專(zhuān)利名稱(chēng)：圖象信號(hào)的高效編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，尤其是屬于采用預(yù)測(cè)編碼和正交變換的圖象信號(hào)編碼。
如在電話會(huì)議系統(tǒng)或可視電話系統(tǒng)中，圖象信號(hào)是被壓縮并采用幀內(nèi)或幀間關(guān)聯(lián)的有利條件進(jìn)行編碼，因此信號(hào)可更有效地通過(guò)通訊電纜傳輸?shù)竭h(yuǎn)處。
幀內(nèi)相關(guān)可采用正交變換，如同離散余弦變換(DCT)。
幀間相關(guān)可采用連續(xù)圖象間的預(yù)測(cè)編碼。如其中所采用的，通常一幀圖象是指代表一幀電視信號(hào)的圖象。每幀場(chǎng)是按逐行掃描方式編碼時(shí)，即每一場(chǎng)就可作為一幅圖象。
如

圖1A所示，幀圖PC1，PC2和PC3是分別在t1，t2，t3不同時(shí)間點(diǎn)上所產(chǎn)生的。如圖1B中的陰影部分所示，幀圖PC1和PC2之間的差別可獲得圖差數(shù)據(jù)PC12;幀圖PC2和PC3之間的差別可以獲得圖差數(shù)據(jù)PC23。由于瞬間相鄰幀間的信號(hào)變化是非常小的，所以利用傳輸通道僅僅傳輸圖差數(shù)據(jù)就要比傳輸原圖有效得多。亦即，利用圖差數(shù)據(jù)作為編碼圖象信號(hào)，稱(chēng)為預(yù)測(cè)編碼，可以減少被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量。
然而，如果僅僅傳輸圖差信號(hào)，則原圖不可能被重現(xiàn)起來(lái)。偶爾傳輸一幅不足預(yù)測(cè)編碼的圖象作為圖差數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)是很方便的，因?yàn)檫@樣比純粹傳輸預(yù)測(cè)編碼圖象更為有效。
僅僅采用幀內(nèi)相關(guān)編碼而不采用幀間相關(guān)編碼的圖象在此處稱(chēng)為內(nèi)圖或Ⅰ圖。
相對(duì)于一幅事先編碼好的圖象采用預(yù)測(cè)編碼方法編碼的圖象，此處稱(chēng)為預(yù)測(cè)圖象或P圖。
相對(duì)于最多為兩幅圖象采用預(yù)測(cè)編碼方法編碼的圖象，亦即相對(duì)于僅僅一幅瞬間隨后的圖象，或者相對(duì)于一幅瞬間在前的和一幅瞬間隨后的圖象一共兩幅圖象采用預(yù)測(cè)編碼方法進(jìn)行編碼的圖象，此處稱(chēng)為雙向預(yù)測(cè)編碼圖象或B圖。當(dāng)預(yù)測(cè)編碼是相對(duì)于兩幅圖象時(shí)，這兩幅圖象可以都是Ⅰ圖，或P圖，或者一幅P圖，而將這兩幅圖的平均值用來(lái)作為基準(zhǔn)圖象進(jìn)行圖象的編碼。
可以將一組具有預(yù)定幀數(shù)，例如F1……F17的圖象作為一個(gè)圖象系列來(lái)加以研究。領(lǐng)先的第一幀圖象F1的亮度和色度信號(hào)作為I圖來(lái)編碼，第二幀圖象F2為B圖，第三幀是P圖，第四幀隨后的圖象F4-F17是交替的B圖的P圖。圖2A表示作為P圖編碼用的基準(zhǔn)圖象，而圖2B則表示作為B圖編碼用基準(zhǔn)圖象。
圖3A和3B表示有四種方法用來(lái)對(duì)一幅圖象的宏塊進(jìn)行編碼(下面將預(yù)以討論)。當(dāng)采用以宏塊為單元作為編碼的基礎(chǔ)時(shí)，采用多種編碼方法是合適的，這樣可以獲得最少量的編碼數(shù)據(jù)。在圖3A中，組F0到F5代表電影(移動(dòng)圖象)信號(hào)的各幀的數(shù)據(jù)，而圖3B中，組F1X到F5X代表被編碼的幀的數(shù)據(jù)。圖3A中實(shí)線箭頭表示相關(guān)各幀間的移動(dòng)矢量X0……X6。
第一種方法，如SP1所示，并不采用預(yù)測(cè)編碼，即只采用幀內(nèi)關(guān)聯(lián)，這種方法適用于任何一個(gè)大組的I圖、P圖或B圖。換言之，如果不用預(yù)測(cè)編碼方法所產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)很少的話就采用這種方法。
第二種方法，如SP2表示相對(duì)于瞬時(shí)隨后于現(xiàn)圖的一幅圖象進(jìn)行預(yù)先編碼的方法，這稱(chēng)為反向預(yù)測(cè)編碼。
第三種方法，如SP3所示是相對(duì)于瞬間領(lǐng)先于現(xiàn)圖的一幅圖象進(jìn)行預(yù)先編碼的方法，這稱(chēng)為正向預(yù)測(cè)編碼。
第二種方法是僅適用于B圖的宏塊。
第三種方法是適用于B圖或P圖的宏塊。
第四種方法，如SP4所示是相對(duì)于兩幅圖象，一幅是瞬間領(lǐng)先于現(xiàn)圖，另一幅是瞬間隨后于現(xiàn)圖的平均值的預(yù)先編碼方法，這種方法只適用于B圖的宏塊。
對(duì)一串圖象的幀進(jìn)行的編碼時(shí)，第一幀F(xiàn)1是采用第一種方法SP1作為I圖來(lái)編碼的，因此這是作為編碼數(shù)據(jù)FIX，通過(guò)一個(gè)傳輸通道直接進(jìn)行傳輸?shù)摹?br> 然后，幀F(xiàn)3以P圖進(jìn)行編碼。當(dāng)采用第三種方法SP3，正向預(yù)測(cè)編碼法，對(duì)宏塊進(jìn)行編碼時(shí)，代表現(xiàn)圖F3和作為基準(zhǔn)圖象的瞬間在先幀F(xiàn)1之間運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)矢量X3和代表現(xiàn)圖F3和補(bǔ)償基準(zhǔn)圖象F1的移動(dòng)之間的差值的差值信號(hào)就進(jìn)行計(jì)算，并作為這個(gè)圖象的宏塊的數(shù)據(jù)F3X進(jìn)行編碼。如果正在編碼的P圖的宏塊所產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)量比較少的話，則此處可采用第一種方法SP1原幀F(xiàn)3的數(shù)據(jù)將直接被利用作為這個(gè)宏塊的傳輸數(shù)據(jù)F3X，以代替上述的方法。
然后，幀F(xiàn)2以B圖進(jìn)行編碼。當(dāng)采用第四種方法對(duì)幀F(xiàn)2的宏塊進(jìn)行編碼時(shí)，對(duì)瞬間在先幀F(xiàn)1的平均值和瞬間隨后幀F(xiàn)3之間的差值按象素為單元進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)差值數(shù)據(jù)和移動(dòng)矢量X1和X2被作為數(shù)據(jù)F2X進(jìn)行編碼。如果采用第一種方法SP1對(duì)幀F(xiàn)2的宏塊進(jìn)行編碼時(shí)，則用原幀F(xiàn)2的數(shù)據(jù)代替作為編碼數(shù)據(jù)F2X。
當(dāng)把第二種方法或第三種方法SP2，SP3用作幀F(xiàn)2的宏塊的編碼方法時(shí)，就應(yīng)計(jì)算瞬間隨后幀F(xiàn)3和現(xiàn)幀F(xiàn)2之間的差值或者瞬間先幀F(xiàn)1和現(xiàn)幀F(xiàn)3之間的差值。差值數(shù)據(jù)和移動(dòng)矢量X1或X2將作為數(shù)據(jù)F2X進(jìn)行編碼。
幀F(xiàn)4是B圖，幀F(xiàn)5是P圖，他們的處理方法和上述相似，由此可產(chǎn)生傳輸數(shù)據(jù)F4X和F5X。
一幅圖象中的冗余空間可以用正交變換的方法加以減少，如圖象的一部分可用離散余弦變換(DCT)法由時(shí)域變?yōu)轭l域。例如一個(gè)代表8個(gè)象素寬和8排高的圖象上的亮度和色度值構(gòu)成的宏塊可以用DCT變換的方法轉(zhuǎn)變成8×8頻率系數(shù)的宏塊，并用預(yù)定的由低頻至高頻的鋸齒波加以掃描，以提供一串64個(gè)系數(shù)表示包含在該宏塊中的相應(yīng)頻率的總量。其中第一個(gè)系數(shù)稱(chēng)為DC系數(shù)，而其它63個(gè)系數(shù)則稱(chēng)為AC或高頻系數(shù)。代表一個(gè)圖象的實(shí)體部分的象素宏塊相當(dāng)于一個(gè)DC系數(shù)來(lái)標(biāo)明該實(shí)體部分的幅值，而不含高頻系數(shù)。代表一個(gè)圖象的細(xì)節(jié)部分的象素宏塊，則相應(yīng)于很多非零AC值的系數(shù)數(shù)據(jù)。
一幅風(fēng)景圖象是很平靜的，亦即沒(méi)有圖象的細(xì)節(jié)部分。因此，這幅圖象的象素宏塊即相應(yīng)于沒(méi)有AC系數(shù)的DCT系數(shù)，亦即具有一連串零數(shù)據(jù)，這一連串零數(shù)據(jù)就以這一串中有多個(gè)為零的數(shù)字代表這一串的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行編碼。這個(gè)串長(zhǎng)值就可進(jìn)一步用Huffman碼來(lái)編碼。
在解碼器中，編碼信號(hào)是按不同長(zhǎng)度進(jìn)行解碼(和按不同長(zhǎng)度編碼相反)，而且作反向DCT變換，以恢復(fù)成圖象的原始象素?cái)?shù)據(jù)。
采用預(yù)測(cè)編碼和正交變換的技術(shù)處理一串圖象就省去了一串圖象中大量冗余的時(shí)間和空間信息，從而使圖象串的編碼效率大大提高。
一幅圖象中的某一區(qū)域中包含了奇數(shù)排象素和偶數(shù)排象素，采用逐行掃描時(shí)，一幀圖象中的每一行象素是從頂部到底部逐步掃描的。在播放時(shí)，就按同樣次序放出象素。采用隔行掃描時(shí)，先是一幀圖象中的奇數(shù)行的象素形成一個(gè)奇數(shù)場(chǎng)，然后偶數(shù)行的象素形成一個(gè)偶數(shù)場(chǎng)分別被掃描的。在播放時(shí)，先是播放奇數(shù)場(chǎng)，然后在奇數(shù)場(chǎng)的每行之間的行上播放偶數(shù)場(chǎng)。
如果在一串隔行掃描的圖象中有運(yùn)動(dòng)存在，則每一幀就會(huì)出現(xiàn)梳狀變形。圖4就表示出從左向右運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)的圖象。當(dāng)奇數(shù)場(chǎng)被掃描時(shí)，汽車(chē)處在某一個(gè)位置上，而當(dāng)偶數(shù)場(chǎng)被掃描時(shí)，汽車(chē)已向前移向右側(cè)。當(dāng)采用隔行掃描的方式來(lái)播放這幅圖象的這一幀的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)時(shí)，偶數(shù)場(chǎng)的邊緣相對(duì)于奇數(shù)場(chǎng)的邊緣是略有移動(dòng)的由此而使目標(biāo)的邊緣出現(xiàn)V形細(xì)齒。這種梳狀變形對(duì)于垂直線條的邊緣處是特別明顯的，就如圖象中汽車(chē)的前緣處所示。
當(dāng)按幀處理隔行掃描的圖象時(shí)，奇數(shù)行和偶數(shù)行是如圖5A所示那樣隔行相間排列形成圖象，而后對(duì)其中某一區(qū)域上的象素進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。典型的方式是在一塊尺寸為8個(gè)象素×8行的面積上對(duì)隔行交織的圖象數(shù)據(jù)宏塊完成DCT變換處理。
當(dāng)按場(chǎng)處理隔行掃描圖象時(shí)，圖象中某一區(qū)域上奇場(chǎng)的各行和這一區(qū)域上偶數(shù)場(chǎng)的各行是分別進(jìn)行處理的，如圖5B所示。典型的方式是對(duì)這一或者代表奇數(shù)場(chǎng)或者代表偶數(shù)場(chǎng)兩者中的一個(gè)場(chǎng)的8×8的數(shù)據(jù)宏塊完成DCT變換，亦即DCT變換是在被分開(kāi)的圖象數(shù)據(jù)的8×8宏塊上完成的。
用來(lái)代表一幅圖象所需的DCT系數(shù)的數(shù)據(jù)量是隨圖象中的圖象性質(zhì)而所變化的。例如，圖象中的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)常對(duì)正交變換產(chǎn)生很大影響。如圖4所示，如果這一區(qū)域中的形象是靜止的街道，則很適合于按幀進(jìn)行DCT變換處理。然而，如果區(qū)域中的圖象是圖4中所示的汽車(chē)前沿部分，那么就不適合按幀作DCT變換，因?yàn)樽儞Q后的宏塊中的大量高頻系數(shù)是沒(méi)有零值的，于是就降低了零串的長(zhǎng)度，由此減少了可變長(zhǎng)度碼的效率。
與此相反，如按場(chǎng)處理，奇數(shù)場(chǎng)中汽車(chē)前沿的各行是和偶數(shù)場(chǎng)中的各行互相分開(kāi)的。因此，前沿的線條本身不出現(xiàn)陡變，亦即邊緣的平滑變化大大減少了高頻系數(shù)的數(shù)據(jù)量;而隔行交織在一起的構(gòu)成的圖象被處理時(shí)就與此不同。因此，按場(chǎng)作DCT交換時(shí)，汽車(chē)前沿的零串長(zhǎng)度就比按幀作DCT變換時(shí)的長(zhǎng)度要長(zhǎng)，于是采用按場(chǎng)DCT變換時(shí)就只需要較少量的可變長(zhǎng)度碼編碼數(shù)據(jù)。
圖6表示了采用上述預(yù)測(cè)編碼方案的電影信號(hào)的編碼和解碼圖。如圖6所示，編碼裝置1將輸入的圖象信號(hào)進(jìn)行編碼，并將編碼信號(hào)傳輸?shù)接涗浗橘|(zhì)3上，以此作為記錄用的傳輸通道。解碼裝置2則將記錄在記錄介質(zhì)3上的信號(hào)再生出來(lái)并將它們解碼成輸出信號(hào)。
編碼裝置1包括一個(gè)輸入端10，一個(gè)預(yù)處理電路11，A/D變換器12和13，一個(gè)幀存儲(chǔ)器14其中包括一個(gè)亮度信號(hào)幀存儲(chǔ)器15和一個(gè)色差信號(hào)幀存儲(chǔ)器16，一個(gè)格式變換器17和一個(gè)編碼器18。
輸入端10用來(lái)接收視頻信號(hào)VD并將視頻信號(hào)VD提供給預(yù)處理電路11，該電路可將視頻信號(hào)VD分離成亮度信號(hào)和彩色信號(hào)，其中有色度信號(hào)或色差信號(hào)。這些信號(hào)被分別加到模數(shù)變換器(A/D Con)12和13上。視頻信號(hào)被A/D變換器12和13變換成數(shù)字信號(hào)后加到內(nèi)有存儲(chǔ)器15，16的幀存儲(chǔ)器14中去。以便分別將亮度信號(hào)和色差信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)，然后從中讀出信號(hào)送到格式變換器17。
