TW201008296A - Video decoder - Google Patents

Description

201008296 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及解碼視訊訊號，尤其涉及視訊解碼器。 【先前技術】 由於當前標準畫質電視（Standard Definition Television ’以下簡稱為SDTV )向高晝質電視（High Definition Television，以下簡稱為HDTV)之轉變，電視 工業正在經歷顯著的改變。因此’在市場中HDTV逐漸變 得通用。隨着螢幕變得更大，觀賞者期待更高的解析度。 然而，於可預見之未來，HDTV裝置必須於有助於播放轉 變至新HDTV標準（例如先進電視系統委員會（Advanced

Television System Committee，以下簡稱為 ATSC))之訊 號的同時’亦可接收並且顯示SDTV電視訊號（例如符合 逐行倒相（Phase Alternating Line，以下簡稱為pal )標準、 國豕電視糸統委貝會（National Television System Committee，以下簡稱為NTSC )標準、順序傳送彩色與記 憶制（Sequential Couleur Avec M^moire，以下簡稱為 SECAM)標準之SDTV電視訊號）。由此，HDTV裝置提 供用於SDTV訊號之增加的解析度，産生高晝質電視圖像 之主觀印象是所期望的。 於電視接收器之視訊訊號的解析度主要由接收通道 之帶寬決定。視訊圖像中的銳利邊緣或者邊界一般分佈於 更咼頻帶處。為增強SDTV訊號的銳利度以得到更好的感 知品質（perceptual quality )，特別於更高頻帶處，帶寬必 0758-A52759TWF_MTKI-06-450 4 201008296 須被完全開發 【發明内容】 為增強視訊訊號的銳利度以得到更好的感知品 發明提供視訊解碼器。 不 口本發明提供一種視訊解碼蕃，包含類比至數位轉換 器、主要處理路徑、取樣率轉換器、濾波器、缓衝器、耠 出取樣率轉換ϋ以及並列至串列轉換器。類比至數位轉^ 器以第-取樣率操作，驗將類比視訊訊號數位化以取得 複數個樣本。主要處理路徑收集複數個奇數樣本以提供第 一解碼視訊輪出以及同步資訊，其中第一解碼視訊輪出包 含第一 Υ訊號、Cb訊號以及Cr訊號。取樣率轉換器於^ -預定頻率以第二取樣率將複數個偶數樣本轉換為複數個 第一轉換樣本’其中第二取樣率係第一取樣率的一半。 波器將第一轉換樣本濾波，以取得第二γ訊號。緩衝器用 於儲存第二γ訊號，其中第二γ訊號係因應於時序資訊， 作為緩衝器輸出自緩衝器被讀取，並且第二γ訊號與^一 γ訊號同步。輸出取樣率轉換器於第二預定頻率將緩 輸出轉換為複數個第二轉換樣本，其中第二預定頻率 一 Υ訊號之頻率大致相同。並列至串列轉換器接收第二 碼視訊輸出與第二轉換樣本，以驅動第二解碼視訊輪出， 其中第二解碼視訊輪出之輸出率等於第一解碼視訊轸社 合第二轉換樣本之輸出率。 ·> m 本發明另提供一種視鲟解碼器，包含類比至數位轉 器、主要處理路徑、N個子處理路徑以及並列至串列轉換 0758-A32759TWF -06-450 201008296 器。類比至數位轉換器以第一取樣率（N+1) 於將複合視訊訊號數位化以取得複數個樣本，、7，用 、T N為正 整數，R為正數。主要處理路徑收集該些樣本中的^^ 分樣本，以提供第一解碼視訊輸出以及同步資訊，農邛 一解碼視訊輸出包含第一 γ訊號，Cbi號以及C’ ^中第 Ν個=理路徑，其中每一子處理路徑分別收集單 獨的㈣部分樣本’以産生相應的γ訊號。並列 換器接收第一解碼視訊輪出與γ訊號，以驅動第二解碼視 訊輸出，其中第二解碼視訊輸出之輸出率等於第二解碼視⑩ 訊輸出之輸出率與每一相應的Υ訊號之輸出率之和。〜 藉由本發明提供的上述視訊解碼器，能夠提高視訊訊 號的銳利度。 i 【實施方式】 第1圖為視訊解碼器之範例方塊示意圖。類比至數位 轉換器（Analog-to-Digital Converter，以下簡稱為 adc) 102以取樣率為2xR將類比視訊訊號轉換為多個樣本。類 比視訊訊號可為複合視訊訊號（composite video signal)， 例如複合視訊廣播訊號（Composite Video Broadcast Signal ’以下簡稱為CVBS)，或者其他非標準視訊訊號。 主要處理路徑104收集多個奇數樣本以提供第一解碼視訊 輸出與同步資訊（T)，其中第一解碼視訊輸出包含第一 γ 訊號（Y代表亮度分量）、Cb訊號（Cb代表一色度分量）、 以及Cr訊號（Cr代表另一色度分量），或者其它滿足彩 0758-A32759TWF__MTKI-06-450 1 6 201008296 標準^例如NTSC、PAL、_Μ或者相似標準) 度解調請、時序控制器11Q與緩衝 奇數樣本分離為亮度資4 ⑽將色度資訊解調以取得 Cb訊號與Cr訊號。時序控制器11〇自第-γ訊 仵 =Cr訊號擷取時序資訊’例如自第一 γ訊號：⑶訊： /、cr訊號所包含之多個同步脈衝祿取 = 脈衝或者垂直同步脈衝。緩衝器m可為 框緩衝e，_第—γ崎、^緩衝器或者訊 旬被π 几現Lb訊號與Cr訊號。第一 γ 與^訊制應於時”訊，自緩衝器H2 =且:Γ每條線包含不同電視系統所需要的樣本數 4續的線上之樣本形成四方格子狀。第2圖為類 劫“ 號訊號與Cr訊號之範例。Cb …Cr簡絲色似解調變並且接著加至第一 γ =號上。彩色載波鮮同步訊號中，_步脈衝SYNC後， 發直接被傳送。時序控制器110掏取線同步脈衝

