CN1029067C - 视频信号压缩装置 - Google Patents

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Abstract

在图象压缩系统中,分别按帧内和帧间压缩的方式独立地压缩视频信号的奇数场17和偶数场16。将该独立地压缩数据的奇数场和偶数场交错起来(14)以供发送出去。场交错得使帧内偶数场压缩数据出现在帧内奇数场压缩数据的两接续场之间的中途。这种交错序列使接收机(21)的解码信号输入点增加一倍而无需增加被发送的数据量。

Description

本发明涉及用以压缩/去压缩视频数据(例如供记录或传输用的视频数据)的装置。
在过去二十年里,为了存储和传输图象,在压缩数字化视频信号方面人们曾经作出巨大的努力。结果研究出很多种形式的压缩技术,其中包括离散余弦变换、次波段编码、金字塔式变换、帧内编码、帧间编码的应用和这些技术的组合应用。最近,为与个人计算机和工作站显示器配用,国际标准化组织研究了一种图象压缩标准。这个建议的标准在1990年12月18日的ISOIEC    JTC1/SC2/WG11,MPEG90/176    Rev.2题为“Coding    of    Moving    Pictures    and    Associated    Audio”中描述了。下文将该标准系统称为“MPEG”系统。
MPEG标准的特点是将帧内和帧间编码技术与离散余弦变换、行程编码和统计(哈夫曼)编码组合运用。一般来说,帧内编码是将来自单个源帧的图象予以编码,提供足以仅从帧内编码数据重建一幅图象的编码数据。帧内编码是根据例如来自当前源帧的信息与从先前帧中预知的一帧的信息之间的差别来产生编码的帧数据的。这样的图象要是没有先前帧的信息是不能根据帧内编码数据重建起来。MPEG标准包括两种帧内编码方式。第一种方式是从当前帧和一单个先前帧得出一些预知帧(称为P帧)。第二种方式是根据当前帧和前一帧和/或下一帧产生一些双向预知帧(称为B帧)。例如,假定帧是按F1、F2、F3、F4……的顺序发生,而且帧F1要进行帧内编码(称为I帧)帧F2和F3将是被编码的B 帧,帧F4是被编码的P帧。P编码帧是根据帧F4与“只从I帧F1编码形式产生的”预测帧之差产生的。代表帧F2(F3)的B编码帧是根据帧F2(F3)与“从I帧F1编码形式和P帧F4编码形式产生的”预测帧之差产生的。用以产生I、B和P编码帧的电路已在Alvin    Artieri和Oswald    Colavin的“A    Chip    Set    Core    for    Image    Compression”中描述了,该文可从法国SGS-Thomson微电子公司的图象处理业务部门(地址:17avenue    des    Martyts    B.P.217,38019    Grenoble    Cedex    France)索取。
图1A示出了I.B和P编码帧序列的一个列子。图1A中,上面的方块对应于隔行图象数据的奇数场,下面的方块对应于隔行图象数据的偶数场。MPEG制式协议(MPEG    Systerm    Protocol)规定,只对各帧的奇数场编码。该示例性的序列包括9帧的I、B和P编码数据,该编码数据序列循环出现。I帧的编码数据量比P帧的编码数据量多得多,而B帧的编码数据量则比编码P帧的编码数据量少些。各I帧之间的P帧数的个数和P或I帧与P帧之间的B帧的个数是可变的,亦即,使用者可在某些限定范围内选取。名义上,这种选择与频道带宽和图象内容有关。
MPEG协议提供的编码电平(例如,只对奇数场和连续数据传输率为1.5兆比特/秒)足以在计算机的显示器环境中产生可接受的图象。但在电视信号处理领域里的技术人员都会容易地承认,上述MPEG协议并不能提供合乎当前广播质量的图象。还会承认,如果对该协议稍加修改就可以提供足够数据来产生符合广播质量的电视图象,或甚至HDTV高清晰度电视图象。这些修改除了增加每场的行数和每行的象素数以外还包括将被编码的场数增加一倍。然而,即使MPEG协议经过如此修改,仍在图象的接收方面存在着不可能达到可接受的性能的一些不足之处。
对于电视环境,MPEG系统的第一个不足之处是在开接收机或变更频道时,要等待一段时间才产生图象,直到接收机获得帧内编码的数据帧时才能再生图象。就图1A中所示的编码帧的序列而论,最坏的情况是, 起码要等待九帧的时间才再生图象。第二个不足之处是在数据传输过程中由于数据讹误或丢失造成持续一段时间的图象讹误。就是说,若编码I帧的数据丢失或讹误,则在接续的八个帧期间重新产生的图象可能是错误的,这种错误随着时间的推移可能越积越严重。
本发明提出一种编码制式,既能帧内编码也能帧间编码,从而改善上述不足之处。
本发明的目标是一种视频信号编码装置用以产生供传输用的压缩视频信号。该装置包括按照交替的帧内和帧间编码过程的各顺序对视频信号的交替场/帧单独编码的电路。就是说,例如,各奇数场按第一I、B、P帧编码顺序进行编码,各偶数场按第二I、B、P的帧编码顺序进行编码。按照一个给定的实施例,偶数场序列的帧内编码场安排在奇数场序列的接续的两帧内编码场之间出现,而且已编码的奇数和偶数场是交错的以利传送。
图1A、1B和1C是有助于描述本发明的、已编码视频信号的场顺序的示意图。
图2是本发明视频信号编码系统的一个实施例方框图。
图3是一个示例性的视频信号压缩装置的方框图。
图3A是图2所示的压缩装置操作顺序的流程图。
图4是一个示例性的视频信号解码系统的方框图。
本发明将按照MPEG场/帧协议来描述,但是应该理解,本发明适用于能提供循环顺序的帧内和帧间压缩信号的任何编码格式。
参看图1A。这行的诸多方块对应于编码视频信号的各相应场。按偶数和奇编号的方块分别对应于偶数场和奇数场。对于各场所采用的编码型式(I、B和P)用字母标注在各方块上方。如前所述,奇数场序列与MPEG协议相对应。由于将偶数场加到这个序列中和增加每场的行数和每行的象素数而修改该协议,以提供足以再生电视图象的信息。
