DE10143063A1 - Header compression during video encoding involves encoding all possible/most frequently occurring header elements with code word table, transmitting code words instead of elements - Google Patents

Header compression during video encoding involves encoding all possible/most frequently occurring header elements with code word table, transmitting code words instead of elements

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Abstract

The method involves encoding all possible header elements or the most frequently occurring header elements using a code word table and transmitting code words instead of header elements. Current header information is predicted using the relevant code words for the associated header elements. The latest statistically next most significant header element is associated with the next shortest code word. Independent claims are also included for the following: an arrangement for implementing the method of decoding a compressed header data stream, use of the method for header compression according to the H.26L standard, a method of compressing data for transmission with header information, use of the method for header compression for video encoding according to the H.26L standard and an arrangement for implementing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen durch Reduzie­ rung der Header-Information.The invention relates to a method for the compression of transmitted data with header information by Reduzie tion of the header information.

Mit dem Begriff Header wird im allgemeinen der Teil eines Da­ tenpaketes bezeichnet, in dem keine Nutzdaten, sondern diver­ se Verwaltungsdaten enthalten sind (z. B. Adresse, Paketnum­ mer, Senderkennung, Paketstatus etc.). Daten zur Fehlererken­ nung bzw. zur Fehlerkorrektur (z. B. Cyclic Redundancy Check CRC) werden i. A. zu den Nutzdaten gezählt.The term header generally becomes the part of a da tenpaketes, in which no user data, but diver se administration data (eg address, packet no mer, sender identification, package status, etc.). Data for error messages error correction (eg Cyclic Redundancy Check CRC) i. A. counted to the payload.

Auch bei der Codierung von Videodaten werden in der Regel ne­ ben den eigentlichen Bildinformationen als Nutzdaten zusätz­ lich solche Header-Informationen übertragen. Diese dienen ei­ nerseits der Synchronisation, beispielsweise bei gestörten Kanälen, andererseits zur Erhöhung einer Kompression bzw. der Übermittlung von besonderen Funktionalitäten. Im Fall kompri­ mierter Daten werden z. B. über die Header-Information Daten zur Dekompression übertragen, ohne die eine empfängerseitige Decodierung nicht möglich wäre.Also in the encoding of video data are usually ne ben the actual image information as user data additional Lich transfer such header information. These serve egg on the other hand, the synchronization, for example, disturbed Channels, on the other hand to increase compression or the Transmission of special functions. In the case kompri mated data z. B. via the header information data transmitted for decompression, without the one receiver side Decoding would not be possible.

Auch im Bereich der Datenübertragung über Netzwerke spielen Header-Informationen eine große Rolle, indem die Nutzdaten in kleinen Datenpaketen mehrfach gekappselt werden. Legt man z. B. das OSI-Referenzmodell mit seinen sieben Schichten zugrunde, so wird deutlich, dass das vergleichsweise kleine Datenpaket in jeder Schicht mit einer eigenen Header- Information versehen wird. Insbesondere bei niedrigen Daten­ raten nimmt solche Header-Information einen beträchtlichen Teil der zur Verfügung stehenden Bandbreite ein. Also play in the field of data transmission over networks Header information plays a big role by having the payload in Small data packets are repeatedly gekappselt. One puts z. For example, the OSI reference model with its seven layers underlying, it becomes clear that the comparatively small Data packet in each layer with its own header Information is provided. Especially at low data guess, such header information takes a considerable amount Part of the available bandwidth.  

Die Erfindung nimmt sich diesem Problem zunehmend komplexerer Header-Informationen an. In der Videocodierung ist bisher kein Verfahren bekannt, in dem eine zu übertragende Header- Information reduziert wird.The invention takes on this problem increasingly complex Header information. In video coding is so far no method is known in which a header to be transmitted Information is reduced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Mög­ lichkeit zu schaffen, zu übertragende Header-Information zu reduzieren.Object of the present invention is therefore an opportunity to create header information to be transmitted to reduce.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen gelöst, indem einzelne Header-Elemente anhand von räumlichen und/oder zeitlichen Abhängigkeiten zwi­ schen verschiedenen Datenblöcken prädiziert werden.According to the present invention, this object is achieved by a Method for compressing data to be transmitted with Header information is resolved by adding individual header elements based on spatial and / or temporal dependencies zwi different data blocks are predicted.

