一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置製造方法
2023-06-10 10:03:01 2
一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置，包括對接收到的原始採樣信號進行信號分析產生同步信號的同步信號產生模塊；將採樣信號轉換為當前幀圖像、對當前幀圖像和亮度色度圖像和幀差運動圖像進行處理從而分離出亮度信號和色度信號的3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊；用於產生兩個色差信號的色差信號產生模塊；用於存儲視頻信號並提供亮度色度圖像和幀差運動圖像的視頻信號緩衝模塊；將接收到的信號其轉換成RGB信號的顏色空間轉換模塊；合成YUV圖像和RGB圖像並輸出的解碼輸出模塊。本發明的視頻信號解碼裝置，兼顧視頻信號空間、時間相關性，並根據視頻信號的運動信息自動選擇最佳方案，視頻信號亮色分離效果理想，提升了用戶體驗。
【專利說明】一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及視頻編碼領域，具體涉及一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置。
【背景技術】
[0002]目前，世界上的 NTSC (National Television Standards Committee,美國的國家電視標準委員會)、PAL (Phase Alteration Line,逐行倒相)、SECAM (Sequentiel CouleurA Memoire，按順序傳送彩色與存儲)這三大電視制式是對模擬電視信號進行模擬處理和傳輸的體制。為了節省傳輸帶寬，紅(R)、綠(G)、藍(B)模擬電視信號先組成一個亮度信號Y和兩個色差信號U和V，然後使色差信號對某負載波進行調製，調製後的色度信號再和亮度信號混合後變成全電視信號進行傳輸。為了能在接收端得到解碼後的視頻信號，需對傳輸的視頻信號在接收端使用模擬梳狀濾波器進行亮度信號和色度信號的分離。但由於模擬梳狀濾波器梳狀特性較差，且亮度和色度的能量在高頻部分不可避免的重疊在一起，以致在接收端亮度和色度信號不能進行完善的分離，亮、色之間的串擾十分嚴重，這是造成圖像質量下降的原因之一。隨著集成電路和數字信息處理技術的發展，視頻信號解碼成為模擬電視信號數位化處理的核心技術，視頻解碼裝置一般置於接收端前面，它將視頻信號經過模數轉換變為數位訊號，完成同步信號的提取，亮度和色度信息的分離，得到YUV信號或者RGB信號，再將解碼後的YUV或RGB信號發送給接收端用於後續視頻處理。
[0003]目前大多數視頻解碼裝置晶片使用低成本的2D行間梳狀濾波器進行亮度色度分離，該方法僅考慮視頻信號空間內的相關性，沒有考慮視頻信號時間域內的相關性，所分離的只是亮度和色度的主譜線，亮色分離不徹底。亮色互串的現象仍然存在。
[0004]2D梳狀濾波Y/C分離技術是現有技術中用得比較多的梳狀濾波亮度色度分離技術，它利用亮度信號Y與色度信號C頻譜交叉的特點和梳狀濾波器梳齒狀頻率傳輸特性，將亮度信號與色度信號分離。這種梳狀濾波器是利用延時電路和加減法器按照(Y+C) - (Y-C) =2C, (Y+C) + (Y-C) =2Y的原理把Y/C信號分離。即從梳狀濾波器幅頻特性曲線分析，Y頻譜落在加法器曲線峰點及減法器特性曲線谷底，所以比較徹底的將亮度信號和色度信號分離開來。這樣，由於加法器輸出特性可選出亮度信號的高頻分量，不會造成高頻分量的丟失，並可將視頻帶寬全部加以利用，從而使圖像清晰度大大提高，同時在亮度信號中將色度信號抑制得比較徹底，不至於產生殘留色度信號幹擾。而減法器輸出中較好地抑制掉亮度信號，以最大傳輸係數選出色度信號C，並用帶通濾波器對殘留亮度信號作進一步衰減，解決了亮度信號對色度通道的串擾問題，從而提高了圖像質量。但是該方法要求前後兩行信號要相似，即要求相關性好。否則加法器不能完全抵消色度信號，造成Y/C信號分離不徹底，出現色點幹擾。尤其對於靜止圖像，其誤差更明顯。
[0005]上述現有技術方案存有以下缺點:
[0006]1.對於視頻信號來說，圖像中靜止平滑區域(沒有運動目標的區域)的頻譜特性具有很強的空間和時間相關性，現有技術僅利用了其空間相關性，亮色分離不徹底，效果不理想。圖像中靜止的細節或者邊緣區域頻譜特性的空間相關性減弱，而這些區域剛好是判斷圖像顯示質量的關鍵所在，在這種情況下只有充分利用靜止場景視頻信號的時間相關性才可以達到滿意的亮色分離效果；
[0007]2.對於視頻圖像中運動場景亮色分離效果不理想，由於運動的場景其頻譜特性的時間相關性減弱，此時應當利用其空間相關性進行亮度分離，但考慮到時間相關性隨著運動速度的增加逐漸減弱，所以應當對運動速度做多級處理，將時間和空間分離結果進行加權求和，而現有技術沒有考慮視頻信號時間域內的相關性，因為分離效果不理想。
