專利名稱：檢測和正確定標(biāo)在mpeg－2壓縮視頻信號(hào)中的隔行移動(dòng)區(qū)域的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離散余弦變換(″DCT″)域中的壓縮視頻信號(hào)的解碼/解壓縮，尤其涉及用于檢測和正確濾選/定標(biāo)在MPEG-2編碼視頻信號(hào)中的隔行移動(dòng)區(qū)域的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
MPEG是運(yùn)動(dòng)圖像專家組的縮寫。MPEG形成于1988年，原本是為了創(chuàng)建用于壓縮運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。即使把未壓縮的比特率與可用的帶寬做粗略的考慮，對(duì)于數(shù)字傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)圖像的壓縮的需求也是顯見的。完整的運(yùn)動(dòng)圖像需要大的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳送帶寬。標(biāo)準(zhǔn)的美國廣播電視信號(hào)有時(shí)稱作″NTSC″信號(hào)，具有每秒168兆比特(″Mbits″)的比特速率。作為比較，例如發(fā)送五個(gè)未壓縮音頻的立體聲頻道需要每秒3.5兆比特的比特速率。單速CD-ROM以每秒1.5Mbits的比特速率提供數(shù)據(jù)。
MPEG組的第一目標(biāo)是把音頻連同視頻一起壓縮到每秒1.5Mbits的一個(gè)CD-ROM大小的帶寬中。其工作的結(jié)果是1991年完成的MPEG-1編碼標(biāo)準(zhǔn)。那時(shí)候以MPEG-1實(shí)現(xiàn)的視頻壓縮技術(shù)仍然未達(dá)到編碼廣播質(zhì)量的隔行視頻信號(hào)的能力。這種能力成為MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)主要目標(biāo)。
隔行視頻信號(hào)規(guī)定的掃描系統(tǒng)是用于早期電視圖像設(shè)計(jì)的掃描系統(tǒng)，為的是使得圖像幀以足夠高的速率重現(xiàn)，以便防止圖像屏幕的可見閃爍。它是通過在半幀間隔中掃瞄一幀的隔行成分實(shí)現(xiàn)的。例如，在一個(gè)525行的系統(tǒng)中，全部525行在三十分之一秒的這樣一個(gè)幀周期中形成。屏幕實(shí)際以每六十分之一秒的速率重現(xiàn)。第一個(gè)間隔掃描行被形成(″上″場)，隨后是掃描該漏掉的行。六十分之一秒的屏幕重現(xiàn)速率是防止可見閃爍的足夠快的速率。
幀和場DCTMPEG-2中的圖像編碼可以是基于幀DCT或基于場DCT之一的圖像編碼。一個(gè)基于幀的DCT編碼的圖像數(shù)據(jù)塊既包含上場信息又包含下場信息?；趫龅腄CT編碼數(shù)據(jù)塊包含上場或下場之一的信息，但不同時(shí)包含兩個(gè)場的信息。
由于穩(wěn)定區(qū)域的局部逐行特征，即兩個(gè)場之間有高空間相關(guān)性的特征，基于幀的DCT通常使用在穩(wěn)定的區(qū)域中。另一方面，基于場的DCT常被使用在運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，其中在兩個(gè)場之間存在顯著的不同。如果把基于幀的DCT使用在這種情形中，將導(dǎo)致在高垂直頻率DCT系數(shù)中的顯著的能量，因此降低壓縮效率。
具有嵌入尺寸調(diào)整的MPEG2解碼器具有嵌入尺寸改變的MPEG2解碼器是運(yùn)動(dòng)圖像和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)人員通常公知的一個(gè)構(gòu)思。具有嵌入尺寸調(diào)整的解碼器允許使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的解碼器把一個(gè)編碼的視頻信源被解碼為任何支持的顯示格式，例如標(biāo)準(zhǔn)NTSC(美國)、PAL(歐洲)或其它顯示裝置支持的顯示格式。由于在例如高清晰度(″HD″)視頻數(shù)據(jù)流的標(biāo)準(zhǔn)清晰度(″SD ″)顯示中的這種應(yīng)用的相當(dāng)?shù)偷某杀镜脑颍@種解碼器被大為關(guān)注。通過在解碼回路中嵌入標(biāo)度，具有嵌入尺寸調(diào)整的解碼器使用較小的輸出格式的優(yōu)點(diǎn)。為了避免圖像失真，需要在定標(biāo)之前或者與定標(biāo)結(jié)合地進(jìn)行濾選。該濾選/定標(biāo)能夠在空間域或DCT域中實(shí)現(xiàn)。由于其簡單性而最好在DCT域中實(shí)現(xiàn)的嵌入定標(biāo)，減小了將要在反向離散余弦反變換(″IDCT″)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(″MC″)解碼步驟中處理的數(shù)據(jù)量。
另外，因?yàn)槠渌颍珼CT編碼圖像信號(hào)的嵌入濾選和定標(biāo)比非嵌入的實(shí)施方案更有用。首先，因?yàn)楸仨殘?zhí)行更大的存儲(chǔ)區(qū)域和更長的計(jì)算設(shè)置，在全部解壓縮之后的濾選和定標(biāo)是系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。第二，通過實(shí)現(xiàn)DCT編碼的數(shù)據(jù)塊依照其局部特征而動(dòng)態(tài)地濾選和定標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)用于正確定標(biāo)和濾選的該隔行視頻信號(hào)的特殊性質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
幀和場濾選/定標(biāo)存在兩種用于濾選/定標(biāo)的選擇以幀為基礎(chǔ)和以場為基礎(chǔ)的濾選/定標(biāo)?；趲臑V選/定標(biāo)趨向于保持空間清晰度而丟失時(shí)間清晰度。反之，基于場的濾選/定標(biāo)傾向于保持時(shí)間清晰度而丟失空間清晰度。因此，為了獲得最佳結(jié)果，基于幀的方法應(yīng)該使用在穩(wěn)定區(qū)域中而基于場的方法應(yīng)該使用在移動(dòng)區(qū)域中。