图1B示出本发明的已改进的编码格式,用以缩短图象重新产生的等待时间和隐蔽信号传输中的数据丢失或讹误。图1B中,偶数场被编码与奇数场无关,同时使帧内编码场偏移约着循环序列是场数的一半。图1B序列有如下的优点:在开始再生图象时,需要一个I场/帧。图1B的序列每9场含有一个I场/帧,而图1A的序列每17场仅含有一个I场/帧。因此,图1B的序列提供信号输入点的时间间隔为图1A序列时间间隔的一半,而无需增加编码数据量。只从偶数场数据或只从奇数场数据就可再生一个图象,但具有半垂直分辨。然而在频道扫描(频道排序)期间和突然启开时,快速再现较低分辨率的图象比等待两倍时间才看到全分辨率的图象更易于接受。至于错误隐蔽问题,假设数据是从图1A的I场1和2的部分里丢失的。这些丢失的数据将会影响从场1-18再生的图象,而且可能诱发不可接受的图象人为产物。请想想等量数据从图1B序列的场1和2中丢失的情况。从场2丢失的数据仅影响对应于场2的再生图象,这是因为场2是双向预知编码的。从奇数I场1丢失的数据具有影响该序列中的所有奇数场的潜在因素,因而使序列中的所有帧讹误。然而,在检测到奇数场序列中的丢失数据时,偶数场序列的数据可用以代替,以供显示。这样的代替会瞬间地提供下降的图象分辨率,但这远比讹误的图象更可接受。
图1A和1B示出了场序列正常发生的情况(不考虑编码的型式)。图1C示出了在MPEG系统中传输的场序列。请回想例如双向预知性编码场3和5部分地从I场/和P场7产生。为时B场3和5解码,I场1和P场7已经事先解码。因此,为便于解码并减少接收机中需要的数据存储量,将编码B场安排在解码所依赖的I和P场的发生之后。图1C所示的这个场传输安排与图1B的编码顺序相对应。
图2示出按照例如图1C的场格式对视频信号编码的装置。视频信号由视频源10提供。该源10可以包括电视摄象机和预处理电路。预处理 电路按隔行扫描的格式并以脉码调制(PCM)的格式提供视频信号的各场。通常,源10提供亮度Y、色度U和V、色差等信号,但为公开本文而将它们总称为视频信号。从标称上来说,亮度和色度信号单独被压缩或被编码,然后被组合以便传输,但视频信号压缩领域的技术人员都知道这些技术,而且能够实施这些技术。
来自源10的视频信号耦合到多路转换器(MUX)12,MUX12把视频数据的偶数场传送到第一压缩装置16上,把视频数据的奇数场传送到第二压缩装置17上。MUX12由系统控制电路14控制,电路14响应视频源10提供的场时间间隔定时信号。
压缩器16由控制电路14制约,按照帧内和帧间编码方式(例如I、B、P方式)的预定顺序,压缩视频数据的偶数场。将已压缩的视频数据施加到缓冲存储器18上。来自缓存器18的已压缩的数据耦合到传送包化电路20上。包化电路20包括将数据分析成预定数据的数据块的电路,该数据块包括识别各块的头标信息和诸如Barker(巴克)码之类用以使相应的接收机装置处的各数据块检测同步化的信息。电路20还可以包括错误校正电路,用以将差错检验码添加在被传送的数据上。错误校正电路可以取Reed-Solomon(里德-索罗门)错误校正编码器的形式。把传送块耦合到发送器21上,发送器21可以简单地是一条数据总线,也可以是象广播发射机那样复杂的设备。在后一种情况下,可以将各数据传送块控制得使其对载波信号进行正交调幅(QAM),以便将其加到发射天线上。
压缩器17由系统控制器14制约,以按照帧内和帧间隔编码方式预定的顺序(例如I、B、P)压缩视频数据的奇数场。该方式的顺序可以与应用到各偶数场的方式顺序相似,也可以取另一种顺序。无论采用哪一种顺序,应用到奇数场的方式顺序应选取得使帧内编码奇数场出现在帧内编码偶数场之间的大约中间位置,反之亦然。
由压缩器17提供的已压缩的奇数场经缓冲存储器19耦合到传送包化电路20上。
传送包化电路制约,以使其交替地工作于由缓存器18提供的已压缩数据的偶数场和由缓存器19提供的已压缩数据的奇数场上。
设置缓存器18和19的原因是因为各场的已压缩数据的量随所采用的压缩方式和由视频数据场表示的图象的附带细节的不同而异。数据量的差别导致已压缩数据的场各占有不同的时间间隔,从而使压缩器16和17输出的数据输出不能在已压缩数据的奇数和偶数场交错的适当时刻发生。两个缓存器对于两个相对应的压缩器所提供的压缩数据在发生上的差别提供缓冲调节功能。
图2的装置示出第一和第二两个单独的压缩电路用以压缩数据的偶数场和奇数场。不言而喻,这里也可以采用一个单个的压缩器来压缩偶数场和奇数场。
图3示出了可用来按照图1C所示的顺序既压缩偶数场也压缩奇数场的压缩装置的一个例子。假设视频信号的源场已重新安排得使其按图1C的编号顺序出现。压缩器按I、B、P方式提供压缩数据。帧内压缩包括对8×8象素块进行离散余弦变换,然后对各变换系数进行可变长度编码。预知性压缩(P场)包括确定各运动向量,这种向量表示与当前场中的16×16个象素块的对应关系最密切的一个先前I(或P)场的16×16块象素。预知性的场是应用运动向量和先前I场的数据产生的,然后,从当前场一个个象素地减去预测性场,以产生剩余象素块。接着对8×8剩余块进行离散余弦变换。对剩余块的变换系数进行可变长度编码,而各运动向量加各剩余系数并非加法性组合,以形成已编码的P场。双向的预知性场(B)的形式与P场类似,只是各运动向量和相应的剩余块与先前出现的和随后的视频数据的各场有关。
所示的装置只包括用以产生压缩亮度数据所需的电路。为产生压缩 的色度U和V数据还需要类似的装置。图3中,存储器和存储元件101、102、114和115个个都安排得使其在分立的存储器部分中存储数据的奇数场和数据的偶数场。在处理偶数(奇数)场时,被指定存储偶数(奇数)场的各相应存储器和存储元件的上述部分被存取此外,元件104和105被指定作为分别计算正向和反向的运动向量的元件。鉴于运动向量是正向还是反向仅取决于当前场是相对于先前场还是随后场而被分析的,因而这两个元件104和105可用类似的线路付诸实施,事实上这两个元件104和105按照场/帧交替产生正向和反向的向量。元件104和105。可用STI3220运动估算处理器的那种类型的集成电路来实现,这种集成电路可从SGS汤姆逊微电子设备公司购得。为得到必要的处理速率,元件104和105中的每一个都包括多个这样的集成电路以在各图象的不同区同时操作。
指定为“离散余弦变换和量化的元件109执行离散余弦变换(DCT)和各变换系数的量化,可以用STV3200离散余弦变换的这种类型集成电路来实现,这种集成电路可从SGS汤姆逊微电子设备公司购得。元件109还可用多个这类器件来实现,令它们并行操作以同时处理图象的不同区。
