TW297984B - - Google Patents

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A6 B6 五、發明説明（1 ) 發明之背景： 本發明係有關於數位資料之壓縮，尤其係有關於用來處 理數位化視頻信號Μ便用壓縮形式傳输之一系統。並且提 供了一用於壓縮信號之解碼器。 電視信號傳統上係根據一些特定國家所採用之各種標準 ，而Κ類比形式傳送。例如，美國已採用了國家雷視系統 委員會（National Television System Committee ;下文 簡稱NTSC)之標準。大多数歐洲國家已採用了相位變化線 (P h a s e _A_1 ternating L丨ne ;下文簡稱’PAL)或順序與儲存 (Sequentiel. a nemoire ;下文簡稱 SECAM)之標準。 電視信號數位傳输所提供之視頻與音頻服務品質•遠較 類比信號者為優。對於經由有線電視網路廣播之信號’或 是經由衛星到有線電視加盟者、及/或直接到家用衛星電 視接收機而廣播之信號，數位傳输之架構即屬特別有利。 我們預期數位電視發射機與接收機糸統將取代現存之糸統 ，就好比音響業中數位小型光碟業已取代了大部份的類比 唱Η —般。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 相當數量的數位資料須於任何數位電視糸統中傳送，當提 供高解析度電視（High Definition Television ;下文簡 稱HDTV)時，特別是如此。於一數位電視***中，用戶經 由接收機/解播頻器接收數位資料流*而此接收機/解擾 頻器可提供視頻、音頻、與資料給用戶。為了最有效地利 用現有的無線電頻譜，最好是壓縮數位電視信號，Μ便將 所需傳送的資料爨減至最少。 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 本紙張尺度遴用中8國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货〉 A6 _B6_ 五、發明説明（2 ) 雷視信號之視頻部份包含了一序列的視頻”圖框”，這些 圖框合起來即可提供一活動圖像。於數位雷視系統中，視 頻圖框之每一條掃描線係由一序列稱為”像素”之數位資料 位元所界定。需要相當大量之資料來界定電視信號之每一 視頻圖框，例如在NTSC之解析度下，需要7.4百萬位元的 資料Μ便提供一視頻圖框。這是在使用一 480條掃描線而 每一掃描線有6 40個像素之顯示器，每一像素有紅、綠、 藍三原色，且每一原色有8位元的強度值之情況下計算出 的。高醒_析度雷視實質上需要更多的資料，Μ便提供給每 一視頻資料。為了操縱此一資料量，特別是為了 HDTV之應 用，須將這呰資料壓縮。 視頻壓縮技術可使數位視頻信號得Μ有效率地在傳統通 信頻道上傳输。此種技術使用之壓縮法則係利用諸相鄰像 素間之相關性，因而可得到視頻信號中重要資訊之更有效 代表。最強力的壓縮糸統不僅利用了空間之相關性，並且 也利用了相鄰圖框間之相似性，Μ便使資料更簡潔。於此 種糸统中，通常係使用微分編碼，而僅傳送實際圖框與此 實際圖框預測值間之差異。此預測值係基於自相同視頻序_ 列的前一圖框所推導出之資訊。 經濟部中央標準局WC工消費合作社印製 使用移動補償的視頻壓縮糸統中，有一實例已說明於 Ninoraiya與Ohtsuka所著之”用於電視圖像之移動補償圖 框間編碼系統”一文，此文係刊登於I E E E通信會刊，第 C0M-30卷，第1期，出版於1982年1月。此文所說明之移 動估計法則係為資料段匹配型。於此例中，藉由在前一圖 -4- 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4規格（210 X 297公釐） A6 B6

五、發明説明（3 ) 經濟部中央樣準曷S工消费合作社印$ 框中確認出與特定資料段最相似之一資料段，而在現在圖 框中為每一資料段決定一移動向量。在一解碼器中，藉由 傳送諸對懕資料段配對間之差異、Μ及辨識諸對應配對所 需之諸移動向量，即可童新構成完整的現在圖框。藉由麼 縮諸轉移資料段差異與諸移動向量信號*時常可進而喊少 傳送之資料量。當將各種資料段匹配移動估計法則與例如 不連續餘弦轉換（Discrete Cosine Transform;下文簡稱 DCT)等基於資料段之各種空間壓縮技術並用時，這些法則 將特別有_^。 移動補償糸統之其他例子，可參閱下列各項美國專利： 煽號4，δ02,006授與Iinuma等人，名稱為”於諸原始信號 之諸預測信號中，產生一個經選擇的預測信號之信號處理 單元”；編號4,81 6,906授與1(«111|1〇6「{61(^等人，名稱為 ”移動補償圖框到圖框預測編碼之方法”；煸號4,827, 340 授與P〖rsch，名稱為”具有適應性預測之視頻信號微分脈 碼調變煽碼器”；钃號4,897,720授與liu等人，名稱為 ”資料段匹配法則之實施電路”。並可參閱歐洲專利出版編 號0237989 ，係授與Takenaka等人，名稱為"設有一最佳 預測值決定電路之微分編碼裝置”。於上述編號 4,827,3 40之專利中，係在諸如二維圖框内預測器與純粹 圖框間預測器等不同預測器之間，Μ —逐筆資料段之基礎 上，完成適應性微分脈碼調變（Differential Pulse Code Modulation ;下文簡稱DPCM)之轉換。這些不同預測 器之資料段大小是相同的。 本纸張尺度遴用中BB家標準(CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ----------------f-------裝，----I! ,ΤΓ-----f 緣 f請先1¾讀背面之注意事if再項寫本頁} ' Α6 Β6 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事项再塡寫本頁) 就如同大多數的其他移動估計法則，此種資料段匹配方 法之性能，係依將一圖框到次一圖框之移動模式化成一簡 箪變換時，能模式化到多好的程度而定。於各種電視應用 中，這呰移動可能涉及晝面局部放大、旋轉、Μ及許多其 他無法精確模式化成一簡單變換之複雜失真。於此種例子 中，各種壓縮之加工痕跡更易於察費，因為預測之精確度 已降低了。 於此引述一美國專利5 , 068 , 724 Μ供參考，此專利係授 與K r a u s_g_等人，名稱為”數位電視之適應性移動補償”， 其中公開了用於增進移動補償式視頻信號壓縮***之一種 架構。不用移動補償而壓縮一組像素資料（即是”脈碼調 赛（Pulse Code Modulation;下文簡稱 PCM)”） ，Μ 便提供 〜第一鼦縮視頻信號；且用移動補償而壓縮相同之像素資 枓（”即是D P C Μ ”），以便提供一第二壓縮視頻信.號；然後將 第一與第二壓縮視頻信號中之資料量化，並作比較Μ便決 定何者含有最少的資料。依序壓縮並量化連續各組的像素 資料，並且為每一各別組選出具有最少資料之壓縮視頻信 號。將所選出之諸信號編碼，Μ便辨識其為移動補償或非 移動補償之信號，然後將這些編碼後之信號合併，Κ便提 供一用於傳输之鼷縮視頻信號資料流。 棱濟部中央棣準局erx消費合作杜印製 於此亦引述一經共同讓授且在聯合審査中之美國專利申 謫案Μ供參考，此案之申請序號為07/784,474，於1991年 1〇月24日提出申請，其名稱為”使用複数個移動補償器之 適應性移動補償：’，其中所說明之架構中*有複數個資料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公it) 82.3. 