格式變換器17是將存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)單元14中的幀格式的信號(hào)變換成塊狀格式信號(hào)。如圖7A所示，存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)單元14中的圖象是具有V線每線有H點(diǎn)的幀格式數(shù)據(jù)。變換電路17將每幀分成N片，每片有16線。如圖7B所示變換器17把每片再分成M個(gè)宏塊。如圖7C所示，每個(gè)宏塊代表相應(yīng)于16×16象素或點(diǎn)的亮度信號(hào)Y，和與此相聯(lián)系的色度信號(hào)Cr，Cb。這些亮度信號(hào)再分成塊V1-V4，每塊包括8×8點(diǎn)，這個(gè)16×16點(diǎn)亮度信號(hào)是與8×8點(diǎn)Cb信號(hào)和8×8點(diǎn)Cr信號(hào)相聯(lián)系在一起的，這個(gè)變換器17也用于將塊狀格式信號(hào)送到編碼器18，后面將依圖8詳加敘述。
編碼器18用于將塊狀格式信號(hào)加以編碼并將編碼信號(hào)按信息流方式通過(guò)傳輸通道記錄在記錄介質(zhì)3上。
解碼2包括一個(gè)解碼器31，一個(gè)格式變換器32，一個(gè)幀存儲(chǔ)單元33其中含中一個(gè)亮度信號(hào)幀存儲(chǔ)器34和一個(gè)色差信號(hào)幀存儲(chǔ)器35，數(shù)模變換器36和37，一個(gè)后處理電路38和一個(gè)輸出端30。
解碼器31是用來(lái)將編碼數(shù)據(jù)從記錄介質(zhì)3中再生出來(lái)并將其解碼，就如下面參照?qǐng)D12所詳細(xì)敘述的那樣，并將解碼數(shù)據(jù)信號(hào)送給格式變換器32以便在其中將解碼數(shù)據(jù)信號(hào)變成幀格式數(shù)據(jù)信號(hào)。然后再將此幀格式數(shù)據(jù)信號(hào)按亮度信號(hào)和色差信號(hào)分別送入存儲(chǔ)器33，其中的兩個(gè)存儲(chǔ)器34和35作用是分別將亮度和色度信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)并將這些信號(hào)送到D/A變換器36和37從變換器36，37出來(lái)的模擬信號(hào)用一個(gè)后處理電路38加以合成，而后形成輸出圖象信號(hào)以送到輸出端30，再送到顯示單元如陰極射線管(圖中未示出)以播放圖象。
圖8描述的是圖6中的編碼器18。通常編碼器18存儲(chǔ)三幅圖象，即現(xiàn)圖，瞬間在先圖和瞬間隨后圖，以現(xiàn)圖在一組圖象中連續(xù)位置為基礎(chǔ)由此可以選擇每一幅圖的編碼類(lèi)型(I，P或B)。
編碼器18也會(huì)按圖9解釋的那樣從幀基或場(chǎng)基預(yù)測(cè)編碼中選擇一種方式，而且還會(huì)進(jìn)一可按圖10解釋的那樣從幀基或場(chǎng)基DCT編碼中選擇一種方式。對(duì)于每一幅圖，可得到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，并且這幅圖是相對(duì)于零，或一幅或兩幅預(yù)先編碼好的，而且又被解碼好了的圖象進(jìn)行順利編碼的，同時(shí)這些圖也就成為建立差值信號(hào)的基準(zhǔn)圖象。差值信號(hào)經(jīng)正交變換后進(jìn)入系數(shù)塊進(jìn)行量化，可變長(zhǎng)度編碼，而后作為編碼信號(hào)送出。
編碼器18包括一個(gè)本地解碼器，其中將量化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)量，作反向正交轉(zhuǎn)換，并存儲(chǔ)起來(lái)成為基準(zhǔn)圖象。為了作預(yù)測(cè)編碼，由現(xiàn)圖取得的運(yùn)動(dòng)矢量加到參考圖象上，以產(chǎn)生預(yù)測(cè)圖，該預(yù)測(cè)圖是從現(xiàn)圖中減去而產(chǎn)生差值。
現(xiàn)在詳細(xì)描述編碼器18中的各個(gè)部件。
用作編碼的圖象數(shù)據(jù)是按塊為單位送入輸入端49，而后送到運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50，其中將各幀圖象信號(hào)按例如圖2A，2B中所示的預(yù)定順序分別處理成I圖，P圖或B圖。電路52將現(xiàn)幀的圖象數(shù)據(jù)送到包含有三個(gè)幀存儲(chǔ)器51a，51b和51c的幀存儲(chǔ)器51中，這三個(gè)幀存儲(chǔ)器分別用來(lái)存儲(chǔ)瞬間在先圖，現(xiàn)圖和瞬間隨后圖。
幀F(xiàn)1，F(xiàn)2和F3分別存儲(chǔ)在這三個(gè)存儲(chǔ)器51a，51b和51c中，然后存儲(chǔ)在51c存儲(chǔ)器中的圖被轉(zhuǎn)存入存儲(chǔ)器51a中，而幀F(xiàn)4，F(xiàn)5則分別被轉(zhuǎn)存入存儲(chǔ)器51b和51c中。這種將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器51c中的圖象被轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器51a中去的運(yùn)作和將隨后的兩幀圖象繼續(xù)存入存儲(chǔ)器51b，51c中去的運(yùn)作是對(duì)余留在圖象組中的圖象重復(fù)進(jìn)行的。
將圖象讀入存儲(chǔ)器并暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)之后，他們又被讀出，并送入預(yù)測(cè)方式切換電路52，這個(gè)電路用來(lái)將現(xiàn)圖選擇處理幀基或場(chǎng)基預(yù)測(cè)編碼。在處理完圖象組中第一幀圖象數(shù)據(jù)變成I圖之后，又在處理第二幀圖象成B圖之前，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50，先處理第三幀P圖。處理程序是不同于圖象送來(lái)的順序，這是因?yàn)锽圖要進(jìn)行向后預(yù)測(cè)，所以就需要著即解碼，即將緊隨B圖后的P圖先完成解碼。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50，算出對(duì)每個(gè)宏塊作內(nèi)編碼時(shí)估計(jì)值，對(duì)每個(gè)宏塊按幀預(yù)測(cè)方式作預(yù)測(cè)誤差的絕對(duì)值總和，并對(duì)每個(gè)宏塊按場(chǎng)預(yù)測(cè)方式作預(yù)測(cè)誤差的絕對(duì)值總和。然后，將這些總和送入預(yù)測(cè)判斷電路54中，對(duì)這些總和作比較，以按其中的最小值選擇幀預(yù)測(cè)方式或場(chǎng)預(yù)測(cè)方式，并將此選出的方式送到預(yù)測(cè)方式切換電路52中。
如果選出的是幀預(yù)測(cè)方式，則預(yù)測(cè)方式切換電路52即對(duì)每個(gè)從運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50中收到的宏塊中的四個(gè)亮度塊Y1-Y4及兩個(gè)色度或色差塊Cb，Cr可不經(jīng)處理即予輸出。如圖9A所示，奇場(chǎng)或首場(chǎng)的線數(shù)據(jù)表示為實(shí)線，偶場(chǎng)或次塊的線數(shù)據(jù)表示為虛線，在每個(gè)亮塊和色差塊中是互相交叉在一起的，就如同移動(dòng)矢量檢測(cè)器中所接收到的一樣。在圖9A中，a表示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，在幀預(yù)測(cè)方式中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是以四個(gè)亮度塊(宏塊)作為一個(gè)單元來(lái)完成的，而一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)矢量與這四個(gè)亮度塊(Y1-Y4)相聯(lián)系。
如果選出的是塊預(yù)測(cè)方式，則預(yù)測(cè)方式切換電路52即將運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50接收下來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，即使得每一個(gè)四亮度塊色含一個(gè)單場(chǎng)的數(shù)據(jù)和兩個(gè)色差塊具有非隔行的奇場(chǎng)和偶?jí)K的數(shù)據(jù)，尤其是如圖9B所示那樣，亮度塊Y1-Y2具有奇場(chǎng)的數(shù)據(jù)，亮度塊Y3和Y4具有偶場(chǎng)的數(shù)據(jù)，而色差塊Cb，Cr的上半塊表示奇場(chǎng)亮度塊Y1和Y2中的色差數(shù)據(jù)，而色差塊Cb，Cr的下半塊表示偶場(chǎng)亮度塊Y3和Y4中的色差數(shù)據(jù)。在圖9B中，b表示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元。在場(chǎng)預(yù)測(cè)方式中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是分別以奇場(chǎng)塊和偶場(chǎng)塊方式完成的，亦即一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量是與兩個(gè)亮度塊Y1和Y2相聯(lián)系的，另一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量則與另兩個(gè)亮度塊Y3和Y4相聯(lián)系的。
預(yù)測(cè)方式切換電路52將經(jīng)過(guò)場(chǎng)基或幀基預(yù)測(cè)編碼處理之后的現(xiàn)圖，送達(dá)圖8中的算法單元53中去。算法單元53可以完成圖內(nèi)預(yù)測(cè)，向前預(yù)測(cè)，向后預(yù)測(cè)和雙向預(yù)測(cè)的功能。預(yù)測(cè)判斷電路54是用來(lái)按與現(xiàn)圖信號(hào)關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)誤差信號(hào)來(lái)送擇最佳預(yù)測(cè)方式。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50對(duì)現(xiàn)圖計(jì)算出各個(gè)宏塊中每個(gè)信號(hào)Aij和信號(hào)Aij的平均值A(chǔ)之間的差值的絕對(duì)值的總和，即∑｜Aij-A｜，并將此總和作為內(nèi)編碼的估計(jì)值送到預(yù)測(cè)判斷電路54。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50在每一個(gè)幀預(yù)測(cè)方式和每一個(gè)場(chǎng)預(yù)測(cè)方式中計(jì)算出現(xiàn)圖宏塊信號(hào)Aij和預(yù)測(cè)圖宏塊信號(hào)Bij之間的差值(Aij-Bij)的絕對(duì)值的總和∑｜Aij-Bij｜，(或其平方值的總和)。如上所述，現(xiàn)圖的運(yùn)動(dòng)矢量加到基準(zhǔn)圖象上以產(chǎn)生預(yù)測(cè)圖。當(dāng)基準(zhǔn)圖瞬時(shí)導(dǎo)前于現(xiàn)圖時(shí)，總和量∑｜Aij-Bij｜即作為向前預(yù)測(cè)誤差信號(hào)。而當(dāng)基準(zhǔn)圖象瞬間值隨后于現(xiàn)圖時(shí)，總和量∑｜Aij-Bij｜即稱(chēng)為向后預(yù)測(cè)誤差信號(hào)。當(dāng)預(yù)測(cè)圖是瞬間在先于和瞬間隨后于基準(zhǔn)圖兩者的平均值時(shí)，則作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，總和量∑｜Aij-Bij｜稱(chēng)為雙向預(yù)測(cè)誤差信號(hào)。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50將向前幀預(yù)測(cè)，向前場(chǎng)預(yù)測(cè)，向后幀預(yù)測(cè)，向后場(chǎng)預(yù)測(cè)和雙向幀預(yù)測(cè)，雙向場(chǎng)預(yù)測(cè)的誤差信號(hào)送到預(yù)測(cè)判斷電路54中去。
預(yù)測(cè)判斷電路54將根據(jù)圖內(nèi)編碼、向前幀、向前場(chǎng)、向后幀、向后場(chǎng)、雙向幀、雙向場(chǎng)等各種預(yù)測(cè)誤差信號(hào)的估計(jì)值中的最小值來(lái)選擇出圖內(nèi)編碼、向前圖間預(yù)測(cè)，向后圖間預(yù)測(cè)，雙向圖間預(yù)測(cè)中的一種和幀預(yù)測(cè)方式或場(chǎng)預(yù)測(cè)方式中的一種。算法單元53就如同預(yù)測(cè)方式切換電路52所處理的那樣，根據(jù)預(yù)測(cè)判斷電路54所選出的預(yù)測(cè)方式對(duì)現(xiàn)圖作預(yù)測(cè)編碼。
運(yùn)動(dòng)矢量控制器50用于計(jì)算出與所選預(yù)測(cè)方式相聯(lián)系的運(yùn)動(dòng)矢量，并將他們?nèi)缦率瞿菢铀偷揭粋€(gè)可變長(zhǎng)度編碼電路58和一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64。幀內(nèi)(預(yù)測(cè)誤差)的差值按宏塊為基礎(chǔ)的絕對(duì)值的總和由運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50送到預(yù)測(cè)方式切換電路523和預(yù)測(cè)判斷電路54，如同前述。
