TW221085B - - Google Patents

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221085 A6 B6 五、發明説明（，） 發明背暑 發明筋圃 本發明係關於資料壓縮之範園，而較特定者係翮於壓縮^ 数位移動視訊信號之系統與技術Μ保持相似於由國際標準 姐纗之移動圃像專家群 （MPEG-Mov丨ng Picture Experts Group)所提議出現之MPEG標準之算法。 I遭 ；
於數位傳輸網路、數位存儲媒體、極大規模集體裝置。 I
I
Μ及數位化處理視訊與音訊信號之技術進步均集中Μ造成 I
I 數位視訊之傳输與存儲經濟上於廣泛之應用。由於數位視 f
訊信號之存儲與傅输為若干應用之中心。且因視訊信號之 I
SS：· - — I
未壓縮之顯示需大量之存儲，故數位視訊壓縮技術之使用 I 對此先進技藝極為重要。闞乎此，數種對數位視訊信號壓 訂 縮之國際標準已於Μ往十年出現，目前益在開發中，此類 | 搮準適用於壓缩數位視訊之傳输與存儲之算法於若干應用 | 中•包含：視訊電話與通信會議；高品質數位電視係输於 1
共軸與光纖網路以及地面.廣播與藉直接廣播衛星；Μ及於 I
I 交互多媒艄產品於CD-ROM，數位音訊帶。與溫氏 : | (Winchesters)盤驅動器。 | • ' 數項此類標準涉及基於壓縮技術之共同核心，例如 | 經濟部中央標準局Kf工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事男再填寫本頁)
I I
C C I T T (Consultative Committee ο n International I
二 I
Te 1 egraphy and Te 1 ephony画際電報電話咨詢委員會）建 j 議 11 · 120 · CC ITT 建議 11·261M 及 Is〇/I EC MPEG標準。 |
I
I
• I
J \ - -3- ! 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2'ί〇 X 297公釐） 81.10.20,000 經濟部中央標準局8K消費合作社印5衣 221085 A6 ______B6_ 五、發明説明（2 ) MPEG算法業已由移動圖像專家群（MPEG)、部分之國際標 準姐織（ISO-International Standards Organization) 與國際電子技術委員會（IEC-International Electrotechnical Commission)之聯合技術委員會所發展 。MPEG委員會經正發展視訊與相關音訊信號之多路壓縮表 示之標準。此標準詳列壓縮位元流之語法K及解碼之方法 ，但尚留下用於編碼器中之新穎與各種算法之相當之幅度 〇 由於本發明乃相闞於此一編碼器而應用，為提供對本發 明之瞭解起見，某些MPEG視訊壓縮算法之相關之方面將予 檢討。然而，應行瞭解者即本發明亦可適用於共用MPEG算 法某些特徵之其它視訊编碼算法。 MPRi]視訊眍縮苴法 ' 首先，應行瞭解者即諸如文本之頁次、影像、一段語言 、或視訊序列之任何資料目標之壓縮可Μ認定為一系列之 步驟，包含：⑴分解該目標為若干記號之收集·，⑵藉於某 意義上具最低長度之二進位串之諸記號之表示；Μ及⑶於 良好界定之次序中諸串之併置。步驟2與3靨無損者，亦 即原資料在逆轉時仍可忠賁恢復，而步驟2則為热知之）¾ 偏碼。（參閲例如 T. BER0ER,之 Rate Distortion Theory 數率失真理論，Engle w_o〇d Cliffs. N J : P r e n t i c e - H a 1 1 , 1 9 7 7 ; R · M c E L I E C E ,之 T h e T h e o r y of Information and Coding資訊與編碼之理論 Reading, 4. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2Ϊ0 X 297公釐〉 8U0.20.000 I--------^------#-----(.〆 (請先閲f面之注意事項再填寫本頁) 221085 Α6 Β6 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) MA: Addison-Wes ley, 1971; D.A, HUFFMAN之”A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes,對最低冗餘代碼結構之方法”Pr〇c. IRE, 1098-1101 頁，1952年9月；G.G. LANGDON, "An Introduction to Arithmetic Coding 對算術編碼之介紹 ” IBM J. Res. Develop,第 28 卷，第 135 - 149 頁，984 年 3月）。步驟1通常為無損或有損。由於嚴格之位元率之 需求故大多數視訊壓縮算法属有損者。成功之有損壓缩算 法均排除冗餘與無關之資訊Μ允許較大之誤差-視感上此 類誤差多半並不重要並謹慎表示對人類觀貧者極敏感之序 列形像。步驟1使用於MPEG算法之技術可作為可頂测/可 插入之移動補償混合DCT/DPCM編碼而說明。Huff raari編碼 -亦稱為可變長度編碼（參閱ΐ述HUFFMAN 1952文件）係 用於步驟2中。雖則如所述MPEG標準確為解碼器與壓縮位 元流語法之規格，然下列MPEG規格之說明-為易於表達起 見-乃主要自編碼器之觀點而言。 MPEG視訊準詳列對数位存儲媒體之視訊編碼之表示-如 說明於 ISO-IEC JTC1/SC2/WG11 MPEG CD-1172, MPEG委員 會草案，1991者。此算法經設計操作於非交錯姐份視訊。 各圖像具之姐份：亮度（Y)，紅色差（Cr)，Μ色差（Cb)。 與Cb姐份各具如Y姐份一半多之樣品於水平與垂直兩方 向。除對榆入資料格式之此規亨外，並無限制之置於可執 行作為壓縮準備於起源視訊序列之預處理之數量或性質。 對此種預處理之諸之法即為本發明之一項目的。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) i裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2·ί〇 X 297公货） 81.10.20.000 A6 B6 2^iG85 五、發明説明（4 ) MPFfi序利之分曆结構 MPEG資料流包含視訊流與音訊流經以糸统資訊與可能冑 它之位元流而包裝於一起為可視作分層之糸統資料流。在 -MPEG資料流之視訊層Μ内，壓縮之資料進而加Μ分層。諸 分層之姐織說明有助於瞭解本發明。MPEG視訊分層结構之 諸層次係示於圖1 - 4。特別，諸圖乃示： 圖1:範例性之圖像群對（GOP)。 臞2 :範例性之圖像宏塊 （MB)之细分。 圖3 :範例性之圖像片细分。 圖4:宏塊之塊细分。 諸層次相關於壓縮算法之操作Μ及壓縮位元流之姐合。 最高層乃為視訊序列層，包含羥制資訊與整個序列之參數 。於次一層次，序列經细分為成姐之連鑛圖像，各热知為 圖像群 （GOP)。此層之一般列示係示於圖1 。解碼可始自 任何GOP之開始，本質上無關乎在前之諸GOP。並無限制 於GOP中之圖像數，亦無必要於所有GOP中具相等數量之 圖像。 第三或圖像層乃為單一圖像。此層之一般列示係示於圖 ^ 2。各圖像之亮姐份經细分為IS X 區域。彩色差姐份經 Μ 细分為8 X 8區域，在空間上與1Ε5χ IS亮度區域共位置。 計及於一起，諸共位置之亮度區域與彩色差區域成為第五 層，熟知為宏塊（MB-macroblock)。圖像中之宏塊係以詞 典編輯次序連續編號-始自宏塊1 。 本紙張尺度適用中园國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •—裝 訂. 經濟部中央標準局Λ工消費合作社印製 81.10.20.000 A6 B6
五、發明説明（5) moss 於圖像與HB之間即為第四或片層。各片包含一些數量之 連績MB。諸片無箱大小一致於圖像Μ内或自圖像至圖像。 諸片可能僅有少數宏塊之大小或如示於圖3中者跨越多行 之MB ° 最後，各MB乃如圖4中所見包含四個8 X 8亮度塊與兩 個8x8色度。倘各亮度圖像之寬度（於圖像元素或像素 )指示為C而高度指示為R時（C為列，R為行），則圖 像乃為C μ b = C /16 Μ B寬而R μ b = R /1 6 Μ B高。同樣’ CB = C/8塊寬而Rb = R/8塊高。 序列、GOP、圖像、Μ及片、諸層均具與彼等相翮之首 部。首部始自位元组對準之開始代碼並含有相翮包含於對 應層資料之資訊。 在一G Ο Ρ Μ内可出現三類型之圖像』在諸圖像類型中明 顯之差別乃為所使用之壓縮方法。第一類型-内模式-圖 像或I -圖像，無闞於任何其它圖像而受壓縮。雖則並無 上限於諸I -圖像間之距離，然仍盼具經常性之插入遍於 一序列Μ便於隨機存取與其它特殊模式之搡作。各GOP必 需ΚΙ -圖像開始而附加之I -圖像則可出現於GOPM内 。其包兩類型之圖像一預測移動補償之圖像（Ρ -圖像） 與雙向移動補償圖像（Β-圖像）-將於Μ下之移動補倌 討論中說明。 經濟部中央標华局S工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 懕用就關 GOP中之I - ，Ρ-與Β-圖像之數目與次序 之某些規則。稱I -與卩-圖#集腊為定錨圖像，一 GOP 必須包含至少一定錨圖像，且可包含更多。此外*於各鄰 7 本紙張尺及迺用中國國家標準（CNS〉甲4規格Uio X 297公货） 81.10.20,000 221085 A6 ______B6____ 五、發明説明（6) 接對之定錨圖像間，具有零或較多之B -圖像。