注意到基于幀或場的DCT是由編碼器選擇的，其中基于幀或場的濾選/定標(biāo)的判定由解碼器實(shí)現(xiàn)。在本現(xiàn)有技術(shù)中的解碼器采取下列兩個(gè)方案之一來確定是否使用基于幀或場的濾選/定標(biāo)
1.假設(shè)該編碼器實(shí)現(xiàn)正確選擇，即幀DCT用于穩(wěn)定區(qū)域而場DCT用于移動(dòng)區(qū)域。該解碼器基于由該編碼器選擇的DCT類型而簡單地選擇基于幀或場濾選/定標(biāo)；2.根本不相信編碼器而總是執(zhí)行相同的濾選/定標(biāo)模式而不考慮DCT類型。使用此方案，通常把基于場的濾選/定標(biāo)應(yīng)用到幀DCT和場DCT。
當(dāng)編碼器確實(shí)實(shí)現(xiàn)正確的選擇時(shí)，第一方案提供較好的空間清晰度，通常使得圖像更清晰。但是此方案易受編碼器判定的傷害，例如在一個(gè)移動(dòng)區(qū)域中使用幀DCT，這可能導(dǎo)致某些看得見的討厭的數(shù)據(jù)塊。
第二方案不冒把兩個(gè)場混合的危險(xiǎn)，但是由于其空間分辨力的損失而圖像質(zhì)量不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的方法和系統(tǒng)旨在解決已有技術(shù)的問題。這些方法和系統(tǒng)提供了確定受到濾選/定標(biāo)的局部區(qū)域是否為一個(gè)穩(wěn)定區(qū)域或一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，并且給出這種信息，以一種巧妙的方法在基于幀或場的操作之間切換，由此優(yōu)化該輸出圖像質(zhì)量。
而且需要把基于場的操作應(yīng)用在幀DCT編碼的數(shù)據(jù)塊上以便克服已有技術(shù)的問題。因此，本發(fā)明的另一目標(biāo)是DCT編碼的壓縮隔行視頻信號(hào)的正確濾選/定標(biāo)。其中提供了用于幀DCT數(shù)據(jù)的基于場的濾選/定標(biāo)的DCT域?yàn)V選方案。
當(dāng)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于場的DCT編碼數(shù)據(jù)塊時(shí)，本方法包括，確定基于場的解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理該DCT編碼的數(shù)據(jù)塊。
另外，當(dāng)該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于幀的DCT編碼的框時(shí)，本方法包括獲得一個(gè)第一絕對(duì)值，其表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量。隨后，此第一絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定的第一基準(zhǔn)值比較。當(dāng)該第一絕對(duì)值小于或等于該預(yù)定第一基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括確定基于幀的解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理該DCT編碼的數(shù)據(jù)塊。
另外，當(dāng)該第一絕對(duì)值大于該預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括獲得一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量。有益地，能夠進(jìn)行一個(gè)第二比較，其中把表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較。當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值小于該第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括確定基于幀解碼和基于場和濾選/定標(biāo)方法被用于處理該DCT編碼的數(shù)據(jù)塊。
另外，當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值大于等于該第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括確定基于幀解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理DCT編碼數(shù)據(jù)塊。
視頻數(shù)據(jù)流最好包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼圖像數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直中頻能量的第二絕對(duì)值。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，處理步驟包括嵌入尺寸調(diào)整，動(dòng)態(tài)地選擇在一個(gè)解碼回路中執(zhí)行的基于幀或場的定標(biāo)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該處理步驟包括在一個(gè)場基礎(chǔ)上進(jìn)行幀DCT數(shù)據(jù)塊的濾選和定標(biāo)。
