專利名稱：：數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通過使用正交變換諸如離散余弦變換(DCT)對(duì)壓縮編碼的數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理，尤其涉及數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于轉(zhuǎn)換不同格式的壓縮視頻信號(hào)之間的分辨率。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)上，離散余弦變換(DCT)(一種正交變換編碼)已經(jīng)被用作編碼系統(tǒng)，用于有效地壓縮編碼靜止畫面數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)畫面數(shù)據(jù)。在處置這類已經(jīng)進(jìn)行了正交變換的數(shù)字信號(hào)時(shí)，有時(shí)必須改變分辨率或變換基。例如，若具有家用數(shù)字視頻格式例如720×480像素的分辨率的第一正交變換的數(shù)字信號(hào)要被轉(zhuǎn)換為具有所謂MPEG1格式的360×240像素的分辨率的第二正交變換的數(shù)字信號(hào)，則對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行逆正交變換，以便恢復(fù)空間域的信號(hào)，然后進(jìn)行諸如插值和稀化(thinning)的變換處理，以便再次執(zhí)行正交變換，這樣將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二信號(hào)。以該方式，通常的情況是正交變換的數(shù)字信號(hào)被逆變換一次，以便恢復(fù)原始信號(hào)，然后由需要的變換運(yùn)算處理，然后再次執(zhí)行正交變換。圖28示出了用于對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了DCT的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行上述分辨率轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理裝置的示例結(jié)構(gòu)。在該傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，所謂“DV格式”(一種家用數(shù)字視頻信號(hào)的格式)的視頻信號(hào)(以下稱為DV視頻信號(hào))，被作為第一格式的數(shù)字信號(hào)輸入，符合所謂MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專家組)標(biāo)準(zhǔn)的格式的視頻信號(hào)(以下稱為MPEG視頻信號(hào))，被作為第二格式的數(shù)字信號(hào)輸出。解成幀(de-framing)部分51用于消除DV視頻信號(hào)的成幀。在該解成幀部分51中，按照所謂DV格式成幀的DV視頻信號(hào)被恢復(fù)為可變長度代碼。可變長度解碼(VLD)部分52對(duì)由解成幀部分51恢復(fù)為可變長度代碼的視頻信號(hào)進(jìn)行可變長度解碼。以DV格式壓縮的數(shù)據(jù)被以固定速率壓縮，這樣其數(shù)據(jù)量被減少到大約原始信號(hào)的1/5，并由可變長度編碼來編碼，以便提高數(shù)據(jù)壓縮效率?？勺冮L度解碼部分52進(jìn)行對(duì)應(yīng)于該可變長度編碼的解碼。逆量化(IQ)部分53對(duì)由可變長度解碼部分52解碼的視頻信號(hào)進(jìn)行逆量化。逆加權(quán)(IW)部分54進(jìn)行逆加權(quán)，該逆加權(quán)是對(duì)由逆量化部分53逆量化的視頻信號(hào)進(jìn)行的加權(quán)的逆運(yùn)算。通過利用人的視覺對(duì)高頻側(cè)的失真不很敏感的特性，加權(quán)運(yùn)算是為了減少視頻信號(hào)的較高頻率分量的DCT系數(shù)的值。這樣，具有0值的高頻系數(shù)的數(shù)目增加，可變長度編碼效率可以被提高。結(jié)果是，在某些情況下，可以減少DCT變換的算術(shù)運(yùn)算量。逆離散余弦變換(IDCT)部分55對(duì)由逆加權(quán)部分54逆加權(quán)的視頻信號(hào)進(jìn)行逆DCT(逆離散余弦變換)，這樣將DCT系數(shù)恢復(fù)為空間域的數(shù)據(jù)，即像素?cái)?shù)據(jù)。然后，分辨率轉(zhuǎn)換部分56對(duì)由逆離散余弦變換部分55恢復(fù)為像素?cái)?shù)據(jù)的視頻信號(hào)進(jìn)行需要的分辨率轉(zhuǎn)換。離散余弦變換(DCT)部分57對(duì)由分辨率轉(zhuǎn)換部分56分辨率轉(zhuǎn)換的視頻信號(hào)進(jìn)行離散余弦變換(DCT)，這樣再次將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為正交變換系數(shù)(DCT系數(shù))。加權(quán)(W)部分58對(duì)分辨率轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)換為DCT系數(shù)的視頻信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。該加權(quán)和上述的一樣。量化(Q)部分59量化由加權(quán)部分58加權(quán)的視頻信號(hào)。然后，可變長度編碼(VLC)部分60對(duì)由量化部分59量化的視頻信號(hào)進(jìn)行可變長度編碼，輸出結(jié)果信號(hào)作為MPEG視頻信號(hào)。上述的“MPEG”是ISO/IECJTC1/SC29(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會(huì)，聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)1/分委員會(huì)29)的運(yùn)動(dòng)圖像專家組的縮寫。ISO11172標(biāo)準(zhǔn)作為MPEG1標(biāo)準(zhǔn)，ISO13818標(biāo)準(zhǔn)作為MPEG2標(biāo)準(zhǔn)。在這些國際標(biāo)準(zhǔn)中，在多媒體多路復(fù)用部分ISO11172-1和ISO13818-1被標(biāo)準(zhǔn)化，在視頻部分ISO11172-2和ISO13818-2被標(biāo)準(zhǔn)化，在音頻部分ISO11172-3和ISO13818-3被標(biāo)準(zhǔn)化。按照作為圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的ISO11172-2或ISO13818-2，在畫面(幀或場(chǎng))基礎(chǔ)上通過使用畫面在時(shí)間或空間方向的相關(guān)，圖像信號(hào)被壓縮編碼，在空間方向上相關(guān)的使用是通過使用DCT編碼來實(shí)現(xiàn)的。另外，該正交變換，諸如DCT被各種類型的畫面信息壓縮編碼諸如JPEG(聯(lián)合圖像編碼專家組)所廣泛采用。通常，正交變換通過將時(shí)域或空間域的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換到正交變換域，諸如頻域，使得壓縮編碼具有高的壓縮效率和出色的可再現(xiàn)性。上述的“DV格式”用于將數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)量壓縮到大約1/5，以分量記錄在磁帶上。DV格式用于家用數(shù)字視頻裝置和一些專業(yè)用數(shù)字視頻裝置。該DV格式通過將離散余弦變換(DCT)和可變長度編碼(VLC)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了視頻信號(hào)的有效壓縮。同時(shí)，對(duì)于諸如離散余弦變換(DCT)的正交變換和逆正交變換，通常需要大量的計(jì)算。因而，帶來的問題是，上述的視頻信號(hào)的分辨率轉(zhuǎn)換不能有效地進(jìn)行。同樣，由于隨著計(jì)算量的增加，錯(cuò)誤被累積，帶來了信號(hào)劣化的問題。本發(fā)明的公開考慮到本技術(shù)的前述狀態(tài)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，能夠通過減少由用于轉(zhuǎn)換到不同格式的分辨率轉(zhuǎn)換所處理的信號(hào)的數(shù)據(jù)量的算術(shù)處理量，使諸如分辨率轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換處理有效且較少劣化。為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法包括數(shù)據(jù)提取步驟，從包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的第一格式的數(shù)字信號(hào)的相應(yīng)塊中提取一部分正交變換系數(shù)，從而構(gòu)成部分塊；逆正交變換步驟，在所述部分塊的基礎(chǔ)上，對(duì)構(gòu)成每個(gè)部分塊的正交變換系數(shù)進(jìn)行逆正交變換；部分塊連接步驟，連接由逆正交變換處理的所述部分塊，從而構(gòu)成所述預(yù)定單元的新塊；和正交變換步驟，在所述塊的基礎(chǔ)上，對(duì)所述新塊進(jìn)行正交變換，從而產(chǎn)生包括所述預(yù)定單元的所述新正交變換塊的第二數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法包括逆正交變換步驟，對(duì)包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的第一格式的數(shù)字信號(hào)，基于所述塊進(jìn)行逆正交變換；塊劃分步驟，劃分由逆正交變換處理的所述第一格式的數(shù)字信號(hào)的每個(gè)塊；正交變換步驟，基于劃分的塊，對(duì)構(gòu)成每個(gè)劃分的塊的正交變換系數(shù)進(jìn)行正交變換；和數(shù)據(jù)放大步驟，用預(yù)定值的正交變換系數(shù)插值到每個(gè)正交變換的塊以構(gòu)成所述預(yù)定單元，從而產(chǎn)生第二格式的數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置包括解碼裝置，用于解碼包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)的第一格式的數(shù)字信號(hào)；逆量化裝置，用于對(duì)所述解碼的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行逆量化；分辨率轉(zhuǎn)換裝置，用于從所述逆量化的數(shù)字信號(hào)的預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的相鄰塊提取一部分正交變換系數(shù)，從而構(gòu)成部分塊，轉(zhuǎn)換分辨率；量化裝置，用于量化由分辨率轉(zhuǎn)換處理的所述數(shù)字信號(hào)；和編碼裝置，用于編碼所述量化的數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生第二格式的數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置包括解碼裝置，用于解碼通過使用正交變換壓縮編碼的第一格式的數(shù)字信號(hào)；逆量化裝置，用于對(duì)所述解碼的數(shù)字信號(hào)逆量化；分辨率轉(zhuǎn)換裝置，用于將預(yù)定值的正交變換系數(shù)插值到所述逆量化的數(shù)字信號(hào)的每個(gè)預(yù)定塊，從而構(gòu)成所述預(yù)定單元，轉(zhuǎn)換分辨率；量化裝置，用于量化由分辨率轉(zhuǎn)換處理的所述數(shù)字信號(hào)；和編碼裝置，用于編碼所述逆量化的數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生第二格式的數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，用于將包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的第一格式的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為包括另一預(yù)定單元的新正交變換系數(shù)塊的第二格式的數(shù)字信號(hào)。在該方法中，通過利用包含在所述第一格式的數(shù)字信號(hào)中的數(shù)據(jù)量信息，控制所述第二格式的數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)量。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于將包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的第一格式的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為包括另一預(yù)定單元的新正交變換系數(shù)塊的第二格式的數(shù)字信號(hào)，該裝置包括解碼裝置，用于解碼所述第一格式的數(shù)字信號(hào)；逆量化裝置，用于對(duì)所述解碼的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行逆量化；信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于伴隨所述逆量化的數(shù)字信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換，進(jìn)行信號(hào)處理；量化裝置，用于量化由信號(hào)處理處理的所述數(shù)字信號(hào)；數(shù)據(jù)量控制裝置，用于控制所述量化裝置的數(shù)據(jù)量；和編碼裝置，用于編碼其數(shù)據(jù)量被所述數(shù)據(jù)量控制裝置控制而量化的數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生所述第二格式的數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，用于將第一格式的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二格式的數(shù)字信號(hào)。該方法包括解碼步驟，解碼所述第一格式的數(shù)字信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換步驟，將所述第一格式的解碼的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二格式的數(shù)字信號(hào)；編碼步驟，編碼所述第二格式的數(shù)字信號(hào)；和加權(quán)處理步驟，整體地進(jìn)行所述第一格式的數(shù)字信號(hào)的逆加權(quán)和所述第二格式的數(shù)字信號(hào)的加權(quán)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于將第一格式的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二格式的數(shù)字信號(hào)。該裝置包括解碼裝置，用于解碼所述第一格式的數(shù)字信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述第一格式的解碼的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二格式的數(shù)字信號(hào)；編碼裝置，用于編碼所述第二格式的數(shù)字信號(hào)；和加權(quán)處理裝置，用于整體地進(jìn)行所述第一格式的數(shù)字信號(hào)的逆加權(quán)和所述第二格式的數(shù)字信號(hào)的加權(quán)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的壓縮編碼的輸入信息信號(hào)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕獯a，對(duì)該解碼信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。然后，基于所述輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息，對(duì)帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)輸入信息信號(hào)進(jìn)行部分解碼處理，所述輸入信息信號(hào)由包括帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的預(yù)測(cè)編碼和正交變換編碼的壓縮編碼進(jìn)行了處理，從而獲得正交變換域的解碼的信號(hào)。然后，對(duì)正交變換域的解碼的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，通過使用基于所述輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，對(duì)所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的壓縮編碼處理。