CN1358393A - 代码转换方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号转换为以第二量化尺度Q2量化的输出编码信号的代码转换方法和设备。该代码转换设备包括可变长度译码器,量化步骤修改级,和可变长度编码器,所述的修改级本身包括:(i)从两个并行再量化设备中选出一个的装置;(ii)包括预测的第一量化设备,与该编码种类对应于用作标准的图像时选择此;(iii)不包括预测的第二量化设备,当所述的编码种类不与标准图像对应时选择此。

Description

代码转换方法和设备
发明的领域
本发明涉及一种将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号代码转换为以第二量化尺度Q2量化尺度量化的输出编码信号的方法。
发明的背景
原先设计为用于以最好的成本-效率方式广播数字视频的数字视频压缩技术(比如MPEG-2)，现在扩展到了演播室和用户产品中，因为它们使传输和存储的费用降低。结果使非压缩的视频链路逐渐由压缩的视频链路代替。在图1中示出了这种演变：
在所述图的上部，由编码器COD处理非压缩的视频位流UVB，由具有约束位速率X位/秒的传输信道或记录媒体CM接收它的输出编码位流，然后由译码器DECOD译码，以便恢复并显示与原代码对应的图像；
在下部，在编码器COD中对原位流UVB进行编码，产生Z位/秒(Z＞X)的位速率，将该压缩的位流发送到变码器TRANS，也是由传输信道或记录媒体CM接收以Y位/秒的它的输出编码位流，并随后进行译码。
然而，对于相继的编码操作MPEG视频系统不是最佳化的：对于相同的图像质量，非压缩视频的直接编码比起压缩视频的代码转换需要较低的位数。而且使用译码器和编码器构成的直接代码转换方案由于其编码器部分是很不经济的。
在1999年11月17日提交的欧洲专利申请No.99402854.6(PHF99608)中提出了一种不是基于级联译码器和编码器的位速率变码器。这种基于离散余弦变换(DCT)数据的再量化的系统非常简单，但只对于帧内编码图像是合适的。图像间的再量化未考虑对标准图像进行再量化。因为随后可将该预期的图像本身用作为标准图像，故误差可总计到使得在与该代码转换流对应的最后译码视频序列中的漂移开始变得显著。随着由于该变码器的位速率改变的增加，所述的漂移将越来越多地损害该变码器的性能。
发明的概述
因此，本发明的目的是提供一种具有减少的位速率损失的新型变码器。
为此，本发明涉及一种将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号，代码转换为以第二量化尺度量化的输出编码信号的方法，该方法至少包括步骤：
a)对该输入编码信号进行译码，产生输入译码信号；
b)修改所述译码信号的该量化步骤；
c)对该修改的译码信号进行编码，以获得该输出编码信号；其中所述的修改步骤包括以下子步骤：
(i)在所述的译码与编码操作之间，根据所述输入译码信号的图像编码种类选出两个并行再量化分支之一；
(ii)当所述的编码种类对应于用作要进行代码转换的将来图像的标准的图像时，通过相继的子操作再量化所述输入译码信号，这些相继子操作包括：对于第一量化步骤Q1的逆量化，预测；利用第二量化步骤Q2的再量化；
(iii)当所述的编码种类不与标准图像对应时，则通过传递函数为((Q1/Q2)+ε)(其中ε是校正因数)的滤波子操作，再量化所述输入译码信号。
附图简述
现在将结合附图，通过举例描述本发明，其中：
图1表示MPEG视频系统向代码转换的演变；
图2表示根据本发明的变码器的实施方案；
图3表示在图2的变码器中所用的预测电路的一例。
发明的详细描述
图2中示出了根据本发明的变码器的一例。在接收输入编码位流ICB的可变长度译码器21与传送输出编码位流OCB的可变长度编码器29之间，包括含有两个并行分支再量化级200。
第一分支包括下面的串联元件：第一逆量化电路211，预测级212和量化电路213，在电路213的输出与级212的第二输入端之间设有第二逆量化电路214。在图3中给出了所述级212的一实施方案，如作为例子在文件EP 0690392(PHF 94001)中所描述的，包括在逆量化电路211的输出端与量化电路213的输入端之间的减法器36，在减法器36和逆量化电路214的输出端上的减法器31，在减法器31的输出与减法器36的负输入之间串联有逆离散余弦变换(IDCT)电路32，图像存储器33(MEM)，运动补偿电路34(COMP)和DCT电路35。
其第二分支包括再量化电路220，在所述的实施例中即，传递函数为((Q1/Q2)+ε)的滤波电路，其中Q1是电路211的量化步骤，Q2是电路213的量化步骤，ε是校正因数。这个再量化电路将输入与输出值之间的均方误差最佳化。在所述第一和第二分支的每一端设有两个开关22和28，其中第一个在译码器21的输出，第二个在编码器29的输入。由图像编码种类PCT控制所述的开关。
因此，在根据本发明的变码器中实行的再量化过程是混合的。由第二分支再量化不用作要进行代码转换的将来图像的标准的图像(比，在该MEPG-2标准中的图像B)。由第一分支再量化用作将来图像标准的图像(例如根据该MPEG-2标准的I和P图像)。
因为每个分支的输入译码信号是输入的量化DCT系数IQC(i，j)(对于8×8像素的图像块，i＝1…8，j＝1…8)，在第二分支的输出端上的信号是输出量化DCT系数OQC(i，j)，由下式给出：
OQC(i，j)＝IQC(i，j)×((Q1/Q2)+ε)    (1)其中如果IQC(i，j)为负则ε＝+1，或如果IQC(i，j)为正或等于0则ε＝0。
在不偏离本发明的范围的条件下可对所描述的方案进行替换。例如，因为预测级212(PRED)不必双向地处理预测图像(所谓B图像)，而只有需要单一标准图像的P图像，可把存储器33减少为延迟电路，该延迟与单个图像对应，而且在运动补偿电路34中，只有必须要实行的单向运动补偿。
在变码器的再编码部分，通常再量化步骤引起漂移。使用基于从所述漂移得出的误差信号的同时运动补偿和场/帧转换也可实施该预测级212，所述的同时操作适用于所述误差信号和该预测信号(所述预测信号是从该译码信号减得的，以获得要再量化和再编码的补偿信号)的隔行或非隔行传输形式。
本领域的普通技术人员还应理解，可用硬件，软件或二者的组合来实施该代码转换方法，由于与存储适当一组指令的计算机可读介质相联系的计算机，处理器或微处理器，通过实行计算机可执行处理步骤来实现。

