DE69024002T2 - Vorrichtung zum Codieren von zweidimensionalen Informationen und entsprechende Decodiervorrichtung. - Google Patents
Vorrichtung zum Codieren von zweidimensionalen Informationen und entsprechende Decodiervorrichtung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Codieren von Eingangssignalen, repräsentativ für sogenannte originale Bilder (I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4;, I&sub5;, ...), die in einer Sequenz angeordnet sind, in der sie nach ihrem in Indexen erscheinenden Rang oder ihrer Parität lokalisiert werden, wobei die besagte Vorrichtung folgendes enthält:
- (a) eine Codierstufe variabler Länge;
- (b) eine abgeleitet an die Codierstufe angeschlossene Wiederherstellungsstufe, dafür vorgesehen, auf die an der Anschlußstelle vorhandenen Signale mit der besagten Codierstufe an dieser Anschlußstelle die entgegengesetzten der durch die besagte Codierstufe auf die Eingangssignale dieser Codierstufe bereits durchgeführten Vorgänge durchzuführen;
- (c) eine Bewertungsstufe der Bewegungen nach begrenzten Blöcken innerhalb der besagten Bilder;
- (d) eine Vorherbestimmungsstufe nach den Ausgangssignalen der besagten Wiederherstellungs- und Bewegungsbewertungsstufe;
- Die Erfindung betrifft zugleich eine Vorrichtung zur Decodierung der zuvor übertragenen und/oder gespeicherten Signale nach Verminderung des Flusses, die besagten Signale, repräsentativ für die sogenannten originalen Bilder (I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4;, I&sub5;, ...), sind in einer Sequenz angeordnet, in der sie nach ihrem in Indexen erscheinenden Rang oder ihrer Parität lokalisiert werden und vor der Übertragung und/oder der Speicherung in einer Codiervorrichtung codiert wurden, die folgendes enthält :
- (a) eine Codierstufe variabler Länge;
- (b) eine parallel an die Codierstufe angeschlossene Wiederherstellungsstufe, dafür vorgesehen, auf die an der Anschlußstelle vorhandenen Signale mit der besagten Codierstufe die entgegengesetzten der an dieser Anschlußstelle durch die besagte Codierstufe auf die Eingangssignale dieser Codierstufe bereits durchgeführten Vorgänge durchzuführen;
- (c) eine Bewertungsstufe der Bewegungen nach begrenzten Blöcken innerhalb der besagten Bilder, vorgesehen zur Bestimmung einerseits von Eingangssignalen (I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) einer bestimmten Parität in der besagten, zu übertragenden Sequenz und andererseits sogenannter primärer Bewegungsinformationen (D), relativ zur Bewegung zwischen diesen Eingangssignalen und in der besagten Signalsequenz repräsentativ für die zusätzlichen Eingangssignale (I&sub2;, I&sub4;, I&sub6;, I&sub8;, ...) entgegengesetzter Parität, die nicht zur Übertragung bestimmt sind und die sie ersetzen, sogenannte zweite Bewegungsinformationen (D'), und in der besagten Sequenz repräsentativ der stattgefundenen Bewegung zwischen aufeinanderfolgenden Eingangssignalen (I&sub1; und I&sub3;; I&sub3; und I&sub5;; I&sub5; und I&sub7;, usw.) derselben, sogenannten bestimmten Parität, jeweils nachträgliche Eingangssignale (I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) und vorhergehende Eingangssignale (I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, ...) bezeichnet, wobei die besagten zweiten Informationen (D) für die besagte Vorherbestimmungsstufe bestimmt sind;
- (d) eine Vorherbestimmungsstufe nach den Ausgangssignalen der besagten Wiederherstellungs- und der Bewegungsbestimmungstufen;
- (e) eine Auswahlstufe ab einerseits den Eingangssignalen der Codiervorrichtung und andererseits ab den Ausgangssignalen der besagten Vorherbestimmungsstufe der zu codierenden Signale in der besagten Codierstufe; die besagte Codierstufe verfügt über eine Decodierstufe und diese über eine Reihe Pufferspeicher, eine Decodierschaltung und eine Schaltung zur entgegengesetzten orthogonalen Quantifikation und Transformation der decodierten Signale, die ebenfalls die zuvor übertragenen und/oder gespeicherten Signale C und N erhält und jeweils eine Klassifizierung der Blöcke nach ihrem Inhalt und eine Normalisationsinformation bildet.
- Diese Erfindung findet eine besonders interessante Anwendung in Fällen, wo die besagten zweidimensionalen Informationen repräsentativ für bewegte Bilder stehen und wo ein Compact Disc als Träger für diese Informationen verwendet wird.
- Die Übertragung und/oder die Speicherung einer sehr großen Anzahl an Informationen in Verbindung z.B. mit Bildern erfordert im allgemeinen eine Komprimierung der zu übertragenden und/oder zu speichernden Signale, d.h. eine Verminderung, in einem zu bestimmenden Verhältnis, ihrer Anzahl. Das Verminderungsverhältnis wird u.a. durch die Tatsache bestimmt, daß eine ausreichende Anzahl Signale beibehalten werden muß, um die Gesamtinformation, die sie enthalten, nicht zu sehr zu beschädigen, z.B. (im Rahmen der aufgeführten Anwendung) durch die Tatsache, daß eine annehmbare Bildqualität beibehalten werden muß.
- Die meisten der derzeit bekannten Codierverfahren zur Verwirklichung dieser Flußverminderung beruhen auf orthogonalen Transformationen, vom Typ Transformation in diskreten Kosinus, die eine Flußverminderung in einem Verhältnis von 10 zu 1 ermöglichen. Ein Beispiel derartiger Transformationen wird in dem Patent der Vereinigten Staaten von Amerika US-A-4394774 beschrieben. Für eine große Anzahl Anwendungen jedoch, und z.B. bei der Anwendung zur Speicherung und Verarbeitung von Bildern auf Compact Discs ist dieses Verhältnis unzureichend.
- Eine vorhergehende europäische Patentanmeldung EP-A-0404238, von der patentierenden Firma angemeldet, beschreibt eine Vorrichtung der Signalverarbeitung, die eine zusätzliche Verminderungsverarbeitung in einem Verhältnis von 2 zu 1 ermöglicht. Diese Vorrichtung ist auf allgemeine Art dafür vorgesehen, in einem Übertragungs- und/oder Speichersystem von zu Posten zusammengestellten Signalen wie für Bilder integriert zu werden, wobei das besagte System einerseits über eine Übertragungsstufe und andererseits nach der Übertragung und/oder Speicherung der gesendeten Signale über ein begrenztes Laufband verfügt, das die besagte Verarbeitung der Flußverminderung über eine Empfangs- und/oder Lesestufe der übertragenen und/oder gespeicherten Signale erforderlich macht. Die betreffende Verarbeitungsvorrichtung besteht hauptsächlich aus folgenden Untersystemen :
- (a) einem Untersystem zeitweiliger Unterproben in einem bestimmten Verhältnis, vorgesehen zur Übertragung und/oder Speicherung nach einem ersten, sogenannten kompensierten Modus einer ersten Sequenz zu übertragender und/oder zu speichernder Signale mit einer schwächeren Frequenz als die der Originalsignalposten;
- (b) einem Untersystem zur Bewegungsbewertung zwischen Blöcken, die zu periodischen aufeinanderfolgenden Posten gehören, vorgesehen für die Vergabe in Blöcken einer zu übertragenden und/oder zu speichernder Bewegungsinformation anstelle der Blöcke, beseitigt durch besagte zeitweilige Unterproben;
- (c) einem Untersystem zur Wiederherstellung mit Bewegungskompensation, vorgesehen für die Vergabe von einem Teil der Blöcke, die mit den Originalsignalen übertragen und/oder gespeichert werden nach dem kompensierten Modus, und andererseits der mit den besagten Blöcken verbundenen Bewegungsinformationen, wie sie beim Empfang anstelle der beseitigten Blöcke und nach den übertragenen Signalsequenzen und Bewegungsinformationen wiederhergestellt werden;
- (d) einem Untersystem für die Bestimmung, vorgesehen zur Abgabe in Blöcken, nach einem Vergleich einerseits der Originalsignale und andererseits der besagten wiederhergestellten Signale nach Bewegungkompensation, eine Information in bezug auf die Wahl oder nicht des besagten kompensierten Modus, je nach dem Ergebnis dieses Vergleichs;
- (e) einem Teilsystem zur Ersatzverarbeitung, vorgesehen zur Hinzufügung in Blöcken zu der ersten Signalsequenz nach einem zweiten, sogenannten Ersatzmodus, der Übertragung und/oder der Speicherung als Ersatz, je nach dem Ergebnis des Vergleichs, zum ersten kompensierten Modus, mindestens einer zweiten zur ersten synchronen Signalsequenz.
- Bei einer der beschriebenen Verwirklichungen der besagten Patentanmeldung arbeitet das zeitweilige Unterproben-Untersystem in einem Verhältnis 1/2 und ist ein Schalter, der mit einer Frequenz gleich der Hälfte der Folgefrequenz der (Bild-) Eingangssignale der Vorrichtung zur Signalverarbeitung gesteuert wird; er beseitigt somit ein Bild von zwei bei der Folge der Bildsignale, z.B. die geraden Bilder. Das Untersystem zur Bewegungsbewertung wirkt dann auf drei aufeinanderfolgende Bilder, z.B. I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, um die Bewegungsrichtung von einem zum anderen zu suchen und danach die Wiederherstellung der nichtübertragenen Bilder zu ermöglichen. Da die Signale im allgemeinen in Blöcken verarbeitet werden, sucht das Untersystem zur Bewegungsbewertung in jedem dieser Blöcke die Bewegungsrichtung genauer, um danach (bei Erhalt und/oder beim Lesen der übertragenen und/oder gespeicherten Signale) eine Annäherung der verschiedenen Blöcke, die die nichtübertragenen Bilder darstellen, einerseits von der so erhaltenen Bewegungsinformation und andererseits vom Inhalt der beiden übertragenen, an ein beseitigtes Bild angrenzenden Bilder ableiten zu können.