算法單元53將預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)，即現(xiàn)圖差值數(shù)據(jù)送達(dá)DCT切換電路55，以用于將現(xiàn)圖作幀基或場(chǎng)基正交變換處理。
DCT切換電路的功能是，將用奇偶場(chǎng)相間的數(shù)據(jù)，對(duì)圖的宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行的DCT運(yùn)算時(shí)的編碼效率，亦即，如圖10A所示，對(duì)幀基正交變換時(shí)的編碼效率，與用奇偶數(shù)據(jù)分離后對(duì)圖的宏塊數(shù)據(jù)進(jìn)行的DCT運(yùn)算的編碼效率，亦即，如圖10所示，對(duì)場(chǎng)基正交變換的編碼效率進(jìn)行比較。電路55的功能就是要從中選擇較高的編碼效率。
為了估算幀基正交轉(zhuǎn)換的編碼效率，DCT方式切換電路55將亮度宏塊數(shù)據(jù)設(shè)置成如圖10A所示的隔行形式，并計(jì)算出奇場(chǎng)行信號(hào)和偶場(chǎng)行條信號(hào)之間垂直相鄰的差值，以及找出EFM差值的絕對(duì)值的總和，或者這些差值的平方值的總和
E F M =Σj = 116Σi = 116｜0 (i , j )-e (i , j)｜+Σj = 116Σi = 116｜e (i , j)- 0 ( i +1, j )]]>方程(1)為了估算場(chǎng)基正交變換的編碼效率，DCT方式切換電路55將亮度宏塊數(shù)據(jù)置成如圖10B所示非隔行形式，并計(jì)算出垂直鄰近的奇場(chǎng)行信號(hào)之間差值和垂直鄰近的偶場(chǎng)行信號(hào)之間的差值，以及找出EFD差值的絕對(duì)值的總和，或者這些差值平方值的總和EF M =Σj =116Σi = 116｜0 (i , j )-0 (i +1, j )｜+｜e ( i -j )-e (i + 1 , j)｜)]]>方程(2)DCT切換電路55將幀基和場(chǎng)基的絕對(duì)值的總和的差和預(yù)定的閾值相比較，如果EFM-EFD的差值小于預(yù)定閾值則選用幀基DCT變換。
如果在預(yù)測(cè)判斷電路54中已選用幀預(yù)測(cè)方式，則在DCT方式切換電路55中選用幀DCT方式的可能性就大。如果在預(yù)測(cè)判斷電路54中已經(jīng)選用場(chǎng)預(yù)測(cè)方式，則在DCT方式切換電路55中選用場(chǎng)DCT方式的可能就大。然而，當(dāng)DCT方式切換電路55選定給出最佳正交變換編碼效率方式的時(shí)候，預(yù)測(cè)判斷電路54所選出的方式不一定必然會(huì)給出預(yù)測(cè)誤差絕對(duì)值的總和的最小值。
如果幀基正交變換方式，即幀DCT方式被選用，則DCT方式切換電路55即能確定用四亮度塊Y1-Y4和兩色差塊Cb，Cr代表交替或隔行的奇場(chǎng)和偶場(chǎng)行如圖10A所示。
如果場(chǎng)基正交變換方式，即場(chǎng)DCT方式被選用，則DCT方式切換電路55即能確定用每一個(gè)亮度塊來(lái)只代表一個(gè)場(chǎng)，每一個(gè)色差塊被分成非隔行的奇場(chǎng)和偶場(chǎng)的行如圖10B所示。
DCT方式切換電路55能夠輸出與所選DCT方式相關(guān)系的位形數(shù)據(jù)和輸出一個(gè)標(biāo)志所選DCT方式的DCT標(biāo)識(shí)，送到可變長(zhǎng)度編碼電路58中和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64中去。
圖11表示了DCT方式切換電路55的構(gòu)形的例子。減法器元件160算出隔行宏塊中的垂直相鄰的奇場(chǎng)和偶場(chǎng)行信號(hào)相應(yīng)象素的差值(a)。平方電路161將相應(yīng)的差值加以平方運(yùn)算，并將平方后的相應(yīng)差值送入加法器162中，其中確定平方差值EFM的總和。加法器162將EFM和送入比較器165中。
比較器165將EFD和與EFM和之間的差值相對(duì)的預(yù)定閾值作比較，以從幀DCT方法和場(chǎng)DCT方式中選出一種方式來(lái)。
同理，減法器170算出宏塊中垂直相鄰奇場(chǎng)行信號(hào)的象素之間的差值和垂直相鄰偏移行信號(hào)的象素的差值，如場(chǎng)基位形圖中所示(b)。平方電路171將相應(yīng)差值加以平方并在加法器172中算出平方差的總和EFM，并將此EFM和送至比較器165中。
回來(lái)再來(lái)參考圖8，圖13DCT方式切換電路55將適當(dāng)?shù)膱D形數(shù)據(jù)的構(gòu)形差值送至DCT電路56中，運(yùn)用離散余弦變換將它作正交變換，變?yōu)镈CT系數(shù)，并將此DCT系數(shù)數(shù)據(jù)送達(dá)量化電路(量化器)57中，使系數(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)存儲(chǔ)在傳輸緩沖寄存器59中的數(shù)據(jù)的總量依量化等級(jí)進(jìn)行量化，并將量化數(shù)據(jù)送至可變長(zhǎng)度編碼電路58中。
可變長(zhǎng)度編碼電路58也從量化器57中得到量化等級(jí)，或分度數(shù)據(jù);從預(yù)測(cè)判斷電路54中得到預(yù)測(cè)方式數(shù)據(jù)，亦即標(biāo)示是圖內(nèi)預(yù)測(cè)、向前預(yù)測(cè)、向后預(yù)測(cè)、或雙向預(yù)測(cè)幾種預(yù)測(cè)方式中是哪一種預(yù)測(cè)方式已被采用的數(shù)據(jù);以及從移動(dòng)矢量檢測(cè)器50中得到移動(dòng)矢量數(shù)據(jù)。編碼電路58也從預(yù)測(cè)判斷電路54(其中包含有表示是幀預(yù)測(cè)方式抑或是場(chǎng)預(yù)測(cè)方式被采用的標(biāo)志)中接收預(yù)測(cè)標(biāo)志數(shù)據(jù);電路58也還從DCT方式切換電路55(其中包含有表示是幀DCT方式抑或是場(chǎng)DCT方式被采用的標(biāo)志)中接收預(yù)測(cè)標(biāo)志數(shù)據(jù)。這個(gè)信息被置入編碼數(shù)據(jù)串的標(biāo)題部分中。
可變長(zhǎng)度編碼電路58根據(jù)已從量化器57中送來(lái)的量化等級(jí)數(shù)據(jù)，采用可變長(zhǎng)度編碼，如Huffman碼，對(duì)量化了的數(shù)據(jù)和信息標(biāo)題進(jìn)行編碼，并將所得數(shù)據(jù)送至傳輸緩沖寄存器59中。
量化數(shù)據(jù)和量化等級(jí)也被送入反向量化電路(反向量化器)60，它用來(lái)按量化等級(jí)使已量化的數(shù)據(jù)解量，并將復(fù)原的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)送入反向DCT電路61中，使在其中將DCT系數(shù)數(shù)據(jù)作反向變換得出復(fù)原的差值數(shù)據(jù)，而后將此差值數(shù)據(jù)送達(dá)一個(gè)算法單元62中。
算法單元62將復(fù)原的差值數(shù)值和事先編好碼而又解碼的基準(zhǔn)圖結(jié)合起來(lái)，如運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償那樣，以獲得一個(gè)重建圖的解碼數(shù)據(jù)。它將用作基準(zhǔn)圖，并讀入兩個(gè)幀存儲(chǔ)器63a，63b中的一個(gè)。存儲(chǔ)器63a，63b用于讀出存儲(chǔ)其中的基準(zhǔn)圖象數(shù)據(jù)。并讀入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64中，以便運(yùn)用從運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50中取得的運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)獲得源于基準(zhǔn)圖的預(yù)測(cè)圖。特別是，電路64是利用運(yùn)動(dòng)矢量從存儲(chǔ)器63a，63b中替換基準(zhǔn)圖的讀出地址。
就一組圖象而言，在第一幀I圖的數(shù)據(jù)和第三幀P圖的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在向前和向后預(yù)測(cè)圖象存儲(chǔ)器或63a和63b中之后，第二幀B圖的數(shù)據(jù)就被運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50處理。預(yù)測(cè)判斷電路54就是當(dāng)根據(jù)宏塊的預(yù)測(cè)誤差的絕對(duì)值的總和，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)方式，向前預(yù)測(cè)方式、向后預(yù)測(cè)方式和雙向預(yù)測(cè)方式中設(shè)定一種預(yù)測(cè)方式的同時(shí)，選出幀預(yù)測(cè)方式或者場(chǎng)預(yù)測(cè)方式的。
因?yàn)橐环亟ǖ腂圖是不作為其他圖的基準(zhǔn)圖用的，所以它不必存入幀存儲(chǔ)器63中。
因?yàn)閹鎯?chǔ)器63有向前和向后預(yù)測(cè)圖象單元63a，63b能夠按需要交替存儲(chǔ)，所以存儲(chǔ)在單元63a或63b中任一個(gè)單元中的圖象可以既輸出向前預(yù)測(cè)圖象也可以輸出向后預(yù)測(cè)圖象。
運(yùn)動(dòng)矢量電路64能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)作為一幅預(yù)測(cè)圖象送到算法單元62中和送至算法單元53中，該單元53將預(yù)測(cè)圖從正在被預(yù)測(cè)編碼的P圖和B圖中減去。
特別是，當(dāng)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50從向前原圖單元51a中接收一幅I圖數(shù)據(jù)時(shí)，預(yù)測(cè)判斷電路54選擇幀內(nèi)預(yù)測(cè)方式和將算法單元53中的開(kāi)關(guān)53中設(shè)定到輸入觸點(diǎn)a上。這樣就使得I圖數(shù)據(jù)被直接輸入到DCT方式切換電路55中去。此時(shí)，從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64中不會(huì)輸出預(yù)測(cè)圖象。I圖數(shù)據(jù)也被送到向前預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63a中。
當(dāng)向前預(yù)測(cè)方式被預(yù)測(cè)判斷電路54選出的時(shí)候，電路54將開(kāi)關(guān)53d設(shè)置在輸入觸點(diǎn)b上，使算法單元53a將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路中產(chǎn)生的預(yù)測(cè)圖的每一宏塊按象素為單位從存儲(chǔ)器51中讀出的圖中減去。以便由此而得出差值數(shù)據(jù)。P圖在編碼和本地解碼之后，也被送到存儲(chǔ)單元63a或63b中，例如，如果P圖是緊隨著I圖，則P圖就存在向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63b中去。
為了進(jìn)行向前預(yù)測(cè)編碼，預(yù)測(cè)圖是一幅從幀存儲(chǔ)器63中的向前預(yù)測(cè)圖單元63a中讀出的基準(zhǔn)I圖或P圖，而且根據(jù)從運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50輸出的運(yùn)動(dòng)矢量補(bǔ)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。尤其是，對(duì)每一宏塊而言，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64將向前預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元53a中的讀出地址按運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50正在輸出的運(yùn)動(dòng)矢量的量進(jìn)行移位。
當(dāng)向后預(yù)測(cè)方式被預(yù)測(cè)判斷電路54選出時(shí)，電路54將開(kāi)關(guān)53d設(shè)定在輸入觸點(diǎn)C上，由此使得算法單元53b將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路54中產(chǎn)生的預(yù)測(cè)圖從存儲(chǔ)器51中讀出的圖中按象素為單位減去，從而產(chǎn)生差值數(shù)據(jù)。
為了進(jìn)行向后預(yù)測(cè)編碼，預(yù)測(cè)圖是一幅從幀存儲(chǔ)器63中的向后預(yù)測(cè)圖單元63b中讀出的P圖，而且按照運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50輸出的運(yùn)動(dòng)矢量被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。尤其是，對(duì)每一宏塊而言，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50正在輸出的運(yùn)動(dòng)矢量的量，將向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63b中讀出的地址進(jìn)行移位。當(dāng)雙向預(yù)測(cè)方式被預(yù)測(cè)判斷電路54送出時(shí)，電路54將開(kāi)關(guān)53d設(shè)置到輸出觸點(diǎn)d上，由此使算法單元53c將預(yù)測(cè)圖從存儲(chǔ)器51中讀出的圖中按象素為單位減去以產(chǎn)生差值數(shù)據(jù)。預(yù)測(cè)圖是向前預(yù)測(cè)圖和向后預(yù)測(cè)圖的平均值。
