本发明涉及信号处理，具体地说涉及一种视频编码信号的解码方法，它可以通过消除亮色串扰和点滚动干扰的影响而改善电视机图象的质量。

视频编码信号的图象部分有一个色度信号加在亮度信号上，亮度信号描绘了电视屏幕上每个点或象素的图象亮度，而色度信号描绘了相应颜色的色调和饱和度。在NTSC制式中，色度信号是两种信号的组合，称之为“I”信号和“Q”信号。这两种信号取自电视摄象机和其它视频源产生的红、绿、兰信号，并按照直角坐标系表示色度。I和Q信号分别可为正值或负值，在色度坐标系的四个象限中表示出其位置。用I和Q信号分别去调制副载波的一对正交分量，并组合起来形成一个复合色度信号。在副载波信号的峰点和零点对复合色度信号进行采样，I和Q信号的幅度和极性就可以得到复原。这种彩色成份的直接解码方式由于有亮度信号而复杂化了。

最终的视频编码信号是复合色度信号与亮度信号的组合信号。因此，当采样视频编码信号时，采样信号就变为亮度信号和I或Q信号的组合。问题就是亮度和色度信号的分离。已调制的色度信号占据亮度通频带的高端，由于在分离过程中的误差而产生了亮色串扰和色亮串扰（点滚动干扰）。例如，在副载波信号频率上的黑白对角条纹形图案基本上是一个色度信号，因此与此相近似条件的亮度图案会产生亮色串扰误差。当视频编码信号被分离使亮度信号的能量损失，而色 度信号的能量增加时，这使亮度细节损失并产生了彩色条纹图案的干扰。当明亮的彩色景物边缘在解调器的色度通带外侧产生能量时，就引起点滚动干扰。当解码器分离视频编码信号使色度信号损失能量，亮度信号增加能量时，导致彩色的变化以及点滚动干扰。在两种情况下，较大的问题不是能量的损失，而是增加。即，在条纹图案中清晰度的损失不如彩色条纹移动（虽然此处没有）的影响更明显，而且边缘上微小的色彩变化比少量的点滚动干扰更不易被注意到。

因此，当尽可能保持细节和边缘的清晰度时，希望有一个减少亮色串扰和点滚动误差的解码系统，它能使电视图象的细节不受损失，且没有亮色串扰和点滚动误差。

按照本发明提供的视频编码信号的解码方法，在解码过程中能将亮色串扰和点滚动误差降到最小程度，同时使图象细节和边缘清晰度损失最小。这种解码方法采用三级：亮度和色度分离，亮度处理和色度处理。分离处理利用一个非自适应的多维滤波器，它在一场视频图象中有加权因子，并在水平中心线上产生一个峰值。通过分离处理而形成一个亮度信号和一个色度信号。亮度处理采用自适应的多维处理，相对于中心象素的色度信号，在每一维中求得第一个差值;然后相对于中心象素对与该中心象素色分量有关的亮度信号在每一维中求得第二个差值。当一个色信号的沿或峰点从色度差信号中检测出来时，亮度信号的校正值就生成了，此值受色度变化幅度的限制，以至在色度信号最小变化方向上亮度信号被滤波。色度处理进一步减少亮色串扰误差，并通过减少色度信号上升时间增强边缘效果。再一次处理是采用自适应多维色度滤波器的形式。