[0008]3.對邊界和細節部分的處理與對靜止平滑區域的處理一樣，從而使視頻信號中的高頻成分丟失，影響觀賞效果，降低了用戶體驗。
[0009]因此，有必要提供一種能夠兼顧視頻信號空間相關性和時間相關性，並根據視頻信號的運動信息在二維梳狀濾波和時間梳狀濾波方法中自動選擇最佳方案，視頻信號亮色分離效果理想，能提升用戶體驗的自適應濾波分離的視頻解碼裝置來解決現有技術缺陷。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供一種具有較佳的視頻信號亮色分離效果的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，能提升用戶體驗。
[0011]因此，本發明提供了一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置，包括:同步信號產生模塊、3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊、視頻信號緩衝模塊、顏色空間轉換模塊及解碼輸出模塊，其中，所述同步信號產生模塊對接收到的原始採樣信號進行信號分析產生同步信號，並將所述同步信號分別發送給3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊和視頻信號緩衝模塊；所述3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊根據接收到的原始採樣信號和同步信號，並根據同步信號將原始採樣信號轉換為當前幀圖像、同時接收來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度分離用的亮度色度圖像和幀差運動圖像，對當前幀圖像和亮度色度圖像和幀差運動圖像進行處理從而分離出亮度信號和色度信號，並將色度信號發送給色差信號產生模塊，將亮度信號分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊；所述色差信號產生模塊根據接收到的同步信號將原始採樣信號產生兩個色差信號U和V，並將色差信號U和V分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊；所述視頻信號緩衝模塊用於臨時存儲視頻信號，並為3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊提供分離所需要的亮度色度圖像和幀差運動圖像；所述顏色空間轉換模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號、接收來自色差信號產生模塊發送的兩個色差信號U和V，將其轉換成R、G、B輸出信號後發送給解碼輸出模塊；所述解碼輸出模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號、來自色差信號產生模塊發送的色差信號U和V以及來自顏色空間轉換模塊發送的R、G、B信號，將這六個信號合成為YUV圖像和RGB圖像，並根據用戶的需求決定輸出YUV圖像或者RGB圖像，從而完成視頻信號的解碼。
[0012]較佳地，所述色差信號接收同步信號和原始採樣信號，根據接收到的同步信號將原始採樣信號轉換成計算色差用的模板圖像，同時接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的色度信號，將模板圖像與色度信號進行運算輸出色差信號U和V，並將色差信號U和V發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
[0013]較佳地，所述3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊包括空間亮度色度分離模塊、3D幀間梳狀濾波器和亮度色度產生器，所述空間亮度色度分離模塊對當前幀圖像進行空間域的亮度色度分離，產生空間域亮度信號Ys和色度信號Cs並發送給亮度色度產生器；所述3D幀間梳狀濾波器接收當前幀圖像和來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度圖像，完成時間域的亮度色度分離，產生亮度信號Y3d和色度信號C3d並發送給亮度色度產生器；所述亮度色度產生器完成空間域亮色信息和時間域亮色信息的加權求和，得到完整的亮度色度分
離信號。
[0014]較佳地，所述亮度色度產生器首先對當前幀圖像和視頻信號緩衝模塊發送的幀差運動圖像進行多維差值運算得到表徵運動大小的運動矢量，並根據運動矢量確定加權係數a ;其次，接收空間亮度色度分離模塊發送的空間域亮色分離信號Ys和Cs和3D幀間梳狀濾波器發送的時間域亮色分離信號Y3d和C3d，並根據加權係數a，完成空間域亮色信息和時間域亮色信息的加權求和，得到完整的亮度色度分離信號Y和C，加權公式為:
[0015]Y=a*Ys+(l_a) *Y3d
[0016]C=a*Cs+(l_a)*C3d
[0017]最後將色度信號C發送給色差信號產生模塊，將亮度信號Y發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
[0018]較佳地，所述3D幀間梳狀濾波器包括2D梳狀濾波器、時間梳狀濾波器及3D亮色分離信號產生器，所述2D梳狀濾波器用於根據行間信號進行運算，分離出亮度信號Y2d和色度信號C2d ;所述時間梳狀濾波器用於根據同一像素幀間信號進行運算，分離出亮度信號Yt和色度信號Ct ;所述3D亮色分離信號產生器用於根據目標像素周圍像素的變化情況，判斷目標像素是否為運動像素，並根據像素運動量的大小確定混合因子K，然後對2D梳狀濾波器發送的亮度信號Y2d和色度信號C2d以及時間濾波器發送的亮度信號Yt和色度信號Ct進行混合，並將結果發送給亮度色度產生器。
[0019]與現有技術相比，本發明的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，基於運動檢測(時間相關性)和幀內的相關性(空間相關性)，採用3D梳狀濾波器對運動或靜止圖像區域分別採用相應的濾波方式，最大程度的減少了亮度和色度之間的串擾，有效地保留了圖像細節區域內容，解碼後的視頻清晰度高，色彩還原不失真；本發明充分利用圖像空間內相關性檢測結果進而選擇合適的亮色分離方法。同時考慮到時間相關性隨著運動速度的增加逐漸減弱，對運動速度做多級處理求出運動矢量並確定加權係數，將時間和空間分離結果進行加權求和，得到高質量的亮色分離效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0021]圖1是本發明實施例的自適應濾波分離的視頻解碼裝置的結構示意圖；
[0022]圖2中圖1中的3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊的結構示意圖；
[0023]圖3是圖2中的3D幀間梳狀濾波器的結構示意圖。
【具體實施方式】[0024]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0025]如上所述，本發明提供了一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置，所述解碼裝置能夠根據視頻信號不同的內容(快速運動圖像、慢速運動圖像、靜止平滑區域、靜止垂直細節豐富區域、靜止水平細節豐富區域等)自適應的選擇合適的濾波方式實現對視頻信號亮度色度的高質量分離。
[0026]具體地，參考圖1，本發明實施例的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，包括同步信號產生模塊、3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊、視頻信號緩衝模塊、顏色空間轉換模塊及解碼輸出模塊。
[0027]其中，所述同步信號產生模塊對接收到的原始採樣信號S進行信號分析，，區分其是NTSC信號、PAL信號還是SECAM信號，並產生NTSC同步信號、PAL同步信號或SECAM同步信號T，並將所述同步信號T分別發送給3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊和視頻信號緩衝模塊，為整個視頻解碼提供同步信息。
[0028]3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊的用於實現對亮度色度信號的分離。其首先接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信號T將原始採樣信號S轉換為當前幀圖像pFrame、同時接收來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度分離用的亮度色度圖像YC和中貞差運動圖像Motion,對當前巾貞圖像pFrame和亮度色度圖像YC和巾貞差運動圖像Motion進行處理從而分離出亮度信號Y和色度信號C，並將色度信號C發送給色差信號產生模塊，將亮度信號Y分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
[0029]所述色差信號產生模塊主要用於產生兩個色差信號U和V，首先接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信息將採樣信號轉換成計算色差用的模板圖像M，同時接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的色度信號C，將模板圖像M與色度信號C進行運算輸出色差信號U和V，並將色差信號U和V發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