Der Begriff "prädizieren" stammt dabei aus der Quellcodierung und -decodierung und ist dem Fachmann geläufig. Ein Prädiktor ermittelt z. B. aus vorangegangenen Signalen nach einer fest­ gelegten Vorschrift einen Schätzwert für das nächste erwarte­ te Signal. Bei einem adaptiven Prädiktor ist diese Vorschrift variabel und hängt z. B. von den vorangegangenen Werten und anderen kurzzeitigen Charakteristika des Signals ab.The term "predicate" comes from source coding and decoding and is familiar to those skilled in the art. A predictor determines z. B. from previous signals after a fixed one estimate for the next expected te signal. For an adaptive predictor, this rule is variable and hangs z. B. from the previous values and other short-term characteristics of the signal.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführung des Verfahrens ge­ mäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein Codewort signa­ lisiert, dass sich ein durch die Header-Information repäsen­ tierter Datenblocktyp im Vergleich zum zeitlich vorangehenden Datenblock nicht geändert hat. Dies kann insbesondere ein 1- Bit-Codewort sein. Dieses Codewort wird anstelle der eigent­ lichen Header-Information übertragen und die aktuelle Header- Information aus der Header-Information des vorangehenden Da­ tenblocks prädiziert, insbesondere gleichgesetzt.Ge after a first advantageous embodiment of the method According to the present invention, a codeword signa lisiert that one repaen through the header information type of data block compared to the preceding one Data block has not changed. This can be a 1- Be bit codeword. This codeword will replace the owner transmitted header information and the current header Information from the header information of the previous Da tenblocks predicates, in particular equated.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung werden alle möglichen Header-Informationen oder die am häufigsten auftre­ tenden Header-Tnformationen mittels einer Codeworttabelle co­ diert, indem jeder dieser Header-Informationen ein Codewort zugeordnet wird, das anstelle der eigentlichen Header- Information übertragen wird, wobei die Codewortlänge entspre­ chend der Auftrittswahrscheinlichkeit, vor allem umgekehrt proportional zur Auftrittswahrscheinlichkeit einer Header- Information gewählt wird und wobei eine aktuelle Header- Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird. Damit kann umfangreiche Header-Information im Durch­ schnitt durch wesentlich kürzere Codeworte komprimiert wer­ den.According to another advantageous embodiment, all possible header information or the most common header information by means of a codeword table co diert by giving each of these header information a codeword  which is used instead of the actual header Information is transmitted, the code word length corre sponding the probability of occurrence, especially the other way round proportional to the probability of occurrence of a header Information is selected and where a current header Information predicated on a respective codeword becomes. This allows extensive header information in through cut compressed by much shorter code words who the.

Als besonders effektiv hat es sich erwiesen, wenn alle mögli­ chen Übergänge von Header-Informationen eines vorangehenden Datenblocks auf einen nachfolgenden Datenblock oder die am häufigsten auftretenden Übergänge mittels einer Codewortta­ belle codiert werden, indem jedem dieser Übergänge ein Code­ wort zugeordnet wird, das anstelle der eigentlichen Header- Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header- Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird. Damit kann eine deutliche Reduktion der benötigten Bit­ rate für Header-Informationen erreicht werden. Auch hierbei ist es von Vorteil, wenn die Codewortlänge entsprechend der Auftrittswahrscheinlichkeit, vor allem umgekehrt proportional zur Auftrittswahrscheinlichkeit eines Übergangs gewählt wird. Damit werden kürzere Codeworte für häufigere Übergänge ange­ wendet, was zu einer weiteren Ersparnis der Bitrate führt.It has proven to be particularly effective if all possible Transitions of header information of a preceding Data blocks on a subsequent data block or on the most frequently occurring transitions by means of a codewordta belle be coded by giving each of these transitions a code word that is used instead of the actual header Information is transferred, whereby a current header Information predicated on a respective codeword becomes. This can be a significant reduction of the required bit rate for header information. Also here it is advantageous if the code word length corresponding to Occurrence probability, especially inversely proportional the probability of occurrence of a transition is chosen. This means shorter codewords for more frequent transitions which results in further bit rate savings.

