DE3809443A1 - Method for correcting picture faults in the digital transmission of reduced-data video signals - Google Patents

Method for correcting picture faults in the digital transmission of reduced-data video signals

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DE3809443A1
DE3809443A1 DE3809443A DE3809443A DE3809443A1 DE 3809443 A1 DE3809443 A1 DE 3809443A1 DE 3809443 A DE3809443 A DE 3809443A DE 3809443 A DE3809443 A DE 3809443A DE 3809443 A1 DE3809443 A1 DE 3809443A1
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Karl Heinz Dipl Ing Moehrmann
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Abstract

When the DPCM interframe coding is used, picture faults caused by transmission errors remain stored at the receiving end. To correct these, signal values obtained by means of an intrafield coding are transmitted, from these picture signal values (sri') are reconstructed at the receiving end, compared with stored picture signal values (sr') or auxiliary picture signal values (srh') determined from these and in the case of greater deviations, the newly reconstructed picture signal value (sri') is in each case processed further and stored. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Bild­ fehlern bei der digitalen Übertragung von datenreduzierten Videosignalen und entsprechend ausgebildete Coder und Decoder.The invention relates to a method for correcting an image errors in the digital transmission of data-reduced Video signals and appropriately trained coders and decoders.

Bei der digitalen Übertragung von Videosignalen werden in zu­ nehmendem Maße Datenreduktionsverfahren eingesetzt. In der Zeitschrift "telcom report" 10 (1987) Nr. 5, Seiten 266 bis 271 sind Prinzipien dieser Verfahren beschrieben. Das bekannteste Verfahren wendet die Differenz-Pulscodemodulation an. Hierbei werden nicht die Abtastwerte eines Videosignals direkt übertra­ gen, sondern hier als DPCM-Werte bezeichnete Differenzen, die jeweils zwischen einem Abtastwert und einem Schätzwert gebil­ det werden, der auf geeignete Weise aus vorangegangenen Abtast­ werten ermittelt wird. Der DPCM-Coder wird unter Einbeziehung des Quantisierers als rekursiv arbeitende Rechenschleife ausge­ führt. Hierdurch wird ein Gleichlauf mit dem DPCM-Decoder er­ zielt. Coder und Decoder werden entsprechend der erforderlichen Datenreduktion und den Erwartungen an die Bildqualität ausge­ legt. Neben einer angepaßten Quantisierung und Codierung der übertragenen DPCM-Werte ist für die Datenreduktion die möglichst genaue Prädiktion der Schätzwerte ausschlaggebend. Bei "ruhen­ den" Bildern oder Bildern mit einem geringen Bewegungsanteil ist es zweckmäßig, jeweils den bereits rekonstruierten Bildsi­ gnalwert an der geometrisch gleichen Stelle des vorangegangenen Fernsehbildes als Schätzwert zu verwenden, da dieser mit dem Bildsignalwert des aktuellen Fernsehbildes übereinstimmt (In­ terframe Codierung). Bei Bildfolgen mit Bewegung wird dagegen bei entsprechend ausgeführten komplexen Codern der Schätzwert aus Bildsignalwerten eines Fernsehhalbbildes oder eines Fern­ sehvollbildes ermittelt (Intrafield- oder Intraframe-Codierung). When digitally transmitting video signals, in to Increasingly, data reduction processes are used. In the Journal "telcom report" 10 (1987) No. 5, pages 266-271 the principles of this procedure are described. The most popular Method uses differential pulse code modulation. Here the samples of a video signal are not transmitted directly gen, but rather differences referred to here as DPCM values that each formed between a sample and an estimated value det, the appropriate way from previous scan values is determined. The DPCM coder is being incorporated of the quantizer as a recursively working arithmetic loop leads. This ensures synchronization with the DPCM decoder aims. Encoders and decoders are required according to the requirements Data reduction and the expectations of the image quality lays. In addition to an adapted quantization and coding of the transmitted DPCM values is the most possible for data reduction accurate prediction of the estimated values is crucial. At "rest the "pictures or pictures with little movement it is advisable to use the reconstructed image in each case gnalwert at the geometrically same point of the previous one TV picture to be used as an estimate, as this is related to the Picture signal value of the current television picture matches (In terframe coding). In the case of image sequences with movement, on the other hand in the case of appropriately executed complex coders, the estimated value from image signal values of a television field or a remote full visual image is determined (intrafield or intraframe coding).

Während sich der Interframe-Prädiktor besonders für die Codie­ rung bei ruhenden oder sich nur langsam bewegenden Bildvorlagen eignet, er liefert hier optimale Schätzwerte, eignet sich der Intrafield-Prädiktor besonders bei schnelleren Bewegungen. Ein hier nicht näher erläuterter Interfield-Prädiktor liegt in sei­ ner Wirkungsweise zwischen den vorhergehend genannten Prädikto­ ren. Ein Umschalten zwischen den Codierungsarten wird vom Bild­ inhalt gesteuert, ebenso die Quantisierung.While the interframe predictor is particularly useful for Codie tion in the case of stationary or only slowly moving original images suitable, it provides optimal estimated values here, is suitable Intrafield predictor especially for faster movements. A Interfield predictor, not explained in detail here, lies in sei ner mode of action between the previously mentioned predictions ren. Switching between the coding types is made possible by the image content controlled, as well as the quantization.

Bei einem zweiten Datenreduktionsverfahren, dem Transformations­ verfahren, wird das Fernsehbild in kleinere Teilbilder zerlegt, die dann mittels mehrerer gewichteter Basisfunktionen nachgebil­ det werden. Die Gewichtskoeffizienten dieser Basisfunktionen werden codiert übertragen. Eine Kombination von Transformations­ verfahren und DPCM-Codierung, als "Hybrid-Codierung" bezeichnet, führt zu einer weiteren Datenreduktion, die durch Übertragung von Bewegungsvektoren und empfangsseitige Interpolation nicht übertragenener Zwischenbilder noch weiter vergrößert werden kann.In a second data reduction process, transformation proceed, the television picture is broken down into smaller partial pictures, which are then modeled by means of several weighted basis functions be det. The weight coefficients of these basic functions are transmitted in coded form. A combination of transformations procedure and DPCM coding, referred to as "hybrid coding", leads to a further data reduction by transmission of motion vectors and interpolation at the receiving end are not transferred intermediate images can be further enlarged can.

