一種高清晰度電視壓縮系統的製作方法
2023-07-30 04:34:01 1
專利名稱：一種高清晰度電視壓縮系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個用於提供和處理高清晰度電視信號的系統。
標準化國際組織一直開發在數字存儲介質上存貯一種視頻信號的畫面的標準碼。這一標準最初只是想應用在保持一連續轉換率約達1.5Mbits/s的數字存儲介質(例如CD盤)中。為非隔行掃描設計的視頻格式有似近有352個象素的288行和大約30HZ的圖象速率。該標準在「運動圖象及相關音頻信號的編碼」[國際標準化組織"ISO-IECJT(1/SC2/WG1)，MPEG，90/176 ReV.2，Sec.18，1990]一文中被描述。該文件被結合於此參考以對一般編碼的格式描述。根據上述文件的系統，下文將稱之為MPEG。
在MPEG系統中，按照三種壓縮算法(幀內編碼(I)，預測編碼(P)，或雙向預測編碼(B))中的一種對連續圖象幀進行壓縮。連續幀通過各自算法被編碼的一個例子在
圖1B中示出。在圖1B中，被編號的盒子相應於各自的連續幀間隔。每個盒子上面的字母相應於提供給相鄰幀編碼的類型。
幀內編碼利用來自一個單個幀的信息對一幀進行編碼，以便在解碼時，該幀可以以I類編碼信息中完全恢復。幀內編碼包括對圖象數據執行一個離散餘弦變換(DCT)，此後對產生的DC(離散餘弦)係數進行差分編碼(DPCM)，和對差分編碼的DC係數和AC係數進行可變長度編碼(VLC)預測編碼包括從一個即刻以前的I或P幀(幀內編碼或預測編碼幀)產生一個運動補償預測，即前向預測。在這種模式中，平移或運動矢量(MV)被產生，運動矢量描述了與當前P幀的圖象區域相似的在前I或P幀的圖象區域圖象位移。利用運動矢量和來自在前的I或P幀圖象信息產生一個預測幀。然後該預測幀從當前幀中減去。該差(基於一個象素)，稱之為殘餘，被連續地DCT和VLC編碼。編碼殘餘和運動矢量構成P幀的編碼數據。
雙向預測編碼出現在I和P，或P和P，或I和I幀之間，並且除了對每一幀，運動矢量的產生與一連續I或P幀和一在前I或P幀有關外，它採用與P幀相似的方式編碼。為了最佳匹配，這些運動矢量被分析，並且從所指示的矢量產生預測幀，以便更準確地預測一個圖象區域，或者利用前項和向後矢量由預測圖象的一個加權平均值產生該預測幀。此後，產生殘餘，DCT變換和VLC編碼。編碼殘餘和運動矢量構成B幀的編碼數據。
亮度Y和色度U和V信息分別編碼，而亮度運動矢量用來產生亮度和色度B與P編碼幀，運動矢量僅使用亮度信息傳送。
在系統的編碼器和解碼器端，將被雙向編碼/解碼的幀B出現在所需的連續P或I幀之前，以便完成雙向編碼/解碼，從而，實際出現的幀的順序被重新安排，以方便編碼/解碼。這種重新排序在圖1C中示出，它可以簡單地通過把連續出現的幀寫入一個適當容量的緩衝存儲器，並從該存儲器中把這些幀讀到希望的順序。編碼幀按重新安排順序發送，避免了在解碼器中的重新排序。
用於選擇執行三種壓縮的公知裝置，例如由Alain Artiere和Oswald Colavin發表的題目為「用於圖象壓縮的片狀調整磁芯」(A Chip Set Core for Image Compression)的論文中所描述的，並且這種裝置可以在SGS-Thomson微電子圖象處理商業機構(SGS-Thomson Microelectronics Image processing Business Unit，17 avenuedes Martyrs-B.P.217，Grenoble，France)買到。上述論文在此作為參考。所述裝置可以用來實現MPEG編碼，它是通過適當的定時以便為各自的幀選擇壓縮類型，和外加存儲和復用裝置以便為壓縮的數據流添加合適的標題。
MPEG標準是每非隔行掃描幀傳送240行(NTSC)，它是典型地通過對一隔行源視頻信號的奇數或偶數場編碼，或通過對一非隔行源信號亞取樣來完成。兩種方式無論如何，上述的格式將不能維持-HDTV圖象的重視。此外，由於MPEG標準最初是用來指導視頻圖象的計算機類型的顯示，並且要求經專用傳輸線進行通訊，所以，因為傳輸線相對沒有噪聲，因而基本不存在位錯誤的產生，相反，如果MPEG類型的編碼信號用於地面HDTV傳送，則有可能出現有效數據錯誤或信號變壞。因此，需要專門的技術，以提供可接受的圖象再現。
本發明包括對用於如HDTV地面傳送的電視信號進行編碼/解碼的裝置。
對於如HDTV的一個信號的編碼器的第一實施例，它包括一個表示壓縮視頻信號的碼字的序列源。一個與源和各自碼字耦合的第一電路裝置，按照各自碼字對圖象重現的相對重要性。把碼字的序列解析成按照一種表示各自預定圖象區域的視頻信號數據量的功能的一個高優先的碼字序列和一個低優先的碼字序列，並且為把高和低優先順列重新恢復成一單一序列提供標題。一個與第一電路耦合的第二電路裝置，形成相互獨立的高優先碼字序列傳輸數據塊和低優先碼字序列傳輸數據塊。每個傳輸數據塊包括一個由高優先和低優先數據中的一個碼字所佔據的預定位容量，用於識別所說的數據的傳輸數據塊標題信息和整個數據和所說的傳輸數據塊標題信息產生的錯誤校驗位。第二電路裝置提供一個包括有高優先碼字的傳輸數據塊的第一傳輸數據塊序列，和一個包括有低優先碼字的傳輸數據塊的第二傳輸數據塊序列。還有前向錯誤校驗裝置，用於產生相應於第一傳輸數據塊序列和第二傳輸數據塊序列的相互獨立部分的錯誤校正數據，和用於把該相應的錯誤校正數據添加到各自的第一傳輸數據塊序列和第二傳輸數據塊序列中。
相應於如HDTV的一個接收機的另一個實施例，該接收機接收一個包括壓縮視頻數據類型的電視信號，在逐一圖象的區域的基礎上壓縮視頻數據被可變地解析成高和低優先信道，在高和低優先信道中的數據出現在預定數據容量的傳輸數據塊中。傳輸數據塊包括有傳輸標題信息，傳輸標題信息具有與可變的解析信號數據相關的控制數據，和與傳輸數據塊標題信息和已含在各自數據塊中的信息數據有關的錯誤校正數據。在每個傳輸數據塊中的信號數據相對應一個單獨類型的數據(例如與高優先視頻數據，或低優先視頻數據對應)。接收機包括第一電路裝置，用於接收電視信號和以各自的高和低優先信道提供相應於傳輸數據塊的第一和第二數據流。一個與第一電路裝置相耦合的第二電路裝置，提供給相應於各自的高優先視頻數據和低優先視頻數據的第一和第二碼字序列以刪去的傳輸數據塊標題信息，並且還提供相應於該傳輸數據塊標題信息的另一碼字序列。一個與第二電路裝置耦合的第三電路裝置，響應包括有控制數據的傳輸數據塊標題信息，把該第一和第二碼字序列合併成一進一步的碼字序列。一個與第三電路裝置耦合的第四電路裝置對表示壓縮視頻數據的進一步碼字序列進行去壓縮，以產生一個未被壓縮的視頻信號。
