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DE69535228T2 - Bildumsetzungsvorrichtung - Google Patents

Bildumsetzungsvorrichtung Download PDF

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DE69535228T2
DE69535228T2 DE69535228T DE69535228T DE69535228T2 DE 69535228 T2 DE69535228 T2 DE 69535228T2 DE 69535228 T DE69535228 T DE 69535228T DE 69535228 T DE69535228 T DE 69535228T DE 69535228 T2 DE69535228 T2 DE 69535228T2
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DE
Germany
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image data
image
data
inverse
coefficient
Prior art date
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Application number
DE69535228T
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DE69535228D1 (de
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Toshiya Takatsuki-shi Takahashi
Choong Seng Moriguchi-shi Boon
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Panasonic Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority claimed from JP21863294A external-priority patent/JP3166501B2/ja
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bild-Konvertierungsvorrichtung zur Konvertierung der räumlichen Auflösung, der zeitlichen Auflösung oder Bildqualität von komprimierten Bild-Daten, um komprimierte Bild-Daten abweichender räumlicher Auflösung, zeitlicher Auflösung oder Bildqualität, die einer zur Übertragung oder Datenbank-Speicherung komprimierter Bilder benutzt wird.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Die große Menge durch digitale Bild-Signale übertragener Information verleiht einem hoch effektiven Codieren wesentliche Bedeutung für eine Übertragung oder Aufzeichnung von digitalen Bild-Signalen. Daher sind in den vergangenen Jahren verschiedene Bild-Kompressionstechniken vorgeschlagen worden, und einige dieser Techniken sind auch skalierbar. Skalierbarkeit ermöglicht dem Benutzer eine Verwendung von Bildern mit jeder gewünschten räumlichen Auflösung, zeitlichen Auflösung oder Bildqualität und ermöglicht es somit, zum Beispiel sowohl HDTV als auch Standard-TV-Signale in Antwort auf Anforderungen des Benutzers über einen einzigen Übertragungspfad alternativ zu empfangen.
  • Eine MPEG, ein herkömmliches, skalierbares Bild-Codierungsverfahren benutzende Bild-Codierungsvorrichtung (Bild-Konvertierungsvorrichtungen enthaltend) wird nun mit Bezug auf die 1A und 1B, Blockdiagramme herkömmlicher MPEG-kompatibler Bild-Codierungsverfahren, beschrieben. Die Bild-Codierungsvorrichtung umfasst einen ersten, in 1A gezeigten Bild-Codierer 7 und einen zweiten, in 1B gezeigten Bild-Codierer 8. Die Bild-Datengröße und Anzahl von Pixeln, die durch den ersten Bild-Codierer 7 verarbeitet werden können, unterscheiden sich von denjenigen des zweiten Bild-Codierers 8. Man beachte, dass in den 1A und 1B die durch eine durchgezogene Linie angezeig te Signal-Leitung die Video-Signalleitung ist und dass die durch die gepunktete Linie angezeigte Signal-Leitung die Leitung für andere Signale als das Videosignal (enthaltend die sogenannte nachfolgend beschriebene "Neben-Information") ist.
  • Das Video-(Bild)-Signal ist eine im Zeilensprung abgetastete (engl. interlace scanned) Bild-Eingabe in Vollbild-Einheiten (frame units). Die Video-Signal Eingabe in ein Eingabe-Anschluss 70 in 1A ist ein nicht komprimiertes digitales Video-Signal. Das Eingabe-Bild wird zuerst in den ersten, in 1B gezeigten Auflösungskonverter 91 gegeben und dann in ein Bild mit sowohl vertikal als auch horizontal der halben Auflösung (Anzahl der Pixel) konvertiert. Der erste Vollbild-codierte (frame coded) ist intraframe codiert (intraframe coded) ohne irgendeinen Vollbilddifferenz-Wert (frame difference) zu erhalten. Die Eingabe-Bilddaten werden über den Differenzierer gegeben und der DCT-Modus-Auswerteeinrichtung 82 und einem DCT-Prozessor 83 zugeführt. Die DCT-Modus-Auswerteeinrichtung 82 detektiert die Menge an Bewegung in dem Bild und bestimmt, ob eine Vollbild- oder eine Halbbild-Einheits-DCT (field unit DCT) benutzt werden sollte, zum Beispiel um die Zwischenzeilen-Differenz in zweidimensionalen Block-Einheiten zu erhalten. Das Ergebnis dieser Operation wird in den DCT-Prozessor 83 als die DCT-Modusinformation eingegeben.
  • Der DCT-Prozessor 83 wendet eine DCT in sowohl einer Vollbild- als auch einer Halbbild-Einheit basierend auf der DCT-Modusinformation an und konvertiert die Bild-Daten in einen Konvertierungskoeffizienten. Ein Quantisierr 84 quantisiert den von dem DCT-Prozessor 83 bereitgestellten Konvertierungskoeffizienten und gibt ihn an den Codierer 85 variabler Länge und den inversen Quantisierr 86 aus. Der Codierer 85 variabler Länge codiert das quantisierte Signal mit variabler Länge und gibt das Ergebnis durch den in 1A gezeigten Multiplexer 93 auf den Übertragungspfad aus. Der quantisierte Konvertierungskoeffizient wird dann durch den inversen Quantisierr 86 invers quantisiert und in den inversen DCT-Prozessor 87 eingegeben. Der inverse DCT-Prozessor 87 setzt die Eingabedaten erneut in Echtzeit-Bilddaten zurück und speichert die Echtzeit-Bilddaten in dem Vollbildpufferspeicher 88.
  • Da gewöhnlich eine hohe Korrelation zwischen Bildern besteht, ist die Energie nach Anwendung einer DCT in den der niederfrequenten Komponente entspre chenden Konvertierungskoeffizienten konzentriert. Durch Quantisierung der hochfrequenten Komponenten, für welche das menschliche visuelle System (HVS) weniger empfindlich ist, mit einem großen Quantisierungsrauschen und durch eine Quantisierung der bedeutenderen niederfrequenten Komponenten mit minimalem Quantisierungsrauschen kann als ein Ergebnis eine Bild-Verschlechterung minimiert werden und die Größe der komprimierten Bild-Daten kann kleiner sein (höherer Codierungswirkungsgrad). Zusätzlich ist die intraframe-Korrelation hoch, wenn in Bildern mit Zeilensprung (interlaced images) nur eine geringe Bewegung vorhanden ist, und die Korrelation zwischen den Vollbildern (inter-frame) ist gering, wenn eine große Bewegung vorhanden ist, aber die Korrelation innerhalb eines Halbbildes (intra-field) ist hoch. Daraus folgt, dass Bilder mit Zeilensprung (interlaced) auch wirksam unter Benutzung dieser Eigenschaft der Bilder mit Zeilensprung codiert werden können, um zwischen einer Vollbild- und einer Halbbild-Einheits-DCT-Verarbeitung angemessen umzuschalten.
  • Dem intraframe codierten Vollbild folgende Bilder werden dann durch die Berechnung eines Vorhersage-Wertes für jedes Vollbild codiert und dann wird die Differenz zwischen dem tatsächlichen Vollbild-Wert und dem vorhergesagten Wert codiert, d. h. ein Codieren des Vorhersagefehlers. Die Codierungsvorrichtung erhält das für eine Vorhersagecodierung benutzte Bild üblicherweise aus dem ersten Auflösungskonverter 91 und gibt das Bild in den Bewegungsdetektor 81 ein. Der Bewegungsdetektor 81 erhält die Bild-Bewegungsvektoren in zwei-dimensionalen Blockeinheiten unter Benutzung eines gewöhnlichen, vollen Such-Verfahrens.
  • Der Vollbildspeicher 88 und ein Bewegungskompensator 89 erzeugen dann vorhergesagte Werte zur Kompensation einer Bewegung in dem nächsten Vollbild in zwei-dimensionalen Blöcken unter Benutzung der durch den Bewegungsdetektor 81 detektierten Bewegungsvektoren. Die Differenz zwischen dem vorhergesagten Wert und den tatsächlichen Bild-Eingabedaten wird berechnet, um den Vorhersagefehler zu erhalten, der mit demselben für eine intraframe-Codierung genutzten Verfahren codiert wird. Die zur Kompensation einer Bewegung benutzten Bewegungsvektoren, die die Parameter für eine Blockeinheits-Bewegungskompensation ausdrückende Bewegungskompensations-Information und die DCT-Modusinformation werden als "Nebeninformation" dem Codierer 85 variab ler Länge zugeführt und dem Decodierer (nicht in den Figuren gezeigt) durch einen Multiplexer 93 mit dem codierten Koeffizienten übertragen.
  • Da ein Vorhersagefehler durch die vorherige Bild-Codierungsvorrichtung optimal codiert wird, nimmt die Energie ab und ein höherer Codierungs-Wirkungsgrad kann im Vergleich zu derartigen direkten Bilddaten-Codierungsmethoden wie einer intraframe-Codierung erreicht werden.
  • Im Gegensatz dazu ist der erste Bild-Codierer 7 (1A) ein Bildkompressions-Codierer, wodurch die Bildauflösung nicht geändert wird. Der in 1A gezeigte erste Bild-Codierer 7 umfasst ähnlich zu dem ersten Bild-Codierer 7 in 1B einen Bewegungsdetektor 71, eine DCT-Modus-Auswerteeinrichtung 72, einen DCT-Prozessor 73, einen Quantisierer 74, einen Codierer 75 variabler Länge, einen inversen Quantisierer 76, einen inversen DCT-Prozessor 77, einen Addierer, einen Vollbildpufferspeicher 78 und einen Bewegungskompensator 79.
  • Dieser Bild-Codierer 7 kompressionscodiert digitale Bild-Signale auf die gleiche Weise wie der zweite Bild-Codierer 8, unterscheidet sich von dem zweiten Bild-Codierer 8 aber in der Fähigkeit, Bilder geringer Auflösung zur Erzeugung der vorhergesagten Werte zu benutzen. Die Erzeugung des vorhergesagten Wertes selbst wird durch den Bewegungskompensator 79 durchgeführt und um dies zu erreichen, werden die in dem Vollbildpufferspeicher 88 gespeicherten Bilder geringer Auflösung des vorherigen Vollbildes in den Bild-Auflösungskonverter 92 (1B) zur Auflösungs-Verdoppelung sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung eingegeben. Der Bewegungskompensator 79 benutzt dann ein Bild derselben Größe wie das Originalbild, das der Bild-Auflösungskonverter 92 erhalten hat, als einen der vorhergesagten Werte-Kandidaten. Der in 1A gezeigte Bewegungskompensator 79 berechnet die Differenz zwischen dem Originalbild und dem aus dem Vollbildpufferspeicher 78 eingelesenen, vorhergesagten Wert und zwischen dem Originalbild und der Ausgabe des zweiten Bild-Auflösungskonverters 92 und wählt die kleinere Differenz zur Eingabe in den DCT-Prozessor 73 aus.
  • Durch eine Codierung von Bildern mit hoher Auflösung durch den ersten Bild-Codierer 7 so wie beschrieben brauchen Teile wie Bildflächen mit geringer Auflösung nicht codiert zu werden und der Codierungs-Wirkungsgrad kann erhöht werden. Die mit hoher und geringer Auflösung codierten Bilder werden dann durch den Multiplexer 93 gemultiplext und auf den Übertragungspfad ausgebeben.
  • Der Decodierer (in den Figuren nicht gezeigt) erhält ein Bild geringer Auflösung durch Extraktion und Decodierung der codierten Bild-Daten mit geringer Auflösung aus einem einzigen Typ codierter Bild-Daten. Zusätzlich können Bild-Daten mit hoher Auflösung auch durch ein Extrahieren sowohl der mit hoher als auch geringer Auflösung codierten Bild-Daten zum Decodieren erhalten werden. Der Benutzer kann somit in Abhängigkeit von der Situation zwischen einem Empfangen von Bildern mit geringer und hoher Auflösung umschalten. Derartige Auflösungs-Bilder werden in MPEG-2 (ISO/IEC JTC1/SC29 N659, "ISO/IEC CD 13818-2: Informationstechnologie – generische Codierung von Bewegungsbildern und verbundene Audioinformation – Teil 2: Video", 1993.12) erklärt.
  • Zum Beispiel erzeugt ein Multiplexer 93 ein gemultiplextes, ein HDTV-Signal aus dem Codierter 75 variabler Länge enthaltendes Signal und ein Standard TV Signal aus einem Codierer 85 variabler Länge.