對(duì)于隔行視頻信號(hào)來說，由于有可能使用MPEG-2基于幀的DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊來編碼該隔行視頻信號(hào)，因而本發(fā)明的另一個(gè)目的是檢測在基于幀的DCT編碼數(shù)據(jù)塊中的隔行移動(dòng)區(qū)域。在本實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一個(gè)方法，檢測一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)區(qū)域是否為一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，其中該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的區(qū)域由多個(gè)幀DCT編碼的數(shù)據(jù)塊表示。本方法包括，獲得該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)DCT編碼的圖像數(shù)據(jù)塊，并且隨后獲得表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直高頻能量的第一絕對(duì)值。隨后，該絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定的第一基準(zhǔn)值比較。
當(dāng)該第一絕對(duì)值小于或等于該預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，該方法包括，確定由該DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的該壓縮視頻數(shù)據(jù)流不是一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
另外，當(dāng)該第一絕對(duì)值大于該預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括獲得一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量。隨后，能夠進(jìn)行一個(gè)第二比較，其中把表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較。
當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值小于該第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括，確定由該DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的區(qū)域是一個(gè)隔行運(yùn)動(dòng)區(qū)域。
另外，當(dāng)表示垂直中頻能量的該第二絕對(duì)值大于等于該第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，本方法包括，確定由該DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的該區(qū)域不是一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
同樣，視頻數(shù)據(jù)流最好包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼圖像數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直中頻能量的第二絕對(duì)值。
本發(fā)明還涉及一個(gè)用于處理由多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的視頻信號(hào)信源，一個(gè)操作耦合到該視頻信號(hào)信源的處理器，和一個(gè)視頻輸出。
該處理器是構(gòu)成用于實(shí)施其中描述的方法。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，本系統(tǒng)包括作為該視頻信號(hào)信源的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，本系統(tǒng)包括作為該視頻輸出的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。
本發(fā)明提供超過已有技術(shù)的其它改進(jìn)將作為下面闡明本發(fā)明最佳實(shí)施例的描述結(jié)果而被展現(xiàn)。本描述不想以任何方式限制本發(fā)明的范圍，相反地僅是提供最佳實(shí)施例的一個(gè)操作示范。本發(fā)明的范圍將以所附的權(quán)利要求書闡明。


圖1是表示根據(jù)已有技術(shù)的具有嵌入尺寸調(diào)整的MPEG-2解碼器的框圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的具有嵌入尺寸調(diào)整的MPEG-2解碼器的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖3是說明本發(fā)明實(shí)施例的操作的流程圖。
圖4是說明本發(fā)明另一實(shí)施例的操作的流程圖。
圖5是表示在一隔行視頻序列中水平移動(dòng)的一個(gè)垂直線的失真的示意圖。
圖6是具有示例的左中和左下系數(shù)指示的8×8DCT數(shù)據(jù)塊的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了用于處理由多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的方法和系統(tǒng)。使用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)壓縮的一個(gè)視頻數(shù)據(jù)流是此類壓縮視頻數(shù)據(jù)流。
根據(jù)已有技術(shù)的具有嵌入尺寸調(diào)整的MPEG-2解碼器以圖1示出。一個(gè)壓縮MPEG-2視頻比特流1首先受到可變長度解碼2，其中編碼的視頻信號(hào)被分解成分量離散余弦變換(″DCT″)的數(shù)據(jù)塊。該DCT數(shù)據(jù)塊繼續(xù)到解量化(反向掃描反向量化)3，然后到一個(gè)濾選/定標(biāo)程序4，隨后到反向DCT處理8，并且直達(dá)一個(gè)加法器10。預(yù)測解碼器5產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)矢量6。這些運(yùn)動(dòng)矢量6由一個(gè)下定標(biāo)器7處理然后使用在1/2象素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償9中。該1/2象素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償9的結(jié)果被加到已經(jīng)從反向DCT處理8發(fā)送到加法器10的結(jié)果。