一項典型 之G0P之列示係示於圖5。 ρτ -臑像中之安傀塭ai 一種極有用之影像壓縮技術即為轉變編碼。（參閱 N.s. JAYANT 與 P. NOLL 之”Digital Coding of Waveforms, Principles and Applications to Speech and Video -波形之數位編碼，對語言與視訊之原理與應用 "1 Englewood Cliffs, Nj： Prentice-Hall, 1984 ' Μ 及 A.G. TESCHER之”Transform Image Cpdomg-轉變影像 編碼”，於W.K, Pratt，編輯之 Image Transmission Techniques -影像傳输技術”第113 - 155頁，狃約州紐約 市：Academic Press, 1979。Γ於MPEG及幾種其它壓縮標 準中，不埋績餘弦轉變（DCT)乃為選擇之轉變（參閱 K.R. RA0 與 P. YIP之”Discrete Cosine Transform, A 1 g o r i t h m s，A d v a n t a g e s . A p p 1 i c a t ί ο n s -不.連續餘弦轉 變，算法，優點，應用”，加州聖地牙哥：Academic P r e s s , 1 9 9 0 , Μ 及 N . A Η Μ E D，T . N A T A R A J A N，與 K . R . RAO 之” Discrete Cosine Transform -不連續餘弦轉愛” 經濟部中央標準局B工消費合作社印製 ，IEE Transaction on Computers » 第 90 - 93 頁，1974年 1月。）I -圖像之壓縮係賴下列步驟達成⑴採取像素諸 塊之DCT，⑵量化 DCT係數，Μ及⑶MHuffman編碼結果 。於MPEG中，DCT操作係轉換η X η像素塊為η X n姐之 轉變係數。一如數種國際壓縮標準然，MPEG算法係使用8 81.10.20,000 (請先閲f面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國囲家標準（CNS)甲4规格（2'10 X 297公釐） 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 221085 A6 -—_______Β6_ 五、發明説明（7 ) X 8尺寸之DC T.塊。DCT轉變之本身乃靥無損操作，其可 轉換至於計算裝置之精度與其所執行之算法M内。 第二步驟-DCT係數之量化-即為於mpeg中主要之損失 源。Kcsubmn指示二維陣列之DCT係數之元素，此處m與 η可自0至7之範圍，除截斷與取捨改正外，量化係藉Μ W»nxQP除各DCT係數CMN而獲得，其中wMN為加權因素而 QP則為量化器參數。注意，QP係應用於各DCT係數。加權 因數WMN允許較近似之量化之應用於在視感上較不重要之 係數。可能具有兩姐之此類加權，一為I -圖像而另一則 為P -與B -圖像。定制加權可傳输於視訊序列層，或糸 统設定值可加Μ使用。量化器參數QP為交換品質vs位元率 之主要方法。重要者乃為注意即QP可自MB改變至ΗΒ於-圖 像以内。此一特色-热知適應1化（纟13)-允許各鬮像之不 同之區域Μ不同之步長加以量化，且可用以嘗試（及優化 )視感品質於各圖像及自圖像至圖像。雖則MPEG標準允許 適應量化，然包含使用AQ之規則K改良視感品質之算法則 並未接受標準化。—级別對AQ之規則乃為本發明之一項目 搮。 隨量化後，對各MB之DCT係數資訊乃加以姐織並使用一 姐Huffman代碼而編碼。由於此步驟之佃節對瞭解本發明 非屬必要且係通常瞭解於此技藝中者’故無需於此提供進 —步之說明。對此方面之進—步之資訊，則必需參考前述 H U F F M A N 1 9 5 2 年文件。 9 * 一 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4規格（210 X 297公釐） 81.10.20,000 ---------------~--------裝------，玎-----(i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) M1085 A6 B6 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 移谢1 E镰 大多數視訊序列展現高度相互關係於連縯之圖像之問。 、 在編碼圖像之前移除此冗餘之有用之方法乃為”移動補償 "。移動補償需某些方法以模型化並估算景物中之移動。 * 於MPEG中，各圖像經分割為宏塊（MB)而各MB乃比較於預 測圖像或諸圖像中同一之一般空間位置中IS XI6區域。最 佳匹配某景物中MB之預測（諸）圖像之區域即用作為預測。 MB之空間位置與其預測器之空間位置間之差即稱之為移動 向量。以故，MB之移動估算與補償之输出即為移動向量與 移動補償之差別宏塊。於壓縮之形式中，此通常乃需較原 MB本身為少之位元。於過去，藉使用單一預測圖像Μ預測 性移動補償之諸圖像乃热知為Ρ -圖像。此種類之預测於 MPEG中亦稱之為時間超前之預ϋ。 一 如前所討論者，Ρ -圖像與真預測圖像間之時間間隔可 大於一圖像間隔。對落於諸Ρ -圖像之間或一 I -圖像與 一 Ρ -圖像間之諸圖像而言，時間落後頂測可用於加入時 間超前之預測（參閲圖5)。此類圖像乃热知為雙向移動 補償之圖像-Β圖像。對Β -圖像而言•除超前與落後預 測外，允許插入移動補償，其中預測器即為自前預测圖像 · 塊與自未來預測圖像塊之平均。如此，兩移動向量相加。 雙向移動補償之使用產生兩位準移動補償结構*此如描 _ 述於圖5中者。各箭指示使用閫像接觸點而接解箭頭之圖 像預測。各Ρ -圖像係賴使用前定錨圖像而移動補償 （I -圖像或Ρ -圖像，如情況之可能者）。各Β -圖像係由 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) |裝· 訂. J, 本纸張Α度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐 81.10.20,000 221085 A6 B6 五、發明説明（9 ) 緊在其前與其後之定錨圖像加K移動補償。對在諸定錨圖 像間之距離並無限制詳列於MPEG亦無限制於諸I -圖像間 -之距離。事實上·諸參數無需恆定於整個序列。現稱於諸 I -圖像間之距離為N及稱於諸P -圖像間之距離為Μ， · 則示於圖5中之序列乃具（Ν，Μ) = (9.3)。於編碼三圖 像類型中，乃箱不同數量之壓缩資料Μ獲致相似位準之重 结構圖像品質。精確之比例乃視若干事件而定，包含序列 中空間细節之數量，Μ及序列中移動之數量與補償能力。 因此應行瞭解者即MPEG-1序列包含一連串之I -圖像係 具無或一或較多之Ρ-圖像夾置於I -圖像之間。各I -與Ρ -圖像可具無或一或較多Β -画像夾置於I -圖像與 Ρ -圖像之間，其中後一事件中諸圖像操作為定錨圖像。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. 安瑰媪謳於Ρ -圓俛及R -黼梅 應行領略者即具三種移動補價可應用至諸MB於Β -圖像 :超前，落後、與插入。編碼器必需選擇此類模式之一， 對某些HB而言，無移動補償横式產生精確預測。於此類情 況中，MB可如於I -圖像中宏塊之相同方式（亦即，作為 内模式MB)而處理。此為另一可能之MB模式。Μ故，對P -與Β -圖像而言•乃具若干MB模式。 除需要編碼相關於MB模式之側面資訊用Μ編碼各MB及任 何關聯於該横式之移動向最外，移動補償之宏塊編碼乃極 相似於該内横式MB者。雖則具有小差別於量化，然除Μ ,滅· 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公釐） 81.10.20,000 A6 B6 2S1085 五、發明説明（1〇 ) W„„ X QP之棋型仍羼有效。此外，可使用適應量化（AQ) 齣率捽制 MPEG算法係企圖主要用於固定位元率之存儲媒艘。然而 ，由於不同類型之圖像處理K及受編碼景象之時空複雜性 之固有之時間變異，故各圖像中之位元數並非精確恆定。 MPEG算法係使用媛街器為基礎之數率控制策略K置定有意 義之界限於允許於位元率中之變動。一視訊緩衝證實器 (VBV)經Μ虛構緩衝器之形式設計，其唯一之任務乃為置 定界限於用Μ钃碼各画像之位元數Μ使總位元率等於目標 配置，故自目標之短期偏移得Μ受界限。此數率控制計副 可加Μ解釋如下。考慮包含一壞衝器繼Μ —假想解碼器之 糸统。緩衝器係Μ自存儲媒體於~位元流之壓縮資料以恆定 之位元率填充。緩衝器之大小與位元率二者乃係傅输於壓 縮位元流中之參數。在初步延遲後-亦來自位元流中之資 訊-假想解碼器瞬間即自缓衝器移除所有關聯於第一圖像 之資料。其後，於等於列圖像率之間隔，解碼器乃移除關 聯鑀衝器中最早圖像之所有之資料。為使位元流滿足 MPEG數率控制之需求起見，有必要使各圖像之所有之資料 <請先閲讀背面之注意事項再瑣寫本頁) •裝. 訂 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 移} 平RV 求Lv 箱及 此RV碼。以煽 内ί預 Μ限視 器界乃 衝下限 媛與界 於上••下· 在之與 存數上 間元 . 瞬位言 之之而 需許像 所允圖 器所之 碼中定 解像給 由圖一 其各對 在於 。 silo ηηο ΜΛ·張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（ήο X 297公釐） 221085 A6 B6 五、發明説明（Ί1 ) 圖像前用於所有圃像中之位元數而定。