  • Gemäß dem Stand der Technik können die in 1A und 1B gezeigten Bild-Codierer 7 und 8 an einer Fernsehsendestation vorhergesehen sein. In diesem Fall muss die Fernsehsendestation sowohl ein HDTV-Signal als auch ein Standard TV-Signal für dasselbe Fernsehprogramm erzeugen.
  • Ein Erreichen einer Skalierbarkeit mit dem vorherigen Bild-Codierungsverfahren wird jedoch mit den folgenden Problemen konfrontiert.
  • Zuerst nimmt die Qualität der Bilder einer hohen Auflösung ab. Wenn die Übertragungsrate der komprimierten Bild-Daten geringer Auflösung b ist und diejenige der komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung c ist, wird die kombinierte Übertragungsrate a eines komprimierten Bildes mittels dieses herkömmlichen Codierungs-Verfahrens a = b + c sein. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Qualität der unter Benutzung einzig der Übertragungsrate a codierten Bilder klar überlegen ist, wenn die Bildqualität decodierter Bilder mit unter Benutzung einzig der Übertragungsrate a für komprimierte Bilder hoher Auflösung codierten Bildern und unter Benutzung der Übertragungsraten b und c zur getrennten Codierung von komprimierten Bild-Daten mit zwei verschiedenen Auflösungen codierten Bildern verglichen wird.
  • Zweitens wird die Decodierungsvorrichtung auf der Empfangsseite komplexer. Insbesondere ist es nicht möglich, komprimierte Bild-Daten hoher Auflösung mit dem herkömmlichen Codierungsverfahren ohne eine Benutzung getrennter Decodieren für Bilder mit hoher und geringer Auflösung zu decodieren.
  • WO-A-9206563 offenbart einen Bild-Decodierer mit parallel gewichteten Bewegungskompensationsschleifen, die einen Kompensationskoeffizienten in der DCT-Ebene erzeugen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Rekompressions-Verfahren und -Vorrichtungen gemäß den angehängten Ansprüchen 1 bis 3, 5 und 8 bereitzustellen.
  • Wie oben beschrieben verschlechtert sich die Bildqualität auf der Reproduktionsseite nicht, weil komprimierte Bild-Daten hoher Auflösung unter Benutzung der erlaubten Grenzen der Transferrate übertragen werden können. Da komprimierte Bild-Daten einer besonderen Auflösung ausgewählt und übertragen werden können, wird vielmehr die Struktur der Decodierungsvorrichtung auch vereinfacht. Normalerweise können Decodierungsvorrichtungen, die Bilder hoher Auflösung decodieren können, auch Bilder geringer Auflösung decodieren, und unter Benutzung der Bild-Konvertierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung codierte komprimierte Bild-Daten können daher auch mittels einer einzigen Decodierungsvorrichtung für Bilder hoher Auflösung decodiert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung und den begleitenden Darstellungen umfassender verstanden werden, von denen:
  • 1A und 1B wie in 1 gezeigt zusammengenommen ein Blockdiagramm der Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigen,
  • 2A, 2B, 2C und 2D wie in 2 gezeigt zusammengenommen ein Blockdiagramm der Bild-Konvertierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
  • 3A, 3B und 3C wie in 3 gezeigt zusammengenommen 2B, 2C beziehungsweise 2D ähnliche Darstellungen aber für die Bild-Konvertierungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
  • 4 ein Blockdiagramm einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
  • 5 ein Blockdiagramm zeigt, das ähnlich dem in 2 gezeigten ist, aber für die Bild-Konvertierungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
  • 6A und 6B wie in 6 gezeigt zusammengenommen 2C beziehungsweise 2D ähnliche, aber für die Bild-Konvertierungsvorrichtung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemachte Darstellungen zeigt,
  • 7 ein dem in 2B gezeigten ähnliches Blockdiagramm aber für die Bild-Konvertierungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 8 ein Flussdiagramm ist, das ein Bild-Rekompressionsverfahren gemäß der ersten Modifikation der in 3A und 3B gezeigten Ausführungsform ist,
  • 9 ein Bildkompressions-Verfahren gemäß der zweiten Modifikation derselben zeigendes Flussdiagramm ist,
  • 10 ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung gemäß der dritten Modifikation derselben und insbesondere zur Ausführung des Flussdiagramms der 8 zeigt,
  • 11 ein Blockdiagramm des in 10 gezeigten Differenzkoeffizienten-Speichers zeigt,
  • 12 ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung gemäß der vierten Modifikation derselben zeigt,
  • 13 ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung gemäß der fünften Modifikation derselben zeigt,
  • 14 ein Diagramm einer Bild-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der sechsten Modifikation derselben zeigt,
  • 15 eine der 10 ähnliche aber eine Variation davon zeigende Darstellung ist,
  • 16 eine der 12 ähnliche aber eine Variation davon zeigende Darstellung ist und
  • 17 eine der 13 ähnliche aber eine Variation davon zeigende Darstellung ist.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Die erste Ausführungsform einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 2A, 2B, 2C und 2D wie in 2 gezeigt zusammengenommen beschrieben. 2A ist ein Blockdiagramm einer Bild-Codierungseinheit 7, die im Wesentlichen die gleiche wie die in 1A gezeigte ist. 2B ist ein Blockdiagramm einer Bild-Decodierungseinheit 1. 2C ist ein Blockdiagramm der ersten Bild- Codierungseinheit 2 und 2D ist ein Blockdiagramm der zweiten Bild-Codierungseinheit 3.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann es so arrangiert sein, dass die Fernsehübertragungsstation nur mit der in 2A gezeigten Anordnung zum Vorbereiten und Übertragen lediglich des HDTV-Signals, welches durch kompressionscodierte Bild-Daten An hoher Auflösung (wobei n eine positive ganze Zahl ist) gebildet wird, installiert sein kann. Ein geeigneter, in 2B, 2C und 2D gezeigter Wandler kann außerhalb der Sendestation angebracht sein, so dass der Wandler nicht nur das HDTV-Signal An aus der Leitung 10, sondern auch ein Standard TV-Signal Bn1 und ein grobes TV-Signal Bn2 für das gleiche Fernsehprogramm für eine Vielzahl von Endbenutzern erzeugt. Man beachte, dass der Schaltkreis der 2A in einem auf Anfrage arbeitenden (On-demand) Dienstleistungszentrum oder in einem Netzwerk-Dienstleistungszentrum vorgesehen sein kann. Der Wandler wird im Detail nachfolgend mit Bezug auf 2B, 2C und 2D beschrieben.
  • Unter Bezug auf 2B werden die kompressionscodierten Bild-Daten An hoher Auflösung, solche wie für das HDTV-Signal, mittels der Signalleitung 10 übertragen. Die Bild-Decodierungseinheit 1 decodiert die durch die Signalleitung 10 übertragenen, komprimierten Bild-Daten, um die komprimierten Bild-Daten in die ursprünglichen Echtzeit-Bilddaten Rn zu konvertieren. Ähnlich einem herkömmlichen Bild-Decodierer umfasst die Bild-Decodierungseinheit 1 einen Decodierer 11 variabler Länge, einen inversen Quantisierer 12, einen inversen DCT-Prozessor 13, einen Addierer 13', einen Vollbildpufferspeicher 14 und einen vereinfachten Bewegungskompensator 15.
  • Das durch die Bild-Decodierungseinheit 1 decodierte digitale Bildsignal Rn hoher Auflösung wird in die erste Bild-Codierungseinheit 2 (2C) eingegeben, die komprimierte, auf eine erste Auflösung wie für das Standard TV-Signal konvertierte Bild-Daten Bn1 erzeugt. Es sollte beachtet werden, dass die Hardwarekonfiguration der Bild-Codierungseinheit 2 einfacher als die eines herkömmlichen Bild-Codierers ist, wobei eine erste Bild-Codierungseinheit 2 insbesondere einen Subtrahierer 20, einen DCT-Prozessor 21, einen Quantisierer 22, einen Codierer 23 variabler Länge, einen inversen Quantisierer 24, einen inversen DCT-Prozessor 25, einen Addierer 25', einen Vollbildpufferspeicher 26, einen verein fachten Bewegungskompensator 27, einen ersten Auflösungskonverter 28 und einen Skalierungsschaltkreis 29 umfasst.
  • Das durch die Bild-Decodierungseinheit 1 decodierte, digitale Bildsignal hoher Auflösung wird durch den ersten Auflösungskonverter 28 in die zweite Bild-Codierungseinheit 3 (gezeigt in 2D) zur Erzeugung der komprimierten, auf eine zweite Auflösung wie für das grobe TV-Signal konvertierten Bild-Daten Bn2 eingegeben. Die zweite Bild-Codierungseinheit 3 gibt komprimierte Bild-Daten mit einer Bild-Datengröße kleiner als die durch die erste Bild-Codierungseinheit 2 erhaltene aus (durch die Anzahl horizontaler und vertikaler Bildelemente gemessen). Verglichen mit der ersten Bild-Codierungseinheit 2 ist die zweite Bild-Codierungseinheit 3 für eine Bildqualität ausgeführt und umfasst einen Bewegungsdetektor 31, eine DCT-Modus-Auswerteeinrichtung 32 und einen Bewegungskompensator 39 zusätzlich zu dem DCT-Prozessor 33, einen Quantisierer 34, einen Codierer 34 variabler Länge, einen inversen Quantisierer 36, einen inversen DCT-Prozessor 37, einen Addierer 37', einen Vollbildpufferspeicher 38 und einen zweiten Auflösungskonverter 40.
  • Der Auflösungskonverter ist im U.S. Patent Nr. 4,789,893 von Weston, einem auf denselben Rechtsnachfolger wie die vorliegende Erfindung übertragenen US Patent 5,446,498 und Standard-Konvertierungs-TV-Systemen zwischen 1250/50 und 625/50 der BBC Forschungsabteilung UK offenbart.
  • Der Betrieb der auf diese Art umfassten Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend beschrieben. Es wird hier angenommen, dass die komprimierten Bild-Daten An hoher Auflösung von dem Schaltkreis der 2A in die Bild-Konvertierungsvorrichtung durch Signalleitung 10 wie in 2B gezeigt eingeben werden.
  • Die komprimierten Bild-Daten An werden entlang der Signalleitung 10 ausgegeben, gleichzeitig aber zur Rückkonvertierung in Echtzeit-Bilddaten in die Bild-Decodierungseinheit 1 eingegeben. Insbesondere decodiert der Decodierer 11 variabler Länge die komprimierten Bild-Daten mit variabler Länge und decodiert die Nebeninformation. Die decodierten Bild-Daten werden dann durch den inversen Quantisierer 12 invers quantisiert. Der inverse DCT-Prozessor 13 führt eine inverse DCT-Operation in Vollbild- oder Feldeinheiten basierend auf der in der Nebeninformation enthaltenen DCT-Modus-Information durch und erzeugt einen Konvertierungskoeffizienten. Das Ergebnis dieser Operation ist eine Wiederherstellung der Bild-Daten zu Echtzeit-Bilddaten.
  • Da diese Daten unterschiedlich codiert sind, erzeugen der Vollbildpufferspeicher 14 und der Bewegungskompensator 15 dann ein voraussagendes Bild unter Benutzung des Bewegungsvektors und in der Nebeninformation enthaltener Bewegungskompensations-Modusinformation. Dieses vorausgesagte Bild wird dann zu den Ausgabedaten aus dem inversen DCT-Prozessor 13 addiert, um decodierte Echtzeit-Bilddaten zu erzeugen. Die Struktur des Bewegungskompensators 15 ist im Vergleich mit der Struktur der Bewegungskompensatoren 79 und 89 der Bild-Codierungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik einfach. Dieses ist der Fall, da es nicht notwendig ist, die Bild-Decodierungseinheit 1 mit einem Schaltkreis zum Auswählen des geeigneten Bewegungskompensations-Modus, d.h. einem quadratischen Fehlerrechner auszustatten, weil der Bewegungskompensations-Modus bereits durch die Codierungsvorrichtung auf der Übertragungsseite bestimmt ist, und das voraussagende Bild einfach gemäß der aus den komprimierten Bild-Daten decodierten Kompensationsmodus-Information erzeugt werden kann.
  • Die Auflösung der decodierten Bild-Daten wird dann auf ein halb (1/2) sowohl vertikal als auch horizontal durch den ersten Auflösungskonverter 28 (2C) reduziert. Das auflösungsverringerte Bild wird durch ein Verfahren nach dem Stand der Technik kompressionscodiert. Die während einer Datendecodierung erhaltene Nebeninformation wird jedoch einschließlich der DCT-Modusinformation, einer Bewegungskompensations-Information und einer Bewegungsvektor-Information dem Skalierungsschaltkreis 29 zugeführt, wodurch die Information skaliert und zur Codierung benutzt wird. Diese Nebeninformation wird für Bildblöcke oder andere Bildeinheiten einer vorbestimmten Größe erhalten. Wenn die Bildauflösung zum Beispiel auf ¼ der ursprünglichen Bildauflösung reduziert wird, entspricht die Nebeninformation für vier Bildblöcke mit hoher Auflösung als ein Ergebnis einem Bildblock mit geringer Auflösung.
