CN1108063C - Mpeg2 活动图像编码/解码系统 - Google Patents

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Abstract

一种MPEG2活动图像编码解码系统，提供数字活动图像数据的拷贝保护。该MPEG2活动图像编码器对视频输入信号进行离散余弦变换并且在经离散余弦变换的视频输入信号的频域上由数字水印插入器嵌入数字水印信息。MPEG2活动图像解码器除去嵌入的视频水印信息局部解码编码的视频信号。

Description

MPEG 2活动图像 编码/解码系统
本发明能用于基于离散余弦变换的运动预测/补偿的活动图像专家组(Moving Picture Experts Group)的活动图像压缩/解压缩应用。
本发明涉及活动图像数据的数字拷贝保护应用，该活动图像数据除作者以外几乎不能被用户有意或无意去除，更特别地，本发明涉及MPEG 2活动图像编码器/解码器。
MPEG 2标准是一种视频应用的压缩/解压缩标准，对于插值编码和预测编码的运动补偿利用了时间冗余。即，进行这种假设，“局部地”，当前图像能够作为先前和/或将来图像推测的模型。“局部地”，意味着在图像的每个地方变化的幅度和方向是不同的。
MPEG 2标准是指预测和插值帧间编码及空间域帧间编码。它有基于块的减少时间冗余的运动补偿和基于块的为减少空间冗余压缩的离散余弦变换。
涉及运动的信息是基于16×16像素阵列并且被含有空间信息发送。用变长码压缩运动信息，例如霍夫曼编码。
最近，表现为数字信息的音频/视频信息正得到越来越广泛应用，相应地，随着A/V应用的数字化及Internet日益普及，利用数字产品的方法日益提高。
特别是，无论谁只要能用PC，就能容易地拷贝/编辑数字产品，并且由此出现了非法拷贝的社会问题。
做为防止这个问题的解决方案，水印技术发展很快。
有两种示范方法提供数字A/V数据的拷贝保护以防止非法拷贝。第一种方法是加密，即通过对数字信息扰频的拷贝保护方法。第二种方法是数字水印法，用于防止数字信息的非法应用。
第一种方法是防止数字A/V数据非法拷贝的技术，仅仅在合法购买A/V产品的情况下，通过提供能够访问和运行A/V产品的解扰信息和口令信息来实现。
第二种方法是对用户进行自我约束使其不能进行A/V产品的非法拷贝的技术，通过在A/V产品的A/V内容数据中嵌入噪声形式的ID信息或标识，达到禁止对数字信息的非法或商业应用。在原始图像中应用水印技术，对想复制它的人是不可见的，但是，作者能用任意反向的处理证明被拷贝的图像是属于他的。
例如，在一个仿造者利用彩色复印机假造钱币时，通过拷贝数据，在原始票据上的晕映图变得很清楚的，这样它使得拷贝银行票据完全不可能的。这个叫做可见水印。
并且，在一个间谍用盐水在纸上写一个信息时其它人认为这是普通纸，但是这张纸对该间谍来说具有重要信息的介质。因为通过加热该纸他在任何时候都能看到该信息。在这种情况下，我们称其为不可见水印。
当前，水印技术被用于数字静止图像或音频，即，将从原始图像中可以辨别出的信息放进图像中。因此，在作者拥有的图像非法散播时，通过执行任意相反的处理，能证明该图像是原作者的。
这样，防止数字产品的非法拷贝的技术近来正被广泛研究。
图1和图2分别示出了普通的MPEG 2运动图像编码器和解码器。图3示出了用在MPEG 2运动图像编码器/解码器中一个视频图像的结构和，图4示出了MPEG 2标准下三种类型的图像及它们的关系。参考这些图，我们将解释普通MPEG 2运动图像编码器和解码器。
一幅图像可被划分成均匀大小的规则正方形区域并且变换每个区域。因此，该图像被划分成不同频率的图像成分，从平均值(DC值)到很高频率的图像成分值。这个划分过程被称为正交变换，该变换是离散余弦变换(DCT)。
由于有一个频域的转换，正交变换是与滤波器库相关的。离散余弦变换也是局部化的。即，编码过程示出足够用于计算64个变换系数或子带(Sub-band)的在8×8空间窗口上的样本。
离散余弦变换的另一个优点是能进行快速编码和解码。除此之外，离散余弦变换的子带分解足够好地允许有效利用心理视觉准则(Psychovisualcriteria)。
离散余弦变换之后，很多高频系数是零。将这些系数组成Z形折线，示于图5，并且转化成行程幅度(Run-amplitude)(行程级)对，每对表示系数为零的数。以变长码对此进行编码。