本发明的目的、优点和其它新的特性，通过下面的叙述以及所附 权利要求和附图来体现。

图1是一个以本发明为依据的编码视频解码器的框图。

图2是一个以本发明为依据的二维色度带通滤波器附图。

图3是一个以本发明为依据的亮度和色度分离级的框图。

图4是一个以本发明为依据的二维色度滤波器附图。

图5是一个以本发明为依据的二维亮度滤波器的附图。

图6是一个以本发明为依据的，对亮度和色度校正值进行限幅的示意图。

图7是一个以本发明为依据的亮度处理级框图。

图8A～8C是一个以本发明为依据的，色度处理级中描绘边缘增强作用的示意图。

图9是一个以本发明为依据的色度处理级框图。

图10是以本发明为依据的一个解码器中亮度和色度分离级所用的三维色度带通滤波器的附图。

图11是一个以本发明为依据的，三维亮度处理级的框图。

图12A和12B是以本发明为依据的亮度处理级中时间滤波器的附图。

图13是一个以本发明为依据的色度处理级的局部框图，它描述了时间轴的相加处理。

参照图1所示框图，视频编码信号由模拟-数字变换器（A/D）10，在副载波信号频率的峰点和零点处被数字化，正如本领域中已熟知的那样。视频编码信号可能已经是一个数字化信号了，例如视频源就是一个数字视频录相机，在这种情况下可将数字化级10旁路。不论是哪种情况，具有Y+Q，Y-I，Y-Q，Y+I值的一系列数字量将输 入到分离级12中，去产生一个亮度信号Y和色度信号C。由编码视频信号所表现的不存在有亮色串扰和点滚动干扰的电视图象区域内亮度信号Y和色度信号C值提供了已编码视频信号的精确的解码。Y和C值输入给亮度处理级14，修正Y和C值，使点滚动干扰和某些亮色串扰达到最小，并形成修正了的亮度信号Y′和色度信号C′。将修正的色度信号C′输入到色度处理级16中，增强色信号的边沿，同时进一步减少亮色串扰。最后输出的色度值C″再被正交解调成I′和Q′分量，与校正亮度信号Y′一起被转换为RGB三基色模拟量，在电视接收设备或监视器上显示。

下面叙述电视画面上一个象素的解码过程，但可同样地适用于全部象素。为了说明这个解码方案，在给定的时间瞬间选择画面内的一个Y+Q象素。如图2所示，一串Y+Q，Y-Q，Y-I，Y+I值顺序地出现在水平扫描行上。由于每一行副载波信号的相位都反相，故在二维情况下，所选择的Y+Q象素在其上、下、左、右位置上都为Y-Q象素。因为所使用的象素都在同一场的前一行或后一行内，并只含有相同的色分量值（如Q分量），所以对所选象素用一个5×5的二维滤波器进行处理，在滤波器内每个象素都有一个与其相关的加权因子，每个加权因子都有数值和极性。该极性的设置是使所有Q分量结尾时都以与位于中心的象素有相同的极性，给最靠近中心的象素以最大的增强，这就使得-Y和+Y值有相等的数目。每个象素乘上其加权因子，并将所有的值相加，消去Y值，对于指定的加权因子剩下一个128倍的Q值。再用128除这个值，结果即为Q值。对所选择的象素，从Y+Q中减去Q值，得到Y值。对画面中每一个象素，用同样的方式进行解码，分解出I和Q分量，并形成分离的Y和C信号。

图2的滤波器基本上是一个二维色度带通滤波器，其最外一列描绘了滤波器的垂直特性，最外一行描绘了滤波器的水平特性。内部加权是外部加权的乘积。这种滤波器的优点是：编码视频信号必须同时水平和垂直地通过，所以完全垂直条纹或在副载波频率上的完全水平条纹状亮度图案不能通过。只有完全呈对角线的图案并在副载波频率下才能没有衰减地通过。本实施例中，滤波器的水平部分是按照NTSC编码处理规定的色度水平滤波特性来考虑的。所选定的加权因子能够通过移位和相加来实现乘除运算，例如除以128，可以通过把结果下移七位最低有效位相加取整的操作简单地实现。

图3一般地描述了色度带通滤波器18，它从数字化的编码视频信号中分离出色度信号C。减法电路20从数字化的视频编码信号中减去色度信号C，生成亮度信号Y。

在亮度处理级14中，Q分量是与I分量分开处理的，而Y信号做为两个分别的信号被处理，其中之一个是与每一个色度分量有关的。分离Y信号的处理的依据是：对Q分量的处理作用仅仅是将误差引入到与Q分量有关的Y取样中;对I分量的处理仅是将误差引入与I分量有关的Y取样中。由于图象大部分已由分离级12很好地实现了分离，故处理级14可以做的尽可能小。参看图4，通过处理相同的所选Q象素，检测色度信号。从这个阵列中求得几个色度信号差值。第一个值是由靠上边的象素差形成的，UPD＝｜E5+E3｜，它表示在同一场内中心象素和上方的象素之间色度信号差的绝对值。同样，下方象素差DND＝｜E5+E7｜，是由中心象素和相邻下方的象素之间的色度差值的绝对值而求得的。另一个值是垂直均差VDM＝｜E5+（E3+E7）/2｜，它是中心象素和上下象素平均值之间的色差绝对值。最后，垂直 差VD＝｜E3-E7｜，是上下象素之间的绝对差值。对VD而言，相减是必要的，因为两个象素处于相同的副载波相位;而对其它差用加法，是因为象素处于相反的副载波相位。

同样，水平色差值也是对于具有相同副载波相位的Q值，用最接近的色度值求得的。在水平方向上象素之间的距离较大，因而对二维色度滤波器的水平部分进行补偿是必要的。相应的水平差值是左差值LTD＝｜E5-A5｜，右差值RTD＝｜E5-I5｜，水平均差HDM＝｜E5-（A5+I5）/2｜和水平差HD＝｜A5-I5｜。

