Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

—ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–јЅќ“ » ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–ј“Ќќ√ќ ќ–“ќ√ќЌјЋ№Ќќ√ќ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ƒЋя ”ѕЋќ“Ќ≈Ќ»я » –ј—Ў»–≈Ќ»я —»√ЌјЋј ƒ¬»∆”ў≈√ќ—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»я, Ќќ—»“≈Ћ№ «јѕ»—» ”ѕЋќ“Ќ≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ѕ–≈ƒ—“ј¬Ћяёў≈√ќ ƒ¬»∆”ў≈≈—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»≈ - ѕатент –‘ 2119727
√лавна€ страница  |  ќписание сайта  |   онтакты
—ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–јЅќ“ » ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–ј“Ќќ√ќ ќ–“ќ√ќЌјЋ№Ќќ√ќ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ƒЋя ”ѕЋќ“Ќ≈Ќ»я » –ј—Ў»–≈Ќ»я —»√ЌјЋј ƒ¬»∆”ў≈√ќ—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»я, Ќќ—»“≈Ћ№ «јѕ»—» ”ѕЋќ“Ќ≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ѕ–≈ƒ—“ј¬Ћяёў≈√ќ ƒ¬»∆”ў≈≈—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»≈
—ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–јЅќ“ » ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–ј“Ќќ√ќ ќ–“ќ√ќЌјЋ№Ќќ√ќ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ƒЋя ”ѕЋќ“Ќ≈Ќ»я » –ј—Ў»–≈Ќ»я —»√ЌјЋј ƒ¬»∆”ў≈√ќ—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»я, Ќќ—»“≈Ћ№ «јѕ»—» ”ѕЋќ“Ќ≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ѕ–≈ƒ—“ј¬Ћяёў≈√ќ ƒ¬»∆”ў≈≈—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»≈

—ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–јЅќ“ » ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ќЅ–ј“Ќќ√ќ ќ–“ќ√ќЌјЋ№Ќќ√ќ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я ЌјЅќ–ј  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ќ¬ ѕ–≈ќЅ–ј«ќ¬јЌ»я, —ѕќ—ќЅџ » ”—“–ќ…—“¬ј ƒЋя ”ѕЋќ“Ќ≈Ќ»я » –ј—Ў»–≈Ќ»я —»√ЌјЋј ƒ¬»∆”ў≈√ќ—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»я, Ќќ—»“≈Ћ№ «јѕ»—» ”ѕЋќ“Ќ≈ЌЌќ√ќ —»√ЌјЋј, ѕ–≈ƒ—“ј¬Ћяёў≈√ќ ƒ¬»∆”ў≈≈—я »«ќЅ–ј∆≈Ќ»≈

ѕатент –оссийской ‘едерации
—уть изобретени€: «а€вленные способы и устройства используютс€ в системах обработки цифровых сигналов. ¬ локальном декодере устройства уплотнени€ MPEG - стандарта, а также в устройстве расширени€ MPEG - стандарта по€вл€ютс€ ошибки округлени€. Ёто происходит из-за отсутстви€ стандарта дл€ округлени€ результатов типа *. 5 (где *. - целое число), которые получаютс€, когда набор коэффициентов преобразовани€, €вл€ющихс€ результатом уплотнени€, подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию. »зобретение предотвращает по€вление ошибок несоответстви€ посредством предварительной обработки набора коэффициентов преобразовани€ до их обратного ортогонального преобразовани€, что и €вл€етс€ достигаемым техническим результатом.  оэффициенты преобразовани€ в наборе суммируютс€ и оцениваетс€ четность суммы (четна€ или нечетна€). ≈сли установлено, что контрольна€ сумма четна€, то инвертируетс€ четность одного из коэффициентов преобразовани€ в наборе, чтобы получить коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью. Ёто делает контрольную сумму нечетной. “огда, если набор коэффициентов преобразовани€, включающий коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, будет подвергнут обратному ортогональному преобразованию, ни один из результатов ортогонального преобразовани€ не будет иметь значение *.5. 12 с. и 38 з.п.ф-лы, 30 ил.
ѕоиск по сайту

1. — помощью поисковых систем

   — помощью Google:    

2. Ёкспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. ѕо номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Ќомер патента: 2119727
 ласс(ы) патента: H04N7/30
Ќомер за€вки: 94045924/09
ƒата подачи за€вки: 01.03.1994
ƒата публикации: 27.09.1998
«а€витель(и): —они  орпорейшн (JP)
јвтор(ы): “ерухико —узуки (JP); ≈ити ягасаки (JP); “атсу€ —удо (JP); “ору ќказаки (JP)
ѕатентообладатель(и): —они  орпорейшн (JP)
ќписание изобретени€: ƒанное изобретение относитс€ к способу и устройству дл€ предварительной обработки коэффициентов преобразовани€, способу и устройству дл€ выполнени€ обратного ортогонального преобразовани€, способу и устройству дл€ расширени€ уплотненного информационного сигнала и носителю записи. ¬ частности, изобретение относитс€ к способу и устройству дл€ предварительной обработки коэффициентов преобразовани€, способу и устройству дл€ выполнени€ обратного ортогонального преобразовани€, способу и устройству дл€ уплотнени€ информационного сигнала, способу и устройству дл€ расширени€ уплотненного информационного сигнала и носителю записи дл€ сигнала движущегос€ изображени€.
ќртогональные преобразовани€ используютс€ в разнообразных системах обработки цифровых сигналов дл€ различных применений. ќртогональные преобразовани€ позвол€ют выполн€ть обработку сигнала в частотной области. Ўироко известными видами ортогонального преобразовани€ €вл€ютс€ быстрое преобразование ‘урье (FFT) и дискретное (косинусное преобразование DCT) и т.п. ќртогональное преобразование анализирует, например, фрагмент сигнала во временной области по частотным составл€ющим (в зависимости от используемой функции ортогонального преобразовани€), показыва€ спектр (то есть, распределение энергии по частоте) первоначального фрагмента сигнала во временной области. ѕутем обработки различными способами частотных составл€ющих (обычно называемых коэффициентами преобразовани€), €вл€ющихс€ результатом ортогонального преобразовани€ фрагмента сигнала, может быть уменьшена избыточность в первоначальном фрагменте сигнала. ƒругими словами, посредством ортогонального преобразовани€ первоначального фрагмента сигнала и обработки результирующих коэффициентов преобразовани€, первоначальный фрагмент сигнала может быть представлен с использованием меньшего числа бит, чем их было использовано при представлении первоначального фрагмента сигнала.  роме того, посредством обратного ортогонального преобразовани€ коэффициентов преобразовани€ может быть восстановлен первоначальный фрагмент сигнала во временной области.
”стройства дл€ улучшени€ сигнала движущегос€ изображени€ и дл€ расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ €вл€ютс€ известными примерами систем обработки цифровых сигналов, использующих ортогональное преобразование.
»звестно, что мощность сигналов, имеющих высокую коррел€цию, концентрируетс€ в низкочастотном диапазоне частотной области. ≈сли концентраци€ мощности сигнала по конкретной координатной оси (например, частотной оси) возрастает, избыточность сигнала может быть существенно уменьшена, и сигнал может быть уплотнен более эффективно.
ѕоскольку сигнал движущегос€ изображени€ обычно сильно коррелирован как в пространстве, так и во времени, дл€ концентрации мощности сигнала по конкретной координатной оси может быть применено ортогональное преобразование, и сигнал движущегос€ изображени€ может быть уплотнен с высокой эффективностью.
ƒо насто€щего времени большое количество информации требовалось дл€ представлени€ движущегос€ изображени€, использующего, например, видеосигнал стандарта NTSC (Ќациональный  омитет по “елевизионным системам —Ўј). Ѕлагодар€ этому, дл€ записи сигнала движущегос€ изображени€ требовалс€ носитель записи с очень большой информационной емкостью, если носитель должен был обеспечивать врем€ записи приемлемой длительности.  роме того, частота информации, при которой с такого носител€ записываетс€ и воспроизводитс€ сигнал движущегос€ изображени€, была очень велика. —ледовательно большие магнитные ленты и оптические диски требовались дл€ хранени€ сигналов движущегос€ изображени€.
≈сли желательно записать сигнал движущегос€ изображени€ на более компактный носитель записи с временем воспроизведени€ приемлемой длительности, к сигналу движущегос€ изображени€ должна быть применена операци€ уплотнени€ сигнала, чтобы уменьшить количество информации, подлежащей хранению.  роме того, устройство должно быть способно распаковать уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, воспроизводимый с компактного носител€ записи.
ƒл€ удовлетворени€ только что описанных требований были предложены различные системы уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, которые используют коррел€цию между и внутри фрагментов сигнала движущегос€ изображени€, представл€ющего кадры, составл€ющие сигнал движущегос€ изображени€. Ќапример, широко известна система уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, предложенна€ Ёкспертным —оветом по ƒвижущимс€ »зображени€м (MPEG). ѕоскольку система MPEG подробно описана в различных печатных публикаци€х, детальное описание системы MPEG здесь не приводитс€.
¬ последующем описании будет часто употребл€тьс€ термин "изображение". ѕоскольку описанный здесь способ сигнальной обработки относитс€ к обработке сигнала движущегос€ изображени€, представл€ющего движущеес€ изображение, должно быть пон€тно, что слово "изображение", обычно используемое здесь, относитс€ к части сигнала движущегос€ изображени€.  роме того, сигнал движущегос€ изображени€ может представл€ть кадр движущегос€ изображени€ в виде фрейма (кадра) или пол€. ≈сли не установлено что-либо другое, "изображение" означает поле или кадр.
—начала система MPEG определ€ет отличи€ между кадрами, образующими сигнал движущегос€ изображени€, чтобы уменьшить избыточность сигнала движущегос€ изображени€ во временной области. «атем система MPEG уменьшает избыточность сигнала движущегос€ изображени€ в пространственной области путем применени€ ортогонального преобразовани€ к блокам межкадровых отличий в пространственной области. —истема MPEG использует дискретное косинусное преобразование (DCT) как ортогональное преобразование. ѕосредством уменьшени€ избыточности как во временной, так и в пространственной област€х, движущеес€ изображение уплотн€етс€ весьма эффективно. ”плотненный сигнал движущегос€ изображени€, €вл€ющийс€ результатом только что описанного процесса уплотнени€, может быть затем записан на носитель записи или передан через подход€щий канал передачи.
 огда уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ воспроизводитс€ с носител€ записи или принимаетс€ из канала передачи, из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ выдел€ютс€ блоки коэффициентов преобразовани€, €вл€ющиес€ результатом DCT-преобразовани€.  оэффициенты преобразовани€ обрабатываютс€ путем использовани€ обратного ортогонального преобразовани€ (обратное дискретное косинусное преобразование (IDCT) в системе MPEG) дл€ восстановлени€ блоков межкадровых отличий в процессе реконструкции кадров первоначального сигнала движущегос€ изображени€.
ѕример структуры устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, основанного на системе MPEG, показан на фиг. 1. ¬ устройстве уплотнени€, показанном на фиг. 1, цифровой сигнал движущегос€ изображени€ подаетс€ в схему форматировани€ блока 101, где он преобразуетс€ из стандартного видеоформата, например, из стандартного формата видеосигнала NTSC, в блочный формат дл€ получени€ разделенного на блоки сигнала движущегос€ изображени€. “аким образом, каждый кадр сигнала движущегос€ изображени€ раздел€етс€ в пространственной области, то есть, по горизонтали и вертикали, на макроблоки, например, 16 х 16 элементов. ћакроблоки разбиваютс€ также на блоки 8 х 8 элементов.
”стройство, показанное на фиг. 1, сжимает каждый кадр сигнала движущегос€ изображени€ блок за блоком, пока не будут обработаны все блоки, образующие кадр. «атем устройство обрабатывает другой кадр сигнала движущегос€ изображени€, который может быть, а может и не быть следующим кадром в последовательности кадров, образующих движущеес€ изображение. ¬ последующем описании устройства, показанного на фиг. 1, будет раскрыт процесс сжати€ одного блока элементов в одном кадре. Ѕлок элементов, подлежащих уплотнению, - это текучий кадровый блок, €вл€ющийс€ блоком текущего кадра. –азбитый на блоки сигнал движущегос€ изображени€ подаетс€ на предсказатель движени€ 102. ѕредсказатель движени€ подает текущий кадр, включа€ блок текущего кадра S1, блок за блоком к схеме расчета блока отличий 103.
 огда схема расчета блока отличий 103 получает текущий кадровый блок от предсказател€ движени€ 102, она также получает блок сопоставлени€ S2, относ€щийс€ к текущему кадровому блоку из предсказател€ движени€ 102. Ѕлок сопоставлени€ образуетс€ предсказателем 113 из восстановленных кадров, хран€щихс€ в блоке пам€ти кадров 112. —хема расчета блока отличий 103 определ€ет элемент за элементом отличие между текущим кадровым блоком S1 и соответствующим ему блоком сопоставлени€ S2. –езультирующий блок отличий, блок отличий S3, подаетс€ в схему ортогонального преобразовани€ 104.
—хема ортогонального преобразовани€ 104, котора€ обычно €вл€етс€ схемой дискретного косинусного преобразовани€ (DCT), осуществл€ет ортогональное преобразование блока отличий S3 и подает результирующий блок коэффициентов преобразовани€ в квантователь 105.  вантователь 105 дискретизирует блок коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ блока дискретизированных коэффициентов преобразовани€.  одер с переменной длиной слова 106 обрабатывает блок дискретизированных коэффициентов преобразовани€ от квантовател€ 105, использу€ кодирование с переменной длиной слова, такое как кодирование ’аффмана или неравномерное кодирование и т. п. –езультирующий блок закодированных коэффициентов преобразовани€ подаетс€ затем, например, в канал цифровой передачи через выходной буфер 107. —игнал управлени€, указывающий количество бит, хран€щихс€ в выходном буфере 107, подаетс€ обратно к квантователю 105.  вантователь регулирует шаг дискретизации с учетом сигнала управлени€, предотвраща€ переполнение или потерю значимости в выходном буфере. ”величение или уменьшение шага дискретизации соответственно уменьшает или увеличивает количество бит, подаваемых в выходной буфер.
Ѕлок дискретизированных коэффициентов преобразовани€ подаетс€ также от квантовател€ 105 к инверсному квантователю 108, который €вл€етс€ частью локального декодера, используемого в устройстве уплотнени€ дл€ формировани€ из дискретизированных коэффициентов преобразовани€ реконструированных кадров, используемых в процессе кодировани€ с предсказанием. »нверсный квантователь 108 осуществл€ет инверсную дискретизацию блока дискретизированных коэффициентов преобразовани€ путем выполнени€ обработки, €вл€ющейс€ дополнением к процессу дискретизации, выполненному квантователем 105. –езультирующий блок коэффициентов преобразовани€ подаетс€ в схему обратного ортогонального преобразовател€ 109, где он подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию, как дополнению к ортогональному преобразованию, выполненному схемой ортогонального преобразовател€ 104. –езультирующий восстановленный блок отличий S4 подаетс€ на сумматор 110.
—умматор 110 получает также блок сопоставлени€ S2 дл€ текущего кадрового блока S1 от одного из устройств пам€ти кадров в пам€ти изображени€ 112, выбираемых предсказателем 113. —умматор 110 выполн€ет элемент за элементом суммирование восстановленного блока отличий S4 из схемы обратного ортогонального преобразовани€ 109 и блока сопоставлени€ S2 из пам€ти изображени€ 112 дл€ получени€ реконструированного блока изображени€ S5. –еконструированный блок изображени€ доставл€етс€ к одному из устройств пам€ти изображени€ с 112A по 112D, выбираемых селектором III оттуда, где он хранитс€.
–еконструируемый блок изображени€ записываетс€ в выбранное устройство пам€ти изображени€, где он образует один блок (соответствующий текущему блоку) кадра, восстанавливаемого блок за блоком из блоков реконструируемого изображени€ в выбранном устройстве пам€ти изображени€. ѕо завершении процесса реконструированное изображение будет использоватьс€ с целью получени€ блоков сопоставлени€ дл€ выполнени€ кодировани€ с предсказанием дл€ уплотнени€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
ѕредсказатель движени€ 102 определ€ет дл€ каждого макроблока текущего кадра вектор движени€ между макроблоком текущих кадров и хран€щимис€ в нем макроблоками отличий других кадров сигнала движущегос€ изображени€. ѕредсказатель движени€ формирует также сумму абсолютных значений отличий ("сумма абсолютных значений отличий") между элементами в каждом макроблоке текущего кадра и другими макроблоками других кадров.  ажда€ сумма абсолютных значений отличий показывает степень совпадени€ между каждым макроблоком текущего кадра и макроблоками других кадров. ѕредсказатель движени€ подает каждый вектор движени€ и соответствующую сумму абсолютных значений отличий и схему определени€ режима предсказани€ 115.
—хема определени€ режима предсказани€ 115 использует данные, полученные от предсказател€ движени€ 102, дл€ определени€ режима предсказани€, который будет использован дл€ кодировани€ с предсказанием текущего кадра, св€занного с одним или несколькими другими восстанавливаемыми кадрами. “екущий кадр может быть закодирован с предсказателем посредством использовани€ любого из следующих режимов предсказани€:
(1) ¬нутрикадровый режим, при котором кадр сжимаетс€ сам, без обращени€ к любым другим кадрам.  адр, закодированный таким образом, называетс€ I-кадром.
(2) –ежим пр€мого предсказани€, при котором предсказание выполн€етс€ с обращением к реконструированному кадру, по€вившемус€ ранее в движущемс€ изображении.  адр, закодированный таким образом, называетс€ P-кадр.
(3) –ежим двунаправленного предсказани€, при котором выполн€етс€ предсказание блок за блоком с обращением к опорному блоку, полученному из реконструированного кадра, по€вившегос€ ранее в движущемс€ изображении, реконструированного кадра, по€вившемс€ позднее в движущемс€ изображении или путем выполнени€ линейной операции элемент за элементом (например, расчет среднего значени€) между ранее реконструированным кадром и кадром, реконструированным позднее.  адр, закодированный таким образом, называетс€ B-кадром.
ƒругими словами, I-кадр €вл€етс€ кадром, в котором выполн€етс€ внутрикадровое кодирование. P-кадр предсказываетс€ из реконструированного I-кадра или P-кадр, по€вившегос€ ранее в движущемс€ изображении. B-кадр предсказываетс€ блок за блоком путем использовани€ ранее или позднее реконструированного I-кадра или P-кадра или путем использовани€ блока, полученного посредством выполнени€ линейной операции с использованием реконструированного I-адра или P-кадра, по€вившегос€ ранее в движущемс€ изображении, и реконструированного I-кадра или P-кадра, по€вившегос€ позднее в движущемс€ изображении.
—хема определени€ режима предсказани€ 115 доставл€ет информацию о режиме предсказани€ и соответствующий вектор движени€ к предсказателю 113 и генератору адреса считывани€ 114. √енератор адреса считывани€ 114 выдает адреса считывани€ в пам€ть изображени€ 112 согласно вектору движени€, который заставл€ет каждое устройство пам€ти изображени€ со 112A по 112D считывать блок реконструированных кадров, хран€щихс€ в ней. ћесто считываемого блока в реконструированном изображении определ€етс€ вектором движени€. ѕредсказатель 113 выбирает один из считываемых блоков из устройств пам€ти изображени€ 112A - 112D в ответ на сигнал режима предсказани€ PM, полученный от схемы определени€ режима предсказани€ 115. ¬ыбранный считываемый блок обеспечивает блок сопоставлени€ S2 дл€ текущего блока S1. ≈сли текущий блок €вл€етс€ частью B-кадра, предсказатель выполн€ет также линейные операции над блоками, считываемыми из устройств пам€ти изображени€ 112A - 112D, дл€ получени€ требуемого блока сопоставлени€. ѕредсказатель подает блок сопоставлени€ S2 в схему блока отличий 103 и сумматор 110.
ѕример структуры устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на базе системы MPEG показан на фигуре 2. ¬ нем уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, полученный непосредственно от устройства уплотнени€ либо путем его воспроизведени€ с носител€ записи, подаетс€ в виде потока бит во входной буфер 121, где он временно хранитс€. ”плотненный цифровой сигнал включает блоки закодированных коэффициентов преобразовани€ (в том числе, блок закодированных коэффициентов преобразовани€, представл€ющих текущий блок) и информацию о режиме предсказани€, шаге дискретизации и вектор движени€ дл€ каждого блока.
”плотненный сигнал движущегос€ изображени€ покадрово считываетс€ из входного буфера 121 и направл€етс€ в инверсный кодер с переменной длиной слова (IVLC). »нверсный кодер с переменной длиной слова 122 осуществл€ет обратное кодирование с переменной длиной слова уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и раздел€ет уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ на составл€ющие, включающие блоки дискретизированных коэффициентов преобразовани€, и информацию о режиме предсказани€, размере шага и вектор движени€ дл€ каждого блока.
 аждый блок закодированных коэффициентов преобразовани€ подаетс€ в инверсный квантователь 123, который использует информацию о размере шага дл€ блока, чтобы осуществить обратную дискретизацию блока дискретизированных коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ блока коэффициентов преобразовани€. —хема обратного ортогонального преобразовани€ 124 осуществл€ет инверсное ортогональное преобразование, обычно IDCT-обработку блока коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ восстановленного блока отличий. »нверсный квантователь 123 и схема обратного ортогонального преобразовани€ 124 соответственно осуществл€ют обработку, €вл€ющуюс€ дополнением к операци€м, выполненными квантователем 105 и схемой ортогонального преобразовани€ 104 в устройстве уплотнени€, показанном на фигуре 1.
√енератор считываемого адреса 130 подает считываемый адрес в устройства пам€ти изображени€ 128A - 128D согласно вектору движени€ дл€ текущего блока, полученного от инверсного кодера с переменной длиной слова 122. ¬ ответ на считываемый адрес каждое из устройств пам€ти изображени€ 128A - 128D считывает хран€щийс€ в нем блок реконструируемого кадра. ѕредсказатель 129 выбирает один из считываемых блоков из устройства пам€ти изображени€ 128A - 128D в ответ на сигнал режима предсказани€ PM, также получаемый от инверсного кодера с переменной длиной слова 122. ¬ыбранный считываемый блок обеспечивает блок сопоставлени€ дл€ реконструкции текущего блока. ≈сли текущий блок €вл€етс€ частью кадра, закодированного как B-кадр, предсказатель выполн€ет такие линейные операции над считываемыми блоками из устройства пам€ти изображени€ 128A - 128D дл€ обеспечени€ блока сопоставлени€. ѕредсказатель 129 доставл€ет блок сопоставлени€ в сумматор 125.
—умматор 125 выполн€ет элемент за элементом сложение восстанавливаемого блока отличий из схемы обратного преобразовани€ 124 и блока сопоставлени€ от предсказател€ 129, чтобы реконструировать текущий кадровый блок текущего кадра. —електор 126 подает реконструированный текущий блок кадра дл€ хранени€ в одно из устройств пам€ти изображени€ 128A - 128D, в котором текущий кадр реконструируетс€. –еконструированный текущий кадровый блок записываетс€ в выбранном устройстве пам€ти изображени€ на месте текущего кадрового блока в реконструируемом текущем кадре.  огда все реконструируемые текущие кадровые блоки будут записаны в выбранное устройство пам€ти изображени€ 128A - 128D, реконструируемый текущий кадр будет готов дл€ считывани€, а также дл€ использовани€ в качестве опорного кадра дл€ реконструкции других кадров, по€вл€ющихс€ раньше или позже в движущемс€ изображении.
–еконструируемые кадры, хран€щиес€ в устройствах пам€ти изображени€ 128A - 128D, считываютс€ в виде выходного сигнала движущегос€ изображени€ посредством селектора 126 в ответ на адреса считывани€, формируемые генератором адреса диспле€ 127. —канирующий преобразователь (не показан) преобразует выходной сигнал движущегос€ изображени€, считываемый из устройств пам€ти изображени€ 128A - 128D в растровый формат желаемого формата видеосигнала, например, NTSC. –езультирующий выходной сигнал движущегос€ изображени€ может быть затем отображен на подход€щем дисплее, например, электронно-лучевой трубке (CRT) и т.п. ¬ этом примере генератор синхросигнала 131 синхронизируетс€ от внешнего источника синхросигнала и периодически генерирует кадровый синхросигнал дл€ доставки его к генератору адреса диспле€ 127. √енератор адреса диспле€ 127 генерирует считываемые адреса синхронно с кадровым синхросигналом.
—хемы ортогонального преобразовани€, например, схемы DCT и IDCT, используемые в вышеописанных устройствах управлени€ и расширени€, выполн€ют соответствующие арифметические операции над значени€ми элементов и коэффициентами преобразовани€, представл€емыми целыми числами с конечным числом бит. “аким образом, операции ортогонального преобразовани€, выполн€емые схемами ортогонального преобразовани€, выдают результат с округленным числом бит. ѕо этой причине различие в точности операции ортогонального преобразовани€, использующего действительные числа или различие в устройстве схемы, используемой дл€ выполнени€ операции ортогонального преобразовани€, может изменить результат операции ортогонального преобразовани€. Ёто может привести к несоответствию в работе устройства уплотнени€ и расширени€ и несоответстви€м между устройствами расширени€, осуществл€ющими расширение общего уплотненного сигнала.