40,000 A6 B6 五、發明説明（5 ) 段匹配補償器，每一補償器使用一不同之資料段大小，而 撞些補償器將現在視頻影像資料與先前的視頻影像資料比 較；然後將這些移動補償器之視頻影像信號榇出予以壓縮 -;然後比較來自每一移動補償器之壓縮資料，以便為對應 於最小資料段大小之一現在視頻影像區域，找出那一個移 動補償器可得到最少的壓縮資料量；然後將具有最低位元 數目之壓縮資料發射到接收機。並且使用一復原移動向量 * Μ便自此發射之資料與先前接收之視頻影像資料，重新 構成現在一έ視頻影像資料。 若能提供一更有效率之***Μ供適應性地壓縮數位視頻 資料’將有其優點。若所提供之系統可在PC Μ與DPC Η資料 間選擇Μ供傳输，並可在不同的DPCM模式間選擇，將更有 其優點；此一系統須能在PCM與DPCM壓縮模式間作一選擇 ’且於選擇DPCM時，在不同的DPCM模式中須能決定何種模 式可提供最少的資料量以供傳输。若所提供之糸統能Μ有 效之成本予以製造，將更有其優點。 本發明提供了可適應性地壓縮數位視頻信號之一種編碼 器，而具備了上述之各項優點，本發明並提供了一接收機^ 一 ——I------------{-------装------.玎----^ 0 — r (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) · 經濟部中央襟準局β工消費合作社印製 超含、’ K包一段 縮段第料 壓料用資 地資使级 性级係超 應超置 I 適一裝縮 於每諸S 。 用 C 之來 碼 係料供 ， 解 ，資提式 號 置頻所横 信 裝視。縮 之 種位段壓 供 一數料之 提 了 之資同 所 供應頻 > 不 器 提供視種. 碼：明式位三 編要發形數第 此概本段個與 將之據料數、 可明根資複二 •發 级了第 82.3. 40,000 L紙張尺度適用中Β國家標準（CNS)甲4规格（21〇 X 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 ____B6 _ 五、發明説明（6 ) W便提供三棰壓縮输出从供比較。第一比較装置為每一鼦 縮模式所產生超级資料段之每一資料段，比較其壓縮資料 最。於實現此比較時，此第一比較裝置計算選擇耗用，此 選擇耗用是辨識由此第一比較裝置所做最终選擇所必須的 。此第一比較裝置為每一資料段選擇壓縮模式，而使每一 資料段得到此資料段最低之壓縮資料（其中包含選擇耗用 )最。第二比較裝置為此超级資料段比較壓縮資料量，此 聒縮資料係由下列各項所造成： (ί ) 一—第一壓縮模式連同與其相關之’第一壓縮模式耗用 資料， ί » ) 第二壓縮模式連同與其相闞之第二壓縮模式耗用 資料，Μ及 (ui ) 由此第一比較裝置所選出之諸資料段連同與這些 所選出諸資料段相闞之適應性模式耗用資料，再 加上每一所選出資料段之選擇資料。 此第二比較裝置決定（i )、（ ii )、與（Hi )之中何者代表 了最小資料最，而這些資料將為此超級資料段而傳送。又 提供了諸裝置，係用來以壓縮模式所得之壓縮形成而檐出—-此超级資料段，而此壓縮模式係由第二比較裝置所決定， 將可得到最小資料鼉Μ供傳输。 ' 於一實施例中，第一壓縮棋式不用移動補償而壓縮此超 級資料段（即是PC Μ)。第二壓縮模式係基於此超级資料段 之一般移動向量，使用移動補償而壓縮形成此超級資料段 之每一資料段（即是超级資料段DPCM)。第三壓縮模式係基 本紙張尺度通用中a國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ----------------{-------裝：----il#-----{π (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（7 ) 於每一資料段之特定移動向量，使用移動補償而壓縮形成 _ 此超级資料段之每一涸別資料段（即是資料段D P C Μ )。 第一壓縮模式之耗用資料可包含一代碼字，此代碼字係 -用來辨識此壓縮資料為第一鑒縮模式資料（例如PCM資料 )。第二壓縮模式之耗用資料可包含一般移動向量與一代 碼字，此代碼字係用來辨識此壓縮資料為第二壓縮模式資 料（例如超級資料段DPCM資料）。適應性模式之耗用資料可 包含此一般移動向量與此二代碼字。此第一代碼字將把這 些資料段_辨識為由第一比較裝置所選出者（資料段DPCM資 料）。此第二代碼字將把由第一比較裝置所選出之每一資 料段，辨識為由第一壓縮棋式所產生之一 PCM資料、由第 二壓縮模式所產生之一 DPCM資料、Κ及由第三壓縮棋式所 產生之一 DPCM資料。適應性模式之耗用資料，將進而包含 了此特定移動向量之指示資料，而此移動向量係與由第一 比較装置所選出資料之每一資料段相闞，此資料段包含了 資料段DPCM資料（亦即由第三壓縮模式所產生之資料）。 於此實胞例中，係將亮度資料段與色訊資訊段予Μ分別 處理。諸超级資料段係為亮度資料段，此裝置進而包含了 ^ ， 諸裝置，以便在由第二比較裝置所比較的（i )、（ii>、與 Πϋ)類的每一類中，加入相關之色訊資料。加入（i )類中 -的色訊資料係為PCM色訊資料。加入（ii )類中的色訊資料 係為DPCM色訊資料。當PCM提供了最少的用來傳输之色訊 資料時，為每一資料段加入（iii)類中的色訊資料係為PCM 色訊資料；而當DPCM提供了最少的用來傳输之色訊資料時 -9- ----------------{-------裝^-----. |__訂-----(冰—L- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 」 本紙張Λ·度適用中a國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297·公釐） 82.3. 40,000 經濟部申央標準局貝工消費合作社印製 2 ΰ/'3ϋ4 Α6 _Β6_ 五、發明説明（8 ) ，為每一資料段加人（m )類中的色訊資料則為D P C Μ色訊資 料。一色訊資料編碼器將決定PCM與DPCM模式中何者可提 供最少的色訊資料量。 於此實施例中，第二比較裝置包含了 一第一累積器，此 累積器所累積之資料有為第一超级資料段而自第一壓縮模 式產生產生之資料，再加上第一壓縮模式之耗用資料、以 及對應之色訊資料。而第二累積器所累積之資料有為此超 級資料段而自第二壓縮模式產生之資料，再加上第二壓縮 模式之耗1闬資料、以及對應之色訊資料。第三累積器所累 積之資料有自第一比較裝置所選出諸資料段產生之資料， 再加上適應性横式之耗用資料、每一資料段之選擇資料、 Μ及對應之色訊資料。一比較器將比較由每一累積器所累 積之資料量，Μ便決定何者包含了用來傳输之最少資料量 〇 所提供之移動補償裝置，係回應於第二比較装置，Μ便 產生第二與第三壓縮模式之諸預測器信號。此移動補償裝 置亦產生所需之一般及特定移動向量。並提供了諸裝置， 係藉由以一般移動向量對這些特定移動向量作微分編碼，€ 而壓縮這些特定移動向量。此一技術可進而減少所需傳输 之資料量。 此色訊編碼器可包含壓縮色訊資料之裝置，其係使用一 第一色訊壓縮模式（例如PCM) 、Μ及一第二色訊壓縮模式 (例如DPCM)。第三比較裝置在計算了辨識一選擇（此選擇 係由此第三比較裝置作出）所需之選擇耗用後，即為自每 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 —一------------(-------裝^----——.