專利名稱：編碼設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種譯碼設(shè)備、一種譯碼方法、一種編碼設(shè)備、一種編碼方法、一種圖像處理系統(tǒng)和一種圖像處理方法。所有這些都被用于再次對圖像數(shù)據(jù)進行編碼的系統(tǒng)中。特別是，本發(fā)明涉及澤碼比特流產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)和對圖像數(shù)據(jù)再編碼的編碼參數(shù)的譯碼設(shè)備和方法，利用譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)編碼從譯碼設(shè)備提供的編碼圖像數(shù)據(jù)的編碼設(shè)備和方法，譯碼比特流產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)并產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)再編碼的編碼參數(shù)和利用從譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)編碼從譯碼設(shè)備提供的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)一個常規(guī)的系統(tǒng)對由使用MPEG(運動圖像專家組)系統(tǒng)編碼的圖像信號進行再編碼時，所述再編碼的圖像信號在圖像質(zhì)量方面會產(chǎn)生惡化。引起這種惡化的原因之一是在已經(jīng)編碼的信號和再編碼的信號之間的某些參數(shù)、例如圖像類型、運動矢量方面等存在某些差別。
下面將解釋由于圖像類型變化所導(dǎo)致的圖像質(zhì)量變差的一個例子。假設(shè)存在用于一個GOP(圖像組)的輸入譯碼圖像的圖像類型。所述GOP可以由例如9個圖像組成(N＝9)B0，B1，I2，B3，B4，P5，B6，B7和P8。
這些圖像組是以MPEG系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。更具體地說，所述GOP由一個I(幀內(nèi))圖像、多個P(預(yù)測)圖像和多個B(雙向預(yù)測)圖像組成。每三個圖像(M＝3)構(gòu)成從后面跟隨有一個I圖像或P圖像的I圖像或P圖像開始的子組。如下面所示，為了從相位上鎖定這個GOP，包含在輸入譯碼圖像中的所述I圖像被用做沒有進行任何修改的基準(zhǔn)圖像。
B0，B1，I2，B3，B4，P5，B6，B7，P8考慮用于沒有被相位鎖定的隨后GOP的輸入譯碼圖像的圖像類型B0，I1，B2，B3，P4，B5，B6，P7在這個GOP中，第三個圖像(B2)、即在圖像質(zhì)量方面可能會產(chǎn)生很大失真的一個B圖像在對圖像信號再次編碼的處理中被用做基準(zhǔn)圖像，這樣，再編碼的精度將降低，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的極大失真。
在常規(guī)的譯碼器中，在所述圖像信號被再次編碼之后，不僅是圖像類型，而且還有例如運動矢量等的其它編碼參數(shù)都可以保持不變。如果是這樣的話，所述圖像質(zhì)量的惡化比起使用在對所述圖像信號進行再編碼處理中計算的編碼參數(shù)值的情況要小。在常規(guī)的編碼器中，包括圖像類型和運動矢量在內(nèi)的所有編碼參數(shù)在所述圖像被再次編碼之后都保持不變，借此，使由再編碼圖像信號表示的圖像質(zhì)量幾乎沒有失真。
誤差可能被加到傳輸路徑中的比特流上。已經(jīng)對原來比特流進行編碼的所述編碼器可以使用不依據(jù)所述MPOEG標(biāo)準(zhǔn)的編碼參數(shù)。在這種情況下，所述譯碼器已經(jīng)接收的比特流可能具有在某種情況下存在的語法誤差。
如果所述語法誤差存在于所述比特流中，那么，所述譯碼器從比特流中發(fā)生誤差的位置搜索下一個開始碼(32比特同步碼)，借此以消除誤差。所述譯碼器不能對包括在誤差發(fā)生位置的起點和誤差恢復(fù)位置的起點之間延伸的一個比特流的一部分中的信號譯碼。因此，代替已經(jīng)丟失的圖像信號，所述譯碼器使用已經(jīng)被譯碼刪除由于語法誤差而丟失的圖像信號導(dǎo)致的誤差的圖像數(shù)據(jù)。
如上所述，所述常規(guī)的編碼器可以在根據(jù)圖像類型或運動矢量識別在再編碼之前提供的編碼參數(shù)和在再編碼之后提供的編碼參數(shù)的情況下對已經(jīng)譯碼的圖像信號進行再編碼。當(dāng)所述譯碼器接收一個具有語法誤差的比特流時，它隱蔽所述誤差并輸出被隱蔽了的圖像數(shù)據(jù)給所述再編碼器。然后，所述再編碼器從所述譯碼器中接收未編碼參數(shù)，或接收具有誤差的編碼參數(shù)。如果所述編碼器使用由所述譯碼器提供的錯誤編碼參數(shù)對圖像信號編碼，則由所述編碼圖信號表示的圖像將具有很大的質(zhì)量失真。
如上面所指示的，迄今為止，所述編碼器在大多數(shù)情況下使用由譯碼器提供的編碼參數(shù)對比特流進行編碼，而不考慮在輸入給所述譯碼器的所述比特流中是否發(fā)生了語法誤差。由于它使用錯誤的編碼參數(shù)對所述比特流進行編碼，所以，所述編碼器不能以正常方式處理所述比特流信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是從前述角度出發(fā)而做出的。本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠產(chǎn)生指示在一個比特流中已經(jīng)發(fā)生誤差的數(shù)據(jù)的譯碼裝置和方法、一種即使是在比特流中已經(jīng)發(fā)生了誤差也能夠執(zhí)行良好數(shù)據(jù)編碼的編碼設(shè)備和方法以及一種圖像處理系統(tǒng)和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種編碼設(shè)備包括計數(shù)裝置，用于對從譯碼設(shè)備連續(xù)輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)進行多次計數(shù)，并提供表示該計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到預(yù)定值的數(shù)據(jù)；圖像類型變化裝置，用于根據(jù)從所述計數(shù)裝置提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)，從而使所述圖像數(shù)據(jù)可以被編碼成不同圖像類型的圖像數(shù)據(jù)；編碼裝置，用于使用從所述圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種編碼方法包括對從譯碼設(shè)備連續(xù)輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)進行多次計數(shù)，并提供表示計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到預(yù)定值的數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述計數(shù)裝置提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)，從而使所述圖像數(shù)據(jù)可以被編碼成不同圖像類型的圖像數(shù)據(jù)；使用從圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)進行編碼。
根據(jù)本發(fā)明被設(shè)計成能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的譯碼設(shè)備包括譯碼裝置，用于對輸入比特流譯碼以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；參數(shù)產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生將被用于對所述圖像信號進行再編碼的每層的編碼參數(shù)，這些參數(shù)是由所述譯碼器產(chǎn)生的；和誤差標(biāo)記產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生用于指示由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于每層的編碼參數(shù)是否能夠有效地對所述圖像數(shù)據(jù)進行再編碼的誤差標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的譯碼方法包括對輸入的比特流譯碼以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；產(chǎn)生將被用于對所述圖像數(shù)據(jù)進行再編碼的用于每層的編碼參數(shù)；和產(chǎn)生用于指示為每層產(chǎn)生的編碼參數(shù)是否能夠有效地對所述圖像數(shù)據(jù)進行再編碼的誤差標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的編碼設(shè)備包括參數(shù)估計裝置，用于根據(jù)指示所述編碼參數(shù)是否能夠被有效使用的誤差標(biāo)記來確定已經(jīng)從譯碼設(shè)備輸入的用于每層的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對從所述譯碼裝置輸入的圖像數(shù)據(jù)編碼；參數(shù)計算裝置，用于根據(jù)由所述參數(shù)估計裝置提供并指示所述編碼參數(shù)無效的數(shù)據(jù)計算與從所述譯碼裝置提供的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼參數(shù)；編碼裝置，用于當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定由所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)有效時使用從所述譯碼設(shè)備輸入的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼，而當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定由所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)無效時使用由所述參數(shù)計算裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼。