產生滿足此箱求之 位元流乃為钃碼器之功能。並未期望實際之解碼器以上述 之方式姐態或操作。假想之解碼器與其闞聯之緩衝器乃僅 為置定計算之限制於壓縮圖像之大小之設施而已。 * MPEG編碼器之一項重要之功能乃為確保其所產生之視訊 位元流滿足此種界限。並無其它之限制於用以編碼序列中 圖像之位元數。此範圍應用Μ配置位元於此一方式以便均 衡（及優化）最後重结構圖像之視感品質。對此位元配置 問題之解決方案及靨本發明之另一目檷。 間顆 因此，應行瞭解者即自上述之MPEG算法之說· MPEG標準 之目的乃為詳列壓縮位元流之爵法並用Μ將其解碼之方法 。相當之範圍經提供於編碼器算法與硬體設計師W定制其 糸统至懕用之特定需要。於鏞碼器中複雜性之程度可交換 視感器質於特定位元率以適配特定之應用。若干壓縮位元 率與影像大小亦屬可能。此將容納諸應用於自低位元率視 訊電話達至滿螢蒂多媒體®示*具品質可相比於 VHA視訊 卡帶之記錄。因而•對本發明所強調之問題乃為依據 M PEG標準達成数位視訊序列之壓縮-應用以上討論類之技 ---------------^---------裝------.玎-----ο <請先Η讀背面之注意事項再場寫本頁) 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 之 列。 序求 縮箱 壓率 化元 锾位 式之 方定 其固 G , E 制MP 控足 一率滿 元流 位元 與位 化保 量確 應時 適同 用質 使品 、 感 術視 0 抟 前 早 3 11 81.10.20.000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2‘10 X 297公货） Α6 Β6 烴濟部中央標準局R工消費合作社印製 '、發明説明（12) 於公開之文獻中，若干強調適懕量化與位元率控制之問 題之某些方面經已出現。例如，W-H CHUH及W.K. PRATT於 其文件中”景象逋應煽碼器-Scene Adaptive Coder.”於 I E E E T r a n s C o m m u n i c a t i ο η，V ο l . C 0 Μ - 3 2 第 2 2 5 - 2 3 2 頁 1 984年3月•討論較變係數之數率控制量化因數之概念。 用於該處之數率控制策略乃一般應用於影像與視訊靨縮算 法Μ匹配當編碼於恆定位元数率通道時所產生之何數位元 率。對此類技術較多之细節可於上述TESCHER 1979年之書 章發現。 雖則CHEH與PRATT 1984年之文件係解決影像編碼，然於 此說明之概念則亦適用視訊编碼。然而，依據影像自身之 本質並無適應量化因素之機構。 C-T CHEN與D.J. Le —種Ί®應計劃Μ基於各塊 中k-th最大之DCT係數之積量而選擇最化因素於彼等之論 文 ’’A k-th Order Adaptive Transform Coding A 1 g o r ί t h m f o r I m a g e D a t a C o m p r e s s i ο n -對影像資料應 縮之一種k-th次序適應轉變編碼算法，” SPIE第1153卷， Applications of Digital Image Processing-數位影像 處理之應用 XII，第1153卷第7 - 18頁，1989年。 H. LOHSCHELLER建議一種分類塊之技術於” A Subjectively Adapted Image Communication System-" 主動逋應影像通信系铳。"IEEE Trans. Communications, V o1. COM-32 ，第 1316 - 1322，1984年 12月。此技術係相關於適應球面取樣與迪懕向量之最化。 ·· - 14 一 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Τ— 丨裝. 訂_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2Ϊ0 X Μ7公釐） 81.10.20,000 221085 A6 B6 經濟部中央標準居8工消費合作社印3农 五、發明説明（15) K.N. NGAN, K.S. LE0NG,及 H. SINGH,於"A HVS-weighted Cosine Transform Coding Scheme with Adaptive Quantization -具適應量化之一種 HVS加權之餘 弦轉變編碼計劃。” SPIE Vol 1001 Visual C o m ra u n i c a t i ο n s a n d I m a g： e P r o c e s s i n g -視覺通信與影像 處理，第1001卷，第702 - 708頁，1988年，建議一種適應 量化轉變影像編碼計劃其中數率控制鍰衝器與就關其最近 鄰接塊於光域掃描次序之各塊之DC項經姐合使用K適應量 化器之因素。 H. H0ELILWIMMER·討論於"Rate Control in Variable Transmission Rate Image coders -於可變傳 输率影像編碼器中之數率控制=，"S ΡΊ E V ο 1 . 1153 Application of Digital Image Processing ” 數位影像 處理之應用XII, Vol. 1153第77 - 89頁，1989年，一種姐 合之位元率與品質控制器。兩參數經用Μ控制重结構誤差 與位元率，量化器步長與空間分辨力。一種空間領域加權 之平方誤差測量係用以璋制參數。 由本發明人於1991.05.24提出同在申請中美國序號Ν0. 705,234強調適應量化之問題。於此揭示之技術可用作本 發明之子糸統之一，亦即Adaptive-quantizing Rate-controlled (AQ/RC) Picture Coder-適應量化數率 控制之圖像編碼器。 - 15 -- (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .丨裝. ,π. /水. 本纸張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4规格（2i〇 X 297公釐） 81.10.20,000 2210B5 A6 B6 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 五、發明説明（14 )B-M. 與上述早前技蕤糸統與算法之對比下，本發明之一項目 的乃為提供糸统與技術Μ視訊序列配置位元於壓縮圖像之 中，此特別應用於期Μ產生固定位元率壓縮資料流之視訊 壓縮算法•及其中乃使用諸如ISO/IEC MPEG視訊壓縮標準 之移動補償。 本發明之進一目的乃為提供糸统與技術Μ轉變係數之適 應悬化於視訊序列中圖像之不同區域以便優化配置固定數 量之位元至該圖像，並提供位元率誤差反饋技術Μ確保賁 際使用之位元數接近配置至圖像之數。原則上，此系統可 用於可變位元率之編碼器| Μ及可兼容於固定位元率之編 碼器。 本發明之另一目的乃為提供=系統與"技術Μ在編碼之先適 應預處理數位移動視訊序列-3Ϊ處理之性質則有賴於其靥 必要符合序列之最近圖像中目標位元率量化之嚴格性。 本發明之進一目的乃為提供技術以和諧聯合上述三系统 之操作Μ形成可與MPEG標準相兼容之改良之編碼系统。 琎明槪怵 本發明涉及糸統與方法Μ執行適合使用提謅之IS0/IEC MPEG標準之編碼器，包含三種協同之姐件或子系统係經操 作Μ可奨適應性預處理输人数位移動視訊序列，按序列配 置位元至圖像、及Μ適應量化轉獎係數於視訊序列中圖像 之不同之區域，Μ便就關配置該圖像之位元數提供最佳之 - 16 本紙張又度適用中®國家標準（CNS)甲4规格（2'i〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -丨裝· 訂· 表. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 22i〇S〇 A6 _ B6_ 五、發明説明（15 ) 視感品質。 較特定者，一姐件及具體實施一適應預處理子糸統，依 _ 據缌近似之所需量化而應用一姐預處理操作之一至視訊序 列，諸預處理操作係在編碼之先應用-預處理之性質則有 · 賴於其屬必要符合最近圖像中目標位元率量化之嚴格性。 另一姐件乃具體實施一子糸統以執行圖像位元配置方法 。此方法可應用於期K產生固定位元率壓縮資料流之視訊 壓縮算法，及其中經使用移動補償。此算法之一實例即為 視訊壓縮標準。此項配置位元於視訊序列之連鑕圖像中之 方法係均自圖像至圖像之視感品質，同時符合MPEG視訊緩 衝證實器（VBV)位元率之限制。 第三姐件乃具體實施一子系蒎以轉嘮係數之適應量化於 視訊序列中圖像之不同區域，Μ及位元率誤反饋技術以確 保莨際使用之位元數接近配置至圖像之數。 此三種操作姐件或子糸統相互兼容而操作，且各可個別 修改以完成同一任務而無必要需修改另兩任一之子糸统。 適應量化子系統可經其本身使用而各子糸統亦可用於其它 編碼器之執行。 附画夕槪诚 圖1 -4列示若干層之壓縮資料於MPEG資料流之視訊壓 縮層Μ内，亦即圖1描繪圖像8Ϊ之範例式姐（GOP)。圖2 描繪圖像之範例式宏塊（MB)之细分。圖3描繪框或圖像 - 17. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再蜞寫本頁) .裝， 訂. 22x085 A6 B6 經濟部中央標準局Η工消費合作社印製 五、發明説明（·|6) 之範例式之片细分，Μ及圖4則描繪宏塊之塊细分。 