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)輸入信息信號(hào)進(jìn)行部分解碼處理，所述輸入信息信號(hào)由包括帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的預(yù)測(cè)編碼和正交變換編碼的壓縮編碼處理，從而獲得正交變換域的信號(hào)。然后，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，通過加上基于所述輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息而轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)矢量信息，對(duì)所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，解碼第一格式的數(shù)字信號(hào)，所述第一格式的數(shù)字信號(hào)具有提前加上的動(dòng)態(tài)模式/靜態(tài)模式信息，對(duì)解碼的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。然后，對(duì)所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)的每個(gè)預(yù)定塊，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)模式/靜態(tài)模式信息，區(qū)別是否進(jìn)行幀間差分編碼?；趨^(qū)別的結(jié)果，編碼所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)，輸出通過使用幀間差的編碼處理的第二格式的數(shù)字信號(hào)。同樣，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)第一格式的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行部分解碼處理，從而獲得正交變換域的信號(hào)。對(duì)所述正交變換域的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，對(duì)所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)的每個(gè)預(yù)定塊，根據(jù)所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)的幀間差的絕對(duì)值的最大值，區(qū)別是否進(jìn)行幀間差分編碼?；趨^(qū)別的結(jié)果，編碼所述轉(zhuǎn)換的信號(hào)，輸出第二格式的數(shù)字信號(hào)。另外，為了解決前述的問題，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)包括由幀內(nèi)編碼處理的幀內(nèi)編碼的信號(hào)和由帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的正向和雙向幀間預(yù)測(cè)編碼處理的正向預(yù)測(cè)編碼信號(hào)和雙向預(yù)測(cè)編碼信號(hào)的第一格式的數(shù)字信號(hào)，對(duì)幀內(nèi)編碼的信號(hào)和正向預(yù)測(cè)編碼信號(hào)進(jìn)行逆正交變換?；谀嬲蛔儞Q輸出，產(chǎn)生要加到部分解碼的正向預(yù)測(cè)編碼的信號(hào)和雙向預(yù)測(cè)編碼的信號(hào)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出。對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出進(jìn)行正交變換，將正交變換輸出加到所述部分解碼的正向預(yù)測(cè)編碼的信號(hào)和雙向預(yù)測(cè)編碼的信號(hào)。對(duì)基于相加輸出的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，輸出第二格式的數(shù)字信號(hào)。附圖的簡要說明圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2示出在正交變換域的分辨率轉(zhuǎn)換的原理。圖3示出在正交變換域的分辨率轉(zhuǎn)換的原理。圖4A至4C示意地示出了通過根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，DV視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為MPEG視頻信號(hào)的狀態(tài)。圖5示出DV格式和MPEG格式之間的關(guān)系。圖6示出分辨率轉(zhuǎn)換處理的基本計(jì)算過程。圖7A和7B示出DV格式的“靜態(tài)模式”和“動(dòng)態(tài)模式”。圖8示出在“靜態(tài)模式”中轉(zhuǎn)換處理的過程。圖9A至9C是示出根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10示出在圖像的放大中轉(zhuǎn)換處理的過程。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖16是示出在本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)DV視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為MPEG信號(hào)時(shí)，用于設(shè)定每幀的每個(gè)宏塊(MB)的量化器比例的基本過程的流程圖。圖17是示出在本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例中，通過使用預(yù)定量化器比例施加反饋到下一幀的基本過程的流程圖。圖18是示出用于將MPEG視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為DV視頻信號(hào)的傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖20是示出根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的第十一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的第十二個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖24示出在本發(fā)明的第十二個(gè)實(shí)施例中的正交變換域中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理，示出了宏塊B在參考畫面的多個(gè)宏塊上伸展的狀態(tài)。圖25示出在本發(fā)明的第十二個(gè)實(shí)施例中的正交變換域中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理，示出了參考宏塊的轉(zhuǎn)換處理。圖26示出在本發(fā)明的第十二個(gè)實(shí)施例中的正交變換域中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理，示出了參考宏塊的轉(zhuǎn)換過程。圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。圖28是示出傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的示例結(jié)構(gòu)的方框圖。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好模式下面參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。首先，將描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)，然后將參考該結(jié)構(gòu)描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。圖1示出作為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的主要部分的示例結(jié)構(gòu)。盡管信號(hào)轉(zhuǎn)換以分辨率轉(zhuǎn)換為例，但實(shí)際上信號(hào)轉(zhuǎn)換不限于分辨率轉(zhuǎn)換，各種類型的信號(hào)處理諸如格式轉(zhuǎn)換和濾波處理可以被采用。在該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，上述所謂“DV格式”的視頻信號(hào)(以下稱為DV視頻信號(hào))被作為第一數(shù)字信號(hào)輸入，符合MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專家組)標(biāo)準(zhǔn)的格式的視頻信號(hào)(以下稱為MPEG視頻信號(hào))被作為第二數(shù)字信號(hào)輸出。解成幀部分11用于消除DV視頻信號(hào)的成幀。在該解成幀部分11中，按照預(yù)定格式(所謂DV格式)成幀的DV視頻信號(hào)被恢復(fù)為可變長度代碼?？勺冮L度解碼(VLD)部分12對(duì)由解成幀部分11恢復(fù)為可變長度代碼的視頻信號(hào)進(jìn)行可變長度解碼。逆量化(IQ)部分13對(duì)由可變長度解碼部分12解碼的視頻信號(hào)進(jìn)行逆量化。逆加權(quán)(IW)部分14進(jìn)行逆加權(quán)，該逆加權(quán)是對(duì)由逆量化部分13逆量化的視頻信號(hào)進(jìn)行的加權(quán)的逆運(yùn)算。若進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，作為信號(hào)轉(zhuǎn)換處理的例子，則分辨率轉(zhuǎn)換部分16在正交變換域(頻域)中對(duì)由逆加權(quán)部分14逆加權(quán)的視頻信號(hào)進(jìn)行需要的分辨率轉(zhuǎn)換。加權(quán)(W)部分18對(duì)由分辨率轉(zhuǎn)換處理的視頻信號(hào)進(jìn)行加權(quán)。量化(Q)部分19量化由加權(quán)部分18加權(quán)的視頻信號(hào)。然后，可變長度編碼(VLC)部分20對(duì)由量化部分19量化的視頻信號(hào)進(jìn)行可變長度編碼，輸出結(jié)果信號(hào)作為MPEG視頻信號(hào)?？梢允垢鶕?jù)圖1所示的本發(fā)明的上述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的每個(gè)部件的結(jié)構(gòu)類似于圖28所示的傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的每個(gè)部件的結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置不同于傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置之處在于，在分辨率轉(zhuǎn)換部分16之前和之后沒有提供逆離散余弦變換(IDCT)部分和離散余弦變換(DCT)部分。即，在傳統(tǒng)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，輸入的第一格式的數(shù)字信號(hào)的正交變換系數(shù)被逆正交變換以便被恢復(fù)為空間域(在頻率軸上)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行需要的轉(zhuǎn)換運(yùn)算。因此，再次進(jìn)行正交變換，以便將數(shù)據(jù)恢復(fù)為正交變換系數(shù)。相反，在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，在正交變換系數(shù)域(頻域)中進(jìn)行第一格式的輸入數(shù)字信號(hào)的正交變換系數(shù)的需要的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，在用于進(jìn)行諸如分辨率轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換處理的裝置之前和之后沒有提供逆正交變換裝置和正交變換裝置?，F(xiàn)在參考圖2和3描述分辨率轉(zhuǎn)換部分16中的分辨率轉(zhuǎn)換處理的原理。在圖2中，輸入正交變換矩陣產(chǎn)生部分1產(chǎn)生表示已經(jīng)對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)5預(yù)先進(jìn)行的正交變換的正交變換矩陣Ts(k)的逆矩陣Ts(k)-1，將該逆矩陣送給變換矩陣產(chǎn)生部分3。輸出正交變換矩陣產(chǎn)生部分2產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于表示將要對(duì)輸出數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的逆正交變換的逆變換矩陣Td(L)-1的正交變換矩陣Td(L)，將該正交變換矩陣送給變換矩陣產(chǎn)生部分3。變換矩陣產(chǎn)生部分3產(chǎn)生用于進(jìn)行諸如頻域內(nèi)的分辨率轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換處理的變換矩陣D，將該變換矩陣送給信號(hào)轉(zhuǎn)換部分4。信號(hào)轉(zhuǎn)換部分4轉(zhuǎn)換已經(jīng)由正交變換轉(zhuǎn)換到頻域的輸入數(shù)字信號(hào)5，同時(shí)保持諸如頻域的正交變換域，產(chǎn)生輸出數(shù)字信號(hào)6。特別地，如圖3中所示，通過使用正交變換矩陣Ts(k)，原始時(shí)域(或空間域)的信號(hào)(原始信號(hào))A被轉(zhuǎn)換到頻域，以產(chǎn)生頻率信號(hào)B1(對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)字信號(hào)5)。該頻率信號(hào)B1被信號(hào)轉(zhuǎn)換部分4縮減到N/L(或者放大)，以產(chǎn)生頻率信號(hào)B2(對(duì)應(yīng)于輸出數(shù)字信號(hào)6)。通過使用逆變換矩陣Td(L)-1，該頻率信號(hào)B2被逆正交變換，以產(chǎn)生時(shí)域的信號(hào)C。在圖3的例子中，一維原始信號(hào)A的每個(gè)轉(zhuǎn)換塊被正交變換，每個(gè)轉(zhuǎn)換塊長度為k，頻域的所得到的轉(zhuǎn)換塊的m個(gè)單元的相鄰塊，即具有L(＝k×m)的長度的連續(xù)頻率信號(hào)，被轉(zhuǎn)換為具有N(N＜L)的長度的塊，即整體縮減到N/L。在下面的描述中，具有長度為n的正交變換基矢量e1，e2，…，en被安排在相應(yīng)行的矩陣(正交變換矩陣)被表示為T(n)，其逆變換矩陣被表示為T(n)-1。在該描述中，x代表x矢量。在該情況下，每個(gè)矩陣為n階正向矩陣(forwardmatrix)。例如，n＝8的一維DCT變換矩陣T(8)由下面的等式(1)表示。在圖3中，當(dāng)已經(jīng)通過使用正交變換矩陣Ts(k)被正交變換到頻域的輸入數(shù)字信號(hào)5的正交變換塊的大小是k時(shí)，即，當(dāng)基長度等于k時(shí)，輸入正交變換矩陣產(chǎn)生部分1產(chǎn)生逆正交變換矩陣Ts(k)-1，輸出正交變換矩陣產(chǎn)生部分2產(chǎn)生具有基長度L(＝k×m)的正交變換矩陣Td(L)。在此，由輸入正交變換矩陣產(chǎn)生部分1產(chǎn)生的逆正交變換矩陣Ts(k)-1，對(duì)應(yīng)于在產(chǎn)生輸入數(shù)字信號(hào)5中的正交變換處理的逆處理，由輸出正交變換矩陣產(chǎn)生部分2產(chǎn)生的正交變換矩陣Td(L)，對(duì)應(yīng)于在解碼由信號(hào)轉(zhuǎn)換部分4轉(zhuǎn)換的輸出數(shù)字信號(hào)中，即將信號(hào)轉(zhuǎn)換到時(shí)域中的逆正交變換處理的逆處理。這些正交變換矩陣產(chǎn)生部分1和2都可以產(chǎn)生任意長度的基矢量。正交變換矩陣產(chǎn)生部分1和2可以是同樣的正交變換矩陣產(chǎn)生部分。在這種情況下，正交變換矩陣Ts(k)和Td(L)變成同樣類型的正交變換矩陣，除了它們的基長度彼此不同。每個(gè)不同的正交變換系統(tǒng)都存在正交變換矩陣產(chǎn)生部分。接著，變換矩陣產(chǎn)生部分3通過在對(duì)角線安排由輸入正交變換矩陣產(chǎn)生部分1產(chǎn)生的m個(gè)單元的逆正交變換矩陣Ts(k)-1，產(chǎn)生L階正向矩陣A，如下面的等式(2)所示。當(dāng)輸出數(shù)字信號(hào)6的基長度等于N時(shí)，變換矩陣產(chǎn)生部分3取出正交變換矩陣Td(L)的N個(gè)單元的低頻基矢量，產(chǎn)生N行L列的矩陣B。然而，在表達(dá)式中，當(dāng)Td(L)由如下基矢量表示時(shí)，e1，e2，…，eN是N個(gè)單元的低頻基矢量。然后，計(jì)算等式D＝α·B·A…(5)以產(chǎn)生N行L列的矩陣D。該矩陣D是變換矩陣，用于以N/L的縮減率(或放大率)轉(zhuǎn)換分辨率。在該等式中，α是標(biāo)量值或矢量值，是水平校正(levelcorrection)的系數(shù)。圖2的信號(hào)變換部分4將頻域的輸入數(shù)字信號(hào)B1的m個(gè)塊收集為一組，將該信號(hào)分為具有L大小的元塊(meta-block)(其中一個(gè)元塊包括m個(gè)塊)，如圖3所示。