專利名稱：代碼轉(zhuǎn)換的方法以及代碼轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的方法和一種按權(quán)利要求8的前序部分所述的代碼轉(zhuǎn)換裝置。
在許多應(yīng)用中提供多個(gè)質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)。對(duì)此的實(shí)例是-接收機(jī)的多個(gè)質(zhì)量等級(jí)的數(shù)字TV(家用TV設(shè)備、PC、管理器、有多媒體能力的移動(dòng)無線電終端設(shè)備)，-不同終端設(shè)備和接入場所的單獨(dú)的視頻業(yè)務(wù)(寬帶電纜、XDSL、ISDN、UMTS)，-收費(fèi)TV和其他視頻業(yè)務(wù)，其中，取決于所選的計(jì)費(fèi)等級(jí)來提供質(zhì)量更好或者質(zhì)量更差的視頻信號(hào)。
為此曾介紹以下方案，[1、2]，其中，單個(gè)視頻信號(hào)不是彼此獨(dú)立地被編碼(聯(lián)播(Simulcast))，而是較高質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)由較低質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)導(dǎo)出(差分編碼)。為了能有效地進(jìn)行差分編碼，其中在編碼期間同步不同質(zhì)量等級(jí)的相應(yīng)編碼單元。這種方法從[3]中公知。同步在這一點(diǎn)意味著，關(guān)于圖像或者圖像部分的編碼的判定在單個(gè)質(zhì)量等級(jí)的不同編碼單元中只進(jìn)行一次。
在接收機(jī)側(cè)，在解碼器中組合不同質(zhì)量等級(jí)的多個(gè)被編碼的圖像數(shù)據(jù)，并重建屬于相應(yīng)質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)。這種解碼器的可能的實(shí)現(xiàn)方案從[1-3]中公知。
可是，對(duì)于一些應(yīng)用，期望的是，僅提供某個(gè)質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)。例如對(duì)于移動(dòng)通信終端設(shè)備，出于復(fù)雜度原因只能僅僅解碼視頻信號(hào)。在另一場景中，在PC中應(yīng)僅僅解碼和表示具有最低質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)。在這種情況下，實(shí)踐中必需僅僅傳輸與最低質(zhì)量等級(jí)相對(duì)應(yīng)的那些視頻信號(hào)。
本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，給出一種用于進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的方法以及一種代碼轉(zhuǎn)換裝置，該方法/該代碼轉(zhuǎn)換裝置能以簡單和有效的方式對(duì)具有基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換。
該任務(wù)從根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的方法出發(fā)由該權(quán)利要求1的特征部分的特征來解決。此外，該任務(wù)通過一種代碼轉(zhuǎn)換裝置從權(quán)利要求8的前序部分出發(fā)由該權(quán)利要求8的特征部分的特征來解決。
在用于對(duì)具有基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的方法中，由基本信號(hào)確定第一頁面信息和第一變換系數(shù)信息，并由至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)分別確定第二頁面信息和分別確定第二變換系數(shù)信息，由第一和至少一個(gè)第二頁面信息產(chǎn)生第三頁面信息，由第一和至少一個(gè)第二變換系數(shù)信息通過加權(quán)加法產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息，其中，第一、第二和第三變換系數(shù)信息基于相同的變換系數(shù)編碼方法，以及由第三頁面信息和第三變換系數(shù)信息產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)。
通過依據(jù)本發(fā)明的方法，能由被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)，該被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)由基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)組成。此外，通過將基本信號(hào)和差分?jǐn)U展信號(hào)劃分成相應(yīng)的變換系數(shù)信息和頁面信息，能以簡單的方式產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)。
通過將相同的變換系數(shù)編碼方法用于編碼變換系數(shù)信息來實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換時(shí)，變換系數(shù)信息不必被解碼并不必隨后重新被編碼。因此，可以在對(duì)變換系數(shù)信息進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換時(shí)實(shí)現(xiàn)特別簡單和廉價(jià)的實(shí)現(xiàn)方案。
如果被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)在代碼轉(zhuǎn)換之前由熵解碼器來解碼并且被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)通過熵編碼器來編碼，那么可以明顯減少被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)和被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)量。