根據(jù)本發(fā)明的另一種編碼設(shè)備包括計數(shù)裝置，用于對一個規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)被連續(xù)從譯碼設(shè)備輸入的次數(shù)進行計數(shù)；圖像類型變化裝置，用于根據(jù)由所述計數(shù)裝置提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)并指示所述計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)到達一個預(yù)定值從而可以將所述圖像數(shù)據(jù)編碼成不同圖像類型的圖像數(shù)據(jù)；和編碼裝置，用于使用從所述圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)編碼所述圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的再一種編碼方法包括確定從譯碼設(shè)備輸入并用于每層的編碼參數(shù)是否能夠根據(jù)指示所述編碼參數(shù)能夠被有效使用的誤差標(biāo)記有效地用于對從所述譯碼設(shè)備輸入的圖像數(shù)據(jù)編碼的處理；根據(jù)指示由所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)是無效的數(shù)據(jù)，計算與從所述譯碼裝置提供的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼參數(shù)的處理；和當(dāng)由所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)被確定為有效時使用從所述譯碼設(shè)備輸入的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)編碼和當(dāng)從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)被確定為無效時，使用在計算編碼參數(shù)處理中產(chǎn)生的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)編碼的處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一種編碼方法包括對連續(xù)從譯碼設(shè)備輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)的次數(shù)計數(shù)；根據(jù)由所述計數(shù)裝置提供并指示所述計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到一個預(yù)定值從而可以將所述圖像數(shù)據(jù)編碼成不同類型圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)；和使用從所述圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)包括一個譯碼設(shè)備和一個編碼設(shè)備。所述譯碼設(shè)備包括用于對輸入比特流譯碼以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的譯碼裝置；用于產(chǎn)生將被用于對已經(jīng)由所述譯碼裝置產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)再編碼的用于每層的編碼參數(shù)的參數(shù)產(chǎn)生裝置；和用于產(chǎn)生指示由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的用于每層的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對圖像數(shù)據(jù)再編碼的誤差標(biāo)記的誤差標(biāo)記產(chǎn)生裝置。所述編碼設(shè)備包括用于根據(jù)指示所述編碼參數(shù)是否能夠被有效使用的誤差標(biāo)記確定已經(jīng)從所述譯碼設(shè)備輸入的用于每層的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對從所述譯碼設(shè)備輸入的圖像數(shù)據(jù)編碼的參數(shù)估計裝置；用于根據(jù)從所述參數(shù)計算裝置提供并指示所述編碼參數(shù)無效的數(shù)據(jù)計算與從所述譯碼裝置提供的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼參數(shù)的參數(shù)計算裝置；和用于當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定由所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)有效時使用由所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼和當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定由所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)無效時使用由所述參數(shù)計算裝置產(chǎn)生的編碼裝置對圖像數(shù)據(jù)編碼的編碼裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一種圖像處理系統(tǒng)包括用于對輸入的比特流譯碼以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的譯碼裝置；用于對由所述譯碼裝置提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化借此以產(chǎn)生DCT系數(shù)的逆量化裝置；用于對由所述逆量化裝置提供的DCT系數(shù)執(zhí)行量化借此以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的量化裝置；用于產(chǎn)生將被用于對由所述譯碼裝置譯碼的圖像數(shù)據(jù)編碼并用于每層的編碼參數(shù)的參數(shù)產(chǎn)生裝置；用于產(chǎn)生指示由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置為每層產(chǎn)生的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼的誤差標(biāo)記的誤差產(chǎn)生裝置；用于根據(jù)從所述誤差產(chǎn)生裝置提供的所述誤差標(biāo)記計算編碼參數(shù)的計算裝置；用于使用由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置或計算裝置提供的編碼參數(shù)對從所述量化裝置提供的圖像數(shù)據(jù)編碼的編碼裝置；和用于當(dāng)根據(jù)由所述誤差產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的誤差標(biāo)記確定所述編碼參數(shù)有效時使用由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼所述圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)根據(jù)由所述誤差標(biāo)記產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的誤差標(biāo)記確定由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)無效時使用由所述計算裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼圖像數(shù)據(jù)的編碼控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一種圖像處理方法包括對輸入的比特流譯碼以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的處理；產(chǎn)生將被用于對圖像數(shù)據(jù)再編碼的用于每層的編碼參數(shù)的處理；和產(chǎn)生指示為每層產(chǎn)生的編碼參數(shù)是否能夠被有效用于再次對圖像數(shù)據(jù)編碼的誤差標(biāo)記的處理；對從所述譯碼裝置提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化處理借此產(chǎn)生DCT系數(shù)的處理；對從所述逆量化裝置提供的DCT系數(shù)執(zhí)行量化借此以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的處理；根據(jù)所述誤差標(biāo)記計算編碼參數(shù)的處理；和用于當(dāng)根據(jù)所述誤差標(biāo)記確定所述編碼參數(shù)有效時使用在譯碼輸入比特流處理中產(chǎn)生的編碼參數(shù)譯碼所述圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)根據(jù)所述誤差標(biāo)記確定所述編碼參數(shù)無效時使用在計算編碼參數(shù)處理中產(chǎn)生的編碼參數(shù)譯碼圖像數(shù)據(jù)的處理。
在根據(jù)本發(fā)明的譯碼設(shè)備和譯碼方法中，可以產(chǎn)生指示用于每層的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對圖像數(shù)據(jù)再編碼的誤差標(biāo)記。因此，在它們被譯碼之后，可以控制在對圖像數(shù)據(jù)再編碼中使用的編碼參數(shù)。因此，當(dāng)被譯碼的編碼參數(shù)無效時，它們不能被使用，使用由所述編碼器產(chǎn)生的編碼參數(shù)，借此精確地對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。
在根據(jù)本發(fā)明的編碼設(shè)備和方法中，當(dāng)從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)被確定為有效時，使用從所述譯碼裝置輸入的編碼參數(shù)和當(dāng)從所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)被確定為無效時使用由計算編碼參數(shù)處理產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼圖像數(shù)據(jù)。由此，當(dāng)從所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)有效時，使用與所述圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的復(fù)制參數(shù)對輸入圖像再編碼。當(dāng)從所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)無效時，使用在編碼設(shè)備或方法中產(chǎn)生的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼。因此，所述編碼設(shè)備和方法不使用由所述誤差標(biāo)記規(guī)定的編碼參數(shù)，因此能夠精確地再編碼所述圖像數(shù)據(jù)。結(jié)果，被如此再編碼的圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為一個高質(zhì)量圖像。