在雙向預(yù)測(cè)的情況下，存儲(chǔ)在向前預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63a中的圖和存儲(chǔ)在向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63b中的圖都被讀出，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50中輸出的運(yùn)動(dòng)矢量被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路54進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。尤其是，對(duì)于每個(gè)宏塊而言，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路64將相應(yīng)于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)器50中正在輸出的運(yùn)動(dòng)矢量中最適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的量將向前和向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元63a，63b中的讀出地址進(jìn)行移位。
傳輸緩沖存儲(chǔ)器58將送達(dá)的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在其中，并發(fā)出指示其中所存數(shù)據(jù)的量的控制數(shù)據(jù)，而且將這控制數(shù)據(jù)送至量化器57中，當(dāng)在傳輸緩沖器59中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的量達(dá)到一個(gè)預(yù)定上限值時(shí)，傳輸緩沖器59中出來(lái)的控制數(shù)據(jù)會(huì)使量化器57中的量化等級(jí)增大以便減少被量化的數(shù)據(jù)總量。類(lèi)似地，當(dāng)存儲(chǔ)在傳輸緩沖器59中的數(shù)據(jù)的總量達(dá)到一個(gè)預(yù)定的下限值時(shí)，傳輸緩沖器59中出來(lái)的控制數(shù)據(jù)會(huì)使量化器57中的量化等級(jí)縮小，以便增加被量化的數(shù)據(jù)的總量。因此，傳輸緩沖器59防止了到達(dá)其中的數(shù)據(jù)超過(guò)或低于它的容量范圍。存儲(chǔ)在傳輸緩沖器59中的數(shù)據(jù)是在預(yù)定時(shí)延內(nèi)讀出，并到達(dá)輸出端69，然后到傳輸通道，并在記錄介質(zhì)3上記錄下來(lái)。
雖然上面所描寫(xiě)的主要是以亮度塊為其準(zhǔn)的，但是色差塊也是根據(jù)一串垂直方向，另一半水平方向的亮度塊的運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)進(jìn)行類(lèi)似的處理和傳輸?shù)?。圖12表明如圖6所示的解碼器31。所產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)從記錄介質(zhì)3傳輸?shù)浇邮针娐?未示出)，或者到輸入端80中去，其中將編碼圖數(shù)據(jù)送到接收緩沖器81，將編碼數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在其中，然后將數(shù)據(jù)送到解碼電路90-中的可變長(zhǎng)度解碼電路82中。
可變長(zhǎng)度解碼電路82的功能是，將已編碼數(shù)據(jù)作為可變長(zhǎng)度解碼，并將復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)方式數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)標(biāo)識(shí)和DCT標(biāo)識(shí)輸出到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87中，還將量化等級(jí)數(shù)據(jù)和包含每個(gè)宏塊的預(yù)測(cè)方式，運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)標(biāo)識(shí)，DCT標(biāo)識(shí)和量化圖數(shù)據(jù)的可變長(zhǎng)度解碼圖數(shù)據(jù)輸出到反向量化器83中。
反向量化器83用于將可變長(zhǎng)度解碼電路82中送來(lái)的圖象數(shù)據(jù)按照也從電路82中送來(lái)的量化等級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行去量化。再將此復(fù)原的系數(shù)數(shù)據(jù)送到反向傳輸IDCT電路84中。
IDCT電路84用于完成對(duì)復(fù)原系數(shù)數(shù)據(jù)的反向變換，并產(chǎn)生復(fù)原差值數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)送到算法單元85中。
如果從IDCT電路84中來(lái)的復(fù)原差值數(shù)據(jù)是代表一個(gè)I圖宏塊的話，則算法單元85并不處理該數(shù)據(jù)，而僅僅將此數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)輸出端91送至格式變換器32(圖6所示)中去，并且還將此送到幀存儲(chǔ)器86中的向前預(yù)測(cè)圖單元86a中去。
如果從IDCT電路中來(lái)的復(fù)原差值數(shù)據(jù)是代表一個(gè)產(chǎn)生的向前預(yù)測(cè)方式中的P圖宏塊的話，則存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器86中的向前預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)器86a中的在前幀的基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)被一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87根據(jù)可變長(zhǎng)度解碼電路82中輸出的運(yùn)動(dòng)矢量作運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，并由此產(chǎn)生預(yù)測(cè)圖。尤其是，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87利用運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)替代送入存儲(chǔ)器86a中的讀出地址。算法單元85將預(yù)測(cè)圖加到復(fù)原差值數(shù)據(jù)中，以產(chǎn)生一個(gè)解碼重建圖，并被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器86中的反向預(yù)測(cè)存儲(chǔ)器86b中。解碼P圖是保留在解碼器31中，并等下一個(gè)B圖解碼和輸出之后再輸出，這樣就可以把圖象恢復(fù)到他們被送到圖6中的編碼器18之前的順序。
即使P圖的宏塊是按內(nèi)碼數(shù)據(jù)編碼的，解碼了的P圖也是直接存儲(chǔ)在向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)單元86b中，并不被算法單元85輸出到輸出端91。
如果從IDCT電路84來(lái)的復(fù)原的差值數(shù)據(jù)代表的是一個(gè)已按內(nèi)碼方式編碼的B圖宏塊，這是由可變長(zhǎng)度解碼電路82送到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87的預(yù)測(cè)方式中所決定的，那末其中就不產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)圖。
如果從IDCT電路84中來(lái)的復(fù)原差值數(shù)據(jù)代表的是一個(gè)已按向前預(yù)測(cè)方式編碼的B圖宏塊，這是由可變長(zhǎng)度解碼電路82送至運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87的預(yù)測(cè)方式中所決定的，那么存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器86中的向前預(yù)測(cè)圖單元86a中的數(shù)據(jù)被讀出，并被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87利用，從可變長(zhǎng)度解碼電路82中送來(lái)的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償而形成預(yù)測(cè)圖象。算法單元85將復(fù)原差值數(shù)據(jù)加至預(yù)測(cè)圖上形成復(fù)原的B圖。
如果從IDCT電路84中送來(lái)的復(fù)原差值數(shù)據(jù)代表的是一個(gè)已按向前預(yù)測(cè)方式編碼的B圖宏塊，這是由可變長(zhǎng)度解碼電路82送至運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87的預(yù)測(cè)方式中所決定的，則存儲(chǔ)在向后預(yù)測(cè)圖單元86b中的數(shù)據(jù)被讀出，并被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87利用從可變長(zhǎng)度解碼電路82中送來(lái)的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，而后形成預(yù)測(cè)圖。算法單元85將恢復(fù)差值數(shù)據(jù)加到預(yù)測(cè)圖上，以形成復(fù)原B圖。
如果從IDCT電路84中送來(lái)的復(fù)原差值數(shù)據(jù)代表的是一個(gè)按雙向預(yù)測(cè)方式編碼的B圖宏塊，這是由可變長(zhǎng)度解碼電路82送到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87的預(yù)測(cè)方式中所決定的，那來(lái)存儲(chǔ)在向前和向后預(yù)測(cè)圖存儲(chǔ)器86a、86b中的數(shù)據(jù)都被讀出，并各自被運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87利用從可變長(zhǎng)度解碼電路82中送來(lái)的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后加以平均后形成預(yù)測(cè)圖，算法單元85將復(fù)原差值數(shù)據(jù)加到預(yù)測(cè)圖上而形成復(fù)原的B圖。
已復(fù)原的B圖通過(guò)輸出端91送至格式變換器32。但是，因?yàn)锽圖并不作為其它圖的預(yù)測(cè)圖，所以它并不存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器86中。
B圖輸出之后，存儲(chǔ)在向后預(yù)測(cè)圖單元86b中的P圖數(shù)據(jù)被讀出，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87送至算法單元85中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償此時(shí)并未完成。
解碼器31中并末表示出與編碼器18(圖8所示)中的預(yù)測(cè)方式切換電路52和DCT方式切換電路55相對(duì)應(yīng)的電路。而這種處理將由這些電路來(lái)完成，亦即，復(fù)原位形的處理是由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償電路87來(lái)完成的，使奇場(chǎng)行信號(hào)與偶場(chǎng)行信號(hào)是彼此分開(kāi)的復(fù)原成奇偶場(chǎng)行條信號(hào)彼此交替地出現(xiàn)。
亮度信號(hào)的處理已如前述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都能明了，色差信號(hào)的處理也以類(lèi)似的方式完成，但此處所采用的運(yùn)動(dòng)矢量是在垂直和水平兩個(gè)方向上都被分成一半的亮度的運(yùn)動(dòng)矢量。
傳統(tǒng)的編碼方法也還有缺點(diǎn)，即用作選擇幀基DCT方式還是場(chǎng)基DCT方式的上述的EFM和EFD差值并沒(méi)有必要對(duì)具有更高效率的正交變換方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。