基準(zhǔn)幀從加法器10前進(jìn)到基準(zhǔn)幀存儲(chǔ)器12，其中它們可用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償9。在加法器10收集的幀被進(jìn)一步處理，以由幀重新排序邏輯11的正確次序設(shè)置該幀。解壓縮的視頻幀被輸出12。
參考圖2，其示出根據(jù)本發(fā)明的具有嵌入尺寸調(diào)整的一個(gè)MPEG-2解碼器實(shí)施例的框圖。一個(gè)MPEG-2編碼的視頻比特?cái)?shù)據(jù)流14輸入解壓縮的第一級(jí)，該可變長度解碼器15，其中該DCT數(shù)據(jù)塊被發(fā)送到解量化16(通過反向掃描反向量化)。隨后，應(yīng)用本發(fā)明主題的一個(gè)過程，確定是否使用17進(jìn)行基于場或幀的濾選/定標(biāo)。本發(fā)明方法的此實(shí)施方案的細(xì)節(jié)將在下面進(jìn)一步詳述，該方法用于確定圖3描述的使用的濾選/定標(biāo)的類型。
隨后，濾選/定標(biāo)17采用的該過程的濾選/定標(biāo)結(jié)果由反向DCT 18處理。反向DCT 18的結(jié)果被隨即傳到加法器19。
預(yù)測解碼器20產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)矢量21。這些矢量隨后傳到下標(biāo)度22。標(biāo)度22的結(jié)果進(jìn)入到1/4象素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償23。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果被隨后發(fā)送到加法器19。
基準(zhǔn)幀從加法器19前進(jìn)到基準(zhǔn)幀存儲(chǔ)器25，其中它們可用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償23。在加法器19收集的幀被進(jìn)一步處理，以由幀重新排序邏輯24的正確次序設(shè)置該幀。解壓縮的視頻幀被輸出26。
現(xiàn)在參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方法實(shí)施例的流程圖。其中使用的″表示垂直高頻能量的第一絕對(duì)值″是該DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的左下角DCT系數(shù)的幅值或大小的測量。對(duì)本專業(yè)通常技術(shù)人員來說這種測量是已知的。
類似地，其中使用的″表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值″是該DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的左中位置DCT系數(shù)的幅值或大小的測量。對(duì)本專業(yè)通常技術(shù)人員來說，這類測量也是已知的。
″在此處使用的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值″和″預(yù)定的第二基準(zhǔn)值″是實(shí)驗(yàn)確定的數(shù)值，表示用于該″表示垂直高頻能量的第一絕對(duì)值″和″表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值″的判定點(diǎn)。
通過把表示隔行非移動(dòng)區(qū)域的壓縮視頻數(shù)據(jù)塊的左下角幀DCT系數(shù)與表示隔行移動(dòng)區(qū)域的壓縮視頻數(shù)據(jù)塊的左下角幀DCT系數(shù)相比較而確定一個(gè)″預(yù)定第一值″。檢查這些系數(shù)來確定在何種DCT系數(shù)的絕對(duì)值該隔行移動(dòng)區(qū)域能夠與隔行非移動(dòng)區(qū)域相區(qū)分。此絕對(duì)值成為該″預(yù)定的第一值″，以便捕獲隔行移動(dòng)區(qū)域的幀高通特征。
以相似的方式，通過把表示隔行移動(dòng)區(qū)域的壓縮視頻數(shù)據(jù)塊的垂直中頻率DCT系數(shù)與表示具有未由隔行引起垂直高頻的區(qū)域(例如噪聲區(qū)域)的壓縮視頻數(shù)據(jù)塊的中頻DCT系數(shù)相比較，確定一個(gè)″預(yù)定的第二值″。檢驗(yàn)這些系數(shù)來確定在何種垂直中頻DCT系數(shù)的絕對(duì)值該隔行移動(dòng)區(qū)域能被與具有但不是由于隔行產(chǎn)生的類似垂直高頻區(qū)域，例如噪聲區(qū)域相區(qū)分。此絕對(duì)值成為該″預(yù)定的第二值″，以便捕獲隔行移動(dòng)區(qū)域的場低通特征。
首先針對(duì)一個(gè)給定DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊27獲得垂直高頻能量的值。此獲得的垂直高頻的能量的絕對(duì)值被與第一基準(zhǔn)值28比較，其第一基準(zhǔn)值可以由包括實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的幾個(gè)方法任何之一獲得。如果此獲得的垂直高頻能量的絕對(duì)值小于或等于該第一基準(zhǔn)值，則得到結(jié)論是該給出的DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊不表示視頻29的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
否則，如果此獲得的垂直高頻能量的絕對(duì)值大于該第一基準(zhǔn)值，則獲得針對(duì)該給定DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊30的垂直中頻的能量的值。此獲得的垂直中頻的能量的絕對(duì)值被與第二基準(zhǔn)值31比較，其第二基準(zhǔn)值也可以由包括實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的幾個(gè)方法任何之一獲得。如果此獲得的垂直中頻能量的絕對(duì)值大于等于該第二基準(zhǔn)值，則得到結(jié)論是該給出的DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊不表示視頻29的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
