CN87107425A

CN87107425A - 数字信号的双信道编码

Info

Publication number: CN87107425A
Application number: CN87107425.7A
Authority: CN
Inventors: 谟罕默德·谢克·沙布里; 艾伯特·戈兰比奥斯基; 伯兰德拉·普拉萨达
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1988-11-23
Also published as: JPS63191429A; CN1011467B; EP0274861A2; JPH0656982B2; JPS63152237A; CA1261069A; AU596717B2; EP0274861B1; BR8706607A; EP0274861A3; US4782387A; AU8218587A; ATE95365T1; DE3787637D1; KR880008676A; DE3787637T2

Abstract

为了缩小用于存储和/或传输的视频信号的带宽而采用了一种视频编码译码器。将输入信号分送入两个信道，即一主信道和一补偿信道，并在每个信道中应用不同的编码方法，本发明所提出的视频编码器可达到使所需传输带宽缩小到1/2至1/3。在主信道中，采用了一种固定速率的压扩量化对该输入信号进行分采样和DPCM编码，而对载有内插误差信号的补偿信道的编码则采用VWL和分组编码法。

Description

本发明涉及数字信号的编码技术，并可应用于为存储和/或传输数字化彩色视频信号的编码技术。本发明尤其、（不是唯一地）适用于复合或组合格式的广播电视信号。

为了以数字化形式来传输未编码的广播质量的彩色NTSC制电视信号，一般对复合格式的信号需要90至130兆位/秒的信道带宽，而对组合格式的信号需要216兆位/秒的信道带宽。这些原始比特率的依据是819比特对广播电视信号进行量化的做法和以符合于CCIR第601号建议的4f_sc＝14.3兆赫频率（副载频的4倍）对复合格式的NTSC信号进行采样，而以13.5兆赫频率对组合格式的信号进行采样。充分地降低信道的带宽，尤其使其适合于各不同国家中的现有的或已建议的传输标准在经济上是有利的。例如，用已经降低的比特率：45、90和135兆位/秒可能是最可取的，它们体现了北美的数字传输信道分级内的DS-3比特率的倍数）。例如在欧洲使用34和140兆位/秒的标准信道比特率。

本发明的一个目的是提供一种为在适用于不同采样速率和信号格式的同时可显示出高质量图象的编码方案。

按照本发明，一种在发射机处对每一信号采用不同的编码技术的编码方案可从一个数字化视频信号提供两个离散的数字信号，即一个主信号和一个辅助信号。这两个信号可在发射机输出处进行多路调制以便传输，在接收机输入端被进行多路解调并在接收机输出端被重新复合。

这种编码方案的一个优点是其第一或主信号能传递基本图象质量，而其缺陷可由接收机用包含在第二或辅助信号中的信息进行补偿。例如，后者可以是在传输前被省去的各象素的原始值和它们在接收机再现的值之间的内插误差。

在一最佳实施例中，对第一或主信号进行分取样，并使第一或主信号受到结合固定比率的压扩量化的差分脉码调制（DPCM）。第二或辅助信号须经均匀量化、可变字长（VWL）的编码以及分组编码过程。

如果需要最佳图象质量，则在接收机上将两个信号复合。但是如果对图象质量的要求可容许有所降低的话，则可只用第一或主信号从而缩小带宽。例如，两个信号一起可给出45兆位/秒的广播质量的电视信号，而单独用第一或主信号可以足以满足34兆位/秒的公用天线电视（CATV）的质量要求。通过省去第二或补偿信号所放弃的频带可用于其它目的。这样一种方案特别有利于“根据需要的带宽”用途，并且也有利于符合各不同分级标准的比特率的传输，以便使一种编码方案即可满足例如北美、欧洲和日本的不同需要。

现在准备仅就举例方式，并参考以下附图对本发明的一个实施例进行描述：

图1是双信道编码器的方框图;

图2是匹配译码器的方框图;

图3示出一多维滤波器和分采样器，它们是编码器的一部分。

图4是包含在编码器单信道操作中的各部件的方框图;

图5是用于单信道操作的匹配译码器的相应方框图;

图6是改进后的双信道编码器的方框图;

图7示出改进后的多维滤波器和分采样器;以及

图8、9、10以及11都是对发射机和接收机进行信号处理的采样图形和各分采样模式

参考图1，对彩色视频信号进行双信道编码的设备（在这里被称为发射机），包含一适用于准备编码的信号V的输入端子。一A/D转换器10对该信号进行数字化，在该转换器中，以采样频率为fs、幅度准确度为B_A的方式对该信号进行采样。该采样频率可由行频或副载频锁定，在二者的任一情况下产生一个如图8所说明的一种正交对准三维（3D）采样结构所采样的信号S。数字信号（S）被加到滤波和分采样装置12，经滤波和分采样，分别产生两个不同的信号E和P。该二信号E和P沿不同的通路离开装置12。该主（第一）信号P包括在2∶1的分采样装置56中所获得的各输入象素。下文称为分采样象素的各采样是选自某一有规则的三维配置的初始正交结构的。各分采样象素，总称分采样结构S_PAT，被在图8（作为例子）中以圆圈示出。它们接着在主信道（相关信号通路）中由DPCM编码器（将在以后描述）处理。

