CN1045208A

CN1045208A - 多种分辨率电视信号兼容解码的信息压缩方法和装置

Info

Publication number: CN1045208A
Application number: CN90100830A
Authority: CN
Inventors: 都赫蒂赫·菲利普; 勒佩那尔·伊夫-玛丽
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1990-09-05
Anticipated expiration: 2005-02-21
Also published as: WO1990010353A1; FI98680C; ATE125661T1; MY105229A; FI98680B; FR2643531A1; NO904457D0; AU5150690A; FI905110A0; RU2107406C1; KR910700589A; CA2027571A1; NO178250C; TR26343A; DE69021148T2; JP3215413B2; ES2075895T3; US5202760A; FR2643531B1; PT93200B

Abstract

为一组分辨率依次递增的电视信号做兼容解码而设计的信息压缩的方法和装置，该方法包括：在发射编码器处，将具有最高分辨率的待发射信号的空间频带切割成一些相邻的子频带；对具有最高分辨率的待发射信号在每个子频带内独立地进行编码；通过用不可模拟的同步码形来分隔各个子频带中的已编码信号，将各子频带多路复用；以及，在接收解码器处，对所接收到的关于各个子频带的信号进行解码，只考虑那些在重新构造分辨率群中至少一个成分时所需要用到的信号。

Description

本发明涉及为一组分辨率依次递增的电视信号做兼容解码而设计的信息压缩的方法和装置。它特别地能够应用于数字视频信号的发射和接收系统和数字录像机。

减少信息压缩装置内信息流量的一个已知方法是，通过执行二维余弦变换、傅里叶变换、哈达玛变换、哈尔（Haar）变换或者K-L（Karhunen-Loeve）型变换，对数字化的图形进行编码。变换编码使得利用图形源的统计性质以及观察者的心理视觉能力成为可能。由于为了进行这些编码而需执行的操作数量将随图形尺寸的增大而十分快速地增加，所以把图形分解成一些窗口或一些块区，并且使变换对窗口内的每个象素来进行。这种二维变换使人们能够得到和图形的每个块区内的象素一样多的系数。

流量的减少可以这样达到：借助于可变长度的代码来量化和描述所得到的数值序列。因为这后一操作将造成可变的流量率，又因为电视通道具有固定的流量，所以在编码器的输出端加上一个缓存器，以便对在编码器内传递的信息流进行调整。

解码操作包括：对接收到的变长度码字解码，以恢复开始二维变换的系数，然后再通过对相应于每个图形块区的变换的系数进行一个与编码时相逆的二维变换，来恢复代表每个图形元素的数字值。实际上所用的变换是那些已经有能够快速执行的算法的变换，例如，用余弦变换的编码算法的专利案就是这样的。该专利案的描述可以在以本申请人名义提出的法国专利申请（申请号2575351或8718371）中找到。作为一个普通的规律，这一类系统能够应用于分辨率预先已知的图形（分辨率用行数和每行的点数来定义，例如，按照CCIR建议书编号661的定义，为每576行720点）。然而，除了这种类型的分辨率之外，还同时存在有其他一些分辨率类型，例如高清晰度电视系统类型，如J·查特尔（J.CHATEL）的论文-演播室标准的兼容体系（“CompatibleHierarchy of Studio Standards”，SMPTE会议文集，San Francisco，1989，1-3 Feb.）所描述的，以及应用于诸如视象电话那样的，对图形质量要求较低的，分辨率降低为288行，每行360点的类型。分辨率等级的多样性必然导致编码和解码系统的多样性以及人造卫星的或无线电频道的链路管理的复杂性，在某些情形中，这些链路可能不得不对同一套声像节目进行重复的发射，其次数要和各种系统的数目一样多。分辨率等级的多样性也给用户带来了限制，为了得益于由高清晰度电视提供的图形质量，他们可能不得不更换他们的接收器。

