TW285806B - - Google Patents

Description

^8iji〇Q A6 B6 五、發明説明（1 ) 經濟部t央樣準局貝工消费合作社印製 本發明係有闞腰縮視頻***，而更特別地係有闞提供壓 縮視頻之***，此®縮視頻可在第一解析度下Μ交錯形式 或第二高解析度下非交錯形式重現。 發明背景 國際檷準姐嫌之罨影專家小姐（MPEG)目前正試圖為視 頻信號之傳轤建立一壓銪信號搮準或協定。有兩種視頻信 號基本形式：交錯掃描信號與非交錯掃描信號。交錯掃描 視頻之壓縮具有之優點為需較窄頻帶寬度，且可Μ較非交 錯掃描信號者為低之成本製造壓縮/解壓縮交錯掃描信號 之產生與接收機設備。電視工業傾向於贊成一基於交錯掃 描信號之壓縮視頻標準。缌之，仍有極為需要非交錯掃描 視頻之應用，尤其是在處理視頻影像之電腦群體區段上。 MPEG委員會期望獲得兩陣營之滿意·也就是要建立對最多 數潛在用戶有用的檷準。本發明所導向之壓縮糸統可對交 錯與非交錯掃描影像的重琨提f壓縮信號，而不需顯著地 增加壓縮交錯掃描信號之壓縮信號資料速率。 發明摘要 本發明之壓縮/解壓縮***包含一（1:1 60赫玆）非交 錯掃描視頻信號源。轅對連鑛非交錯影像信號交互線條之 選擇，一前置處理器從非交錯掃描視頻信號構成（2:1 60赫茲）交錯掃描視頻信號。交錯掃描視頻信號根據I 、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .装 .訂 .線 本纸張疋度遑用t··家«筚(CNS)T4规格(210X 297公釐) A6 B6 —部 ί—ί 1Λ·. 五、發明説明（2 ) P及B架構歷縮演擇法之MPE協定而受壓縮。其中I -架構 為架構内®縮，P -架構由最後面的I -架構或前面的卜架構 做架構間預測性鼷縮，而配置於I 、P架構間之B -架構由 前面的I -架構及後續的P -架構做雙向性架構間壓縮。實行 I 、卩及8架構壓縮使得在連績的Ι/P架構（例如壓縮架 媾可順應 I、 Bl、 B2、 B3、 P、 Bl、 B2、 B2、 P、 Bl、 B2、 B3、I、B1...等之順序）間有一大於1的奇數B架構。 I ®縮架構、P壓縮架構及交互的B懕縮架構（範例順序 之架構B2)選擇性地形成一主®縮（2:1 30赫玆）交錯視 頻信號，以便由交錯掃描接收機重現。***之B-架構選擇 性地形成一次壓縮視頻。非交錯掃描接收櫬接收主及次壓 縮視頻信號以重現非交錯掃描影像•而僅主信號可由交錯 掃描接收櫬重現。 ***之B-架構包含原非交錯掃描視頻與主視頻信號間之 差異資訊。熟悉視頻壓縮技藝之人士將認識之優點是： B-架構®縮明顥地產生較I或P壓縮架構為少之壓縮資料 。因此，根據前述之***•僅做適量增加之壓縮資訊可提 供擴大主資料Μ產生非交辑掃描影像所需之壓縮資訊。 附圔之簡單說明 圖1為非交錯掃描視頻信號届別架構部分形式之繪耋圖 〇 圖2及2Α為非交錯信號分段成視頻資訊之主及次交錯掃 描架構之交錯架構替代形式繪畫圖。 t請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁j .裝 .訂 .線 -4 - 未瓦張尺度適用t··家樣準（CNS)T4規格(210X297公釐） 28HSQ6 A6 B6 五、發明說明（3 ) 圖3為具體化本發明鼷縮装置之方塊圔。 圖4與5為B-架構壓縮的替代架構間壓縮臑區之繪畫圈 0 圖6為用μ重現圖3裝置傅送影像之示範非交錯掃描接 收機方塊圃。 {請先Μ讀背面之注意事項再填窝本頁) 經 濟 部 中 央 樑 準 局 貝 工 消 费 合 作 社 印 製 雄湘銳明 參考圖1 ，缩寫字母（0與Ε)之 交錯掃描影像（場域/架構）之線 60之速率發生。非交錯掃描影像在 率下發生並包含兩倍的交錯掃描視 交錯掃描視頻發生如每秒60之速 域。