在根據(jù)本發(fā)明的其它編碼設(shè)備和編碼方法中，對從所述譯碼設(shè)備連續(xù)輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)的次數(shù)計數(shù)，和所述圖像數(shù)據(jù)的圖像類型根據(jù)從計數(shù)裝置提供并指示所述計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到一個預(yù)定值的數(shù)據(jù)變化到另一種圖像類型。使用產(chǎn)生來用于改變所述圖像類型的編碼參數(shù)，借此以對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。因此，即使是從所述譯碼設(shè)備輸入的編碼參數(shù)是一些在所述編碼設(shè)備中不能編碼的編碼參數(shù)，也可以改變所述編碼參數(shù)從而對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。因此，被如此再編碼的圖像數(shù)據(jù)能夠呈示出高質(zhì)量的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)包括一個譯碼設(shè)備和一個編碼設(shè)備。所述譯碼設(shè)備包括用于產(chǎn)生指示由所述參數(shù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生并用于每層的編碼參數(shù)是否能夠被有效用于對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼的誤差標(biāo)記的誤差標(biāo)記產(chǎn)生裝置。所述編碼設(shè)備包括用于根據(jù)指示所述編碼參數(shù)是否能夠被有效使用的誤差標(biāo)記來確定已經(jīng)從所述譯碼設(shè)備輸入并用于每層的編碼參數(shù)是否能夠有效地被用于譯碼從所述譯碼設(shè)備輸入的圖像數(shù)據(jù)的參數(shù)估計裝置；用于根據(jù)從所述參數(shù)估計裝置提供并指示所述編碼參數(shù)無效的數(shù)據(jù)計算與從所述譯碼設(shè)備提供的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼參數(shù)的參數(shù)計算裝置；和用于當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定由所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)有效時使用從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)編碼所述圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)所述參數(shù)估計裝置確定從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)無效時使用由所述參數(shù)計算裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼所述圖像數(shù)據(jù)的編碼裝置。因此，當(dāng)從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)有效時使用從所述譯碼設(shè)備輸入的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼和當(dāng)從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)無效時使用由所述參數(shù)計算裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼。因此，所述編碼設(shè)備和方法不使用由所述誤差標(biāo)記規(guī)定的編碼參數(shù)，并因此能夠精確地對圖像數(shù)據(jù)再編碼。被如此再編碼的圖像數(shù)據(jù)因此可以顯示一個高質(zhì)量的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的另一種圖像處理系統(tǒng)和圖像處理方法，執(zhí)行一種譯碼處理，其中，輸入的比特流被譯碼成圖像數(shù)據(jù)并產(chǎn)生誤差標(biāo)記，該誤差標(biāo)記指示為每層產(chǎn)生的編碼參數(shù)是否能夠被有效地用于對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。所述系統(tǒng)和方法還執(zhí)行一種編碼處理，其中，根據(jù)所述誤差標(biāo)記計算編碼參數(shù)，當(dāng)根據(jù)所述誤差標(biāo)記確定所述編碼參數(shù)有效時使用在對輸入比特流譯碼處理中產(chǎn)生的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼，當(dāng)根據(jù)所述誤差標(biāo)記確定所述編碼參數(shù)無效時使用在計算編碼參數(shù)處理中產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼所述圖像數(shù)據(jù)。由此，當(dāng)從所述譯碼設(shè)備提供的編碼參數(shù)有效時使用從所述譯碼設(shè)備輸入的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼，和當(dāng)從所述譯碼裝置提供的編碼參數(shù)無效時使用由所述參數(shù)計算裝置產(chǎn)生的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼。因此，所述圖像處理系統(tǒng)和圖像處理方法不使用由誤差標(biāo)記規(guī)定的編碼參數(shù)，因此能夠精確地對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。被如此再編碼的圖像數(shù)據(jù)因此能夠呈示一個高質(zhì)量的圖像。


圖1的框圖表示出根據(jù)本發(fā)明的一種圖像處理系統(tǒng)；圖2A表示出水平尺寸為x、垂直尺寸為y的一個圖像數(shù)據(jù)；圖2B用于解釋將一個偽誤差加到圖像數(shù)據(jù)上的處理；圖2C用于解釋從所述圖像數(shù)據(jù)中刪除所述偽誤差的處理；圖3的時序圖表示出在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中從所述譯碼器輸入給所述編碼器的參數(shù)估計數(shù)據(jù)等的輸入定時；圖4的時序圖表示出在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中從所述譯碼器到所述編碼輸入MB參數(shù)等的輸入定時；
圖5的時序圖表示出在根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中在從譯碼器輸入的編碼參數(shù)無效的情況下所執(zhí)行處理的定時；圖6的時序圖用于解釋涉及到將被顯示的按照圖像順序輸入給所述編碼器的MB參數(shù)picture_coding_type的處理定時，以便通過根據(jù)一個計數(shù)值將一定數(shù)量的B圖像改變成一定數(shù)量的P圖像來改變實現(xiàn)編碼；和圖7的框圖表示出根據(jù)本發(fā)明的一種圖像處理系統(tǒng)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明被應(yīng)用于例如圖1所示類型的圖像處理系統(tǒng)。
圖像處理系統(tǒng)1包括級連的譯碼器10和編碼器30。譯碼器10從一個外部設(shè)備接收一個比特流。所述比特流是一個根據(jù)MPEG 2標(biāo)準(zhǔn)編碼的比特流。編碼器30對由譯碼器10譯碼的圖像數(shù)據(jù)編碼，或?qū)λ鰣D像數(shù)據(jù)再編碼，然后以比特流的形式向一個外部設(shè)備輸出圖像數(shù)據(jù)。
譯碼器10包括用于接收根據(jù)MPEG 2標(biāo)準(zhǔn)編碼并從所述外部設(shè)備提供的一個比特流的緩沖器11。緩沖器11暫存所述比特流然后將該比特流輸出到可變長度譯碼(VLD)部分12。
可變長度譯碼部分12以例如宏數(shù)據(jù)塊(MB)為單位對所述比特流執(zhí)行可變長度譯碼，獲得一個量化系數(shù)和一個運動矢量。如此獲得的量化系數(shù)和運動矢量被輸出給逆量化(IQ)部分14。
可變長度譯碼部分12不僅執(zhí)行所述可變長度譯碼，而且還檢測加到每個MB層上的編碼參數(shù)(此后稱之為“MB參數(shù)”)。所述MB參數(shù)被輸出給存儲器13。此外，可變長度譯碼部分12檢測一個圖像層的編碼參數(shù)(sequence_GOP_picture_parameters)并產(chǎn)生指示所述圖像層數(shù)據(jù)的編碼參數(shù)和MB參數(shù)是否有效的一個數(shù)據(jù)(picture_mb_parameterts_valid)。這個數(shù)據(jù)被輸出給連接到可變長度譯碼部分12輸出端的控制部分41。
所述sequence_GOP_picture_parameters包括在MPEG 2標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的下述參數(shù)。
輸入給可變長度譯碼部分12的比特流包含一個緊跟在序列標(biāo)題之后安排的序列擴展(sequence_extension)、序列顯示擴展(sequence_display_extension)和序列可伸縮的擴展(sequence_scalable_extension)。在這些擴展之后加上一個GOP標(biāo)題(group_of_picture_header)。
另外，所述比特流包括一個用于保持與I(Intra)圖像(即幀內(nèi)編碼圖像)、P(預(yù)測)圖像(即幀間、正向預(yù)測編碼的圖像)和B(雙向預(yù)測)圖像(即雙向預(yù)測編碼的圖像)相關(guān)的數(shù)據(jù)的圖像標(biāo)題(picture_header)。所述比特流還包含諸如圖像編碼擴展(picture_coding_extension)、量化矩陣擴展(quant_matrix_extension)、圖像顯示擴展(picture_display_extension)等的其它擴展。
所述圖像層的編碼參數(shù)還包括諸如horizontal_size、vertual_size、picture_coding_type、top_field_first、repeat_first_field等的參數(shù)。
上面描述的MB參數(shù)是所述MB層的編碼參數(shù)。它們包括在MPEG 2標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的下述參數(shù)。
即、所述MB層包含一個宏數(shù)據(jù)塊地址、一個表示量化臺階尺寸的量化標(biāo)度、一個指示所述量化標(biāo)度是否有效的標(biāo)記(當(dāng)所述MB是一個空MB或者是一個沒有編碼的MB時設(shè)置為“0”)，表示所述DCT是處于幀模式、場模式還是雙模式的DCT類型、指示在所述幀模式、場模式或雙模式下實現(xiàn)運動補償?shù)倪\動補償類型、表示在正向預(yù)測、反向預(yù)測和雙向預(yù)測情況下執(zhí)行的運動預(yù)測的MB模式、一個運動矢量、一個用于場運動矢量的基準(zhǔn)場和一個用于雙主(dual prime)的輔助矢量。
如果將被檢測的宏數(shù)據(jù)塊是一個“未編碼的MB”，即如果所述宏數(shù)據(jù)塊是一個除幀內(nèi)MB以外的宏數(shù)據(jù)塊并不具有coded_block_pattern，則可變長度譯碼部分12將所述DCT類型設(shè)置為幀模式。
如果所述宏數(shù)據(jù)塊是個空MB，那么，可變長度譯碼部分12將所述DCT類型和運動補償類型分別設(shè)置為幀模式和幀預(yù)測。部分12將所述MB模式設(shè)置為用于P圖像的正向預(yù)測模式，從直接在前的MB開始將所述MB模式設(shè)置為用于B圖像的預(yù)測模式，并將所述運動矢量設(shè)置為用于P圖像的0(零)和用于B圖像的與直接在前MB相同的值。
如上所述，可變長度譯碼部分12輸出用于序列層、GOP層、圖像層和MB層的各種編碼參數(shù)。此外，部分12產(chǎn)生參數(shù)估計數(shù)據(jù)。所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)是一個兩比特標(biāo)記。如表1所示，在這兩個比特當(dāng)中，一個用于指示所述圖像層的編碼參數(shù)是否是有效的，而另一個用于指示所述MB參數(shù)是否是有效的。
表1

更具體地說，當(dāng)所述圖像層和MB層的編碼參數(shù)有誤差或它們是無效的時，可變長度譯碼部分12將所述標(biāo)記設(shè)置為“00”，當(dāng)所述圖像層的編碼參數(shù)沒有誤差或它是有效的時，將所述標(biāo)記設(shè)置為“10”，和當(dāng)所述圖像層的編碼參數(shù)和所述MB層的編碼參數(shù)中的一個具有誤差時，將所述標(biāo)記設(shè)置為“11”。如此產(chǎn)生的參數(shù)估計數(shù)據(jù)從部分12被輸出給控制部分41。
如果例如在譯碼器10的可變長度譯碼部分12執(zhí)行譯碼的同時在所述比特流中發(fā)生一個誤差，那么，所述圖像層的參數(shù)可能包含一個誤差。在這種情況下，通過檢測下一個GOP的標(biāo)題借助于隱藏的不具有picture_coding_type的數(shù)據(jù)恢復(fù)在該誤差之前從所述譯碼器10輸出的圖像數(shù)據(jù)。因此，所述圖像層的編碼參數(shù)包含一個誤差。后面將要描述的控制部分41將確定這個編碼參數(shù)是無效的。