离散余弦变化编码以三个阶段进行，如图5所示。第一阶段是计算离散余弦变换系数。第二个阶段是量化系数。第三阶段是在将数据重组成Z形扫描顺序之后，将量化的系数转化成行程幅度对。
量化可被看作右移几位。量化能够得到较高的压缩度，和较高的输出位率，并且获得高质量的图像。量化能随着具有好的量化的I图像自适应，以避免在重建图像时出现“块状”。这步很重要，因为I图像含有所有频率能量。相反，P和B图像主要含有高频能量，并且以粗量化对其编码。
解码器设计者面对的挑战是单一个解码系统能够有多种显示输出格式，而全部遵从亮度/色度关系和MPEG 2标准。解码器芯片的显示输出必须遵从国际无线电咨询委员会(CCIR)601建议。此建议说明了在一个单活动行中亮度和色度像素的数目，并且色度像素如何相对于亮度信号进行子采样。
在工业上大部分情况下支持定义为4∶2∶2的格式，它定义了720个活动亮度信号和360个色度信号，其中每个亮度信号行有一个相应的色度信号行。CCIR 656建议定义国家电视系统委员会(NTSC)和相交替行格式(PAL)环境下活动行数分别为480和576。上面所注内容包含于U.S.Pat.No.5,668,599。
MPEG 2活动图像编码器100通过将在空间域上的帧内编码方法和时间域上的帧内编码方法一起使用来执行编码方法。MPEG 2活动图像编码器100经由DCT 144和量化器116，将原始图像压缩成霍夫曼码的变长码来执行空间域上的帧内编码，并且输出变长码。
MPEG 2活动图像编码器100经由解量化器122和逆向离散余弦变换(IDCT)，将在空间域上压缩的I图像解压缩进行时间域上的帧内编码，并且通过将该压缩的I图像与当前经由帧存储器128和自适应估计器130输入的图像做比较进行预测，然后通过运动补偿将与原始信号的差分信号进行编码，即，当前输入图像的空间位移与进行预测的运动一样多。
在预测运动的方法是前向预测的情况下，我们称之为P图像及在预测运动方法含有所有前向的和后向预测时，我们称之为B图像。照此，P和B图像的运动预测和补偿受被编码的I图像的图像精度影响。这样，在解码被编码图像的解码过程中，首先，I图像必须精确编码，这样传送差分信号的P和B图像才能够精确地编码。
但是，即使利用如上说明的加密和扰频防止拷贝的技术，当知道复制和关键数据时能够容易地拷贝数据。并且用于活动图像数据的水印技术存在某些问题，嵌入噪声形式的ID信息和标识降低了编码效率。
MPEG 2活动图像编码方法的图像结构示于图4，包括减少图像信息的空间冗余信息的帧内(I图像)，通过前向预测减少帧间相关性的预测帧(P图像)和通过双向预测减少帧间相关性的插值帧(B图像)。
因此，在对该图像信号解码时，仅在被解码的先前I图像存在时，通过运动补偿才能更好地解码P图像，并且只有在被解码的I和P图像应用于编码过程中的B图像预测中，通过运动解码才能对B图像进行解码。
至今，经离散余弦变换的数字水印信息噪声嵌进了原始图像，并且对这个数字水印信息进行I图像编码。
并且，依据局部编码I图像，在预测P和B图像的运动时，将其做为一个参考。因此，当由混合的水印信息估计P和B图像的运动时就存在误差的问题。
因为用于静止图像的水印技术，如上所述近来已经开始研究，它包括在空间域上的水印数据，该水印技术不适于MPEG编码方法，该MPEG编码方法是利用数据在空间域和时间域上的相关性通过去除冗余信息压缩数据。
即，含有水印的图像质量与不含有水印信息的图像质量相比下降了，既使原始目标含有水印信息由于图像质量下降，就失去了其本来的意义。
这样，含有水印的图像必须呈现类似于不含水印信息的图像。
本发明设计解决上述提及的问题并且能够基于离散余弦变换的运动预测/补偿MPEG活动图像压缩/解压缩应用。
依此，本发明的第一个目标是提供活动图像数据的数字拷贝保护装置，使得除作者本人之外用户很难摆脱水印信息，使像素的下降最大化。
本发明的第二个目标提供一个MPEG 2活动图像编码器和本发明的第三个目标提供一个MPEG 2活动图像解码器。
并且，本发明的第四个目标提供具有编码器和解码器的活动图像编码/解码系统。
本发明附加的目标和优点在下面部分的描述中或实践后将会更明显。
按照达到本发明第二个目标的第一个方面，MPEG 2活动图像编码器包括帧存储器，帧/场存储器，活动计算器，速率控制器，离散余弦变换(DCT)单元，量化器，解量化器，逆向离散余弦变换(IDCT)单元，自适应预测器，运动预测器，变长编码器和多路复用器(VLC & MUX)和缓冲器，进一步包括数字水印插入器，它将由DCT离散余弦变换的数字水印信息在频域上嵌入，它位于DCT和VLC & MUX之间；数字水印去除器位于解量化器和IDCT之间，去除在DCT空间域上嵌入的数字水印信息以便当估计时域上P和B图像运动时避免误差。