本发明的一个目的就是克服上述的缺陷。

为此，本发明的一个目标是为一组分辨率依次递增的电视信号做兼容解码而设计的一种信息压缩方法，所述的信号是在至少一个发射编码器和一个接收解码器之间传送的，所述的方法包括：

在发射编码器处，

-将具有最高分辨率的待发射信号的空间频带切割成一些相邻的子频带;

-对每个子频带的信号独立地进行编码;

-通过用不可模拟的同步码形来分隔各个子频带中的已编码信号，使各子频带多重混合起来;以及，在每个接收解码器处，

-对所接收到的关于各个子频带的信号进行解码，只考虑那些在重新构造分辨率群中至少一个成分时所需要用到的信号。

本发明的另一个目标是为了实施上述方法的一种装置和该装置在录像机的电视图形传输上的一种应用。

本发明的主要优点在于，它在具有不同分辨率水平的电视系统中既提供了递增（向上）的兼容性，也提供了递降（向下）的兼容性。例如，它使得625行或525行标准电视接收机的解码器能够对较低分辨率的信号和视象电话信号进行解码，或者能够对具有高清晰度电视标准的信号进行解码。它还在使用625行或525行标准的电视分配系统和数字录像机之间提供兼容性，为了真正能达到快进和快倒工作方式，数字录像机要求信息压缩的类型必须是非迭代式的（也就是说，必须能够以场间模式来进行图形编码，而毋需利用过去的编码）。

本发明的其他特征和优点将通过参照附图所作的说明在下面叙述，在这些附图中：

-图1的图形说明由具有不同分辨率值的各种已知电视标准所占用的频谱区的重叠情况;

-图2至图7示出把一个标准的高清晰度图形分解成几个具有较低分辨率水平的其他子图形的一些例子，

-图8示出根据本发明的编码器的一个实施例;

-图9示出由本发明实施的发射模式，它发射一些具有不同分辨率等级的子图形;

-图10示出根据本发明的解码机构的一个实施例;

-图11至图13表示根据本发明的第二个实施例把高清晰度信号分解成几个子频带，这种子频带是借助于正交滤波器得到的;

-图14是在本发明中实施的一种过采样方法的图示说明，它把梅花型图形结构转变为正交图形结构;

-图15示出一个相应于信号分解图-图11至图13的解码器实施例，

-图16、图17和图18说明本方法的第三个实施例，它利用把余弦型二维变换的系数分配到一些子块区中去，将高清晰度信号频谱切割成一些子频带。

在由一些论文，例如，M·M温德兰德·施罗德（M.M.Wendland and Schroeder）的论文“关于某些电视信号处理技术的图形质量”（“On Picture Quality of Some Television Signal Processing Techniques”，SMPTE期刊，Oct.1984）或者琼·查特尔Jean.CHATEL）的论文“向高清晰度电视的世界演播室标准迈进”（To-wards a world studio standard for High Definition TV"，IBC期刊，1988）以及“演播室标准的兼容体系”（Compatible Hierarcht of studio standards”，SMPTE会议文集，1-3 Feb.1989，San Francisco）所描述的采用先有技术的电视系统中，高清晰度电视信号由以下事实来定义：它的行数和每行的点数均为现有的625行或525行电视系统的两倍。这种高清晰度（HD）信号也称为HDP（高清晰度顺序型）信号，它的清晰度对应于每行1920点和1152行，这相当于是EDP（加强清晰度顺序型）系统的分辨率的两倍，后者的清晰度是576行，每行960点。在它们之间，HDQ（高清晰度梅花型）系统有1152行，每行960点，其中的点在行与行之间按梅花形排列，如上述琼·查特尔（Jean.CHATEL）的论文所描述和示出的那样。还存在有其他具有较低分辨率等级的系统。例如EDQ（加强清晰度梅花型）系统和VT（视象电话）系统。EDQ系统以576行和每行480点（按梅花型排列）来定义图形，而VT系统以280行和每行480点来定义图形。