優(yōu)選地，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)的第三頁面信息和第三變換系數(shù)信息依據(jù)第一視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)來編碼，而第一和第二頁面信息以及第一和第二變換系數(shù)信息基于第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。通過應(yīng)用第一或第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，能以簡單的和廉價(jià)的方式利用第一或第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的已經(jīng)可供使用的模塊對(duì)不同頁面信息的單個(gè)語法單元進(jìn)行編碼。
在優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，作為第一和/或第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用一種按照特別是H.261、H.263、H.264、MPEG1、MPEG2或者M(jìn)PEG4的標(biāo)準(zhǔn)的方法，以致能將第一或第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的已經(jīng)存在的模塊再次用于進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換。因此可以保證廉價(jià)的實(shí)現(xiàn)方案。
優(yōu)選地，相應(yīng)的第三頁面信息的語法單元的第一部分取自相應(yīng)的第二頁面信息，并且相應(yīng)的第三頁面信息的語法單元的第二部分由第一和相應(yīng)的第二頁面信息的組合產(chǎn)生。不僅通過再利用語法單元而且通過語法單元的組合能以少量的處理費(fèi)用產(chǎn)生第三頁面信息的新的語法單元。
在一種擴(kuò)展方案中，有利的是，第一部分T1中的至少一個(gè)與第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2相同的語法單元SY3、SY4、SY5取自第一頁面信息SB。以此簡化第三頁面信息的制訂，因?yàn)榕c所有第三頁面信息相同的語法單元僅須一次地從基本信號(hào)的第一頁面信息中被提取。
優(yōu)選地，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)被產(chǎn)生，以致該被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)通過基本信號(hào)并通過可選地增加至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)來構(gòu)成，并且在此不超過可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率。因此，能根據(jù)可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)的最佳圖像質(zhì)量。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的代碼轉(zhuǎn)換裝置，該被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)具有基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)，該代碼轉(zhuǎn)換裝置具有解碼單元，用于由基本信號(hào)確定第一頁面信息和第一變換系數(shù)信息以及由至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)確定第二頁面信息和第二變換系數(shù)信息；頁面編碼單元，用于由第一和至少一個(gè)第二頁面信息產(chǎn)生第三頁面信息；變換系數(shù)編碼單元，用于通過加權(quán)加法由第一和至少一個(gè)第二變換系數(shù)信息產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息，其中，第一、第二和第三變換系數(shù)信息基于相同的變換系數(shù)編碼方法；以及編碼單元，用于由第三頁面信息和第三變換系數(shù)信息產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)。借助代碼轉(zhuǎn)換裝置能以有利的方式實(shí)現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的方法。
如果代碼轉(zhuǎn)換裝置另外裝備有用于在進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換之前解碼被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)的熵解碼器并裝備有用于編碼被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)的熵編碼器，則減少對(duì)于被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)和被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)所必需的數(shù)據(jù)量。
如果代碼轉(zhuǎn)換裝置另外被集成在終端設(shè)備中和/或被集成在網(wǎng)絡(luò)部件中，那么不僅在諸如數(shù)字計(jì)算機(jī)的終端設(shè)備中而且在諸如GPRS網(wǎng)絡(luò)(GPRS-通用分組無線電系統(tǒng)(General Packet Radio System))中的應(yīng)用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)部件中實(shí)施依據(jù)本發(fā)明的方法。
借助附