在达到本发明第三个目标的本发明第二个方面，MPEG 2活动图像解码器包括第一缓冲器，用于接收和存储编码位流；变长解码器和解多路复用器，用于接收从第一缓冲器的编码位流到变长编码，并且输出该变长编码位流；解量化器，用于接收和解量化从VLD & DEMUX输出的变长编码位流；数字水印去除器，用于去除已经嵌入的数字水印，通过读取水印信息和来自所述解量化器的信息进行局部解码；第一逆向离散余弦变换IDCT，对来自数字水印去除器的信号进行逆向离散余弦变换；数字水印插入器，再次嵌入由数字水印去除器去除的数字水印，用于进行局部解码，起到解码输出的作用；第二IDCT，对来自数字水印插入器的信息进行逆向离散余弦变换；第二缓冲器，当来自第二IDCT解码的视频信号和运动补偿数据相加，然后重放嵌入水印的图像时，临时保存并且输出相加的数据；多路复用器；先前图像存储块，第一IDCT输出和MUX输出相加并且临时保存于此；将来图像存储块，第一IDCT输出和MUX输出相加并且临时保存于此，将该被保存的数值传送进先前图像存储块。
最好，MUX接收来自先前图像存储块的信号，接收来自将来图像存储块的信号，接收信号0，并且接收将所述两个块信号相加并且被2除得到的信号。
并且按照达到本发明第四个目标的第三个方面，在MPEG 2活动图像编码/解码系统中，包括MPEG 2活动图像编码器，在输入一个视频输入信号并且编码之后输出一个编码位流，MPEG活动图像编码器包括拷贝保护装置，将水印用于MPEG 2活动图像数据；MPEG 2活动图像解码器，对来自MPEG 2活动图像编码器的编码位流进行解码，输出被解码的信号，解码器包括用于完美重放其中嵌入水印的图像的装置。
参照附图，从对优选实施例的下列描述中本发明的其它目标和优点会更清楚并且更易理解：
图1示出了普通MPEG 2活动图像编码器；
图2示出了普通MPEG 2活动图像解码器；
图3示出了用在普通MPEG 2活动图像编码器/解码器的视频图像结构；
图4示出了MPEG 2标准下三种类型图像和它们的关系，即，I图像，P预测图像，和B双向预测图像；
图5示出了一个顺序序列，其中计算和混合离散余弦变换系数并且将离散余弦变换系数量化用Z曲线方式表示；
图6示出了按照本发明实施例MPEG 2活动图像编码器的方框图；
图7示出了按照本发明实施例MPEG 2活动图像解码器的方框图。
本发明可有各种修改和可选择的形式，在图中以举例方式示出了特定的实施例并且将要详细描述。应该理解，本发明不局限于公开的特定形式，相反，覆盖所附权利要求所定义的所有修改，等效形式，及落在本发明的精神和范围之内的可选形式。
图6示出了按照本发明实施例的MPEG 2活动图像编码器200的方框图及图7示出了按照本发明实施例的MPEG 2活动图像解码器245的方框图。
在图6中，MPEG 2活动图像编码器包括帧存储器210，帧/场存储器212，减法器234，DCT单元214，数字水印插入器240，量化器216，活动计算器218，速率控制器220，解量化器222，数字水印去除器242，IDCT单元224，加法器226，帧存储器228，自适应估计器230，运动估计器232，VLC & MUX 236，缓冲器238。帧存储器210，帧/场存储器212，减法器234，DCT单元214，量化器216，活动计算器218，速率控制器220，解量化器222，IDCT单元224，加法器226，帧存储器228，自适应估计器230，运动估计器232，VLC & MUX 236和缓冲器238以上这些器件分别与示于图1和先前已描述的以下这些器件以相同方式工作，帧存储器110，帧/场存储器112，DCT 114，量化器116，活动计算器118，速率控制器120，解量化器122，IDCT 124，加法器126，帧存储器128，自适应估计器130，运动估计器132，VLC & MUX 136和缓冲器138。
数字水印插入器240使得数字水印信息除了作者之外用户不能去除并且将数字水印信息嵌入频域上8×8的编码视频信号的离散余弦变换中，以便减少硬件负担。即，通过数字水印机插入数字水印的过程是在频域上将水印信息嵌入，这样复制者不能非法和任意编辑或去除数字产品。
参考图6，数字水印插入器240置于DCT单元214和VLC及MUX 236之间，而且也置于DCT单元214和量化器216之间。最好，数字水印插入器240立即位于DCT 214和量化器216之间更直观。