这些系统的空间分辨率的比较在图1的正交平面（坐标系）中画出，其中X轴以每幅图形的宽度内所含有的周期数来衡量图形的水平空间频率，Y轴以每幅图形的高度内所含有的周期数来衡量图形的垂直空间频率。图中，那些由HDP、EDP和VT那样的正交采样系统所描述的频谱范围是矩形的，而那些能够由梅花型的HDQ、EDQ系统来描述的频谱范围是菱形的。这些频谱区域是相互重叠在一起的。HDP和HDQ系统的通频带被限制在每辐图形宽度960周以及每幅图形高度576周。EDQ和EDP系统的通频带被限制在每幅图形宽度480周和每幅图形高度288周，而VT系统的通频带被限制在每幅图形宽度240周和每幅图形高度144周。在这样的重叠情形下，在水平方向和垂直方向限制各个频域的截止频率都是VT系统截止频率（每幅图形宽度240周和每幅图形高度144周）的两倍。

基于以上的分析，本发明包括，利用空间滤波器把图形切割成一些子频带，其做法是根据利用正交和对角滤波器对子频带编码的已知方法，例如上面已引用过的M·M·温德兰德·施罗德（M.M.Wendland schroeder）的论文所描述的方法。切割出来的频带或者可以代表某一种信号的分辨率（例如当需要对VT频带进行编码时），或者提供了这样的可能性，即通过组合来重新构造上述的EDQ、EDP、HDQ或HDP分辨率中的某一个。

频带的切割是根据下面将要借助于图2a至图7来说明的原理而进行的。图2a所示的HDP信号的频谱是与图2b所示的正交采样结构相对应的。在一个行上的连续采样点互相分开一个距离V/1920，而各行之间互相分开一个距离H/1152，其中V和H分别代表图形的宽度和高度。然后HDP信号的频谱被一个对角滤波器滤波，滤波器的频谱在图3a中是用一个菱形来分界的。这个具有有限通频带的图形可以用图3b所示的梅花形结构类型来描述。相对于图2b所示的正交结构来说，这个结构相当于是一种欠采样，欠采样系数为2。因为图3b的梅花型结构并不适宜于做余弦变换型的编码，所以按照图6和图7所示的方式把它变换成一个双正交结构。具有菱形频谱和梅花型结构的HDQ信号首先被一个矩形模板滤波，并记录在一个与EDP信号相对应的菱形之中。所得到的信号又可以用一个正交结构来描述，该正交结构是通过对与图3c一致的HDQ结构的欠采样而得到的。在图6中，HDQ和EDP的频谱差别是一个组成子频带SB4的频谱，该频谱的形状是一个菱形的四个顶端，没有低频成分。接着，这个频谱也可以按照图3c所示的结构被欠采样，得到图7所示的频谱。

类似地，子频带SB5是从HDP信号所占的频谱中减去HDQ信号所占的频谱而得到的。这个子频带SB5可以按照图3b所示的梅花形结构类型被欠采样，以得到菱形频谱的形状。接着，这个频谱可以利用上述的方法被缩减成组成子频带SB5a和SB5b的两个矩形频谱，如图4和图5所示。

借助于对角滤波或正交滤波（这些滤波都属于对此项技术熟悉的人员的技术领域），上面描述的方法使得有可能把一个由1152行和每行1920点所形成的HDP信号缩减为一系列子频带SB1、SB2、SB3a、SB3b、SB4、SB5a、SB5b，它们都具有矩形频谱结构，对于频带SB5a、SB5b、SB4而言，矩形频谱由960点和576行描述，对于频带SB1、SB2、SB3a、SB3b而言，矩形频谱由480点和288行描述。

各矩形频谱的子图形可以用压缩方法独立地进行编码，压缩方法可以是余弦变换或者是上面提到过的任意其他类型的二维变换。图8描述一个按照这个原理工作的编码器。

该编码器是围绕一个多路复用器1和一些标号为2至8的单元编码器而组织起来的。这些单元编码器都是二维变换编码器，特别是余弦变换型的编码器，例如那些在上述由本申请人提出的专利申请中所描述的编码器。多路复用器1利用缓存器10把上述各种子频带的已编码信号传送到通道接口电路9中。