参考图3，在另一通路上发生的辅助信号E是从通过形成某一在分采样装置56中的（在图8中不加圈的）被省去的各输入象素与它们的内插值之间的相减而导出的。该内插值是作为一个多维滤波器50对输入信号的响应而获得的。关于这样一种多维滤波器的一般工作原理，请读者参阅作者D.E.Dudgeon和R.M.Mer-sereau的、标题为《多维数字信号处理》一书，该书是于1984年由普兰的斯霍尔公司（prentice Hall Inc.）出版的。从其所举各例子就可对各工作细节了解清楚。

再参考图3，多维滤波器50是属于内插型的，即它仅当对被省去的象素产生响应时才对分采样象素起作用，同时使分采样象素保持完整;也就是说，该滤波器在各分采样象素位置处的响应和那些象素的原始值等同。减法器52提供在滤波器50的输出端上的内插值和被加到滤波器50的输入端上的输入信号S之间的差值。由减法器52提供的差值信号在分采样象素位置上含有零，而在其余各位置上含有非零，而在其余各位置上含有非零内插误差值。这些零值是由互补的分采样装置54从信号E中移去的。如果分采样过程先于内插过程，并如图7的等效结构所示进行差分化，则可得到同样的结果。此刻，多维滤波器仅对分采样象素起作用是有帮助意义的。

再参考图1，构成内插误差的信号E，通过量化器14、隔离象素抑制器15以及可变字长（VWL）和分组编码器16，以每秒B_I比特进行编码而作为信号E_I出现，以便加到多路复用调制器18。用于可变字长编码器的编码被在所附表1中示出。关于这种VWL编码器的结构和操作的细节，请读者参阅序号为第551，145号美国专利申请书，它是以O.Bahgat为发明人的、于1983年11月14日申请的。

量化器14，一种均匀或中级的压扩量化器，它将各输入判定范围映入各输出指示量。关于量化器14的细节可参阅附表4。隔离象素抑制器15利用一可变窗口来判定是否要根据量化器14的现时输出低于某一阀值和现时位置两侧的相邻指示量为零来判定是否要将其置零。在装置16中的分组编码器使该量化后的内插误差分段各为N_h×N_v的二维采样分组。对每个分组的一固定附加位赋值以表明该分组含有有效象素还是无效象素。传送到VWL编码器去的仅仅是含有至少一个有效误差的各分组。适当的分组编码器的结构和操作是众所周知已公开的，例如读者可参阅贝尔系统技术杂志卷50第3期第1049-1061页，1971年3月出版、标题为《利用二维空间预测的电视信号编码》一文，其作者是D.J.Connor、R.F.W.Peace和W.G.Scholes。

如前所述，信号P通过差分脉码调制（DPCM）编码器而到达多路复用器。如图4中所示，DPCM编码器包含减法器20、量化器22、反演量化器24、加法器26、预测器28以及从预测器28输出到加法器26的一个反馈环路30。关于量化器Q1的细节参见附表2、3和5。该DPCM编码器的操作本来是公知的，因此不在此详述。这种编码器的典型结构与操作在1952年7月颁发的，以C.C.Cutler为发明人的第2，605，361号美国专利、由上述提到的D.J.Connor等人著的文章以及由学院出版社（Academic press）在1979年出版的《电子学与电子物理学的先驱》的补充卷12中第73至112页上刊载的“预测的图象编码”（“Predictive Image coding”）一文等文献中都有描述，请读者参考这些文献。

取自量化器22的DPCM编码器输出E_p以B_p比特/秒速率被加到多路复用器18。因此，该多路复用调制器的输出是具有B_I+B_P带宽的复合信号。

参考图2，它是接收机或译码器的方框图，将可能已在通过某一传输信道的复合信号加到一个多路分配器34，将该信号分离成两个分别对应于发射机中的多路复用之前的E_I和E_P的信号E_I和E_P。在无误差传输情况下，E_I和E_P在接收机和发射机二者中都是相同的。因此，为简化起见，对两者都用标记字E_I和E_P将该内插误差信号E_I加到VWL和分组译码装置36，再送到反演量化器38（它与图1中的量化器14相反）。该反演量化器38的输出是被加到加法器40的重新组成的内插误差信号R_E。关于适当的VWL译码器的结构和操作细节，请读者参阅发明人为O.Bahgat的、于1985年11月14日授予的美国专利551，087号。关于适当的分组译码器的结构和操作的细节，请读者参阅由D.J.Connor等人公开的上述文献。

第二（即预测）信号E_P经一DPCM译码器，该译码器包括反演量化器42（与图1中的反演译码器24相同）、加法器44以及预测器46。该重新组成的信号R_P（它在图1的发射机中被同样表明的）通过插入零来进行向上转换，然后再加到三维滤波和向上转换装置48。向上转换过程就是对该分采样过程的逆过程，因为在各补偿象素位置上的信号中插入了各附加的采样。在滤波和向上转换装置48中，将该向上转换后的信号加到一与发射机中的多维滤波器一致的多维滤波器。当对各插入零值后的采样进行内插运算时，该接收机滤波器使各分采样象素不变。将该滤波器的输出加到使内插误差R_E只加到各内插运算后的采样上的加法器40。该加法器40的输出可相当于用于加到D/A转换器51的重新组成的视频信号。对于各种不同比特率的输入信号、各种不同类型的信号以及各种不同的采样速率，就可容易地形成本发明的各实施例。下面是各典型组态的例子