SYNC 與叢發以産生時序資訊。 視訊解碼器更包含取樣率轉換器114、遽波器116、 緩衝器118、輸出取樣率轉換器12G、與並列至串列轉換器 (Parallel-t0-serialconverter) 122。取樣率轉換器 ιΐ4 於第 -預定頻率以-半取樣率尺將多個偶數樣本轉換為多個第 一轉換樣本。[預定鮮可根據奈I斯駭理(Nyquist The。職)選擇，也就是說，預定頻率至少為訊號頻率的二 倍。例如，假設第-預定頻率係彩色子載波頻率加的四 0758-A32759TWF_MTKl-06^50 7 201008296 不同視訊編喝程序之區別在於色度調變，並 / + /使用不同之彩色子載波頻率。例如，於NTsc 糸統’彩色子載波頻率係3.58MHz，並且在PAL系統中， 彩色子載波頻率係4.4MHz。 。濾波器116將多個第一轉換樣本濾波，以取得第二 =生Ϊ衝器118儲存第二¥訊號，其中第二Υ訊號因應 ； 貝訊作為緩衝輸出自緩衝器被讀取，並且第二γ訊 號與第Y 1TL號同步。輪出取樣率轉換器12〇於第 頻率將緩衝輪㈣換為多個第二轉換樣本，其中第二預定 頻率與第Υ訊號之頻率大致相同。_些實施例中，第二 預疋頻率係13.5MHz。並列至串列轉換器122接收第—解 瑪視訊輸紅及多個第二轉換樣本以驅動第二解碼視訊輪 出’其中第二解碼視訊輸出之輸出率等於第-解碼視訊輸 出結合多個第二轉換樣本之輪出率。第一解碼視訊輸出之 輸出率較佳地為mHz，並且第二解碼視訊輸出之輸出 率係27MHz。 研究表明，相較於色度分量，人眼對視訊訊號之亮度 分量更敏感。由此，類比視訊訊號之取樣被加倍以增強視 訊訊號之亮度分量，並且與γ (γ代表亮度分量）貢獻一 起，靜態圖像之解析度可以大幅增加。 第一解碼視訊輸出與第二解碼視訊輸出可被輸入後 處理器124,接著被輪入顯示器126。後處理器可提供增強 之圖片品質、減少之雜訊、對於白（white)/色調/明亮度/飽 和度/對比度之調整’螢幕顯示（〇n Screen Display, OSD )、 解交錯以及類似功能。 0758-A32759TWF_MTKI-06-450 201008296 第一解碼視訊輸出係適用於世界範圍標準之視訊資 料分量。備選地，使用多工器128選擇性地輸出第一解碼 視訊輸出或者第二解碼視訊輸出作為解碼視訊資料。多工 器128由移動偵測器130控制，例如由移動偵測器輸 出的訊號F控制。移動偵測器130決定當前訊框為靜止訊 框或者移動訊框。當移動偵測器13〇決定當前訊框為靜止 訊框時，多工器128選擇第二解碼視訊輸出作為解碼視訊 資料。此狀況下，主要處理路徑104使用三維濾波器（即 多維濾波器106係三維濾波器）來分離亮度資訊與色度資 ，訊。另一些實施例中，移動偵測器130可由非標準訊號偵 測器取代。當非標準訊號偵測器決定當前訊號係來自非標 準訊號時，多工器128選擇第二解碼視訊輸出作為解碼視 訊資料。 一些實施例中’主要處理路徑104更包含第一垂直遮 沒間隔(Vertical Blanking Interval，以下簡稱為VBI)模組 ❷ 132。第一 模組132接收多個奇數樣本以産生第一 資訊。並且視訊解碼器更包含第二VBI模組134與組合器