當(dāng)所檢測的圖像在所述比特流中包含一個誤差時，所述MB參數(shù)可能是無效的。在這種情況下，所述MB參數(shù)包含一個誤差和控制部分41(后面將要描述)確定所述MB參數(shù)是無效的。
另外，譯碼部分12向控制部分41輸出top_field_first和repeat_first_field。輸入給部分41的場圖像是一個將被經(jīng)過轉(zhuǎn)換部分21輸出給編碼器30的圖像數(shù)據(jù)表示場圖像。編碼器30因此能夠?qū)斎虢o轉(zhuǎn)換部分31的所述場圖像編碼并且輸出與輸入的場圖像相同的一個場圖像。
上面所描述的top_field_first是一個標(biāo)記，用于指示在一個隔行圖像中的幀結(jié)構(gòu)圖像的頂場和底場中的哪一個將被首先顯示。上述repeat_first_field是一個標(biāo)記，用于指示在顯示幀結(jié)構(gòu)圖像的處理中是否應(yīng)當(dāng)再次顯示在下一個顯示的場之后首先顯示的場。
所述MB參數(shù)是從可變長度譯碼部分12輸入給存儲器13的?？刂撇糠?1根據(jù)編碼器30的處理定時控制規(guī)定圖像時間(后述)的延時。
逆量化部分14對包含已經(jīng)從可變長度譯碼部分12提供的量化系數(shù)在內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)進行量化。具體地說，部分14以例如每個包含8×8個象素的象素塊為單位量化所述圖像數(shù)據(jù)。逆量化部分14讀對所述圖數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化，其中，所述圖像數(shù)據(jù)被所述量化臺階多路復(fù)用，借此以產(chǎn)生一個DC系數(shù)。被如此量化的圖像數(shù)據(jù)被輸出給逆離散余弦變換(IDCT)部分15。
逆DCT部分15以例如8×8象素塊為單位對從逆量化部分14提供的象素數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化離散余弦變換。逆DCT部分15計算每個8×8象素塊的象素值(亮度和色差)。由所述逆變換產(chǎn)生的象素值組成的圖像數(shù)據(jù)被從逆DCT部分15輸出給加法器16。
加法器16將從逆DCT部分15輸出的圖像數(shù)據(jù)加到從運動補償部分18提供的圖像數(shù)據(jù)上。這兩個圖像數(shù)據(jù)的和被輸出給控制部分17。
運動補償(MC)部分18具有一個用于存儲其中的每一個項在時間順序上位于另一項之前或之后的多個圖像數(shù)據(jù)項的幀存儲器(FM)。部分18從所述幀存儲器中讀出已經(jīng)在運動矢量基礎(chǔ)上預(yù)測的每個圖像類型的圖像數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)被提供給加法器16。加法器16將這個圖像數(shù)據(jù)加到從逆DCT部分15中輸出的圖像數(shù)據(jù)上，借此以實現(xiàn)運動補償。
控制部分17改變從加法器16提供的幀并以其被譯碼的順序安排，從而產(chǎn)生由以它們將被譯碼的順序安排的幀組成的幀圖像序列。被如此產(chǎn)生的幀圖像序列被輸出給圖像處理部分19。
如果連接到部分19的輸出的編碼器30通過改變所述圖像尺寸再次對所述圖像編碼，那么，圖像處理部分19改變由從控制部分17輸入的圖像數(shù)據(jù)表示的圖像的尺寸。圖像處理部分19以表示由352象素×480象素組成的一個圖像數(shù)據(jù)S30的形式輸出例如由720象素×480象素組成的一個圖像給轉(zhuǎn)換部分21。
圖像處理部分19在由從控制部分17提供的圖像數(shù)據(jù)組成每個圖像中內(nèi)插以垂直方向和水平方向安置的象素。即部分19執(zhí)行一個向上匯編處理，借此，每個圖像具有當(dāng)它被輸入給圖像處理部分19使所具有的較高的分辨率。
圖像處理部分19根據(jù)都被加到所述圖像的圖像標(biāo)題上的top_field_first和repeat_first_field將組成一個幀圖像的輸入比特流的每個圖像轉(zhuǎn)換成一個隔行圖像。
圖像處理部分19轉(zhuǎn)換表示所述圖像的亮度信號、色差信號Cb和色差信號Cr之間比值的每個圖像的亮度-色度差格式。更具體地說，圖像處理部分19將所述亮度-色度差格式從表示比值為4∶2∶0的一個轉(zhuǎn)換為表示4∶2∶2的另一個。比值4∶2∶0指示所述色彩數(shù)據(jù)已經(jīng)在水平和垂直方向上被減少到用于所述圖像的一半。比值4∶2∶2指示所述色彩數(shù)據(jù)僅僅在水平方向上被減少到用于所述圖像的一半。
圖像處理部分19經(jīng)過轉(zhuǎn)換部分21向編碼器30輸出圖像數(shù)據(jù)S30。應(yīng)當(dāng)說明，這個圖像數(shù)據(jù)S30已經(jīng)經(jīng)過了上述向上取樣處理、重寫圖像標(biāo)題以改變到一個場圖像的幀圖像的處理以及轉(zhuǎn)換亮度-色度格式的處理。
編碼器30可以在不改變所述圖像尺寸的情況下對該圖像數(shù)據(jù)再編碼。如果是這種情況，偽數(shù)據(jù)添加部分20將偽數(shù)據(jù)加到例如具有如圖2A所示水平方向尺寸和垂直方向尺寸分別為x和y的圖像數(shù)據(jù)上，借此產(chǎn)生圖2B所示的圖像數(shù)據(jù)S20。被如此產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)S20經(jīng)過轉(zhuǎn)換部分21輸出給編碼器30。
如果確定圖像數(shù)據(jù)S10任一圖像的尺寸小于720象素×480象素或720象素×576象素，那么，偽數(shù)據(jù)添加部分20將偽數(shù)據(jù)加到從控制部分17提供的圖像數(shù)據(jù)S10上。借此部分20產(chǎn)生由720象素×480象素或720象素×576象素組成的圖像數(shù)據(jù)。具體地說，如果從控制部分17提供的圖像數(shù)據(jù)S10小于720象素×480象素圖像或720象素×576象素圖像，那么，偽數(shù)據(jù)添加部分20將兩個偽數(shù)據(jù)項加到圖像數(shù)據(jù)上。第一偽數(shù)據(jù)由用于由所述圖像數(shù)據(jù)表示的所述圖像的水平方向的(720-x)×480象素或(720-x)×576象素組成。第二偽數(shù)據(jù)由用于所述圖像垂直方向的(720-y)×480象素或(720-y)×576象素組成。
轉(zhuǎn)換部分21根據(jù)由連接到它的控制部分41提供的控制信號關(guān)閉或打開。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分21被連接到偽數(shù)據(jù)添加部分20的輸出端時，所述圖像數(shù)據(jù)S20從部分20輸出到編碼器30。相反，當(dāng)轉(zhuǎn)換部分21被連接到圖像處理部分19的輸出端時，圖像數(shù)據(jù)S30從部分19輸出給編碼器30。
控制部分41從可變長度譯碼部分12接收所述圖像層的編碼參數(shù)(Sequence_GOP_Picture_Parameters)并向編碼器30輸出sequenc_parameters、GOP_parameter和picture_parameters?？刂撇糠?1也從可變長度譯碼部分12接收參數(shù)估計數(shù)據(jù)。(所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)已經(jīng)結(jié)合表1進行了解釋。)控制部分41將所述編碼參數(shù)和參數(shù)估計數(shù)據(jù)存儲到存儲器42中。
控制部分41向轉(zhuǎn)換部分21輸出控制信號。它也向轉(zhuǎn)換部分37輸出控制信號。這些控制信號控制轉(zhuǎn)換部分21、31和37的打開/關(guān)閉定時以控制譯碼器10和編碼器30的處理定時。此時，控制部分41參考所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)，借此確定所述圖像層的編碼參數(shù)是否有效以及所述MB參數(shù)是否有效。在已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上，控制部分41產(chǎn)生由于打開或關(guān)閉所述轉(zhuǎn)換部分37的控制信號。為了產(chǎn)生所述控制信號，控制部分41將所述參數(shù)存儲到用做工作存儲器的存儲器42中。
編碼器30包括轉(zhuǎn)換部分31，來自轉(zhuǎn)換部分21的圖像數(shù)據(jù)S20或圖像數(shù)據(jù)S30被輸入給轉(zhuǎn)換部分31。
轉(zhuǎn)換部分31根據(jù)由控制部分41提供的控制信號打開或關(guān)閉。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分31被連接到偽數(shù)據(jù)消除部分32的輸出端a時，從譯碼器10輸出的圖像數(shù)據(jù)S20被輸入給偽數(shù)據(jù)消除部分32。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分31被連接到圖像處理部分33的輸出端b時，從內(nèi)譯碼器輸出的圖像數(shù)據(jù)S 30被輸入給圖像處理部分33。
如圖2所示，偽數(shù)據(jù)消除部分32從由轉(zhuǎn)換部分31提供的圖像數(shù)據(jù)中消除所述偽數(shù)據(jù)，并輸出所述圖像數(shù)據(jù)給運動估計部分34。換言之，偽數(shù)據(jù)消除部分消除被加到從譯碼器10提供的圖像數(shù)據(jù)S20(圖2B)的偽數(shù)據(jù)，由此產(chǎn)生不包含偽數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。
圖像處理部分33對從轉(zhuǎn)換部分輸入的圖像數(shù)據(jù)S31進行處理，產(chǎn)生其圖像尺寸不同于由圖像處理部分19改變的圖像尺寸的圖像數(shù)據(jù)S40。圖像數(shù)據(jù)S40被輸出給運動估計部分34。圖像處理部分33輸出例如表示720×480象素圖像的圖像數(shù)據(jù)，而不是輸出表示352×480象素圖像的圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，表示720×480象素圖像的圖像數(shù)據(jù)被輸出給運動估計部分34。
另外，圖像處理部分33對圖像數(shù)據(jù)S31執(zhí)行2-3下拉處理。即，部分33將例如由每秒24個圖像組成的電影圖像轉(zhuǎn)換成由每秒30幀組成的圖像數(shù)據(jù)。
圖像處理部分33從由圖像數(shù)據(jù)S31組成的每個圖像中提取某些在水平和垂直方向安排的象素。換言之，部分33執(zhí)行向下取樣，產(chǎn)生分辨率低于從轉(zhuǎn)換部分31輸入給它的圖像分辨率的圖像。
此外，圖像處理部分33根據(jù)被加到每個圖像的圖像標(biāo)題上的top_field_first和repeat_first_field將由輸入給它的比特流組成的每個圖像從一個隔行圖像轉(zhuǎn)換成一個幀圖像。
再有，圖像處理部分33轉(zhuǎn)換表示在所述圖像的亮度信號、色差信號Cb和色差信號Cr之間的比值的每個圖像的亮度-色差格式。更詳細(xì)地說，圖像處理部分33將來自表示比值4∶2∶2中一個的亮度-色差格式轉(zhuǎn)換成表示比值4∶2∶0的另一個。比值4∶2∶2指示在水平方向上所述色度數(shù)據(jù)被減小到用于所述圖像的一半。比值4∶2∶0指示所述色度數(shù)據(jù)在水平和垂直方向上都被減小了一半。
圖像處理部分33向運動估計部分34輸出圖像數(shù)據(jù)S40。應(yīng)當(dāng)說明，這個圖像數(shù)據(jù)S40已經(jīng)被進行了上述2-3下拉處理、下取樣處理、重寫所述圖像標(biāo)題以將幀圖像改變成場圖像的處理和轉(zhuǎn)換亮度-色差格式的處理。