最后，如果此獲得的垂直中頻能量的絕對(duì)值小于該第二基準(zhǔn)值，則得到的結(jié)論是該給定DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊表示圖像32的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
現(xiàn)在參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明另一方法實(shí)施例的流程圖。在此處，采用相似于3的過程來確定是否針對(duì)一個(gè)給定DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊而使用基于場或幀的濾選/定標(biāo)。
首先，DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊被檢驗(yàn)以便確定其是否為一個(gè)場或幀DCT 33。如果其是一個(gè)場DCT數(shù)據(jù)塊，則對(duì)于該DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊34使用基于場的解碼和基于場的濾選/定標(biāo)。
否則，如果該DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊是一個(gè)幀DCT數(shù)據(jù)塊，則獲得該DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊35的垂直高頻的能量的值。該垂直高頻的能量的絕對(duì)值隨后與第一基準(zhǔn)值36比較。此第一基準(zhǔn)值能以包括實(shí)驗(yàn)的若干方法任何之一獲得。如果該垂直高頻能量的該絕對(duì)值小于或等于該第一基準(zhǔn)值，則對(duì)于該DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊37使用基于幀的解碼和基于幀的濾選/定標(biāo)方法。
否則，如果此獲得的垂直高頻能量的絕對(duì)值大于該第一基準(zhǔn)值，則獲得的該給定DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊38的垂直中頻能量的值。該垂直中頻能量的絕對(duì)值隨后與第二基準(zhǔn)值39比較。此第二基準(zhǔn)值也能以包括實(shí)驗(yàn)的若干方法任何之一獲得。如果此垂直中頻能量的此絕對(duì)值大于等于該第二基準(zhǔn)值，則對(duì)于該DCT編碼視頻數(shù)據(jù)塊37使用基于幀的解碼和基于幀的濾選/定標(biāo)方法。
否則，如果此垂直中頻能量的該絕對(duì)值小于該第二預(yù)定基準(zhǔn)值，則對(duì)于DCT編碼的視頻數(shù)據(jù)塊40使用基于幀的解碼和基于場的濾選/定標(biāo)方法。
參考圖5，其表示在逐行與隔行視頻序列中都出現(xiàn)水平移動(dòng)的垂直線失真的示意圖。由于每個(gè)掃描線都被繪制41，所以在一個(gè)逐行序列中的垂直線首先出現(xiàn)為從頂部到底部的一個(gè)直線。三十分之一秒后，該行在移動(dòng)以后重畫42。兩個(gè)幀都顯示為直線41、42。
在該隔行序列中，該垂直線首先出現(xiàn)為一個(gè)垂直虛線，因?yàn)閮H有間隔的掃描線被畫出43。六十分之一秒后，隔行掃描線被畫出，但是該線已經(jīng)被移位了某些水平距離44。針對(duì)幀2的兩個(gè)場45、46重復(fù)此過程。最后結(jié)果是，沿著該水平方向47的垂直線出現(xiàn)柔化。
此移動(dòng)垂直邊緣的柔化引起在針對(duì)該移動(dòng)區(qū)域的DCT編碼數(shù)據(jù)塊中的″垂直高頻″的高值。垂直高頻能通過取樣DCT數(shù)據(jù)塊的左下角而被測量。對(duì)于此測量來說，與一個(gè)預(yù)定的水平相比較的一個(gè)高的絕對(duì)值表明一個(gè)移動(dòng)的隔行區(qū)域。為了區(qū)別真實(shí)的移動(dòng)隔行區(qū)域和引起垂直高頻的其它情況，例如噪聲的存在，該DCT數(shù)據(jù)塊能以″垂直中頻″取樣，大體在一個(gè)DCT數(shù)據(jù)塊的中心靠左的位置。低于一個(gè)預(yù)定的水平的絕對(duì)值表明一個(gè)移動(dòng)隔行區(qū)域。該DCT數(shù)據(jù)塊的第二取樣沒有它自身的指示價(jià)值，即當(dāng)在垂直高頻中與該DCT數(shù)據(jù)塊的第一取樣結(jié)合時(shí)，該DCT數(shù)據(jù)塊的第二取樣是有用的。但是該第一取樣是獨(dú)立的。其可被用于檢測隔行的一個(gè)移動(dòng)區(qū)域。該第二取樣被用于降低來自該第一取樣的，即來自一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域檢測的錯(cuò)誤的可能性。通過省略該第二取樣，能夠使用本方法的一個(gè)簡化型式。這將仍然起作用，但是可能具有較高的差錯(cuò)率。
現(xiàn)在參考圖6顯示的一個(gè)8×8DCT數(shù)據(jù)塊48。為了參考的目的，該DCT數(shù)據(jù)塊的分別系數(shù)被以0-63編號(hào)。如本專業(yè)已知那樣，在此處為了描述而使用一個(gè)″左中″DCT系數(shù)或單元49是處于或靠近系數(shù)位置32′。類似地，一個(gè)″左下″DCT系數(shù)或單元50是處于或靠近系數(shù)位置56′。
一旦檢測到隔行，將在一個(gè)場基礎(chǔ)上完成濾選。針對(duì)一個(gè)為2的定標(biāo)因數(shù)，例如一個(gè)
，濾選器將在空間域工作。在中間的零屏蔽了來自第二場的貢獻(xiàn)，因此其相當(dāng)于對(duì)一個(gè)場執(zhí)行一個(gè)
濾選。如果考慮適當(dāng)?shù)南嘁?，能夠針?duì)頂場使用一個(gè)
濾選器而能夠針對(duì)底場使用一個(gè)