如果輸入數(shù)字信號(hào)B1的長度不是L的倍數(shù)，該信號(hào)用諸如0的偽(dummy)數(shù)據(jù)補(bǔ)充和填滿，變成L的倍數(shù)。這樣產(chǎn)生的元塊由Mi(其中i＝0，1，2，…)來表示。上述的分辨率轉(zhuǎn)換處理的原理在由本受讓人1998年6月16日提交的PCT/JP98/02653中詳細(xì)描述。下面參考上述的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)描述第一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法。圖4A至4C示意地示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，DV視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為MPEG視頻信號(hào)中的處理。該處理主要由圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中的分辨率轉(zhuǎn)換部分16來進(jìn)行。在下面的描述中，一維DCT系數(shù)塊被用作例子。但是，兩維DCT系數(shù)的處理可以類似地進(jìn)行。首先，低頻側(cè)的四個(gè)DCT系數(shù)被從相鄰塊(i)和(i+1)的每個(gè)中取出，塊(i)和(i+1)每個(gè)包括第一格式的數(shù)字信號(hào)的8個(gè)DCT系數(shù)，如圖4A所示。即，在塊(i)的8個(gè)DCT系數(shù)a0，a1，a2，a3，…，a7中，只有低頻側(cè)的4個(gè)DCT系數(shù)a0，a1，a2，a3被取出，得出具有DCT系數(shù)的數(shù)目減少到1/2的部分塊，類似地，在塊(i+1)的8個(gè)DCT系數(shù)b0，b1，b2，b3，...，b7中，只有低頻側(cè)的4個(gè)DCT系數(shù)b0，b1，b2，b3被取出，得出具有DCT系數(shù)的數(shù)目減少到1/2的部分塊。取出在低頻側(cè)的DCT系數(shù)的運(yùn)算是基于視頻信號(hào)被頻率轉(zhuǎn)換時(shí)能量集中于DC和AC的低頻的特性。然后，對(duì)包括4個(gè)DCT系數(shù)的每個(gè)部分塊進(jìn)行4點(diǎn)逆離散余弦變換(4點(diǎn)IDCT)，這樣獲得縮減的像素?cái)?shù)據(jù)。這些像素?cái)?shù)據(jù)被表示為圖4B中的像素?cái)?shù)據(jù)p0，p1，p2，p3和像素?cái)?shù)據(jù)p4，p5，p6，p7。接著，包括由逆離散余弦變換處理的縮減的像素?cái)?shù)據(jù)的每個(gè)部分塊被連接，以產(chǎn)生具有與原始?jí)K相同大小的塊。即，像素?cái)?shù)據(jù)p0，p1，p2，p3和像素?cái)?shù)據(jù)p4，p5，p6，p7被連接，以產(chǎn)生包括8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的新塊。然后，對(duì)包括8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的新塊進(jìn)行8點(diǎn)離散余弦變換，這樣產(chǎn)生包括8個(gè)DCT系數(shù)c0，c1，c2，c3，...，c7的一個(gè)塊(j)，如圖4C所示。通過上述的過程，通過將每個(gè)預(yù)定塊單元的正交變換系數(shù)(DCT系數(shù))的數(shù)目稀化到一半，視頻信號(hào)可以被轉(zhuǎn)換為不同分辨率格式的視頻信號(hào)。當(dāng)DCT系數(shù)的數(shù)目要被稀化到1/4時(shí)，上述處理被連續(xù)進(jìn)行兩次。例如，上述分辨率轉(zhuǎn)換處理可以被應(yīng)用到從DV格式到MPEG1格式的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在將參考圖5描述DV格式和MPEG格式之間的關(guān)系以及這些格式之間的格式轉(zhuǎn)換。特別地，對(duì)于符合圖5所示的NTSC制式的視頻信號(hào)的情況，DV格式的視頻信號(hào)是具有720×480像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶1∶1。MPEG1格式的視頻信號(hào)是具有360×240像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。因而，在這種情況下，通過根據(jù)本發(fā)明的上述分辨率轉(zhuǎn)換處理，在亮度(Y)信號(hào)的水平和垂直方向DCT系數(shù)的數(shù)目可以被減少到1/2，在色差(C)信號(hào)的垂直方向的DCT系數(shù)的數(shù)目可以被減少到1/4。由于奇數(shù)行和偶數(shù)行交替地采用4∶2∶0和4∶0∶2的值，4∶2∶0的比率表示奇數(shù)行或偶數(shù)行的值。另一方面，對(duì)于符合PAL制式的視頻信號(hào)的情況，DV格式的視頻信號(hào)是具有720×576像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。MPEG1格式的視頻信號(hào)是具有360×288像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。因而，在這種情況下，通過根據(jù)本發(fā)明的上述分辨率轉(zhuǎn)換處理，在Y信號(hào)的水平和垂直方向DCT系數(shù)的數(shù)目可以被減少到1/2，在C信號(hào)的水平和垂直方向的DCT系數(shù)的數(shù)目可以被減少到1/2。上述的分辨率轉(zhuǎn)換處理可以被類似地應(yīng)用到從DV格式到MPEG2格式的轉(zhuǎn)換。對(duì)于符合NTSC制式的視頻信號(hào)的情況，MPEG2格式的視頻信號(hào)是具有720×480像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。因而，在這種情況下，在C信號(hào)的垂直方向的DCT系數(shù)的數(shù)目可以被減少到1/2，在C信號(hào)的水平方向的DCT系數(shù)的數(shù)目可以被加倍，而不進(jìn)行Y信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理。對(duì)這種放大的方法，將以后描述。對(duì)于符合PAL制式的視頻信號(hào)的情況，MPEG2格式的視頻信號(hào)是具有720×576像素的分辨率的壓縮視頻信號(hào)，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。因而，在這種情況下，不需對(duì)Y信號(hào)或C信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。圖6示出上述分辨率轉(zhuǎn)換處理的基本計(jì)算過程。具體地，通過連接從輸入的第一格式的數(shù)字信號(hào)的兩個(gè)相鄰塊取出的四個(gè)DCT系數(shù)a0，a1，a2，a3和四個(gè)DCT系數(shù)b0，b1，b2，b3得出的包括8個(gè)DCT系數(shù)的塊，被乘以一(8×8)矩陣，該矩陣包括在對(duì)角線的兩個(gè)逆離散余弦變換矩陣(IDCT4)，每個(gè)是(4×4)矩陣，其它分量是0。其積再次被乘以一為(8×8)矩陣的離散余弦變換矩陣(DCT8)，就產(chǎn)生了包括8個(gè)DCT系數(shù)c0，c1，c2，c3，...，c7的一個(gè)新塊。在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法中，由于在DCT域(頻域)中進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，在分辨率轉(zhuǎn)換之前的逆DCT和在分辨率轉(zhuǎn)換之后的DCT是不必要的。另外，通過預(yù)先求出在對(duì)角線包括兩個(gè)(4×4)逆離散余弦變換矩陣(IDCT4)的(8×8)矩陣和(8×8)離散余弦變換矩陣的積作為變換矩陣D，算術(shù)運(yùn)算量可被有效地減少。用于將作為第一格式的數(shù)字信號(hào)的DV視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為作為第二格式的數(shù)字信號(hào)的MPEG1視頻信號(hào)的處理將進(jìn)一步詳細(xì)描述。DV格式有“靜態(tài)模式”和“動(dòng)態(tài)模式”，按照畫面的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果來切換。例如，這些模式在視頻段的每個(gè)(8×8)矩陣的DCT之前由運(yùn)動(dòng)檢測(cè)來區(qū)別，根據(jù)區(qū)別的結(jié)果以某一種模式進(jìn)行DCT。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的各種方法可以被考慮。具體地，可以采用比較場(chǎng)間差(inter-fielddifference)的絕對(duì)值之和和預(yù)定閾值的方法?！办o態(tài)模式”是DV格式的基本模式，其中對(duì)在一個(gè)塊中的(8×8)像素進(jìn)行(8×8)DCT。(8×8)塊由一個(gè)DC分量和63個(gè)AC分量構(gòu)成?！皠?dòng)態(tài)模式”用于避免一種情況，即如果在對(duì)象運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行DCT，由于隔行掃描由能量的分散降低了壓縮效率。在該動(dòng)態(tài)模式下，(8×8)塊被分為第一場(chǎng)的(4×8)塊和第二場(chǎng)的(4×8)塊，對(duì)每個(gè)(4×8)塊的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行(4×8)DCT。這樣，在垂直方向的高頻分量的增加被抑制，可以防止壓縮率降低。每個(gè)上述的(4×8)塊由一個(gè)DC分量和31個(gè)AC分量構(gòu)成。這樣，在DV格式中，塊結(jié)構(gòu)在靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式之間不同。因而，為了對(duì)后續(xù)處理能夠進(jìn)行類似處理，在每個(gè)(4×8)塊的DCT之后，通過求出每個(gè)塊的同階的系數(shù)的和與差，構(gòu)成了相對(duì)動(dòng)態(tài)模式塊的(8×8)塊。通過這一處理，動(dòng)態(tài)模式塊可以被看作是由一個(gè)DC分量和63個(gè)AC分量構(gòu)成，類似于靜態(tài)模式塊。同時(shí)，在將DV格式的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為MPEG1格式的視頻信號(hào)中，必須僅分離一個(gè)場(chǎng)，由于MPEG1格式僅處置30幀/秒的視頻信號(hào)，沒有場(chǎng)的概念。圖7A示意性地示出了在將按照DV格式的“動(dòng)態(tài)模式(2×4×8DCT模式)”的DCT系數(shù)轉(zhuǎn)換為MPEG1格式的DCT系數(shù)中用于分離場(chǎng)的處理。(8×8)的DCT系數(shù)塊31的上半(4×8)塊31a是第一場(chǎng)的系數(shù)和第二場(chǎng)的系數(shù)的和(A+B)，而(8×8)的DCT系數(shù)塊31的下半(4×8)塊31b是兩場(chǎng)的系數(shù)的差(A-B)。因而，通過將(8×8)的DCT系數(shù)塊31的上半(4×8)塊31a和下半(4×8)塊31b相加，然后將其和除以2，可以得到包括第一場(chǎng)(A)的DCT系數(shù)的(4×8)塊35a。類似地，通過從上半(4×8)塊31a中減去下半(4×8)塊31b，然后將其差除以2，可以得到包括第二場(chǎng)(B)的離散余弦系數(shù)的(4×8)塊35b。即，通過該處理，可以得到具有分離場(chǎng)的(8×8)塊35。然后，對(duì)這些場(chǎng)之一，例如第一場(chǎng)的DCT系數(shù)進(jìn)行上述分辨率轉(zhuǎn)換處理。圖7B示意性地示出在“靜態(tài)模式(8×8DCT模式)”下用于分離場(chǎng)的處理。在(8×8)的DCT系數(shù)塊32中，第一場(chǎng)(A)的DCT系數(shù)和第二場(chǎng)(B)的DCT系數(shù)被混合。這樣，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，通過使用下文描述的場(chǎng)分離處理，類似地通過(4×8)塊35a和(4×8)塊35b之間的相減，用于獲得包括第一場(chǎng)(A)的(4×8)塊35a和包括第二場(chǎng)(B)的(4×8)塊35b。圖8示出在“靜態(tài)模式”中場(chǎng)分離處理的過程。首先，包括8個(gè)DCT系數(shù)d0，d1，d2，d3，...，d7的輸入被乘以8階逆離散余弦變換矩陣(IDCT8)，以恢復(fù)像素?cái)?shù)據(jù)。接著，該數(shù)據(jù)被乘以用于場(chǎng)分離的(8×8)矩陣，從而將(8×8)塊分為上側(cè)的第一場(chǎng)和下側(cè)的第二場(chǎng)，每個(gè)是(4×8)塊。然后，該數(shù)據(jù)再乘以(8×8)塊，該(8×8)塊包括在對(duì)角線上的兩個(gè)離散余弦變換矩陣(DCT4)，每個(gè)是(4×4)矩陣。這樣，就得到了包括第一場(chǎng)的四個(gè)DCT系數(shù)e0，e1，e2，e3和第二場(chǎng)的四個(gè)DCT系數(shù)f0，f1，f2，f3的八個(gè)DCT系數(shù)。然后，對(duì)這些場(chǎng)之一，例如第一場(chǎng)的DCT系數(shù)進(jìn)行上述分辨率轉(zhuǎn)換處理。在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法中，由于在DCT域(頻域)中進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，在分辨率轉(zhuǎn)換之前的逆DCT和在分辨率轉(zhuǎn)換之后的DCT是不必要的。另外，通過預(yù)先求出在對(duì)角線包括兩個(gè)(4×4)逆離散余弦變換矩陣(IDCT4)的(8×8)矩陣和(8×8)離散余弦變換矩陣的積，算術(shù)運(yùn)算量可被有效地減少。上述分辨率轉(zhuǎn)換是為了縮減圖像。下文中，用于放大圖像的分辨率轉(zhuǎn)換處理將作為第二個(gè)實(shí)施例描述。圖9A至9C示意性地示出由根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法、DV視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為MPEG2視頻信號(hào)的狀態(tài)。同樣在下面的描述中，一維DCT系數(shù)被使用。但是，類似的處理可以對(duì)兩維DCT系數(shù)進(jìn)行。首先，對(duì)圖9A所示的包括8個(gè)正交系數(shù)(DCT系數(shù)g0到g7)的塊(u)進(jìn)行8點(diǎn)逆離散余弦變換(8點(diǎn)IDCT)，這樣恢復(fù)8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)(h0到h7)。接著，包括8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的塊被分為兩個(gè)部分，從而產(chǎn)生各包括四個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的兩個(gè)部分塊。然后，對(duì)各包括4個(gè)DCT系數(shù)的兩個(gè)部分塊進(jìn)行4點(diǎn)DCT，從而產(chǎn)生各包括4個(gè)DCT系數(shù)的兩個(gè)部分塊(i0到i3和j0到j(luò)3)。然后，如圖9C所示，各包括4個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的兩個(gè)部分塊的每個(gè)的高頻側(cè)用0填滿作為四個(gè)DCT系數(shù)。這樣，產(chǎn)生了各包括8個(gè)DCT系數(shù)的塊(v)和塊(v+1)。按照上述過程，在正交變換域中進(jìn)行了不同格式的壓縮視頻信號(hào)之間的分辨率轉(zhuǎn)換。圖10示出了在這種情況下，轉(zhuǎn)換處理的過程。首先，包括8個(gè)DCT系數(shù)g0，g1，g2，g3，...，g7的輸入被乘以8階逆離散余弦變換(IDCT)矩陣，以恢復(fù)8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)。接著，包括8個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的塊被分為兩個(gè)部分，從而產(chǎn)生各包括四個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)的兩個(gè)部分塊。然后，各包括四個(gè)DCT系數(shù)的兩個(gè)部分塊的每個(gè)，被乘以包括4點(diǎn)離散余弦變換矩陣作為上側(cè)(4×4)矩陣和0矩陣作為下側(cè)(4×4)矩陣的(4×8)矩陣。這樣，產(chǎn)生了包括8個(gè)DCT系數(shù)的兩個(gè)部分塊(i0到i7和j0到j(luò)7)。通過這樣的處理，從一個(gè)塊得到兩個(gè)DCT系數(shù)塊。因而，在頻域可以放大分辨率。