VT信号是HDP信号经过滤波器11、12、13、14的相继滤波而得到的，这些滤波器是按上述的顺序相互串联的。

滤波器11具有对角滤波器的结构。它把144兆赫的HDP信号转换成具有梅花型结构的72兆赫的HDQ信号。

滤波器12具有正交滤波器的结构。它把HDQ信号转换成具有正交结构的36兆赫的EDP信号。

滤波器13具有对角滤波器的结构。它把EDP信号转换成具有对角结构的18兆赫的EDQ信号。

最后，滤波器14具有正交滤波器的结构。它把EDQ信号转换成具有正交结构的9兆赫的VT信号。

VT信号被加到编码器2的输入端。压缩后的信号被加到多路复用器1的输入端（a）。

EDQ信号被正交滤波器14和减法器电路15分解成它的两个正交成分，减法器电路15从代表EDQ信号频带的整个菱形频谱中减去由正交滤波器14给出的VT信号的频谱成分。相减的结果在经过电路17的欠采样之后，被送到编码器3的输入端。由编码器3压缩后的信号被加到多路复用器1的输入端（b）。由多路复用器1发送的EDQ信号是由编码器2给出的VT信号和编码器3给出的信号的合并来组成的。

EDP信号是由EDQ信号和分别从编码器4和5的输出端得到的两个正交成分的合并来组成的。分别加到编码器4和5的输入端的具有正交频谱结构的信号是由正交滤波器18、频谱减法器电路19以及其后的欠采样电路21和22给出的。频谱减法器电路20从由对角滤波器13给出的EDQ信号的菱形结构频谱中减去组成EDP信号的正交结构频谱。由减法器电路20给出的运算结果信号在经过电路32的欠采样之后被分别加到正交滤波器18的输入端和减法器电路19的第一输入端。由正交滤波器18给出的滤波结果被加到减法器电路19的第二输入端，同时，在经过电路21的欠采样之后，它还被加到编码器4的输入端。

HDQ信号是由编码器6给出的具有正交结构频谱的一个信号和EDP信号的合并而组成的。加到编码器6输入端的信号是通过使HDQ信号经过正交滤波器12的滤波以及减法器电路23的相减，再经过欠采样电路24而得到的。

HDP信号是由HDQ信号和从编码器7和8得到的具有正交结构频谱的两个信号的合并而组成的。这些信号是在使HDP信号经过对角滤波器11、减法器电路25、欠采样电路29、正交滤波器26、减法器电路27以及欠采样电路28和29的滤波之后获得的。减法器电路25从HDP信号中减去HDQ信号。所得到的差信号在经过电路29的欠采样之后被同时加到减法器电路27的第一输入端和正交滤波器26的输入端。滤波器26给出的信号首先通过欠采样电路28被加到编码器7的输入端，其次被加到减法器电路27的第二输入端。由减法器电路27进行相减所得到的结果通过欠采样电路29之后被加到编码器8的输入端。

图8所示的编码装置使得能够以一种多路复用的形式按照图9所描述的方法来发送各种不同的子图形。这样，举例来说，当VT信号发射频带SB1的每一个图形区都是由某一确定行数N的行群（例如8行）来描述时，则在发射EDQ和EDP信号时所需的子频带SB2、SB3a、SB3b中的行数为N＝8，而在发射HDQ和HDP信号时所需的子频带SB4、SB5a、SB5b中的行数为2N＝16。各个子频带被通道接口电路9以一种已知的方法用不可模拟的同步信号SYN1至SYN5（也就是说，这些信号不能用其他被发射的代码的任意组合来模拟）分隔开来。关于子频带SB1至SB5b的描述以如下方式插入在这些同步码形之间：

-通过对位于同步码形SYN1和SYN2之间的信息成分解码，便有可能重新构造对应于子频带SB1的VT分辨率信号;