Bei ruhenden Bildern werden bei Anwendung der Interframe-Codie­ rung in reinen DPCM-Systemen oder auch in hybriden Systemen keine DPCM-Signalwerte ungleich Null ausgesendet. Werden Bild­ fehler durch Übertragungsstörungen verursacht, so werden diese fehlerhaften Bildsignalwerte empfangsseitig im Bildspeicher des Frame-Prädiktors eingespeichert. Solange keinerlei Veränderung im Bildinhalt auftritt, bleiben aber auch diese fehlerhaften Bildsignalwerte gespeichert. Erst nach Umschalten auf eine In­ trafield-Codierung werden diese Fehler wieder abgebaut. Bei einer Intrafield- oder Intraframe-Codierung kann ein einziger Übertragungsfehler jedoch eine ganze Fehlerschlepper hervorru­ fen, wie dies beispielsweise aus der deutschen Offenlegungs­ schrift P 35 02 315 bekannt ist. Erfolgt dann wiederrum eine Umschaltung auf Interframe-Codierung, bleiben auch diese feh­ lerhaften Bildsignalwerte zunächst gespeichert. In the case of still images, the interframe code tion in pure DPCM systems or in hybrid systems no DPCM signal values not equal to zero transmitted. Be picture errors caused by transmission disruptions, so these incorrect image signal values on the receiving side in the image memory of the Frame predictor stored. As long as no change occurs in the image content, but these also remain faulty Image signal values stored. Only after switching to an In trafield coding, these errors are eliminated again. at an intrafield or intraframe coding can be a single However, transmission errors cause a whole error hauler fen, as for example from the German disclosure Scripture P 35 02 315 is known. Then in turn one takes place Switching to interframe coding, these also remain faulty erratic image signal values are initially stored.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß eine hohe Datenre­ duktion auch mit einer hohen Empfindlichkeit gegen Übertragungs­ fehler verbunden ist. Auch eine Fehlerkorrektur oder Verfahren zur Bildfehlerverdeckung können solche Fehler und deren Aus­ wirkungen nicht völlig verhindern, sondern nur mildern. Zum Ab­ bau dieser Bildstörungen wird üblicherweise ein Auffrischungs- Modus (refresh-modus) vorgesehen, bei welchem in regelmäßigen Abständen zeilen-, teilbild-, halb- oder vollbildweise das emp­ fangsseitig gespeicherte rekonstruierte Bild aufgefrischt wird. Dies kann beispielsweise durch Übertragung von PCM-codierten Bildsignalwerten erfolgen. Im allgemeinen bedingt dies jedoch eine unakzeptabel hohe Datenmenge. Aus IEEE Transactions on Communications, No. 6, June 1987, Seite 637 bis 645 ist be­ kannt, zur Auffrischung jeweils ein ganzes Vollbild mittels In­ trafield-Codierung zu übertragen. Auch hierbei fällt jedoch ohne weitere Maßnahmen eine wesentlich höhere Datenmenge als bei der Interframe-Codierung an. Um die Übertragungszeit auf einem angemessenen Wert zu verkürzen und zu große Pufferspei­ cher und Signalverzögerung zu vermeiden, müssen die DPCM-Werte folglich relativ grob quantisiert werden. Dies führt aber zu Rauschen in flächenhaften Bildteilen und zu ungenügend steilen Übergängen an Kanten. Hierdurch ergibt sich ein auffallend schlechteres Bild. Nach der Umschaltung auf Interframe-Codie­ rung wird zwar die Bildqualität anschließend wieder verbessert; die Qualitätsänderung, besonders wenn sie zyklisch erfolgt, be­ wirkt jedoch ein unruhiges Bild, daß beispielsweise in rhythmi­ scher Kantenzittern oder in rhythmischen Änderungen der Körnig­ keit in flächenhaften Bildteilen resultiert.In summary, it can be stated that a high data ratio production also with a high sensitivity to transmission error is connected. Also a bug fix or procedure such errors and their out Do not completely prevent the effects, only mitigate them. To the ab This picture disturbance is usually a refreshment Mode (refresh mode) provided in which in regular Spacing line, field, half or full screen the emp the reconstructed image stored on the catch side is refreshed. This can be done, for example, by transmitting PCM-coded Image signal values take place. In general, however, this requires an unacceptably high amount of data. From IEEE Transactions on Communications, No. 6, June 1987, pages 637 to 645 is be knows, to refresh a whole full image using In trafield coding. Here too, however, falls without further measures a much higher amount of data than in interframe coding. To get the transfer time up a reasonable amount to shorten and too large a buffer store cher and to avoid signal delay, the DPCM values must consequently be quantized relatively roughly. But this leads to Noise in two-dimensional parts of the picture and insufficiently steep Transitions on edges. This results in a striking worse picture. After switching to interframe code tion, the image quality is then improved again; the quality change, especially if it occurs cyclically, be however, a restless picture appears, for example in rhythmi shear edge tremors or in rhythmic changes of grain results in two-dimensional parts of the image.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Korrektur von Bildfehlern durch einen Auffrischungs-Modus anzugeben, das kei­ ne oder nur eine geringe Erhöhung der Übertragungsrate voraus­ setzt und bei dem die Qualität des Videobildes weitestgehend erhalten bleibt. Außerdem sind zur Durchführung des Verfahrens geeignete Coder und Decoder anzugeben. The object of the invention is to provide a method for correcting To indicate image errors by a refresh mode that kei ne or only a slight increase in the transmission rate sets and in which the quality of the video image as far as possible preserved. Also are to carry out the procedure specify suitable coders and decoders.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The task is given by the claim 1 Features solved.

Der Auffrischungs-Modus wird zyklisch oder vom Bildinhalt ge­ steuert durchgeführt. Die aus bereits gespeicherten Bildsignal­ werten oder unter deren Verwendung von Intrafield- oder Intra­ frame-Prädiktoren neu rekonstruierten Bildsignalwerte werden mit den während eines Auffrischungszyklus neu rekonstruierten Bildsignalwerten verglichen. Treten Abweichungen auf, so wird angenommen, daß die neu rekonstruierten Signalwerte korrekt sind. Bei einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden Ab­ weichungen werden deshalb die neu rekonstruierten Bildsignalwer­ te anstelle der vermutlich gestörten gespeicherten Bildsignal­ werte weiterverarbeitet und abgespeichert. Alle ungestörten Bildsignalwerte eines Bildes bleiben somit bei hoher Genauig­ keit unverändert, die korrigierten Bildsignalwerte sind dagegen etwas gröber quantisiert. Durch die an einen Auffrischungszyk­ lus anschließende Interframe-Codierung wird jedoch auch deren Qualität wieder optimiert. Das Verfahren kann ebenso bei der Übertragung von üblichen Fernsehsendungen als auch beim Bild­ fernsprechen und ähnlichen Anwendungsfällen eingesetzt werden.The refresh mode is cyclical or based on the picture content controls carried out. The from already stored image signal values or using Intrafield or Intra frame predictors are newly reconstructed image signal values with those newly reconstructed during a refresh cycle Image signal values compared. If there are deviations, then assumed that the newly reconstructed signal values are correct are. At a predetermined threshold value exceeding Ab The newly reconstructed image signals will therefore deviate te instead of the presumably disturbed stored image signal values processed and saved. All undisturbed Image signal values of an image thus remain at high accuracy speed unchanged, the corrected image signal values are on the other hand quantized a little more coarsely. By going to a refresh cycle However, the subsequent interframe coding will also be theirs Quality optimized again. The procedure can also apply to the Transmission of normal television programs as well as pictures telephony and similar applications are used.

Bei einer vereinfachten Version verzichtet man während des Auf­ frischungszyklus auf das empfangsseitige zusätzliche Rekon­ struieren der Bildsignalwerte aus gespeicherten Bildsignalen und vergleicht die gespeicherten Bildsignalwerte direkt mit dem aus dem empfangenen DPCM-Werten rekonstruierten Bildsignalwerten. Der Coder und der Decoder werden wieder gleich aufgebaut, so daß dieselben rekonstruierten Bildsignalwerte abgespeichert werden.In a simplified version, you do without during the opening Refreshment cycle on the receiving-side additional recon structure the image signal values from stored image signals and compares the stored image signal values directly with the image signal values reconstructed from the received DPCM values. The coder and the decoder are set up again in the same way, see above that the same reconstructed image signal values are stored will.

Bei unbewegten Bildern kann ein Bild im Auffrischungszyklus doppelt übertragen werden. Es ist jedoch keinesfalls erforder­ lich, auch sendeseitig genau dasselbe Bild zweimal zu übertra­ gen. Weist nur ein Teil des Bildes Bewegungen auf, so ergeben sich hierdurch bei einem Vergleich mit den empfangsseitig re­ konstruierten Bildsignalwerten ebenfalls Unterschiede, die ebenfalls abgespeichert werden. Auch bei Bewegungen ergibt sich eine Art Verdeckungseffekt, so daß die bewegten Bildteile auch eine verschlechterte Qualität aufweisen dürfen.In the case of still images, an image can be in the refresh cycle be transmitted twice. However, it is by no means required Lich, also to transmit exactly the same picture twice on the transmission side gen. If only part of the picture shows movement, then surrender in a comparison with the reception side re constructed image signal values also have differences that can also be saved. Even with movements it arises a kind of concealment effect, so that the moving parts of the picture too may have a deteriorated quality.

Es ist natürlich ebenso möglich, anstelle der Bildsignalwerte Schätzwerte oder DPCM-Werte miteinander zu vergleichen und bei Abweichungen zwischen rekonstrierten Werten und neu empfangenen Werten die entsprechenden Bildsignalwerte einzuspeichern.It is of course also possible instead of the image signal values Compare estimated values or DPCM values with each other and at Deviations between reconstructed values and newly received values Values to store the corresponding image signal values.