圖1-4闡述本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)以及優(yōu)點(diǎn)。其中圖1詳細(xì)示出用于執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法的代碼轉(zhuǎn)換裝置；
圖2a和2b詳細(xì)示出兩個(gè)實(shí)施例，這兩個(gè)實(shí)施例分別包括用于進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的代碼轉(zhuǎn)換裝置；圖3詳細(xì)示出信號(hào)流圖，用于在考慮頁面信息參數(shù)的情況下為產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息而邏輯連接不同的變換系數(shù)信息；圖4詳細(xì)示出基本信號(hào)和兩個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)的不同方語法單元以及兩個(gè)可能的視頻輸出信號(hào)。
具有相同功能和相同工作原理的元件在圖1-4中配備有相同的參考符號(hào)。
在圖1中示出用于執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法的代碼轉(zhuǎn)換裝置TV的實(shí)施例。應(yīng)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS包括基本信號(hào)BS和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2。為被編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的基本信號(hào)BS可以獨(dú)立于差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2進(jìn)行解碼?；拘盘?hào)BS例如對(duì)應(yīng)于視頻序列的最低的質(zhì)量等級(jí)(也就是基本質(zhì)量)?；拘盘?hào)BS包括第一頁面信息SB和第一變換系數(shù)信息TB。
每個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2分別包括第二頁面信息SE1、SE2并且分別包括第二變換系數(shù)信息TE1、TE2。差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2包括遞增的圖像信息，這些圖像信息與基本信號(hào)BS一起提高視頻序列的圖像質(zhì)量。為了對(duì)諸如第二差分?jǐn)U展信號(hào)ES2的差分?jǐn)U展信號(hào)進(jìn)行解碼，的確必須既對(duì)基本信號(hào)BS又對(duì)諸如第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的較低的差分?jǐn)U展信號(hào)進(jìn)行解碼。借助第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1實(shí)現(xiàn)第一附加的質(zhì)量等級(jí)，并借助第一和第二差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2實(shí)現(xiàn)相對(duì)基本質(zhì)量更好的第二質(zhì)量等級(jí)。第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第二變換系數(shù)信息TE1僅包括差分信息，該差分信息由第一質(zhì)量等級(jí)的相應(yīng)變換系數(shù)和基本質(zhì)量等級(jí)的相應(yīng)變換系數(shù)的減法構(gòu)成。第二變換系數(shù)信息TE2通過屬于第二變換系數(shù)信息TE2的質(zhì)量等級(jí)的相應(yīng)變換系數(shù)和比較更低的質(zhì)量等級(jí)的相應(yīng)變換系數(shù)的減法產(chǎn)生。也能對(duì)要相減的變換系數(shù)執(zhí)行加權(quán)。詳細(xì)內(nèi)容由文獻(xiàn)[1-3]公知。
在下一個(gè)可替換的方法步驟中，基本信號(hào)BS和兩個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2首先通過熵解碼器PD來處理。在熵編碼或解碼中，例如公知的是霍夫曼編碼方案，其中，通常給頻繁出現(xiàn)的代碼字分別分配短的輸出代碼字，并為很少出現(xiàn)的代碼字分別分配較長的輸出代碼字。在圖1的實(shí)施例中，基本信號(hào)BS和每個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2借助熵解碼器PD進(jìn)行解碼。
在另一方法步驟中，基本信號(hào)BS和兩個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2或按照可替換的熵解碼的相對(duì)應(yīng)的信號(hào)被轉(zhuǎn)交給解碼單元DE。該解碼單元DE具有以下功能，即確定基本信號(hào)BS和差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2的第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2以及第一和第二變換系數(shù)信息TB、TE1、TE2。例如，為第二差分?jǐn)U展信號(hào)ES2復(fù)制第二頁面信息SE2和第二變換系數(shù)信息TE2。
在另一步驟中，在應(yīng)用頁面編碼單元SIC的情況下，借助基本信號(hào)BS的第一頁面信息SB和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2的相應(yīng)第二頁面信息SE1、SE2構(gòu)成至少一個(gè)第三頁面信息SN1、SN2。下面借助圖4詳細(xì)闡述用于產(chǎn)生至少一個(gè)第三頁面信息SN1、SN2的適宜的實(shí)施變型。在這種情況下，第三頁面信息SN1由第一頁面信息SB和第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第二頁面信息SE1產(chǎn)生。