偶数场和奇数场交替地依序出现,图3的压缩器交替压缩奇数场和偶数场。偶数场和奇数场的压缩过程类似,只是帧内和帧间压缩的相对顺序不同。该顺序被编程存入偶数场和奇数场的顺序的控制器116中,并且经控制总线CB传送到各处理元件。鉴于压缩作用对偶数场和奇数场顺序在概念上是相同的,因此下面仅解释偶数场的压缩。
参看图1C,假设偶数场10现在可以得到。先前发生的偶数P场4已被迅速拾取并存入缓冲存储器B101的偶数场部分中。此外,先前产生的预知的偶数场4业已存入缓存元件114或115的偶数场部分中。场10出现时就将其存入缓冲存储器A102的偶数场部分中。另外,还将场10施 加在正在工作的缓冲存储器100上。场10出现时,适当的图象数据块就从存储器100耦合到减法器108的被减数输入端上。在压缩I场期间,保持减法器108的减数输入为零值,因而数据经过减法器108后不变。这个数据施加在DCT和量化元件109上,由元件109给元件110和112提供经量化的变换系数。元件112对各系数进行“反量化”和“反DCT变换”,以产生重建的图象。重建的图象经加法器113施加到和存储在缓冲元件114或115的偶数场部分上,供压缩随后的B场和P场使用。在压缩I帧期间,加法器113对元件112提供的重建图象数据不增加信息。
元件110对元件109所产生的DCT系数进行可变长度编码(VLC)。VLC码字施加在格式器111上,格式器111将数据分段并附加适当的头标信息以便于解码。然后将来自元件111的已编码数据传送到下一个缓冲存储器(图中未示出)。格式器也可配置得来为传送包化电路提供场标记,以产生相应的传送块的头标。元件109、110和111中的每一个都由系统控制器116控制,以在适当的时刻循环地执行适当的操作。
在偶数场10的发生和压缩之后,偶数场6(B)发生并装入缓冲存储器100中。来自偶数场60的数据既被耦合到元件104上,也被耦合到元件105上。元件104响应存在存储器100中的来自偶数场6的数据和存在存储器101中的来自偶数场4的数据,计算图象数据的相应的16×16个象素块的正向运动向量。元件104还提供畸变信号,该信号表明各正向运动向量的相对精确度。正向运动向量和相应的畸变信号都被耦合到分析器106上。
元件105响应存在存储器100中的来自场6的数据和存在存储器102中的来自场10的数据,产生反向运动向量和相应的畸变信号,并将其耦合到分析器106上。分析器106将两畸变信号与一个阈值相比较,若两者都超过该阈值,则既提供正向运动相量,也提供反向运动向量以 作为运动向量,而且提供与两畸变信号的比值有关的相应信号。在重建时,使用正向的和反向的向量以及由此得出的相应场的数据来产生预知的图象。内插场是根据两畸变信号之比从正向的和反向的预知场来产生的。若正向和反向运动向量的畸变信号都小于该阈值,则选取运动向量连同相应的较小值的畸变信号作为块运动向量。
运动向量已被确定之后,就被施加在运动补偿(MC)预测器107上,以存取“由先前再生场10或/和场4得来的并存入存储元件114和115的偶数场部分的向量”所确定的适当数据块。此数据块施加在减法器108的减数输入端上,在减法器108中逐个象素地从缓冲存储器100所提供的当前场6的相应象素数据块中减去该数据块。然后将差值或剩余值元件109中编码。各系数施加在元件110上。相应的块向量也施加在元件110上。在元件110中,各运动向量被可变长度编码。然后将已编码的向量和系数都传送到格式器111。已编码的B场因在随后的编码中不被使用而在元件112中不进行“反量化”和“反变换”。
P场进行类似的编码,但只产生正向运动向量。例如,P场16连同与I场10和P场16的相应块有关的运动向量一起编码。在P场的编码期间,元件112提供相应的已解码的剩余值,元件107提供相应的预知的P场。预知场与剩余值在加法器113中逐个象素地相加,以产生重建场,并被存入存储元件114或116其中之一偶数场部分内,其中不含有产生预知偶数P场所依据的偶数场信息。重建的和存储的P场用以对随后的偶数B场编码。对P和B场来说,应该指出的是,DCT是以块(例如,8×8象素矩阵)为基础执行的,而运动向量是以宏模块(例如2×2矩阵的亮度块或16×16的象素矩阵)来计算的。
图3A示出图3的控制器116对应于图1C的编码顺序的方式控制操作情况。在步骤300处开始,计数器312复位到零,对偶数场的压缩不起作用(319),而且允许存储器和存储元件101、102、114和115的偶数 场部分工作(311)。此后,存储器和各存储元件的偶数和奇数场部分以场为基础上交替地被允许工作。然后,该系统等待用以表示一场开始的一个垂直同步脉冲的到来(310),在收到该脉冲时,令计数器的计数值加1。此外,存储器和存储元件101、102、114和115的各奇数部分响应该垂直同步脉冲而被允许工作(311),测试计数值是否等于1(314),若是,则当前场按I方式压缩。若计数值不等于1,则再测试(316),但这时测试其值为4或7。若计数值为4或7,则该场按P方式压缩,若否,则按B方式压缩。禁止压缩偶数场(319)直到第一个计数值为9时为止,以防止产生过多无效的数据,因为偶数场的压缩可能会在正常压缩顺序以外开始。此后,亦即在场10时允许偶数场压缩。计数器(312)是个模9计数器,循环地产生数值1到9(包括1和9在内)。计数值1第二次出现对应于场10,根据上述测试(314),应按I方式压缩。计数值2和3第二次出现对应于场5和6,根据上述测试(316),应按B方式压缩。下一个计数值1对应于场19,依此类推。对照图1C,可以看出,用该模计数会产生图示的场压缩顺序。
图4示出一个示例性的接收机装置,用以处理发送的、已压缩的、已按帧内和帧间编码方式的顺序独立加以编码的、交错的偶数场和奇数场出现的视频信号,该发送信号由检测器40检测。检测器40可以包括调谐器、中频电路和QAM解调器。检测器40提供与图2的传送包化器20所提供的相一致的信号。此信号被耦合到传送处理电路43上。传送处理电路43包括一个差错检验/校正电路,该电路响应附加到该发送信号上的差错检验码来校正在发送期间出现的信号误差。若所发生的差错是不可校正的,则产生一个标志,并将其传送给接收机系统控制器42。传送处理器43响应包含在传送块中的传送头标信息,识别数据的奇数场和偶数场,并将该发送信号从传送块格式重新组态成为与图2的缓存器18和19所提供的压缩信息一致的格式。该重新组态的数据被耦合到MUX44。 传送处理器43提供对应于当前场形式(奇数/偶数)的控制信号,以制约MUX44,使奇数场数据传送到“去压缩”器45。将偶数场数据传送到“去压缩”器46上。“去压缩”器45和46分别对奇数和偶数场的已压缩的视频数据进行“去压缩”,并将“去压缩”的视频信号提供给缓冲存储器47和48。