π----- {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A6 _B6_ 五、發明説明（9 ) 一第一與第二色訊壓縮模式所產生超级資料段之每一資料 段·比較壓縮色訊資料量。此第三比較裝置係依照何種壓 縮模式可為每一資料段產生最少的壓縮色訊資料（其中包 括選擇耗用資料）量而定，自第一或第二色訊壓縮模式’ 输出壓縮之色訊資料。來自第一色訊壓縮模式之壓縮色訊 資料，係包含於由第二比較裝置所比較之（i )類之中。來 自第二色訊壓縮模式之壓縮色訊資料，係包含於由第二比 較裝置所比較之（ii)類之中。由第三比較裝置所输出之壓 縮色訊資一料，係包含於由第二比較裝置所比較之（Ui )類之 中。所提供之移動補償裝置係回應於此第二比較裝置，Μ 便產生第二色訊壓縮模式之諸預測器信號。 本發明提供了一種用來選擇壓縮模式之方法，Μ便將資 料之不同部份傳输出去，係利用第一、第二、與第三種不 同的壓縮模式，壓縮資料的複數個部份（例如諸資料段）。 利用第一壓縮模式之諸壓縮部份，連同第一耗用資料而累 積起來，Κ便提供第一組的累積資料。利用第二壓縮模式 之諸壓縮部份*連同第二耗用資料而累積起來，Κ便提供 第二姐的累積資料。複數個部份中的每一個，亦係利用諸— 鼯縮模式中可符合此特定部份之第一選擇準則者，予Μ壓 縮之。例如，一超级資料段之每一資料段，係利用PCM 、 超级資料段DPCM、資料段DPCM之中，可為此特定資料段產 生最少資料（其中包括選擇資料及其他耗用資料）者，予Κ 颳縮之。這些個別壓縮之部份，連同包括了資料段選擇資 料之第三耗用資料而累積起來，Κ便提供第三組的累積資 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 —一------------^-------裝——-----.玎-----^ m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（10 ) 料。再比較此第一、第二、與第三組的累積資料，以便決 „ 定那一組符合第二選擇準則。然後以第一、第二、與第三 姐的累積資料中符合第二選擇準則者所決定之壓縮形式， · 提供此複數個部Μ供傅输。在此茛施例中，第一選擇準則 為每一部份選擇最少的壓縮資料量，且第二選擇準則選擇 最少的累積資料量。 本發明提供了解碼器裝置* Μ便於此解碼器中自所傳输 的諸壓縮資料段復原視頻資料。此解碼器包含了用來接收 壓縮視頻一資料超级資料段之裝置。此超级資料段包含了諸 個別資料段，而這些個別資料段業已使用複數個壓縮模式 之一予Μ II縮。諸裝置係耦合到此接收裝置，Μ便自每一 接收超级資料段，擷取一個第一耗用資料、一個第二耗用 資料、以及一個第三耗用資料。此第一耗用資料係指示用 於颸縮整個超级資料段之一第一壓縮模式。此第二耗用資 料係指示用於壓縮整個超级資料段之一第二壓縮模式。此 第三耗用資料係指示已使用複數個不同壓縮模式，將包含 於此超级資料段之諸個別資料段予Μ壓縮。回應於第一耗 用資料之諸裝置，係利用對應於第一壓縮横式之一解壓縮4 -模式，對一接收之超级資料段解碼。回應於第二耗用資料 之諸裝置，係利用對懕於第二壓縮模式之一解壓縮模式， ^ 對一接收之超级資料段解碼。回應於第三耗用資料之諸裝 置，係辨識用於壓縮所接收超级資料段中每一個別資料段 之聒縮模式；並為每一個刖資料段*使用一解壓縮模式對 所接收之超级資料段解碼，而此解壓縮模式係對應於用於 -12- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ----.-------------^-------裝-----一.ΤΓ-----^線 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 'A6 _B6__ 五、發明説明（11 ) 顒縮此資料段之限縮模式。於此解碼器之一實拖例中’諸 顒縮模式中的第一個’不用移動補償’而壓縮此超級資料 段。諸颳縮模式中之第二個，基於一超级資料段之一個一 般移動向最，使用移動補償，而壓縮此超級資料段之每一 資料段。諸聒縮模式中之第三個，基於每一資料段之一特 定移動向最，使用移動補償，而壓縮一超级資料段之每一 資料段。 附圓之簡要說明： 圖〗與_圖2是根據本發明一亮度編碼'器之方塊圖； 圖3與鬪4是根據本發明一色訊編碼器之方塊圖； 國5是根據本發明一解碼器之方塊圖； 圖（5是鬮5所示移動向量解碼器之方塊圖；Μ及 閫7是包含了四個涸別資料段的一超级資料段之示意圖 Ο 本發明之詳细說明： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明對移動補償式視頻信號壓縮糸統，提供了性能之 改進。於數位電視***中，一視頻圖框之每一掃描線係由 —序列的像素所界定。由於需要傳_極大量的像素資料，< Μ便在一電視節目中界定其盡面，亟須在傳输之前壓縮這 些資料。於一壓縮技術中使用了移動補償，Μ便自前一圖 框之資料，預測現在圖框之資料。如同此處所用的，此術 語”移動補償”包含了此種情形：前一圖框係用來作為預 測，但是在比較7*影像作為預測時，此影像的目前與前一 影像部份並無位移存在。於此種情形時，1此移動向量將為 82.1. 20,000 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 2JV9C54 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（l2 ) 零。 於移動補償***中，僅將代表預測信號與實際信號間差 異之資料，予Μ壓縮並編碼Μ供傳输。通常係Μ逐筆資料 段之基礎，處理視頻影像資料。為了便於此類系統之實施 ，可將諸資料段組群成一呰超级資料段，其中每一超级資 料段皆包含了相同數目的資料段。 基於資料段的移動估計法則之有效性，可能依此資料段 之大小而定，而此資料段係用來將琨在圖框與前一圖框匹 配。於影-像靜止或是變換均勻之區域，較大資料段的大小 ，將會動作良好。於此種情形中，一個大的資料段大小較 小的資料段為優大小為優，因為傳送與每一影像資料段相 闞的諸移動向量時•其所需之耗用較低之故。於需要極高 壓縮比率之應用中，其節省是相當可觀的。於其他的例子 中，若是自一圖框到次一圖框有複雜之移動，而無法精確 地模式化成一簡單之變換，則較小的資料段大小可能有較 佳之動作。藉由提供一種使用適應性移動補償之壓縮糸統 ，本發明可利用這些差異，其中在一逐筆資料段之基礎上 經壓縮與計算了耗用資料後，即比較使用不同資料段大小< 之複數涸移動補償器，Μ梗決定那一個移動補償器可得到 最少的資料量。 移動補償並不一定產生較少的資料，當場景變化時或當 發生自一個圖框到次一圖框快速且複雜之變化時，特別是 如此。於此種例;？中，Μ非移動補償之格式（即是P C Μ)傳 輸一段之資訊可能是有利的，而不必使用移動補償（即是 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40 000 ---’------------^--------裝 1^----^—訂----(-線一 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) A6 B6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（13 ) I) P C Μ )。本發明測試P C Μ與[)P C Μ在諸個別資料段之结果， Μ梗決定那一揷方法可在一影像區域上提供最有效（即是 最緊密）之代表。