- Das verwendete Untersystem zur Bewegungsbewertung verfügt z.B. über zwei Bildspeicher und einen Blockkorrelator (wie z.B. die von J.R. Jain und A.K. Jain in dem Artikel "Displacement measurement and its application in interframe image coding", IEEE Transactions on Communications, Vol. COM-29, Nr. 12, Dez. 1981, Seiten 1799 bis 1808 beschriebenen). Die so vorgeschlagene Korrelations- Bewegungsbewertung bewirkt die Bestimmung für jeden Block beseitigter Bilder (z.B. I&sub2;, I&sub4;, bei einer Bildfolge I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4;, I&sub5;, usw.) eines Versetzungsvektors D, der wie von dieser Kenntnis D eine Annäherung &sub2;, &sub4;, usw. eine Annäherung des beseitigten Bilds ab dem halben Betrag der nicht beseitigten Bilder, die es umgeben, abgeleitet werden kann, nach einem Verhältnis folgenden Typs, im Falle I&sub2; zwischen I&sub1; und I&sub3; wiederherzustellen ist :
- wobei X der räumliche Index des laufenden Bildpunkts (oder "Pixel"), I&sub1;, I&sub2;, I&sub3; die Originalbilder, D die Verschiebung (in Bildpunkten) und &sub2; die gesuchte Annäherung der Intensität des Punktes X des laufenden Blocks des beseitigten Bilds ist.
- Mit anderen Worten entspricht diese Bewegungsbewertung einer Suche nach einem Vektor D für jeden Block, dargestellt durch einen laufenden Punkt räumlichen Indexes X, wie der Ausdruck :
- Σ (DFD(X,D))² für eine kleinstmögliche Summe der Blöcke. Bei dem besagten Ausdruck DFD, der von dem entsprechenden englischen Ausdruck "Displaced Frame Difference" herrührt, ist der Annäherungsfehler mit einem laufenden und für diesen Block äquivalenten Block mit der Summe der Quadrate der Annäherungsfehler aller Punkte des Blocks verbunden. Für diesen Annäherungsfehler gilt folglich der Ausdruck: (Blöcke)
- und dieser Ausdruck ist es, dessen Mindestwert gesucht wird. Der gewählte Versetzungsvektor ist der, der mit diesem Mindestwert ähnelt nach einem erschöpfenden Test aller möglichen Versetzungsvektoren in einem durch die horizontalen und vertikalen jeweiligen Werte Dx und Dy begrenzten Suchabschnitt verbunden ist.
- In der beschriebenen Verarbeitungsvorrichtung ist der normale Funktionsmodus der der Bewegungsbewertung nach Blöcken, der eine Kompensation der vorhergehenden Bewegung ermöglicht und daher kompensierter Modus genannt wird (auf Englisch "compensated mode"). Das Untersystem zur Bewegungsbewertung kann jedoch fehlerhaft sein (überhöhtes Geräusch, zu schnelle Bewegung, die diese Schaltung aus ihrem Funktionsabschnitt bringt, Objekte widersprüchlicher Bewegungen usw.), und in solchen Situationen nimmt das Untersystem zur Ersatzverarbeitung seine Funktion auf: der Funktionsmodus normal wird in diesem Fall durch einen nichtkompensierten Ersatzmodus (auf Englisch "fall-back mode") ersetzt.
- Dieses Untersystem zur Ersatzverarbeitung besteht bei dem beschriebenen Beispiel aus zwei Ausführungsvarianten, die eine ohne räumliche Unterproben, die andere mit derartigen Unterproben. Bei der ersten Variante enthält das besagte Untersystem zur Ersatzverarbeitung eine Verzögerungsschaltung gleich dem Zeitraum der Originalsignale, gefolgt von einer temporären Unterprobenschaltung im selben Verhältnis zum Untersystem der temporären Unterproben. Bei der zweiten Variante enthält das Untersystem zur Ersatzverarbeitung zusätzlich ein Untersystem räumlicher Unterproben, das wiederum einen parallelen ersten und zweiten Kanal räumlicher Unterproben in dem besagten, bestimmten Verhältnis enthält, wobei die Masche der räumlichen Unterproben bewegungsunabhängig und fest zur temporären Auflösung der nahen Signale ist.
- Bei einer dieser zweiten Variante entsprechenden Ausführung ist die Struktur des Untersystems zur Ersatzverarbeitung durch unterschiedliche Vorrichtung der Schaltungen gleich der eines Untersystems zur Ersatzverarbeitung, das parallel zu dem besagten Untersystem temporärer Unterproben ein Untersystem räumlicher Unterproben enthält, das wiederum zwei parallele Kanäle enthält, von denen der erste eine erste Schaltung räumlicher Unterproben und der zweite in Reihe eine Verzögerungsschaltung des Originalsignalzeitraums und eine zweite Schaltung räumlicher Proben enthält, wobei die Masche der räumlichen Unterproben bewegungsunabhängig und fest zur temporären Auflösung der nahen Signale ist und den besagten beiden parallelen Kanäle eine räumliche Filterschaltung vorausgeht und eine Weiche folgt, die dafür vorgesehen ist, zu einer zweimal geringeren Frequenz als die der Originalsignale abwechselnd den einen oder den anderen Ausgang der räumlichen Unterprobenschaltungen auszuwählen, um von den Proben der beiden aufeinanderfolgenden Bilder zur Hälfte der Frequenz der Eingangssignale ein vohständiges Bild zu liefern, entstanden durch Mischung der beiden zuvor gefilterten Bilder.
- Das Fehlerkriterium des Untersystems der Bewegungsbewertung wird über eine Bestimmungsschaltung gesteuert, die über parallele Kanäle bestimmt, was einerseits pro Block der durch die Bewegung kompensierte Interpolationsfehler bei Betrieb im kompensierten Modus und ist andererseits auf ähnliche Art den Fehler im Ersatzmodus bestimmt. Als Folge dieser parallelen Berechnungen führt ein Vergleich dieser beiden Ergebnisse zur Wahl des schwächsten Ergebnisses und dazu, für jeden Bildblock eine entsprechende Modusinformation zu liefern (die angibt, ob der Block im kompensierten Modus oder im Gegenteil im Ersatzmodus übertragen und/oder gespeichert wird, ohne dabei jedes zweite Bild zu beseitigen).
- Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Vorrichtung zur Signalverarbeitung, an deren grundlegenden Eigenschaften anhand einer Beschreibung ihrer Struktur und ihrer Umsetzung soeben erinnert wurde, ermöglicht folglich, die festgestellten Mängel in bezug auf die Flußverminderung bei den meisten derzeit bekannten Codiervorrichtungen zu beseitigen.
- Bei der fortan herkömmlichen Kombinierung des Prinzips dieser Vorrichtung, wie es z.B. in der Unterlage "Coding television Signals ..." von G. Kummerfeldt, F. May und W. Wolf, AEG Forschungsinstitut Ulm, SPIE, Band 594, Image Coding, 1985, und insbesondere auf der Fig. 2 dieser Unterlage beschrieben wird, mit dem der besagten, in der Patentanmeldung beschriebenen Vorrichtung, wird ersichtlich, daß Vereinfachungen der Signalverarbeitung zusammen mit neuen Möglichkeiten der Flußverminderung eingerichtet werden können.
- Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Signalcodiervorrichtung vorzuschlagen, die auf einfache und preisgünstige Art eine größere Verminderung der Anzahl an zu übertragenden Informationen als bei vorhergehenden Verwirklichungen ermöglicht.
- Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Codiervorrichtung, wie in der Einleitung definiert und mit folgenden Merkmalen :
- (A) die Stufe der Bewegungsbewertung verfügt über Mittel zur Bestimmung einerseits von Eingangssignalen (I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) einer bestimmten Parität in der besagten, zur Übertragung bestimmten Sequenz und andererseits über sogenannte primäre Bewegungsinformationen (D), relativ zur Bewegung zwischen diesen Eingangssignalen und in der besagten Sequenz repräsentativ der zusätzlichen Eingangssignale (I&sub2;, I&sub2;, I&sub6;, I&sub8;, ...) entgegengesetzter Parität, die nicht zur Übertragung bestimmt sind und die sie ersetzen, der sogenannten zweiten, doch jetzt in der besagten Sequenz repräsentativen Bewegungsinformationen (D') der zwischen den aufeinanderfolgenden Eingangssignalen (I&sub1; und I&sub3;; I&sub3; und I&sub5;; I&sub5; und I&sub7;, usw.) stattgefundenen Bewegung gleicher Parität, sogenannter jeweiliger nachträglicher (I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) und vorhergehender I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, ...) Eingangssignale, wobei diese zweiten Informationen (D') für die besagte Vorherbestimmungsstufe bestimmt sind;
- (B) die Vorherbestimmungsstufe wird von einer Auswahlstufe der in der besagten Codierungsstufe zu codierenden Signale gefolgt, die einerseits von den Eingangssignalen der Vorrichtung und andererseits den Ausgangssignalen der besagten Vorherbestimmungsstufe herrühren;
- (C) die Wiederherstellungsstufe verfügt über einen zusätzlichen Verarbeitungskanal, wenn die Eingangssignale der Vorrichtung von zusätzlichen Informationen begleitet werden.