其它值从对应于相同Q分量的亮度值中获得，如图5所示，然而水平和垂直采样值对中心象素都是等距离的。应记得：点滚动干扰是亮度信号内的色度信号引起的，如果点滚动干扰是沿垂直边缘出现的，而且原始的编码亮度信号对三个象素是相同的，则上下亮度色度值UPYC、DNYC的幅度都分别与剩余的色度信号值相等。UPYC＝（E3-E5）/2和DNYC＝（E7-E5）/2，于是亮度信号对消，只剩下残留的色信号。当UPYC和DNYC各自（或二者的平均值）再加回到亮度通道中去，则UPYC和DNYC的极性会抵消色信号。同样，左右亮度色度值LTYC，RTYC提供消除沿水平边缘的点滚动干扰的信号值，其中LTYC＝（C5-E5）/2和RTYC＝（G5-E5）/2。将UPYC和DNYC合并成一个垂直亮度色度校正值VYC，而将LTYC和RTYC合并成一个水平亮度色度校正值HYC。

由于UPD和DND表示距中心象素上下的色差绝对值，如果一个差值比另一个大，则可能存在一个边缘。因此由UPD减去DND时，若结果为负，表示在当前象素的下面存在一个边缘，VYC等于UPYC;如果结果为正，表示在当前象素的上面有一个边缘，VYC等于DNYC。 这就避免了对边缘的滤波。同样，由LTD减去RTD，按照其差的符号是正还是负，确定是否存在水平边缘，并设HYC是等于LTYC还是RTYC。利用幅度差值去判定边缘，使边缘的检测不必用门限值。当然，当差很小时，上下或左右边的判定可能容易由噪声来决定，于是对每帧的图象的判定可能是彼此相反的结果。遇到这种情况，可将零差周围的区域看作是一个过渡区域。在这个区域内可进行UPYC和DNYC或LTYC和RTYC之间的按比例混合，如下面表Ⅰ所示。

表Ⅰ

比值：1/16    2/16    4/16    8/16

U1＝UPYC/16    U2＝UPYC/8    U4＝UPYC/4    U8＝UPYC/2

D1＝DNYC/16    D2＝DNYC/8    D4＝DNYC/4    D8＝DNYC/2

UPD-DND    2VYC    比值

＜＝-16    UPYC+UPYC    +0    0/16

-15    UPYC+U8+U4+U2+U1    +    +D1    1/16

-14    UPYC+U8+U4+U2    +    +D2    2/16

-13    UPYC+U8+U4    +U1    +    +D2+D1    3/16

∶    ∶    ∶    ∶

-1    UPYC    +U1    +    +D8+D4+D2+D1    15/16

0    UPYC    +DNYC    16/16

+1    +U8+U4+U2+U1    +DNYC    +D1    15/16

∶    ∶    ∶    ∶

+15    +U1    +DNYC+D8+D4+D2+D1    1/16

＞＝+16    0    +DNYC+DNYC    0/16

这里，差值的4个低有效位作为过渡区。这种混合方法没有用相乘器，而只用移位、加法和减法来完成。为了更有效更经济地实现，可以用 另一种与上述混合方法等效的形式。上述方法还能扩展或压缩，以得到较大或较小的分辨能力。

简单地将VYC或HYC在其相关边缘上加到Y信号上，可以做到消除点滚动干扰，但也破坏了图象相当数量的图象细节。由于关键是仅在所需的部位并仅仅是按需要的程度来施加校正信号，前面所述的VDM，VD，HDM，和HD值都要用到。由于这些信号值表示色差，因而差不多在图象的所有区域，这些信号都为零或近似为零。VD和HD值在色边缘处变得最灵敏，而VDM和HDM值与色信号峰值相对应。将这些信号组合起来，用于对VYC和HYC值进行限幅，除了沿和峰点外，这些值被限在零或零电平附近。这样，Y信号就只在有色信号边沿和峰值处被校正，校正的幅度受色度变化量的限制。

两个限幅电平VDL和HDL是分别从VIM，VD和HDM，HD中得到的，目的是使限幅电平恰好大到使点滚动干扰消失的程度。优化处理的四个步骤如下。

第一步：

如果（HDM-0.5HD）＞0;则HDM＝4（HDM-0.5HD）+HD（峰点）

如果（HDM-0.5HD）≤0;则HDM＝2HDM    （边沿）

在边沿上，HDM小于HD。由于HDM对于沿不很重要，它的加权也就比在峰点处要小。在峰点处HDM比HD大，为了在峰点上消除点滚动干扰，HDM的加权要更大。在峰点公式中，从HDM中减去了1/2HD。在峰值情况下HD通常为零或近似为零，故它很小或不起作用。然而在某种情况下，峰值是被指明的，且HD可能相对比较大，在较大地加权实施以前，引起HDM值的适当降低，因为当边沿变得更明显时，峰的重要性减少了。最后，峰点公式表明，HD加到加权值中使边沿 加权为2与峰值加权为4之间的过渡平滑。