耗用資料是通知此解碼器使用何種傳输 模式所必須的，須計算此耗用資料Μ便決定P C Μ 、D P C Μ中 何者可得到用於傳输之最少資料最。 藉由為每一超级資料段決定在全PCM資料、全DPCM資料 、或是P C Μ與0 P C Μ資料之姐合等形式中，Μ何種形式傳輸 此超级資料段最為有效，本發明因而可將視頻資料之壓縮 最佳化Θ卩果P C Μ資料最為有效，則不須傳输移動向量。 如果全DPCM編碼對此超级資料段最為有效，則為這整個超 级資料段傳輸一個一般移動向量。’如果在此超級資料段中 ，諸P D C Μ與P C Μ資料段之姐合可提供最少的資料（其中包 括耗用資料），則將一般移動向量連同每一 DPCM資料段之 特定移動向最一起傳输。這些特定之移動向量係用此一般 移動向最作微分編碼。 於本發明之一較佳實施例中，亮度與色訊處理係各自分 離並平行產生的。國2與圖3係此編碼器亮度部份之方塊 圖。_ 3與圖4係此編碼器色訊部份之方塊圖。於此實施< 例中，每一亮度方塊係為8x8之像素，而每一超级資料段 刖包含了四個此種資料段。上列情形描述於圖7中，其中 超级資料段（230)包含了四個8x8之資料段（232)。其结 果為超级資料段（230)之整體大小為16x16之像素。 同時在此實施^中，色訊包含了 U與V信號，而每一此 種信號有四個次取樣。對U 、V做過次取樣後，每一 U 、 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝. .11_ 線· 經濟部中央標準局S工消费合作社印製 A6 __________B6_ 五、發明説明（14 ) V超級資料段即變成一8x8之資料段。諸IJ 、V信號係以 串聯管線之方式予以處理。須明瞭者，此處所討論之資料 段與超鈒資料段之大小僅係舉例說明而已。本發明可用任 何所需大小的資料段與超級資料段實行之。 現在請參間_1 ，一資料段的現在圖框亮度資料係經由 一输人端Π0)，而输人到變換與最化罨路（12)。在此處像 素資料係利用例如眾所周知的不連鎮餘弦變換（Disc「ete Cosine Transform;下文簡.稱DCT)予以變換，並Μ傳統之 方法予1鼉化。於一編碼器U 4)中，將丨寻到的變換係數資 料段予Μ編碼，而此編碼器（14)中包含了本門技術中為人 所熟知的向最編碼器與像素編碼器兩者。此向量編碼器與 像素编碼器係Μ平行運算，且其長度係累積於資料段長度 累積器（16)中。然後將此資料段输入到一 PCM超級資料段 累積器（18)，於此處將對應於一涸超級資料段之四個資料 段累積起來，爾後將與使用下文所述不同壓縮棋式處理之 相同超級資料段比較之。 諸現在圖框亮度資料段之處理，其經過之路徑包括了變 換與最化雷路Π2)、向最與像素編碼器（14)、資料段長度^ 累積器（16)、Μ及超级資料段累積器（18)，此種處理使用 不含移動補償之朦縮模式（即是PCM)來壓縮這些資料段。 第二種懕縮模式使用了移動補償且設有一個用於整個超级 資料段之一般移動向最，所提供的此種模式係經由一第二 路徑，此路徑包括了一減法器（25)、變換與量化電路 (26 )、向鼉與像素編碼器（28)、資料段長度累積器（30)、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 ----------------ί-------裝---ί Μ — Γ ^-----¢.^1.- {請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) _ 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 A6 B6 _ 五、發明説明（15 ) Μ及D P C Μ超鈒資料段累積器（3 2 )。於此一路徑中，基於此 資料段所屬超级資料段之一個一般移動向量，將最能匹配 現在圖框亮度資料段之前一圖框資料輸入於端點（24)。於 _ 減法器（2 5 )中，將端點（1 0 )提供的現在圖框亮度資料段減 掉此一前一阃框最佳匹配資料。再將其差異輸入到變換與 最化雷路（2fT)，此雷路所提供之功能與第一壓縮模式路徑 中之雷路（1 2 )相同。自雷路（2 6 )的最化後變換係數輸出之 諸資料段，係由一编碼器（2 8 )予K編碼，此編碼器（1 8 )將 編碼向最一資料與编碼像素資料輸出到一資料段長度累積器 (3 0 )。一資料段之累積資料然後输入到D P C Μ超级資料段累 積器（3 2 )。 於第三壓縮模式路徑中，基於現在資料段之一特定移動 向最，將最能匹配此資料段之前一圖框資料輸入於端點 (4 0 )，並於減法器（4 2 )中，將端點（1 0 )之規在圖框亮度資 料段減掉上述前一圖框資料。將所得之差異在電路（4 4 )中 予Μ變換與最化，此雷路（4 4)係分別與第一與第二壓縮模 式路徑中之雷路（1 2 )與（26 )相同。量化後變換係數之諸資 料段係由編碼器（4 6 )予Μ編碼，且將此編碼向量資料與編^ -碼像素資料输入到一資料段長度累積器（48)。 一曰.一完整資料段之資料業已累積於累積器（48)，在如 - (5 0)所示加上”選擇耗用”資料之後，即输入到一資料段比 較器（58)。對於在此第三壓縮模式路徑處理之諸資料段 (即使用I) P C Μ與一_特定移動向量處理的那些資料段），其 選擇耗用包括了自端點（52)输入之特定移動尚量耗用資料 -17- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 ----------------f-------裝 —l·!—-— 訂----乂 線 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局8工消費合作杜印製 A6 _B6_ 五、發明説明（16 ) 。此特定移動向最耗用資料包含了 ：用於所處理資枓段的 特定移動向最與用於整個超级資料段的一般移動向量間之 差異。於（5 0 )所加進的選擇耗用亦包含了一代碼字，此代 碼字可將來自資料段長度累積器（4δ)之資料段辨識為在第 三模式懕縮路徑中受懕縮者。 資料段比較器（5 8 )比較下列三者之壓縮資料量：來自上 述第三颳縮路徑之資料段输出，連同加進之選擇耗用資料 ;來自資料段長度累積器（30)(即第二臛縮模式路徑）之資 料段输— *連同於（54)加進之選擇耗用資料；Μ及來自資 料段長度累積器Π6)(即第一懕縮模式路徑）之PCM資料段 輸*，連同於（56)加進之選擇耗用資料°可提供最少的整 髑資料最之資料段（連同相關之選擇耗用），即由資料段比 較器（58)將之選出，並將其输出到PCM/DPCM超级資料段累 積器（60)。資料段累積器（58)亦输出一決定代碼字，此代 碼字可辨識所選出的三種資料段（PCM、DPCM—般移動向量 、或DPCM特定移動向量）中的何者。 在一超级資料段的所有四個資料段業已經由第一、第二 、及第三臞縮模式路徑處理之後，超级資料段累積器 Π8)將保有一完整的PCM超级資料段；超级資料段累積器 (32)將保有完整的利用一般移動向量處理之DPC Μ超级資料 段；ft超级資料段累積器（60)將保有一完整的PCM/DPCM超 级資料段，其中每一個別資料段業已使用PCM 、具有一般 移動向最之DPCM、或具有一特定移動向量之DPCM等其中之 一處理過。為了使此編碼器得Μ決定那一個超級資枓段可 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉 ----------------i-------裝—L-Ί-.