圖5列示使用於MPEG之GOP中圖像之中之兩位準移動補 _ 償0 圖6為併含三姐件之MPEG編碼器係依據本發明執行技術 -之方塊圖。 圖7示由使用於MPEG標準努力中兩測試序列所姐成對視 訊序列中整涸圖像序列之編碼困難因素，包含首先60框之 花園序列、繼K首先6〇框之桌球序列、繼以加重覆之第61 框之桌球枱（模擬靜態景象），經使用遍及於說明Μ列示 本發明之方法。 圖8描繪為圖7之各圖像之序列所計算之位元配置。 圖9描繪為圖7之各圖像之序列之目標與實際位元率。 β ： — 圖10為用以編碼圖7序列之k化（QP)因素之曲線圖。 _ η為較詳细示圖6之AQ/RC圖像編碼器子糸統之方塊 圖。 圖12描繪取自MPEG測試序列之花園與桌球二者對I -與 P -圖像之典型類级分佈。 圖13與Μ描繪依據本發明位元率控制中QP分配與更新策 ~ 略之性能，以圖I3示測示序列之框IS，22，S1與87之行中 β 之QPl_〇w與平均QP，Μ及_14示μ行之基礎於一行所產生 之位元V S目標。 . 圖15描繪示於圖6中QP -適懕預處理器之细節。 圖1S描繪示於圖15中QP -適懕預處理器之三種可能之濾 - 1.8 -- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公货〉 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) A6 B6 221085 五、發明説明（17) 波器狀態（FS).。 較佳具髁奮伸側^註钿銳明 初步，如上述，IS0/IEC MPEG標準之一項重要之特色乃 為僅壓缩位元流之語法與解碼此語法之方法烴詳加說明。 因此，可能具有不同之編碼器，所有之編碼器均產生與標 準語法相兼容之位元流，但均具不同之複雜性而導致不同 位準之視感品質於給定之位元率。MPEG標準主要應用-但 非唯——於其中壓縮資料流之平均位元率已固定之情況。 MPEG規格說明包含”固定位元率”一詞之精確定義。然而 ，縱令平均位元率必需恆定時，然配置於MPEG視訊序列中 各圖像之位元數並無必要對所有圖像均羼相同。此外’配 置於圖像K内之位元並無一致=之必要。部份於設計產生高 品質序列於低位元率编碼器之扭戰，乃為發展一種分配缌 位元預算於諸圖像中及於一圖像Μ内之技術。此外亦應牢 記於胸者乃為對MPEG標準-亦即，適應量 化（AQ)-具 重要性之另一編碼特色。此技術允許各圖像之不同區域之 Μ可變程度之保真度編碼且能Μ用於影像與移動視訊壓縮 以嘗試均衡（及儍化）視感品質於各圖像及自圖像至圖像 。雖則MPEG標準允許適應量化，然包含規則供AQ使用以改 良視感品質之算法則並未規定於標準中。 可應用於MPEG或相似煸碼器之另一廣泛類別之技術為通 常稱之為預處理者。任何並未改變樣品彼此基本空間關係 之數位視訊序列之頂處理種類均可併含於MPEG相兼相容之 - 19 ，- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2'i〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂. 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 2^1085 A6 B6 五、發明説明（18 ) 編碼器，其目的為改良壓縮序列之視感品質。此類實例包 含線性或非線性之預滤波。 回轉至本發明，依據本發明之併合三種姐件子糸統以執 行上述技術之MPEG編碼器方塊圖經示於圖6。如於圖所見 ，首先，表示序列中k-th圖像之圖像資料？*^输入一子系铳 QP-逋應預處理器3 -倘屬適當時預處理即於此發生。預 處理之性質係由前編碼之圖像之量化位準 （QPpmv)所控 制，此係己於概略編碼資料序列中自適應量化數率控制 (AQ/RC)之圖像編碼器1傳输至子系统3。由子系統3所 输出之可能之預處理圖像資料Fk输入至次一子糸統AQ/RC 圖樣編碼器1 ，移動估算與MB分類即於此發生。某些於 AQ/RC圖像編碼器1 (Dk) K内此類操作之结果經傳遞至 餘下之子糸统-圖像位元配置守系統2 ，而圖像資料Fk之 目標位元數則係傳回（A k，S k，以及C k )至 A Q / R C圖像編 碼器1 。而後編碼乃如較詳细說明於下進行。最後•圖像 資料Fk， CDk之壓縮資料乃自 AQ/RC圖像編碼器1输出 。此外，相關於所需以編碼F k ( B k )之位元數Μ及重结構 誤差 （Ed乃傅逓至圖像位元配置子糸统2 ，而為平均值 QPeve之前量化位準QPPr_v乃傅遞至QP -適應預處理器子 糸统3，Μ用於處理未來之框。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 為三子系统之操作性說明之目的起見•圖像至圖像位元 配置子系统2將首先加Μ解釋：繼以 A Q / R C圖像編碼器子 糸统1功能之解釋，Μ及而後0 P -適應預處理器子糸統3 將予說明。就關本發明對MPEG視訊壓縮算法關係之完全瞭 - 20 81.10.20,000 (請先閱讀背面之注意事項再場寫本頁) 丨裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2Ϊ0 X 297公货） A6 B6 221OB5 五、發明説明（19 ) (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 解有以助益者乃為參考上述MPEG CD-11172及參考 ISO-IEC JTC1/SC2/WG 11 MPEG 91/74， MPEG 視訊報告草 案 1991年，或 D. LcGALL 之”MPEG: A Video Compression Standard for Multimedia Applications MPEG: —種多媒體應用之視訊壓縮標準。” ACM通信雜誌 第34卷，1991年4月。 圖像辛圈像位元配置 *Tr. 視訊壓縮算法使用移動壓縮Μ減少所需Μ表示視訊序列 中各圖像之資料量。雖則固定位元率壓縮算法必需維持靠 近特定目標之缌平均位元率，然其恆具分配至個別画像之 位元數。精確分配相同位元數至各圖像乃產生壓缩之序列 其品質乃隨時間而波動，此一=現象對觀賞者乃為視覺上之 分心。圖像位元配置子糸統2涉及配置位元於視訊序列之 受壓縮圖像中之程序。此特別適用於期以產生固定位元率 壓縮資料流之視訊壓縮算法，及其中經使用移動補償-例 如ISO/TEC MPEG視訊壓縮標準。 經濟部中央標準局WK工消費合作社印製 理想上，圖像位元配置系统應配置若干位元至各圖像· 其方式為編碼序列之覺察之視感品質自圖像至圖像均饜一 致，並在給定之位元率下相等於最佳之可獲得者|然需受 由固定位元率規則所施加之位元配置之限制。通常，此一 糸统乃需在編碼第一圖像或框之先瞭瞭解整個序列之内容 。亦需事先瞭解當使用給定位元配置編碼時重建之圖像應 具之視感品質。由於蘊含之潛在性之大存儲與延遲故第一 - 21 ，- 本纸張適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2·10 X 297公釐） 81.10.20,000 221085 Α6 Β6 五、發明説明（20) 需求並不實用。.而因编碼之可見資料之認知之視感品質在 數學上易塑之模型，故第二需求當前極為困難縱當具有編 碼與原圖像時亦然。 本發明之圖像位元配置子糸統乃藉跟踪於不久前各型編 碼圖像中困難之措施而對此問題提供實際解決方案。此措 施-稱之為編碼困難-乃視圖像之空間複雜性與移動補償 能K預測圖像內容之程度而定。位元經配置至三圖像類型 ，其數量則視三類型之相對編碼困難性而定。此外•計算 於各圖像之三配置（各一為各圖像類型）為如此，即倘整 個圖像群（G0P)藉使用此類配置編碼時，則所需之位元數 即相等於目標位元数。 現參考圖6，.圖像位元配置子系統2決定在對該圖像之 資料Fk業經分析於AQ/RC圖像=編碼器"1之後。及圖像之編 碼困難因素業經自AQ/RC圖像^碼器1傳遞至圖像位元配 置子系统2、但在編碼圖像之先，究有若干位元配置至圖 像k。圖像位元配置子糸铳2亦使用相關於AQ/RC圖像編 碼器1假定已傅遞至圖像位元配置子糸統2之前編碼圖像 之資訊。特別，此資料包含B r -用以編碼最近各類圖像 (分裂為轉變係數位元與旁位元）-，M及Er•-最近兩定 錨圖像之重建誤差。當估算位元數Μ配置至特定之圖像時 ，首先必要選擇與考應固定數量之連續圖像於立即之未來 ，亦即一姐序列中包含固定数屢之I -圖像（ηι)、Ρ -圖像 （ηΡ) 、Β-圖像 （ηΒ)之尚未煸碼之圖片。有用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2Ϊ0 X 297公货） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- .ΤΓ. 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 81.10.20,000 221085 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明（21) 者即於此步驟中.經考慮選擇.為此姐中之圖像之數量與成份 應如序列中自圖像至圖像所執行之圖像位元配置程序所使 . 用者相同-但並非必要。所必要者乃為全時段合成之圖像 位元配置之平均應等於目標平均圖像位元配置。 即將說明之配置操作係以考慮對選出姐之圖像配置開始 -雖則最後结果為三圖像位元配置（每一為各圖像類型） Μ及僅對應於即將編碼圖像類型之圖像類型之圖像位元配 置將予使用。以故，程序係藉計算相等於與目標位元率一 致之平均位元配置之圖像姐之缌位元配置開始：