- Die Bewegungsbewerter herkömmlichen Typs weisen eine relativ lange Berechnungszeit auf. Dank der hier vorgeschlagenen Struktur wird eine Vereinfachung der Signalverarbeitung erreicht, indem die Tatsache genutzt wird, daß eine Bewegungsbewertung in bezug auf die Eingangssignale der vorliegenden Codiervorrichtung bereits durchgeführt wurde, und, daß von dieser Bewegungsbewertung laut dieser Erfindung neue Bewegungsinformationen abgeleitet werden können, die es ermöglichen, die Verarbeitungsbedingungen der Codierung in der gewünschten Richtung zu verändern, indem die Berechnungszeit und zugleich der Fluß vermindert wird.
- Bei einer zugleich einfachen und vorteilhaften Ausführungsform verfügt die Stufe der Bewegungsbewertung über ein erstes Untersystem zur Bestimmung eines Zwischenvektors ab den besagten ersten Bewegungsinformationen und ein zweites Untersystem zur Wertkorrektur dieses Zwischenvektors, der die besagten zweiten Bewegungsinformationen liefert. Diese ersten und zweiten Untersysteme können z.B. jeweils eine Serienschaltung der Adressierung, Subtrahierung, der Erhebung in die Quadratpotenz, der Summenberechnung und des Vergleichs aufweisen.
- In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Codiervorrichtung folgende Merkmale auf:
- (A) die Eingangssignale werden der Auswahlstufe über eine räumliche Filterstufe geliefert;
- (B) die Bewertungsstufe ist dafür vorgesehen, zweite Informationen in bezug auf die Bewegung einerseits zwischen den Eingangssignalen bestimmter Parität und den Eingangssignalen entgegengesetzter Parität und andererseits zwischen den aufeinanderfolgenden Eingangssignalen bestimmter Parität zu liefern.
- Bei dieser Ausführungsform ist die Codiervorrichtung vorzugsweise mit dem Merkmal versehen, daß die besagte Stufe zur Bewegungsbewertung über ein Untersystem zur Vektorbestimmung verfügt, das wiederum über eine Serienschaltung der Adressierung verfügt, die an einem ersten Eingang die besagten, zuvor verarbeiteten Signale und an einem zweiten Eingang die besagten ersten Bewegungsinformationen erhält, über eine Subtraktionsschaltung, eine Schaltung zur Berechnung der Quadratpotenz, eine Summenschaltung und eine Vergleichsschaltung, d.h. :
- (a) zur Bestimmung der zweiten Informationen in bezug auf die Bewegung zwischen den Signalen bestimmter Parität und den darauffolgenden Signalen entgegengesetzter Parität erhält die Subtrationschaltung an ihrem zweiten Eingang, der nicht mit der Adressierungsschaltung verbunden ist, Signale entgegengesetzter Parität;
- (b) für die Bestimmung der zweiten Informationen in bezug auf die Bewegung zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen bestimmter Parität geht dem zweiten Eingang der besagten Adressierungsschaltung ein serieller Verdopplungs-Multiplikator voraus, und die Subtraktionsschaltung erhält an ihrem zweiten, nicht mit der besagten Adressierungsschaltung verbundenen Eingang die Signale bestimmter Parität.
- Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, zugleich eine Decodiervorrichtung vorzuschlagen, die dazu in der Lage ist, die korrekte Decodierung codierter Signale nach der einen oder anderen Ausführungsform der Codiervorrichtung laut der Erfindung zu garantieren.
- Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine wie in der Einleitung definierte Decodiervorrichtung mit dem Merkmal, zusätzlichen über folgendes zu verfügen :
- (1) eine Schaltung zur Wiederherstellung von Bildern von Ausgangssignalen der besagten Schaltung zur entgegengesetzten orthogonalen Quantifikation und Transformation und von im Laufe des vorhergehenden Wiederherstellungszyklus bestimmter Vorherbestimmungsinformationen;
- (2) eine Verarbeitungsschaltung zur Wiederherstellung von Bildern nach einer der originalen Bildanordnung ähnlichen Disposition;
- (3) eine Vorherbestimmungsschaltung, dazu bestimmt, die besagten Vorherbestimmungsinformationen einerseits von mit dem Inhalt der besagten wiederhergestellten Bilder yerbundenen Informationen und andererseits von den besagten zweiten Bewegungsinformationen zu liefern.
- Nach einer ersten Ausführungsform weist diese Decodiervorrichtung das Merkmal auf, daß die besagten repräsentativen Signale Lichtsignale einer TV- Bildsequenz sind, daß die besagte Verarbeitungsschaltung eine Stufe der Unterproben und der Interpolation mit oder ohne Bewegungskompensation nach den besagten ersten Bewegungsinformationen und nach den Informationen der zuvor bestimmten Informationsmodi je nach dem Inhalt der besagten ursprünglichen Bilder ist, und, daß diese Stufe für Unterproben und Interpolation zwischen dem Ausgang der Wiederherstellungsschaltung und dem Eingang der Speicherschaltung eingefügt ist.
- Nach einer anderen Ausführungsform weist diese Decodiervorrichtung das Merkmal auf, daß die besagten repräsentativen Signale Chrominanzsignale einer TV- Bildsequenz sind, daß die besagte Verarbeitungsschaltung eine Reinterpolationsschaltung der Farbunterscheidungssignale dieser Chrominanzsignale ist, und, daß zwischen dem Ausgang der Wiederherstellungsschaltung und dem Eingang der Speicherschaltung ein Schalter zur Beseitigung eines von zwei wiederhergestellten Bildern eingefügt ist.
- Die Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung werden in der jetzt folgenden Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnungen, die als nicht erschöpfende Beispiele gegeben werden, verdeutlicht :
- - Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Codiervorrichtung laut der Erfindung;
- - Fig. 2a zeigt für einen Bildblock das Interpolationsprinzip mit Bewegungskompensation;
- - Fig. 2b zeigt ein Beispiel der Verbindung benachbarter Blöcke in einem nicht übertragenen Bild mit einem Block des darauffolgenden, übertragenen Bilds;
- - Fig. 2c zeigt das Prinzip der näheren Bestimmung neuer Bewegungsinformationen;
- - Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Bewegungsbestimmungsstufe für die Bereitstellung dieser neuen Bewegungsinformationen;
- - Fig. 4 zeigt das Korrekturprinzip der infolge der näheren Bestimmung erhaltenen Bewegungsinformationen;
- - die Fig. 5 und 6 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Codiervorrichtung laut der Erfindung;
- - Fig. 7 zeigt. eine andere Ausführungsform der Codiervorrichtung laut der Erfindung;
- - Fig. 8 zeigt im Falle der Signale U die Verarbeitung der räumlichen Unterproben, vorgenommen an den Signalen U und V der eine Chrominanzkomponente bildenden Farbunterschiede;
- - Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Stufe zur Bewegungsbewertung der Codiervorrichtung der Fig. 7;
- - die Fig. 10 und 11 zeigen zwei Ausführungsformen einer Codiervorrichtung laut der Erfindung, die jeweils der Codiervorrichtung der Fig. 6 und der der Fig. 7 entsprechen.
- Die folgende Beschreibung bezieht sich zuerst auf Fig. 1. Es wird vorausgesetzt, daß man bei der hier beschriebenen Ausführungsform ein nicht erschöpfendes Beispiel geben will zur Übertragung und/oder der Aufzeichnung von bewegten, in der Leuchtdichte nicht verflochtener Bildsequenzen (mit pro Bild z.B. 288 Zeilen mit 352 Bildpunkten pro Zeile) und mit zwei Chrominanzkomponenten U und V (ebenfalls mit 352 x 288 Bildpunkten), mit einer Originalfrequenz von 25 Hertz und einem gewünschten Fluß von 1,2 Mbit/Sekunde. Zusätzlich wird vorausgesetzt, daß die Originalbilder in bezug auf ihre Leuchtkomponente nach dem in der bereits erwähnten, weiter oben aufgeführten europäischen Patentanmeldung beschriebenen Prinzip der Unterproben verarbeitet wurden.
- Durch die vorherige Durchführung dieser Verarbeitung wird in diesem Fall erreicht, für die Leuchtdichte einerseits über Bildblöcke, die abhängig davon in sogenannte kompensierte Bildblöcke oder sogenannte Ersatzblöcke eingeteilt werden, ob sie im kompensierten Modus oder im Ersatzmodus übertragen und/oder gespeichert werden, und andererseits über mit diesen Blöcken verbundenen Versetzungsvektoren zu verfügen. Die Versetzungsvektoren sind mit jedem Block, z.B. mit den Abmessungen p x q der Bilder geraden Rangs, die danach beseitigt werden, verbunden (diese Wahl wird als Beispiel gegeben, man hätte auch die Übertragung der geraden Bilder und die Beseitigung der ungeraden Bilder wählen können). Die Einstufung in kompensierte Blöcke oder Ersatzblöcke kann mit Blöcken unterschiedlicher Größe der vorhergehenden durchgeführt werden, die man z.B. p' x q' bezeichnet.
- Im Fall der besonders interessanten Anwendung, wo die zu codierenden Signale die für die bewegten Bilder repräsentativen Informationen enthalten, mit einer oder zwei Compact Discs als Träger der übertragenen und/oder gespeicherten Signale, wurden für p = q = p' = q' = 8 bessere Ergebnisse erzielt. Doch diese Hypothese ist in keiner Weise begrenzend, und die weiter unten beschriebene Verarbeitung ist auf andere Blockgrößen und andere Bildformate anwendbar. In dem beschriebenen Beispiel in bezug auf Fig. 1 wird ebenfalls vorausgesetzt, daß die am Eingang der Codiervorrichtung verfügbaren Informationen ausschließlich in der Bewegung kompensierte Blöcke sind, was später, falls diese Informationen Ersatzblöcke enthalten, verallgemeinert wird.
- Diese Eingangssignale entsprechen bei dem hier beschriebenen Fall einer Bildsignal-Leuchtkomponente den mit einer Frequenz von 12,5 Hz aufeinanderfolgenden, in Blöcke mit 8 x 8 Bildpunkten aufgeteilten Bildern, die jeweils von Versetzungsvektoren D begleitet werden, die die ersten Bewegungsinformationen bilden.