-通过对同步码形以前的所有信息解码，便有可能构造出由频谱SB1和SB2的合并所形成的EDQ分辨率信号，等等。

这样的安排使得接收解码器能够达到在不可模拟的码形SYN1至SYN5上的同步，以便不做任何其他的操作便能选择出这样的信号：它能够经过解码而重新构造具有前述任一种分辨率水平的视频信号。

图10画出了一种相应兼容解码器的示范性实施例。在该例子中，来自发射通道的信号被加到解码器的输入端34处，并首先经过一个检测同步码形SYN的输入处理器35，以便分离出以先前所述的方式进行编码的信息。那些唯一地用于解码器所接受分辨率的子频带信号被转送到一个缓存器36中，然后这些信号被解码器的解码机构解码，该解码机构由七个单元余弦变换解码器（标号38至44）和一个子频带合成装置45（示于图中的封闭虚线框内）所组成，以便按照和图8所示的编码装置所执行的滤波/欠采样相反的过程，来对信号重新整形。

VT信号由解码器38利用子频带SB1信号来重新构造。

EDQ信号是这样得到的，先是由解码器38和39对子频带SB1和SB2中的信号进行解码，然后由合成装置45的单元46至50对已解码的信号进行合成。单元46至50包括加法器电路46，第一和第二过采样电路47、48以及第一和第二正交滤波器49、50。加法器电路46通过把由解码器38、39给出的，并经过第一和第二过采样器47、48以及第一和第二滤波器49、50整形的信号相加，而重新构造出EDQ信号。

类似地，子频带SB3a和SB3b的信号在经过解码器40和41的解码、然后经过过采样电路51和52的变换以及正弦滤波器53和54的滤波之后，被加到有两个输入端的加法器电路51上。然后，由加法器电路51和46输出端得到的信号在分别经过过采样电路56及对角滤波器57和过采样电路58及对角滤波器电路59之后，被送到加法器电路55的两个运算输入端上。EDP信号在加法器电路55的输出端得到。

同样类似地，HDQ信号是由相加器电路60对两个信号进行相加之后，在其输出端得到的。这两个信号是，经过采样电路61和正交滤波器62整形后的EDP信号和经过解码器42在子频带SB4解码以及过采样电路63和正交滤波器64整形之后的信号。

HDP信号是由相加器电路65对两个信号进行相加之后，在其输出端得到的。这两个信号是，经过过采样电路66和对角滤波器67整形之后的HDQ信号和由加法器电路68给出的，并经过过采样电路69和对角滤波器70整形之后的信号。加法器电路68对分别属于子频带SB5a和SB5b的两个信号进行相加，这两个信号已经分别经过了过采样电路71、72和正交滤波器73、74的整形，然后又经过了解码器43、44的解码。

图10所示的解码器所执行的重新组合过程表明它是图8所示的编码器所执行的分解成几个子频带的过程的严格的逆过程。它的结构只是简单地根据著名的内插理论的原理，把各子频带相加在一起之前，先对它们过采样然后又对它们进行滤波。只要执行相继的重新组合过程，图10所的解码机构便有可能达到重新构造HDP信号（如果有必要的话），同样也有可能达到重新构造前述各种中间等级的信号，举例来说，对于一个限于重新构造EDP分辨率信号的解码机构而言，它不具备提供图10所示的所有功能，而只能够对子频带SB1、SB2、SB3a和SB3b进行解码的功能。然而，尽管这样一个解码器接收到了具有较高分辨率的压缩信号，但是由于前面所述的原因，它仍然能够对该信号解码，并且将它在一个具有EDP分辨率的屏幕上显示出来。这一点是借助于输入处理器35来做到的：输入处理器只保留关于子频带SB1至SB3的信号，并把它们转送到存储器36之中，使得只有这些信号被解码。这些子频带的重新组合将形成分辨率较原始信号低的EDP信号，然而此信号却具有低的空间频率成分（对同一幅图形而言）。

