽い影付けのピクセル３２３、３２５及び３２７のピクセル値が前述のようにリカバーされることができるので、空間予測ユニット１３４に、要される全てのマクロブロックエッジ情報を提供することができる。図１０Aに示すように、空間予測ユニット１３４は、低複雑度のイントラ予測の使用のために、第一予測サブユニット１３４２（“Intra  ４×４  prediction”とラベル表示されるものである）及び第二予測サブユニット１３４４（“Intra  １６×１６  prediction”とラベル表示されるものである）を含む。
【００４９】
図１０Ｂ乃至図１０Ｅは、図１０Ａに示す実施例による、図１に示す空間予測ユニット１３４の低複雑度のイントラ予測のいくつかの実施詳細を示す図である。図１０Bに示すマクロブロック代表は、第二予測サブユニット１３４４により処理されるマクロブロックを表し、図１０Cに示すマクロブロック代表は、第一予測サブユニット１３４２により処理されるマクロブロックを表し、ここで、影付けの円は、処理中の関連ピクセル値を表しても良く、その同時に、影付けない円は、前述の放棄されたピクセル値を表してもよい。冗長な再構成作業を削減するために、図１０Aに示す空間予測ユニット１３４は、低複雑度のイントラ予測を行っている間に、複数のパターンの一つ以上のパターンを利用して再構成作業を行い、ここで、複数のパターンは、例えば、図１０Dに示すようなパターン１０１１、１０１２、１０１３及び１０１４である。図１０Eに示すように、空間予測ユニット１３４は、カレントのマクロブロック、例えば、マクロブロック１０２５を再構成しているときに、再構成フレーム出力ユニット１５０は、空間予測ユニット１３４に、上のマクロブロック、例えば、マクロブロック１０２８のマクロブロックエッジ情報、及び、左のマクロブロック、例えば、マクロブロック１０２４のマクロブロックエッジ情報を提供する。例えば、マクロブロック１０２８は、インターマクロブロック（“Inter  MB”とラベル表示されるものである）であっても良く、マクロブロック１０２４及び１０２５の各々は、イントラマクロブロック（“Intra  MB”とラベル表示されるものである）であってもよい。ここでは、本実施例のための類似した説明は、省略される。
【００５０】
図１１は、本発明の一実施例による、図１に示す高速可変長復号化（ＶＬＤ）及び逆量子化モジュール１１０の高速のＶＬＤに係る前述のルックアップテーブルを示す図である。図１１に示すように、１１１０は、前述のメインテーブルを表し、ここで、前述の少なくとも一つのサブテーブルは、複数のサブテーブル１１２１及び１１２２を含む。一般的には、メインテーブル１１１０及びサブテーブル１１２１、１１２２の各々のエントリーは、シンボル及び／又はコードワード長さを含んでも良く、ここで、コードワード長さは、時々、“CL”（Codeword  Length）と称される。この実施例では、メインテーブル１１１０及びサブテーブル１１２１、１１２２の各々のエントリーは、シンボル及びコードワード長さを含み、また、各エントリーは、少なくとも１ワードのサイズの記憶空間を占める。また、ｓ１、ｓ２、・・・、ｓ３２は、高速VLD及び逆量子化モジュール１０のVLDに係るシンボルの例として使われる。
【００５１】
コードワードのコードワード長さが所定のビットサイズ、例えば、９ビットサイズにある場合、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０は、メインテーブル１１１０を利用し、コードワードの関連情報を記憶する。よって、コードワードのコードワード長さが所定のビットサイズにあるときに、メインテーブル１１１０は、テーブルルックアップのために用いられる。コードワードのコードワード長さが所定のビットサイズを超えた場合、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０は、前述の少なくとも一つのサブテーブル、例えば、サブテーブル１１２１及び１１２２を利用し、コードワードの関連情報を記憶する。よって、コードワードのコードワード長さが所定のビットサイズを超えた時に、サブテーブル１１２１及び１１２２は、テーブルルックアップのために用いられる。メインテーブル１１１０を利用する確率は、サブテーブル１１２１及び１１２２を利用する確率より高いので、大部分のテーブルルックアップ作業は、メインテーブル１１１０により行われ、これにより、テーブルルックアップ作業の効率は高くなる。従って、本実施例の高速VLDの速度は、従来技術のVLDの速度より確かに速いので、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０のパフォーマンスは高くなる。
