用于在数字广播接收机中处理图像信号的设备和方法

文档序号:7626605阅读:144来源:国知局
专利名称:用于在数字广播接收机中处理图像信号的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种通过便携式终端来接收并处理广播信号的设备和方法。
背景技术
当前,便携式终端装配有用于多媒体的专用处理器或者具有增强的多媒体功能。另外,用于将电视功能安装到便携式终端的技术正被推广,并且用于安装数字广播接收机的技术当前正处于研究之中。因此,当前的便携式终端必须提供各种多媒体功能,这将导致便携式终端具有更复杂的结构并且必须执行更复杂的处理。
因此,具有照相机功能和多媒体功能的便携式终端必须从各种装置接收数据并处理接收的数据。然而,这样的便携式终端最好也具有尽可能小的、用于多媒体功能的结构,这是因为这些便携式终端是由用户保存并携带的。因此,当前的研究积极地聚焦于开发能够有效地、很好地执行多媒体功能而其尺寸仍然较小的便携式终端。
当前,数字广播的标准化正在世界范围内积极地进行。数字广播能够分成在美国使用的数字多媒体广播(DMB)和在欧洲使用的数字视频广播(DVB)。
如上所述装配有数字广播接收机的便携式终端包括用于接收数字广播的调谐器、解调器、和解码器。用于接收数字广播的调谐器、解调器、和解码器分别具有与便携式终端的通常的RF单元、解调器、和解码器的结构不同的结构。也就是说,所述数字广播接收机使用与所述便携式终端的通信频率不同的频率,并使用不同的解调和解码方案。因此,便携式终端不可避免地具有较大的体积以便另外装配如上所述的数字广播接收机。
因此,如果接收的数字广播以适于便携式终端的典型特性的方法被处理,则当实现装配有数字广播接收机的便携式终端时,可减小尺寸并提高数字广播接收机的处理速度。例如,相对于典型图像处理单元的显示单元,便携式终端的显示单元较小,因此便携式终端的显示单元在其能够显示的图像的大小上受到限制。因此,如果便携式终端装配有能够以适于便携式终端的显示单元的方法处理广播信号的数字广播接收机,则可减小尺寸并提高便携式终端的处理速度。

发明内容
因此,本发明被设计为解决发生在现有技术中的以上和其它问题。本发明的目的在于提供一种具有数字广播接收功能的便携式终端和一种处理在该便携式终端中接收的数字广播信号的方法。
本发明的另一目的在于提供一种解码设备和方法,其能够根据具有数字广播接收功能的便携式终端的标准来处理接收的广播信号。
本发明的另一目的在于提供一种用于根据具有数字广播接收功能的便携式终端的标准来将接收的广播图像信号解码并将其显示的设备和方法。
本发明的另一目的在于提供一种设备和方法,其能够根据具有数字广播接收功能的便携式终端中的信号的扫描类型来选择接收的广播图像信号的区域并将该信号解码。
本发明的另一目的在于提供一种设备和方法,其能够根据具有数字广播接收功能的便携式终端中的信号的扫描类型和显示大小来选择接收的广播图像信号的区域并将该信号解码。
为了实现以上和其它目的,提供一种数字广播接收机的视频解码器。该视频解码器包括大小调整控制单元,用于产生对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;头分析器,用于分析来自解码的视频流的头信息,并且分离视频数据并将其输出;可变长度解码器,用于通过使用可变长度表将从头分析器输出的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据;解量化器,用于将解码的视频数据解量化;逆变换(IT)单元,用于通过大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整并将其转换为二维空间域视频数据;和运动补偿器单元,用于对与逆变换的视频数据和分离的视频数据中的一个相应的运动补偿数据的运动进行补偿。
根据本发明的另一方面,提供一种数字广播接收机的视频解码器。该视频解码器包括大小调整控制单元,用于产生对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;头分析器,用于分析来自解码的视频流的头信息,并且分离视频数据并将其输出;可变长度解码器,用于通过使用可变长度表将从头分析器输出的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据,所述可变长度解码器包括大小调整器、表转换器和缓冲器,所述大小调整器控制所述表转换器将包括在由大小调整控制信号设置的大小调整区域中的块中的数据解码,并且控制缓冲器存储大小调整区域中的视频数据;解量化器,用于将解码的视频数据解量化;逆变换(IT)单元,用于通过大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整并将其转换为二维空间域视频数据;运动补偿器单元,包括多个运动补偿器,所述运动补偿器中的一个由大小调整控制信号选择,选择的运动补偿器对与逆变换的视频数据和分离的视频数据中的一个相应的运动补偿数据的运动进行补偿;和色彩转换器,用于将逆变换单元和运动补偿器单元的输出转换为显示数据。
根据本发明的另一方面,提供一种便携式终端的数字广播接收机,所述便携式终端包括用于将发送的信号上变换为RF频带的信号并将接收的RF信号下变换为基带信号的RF通信单元以及用于将基带信号解调并解码的数据处理器。所述数字广播接收机包括控制单元,用于通过用户选择来产生信道选择信号,并且基于所述便携式终端的显示大小来产生用于对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;调谐器,用于根据由控制单元产生的信道选择信号来选择接收的数字广播信号的信道;解调器,用于对选择的数字广播信号解调;解码器,包括用于从解调的数字广播信号分离音频流和视频流的解复用器、用于将分离的视频流的数据解码视频解码器以及用于将分离的音频流的数据解码的音频解码器,所述视频解码器基于从控制单元输出的大小调整控制信号来对接收的视频数据的解码区域进行大小调整并将大小调整区域中的视频数据解码;显示单元,用于显示解码的视频数据;和存储器,用于在记录模式下存储从解调器输出的数字广播信号,所述存储器包括用于临时存储由解码器处理的数据的缓冲器。
根据本发明的另一方面,提供一种用于将数字广播接收机中的编码的视频数据解码的方法。该方法包括以下步骤确定用于对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;分析来自解码的视频流的头信息;分离视频数据并将其输出;通过大小调整控制信号对分离的视频数据进行大小调整;使用可变长度表将大小调整的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据;将解码的视频数据解量化;通过大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整并将其转换为二维空间域视频数据;对与逆变换的视频数据和分离的视频数据中的一个相应的运动补偿数据的运动进行补偿;和将二维空间域视频数据和被运动补偿的数据转换为用于显示单元的显示数据。