上述傳統(tǒng)編碼方法的另一缺點(diǎn)是因?yàn)閺膱D內(nèi)預(yù)測(cè)，向前圖間預(yù)測(cè)，向后圖間預(yù)測(cè)，或雙向圖間預(yù)測(cè)中選出一種預(yù)測(cè)方式是利用與DCT系數(shù)沒(méi)有函數(shù)關(guān)系的預(yù)測(cè)誤差信號(hào)進(jìn)行的，所以圖象預(yù)測(cè)的選擇就不一定能取得最高效率的預(yù)測(cè)圖正交變換。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，以克服相關(guān)技術(shù)中的上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，以便不論是幀基變換還是場(chǎng)基變換都能選用最高的效率。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，其中不論是幀基正交變換還是場(chǎng)基正交變換都采用DCT系數(shù)來(lái)選出。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，以便圖內(nèi)預(yù)測(cè)，向前圖內(nèi)預(yù)測(cè)，向后圖間預(yù)測(cè)，或雙向圖間預(yù)測(cè)都被選用最高的效率。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，其中DCT系數(shù)是用來(lái)選擇的圖象預(yù)測(cè)的最高效方式。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，對(duì)圖象信號(hào)進(jìn)行編碼的方法和裝置是將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排到奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)相互交替的幀格式塊中去。幀格式塊經(jīng)過(guò)正交變換而形成幀基系數(shù)數(shù)據(jù)。圖象數(shù)據(jù)也被安排到或者是奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者是偶場(chǎng)數(shù)據(jù)的場(chǎng)基格式塊中去，而場(chǎng)基格式塊經(jīng)過(guò)正交變換，而形成場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)。然后再在幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)兩者之中按最小系數(shù)數(shù)據(jù)量作選擇，被選出的數(shù)據(jù)再被編碼并傳輸出去。
本發(fā)明的另一方面是一種對(duì)圖象信號(hào)編碼的方法和裝置，它是將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排到奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)互相交替的幀格式塊中去，幀格式塊是經(jīng)正交變換后成為幀基系數(shù)陣列，其中每一陣列分別相應(yīng)于一個(gè)幀格式塊。每個(gè)幀基系數(shù)陣列中的至少一部分的各個(gè)單元量被確定下來(lái)，并組合而成幀基總和。圖象信號(hào)數(shù)據(jù)也被安排到包含一個(gè)奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者是一個(gè)偶場(chǎng)數(shù)據(jù)的場(chǎng)格式塊中。場(chǎng)格式塊被正交變換成場(chǎng)基系數(shù)陣列，即，每一個(gè)陣列分別相應(yīng)于一個(gè)場(chǎng)格式塊。每個(gè)場(chǎng)基系數(shù)陣列中的至少一部的各個(gè)單元的量被確定下來(lái)，并組合成場(chǎng)基總和。再?gòu)母鲙禂?shù)陣列和各場(chǎng)基系數(shù)陣列中選出代表最少字節(jié)量的陣列作為幀基總和與場(chǎng)基總和的函數(shù)，所選出的陣列被編碼和傳輸出去。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置是將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排到碼內(nèi)幀格式塊和碼際幀格式塊中，使得每一塊具有與偶場(chǎng)數(shù)據(jù)交替著的奇場(chǎng)數(shù)據(jù)。碼內(nèi)和碼際幀格式塊被分別正交變換成碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼際幀基系數(shù)數(shù)據(jù)。圖象信號(hào)格式塊中，使得每一塊包含著或者是一個(gè)奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者是一個(gè)偶場(chǎng)數(shù)據(jù)，碼內(nèi)和碼際場(chǎng)格式塊被分別正交變換成碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼際場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)。將具有最少數(shù)據(jù)量的系數(shù)數(shù)據(jù)選出進(jìn)行編碼，并傳輸出去。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，具有最少量數(shù)據(jù)的系數(shù)數(shù)據(jù)可以從選擇一個(gè)具有較少量系數(shù)數(shù)據(jù)的碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，或碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)，選擇一個(gè)具有較少量系數(shù)數(shù)據(jù)的碼際幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，或者碼際場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)，以及再?gòu)囊堰x出的一個(gè)數(shù)據(jù)中再選擇一個(gè)具有較少系數(shù)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的又一個(gè)方面是一種圖象信號(hào)的編碼方法和裝置，它是將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排到碼由幀格式塊和碼際幀格式塊中，其中奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)是交替的。碼內(nèi)幀格式塊和碼際幀格式塊被正交變換，各自成為碼內(nèi)幀基系數(shù)和碼際幀基系數(shù)陣列中至少一部分的各個(gè)量被分別組合而成為一個(gè)碼內(nèi)幀基總和和一個(gè)碼際幀基總和。圖象信號(hào)數(shù)據(jù)也被安排到碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼際場(chǎng)格式塊中，使得每一塊中或者包含一個(gè)奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者包含一個(gè)偶場(chǎng)數(shù)據(jù)。碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼際場(chǎng)格式塊被正交變換，各自成為碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)和碼際場(chǎng)基系數(shù)，每一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)陣列和碼際場(chǎng)基系數(shù)陣列中至少一部分的各個(gè)量被分別組合而成為一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)基總和與碼際場(chǎng)基總和。代表最少字節(jié)量的陣列被選出，并作為碼內(nèi)幀基總和，碼際幀基總和，碼內(nèi)場(chǎng)基總和以及碼際場(chǎng)基總和的一個(gè)函數(shù)。然后被選出的陣列被編碼而輸出。
根據(jù)本發(fā)明的上述多個(gè)方面的特征，正交變換可以包括一個(gè)DCT變換，而且一個(gè)陣列中的單元量或者是它的絕對(duì)值，或者是它的平方值。而且，幀基和場(chǎng)基總和可以僅僅包括高頻系數(shù)。另，一個(gè)選出的幀基系數(shù)或場(chǎng)基系數(shù)陣列是可以將各個(gè)總和與閾值作比較，或者將多個(gè)總和與第二個(gè)總和或與第二個(gè)總和的加權(quán)值作比較而取得。
本發(fā)明的上述和其它目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將由下面本發(fā)明對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中得出。附圖中所示的相應(yīng)部分是采用同一的標(biāo)號(hào)。
圖1A和1B是表示幀間相關(guān)的圖象。
圖2A和2B是用于預(yù)測(cè)編碼的類(lèi)型圖象的圖。
圖3表示圖象信號(hào)如何變換成編碼數(shù)據(jù)以供傳輸?shù)膱D。
圖4表示一個(gè)正在運(yùn)動(dòng)中的目標(biāo)的圖。
圖5A和5B分別表示奇偶行相間的，或奇偶行分離的幀圖的一部分。
圖6表示圖象信號(hào)編碼和解碼的傳統(tǒng)裝置的框圖。
圖7A-7C表示說(shuō)明圖6中的格式變換電路的運(yùn)作圖。
圖8表示圖6中編碼器裝置的框圖。
圖9A-9B表示解釋圖8中編碼器的預(yù)測(cè)編碼運(yùn)作所用的草圖。
圖10A-10B表示解釋圖8中編碼器的正交變換運(yùn)作所用的草圖。
圖11表示圖8中DCT方式切換電路的構(gòu)形的框圖。
圖12表示圖6中解碼器的框圖。
圖13表示按本發(fā)明的第一實(shí)施例中的編碼器的框圖。
圖14表示按本發(fā)明的第二實(shí)施例中的編碼器的框圖。
圖15表示圖14中編碼器的一部分的框圖。
本發(fā)明是將圖象信號(hào)進(jìn)行編碼，以便利用幀基和場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)選出圖象信號(hào)數(shù)據(jù)的最有效的幀基和場(chǎng)基正交變換，由此而確定一個(gè)具有最少系數(shù)數(shù)據(jù)量的正交變換。
圖13是一個(gè)本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼器框圖。在圖中每個(gè)和圖8中相同的單元是用同樣的標(biāo)號(hào)表示，在此不再描述。
圖13中的編碼器包括一個(gè)幀DCT電路200，用以完成圖象信號(hào)數(shù)據(jù)的幀基正交變換;一個(gè)場(chǎng)DCT電路201，用以完成圖象信號(hào)數(shù)據(jù)的場(chǎng)基正交變換;以及一個(gè)幀/場(chǎng)DCT方式切換電路255，以便將幀DCT電路200和場(chǎng)DCT電路201送來(lái)的系數(shù)數(shù)據(jù)選擇最為有效的編碼。
現(xiàn)圖的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)已按宏塊為單位被算法單元進(jìn)行了預(yù)測(cè)編碼后，就被幀DCT電路200進(jìn)行運(yùn)算，如同被安排成圖10A所示的幀格式塊。幀DCT電路200將每一幀包含8×8象素陣列的格式塊進(jìn)行正交變換，而成為一個(gè)64幀基DCT系數(shù)陣列。
預(yù)測(cè)編碼的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)是按宏塊為單元送出的，并由場(chǎng)DCT電路作處理，如同被安排成圖10B所示的場(chǎng)格式塊。每一個(gè)包含一個(gè)8×8象素陣列的場(chǎng)格式塊正交變換成一個(gè)64場(chǎng)基DCT系數(shù)陣列。
DCT方式切換電路255為每一宏塊選擇出一種或者是幀基系數(shù)陣列，或者是場(chǎng)基系數(shù)陣列中的一種陣列，并將所選陣列送至量化器57中，以進(jìn)一步作如上所述的處理，參見(jiàn)圖8。
對(duì)幀/場(chǎng)DCT方式切換電路255如體選擇幀基系數(shù)或場(chǎng)基系數(shù)的過(guò)程敘述如下根據(jù)確定更為有效的幀基和場(chǎng)基正交變換的第一種技術(shù)，由DCT方式切換電路255計(jì)算出四個(gè)64DCT系數(shù)陣列中的每一個(gè)陣列的絕對(duì)值的總和，它代表已正交變換后的幀格式亮度塊，如圖10A中的Y[1]，Y[2]，Y[3]或Y[4]。DCT方式切換電路255，將此四個(gè)總和相加，以計(jì)算出幀權(quán)值，如下式
幀數(shù)值=Σi = 14Σj = 164｜Frame DCT Coef ［i ］［j ］｜]]>方程(3)其中，j是各個(gè)幀基系數(shù)的標(biāo)號(hào)，i是多個(gè)亮度塊的標(biāo)號(hào)，F(xiàn)rame DCT Coef[i] [j]代表幀基系數(shù)的值。
DCT方式切換電路255也計(jì)算出場(chǎng)數(shù)值，如下式場(chǎng)權(quán)值＝Σi = 14Σj = 164｜F ei l dDCT Coef ［i ］［j ］｜]]>方程(4)其中，j是各個(gè)場(chǎng)基系數(shù)的標(biāo)號(hào)，i是各個(gè)亮度塊的標(biāo)號(hào)，如圖10B中的Y[1]，Y[2]，Y[3]和Y[4];FieldDCT Coef[i] [j]是代表場(chǎng)基系數(shù)的值。
另一種方式，用計(jì)算出各個(gè)DCT系數(shù)的平方值來(lái)代替絕對(duì)值。進(jìn)一步，幀權(quán)值和場(chǎng)權(quán)值可以包括兩個(gè)代表色差塊的DCT系數(shù)陣列的平方值的總和和絕對(duì)值的總和，如圖10A，10B中的Cb[5]和Cr[6]。
DCT方式切換電路255將幀權(quán)值與預(yù)定的閾值(TH1)作比較，如幀權(quán)值小于TH1，則幀基正交變換被確定為更有效的正交變換，而由DCT方式變換電路255將幀基系數(shù)送至量化器57。
如果幀權(quán)值是等于或大于TH1，則將幀權(quán)值與場(chǎng)權(quán)值作比較，如幀權(quán)值小于場(chǎng)權(quán)值，則幀基正交變換被確定為更有效的正交變換，并將幀基系數(shù)送至量化器57。反之，如果場(chǎng)權(quán)值是小于幀權(quán)值，則場(chǎng)基正交變換被確定為最有效的正交變換，而場(chǎng)基系數(shù)被送出。
另一方面，幀權(quán)值和場(chǎng)權(quán)值用加權(quán)值進(jìn)行比較，例如，要是下列關(guān)系式成立幀權(quán)值＜(場(chǎng)權(quán)值)×β1)+α1，則幀基正交變換是更為有效的變換，幀基系數(shù)被選用;要是上述關(guān)系式不成立，則場(chǎng)基數(shù)被選用。本例中α1和β1代表由經(jīng)驗(yàn)決定的預(yù)定權(quán)值。