VDM可作类似形式的处理，如下所示。

如果（VDM-0.5VD）＞0;则VDM＝5（VDM-0.5VD）+VD（峰点）

如果（VDM-0.5VD）≤0;则VDM＝2VDM

区别仅在于对VDM峰点的加权为5。VDM的加权是以二维色度带通滤波器的垂直加权为基础的，而HDM的加权是以滤波器的水平加权以及视频编码器内色信号的滤波为基础的。

第二步：

HDM＝HDM-VDM

VDM＝VDM-HDM

此处新的HDM、VDM是由第一步骤中确定的HDM、VDM值求得的。微细的对角细节产生亮色串扰误差。这类误差通常出现在色信号峰点，以致由于有亮色串扰存在使色度峰值比任何真实的色度细节要大。由于色串扰误差的影响，当错误的峰值在VDM和HDM中显露出来时，真正的色峰值在VDM或HDM中产生一个大值。由于色串扰误差引起亮度细节的损失，且此亮度细节产生大的VYC和HYC校正值，大校正值与大限幅值合在一起可能产生亮度的附加滤波，结果使细节的对比度有额外的损失。为了防止这种情况，当有细对角细节存在时，用HDM-VDM和VDM-HDM来降低门限值。这一步骤相当程度地改善了微细亮度细节的对比度，虽然在极端和不寻常的高对比度的对角线色度细节情况下可能还会有一些点滚动干扰存在。对于一个给定的细的对角线图案，实际上不可能精确地将色度信号与亮度信号分离开。但由于在编码器中已实行了色度滤波，由于细对角线部分，亮度对比度通常高于色度对比度。因此能辨别出它是由引入亮度信号方向得来的 误差。

第三步：

水平差HD和垂直差VD的加权为：

HD＝0.375HD

VD＝0.500VD

HD和VD表示边沿过渡的幅值，通过加权使其减少到消除点滚动干扰所需的最小值。VD的1/2加权值是以二维色度带通滤波器的垂直加权为依据，而HD的3/8加权值是以滤波器的水平加权以及编码器中的色度滤波为依据。所选定的加权值便于不用相乘运算来实现。

最后一步：

按如下公式求得限幅值HDL和VDL：

HDL＝HDM+HD

VDL＝VDM+VD

由于前面的处理，这些值通常为零或近似为零，只有在点滚动干扰明显出现的图象区域内才变得有效。

用于限制校正值HYC和VYC的限幅电平HDL和VDL如图6所示。注意，HDL限幅VYC，而VDL限幅HYC，因为水平色差表示存在一个垂直沿或峰，且产生沿着垂直边沿或峰上的干扰;而一垂直色差表示存在水平干扰。随着VYC的幅度从零增长，在达到限幅电平HDL之前，保持无干扰状况。当VYC超过HDL值时，被处理的校正值幅度以两倍的速度朝零减少。如果VYC足够大，则反相，且幅度继续以两倍的速率朝限幅电平增长。校正值不许超过限幅值，且保持此值。如果实际存在色过渡，HDL比点滚动干扰大，对VYC不产生限幅。如果VYC值超过HDL，则有显著的亮度细节，它可能伴随有（也可 能没有）一个实际的色过渡。VYC的幅度降低以使亮度对比度的附加损失最小。如果VYC比1.5倍的HDL值还大，HDL值很可能是由亮色串扰引起的。校正值极性相反，但不超过限幅值。极性反向导致亮度细节对比度的恢复，并通过对反向校正值的限幅使其过冲值降到最小。反向校正值也可以用来减弱色分量中的亮色串扰误差。HYC是以同样方式由VDL来处理。在真实的色过渡或由亮色串扰引起的色过渡都不存在的情况下，HDL和VDL非常接近零或就为零值。所有这种处理的通常结果都是使校正值等于或近似等于零，以防止对亮度信号不必要的滤波。

最终的清晰度是由被限幅的校正值HYC和VYC以及校正值所用的两个色差值HDL和VDL所决定。如果HDL比VDL小，则选择HYC，否则选择VYC。为了防止不稳定性，当HDL和VDL相等或近似相等时，可以利用如上面描述UPYC和DNYC的一种过渡方法。换言之，如果HDL-VDL为负，则用HYC有利;若为正，则用VYC更有利;若为零或近似为零，则取HDL和VDL二者的混合值更好。将结果值加到亮度信号上以消除点滚动干扰或减小色干扰误差，即亮度信号是在最小色度变化方向上或最大点滚动方向上进行滤波，滤波幅值受所选象素周围的色度差值所限制。