說明書附圖簡要說明。
圖1是實現本發明的HDTV編碼/解碼的系統的方框圖。
圖1B-1C是用以描述本發明的已編碼視頻信號場/幀序列的示意圖。
圖2是一個由圖3所示壓縮電路而提供數據的宏觀數據塊的示意圖。
圖3是一個視頻信號壓縮電路的方框圖。
圖3A是一個一般化了的由壓縮電路圖3提供的數據格式的示意圖。
圖4是一個可用來構成圖3電路111的典型電路的方框圖。
圖5是一個可被採於在圖1所示優先權選擇電路的示例電路的方框圖。
圖5A是一個解釋圖5分析程序的流程圖。
圖6是圖1的傳輸處理器口提供的信號格式的示意圖。
圖7是一個可用來作為圖1的傳輸處理電路的示例電路的方框圖。
圖8是一個可用來作為圖1的傳輸處理器25的示例電路的方框圖。
圖9是一個可用來作為圖1的優先權去選deslect)電路的方框圖。
圖10是一個可用來作為圖1的去壓縮電路27的示例電路的方框圖。
圖11是一個可用來作為圖1的數據機(MODEMS)12和20的示例電路方框圖。
一個可為被發明所支持的HDTV典型系統包含有一個每秒59.94幀、1050行的2∶1隔行掃描信號。標定的有效圖象具有每行1440個象素的960行，其寬高比是16×9。該信號被兩個64正交調幅的(64-QAM)載波而傳送，在一個6MHZ的傳輸通帶中進行頻率復用。包括有視頻、音頻及輔助數據的標稱總比特率是26-29Mbps。
按照象MPEG方式和格式，視頻信號被初始地壓縮，儘管每一幀使用兩場並具有較高的象素密度。隨後，該MPEG型的信號碼字被解析成為兩比特流，這種解析是依照各自的碼字類型的相關重要性而進行的。這兩個比特流被獨立地處理以施加糾錯碼附加位並隨之加到QAM(正交幅度調製)各自的載波。兩個已調載波被結合在一起以便發射。這重要性相對高的和相對低的比特注被分到地定義為高優先權(HP)和低優先權(CP)信道。高優先權頻道的發送功率大致上是低優先權信道發送功率的兩倍。這高優先權/低優先權信息的比率大致上為1比4。在糾錯以後的純數據率大致上為4.5 MbpsHp和18 Mbpslp。
圖1示出了一個根據本發明的典型HDTV編碼/解碼系統。圖1表示出的是處理單一視頻輸入信號的系統，但應當明白，其亮度成分和色度成分是被分別壓縮的，而且這亮度運動矢量被用來產生壓縮的色度成分。在碼字優先權解析之前，該已壓縮的亮度和色度成分被交錯以形成宏觀數據塊。
圖1B的每一個圖象場/幀的序列被加到電路5，該電路根據圖1C重新排列場/幀。這已重排的序列加到一處理器10，該處理器產生出各根據象MPEG格式編碼的一個幀壓縮序列。這種格式是分成等級的並且在圖3A中以簡略地形式說明。
MPEG分等級格式包括有分層，每一層分別帶有標題信息。每一標題標定地會有一個起始碼以及相關於各自層和用於提供附加標題擴展的數據。許多標題信息(如在MPEG文件中所指示的)是需要的，以用來在MPEG系統環境中實現同步化的目的。為了對於一數字HDTV Simulcast系統提供一已壓縮視頻信號的目的，僅要求說明性標題信息，這種標題信息是起始碼，並且其選擇性擴展可以排除。這編碼視頻信號的各自層在圖2中被以圖示說明。
當提及由本發明系統所產生的MPEG形式的信號時，其含量是a)視頻信號順序的場/幀根據一個I，P，B編碼順序而被編碼;b)在該圖象電平的編碼數據被編碼成MPEG形式的數據片或組或塊。儘管可能片數對於每場/幀是不同的，而且宏觀數據塊數對於每個片可能不一樣。
本系統編碼輸出信號則按照由方框行LI(圖3A)的行所示，被分成場/幀組(GOF)形式的數據段。每個GOF(L2)包含有一個標題，隨後是圖象數據。GOF標題包含的數據涉及水平與垂直圖象的尺寸、寬高比、場/幀率和比特率等等。
對應於各自場/幀的圖象數據(L3)包括一個標題，隨後是片數據(L4)，該圖象標題包括一個場/幀數和一個圖象編碼類型，每一個片(L4)包含有一個標題，隨後是多個數據MBi的數據塊。該片標題包含有一數字和一個量化參量。
每一個數據塊MBi(L5)表示一個宏觀數據塊並且包括一個跟有運動矢量和組碼係數的標題。MBi標題包含有一個宏觀地址，一個宏觀數據塊類型和一個量化參量。該編碼係數在層L6中被說明。應注意每一宏觀數據塊都包括6個數據塊，四個是亮度數據塊，一個色度U的數據塊和一個色度V的數據塊。參見圖2，一個數據塊代表一個象矩陣，即8×8的矩陣，且對其進行了離散的餘弦變換(DCT)。這四個亮度數據塊是相鄰的亮度數據塊的2×2矩陣，即代表一個16×16的象素矩陣。色度(u和v)數據塊表示與這四個亮度數據塊相同的總面積。也就是說，在壓縮以前，該亮度信號是由兩個垂直和水平相關的亮度的因數而被亞取樣。一個數據片對應於代表一個圖象長方形部分的數據，該圖象對應於由一相鄰宏觀數據塊組表示的一個區域。
給一個數據塊提供幾個數據塊係數是在進行DCT的同一時刻，DC係數係數首先出現，隨後是DCTAC係數，其順序由它們相關重要性而定。一個數據塊末端碼EOB被附加在每一順序出現的數據塊的末端。
由壓縮器10所提供的數據量是由速率控制部件18而決定的。作為公知，已壓縮的視頻數據以可變化的速率產生，而所期望的是數據以等於其通道容量能力的速率的一個垣定速率而傳輸，以便實現頻道的的高效使用。速率緩衝器13和14執行可變速率到垣定速率的變換。依照緩衝器的佔據程度(level)來調整由壓縮器所提供的數據量這一點也已公知。因而緩衝器13和14包含有指示其各自佔據程度的電路。這些指示被加到速率控制器18以調節由壓縮器10提供的平均數據的速率。典型地，這種調節是由加到DCT係數的量化而實現的。對於幀壓縮的不同類型，量化程度可以不同。用來確定量化等級的一個典型方法的細節可在題為「帶有量化等級計算的數位訊號的編碼」的美國專利申請(494，098，90年，3月15日)中看到。該申請在此引為參考。
如圖3A中所示的被等級地格式化的已壓縮視頻數據被加到優先權選擇部件11，該部件將這已編碼數據在一個高的優先權信道HP和一個低的優先權信道LP之間解析。高的優先權信息是這樣的信息，其損失或劣變將會引起在重現圖象中的更大的劣變。保守地說，它是生成一圖象所需最低數據量，其量可能少於一完美圖象的數據量。低優先權信息是其餘的信息。高優先權信息實質上包含包括在等級的級別中的全部標題信息加上各自數據塊DC係數和各自數據塊AC係數的一部分(圖3A，等級6)。
在發射器上HP和LP數據比率大致為1∶4。在傳輸處理器，輔助數據被加到將要發送的信號。這一輔助信號可以包括數字音頻信號以及例如圖文數據。在這一實例中，至少數字音頻信號將被包括在HP信道中。包含在HP信道中的輔助數據的平均量被計算並且與已壓縮視頻信息所期望的統計平均值相比較。由此來計算高優先權與低優先權已壓縮視頻信息的比率。根據這一比率，優先權選擇部件解析由壓縮器10提供的數據。