Ќапример, в устройстве уплотнени€ блок отличий, получающийс€ из сигнала движущегос€ изображени€, подвергаетс€ ортогональному преобразованию, и используетс€ заданна€ обработка дл€ дискретизации результирующих коэффициентов преобразовани€ в ходе генерировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€. “огда в устройстве расширени€, если операционна€ точность представлени€ действительных чисел или устройство схемы обратного ортогонального преобразовани€ не соответствует аналогичным характеристикам устройства уплотнени€, по€вл€етс€ веро€тность того, что выходной сигнал устройства расширени€ будет отличатьс€ от входного сигнала в устройство уплотнени€. ѕоэтому выходной сигнал устройства расширени€ может зависеть от точности и конструкции устройства, используемого дл€ расширени€.
ќперационна€ точность или структура обратного ортогонального преобразовани€ может варьироватьс€ в зависимости от устройства, используемого дл€ выполнени€ обратного ортогонального преобразовани€. Ќапример, обратное преобразование блока коэффициентов преобразовани€, использующее две различные конструкции одного и того же типа схемы обратного ортогонального преобразовани€, может дать различные результаты, “акое различие в результатах называетс€ ошибкой несоответстви€ обратного ортогонального преобразовани€ ("ошибка несоответстви€").
—истема MPEG определ€ет операционную точность, при которой должны выполн€тьс€ DCT и IDCT, но не определ€ет способ выполнени€ операций и конфигурацию. Ёто имеет место из-за того, что схемы и способы дл€ выполнени€ DCT и IDCT были разработаны до установлени€ стандартов MPEG.
 ак было описано выше, в системе MPEG устройство управлени€ реализует, например, межкадровое кодирование с предсказанием и компенсацией движени€ сигнала движущегос€ изображени€. ¬ этой системе сигнал движущегос€ изображени€ раздел€етс€ на блоки, блок отличий строитс€ из текущего кадрового блока и блока сопоставлени€, получаемого посредством применени€ компенсации движени€ к реконструируемому кадру; блок отличий подвергаетс€ ортогональному преобразованию с использованием DCT-обработки; результирующие коэффициенты преобразовани€ дискретизируетс€; дискретизированные коэффициенты преобразовани€ подвергаютс€ кодированию с переменной длиной слова и закодированные коэффициенты преобразовани€ собираютс€ вместе с информацией о режиме предсказани€, размером шага дискретизации и векторами движени€ дл€ получени€ уплотнительного сигнала движущегос€ изображени€.
”стройство расширени€ примен€ет инверсное кодирование с переменной длиной слова к закодированным коэффициентам преобразовани€, инверсную дискретизацию к дискретизированным коэффициентам преобразовани€, которые €вл€ютс€ результатом инверсного кодировани€ с переменной длиной слова, и IDCT-обработку к коэффициентам преобразовани€, €вл€ющимс€ результатом инверсной дискретизации. –езультирующий восстановленный блок отличий добавл€етс€ к блоку сопоставлени€, полученному посредством применени€ компенсации движени€ к реконструируемому кадру согласно вектору движени€, –езультирующий реконструированный кадровый блок записываетс€ в виде блока реконструированного кадра, который обеспечивает кадр выходного сигнала движущегос€ изображени€ и также пригоден дл€ использовани€ в качестве опорного кадра.
”стройство уплотнени€ включает локальный декодер, который воспроизводит из дискретизированных коэффициентов преобразовани€ реконструируемые кадры дл€ использовани€ их при выполнении кодировани€ с предсказанием. Ћокальный декодер включает инверсный квантователь и схему обратного ортогонального преобразовани€.
≈сли конфигураци€ схемы IDCT в локальном декодере устройства уплотнени€ отличаетс€ от схемы IDCT в устройстве расширени€, будут иметь место случаи, когда реконструированные кадры, формируемые локальным декодером в устройстве уплотнени€, будут отличатьс€ от реконструированных кадров, формируемых устройством расширени€. «ависимость IDCT-обработки от ее конкретного исполнени€ может вызвать проблемы, если уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, генерируемый устройством уплотнени€ в соответствии со стандартом MPEG, записываетс€ на носитель записи, такой как оптический диск и т.п., дл€ массового распространени€. ≈сли уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, воспроизводимый с оптического диска, расшир€етс€ устройствами расширени€, изготовл€емыми и продаваемыми различными производител€ми, воспроизводимое изображение может отличатьс€ от оригинала.  роме того, различи€ могут зависеть от используемого устройства расширени€. ѕодобна€ несовместимость между различными устройствами расширени€ может также возникнуть, когда уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ распростран€етс€ такими распределительными системами, как наземное или спутниковое вещество, телефонные системы, цифровые системы св€зи с комплексными услугами (ISDM), кабельные или оптические распределительные системы и т.п.
ќшибки несоответстви€ представл€ют конкретную проблему, если выполн€етс€ межкадровое кодирование с предсказанием. ћежкадровое кодирование с предсказанием может быть межполевым кодированием или межкадровым кодированием. ћежкадровое кодирование с предсказанием может вызвать накопление ошибок несоответстви€ в непрерывной области пам€ти, которые приведут к неисправимым дефектам в реконструируемых кадрах.
ѕри уплотнении сигнала движущегос€ изображени€ по системе MPEG кажда€ видеопоследовательность раздел€етс€ на группы изображени€ (GOP), например, из восьми или двенадцати кадров.  аждый кадр классифицируетс€ как I-кадр, P-кадр и B-кадр, как было описано выше. ѕри выполнении предсказани€ движени€ B-кадр не используетс€ в качестве опорного кадра. ѕоэтому, ошибка несоответстви€, по€вл€юща€с€ в B-кадре, не приводит к ошибкам в других кадрах.
≈сли ошибка несоответстви€ по€вл€етс€ в P-кадре, кадр с ошибкой несоответстви€ записываетс€ в пам€ть изображени€ дл€ использовани€ при выполнении кодировани€ с предсказанием. —оответственно, если выполн€етс€ межкадровое кодирование с предсказанием, ошибка в P-кадре, хран€щемс€ в пам€ти изображени€, частично распростран€етс€ в P-кадры и B-кадры, получаемые из него путем кодировани€ с предсказанием. ќшибка накапливаетс€ пока кадр не будет заменен I-кадром или P-кадром, не имеющим такой ошибки.
ѕодобным же образом, когда ошибка несоответстви€ по€вл€етс€ в I-кадре, реконструируемый кадр с ошибкой несоответстви€ записываетс€ в пам€ть изображени€ дл€ использовани€ при выполнении кодировани€ с предсказанием. —оответственно, если выполн€етс€ межкадровое кодирование с предсказанием, ошибка в I-кадре, записанном в пам€ть изображени€, распростран€етс€ в P-кадры и B-кадры, образованные из него путем кодировани€ с предсказанием. ќшибка накапливаетс€, пока кадр не будет заменен новым I-кадром, не имеющим такой ошибки.
Ќакопление ошибки показано на фиг. 3. Ќа фиг. 3, если ошибка несоответстви€ при декодировании I-кадра равна E1, а ошибка несоответстви€ при декодировании P-кадра P1 равна ≈–1, значение в реконструированном –-кадре –1 будет равно E1 + EP1.  роме того, если ошибка несоответстви€ при декодировании P-кадра P2 равна EP2, значение ошибки в реконструированном P-кадре P2 будет E1 + EP1 + EP2. ƒаже если отдельные ошибки несоответстви€ малы, постепенное накопление этих ошибок может привести к большой ошибке.
ќшибки несоответстви€, полученные при IDCT-обработке, используемой в декодерах MPEG как в устройстве уплотнени€, так и в устройстве расширени€, можно классифицировать по двум отдельным типам:
“ип (1): ќшибки, €вл€ющиес€ результатом недостаточной операционной точности.
“ип (2): ќшибки, €вл€ющиес€ результатом систематических различий при округлении.
—тандарт MPEG устанавливает требование к операционной точности, ќднако, это требование не строгое, что не дает гарантии отсутстви€ ошибки несоответстви€, —ледовательно, ошибка несоответстви€ “ипа (1) может по€витьс€ между устройствами IDCT, чь€ операционна€ точность удовлетвор€ет требованию MPEG.
¬ыходы IDCT-обработки €вл€ютс€ целыми числами. —ледовательно, после того, как было выполнена IDCT-обработка с использованием действительных чисел, результаты обработки должны быть округлены. ¬ общем случае результаты обработки округл€ютс€ до ближайшего целого. ќднако, по€вл€етс€ проблема, если результат обработки представл€ет собой *. 5, где * - любое целое число. —тандарт MPEG не определ€ет, каким образом следует округл€ть результат *.5. Ќекоторые устройства IDCT округл€ют *.5. сверху, а другие устройства IDCT округл€ют *.5. снизу.  роме того, по€вл€ютс€ случаи, когда округление сверху или округление снизу завис€т от знака результата обработки. ќшибки несоответстви€, возникающие из-за только что описанных систематических ошибок округлени€, €вл€ютс€ ошибками несоответстви€ “ипа (2).
ќшибки несоответстви€ “ипа (1) отличаютс€ от ошибок несоответстви€ “ипа (2), тем что ошибки “ипа (1) по€вл€ютс€ случайно в то врем€, как ошибки “ипа (2) систематически. ѕоскольку ошибки “ипа (1) €вл€ютс€ случайными, положительные ошибки и отрицательные ошибки по€вл€ютс€ с примерно равной веро€тностью. ѕоэтому, при длительном выполнении кодировани€ с предсказанием можно ожидать, что ошибки несоответстви€ “ипа (1) будут сведены на нет.
— другой стороны, поскольку ошибки несоответстви€ “ипа (2) €вл€ютс€ систематическими и присущи самой IDCT-обработке, такие ошибки посто€нно имеют один и тот же знак. —оответственно, при длительном выполнении кодировани€ с предсказанием ошибка несоответстви€ будет накапливатьс€ в одном направлении. ’от€ кажда€ ошибка несоответстви€ “ипа (2) составл€ет только +1 или -1, если накапливаетс€ много ошибок в одном направлении, накоплени€ ошибка несоответстви€ будет большой.
“ак как ошибки несоответстви€ “ипа (1), хот€ они и образуютс€, через некоторое врем€ исчезают, ошибка “ипа (1) не представл€ют большой проблемы. — другой стороны, поскольку ошибки несоответстви€ “ипа (2) накапливаютс€ в одном направлении, эти ошибки представл€ют проблему. ¬ этой св€зи желательно предотвращать по€вление накапливающихс€ ошибок несоответстви€ “ипа (2).
¬ системе MPEG1 было предложено выполн€ть обработку перед IDCT-обработкой, чтобы предотвратить по€вление ошибок несоответстви€ “ипа (2). ќбработка присваивает коэффициентам преобразовани€ всех составл€ющих нечетные значени€, кроме коэффициента преобразовани€ составл€ющей (0.0) макроблока, с внутрикадровым кодированием кадра ("интра-макроблок"). ¬ интра-макроблоке составл€юща€ (0.0) €вл€етс€ DC-составл€ющей.  ак показано на фигуре 4, например, коэффициенты преобразовани€ составл€ющих (0.1), (7.1), (2.3), (5.3), (1.5), (6.5), (3.7) и (4.7) изначально все равны 568. ѕоскольку это четное число, предварительна€ обработка устанавливает дл€ этих коэффициентов нечетное значение, например, 567. ≈сли IDCT-обработка примен€етс€ к предварительно обработанным коэффициентам преобразовани€, дробные результаты никогда не по€в€тс€.
ѕоскольку DC-составл€юща€ интра-макроблока очень важна дл€ по€влени€ кадра, получаемого из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, точность ее представлени€ ограничиваетс€ только 8 бит. ќна не подвергаетс€ преобразованию к нечетному значению, поскольку это ухудшает точность этой важной составл€ющей. — другой стороны все коэффициенты преобразовани€, €вл€ющиес€ результатом преобразовани€ макроблока кадра, закодированного с использованием межкадрового кодировани€ ("неинтра-макроблок"), подвергаютс€ обработке, подобной обработке коэффициентов преобразовани€ составл€ющих, отличных от DC-составл€ющей интра-макроблока, чтобы ограничить значени€ коэффициентов преобразовани€ только нечетными числами.
ќбработка, при которой значени€ коэффициентов преобразовани€, подвергающиес€ IDCT-преобразованию, привод€тс€ все к нечетным значени€м, называетс€ обработкой на нечетность.
ѕосредством выполнени€ обработки на нечетность IDCT-обработка, как в устройстве уплотнени€, так и в устройстве расширени€, будет выполн€тьс€ с округлением в соответствии с общим правилом. Ёто даст возможность поддерживать качество совмещаемых кадров между различными устройствами расширени€.
ќднако, несмотр€ на вышеописанную обработку на нечетность, вышеуказанные накапливающиес€ ошибки несоответстви€ “ипа (2) будут по€вл€тьс€ в процессорах MPEG из-за того, что IDCT-обраотка может выдавать результаты типа *.5, где * - означает целое число. ”слови€, которые привод€т к результату *.5, будут описаны далее на примере двумерного 8 x 8 IDCT, используемого в системе MPEG.
ƒвумерное 8 x 8 IDCT описываетс€ следующим уравнением:


¬ вышеприведенном уравнении F(U, V) указывает DCT-коэффициенты, соответствующие двумерному IDCT. ¬ уравнении (1) каждое значение выхода IDCT €вл€етс€ действительным числом, то есть, рациональным числом или иррациональным числом. ѕоскольку *.5 рациональное число, сделав выходное значение IDCT иррациональным числом, можно предотвратить по€вление накапливающейс€ ошибки несоответствии. — другой стороны, если выходное значение €вл€етс€ рациональным числом, существует веро€тность того, что выходное значение будет *.5.
DCT-коэффициенты F(0,0), F(0,4), F(4,0), F(4,4) €вл€ютс€ особыми DCT-коэффициентами. ≈сли любой из этих DCT-коэффициентов имеет ненулевое значение, выходное значение IDCT €вл€етс€ рациональным числом. ¬ыходное значение IDCT в этом случае определ€етс€ следующим уравнением (2):
(X,Y) = 1/4F(0,0)



где

“аким образом, если только один из особых DCT-коэффициентов F(0,0), F (0,4), F(4,0), F(4,4) имеет ненулевое значение, кратное 4, но не кратное 8, выходное значение будет равно *.5.
≈сли четыре особых DCT-коэффициента €вл€ютс€ единственными коэффициентами с ненулевым значением, выходное значение IDCT определ€етс€ уравнением (3):

»змен€€ комбинации из X и Y, f(X,Y) в уравнении (3), можно иметь следующие значени€:
1/8 [F(0,0) + F(0,4) + F (4,0) + F (4,4)]
1/8 [F(0,0) - F(0,4) + F (4,0) - F (4,4)]
1/8 [F(0,0) - F(0,4) + F(4,0) - F(4,4)]
1/8 [F(0,0) - F(0,4) - F(4,0) + F(4,4)] (4)
“аким образом, когда значени€ четырех особых коэффициентов таковы, что любое из выражений, представленных в уравнении (4), кратно 4, но не кратно 8, будет по€вл€тьс€ результат *.5.
“аким образом, если четыре особых коэффициента имеют ненулевые значени€, велика веро€тность того, что выходное значение IDCT, будет равно *.5.
“акже различные симметричные пары DCT-коэффициентов с ненулевыми значени€ми, отличные от только что рассмотренных четырех особых коэффициентов, могут дать выходное значение *.5.
(1) если пара коэффициентов X(2n+1, 2m+1), X(2m+1, 2n+1) имеет одно и то же ненулевое значение и это значение кратно 4, но не кратно 8; или
(2) если пара коэффициентов X(2n+1, 2n+1), X(8-2n-1, 8-2n-1) имеет одно и то же ненулевое значение и это значение кратно 4, но не кратно 8.
¬ вышеприведенных уравнени€х X(i,j) €вл€етс€ коэффициентов преобразовани€ одной составл€ющей из двумерного 8 х 8 DCT.
≈сли текущий сигнал движущегос€ изображени€ уплотн€етс€ устройством уплотнени€ согласно системе MPEG, то часто образуютс€ ненулевые DCT-коэффициенты в только что упом€нутых комбинаци€х, которые могут дать выходное значение IDCT, равное *.5.  роме того, значени€ четырех особых коэффициентов €вл€ютс€ ненулевыми большую часть времени.
ѕоскольку самой общей причиной по€влени€ результата *.5 €вл€етс€ комбинаци€ DCT-коэффициентов, в которой значени€ четырех особых коэффициентов €вл€ютс€ ненулевыми, предотвращение по€влени€ ошибки несоответстви€ из-за четырех особых коэффициентов существенно уменьшит веро€тность по€влени€ ошибки несоответстви€.
—пособ обработки, с помощью которого интра-макроблок и неинтра-макроблок подвергаютс€ инверсной дискретизации в MPEG1, показан на фиг. 5. Ќа фиг. 5 QAC(i, j) €вл€етс€ (i,j)-м DCT-коэффициентом, Wi(i,j) €вл€етс€ (i,j)-м элементом матрицы весов, mquant €вл€етс€ коэффициентом дискретизации и rec (i, j) €вл€етс€ (i, j)-м инверсно дискретизированным DCT-коэффициентом. —пособ обработки записан в синтаксисе C-€зыка программировани€. —интаксис этого €зыка изложен в Herbert Schildt, Using Turbo C. Osborne McGraw Hill (1988), в частности, на страницах 83 - 87.
ƒискретизированные DCT-коэффициенты подвергаютс€ обратной дискретизации и результирующие DCT-коэффициенты, затем подвергаютс€ IDCT-обработке. ќднако, в MPEG1 к DCT-коэффициентам, имеющим четное значение, добавл€етс€ +1 или -1, чтобы быть уверенным, что все DCT-коэффициенты, подвергшиес€ IDCT-обработке, будут иметь нечетные значени€. ¬ результате этой операции, когда, например, только один из четырех особых коэффициентов F(0,0) имеет ненулевое значение, поскольку по€вл€етс€ ошибка несоответстви€, когда F(0,0) кратно 4, но не кратно 8, если DCT-коэффициенты обрабатываютс€ так, что все они имеют нечетное значение, результат, если DCT-коэффициент подвергс€ IDCT-обработке, не может быть равен *.5. ѕодобным же образом, если только один из других четырех особых коэффициентов F(0,4), F(4,0), F(4,4) имеет ненулевое значение, ошибка несоответстви€ не по€витс€. ќднако, если несколько из четырех особых коэффициентов имеют ненулевое значение, как можно видеть из фигуры 4, или если по€вились пары симметрично построенных коэффициентов, как в случа€х (1) и (2), упом€нутых выше, присвоение всем DCT-коэфифицентам нечетных значений не предотвратит по€влени€ ошибки несоответстви€.
—ледовательно, обработка на нечетность MPEG1 не предотвратит по€влени€ накапливающейс€ ошибки несоответстви€, когда два или более DCT-коэффициентов имеют ненулевое значение.  роме того, обработка не нечетность MPEG1 вдвое уменьшает разрешающую способность дискретизированных коэффициентов преобразовани€, поскольку коэффициенты преобразовани€ с четными значени€ми не разрешены. Ёто ухудшает качество изображени€. ≈сли требуетс€ высокое качество изображени€, это представл€ет проблему. ќчевидно желательно иметь лучший способ предотвращени€ накапливающихс€ ошибок несоответстви€, чем тот, который предложен в MPEG1.
— учетом рассмотренных выше проблем, возникающих в предшествующих разработках, целью этого изобретени€ €вл€етс€ получение способа и устройства, которые эффективно предотвращают по€вление накапливающихс€ ошибок несоответстви€, когда коэффициенты преобразовани€ подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию и в котором разрешающа€ способность коэффициентов преобразовани€ не ухудшаетс€.
¬ частности, целью насто€щего изобретени€ €вл€етс€ создание способа и устройства дл€ обратного ортогонального преобразовани€ коэффициентов преобразовани€, которые эффективно решают проблему ошибок несоответстви€.
¬ частности, целью насто€щего изобретени€ €вл€етс€ создание способа и устройства дл€ обработки блока коэффициентов преобразовани€ до выполнени€ обратного ортогонального преобразовани€ блока коэффициентов преобразовани€, так чтобы предотвратить ошибки округлени€, когда блок коэффициентов преобразовани€ подвергаетс€ обратному преобразованию.
 роме того, целью этого изобретени€ €вл€етс€ создание устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и носител€ записи дл€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, в которых исключаютс€ ошибки несоответстви€, и обеспечение мер, предотвращающих вли€ние ошибок несоответстви€, чтобы они как можно меньше ухудшали бы качество изображени€.
÷ель этого изобретени€ предполагает эффективное и несложное предотвращение ошибок несоответстви€, которые не могут быть предотвращены известными способами.
—оответственно изобретение обеспечивает способ обработки набора коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ невосприимчивого к ошибкам набора коэффициентов преобразовани€ дл€ обработки посредством обратного ортогонального преобразовани€. Ќевосприимчивый к ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ свободен от ошибок округлени€, если он подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию. ѕри этом способе коэффициенты преобразовани€ суммируютс€. „етность суммы (то есть, €вл€етс€ ли сумма нечетной или четной) оцениваетс€. ≈сли устанавливаетс€, что сумма четна€, инвертируетс€ четность одного из коэффициентов преобразовани€ с инвертированной четностью.  оэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью делает контрольную сумму нечетной. ¬ конце концов, набор коэффициентов преобразовани€, включающий коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, обеспечивает невосприимчивый к ошибкам набор.
»зобретение также обеспечивает устройство дл€ предварительной обработки набора коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ невосприимчивого к ошибкам набора коэффициентов преобразовани€ дл€ обработки посредством обратного ортогонального преобразовани€. Ќевосприимчивый к ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ свободен от ошибок округлени€, если он подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию. ”стройство содержит накопитель. Ќакопитель получает каждый из коэффициентов преобразовани€ в наборе и суммирует их. —хема оценки четности получает эту сумму от накопител€ и оценивает четность суммы. —хема инвертировани€ четности работает тогда, когда схема оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, и инвертирует четность одного из коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ коэффициента преобразовани€ с инвертированной четностью.  оэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью делает контрольную сумму нечетной. ¬ конце концов схема создает набор коэффициентов преобразовани€, включающий коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, в виде невосприимчивого к ошибкам набора.
 роме того, изобретение обеспечивает способ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€.  аждый из коэффициентов преобразовани€ представл€етс€ двоичным числом. ¬ этом способе оцениваетс€ младший бит каждого из коэффициентов преобразовани€ в наборе. ¬ наборе подсчитываютс€ коэффициенты преобразовани€, имеющие единичный младший бит. –езультат счета оцениваетс€, чтобы определить, €вл€етс€ ли он четным числом. ≈сли результат счета оцениваетс€ как четное число, один из коэффициентов преобразовани€ измен€етс€, чтобы получить видоизмененный коэффициент преобразовани€. ¬идоизмененный коэффициент преобразовани€ делает результат счета нечетным числом. ¬ конце концов, набор коэффициентов преобразовани€, включающий видоизмененный коэффициент преобразовани€, подвергаетс€ ортогональному преобразованию.
»зобретение также обеспечивает устройство дл€ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€. ”стройство включает схему суммировани€ коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ суммы и схему оценки четности, котора€ оценивает четность суммы. —хема приведени€ значени€ суммы к нечетному работает тогда, когда схема оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, и преобразует четность одного из коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ коэффициента преобразовани€ с инвертированной четностью.  оэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью делает сумму нечетной. ¬ конце концов, схема обратного ортогонального преобразовани€ получает набор коэффициентов преобразовани€, включающий коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, от устройства приведени€ значени€ суммы к нечетному.
»зобретение также обеспечивает устройство дл€ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€. ”стройство содержит схему оценки младшего бита дл€ оценки значени€ младшего бита каждого коэффициента преобразовани€. —четна€ схема выполн€ет подсчет тех коэффициентов преобразовани€, дл€ которых схема оценки младшего бита установила, что они имеют значение младшего бита, равное единице. —хема оценки результата счета оценивает, €вл€етс€ ли результат счета из счетной схемы четным числом. “аким образом, устройство приведени€ результата счета к нечетному значению работает тогда, когда схема оценки результата счета устанавливает, что результат счета €вл€етс€ четным числом, чтобы изменить один из коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ видоизмененного коэффициента преобразовани€. ¬идоизмененный коэффициент преобразовани€ делает результат счета нечетным числом. ¬ конце концов, схема обратного ортогонального преобразовани€ получает набор коэффициентов преобразовани€, включа€ видоизмененный коэффициент преобразовани€, из схемы приведени€ результата счета к нечетному значению.