由于点滚动干扰是亮度信号中已调制的色度信息，故对色度信号的校正也应予考虑。从带通滤波器中得到的色度信号被滤波以后，色清晰度会有轻微的损失，这在正常图象中实际上是看不出来的。若对亮度信号根据HDL和VDL选择一个反向值来恢复亮度信号的对比度时，则加同样的校正值给色信号，可减少亮色串扰。例如，如果限幅处理使HYC反相，且HDL明显地小于VDL，则也将HYC加到色信号 上。如果HDL和VDL值接近，产生一个HYC和VYC的混合信号，则没有校正信号加到色信号上;如果HDL和VDL二者都很小，则只有很小的误差或根本没有误差需要校正。如果HDL和VDL二者都很大，且近似相等，而且HYC与VYC二者或二者之一反相，则表示有微细对角细节出现，并说明不可能很好地分离亮度和色度信号，以至于对色信号的校正只会增加亮色串扰误差。

要强调的是，这些微细对角细节情况是极端状况。在这种状况下，建议仅对色信号进行校正，如上所述。而用户可能希望总是有校正值作用，以获得最大的色清晰度。

可将校正值应用于色信号的选择如下：

1.没有色度校正。

2.对亮度和色度信号施加同样的校正。

3.只有存在亮色串扰误差时，校正色信号。

4.在边缘处或有色串扰误差时，校正色信号。

最后一项的实现是这样的：首先选择较大的已加权HD或YD值，当有色边缘存在时，其值大;而当有色串扰或细线时，其值小。在校正值施加给色信号之前，用较大的HD或VD值对校正值进行限幅，只限制校正值而不反相。这种额外的限幅措施仅用于色度校正。HYC或VYC的选择还是以HDL和VDL为准。事实上，HDL比VDL大，同时HD比VD小是可能的，例如，无论是否存在亮色串扰，只要有窄线条纹存在时就是这样。如果已检测出亮色串扰误差，则基于HD或VD的限幅处理可以被傍路。

参照图7，色信号C分别输入到垂直和水平运算电路22、24中，产生UPD、DND、VDM、VD和LTD、RTD、HDM和HD值，用于亮度处 理。同样，亮度信号Y分别输入到左和右运算电路26、28中，产生UPYC、DNYC和LTYC、RTYC值。将UPD、DND和LTD、RTD值分别输入给求和电路30、32，生成适当的控制信号，再分别输入到组合逻辑电路34、36中，如前所述那样由UPYC、DNYC和LTYC、RTYC值生成VYC和HYC值。HDM、HD和VDM、VD值分别输入到逻辑电路38、40，产生限幅电平HDL、VDL，施加到VYC和HYC上。限幅逻辑电路如前面所述那样将HDL和VDL限幅值作用于VYC和HYC，生成修正的VYC和HYC值，并再输入到逻辑电路46。HDL、VDL值也输入给求和电路48，为逻辑电路46产生一个差信号。如果差信号为负，逻辑电路46的输出YC就是HYC;如果这个差信号为正，输出为VYC;如果这个差信号为零或近似为零，则输出是二者的混合值。在求和电路50中，校正值YC加到亮度信号Y上，产生校正的亮度信号Y′，YC再输入到色组合逻辑电路52，以确定是将其加到色信号C上，还是如前所述那样不加到色信号C上。如果通过逻辑电路52，YC在求和电路54中与信号C相加，产生修正的色信号C′，反之，不经过任何修正将C变成C′。

最后的色处理级16进一步减少亮色串扰误差，同时减少色边缘的上升时间。亮色串扰误差通常在色度信号中水平方向和垂直方向产生峰值。垂直滤波使这些峰值的幅度大大地降低，当与水平滤波器联合使用时，效果更加理想。对垂直滤波器存在着一种矛盾的要求，就是它必须不使水平边缘变模糊，即在色信号中必须降低峰值，而又不模糊边缘。一个与图4所示类似的上下垂直滤波器应用于色信号输出，这是通过亮度处理级14获得一个上色值UPC和一个下色值DNC实现的。这种方式的上下滤波，防止引起水平边缘模糊的那种对边缘的滤 波，而仍可以减少峰值。滤波器的选择是由UPDN控制的，用上色差绝对值减去下色差绝对值求得UPDN值，即UPDN＝UPD-DND。再有，当UPDN为零或近似为零时，用一个混合值。这种滤波器使位于水平边缘的过渡变陡，如果象素在边缘上面，上滤波产生一个较接近其上面象素的新值;如果象素在边缘下面，下滤波器产生一个较接近它下面象素的新值。无论是哪一种情况，靠边缘任何一面的象素的色度值之间的差都增加了，并使边缘变陡。