基本上因为MPEG 2标准在离散余弦变换中嵌入一个频域处理，图6的DCT单元214离散余弦变换数字水印信息，然后数字水印插入器240将其嵌入。在数字水印插入器240中嵌入数字水印信息并且进行处理然后加到原始图像上。
这样，嵌入频域上的水印信息在量化器216中进行量化并且在VLC &MUX 236中进行变长编码。这是I图像编码过程。
解量化器222对嵌入水印信息的I或P图像编码数据解量化并且数字水印去除器去除嵌入的水印信息。IDCT单元224对I或P图像编码数据进行反向离散余弦变换用于正确估计运动信息。因此MPEG 2活动图像编码器200通过水印信息避免时间域上的编码误差。MPEG 2活动图像编码器200补偿误差，它是通过估计由当前恢复的I或P图像输入的图像运动，然后对差分信号编码。
在此例中，在所述DCT之后在空间域上嵌入水印信息。数字水印插入器240仅在离散余弦变换的空间域上嵌入数字水印信息。
数字水印去除器去除离散余弦变换的空间域上的数字水印信息，通过利用嵌入的数字水印信息，在对P和B图像在时间域上的运动估计期间避免产生误差。
图7示出了进行正确解码MPEG 2视频流的MPEG 2活动图像解码器245，该MPEG 2视频流包括在如图6所示MPEG 2活动图像编码器200中嵌入的数字水印信息。
MPEG 2活动图像编码器包括第一缓冲器250，VLD & DEMUX252，解量化器254，数字水印去除器270，第一DCT 256，加法器260，先前图像存储块262，将来图像存储块264，加法器266，1/2乘法器268，以上这些器件分别与示于图2的下列器件有相同的操作功能，它们是第一缓冲器150，VLD & DEMUX 152，解量化器154，IDCT 156，加法器160，先前图像存储块162，将来图像存储块164，加法器166，1/2乘法器168。数字水印去除器220，用于当恢复P和B图像运动时去除在离散余弦变换空间域上嵌入的水印信息。
MPEG 2活动图像解码器执行与MPEG 2运动图像编码器反向顺序的操作。
因此，在MPEG 2活动图像解码器245中，必须传送在编码器中嵌入的信息。
在通过一个存储介质例如一张盘传送编码的MPEG视频流时，能够很好地恢复运动，意思是指当解码时通过在导入区嵌入水印，用户不能直接访问。
按照本发明的数字水印装置，用于防止MPEG 2活动图像数据的非法拷贝，通过利用嵌入的数字水印信息当估计P和B图像的运动时减少误差，这样防止了图像质量的下降和编码效率的降低。
在用于补偿运动的局部解码时，当编码I或P图像时一旦去除嵌入的水印信息，并且局部地解码，然后当解码P和B图像时，嵌入的水印信息被用于运动补偿的数据。
并且在用于解码输出的解码时，MPEG 2活动图像解码器221再次嵌入用于局部解码已去除的水印信息，并且对该嵌入的水印信息进行逆向离散余弦变换，然后加到运动补偿数据里。
总之，嵌入了水印的图像能很好重放。进一步，按照上述本发明的组织结构，通过限定编码信息的增加，具有使得图像质量下降减少至最大程度的作用。除了作者之外，用户很难去除水印信息。

Claims (36)

1.一种MPEG 2活动图像编码系统，对含有数字水印信息的视频信号编码，该系统包括：
帧存储器，用于存储视频输入；
帧/场存储器，用于存储所述帧存储器的输出；
活动计算器，用于计算从所述帧/场存储器输出的视频信号；
速率控制器，用于控制从所述活动计算器输出的信号；
离散余弦变换(DCT)单元，用于对从所述帧/场存储器输出的数据进行离散余弦变换；
量化器，用于量化来自DCT单元的数据；
解量化器，用于解量化来自所述量化器的输出；
逆向离散余弦变换单元(IDCT)，用于对来自所述解量化器的经解量化的数据执行逆向离散余弦变换；
自适应估计器，用于对从IDCT单元输出的信号进行自适应估计；
运动估计器，用于对从所述帧/半帧存储器和所述自适应估计器输出的信号执行运动估计；
变长编码器和多路复用器VLC & MUX，用于对来自所述速率控制器、所述量化器、和所述运动估计器的输出执行变长编码和多路复用；和
缓冲器，用于缓冲来自所述VLC & MUX的输出，并输出经编码的比特流；
其特征在于所述离散余弦变换(DCT)单元对数字水印信息进行离散余弦变换，和所述MPEG 2活动图像编码系统还包括：
数字水印插入器，位于所述DCT和VLC & MUX之间，它将经DCT离散余弦变换的数字水印信息嵌入到视频信号的频域上；和
