CN1197353C - 由逐行视频信号编解码器对隔行视频信号编码和解码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种对由场构成的隔行视频信号编码的方法用变换来组合至少两场以形成帧，使得场中相邻的行在帧中是相邻的并且以所述帧为基础进行编码。

Description

由逐行视频信号编解码器对隔行 视频信号编码和解码的方法和装置
目前大多数处理常规、隔行广播视频信号的视频编码和解码系统使用专门为隔行视频信号设计的编解码器，如采用所谓的ISOMPEG2 ISO标准的压缩编解码器(还可支持逐行信号)。
在处理逐行视频信号的其他情况下，使用支持逐行视频格式的视频编解码器，有时使用仅支持逐行、如H.261或者H.263(ITU)视频信号的编解码器。
但是，在某些情况下，希望能使用仅支持逐行的编解码器来对隔行视频信号编码和解码。例如，这种情况可出现在仅有逐行视频编解码器可用并且视频信号是隔行格式时。一种可能的解决方案是在编码前、在逐行编解码器的输入端进行从隔行到逐行视频信号的运动补偿转换。例如从逐行到隔行的反转换是在解码器中解码后进行的。但是，隔行-逐行以及逐行-隔行转换是复杂的并且需要昂贵的硬件或者如果在软件中实现，需要强大的处理能力。因此这样的方法通常不实际或者不经济。
众所周知，把隔行视频信号的各对场的各行交织，然后把结果作为单个帧处理。但是，进行这样的常规扫描转换可能不实际或者不经济。而且，由于隔行视频和对象或者摄相动作的连续场之间的时间差异，在行交织的帧中相邻行之间的信号相关性可能小于在原始场中相邻行之间的信号相关性。这可能导致更低效率的编码。
本发明提出了用仅支持逐行的视频编解码器对隔行视频信号编码和解码、并且保持良好的编码质量的新颖、低成本的解决方案。
本发明的构思的一个方面是把成对的或者偶数的相邻隔行扫描场组成一组，并且用几何变换把他们转换成超帧。所述几何变换T把每个均有n*m个像素(即水平n个像素乘上垂直m个像素)的2*k(k＝1，2，...)个视频场变换成一个2*k*n*m的超帧。然后通过逐行编码器对这样的超帧编码。在逐行解码器中，按照常规对超帧解码，然后通过反变换T-1将其转换回隔行视频场。
下面将参照附图对本发明的实施例进行描述，其中：
图1是说明按照本发明的实施例的方法的各部分的方框图；
图2是说明按照本发明的实施例的方法和装置的方框图；
图3是说明按照本发明的第二实施例的方法的各部分的方框图；
参照图1和2，使用变换T，通过映象程序2把每对隔行场n和n+1组合以形成各个逐行超帧。然后用逐行视频编码器4把每个超帧S编码。类似地，在解码时，用逐行解码器6对超帧解码，然后通过映象程序用反变换T-1将其又转换回隔行场n、n+1。
在本实施例中，变换T把每对隔行场中的第一场转换成各个超帧的上一半，而把第二场转换成各个超帧的下一半。结果，在超帧向下一半处有对应于两个场之间分界的界限，但是，超帧中的相邻行之间的相关性与原始场中相邻行的相同。
在上述实施例中，把场n和n+1组合(接着是场n+2和n+3等等)。在可供选择的实施例中，如图3所示，组合每组的四个相邻场，即场n、n+1、n+2、n+3以形成每个超帧。在这个实施例中，如图中所示安排各场彼此相邻并且一个在另一个上方。
在上述实施例中，对于编码，按2的幂的因子减小了原始序列(隔行)的时间分辨率，但是有按同样因子增加空间分辨率的好处。如果逐行编解码器具有与输入隔行序列相比更高的空间分辨率，这可能是有利的。例如，如果原始隔行视频信号具有CIF空间分辨率和30Hz的时间分辨率，并且逐行视频编解码器仅支持15Hz的时间分辨率，但是在2×CIF的空间分辨率下，则这种实现可以被有效应用。
在可供选择的实施例中，可以组合并非二个或四个的其他数量的场以形成超帧，并且可以应用各种变换。可把场以各种形式安排在超帧中，如水平地或者垂直地或者水平地与垂直地相结合，这取决于例如原始图像以及编解码器的分辨率。可以把场分成块，把各个块安排并组合成超帧。如果需要，可以从超帧中的场把行删除。解码器不必为逐行型解码器。

Claims (11)

1.一种对表示图像场的隔行视频信号编码的方法，所述方法利用几何变换水平或垂直或水平与垂直地组合相邻的至少两个场，以形成逐行帧，使得场中相邻的行在帧中是相邻的，以及以所述帧为基础逐行编码。
2.权利要求1的方法，其特征在于：组合偶数个场以形成帧。
3.权利要求2的方法，其特征在于：组合两个场以形成帧。
4.权利要求1或者权利要求2的方法，其特征在于：组合两个以上的场以形成帧。
5.权利要求1至4中的任何一个的方法，其特征在于：使用逐行型编码器进行所述编码。
6.权利要求5的方法，其特征在于：所述逐行型编码器的空间分辨率至少是所述各场隔行视频信号的空间分辨率的n倍，其中n是构成一帧的场的数量。
7.对按照权利要求1至6的方法编码的隔行视频信号解码的方法，所述方法包括用解码器对编码的帧解码，然后进行所述变换的反变换以获得隔行视频信号。
8.权利要求7的方法，其特征在于：所述解码器是逐行型解码器。
9.一种对表示图像场的隔行视频信号编码的装置，包括利用几何变换水平或垂直或水平与垂直地组合相邻的至少两个场，以形成逐行帧，使得场中相邻的行在帧中是相邻的装置，以及以所述帧为基础逐行编码的逐行型编码器。
10.一种用于对利用权利要求1至6的任何一种的方法或者利用权利要求9的装置来编码的隔行视频信号解码的装置，所述装置包括解码器和用于应用反变换以获得隔行视频信号的装置。
11.权利要求10的装置，其特征在于：所述解码器是逐行型解码器。
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