  • Skalierung ist zum Beispiel möglich durch Interpolation eines in der Mitte gelegenen Wertes aus dem Mittelwert, Modus und Median des Zielblocks (vier Blöcke in diesem Beispiel) und umgebenden Blöcken. Die Hardware-Konfiguration kann somit vereinfacht und ein vereinfachter Bewegungskompensator benützt werden, weil der Bewegungsdetektor durch Benutzung der decodierten und extrahierten Nebeninformation zur Codierung entbehrlich gemacht worden ist.
  • Die Ausgabe Rn des ersten Auflösungskonverters 28 wird auch in den in 2D gezeigten zweiten Auflösungskonverter 40 eingegeben, und die Auflösung dadurch um eine weitere 1/2 vertikal und horizontal verringert. Die Ausgabe des zweiten Auflösungskonverters 40 wird benutzt, um komprimierte Bild-Daten unter Benutzung eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik zu erzeugen. Die zweite Bild-Codierungseinheit 3 unterscheidet sich von der ersten Bild-Codierungseinheit 2 dadurch, dass sie die Nebeninformation erneut berechnet. Während die erste Bild-Codierungseinheit 2 die decodierte und extrahierte Nebeninformation skaliert und die skalierte Nebeninformation zur Codierung benutzt, tritt ein Fehler auf, weil diese Nebeninformation bei Benutzung eines Bildes mit geringer Auflösung nicht genau erhalten wird, und diese Nebeninformation kann besonders, wenn das Kompressionsverhältnis hoch ist, ein Grund einer Bildverschlechterung werden. Es ist jedoch möglich, eine Bildverschlechterung durch Wiederberechnung der Nebeninformation wie in der zweiten Bild-Codierungseinheit 3 zu vermeiden. Somit sind erste und zweite Bild-Codierungseinheiten 2 und 3 zueinander komplementär, wobei die erste Bild-Codierungseinheit 2 die Hardwarekonfiguration vereinfacht und die zweite Bild-Codierungseinheit 3 eine Bildqualität hervorhebt und daher wahlweise, wie benötigt, benutzt werden können.
  • Bilder mit hoher Auflösung können somit sehr wirksam mittels der oben beschriebenen Ausführungsform codiert werden, weil ein Codieren unter Benutzung einzig der zugewiesenen Transferrate a möglich ist. Da die komprimierten Bild-Eingabedaten hoher Auflösung wie sie sind ausgegeben werden, während auch die zu mit einer Vielzahl geringer Auflösung komprimierten Bild-Daten konvertierten Bild-Daten ausgegeben werden, können ferner sowohl Bilder hoher als auch geringer Auflösung unter Benutzung einer einzigen Decodierungsvorrichtung hoher Auflösung decodiert werden.
  • Man beachte, dass die ersten und zweiten Auflösungskonverter 28 und 40 zur Konvertierung der räumlichen Auflösung vorgesehen sind. Anstelle der räumli chen Auflösungskonverter 28 und 40 ist es möglich, zeitliche Auflösungskonverter zu verwenden. Derartige zeitliche Auflösungskonverter sind in MPEG-2 offenbart.
  • Die zweite Ausführungsform einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 3A, 3B und 3C beschrieben. Es muss beachtet werden, dass 3A, 3B und 3C entsprechende Abschnitte der 2B, 2C bzw. 2D der ersten Ausführungsform zeigen und dass der Schaltkreis von 2A mit dem Schaltkreis von 3A als eine Quelle der komprimierten Bild-Daten An verbunden werden kann. Insbesondere ist 3A ein Blockdiagramm der Bild-Decodierungseinheit 1 der Bild-Konvertierungsvorrichtung in der zweiten Ausführungsform der Erfindung und im Wesentlichen die gleiche wie das in 2B gezeigte. 3B ist ein Blockdiagramm des Quantisierungssteuergerätes 4 und einer ersten Bild-Codierungseinheit 2a und 3C ist ein Blockdiagramm der zweiten Bild-Codierungseinheit 3A.
  • Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Quantisierungssteuergerät 4 anstelle der Auflösungskonverter 28 und 40 vorgesehen ist. Während die komprimierten Daten hoher Auflösung in der Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in komprimierte Bild-Daten geringer Auflösung konvertiert werden, wird die Transferrate durch Ändern des Quantisierungsniveaus gemäß der ersten und zweiten Bild-Codierungseinheiten 2A und 3A konvertiert, um die Bildqualität zu steuern, während die Auflösung in dieser zweiten Ausführungsform konstant gehalten wird. Die Bildqualität verschlechtert sich, wenn das Quantisierungsniveau verringert wird, aber Kommunikations-Kosten können reduziert werden, weil die Transferrate gleichzeitig sinkt. Diese zweite Ausführungsform erreicht somit die obigen Effekte der ersten Ausführungsform, während sie auch eine Steuerung der Transferrate ermöglicht.
  • Variationen und Modifikationen der zweiten Ausführungsform, insbesondere der von einer in 3A und 3B gezeigten doppelt punktierten und gestrichelten Linie umgebene Schaltkreisabschnitt wird nachfolgend in Verbindung mit 8–19 weiter beschrieben werden.
  • Die dritte Ausführungsform der Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun mit Bezug auf 4 beschrieben. Wie in 4 gezeigt, umfasst die Bild-Konvertierungsvorrichtung eine erste Bild-Codierungseinheit 2B und eine zweite Bild-Codierungseinheit 3B. Der Schaltkreis der 2A kann mit dem Schaltkreis von 4 als eine Quelle von komprimierten Bild-Daten An verbunden werden.
  • Diese erste Bild-Codierungseinheit 2B wählt den ersten Koeffizienten (z. B. den niederfrequenten Koeffizienten) aus den DCT-Konvertierungskoeffizienten in den komprimierten digitalen Bild-Daten, die von der Signalleitung 10 darin eingegeben werden, aus und erzeugt die kompressionscodierten Bild-Daten. Die zweite Bild-Codierungseinheit 3B wählt den zweiten Koeffizienten (z. B. den Konvertierungskoeffizienten, wodurch die Pixelanzahl verringert ist) aus den von der ersten Bild-Codierungseinheit 2B eingegebenen Bild-Daten aus und erzeugt entsprechend die kompressionscodierten Bild-Daten.
  • Die erste Bild-Codierungseinheit 2B umfasst einen vereinfachten Decodierer 201 variabler Länge, eine erste Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 202 und einen ersten vereinfachten Codierer 203 variabler Länge. Die zweite Bild-Codierungseinheit 3B umfasst eine zweite Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 301 und einen zweiten Codierer 302 variabler Länge.
  • Der Betrieb einer so zusammengesetzten Bild-Konvertierungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Wie es die oben beschriebene zweite Ausführungsform tut, gibt die dritte Ausführungsform komprimierte Bild-Daten verschiedener Bildqualitätniveaus aus, steuert aber die Bildqualität durch Auswählen des DCT-Koeffizienten der komprimierten Bild-Daten mit einer hohen Auflösung. DCT kann als eine Art von Frequenzanalyse angesehen werden. Umso geringer die Frequenz, der der DCT-Koeffizient (vertikal und horizontal) entspricht, ist die HVS als ein Ergebnis umso empfindlicher auf einen Datenverlust und der Effekt auf die menschliche visuelle Wahrnehmung der Bildqualität umso größer.
  • Die komprimierten Bild-Daten werden von der Signalleitung 10 in den vereinfachten Decodierer 201 variabler Länge zur Decodierung lediglich des DCT-Koeffiziententeils eingegeben. Die erste Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 202 lässt lediglich die den niedrigen Frequenzen entsprechenden Koeffizienten und sondert die anderen Koeffizienten aus. Wenn zum Beispiel 64 Koeffizienten (8 horizontal und 8 vertikal) vorhanden sind, wählt die erste Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 202 lediglich 25 Koeffizienten, besonders die 5 × 5 horizontalen und vertikalen Koeffizienten beginnend von der niederfrequenten Komponente, aus und sondert die verbleibenden Koeffizienten aus. Der erste vereinfachte Codierer 203 variabler Länge codiert diese 25 Koeffizienten wiederum mit variabler Länge, wobei die Daten in komprimierte Bild-Daten mit einer reduzierten Transferrate für eine Ausgabe konvertiert werden. Wenn zum Beispiel 16 Koeffizienten (4 × 4 vertikal und horizontal) vorhanden sind, wählt die zweite Bild-Codierungseinheit 3B lediglich vier Koeffizienten, besonders die 2 × 2 horizontalen und vertikalen Koeffizienten beginnend von der niederfrequenten Komponente, aus und sondert die verbleibenden Koeffizienten aus.
  • Es ist daher möglich, mittels dieser Ausführungsform die gleichen Effekte wie oben bei der zweiten Ausführungsform mittels einer sogar einfacheren Konfiguration zu erreichen.
  • Die vierte Ausführungsform einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 5 beschrieben, die eine Modifizierung des Schaltkreises der 2B zeigt. In der ersten Ausführungsform ist die Quelle der komprimierten Bild-Daten An durch den Schaltkreis der 2A vorgesehen, aber in dieser Ausführungsform werden die komprimierten Bild-Daten An aus einem Datenspeicher einer Speichereinheit 5 bereitgestellt. Im Vergleich zu der ersten, in 2A bis 2D gezeigten Ausführungsform ist der einzige Unterschied, dass die vierte Ausführungsform anstelle des in 2A gezeigten Schaltkreises eine Speichereinheit 5 als eine Quelle von komprimierten Bild-Daten An aufweist.
  • Die in 5 gezeigte Speichereinheit 5 ist eine Datenbank zum Speichern von komprimierten Bild-Daten An und ist zum Beispiel aus einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit großer Kapazität und einer optischen Disk-Vorrichtung zusammengesetzt.
  • Die Bild-Decodierungseinheit 1 decodiert die komprimierten, von der Speichereinheit 5 reproduzierten Bild-Daten und stellt aus den komprimierten Bild- Daten die ursprünglichen digitalen Echtzeit-Bilddaten wieder her. Die Struktur und der Betrieb danach sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Während die komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung in der ersten Ausführungsform von einem Übertragungspfad (Signalleitung 10) aus dem Schaltkreis der 2 eingegeben werden, werden die komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung in der vorliegenden Ausführungsform in der Speichereinheit 5 gespeichert. Die gespeicherten, komprimierten Bild-Daten können daher, sofern zur Konvertierung erforderlich, eingelesen und in einer gewünschten Auflösung ausgegeben werden, und somit können Bild-Daten verschiedener Ausgabeauflösungen erhalten werden.
  • Wenn die Datenbank (Speichereinheit 5) diskret komprimierte Bild-Daten für jede der in dem skalierbaren Bereich von Auflösungen reproduzierbaren Auflösungen zu speichern hätte, würde die Datenbank eine große Speicherkapazität benötigen. Dieses Problem wird in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung jedoch vermieden, weil komprimierte Bild-Daten geringer Auflösung und hoher Bildqualität mittels eines einfachen Konvertierungsprozesses aus den komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung ausgegeben werden können, und es ist daher ausreichend, lediglich die komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung in der Speichereinheit 5 zu speichern.
  • Die fünfte Ausführungsform einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 6A und 6B beschrieben. Man beachte, dass 6A und 6B entsprechende Abschnitte der 2C bzw. 2D der ersten Ausführungsform zeigen und dass der Schaltkreis der 2A und 2B mit dem Schaltkreis der 6A verbunden werden kann, um die gesamte Struktur der fünften Ausführungsform zu vervollständigen. Insbesondere ist 6A ein Blockdiagramm der ersten Bild-Codierungseinheit 2, und 6B ein Blockdiagramm der zweiten Bild-Codierungseinheit 3. Der einzige Unterschied der fünften Ausführungsform in Bezug auf die erste Ausführungsform ist es, dass die fünfte Ausführungsform eine Schlüsseleingabe-Einrichtung 61 zur manuellen Änderung des Auflösungsniveaus der ersten und zweiten Auflösungskonverter 28 und 40 aufweist.