Die Umschaltung auf einen Auffrischungsmodus kann periodisch erfolgen oder so gesteuert werden, daß er nur bei Bildfolgen ohne oder mit geringen Bewegungsanteil erfolgt.Switching to a refresh mode can be periodic take place or be controlled in such a way that it only works with image sequences takes place with little or no movement.

Zur Durchführung des Verfahrens sind geeignete Coder und Deco­ der in den Nebenansprüchen angegeben, weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung in den Unteransprüchen.Suitable coders and deco are used to carry out the procedure that specified in the dependent claims, further advantageous Developments of the invention in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren näher beschrieben.Embodiments of the invention are based on figures described in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines DPCM-Coders, Fig. 1 is a schematic diagram of a DPCM coder,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines DPCM-Decoders, Fig. 2 is a schematic diagram of a DPCM-decoder,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Videobild, Fig. 3 shows a detail of a video image,

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen DPCM-Coders, Fig. 4 is a schematic diagram of a DPCM coder according to the invention,

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen DPCM-De­ coders, Fig. 5 is a basic circuit diagram of a DPCM decoder according to the invention,

Fig. 6 eine vorteilhafte Ausführungsform des DPCM-Coders, Fig. 6 shows an advantageous embodiment of the DPCM coder,

Fig. 7 eine einfachere Variante des DPCM-Coders und Fig. 7 is a simpler version of the DPCM coder and

Fig. 8 eine zugehörige Variante des DPCM-Decoders. Fig. 8 is a corresponding variation of the DPCM decoder.

In Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild eines Coders dargestellt. Dieser enthält die Reihenschaltung eines Subtrahierers 2 und eines Quantisierers 4. An den Ausgang des Quantisierers ist eine Codiereinrichtung 8 angeschaltet, außerdem ist der Ausgang des Quantisierers mit dem Eingang eines Addierers 6 verbunden, dessen Ausgang 6 über einen Prädiktor (PR) 7 auf den zweiten Eingang des Addierers rückgeführt ist. Der Ausgang des Prädik­ tors ist zusätzlich mit dem Subtraktionseingang des Subtrahie­ rers 2 verbunden.In Fig. 1, the basic circuit diagram of a coder is shown. This contains the series connection of a subtracter 2 and a quantizer 4 . A coding device 8 is connected to the output of the quantizer, and the output of the quantizer is connected to the input of an adder 6 , the output 6 of which is fed back to the second input of the adder via a predictor (PR) 7. The output of the predicator is also connected to the subtraction input of the subtractor 2 .

Dem Codereingang 1 werden Bildsignalwerte s zugeführt, die Ab­ tastwerten eines Videosignals entsprechen. Von diesen wird je­ weils ein Schätzwert s subtrahiert und so ein DPCM-Wert Δ s (Schätzwertfehler) ermittelt. Dieser wird quantisiert, in der Codiereinrichtung 8 mit einer möglichst geringen Anzahl von Bits codiert und am Coderausgang 9 ausgesendet. Die Schätzwerte werden in der aus Addierer 6 und Prädiktor 7 bestehenden Re­ chenschleife ermittelt. Bei der Interframe-Codierung entspricht der Prädiktor einem Bildspeicher; als Schätzwert s wird jeweils der entsprechende Bildpunkt des vorangegangenen Vollbildes ver­ wendet. Bei einer Intrafield-Codierung wird der aktuelle Schätz­ wert für einen Bildsignalwert X r aus einer gewichteten Linear­ kombination der bereits verarbeiteten rekonstruierten Bildsi­ gnalwerten s r = A r, Br, C r und D r (Fig. 3) errechnet. Natürlich können auch andere Prädiktionsalgorithmen, beispielsweise eine eindimensionale Prädiktion, bei der nur der vorhergehende Bild­ signalwert A r , zur Berechnung des Schätzwertes verwendet wird, jedoch in der Regel mit einem schlechteren Ergebnis, vorgesehen werden. Bei Vollbild-Übertragungsverfahren wird entsprechend eine Intraframe-Codierung verwendet. Die ausgeführten Beispiele beziehen sich auf das übliche Halbbild-Übertragungsverfahren und verwenden Intrafield- und die Interframe-Codierung. Das Verfahren ist natürlich ebenso für andere Arrten von DPCM-Co­ dierungen und alle Mischformen geeignet.The coder input 1 is supplied with image signal values s which correspond to samples from a video signal. An estimated value s is subtracted from each of these and a DPCM value Δ s (estimated value error) is thus determined. This is quantized, coded in the coding device 8 with the smallest possible number of bits and sent out at the coder output 9. The estimated values are determined in the computing loop consisting of adder 6 and predictor 7. In the case of interframe coding, the predictor corresponds to an image memory; the corresponding pixel of the previous frame is used as the estimated value s. In the case of intrafield coding, the current estimated value for an image signal value X r is calculated from a weighted linear combination of the already processed reconstructed image signal values s r = A r , B r , C r and D r ( FIG. 3). Of course, other prediction algorithms, for example a one-dimensional prediction, in which only the previous image signal value A r is used to calculate the estimated value, but usually with a poorer result, can also be provided. In the case of frame transmission methods, an intraframe coding is used accordingly. The examples carried out relate to the usual field transmission method and use intrafield and interframe coding. The method is of course also suitable for other types of DPCM coding and all mixed forms.

Der Decoder nach Fig. 2 enthält die Reihenschaltung einer De­ codiereinrichtung 11 und eines Addierers 13, dessen Ausgang über einen Prädiktor 15 auf seinen zweiten Eingang rückgekop­ pelt ist. Der Decoder entspricht somit im wesentlichen der inne­ ren Rechenschleife des Coders.The decoder of Fig. 2 contains the series connection of a De coding device 11 and an adder 13 , the output of which is fed back via a predictor 15 to its second input. The decoder thus essentially corresponds to the coder's inner arithmetic loop.

Die empfangenen DPCM-Werte Δ s′ werden über den Decodereingang 10 der Decodiereinrichtung 11 zugeführt und hier in verarbeit­ bare DPCM-Werte umgesetzt. Diese werden zu den vom Prädiktor 15 errechneten Schätzwerten s′ addiert, wodurch sich am Ausgang 14 des Decoders die rekonstruierten Bildsignalwerte s r ′ergeben. Diese sind, sofern keine Übertragungsfehler auftreten, exakt dieselben Signalwerte, wie sie am Ausgang 6 1 des Addierers 6 im Coder anliegen. Ist jedoch der empfangene DPCM-Wert Δ s′ ge­ stört bewirkt dies auch eine Abweichung des entsprechenden re­ konstruierten Bildsignalwertes s r ′ und der von diesem abhängi­ gen Schätzwerte s′.The received DPCM values Δ s' are fed to the decoder 11 via the decoder input 10 and converted here into processable DPCM values. These are added to the estimated values s 'calculated by the predictor 15 , resulting in the reconstructed image signal values s r ' at the output 14 of the decoder. If no transmission errors occur, these are exactly the same signal values as are present at the output 6 1 of the adder 6 in the coder. However, if 'ge causes disturb this is also a deviation of the corresponding re-constructed image signal value s r' of the received DPCM value Δ s and the gene of this dependi estimated values s'.

Der beschriebene DPCM-Coder kann durch Einschalten einer Trans­ formationseinrichtung (T) 3 zwischen dem Ausgang des Subtra­ hierers 2 und dem Eingang des Quantisieres 4 zu einem Hybrid- Coder erweitert werden. Außerdem ist es erforderlich, dem Ad­ dierer 6 eine entsprechende Rüchtransformationseinrichtung 5 vorzuschalten. Durch die Transformationseinrichtung werden je­ weils Teilbilder transformiert, d.h. durch gewichtete Basis­ funktionen nachgebildet, wodurch eine weitere Datenreduktion erreichbar ist. Auf die Darstellung der entsprechenden Ein­ richtungen zum Umsetzen des Fernsehbildes in Teilbilder wurde verzichtet.The described DPCM coder can be expanded to a hybrid coder by switching on a transformation device (T ) 3 between the output of the subtractor 2 and the input of the quantizer 4. It is also necessary to connect a corresponding Rüchtransformationseinrichtung 5 upstream of the ad dierer 6 . The transformation device transforms each of the partial images, ie simulates them by means of weighted basic functions, as a result of which a further data reduction can be achieved. The representation of the corresponding devices for converting the television picture into partial pictures has been omitted.