136。第二VJBI模組134接收多個偶數樣本以産生子VBI 資訊。其中，第一 VBI資訊與子VBI資訊結合以形成第二 VBI資訊。 濾、波盗116可為帶拒爐波器（⑽^沾filter)(帶止濾波器 (band-stop filter))或者高通濾波器，以濾除多個偶數樣 本之色度資訊。濾波器116可為二維亮度和/或色度分離器 或者二維梳形濾波器，以産生第二γ訊號。為減少成本， 帶拒濾波器係較佳的。 0758-A32759TWF_MTKI-06-450 - 〇 β 201008296 第3圖為視訊解碼器之另一範例方塊示意圖。視訊解 碼器包含ADC 302、主要處理路徑304、多個子處理路徑 306A......306N、以及並列至串列轉換器308。ADC 302以 取樣率（N+l) xR將類比視訊訊號轉換為多個樣本。主要 1 處理路徑304收集多個樣本中的（# + 1)部分樣本，以提供第 一解碼視訊輸出與同步資訊，其中第一解碼視訊輸出包含 第一 Y訊號、Cb訊號以及Cr訊號，或者其它滿足彩色電 視標準（例如NTSC、PAL、SECAM等標準）之訊號。一

些實施例中，主要處理路徑304包含多維濾波器、色度解 1 調器、時序控制器與緩衝器等。多維濾波器將部分樣 本分離為亮度資訊與色度資訊。色度解調器將色度資訊解 調以取得Cb訊號與Cr訊號。一實施例中，多維濾波器福 三維濾'波器。時序控制器自第一 γ訊號、cb訊號^

號擷取時序資訊，例如自第一 γ訊號、Cb訊號與（^訊韻 所包含之多個同步脈衝擷取。缓衝器儲存第一 γ訊號、口 訊號與Cr訊號。並且第一 γ訊號、cb訊號與Cr訊號因腐 時序資訊，自緩衝器被讀取。一些實施例中，主要處理鲜 徑304更包含移動偵測器與第—VBI模組，移動偵測器與 第一 VBI模組與先前描述大致相同，因此詳細的内容不弄 赘述。一些實施例中，視訊解碼器更包含多工器。多工器 之操作與先前描述大致相同’因此詳細的内容不再寶述00 子處理路徑306A…3〇6N分別提供第二γ訊^ 三¥訊號、..與第（N+1)Y，。每4_^彳„ 包含取樣率轉換n m、緩_與輪出取樣率轉換器。 075S-A32759TWF MTKI-06-450 10 201008296 每-子處理路純集多個樣材單獨的（individuai)丄 部分樣本。每1樣特㈣於第—取頻相第二取樣

