專利名稱：對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法和裝置；且更具體地，涉及一種通過(guò)根據(jù)紋理信息及其對(duì)應(yīng)的形狀信息表示該紋理信息的編碼條件而對(duì)視頻信號(hào)的該紋理信息進(jìn)行有效地編碼的方法和裝置。
在諸如可視電話、電視會(huì)議系統(tǒng)的數(shù)字視頻系統(tǒng)中，由于視頻幀信號(hào)中包括一序列稱之為象素值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，因而需要大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)確定每一視頻幀信號(hào)。然而，由于傳統(tǒng)傳輸信道的可用頻帶寬度有限，為了經(jīng)其傳送大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，需要通過(guò)使用各種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來(lái)壓縮或減少數(shù)據(jù)量，特別是在可視電話和電視會(huì)議系統(tǒng)這樣的低比特率視頻信號(hào)編碼器的情形中。
用于對(duì)低比特率編碼系統(tǒng)的視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的技術(shù)之一就是所謂的面向目標(biāo)的分析—合成編碼技術(shù)，其中輸入視頻圖象被分為多個(gè)目標(biāo)，并且通過(guò)不同的編碼信道處理用來(lái)確定每個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)、輪廓和象素?cái)?shù)據(jù)的三組參數(shù)。
這樣的面對(duì)目標(biāo)的編碼方案的例子之一是所謂的MPEG(活動(dòng)圖象專家組)階段4(MPEG-4)，它用來(lái)提供允許基于內(nèi)容的交互性的視聽(tīng)編碼標(biāo)準(zhǔn)，提高在如低比特率通信、交互式多媒體(例如游戲、交互式電視)和區(qū)域監(jiān)視這些運(yùn)用中的編碼效率和/或通用可訪問(wèn)性。(例如見(jiàn)MPEG-4 Video Verification Model Version 70International Origanisation for Standardisation，Coding of MovingPictures And Associated Audio Information，ISO/IEC JTEC/SC29/WG11MPEG97/N1642，布里斯托爾，1997年4月)。
按照MPEG-4，一輸入視頻圖象被分成多個(gè)視頻目標(biāo)平面(VOP)，它與用戶能訪問(wèn)和操作的比特流中的實(shí)體相對(duì)應(yīng)。可將一VOP稱為一目標(biāo)，并由圍繞各目標(biāo)的其寬度和高度為16個(gè)象素(一宏塊大小)的最小倍數(shù)的界定矩形來(lái)表示，這樣編碼器可在逐個(gè)VOP的基礎(chǔ)上處理輸入視頻圖象。
MPEG-4中所述的一VOP包括用于其中一目標(biāo)的形狀信息和紋理信息，它們由該VOP上的多個(gè)宏塊表示，各宏塊例如具有16×16個(gè)二進(jìn)制象素。該VOP上的各宏塊可被分類為背景、邊界和目標(biāo)宏塊之一。背景宏塊僅包含位于該VOP中一目標(biāo)之外的背景象素；邊界宏塊至少包括一背景象素和一位于該目標(biāo)內(nèi)部的目標(biāo)象素；及目標(biāo)宏塊僅具有目標(biāo)象素?？稍谝缓陦K的基礎(chǔ)上通過(guò)使用一常規(guī)的基于位圖的形狀編碼方法，例如基于上下文(context-based)的算術(shù)編碼(CAE)技術(shù)對(duì)該形狀信息進(jìn)行編碼并在該宏塊的基礎(chǔ)上通過(guò)使用常規(guī)的編碼技術(shù)，例如DCT(離散余弦變換)、量化和VLC(可變長(zhǎng)度編碼)對(duì)該紋理信息進(jìn)行編碼。具體地，在一DCT塊的基礎(chǔ)上執(zhí)行變換該紋理信息的DCT處理，其中一宏塊被劃分成4個(gè)8×8象素的DCT塊。
通過(guò)該DCT及量化處理，為各DCT塊生成一個(gè)DC分量和多個(gè)AC分量。然而，例如，如果一DCT塊的紋理信息的所有值是不變的，就沒(méi)有用于該DCT塊的對(duì)應(yīng)的非零AC分量。因此，CBPY(編碼塊模式類型)信息被建議來(lái)代表一DCT塊是否具有至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的非零AC分量。具體地，如果存在至少一個(gè)對(duì)應(yīng)于一DCT塊的非零分量，該CBPY信息包含一例如“1”的位，否則包含一例如“0”的位。因此，不需要用于一對(duì)應(yīng)的DCT塊的任何其他信息并在用于該對(duì)應(yīng)的DCT塊的編碼的紋理信息傳送至其之前，通過(guò)簡(jiǎn)單地檢測(cè)經(jīng)一傳輸信道傳送至其的該CBPY信息，解碼方可告知用于該對(duì)應(yīng)的DCT塊的非零AC分量的存在。
通常，為了對(duì)VOP的紋理信息進(jìn)行編碼，通過(guò)自適應(yīng)地使用逐行(progressive)和隔行(interlaced)編碼技術(shù)對(duì)有關(guān)各宏塊的紋理信息進(jìn)行處理，從而提高了編碼效率。因此，表示該紋理信息的編碼條件，即DCT_類型的DCT_類型信息被采用且使用該紋理信息在該宏塊的基礎(chǔ)上確定該DCT_類型。例如，視頻信號(hào)編碼器通過(guò)比較一宏塊中的象素行之間的空間相關(guān)性來(lái)確定用于該宏塊的一適當(dāng)?shù)腄CT_類型，該宏塊根據(jù)逐行或隔行編碼技術(shù)而被重形成一逐行或隔行型宏塊。如果確定逐行編碼技術(shù)更為有效，有關(guān)該宏塊的該DCT_類型信息將具有一例如“0”的位，否則，將具有一例如“1”的位。