当不存在边缘时，既有上滤波，也有下滤波。如果色度不变化，结果就只是减少色噪声。若色度信号是从一个值到另一值的近似线性的斜坡变化，随着噪声的下降斜坡的形状变得更线性。如果斜坡是非线性的，边缘检测的结果是使上升时间稍稍减小。如果亮色串扰误差引起错误的边检测，色滤波仍是上滤波或下滤波，并降低误差幅度。

在垂直处理之后再加水平处理的效果是二维色度滤波器的一个创造。对任何给定的象素，滤波器可以是2或3个象素高，且2或3个象素宽，结果由4至9个色象素平均求得一个值。这大大减小了色信号中的亮色干扰误差。水平色处理用两种工作模式使过渡变陡。在第一种方式中，处理与垂直处理类似，结果也类似。第二种方式中，锐化处理被加强了，有效地转变了由于在编码器中I、Q带宽的减小而造成的边缘模糊。

参照图8a～8c，如果所选择的象素位于图象边缘的左边，则处理所选象素左边的象素值。如果所选择的象素位于图象边缘的右边，则处理向右移位。如果检测不到边缘，或所选象素正在边缘上或边缘附近，则不进行移位。LTRT是左色差绝对值减去右色差绝对值的差值，即LTRT＝LTD-RTD。所做判断是根据所选Q象素的LTRT值 以及在右边一个Q象素的LTRT值。如果当前象素的LTRT值小于-15，则该象素位于一边缘的左边。如果向右边的Q象素的LTRT值为负，则它也位于边缘的左边。然后，处理就向左移位一个Q象素。选定在左边的Q象素的LTRT值，LTC和RTC值是由指定象素的平均值形成的，并用这些值去进行进一步处理。如果右边的Q象素的LTRT值不小于零，则该象素可能位于边缘的另一边（右边）。在这种情况下所选象素位于边缘附近，所以移位被禁止。向右的移位是一种互补的处理过程，如图8b所示。如果左移或右移的条件不存在，则LTRT、LTC和RTC值是由非移位情况下获得的，如图8C所示。一旦求得LTRT、LTC和RTC值，该处理与垂直色信号处理完全相同。

如果所选象素的LTRT值小于-15或大于+15，则移位仅产生于如前所述的过渡区。如果所选象素在过渡区中心附近，检验向左或向右的下一个象素的极性，使移位能被禁止。对移位的限制使变陡的过渡区的中心点趋于稳定。没有移位可以使过渡区的中心部分更加显著地变陡。边缘检测处理可能错误地检测一个边，并且在有色度非线性斜坡存在的情况下产生移位。这一点仅仅是使斜度更陡，抵消了编码器中滤波作用。在应用中，并不要求边缘变陡处理。通过使移位处理失效，水平处理以与垂直处理相同的方式进行。

色度处理的执行过程如图9所示，其中色度信号从色度处理级14，分别输入到垂直滤波器56和58，生成UPC和DNC值。这些值再输给逻辑电路60。UPDN加到逻辑电路60上，去确定是UPC或DNC还是一个混合值可以通过，并由水平滤波器64做进一步处理。水平滤波器64包含两个如上所述的处理级，其第二级用来选择由LTRT确定的LTC、RTC还是混合值。水平滤波器64输出的是最终 的校正色信号C″，它紧接着被分离级68分离成I和Q分量，如本领域中所周知的。

在某些应用中，必须减少解码处理所需的行延迟线的数目。总的解码延迟是4行。但不要将该延迟误认为是解码过程所需的行延迟总量。二维色度带通滤波器要求用总数为4行延迟，得到5行中的象素。由于只经过两行延迟就达到滤波器的垂直中心，故实际延迟是两行。亮度和色度处理级每级都要加一行延迟，使总延迟为4行。也可从色度带通滤波器中去掉行延迟。把滤波器的高度从5个象素降到3个，可以取消一行延迟线。垂直分量则可能会从+1，-4，+6，-4，+1改变为-1，+2，-1。最后形成的滤波器有点象通常称之为“2H梳状”或“双梳状”滤波器。在解码器的亮度处理部分中对VDM的处理会有相应的变化。限幅优化处理的第一步总是让VDM等于2VDM-VD。这种改变的主要结果是增加了色串扰误差。

