专利名称：高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置及其方法
技术领域：
本发明涉及视频解码技术，具体地涉及到用于高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置及其方法。
当前，通用的数字高清晰度电视编码技术是MPEG-2技术。它由ISO／IEC13818文件描述。由于高清晰度电视视频编码器的计算量十分巨大，需要通过并行处理才能达到实时性要求。
鉴于MPEG-2 HDTV视频编码器的巨大计算量和计算速度。当前采用将HDTV画面分成若干子图象，对每个子图象用一个视频编码器进行编码，通过多个子编码器协同工作来实时地实现HDTV视频编码的体系结构。同样，在解码端再将码流分割成为多个子图象，分别对子图象进行解码。最后，为了显示高清晰度电视画面，就必须将这些低分辩率的子图象数字视频信号合成为高清晰度电视信号。
因此，本发明的目的是提供一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置及其方法。
按照本发明的一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置，其中所说的高清晰度电视视频解码器包括码流分割单元(2)，用于对HDTV码流进行分割；多个子解码器(3-1至3-n)，以对所分割的各个子图象码流进行解码，其特征在于所说子图象合成装置包括其数量与上述多个子解码器(3-1至3-n)对应的多个FIFO(41-1，42-1，43-1，44-1，…，41-n，42-n，43-n，44-n)，以及可编程逻辑器件(45)；上述经解码的数据视频信号由所说子图象合成装置合成为一路高清晰度电视视频数据，再经D／A变换器(5)变换成模拟高清晰度电视视频信号，以送到显示单元进行显示。
按照上述的一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置，所说由多个子图象解码器(3-1至3-n)解码的视频信号是符合CCIR601格式的SDTV视频数据；每路视频数据被分解成4部分奇数列亮度信号Y1，偶数列亮度信号Y2，色差信号C’b和C’r，分别用1片FIFO来存储，它们分别是Y1 FIFO(42-1)，Y2 FIFO(44-1)，C’b FIFO(41-1)，C’r FIFO(43-1)；在合流的第一阶段，各子图象的Y1，Y2，C’b和C’r按视频显示的扫描顺序依次读出，这主要靠可编程逻辑器件控制FIFO的读使能来实现；第二阶段，再由延时小的可编程逻辑器件45将Y1，和Y2合二为一，顺序输出。
按照本发明的一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成方法，其中所说的高清晰度电视视频解码器包括码流分割单元(2)，用于按扫描顺序对HDTV码流进行分割；多个子解码器(3-1至3-n)，以对所分割的各个子图象码流进行解码，其特征在于所说子图象合成方法包括步骤1，将每路视频数据被分解成4部分奇数列亮度信号Y1，偶数列亮度信号Y2，色差信号C’b和C’r；步骤2，分别用1片FIFO来存储上述每路视频数据的所分解的4部分；
步骤3，按视频显示的扫描顺序依次读出上述FIFO所存储的内容；步骤4，再由延时小的可编程逻辑器件将Y1和Y2合二为一，顺序输出。
下面将结合附图对本发明的最佳实施例进行描述。
图1为高清晰度电视视频解码系统的结构方框图；图2为按照本发明的高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置的方框图；在图1中，进入视频解码器的是高清晰度电视数据码流，它符合MPEG-2标准。首先去复用器1对该HDTV码流进行去复用，去复用器1输出三路码流，即向视频解码器输出视频流，向音频解码端输出音频流，向辅助数据口输出辅助数据流。因为视频流是高清晰度级的，所以在进入视频解码器前先利用码流分割单元2对码流进行分割，以降低解码所需的计算量和速度，然后分别送入各个子解码器3-1至3-n，以对所分割的各个子图象码流进行解码，经解码的数据视频信号由码流合成单元4合成为一路高清晰度电视级视频数据，再经D／A变换器5变换成模拟高清晰度电视视频信号，以送到显示单元(未显示)进行显示。系统控制器6分别对去复用器1，码流分割单元2，各个子解码器3-1至3-n，码流合成单元4以及D／A变换器5进行控制。
本发明就是要提供一种可用于上述高清晰度电视视频解码器中的码流合成单元4。
