ES2215157T3 - Procesador de señales de video digitales. - Google Patents
Procesador de señales de video digitales.Info
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Abstract
Procesador de señales de vídeo digitales para comprimir una señal de vídeo digital y grabar la señal comprimida, que comprende: un procesador de bloques (310) para aplicar un desplazamiento de un número predeterminado de unidades de bloques a la señal de vídeo; un compresor de señales (340) para comprimir la señal de vídeo desplazada proporcionada por dicho procesador de bloques (310); un modulador (360) para modular la señal de vídeo comprimida proporcionada por dicho compresor de señales y la información de señal en blanco y negro; y un controlador (330) para generar una señal de control de compresión que se debe proporcionar a dicho compresor de señales (340) y proporcionar la información de señal en blanco y negro a dicho modulador (360), en respuesta a una señal de entrada de clave proporcionada de modo externo por un usuario, en el que dicho compresor de señales (340) codifica por transformación la señal de vídeo desplazada, de tal modo que una componente de color se codifica únicamente con un coeficiente DC cuando se recibe la señal de control de compresión.
Description
Procesador de señales de vídeo digitales.
La presente invención se refiere a un procesador
de señales de vídeo digitales y, más particularmente, a un
procesador de señales de vídeo digitales tal como un magnetoscopio
digital o una cámara de vídeo digital para procesar señales de vídeo
en blanco y negro.
En general, cuando se graban datos de vídeo en
una cinta de vídeo de un magnetoscopio digital o una videocámara
codificadora digital, los datos de vídeo se graban en un formato
predeterminado.
Las Figuras 1A a 1C ilustran uno de los formatos
de grabación de un magnetoscopio digital general.
La Figura 1A muestra un bloque de transformación
discreta del coseno (DCT) que es un grupo de 8 x 8 (64) pixeles. La
Figura 1B muestra un macrobloque que tiene seis bloques DCT, en
concreto, cuatro componentes de luminancia Y1, Y2, Y3 e Y4, y dos
componentes de diferencia de color Cb y Cr. La Figura 1C muestra un
segmento de vídeo que consta de cinco macrobloques MB1, MB2, MB3,
MB4 y MB5. Se efectúa la transformación discreta del coseno de cada
uno de los bloques DCT para los componentes de luminancia Y1, Y2,
Y3 e Y4 de los macrobloques de la Figura 1B, para convertirlos en 14
bytes de coeficientes DCT, que incluyen un coeficiente DC y una
pluralidad de coeficientes AC. Asimismo, se efectúa la
transformación discreta del coseno de cada uno de los bloques DCT
para los componentes de diferencia de color Cb y Cr para
convertirlos en 10 bytes de coeficientes DCT, que incluyen un
coeficiente DC y una pluralidad de coeficientes AC.
No obstante, en un grabador de señales de vídeo
digitales convencional, aunque el usuario grabe una señal de vídeo
en blanco y negro, los coeficientes AC de los componentes de
diferencia de color Cb y Cr se grabarán en la cinta, provocando una
disminución de la eficacia de la compresión. Además, los
coeficientes AC de los componentes de diferencia de color Cb y Cr
pueden variarse sin mantenerse en un nivel predeterminado, lo que
determina la presencia de ruido en la señal de vídeo.
Uno de los objetivos de las formas de realización
de la presente invención es proporcionar un grabador de señales de
vídeo en blanco y negro para reducir el ruido y grabar una señal de
vídeo en blanco y negro con alta resolución, cuando se desea grabar
únicamente una señal en blanco y negro de una señal de vídeo.
Según la presente invención, se proporciona un
aparato y un procedimiento tal como se expone en las
reivindicaciones adjuntas. Las características preferidas de la
invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes y la
siguiente descripción.
En un aspecto de un procesador de señales de
vídeo digitales según la presente invención, un procesador de
bloques aplica un desplazamiento de un número predeterminado de
unidades de bloques a la señal de vídeo digital. Un compresor de
señales comprime la señal de vídeo desplazada proporcionada por el
procesador de bloques. Un modulador modula la señal de vídeo
comprimida proporcionada por el compresor de señales y la
información de señal en blanco y negro. Un controlador genera una
señal de control de compresión a proporcionar al compresor de
señales y proporciona la información de señal en blanco y negro al
modulador, en respuesta a una señal de entrada de clave
proporcionada de modo externo por un usuario. Una vez recibida la
señal de control de compresión, el compresor de señales codifica
por transformación la señal de vídeo desplazada, de tal forma que
cada componente de color se codifica únicamente con un coeficiente
DC.
Dicho compresor de datos convierte,
preferentemente, el valor del coeficiente DC de la señal codificada
en un valor predeterminado cuando se recibe la señal de control de
compresión.
El valor predeterminado es, preferentemente, el
valor medio de los números representado por 8 bits.
Para comprender mejor la presente invención y
para mostrar cómo pueden llevarse a la práctica las formas de
realización de la misma, a continuación se hará referencia a título
de ejemplo a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
las Figuras 1A a 1C ilustran formatos de
grabación de un magnetoscopio digital general; y
la Figura 2 es un diagrama de bloques de una
forma de realización de un procesador de señales de vídeo digitales
según la presente invención.