運動估計部分34根據(jù)由轉(zhuǎn)換部分31或偽數(shù)據(jù)消除部分32提供的圖像數(shù)據(jù)S40以MB為單位計算運動矢量。運動估計部分34執(zhí)行正向估計、逆向估計和雙向估計。在所述正向估計的情況下，根據(jù)在過去顯示的圖像對運動進行估計。在逆向估計的情況下，根據(jù)將來將被顯示的圖像對運動進行估計。在雙向估計的情況下，根據(jù)過去被顯示和將來將被顯示的圖像對運動進行估計。如此計算的運動矢量被與表示所述MB的圖像數(shù)據(jù)一起輸出給控制部分35和MB參數(shù)計算部分36。
控制部分35轉(zhuǎn)換由運動估計部分34提供并由按照將被顯示順序安排的多個幀組成的幀圖像序列，由此產(chǎn)生由將被按照譯碼順序安排的幀組成的幀圖像序列。如此產(chǎn)生的幀圖像序列被輸入給編碼部分38。
MB參數(shù)計算部分36根據(jù)已經(jīng)從運動估計部分34提供給它的所述MB的運動矢量產(chǎn)生MB參數(shù)。部分36向轉(zhuǎn)換部分37輸出這些MB參數(shù)。
轉(zhuǎn)換部分37根據(jù)由控制部分41提供的控制信號打開或關(guān)閉。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分37被連接到MB參數(shù)計算部分36的輸出端a時，由部分36計算的MB參數(shù)被提供給編碼部分38。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分37被連接到譯碼器10的輸出端b時，在譯碼器10中產(chǎn)生的MB參數(shù)被提供給編碼部分38。
編碼部分38包括加法器51、DCT部分52、量化(Q)部分53、逆量化(IQ)部分54、逆DCT(IDCT)部分55、加法器56、幀存儲器(FM)57a、和運動補償(MC)部分57b。加法器51從控制部分35以MB為單位接收圖像數(shù)據(jù)。DCT部分52以MB為單位對從加法器51提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行逆離散余弦變換。量化部分53對由從DCT部分52提供的圖像數(shù)據(jù)組成的DCT系數(shù)執(zhí)行量化。
運動補償(MC)部分57b具有一個幀存儲器(FM)，用于存儲多個圖像數(shù)據(jù)項，其中的每一項在時間順序上超前或滯后另一項。部分57b從這個幀存儲器中讀出在所述運動矢量的基礎(chǔ)上已經(jīng)進行了預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)被提供給加法器51和56。加法器51和56執(zhí)行加法，借此以實現(xiàn)運動補償。
利用上述結(jié)構(gòu)，編碼部分38以MB為單位編碼所述圖像數(shù)據(jù)，借此產(chǎn)生由符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)的I圖像、P圖像和B圖像組成的圖像數(shù)據(jù)。如此產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)被輸出給可變長度編碼部分39。
可變長度編碼部分39對從編碼部分38提供并由其中的每一個都包含一個量化系數(shù)的多個MB組成的圖像數(shù)據(jù)進行可變長度編碼。具體地說，可變長度編碼部分39利用霍夫曼編碼執(zhí)行可變長度壓縮，然后將所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個比特流。所述比特流被輸出給緩沖器40。
緩沖器40暫存從可變長度編碼部分39提供的比特流。通過對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼獲得的比特流被輸出給一個外部設(shè)備。
下面將參照圖3所示時序描述在上述的圖像處理系統(tǒng)中譯碼器10是如何將用于所述圖像層的編碼參數(shù)、參數(shù)估計數(shù)據(jù)等輸入給編碼器30的。
首先，如圖3(a)所示，在定時t1到t6處，由按照上述順序安排的圖像I2、B0、B1、P5和B4組成的一個比特流被分別輸入給譯碼器10的緩沖器11。
如圖3(c)所示，可變長度譯碼部分12在和定時t1到t6處分別將所述比特流輸入給緩沖器1的同時檢測用于圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的圖像層的sequence_GOP_picture_parameters。被如此檢測的sequence_GOP_picture_parameters被輸出給控制部分41。
可變長度譯碼部分12在每當(dāng)所述圖像被進行可變長度譯碼時產(chǎn)生picture_mb_parameters_vaild。所述部分12借此相對向緩沖器11輸入所述比特流的定時延遲一個圖像時間，如圖3(a)所示?？勺冮L度譯碼部分12分別在時間t1到t7處向控制部分41輸出用于圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的參數(shù)估計數(shù)據(jù)。
如圖3(b)所示，譯碼器10的轉(zhuǎn)換部分21將經(jīng)過圖像處理部分19或偽數(shù)據(jù)添加部分20處理的圖像數(shù)據(jù)相對向緩沖器11輸入所述比特流的定時延遲應(yīng)該圖像時間。借此，圖像B0、B1、I2、B3、B4和P5在時間t2到t7處被分別按照它們被描述的順序輸出給編碼器30。
在譯碼器10如圖3(d)所示對所述圖像數(shù)據(jù)進處理的同時，構(gòu)成所述圖像數(shù)據(jù)的圖像B0、B1、I2、B3、B4和P5在時間t2到t7被分別陸續(xù)輸入給編碼器30，如圖3(e)所示。相對于從譯碼器10輸出圖像數(shù)據(jù)的定時(示于圖3(b))，這些圖像B0、B1、I2、B3、B4和P5沒有被延遲。
如圖3(f)所示，圖像層的編碼參數(shù)(即sequence_GOP_picture_parameters)從譯碼器10經(jīng)過控制部分41被連續(xù)輸入給編碼器30用于圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4。這些編碼參數(shù)相對于從可變長度譯碼部分12輸出sequence_GOP_picture_parameters的定時沒有延遲，見圖3(c)。
用于從譯碼器10的可變長度譯碼部分12提供的圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的參數(shù)估計數(shù)據(jù)項以圖3(g)所示順序在沒有延遲的情況下輸入給編碼器30。這些參數(shù)估計數(shù)據(jù)項從譯碼器10經(jīng)過控制部分41在時間t2到t7處分別輸入給編碼器30。
在編碼器30中，所述比特流在圖像時間t5到t10處從緩沖器40輸出，如圖3(h)所示。時間t5到t10，即其中M＝3的對GOP的圖像數(shù)據(jù)編碼的定時比圖3(e)所示輸入圖像數(shù)據(jù)的定時分別延遲了3個圖像時間。此時，圖像B0、B1、P5、B3和B4按照它們被描述的順序從譯碼器10輸出。
必須將所述圖像層的編碼參數(shù)存儲在存儲器42中長達編碼器30對所述圖像數(shù)據(jù)編碼所需的圖像時間。在本實施例中，控制部分41控制所述編碼器30以使存儲器42存儲所述編碼參數(shù)長達4個圖像時間，以便根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)輸出由其中M＝3的GOP組成的比特流。由此，編碼器30能夠輸出被編碼并包含所述編碼參數(shù)的比特流。
下面將結(jié)合圖4的定時描述在上述圖像處理系統(tǒng)中從譯碼器10到編碼器30的MB參數(shù)等的定時。
在譯碼器10中，由按照所述順序安排的圖像I2、B0、P5、B3和B4組成的比特流被輸入給緩沖器11長達時間t1到t6的周期，如圖4(a)所示。
譯碼器10的可變長度譯碼部分12在相對于將所述比特流輸入給所述緩沖器的定時、即從時間t0到t7的周期沒有延遲地譯碼所述輸入的比特流。借此部分12逐一產(chǎn)生用于圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的MB參數(shù)(MB_parameters)，如圖所示。
譯碼器10的可變長度部分12輸出具有4個圖像時間延遲的在圖4(c)的定時處產(chǎn)生的MB參數(shù)。即，部分12分別在時間t5到t10出輸出圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的MB參數(shù)。
如果GOP具有3的M值(M＝3)，控制部分41在所述MB參數(shù)被輸出給編碼器30之前使存儲器13存儲用于4個圖像時間(即4-幀圖像時間)的MB參數(shù)。
如圖4(b)所示，譯碼器10將所述圖像數(shù)據(jù)相對于所述比特流延遲一個圖像時間，并按照上述順序分別在時間t2到t7向編碼器30輸出所述圖像數(shù)據(jù)的圖像B0、B1、I2、B3、B4和P5。
當(dāng)如圖4(a)到(d)所示譯碼器10處理所述圖像數(shù)據(jù)時，編碼器30在時間t2到t7一個跟一個地接收所述圖像數(shù)據(jù)的圖像B0、B1、I2、B3、B4和P5。圖4(b)示出了相對于輸出定時沒有被延遲的圖像。
圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4的MB參數(shù)在時間t5到t10在相對于輸出它們的定時沒有被延遲的情況下分別被輸入給編碼器30，如圖4(d)所示。
另外，編碼器30在圖4(g)所示的定時處使用所述MB參數(shù)。具體地說，編碼部分38使用所述MB參數(shù)，將所述圖像數(shù)據(jù)編碼成由圖像I2、B0、B1、P5、B3和B4組成的比特流，如圖4(f)所示，圖像B0、B1、P5、B3和B4相對于圖4(e)所示將所述圖像數(shù)據(jù)輸入給編碼器30的定時被延遲3個圖像時間。I2、B0、B1、P5、B3和B4然后在時間t5到t10分別按照上述順序從編碼器30輸出。
在編碼器30中，所述圖像層的編碼參數(shù)必須被存儲在存儲器42中長達對所輸入的比特流編碼所需的圖像時間。在這個實施例中，如果所述比特流是由M＝3的一個GOP組成的，那么，控制部分41控制編碼器30使所述比特流相對于輸入所述圖像數(shù)據(jù)的定時延遲3個圖像時間地被輸出達一個周期(t1到t4)。
下面將描述在所述圖像處理系統(tǒng)中如何在由譯碼器10提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對所述圖像數(shù)據(jù)進行處理的。
在圖像處理系統(tǒng)1中，可變長度譯碼部分12產(chǎn)生參數(shù)估計數(shù)據(jù)，控制部分41根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)確定一個圖像層的編碼參數(shù)和MB參數(shù)是否是有效的?？刂撇糠?1選擇編碼參數(shù)，以使編碼器30被用于對輸入圖像數(shù)據(jù)編碼。
更具體地說，控制部分41根據(jù)從可變長度譯碼部分12提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)檢測一個標(biāo)記。如果所述標(biāo)記指示所述圖像層的編碼參數(shù)和MB參數(shù)是有效的，不存在誤差，則編碼器30通過使用與被輸入到譯碼器10的所述比特流上的編碼參數(shù)相同的編碼參數(shù)對從所述譯碼器10輸入的圖像數(shù)據(jù)編碼。
為了減小所述比特速率，控制部分41控制所述編碼器30以便使編碼器30僅僅改變表示量化標(biāo)度的編碼參數(shù)和執(zhí)行編碼。至于其它編碼參數(shù)，控制部分41使用加到輸入給譯碼器10的所述比特流上的編碼參數(shù)控制編碼器30執(zhí)行編碼。
