專利名稱：利用當(dāng)前幀預(yù)測(cè)裝置的視頻信號(hào)編碼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)視頻信息進(jìn)行編碼的裝置，尤其涉及一種改進(jìn)的當(dāng)前幀預(yù)測(cè)裝置，用于產(chǎn)生更為精確地預(yù)測(cè)的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)。
眾所周知，數(shù)字化的視頻信號(hào)的發(fā)送能夠傳遞質(zhì)量比模擬信號(hào)的發(fā)送要高得多的視頻圖象。當(dāng)一個(gè)包括圖象“幀”序列的圖象信號(hào)被表示成數(shù)字形式的時(shí)候，就產(chǎn)生用于發(fā)送的大量數(shù)據(jù)，尤其是在高清晰度電視系統(tǒng)的情況中。但是由于普通的發(fā)送通道的可用帶寬的限制，為了通過(guò)有限的頻道帶寬發(fā)送大量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，就不可避免地要壓縮或降低要發(fā)送的數(shù)據(jù)量。在各種視頻壓縮技術(shù)中，將時(shí)間和空間壓縮技術(shù)和統(tǒng)計(jì)編碼技術(shù)相結(jié)合的所謂的混合編碼技術(shù)被認(rèn)為是最有效的。
多數(shù)的混合編碼技術(shù)采用了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腄PCM(差分脈碼調(diào)制)、二維DCT(離散余弦變換)、DCT系數(shù)的量化和VLC(可變長(zhǎng)度編碼)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腄PCM是一個(gè)確定當(dāng)前幀和先前幀之間的一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，并根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)流對(duì)于當(dāng)前幀進(jìn)行預(yù)測(cè)，以產(chǎn)生表示當(dāng)前幀和它的預(yù)測(cè)幀之間的差異的一個(gè)差分信號(hào)。這種方法可見(jiàn)于下列的兩篇文章中，一篇是Staffan Ericsson的“用于混合預(yù)測(cè)/變換編碼的固定的和自適應(yīng)的預(yù)測(cè)器”(見(jiàn)于1985年12月的IEEE通信報(bào)導(dǎo)的33卷第12期)，另一篇是Ninomiya和Ohtsuka的“用于電視圖象的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀間編碼方案”(見(jiàn)于1982年1月的IEEE通信報(bào)導(dǎo)的30卷第1期)。
具體地說(shuō)，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腄PCM中，根據(jù)對(duì)于當(dāng)前幀和先前幀之間的運(yùn)動(dòng)的估算，從對(duì)應(yīng)的先前幀數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)。這種估算的運(yùn)動(dòng)能夠用表示在先前幀和當(dāng)前幀之間的象素的位移的二維運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)描述。隨后通過(guò)采用二維運(yùn)動(dòng)矢量將與當(dāng)前幀相似的先前幀的若干部分組合而構(gòu)成預(yù)測(cè)的當(dāng)前幀；并且確定表示在當(dāng)前幀和它的預(yù)測(cè)(即預(yù)測(cè)的當(dāng)前幀)之間的差的差分信號(hào)。
然而，在上述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腄PCM中，由于被使用來(lái)產(chǎn)生差分信號(hào)的預(yù)測(cè)的當(dāng)前幀只是根據(jù)先前幀和運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)構(gòu)成，所以，如果在運(yùn)動(dòng)矢量中存有誤差時(shí)，就會(huì)使得預(yù)測(cè)的當(dāng)前幀變得實(shí)際上不同于當(dāng)前幀。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置，通過(guò)結(jié)合在當(dāng)前幀和先前幀的對(duì)應(yīng)象素值之間的增強(qiáng)的相關(guān)性而有效地預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種視頻信號(hào)編碼器，該編碼器采用了一種通過(guò)結(jié)合在當(dāng)前幀和先前幀的對(duì)應(yīng)象素值之間的增強(qiáng)的相關(guān)性而有效地預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種使用在視頻信號(hào)編碼系統(tǒng)中的裝置，用于根據(jù)當(dāng)前幀和先前幀產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的當(dāng)前的數(shù)據(jù)塊信號(hào)，其中的該當(dāng)前幀和該先前幀被包括在具有多個(gè)幀的視頻信號(hào)中，這些幀的每一個(gè)被分成具有NXM個(gè)象素值的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的M和N是正整數(shù)，該裝置包括當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供器，用于作為一個(gè)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供當(dāng)前幀中的各數(shù)據(jù)塊；預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)選擇器，用于在先前幀中選擇與當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)相似的一個(gè)數(shù)據(jù)塊，作為一個(gè)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)；相關(guān)因數(shù)計(jì)算器，用于確定對(duì)在當(dāng)前的和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)的對(duì)應(yīng)象素值之間的一個(gè)改進(jìn)的相關(guān)性進(jìn)行描述的一個(gè)相關(guān)因數(shù)；以及預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)發(fā)生器，用于根據(jù)該相關(guān)因數(shù)和當(dāng)前及預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)而產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的一個(gè)視頻信號(hào)編碼器，其中的視頻信號(hào)包括當(dāng)前幀和先前幀，這些幀的每一個(gè)被分成具有NXM個(gè)象素的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的M和N是正整數(shù)，該編碼器包括一個(gè)提供器，用于作為一個(gè)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供當(dāng)前幀中的數(shù)據(jù)塊；一個(gè)選擇器，用于在先前幀中選擇與當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)相似的一個(gè)數(shù)據(jù)塊，作為一個(gè)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)，并提供一個(gè)表示在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)之間的位移的運(yùn)動(dòng)矢量；一個(gè)發(fā)生器，用于根據(jù)當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和補(bǔ)償信息，其中的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)是根據(jù)在當(dāng)前和該預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)的對(duì)應(yīng)象素值之間的改進(jìn)的相關(guān)性而生成的，而該補(bǔ)償信息描述了該改進(jìn)的相關(guān)性；一個(gè)計(jì)算器，用于計(jì)算表示在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)之間的差分象素值的一個(gè)數(shù)據(jù)塊差信號(hào)；以及一個(gè)編碼部分，用于對(duì)該數(shù)據(jù)塊差信號(hào)，運(yùn)動(dòng)矢量和補(bǔ)償信息進(jìn)行編碼，從而提供一個(gè)編碼的視頻信號(hào)。
從下面結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明的上述的和其它的目的和特征將會(huì)變得顯見(jiàn)。


圖1是采用本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的一個(gè)視頻信號(hào)編碼器的框圖；和圖2A和2B分別表示根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的詳細(xì)的框圖。
參考圖1，其中示出一個(gè)用于編碼輸入視頻信號(hào)的視頻信號(hào)編碼器，其中的視頻信號(hào)包括諸如當(dāng)前幀和先前幀的多個(gè)幀，這些幀的每一個(gè)被分成具有NXM個(gè)象素的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的M和N是正整數(shù)。輸入的視頻信號(hào)按照逐幀的方式被送到第一幀存儲(chǔ)器100進(jìn)行存儲(chǔ)。
該第一幀存儲(chǔ)器100順序地將表示存儲(chǔ)在其中的包括在當(dāng)前幀的各數(shù)據(jù)塊的象素值的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供到減法器105、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140和運(yùn)動(dòng)估算器150。
在運(yùn)動(dòng)估算器150，來(lái)自第一幀存儲(chǔ)器100的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和來(lái)自第二幀存儲(chǔ)器160的包括多個(gè)先前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的一個(gè)先前幀數(shù)據(jù)被處理，以便通過(guò)采用傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)估算技術(shù)確定用于當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的運(yùn)動(dòng)矢量。在運(yùn)動(dòng)估算器150獲得的運(yùn)動(dòng)矢量被加到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140，并經(jīng)過(guò)線路L30加到平均信息量編碼器170。
根據(jù)來(lái)自第一幀存儲(chǔ)器100的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)、來(lái)自第二幀存儲(chǔ)器160的先前幀數(shù)據(jù)和來(lái)自運(yùn)動(dòng)估算器150的運(yùn)動(dòng)矢量，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
在圖2A和2B中，分別地示出了根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140的框圖。將參考附圖對(duì)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140作詳細(xì)的描述。
首先，盡管在圖2A和2B中沒(méi)明確示出，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140將根據(jù)先前幀數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量，通過(guò)采用傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)。就是說(shuō)，在先前幀中的與當(dāng)前數(shù)據(jù)信號(hào)塊相似的一個(gè)數(shù)據(jù)塊被選作預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)。隨后，通過(guò)上述的方法獲得的預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)被送到對(duì)應(yīng)的第二削減部分，即圖2A的143A和圖2B的143B中。
參考圖2A，根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的第一削減部分141A計(jì)算第一確定值，例如從第一幀存儲(chǔ)器100提供的在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的所有象素值的均值；并從在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去該第一確定值，以便產(chǎn)生一個(gè)被削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。該第一確定值經(jīng)過(guò)線路L50提供到補(bǔ)償部分148A和圖1中的多路復(fù)用器180，且將削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)傳送到第一歸一化部分142A。
相似地，第二削減部分143A計(jì)算第二確定值，例如在預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的所有象素的均值，通過(guò)從預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)的象素值中的每一個(gè)中減去該第二確定值而產(chǎn)生削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；并將該削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供到第二歸一化部分144A和一個(gè)相乘部分147A。