Eine alternative Ausprägung der Erfindung besteht darin, Hea­ der-Informationen mittels einer Codeworttabelle zu codieren, indem jeder möglichen Differenz zwischen Header-Informationen aufeinanderfolgender Datenblöcke oder den am häufigsten auf­ tretenden Differenzen ein Codewort zugeordnet wird, das an­ stelle der eigentlichen Header-Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header-Information anhand eines jeweili­ gen Codewortes prädiziert wird. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Codewortlänge entsprechend der Auftrittswahr­ scheinlichkeit, vor allem umgekehrt proportional zur Auf­ trittswahrscheinlichkeit einer Differenz gewählt wird. An alternative embodiment of the invention is Hea encode the information by means of a codeword table, putting every possible difference between header information successive data blocks or the most common that a code word is assigned to passing differences the actual header information is transferred, wherein a current header information based on a respec codeword is predicted. Further advantages result itself, if the code word length according to the occurrence of truth probability, especially inversely proportional to the Auf Probability of a difference is selected.  

Besonders vorteilhaft lässt sich das Verfahren der Erfindung bei einer Codierung von Videosequenzen einsetzen, z. B. zur Header-Kompression für eine Videocodierung nach dem H.26L- Standard. Dies gelingt besonders gut, indem Header- Informationen mittels einer Codeworttabelle codiert werden, indem jeder möglichen Differenz zwischen Header-Informationen benachbarter Makroblöcke innerhalb desselben Datenblocks oder den am häufigsten auftretenden Differenzen ein Codewort zuge­ ordnet wird, das anstelle der eigentlichen Header-Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header-Information an­ hand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird. Weitere Vorteile ergeben sich auch hier, wenn die Codewortlänge ent­ sprechend der Auftrittswahrscheinlichkeit, vor allem umge­ kehrt proportional zur Auftrittswahrscheinlichkeit einer Dif­ ferenz gewählt wird.Particularly advantageous is the method of the invention use in a coding of video sequences, z. B. for Header compression for video coding after the H.26L Default. This succeeds particularly well by using header Information is coded by means of a codeword table, putting every possible difference between header information adjacent macroblocks within the same data block or the most common differences a codeword added that is instead of the actual header information is transmitted, with a current header information to hand of a respective codeword is predicted. Further Benefits also arise here, if the codeword length ent speaking of the probability of occurrence, especially vice versa returns proportional to the probability of occurrence of a Dif selected.

Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn Bildinformatio­ nen eines Datenblocks in eine Mehrzahl von Makroblöcken un­ tergliedert sind, die separate Header-Informationen aufweisen und separat codiert werden, indem die Header-Information ei­ nes Makroblocks jeweils aus dem entsprechenden Makroblock des zeitlich vorangehenden Datenblocks prädiziert wird. Dadurch wird auch eine Header-Komprimierung für eine Videocodierung nach dem H.26L-Standard ermöglicht.It has proved to be beneficial if Bildinformatio NEN of a data block in a plurality of macroblocks un tergliedert having separate header information and coded separately by the header information ei each macroblock from the corresponding macroblock of the temporally preceding data block is predicted. Thereby also includes header compression for video encoding according to the H.26L standard.

In diesem Zusammenhang hat es sich auch als günstig erwiesen, wenn eine räumliche Prädiktion der Header-Information eines Makroblocks aus ermittelten Bewegungsvektoren der Makroblöcke eines Datenblocks erfolgt, indem solche Bewegungsvektoren die Prädiktionsrichtung signalisieren.In this context, it has also proven to be beneficial if a spatial prediction of the header information of a Macroblocks from determined motion vectors of the macroblocks of a data block is done by such motion vectors the Signal the direction of prediction.

Alternativ dazu kann ebenso vorteilhaft eine räumliche Prä­ diktion der Header-Information eines Makroblocks aus der oder den Header-Informationen benachbarter Makroblöcke innerhalb desselben Datenblocks erfolgen. Damit ist auch der weitere Vorteil verbunden, dass - anders als bei einer zeitlichen Prädiktion - keine Zusatzinformation übertragen werden muss, um an einem Decoder den richtigen Wert des entsprechenden Header-Elementes zu ermitteln, weil dieses aus den Informati­ onen des aktuellen Datenblocks selbst prädiziert wird.Alternatively, a spatial pre Diction of header information of a macroblock from or the header information of adjacent macroblocks within the same data block. This is also the other Advantage associated with that - unlike a temporal  Prediction - no additional information needs to be transmitted, at a decoder the correct value of the corresponding Determine header element, because this from the Informati Ones of the current data block itself is predicted.

