TWI388217B - 解交錯器之編解碼方法 - Google Patents

Description

解交錯器之編解碼方法

本發明係相關於一種一種解交錯器之編解碼方法，尤指一種用於將一電視訊號轉換成一影像資料之解交錯器之解碼方法。

在傳輸數位電視的訊號時，往往需要將需要傳輸的影像資料進行編碼，將編碼後的影像資料以無線訊號的方式進行傳輸，無線訊號由電視接收後，再將編碼的資料進行解碼，將無線訊號轉換成影像資料撥放到電視。

請參閱第1圖(a)，其係顯示數位電視的影像資料，如第1圖(a)所示，影像資料1包含系統部份11以及資料部分12，在傳輸影像資料1的時候，若將影像資料1直接以無線方式傳輸，若無線傳輸過程中被干擾到，會在影像資料1中產生一個不正常的peak，這個不正常的peak會直接破壞一部分連續的系統部11或是資料部12的訊號，其中連續的訊號若被破壞，在訊號被數位電視接收後要在修復是非常困難的。若是資料部data的訊號被破壞，則在顯示影像時可能無法正常顯示被破壞的部分，若是在系統部system被破壞，則可能導致等個影像資料無法被使用，因此一般而言，在傳輸影像資料的時候會將影像資料進行編碼，也就是把影像資料打散。請參考第1圖(b)，其係顯示一種經過編碼的影像資料，如第1圖(b)所示，經過編碼的影像資料2同樣包含系統部21以及資料部22，其中系統部21被分割成數份打散安排在不同的位置，後面接著同樣被打散並且不連續的資料部22，由於影像資料2上的所有資料都是不連續的，因此如果影像資料2在無線傳輸過程中被干涉擾到，由於影響的資料並非連續的，因此在被接受之後，修復的動作可以比較容易進行，因此現在普遍的做法是將影像資料編碼後進行傳輸。

在影像資料編解碼的過程中，必須使用特殊的公式進行編解碼的過程，通常編碼是將原始的資料透過一定的公式打散至不連續的位置，而解碼的過程是將原本被打散不連續的資料透過公式回復到原始的位置，而在公式的運算中，習知的做法有兩種，一種是透過資料庫的查表，將所有運算結果紀錄於資料庫中，待得需要使用時透過查表的方式尋找出來。這個方法的缺點是一但需要儲存的資料很多時，會需要很大的儲存空間用以存放運算的結果，會增加儲存空間的負擔。另外一種方法是使用硬體的運算，在乘法以及加法的運算上直接使用乘法器以及加法器，藉此運算出結果，但這樣的缺點是需要使用大量的運算，不但會造成時間的拖延，並且也會增加硬體的負擔，而提高了成本。

因此，本發明提供一種編碼方法，用於將一影像資料轉換成一電視訊號，該方法包含透過一演算法將該影像資料之系統部與資料部做一特定排序；將該演算法之運算結果分割成複數組資料，並儲存一資料庫內；利用一查表法 方式存取該複數組資料；透過一加法器將該複數組資料執行加法運算；以及其中於該加法運算中之加數及被加數的位元數趨近相同。

本發明的另一種實施態樣為一種解碼方法，用於將一電視訊號轉換成一影像資料，該方法包含透過一運算法將該電視訊號之系統部與資料部做一特定排序；將該運算法之運算結果分割成複數組資料，並儲存一資料庫內；利用一查表法方式存取該複數組資料；透過一加法器將該複數組資料執行加法運算；以及將該電視訊號轉換成該影像資料；其中於該加法運算中之加數及被加數的位元數趨近相同。

請參閱第2圖，第2圖係顯示本發明較佳實施例之影像資訊的傳輸過程，如第2圖所示，傳送端23首先會將影像資訊211編碼成為電視訊號212，再將電視訊號212傳輸至接收端24，接收端24接收電視訊號212，再將電視訊號212傳送至解交錯器221進行解碼，成為可以撥放的影像資料211。