—訂-----{爆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' 經濟部中央標準局B工消費合作杜印製 Α6 Β6 五、發明説明（17 ) 提供最Φ的資料最Μ便傳输，須加上連同這些超級資料段 而傳送之耗用。對於PCM超级資料段，經由端點（20)加進 了 PCM色訊資料；經由端點（22>，加進了 PCM耗用資料。 此PCM耗用資料僅將此超级資料段辨識為一 PCM超级資料 段。經由端點（20)、（22)加進之資料，即在超级資料段累 積器（18)將保有此資料時，連同PC Μ超級資料段予Κ累積 起來，而此超级資料段累積器（18)保有此資料係為了編碼 後之PCM亮度超级資料段、Κ及對應之色訊資料與耗用資 料。 一 頮似地，0PCM超级資料段累積器（32>將保有此DPCM編碼 後之亮度超级資料段，並保有經由端點（3 4)加進的對應之 DPCM色訊資料、經由端點（36)加進的DPCM耗用資料、Μ及 經由端點（3 8)加進之一般移動向量。此DPCM耗用資料包含 了一代碼字，係用來將此超级資料段辨識為一 D PC Μ超级資 料段，而此DPCM超级資料段業已在一般移動向量之基礎上 予Μ編碼。 超级資料段累積器（60)將包含此PCM/DPCM超级資料段資 料，並包含了對應的PCM或DPCM色訊資料、PCM/DPCM耗用 資料、Μ及一般移動向量。對於所選出的任何業已使用~ 特定移動向最煸碼之資料段，此一般移動向量是將這些微 分編碼的特定移動向最（係經由端點（52)加進）予Μ解碼所 必須的。經由端點（62)加進之色訊資料將為PCM色訊資料 、或DPCM色訊資料，此色訊資料係由色訊編碼器（將於下 文中說明）所決定，Μ便提供用於傳输之最少資料量。經 -19- 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ----1------------^-------裝----I ^----.订-----r (請先閲讀背面之注意事項再瑣寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（18 ) 由端點（64)加進之PCM/OPCM耗用資料包含了一第一代碼字 •此代碼字將累楫器（60)保有之超级資料段辨識為一 ’’適 應模式"超級資料段*其中每一個別的資料段係使用具有 一個一般移動向最之PCM或DPCM、或是具有一特定移動向 最之DPCM予W編碼。此PCM/DPCM耗用資料亦包含了 一第二 代碼字，此代碼字可將每一個別資料段辨識為一PC Μ資料 段、一基於一般移動向量之DPCM資料段、或是一基於一特 定移動向最之DPCM資料段。 自諸累-稽器U 8 )、（ 3 2 )、（ 6 0 )其中之一所累積之資料係 輸入到一超級資料段累積器（80)，如圖2所示。明確地說 ，來自PCM累積器Π 8)之累積資料係經由端點（72)输入到 超级資料段比較器（80);來自DPCM超級資料段累積器 (3 2)之資料係經由端點（74)输人；而來自PCM/DPCM超级資 料段累積器（60)之資料係經由端點（76)輸入。超級資料段 比較器（8 0)比較來自每一超级資料段累積器之總資料量， 並決定何者包含了用於傳输之最少資料量。此決定是用來 致動移動補償電路（105)之開闞（82a)與（82b)。開關 (82a)可選擇量化PCM資料、量化DPCM (—般移動向量）資 料、或最化DPCM (特定移動向最）資料其中之一，Μ便用於 取得前一圖框資料而將之儲存於一圖框儲存器（90)。如果 所選擇的是最化PCM資料，則將其自變換與量化電路 (12)(圖1)猙由接線（66)而输入。如果開闞（82a)所選擇 的是最化DPCM(—般移動向量）資料，則將其自變換與最化 雷路（26)姅由接線（68)而输入。如果所選擇的是量化 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) ^7 〇 --- 40,〇〇〇 ----------------f -------束--1---^丨訂----^^ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（19 ) OPCM (特定移動向最> 資料，則將其自變換與量化電路 (4 4·)姅由接線（_ 7 0 )而输入。 冋應於超级資料段比較器（80>的決定，而由開闞（82a) - 所選擇之諸最化係數，係输入到反向量化器（8 4)與反向變 換雷路（8 6)’以便將输入到圖1對應變換與量化電路 (12)、（26)、或（44)之原始資料段或差異信號予以恢復。 對於DPCM差異信號，則使用加法器（88)，依照超级資料段 比較器（80)所決定可提供用於傳輸的最少資料量之吖(^模 式，而—般移動向量之情形下，加回前—圖框之最佳匹 配資料，或是於特定移動向最之情形下，加回前一圖框之 最佳匹配資料。如果比較器（8〇)決定PCM模式可提供用於 傳輸的最少資料最，刖開闞（8 2 b )將把加法器（8 8 )之開關 輸人接地，因為不須用到移動補償。 圖框儲存器（90)將儲存前一圖框之資料◊此一資料將為 lfix 16像素超级資料段移動估計器與移動補償器（92)、Μ 及8χ 8像素資料段移動估計器與移動補償器（94>所使用’ Κ便分別對於一般移動向量之情形下，產生前一圖框之最 佳匹配資料，以及對於特定移動向量之情形下，牽生前一 < 圖框之最佳匹配資料。此種移動估計器與移動補償器 (92)與（94)係眾所周知之姐件，可比較經由端點（96)之現 在圖框亮度資料、以及儲存在圖框儲存器（90)之前一圖框 資料’ Μ便在逐筆資料段之基礎上找出最佳之匹配。對於 一般移動向最之^形下，最佳匹配之資料係經由接線 (98)而輸出到端點（24)(鬮1)。對於特定移動向蠆之情形 f · 一. -21- 衣紙張尺度連用中a國家揉準（CNS>甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 ---,!-------------^-------先---I ^----訂-----S線 1,. (請先閲讀背面之注意事項再埸寫本頁) A6 Β6 經 濟 部 中 央 標 準 局 具 五、發明説明（20 ) 下，最佳匹配之資料丨系經由接線Π〇0)而输出到圖1之端 點（40)。 _ 3餌阔4所示者係色訊資料之編碼器部份。色訊之處 理類似於亮度之處理，但其不同點是無須提供各自分離之 一般移動向最DPCM壓縮模式與特定移動向蠆dpcm壓縮模式 ，而攆須提供一種DPC Μ歷縮模式，因為色訊處理僅發生於 8x8之資料段基礎上。現在阃框色訊資料係經由端點 Π 1 0 )而輸入到變換電路（11 2 )。此資料係使用例如D C Τ 法則而予-變換，並於最化電路U 1 4)而予以量化。變換電 路（Π 2 )與最化雷路（Π 4 )係與圖⑴中的變換與量化電路 U 2)相同。 來自最化器（Π 4 )之諸最化變換係數输出，係Μ編碼器 (14)(圖1)對亮度資料編碼之同一方法，而一向量編碼器 (116)與一像素編碼器（1〗8)中予Μ編碼。此編碼之向量 與像素資訊，係输入到類似於鬪1資料段長度累積器 Π6)之一資料段長度累積器Π20)。當業已累積一資料段 的所有資料時，其输出即經由接線（126)而输入到圖丨$ 示超级資料段累積器（18)之端點（20)。 於一減法器（132)中，現在圖框色訊資料減掉了输人gJ 端點（130)之前一圖框色訊資料。而其结果係分別在 Π34)與Π36)予以變換及量化。向量解碼器（〗38) 素編碼器Π 40)將這_量化之變換係數編碼，並在資_ @ 長度累積器（1 中累積起來。每一 DPCM色訊資料段gp經 由接線Π 46)输出，而输入到DPC Μ超級資枓段累積器 ---!-------------^-------裝--；---·1 訂----{線 i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _、 消 费 合 作

