[发明专利]用于去除运动画面解码器中成块效应的装置及方法

说明书

本发明涉及用于去除运动画面解码器中由量化误差引起的成块效应的方法及装置。

通常，与可视信息相关的数据量非常大而需要其存储器具有庞大的存储容量。尽管利用数个存储媒体的容量是相当大的，但通常访问速度却与容量成反比。这些数据的存储及传输要求大的容量和带宽。为消除对大存储容量的需要，提供有一种图象数据压缩技术，其能减少存储或传送图象所要求的比特数而不会有任何明显的数据损失。

该图象数据压缩技术去除了图象信号中包含的冗余。这些冗余包括颜色中的光谱冗余、相继屏面间的时间冗余。该屏面中相邻象素间的空间冗余、及一统计冗余。在此，一种用于去除空间冗余的图象编码方法是变换编码，其将原始输入的图象划分成数个小尺寸的块并对它们分别进行处理。

在发送机中，通过变换编码对各原始图象块进行转换并生成变换系数。这些变换数被量化并被发送给接收机。在接收机中，这些变换系数被逆量化并被转换以重新生成各原始图象块。

图1示出了常规的数字运动画面编码器/解码器的方框图，其被广泛地应用于图象处理系统中，例如高清晰度电视(HDTV)。

在图1中，运动画面编码器包括一差分图象生成器(DIG)、一离散余弦变换单元(DCT单元)。一量化器(Q)、一可变长度编码单元(VLC单元)、一逆量化器(IQ)、一逆离散余弦变换单元(IDCT单元)、一加法器(ADD)、一帧存储器、一运动估算器、及一运动补偿器。

在DIG中，输入一当前图象和一预测图象，接着生成一差分图象，该生成的差分图象被输出给DCT单元以被划分成数个块。该DCT单元将每个块处理成DCT系数。这些DCT系数然后根据量化器中的量化步长被量化。这些量化系数根据VLC单元中的Huffman表被编码。这些量化的编码系数然后被发送给信道。

输入给DIG的该预测图象是如下得到的。首先，来自量化器的量化DCT系数在逆量化器中被逆量化。这些逆量化的DCT系数在IDCT中被转换成图象数据。该被转换的图象数据被输入至加法器。在加法器中，通过使用该被转换的图象数据及来自运动补偿器的先前图象数据重新生成原始图象。这些来自加法器的重新生成的图象被存储在帧存储器中。来自帧存储器的这些先前图象通过以帧单元对它们延迟而被输出。在运动估算器中对于两帧之间的差，来自帧存储器的先前图象信号与当前图象信号被比较，并生成一运动矢量。在运动补偿器中，具有与当前帧相似的一象素值的预测图象通过将自帧存储器输出的先前图象信号移过该运动矢量而被输出。

在与上面相类似的运动画面编码器中，相间模式的帧被编码并发送。而在内部模式的帧的情况下。通过运动估算及运动补偿获得的差分信号应被编码及发送以降低传输率。为解决上述问题，在DIG及运动补偿器之间安置有一开关。这样，当相间帧被输入时开启开关，当内部帧被输入时关闭开关。

运动画面解码器包括一可变长度解码单元(VLD单元)，一逆量化器，一逆离散余弦变换单元(IDCT单元)、一加法器、一帧存储器、及一运动补偿器。

在运动画面解码器中，由VLD单元对输入图象信号进行解码。解码信号然后通过逆量化器被逆量化。该逆量化的图象数据通过IDCT单元被逆转换以输出给加法器。来自加法器的图象数据在帧存储器中被存储及被延迟。该来自帧存储器的被存储及延迟的数据被输出给运动补偿器以参照先前图象被补偿。然后这些被补偿的信号被输出给加法器。

根据安装在加法器及运动补偿器之间的开关来重新生成这些相间模式帧及内部模式帧。也就是说，在相间模式帧的情况下，来自IDCT单元的输出数据被接输出给加法器。然而，在内部模式帧的情况下，来自IDCT的输出数据与来自运动补偿器的先前图象数据相加，且结果数据被发送给加法器以重新生成一当前图象信号。

在与上面相类似的解码数字图象中，成块效应发生在块与块之间的不连续边界附近。该成块效应是在数字图象的被划分块的变换编码过程期间产生的。并且，当量化期间的量化步长被扩大时，量化误差增加且块与块之间的不连续边界上的成块效应变得更加明显。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于去除由使原始图象数据受到损失的运动画面解码器中的量化误差引起的成块效应的方法及装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于去除运动画面解码器中的成块效应的方法，包括有以下步骤：抽取当前块的边界象素值，抽取各相邻块的边界象素值；抽取该当前块的边界象素值与各相邻块的边界象素值之间的差值；计算这些差值的平均值；将该平均值限定在-1/2量化步长及1/2量化步长之间；及将该限定的平均值加到该当前块的各象素值上以输出一图象。