Eine entsprechende Rücktransformationseinrichtung 12 ist dann natürlich ebenso beim Decoder erforderlich und zwischen dem Ausgang der Decodiereinrichtung 11 und dem Addierer 13 einzu­ schalten. Für die Wirkungsweise der Erfindung reicht es je­ doch aus, nur die DPCM-Übertragung zu betrachten, obwohl die Erfindung selbstverständlich auch bei hybriden Codierungen besonders vorteilhaft einsetzbar ist.A corresponding inverse transformation device 12 is then of course also required in the decoder and to be switched between the output of the decoder device 11 and the adder 13. For the mode of operation of the invention it is sufficient, however, to consider only the DPCM transmission, although the invention can of course also be used particularly advantageously in the case of hybrid codings.

Das Prinzipschaltbild eines solchen Coders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 4 dargestellt. Dieser enthält die Reihenschaltung eines Bildspeichers 16, eines ersten Schalters S 1, eines Subtrahierers 17, eines Quantisierers 18 und einer Codiereinrichtung 19. Der Ausgang des Quantisierers ist über einen Addierer 21 und jeweils über einen der Prädiktor 22 oder 23 sowie einen zweiten Schalter S 2 auf den Subtraktions­ eingang des Subtrahierers 17 zurückgeführt. Ein dritter Schal­ ter S 3, dessen Funktion nur symbolisch zu verstehen ist, trennt den Eingang des Prädiktors (PN) 23 auf und verbindet ihn mit dem Ausgang. Über den ersten Schalter S 1 kann der Subtrahierer sowohl an den Ausgang des Bildspeichers 16 oder an den Ausgang des Prädiktors 23 an geschaltet sein. Ein Bewegungsdetektor 24 ist an den Codereingang 15 und an den Ausgang des Addierers 21 angeschaltet. Die Funktionsweise dieses DPCM-Coders entspricht im wesentli­ chen der des bereits beschriebenen Coders nach Fig. 1. Je nach Bildinhalt wird jedoch ein geeigneter Prädiktor Pl oder PN ver­ wendet. Der Prädiktor 22 ist hier als Zeilen-Prädiktor (Pl) für eine zweidimensionale Intrafield-Prädiktion ausgebildet. Er eignet sich besonders zur Codierung von "bewegten" Bildern oder Bildteilen. Er errechnet jeweils einen Schätzwert s aus bereits rekonstruierten und im Zeilen-Prädiktor gespeicherten Bildsi­ gnalwerten, beispielsweise aus A r, B r , C r und D r nach Fig. 3 für den Bildsignalwert X r . Der Frame-Prädiktor (PN) 23 wird bei der Codierung von "ruhenden" Bildern - oder genauer: Bildfolgen ohne oder mit geringem Bewegungsanteil - eingesetzt. Der Frame- Prädiktor besteht aus einem Speicher, dessen Kapazität zur Speicherung eines Bildes ausreicht. Unter Bild kann auch ein Halbbild verstanden werden, wenn deckungsgleiche Bildpunkte zu den Bildpunkten des folgenden Halbbildes durch Interpolation rekonstruiert und gespeichert werden. Die entsprechenden Steuer­ signale für den Decoder werden - wie die DPCM-Werte - über den Coderausgang 20 ausgesendet. Der Bewegungsdetektor 24 steuert hier den Auffrischungszyklus. Seine Eingänge können beispiels­ weise auch an den Eingang 15 und Ausgang des Bildspeichers 16 angeschaltet sein. Er vergleicht die einander entsprechenden Bildsignalwerte mindestens zweier aufeinanderfolgender Bilder, beispielweise auch die Bildsignalwerte s b am Codereingang 15 und die rekonstruierten Bildsignalwerte s r am Ausgang des Fra­ me-Prädiktors (23), und addiert die Abweichungen. Nur wenn auf­ einanderfolgende Bilder keine oder nur geringe Bewegungsanteile aufweisen, wird - zusätzlich zeitlich gesteuert - ein Auffri­ schungssignal RS abgegeben und ein Auffrischungszyklus durchge­ führt, d. h. beispielsweise werden zwei aufeinanderfolgende Halbbilder mittels Intrafield-Prädiktion codiert und grob quan­ tisiert ausgesendet. Ein Auffrischungszyklus kann natürlich auch jeweils nur ein oder mehrere Teilbilder oder Zeilen von mehreren aufeinanderfolgenden Bildern/Halbbildern umfassen.The basic circuit diagram of such a coder for carrying out the method according to the invention is shown in FIG . This contains the series connection of an image memory 16 , a first switch S 1 , a subtracter 17 , a quantizer 18 and a coding device 19 . The output of the quantizer is fed back to the subtraction input of the subtractor 17 via an adder 21 and in each case via one of the predictor 22 or 23 and a second switch S 2. A third switch S 3 , the function of which is only to be understood symbolically, separates the input of the predictor (PN) 23 and connects it to the output. The subtracter can be connected to the output of the image memory 16 or to the output of the predictor 23 via the first switch S 1 . A movement detector 24 is connected to the encoder input 15 and to the output of the adder 21 . The mode of operation of this DPCM coder essentially corresponds to that of the already described coder according to FIG. 1. Depending on the image content, however, a suitable predictor P1 or PN is used. The predictor 22 is designed here as a line predictor (P1) for a two-dimensional intrafield prediction. It is particularly suitable for coding "moving" images or parts of images. It calculates an estimated value s from image signal values already reconstructed and stored in the line predictor, for example from A r , B r , C r and D r according to FIG. 3 for the image signal value X r . The frame predictor (PN) 23 is "resting" in the encoding of images - or more precisely, image sequences with little or no movement share - used. The frame predictor consists of a memory with sufficient capacity to store an image. An image can also be understood as a field if congruent image points with the image points of the following field are reconstructed and stored by interpolation. The corresponding control signals for the decoder - like the DPCM values - are sent out via the encoder output 20 . The motion detector 24 controls the refresh cycle here. Its inputs can also be connected to the input 15 and output of the image memory 16 , for example. It compares the corresponding image signal values of at least two successive images, for example also the image signal values s b at the coder input 15 and the reconstructed image signal values s r at the output of the frame predictor (23 ), and adds the deviations. Only when successive images show little or no movement is a refresh signal RS issued and a refresh cycle carried out - additionally time-controlled - i.e. two successive fields are coded using intrafield prediction and sent out roughly quantized. A refresh cycle can of course also comprise only one or more partial images or lines of several successive images / fields.

Der in Fig. 5 dargestellte Decoder ist dem Coder entsprechend aufgebaut. Einer Decodiereinrichtung 26 werden über ihren Eingang 25 die DPCM-Werte zugeführt. Der Ausgang der Decodiereinrich­ tung ist über einen Addierer 27 und einen fünften Schalter S 5 mit dem Decoderausgang 30 verbunden. Der Ausgang ist ebenfalls über einen Zeilen-Prädiktor (Pl) 28 bzw. über einen Frame-Prä­ diktor (PN) 29 und einen vierten Schalter S 4 mit dem zweiten Eingang des Addierers 27 verbunden. Der Eingang des Frame-Prä­ diktors 29 kann über einen sechsten Schalter S 6 entweder an den Ausgang des Addierers 27 oder an den Ausgang des Frame-Prädik­ tors angeschaltet werden. Der vorstehend beschriebene Schal­ tungsteil wird hier als Hauptdecoder bezeichnet. Der Decoder enthält noch einen Hilfscoder 37, der dem aktiven Schaltungs­ teil des Coders während eines Auffrischungszyklus entspricht. Er besteht aus einem Subtrahierer 32, einem Quantisierer 33, einem Addierer 34 und einem Zeilen-Prädiktor 35, dessen Ausgang wiederum mit dem Subtraktionseingang des Subtrahierers und dem zweiten Eingang des Addierers verbunden ist. Der Quantisierer 33 entspricht hierbei bezüglich seiner Quantisierungseigenschaf­ ten dem sendeseitigen Quantisierer 18 bei Intrafield-Codierung. Der erste Eingang des Subtrahierers ist an einen weiteren Aus­ gang des Frame-Prädiktors 29 angeschaltet. Außerdem ist noch eine Vergleichs- und Schwellwertschaltung 31 vorgesehen, deren Eingänge jeweils an die Ausgänge der Addierer 27 und 34 ange­ schlossen sind.The decoder shown in Fig. 5 is constructed in accordance with the coder. A decoder 26 is supplied with the DPCM values via its input 25. The output of the decoder device is connected to the decoder output 30 via an adder 27 and a fifth switch S 5. The output is also connected to the second input of the adder 27 via a line predictor (P1) 28 or via a frame predictor (PN) 29 and a fourth switch S 4 . The input of the frame predictor 29 can be connected via a sixth switch S 6 either to the output of the adder 27 or to the output of the frame predictor. The circuit part described above is referred to here as the main decoder. The decoder also contains an auxiliary coder 37 which corresponds to the active circuit part of the coder during a refresh cycle. It consists of a subtracter 32 , a quantizer 33 , an adder 34 and a line predictor 35 , the output of which is in turn connected to the subtraction input of the subtracter and the second input of the adder. In terms of its quantization properties, the quantizer 33 corresponds to the transmission-side quantizer 18 in the case of intrafield coding. The first input of the subtracter is connected to a further output of the frame predictor 29 . A comparison and threshold value circuit 31 is also provided, the inputs of which are each connected to the outputs of the adders 27 and 34 .