率R將單獅响部錄本職衫轉㈣本。第一預 定頻率可根據奈奎浦定闕擇，例如，彩色子载波頻率 Fsc的四倍（4xFse)。濾'波器、緩衝器與輪出取樣率轉換 器與先前描述大致相同，因此詳細的内容不再贅述。每一 輸出取樣率轉換器更由時序資訊控制，所以第二γ訊號、 第三Y訊號、......、第（N+1)Ym號與第-Υ訊號同步。 並列至串列轉換器挪接收第一解碼視訊輸出、第二¥訊 號、第三Y訊號、·...·.與第（_) Y訊號，以驅動第二 解碼視訊輸出，其中第二解碼視訊輪出之輸出率等於第一 解碼視訊輸出結合多個γ訊號（例如第一 γ訊號、第二γ 訊號、......與第（Ν+1)γ訊號）之輪出率。根據本^一 實施例’第二解碼視訊輸出之輸$㈣於第一解瑪視訊輸 出與每-相應的Υ訊號之輸料之和。根據本發明一實施 例，每一子處理路徑更包含第二VBI模組，第二VBI模組 與先剛描述大致相同，因此詳細的内容不再贅述。上述N 係正整數，R係正數。 _模擬結果顯示所述視訊解碼器將範圍5MHz的帶寬提 间至6·75ΜΗζ°額外的1.75MHz頻帶訊號對解碼視訊輸出 之銳利度有顯著的貢獻。 ,上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡 ，本發明之技術频，並非料限制本㈣之料。任何 罨知技藝者可依據本發明之精神輕易完成之改變或均等性 〇758"A32759TWF_MTKI-06-450 11 201008296 之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利範圍應 以申請專利範圍為準。 【圖式簡單說明】 第1圖為視訊解碼器之範例方塊示意圖。 第2圖為類比視訊訊號、第一 Y訊號、Cb訊號與Cr 訊號之範例。 第3圖為視訊解碼器之另一範例方塊示意圖。 【主要元件符號說明】 102、302〜ADC ; 104、304〜主要處理路徑； 106〜多維濾波器； 108〜色度解調器； 110〜時序控制器； 112、118〜緩衝器； 114〜取樣率轉換器； 116〜滤波器； 120〜輸出取樣率轉換器； 122、308〜並列至串列轉換器； 124〜後處理器； 126〜顯示器； 128〜多工器； 130〜移動偵測器； 132〜第一 VBI模組； 0758-A32759TWF MTKI-06-450 12 201008296 134〜第二VBI模組； 136〜組合器； 306A、......、306N〜子處理路徑。

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Claims (1)

1. 201008296 七、申請專利範圍： 1. 一種視訊解碼器，包含： 一類比至數位轉換器，以一第一取樣率操作，用於將 一類比視訊訊號數位化以取得複數個樣本； 一主要處理路徑，收集該些樣本中的複數個奇數樣本 以提供一第一解碼視訊輸出以及一同步資訊，其中該第一 解碼視訊輸出包含一第一 Y訊號、一 Cb訊號以及一 Cr訊 號； 一取樣率轉換器，於一第一預定頻率以一第二取樣率 將該些樣本中的複數個偶數樣本轉換為複數個第一轉換樣 本，其中該第二取樣率係該第一取樣率的一半； 一濾波器，將該些第一轉換樣本濾波，以取得一第二 Y訊號； 一緩衝器，用於儲存該第二Y訊號，其中該第二Y訊 號係因應於一時序資訊，作為一緩衝器輸出自該缓衝器被 讀取，並且該第二Y訊號與該第一 Y訊號同步； 一輸出取樣率轉換器，以一第二預定頻率將該缓衝器 輸出轉換為複數個第二轉換樣本，其中該第二預定頻率與 該第一 Y訊號之頻率大致相同；以及 一並列至串列轉換器，接收該第一解碼視訊輸出與該 些第二轉換樣本，以驅動一第二解碼視訊輸出，其中該第 二解碼視訊輸出之輸出率等於該第一解碼視訊輸出結合該 些第二轉換樣本之輸出率。 2. 如申請專利範圍第1項所.述之視訊解碼器，其中， 該第一預定頻率係一彩色子載波頻率的四倍。 0758-/S2759TWF_MTKI-06-450 14 201008296 3.如申請專利範圍第1項所述之視訊解碼器，其中該 濾波器係一帶拒濾波器，以濾除該些偶數樣本之色度賢訊^ 4·如申請專利範圍第〗項所述之視訊解碼器，其令°該 濾波器係一高通濾波器，以濾除該些偶數樣本之色度資訊: 5.如申請專利範圍第1項所述之視訊解碼器，其中該 濾波器係一二維亮度和/或色度分離器，以產生該第二Y訊