Aufbauend auf den vorangehend beschriebenen alternativen Aus­ prägungen des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung kön­ nen diese Alternativen auch kombiniert werden, indem mittels einer Codeworttabelle codiert wird, ob eine Prädiktion anhand der Header-Information eines zeitlichen vorangehenden Makro­ blocks oder eines räumlich benachbarten Makroblocks oder ei­ nes Bewegungsvektors erfolgt, indem jeder dieser Auswahlmög­ lichkeiten ein Codewort zugeordnet wird, das anstelle der ei­ gentlichen Header-Information übertragen wird, wobei eine ak­ tuelle Header-Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird. Wenn die Codewortlänge entsprechend der Auf­ trittswahrscheinlichkeit, vor allem umgekehrt proportional zur Auftrittswahrscheinlichkeit einer Auswahlmöglichkeit ge­ wählt wird, so ergibt sich auch hier eine weitere Möglichkeit zur Komprimierung.Based on the alternative described above embossments of the method according to the present invention Kings These alternatives can also be combined by means of a codeword table is coded, whether a prediction based the header information of a temporally preceding macro blocks or a spatially adjacent macroblock or egg nes motion vector is done by each of these Auswahlmög a codeword is assigned, which instead of the egg actual header information is transmitted, with an ak current header information based on a respective code word is predicated. If the codeword length is according to the Auf probability of occurrence, especially inversely proportional the probability of occurrence of a selection ge is chosen, so here is another possibility for compression.

Besonders vorteilhaft kann das Verfahren der Erfindung mit den einzelnen beschriebenen Ausführungsformen durch eine Vor­ richtung mit einer Codiereinheit und mit einer Decodierein­ heit mit jeweils geeignet programmiertem Mikroprozessor rea­ lisiert werden.Particularly advantageous, the method of the invention with the individual embodiments described by a Vor direction with a coding unit and with a decoder each with suitably programmed microprocessor rea be lisiert.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich an­ hand der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbei­ spiele und in Verbindung mit den Figuren. Es zeigt jeweils in Prinzipdarstellung:Further advantages and details of the invention will become apparent Hand of the following description vorteilbei Ausführungsbei games and in connection with the figures. It shows in each case Schematic diagram:

Fig. 1 die hierarchische Untergliederung der Bilddaten ge­ mäß dem H.26L-Standard, Fig. 1 shows the hierarchical breakdown of the image data accelerator as the H.26L standard,

Fig. 2 die Syntax eines resultierenden Video-Datenstroms, Fig. 2 shows the syntax of a resulting video stream,

Fig. 3 eine Prädiktion durch Mittelwertbildung der Header- Informationen aller oder einiger der umgebenden an­ deren Makroblöcke, Fig. 3 is a prediction by averaging the header information of all or some of the surrounding at the macro-blocks,

Fig. 4 eine Prädiktion durch Suche eines Makroblocks, des­ sen Header-Information genau denselben Wert auf­ weist, wie das Header-Element des aktuellen Makro­ blocks, Fig. 4 is a prediction by searching a macroblock of the sen header information has exactly the same value as the header element of the current macroblock,

Fig. 5 das Prinzip einer Codeworttabelle, die eine Code- Nummer liefert ausgehend von einer zu codierenden Header-Information MBtype und der bereits codierten Header-Information MBtype_n-1 des entsprechenden Makroblocks in dem vorangegangenen Frame und Fig. 5 shows the principle of a codeword table which provides a code number starting from a header information to be coded MBtype and the already coded header information MBtype_n-1 of the corresponding macroblock in the previous frame and

Fig. 6 eine konkrete Codeworttabelle gemäß dem Prinzip aus Fig. 5 für den H.26L-Standard. Fig. 6 is a specific code word table according to the principle of Fig. 5 for the H.26L standard.

Die Erfindung soll im folgenden exemplarisch anhand der Vi­ deocodierung nach dem H.26L-Standard erläutert werden. Der besseren Verständlichkeit halber wird zunächst ein kurzer Überblick über die technischen Grundlagen dieses Standards ge­ geben.The invention will be described below by way of example with reference to the Vi de coding according to the H.26L standard are explained. The For better comprehension, first a short Overview of the technical basics of this standard give.