[0030]所述視頻信號緩衝模塊用於臨時存儲視頻信號，並為3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊提供分離所需用的原始亮度色度圖像YC和幀差運動圖像Motion。其首先接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信息將採樣信號S轉換成亮度色度分離用的原始亮度色度圖像YC和幀差運動圖像Motion，並將亮度色度圖像YC和幀差運動圖像Motion發送給3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊。計算幀差運動圖像時需要的多幀圖像都是從緩衝模塊獲得的。
[0031]所述顏色空間轉換模塊用於將YUV圖像轉換成RGB圖像，並將R、G、B信號發送給解碼輸出模塊，其接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號Y、接收來自色差信號產生模塊發送的兩個色差信號U和V，並將其轉換成R、G、B輸出信號。然後將轉換後的R、G、B信號發送給解碼輸出模塊。YUV (亦稱YCrCb)是被歐洲電視系統所採用的一種顏色編碼方法。YUV主要用於優化彩色視頻信號的傳輸，使其向後兼容老式黑白電視。與RGB視頻信號傳輸相比，它最大的優點在於只需佔用極少的帶寬(RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸)。[0032]所述解碼輸出模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號、來自色差信號產生模塊發送的色差信號U和V以及來自顏色空間轉換模塊發送的R、G、B信號，將這六個信號合成為YUV圖像和RGB圖像，並根據用戶的需求決定輸出YUV圖像或者RGB圖像到接收端，從而完成視頻信號的解碼。
[0033]下面對自適應濾波分離的視頻解碼裝置的解碼過程進行具體闡述。首先原始視頻信號經過數據採樣得到數字採樣信號S，將採樣信號S分別送入同步信號產生模塊、3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊和視頻信號緩衝模塊；同步信號產生模塊接收到採樣信號S後，產生同步信號T，並將該同步信號T分別輸入自適應亮度色度分離模塊、色差信號產生模塊和視頻信號緩衝模塊；3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信號T提供的同步信息將採樣信號S轉換為當前幀圖像pFrame、接收來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度分離用的YC圖像和幀差運動圖像Motion,從而分離出亮度信號Y和色度信號C，並將色度信號C發送給色差信號產生模塊，將亮度信號Y分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊；視頻信號緩衝模塊接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信號T提供的同步信息將採樣信號S轉換成亮度色度分離用的亮度色度圖像YC和幀差運動圖像Motion，並將亮度色度圖像YC和幀差運動圖像Motion發送給3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊；色差信號產生模塊接收原始採樣信號S和同步信號T，並根據同步信號T提供的同步信息將採樣信號S轉換成計算色差用的模板圖像M、接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的色度信號C，輸出色差信號U和V，並將色差信號U和V發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊；顏色空間轉換模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號Y、接收來自色差信號產生模塊發送的色差信號U和V，並將其轉換成R、G、B輸出信號，並將R、G、B信號發送給解碼輸出模塊；解碼輸出模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號Y、來自色差信號產生模塊發送的色差信號U和V以及來自顏色空間轉換模塊發送的R、G、B信號，將這六個信號合成為YUV圖像和RGB圖像，並根據用戶的需求決定輸出YUV圖像或者RGB圖像，從而完成視頻信號的解碼。
[0034]參考圖2，較佳地，所述3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊包括空間亮度色度分離模塊、3D幀間梳狀濾波器和亮度色度產生器。