例1

预测通路的比特率B_P：34-36兆位/秒

内插通路的比特率B_I：6兆位/秒

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：44-47兆位/秒

输入：复合彩色NTSC信号

采样频率f_s：4f_sc（14.3兆赫，由副载频锁定）

幅度准确度B_A：8/9比特

预测通路的量化器Q₁：6比特压扩量化器（见附表2）

内插通路的量化器Q₂：用步骤3的均匀量化器

注意：由附加位B_OVRHD，例如正向纠错、标志、帧等等算出B_P+B_I和总的比特率之间的误差。

辅助例1

采样模式S_PAT：场五点形QT（图9）

多维滤波器：需要一个场存储器的三维滤波器，它相当于工作在对垂直瞬时平面成45°的平面中的一个二维滤波器：

在编码器：

辅助例2

采样模式S_PAT：双检测板DCB形（见图11）

多维滤波器：二维空间滤波器：

例2

预测通路比特率B_P：31-33Mb/S

内插通路比特率B_I：9-12Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD44-47Mb/S

输入：复合彩色NTSC信号

采样频率f_s：13.5兆赫（由行频锁定）

幅度准确度B_A：8/9比特

预测通路量化器Q₁：6比特压扩量化器（见附表2）

内插通路量化器Q₂：用步骤3的均匀量化器

采样模式S_PAT场五点形Q_T（见图9）

多维滤波器需要一个场存储器的三维滤波器，它相当于一个工作于与脉冲响应成45°平面中的二维滤波器：

例3

预测通路比特率B_P：63-70Mb/S

内插通路比特率B_I：60-65Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD.135Mb/S

输入：成份4∶2∶2演播标准（Y，R-Y，B-Y）信号

采样频率f_s：13.5兆赫（由行频锁定）

采样模式S_PAT：检测板形（行五点形）QL（见图10）

幅度准确度B_A：8比特

预测通路量化器Q₁：6比特压扩量化器（见附表3）

内插通路量化器Q₂：中级压扩量化器，其阈值（见附表4）

多维滤波器：二维空间滤波器：

在编码器：

例4

预测通路比特率B_P：50-60Mb/S

内插通路比特率B_I：24-30Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：90Mb/S

输入：成份4∶2∶2演播标准（Y，R-Y，B-Y）信号

采样频率f_s：13.5兆赫（由行频锁定）

采样模式S_PAT：检测板形（行五点形）（见图10）

幅度准确度B_A：8比特

预测通路量化器Q₁：5比特压扩量化器（见附表5）

内插通路量化器Q₂：中级压扩量化器，其阈值（见附表4）

多维滤波器：二维空间滤波器：

在编码器：

在译码器：

在图1中所描绘的本发明的实施例中，用于编码信号E的辅助通路是基于多维滤波器50对输入信号起作用而响应的。本发明拥有另一实施例，该实施例就是准备研究的、被示于图6中的图1形式的一种变化形式。上述装置被重新组合，使得该内插或补偿信号E可通过继之以在装置54中进行补偿分采样，将再现的R_P信号与滤波器50的输出进行差分化而获得，装置54是滤波和分采样装置12的一部分。在图6中，将2∶1分采样装置56与装置12分开表示。输入信号S是直接加到2∶1分采样装置的输入端的，而其输出端提供主信号P。另外，其余的处理过程是相同的。

本发明各实施例的一个显著优点是：为用总的带宽来提供高质量的信号，可将该两个信道一起使用。在主通路或预测通路中的编码缺陷可由辅助通路所提供的信息进行补偿。

更具体地说，在主通路中的图象质量的各缺陷将因2∶1的分采样过程所造成的信息损失而产生。一般这种过程会产生高的时空频率成份的损失和高频假信号向低频区域注入的问题。一般假信号作为一种令观众反感的干扰图形出现。在该主通路中进行采样期间，该辅助通路将在很大程度上保持这种信息损失。因此它载有一种由大部分输入信号的各高时空频率以及一种抗混淆信号构成（即将主通路中夹带的假信号去掉的信号）的信号。显然，在接收机端使辅助信道与主信道重新复合具有对单独由主信道所提供的图象质量进行改进的效果。

为了仅用总带宽的一部分来给出一种较低质量的信号而可单独使用一条信道是有利的。并且，由其它信号所放弃的其余带宽就可用作其它目的。特别是一条信道就能提供35兆位/秒的广播质量的CATV信号，两条信道一起就可提供45-47兆位/秒的广播质量的信号是值得重视的。该主信道载有组成即使有些失真而能重现的输入图象的信息。根据由辅助信道所载送的信息，仅仅内插误差是可重现的，该误差是不能重现图象的。