在根據(jù)該紋理信息確定了用于一宏塊的DCT_類型后，從量化的DCT結(jié)果中得到有關(guān)該宏塊的CBPY信息，該量化的DCT結(jié)果是通過(guò)以確定的其DCT_類型對(duì)有關(guān)該宏塊的紋理信息執(zhí)行DCT和量化處理而得出的。
例如，如果一宏塊為背景宏塊，其紋理信息不被編碼，且因此，不生成其DCT_類型和CBPY信息。
如果該宏塊為目標(biāo)宏塊，可根據(jù)有關(guān)該宏塊的紋理信息選擇逐行或隔行編碼技術(shù)，且因此，生成表示該選擇的編碼技術(shù)的該宏塊的DCT_類型信息。而且，由于該目標(biāo)宏塊具有具有4個(gè)非透明DCT塊，該目標(biāo)宏塊的CBPY信息將具有4位數(shù)據(jù)，各位對(duì)應(yīng)于該宏塊中的各4個(gè)DCT塊，其中各非透明DCT塊具有—DCT塊大小且包含至少一個(gè)待被編碼的目標(biāo)象素。
另一方面，如果該宏塊為一邊界宏塊，也可根據(jù)有關(guān)該宏塊的紋理信息選擇逐行或隔行編碼技術(shù)。而且該邊界宏塊可包括一透明DCT塊和一非透明塊，其中該透明DCT塊僅具有背景象素且不需要被編碼。因此，對(duì)應(yīng)于該邊界宏塊的CBPY信息可具有i位數(shù)據(jù)，i是在1至4范圍中的正整數(shù)，且各位對(duì)應(yīng)于該宏塊中的各非透明DCT塊。
參見(jiàn)圖4A至4C，提供有被分類成兩種不同類型的，即逐行和隔行型宏塊的邊界宏塊的各種不同的示例。在這些附圖中，分別表示逐行型宏塊的宏塊P1至P3被重形成分別包括頂部—場(chǎng)和頂部—場(chǎng)DCT塊IT1和IB1至IT3和IB3的隔行型宏塊I1至I3。因此，采用逐行編碼技術(shù)，該宏塊根據(jù)該逐行型宏塊而被編碼，而采用隔行編碼技術(shù)，該宏塊通過(guò)使用包括這些頂部—場(chǎng)和底部—場(chǎng)DCT塊的該隔行型宏塊而被編碼。
如圖4A中所示，由于逐行型宏塊P1和其隔行型宏塊I1僅包含非透明DCT塊，不管該宏塊的DCT_類型，該對(duì)應(yīng)的CBPY信息具有4位數(shù)據(jù)。
然而，在圖4B和圖4C中，在一逐行型和一隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目依據(jù)于它們的DCT_類型而相互不同。自然，該CBPY信息的位數(shù)根據(jù)該DCT_類型而變化。更具體地，在圖4B中，如果選擇該逐行型宏塊進(jìn)行編碼，生成2位CBPY信息，否則，生成4位信息。在圖4C中，如果選擇該逐行型宏塊進(jìn)行編碼，生成2位CBPY信息，否則，生成1位信息。
如從上看到的，如果待處理的一宏塊為一邊界宏塊，根據(jù)其DCT_類型確定該CBPY信息的位數(shù)，即其中非透明DCT塊的數(shù)目。
然而，在上述采用CBPY和DCT_類型信息的常規(guī)的編碼方法中，待被正常發(fā)送給解碼方的一數(shù)據(jù)流具有如圖5所示的一序列。即，編碼的形狀信息被首先發(fā)送給解碼方而其他的編碼的信息以CBPY、DCT_類型和紋理信息的次序跟隨該編碼的形狀信息。
因此，當(dāng)解碼方接收到以上序列的編碼的信息且一處理的宏塊為一邊界宏塊時(shí)，解碼方也許不能正確地預(yù)測(cè)該CBPY信息的位數(shù)，即該被處理的宏塊內(nèi)的非透明DCT塊的數(shù)目，由于已根據(jù)在該編碼的CBPY信息之后被發(fā)送給解碼方的DCT_類型信息確定該CBPY信息，也許不能精確地重構(gòu)該CBPY信息。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用在視頻信號(hào)編碼器中的，用于生成其位數(shù)根據(jù)一視頻信號(hào)的形狀信息而被確定的CBPY信息的方法及裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供有一種用在視頻信號(hào)編碼器中的，用于對(duì)一視頻信號(hào)的紋理信息進(jìn)行編碼的方法，該視頻信號(hào)包括有關(guān)各宏塊的紋理信息和形狀信息，各宏塊具有M×M象素且可被劃分成P個(gè)等大小的DCT塊，M和P分別為正整數(shù)，該方法包括有步驟(a)根據(jù)有關(guān)一目的宏塊的形狀信息生成一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)；(b)根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的紋理信息確定該目的宏塊的DCT_類型，其中該DCT_類型表示用于編碼該紋理信息的逐行和隔行編碼技術(shù)中的一更為有效的編碼技術(shù)，從而生成表示該DCT_類型的DCT_類型信息；(c)響應(yīng)于該DCT_類型，轉(zhuǎn)換有關(guān)該目的宏塊的該紋理信息，從而生成經(jīng)變換的紋理信息；(d)根據(jù)該經(jīng)變換的紋理信息，生成用于該目的宏塊的CBPY信息；(e)通過(guò)使用預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，對(duì)該CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的CBPY信息；及(f)對(duì)該經(jīng)變換的紋理信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的紋理信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種用在視頻信號(hào)編碼器中的，用于對(duì)一視頻信號(hào)的紋理信息進(jìn)行編碼的裝置，該視頻信號(hào)包括有關(guān)各宏塊的紋理信息和形狀信息，各宏塊具有M×M象素且可被劃分成P個(gè)等大小的DCT塊，M和P分別為正整數(shù)，該裝置包括有一形狀編碼單元，用于通過(guò)對(duì)該有關(guān)一目的宏塊的形狀信息進(jìn)行編碼而生成一經(jīng)編碼的形狀信息并通過(guò)對(duì)該經(jīng)編碼的形狀信息進(jìn)行解碼而生成一重構(gòu)的形狀信息；一CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