[0035]所述空間亮度色度分離模塊對當前幀圖像pFrame進行空間相關度檢測從而決定選擇合適的濾波器(行內一維陷波器或者幀內自適應5行梳狀濾波器)對當前幀圖像PFrame進行空間域的亮度色度分離，產生空間域亮度信號Ys和色度信號Cs，並將該空間域亮色分離信號Ys和Cs發送給亮度色度產生器；
[0036]所述3D幀間梳狀濾波器接收當前幀圖像和來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度圖像，完成時間域的亮度色度分離，產生亮度信號Y3d和色度信號C3d並發送給亮度色度產生器；
[0037]所述亮度色度產生器首先對當前幀圖像pFrame和視頻信號緩衝模塊發送的幀差運動圖像Motion進行多維差值運算得到表徵運動大小的運動矢量，並根據運動矢量的大小確定加權係數a ;其次，接收空間亮度色度分離模塊發送的空間域亮色分離信號Ys和Cs和3D幀間梳狀濾波器發送的時間域亮色分離信號Y3d和C3d，並根據前面計算出的加權係數a，完成空間域亮色信息和時間域亮色信息的加權求和，得到完整的亮度色度分離信號Y和C，加權公式為:
[0038]Y=a*Ys+(l_a) *Y3d
[0039]C=a*Cs+(l_a)*C3d
[0040]最後將色度信號C發送給色差信號產生模塊，將亮度信號Y發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
[0041 ] 參考圖3，較佳地，所述3D幀間梳狀濾波器包括2D梳狀濾波器、時間梳狀濾波器及3D亮色分離信號產生器，其中2D梳狀濾波器用於根據行間信號進行運算，分離出亮度信號Y2d和色度信號C2d。時間梳狀濾波器用於根據同一像素幀間信號進行運算，分離出亮度信號Yt和色度信號Ct。3D亮色分離信號產生器用於根據目標像素周圍像素的變化情況，判斷目標像素是否為運動像素，並根據像素運動量的大小確定混合因子K。然後對2D梳狀濾波器發送的亮度信號Y2d和色度信號C2d以及時間濾波器發送的亮度信號Yt和色度信號Ct進行混合，並將結果發送給亮度色度產生器。
[0042]具體實現是:3D幀間梳狀濾波器接收到當前幀圖像pFrame和幀差運動圖像Motion後，首先將當前巾貞圖像pFrame和巾貞差運動圖像Motion分三路分別送入2D梳狀濾波器、2D梳狀濾波器和3D亮色分離信號產生器。2D梳狀濾波器根據行間信號進行運算，分離出亮度信號Y2d和色度信號C2d，並將亮度信號Y2d和色度信號C2d發送到3D亮色分離信號產生器；時間梳狀濾波器根據同一像素幀間信號進行運算，分離出亮度信號Yt和色度信號Ct，並將亮度信號Yt和色度信號Ct發送到3D亮色分離信號產生器；3D亮色分離信號產生器根據目標像素周圍像素的變化情況，判斷目標像素是運動點還是靜止點，從而產生對應的運動矢量，並根據運動量的大小確定混合因子K。最後根據運動矢量計算的結果將2D梳狀濾波的結果和時間梳狀濾波的結果進行混合，得到經過3D梳狀濾波的時間域亮色分離信號Y3d和C3d。將2D梳狀濾波的結果Y2d和C2d和時間梳狀濾波的結果Yt和Ct進行混合的方法按照以下公式進行:
[0043]Y3d=Y2d*K+Yt*(1-K)
[0044]C3d=C2d*K+Ct*(1-K)
[0045]最後將時間域亮色分離信號Y3d和C3d發送給亮度色度產生器。
[0046]與現有技術相比，本發明的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，基於運動檢測(時間相關性)和幀內的相關性(空間相關性)，採用3D梳狀濾波器對運動或靜止圖像區域分別採用相應的濾波方式，最大程度的減少了亮度和色度之間的串擾，有效地保留了圖像細節區域內容，解碼後的視頻清晰度高，色彩還原不失真；本發明充分利用圖像空間內相關性檢測結果進而選擇合適的亮色分離方法。同時考慮到時間相關性隨著運動速度的增加逐漸減弱，對運動速度做多級處理求出運動矢量並確定加權係數，將時間和空間分離結果進行加權求和，得到高質量的亮色分離效果。
[0047]以上對本發明實施例所提供的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，進行了詳細介紹，本發明中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種自適應濾波分離的視頻解碼裝置，其特徵在於，包括:同步信號產生模塊、3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊、視頻信號緩衝模塊、顏色空間轉換模塊及解碼輸出模塊，其中， 所述同步信號產生模塊對接收到的原始採樣信號進行信號分析產生同步信號，並將所述同步信號分別發送給3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊、色差信號產生模塊和視頻信號緩衝模塊； 