数字水印去除器，位于所述解量化器和IDCT之间，去除在DCT的空间域上嵌入的数字水印信息，这样，在时间域上视频信号的P和B图像估计运动期间避免误差。
2.如权利要求1提出的所述MPEG 2活动图像编码系统，其中所述数字水印插入器位于所述DCT和量化器之间。
3.如权利要求1提出的所述MPEG 2活动图像编码系统，其中所述数字水印插入器位于所述量化器和VLC & MUX之间。
4.如权利要求2提出的所述MPEG 2活动图像编码系统，其中所述DCT单元利用一个8×8DCT将所述水印信息嵌入在视频信号的频域上。
5.如权利要求1提出的所述MPEG 2活动图像编码系统，其中所述IDCT通过水印避免时间域编码的误差。
6.一种MPEG 2活动图像解码系统，用于对编码位流进行解码，它包括：
第一缓冲器，用于接收和保存该编码位流；
变长解码器和解多路复用器(VLD & DEMUX)，用于接收来自所述第一缓冲器的该编码位流和对该编码位流进行变长编码；
解量化器，用于对来自所述VLD & DEMUX的该变长解码信号解量化；
数字水印去除器，用于去除嵌入解量化信号中的数字水印，通过读水印信息和来自所述解量化器的信息进行局部解码，产生一个没有该数字水印的解量化数据；
第一逆向离散余弦变换(IDCT)单元，用于对来自所述水印去除器的没有所述数字水印的所述解量化信号进行逆向离散余弦变换，产生第一IDCT信号；
数字水印插入器，用于为了执行局部解码，在没有数字水印的解量化信号中再次嵌入被水印去除器去除的水印；
第二IDCT单元，用于对来自所述水印插入器的信号进行逆向离散余弦变换；
第一加法器，用于对来自所述第二IDCT单元的第二IDCT信号和运动补偿数据相加，产生第一相加信号；
第二缓冲器，用于临时保存所述第一相加信号并且输出第一相加信号以便重放所述第一相加信号；
多路复用器(MUX)，用于复用第一保存信号，第二保存信号，含有预定值的第三信号和输出一个被多路复用的信号的第四信号，产生第二相加信号，该第二相加信号成为所述运动补偿数据；
先前图像存储块，用于临时保存所述第二相加信号和第二保存信号，产生第一保存信号；
将来图像存储块，用于临时保存所述第二相加信号并且将被保存的第二相加信号传送到所述先前图像保存块和做为第二保存信号传送到所述的多路复用器；和
1/2乘法器，所有所述第一和第二保存信号被2除，产生第四信号。
7.如权利要求6提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述数字水印去除器通过数字水印避免了时间域上进行编码产生的误差。
8.如权利要求7提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中由所述水印插入器嵌入的数字水印I图像编码或P图像编码，并且所述解量化器对其解量化，然后所述水印去除器将其去除避免时间域编码时产生误差。
9.如权利要求1提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述数字水印去除器正确预测运动信息。
10.如权利要求8提出的所述活动图像解码系统，其中由在所述运动图像编码器中的水印插入器嵌入的水印，I图像编码或P图像编码，并且所述解量化器对其解量化，然后所述数字水印去除器去除水印信息，这样能正确地预测所述运动信息。
11.如权利要求6提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述解码器从一个记录介质中接收所述水印。
12.如权利要求11提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述记录介质是一个盘。
13.如权利要求11提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中将所述水印嵌入用户不能直接访问的域；当嵌入而且解码该水印时，通过参考该水印，能执行正确的运动恢复。
14.如权利要求13提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述用户不能直接访问的域，是一个导入区。
15.如权利要求6提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述解码器通过嵌入数字水印信息，具有降低编码效率的功能。
16.如权利要求15提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中执行所述功能的解码器，通过嵌入数字水印信息，当预测P和B图像的运动减少误差。