- Die Codiervorrichtung der Fig 1 enthält eine Auswahlstufe, in diesem Falle eine Subtraktionsschaltung 10, deren Ausgang mit einer Stufe 20 verbunden ist, die die eigentliche Codierungskette bildet. Diese Codierungskette enthält hier wiederum eine Schaltung 21 zur orthogonalen Transformation und Quantifikation (die eine Information C der Blockeinstufung nach ihrer Aktivität liefert, die im allgemeinen mit Hilfe der Grenzen und abhängig von den subjektiven, mit den Kontrasten verbundenen Tests auf mehr oder weniger große Einheitlichkeit usw. definiert wird), eine Decodierschaltung 22 variabler Länge, einen Pufferspeicher 23, der mit einem konstanten Fluß die codierten Signale Sc liefert und eine Flußregelschaltung 24 (die eine Information N der Normalisierung liefert, die zur Schaltung 21 geleitet wird). Die Zusatzinformationen C und N werden übertragen, denn sie werden beim Empfang, bei den entgegengesetzten Transformations- und Quantifikationsvorgängen verwendet. Ein Beispiel einer solchen Codierungskette wird z.B. in dem Patent US-A-4394774, oder in einer noch vorteilhafteren Ausführungsform, der europaischen Patentanmeldung Nr. 0310175 beschrieben.
- Die Subtraktionsschaltung 10 erhält einerseits die Eingangssignale der Codiervorrichtung, die hier aus den in der Bewegung kompensierten Bildblöcken B besteht, und andererseits den Ausgang B' einer sogenannten Vorherbestimmungsstufe 40, und sendet an den Eingang der Schaltung 21 der Codierungsstufe 20 die Differenz zwischen dem in der Bewegung kompensierten, als Eingangssignal erhaltenen Block B und des Signals B', der wie weiter unten beschrieben ein vorbestimmter Block ist. So codiert die Codierstufe 20 anstelle der aufeinanderfolgenden Codierung aller Blöcke eines Bildes I&sub1;, aller Blöcke eines Bildes I&sub3;, eines Bildes I&sub5;, usw. nur den Unterschied zwischen diesen Bildern. Genauer gesagt entspricht diese Verarbeitung der zwischenbildlichen Codierung einer Codierung für jeden Bildblock, dem Unterschied zwischen einem Block B und dem laufenden Bild I&sub3; und einem Block B' des zuvor verarbeiteten und wiederhergestellten Bilds I&sub1;, unter Berücksichtigung eines Versetzungsvektors D' zwischen B und B', der eine zweite Bewegungsinformation darstellt.
- Der vorbestimmte Block B' wird von der Vorherbestimmungsstufe 40, die aus dem vorhergehenden, wiederhergestellten Bild (I&sub1;, wenn das laufende Bild I&sub3; ist) die dem Block B entsprechenden Proben entnimmt, die räumlich jedoch um den Vektor D' versetzt sind und BR genannt werden. Diese wiederhergestellten Blöcke BR werden in dem vorliegenden Fall von einer Wiederherstellungsstufe 30 geliefert, die hier in Serie und am Ausgang der orthogonalen Transformations- und Quantifikationsschaltung 21 eine entgegengesetzte orthogonale Transformations- und Quantifikationsschaltung 31, eine Wiederherstellungsschaltung 32 des vorhandenen Signals vor der Wahl des tatsächlich zu codierenden Signais (die zugleich den Ausgang B' der Vorherbestimmungsstufe 40 erhält und den entgegengesetzten Vorgang als den der Wahlstufe 10 vorgenommenen durchführt) und einen Bildspeicher 33 enthält. Der Ausgang dieses Bildspeichers 33 ist mit der Vorherbestimmungsstufe 40 verbunden, um ihr die Blöcke BR zu liefern. Die Vektoren D', die die zweiten Bewegungsinformationen bilden, werden von der sogenannten Bewegungsbewertungsstufe 50 geliefert, die wie weiter unten beschrieben arbeitet.
- Tatsächlich ist die Vorherbestimmungsstufe 40 hier eine Speicheradressierschaltung 33, abhängig von den Versetzungsvektoren D', die von der Bewertungsstufe 50 geliefert werden. Diese Vorherbestimmungsstufe kann nach der Adressierungsschaltung einen sogenannten Vorherbestimmungsfilter einschließen, der hauptsächlich der verbesserten Vorherbestimmung und dem Codieren dient. Die Schaltung 32 der Wiederherstellungsstufe 30 ist in dem beschriebenen Beispiel eine Additionsschaltung, gefolgt von einer Adressierschaltung für die Eingabe in den Speicher 33.
- Zuvor wurde betrachtet, daß jeder Block B&sub2; (z.B. von der Größe p x q) gerader, beseitigter (und darauffim interpolierter) Bilder I&sub2;, I&sub4;, usw. mit einem Versetzungsvektor D verbunden ist. Dieser Vektor wird auf dem Plan der Fig. 2a für drei aufeinanderfolgende Bilder I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, auch mit der Referenz I2n-1, I2n, I2n+1 dargestellt, um dieses Prinzip auf allgemeinere Art zu veranschaulichen. Dazu wurden in den Bildern I&sub1; und I&sub3; (oder I2n-1 und I2n+1), danach um I&sub2; codiert, die entsprechenden Blöcke B&sub1; und B&sub3;, unter Berücksichtigung des Vektors D dargestellt. Wenn man allgemein (siehe Fig. 2b für eine ähnliche Darstellung einer Bildfolge I2n-1, I2n, I2n+1, I2n+2) in dem übertragenen, zu codierenden Bild einen Block B2n+1 von der Größe p' x q' betrachtet, z.B. B&sub3; im Bild I&sub3;, kann man diesem Block B&sub3; eine Nachbarschaft zuordnen (deren Abmessungen vorzugsweise mit dem Wert der höchsten Stufe der Versetzungsvektorsuche in einem Untersystem der Bewegungsbewertung der Vorrichtung zur Vorbehandlung verbunden ist, die in der europäischen Patentanmeldung Nr.90201554.4 beschrieben wird), bestehend aus N Blöcken Bi2n (z.B. Bi2, wobei i von 1 bis N variiert) bei der Aufteilung des Bilds I2n (I&sub2;) in Blöcke einer Größe p x q. Hier ist es wahrscheinlich, daß der Versetzungsvektor, bezeichnet D', der die Bewegung des Blocks B&sub3; (oder B2n+1) zwischen dem Bild I&sub1; (oder I2n-1) und dem Bild I&sub3; (oder I2n+1) darstellt, nahezu das Doppelte eines der mit den Blöcken Bi2 (oder B2n) verbundenen Vektoren Di aufweist. Diese Folgerung kann in bezug auf Fig. 2c festgestellt werden : in dieser Fig. wird tatsächlich die Möglichkeit ersichtlich, daß der mit einem Block B&sub3;(B2n+1) des Bilds I&sub3;(I2n+1) verbundene Vektor D' gleich 2D ist, wobei 2D der mit dem Block B&sub2;(B2n) des Bilds I&sub2;(I2n) verbundene Versetzungsvektor ist, das wiederum benachbart zur Position des Blocks B&sub3;(B2n+ 1) im Bild I&sub2;(I2n) ist, d.h. benachbart zum Block I&sub2;(I2n), der mit diesem Block B&sub3;(B2n+1) in räumlicher Verbindung steht.
- Die Bewegungsbewertungsstufe 50 hat die Funktion, jeden dieser Vektoren Di zu testen und den besten unter ihnen zu bestimmen, und dann auf diesem ausgewählten Vektor eine Korrektur vorzunehmen. Das Ziel dieser Korrektur ist der Erhalt einer besseren Präzision des Wertes der Komponenten des so ausgewählten Vektors. Wenn tatsächlich ein ausgewählter Vektor Di einen mit der Präzision eines Bildpunktes jeder Komponente bekannten Wert hat, hat jeder zu diesem Vektors Di doppelte oder nahezu doppelte Vektor einen Wert mit einer doppelt so geringen Präzision von zwei Bildpunkten. Diese Präzision kann dann mit der Durchführung der vorgeschlagenen Korrektur erhöht werden, hier von +/- einem Bildpunkt jeder Komponente.
- Die Stufe 50, dargestellt in der Fig. 3, enthält einerseits ein erstes Untersystem 51 zur Vektorbestimmung. Dieses Untersystem 51, das die Funktion des Tests übernimmt, muß den Vektor Di bestimmen, der den Ausdruck Σ (I&sub3;(x) - &sub1;(x-2Di))² für jeden Block der Größe p' x q' minirnisiert, wobei I&sub3;(x) das laufende Bild und &sub1;(x-2Di) das wiederhergestellte, und um -2Di versetzte Bild ist und zu diesem Zweck der Reihe nach folgendes enthält :
- - eine Adressierschaltung 510, die dem Bildspeicher 33 die wiederhergestellten Bildproben &sub1; entnimmt, die denen des Blocks B&sub3; entsprechen, versetzt um (-2Di) in bezug auf den betrachteten Vektor Di;
- - eine Subtraktionsschaltung 511, die die Differenz zwischen I&sub3;(x), dem laufenden Bild, und &sub1;(x-2Di), dem wiederhergestellten und versetzten Bild berechnet;
- - eine Schaltung zur Berechnung der Quadratpotenz 512 der somit erhaltenen Differenz;
- - einer Summenschaltung 513 der somit erhaltenen und in die Quadratpotenz erhobenen Differenzen des gesamten Blocks B&sub3;;
- - eine Vergleichsschaltung 514 zur Bestimmung des Vektors Di, der zum schwächsten Ergebnis führt, wobei dieser ausgewählte Vektor D'int benannt wird.