的該重構(gòu)的形狀信息生成一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)；一DCT_類型確定單元，用于根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的紋理信息確定該目的宏塊的DCT_類型，其中該DCT_類型表示用于編碼該紋理信息的逐行和隔行編碼技術(shù)中的一更為有效的編碼技術(shù)，從而生成表示該DCT_類型的DCT_類型信息；一變換單元，用于響應(yīng)于該DCT_類型，轉(zhuǎn)換有關(guān)該目的宏塊的該紋理信息，從而生成經(jīng)變換的紋理信息；一CBPY生成單元，用于根據(jù)該經(jīng)變換的紋理信息，生成用于該目的宏塊的CBPY信息；一CBPY編碼單元，用于通過(guò)使用預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，對(duì)該CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的CBPY信息；及一紋理編碼單元，用于對(duì)該經(jīng)變換的紋理信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的紋理信息。
從以下連同附圖一起給出的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其他目的及特征將顯示出來(lái)，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明的視頻信號(hào)編碼器的方框圖；圖2為圖1中經(jīng)修改的DCT單元130的詳細(xì)方框圖圖3為圖1中CBPY編碼單元180的詳細(xì)方框圖；圖4A至4C分別描述了被分類成兩不同類型的邊界宏塊的示例；圖5示出了待被發(fā)送給解碼方的一數(shù)據(jù)流序列；及圖6A至6C分別示出了示例性的用于CBPY信息的VLC表。
一視頻信號(hào)包括有關(guān)其中的多個(gè)宏塊的形狀信息及紋理信息，通過(guò)使用逐行或隔行編碼技術(shù)在一宏塊的基礎(chǔ)上自適應(yīng)地對(duì)該紋理信息進(jìn)行編碼。各宏塊具有M×M，例如16×16個(gè)象素并可被劃分成例如具有相同數(shù)量象素，例如8×8象素的4個(gè)DCT塊，M為一正整數(shù)。如在常規(guī)編碼方法中所示的，對(duì)于各宏塊，根據(jù)有關(guān)其的紋理信息確定一適當(dāng)?shù)木幋a技術(shù)，或?yàn)橹鹦谢驗(yàn)楦粜芯幋a技術(shù)。
參見(jiàn)圖1，提供有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的視頻信號(hào)編碼器10的方框圖。
有關(guān)一處理宏塊的紋理信息被并行地輸入給一DCT_類型確定單元和一修改的DCT單元130且其對(duì)應(yīng)的形狀信息被提供給一形狀編碼器100。
形狀編碼器100通過(guò)使用一已知的編碼方法，例如上述MPEG-4中公開(kāi)的CAE技術(shù)對(duì)該形狀信息進(jìn)行編碼，從而生成經(jīng)編碼的形狀信息并將該經(jīng)編碼的形狀信息經(jīng)線路L20提供給一多路復(fù)用器(MUX)200。該形狀編碼器還經(jīng)線路L10并行地提供有關(guān)該處理宏塊的重構(gòu)形狀信息給一CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110和該修改的DCT單元130，該重構(gòu)形狀信息是通過(guò)解碼該經(jīng)編碼的形狀信息而生成的。
如圖4A至4C中示例性所示，CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110首先根據(jù)逐行和隔行編碼技術(shù)，將有關(guān)該處理宏塊的重構(gòu)形狀信息重形成一逐行和一隔行型宏塊，其中該逐行型宏塊等同于該處理宏塊。然后，該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110計(jì)算這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目，其中各非透明DCT塊具有一DCT塊大小并包含至少一目標(biāo)象素。
例如，在圖4A中，逐行和隔行型宏塊P1和I1中的非透明DCT塊的數(shù)目相互一樣，例如為4個(gè)。在圖4B中，逐行型宏塊P2中的非透明DCT塊的數(shù)目為2而隔行型宏塊I2中的非透明DCT塊的數(shù)目為4。在圖4C中，逐行型宏塊P3中的非透明DCT塊的數(shù)目為2而隔行型宏塊I3中的非透明DCT塊的數(shù)目為1。
在計(jì)算了這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目后，該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110相互比較這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目。
作為比較的結(jié)果，如果如圖4B和4C中所示，這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目相互不同，該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110確定一較大的數(shù)作為一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)并經(jīng)線路L50將該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)提供給一CBPY編碼單元180。因此，在圖4B中，隔行型宏塊I2中的非透明DCT塊的數(shù)目，即4被確定為預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，及類似地，在圖4C中，逐行型宏塊P3中的非透明DCT塊的數(shù)目，即2被確定為預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)。