Bset 二（ηι + η ρ + η β ) X Ββν* 此處Ββνβ為與目標位元率一致=之平均Ί1像位元配置。於用 作賁例遍於此節之說明之較佳具體賁施例中，配置於圖像 姐之位元、Μ及配置於各圖像之位元乃在於兩類別中：旁 位元⑸與係數位元（c)。於此，S計及包含除編碼轉變係數 資料Μ外之所有編碼資料。藉自缌位元配置1^減去所需 於圖像姐（Saet)中編碼旁資訊之估算之位元數，即獲得 圖像姐之轉變係數位元配置。配置K編碼即將編碼圖 · 像之轉變係數之數量將即為Ceet之一部份，此一部份之大 -小乃視相關於該圖像之编碼困難之估算而定。藉使用編碼 困難資訊而計算配置之範例式技術現將特予說明° 釀黎偽齡胆妾裔訊配置 — 2.3 -- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（2ί〇 X 297公货） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 訂. 221085 A6 B6 經濟部中央標準局KK工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) 旁位元經分配Μ包含圖像首部資訊與所有旁資訊：例如 ，移動補償横式資訊、移動向量、Μ及適應量化資料。係 數資訊僅包含用以編碼像素資料本身（於I -圖像之例中 )、或像素差別資料（於Ρ-及Β-圖像之例中）之轉變 係數之位元。使/U、/U、與 Αβ分別為1-、Ρ-、與Β -圖像 之位元配置，+ Cr Ap=Sp+Cp，Κ 及 Ab=Sb +
Cb (此處S與C分別指示旁與差別位元）。於較佳之具體 實施例中 > 對即將編碼之次一圖像之旁資位元配置，經置 定相等於所需以編碼旁資訊於序列中最近同型圖像之實際 位元數。計算旁位元資訊配置之一項另一選擇方法即為使 用所需Μ編碼若干或全部序列中同類過去圖像之實際位元 數。亦鼷可能者乃為不顧於此程序中之旁資訊配置，僅基 於轉變係數位元配置而計算圖=像位元#配置。此種後一方法 可藉假定所有旁配置變數sx均等於0於下列討論之文中完 成。 計算相關於圖像之編碼困難因素之一項範例性設施將於 Μ下討論，但與此同時為說明之目的起見，應行瞭解者即 一經計算，則各類之大多數最近之圖像編碼困難即存儲於 圖像位元配置子糸统2 ，而下列程序即用Μ計算當前圖像 之轉變係數配置。首先，圖像姐之旁資訊配置係由 (Seet = nzSj： + nPSP + nBSB)估算。此定量係自配置至 姐Beet之缌位元數減去，而得圖像姐轉變係數配置： 一 24 —— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2Ϊ0 X 297公釐） 81.10.20,000 ---------------_(--------裝------，玎-----(/ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 221085 A6 B6 五、發明説明（25) 而後，CT、CP與CB乃如對方程式之獨特解法而求出： C s e τ = η I C I + n p C p + n b C b Dp - E r-
Dx D B _ E r- 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 D i 於此姐中之初步方程式（對Cs«t)乃確保缌姐之平均為正 確。Er•為過去及未來重建定錨圖像之平均絕對誤差之平均 ，而加權項^與^供K就關其它配置而,解加強P-與B-圖像 配置。W下随MP (亦即WP) =1.0及“ = 0.5經用於 較佳具體實施例中。除此類加權外，姐之後兩方程式（對 %與（：8)配置位元至P -與B -圖像乃成比例於其困難超過預 測（諸）圖像（已重建）中平均絕對誤差之程度。 基於不同圖像類型之編痛困難之其它位元配置規則亦屬 可能。上述範例性之方法極具猬值，因其經由三編碼困難 因素D:、DP與DB而說明序列之空間複雜性；經由DP與DB而 說明移動補償之成功；經由為Ceet；初步方程式之需求而說 ---------------j--------裝------.玎-----二 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公釐） 81.10.20,000 A6 B6 2^1085 五、發明説明（24) 明目標位元率，Μ及經由Εί•與EP而說明最近圖像之品質。 偶爾，上述位元配置策略產生配置超過UVBV或落至 LVBV之下。此情況發生之頻率乃視 VBV綬衝器之大小與序 列之性質而定，典型之概要說明即為當 VBV緩衝器較小（ 例如，六平均圖像或更少）Μ及移動補償極為成功時。於 此狀況中，配置策略嘗試給予實際上所有一姐之轉變位元 至I -圖像，導致個別圖像之配置大於 VBV緩衝器之大小。 於較佳具體實施例，當此發生時· I -圖像配置乃經裁剪而 脫落小量於對應 VBV限制之内，而取自I -圖像之位元則重 配置至Ρ -圖像。此後一步驟為重要，因倘無明確之重配置 完成時，則平均位元率即行下降|此將终於產生 V Β V過流 問題，此通常當L ν Β ν開始超過=Β -圖像配置時發生。該情況 之淨结果乃為一隱含之重配置至Β-圖像，此通常導致較差 之缌圖像品質。明確Ρ -圖像重配置技術之一項附加之利益 乃為較迅速聚歆至極高圖像品質於靜態景象。於當Ρ -圖像 或Β -圖像配置落至 V Β V約束範圍Μ外時之情況中，即無重 配置之位元得Μ完成。 注意即重配置策略可應用於僅藉置定ηΒ = 0之並無Β -圖 像之處、以及不顧當計算配置時之置定CB之方程式之情況 。同樣亦可應用於並無P -圖像存在處之情況。此外，係數 與旁資訊間之區別可藉使用編獨困難估算以配置圖像之所 有位元而置之不理。於此一情況中，编碼困難估算可直接 計及編碼旁資訊之困難因素，式完全不顧旁資訊。 - 2-6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>甲4規格（2i〇 X 297公货） J--------裝------，ΤΓ-----f f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局工消費合作社印製 81.10.20,000 2i]i085 A6 B6 經濟部中央標準局具工消費合作社印製 五、發明説明（25 ) 用於MPEG標準盡力之花園.序列與桌球序列兩項測試序列 經用K测試本發明之技術之效益。特別，由首先60框之花 園序列、繼以首先so框之桌球序列、繼以3〇重覆之第si框 桌球（横擬靜態景象）所姐成之視訊序列，經使用遍及此 說明Μ例舉諸方法。此頰序列為352x 240像素YUV測試序 列，編碼係完成於1.15百萬位元/秒，含I -圖像空間為 Ν = 15及定錨圖像空間為η = 3 。圖7示整個序列之編碼困難 因素’而圖8則描繪計算各圖像之位元配置。 應行注意者即所示序列中各圖像之三位元配置乃為正在 編碼該圖像之先者，但僅諸配置之一係經實際使用。自配 置方法所產生之目標位元率乃連同圖9中序列之寅際位元 率而顯示。 於景象改變（框S1)之穩定1及對-ρ-與Β-圖像至近乎零 之實際位元率之聚歛可注意於^態段（框121- 151)。用 Μ編碼序列之量化因素（QP)經繪製於圖10。亦應注意者 即I -與Ρ -圖像通常係以較Β -圖像為精细之步長編碼。 AQ/RH黼像煸礁器 琨轉至AQ/ RC圖像編碼器1 ，此子糸统涉及視訊序列之 連續圖像之適懕量化之程序Μ達成改良之視感品質，同時 確保用Μ編碼各圖像之位元數接近預定之同標。程序係對 I -圖像、Ρ -圖像、與Β -圖像而執行。諸程序涉及使用區域 分類策略處理造成圖像之空間區域，此係與下列諸項連串 發生作用：移動估算；所需Μ編碼圖像區域作為最化因素 - 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2Γ〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) •裝· 訂· S^1085 A6 B6 經濟部中央標準局β工消費合作社印製 五、發明説明（26) QP之函數Μ及區域之測量特徴之適應橫型之位元數；Μ及 當圖像編碼時一計削乃適懕量化位準以確保所產生之缌位 -元數接近預定目標。 . 雖則於此為說明之目的起見，空間區域係作為MPEG宏塊 ^ (MB )而處理，然而應行瞭解者即說明之程序可應用於不 同大小與形狀之區域。 圖11 一般列示AQ/RC圖像編碼器1之组件。此子糸统之 操作乃視受編碼之圖像類型而定。如於圖中之所見，已或 未 預處理於QP-適應預處理器3之圖像k之視訊圖像信 號Fk输人AQ/ RC圖像編碼器1之移動估算與MB分類單元14 。於此，信號乃受分析及各MB係依據說明於下之程序分類 。倘圖像為P -圖像或B -圖像時，則移動估算亦予執行。於 編碼困難因素形式中，此Ί1操作_之结果經傳遞至圖像 位元配置子系統作為以上詳述之使用。而後圖像位元配置 子糸统乃回轉一位元配置信號CkM供圖像k。此位元配置 信號係由QP-位準置定單元15所使用連同一姐自移動估算 與MB分類單元14所傳遞之資訊，以決定用於編碼各MB之量 化因素QP之初始值。此外.，QP-位準置定單元I5計算所需 K煸碼圖像中各行MB之位元數之估算。此類量化因素以及 ' 行目標經傳遞至數率控制圖像編碼器單元is ·係亦使用自 _ 移動估算與MB分類單元14所傳逓之資訊而進行編碼圖像。 由於AQ/ RC圖像編碼器1之操作經副分於三子-單元中， 故下列之說明乃依照相同之_分-同時主要參考圖π。 - 2 8 ·- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2'i〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝. '11. A6 B6 ^21085 五、發明説明（27) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 辞新I估苴逛M.R分額厘元 . 移動估算與MB分類單元u之主要目的之一乃為決定何一 · 編碼模式Di(r,c)將用Μ編碼圖像中之各MB。由於僅具一模 式於I -圖像中之MB (内横式）·故此功能僅用於移動補償 ^ 圖像。模式決心有賴於亦產生移動向量與移動補償差別 MB之移動估算程序。移動估算與MB分類單元U之另一重要 功能乃為分類各MB°MB(r,C)之類別cl(r,c)最終決定用 Μ編碼該MB之量化因素QP (r,c)之值。模式與類別係藉分 析各圖像、以及估算於受編碼圖像與預測（諸）圖像間之 移動而決定。同一資訊亦係用以計算傳遞至圖像位元置子 系统2之編碼因2難因素Dk。 MPEG視訊編碼算法中移動估算之目的乃為獲得移動向量 mv(r,c) = (rinv,c„v)與相關=之移動_補償差別MB Mk (r,c)。移動補償差別MB乃為在考慮中之當前MB與預測MB 間有關像素之差。形成預測MB之精確方法得視所使用之移 動補償模式而定，並詳述於上列ISO-ICE JTC1/SC2/WG11 MPEG CD-11172, MPEG委員會草案，1991年。移動向量應 多少指示與其相關之部份圖像之真宵移動。移動估算技術 之细節可發現於A.N. NETRAVALI及B.G. HASKELL之 '
