[發(fā)明專(zhuān)利]補(bǔ)償IDCT失配的DCT域下轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01109730.2
• 申請(qǐng)日: 2001-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1318946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 希永金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/24
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/24;H04N7/01
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

本發(fā)明涉及一種能對(duì)諸如MPEG-2編碼視頻信號(hào)等編碼高分辨率視頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和格式化的解碼器，更具體地涉及一種自適應(yīng)地補(bǔ)償編碼器/解碼器之間的失配的方法與設(shè)備。

在美國(guó)，提出了一種用于數(shù)字編碼高清晰度電視(HDTV)信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的一部分基本上與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的活動(dòng)圖象專(zhuān)家組(MPEG)所提出的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)相同。該標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)題為“信息技術(shù)-活動(dòng)圖象及相關(guān)聲頻信號(hào)的通用編碼，推薦H.626(Information?Technology-Generic?Coding?of?Moving?Pictures?andAssociated?Audio,Recommendation?H.626)”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IS)出版物ISO/IEC?13818-2,IS,11/94中有所說(shuō)明，該出版物可以從ISO購(gòu)得，在此引用其關(guān)于MPEG-2數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的講解作為參考。

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是幾個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2中，定義了幾個(gè)不同的文檔，每個(gè)文檔對(duì)應(yīng)于一種不同復(fù)雜程度的編碼圖象。對(duì)于每個(gè)文檔定義了幾個(gè)不同的級(jí)別，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)于一種不同的圖象分辨率。一個(gè)被稱(chēng)為主文檔、主級(jí)別(main?profile,main?level)的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)目的是用于編碼遵從已有電視標(biāo)準(zhǔn)(如NTSC和PAL)的視頻信號(hào)。另一個(gè)被稱(chēng)為主文檔、高級(jí)別(main?profile,highlevel)的標(biāo)準(zhǔn)目的是用于編碼高清晰度電視圖象。按主文檔、高級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)編碼的圖象的每個(gè)圖象幀可以含有多達(dá)1152行，每行含有多達(dá)1920象素(pixel)。

另一方面，主文檔、主級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大圖象尺寸為每行720象素和每幀576個(gè)行。在每秒30幀的幀頻下，按照該標(biāo)準(zhǔn)編碼的信號(hào)的數(shù)據(jù)率為每秒720×576×30即12441600象素。作為對(duì)比，按照主文檔、高級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)編碼的圖象的最大數(shù)據(jù)率為每秒1152×1920×30即66355200象素。該數(shù)據(jù)率是按照主文檔、主級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)編碼的圖象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)率的5倍多。在美國(guó)為HDTV編碼所建議的標(biāo)準(zhǔn)是該標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集，它規(guī)定每幀可多達(dá)1080行，每行可多達(dá)1920象素，以及在這樣的幀尺寸下最大幀頻為30幀每秒。美國(guó)建議標(biāo)準(zhǔn)的這個(gè)最大數(shù)據(jù)率仍然遠(yuǎn)大于主文檔、主級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的最大數(shù)據(jù)率。

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)包含有數(shù)字和控制信息的混合信息的復(fù)雜句法。其中一些控制信息被用來(lái)使該標(biāo)準(zhǔn)得以覆蓋具有幾種不同格式的信號(hào)。這些格式規(guī)定了一些具有不同的每行象元(pictureelement)(象素)數(shù)、不同的每幀或每場(chǎng)行數(shù)、和不同的每秒幀數(shù)或場(chǎng)數(shù)的圖象。此外，MPEG-2主文檔的基本句法定義了以5個(gè)層代表圖象序列的壓縮MPEG-2比特流，這5個(gè)層是：序列層、圖象組層、圖象層、切片層(the?slice?layer)和宏塊層。其中每個(gè)層都由控制信息導(dǎo)入。最后，也被稱(chēng)為副信息的其他控制信息(如幀類(lèi)型、宏塊模式、圖象運(yùn)動(dòng)矢量、系數(shù)的鋸齒形模式和去量化信息)則被散布于整個(gè)編碼比特流中。

預(yù)期該標(biāo)準(zhǔn)在電視制作室和觀看人家庭中的實(shí)施將日益增多。至少在電視制作室能提供大量HDTV格式的節(jié)目之前，觀看人還是希望保留他們的標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)接收機(jī)，但又可能希望以SDTV格式觀看HDTV節(jié)目。于是，對(duì)編碼比特流的解碼操作將可能包括下轉(zhuǎn)換處理。下轉(zhuǎn)換是把一個(gè)高清晰度輸入圖象轉(zhuǎn)換成一個(gè)可在較低分辨率監(jiān)視器上顯示的較低分辨率圖象。為了減少實(shí)施HDTV的成本，從高分辨率的主文檔、高級(jí)別圖象向主文檔、主級(jí)別圖象或其他較低分辨率圖象格式的下轉(zhuǎn)換已具有日益增大的重要性。下轉(zhuǎn)換使得有可能用具有支持例如NTSC或PAL等主文檔、主級(jí)別的編碼圖象的較低圖象分辨率的現(xiàn)有廉價(jià)監(jiān)視器取代昂貴的、和主文檔、高級(jí)別編碼圖象一起使用的高清晰度監(jiān)視器。

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中的視頻信號(hào)處理包括分別在編碼和解碼處理階段利用離散余弦變換(DCT)和逆離散余弦變換(IDCT)在空域與頻域之間轉(zhuǎn)換視頻信號(hào)。當(dāng)編碼器所用的DCT與解碼器所用的IDCT以不同的方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，編碼器和解碼器所重構(gòu)的象素之間可能會(huì)產(chǎn)生差別。這種差別可能累積起來(lái)并在解碼圖象中變得可以察覺(jué)。由于解碼圖象中的可察覺(jué)差別是由編碼器和解碼器的不同DCT/IDCT實(shí)現(xiàn)方式引起的，所以這種失真叫作IDCT失配失真。對(duì)于那些例如遵從MPEG-1和MPEG-2等標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量編碼方案來(lái)說(shuō)，IDCT失配是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。所以為了得到高的編碼質(zhì)量，必須控制IDCT失配。