17.如权利要求6提出的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中所述解码器通过嵌入数字水印信息，具有防止图像质量下降的功能。
18.如权利要求17提取的所述MPEG 2活动图像解码系统，其中执行所述功能的解码器，通过嵌入数字水印信息，当预测P和B图像的运动时减少误差。
19.一种MPEG 2活动图像编码/解码系统，用于处理MPEG 2活动图像数据的视频输入信号，它包括：
MPEG 2活动图像编码系统，对视频输入信号编码；和
MPEG 2活动图像解码系统，对来自于所述活动图像编码系统的编码位流解码；
其中，所述MPEG 2活动图像编码系统包括：
         帧存储器，用于存储视频输入；
         帧/场存储器，用于存储所述帧存储器的输出；
         活动计算器，用于计算从所述帧/场存储器输出的视频信
     号；
         速率控制器，用于控制从所述活动计算器输出的信号；
         离散余弦变换(DCT)单元，用于对从所述帧/场存储器输出的
     数据进行离散余弦变换；
         量化器，用于量化来自DCT单元的数据；
         解量化器，用于解量化来自所述量化器的输出；
         逆向离散余弦变换单元(IDCT)，用于对来自所述解量化器的
     经解量化的数据执行逆向离散余弦变换；
         自适应估计器，用于对从IDCT单元输出的信号进行自适应
     估计；
         运动估计器，用于对从所述帧/半帧存储器和所述自适应估
     计器输出的信号执行运动估计；
         变长编码器和多路复用器(VLC & MUX)，用于对来自所述速
     率控制器、所述量化器、和所述运动估计器的输出执行变长编码
     和多路复用；和
         缓冲器，用于缓冲来自所述VLC & MUX的输出，并输出经编
     码的比特流；
         所述离散余弦变换(DCT)单元对数字水印信息进行离散余
    弦变换，和所述MPEG 2活动图像编码系统还包括：
             数字水印插入器，位于所述DCT和VLC & MUX之间，它
     将经DCT离散余弦变换的数字水印信息嵌入到视频信号的
     频域上；和
         数字水印去除器，位于所述解量化器和IDCT之间，去
     除在DCT的空间域上嵌入的数字水印信息，这样，在时间域
     上视频信号的P和B图像估计运动期间避免误差；所述MPEG 2活动图像解码系统包括：
     第一缓冲器，用于接收和保存该编码位流；
     变长解码器和解多路复用器(VLD & DEMUX)，用于接收来自所
 述第一缓冲器的该编码位流和对该编码位流进行变长编码；
     解量化器，用于对来自所述VLD & DEMUX的该变长解码信号
 解量化；
     数字水印去除器，用于去除嵌入解量化信号中的数字水印，
 通过读水印信息和来自所述解量化器的信息进行局部解码，产生
 一个没有该数字水印的解量化数据；
     第一逆向离散余弦变换(IDCT)单元，用于对来自所述水印去
 除器的没有所述数字水印的所述解量化信号进行逆向离散余弦
 变换，产生第一IDCT信号；
     数字水印插入器，用于为了执行局部解码，在没有数字水印
 的解量化信号中再次嵌入被水印去除器去除的水印；
     第二IDCT单元，用于对来自所述水印插入器的信号进行逆向
 离散余弦变换；
     第一加法器，用于对来自所述第二IDCT单元的第二IDCT信
 号和运动补偿数据相加，产生第一相加信号；
     第二缓冲器，用于临时保存所述第一相加信号并且输出第一
 相加信号以便重放所述第一相加信号；
     多路复用器(MUX)，用于复用第一保存信号，第二保存信号，
 含有预定值的第三信号和输出一个被多路复用的信号的第四信
 号，产生第二相加信号，该第二相加信号成为所述运动补偿数
 据；
     先前图像存储块，用于临时保存所述第二相加信号和第二保
 存信号，产生第一保存信号；
        将来图像存储块，用于临时保存所述第二相加信号并且将被
    保存的第二相加信号传送到所述先前图像保存块和做为第二保
    存信号传送到所述的多路复用器；和