Wie bereits beschrieben, bleiben bei der Interframe-Codierung durch Übertragungsfehler bedingte gestörte Bildsignalwerte im Frame-Prädiktor gespeichert. Da die Auffrischung nicht hinrei­ chend perfekt möglich ist, d.h. durch Übertragung mittels PCM oder sehr hochwertiger Intrafield-Codierung, was jeweils unzu­ mutbar hohe Datenmengen erfordern würde, wird beim Auffrischungs- Modus eine gröbere Quantisierung durchgeführt und damit die Da­ tenrate beibehalten oder nur geringfügig erhöht. Empfangsseitig soll die Auffrischung nicht das ganze Bild betreffen, sondern nur dort durchgeführt werden, wo im Empfänger augenscheinlich Degradationen der Bildqualität auftreten.As already described, stick to the interframe coding disturbed image signal values in the Frame predictor saved. Since the refresh is not enough is perfectly possible, i.e. through transmission using PCM or very high quality intrafield coding, whichever is not would presumably require large amounts of data, the refresh Mode carried out a coarser quantization and thus the Da rate maintained or only slightly increased. Receiving side the refreshing should not concern the whole picture, but can only be carried out where it is apparent in the recipient Degradations in image quality occur.

Für den Auffrischungszyklus wird zunächst ein Sonderfall be­ trachtet, bei dem sendeseitig das im Frame-Prädiktor gespeicher­ te Bild einer Intrafield-Codierung unterzogen und nochmals aus­ gesendet wird. Vor einem Auffrischungszyklus wird vom Coder ein entsprechendes Kennungswort ausgesendet, das den Prädiktions- Modus des Decoders ebenfalls auf Intrafield-Codierung umschal­ tet. Dann werden zwei aufeinanderfolgende Halbbilder übertragen. Beim Coder werden die Bildsignalwerte hierzu dem Frame-Prädik­ tor 23 entnommen, während die Codierung mittels des Zeilen- Prädiktors 22 durchgeführt wird (alle Schalter in Stellung b).For the refresh cycle, a special case is first considered in which the image stored in the frame predictor is subjected to intrafield coding on the transmission side and sent again. Before a refresh cycle, the coder sends out a corresponding code word which also switches the prediction mode of the decoder to intrafield coding. Then two successive fields are transmitted. In the case of the coder, the image signal values for this purpose are taken from the frame predictor 23 , while the coding is carried out by means of the line predictor 22 (all switches in position b ).

Im Decoder wird dieselbe Codierung im Hilfscoder 37 vorgenommen. Der Hauptdecoder ist ebenfalls auf Zeilen-Prädiktion umgeschal­ tet. Wenn keine Übertragungsfehler aufgetreten sind, also die Inhalte der Frame-Prädiktoren 23 und 29 identisch sind, so müssen auch die neu rekonstruierten Bildsignalwerte s ri′ des Hauptdecoders und die aus gespeicherten Signalwerten s r ′ re­ konstruierten Bildsignalhilfswerte s rh′ des Hilfscoders iden­ tisch sein. Die Vergleichs- und Schwellwertschaltung 31 gibt folglich kein Ausgangssignal ab, alle Schalter befinden sich in der dargestellten Stellung b und die im Frame-Prädiktor 29 ge­ speicherten Bildsignalwerte bleiben unverändert (über den sechsten Schalter S 6 werden die gespeicherten Bildsignalwer­ te des Frame-Prädiktors 29 wieder eingespeichert) und werden über den Decoderausgang 30 zur Weiterverarbeitung abgegeben.The same coding is carried out in the auxiliary coder 37 in the decoder. The main decoder is also switched to line prediction. If no transmission errors have occurred, so the contents of the frame predictors 23 and 29 are identical, so must the newly reconstructed image signal values s r 'of the main decoder and from stored signal values s r' re-constructed image signal auxiliary values s rh 'of Hilfscoders iden be romantic . The comparison and threshold value circuit 31 consequently does not emit an output signal, all switches are in the illustrated position b and the image signal values stored in the frame predictor 29 remain unchanged (the image signal values stored in the frame predictor 29 are displayed via the sixth switch S 6 stored again) and are output via the decoder output 30 for further processing.

Weichen die rekonstruierten Bildsignalwerte s ri′ und s rh′ doch voneinander ab, so wird ein früherer Übertragungsfehler und ein als dessen Folge abweichender Bildsignalwert im Fra­ me-Prädiktor angenommen und anstelle dieses Bildsignalwertes s r ′ wird der am Ausgang des Addierers 27 anliegende neu re­ konstruierte Bildsignalwert s ri′ in den Frame-Prädiktor ein­ geschrieben und ebenfalls über den fünften Schalter S 5 und den Decoder-Ausgang 30 zur Weiterverarbeitung abgegeben (Schalter S 5 und S 6 in Korrekturstellung a).If the reconstructed image signal values s ri 'and s rh ' differ from one another, an earlier transmission error and a resulting image signal value that deviates from this is assumed in the frame predictor, and instead of this image signal value s r ', the new re present at the output of adder 27 is used Constructed image signal value s ri 'written into the frame predictor and also output via the fifth switch S 5 and the decoder output 30 for further processing (switches S 5 and S 6 in correction position a ).

Wie sofort ersichtlich ist, bedingt ein Fehler im Frame-Prädik­ tor ebenfalls ein Abweichen der Schätzwerte s′ des Hauptde­ coders und h′ des Hilfscoders. Anstelle der rekonstruierten Bildsignalwerte können daher auch die entsprechenden Schätz­ werte der Vergleichs- und Schwellwertschaltung zugeführt wer­ den; tritt eine größere Abweichung auf, so ist anzunehmen, daß der letzte gespeicherte rekonstruierte Bildsignalwert A r feh­ lerhaft ist. Dieser ist entsprechend zu korrigieren.As can be seen immediately, there is an error in the frame prediction tor also a deviation of the estimated valuess′ Of the main de coders and H′ Of the auxiliary coder. Instead of the reconstructed Image signal values can therefore also make the corresponding estimates values of the comparison and threshold value circuit who are fed the; if a greater deviation occurs, it can be assumed that the last stored reconstructed image signal valueA. r feh is ridiculous. This must be corrected accordingly.