通过下面结合附图进行的详细描述,本发明的以上和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚,其中图1是表示根据本发明实施例的便携式终端的数字广播接收机的方框图;图2是表示图1中的解码器的方框图;图3是表示图2中示出的解复用器的方框图;图4是表示图2中示出的音频解码器的方框图;图5是表示图2中示出的视频解码器的方框图;图6A是表示数字广播接收机的RF信号特性的曲线图,其显示以386MHz为中心的每个频带中的RF信号的存在;图6B是详细表示图6A中示出的RF信道之中的特定物理信道(8MHz)的曲线图;图6C表示数字广播接收机的IF滤波器的特性;图7A表示数字广播接收机的流;图7B表示数字广播接收机的包结构;图8表示数字广播接收机的视频层结构;图9A至图9C是表示隔行扫描的特性的曲线图;图10A和图10B表示基于像素位置以不同的像素次序进行的扫描的例子;图11A至图11D表示4×4、8×2、4×2、和4×2大小调整的特性;图12表示IDCT单元的带状滤波器(zonal filter);图13A至图13C表示由图12的IDCT单元的大小调整区域设置的例子;图14A至图14D表示由运动补偿器单元执行的二分之一画面元素(pel)、四分之一画面元素、和八分之一画面元素运动补偿的特性;图15A和图15B是表示根据本发明实施例的用于对编码的图像大小调整和解码的视频解码器的方框图;图16是为了控制视频解码器的大小调整而确定大小调整因素的处理的流程图;图17是表示可变长度解码器的方框图;图18是表示视频解码器的IDCT单元的方框图;图19是表示视频解码器的运动补偿器单元的方框图;图20是根据本发明优选实施例的用于视频解码的处理的流程图;图21A至图21D表示根据本发明实施例的8×8视频解码器和4×4视频解码器的屏幕的例子;图22A和图22B分别是根据本发明实施例的具有使用二分之一画面元素和四分之一画面元素方案的运动补偿器的视频解码器的显示屏幕的例子;图23表示用于测量根据本发明实施例大小调整并解码的视频信号的SNR的结构;图24A至图24D是根据本发明实施例的视频解码器中的被大小调整的视频信号的PSNR比较的曲线图;图25A至图25C表示根据本发明实施例的视频数据的大小调整的结果的例子;图26A和图26B表示根据本发明实施例的通过使用IIT单元来执行大小调整的视频解码器的结构;和图27表示根据本发明实施例的便携式终端中的数字广播接收机。
具体实施例方式
以下,将参照附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。在下面的描述中,虽然相同部件显示在不同附图中,但相同部件仍将由相同标号指定。
另外,下面描述中的各种特定定义,比如数字广播接收机的通信频率、数据结构等,仅被提供用于帮助对本发明的一般理解,对本领域技术人员清楚的是,在没有这样的定义的情况下,本发明仍能够实现。
本发明提供这样一种设备和方法,即该设备和方法分析接收的信号的显示大小等等,将该信号的解码区域大小调整,然后在大小调整的区域中对数据进行解码。在根据本发明的设备和方法中,替代于对由数字广播接收机接收的所有数据进行解码,解码区域根据数字广播接收机的特性而被自适应地大小调整。因此,本发明能够根据数字广播接收机的特性在很大程度上减小解码操作量,由此减少解码时间。
数字广播信号的解码区域的大小调整因素可包括数字广播信号的显示大小、图像扫描类型、块扫描类型、根据便携式终端的状态的解码质量、以及数字广播接收机的通信环境(解码器的解码速度)。通过应用上述大小调整因素中的一个或者两个,可产生用于大小调整的控制信号。在下面的描述中,对于解码器的大小调整控制,将考虑所有五个大小调整因素。
解码器的大小调整控制可应用于划分屏幕并在该屏幕上显示多个广播信号的数字广播接收机(例如,画中画(PIP)或者多屏显示)。另外,因为装配有数字广播接收机的便携式终端具有较小的显示单元,所以该便携式终端不必或者不适于显示接收的数字广播信号的所有图像。因此,最好在解码之前将广播信号大小调整,以便便携式终端能够在其显示单元上显示该信号。如上所述,在大小调整时可考虑所有的大小调整因素。
图1是表示根据本发明实施例的便携式终端的数字广播接收机的方框图。图1中示出的数字广播接收机包括RF调谐器110、解调器120、和解码器130。解码器130可作为用于实现数字广播接收机的解码器的性能的软件嵌入在控制单元100中。
键输入单元170包括用于数字信息或字符信息输入的键和用于各种功能设置的功能键。功能键包括用于选择功能的键,比如用于接收数字广播的信道选择、广播接收模式控制等。
控制单元100执行便携式终端的一般控制。例如,根据通过键输入单元170输入的键,控制单元100产生数字广播接收机的信道选择控制数据、用于解调器120和解码器130的控制数据、用于确定解调器120的解调性能的控制数据等。
存储器180可包括程序存储器和数据存储器。程序存储器存储用于数字广播接收机的广播接收的程序和根据本发明实施例的程序。另外,数据存储器可用作用于在控制单元100的控制下存储由数字广播接收机接收的图像数据的图像存储器。当控制单元100包括用于程序执行的另一存储器时,存储器180可以是图像存储器。
显示单元150在控制单元100的控制下显示由解码器130处理的数字广播接收机的图像信号。扬声器160在控制单元100的控制下再现由解码器130处理的音频信号。
RF调谐器110基于控制单元100的信道控制数据选择数字广播信道,并将选择的信道的广播信号的频率下变换以产生中频信号。解调器120将调制的数字广播信号解调为原始信号。
解码器130将解调的信号分成图像信号和音频信号,对分出的图像信号和音频信号解码并将其输出。
参照图1,便携式终端的接收的数字广播信号可以是VHF频带(174MHz~230MHz;C5~C12)和/或UHF频带(470MHz~862MHz;C21~C69)的信号和/或L频带信号(1GHz~2.6GHz)。当用户选择广播信道时,控制单元100输出与选择的信道对应的控制数据。RF调谐器110根据信道数据产生并混合RF频率,由此产生选择的信道的中频信号。所述中频(IF)可以是36.17MHz。
上述模拟IF信号被施加于解调器120。然后,解调器120将该模拟信号转换成数字信号,根据预定解调方案将该数字信号解调,并输出解调的信号。数字广播接收机可使用编码正交频分复用(COFDM)方案作为调制方案。根据本发明的优选实施例,解调器120可使用由Zarlink Semiconductor Inc制造并销售的MT352TM。在这种情况下,由解调器120解调的信号被输出为8位的MPEG-2TS数据。也就是说,解调器120将从RF调谐器110输出的选择的信道的信号转换成数字数据,所述数字数据根据附加码元和载波的数量而被控制并沿快速傅立叶变换(FFT)环路循环。另外,FFT信号通过用于重建该信号的次序和间隔的纠错而被再现为最终信号,该最终信号被输出为MPEG-2TS信号。
从解调器120输出的MPEG-2TS信号被施加于解码器130。然后,解码器130将接收的MPEG-2TS信号分成图像数据和音频数据,对它们解码,然后输出图像信号和语音信号。图像信号可以是RGB信号或YUV信号,音频信号通常被输出为脉码调制(PCM)立体声。另外,从解码器130输出的图像信号由显示单元150输出并显示,音频信号被施加于扬声器160并由其再现。
如上所述,控制单元100控制数字广播接收机的一般操作。为了这样的控制,控制单元100将用于选择的信道的频率区域的用户确定的信道控制数据和比如载波模式(例如,2K、8K等)的控制数据输出给RF调谐器110。另外,对于解调器120,控制单元100指定码速率、保护间隔等,以便解调能够正常执行,所述码速率、保护间隔等是根据每个国家的广播标准的不同信息。此外,对于解码器130,控制单元100执行用于指定在预定物理信道内实际观看的业务的初始化,发出比如再现、停止、记录、屏幕捕捉等的命令,并在解码期间接收反馈信息。
另外,能够被用作数字广播信号的输入/输出缓冲器、另一存储空间、或者解码期间的临时缓冲器的解码存储器对于解码器130中的解码是必需的。控制单元100和解码器130可共享该解码存储器。另外,该解码存储器可用作图像和语音信号的输入/输出缓冲器并将解码的信息存储为表。能够被存储在该表中的数据包含包括画面序列(GOP序列;IBBPBBP...)的各种信息,所述画面序列被用作在解码期间用于确定的标准并被包括在每一帧的头信息中。
存储器180可被用作解码存储器。然而,当存储器180仅被用作图像存储器时,可使用单独的存储器作为解码存储器。
图2是表示解码器130的方框图。在解码器130中,解复用器210接收从解调器120输出的解调的MPEG-2TS数据,并将每一数据分成音频数据、视频数据和其他数据。在分出的数据之中,所述其他数据是数字广播信号中除视频数据和音频数据之外的数据,其可以是程序数据。
在下面的描述中,将省略对所述其他数据的描述,而仅对广播信号的视频和音频信号进行描述。
控制单元100选择并报告用于解复用器210的选择的广播的信息,即产品ID(PID)或业务ID,解复用器210基于选择的PID从自解调器120输出的各种数据之中选择目标数据并将该目标数据分成图像数据和音频数据。
输入缓冲器220是典型的队列缓冲器,并且存储能够由输入缓冲器220之后的视频解码器230和音频解码器250处理的数量的、实时解复用的数据,所述典型的队列缓冲器可以是具有与FIFO缓冲器的结构相似的结构的循环缓冲器。输入缓冲器220可以具有用于存储视频数据和音频数据二者的整体结构或者具有用于分开地存储视频数据和音频数据的结构。
视频解码器230对视频数据解码。
在数字广播接收机的广播中,通常接收MPEG-2视频基本流(ES)并将其转换成YUV 4:2:0数据。然而,根据本发明的实施例,MPEG-2视频ES被转换成RGB数据作为适于便携式终端的显示单元(LCD)的输出。
另外,根据本发明,视频信号的解码根据便携式终端的显示单元的大小而被选择性地执行。转换的RGB数据被存储在视频输出缓冲器240中并在正确的输出时间点被输出。
音频解码器250对音频信号解码。以与视频解码相同的方式,音频解码器250接收MPEG-2音频ES并将其转换成PCM音频信号。转换的PCM音频信号被临时存储在音频输出缓冲器260中并在正确的输出时间点被输出。
图3是表示图2中示出的解复用器210的方框图。在解复用器210中,从解调器120输出的MPEG-TS信号被存储在缓冲器211中。缓冲器211使用比如照相机接口的高速数据存储输入数据。缓冲器211最好具有典型的队列缓冲器的结构。PID校验器213从MPEG-TS数据流的头中搜索音频PID或视频PID,基于这些PID将数据分成音频和视频数据,并检查所述其他数据的PID。根据PID校验器213的输出,比特解析器215从存储在缓冲器211中的TS流中选择音频数据和视频数据,并将选择的数据存储在缓冲器217中。缓冲器217可以是图2中示出的输入缓冲器220。
如上所述,解复用器210检查从解调器120输出的TS流的头信息中的PID,将TS流分成音频信号和视频信号,将TS流中的音频信号和视频信号解复用,并将解复用的信号存储在输入缓冲器220中。
图4是表示图2中示出的音频解码器250的方框图。音频解码器250具有与MPEG-1 Layer-1/2解码器的结构相同的结构。然而,在例如DVB或DMB的数字广播的情况下,音频解码器可以是AAC+音频解码器、BSAC音频解码器、或者WHA音频解码器。
参照图4,当足够数量的包数据被缓冲到输入缓冲器220中时,头分析器/拆包器253将存储在输入缓冲器220中的数据拆包,分析头,并将头分析的结果输出给匹配单元(表构造器)254。匹配单元(表构造器)254具有解码表,并使用分析的头信息通过匹配存储在输入缓冲器220中的音频数据来执行比特解析。
子带分析器255分析被比特解析的音频数据的子带,分析矩阵变换器257通过子带的分析来产生滤波矩阵并执行滤波计算。其后,数据打包器259按时间排列并组合从分析矩阵变换器257输出的解码的音频数据,从数据打包器259输出的音频数据被存储在音频输出缓冲器260中。
图5是表示图2中示出的视频解码器230的方框图。图5中示出的视频解码器230具有与MPEG-2视频解码器的结构相同的结构。H.264、WMV、或者MPEG-4视频解码器具有与图5中示出的结构稍微不同的结构。然而,H.264、WMV、或者MPEG-4视频解码器具有相同的基本部件,所述基本部件包括可变长度解码器(VLD),用于将具有可变长度的编码的数据解码成具有原始长度的数据;逆转换器,用于将二维频域的数据转换成二维空间域的图像数据;和运动补偿器(MC),用于补偿所述图像数据的运动。在用于对MPEG编码的数据进行解码的视频解码器的情况下,逆转换器可使用逆离散余弦变换(IDCT)方案。然而,当对由H.264方案编码的数据进行解码时,逆转换器可使用逆整数变换(IIT)方案。
参照图5,存储在输入缓冲器220中的解复用的数据被输入给头分析器311。头分析器311提取用于对视频数据流解码的头信息,并仅将压缩的图像数据传送给缓冲器313。缓冲器313对信息进行缓冲,直到一帧的信息完全被传送。在缓冲器313中缓冲的帧图像可以是I帧、P帧、或B帧图像。I帧是具有与JPEG图像数据的结构相似的结构的帧内编码帧(intra frame),其不执行运动补偿。然而,P帧和B帧图像是非帧内编码帧图像,其必须参照前一帧图像和下一帧图像补偿运动。因此,当在缓冲器313中缓冲的视频信号是I帧信号时,该I帧视频信号被施加于可变长度解码器以用于解码。然而,当在缓冲器313中缓冲的视频信号是B帧或P帧信号时,执行运动补偿。
在解码中,可变长度解码器315顺序地读取输入数据,通过匹配表执行解码,并将解码的数据之中最初的数据传送给解量化器317。解量化器317对可变长度解码器315的输出进行解量化,从频域数据中仅提取DC分量,并将提取的DC分量输出给逆离散余弦变换器(IDCT单元)319。IDCT单元319基于通过解量化获得的DC分量将频域数据转换成用于其他区域的特殊域数据。转换的值具有MPEG-2的YUV 4:2:0格式。
以下,将讨论需要运动补偿的P帧图像和B帧图像的解码。首先,因为P帧需要前一帧图像,所以运动补偿器单元335通过将存储在前一图像存储器331中的前一帧图像与输入P帧图像比较来获得运动矢量,然后通过使用获得的矢量来补偿运动。因为B帧需要前一帧图像和下一帧图像,所以运动补偿器单元335通过将存储在前一图像存储器331中的前一帧图像和存储在下一图像存储器333中的下一帧图像与输入B帧图像比较来获得运动矢量,然后通过使用获得的矢量来补偿运动。P帧图像和B帧图像被施加于可变长度解码器315,在可变长度解码器315中,P帧图像和B帧图像经受与用于对I帧图像信号解码的处理相同的处理。另外,从运动补偿器单元335输出的运动补偿数据通过加法器337被加到通过从前一P帧或B帧到IDCT的过程提取的数据。相加的数据也具有YUV 4:2:0格式。
由于显示单元150的显示特性,如上所述具有YUV 4:2:0格式输出的视频数据需要被转换。便携式终端的显示单元150通常是LCD。当显示单元150是LCD(TFT LCD)时,必须将具有YUV 4:2:0格式的视频数据转换成具有16位或18位RGB格式的数据。
对于通常的阴极射线管(CRT)监视器,必须将具有YUV 4:2:0格式的视频数据转换成具有24位RGB格式的数据。因此,转换器321将具有YUV 4:2:0格式的视频数据转换成具有用于输出单元的适当格式(例如,RGB格式)的数据。具有转换的格式的数据被缓冲在视频输出缓冲器240中。
就如同通常的电视信号那样,通过天线接收的数字广播的RF信号具有VHF频带和UHF频带中的频率。另外,每个信道具有预定带宽,例如8MHz。
图6A是表示数字广播接收机的RF信号特性的曲线图,其显示以386MHz为中心的每个频带中的RF信号的存在。图6B是详细表示图6A中示出的RF信道之中的特定物理信道(8MHz)的曲线图。因此,当一个用户选择特定信道时,控制单元100将用于信道选择的控制数据传送给RF调谐器110,RF调谐器110基于该控制数据产生信道频率,由此选择如图6B中所示的特定的选择的信道的信号。从RF调谐器110输出的信号受到用于预设信道的滤波,经过滤波的信号被用作该信号的频率下变换的中频信号。
图6C表示通过经中心频率的频率移动对一个信道的RF信号滤波然后混合以36.167MHz为中心的被滤波的信号而获得的转换的IF信号。
解调器120将输入信号转换成数字信号,并将转换的IF数字信号转换成基带数字信号。其后,该基带信号在其根据附加码元、载波的数量等而被控制的同时沿FFT环路循环。另外,通过FFT环路输出的信号的次序和间隔为了该信号的纠错以及将该信号再现为最终信号而被重建,然后,该最终信号被输出为MPEG2-TS数据。MPEG2-TS数据可具有如在图7A中所示的结构。在MPEG2-TS数据的传输流(TS)中,188字节组成一个包(TS包),并且每个包包括头(TS头)和数据字段。数据字段可包含视频数据或音频数据,具有与复用次序对应的次序,并且不具有规律性。表1表示图7A的TS头的结构。
表1

图7B表示图7A中示出的头中的数据字段。参照图7B,该数据字段可以是净荷字段,其包括自适应字段、打包基本流(PES)头、和净荷(视频/音频数据)。如在这里所使用的,术语‘净荷’指视频/音频/数据(这里,所述数据包括EPG数据)。
在净荷字段中,自适应字段基本包含在制造时加入的附加信息和PCR(时钟参考)信息。另外,PES头字段包含用于对每个包解码的信息,并特别地包括用于当解码时的同步的时间信息,比如显示时间标记(PTS)和解码时间标记(DTS)。
下面的表2显示数据字段中的PES头字段的结构。
另外,净荷字段基本包括视频或音频数据,可能还同时包括附加头数据字段。所述视频或音频数据可以是通常称为MPEG2动态画面的视频基本流(ES)或音频ES、或者用于数据广播的二进制数据。
表2


用于接收从解调器120输出的MPEG2-TS数据的解码器130包括解复用器210,用于将MPEG2-TS数据解复用为视频和音频数据;以及音频解码器250和视频解码器230,用于对解复用的音频和视频数据解码。视频解码器230按帧对接收的视频数据解码,并将解码的数据输出给显示单元150。根据显示单元150的输入类型,从解码器130传送至显示单元150的数据可以是各种类型。
下面的表3示出显示单元150的各种输入类型的例子。
表3


另外,从解码器130输出至扬声器160的信号通常经过音频编码解码器芯片。因此,该信号或者在被编码成PCM信号之后直接输出或者作为模拟音频信号被输出。
虽然RF调谐器110和解调器120执行不同的功能并且独立地操作,但它们也被称为网络接口模块(NIM)。控制单元100、RF调谐器110和解调器120之间的通信方法可以是12C。另外,基于控制数据,控制单元100和解码器130的视频解码器230交换用于广播接收开始、暂停、记录、结束、帧率调整、屏幕大小调整、和色彩平衡调整的控制数据以及视频解码结果。另外,控制单元100和解码器130的音频解码器250交换用于开始、记录、均衡器、音量、静音、和帧率调整的控制数据以及所述控制数据的音频解码结果。
表4显示控制单元100和解码器130之间的输入/输出信号。
表4


