[发明专利]用于数字图像信号编码系统的编码模式控制装置

说明书

本发明涉及一个数字图像信号编码系统：尤其涉及一种包括有一个能够准确地控制在数字图像信号中每个图像数据块的编码模式的编码模式控制装置的编码器。

在数字图像信号编码应用(比如，高分辨率电视，图像交换系统，图像电话和图像门电话)中，以数字化的形式传输图像信号。当包括一系列图像帧的图像信号以数字化形式表示时，必定有相当数量的数字数据，因为在一个图像帧中的每一行都由一系列称为“象素”的数字数据单元确定。然而，由于一个常规传输通道的有效频率带宽有限，为了通过该通道传输相当大量的数字数据，则有必要采用一个图像信号编码装置以压缩或减少要传输的数据量。

可以正常地压缩数字图像信号而不严重影响其完整性，这是因为通常在一单独帧中的一些象素之间和相邻帧中的一些象素之间存在一定的关联和冗余度的缘故。

除了各种不同的图像压缩技术以外，人们已知所谓混合编码技术以及统计编码技术最为有效。

如本领域技术人员所熟知的那样，大多数混合编码技术采用一种自动内部编码／非内部编码，离散余弦变换(DCT)，量化变换系数，和VLC(可变长度编码)。把一个输入图像帧分成称为宏模块的编码块，每个宏模块通常包括16×16个象素，并且根据一个给定的混合编码方案进行处理。自动内部编码／非内部编码是一个根据其变化对于一个随后的DCT过程自动从一个当前帧的PCM(脉冲编码调制)数据、或从一个当前帧的运动补偿DPCM(差分脉冲编码调制)数据中自动地选择图像信号的过程。

根据减少在相邻帧之间冗余度概念的非内部编码技术用于根据一个目标的运动流来预测当前帧并且产生称为移动帧差别(DFD)信号的差别信号，该差别信号代表当前帧与其预测值之间的差别。通常，DFD信号的最终的编码数据的长度比相应的内部编码信号的编码数据长度短。

可以把一个图像信号的景象分成两部分，即运动的目标、和不包括运动目标的不动的背景。然而，当一个目标在一个景象的背景内运动时，通常有一个区域遮掩在运动目标之后，但在目标运动之后又变成看得见的。按照逻辑推理，这个新出现的区域(以后称为“暴露区域”)应该采用内部编码技术编码(而不采用非内部编码方法)因为没有可用来预测当前帧的关于在前一帧中的新出现部分的相类似性或者冗余度)。然而有时完全根据该差别的编码模式选择过程可能会不正确地选择了非内部编码(而不是内部编码)来编码新出现的区域。

因而，本发明的一个主要目的是提供一个能够准确地为一个新出现部分选择编码模式的编码器。

根据本发明的技术方案，提供了一种用于对描述具有至少一个运动目标和一个稳定背景的景象的图像信号进行编码的装置，所述的图像信号由包括当前帧、前一帧及后一帧的一系列图像帧代表，每个图像帧被分成多个编码块，其中该编码装置包括：

用于确定当前帧差值和下一帧差值的装置，其中该当前帧差值表示当前帧和前一帧之间的差值，而该下一帧差值表示当前帧和下一帧之间的差值；

用于通过对当前帧差值和下一帧差值进行异或运算来检测包括一遮掩区域和一暴露区域的过渡区域的装置，该遮掩区域是下一帧中的一个区域，它在当前帧中可以看得见而当运动目标在当前帧和下一帧之间运动后中遮掩在运动目标后面，而该暴露区域是当前帧中的一个区域，它在前一帧中遮掩在运动目标后面而当运动目标在前一帧和当前帧之间运动后可以看得见；

用于将暴露区域确定为过渡区域与当前帧差值的公共部分的装置；

用于根据前一帧和当前帧为当前帧中的每个编码块产生一预测块的装置；

用于通过从所述每个编码块减去预测块来获得一预测误差块并且用于根据其偏差来提供该预测误差块或所述每个编码块作为输出块的装置；

用于通过检查所述每个编码块是否属于暴露区域来为每个编码块选择输出块或所述每个编码块，从而为每个编码块提供一个最终块的装置，其中如果所述每个编码块属于暴露区域，选择所述每个编码块作为所述最终块，否则选择所述输出块作为所述最终块；以及

用于编码所述最终块从而提供编码图象信号的装置。

从下面结合附图所作的优选实施例的描述中可以清楚地看出本发明的上述及其它目的和特征，其中：

图1按本发明优选实施例描绘了一个图像编码器的方框图；

图2表示一个由在图1中所示的用编码控制装置105完成的用于探测一个暴露区域的方法：

图3表示一个在图1中所示的编码控制装置105的典型内部结构的方框图：和