控制部分41使編碼器30僅僅使用所述圖像層的編碼參數(shù)執(zhí)行編碼，借此改變所述圖像的尺寸。在此時，控制部分41控制編碼器30以使將被用于實現(xiàn)這個編碼的編碼參數(shù)與加到輸入給譯碼器10的所述比特流的編碼參數(shù)、至少是picture_coding_type、top_field_first和repeat_first_field相同。另外，控制部分41使從可變長度譯碼部分12提供的MB參數(shù)無效。然后它控制轉(zhuǎn)換部分37以使編碼部分38可以使用由MB參數(shù)計算部分36計算的MB的所有編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)編碼。
在上述的圖像處理系統(tǒng)1中，控制部分41可以根據(jù)從可變長度譯碼器部分12提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)檢測表示所述圖像層的編碼參數(shù)和MB參數(shù)有效、包含誤差的一個標(biāo)記。如果是這種情況下，使用在編碼器30中提供的MB參數(shù)計算部分36計算的編碼參數(shù)執(zhí)行編碼。下面將參照圖5所示的定時圖描述當(dāng)編碼參數(shù)有效時執(zhí)行的處理。
如圖5的時序圖中的(a)所示，由按照下述順序排列的圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P8、B6、B7、I2、B0和B1組成的比特流在從時間t1到t12的周期內(nèi)被輸出給譯碼器10的緩沖器11。
如圖5的(c)所示，在譯碼器10中提供的可變長度譯碼部分12以和輸入所述比特流相同的定時譯碼MB參數(shù)。在時間t1到t12處分別譯碼圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P8、B6、B7、I2、B0和B1的MB參數(shù)。
如圖5的(d)所示，在用于圖像P5的MB層中在時間t4可能發(fā)生一個語法誤差。在這種情況下，可變長度譯碼部分12將包含在所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)(mb_parameters_valid)中用于所述MB層的一個比特標(biāo)記設(shè)置為“0”，如圖5的(c)所示。然后，可變長度譯碼部分12恢復(fù)在圖像P5之后的開始碼中的所述誤差。
如果在包含在參數(shù)估計數(shù)據(jù)中的MB層中在圖像時間t1到t3和t5到t12中沒有發(fā)生誤差，可變長度譯碼部分12將用于所述MB層的一個比特設(shè)置為“1”。
在譯碼器10中，存儲器13暫存由可變長度譯碼部分12產(chǎn)生的MB參數(shù)，如圖5的(f)所示。在控制部分41的控制下，圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P8、B6、B7、I2、B0和B1相對于輸入所述比特流的定時被延遲4個圖像時間。被如此延遲的MB參數(shù)分別在時間t5到t16被陸續(xù)輸出給編碼器30。
另外，譯碼器10將所述圖像數(shù)據(jù)相對于所述比特流的定時延遲一個圖像時間，如圖5的(b)所示。圖像B0、B1、I2、B3、B4、P5、B6、B7、P8、B0、B1和I2分別在時間t2到t13被陸續(xù)輸出給編碼器30。
當(dāng)譯碼器10如圖5的(a)到(f)所示處理圖像數(shù)據(jù)時，編碼器30分別在時間t2到t10按照下述順序接收組成所述圖像數(shù)據(jù)的圖像B0、B1、I2、B3、B4、P5、B6、B7和P8，如圖5的(g)所示。輸入給編碼器30的圖像數(shù)據(jù)相對于圖5的(b)所示的數(shù)據(jù)輸出定時沒有延遲。
如圖5的(h)所示，用于圖像I2、B0、P5、B3、B4、P8、B6、B7、I2和B1的MB參數(shù)在時間t5到t16被分別輸入給編碼器30。這些參數(shù)相對于圖5的(f)所示的輸出所述MB參數(shù)的定時沒有延遲。
如圖5的(i)所示，控制部分41根據(jù)從可變長度譯碼部分12提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)確定在與圖5的(h)所示的所述MB參數(shù)輸入定時相同的定時處所述MB參數(shù)是無效的還是有效的。在圖5的(i)中，“1”指示控制部分41確定所述MB參數(shù)是有效的，而“0”指示控制部分41確定所述MB參數(shù)是無效的。
控制部分41接收表示用于圖像P5的MB參數(shù)在圖5的(d)處示出的t4處包含一個誤差的參數(shù)估計數(shù)據(jù)。控制部分41根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)確定圖像P5是一個由誤差隱蔽導(dǎo)致的圖像數(shù)據(jù)項?？刂撇糠?1使用于已經(jīng)在圖像P5基礎(chǔ)上預(yù)測的圖像B3、B4、P8、B6和B7的MB參數(shù)無效?？刂撇糠?1根據(jù)沒有使用圖像P5已經(jīng)產(chǎn)生的圖像I2確定所述MB參數(shù)是有效的。即，控制部分41確定用于圖像I2、B0和B1的MB參數(shù)和用于分別在圖像時間t14到t16輸入的圖像I2、B0和B1的MB參數(shù)是有效的，和用于分別在圖像時間t8到t18輸入的圖像P5、B3、B4、P8、B6和B7的MB參數(shù)是無效的。
如圖5的(i)所示，控制部分41控制轉(zhuǎn)換部分37，借此使轉(zhuǎn)換部分37被連接到譯碼器10的輸出端。這使得譯碼部分38能夠使用輸入給轉(zhuǎn)換部分37的MB參數(shù)執(zhí)行諸如運動矢量預(yù)測的處理以對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。
至于如圖5的(i)所示其MB參數(shù)已經(jīng)被確定為無效的圖像P5、B3、B4、P8、B6和B7，控制部分41控制轉(zhuǎn)換部分37，并將它連接到MB計算部分36的輸出端。在這種情況下，不使用在可變長度譯碼部分12中產(chǎn)生的MB參數(shù)。而是使用由部分36計算的MB參數(shù)，借此執(zhí)行諸如運動矢量預(yù)測的處理以便對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。
編碼器30輸出已經(jīng)由編碼部分38通過執(zhí)行編碼等產(chǎn)生的比特流。具體地說，編碼器30在時間t5到t16分別輸出圖5的(j)所示的圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P6、B6、B7、I2和B1。這些圖像相對于接收所述圖像數(shù)據(jù)的定時已經(jīng)被延遲了3個圖像時間，如圖5的(g)所示。
在編碼器30中，需要被存儲在存儲器42中所述圖像時間的圖像層的編碼參數(shù)被用于對圖像數(shù)據(jù)編碼。在當(dāng)前的實施例中，控制部分41控制存儲器42，從而使其中M＝3的由多個GOP組成的比特流可以被輸出并相對于接收所述圖像數(shù)據(jù)的定時延遲3個圖像時間(t2到t4)。
在被如此構(gòu)成的圖像處理系統(tǒng)1中，在譯碼器10中提供的可變長度譯碼部分12產(chǎn)生指示在圖像層的編碼參數(shù)和MB參數(shù)中已經(jīng)產(chǎn)生誤差的參數(shù)估計數(shù)據(jù)。根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)，控制部分41能夠控制在編碼器30中使用的編碼參數(shù)。因此，利用所述圖像處理系統(tǒng)1，可以使用由編碼器30計算的編碼參數(shù)、而不使用無效編碼參數(shù)很容易地對圖像數(shù)據(jù)再編。
更具體地說，當(dāng)如圖5的(d)所示在MB參數(shù)中發(fā)生誤差時，由在譯碼器10中提供的可變長度譯碼部分12產(chǎn)生的MB參數(shù)根本沒有被利用。代替的是編碼部分38使用由MB參數(shù)計算部分36計算的MB參數(shù)。由此，避免了所述圖像數(shù)據(jù)使用無效編碼參數(shù)被再編碼。
在已經(jīng)結(jié)合圖3到圖5進行解釋的用于處理圖像數(shù)據(jù)的圖像處理系統(tǒng)1中提供的編碼器30被設(shè)計成對由多個GOP組成的圖像數(shù)據(jù)進行編碼，其中，每個子組由三個或更少的圖像組成并從一個I圖像或一個P圖像開始。如果由其中每個子組由3個以上(M＞3)的圖像組成的多個GOP組成的圖像數(shù)據(jù)被輸入給編碼器30，則控制部分41將所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其中每個子組都由3個或更少(M≤3)圖像組成的圖像數(shù)據(jù)。經(jīng)過如此轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)被編碼。
例如，表示將被按照所述順序顯示的圖像I0、B1、B2、B3、B4和B5的圖像數(shù)據(jù)可以被輸入給編碼器30。在這種情況下，控制部分41對圖像B3到圖像P3進行轉(zhuǎn)換，輸出表示按照它們被描述順序顯示的圖像I0、B1、B2、B3、B4和B5的圖像數(shù)據(jù)。即，控制部分41將由其中M＝5的一個GOP組成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由其中M＝3的一個GOP和其中M＝2的一個GOP組成的圖像數(shù)據(jù)。
如上所述，控制部分41通過參考按照將被顯示的圖像順序輸入給編碼器30的圖像參數(shù)picture_coding_type改變值M，對連續(xù)輸入的B圖像計數(shù)和將每個B圖像轉(zhuǎn)換為P圖像，借此，產(chǎn)生新的編碼參數(shù)。編碼器30使用所述新的編碼參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼。
下面將參照圖6的時序進一步描述上述用于處理圖像數(shù)據(jù)的圖像處理系統(tǒng)1。
如圖6的時序所示，譯碼器10的緩沖器11接收一個比特流。所述比特流由分別在時間t1到t14輸入給緩沖器11的圖像I2、B0、B2、P5、B3、B4、Pa、B6、B7、B8、B9、Pd、Bb和Bc組成。
通過檢測在規(guī)定的I圖像之后輸入的I圖像的數(shù)量或在規(guī)定的P圖像之后輸入的P圖像的數(shù)量可以獲得輸入給譯碼器10的比特流的值M。如圖6的(b)所示，被檢測圖像的數(shù)量是用于圖像I2、B0和B1的“3”，用于圖像P5、B3和B4的“3”，用于圖像Pa、B6、B7、B8和B9的“5”和用于圖像Pd、Bb和Bc的“3”。
如圖6的(a)所示，在譯碼器10中提供的可變長度譯碼部分12在與和接收所述比特流的定時相同的定時處譯碼用于所述圖像的MB參數(shù)。即，部分12分別在圖6的(d)所示的定時處按照它們被描述的順序譯碼用于圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、Pa、B6、B7、B8、B9、Pd、Bb和Bc的MB參數(shù)。
由可變長度譯碼器12產(chǎn)生的MB參數(shù)被存儲在存儲器13中并暫時保存它們。在控制部分41的控制下，從存儲器13中讀出所述MB參數(shù)，并相對接收所述比特流的定時延遲4個圖像時間。用于圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P8、B6、B7、I2、B0和B1的MB參數(shù)按照它們被描述的順序分別在時間t5到t16被輸出給編碼器30，如圖6的(e)所示。
譯碼器10將圖像B0、B1、I2、B3、B4、P5、B6、B7、B8、B9、Pa、Bb、Bc和Pd相對于接收所述比特流的定時延遲一個圖像時間，如圖6的(c)所示。被如此延遲的這些圖像按照它們被描述的順序輸出給編碼器30。
圖像B0、B1、I2、B3、B4、P5、B6、B7、B8、B9、Pa、Bb、Bc和Pd在與從譯碼器10接收比特流的定時(如圖6的(c)所示)相同的定時處被輸入給編碼器30，如圖6的(f)所示。具體地說，圖像B0、B1、I2、B3、P5、B6、B7、B8、B9、Pa、Bb、Bc和Pd分別在時間t2到t15按照它們被描述的順序輸入給編碼器30。