Entsprechend können auch die neu rekonstruierten DPCM-Werte Δ s mit den im Hilfscoder errechneten DPCM-Hilfswerten Δ s h ,′ verglichen werden. Bei auftretenden Abweichungen kann auf einen Fehler des letzten zur Berechnung verwendeten rekonstruierten Abtastwertes X r geschlossen werden, wenn die entsprechenden DPCM-Werte Δ s′ und Δ s h ′ jeweils die Differenz zwischen einem entsprechenden Schätzwert und dem rekonstruierten Bildsignal­ wert X r darstellen. Die Ausgänge der Vergleichs- und Schwell­ wertschaltung 31 sind entsprechend an den Schaltungseingang 2 A und an den Ausgang des Quantisierers 33 anzuschalten. Hier­ bei sind natürlich stets die Zeitbedingungen genau zu beachten, damit auch stets einander entsprechende DPCM-Werte verglichen werden. Correspondingly, the newly reconstructed DPCM values Δ s can also be compared with the DPCM auxiliary values Δ s h , ′ calculated in the auxiliary encoder. If deviations occur, an error in the last reconstructed sample X r used for the calculation can be inferred if the corresponding DPCM values Δ s 'and Δ s h ' each represent the difference between a corresponding estimated value and the reconstructed image signal value X r . The outputs of the comparison and threshold value circuit 31 are to be connected to the circuit input 2 A and to the output of the quantizer 33 accordingly. Here, of course, the time conditions must always be carefully observed so that corresponding DPCM values are always compared.

Da die rekonstruierten Bildsignalwerte bei einem fehlerfreien Speicherinhalt identisch sind, kann der Schwellwert S relativ niedrig ausgelegt werden. Es kann auch ein variabel der Emp­ findlichkeit des Auges und des Wahrnehmungsvermögens angepaßter Schwellwert verwendet werden. Während eines Auffrischungszyklus auftretende Übertragungsfehler werden allerdings ebenfalls ge­ speichert und erst beim nächsten Auffrischungszyklus korrigiert. Je nach Anforderung und Qualität der Übertragungsstrecke wird ein Auffrischungszyklus ca. im Abstand von 0,2 bis zu 4 sek. durchgeführt.Since the reconstructed image signal values are identical with an error-free memory content, the threshold value S can be designed to be relatively low. A threshold value which is variably adapted to the sensitivity of the eye and the ability to perceive can also be used. However, transmission errors occurring during a refresh cycle are also stored and only corrected during the next refresh cycle. Depending on the requirements and the quality of the transmission path, a refresh cycle is carried out at intervals of between 0.2 and 4 seconds. carried out.

Der in Fig. 4 beschriebene Coder hat für einige Anwendungs­ fälle den Nachteil, daß ein Bild zweimal übertragen wird und deshalb der Auffrischungszyklus nur während ruhender Bilder erfolgen kann oder aber der Bewegungsanteil eines Bildes unter­ drückt wird.The coder described in Fig. 4 has the disadvantage for some application cases that an image is transmitted twice and therefore the refresh cycle can only take place during idle images or the motion component of an image is suppressed.

In Fig. 6 ist ein verbesserter Coder dargestellt, der eben­ falls wie der Decoder nach Fig. 5 einen Hilfscodierer 371 aufweist. Der Subtrahierer ist mit 39 bezeichnet, der Quanti­ sierer mit 40, der Addierer mit 41 und der Zeilen-Prädiktor mit 42. Der aus Fig. 4 bekannte Schaltungsteil wird entsprechend als Hauptcoder bezeichnet. Ebenso ist eine zweite Vergleichs- und Schwellwertschaltung 311 vorhanden. Der Umschalter S 1 ist entfallen und der Anschlußpunkt 1A ist - hier nicht dargestellt - direkt an den Ausgang des Bildspeichers (Fig. 4) angeschal­ tet.In Fig. 6, an improved coder is shown, which if just like the decoder of FIG. 5 has an auxiliary encoder 371 . The subtracter is denoted by 39 , the quantizer by 40 , the adder by 41 and the line predictor by 42 . The circuit part known from FIG. 4 is correspondingly referred to as the main encoder. A second comparison and threshold value circuit 311 is also provided. The changeover switch S 1 is omitted and the connection point 1 A is - not shown here - switched on directly to the output of the image memory ( Fig. 4).

Der Vergleichs- und Schwellwertschaltung 1 werden der rekon­ struierte Bildsignalwert s ri und der Bildsignalhilfswert s rh vom Ausgang des Addierers 21 bzw. 41 zugeführt. Treten jetzt während eines Auffrischungszyklus Bewegungsanteile auf, so wird sich der entsprechende rekonstruierte Bildsignalwerte s ri vom Bildsignalhilfswert s rh unterscheiden. Die Vergleichs- und Schwellwertschaltung 311 steuert den dritten Umschalter S 3 dann in die mit a bezeichnete Lage und der neue rekonstruierte Bild­ signalwert s ri wird in den Frame-Prädiktor 23 eingespeichert.The comparison and threshold value circuit 1 is supplied with the reconstructed image signal value s ri and the auxiliary image signal value s rh from the output of the adder 21 and 41, respectively. If movement components now occur during a refresh cycle, the corresponding reconstructed image signal value s ri will differ from the auxiliary image signal value s rh . The comparison and threshold circuit 311 controls the third switch S 3 is then in the direction indicated by a position and the new reconstructed picture signal value s ri is stored in the frame predictor 23rd

Derselbe Vorgang wiederholt sich bekannterweise auch beim De­ coder nach Fig. 5. Hier werden folglich ebenfalls nicht nur die gestörten falschen Bildsignalwerte korrigiert, sondern jetzt auch die durch Bewegung entstehenden veränderten Bildsi­ gnalwerte in den Frame-Prädiktor 29 eingespeichert. Die Spei­ cherinhalte beider Frame-Prädiktoren 23 und 29 stimmen somit auch bei bewegten Bildern überein. Nach Beendigung des Auffri­ schungszyklus wird auf Interframe-Prädiktion umgeschaltet und die aufgrund von Bewegungen neu eingespeicherten Bildsignalwer­ te beider Frame-Prädiktoren werden weiterhin verbessert, bis die Qualität des Fernsehbildes der eines PCM-codierten Fernseh­ bildes entspricht. Der Auffrischungszyklus sollte nach wie vor nur bei Bildfolgen mit geringem Bewegungsanteil durchgeführt werden, er kann bei dieser Ausführung jedoch auch rein zyklisch ohne größere Qualitätseinbußen durchgeführt werden.The same process repeats itself known, also in De coder of FIG. 5. Here are thus also not only corrects the distorted false image signal values, but now also the products resulting from movement changed Bildsi gnalwerte in the frame predictor 29 stored. The storage contents of the two frame predictors 23 and 29 thus also match in the case of moving images. After completion of the refresh cycle, a switch is made to interframe prediction and the image signal values of both frame predictors newly stored due to movements are further improved until the quality of the television picture corresponds to that of a PCM-coded television picture. The refresh cycle should still only be carried out for image sequences with a low proportion of movement, but with this embodiment it can also be carried out purely cyclically without any major loss of quality.

Während eines Auffrischungszyklus wird zwar die Refresh-Infor­ mation übertragen, aber empfangsseitig nur bei Bewegungen und gestörten Bildsignalwerten zur Aufdatierung des Frame-Prädik­ tors benutzt. Die Bildqualität wird daher in ruhenden Bildern gar nicht und bei Erkennung von Fehlern im empfangsseitigen Bild nur einmalig in geringem Maße beeinträchtigt. Es ergibt sich damit eine sehr effektive Korrekturmethode.During a refresh cycle, the refresh information mation transmitted, but on the receiving side only for movements and disturbed image signal values for updating the frame prediction tors used. The picture quality is therefore in still pictures not at all and if errors are detected on the receiving side Image only slightly affected once. It results This is a very effective correction method.

Bei einer entsprechend schnellen Schaltkreistechnik kann der Hauptcoder im Zeitmultiplexbetrieb arbeiten und braucht dann keinen Hilfscoder mehr. Das gilt entsprechend für den Quanti­ sierer und Zeilen-Prädiktor des Decoders.With a correspondingly fast circuit technology, the Main encoder work in time division multiplexing and then needs no more auxiliary coder. The same applies to the Quanti sizer and line predictor of the decoder.