图4和5说明单信道工作方式，图中用虚线示出其各未用组件。参考图4，它相当于图1的预测信道，将信号S的每一采样，经用如图1的相同方式进行数字化后，加到任选的多维滤波器58，随后再由装置56按2∶1采样模式S_PAT进行分采样而产生信号P。如果让滤波器58省去而使设备简化，则将因分采样过程中引入假信号而使图象质量降低。随后的处理过程将和图1中的预测通路中的处理过程相同，所以略去对它的描述。单信道方式的主要简化内容是省去了内插通路及多路复用器。另一个差别是该分采样象素是服从于多维滤波器58的频带限制作用的。

在图5中所示的单信道译码器中，其简化内容包括未用内插信道和译码器。预测信号E_P是用与在双信道译码器（图2）的预测信道中重新组成信号R_P的相同方式进行重新组成的。因此它被在2∶1的零值插入处理器47中向上转换到某一全分辨力。当该已被插入零值的各采样由数字滤波器49进行内插运算时，该全分辨率的数字化图象S_R就被重现。这信号被加到D/A处理器50以便在输出端获得模拟视频信号V。

虽然这些具体的实施例都涉及三维滤波器，但本发明一般涉及使用多维滤波器的视频编码译码器。

在本说明书中，术语“采样”可包括一级或多级。

最好用装置10和装置12来进行二级采样和分采样，但也可代之以单级采样。那时将均会在两种情况-一发生主信号和发生补偿信号-一下使用A/D转换。

用于内插误差的编码过程的可变字长代码

用于情况3和4的在VWL编码之前为量化内插

误差所使用的中等压扩量化器Q₂（正半周）

用于情况4的5比特对称压扩量化器Q₁（正半周）

Claims

1、包含一个用于对某一数字信号(S)进行编码以产生一编码信号的编码器的信号处理设备，特征在于所述编码器包括：

-装置(12)，它是用于提供两个不同的信号(E，P)的，其中一个信号(P)相当于所述数字信号(S)而另一个信号(E)相当于该数字信号(S)与通过对该数字信号(S)进行滤波而导出的滤波后信号或其再现信号(RP)之间的差值；以及

-第一和第二编码装置(14、15、16、20、22、24、26、28、30)，它们是用于所述两个不同编码信号(E、P)进行编码以提供两个相应的编码后的不同信号(EI，EP)，所述第一和第二编码装置中的每个编码装置的作用是以不同于另一个信号所用的方法进行编码。

2、如权利要求1中所限定的信号处理设备，特征在于：还包括用于对输入信号（V）进行采样以提供所述信号（S）的装置（10）。

3、如权利要求1所限定的信号处理设备，特征在于：其中用于提供所述两个不同信号的所述装置（12）包括用于对所述信号（S）进行分采样的装置（56），以提供一个作为所述两个不同信号（E、P）中的所述一个信号的第一分采样信号（P）以及包括用于对所述信号（S）进行滤波和分采样的装置（50、52、（54），以提供一个作为所述两个不同信号中的另一个所述信号的补偿分采样后信号（E）。

4、如权利要求3中所限定的信号处理设备，特征在于：其中用于对所述信号进行滤波和分采样的所述装置（50、52、54）包括：

-多维滤波器装置（50），它是用于响应所述信号（S）以产生一种滤波后信号。

-减法器装置（52），用于对所述信号和该滤波后信号进行差分化以提供一个内插误差信号，以及

-补偿的分采样装置（54），它响应减法装置（52）的输出以提供所述两个不同信号中的所述另一个信号。

5、如权项3中所限定的信号处理设备，特征在于：其中用于提供所述两个不同信号的所述装置（12）包括用于对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个不同信号中的所述一个信号（P）的装置（56A），用于提供一种滤波后的分采样信号的多维滤波器装置（50A），响应所述信号（S）以提供一种补偿的分采样信号的补偿分采样装置（54）A，具有对装置（56A）的采样进行补偿的分采样模式的装置（54A）以及用于对所述补偿的分采样信号和所述滤波后信号进行差分化以提供所述两个不同信号中的所述另一个信号（E）的减法装置（52A）。

6、如权项2、3、4或5中所限定的信号处理设备，特征在于：其中用于对所述输入信号（V）进行采样的所述装置（10）的作用是提供一种正交对准的采样结构。

7、如权项1、2、3、4或5中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）的作用是按行的五点形模式对所述信号进行采样以提供所述两个不同信号中的所述另一个信号。

8、如权项6中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述

分采样装置（56）的作用是按行的五点形模式对所述信号进行分采样。

9、如权项1、2、3、4或5中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）的作用是按场的五点形模式对所述信号进行分采样。

10、如权项6中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）的作用是按场的五点形模式对所述信号（S）进行分采样。

11、如权项1、2、3、4或5中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）的作用是按双检测板模式对所述信号（S）进行分采样。

12、如权项6中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）的作用是按双检测板模式对所述信号（S）进行分采样。

13、如权项1中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述编码装置（14、15、16）包含一可变字长编码器而第二编码装置（20、22、24、26、28、30），包含一差分脉码调制编码器。

14、如权项13中所限定的信号处理设备，特征在于：它还包含一具有分别包含一可变字长译码器（36、38）以及一差分脉码调制译码器（42、44、46）的第一和第二译码装置的译码器。