經濟部中央標準曷S工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（2i ) (3 2 )之端點（3 4 )。 - 來自資料段長度累積器（120)之PCM色訊資料输出、Μ 及來自資料段長度累積器（142 )之DPCM色訊資料输出，在 -分別於（1 22 )與Π 4 4 )加進選擇耗用後，即输入到一資料 段比較器（124)。比較器Π24)在計算過此選擇耗用後， 決定PCM色訊資料與DPCM色訊資料中何者可提供最少的資 料最。包含了最少資料的資料段*即經由接線（128)输出 到PCM/DPCM超級資料段累積器（60)之端點（62)。指示比較 器Π 2 4 V-選擇那一個資料段之一代碼字（即是”資料段決定 ”），係姅由接線（129)輸出以便包含在PCM/DPCM耗用中’ 而此PCM/DPCM耗用係經由端點（64)輸人到PCM/DPCM超级資 料段累積器（60)。此PCM/DPCM耗用亦包含了色訊移動向量 ，這是對所選出的每一 DPCM色訊資料段解碼所必須的。 來自最化器（Π 4 )之最化P C Μ色訊資料输出，係經由接 線（14 8)而檢人到_4所示的之一開闞（152a)。來自量化 器（13 6)之最化DPCM色訊資料輸出 > 係經由接線Π50)而 _出到開關（1 52a )。由超級資料段比較器（80)所做的最後 決定係用於致動開關（152a)與（152b)，而使色訊移動補償^ .· 器Π56)動作，因而可重新構成色訊資料之前一圖框’以 便儲存於圃框儲存器（160)中。在（154)與（156)分別反 ^ 向最化與反向變換由開關（152a)所選擇之資料。當開關 (152a)選擇PCM處理時，反向變換電路Π56)之資料输出 將對應於端點（Π〇)(圖3)_入之現在圖框色訊資料。開關 (1 5 2 b )將接地，使資料通過加法器（1 58 )送到圖框儲存器 -23- 本纸張;?Jt通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .丨裝- 訂. 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 Α6 Β6 五、發明説明（22 ) Π 6 0 )如果處理D P C Μ色訊資料，反向變換雷路（1 5 6 )之 输出將對應於減法器（1 3 2 >(圖3 )所输出之差異信號。此一 資料將與姅由開關（1 5 2 b )耦合的前一圖框色訊資料相加， Μ便蓽新創出前一閬框資料而將之儲存在圖框儲存器 (1 6 0 )中。 移動估計器與移動補償器Π 6 0)係傳統之雷路，可比較 姅由接線（〗66)接收之琨在圖框色訊資料、Μ及儲存在圖 框儲存器6 0 )之前一圖框色訊資料，Μ便產生最佳匹配 之前一阃-框色訊資料，Μ供在接線（1 6 4 )輸出。移動補償 器與估計器Π62)亦输出色訊移動向最，係用於辨識在前 一圖框何處可找到此最佳匹配之俞一圖框色訊資料。此最 佳匹配之前一圖框色訊資料亦係經由接線（1 6 4 )耦合到端 點（13 0 )(圖 3 )。 界定一視頻影像之連續超级資料段，係根據圖1與2所 示编碼器為此超级資料段所選之壓縮棋式，而予Μ壓縮。 這些連續的超级資料段係經由衛星、雷，壤、或陸上的傳輸 ，以便由接收機接收並電新構成視頻影像。 圖5與阃6所示者一解碼器，其可用於一接收機Μ便重< -新構成視頻影像資料。所接收之編碼視頻資料係對應於圖 2所示超级資料段比較器（80)所输出之編碼視頻資料，此 種所接收之編碼視頻資料包含了選出的壓縮亮度資料，Μ 及對應目.適用的色訊、耗用、與移動向量資料。這些資料 經由端點Π 90)输入到一解多工器（192)，此解多工器 Π92)可恢復編碼移動向量資料與耗用資料。前文述及此 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐〉 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝. 訂· A6 B6 經濟部中央標準局8工消费合作社印製 五、發明説明（23 ) 耗用資料包含了一代碼字，可識別此超級資料段係用P C Μ _ 、DP C Μ中之何者予Μ壓縮。此代碼字係經由接線（2 0 8 )傳 ..送到一關關（2 0 6 )，而此開關（2 0 6 )係耦合到解壓縮電路 ， (204)之蝓出端，或是羿由加法器（200)耦合到解壓縮電 眵 Π94)。 解縮雷路（204)可對PCM資料作解壓縮。解壓縮雷路 Π94)可對DPCM資料作解壓縮，此DPCM資料係於加法器 (200)中與移動補償器Π98)所選出之前一圖框資料相加 ，而此移-動補償器（198)係回應於移動向量解碼器（196) 之一移動向最输出。一圖框延遲雷路（202)儲存前一圖框 之資料，係供Μ傳統之方法用於移動補償器（1 9 8 )。於此 解碼器中，解壓縮雷路Π94) 、（204)反向量化並反向變 換所接收超級資料段資料之方法，與反向量化及反向變換 雷路（84)(86)處理亮度資料（圖2) 、Κ及反向量化及反向 變換雷路Π54Μ156)處理色訊資料（圖4)之方法相同。雖 然亮度與色訊資料的分離處理並未示於圖5 ，但是當可明 瞭會分離地處理這呰資料，如同在編碼器一般。 圖6所示者係移動向量解碼器（196)各姐件之詳细方塊 _。來自解多工器（192)(圖5)之編碼移動向量資料與決定 代碼字，係於端點（210)输入到一解多工器（212)。此解 ~ 多X器（2】2)對決定代碼字、一般移動向量、與特定移動 向最差異信號解多工。所稱之決定代碼字係在耗用資料中 ，可指示是否已使用了對照於一般移動向量之一特定移動 向最，而將一特定資料段編碼。此決定代碼字係用於致動 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .裝· 訂. 線_ 本紙張尺度通用中aa家標準（CNS〉甲4規格（210 X 297公釐〉 82.3. 40 000 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（24 ) 一開關（222) ，Μ便視何者適用而選擇重新構成的一般移 動向最、或電新構成的特定移動向量。此特定移動向蠆差 異信號係輸入到一可變長度解碼器（214)，並且在一可變 " 長度解碼器（216)對一般移動向量解碼後，在加法器 (220)中與解碼後之一般移動向鼉相加。須明瞭者，所有 的超级資料段、耗用與移動向量資料皆係於編碼器中作過 可變長度編碼，Κ便進一步減少用於傳输之總資料量。但 是如果一般移動向最與特定移動向最差異信號並非作過可 寒長度編_碼，刖無須使用可變長度解碼'器（214)、（216)。 一閂_雷路（2 1 8 )係用於儲存四個資料段皆同樣的一般 移動向最I因此對於每一組群的四個資料段（亦即一個超 级資料段），攆需要傳輸一次一般移動向蠆。開關（222) 將回應於此決定代碼字，而输出恢復一般移動向量或是恢 復的特定移動向最，以便為移動補償器（198)所用，而自 圖框延遲雷路（202)恢復最佳匹配之前一圖框資料。 現在當可明瞭，本發明係提供一種對視頻資料作適應性 腰縮Μ供傳输之系統。