用于视频信号解码装置中用以去除分块效应的方法
专利汇可以提供用于视频信号解码装置中用以去除分块效应的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种使用在解码一个已编码数字图象 信号 的解码系统中对当前数据 块 进行后处理的方法。包括以下步骤：(a)获得沿当前数据块与其相邻数据块之间的边界线置位的当前数据块象素的平均当前象素值；(b)利用相邻数据块中的象素值中的变化量估算在当前数据块中的平均象素值，从而产生估算的当前象素值；(c)根据该平均当前象素值、估算的当前象素值和DC量化步长来调整在当前数据块中的象素值。，下面是用于视频信号解码装置中用以去除分块效应的方法专利的具体信息内容。
1、一种使用在解码一个已编码数字图象信号的解 码系统中对当前数据块进行后处理的方法，其中的已编 码数字图象信号包括多个被量化变换系数的编码的数据 块，并且该当前数据块对应着具有一量化的DC系数和 预定数目的量化AC系数的多个编码数据块之一，该已 量化的DC系数已根据DC量化步长(QS)而被量化， 该方法包括以下步骤：
(a)获得沿当前数据块与相邻数据块之间的边界 线置位的当前数据块象素的当前平均象素值(ACV)；
(b)利用相邻数据块中的象素的象素值中的变化 量估算在当前数据块中象素的平均象素值，从而产生估 算的当前象素值(ECV)；以及
(c)根据该平均当前象素值、估算的当前象素值 和DC量化步长来调整在当前数据块中的象素的象素值。
2、如权利要求1的方法，其中所说的调整步骤 (C)中包括在下步骤：
(C1)：从ACV中减去ECV；以及
(C2)：如果(ACV－ECV)≥QS/2， 把当前数据块全部象素值减去QS/2；如果(ACV －ECV)≤-QS/2，把当前数据块全部象素值增 加QS/2；以及如果-QS/2＜(ACV－ECV) ＜QS/2，把当前数据块全部象素值增加ACV－E CV。
本发明涉及用于视频信号解码装置中的后处理方法， 尤其涉及一种能够去除沿着解码图象信号数据块边缘线 出现的分块效应的方法。
在例如高清晰度电视和可视电话系统之类的各种电 子/电器应用中，图象信号一般是以数字形式被发送， 其中有大量的数字数据被产生。但由于传统发送信道可 用带宽是有限的，图象信号通常是被压缩以便通过其被 发送。在多种视频压缩技术中，其中将时间与空间压缩 技术与统计编码技术组合在一起的所谓的混合编码技术 被已知是最为有效的。
多数混合编码技术采用了包括自适应帧内/帧间模 式编码、正交变换、变换系数的量化、RLC(行程长 度编码)以及VLC(可变长度编码)等多种步骤。帧 内/帧间模式编码是一个例如依据其变化从当前帧的P CM(脉冲码调制)数据或DPCM(差分脉冲码调制) 数据中自适应地选择出用于随后进行正交变换的视频信 号的处理过程。帧内模式编码也称作一种根据降低相邻 帧之间的冗余的原理的预测方法，是一确定在当前帧及 其一个或两个相邻帧之间的一目标运动，并根据该目标 的运动流来预测当前帧，以产生表示该当前帧及其预测 之间的差的误差信号的处理过程。这种编码的方法之描 述可见如“用于混合预测/变换编码的固定及自适应预 测器”(作者Staffan Ericsson，发 表在IEEE Transactions on C ommunications，卷33、12期的12 91-1301页，1985年12月)；和“用于电 视画面的运动补偿帧间编码方案”(作者Ninomi ya和Ohtsuka，发表在IEEE Tran sactions on Communicatio ns，卷30、1期的201-210页，1982年 1月)中的描述，此二文章均在此引作参考。
把数字图象数据的数据块变换成一组变换系数的正 交变换是利用了图象数据，例如当前帧的PCM数据或 运动补偿的DPCM数据之间的空间相关性，并降低或 消除它们之间的空间冗余度。此技术被描述在“场景自 适应编码器”(作者Chen和Pratt，发表在I EEETransactions on Commu nications，卷32、3期的225-232 页，1984年3月)一文中。通过量化该变换系数、 折线扫描、RLC和VLC，所要被发送的数据量可被 有效地压缩。