如圖6的(g)所示，控制部分41對在將圖像數(shù)據(jù)輸入給編碼器30的定時(如圖6的(f)所示)處連續(xù)輸入給編碼器30的B圖像計數(shù)。當(dāng)一個I圖像或一個P圖像被輸入給編碼器30或當(dāng)所述計數(shù)值達到“3”時，控制部分41將所述計數(shù)復(fù)位到“0”。
換言之，控制部分41獲取計數(shù)1、2、0、1、2、0、1、2、3、1、0、1和0，這些計數(shù)對應(yīng)于由輸入給編碼器30的圖像數(shù)據(jù)表示的各個圖像，如圖6的(f)所示。
控制部分41根據(jù)圖6(g)所示的計數(shù)確定所述圖像數(shù)據(jù)的值M是否應(yīng)當(dāng)改變。更具體地說，如果任何一個計數(shù)變成了“3”，控制部分41確定所述值M應(yīng)當(dāng)改變?？刂撇糠?1將在圖像時間T10處計數(shù)為“3”的圖像B8變成圖6(h)所示的一個P圖像，借此改變所述值M。
在這個例子中，為了將一個B圖像變成一個P圖像，控制部分41在圖6(g)所示計數(shù)的基礎(chǔ)上確定用于每個圖像的picture+coding_type，如圖6(i)所示。在這個例子中，控制部分41將在圖像時間t10處的圖像B8變成一個P圖像，借此，將圖6(f)所示的圖像類型變成P圖像類型。
控制部分41控制編碼部分38，并使編碼部分38根據(jù)在所述計數(shù)基礎(chǔ)上確定的圖像類型編碼圖像數(shù)據(jù)，而不必考慮從譯碼器10輸入給編碼器30的MB的參數(shù)。
如圖6(j)所示，用于圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、Pa、B6、B7、B9、Pd、Bb和Bc的MB參數(shù)在圖像時間t5到t18在相對于輸出所述MB參數(shù)的定時(如圖6(e)所示)沒有延遲的情況下輸入給編碼器30。
如圖6(k)所示，控制部分41在與圖6(j)所示輸入所述MB參數(shù)相同的定時處在從部分12提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定從可變長度譯碼部分12提供的MB參數(shù)是否有效。在圖6(k)中，“1”表示控制部分41確定所述MB參數(shù)是有效的，而“0”則表示控制部分41確定所述MB參數(shù)是無效的。
假設(shè)如圖6(i)所示，在圖像時間t10處圖像B變成一個P圖像。然后，控制部分41根據(jù)緊跟在已經(jīng)被改變的所述B圖像之后的所述B圖像確定用于在時間順序上在所述B圖像之后和在所述P圖像之前的一個圖像的MB參數(shù)(例如運動矢量等)是無效的。
即，控制部分41確定當(dāng)用于圖像B8的計數(shù)是3時用于圖像M8的MB參數(shù)、用于跟在圖像B8之后的圖像B6、B7、B9和Pa的MB參數(shù)是無效的，和用于所有其它圖像的MB參數(shù)是有效的。
控制部分41使用由MB參數(shù)計算部分36計算的MB參數(shù)控制編碼部分38對圖像數(shù)據(jù)再編碼，用于與已經(jīng)被確定為無效的MB參數(shù)對應(yīng)的圖像，并使用由譯碼器10提供的MB參數(shù)對圖像數(shù)據(jù)再編碼，用于與已經(jīng)被確定為有效的MB參數(shù)對應(yīng)的圖像。
具體地說，控制部分41控制轉(zhuǎn)換部分37，將該轉(zhuǎn)換部分37連接到MB參數(shù)計算部分37的輸出端以用于已經(jīng)從譯碼器10輸入了所述MB參數(shù)并且被確定為無效的圖像B6到Pa。部分41不使用由可變長度譯碼部分12產(chǎn)生并輸入給編碼器30的MB參數(shù)。而是部分41使用由MB參數(shù)計算部分36計算的MB參數(shù)(picture_coding_type)控制轉(zhuǎn)換部分37。被如此控制的轉(zhuǎn)換部分38執(zhí)行諸如運動圖像預(yù)測、圖像數(shù)據(jù)編碼等的處理。
控制部分41將從可變長度譯碼部分37輸入給轉(zhuǎn)換部分37的MB參數(shù)施加到已經(jīng)從譯碼器10輸入的圖像上。編碼部分38使用這些MB參數(shù)執(zhí)行諸如運動矢量預(yù)測、圖像數(shù)據(jù)編碼之類的處理。
在編碼器30中，編碼部分38延遲已經(jīng)在諸如編碼的處理中產(chǎn)生的比特流。詳細(xì)地說，編碼部分38將所述比特流相對于圖6(f)所示圖像數(shù)據(jù)輸入定時延遲3個圖像時間。借此，圖像I2、B0、B1、P5、B3、B4、P8、B7、Pa、B9、Pd、Bb和Bc分別在圖像時間t5到t18被輸出，如圖6(1)所示。
需要將所述圖像層的編碼參數(shù)存儲在在譯碼器10中提供的存儲器42中長達對圖像數(shù)據(jù)編碼所需的圖像時間。在本實施例中，控制部分41執(zhí)行一個控制以使得由其中M＝3的多個GOP組成的比特流被輸出并相對于輸入所述圖像數(shù)據(jù)的定時延遲3個圖像時間(t2到t4)。
在執(zhí)行上述處理的圖像處理系統(tǒng)1中，編碼器30是一個被設(shè)計成對表示其中M＝3或更少的GOP的圖像數(shù)據(jù)編碼的編碼器。如果表示其中M＝3的GOP的圖像數(shù)據(jù)是從譯碼器10輸入給編碼器30的，那么，所述B圖像被改變成一個P圖像，然后將所述圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為表示其中M＝3的GOP的一個圖像。在這種情況下，編碼器30能夠使用由MB參數(shù)計算部分36計算的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。
這樣，利用所述圖像處理系統(tǒng)，即使是已經(jīng)從譯碼器10輸入的編碼參數(shù)是一個不能在編碼器30中被編碼的參數(shù)，也可以使用由MB參數(shù)計算部分計算的編碼參數(shù)改變所述編碼參數(shù)以便對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼。
即使是使用一個平均量化標(biāo)度對從譯碼器10輸入的某些MB參數(shù)進行再編碼，編碼器30也要計算用于每個由編碼部分38編碼的圖像的平均量化標(biāo)度。此時，編碼器30檢測指示所述量化標(biāo)度是否有效的一個標(biāo)記并僅僅使用有效和沒有誤差的量化標(biāo)度計算用于每個圖像的平均量化標(biāo)度。因此計算的平均量化標(biāo)度將被利用按照速率控制確定可變長度編碼部分39編碼圖像的難易程度。當(dāng)處理模式被從其中使用從譯碼器10輸入的量化標(biāo)度對圖像數(shù)據(jù)編碼的模式改變?yōu)槠渲惺褂糜蒑B參數(shù)計算部分36計算的量化標(biāo)度對圖像數(shù)據(jù)編碼的模式時，根據(jù)如上計算的平均量化標(biāo)度確定的難易程度可以被用在速率控制中。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1中，可變長度譯碼部分12產(chǎn)生用于所述圖像層和用于所述MB層的參數(shù)估計數(shù)據(jù)。盡管如此，部分12可以根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生用于諸如GOP層和片層的其它層。在圖像處理系統(tǒng)1中，控制部分41參考與每層對應(yīng)的參數(shù)估計數(shù)據(jù)，借此確定是使用從譯碼器10提供的編碼參數(shù)還是使用由MB參數(shù)計算部分36產(chǎn)生的編碼參數(shù)對編碼器30中的圖像數(shù)據(jù)進行再編碼。因此，編碼器30能夠精確地對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。
此外，在本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)1中，可變長度譯碼部分12產(chǎn)生參數(shù)估計數(shù)據(jù)并輸出該數(shù)據(jù)給控制部分41。本發(fā)明不局限于這個實施例。另外，所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)可以被寫成諸如圖像數(shù)據(jù)的消隱部分或宏信號的LSB(最低有效比特)的一個不影響圖像數(shù)據(jù)的信號部分并可以從譯碼器10輸入給編碼器30。在這種情況下，它被如下設(shè)計，即所述可變長度譯碼部分12應(yīng)當(dāng)不僅僅能夠?qū)憛?shù)估計數(shù)據(jù)，而且能夠在除有效部分以外的圖像數(shù)據(jù)部分中寫所述圖像層的編碼參數(shù)和所述MB參數(shù)。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的另一個圖像處理系統(tǒng)100。這個圖像處理系統(tǒng)被設(shè)計成不譯碼輸入給所述圖像數(shù)據(jù)的比特流，而是首先譯碼輸入給編碼數(shù)據(jù)的比特流然后再對被編碼的數(shù)據(jù)進一步編碼。
如圖7所示，圖像處理系統(tǒng)100包括緩沖器102、可變長度譯碼部分103、轉(zhuǎn)換部分104、逆量化部分105、量化部分106、量化控制部分107、參數(shù)產(chǎn)生部分108、延遲部分109、轉(zhuǎn)換部分110、可變長度編碼部分111和緩沖器112。緩沖器112接收經(jīng)過輸入端101輸入的一個比特流?？勺冮L度譯碼部分103對從緩沖器102提供的比特流執(zhí)行可變長度譯碼，產(chǎn)生由量化DCT系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換部分104被提供用來將由可變長度譯碼部分103產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)S52提供給逆量化部分105，并將除圖像數(shù)據(jù)S52以外的數(shù)據(jù)S53提供給延遲部分109。逆量化部分105對從轉(zhuǎn)換部分104提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化，借此產(chǎn)生由量化DCT系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)。量化部分106對從逆量化部分105提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行量化，借此產(chǎn)生由量化DCT系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)S54。量化控制部分107根據(jù)從可變長度譯碼部分103提供的量化參數(shù)控制量化部分106。參數(shù)產(chǎn)生部分108根據(jù)從可變長度譯碼部分103提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)。延遲部分109從轉(zhuǎn)換部分104接收除圖像數(shù)據(jù)S52以外的圖像數(shù)據(jù)S53。轉(zhuǎn)換部分110被設(shè)計成輸出從量化部分106提供的圖像數(shù)據(jù)S54、被延遲部分109延遲的數(shù)據(jù)S53和由參數(shù)產(chǎn)生部分108產(chǎn)生的編碼參數(shù)?？勺冮L度編碼部分111對從轉(zhuǎn)換部分110提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變長度編碼，借此產(chǎn)生比特流S55。緩沖器112被用于暫存從可變長度編碼部分111提供的所述比特流，并將該比特流輸出給輸出端113。所述比特流從輸出端113輸出給一個外部設(shè)備。
在如此構(gòu)成的圖像處理系統(tǒng)100中，可變長度譯碼部分103執(zhí)行與上述可變長度譯碼部分12相同的處理。具體地說，部分103以例如宏數(shù)據(jù)塊(MB)為單位對所述比特流執(zhí)行可變長度譯碼，獲得由量化系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)。如此獲得的圖像數(shù)據(jù)被輸出給轉(zhuǎn)換部分104。