另一方面，如果如圖4A中所示，這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目為非零且彼此相同，該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110將該相同的數(shù)作為一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)經(jīng)線路L50提供給該CBPY編碼單元180。
在上述中，如果這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目為零，它表示該處理宏塊是一僅包含背景象素的背景宏塊。因此，該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110不傳送任何數(shù)據(jù)給CBPY編碼單元180。
同時(shí)，DCT_類型確定單元120通過(guò)僅根據(jù)該紋理信息，使用一已知的DCT_類型確定方法來(lái)確定該處理宏塊的DCT_類型，其中該DCT_類型表示逐行和隔行編碼技術(shù)中用于編碼該紋理信息的一更有效的編碼技術(shù)。然后，DCT_類型確定單元120經(jīng)線路L30將表示該處理宏塊的DCT_類型的DCT_類型信息提供給MUX200。
在上述確定該處理宏塊的DCT_類型的處理中，如果發(fā)現(xiàn)該處理宏塊示背景宏塊，DCT_類型確定單元120僅將一DCT禁止信號(hào)提供給該修改的DCT單元130。
如果該有關(guān)該處理宏塊的DCT_類型信息提供給其，該修改的DCT單元130通過(guò)根據(jù)有關(guān)該處理宏塊的紋理信息和重構(gòu)形狀信息執(zhí)行一常規(guī)的DCT方法，生成用于一非透明DCT塊的一組DCT系數(shù)。另一方面，如果該DCT禁止信號(hào)提供給其，該修改的DCT單元130不執(zhí)行任何處理也不提供任何輸出。
相反，在常規(guī)的編碼方法中，如果該處理宏塊被確定為背景宏塊，視頻信號(hào)編碼器10不對(duì)該背景宏塊執(zhí)行任何處理，因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)的紋理信息未提供給該視頻信號(hào)編碼器10。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，參見(jiàn)圖2，提供有該修改的DCT單元130的詳細(xì)方框圖，該修改的DCT單元130包括一形狀重形成部分132，一紋理重形成部分134，一選擇部分136和一DCT部分138。
如果表示逐行編碼類型的DCT_類型信息經(jīng)線路L30被提供給形狀重形成部分132，形狀重形成部分132直接將自形狀編碼器100提供的重構(gòu)形狀信息傳送給選擇部分136。另一方面，如果表示隔行編碼類型的DCT_類型信息經(jīng)線路L30被提供給形狀重形成部分132，形狀重形成部分132將通過(guò)根據(jù)隔行編碼技術(shù)重形成該重構(gòu)形狀信息而生成的重形成的形狀信息提供給選擇部分136。
類似地，如果表示逐行編碼類型的DCT_類型信息經(jīng)線路L30被提供給紋理重形成部分132，紋理重形成部分132直接將提供給其的紋理信息傳送給選擇部分136。另一方面，如果表示隔行編碼類型的DCT_類型信息經(jīng)線路L30被提供給紋理重形成部分132，紋理重形成部分132將通過(guò)根據(jù)隔行編碼技術(shù)重形成該紋理信息而生成的重形成的紋理信息提供給選擇部分136。
在上述中，如果該DCT禁止信號(hào)經(jīng)線路L30被提供給形狀和紋理重形成部分132和134，該形狀和紋理重形成部分132和134不工作。
該選擇部分136根據(jù)自形狀重形成部分132提供的重構(gòu)或重形成形狀信息，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于該處理宏塊的逐行或隔行型宏塊中的DCT塊內(nèi)的至少一非透明DCT塊。然后，該選擇部分136將對(duì)應(yīng)于各非透明DCT塊的紋理或重形成的紋理信息提供給DCT部分138。
該DCT部分138將對(duì)應(yīng)于各非透明DCT塊的紋理或重形成的紋理信息轉(zhuǎn)換成一組DCT系數(shù)并將該組DCT系數(shù)傳送給圖1中的一量化(Q)單元140。
該Q單元140將自修改的DCT單元130提供的該組DCT系數(shù)進(jìn)行量化并將一組量化的DCT系數(shù)提供給一統(tǒng)計(jì)編碼單元150和一AC分量檢測(cè)單元160。
該統(tǒng)計(jì)編碼單元150通過(guò)使用例如可變長(zhǎng)度編碼技術(shù)，壓縮自Q單元140傳送的該組量化的DCT系數(shù)而生成編碼的紋理信息，并將該編碼的紋理信息提供給MUX200。
同時(shí)，該AC分量檢測(cè)單元160檢查自Q單元140傳送的該組量化的DCT系數(shù)中是否存在至少一個(gè)非零AC分量并將檢查結(jié)果提供給一CBPY生成單元170。
如果檢查結(jié)果表示該組量化的DCT系數(shù)中包含至少一個(gè)非零AC分量，該CBPY生成單元170生成一CBPY位，例如“1”，否則生成一CBPY位，例如“0”，如果通過(guò)上述處理確定對(duì)應(yīng)于該處理宏塊的所有組DCT系數(shù)，即所有非透明DCT塊的CBPY位，CBPY生成單元170將這些CBPY位作為CBPY信息經(jīng)線路L40提供給一CBPY編碼單元180。
例如，在圖4A中，由于逐行型宏塊P1和隔行型宏塊I1僅包含有非透明DCT塊，該對(duì)應(yīng)的CBPY信息具有4位數(shù)據(jù)而不管該處理宏塊的DCT_類型。
另一方面，在圖4B中，如果選擇逐行型宏塊P2進(jìn)行編碼，生2位CBPY信息，否則，生成4位CBPY信息。在圖4C中，如果選擇逐行型宏塊P3進(jìn)行編碼，生2位CBPY信息，否則，生成1位CBPY信息。