根據(jù)確定更為有效的幀基正交變換和場(chǎng)基正交變換的第二種技術(shù)，DCT方式切換電路255運(yùn)用上述方法計(jì)算出幀權(quán)值和場(chǎng)值，但僅僅采用每個(gè)64個(gè)幀基系數(shù)陣列中的一部分，和每個(gè)64個(gè)場(chǎng)基系數(shù)陣列中的一部分。例如采用每個(gè)8×8DCT系數(shù)陣列的最下面兩行的系數(shù)。因?yàn)榇砀哳l的系數(shù)與代表較低頻的系數(shù)相比，給出一個(gè)奇場(chǎng)和一個(gè)偶場(chǎng)的瞬間中的更多的信息。所以，DCT方式切換電路255僅僅利用這些高頻的系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
在這第二種技術(shù)中，DCT方式切換電路255將幀權(quán)值和場(chǎng)權(quán)值進(jìn)行比較，如果幀權(quán)值較小值，則選用幀基系數(shù)，并送至量化器57。反之，如場(chǎng)權(quán)值較小，則選用場(chǎng)基系數(shù)，并送至量化器57。
另，采用權(quán)值使幀權(quán)值與場(chǎng)權(quán)值作比較，例如，如果下列關(guān)系式成立幀權(quán)值＜(場(chǎng)權(quán)值×β2)+α2幀基系數(shù)被選用。如果該關(guān)系式不成立，則場(chǎng)基系數(shù)被選用。式中α2、β2是由經(jīng)驗(yàn)決定的預(yù)定權(quán)值。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)例例中編碼器的框圖，在該例中，從碼內(nèi)或碼間作選擇，及從幀基或場(chǎng)基正交變換中作選擇是將各個(gè)DCT系數(shù)具有最少量的系數(shù)數(shù)值作為一個(gè)函數(shù)來(lái)完成。
圖14中所示的編碼器包括預(yù)測(cè)判斷電路319和切換電路320，詳見(jiàn)圖15。圖14中的各單元中凡是和圖18中所示的一樣的都采用相同的標(biāo)號(hào)，在此不再敘述。但這第二實(shí)施例中移動(dòng)矢量檢測(cè)器50并不計(jì)算碼內(nèi)估算值，預(yù)測(cè)判斷電路54僅僅選出向前預(yù)測(cè)，向后預(yù)測(cè)或雙向預(yù)測(cè)中的一種預(yù)測(cè)，而不作碼內(nèi)或碼間的選擇。
如圖15所示，對(duì)每一預(yù)測(cè)方式而言，在輸入端300上，以預(yù)測(cè)方式切換電路52中按宏塊單位送入現(xiàn)圖的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)。圖象信號(hào)數(shù)值由幀DCT電路303作運(yùn)算，就如安排成每場(chǎng)包含8×8個(gè)象素陣列的碼內(nèi)幀格式塊那樣。幀DCT電路303將每一碼內(nèi)幀格式塊作正交變換而成為相應(yīng)的64碼內(nèi)幀基DCT系數(shù)陣列，并將系數(shù)送至DCT方式切換電路311中。
對(duì)每一種預(yù)測(cè)方式而言，現(xiàn)圖的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)也被場(chǎng)DCT電路304處理，就如安排成碼內(nèi)場(chǎng)格式塊。場(chǎng)DCT電路304將每一碼內(nèi)場(chǎng)格式塊作正交變換而成為相應(yīng)的64碼內(nèi)場(chǎng)基DCT系數(shù)陣列。
DCT方式切換電路311對(duì)每一宏塊選出或是碼內(nèi)幀基系數(shù)，或是碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)中的一種，并將此選出的系數(shù)送至開(kāi)關(guān)315。
DCT方式切換電路311從碼內(nèi)幀基系數(shù)，或碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)中選出一種系數(shù)的技術(shù)基本上是相應(yīng)于圖B中論及的第一實(shí)施例的DCT方切換電路255所完成的第一技術(shù)和第二技術(shù)。但是，在這第二實(shí)施例中的第一技術(shù)，電路311僅僅采用每一個(gè)64幀基系數(shù)陣列中的63AC系數(shù)，和每一個(gè)64場(chǎng)基系數(shù)陣列中的63AC系數(shù)。DCT方式切換電路311將所選出的碼內(nèi)幀權(quán)值和碼內(nèi)場(chǎng)權(quán)值中的一種權(quán)值作為一種內(nèi)編碼權(quán)值送到預(yù)測(cè)判斷電路319中。
如果預(yù)測(cè)判斷電路54選出了向前預(yù)測(cè)方式，則圖象信號(hào)數(shù)據(jù)也被送到輸入端300，再經(jīng)過(guò)選擇器330送到算法單元353a，該單元將輸入端301送來(lái)的預(yù)測(cè)圖象宏塊從圖象信號(hào)數(shù)據(jù)的宏塊中減去再產(chǎn)生向前預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)。向前預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)是被幀DCT電路305處理，就如安排成如向前預(yù)測(cè)碼幀格式塊，每場(chǎng)包含一個(gè)8×8象素陣列。幀DCT電路305將每個(gè)向前預(yù)測(cè)編碼幀格式塊作正交變換而成為相應(yīng)的64向前預(yù)測(cè)編碼幀基DCT系數(shù)陣列而被送到電路312中。
向前預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)也被場(chǎng)DCT電路306處理，就如安排成向前預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)格式塊。場(chǎng)DCT電路306將每個(gè)向前預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)格式塊作正交變換而成為相應(yīng)的64向前預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基DCT系數(shù)陣列，而被送到電路312中。
DCT方式切換電路312對(duì)每一宏塊選出或者是向前預(yù)測(cè)編碼幀基系數(shù)陣列，或者是場(chǎng)基向前預(yù)測(cè)碼系數(shù)，而后將所選出的系數(shù)送到開(kāi)關(guān)315。DCT方式切換電路312選出一種陣列的方式基本上是和第一實(shí)施例中利用DCT方式切換電路255所采用的方式是相同的。DCT方式切換電路312計(jì)算出一個(gè)向前預(yù)測(cè)幀權(quán)值和一個(gè)向前預(yù)測(cè)場(chǎng)權(quán)值，從中選出一個(gè)權(quán)值，并將選出的權(quán)值作為碼間權(quán)值送至預(yù)測(cè)判斷電路319。
如果預(yù)測(cè)判斷電路54選出的是向后預(yù)測(cè)方式，則圖象信號(hào)數(shù)據(jù)也被送到輸入端300，再經(jīng)過(guò)選擇器330送到算法單元353b，該單元把從輸入端302上送來(lái)的預(yù)測(cè)圖宏塊從圖象信號(hào)數(shù)據(jù)的宏塊中減去，而產(chǎn)生向后預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)。向后預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)是被幀DCT電路307處理，就如安排成向后預(yù)測(cè)編碼幀格式塊一樣，其中每塊包含8×8個(gè)象素陣列。幀DCT電路307對(duì)每個(gè)向后預(yù)測(cè)編碼幀格式塊進(jìn)行正交變換，以形成相應(yīng)的64向后預(yù)測(cè)編碼幀基DCT系數(shù)陣列，并將此系數(shù)送到DCT方式切換電路313。
向后預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)也被場(chǎng)DCT電路308處理，就如同安排成向后預(yù)測(cè)場(chǎng)格式塊，場(chǎng)DCT電路308將每個(gè)向后預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)格式塊作正交變換成為64向后預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基DCT系數(shù)陣列，并將此系數(shù)送到電路313。
DCT方式切換電路313為每個(gè)宏塊選出向后預(yù)測(cè)編碼幀基系數(shù)陣列，或者選出向后預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基系數(shù)陣列，而將選出的系數(shù)送到開(kāi)關(guān)315。DCT方式切換電路313選出一種陣列的方法是和采用DCT方式切換電路312時(shí)基本相同。由DCT方式切換電路313從中計(jì)算出一個(gè)向后預(yù)測(cè)幀權(quán)值和一個(gè)向后預(yù)測(cè)場(chǎng)權(quán)值，從中選出一個(gè)權(quán)值，送到預(yù)測(cè)判斷電路319中，作為一個(gè)碼間權(quán)值。
另，如果預(yù)測(cè)判斷電路54選出的是雙向預(yù)測(cè)方式，則圖象信號(hào)數(shù)據(jù)值被輸入端300收到之后就通過(guò)選擇器330送到算法單元353C，該單元將由輸入端301送來(lái)的向前預(yù)測(cè)圖象的宏塊和由輸入端302送來(lái)的向后預(yù)測(cè)圖象的宏塊取出平均值，從圖象信號(hào)數(shù)據(jù)中減去以產(chǎn)生雙向預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)。雙向預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)被幀DCT電路319處理，安排在雙向預(yù)測(cè)編碼幀格式塊中，每塊包含8×8象素陣列。幀DCT電路309對(duì)每一雙向預(yù)測(cè)編碼幀格式塊作正交變換，以形成每個(gè)64雙向預(yù)測(cè)編碼幀基DCT系數(shù)陣列，并將系數(shù)送到DCT方式切換電路314中。
雙向預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)也被場(chǎng)DCT電路310運(yùn)算，并被安排入雙向預(yù)測(cè)編碼格式塊中。場(chǎng)DCT電路310對(duì)每個(gè)雙向預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)格式塊作正交變換，而形成各個(gè)64雙向預(yù)測(cè)編碼DCT場(chǎng)基系數(shù)陣列，并將系數(shù)送到DCT方式切換電路314中。
DCT方式切換電路314選擇雙向預(yù)測(cè)編碼幀基系數(shù)陣列，或者選擇雙向預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基系數(shù)陣列，并將選出的系數(shù)送到開(kāi)關(guān)315。DCT方式切換電路314選擇一種陣列的方法是和采用DCT方式切換電路312時(shí)相同的。DCT方式切換電路314就計(jì)算出一個(gè)雙向預(yù)測(cè)幀權(quán)值和一個(gè)雙向預(yù)測(cè)場(chǎng)權(quán)值。選出其中之一，并將選出的權(quán)值送到預(yù)測(cè)判斷電路319中作為碼間權(quán)值。
預(yù)測(cè)判斷電路319將碼間權(quán)值與預(yù)測(cè)閾值TH2作比較，如果碼間權(quán)值小于TH2，則相應(yīng)于碼間權(quán)值的正交變換被確定為更有效的預(yù)定編碼方式和DCT變換方式。
如果碼間權(quán)值比TH2值大或相等，則將碼間權(quán)值與碼內(nèi)權(quán)值作比較，如碼間權(quán)值較小，則選出相應(yīng)的預(yù)測(cè)方式系數(shù)，反之，如碼內(nèi)權(quán)值較小，則選出相應(yīng)的碼內(nèi)系數(shù)。
另，碼內(nèi)權(quán)值和碼間權(quán)值再和利加權(quán)值作比較，例如，如果關(guān)系式碼內(nèi)權(quán)值＜(碼間權(quán)值×β3)+α3，即(Intet-Coding weight＜(Intre-Coding weight×β3)+α3)式成立，則相應(yīng)的碼間預(yù)測(cè)編碼方式和幀基或場(chǎng)基正交變換被確定為最有效的方式，并且相應(yīng)的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)被選用。如果該關(guān)系式不成立，則相應(yīng)的碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù)被選出。在此例中，α3和β4代表預(yù)定的由經(jīng)驗(yàn)確定的權(quán)值。
預(yù)測(cè)判斷電路319將開(kāi)關(guān)315設(shè)定在一個(gè)從a，b，c，d四個(gè)觸點(diǎn)上選出的一個(gè)觸點(diǎn)上，以接受下列系數(shù)數(shù)據(jù)中選出的一個(gè)系數(shù)數(shù)據(jù)碼內(nèi)幀基，碼內(nèi)場(chǎng)基，向前預(yù)測(cè)編碼幀基，向前預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基;向后預(yù)測(cè)編碼幀基，向后預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基;雙向預(yù)測(cè)編碼幀基，雙向預(yù)測(cè)編碼場(chǎng)基系數(shù)，而開(kāi)關(guān)315將所選出的系數(shù)數(shù)據(jù)送到輸出端318。