偶数場域線條在奇數壜域線條 連續場域形成一與非交錯掃描影像 •因為在連續交錯掃描埸之掃描間 在連續交錯之掃描間經歷之時間内 交錯掃描視頻之架構將與對應之非 從交互非交錯掃描影像選取交互 由非交錯掃描視頻信號產生。回想 60之速率下發生\而交錯架镌在每 義上）。因此，若奇數非交錯影像 之偁數線條结合，可從非交鍇掃描 。這些架構以圔2中實媒（I、Ρ及 像嫌條組群表示，且將被認定為主 個別行表 條。這些 交錯提描 頻埸域線 率下發生 間之空間 之一相似 經歷一有 發生之任 交錯掃描 線條*交 起非交錯 秒30之速 之奇數線 信號產生 Β架構） 架構。從 示視頻 影像Μ 影像之 條數。 之連鑛 發生。 之架構 限時間 何影像 影像不 錯掃描 影像在 率下發 條與偶 交錯掃 園繞之 非交錯 信號非 每秒 場域速 資料嫌 结合二 。總之 ，藉箸 移動’ 同0 視頻可 每秒 生（名 數影》 描架携 個別影 資料形 .装 ，訂 .線 本纸張尺度適用t鼸·家樣準（CNS>T4«格(210X297公釐） 經濟部t央樣準局貝工消费合作社印氧 A6 _B6 五、發明説明（4 ) 成交錯條架構時，僅利用了 50X影像資訊。其餘資料則安 置於圈2中虛線圍繞之次架構（B1與B2架檐）。次架檐與主 架構交插，且個別次架構與來自二非交錯掃描影像之二主 架檐共用資料。 主架構代表交錯掃描視頻資料。主與次架構兩者之结合 代表所有不是非交錯格式之非交錯掃描資料。 圖2 A說明從多餘的非交錯掃描資料形成次架構之第二種 方法。示於圖2A之次架清可視為與主架構編结的·且個別 次架構與來自二非交錯影像之一主架構共用資料。將注意 到編结之次架構奇數與偁數場域是為暫時保留之次序。因 為MPEG協定維持一表示個別架構兩場域的那一場域先顯示 之旗號，若壓縮是依照MPEG協定則不會有影響。 MPEG協定預期之壓縮順序為I、B、B、B、P、B、B、B、 P、B...，因而類如圖2或2 A所示之視頻資料架構順序’ 可以搮準MPEG壓縮装置壓縮。美國專利5122875說明了此 類裝置之一例。圈4顗示做為B架構預澜性煽碼之一般架 構互依性。圖4中從一架構發出並终止於另一架嫌之箭號 指出預測相依性。例如從第一 P-架構引出並终止於I-架構 之筋號指出第一 P-架構是由I-架構預测。同樣地從第二 P -架構引出並终止於第一P -架構之箭號指出第二卜架構是 由第一P-架構預測。配置於一對錨架構（錨架構為I與P-架構）間之各個別B -架構由二錨架構之一預測，而B -架構 是配置於錨架構間的。例如第一 B1-架構是由I -架構預測 •而另一 B1-架構是由P -架構預测。若較佳預測之優點勝 -δ - 本紙張尺度逋用t困·家榣準（CNS)T4规格(210X297公釐Γ f請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁} .裝 .訂 線 Α6 Β6 經 濟 部 中 央 標 準 局 Ά X 消 费 合 作 社 印 .製 五、發明説明（5 ) 過一最低預測準則*將選出兩預测中較準確之預測。若非 如此，則由兩預測之平均做預測。若此平均預測使最低預 測準則失效，則至少架構之一部分於架構内受颸縮。 圃5說明一替代的壓縮演绛法，其中***之Β-架構（亦 即Bl、Β2架構）是由最鄰近架構雙向預测的。因而第一 Β卜架構是由I-架構與第一 Β-架構所預测。第一Β2-架構是 由第一Ρ -架構與第一Β -架檐所預澜•依此類推。由於壓縮 器與解壓縮器之工作記憶髑必須增大Μ儲存第三架構•而 此架構為連續發生之Β-架構，圜5之颳縮演鏵法使Μ縮/ 解壓縮硬體稍稍複雑。 圖3說明示範壓縮装置。視頻信號源10在如1:1 60赫玆 速率下提供非交錯掃描資料。此視類資料被加至非交錯至 交錯掃描轉換器12。轉換器12將非交錯掃描影像資料分離 成資料奇數與偶數場域，例如奇數水平線條分段成奇數埸 域而偶数水平線條分段成偁數場域。