Digital Pictures： Representation and Compression. 烴濟部中央標準局R工消費合作社印製 數位圖像：表示與壓縮，鈕約州妞約市：P 1 e n u m出版社， 1988年 ° . 為本說明之目的起見，茲假定使用完全搜索移動估算算 法涵蓋士 7 x n像素之範圍於水平及垂直方向，此處η係 8U0.20.000 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)甲4規格（2ή X 297公货） 221085 A6 B6 五、發明説明（28 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 受分析圖像與頂測圖案間爵像間隔中之距離，Μ及此處移 動向量則精確至半像素。本發明涉及使用移動估算结果之 -技術Μ編碼視訊序列，但並非限制於使用任何特定移動估 算技術，且可使用任何移動估算方法-如果指示在受補償 ^ 之MB與由移動向置所指出之預测區域之間之匹配如何良好 之成功移動補償（移動補償誤差）之計量，可使其存有時 。應回溯即對P -圖像而言，具有一類型移動估算（時間超 前）；而對B -圖像而言，則具三類型（時間超前，時間落 後，時間插入）°MB(r.C)之超前移動向量可指示為 mvf(r.C)，而落後移動向量則為mvb(r,C)。插入模式使用 超前與落後向量二者。超前、落後、與插入移動補償誤差 可分別指示為△.mcf(r.c)、△„cl>(r.c)、及△««^(r.c)。 «r · -· 除移動補償（諸）誤差外，Ti；需各MB之空間複雜性之計 量。指示此計量為△ (r.c)。重要者即△ (r.c)A mCf(r.c)、△«cbir.c)、以及△mei(r.c)均屬相同之計量 ，就多少而言其數字上之比較為有意義者。於如下所指出 之較佳之具體賁施例中，諸計量均界定為平均絕對量。標 示各MB於其行與列座標（r,c) ·而M yk (i , j) , i=〇, ' ....7, j=0, .... 7, k = 0.....3 指示 MB(r,c)中四 8 經濟部中央標準局S工消費合作社印裂 x 8塊之亮度值；以及Mdck指示各8 x 8塊之平均值。 而後，MB (r , C)之空間複雜性計量則視為自DC之平均絕對 差，給定於下： - 30 ，- 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)甲4规格（2ί〇 X 297公:^ ) " 81.10.20,000 221085 A6 B6 五、舞明説明（29). ' - . 3△(r，c) = + Z △々，《：)， Α = 0此處7 7〜(r，r)=去Σ Σ丨灿，，)-a丨· / a 〇 y ex η 相同之移動補償誤差即為平均絕對誤差。藉p k (ί , j), i = 0, ..., 7, j=0, ...,7, k = Ο , ··., 3指示四 8x8 塊於預測Μ Β，此乃由下列界定：
△mc(r，c) = + H 15 t5去 Σ Σ ΐ-1，〆，·，乃 _ "“mi / = 0； = 0 於本發明之較佳具體實胞例中，傳遞至圖像位元配置子 系铳2之煽碼困難因素係完全基於空間複雑性與移動補償 誤差之上述計量。對I-圖像而言，總困難因素為： (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝. *π 經濟部中央標準局8工消費合作社印52 對Ρ -圖像與Β -圖像而言，編晡横式首先加以決定•而相 31 本紙張尺度適用中國國~家標準（CNS)甲4規格（2Ϊ0 X 297公货） 81.10.20,000 221085 A6 B6 五、發明説明（5〇) 關於該模式之計量則用於相似於上述之一項假定。下列諸 式 乃 屬 可能： 内 棋 式 m ( r c ) =I 超 前 me HI (Γ c ) =m c f , ^ ( m c =移動補償） 落 後 me m ( r c ) =me b , 插 入 me m ( r c ) =m c i , 困難因素係由下列計算Σ Σ W)， m(r，0 =丨 m{rx) =：mcy K及
Dn = Δ(γ,γ) + Z △”K/(，.，r) + Z △/πι：.Λ(’，〔) + 〉: ^nirj(.r'r)· I m(r.<) = m(r/) = me,, in(rx) = me, 若不可能之規則可用以決定使用自種横式。於較佳之具 厢實胞例中•下列規則係用於P - _倮： ----------------{-------------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局工消費合作社印製 - 3 2. ,τ 本紙張又度適用中國势家標準（CNS)甲4規格（2扣X 297公货） 81.10.20,000 221085 A6 B6 五、發明説明（31 Δ ( r , c ) < /3 Δ (「，c )， (Γ , C ) 經使用 像之模 MB。應 用作編 量）亦 期望 估算程 用Μ求 諸計 MB羥分 k ( r , c ) cl ( r , c mcf A(r，c) 2 /9Λ (r , c ), /3=1. 式選擇 行瞭解 碼困難 可加K 用Μ決 序之派 出最佳 量亦用 類如下 之最小 )係由 0之值。 規則為： 者即雖則 之計量， 使用。 定MB模式 生產物。 移.動向量 Μ分類宏 。所有內 值而計算 下列給定 於較佳之具體實施例中，用於Β-圖 具最低△(「，（：）之模式係用Μ編碼 於較佳具體實施例中平均絕對量係 然而任何相同之計量（例如，均方 與計算编碼困難之計量可能為移動 此屬部份可能者，因上述之計量恆 於移動估算之程序中。 塊（ΜΒΪ 。於-較佳具體實施例中， 模式MB之级係藉對該MB量化△ 。界定一臨限t ，Μ B ( r , c )之级 I i η [ Δ κ ( r , c ) k —裝------訂----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 (r , c ) 經濟部中央標準局B工消費合作社印製 在對移動補償之MB選擇移動補償模式，諸MB乃依據下列 分類 3-3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公坌） 81.10.20,000 221085 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（52) ιηΐη[πιΐη[Δ k(r,c)],A mc(r,c)] k cl ( r , c ) = ------------------------------· t 於較佳具體實施例中經使用t = 2之值。注意，内横式 與移動補償計最二者係用Μ分類移動補償之MB。模式與分 類資訊係由QP-位準置定單元15連同其下之計量使用。以 及在編碼期間由RC圖像編碼器單元1SK決定初步量化位準 〇 對取自序列之花園與桌球片段二者之I-與P-圖像之典型 類级分佈烴列示於醒12。 = 一 為保持低度計算之複雜性於較佳具體實施例中起見， B -圖像MB並未分類。Q -位準置定單元i5並未使用，K及使 用於RC圖像編碼器單元18乃較用於I -圖像與P -圖像者為簡 單。 DP -位進晉宙屋元 QP -位準置定單元15係用Μ計算各级量化器步長之初步 值。於給定之级中所有之MB經分配相同之量化步長。於較 ，佳具體質施中，對相對於總最小步長之各级之最化步長係 依據下列分配： - 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2ί〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .裝· 訂 221085 A6 B6 五、發明説明（55 ) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) QP(r,c) = QPi〇v + Λ〇Ρ X cl(r,c)。 經用於較佳具體實施例之^QP之值為5與6。注意，雖 則MPEG僅允許QP(r,c)之整數值於1 ， ...，31之範圍然 在較佳具體實施例中QP1q„所允許之範圍則為一 31，... 31。