- Die Stufe 50 enthält andererseits ein zweites Untersystem 52 zur Vektorkorrektur. Dieses Untersystem 52, das für die Durchführung einer Korrektur von ± 1 Punkt pro Bild (siehe Fig. 4) jeder Komponente des von dem Untersystem 51 gewählten Vektor D'int bestimmt ist, enthält aufeinanderfolgend die dem Untersystem 51 ähnlichen Elemente 520 bis 524, mit dem Unterschied, daß die Adressierschaltung 520 anstelle der verschiedenen zu testenden Vektoren Di den Vektor D'int erhält und bei ihm die neun verschiedenen Bildkorrekturmöglichkeiten von ± 1 Bildpunkt vornimmt (wie im Beispiel der Nachbarschaft der Fig. 4 dargestellt). Jetzt erhält man einen Ausgang des Vergleichers 524 und somit der Bewegungsbewertungsstufe 50, der Vektor D' wird zur Durchführung der Vorherbestimmung auf dem Block B&sub3; verwendet.
- Im allgemeinen vergleicht jeder Vergleicher 514 oder 524 die Ergebnisse paaweise und wählt das Schwächste aus, könnte allerdings vor der Auswahl des einen oder anderen auch die vorübergehende Speicherung aller Ergebnisse gewährleisten. Es muß auch erwähnt werden, daß man anstelle von zwei Untersystemen 51 und 52 nur ein einziges Untersystem vorsehen könnte, das zuerst die Funktion der Vektorbestimmung und dann die der Korrektur des so bestimmten Vektors durchführen würde. Diese Lösung erspart einige Schaltungen, führt dagegen zu einer etwas langsameren Funktionsweise. Letztlich wird die von der (oder den) Adressierschaltung(en) vorgenommene Adressierung hier direkt auf dem Bild I&sub1; gemacht, wenn die Präzision auf dem Vektor D' ein Bildpunkt ist. Wenn jedoch eine bessere Präzision - z.B. ein halber Bildpunkt - gesucht wird, wird die Adressierung durch eine Interpolation des proportionalen Faktors zur zusätzlich gewünschten Präzision auf ein anderes, vom Bild I&sub1; erhaltenes Bild vorgenommen.
- Bei einer zweiten, auf Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung zum Codieren laut der Erfindung ist die Auswahlstufe keine einfache Subtraktionsschaltung 10, sondern eine sogenannte zwischen-/innerbildliche Bestimmungsschaltung 100, deren Struktur und Funktionsweise weiter unten beschrieben wird.
- Diese Ausführungsvariante ist interessant, wenn man die Codierung der Blöcke mit einem Verarbeitungsverfahren verfeinern will, das abhängig von der in den verschiedenen Komponenten enthaltenen Energie der laufenden, zu verarbeitenden Signale in den verschiedenen Komponenten eine unterschiedliche Frequenz hat. Die zwischen-/innerbildliche Bestimmungsschaltung 100 enthält einerseits eine erste Schaltung 101 zur Berechnung der enthaltenen Energie durch Block B der zu verarbeitenden Signale der anderen Komponente als der laufenden Komponente. Die zwischen-/innerbildliche Bestimmungsschaltung 100 enthält dazu eine Subtraktionsschaltung 102, die einerseits die einem laufenden, dem Block B und andererseits die dem erwahnten Block B' entsprechende Proben erhält und der eine zweite Schaltung 103 zur Energieberechnung folgt. Diese Schaltung 103 berechnet selbst die in dem Probeblock enthaltene Energie am Ausgang der Subtraktionsschaltung 102 (immer ohne laufende Komponente). Ein Vergleicher 104 erhält dann den Ausgang der Energieberechnungsschaltungen 101 und 103 und wählt, abhängig von dem Ergebnis dieses Vergleichs, den einen oder anderen der beiden sogenannten zwischenbildlichen oder innerbildlichen Codierungsmodi aus (abgekürzt Zwischen- und Innercodierung genannt). Im einen oder anderen Fall wird eine zusätzliche Information M&sub1; mit Angaben des besagten Codierungsmodus übertragen, denn sie ist beim Empfang für die Wiederherstellung der Bilder erforderlich. Diese Information M&sub1; wird auch an die Signalwiederherstellungsschaltung 32 der Wiederherstellungsstufe 30 geleitet.
- Bei einer dritten, auf Fig. 6 dargestellten Ausführungsform muß sich die Codiervorrichtung laut der Erfindung der Tatsache anpassen, daß die Bewegungsbewertungsschaltung, die den Erhalt der mit den Eingangssignalen B verbundenen Vektoren D ermöglichte, wie bereits erwähnt fehlerhaft sein kann. In diesem Fall sind die Eingangssignale der Codiervorrichtung nicht mehr nur in Bewegungen kompensierte Blöcke, sondern können auch durch die Verbindung der Proben von I&sub2; und I&sub3; erhaltene Ersatzblöcke sein, wie in der bereits erwähnten europäischen Patentanmeldung EP-A-0404238 angegeben (Fall des Ersatzes mit Unterproben). Dann begleitet selbstverständlich eine zusätzliche Information M&sub2; diese Eingangsinformationen zur Angabe der Art des Blocks und des kompensierten Modus oder Ersatzmodus, der ihren Erhalt ermöglichte. Diese zusätzliche Information M&sub2; wird einerseits an den Empfang übertragen, da sie zur Bildwiederherstellung erforderlich ist, und andererseits zur zwischen-/innerbildlichen Bestimmungs 100 sowie an die Signalwiederherstellungsschaltung 32 der Wiederherstellungsschaltung 30 geleitet.
- Bei dieser dritten Ausführungsform erhält die zwischen-/innerbildliche Bestimmungsschaltung 100 die zusätzliche Information M&sub2;, damit der Codierungsmodus zwangsläufig auf innerbildlich gebracht wird, wenn am Eingang B der Codiervorrichtung Ersatzblöcke auftreten. Die Wiederherstellungsstufe 30 wird auf die folgende Art verändert : am unveränderten Ausgang der Schaltung 31 der entgegengesetzten orthogonalen Transformation und Quantifikation wird jetzt die Schaltung 32 durch die Schaltung 320 zur Wiederherstellung des vor der Auswahl des zu codierenden Signals anwesenden Signal ersetzt und der Ausgang dieser Wiederherstellungsschaltung 320 an den Speicher 33 geleitet. Die Wiederherstellungsschaltung 320 enthält zunächst einen über die Information M&sub2; gesteuerten Schalter 321 zur Vornahme der Auswahl zwischen einer Verarbeitung in kompensiertem Modus oder einer Verarbeitung in Ersatzmodus. Bei dem (CP bezeichneten) Fall der Verarbeitung in kompensiertem Modus kann jeder Block, wie gezeigt, zwischen- oder innerbildlich codiert werden, abhängig von der Position des Schalters 322, der den Ausgang C des Schalters 321 erhält und über die Information M&sub1; gesteuert wird. Der Ausgang dieses Schalters 321 wird darauffim zu einer Weiche 323 geleitet, d.h. bei zwischenbildlicher Codierung direkt, und bei innerbildlicher Codierung über eine Additionsschaltung 324, der an einem zweiten Eingang der Ausgang der Bestimmungsstufe 40 zugeführt wird, um an den an ihrem ersten Eingang vorhandenen Schalter 322 hinzugefügt zu werden. Bei dem (R bezeichneten) Fall der Verarbeitung im Ersatzmodus erhält eine Schaltung räumlicher Unterproben 325 den Ausgang R des Schalters 321, um in jedem Ersatzblock nur die Proben beizubehalten, die zu dem laufenden wiederherzustellenden Bild gehören. Die Blöcke in kompensiertem Modus werden auf ähnliche Art Proben entnommen, der innere Ausgang des Schalters 322 und der Ausgang der Additionsschaltung 324 werden zu diesem Zweck mit der Schaltung 325 verbunden. Daraufhin erhält eine Schaltung 326 die an den Ausgängen dieser Schaltung 325 vorhandenen Proben, um die Interpolation der fehlenden Proben der Ersatzblöcke vorzunehmen. Nach dieser Interpolation wird der Ausgang der Schaltung 326 an die Weiche 323 geleitet, um die Wiedereinfügung der Blöcke in Ersatzmodus in das Wiederhergestellte Bild zu gewährleisten. Der Ausgang der Weiche 323, an dem sich das wiederhergestellte Bild befindet, wird zum Speicher 33 geleitet.
- Eine vierte (bei der europäischen Patentanmeldung EP-A-0404238 bereits erwähnte) Ausführungsform, die der Form des Ersatzmodus ohne Unterproben entspricht, kann vorgeschlagen werden. Bei dieser Form gibt die zusätzliche Information M&sub2; an, ob der verarbeitete Block Teil eines beseitigten Bildes oder eines übertragenen Bildes ist und steuert zu diesem Zweck in der Wiederherstellungsstufe 30 einen (nicht abgebildeten) Schalter, der am Anfang dieser Stufe vorgesehen ist, um anschließend zu der besagten Stufe 30 nur die Blöcke der übertragenen Bilder zu übertragen. Die Blöcke der beseitigten Bilder werden codiert, doch von der Stufe 30 nicht wiederhergestellt. Die Bilder I&sub1; und I&sub3; werden beide wiederhergestellt, wenn die Verarbeitung der Blöcke des Bilds I&sub2; beginnt, die Bestimmungsstufe 40 kann im Falle dieses Durchführungsmodus eine Speicheradressierung durchführen, um entweder einen zum vorhergehenden Bild I&sub1; gehörenden Block B&sub1; oder einen zum darauffolgenden Bild I&sub3; gehörenden Block B&sub3; oder durch Aufrufen des einen oder anderen Bildes einen Block B&sub1;&sub3; = 1/2 (I&sub1; (X-D&sub1;&sub3;) + I&sub3; (X+D&sub1;&sub3;)) zu entnehmen, wobei X die Punkte des Blocks B&sub2; in Ersatzmodus und D&sub1;&sub3; den mit B&sub2; verbundenen Interpolationsvektor bezeichnet (der z.B., ohne daß dies eine Begrenzung darstellt, der durch die Bewegungsbestimmungsschaltung bestimmte Versetzungsvektor D sein kann, wie in der bereits erwähnten Patentanmeldung beschrieben).