刚才所描述的解码装置的另一个用途是，它使得解决关于实现录像机中的快进、快倒问题成为可能。显然，举例来说，根据如下的假设，并结合解码装置将可能是有效的，该假设是：录像机的磁带是这样纪录的，以致可以通过一个交替过程来区分两个通道。第一个通道纪录经过分配式编码后的信号，第二个通道是为在磁带上快速搜索图形而设计的。该第二通道在磁带上的物理位置必须是这样的：即使磁带卷动得很快，这个位置也能够被接触到。记录在这个通道上的信号最好是一种具有较低分辨率的信号，例如具有VT信号分辨率的信号。这种信号可以这样得到：对出现在录像机输入端的信号（它是根据本发明的描述按照分配式编码进行编码的）先解码然后再编码。这种转移编码的意义在于它付出的代价很小，因为它只需要一个对应于低分辨率的解码和编码机构。况且，这个编码还有不使用时间迭代和具有固定流量率的优点。于是，一个图形总是由同样的比特数来代表，并且它在磁带上占有不变的、完全可以识别的位置。

本发明的第一种改型的实施例将在下面借助于图11至图15来说明。各种改型的实施例只使用可分离的正交滤波器（也即是由垂直滤波器和水平滤波器组成的滤波器）。按照这种改型，HDP信号以图11和图12所示的方式被一些正交滤波器分解成几个子频带。HDP信号首先被分解成一个EDP信号和三个子频带SB5、SB6、SB7，后三者分别对应于垂直高空间频率/水平低频，垂直高频/水平高频和垂直低频/水平高频。

根据这个原理，EDP频带被分解成一个子频带SB1（VT信号）和三个子频带SB2、SB3和SB4。根据这个方法的一种编码器的组成在图13中示出。

该编码器是围绕一个多路复用器75而组织起来的，该复用器利用一个缓存器77把与上述各子频带相关的编码信号发送到通道接口电路76之中。

VT信号是通过水平和垂直滤波器78至81对HDP信号进行相继的滤波而得到的，这四个滤波器依次是水平的、垂直的、水平的和垂直的，并且按这个次序互相串联起来。垂直滤波器81的输出端被连接到编码器82的输入端，后者给出位于子频带SB1中的VT信号。位于子频带SB2中的信号由编码器83给出。该编码器的输入端被连接在减法器电路84的输出端上，而后者的两个运算信号输入端是分别连接在垂直滤波器81的输入端和输出端上的。这样，减法器电路84向编码器83的输入端提供那个被送到垂直滤波器81输入端的信号的频谱的垂直分量，从而就定义了子频带SB2。同样地，被送到水平滤器80输入端的那个EDP信号的频谱的垂直空间分量是在减法器电路85的输出端获得的，后者的两个运算信号输入端分别与水平滤波器80的输入端和输出端相连接。由减法器电路85执行的相减运算结果一方面被送到垂直滤波器86的输入端，另一方面被送到减法器电路87的第一个运算量输入端，而减法器电路87的第二个运算量输入端与垂直滤波器86的输出端相连接。垂直滤波器86把从减法器电路85输出端得到的那个信号中过滤出来的垂直分量送到编码器88的输入端。编码器88输出端上的编码信号是在子频带SB4内编码的。在减法器电路87的输出端上得到的信号被加到编码器89的输入端上，而编码的结果则以子频带SB3发射。由编码器88和89发送的信号以及由编码器82和83给出的信号在一起组成了EDP信号。

子频带SB5中的编码信号是由编码器90进行编码的，该编码器对由减法器电路91给出的信号编码，而该减法器的两个运算量输入端是分别与垂直滤波器79的输入端和输出端相连接的。

子频带SB7中的编码信号在编码器92的输出端得到，该编码器的输入端是和垂直滤波器93的输出端相连接的。该垂直滤波器93的输入端和减法器电路94的输出端相连接，而后者的两个运算量输入端分别与水平滤波器78的输入端和输出端相连接。在频带SB6中编码的信号由编码器95给出，该编码器的输入端与减法器电路96的输出端相连接。减法器电路96的两个运算量输入端分别与垂直滤波器93的输入端和输出端相连接。