下文中,将详细描述根据视频解码器230的显示方案,由视频解码器230调整将被显示的图像屏幕的大小的处理。
根据本发明的实施例的调整图像屏幕大小的方法包括一些大小调整的因素,诸如显示大小、图像扫描类型、块扫描类型、解码速度、解码质量等。在调整解码的屏幕图像的大小的过程中,可使用如上所述的一些这样的大小调整的因素或者全部。下文中,将讨论通过考虑所有的大小调整的因素而调整应用于显示单元150的图像屏幕的大小的情况。
然而,在详细描述大小调整的处理之前,将详细讨论用于大小调整的视频解码器230的操作。
数字广播发送器的视频编码器可使用各种图像编码方案,诸如MPEG2、H.264和MPEG4。此外,数字广播接收机的视频解码器必须使用与在数字广播发送器的视频编码器中使用的编码方案相对应的解码方案。本实施例是基于这样的假设,即数字广播接收机是用于接收MPEG2图像信号的接收机。因此,图5所示的视频解码器230可为MPEG2视频解码器。然而,视频解码器230也可为H.264或MPEG4视频解码器。
参照图5,头分析器311根据图8所示的MPEG2视频ES结构的每一层划分包,并分析划分的层的头。MPEG2视频层结构包括六层,如图8的(a)至(f)。
参照图8,视频序列层(a)是具有一系列相同属性的屏幕组。序列头具有一种主要功能,通过其,它可使得从比特流中间开始的再现能够进行。即,序列头是包含MPEG2中的最基本和一般的信息的部分,并且序列开始码后面连续跟着信息,诸如水平显示大小、垂直显示大小、屏幕长宽比、电影分级、比特率、视频缓冲验证器(VBV)、缓冲器大小、参数标志、和用于加载两个量化矩阵的标志。
图像组(GOP)层(b)具有屏幕组的版本和从序列开始起的持续时间等的信息,该屏幕组用作随机存取单元。开始码后面跟着多个标志,诸如time_code标志、closed_GOP标志、broken_link标志等。
画面层(c)具有作为一个屏幕的公共特征的屏幕编码模式、画面类型等。用于MPEG1中的D画面拥有仅具用于快进、快退等的DC组件的屏幕,并且其画面类型包括I、P、和B画面。开始码后面跟着指示GOP之中的屏幕的顺序的时间参考、画面类型、指示编码器或运动矢量是否具有整数单位的标志、运动矢量的帧间隔(F_code)等。
片层(d)包含用于从一个大屏幕分出的具有预定长度的小屏幕的公共信息,例如,量化属性。片层(d)是一些具有预定长度的宏块的带,该宏块是在具有开始码的一系列数据序列之中的最小的单位,不能遍布多个画面。不可跳过第一个和最后一个宏块。然而,在仅包括一个宏块的片的情况下,可跳过该宏块。不可重复片或跳过片之一。片的垂直位置被包括在片开始码自身中,片的第一宏块的水平位置由宏块层的宏块地址表示。
宏块层(e)是链接到多个块层(f),通常是四个块层的层。宏块层(e)包含运动补偿值和运动矢量值等,这些值是用于从片层划分的像素块的公共信息。宏块层(e)包括预定数量的宏块填充、宏块出口、宏块地址(MBA)、宏块类型等,它们被顺序地排列。
块层(f)是用于传输和压缩的最小单位,其包括必要的IDCT系数并以块结束(EOB)结束。即使当块层(f)包括具有这样的系数的64个VLC,EOB也被设置。内DC使用独立的VLC,其它的由二维VLC表示。
因此,头分析器311根据每一层将图8所示的MPEG2视频ES划分为包,并分析序列头、GOP头、画面头、片头、和宏块头。此外,基于如上所述的头分析的结果,头分析器311检查帧率、画面大小、画面编码类型(I帧、P帧、或B帧)、GOP序列(由MPEG2标准表示的I/P/B帧的序列,诸如‘IBBPBBPBBP’或‘IBPBPBPBPBP’),以在后来的解码处理中使用该结果。
缓冲器313存储由头分析器311如上所述划分的数据之中的实际数据。存储在缓冲器313中的实际数据包括块数据的索引以便块数据可以以宏块模式被提取。该数据是I帧,该数据被输入到可变长度解码器315。可变长度解码器315基于对从头分析器311传送的信息进行解析来执行可变长度解码(VLD)。最好由头分析器311使用的可变长度解码方案是如MPEG2标准所建议的Hoffman解码方案,在该方案中,每一数据按比特被读取并基于预定的标准表被转换。
当解码以宏块模式被执行时,典型的可变长度解码方法被首先执行。可变长度解码器315将根据可变长度编码(VLC)方案压缩并存储的数据转换成原始数据。可变长度解码器315继续解码直到其将一个宏块的所有数据完全解码为止。
由可变长度解码器315解码的值被输入到解量化器317。解量化器317在DCT中提取DC值,这是MPEG2动态图像压缩的核心。逆离散余弦变换器(IDCT单元)319执行IDCT方案的解码。在MPEG2中,IDCT的单位被限制为8×8像素区域,并且变换(8×8IDCT)可由以下的方程(1)定义。
f(x,y)=14Σu=07Σv=07C(u)C(v)F(u,v)cos(2x+1)uπ16cos(2y+1)vπ16......(1)]]>方程(1)中的二维变换等同于这样的处理,在该处理中,已经如方程(2)中经受了对于x轴的变换的数据被转置(transpose)并且随后经受对于y轴的相同的IDCT。以下的方程(2)定义用于x轴的8点IDCT,以下的方程(3)定义用于y轴的8点IDCT。
f(x)=12Σu=01C(u)F(u)cos(8x+1)uπ16............(2)]]>f(y)=12Σv=07C(v)F(v)cos(2y+1)vπ16............(3)]]>当从缓冲器313输出的数据是不为I帧但是为P或B帧的非帧内编码帧时,用于运动补偿的处理是必要的。当该数据是P或B帧时,用于运动补偿的额外的处理被执行,并且该处理的结果被与IDCT的最终结果相比较并随后被输出。
当该数据是P帧时,运动补偿器单元335通过将存储在前一图像存储器311中的前一帧的图像数据与输入的B帧图像彼此相比较,来计算运动矢量,然后通过使用该计算的矢量值来对运动进行补偿。因为B帧要求前一帧图像和下一帧图像,所以运动补偿器单元335通过将存储在前一图像存储器331中的前一帧图像和存储在下一图像存储器333中的下一帧图像与输入的B帧图像相比较,来获得运动矢量,并随后使用该计算的矢量对运动进行补偿。
由MPEG2标准建议的运动补偿通过应用二分之一画面元素分辨率(half-pel resolution)以增强帧之间的相关性而被插入。即,通过信道发送的运动信息被按照二分之一画面元素分辨率计算。如上所述计算的运动补偿值在被加法器337将其与先前计算的IDCT值相加之后被输出。
其后,IDCT变换的信号(I、B、和P帧图像)通过转换器321被转换为适合于显示单元150的信号,并随后被显示单元150输出。当显示单元150为液晶显示器(LCD)时,转换器321将YUV视频信号转换为RGB视频信号。
对于显示单元150扫描用于动态图像,尤其是广播的动态图像的信号的方法可被分为两种类型,包括逐行扫描和隔行扫描。
图9A是示出逐行扫描的特征的图,图9B至图9C是示出隔行扫描的特征的图。根据图9A中的逐行扫描,对于每一行,输出信号被扫描。根据图9B和图9C中的隔行扫描,对于偶数行和奇数行,输出信号被分别扫描。
图10A示出在诸如MPEG2的动态图像压缩方法中用于将8×8像素压缩成一维像素的扫描方法。有必要通过将DCT系数的二维值转换成一维值来对DCT系数进行编码。在这种编码中,可通过分别将低频信号聚集在一起并将高频信号聚集在一起来改善压缩效率。因此,这样的聚集通过上述扫描而被实现。该扫描包括MPEG1和MPEG2中都使用的如图10A所示的锯齿形扫描以及仅在MPEG2中使用的交替扫描。图10A和10B示出基于像素的位置而以不同的像素顺序进行扫描的示例。
对于具有数字广播接收机的便携式终端,调整接收的图像信号的大小是高效的。即,便携式终端的显示单元150具有有限的尺寸,其比典型的数字广播接收机的显示单元的尺寸小得多,因此,调整接收的图像信号的大小以使显示图像具有适合于便携式终端的显示单元150的大小是高效的。此外,对于由数字广播接收机接收的图像的屏幕显示(图像扫描),可使用如图9A至9C所示的逐行扫描和隔行扫描。因此,最好根据接收的图像信号的图像扫描方案调整该接收的图像信号的大小。
此外,可通过如图10A和10B中显示的块扫描方案来调整图像信号的大小。
因为便携式终端是不同于典型数字广播接收机的小型化设备,所以便携式终端具有有限的解码速度。因此,最好根据由便携式终端接收的数字广播信号的处理速度调整图像信号的大小。
可根据解码质量调整图像信号的大小,这可由便携式终端显示出来。因此,用于根据本发明的实施例的视频解码器230的大小调整控制信号的大小调整因素可被表示为如以下表5所示。当然,除了示于表5中的大小调整因素之外的因素可被考虑。
表5

在便携式终端的大小调整因素之中,具有最大影响的大小调整因素是便携式终端的显示单元150的大小。因此,在基于大小调整因素调整显示大小的大小的过程中,可考虑如表5所示的所有大小调整因素或者考虑至少一个选择的因素。本发明的以下实施例是基于这样的假设,即考虑所有的大小调整因素来调整显示大小的大小。
视频解码器230通过如上所述考虑大小调整因素来调整接收的图像的大小。视频解码器230中的可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿器单元335可执行图像的大小调整。然而,视频解码器230中的可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿器单元335可以考虑不同的大小调整因素来执行大小调整。
根据大小调整因素的大小调整控制信号可如以下表6至表8所示被分类。
在大小调整控制信号之中,最重要的信号是IDCT单元319的大小调整控制信号,通过其,可变长度解码器315和运动补偿器单元335的大小调整控制信号可被确定。
表6显示IDCT单元319的大小调整控制信号,在其中描述解释大小调整因素,诸如显示大小、图像扫描类型和解码质量,按照其,IDCT单元319的大小调整大小(控制信号)被确定。
表6


此外,如以下表7A和7B所示,按照表6的IDCT单元319的大小,可变长度解码器315的大小调整控制信号被确定。表7A显示锯齿形类型VLD大小调整及其结果,表7B显示锯齿形类型和交替类型VLD大小调整、它们的结果以及它们的效果之间的比较。
表7A