Eine aufwandsmäßig günstige Variante des Coders und Decoders ist in in Fig. 7 und 8 dargestellt. Der Coder nach Fig. 7 entspricht weitgehend dem Coder nach Fig. 4. Der erste Schal­ ter S 1 ist wieder entfallen. Es ist ebenfalls eine Schwellwert­ schaltung 38 vorgesehen, die während eines Auffrischungszyklus jeweils einen mittels Zeilenprädiktion rekonstruierten Bild­ signalwert s ri mit einem im Frame-Prädiktor gespeicherten Bild­ signalwert s r vergleicht. Durch die unterschiedlichen Prädik­ tionen ergeben sich auch bei ruhenden Bildern unterschiedliche rekonstruierte bzw. abgespeicherte Bildsignalwerte s ri und s r , wobei die mittels Interframe-Prädiktion gewonnen Bildsignal­ werte s r wesentlich präziser sind. Der Schwellwert S sollte deshalb etwas größer gewählt werden. Wird während eines Auf­ frischungszyklus der Schwellwert überschritten, so werden die neu berechneten Bildsignalwerte s ri in den Frame-Prädiktor 23 eingespeichert. Dies wird jedoch in der Regel nur bei Bewe­ gungen oder bei Kanten der Fall sein.A variant of the coder and decoder that is inexpensive in terms of complexity is shown in FIGS . 7 and 8. The coder according to FIG. 7 largely corresponds to the coder according to FIG. 4. The first switch S 1 is again omitted. A threshold value circuit 38 is also provided which, during a refresh cycle, compares an image signal value s ri reconstructed by means of line prediction with an image signal value s r stored in the frame predictor. Functions by the different Prädik also result from different still pictures reconstructed and stored image signal values s r and s r, said recovered by inter-frame prediction image signal values s r are substantially precise. The threshold value S should therefore be chosen to be somewhat larger. If the threshold value is exceeded during a refresh cycle, the newly calculated image signal values s ri are stored in the frame predictor 23 . As a rule, however, this will only be the case for movements or for edges.

Der Decoder ist entsprechend aufgebaut und entspricht dem Haupt­ decoder nach Fig. 5. Der Schaltungseingang 2 A entspricht dem Schaltungseingang 2 A in Fig. 5. Die Eingänge einer Schwellwert­ schaltung 381 sind - wie beim Coder - an den Ausgang des ent­ sprechenden Addierers 27 und an den Ausgang des Frame-Prädik­ tors 29 angeschaltet. Während eines Auffrischungszyklus wird in der Regel die Differenz zwischen jeweils einem gespeicherten Bildsignalwert s r ′ und einem neu rekonstruierten Bildsignalwert s ri′ den vorgegebenen Schwellwert nicht überschreiten. Deshalb werden am Decoder-Ausgang 30 die gespeicherten Bildsignalwerte s r ′ abgegeben. Wird jedoch der Schwellwert überschritten, wie dies bei Bewegungen der Fall ist, so wird der neu rekonstru­ ierte Bildsignalwert s ri′ in den Frame-Prädiktor 29 eingespei­ chert und natürlich ebenfalls am Decoderausgang 30 anstelle des gespeicherten Bildsignalwertes ausgegeben. Bei Bewegungen wird hierdurch eine deutliche Verbesserung erreicht. Unterschiede, die sich durch die Intrafield-Prädiktion bei Kanten ergeben, fallen nicht gravierend ins Gewicht, da hier der sogenannte Verdeckungseffekt auftritt, bei dem Ungenauigkeiten bei großen Helligkeits- bzw. Farbunterschieden kaum wahrgenommen werden. Wesentlich ist jedoch, daß in den Frame-Prädiktoren des Coders und des Decoders dieselben Bildsignalwerte gespeichert sind. Nach Umschaltung auf die Interframe-Prädiktion werden die Bild­ signalwerte wieder optimiert. Auch die vereinfachte Variante eignet sich für einen Auffrischungszyklus, der periodisch durchgeführt wird. Empfehlenswert ist jedoch auch hier die Ver­ wendung eines Bewegungsdetektors 24, um den Auffrischungszyklus bei Bildfolgen mit geringer Bewegung durchführen zu können. Es können ferner auch die einfacheren Coder-Varianten ohne Hilfs­ coder mit dem Decoder mit Hilfscoder kombiniert werden. Der Decoder sollte dann zusätzlich ebenfalls eine Schwellwertschal­ tung aufweisen, die der des Coders entspricht.The decoder constructed in accordance with and corresponds to the main decoder of Figure 5. The circuit input 2 A corresponds to the circuit input 2 A in Figure 5. The inputs of a threshold value circuit 381 are -.. As in Coder - to the output of ent speaking adder 27 and connected to the output of the frame predictor 29 . During a refresh cycle, as a rule, the difference between a stored image signal value s r 'and a newly reconstructed image signal value s ri ' will not exceed the predetermined threshold value. The stored image signal values s r 'are therefore output at the decoder output 30. However, if the threshold is exceeded, as is the case with movements, the newly reconstructed image signal value s ri 'is stored in the frame predictor 29 and of course also output at the decoder output 30 instead of the stored image signal value. This results in a significant improvement in movements. Differences that result from the intrafield prediction at edges are not of major importance, since the so-called masking effect occurs here, in which inaccuracies in the case of large differences in brightness or color are barely perceived. However, it is essential that the same image signal values are stored in the frame predictors of the encoder and the decoder. After switching to interframe prediction, the image signal values are optimized again. The simplified variant is also suitable for a refresh cycle that is carried out periodically. However, it is also recommended here to use a movement detector 24 in order to be able to carry out the refresh cycle for image sequences with little movement. The simpler coder variants without an auxiliary coder can also be combined with the decoder with an auxiliary coder. The decoder should then also have a threshold value circuit that corresponds to that of the coder.

Die Häufigkeit und der Umfang eines Auffrischungszyklus richtet sich nach der Qualität der Übertragungsstrecke und den Quali­ tätsansprüchen des Betrachters.The frequency and extent of a refresh cycle is aimed the quality of the transmission path and the quali claims of the viewer.

Claims (10)