圖4在上部示出第一和第二變換系數(shù)信息TB、TE1、TE2以及第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2。如在圖4的基本信號(hào)BS的例子上應(yīng)看到的那樣，第一頁面信息SB包括多個(gè)語法單元，諸如包括語法單元SY3、…、SY7。第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第二頁面信息SE1例如包括語法單元SY1、SY3、SY4、SY5、SY2*。為了制訂被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1的第三頁面信息SN1，首先將第二頁面信息SE1的可以不變地被接收的那些語法單元復(fù)制到第三頁面信息SN1中。這些語法單元在圖4中被組合成第一分量T1。在本實(shí)施例中，第一部分T1的語法單元SY1、SY3、SY4、SY5例如說明下列功能-第一語法單元SY1第一語法單元SY1包括第一量化參數(shù)。
-第三語法單元SY3第三語法單元SY3以頭字段(“主報(bào)頭(main header)”)的形式說明通用信息，諸如說明被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS的圖像大小。
-第四語法單元SY4第四語法單元SY4包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)信息(諸如運(yùn)動(dòng)向量)。
-第五語法單元SY5第五語法單元SY5說明對(duì)于基本信號(hào)BS和所有差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2均相同的附加信息(諸如運(yùn)動(dòng)估計(jì)的預(yù)測模式)。
此外，第三頁面信息SN1包括至少一個(gè)其他的語法單元SY2，該語法單元SY2由第一頁面信息SB和第二頁面信息SE1的組合產(chǎn)生。這種類型的語法單元SY2可被組合成第二部分T2。在根據(jù)圖4的本實(shí)施例中，第二語法單元SY2由第七語法單元SY7和修改過的第二語法單元SY2*構(gòu)成。例如在標(biāo)準(zhǔn)H.264[6]中，借助由16×16個(gè)像點(diǎn)組成的宏塊的塊編碼模式(英語方“Coded BlockPattern”-CBP)說明，四個(gè)可能的8×8塊中的哪個(gè)塊被編碼。該塊編碼模式由4比特組成，其中，邏輯一“1”說明存在某個(gè)被編碼的8×8塊，而某個(gè)8×8塊的邏輯零“0”表達(dá)不編碼該塊。這樣，塊編碼模式“1000”例如意味著，16×16宏塊中的左上的8×8塊被編碼，而其他三個(gè)8×8塊則不被編碼。因此，第七和第二修改過的語法單元SY7、SY2*分別對(duì)應(yīng)于某個(gè)塊編碼模式并例如采用下列值SY7＝“1000”(僅左上的8×8塊被編碼)SY2*＝“0001”(僅右下的8×8塊被編碼)下面能由第七和第二修改過的語法單元SY7、SY2*的按位的“或”邏輯連接產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于第二語法單元SY2的新的塊編碼模式，并且該塊編碼模式表示SY2＝“1001”(左上和右下的8×8塊被編碼)。
因此，屬于塊編碼模式SY2的宏塊依據(jù)[1、2、3、6]不僅針對(duì)左上的8×8塊而且針對(duì)右下的8×8塊具有編碼，而另外兩個(gè)8×8塊則不被編碼。
如在圖4中所看到的那樣，一個(gè)或者多個(gè)語法單元(諸如第三語法單元SY3(主報(bào)頭))不僅被用在基本信號(hào)BS的第一頁面信息SB中而且被用在差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2的相應(yīng)第二頁面信息SE1、SE2中。因此，在依據(jù)本發(fā)明的方法的適宜的擴(kuò)展方案中，在產(chǎn)生第三頁面信息SN1、SN2時(shí)能直接由第一頁面信息SB獲取第一部分T1的一個(gè)或者多個(gè)語法單元。因此依據(jù)圖4，第三、第四和第五語法單元SY3、SY4、SY5不僅在基本信號(hào)BS中而且在差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2中均是相同的。在一種可替換的實(shí)施形式中，相應(yīng)的第二頁面信息SE1、SE2僅包括與基本信號(hào)BS的第一頁面信息SB的語法單元之一不同的那些語法單元。因此，例如如果第二頁面信息SE1僅包括第一和修改過的第二語法單元SY1、SY2*，則也能使用依據(jù)本發(fā)明的方法。
制訂其他第三頁面信息SN2時(shí)的行為方式與制訂第三頁面信息SN1的實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)，可是，其中取代第二頁面信息SE1，現(xiàn)在必須考慮另一第二頁面信息SE2。
按照依據(jù)本發(fā)明的方法，第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2的語法單元可以依據(jù)第一視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VCS1編碼，而第三頁面信息SN1、SN2的語法單元可以依據(jù)第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VCS2編碼。這樣，語法單元可以按照H.261、H.263、H.264、可視MPEG-1(MPEG-1 Visual)、可視MPEG-2(MPEG-2 Visual)/H262或者可視MPEG-4(MPEG-4 Visual)標(biāo)準(zhǔn)中的至少一種進(jìn)行編碼。如果第一和第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VCS1、VCS2相同，那么得到用于產(chǎn)生第三頁面信息SN1、SN2的實(shí)踐中簡單的實(shí)現(xiàn)方案。在這種情況下，可能僅通過復(fù)制第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2的單個(gè)語法單元構(gòu)成相應(yīng)的第三頁面信息SN1、SN2?？墒?，如果第一和第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VCS1、VSC2不同，那么可能為了制訂相應(yīng)第三頁面信息SN1、SN2的語法單元必須將第一和第二頁面信息SB、SE1、SE2的一個(gè)或者多個(gè)語法單元從第一視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VSC1變換到第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VSC2。