HP和LP已壓縮視頻數據被耦合到傳輸處理器12，它a)將HP和LP數據流分段成為傳輸數據塊;b)執行一個奇偶或循環冗餘校驗於每一個傳輸數據塊並將恰當的奇偶校驗位附加到該數據塊上;c)將輔助信息與HP和LP視頻信息進行多路復用。接收器利用奇偶校驗位隔離與同步標題信息相聯的錯誤並且在當已接收數據中有無可校正比特錯誤的情形中提供錯誤隱匿。每一個傳輸數據塊包含一個標題，該標題包含屬於該數據塊信息的類型的信息指示，屬於該數據塊的信息即為視頻音頻信號及相鄰類同數據起始點的指針。
來自傳輸處理器12的HP和LP數據流被加到各自的速率緩衝器13和14。緩衝器13與14將來自處理器12的可變速率已壓縮視頻數據轉換成以實際上恆定的速率而出現的數據。已經被速率調節的HP和LP數據被進一步耦合到向前糾錯編碼部件15和16a)對於各自的數據流獨立地進行CREED SOLOMON)向前錯誤糾正編碼;b)交錯數據的數據塊以便排除大錯誤脈衝串使得再生的圖象產生一個大的相鄰區域劣變;c)將諸如Barker碼附加到數據，以便在接收器同步數據流。隨後，信號耦合到一個傳輸數據機17，在17中，HP信道的數據正交幅度調製一個第一載波而LP信道的數據正交幅度調製一個第二個、與第一載波有大約2.88MHZ錯位的第二載波。這已調的第一和第二個載波的6dB帶寬分別大約為0.96MHZ和3.84MHZ。這已調的第一載波發送所用的功率要比第二個已調載波高約9db。由於HP信息是以較大的功率被傳送的，所以它相當不易於被傳輸信道劣變。這HP載波置於在一個傳輸通道，諸如MTSC制電視的頻率頻譜區域中，該通道通常由一標準NTSC電視信號的殘留邊帶所佔有。信號信道的這一部分通常被普通接收機的耐奎斯特濾波器所顯著地衰減，因此，HDTV信號以此傳輸格式將不會引入同頻道幹擾。
在接收機端，發射的信號由數據機20檢測，該數據機20提供相應於HP頻道和LP頻道的兩個信號。這兩個信號分別地加到REE SOLOMON誤差糾正解碼器21和22。已經誤差糾正的信號被耦合到速率緩衝器23和24。23和24以與隨後的解壓縮電路要求相適應的一個可變速率接收數據。該可變的速率HP和LP數據被加到一個傳輸處理器25，它執行處理器12的相反操作。此外，它還響應包含在各自傳輸數據塊中的奇偶校驗位而執行一定程度的錯誤檢測。傳輸處理器25提供分離的輔助數據、HP數據、LP數據和一個誤差信號E。這後三個信號被加到一個優先權去選處理器26，它將HP和LP數據重新格式化成為一個等級分層的信號，該等級分層信號被加到一個解壓縮電路27，解壓縮電路27執行壓縮器27的相反的功能。
圖3示出了一個典型的、可被用作圖1中的部件10的壓縮器裝置，以便提供等級分層的已壓縮視頻數據。被示出的該設備僅包括要求用來產生已壓縮亮度數據的電路。類似的設備被要求用以產生已壓縮的色度u和v數據。在圖3中存在有部件104和105，分別地指定用作為計算向前和向後運動矢量的部件。由於一個運動矢量是為向前的或向後的僅取決於參照其前標或隨後場來進行解析，所以這兩個部件用相類似的電路構成。事實上，在生成向前與向後矢量之間，以一場/幀為基礎這兩個部件104和105(相互)輪換。部件104和105可由STI3220型「運動估價處理器」(可從SGS湯姆遜電子公司得到)集成電路來實現。為實現必要的處理速率，部件104和105的每一個都包含多個這種集成電路，它們同步地工作在各自的圖象的不同區域。
部件109(指定為DCT和量化)執行離散餘弦變換和變換係數的量化，並且它可用「STV 3200離散餘弦變換」的集成電路(可從SGS湯姆遜電子公司得到)來實現。部件109也可以用多個這類平行工作的器件來構成，以便同時處理圖象的不同區域。
參考圖1C並假設幀16是現行可得到的幀。前面出現的P幀13已經被捕捉(Snatch)並存貯在緩衝存貯器B101中。此外，一個生成的預計的幀13已經存在緩衝存貯部件114或115之一當中。當幀16出現時，它被存貯在緩衝存貯器A，102中。此外，幀16被加到一個工作緩衝存貯器100中。當幀16出現時，合適的數據圖象數據塊被從存儲器100耦合到一個減法器108的被減數輸入端。在I幀壓縮期間，減法器108的減數輸入端被保持為零電平以保證數據不經變化地通過減法器108。該數據加到DCT和量化器部件109，它將量化的變換係數提供給部件110和112。部件112執行相反的量化和相反的係數變換，以生成重建的圖象。這重建的圖象經一加法器113送到，並存貯在緩衝存貯器部件114和115之一，以用於其後的B與P幀壓縮。在I幀的壓縮期間，無信息由加法器13而加至由部件112提供的重建圖象數據中。
在I幀壓縮期間，部件10執行兩種功能。首先是對於由部件109產生的DC係數的差分編碼(DPCM)。它隨之對不同的差分編碼的DC係數及零操作進行可變長度編碼(VLC)並對由部件109而產生的AC係數進行可變長度編碼。這VCL碼字被送到格式器111，該格式器分段該數據並將與由圖3A所示相一致的幾層標題信息附加於其上。來自部件111的已編碼的數據則被經過優先權選擇設備。部件109、110和111的每一個都由一系統控制器116所控制以便周期地(循環地)在適當的時間執行恰當操作。
當幀16以後，「B」幀(14)出現並被存入緩衝存貯器100。幀14的數據被耦合到部件104和105。響應來自存貯器100的幀14數據和來自存貯器(O)的幀13的數據，部件104計算對於圖象的16×16象素各個數據塊的向前運動矢量。它還提供一個指示各自的向前運動矢量的相對精確度的失真信號。該向前運動矢量和相應的失真信號被耦合到一個分析器106。
響應來自存貯器100的幀14數據和來自存貯器102的I幀16數據，部件105產生向後運動矢量和相應失真信號，該矢量及信號也被送到程序分析器106。分析器106將這(兩個)失真信號與一門限相比較，倘若兩個都超過該門限，則提供向前與向後運動矢是作為動矢量，還提供一個與失真信號比率相關的對應信號。至此，利用前向與後向矢量以及由此得到的相應幀數據產生了重建的預定圖象。根據失真信號的比率，從向前和向後預定幀產生出一內插幀。如果向前和向後運動矢量的失真信號都小於這門限，這運動矢量連同其相應較小值的失真信號被選作該數據塊運動矢量。