因此，無論何時上述公式產生一超過31之值時，則經 裁剪至31 ;而任何降低於1之值，則經裁剪至1 。允許 QPlc>w小於1為有益者Μ確保-位元率認為有此需要時-最精細之步長之應用至所有级次之MB。選擇QP1<5W之初步 值Q1<5W之程序解釋於下。 如反應於計算各MB之级c 1 ( r，c ) Μ及計算給定c 1 (r , c) 之QP(r,c)方法中之用於較佳具體實施例人類感知之編碼 誤差之潛在横型，乃為相同積=邊之誤^差乃較可見於圖像中 較少活動之區域。當此模型明顯為過簡化時，則其為於視 感品質與計算負荷間合理之折衷-使用最小△ k遍於MB中 四亮度塊而非全部塊之ΛΚ供分類之背後之理論基礎乃為 具任何光滑區域之MB應分配-低量化器步長。 經濟部中央標準局β工消費合作社印製 Μ B模式m ( r , c )與级次c丨（r , c )係連同△ ( r , c )與△ rac(「，c)值Μ及圖像轉變係數之目標位元率之使用，Μ置 定步量化器低值。一模型已依據本發明而發展，Μ 預測給定為所使用之量化值與八（於内模式MB之情況）或 △ m c (對移動補倌之Μ B )之所福Μ編碼Μ B之轉變係数之位 元數。寊驗之資料導致下列形式之模型： 81.10.20,000 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（ή〇 X 297公釐） 221085 A6 B6 五、發明説明（54) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)
Bi(QP,r,c) = βιΔ (r,c)QPbi 對内模式Μ B，Μ及 BmC(QP,r,c) = aPA nc (r,c)QPbp 對移動補償MB。指數為bP = -0.75及bP = -1.50。然而， 諸值強烈有賴於所使用之特定量化加權值W„n而定，且懕 優化Μ使其匹配。 為估算a與b參數之適當之值起見，羥採用下列實驗之 方法。考盧其需Μ估算31與131之1-圖像模型之例。由於跟 踪逐一圖像改變之模型之參數將為適應者，故主要之關注 乃為相對於個別圖像之模型之=精確性^而非圖像之整體性。 因而，表示性之圖像乃藉使用不同數值之QP量化器步長對 各遍加Μ數度編碼。所需以編碼各MB於各QP值之位元數經 予計量。其次，對QP之各值而言，所需以編碼具給定△之 值之所有MB之位元數乃加Μ平均。其结果乃為二維資料設 置Μ指示所需Μ編碼Μ Β之平均位元數作為用Μ編碼Μ Β與 QP步長之△值之函數，此類平均值可指示為Bu = B(QPt, △」）。期望適配此類計量值至下列形式之方程式 經濟部中央標準局β工消費合作社印製 ai X X (QP)bi 。 81.10.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（21b X 297公釐） 221085
經濟部中央標準局貝工消費合作社印W A6 B6 五、發明説明P5 ) 此為超定設置非線性方程式於^與！^，且可賴使用非線 性之最小二乘方之方法。為線性化此問題起見，乃採用方 程式兩邊之算法。此乃產生易於解決線性最小二乘方之問 題於對數IosUj)與bj。 線性參數31與3”懕在編碼各I -或P -圖像後加以調整以跟 踪視訊序列之動態改變特擞。此可依撺將予詳細說於於Μ 下之RC圖像編碼器元is之說明而完成。（對内横式MB而言 ，此棋型可_增加額外之項次Μ計及所需Μ編碼MB中之 DC項次之位元數而改良，因DC係數之煸碼係分別處理。） 依據諸位元率横型對整個圖像預測所需K編碼轉變係數 之預測之位元数乃為： L) = ΣΣ 聊，(r，c)，r,c] * r c - 對ι-圖像，以及 HQi'hv) = ^ r.r] + ^ UC尸(》V〇.，·，<：] m(’.c) e 丨 m(r，)《s· ·”〇·, 對P - _像，此處Q P ( r , c )係依據下列計苒 QP(r,c) = QPlow + Δ0Ρ x cl(r,c)〇 - 37 ,-. 本紙張尺度適用中园酉家標準（CNS)甲4規格（21〇 X 297公釐） 81.10.20,000 ---------------(--------裝------"-----{ # (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 221085 A6 ___ _B6___ 五、發明説明（56 ) 此QPiow之初步值經採用作為B (QP)最接近於圖像轉變 係數配置C之QP值：
QpUw = argmin B(QP) - Cnl。 *argmin 最小自麥里 Qp 於較佳具賭實胞例中，半間隔搜索經實施於-3 1與3 1之 間Μ求出。於此程序中對QP之上與下界限之角色極為 微秒。在31之上限足Μ保証編碼器可以與標準所允許最近 Μ可能最化操作時，較大之上限可賴使其較敏感於過生產 位元而改變數率控制算法之性能.此將較詳细說明於下。 相似之特性對QP之下限亦然。- 一旦QP1<JW決定後，QP-位準置定單位15使用QP!。《計 算所痛Μ編碼MP之r行，賴下列： T(r) = X^CQ/V.cJ.r.r] + ^{QPhw) + -Α-, c ^t〇w •'row 此處N r。w t!丨丨為M B行之敝饊。此式中之第二m脫叨於由在 之横型所預測位元数與賁際轉變係数配置C間之差 •而第三項則說明各行共享旁資訊配置S。遍於所有行之 目摞T (Γ)之和產生缌圖像配置：A。此類預期之值乃成為對 R C圖像煸碼器單元16之目檷行、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4規格（2lt) X 297公货） 81.10.20,000 (諸先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝. 訂. 221085 A6 B6 經濟部中央標準局B工消费合作社印製 五、發明説明（37) 教率-桦制少脯他煸BS器 - 圖像編碼係藉經由諸MB加標並依據決定於前步嫌中之棋 式與量化器步長煸碼而進行。然而，由於在位元率横型中〜 之失配以及序列内容之谢纗改變，故宵際產生之位元數並 不精確匹配預期之數。乃期望控制此一傾差-不僅為保持 圖像所產生之宵際位元数接近於目標，抑且為防止對VBV 位元率限制之妨礙。一項控制及饋策略業經依據本發明而 發展’ Μ更新QPi。《於MB之各行之尾部。具若干因素決定 此更新。一因衮乃為圖愧屮Μ B不冏之行並未顶期產生相间 位元數（由於A(r,c) #Ane(r,c)中之變異），Μ及所 分配量化器之步長。於各行之尾部，所產生之位元數乃與 計算於Q Ρ -位準置定單元15之=預期數.T (r )相比較。於更新 中擔任一腳色之另一因素，乃為圖像配置與實際產 生之位元數二者對VBV限制之接近。作為位元率偏差之 QPltJW更新之增益即為謭差方向中VBV限制之近似函數。 自預測位元率之微小偏差引起極小或無改變於Q p ,。„ ，而 使圖像位元率接近一或另一VBV限制之偏乃導致最可能之 調整於QPi。》。此一策略頗為成功於防止VBV之妨，因而 ®见像失怵煸w κ ί:ι成充吶w位允m尕位）ύ流之丨1)丨濱之作 用。 … ' 如實施於較佳具艄洱胞例中者下列方程式係脫明Q 。„ 之更新程序。標示用Μ煸碼πΓ行之结[位元数以及以B(m)標 示所有之前行，則於B ( m )與累、目標間之差乃為Δ B ( m ): - 39 本紙張尺_度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2i〇 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 乂 i裝- 221085 A6 B6 五、發明説明（58 ) /71 Δ/?Μ = n{m) - ^Άγ). 在編碼m行後，QPh„即已更新-倘ΛΒίβΟΐέΟ時-如 下： (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)
Qr',：：：. β^ + 3ΐ — △/?("，） △/?("，）<〇, Q^bw + -a" ’°w Δ/?(”ι) ΑΠ(ιη) > 0. 此處△ u與Δ l係於分別之圖像gl·置AM·及圖像n之上與下 V Β V限制間之差： · Δ Δ lVBV - A, 丨ax (0 , LVBV) A ° 經濟部中央標準局β工消費合作社印製 此策略乃基於總位元配置誤差M更新QP i。„直至當前行 ，闪其相關於依撺V B V方向所允許之肢大跗羌。 在各I -或P - _像之煸碼後，新位元率惝型參歟 （a』及 an)即行計箅故位元率乃相符於，際產生轉變係敝位元（ C a )數。為列示此在編碼各圖像'之進程期間之I - _像之例 起見，以各Q P值煸碼Μ B之所有r , c )之和即行產生： 40 . 本紙張尺度適用中_家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 81.10.20,000 221085 A6 B6 經濟部中央標準局DK工消費合作社印製 五、發明説明（59 ) SA{QP)= Δ(Γ,ε), QP = I,..., 31. Qr^) = Qr ^之更新值係由下列計算： .0/=—J1-；— Gr «丨 Μ及 a ι = (I - d) a i + a a ' i ° —=.： 一 a = 0.667之值可用於此實施中。一相似之策略係用M 在編碼P -圖像後更新a z與a P二者。於該情況中，ct係與編 碼於對應受更新位元率模型參數之横式中MB之分數成比例 〇 最後，用Μ編碼圖像之所有旁資訊之位元數乃經存儲Μ 用作相同類型次一圖像之旁資訊配置S之值。 QP分配與更新策略之性能經描桷於_ 13與14。_ 13示於 測試序列之框π、22、61、與67之各行中之Q ρ ,。„與平均 QP。應行瞭解者即倘對QP ,與位元率横型之奶測正確時 ，則絕無改變於逐行之$然而· QPlt>«得視空間活 動與圖像中不同行之移動補俱鹿力而定有所起伏。例如， - 4 1 ： 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 81.10.20,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .裝. 訂. A6 B6 221085 五、發明説明（4·〇 ) (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) 可自I-圖像QP值而易於得見者’即花園片段之諸下半行空 間方面遠較上一半為複雜。p -圖像之结果顯示移動補償減 _ 少QPeve中之變異’而圖w係以逐行之基礎顯示所產生之 ·<* 位元對目標。可得見此结果相當良好於跟踪目標。 B -圖像之數率控制方法乃不同於I -與P -圖像者。並無 MB分類業已完成，故未作成嘗試估算各MB行將產生之壓縮 資料量。Μ故，圖像中之所有行之目標均羼相同。於各圖 像之開始，量化器因素乃經置定相等於其於前Β -圖像之尾 部所具之值。在各MB之行後，QP乃如對其它圖像類型之極 為相同之方式而更新，但所具上與下限乃由下列決定：