CBPY編碼單元180通過(guò)使用經(jīng)線路L50自CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110提供給其的預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，在一VLC表單元190中存儲(chǔ)的VLC表內(nèi)找出對(duì)應(yīng)于經(jīng)線路L40自CBPY生成單元170傳送的CBPY信息的一VLC碼并將該檢測(cè)的碼作為經(jīng)編碼的CBPY信息提供給MUX200，其中該VLC表單元190包括根據(jù)CBPY信息的位數(shù)而確定的各種VLC表和一例如圖6A至6C中所示的一I幀和一P幀的一幀類型。
參見(jiàn)圖3，提供有根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的圖1中的CBPY編碼單元180的詳細(xì)方框圖。
如果該CBPY信息和該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)分別經(jīng)線路L40和L50被提供給其，CBPY擴(kuò)充部分182計(jì)算該CBPY信息的位數(shù)，然后將其與預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)相比較。
如果該CBPY信息的位數(shù)等于預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，CBPY擴(kuò)充部分182直接將該CBPY信息提供給一VLC碼確定部分184而不經(jīng)任何處理。
另一方面，如果該CBPY信息的位數(shù)小于預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，CBPY擴(kuò)充部分182通過(guò)將一或多個(gè)偽位加至該CBPY信息而生成具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY信息位數(shù)的位數(shù)的擴(kuò)充的CBPY信息，其中該偽位數(shù)為該CBPY信息的位數(shù)與該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)之差。
以下將參照?qǐng)D4A至4C說(shuō)明在CBPY擴(kuò)充部分182執(zhí)行的處理。
由于該CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)單元110確定這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目中一較大的數(shù)作為一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，如上所述，在圖4A至圖4C中，該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)分別被確定為4，4和2。
因此，在圖4A中，如上所述，由于該CBPY信息的位數(shù)等于其對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，各等于4，不管該處理宏塊的DCT_類型，該CBPY信息被直接提供給該VLC碼確定部分184。
相反，在圖4B中，如果選擇該逐行型宏塊P2進(jìn)行編碼，其CBPY信息具有2位且其對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)為4。因此，該CBPY擴(kuò)充部分182通過(guò)將兩個(gè)偽位加至2位的該CBPY信息而生成擴(kuò)充的CBPY信息。另一方面，如果選擇該隔行型宏塊I2進(jìn)行編碼，它將生成具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的位數(shù)的CBPY信息，即4。因此，該CBPY信息被直接提供給該VLC碼確定部分184。
在圖4C中，如果選擇該逐行型宏塊P3進(jìn)行編碼，它將生成具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的位數(shù)的CBPY信息，即2。且該CBPY信息被直接提供給該VLC碼確定部分184而不被擴(kuò)充。另一方面，如果選擇該隔行型宏塊I3進(jìn)行編碼，由于生成1位的CBPY信息，該CBPY擴(kuò)充部分182通過(guò)將一個(gè)偽位加至1位的該CBPY信息而生成2位的擴(kuò)充的CBPY信息。
以下，將參照?qǐng)D6A至6C，說(shuō)明在該VLC碼確定部分184執(zhí)行的位擴(kuò)充處理和VLC碼確定處理。
如圖4B中所示，當(dāng)具有2位的CBPY信息被改變成具有4位的擴(kuò)充的CBPY信息時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，該CBPY信息中的2位，例如11被定位于該4位序列的左邊。因此，具有兩個(gè)偽位的擴(kuò)充的CBPY信息，即“11XX”被輸入給該VLC碼確定部分184，其中各“X”為一偽位并表示“不在意”。
該VLC碼確定部分184確定對(duì)應(yīng)于擴(kuò)充的CBPY信息11XX的VLC碼中的一最短VLC碼作為該處理宏塊的編碼的CBPY信息。
例如，如果該處理宏塊對(duì)應(yīng)于一I幀，該VLC碼確定部分184首先檢測(cè)在圖6C的VLC碼中的對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)充的CBPY信息11XX的VLC碼，圖6C表示包含對(duì)應(yīng)于4位的CBPY信息的VLC碼的一VLC表。也就是說(shuō)，由于該擴(kuò)充的CBPY信息11XX可被讀取1100，1101，1110和1111，VLC碼，即0100，1000，0110和11被檢測(cè)。在檢測(cè)的VLC碼中，該最短的碼，即11被確定為該處理宏塊的編碼的CBPY信息。