»зобретение также обеспечивает устройство дл€ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€. —игнал движущегос€ изображени€ включает кадры, а каждый кадр делитс€ на блоки. ”стройство содержит предиктивный кодер, который кодирует с предсказанием блоки сигнала движущегос€ изображени€ путем использовани€ блоков сопоставлени€ опорного кадра дл€ формировани€ блоков отличий.  одер блока отличи€ уплотн€ет блоки отличий, поступающие от предиктивного кодера, чтобы сформировать уплотненный сигнал движущегос€ изображени€.  одер блока отличий включает схему ортогонального преобразовани€, котора€ осуществл€ет ортогональное преобразование блока отличий, поступающего от предиктивного кодера, дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, и квантователь, который дискретизирует блоки коэффициентов преобразовани€, поступающие от схемы ортогонального преобразовани€, дл€ получени€ уплотненных сигнальных блоков. ”плотненный сигнал движущегос€ изображени€ формируетс€ из уплотненных сигнальных блоков.
”стройство также включает локальный декодер, который расшир€ет уплотненные сигнальные блоки, поступающие от кодера блока отличий, дл€ получени€ восстановленных блоков отличий без по€влени€ ошибок округлени€, когда уплотненные сигнальные блоки подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию. Ћокальный декодер включает инверсный квантователь, который осуществл€ет обратную дискретизацию уплотненных сигнальных блоков, поступающих от кодера блоков отличий, дл€ получени€ блоков восстановленных коэффициентов преобразовани€. Ќакопитель суммирует восстановленные коэффициенты преобразовани€ в каждом блоке коэффициентов преобразовани€, поступающие от инверсного квантовател€, дл€ получени€ суммы, четность которой оцениваетс€ схемой оценки четности. ”стройство приведени€ суммы к нечетному значению работает, когда схема оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, чтобы инвертировать четность одного из восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в блоке дл€ получени€ коэффициента преобразовани€ с инвертированной четностью, что делает сумму нечетной. ¬ конце концов, схема обратного ортогонального преобразовани€ получает блок восстановленных коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, от устройства приведени€ значени€ суммы к нечетному. —хема обратного ортогонального преобразовани€ обеспечивает восстановленные блоки отличий.
”стройство также включает предиктивный декодер, который декодирует с предсказанием восстанавливаемые блоки отличий, поступающие от локального декодера, чтобы реконструировать кадровые блоки, соответствующие блокам сигнала движущегос€ изображени€. » наконец, устройство включает пам€ть изображени€, котора€ хранит реконструированные блоки кадров, поступающие от предиктивного декодера, в виде блоков реконструированного кадра дл€ использовани€ как опорного кадра дл€ предиктивного кодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
¬ только что описанном устройстве накопитель, схема оценки четности и устройство приведени€ суммы к нечетному значению в локальном декодере могут быть заменены: схемой оценки младшего бита, котора€ оценивает младший бит каждого из восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€; счетчиком, который обеспечивает подсчет восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке, которые имеют единичные значени€ младших бит; схемой оценки результата счета, котора€ оценивает, €вл€етс€ ли результат работы счетчика четным числом; и схемой приведени€ результата счета к нечетному значению, котора€ работает тогда, когда схема оценки результата счета устанавливает, что результат счета четное число, чтобы изменить один из восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в блоке дл€ получени€ видоизмененного коэффициента преобразовани€, который делает результат счета нечетным числом.
»зобретение также обеспечивает устройство дл€ расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, чтобы получить выходной сигнал движущегос€ изображени€. ”плотнительный сигнал движущегос€ изображени€ включает фрагменты сигнала, каждый из которых представл€ет кадр выходного сигнала движущегос€ изображени€. ‘рагменты сигнала включают закодированные (с переменной длиной слова) уплотненные сигнальные блоки. ”стройство содержит инверсный кодер с переменной длиной слова, который примен€ет обратное кодирование с переменной длиной слова к закодированным (с переменной длиной слова) уплотненным сигнальным блокам дл€ обеспечени€ уплотненных сигнальных блоков.
ƒекодер расшир€ет уплотненные сигнальные блоки от инверсного с переменной длиной слова дл€ получени€ восстановленных блоков отличий без по€влени€ ошибок округлени€, когда уплотненные сигнальные блоки подвергаютс€ ортогональному преобразованию. ƒекодер включает инверсный квантователь, который осуществл€ет инверсную дискретизацию каждого уплотненного сигнального блока из кодера блока отличий, чтобы получить блок восстановленных коэффициентов преобразовани€. Ќакопитель суммирует восстановленные коэффициенты преобразовани€ в блоке коэффициентов преобразовани€, поступающие от инверсного квантовател€, дл€ получени€ суммы, четность которой оцениваетс€ схемой оценки четности. ”стройство приведени€ суммы к нечетному значению работает, когда схема оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, чтобы проинвертировать четность одного из восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы получить коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, который сделает контрольную сумму нечетной. —хема обратного ортогонального преобразовани€ получает блок восстанавливаемых коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью, от устройства приведени€ суммы к нечетному значению и обеспечивает восстановленные блоки отличий.
”стройство также включает предиктивный декодер, который декодирует с предсказанием восстанавливаемые блоки отличий, поступающие от декодера, дл€ реконструкции блоков изображени€, а пам€ть изображени€, котора€ хранит реконструируемые кадровые блоки, поступающие от предиктивного декодера, в виде блоков реконструированного кадра. –еконструированный кадр используетс€ как опорный кадр дл€ предиктивного декодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€. » наконец, устройство включает схему, котора€ считывает выходной сигнал движущегос€ изображени€ из пам€ти изображени€.
¬ только что описанном устройстве расширени€ накопитель, схема оценки четности и устройство приведени€ суммы к нечетному значению в декодере могут быть заменены схемой оценки младшего бита, котора€ оценивает значение младшего бита каждого из восстановленных коэффициентов преобразовани€; счетчиком, который обеспечивает подсчет устанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке, имеющих единичные значени€ младших бит; схемой оценки результата счета, котора€ устанавливает, €вл€етс€ ли результат счета четным числом; и схемой приведени€ результата счета к нечетному значению, котора€ работает, когда схема оценки результата счета устанавливает, что результат счета - четное число, чтобы изменить один из устанавливаемых коэффициентов преобразовани€ в блоке дл€ получени€ видоизмененного коэффициента преобразовани€, который делает результат счета нечетным числом
»зобретение, кроме того, обеспечивает способ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ дл€ получени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€. ¬ этом способе к блокам сигнала движущегос€ изображени€ примен€етс€ предиктивное кодирование и ортогональное преобразование, чтобы получить блоки коэффициентов преобразовани€, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€. —уммы блоков коэффициентов преобразовани€ привод€тс€ к нечетному значению, до применени€ обратного ортогонального преобразовани€ и предиктивного декодировани€, чтобы получить блоки реконструированного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при предиктивном кодировании других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
»зображение также обеспечивает способ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, обеспечивающий уплотненный сигнал движущегос€ изображени€. ¬ этом способе вы€вл€етс€ движение между блоками кадра сигнала движущегос€ изображени€ и блоками реконструированного сигнала изображени€, служащего опорным сигналом, и к опорному кадру примен€етс€ компенсаци€ движени€ в ответ на обнаружение движени€, чтобы образовать блоки сопоставлени€ опорного кадра. Ѕлоки сопоставлени€ опорного кадра используютс€ при предиктивном кодировании блоков сигналов движущегос€ изображени€, чтобы получить блок отличий. Ѕлоки отличий подвергаютс€ ортогональному преобразованию дл€ получени€ коэффициентов преобразовани€. ”плотненный сигнал формируетс€ из блоков коэффициентов преобразовани€ посредством применени€ дискретизации и кодировани€ с переменной длиной слова. ѕрежде чем применить обратное ортогональное преобразование к блокам коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ блоков восстановленных отличий, сумма каждого блока коэффициентов преобразовани€ приводитс€ к нечетному значению, чтобы предотвратить по€вление ошибок округлени€ в процессе обратного ортогонального преобразовани€. » наконец, к блокам восстановленных отличий примен€етс€ предиктивное декодирование, чтобы получить блоки реконструированного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при применении предиктивного кодировани€ к другим кадрам сигнала движущегос€ изображени€.
» наконец, изобретение обеспечивает носитель записи, на который записываетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, представл€ющий движущеес€ изображение. ”плотненный сигнал движущегос€ изображени€ формируетс€ из сигнала движущегос€ изображени€ посредством применени€ предиктивного кодировани€ и ортогонального преобразовани€ к блокам сигнал движущегос€ изображени€ дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€. —уммы блоков коэффициентов преобразовани€ привод€тс€ к нечетному значению до применени€ обратного ортогонального преобразовани€ и предиктивного декодировани€ к блокам коэффициентов преобразовани€, чтобы получить блоки реконструированного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при предиктивном кодировании других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
“еперь согласно изобретению будет описан путь, предотвращающий по€вление накапливающихс€ ошибок несоответстви€.
јнализ уравнени€ (4) показывает, что несоответствие по€вл€етс€, когда выражени€ в уравнении порождают результат (2n+1)/2, где n - любое целое число.
”равнение (4) может быть записано как
f(X,Y)= 1/8 ACC,
где
ACC есть сумма всех коэффициентов.
Ќаиболее часто встречающийс€ вид несоответствий:
f(X,Y) = 1/8 ACC = (2n+1)/2 = 1/8 (4*(2n+1))
»з этого видно, что, если ACC сделать нечетным числом, ошибка несоответстви€ никогда не по€витс€.
»сход€ из этого, в данном изобретении используетс€ схема, предусматривающа€ обратную дискретизацию DCT коэффициентов и затем, до IDCT обработки, расчет суммы DCT коэффициентов. ≈сли сумма DCT коэффициентов €вл€етс€ четным числом (то есть, контрольна€ сумма - четна€), измен€етс€ четность одного из коэффициентов, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов (то есть, сделать контрольную сумму нечетной). ƒостаточно изменить четность только одного из DCT коэффициентов, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов.  роме того, может быть изменена четность коэффициента, который оказывает наименьшее вли€ние на выходное значение IDCT. ƒругими словами, это изобретение, путем проверки четности суммы DCT коэффициентов до IDCT обработки и, если контрольна€ сумма четна€, путем изменени€ четности одного из DCT коэффициентов дл€ приведени€ суммы DCT коэффициентов к нечетному значению, эффективно предотвращает по€вление ошибок несоответстви€.
—ледует подчеркнуть, что согласно изобретению достаточно изменить четность только одного DCT коэффициента, чтобы сделать нечетной суммы DCT коэффициентов. MPEG1 делает нечетными все DCT коэффициенты, что вдвое уменьшает разрешающую способность DCT коэффициентов, подвергающихс€ IDCT обработке. — другой стороны, процедура предотвращени€ ошибок несоответстви€ согласно насто€щему изобретению делает сумму DCT нечетной таким образом, чтобы существенно не уменьшить точность предоставлени€ входных и выходных значений IDCT. ѕри применении способа согласно насто€щему изобретению в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, в устройстве расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ или в устройстве дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, ухудшение качества изображени€ будет минимальным.
 роме того, если способ согласно насто€щему изобретению примен€етс€ в системе MPEG, минимальный шаг дискретизации может быть равен 1, в отличие от известного способа, в котором минимальный шаг дискретизации был равен 2.
 раткое описание сопроводительных чертежей
Ќа фиг.1 представлена блок-схема, показывающа€ структуру известного устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ согласно системе MPEG.
Ќа фиг.1 представлена блок-схема, показывающа€ структуру известного устройства расширени€ сигнала движущегос€ изображени€ согласно системе MPEG.
Ќа фиг.3 показана последовательность уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ в системе MPEG.
Ќа фиг.4 показаны рабочие примеры значений коэффициентов DCT.
Ќа фиг.5 показывает шаги обработки, используемой дл€ обратной дискретизации интра-макроблоков и неинтра-макроблоков в известной системе MPEG1.
Ќа фиг.6 представлена блок-схема, раскрывающа€ структуру первого варианта устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ согласно изобретению.
‘иг. 7 показывает, как считываетс€ блок коэффициентов DCT с использованием сканировани€ зигзагом.
‘иг. 8 представл€ет блок-схему первого практического варианта схемы приведени€ к нечетной сумме 14, показанной на фиг.6.
‘иг. 9 представл€ет блок-схему функционировани€ схемы приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг.8.
Ќа фиг. 10A представлена блок-схема второго варианта схемы приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг.6.
‘иг. 10B показывает изменение во втором варианте схемы приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг.6.
Ќа фиг. 11 показана блок-схема первого варианта инвертора контрол€ четности, показанного на фиг.8.
Ќа фиг. 12 представлена блок-схема, по€сн€юща€ работу второго варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг.13 показана блок-схема второго варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг.14 представлена блок-схема, объ€сн€юща€ работу третьего варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг. 15 представл€ет блок-схему третьего варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг. 16 показана блок-схема, объ€сн€юща€ работу четвертого варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг. 17 показана блок-схема четвертого варианта вышеупом€нутого инвертора контрол€ четности.
Ќа фиг. 18 представлена блок-схема третьего варианта схемы приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг.6.
Ќа фиг.19 показана блок-схема структуры первого варианта устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ согласно изобретению.
‘иг.20 представл€ет блок-схему инверсного квантовател€ и устройства приведени€ к нечетной сумме в устройстве расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, показанного на фиг.19.
Ќа фиг. 21 представлена временна€ диаграмма, по€сн€юща€ работу вышеупом€нутых инверсного квантовател€ и устройства приведени€ к нечетной сумме.
Ќа фиг.22 представл€ет блок-схему структуры второго варианта устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ согласно изобретению.
Ќа фиг.23 показана блок-схема первого варианта схемы приведени€ к нечетной сумме во втором варианте устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанного на фиг.22.
Ќа фиг.24 показана блок-схема второго варианта схемы приведени€ к нечетной сумме во втором варианте устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанном на фиг.22.
Ќа фиг. 25 показана блок-схема третьего варианта схемы приведени€ к нечетной сумме во втором варианте устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанном на фиг.22.
‘иг. 26 представл€ет блок-схему варианта инвертора контрол€ четности в схемах приведени€ к нечетной сумме, показанных на фиг.23-25.
Ќа фиг. 27 показано первое изменение в инверторе контрол€ четности, показанном на фиг.26.
Ќа фиг. 28 показано второе изменение в инверторе контрол€ четности, показанном на фиг.26.
Ќа фиг. 29 показано третье изменение в инверторе контрол€ четности, показанном на фиг.26.
Ќа фиг.30 показана блок-схема структуры второго варианта устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ согласно изобретению.
Ќаилучший вариант воплощени€ изобретени€
“еперь со ссылками на рисунке будут описаны предпочтительные варианты реализации способа обратного дискретного косинусного преобразовани€, устройство обратного косинусного преобразовани€, устройство уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, устройство расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, носитель записи и устройство передачи.
»зобретение используетс€ применительно к системе гибридного кодировани€, в которой скомбинированы предиктивное кодирование с компенсацией движени€ и дискретное косинусное преобразование (DCT). “ака€ гибридна€ система кодировани€ описана в H.261 of ISO-IEC/JTC1/SC2/WG11 (обычно называемом MPEG) CCITT (ћеждународного  онсультативного  омитета по “елеграфии и “елефонии), который €вл€етс€ ћеждународным  омитетом дл€ издани€, в том числе, и стандартов дл€ уплотнени€ сигналов движущегос€ изображени€ и уплотнени€ движущегос€ изображений дл€ хранени€ на носителе записи. Ѕазова€ конфигураци€ гибридной системы кодировани€ MPEG хорошо известна. –аздел WG11 включает полезный глоссарий используемых в нем терминов.
ѕредиктивное кодирование с компенсацией движени€ €вл€етс€ способом уменьшени€ избыточности сигнала движущегос€ изображени€ путем использовани€ коррел€ции сигнала движущегос€ изображени€ во временной области. ѕредсказание компенсации движени€ текущего кадра (то есть, кадра, который сейчас кодируетс€ ) выполн€етс€ с использованием другого, уже декодированного кадра движущегос€ изображени€ в качестве опорного кадра. ќшибки, €вл€ющиес€ результатом предсказани€ с компенсацией движени€, включаютс€ в уплотненный сигнал вместе с вектором движени€, режимом предсказани€ и т.д. Ёто значительно уменьшает количество информации в уплотненном сигнале движущегос€ изображени€, необходимое дл€ представлени€ текущего кадра.
—игнал ошибки предсказани€ с компенсацией движени€ уплотн€етс€ путем использовани€ устройства уплотнени€ сигнала, который использует пространственную коррел€цию каждого кадра, образующего движущеес€ изображение. ”стройство уплотнени€ сигнала отличий обычно включает схему ортогонального преобразовани€, такую как DCT-схему и квантователь. DCT €вл€етс€ видом ортогонального преобразовани€, которое концентрирует мощность сигнала в отдельных частотных составл€ющих как результат внутрикадровой (кадровой или полевой) двумерной коррел€ции изображени€. “аким образом, только сконцентрированные и распределенные коэффициенты включаютс€ в уплотненный сигнал либо непосредственно, либо после дополнительного уплотнени€. Ёто еще уменьшает количество информации в уплотненном сигнале движущегос€ изображени€, необходимое дл€ представлени€ текущего кадра.
ћежкадровое предиктивное кодирование с компенсацией движени€ можно выполн€ть между кадрами сигнала движущегос€ изображени€.  ак вариант, если сигнал движущегос€ изображени€ €вл€етс€ уплотненным (черезстрочным) сигналом, предиктивное кодирование с компенсацией движени€ можно выполн€ть между пол€ми. ¬добавок межкадровое предиктивное кодирование с компенсацией движени€ может быть адаптивно включено между межкадровым кодированием и межполевым кодированием в зависимости от характеристик сигнала движущегос€ изображени€.
I. ѕервый вариант воплощени€ изобретени€
–абочий вариант конфигурации устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, в котором примен€етс€ изобретение, показан на фигуре 6. ¬ устройстве, показанном на фиг.6, сигнал движущегос€ изображени€ делитс€ на кадры и уплотн€етс€ кадр за кадром.  аждый кадр делитс€ на кадровые блоки, и кадр уплотн€етс€ блок за блоком. ”плотн€емый кадровый блок будем называть текущим кадровым блоком. “екущий кадровый блок управл€етс€ блоком кадра, который называетс€ текущим кадром.
—игнал движущегос€ изображени€, обычно видеосигнал, доставл€етс€ в первое устройство пам€ти кадров 2, где временно хран€тс€ многочисленные кадры сигнала движущегос€ изображени€.  онтроллер пам€ти 3 управл€ет считыванием кадров из первого устройства пам€ти кадров 2 и второго устройства пам€ти кадров 4.  онтроллер пам€ти 3 также доставл€ет сигнал начала сло€ SS и сигнал начала макроблока BS к счетчику сло€/макроблока 5.  онтроллер пам€ти доставл€ет эти сигналы синхронно-соответственно с каждым слоем и каждым макроблоком каждого кадра (например, текущего кадра), считанного из первого устройства пам€ти кадра 2 дл€ уплотнени€. —лой €вл€етс€ горизонтальной строкой блоков, показывающей всю ширину кадра.
”стройство предсказани€ движени€ 6 выполн€ет предсказание движени€ путем поблочного сопоставлени€ блока текущего кадра с множеством блоков предыдущих и последующих кадров, хран€щихс€ в первом устройстве пам€ти кадров 2. —опоставление блоков выполн€етс€ с использованием блоков, например, 16 х 16 элементов. —игнал индикации опорного кадра предсказани€ движени€, формируемый контроллером пам€ти 3, выбирает блоки предыдущих или последующих кадров, хран€щихс€ в первом устройстве пам€ти кадров 2, дл€ поблочного сопоставлени€ с текущим блоком. ”стройство предсказани€ движени€ 6 доставл€ет затем к компенсатору движени€ 7, в виде вектора движени€ MV, место блока в одном из предыдущих или последующих кадрах, хран€щихс€ в первом устройстве пам€ти кадров, дл€ которого отличи€ между блоком и текущим кадровым блоком, то есть, ошибка предсказани€ движени€, будут минимальными.
¬ ответ на вектор движени€ MV компенсатор движени€ 7 заставл€ет блок каждого из реконструируемых кадров, хран€щихс€ во втором устройстве пам€ти кадров 4, считыватьс€ как потенциальный блок сопоставлени€. ћесто в реконструируемых кадрах, из которого считываютс€ потенциальные блоки сопоставлени€, определ€етс€ вектором движени€ MV. —игнал индикации опорного кадра компенсации движени€ от контроллера пам€ти 3 выбирает затем один из потенциальных блоков сопоставлени€, считываемых из второго устройства пам€ти кадра 4 как блок сопоставлени€ дл€ текущего блока. –еконструируемые кадры, хран€щиес€ во втором устройстве пам€ти кадров 4, €вл€ютс€ кадрами, которые были реконструированы посредством локального декодировани€ дискретизированных DCT - коэффициентов, формируемых кодером блока отличий 9, который будет описан ниже.
–еконструированный кадр, из которого выбираетс€ блок сопоставлени€ с помощью сигнала индикации опорного кадра компенсации движени€, зависит от режима предсказани€ текущего кадра. ѕри пр€мом режиме предсказани€ блок сопоставлени€ выбираетс€ из предшествующего реконструированного кадра. ¬ двунаправленном режиме предсказани€ блок сопоставлени€ выбираетс€ из предшествующего реконструированного кадра, последующего реконструированного кадра или может быть сформирован путем выполнени€ линейной операции (например, расчет среднего значени€) над блоками предшествующего реконструированного кадра или последующего реконструированного кадра. ќкончательно, если текущий кадр кодируетс€ в внутрикадровом режиме кодировани€, то есть, кадр кодируетс€ без предсказани€, как блок сопоставлени€ используетс€ нулевой блок, в котором значени€ всех элементов установлены на ноль. Ѕлоки сопоставлени€, считываемые из второго устройства пам€ти кадров 4, адаптивно видоизмен€ютс€ таким образом, чтобы дл€ каждого блока сигнала движущегос€ изображени€ выбиралс€ оптимальный блок сопоставлени€.
 омпенсатор движени€ 7 выбирает режим предсказани€ дл€ каждого кадра посредством первого расчета суммы абсолютных значений отличий элемент за элементом между блоком текущего кадра и потенциальными блоками сопоставлени€, формируемыми в различных режимах предсказани€. «атем компенсатор движени€ выбирает режим предсказани€, дл€ которого эта сумма €вл€етс€ минимальной.  омпенсатор движени€ подает сигнал режима предсказани€ MM, который указывает на выбранный режим предсказани€, к кодеру с переменной длиной слова 17, который будет описан ниже.  омпенсатор движени€ 7 заставл€ет также второе устройство пам€ти кадров 4 выдать блок сопоставлени€ S2 дл€ выбранного режима предсказани€ в схему формировани€ отличий 8.
—хема формировани€ отличий 8 получает также блок текущего кадра S1 сигнала движущего изображени€, считываемый из первого устройства пам€ти кадров 2, и рассчитывает элемент за элементом отличие между блоком текущего кадра S1 и блоком сопоставлени€ S2. —хема формировани€ отличий выдает результирующий блок отличий S2 в кодер блока отличий 9.  одер блока отличий 9 уплотн€ет блок отличий S3, чтобы сформировать блок дискретизированных коэффициентов преобразовани€ SC. Ѕлок дискретизированных коэффициентов преобразовани€ SC подаетс€ в локальный декодер 10, где он расшир€етс€ дл€ получени€ восстановленного блока отличий S4. Ћокальный декодер 10 в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ имеет структуру, подобную устройству расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, котора€ будет описана ниже, но котора€ отличаетс€ в некоторых детал€х.
“еперь будут описаны кодер отличий 9 и локальный декодер 10.
 одер блока отличий 9 включает схему DCT 11 и квантователь 12, как показано на фигуре 6. —хема DCT 11 примен€ет DCT-обработку, чтобы осуществить ортогональное преобразование блока отличий S3 их схемы формировани€ блока отличий 8. —хема DCT 11 подаетс€ результирующий блок DCT-коэффициентов в квантователь 12.  вантователь 12 дискретизирует блок DCT-коэфифициентов дл€ получени€ блока дискретизированных DCT-коэффициентов SC.
Ћокальный декодер 10 состоит из инверсного квантовател€ 13, схемы приведени€ к нечетной сумме 14 и схемы IDCT 15, как показано на фигуре 6. »нверсный квантователь 13 использует таблицу квантовани€ дл€ инверсной дискретизации блока дискретизированных DCT-коэфифициентов SC из квантовател€ 12. —хема приведени€ к нечетной сумме выполн€ет операцию инвертировани€ четности над результирующим блоком DCT-коэффициентов, если сумма DCT-коэффициентов не €вл€етс€ нечетным числом. Ёто предотвращает по€вление ошибки несоответстви€, когда блок DCT-коэффициентов с приведенной нечетной суммой подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию. —хема IDCT 15 выполн€ет обратное дискретное косинусное преобразование (IDCT) над блоком DCT-коэффициентов с приведенной нечетной суммой, поступающим от схемы приведени€ к нечетной сумме 14, дл€ получени€ восстановленного блока отличий.