個別埸域Fi按F0„、 FE„q、FOn + η、PE„ + 2、F0„*2 等順序 M2:l 120 赫茲速率 從轉換器12输出，其中F0與FE分別表示奇數與偶數場域而 註腳表示場域出處之非交錯掃描影像。替代性地•因為 MPEG壓縮装置在名義上Μ架構為基準壓縮視頻資料，轉換 器12可提供視頻資料架構。個別架構將由前述假設為交插 次架構之場域（FOn.FE»^)、（FOn^.FEn^)、 (F0„*2,FE„*3)等之交插線條组成。對於編结之次架構， 轉換器12提供之架清順序將按（F0„,FE„u)、 (FOn^.FEn)、（F0n-2,FEn*3)、（F〇n + 3,FE„*2)等之順序 (請先閲讀背面之注意事項再墣窝本頁) .裝 訂 .線. 本纸張尺度逍用中國家樣準（CNS)T4規格(210X297公釐）

^8i}S〇Q A6 B6 五、發明説明（6 經 濟 部 t 央 櫺 準 .局 消 费 合 作 社 印 M. mm· 發生。 來自 MPEG 協 。由於 MPEG 協 I-架構 二B-架 架構間 B-架構 在一交 時形成 來自 、B及 構包含 信號之 檐送處 。對各 上以形 時多工 時多工 此二種 如二電 圖6 之示範 轉換器12之交錯場域 定以架構為基準壓 MPEG協定容許架構 定為多用途的。亦 間不同的B - P順序 構*或P-架構間有 有奇数之B-架構。 的順序極易形成一 錯掃描接 次颸縮信 元件14之 P壓縮架 主交錯掃 B1及B2架 理器16， 訊包產生 成傳轤用 化的並耩 化信號Μ 個別訊包 纜波道之 說明用Μ 接收機。 收機上重 號以供非 颳縮視頻 構與Β1及 描信號並 構刖加至 它將個別 同步、識 之鎗送訊 合至調變 便在期望 化信號可 分離波道 處理主及 画6裝置 是耦合 縮場域 間其內 即壓縮 選擇。 三架構 尤其是 交錯掃 現。除 交猎掃 信號是 Β2架構 被加至一第一 —第二 信號資 別與誤 包。個 解調器 的傅蝓 加至分 上傅_ 次歷縮 之姐構 至壓縮器14 ，它根據 ，以產生壓縮架構之順序 不同的壓縮順序•所以 裝置為可規劃的，以允許 因而可規黼成Ρ-架構間有 等。目前之應用建議在銳 如圖2所示之錨架構間三 描主颸縮視頻信號，以便 此之外，槿易與主信號同 描影像之重現。 耦合至選擇器15，它將I 分離。I 、Β及Ρ壓縮架 匯流排*而包含次 匯流排。兩種信號均加至 料分段成預定數量之訊包 差校正資料，並添加至其 別信號之输送訊包可為分 28*此調變解調器支配分 媒體上傅输。替代性地， 雄之調變解調器·Κ便在 〇 視頻信號之分時多工化版 用Κ解壓縮調變解調器 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .裝 訂 •線 .本纸張尺度逋用t 蹰家揉準（CNS) Τ4规格(210x297公釐） 經濟部中央檫準局貝工消费合作社印製， A6 B6 五、發明説明（7 ) 28所傳送之全部資訊 > 亦即用Μ顯示重現之非交錯掃描影 像。僅用來顯示交錯掃描資料之接收機组構僅需要元件 120、101、102、108及一顯示装置（未示出）。實際上交 錯掃描接收櫬及非交錯掃描接收櫬兩者皆不需要分離之多 工器121 *將它示出僅是用Μ說明圖3裝置所需之逆反功 能。個別输送訊包含有顯示為主或次資料之識別碼。交錯 掃描接收機將被規劃成僅處理經確認内含主資料之输送訊 包。同樣地在一非交錯掃描接收櫬中* 一簞一反输送處理 器可根據输送訊包內之主/次識別碼，以實行解多工化功 能。美國專利5 1 22 87 5對此解多工化型式有一般性說明。 於圖6中，調變解調器120接收分時多工傳送之資料， 此調變解調器提供懕縮之分時多工資料的基本頻帶。此資 料被耦合至解多工器121 ，它將主場域資料鎗送訊包與次 埸域資料输送訊包分離。