【００５２】
具体的には、VLD作業及び逆量子化作業は、前述のような併合作業に統合され得る。よって、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０は、VLD作業及び逆量子化作業を含んだ併合作業を実施することにより、高速VLD及び逆量子化を行うことができ、これにより、高速VLD及び逆量子化モジュール１１０のパフォーマンスは高くなる。
【００５３】
なお、従来技術であるHuffman復号化スキーム（Huffman  Decoding  Scheme）は、そんなに効率がよくない。本実施例の強化された復号化スキームによれば、コードワードのコードワード長さに基づいてルックアップテーブルの一部のみを選択することにより、本実施例のコードワードに対応するテーブルルックアップの速度は、従来技術のテーブルルックアップの速度よりずっと速い。
【００５４】
図１２は、本発明の一実施例による、図１に示すインループフィルタ１５２のインループフィルタリングに係る計算スキームを示す図である。なお、L1、L３、・・・、及び、R2、R4、・・・は、図２に示す重い影付けのピクセルのオリジナルのピクセル値の例として用いられ、L2、L4、・・・、及び、R1、R3、・・・は、図２に示す影付けないピクセルの放棄されたピクセル値の例として用いられ、ここで、L1′、L3′、・・・、及び、R2′、R4′、・・・は、夫々、ピクセル値L1、L3、・・・、及び、R2、R4、・・・のインループフィルタリングをかけた値（即ち、関連する、フィルタリングをかけた結果）を表す。
【００５５】
この実施例では、インループフィルタ１５２は、デブロッキングフィルタリングをかけた値、例えば、インループフィルタリングをかけた値（例えば、L1′及びR2′の何れかである）を生成するために、存在する二つのピクセル値の差（例えば、二つのピクセル値R2とL1の差（R2-L1））により、放棄されたピクセル値（例えば、ピクセル値L2及びR1）でなく、ダウンサンプリング値（Down  Sampled  Value）と見なされる、存在するピクセル値（例えば、ピクセル値L1及びR2）の値を調整することにより、インループフィルタリングを行う。例えば、インループフィルタリングをかけた値L1′及びR2′を生成するための計算は、図１２に示される。“>>”及び“<<”がビットシフト演算子を表すと仮定すると、（（R2−L1+2）>>2）及び（ΔL>>１）の演算は、夫々、次のように表されることができる。
【００５６】
((R2-L1+2)>>2)=(R2-L1+2)/(2^2)=(R2-L1+2)/4
及び
(ΔL>>１)=ΔL/(2^1)=ΔL/2
また、クリップファンクションClip(-C,C,x)は、[-C,C]の範囲内にあるｘのハードリミット結果（Hard  Limited  Result）を生成するハードリミット演算（Hard  Limited  Operation）を表すと、ΔL及びΔRは、夫々、次のように表されることができる。
【００５７】
ΔL=Clip(-C,C,(R2-L1+2)>>2)=Clip(-C,C,(R2-L1+2)/4)
及び
ΔR=ΔL>>1=ΔL/2=Clip(-C,C,(R2-L1+2)/4)/2
よって、インループフィルタリングをかけた値L1′及びR2′は、夫々、次のように表されることができる。
【００５８】
L1′=Clip(0,255,(L1+ΔL))=Clip(0,255,(L1+Clip(-C,C,(R2-L1+2)/4)))
及び
R2′=Clip(0,255,(R2+ΔR))=Clip(0,255,(R2+Clip(-C,C,(R2-L1+2)/4)/2))
他の実施例では、低複雑度のデブロッキングフィルタ、例えば、インループフィルタ１５２は、量子化ステップサイズ（例えば、いわゆるQP値）、マクロブロック（MB）のタイプ、及び、エッジ強度により、低複雑度のデブロッキングを行っても良い。
【００５９】
本発明の利点は、前述の実施例／変形例に開示された低複雑度のビデオ復号器は、様々な種類のデジタルビデオアプリケーションに適用できることにあり、ここで、該低複雑度のビデオ復号器の中の各構成要素は、大量の仕事量を導入せず、また、大量の電力を消費しない。従って、従来技術に比べ、コストが削減されることができ、これにより、例えば、MPEG-2技術を用いるデジタルビデオシステムを実行する柔軟性が高くなる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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