濾選器。因此能夠使用這些過濾器獲得具有2的降階定標(biāo)系數(shù)的一個(gè)空間域定標(biāo)矩陣。下面的空間域定標(biāo)矩陣是一個(gè)適用于隔行移動(dòng)區(qū)域幀DCT編碼數(shù)據(jù)塊的說明0.750 0.25 0 0 0 0 00 0.250 0.750 0 0 00 0 0 0 0.750 0.2500 0 0 0 0 0.250 0.75此空間域定標(biāo)矩陣能夠被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成該DCT域，以便簡化其復(fù)雜性。
雖然已經(jīng)結(jié)合所述的實(shí)施例描述了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，但是本發(fā)明不打算限制到該在此處提到的具體形式，相反地是打算覆蓋所附的權(quán)利要求書定義的本發(fā)明精神范圍中合理地包括的這種選擇方案、改進(jìn)和等價(jià)替換。
權(quán)利要求
1.一種處理壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的方法，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)由多個(gè)離散余弦變換(″DCT″)編碼數(shù)據(jù)塊表示，所說的方法包括當(dāng)所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于場的DCT編碼數(shù)據(jù)塊時(shí)，確定(34)該基于場的解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊；或當(dāng)所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于幀的DCT編碼數(shù)據(jù)塊時(shí)，獲得一個(gè)第一絕對(duì)值(35)，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量；并且把所說的第一絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定的第一基準(zhǔn)值相比較(36)；并且(a)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值小于或等于所說的預(yù)定第一基準(zhǔn)值時(shí)，確定(37)基于幀的解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理所說的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；或(b)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值大于所說的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，獲得(38)一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量；并且進(jìn)行一個(gè)第二比較，其中把表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較(39)；并且(i)當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值小于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定(40)基于幀解碼和基于場和濾選/定標(biāo)方法被用于處理所說的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；或(ii)當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值大于等于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定(37)基于幀的解碼和濾選/定標(biāo)方法被用于處理所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說的視頻數(shù)據(jù)流(1)包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊6f，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼圖像數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量的所說的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的所說的處理包括嵌入的調(diào)整大小，動(dòng)態(tài)地選擇在一個(gè)解碼回路中執(zhí)行的基于幀或場的定標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的所說的處理包括在一個(gè)場的基礎(chǔ)上的所說的基于幀的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的濾選和定標(biāo)。
5.一種檢測方法，檢測一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的一個(gè)區(qū)域是否為一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的區(qū)域由多個(gè)幀DCT編碼的數(shù)據(jù)塊表示，所說的方法包括獲得所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的一個(gè)DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；并且獲得(27)一個(gè)第一絕對(duì)值，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直高頻能量；以及把所說的第一絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定的第一基準(zhǔn)值相比較(28)；并且(a)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