另一方面，例如，如果該處理宏塊對(duì)應(yīng)于一P幀，該VLC碼確定部分184首先檢測(cè)分別對(duì)應(yīng)于擴(kuò)充的CBPY信息1100，1101，1110和1111的VLC碼，即1001，00100，00101和0011。在檢測(cè)的VLC碼中，有兩較短的VLC碼，即1100和1101，它們的碼長(zhǎng)度彼此相同。在此情況下，該兩較短的VLC碼中的任意一個(gè)可被確定為該處理宏塊的編碼的CBPY信息。
類似地，在圖4C中，當(dāng)具有1位的CBPY信息被轉(zhuǎn)換成具有2位的被擴(kuò)充的CBPY信息時(shí)，如在上述示例中一樣，該CBPY信息中的該1位，例如“0”被定位于該2位序列的左邊。因此，該具有一個(gè)偽位的擴(kuò)充的CBPY信息，即“0X”被輸入給該VLC碼確定部分184。
如果該處理宏塊對(duì)應(yīng)于該I幀，該VLC碼確定部分184檢測(cè)在圖6A的VLC碼中的對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)充的CBPY信息0X的VLC碼，圖6A表示包含對(duì)應(yīng)于該2位的CBPY信息的VLC碼的一VLC表。也就是說(shuō)，由于該擴(kuò)充的CBPY信息0X可被讀取00和01，VLC碼，即111和110被檢測(cè)。如在上述示例中一樣，由于該被檢測(cè)的兩VLC碼也具有相同的碼長(zhǎng)度，該兩VLC碼中的任意一個(gè)可被確定為該處理宏塊的編碼的CBPY信息。
替代地，如果該處理宏塊對(duì)應(yīng)于該P(yáng)幀，該VLC碼確定部分184檢測(cè)分別對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)充的CBPY信息00和01的VLC碼，即0和10，在這些被檢測(cè)的碼中，最短的碼，即0被確定為該處理宏塊的編碼的CBPY信息。
在上述情況下，盡管該CBPY信息的位被定位在該被擴(kuò)充的序列中的左側(cè)，它們的位置可根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例而被改變。而且上述位擴(kuò)充處理可被施加于任何需被擴(kuò)充的CBPY信息。
以上生成的編碼的CBPY信息被輸入給MUX200。
該MUX200對(duì)提供給其的DCT_類型信息，編碼的紋理信息，編碼的CBPY信息和編碼的形狀信息進(jìn)行多路復(fù)用并將圖5中所述的一序列的用于該處理宏塊的一數(shù)據(jù)流提供給一發(fā)射機(jī)(未示出)進(jìn)行發(fā)射。
如果該編碼的信息被以圖5中所述的序列發(fā)送給解碼方，一視頻信號(hào)解碼器首先解碼該編碼的形狀信息，從而生成一重構(gòu)的形狀信息。如果生成該重構(gòu)的形狀信息，解碼器通過(guò)根據(jù)該重構(gòu)的形狀信息檢測(cè)這些逐行和隔行型宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目并進(jìn)行相互比較，可預(yù)測(cè)該CBPY信息的位數(shù)，即該處理宏塊中的非透明DCT塊的數(shù)目。
作為上述比較的結(jié)果，如果該CBPY信息的位數(shù)被確定為4，解碼器則在圖6C中的VLC碼內(nèi)找出對(duì)應(yīng)于在視頻編碼器10確定的編碼的CBPY信息，即該VLC碼的CBPY信息。如果獲得例如1100的CBPY信息，它被保持直至DCT_類型信息被發(fā)送。
如果該被發(fā)送的DCT_類型信息表示逐行編碼類型且對(duì)應(yīng)于該處理宏塊的逐行型宏塊中的非透明DCT塊數(shù)例如為2，上述CBPY信息1100中的位于右邊的兩位，即00作為無(wú)效位被刪去且該CBPY信息被重構(gòu)為11。
因此，盡管如具有圖5中所示的序列的數(shù)據(jù)流中所示，該DCT_類型信息跟隨該CBPY信息，解碼器可無(wú)誤差地重構(gòu)該CBPY信息。
在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員顯然可使用待被編碼的形狀信息來(lái)代替該重構(gòu)的形狀信息。
盡管只根據(jù)特定的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但也可作出其他的修改和變型而不脫離如在下面的權(quán)利要求中所提出的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1一種用在通過(guò)選擇地使用一逐行或隔行編碼技術(shù)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)編碼器中的，用于對(duì)該視頻信號(hào)的紋理信息進(jìn)行編碼的方法，該視頻信號(hào)包括有關(guān)各宏塊的紋理信息和形狀信息，各宏塊具有M×M象素且可被劃分成P個(gè)等大小的DCT塊，M和P分別為正整數(shù)，該方法包括有步驟(a)根據(jù)有關(guān)一目的宏塊的形狀信息生成一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，其中該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)被確定為一逐行和一隔行型宏塊中的非透明DCT塊數(shù)中的一較大數(shù)，這些逐行和隔行型宏塊是通過(guò)分別根據(jù)逐行和隔行編碼技術(shù)重形成有關(guān)該目的宏塊的形狀信息而生成的，各非透明DCT塊具有一DCT塊大小且包含至少一目標(biāo)象素；(b)根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的紋理信息確定該目的宏塊的DCT_類型，其中該DCT_類型表示用于編碼該紋理信息的逐行和隔行編碼技術(shù)中的一更為有效的編碼技術(shù)，從而生成表示該DCT_類型的DCT_類型信息；(c)響應(yīng)于該DCT_類型，轉(zhuǎn)換有關(guān)該目的宏塊的該紋理信息，從而生成經(jīng)變換的紋理信息；(d)根據(jù)該經(jīng)變換的紋理信息，生成用于該目的宏塊的CBPY信息；(e)通過(guò)根據(jù)該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)執(zhí)行一位擴(kuò)充處理，對(duì)該CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的CBPY信息；及(f)對(duì)該經(jīng)變換的紋理信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的紋理信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中步驟(e)包括有步驟(e1)比較該CBPY信息的位數(shù)和該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)；(e2)如果該CBPY信息的位數(shù)等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，提供該CBPY信息，從而提供該經(jīng)編碼的CBPY信息；(e3)如果該CBPY信息的位數(shù)不同于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，通過(guò)將一或多個(gè)偽位加至該CBPY信息而生成具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的一位數(shù)的擴(kuò)充的CBPY信息，其中各偽位可以是任一二進(jìn)制值且該偽位數(shù)為該CBPY信息的位數(shù)與該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)之差；(e4)對(duì)自步驟(e2)提供的該CBPY信息或?qū)Ψ喜襟E(e1)的結(jié)果該擴(kuò)充的CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供該經(jīng)編碼的CBPY信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過(guò)使用一可變長(zhǎng)度編碼方法對(duì)該CBPY信息或該擴(kuò)充的CBPY信息進(jìn)行編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中如果該擴(kuò)充的CBPY信息在步驟(e4)被編碼，步驟(e4)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)充的CBPY信息的VLC碼中的長(zhǎng)度為最短的一VLC碼并提供該被檢測(cè)的VLC碼作為該目的宏塊的該經(jīng)編碼的CBPY信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中步驟(c)包括有步驟(c1)響應(yīng)于該DCT_類型，重形成該紋理信息和形狀信息；(c2)根據(jù)該重形成的形狀信息檢測(cè)該目的宏塊的一或多個(gè)非透明DCT塊；(c3)將對(duì)應(yīng)于各非透明DCT塊的該重形成的紋理信息轉(zhuǎn)換成一組DCT系數(shù)；(c4)量化該組DCT系數(shù)；并(c5)提供用于所有非透明DCT塊的這些組量化的DCT系數(shù)作為經(jīng)變換的紋理信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中步驟(d)包括有步驟(d1)檢查該經(jīng)變換的紋理信息中的各組量化的DCT系數(shù)中是否存在有至少一個(gè)非零AC分量；及(d2)生成具有i位數(shù)據(jù)的CBPY信息，i為1至P范圍中的一正整數(shù)，各位表示一對(duì)應(yīng)組的量化的DCT系數(shù)是否包含至少一個(gè)非零AC分量，符合步驟(d1)的結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，在步驟(a)之前，還包括有步驟通過(guò)對(duì)有關(guān)該目的宏塊的輸入形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼而生成經(jīng)編碼的形狀信息并通過(guò)解碼該經(jīng)編碼的形狀信息而生成有關(guān)該目的宏塊的形狀信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括有步驟提供待被發(fā)送的包含有經(jīng)編碼的形狀信息、經(jīng)編碼的CBPY信息、DCT_類型信息和經(jīng)編碼的紋理信息序列的經(jīng)編碼的信息的一數(shù)據(jù)流。
9.一種用在通過(guò)選擇地使用一逐行或隔行編碼技術(shù)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)編碼器中的，用于對(duì)一視頻信號(hào)的紋理信息進(jìn)行編碼的裝置，該視頻信號(hào)包括有關(guān)各宏塊的紋理信息和形狀信息，各宏塊具有M×M象素且可被劃分成P個(gè)等大小的DCT塊，M和P分別為正整數(shù)，該裝置包括有一形狀編碼裝置，用于通過(guò)對(duì)該有關(guān)一目的宏塊的形狀信息進(jìn)行編碼而生成一經(jīng)編碼的形狀信息并通過(guò)對(duì)該經(jīng)編碼的形狀信息進(jìn)行解碼而生成一重構(gòu)的形狀信息；一CBPY位數(shù)預(yù)測(cè)裝置，用于根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的該重構(gòu)的形狀信息生成一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，其中該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)被確定為一逐行和一隔行型宏塊中的非透明DCT塊數(shù)中的一較大數(shù)，這些逐行和隔行型宏塊是通過(guò)分別根據(jù)逐行和隔行編碼技術(shù)重形成有關(guān)該目的宏塊的形狀信息而生成的，各非透明DCT塊具有一DCT塊大小且包含至少一目標(biāo)象素；一DCT_類型確定裝置，用于根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的紋理信息確定該目的宏塊的DCT_類型，其中該DCT