1. Verfahren zur Korrektur von Bildfehlern bei der digitalen Übertragung von datenreduzierten Videosignalen, bei dem wäh­ rend eines Auffrischungszyklus auf eine sende- und empfangs­ seitig Intrafield oder Intraframe-Codierung umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig während des Auffrischungszyklus neu re­ konstruierte Bildsignalwerte (s ri′) mit jeweils entsprechenden rekonstruierten und gespeicherten Bildsignalwerten (s r ′) eines vorangegangenen Bildes oder mit hieraus durch Intrafield- bzw. Intraframe-Codierung ermittelten Bildsignalhilfswerten (s rh′) verglichen werden und daß bei Überschreiten eines Schwellwertes (S) durch deren Differenz jeweils die neu rekonstruierten Bild­ signalwerte (s r′) gespeichert und weiterverarbeitet werden.1. A method for correcting image errors in the digital transmission of data-reduced video signals, in which during a refresh cycle on a send and receive side intrafield or intraframe coding is switched, characterized in that the receiving side newly reconstructed image signal values during the refresh cycle ( s ri ') are compared with corresponding reconstructed and stored image signal values ( s r ') of a previous image or with image signal auxiliary values ( s rh ') determined therefrom by intrafield or intraframe coding and that when a threshold value ( S ) is exceeded by their difference the newly reconstructed image signal values ( s r ') are stored and processed further. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig ebenfalls die neu rekonstruierten Bildsignale (s ri) mit entsprechenden rekonstruierten und gespeicherten Bildsignalwerten (s r ) eines vorangegangenen Bildes oder mit hieraus ermittelten Bildsignalhilfswerten (s rh) verglichen werden und daß bei Überschreiten des Schwellwertes (S) durch deren Differenz ebenfalls jeweils der neu rekonstruierte Bild­ signalwert (s ri) anstelle des bislang gespeicherten Bildsignal­ wertes (s r ) gespeichert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that on the transmission side also the newly reconstructed image signals ( s ri ) are compared with corresponding reconstructed and stored image signal values ( s r ) of a previous image or with image signal auxiliary values ( s rh ) determined therefrom and that when the Threshold value ( S ) due to their difference, the newly reconstructed image signal value (s ri ) is also stored instead of the previously stored image signal value ( s r ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der neu rekonstruierten Bildsignalwerte (s ri, sri′) und der aus gespeicherten Bildsignalwerten (s r, s r′) ermittel­ ten Bildsignalhilfswerte (s h, sh′) einander entsprechende DPCM-Werte (Δ s, Δ s h ; Δ s′, Δ s h ′) oder einander entsprechende Schätzwerte (, h; ′, h′) miteinander verglichen werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that instead of the newly reconstructed image signal values ( s ri , s ri ') and the image signal values (s r , s r ') determined from stored image signal values (s h , s h ') Corresponding DPCM values ( Δ s , Δ s h ; Δ s ′, Δ s h ′) or corresponding estimated values ( , h ; ′, h ′) are compared with one another. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Auffrischungszyklus dasselbe Bild übertra­ gen wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that transmitted the same picture during a refresh cycle gen will. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auffrischungszyklus dann durchgeführt wird, wenn die Bildfolgen keinen oder nur einen geringen Bewegungsanteil auf­ weisen.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a refresh cycle is performed when the Image sequences show little or no movement point. 6. Coder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einem mindestens einen Zeilen-Prädiktor (22) und einen Frame- Prädiktor (23) enthaltenden Hauptcoder, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfscoder (371) mit einem Quantisierer (40) und mit einem Zeilen-Prädiktor (42) vorgesehen ist, daß der Eingang des Hilfscoders (371) an einen Ausgang des Frame-Prädiktors (23) angeschlossen ist und daß eine Vergleichs- und Schwellwert­ schaltung (311) vorgesehen ist, der die rekonstruierten Bild­ signalwerte (s ri) und Bildsignalhilfswerte (s rh) oder die DPCM- Werte (Δs) und DPCM-Hilfswerte (Δ s h ) des Haupt- und Hilfscoders zugeführt werden, und daß die Vergleichs- und Schwellwertschal­ tung (311) die Einspeicherung der rekonstruierten Bildsignal­ werte (s ri) in den Frame-Prädiktor (23) steuert, wenn die Dif­ ferenz der anliegenden Werte einen Schwellwert (S) überschrei­ tet.6. Coder for performing the method according to claim 2, with at least one line predictor ( 22 ) and a frame predictor ( 23 ) containing main encoder, characterized in that an auxiliary coder ( 371 ) with a quantizer ( 40 ) and with a Line predictor ( 42 ) is provided that the input of the auxiliary coder ( 371 ) is connected to an output of the frame predictor ( 23 ) and that a comparison and threshold value circuit ( 311 ) is provided, which the reconstructed image signal values ( s ri) and image signal auxiliary values (s rh) or the DPCM values (Δ s), and DPCM auxiliary values (Δ s h) of the main and Hilfscoders be supplied, and that the comparison and Schwellwertschal processing (311) the storage of the reconstructed image signal values ( s ri ) in the frame predictor ( 23 ) controls when the difference between the applied values exceeds a threshold value (S ). 7. Decoder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem mindestens einen Zeilen-Prädiktor (28) und einen Frame- Prädiktor (29) enthaltenden Hauptdecoder, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfscoder (37) mit einem Quantisierer (33) und Zeilen- Prädiktor (35) vorgesehen ist, daß der Eingang des Hilfscoders (37) an einen Ausgang des Frame-Prädiktors (29) angeschaltet ist, daß eine Vergleichs- und Schwellwertschaltung (31) vorge­ sehen ist, der die rekonstruierten Bildsignalwerte (s rh ′) und Bildsignalhilfswerte (s rh′) oder DPCM-Werte und DPCM-Hilfswerte (Δ s′, Δ s′ n) des Haupt- und des Hilfsdecoders zugeführt sind und s h ′ daß die Vergleichs- und Schwellwertschaltung (31) Werte die Einspeicherung der Bildsignalwerte (s ri′) in den Frame-Prädiktor (29) steuert, wenn die Differenz der anliegen­ den Werte einen Schwellwert (S) überschreitet.7. Decoder for performing the method according to claim 1 with at least one line predictor ( 28 ) and a frame predictor ( 29 ) containing main decoder, characterized in that an auxiliary coder ( 37 ) with a quantizer ( 33 ) and line predictor ( 35 ) it is provided that the input of the auxiliary coder ( 37 ) is connected to an output of the frame predictor ( 29 ), that a comparison and threshold value circuit (31 ) is provided that the reconstructed image signal values (s rh ') and Image signal auxiliary values (s rh ') or DPCM values and DPCM auxiliary values ( Δ s ', Δ s ' n ) of the main and auxiliary decoders are supplied and s h ' that the comparison and threshold value circuit (31 ) values the storage of the image signal values ( s ri ') in the frame predictor ( 29 ) controls when the difference between the applied values exceeds a threshold value (S ). 8. Coder zur Durchführung der Verfahrens nach Anspruch 2, mit mindestens einem Zeilen-Prädiktor und einem Frame-Prä­ diktor, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellwertschaltung (38) vorgesehen ist, deren Ein­ gängen jeweils ein neu rekonstruierter Bildsignalwert (s ri) und ein rekonstruierter gespeicherter Bildsignalwert (s r ) eines vorangegangenen Bildes zugeführt werden und daß die Schwellwertschaltung (38) beim Überschreiten eines Schwell­ wertes (S) durch die Differenz zwischen den Bildsignalwerten (s ri′, s r ) jeweils die Einspeicherung eines neu rekonstruierten Bildsignalwertes (s ri) in den Frame-Prädiktor (23) steuert.8. Coder for performing the method according to claim 2, with at least one line predictor and a frame predictor, characterized in that a threshold value circuit ( 38 ) is provided, the inputs of which are each a newly reconstructed image signal value ( s ri ) and a reconstructed stored image signal value (s r ) of a previous image are supplied and that the threshold value circuit ( 38 ) when a threshold value (S ) is exceeded by the difference between the image signal values (s ri ' , s r ) in each case the storage of a newly reconstructed image signal value ( s ri ) in the frame predictor ( 23 ). 9. Decoder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem Zeilen-Prädiktor (28) und einem Frame- Prädiktor (29), dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwellwertschaltung (381) vorgesehen ist, deren Ein­ gänge jeweils ein neu rekonstruierter Bildsignalwert (s′ ri ) und ein gespeicherter Bildsignalwert (s′ r ) eines vorangegangenen Bildes zugeführt werden und daß die Schwellwertschaltung (381) beim Überschreiten eines Schwellwertes (S) durch die Differenz zwischen den Bildsignalwerten (s′ ri , s′ rh ) jeweils die Ein­ speicherung eines neu rekonstruierten Bildsignalwertes (s ri ) in den Frame-Prädiktor (23) und die Ausgabe dieses Bildsignal­ wertes (s ri′) steuert. 9. Decoder for performing the method according to claim 1, with at least one line predictor ( 28 ) and a frame predictor ( 29 ), characterized in that a threshold value circuit (381 ) is provided, the inputs of which are each a newly reconstructed image signal value ( s ' ri ) and a stored image signal value (s ' r ) of a previous image are supplied and that the threshold value circuit ( 381 ) when a threshold value ( S ) is exceeded by the difference between the image signal values (s ' ri , s' rh ) in each case the on storage of a newly reconstructed image signal value ( s ri ) in the frame predictor ( 23 ) and the output of this image signal value ( s ri ') controls. 10. Coder nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Coder-Eingang (1 A) ein Bildspeicher (16) vorgeschaltet ist, daß ein Bewegungsdetektor (24) vorgesehen ist, dem die Bildsignalwerte (s b ) vom Eingang (15) des Bildspeichers und um mindestens ein Bild gegenüber diesen verzögerte Bildsignalwerte (s, s r ) zugeführt werden, daß der Bewegungsdetektor (24) den Bewegungsinhalt von aufeinanderfolgenden Bildern ermittelt und falls dieser unterhalb eines Schwellwertes liegt, ein Auffri­ schungssignal (RS) abgibt.10. Coder according to claim 6 or 8, characterized in that the coder input ( 1 A ) is preceded by an image memory ( 16 ), that a motion detector ( 24 ) is provided to which the image signal values ( s b ) from the input ( 15 ) of the image memory and image signal values (s , s r ) delayed by at least one image so that the movement detector ( 24 ) determines the movement content of successive images and, if this is below a threshold value, emits a refresh signal (RS ).
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