在NTSC制式的情況下，為了將DV格式轉(zhuǎn)換為MPEG2格式，不必進(jìn)行亮度信號(hào)Y的水平和垂直轉(zhuǎn)換，但是必須在水平方向?qū)⑸钚盘?hào)C放大一倍，在垂直方向?qū)⑸钚盘?hào)C縮減到1/2，如圖5所示。因而，上述放大處理用于在將DV格式轉(zhuǎn)換為MPEG2格式中在水平方向的色差信號(hào)C的分辨率轉(zhuǎn)換。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的主要部分的示例結(jié)構(gòu)。和第一個(gè)實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)部分用相同的標(biāo)號(hào)表示。和圖1的結(jié)構(gòu)的不同在于加權(quán)部分18和逆加權(quán)部分14被整體合為加權(quán)處理部分21。特別地，加權(quán)處理(IW*W)部分21整體地進(jìn)行逆加權(quán)和加權(quán)，逆加權(quán)是對(duì)作為第一格式的輸入數(shù)字信號(hào)的DV視頻信號(hào)執(zhí)行的加權(quán)的逆運(yùn)算，加權(quán)是用于作為第二格式的輸出數(shù)字信號(hào)的MPEG視頻信號(hào)。利用這一結(jié)構(gòu)，由于第一格式的輸入視頻信號(hào)的逆加權(quán)處理和第二格式的輸出視頻信號(hào)的加權(quán)處理可以被整體地進(jìn)行，與逆加權(quán)處理和加權(quán)處理被分別進(jìn)行的情況相比，計(jì)算的數(shù)量可以被減少。在圖11所示的第三個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，在分辨率轉(zhuǎn)換部分16的后續(xù)級(jí)提供加權(quán)處理部分21。然而，加權(quán)處理部分可以被提供在分辨率轉(zhuǎn)換部分16之前的級(jí)。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，其中加權(quán)處理部分22被提供在分辨率轉(zhuǎn)換部分16之前的級(jí)。圖12所示的該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的部分可以類似于圖11的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的相應(yīng)部分。用于整體地進(jìn)行第一格式的數(shù)字信號(hào)的逆加權(quán)和第二數(shù)字信號(hào)的加權(quán)的加權(quán)處理和上述加權(quán)處理可以在諸如離散余弦變換(DCT)的正交變換之前或之后進(jìn)行。這是因?yàn)槠渌阈g(shù)運(yùn)算是線性運(yùn)算。現(xiàn)在參考圖13描述根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和裝置。該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置有解碼部分8，用于解碼DV視頻信號(hào)；分辨率轉(zhuǎn)換部分16，用于對(duì)從解碼部分8輸出的解碼的格式轉(zhuǎn)換進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理；區(qū)別部分7，用于根據(jù)動(dòng)態(tài)模式/靜態(tài)模式信息，區(qū)別是否對(duì)從分辨率轉(zhuǎn)換部分16輸出的每個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)換塊單元進(jìn)行正向幀間差分編碼；和編碼部分9，用于基于區(qū)別部分7的區(qū)別結(jié)果對(duì)從分辨率轉(zhuǎn)換部分16輸出的轉(zhuǎn)換進(jìn)行編碼和輸出MPEG視頻信號(hào)，如圖13所示。在下面的描述中，采用由這些部分構(gòu)成的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。當(dāng)然，各個(gè)部分進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法的每個(gè)步驟的處理。在輸入到該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中的DV視頻信號(hào)中，作為指示靜態(tài)模式/動(dòng)態(tài)模式信息的模式標(biāo)志(例如，一位)，被預(yù)先加到每個(gè)DCT塊。在該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，區(qū)別部分7基于該模式標(biāo)志，區(qū)別是否對(duì)從分辨率轉(zhuǎn)換部分16輸出的每個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)換塊單元進(jìn)行正向幀間差分編碼。該運(yùn)算將在后面詳細(xì)描述。解成幀部分11提取指示靜態(tài)模式/動(dòng)態(tài)模式信息的模式標(biāo)志，將該模式標(biāo)志供給區(qū)別部分7。解混洗部分15取消混洗，進(jìn)行混洗是為了將視頻段中的信息量統(tǒng)一為一個(gè)單元，用于DV編碼側(cè)的長度固定。區(qū)別部分7包括加法器27和I(I畫面)/P(P畫面)區(qū)別和確定部分28。加法器27將作為存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器(FM)部分24中的負(fù)DCT系數(shù)的參考DCT系數(shù)加到分辨率轉(zhuǎn)換輸出，幀存儲(chǔ)器(FM)部分24將在后面描述。從加法器27輸出的和被提供到I/P區(qū)別和確定部分28，I/P區(qū)別和確定部分28也被提供了模式標(biāo)志，該模式標(biāo)志指示了來自解成幀部分11的靜態(tài)模式/動(dòng)態(tài)模式?，F(xiàn)在詳細(xì)描述I/P區(qū)別和確定部分28的運(yùn)算。從分辨率轉(zhuǎn)換部分16輸出的轉(zhuǎn)換有8×8DCT系數(shù)，作為一個(gè)單元。各有8×8DCT系數(shù)的四個(gè)DCT系數(shù)塊被分配給亮度信號(hào)，兩個(gè)DCT系數(shù)塊被分配給色差信號(hào)，這樣由六個(gè)DCT系數(shù)塊總地構(gòu)成了一個(gè)預(yù)定塊。該預(yù)定塊被稱為宏塊。同時(shí)，P畫面假定和前一幀的差被簡單地求取。在靜止圖像的情況下，在求取差時(shí)減少了信息量。然而，在動(dòng)態(tài)圖像的情況下，在求取差時(shí)增加了信息量。因而，如果從指示靜態(tài)模式/動(dòng)態(tài)模式的模式標(biāo)志區(qū)別出圖像是動(dòng)態(tài)的，則宏塊被作為I畫面，以便不增加信息量。如果區(qū)別出圖像是靜態(tài)的，通過求取差以制作P畫面可以進(jìn)行有效的編碼。當(dāng)從解成幀部分送來的關(guān)于六個(gè)DCT系數(shù)塊的所有模式標(biāo)志指示動(dòng)態(tài)模式時(shí)，I/P區(qū)別和確定部分28為宏塊使用I畫面。另一方面，當(dāng)指示動(dòng)態(tài)模式的標(biāo)志僅可在六個(gè)DCT系數(shù)塊之一中被檢測(cè)到時(shí)，I/P區(qū)別和確定部分28為宏塊使用P畫面。如果動(dòng)態(tài)模式的標(biāo)志被加到六個(gè)DCT系數(shù)塊的四個(gè)或更多DCT系數(shù)塊，可以將I畫面用作宏塊。同樣，當(dāng)指示靜態(tài)模式的標(biāo)志被加到所有六個(gè)DCT系數(shù)塊時(shí)，可以將P畫面用作宏塊。由I/P區(qū)別和確定部分28基于宏塊確定為I/P畫面的DCT系數(shù)被提供給編碼部分9。編碼部分9有加權(quán)(W)部分18，量化(Q)部分19，逆量化(IQ)部分26，逆加權(quán)(IW)部分25，F(xiàn)M部分24，可變長度編碼(VLC)部分20，緩沖存儲(chǔ)器23，速率控制部分29。加權(quán)(W)部分18對(duì)作為從轉(zhuǎn)換部分16經(jīng)過區(qū)別部分7提供的轉(zhuǎn)換輸出的DCT系數(shù)進(jìn)行加權(quán)。量化(Q)部分19對(duì)由加權(quán)(W)部分18加權(quán)的DCT系數(shù)進(jìn)行量化。然后，可變長度編碼(VLC)部分20對(duì)由量化(Q)部分19量化的DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度編碼，將MPEG編碼的數(shù)據(jù)提供給緩沖存儲(chǔ)器23。緩沖存儲(chǔ)器23固定MPEG編碼的數(shù)據(jù)的傳輸率，將MPEG編碼的數(shù)據(jù)作為位流輸出。速率控制部分29根據(jù)諸如緩沖存儲(chǔ)器23的緩沖容量的增加或減少的變化信息，控制在量化(Q)部分19中產(chǎn)生的信息量的增加或減少，即量化步長。逆量化(IQ)部分26對(duì)來自量化(Q)部分19量化的DCT系數(shù)進(jìn)行逆量化，將逆量化的DCT系數(shù)提供給逆加權(quán)(IW)部分25。逆加權(quán)(IW)部分25對(duì)來自逆量化(IQ)部分26的DCT系數(shù)進(jìn)行逆加權(quán)，該逆加權(quán)是加權(quán)的逆運(yùn)算。由逆加權(quán)(IW)部分25逆加權(quán)處理的DCT系數(shù)被存儲(chǔ)在FM部分24中，作為參考DCT系數(shù)。如上所述，在圖13所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，區(qū)別部分7通過使用I/P區(qū)別和確定部分28根據(jù)從解成幀部分11送來的指示動(dòng)態(tài)模式/靜態(tài)模式的模式標(biāo)志，為每個(gè)宏塊區(qū)別I畫面或P畫面。因而，最初單包括I畫面的DV信號(hào)可以被轉(zhuǎn)換為使用I畫面或P畫面的MPEG畫面，作為MPEG視頻信號(hào)的特征的壓縮率的改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)可以被利用。現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和裝置。根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置是一種數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，其中圖13所示的區(qū)別部分7被圖14所示的區(qū)別部分30所取代。具體地，數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置有解碼部分8，用于對(duì)DV信號(hào)進(jìn)行部分解碼處理和獲得諸如DCT系數(shù)的正交變換域的信號(hào)；轉(zhuǎn)換部分16，用于為格式轉(zhuǎn)換對(duì)來自解碼部分8的DCT系數(shù)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理；區(qū)別部分30，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換輸出的幀間差的絕對(duì)值的最大值，區(qū)別是否對(duì)從轉(zhuǎn)換部分16輸出的每個(gè)預(yù)定轉(zhuǎn)換塊單元進(jìn)行正向幀間差分編碼；和編碼部分9，用于基于區(qū)別部分30的區(qū)別結(jié)果對(duì)從轉(zhuǎn)換部分16輸出的轉(zhuǎn)換進(jìn)行編碼和輸出MPEG視頻信號(hào)。在當(dāng)作為來自轉(zhuǎn)換部分16的轉(zhuǎn)換輸出的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)和來自FM部分24的參考DCT系數(shù)之間的差被提取時(shí)，區(qū)別部分30參考AC系數(shù)的絕對(duì)值的最大值，將該最大值和預(yù)定閾值進(jìn)行比較。區(qū)別部分30基于比較的結(jié)果，將I/P畫面分配給每個(gè)宏塊。區(qū)別部分30有差計(jì)算部分31，最大值檢測(cè)部分32，比較部分33，I/P確定部分35。差計(jì)算部分31計(jì)算來自轉(zhuǎn)換部分16轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)和來自FM部分24的參考DCT系數(shù)之間的差。從差計(jì)算部分31輸出的差分被提供給最大值檢測(cè)部分32，也被提供給I/P確定部分35。最大值檢測(cè)部分32檢測(cè)差分輸出的AC系數(shù)的絕對(duì)值的最大值?；旧希?dāng)大量信息被轉(zhuǎn)換為DCT系數(shù)時(shí)，AC系數(shù)變大。另一方面，當(dāng)小量信息被轉(zhuǎn)換為DCT系數(shù)時(shí)，AC系數(shù)變小。比較部分33將來自最大值檢測(cè)部分32的絕對(duì)值的最大值與從終端34提供的預(yù)定閾值相比較。當(dāng)該預(yù)定閾值被合適地選擇時(shí)，轉(zhuǎn)換為DCT系數(shù)的信息量可以根據(jù)AC系數(shù)的絕對(duì)值的最大值來區(qū)別。I/P確定部分35通過使用比較部分33的比較結(jié)果，區(qū)別來自差計(jì)算部分31的DCT系數(shù)的差，即信息量的差是大還是小。當(dāng)區(qū)別出該差大時(shí)，I/P確定部分35將I畫面分配給包括來自轉(zhuǎn)換部分16的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)塊的宏塊。當(dāng)區(qū)別出該差小時(shí)，I/P確定部分35將P畫面分配給來自差計(jì)算部分31的宏塊。即，如果最大值的絕對(duì)值大于閾值，就區(qū)別出差的信息量大，采用I畫面為宏塊。另一方面，如果最大值的絕對(duì)值小于閾值，就區(qū)別出差的信息量小，采用P畫面為宏塊。這樣，根據(jù)第六個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)⒆畛醢↖畫面的DV信號(hào)轉(zhuǎn)換為使用I畫面或P畫面的MPEG畫面，可以利用作為MPEG信號(hào)視頻信號(hào)的特征的壓縮率的改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)。在圖13和14所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，符合NTSC制式的DV信號(hào)和MPEG1視頻信號(hào)被分別用作輸入和輸出。然而，該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置也可以應(yīng)用到PAL制式的每個(gè)信號(hào)中。上述的分辨率轉(zhuǎn)換處理可以類似地應(yīng)用到從DV格式到MPEG2格式的轉(zhuǎn)換中。由于分辨率轉(zhuǎn)換處理由轉(zhuǎn)換部分16進(jìn)行，上面主要描述了縮減的分辨率轉(zhuǎn)換。然而，放大也是可能的。具體地，通常，通過將高頻分量加到頻域的輸入數(shù)字信號(hào)中，可以以任意放大率放大分辨率。當(dāng)MPEG2視頻信號(hào)被應(yīng)用到數(shù)字廣播服務(wù)時(shí)，信號(hào)根據(jù)性能(profile)(功能)/級(jí)別(level)(分辨率)來分類。例如，分辨率的放大可以應(yīng)用的情況是，用于美國的數(shù)字HDTV的主性能/高級(jí)別(MP@HL)視頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換為DV信號(hào)。第六個(gè)實(shí)施例的處理也可以用軟件方式來進(jìn)行。現(xiàn)在參考圖15描述根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和裝置。和上述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)的部件用相同的標(biāo)號(hào)來表示。速率控制部分40根據(jù)來自解成幀部分11的量化器號(hào)(Q_NO)和類號(hào)(Class)控制量化部分19中的數(shù)據(jù)量。圖16是示出通過第七個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，在將DV視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為MPEG視頻信號(hào)中為每幀的每個(gè)宏塊(MB)設(shè)定量化器比例的基本過程。首先，在步驟S1，為每個(gè)宏塊獲得量化器號(hào)(Q_NO)和類號(hào)(Class)。該量化器號(hào)(Q_NO)由0到15的值來表達(dá)，對(duì)宏塊中的所有六個(gè)DCT塊是共同的。類號(hào)(Class)由0到3的值來表達(dá)，為六個(gè)DCT塊的每個(gè)提供。接著，在步驟S2，根據(jù)下面的過程為每個(gè)DCT塊計(jì)算量化參數(shù)(q_param)。量化表q_table[4]＝{9，6，3，0}量化參數(shù)q_param＝Q_NO+q_table[class]具體地，量化表有四種值(9，6，3，0)，分別對(duì)應(yīng)于類號(hào)0，1，2，3。例如，當(dāng)類號(hào)是2、量化器號(hào)是8時(shí)，對(duì)應(yīng)于類號(hào)2的量化表值3和量化器號(hào)8相加以得出量化參數(shù)11。