  • Ein die Auflösung des konvertierten Bildes angebendes Steuersignal wird durch eine Schlüsseleingabe-Einrichtung 61 erzeugt und dem ersten Auflösungsumkonverter 28 (6A) und dem zweiten Auflösungskonverter 40 (6B) zugeführt. Während in der obigen ersten Ausführungsform die Auflösung auf ½ bzw. ¼ durch die ersten und zweiten Auflösungskonverter 28 und 40 konvertiert wird, kann die Auflösung in der vorliegenden Ausführungsform in Antwort auf eine Anforderung eines Benutzers geändert werden.
  • Es ist für den Benutzer deshalb möglich, komprimierte Bild-Daten in der gewünschten Auflösung innerhalb der reproduzierbaren Auflösungsgrenzen zu erhalten.
  • Die sechste Ausführungsform einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf 7 beschrieben. Es ist zu beachten, dass 7 einen der 2B der ersten Ausführungsform entsprechenden Abschnitt zeigt und dass der Schaltkreis der 2A aus der ersten Ausführungsform und der Schaltkreis der 6A und 6B aus der fünften Ausführungsform mit dem Schaltkreis von 7 verbunden werden können, um den ganzen Aufbau der sechsten Ausführungsform zu vervollständigen. Der einzige Unterschied der sechsten Ausführungsform gegenüber der fünften Ausführungsform besteht darin, dass die sechste Ausführungsform eine Auswahlvorrichtung 62 zum Auswählen beliebiger Bild-Daten aus unterschiedlichen komprimierten Bild-Daten An, Bn1 und Bn2, die dem HDTV-Signal An, einem Standard-TV-Signal Bn1 und einem groben TV-Signal Bn2 entsprechen können, aufweist.
  • Wie in 7 gezeigt, ist die Auswahlvorrichtung 62 im Ausgangspfad der Bild-Konvertierungsvorrichtung zur alternativen Auswahl der Signalleitung 10 (An), des Ausgangs aus der ersten Bild-Codierungseinheit 2 (Bn1) oder des Ausgangs aus der zweiten Bild-Codierungseinheit 3 (Bn2) gemäß der Steuerungssignaleingabe aus der Schlüsseleingabe-Einrichtung 61 vorgesehen. Während in der ersten Ausführungsform die Ausgänge der ersten und zweiten Bild-Codierungseinheiten 2 und 3 direkt auf den Übertragungspfad ausgegeben werden, kann die Ausgabe durch die Auswahlvorrichtung 62 geschaltet werden, um komprimierte Bild-Daten in Antwort auf eine über die Schlüsseleingabe-Einrichtung 61 eingegebene Anforderung eines Benutzers auszugeben.
  • Es ist für den Benutzer daher möglich, komprimierte Bild-Daten mit einer gewünschten Auflösung zu erhalten, sogar, wenn die Kapazität des Übertragungspfades zu der Betrachtungsposition beschränkt ist.
  • Man beachte, dass die hierin zuvor beschriebenen Bild-Codierer und -Decodierer unter Benutzung eines DCT-Codierungsverfahrens beschrieben worden sind, es aber klar ist, dass die vorliegende Erfindung nicht derart beschränkt ist und andere Codierungs-/Decodierungsverfahren unter Einschluss einer orthogonalen Transformation, einer Vektorquantisierung, einer Subband-Codierung und DPCM auch benutzt werden können.
  • Während eine räumliche Auflösungskonvertierung als Auflösungskonvertierung in der ersten, vierten, fünften und sechsten obigen Ausführungsform beispielhaft benutzt wurde, sollte ferner beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht derart beschränkt werden soll, und die gleichen Wirkungen unter Benutzung anderer Konvertierungsverfahren einschließlich einer Veränderung der Anzahl von Vollbildern oder einer zeitlichen Auflösungskonvertierung erreicht werden können. Die obigen Ausführungsformen sind mit getrennter Anwendung räumlicher Auflösung oder Bildqualitätskonvertierung als Auflösungskonvertierung beschrieben worden, die vorliegende Erfindung soll darüber hinaus aber nicht derart beschränkt werden, und räumliche, zeitliche und/oder Bildqualitätskonvertierungen können in verschiedenen Kombinationen benutzt werden.
  • Die vorherigen Ausführungsformen sind weiter unter einer Annahme einer Eingabe von komprimierten Bild-Daten hoher Auflösung beschrieben worden, es ist aber auch möglich, die vorliegende Erfindung auszubilden, um komprimierte Bild-Daten mit erhöhter Auflösung unter Benutzung einer Eingabe von komprimierten Bild-Daten geringer Auflösung zu erzeugen.
  • Die obigen vierten, fünften und sechsten Ausführungsformen wurden ebenso in Kombination mit der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Bild-Konvertierungsvorrichtung beschrieben, sollen aber nicht derart beschränkt sein und können besonders die Bild-Konvertierungsvorrichtung der zweiten oder dritten Ausführungsform umfassen.
  • Die Ausführungsformen sind ebenso als zwei Arten von Bild-Codierern jeweils für die zeitliche Auflösung, räumliche Auflösung, und ein Quantisierungsniveau umfassend beschrieben worden. Die räumliche Auflösungskonvertierung wird von den ersten und zweiten in 2C und 2D gezeigten Auflösungskonvertern 28 und 40 durchgeführt. Die Änderung des Quantisierungsniveaus, um die Auflösung zu verändern, wird vom Quantisierungssteuergerät 4 und in 3B und 3C gezeigten Quantisierern 22 und 34 durchgeführt. Die zeitliche Auflösungskonvertierung wird von einem in MPEG-2 offenbarten zeitlichen Auflösungskonverter durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, eine Vielzahl von Bild-Codierern, zum Beispiel erste, zweite, ... k-te Bild-Codierer vorzusehen und alternativ die geeigneten Bild-Codierer für die laufende Operation auszuwählen.
  • Mittels einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können Bilder hoher Auflösung sehr effizient codiert werden, weil eine Codierung unter Benutzung der vollen, zugewiesenen Transferrate ausgeführt werden kann. Bilder sowohl hoher als auch geringer Auflösung können auch unter Benutzung einer einzigen Decodierungsvorrichtung hoher Auflösung decodiert werden, weil die komprimierten Bild-Eingabedaten hoher Auflösung direkt ausgegeben und in komprimierte Bild-Daten einer Vielzahl geringer Auflösungen konvertiert werden.
  • Mittels einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die komprimierten, in der Speichereinheit gespeicherten Bild-Daten gelesen wie sie zur Konvertierung in und Ausgabe mit einer bestimmten Auflösung benötigt werden, und Bild-Daten können auf diese Weise in einem großen Bereich von Bildauflösungen ausgegeben werden. Es ist daher auch nicht notwendig, die Speichereinheit mit einer großen Speicherungskapazität auszustatten.
  • Mittels einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Auswahlvorrichtung die Ausgabe schalten, um die gewünschten komprimierten Bild-Daten durch Anwendung des geeigneten Befehls in der Schlüsseleingabe-Einrichtung in Antwort auf eine Anforderung von dem Benutzer der Bild-Konvertierungsvorrichtung auszugeben. Selbst wenn die Kapazität des Übertragungspfades zum Betrachtungsort begrenzt ist, ist es dem Benutzer daher möglich, komprimierte Bild-Daten einer bestimmten Auflösung zu erhalten.
  • Die Bildauflösung kann mittels einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Antwort auf eine Anforderung des Benutzers der Bild-Konvertierungsvorrichtung geändert werden, und der Benutzer kann daher komprimierte Bild-Daten mit einer bestimmten Auflösung erhalten.
  • Mittels einer Bild-Konvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die für die Bild-Konvertierungsvorrichtung notwendige Hardware weiter zu vereinfachen, weil die Bildauflösung durch Auswählen des Konvertierungskoeffizienten geändert werden kann.
  • Es gibt auch keine sich aus irgendeiner der vorherigen Ausführungsformen ergebende Bildverschlechterung, weil Bilder mit hoher Auflösung unter Benutzung der gesamten zugewiesenen Transferrate codiert werden können. Bilder unterschiedlicher Auflösungen können auch unter Benutzung lediglich einer einzigen Bild-Decodierungseinheit 1 hoher Auflösung decodiert werden, und die Belastung der Decodierungseinheit kann verringert werden.
  • Nun werden Variationen und Modifikationen der zweiten Ausführungsform, besonders des in 3A und 3B durch eine gestrichelte und doppelt punktierte Linie umgebenen Schaltkreisabschnitts beschrieben.
  • Während die Modifikationen beispielhaft unter Benutzung lediglich des kompressionscodierten Bitstromes durch das zwischen Vollbildern (interframe) voraussagende DCT-Codierungsverfahren beschrieben sind, ist zu beachten, dass das Verfahren zur Bild-Rekompression und die Bild-Rekompressionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Methode beschränkt sind. Andere Kompressions-Schemata, auf welche die vorliegende Erfindung auch angewendet werden kann, enthalten andere Kompressions-Codierungsverfahren, die eine Vollbild-Vorhersage (enthaltend Subband- und Waveletkonvertierung), und Kompressions-Codierungsverfahren, die eine Vorhersage zwischen Bildelementen oder anderen Dateneinheiten (enthaltend Differential-Pulscodemodulation (DPCM)) benutzen.
  • Das grundlegende Konzept der Modifikationen ist in der am 7. Dezember 1994 veröffentlichten europäischen Patentveröffentlichung Nr. 627 858 A3 offenbart.
  • (Modifikation 1)
  • Die erste Modifikation der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 8 beschrieben, die ein zur Beschreibung eines Verfahrens zur Bild-Rekompression gemäß der ersten Modifikation der Erfindung benutztes Flussdiagramm zeigt.
  • Dieser Prozess beginnt, wenn der kompressionscodierte Bilddaten-Bitstrom bei Schritt #40 eingegeben wird. Der quantisierte DCT-Koeffizient a [i] und der erste Quantisierungsschritt q [i] werden dann aus dem Bitstrom extrahiert. Man beachte, dass "i" ein Wert aus 1... N, "N" die Anzahl der DCT-Koeffizienten für die Zielblöcke ist, und der Wert von N sich gemäß dem Zielblock verändert. Der DCT-Koeffizient a [i] wird durch eine DCT der Bildquelle oder einen Vorhersagefehler erhalten und das Ergebnis dann bei q [i] quantisiert. Während i ≠ j ist, kann der erste Quantisierungsschritt q [i] ferner gleich anderen Quantisierungsschritten wie q [i] = q [j] sein.
  • Der Quantisierungsschritt q [i] wird dann mit dem Koeffizienten a [i] zur inversen Quantisierung multipliziert (Schritt #42). Ein Kompensationskoeffizient z [i] wird dann von dem durch inverse Quantisierung erhaltenen invers quantisierten Koeffizienten b [i] subtrahiert (Schritt #43). Dieser Kompensationskoeffizient z [i] ist der durch eine Rekompression der vorhergehenden Bild-Daten (der Kompensationskoeffizient wird in Schritt #48 wie unten beschrieben erhalten) auftretende Rekompressionsfehler.
  • Der kompensierte Koeffizient b' [i] wird dann bei Schiritt #44 durch einen zweiten Quantisierungsschritt qN [i] quantisiert, um den Quantisierungskoeffizienten c [i] zu erhalten. Wie bei dem ersten Quantisierungsschritt können die zweiten Quantisierungsschritte qN [i], während i ≠j ist, gleich sein, so dass qN [i] = qN [j] ist. Man beachte, dass der zweite Quantisierungsschritt qN [i] normal so gesteuert wird, dass der Bilddaten-Bitstrom nach einer Rekompression weniger Daten als der Bitstrom der ursprünglichen Videoeingabe enthält. Der sich ergebende Quantisierungskoeffizient c [i] und der Quantisierungsschritt qN [i] werden dann bei Schritt #50 einem Codierer variabler Länge zugeführt.
