[发明专利]数字传送和/或录取分量编码彩色电视信号的方法、编码器和解码器

说明书

本发明与数字传送和/或录取分量编码的彩色电视信号的方法、编码器和解码器有关。

在论文“数字录象机”(“Digitales Video”FunkschauNo.19/1989)中，对一种数字式‘D1’录象机及其接口作了说明。D1录象机的轨迹图象及接口按CCIR(欧洲电视)标准601“数字接口标准”标准化。

这种D1录象机能够录取Y的扫描频率为13.5NHz而U和V的扫描频率为6.75MHz的YUV分量信号。各分量信号的象元(点)值的幅度分辨力为8个比特，可以录取行数为625、隔行扫描、宽高比(图象格式)为4∶3的电视信号。

虽然与家用录象机相比D1录象机的录象和放象的图象质量高，但仍还不能消除由于隔行扫描方式而带来的诸如行间闪炼和边缘亮度突增的缺点。此外，D1录象机对16∶9图象格式的电视信号不能进行录取。

本发明的目的是推出一种方法，对具有16∶9图象格式的分量编码的逐行扫描彩色图象进行传送和/或录取，而原来传送和/或录取的是具有4∶3宽高比的分量编码的隔行扫描场。

按本发明所推出的方法的原理是：在从第一种图象宽高比转换成第二种图象宽高比时，通过对一个或多个色度分量的垂直辅助扫描，至少得到附加所需的传送和/或录取能力部分，用来对形成具有第二种图象宽高比的图象的附加区域进行编码。

可以用行形式来传送和/或录取彩色电视信号，按照已知的传送和/或存储位置的排列方式在行内或含有色度分量的行段内排列的是从亮度分量得到的数据，而不是色度数据。

因此，在各对行内，亮度数据可以总是列在每对行的第一段(Y)内，而第一色度分量数据列在每对行的第一行的第二段(U)内，第二色度分量数据则列在第对行的第二行的第二段(V)内。

传送或录取第二种图象宽高比的编码彩色电视信号可以相应通过行传送或用为第一种图象宽高比所配置的设施得以实现。

当要对第二种图象宽高比的彩色电视信号编码时，采用块压扩是有利的。这种技术减少了编码所需的数据率，减小因子小于3，具体的说为2。

这种块压扩意味着对每一块形成一个量化动态(quantizedactioity)、一个量化最小值和一些量化象元差值并对它们编码，这些变量之间是相互有关的。

从有关的子权利要求可以有效地进一步开发本发明所提供的方法。

本发明的另一个目的是制定出一种实施本发明所提供的方法的编码器。

原则上，本发明推出的编码器包括：一个最大值形成器(builder)、一个最小值形成器、一个从最大值形成器的输出信号中减去最小值形成器的输出信号的第一减法器、一个对第一减法器的输出信号进行量化的第一量化器、一个对最小值形成器的输出信号进行量化的第2量化器、一个从象元值中减去第2量化器的输出信号的第二减法器、一个对第2减法器的输出信号进行量化的第三量化器、和一个按已知编码格式将第一、第二和第三量化器的输出信号变换到一个块内的编码电路。

本发明的再一个目的是制定出一种实现本发明所推出的方法的解码器。

原则上，本发明推出的解码器包括：用来确定量化象元差值中的最大和最小幅值级的装置、用来计算这2个幅值级之间的级差的装置、用来计算最小幅值级的装置、用来恢复动态、最小值和象元差值的装置、以及将最小值和象元差值相加的加法器。

色度分量U和V受到垂直辅助扫描。空出的传送和或存储能力用来产生16∶9图象格式中比4∶3图象格式多出的附加的图象区域。

此外，还对各分量信号进行块压扩。块压扩的原理见学位论文“数字电视信号的块压扩”(“Die Blockkompandierug dig-italer Fernsehsignale”，H.W.Keesen，Rhine-West-phalia Technical University，Aachen，1984)。为此，形成象元(Xi，i＝1…N)的二维块。确定块内的最小幅值，用最小值M表示。此外，求得块内最大幅值与最小幅值之差，用动态(activity)A表示。然后对最小值M和动态A进行量化，得到量化最小值Mq和量化动态Aq。从象元值中减去量化最小值，得到象元差值Di(Xi-Mq：Di)，再将这些象元差值量化成Dqi。

Mq、Aq和Dqi经过编码再传送或录取。

采用这种方法的优点是限制了最大量化误差、并且只有在动态较大的块中才出现较大的量化误差，而这对观众来说是不易察觉的。