表7B

此外,运动补偿器单元335的大小调整控制信号由显示大小、解码质量、和解码速度确定。
以下的表8显示运动补偿器单元335的大小调整控制信号。
表8

下文中,将详细描述用于根据本发明的优选实施例调整图像的大小的视频解码器230的操作。
首先,将讨论由根据本发明优选实施例的可变长度解码器315使用数据跳过的大小调整操作。
如上所述,作为一种数字广播的DVB-T广播的标准屏幕具有720×576像素的帧大小。此外,便携式终端的屏幕具有176×208像素的帧大小。因此,当典型的数字广播接收机处理数字广播信号时,典型的数字广播接收机的大显示单元无法再现具有清晰屏幕质量的信号。然而,当便携式终端显示来自数字广播信号的图像时,对用于完整的典型数字广播接收机的信号解码是低效的,并且最好便携式终端通过在处理接收的广播信号之前调整该信号的大小来减少图像的大小。此外,在信号被压缩之前执行大小调整是高效的。
尽管在以下描述中仅仅1/2n(1/2,1/4等)大小调整的示例被讨论,但是不言而喻,在8×8块的情况下,1/8~7/8的大小调整也是可行的。
使用1/2n大小调整,可通过应用快速IDCT算法实现更快的操作。尽管仅仅1/2n大小调整被描述,所有从1/8到7/8的大小调整是可行的。因为可对这样的1/2n大小调整应用快速算法(蝴蝶算法),所以主要采用1/2n大小调整。例如,当水平和垂直大小被分别减少到1/2时,可仅对4×4区域执行IDCT,从而产生4×4空间域数据,该空间域数据近似等于从8×8IDCT获得的结果的平均值。
因此,为了获得除4×4域数据之外的其它数据而执行额外的操作是没有意义的。即,获得最终块的端位置而不通过可变长度解码进行表的比较和分析处理并且仅对实际解码的区域简单地执行VLD和IDCT就足够了。结果,可减少大量操作。
应注意到,因为交替扫描具有类似于锯齿形扫描的效果,所以下文中将仅讨论锯齿形扫描。
图11A示出当水平和垂直大小被分别减少1/2时的4×4扫描。根据如图11A所示的4×4扫描,为了获得4×4区域,提取一直到第24个索引的索引就足够了,这对应于将操作减少为25/64。4×4扫描可被应用于如图9A所示的逐行扫描。然而,当将该扫描应用于如图9B或9C所示的隔行扫描时,水平轴的数据足够了但是垂直轴的数据仅被传送了整个时间的1/2。因此,为了获得类似于对4×4的大小进行逐行扫描的结果,最好执行如图11B所示的8×2的大小调整。此外,该方法由经验以及这样的发现而产生,即右下部显示典型的自然图像中的较少量的数据以及IDCT的结果。
图11C示出通过隔行扫描的4×2的大小调整。参照图11C,在用于隔行扫描的1/4的水平垂直比的大小调整中或者在用于逐行扫描的1/2的水平垂直比的大小调整中,在右下部的数据如上所述被发现处于低频,有必要补充隔行扫描中垂直轴的数据。因此,在图11C中,右下部的数据具有低频,并且4×2扫描区域补充隔行扫描中垂直轴的数据。如图11C所示的扫描区域对应于将操作量减少为12/64。
图11D示出修改的4×2扫描,这是一种通过组合以上特征而获得的最佳方法,并对应于将操作量减少为10/64。
接下来,将描述根据本发明的优选实施例通过使用IDCT单元319的带状(zonal)滤波而进行大小调整的处理。
图12示出IDCT单元319的带状滤波器393。参照图12,当可变长度解码器315通过仅在整个像素区域的一部分中提取像素,即通过大小调整来执行可变长度解码时,IDCT单元319还对整个像素区域的选择的部分执行IDCT。在这种情况下,用于选择部分区域(选择的区域)的滤波器被称为带状滤波器393。当n×n区域从N×N区域中被选择并如图12所示被处理时,这暗示从N到n的大小调整被完成,用于每种情况的IDCT方程可被表示为方程(4)至(6)。更具体地说,方程(4)对应于2点IDCT方程,方程(5)对应于4点IDCT方程,方程(6)对应于8点IDCT方程。
f(x)=12Σu=01C(u)F(u)cos(8x+1)uπ16............(4)]]>
f(y)=12Σv=03C(v)F(v)cos(4y+1)vπ16............(5)]]>f(y)=12Σv=07C(v)F(v)cos(2y+1)vπ16............(6)]]>方程(4)至(6)的不同在于它们分别采用了两次、四次、和八次sigma。然而,如果应用蝴蝶算法(快速算法),则仅仅IDCT部分的实际速度变得更快。
当在编码的过程中执行DCT时,包括DC值的低频分量聚集在左上部。在使用该特征中,块中除了0之外的大多数值存在于左侧。考虑到这一点,基于这样的假设,即其它系数具有0值,通过仅对选择的8×4区域之中的8×2部分执行操作,在行处理中使用的包括乘法、加法和移位的大多数操作被减少到1/2。此外,通过仅对选择的4×4区域之中的4×2部分执行操作,就像在对8×4部分的处理一样,行处理中的操作被减少到1/2。选择的区域可具有与如图13A至13C所设置扫描区域相同的效果。
在这种情况下,在8×2IDCT和在执行IDCT的过程中仅选择8×2部分之间存在差别。即,当选择8×2的部分时,2×1一维IDCT对于行处理执行了八次,8×1一维IDCT对于列处理执行了四次。然而,对于8×2IDCT,2×1一维IDCT对于行处理执行了八次,8×1一维IDCT对于列处理执行了两次。
下面的表9显示在8×4IDCT和4×4IDCT中的行IDCT的结果,下面的表10显示在8×4IDCT和4×4IDCT中的选择的区域的行IDCT的结果。
表9

表10

参照表10,用于选择的8×4或4×4区域的行IDCT被处理并且所有IDCT处理的值随后被存储在四个块中。即使当仅有8×2区域被选择时,blk[2]或blk[3]被用0填充也不是真的。即,尽管在8×4或4×4IDCT处理的过程中除了块的选择的区域之外的部分被假定为0,但是在列处理中8×4块的全部经受了IDCT。当水平分量如在8×2IDCT中一样被减少到1/4时,在水平方向上丢失了太多的数据,从而即使在为了显示进行内插之后,转换的图像仍显示出与原始图像过大的差别。然而,通过应用此方法,可在使质量损失最小化的同时获得操作量的收获。
上述处理显示在使用MPEG编码方案对图像信号进行解码的视频解码器中的IDCT的大小调整的效果。然而,即使当使用诸如H.264的整数变换(IT)对图像信号进行解码时,该方法仍可具有类似的效果。在后一种情况下,视频解码器可通过使用逆整数变换器(IIT)来执行大小调整,其大小调整方法将在后面描述。
下文中,将描述根据本发明的优选实施例在运动补偿器单元335中通过使用最小运动补偿来进行大小调整的操作。
MPEG2的视频压缩标准定义运动补偿中的相关性可通过应用二分之一画面元素分辨率的内插而被改善。即,通过信道发送的运动信息具有如图14A所示的二分之一画面元素分辨率。当带状滤波器从8×8块之中选择8×4或4×4区域时,根据本发明的解码器通过从发送的二分之一画面元素分辨率的运动信息到如图14B所示的四分之一画面元素分辨率的内插,可显著减少运动补偿中的误差,所述解码器根据带状滤波器的选择可输出仅水平地被减少到1/2的图像或者水平和垂直地都被减少到1/2的图像。
此外,当带状滤波器从8×8块之中选择8×2区域时,根据本发明的解码器通过从发送的二分之一画面元素分辨率的运动信息到如图14C所示的八分之一画面元素分辨率的内插,可显著减少运动补偿中的误差,所述解码器根据带状滤波器的选择可输出水平地被减少到1/4的图像。即,当图像被减少到1/2时,发送的六位运动信息的最低两位可被内插到四分之一画面元素分辨率。当图像被减少到1/4时,发送的六位运动信息的最低三位可被内插到八分之一画面元素分辨率。
图14D示出用于运动补偿的内插到四分之一画面元素分辨率的示例。如果二分之一画面元素位为Xh和Yh并且四分之一画面元素位为Xq和Yq,则从最左上起的整数像素的位置为Xdist=0.5×Xh+0.25×Xq;和Ydist=0.5×Yh+0.25Yq。当运动补偿在四分之一画面元素分辨率等级被执行时,位于四分之一画面元素位置的像素d[I]与最左上的整数像素隔开了Xdist和Ydist那么远。因此,权分别为1-Xdist和1-Ydist。因此双线性内插d[i]可由下面的表11定义。
表11