可變長度譯碼部分103不僅僅執(zhí)行可變長度譯碼，還檢測加到每個MB層上的編碼參數(shù)(MB_parameters)和一個圖像層的編碼參數(shù)(Sequence_GOP_picture_parameters)。所述MB參數(shù)和編碼參數(shù)被輸出給轉(zhuǎn)換部分104。另外，可變長度譯碼部分103產(chǎn)生指示所述圖像層的編碼參數(shù)和MB參數(shù)是否有效的參數(shù)估計數(shù)據(jù)(picture_mb_paramenter_valid)。這個數(shù)據(jù)被輸出給參數(shù)產(chǎn)生部分108和轉(zhuǎn)換部分104。
轉(zhuǎn)換部分104響應(yīng)從控制部分(未示出)提供的一個控制信號工作。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分104被連接到逆量化部分105的輸出端A時，從可變長度譯碼部分103向逆量化部分105提供圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)轉(zhuǎn)換部分194被連接到延遲部分109的輸入端B時，從可變長度譯碼部分103向延遲部分109提供編碼參數(shù)。
逆量化部分105對由多個量化DCT系數(shù)組成并從轉(zhuǎn)換部分104提供的圖像數(shù)據(jù)以例如其中的每一個由8×8個象素組成的象素塊為單位執(zhí)行逆量化。具體地說，逆量化部分105對所述圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化處理，其中所述圖像數(shù)據(jù)被量化臺階相乘從而產(chǎn)生DCT系數(shù)。被如此量化的圖像數(shù)據(jù)被輸出給量化部分106。
量化部分106對從逆量化部分105提供并由多個DCT系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)進行量化，借此產(chǎn)生由多個量化DCT系數(shù)組成的圖像數(shù)據(jù)S54。圖像數(shù)據(jù)S54被輸出給轉(zhuǎn)換部分110。
延遲部分109把將所述編碼參數(shù)輸入給轉(zhuǎn)換部分110的定時延遲逆量化部分105和量化部分106執(zhí)行各自功能所需的時間。如此延遲的編碼參數(shù)被輸出給轉(zhuǎn)換部分110。
量化控制部分107根據(jù)從可變長度譯碼部分103提供的量化參數(shù)計算數(shù)據(jù)比特在緩沖器112中占據(jù)存儲區(qū)域的百分率。部分107根據(jù)比特占據(jù)存儲區(qū)域的百分率產(chǎn)生量化控制信號。這個控制信號指定將被量化部分106用來量化從逆量化部分105提供的圖像數(shù)據(jù)的量化標(biāo)度，從而可以使比特流S55以等于或低于預(yù)先規(guī)定的比特率從輸出端112輸出。
希望量化控制部分107能夠控制所述量化標(biāo)度從而減輕比特流S55的匹配誤差。所述匹配誤差是由在對圖像數(shù)據(jù)編碼或譯碼過程中執(zhí)行圖像的運動補償導(dǎo)致的。
參數(shù)產(chǎn)生部分108根據(jù)從可變長度譯碼部分103提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)。即參數(shù)產(chǎn)生部分108根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)產(chǎn)生其中已經(jīng)發(fā)生誤差的所述層的編碼參數(shù)。被如此產(chǎn)生的編碼參數(shù)被輸出給轉(zhuǎn)換部分110。
根據(jù)從可變長度譯碼部分103提供的參數(shù)估計數(shù)據(jù)和從控制部分(未示出)提供的控制信號，轉(zhuǎn)換部分110被連接到量化部分106的輸出端A、延遲部分109的輸出端B或參數(shù)產(chǎn)生部分108的輸出端C。當(dāng)根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)確定由可變長度譯碼部分103產(chǎn)生的編碼參數(shù)有效時，轉(zhuǎn)換部分110被連接到輸出端B以輸出從延遲部分109提供的編碼數(shù)據(jù)。當(dāng)根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)確定由可變長度譯碼部分103產(chǎn)生的編碼參數(shù)無效時，轉(zhuǎn)換部分110被連接到端C，從而使所述編碼參數(shù)可以從參數(shù)部分108提供給可變長度編碼部分111。
可變長度編碼部分111對從轉(zhuǎn)換部分110提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行可變長度編碼，產(chǎn)生一個比特流。如此產(chǎn)生的比特流被輸出給緩沖器112。這個比特流以所希望的速率經(jīng)過輸出端113從系統(tǒng)10輸出。
下面將描述當(dāng)輸入給輸入端101的比特流沒有語法誤差時所述圖像處理系統(tǒng)100是如何工作的。
如能夠從表1清楚看出的，可變長度譯碼部分103此時產(chǎn)生的用于所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)的標(biāo)記是“11”。這意味著已經(jīng)由可變長度譯碼部分103處理的比特流的圖像層和MB參數(shù)沒有誤差發(fā)生，因此是有效的。在這種情況下，可變長度編碼部分111使用由可變長度譯碼部分103產(chǎn)生的編碼參數(shù)，借此對圖像數(shù)據(jù)再次執(zhí)行可變長度編碼。由此，部分11產(chǎn)生不同比特率的比特流S55。
下面將解釋當(dāng)輸入給輸入端101的比特流有語法誤差時圖像處理系統(tǒng)100如何工作。
當(dāng)在輸入比特流中發(fā)生語法誤差時，可變長度譯碼部分103將用于參數(shù)估計數(shù)據(jù)的標(biāo)記設(shè)置為“00”或“10”。此時，如果所述誤差發(fā)生在一個I圖像或一個P圖像中，那么，參數(shù)產(chǎn)生部分108輸出P圖像的標(biāo)題。在這種情況下，部分108向轉(zhuǎn)換部分110輸出一個指定跳躍宏數(shù)據(jù)塊的MB參數(shù)。
所述誤差可能是在B圖像中發(fā)生的一個誤差。如果是這種情況，參數(shù)產(chǎn)生部分108向轉(zhuǎn)換部分110輸出所述B圖像的標(biāo)題并輸出一個MB參數(shù)。所述MB參數(shù)指示運動矢量為“0”并不具有DCT系數(shù)。轉(zhuǎn)換部分111根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)將輸入給端A的編碼參數(shù)與輸入給端C的編碼參數(shù)一起輸出給可變長度編碼部分111。因此，可變長度編碼器111編碼所述圖像數(shù)據(jù)、改變所述比特率。由此，部分111產(chǎn)生比特率S55。
下面將描述如果一個MB的語法誤差發(fā)生在輸入給輸入端101的比特流中圖像處理系統(tǒng)100是如何工作的。
參數(shù)估計數(shù)據(jù)可以表示所述MB層的誤差可能發(fā)生在圖像處理系統(tǒng)100的I圖像中。如果是這樣的話，參數(shù)產(chǎn)生部分108向轉(zhuǎn)換部分110輸出緊跟在具有誤差的宏數(shù)據(jù)塊后面的宏數(shù)據(jù)塊的編碼參數(shù)作為具有誤差的所述宏數(shù)據(jù)塊的編碼參數(shù)。
如果誤差發(fā)生在一個P圖像中，參數(shù)產(chǎn)生部分108輸出一個MB參數(shù)給轉(zhuǎn)換部分110。這個MB參數(shù)指定一個跳躍宏數(shù)據(jù)塊。
誤差可能發(fā)生在B圖像中，在這種情況下，參數(shù)產(chǎn)生部分108輸出一個MB參數(shù)給轉(zhuǎn)換部分110。這個MB參數(shù)指示所述運動矢量是“0”并且沒有DCT系數(shù)。根據(jù)所述參數(shù)估計數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換部分110將輸入給所述端A的編碼參數(shù)與輸入給所述端C的編碼參數(shù)一起輸出給變長編碼部分111。變長編碼部分111對所述圖像數(shù)據(jù)再編碼，產(chǎn)生一具有不同比特率的比特流。
在被如此構(gòu)成的圖像處理系統(tǒng)100中，即使是所輸入的比特流具有語法誤差，參數(shù)產(chǎn)生部分108也能夠根據(jù)由可變長度譯碼部分103產(chǎn)生的參數(shù)估計數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個圖像層和MB參數(shù)。因此，所述圖像數(shù)據(jù)能夠被再編碼，從而產(chǎn)生一個沒有語法誤差的比特流。所述比特流被從系統(tǒng)100經(jīng)過輸出端113輸出。
權(quán)利要求
1.一種編碼設(shè)備，包括計數(shù)裝置，用于對從譯碼設(shè)備連續(xù)輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)進行多次計數(shù)，并提供表示該計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到預(yù)定值的數(shù)據(jù)；圖像類型變化裝置，用于根據(jù)從所述計數(shù)裝置提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)，從而使所述圖像數(shù)據(jù)可以被編碼成不同圖像類型的圖像數(shù)據(jù)；和編碼裝置，用于使用從所述圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)編碼。
2.一種編碼方法，包括對從譯碼設(shè)備連續(xù)輸入的規(guī)定圖像類型的圖像數(shù)據(jù)進行多次計數(shù)，并提供表示計數(shù)裝置的計數(shù)已經(jīng)達到預(yù)定值的數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述計數(shù)裝置提供的數(shù)據(jù)產(chǎn)生編碼參數(shù)，從而使所述圖像數(shù)據(jù)可以被編碼成不同圖像類型的圖像數(shù)據(jù)；和使用從圖像類型變化裝置提供的編碼參數(shù)對所述圖像數(shù)據(jù)進行編碼。
全文摘要
一種圖像處理系統(tǒng)，包括譯碼器和編碼器。譯碼器包括用于譯碼比特流以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)、產(chǎn)生每層的編碼參數(shù)、和產(chǎn)生指示編碼參數(shù)是否能夠被有效使用的誤差標(biāo)記的可變長度譯碼部分。編碼器包括控制部分、MB計算部分、編碼部分和可變長度編碼部分?？刂撇糠指鶕?jù)誤差標(biāo)記確定編碼參數(shù)是否能夠被有效使用。當(dāng)可變長度譯碼部分產(chǎn)生的編碼參數(shù)無效時，MB計算部分計算編碼參數(shù)。當(dāng)這些參數(shù)有效時，編碼部分和可變長度編碼部分使用可變長度譯碼部分產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)可變長度譯碼部分產(chǎn)生的編碼參數(shù)無效時，使用MB計算部分產(chǎn)生的編碼參數(shù)編碼圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N7/50GK1770866SQ20051012487
公開日2006年5月10日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月24日
發(fā)明者加藤元樹, 小嶓功史, 伊木信彌, 成田秀之 申請人:索尼公司