色带通滤波器甚至可以降为零延迟。仅用到当前行和其前一行，即当前行的上边。垂直分量变成-1，+1。这种情况下，在限幅优化处理的第一步中VDM不会改变。（延时线数）倒退的越多，色串扰误差也就越严重。随着色带通滤波器降为零延迟，亮度处理级的垂直延迟也可能被取消，使处理质量更为降低。这时处理不能消除所有由细水平线引起的点滚动干扰，虽然水平边缘中并不含有点滚动干扰。此种情况下，由于没有其它方法增加VDM，设VDM等于UPD，且设VD等于零。设置VYC等于UPYC，并象以前那样被限幅。撤消垂直色度滤波器就取消了最后的行延迟。甚至随着取消所有行延迟，解码器仍将此许多典型的解码器工作的要好。由于水平处理不再起作用，色边缘变陡处理还起作用。

改变行延迟数目还有其它可能的组合方式。带通滤波器可以设置为2，1或零延迟;亮度处理部分可以是1或0延迟，虽然只有在色带通滤波器也设置为零延迟时，亮度的零延迟才有意义;而且色度处理级也可以设置为1或零延迟。在色度处理级取消一行延时可能是最好的地方。其它行延迟可在带通滤波器中取消，余下的是正好有2行延迟线的极好的解码器。

上述方法可以推广，形成一个三维解码器。前两维是如前所述的水平和垂直滤波器，第三维是时间滤波器，或是帧间滤波器。过去的帧梳状滤波器是自适应的，即当在帧间检测出运动时，帧梳状滤波就失效。考虑到正常的图象信息，绝大多数给定的帧图象处于运动之中，当摄象机摇过一个场景时，帧梳状滤波必须完全不能工作。现有的三维解码器是以上述二维解码器为基础。与二维处理相同，色度带通滤波器有三个基本级组成：亮色分离、亮度处理和色度处理，如图1所示。

在三维解码器中，由于在色度带通滤波器中加了第三维而第一级发生了变化，如图10所示，它具有与垂直加权相同的时间加权，且滤波器有5帧的深度。从该滤波器所得到值是2048倍的色度值，该色度值在选定象素上具有72（2×6×6）的权重。总数为125个象素被用来产生色度值，通过顺序地处理每一维，加法器的数目和其它所需的电路可以减少到容易处理的数目。最好的方法是从时间滤波处理开始。首先进行时间滤波，仅对编码信号进行必需的帧延迟。通过时间滤波器的数值送到垂直滤波器中，编码信号要求对垂直滤波器的中心线有一个匹配延迟。最后经过垂直滤波器的值再通过水平滤波器处理，且仍然对滤波器的中心有一个匹配延迟。这就是一个不必考虑图象内 容的三维色度带通滤波器。

由于滤波器在时间方向上有5个象素的深度，对编码信号就需要4帧的延迟。这就涉及相当大的存贮量。如果滤波器在时间方向上只有3个象素深度，则存贮可以减少到两帧的延迟。即通过改变时间加权为-1，+2，-1来实现，这与二维滤波器的垂直分量由5象素降到3象素所用的加权因子相同。虽然这将所需的帧存贮减少了一半，但还是5帧滤波器更好，因为它能对色串扰有更大地抑制。

当图象内容不发生变化，帧与帧之间的亮度值可以互相对消，在稳定的图象中存在有细的对角线时，三维滤波器对色串扰误差的抑制能力最为显著。即使对移动的图象。相对于二维滤波器而言色串扰误差也相当程度的减少，因为在所选择象素周围，瞬时所用的采样数越大，亮度对消的机会也越多。围绕所选定的象素有更大的加权，再次得到色度的平均值。亮度值通过由所选象素中减去色信号再次获得。

亮度信号不含亮色串扰误差，但可能含有大量的点滚动干扰。就象每一维都要有助于减少色串扰误差那样，每一维都可能产生点滚动干扰。象前面那样，在垂直和水平色边缘，亮度信号含有点滚动干扰;但现在在时间方向上的色边缘上亮度信号也含有点滚动干扰。为了通过加时间滤波器，在大量点滚动误差上增加某些透明度，考虑一个人的脸和静止的背景。在一帧帧的图象中，既使人可能转动他的头部，但图象的帧间色度变化的区域很小。人脸上的十分随机的而且是低对比度的亮度细节可以用色通滤波器消除。对图象的大部分来说实际上并没有那么多时间上的色边缘，故时间滤波器实际上也不会产生那么多附加的点滚动干扰。事实上时间上的边缘主要是在物体的边缘上。点滚动区域的加宽取决于一帧帧图象间的移动量。在产生点滚动干扰 方面，一个场景突然截断可与水平边缘相比较。区别是该干扰在场景剪裁发生时只有几分之一秒的持续时间。观众的头脑被场景剪辑所占据，比受几帧图象中增加的任何点滚动干扰要多得多。由时间滤波器引起的这些点滚动误差，比那些由垂直或水平滤波器引起的干扰要小，但它们也能在三维解码器中得到校正。