根据本发明的优选实施例,视频解码器230通过使用如表5所示的大小调整因素来对编码的图像调整大小并解码。从表5所示的大小调整因素中,显示大小(SD完全大小;CIF二分之一大小;QCIF四分之一大小)和显示质量(解码质量)可由用户设置,扫描类型(图像扫描或块扫描)可根据接收的数字广播信号来确定,解码速度可根据便携式终端的通信环境来确定。因此,当具有由图1所示的结构的数字广播接收机接收信号并将该信号的图像显示在显示单元150上时,用户为将被显示的图像选择显示大小和显示质量。在此情况下,显示大小可以是如上所述的完全大小(SD720×526像素)、二分之一大小(CIF360×288像素)和四分之一大小(QCIF180×244像素)中的一种,解码质量可以是高质量或正常质量。
此外,视频解码器230根据接收的视频ES的头来分析扫描类型,从而确定大小调整因素。扫描类型可以是用于图像扫描的逐行扫描或隔行扫描(屏幕显示类型),还可以是用于块扫描的锯齿扫描或交替扫描。本发明仅讨论用于块扫描的锯齿扫描。
此外,控制单元100基于通信环境,例如接收数字广播信号的速度,来确定解码质量。即,当便携式终端处于数字广播接收的良好环境中时,便携式终端具有高通信质量,视频解码器230可以按高解码质量来对信号进行解码。然而,当便携式终端处于数字广播接收的恶劣环境中时,接收的信号的解码质量降低。
关于如上所述对视频解码器230进行的大小调整,可仅基于来自表5所示的大小调整因素中的一个或多个大小调整因素来调整编码的图像的大小。即,可仅基于来自大小调整因素中的显示大小来执行大小调整。在此情况下,由视频解码器230完成的大小调整可被执行为8×8、4×4或2×2的大小。
此外,当仅基于来自大小调整因素中的显示大小和图像扫描来执行大小调整时,调整的大小可以是用于逐行扫描的8×8、4×4和2×2中的一种,也可以是用于隔行扫描的8×4、4×2和4×2(修正的)中的一种。即,视频解码器230可基于表5所示的大小调整因素中的至少一个来执行大小调整。
下面关于本发明实施例的描述基于这样的假设视频解码器230基于表5中所示的全部的大小调整因素来执行大小调整。
图15A和15B是示出根据本发明实施例的用于对编码的图像进行大小调整和解码的视频解码器230。在图15A和15B中,标记在每一可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿单元335中的字母‘R’表示每一相应的部件的大小调整器,其在大小调整中充当相应的部分。图15A所示视频解码器230具有能够对包括I、B和P帧的图像进行解码的结构,图15B所示的视频解码器230具有能够对包括I和B帧的图像进行解码的结构。
图16是为了控制视频解码器230的大小调整而确定大小调整因素的处理的流程图。在图16所示的过程中,控制单元100分析大小调整因素,并基于该分析来控制视频解码器230的图像大小调整。
参照图16,当广播接收模式已被设置时,控制单元100分析大小调整因素并控制视频解码器230。所述大小调整因素可以是表5所示的五个因素的任意组合。
在步骤511,控制单元110基于显示屏幕的大小确定显示大小。显示屏幕的大小可由用户输入手动地确定,也可根据显示单元150的大小由控制单元100自动地确定。显示单元150根据便携式终端的类型可具有不同的大小。更具体地说,欧洲的便携式终端通常具有176×208大小的显示单元,韩国的便携式终端通常具有176×200大小的显示单元。下面关于本发明实施例的描述基于这样的假设控制单元100基于便携式终端的显示单元150的大小自动地确定显示屏幕的大小。
控制单元100检查显示类型(图像扫描类型)。图像扫描类型的信息被插入到视频图像的头中。因此,视频解码器230的头分析器311从接收的图像的头中提取图像扫描信息,并将其发送到控制单元100。接下来,在步骤513,控制单元100可确定当前接收的图像信号的图像扫描类型。图像扫描类型可以是图9A所示的逐行扫描或图9B和9C所示的隔行扫描。
控制单元100检查块扫描类型。块扫描类型的信息被插入到视频图像的头中。因此,视频解码器230的头分析器311从接收的图像的头中提取块扫描信息,并将其发送到控制单元100。接下来,在步骤515,控制单元100可确定当前接收的图像信号的块扫描类型。块扫描类型可以是图10A所示的锯齿扫描或图10B所示的交替扫描。
此外,视频解码器230的解码质量可由用户选择。解码质量可对屏幕的分辨率有影响。虽然解码质量可具有各种级别,但接下来的描述基于这样的假设解码质量仅有两级,即高质量或正常质量。因此,当解码质量已经被确定时,控制单元100在步骤517确认选择的解码质量,当选择的解码质量是高质量时,在步骤521提高大小调整控制值。当选择的解码质量时正常质量时,控制单元100进入步骤523而不改变大小调整控制值。
此外,控制单元通过分析便携式终端的环境来确定解码速度。当在步骤523需要将速度作为在解码中最重要的因素考虑时,控制单元100进入在其中控制单元100减小大小调整控制值的步骤525。然而,当在步骤523无需将速度作为在解码中最重要的因素考虑时,控制单元100不改变大小调整控制值。当速度被认为是解码中的最重要的因素时,能够对大量的数据帧进行解码。
在步骤527,控制单元100基于大小调整因素确定大小调整控制值,并将确定的大小调整控制值分别发送到可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿单元器355的大小调整器410、420和450。
在步骤529,控制单元520控制视频解码器230对接收的数字广播的视频信号进行解码。视频解码器230根据大小调整控制值对接收的数字广播的视频信号进行解码,并将其输出到显示单元150。
在步骤531,控制单元100确定是否缺少用于对当前接收的数字广播的视频信号进行解码的资源。该资源对视频解码器230的解码速度有影响。即,当因为在执行数字广播服务的同时执行另一应用程序,或因为在数字广播接收环境中解码信息不充分,例如,广播接收能力由于便携式终端的通信环境的降低而降低,而使资源(操作性能)缺少时,解码速度降低。因此,控制单元100检查便携式终端的当前状态,从而在步骤531确定是否缺少资源。当缺少源或解码信息时,控制单元100在步骤525减小大小调整控制值。
当资源和解码信息是充分的时,控制单元100在控制解码器保持解码的同时保持当前的大小调整控制值,直到在步骤533终止被确定。
根据基于大小调整因素的大小调整控制的上述过程,根据用户选择或根据显示单元150的大小首先确定显示大小,根据接收的数字广播信号的流类型确定图像扫描类型和块扫描类型,并由用户考虑质量因素确定解码质量。此外,当控制单元确定需要将解码速度看作最重要的因素时,为了提高解码速度,控制单元可减小大小调整控制值。
如上所述,控制单元100通过分析大小调整控制值来确定大小调整控制值。表7A、7B、6和8分别示出可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿单元335的大小调整控制值。
根据参照表6确定IDCT单元319的大小调整控制值的过程的示例,当显示大小是CIF,图像扫描类型是逐行扫描,解码速度是正常速度,解码质量是高质量时,控制单元100确定大小调整控制值是如表6所示的4×4。此外,当显示大小是CIF,图像扫描类型是隔行扫描,解码速度为正常,解码质量为高时,控制单元100确定大小调整控制值是如表6所示的8×4。
如上所述的IDCT单元319的大小调整控制值以相同的方式被应用于可变长度解码器315。运动补偿器单元335的大小调整控制值根据显示大小、解码质量和解码速度来确定。即,当显示大小是QCIF并且解码质量为高时,控制单元100输出四分之一画面元素控制信号作为运动补偿器单元335的大小调整控制值。当显示大小是QCIF,解码质量为正常,并且解码速度为正常时,控制单元100输出二分之一画面元素控制信号作为运动补偿单元器335的大小调整控制值。
图15A和15B是示出根据本发明实施例的用于对编码的图像进行大小调整和解码的视频解码器230的结构的方框图。如上所述,图15A所示的视频解码器230具有能够对包括I、B和P帧的图像进行解码的结构,而图15B所示的视频解码器230具有能够对包括I和B帧的图像进行解码的结构。
参照图15A,头分析器311提取并分析接收的图像信号的头信息,并将该信息传送到控制单元100。控制单元100通过执行图16所示的处理来确定大小调整控制值,其后将这些值分别应用于可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿器单元355的大小调整器410、420和450。
图17是示出可变长度解码器315的方框图。参照图17,VLD大小调整器410从控制单元100接收大小调整控制值,基于大小调整控制值来控制表转换器413的操作,并将表转换器413的输出输出到输出缓冲器415。表转换器413包括用于可变长度解码的表,接收从缓冲器313输出的图像数据,将以可变长度编码的图像输入数据转换为原始数据,其后输出转换的数据。表转换器413的操作由大小调整器410控制。在大小调整器410的控制下,输出缓冲器415缓冲并输出由表转换器413解码的原始数据。
参照图17,基于从控制单元100输出的大小调整控制值来控制可变长度解码器230的解码操作。大小调整控制值可以是如表7A和7B所示的值,其包括关于块扫描类型的信息。例如,当大小调制控制值指示4×4锯齿扫描类型时,大小调整器410控制表转换器413对可变长度编码的数据进行解码,一直到第24像素数据,并控制输出缓冲器415存储第0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、13、17、18和24的16个像素数据。此外,当大小调整控制值指示4×4交替扫描类型时,大小调整器410控制表转换器413对可变长度编码的数据进行解码,一直到第25像素数据,并控制输出缓冲器415存储第0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、18、19、10、21、24和25的16个像素数据。
当大小调整控制值指示4×2锯齿扫描类型时,大小调整器410控制表转换器413对可变长度编码的数据进行解码,一直到第11像素数据,并控制输出缓冲器415存储第0、1、2、3、4、8、9和11的8个像素数据。此外,当大小调整控制值指示4×2交替扫描类型时,大小调整器410控制表转换器413对可变长度编码的数据进行解码,一直到第9像素数据,并控制输出缓冲器415存储第0、1、2、3、4、5、8和9的8个像素数据。
如上所述,仅在由大小调整控制值设置的预定区域中执行可变长度解码并确认结果对于可变长度解码器315来说是足够的。因此,在可变长度解码器315初始地执行VLD并将VLD的结果输出到输出缓冲器415的同时,当结果超出由大小调整控制值所限定的范围时,可变长度解码器315对输入流进行旁路,并结束可变长度解码。因为被旁路的数据不在解码中使用,所以即使当数据没有以正确的可变长度解码值被提供时,也不会发生问题。当大小调整控制值已经被设置时,可变长度解码器315执行解码,一直到被设置的大小调整控制值的最后的像素数据。相应的大小调整控制值的最后的像素数据根据扫描类型(锯齿扫描或交替扫描)而不同。表7B中值得注意的是,大小调整极大地减少了可变长度解码器315的解码计算量。
图18是示出视频解码器230的IDCT单元319的方框图。参照图18,缓冲器415可以是可变长度解码器315的输出缓冲器415。IDCT单元319对Y轴像素执行IDCT,其后对X轴像素执行IDCT。因此,IDCT单元319包括Y轴大小调整器(Y大小调整器)421和X轴大小调整器(X大小调整器)431,其每一个都具有由带状滤波器确定的扫描区域。首先,Y大小调整器421根据大小调整控制值确认Y轴大小调整控制值,接下来将从缓冲器415输出的数据传送到来自IDCT 423到428中的相应的IDCT单元。所述相应的IDCT单元对从缓冲器415输出的数据执行IDCT,接下来将该数据存储在缓冲器429中。接下来,X大小调整器431根据大小调整控制值确认X轴大小调整控制值,接下来将从缓冲器429输出的数据传送到来自IDCT 433到438中的相应的IDCT。接下来,所述相应的IDCT单元对从缓冲器429输出的数据执行IDCT,接下来将该数据存储在缓冲器439中。通过对X轴数据执行IDCT,Y轴和X轴IDCT的结果被存储在缓冲器439中。
图18示出由Y轴大小调整控制值选择的IDCT单元首先执行IDCT操作,其后由X轴大小调整控制值选择的IDCT单元执行IDCT操作。然而,在由X轴大小调整控制值选择的IDCT单元首先执行IDCT操作,其后由Y轴大小调整控制值选择的IDCT单元执行IDCT操作的情况下,可得到相同的效果。
如在上述的表6中所示,IDCT单元319的大小调整控制值被确定。因此,当IDCT大小调整控制值是8×4时,Y大小调整器421将存储在缓冲器415中的数据传送到8点IDCT单元423,8点IDCT单元423对传送到8点IDCT单元423的8点Y轴像素数据执行IDCT,并将处理的数据存储在缓冲器429中。
此外,X大小调整器431将存储在缓冲器429中的数据传送到4点IDCT单元435,4点IDCT单元435对从X大小调整器431输出的4点X轴像素数据(已经受Y轴IDCT的数据)执行IDCT,并将处理的数据存储在缓冲器439中。同样地,当IDCT大小调整控制值是4×2时,Y大小调整器421将数据传送到4点IDCT单元425,X大小调整器431将数据传送到2点IDCT单元437。
如上所述,IDCT单元根据诸如8×8、8×4、8×2、4×4、4×2、2×2、4×1、2×1和1×1的大小调整控制值来执行Y轴和X轴大小调整操作。在此情况下,因为8点、4点和2点IDCT等式是相同的,所以Y大小调整器421和X大小调整器431用于根据大小调整控制值传送IDCT系数。在此情况下,如图12所示,IDCT单元319仅提取由大小调整控制值确定的部分区域,并通过使用带状滤波器对提取的区域执行Y轴和X轴的IDCT,而不对其它区域执行IDCT。因此,如图13A到13C所示,在IDCT单元319的大小调整中,对于由大小调整控制值设置的区域,首先执行Y轴IDCT,接下来执行X轴IDCT,而对其它区域的像素不执行IDCT。
表6示出IDCT大小调整控制值及其效果。
图19是示出视频解码器230的运动补偿器单元335的方框图。参照图19,输入缓冲器461接收并缓冲接收的视频数据的运动矢量。MC大小调整器450基于大小调整控制信号来选择相应的运动补偿器,并传送输入缓冲器461的运动矢量。运动补偿器可包括四分之一画面元素补偿器463、二分之一画面元素补偿器465和八分之一画面元素补偿器467。运动补偿器通过使用由大小调整器450选择和输入的当前帧的运动矢量以及前一帧和下一帧的运动矢量来补偿该运动。输出缓冲器469缓冲并输出四分之一画面元素补偿器463、二分之一画面元素补偿器465和八分之一画面元素补偿器467的运动补偿的输出。
在运动补偿单元335的操作中,运动补偿单元335的大小控制由表8所示的显示大小、解码质量和解码速度来确定。
当运动补偿器被固定为在运动补偿器单元335中的二分之一画面元素补偿器时,运动补偿可能对解码质量有影响。例如,如果在8×8屏幕中运动补偿被执行到1.5像素位置,则在4×4或8×4屏幕中,运动补偿必须被执行到0.75像素位置。当以二分之一画面元素方案在4×4或8×4屏幕中执行运动补偿时,该运动由0.5像素位置补偿,从而解码效率可能降低。因此,能通过使用用于8×4屏幕的X轴运动补偿、4×4屏幕的Y轴和X轴的运动补偿、4×2屏幕的Y轴运动补偿的四分之一画面元素方案来改善运动补偿的效率。因此,在4×4、8×4和4×2屏幕中,当解码速度最重要时,优选地使用二分之一画面元素方案,当解码质量最重要时,优选地使用四分之一画面元素或八分之一画面元素方案。
此外,在4×2、8×2和2×2屏幕中,当解码速度最重要时,优选地使用二分之一画面元素或四分之一画面元素方案,当解码质量最重要时,优选地使用八分之一画面元素方案。此外,甚至基本使用诸如H.264的四分之一画面元素方案的视频解码器,当其将具有诸如8×4、4×4和4×2大小的图像调整为1/2大小时,也可使用八分之一画面元素方案。
视频解码器230可通过软件实现。图16的步骤529可被作为根据本发明优选实施例的用于视频解码的处理的流程图的图20所示的过程取代。
参照图20,控制单元100在执行图16所示的过程的同时确定可变长度解码器315、IDCT单元319和运动补偿器335的大小调整控制值。当已经接收到编码的视频数据时,控制单元100在步骤611分析接收的视频流的头,在步骤613将接收的视频数据存储在缓冲器中,并接下来在步骤615分析该帧。
当帧图像是I帧图像时,在步骤617,控制单元100基于确定的VLD大小调整控制值对接收的视频数据的解码区域进行大小调整,并通过参照VLD表将在大小调整区域中的可变长度编码的(VL编码的)像素数据解码为原始数据。接下来,在步骤619,控制单元100对VL解码的视频数据进行解量化,从而提取DC系数。
在执行解量化之后,在步骤621,控制单元100根据确定的IDCT大小调整控制值对解量化的视频数据调整大小,并对大小调整的Y轴和X轴视频数据执行IDCT。在IDCT单元319的大小调整中,Y轴和X轴的大小调整区域彼此可以相同,也可不同。因此,通过使用具有与大小调整的Y轴和X轴像素的数量相应的数量的点的IDCT来执行IDCT。
在执行IDCT后,在步骤623,控制单元100存储IDCT的结果。
对于图8的(f)所示的每一(8×8)块执行步骤617到623的操作。因此,对于图像数据的每一块执行可变长度解码、解量化和IDCT,每一块的解码的数据在步骤623被存储。控制单元100重复上述解码,直到在步骤637,完成视频数据的一帧的解码。
控制单元100在步骤623检测这样的对视频数据的一帧进行解码的完成,并在步骤625将解码的视频数据的一帧转换为RGB数据。即,因为输入数据是YUV数据,所以控制单元100将输入数据转换为可显示在显示单元150上的RGB数据。如果接收的视频数据是RGB数据,则步骤625可被省略。
然而,在步骤615,当帧图像是P或B帧图像时,控制单元100在步骤627到631以与步骤617到621相同的方式执行可变长度解码、解量化和IDCT。接下来,控制单元100在步骤633对当前接收的帧数据的运动进行补偿,在步骤635将运动补偿的视频数据加到解码的视频数据上,接下来在步骤623存储得到的数据。
与步骤617到623相同,对如图8的(f)所示的每一(8×8)块执行步骤627到635的操作。因此,对图像数据的每一块执行可变长度解码、解量化和IDCT,运动补偿的视频数据的每一块被加到IDCT数据上,其后被存储。控制单元100重复上述解码,直到在步骤637,视频数据的一帧的解码完成。
控制单元100在步骤623检测这样的对视频数据的一帧的解码的完成,其后,在步骤625将解码的视频数据的一帧转换为可在显示单元150上显示的数据,例如RGB数据。
在运动补偿中,当接收的数据是P帧数据时,该P帧数据与先前的数据进行比较,并基于运动差值来执行补偿。当接收的数据是B帧数据时,该B帧数据与先前和其后的数据进行比较,并基于运动差值来执行补偿。
如上所述,视频解码器230可通过如图15A和15B所示的硬件实现,或可通过控制单元100中的软件实现。
当在便携式终端中使用根据本发明实施例的数字广播接收机时,在对该数据进行解码之前,数字广播接收机基于便携式终端显示单元的大小来对输入的编码的数据进行大小调整。输入视频数据的大小调整根据至少一个大小调整因素可被以各种方式设置。在大小调整因素中,最重要的因素可以是显示单元150的显示大小。此外,其它因素可具有按照图像扫描类型(隔行扫描或逐行扫描)、块扫描类型(锯齿扫描或交替扫描)、解码速度和解码质量的顺序的优先级。
图21A到21D示出根据本发明实施例的8×8视频解码器和4×4视频解码器的屏幕的示例。图21A和21B分别是在由8×8视频解码器和4×4视频解码器解码之后显示的数字广播新闻屏幕。图21C和21D分别是在由8×8视频解码器和4×4视频解码器解码之后显示的商业广告屏幕。对8×8视频解码器和4×4视频解码器进行比较,4×4视频解码器包括VLD控制和大小调整部分,并对运动补偿使用二分之一画面元素方案。
图22A和22B是根据本发明实施例的分别使用二分之一画面元素和四分之一画面元素方案的具有运动补偿的视频解码器的显示屏幕的示例。值得注意的是,图22A和22B的两个屏幕并没有显示出太大的差异。
对于图21A到22B所示的示例,通过使用图23所示的结构测量视频解码器230峰值信噪比(PSNR)来客观地比较屏幕质量。参照图23,基本图像具有基于8×8IDCT计算的分辨率(完全分辨率),从而4×4大小的大小调整可将屏幕质量降低至少3~4dB。
图24A到24D是考虑这一点的PSNR比较的曲线图。图24A是示出根据8×8视频解码器和4×4视频解码器的数字广播新闻图像的PSNR特性的曲线图,图24B是示出根据8×8视频解码器和4×4视频解码器的商业广告图像的PSNR特性的曲线图。
图24A和24B示出根据本发明的在8×8视频解码器和大小调整的4×4视频解码器之间的PSNR比较的结果。图24A和24B显示除了由于分辨率的减小引起的PSNR减少之外,几乎没有其它下降。
图24C是示出根据4×4视频解码器和4×2视频解码器的数字广播新闻图像的PSNR特性的曲线图,图24D是示出根据4×4视频解码器和4×2视频解码器的商业广告图像的PSNR特性的曲线图。值得注意的是,在对4×4视频解码器和4×2视频解码器的比较中,采用了能够减少大量操作而不导致显示质量的下降的高速算法。
下面的表12到15示出根据本发明实施例的由视频解码器230调整大小的操作的次数之间的比较。软件的操作可被大致分为移位、相加、相乘、判断和循环。表12示出可变长度解码器315在优化前后的操作之间的比较,表13示出IDCT 319在优化前后的操作之间的比较,表14示出量化器317在优化前后的操作之间的比较,表15示出运动补偿器335在优化前后的操作之间的比较。
表12