“еперь будет описан процесс дискретизации, выполн€емый квантователем 12.  аждый блок 8 х 8 DCT-коэффициентов дискретизируетс€.  аждый блок кадра, уплотненного в режиме внутрикадрового кодировани€ (I-кадр), называетс€ в режиме внутрикадрового кодировани€ (I-кадр), называетс€ интра-макроблоком.  аждый блок, уплотненный в режиме межкадрового кодировани€, называетс€ неинтра-макроблоком.  огда интра-макроблок подвергаетс€ ортогональному преобразованию, DCT-коэффициент составл€ющей (0,0) €вл€етс€ DC-коэффициентом. DC-коэффициент дискретизируетс€ путем делени€ с округлением DC-коэффициента на 8, если дискретизаци€ осуществл€етс€ с 8-битовой точностью; делитс€ на 4, если дискретизаци€ осуществл€етс€ с 9-битовой точностью; делитс€ на 2, если дискретизаци€ осуществл€етс€ с 10-битовой точностью; и делитс€ на 1, если дискретизаци€ осуществл€етс€ с 11-битовой точностью. DC-составл€юща€ интра-макроблока дискретизируетс€ согласно следующим уравнени€м, которые записаны в синтаксисе C €зыка программировани€:
QDC = dc//8 (8 бит)
QDC = dc//4 (9 бит)
QDC = dc//2 (10 бит)
QDC = dc//1 (11 бит), (5)
где dc - есть DC-коэффициент, а QDC-дискретизированный DC-коэффициент.
DCT-коэффициенты, отличающиес€ от DC-коэффициента, €вл€ющегос€ результатом ортогонального преобразовани€ интра-макроблока ("AC-составл€ющие") дискретизируютс€ путем определени€ коэффициентов дискретизации ac-(i,j) посредством взвешивани€ DCT-коэффициентов ac(i,j) с помощью матрицы взвешивани€ Wi согласно следующему уравнению:
ac-(i,j) = (16·ac(i,j))//Wi(i,j) (6)
 оэффициенты матрицы взвешивани€ Wi выгл€д€т следующим образом:
Wi =
8 16 19 22 26 27 29 34
16 16 22 24 27 29 34 37
19 22 26 27 29 34 34 38
22 22 26 27 29 34 37 40
22 26 27 29 32 35 40 48
26 27 29 32 35 40 48 58
26 27 29 34 38 46 56 69 (7)
«атем путем использовани€ следующего уравнени€ коэффициенты дискретизации ac-(i, j) дискретизируютс€, чтобы определить уровни дискретизации QAC(i,j) соответствующих AC-коэффициентов.

¬ вышеприведенном уравнении p и q €вл€ютс€ произвольными целыми константами, например p = 3 и q = 4, а mquant-дискретизированный коэффициент.
DCT коэффициенты, €вл€ющиес€ результатом ортогонального преобразовани€ макроблока межкадрового кодировани€ (неинтра-макроблок), дискретизируютс€ посредством определени€ коэффициентов дискретизации ac-(i,j) путем взвешивани€ всех DCT коэффициентов, полученных посредством преобразовани€ "неинтра-макроблока" с помощью матрицы взвешивани€ Wn согласно следующему уравнению:
ac-(i,j) = (16·ac(i,j)//Wn(i,j) (9)
 оэффициенты матрицы взвешивани€ Wn выгл€д€т следующим образом:
Wn =
16 17 18 19 20 21 22 23
17 18 19 20 21 22 23 24
18 19 20 21 22 23 24 25
19 20 21 22 23 24 26 27
20 21 22 23 25 26 27 28
21 22 23 24 26 27 28 30
22 23 24 26 27 28 30 31
23 24 25 27 28 30 31 33 (10)
«атем, использу€ следующие уравнение, дискретизируютс€ коэффициенты дискретизации ac-(i, j), чтобы определить уровни дискретизации QAC(i,j) коэффициентов AC.
QCT(i,j)
= ac-(i,j)/(2·mquant), если (mquant=нечетное);
= ac-(i,j)+1/(2·mquant), если (mquant=четное и ac-< 0);
= ac-(i,j)-1/(2·mquant), если (mquant=четное и ac->0) (11)
–езультирующие уровни дискретизации QCT(i,j) подаютс€ к кодеру с переменной длиной слова 17 и локальному декодеру 10 в виде вышеописанного блока дискретизированных DCT коэффициентов SC.
 одер с переменной длиной слова 17 примен€ет кодирование с переменной длиной слова к блоку дискретизированных DCT коэффициентов, полученных посредством дискретизации блока DCT коэффициентов.  одер с переменной длиной слова 17 определ€ет отличи€ между дискретизированными коэффициентами преобразовани€ в четырех блоках €ркости, образующих каждый макроблок, и DC коэффициентом соответствующего интра-макроблока. «атем кодер с переменной длиной слова использует таблицу кодировани€ с переменной длиной слова дл€ применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к результирующим значени€м отличий. Ётот способ использует высокую коррел€цию между четырьм€ соседними блоками €ркости, что означает, что DC коэффициенты имеют, по существу, одно и то же значение.  одер с переменной длиной слова 17 также определ€ет отличи€ между дискретизированными коэффициентами двух блоков отличий цвета и использует таблицу кодировани€ с переменной длиной слова дл€ выполнени€ кодировани€ с переменной длиной слова результирующих значений отличий. “аблица кодировани€ с переменной длиной слова дл€ коэффициентов €ркости и таблица дл€ отличий по цвету отличаютс€ друг от друга.
 одер с переменной длиной слова 17 примен€ет кодирование с переменной длиной слова к блоку дискретизированных DCT коэффициентов посредством считывани€ блока дискретизированных DCT коэффициентов в зигзагообразном пор€дке сканировани€, начина€ с DCT-коэффициента составл€ющей (0,0), как показано на фигуре 7. Ѕлок дискретизированных DCT-коэффициентов считываетс€ в зигзагообразном пор€дке сканировани€, потому что ненулевые DCT-коэффициенты, €вл€ющиес€ результатом DCT-обработки, обычно концентрируютс€ с окрестности составл€ющей (0,0). “аким образом, считывание DCT-коэффициентов в зигзагообразном пор€дке повышает эффективность кодировани€ с переменной длиной слова посредством увеличени€ р€да следующих друг за другом нулевых DCT-коэффициентов, считываемых между каждыми ненулевыми DCT-коэффициентами.
 одер с переменной длиной слова 17 считывает DCT-коэффициенты в зигзагообразном пор€дке сканировани€ и определ€ет значение (другими словами, уровень) каждого ненулевого DCT-коэффициента и количество (другими словами, р€д) предшествующих нулевых DCT-коэффициентов. Ёто выполн€етс€ посредством двумерного кодировани€ с переменной длиной слова блока DCT-коэффициентов. ѕосле кодировани€ коэффициенты в блоке выражаютс€ через значение р€да и пар уровней.  одер с переменной длиной слова добавл€ют также 2-битовый код, ≈ќ¬, который указывает ненулевой DCT-коэффициент, который €вл€етс€ последним ненулевым DCT-коэффициентом.  одер с переменной длиной слова 17 доставл€ет адрес последнего ненулевого коэффициента в зигзагообразном пор€дке сканировани€ к преобразователю адреса (не показан). ѕреобразователь адреса преобразует адрес в зигзагообразном пор€дке сканировани€ в адрес, EOB- adrs в растровом пор€дке сканировани€.  одер с переменной длиной слова подает адрес EOB-adrs в схему приведени€ к нечетной сумме 14.
—хема приведени€ к нечетной сумме 14 хранит адрес EOB-adrs в раствором пор€дке сканировани€ в регистре 25, показанном, дл€ примера на фиг. 8, который будет описан ниже.
“еперь будет описан инверсный квантователь 13. »нверсный квантователь 13 получает блок дискретизированных DCT-коэффициентов SC от кодера блока отличий 10 и осуществл€ет обратную дискретизацию блока дискретизированных DCT-коэффициентов, чтобы получить блок DCT-коэффициентов. ѕрактически, инверсный кватователь 113 осуществл€ет обратную дискретизацию дискретизированных DCT-коэффициентов, €вл€ющихс€ результатом ортогонального преобразовани€ интра-макроблока с использованием обработки, определ€емой в уравнении (12), чтобы получить соответствующие DCT-коэффициенты. »нверсный квантователь 13 осуществл€ет также обратную дискретизацию AC-коэффициентов, €вл€ющихс€ результатом ортогонального преобразовани€ интра-блока, путем использовани€ обработки, определ€емой в уравнении (13). ¬ итоге, инверсный квантователь 13 осуществл€ет обратную дискретизацию всех дискретизированных коэффициентов, €вл€ющихс€ результатом ортогонального преобразовани€ неинтра-макроблока, путем использовани€ обработки определенной в уравнении (14).
res (0,0) = 8·QDC
res (0,0) = 4·QDC (9 бит)
res (0,0) = 2·QDC (10 бит)
res (0,0) = 1·QDC (11 бит)
res (i,j) = (mquant·2·QAC(i,j)·Wi(i,j))/16,
если (QAC(i,j)=0)
res (i,j) = 0,Ё,
если (QAC(i,j)>0)
res(i,j)=((2·QAC(i,j)+1) mquant·Wi(i,j))/16,
если (QAC(i,j)<0)
> res(i,j) = ((2·QAC(i,j)-1)·mquant·Wn (i,j))/16,
если (QAC(i,j)=0)
res (i,j)=0 (14)
–езультирующий блок DCT-коэффициентов подаетс€ от инверсного кватовател€ 12 в схему приведени€ к нечетной сумме 14, практический пример которой показан на фиг. 8.
—хема приведени€ к нечетной сумме 14 состоит из накопител€ 23ј, схемы оценки четности 21 и инвертора четности 28. Ќакопитель 23ј оценивает сумму DCT-коэффициентов в блоке DCT-коэффициентов, полученном от инверсного квантовател€ 13. —хема оценки четности 21 вы€сн€ет, €вл€етс€ ли сумма DCT-коэффициентов, определенна€ накопителем 23ј, нечетным либо четным числом, то есть, четна€ или нечетна€ контрольна€ сумма DCT-коэффициентов. “олько в том случае, когда схема оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма DCT-коэффиицентов четна€, инвертор четности 28 измен€ет четность, по крайней мере, одного из DCT-коэффициентов в блоке, чтобы сделать контрольную сумму DCT-коэффиицентов нечетной, то есть, преобразует сумму DCT-коэффиицентов к нечетному значению. Ёто предотвращает по€вление ошибки несоответстви€, когда блок DCT-коэффиицентов с преобразованной нечетной суммой из схемы приведени€ к нечетной сумме 14 подвергаетс€ обратному ортогональному преобразованию посредством схемы IDCT 15.
—четчик 20 подсчитывает количество DCT-коэффицентов, полученных от инверсного квантовател€ 13, и подает результат счета coeff-adrs в схему оценки четности 21 и селектор пам€ти 22.
Ќакопитель 23ј состоит из сумматора 23 и регистра 24. —умматор 23 прибавл€ет каждый DCT-коэффициент в блоке DCT-коэффиицентов, полученном от инверсного квантовател€ 13, к сумме уже полученных DCT-коэффициентов в блоке, хран€щемс€ в регистре 24. –егистр 24 сбрасываетс€, после того как была определена сумма дл€ каждого блока DCT-коэффициентов. –езультирующа€ сумма DCT-коэффициентов подаетс€ от сумматора 23 в регистр 24 и в схему оценки четности 21. ƒл€ накопител€ 23 нужна только сумма младших бит DCT-коэффициентов в блоке, чтобы получить результат, пригодный дл€ схемы оценки четности, дл€ установлени€ того, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT-коэффициентов нечетной или четной.
—хема оценки четности 21 устанавливает, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT-коэффициентов в блоке DCT-коэффициентов нечетной или четной, в ответ на значение результата счета coeff-adrs, полученное от счетчика 20. ≈сли все коэффициенты в блоке доставлены в накопитель 23ј то значение coeff-adrs указывает, что накопитель 32ј определил сумму всех DCT-коэффициентов в блоке. ¬ ответ на значение результата счета coeff-adrs схема оценки четности 21 устанавливает, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT-коэффициентов от накопител€ 23ј нечетный или четный. Ќапример, в случае двумерного 8 х 8 DCT-преобразовани€, схема оценки частности 21 устанавливает, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT-коэффициентов из накопител€ 23ј нечетной или четной, когда значение coeff-adrs указывает, что все 64 DCT-коэффициента доставлены в накопитель 23ј.
Ќа практике, например, когда каждый DCT-коэффициент представл€етс€ двоичным числом, схема оценки четности, оценивает младший бит (LSB) суммы DCT-коэффициентов, полученной от накопител€ 23ј. LSB с нулевым значением указывает, что контрольна€ сумма четна€. ¬ этом случае схема оценки четности 21 подает сигнал сброса обработки REQ1 к инвертору четности 28, чтобы заставить инвертор четности выполнить операцию инвертировани€ четности. ¬ ответ на сигнал сброса обработки REQ1 инвертор четности 28 измен€ет четность, по крайней мере одного (то есть, нечетное число) DCT-коэффициентов, чтобы присвоить нечетное значение сумме DCT-коэффициентов. — другой стороны LSB с единичным значением указывает, что контрольна€ сумма нечетна€. ¬ этом случае схема оценки четности 21 не выдает сигнал сброса обработки REQ1, и инвертор четности 28 оставл€ет четность всех DCT-коэффициентов в блоке неизменной.
¬ показанной практической схеме DCT-коэффициенты от инверсного квантовател€ 13 записываютс€ в первую пам€ть 26 или вторую пам€ть 27 через селектор пам€ти 22. —електор пам€ти 22 работает в зависимости от значени€ результата счета coeff-adrs, полученного от счетчика 20. “аким образом, например, если селектор пам€ти 24 определ€ет, что все DCT-коэффициенты в блоке помещены в первую пам€ть 26, селектор пам€ти выдел€ет вторую пам€ть, так что DCT-коэффициенты следующего блока занос€тс€ во вторую пам€ть 27. “аким образом, следующие друг за другом DCT-коэффициентов помещаютс€ попеременно в первую пам€ть 26 и вторую пам€ть 27.  огда все DCT-коэффициенты в блоке занесены либо в первую пам€ть, либо во вторую пам€ть 27, то пам€ть, в которой хран€тс€ все DCT-коэффициенты в блоке, подает сигнал заполнени€ пам€ти FULL1 или FULL2 в инвертор четности 28.
 огда инвертор четности 28 получает сигнал заполнени€ пам€ти FULL1 или сигнал заполнени€ пам€ти FULL2, он подает сигнал включени€ считывани€ RD-EN1 или RD-EN2 в пам€ть, обеспеченную сигналом заполнени€ пам€ти. Ёто вызывает подачу блока DCT-коэффициентов от пам€ти с генерированным сигналом заполнени€ пам€ти к инвертору четности. »нвертор четности обрабатывает блок DCT-коэффициентов, считываемых из пам€ти одним из двух способов в зависимости от того, сформировала ли схема оценки четности 21 сигнал сброса обработки REQ1.  огда инвертор четности 28 получает сигнал сброса обработки REQ1, он инвертирует LSB одного из DCT коэффициентов в блоке, например, последнего ненулевого коэффициента в зигзагообразном пор€дке сканировани€. »нвертор четности идентифицирует тот DCT коэффициент, чь€ четность может быть проинвертирована с использованием адреса DCT коэффициентов, чь€ четность может быть проинвертирована, который хранитс€ в регистре 25. Ќапример, на фиг. 8 показан адрес последнего ненулевого коэффициента, EOB- adrs, который подаетс€ в компаратор 62. —ледовательно, в этом примере DCT коэффициент, чь€ четность может быть проинвертирована, €вл€етс€ последним ненулевым коэффициентом. ≈сли инвертор четности 28 проинвертирует четность DCT коэффициента, чь€ четность может быть проинвертирована, контрольна€ сумма ненулевых коэффициентов в блоке с первого по последний станет нечетной. »нвертор четности 28 подает все DCT коэффициенты, отличные от DCT коэффициента с инвертированным LSB, в схему IDCT 15 с неизменным состо€нием их LSB. »нвертор четности 28 подает также DCT коэффициент, чь€ четность может быть проинвертирована, в схему IDCT с состо€нием его LSB, завис€щим от того, получил ли инвертор четности сигнал сброса обработки REQ1.
»нвертор четности 28 может быть снабжен компьютером или цифровым процессором, работающим, например, согласно блок-схеме, показанной на фигуре 9. ¬ этом примере DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, €вл€етс€ последним ненулевым коэффициентом. Ќа шаге S1 инвертор четности 28 оценивает по адресу EOB-adrs, €вл€етс€ ли обрабатываемый DCT коэффициент DCT коэффициентом, чью четность разрешаетс€ инвертировать посредством инвертировани€ его LSB. ≈сли результатом шага S1 €вл€етс€ "ƒј", выполнение переходит к шагу S2. ¬ противном случае, выполнение переходит к шагу S5, который будет описан ниже.
Ќа шаге S2 инвертор четности 28 определ€ет, получен ли сигнал сброса обработки. ≈сли результатом шага S2 €вл€етс€ ƒј, что указывает на получение сигнала сброса обработки, выполнение переходит к шагу S3. ¬ противном случае, если не получен сигнал сброса обработки, выполнение переходит к шагу S5.
Ќа шаге S3 инвертор четности 28 инвертирует LSB DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать, дл€ инвертировани€ его четности и, следовательно, дл€ изменени€ четности суммы DCT коэффициентов. ¬ыполнение переходит к шагу S4, где DCT коэффициент с проинвертированной четностью подаетс€ в схему IDCT (фигура 10ј). «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
¬ыполнение переходит к шагу S5, если обрабатываемый DCT коэффициент не €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, или если DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована, не должен иметь проинвертированную четность, то есть, если не был получен сигнал сброса обработки REQ1. Ќа шаге S5 DCT коэффициент подаетс€ в схему IDCT 15 без изменени€. «атем выполнение переходит к шагу 1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
≈сли DCT коэффициенты представлены в дополнительном двоичном коде, вышеупом€нутый LSB представл€етс€ в дополнительном двоичном коде. — другой стороны, если DCT коэффициенты представлены знаком и абсолютным значением, вышеупом€нутый LSB представл€етс€ абсолютным значением.
 онфигураци€ схемы приведени€ к нечетной сумме 14 не ограничиваетс€ тем, что представлено на фигуре 8. Ќапример, в схеме приведени€ к нечетной сумме, показанной на фигуре 10ј, добавлен детектор 29, а логический элемент "»сключающее »Ћ»" 30 замен€ет сумматор 23 в схеме приведени€ к нечетной сумме на фигуре 8. Ёлементы схемы, показанной на фигуре 10ј, соответствующие элементам схемы, показанной на фигуре 8, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно описыватьс€ здесь не будут.
Ќа фиг. 10ј детектор LSB 29 выдел€ет LSB каждого DCT коэффициента в блоке DCT коэффициентов. Ёлемент "»сключающее »Ћ»" 30 выполн€ет операцию "»сключающее »Ћ»" с каждым DCT коэффициентом в блоке и хран€щейс€ в регистре 24 значением исключающей логической суммы LSB DCT коэффициентов в блоке, которые уже были обработаны. “аким образом, элемент "»сключающее »Ћ»" 30 и регистр 24 вычисл€ют исключающую логическую сумму LSB DCT коэффициентов в каждом блоке. ќбъединение логического элемента "»сключающее »Ћ»" 30 и регистра 24 можно рассматривать как счетное устройство DCT коэффициентов, имеющих единичный LSB. “огда, если получены все DCT коэффициенты в блоке, состо€ние выхода элемента "»сключающее »Ћ»" 30 будет указывать, €вл€етс€ ли результат подсчета DCT коэффициентов, имеющих единичный LSB, четным или нечетным. «атем схема оценки четности 21 выдает сигнал REQ1, если результат подсчета DCT коэффициентов, имеющих единичный LSB, €вл€етс€ четным.
Ќа фиг. 10¬ показана альтернативна€ структура, которой можно заменить элемент "»сключающее »Ћ»" 30 и регистр 24. ¬ ней LSB каждого DCT коэффициента, полученного от инверсного квантовател€ 13, подаютс€ от детектора LSB 29 на логический элемент "»" 88. Ёлемент "»" пропускает к счетчику 89 только LSB с единичным значением. ¬ начале каждого блока DCT коэффициентов счетчик сбрасываетс€ и подсчитывает каждый LSB с единичным значением, который он получил. LSB результата счета COUNT от счетчика 89 подаетс€ в схему оценки четности 21.   концу каждого блока схема оценки четности определ€ет четность LSB результата COUNT работы счетчика 89. ≈сли имеет место нечетное значение COUNT (то есть, LSB COUNT - единица), то это означает, что в блоке нечетное число DCT коэффициентов с единичными LSB и что контрольна€ сумма DCT коэффициентов нечетна€. — другой стороны, если результат COUNT четный (то есть, LSB COUNT имеет нулевое значение), то это означает, что контрольна€ сумма DCT коэффициентов в блоке четна€.
“еперь со ссылками на фиг. 11 будет описана практическа€ структура первого варианта реализации инвертора четности 28 в схеме приведени€ к нечетной сумме, показанной на фигуре 8 и 10ј. »нвертор четности 28 состоит из счетчика считывани€ 61, компаратора адресов 62, инвертора LSB 63, логических элементов "»" 64, 65, 67 и 68, логических элементов "»Ћ»" 66 и 69, инверторов 71 и 72.
»нвертор четности 28 работает следующим образом.  огда счетчик считывани€ 61 получает сигнал заполнени€ пам€ти FULL от первой пам€ти 26 и второй пам€ти 27, он доставл€ет сигнал разрушени€ считывани€ RD-EN в первую пам€ть 26 или вторую пам€ть 27. —игнал разрешени€ считывани€ заставл€ет соответствующую пам€ть последовательно выдавать хран€щиес€ в ней DCT коэффициенты в блоке DCT коэффициентов на первый элемент "»" 67 по каналу, обозначенному RDATA.
—игнал заполнени€ пам€ти FULL заставл€ет также счетчик 61 начать подсчет получаемых DCT коэффициентов и подавать на компаратор 62 результат счета, показывающий количество полученных DCT коэффициентов.  омпаратор 62 сравнивает результат счета с адресом, полученным от регистра 25, чтобы определить, €вл€етс€ ли DCT коэффициент, полученный первым логическим элементом "»" 67, DCT коэффициентом, чью четность разрешаетс€ инвертировать, то есть, DCT коэффициент, чей LSB разрешаетс€ инвертировать. ¬ примере, показанном на фигуре 11, DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, €вл€етс€ последним ненулевым DCT коэффициентом, идентифицированным посредством адреса EOB-adrs, который хранитс€ в регистре 62. ≈сли результат счета равен адресу DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать, в этом примере, EOB-adrs, компаратор 62 определит, что DCT коэффициент €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, и измен€ет состо€ние своего выхода с 0 на 1.
¬ыход компаратора 62 подаетс€ непосредственно на второй логический элемент "»" 68 и через инвертор 72 - к первому логическому элементу "»" 67. “аким образом, если результат счета не равен адресу EOB-adrs, первый логический элемент "»" 67 открываетс€, а второй элемент "»" 68 закрываетс€. —ледовательно, DCT коэффициенты проход€т без изменени€ через логический элемент "»" 67 и логический элемент "»Ћ»" 69 к схеме IDCT 15.
— другой стороны, если DCT коэффициент, доставленный к инвертору четности 28, €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, и значение счетчика равно адресу коэффициента, чью четность разрешено инвертировать, в этом примере, EOB-adrs, выход компаратора 62 измен€ет свое состо€ние, как было описано выше. Ёто приводит к закрытию первого логического элемента "»" 76 и открытию второго логического элемента "»" 68. ¬ результате DCT коэффициент с проинвертированным LSB, полученный через логический элемент "»Ћ»" 66, подаетс€ через второй логический элемент "»" 68 и логический элемент "»Ћ»" 69 в схему IDCT 15.
DCT коэффициент с инвертированным LSB избирательно доставл€етс€ в схему IDCT 15 в ответ на сигнал сброса обработки REQ1 путем подачи DCT коэффициентов, полученных по каналу RDATA, в третий логический элемент "»" 64 и инвертор LSB 63. —игнал сброса обработки REQ1 подаетс€ из схемы оценки четности 21 непосредственно на четвертый логический элемент "»" 65 и через инвертор 71 - к третьему логическому элементу "»" 64. »нвертор LSB 63 инвертирует LSB каждого DCT коэффициента, полученного по каналу RDATA, и подает результирующий DCT коэффициент с инвертированным LSB к четвертому логическому элементу "»" 65.
ќтсутствие сигнала сброса обработки REQ1, т.е. сигнал сброса обработки в нулевом состо€нии, указывает на то, что DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, должен быть доставлен в схему IDCT без инвертировани€ его LSB. —игнал сброса обработки с нулевым состо€нием открывает третий логический элемент "»" 64 и закрывает четвертый логический элемент "»" 65. ¬ результате DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, с неизменным LSB подаетс€ от канала RDATA в схему IDCT 15 через третий логический элемент "»" 64, логический элемент "»Ћ»" 66, второй логический элемент "»" 68 и логический элемент "»Ћ»" 69.