H.26L ist ein blockbasierter Video-Codec bei dem jeder Daten­ block mit Bilddaten, ein sog. Frame, in kleinere Unterblöcke, sog. Makroblöcke MB, aufgespalten wird. Daraus resultiert ei­ ne hierarchische Struktur, die in der Abbildung gemäß Fig. 1 gezeigt ist. Jeder Makroblock besitzt in der Regel eine 16 × 16 Pixelmatrix, aus der jeweils ein entsprechender Chromi­ nanzblock C (8 × 8 Pixel durch Subsampling) und Luminanzblock L (4 × 4 Pixel) abgeleitet wird.H.26L is a block-based video codec in which each data block with image data, a so-called frame, is split into smaller sub-blocks, so-called macroblocks MB. This results in ei ne hierarchical structure, which is shown in the figure of FIG. 1. Each macroblock usually has a 16 × 16 pixel matrix, from each of which a corresponding chrominance block C (8 × 8 pixels by subsampling) and luminance block L (4 × 4 pixels) is derived.

Der Codierung liegt die Überlegung zugrunde, dass sich zwei aufeinanderfolgende Bilder bzw. Sequenzen S1. . .S4 nicht sig­ nifikant unterscheiden und aus diesem Grund lediglich die Differenzinformation nach einer erfolgten Bewegungsschätzung der sich bewegenden Regionen codiert wird. The coding is based on the consideration that two successive images or sequences S1. , .S4 not sig differ significantly and for this reason only the Difference information after a motion estimation the moving regions is coded.  

Um die Codierungsentscheidungen zu signalisieren, wird Hea­ der-Information hinzugefügt. Neben einem Bild-Header eines Frames erhält auch jeder Makroblock MB Header-Information. Aus der Vielzahl der Makroblöcke MB pro Frame wird dabei schnell deutlich, wie umfangreich die daraus resultierende Header-Information werden kann.To signal the coding decisions, Hea added to the information. In addition to a picture header of a Frames also receive each macroblock MB header information. From the multitude of macroblocks MB per frame is thereby quickly realize how extensive the resulting Can be header information.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist die Syntax eines resultie­ renden Video-Datenstroms gezeigt. Dabei sind die jeweiligen Header-Informationen gezeigt. Es bezeichnen dabei im einzel­ nen:
In the illustration of FIG. 2, the syntax of a resulting video stream video is shown. The respective header information is shown. In this case, they denote individually:

  • - Psync: ein Bildsynchronisierungs-CodewortPsync: an image sync codeword
  • - Ptype: Signalisierung, ob INTER- oder INTRA-Codierung vor­ liegt- Ptype: signaling, whether INTER or INTRA coding before lies
  • - MBtype: Signalisierung, auf welche Weise ein Makroblock MB codiert ist- MBtype: signaling, how a macroblock MB is coded
  • - Intra_pred_mode: Prädiktionsinformation für den Fall, dass ein MB INTRA-codiert istIntra_pred_mode: Prediction information in the event that one MB is INTRA coded
  • - RefFrame: Angabe des Referenz-Frames, der für die Pradikti­ on des Makroblocks MB genutzt wurde- RefFrame: Specification of the reference frame used for the Pradikti was used on the macroblock MB
  • - MVD: Bewegungsvektordifferenz, um aus den prädizierten Be­ wegungsvektoren auf die tatsächlichen Bewegungsvektoren zu schließen- MVD: motion vector difference to get out of the predicted Be motion vectors to the actual motion vectors shut down
  • - CBP: kennzeichnet die Existenz und das Muster von Chromi­ nanz- und Luminanz-Koeffizienten- CBP: denotes the existence and pattern of Chromi nance and luminance coefficients
  • - Tcoeff: Chrominanz- und Luminanz-KoeffizientenTcoeff: chrominance and luminance coefficients

Für das weitere Ausführungsbeispiel ist vor allem MBtype be­ deutsam. MBtype wird für jeden einzelnen Makroblock MB gebil­ det. Abhängig vom Wert, den MBtype annimmt, treten die weite­ ren Header-Elemente RefFrame, Intra_pred_mode und CBP entwe­ der auf oder nicht.MBtype is especially for the further embodiment deutsam. MBtype is generated for every single macroblock MB det. Depending on the value that MBtype assumes, the far ones will step ren header elements RefFrame, Intra_pred_mode and CBP entwe the one on or not.

Im Folgenden werden nun mögliche Ausführungen des erfindungs­ gemäßen Verfahrens zur Header-Komprimierung gezeigt. In the following, possible embodiments of the invention according to the header compression method.  

Eine Möglichkeit besteht in einer Differenz-Codierung zwi­ schen dem aktuellen Wert einer aktuellen Header-Information MBtype und dem Wert des entsprechenden Makroblocks MB in dem vorangehenden Datenblock/Frame. Eine mögliche Codetabelle kann folgendermaßen aussehen:
One possibility is a differential encoding between the current value of a current header information MBtype and the value of the corresponding macroblock MB in the previous data block / frame. A possible code table may look like this:

Code-NummerCode number Differenzdifference 00 00 11 11 22 -1-1 33 22 44 -2-2 55 33 66 -3-3

Anstelle des Wertes für MBtype wird dann das jeweils ermit­ telte Codewort, die Code-Nummer, übertragen. Decoderseitig wird anhand des empfangenen Codewortes der Wert für MBtype prädiziert.Instead of the value for MBtype then each ermit telte codeword, the code number, transmitted. On the decoder side becomes the value for MBtype based on the received codeword predicted.

Alternativ kann auch die Differenz der MBtype Werte zweier benachbarter Makroblöcke MB innerhalb desselben Daten­ blocks/Frames (vgl. Fig. 1) zur Erstellung einer Codetabelle herangezogen werden.Alternatively, the difference between the MBtype values of two adjacent macroblocks MB within the same data block / frame (see FIG. 1) can also be used to create a code table.

In beiden Fällen müssen nicht unbedingt alle möglichen Diffe­ renzwerte codiert werden. Wenn nämlich einige sehr seltene Differenzwerte auftreten, so reicht es aus, wenn nur die häu­ figen Differenzwerte codiert werden, während im Fall des Auf­ tretens eines seltenen Differenzwertes die Header- Information, also der Wert für MBtype, explizit übertragen wird. In both cases, not necessarily all possible dif be encoded. If some are very rare Difference values occur, it is sufficient if only the common figen difference values are coded, while in the case of Auf occurrence of a rare difference value, the header Information, ie the value for MBtype, explicitly transferred becomes.  

Besonders günstig ist es, wenn die Codeworte bzw. Code- Nummern derart codiert werden, dass für die den häufigsten Differenzwerten zugeordneten Codeworte eine möglichst geringe Codelänge gewählt wird, während solchen Differenzwerten mit kleiner Auftrittswahrscheinlichkeit entsprechend längere Co­ deworte zugeordnet werden. Damit wird eine besonders effekti­ ve Codierung erreicht, da im Durchschnitt wesentlich mehr kurze Codeworte übertragen werden, als lange Codeworte. Da­ durch kann somit eine weitere Reduktion der Bitrate für Hea­ der-Information erreicht werden.It is particularly favorable if the code words or code words Numbers are coded such that for the most common Difference values associated with codewords as low as possible Code length is selected while such difference values with small probability of occurrence correspondingly longer Co deworte be assigned. This is a particularly effekti Encoding achieved, as on average much more short code words are transmitted as long code words. because Thus, a further reduction of the bit rate for Hea the information can be achieved.

Eine andere Möglichkeit besteht in einer Prädiktion durch Bildung von Mittelwerten. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Header-Informationen der den aktuellen Makroblock MB umgebenden bzw. benachbarten Makroblöcke des­ selben Frames "Frame_n" sowie evtl. auch des vorangehenden Frames "Frame_n-1" herangezogen werden, um einen Prädiktions­ wert zu ermitteln. In Fig. 3 ist ein solches Szenario skiz­ ziert mit Frame_n-1 (gestrichelt skizziert) und einem aktuel­ len Frame_n mit dem zu codierenden Makroblock MB (dunkel hin­ terlegt) und vier beispielhaften benachbarten Makroblöcken. Die aktuelle Header-Information von MB kann dann durch Mit­ telwertbildung der Header-Informationen aller oder einiger dieser umgebenden anderen Makroblöcke prädiziert werden.Another possibility is a prediction by the formation of mean values. This can be done, for example, by using the header information of the macroblocks of the same frame "Frame_n" surrounding the current macroblock MB or possibly also of the preceding frame "Frame_n-1" in order to determine a prediction value. In Fig. 3, such a scenario is skiz ed with Frame_n-1 (dashed lines outlined) and a aktuel len Frame_n with the macroblock MB to be coded (dark out) and four exemplary adjacent macroblocks. The current header information of MB can then be predicted by averaging the header information of all or some of these surrounding other macroblocks.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, ei­ ne Prädiktion dadurch vorzunehmen, dass ein Makroblock ge­ sucht wird, dessen Header-Information genau denselben Wert aufweist, wie das Header-Element des aktuellen Makroblocks. Dabei kann auf eine Vielzahl verschiedener anderer Makroblö­ cke zurückgegriffen werden.Another embodiment of the invention is ei ne prediction by making a macroblock ge whose header information is exactly the same value as the header element of the current macroblock. It can on a variety of other makroblö be resorted to.