  • Das Verfahren zum Erhalten dieses Kompensationskoeffizienten wird nachfolgend beschrieben. Dieser Kompensationskoeffizient ist der sich aus einer Quan tisierung bei dem zweiten Quantisierungsschritt qN [i] ergebende Quantisierungsfehler. Um diesen Koeffizienten zu erhalten, wird zuerst bei Schritt #45 eine inverse Quantisierung angewandt, d.h. Koeffizient c [i] wird mit qN [i] multipliziert, um einen invers quantisierten Koeffizienten d [i] zu erzeugen. Da der Kompensationskoeffizient z [i] von dem invers quantisierten Koeffizienten b [i] bei Schritt #43 subtrahiert wird, wird der invers quantisierte Koeffizient d [i] (aus Schritt #45) durch ein Addieren von z [i] zu d [i] bei Schritt #46 kompensiert, was zu einem kompensierten Koeffizienten e [i] führt. Man beachte, dass der Koeffizient e (i] durch erneute Quantisierung b [i] wiederhergestellt wird. Der durch ein erneutes Quantisieren bei qN [i] hervorgerufene Quantisierungsfehler kann daher durch Erhalten der Differenz e [i] und b [i] bestimmt werden. Dieser Quantisierungsfehler ist der auf das nächste Bild angewandte Kompensationskoeffizient z' [i]. Mit anderen Worten wird der Kompensationskoeffizient z' [i] im vorliegenden Vollbild erhalten und der Kompensationskoeffizient z [i] wird im vorherigen Vollbild erhalten. Es ist zu beachten, dass der Kompensationskoeffizient z' [i] auch durch ein Subtrahieren des kompensierten Koeffizienten b' [i] von dem invers quantisierten Koeffizienten d [i] erhalten werden kann.
  • Die Kompensationskoeffizienten z' [i] werden dann zur Benutzung als das Kompensationssignal während einer Rekompression des nächsten Bildes vorübergehend gespeichert (Schritt #50).
  • Die vorhergehende Sequenz wird für jeden Block in dem laufenden Bild wiederholt, und die Kompensationskoeffizienten z' (i] werden für jeden Block gespeichert. Vor einer Rekompression des nächsten Bildes werden die Kompensationskoeffizienten z' [i] aus einem Speicher gelesen und als die Kompensationskoeffizienten z [i] im vorherigen Prozess benutzt.
  • Man beachte, dass Schritte #43 und #46 nicht für intraframe codierte Blöcke ausgeführt werden, weil diese Vollbilder vollständig ohne Bezug auf das vorherige Bild codiert sind. Zusätzlich wird der obige Prozess in der DCT-Ebene ausgeführt, aber die DCT-Koeffizienten können invers konvertiert und der Prozess in der räumlichen Ebene ausgeführt sein.
  • Man sollte auch beachten, dass die in Schritt #42 angewendete inverse Quantisierung weggelassen werden kann. In diesem Fall wird b [i] = a [i] bei Schritt #42 und der zweite Quantisierungsschritt qN [i] wird mit q [i] multipliziert. Dann wird in Schritt #50 q [i] anstelle von qN [i] ausgegeben.
  • (Modifikation 2)
  • Die zweite Modifikation wird nun unter Bezug auf die 9 beschrieben, die ein zur Beschreibung eines Verfahrens zur Bild-Rekompression gemäß der zweiten Modifikation der Erfindung benutztes Flussdiagramm zeigt.
  • Dieser Vorgang beginnt, wenn der kompressionscodierte Bilddaten-Bitstrom bei Schritt #70 eingegeben wird. Der quantisierte DCT-Koeffizient a [i] wird dann aus dem Bitstrom extrahiert. Man beachte, dass als obiges „i" ein Wert von 1... N genommen wird, wobei „N" die Anzahl von DCT-Koeffizienten für die Zielblöcke ist und der Wert von N gemäß dem Zielblock variiert. Der DCT-Koeffizient a [i] wird durch eine DCT des Quellbildes oder einen Vorhersagefehler und anschließende Quantisierung des Ergebnisses erhalten.
  • Ein Kompensationskoeffizient z [i] wird dann von dem DCT-Koeffizienten a [i] abgezogen (Schritt #72). Dieser Kompensationskoeffizient z[i] ist der sich bei einer Rekompression der vorhergehenden Bild-Daten (der Kompensationskoeffizient wird bei Schritt #78 wie unten beschrieben erhalten) ergebende Rekompressionsfehler.
  • „K" kompensierte Koeffizienten a' [i], wobei K ≤ N, werden dann ausgewählt und gehalten (Koeffizienten u [i]) und die anderen Koeffizienten werden verworfen (Schritt #74). Durch diese Abrundung der Koeffizienten kann das Bild sogar mit höherer Wirksamkeit komprimiert werden. Ferner verändert sich der Wert von K gemäß dem Bildblock und wird so gesteuert, dass der Bild-Bitstrom nach einer Rekompression weniger Daten als der Bitstrom der ursprünglichen Bild-Eingabe enthält. Der sich ergebende Koeffizient u [i] wird dann bei Schritt #80 ausgegeben.
  • Das Verfahren zum Erhalten dieses Kompensationskoeffizienten wird nachfolgend beschrieben. Dieser Kompensationskoeffizient ist der sich aus einem Verwerfen einer Anzahl von kompensierten Koeffizienten a' [i] ergebende Fehler. Um diesen Fehler zu erhalten, werden ausgewählte Koeffizienten u [i] durch Hin zuaddieren des Kompensationskoeffizienten z [i] kompensiert, wobei kompensierte Koeffizienten w [i] erhalten werden. Man beachte, dass die kompensierten Koeffizienten w [i] den nach einem Abrundungsvorgang der Koeffizienten in Schritt #74 gehaltenen Koeffizienten entsprechen. Als ein Ergebnis kann der durch den Abrundungsschritt eingeführte Fehler durch ein Erhalten der Differenz aus w ['i] und a [i], was bei Schritt #78 durchgeführt wird, bestimmt werden, und führt zu den Kompensationskoeffizienten z' [i]. Es sollte beachtet werden, dass die Kompensationskoeffizienten z' [i] auch durch Subtrahieren der kompensierten Koeffizienten a' [i] (Koeffizienten a [i] kompensiert durch z [i]) aus den ausgewählten Koeffizienten u [i] erhalten werden können.
  • Die Kompensationskoeffizienten z' [i] werden dann vorübergehend während einer Rekompression des nächsten Bildes zur Benutzung als das Kompensationssignal gespeichert (Schritt #80).
  • Die obige Sequenz wird für jeden Block in dem gegenwärtigen Bild wiederholt und die Kompensationskoeffizienten z' [i] werden für jeden Block gespeichert. Vor einer Rekompression des nächsten Bildes werden die Kompensationskoeffizienten z' [i] aus einem Speicher gelesen und als Kompensationskoeffizienten z [i] in dem obigen Prozess benutzt.
  • Man beachte, dass Schritte #72 und #76 nicht für intraframe codierte Blöcke ausgeführt werden, weil diese Vollbilder vollständig ohne Bezugnahme auf das vorherige Bild codiert sind.
  • (Modifikation 3)
  • Die dritte Modifikation der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 10 beschrieben, die ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung 300 zeigt, welche die in der ersten Modifikation beschriebenen Schritte (gezeigt in 8) ausführt. Wie in 10 gezeigt, umfasst diese Bild-Rekompressionsvorrichtung einen Decodierer 110 variabler Länge, ein Ratensteuergerät 120, einen ersten inversen Quantisierer 130, einen ersten Addierer 210, einen Quantisierer 140, einen Codierer 150 variabler Länge, einen Multiplexer 160, einen zweiten inversen Quantisierer 170, einen zweiten Addierer 220, einen dritten Addierer 230 und einen Koeffizientendifferenz-Speicher 180.
  • Der Bitstrom codierter Bild-Daten wird vom Eingabe-Anschluss 100 in den Decodierer 110 variabler Länge eingegeben, der den eingehenden Bitstrom analysiert, um den Quantisierungsschritt q [i] und quantisierte DCT-Koeffizienten a [i] auszuwählen und in numerische Werte zu decodieren. Man beachte, dass wie "i" ein Wert von 1... N, "N" die Anzahl der DCT-Koeffizienten für die Zielblöcke ist, und sich der Wert von N entsprechend dem Zielblock verändert.
  • Der Decodierer 110 variabler Länge gibt decodierte Werte an den ersten inversen Quantisierer 130 über eine Leitung 2010 aus. Der Rest der Daten im eingehenden Bitstrom (d.h. andere Daten als q [i] und a (i]) wird vom Decodierer 110 variabler Länge über eine Leitung 2000 zum Multiplexer 160 durchgegeben.
  • Der erste inverse Quantisierer 130 quantisiert a [i] bei Quantisierungsschritt q [i] invers, was zu einer Ausgabe des invers quantisierten Koeffizienten b [i] an den ersten Addierer 210 über die Leitung 2020 führt. Der erste Addierer 210 subtrahiert den Kompensationskoeffizienten z [i], der aus den letzten Bild-Daten erzeugt und in dem Koeffizientendifferenz-Speicher 180 gespeichert ist, von b [i], was kompensierte invers quantisierte Koeffizienten b' [i] ergibt. Diese Koeffizienten b' [i] werden dann über eine Leitung 2022 zur Quantisierung durch einen neuen Quantisierungsparameter qN [i] zur Erzeugung des quantisierten Koeffizienten c [i] in den Quantisierer 140 eingegeben.
  • Sowohl der quantisierte Koeffizient c [i] als auch der Quantisierungsparameter qN [i] werden in den Codierer 150 variabler Länge über eine Leitung 2030 eingegeben und dadurch zu einem Code variabler Länge konvertiert, der an den Multiplexer 160 ausgegeben wird.
  • Der Multiplexer 160 multiplext den mit variabler Länge codierten quantisierten Koeffizienten c [i] und den von dem Codierer 150 variabler Länge über eine Leitung 2040 eingegebenen Quantisierungsparameter qN [i] mit den anderen Daten in dem eingehenden, von dem Decodierer 110 variabler Länge über die Leitung 2000 eingegebenen Bitstrom und gibt den gemultiplexten Bitstrom aus. Der sich ergebende gemultiplexte Bitstrom ist somit eine rekomprimierte Version des eingehenden Bitstromes.
  • Man beachte, dass der Wert des Quantisierungsschrittes qN [i] normalerweise durch Zählen der Bits in der Ausgabe des Codierers 150 variabler Länge und eine entsprechende Einstellung des Quantisierungsschrittes qN [i] zum Erreichen einer bestimmten Bitrate durch das Ratensteuergerät 120 bestimmt wird.
  • Man beachte ferner, dass der erste inverse Quantisierer 130 weggelassen werden kann. In diesem Falle sind Signale b [i] und a [i] auf der Leitung 2020 gleich und das Ergebnis einer Multiplikation von q [i] mit qN [i] wird an den Multiplexer 160 über eine Leitung 2040 anstelle von qN [i] ausgegeben.
  • Der Quantisierungsschritt qN [i] und der Koeffizient c [i] werden ebenso in den zweiten inversen Quantisierer 170 über eine Leitung 2032 zur inversen Quantisierung von c [i] bei qN [i] eingegeben, und somit ein invers quantisierter Koeffizient d [i] erzeugt. Der zweite Addierer 220 addiert dann den gemäß den letzten Bild-Daten erzeugten Kompensationskoeffizienten z [i] zu d [i] und gibt die Summe an den dritten Addierer 230 aus.
  • Der dritte Addierer 230 erhält die Koeffizientendifferenz z' [i] aus der vom zweiten Addierer 220 eingegebenen Summe und von über eine Leitung 2024 eingegebenem b [i]. Die Koeffizientendifferenzen z' [i] werden dann in dem Koeffizientendifferenz-Speicher 180 gespeichert. Diese Koeffizientendifferenzen werden dann als Kompensationskoeffizienten zur Rekompression des nächsten Bildes benutzt.
  • Wie in 15 gezeigt, ist zu beachten, dass die Koeffizientendifferenzen z' [i] ebenso durch ein Subtrahieren der Ausgabe b' [i] des ersten Addierers 210 von den invers quantisierten, vom zweiten inversen Quantisierer 170 ausgegebenen Koeffizienten d [i] erhalten werden können. Diese Konfiguration macht es auch möglich, einen Addierer zu eliminieren.
  • Die bevorzugte Modifikation des Koeffizientendifferenz-Speichers 180 wird nun mit Bezug auf 11 beschrieben, die ein Blockdiagramm des Koeffizientendifferenz-Speichers 180 ist. Wie in 11 gezeigt, umfasst dieser Koeffizientendifferenz-Speicher 180 einen Prozessor 182 zur invers orthogonalen Transformation, wie einer inversen DCT, einen Vollbildspeicher 184 und einen Prozessor 186 zur orthogonalen Transformation, wie einer DCT. Die von dem Eingabe- Anschluss 181 eingegebenen Koeffizientendifferenzen z' [i] sind DCT-Koeffizienten. Diese Koeffizienten werden vom Prozessor 182 zur invers orthogonalen Transformation invers konvertiert, um die Differenzsignale im Ortsraum wiederherzustellen. Die Ergebnisse werden im Vollbildspeicher 184 gespeichert und werden benutzt, wenn das nächste Bild rekomprimiert wird.