— другой стороны наличие сигнала сброса обработки REQ1, т.е. сигнал сброса обработки в единичном состо€нии, указывает на то, что DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, должен быть доставлен в схему IDCT с инвертированным LSB, чтобы изменить четность суммы DCT коэффициентов. —игнал сброса обработки с единичным состо€нием закрывает третий логический элемент "»" 64 и открывает четвертый логический элемент "»" 65. ¬ результате DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, с инвертированным LSB подаетс€ от инвертора LSB 63 в схему IDCT 15 через четвертый логический элемент "»" 65, логический элемент "»Ћ»" 66, второй логический элемент "»" 68 и логический элемент "»Ћ»" 69.
“еперь будет описан со ссылками на фиг. 12 второй вариант реализации инвертора четности 28.  огда второй вариант инвертора четности 28 получает сигнал сброса обработки REQ1, он измен€ет сумму DCT коэффициентов на нечетное значение путем добавлени€ 1 к DCT коэффициенту, чью четность разрешено инвертировать.
¬торой вариант инвертора четности 28 может быть снабжен компьютером или цифровым процессором, функционирующим согласно блок-схеме, показанной на фиг. 12. Ѕлок-схема, показанна€ на фиг. 12, подобна блоке-схеме, показанной на фиг. 9, за исключением операции, выполн€емой на шаге S3. Ќа шаге S3 второй вариант инвертора четности 28 измен€ет значение суммы DCT коэффициентов на нечетное путем добавлени€ 1 к DCT коэффициенту, чью четность разрешено инвертировать, вместо инвертировани€ LSB DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать. DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, может быть, например, последним ненулевым коэффициентом в блоке, или DCT коэффициентом высокочастотной составл€ющей в блоке.
“еперь будет описана со ссылками на фиг. 13 практическа€ структура второго варианта инвертора четности, в которой единица добавл€етс€ к DCT коэффициенту, чью четность разрешено инвертировать, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке DCT коэффициентов. ¬торой вариант инвертора четности, показанной на фиг. 13, подобен первому варианту инвертора четности 28, показанному на фиг. 11. Ёлементы в схеме, показанной на фиг. 13, соответствующие элементам в схеме, показанной на фиг. 11, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€.
»нвертор четности, показанный на фиг. 13, включает +1 сумматор 73 вместо инвертора LSB 63, показанного на фигуре 11. +1 сумматор 73 добавл€ет единицу к каждому DCT коэффициенту, считанному из первой пам€ти 26 или второй пам€ти 27 и полученному через канал RDATA. ќдин из DCT коэффициентов с добавленной к нему единицей выбираетс€ в ответ на сигнал сброса обработки REQ1, чтобы сделать сумму DCT коэффициентов нечетной.
‘ункционирование инвертора четности, показанного на фиг. 13, аналогично работе схемы, показанной на фиг. 11, за исключением того, что +1 сумматор 73 добавл€ет единицу к каждому DCT коэффициенту, полученному по каналу RDATA. “акже, если присутствует сигнал сброса обработки REQ1 и обнаружен DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, DCT коэффициент с добавленной к нему единицей подаетс€ от +1 сумматора к схеме IDCT 15 через четвертый логический элемент "»" 64, логический элемент "»Ћ»" 66, второй логический элемент "»" 68 и логический элемент "»Ћ»" 69.
“еперь со ссылками на фиг. 14 и 15 будет описан третий вариант реализации инвертора четности 28.
 огда третий вариант инвертора четности получает сигнал сброса обработки REQ1, он делает нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке путем замены DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, DCT коэффициентом, чь€ четность должна быть проинвертирована и от которого вычтена единица, если знак DCT коэффициента положительный, и к которому добавлена единица, если знак DCT коэффициента отрицательный. “ака€ обработка не только инвертирует четность DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, но также уменьшает значение этого DCT коэффициента, то есть, делает DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована, ближе к нулю.
ќбработка, используема€ дл€ DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, определ€етс€ следующим уравнением:
if (res > 0)
res = res - 1
if (res < 0)
res = res + 1, (15)
где res - DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована.
“ретий вариант инвертора четности 28 может быть использован с компьютером или цифровым процессором, функционирующим согласно блок-схеме, показанной на фигуре 14. Ќа шаге S1 инвертор четности 28 по адресу EOB-adrs устанавливает, €вл€етс€ или нет DCT коэффициент DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать. Ќапример, инвертор четности устанавливает, €вл€етс€ или нет DCT коэффициент последним ненулевым DCT коэффициентом. ≈сли результатом шага S1 €вл€етс€ "ƒј" и DCT коэффициент €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, выполнение переходит к шагу S2. ¬ противном случае, если DCT коэффициент не €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, выполнение переходит к шагу S8.
Ќа шаге S2 инвертор четности 28 определ€ет, получен или нет сигнал сброса обработки REQ1. ≈сли результатом шага S2 €вл€етс€ "ƒј", указывающее на то, что сигнал сброса обработки REQ1 получен, выполнение переходит к шагу S3. ¬ противном случае, сигнал сброса обработки не получен, и управление переходит к S8. ѕоскольку результат "ƒј" на шаге S2 может по€витьс€, только если результат "ƒј" получен на шаге S1, результат "ƒј" на шаге S2 показывает, что DCT коэффициент €вл€етс€ DCT коэффициентом, чь€ четность должна быть проинвертирована.
Ќа шаге S3 инвертор четности 28 определ€ет знак DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована. ≈сли результатом на шаге S3 €вл€етс€ "ƒј", указывающим на то, что знак DCT коэффициента положительный, выполнение переходит к шагу S4. ¬ противном случае, DCT коэффициент равен нулю или отрицательный, и выполнение переходит к шагу S6.
Ќа шаге S4 инвертор четности 28 вычитает единицу из DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована (то есть, прибавл€ет к нему -1), после чего выполнение переходит к шагу S5, где DCT коэффициент с инвертированной четностью подаетс€ к схему IDCT 15 (фиг. 10ј). «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
¬ противном случае на шаге S6 инвертор четности 28 добавл€ет единицу к DCT коэффициенту, чь€ четность должна быть проинвертирована, после чего выполнение переходит к шагу S7, где DCT коэффициент с инвертированной четностью подаетс€ в схему IDCT 15. «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
¬ыполнение переходит к шагу S8, если DCT коэффициент не €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, или если DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, не должен иметь инвертированную четность, то есть, когда сигнал сброса обработки REQ1 не был получен. Ќа шаге S8 DCT коэффициент подаетс€ в схему IDCT 15 без изменени€. «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
Ќа фиг. 15 показан практический пример структуры третьего варианта инвертора четности 28, в котором инвертирование четности выполн€етс€ дл€ уменьшени€ величины DCT коэффициента, чь€ четность инвертируетс€, то есть, дл€ того, чтобы сделать DCT коэффициент, чь€ четность инвертируетс€, более близким к нулю.
»нвертор четности, показанный на фиг. 15, подобен инвертору четности 28, показанному на фиг. 11. Ёлементы в схеме, показанной на фиг. 15, соответствующие элементам в схеме, показанной на фиг. 11, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€. »нвертор четности, показанный на фиг. 15, отличаетс€ от инвертора четности, показанного на фиг. 11, тем, что он включает схему уменьшени€ величины (DCT коэффициента) 80 вместо инвертора LSC 63.
—хема уменьшени€ величины 80 определ€ет знак каждого DCT коэффициента, полученного от первой пам€ти 26 или второй пам€ти 27 через канал RDATA. ≈сли знак DCT коэффициента положительный, схема уменьшени€ величины вычитает единицу из DCT коэффициента, в то же врем€, если пол€рность DCT коэффициента отрицательна€ или он равен нулю, добавл€ет единицу к DCT коэффициенту. —хема инвертировани€ четности, показанна€ на фиг. 15, делает нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке путем выбора DCT коэффициента, чь€ четность инвертируетс€, из схемы уменьшени€ величины 80 и замещени€ DCT коэффициентом с уменьшенной величиной и проинвертированной четностью DCT коэффициента, чь€ четность должна быть инвертирована.
—хема уменьшени€ величины 80 состоит из схемы оценки знака 81, котора€ управл€ет п€тым логическим элементом "»" 84 непосредственно, и шестым логическим элементом "»" 85 через инвертор 87. —хема уменьшени€ величины 80 включает также -1 вычитатель 82 и +1 сумматор 83, которые соответственно вычитают единицу или добавл€ют единицу к каждому DCT коэффициенту, полученному по каналу RDATA. ¬ ответ на выходной сигнал схемы оценки знака 81, п€тым логическим элементом "»" 84 или шестым логическим элементом "»" 85 выбираютс€ либо выход -1 вычитател€ 82, либо выход +1 сумматора 83. ¬ыходы логических элементов "»" 84 и 85 подаютс€ на логический элемент "»Ћ»" 86, который выдает выбранный DCT коэффициент с уменьшенной величиной к четвертому логическому элементу "»" 65. ≈сли четность суммы DCT коэффициентов в блоке необходимо инвертировать, четвертый логический элемент "»" выбирает выход с уменьшенной величиной и инвертированной четностью схемы уменьшени€ величины 80 дл€ подачи в схему IDCT 15 вместо DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать.
—хема оценки знака 81 оценивает знак каждого DCT коэффициента в блоке DCT коэффициентов, полученного по каналу RDATA, и устанавливает состо€ние ее выхода в единицу или ноль в зависимости от того, €вл€етс€ ли знак DCT коэффициента положительным или отрицательным. ≈сли схема оценки знака устанавливает, что знак DCT коэффициента положительный, выход схемы оценки знака открывает п€тый логический элемент "»" 84 и закрывает шестой логический элемент "»" 85. ¬ результате выход -1 вычитател€ 82, то есть, DCT коэффициент, из которого вычтена единица, подаетс€ на четвертый логический элемент "»" 65 через п€тый логический элемент "»" 84 и логический элемент "»Ћ»" 86.
— другой стороны, если схема оценки знака 81 устанавливает, что знак DCT коэффициента отрицательный или коэффициент равен нулю, выходной сигнал схемы оценки знака закрывает п€тый логический элемент "»" 84 и открывает шестой логический элемент "»" 85. ¬ результате выход +1 сумматора 83, то есть, DCT коэффициент, к которому была прибавлена единица, подаетс€ на четвертый логический элемент "»" 65 через шестой логический элемент "»" 85 и логический элемент "»Ћ»" 86.
„етвертый логический элемент "»" 65 подает DCT коэффициент с инвертированной четностью и уменьшенной величиной от схемы уменьшени€ величины 80 ко второму логическому элементу "»" 68 в ответ на сигнал сброса обработки REQ1. ≈сли компаратор 62 определ€ет, что DCT коэффициент, полученный по каналу RDATA, €вл€етс€ DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, DCT коэффициент с уменьшенной величиной и инвертированным знаком подаетс€ от схемы уменьшени€ величины 80 в схему IDCT 15 (фиг. 10ј), способом, описанным выше со ссылкой на фиг. 11. — другой стороны, если третий вариант реализации инвертора четности, показанный на фиг. 15, не получил сигнал сброса обработки REQ1, DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, подаетс€ в схему IDCT 15 без изменени€.
≈сли сумма DCT коэффициентов должна быть сделана нечетной, третий вариант инвертора четности 28, показанный на фиг. 15, подает в схему IDCT 15 DCT коэффициент, чь€ четность была проинвертирована, путем вычитани€ из него единицы, если его знак положительный, и подает в схему IDCT 15 DCT коэффициент, чь€ четность была проинвертирована, путем прибавлени€ к нему единицы, если его знак отрицательный или он равен нулю. “ака€ обработка инвертирует четность и уменьшает величину DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, и делает сумму DCT коэффициентов нечетной.
“еперь будет описан со ссылкой на фиг. 16 и 17 четвертый вариант реализации инвертора четности 28.
≈сли четвертый вариант инвертора четности получает сигнал сброса обработки REQ1, он делает сумму DCT коэффициентов в блоке нечетной путем замены DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, DCT коэффициентом, чь€ четность должна быть проинвертирована и к которому была добавлена единица, если его знак положительный, и от которого была вычтена единица, если знак DCT коэффициента отрицательный. Ёта обработка не только инвертирует четность DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована, но также увеличивает величину этого DCT коэффициента, то есть, делает DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована, дальше от нул€. ќбработка, используема€ дл€ DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована, определ€етс€ следующим уравнением:
if (res > 0)
res = res + 1
if (res < 0)
res = res - 1, (16)
где res - DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована.
„етвертый вариант инвертора четности 28 может быть снабжен компьютером или цифровым процессором, функционирующим согласно блок-схеме, показанной на фигуре 16. Ќа шаге S1 инвертор четности 28 устанавливает по адресу EOB-adrs, €вл€етс€ или нет DCT коэффициент DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать. Ќапример, инвертор четности устанавливает, €вл€етс€ или нет DCT коэффициент последним ненулевым DCT коэффициентом. ≈сли результатом шага S1 €вл€етс€ "ƒј" и DCT коэффициент €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, выполнение переходит к шагу S2. ¬ противном случае, DCT коэффициент не €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, и выполнение переходит к шагу S8.
Ќа шаге S2 инвертор четности 28 определ€ет, получен или нет сигнал сброса обработки REQ1. ≈сли результатом шага S2 €вл€етс€ "ƒј", указывающее, что сигнал сброса обработки REQ1 получен, выполнение переходит к шагу S3. ¬ противном случае, то есть, если не получен сигнал сброса обработки, выполнение переходит к шагу S8. ѕоскольку результат "ƒј" на шаге S2 может быть получен, только если результат "ƒј" получен на шаге S1, результат ƒј на шаге D2 указывает, что DCT коэффициент €вл€етс€ DCT коэффициентом, чь€ четность должна быть проинвертирована.
Ќа шаге S3 инвертор четности 28 определ€ет знак DCT коэффициента. ≈сли результатом шага S3 €вл€етс€ "ƒј", указывающее, что знак DCT коэффициента положительный, выполнение переходит к шагу S4. ¬ противном случае, знак DCT коэффициента отрицательный или он равен нулю, и выполнение переходит к шагу S6.
Ќа шаге S4 инвертор четности 28 добавл€ет единицу к DCT коэффициенту, после чего выполнение переходит к шагу S5, где DCT коэффициент с проинвертированной четностью подаетс€ в схему IDCT 15 (фиг. 10ј). «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
¬ противном случае, на шаге S6 инвертор четности 28 вычитает единицу из DCT коэффициента (то есть, прибавл€ет к нему -1), после чего выполнение переходит к шагу S7, где DCT коэффициент с проинвертированной четностью подаетс€ в схему IDCT 15. «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
¬ыполнение переходит к шагу S8, если DCT коэффициент не €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, или если DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, не должен подвергатьс€ инвертированию четности, то есть, если не был получен сигнал сброса обработки REQ1. Ќа шаге S8 DCT коэффициент подаетс€ в схему IDCT 15 без изменени€. «атем выполнение возвращаетс€ к шагу S1, где обрабатываетс€ следующий DCT коэффициент.
Ќа фиг. 17 показан практический пример схемы четвертого варианта инвертора четности 28, в котором инверси€ четности выполн€етс€ дл€ уменьшени€ значени€ DCT коэффициента, чь€ четность инвертируетс€, то есть, дл€ того, чтобы DCT коэффициент, чь€ четность должна быть проинвертирована, стал дальше от нул€.
»нвертор четности, показанный на фиг. 17, подобен инвертору четности 28, показанному на фиг. 11. Ёлементы в схеме, показанной на фиг. 17, соответствующие элементам в схеме, показанной на фиг. 11, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь описываютс€ не будут. »нвертор четности, показанный на фиг. 17, отличаетс€ от инвертора четности, показанного на фиг. 11, тем, что он включает схему увеличени€ величины 90 вместо инвертора LSC 63.
—хема увеличени€ величины 90 определ€ет знак каждого DCT коэффициента, полученного из первой пам€ти 26 или второй пам€ти 27 через канал RDATA. ≈сли знак DCT коэффициента положительный, схема увеличени€ величины добавл€ет единицу к DCT коэффициенту, в то же врем€, если знак DCT коэффициента отрицательный или он равен нулю, схема вычитает единицу из DCT коэффициента. —хема инвертировани€ четности, показанна€ на фиг. 17, делает нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке посредством выбора DCT коэффициентов, чь€ четность должна быть проинвертирована, из схемы увеличени€ величины и замены DCT коэффициентом с увеличенным значением DCT коэффициента, чь€ четность должна быть проинвертирована.
—хема увеличени€ величины 90 включает схему оценки значени€ 91, котора€ управл€ет п€тым логическим элементом "»" 94 непосредственно и шестым логическим элементом "»" 95 через инвертор 97. —хема увеличени€ величины 90 включает также +1 сумматор 92 и -1 вычитатель 93, которые соответственно прибавл€ют единицу и вычитают единицу из каждого DCT коэффициента. Ћибо выход +1 сумматора 92, либо выход -1 вычитател€ 93 выбираетс€ п€тым логическим элементом "»" 94 или шестым логическим элементом "»" 95 в ответ на выходной сигнал схемы оценки знака 91. ¬ыходы логических элементов "»" 94 и 95 подаютс€ на логический элемент "»Ћ»" 96, который подает выбранный DCT коэффициент с увеличенным значением к четвертому логическому элементу "»" 65. ≈сли необходимо проинвертировать четность суммы DCT коэффициентов в блоке, четвертый логический элемент "»" выбирает выходной сигнал с инвертированной четностью и увеличенным значением из схемы увеличени€ величины 90 дл€ подачи в схему IDCT 15 вместо DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать.
—хема оценки знака 91 определ€ет знак каждого DCT коэффициента в блоке DCT коэффициентов, полученном по каналу RDATA, и устанавливает состо€ние своего выхода на единицу или ноль в зависимости от того, €вл€етс€ ли знак DCT коэффициента положительным или отрицательным. ≈сли схема оценки знака устанавливает, что знак DCT коэффициента положительный, выход схемы оценки знака открывает п€тый логический элемент "»" 94 и закрывает шестой логический элемент "»" 95. ¬ результате выход +1 вычитател€ 92, то есть, DCT коэффициент, к которому была прибавлена единица, подаетс€ к четвертому логическому элементу "»" 65 через п€тый логический элемент "»" 94 и логический элемент "»Ћ»" 96.
— другой стороны, если схема оценки знака 91 устанавливает, что знак DCT коэффициента отрицательный или он равен нулю, выход схемы оценки знака закрывает п€тый логический элемент "»" 94 и открывает шестой логический элемент "»" 95. ¬ результате выход -1 вычитател€ 93, т.е. DCT коэффициент, из которого была вычтена единица, подаетс€ к четвертому логическому элементу "»" 65 через шестой логический элемент "»" 95 и логический элемент "»Ћ»" 96.
„етвертый логический элемент "»" 65 подает DCT коэффициент с инвертированной четностью и увеличенным значением от схемы увеличени€ величины 90 ко второму логическому элементу 68 в ответ на сигнал сброса обработки REQ1. ≈сли компаратор 62 определ€ет, что DCT коэффициент, полученный по каналу RDATA, €вл€етс€ DCT коэффициентом, чью четность разрешено инвертировать, DCT коэффициент подаетс€ из схемы увеличени€ величины к схеме IDCT 15 (фиг. 10ј) способом, который был описан выше со ссылками на фиг. 11.
— другой стороны, если четвертый вариант инвертора четности, показанный на фиг. 17, не получает сигнал сброса обработки REQ1, DCT коэффициент, чью четность разрешено инвертировать, подаетс€ на схему IDCT 15, без изменений.
≈сли сумма DCT коэффициентов должна быть сделана нечетной, четвертый вариант инвертора четности 28, показанный на фиг. 17, подает на схему IDCT 15 DCT коэффициент, чь€ четность была проинвертирована посредством добавлени€ к нему единицы, если его знак положительный, и подает на схему IDCT 15 DCT коэффициент, чь€ четность была проинвертирована путем вычитани€ из него единицы, если его знак отрицательный или равен нулю. “ака€ обработка инвертирует четность и увеличивает значение DCT коэффициента, чь€ четность инвертируетс€, и делает сумму DCT коэффициентов нечетной.
»нверторы четности 28, показанные на фиг. 11, 13, 15 и 17, и их функционирование согласно блок-схемам, показанным на фиг. 9, 12, 14 и 16, могут быть изменены, дл€ того, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов путем изменени€ четности DCT коэффициента, отличного от последнего ненулевого DCT коэффициента, считываемого посредством зигзагообразного сканировани€. Ќапример, в двумерном 8 х 8 DCT-преобразовании четность одного из DCT коэффициентов DC-составл€ющий, DCT коэффициента (7,7) составл€ющей, то есть высокочастотной составл€ющей, DCT коэффициента (7,0) составл€ющей в правом верхнем углу или DCT коэффициента (0,7) составл€ющей в левом нижнем углу могут быть изменены. ѕоскольку, в частности, DCT коэффициент (7,7) составл€ющей, котора€ €вл€етс€ высокочастотной составл€ющей, мало вли€ет на качество изображени€, эта составл€юща€ особенно подходит дл€ роли коэффициента, чью четность можно изменить.
¬ инверторах четности, показанных на фиг.11, 13, 15 и 17 в качестве DCT коэффициента, чью четность разрешено инвертировать, могут быть выбраны другие DCT коэффициенты путем замены адресом DCT коэффициента адреса EOB-adrs, подаваемого в компаратор 62. ¬ другом случае, если четность DCT коэффициента высокочастотной составл€ющей должна быть изменена, счетчик считывани€ 61 и компаратор 62 могут быть опущены, и дл€ идентификации DCT коэффициента высокочастотной составл€ющей как DCT коэффициента, чь€ четность может быть изменена, может быть использован сигнал заполнени€ пам€ти FULL.
¬ другом варианте схемы приведени€ к нечетной сумме 14, показанные на фиг. 6, 8 и 10, могут определ€ть сумму заданных DCT коэффициентов, например, DCT коэффициентов (0,0) составл€ющей, (4,0) составл€ющей, (0,4) составл€ющей и (4,4) составл€ющей. «атем схема приведени€ к нечетной сумме может выполнить операцию инвертировани€ четности, чтобы сделать сумму заданных DCT коэффициентов нечетной. Ќа фиг.18 показан вариант схемы приведени€ к нечетной сумме 14, показанной на фиг.8. ¬ нем определ€етс€ сумма заданных DCT коэффициентов, чтобы оценить необходимость инвертировани€ четности. Ёлементы в схеме, показанной на фиг.18, соответствующие элементам в схеме, показанной на фиг.8, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€.
¬ схеме приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг.18, селектор 51 прерывает св€зь между инверсным квантователем 13 и накопителем 23ј. —електор 51 получает также от счетчика 29 результат счета coeff-adrs, который показывает количество DCT коэффициентов в блоке, полученных от инверсного квантовател€ 13.
¬ ответ на результат счета coeff-adrs, полученный от счетчика 20, селектор 51 определ€ет, €вл€етс€ или нет каждый DCT коэффициент, полученный от инверсного квантовател€ 13, одним из заданных DCT коэффициентов, который, следовательно, должен быть включен в сумму, определ€емую накопителем 23ј. “ак, например, селектор определ€ет, €вл€етс€ ли результат счета coeff-adrs, значением, соответствующим (0,0) составл€ющей, (4,0) составл€ющей, (0,4) составл€ющей или (4,4) составл€ющей. ≈сли селектор 51 определ€ет, что DCT коэффициент €вл€етс€ одним из заданных DCT коэффициентов, он доставл€ет DCT коэффициент в накопитель 23ј. —оответственно, схема приведени€ к нечетной сумме, показанна€ на фиг. 18, определ€ет сумму заданных DCT коэффициентов в блоке и, если сумма четна€, измен€ет четность, по крайней мере, одного из DCT коэффициентов, чтобы сделать сумму нечетной. —хема приведени€ к нечетной сумме, показанна€ на фиг.18, подает затем блок DCT коэффициентов с отрегулированной четностью в схему IDCT 15.
¬ариант, показанный на фиг. 18, может быть видоизменен способом, подобным показанному на фиг. 10ј, чтобы дать возможность схеме определить исключающую логическую сумму LSB заданных DCT коэффициентов. —хема на фиг.18 модифицирована посредством замены сумматора 23 детектором LSB 29 и логическим элементом "»Ћ»", показанными на фиг.10ј.
¬ернемс€ теперь к фиг.6, где DCT коэффициенты в блоке DCT коэффициентов подаютс€ от схемы приведени€ к нечетной сумме 14 в схему IDCT 15, описанную выше. —умма DCT коэффициентов, поступающа€ от схемы приведени€ к нечетной сумме, €вл€етс€ нечетным числом. ≈сли сумма DCT коэффициентов от инверсного квантовател€ была четной, схемы приведени€ к нечетной сумме 14, изменила четность, по крайней мере, одного из DCT коэффициентов, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов, подаваемых в схему IDCT 15. —хема IDCT 15 примен€ет IDCT-обработку к DCT коэффициентам в блоке дл€ получени€ блока восстановленных отличий S4. Ѕлок восстановленных отличий подаетс€ на сумматор 16.