在運動矢量確定以後，該矢量被加到運動壓縮預測器107。該預測器107存取存貯在存貯部件114和115中、由來自先前再生幀16或13或二者矢量所定義的合適的數據塊。該數據塊送到減法器108的減數輸入端，在該減法器中，該數據塊以逐個象素為基礎從由緩衝存貯器100提供的現行14的相應象素數據的數據塊中減去，這些差值，即剩餘值則在部件109中被編碼並將這係數加到部件110。相應的數據塊矢量也加到部件110。對於已編碼的B幀和P幀，DC係數並不被差分編碼，但DC和AC係數都被可變長度地編碼。這運動矢量被差分編碼隨後這差分編碼的矢量被可變長度編碼。這編碼的矢量與係數被送到格式(化)器111。在部件112中，已編碼的B幀不被反向量化及反向轉換，因為它們不被用於隨後的編碼。
除去僅產生正向移動矢量這一點以外，P幀被類似地編碼。比如說，P幀19是利用I幀16和P幀19的相關對應數據塊的移動矢量而被編碼的。在P幀的編碼過程中，部件112提供相應的解碼剩餘數，而且107提供對應的預測的P幀。這預測的幀和剩餘數被以逐個象素地加到加法器，以便生成重建的幀。該重建的幀被存放在存貯部件114和116之一當中，該存貯部件不包含從其產生出預測幀的幀信息。這重建的及存貯的P幀被用於隨後的B幀編碼，對於P和B場/幀，應予注意的是，DCT是以數據塊為基礎而進行的(即，一個8×8象素矩陣)，而移動矢量是以宏觀數據塊而計算的(即，一個2×2亮度數據塊矩陣或一個16×16的象素矩陣)。
圖4是一個方框圖形式的示例電路，它可以用來完成圖3中部件110和111的功能。該電路的輸出格式與MPEG型編碼器通常所提供的輸出格式不同，在MPEG輸出中是一個比特串聯的數據流，而在由圖4的示例電路所提供的是一併行的比特字格式。選擇這種格式以便於簡化優先權選擇處理器和傳輸處理器的實現。此外提供了定義每個碼字的碼類型的附加信號CW和定義每一碼字長度的附加信號CL。
在圖4中，來自圖3分析器106的移動矢量在DPCM部件127中以局部為基礎被差分編碼並經一緩衝存貯器133送到多路復用器129。來自轉換部件109的轉換係數被耦合到一個多路復用器132和一個差分編碼部件DPCM128。來自DPCM128的已差分編碼係數被耦合到多路復用器132的第二個輸入端。在P或B幀編碼期間，係數則直接經過多路復用器132。在I幀的編碼期間，DC係數則被DPCM128有選擇地差分編碼。這差分編碼的DC係數和非差分編碼的AC係數由多路復用器132進行多路化並經緩衝存貯器133耦合到多路復用器129的第二個輸入端。來自一格式控制和標題部件126的標題信息被耦合到多路復用器129的第三個輸入端。部件126包括已存貯的信息及控制電路，以便a)對於不同碼層(圖3A)提供要求的標題信息，並且;b)通過多路復用器129而提供控制信號以便時分多路復用這標題信息，移動矢量和轉換係數。部件126經過控制總線CB來響應係數控制電路，以便對應圖象尺寸，速率、圖象編碼類型量化器參數等等來提供合適的標題。與一個分析器125相結合，部件126計算出確定的標題信息。在這MPEG類型的格式中，多數標題信息(即圖3A的級5)是可變化的，例如數據塊編碼類型，移動矢量類型，是否一個數據塊具有零值的移動矢量和是否在一數據塊中的全部係數都為零值。這矢量信息和係數信息被加到分析器125以便確定這些標題信息的類型。一個移動矢量是否為向前的、向後的或者為零值的，則直接地由檢驗這些矢量而確定。在一個數據塊中的餘數是否全部為零值，可簡單地累加包含在一數據塊中的全部矢量的幅值而確定。一旦這可變標題數據類型被確定，則在一合適的時間確定一個碼字並送到多路復用器129。部件126也提供涉及目前正被多路復用的碼字類型的信息，即標題信息，移動矢量信息，DC係數，AC係數。
時分多路復用的信息被耦到一個也被部件126所控制的可變長度編碼器130。在這圖中示出VLC控制是由碼字類型信息提供的。這不同的碼類型是根據不同的VLC碼錶而被可變長度編碼的，因而利用這碼類型信號為這種控制是合適的。
VLC130可包括一個零運行編碼器以編碼AC係數的零運行;還包括多個由經過多路復用器129的各自的碼字而編地的Huffman(霍夫曼)編碼表，以對轉換係數和運動矢量進行可變長度的編碼。這被採用的特定的(編碼)表，可由編碼類型信號產生每一個編碼表可包括對應的利用各自可變長度碼字的編碼長度而編碼的(編碼)表。碼字CW和編碼長度CL是以平行比特(位)的格式同時提供到各自的總線的。一般這標題信息是以不變長度編碼的，經過VLC130後並不改變。然而，VLC130包含有響應編碼類型的信號的碼長度(編碼)表以提供標題碼字的編碼長度。作為選擇，VLC中可包含有一個比特計數器，以計數這些數據的比特數。
部件126還控制由緩衝存貯器133提供和寫入該存貯器的寫與讀(的操作)。
圖5示出了用於執行優先權選擇處理的實例設備。該設備可工作於幾種模式。例如，對於不同的場/幀類型，數據可以均等的基礎而被優先權化，或者是以不均等的基礎而被優先權化。在後一種情形中，假設這HP頻道經過了全部傳送數據的百分之二十，而且這HP頻道的百分之三被輔助數據所佔用。假如視頻數據被量化以達到最大的傳輸頻道的效率，則17.53%的視頻數據可以被分配給HP頻道。在前一種情況中，用作I、P和B幀的高優先權數據可以分別地被設定諸如是α∶β∶1的比率。這α與β的值可為使用者選擇和/或依照先前編碼幀的編碼數據量的統計基礎而決定。
參考圖5和圖5A，在下列的描述中在方框號中的數字對應著圖5A中程序框的數字。來自可變長度編碼器130的數據被分別地送到兩個緩衝存貯器150A和150B的輸入埠和一個數據分析器152。每個緩衝存貯器都包括有足夠的存貯器以存貯諸如一個數據片。緩衝器150A和150B是以「桌球」形式操作的，以便交替地寫入數據片及讀出數據片。因此，比如說當緩衝器150A寫入片n的數據時，緩衝器150B則讀出片n-1的數據。
當數據被寫入一特定的緩衝器時，分析器152則產生對於每一個碼字的碼字數CW＃i並將CW＃i以與相應碼字相關的方式存貯。該分析器還計算指針，即碼字，在該指針處數據將在HP信息和LP信道之間而被分開。對於存貯在緩衝器中的數據量，這計算是確定的。有四種通常類型的數據，它們是標題數據，運動矢量，DC係數和AC係數。在一數據塊上發生的DC和AC係數，是DC係數首先出現而隨後通常是按重要性降低的次序排列的代表AC係數的碼字。全部的比特數都被計算。隨後，那些比特的總和剛好大於HP百分比的碼字，由碼字數CW＃j來指示出。這一碼字數被加到一轉換部件153A(153B)，並被用於控制多路復用器155A(155B)。在碼字數(CW＃j被指示以後，這碼字、編碼長度數據，碼字類型數據和碼字數則以平行的方式從緩衝器150A(150B)讀出。編碼字、編碼長度及編碼類型被加到多路復用器155A(155B)的輸入端，並且在編碼字數被加到開關部件153A(153B)的輸入端。當數據從這緩衝器讀出的時候，轉換部件153A(153B)將碼字數與計算出數CW＃j比較。對於所有的小於或等於CW＃j碼字數，該轉換部件提供一個控制信號，該控制信號使得多路復用器155A(155B)讓相對應數據經過另一個多路復用器156面達到HP頻道。對於那些大於CW＃j的碼字數，則多路器155A(155B)被處於使相應的數據經多路復用器156而達到LP信道的情形。多路復用器156被限定傳送由緩衝器150A(150B)所提供的HP和LP數據，該數據是正在讀出的數據。