影像資訊211包含系統部以及資料部，其中系統部包含36個位元，以TP0~TP35表示，資料部包含3744個位元，以Data0~Data3743表示，影像資訊211總共包含3780個位元，可以表示為X[3780]。

在將影像資訊211轉換成電視訊號212之前，影像資訊211會先被轉換成一個中間值Z[3780]，在經由轉換中間值Z[3780]而成為電視訊號212，電視訊號212同樣包含3780個位元，可以表示為Y[3780]。

在影像資訊211中的資料，系統部以及資料部的排列依序為系統部在前：TP0~TP35，後面接著資料部：Data0~Data3743。在將影像資訊211的資料X[3780]轉換至中間值Z[3780]時，系統部TP0~TP35的排列方式會變成TP[0：35]＝(0,140,279,419,420,460,699,839,840,980,1119,1259,1260,1400,1539,1620,1679,1680,1959,2099,2100,2240,2379,2519,2520,2660,2799,2939,2940,3080,3219,3359,3360,3500,3639,3779)，也就是36個位元的系統部資料會也於上述的位置，而中間插入資料部Data0~Data3743的資料，所以中間值Z[3780]的排列會變成Z[3780]＝(TPS[0],Data[0],Data[1]...Data[138],TPS[1],Data[139].........Data[3743],TPS[35])。

而中間值Z[3780]會進一步的轉換成電視訊號212的Y[3780]排列資料，其中將Z[3780]轉換成Y[3780]需要利用到下面的公式：Y[p*540＋n*108＋m*54＋q*27＋k*9＋j*3＋i]＝Z[i*1260＋j*420＋k*140＋q*70＋m*35＋n*7＋p]其中(i＝0；i<3 i＝i＋1)；(j＝0,j<3,j＝j＋1)；(k＝0,k<3,k＝k＋1)；(q＝0,q<2,q＝q＋1)；(m＝0,m<2,m＝m＋1)；(n＝0,n<5,n＝n＋1)；(p＝0,p<7,p＝p＋1)。

透過這個公式可以將中間值Z[3780]的資料排序轉換成電視訊號212的資料排序Y[3780]，進一步的將連續的資料打散，而使電視訊號211在傳送時被干擾比較容易被修復。

但在公式中需要用到許多的加法以及乘法的運算，若是以資料庫完全記錄運算結果，則需要記錄3780組資料，需要的空間十分龐大；若是以乘法器與加法器運算，則需進行六次乘法與五次加法，對硬體的負擔也很大。因此在本發明中將資料庫查表方法與加法器共同運用。

在公式中，總共包含七個變數i、j、k、q、m、n及p，其中i、j、k分別可能為0、1或2等三種，q、m可能為0或1等兩種，n可能為0~4等五種，而p可能為0~6等七種，也就是說，所有變數的排列組合可能有3*3*3*2*2*5*7＝3780種不同的排列組合，所以若使用資料庫記錄運算結果才會需要3780組資料。若是將上述七個變數拆成兩部分，分別以資料庫記錄兩部分的運算結果，中間在以加法器運算其中的一次加法，則可以大幅節省資料庫的空間。

舉例而言，在Y[3780]的運算中，原本的運算公式為Y[p*540＋n*108＋m*54＋q*27＋k*9＋j*3＋i]，將其中(p*540＋q*27＋j*3)以及(m*54＋k*9＋n*108＋i)兩部分的運算結果分別以資料庫儲存，由於p有七種可能，q有兩種可能，j有三種可能，因此(p*540＋q*27＋j*3)需要儲存的運算結果有7*2*3＝42組，而(m*54＋k*9＋n*108＋i)需要儲存的運算結果有2*3*3*5＝90組，故資料庫總共需要儲存的運算結果為42＋90＝132組，比起3780組減少了95%以上。而在(p*540＋q*27＋j*3)＋(m*54＋k*9＋n*108＋i)中間的一次加法則以加法器完成，如此僅需要進行一次加法便可以節省95%以上的儲存空間。