1/2乘法器，所有所述第一和第二保存信号被2除，产生第四信号。
20.如在权利要求19提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统中，其中所述拷贝保护装置包括：
离散余弦变换(DCT)单元，对视频输入信号和水印进行离散余弦变换；
数字水印插入器，将通过该DCT单元进行离散余弦变换的该水印嵌入在经离散余弦变换的视频信号的频域上；
数字水印去除器，位于解量化器和IDCT之间，去除在DCT频域上嵌入的数字水印信息，当在时域上预测P和B图像运动时，避免误差。
21.如权利要求20提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统中，其中所述数字水印插入器位于所述DCT和量化器之间。
22.如权利要求20提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统中，其中所述数字水印插入器位于所述量化器和VLC & MUX之间。
23.如权利要求21提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述数字水印插入器利用8×8DCT在频域上插入所述水印。
24.如权利要求20提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中IDCT通过水印避免时域上编码的误差。
25.如权利要求19提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述装置，用于完美重放解码位流MPEG 2活动图像数据，其中嵌入了水印，该装置包括所述数字水印去除器，通过该水印，避免时域上编码的误差。
26.如权利要求25提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统中，其中所述水印是由所述数字水印插入器将其嵌入在活动图像编码器I图像编码或P图像编码中，并且所述解量化器对其解量化，然后所述数字水印去除器将水印去除，这样能避免所述时间域上编码的所述误差。
27.如权利要求26提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述水印去除器正确地预测运动信息。
28.如权利要求27中提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中在所述活动图像编码器中的水印插入器嵌入的水印I图像编码或P图像编码，并且所述解量化器对其解量化，然后所述数字水印去除器将其去除，这样能准确预测所述运动信息。
29.如权利要求28提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述活动图像解码器接收来自记录介质的水印。
30.如权利要求29提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述记录介质是一张盘。
31.如权利要求29提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述水印被嵌入用户不能直接访问的域并且当嵌入和解码该水印时通过参考它可执行所述正确的运动恢复。
32.如权利要求31提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中用户不能直接访问的域是一个导入区。
33.如权利要求32提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述解码器通过嵌入数字水印信息降低了编码效率。
34.如权利要求33提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中所述功能的解码器，通过嵌入数字水印信息当预测P和B图像的预测运动时减少误差。
35.如权利要求19提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统中，其中所述解码器通过嵌入的数字水印信息，防止图像质量的下降。
36.如权利要求35提出的所述MPEG 2活动图像编码/解码系统，其中执行所述功能的解码器，通过嵌入了数字水印信息，当预测所述P或B图像的运动时减少了误差。
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