In Fig. 4 sind einige der möglichen Kandidaten gezeigt. Dies sind zum einen Makroblöcke wie ein Makroblock MB_v, auf den durch einen oder mehrere ermittelte Bewegungsvektoren verwie­ sen wird. Zum anderen kann es der gleiche Makroblock MB_n-1 des vorangehenden Frames sein, der also an der gleichen Stel­ le liegt wie der aktuell zu codierende Makroblock MB. Außer­ dem kommen auch noch die benachbarte Makroblöcke des aktuel­ len Frames in Betracht, von denen exemplarisch der linke und der darüberliegende Makroblock (jeweils dunkel hinterlegt) skizziert sind. Allen diesen Auswahlmöglichkeiten ist gemein­ sam, dass die zugehörigen Header-Informationen bereits über­ tragen wurden bzw. empfängerseitig prädiziert wurden und da­ mit bekannt sind. Fig. 4 shows some of the possible candidates. On the one hand, these are macroblocks, such as a macroblock MB_v, which are referenced by one or more detected motion vectors. On the other hand, it may be the same macroblock MB_n-1 of the previous frame, which is therefore at the same Stel le as the currently to be coded macroblock MB. Apart from that, the neighboring macroblocks of the current frame can also be considered, of which the left and the overlying macroblock are outlined as examples (each with a dark background). Common to all these choices is that the associated header information has already been transmitted or has been predicted by the receiver and is known there.

Bei der Codierung wird überprüft, ob die Header-Information eines dieser anderen Makroblöcke der Header-Information des aktuell zu codierenden Makroblocks MB entspricht. Wenn ja, so wird in einer Codeworttabelle über entsprechende Code-Nummern signalisiert, von welchem dieser Kandidaten die Prädiktion gewählt wird, indem die aktuelle Header-Information gleich der durch das Codewort verknüpften Header-Information gewählt wird.The encoding checks if the header information one of these other macroblocks of the header information of the currently to be coded macroblock MB corresponds. If so, so is in a codeword table via corresponding code numbers signals from which of these candidates the prediction is chosen by equaling the current header information selected by the codeword associated header information becomes.

Auch hierbei ist es günstig, wenn die Codeworte bzw. Code- Nummern derart codiert werden, dass für die den häufigsten Auswahlmöglichkeiten zugeordneten Codeworte eine möglichst geringe Codelänge gewählt wird, während solchen Kandidaten mit kleiner Auftrittswahrscheinlichkeit entsprechend längere Codeworte zugeordnet werden. Damit wird eine besonders effek­ tive Codierung erreicht, da im Durchschnitt wesentlich mehr kurze Codeworte übertragen werden, als lange Codeworte. Da­ durch kann somit eine weitere Reduktion der Bitrate für Hea­ der-Information erreicht werden.Here, too, it is favorable if the code words or code words Numbers are coded such that for the most common Choices associated codewords one possible small code length is chosen while such candidate with a smaller probability of occurrence correspondingly longer Codewords are assigned. This will be a particularly effek tive coding, because on average much more short code words are transmitted as long code words. because Thus, a further reduction of the bit rate for Hea the information can be achieved.

In diesem Zusammenhang haben Experimente gezeigt, dass für den H.26L-Standard vor allem die Header-Informationen eines entsprechenden Makroblocks in einem zeitlich vorangehenden Datenblock/Frame häufig übereinstimmt. Eine Prädiktion auf Grundlage der Annahme, dass sich die Header-Information MBty­ pe gegenüber der entsprechenden des Vorgänger-Frames nicht ändert, hat sich also als besonders vielversprechend erwie­ sen. In this context, experiments have shown that for the H.26L standard, especially the header information of a corresponding macroblocks in a timely preceding Data block / frame often coincides. A prediction on Based on the assumption that the header information MBty pe compared to the corresponding of the predecessor frame not has changed, so it has proven to be particularly promising sen.  