在下個(gè)步驟中，在應(yīng)用第一和第二變換系數(shù)信息TB、TE1、TE2的情況下，至少一個(gè)第三變換系數(shù)信息TN1、TN2借助變換系數(shù)編碼單元TE來構(gòu)成。該變換系數(shù)編碼單元TE依據(jù)由[1，2]公知的方法產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息TN1、TN2。第三變換系數(shù)信息TN1、TN2借助加權(quán)加法以此來產(chǎn)生。下面，借助圖3詳細(xì)闡述一種用于產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息TN的可能的實(shí)現(xiàn)變型。在這種情況下，執(zhí)行由[2]所公知的方法。新的變換系數(shù)信息TN由基本信號(hào)BS的第一變換系數(shù)信息TB和第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第二變換系數(shù)信息TE1的線性組合以系數(shù)方式構(gòu)成。這可以通過下列公式表達(dá)TN1＝TB·α1+TE1在這種情況下，第一加權(quán)系數(shù)α1描述第一變換系數(shù)信息TB的權(quán)重。例如，依據(jù)[2]，第一加權(quán)參數(shù)α1由基本信號(hào)BS的基本量化參數(shù)QP0和第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第一量化參數(shù)QP1的除法獲得。這可以通過下列公式表達(dá)α1=QP0QP1]]>
依據(jù)按照?qǐng)D4的實(shí)施例，基本信號(hào)BS的基本量化參數(shù)QP0對(duì)應(yīng)于第六語法單元SY6，而第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第一量化參數(shù)QP1對(duì)應(yīng)于第一語法單元SY1。
其他第三變換系數(shù)信息TN2以類似的方式構(gòu)成。例如，下一個(gè)第三變換系數(shù)信息TN2通過下列公式說明TN2＝TE2+α2·(TE1+α1·TB)在這種情況下，第二加權(quán)參數(shù)α2通過第二差分?jǐn)U展信號(hào)ES2的第二量化參數(shù)QP2和第一差分?jǐn)U展信號(hào)ES1的第一量化參數(shù)QP1的除法來確定。第一和第二加權(quán)參數(shù)α1、α2借助例如通過頁面編碼單元SEC產(chǎn)生的頁面信息參數(shù)SIP被傳送給變換系數(shù)編碼單元TE。
在接下來的方法步驟中，第三變換系數(shù)信息TN1、TN2與相應(yīng)的第三頁面信息SN1、SN2從變換系數(shù)編碼單元TE和頁面編碼單元SIC被傳送給編碼單元EE，用于產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2。在圖4的下半部分圖中，示出兩個(gè)被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2。這些被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1或AS2中的每個(gè)在此包括第三頁面信息SN1或SN2和第三變換系數(shù)信息TN1或TN2。實(shí)踐中特別適宜的是，編碼單元EE產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2，以致這些被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2借助諸如第一或者第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)VCS1或VCS2的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)能被解碼。
在依據(jù)本發(fā)明方法的一種可能的擴(kuò)展方案中，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2借助熵編碼器PE進(jìn)行編碼。在這種情況下，熵編碼器PE例如使用霍夫曼編碼方法。
在通過代碼轉(zhuǎn)換裝置TV對(duì)具有基本信號(hào)BS和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換之后，在代碼轉(zhuǎn)換裝置TV的輸出端上有至少一個(gè)被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2可供使用。因此，給用戶提供至少一個(gè)被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2以及基本信號(hào)BS以供使用?；拘盘?hào)BS包括低圖像質(zhì)量，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1包括得到改善的圖像質(zhì)量，而最高的、被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS2包括最高的圖像質(zhì)量。