所述3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊根據接收到的原始採樣信號和同步信號，並根據同步信號將原始採樣信號轉換為當前幀圖像、同時接收來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度分離用的亮度色度圖像和幀差運動圖像，對當前幀圖像和亮度色度圖像和幀差運動圖像進行處理從而分離出亮度信號和色度信號，並將色度信號發送給色差信號產生模塊，將亮度信號分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊； 所述色差信號產生模塊根據接收到的同步信號將原始採樣信號產生兩個色差信號U和V，並將色差信號U和V分別發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊； 所述視頻信號緩衝模塊用於臨時存儲視頻信號，並為3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊提供分離所需要的亮度色度圖像和幀差運動圖像； 所述顏色空間轉換模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號、接收來自色差信號產生模塊發送的兩個色差信號U和V，將其轉換成R、G、B輸出信號後發送給解碼輸出模塊； 所述解碼輸出模塊接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的亮度信號、來自色差信號產生模塊發送的色差信號U和V以及來自顏色空間轉換模塊發送的R、G、B信號，將這六個信號合成為YUV圖像和RGB圖像，並根據用戶的需求決定輸出YUV圖像或者RGB圖像，從而完成視頻信號的解碼。
2.如權利要求1所述的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，其特徵在於，所述色差信號接收同步信號和原始採樣信號，根據`接收到的同步信號將原始採樣信號轉換成計算色差用的模板圖像，同時接收來自3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊發送的色度信號，將模板圖像與色度信號進行運算輸出色差信號U和V，並將色差信號U和V發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
3.如權利要求1所述的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，其特徵在於，所述3D自適應梳狀濾波亮/色分離模塊包括空間亮度色度分離模塊、3D幀間梳狀濾波器和亮度色度產生器，所述空間亮度色度分離模塊對當前幀圖像進行空間域的亮度色度分離，產生空間域亮度信號Ys和色度信號Cs並發送給亮度色度產生器；所述3D幀間梳狀濾波器接收當前幀圖像和來自視頻信號緩衝模塊發送的亮度色度圖像，完成時間域的亮度色度分離，產生亮度信號Y3d和色度信號C3d並發送給亮度色度產生器；所述亮度色度產生器完成空間域亮色信息和時間域亮色信息的加權求和，得到完整的亮度色度分離信號。
4.如權利要求3所述的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，其特徵在於，所述亮度色度產生器首先對當前幀圖像和視頻信號緩衝模塊發送的幀差運動圖像進行多維差值運算得到表徵運動大小的運動矢量，並根據運動矢量確定加權係數a ;其次，接收空間亮度色度分離模塊發送的空間域亮色分離信號Ys和Cs和3D幀間梳狀濾波器發送的時間域亮色分離信號Y3d和C3d，並根據加權係數a，完成空間域亮色信息和時間域亮色信息的加權求和，得到完整的亮度色度分離信號Y和C，加權公式為:Y=a*Ys+ (1-a) *Y3d，C=a*Cs+ (l_a) *C3d，最後將色度信號C發送給色差信號產生模塊，將亮度信號Y發送給顏色空間轉換模塊和解碼輸出模塊。
5.如權利要求3或4所述的自適應濾波分離的視頻解碼裝置，其特徵在於，所述3D幀間梳狀濾波器包括2D梳狀濾波器、時間梳狀濾波器及3D亮色分離信號產生器，所述2D梳狀濾波器用於根據行間信號進行運算，分離出亮度信號Y2d和色度信號C2d ;所述時間梳狀濾波器用於根據同一像素幀間信號進行運算，分離出亮度信號Yt和色度信號Ct ;所述3D亮色分離信號產生器用於根據目標像素周圍像素的變化情況，判斷目標像素是否為運動像素，並根據像素運動量的大小確定混合因子K，然後對2D梳狀濾波器發送的亮度信號Y2d和色度信號C2d以及時間濾波器發送的亮度信號Yt和色度信號Ct進行混合，並將結果發送給亮度色度產生器。`
【文檔編號】H04N19/44GK103686171SQ201310705588
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】羅笑南, 胡宇輝, 劉海亮, 楊艾琳, 蘇航 申請人:中山大學深圳研究院