—умматор 16 элемент за элементом выполн€ет сложение блока восстановленных отличий S4 и блока сопоставлений S2, полученного от второго устройства пам€ти изображени€ 4. –езультирующий блок восстановленного кадра S5 подаетс€ в устройство пам€ти изображени€ 4, где он образует блок восстановленного кадра, который хранитс€ в одном из устройств пам€ти, определ€емом контроллером пам€ти 3.
 одер с переменной длиной слова 17 примен€ет кодирование с переменной длиной слова, такое как кодирование ’аффмана и т.п., к каждому блоку дискретизированных DCT коэффициентов SC из кодера блока отличий 9 и его вектору движени€ MV, режиму компенсации движени€ MM, данным таблицы дискретизации и т.д.  одер с переменной длиной слова собирает также закодированные с переменной длиной слова данные вместе с начальными кодами и информацией заголовка соответствующих уровней стандарта MPEG дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€.
—четчик сло€/макроблока 5 подсчитывает сигналы начала сло€ S5 и сигналы начала макроблока BS, генерируемые контроллером пам€ти 3 синхронно с началом каждого сло€ и каждого макроблока кадров, считываемых из первого устройства пам€ти изображени€ 2 дл€ обработки.  огда результат счета достигает заданного значени€, счетчик сло€/макроблока 5 генерирует стартовый сигнал S0, который подаетс€ на кодер с переменной длиной слова 17.
¬ ответ на стартовый сигнал кодер с переменной длиной слова 17 подает уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ к выходному буферу 19, где он временно хранитс€. «атем уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ считываетс€ из выходного буфера в виде потока бит с заданной битовой частотой. ѕоток бит уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ подаетс€ на устройство расширени€ с дополнением через канал передачи или посредством записи потока бит уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на подход€щий носитель записи, такой как оптический диск.
Ќоситель записи €вл€етс€ носителем записанного уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, полученного из сигнала движущегос€ изображени€ посредством кодировани€ с предсказанием и дискретного косинусного преобразовани€.  аждый блок каждого восстановленного кадра, используемого как опорный кадр при кодировании с предсказанием, восстанавливаетс€ посредством обратной дискретизации блока дискретизированных DCT коэффициентов, содержащихс€ в уплотненном сигнале движущегос€ изображени€, приведени€ к нечетной сумме DCT коэффициентов в результирующем блоке DCT коэффициентов и обратного ортогонального преобразовани€ блока DCT коэффициентов со сформированной нечетной суммой.
”стройство передачи согласно изобретению может включать устройство уплотнени€ согласно изобретению, как было описано выше.
ћожно подумать, что было бы лучше выполн€ть операцию формировани€ нечетной суммы в кодере блока отличий 9 устройства уплотнени€. ќпераци€ формировани€ нечетной суммы привела бы к тому, что сумма DCT коэффициентов в каждом блоке дискретизированных DCT коэффициентов, включенных в уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, стала бы нечетной. ћожно было бы подумать, что обработка уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ таким способом избавит от необходимости сделать сумму DCT коэффициентов нечетной в устройстве расширени€. ќднако при таком варианте, после того, как DCT коэффициенты дискретизированы в устройстве уплотнени€ и дискретизированы инверсно в устройстве расширени€, сумма DCT коэффициентов, поступающа€ в схему IDCT в устройстве расширени€, может оказатьс€ не нечетным числом. ѕоэтому, формирование нечетной суммы должно выполн€тьс€ до IDCT-обработки в устройстве расширени€, чтобы гарантировать отсутствие ошибки несоответстви€.
“еперь со ссылками на фиг.19 будет описано устройство расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, где применено данное изобретение. Ќа фиг.19 уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ принимаетс€ в виде потока бит, проход€щего через канал передачи от устройства уплотнени€, или получаетс€ путем воспроизведени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ с соответствующего носител€ записи, такого как оптический диск. ѕоток бит подаетс€ во входной буфер 31, где он временно хранитс€, и откуда он считываетс€ кадр за кадром в инверсный кодер с переменной длиной слова ("IVLC") 32. »нверсный кодер с переменной длиной слова 32 извлекает из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ информацию заголовка соответствующих уровней MPEG кода, и извлекает из информации заголовка управл€ющую информацию дл€ декодировани€ кадра PH, котора€ подаетс€ в контроллер пам€ти 33.
IVLC 32 примен€ет инверсное кодирование с переменной длиной слова к блокам DCT коэффициентов, закодированных с переменной длиной слова, дл€ получени€ блока дискретизированных DCT коэффициентов, включа€ текущий блок, дискретизированных DCT коэффициентов Cb. Ѕлок дискретизированных DCT коэффициентов Cb доставл€етс€ в декодер блока отличий 34. ƒекодер блока отличий 34 декодирует блок дискретизированных DCT коэффициентов Cb дл€ получени€ восстановленного блока отличий BS и подает восстановленный блок отличий в сумматор 39.
IVLC 32 извлекает из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ вектор движени€ MV и режим компенсации движени€ MM дл€ блока дискретизированных DCT коэффициентов Cb и подает их в компенсатор движени€ 37.  омпенсатор движени€ 37 заставл€ет блок сопоставлени€ дл€ восстанавливаемого блока отличий BS считыватьс€ из устройства пам€ти изображени€ 38.
Ѕлок пам€ти изображени€ включает несколько устройств пам€ти изображени€, каждое из которых хранит один уже реконструированный кадр. Ѕлок сопоставлени€ BS €вл€етс€ блоком реконструированного кадра, хран€щегос€ в одном из устройств пам€ти изображени€ по адресу, определ€емому вектором движени€ MV. ѕам€ть изображени€ в блоке пам€ти 38, хран€ща€ реконструированный кадр, из которой считываетс€ блок сопоставлени€, определ€етс€ контроллером пам€ти 33.
 ак было сказано выше, кадр может быть закодирован посредством предсказани€ на основе предыдущего реконструированного кадра, посредством предсказани€ на основе последующего восстановленного кадра и посредством предсказани€ на основе блока, полученного путем выполнени€ элемент за элементом линейной операции над предшествующим восстановленным кадром и последующим восстановленным кадром. ¬ конце концов кадр может быть закодирован совсем без предсказани€. ¬ этом случае блок сопоставлени€, который обеспечиваетс€ блоком пам€ти изображени€ 38, €вл€етс€ нулевым блоком, то есть, блоком, в котором значени€ всех элементов установлены на ноль. Ѕлоки сопоставлени€ с компенсацией движени€, обеспечиваемые блоком пам€ти изображени€ 38, адаптивно измен€ютс€, и дл€ каждого блока выбираетс€ оптимальный блок сопоставлени€. Ётот процесс выполн€етс€ с использованием блока, имеющего размер 16 х 16 элементов.
 аждый блок сопоставлени€, обеспечиваемый блоком пам€ти изображени€ 38, подаетс€ на сумматор 39. —умматор 39 выполн€ет элемент за элементом сложение восстановленного блока отличий BS, полученного от декодера блока отличий 34, и блока сопоставлени€, обеспечиваемого блоком пам€ти изображени€ 38. –езультатом этого сложени€ €вл€етс€ блок восстановленного кадра, который хранитс€ в одном из устройств пам€ти в блоке пам€ти изображений 38, определ€емом контроллером пам€ти 33. ¬осстановленные блоки кадра, образованные сумматором 39, хран€тс€ один за другим в выбранном устройстве пам€ти, записыва€сь поверх реконструированного кадра, ранее хранившегос€ в устройстве изображени€, дл€ образовани€ нового реконструированного кадра.
–еконструированные кадры, хран€щиес€ в блоке пам€ти изображени€ 38, считываютс€ в пор€дке, задаваемом сигналом индикации выходного кадра, который обеспечиваетс€ контроллером пам€ти 33. —читанные кадры подаютс€ в виде восстановленного сигнала движущегос€ изображени€ на подход€щее устройство отображени€, например, видеомонитор. ”стройство отображени€ отображает движущеес€ изображение в соответствии с сигналом восстановленного движущегос€ изображени€.
“еперь со ссылками на фиг.19 будет описан декодер блока отличий 34. ƒекодер блока отличий 34 состоит из инверсного квантовател€ 40, схемы приведени€ к нечетной сумме 35 и схемы обратного дискретного косинусного преобразовани€ 36. »нверсный квантователь 40 использует таблицу дискретизации дл€ инверсной дискретизации блока дискретизированных DCT коэффициентов Cb, получаемого от инверсного кодера с переменной длиной слова 32. —хема приведени€ к нечетной сумме 35 получает результирующий блок DCT коэффициентов от инверсного квантовател€ 40 и предотвращает по€вление ошибок несоответстви€ в процессе IDCT-обработки посредством схемы IDCT 36. —хема IDCT 36 примен€ет IDCT-обработку к блоку DCT коэффициентов с приведенной к нечетному значению суммой, поступающему из схемы приведени€ к нечетной сумме 35.
Ќа фиг. 20 показан пример устройства инверсного квантовател€ 40. ќсновными част€ми инверсного квантовател€ 40 €вл€ютс€ декодер р€да/уровн€ 41, счетчик адреса 47, преобразователь адреса 48, селектор 49, перва€ пам€ть блока 42, втора€ пам€ть блока 43 и схема инверсной дискретизации ("IQ-схема") 46.
ƒекодер р€да/уровн€ 41 получает блок дискретизированных DCT коэффициентов Cb от инверсного кодера с переменной длиной слова 32. ƒекодер р€да/уровн€ декодирует код р€да/уровн€, который был использован дл€ кодировани€ дискретизированных DCT коэффициентов в кодере с переменной длиной слова в устройстве уплотнени€. –езультирующий блок дискретизированных DCT коэффициентов подаетс€ в первую пам€ть блока 42 или вторую пам€ть блока 43 в зигзагообразном пор€дке сканировани€. ѕерва€ пам€ть блока 42 и втора€ пам€ть блока 43 хран€т кажда€ один блок дискретизированных DCT коэффициентов.
—четчик адреса 47 и преобразователь адреса 48 соответственно генерируют адреса записи и адреса считывани€ дл€ первой пам€ти блока 42 и второй пам€ти блока 43. Ѕлоки дискретизированных DCT коэффициентов поочередно записываютс€ и считываютс€ первой пам€тью блока и второй пам€тью блока.  аждый блок дискретизированных DCT коэффициентов записываетс€ в одну из пам€тей блока в зигзагообразном пор€дке сканировани€ в ответ на адреса, обеспечиваемые счетчиком адреса 47, и считываетс€ пам€тью блока в растровом пор€дке сканировани€ в ответ на адреса, обеспечиваемые преобразователем адреса 48. –азличный пор€док адресов при записи и считывании измен€ет пор€док дискретизированных DCT коэффициентов в блоке с зигзагообразного пор€дка сканировани€ на растровый пор€док сканировани€.
—четчик адреса 47 генерирует адреса записи в зигзагообразном пор€дке сканировани€. ѕреобразователь адреса 48 получает адреса в зигзагообразном пор€дке сканировани€ от счетчика адреса и использует таблицу преобразовани€ адреса дл€ приведени€ адресов в зигзагообразный пор€док сканировани€. јдреса, сгенерированные счетчиком адреса 47 и преобразователем адреса 48, отбираютс€ селектором 49 дл€ подачи в первую пам€ть блока 42 и вторую пам€ть блока 43 в виде адресов adrs1 и adrs2. ≈сли блок дискретизированных DCT коэффициентов от декодера р€да/уровн€ 41 записываетс€ в первую пам€ть блока 42 или вторую пам€ть блока 43, соответствующие адреса adrs1 и adrs2 подаютс€ счетчиком адреса 47 через селектор 49 в зигзагообразном пор€дке сканировани€. ≈сли блок дискретизированных DCT коэффициентов считываетс€ из первой пам€ти блока 42 или второй пам€ти блока 43 в инверсный квантователь 46, соответствующие адреса adrs1 и adrs2 подаютс€ преобразователем адреса 48 через селектор 49 в растровом пор€дке сканировани€.
≈сли все дискретизированные DCT коэффициенты в блоке записаны в первую пам€ть блока 42 или вторую пам€ть блока 43, блок DCT коэффициентов считываетс€ в растровом пор€дке сканировани€ в инверсный квантователь ("IQ") 46. IQ 46 осуществл€ет обратную дискретизацию дискретизированных DCT коэффициентов в блоке и подает результирующий блок DCT коэффициентов в схему приведени€ к нечетной сумме 35. »нверсна€ дискретизаци€, выполн€ема€ IQ 46, €вл€етс€ такой же, как инверсна€ дискретизаци€, выполн€ема€ инверсным квантователем 13 в локальном декодере устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанного на фиг.6.
≈сли схема приведени€ к нечетной сумме 35 определ€ет, что сумма DCT коэффициентов в блоке DCT коэффициентов, поступившем от инверсного квантовател€ 40, четна€, это заставл€ет, по крайней мере, один DCT коэффициент в блоке, сделать сумму DCT коэффициентов в блоке нечетной. —хема приведени€ к нечетной сумме 35 подает блок DCT коэффициентов с суммой, приведенной к нечетному значению, в схему IDCT 36. ќпераци€ приведени€ к нечетной сумме, выполн€ема€ схемой приведени€ к нечетной сумме 35, €вл€етс€ такой же, как операци€ приведени€ к нечетной сумме, выполн€ема€ схемой приведени€ к нечетной сумме 14 в локальном декодере в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанном на фиг.6.
—хема IDCT 35 выполн€ет IDCT-обработку блока DCT коэффициентов с суммой, приведенной к нечетному значению, дл€ получени€ восстановленного блока отличий BS, который подаетс€ на сумматор 39.
–абота инверсного дискретизатора 40, показанного на фигуре 20, иллюстрируетс€ временными диаграммами, показанными на фигурах с 21A по 21I. »нверсный кодер с переменной длиной слова 32 извлекает блок дискретизированных DCT коэффициентов Cb из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€. »нверсный кодер с переменной длиной слова генерирует сигнал разрешени€ EV-EN, показанный на фиг. 21A, который дает команду декодеру р€д/уровень 41 считывать блок дискретизированных DCT коэффициентов. ƒискретизированные DCT коэффициенты в блоке дискретизированных DCT коэффициентов Cb кодируютс€ по системе р€д/уровень.
IVLC 32 обеспечивает также подачу сигнала количества событий IVENT-NO на декодер р€д/уровень 41, как показано на фигуре 21B. —игнал количества событий указывает количество пар р€д/уровень в блоке дискретизированных DCT коэффициентов Cb, то есть, количество пар "р€д данных - уровень".
≈сли декодер р€д/уровень 41 получает сигнал количества событий EVENT-NO, это вызывает подачу сигнала сброса считывани€ RE-REQ дл€ каждой пары р€д/уровень обратно к инверсному кодеру с переменной длиной слова 32, как показано на фиг. 21C.  аждый раз, когда он получает сигнал сброса считывани€ RE-REQ, инверсный кодер с переменной длиной слова 32 подает одну пару р€д/уровень в декодер р€д/уровень 41, как показано на фигурах 21D и 21E. “аким образом, IVLC 32 подает на декодер р€д/уровень 41 количество пар р€д/уровень, соответствующее количеству сигналов сброса считывани€, которое он получил.
ƒекодер р€д/уровень 41 декодирует код р€д/уровень закодированных дискретизированных DCT коэффициентов, чтобы доставить блок дискретизированных DCT коэффициентов в зигзагообразном пор€дке сканировани€ в виде WDATA к первой пам€ти блока 42, как показано на фиг. 21G. ¬ то же самое врем€, как показано на фиг. 21F, счетчик адреса 47 подсчитывает дискретизированные DCT коэффициенты от декодера р€д/уровень и подает сигнал адреса ards1 в зигзагообразном пор€дке сканировани€, указывающий адреса записи каждого дискретизированного DCT коэффициента, через селектор 49 в первой пам€ти блока 42.
≈сли декодер р€д/уровень 41 получает EOB код от IVLC 32, указывающий на то, что получен последний ненулевой DCT коэффициент, декодер р€д/уровень устанавливает дискретизированный DCT коэффициент, соответствующий коду EOB, и все последующие дискретизированные DCT коэффициенты в ноль и подает эти нулевые DCT коэффициенты в первую пам€ть блока 42.
“акже если декодер р€д/уровень получает EOB код, он подает сигнал EOB-EN в регистры положени€ (POS REG) 44 и 45, как показано на фиг.21 H. —игнал EOB-EN указывает регистрам положени€, что получен EOB код. –егистры положени€ от счетчика адреса 47 через преобразователь адреса 48 получают также адрес каждого дискретизированного DCT коэффициента, подаваемого в первую и вторую пам€ть блока 42 и 43. ≈сли кодер р€д/уровень получает EOB код, адрес, генерируемый счетчиком адреса 47, €вл€етс€ адресом последнего ненулевого коэффициента. —игнал EOB-EN вызывает запись адреса EOB-POS последнего ненулевого коэффициента, преобразованного к адресу с растровым сканированием посредством преобразовател€ 48, в регистр положени€ пам€ти блока, в который должен быть записан блок дискретизированных DCT коэффициентов. “аким образом, один из POS регистров 44 и 45 хранит адрес последнего ненулевого коэффициента блока дискретизированных DCT коэффициентов.
≈сли на декодер р€д/уровень 41 был подан весь блок дискретизированных DCT коэффициентов в первой пам€ти блока 42 или второй пам€ти блока 43, счетчик адреса 47 подает сигнал коммутации банков BANK к первой пам€ти блока 42 и второй пам€ти блока 43. —игнал BANK переключает режим пам€тей блока, так что перва€ пам€ть блока, котора€ до этого была в режиме записи, переключаетс€ на режим считывани€, а втора€ пам€ть блока переключаетс€ на режим записи. “аким образом, когда декодер р€д/уровень 41 декодирует следующий блок дискретизированных DCT коэффициентов, результирующие DCT коэффициенты будут записыватьс€ во вторую пам€ть блока 43. —игнал BANK также переключает селектор 49, так что адреса, подаваемые в пам€ть блока в режиме записи, €вл€ютс€ адресами в зигзагообразном пор€дке сканировани€ от счетчика адреса 47, а адреса, подаваемые в пам€ть блока в режиме считывани€, €вл€ютс€ адресами в растровом пор€дке сканировани€ от преобразовател€ адреса 48.
“акже, если декодер р€д/уровень 41 подал весь блок дискретизированных DCT коэффициентов в первую пам€ть блока 42, перва€ пам€ть блока 42 подает сигнал заполнени€ пам€ти FULL1 к инверсному квантователю 46. —игнал заполнени€ пам€ти указывает, что записаны все дискретизированные коэффициенты в блоке. ≈сли IQ получает сигнал заполнени€ пам€ти FULL1, он посылает сигнал сброса считывани€ RD-EN в первую пам€ть блока 42. —игнал сброса считывани€ заставл€ет первую пам€ть блока считывать хран€щиес€ в ней дискретизированные DCT коэффициенты в ответ на адреса adrs1, подаваемые в растровом пор€дке сканировани€ преобразователем адреса 48 через селектор 49. —оответственно дискретизированные DCT коэффициенты в блоке считываютс€ из первой пам€ти блока 42. DCT коэффициенты считываютс€ в соответствии с каждым адресом, подаваемым в инверсный квантователь 46.
¬ то же самое врем€, когда дискретизированные DCT коэффициенты в блоке считываютс€ из первой пам€ти блока 42, дискретизированные DCT коэффициенты в следующем блоке записываютс€ в зигзагообразном пор€дке сканировани€ во вторую пам€ть блока 43 согласно адресам от счетчика адреса 47.
»нверсный квантователь 46 осуществл€ет обратную дискретизацию дискретизированных DCT коэффициентов в блоке дискретизированных DCT коэффициентов способом, подобным используемому инверсным квантователем 13 в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, описанным выше со ссылками на фигуру 6. –езультирующий блок DCT коэффициентов подаетс€ в схему приведени€ в нечетной сумме 35.
≈сли сумма DCT коэффициентов в блоке четна€, схема приведени€ к нечетной сумме 35 преобразует, по крайней мере, один из DCT коэффициентов в блоке, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке тем же способом, который используетс€ в схеме приведени€ к нечетной сумме 14 в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, описанном выше. –езультирующий блок DCT коэффициентов с суммой, преобразованной к нечетному значению, подаетс€ в схему IDCT 36.
Ќапример, схема приведени€ к нечетной сумме 35 может обратитьс€ к POS регистрам 44 и 45, чтобы определить, €вл€етс€ ли или нет текущий DCT коэффициент последним ненулевым коэффициентом в зигзагообразном пор€дке сканировани€, так чтобы схема приведени€ к нечетной сумме могла изменить четность последнего ненулевого DCT коэффициента, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке.  ак вариант, схемы приведени€ к нечетной сумме 35 могут обрабатывать DCT коэффициент высокочастотной составл€ющей, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов. »нвертирование четности DCT коэффициента высокочастотной составл€ющей может быть предпочтительным, поскольку высокочастотна€ составл€юща€ оказывает малое вли€ние на качество изображени€, и нет необходимости определ€ть, какой из DCT коэффициентов €вл€етс€ последним ненулевым коэффициентом. Ёто также верно в случае, когда пор€док сканировани€ отличаетс€ от зигзагообразного пор€дка сканировани€.
ƒолжно быть €сно, что во избежание ошибок несоответстви€ операции приведени€ к нечетной сумме, выполн€емые в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, должны быть идентичны.
2. ¬торой вариант воплощени€ изобретени€
—труктура второго варианта реализации устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ показана на фиг. 22. ¬торой вариант €вл€етс€ предпочтительным вариантом реализации изобретени€. —труктура схемы приведени€ к нечетной сумме 50 устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанного на фиг. 22, представлена на фиг. 23. Ёлементы второго варианта устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, соответствующие элементам в первом варианте устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанного на фиг. 6, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€. ¬торой вариант отличаетс€ от первого варианта устройством схемы приведени€ к нечетной сумме 50. ¬ схеме приведени€ к нечетной сумме 50, показанной в детал€х на фиг. 23, счетчик 20 подсчитывает количество DCT коэффициентов, полученных от инверсного квантовател€ 13, и подает значение результата счета coeff-adrs в схему оценки четности 21.
Ќакопитель 23A состоит из сумматора 23 и регистра 24. —умматор 23 прибавл€ет каждый DCT коэффициент в блоке DCT коэффициентов, получаемом от инверсного квантовател€ 13, к сумме уже полученных DCT коэффициентов в блоке, хран€щейс€ в регистре 24. –егистр 24 сбрасываетс€ после того, как была определена сумма дл€ каждого блока DCT коэффициентов. –езультирующа€ сумма DCT коэффициентов подаетс€ от сумматора 23 на регистр 24 и схему оценки четности 21. Ќакопитель 23A нуждаетс€ только в сумме младших бит DCT коэффициентов в блоке дл€ получени€ результата, подход€щего дл€ схемы оценки четкости, чтобы установить, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT коэффициентов нечетной или четной.
—хема оценки четности 21 функционирует согласно значению результата счета coeff-adrs, полученному от счетчика 20 следующим образом. ≈сли результат счета указывает на то, что накопителем 23A просуммированы все DCT коэффициенты в блоке, схема оценки четности 21 определ€ет, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT коэффициентов, полученных от накопител€ 23A, нечетной или четной. Ќапример, в случае двумерного 8 х 8 DCT-преобразовани€, если значение результата счета указывает на то, что определена сумма 64 DCT коэффициентов в блоке, схема оценки четности 21 определ€ет, €вл€етс€ ли сумма DCT коэффициентов от накопител€ 23A нечетной или четной.
ѕрактически, если DCT коэффициенты представлены двоичными числами, схема оценки четности 21 оценивает младший бит (LSB) суммы DCT коэффициентов, полученных от накопител€ 23A. Ќулевой LSB указывает на то, что контрольна€ сумма четна€. ¬ этом случае схема оценки четности 21 подает сигнал сброса обработки REQ1 в инвертор четности 53, чтобы заставить инвертор четности выполнить операцию инвертировани€ четности. ¬ ответ на сигнал сброса обработки REQ1, инвертор четности 53 измен€ет четность, по крайней мере одного (то есть, нечетное число) из DCT коэффициента в блоке, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов. — другой стороны, единичный LSB указывает на то, что контрольна€ сумма нечетна€. ¬ этом случае схема оценки четности 53 не выдает сигнал сброса обработки REQ1 и инвертор четности 53 оставл€ет четность всех DCT коэффициентов в блоке без изменени€, поскольку контрольна€ сумма DCT коэффициентов уже и так нечетна€.
Ѕлок DCT коэффициентов подаетс€ от инверсного квантовател€ 13 не только к накопителю 23A, но также и к инвертору четности 53 через схему задержки 52. —хема задержки 52 задерживает DCT коэффициенты в блоке на врем€, соответствующее временам обработки накопител€ 23A и схемы оценки четности 21, так что последний DCT коэффициент, то есть, высокочастотный коэффициент (например, DCT коэффициент (7,7) составл€ющей в 8 х 8 DCT-преобразовании) поступил в инвертор четности 53 в тот же момент времени, что и сигнал сброса обработки REQ1.