在此实例中,假设已压缩的信号其形状如图1C所示,而“去压缩”电路45和46提供按例如图1B的正常场序重新安排的“去压缩”数据的次序。来自缓冲存储器47和48的重新组序的各场被耦合到MUX51上,MUX51在稳态下、数据不丢失或讹误,交替地将数据的奇数场和偶数场耦合到视频显示器RAM52上。假设显示器RAM的存储容量足以存储一帧的数据。之后按隔行或非隔行的格式从显示RAM读出数据帧以供显示用。该接收机装置由控制器42控制,控制器42被编程序以按正常的操作循环谐调已收到的视频数据的“去压缩”和显示。
在由使用者的控制器41使系统接通电源或变更频道之后,系统控制器42马上开始进入启动阶段,尽快提供图象的再生。一旦整个顺序的数据场(包含两个连续的帧内编码的、互不相同的奇数场或偶数场的顺序)的图象显示完毕,控制器就切换到正常“去压缩”操作阶段。在启动或变更频道时,由于再现帧间编码场(P或B)需要来自帧内编码场的数据,因而要等到至少一个帧间编码场时才能再生图象。控制器43响应传送处理器43提供的头标数据,监视所收到的场的类型。控制器避免对任何所收到的场数据受到“去压缩”,直到检测出帧内编码场为止。其场型(奇数或偶数)检验后,在与第一次出现的帧内编码场相同类型的连续场上进行“去压缩”。要预防相反场型的场受到“去压缩”,直到出现该型的第一次出现的帧编码场为止,该帧内编码场是在检测出第一帧内编码场之后以已知数量的场的方式出现的。
假设第一帧内编码场是奇数。接续的奇数场“去压缩”,并由缓冲 存储器47提供给MUX51。这时,对于显示所收到的数据有好几种可供选择的方式。第一种方式是将各奇数场写到显示RAM52的各奇数场行上,并将显示器RAM的偶数场行设定到一个例如中间灰度上,然后显示该图象。第二种方式是将奇数场数据写到显示器RAM的奇数场行上,然后从缓冲存储器47第二次读取同样的奇数场数据,将其写到显示器RAM的偶数场行上,并显示该图象。第二种方式将提供出比第一种方式亮的图象,并具有明显更高的清晰度。第三种方式是将奇数场数据写到显示器RAM的奇数场行上,然后从缓冲存储器47读出同一场,并经MUX49施加到内插器50上。内插器50可以安排得使其根据奇数场信号的连续行对,产生数据的内插行(垂直平均值),从而产生伪偶数行数据,随合再将这些数据写到显示器RAM52的偶数场行上。这种选择方式会产生清晰度显然比第二种方式还高的图象。
将所采用的具体方式编程序存入控制器42中,该方式就成了启动阶段的一个部分。控制器42响应传送处理器43所提供的数据,控制从适当的缓冲存储器47或48(这取决于第一次帧内编码场是奇数还是偶数)读出数据的过程,并控制MUX49和51的切换。例如,考虑采用第三种方式,并假设第一帧内编码场是奇数,缓冲存储器47就被制约,两次读取信号的各场,MUX49被制约,传送来自缓冲存储器47的信号,以及MUX51被制约,交替传送来自缓冲存储器47和内插器50的信号的各场。按这种方式处理预定数目的场之后,控制器转入稳态控制阶段,对来自奇数和偶数场型的数据“去压缩”。
如上文指出的,传送处理器可以提供表示丢失或不可校正的误差的误差标志。为了改进因这些误差或丢失数据可能产生的、潜在的不可接受的图象的讹误,可安排控制器制约该接收机系统来取代非讹误信号。例如,若丢失的或错误的数据发生在帧内编码场中,则控制器被安排恢复到与上述第三种方式类似的处理方式(除了无需等待第一帧内编码场 以外,假如丢失的数据只出现在奇数或偶数场中;或者若数据是在奇偶两个场中丢失的,则控制器将恢复到启动阶段)。若数据是在P场中丢失的,则控制器再被安排制约接收系统使其按第三种方式工作。或者,若数据是从B场丢失的,则控制器可被安排来制约该系统在单一场的基础上或部分场的基础上用内插数据来代替该数据,内插数据按第二或第三种方式内插。

Claims (7)

1、一种用以压缩视频数据的系统,其特征在于,它包括:
视频信号源(10、12),用以提供按顺序编号奇偶交替的视频信号场;
压缩装置(14、17、16),响应上述信号,用以按帧内和帧间压缩的方式、独立压缩上述视频信号的奇数场,以提供一序列其间有规则地散布着帧间压缩数据的帧内压缩数据的奇数场,还用以按帧内和帧间压缩方式、独立压缩所述视频信号的偶数场,以提供一序列其间有规则地散布有帧间压缩数据场的帧内压缩数据偶数场,还用以非加法式地将所述奇数场序列与所述偶数场序列组合起来(20);及
发送装置(21),用以发送上述已组合的压缩场。
2、根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述偶数场序列与所述奇数场序列彼此交错,形成已压缩的奇数场和偶数场交错的序列。
3、根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述交错序列中帧内已压缩的偶数场出现在两接续的帧内压缩的奇数场之间的中途。
4、根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述交错序列中的所述帧内压缩偶数场均匀散布在两接续的帧内压缩的奇数场之间。
5、根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述视频信号源包括:
视频信号场供应装置;和
两接续场的交替供应装置,与所述视频信号场供应装置相耦合,且具有第一和第二输出端,用以在所述第一和第二输出端上交替提供连续出现的场。
6、根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述压缩装置包括:
第一图象压缩器,与所述第一输出端相耦合,用以压缩所述奇数场;
第二图象压缩器,与所述第二输出端相耦合,用以压缩所述偶数场;及
转接装置,用以转接已压缩的偶、奇数场。