分析器152響應編碼長度信號和編碼類型信號。響應編碼類型信號，該分析器對於正在發生的碼字產生[502]碼字數。例如，表示標題信息的每一個碼字被指定數字(-2)。每一個代表運動矢量和DC係數的碼字被分別地指定數字(-1)和(0)。連續的AC碼字則以逐個數據塊為基礎而被按上升的順序指定從1至n的整數i。
分析器152還包含有一個累加器，響應編碼長度和類型信號，該累加器獨立地將輸入到緩衝器150A(150B)中每一編碼類型的碼字比特數目進行求和。這些求和被相加[504]，以便提供含在緩衝器的總碼字比特數。這總求和則被乘以等於分配給HP頻道的那個十進位百分數，以便產生一個檢測求和[512]。隨後，各個編碼類型求和則以碼字數CW＃i上升的次序被順序地相加[508]，以生成部分求和。每一個部分求和與檢測求和比較[512]，直到這部分求和超過這檢測求和為止。與最接近的先前部分求和相關的碼字數CW＃j是在一數據塊中將被指定給HP頻道的最後碼字。所有的後續碼字，即CW＃j+1至CW＃n，被指定給LP頻道的各個數據塊。
來自優先權選擇器的各個HP和LP數據以傳輸數據塊來排列，旨在接收器端增大信號的恢復及錯誤的消除。傳輸數據塊的格式以圖b示出。一個典型的HP傳輸數據塊包含有1728個比特，而一個LP傳輸數據塊包含864比特。分別的傳輸數據塊可以包括比一個數據片更多或更少的數據。因此一特定傳輸數據塊可包括來自一數據片末端的數據和來自下一個緊隨的局部的開端數據。含有視頻數據的傳輸數據塊可被同包含諸如音頻數據的其它數據的數據塊相交錯。每個數據塊包含有一個服務型的標題ST，該標題指示包含在各自傳輸數據塊中的信息類型。在本實例中，此ST標題是一個8比特字，它指示該數據是否屬HP或LP，並指示出是否該信息為音頻、視頻或輔助數據。這8比特字的四比特被用來表示ST信息，而四比特被用來提供ST信息比特的漢莫明(Hamming)奇偶保護。
每一個傳輸數據塊包括一個傳輸標題TH，它緊隨ST標題之後。對於LP頻道，該傳輸標題包括一個7比特宏觀數據塊指針，一個18比特的識別符和一個7比特的記錄標題(RH)指針。HP頻道的傳輸標題僅包括一個8比特記錄標題(RH)指針。宏觀數據塊指針被用作分段的宏觀數據塊或記錄標題成分，並且指向下一個可解碼成分的起始點。舉例來說，如果一特定傳輸數據塊包括與數據片n的末端和數據片n+1的始端相關聯的宏觀數據塊，則來自片n的數據被放置於與傳輸標題相鄰，而且指針指示這下一個可解碼的數據是相鄰於該傳輸標題TH。保守地說，假如一個記錄標題是鄰近TH，則這第一個指針指示該跟隨該記錄標題RH的字節位置。一個零值的宏觀數據塊指針表示該傳輸數據塊沒有宏觀數據塊的進入點。
傳輸數據塊可以包括零個、1個或多於1個的記錄標題，而且它們在傳輸數據塊中的位置是可變的。一個記錄標題出現在HP和LP頻道中宏觀數據塊數據的每一數據片的起始處。僅僅包括視頻數據標題信息的傳輸數據塊不包括記錄標題。記錄標題(RH)指針指向在傳輸數據塊中的包含第一記錄標題的起始點的字節位置。應注意，這第一個在傳輸數據塊中記錄標題被置於一字節邊界。就是說，如果一個可變長度的編碼前置於該記錄標題，該可變長度編碼可被比特填充以保證記錄標題的起始出現在一個比特位置，該位置是從該傳輸數據塊起始為一個整數字節的位置。記錄標題被放置於一個字節邊界，以使解碼器尋找它們，因為它們是嵌在被連接的可變長度碼字的編碼流中的。一個零值的RH指針表示在傳輸數據塊中沒有記錄標題。如果記錄標題指針和宏觀數據塊指針都為零值，這種狀態表示這傳輸數據塊中僅包含視頻標題信息。
在LP傳輸標題中的18比特識別符指示現行幀的類型，幀數(模數32)，現行數據片數和包含在傳輸數據塊中的第一宏觀數據塊。
跟隨傳輸標題，不是一個記錄標題，RH，就是數據。如圖6中所示出的，在HP信道中用於視頻數據的記錄標題包含有下列的信息一個1比特標誌位，表明是否有一個標題擴展EXTENT存在。跟隨標誌位是一個標識符IDENTITY，它指示出a)場/幀類型I，B或P;b)場/幀數(模數32)FRAMEID;和c)一個數據片數(模數64)SLICE IDENTITY跟隨識別符，該記錄標題包括一個宏數據塊優先權中斷點指示器，PRIBREAK(j)。該PRIBREAK(j)指示碼字數CW＃j，它是由優先權選擇器的分析器152生成，以便在HP和LP信道間分割碼字。最後是一個可選擇的、可包括在HP記錄標題中的標題擴展。
包含在LP信道內的記錄標題僅包括一個識別符，IDENTETY，類似於使用在HP信道中的識別符。
每一個傳輸數據塊連帶一個16比特的幀檢測序列FCS而發射。該序列是對在該傳輸數據塊中的全部比特進行計算而得到的。FCS可用一個循環冗餘碼而產生。
圖7示出了傳輸處理器的典型設備。在圖中，一仲裁器213經一多路復用器212對於來自多路(復用)器211的視頻數據傳輸數據塊、來自存貯器214的音頻數據和來自存貯器215的附助數據進行交錯。被提供在傳輸數據塊中的音頻數據是來自信號源216並被加到一個先入一先出存貯器214。被提供在傳輸數據塊中的輔助數據是由信號源217提供而被加到一個先入一先出存貯器215。這音頻和輔助數據傳輸數據塊的格式可不用於視頻傳輸數據塊的格式，然而全部傳輸數據塊將包含一個導引服務類型的標題，而且最好是有同樣長度。仲裁器213以這樣的方式響應緩衝存貯器214，215和207所佔有的等級，即確保沒有任何這些緩衝存貯器過載溢出。
圖7的設備工作於HP或LP信號之一併且要求相類似的設備以便交替信號。然而，如果全部音頻和輔助信號是HP數據，則在LP傳輸數據塊處理器中無需包括用於交錯傳輸數據塊的仲裁器，反之亦然。
在圖7中，碼字CW，編碼長度CL和編碼類型TYPE，及來自優先權選擇器的數據被耦合到一個傳輸控制218，而且碼字和編碼類型信號被連接到一個可變字長變成固定字長的轉換器201。轉換器201將可變字長碼字分組成諸如8比特字節，以降低時速率緩衝器13和14的存貯空間的要求。轉換器201可以是在美國專利4914675中所描述的形式。由轉換器201提供的固定長度字被暫存在緩衝器207中。
響應CW，CL，TYPE和CW＃j數據，傳輸控制器218建立(構成)傳輸數據塊標題(ST，TH，RH)，並將這些標題加到標題緩衝器208。對於控制器218，這緩衝器可以是內部固有的。響應編碼長度，編碼類型和碼字，控制器218產生請求定時信號，以便將固定長度視頻信號數據字和傳輸數據塊標題信息交錯成為(經多路復用器209)預定比特數的傳輸數據塊。