“аким образом, инвертор четности 53 подает все DCT коэффициенты, кроме высокочастотного коэффициента, в схему IDCT 15 без изменени€. ≈сли схема оценки четности не сформировала сигнал сброса обработки REQ1, инвертор четности 53 подает также и высокочастотный DCT коэффициент в схему IDCT без изменени€. “олько если схема оценки четности 21 сформировала сигнал сброса обработки REQ1, инвертор четности 53 преобразует LSB высокочастотного DCT коэффициента и подает высокочастотный DCT коэффициент с инвертированной четностью в схему IDCT 15.
“аким образом, если схема оценки четности 21 указывает, что контрольна€ сумма DCT коэффициентов в блоке четна€, инвертор четности 53 обрабатывает высокочастотный DCT коэффициент (например, DCT коэффициент (7,7) составл€ющей в 8 х 8) DCT-преобразовании) в блоке. »нвертор четности преобразует четность высокочастотной DCT составл€ющей и, таким образом, делает нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке DCT коэффициентов, подаваемых в схему IDCT 15. —ледовательно, контрольна€ сумма DCT коэффициентов в блоке DCT коэффициентов будет всегда нечетной. DCT коэффициент (7,7) составл€ющей €вл€етс€ коэффициентом, который меньше всего вли€ет на выходные значени€ IDCT.
“еперь будут описаны другие практические примеры реализации схемы приведени€ к нечетной сумме 50 предварительного варианта воплощени€ изобретени€.
Ќа фиг. 24 показан пример, в котором LSB детектор 29 и логический элемент "»сключающее »Ћ»" (EXOR) 30 замен€ют сумматор 23 на фиг. 23. Ёлементы в схеме, показанной на фиг. 24, соответствующие элементы в схеме, показанной на фиг. 23, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€. LSB детектор 29 определ€ет LSB каждого DCT коэффициента в блоке, а логический элемент "EXOR" 30 и регистр 24 вместе определ€ют исключающую логическую схему LSB DCT коэффициентов в блоке. „етность исключающей логической схемы определ€етс€ схемой оценки четности 21, как было описано выше со ссылками на фиг. 23.
 ак вариант, логический элемент "»" 88 и счетчик 89, показанный на фиг. 10B, могут быть поставлены вместо логического элемента "»сключающее »Ћ»" и регистра 24, показанных на фиг. 24.
ƒругой пример показан на фиг. 25. ¬ нем селектор 51 помещен между инверсным квантователем 13 и накопителем 23A в схеме приведени€ к нечетной сумме, показанной на фиг. 23. Ёлементы в схеме, показанной на фиг. 25, соответствующие элементам в схеме, показанной на фиг. 23, обозначены одними и теми же цифровыми ссылками и повторно здесь не описываютс€. —хема, показанна€ на фиг. 25, определ€ет сумму DCT коэффициентов только заданных коэффициентов, например, (0,0) составл€ющей, (4,0) составл€ющей, (0,4) составл€ющей и (4,4) составл€ющей, чтобы оценить, потребуетс€ ли приведение суммы к нечетному значению. —електор 51 получает результат счета coeff-adrs от счетчика 20, чтобы определить, €вл€етс€ или нет каждый DCT коэффициент, полученный от инверсного квантовател€ 13, одного из заданных коэффициентов и следовательно, должен быть просуммирован. ≈сли селектор определ€ет, что DCT коэффициент €вл€етс€ одним из заданных коэффициентов и должен быть просуммирован, то есть, результат счета coeff-adrs имеет значение, соответствующее, например, (0,0) составл€ющей), (4,0) составл€ющей, (0,4) составл€ющей или (4,4) составл€ющей, селектор 51 доставл€ет DCT коэффициент в накопитель 23A. —електор 51 заставл€ет схему приведени€ к нечетной сумме, показанную на фигуре 25, определить сумму заданных коэффициентов. «атем инвертор четности 53 преобразует, по крайней мере, один из заданных CT коэффициентов, если это необходимо, чтобы сделать нечетной сумму заданных DCT коэффициентов. Ѕлок DCT коэффициентов с суммой, преобразованной к нечетному значению, подаетс€ затем в схему IDCT 15.
¬ другом варианте селектор 51, показанный на фиг. 25, может быть помещен в канал между инверсным квантователем 13 и LSB детектором 29, в схеме, показанной на фигуре 24. —хема, показанна€ на фиг. 24, измененна€ таким же образом, может определ€ть включающую логическую сумму LSB заданных DCT коэффициентов, отобранных селектором. ¬ другом альтернативном варианте схемы приведени€ к нечетной сумме 50, если последний CT коэффициент, полученный от инверсного квантовател€ 13, €вл€етс€ коэффициентом DC-составл€ющей, то есть, пор€док растрового сканировани€ противоположен пор€дку в вариантах, описанных выше, DCT коэффициент, к которому применена операци€ инвертировани€ четности, не €вл€етс€ высокочастотной DCT-составл€ющей, а €вл€етс€ DCT коэффициентом DC-составл€ющей.
“еперь со ссылкой на фиг. 26 будет описан пример схемного устройства инвертора четности 53. »нвертор четности 53 представл€ет собой упрощенный вариант вышеописанного инвертора 28, показанного на фиг. 11. »нвертор четности 53 включает: LSB-инвертор 63, третий и четвертый логические элементы "»" 64 и 65, логический элемент "»Ћ»" 66 и инвертор 71.
¬ инверторе четности 53 LSB инвертор 63 инвертирует LSB каждого DCT коэффициента в блоке DCT коэффициентов, полученном от инверсного квантовател€ 13. “аким образом, инвертируетс€ четность каждого DCT коэффициента. ќбычно, сигнал сброса обработки REQ1 отсутствует, так что инвертор четности подает каждый полученный DCT коэффициент в схему IDCT 15 (фигура 23) через третий логический элемент "»" 64 и логический элемент "»Ћ»" 69.
≈сли схемой приведени€ к нечетной сумме 50 (фиг. 23) получен высокочастотный DCT коэффициент в блоке, значение счета coeff-adrs от счетчика 20 указывает схеме оценки четности 21, что величина, полученна€ схемой оценки четности, €вл€етс€ суммой всех DCT коэффициентов в блоке. ¬ ответ на это схема оценки четности определ€ет, €вл€етс€ ли контрольна€ сумма DCT коэффициентов нечетной или четной.
≈сли схема оценки четности 21 устанавливает, что контрольна€ сумма DCT коэффициентов в блоке €вл€етс€ четной, она подает сигнал сброса обработки REQ1 в инвертор четности 53. —игнал сброса обработки поступает в инвертор четности 53 через элемент задержки 52 в тот же момент, когда и высокочастотный DCT коэффициент. —игнал сброса обработки REQ1 измен€ет состо€ние третьего и четвертого логических элементов "»" 64 и 65. ¬ результате высокочастотный DCT коэффициент с инвертированным LSB подаетс€ от инвертора LSB 63 в схему IDCT 15 через четвертый логический элемент "»" 65 и логический элемент "»Ћ»" 69. ¬ысокочастотный DCT коэффициент с инвертированным LSB подаетс€ в схему IDCT вместо нормального высокочастотного DCT коэффициента, чтобы сделать нечетной сумму DCT коэффициентов, подаваемых в схему IDCT.
— другой стороны, если схема оценки четности 21 определ€ет, что контрольна€ сумма DCT коэффициентов в блоке нечетна€, сигнал сброса обработки не формируетс€. »нвертор четности 53 подает нормальный высокочастотный DCT коэффициент в схему IDCT 15 через логический элемент "»" 64 и логический элемент "»Ћ»" 69, поскольку не требуетс€ приведение суммы блока DCT коэффициентов к нечетному значению.
¬арианты практического примера инвертора четности 53, показанного на фигуре 26, представлены на фиг. 27 - 29.
Ќа фиг. 27 показан +1 сумматор 73, подобный +1 сумматору, показанному на фиг. 13, который замен€ет инвертор LSB 63 в инверторе четности, показанном на фиг. 26. ¬ остальном схема остаетс€ без изменений. ћодифицированный инвертор четности, показанный на фиг. 27, инвертирует четность каждого DCT коэффициента в блоке путем добавлени€ к нему единица. “аким образом, если схема оценки четности 21 подает сигнал сброса обработки REQ1 к инвертору четности, инвертор четности подает в схему IDCT 15 высокочастотный DCT коэффициент с добавленной к нему единицей вместо нормального высокочастотного DCT коэффициента. “ака€ замена делает нечетной сумму DCT коэффициентов в блоке.
ѕоказанна€ на фиг. 28 схема уменьшени€ величины 80, используема€ на фиг. 15, может быть заменена инвертором LSB 63 в схеме, показанной на фигуре 26. —хема, показанна€ на фиг. 26, в остальном остаетс€ без изменений. »нвертор четности, показанный на фиг. 26 и видоизмененный, как показано на фиг. 28, делает нечетной сумму DCT коэффициентов согласно уравнению (15), описанному выше. ≈сли схема оценки четности 21 генерирует сигнал сброса обработки REQ1, сумма DCT коэффициентов в блоке делаетс€ нечетной путем подачи высокочастотного DCT коэффициента с инвертированной четностью в схему IDCT 15. „етность высокочастотного DCT коэффициента инвертируетс€ одним из двух способов: из высокочастотного DCT коэффициента с помощью -1 вычитател€ 62 вычитаетс€ единица, если высокочастотный DCT коэффициент положительный, либо к высокочастотному DCT коэффициенту с помощью +1 сумматора 83 добавл€етс€ единица, если высокочастотный DCT коэффициент равен нулю или отрицательный.
ѕоказанна€ на фиг. 29 схема увеличени€ величины 90 на фигуре 17 может быть заменена инвертором LSB 63 в схеме, показанной на фигуре 26. —хема, показанна€ на фигуре 26, в остальном остаетс€ без изменений. »нвертор четности, показанный на фигуре 26 и модифицированный, как показано на фигуре 29, делает нечетной сумму DCT коэффициентов согласно уравнению (16), описанному выше. ≈сли схема оценки четности 21 генерирует сигнал сброса обработки REQ1, сумма DCT коэффициентов в блоке делаетс€ нечетной путем подачи высокочастотного DCT коэффициента с проинвертированной четностью в схему IDCT 15. „етность высокочастотного DCT коэффициента инвертируетс€ одним из двух способов: из высокочастотного DCT коэффициента с помощью -1 вычитател€ 93 вычитаетс€ единица, если высокочастотный DCT коэффициент равен 0 или отрицательный, либо к высокочастотному DCT коэффициенту с помощью +1 сумматора 92 добавл€етс€ единица, если высокочастотный DCT коэффициент положительный.
“еперь будет описан второй вариант реализации устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€.
¬о втором варианте устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ схема приведени€ к нечетной сумме 50 замен€ет схему приведени€ к нечетной сумме 35 в первом варианте декодера уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, описанного выше со ссылками на фиг. 19. ¬ остальном схема, показанна€ на фиг. 19 остаетс€ без изменений. ¬о втором варианте устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ обработка с целью приведени€ суммы DCT коэффициентов к нечетному значению выполн€етс€ таким же образом, как и обработка, котора€ выполн€етс€ схемой приведени€ к нечетной сумме во втором варианте устройства уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, показанного и описанного выше со ссылками на фиг. 22. “аким образом, во втором варианте устройства расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ нет необходимости подавать адрес EOB-adrs от инверсного кодера с переменной длиной слова 32 к схеме приведени€ к нечетной сумме 50.
ќписанное выше изобретение дает возможность реализовать метод обратного дискретного косинусного преобразовани€ и устройство обратного косинусного преобразовани€, устройство уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, устройство расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и устройство передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, в котором веро€тность по€влени€ ошибки преобразовани€ настолько мала, что ошибки несоответстви€ практически не по€вл€ютс€.  роме того, изобретение дает возможность получить носитель записи, в котором не по€вл€ютс€ ошибки несоответстви€, когда уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ воспроизводитс€ с носител€ и расшир€етс€ посредством обработки, включающей обратное ортогональное преобразование.
≈сли при уплотнении сигнала движущегос€ изображени€ используетс€ дискретное косинусное преобразование и при расширении уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ используетс€ обратное дискретное косинусное преобразование, изобретение дает возможность предотвратить по€вление ошибок несоответстви€ обратного дискретного косинусного преобразовани€. Ёто предотвращает ухудшение качества изображени€. —оответственно, в устройстве уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ и в устройстве расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, в которых примен€етс€ это изобретение, отсутствует возможность того, что локально декодированные кадры в устройстве уплотнени€ и кадры, восстановленные устройством расширени€, будут отличатьс€ друг от друга. “аким образом, можно обеспечить высокое качество изображени€.
’от€ приведенные в качестве иллюстрации варианты изобретени€ были описаны здесь в детал€х, должно быть €сно, что изобретение не ограничиваетс€ описанными здесь определенными вариантами и что могут быть сделаны различные модификации в рамках предмета изобретени€, определенного прилагаемой формулой изобретени€.
ƒалее приведена расшифровка надписей на сопроводительных чертежах.
Ќадписи на сопроводительных чертежах:
‘иг. 1:
101 - форматирование блока, 102 - предсказатель движени€, 103 - расчет блока отличий, 104 - ортогональное преобразование, 105 - дискретизаци€, 106 - кодирование с переменной длиной слова, 107 - выходной буфер, 108 - инверсный квантователь, 109 - обратное ортогональное преобразование, 110 - сумматор, 111 - селектор, 112A - пам€ть изображени€ A, 112B - пам€ть изображени€ B, 112C - пам€ть изображени€ C, 112D - пам€ть изображени€ D, 113 - предсказатель, 114 - генерирование адреса считывани€, 115 - определение режима предсказани€.
‘иг. 2:
121 - входной буфер, 122 - инверсный кодер с переменной длиной слова, 123 - инверсна€ дискретизаци€, 124 - обратное ортогональное преобразование, 125 - сумматор, 126 - селектор, 127 - генерирование адреса диспле€, 128 - пам€ть изображени€, 129 - предсказатель, 130 - генерирование считываемого адреса, 131 - генерирование синхросигнала.
‘иг. 3:
2 - первое устройство пам€ти кадров, 3 - контроллер пам€ти, 4 - второе устройство пам€ти кадров, 5 - счетчик, 6 - предсказание движени€, 7 - компенсаци€ движени€, 8 - схема формировани€ отличий, 9 - кодер блока отличий, 10 - локальный декодер, 11 - дискретное косинусное преобразование, 12 - дискретизаци€, 13 - инверсна€ дискретизаци€, 14 - схема приведени€ к нечетной сумме, 15 - обратное дискретное косинусное преобразование, 16 - сумматор, 17 - кодер с переменной длиной слова, 18 - счетчик бит, 19 - выходной буфер. Ќа входе элемента 2 - "входной сигнал движущегос€ изображени€"; на выходе элемента 19 - "поток бит (уплотненный сигнал движущегос€ изображени€)"; MM - режим компенсации движени€; MV - вектор движени€.
‘иг. 8:
13 - инверсна€ дискретизаци€, 15 - инверсное дискретное косинусное преобразование, 20 - счетчик, 21 - оценка четности, 22 - селектор пам€ти, 23 - сумматор, 24 - регистр, 25 - регистр, 26 - пам€ть #1, 27 - пам€ть #2, 28 - инвертор четности.
‘иг. 9:
S1 - коэффициент должен быть приведен к нечетному значению?, S3 - инвертирование LSB, S4 - вывод, S5 - вывод DCT коэффициента.
‘иг. 10A, 10B:
13 - инверсна€ дискретизаци€,20 - счетчик, 21 - оценка четности, 22 - селектор пам€ти, 24 - регистр, 25 - регистр, 26 - пам€ть #1, 27 - пам€ть #2, 28 - инвертор четности, 29 - выделение LSB, 89 - счетчик LSB. Ќа выходе 89 - "сброс", на выходе - "результат счета".
‘иг. 11:
61 - счетчик считывани€, 62 - сравнение, 63 - инвертирование LSC.
‘иг. 12:
S1 - коэффициент должен быть приведен к нечетному значению?, S3 - добавление +1 к DCT коэффициенту, S4 - вывод, S5 - вывод DCT коэффициента.
‘иг. 13:
61 - счетчик считывани€, 62 - сравнение, 63 - сумматор +1.
‘иг. 14:
S1 - коэффициент должен быть приведен к нечетному значению?, S3 - коэффициент, который должен быть приведен к нечетному значению, положительный?, S4 - добавление -1 к DCT коэффициенту, S5 - вывод, S6 - добавление +1 к DCT коэффициенту, S7 - вывод, S8 - вывод DCT коэффициента.
‘иг. 15:
61 - счетчик считывани€, 62 - сравнение, 81 - оценка четности, 82 - -1 вычитатель, 83 - +1 сумматор.
‘иг. 16:
S1 - коэффициент должен быть приведен к нечетному значению?, S3 - коэффициент, который должен быть приведен к нечетному значению, положительный?, S4 - добавление -1 к DCT коэффициенту, S5 - вывод, S6 - добавление -1 к DCT коэффициенту, S7 - вывод, S8 - вывод DCT коэффициента.
‘иг. 17:
61 - счетчик считывани€, 62 - сравнение, 91 - оценка четности, 93 - -1 вычитатель, 92 - +1 сумматор.
‘иг. 18:
13 - инверсна€ дискретизаци€, 20 - счетчик, 21 - оценка четности, 22 - селектор пам€ти, 24 - регистр, 25 - регистр, 26 - пам€ть #1, 27 - пам€ть #2, 28 - инвертор четности, 51 - селектор.
‘иг. 19:
31 - входной буфер (на входе: "поток бит (уплотненный сигнал движущегос€ изображени€)"), 32 - инверсное кодирование с переменной длиной слова, 33 - управление пам€тью (на входе: "заголовок кадра"), 35 - схема приведени€ к нечетной сумме, 36 - обратное дискретное косинусное преобразование, 37 - компенсатор движени€ (на входе: MM - режим компенсации движени€, MV - вектор движени€), 38 - устройство пам€ти изображени€ (на выходе: "отображение кадра").
‘иг. 20:
32 - инверсное кодирование с переменной длиной слова, 35 - приведение к нечетной сумме, 36 - обратное дискретное косинусное преобразование, 41 - декодер р€д/уровень, 42 - пам€ть #1, 43 - пам€ть #2, 44 и 45 - регистры положени€ # # 1, 2, 47 - счетчик адреса, 48 - преобразователь адреса, 49 - селектор.
‘иг. 22:
2 - первое устройство пам€ти кадров, 3 - контроллер пам€ти, 4 - второе устройство пам€ти кадров, 5 - счетчик, 6 - предсказание движени€, 7 - компенсаци€ движени€, 8 - схема формировани€ отличий, 9 - кодер блока отличий, 10 - локальный декодер, 11 - дискретное косинусное преобразование, 12 - дискретизаци€, 13 - инверсна€ дискретизаци€, 14 - схема приведени€ к нечетной сумме, 15 - обратное дискретное косинусное преобразование, 16 - сумматор, 17 - кодер с переменной длиной слова, 18 - счетчик бит, 19 - выходной буфер. Ќа выходе элемента 2 - "входной сигнал движущегос€ изображени€"; на выходе элемента 19 - "поток бит (уплотненный сигнал движущегос€ изображени€)"; MM - режим компенсации движени€; MV - вектор движени€, 50 - схема приведени€ к нечетной сумме.
‘иг.23:
13 - инверсна€ дискретизаци€, 20 - счетчик, 21 - оценка четности, 24 - регистр, 53 - инвертор четности.
‘иг.24:
13 - инверсна€ дискретизаци€, 20 - счетчик, 21 - оценка четности, 24 - регистр, 29 - выделение LSB, 53 - инвертор четности.
‘иг. 25:
13 - инверсна€ дискретизаци€, 20 - счетчик, 21 - оценка четности, 24 - регистр, 51 - селектор, 53 - инвертор четности.
‘иг. 26 и 27:
63 - инвертирование LSB. Ќа входе: "задержанный DCT коэффициент". Ќа выходе 69: "к IDCT". 73 - +1 cумматор
‘иг. 28 и 29:
61 - оценка знака, 82 - -1 вычитатель, 83 - +1 сумматор, 91 - оценка четности, 92 - +1 сумматор, 93 - -1 вычитатель.
‘иг. 30:
31 - входной буфер (на входе: "уплотненный сигнал движущегос€ изображени€"), 32 - инверсное кодирование с переменной длиной слова, 33 - управление пам€тью (на входе: "заголовок кадра"), 34 - декодер блока отличий, 36 - обратное дискретное косинусное преобразование, 37 - компенсатор движени€ (на входе: MM - режим компенсации движени€, MV - вектор движени€), 38 - устройство пам€ти изображени€ (на выходе: "вывод сигнала движущегос€ изображени€"), 40 - инверсна€ дискретизаци€, 50 - схема приведени€ к нечетной сумме.
‘ормула изобретени€: 1. —пособ обработки набора коэффициентов преобразовани€, каждый из которых имеет четность, обеспечивающую неподверженный ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ дл€ их обработки посредством обратного ортогонального преобразовани€, причем неподверженный ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ не подвержен ошибкам округлени€ при его обратном ортогональном преобразовании, при этом способ включает следующие шаги: суммирование коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ суммы, имеющей четность, оценку четности суммы, отличающийс€ тем, что включает инвертирование четности одного из коэффициентов преобразовани€, если контрольна€ сумма четна€, при этом коэффициент преобразовани€ с инвертированной четностью делает контрольную сумму нечетной, и получение коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, в виде набора, неподверженного ошибкам.
2. —пособ по п.1, отличающийс€ тем, что коэффициенты преобразовани€ €вл€ютс€ результатом двумерного дискретного косинусного преобразовани€, набор коэффициентов преобразовани€ включает коэффициент преобразовани€, представл€ющий составл€ющую посто€нного тока, на шаге инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€ инвертируют четность одного из коэффициентов преобразовани€, не €вл€ющегос€ коэффициентом преобразовани€, представл€ющим составл€ющую посто€нного тока.
3. —пособ по п.2, отличающийс€ тем, что набор коэффициентов преобразовани€ включает также коэффициент преобразовани€, представл€ющий высокочастотную составл€ющую, на шаге инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€ инвертируют четность коэффициента преобразовани€, представл€ющего высокочастотную составл€ющую.
4. —пособ по п.3, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе представлен двоичным числом с самым младшим разр€дом и на шаге инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€ инвертируют самый младший разр€д одного из коэффициентов преобразовани€.
5. —пособ по п.2, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе имеет знак, а шаг инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€ включает следующие шаги: определение знака одного из коэффициентов преобразовани€, прибавление заданного нечетного числа к одному из коэффициентов преобразовани€, если знак отрицательный, и вычитание заданного нечетного числа из одного из коэффициентов преобразовани€, если знак положительный.
6. —пособ по п.2, отличающийс€ тем, что включает шаг получени€ коэффициентов преобразовани€ в наборе в последовательном пор€дке, причем коэффициенты преобразовани€ содержат коэффициент преобразовани€, полученный последним, и на шаге инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€ инвертируют четность коэффициента преобразовани€, полученного последним.
7. —пособ по п.1, отличающийс€ тем, что все коэффициенты преобразовани€ в наборе имеют значени€, отличные от нул€.
8. —пособ по п.1, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе представлен двоичным числом с самым младшим разр€дом и на шаге суммировани€ коэффициентов преобразовани€ прибавл€ют к сумме только самый младший разр€д каждого коэффициента преобразовани€.
9. —пособ по п.1, отличающийс€ тем, что содержит шаг отбора коэффициентов преобразовани€ в набор из блока коэффициентов преобразовани€.
10. ”стройство дл€ предварительной обработки набора коэффициентов преобразовани€, каждый из которых имеет четность, обеспечивающую неподвижный ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ дл€ их обработки посредством обратного ортогонального преобразовани€, причем неподверженный ошибкам набор коэффициентов преобразовани€ не подвержен ошибкам округлени€ при выполнении над ним обратного ортогонального преобразовани€, включающее накопитель, получающий каждый из коэффициентов преобразовани€ в наборе и обеспечивающий сумму, имеющую четность, средство оценки четности, получающее сумму от накопител€, дл€ оценки четности суммы, отличающеес€ тем, что содержит средство инвертировани€ четности, функционирующее, когда средство оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, дл€ инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€, дл€ получени€ коэффициента преобразовани€ с проинвертированной четностью, причем коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью делает контрольную сумму нечетной, и средство дл€ получени€ коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, в виде набора, не подверженного ошибкам.
11. ”стройство по п.10, отличающеес€ тем, что €вл€етс€ устройством дл€ обработки набора коэффициентов преобразовани€, генерируемых посредством двумерного дискретного косинусного преобразовани€, набор коэффициентов преобразовани€ включает коэффициент преобразовани€, представл€ющий составл€ющую посто€нного тока, и средство дл€ инвертировани€ четности представл€ет собой средство дл€ инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€, не €вл€ющегос€ коэффициентом преобразовани€, представл€ющим составл€ющую посто€нного тока.
12. ”стройство по п.11, отличающеес€ тем, что набор коэффициентов преобразовани€ также включает коэффициент преобразовани€, представл€ющий высокочастотную составл€ющую, и средство инвертировани€ четности €вл€етс€ средством дл€ инвертировани€ четности коэффициента преобразовани€, представл€ющего высокочастотную составл€ющую.