7、根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述发送装置包括分段装置,用以将所述的已组合的各场分段成为多个内含用以识别各相应场的标记的传送块。
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Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0576749B1 (en) 1992-06-30 1999-06-02 Discovision Associates Data pipeline system
GB9405914D0 (en) * 1994-03-24 1994-05-11 Discovision Ass Video decompression
JPH04323963A (ja) * 1991-04-23 1992-11-13 Canon Inc 画像処理方法及び装置
DK0540714T3 (da) * 1991-05-24 1998-09-07 British Broadcasting Corp Videobilledbehandling
KR0125581B1 (ko) * 1991-07-24 1998-07-01 구자홍 디지탈 영상신호의 에러수정 시스템
JP2991833B2 (ja) * 1991-10-11 1999-12-20 松下電器産業株式会社 インターレス走査ディジタルビデオ信号の符号化装置及びその方法
JPH05130593A (ja) * 1991-11-05 1993-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 符号化装置
JPH05236466A (ja) * 1992-02-25 1993-09-10 Nec Corp 動き補償フレーム間予測画像符号化装置及び方法
KR960006762B1 (ko) * 1992-02-29 1996-05-23 삼성전자주식회사 화상부호화를 위한 효율적인 2차원 데이타의 주사선택회로
US6680975B1 (en) 1992-02-29 2004-01-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Signal encoding and decoding system and method
EP0562221B1 (en) * 1992-03-27 1997-10-15 Alcatel Video decoder
US5293229A (en) * 1992-03-27 1994-03-08 Matsushita Electric Corporation Of America Apparatus and method for processing groups of fields in a video data compression system
GB2266023B (en) * 1992-03-31 1995-09-06 Sony Broadcast & Communication Motion dependent video signal processing
EP0574167B1 (en) * 1992-06-09 2007-02-28 Canon Kabushiki Kaisha Coding apparatus
JP3443867B2 (ja) * 1992-06-26 2003-09-08 ソニー株式会社 画像信号符号化、復号化方法及び画像信号記録媒体
US6079009A (en) * 1992-06-30 2000-06-20 Discovision Associates Coding standard token in a system compromising a plurality of pipeline stages
US6047112A (en) * 1992-06-30 2000-04-04 Discovision Associates Technique for initiating processing of a data stream of encoded video information
US6112017A (en) 1992-06-30 2000-08-29 Discovision Associates Pipeline processing machine having a plurality of reconfigurable processing stages interconnected by a two-wire interface bus
US5768561A (en) 1992-06-30 1998-06-16 Discovision Associates Tokens-based adaptive video processing arrangement
US6330665B1 (en) 1992-06-30 2001-12-11 Discovision Associates Video parser
US7095783B1 (en) 1992-06-30 2006-08-22 Discovision Associates Multistandard video decoder and decompression system for processing encoded bit streams including start codes and methods relating thereto
US5603012A (en) 1992-06-30 1997-02-11 Discovision Associates Start code detector
US6067417A (en) * 1992-06-30 2000-05-23 Discovision Associates Picture start token
US5809270A (en) 1992-06-30 1998-09-15 Discovision Associates Inverse quantizer