15、如权项1中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述译码器是适配于对一种所述数字信号（S），即一种由行频锁定的复合彩色NTSC信号进行编码的。

16、如权项1中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述译码器是适配于对一种所述信号（S），即一种由副载频锁定的复合彩色NTSC信号进行编码的。

17、如权项1中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述编码器是适配于对一种所述信号（S），即一种由行频锁定的组合彩色信号进行编码的。

18、如权项15、16或17中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置包含一个具有下列响应的多维滤波器：一

用于按一种场五点形模式对所述信号（S）进行分采样的分采样装置（56）以及用于利用所述场五点形模式的补偿作用对所述信号（S）和所述滤波装置（50）之间的差值进行分采样的补偿的分采样装置（54）。

19、如权项15、16或17中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）包含：用于按一种场五点形模式对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个不同信号中的所述一个信号（P）的副采样装置（56A），用于利用所述场五点形模式的补偿作用对所述信号（S）进行分采样的补偿的分采样装置（54A）以及用于对所述分采样装置（56A）的输出进行滤波的多维滤波器装置（50A）;所述滤波器装置具有下列响应：一

所述两个不同信号的所述另一个信号（E）包含补偿的分采样装置（54A）的输出同滤波器装置（50A）的输出之间的差值。

20、如权利要求15或16中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）包含一具有下列响应的多维滤波器（50）：一

用于利用一种双检测板模式对所述信号（S）进行分采样的分采样装置（56）以及补偿的分采样装置（54），后者的作用是利用所述双检测板模式的补偿作用来对所述信号（S）同所述滤波器装置（50）的输出之间的差值进行分采样。

21、如权利要求15或16中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）包含用于按一种双检测板模式对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个信号中所述一个信号的分采样装置（56A），用于利用所述双检测板模式的补偿作用对所述信号（S）进行分采样的补偿的分采样装置（54A）以及用于对所述分采样装置（56A）的输出进行滤波的多维滤波器装置（50A）;所述滤波器装置（50A）具有下列响应：一

22、如权项17中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述装置（12）包含一个具有下列响应的多维滤波器装置（50）：一

用于利用一种场五点形模式或一种行五点形模式对所述信号（S）进行分采样的分采样装置（56）以及用于利用所述场五点形或行五点形模式对所述滤波器装置（50）的输出同所述信号（S）之间的差值进行分采样的补偿的分采样装置（54）。

23、如权项17中所限定信号处理装置，特征在于：其中所述装置（12）包括用于利用一种场五点形或行五点形模式对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的分采样装置（56A），用于利用所述场五点形或所述行五点形模式对所述信号（S）进行分采样的补偿的分采样装置（54A）以及用于对所述分采样装置（56A）的输出进行滤波的多维滤波器装置（50A）;所述滤波器装置具有下列响应：一

所述两个不同信号的所述另一个信号包含补偿的分采样装置（54A）的输出同所述滤波器装置（50A）之间的差值。

24、如权项15或16中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个编码后信号（E_P）具有31至36Mb/S范围内的某一比特率，而所述两个不同信号的所述另一个编码后信号（E_I）具有6至12Mb/S范围内的某一比特率。

25、如权项24中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个编码后信号（E_P）具有31至33Mb/S范围内的某一比特率，而所述两个不同信号的所述另一个编码后信号（E_I）具有9至12Mb/S范围内的某一比特率。

26、如权项24中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个编码信号（E_P）具有34至36Mb/S范围中的某一比特率，而所述两个不同信号的所述另一个编码后信号（E_I）具有一大约6Mb/S的比特率。

27、如权项17中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个编码后信号（E_P）具有63至70Mb/S范围内的某一比特率，而所述两个不同信号的所述另一个编码后信号（E_I）具有60至65Mb/S范围内的某一比特率。

28、如权项17中所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个编码后信号（E_P）具有50至60Mb/S范围内的某一比特率，而所述两个不同信号的所述另一个编码后信号（E_I）是有24至30Mb/S范围内的某一比特率。

29、如权项15或16中所限定的信号处理设备，特征在于：它还包含用于防止所述信号（S）混淆的预先滤波器装置（58）。

30、用于对数字信号（S）进行编码以产生一种编码后信号的信号处理方法，特征在于：它包括以下步骤：

-提供两个不同信号（E、P），所述两个不同信号的一个信号（P）相当于所述数字信号（S），而所述两个不同信号（E、P）的另一个信号（E）相当于所述数字信号（S）同通过所述数字信号（S）或通过对其再现信号（R_P）进行滤波而导出的滤波后信号之间的差值;以及

-对所述两个不同信号（E、P）进行编码以提供两个不同的编码信号（E_P、E_I），所述两个不同编码信号中的每一个信号是用不同于另一个编码方法进行编码的。

31、如权项30中所限定的信号处理方法，特征在于：其中提供所述两个不同信号（E、P）的所述步骤包括对所述数字信号（S）进行分采样，以提供一种作为所述两个不同信号的所述一个信号第一分采样信号（P），并经滤波和对所述信号（S）进行补偿的分采样以提供一种作为所述两个不同信号的所述另一个信号的补偿的分采样信号（E）。