由子频带SB5和SB7与以子频带SB1至SB4发射的EDP信号的合并，便能够得到前述的HDQ信号。类似地，由以子频带SB6发射的信号与以子频带SB1至SB7的合并来发射的HDQ信号的合并将能够以图12所示的方式来重新构造HDP信号。

然而，本发明的这个变型的实施例并没有自然地引入HDQ和EDQ梅花型标准，这是因为事实上既没有运用对角滤波器，也没有运用任何能使正交采样过渡到梅花型采样的网络。结果，该变型并没有完全符合试图得到的在HDP、EDP、VT型正交采样信号与HDQ、EDQ型的按梅花型结构采样的信号之间的兼容性。不过，这个困难可以利用过采样电路97、98的过采样来克服，也即在把具有梅花形状的信号送到图13所示编码器的输入端之前，先以图14所示类型的正交栅格格式对该信号进行过采样，这样便可以把HDQ和EDQ信号分别转换成HDP和EDP标准。标号为98至110的那些欠采样电路被分别安置在各编码器的输入端处，这使得子频带SB1至SB7得以合并。

与本发明第一种变型的实施例相应的解码器示出在图15之中。这个解码器能够完成图13所示编码器的相反的功能。它包含一组解码单元（标号为111至117），以便能够对在子频带SB1至SB7中发射的信号进行解码。与图10所示的解码装置相似，也就是说，通过一个多路分离器118，一个缓存器119和一个输入处理器120，这些信号被输送到解码器111至117的输入端。那些由各个解码器给出的信号首先经过过采样装置（标号分别为118a至118g）的过采样，然后再被垂直滤波器（标号分别为119a至119g）滤波。加法器电路120ab、120cd和120fg分别对由垂直滤波器119a、119b、119c、119d、119f、119g给出的信号进行加法运算。接着，由这些加法器电路给出的信号又被过采样装置（标号分别为121ab、121cd和121fg）过采样，然后再被水平滤波器（标号分别为122ab、122cd和122fg）进行水平滤波。然后，由水平滤波器122ab和122cd给出的信号在加法器电路123中相加，从而在后者的输出端得到EDP信号。随之，该EDP信号被过采样电路124进行过采样，再被垂直滤波器125做垂直滤波，其目的是为了在加法器电路126中与由垂直滤波器119e进行滤波后得到的结果相加。由相加器电路126进行相加的结果又被过采样电路127过采样，然后再被水平滤波器128进行水平滤波。由水平滤波器128进行滤波的结果在加法器电路129中被加到由水平滤波器122fg进行滤波所得到的结果上去，从而给出HDP信号。

在图15所示的实施例中，对VT或EDP信号的兼容解码不需要使用适用于HDP信号的全部解码机构。HDQ信号能够从HDP信号得到。不过，不需要对子频带SB6解码（它所代表的频率在HDQ频率中并不存在）。同样地，EDQ信号可以从EDP信号得到，而来自子频带SB3的信号不需要解码。对于分别为HDQ或EDQ型解码器的情形，应分别使用HDP或EDP型解码器，但是要分别去掉关于子频带SB6或SB3的解码。

当然，刚才描述的本发明的各种实施例并不是仅有的实施例。还可以有本发明的第二种变型的实施例，它用另外的方法来完成把高清晰度信号切割成具有种分辨率等级的子频带，不过为了产生二进制系列信号而使用的前述多路复用方法仍被保留了。如同在J.M.阿丹特（J.M.Adant）等人的论文-“数字信号处理中的块区操作及其在电视编码中的应用”（“Block Operations in Digital Signal Processing with Application to TV Coding”信号处理（Signal Processing），1987，PP.385-397）所描述的那样，还有可能认为，一个半频带滤波以及一个按二维比为2的小数化就足以把HDP格式转变成EDP格式，这可以按图16所示的方式来达到。在利用余弦变换的图形压缩系统的情形中，这个性质使得有可能容易地得到降序的兼容性，因为为了得到几种兼容等级，只要定义按图17所示的方式重叠的子块区就可以了。