US6435737B1 (en) 1992-06-30 2002-08-20 Discovision Associates Data pipeline system and data encoding method
JPH0698313A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Sony Corp 動画像復号化装置
JP3358835B2 (ja) * 1992-12-14 2002-12-24 ソニー株式会社 画像符号化方法及び装置
KR940023248A (ko) * 1993-03-15 1994-10-22 오오가 노리오 화상 신호 부호화 방법 및 장치와, 화상 신호 복호화 방법 및 장치
US5699460A (en) * 1993-04-27 1997-12-16 Array Microsystems Image compression coprocessor with data flow control and multiple processing units
WO1994029999A1 (en) * 1993-06-16 1994-12-22 Gould Kim V W System and method for transmitting video material
US5861894A (en) * 1993-06-24 1999-01-19 Discovision Associates Buffer manager
US5805914A (en) * 1993-06-24 1998-09-08 Discovision Associates Data pipeline system and data encoding method
US5699544A (en) * 1993-06-24 1997-12-16 Discovision Associates Method and apparatus for using a fixed width word for addressing variable width data
US5608459A (en) * 1993-08-13 1997-03-04 Texas Instruments Incorporated Video data decoder having motion compensation and image memory circuitry on single substrate
US6058473A (en) * 1993-11-30 2000-05-02 Texas Instruments Incorporated Memory store from a register pair conditional upon a selected status bit
JP3192307B2 (ja) * 1994-02-03 2001-07-23 松下電器産業株式会社 復号ビデオ画像シーケンス再配列方法
JP2993351B2 (ja) * 1994-02-14 1999-12-20 松下電器産業株式会社 圧縮データ記録装置
US5577191A (en) * 1994-02-17 1996-11-19 Minerva Systems, Inc. System and method for digital video editing and publishing, using intraframe-only video data in intermediate steps
CA2145365C (en) * 1994-03-24 1999-04-27 Anthony M. Jones Method for accessing banks of dram
CA2145379C (en) * 1994-03-24 1999-06-08 William P. Robbins Method and apparatus for addressing memory
CA2145361C (en) * 1994-03-24 1999-09-07 Martin William Sotheran Buffer manager
FR2718315B1 (fr) * 1994-03-30 1996-06-21 Sgs Thomson Microelectronics Circuit de compression d'image.
JP3013698B2 (ja) * 1994-04-20 2000-02-28 松下電器産業株式会社 ベクトル量子化符号化装置と復号化装置
US5539664A (en) * 1994-06-20 1996-07-23 Intel Corporation Process, apparatus, and system for two-dimensional caching to perform motion estimation in video processing
US6217234B1 (en) 1994-07-29 2001-04-17 Discovision Associates Apparatus and method for processing data with an arithmetic unit
JP2970417B2 (ja) * 1994-08-22 1999-11-02 日本電気株式会社 動画像符号化方式
GB9417138D0 (en) 1994-08-23 1994-10-12 Discovision Ass Data rate conversion
US5872597A (en) * 1994-08-26 1999-02-16 Kabushiki Kaisha Toshiba System for decoding moving picture signal multiplied and coded by DCT coefficient and additional data
US5815634A (en) * 1994-09-30 1998-09-29 Cirrus Logic, Inc. Stream synchronization method and apparatus for MPEG playback system