通過代碼轉(zhuǎn)換裝置TV輸出被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2之一還是輸出也為被編碼的數(shù)字視頻信號(hào)的基本信號(hào)BS的選擇被控制，以致根據(jù)可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C輸出不超過可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C并同時(shí)提供最佳圖像質(zhì)量的那些視頻信號(hào)或視頻輸出信號(hào)BS、AS1、AS2。下面的例子說明這一點(diǎn)-基本信號(hào)BS圖像質(zhì)量低 數(shù)據(jù)速率64千位/秒-被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)VS1圖像質(zhì)量中等 數(shù)據(jù)速率96千位/秒-被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)VS2圖像質(zhì)量高 數(shù)據(jù)速率128千位/秒-可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C100千位/秒在該例子中，選出被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)VS1，因?yàn)樵摫痪幋a的數(shù)字視頻輸出信號(hào)VS1不超過可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C＝100千位/秒并同時(shí)提供最佳的圖像質(zhì)量?；拘盘?hào)BS雖然也未超過可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C，可是該基本信號(hào)BS產(chǎn)生比被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)VS1差的圖像質(zhì)量。
依據(jù)圖2A，代碼轉(zhuǎn)換裝置TV可以既被集成在終端設(shè)備EG(諸如例如按照GSM標(biāo)準(zhǔn)或者UMTS標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)無線電通信設(shè)備)中又被集成在被連接到公共因特網(wǎng)和/或內(nèi)部網(wǎng)的計(jì)算機(jī)單元中。在這種情況下，代碼轉(zhuǎn)換裝置TV例如用于，從具有基本信號(hào)BS和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS中提供具有可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率C的被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2來使用。該被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2由后置的視頻解碼器進(jìn)行解碼并借助終端設(shè)備EG中的顯示器示出。因此，代碼轉(zhuǎn)換裝置TV允許對(duì)被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，以致能在終端設(shè)備EG中進(jìn)行解碼，該被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)VS由多個(gè)子信號(hào)組成并且例如按照一種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)來編碼，以及對(duì)于終端設(shè)備EG的視頻解碼器不能被解碼。
在按照?qǐng)D2B的第二應(yīng)用情景中，代碼轉(zhuǎn)換裝置TV被集成在網(wǎng)絡(luò)部件NW中。在這種情況下，該網(wǎng)絡(luò)部件的任務(wù)例如是，根據(jù)可供使用的傳輸帶寬，產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2，以致能在考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)N中的傳輸路徑的可供使用的數(shù)據(jù)速率的情況下進(jìn)行傳送。如果傳輸路徑的可供使用的數(shù)據(jù)速率變化，那么代碼轉(zhuǎn)換裝置TV通過增加或者減少一個(gè)或者多個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)ES1、ES2來相應(yīng)地使被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)AS1、AS2的數(shù)據(jù)速率合適。網(wǎng)絡(luò)部件NW例如被集成在按照GSM標(biāo)準(zhǔn)、UMTS標(biāo)準(zhǔn)或者SIP標(biāo)準(zhǔn)的面向分組的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)N中。該網(wǎng)絡(luò)部件NW例如也為按照ISDN標(biāo)準(zhǔn)或者ATM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的部分，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)例如還包括其他網(wǎng)絡(luò)單元NK1、NK2。
文獻(xiàn)目錄[1]K.Illgner、J.Pandel的“Effiziente Codierung von Videosignalen fuerskalierbare Multicast-Speicherung und-Uebertragung sowie zugehoeriger Codec(用于可縮放的多播存儲(chǔ)和多播傳輸?shù)囊曨l信號(hào)的有效編碼以及所屬的編解碼器)”，公開文獻(xiàn)DE10200901A1[2]P.Amon、G.Baese、J.Pandel的“Praediktion von Videosignalpegeln fuerskalierbare Simulcast-Speicherung und-Uebertragung(用于可縮放的聯(lián)播存儲(chǔ)和聯(lián)播傳輸?shù)囊曨l信號(hào)電平的預(yù)測)”，德國專利申請(qǐng)文件號(hào)DE10146220.4[3]P.Amon、K.Illgner、J.Pandel的“Veffahren zum Codieren undDecodieren von Videosequenzen und Computerprogrammprodukt(編碼和解碼視頻序列的方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品)”，公開文獻(xiàn)DE10219640A1.