  • Der Vorgang, durch den das nächste Bild rekomprimiert wird, wird nun betrachtet. Eine Bewegungskompensation wird benötigt, um ein Differenzsignal im Ortsraum aus dem Vollbildspeicher 184 zu erhalten, weil das Vorhersagesignal durch eine Bewegungskompensation erhalten wird. Diese Bewegungsinformation wird von dem Decodieren 110 variabler Länge über eine Leitung 2080 eingegeben.
  • Das Differenzsignal für den Zielblock wird dann basierend auf der Bewegungsinformation aus dem Vollbildspeicher 184 geholt und über eine Leitung 2094 an den Prozessor 186 zur orthogonalen Transformation ausgegeben. Das Differenzsignal im Ortsraum wird dann in den Konvertierungsraum konvertiert, um die Koeffizientendifferenz zu erzeugen. Diese Koeffizientendifferenz wird über eine Leitung 2070 an den ersten Addierer 2010 ausgegeben und als der Kompensationskoeffizient benutzt. Wenn eine Bewegungskompensation mit einer Genauigkeit eines halben Bildelementes oder einer größeren Genauigkeit angewendet wird, werden in dem Vollbildspeicher 184 gespeicherte Differenzsignale interpoliert und vor einer Bewegungskompensation abgetastet.
  • Man beachte, dass es ebenso möglich ist, die Koeffizienten z [i] der DCT-Ebene in dem Vollbildspeicher 184 direkt zu speichern, und eine Bewegungskompensation in der DCT-Ebene anzuwenden, um die Kompensationskoeffizienten zu erzeugen. In diesem Fall können sowohl der Prozessor 182 zur invers orthogonalen Transformation und der Prozessor 186 zur orthogonalen Transformation eliminiert werden.
  • Während diese Modifikation mit Bezug auf eine intraframe voraussagende Codierung beschrieben worden ist, ist es auch möglich, andere DPCM-Techniken, die sich auf Pixel oder andere Dateneinheiten beziehen, zu benutzen. In diesem Fall werden die Signale nicht im Konvertierungsraum prozessiert, und der Prozessor 182 zur invers orthogonalen Transformation und der Prozessor 186 zur orthogonalen Transformation in 11 können eliminiert werden.
  • (Modifikation 4)
  • Die vierte Modifikation der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 12 beschrieben, die ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung 300 gemäß der vierten Modifikation der Erfindung zeigt. Wie in 12 gezeigt, umfasst diese Bild-Rekompressionsvorrichtung einen Decodierer 110 variabler Länge, ein Ratensteuergerät 120, einen ersten inversen Quantisierer 130, einen ersten Prozessor 240 zur invers orthogonalen Transformation, einen ersten Addierer 210, einen Prozessor 250 zur orthogonalen Transformation, einen Quantisierer 140, einen Codierer 150 variabler Länge, einen Multiplexer 160, einen zweiten inversen Quantisierer 170, einen zweiten Prozessor 260 zur invers orthogonalen Transformation, einen zweiten Addierer 220, einen dritten Addierer 230 und einen Vollbildspeicher 270 zum Speichern eines Differenzsignals.
  • Der Bitstrom codierter Bild-Daten wird von dem Eingabe-Anschluss 100 in den Decodierer 110 variabler Länge eingegeben, der den eingehenden Bitstrom analysiert, um den Quantisierungsschritt q [i] und quantisierte DCT-Koeffizienten a [i] auszuwählen und in numerische Werte zu decodieren. Man beachte, dass obiges "i" ein Wert von 1... N, "N" die Zahl der DCT-Koeffizienten für die Zielblöcke ist und sich der Wert von N gemäß dem Zielblock verändert.
  • Der Decodierer 110 variabler Länge gibt die decodierten Werte an den ersten inversen Quantisierer 130 über eine Leitung 3010 aus. Der Rest der Daten in dem eingehenden Bitstrom (d. h. andere Daten als q [i] und a [i]) wird von dem Decodierer 110 variabler Länge über eine Leitung 3000 zum Multiplexer 160 durchgegeben.
  • Der erste inverse Quantisierer 130 quantisiert a [i] bei Quantisierungsschritt q [i] invers, was zu dem invers quantisierten Koeffizienten b [i] führt, der über eine Leitung 3012 an den ersten Prozessor 240 zur invers orthogonalen Transformation ausgegeben wird. Der erste Prozessor 240 zur invers orthogonalen Transformation konvertiert die Koeffizienten b [i] der DCT-Ebene in die räumliche Ebene, um ein erstes räumliches Signal s [i] zu erhalten. Dieses räumliche Signal s [i] wird über eine Leitung 3020 an den ersten Addierer 210 ausgegeben.
  • Der erste Addierer 210 subtrahiert den Kompensationskoeffizienten z [i], der aus den letzten Bild-Daten erzeugt wird und im Differenzsignal-Speicher 270 gespeichert ist, von einem räumlichen Signal s [i], was zu einem kompensierten räumlichen Signal s' [i] führt. Die räumlichen Signale s' [i] werden über eine Leitung 3022 in den Prozessor 250 zur orthogonalen Transformation eingegeben und dadurch zu Koeffizienten b' [i] im DCT-Raum konvertiert. Die DCT-Koeffizienten b' [i] werden dann in den Quantisierer 140 über eine Leitung 3024 zur Quantisierung durch einen neuen Quantisierungsparameter qN [i] eingegeben, um den quantisierten Koeffizienten c [i] zu erzeugen.
  • Sowohl der quantisierte Koeffizient c [i] als auch der Quantisierungsparameter qN [i] werden über eine Leitung 3030 in den Codierer 150 variabler Länge eingegeben und dadurch in einen Code variabler Länge konvertiert, der an den Multiplexer 160 ausgegeben wird.
  • Der Multiplexer 160 multiplext den mit variabler Länge codierten, quantisierten Koeffizienten c [i] und den von dem Codierer 150 variabler Länge über eine Leitung 3040 eingegebenen Quantisierungsparameter qN [i] mit den anderen Daten des eingehenden, von dem Decodierer 110 variabler Länge über die Leitung 3000 eingegebenen Bitstroms und gibt den gemultiplexten Bitstrom aus. Der resultierende gemultiplexte Bitstrom ist somit eine rekomprimierte Version des eingehenden Bitstroms.
  • Man beachte, dass der Wert des Quantisierungsschrittes qN [i] normalerweise durch Zählen der Bits in der Ausgabe des Codierers 150 variabler Länge und durch entsprechendes Einstellen zur Erreichung einer bestimmten Bitrate des Quantisierungsschrittes qN [i] durch das Ratensteuergerät 120 bestimmt wird.
  • Der Quantisierungsschritt qN [i] und der Koeffizient c [i] werden ebenso in den zweiten inversen Quantisierer 170 über eine Leitung 3032 zur inversen Quantisierung von c [i] bei qN [i] eingegeben, und somit wird ein invers quantisierter Koeffizient d [i] erzeugt. Der Koeffizient d [i] wird dann an den zweiten Prozessor 260 zur invers orthogonalen Transformation ausgegeben. Der zweite Prozessor 260 zur invers orthogonalen Transformation konvertiert die Koeffizienten d [i] des DCT-Raums in Signale s'' [i] im Ortsraum. Der zweite Addierer 220 addiert dann den gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugten Kompensationskoeffizienten z [i] zu s'' [i] und gibt die Summe an den dritten Addierer 230 aus.
  • Der dritte Addierer 230 erhält das Differenzsignal z' [i] aus der von dem zweiten Addierer eingegebenen Summe und dem von dem ersten Prozessor 240 zur invers orthogonalen Transformation über die Leitung 3026 eingegebenen räumlichen Signal s [i]. Die Differenzsignale z' [i] werden dann in dem Differenzsignal-Speicher 270 gespeichert. Diese Differenzsignale werden dann als das Kompensationssignal zur Rekompression des nächsten Bildes verwendet.
  • Wie in 16 gezeigt, ist zu beachten, dass die Differenzsignale z' [i] auch durch eine Subtraktion der Ausgabe s' [i] aus dem ersten Addierer 210 von der Ausgabe s'' [i] von dem zweiten Prozessor 260 zur invers orthogonalen Transformation erhalten werden können. Dieser Fall macht es auch möglich, einen Addierer zu eliminieren.
  • Wenn das nächste Bild rekomprimiert wird, wird das Differenzsignal für den Zielblock aus dem Differenzsignal-Speicher 270 basierend auf der von dem Decodierer 110 variabler Länge über eine Leitung 3080 eingegebenen Bewegungsinformation geholt, über eine Leitung 3070 an den ersten Addierer 210 ausgegeben und als das Kompensationssignal benutzt. Wenn eine Bewegungskompensation mit einer Genauigkeit von einem halben Bildelement oder größer angewendet wird, werden in dem Differenzsignal-Speicher 270 gespeicherte Differenzsignale interpoliert und vor einer Bewegungskompensation hochgetastet.
  • (Modifikation 5)
  • Die fünfte Modifikation wird nachfolgend mit Bezug auf die 13, die ein Blockdiagramm einer Bild-Rekompressionsvorrichtung 300 gemäß der fünften Modifikation der Erfindung zeigt, beschrieben. Wie in 13 gezeigt umfasst diese Bild-Rekompressionsvorrichtung einen Decodierer 110 variabler Länge, ein Ratensteuergerät 120, einen ersten Addierer 210, eine Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 280, einen Codierer 150 variabler Länge, einen Multiplexer 160, einen zweiten Addierer 220, einen dritten Addierer 230 und einen Koeffizientendifferenz-Speicher 180.
  • Der Bitstrom codierter Bild-Daten wird von dem Eingabe-Anschluss 100 in den Decodierer 110 variabler Länge eingegeben, der den einkommenden Bitstrom analysiert, um die quantisierten DCT-Koeffizienten a [i] auszuwählen und in numerische Werte zu decodieren. Es ist zu beachten, dass obiges „i" ein Wert von 1... N ist, „N" die Anzahl der DCT-Koeffizienten für die Zielblöcke ist, und sich der, Wert von N gemäß dem Zielblock verändert.
  • Der Decodierer 110 variabler Länge gibt die decodierten Werte an den ersten Addierer 210 über eine Leitung 4010 aus. Der Rest der Daten in dem eingehenden Bitstrom (d. h. die von a [i] verschiedenen Daten) wird vom Decodierer 110 variabler Länge über die Leitung 4000 an den Multiplexer 160 durchgereicht.
  • Der erste Addierer 210 zieht den Kompensationskoeffizienten z [i], der aus den vorangegangen Bild-Daten erzeugt worden und in dem Koeffizientendifferenz-Speicher 180 gespeichert ist, von a [i] ab, woraus sich ein kompensierter Koeffizient a' [i] ergibt. Ein N Koeffizienten a' [i] (wobei i = 1... N) enthaltender Datenblock wird in die Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 280 über eine, Leitung 4020 eingegeben.
  • Die Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 280 wählt und hält "K" kompensierte Koeffizienten a' [i], wobei K ≤ N, von den N-Koeffizienten a' [i] (diese werden die ausgewählten Koeffizienten u [i]) und verwirft die anderen Koeffizienten. Durch ein Abrunden der Koeffizienten auf diese Weise kann das Bild mit einem sogar noch größeren Wirkungsgrad komprimiert werden.
  • Die ausgewählten Koeffizienten u [i] werden über eine Leitung 4030 in den Codierer 150 variabler Länge eingegeben, zu einem Code variabler Länge konvertiert und an den Multiplexer 160 ausgegeben.
  • Der Multiplexer 160 multiplext die von einer Leitung 4040 eingegebenen, ausgewählten, mit variabler Länge codierten Koeffizienten u [i] mit den anderen Daten in dem von dem Decodierer 110 variabler Länge über die Leitung 4000 eingegebenen, eingehenden Bitstrom und gibt den gemultiplexten Bitstrom aus.
  • Man beachte, dass sich der Wert von K gemäß dem Block verändert und normalerweise durch Zählen der Bits in der Ausgabe des Codierers 150 variabler Län ge und eine entsprechende Einstellung K des Ratensteuergerätes 120 zum Erreichen einer bestimmten Bitrate bestimmt wird.
  • Koeffizienten u [i] werden über eine Leitung 4032 ebenso in den zweiten Addierer 220 eingegeben. Der zweite Addierer 220 addiert gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugte Kompensationskoeffizienten z [i] zu u [i] und gibt den Kompensationskoeffizienten w [i] an den dritten Addierer 230 aus.