32、如权项31中所限定的信号处理方法，特征在于它包括：

-利用多维滤波器装置从所述信号（S）中产生一种滤波后信号，

-对所述信号（S）和所述滤波后信号进行差分以提供一种内插运算后的信号（I）以及，

-对所述内插运算后的信号（I）进行补偿的分采样以提供所述两个不同信号的所述一个信号（E）。

33、如权项31中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述提供所述两个不同信号的步骤包括：

-为了提供一种滤波后信号而对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个分采样后的信号的所述一个信号（P）;

-对所述信号（S）进行补偿的分采样以提供一种补偿的分采样信号，这样的补偿分采样过程是利用一种对所述信号（S）进行所述补偿的分采样的分采样模式来进行的，并且是把所述补偿的分采样信号同所述滤波后信号进行差分以提供所述两个不同信号的所述另一个信号（E）的。

34、如权项30、31、32或33中所限定的信号处理方法，特征在于：它还包括对输入信号（V）进行采样以提供所述数字信号（S）的步骤。

35、如权项34中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述对所述输入信号（V）进行采样的步骤利用了一种正交对准采样结构。

36、如权项30、31、32或33中所限定的信号处理方法，特征在于：它包括按一种行五点形模式对所述信号（S）进行分采样以提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的步骤。

37、如权项35中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述分采样包括按一种行五点形模式对所述信号（S）进行分采样的步骤。

38、如权项30、31、32或33中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述分采样包括按一种场五点形模式对所述信号（S）进行分采样的步骤。

39、如权项35中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述分采样包括按一种场五点形模式对所述信号（S）进行分采样的步骤。

40、如权项30、31、33或34中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述分采样包括按一种双检测板模式对所述信号（S）进行分采样的步骤。

41、如权项35中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述分采样包括按一种双检测板模式对所述信号（S）进行分采样的步骤。

42、如权项30中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述两个不同信号的所述另一个信号（E）是用可变字长编码方法进行编码的，而对所述两个不同信号的所述一个信号（P）的编码是用差分脉码调制方法进行编码的。

43、如权项42中所限定的信号处理方法，特征在于：它还包括对应地利用可变字长译码方法和差分脉码调制译码方法分别对所述两个不同信号进行译码的步骤。

44、如权项30中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述数字信号（S）是一种利用行频锁定的复合彩色NTSC信号。

45、如权项30中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述数字信号（S）是一种用副载频锁定的复合彩色NTSC信号。

46、如权项30中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述信号（S）是一种用行频锁定的组合彩色信号。

47、如权项44、45或46中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述滤波过程利用了一种具有下列响应的多维滤波器：-

在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中利用了一种场五点形模式对所述信号（S）进行分采样，而对所述滤波后信号和所述信号之差进行分采样是用所述场五点形模式的补偿作用的。

48、如权项44、45或46中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述数字信号（S）在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中是用一种场五点形模式来进行分采样的，并用一种补偿的场五点形模式进行分采样以提供一种补偿的分采样后的信号，并且所述两个不同信号的所述一个信号（P）是用一种具有下列响应的多维滤波器进行滤波的：一

所述两个不同信号的所述另一个信号（E）包括所述补偿的分采样后信号同所述多维滤波器输出之间的差值。

49、如权项44或45中所限定的信号处理方法，特征在于：其中所述数字信号（S）是被用一种具有下列响应的多维滤波器来滤波的

在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中，所述信号（S）是用一种双检测板模式来进行分采样的，并且所述滤波后信号和所述信号（S）之间的差值是用所述双检测板式的补偿作用来进行分采样的。

50、如权项44或45所限定的信号处理方法，特征在于：其中在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中所述数字信号（S）是用一种双检测板模式来进行分采样的，而在提供一种补偿的分采样后信号的过程中是用一种补偿的双检测板模式来进行分采样的，并且所述两个不同信号的所述一个信号（P）是用一种具有下列响应的多维滤波器来进行滤波的：一

51、如权项46所限定的信号处理方法，其特征在于包括：

-利用一种行五点形模式或场五点形模式对所述信号（S）进行分取样，

-利用具有以下响应的一个多维滤波器对所述数字信号（S）进行滤波：

-利用所述行五点形模式或所述场五点形模式的补数对信号（S）和滤波后信号之差进行分取样。

52、如权项46所限定的信号处理方法，其特征在于其中所述数字信号（S）是用行五点形模式或场五点形模式被分取样的，而且所述分取样信号是被一个具有以下响应的多维滤波器滤波的：

53、如权项44或45所限定的信号处理方法，其特征在于：其中对所述两个不同信号的所述一个信号（E_P）的编码具有31-36Mb/S的范围内的某个比特率而对所述两个不同信号的所述另一个信号（E_I）的编码具有6-12Mb/S范围内的某比特率。

54、如权项44或45所限定的信号处理方法，其特征在于：其中所述两个不同信号的所述一个信号（E_P）的编码具有31-33Mb/S范围内的某个比特率，而对所述两个不同信号的所述另一信号（E_I）的编码具有9-12Mb/S范围内的某个比特率。