_類型表示用于編碼該紋理信息的逐行和隔行編碼技術(shù)中的一更為有效的編碼技術(shù)，從而生成表示該DCT_類型的DCT_類型信息；一變換裝置，用于響應(yīng)于該DCT_類型，轉(zhuǎn)換有關(guān)該目的宏塊的該紋理信息，從而生成經(jīng)變換的紋理信息；一CBPY信息生成裝置，用于根據(jù)該經(jīng)變換的紋理信息，生成用于該目的宏塊的CBPY信息；一CBPY信息編碼裝置，用于通過(guò)根據(jù)該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)執(zhí)行一位擴(kuò)充處理，對(duì)該CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的CBPY信息；及一紋理信息編碼裝置，用于對(duì)該經(jīng)變換的紋理信息進(jìn)行編碼，從而提供經(jīng)編碼的紋理信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中該CBPY信息編碼裝置包括用于比較該CBPY信息的位數(shù)和該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，從而提供該CBPY信息或提供被生成的具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的一位數(shù)的擴(kuò)充的CBPY信息的裝置；及用于對(duì)該CBPY信息或該擴(kuò)充的CBPY信息進(jìn)行編碼，從而提供該經(jīng)編碼的CBPY信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中該比較裝置包括用于比較該CBPY信息的位數(shù)和該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的裝置；用于如果該CBPY信息的位數(shù)等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，提供該CBPY信息的裝置；用于如果該CBPY信息的位數(shù)不同于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)，通過(guò)將一或多個(gè)偽位加至該CBPY信息而生成具有等于該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)的一位數(shù)的擴(kuò)充的CBPY信息，其中各偽位可以是任一二進(jìn)制值且該偽位數(shù)為該CBPY信息的位數(shù)與該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)之差的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中通過(guò)使用一可變長(zhǎng)度編碼方法對(duì)該CBPY信息或該擴(kuò)充的CBPY信息進(jìn)行編碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，如果該擴(kuò)充的CBPY信息被編碼，對(duì)應(yīng)于該擴(kuò)充的CBPY信息的VLC碼中的長(zhǎng)度為最短的一VLC碼被檢測(cè)并被提供作為該目的宏塊的該經(jīng)編碼的CBPY信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中該紋理信息轉(zhuǎn)換裝置包括用于響應(yīng)于該DCT_類型，重形成該紋理信息和重構(gòu)的形狀信息的裝置；用于根據(jù)該重形成的形狀信息檢測(cè)該目的宏塊的一或多個(gè)非透明DCT塊的裝置；用于將對(duì)應(yīng)于各非透明DCT塊的該重形成的紋理信息轉(zhuǎn)換成一組DCT系數(shù)的裝置；用于量化該組DCT系數(shù)的裝置；及用于提供用于所有非透明DCT塊的這些組量化的DCT系數(shù)作為經(jīng)變換的紋理信息的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中該CBPY信息生成裝置包括用于檢查該經(jīng)變換的紋理信息中的各組量化的DCT系數(shù)中是否存在有至少一個(gè)非零AC分量的裝置；及用于生成具有i位數(shù)據(jù)的CBPY信息的裝置，i為1至P范圍中的一正整數(shù)，各位表示一對(duì)應(yīng)組的量化的DCT系數(shù)是否包含至少一個(gè)非零AC分量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括用于提供待被發(fā)送的包含有經(jīng)編碼的形狀信息、經(jīng)編碼的CBPY信息、DCT_類型信息和經(jīng)編碼的紋理信息序列的經(jīng)編碼的信息的一數(shù)據(jù)流的裝置。
全文摘要
視頻信號(hào)編碼器對(duì)包括有關(guān)各宏塊的紋理信息和形狀信息的視頻信號(hào)的紋理信息進(jìn)行編碼,其根據(jù)有關(guān)一目的宏塊的形狀信息生成一預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù);根據(jù)有關(guān)該目的宏塊的紋理信息確定其DCT－類型,生成DCT－類型信息;響應(yīng)于該DCT－類型,轉(zhuǎn)換有關(guān)該目的宏塊的該紋理信息,生成CBPY信息;通過(guò)使用該預(yù)測(cè)的CBPY位數(shù)對(duì)該CBPY信息進(jìn)行編碼并對(duì)該經(jīng)變換的紋理信息進(jìn)行編碼,從而提供經(jīng)編碼的紋理信息。
文檔編號(hào)H04N7/30GK1241094SQ9810280
公開(kāi)日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1998年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月16日
發(fā)明者韓錫源 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社