接著，在步驟S3，在宏塊中的六個(gè)DCT塊的量化參數(shù)(q_param)的平均值被計(jì)算。然后，在步驟S4，MPEG宏塊的量化器比例(quantizer_scale)根據(jù)下面的過程求出，處理結(jié)束。量化表q_table[25]＝{32，16，16，16，16，8，8，8，8，4，4，4，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2}quantizer_scale＝q_table[q_param]具體地，量化表有25種值(32到2)，對(duì)應(yīng)于以上述方式計(jì)算的量化參數(shù)。對(duì)應(yīng)于量化參數(shù)值0的量化表是32。對(duì)應(yīng)于量化參數(shù)值1的量化表是16。對(duì)應(yīng)于量化參數(shù)值5的量化表是8。例如，當(dāng)以上述方式求出的量化參數(shù)的平均值是10時(shí)，對(duì)應(yīng)于量化參數(shù)值10的值4變成量化器比例值。通過該過程，依賴目標(biāo)(target)速率的MPEG量化器比例(quantizer_scale)基于每幀內(nèi)的每個(gè)宏塊的量化參數(shù)(q_param)來計(jì)算。類號(hào)和量化表之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及量化參數(shù)和量化器比例之間的關(guān)系被憑經(jīng)驗(yàn)求出。在圖15所示的本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，上述處理由速率控制部分40基于從解成幀部分11送來的量化器號(hào)(Q_NO)和類號(hào)(Class)而進(jìn)行。圖17示出用于通過使用根據(jù)上述過程設(shè)定的量化器比例將反饋施加到下一幀的基本過程。首先，在步驟S11，以根據(jù)上述過程設(shè)定的位速率，設(shè)定每幀的目標(biāo)位的數(shù)目。接著，在步驟S12，每幀所產(chǎn)生的位的總數(shù)目被合計(jì)。接著，在步驟S13，目標(biāo)位的數(shù)目和所產(chǎn)生的位的總數(shù)目之間的差(diff)被計(jì)算。然后，在步驟S14，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果調(diào)整量化器比例。在每步的計(jì)算表達(dá)如下diff＝cont*diff(contconstant)q_param＝q_param±f(diff)quantizer_scale＝q_table[q_param]具體地，將在步驟S13求出的差值diff乘以常數(shù)cont來進(jìn)行歸一化。歸一化的差值乘以經(jīng)驗(yàn)求出的函數(shù)，加到量化參數(shù)或從量化參數(shù)中減去。結(jié)果值被用作量化參數(shù)。對(duì)應(yīng)于該量化參數(shù)值的值從有25種值的量化表中選擇，用作下一幀的量化器比例。通過前述過程，通過基于調(diào)整的量化參數(shù)(q_param)計(jì)算新的量化器比例(quantizer_scale)和使用下一幀的新量化器比例，進(jìn)行在幀之間的反饋?，F(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。盡管在前述的實(shí)施例中DV格式被轉(zhuǎn)換為MPEG格式，在下面的實(shí)施例中，MPEG格式被轉(zhuǎn)換為DV格式。參照?qǐng)D18，首先描述用于將MPEG格式轉(zhuǎn)換為DV格式的傳統(tǒng)的裝置。圖18所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置由MPEG解碼器70和DV編碼器80構(gòu)成。MPEG解碼器70用于解碼MPEG視頻數(shù)據(jù)，DV編碼器80用于輸出DV視頻數(shù)據(jù)。在MPEG解碼器70中，提供有MPEG2視頻數(shù)據(jù)的位流的句法分析器71，檢測(cè)根據(jù)MPEG2格式成幀的量化DCT系數(shù)的位流的首標(biāo)，將由可變長度編碼編碼的量化DCT系數(shù)提供給可變長度解碼(VLD)部分72。同樣，句法分析器71提取運(yùn)動(dòng)矢量(mv)，將提取的運(yùn)動(dòng)矢量提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)部分77。可變長度解碼(VLD)部分72對(duì)通過可變長度編碼編碼的量化DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度解碼，將可變長度解碼的結(jié)果提供給逆量化(IQ)部分73。逆量化部分73通過將由可變長度解碼部分72解碼的量化DCT系數(shù)乘以在編碼側(cè)使用的量化步長，進(jìn)行逆量化。這樣，逆量化部分73獲得DCT系數(shù)，將DCT系數(shù)提供給逆離散余弦變換(IDCT)部分74。逆離散余弦變換部分74對(duì)來自逆量化部分73的DCT系數(shù)執(zhí)行逆DCT，這樣將DCT系數(shù)恢復(fù)為空間域的數(shù)據(jù)，即像素?cái)?shù)據(jù)。具體地，通過逆DCT，對(duì)包括8×8像素的每個(gè)塊計(jì)算像素值(亮度Y和色差Cr，Cb)。在I畫面的情況下，像素值是其實(shí)際像素值。然而，在P畫面和B畫面的情況下，像素值是對(duì)應(yīng)的像素值之間的差值。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分77通過使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器(FM)部分76的兩個(gè)幀存儲(chǔ)器FM中的畫面信息和由句法分析器71提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出，將該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出提供給加法器75。加法器75將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到來自逆離散余弦變換部分74的差值，將解碼的畫面數(shù)據(jù)提供給DV編碼器80的離散余弦變換(DCT)部分81和幀存儲(chǔ)器部分76。在DV編碼器80中，離散余弦變換部分81對(duì)解碼的畫面數(shù)據(jù)執(zhí)行DCT處理，以便再次將解碼的畫面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為正交變換域的數(shù)據(jù)，即，DCT系數(shù)，并將該DCT系數(shù)提供給量化(Q)部分82。量化部分82考慮視覺特性，通過使用矩陣表來量化DCT系數(shù)，將量化結(jié)果作為DV格式的I畫面提供給可變長度編碼(VLC)部分83?？勺冮L度編碼部分83通過進(jìn)行可變長度編碼處理來壓縮DV格式的I畫面，將壓縮的I畫面提供給成幀部分84。成幀部分84將執(zhí)行了可變長度編碼處理的DV格式數(shù)據(jù)成幀，并輸出DV視頻數(shù)據(jù)的位流。同時(shí)，諸如離散余弦變換(DCT)和其逆變換的正交變換通常需要大量的計(jì)算，因而帶來的問題是如上所述的視頻數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換不能有效率地進(jìn)行。由于錯(cuò)誤隨計(jì)算量的增加而累積，信號(hào)劣化也是一個(gè)問題。這樣，為了解決這些問題，將參考圖19描述根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。在圖19所示的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，符合MPEG格式的上述MPEG視頻信號(hào)作為第一數(shù)字信號(hào)輸入，DV信號(hào)作為第二數(shù)字信號(hào)輸出。句法分析器111參照作為第一格式的數(shù)字信號(hào)的MPEG視頻信號(hào)的首標(biāo)，提取諸如運(yùn)動(dòng)矢量mv和量化器比例的圖像的運(yùn)動(dòng)信息。運(yùn)動(dòng)矢量mv被送到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)部分115，其中運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償被進(jìn)行。量化器比例(quantizer_scale)被送給評(píng)價(jià)部分123，其將在后面描述?？勺冮L度解碼(VLD)部分112對(duì)MPEG視頻信號(hào)的位流進(jìn)行可變長度解碼，必要的信息由句法分析器111從該MPEG視頻信號(hào)提取。逆量化(IQ)部分113對(duì)由可變長度解碼部分112解碼的MPEG視頻信號(hào)逆量化。然后，由逆量化部分113逆量化的MPEG視頻信號(hào)被輸入加法器125。來自句法分析器111的運(yùn)動(dòng)矢量mv的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償結(jié)果也從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115輸入到該加法器125。從加法器125的輸出被送給信號(hào)轉(zhuǎn)換部分116，它將在后面描述。該輸出也被通過幀存儲(chǔ)器114輸入到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115。信號(hào)轉(zhuǎn)換部分116對(duì)通過加法器125輸入的視頻信號(hào)在正交變換域(頻域)執(zhí)行諸如分辨率轉(zhuǎn)換的需要的信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。要由信號(hào)轉(zhuǎn)換部分116執(zhí)行需要的信號(hào)轉(zhuǎn)換處理的視頻信號(hào)由混洗部分117混洗，然后被送到緩沖器118和分類部分122。送到緩沖器118的視頻信號(hào)被送到量化(Q)部分119，由該量化部分119量化。然后，該視頻信號(hào)由可變長度編碼(VLC)部分120可變長度編碼。另外，該視頻信號(hào)由成幀部分121成幀，作為DV視頻信號(hào)的位流輸出。另一方面，分類部分122對(duì)由混洗部分117混洗的視頻信號(hào)分類，并將分類的結(jié)果作為分類信息送給評(píng)價(jià)部分123。評(píng)價(jià)部分123基于來自分類部分122的分類信息和來自句法分析器111的量化器比例(quantizer_scale)確定在量化部分119的量化數(shù)目。對(duì)于該結(jié)構(gòu)，由于作為第二格式的視頻信號(hào)輸出的DV視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)量可以基于包括在作為第一格式的視頻信號(hào)輸入的MPEG視頻信號(hào)中的數(shù)據(jù)量信息來確定，用于確定由信號(hào)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的第二格式的視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)量的處理可以被簡化。上述的第七個(gè)和第八個(gè)實(shí)施例也可以被應(yīng)用到第一格式的數(shù)字信號(hào)和第二格式的數(shù)字信號(hào)之一是MPEG1視頻信號(hào)而另一個(gè)是MPEG2視頻信號(hào)的情況。現(xiàn)在參考圖20描述根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置是一種裝置，用于將符合MPEG2格式的MPEG視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合DV格式的DV視頻信號(hào)。假定這些數(shù)據(jù)是PAL制式的數(shù)據(jù)。在視頻信號(hào)是PAL制式的信號(hào)的情況下，符合MPEG2格式和DV格式的信號(hào)具有720×576像素的分辨率，亮度信號(hào)的采樣頻率和兩個(gè)色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0。因而，對(duì)于Y信號(hào)或C信號(hào)不必進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理。在圖20中，MPEG解碼器100有句法分析器111，可變長度解碼(VLD)部分112，逆量化(IQ)部分113，加法器125，逆離散余弦變換(IDCT)部分131，幀存儲(chǔ)器(FM)部分132，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)部分115，和離散余弦變換(DCT)部分130。幀存儲(chǔ)器(FM)部分132的構(gòu)成使得它被用作兩個(gè)預(yù)測(cè)存儲(chǔ)器。正如將在后面詳細(xì)描述的，逆離散余弦變換部分131對(duì)由可變長度解碼部分112和逆量化部分113部分解碼的I畫面和P畫面進(jìn)行逆離散余弦變換處理。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115基于逆離散余弦變換輸出來產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出。離散余弦變換部分130對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出進(jìn)行離散余弦變換。加法器125將來自離散余弦變換部分130的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到由可變長度解碼部分112和逆量化部分113部分解碼的P畫面和B畫面。下文將描述整個(gè)運(yùn)算。首先，句法分析器111參照作為位流輸入的MPEG2視頻數(shù)據(jù)的首標(biāo)，將符合MPEG2格式成幀的量化DCT系數(shù)恢復(fù)為可變長度代碼，將該可變長度代碼提供給可變長度解碼部分112。同樣，句法分析器111提取運(yùn)動(dòng)矢量mv，將提取的運(yùn)動(dòng)矢量提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115?？勺冮L度解碼部分112對(duì)恢復(fù)為可變長度代碼的量化DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度解碼，將可變長度解碼的結(jié)果提供給逆量化部分113。逆量化部分113通過將由可變長度解碼部分112解碼的量化DCT系數(shù)乘以在編碼側(cè)使用的量化步長，進(jìn)行逆量化處理。這樣，逆量化部分113獲得DCT系數(shù)，并將該DCT系數(shù)提供給加法器125。由可變長度解碼部分112和逆量化部分113獲得的DCT系數(shù)被提供給加法器125作為輸出，它不被逆離散余弦變換恢復(fù)為像素?cái)?shù)據(jù)，即，作為部分解碼數(shù)據(jù)。加法器125也被提供有來自運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出，其由離散余弦變換部分130正交變換。然后，加法器125將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到在正交變換域中部分解碼的數(shù)據(jù)。加法器125將加法輸出提供給DV編碼器110，也提供給逆離散余弦變換部分131。逆離散余弦變換部分131對(duì)加法輸出內(nèi)的I畫面或P畫面執(zhí)行逆離散余弦變換處理，從而產(chǎn)生空間域的數(shù)據(jù)。該空間域的數(shù)據(jù)是為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用的參考畫面數(shù)據(jù)。該為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用的參考畫面數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器部分132中。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115通過使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器部分132中的參考畫面數(shù)據(jù)和由句法分析器111提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出，將該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出提供給離散余弦變換部分130。離散余弦變換部分130將在空間域處理的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出恢復(fù)到如上所述的正交變換域，然后將該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出提供給加法器125。加法器125將來自離散余弦變換部分130的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出的DCT系數(shù)加到來自逆量化部分113的部分解碼的P和B畫面的差分信號(hào)的DCT系數(shù)。然后，來自加法器125的相加輸出被作為在正交變換域的部分解碼的數(shù)據(jù)提供給DV編碼器110和逆離散余弦變換部分131。