[發(fā)明專利]塊一編制數(shù)據(jù)的編碼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 99800793.5
• 申請日: 1999-05-06
• 公開（公告）號: CN1301461A
• 公開（公告）日: 2001-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·H·A·布魯爾斯;R·B·M·克萊恩貢尼維克
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 欒本生,陳景峻

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對塊-編制的聲頻/視頻數(shù)據(jù)的編碼。

發(fā)明背景

數(shù)字聲頻和視頻信號的處理，例如傳輸或存貯，必須使用各種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。一個非局限性的例子是MPEG標(biāo)準(zhǔn)，它有各種各樣的版本用于聲頻和視頻。另一種標(biāo)準(zhǔn)是H.261.用軟件實現(xiàn)這樣的壓縮，已公開在下文中，Ho?Chao?Huang?et?al，基于軟件的視頻編解碼器的新一代：通用視頻編碼器Ⅱ(New?Generation?of?Real-TimeSoftware-Based?Video?Codec:Popular?Video?Coder?Ⅱ),IEEE?TR.Cons?E1.Vol.42,No.4,P.963-973.在一種混合的軟件和硬件環(huán)境中執(zhí)行壓縮和類似操作是可行的。對于軟件編碼必要的操作數(shù)目是難以預(yù)測的，在此以下將主要參考視頻描述一種實施方案。目前，通常壓縮是在圖象組(GOP)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在此以下，將一直使用術(shù)語“圖象”。取決于實際的視頻標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語“圖象”可意味著“幀”以及“場”。幀編制的聲頻或混合的聲頻/視頻信息流的壓縮可以類似方式實現(xiàn)。這樣的處理必須實時進(jìn)行，在處理器過載的情況下必須以丟失圖象或其部分的形式付出高的代價。適度的降級已被廣泛地使用在數(shù)據(jù)處理中，即，為了保持基本系統(tǒng)的方便放棄一定程度的質(zhì)量。

發(fā)明概述

因此，其中，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的編碼方法。因而，按照它各個方面中的一個，本發(fā)明的特征如權(quán)利要求1的特征部分中所述。本發(fā)明也涉及用于實現(xiàn)以上方法的一種編碼設(shè)備。本發(fā)明的其它優(yōu)點列舉在從屬權(quán)利要求中。

發(fā)明者已經(jīng)認(rèn)識到，規(guī)定圖象或圖象一部分，如時間片的各種控制參數(shù)對控制實際處理負(fù)載的潛在價值。對于電視來說，一個適當(dāng)?shù)膮?shù)是冗余量Q，它表明在一個塊內(nèi)或整個圖象內(nèi)無關(guān)緊要的信息總量。依據(jù)本發(fā)明的主要方面，將實際的處理負(fù)載用于預(yù)測未來的處理負(fù)載，因此，可調(diào)節(jié)一個或多個控制參數(shù)以避免過載引起的信息損失。

下面將參考最佳實施方案更詳細(xì)地討論本發(fā)明這些與其它的方面和優(yōu)點。

附圖簡述

圖1示出發(fā)明的設(shè)備的方框圖；

圖2示出一個第一前期輪廓圖；

圖3示出一個第二期期輪廓圖；

圖4示出一種策略流程圖；和

圖5示出一種示范性的MPEG結(jié)構(gòu)

優(yōu)選實施方案詳述

圖1是依據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備的方框圖，特別用于電視。首先，討論一種簡化版本，其中部件62,64,68,70,72,74,76,78,80已被略去。在輸入20上接收到的視頻信號被組織在有統(tǒng)一象素數(shù)的圖象中。在DCT部件22，每個圖象被分成一系列的視頻塊，每塊由8×8象素矩陣組成，圖象的中間部分分成片，由塊的兩個相鄰水平行組成，對每塊進(jìn)行離散余弦變換以產(chǎn)生8×8數(shù)字頻率系數(shù)矩陣。

在兩維的DCT結(jié)果塊中，每個系數(shù)與一個波形頻率有關(guān)。左上的系數(shù)“00”與平均值有關(guān)，相應(yīng)于沿著兩個座標(biāo)的零空間頻率，在此位置向右，波動是水平的，在第一位置下面，波動是垂直的。在傾斜方向中，波動的取向與坐標(biāo)方向相對應(yīng)，通過逆離散余弦變換的后繼解碼將無損恢復(fù)原來的圖象。

在圖1中，加權(quán)部件24引入各個系數(shù)的加權(quán)因數(shù)，這是考慮到人的感覺對于較小的細(xì)節(jié)或較高的空間頻率靈敏度比較低，這種加權(quán)的目的是數(shù)據(jù)凈化。對于系數(shù)“00”的加權(quán)因數(shù)是1，在離開系數(shù)“00”的所有方向中加權(quán)因數(shù)減小。加權(quán)因數(shù)一般是固定的。在解碼器中，這種技術(shù)將引起某些信息損失，即使在適宜的觀看條件下人的肉眼基本上是看不見的。

在量化器26中，為了進(jìn)一步的數(shù)據(jù)凈化，偏離系數(shù)00的系數(shù)除以冗余因數(shù)Q，這對所談到的視頻塊是統(tǒng)一的，或者甚至對一系列的視頻塊，如一片，或者對整個視頻圖象是統(tǒng)一的。接著，商被一個統(tǒng)一的閾值限幅：這將使不大于閾值的系數(shù)被丟棄。用于使用軟件編碼的處理器負(fù)載加到圖1中的部件26,28，并可被映象到一個單一的高性能微處理器，如INTEL?Pentium上。Q值與處理器負(fù)載大體上互成反比。

最后，在編碼器28中，合成的系數(shù)被順序排列并按照Huffmann或類似類型的碼進(jìn)行可變長度編碼，合成的位流在輸出32輸出，在計算部件34中，實際的處理負(fù)載被計算，沿著線路30回授到量化器26，后者可調(diào)節(jié)Q值，以保持每塊或每個圖象的處理負(fù)載在允許的范圍內(nèi)。