El procesador de señales de vídeo digitales de la
figura 2 comprende un procesador de bloques 310 para desplazar una
señal de vídeo digital de entrada, una memoria 320 para almacenar
temporalmente los datos procesados por el procesador de bloques 310,
un compresor de datos 340 para comprimir los datos de vídeo
proporcionados por el procesador de bloques 310, un sumador de
paridad 350 para proporcionar paridad a los datos de vídeo
comprimidos proporcionados por el compresor de datos 340, un
modulador 360 para modular los datos de vídeo proporcionados por el
sumador de paridad 350 y los datos de información de señal en
blanco y negro, un cabezal de grabación 370 para grabar los datos
modulados en medios de grabación, y un controlador 330 para aplicar
una señal de control de compresión al compresor de datos 340 a fin
de establecer los componentes de color en un valor predeterminado y
generar información de señal en blanco y negro en respuesta a una
señal de entrada de clave 332.
Cuando un usuario desea grabar una señal de vídeo
en un modo blanco y negro, dicho usuario puede proporcionar una
entrada de clave al aparato, siendo dicho aparato por ejemplo una
vídeocárama codificadora digital o un magnetoscopio digital. Cuando
se recibe la señal de entrada de clave 332, el controlador 330
genera una señal de control de compresión a proporcionar al
compresor de datos 340 a fin de que el compresor de datos 340
codifique por transformación la señal vídeo desplazada con
únicamente un coeficiente DC. Además, el controlador 330
proporciona la información de señal en blanco y negro a dicho
modulador 360 en respuesta a la señal de entrada de clave 332.
El procesador de bloques 310 lleva a cabo el
desplazamiento de los datos de vídeo de entrada y la composición de
unos segmentos de vídeo de modo que se aumente la eficacia de
compresión. Una vez que se han desplazado los datos, se obtienen
unidades de macrobloques de cinco áreas diferentes de una trama y se
combinan en una unidad de segmento. La memoria 320 almacena
temporalmente los datos procesados por el procesador de bloques
310. Entretanto, durante la reproducción se efectúa la reordenación
de los datos desplazados para restaurar los datos
originales.
originales.
El compresor de datos 340 comprime la señal de
vídeo digital del procesador de bloques 310 llevando a cabo una
transformación discreta del coseno (DCT) y una codificación de
longitud variable (VLC).
En respuesta a la recepción de la señal de
control de compresión, el compresor de datos 340 convierte un
coeficiente DC de entre los coeficientes DCT de los componentes de
diferencia de color Cb y Cr en el valor DC predeterminado y
establece los coeficientes AC en cero.
Puesto que los coeficientes AC toman el valor
cero, es decir, puesto que no existe ninguna señal cambiante,
excepto una señal DC, el ruido de la señal de datos de vídeo de
entrada o el ruido de cuantificación se reduce.
Además, si la cantidad de datos de los
componentes de luminancia codificados es elevada, los componentes de
luminancia pueden grabarse en el área que se había asignado a los
coeficientes AC de los componentes de color. En la presente forma de
realización, el nivel DC es 128, que es el valor medio de los
números representado por 8 bits.
Por consiguiente, cuando el componente de color
se convierte en un valor DC predeterminado en el compresor de datos
340, la resolución aumenta, puesto que el número de coeficientes AC
del componente de luminancia transformado que puede grabarse en el
área de los componentes de color Cr y Cb del macrobloque mostrado en
la Figura 1B es mayor que en el caso en que existe una señal de
color.
El sumador de paridad 350 suma una paridad a los
datos de vídeo proporcionados por el compresor de datos 340, de tal
manera que los datos de vídeo de los medios se reproducen con un
error de reproducción insignificante. El modulador 360 modula los
datos de vídeo proporcionados por el sumador de paridad 350 y la
información de señal en blanco y negro generada por el controlador
330, a fin de que el cabezal de grabación 370 graba en los medios
de grabación.
La información de señal en blanco y negro, que se
graba como información lateral, se utiliza para reproducir los
datos grabados en una señal de vídeo en blanco y negro durante la
reproducción.
Como se ha descrito anteriormente, las formas de
realización de la presente invención reducen el ruido estableciendo
un componente de color en un nivel predeterminado cuando se graba
una señal de vídeo en modo blanco y negro. Además, los componentes
de luminancia pueden grabarse en el área en el que se grabarían los
componentes de color, aumentando de ese modo la resolución de la
señal.
Se recomienda tener presente los artículos y
documentos presentados al mismo tiempo o previamente a la presente
memoria, en relación con esta solicitud, los cuales junto con la
presente memoria, se encuentran a disposición del público para su
inspección, y cuyo contenido se incorpora en la presente memoria
como referencia.
Claims (3)
1. Procesador de señales de vídeo digitales para
comprimir una señal de vídeo digital y grabar la señal comprimida,
que comprende:
un procesador de bloques (310) para aplicar un
desplazamiento de un número predeterminado de unidades de bloques a
la señal de vídeo;
un compresor de señales (340) para comprimir la
señal de vídeo desplazada proporcionada por dicho procesador de
bloques (310);
un modulador (360) para modular la señal de vídeo
comprimida proporcionada por dicho compresor de señales y la
información de señal en blanco y negro; y
un controlador (330) para generar una señal de
control de compresión que se debe proporcionar a dicho compresor de
señales (340) y proporcionar la información de señal en blanco y
negro a dicho modulador (360), en respuesta a una señal de entrada
de clave proporcionada de modo externo por un usuario,
en el que dicho compresor de señales (340)
codifica por transformación la señal de vídeo desplazada, de tal
modo que una componente de color se codifica únicamente con un
coeficiente DC cuando se recibe la señal de control de
compresión.
2. Procesador de señales de vídeo digitales según
la reivindicación 1, en el que dicho compresor de datos (340)
convierte el valor del coeficiente DC de la señal codificada en un
valor predeterminado cuando se recibe la señal de control de
compresión.
3. Procesador de señales de vídeo digitales según
la reivindicación 2, en el que el valor predeterminado es el valor
medio de los números representado por 8 bits.
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