由多路復用器209提供的數據塊耦合到多路復用器211的一個輸入端並送到幀檢測編碼器FCS210的一個輸入端，該編碼器的輸出端接至多路復用器211的第二輸入端。響應傳輸數據塊的數據，FCS210形成用於各數據塊的二字節的錯誤檢測碼。調節多路復用器211，以使由多路復用器209提供的各傳輸數據塊通過，並隨之將來自部件210的16比特，即2位元組FCS碼附加在該傳輸數據塊之後。
在前面關於傳輸處理器的描述中，假設由壓縮器10提供的所有標題信息包含於由傳輸處理器提供的視頻數據流中。應當認識到，許多視頻標題信息也含於傳輸標題中，並如此提供冗餘信息。在另一可選擇的裝置中，檢測器218可以排除轉換器201接收那些視頻標題數據，那些視頻標題數據多餘地存在於傳輸數據塊標題中，從而提高了總的編碼效率。在接收機端，這被消除的視頻標題數據可由傳輸數據塊標題信息重建並被插入到視頻數據流之中。
在接收機端，被檢測的信號被加到向前錯誤糾正電路21和22，以就分別的HP和LP信號進行錯誤糾正。已經糾錯的數據再經速率緩衝器23和24加到傳輸處理器25。既使是已檢測的數據已經在FEC電路21和22中經歷了錯誤糾正，而發先在信號傳輸中的某些錯誤則不可能被FEC電路所糾正。如果這些錯誤被允許經過去壓縮電路，則會在重現的圖象上出現非常顯見的劣變。為排除這種情況的發生，每一傳輸數據塊都包括單獨的錯誤檢測碼，以識別穿過FEC電路的錯誤的出現，並相應於這種錯誤識別，系統可提供合適的錯誤消除。
圖8示出了包含在本系統的接收器部分的傳輸處理器25。需要兩個這種處理器，一個用於HP信道，另一個用於LP信道。如果事先知道音頻或輔助數據總被排除在一特定頻道之外，這相應的部件則可從這種頻道傳輸處理器中被除去。
在圖8中，來自速率緩衝器23和24的數據被加到FCS錯誤檢測器250和一個適遲部件251。延時部件251提供了一個傳輸數據塊間隔的延時，以使得檢測器250確定是有錯誤出現在相應傳輸數據塊中。檢測器250提供一個表示在該數據塊中有錯誤存在或無錯誤存在的錯誤信號E。該錯誤信號加到一個1比3的去多路復用器253的輸入埠。該被延時的傳輸數據塊的數據也加到該多路器253的輸入埠。適時的傳輸數據塊數據還被耦合到一個服務類型檢測。(STDETECT)252，它檢測ST標題並由此調整多路復用器253，以通過該傳輸數據塊數據並使錯誤與恰當的音頻或輔助或視頻信號通道相對應。既使可在一個傳輸數據塊檢測一個錯誤，ST碼仍可被依賴，因為它已經被獨立地漢明(Hamming)編碼保護。
在分別的音頻、輔助和視頻信號的處理通路之中錯誤信號可以不同的方式被利用而實現錯誤消除。在視頻信號處理通路中，可根據包含在去壓縮器27中的錯誤消除電路而以交替的方式利用錯誤信號。在最簡單的方式中，假設去壓縮器27包含有一個顯示存貯器，而在該存貯器中，在信息被編碼的同時更新信息。如果對於一圖象的特定部分沒有信息被接收到，該顯示器的相應部分就不能更新。這些不被更新的圖象部分被簡單地以連續幀的形式重複，直至接收新的數據。如果假設通過幀至幀重複信息所消除的錯誤是可接受的，則在視頻信號處理通路中可利用該錯誤信號以及從視頻數據流中檢測到的錯誤簡單地切除傳輸數據塊。作為選擇，對於更為複雜的錯誤消除，該傳輸數據塊數據可被保留，但使用錯誤指示的標籤法以便調整去壓縮器執行選擇的錯誤消除功能。
在視頻信號處理通路中，傳輸數據塊數據和錯誤信號被耦合到處理單元256，該單元256從該數據中刪去FSC碼和傳輸數據塊標題ST，TH和RH。可以安排刪去整個其中業已發現有錯誤的傳輸數據塊。部件256在分別的總線上提供已刪去傳輸數據塊標題的視頻數據，錯數據以及傳輸標題給優先取消選處理器26。
FEC電路21和22相應於相當於提供到編碼器的FEC電路15和16的固定長度字而提供已接收的固定長度字數據。因為這樣的傳輸數據塊標題數據出現在字節邊界上，而該字節邊界是被預定的(ST，TH和FCS)，或被傳輸標題標識的。因而從各傳輸數據塊中識別及除去要求的傳輸數據塊標題是相對簡單的事情。
圖9示出了一個典型的優先權選處理器。該優先權去選處理器從接收器傳輸處理器接收數據並將其重新構成加到編碼優先權選擇處理器11的形式。為完成此事，數據流的各碼字則必須被識別，即在每一數據塊中的碼字CW＃j必須是可識別的。由於這種數據是以連續的可變長度編碼的形式，它必須至少是被部分地VLC解碼，以便定義碼字邊界。一旦碼字邊界被確定，該碼字可被計數以發現CW＃j(在HP信道中)。當碼字邊界被識別後，該碼字可容易地被解析成為各個平行比特VLC的編碼形式。
在圖9中，類似的電路(270，271，272，273)和(276，277，278，279)分別地響應HP和LP數據，將進入的數據解析成為平行比特VLC碼字。這HP和LP碼字被分別地耦合到多路復用器274，該多路復用器響應去選控制器275而將這些數據重新組合成為類似於由壓縮器1010所提供的數據序列。
現在來考慮HP信道電路270-273。來自部件256(圖8)的視頻數據被加到緩衝存貯器270和去選控制器271。此外，HP傳輸數據塊標題被加到該控制器271。這種無錯誤的視頻數據將以預定循環順序的方式出現。在一序列中的特定的點是可與傳輸數據塊標題信息識別開的。一旦一個起始點被識別，則在預定序列中進行解碼處理。該去選控制器271是可編程的，以調整可變長度的解碼器VLD根據該序列進行操作。例如，假設傳輸標題指示現行數據是來自一個工場並且是一個發生在字節Z的記錄標題。該記錄標題被置於一個數據片的起始位置，因而可相對於字節Z識別一個數據片的進入點。在這一點，已知比特/字節編碼格式的數據片標題是可知的，該標題隨後是一已知比特/字節編碼格式的實現數據塊標題，再隨後是已知編碼格式的數據塊數據，等等。因此，響應傳輸標題信息，該控制器271建立VLD272的解碼序列，即用於組成VLC碼字的VLD解碼錶。應當注意，因為在數據流中的數據片的標題比如不是被以不變長度編碼的，該控制器可被安排用於比較傳輸標題信息與普通數據片標題信息比較，以便進入點的確定。
來自緩衝器270的視頻數據被耦合到VLD272，它連接一定數量的固定長度的碼字，並根據所期望的相對通常循環序列的編碼類型而對於一可識別的碼字進行被連接碼字的導引比特檢查。一旦導引比特的一個特定數被識別而作為一有效的碼字，這些比特則被作為一平行比特碼字CW而被輸出到一緩衝器273。此外，所期望的碼字類型T和碼字長度CL被產生且被加到緩衝存貯器273。當這些碼字被輸入到緩衝存貯器273中時，它們被由去選控制器275索引。