所選出的系數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)輸出端318后送給量化器57，如圖14，并按上述對(duì)應(yīng)于圖8的方式作進(jìn)一步的處理。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例和各種變形都已參照附圖作了詳細(xì)描述。但是，本發(fā)明顯然不只受此具體的實(shí)施例和其變型的局限，本領(lǐng)域的技術(shù)人員按此所作的各種修改和進(jìn)一步的變形都將落在如待批權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖象信號(hào)的編碼方法，其特征在于，它包括下列步驟將圖象信號(hào)安排入奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)交替著的幀格式塊；將所述幀格式塊作正交變換而形成幀基系數(shù)數(shù)據(jù)；將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入每一塊中包含有或者是所述奇場(chǎng)數(shù)據(jù)或者是所述偶場(chǎng)數(shù)據(jù)兩者中之一的場(chǎng)格式塊；將所述的場(chǎng)格式塊作正交變換而形成場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)；從所述幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和所述場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出具有最少系數(shù)數(shù)據(jù)量的一個(gè)數(shù)據(jù)；和將所述的被選數(shù)據(jù)編碼而作傳輸。
2.一種權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，其中還包括將所述被選數(shù)據(jù)進(jìn)行量化的步驟。
3.一種按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，其中所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)是以宏塊為單元安排到所述幀格式塊中和所述場(chǎng)格式塊中，并且其中所述被選數(shù)據(jù)是以宏塊為基礎(chǔ)的。
4.一種圖象信號(hào)編碼裝置，其特征是，其中包括將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)交替著的幀格式塊中的設(shè)備;將所述幀格式塊作正交變換以形成幀基系數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)備;將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入每一塊中包含有或者是所述奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者是所述偶場(chǎng)數(shù)據(jù)兩者之一的場(chǎng)格式塊中設(shè)備;將所述場(chǎng)格式塊作正交變換以形成場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)備;從所述幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出具有最少系數(shù)數(shù)據(jù)量的一個(gè)數(shù)據(jù)的設(shè)備;將上述被選數(shù)據(jù)編碼以作傳輸。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是，其中包括將上述被選數(shù)據(jù)量化的設(shè)備。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是，其中所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)是以宏塊為單元安排入所述幀格式塊和場(chǎng)格式塊中，并且其中所述被選數(shù)據(jù)是以宏塊為單元的。
7.一種圖象信號(hào)的編碼方法，其特征是，其中包括下列步驟將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入幀格式塊中，其中奇場(chǎng)數(shù)據(jù)是與偶場(chǎng)數(shù)據(jù)交替著的;將所述幀格式塊作正交變換而形成幀基系數(shù)陣列，每一陣列相應(yīng)于一個(gè)所述的幀格式塊;將每一幀基系數(shù)陣列中至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，形成一幀基總和;將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入場(chǎng)基格式塊中，每一塊包括所述奇場(chǎng)數(shù)據(jù)或偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中的一種數(shù)據(jù);將所述場(chǎng)格式塊作正交變換形成場(chǎng)基系數(shù)陣列，每一陣列相應(yīng)于一個(gè)所述場(chǎng)格式塊;將每一場(chǎng)基系數(shù)陣列中至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，形成一場(chǎng)基總和;從所述幀基系數(shù)陣列和場(chǎng)基系數(shù)陣列中選出代表最少數(shù)量的陣列作為所述幀基總和和所述場(chǎng)基總和的一個(gè)函數(shù);將所述被選陣列編碼以作傳輸。
8.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述將幀格式塊作正交變換的步驟包括幀格式塊的離散余弦變換，所述的將場(chǎng)格式塊作正交變換的步驟包括場(chǎng)格式塊的離散余弦變換。
9.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)包括亮度數(shù)據(jù)、色差數(shù)據(jù)，其中每一個(gè)所述幀格式塊和場(chǎng)格式塊代表了所述亮度數(shù)據(jù)或所述色差數(shù)據(jù)中的一種數(shù)據(jù)，以及代表了所述色差數(shù)據(jù)的場(chǎng)格式塊包含了由偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中分離出來(lái)的奇場(chǎng)數(shù)據(jù)。
10.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，幀基系數(shù)的量是一個(gè)幀基系數(shù)的絕對(duì)值，而場(chǎng)基系數(shù)的量是一個(gè)場(chǎng)基系數(shù)的絕對(duì)值。
11.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，幀基系數(shù)的量是一個(gè)幀基系數(shù)的平方值，而場(chǎng)基系數(shù)的是量是一個(gè)場(chǎng)基系數(shù)的平方值。
12.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，其中所述幀基系數(shù)的每個(gè)陣列的部分和所述場(chǎng)基系數(shù)的每個(gè)陣列的部分包括了高頻系數(shù)。
13.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，當(dāng)所述幀基總和值小于預(yù)定閾值時(shí)，選用所述的幀基系數(shù)。
14.一種按權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，當(dāng)所述幀基總和值比所述場(chǎng)基總和值小時(shí)，選用所述幀基系數(shù)，而且當(dāng)所述幀基總和值比所述場(chǎng)基總和值較大時(shí)，選用所述場(chǎng)基系數(shù)。
15.一種為權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，當(dāng)Sum，frame＜Sum，field×β+α?xí)r，其中所述的場(chǎng)基系數(shù)被選用，其中Sum，frame是所述幀基總和，Sum，field是所述場(chǎng)基總和，β，α是預(yù)定值，當(dāng)Sum，frame≥Sum，field×β+α?xí)r，其中所述場(chǎng)基系數(shù)被選用。
16.一種圖象信號(hào)的編碼裝置，其特征是，其中包括圖象信號(hào)輸入設(shè)備;將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入奇偶場(chǎng)數(shù)據(jù)交替著的幀格式塊中去的設(shè)備;將所述幀格式塊作正交換，以形成幀基系數(shù)陣列的設(shè)備，每一陣列相應(yīng)于一個(gè)所述幀格式塊;將各個(gè)幀基系數(shù)陣列中至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，形成幀基總和的設(shè)備;將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入包含奇場(chǎng)或偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中之一的場(chǎng)格式塊中去的設(shè)備;將所述場(chǎng)格式塊作上交變換，形成場(chǎng)基系數(shù)陣列的設(shè)備，每一陣列相應(yīng)于一個(gè)所述場(chǎng)格式塊;將各個(gè)場(chǎng)基系數(shù)陣列中至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，形成場(chǎng)基總和的設(shè)備;從所述幀基系數(shù)陣列和場(chǎng)基系數(shù)陣列中選出代表最少數(shù)量的陣列作為所述幀基總和，和所述場(chǎng)基總和的一個(gè)函數(shù)的設(shè)備;將所述被選陣列編碼，以作傳輸?shù)脑O(shè)備。
17.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，其中將所述幀格式塊作正交變換的設(shè)備包括將所述幀格式塊作離散余弦變換，和將所述場(chǎng)格式塊作正交變換的設(shè)備包括，將所述場(chǎng)格式塊作離散余弦變換。
18.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，所述的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)包括亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)，其中每一個(gè)幀格式塊和場(chǎng)格式塊代表，或者是所述亮度數(shù)據(jù)或者是所述色差數(shù)據(jù)，而所述代表色差數(shù)據(jù)的場(chǎng)格式塊包括了從偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中出的奇場(chǎng)數(shù)據(jù)。
19.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，幀基系數(shù)的量是幀基系數(shù)的一個(gè)絕對(duì)值，其中場(chǎng)基系數(shù)的量是場(chǎng)基系數(shù)的一個(gè)絕對(duì)值。
20.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，幀基系數(shù)的量是幀基系數(shù)的一個(gè)平方值，其中場(chǎng)基系數(shù)的量是場(chǎng)基系數(shù)的一個(gè)平方值。
21.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，每一個(gè)幀基系數(shù)陣列的部分和每個(gè)場(chǎng)基系數(shù)陣列的部分包括高頻系數(shù)。
22.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，當(dāng)所述的幀基總和值小于預(yù)定閾值時(shí)，選用所述的幀基系數(shù)。
23.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，當(dāng)所述的幀基總和值是比所述的場(chǎng)基總和值較小時(shí)，選用所述的幀基系數(shù);當(dāng)所述的幀基總和值是比所述的場(chǎng)基總和值較大時(shí)，選用所述的場(chǎng)基系數(shù)。
24.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是，當(dāng)Sum，frame＜Sum，field×β+α?xí)r，選用幀基系數(shù)。當(dāng)Sum，frame≥Sum，field×β+α?xí)r，選用場(chǎng)基系數(shù)，其中，Sum，frame是場(chǎng)基總和，Sum，field是場(chǎng)基總和。
25.一種隨后幀圖象信號(hào)的編碼方法，其特征是，其中包括下列步驟將圖象信號(hào)安排入碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊中，其中奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)是交替著的;將所述碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊作正交變換，分別形成碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù);將圖象信號(hào)安排入碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊中，其中每一塊包含奇場(chǎng)數(shù)據(jù)，或者是偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中之一種數(shù)據(jù);將所述碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊作正交變換，以各自形成碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù);從所述碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出具有最小量系數(shù)數(shù)據(jù)的一個(gè)數(shù)據(jù);將所述被選出的數(shù)據(jù)編碼，以作傳輸。