表13


表14

表15

视频解码器230的解码速度与操作的量成正比。
表16到18示出在实际的计算机和嵌入式系统中实现的解码器的性能之间的比较。实际计算机中的高速引擎可产生较高的速度,而嵌入式系统可对性能提供更进一步的改善。对于嵌入式系统,难以计算确定的帧率,所以表中所示的是近似值。在嵌入式系统中,2×2视频解码器显示出优于8×8视频解码器5~8倍的性能。
表16


表17

表18

通常,数字视频广播(DVB)和数字多媒体(DMB)的标准已经为用于便携式终端的数字广播而安排。DVB标准包括作为地面数字广播标准的DVB-T和作为卫星广播标准的DVB-H。DMB和DVB可使用MPEG类型的图像和H.263类型的图像。此外,MPEG方案使用离散余弦变换(DCT),H.263方案使用整数变换(IT)。因此,设置有数字广播接收机的便携式终端必须具有逆离散余弦变换(IDCT)和逆整数变换(IIT)转换器,以用于DCT转换或IT转换的图像的逆变换。因此,最好,在设置有数字广播接收机的便携式终端中,视频解码器230具有将DCT类型或IT类型的视频数据解码的能力。
此外,DMB和DVB最好考虑到移动环境。在移动环境中,不仅发送SD等级的图像(720×576),还发送CIF等级的图像(355×288)。因此,为了以合适的帧率将CIF等级的图像显示在便携式终端的显示单元(例如LCD)上,大小调整是必要的。
因为一般的便携式终端具有176×208的分辨率,所以一般的便携式终端不能显示CIF等级的图像。因此,在一般的便携式终端中,最好将接收的图像表示为1/2调整了大小的图像(176×144),并且将用于信道选择和电子服务指南(ESG)的图像表示为1/4调整了大小的图像(88×72)。图25A中被红点环绕的图像是当用于ESG的CIF图像被大小调整为1/4时显示在显示单元150上的图像,图25B中被红点环绕的图像是当用于信道选择的UI图像被大小调整为1/4时显示在显示单元150上的图像,图25C中被蓝实线环绕的图像是显示在显示单元150上的1/2调整了大小的CIF图像(176×144)。因为通过菜单UI并基于便携式终端的接收状态来有效地使用显示单元150实际上不是通常的情形,所以最好对其它装置使用大小调整的技术,而不对处理数字图像数据的专用装置,即,具有能够处理CIF等级或更高的图像的显示单元的数字广播接收机使用该技术。
当数字广播的发射机端通过使用DCT方案的视频编码器发送视频信号时,用于接收数据的便携式终端的视频解码器230可具有如图15A或图15B所示的结构。但是,当数字广播的发射机端通过使用IT方案的视频编码器发送视频信号时,用于接收数据的便携式终端的视频解码器230可具有如图26A或图26B所示的结构。
图26A或图26B是示出用于从图像信号接收使用IT编码的信号并将其解码的视频解码器的方框图,该视频解码器包括用于将IT信号解码为原始信号的IIT单元710。但是,在描述图26A和图26B之前,将首先描述IIT单元710的操作。
通常,因为移动数字广播,例如DVB-H,使用具有低于CIF等级的大小的图像信号,所以4×4转换器可用于移动数字广播。在这种情况下,该转换器可使用DCT或IT以用于它的变换方案。以下,4×4转换器将作为例子被描述。
首先将讨论DCT转换器的操作。
下面的方程(7)示出了4×4DCT的例子,其中,X表示空间域图像,Y表示频域图像。即,下面的方程(7)与使用4点DCT变换器的例子相对应,其中,Y表示DCT的结果,X表示4×4输入图像,并且变换矩阵1和变换矩阵2分别位于输入图像X的左侧和右侧。此外,变换矩阵2与将变换矩阵1对角线地转置而获得的矩阵相对应。
Y=AXATaaaabc-c-ba-a-aac-bb-c[X]abacac-a-ba-c-aba-ba-c..........(7)]]>在方程(7)中,每个矩阵的IDCT系数定义如下a=12,b=12cos(π8),]]>并且c=12cos(3π8).]]>当接收如方程(7)中的4×4 DCT信号时,接收机的IDCT单元319将接收的信号逆转换为如下面的方程(8)所定义的信号。
X=ATYA=abacac-a-ba-c-aba-ba-c[Y]aaaabc-c-ba-a-aac-bb-c..........(8)]]>在方程(8)中,4×4 IDCT单元的每个矩阵的系数定义如下a=12,b=12cos(π8),]]>并且c=12cos(3π8).]]>方程(7)和(8)基于这样一个事实,即,通过将矩阵A转置而获得的矩阵等于A的逆矩阵AT=inv(A)。
如果由下面的方程(9)定义的信号Y被输入,那么可由下面的方程(10)获得没有被大小调整的X。
Y=y11y12y13y14y21y22y23y24y31y32y33y34y41y42y43y44.........(9)]]>X1/2=abacac-a-ba-c-aba-ba-cy11y12y13y14y21y22y2324y31y32y33y34y41y42y43y44aaaabc-c-ba-a-aac-bb-c...(10)]]>在1/2大小调整的情况下,2×2扫描区域在矩阵Y的4×4区域中被建立,因此可由下面的方程(11)获得被大小调整的X。
X1/2=abacac-a-ba-c-aba-ba-cy11y1200y21y220000000000aaaabc-c-ba-a-aac-bb-c...(11)]]>方程(11)与下面的方程(12)相等。如方程(12)所示,运算量被减少到25%。
X1/2=abaca-ca-by11y12y21y22aaaabc-c-b......(12)]]>在1/4大小调整的情况下,1×1扫描区域在矩阵Y的4×4区域中被建立,因此可由下面的方程(13)获得被大小调整的X。
X1/4=abacac-a-ba-c-aba-ba-cy11000000000000000aaaabc-c-ba-a-aac-bb-c...(13)]]>方程(13)与下面的方程(14)相等。
X1/4=aaaa[y11]aaaa=a2y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11.....(14)]]>接着,将描述整数变换(IT)。
以上描述的DCT和IDCT是在MPEG编码器和解码器中使用的变换方案。但是,H.264可使用整数变换方案和逆整数变换方案。整数变换方案是修改的DCT方案,其与DCT方案相似,但是系数不同。下面的方程(15)定义了4×4整数变换,其与DCT相似,但是在每个矩阵中具有不同的系数。在方程(15)中,X表示空间域图像,Y表示频域图像。在下面的方程(15)中,Y表示IT的结果,X表示4×4输入图像,并且变换矩阵1和变换矩阵2分别位于输入图像X的左侧和右侧。应该注意到,通过分别用1、2和1取代系数a、b和c(a=1,b=2,c=1),来将DCT方案转换为IT方案。因此,应该注意到,IT方案比DCT方案简单。
Y=111121-1-21-1-111-22-1[X]121111-1-21-1-121-21-1..........(15)]]>接收如方程(15)定义的IT类型的图像数据的视频解码器必须执行逆整数变换(IIT),以从Y找到原始图像信号X。可由下面的方程(16)定义IIT。
X′=1111/211/2-1-11-1/2-111-11-1/2[Y]111111/2-1/2-11-1-111/2-11-1/2..........(16)]]>
如果由下面的方程(17)定义的信号Y被输入,那么可由下面的方程(18)获得没有被大小调整的X′。
Y=y11y12y13y14y21y22y23y24y31y32y33y34y41y42y43y44..........(17)]]>X′=1111/211/2-1-11-1/2-111-11-1/2y11y12y13y14y21y22y23y24y31y32y33y34y41y42y43y44111111/2-1/2-11-1-111/2-11-1/2...(18)]]>在1/2大小调整的情况下,2×2扫描区域在矩阵Y的4×4区域中被建立,因此可由下面的方程(19)获得被大小调整的X′。即,在1/2大小调整的情况下,使用如方程(19)所示的2×2带状滤波器(y11、y12、y21和y22)。
X1/2′=1111/211/2-1-11-1/2-111-11-1/2y11y1200y21y220000000000111111/2-1/2-11-1-111/2-11-1/2...(19)]]>方程(19)与下面的方程(20)相等,但是方程(20)的运算量被减少到25%。
X1/2′=1111/21-1/21-1y11y12y21y22111111/2-1/2-1......(20)]]>在1/4大小调整的情况下,1×1扫描区域在矩阵Y的4×4区域中被建立,因此可由下面的方程(21)获得被大小调整的X′。
X1/4′=1111/211/2-1-11-1/2-111-11-1/2y11000000000000000111111/2-1/2-11-1-111/2-11-1/2...(21)]]>方程(21)与下面的方程(22)相等。
X1/4′=1111[y11]1111=y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11y11.....(22)]]>如上所述,视频解码器230具有IIT单元,其将二维频域的图像信号转换为二维空间域的图像信号。在该转换中,视频解码器230可使用如上所述的IDCT单元319或IIT单元。本发明提出将IDCT或IIT单元用作逆变换器,IDCT和IIT单元每个可执行图像数据的大小调整。
图26A和图26B示出了通过使用IIT单元710来执行大小调整的视频解码器230。更具体地讲,图26A示出了用于将I、B和P帧图像解码的视频解码器230,图26B示出了用于将I和P帧图像解码的视频解码器230。在图26A和图26B中除了IIT单元710之外,其它部件与图15A和图15B中的部件相同。
参照图26A,头分析器311提取并分析接收的图像信号的头信息,然后将其传送到控制单元100。控制单元100确定大小调整控制值同时执行如图16所示的处理,然后将这些值分别应用于可变长度解码器315、IIT单元710和运动补偿器335的大小调整器410、420和430。
可变长度解码器315和运动补偿器335以与图15A所示的相同的方式操作。视频解码器230的IIT单元710可具有与图18中示出的结构相似的结构。IIT单元710可具有用于大小调整Y轴像素的4点和2点IIT单元以及用于大小调整X轴像素的4点和2点IIT单元。IIT单元710的Y大小调整器从大小调整控制值确认Y轴大小调整控制值,然后相应于确认的Y大小调整控制值将VL编码的数据传送到IIT单元。IIT单元对该数据执行IIT并存储处理的数据。IIT单元710的X大小调整器从大小调整控制值确认X轴大小调整控制值,然后相应于确认的X大小调整控制值将Y轴大小调整的数据传送到IIT单元。IIT单元对该数据执行IIT并存储处理的数据。当如上所述已经对X轴数据执行了IIT时,该数据具有与通过执行Y轴和X轴IIT而获得的值相同的值。
在由IIT单元710逆变换的数据中,基于大小调整控制值(带状滤波器)来确定被大小调整的扫描区域。其结果是,所得的图像可被维持为原始图像,或者是被1/2大小调整或1/4大小调整的图像。
根据本发明实施例的数字广播接收机可在便携式终端中被实现。
图27示出了根据本发明实施例的便携式终端中的数字广播接收机的结构。参照图27,该便携式终端包括用于数字广播的RF调谐器110、解调器120和解码器130。解码器130可被便携式终端的控制单元100中的软件所取代。图25中所示的控制单元100可以是便携式终端的MSM,其具有用于调制和解调的调制解调器功能、用于编码和解码的编码解码器功能以及该便携式终端的一般控制的功能。另外,该便携式终端可具有用于处理调制解调器和编码解码器功能的数字信号处理器,其与控制单元100分离。
当便携式终端除了具有MSM之外还需要具有用于处理多媒体数据的专用的多媒体处理器,例如DM 270时,控制单元100可用作多媒体处理器。此外,当便携式终端具有单独的视频解码器时,该视频解码器自身的控制单元可用作多媒体处理器。下面的描述基于这样的假设,即,便携式终端是移动电话并且控制单元100是MSM。
参照图27,RF通信单元195执行便携式终端的无线通信功能。RF通信单元195包括RF发射机,用于上变换发送的信号的频率,并且放大发送的信号;和RF接收机,用于低噪声放大接收的信号,并且下变换接收的信号的频率。
控制单元100处理发送的便携式终端的语音和数据,并且控制该便携式终端的一般操作。
首先,为了处理通信数据,控制单元100可包括能够将发送的信号编码和调制的发射机以及能够将接收的信号解调和解码的接收机。控制单元100可具有包括如上所述的调制解调器和编码解码器的独立的数据处理器。该数据处理器能够根据CDMA方案、UMTS方案或GSM方案处理信道数据。
如上所述,键输入单元170包括用于输入数字信息或字符信息的键和用于设置各种功能的功能键。功能键包括选择诸如用于接收数字广播的信道选择、广播接收模式控制等功能的键。
存储器190可包括程序存储器和数据存储器。程序存储器存储用于数字广播接收机的广播接收的程序和根据本发明实施例的程序。数据存储器可包括非易失性存储器(NYM),用于存储要求非易失性的数据,例如位图、字体、电话簿;和随机存取存储器(RAM),用于临时存储在执行程序的过程中出现的数据。
显示单元150在控制单元100的控制下显示由解码器130处理的数字广播接收机的图像信号和根据便携式终端的操作的信息。包括扬声器160和传声器的音频处理器在通信模式下用作便携式终端的听筒,并且在数字广播接收模式下再现广播音频信号。