值小于或等于所說的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，確定(29)由所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)不是一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域；或(b)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值大于所說的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，獲得(30)一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量；以及進(jìn)行一個(gè)第二比較(31)，其中把表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較；并且(i)當(dāng)表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值小于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定(32)由所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的該區(qū)域是一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域；或(ii)當(dāng)表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值大于等于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定(29)由所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的該區(qū)域不是一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所說的視頻數(shù)據(jù)流(1)包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示該壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼圖像數(shù)據(jù)塊的垂直高頻的能量的所說的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊的垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值。
7.一種用對(duì)于處理壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的系統(tǒng)，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)由多個(gè)離散余弦變換(″DCT″)編碼數(shù)據(jù)塊表示，所說的系統(tǒng)包括所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的一個(gè)視頻信號(hào)信源；以及工作時(shí)耦合到所說的視頻信號(hào)信源，以及視頻輸出的處理器，構(gòu)成所說的處理器用于從所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流獲得一個(gè)DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；以及確定何時(shí)所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于場的DCT編碼數(shù)據(jù)塊，并且把基于場的解碼和濾選/定標(biāo)用于所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊；或當(dāng)所說的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊是一個(gè)基于幀的DCT編碼數(shù)據(jù)塊時(shí)，獲得在一個(gè)所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊中的所說的給定區(qū)域的垂直高頻能量的一個(gè)第一絕對(duì)值；和把該垂直高頻能量的所說的第一絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定第一基準(zhǔn)值比較；并且(a)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值小于或等于所說的預(yù)定第一基準(zhǔn)值時(shí)，把基于幀的解碼和濾選/定標(biāo)用于所說的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；或(b)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值大于所說的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，獲得一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量；并且進(jìn)行一個(gè)第二比較，其中把表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較；并且(i)當(dāng)表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值小于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，把基于場的解碼和基于場的濾選/定標(biāo)用于所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊；或(ii)當(dāng)表示垂直中頻能量的第二絕對(duì)值大于等于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，把基于幀的解碼和濾選/定標(biāo)用于所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊；并且把處理的視頻設(shè)置在所說的視頻輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所說的視頻數(shù)據(jù)流(1)包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示垂直高頻的能量的所說的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所說的視頻信號(hào)信源是一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所說的視頻輸出裝置是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的處理包括在一個(gè)場的基礎(chǔ)上濾選和定標(biāo)所說的幀的DCT數(shù)據(jù)塊。
