[發明專利]一種基于3D自適應梳狀濾波的視頻信號解碼器

無效

• 申請號: 200810017859.8
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101272509A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 鄭南寧;任鵬舉;葛晨陽;劉躍虎;趙季中;王東;馬延磊;楊玨
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04N9/78
• 分類號: H04N9/78;H04N9/455
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種視頻解碼裝置，特別涉及一種完整的基于3D(三維)自適應梳狀濾波的復合視頻信號(composite?video?signal)解碼器。

背景技術

復合視頻解碼是模擬電視信號數字化處理的核心技術，它將復合視頻信號經過AD(模擬到數字)采樣變為數字信號，完成同步信息的提取，亮度和色度的分離，經過色度解調后得到YUV4:4:4(4:2:2)信號，用于之后的視頻后處理。其解碼質量直接影響到最終的觀賞效果，對提高電視顯示質量起著重要的作用。

目前大多數視頻解碼器芯片使用低成本的二維行間梳狀濾波器進行亮度色度分離，該方法僅考慮視頻信號空間內的相關性，所分離的只是亮度和色度的主譜線，亮色互串仍然存在。并且行間濾波的方式會降低圖像的垂直分辨率，影響觀賞效果。

發明內容

復合視頻信號綜合分析：

1、對于靜止平滑區域其頻譜特性具有很強的空間和時間相關性，此時采用3D梳狀濾波器或者幀內行間梳狀濾波器都能得到理想的亮色分離效果；

2、對于靜止細節或者邊緣區域其頻譜特性的空間相關性減弱，而這些區域恰恰是判斷圖像顯示質量的關鍵所在，此時應當采用3D梳狀濾波器利用靜止場景視頻信號的時間相關性可以達到滿意的亮色分離效果；

3、對于運動的場景其頻譜特性的時間相關性減弱，此時應當利用其空間相關性進行亮色分離，但考慮到時間相關性隨著運動速度的增加逐漸減弱，應當對運動速度做多級處理，將時間和空間分離結果以加權求和?？紤]空間濾波時，應當特別注意邊界和細節部分要與平滑部分區別對待，因為此時的空間相關性具有方向性，所以應當根據空間內相關性檢測結果進而選擇合適的亮色分離方法；

4、對于垂直方向分辨率要求非常高的場合，如多波群信號的垂直高頻部分，其密度約為480～520線，此時行間相關性變得非常小，如果繼續采用行間梳狀濾波的亮度色度分離方式，會造成垂直高頻分量的丟失，表現為垂直分解力不夠。此時應該采用行內一維陷波器，利用行內像素水平相關性來分離亮度和色度信號，從而較好的保留視頻信號的高頻部分。

針對現有二維梳狀濾波器所存在的問題以及上述對復合視頻信號的綜合分析，本發明提供了一種3D復合視頻信號解碼器。該解碼器兼顧了視頻信號空間相關性和時間相關性，并根據視頻信號的運動信息在一維、二維和三維梳狀濾波方法中自動選擇最佳方案。由于數字電路易于大規模集成，可以由單芯片完成視頻解碼、視頻后處理、圖像信息輸出、伴音等完整的功能，可顯著降低系統成本，在電視機、機頂盒、電視視頻卡、移動電視接收終端等電視視頻產品中，具有相當廣泛的應用前景。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：