權(quán)利要求
1.一種方法，用于對(duì)具有基本信號(hào)(BS)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)(ES1、ES2)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)(VS)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，其特征在于，-由基本信號(hào)(BS)確定第一頁面信息(SB)和第一變換系數(shù)信息(TB)并由至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)(ES1、ES2)分別確定第二頁面信息(SE1、SE2)并且分別確定第二變換系數(shù)信息(TE1、TE2)，-由第一和至少一個(gè)第二頁面信息(SB、SE1、SE2)產(chǎn)生第三頁面信息(SN1、SN2)，-由第一和至少一個(gè)第二變換系數(shù)信息(TB)通過加權(quán)加法產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息(TN1、TN2)，其中，第一、第二和第三變換系數(shù)信息(TB、TE1、TE2、TN1、TN2)基于相同的變換系數(shù)編碼方法，-由第三頁面信息(SN1、SN2)和第三變換系數(shù)信息(TN1、TN2)產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)(VS)在進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換之前由熵解碼器(PD)來解碼，而被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)通過熵編碼器(PE)來編碼。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)的第三頁面信息(SN1、SN2)和第三變換系數(shù)信息(TN1、TN2)依據(jù)第一視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(VCS1)編碼，以及第一和第二頁面信息(SB、SE1、SE2)與第一和第二變換系數(shù)信息(TB、TE1、TE2)基于第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(VCS2)。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，作為第一和/或第二視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(VCS1、VCS2)采用一種按照特別是H.261、H.263、H.264、MPEG1、MPEG2或者M(jìn)PEG4的標(biāo)準(zhǔn)的方法。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，a)相應(yīng)第三頁面信息(SN、SN2)的語法單元(SY1、SY3、SY4、SY5)的第一部分(T1)取自相應(yīng)的第二頁面信息(SE1、SE2)，b)相應(yīng)的第三頁面信息(SN、SN2)的語法單元(SY2)的第二部分(T2)由第一和相應(yīng)的第二頁面信息(SB、SE1、SE2)的組合產(chǎn)生。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，第一部分(T1)中的至少一個(gè)與第一和第二頁面信息(SB、SE1、SE2)相同的語法單元(SY3、SY4、SY5)取自第一頁面信息(SB)。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)被產(chǎn)生，以致該被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)通過基本信號(hào)(BS)并通過可選地增加至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)(ES1、ES2)來構(gòu)成，并且在此不超過可預(yù)定的數(shù)據(jù)速率(C)。
8.代碼轉(zhuǎn)換裝置(TV)，用于特別是按前述權(quán)利要求之一所述的對(duì)具有基本信號(hào)(BS)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)(ES1、ES2)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)(VS)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，-具有解碼單元(DE)，用于由基本信號(hào)(BS)確定第一頁面信息(SB)和第一變換系數(shù)信息(TB)以及由至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)(ES1、ES2)確定第二頁面信息(SE1、SE2)和第二變換系數(shù)信息(TE1、TE2)，-具有頁面編碼單元(SIC)，用于由第一和至少一個(gè)第二頁面信息(SB、SE1、SE2)產(chǎn)生第三頁面信息(SN1、SN2)，-具有變換系數(shù)編碼單元(TE)，用于通過加權(quán)加法由第一和至少一個(gè)第二變換系數(shù)信息(TB、TE1、TE2)產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息(TN1、TN2)，其中，第一、第二和第三變換系數(shù)信息(TB、TE1、TE2、TN1、TN2)基于相同的變換系數(shù)編碼方法，-具有編碼單元(EE)，用于由第三頁面信息(SN1、SN2)和第三變換系數(shù)信息(TN1、TN2)產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)。
9.按權(quán)利要求8所述的代碼轉(zhuǎn)換裝置(TV)，其具有用于在進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換之前對(duì)被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)(VS)進(jìn)行解碼的熵解碼器(PD)，具有用于對(duì)被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)(AS1、AS2)進(jìn)行編碼的熵編碼器(PE)。
10.按權(quán)利要求8或9所述的代碼轉(zhuǎn)換裝置(TV)，其特征在于，該代碼轉(zhuǎn)換裝置(TV)被集成在終端設(shè)備(EG)中和/或被集成在網(wǎng)絡(luò)部件(NW)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)具有基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換的方法，其中，由基本信號(hào)確定第一頁面信息和第一變換系數(shù)信息，并由至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)分別確定第二頁面信息和分別確定第二變換系數(shù)信息，其中，由第一和至少一個(gè)第二頁面信息產(chǎn)生第三頁面信息，其中，由第一和至少一個(gè)第二變換系數(shù)信息通過加權(quán)加法產(chǎn)生第三變換系數(shù)信息，其中，第一、第二和第三變換系數(shù)信息基于相同的變換系數(shù)編碼方法，其中，由第三頁面信息和第三變換系數(shù)信息產(chǎn)生被編碼的數(shù)字視頻輸出信號(hào)。此外，本發(fā)明還涉及一種代碼轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)具有基本信號(hào)和至少一個(gè)差分?jǐn)U展信號(hào)的被編碼的數(shù)字視頻輸入信號(hào)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H04N7/01GK101073264SQ200580040046
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者P·阿蒙, J·潘德爾 申請(qǐng)人:西門子公司