Claims (5)

1.一种将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号代码转换为以第二量化尺度Q2量化的输出编码信号的方法，至少包括步骤：
a)对该输入编码信号进行译码，产生输入译码信号；
b)修改所述译码信号的该量化步骤；
c)对该修改的译码信号进行编码，以获得该输出编码信号；其中所述的修改步骤包括以下子步骤：
(i)在所述的译码与编码操作之间，根据所述输入译码信号的图像编码种类选出两个并行再量化分支之一；
(ii)当所述的编码种类对应于用作要进行代码转换的将来图像的标准的图像时，通过相继的子操作再量化所述输入译码信号，这些相继子操作包括：对于第一量化步骤Q1的逆量化，预测；利用第二量化步骤Q2的再量化；
(iii)当所述的编码种类不与标准图像对应时，则通过传递函数为((Q1/Q2)+ε)(其中ε是校正因数)的滤波子操作，再量化所述输入译码信号。
2.在用于将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号转换为以第二量化尺度Q2量化的输出编码信号的代码转换设备中，所用的在计算机可读存储介质上存储的计算机可执行处理步骤至少包括：
a)对输入编码信号进行译码，产生输入译码信号；
b)修改所述译码信号的量化步骤；
c)对该修改的译码信号进行编码，以便获得输出编码信号；
d)其中所述的修改步骤包括以下子步骤：
(i)在所述的译码与编码操作之间，根据所述输入译码信号的图像编码种类选出两个并行再量化分支之一；
(ii)当所述的编码种类对应于用作要进行代码转换的将来图像的标准的图像时，通过相继的子操作再量化所述输入译码信号，这些相继子操作包括：对于第一量化步骤Q1的逆量化，预测；利用第二量化步骤Q2的再量化；
(iii)当所述的编码种类不与标准图像对应时，通过其传递函数为((Q1/Q2)+ε)(其中ε是校正因数)的滤波子操作再量化所述的输入译码信号。
3.一种用于将先前以第一量化尺度Q1量化的输入编码信号转换为以第二量化尺度Q2量化的输出编码信号的代码转换设备，至少包括串联的：
可变长度译码器，用于接收该输入编码信号并提供输入译码信号；
量化步骤修改级；
可变长度编码器，用于接收该修改的译码信号并提供输出编码信号；其中所述的修改级包括：
(i)选择装置，根据所述输入译码信号的图像编码种类，选出两个并行再量化设备之一；
(ii)第一再量化设备，通过相继的子操作再量化所述的输入译码信号，这些相继的子操作包括对于第一量化步骤Q1的逆量化，预测，和对于第二量化步骤Q2的再量化，当所述的编码种类对应于用作要执行代码转换的将来图像的标准的图像时选择这些相继的子操作；
(iii)第二再量化设备，通过其传递函数为((Q1/Q2)+ε)(其中ε为校正因数)的滤波子操作，再量化所述的输入译码信号，当所述的编码种类不与标准图像对应时选择此滤波子操作。
4.根据权利要求3的代码转换设备，其中所述的量化尺度Q1和Q2是在给定范围内的整数，所述的代码转换设备还包括一个存储电路，对于所有的Q1和Q2的值存储Q1/Q2的幅度。
5.一种包括一个软件模块的存储介质，存储在计算机或处理器的控制下可执行的一组指令，用于执行根据权利要求1的代码转换方法的至少一些步骤。
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