缩小被压缩的视频位流的方法和装置制造方法及图纸

对被压缩的视频信号的位流进行按比例缩小的方法和装置包括局部解码硬件（３８，４１），它允许删除更高频率的ＡＣＤＣＴ系数，或以较粗略的量化因子对经量化的数据进行再量化。以线性按比例缩小每个数据块被压缩数据的量的方式根据数据块（宏数据块）进行按比例缩小。分析器（４０）产生在一个视频帧上的累加局部解压数据的分布，并且位流按比例缩小（４２），以保证按比例缩小的信号的分布基本与原始数据的分布一致。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及减少在先前被压缩的视频信号位流中的数据量的方法和装置。为了在各种应用领域进行视频传输和存储，已经提出了活动图片专家组(MPEG)视频编码标准。采用所具有的位速率比在确定的MPEG规则中少的压缩信号更易于实现某些应用，如按要求的视频(VideoOn Demand)和在跟踪数字磁带录像机上的特技播放(Trick-Playon Track Digital VTRs)。不同的应用具有略微不同的信号需求，然而，类似的按比例缩小装置可以用来将原始的位速率减小到有助于各种应用的速率。现在已经为各种应用开发了MPEG编码标准，这些应用包括全球范围内的高清晰度电视(HDTV)、电信会议、卫星通信、直接广播系统(DBS)和多媒体工作站。MPEG-2压缩位流可能代表相对高的数据速率的压缩HDTV位流。如果这一信号被用于相对窄的频带的信道，那么就需要将其数据减小或按比例缩小到较低的位速率。考虑按要求的视频系统，其中视频文件服务器包括含有MPEG编码位流的库的存储设备。存储在库中的位流最初以高质量(例如演播室质量)编码。一些客户可能在一特定时间要求检索这些视频节目中的任何节目。用户的数目和向这些用户传输的视频的质量受到出去的信道容量的限制。这一出去的信道例如可以是电缆总线或ATM中继线，必须在被允许服务的用户之间共享。不同的用户可能需要不同等级的视频质量，而各个节目的质量将以分配给每个用户的总信道容量的一小部分为依据。为了同时容纳多个用户，视频文件服务器可以将存储的位流在通过信道传输给各个用户之前，按比例缩小到被减小的位速率。与假定以减小的速率对原始源材料进行编码得到的位流相比，上述按比例缩小得到的位流的质量将不会显著下降。由于只有文件服务器必须装配按比例进行缩小的硬件，而各个用户则不必装配，所以复杂性和费用都不是关键的因素。在跟踪数字磁带录像机上的特技播放系统中，按比例缩小视频以便在磁带录像机上建立副跟踪(side track)。这一副跟踪包含非常粗糙的视频质量，这一质量对在磁带录像机上实现特技模式(例如以不同速度进行快进和快退扫描)是足够的。包括在这些设备中的按比例进行缩小的硬件的复杂性和费用是必须认真考虑的，因为磁带录像机是成批生产的，拥有大批的消费者。按比例缩小的另一应用是在数字磁带录像机上的扩展播放记录。在这一应用中，以一定的播送量(对标准分辨率的视频而言是大约6Mbps(每秒兆位)，而对高分辨率的视频而言是大约24 Mbps)向用户家中播送视频。用户利用他们磁带录像机中的按比例缩小的特征，可以以减小的速率，类似于扩展播放(EP)模式，在今天的VHS录像机上记录视频，从而以较低的质量将更大量的视频节目材料记录在磁带上。在按比例缩小的过程中，应该尽可能多地利用原始信号中的较高质量的信息，所得到的带有较低位速率的新信号的图像质量应该尽可能地高，或者尽可能地接近通过以减小的速率对原始源视频进行编码得到的信号质量。假定以最佳方式以给定数据速率对原始源视频进行编码。本专利技术的方法和按比例缩小的装置包括局部解码硬件，它允许删除更高频率的AC DCT系数，或以较粗略的量化因子对经量化的数据进行再量化。以线性按比例缩小每个数据块被压缩数据的量的方式根据数据块(宏数据块)进行按比例缩小。分析器产生在一个视频帧上的累加局部解压数据的分布，并进行按比例缩小，以保证按比例缩小的信号的分布基本与原始数据的分布一致。下面将参照附图描述本专利技术，附图中附图说明图1是现有技术的按比例进行缩小的装置的框图；图2是体现本专利技术的按比例进行缩小的装置的框图；图3是代表原始的和按比例缩小的被压缩数据的累加局部解压数据的示例性分布的图；图4-5是体现本专利技术的其它按比例进行缩小的装置的框图；图6是图2装置的操作方法的流程图；以及图7和图8是有助于理解图4装置的操作方法的流程图。