参见图2，它显示了本发明的高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置。由多个子图象解码器3-1至3-n解码的视频信号是符合CCIR601格式的SDTV视频数据。为了将多路数字视频信号合成为一路，首先将各路信号存入FIFO中。出于FIFO具有先进先出的特性，所以只要按显示顺序写入视频数据就能按显示顺序读出。为了降低对FIFO容量的要求，每路视频数据被分解成4部分奇数列亮度信号Y1，偶数列亮度信号Y2，色差信号C’b和C’r，分别用1片FIFO来存储，它们分别是Y1 FIFO 42-1，Y2 FIFO 44-1，C’b FIFO 41-1，C’r FIFO 43-1。在合流的第一阶段，各子图象的Y1，Y2，C’b和C’r按视频显示的扫描顺序依次读出，这主要靠可编程逻辑器件控制FIFO的读使能来实现。第二阶段再将Y1，和Y2合二为一，顺序输出。这一阶段由于速度较高，只能由延时小的可编程逻辑器件45(比如采用Altera公司的7128芯片)来完成。此外，还必须由子解码器的行，场同步和消隐信号恢复出HDTV的行，场同步和消隐信号，通过HDTV的列和行计数器，可以产生所需的行场同步和消隐信号，供D／A变换器和显示单元使用，这也是出可编程逻辑器件来实现。
例如，以上述硬件实现一个分辩率为1440×1152×25的高清晰度电视视频解码器。比如将HDTV码流分成4个子图象，每个子图象大小为720×576 。对每个子图象用专用芯片进行解码，输出CCIR601格式的SDTV视频数据。该视频数据是Y，C’b，C’r儯肝环质备从玫模袷轿A’b1，Y1，C’r1，Y2，C’b2，Y3，C’r2，Y4，…。输出的锁存时钟为27MHz，图2中使用Altera公司的EPLD加上大容量的动态FIFO来完成。进入合流单元的视频数据先经过FIFO，平均速率为6．75Mb／s，将Y，C’b，C’r分开。然后从FIFO中提取Y，C’b，C’r，先将HDTV级图象水平的两个SDTV数据和在一起，然后将HDTV级图象的四个SDTV数据合在一起，最后Y，C’b，C’r分别输出。
合流后的图象由于在水平和垂直方向上均无象素增减，各子图象按象素对齐，看不出分块结构，就像是没有经过分块处理一样。且HDTV的同步信号与子解码器的同步信号严格同步，图象稳定。
权利要求
1，一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置，其中所说的高清晰度电视视频解码器包括码流分割单元(2)，用于对HDTV码流进行分割；多个子解码器(3-1至3-n)，以对所分割的各个子图象码流进行解码，其特征在于所说子图象合成装置包括其数量与上述多个子解码器(3-1至3-n)对应的多个FIFO(41-1，42-1，43-1，44-1，…，41-n，42-n，43-n，44-n)，以及可编程逻辑器件(45)；上述经解码的数据视频信号由所说子图象合成装置合成为一路高清晰度电视视频数据，再经D／A变换器(5)变换成模拟高清晰度电视视频信号，以送到显示单元(未显示)进行显示。
2，按照权利要求1的一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置，所说由多个子图象解码器(3-1至3-n)解码的视频信号是符合CCIR601格式的SDTV视频数据；每路视频数据被分解成4部分奇数列亮度信号Y1，偶数列亮度信号Y2，色差信号C’b和C’r，分别用1片FIFO来存储，它们分别是Y1 FIFO(42-1)，Y2 FIFO(44-1)，C’b FIFO(41-1)，C’r FIFO(43-1)；在合流的第一阶段，各子图象的Y1，Y2，C’和C’r按视频显示的扫描顺序依次读出，这主要靠可编程逻辑器件控制FIFO的读使能来实现；第二阶段，再由延时小的可编程逻辑器件45将Y1，和Y2合二为一，顺序输出。
3，一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成方法，其中所况的高清晰度电视视频解码器包括码流分割单元(2)，用于按扫描顺序对HDTV码流进行分割；多个子解码器(3-1至3-n)，以对所分割的各个子图象码流进行解码，其特征在于所说子图象合成方法包括步骤1，将每路视频数据被分解成4部分奇数列亮度信号Y1，偶数列亮度信号Y2，色差信号C’b和C’r；步骤2，分别用1片FIFO来存储上述每路视频数据的所分解的4部分；步骤3，按视频显示的扫描顺序依次读出上述FIFO所存储的内容；步骤4，再由延时小的可编程逻辑器件将Y1和Y2合二为一，顺序输出。
全文摘要
一种高清晰度电视视频解码器的子图象合成装置及其方法,其中所说的高清晰度电视视频解码器包括:码流分割单元(2),用于对HDTV码流进行分割;多个子解码器(3—1至3－n),以对所分割的各个子图象码流进行解码,其特征在于:所说子图象合成装置包括其数量与上述多个子解码器(3—1至3－n)对应的多个FIFO以及可编程逻辑器件(45);每路视频数据被分解成4部分:奇数列亮度信号Y1,偶数列亮度信号Y2,色差信号C’b和C’r,分别用1片FIFO来存储;在合流的第一阶段,各子图象的Y1,Y2,C’b和C’r按视频显示的扫描顺序依次读出;第二阶段,再由延时小的可编程逻辑器件(45)将Y1,和Y2合二为一,顺序输出。
文档编号H04N5/14GK1206286SQ9810282
公开日1999年1月27日 申请日期1998年7月8日 优先权日1998年7月8日
发明者孙军, 梁昌钛, 楚明, 虞正华 申请人:国家科学技术委员会高技术研究发展中心