12.一種用于檢測壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的一個(gè)區(qū)域是否為一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域的系統(tǒng)，其中所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)由多個(gè)DCT編碼的數(shù)據(jù)塊表示，所說的系統(tǒng)包括所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)視頻信號(hào)信源；和工作時(shí)耦合到所說的視頻信號(hào)信源，以及邏輯輸出的處理器，構(gòu)成所說的處理器用于從所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流獲得一個(gè)DCT編碼的數(shù)據(jù)塊；和獲得在一個(gè)所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊中的所說的給定區(qū)域的垂直高頻能量的第一絕對(duì)值；和把該垂直高頻能量的所說的第一絕對(duì)值與一個(gè)預(yù)定第一基準(zhǔn)值比較；并且(a)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值小于或等于所說的預(yù)定第一基準(zhǔn)值時(shí)，確定所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊不表示所說的壓縮視頻(1)的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，并且把該邏輯輸出設(shè)置為一個(gè)FALSE(偽)值，以便表示此確定；或(b)當(dāng)所說的第一絕對(duì)值大于所說的預(yù)定的第一基準(zhǔn)值時(shí)，獲得一個(gè)第二絕對(duì)值，其表示所說的壓縮視頻數(shù)據(jù)流(1)的DCT編碼的數(shù)據(jù)塊的垂直中頻的能量；并且進(jìn)行一個(gè)第二比較，其中把表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值與一個(gè)第二預(yù)定基準(zhǔn)值比較；并且(i)當(dāng)表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值小于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示所說的壓縮視頻的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，并且把該邏輯輸出設(shè)置為一個(gè)TRUE(真)值，以便表示此確定；或(ii)當(dāng)表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值大于等于所說的第二預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，確定所說的DCT編碼數(shù)據(jù)塊不表示所說的壓縮視頻信號(hào)(1)的一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域，并且把該邏輯輸出設(shè)置為一個(gè)FALSE(偽)值，以便表示此確定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所說的視頻數(shù)據(jù)流(1)包括多個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊，其中一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左下區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示垂直高頻的能量的所說的第一絕對(duì)值，并且一個(gè)DCT編碼數(shù)據(jù)塊的左中區(qū)域的絕對(duì)值被用作表示垂直中頻能量的所說的第二絕對(duì)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所說的視頻信號(hào)信源是一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。
全文摘要
本發(fā)明提供一個(gè)方法和系統(tǒng)，用于確定由多個(gè)受到解碼和濾選/定標(biāo)的DCT編碼數(shù)據(jù)塊表示的一個(gè)壓縮視頻數(shù)據(jù)流的一個(gè)局部區(qū)域是否為一個(gè)穩(wěn)定區(qū)域或一個(gè)隔行移動(dòng)區(qū)域。而且給出這種信息，本發(fā)明涉及以一種巧妙的方法在基于幀或場操作之間的動(dòng)態(tài)切換，因此優(yōu)化該輸出的圖像質(zhì)量。在此還提供了用于幀DCT數(shù)據(jù)的基于場的濾選/定標(biāo)的DCT－域－濾選方案。
文檔編號(hào)H04N7/32GK1463554SQ02801977
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
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