在第一歸一化部分142A中，為了產(chǎn)生歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)，在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)被歸一，例如，由下式計(jì)算In(i,j)=I(i,j)Σi=1NΣj=1MI(i,j)2]]>公式.1其中的I(i，j)描述了在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的一個(gè)象素值，i和j是表示在數(shù)據(jù)塊中的象素位置的整數(shù)，而In(i，j)表示I(i，j)的歸一化的象素值。
同樣，第二歸一化部分144A也按照公式1中的同樣的方式對(duì)在已經(jīng)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的每一個(gè)象素值作歸一化，以便產(chǎn)生歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
歸一化的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)耦合到相關(guān)因數(shù)計(jì)算部分145A，它確定它們之間的一個(gè)內(nèi)積作為相關(guān)因數(shù)。該相關(guān)因數(shù)，即兩個(gè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)的內(nèi)積由下式計(jì)算S=Σi=1NΣj=1MInc(i,j)×Inp(i,j)]]>公式.2其中S表示內(nèi)積，Inc(i，j)表示在歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的歸一化象素值；Inp(i，j)描述了在歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)處的歸一化的象素值。
內(nèi)積S被送到相乘部分147A和量化部分146A。該內(nèi)積S在量化部分146A被量化并被送到多路復(fù)用器180。
在相乘部分147A中，來(lái)自第二削減部分143A的已經(jīng)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)被由內(nèi)積S相乘，且相乘結(jié)果送到補(bǔ)償部分148A。
補(bǔ)償部分148A通過(guò)將經(jīng)過(guò)線路L50傳來(lái)的第一確定值加到在相乘部分147A得出的相乘結(jié)果上而產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)，并將該信號(hào)提供到線路L10上。
另一方面，參考圖2B，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140的細(xì)節(jié)框圖。但是由于構(gòu)成圖2B的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140的處理裝置的操作與圖2A示出的裝置的操作相似(后者已參考圖2A說(shuō)明)，所以其中的圖2A和圖2B的裝置的共同的操作將是簡(jiǎn)單地提及，而隨后將參考附圖詳細(xì)地描述在圖2B的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器執(zhí)行的與圖2A的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器的不同過(guò)程。
在此例中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140同樣是采用上面提到的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)利用先前幀的數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的一個(gè)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)。當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)被送到第一削減部分141B和第二削減部分143B。
象參考圖2A描述的那樣，第二削減部分143B利用在預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的全部的象素值的均值計(jì)算一個(gè)確定值，并產(chǎn)生一個(gè)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)，再將該信號(hào)送到第二歸一化部分144B。
第一削減部分141B從當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)減去在第二削減部分143B得出的該確定值，以便產(chǎn)生將被傳送到第一歸一化部分142B的一個(gè)被削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
第一歸一化部分142B和第二歸一化部分144B將削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)歸一化，從而分別產(chǎn)生歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)被提供到相關(guān)因數(shù)計(jì)算部分145B，通過(guò)上述的公式2確定它們之間的一個(gè)相關(guān)因數(shù)。該相關(guān)因數(shù)再被送到量化部分146B和一個(gè)相乘部分147B，并按照上述的方式處理。
在補(bǔ)償部分148B中，通過(guò)將來(lái)自第二削減部分143B的該確定值加到在相乘部分147B得出的相乘結(jié)果而確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)，并將其耦合到線路L10在上述的參考圖2A和2B描述的產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的處理過(guò)程中，由于該削減的數(shù)據(jù)塊信號(hào)(例如削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)或削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào))是通過(guò)從該數(shù)據(jù)塊信號(hào)(例如當(dāng)前的或預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào))中的每一個(gè)象素值減去一個(gè)確定值(例如第一或第二確定值)而被確定的，所以，它只包括在數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值之間的差值。如同在公式2中所示，由于相關(guān)因數(shù)是由歸一化的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)所確定的，所以它反映了在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的對(duì)應(yīng)象素之間的相關(guān)性，并因此能夠由上述的處理產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