由于來自逆量化部分113的部分解碼的I畫面是幀內(nèi)編碼圖像信號(hào)，不需運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償相加處理。部分解碼的I畫面被原樣提供給逆離散余弦變換部分131，也提供給DV編碼器110。DV編碼器110包括量化(Q)部分141，可變長度編碼(VLC)部分142和成幀部分143。量化部分141量化來自MPEG解碼器100的正交變換域中的I畫面、P畫面和B畫面的解碼輸出，即DCT系數(shù)，將量化的DCT系數(shù)提供給可變長度編碼部分142?？勺冮L度編碼部分142對(duì)量化的DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度編碼處理，將編碼的數(shù)據(jù)提供給成幀部分143。成幀部分143對(duì)來自可變長度編碼部分142的壓縮編碼的數(shù)據(jù)成幀，輸出DV視頻數(shù)據(jù)的位流。以這種方式，當(dāng)要被轉(zhuǎn)換的MPEG2視頻數(shù)據(jù)是I畫面時(shí)，MPEG解碼器100使可變長度解碼部分112和逆量化部分113部分解碼MPEG2視頻數(shù)據(jù)到正交變換域，DV編碼器110使量化部分141和可變長度編碼部分142部分編碼視頻數(shù)據(jù)。同時(shí)，MPEG解碼器100使逆離散余弦變換部分131對(duì)I畫面執(zhí)行逆離散余弦變換，將結(jié)果的I畫面存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器部分132中作為P/B畫面的參考畫面。另一方面，當(dāng)要被轉(zhuǎn)換的MPEG2視頻數(shù)據(jù)是P畫面或B畫面時(shí)，僅有用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出的處理通過使用逆離散余弦變換部分131在空間域進(jìn)行，用于構(gòu)成除了作為由可變長度解碼部分112和逆量化部分113部分解碼的P畫面或B畫面的差分信號(hào)的幀的處理在離散余弦變換域通過使用離散余弦變換部分130進(jìn)行，如上所述。此后，由DV編碼器110進(jìn)行部分編碼。特別地，在P畫面的情況下，在由運(yùn)動(dòng)矢量mv指示的位置的宏塊，被從由逆離散余弦變換部分131逆離散余弦變換處理的I畫面中，通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部分115的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理提取。由離散余弦變換部分130對(duì)該宏塊執(zhí)行離散余弦變換處理，再被加法器25加到P畫面的DCT系數(shù)作為離散余弦變換域的差分信號(hào)。該處理是基于，對(duì)空間域的相加結(jié)果執(zhí)行的離散余弦變換的結(jié)果等價(jià)于由離散余弦變換處理的數(shù)據(jù)相加的結(jié)果。該結(jié)果由DV編碼器110部分編碼。同時(shí)，作為下一B畫面的參考，由逆離散余弦變換部分131對(duì)來自加法器125的相加輸出執(zhí)行逆離散余弦變換，結(jié)果的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器部分132中。在B畫面的情況下，在由運(yùn)動(dòng)矢量mv指示的位置的宏塊，被從由逆離散余弦變換部分131逆離散余弦變換處理的P畫面中提取。然后，由離散余弦變換部分130對(duì)該宏塊執(zhí)行離散余弦變換處理，作為差分信號(hào)的B畫面的DCT系數(shù)在離散余弦變換域中被加到其上。在雙向的情況下，從兩個(gè)參考幀中提取宏塊，其平均值被使用。其結(jié)果被DV編碼器110部分編碼。由于B畫面不變成參考幀，不需由逆離散余弦變換部分131進(jìn)行逆離散余弦變換。傳統(tǒng)上為了解碼I畫面需要逆離散余弦變換(IDCT)和離散余弦變換(DCT)處理，而根據(jù)上述的第九個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置僅需要IDCT作參考。為了解碼P畫面，作參考的DCT和IDCT處理是必需的。然而，為解碼B畫面?zhèn)鹘y(tǒng)上需要DCT和IDCT，而根據(jù)該實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置僅需要DCT，不需IDCT。在具有GOP數(shù)目N＝15、前向預(yù)測(cè)畫面間距M＝3的典型MPEG2數(shù)據(jù)的情況下，包括一個(gè)I畫面、四個(gè)P畫面和10個(gè)B畫面。假定DCT的計(jì)算量和IDCT的計(jì)算量基本相等，當(dāng)加權(quán)被省略時(shí)，每15幀MPEG2數(shù)據(jù)在傳統(tǒng)技術(shù)的情況下由下式表示2×DCT×(1/15)+2×DCT×(4/15)+2×DCT×(10/15)＝2×DCT在圖20所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的情況下由下式表示1×DCT×(1/15)+2×DCT×(4/15)+1×DCT×(10/15)＝1.2666×DCT這樣，可以顯著減少計(jì)算量。在這些等式中DCT代表計(jì)算量。即，在圖20所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，用于從MPEG2視頻數(shù)據(jù)到DV視頻數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)計(jì)算處理量可以被顯著地減少?，F(xiàn)在參考圖21描述根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。在該第十個(gè)實(shí)施例中，采用了用于將符合MPEG2格式的MPEG視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合DV格式的DV視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。然而，假定MPEG2視頻數(shù)據(jù)是高分辨率例如1440×1080像素的壓縮視頻信號(hào)。例如，當(dāng)MPEG2視頻信號(hào)被應(yīng)用到數(shù)字廣播服務(wù)時(shí)，信號(hào)根據(jù)性能(功能)/級(jí)別(分辨率)來分類。用于美國的數(shù)字HDTV的主性能/高級(jí)別(MP@HL)視頻信號(hào)具有高分辨率，如上所述，該信號(hào)被轉(zhuǎn)換為DV視頻數(shù)據(jù)。因而，圖21所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)是，在圖20的MPEG解碼器100和DV編碼器110之間提供了用于進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換處理的信號(hào)轉(zhuǎn)換部分140。該信號(hào)轉(zhuǎn)換部分140通過使用基于逆正交變換矩陣和正交變換矩陣產(chǎn)生的變換矩陣，對(duì)來自MPEG解碼器的DCT變換域的DCT系數(shù)進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理。所述逆正交變換矩陣對(duì)應(yīng)于用于對(duì)MPEG編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行DCT編碼的正交變換矩陣，所述正交變換矩陣對(duì)應(yīng)于用于為獲得在時(shí)域的信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)的IDCT編碼的逆正交變換矩陣。來自該信號(hào)轉(zhuǎn)換部分140的作為分辨率轉(zhuǎn)換輸出的DCT系數(shù)被提供給DV編碼器110。DV編碼器110對(duì)作為分辨率轉(zhuǎn)換輸出的DCT系數(shù)進(jìn)行量化和可變長度編碼，然后成幀DCT系數(shù)，輸出DV視頻數(shù)據(jù)的位流。這樣，在該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，在MPEG視頻信號(hào)內(nèi)的主性能/高級(jí)別(MP@HL)視頻信號(hào)被信號(hào)轉(zhuǎn)換部分140分辨率轉(zhuǎn)換，然后由DV編碼器編碼以產(chǎn)生DV視頻數(shù)據(jù)。類似于圖20的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，關(guān)于I畫面，該第十個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置僅需要IDCT作參考，而傳統(tǒng)上IDCT和DCT處理都需要。關(guān)于P畫面，如傳統(tǒng)技術(shù)中，進(jìn)行DCT和IDCT作參考。關(guān)于B畫面，該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置僅需要DCT而不需要IDCT，而傳統(tǒng)上IDCT和DCT都需要。即，在圖21所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，用于從高分辨率的MPEG2視頻數(shù)據(jù)到DV視頻數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)計(jì)算處理量也可以被顯著地減少。作為由信號(hào)轉(zhuǎn)換部分140進(jìn)行的分辨率轉(zhuǎn)換處理，主要描述了縮減的分辨率轉(zhuǎn)換。然而，放大也是可能的。具體說，通常，通過將高頻分量加到頻域的輸入數(shù)字信號(hào)中，可以以任意放大率放大分辨率。例如，進(jìn)行從MPEG1視頻信號(hào)到DV視頻信號(hào)的格式轉(zhuǎn)換。上述處理也可以通過軟件來進(jìn)行。同時(shí)，在上述MPEG格式或DV格式的壓縮系統(tǒng)中，為了有效壓縮編碼靜止圖像數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，可以采用使用結(jié)合預(yù)測(cè)編碼的正交變換編碼的混合壓縮編碼方法。在對(duì)由混合壓縮編碼方法壓縮編碼的輸入信息信號(hào)進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理后，當(dāng)再次進(jìn)行正交變換和隨運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼時(shí)，在進(jìn)行再預(yù)測(cè)編碼處理的步驟時(shí)必須估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量。如果用完全相同的分辨率再次進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼而不進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，在預(yù)測(cè)編碼時(shí)可以使用運(yùn)動(dòng)矢量。然而，如果分辨率被轉(zhuǎn)換，則轉(zhuǎn)換失真被改變。因而，在再預(yù)測(cè)編碼步驟使用的運(yùn)動(dòng)矢量也被改變。這樣，在再預(yù)測(cè)編碼步驟時(shí)需要估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量。然而，運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)需要算術(shù)處理量。為了消除該問題，使用了根據(jù)第十一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。在根據(jù)第十一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和裝置中，由用使用結(jié)合預(yù)測(cè)編碼的正交變換編碼的混合壓縮編碼壓縮編碼的輸入信息信號(hào)，在時(shí)域或正交變換域由諸如分辨率轉(zhuǎn)換的信號(hào)轉(zhuǎn)換處理來處理，然后恢復(fù)到正交變換域用于再壓縮編碼，或者在正交變換域壓縮編碼。上述混合壓縮編碼的例子是由ITU-T(國際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)化部)推薦的H.261和H.263，和MPEG和DV編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.261標(biāo)準(zhǔn)是低位速率的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，其發(fā)展主要是為了通過ISDN的遠(yuǎn)程會(huì)議和可視電話。H.263是為了GSTN視頻電話系統(tǒng)的H.261的改進(jìn)版?，F(xiàn)在參考圖22描述第十一個(gè)實(shí)施例，在第十一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，符合MPEG格式的MPEG編碼數(shù)據(jù)被輸入，由作為信號(hào)轉(zhuǎn)換處理的分辨率轉(zhuǎn)換處理來處理，分辨率轉(zhuǎn)換的MPEG編碼信號(hào)被輸出。該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置有解碼部分210，用于對(duì)隨運(yùn)動(dòng)矢量(mv)檢測(cè)壓縮編碼的MPEG編碼數(shù)據(jù)的位流使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償MC進(jìn)行解碼；分辨率轉(zhuǎn)換部分160，用于對(duì)來自解碼部分210的解碼輸出執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理；和編碼部分220，用于隨基于加到MPEG編碼的數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)矢量mv的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，對(duì)來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出圖像執(zhí)行壓縮編碼處理和輸出分辨率轉(zhuǎn)換的視頻編碼數(shù)據(jù)的位流，如圖22所示。由這些部件構(gòu)成的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將在下文描述。當(dāng)然每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法的每個(gè)步驟的處理。解碼部分210包括可變長度解碼(VLD)部分112、逆量化(IQ)部分113、逆離散余弦變換(IDCT)部分150、加法器151、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)部分152和幀存儲(chǔ)器(FM)部分153。FM部分153由兩個(gè)幀存儲(chǔ)器FM構(gòu)成，用作預(yù)測(cè)存儲(chǔ)器。VLD部分112對(duì)MPEG編碼數(shù)據(jù)，即由運(yùn)動(dòng)矢量和作為附加信息的量化DCT系數(shù)的可變長度編碼獲得的編碼數(shù)據(jù)根據(jù)可變長度編碼解碼，并提取運(yùn)動(dòng)矢量mv。IQ部分113通過將由VLD部分112解碼的量化DCT系數(shù)乘以在編碼側(cè)使用的量化步長，進(jìn)行逆量化處理。IDCT部分150對(duì)來自IQ部分113的DCT系數(shù)執(zhí)行逆DCT，從而將DCT系數(shù)恢復(fù)到空間域的數(shù)據(jù)，即像素?cái)?shù)據(jù)。具體地，通過逆DCT，對(duì)包括8×8像素的每個(gè)塊計(jì)算相應(yīng)的像素值(亮度Y和色差Cr，Cb)。在I畫面的情況下，像素值是其實(shí)際像素值。然而，在P畫面和B畫面的情況下，像素值是對(duì)應(yīng)的像素值之間的差值。MC部分152通過使用由VLD部分112提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv，對(duì)存儲(chǔ)在FM部分153的兩個(gè)幀存儲(chǔ)器中的圖像信息執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理，將該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出提供給加法器151。加法器151將來自MC部分152的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到來自IDCT部分150的差值，從而輸出解碼的圖像信號(hào)。分辨率轉(zhuǎn)換部分160對(duì)解碼的圖像信號(hào)進(jìn)行需要的分辨率轉(zhuǎn)換處理。來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出被提供給編碼部分220。編碼部分220包括比例轉(zhuǎn)換部分171、運(yùn)動(dòng)估計(jì)(ME)部分172、加法器173、DCT部分175、速率控制部分183、量化(Q)部分176、可變長度編碼(VLC)部分177、緩沖存儲(chǔ)器178、IQ部分179、IDCT部分180、加法器181、FM部分182和MC部分174。