- Bei der jetzt beschriebenen Form, bei der die Eingangssignale der Codiervorrichtung den Signalen U und V des Farbunterschieds entsprechen - d.h. der Chrominanzkomponente - sind die Eingangssignale nicht unbedingt der vorhergehenden Durchführung einer Verarbeitung unterworfen, die zu einer Einstufung der Bildblöcke in kompensierte Blöcke oder Ersatzblöcke führt. Jedoch ist es wie für die Leuchtdichte möglich, die Tatsache zu berücksichtigen, daß die Informationen der Bewegung D gleichzeitig wie die besagten Eingangssignale verfügbar sind, um eine verbesserte Codierungsvorrichtung zu ermöglichen.
- Eine derartige Codiervorrichtung wird anhand eines besonderen Beispiels auf Fig. 7 dargestellt. Die hier dargestellte Vorrichtung enthält zuerst eine räumliche Filterstufe 205 der Chrominanzsignale, die der Reihe nach eine räumliche Vorfilterschaltung 206 enthält, die getrennt die Signale U und die Signale V bearbeitet, und eine räumliche Unterprobenschaltung 207. Da der Inhalt der Chrominanzkomponente ärmer an hohen Frequenzen als der der Lichtdichtekomponente ist, wird eine erste Flußverminderung durch räumliche Unterproben jeder der Signale U und V erreicht.
- Diese räumliche Unterprobe, hier eines Faktors 4, ist auf Fig. 8 als Beispiel für die Signale U dargestellt, doch für die Signale V ähnlich. Auf Fig. 8 wurden die Bildpunke der Chrominanzkomponente mit dem entsprechenden Symbol U oder V dargestellt und die mit einem Kreis umringt, die von der Unterprobe beibehalten werden. Dabei stellt man fest, daß ein Block mit 4 x 4 Bildpunkten der Signale U (oder V, auf ähnliche Art) einem Block mit 16 x 8 (oder acht Blöcken 4 x 4) Lichtdichte entspricht, d.h. ein Block mit 8 x 8 Proben U (oder respektive V) deckt dieselbe räumliche Fläche wie ein Block 32 x 16 Lichtdichte.
- Mehr allgemein bewirkt die räumliche Unterprobe der Chrominanzkomponente, daß ein zu codierender Block Bchr Chrominanz mit p x q Proben U (oder respektive V) n Blöcken Bi Lichtdichte entspricht, wobei das Ganze dieselbe räumliche Fläche deckt. Die Codiervorrichtung enthält somit im Falle der Chrominanz einen Bewegungsbewerter, dazu bestimmt, für den wiederherzustellenden Bildblock zu bestimmten, welcher Versetzungsvektor unter der Gesamtheit der Versetzungsvektoren Di (i variiert von 1 bis n), die mit den besagten Blöcken Bi der Lichtdichte verbunden sind, verwendet werden kann. Außerdem wird hierbei einerseits ein Chrominanzbild geraden Rangs mit der Bezeichnung chr2, chr4, usw. in bezug auf das ihr vorausgehende Bild des entgegengesetzten Rangs Ihr1, Ichr3, usw., und andererseits ein Chrominanzbild ungeraden Rangs mit der Bezeichnung chr3, hr5, usw. in bezug auf das ihr vorausgehende Bild selben Rangs Ichr1, Ihr3, usw. wiederhergestellt.
- Die Codiervorrichtung der Fig. 7 enthält somit nach der räumlichen Filterstufe 205 die Auswahlstufe und dann die Stufe 220, die die mit der Stufe 20 identische Codierungskette bildet. Die Auswahlstufe ist hier eine zwischen-/innerbildliche Bestimmungsschaltung 210 gleicher Struktur wie die Schaltung 100 der Fig. 5 und 6. Diese Stufe 210 erhält einerseits die Blöcke B des Ausgangs der räumlichen Filterstufe und andererseits die Blöcke des Ausgangs B' einer Vorherbestimmungsstufe 240, die mit der Stufe 40 der Fig. 1, 5 und 6 identisch und somit ebenfalls aus einer Adressierschaltung des Ausgangsspeichers einer Wiederherstellungsstufe 230, ähnlich der Stufe 30 zusammengesetzt ist. Wie zuvor liefert die Stufe 210 eine zusätzliche Information M&sub1;, relativ zum zwischen-/innerbildlichen Codierungsmodus, der ebenfalls weitergeleitet wird, da er beim Empfang erforderlich ist. Die Speicheradressierung wird abhängig der Versetzungsvektoren D' durchgeführt, die von einer Bewertungsstufe 250 geliefert werden und die wie zuvor die zweiten Bewegungsinformationen bilden. In der Wiederherstellungsstufe 230 ist die Wiederherstellungsschaltung mit der Referenz 232 zwischen einer entgegengesetzten orthogonalen Transformations- und Quantifikationsschaltung 31 und einem Bildspeicher 33 angebracht und ist ähnlich der der Fig. 6, mit folgenden Ausnahmen :
- - fehlende Einstufung kompensierter Blöcke und Ersatzblöcke macht den Kanal mit den Schaltungen 321, 325 und 326 überflüssig, daher werden diese Elemente beseitigt, der Ausgang der Schaltung 31 wird dann direkt zum Eingang der Schaltung 322 geleitet;
- - die Weiche 323 wird nicht mehr benötigt und wird durch einen Schalter ersetzt, der hier mit einer Frequenz von 12,5 Hertz arbeitet, um nur die erforderlichen Bilder, also hier die geraden Bilder zum Speicher 33 zu senden.
- Die auf der Fig. 9 dargestellte Bewegungsbewertungsstufe 250 enthält hier ein einziges Untersystem zur Vektorbestimmung. Tatsächlich ist aufgrund der geringeren Definition und des ärmeren Inhalts der Chrominanz hoher Frequenzen die auf dem ausgewählten Vektor durchgeführte Korrektur, die im Fall der Leuchtdichte von dem Untersystem 52 vorgenommen wird, hier nicht mehr erforderlich. Die Vektorbestimmung wird einerseits von den zu verarbeitenden Eingangssignalen B, andererseits von den beim vorhergehenden Verarbeitungszyklus bereits verarbeiteten Signale, die somit am Ausgang der Wiederherstellungsstufe 230 verfügbar sind, und zugleich von den besagten ersten Bewegungsinformationen durchgeführt. Dieses Untersystem ist dem zuvor beschriebenen Untersystem 51 sehr ähnlich, und der Bewegungsbewerter nimmt die Vektorwahl vor, die dasselbe Kriterium wie im Falle der Leuchtdichte so klein wie möglich hält. Diese ersten Bewegungsinformationen sind hier die n Vektoren Di, die mit den n Leuchtdichteblöcken Bi verbunden sind und dem betrachteten Chrominanzblock entsprechen. Das Untersystem zur Vektorbestimmung, das hier die Bewegungsbestimmungsstufe 250 bildet, besteht hauptsächlich aus einer Adressierschaltung 251, die an einem ersten Eingang die besagten, zuvor verarbeiteten Signale, d.h. die Blöcke BR des Ausgangs der Wiederherstellungsstufe 230 (eines Bildes &sub1;), und an einem zweiten Eingang die n Vektoren Di erhält, die die ersten Bewegungsinformationen bilden. Die Adressierschaltung 251 wird von einer Subtraktionsschaltung 252, einer Schaltung zur Berechnung der Quadratpotenz 253, einer Summenschaltung 254 und einem Vergleicher 255 gefolgt.
- Dabei muß hier zwischen zwei Situationen unterschieden werden. Im ersten Fall erhält die Adressierschaltung 251 zur Bestimmung der zweiten Bewegungsinformationen D' in bezug auf die Bewegung zwischen einem Bild ungeraden Rangs und einem darauffolgenden Bild geraden Rangs, z.B. zwischen I&sub1; und I&sub2;, zwischen I&sub3; und I&sub4;, usw. direkt die Vektoren Di, und die Subtraktionsschaltung 252 erhält in diesem Fall an ihrem zweiten, nicht mit der Adressierschaltung verbundenen Eingang die laufenden Signale, die zu diesem Zeitpunkt I&sub2;, I&sub4;, usw. entsprechen. Im zweiten Fall dagegen, wenn die Stufe 250 die Bestimmung der zweiten Bewegungsinformationen D' in bezug auf die Bewegung zwischen aufeinanderfolgenden Bildern ungeraden Rangs durchführt, z.B. zwischen I&sub1; und I&sub3;, zwischen I&sub3; und I&sub5;, usw. erhält die Adressierschaltung 251 die Vektoren Di diesmal über einen nicht abgebildeten Verdopplungs-Multiplikator, die an dem zweiten Eingang der Subtraktionsschaltung 252 vorhandenen, laufenden Signale entsprechen jetzt I&sub3;, I&sub5;, usw. Tatsächlich weisen im ersten Fall die zweiten Bewegungsinformationen annähernd die doppelte Größenordnung der ersten Bewegungsinformationen auf.
- Ebenso muß, wenn die Signale vor ihrer Übertragung und/oder Speicherung wie den soeben beschriebenen in Codiervorrichtungen codiert wurden, ihre Decodierung vorgesehen werden, um eine Wiederherstellung der Originalsignale zu ermöglichen.