再回到圖1，在減法器105處從當(dāng)前的數(shù)據(jù)塊信號(hào)減去經(jīng)線路L10來(lái)的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，即表示在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)與預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)之間的象素值的差的數(shù)據(jù)塊差信號(hào)發(fā)送到圖象信號(hào)編碼器120，在其中，數(shù)據(jù)塊差信號(hào)，例如通過(guò)利用離散余弦變換(DCT)或其它的任何適當(dāng)?shù)牧炕椒?，被編碼成一組量化的變換系數(shù)。
隨后這些量化的變換系數(shù)被送到平均信息量編碼器170和圖象信號(hào)解碼器130。在平均信息量編碼器170，通過(guò)利用例如行程長(zhǎng)度和可變長(zhǎng)度編碼的組合對(duì)來(lái)自圖象信號(hào)編碼器120的量化的變換系數(shù)和經(jīng)過(guò)線路L30提供的運(yùn)動(dòng)矢量共同編碼。來(lái)自平均信息量編碼器170的編碼的數(shù)據(jù)和來(lái)自運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140的輸出，例如相關(guān)因數(shù)和第一確定值或相關(guān)因數(shù)在多路復(fù)用器180多路復(fù)用，并被送到發(fā)射機(jī)(沒(méi)示出)被發(fā)送。
同時(shí)，圖象信號(hào)解碼器130利用逆量化和逆DCT將來(lái)自圖象信號(hào)編碼器120的量化的變換系數(shù)變換回到一個(gè)重建的數(shù)據(jù)塊差信號(hào)。
來(lái)自圖象信號(hào)解碼器130的重建的數(shù)據(jù)塊差信號(hào)和來(lái)自運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器140的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)在加法器115組合，從而提供重建的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)，以便作為先前的數(shù)據(jù)塊信號(hào)寫(xiě)入第二幀存儲(chǔ)器160。
雖然本發(fā)明是參照具體的實(shí)施例進(jìn)行的描述，但是本專業(yè)的技術(shù)人員顯然能夠在不背離所附的權(quán)利要求的精神范圍內(nèi)做出各種的改進(jìn)和修正。
權(quán)利要求
1.一種使用在視頻信號(hào)編碼系統(tǒng)中的裝置，用于根據(jù)當(dāng)前幀和先前幀產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)，其中的該當(dāng)前幀和該先前幀被包括在具有多個(gè)幀的視頻信號(hào)中，這些幀的每一個(gè)被分成具有NXM個(gè)象素的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的N和M分別是正整數(shù)，該裝置包括裝置，用于作為一個(gè)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供當(dāng)前幀中的各數(shù)據(jù)塊；裝置，用于在先前幀中選擇與當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)相似的一個(gè)數(shù)據(jù)塊，作為一個(gè)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于確定表示在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的對(duì)應(yīng)象素值之間的一個(gè)改進(jìn)的相關(guān)性的一個(gè)相關(guān)因數(shù)；以及裝置，用于根據(jù)該相關(guān)因數(shù)和當(dāng)前及預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)而產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的相關(guān)因數(shù)確定裝置包括裝置，用于根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算第一個(gè)確定值；裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算第二個(gè)確定值；裝置，用于通過(guò)從當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去第一確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于通過(guò)從預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去第二確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)削減的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)進(jìn)行歸一化，以便分別提供歸一化的當(dāng)前和歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于根據(jù)歸一化的當(dāng)前的和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算相關(guān)因數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中的第一和第二個(gè)確定值的每一個(gè)分別是通過(guò)計(jì)算在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素的平均值而被確定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生裝置包括裝置，用于將削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)與相關(guān)因數(shù)相乘，以便產(chǎn)生一個(gè)相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于通過(guò)將第一確定值加到相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中的歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)是通過(guò)對(duì)于在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)進(jìn)行由下式?jīng)Q定的歸一化而被確定的In(i,j)=I(i,j)Σi=1NΣj=1MI(i,j)2]]>其中的I(i，j)表示在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的一個(gè)象素值，i和j是表示在數(shù)據(jù)塊中的象素位置的整數(shù)，而In(i，j)表示I(i，j)的歸一化的象素值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中的歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