比例轉(zhuǎn)換部分171根據(jù)由分辨率轉(zhuǎn)換部分160使用的分辨率轉(zhuǎn)換速率，對(duì)由VLD部分112提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv進(jìn)行比例轉(zhuǎn)換。例如，如果由分辨率轉(zhuǎn)換部分160使用的分辨率轉(zhuǎn)換速率是1/2，運(yùn)動(dòng)矢量mv被轉(zhuǎn)換到1/2的比例。ME部分172通過使用來自比例轉(zhuǎn)換部分171的比例轉(zhuǎn)換信息，搜索來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出的窄范圍，從而估計(jì)轉(zhuǎn)換的分辨率的最佳運(yùn)動(dòng)矢量。由ME部分172估計(jì)的運(yùn)動(dòng)矢量在由MC部分174進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)使用。來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的由ME部分172用于運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)的轉(zhuǎn)換輸出圖像被提供給加法器173。加法器173計(jì)算后面描述的參考畫面和來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出之間的差，將該差提供給DCT部分175。DCT部分175通過使用8×8大小的塊，對(duì)由MC部分174通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償獲得的參考畫面和轉(zhuǎn)換輸出畫面之間的差進(jìn)行離散余弦變換。關(guān)于I畫面，由于進(jìn)行幀間編碼，直接進(jìn)行DCT算術(shù)運(yùn)算，而不計(jì)算幀間的差。量化(Q)部分176考慮可視特性，通過使用矩陣表對(duì)來自DCT部分175的DCT系數(shù)進(jìn)行量化。VLC部分177通過使用可變長度編碼，對(duì)來自Q部分176的量化的DCT系數(shù)進(jìn)行壓縮。緩沖存儲(chǔ)器178是一個(gè)存儲(chǔ)器，用于保持編碼數(shù)據(jù)的恒定傳輸率，該編碼數(shù)據(jù)由VLC部分177用可變長度編碼來壓縮。從該緩沖存儲(chǔ)器178，分辨率轉(zhuǎn)換的視頻編碼數(shù)據(jù)被作為恒定傳輸率的位流輸出。速率控制部分183根據(jù)緩沖存儲(chǔ)器178的緩沖容量的增加/降低的有關(guān)改變信息，控制Q部分176中所產(chǎn)生信息量的增加/降低，即量化步長。IQ部分179和IDCT部分180一起構(gòu)成本地解碼部分。IQ部分179逆量化來自Q部分176的量化DCT系數(shù)，將DCT系數(shù)提供給IDCT部分180。IDCT部分180對(duì)來自IQ部分179的DCT系數(shù)進(jìn)行逆DCT，以恢復(fù)像素?cái)?shù)據(jù)，將像素?cái)?shù)據(jù)提供給加法器181。加法器181將來自MC部分174的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到作為來自IDCT部分180的逆DCT輸出的像素?cái)?shù)據(jù)。作為來自加法器181的相加輸出的圖像信息被提供給FM部分182。存儲(chǔ)在FM部分182中的圖像信息由MC部分174用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理。MC部分174通過使用由ME部分172估計(jì)的最佳運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)存儲(chǔ)在FM部分182中的圖像信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，將作為參考畫面的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出提供給加法器173。加法器173計(jì)算來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出畫面和參考畫面之間的差，將該差提供給DCT部分175，如上所述。DCT部分175、Q部分176、VLC部分177和緩沖存儲(chǔ)器178如上所述運(yùn)算。最終，分辨率轉(zhuǎn)換的視頻編碼數(shù)據(jù)被作為位流以恒定傳輸率從該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置輸出。在該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，當(dāng)由編碼部分220的ME部分172估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，附加到最初壓縮的視頻信號(hào)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，由比例轉(zhuǎn)換部分171根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換部分160中的分辨率轉(zhuǎn)換速率按比例轉(zhuǎn)換，基于來自比例轉(zhuǎn)換部分171的比例轉(zhuǎn)換信息，搜索來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換輸出畫面的窄范圍，以便為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量，代替缺少任何信息時(shí)的運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)。這樣，由于在ME部分172中的計(jì)算量可以被顯著減少，可以實(shí)現(xiàn)裝置的微型化和轉(zhuǎn)換處理時(shí)間的減少?，F(xiàn)在描述第十二個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，也采用了用于對(duì)MPEG視頻信號(hào)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理和輸出分辨率轉(zhuǎn)換的視頻信號(hào)的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置有解碼部分211，用于對(duì)執(zhí)行上述混合編碼的MPEG編碼數(shù)據(jù)用MC通過僅進(jìn)行預(yù)測(cè)解碼處理，獲得正交變換域的解碼數(shù)據(jù)；分辨率轉(zhuǎn)換部分260，用于對(duì)來自解碼部分211的正交變換域的解碼數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理；和編碼部分221，用于通過使用基于MPEG編碼的數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)矢量信息的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，隨著對(duì)來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的轉(zhuǎn)換輸出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，執(zhí)行壓縮編碼處理，如圖23所示。由這些部件構(gòu)成的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置將在下文描述。當(dāng)然每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法的每個(gè)步驟的處理。在該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，和圖22所示的裝置相比，IDCT部分150在解碼部分210中是不必要的，DCT部分175和IDCT部分180在編碼部分220中是不必要的。即，在該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，對(duì)DCT域的解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，其轉(zhuǎn)換輸出被編碼。諸如DCT的正交變換和逆正交變換，通常需要大量的計(jì)算。因而，上述的分辨率轉(zhuǎn)換不能有效地進(jìn)行。同樣，由于隨著計(jì)算量的增加，錯(cuò)誤被累積，信號(hào)可能劣化。因而，在圖23的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，圖22的IDCT部分150、DCT部分174和IDCT部分180被消除。分辨率轉(zhuǎn)換部分160的功能被改變。同樣，為了在DCT域從來自分辨率轉(zhuǎn)換部分160的轉(zhuǎn)換DCT系數(shù)計(jì)算后面將描述的活度(activity)和通過使用該活度估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量，一活度計(jì)算部分200被用于取代圖22的比例轉(zhuǎn)換部分171。圖23中所示的分辨率轉(zhuǎn)換部分260提供有相加輸出(DCT系數(shù))，該相加輸出(DCT系數(shù))是通過由加法器251將來自MC部分252的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到由IQ部分213通過逆量化由VLD部分212解碼的量化DCT系數(shù)得到的DCT系數(shù)而得到的。該分辨率轉(zhuǎn)換部分260通過使用一變換矩陣，對(duì)來自解碼部分211的DCT變換域的DCT系數(shù)進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理。所述變換矩陣是基于對(duì)應(yīng)于用于對(duì)MPEG編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行的DCT編碼的正交變換矩陣的逆正交變換矩陣和對(duì)應(yīng)于用于為獲得時(shí)域的信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)的IDCT編碼的逆正交變換矩陣的正交變換矩陣產(chǎn)生的。來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的作為分辨率轉(zhuǎn)換輸出的DCT系數(shù)被提供給活度計(jì)算部分200。活度計(jì)算部分200從來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的DCT系數(shù)的亮度分量為每個(gè)宏塊計(jì)算空間活度。具體地，通過使用DCT系數(shù)的AC值的最大值計(jì)算圖像的特征。例如，更少高頻分量的存在指明了平滑圖像。ME部分272基于由活度計(jì)算部分200計(jì)算的活度，估計(jì)在轉(zhuǎn)換的分辨率的最佳運(yùn)動(dòng)矢量。具體地，ME部分272基于由活度計(jì)算部分200計(jì)算的活度，轉(zhuǎn)換由VLD212提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv，以便估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量mv，將估計(jì)的運(yùn)動(dòng)矢量mv提供給MC部分274。ME部分272在正交變換域估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量。在正交變換域的該運(yùn)動(dòng)估計(jì)將隨后描述。來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的分辨率轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)通過活度計(jì)算部分200和ME部分272被提供給加法器273。加法器273計(jì)算后面將描述的參考DCT系數(shù)和來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)之間的差，將該差提供給量化(Q)部分276。Q部分276量化差值(DCT系數(shù))，將量化的DCT系數(shù)提供給VLC部分277和IQ部分279。速率控制部分283根據(jù)來自活度計(jì)算部分200的活度信息和有關(guān)緩沖存儲(chǔ)器278的緩沖容量的增加/減少的變化信息，控制在Q部分276中產(chǎn)生的信息量的增加/減少，即量化步長。VLC部分277通過使用可變長度編碼，壓縮編碼來自Q部分276的量化DCT系數(shù)，將壓縮的DCT系數(shù)提供給緩沖存儲(chǔ)器278。緩沖存儲(chǔ)器278保持由VLC部分277通過可變長度編碼壓縮的編碼數(shù)據(jù)的恒定傳輸率，將分辨率轉(zhuǎn)換的視頻編碼數(shù)據(jù)以恒定傳輸率作為位流輸出。IQ部分279對(duì)來自Q部分276的量化DCT系數(shù)進(jìn)行逆量化，將DCT系數(shù)提供給加法器281。加法器281將來自MC部分274的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出加到來自IQ部分279作為逆量化輸出的DCT系數(shù)。來自加法器281作為相加輸出的DCT系數(shù)信息被提供給FM部分282。存儲(chǔ)在FM部分282中的DCT系數(shù)信息由MC部分274通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理。MC部分274通過使用由ME部分272估計(jì)的最佳運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)存儲(chǔ)在FM部分282中的DCT系數(shù)信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出作為參考DCT系數(shù)提供給加法器281。加法器273計(jì)算來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)和參考DCT系數(shù)之間的差，將該差提供給Q部分276，如上所述。Q部分276、VLC部分277和緩沖存儲(chǔ)器278如上所述運(yùn)算。最終，分辨率轉(zhuǎn)換的視頻編碼數(shù)據(jù)從該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置以恒定傳輸率輸出。MC部分274通過使用由ME部分272估計(jì)的最佳運(yùn)動(dòng)矢量和存儲(chǔ)在FM部分282中的參考DCT系數(shù)，類似于ME部分272在正交變換域進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?，F(xiàn)在參考圖24至圖26描述正交變換域中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在圖24中，實(shí)線表示要壓縮的畫面A的宏塊，虛線表示參考畫面B的宏塊。當(dāng)通過使用運(yùn)動(dòng)矢量，使得要壓縮的畫面A和參考畫面B彼此交疊時(shí)，如圖24所示，宏塊的邊界可能不重合。在圖24的情況下，要壓縮的宏塊B′部分地在參考畫面B的四個(gè)宏塊B1，B2，B3和B4上伸展。因而，沒有參考畫面B的宏塊一一對(duì)應(yīng)于宏塊B′，不能獲得參考畫面B在宏塊B′的位置的DCT系數(shù)。因而，必須通過轉(zhuǎn)換宏塊B′在其上部分伸展的參考畫面B的四個(gè)宏塊的DCT系數(shù)，以獲得宏塊B′所位于的部分的參考畫面B的DCT系數(shù)。圖25示意性地示出了該轉(zhuǎn)換處理的過程。由于參考畫面B的宏塊B1的左下部分交疊于宏塊B′的右上部分，通過轉(zhuǎn)換宏塊B1的DCT系數(shù)產(chǎn)生宏塊B13，如后面所述。類似地，由于參考畫面B的宏塊B2的右下部分交疊于宏塊B′的左上部分，通過轉(zhuǎn)換宏塊B2的DCT系數(shù)產(chǎn)生宏塊B24，如后面所述。類似的處理對(duì)宏塊B3和B4進(jìn)行，從而產(chǎn)生宏塊B31和B42。通過結(jié)合這樣產(chǎn)生的四個(gè)宏塊B13、B24、B31和B42，可以獲得宏塊B′所位于的部分的參考畫面B的DCT系數(shù)。簡而言之，該處理可以由下面的等式(6)和(7)表達(dá)。B′＝B13+B24+B31+B42...(6)DCT(B′)＝DCT(B13)+DCT(B24)+DCT(B31)+DCT(B42)...(7)現(xiàn)在參考圖26描述宏塊的DCT系數(shù)的轉(zhuǎn)換。圖26示出用于在空間域通過從原始?jí)KB4等的計(jì)算求出部分宏塊B42的數(shù)學(xué)模型。具體地，在左上側(cè)B4被提取，插入0，移位到右下側(cè)。即，示出從塊B4通過下面的等式(8)的計(jì)算獲得的B42。B42＝H1×B4×H2H1=00Ih0,H2=0Iw00---(8)]]>在該等式中，Ih和Iw是從塊B4提取的包括h行和h列的具有h×h大小的矩陣的標(biāo)識(shí)碼和包括w行和w列的具有w×w大小的矩陣的標(biāo)識(shí)碼。如圖26所示，對(duì)于首先和B4合成的先矩陣(pre-matrix)H1，第一h列被提取并轉(zhuǎn)換到底。對(duì)于隨后和B4合成的H2，第一w行被提取并轉(zhuǎn)換到右側(cè)?