编码的图象数据是经一个传统的发送信道面被发送 到在一接收机内的图象信号解码装置的图象信号解码器 的，由该解码器执行与编码操作相反的处理，从而重建 原始图象数据，但该重建的图象数据或解码的图象数据 在接收机上可展现称为分块效应的令人烦恼的人为现象， 其中数据块的边界线变得引人注目。如此的分块效应的 出现，有时是由于一个帧是在逐块的基础上被编码的这 样的事实；并且随着量化步长的加大即数据块经历越粗 略的量化时而变得更为显眼。尤其是，如果某一数据块 比其相邻数据块要亮得多或暗得多，且一大的量化步长 被用于量化该数据块内DC系数的话，则该某一数据块 和相邻数据块之间的强度差可变得更为可观，导致更严 重的分块效应且劣化图象的质量。
因此，已有提出的各种类型的后处理技术以降低分 块效应，以便改善解码图象数据的质量。这些后技术一 般都采用一个后处理滤波器，以进一步处理解码图象数 据。
在采用后处理滤波器的后处理技术中，利用有预定 截止频率的低通滤波器在逐象素的基础上对解码的图象 数据进行滤波。采用后处理滤波器的后处理技术公开在 题为“用于图象信号解码系统中的改进的后处理方法” 的序列号为08/431,880的共同拥有待批美国 申请中。这种技术根据不同的被滤波的图象数据，通过 重复地对其进行后处理，提供了降低沿着解码图象数据 的数据块界线的分块效应的一种改善性能。但此种后处 理技术执行的对解码图象数据的滤波操作并不考虑包括 在一个数据块内的每一象素的位置情况，因此有可能不 能完全地降低沿着该数据块边界的分块效应。
因此，本发明主要目的是提供一种通过把当前数据 块的象素值调整或协调到与之相邻的数据块的象素值而 去除沿着解码图象信号数据块的边沿出现的分块效应的 改进的方法。
按照本发明，它提供了一种使用在解码一个已编码 数字图象信号的解码系统中对当前数据块进行后处理的 方法。其中的已编码数字图象信号包括多个被量化变换 系数的编码数据块，并且该当前数据块对应着具有一量 化的DC系数及预定数目的量化AC系数的多个编码数 据块之一，该已量化的DC系数已根据DC量化步长而 被量化，该方法包括以下步骤：
(a)获得沿当前数据块与其相邻数据块之间的边 界线置位的当前数据块象素的平均当前象素值：
(b)利用相邻数据块中的象素的象素值中的变化 量估算在当前数据块中的象素的平均象素值，从而产生 估算的当前象素值；及
(c)根据该平均当前象素值、估算的当前象素值 和DC量化步长来调节在当前数据块中的象素的象素值。
本发明的上述及其它目的将在结合附图对于最佳实 施例的描述中变得显而易见，附图中：
图1是根据本发明用于去除分块效应的具有后处理 单元的视频信号解码装置的示意图：
图2示出图1中后处理单元的详细框图：
图3A和3B是描述图1的后处理单元之操作的示 范帧。
参考图1，示出了根据本发明的能够去除分块效应 的编码视频信号解码装置的最佳实施例。如图1所示， 已编码视频比特流从相应的传统的编码器(未示出)送 到解码装置，具体地说是送入缓存器100。缓存器1 00接收已编码的视频比特流并以固定的速率送到可变 长度解码器(VLD)102。
在VLD102，已编码比特流先被多路分离而产 生帧内/帧间模式信号和已编码的图象数据，即已量化 变换系数和可变长度编码运动矢量的多个已编码数据块， 其中量化变换系数的多个已编码数据块随即被解码，以 提供量化的变系数(Qfs)的多个数据块及针对这些 数据块的每一个的一组量化步长，经线路L10送到逆 量化器106，同时将可变长度编码运动矢量解码以 经线路L12将运动矢量送到运动补偿器128。针对 每一个数据块(例如一个8×8的数据块)的Qfs包 括一个DC系数和63个AC系数以及一组量化步长， 且该组量化步长可含两类量化步长，一类是用于DC系 数，另一类是用于AC系数。
在逆量化器106，利用经线路L4从VLD10 2提供的帧内/帧间模式信号所确定的一组对应的量化 步长把Qfs数据块转换成一组DCT系数。随后将此 组DCT系数送到反离散余弦变换器(IDCT)11 0，并将用于DC系数的量化步长送到后处理单元12 4。