Au = max (UVBV - A, A). Δ 1 = max (〇, LVBV) - A。一 上述圼現一移動視訊編碼器程序’此程序係使用適應位 元配置與量化Μ提供堅固、高品質編碼序列遍於起源材枓 與位元率。編碼之資料符合IS0/IEC MPEG視訊編碼標準之 固定位元率之需求。所需Μ執行適應技術之附加編碼器複 雜性就關為基本編碼器之一部份之移動估算之基本操作、 不連續餘弦轉變、量化、與Huffman編碼而言乃屬適度者 、 。此類特色乃使算法宜於撓性、實時視訊編碼器之實使。 經濟部中央標準局Η工消费合作社印製 - 4-2 81.10.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2i0 X 297公釐） A6 B6 221G85 五、發明説明（41 ) 視訊席别夕谪糜褚虔理 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *· 本發明之QP-適應預處理器3乃係基於親察而操作，即 在某些情況下，較多視感美好之影像係當输人圖像素經預 處理K衰減高頻資訊及/或除去雜訊而產生-此對編碼之 效果並不良好，但在視感上乃比低頻無雜訊資訊較無關係 。尤其，當序列包含空間上極複雜之不可忽視大小之區域 、或倘雜訊因某一理由業已介入時，則需異常數量之位元 Μ準確表示高细節區域與雜訊，導致視感品質之總降格。 此棰降格恆採取視感分散、閃爍雜訊狀之腾象之形式。一 項恆屬良好之交換乃藉預處理諸如線性或非線性之滤波， 而使影像較不似原影像、但允許低頻資訊較佳之重顯而無 分散之膺象。另一方面，若干序列為如此’即於低位元率 之視感品質事實上可接受而無任何減少高頻資訊與雜訊之 需要。於諸如此類之情況中，靠處理汸無必要引介降格。 Μ故，能以預處理或不預處理之期望乃視需要而定。 對需要預處理之一項重要指示器即為所需以編碼序列於 同標位元率之量化位準。使用有關量化因素以控制預處理 量之主要儍點乃為其與位元率無關。一般而言，倘量化位 準極高（暗示槪略量化及因而不良之品質重建）於大多數 之時間時，則其理由乃為景象太過複雜而難Μ精確編碼於 目標位元率之故。 經濟部中央標準局Β工消費合作社印5取 本發明第三子糸统之一紐操作乃Μ參考圖6連同參考一 般示於圖I5之QP-適應預處理器3之姐件以及示於圖is之 較佳操作具體實施例而說明。如上述相關AQ/RC圖像編碼 - 4 3 - 81.10.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2代X 297公逄〉 A6 B6 五、發明説明（42 ) 器1之操作，係當各圓像受編碼時’用以量化轉變係數之 前一量化因素—及加以計算。此量化位準可視包含圖 - 像中各類型MB之數量。由圖像位元配置子糸统2所配置之 位元数、K及圖像之總複性等若干事件而定。用Μ編碼圖 像之平均QP恆大量用於QPwev。在完成各臞像之編碼後， QPPr>ev乃自AQ/RC編碼器1傳遞至QP-適應預處理器3 ° 基於自可能超過一前圖像之值’數預處理器之一乃 經選擇而應用至所有之圖像，始於未來之某點而繼鑛直至 自後來圖像之之新值導致另一改變於預處理時為止 。如於圖15中之所見，QPPI~ev信號接收於執行滯後緩衝器 31並傳遞至預處理器算法選擇器單元32，以控制信號之轉 換至預處理器單元33。 預處理器單元33包含一组濾1皮器-1«波器1 ，》波器2 ，...，滹波器η。預處理器單元33之一項較佳具體實施 例係示於圖1S，其中預處理器之諸滤波器純屬線性，且具 三種可能之滹波器狀態 （FS)。 1· F S = 0 無濾波器。 2. FS = 1 可分為三抽頭之 FIR (finite impulse response有限脈衝W應）滹波器具係數 _ (1/16 · 7/8 ， 1/16) 〇 a F S = 2 可分為三抽頭之F I R滹波器係數 （1 / 8， 3/4 ， 1/8) 〇 一在單元S1與32之控制下有用於更新滤波器狀態之算法 - 44 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) i裝. 訂. 經濟部中央摞準局s工消費合作社印製 81.10.20,000 221085 A6 B6 五、發明説明（45 ) 如下： 「min (2，FS + 1)倘 Q…〉T!， FS <- / L mix (0, FS - 1)倘 Qeve < T2。 滤波器狀態更新僅發生於I -圖像之後，而直至次一 I -圖 像時為止新狀態並不發生作用（此延遲乃稱之為執行滯後 )° 1'1與1'2之有用之值分別為10與5。 上述之滤波器之特定選擇、滤波器狀態之更新規則、與 執行滯後僅表示本發明領域Μ内之若干可能性之一，預期 態具任意數量之濾波器-非線1或空間適應。另一重要之 變異乃為經常實施濾波器狀態更新且同時減少執行滯後。 例如，滤波器狀態更新可在各Ρ -圖像後發生，乃Μ執行滯 後減少至諸Ρ -圖像間之延遲。 / (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) .—裝_ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 81.10.20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 221085 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範® 1 於一壓縮編碼移動視訊序列之糸統，其中指示為序列中 圖像之數位資料信號係由轉變與量化而處理，包含下列 步驟： 依據若干預處理方法之一預處理至少於該序列中一圖像 之數位資料信號> K產生一序列之預處理圖像數位資料 信號； 使用轉變與量化技術壓縮編碼預處理圖像數位資料信號 ;K及 在壓縮編碼該圖像前選擇預處理方法使用於該圖像之數 位資料信號，Μ響應指示使用於壓縮編碼前已編碼於該 序列中之圖像之量化度。 2. 根據申請專利範圍第1項中之系统，其中若干預處理方 法係依據相關於對應之量化度=之預處'理程度而分级，及 至少一高臨限係就闞該程度而選擇；Μ及 選擇預處理該圖像之預處理方法相同於用以預處理序列 中之前圖像者，除非用Μ預處理前圖像方法之程度超過 高臨限時·則一較高度之預處理方法乃經選擇Κ預處理 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •打· 經濟部中央標準局Μ工消费合作社印製 方及 列過處 理- 序超預 處鈒 理度以 預分 處程擇 干而 預之選 若度 Μ法經 中程及用方乃 其理以於像法 . 處；同圖方 统預擇相前理 糸之選法：理k 之度而方處預 中化.度理預之 項量程處M度 1 之該預用程 第應關之非低 圍對就像除較 範於係圖，一 利關限該者則 專相臨理像 ， 。 請據低處圖時 像申依 一 預前限 圖據係少擇之臨 該根法至選中低 .綠. 本紙张尺度適川，丨，W W家標半（CNS)格（210父297公&) 81. 1. 5,000(H) 21085 A 7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 方及 限一度 僅理 之遲 理* 臨生程 號處 法延 處級 該產之 信預 方後 預分 與及法 心示 理像 干而 度 K方 決指 處圖 若度 程，理 該， 預之 中程 之像處 中先 中度 其理及法圖預 其之 其_程 ，處以方該示 ’像 统預；像理指 統圖 统改 系之擇圖處- 糸之 系_~不-之度選前預果 之中 之指 '中化而中以结 中列 中號 項量度列用之 項序 項信。 1 之程序便較 4 該 4 心像 第應該該以比 第於。第決圖 圍對翮理法該 圍擇變圍該干 範於就處方應。範選改範繼若 利關係預理 W變利預之利係之 。 專相限 Μ 處 K 改專碼度專變中 像請據臨用預號予請編程請改列 圖申依一較擇信應申縮之申之序 該據係少比選心否據壓法據度該 理根法至藉而決是根在方根程於 4.^6· {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部屮夬標芈局β工消費合作社印製 木紙張尺度適川中《 W家櫺準（CNS)，Ρ Ί规格（210 X 297公垃） 81. 1. 5.000(H)
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