)是通過(guò)采用在生成歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中所用的相同的方式，根據(jù)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而被確定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中的相關(guān)因數(shù)是如下式計(jì)算的S=Σi=1NΣj=1MInc(i,j)×Inp(i,j)]]>其中S表示相關(guān)因數(shù)，Inc(i，j)表示在歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的歸一化象素值；Inp(i，j)表示在歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)處的歸一化的象素值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的相關(guān)因數(shù)確定裝置包括裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算一個(gè)確定值；裝置，用于通過(guò)從當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去該確定值而生成一個(gè)削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于通過(guò)從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去該確定值而生成一個(gè)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)削減的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)進(jìn)行歸一化，以便分別提供歸一化的當(dāng)前和歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于根據(jù)歸一化的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算相關(guān)因數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中的確定值是通過(guò)計(jì)算在預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的均值而被確定的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生裝置包括裝置，用于將削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)與相關(guān)因數(shù)相乘，以便產(chǎn)生一個(gè)相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于通過(guò)將該確定值加到相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
11.一種用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼的視頻信號(hào)碼器，其中的視頻信號(hào)包括當(dāng)前幀和先前幀，各幀被分成具有NXM個(gè)象素的多個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的N和M是正整數(shù)，該編碼器包括裝置，用于作為一個(gè)當(dāng)前的數(shù)據(jù)塊信號(hào)提供當(dāng)前幀中的各塊；裝置，用于在先前幀中選擇與當(dāng)前幀數(shù)據(jù)塊信號(hào)相似的一個(gè)數(shù)據(jù)塊，作為一個(gè)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)，并提供一個(gè)表示在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)之間的位移的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量；裝置，用于根據(jù)當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和補(bǔ)償信息，其中該預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)是利用在當(dāng)前和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)的對(duì)應(yīng)象素值之間的改進(jìn)的相關(guān)性而被產(chǎn)生的，而該補(bǔ)償信息表示該改進(jìn)的相關(guān)性；裝置，用于計(jì)算表示在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊之間的差分象素值的一個(gè)數(shù)據(jù)塊差信號(hào)；以及裝置，用于對(duì)該數(shù)據(jù)塊差信號(hào)、運(yùn)動(dòng)矢量和補(bǔ)償信息進(jìn)行編碼，從而提供一個(gè)編碼的視頻信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的視頻信號(hào)編碼器，其中的產(chǎn)生裝置裝置包括裝置，用于根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算第一個(gè)確定值；裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算第二個(gè)確定值；裝置，用于通過(guò)從當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去第一確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于通過(guò)從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去第二確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)削減的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)進(jìn)行歸一化，以便分別提供歸一化的當(dāng)前和歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于根據(jù)歸一化的當(dāng)前的和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算相關(guān)因數(shù)；裝置，用于根據(jù)相關(guān)因數(shù)、削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)和第一確定值來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)相關(guān)因數(shù)進(jìn)行量化；和裝置，用于提供已被量化的相關(guān)因數(shù)和第一確定值作為補(bǔ)償信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的視頻信號(hào)編碼器，其中的第一和第二的確定值的每一個(gè)分別是通過(guò)計(jì)算在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的每個(gè)中的象素的平均值而被確定的