主與次場域資料分別被耦合至反 输送處理器102與106 ·其中壓縮之視頻信號酬載與皤其 傳送之補肋（例如同步、識別等）資料分離。主場域視頻 資料被加至緩衝記憶體102 ，而次場域視頻資料被耦合至 緩衝記憶體106 。输送訊包識別器與來自個別訊包之同步 資料被耦合至控制器1033。對補肋输送訊包資料反應之控 制器10 33，從二媛衝記憶體提供壓縮視頻信號至格式器 105 。格式器105為一2對1多工器，它對控制器1033反懕 Μ便將含於媛衝記憶體102與106内之壓縮架構重組成壓 縮交錯架構之順序 > 壓縮交錯架構是由圖3之壓縮器14所 提供的。因為次信號僅包含Β-架構（加構間被預澜之架構 -9 - .本紙張尺度遑用令國家樣準（CNS) r 4規格（210x297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填窝本頁) .裝 訂 A6 B6 五、發明説明（8 ) )，在再结合之前次信號需隨主信號被解壓縮。解驪縮之 前需重新建立原壓縮架構順序。 來自格式器105重新排序之壓縮架構（I、B1、B、B2、P 、Bl、Β、Βί、P、B1...)被耦合至解壓縮器107 ，此解壓 縮器紈行壓縮器14之逆反遇程並输出解壓縮之（2:1 60赫 茲）交錯掃描視頻架構。總之，回想起原交錯掃描資料之 各架構係出自二連續非交錯視頻影像。為重新建立非交錯 影像·來自解颸縮器107之交錯掃描視頻被加至後段處理 器108 ，此後段處理器將連續交錯場域重新格式化成非交 錯影像。後段處理器108因懕按奇-偶埸域順序之交錯場 域·對這些場域重新排序，以提供下列埸域姐合之非交錯 影像架構：（FOn.FEn-i)、（FOnd.FErJ、 (FO„*2.FE„h>...等。執行方式是當解壓縮場域從解®縮 器產生時，將解壓縮埸域寫人記憶體，然後從此記憶體讀 出此場域姐合*即為上述指出的場域組合中之非交錯影像 〇 若根據圖4或圔5所畫演擇法$行壓縮•接收櫬中之解壓 编器107將需執行逆反功能。此對替代系統之前置處理器 、输送處理器或後段處理器並無影響。 裝.......................玎.....................線 {請先《讀背面之注意事項再填窝本頁} 經濟部中央櫺準局貝工消费合作社印«. -10 - 本纸張尺度遑用家輾準（CNS)甲4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 第83101364號專利申諝累 中文申請專利範園修正本（84年1月） A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 n 一種用 -非 像速率 一前 2:1 Ν 信號之 個別非 之非交 —依 Κ懕縮 赫玆交 得在架 雙向Β 選擇 縮架構 赫兹主 縮架構 用Μ 2 根據申 Κ提供非 交錯掃描 )源； 置處理器 赫茲之交 個別架構 交錯掃描 錯掃描影 據架構内 視頻信號 錯掃描視 構内I與 壓縮架構 器装置， (I與Ρ或 壓縮交錯 Κ形成次 支配該傳 請專利範 交錯掃描懕縮視頻信號之装置，包含： 1:1 Ν赫茲視頻信號（Ν為一預定之影 ，相應 錯掃描 包含第 影像* 像； I •預 架構之 頻信號 預测性 產生； 用Κ選 Ρ與Ρ壓 掃描視 壓縮信 轤用主 圍第1 該非交錯掃 視頻信號· 一與第二場 而一架構之 描視頻信號以產生一 其中該交錯掃描視頻 ，各第一場係出自一 第二場係出自一郯接 向預澜性Β懕縮遇程 器，並相應該2:1 Ν 信號之壓雜架構，使 測性Ρ及雙 類型之懕縮 以提供視頻 Ρ壓縮架構間有一大於1之奇數 擇I、Ρ及二 縮架構間） 頻信號，並 號；以及 及次壓縮信 項之装置， 度發生且交互之Β壓 Κ 形成一 2:1 (H/2) 用Κ選擇***之Β壓 號之裝置。 