于是系统之间的兼容性可以这样来得到：将通常的对余弦变换系数块区的扫描方式修改为首先提出最小尺寸的子块区，例如4×4（8×8），然后再提出其它的块区。修改后的扫描方式的一个例子如图17所示。

因为是限于对正交格式VT、EDP和HDP的操作，扫描后得到的一系列信息可以接着被集成为前述的多路复用结构。因此，定义子频带SB1至SB6以如下方式对余弦变换系数进行扫描：

SB1：系数1-系数4

SB2+SB4+SB3：系数5-系数16

SB5+SB7+SB6：系数17-系数64

Claims

1、为一组分辨率依次递增的电视信号做兼容解码而设计的一种信息压缩方法，所述信号是在至少一个发射编码器和一个接收解码器之间传送的，所述的方法包括：

在发射编码器处：

将具有最高分辨率的待发射信号的空间频带切割成一些相邻的子频带；

对每个子频带的信号独立地进行编码；

通过用不可模拟的同步码形来分隔各个子频带中的已编码信号，使各子频带可以多路复用；

以及，在每个接收解码器处：

对所接收到的关于各个子频带的信号进行解码，只考虑那些在重新构造分辨率群中至少一个成分时所需要用到的信号。

2、根据权利要求1的方法，其中各子频带是借助于对角滤波器和/或正交滤波器来分离的。

3、根据权利要求1和2中的任一个的方法，其中各子频带的编码和解码都使用余弦型二维变换。

4、根据权利要求1和3的方法，其中各子频带是借助于对余弦变换的重叠子块区进行扫描来分离的，余弦变换的重叠子块区用来对具有最高分辨率的信号进行编码。

5、根据权利要求1的方法，其中的电视信号是具有每行1920点，1152行的高清晰度顺序型信号。

6、根据权利要求5的方法，其中的分辨率等级群包括：

第一群（HDQ），其分辨率由每行960点和1152行来定义;

第二群（EDP），其分辨率由每行960点和576行来定义;

第三群（EDQ），其分辨率由每行480点和576行来定义;

以及第四群（VT），其分辨率由每行480点和288行来定义。

7、根据权利要求5和6的方法，其中，由HDP、EDP和VT群所描述的频谱区域能够用位于一个二维正交空间中的一些矩形来代表，该二维正交空间的X轴以每幅图形宽度中的周期数来表征信号水平空间频率，其Y轴以每幅图形高度中的周期数来表征信号垂直空间频率。

8、根据权利要求7的方法，其中HDQ和EDQ群的频谱区域能够用二维正交空间中的一些菱形来代表。

9、根据权利要求8的方法，其中，为了达到录像机的快进、快倒功能，直接在录像机的磁带上记录从发射编码器接收到的编码信号，同时，先把所接收到的信号按其最低频率进行解码，然后把它们与来自发射编码器的编码信号并行地纪录在磁带上。

10、一种实现根据权利要求1至9中的任一个方法的装置，其中的编码器含有一组垂直滤波器和/或对角滤波器和/或水平滤波器，这些滤波器与一组单元编码器以及一个多路复用器相连接，以便借助于一些不可模拟的同步码形来分隔各个子频带内的编码信号。

11、根据权利要求10的装置，其中每个解码器都包含一个输入处理器，用来对同步码形进行解码，以便只挑选出分辨率可恢复的那些频带。

12、根据权利要求10和11的装置在录像机的电视图形传输上的应用，其中每个录像机都包含有一个解码器，以便对出现在录像机输入端的信号中的一个低频率子频带进行解码，并按照一种适合于对记录在录像机磁带上的图形做快速搜索的算法，对它进行编码。