图1表示已知的压缩视频信号按比例进行缩小的装置，用于减小先前编码的视频信号中的数据量。在所示的装置中，只表示了主功能部件，用于传送电路的一般操作。例如被压缩的视频信号包括各种数据，其中只有某些类型被量化。其它类型则避开再量化或按比例进行缩小的装置，并在多路转接器(MUX)14中对按比例缩小的数据进行再多路转接。对压缩电路领域的一般技术人员而言这将是很显然的，即多路转接器14必须包括不是无意义的控制电路来执行这一功能。然而，压缩电路领域的一般技术人员将能够很容易地实现多路转接器14的多路转接功能，因此这里将不再予以说明。在图1中，要经过按比例缩小的先前压缩或编码的视频信号假定是数据块编码信号，其中各个图片被分成许多数据块或宏数据块，并以逐个数据块或逐个宏数据块为基础进行压缩，得到的信号至少部分地成为编码的数据块或宏数据块流。各个宏数据块中的至少一部分数据被量化，并进行可变长度编码。这种被压缩的信号的例子是MPEG1和MPEG2视频信号。编码信号被送至可变长度解码器(VLD)10，它产生一个可变长度解码信号。包括在被压缩信号中的运动矢量(和其它非量化代码字)绕过接续的电路(Q-111；Q12；VLC13)，但是事实上如果这样的电路可以做到对不应由按比例进行缩小的装置改变的信号分量是透明的，运动矢量也可以通过接续的电路。可变长度解码之后，被解码的代码字送至反量化器11，在那里对在压缩处理中被量化的信号分量进行去量化。在速率控制器16的控制下，去量化的分量在量化器12中被再量化。调整速率控制器16，以便产生具有符合所需减小的速率的按比例缩小的位流的编码信号。在这种情况下是通过速率控制器进行按比例缩小的，速率控制器向量化器12提供量化值，与原始压缩器相比量化器12产生各个代码字的较粗略的量化。再量化的代码字是在可变长度编码器VLC13中可变长度编码，并在多路转接器14中与未经再量化的信号分量一起被再格式化。再格式化的信号被送至速率缓冲器15，速率缓冲器15一般将猝发信号转变成速率恒定的信号。速率缓冲器包括占用率监视器，它提供一个控制信号，用于控制速率缓冲器，使得量化器12提供速率恒定的信号。在由D.G.Morrison等人撰写的文章《减小压缩视频在其编码形式时的位速率》(PV′94，D17.3)中可以查到该电路的更详细的描述。对MPEG压缩视频而言，量化包括量化值的一个矩阵和一个量化因数。根据心理视觉(psychovisual)参数确定量化值的矩阵。量化值的矩阵包括对于代表像素块的系数块中的每个DCT系数的各自值，并且该矩阵一般用来对一帧中的所有宏数据块进行量化。另一方面量化因子是针对特定的宏数据块，每个量化因子只提供给所分配的宏数据块。量化因子用来在用矩阵对各个宏数据块进行量化之前，对该矩阵中的所有量化值进行加权。在以下的描述中，产生量化参数一般是指产生预先确定的量化因子。总的来说，由于可变长度编码中的可变性，所以图1所示的系统不能提供图像的均匀的位按比例缩小。换句话说，各个宏数据块的位按比例缩小是显著不同的。图2和4的位按比例缩小电路确实提供了从宏数据块到宏数据块的基本均匀的位按比例缩小。参照图2和6。在图2中，将要按比例缩小的编码的视频信号被送至可变长度解码语法分析器20。语法分析器20对不可变长度编码的代码字是透明的，并使它们未改变地通过。在例如MPEG信号中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对已经以数据块为基础压缩的压缩视频信号的位流按比例进行缩小的装置（３８－４７），所述装置的特征在于分析器（４０），用于以一个数据块为基础确定所述压缩视频信号的被编码位的累加分布，以及对所述分析器作出响应的位流按比例进行缩小的装置（３８、３９、４１、４２），用于产生按比例缩小的位流，该位流以所述数据块为基础根据所述分布线性地按比例缩小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W郭，JW兹迪普斯基，H辛，
申请(专利权)人：RCA汤姆森许可公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]