[发明专利]以数字形式传输图像的电视系统

说明书

本发明涉及以数字形式传输图像的电视系统。更具体地说，本发明涉及这种电视系统的编码台和解码台。传输介质可以是空气，也可以是磁带或小型激光视盘。本发明还涉及表示被传输图像的图像信号，以及在其上存储着上述图像信号的存储介质。

如所周知，电视图像完全可以由三个图像信号来确定。这三个图像信号可以是三个基色信号R、G、B，也可以是，例如，亮度信号Y和两个色差信号U和V。625行电视图像的可见部分包括576行，每行720个像素。如果每个像素的亮度值用例如8比特的代码字来表示的话，则仅传输全部亮度值就需要约3×10⁶个比特，这意味着，在每秒25帧的情况下，比特率约为75兆比特/秒。因此，为了有效地传输和存储，大量研究工作集中于图像信号的数据压缩上。

为了实现上述目的，对一系列电视图像进行编码操作。能够进行广泛的多种不同的编码操作，并且，这些方法都在使用中。一种感兴趣的形式是变换编码。把每个电视图像分割成含有N*N个像素的子图像。一个常用的值是N=8，因此，一个图像被分割成6480个子图像。对每个子图像的亮度和色差值进行前向二维变换(例如，离散余弦变换，DCT)。于是，得到8×8个系数的系数块。最重要的系数是平均亮度或色差值的大小，因此，称为直流系数。其它63个系数描述子图像的细节，称为交流系数。当这些系数所表示的空间频率提高时，它们的重要性普遍下降。进而，对这样的系数块进行量化操作，接着，进行某种可变长度编码。这样，把每个系数块变换成包括一系列可变长度串行代码字的数据块。

借助于可变长度编码使比特率显著下降。但是，数据块的传输对传输错误很敏感。在解码台中，传输错误一般导致同步丢失。因此，这意味着，个别的代码字本身不再能够被辨认出来了。

为了防止同步丢失，美国专利4907101描述了一种电视系统，在该系统中，把可变长度数据块格式化成为固定长度的通道块。这种格式化操作如下进行。把能够完整地装入一个通道块的短数据块完整地容纳到这个通道块内。这样的通道块有剩余部分。其它数据块的长度使该数据块不能完整地装入一个通道块中。在这种情况下，把被选代码字(例如，直流系数和前面的交流系数)容纳到相应的通道块内。把多余的数据容纳到其它通道块的剩余部分内。

把通道块以通道比特流的形式相继传输到编码装置。因为通道块具有固定的长度，故出现在等距离的刹间，所以，在解码台中能够可靠地检出通道块，使得可能已经出现了的传输错误不引起同步丢失。

已知电视系统的解码台自适应地从接收到的通道块重新构成可变长度数据块。为此，解码台检验在接收到的通道块内容纳的是完整的数据块还是数据块的一部分。把数据块或其一部分加到第一存储器中。如果在通道块内容纳的是完整的数据块，并且，如果该通道块的剩余部分包括一个或一个以上其它数据块的数据，则把剩余部分分离出来，并加到第二存储器中。接着，以这样的方式读出这两个存储器，把从第二存储器读出的丢失部分加到从第一存储器读出的每个不完整的数据块上。接着，对重新构成的数据块进行与编码台所进行操作相反的操作(可变长度解码、再变换)。

为了把通道块分离成相应数据块的代码字和一个或一个以上其它数据块的多余代码字，在通道比特流中使用块分离码。这种在下文中称为块结束(EOB)码的块分离码是数据块的最后一个代码字，指示该数据块的结束。然而，检出该EOB码至少需要识别在EOB码以前全部代码字的长度。所以，正如在上述美国专利中所描述的那样，已知电视系统的解码装置包括两个单独的解码器。第一解码器接受通道块，至少自适应地识别代码字的长度，并且，检出EOB码。第二解码器接受数据块，自适应地对全部代码字进行全面解码。

本发明的目的是提供一个电视系统，在该系统中，显著简化了解码台的复杂性。

根据本发明，编码装置自适应地把每个数据块分成为预定长度的包括被选代码字的主块和包括其它代码字的子块。在通道比特流中固定的、预定的比特位置上，传输一系列一个或一个以上的主块及其相应长度。把子块分配在剩余的比特位置上。

现在，在解码台中，通过对那一系列主块的长度进行简单的减计数，就能够把这样得到的通道比特流分离成重要的代码字和不太重要的代码字。不再需要对代码字的长度解码和检出EOB码了。因为上述长度被容纳在通道比特流中固定的、预定的比特位置上，所以，分离的可靠性不受任何传输错误的影响。