US6889356B1 (en) 1994-11-23 2005-05-03 Cingular Wireless Ii, Llc Cyclic trellis coded modulation
FR2728092A1 (fr) * 1994-12-07 1996-06-14 Philips Electronique Lab Procede pour le decodage d'images comprimees
US5930526A (en) * 1996-01-24 1999-07-27 Intel Corporation System for progressive transmission of compressed video including video data of first type of video frame played independently of video data of second type of video frame
US5959690A (en) * 1996-02-20 1999-09-28 Sas Institute, Inc. Method and apparatus for transitions and other special effects in digital motion video
WO1997030544A2 (en) * 1996-02-20 1997-08-21 Sas Institute, Inc. Method and apparatus for transitions, reverse play and other special effects in digital motion video
US6101276A (en) * 1996-06-21 2000-08-08 Compaq Computer Corporation Method and apparatus for performing two pass quality video compression through pipelining and buffer management
US6094453A (en) * 1996-10-11 2000-07-25 Digital Accelerator Corporation Digital data compression with quad-tree coding of header file
US6141447A (en) * 1996-11-21 2000-10-31 C-Cube Microsystems, Inc. Compressed video transcoder
KR100309086B1 (ko) * 1997-02-13 2001-12-17 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 동화상예측시스템및방법
FR2773904B1 (fr) * 1998-01-21 2000-02-25 Schlumberger Ind Sa Procede de communication d'informations et application de ce procede a un systeme de telereleve de compteurs
US6611624B1 (en) * 1998-03-13 2003-08-26 Cisco Systems, Inc. System and method for frame accurate splicing of compressed bitstreams
US6549652B1 (en) 1998-09-11 2003-04-15 Cirrus Logic, Inc. Method and apparatus for reducing noise during lossy transformation processes
US6307971B1 (en) 1998-10-01 2001-10-23 Sharewave, Inc. Method and apparatus for digital data compression
US7158681B2 (en) * 1998-10-01 2007-01-02 Cirrus Logic, Inc. Feedback scheme for video compression system
KR100387606B1 (ko) * 2000-06-09 2003-06-18 포스데이타 주식회사 멀티쓰레드 스케일링을 사용하는 디지털 비디오 신호의압축/다중 화면 처리 방법 및 그 장치
US7003035B2 (en) * 2002-01-25 2006-02-21 Microsoft Corporation Video coding methods and apparatuses
US20040001546A1 (en) 2002-06-03 2004-01-01 Alexandros Tourapis Spatiotemporal prediction for bidirectionally predictive (B) pictures and motion vector prediction for multi-picture reference motion compensation
US7154952B2 (en) * 2002-07-19 2006-12-26 Microsoft Corporation Timestamp-independent motion vector prediction for predictive (P) and bidirectionally predictive (B) pictures
US7970056B2 (en) * 2003-06-26 2011-06-28 Lsi Corporation Method and/or apparatus for decoding an intra-only MPEG-2 stream composed of two separate fields encoded as a special frame picture