視頻資料之諸資料段係使用不同之 限縮模式予Μ壓縮，這些壓縮模式例如P CM 、具有用於一 < • 超级資料段的一個一般移動向量之DPCM、Μ及對形成此超 级資料段的個別資料段使用諸特定移動向量之DPCM等。比 _ 較每一颳縮模式，Μ便決定何者可對一特定資料段提供最 少的蓄料最。這些資料段連同所需之耗用資料累積成諸超 级資料段，並目.比較這些超级資料段，以便決定那一種壓 縮模式可對每一超级資料段得到最少的資料量。可對每一 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货) 82.3. 40 000 ——.------------^ -------裝 II----#----f 嫁！ (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消#合作社印製 A6 B6 五、發明説明（25) 超鈒資料段奄生最少資料最的壓縮架構，即用於準備此超 级資料段Μ供傳输。於一解碼器中，自接收的諸超级資料 段恢復必須的耗用與移動向量資訊。耗用資料規定了用來 提供每一超级資料段之壓縮模式，並且此一資訊係為解碼 器所用，Μ便自所接收之諸超级資料段中重新構成原始視 頻資料。於實胞例中，超级資料段之決定係由三種可能的 姐合所構成。這些姐合即是：全p C Μ資料段；具有一涸一 般移動向最之全DPCM資料段；包含諸個別資料段之超級資 料段，措一些俩別的資料段可能是經過DPCM煽碼或PCM編碼 。於後一揷情形中，這些[)P C Μ資料段攜帶了業已利用一般 移動向最作過微分編碼之一特定移動向最。 在決定傳輸那一個超級資料段時，所考It的因素包括了 毎一像素（亮度）的代碼長度、Μ及向量長度。對於亮度與 色訊兩者，每一資料段可分成四部份的向量。色訊U與V 之代碼長度，亦一併考應：為傳输且為解碼器使用所需耗用 資訊代碼長度之一部份。諸移動向鼉的代碼長度包括了一 般移動向最之微分編碼、以及每一超级資料段内之諸特定 移動向最。為了增加壓縮，可將PCM壓縮模式之直流係數 予Μ微分編碼，並將其包含於此直流係數之向量編碼中。 雖然業已配合一特定之實施例將本發明予以說明，熟悉 本門抟術之人十當可明瞭，仍可對其做許多的改造與修改 ，但將不脫離本發明申請專利範圍所述之精神與範圍。 -27- 本紙張Μ通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) ' 82.3. 40 000 ----------------i --------裝--r----訂----{-嫁 - , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. A7 B7 C7 _ D7_ 六、申請專利範圍 1. 一揷用於適應件地颳縮數位視頻資料之裝置，該數位視 頻資料除Μ超级資料段形式供應，而每一超级資料段包 含了複數個該數位視頻資料之資料段，該裝置包含了： 縮一超级資料段之裝置，係使用第一、第二、與第三 不同之壓縮模式，以便提供三種壓縮输出Μ供比較； 第一比較裝置，係為每一該颳縮模式所產生該超级資料 段之每一資料段，比較其壓縮資料最，實行該比較之前 該第一比較裝置須計算選擇耗用，此選擇耗用是辨識由 該第=比較裝置所做選擇所必須的；該第一比較裝置為 每一資料段選擇®縮模式，而使每一資料段得到此資料 段最低之壓縮資料（其中包含選擇耗用）量； 第二比較裝置*係為該超级資料段比較壓縮資料量，此 昭縮資料係由下列各項所造成： (ί >該第一壓縮模式連同與其相關之第一壓縮模式耗用 資料， (Η )該第二壓縮模式連同與其相關之第二壓縮模式耗用 資料，以及 (iii )由該第一比較裝置所選擇之諸資料段連同與這些所 選擇諸資料段相關之適應性模式耗用資料，再加上每一 所選擇資料段之該選擇資料， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 該第二比較裝置決定（i )、（ ii )、與（m )之中何者代表 了最小資料最，而這些資料將為該超級資料段而傳送； Μ Ά .. 輪出裝置，係用來Μ —壓縮模式所得之壓縮形式而输出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） A7 2 J/9c54 b7 C7 _______ D7 六、申請專利範園 (請先閲讀背面之注意事项再場寫本頁) 該超級資料段；b此壓縮模式係由該第二比較裝置所決 定，將可'得到最小資料量κ供傳输。 2. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中： 該第一壓镰模式不用移動補償而壓縮該超級資料段； 該第二屋縮模式係基於該超級資料段之一般移動向量， 使用移動補償而懕縮形成該超级資料段之每一資料段； K及 該第三朦縮棋式係基於每一資料段之特定移動向量，使 用移動補償而壓縮形成該超级資料段之每一資料段。 3. 根據申請專利範鼷第2項之裝置，其中該第一壓縮横式 之耗用資料包含了： 一代碼字，係用來辨識此思^資料為第一壓縮模式之資 料0 .. 4. 根撺申請専利範阐第3項之寧置，其中該第二壓縮模式 之耗用資料包含了： 該一般移動向最，K及 一代碼字，係用來辨識此®縮資料為第二壓縮模式之資 料。 5. 根據申請專利範圍第4項之裝置，其中該適應性模式之 耗用資料包含了： · s · * 該一噑移動向最， * ··»·· 經濟部中央標準局®:工消费合作社印¾ 一代碼字，係把這些資料段辨識為由該第一比較裝置所 選出者， > 另—代碼字，係把由該第一比較裝置所選出之每一資料 -29-本紙張尺度適用中园國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公藿） 經濟部中央標準局βκ工消費合作Ti印製 A7 B7 C7 _;_；_D7 _ 六、申請專利範团 段，辨識為由辕第一懕縮横式所產生之一 PCM資料、由 該第二聒縮模式所產生之一 DPCM資料、及由該第三壓縮 模式所產生之一 DPCM資料，Μ及 此特定移動向最之指示資料*而此移動向量係與由該第 一比較装置所選出資料之每一資料段相闞，此資料段包 含了由該第三壓縮横式所產生之DPCM資料。 6. 根據申請專利範圃第2項之裝置，其中該諸超級資料段 係為亮度資料段*該裝置進而包含了： 加入裝置，係在由該第二比較裝置所比較的（i)、 （ii )、與（iii )類的每一類中，加入對應之色訊資料。 7. 根據申請専利範圃第6項之裝置•其中： 加入（i )類中的色訊資料係gPCM色訊資料； 加入（Π)類中的色訊資料係為DPCM色訊資料；Μ及 當PCM提供了最少的用來傳ρ之色訊資料時.，為每一資 料段加入（iii )類中的色訊資料係為PCM色訊資料，而當 DPCM提供了最少的用來傳輸之色訊資料時，為每一資料 段加入ΠΗ )類中的色訊資料刖為DPCM色訊資料。 8. 根楝申請專利範爾第1項之裝置，其中該諸超级資料段 為亮度資料段，該裝置進而包含了 ： 加入装置，係在由該第二比較裝置所比較的（i )、 （ π )、與.（iii )類的每一類中，加入對應之色訊資料。 9. 根撺申請專利範圍第8項之裝置，其中該第二比較裝置 包含了 ： - ~ 一第一累積器，其累積之_資料有為該超级資料段而自該 -30- 私纸張认適用中關家標準（CNS)甲4規格（21〇 χ 297公货） C請先閲f面之注意事項再場寫本頁) •7 -裝· 訂. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 'C7 _D7_ 六、申請專利範圍 第一颳縮模式產生之資料，再加1該第一壓縮模式之耗 用資料、Μ及對應之色訊資料； 一第二累積器，其所累積之資料有為該超級資料段而自 該第二颳縮模式產生之資料，再加上該第二壓縮模式之 耗用資料、Μ及對應之色訊資料； 一第三累積器，其所累積之資料有自該第一比較裝置所 選出諸資料段產生之資料，再加上該適應性模式之耗用 資料、毎一資料段之選擇資料、Μ及對懕之色訊資料； Μ及~ 一比較器，係比較由每一累積器所累積之資料量。 1 0 .根撺申請專利範圍第2項之裝置，其進而包含了： 移動補償装置，係回應於該第二比較装置，Μ便產生該 第二與第三壓縮模式之諸預測器信號，並係用於產生該 一般及特定移動向最。 11.根據申請專利範圖第10項之裝置，其進而包含了： 限縮裝置，係藉由Μ該一般移動向最對該諸特定移動向 最作微分編碼，而壓縮該諸特定移動向量。 1 2 .根撺申請專利範圍第1項之裝置，其中該諸超级資料段夂 為亮度資料段，該裝置進而包含了 ： 懕縮色訊資料之裝置，其係使用一第一色訊壓縮模式、 Μ及一第二色訊壓縮模式； 第三比較裝置|係在計算了辨識一選擇（此選擇係由該 第三比較裝置、作出）所需之選擇耗用後，即為自每一該 第一與第二色訊颳縮模式所產生該超级資料段之每一資 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） ---.------------J -------裝——---- #---K -線 - : (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) A7 B7 C7 _D7_ 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 料段，比較颳縮色訊資料最，目.該第三比較裝置可為每 . 一窨料段蝓出較少的壓縮色訊資料，而此壓縮色訊資料 爾 包，栝了選擇耗用資料； 加入装置，係自該第一色訊壓縮模式，將壓縮色訊資料 加人於由該第二比較装置所比較之（i )類之中； 另一加人裝置，係自該第二色訊壓縮模式，將壓縮色訊 畜料加人於由該第二比較裝置所比較之（π )類之中； 又一加人裝置，係將由該第三比較裝置所输出之壓縮色 訊資料一，加人由第二比較装置所比較之（出）類之中。 13. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中： 該第一颳縮模式不用移動補償，而壓縮該超级資料段； 該第二壓縮模式使用移動補償，此移動補償係基於該超 级資料段的一個一般移動向量，而壓縮形成該超級資料 段之每一資料段； 該第三壓縮模式使用移動補償，此移動補償係基於每一 資料段的一個特定移動向最*而壓縮形成該超级資料段 之每一資料段； 該第一色訊懕縮棋式不用移動補償，而壓縮該色訊資料 ;Μ及 _ 該第二色訊壓縮模式使用移動補償，而壓縮該色訊資料 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 14. 根據申請專利範圍第13項之裝置，其進而包含了： 移動補償裝I，係回應於該第二比較裝置，Κ便為該第 二與第三壓縮模式產生諸預測器信號，並係用於產生該 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公發） A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 一般與特定移動向最；K及 另一移動補償裝置，係回應於該第二比較裝置，Μ便為 該第二色訊壓縮模式產生諸預測器信號。 1 5 .根據申請專利範圍第1 4項之裝置，其進而包含了： 限縮裝置，係藉由使用該一般移動向最對該諸特定移動 向最作微分煸碼，而颳縮該諸特定移動向量。 16. —種為所要傳蝓資料諸不同部份選擇各種壓縮模式之方 法，I比方法包含了下列各步驟： 利用第-一、第二、與第三不同的鼦縮模式，壓縮複數個 該部份； 累積利用該第一壓縮模式而壓縮之該複數個部份、Μ及 第一耗用資料Μ便提供第一組的累積資料； 累積利用該第二壓縮模式而壓縮之該複數個部份、以及 第二耗用資料Κ便提供第二組的累積資料； 累積該複數個部份（此複數個部份中的每一個係利用諸 懕縮模式中可符合此部份之第一選擇準則者，予Κ壓縮 之）、Μ及第三耗用資料，Μ便提供第三組的累積資料 ，而該第一選擇準則係計算包含於該第三耗用資料之選i ·: 擇資料； _ 比較此第一、第二、與第三組的累積資料，Μ便決定那 一組符合一第二選擇準刖；Μ及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 以該第一、第二、與第三姐的累積資料中符合該第二選 擇準刖者所決定之颸縮形式，提供該複數個部份Μ供傳 輪0 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 經漓部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 C7 ___D7_ 六、申請專利範圍 1 7 .根據申請專利範圍第1 6項之方法，其中該第一選擇準則 為毎該一部份選擇最少的颳縮資料最，a該第二選擇準 刖選擇最少的累楫資料最。 1 8 .根據申請專利範圍第1. 6項之方法，其中： 該諸部份包含了視頻影像資料； 該第一限縮模式不用移動補償，而壓縮該複數個部份； 該第二限縮模式使用移動補償，此移動補償係基於該複 數俩部汾的一俩一般移動向1，而颳縮每一部份；Μ及 該第5颳縮樺式使用移動補償，此移動補償係基於每一 部份的一俩特定移動向最，而壓縮每一部份。 】9 . 一種解碼器裝置，其包含了： 接收装置，係用來接收壓縮視頻資料之超级資料段，此 超級資料段包含了諸個別資料段，而這些個別資料段業 已使用複數個壓縮模式之一予Μ壓縮； 擷取裝置，係耦合到該接收裝置，以便自每一接收超級 資料段，擷取下列資料之一： 第一耗用資料，係指示用於壓縮整個超级資料段之一第 一聒縮模式； 第二耗用資料，係指示用於懕縮整個超级資料段之一第 一壓縮模式；Μ及 第三耗用資料*係指示已使用複數個不同壓縮模式，將 包含於該超级資料段之諸個別資料段予Μ壓縮； 解碼裝置，像:_回應於該第一耗用資料，利用對應於該第 一壓縮模式之一解歷縮棋式，對一接收之超级資料段解 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝. .11. 采· A7 B7 • C7 D7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 六、申請專利範圍 碼： 另一解碼裝置，係冋應於該第二耗用資料之諸装置，利 用對應於該第二限縮模式之一解壓縮模式，對一接收之 超级資料段解碼；Μ及 辨識裝置，係冋應於該第三耗用資料之諸装置，辨識用 於颳縮所接收超级資料段中每一個別資料段之歷縮模式 ，該辨識裝置並為每一個別資料段，使用一解壓縮棋式 對所接收之超级資料段解碼，而此解壓縮横式係對應於 用於野-縮此資料段。 裝. 20.根據申請專利範圃第19項之解碼器，其中： 該第一懕縮梅式不用移動補償，而壓縮該諸超级資料段 » 該第二壓縮槙式使用移動補償，此移動補償係基於該超 级W料段的一個一般移動向量，而壓縮一超級資料段中 之每一資料段；Κ及 該第三歷縮模式使用移動補償，此移動補償係基於每一 資料段的一個特定移動向量，而壓縮一超级資料段中之 每一資料段。 矮濟部中央標準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）