[发明专利]块一编制数据的编码

说明书

发明领域

本发明涉及对块-编制的声频/视频数据的编码。

发明背景

数字声频和视频信号的处理，例如传输或存贮，必须使用各种数据压缩技术。一个非局限性的例子是MPEG标准，它有各种各样的版本用于声频和视频。另一种标准是H.261.用软件实现这样的压缩，已公开在下文中，Ho Chao Huang et al，基于软件的视频编解码器的新一代：通用视频编码器Ⅱ(New Generation of Real-TimeSoftware-Based Video Codec:Popular Video Coder Ⅱ),IEEE TR.Cons E1.Vol.42,No.4,P.963-973.在一种混合的软件和硬件环境中执行压缩和类似操作是可行的。对于软件编码必要的操作数目是难以预测的，在此以下将主要参考视频描述一种实施方案。目前，通常压缩是在图象组(GOP)的基础上进行的。在此以下，将一直使用术语“图象”。取决于实际的视频标准，术语“图象”可意味着“帧”以及“场”。帧编制的声频或混合的声频/视频信息流的压缩可以类似方式实现。这样的处理必须实时进行，在处理器过载的情况下必须以丢失图象或其部分的形式付出高的代价。适度的降级已被广泛地使用在数据处理中，即，为了保持基本系统的方便放弃一定程度的质量。

发明概述

因此，其中，本发明的一个目的是提供一种改进的编码方法。因而，按照它各个方面中的一个，本发明的特征如权利要求1的特征部分中所述。本发明也涉及用于实现以上方法的一种编码设备。本发明的其它优点列举在从属权利要求中。

发明者已经认识到，规定图象或图象一部分，如时间片的各种控制参数对控制实际处理负载的潜在价值。对于电视来说，一个适当的参数是冗余量Q，它表明在一个块内或整个图象内无关紧要的信息总量。依据本发明的主要方面，将实际的处理负载用于预测未来的处理负载，因此，可调节一个或多个控制参数以避免过载引起的信息损失。

下面将参考最佳实施方案更详细地讨论本发明这些与其它的方面和优点。

附图简述

图1示出发明的设备的方框图；

图2示出一个第一前期轮廓图；

图3示出一个第二期期轮廓图；

图4示出一种策略流程图；和

图5示出一种示范性的MPEG结构

优选实施方案详述

图1是依据本发明的一种设备的方框图，特别用于电视。首先，讨论一种简化版本，其中部件62,64,68,70,72,74,76,78,80已被略去。在输入20上接收到的视频信号被组织在有统一象素数的图象中。在DCT部件22，每个图象被分成一系列的视频块，每块由8×8象素矩阵组成，图象的中间部分分成片，由块的两个相邻水平行组成，对每块进行离散余弦变换以产生8×8数字频率系数矩阵。

在两维的DCT结果块中，每个系数与一个波形频率有关。左上的系数“00”与平均值有关，相应于沿着两个座标的零空间频率，在此位置向右，波动是水平的，在第一位置下面，波动是垂直的。在倾斜方向中，波动的取向与坐标方向相对应，通过逆离散余弦变换的后继解码将无损恢复原来的图象。

在图1中，加权部件24引入各个系数的加权因数，这是考虑到人的感觉对于较小的细节或较高的空间频率灵敏度比较低，这种加权的目的是数据净化。对于系数“00”的加权因数是1，在离开系数“00”的所有方向中加权因数减小。加权因数一般是固定的。在解码器中，这种技术将引起某些信息损失，即使在适宜的观看条件下人的肉眼基本上是看不见的。

在量化器26中，为了进一步的数据净化，偏离系数00的系数除以冗余因数Q，这对所谈到的视频块是统一的，或者甚至对一系列的视频块，如一片，或者对整个视频图象是统一的。接着，商被一个统一的阈值限幅：这将使不大于阈值的系数被丢弃。用于使用软件编码的处理器负载加到图1中的部件26,28，并可被映象到一个单一的高性能微处理器，如INTEL Pentium上。Q值与处理器负载大体上互成反比。

最后，在编码器28中，合成的系数被顺序排列并按照Huffmann或类似类型的码进行可变长度编码，合成的位流在输出32输出，在计算部件34中，实际的处理负载被计算，沿着线路30回授到量化器26，后者可调节Q值，以保持每块或每个图象的处理负载在允许的范围内。