55、如权项53所限定的信号处理方法，其特征在于其中对所述两个不同信号的所述一个信号（E_P）的编码具有34-36Mb/S范围内的某比特率，而对所述两个不同信号的所述另一信号（E_I）的编码具有大约6Mb/S的比特率。

56、如权项46所限定的信号处理方法，其特征在于其中对所述两个不同信号的所述一个信号（E_P）的编码具有63-70Mb/S范围内的某比特率，而对所述两个不同信号的所述另一信号（E_I）的编码则具有60-65Mb/S范围内的某比特率。

57、如权项46所限定的信号处理方法，其特征在于其中对所述两个不同信号的所述一个信号（E_P）的编码具有50-60Mb/S范围内的某一比特率，而对所述两不同信号的所述另一信号（E_I）的编码具有24-30Mb/S范围内的某比特率。

58、如权项44或45所限定的信号处理方法，其特征在于包括对所述数字信号（S）进行抗混淆的预滤波。

59、供一个编码器使用的译码器，该编码器包括用于提供两个不同信号（E，P）的装置（12），所述两个不同信号之一（P）对应于数字信号（S）而所述两个不同信号（E，P）的另一信号（E）对应所述数字信号（S）和通过对所述数字信号（S）进行滤波而得到的滤波后信号或其再现信号（R_P）之差值，以及用于分别对所述两不同信号进行编码的第一和第二编码装置（14，15，16;20，22，24，26，28，30），以分别提供两个不同的编码信号（E_I，E_P），所述第一和第二编码装置各以不同于另一种编码的方式进行编码。

所述译码器包括第一和第二译码装置（36，38;42，44，46）所述第一和第二译码装置分别具有所述第一和第二编码装置的相反特性，以便分别提供两个不同的译码信号（R_E，R_P）。

60、用以对由下述编码器编码的信号进行译码的译码器，该编码器包括用于提供两个不同信号（E，P）的装置，所述两个不同信号的一个信号（P）对应数字信号（S）而所述两不同信号的另一信号对应于所述数字信号（S）和其再现信号（R_P）之差值，还包括用于分别对所述两不同信号进行编码的第一和第二编码装置（14，16，18，20，22，24，26，28，30）以分别提供两个不同的编码信号（E_I，E_P），所述第一和第二编码装置的每一个以不同于另一个编码的方式进行编码;

所述译码器包括唯一的译码装置（42，44，46）用以仅提供对应于所述两不同信号（E，P）的所述一个信号的译码信号R_P。

61、如权项59或60所限定的译码器，用以供下述编码器使用，即它包括用于对所述数字信号（S）进行分取样的分取样装置（56），以提供作为所述两不同信号（E，P）的所述一个信号的第一分取样信号（P），还包括用于对所述信号（S）进行滤波和分取样的装置（50，52，54）以提供作为所述两不同信号的所述另一信号的一个互补分取样信号（E），

其中所述译码器还包括用于对所述第二或唯一译码装置（42，44，46）的输出（R_P）进行滤波和向上转换的滤波和向上转换装置（48）。

62、如权项59所限定的译码器，其特征在于还包括用于对所述滤波和向上转换装置（48）的输出和所述第一译码装置（36，38）的输出（R_E）进行复合的加法装置（40）。

63、如权项59，60，61或62所限定的供所述编码器使用的译码器，其特征在于所述编码器中所述信号（P）是以场五点形模式被分取样的，所述译码器中所述滤波和向上转换装置（48）包括一个具有以下响应的滤波器：

64、如权项59，60，61或62中所限定的供编码器使用的译码器，其特征在于所述编码器中所述信号（S）是由NTSC信号（V）导出而且所述信号（S）以一种双检测板模式被分取样;所述译码器中的所述滤波和向上转换装置（48）包括具有以下响应的滤波器：

65、如权项59，60，61或62中所限定的供编码器使用的译码器，其特征在于所述编码器中所述信号（S）是由复合信号（V）导出而且所述信号（S）是以行五点形模式被分取样的;

其中所述译码器中的所述滤波和向上转换装置（48）包括一个具有以下响应的滤波器：

66、如权项59，60，61，62，63或64所限定的译码器，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_P，E_I）的所述一个编码信号（E_P）具有31-36Mb/S范围内的某一比特率，而所述两不同信号的所述另一编码信号（E_I）具有6-12Mb/S范围内的某一比特率。

67、如权项59，60，61，62，63或64所限定的译码器，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_P，E_I）的所述一个编码信号（E_P）具有31-33Mb/S范围内的某一比特率而所述两不同信号的所述另一编码信号（E_I）具有9-12Mb/S范围内的某比特率。

68、如权项59，60，61，62，63或64所限定的译码器，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_P，E_I）的所述一个编码信号（E_P）具有34-36Mb/S范围内的某比特率而所述两不同信号的所述另一编码信号（E_I）具有大约6Mb/S的比特率。

69、如权项59，60，61，62，63或65所限定的译码器，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_P，E_I）的所述一个编码信号（E_P）具有63-70Mb/S范围内的某比特率而所述两不同信号的另一编码信号（E_I）具有60-65Mb/S范围内的某一比特率。