IDCT110将此组DCT系数反向变换成ID CT数据的数据块送到加法器116。
同时，利用经线路L12自VLD102送来的运 动矢量，运动矢量补偿器128经线路L18从存储在 帧存储器126内的先前帧提取对应于IDCT数据的 数据块的象素数据块，并把已提取的象素数据作为运动 补偿数据送到开关SW10，其中当经线路L4提供有 帧内模式信号时，即将运动补偿的数据送到加法器11 6以将其加到IDCT数据上，以便将一解码的数据信 号送到后处理单元124；而且，当经L4提供有帧间 模式信号时，则开关SW10即被断开，来自IDCT 110的IDCT数据经加法器直送后处理单元124 而不作任何加法操作。
在后处理单元124，从当前数据块和相邻数据块 之间的显见象素亮度差所产生的分块效应以如下方式被 去除：首先，沿当前数据块和其相邻数据块之间边界置 位的当前数据块象素的亮度均值(MV)被计算；利用 相邻数据块中的象素的象素值中的变化量来估算当前数 据块中的象素的亮度均值从而产生一估算的均值(EM V)；随后，将均值和估算均值相互比较从而提供出一 个比较结果；最终，根据比较的结果和当前数据块的D C量化步长(QS)调节当前数据块的全部象素值。如 果-QS/2＜(MV－EMV)＜QS/2，当前数 据块的全部象素值增加一个因数(MV－EMV)；如 果(MV－EMV)≥QS/2，当前数据块的全部象 素值减少QS/2；如果(MV－EMV)≤-QS/ 2，当前数据块的全部象素值增加QS/2。后处理单 元124的细节将参考图2进行描述。
后处理单元124包括一均值计算器202和一均 值估算器212；一乘法器204，第一和第二加器2 06和220、第一和第二减法器208和218，第 一和第二选择器210和214以及缓存器216。经 线路L13，IDCT数据从加法器116输入到均值 计算器202和缓存器216。均值计算器202存储 当前数据块的象素值并计算MV。参考图3B，是图3 A放大的图，例如针对一个8×8数据块的MV计算如 下： 其中C(i，j)是处于当前数据块第i行和第j列上 的象素的亮度值。如公式(1)所示，MV是沿当前数 据块和其相邻数据块之间边界所置位的当前数据块象素 亮度值的平均值。
另一方面，上和左侧的相邻数据块的全部象素值都 经线路L14从帧存储器126输入到均值估计器21 2，在其中作EMV的计算。参考图3B，在当前数据 块的相邻数据块是在左侧和上侧的相邻数据块的情况中， 对于这两个8×8数据块的EMV可由下式计算： 其中的U(i，j)和L(i，j)分别是在上侧和左 侧相邻数据块的第i行和第j列放置的象素的亮度值。 如公式(2)所示，该EMV是利用在相邻数据块中的 象素的象素值中的变化量而获得的。
为了根据均值和估算均值之间的差来调整当前数据 块的象素值，乘法器204把从逆量化器106提供的 QS乘以1/2，并将QS/2经线路L24送到第一 加法器206，在该第一加法器中将该QS/2加到来 自均值计算器202的MV上，并把结果MV＋QS/ 2经线路L26送到第一选择器210。第一选择器2 10从这两个输入，即MV＋QS/2和EMV中选择 其中较小的一个，并将所选的输入送到第二选择器21 4。在第一减法器208中计算MV和QS/2之间的 差值，并将结果MV－QS/2提供给第二选择器21 4，第二选择器214从两个输入，即MV－QS/2 和来自第一选择器210的被选值中选取较大的一个， 并将其送到第二减法器218。第二减法218从第二 选择器214的选择值中减去MV，产生出QS/2和 MV－EMV或-QS/2之一。在第二加法器220， 第二减法器21B的结果被加到在缓存器216中延时 的当前数据块的全部象素值上，以产生当前数据块的经 调整的象素值，并将这些值同时送到帧存储器126和 显示单元。
虽然本发明是以特定实施例作描述的，但对熟悉本 领域的技术人员而言，在不背离所附权利要求所定义的 本发明的精神和范围的前提下可以作许多明显的修改和 变化。
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