RF调谐器110产生基于控制单元100的信道控制数据而选择的数字广播信道的广播频率信号,并且下变换所选择的信道的广播信号的频率以产生中频信号。解调器120将调制的数字广播信号解调为原始信号。
解码器130将解调的信号划分为图像信号和音频信号,并且将划分的图像和音频信号解码并输出。解码器130可具有如图2所示的结构。视频解码器230可具有如图15A或图15B所示的结构。作为视频解码器230的代替,控制单元100可具有视频解码程序,以通过软件执行视频解码。
图像存储器180包括缓冲器,该缓冲器存储广播数据和用于解码的头信息。此外,图像存储器180具有用于将接收的广播数据解码的各种表。图像存储器180在记录模式下在控制单元100的控制下存储从解码器130输出的广播信号,并且在再现模式下在控制单元100的控制下将选择的广播信号输出到解码器130。
在图27所示的结构中,便携式终端的接收的数字广播信号可以是VHF频带(174MHz~230MHz;C5~C12)或者UHF频带(470MHz~862MHz;C21~C69)的信号。另外,如有必要,该数字广播信号可以是包括L频带(1GHz~2.6GHz)和S频带(2.6GHz~3.95GHz)的高频带的信号。
当用户选择了广播信道时,控制单元100输出相应于选择的信道的控制数据。RF调谐器110根据该控制数据产生并混合RF频率,由此产生选择的信道的中频信号。中频(IF)可以为36.17MHz。
模拟IF信号被施加到解调器120。然后,解调器120将模拟信号转换为数字信号,根据预定的解调方案将数字信号解调,并且输出解调的信号。数字广播接收机可使用编码正交频分复用(CODFM)方案作为调制方案。
根据本发明的优选实施例,解调器120可使用由Zarlink半导体公司制造并销售的MT352TM。被解调器120解调的信号被输出为8位MPEG-2TS数据。即,解调器120将从RF调谐器110输出的选择的信道的信号转换为数字数据,这根据载波和附加码元的数量来控制,并且沿着快速傅立叶变换(FFT)环路而循环。此外,FFT信号通过用于重建信号的次序和间隔的纠错被再现为最终的信号,并且最终的信号被输出为MPEG-2TS信号。
从解调器120输出的MPEG-2TS信号被施加到解码器130。解码器130将接收的MPEG-2TS信号划分为图像数据和音频数据,将它们解码,然后输出图像信号和音频信号。图像信号可以是RGB信号或YUV信号,音频信号通常被输出为脉冲编码调制(PCM)立体声音。此外,从解码器130输出的图像信号由显示单元150输出并显示,并且音频信号被施加到扬声器160并由扬声器160再现。
控制单元100确定用于大小调整解码器130的视频解码器的视频数据的大小调整控制值。在大小调整中,可使用用于视频解码器230的大小调整控制值中的至少一个。在大小调整因素中,最重要的因素可以是显示单元150的显示大小。因为接收的数字广播信号通常具有与由一般的数字电视显示的分辨率一样大的分辨率,所以最好在将接收的信号解码之前将该信号进行大小调整,从而该信号能够由显示单元150适当地显示。即使当图像以用于便携式终端的适当分辨率被显示时,根据解码速度和质量,大小调整也是必要的,这是因为便携式终端可能需要不同的显示分辨率。
除了显示大小之外,其它大小调整因素包括数字广播信号的图像扫描类型、块扫描类型、视频解码器230的解码速度以及根据便携式终端的状态的解码质量。控制单元100基于上述因素中的至少一个来确定用于解码器130的大小调整控制值。
其后,解码器130基于从控制单元100输出的大小调整控制值来对编码的数字广播信号进行大小调整,将大小调整的数字广播信号解码,然后将解码的信号显示在显示单元150上。
根据本发明的数字广播接收机根据显示大小对接收的图像信号进行大小调整。因此,本发明可大大减少图像处理的时间,并且能够简化接收机的结构。更具体地讲,本发明能够提供一种高效的用于便携式终端的数字广播接收机,其在根据便携式终端的显示大小将视频数据的解码区域进行大小调整之后将编码的视频数据解码。此外,在将视频数据解码之前,根据本发明的数字广播接收机或具有该数字广播接收机的便携式终端不仅根据便携式终端的显示大小而且根据接收的广播信号的扫描类型(图像扫描或块扫描)、解码的图像的解码质量和解码速度等,来将视频数据进行大小调整。因此,本发明能够自适应地使视频解码器小型化,同时保持视频解码器的性能,由此提高了信号处理的速度。
虽然本发明是参照其特定的优选实施例被显示和描述的,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节的各种改变。
权利要求
1.一种数字广播接收机的视频解码器,包括大小调整控制单元,产生用于将接收的视频数据大小调整的大小调整控制信号;头分析器,从解码的视频流分析头信息,并且分离并输出视频数据;可变长度解码器,用于使用可变长度表将从头分析器输出的视频数据解码成具有原始数据大小的原始像素数据;解量化器,用于将解码的视频数据解量化;逆变换单元,用于使用大小调整控制信号将解量化的频域视频数据大小调整,并将其转换成二维空间域视频数据;和运动补偿器单元,用于补偿与逆变换的视频数据和分离的视频数据之一对应的运动补偿数据的运动。
2.如权利要求1所述的视频解码器,其中,逆变换单元是逆离散余弦变换单元。
3.如权利要求2所述的视频解码器,其中,逆离散余弦变换单元包括Y轴大小调整器,使用大小调整控制信号的Y轴控制信号来选择N点逆离散余弦变换器;包括选择的N点逆离散余弦变换器的N个Y轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆离散余弦变换;X轴大小调整器,使用大小调整控制信号的X轴控制信号来选择M点逆离散余弦变换器;和包括选择的M点逆离散余弦变换器的M个X轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆离散余弦变换,所述X轴视频数据存储在Y缓冲器中。
4.如权利要求1所述的视频解码器,其中,可变长度解码器包括大小调整器,用于基于大小调整控制信号来将分离的视频数据大小调整;表转换器,用于将接收的可变长度编码的视频数据解码成具有原始大小的视频数据;和缓冲器,用于存储由表转换器解码的视频数据,其中,大小调整器控制表转换器对由大小调整控制信号设置的大小调整的区域中包括的块中的数据进行解码,并控制缓冲器存储所述大小调整的区域中的视频数据。
5.如权利要求1所述的视频解码器,其中,运动补偿器单元包括缓冲器,用于存储接收的运动补偿矢量值;前一图像存储器,用于存储前一图像以比较运动补偿矢量值;下一图像存储器,用于存储下一图像以比较运动补偿矢量值;多个运动补偿器,用于接收运动补偿矢量值以及前一图像存储器和下一图像存储器的输出,其中,所述运动补偿器由运动补偿选择信号来操作以执行二分之一画面元素、四分之一画面元素、或八分之一画面元素运动补偿;和大小调整器,用于基于大小调整控制信号来选择所述运动补偿器之一。
6.如权利要求1所述的视频解码器,其中,大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小来确定大小调整控制值。
7.如权利要求1所述的视频解码器,其中,大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小和由头分析器分析的图像扫描类型来确定大小调整控制值。
8.如权利要求1所述的视频解码器,其中,大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型来确定大小调整控制值。
9.如权利要求1所述的视频解码器,其中,大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型以及由用户选择的解码速度来确定大小调整控制值。
10.如权利要求1所述的视频解码器,其中,大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型以及由用户选择的解码速度、和数字广播接收机的解码速度来确定大小调整控制值。
11.如权利要求1所述的视频解码器,其中,逆变换单元是逆整数变换单元。
12.如权利要求1所述的视频解码器,其中,逆整数变换单元包括Y轴大小调整器,使用大小调整控制信号的Y轴控制信号来选择N点逆整数变换器;包括选择的N点逆整数变换器的N个Y轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆整数变换;X轴大小调整器,使用大小调整控制信号的X轴控制信号来选择M点逆整数变换器;和包括选择的M点逆整数变换器的M个X轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆整数变换,所述X轴视频数据存储在Y缓冲器中。
13.如权利要求12所述的视频解码器,其中,所述可变长度解码器包括大小调整器,基于大小调整控制信号调整分离的视频数据的大小;表转换器,将接收的可变长度编码的视频数据解码为具有原始大小的视频数据;和缓冲器,存储由表转换器解码的视频数据,其中,大小调整器控制表转换器对包括在根据大小调整控制信号设置的大小调整区域中的块中的数据进行解码,并控制缓冲器以存储大小调整区域中的视频数据。
14.如权利要求13所述的视频解码器,其中,所述运动补偿器单元包括缓冲器,存储接收的运动补偿矢量值;前一图像存储器,存储前一图像以比较运动补偿矢量值;下一图像存储器,存储下一图像以比较运动补偿矢量值;多个运动补偿器,接收运动补偿矢量值以及前一图像存储器和下一图像存储器的输出,其中,运动补偿器由运动补偿选择信号操作以执行二分之一画面元素运动补偿、四分之一画面元素运动补偿、和八分之一画面元素运动补偿之一;和大小调整器,基于大小调整控制信号选择运动补偿器之一。
15.如权利要求14所述的视频解码器,其中,所述大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小确定大小调整控制值。
16.如权利要求14所述的视频解码器,其中,所述大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小和由头分析器分析的图像扫描类型来确定大小调整控制值。
17.如权利要求14所述的视频解码器,其中,所述大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型、和由用户选择的解码速度来确定大小调整控制值。
18.如权利要求14所述的视频解码器,其中,所述大小调整控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型、由用户选择的解码速度、和数字广播接收机的解码速度来确定大小调整控制值。
19.一种数字广播接收机的视频解码器,包括大小调整控制单元,产生用于将接收的视频数据大小调整的大小调整控制信号;头分析器,从解码的视频流分析头信息,并且分离并输出视频数据;可变长度解码器,使用可变长度表将从头分析器输出的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据,该可变长度解码器包括大小调整器、表转换器、和缓冲器,该大小调整器控制所述表转换器对包括在根据大小调整控制信号设置的大小调整区域中的块中的数据进行解码,并控制所述缓冲器以存储大小调整区域中的视频数据;解量化器,对解码的视频数据进行解量化;逆变换单元,通过大小调整控制信号,将解量化的频域视频数据大小调整,并将其转变为二维空间域视频数据;包括运动补偿器的运动补偿器单元,由大小调整控制信号选择运动补偿器之一,该选择的运动补偿器补偿与逆变换的视频数据和分离的视频数据之一相对应的运动补偿数据的运动;和色彩转换器,将逆变换单元和运动补偿单元的输出转换为显示数据。
20.如权利要求19所述的视频解码器,其中,所述逆变换单元包括逆离散余弦变换单元,该逆离散余弦变换单元包括至少一个Y轴逆离散余弦变换器、至少一个X轴逆离散余弦变换器,其中,由大小调整控制信号操作对应的Y轴逆离散余弦变换器和对应的X轴逆离散余弦变换器来对可变长度解码的视频数据进行大小调整和逆离散余弦变换。
21.如权利要求20所述的视频解码器,其中,逆变换单元包括逆整数变换单元,该逆整数变换单元包括至少一个Y轴逆整数变换器、和至少一个X轴逆整数变换器,其中,由大小调整控制信号操作对应的Y轴逆整数变换器和对应的X轴逆整数变换器来对可变长度解码的视频数据进行大小调整和逆整数变换。
22.一种数字广播接收机,包括控制单元,使用用户的选择产生信道选择信号,并产生用于将接收的视频数据大小调整的大小调整控制信号;调谐器,根据信道选择信号选择接收的数字广播信号的信道;解调器,解调选择的数字广播信号;解码器,包括解复用器,从解调的数字广播信号中分离出音频流和视频流;视频解码器,对分离的视频流的数据进行解码;和音频解码器,对分离的音频流的数据进行解码,所述视频解码器基于从控制单元输出的大小调整控制信号对接收的视频数据的解码区域进行大小调整并对大小调整的区域中的视频数据进行解码;显示单元,显示解码的视频数据;和存储器,在记录模式下存储从解调器输出的数字广播信号,该存储器包括用于临时存储由解码器处理的数据的缓冲器。
23.如权利要求22所述的数字广播接收机,其中,所述视频解码器包括头分析器,从解码的视频流分析头信息,并且分离并输出视频数据;可变长度解码器,基于大小调整控制信号对分离的视频数据进行大小调整,并使用可变长度表将大小调整的视频数据解码为具有原始像素数据大小的像素数据;解量化器,对解码的视频数据进行解量化;逆变换单元,通过大小调整控制信号,将解量化的频域视频数据的大小调整,并将其转换为二维空间域视频数据;运动补偿器单元,基于大小调整控制信号为像素数据的运动补偿预定的像素间隔;加法器,将逆变换单元和运动补偿单元的输出相加;和色彩转换器,将从加法器输出的视频数据转换为用于显示单元的显示数据。