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的視頻信號(hào)編碼器，其中預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生裝置包括裝置，用于將削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)與相關(guān)因數(shù)相乘，以便產(chǎn)生一個(gè)相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于通過(guò)將第一確定值加到相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的視頻信號(hào)編碼器，其中該歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)是通過(guò)對(duì)在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)進(jìn)行由下式?jīng)Q定的歸一化而被確定的In(i,j)=I(i,j)Σi=1NΣj=1MI(i,j)2]]>其中的I(i，j)表示在削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的一個(gè)象素值，而In(i，j)表示I(i，j)的歸一化的象素值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的視頻信號(hào)編碼器，其中該歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)是通過(guò)采用在生成歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中所用的相同方式，根據(jù)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而被確定的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的視頻信號(hào)編碼器，其中的相關(guān)因數(shù)是由下式計(jì)算的S=Σi=1NΣj=1MInc(i,j)×Inp(i,j)]]>其中S表示相關(guān)因數(shù)，Inc(i，j)表示在歸一化的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)的歸一化象素值；Inp(i，j)表示在歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的位置坐標(biāo)(i，j)處的歸一化象素值。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的視頻信號(hào)編碼器，其中的相關(guān)因數(shù)生成裝置包括裝置，用于根據(jù)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算一個(gè)確定值；裝置，用于通過(guò)從當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去該確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于通過(guò)從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的每一個(gè)中減去該確定值而產(chǎn)生一個(gè)削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)削減的當(dāng)前和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)進(jìn)行歸一化，以便分別提供歸一化的當(dāng)前和歸一化的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于根據(jù)歸一化的當(dāng)前的和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)計(jì)算相關(guān)因數(shù)；裝置，用于根據(jù)相關(guān)因數(shù)、削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)和該確定值來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)；裝置，用于對(duì)相關(guān)因數(shù)進(jìn)行量化；和裝置，用于提供已被量化的相關(guān)因數(shù)作為補(bǔ)償信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的視頻信號(hào)編碼器，其中該確定值是通過(guò)計(jì)算在預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)中的象素值的均值而被確定的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的視頻信號(hào)編碼器，其中該預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)產(chǎn)生裝置包括裝置，用于將削減的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)與相關(guān)因數(shù)相乘，以便產(chǎn)生一個(gè)相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)；和裝置，用于通過(guò)將該確定值加到相乘的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)而確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
全文摘要
通過(guò)采用產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的一個(gè)裝置，根據(jù)一個(gè)先前幀，預(yù)測(cè)包括多個(gè)當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)的一個(gè)當(dāng)前幀。根據(jù)對(duì)于當(dāng)前的和先前的幀之間的運(yùn)動(dòng)的估算，該裝置首先計(jì)算表示在當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)和從先前幀中選擇的相應(yīng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)塊信號(hào)之間的改進(jìn)的相關(guān)性的一個(gè)相關(guān)因數(shù)。一旦計(jì)算了該相關(guān)因數(shù)，就根據(jù)該相關(guān)因數(shù)和當(dāng)前及預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)塊信號(hào)來(lái)確定預(yù)測(cè)的當(dāng)前數(shù)據(jù)塊信號(hào)。
文檔編號(hào)G06T9/00GK1163541SQ9710370
公開(kāi)日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1997年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月24日
發(fā)明者黃德東 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社