13. ”стройство по п.12, отличающеес€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе представлен двоичным числом с самым младшим разр€дом и средство инвертировани€ четности включает средство дл€ инвертировани€ самого младшего разр€да одного из коэффициентов преобразовани€.
14. ”стройство по п.10, отличающеес€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе представлен двоичным числом с самым младшим разр€дом и накопитель включает средство дл€ суммировани€ только самого младшего разр€да каждого коэффициента преобразовани€.
15. ”стройство по п.10, отличающеес€ тем, что включает средство дл€ отбора коэффициентов преобразовани€ в набор из блока коэффициентов преобразовани€.
16. —пособ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€, причем каждый из коэффициентов преобразовани€ представл€етс€ двоичным числом с самым младшим разр€дом, включающий следующие шаги: оценку младшего разр€да каждого коэффициента преобразовани€, подсчет коэффициентов преобразовани€, имеющих единичный младший разр€д дл€ получени€ результата счета, оценку результата счета на четность, отличающийс€ тем, что включает изменение одного из коэффициентов преобразовани€, если результат счета четное число, дл€ получени€ измененного коэффициента преобразовани€, причем измененный коэффициент преобразовани€ делает результат счета нечетным числом, и обратное ортогональное преобразование набора коэффициентов преобразовани€, включа€ измененный коэффициент преобразовани€.
17. ”стройство дл€ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€, причем каждый из коэффициентов преобразовани€ имеет четность, содержащее средство дл€ суммировани€ коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ суммы, имеющей четность, средство оценки четности суммы, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ значени€ суммы к нечетности, функционирующее, когда средство оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма - четна€, дл€ инвертировани€ четности одного из коэффициентов преобразовани€, чтобы получить коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, причем коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью делает сумму нечетной, и цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую набор коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, из цепи приведени€ значени€ суммы к нечетности.
18. ”стройство по п.17, отличающеес€ тем, что средство приведени€ значени€ суммы к нечетности выполнено с возможностью добавлени€ единицы к одному из коэффициентов преобразовани€, если средство оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€.
19. ”стройство по п.17, отличающеес€ тем, что в нем каждый коэффициент преобразовани€ имеет знак, средство приведени€ значени€ суммы к нечетности включает средство определени€ знака дл€ определени€ знака каждого коэффициента преобразовани€, средство, служащее соответственно дл€ прибавлени€ единицы к коэффициенту преобразовани€, если средство определени€ знака определ€ет, что знак коэффициента преобразовани€ положительный, и дл€ вычитани€ единицы из коэффициента преобразовани€, если средство определени€ знака определ€ет, что знак коэффициента преобразовани€ отрицательный.
20. ”стройство по п.17, отличающеес€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ в наборе представлен двоичным числом с самым младшим разр€дом, средство оценки четности содержит средство определени€ самого младшего разр€да каждого коэффициента преобразовани€, логический элемент "»сключающее »Ћ»", имеющий первый вход, получающий самый младший разр€д каждого коэффициента преобразовани€ от средства определени€ самого младшего разр€да, второй вход и выход, регистр, имеющий вход, подсоединенный к выходу логического элемента "»сключающее »Ћ»", выход, подсоединенный ко второму входу логического элемента "»сключающее »Ћ»", и цепь оценки четности, подсоединенную к выходу регистра.
21. ”стройство дл€ обратного ортогонального преобразовани€ набора коэффициентов преобразовани€ без по€влени€ ошибок округлени€, причем каждый из коэффициентов преобразовани€ представлен двоичным числом, включающим самый младший разр€д, имеющий некоторое состо€ние, содержащее средство оценки состо€ни€ самого младшего разр€да каждого коэффициента преобразовани€, средство счета дл€ подсчета коэффициентов преобразовани€, самый младший разр€д которых оцениваетс€ средством оценки самого младшего разр€да и которые должны быть в единичном состо€нии, средство оценки результата счета дл€ установлени€ того, что результат счета, поступающий от средства счета, €вл€етс€ четным числом, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ результата счета к нечетному значению, работающее, когда средство оценки результата счета устанавливает, что результат счета €вл€етс€ четным числом, дл€ изменени€ одного из коэффициентов преобразовани€, чтобы получить измененный коэффициент преобразовани€, который делает результат счета нечетным числом, и цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую набор коэффициентов преобразовани€, включа€ измененный коэффициент преобразовани€ от средства приведени€ результата счета к нечетному значению.
22. ”стройство дл€ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, состо€щего из кадров, причем каждый кадр разделен на блоки, содержащее средство дл€ предиктивного кодировани€ блоков сигнала движущегос€ изображени€ путем сопоставлени€ с блоками опорного кадра дл€ формировани€ блоков отличий, средство кодировани€ блока отличий дл€ уплотнени€ блоков отличий, поступающих от средства предиктивного кодировани€, дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, причем средство кодировани€ блока отличий включает средство ортогонального преобразовани€ блока отличий, поступающего от средства предиктивного кодировани€, дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, средство дискретизации блоков коэффициентов преобразовани€, поступающих от средства ортогонального преобразовани€, дл€ получени€ блоков уплотненного сигнала, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, средство локального декодировани€ дл€ расширени€ блоков уплотненных сигналов, поступающих от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ восстановлени€ блоков отличий без по€влени€ ошибок округлени€, когда блоки уплотненного сигнала подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию, причем средство локального декодировани€ содержит средство инверсной дискретизации блоков уплотненного сигнала, поступающих от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ блоков восстановленных коэффициентов преобразовани€, причем каждый из восстановленных коэффициентов преобразовани€ имеет четность, средство дл€ суммировани€ восстановленных коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке коэффициентов преобразовани€, поступающем от средства инверсной дискретизации, дл€ получени€ суммы, имеющей четность, средство оценки четности суммы, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ суммы к нечетному значению, работающее тогда, когда средство оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, дл€ инвертировани€ четности одного из восстановленных коэффициентов преобразовани€ в блоке, дл€ получени€ коэффициента преобразовани€ с проинвертированной четностью, причем коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью делает сумму нечетной, и цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую блок восстановленных коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, от средства приведени€ суммы к нечетному значению, причем цепь обратного ортогонального преобразовани€ обеспечивает восстановленные блоки отличий, средство дл€ предиктивного декодировани€ восстановленных блоков отличий, поступающих от средства локального декодировани€, дл€ восстановлени€ кадровых блоков, соответствующих блокам сигнала движущегос€ изображени€, и пам€ть изображени€, хран€щую восстановленные кадровые блоки, поступающие от средства предиктивного декодировани€, в виде блоков восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра дл€ предиктивного кодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
23. ”стройство по п.22, отличающеес€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и содержит средство дл€ применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ средство дл€ формировани€ сигнала записи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ записи сигнала записи на носитель записи.
24. ”стройство по п.22, отличающеес€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и содержит средство дл€ применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, средство дл€ формировани€ сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ передачи сигнала передачи через канал передачи.
25. ”стройство по п.22, отличающеес€ тем, что пам€ть изображени€ €вл€етс€ второй пам€тью изображени€, содержит первую пам€ть изображени€, причем перва€ пам€ть изображени€ временно хранит сигнал движущегос€ изображени€, средство предиктивного кодировани€ дл€ предиктивного кодировани€ блоков сигнала движущегос€ изображени€, считываемых из первой пам€ти изображени€, средство кодировани€ с переменной длиной слова дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ посредством применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала, поступающим от средства кодировани€ блока отличий, и средство компенсации движени€ дл€ обнаружени€ движени€ между восстановленными кадрами, хран€щимис€ во второй пам€ти изображени€, и сигналом движущегос€ изображени€, хран€щимс€ в первой пам€ти изображени€, дл€ применени€ компенсации движени€ к уже восстановленным кадрам, хран€щимс€ во второй пам€ти изображени€, в ответ на обнаруженное движение, чтобы сформировать блоки одного из восстановленных кадров, отобранного в качестве опорного кадра, и дл€ подачи блоков опорного кадра к средству предиктивного кодировани€.
26. ”стройство по п.25, отличающеес€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и содержит средство дл€ формировани€ сигнала записи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ записи сигнала записи на носитель записи.
27. ”стройство по п.25, отличающеес€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и содержит средство дл€ формировани€ сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ передачи сигнала передачи через канал передачи.
28. ”стройство дл€ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, состо€щего из кадров, причем каждый кадр разделен на блоки, содержащее средство дл€ предиктивного кодировани€ блоков сигналов движущегос€ изображени€ путем сопоставлени€ с блоками опорного кадра дл€ формировани€ блоков отличий, средство кодировани€ блока отличий дл€ уплотнени€ блоков отличий, поступающих от средства предиктивного кодировани€, дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, причем средство кодировани€ блока отличий включает средство ортогонального преобразовани€ блоков отличий, поступающих от средства предиктивного кодировани€, дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, средство дискретизации блоков коэффициентов преобразовани€, поступающих от средства ортогонального преобразовани€ дл€ получени€ блоков уплотненного сигнала, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, средство локального декодировани€ дл€ расширени€ блоков уплотненных сигналов, поступающих от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ восстановленных блоков отличий без по€влени€ ошибок округлени€, когда блоки уплотненного сигнала подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию, причем средство локального декодировани€ содержит средство дл€ инверсной дискретизации блоков уплотненного сигнала, поступающих от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ блоков восстановленных коэффициентов преобразовани€, причем каждый из восстановленных коэффициентов преобразовани€ представлен двоичным числом, включающим самый младший разр€д, средство оценки состо€ни€ самого младшего разр€да каждого из восстановленных коэффициентов преобразовани€, средство счета дл€ обеспечени€ подсчета восстановленных коэффициентов преобразовани€, имеющих единичный самый младший разр€д в блоке, средство оценки результата счета дл€ установлени€ того, что результат работы средства счета €вл€етс€ четным числом, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ результата счета к нечетному значению, работающее, когда средство оценки результата счета устанавливает, что результат счета €вл€етс€ четным числом, дл€ изменени€ одного из восстановленных коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы получить измененный коэффициент преобразовани€, который делает результат счета нечетным числом, и цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую каждый блок восстановленных коэффициентов преобразовани€, включа€ измененный коэффициент преобразовани€ от средства приведени€ результата счета к нечетному значению, причем цепь обратного ортогонального преобразовани€ обеспечивает восстановленные блоки отличий, средство дл€ предиктивного декодировани€ восстановленных блоков отличий, поступающих от средства локального декодировани€, дл€ восстановлени€ кадрового блока, соответствующего блокам сигнала движущегос€ изображени€, и пам€ть изображени€, хран€щую восстановленные кадровые блоки, поступающие от средства предиктивного декодировани€ в виде блоков восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра дл€ предиктивного кодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
29. ”стройство по п.28, отличающеес€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и содержит средство дл€ применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, средство дл€ формировани€ сигнала записи из уплотненного сигнала движущего изображени€ и средство дл€ записи сигнала записи на носитель записи.
30. ”стройство по п.28, отличающеес€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и содержит средство дл€ применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, средство дл€ формировани€ сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ передачи сигнала передачи через канал передачи.
31. ”стройство по п.28, отличающеес€ тем, что пам€ть изображени€ €вл€етс€ второй пам€тью изображени€, содержит первую пам€ть изображени€, причем перва€ пам€ть изображени€ временно хранит сигнал движущегос€ изображени€, средство предиктивного кодировани€ дл€ предиктивного кодировани€ блоков сигнала движущегос€ изображени€, считываемых из первой пам€ти изображени€, средство кодировани€ с переменной длиной слова дл€ формировани€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ посредством применени€ кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала, поступающим от средства кодировани€ блока отличий, и средство компенсации движени€ дл€ обнаружени€ движени€ между восстановленными кадрами, хран€щимис€ во второй пам€ти изображени€, и сигналом движущегос€ изображени€, хран€щимс€ в первой пам€ти изображени€, дл€ применени€ компенсации движени€ к уже восстановленным кадрам, хран€щимс€ во второй пам€ти изображени€, в ответ на обнаруженное движение, чтобы сформировать блоки одного из восстановленных кадров, отобранного в качестве опорного кадра, и дл€ подачи блоков опорного кадра к средству предиктивного кодировани€.
32. ”стройство по п.31, отличающеес€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и содержит средство дл€ формировани€ сигнала записи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ записи сигнала записи на носитель записи.
33. ”стройство по п.31, отличающеес€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и содержит средство дл€ формировани€ сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и средство дл€ передачи сигнала передачи через канал передачи.
34. ”стройство дл€ расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ дл€ обеспечени€ выходного сигнала движущегос€ изображени€, причем уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ состоит из частей, кажда€ из которых представл€ет кадр выходного сигнала движущегос€ изображени€, где части сигнала содержат блоки уплотненного сигнала, закодированные с переменной длиной слова, содержащее средство инверсного кодировани€ с переменной длиной слова дл€ применени€ инверсного кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала, закодированным с переменной длиной слова, дл€ получени€ блоков уплотненного сигнала, средство декодировани€ дл€ расширени€ блоков уплотненного сигнала, поступающих от средства инверсного кодировани€ с переменной длиной слова, дл€ получени€ восстановленных блоков отличий без по€влени€ ошибок скруглени€, когда блоки уплотненного сигнала подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию, причем средство декодировани€ включает средство инверсной дискретизации каждого блока уплотненного сигнала, поступающего от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ блока восстановленных коэффициентов преобразовани€, каждый из которых имеет четность, средство дл€ суммировани€ восстановленных коэффициентов преобразовани€ в блоке коэффициентов преобразовани€, поступающем от средства инверсной дискретизации, дл€ получени€ суммы, имеющей четность, средство оценки четности суммы, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ значени€ суммы к нечетности, функционирующее, когда средство оценки четности устанавливает, что контрольна€ сумма четна€, дл€ инвертировани€ четности одного из восстановленных коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы получить коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, причем коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью делает сумму нечетной, и цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую блок восстановленных коэффициентов преобразовани€, включа€ коэффициент преобразовани€ с проинвертированной четностью, из цепи приведени€ значени€ суммы к нечетности, при этом цепь обратного ортогонального преобразовани€ обеспечивает восстановленные блоки отличий.
35. ”стройство по п.34, отличающеес€ тем, что средство декодировани€ с переменной длиной слова, кроме того, обеспечивает вектор движени€ и данные о режиме компенсации движени€ и содержит средство предиктивного декодировани€ дл€ предиктивного декодировани€ восстановленных блоков отличий, поступающих от средства декодировани€, дл€ восстановлени€ блоков кадра, пам€ть изображени€, хран€щую реконструированные кадровые блоки, поступающие от средства предиктивного декодировани€, в виде блоков восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра дл€ предиктивного декодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€, средство, функционирующее согласно вектору движени€ и данным о режиме компенсации движени€, поступающим от средства инверсного кодировани€ с переменной длиной слова, дл€ выполнени€ компенсации движени€ дл€ уже восстановленных кадров, хран€щихс€ в пам€ти изображени€, чтобы сформировать из одного из уже восстановленных кадров, отобранного в качестве опорного, блок опорного кадра и подать блок опорного кадра в средство предиктивного декодировани€, и средство дл€ считывани€ выходного сигнала движущегос€ изображени€ из пам€ти изображени€.
36. ”стройство дл€ расширени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ дл€ обеспечени€ выходного сигнала движущегос€ изображени€, причем уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ состоит из частей, кажда€ из которых представл€ет кадр выходного сигнала движущегос€ изображени€, где части сигнала содержат блоки уплотненного сигнала, закодированные с переменной длиной слова, содержащее средство инверсного кодировани€ с переменной длиной слова дл€ применени€ инверсного кодировани€ с переменной длиной слова к блокам уплотненного сигнала, закодированным с переменной длиной слова, дл€ получени€ блоков уплотненного сигнала, средство декодировани€ дл€ расширени€ блоков уплотненного сигнала, поступающих от средства инверсного кодировани€ с переменной длиной слова, дл€ получени€ восстановленных блоков отличий без по€влени€ ошибок округлени€, когда блоки уплотненного сигнала подвергаютс€ обратному ортогональному преобразованию, причем локальное средство декодировани€ включает средство инверсной дискретизации дл€ инверсной дискретизации каждого блока уплотненного сигнала, поступающего от средства кодировани€ блока отличий, дл€ получени€ блока восстановленных коэффициентов преобразовани€, каждый из которых представлен двоичным числом, включа€ самый младший разр€д, имеющий определенное состо€ние, средство оценки состо€ни€ самого младшего разр€да каждого из восстановленных коэффициентов преобразовани€, средство счета дл€ подсчета коэффициентов преобразовани€ в блоке, самый младший разр€д которых оцениваетс€ средством оценки самого младшего разр€да, на предмет его единичного состо€ни€, средство оценки результата счета дл€ установлени€ того, что результат счета, поступающий от средства счета, €вл€етс€ четным числом, отличающеес€ тем, что содержит средство приведени€ значени€ суммы к нечетности, функционирующее, когда средство оценки четности устанавливает, что результат счета четное число, дл€ изменени€ одного из восстановленных коэффициентов преобразовани€, чтобы получить измененный коэффициент преобразовани€, причем измененный коэффициент преобразовани€ делает результат счета нечетным, цепь обратного ортогонального преобразовани€, получающую блок восстановленных коэффициентов преобразовани€, включа€ измененный коэффициент преобразовани€, поступающий от средства приведени€ значени€ суммы к нечетности, при этом цепь обратного ортогонального преобразовани€ обеспечивает восстановленные блоки отличий.
37. ”стройство по п.36, отличающеес€ тем, что средство декодировани€ с переменной длиной слова выполнено с возможностью генерировани€ вектора движени€ и данных о режиме компенсации движени€, содержит средство предиктивного декодировани€ дл€ предиктивного декодировани€ восстановленных блоков отличий, поступающих от средства декодировани€, дл€ восстановлени€ кадровых блоков, пам€ть изображени€, хран€щую восстановленные кадровые блоки, поступающие от средства предиктивного декодировани€, в виде блоков восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра дл€ предиктивного декодировани€ других кадров сигнала движущегос€ изображени€, средство, функционирующее согласно вектору движени€ и данным о режиме компенсации движени€, поступающим от средства инверсного кодировани€ с переменной длиной слова, дл€ выполнени€ компенсации движени€ дл€ уже восстановленных кадров, хран€щихс€ в пам€ти изображени€, дл€ формировани€ из одного из уже восстановленных кадров, отобранного в качестве опорного, блока опорного кадра и подачи блока опорного кадра к средству предиктивного декодировани€, средство дл€ считывани€ выходного сигнала движущегос€ изображени€ из пам€ти изображени€.
38. —пособ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€ дл€ обеспечени€ уплотненного сигнала движущегос€ изображени€, включающий следующие шаги: применение предиктивного кодировани€ и ортогонального преобразовани€ к блокам сигнала движущегос€ изображени€, чтобы получить блоки коэффициентов преобразовани€, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, отличающийс€ тем, что включает приведение к нечетному значению сумм блоков коэффициентов преобразовани€ до применени€ обратного ортогонального преобразовани€ и предиктивного декодировани€ к блокам коэффициентов преобразовани€, чтобы получить блоки восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при предиктивном кодировании других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
39. —пособ по п. 38, отличающийс€ тем, что шаг приведени€ к нечетному значению сумм блоков коэффициентов преобразовани€ включает следующие шаги: суммирование коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке дл€ получени€ суммы, причем каждый коэффициент преобразовани€ имеет четность дл€ обеспечени€ суммы, имеющей четность, установление того, что контрольна€ сумма четна€, и если установлено, что контрольна€ сумма четна€, инвертирование четности одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы сделать нечетной контрольную сумму.
40. —пособ по п.38, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ представлен двоичным числом, включа€ самый младший разр€д, шаг приведени€ к нечетному значению суммы блоков коэффициентов преобразовани€ включает следующие шаги: оценку самого младшего разр€да каждого из коэффициентов преобразовани€, подсчет коэффициентов преобразовани€ в блоке, имеющих единичный самый младший разр€д, дл€ получени€ результата счета и если результат счета €вл€етс€ четным числом, изменение на единицу одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке.
41. —пособ по одному из пп.38 - 40, отличающийс€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и включает следующие шаги: обеспечение носител€ записи, формирование сигнала записи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и запись сигнала записи на носитель записи.
42. —пособ по одному из пп.38 - 40, отличающийс€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и включает следующие шаги: обеспечение канала передачи, формирование сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и передачу сигнала передачи в канал передачи.
43. —пособ уплотнени€ сигнала движущегос€ изображени€, чтобы получить уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, включающий следующие шаги: обнаружение движени€ между блоками кадра сигнала движущегос€ изображени€ и блоками восстановленного сигнала движущегос€ изображени€, служащими опорным кадром, применение компенсации движени€ к опорному кадру в ответ на обнаруженное движение дл€ формировани€ блоков сопоставлени€ опорного кадра, использование блоков сопоставлени€ опорного кадра дл€ применени€ предиктивного кодировани€ к блокам сигнала движущегос€ изображени€, чтобы получить блок отличий, ортогональное преобразование блоков отличий дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, формирование уплотненного сигнала из блоков коэффициентов преобразовани€ путем применени€ дискретизации и кодировани€ с переменной длиной слова, отличающийс€ тем, что включает перед применением обратного ортогонального преобразовани€ к блокам коэффициентов преобразовани€ дл€ получени€ блоков восстановленных отличий приведение к нечетному значению контрольной суммы каждого блока коэффициентов преобразовани€, чтобы предотвратить по€вление ошибок округлени€ при обратном ортогональном преобразовании, и применение предиктивного декодировани€ к блокам восстановленных отличий дл€ получени€ блоков восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при применении предиктивного кодировани€ к другим кадрам сигнала движущегос€ изображени€.
44. —пособ по п. 43, отличающийс€ тем, что шаг приведени€ к нечетному значению контрольной суммы блоков коэффициентов преобразовани€ включает следующие шаги: суммирование коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке дл€ получени€ суммы, причем каждый коэффициент преобразовани€ имеет четность дл€ обеспечени€ суммы, имеющей четность, установление того, что контрольна€ сумма четна€, и если установлено, что контрольна€ сумма четна€, инвертирование четности одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы сделать контрольную сумму нечетной.
45. —пособ по п.43, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ представлен двоичным числом, включа€ самый младший разр€д, шаг приведени€ к нечетному значению суммы каждого блока коэффициентов преобразовани€ содержит следующие шаги: оценку самого младшего разр€да каждого из коэффициентов преобразовани€, подсчет коэффициентов преобразовани€, имеющих единичный самый младший разр€д в блоке, дл€ получени€ результата счета, и если результат счета €вл€етс€ четным числом, изменение на единицу одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке.
46. —пособ по одному из пп.43 - 45, отличающийс€ тем, что служит дл€ записи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ на носитель записи и включает следующие шаги: обеспечение носител€ записи, формирование сигнала записи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и запись сигнала записи на носитель записи.
47. —пособ по одному из пп.43 - 45, отличающийс€ тем, что служит дл€ передачи уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ через канал передачи и включает следующие шаги: обеспечение канала передачи, формирование сигнала передачи из уплотненного сигнала движущегос€ изображени€ и подачу сигнала передачи в канал передачи.
48. Ќоситель записи, на который записываетс€ уплотненный сигнал, представл€ющий движущеес€ изображение, причем уплотненный сигнал движущегос€ изображени€ формируетс€ из сигнала движущегос€ изображени€ посредством применени€ предиктивного кодировани€ и ортогонального преобразовани€ к блокам сигнала движущегос€ изображени€ дл€ получени€ блоков коэффициентов преобразовани€, из которых формируетс€ уплотненный сигнал движущегос€ изображени€, отличающийс€ тем, что содержит приведенную к нечетному значению контрольную сумму блоков коэффициентов преобразовани€ до применени€ обратного ортогонального преобразовани€ и предиктивного декодировани€ к блокам коэффициентов преобразовани€, чтобы получить блоки восстановленного кадра дл€ использовани€ в качестве опорного кадра при предиктивном кодировании других кадров сигнала движущегос€ изображени€.
49. Ќоситель записи по п.48, отличающийс€ тем, что блоки коэффициентов преобразовани€ подвергнуты операции приведени€ суммы к нечетному значению посредством суммировани€ коэффициентов преобразовани€ в каждом блоке дл€ получени€ суммы, причем каждый коэффициент преобразовани€ имеет четность дл€ обеспечени€ суммы, имеющей четность, установление того, что контрольна€ сумма четна€, и если установлено, что контрольна€ сумма четна€, инвертирование четности одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке, чтобы сделать контрольную сумму нечетной.
50. Ќоситель записи по п.48, отличающийс€ тем, что каждый коэффициент преобразовани€ представлен двоичным числом, включа€ самый младший разр€д, а блоки коэффициентов преобразовани€ подвергнуты операции приведени€ суммы к нечетному значению посредством оценки самого младшего разр€да каждого из коэффициентов преобразовани€, подсчета коэффициентов преобразовани€ в блоке, имеющих единичный самый младший разр€д, дл€ получени€ результата счета, и если результат счета €вл€етс€ четным числом, изменени€ на единицу одного из коэффициентов преобразовани€ в блоке.