   6. 如申請專利範圍帛1項所述之視訊解碼器，其中兮 濾波器係—三維梳形濾波器，以産生該第二γ訊號。、μ 7. 如申μ專利範圍第】項所述之視訊 主要處理路徑包含： 35卉屮該 及三維缝ϋ，以分離—亮度資訊與—色度資訊； 框，一移動偵難，以決定—訊框為靜止訊框或者移動訊 其中該視訊解碼器更包含一多工器 該第一解碼視訊輪出或者兮楚- 、 、擇地輪出 視訊資料，當該移動偵卿厂輪出作為一解碼 時，該多工器選择該第二解二=框為靜止訊框 料。 规讯輸出作為該解碼視訊資 8. 如申請專利範圍第7 移動_器由一非標準訊號偵測器=訊:碼器’其中該 偵測器決I當前訊號係來自非 缺當該非標準訊號 擇該第二解碼視訊輪出 不平訊號時，該多工器選 9. 如申請專利範圍第資料。 “5。 、达之視訊解碼器，其中該 201008296 主要處理路徑包含一第一垂直遮沒間隔模蚯，以接收該此 奇數樣本來産生n直遮沒間崎訊，並且該視 碼器更包含-第二垂直遮沒間隔模組，以接收該些偶數樣 本來産生一子垂直遮沒間隔資訊，其中該第—垂直遮沒 隔資訊與該子垂直遮沒間隔資訊結合形成一 間隔資訊。 -夏遮沒 10·如申請專利範圍第！項所述之視訊解馬器， 時序資訊係自該第-γ訊號、該Cb訊號與該^訊= 含之複數個同步脈衝擷取。 I 11. 一種視訊解碼器，包含： 一類比至數位轉換器，以一第一取樣率（N+1) 作，用於將一複合視訊訊號數位化以取得複數個樣 1 中N為正整數，R為正數； ’ /、 一主要處理路徑，收集該些樣本中的^^部八 以提供-第-解碼視訊輸出以及一同步資訊，— 解碼視訊輸出包含-第一 Y訊號’ 一 Cb訊號以：： 號； Lr訊 N個f理路徑，其中每—子處理路#收集該些 中單獨的㈣部分樣本，以産生相應的丫訊號；以及 一並列至串列轉換器，接收該第—解 乂及 些Y訊號，以驅動-第二解碼視訊輸出，其中j出與該 視訊輸出之輸出率等於該第一解礁* 、 μ第一解碼 -相應的Υ訊號之輸出率之和碼視訊輪出之輪出率與每 12. 如申請專利範圍第11項所述之視訊㈣器，其中, 0758-A32759TWF ΜΤΚΙ-06-450 ft 201008296 每一子處理路徑包含： 第二取樣率 樣本； 一第二Y訊 一取樣率轉^器，於一第， R將該些單獨的“部分樣本轉換為多:轉換― .一濾波器，將該些轉換樣本濾波，以取得 儲存該第二γ訊號，其 應於-時序資訊，作為一緩衝器輪白：第—Y訊號因 η W窃輸出自該緩衝器祐兮而

   並且該第二Y訊號與該第—γ訊制步；J^器被讀取， 一輪出取樣率轉換器，以一第-輸出轉換為相應的γ訊號，其中該：一二率將該緩衝器 Y訊號之頻率大致相同。 人一疋頻率與該第一 13.如申請專利範圍第12 述 中’：申=Γ色子載波頻率其 … 胃* f 12項所述之視訊㈣器，其中 以濾除該些單獨的^不部分樣 12項所述之視訊解碼器，其中 、 1 以濾除該些單獨的^^部分樣 11項所述之視訊解碼器，其中 該滤波器係一帶拒濾波器 1 本之色度資訊。 15. 如申請專利範圍第 該滤波器係一高通i慮波器 本之色度資訊。 16. 如申請專利範蜀苐 該主要處理路徑包含： 一三維濾波器 及 一移動偵測器 0758-A32759TWF_MTKI-06-450 以分離一亮度資訊與一色度資訊；以 •. ^決疋一訊框為靜止訊框或者移動訊 17 201008296 框， 其中該視訊解碼器更包含一多工器，以選擇性地輸出 該第一解碼視訊輪出或者該第二解碼視訊輪出作為一解碼 視訊資料，當該移動偵測器決定一當前訊框為 柩 時’該多工器選擇該第二解碼視訊輸㈣為該解碼視訊資 料。 、 17·如甲滑專利範圍第16項所述之視訊解碼器，其中 該移動偵測器由一非標準訊號偵測器取代，當該非標準訊 號偵測器決疋該當前訊號係來自非標準訊號時，該多工= 選擇該第二解碼視訊輸出作為該解碼視訊資料。 18.如申請專利範㈣11項所述之視訊解碼器，其中 該主要處理^含H直遮㈣隔模組，以接收該 些樣本中的W+1)部分樣本來産生— 弟一垂直遮沒間隔資 訊，並且每一子處理路徑更包含—笛 ^ 1 第一垂直遮沒間隔模 組，以接收該些樣本中的另外石八 #分樣本來產味—早岙 直遮沒間隔資訊，其中該第一垂直谀力 卞蛋 處理路徑産生之該子垂直遮沒間隔資訊與每一子 直遮沒間隔資訊。 資崎合形成-第二垂 19·如申請專利範圍第12項所 該時序資訊係自該第-Y訊號、1¾ Cb视訊解碼器’其中 包含之複數朗步脈衝擷取。 〇訊號所 0758-A32759TWF MTKI-06^50 18