  • Der dritte Addierer 230 erhält die Koeffizientendifferenz z' [i] aus der Ausgabe w [i] des zweiten Addierers 220 und aus vom Decodierer 110 variabler Länge über Leitung 4012 eingegebenem a [i]. Die Koeffizientendifferenzen z' [i] werden dann im Koeffizientendifferenz-Speicher 180 gespeichert. Diese Koeffizientendifferenzen werden dann als die Kompensationskoeffizienten für eine Rekompression des nächsten Bildes benutzt.
  • Wie in 17 gezeigt, ist zu beachten, dass die Koeffizientendifferenzen z' [i] auch durch Subtrahieren der Ausgabe a' [i] des ersten Addierers 210 von der Ausgabe u [i] der Koeffizienten-Auswahlvorrichtung 280 erzeugt werden können. In diesem Fall kann ein Addierer eliminiert werden.
  • Die bevorzugte Modifikation des Koeffizientendifferenz-Speichers 180 ist so wie in 11 gezeigt und oben mit Bezug auf die dritte Modifikation der Erfindung beschrieben.
  • (Modifikation 6)
  • Die sechste Modifikation der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 14 beschrieben, welche ein Blockdiagramm einer Bild-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der sechsten Modifikation der Erfindung zeigt. Wie in 14 gezeigt, umfasst diese Bild-Aufzeichnungsvorrichtung ein externes Eingabe-Anschluss 330, Auswahlschalter 350 und 360, eine Bild-Rekompressionsvorrichtung 300 und eine Aufzeichnungsvorrichtung 340. Man beachte, dass die Bild-Rekompressionsvorrichtung 300 eine Bild-Rekompressionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie sie in den 10, 12 oder 13 gezeigt ist.
  • Der Bitstrom wird von dem externen Eingabe-Anschluss 330 eingegeben. Wenn im normalen Aufzeichnungsmodus aufgezeichnet wird, ist der erste Auswahl-Schalter 350 zu einem Anschluss 310 geschlossen und der andere Auswahl-Schalter 316 zu einem Anschluss 320 geschlossen. In diesem Fall wird der Bitstrom nicht durch die Bild-Rekompressionsvorrichtung verarbeitet, direkt zu der Aufzeichnungsvorrichtung 340 gesendet und dadurch auf dem Aufzeichnungsmedium (Magnetband, optische Disk oder anderes) aufgezeichnet.
  • Um jedoch in einem ausgedehnten Wiedergabemodus aufzuzeichnen, ist der erste Auswahl-Schalter 350 zu einem Anschluss 100 geschlossen und der andere Auswahl-Schalter 360 zu einem Anschluss 200 geschlossen. Wenn die Schalter so positioniert sind, vervollständigt der Schaltungs-Schaltkreis wirkungsvoll die in der dritten bis fünften Modifikation zuvor beschriebenen Vorrichtungen, und der durch die Bild-Rekompressionsvorrichtung 340 erneut komprimierte Bitstrom wird durch die Aufzeichnungs-Vorrichtung 300 aufgezeichnet. Durch ein derartiges Schalten des Pfades des eingehenden Bitstroms kann der Bitstrom direkt in einem normalen Aufzeichnungsmodus aufgezeichnet werden oder zum Aufzeichnen in einem ausgedehnten Wiedergabeaufzeichnungsmodus erneut komprimiert werden.
  • Wie aus den obigen Beschreibungen der bevorzugten Modifikationen bekannt sein wird, kann ein Eingangs-Bitstrom mittels der Bild-Rekompressionsvorrichtung und dem Bild-Rekompressionsverfahren der vorliegenden Erfindung zu einem Bitstrom einer anderen Bitrate ohne eine vollständige Decodierung und Reproduktion des Bitstroms erneut komprimiert werden. Als ein Ergebnis besteht praktisch keine Verzögerung in einem Rekompressionsdurchsatz. Es ist auch möglich, die Ausbreitung von durch Rekompression verursachten Fehlern zu verhindern und somit die Verschlechterung einer Bildqualität zu reduzieren, weil der Vorhersagefehler des laufenden Bildes basierend auf einem durch Rekompression des letzten Bildes vor einer Rekompression des gegenwärtigen Bildes erzeugten Fehlersignals kompensiert wird.
  • Daher liefern die obigen Modifikationen die Vorrichtung und das Verfahren zur Rekompression eines kompressionscodierten Bild-Bitstroms auf eine geringere Bitrate (mit höherer Kompressions-Effizienz) ohne sich fortpflanzende Fehler durch Rekompression des gegenwärtigen Bildes nach Kompensation des Vor hersagefehlers des laufenden Bildes unter Benutzung des sich aus einer Rekompression des vorherigen Bildes ergebenden Fehlersignals.
  • Die obigen Modifikationen können wie folgt zusammengefasst werden.
  • Gemäß einer Modifikation werden durch einen ersten Quantisierungsparameter quantisierte komprimierte Bild-Daten unter Benutzung des ersten Quantisierungsparameters invers quantisiert, um die ersten, invers quantisierten Bild-Daten zu erzeugen. Ein aus den vergangenen Bild-Daten erzeugtes Kompensationssignal wird dann von den ersten, invers quantisierten Bild-Daten, die unter Benutzung eines zweiten Quantisierungsparameters quantisiert worden sind, subtrahiert und unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters invers quantisiert, um die zweiten invers quantisierten Bild-Daten zu erhalten, die ausgegeben werden. Ein Differenzsignal wird dann aus den zweiten invers quantisierten Bild-Daten und ersten invers quantisierten Bild-Daten zur Benutzung als das Kompensationssignal für die nächsten Bild-Daten erzeugt. Vorzugsweise wird ein aus den vergangenen Bild-Daten erzeugtes Kompensationssignal zu den zweiten invers quantisierten Bild-Daten addiert und das Differenzsignal dann aus den ersten invers quantisierten Bild-Daten und den kompensierten zweiten invers quantisierten Bild-Daten erzeugt.
  • Gemäß einer anderen Modifikation wird ein gemäß den vergangenen Bild-Daten erzeugter Kompensationskoeffizient von einem in den komprimierten, orthogonal transformierten Bild-Daten enthaltenen ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock subtrahiert, wodurch ein zweiter Konvertierungs-Koeffizientenblock erzeugt wird. Eine vorbestimmte Anzahl von Koeffizienten wird dann aus dem zweiten Konvertierungs-Koeffizientenblock extrahiert, um einen dritten Konvertierungs-Koeffizientenblock zu erzeugen und auszugeben. Ein Differenz-Koeffizientenblock wird dann aus dem dritten Konvertierungs-Koeffizientenblock und dem ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock zur Benutzung als der Kompensationskoeffizient der nächsten Bild-Daten erzeugt. Vorzugsweise wird ein aus den vorangegangenen Bild-Daten erzeugter Kompensationskoeffizient zu dem dritten Konvertierungs-Koeffizientenblock addiert und der Differenz-Koeffizientenblock dann aus dem ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock und dem kompensierten dritten Konvertierungs-Koeffizientenblock erzeugt.
  • Die Fortpflanzung von durch eine erneute Quantisierung verursachten Fehlern wird mittels einer Bild-Rekompressionsvorrichtung wie unten beschrieben, verhindert.
  • Die Bild-Rekompressionsvorrichtung umfasst einen Decodierer variabler Länge, einen ersten inversen Quantisierer, einen ersten Addierer, einen Quantisierer, einen Codierer variabler Länge, einen Multiplexer, einen zweiten inversen Quantisierer, einen zweiten Addierer, einen dritten Addierer und einen Differenzkoeffizienten-Speicher.
  • Der Decodierer variabler Länge decodiert einen ersten Quantisierungsparameter und einen ersten quantisierten Koeffizienten aus den codierten Bild-Eingabedaten, überträgt die decodierten Daten auf den ersten inversen Quantisierer und überträgt die von dem ersten Quantisierungsparameter und dem ersten quantisierten Koeffizienten abweichenden Daten auf den Multiplexer. Der erste inverse Quantisierer quantisiert den ersten quantisierten Koeffizienten unter Benutzung des ersten Quantisierungsparameters invers, um einen ersten invers quantisierten Koeffizienten zu erzeugen. Der erste Addierer subtrahiert einen gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugten und in dem Differenzkoeffizienten-Speicher gespeicherten Kompensationskoeffizienten von dem ersten invers quantisierten Koeffizienten und gibt die Differenz in den Quantisierer zur Quantisierung unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters zur Erzeugung eines zweiten quantisierten Koeffizienten ein. Der Codierer variabler Länge konvertiert den zweiten Quantisierungsparameter und den zweiten, dazu eingegebenen, quantisierten Koeffizienten in einen Code variabler Länge und gibt den Code variabler Länge an den Multiplexer aus. Der Multiplexer multiplext und gibt den Eingangscode variabler Länge mit den anderen, vom Decodierer variabler Länge eingegebenen Daten aus. Der zweite inverse Quantisierer quantisiert den zweiten quantisierten Koeffizienten unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters invers, um einen zweiten, invers quantisierten Koeffizienten zu erzeugen. Der zweite Addierer addiert den gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugten Kompensationskoeffizienten zum zweiten invers quantisierten Koeffizienten. Der dritte Addierer erzeugt einen Differenzkoeffizienten aus dem ersten invers quantisierten Koeffizienten und dem kompensierten zweiten invers quantisierten Koeffizienten und speichert den Differenzkoeffizien ten in einem Differenzkoeffizienten-Speicher. Dieser Differenzkoeffizient wird als der Kompensationskoeffizient der nächsten Bild-Daten benutzt.
  • Die Ausbreitung von durch ein erneutes Quantisieren erzeugten Fehlern kann auch mittels einer Bild-Rekompressionsvorrichtung, wie unten beschrieben, vermieden werden.
  • Die Bild-Rekompressionsvorrichtung umfasst einen Decodierer variabler Länge, einen ersten inversen Quantisierer, einen ersten Prozessor zur invers orthogonalen Transformation, einen ersten Addierer, einen Prozessor zur orthogonalen Transformation, einen Quantisierer, einen Codierer variabler Länge, einen Multiplexer, einen zweiten inversen Quantisierer, einen zweiten Prozessor zur invers orthogonalen Transformation, einen zweiten Addierer, einen dritten Addierer und einen Differenzsignal-Speicher.
  • Der Decodierer variabler Länge decodiert einen ersten Quantisierungsparameter und einen ersten quantisierten Koeffizienten aus den codierten Bild-Eingabedaten, überträgt die decodierten Daten auf den ersten inversen Quantisierer und überträgt die von dem ersten Quantisierungsparameter und dem ersten quantisierten Koeffizienten abweichenden Daten auf den Multiplexer. Der erste inverse Quantisierer quantisiert den ersten quantisierten Koeffizienten unter Benutzung des ersten Quantisierungsparameters invers, um einen ersten invers quantisierten Koeffizienten zu erzeugen. Der erste Prozessor zur invers orthogonalen Transformation konvertiert den ersten invers quantisierten Koeffizienten dann in ein erstes räumliches Signal. Der erste Addierer subtrahiert ein gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugtes und im Differenzkoeffizienten-Speicher gespeichertes Kompensationssignal vom ersten räumlichen Signal. Der Prozessor zur orthogonalen Transformation wendet eine orthogonale Transformation auf das sich ergebende Differenzsignal an und gibt den sich ergebenden Koeffizienten in den Quantisierer zur Quantisierung unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters ein, um einen zweiten quantisierten Koeffizienten zu erzeugen. Der Codierer variabler Länge konvertiert den zweiten Quantisierungsparameter und den dazu eingegebenen zweiten quantisierten Koeffizienten zu einem Code variabler Länge und gibt den Code variabler Länge an den Multiplexer aus, der den eingegebenen Code variabler Länge mit den anderen Daten multiplext und ausgibt. Der zweite inverse Quantisierer quantisiert den zweiten quantisierten Koeffizienten unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters invers, um einen zweiten invers quantisierten Koeffizienten zu erzeugen. Der zweite Prozessor zur invers orthogonalen Transformation konvertiert dann den zweiten invers quantisierten Koeffizienten zu einem zweiten räumlichen Signal. Der zweite Addierer addiert das gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugte Kompensationssignal zu dem zweiten räumlichen Signal, und der dritte Addierer erzeugt ein Differenzsignal aus dem ersten räumlichen Signal und dem kompensierten zweiten räumlichen Signal und speichert das Differenzsignal in dem Differenzsignal-Speicher. Das sich ergebende Differenzsignal wird als das Kompensationssignal für die nächsten Bild-Daten benutzt.
  • Die Fortpflanzung von durch ein Eliminieren von Konvertierungskoeffizienten verursachten Fehlern kann auch mittels einer Bild-Rekompressionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie unten beschrieben verhindert werden.