當然上述的分隔分法並非唯一的分隔方法，其中七個變數可以在加法運算的兩端自由配對，以減少資料庫需要儲存的空間。但是在加法器的運算時，相同位元的加法運算比起需要進位的加法運算更加的容易，因此上述加法運算中，兩部分的位元可能較為相近，因此可以減少加法器的負擔。

本發明使用資料庫的查表方式和加法器的共同應用完成將影像資料編碼轉換成電視訊號，其中將電視訊號解碼轉換成影像資料同樣需要利用到上述公式，因此在使用資料庫與加法器的原理上相同，於此不在贅述。

如本發明所述，其中資料庫可以是一種對照表，但不以此為限。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1．．．影像資料

2．．．經過編碼的影像資料

21．．．系統部

22．．．資料部

23．．．傳送端

24．．．接收端

211．．．影像資訊

212．．．電視訊號

221．．．解交錯器

第1圖(a)為數位電視的影像資料。

第1圖(b)為編碼過的數位電視影像資料。

第2圖為本發明較佳實施例之影像資訊的傳輸過程。

23．．．傳送端

24．．．接收端

211．．．影像資訊

212．．．電視訊號

221．．．解交錯器

Claims (10)

1. 一種編碼方法，用於將一影像資料轉換成一電視訊號，該方法包含：透過一演算法將該影像資料之系統部與資料部做一特定排序；將該演算法之運算結果分割成複數組資料，並儲存一資料庫內；利用一查表法方式存取該複數組資料；透過一加法器將該複數組資料執行加法運算；以及其中於該加法運算中之加數及被加數的位元數趨近相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述之編碼方法，其中該運算法包括：Y[p*540+n*108+m*54+q*27+k*9+j*3+i]=Z[i*1260+j*420+k*140+q*70+m*35+n*7+p]，其中該Y表示該電視訊號之資料排列，該Z表示該影像資料經過打散後之資料排列，該i、j、k、q、m、n、p為該變數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之編碼方法，其中在複數個該變數與該影像資料進行乘法運算後，將該乘法運算之結果進行該加法運算而得出該電視訊號，其中該加法運算利用該資料庫及該加法器完成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之編碼方法，其中將一個該影像資訊進行編碼需要使用該加法器進行一次加法運算。
5. 如申請專利範圍第1項所述之編碼方法，該編碼方法係用於一數位電視之一解交錯器。
6. 一種解碼方法，用於將一電視訊號轉換為一影像資料，該方法包含：透過一運算法將該電視訊號之系統部與資料部做一特定排序；將該運算法之運算結果分割成複數組資料，並儲存一資料庫內；利用一查表法方式存取該複數組資料；透過一加法器將該複數組資料執行加法運算；以及將該電視訊號轉換成該影像資料；其中於該加法運算中之加數及被加數的位元數趨近相同。
7. 如申請專利範圍第6項所述之解碼方法，其中該運算法包括：Y[p*540+n*108+m*54+q*27+k*9+j*3+i]=Z[i*1260+j*420+k*140+q*70+m*35+n*7+p]，其中該Y表示該電視訊號之資料排列，該Z表示該影像資料經過打散後之資料排列，該i、j、k、q、m、n、p為該變數。
8. 如申請專利範圍第7項所述之解碼方法，在複數個該變數與該電視訊號進行乘法運算後，將該乘法運算之結果進行該加法運算而得出該影像資料，其中該加法運算利用該資料庫及該加法器完成。
9. 如申請專利範圍第6項所述之解碼方法，其中將一個 該電視訊號進行編碼需要使用該加法器進行一次加法運算。
10. 如申請專利範圍第6項所述之解碼方法，該解碼方法係應用於一數位電視之一解交錯器。