- Die Ausführungsform einer geeigneten Decodiervorrichtung für Fälle, in denen diese Originalsignale (beim Senden, vor der Codierung) den Leuchtdichtesignalen einer Sequenz TV-Bilder entsprechen, ist auf Fig. 10 dargestellt. In dieser Decodiervorrichtung werden die übertragenen und/oder gespeicherten Signale zuerst an einen Pufferspeicher 310 geleitet, an dessen Ausgang eine Decodierschaltung 320 variabler Länge vorgesehen ist. Diese Schaltung 320 liefert für die aufeinanderfolgenden Blöcke die quantifizierten Blöcke, die danach zur entgegengesetzten orthogonalen Quantifikations- und Transformationsschaltung 330 geleitet werden, die entgegengesetzte Quantifikation wird mit Hilfe eines Signals der Norm N durchgeführt, das beim Senden von der Flußregelschaltung 24 (siehe Fig. 1, 5, 6, 7) geliefert, dann hinsichtlich des entgegengesetzten Verfahrens beim Empfang bei der Decodierung übertragen und/oder gespeichert wird.
- Die Decodiervorrichtung der Fig. 10 verfügt im Falle der Vorverarbeitung mit Unterproben über eine Wiederherstellungsschaltung 340 der Informationsposten einerseits der Ausgangssignale der entgegengesetzten orthogonalen Quantifikations- und Transformationsschaltung 330 und andererseits der zuvor (bei einem vorhergehenden Wiederherstellungszyklus) bestimmten Vorherbestimmungsstufe und zugleich der Informationen M&sub1; (zwischen-/innerbildliche Codierung) und M&sub2; (kompensierte Blöcke oder Ersatzblöcke). Der Ausgang dieser Schaltung 340 wird über eine wie die in der europäischen Patentanmeldung Nr.90201554.4 beschriebenen Signalverarbeitungsschaltung 350 zu einer Speicherschaltung 360 geleitet. In dieser Unterlage wird auf Fig. 7 eine Vorrichtung beschrieben, die einerseits hauptsächlich aus einem Untersystem zur Bewegungskompensation, dem ein erster Schalter mit zwei Eingängen vorgeschaltet ist, in die die Eingangssignale der Vorrichtung entweder direkt oder über ein erstes Unterproben- und Interpolations-Untersystem geleitet werden, und andererseits aus einem zweiten Unterproben-und Interpolations-Untersystem besteht, dem ein zweiter Schalter mit zwei Eingängen vorgeschaltet ist, in den ebenfalls die Eingangssignale entweder direkt oder über eine Serienschaltung - die aus dem ersten Schalter und den beiden vorgeschalteten Kanälen und dem Untersystem zur Bewegungskompensation besteht - geleitet werden. Ein dritter Schalter, der wie die beiden anderen über die Information des kompensierten Modus oder des Ersatzmodus gesteuert wird, wählt entweder den Ausgang des Untersystems zur Bewegungskompensation oder den des zweiten Unterproben- und Interpolations- Untersystems. Letztlich wählt ein vierter Schalter mit einem doppelten Rhythmus dessen der Eingangssignale entweder den Ausgang des dritten Schalters oder den des ersten Schalters, doch um einen Bildzeitraum verzögert. Die beiden Unterproben- und Interpolations-Untersysteme verfügen beide der Reihe nach über eine räumliche Unterprobenschaltung und eine räumliche Interpolationsschaltung, die dem verwendeten Modus der räumlichen Unterproben angepaßt ist.
- Da die Schaltung 350 die Ausgangsbilder I&sub2; und I&sub3; der Decodiervorrichtung liefert, verfügt sie hier über einen (nicht abgebildeten) Schalter, der es ermöglicht, zur Speicherschaltung 360 nur das einzige zu speichernde Bild I&sub3; zu senden. Die so zur Schaltung 350 übertragenen Signale enthalten im allgemeinen für jeden Informationsposten wie Bilder in der genauer beschriebenen Anwendung und wie im Fall der Verarbeitungsvorrichtung, an deren Struktur soeben erinnert wurde, teilweise wiederhergestellte Blöcke (entsprechend dem kompensierten und codierten, oder dem zwischen-/innerbildlichen Modus) und teilweise Blöcke im Ersatzmodus.
- Im Falle der Vorverarbeitung ohne Unterproben verfügt die Signalverarbeitungsschaltung 350, z.B. in einer Ausführung, die in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0404238 beschrieben wird, selbstverständlich nicht mehr über die Unterproben- und Interpolations-Untersysteme und die ersten und zweiten entsprechenden Schalter, und die ersten und zweiten Sequenzen der in diesem Fall vorgesehenen Signale werden an den Eingang der jeweiligen Untersysteme zur Bewegungskompensation und den des dritten Schalters geleitet.
- Die Speicherung in der Speicherschaltung 360 beendet den Wiederherstellungszyklus und ermöglicht es, über die Signale für die Bestimmung der besagten Vorherbestimmungsinformationen und den darauffolgenden Wiederherstellungszyklus zu verfügen. Diese Vorherbestimmungsinformationen werden in einer Vorherbestimmungsschaltung 370 bestimmt, die einerseits den Ausgang der Speicherschaltung 360 und andererseits die zweiten Informationen der Bewegung D' erhält und hier tatsächlich eine Adressierschaltung der Schaltung 360 ist, unter Berücksichtigung der von den Informationen D' angegebenen Versetzungen.
- Für den Fall, daß die Originalsignale (beim Senden, vor dem Codieren) den Chrominanzsignalen einer TV-Bildsequenz entsprechen, wird eine ander Ausführungsform der Decodiervorrichtung auf Fig. 11 dargestellt. Die Schaltungen 310, 320, 330, 360 und 370 sind in dieser Vorrichtung identisch mit den Schaltungen gleicher Referenzen der Fig. 10. Die Wiederherstellungsschaltung 340 ist der vorhergehenden sehr ähnlich, mit dem einzigen Unterschied, daß sie im Falle der Fig. 11 keine Informationen M&sub2; erhält, da im allgemeinen für die Chrominanz keine Unterscheidung zwischen kompensierten Blöcken und Ersatzblöcken besteht. Der Ausgang dieser Wiederherstellungsschaltung 340 wird einerseits an eine Schaltung 450 zur Reinterpolation der Farbunterschiedssignale geleitet, deren Ausgang dazu bestimmt ist, an ein Sichtgerät geleitet zu werden, und andererseits zu einem Schalter 480, der hier mit einer Frequenz von 12,5 Hertz arbeitet und zwischen der Schaltung 340 und der Speicherschaltung 360 eingefügt ist. Dieser Schalter 480 ist dafür vorgesehen, einen von zwei wiederhergestellten Informationsposten zu beseitigen und nur den für die Vorherbestimmung nützlichen auszuwählen, nach demselben Funktionsprinzip wie dem des Auswahlschalters ungerader Bilder der Wiederherstellungsschaltung 232 der Fig. 7.
- Selbstverständlich können zu den beschriebenen Ausführungsformen Varianten vorgeschlagen werden. Es wurde insbesondere berücksichtigt, daß die Verarbeitungen in bezug auf die Signale U und V der Farbunterschiede getrennt durchgeführt werden, z.B. die von der Schaltung 206 vorgenommene räumliche Vorfilterung und die von der Schaltung 210 getroffenen Entscheidungen. Dagegen kann man sich entscheiden, diese Verarbeitungen über die globale Wiederherstellung der Chrominanzkomponente wie für U und V durchzuführen. In diesem Fall ist auch die Testfunktion des Untersystems der Vektorbestimmung der Bewegungsbewertungsstufe dieselbe : dann wird sie in der kleinstmöglichen Bestimmungsform der Vektoren Di, doch nicht mehr für U oder für V mit dem obengenannten Ausdruck, sondern jetzt mit dem folgenden Ausdruck ausgeführt :
- oder dem folgenden Ausdruck :
- abhängig davon, ob man sich in der einen oder anderen zuvor definierten Situation (Bewegung zwischen Bildern ungerader und gerader Ränge oder zwischen Bildern gerader Ränge) befindet, werden die so ausgewählten Vektoren auf dieselbe Art wie für U und V übertragen und/oder gespeichert.
Claims (8)
1. Die vorliegende Erfmdung betrifft eine Vorrichtung zum Codieren von
Eingangssignalen, repräsentativ für sogenannte originale Bilder (I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4;, I&sub5;, ...),
die in einer Sequenz angeordnet sind, in der sie nach ihrem in Indexen erscheinenden
Rang oder ihrer Parität lokalisiert werden, wobei die besagte Vorrichtung folgendes
enthält :
(a) eine Codierstufe (20) variabler Länge;
(b) eine abgeleitet an die Codierstufe angeschlossene Wiederherstellungsstufe
(30), dafür vorgesehen, auf die an der Anschlußstelle vorhandenen Signale mit der
besagten Codierstufe an dieser Anschlußstelle die entgegengesetzten der durch die
besagte Codierstufe auf die Eingangssignale dieser Codierstufe bereits durchgeführten
Vorgänge durchzuführen;
(c) eine Bewertungsstufe der Bewegungen nach begrenzten Blöcken innerhalb
der besagten Bilder;
(d) eine Vorherbestimmungsstufe (40) nach den Ausgangssignalen der
besagten Wiederherstellungs- und Bewegungsbewertungsstufe;
die besagte Codierstufe weist folgende Merkmale auf:
(A) die Stufe der Bewegungsbewertung (50) verfügt über Mittel zur
Bestimmung einerseits von Eingangssignalen (I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) einer bestimmten Parität
in der besagten, zur Übertragung bestimmten Sequenz und andererseits über sogenannte
primäre Bewegungsinformationen (D), relativ zur Bewegung zwischen diesen
Eingangssignalen und in der besagten Sequenz repräsentativ der zusätzlichen
Eingangssignale (I&sub2;, I&sub4;, I&sub6;, I&sub8;, ...) entgegengesetzter Parität, die nicht zur Übertragung
bestimmt sind und die sie ersetzen, der sogenannten zweiten, doch jetzt in der besagten
Sequenz repräsentativen Bewegungsinformationen (D') der zwischen den
aufeinanderfolgenden Eingangssignalen (I&sub1; und I&sub3;; I&sub3; und I&sub5;; I&sub5; und I&sub7;, usw.)
stattgefundenen Bewegung gleicher Parität, sogenannter jeweiliger nachträglicher (I&sub3;, I&sub5;,
I&sub7;, ...) und vorhergehender. I&sub1;, I&sub3;, I&sub5;, ...) Eingangssignale, wobei diese zweiten
Informationen (D') für die besagte Vorherbestimmungsstufe bestimmt sind;
(B) die Vorherbestimmungsstufe wird von einer Auswahlstufe (100) der in der
besagten Codierstufe zu codierenden Signale gefolgt, die einerseits von den
Eingangssignalen der Vorrichtung und andererseits den Ausgangssignalen der besagten
Vorherbestimmungsstufe herrühren;
(C) die Wiederherstellungsstufe verfügt über einen zusätzlichen
Verarbeitungskanal (31, 320, 33), wenn die Eingangssignale der Vorrichtung von
zusätzlichen Informationen (M2) begleitet werden.