KR100517504B1 (ko) * 2003-07-01 2005-09-28 삼성전자주식회사 B-픽처의 움직임 보상 모드 결정방법 및 장치
US7609763B2 (en) * 2003-07-18 2009-10-27 Microsoft Corporation Advanced bi-directional predictive coding of video frames
US8064520B2 (en) * 2003-09-07 2011-11-22 Microsoft Corporation Advanced bi-directional predictive coding of interlaced video
US7889792B2 (en) * 2003-12-24 2011-02-15 Apple Inc. Method and system for video encoding using a variable number of B frames
US7869503B2 (en) * 2004-02-06 2011-01-11 Apple Inc. Rate and quality controller for H.264/AVC video coder and scene analyzer therefor
US7986731B2 (en) 2004-02-06 2011-07-26 Apple Inc. H.264/AVC coder incorporating rate and quality controller
US7492820B2 (en) * 2004-02-06 2009-02-17 Apple Inc. Rate control for video coder employing adaptive linear regression bits modeling
US20050286629A1 (en) * 2004-06-25 2005-12-29 Adriana Dumitras Coding of scene cuts in video sequences using non-reference frames
FR2911741A1 (fr) * 2007-01-23 2008-07-25 Udcast Sa Procede et dispositif contre la perte de salves dans un systeme de transmission dvb-h.
US8254455B2 (en) * 2007-06-30 2012-08-28 Microsoft Corporation Computing collocated macroblock information for direct mode macroblocks
US8189666B2 (en) 2009-02-02 2012-05-29 Microsoft Corporation Local picture identifier and computation of co-located information
US8631055B2 (en) * 2009-09-30 2014-01-14 Samplify Systems, Inc. Enhanced multi-processor waveform data exchange using compression and decompression
CN114422769A (zh) * 2022-01-18 2022-04-29 深圳市洲明科技股份有限公司 显示系统的发送卡、接收卡、显示控制方法及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162286A (ja) * 1984-09-04 1986-03-31 Univ Nagoya 画像信号帯域圧縮方式
US4704628A (en) * 1986-07-16 1987-11-03 Compression Labs, Inc. Combined intraframe and interframe transform coding system
JPH02172389A (ja) * 1988-12-26 1990-07-03 Victor Co Of Japan Ltd 動画像信号の高能率符号化方式
JPH0683435B2 (ja) * 1989-02-03 1994-10-19 三洋電機株式会社 サブサンプル映像信号復調装置
KR100192861B1 (ko) * 1989-04-20 1999-06-15 이데이 노부유끼 영상 데이타 기록 재생 방법 및 장치
JP2689632B2 (ja) * 1989-08-15 1997-12-10 ソニー株式会社 画像信号の伝送装置および伝送方法
JP3159309B2 (ja) * 1989-09-27 2001-04-23 ソニー株式会社 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW232111B (zh) 1994-10-11
EP0582648A1 (en) 1994-02-16
WO1992020192A1 (en) 1992-11-12
JP3365771B2 (ja) 2003-01-14
MX9201959A (es) 1992-11-01
DE69214638T2 (de) 1997-03-27
US5185819A (en) 1993-02-09
SG79189A1 (en) 2001-03-20
DE69214638D1 (de) 1996-11-21
MY108035A (en) 1996-07-30
EP0582648B1 (en) 1996-10-16
CN1066354A (zh) 1992-11-18
JPH06507285A (ja) 1994-08-11
KR100256005B1 (ko) 2000-05-01

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