DC與AC係數碼字被根據不同的統計值而編碼，並且在一宏觀數據塊中的各個數據塊的係數被連接，而不包括數據塊識別符的結尾(末端)。然而，一般這在一宏觀數據塊中的第一個數據塊的DC係數可由它在這比特流中的位置而識別。VLD無法區別某一數據的最後的AC係數和下一個數據塊的DC係數。識別是由包含在傳輸數據塊標題信息中的CW＃j來提供的。CW＃j識別在一數據片中的每一數據塊的最後的AC係數。為發現這被計數為(j)碼字，去選控制器275監視由VLD提供的編碼類型T。控制器275計數這AC類型編碼T，並當j已經出現時，該控制器275通知VLD272，以便重置該循環到一個DC係數解碼事件中去。
在LP信道中的部件276-279以一相類似的方式工作。然而這LP數據則希望僅包含AC係數碼字。在對於一宏觀數據塊中的各個數據塊的AC碼字被數據塊(EOB)碼的末端所分離，因而無必要去計數碼字。這VLD278的操作可單單是對字的解碼，所有這些字都是根據一個編碼表而被編碼。在一傳輸數據塊中的第一個宏觀數據塊的位置由分別的傳輸標題而識別，並且每一連續的宏觀數據塊是由記錄標題識別，這一信息是由一選控制器277來估價，以控制VLD278，因而對存貯緩衝器279中的碼字進行索引。
響應已索引的信息和存貯在存貯緩衝器273和279中的T型碼字，去選控制器275經過一多路復用器274而連接存貯在存貯緩衝器273和274中的HP和LP碼字。該控制器指示一個宏觀數據塊，調整多路復用器274以使來自HP頻道的數據經過，並從存貯緩衝器273讀出分別的HP數據，直到宏現數據塊的一數據塊的碼字CW＃j。它隨之調整該多路復用器以使來自LP頻道的數據通過，並讀取對應於同一數據塊1的AC係數碼字，直到一個EOB類型的編碼出現為止。隨後，控制器275調節該多路復用器274，以使來自HP頻道的數據通過，並開始讀取該宏觀數據塊的相應的數據塊2的HP數據。在這相應於CW＃j的碼字被讀出之後，該控制器則再次轉換，以便從LP頻道讀取作為數據塊2的LP數據。
如果當著從高優先權頻道讀取數據時，一個EOB碼在相應於CW＃j的碼字發生之前而發生，該控制器275被復位以便從高優先權頻道讀取下一個數據的數據塊。
這出現碼字的循環的特性可以是變化的。比如說，一些在一局部中的宏觀數據塊可能不被編碼/或一些在一宏觀數據塊中的數據塊可能不被編碼。這一信息是包含在各個數據片和宏觀數據塊標題中的。為了建立並保持恰當的解碼循環，控制器275響應碼字的類型來檢測該局部和宏觀數據塊的標題碼字，以確定在分別的宏觀數據中的數據塊數目以及在分別的局部中的宏觀數據塊數目。響應這些數目，控制器275計數特定的解碼操作並確定什麼時候某種解碼功能已經完成，以及重新開始一個解碼循環。應注意的是，作為先前被指出的，在一個傳輸數據塊可以包括多於一個的記錄標題，但僅有這第1個記錄標題被傳輸數據塊標識，同樣，只有在傳輸數據塊中的第一個記錄標題可被部件256刪除掉。為了從這類記錄標題中識別並提取信息，並從該數據流中刪去這類記錄標題，控制器275計數由VLD272所處理的宏觀數據塊的數目，並當在一局部中的最後的宏觀數據塊完成時，識別下一個在一傳輸數據塊中作為記錄標題的出現的數據。隨後它讀取在該記錄標題的信息，以建立隨後的循環操作並關閉它至緩衝器273的通道。
在圖中，控制器271、275和277是作為三個分別部件示出的。然而是最好它們可被組合成一個單一的控制部件。
圖9的電路不提供可變長度的已解碼的數據，而是對各個可變長度的碼字解析，並將它們以類似於壓縮器10輸出端處所提供的數據形式提供這些數據。實際上與壓縮器10互補的相同的電路可被用來作為去壓縮器27。然而應當注意到可以利用圖9的電路來提供已解碼的可變長度的碼，而避免在去壓縮器電路中的VLD。
在圖9中，對於各種錯誤消除方法都提供了預防措施。比如，既使一個傳輸數據塊包括一個錯誤，該數據塊的數據可被處理並通過去壓縮器。在這種情況中，對於該傳輸數據塊的每一數據字都產生一個錯誤標誌，並且該錯誤標誌連同加到去壓縮器的碼字在一起。該錯誤標誌是由選控制器271和277而提供的，並被耦合到緩衝存貯器273和279，在其中，它們被存貯在與相關連錯誤的傳輸數據塊碼字對應的存貯器位置。
在一可供選擇的系統中，其中這已劣變的傳輸數據塊是不被處理的，假設一個LP傳輸數據塊被丟失。該LP信道提供對於圖象的重建來說是較為不是重要的係數數據，並且在事實上DCT數據塊沒有這些係數也可被去壓縮，雖然這各個去壓縮數據塊將表現出較差的空間清晰度。因此，當LP錯誤的傳輸數據塊被從數據流中被刪除時，並且數據將在多路復用器274被重建時，在每一個HP數據的數據的字後插入一個EOB碼以代替LP數據。該EOB碼是由控制器275提供並被多路復用器274多路復用成數據流。為了標識對於各個數據的EOB是強制的或人工的數據塊，隨EOB信號可帶有一錯誤標誌。這強制的EOB信號被表示為EOBE。
兩個信道的傳輸標題信號提供給控制器275，該控制器對可從存貯緩衝器273和279中得到的方框信息進行索引。宏觀數據塊和數據塊數據以已知的序列發生，使得控制器能夠識別丟失的數據，提供並附加EOBE碼到HP數據面作為丟失的LP數據。
通常很少有錯誤出現在HP信道中，因為它是以增強方式被發射的。然而，如果有錯誤確實發生在HP信道中，則在LP信道中對應於在HP信道中丟失的數據塊數據就變得無意義。控制器275被編程，以便通過一個由非錯誤傳輸數據塊標題所識別的正常序列信息的中斷來識別丟失的HP數據。當丟失的HP數據檢測到時，這相應的LP數據則被從存儲緩衝器279中刷掉，就是說它將不被送到去壓縮器。此外，控制器275可被設計用來將錯誤的數據提供到去壓縮器中，以一種指示出被丟失的數據的形式，即宏觀的數據塊或數據片或幀數據是不被從優先權去選處理器提供的。
權利要求