70、如权项59，60，61，62，63或65所限定的译码器，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个信号（E_P）具有50-60Mb/S范围内的某一比特率而所述两不同信号的所述另一编码信号（E_I）具有24-30Mb/S范围内的某一比特率。

71、如权项59或60所限定的译码器，其特征在于还包括一个数一模转换装置（51）用于将所述不同译码信号（R_E，R_P）之和或之一转换成对应于所述视频信号（V）的信号。

72、用于对已采用某种方法被编码的编码信号进行译码的方法其特征在于该方法包括以下步骤：

-提供两个不同信号（E，P），所述两不同信号之一个信号（P）对应于数字信号（S）而所述两不同信号之另一个（E）对应于所述数字信号（S）和由所述数字信号（S）或其再现信号（R_P）经滤波导出的滤波后信号之间的差值和

以不同于所述两不同信号的另一个的方式对所述两不同信号的每一个进行编码。所述译码过程包括以不同方式对不同的编码信号（E_I，E_P）的每一个进行译码的步骤，其每一步所述编码器中编码步骤正相反地成对应关系，以提供各自对应于所述两不同信号（E，P）的两个译码（R_E，R_P）并将所述两不同译码信号（R_E，R_P）的所述一个（R_P）加到一个滤波器以提供相应的数字信号（S_R）。

73、对已经编了码的编码信号进行译码的方法，其特征在于包括下述步骤

提供两个不同信号（E，P），所述两不同信号之一（P）对应于数字信号（S）而所述两不同信号之另一个（E）对应于所述数字信号（S）和一个滤波后信号之差值，该滤波后信号由所述数字信号（S）或其再现信号（R_P）经滤波而导出，并对所述两不同信号（E，P）的所述一个信号（P）进行不同于所述两不同信号的所述另一个（E）的编码，以提供两个相应的不同编码信号（E_I，E_P）;

所述译码过程包括仅对所述两不同编码信号的所述一个（E_P）进行译码的步骤以产生一个译码信号（R_P）。

74、如权项72或73所限定的对已经编码的信号进行译码的方法，其特征在于还包括如下步骤：

对所述数字信号（S）进行分取样以提供作为所述两不同信号之一（P）的第一分取样信号，和对所述数字信号（S）进行滤波和分取样，以提供一个互补的分取样信号（E）作为所述两不同信号的所述另一个信号;

所述译码方法包括对所述两不同的译码信号（R_E，R_P）之所述重新产生的所述译码信号（R_P）进行滤波和向上转换。

75、如权项72所限定的译码方法，其特征在于还包括将经过滤波和向上转换的信号同所述两不同的译码信号（R_E，R_P）的所述另一个译码信号（R_E）进行复合的步骤以提供所述相应的数字信号。

76、如权项72，73，74或75所限定的译码方法，用于对已经包括以场五点形模式对所述数字信号（S）进行分取样步骤的一种方法而被编码的信号进行译码，其中所述译码方法包括将所述两不同译码信号（R_E，R_P）的所述重新产生的一个（R_P）加到具有如下响应的滤波器：

77、如权项72，73，74或75所限定的译码方法，用于对已从一个NTSC视频信号（V）导出的并通过包括用双检测板模式对所述数字信号（S）进行分取样步骤的方法编了码的信号进行译码，其中所述译码方法还包括将所述两不同译码信号（R_E，R_P）的所述重新产生的一个（R_P）加到具有如下响应的滤波器：

78、如权项72，73，74或75所限定的译码方法，用以对已由复合视频信号（V）导出并通过包括以行五点形模式对所述数字信号（S）进行分取样步骤的方法被编码的信号进行译码，其中所述译码方法包括将所述两不同译码信号（R_E，R_P）的所述重新产生的一个（R_P）加到一个具有如下响应的滤波器：

79、如权项72，73，74，75，76或77所限定的译码方法，特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个（E_P）具有31-36Mb/S范围内的某比特率，及所述两不同编码信号的所述另一个（E_I）具有6-12Mb/S范围内的某比特率。

80、如权项72，73，74，75，76或77所限定的译码方法，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个（E_P）具有31-33Mb/S范围内的某比特率和所述两不同编码信号的所述另一个（E_I）具有9-12Mb/S范围内的某比特率。

81、如权项72，73，74，75，76或77所限定的译码方法，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个（E_P）具有34-36b/S范围内的某比特率和所述两不同编码信号的所述另一个（E_I）具有大约6Mb/S比特率。

82、如权项72，73，74，75，76或78所限定的译码方法，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个（E_P）具有63-70Mb/S范围内某比特率而所述两不同编码信号的所述另一个（E_I）具有60-65Mb/S范围内的某比特率。

83、如权项72，73，74，75，76或78所限定的译码方法，其特征在于其中所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述一个（E_P）具有50-60Mb/S范围内的某比特率而所述两不同编码信号（E_I，E_P）的所述另一个（E_I）具有24-30Mb/S范围内的某比特率。

84、如权项72所限定的译码方法，其特征在于还包括对所述相应信号（S_R）的数一模转换步骤。