；诘仁?8)，B42的DCT系數(shù)可以根據(jù)下面的等式(9)直接從B4的DCT系數(shù)計(jì)算。DCT(B42)＝DCT(H1)×DCT(B4)×DCT(H2)...(9)該等式被應(yīng)用于所有子塊(subblocks)，總和被計(jì)算。這樣，新塊B′的DCT系數(shù)可以直接從原始?jí)KB1到B4的DCT系數(shù)獲得，如下面的等式(10)所表示。DCT(B′)=Σi=14DCT(Hi1)×DCT(Bi)×DCT(Hi2)---(10)]]>Hi1和Hi2的DCT系數(shù)可以被計(jì)算并預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以便構(gòu)成表存儲(chǔ)器。以這種方式，甚至在正交變換域中可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。然后，在編碼部分221，當(dāng)由ME部分272估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，附加到最初壓縮的視頻信號(hào)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，基于由活度計(jì)算部分200計(jì)算的活度，通過搜索來自分辨率轉(zhuǎn)換部分260的轉(zhuǎn)換輸出的窄范圍來估計(jì)，代替缺少任何信息時(shí)的運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)。如上所述，在該實(shí)施例的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的解碼部分211中，對(duì)MPEG編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)解碼處理，對(duì)所述MPEG編碼的數(shù)據(jù)，包括帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的預(yù)測(cè)編碼和正交變換編碼的混合編碼被執(zhí)行，即在可變長度解碼之后進(jìn)行逆量化。然后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以獲得保持在DCT域的解碼數(shù)據(jù)，對(duì)DCT域的解碼數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換。因而，可以直接在正交變換域進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，解碼(逆正交變換)到時(shí)域或空間域就不必要了。這樣，計(jì)算被簡化，可以實(shí)現(xiàn)較少計(jì)算錯(cuò)誤的高質(zhì)量轉(zhuǎn)換。甚至，在編碼部分221中，當(dāng)由ME部分272估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，附加到最初壓縮的視頻信號(hào)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，基于從分辨率轉(zhuǎn)換輸出計(jì)算的活度通過搜索窄范圍來估計(jì)，代替缺少任何信息時(shí)的運(yùn)動(dòng)矢量的估計(jì)。因而，由于ME部分272的計(jì)算量可以被顯著減少，可以實(shí)現(xiàn)裝置的微型化和轉(zhuǎn)換處理時(shí)間的減少。現(xiàn)在描述第十三個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，也采用了用于對(duì)MPEG編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如分辨率轉(zhuǎn)換處理的信號(hào)轉(zhuǎn)換處理和輸出視頻編碼數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置有解碼部分340，用于對(duì)執(zhí)行上述混合編碼的MPEG編碼數(shù)據(jù)通過進(jìn)行部分解碼處理，獲得正交變換域的數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換部分343，用于對(duì)來自解碼部分340的正交變換域的數(shù)據(jù)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理；和編碼部分350，用于加一基于MPEG編碼的數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)矢量信息的運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)來自轉(zhuǎn)換部分343的轉(zhuǎn)換輸出執(zhí)行壓縮編碼處理，如圖27所示。解碼部分340包括VLD部分341、IQ部分342。這些VLD部分341和IQ部分342具有分別類似于圖21的VLD部分112和IQ部分113的結(jié)構(gòu)，且類似地運(yùn)算。該解碼部分340的特性是，不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。具體地，關(guān)于P畫面和B畫面，由轉(zhuǎn)換部分343對(duì)作為差信息的DCT系數(shù)進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。通過分辨率轉(zhuǎn)換獲得的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)由Q部分345量化，Q部分345由速率控制部分348按速率控制。DCT系數(shù)由VLC部分346可變長度編碼，然后以恒定速率從緩沖存儲(chǔ)器347輸出。在這種情況下，編碼部分350的運(yùn)動(dòng)矢量轉(zhuǎn)換部分344根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換速率對(duì)由VLD部分341提取的運(yùn)動(dòng)矢量mv刷新比例(rescale)，將刷新比例的運(yùn)動(dòng)矢量提供給VLC部分346。VLC部分346將刷新比例的運(yùn)動(dòng)矢量mv加到來自Q部分345的量化DCT系數(shù)，進(jìn)行可變長度編碼處理。VLC部分346然后將編碼的數(shù)據(jù)提供給緩沖存儲(chǔ)器347。如上所述，在圖27所示的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，由于在解碼部分340和編碼部分350中不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，計(jì)算可以簡化，硬件的負(fù)擔(dān)可以被減少。在上述的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中，可以進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換。簡而言之，該數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置可以被應(yīng)用到從4Mbps到2Mbps的傳輸率的轉(zhuǎn)換，而分辨率不改變。盡管在上述實(shí)施例中描述了裝置的結(jié)構(gòu)，通過使用本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法可以將相應(yīng)裝置構(gòu)造為軟件。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的壓縮編碼的輸入信息信號(hào)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)慕獯a，對(duì)解碼的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。對(duì)該轉(zhuǎn)換的信號(hào)，進(jìn)行帶基于輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的壓縮編碼處理。當(dāng)作為該信號(hào)轉(zhuǎn)換處理的分辨率轉(zhuǎn)換處理被應(yīng)用時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膲嚎s編碼處理，該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是基于通過根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換處理比例轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)矢量信息獲得的信息。特別地，在壓縮編碼時(shí)需要的運(yùn)動(dòng)矢量信息根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換速率按比例轉(zhuǎn)換，搜索窄范圍。因而，在運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)時(shí)的計(jì)算量可以被顯著減少，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化和轉(zhuǎn)換處理時(shí)間的減少。同樣，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)執(zhí)行了包括帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的預(yù)測(cè)編碼和正交變換編碼的壓縮編碼的輸入信息信號(hào)進(jìn)行部分解碼，從而獲得正交變換域的解碼信號(hào)。然后，對(duì)正交變換域的解碼信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。對(duì)該轉(zhuǎn)換的信號(hào)，進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的壓縮編碼處理，該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用基于輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。當(dāng)分辨率轉(zhuǎn)換處理被作為該信號(hào)轉(zhuǎn)換處理應(yīng)用時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行帶運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膲嚎s編碼處理，該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償基于通過根據(jù)從分辨率轉(zhuǎn)換處理獲得的活度轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)矢量信息獲得的信息。因而，通過搜索窄范圍可以估計(jì)在壓縮編碼時(shí)需要的運(yùn)動(dòng)矢量信息，計(jì)算量可以被顯著減少。這樣，可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化和轉(zhuǎn)換處理時(shí)間的減少。同樣，由于可以在正交變換域進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，不需要逆正交變換處理，不需要解碼(逆正交變換)到時(shí)域或空間域。因而，計(jì)算被簡化，可以進(jìn)行較少計(jì)算錯(cuò)誤的高質(zhì)量的轉(zhuǎn)換。另外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)執(zhí)行了包括帶運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的預(yù)測(cè)編碼和正交變換編碼的壓縮編碼的輸入信息信號(hào)進(jìn)行部分解碼，從而獲得正交變換域的解碼信號(hào)。然后，對(duì)正交變換域的解碼信號(hào)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理。對(duì)該轉(zhuǎn)換的信號(hào)，通過加上基于輸入信息信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量信息轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)矢量信息，進(jìn)行壓縮編碼處理。因而，當(dāng)分辨率轉(zhuǎn)換處理被作為該信號(hào)轉(zhuǎn)換處理應(yīng)用時(shí)，通過加上通過比例轉(zhuǎn)換根據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換處理的運(yùn)動(dòng)矢量信息獲得的信息，對(duì)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理。即，由于通過搜索窄范圍可以估計(jì)在壓縮編碼時(shí)加上的運(yùn)動(dòng)矢量信息，在運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)時(shí)的計(jì)算量可以被顯著減少。同樣，由于可以在正交變換域進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，不需要逆正交變換處理。另外，由于在解碼和編碼時(shí)不用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理，可以進(jìn)一步減少計(jì)算量。權(quán)利要求1.一種數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，包括逆正交變換步驟，對(duì)包括預(yù)定單元的正交變換系數(shù)塊的第一格式的數(shù)字信號(hào)，基于所述塊進(jìn)行逆正交變換；塊劃分步驟，劃分由逆正交變換處理的所述第一格式的數(shù)字信號(hào)的每個(gè)塊；正交變換步驟，基于劃分的塊對(duì)構(gòu)成每個(gè)劃分的塊的正交變換系數(shù)進(jìn)行正交變換；和數(shù)據(jù)放大步驟，對(duì)用正交變換系數(shù)正交變換的每個(gè)塊的值進(jìn)行插值以構(gòu)成所述預(yù)定單元，從而產(chǎn)生第二格式的數(shù)字信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其中所述正交變換是離散余弦變換，所述第一格式的數(shù)字信號(hào)是使用可變長度編碼以預(yù)定固定速率壓縮編碼的視頻信號(hào)，所述第二格式的數(shù)字信號(hào)是以可變速率壓縮編碼的視頻信號(hào)。3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其中在所述數(shù)據(jù)放大步驟，所述第一格式的數(shù)字信號(hào)的相應(yīng)劃分的塊的離散余弦變換系數(shù)被安排在低頻側(cè)，其高頻側(cè)被用0插值，從而構(gòu)成所述預(yù)定單元的相應(yīng)塊。4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其中所述第一格式的數(shù)字信號(hào)是有720×480像素的分辨率、并且亮度信號(hào)的采樣頻率和色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶1∶1的壓縮視頻信號(hào)，所述第二格式的數(shù)字信號(hào)是有720×480像素的分辨率、并且亮度信號(hào)的采樣頻率和色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0的壓縮視頻信號(hào)。5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換方法，其中所述第一格式的數(shù)字信號(hào)是有720×480像素的分辨率、并且亮度信號(hào)的采樣頻率和色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0的壓縮視頻信號(hào)，所述第二格式的數(shù)字信號(hào)是有720×480像素的分辨率、并且亮度信號(hào)的采樣頻率和色差信號(hào)的采樣頻率的比率等于4∶2∶0的壓縮視頻信號(hào)。全文摘要第一格式(DV視頻信號(hào))的輸入數(shù)字信號(hào)，通過使其成幀被解成幀部分(11)取消，然后由可變長度解碼(VLD)部分(12)解碼，由逆量化(IQ)部分(13)逆量化，由逆加權(quán)(IW)部分(14)逆加權(quán)，被恢復(fù)到可變長度的代碼。然后，在正交變換域(頻域)由分辨率轉(zhuǎn)換部分(16)對(duì)逆加權(quán)的視頻信號(hào)進(jìn)行需要的分辨率轉(zhuǎn)換。此后，分辨率轉(zhuǎn)換的視頻信號(hào)被加權(quán)(W)部分(18)加權(quán)，然后由量化(Q)部分(19)量化，由可變長度編碼(VLC)部分(20)可變長度編碼，以第二格式(MPEG視頻信號(hào))的數(shù)字信號(hào)輸出。文檔編號(hào)H04N7/30GK1722844SQ20051008944公開日2006年1月18日申請(qǐng)日期1998年11月5日優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日發(fā)明者柳原尚史,泉伸明申請(qǐng)人:索尼公司