  • Diese Bild-Rekompressionsvorrichtung umfasst einen Decodierer variabler Länge, einen ersten Addierer, eine Koeffizienten-Auswahlvorrichtung, einen Codierer variabler Länge, einen Multiplexer, einen zweiten Addierer, einen dritten Addierer und einen Differenzkoeffizienten-Speicher.
  • Der Decodierer variabler Länge decodiert einen ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock aus den codierten Bild-Eingabedaten, überträgt den ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock auf den ersten Addierer und überträgt die von dem ersten Konvertierungs-Koeffizientenblock abweichenden Daten auf den Multiplexer. Der erste Addierer subtrahiert einen gemäß den vorangegangenen Bild-Daten erzeugten und in dem Differenzkoeffizienten-Speicher gespeicherten Kompensationskoeffizienten vom ersten Konvertierungskoeffizienten-Block, um einen zweiten Konvertierungskoeffizienten-Block zu erzeugen. Die Koeffizienten-Auswahlvorrichtung extrahiert eine bestimmte Anzahl von Koeffizienten aus dem zweiten Konvertierungskoeffizienten-Block und bildet einen dritten Konvertierungskoeffizienten-Block. Der Codierer variabler Länge konvertiert den dritten dazu eingegebenen Konvertierungskoeffizienten-Block in einen Code variabler Länge und gibt den Code variabler Länge an den zweiten Addierer und den Multiplexer aus. Der Multiplexer multiplext den eingegebenen Code variabler Länge mit anderen Daten und gibt den gemultiplexten Bitstrom aus. Der zweite Addierer addiert den gemäß den vorangegangenen Daten erzeugten Kompensationsko effizienten zum dritten Konvertierungskoeffizienten-Block. Der dritte Addierer erzeugt dann einen Differenzkoeffizienten aus dem ersten Konvertierungskoeffizienten-Block und dem kompensierten dritten Konvertierungskoeffizienten-Block und speichert den Differenzkoeffizienten in dem Differenzkoeffizienten-Speicher. Der sich ergebende Differenzkoeffizient wird als der Kompensationskoeffizient für die nächsten Bild-Daten benutzt.
  • Es ist daher möglich, mittels des Bild-Rekompressionsverfahrens und der Bild-Rekompressionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen eingegebenen Bitstrom in einen Bitstrom einer anderen Bitrate ohne vollständige Decodierung des eingegebenen Bitstroms und Reproduzierung der codierten Bilder zu rekomprimieren. Als ein Ergebnis ergibt sich im Wesentlichen keine durch den Rekompressionsvorgang auferlegte zusätzliche Verzögerung. Zusätzlich kann die Fortpflanzung von durch eine Rekompression verursachten Fehlern verhindert werden und ferner kann eine Bildqualitäts-Verschlechterung reduziert werden, weil eine Rekompression auf die gegenwärtigen Bilder nach einer Kompensation des Vorhersagefehlers des gegenwärtigen Bildes durch das durch eine Rekompression des vorherigen Bildes erzeugten Fehlersignals angewendet wird.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bild-Rekompression umfassend die Schritte des: inversen Quantisierens (130) von komprimierten Bild-Daten (a), die zuvor mit einem ersten Quantisierungsparameter (q) quantisiert worden sind, über die Benutzung des ersten Quantisierungsparameters (q), um erste invers quantisierte Bild-Daten (b) zu erzeugen; Subtrahierens (210) eines auf vorherigen Bild-Daten basierenden Kompensationssignals (z) von den ersten invers quantisierten Bild-Daten (b) und zum Erzeugen von Differenz-Daten (b'); erneuten Quantisierens (140) der Differenz-Daten (b') unter Benutzung eines zweiten Quantisierungsparameters (qN) und zum Erzeugen von erneut quantisierten Bild-Daten (c); erneut inversen Quantisierens (170) der erneut quantisierten Bild-Daten (c) unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters (qN), um zweite invers quantisierte Daten (d) zu erzeugen; und Addierens (220) des Kompensationssignals (z) zu den zweiten invers quantisierten Bild-Daten (d) und weiter des Subtrahierens der ersten invers quantisierten Bild-Daten (b), um ein Kompensationssignal (z') der nächsten Bild-Daten zu erzeugen.
  2. Verfahren zur Bild-Rekompression umfassend die Schritte des: inversen Quantisierens (130) von komprimierten Bild-Daten (a), die zuvor mit einem ersten Quantisierungsparameter (q) quantisiert worden sind, über die Benutzung des ersten Quantisierungsparameters (q), um erste invers quantisierte Bild-Daten (b) zu erzeugen; Subtrahierens (210) eines auf vorherigen Bild-Daten basierenden Kompensationssignals (z) von den ersten invers quantisierten Bild-Daten (b) und zum Erzeugen von Differenz-Daten (b'); erneuten Quantisierens (140) der Differenz-Daten (b') unter Benutzung eines zweiten Quantisierungsparameters (qN) und zum Erzeugen von erneut quantisierten Bild-Daten (c); erneut inversen Quantisierens (170) der erneut quantisierten Bild-Daten (c) unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters (qN), um zweite invers quantisierte Daten (d) zu erzeugen; und Subtrahierens (220) der Differenz-Daten (b') von den zweiten invers quantiserten Bild-Daten (d), um ein Kompensationssignal (z') der nächsten Bild-Daten zu erzeugen.
  3. Verfahren zur Bild-Rekompression umfassend die Schritte des: Subtrahierens (210) eines gemäß vorheriger Bild-Daten erzeugten Kompensationskoeffizienten-Blocks (z) von einem ersten in gegenwärtigen komprimierten orthogonalen Transformations-Bild-Daten enthaltenen Konvertierungskoeffizienten-Block (a), um einen zweiten Konvertierungskoeffizienten-Block (a') zu erzeugen; Extrahierens (140) einer vorbestimmten Anzahl von Koeffizienten aus dem zweiten Konvertierungskoeffizienten-Block (a'), um einen dritten Konvertierungskoeffizienten-Block (u) zu erzeugen, und Erzeugens (220) eines Differenzkoeffizienten-Blocks (z') unter Benutzung des dritten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (u) und des ersten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (a'), wobei der Differenzkoeffizienten-Block (z') als ein Kompensationskoeffizienten-Block (z) für die nächsten Bild-Daten benutzt wird.
  4. Verfahren zur Bild-Rekompression nach Anspruch 3, weiter umfassend den Schritt des Addierens eines aus den vorherigen Bild-Daten erzeugten Kompensationskoeffizienten zu dem dritten Konvertierungskoeffizienten-Block vor dem Schritt des Erzeugens.
  5. Bild-Rekompressionsvorrichtung umfassend: Decodierermittel (110) variabler Länge zur Decodierung eines ersten Quantisierungsparameters (q), komprimierter Bild-Daten (a), die zuvor mit einem ersten Quantisierungsparameter (q) quantisiert worden sind, und anderer Informations-Daten aus codierten Bildeingabe-Daten; erste inverse Quantisierermittel (130) zum inversen Quantisieren der komprimierten Bild-Daten (a) unter Benutzung des ersten Quantisierungsparameters (q), um erste invers quantisierte Bild-Daten (b) zu erzeugen, erste Subtrahierermittel (210) zum Subtrahieren eines auf vorherigen Bild-Daten basierenden Kompensationssignals (z) von den ersten invers quantisierten Bild-Daten (b) und zum Erzeugen von Differenz-Daten (b'), Quantisierermittel (140) zum erneuten Quantisieren der Differenz-Daten (b') unter Benutzung eines zweiten Quantisierungsparameters (qN) und zum Erzeugen von erneut quantisierten Bild-Daten (c); zweite inverse Quantisierermittel (170) zum erneuten Quantisieren der erneut quantisierten Bild-Daten (c) unter Benutzung des zweiten Quantisierungsparameters (qN), um zweite invers quantisierte Bild-Daten (d) zu erzeugen; Addierermittel (220) zum Addieren des Kompensationssignals (z) zu den zweiten invers quantisierten Bild-Daten und zum Erzeugen von Summen-Daten (e); zweite Subtrahierermittel (230) zum Subtrahieren der ersten invers quantisierten Bild-Daten (b) von den Summen-Daten (e), um ein Kompensationssignal (z') für die nächsten Bild-Daten zu erzeugen; Speichermittel (180) zum Speichern des Kompensationssignals (z'); Codierermittel (150) variabler Länge zum Konvertieren des zweiten Quantisierungsparameters (qN) und der erneut quantisierten Bild-Daten (c) zu einem Code variabler Länge und zum Erzeugen des Codes variabler Länge; Multiplexermittel (160) zum Multiplexen des Codes variabler Länge und der anderen Informations-Daten, um komprimierte Bildeingabe-Daten zu erzeugen.
  6. Bild-Rekompressionsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Speichermittel (180) umfassen: ein Prozessormittel (182) zur invers orthogonalen Transformation, das eine invers orthogonale Transformation auf das Kompensationssignal (z') anwendet, das in Form einer Koeffizientendifferenz vorliegt; Koeffizientendifferenz-Speichermittel (184) zum Speichern der Koeffizientendifferenz; und Prozessormittel (186) zur orthogonalen Transformation zum Anwenden einer orthogonalen Transfomation auf die Koeffizientendifferenz.
  7. Bild-Rekompressionsvorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend: in Verbindung mit den ersten inversen Quantisierermitteln (130) vorgesehene invers orthogonale Transformations-Speichermittel (240) zum Erzeugen der ersten invers quantisierten Bild-Daten (b) in einem invers orthogonal transformierten Format; in Verbindung mit dem Subtrahierer (210) vorgesehene Prozessormittel (250) zur orthogonalen Transformation zum Erzeugen der Differenz-Daten (b') in einem orthogonal transfomierten Format; in Verbindung mit den zweiten inversen Quantisierungsmitteln (170) vorgesehene Prozessormittel (260) zur erneut inversen orthogonalen Transformation zum Erzeugen der zweiten invers quantisierten Bild-Daten (d) in einem invers orthogonal transformierten Format.
  8. Bild-Rekompressionsvorrichtung umfassend: Decodierermittel (110) variabler Länge zur Decodierung eines ersten Quantisierungskoeffizienten-Blocks (a) und anderer Informations-Daten aus codierten Bildeingabe-Daten; erste Subtrahierermittel (210) zum Subtrahieren eines auf vorherigen Bild-Daten basierenden Kompensationskoeffizienten (z) von dem ersten Konvertierungskoeffizienten-Block (a) zum Erzeugen eines zweiten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (a'); Auswählermittel (140) zum Auswählen einer vorbestimmten Anzahl von Koeffizienten aus dem zweiten Konvertierungskoeffizienten-Block (a') und zum Bilden eines dritten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (u); Addierermittel (220) zum Addieren des Kompensationskoeffizienten (z) zu dem dritten Konvertierungskoeffizienten-Block (u) und zum Erzeugen von Summen-Daten (w); zweite Subtrahierermittel (230) zum Subtrahieren des ersten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (a) von den Summen-Daten (w), um einen Kompensationskoeffizienten (z') für die nächsten Bild-Daten zu erzeugen; Speichermittel (180) zum Speichern des Kompensationskoeffizienten (z'); Codierermittel (150) variabler Länge zum Konvertieren des dritten Konvertierungskoeffizienten-Blocks (u) in einen Code variabler Länge und Erzeugen des Codes variabler Länge; und Multiplexermittel (160) zum Multiplexen des Codes variabler Länge und der anderen Informations-Daten, um komprimierte codierte Bild-Eingabedaten zu erzeugen.
  9. Bild-Rekompressionsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Speichermittel (180) umfassen: ein Prozessormittel (182) zur invers orthogonalen Transformation, das eine invers orthogonale Transformation auf den Kompensationskoeffizienten (z') anwendet, der in Form einer Koeffizientendifferenz vorliegt; Koeffizientendifferenz-Speichermittel (184) zum Speichern der Koeffizientendifferenz; und Prozessormittel (186) zur orthogonalen Transformation zum Anwenden einer orthogonalen Transformation auf die Koeffizientendifferenz.
  10. Bild-Rekompressionsvorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend Schaltmittel (360) zum selektiven Erzeugen entweder der codierten Bild-Eingabedaten oder der komprimierten, codierten Bild-Eingabedaten und Speichermittel (340) zum Speichern der ausgewählten Daten.
  11. Bild-Rekompressionsvorrichtung nach Anspruch 8, weiter umfassend Schaltmittel (360) zum selektiven Erzeugen entweder der codierten Bild-Eingabedaten oder der komprimierten codierten Bild-Eingabedaten, und Speichermittel (340) zum Speichern der ausgewählten Daten.
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