26.一種如權(quán)利要求25所述的方法，其特征是，其中所述將碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊作正交變換的步驟包括將碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊作離散余弦變換，其中所述將碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊作正交變換的步驟包括將碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊作離散余弦變換。
27.一種按權(quán)利要求25所述的方法，其特征是，其中所述的圖象信號(hào)數(shù)據(jù)包括，亮度數(shù)據(jù)和色差數(shù)據(jù)，其中所述每一個(gè)碼內(nèi)幀格式塊，每一個(gè)碼間幀格式塊，每一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)格式塊，每一個(gè)碼間場(chǎng)格式塊都代表了，或是亮度數(shù)據(jù)或是色差數(shù)據(jù)中之一的一種數(shù)據(jù)，其中代表色差數(shù)據(jù)的碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊包括從偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中分開(kāi)的奇場(chǎng)數(shù)據(jù)。
28.一種按權(quán)利要求25所述的方法，其特征是，其中所述從碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出一種數(shù)據(jù)的步驟中包括從所述碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出一種具有較小系數(shù)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù);從所述碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出一種具有較小系數(shù)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù)，和從所述碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間系數(shù)數(shù)據(jù)中選出一種具有較小系數(shù)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)。
29.一種隨后圖象信號(hào)的編碼方法，其特征是，其中包括下列步驟將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊中，其中奇偶場(chǎng)數(shù)據(jù)是互相交替的;將碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊作正交變換，分別形成碼內(nèi)幀基和碼間幀基系數(shù)陣列;將所述碼內(nèi)幀基系數(shù)和碼間幀基系數(shù)的各個(gè)陣列的至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，以分別形成碼內(nèi)幀基總和，和碼間幀基總和;將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊中，每一塊包括所述奇場(chǎng)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)中的一種數(shù)據(jù);將所述碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊作正交變換，以各自形成碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列和碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列;將所述碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)和碼間場(chǎng)基系數(shù)的各個(gè)陣列的至少一部分的相應(yīng)量綜合起來(lái)，以分別形成一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)基總和，和一個(gè)碼間場(chǎng)基總和;將所述被選出的陣列編碼，以作傳輸。
30.一種按權(quán)利要求29所述的方法，其特征是，其中每一個(gè)碼內(nèi)幀基系數(shù)量，碼間幀基系數(shù)量，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)量和碼間場(chǎng)基系數(shù)量都是一個(gè)相應(yīng)系數(shù)的絕對(duì)值。
31.一種按權(quán)利要求29所述的方法，其特征是，其中每一個(gè)碼內(nèi)幀基系數(shù)量，碼間幀基系數(shù)量，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)量和碼間場(chǎng)基系數(shù)量都是一個(gè)相應(yīng)系數(shù)的平方值。
32.一種按權(quán)利要求29所述的方法，其特征是，其中所述每一個(gè)碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分，每一個(gè)碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分，每一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分，和每一個(gè)碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分中的每個(gè)部分包括了AC系數(shù)。
33.一種按權(quán)利要求29所述的方法，其特征是，所述每一個(gè)碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分，每一個(gè)碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分，每一個(gè)碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分和每一個(gè)碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)陣列部分中的每個(gè)部分包括了高頻系數(shù)。
34.一種按權(quán)利要求29所述的方法，其特征是，其中所述從碼內(nèi)幀基系數(shù)，碼間幀基系數(shù)，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)，和碼間場(chǎng)基系數(shù)中作選擇的步驟如下從所述碼內(nèi)幀基系數(shù)和碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)中選出用最少量代表的陣列作為一個(gè)碼內(nèi)幀基總和，和碼內(nèi)場(chǎng)基總和的函數(shù);選出碼內(nèi)幀基總和，和碼內(nèi)場(chǎng)基總和中的一個(gè)總和值作為碼內(nèi)總和值;從所述碼間幀基系數(shù)，和碼間場(chǎng)基系數(shù)中選出最少量代表的陣列作為碼間幀基總和，和碼間場(chǎng)基總和的函數(shù)，選出碼間幀基總和，和碼間場(chǎng)基總和中的一個(gè)總和值作為碼間總和值;從所述碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間系數(shù)數(shù)據(jù)中選出用最少量代表的陣列作為所述碼內(nèi)總和，和碼間總和的一個(gè)函數(shù)。
35.一種按權(quán)利要求34所述的方法，其特征是，當(dāng)所述碼內(nèi)幀基總和值小于每一預(yù)定閾值時(shí)，選用所述的碼內(nèi)幀基系數(shù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)所述的碼間幀基總和值小于第二預(yù)定閾值時(shí)，選用所述碼間幀基系數(shù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù)。
36.一種按權(quán)利要求34所述的方法，其特征是，當(dāng)所述碼內(nèi)幀基總和值小于所述碼內(nèi)場(chǎng)基總和時(shí)，選用所述碼內(nèi)幀基系數(shù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)所述碼內(nèi)幀基總和值大于所述碼內(nèi)場(chǎng)基總和值時(shí)，選用碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)所述碼間幀基總和值小于所述碼間場(chǎng)基總和值時(shí)，選用所述碼基幀基系數(shù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)所述碼間幀基總和值大于碼間場(chǎng)基總和值時(shí)，選用碼間場(chǎng)基系數(shù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù)。
37.一種按權(quán)利要求34所述的方法，其特征是，當(dāng)Sumintra，frame＜Sumintra，field×β+α，其中Sumintra，frame是所述碼內(nèi)幀基總和，Sumintra，field是所述碼內(nèi)場(chǎng)基總和，β，α 是預(yù)定值，時(shí)，選用碼內(nèi)幀基系數(shù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)Sumintra，fram≥Sumintra，field×β+α?xí)r，選用碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)作為碼內(nèi)系數(shù)數(shù)據(jù)。
38.一種按權(quán)利要求34所述的方法，其特征是，當(dāng)Suminter，frame＜Suminter，field×β+α其中Suminter，frame是所述碼間幀基總和，Suminter，field是所述碼間場(chǎng)基總和，β，α 是預(yù)定值，時(shí)，選用碼間幀基系數(shù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù);當(dāng)Suminter，frame≥Suminter，field×β+α?xí)r，選用碼間場(chǎng)基系數(shù)作為碼間系數(shù)數(shù)據(jù)。
39.一種圖象信號(hào)的編碼方法，其特征是，其中包括圖象信號(hào)輸入設(shè)備;將所述圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入其中奇場(chǎng)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)是交替著的碼內(nèi)幀格式場(chǎng)和碼間幀格式塊中的設(shè)備;將所述碼內(nèi)幀格式塊和碼間幀格式塊作正交變換，以相應(yīng)形成碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)備;將圖象信號(hào)數(shù)據(jù)安排入其中每場(chǎng)都包含有奇場(chǎng)數(shù)據(jù)或者是偶場(chǎng)數(shù)據(jù)的所述碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊中的設(shè)備;將所述的碼內(nèi)場(chǎng)格式塊和碼間場(chǎng)格式塊作正交變換，以相應(yīng)形成碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)和碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)備;從所述碼內(nèi)幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，和碼間幀基系數(shù)數(shù)據(jù)，碼內(nèi)場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)，和碼間場(chǎng)基系數(shù)數(shù)據(jù)中選出一個(gè)具有最小量系數(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)備;將所述被選數(shù)據(jù)編碼、以作傳輸用的設(shè)備。
全文摘要
圖象信號(hào)的編碼是以幀基正交變換系數(shù)和場(chǎng)基正交變換系數(shù)為函數(shù)，而從幀基正交變換或場(chǎng)基正交變換中選出一種的方式來(lái)進(jìn)行的。這種代表最小數(shù)據(jù)量的系數(shù)被選用，并被編碼以作傳輸。另，圖象信號(hào)的編碼是以相應(yīng)的正交變換系數(shù)為函數(shù)，而從幀內(nèi)編碼、向前圖間預(yù)測(cè)，向后圖間預(yù)測(cè)和雙向圖間預(yù)測(cè)以及幀基正交變換中選出一種的方式進(jìn)行的。
文檔編號(hào)G06T9/00GK1100871SQ9410527
公開(kāi)日1995年3月29日 申請(qǐng)日期1994年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月31日
發(fā)明者田原勝己, 帶包伸久 申請(qǐng)人:索尼公司