亮度处理与二维解码器中所用的相同。点滚动干扰误差由检测水平和垂直色差以及时间轴色差来确定。色差值还用来再次限制亮度滤波器的幅值，并确定选择何种滤波器。然而在图11中显示出有三个滤波器而不是两个。由时间计算电路70生成一些绝对差值：向后差BWD，向前差FWD，时间均差TDH和时间差TD，它们分别对应于UPD，DND，VDM和VD值。如图12a所示，BWD＝｜M+L｜，FWD＝｜M+N｜，TDM＝｜M+（N+L）/2｜，TD＝｜L-N｜。同样，向后Y色度信号BWYC和向前Y色度信号FWYC是由时间滤波器72得到的，并与图12b中所描述的垂直值UPYC和DNYC相对应，即BWYC＝（L-M）/2，FWYC＝（N-M）/2。并且，在求和电路76的控制下，再由逻辑电路74，对应于VYC和HYC用BWYC和FWYC求得时间亮度校正值TYC。对应于VDL和HDL，限幅电平TDL是在时间逻辑电路78中由TDM和TD得到的，如下所示：

供5帧色度滤波器使用：

若（TDM-0.5TD）＞0，则TDM＝5（TDM-0.5TD）+TD（峰点）

若（TDM-0.5TD）≤0，则TDM-2TDM    （边缘）

供3帧色度滤波器使用：

TDM＝2TDM-TD

如果仅用到当前和前一帧图象，且当前帧的加权是+1，前一帧 的加权是-1，则一个具有零帧延迟的三维色度带通滤波器是可能实现的。TDM不变。若由亮度处理级引入的帧延迟也被取消，则TDM＝BWD，TD＝0，TYC＝BWYC。

象前面那样处理HDM和VDM，有助于减少对角细节上的误差，但对TDM不必有类似的处理。设置TD等于0.500TD，并与VD有同样的加权;且TDL＝TDM+TD，与VDL和HDL的形式相同。

在二维解码器中，VYC被HDL限幅，HYC被VDL限幅。当存在色边缘或线条时，最终的校正值是来自亮度滤波器，该校正值是在较小的色度变化方向上;限幅值加到由多路限幅逻辑电路80选出的、与较大色度变化相关的滤波器上。因此在三维解码器中，三个滤波值都是以前述的同样方式，被HDL、VDL或TDL中最大的一个限幅，TYC在限幅电路82中限幅，从这三个限幅滤波值选出的限幅的滤波值是与处于最小色度变化方向上的亮度滤波器相关的。然而当两个或三个色差值近似相等时，希望混合这些值的。当放弃了最大的色差值、以及所伴生的限幅滤波值时，剩下的两对值用来在一个改进的多路逻辑电路46′中确定最终校正值。例如，如果TDL是最大的色差值，将TDL和TYC一起放弃，剩下色差值HYC和VYC与伴生的滤波值HYC和VYC，它们被放弃的TDL所限幅。如前所述由剩下的色差值决定校正值。

时间色度处理的工作方式与垂直处理的方式完全相同，并且位于垂直色处理前面，如图13所示。该处理对于消除由移动的细对角细节所引起的色串扰误差十分有用，比如当足球裁判员运动或摄象机摇动时，裁判员衫衣上的色串扰。增强时间轴色边缘是这种处理的有益的副作用，但这种改善可能并不为观众所注意。于是判断逻辑被取消了。 如果色信号是调制信号，可利用固定的滤波器，对选定的色象素，其加权为+2;对于前后帧中的每一个相应值，其加权为-1。然而，如果在亮和色处理之间色信号是解调信号，则对前后帧中的每一个相应值，其加权为+1。处理也可以简化为求所选象素和前一帧中相应象素的平均值，所以当没有附加的帧延迟时也仍可使亮色串扰有相当的降低。如图13中，时间滤波器84、86生成BWC和FWC，其方式与垂直滤波器56、58的相同;而且逻辑电路88以BWFW为输入信号，或以BWC，FWC二者的混合值为输出信号传送给垂直滤波器。当然也可以省去时间轴上的色度处理，因为色带通滤波器已相当大地降低了色串扰误差，而且垂直和水平色处理又进一步降低了剩余的色串扰误差。

虽然本发明以数字电路的形式相当容易实现，但对模拟解码器也能实现，并有同样的处理级及产生同样的结果。

本发明提供了一种二维或三维的对编码视频信号解码的数字方法，它用二维或三维色度带通滤波器处理编码视频信号，将亮度信号与色度信号中分离开，处理亮度信号用以消除点滚动干扰，处理色度信号用以降低任何残存的色串扰误差，并通过减少色度上升时间来增强色度边缘。