24.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,所述逆变换单元包括逆离散余弦变换单元。
25.如权利要求24所述的数字广播接收机,其中,所述逆离散余弦变换单元包括Y轴大小调整器,使用大小调整控制信号的Y轴控制信号选择N点逆离散余弦变换器;包括选择的N点逆离散余弦变换器的N个Y轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆离散余弦变换;X轴大小调整器,使用大小调整控制信号的X轴控制信号选择M点逆离散余弦变换器;和包括选择的M点逆离散余弦变换器的M个X轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆离散余弦变换,该X轴视频数据被存储在Y缓冲器中。
26.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,逆变换单元包括逆整数变换单元。
27.如权利要求26所述的数字广播接收机,其中,逆整数变换单元包括Y轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的Y轴控制信号来选择N点逆整数变换器;包括选择的N点逆整数变换器的N个Y轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆整数变换;X轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的X轴控制信号来选择M点逆整数变换器;和包括选择的M点逆整数变换器的M个X轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆整数变换,所述X轴视频数据被存储在Y缓冲器中。
28.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,可变长度解码器包括表转换器,用于将接收的可变长度编码的视频数据解码为具有原始大小的视频数据;缓冲器,用于存储由表转换器解码的视频数据;和大小调整器,用于控制表转换器将包括在由大小调整控制信号设置的预定的大小调整区域中的像素数据解码,并且控制缓冲器存储所述大小调整区域中的视频数据。
29.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,运动补偿器单元包括缓冲器,用于存储接收的运动补偿矢量值;前一图像存储器,用于存储前一图像以比较运动补偿矢量值;下一图像存储器,用于存储下一图像以比较运动补偿矢量值;多个运动补偿器,用于接收运动补偿矢量值以及前一图像存储器和下一图像存储器的输出,其中,所述运动补偿器由运动补偿选择信号操作,以执行二分之一画面元素运动补偿、四分之一画面元素运动补偿和八分之一画面元素运动补偿中之一;和大小调整器,用于基于大小调整控制信号来选择所述运动补偿器中之一。
30.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示大小来确定大小调整控制值。
31.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示大小和由头分析器分析的图像扫描类型来确定大小调整控制值。
32.如权利要求23所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型、由用户选择的解码速度以及数字广播接收机的解码速度,来确定大小调整控制值。
33.一种便携式终端的数字广播接收机,所述便携式终端包括用于将发送的信号上变换为RF频带的信号并将接收的RF信号下变换为基带信号的RF通信单元以及用于将基带信号解调并解码的数据处理器,所述数字广播接收机包括控制单元,用于通过用户选择来产生信道选择信号,并且基于所述便携式终端的显示大小来产生用于对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;调谐器,用于根据由控制单元产生的信道选择信号来选择接收的数字广播信号的信道;解调器,用于对选择的数字广播信号解调;解码器,包括用于从解调的数字广播信号分离音频流和视频流的解复用器、用于将分离的视频流的数据解码的视频解码器以及用于将分离的音频流的数据解码的音频解码器,所述视频解码器基于从控制单元输出的大小调整控制信号来对接收的视频数据的解码区域进行大小调整并将大小调整区域中的视频数据解码;显示单元,用于显示解码的视频数据;和存储器,用于在记录模式下存储从解调器输出的数字广播信号,其中,存储器包括用于临时存储由解码器处理的数据的缓冲器。
34.如权利要求33所述的数字广播接收机,其中,视频解码器包括头分析器,用于分析来自解码的视频流的头信息,并且将视频数据分离并将其输出;可变长度解码器,用于通过使用可变长度表将从头分析器输出的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据,所述可变长度解码器包括大小调整器、表转换器和缓冲器,所述大小调整器控制所述表转换器将包括在由大小调整控制信号设置的大小调整区域中的块中的数据解码,并且控制所述缓冲器存储大小调整区域中的视频数据;解量化器,用于将解码的视频数据解量化;逆变换单元,用于通过大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整并将其转换为二维空间域视频数据;运动补偿器单元,包括多个运动补偿器,所述运动补偿器中的一个由大小调整控制信号选择,选择的运动补偿器对与逆变换的视频数据和分离的视频数据中的一个相应的运动补偿数据的运动进行补偿;和色彩转换器,用于将逆变换单元和运动补偿器单元的输出转换为显示数据。
35.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,逆变换单元是逆离散余弦变换单元,其包括Y轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的Y轴控制信号来选择N点逆离散余弦变换器;包括选择的N点逆离散余弦变换器的N个Y轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆离散余弦变换;X轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的X轴控制信号来选择M点逆离散余弦变换器;和包括选择的M点逆离散余弦变换器的M个X轴逆离散余弦变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆离散余弦变换,所述X轴视频数据被存储在Y缓冲器中。
36.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,逆变换单元是逆整数变换单元,其包括Y轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的Y轴控制信号来选择N点逆整数变换器;包括选择的N点逆整数变换器的N个Y轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的Y轴视频数据逆整数变换;X轴大小调整器,用于使用大小调整控制信号的X轴控制信号来选择M点逆整数变换器;和包括选择的M点逆整数变换器的M个X轴逆整数变换器,用于将大小调整的区域中的X轴视频数据逆整数变换,所述X轴视频数据被存储在Y缓冲器中。
37.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,可变长度解码器包括表转换器,用于将接收的可变长度编码的视频数据解码为具有原始大小的视频数据;缓冲器,用于存储由表转换器解码的视频数据;和大小调整器,用于控制表转换器将包括在由大小调整控制信号设置的预定的大小调整区域中的像素数据解码,并且控制缓冲器存储所述大小调整区域中的视频数据。
38.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,运动补偿器单元包括缓冲器,用于存储接收的运动补偿矢量值;前一图像存储器,用于存储前一图像以比较运动补偿矢量值;下一图像存储器,用于存储下一图像以比较运动补偿矢量值;多个运动补偿器,用于接收运动补偿矢量值以及前一图像存储器和下一图像存储器的输出,其中,所述运动补偿器由运动补偿选择信号操作,以执行二分之一画面元素运动补偿、四分之一画面元素运动补偿和八分之一画面元素运动补偿之一;和大小调整器,用于基于大小调整控制信号来选择所述运动补偿器之一。
39.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示大小来确定大小调整控制值。
40.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示屏大小和由头分析器分析的图像扫描类型来确定大小调整控制值。
41.如权利要求34所述的数字广播接收机,其中,控制单元基于数字广播接收机的显示大小、由头分析器分析的图像扫描类型和块扫描类型、由用户选择的解码速度以及数字广播接收机的解码速度来确定大小调整控制值。
42.一种数字广播接收机中对编码的视频数据进行解码的方法,该方法包括以下步骤确定用于对接收的视频数据的进行大小调整的大小调整控制值;分析来自编码的视频流的头信息;分离并输出视频数据;使用大小调整控制信号对分离的视频数据进行大小调整;使用可变长度表将大小调整的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据;对解码的视频数据进行解量化;根据大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整并将其转换为二维空间域视频数据;对与逆变换的视频数据和分离的视频数据之一相应的运动补偿数据的运动进行运动补偿;和将二维空间域视频数据和运动补偿的数据转换为显示数据。
43.如权利要求42所述的方法,其中,扫描区域根据大小调整控制信号对Y矩阵设置,设置的扫描区域的数据被逆离散余弦变换。
44.如权利要求42所述的方法,其中,扫描区域根据大小调整控制信号对Y矩阵设置,设置的扫描区域的数据被逆整数变换。
45.如权利要求42所述的方法,其中,大小调整和对大小调整的视频数据进行解码的步骤包括以下步骤将接收的可变长度编码的视频数据解码为具有原始大小的视频数据;存储所述解码的数据;中断其它数据的解码,直到包括在根据大小调整控制信号设置的预定大小调整区域中的全部像素数据被解码;和从存储的解码的数据中输出的大小调整区域中的解码的视频数据。
46.如权利要求42所述的方法,其中,运动补偿的步骤包括以下步骤存储接收的运动补偿矢量值、前一图像和下一图像,以比较运动补偿矢量值;和由基于大小调整控制信号选择的运动补偿器根据运动补偿矢量值、前一图像和下一图像执行运动补偿。
47.如权利要求42所述的方法,其中,能够选择包括具有与显示单元的显示大小相应的大小的像素数据的区域的信号被确定为大小调整控制信号。
48.如权利要求42所述的方法,其中,基于数字广播接收机的显示大小、包括在头信息中的图像扫描类型和块扫描类型、由用户选择的解码速度和数字广播接收机的解码速度来确定大小调整控制信号。
49.一种处理在数字广播接收机中的图像的方法,该方法包括以下步骤根据用户选择生成信道选择信号;生成用于对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;根据控制单元的信道选择来选择接收的数字广播信号的信道;对选择的数字广播信号进行解调;从解码的数字广播信号分离音频流和视频流;对分离的音频流和视频流的数据进行解码;和再现并显示解码的视频和音频数据,其中,基于大小调整控制信号对视频数据的解码区域进行大小调整,其后对在大小调整的区域中的视频数据进行解码。
50.一种用于处理具有用于无线通信的无线通信单元的便携式终端的广播信号的方法,该方法包括以下步骤根据用户选择生成信道选择信号;基于便携式终端的显示大小来生成用于对接收的数字广播信号进行大小调整的大小调整控制信号;根据控制单元的信道选择来选择接收的数字广播信号的信道;对选择的数字广播信号进行解调;从解码的数字广播信号中分离音频流和视频流;对分离的音频流和视频流的数据进行解码;和再现并显示解码的视频和音频数据,其中,基于大小调整控制信号对视频数据的解码区域进行大小调整,其后对在大小调整的区域中的视频数据进行解码。
全文摘要
一种用于在数字广播接收机中对编码的视频数据进行解码的方法和设备。该方法包括确定用于对接收的视频数据进行大小调整的大小调整控制信号;分析来自编码的视频流的头信息并分离和输出视频数据;根据大小调整控制信号对分离的视频数据进行大小调整,并通过使用可变长度表将大小调整的视频数据解码为具有原始数据大小的原始像素数据;对解码的视频数据进行解量化;根据大小调整控制信号对解量化的频域视频数据进行大小调整,并将其转换为二维空间域视频数据;对与逆变换的视频数据和分离的视频数据之一相应的运动补偿数据的运动进行运动补偿;和将逆变换单元和运动补偿单元的输出转换为用于显示单元的显示数据。
文档编号H04N5/44GK1767650SQ20051011662
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者徐正旭, 李东悦, 金焕, 朴外镇 申请人:三星电子株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1