其中該支配用装置包 ^,」 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ir 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 一偵縮 提 含差壓 器 成誤次 理 编與該 處 號別及 置 信識號 前 縮含信 該 歷及縮 中 次包壓 其 及訊主 ， 主送該 置 該输將。装 各 '別 Κ化之 將個用 Η項 W之並多2 用號·，時第 , 信訊分圔 置缩資包範 装壓助訊利 理該輔送專 處的之轤請 送量訊之申 轆定資號據 含預測信根 a 本紙張尺度適用中國國家揲準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ABCD 申請專利範圍 、、 供視頻信號之主交錯掃描架構，其各架構包含一出自非 交錯掃描影像之奇数場及一出自下一連續的非交錯掃描 影像之偶數場，並提供交插之次架構。 4 根據申讅專利範圍第2項之装置，其中該前置處理器提 供視頻信號之主交錯掃描架構*其各架構包含一出自非 交錯掃描影像之奇數場及一出自下一連績的非交錯掃描 影像之偶數場*並提供緬结之次架構。 & 根據申請專利軛圍第1項之装置·其中該支配用装置包 含输送處理裝置·用以將各該主及次®縮信號煽成含一 預定最的該壓縮信號之個別轆送訊包及含識別與誤差偵 測資訊之輔助資訊；並用Μ支配個別的該主與次壓縮信 號及該鲔送訊包*以便在分隔的傳输通道上傳输。 s· 根據申請專利範圍第1項之装置，其中該懕縮器由含I 、Ρ或Β架構之最邨近架構雙向性地預測該***的Β懕 缩架構。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 ί 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 级 7. 一種用Κ解®縮一壓縮視頻信號之装置，此壓縮視頻信 號為包含一對應2:1 Ν赫茲壓縮交錯掃描視頻信號(Η 赫玆為一預定的架構速率）的主懕縮成份信號及一代表 Μ該主成份架構交插或煸结之交錯掃描架構的次壓縮成 份信號之類型，該主及次壓縮份發生於含信號識別器之 個別轤送訊包中，該装置包含： 用Μ偵測該主及次壓縮信號之装置； 響懕偵測到的該主及次壓縮信號檐送訊包之該信號識 別器·Μ姐成該次壓縮成份信號架構與該主懕縮成份信 本纸张尺度適用中國國家標隼（CNS > Α4規格（210X297公* ) ^0606 ^0606 經濟部中央標隼局員工消费合作社印裂 A8 B8 C8 D8 _____ =申請專利範圍 、 號架構交互的壓鋪信號之装置； —解壓縮器，相應該主及次壓縮成份交互架構姐成之 信號* Μ提供一2:1 2N赫茲交錯掃描解壓縮之視頻信號 Ο δ· 根據申請專利範圍第7項之裝置，另包含： —後置處理器，相應該2:1 2Ν赫茲交錯掃描解壓縮 之視頻信號，Μ便將此信號轉換成一 1:1 2Η赫玆非交錯 掃描信號。 9· 一種用Μ將含有一主壓縮成份信號及一次壓縮成份信號 之型式的颸縮視頻信號予Κ解艋鋪的装置•該主壓縮成 份信號含有依撺I ，Ρ · Β壓縮格式所懕縮之框，而該 次壓縮成份信號則含有僅依據Β框®縮格式所壓縮之框 (I ，Ρ · Β懕縮格式皆界定於MPEG協定中 >，該主及次 懕縮成份出琨於含有信號識別器之個別输送訊包中，該 装置包括： 用Μ偵測該主及次歷縮信號之装置； 響應於該主及次®縮信號输送訊包·Κ姐成該次懕縮 成份信號架構與該主壓鋪成份信號架構交互的壓埔信號 之裝置； 一解壓縮器*相應該主及次壓縮成份交互架構組成之 信號* Μ提供一解壓縮之視頻信號。 本纸张尺度適用中國國家標车（CNS > Α4規格（210Χ 297公釐） -------J 裝----.--•訂----'L線 ( ( (請先閱讀背面之注意不項再填寫本頁)