1.用於對於一表示圖象的電視信號進行編碼的裝置，其特徵在於一個表示壓縮視頻信號的碼字(codewrd)序列的源(10)與所說的源相耦合併響應所說的碼字的第一裝置(11)，按照各自碼字對圖象重現的相對重要性，用於把所說的碼字序列解析成(按照一種表示各自預定圖象區域的視頻信號數據總量的功能)一個高優先的碼字序列和一個低優先的碼字序列，並且為把高和低優先序列重新恢復成一個單一序列提供標記。與所說的第一裝置耦合的第二裝置，用以形成相互獨立的所說的高優先碼字序列傳輸數據塊，和所說的低優先碼字序列傳輸數據塊，每個傳輸數據塊包括一個由高優先和低優先數據中的一個的碼字佔據的預定位容量，傳輸塊標題信息，包括所說的標記，用於識別所說的數據和整個所說的數據和所說的傳輸數據塊標題信息產生的錯誤校驗位，所說的第二裝置提供一個包括有所說的高優先碼字的傳輸數據塊的第一傳輸數據塊序列，和一個包括有所說的低優先碼字的傳輸數據塊的第二傳輸數據塊序列；前向錯誤檢驗裝置(15，16)用於產生相應於所說的第一傳輸數據塊序列和所說的第二傳輸數據塊序列的相互獨立部分的錯誤校正數據，和用於把該相應的錯誤校正數據添加到各自的第一傳輸數據塊序列和第二傳輸數據塊序列中。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於具有分別地調製第一和第二傳輸數據塊序列的裝置;並且包括分別耦合接收第一和第二傳輸數據塊序列的第一和第二速率緩衝器，用於以可變間隔接受傳輸塊碼字和以基本恆定的速率輸出傳輸數據塊碼字。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於所說的源包括響應一個控制信號的裝置，用於適當地控制視頻信號的壓縮型式的壓縮量，和其中所說的速率緩衝器包括，用於提供一信號以指示所說的速率緩衝器以相對豐滿度的裝置，和響應於指示速率緩衝器的相對豐滿度的信號的裝置，用於產生所說控制信號。
4.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於所說的源包括用於適當控制視頻信號的壓縮型式的壓縮量的裝置。
5.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於所說的源包括用於分別提供幀內壓縮視頻數據幀的裝置，在該幀內壓縮視頻數據幀中散置有運動補償預測壓縮數據幀，所說的提供裝置包括離散餘弦變換裝置，用於提供表示象素的數據塊(blocks.of pixels)的變換係數;和量化裝置，用於適當限制變換係數的動態範圍。
6.根據權利要求1所述裝置，其特徵在於所說的源包括用於提供一個視頻信號的壓縮型式的裝置，壓縮型式的裝置，壓縮型式包括定義壓縮視頻信號的壓縮型式的裝置，壓縮型式包括定義壓縮視頻信號的可變類型的碼字的一個第一序列，和與第一序列相關的碼字的一個第二序列，並指示所說的類型，和第一裝置響應碼字的第二序列，在逐一圖象的區域的基礎上，按照第一序列的各自碼字的類型可變地把碼字的第一序列解析成一個高優先碼字序列和一個低優先碼字序列。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於包括用於分別用添加錯誤校正數據分別調製第一和第二傳輸數據塊序列的裝置
8.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於第二裝置包括用於提供傳輸數據塊標題信息的裝置，該標題信息指示了各自傳輸數據塊內的特定數據。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於特定數據是進一步的傳輸數據塊標題信息。
10.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所說的壓縮視頻信號的各自的幀按照幀內或幀間編碼方法被壓縮;和第一裝置按照一種表示各自預定圖象區域的視頻信號數據量的功能，和按照一種無論是當前幀的幀內編碼或幀間編碼的功能對所說的碼字的序列進行解析。
11.在接收機中，該接收機用於接收一個包括壓縮視頻數據類型的電視信號，在逐一圖象區域的基礎上所述壓縮視頻數據被可變地解析成高和低優先通道，在所說的高和低優先通道中的數據出現在預定數據容量的傳輸數據塊中，傳輸數據塊包括有傳輸標題信息，傳輸標題信息具有與可變解析信號數據相關的控制數據信號數據，和與傳輸數據塊標題信息和包含在各自數據塊中的信號數據有關的錯誤校驗數據，在每個傳輸數據塊中的信號數據相對應的一個單獨的數據類型(例如與高優先權視頻數據，或低優先權視頻數據對應)，裝置的特徵在於第一裝置(20-24)，用於接收所說的電視信號和從各自的高和低優先通道提供相應於傳輸數據塊的第一和第二數據流;與第一裝置耦合的第二裝置(25)，用於提供相應於各自的高優先視頻數據和低優先視頻數據的第一和第二碼字序列以該第二裝置刪去的傳輸數據塊標題信息，並且還提供相應於所說傳輸數據塊標題信息的進一步碼字序列;與第二裝置耦合的第三裝置(26)，響應所說的包括有控制數據的傳輸數據塊標題信息，用於把第一和第二碼字序列合併成進一步的碼字序列。與第三裝置耦合的第四裝置(27)，用於對表示壓縮視頻數據的進一步的碼字序列進行去壓縮，以產生一個未被壓縮的視頻信號。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於第一裝置還包括第一和第二速率緩衝器用於以可變速率提供第一和第二數據流。
13.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於所說的壓縮視頻數據部分地與離散餘弦變換(DCT)係數相關的碼字相對應，DCT係數出現在序列塊中，每個序列的係數依據對重新恢復圖象的重要性遞減順序出現，其中每塊的較大的重要性碼字包括高優先信道中，而每塊的較小重要性的碼字包括在低優先信道中;和第三裝置包括按重要性遞減順序將每個塊的較大和較小重要性的碼字重新合併的裝置。
14.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於電視視頻信號包括前向錯誤校正碼;和第一裝置包括響應前向錯誤校正碼，用於對所說的電視信號執行錯誤校正的裝置。
15.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於碼字的進一步序列以可變長度編碼的幀內壓縮數據與可變長度編碼的運動補償預測幀編碼交織的形式表示壓縮視頻數據，第四裝置包括可變長度解碼裝置，響應所說的進一步的序列，用於對進一步的序列進行可變長度解碼，和與可變長度解碼裝置耦合的去壓縮裝置，用於可選擇地對幀內壓縮數據和運動補償預測幀壓縮數據進行解碼。
全文摘要
用於對例如地面傳送的HDTV信號進行編碼/解碼的裝置包括一個響應高清晰度視頻源信號的壓縮電路(10)，一個響應碼字CW和T的優先選擇電路(11)，一個響應高和低優先碼字的傳輸處理器(12)。每個傳輸數據塊包括一個標題、碼字CW和錯誤檢測校驗位。各傳輸數據塊被提供一個前向錯誤校驗電路(15、16)。高和低優先數據提供給一個數據機(17)，由此它們正交幅度調製各自的載波，以便用於發送。
文檔編號H04N7/30GK1065567SQ9210166
公開日1992年10月21日 申請日期1992年2月26日 優先權日1991年2月27日
發明者D·雷喬胡裡, J·W·茲德普斯基, G·A·雷特邁耶, C·M·瓦恩 申請人:通用電氣公司