2. Eine Codiervorrichtung laut Anspruch 1, mit dem Merkmal, daß die Stufe
der Bewegungsbewertung über ein erstes Untersystem (51) zur Bestimmung eines
Zwischenvektors ab den besagten ersten Bewegungsinformationen und ein zweites
Untersystem (52) zur Wertkorrektur dieses Zwischenvektors verfügt, der die besagten
zweiten Bewegungsinformationen (D') liefert.
3. Eine Vorrichtung zum Codieren laut Anspruch 2, mit dem Merkmal, daß
die besagten Untersysteme (51, 52) zur Bestimmung des Zwischenvektors und der zur
Wertkorrektur jeweils über eine Serienschaltung der Adressierung (510, 520),
Subtrahierung (511, 521), der Erhebung in die Quadratpotenz (512, 522), der
Summenberechnung (513, 523) und des Vergleichs (514, 524) verfügen.
4. Eine Vorrichtung zum Codieren laut Anspruch 1, mit dem Merkmal,
daß :
(A) die Eingangssignale der Auswahlstufe (210) über eine räumliche
Filterstufe (205) geliefert werden;
(B) die Bewertungsstufe (250) dafür vorgesehen ist, zweite Informationen (D')
in bezug auf die Bewegung einerseits zwischen den Eingangssignalen bestimmter Parität
und den Eingangssignalen entgegengesetzter Parität und andererseits zwischen den
aufeinanderfolgenden Eingangssignalen bestimmter Parität zu liefern.
5. Eine Vorrichtung zum Codieren laut Anspruch 4, mit dem Merkmal, daß
die besagte Stufe zur Bewegungsbewertung (250) über ein Untersystem zur
Vektorbestimmung verfügt, das wiederum über eine Serienschaltung der Adressierung
(251) verfügt, die an einem ersten Eingang die besagten, zuvor verarbeiteten Signale
und an einem zweiten Eingang die besagten ersten Bewegungsinformationen (D) über
eine Subtraktionsschaltung (252), eine Schaltung zur Berechnung der Quadratpotenz
(253), eine Summenschaltung (254) und eine Vergleichsschaltung (255) erhält, d.h. :
(a) zur Bestimmung der zweiten Informationen (D') in bezug auf die
Bewegung zwischen den Signalen bestimmter Parität und den darauffolgenden Signalen
entgegengesetzter Parität erhält die Subtraktionschaltung (252) an ihrem zweiten
Eingang, der nicht mit der Adressierungsschaltung (251) verbunden ist, Signale
entgegengesetzter Parität;
(b) für die Bestimmung der zweiten Informationen (D') in bezug auf die
Bewegung zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen bestimmter Parität geht dem
zweiten Eingang der besagten Adressierungsschaltung ein serieller Verdopplungs-
Multiplikator voraus, und die Subtraktionsschaltung erhält an ihrem zweiten, nicht mit
der besagten Adressierungsschaltung verbundenen Eingang die Signale bestimmter
Parität.
6. Eine Vorrichtung zum Decodieren der zuvor übertragenen und/oder
gespeicherten Signale nach Verminderung des Flusses, die besagten Signale,
repräsentativ für die sogenannten originalen Bilder (I&sub1;, I&sub2;, I&sub3;, I&sub4;, I&sub5;, ...), sind in einer
Sequenz angeordnet, in der sie nach ihrem in Indexen erscheinenden Rang oder ihrer
Parität lokalisiert werden und vor der Übertragung und/oder der Speicherung in einer
Codiervorrichtung codiert wurden, die folgendes enthält :
(a) eine Codierstufe variabler Länge;
(b) eine parallel an die Codierstufe angeschlossene Wiederherstellungsstufe,
dafür vorgesehen, auf die an der Anschlußstelle vorhandenen Signale mit der besagten
Codierstufe die entgegengesetzten der an dieser Anschlußstelle durch die besagte
Codierstufe auf die Eingangssignale dieser Codierstufe bereits durchgeführten Vorgänge
durchzuführen;
(c) eine Bewertungsstufe der Bewegungen nach begrenzten Blöcken innerhalb
der besagten Bilder, vorgesehen zur Bestimmung einerseits von Eingangssignalen (I&sub1;,
I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) einer bestimmten Parität in der besagten, zu übertragenden Sequenz und
andererseits sogenannter primärer Bewegungsinformationen (D), relativ zur Bewegung
zwischen diesen Eingangssignalen und in der besagten Signalsequenz repräsentativ für
die zusätzlichen Eingangssignale (I&sub2;, I&sub4;, I&sub6;, I&sub8;, ...) entgegengesetzter Parität, die nicht
zur Übertragung bestimmt sind und die sie ersetzen, sogenannte zweite
Bewegungsinformationen (D'), und in der besagten Sequenz repräsentativ der
stattgefundenen Bewegung zwischen aufeinanderfolgenden Eingangssignalen (I&sub1; und I&sub3;;
I&sub3; und I&sub5;; I&sub5; und I&sub7;, usw.) derselben, sogenannten bestimmten Parität, jeweils
nachträgliche Eingangssignale (I&sub3;, I&sub5;, I&sub7;, ...) und vorhergehende Eingangssignale (I&sub1;, I&sub3;,
I&sub5; ...) bezeichnet, wobei die besagten zweiten Informationen (D') für die besagte
Vorherbestimmungsstufe bestimmt sind;
(d) eine Vorherbestimmungsstufe nach den Ausgangssignalen der besagten
Wiederherstellungs- und der Bewegungsbestimmungstufen;
(e) eine Auswahlstufe ab einerseits den Eingangssignalen der
Codiervorrichtung und andererseits ab den Ausgangssignalen der besagten
Vorherbestimmungsstufe der zu codierenden Signale in der besagten Codierstufe;
die besagte Codierstufe verfügt über eine Decodierstufe und diese über eine Reihe
Pufferspeicher (310), eine Decodierschaltung (320) und eine Schaltung zur
entgegengesetzten orthogonalen Quantifikation und Transformation (330) der
decodierten Signale, die ebenfalls die zuvor übertragenen und/oder gespeicherten
Signale C und N erhält und jeweils eine Klassifizierung der Blöcke nach ihrem Inhalt
und eine Normalisationsinformation bildet, mit dem Merkmal daß sie zusätzlich über
folgendes verfügt:
(1) eine Schaltung zur Wiederherstellung von Bildern (340) von
Ausgangssignalen der besagten Schaltung zur entgegengesetzten orthogonalen
Quantifikation und Transformation und von im Laufe des vorhergehenden
Wiederherstellungszyklus bestimmter Vorherbestimmungsinformationen;
(2) eine Verarbeitungsschaltung zur Wiederherstellung von Bildern (350) nach
einer der originalen Bildanordnung ähnlichen Disposition;
(3) eine Vorherbestimmungsschaltung (370), dazu bestimmt, die besagten
Vorherbestimmungsinformationen einerseits von mit dem Inhalt der besagten
wiederhergestellten Bilder verbundenen Informationen und andererseits von den
besagten zweiten Bewegungsinformationen (D') zu liefern.
7. Eine Vorrichtung zum Decodieren laut Anspruch 6, mit dem Merkmal,
daß die besagten repräsentativen Signale Lichtsignale einer TV-Bildsequenz sind, daß
die besagte Verarbeitungsschaltung (350) eine Stufe der Unterproben und der
Interpolation mit oder ohne Bewegungskompensation nach den besagten ersten
Bewegungsinformationen (D) und nach den Informationen der zuvor bestimmten
Informationsmodi je nach dem Inhalt der besagten ursprünglichen Bilder ist, und daß
diese Stufe für Unterproben und Interpolation zwischen dem Ausgang der
Wiederherstellungsschaltung (340) und dem Eingang der Speicherschaltung (360)
eingefügt ist.
8. Eine Vorrichtung zum Decodieren laut Anspruch 6, mit dem
Merkmal, daß die besagten repräsentativen Signale Chrominanzsignale einer TV-
Bildsequenz sind, daß die besagte Verarbeitungsschaltung eine Reinterpolationsschaltung
(450) der Farbunterscheidungssignale dieser Chrominanzsignale ist, und, daß zwischen
dem Ausgang der Wiederherstellungsschaltung (340) und dem Eingang der
Speicherschaltung (360) ein Schalter (480) zur Beseitigung eines von zwei
wiederhergestellten Bildern eingefügt ist.
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