Ausgehend von dieser Erkenntnis lässt sich die Wahrschein­ lichkeit dafür schätzen, dass ein Makroblock mit einer gege­ benen Header-Information MBtype direkt vom MBtype abhängt, die dieser Makroblock im vorangehenden Frame hatte.Based on this knowledge, the probability can be appreciate that a macroblock with a gege header information MBtype depends directly on MBtype, that macroblock had in the previous frame.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung be­ steht deshalb darin, eine Codeworttabelle zu bestimmen, die eine Code-Nummer liefert ausgehend von einer zu codierenden Header-Information MBtype und der bereits codierten Header- Information MBtype_n-1 des entsprechenden Makroblocks in dem vorangegangenen Frame. Es werden somit alle möglichen Über­ gänge von einem Vorgänger-MBtype auf einen aktuellen MBtype codiert. Dieses Konzept ist in der Darstellung gemäß Fig. 5 veranschaulicht. Die Zeilen beschreiben die möglichen Werte der Header-Informationen für MBtype_n-1, also des entspre­ chenden Vorgängermakroblocks. Die Spalten beschreiben die Header-Information MBtype des gleichen Makroblocks im aktuel­ len Frame. Das entsprechende Codewort CODE ergibt sich im Schnittpunkt.A particularly advantageous embodiment of the invention is therefore to determine a codeword table which provides a code number starting from a header information MBtype to be coded and the already coded header information MBtype_n-1 of the corresponding macroblock in the preceding frame. Thus, all possible transitions from a predecessor MBtype to a current MBtype are encoded. This concept is illustrated in the illustration according to FIG. 5. The lines describe the possible values of the header information for MBtype_n-1, ie the corresponding preceding macroblock. The columns describe the header information MBtype of the same macroblock in the current frame. The corresponding codeword CODE results at the intersection.

Eine solche Codeworttabelle ist senderseitig und empfänger­ seitig vorgesehen. Senderseitig wird das entsprechende Code­ wort gewählt und anstelle der eigentlichen Header-Information MBtype übertragen. Empfängerseitig wird anhand des empfange­ nen Codeworts anhand der invertierten Codeworttabelle auf den aktuelle Wert für MBtype geschlossen.Such a codeword table is transmitter side and receiver provided on the side. The transmitter side is the corresponding code word and instead of the actual header information Transfer MBtype. Receiver side is based on the received NEN codewords based on the inverted codeword table on the current value for MBtype closed.

Eine solchermaßen konzipierte Codeworttabelle ist zur Anwen­ dung für H.26L ist in Fig. 6 gezeigt, wobei nur die häufigsten neun Werte der 32 möglichen Werte für MBtype codiert sind. Dabei wurde auch berücksichtigt, dass für die den häufigsten Übergängen zugeordneten Codeworte eine möglichst geringe Co­ delänge gewählt wird, während solchen Übergänge mit kleiner Auftrittswahrscheinlichkeit entsprechend längere Codeworte zugeordnet werden. A codeword table thus conceived for use with H.26L is shown in Fig. 6, with only the most common nine values of the 32 possible values being coded for MBtype. It was also taken into account that for the codewords associated with the most frequent transitions, the smallest possible codelength is selected, while such transitions with a smaller occurrence probability are assigned correspondingly longer codewords.

Die gleiche Vorgehensweise ist auch für die anderen geschil­ derten Kandidaten zur Prädiktion geeignet. Ebenso lassen sich die exemplarisch anhand der Header-Information MBtype be­ schriebenen Maßnahmen der Erfindung vom Prinzip her auch auf beliebige andere Header-Informationen anwenden, insbesondere auch auf die weiteren Header-Informationen RefFrame und CBP des H.26L-Standards.The same approach is synonymous for the other geschil candidates for prediction. Likewise can be the example based on the header information MBtype be wrote measures of the invention in principle also on in particular, apply any other header information also to the other header information RefFrame and CBP of the H.26L standard.

Claims (15)

1. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen, indem einzelne Header-Elemente anhand von räumlichen und/oder zeitlichen Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Datenblöcken prädiziert werden.1. A method for compressing data to be transmitted with Header information by looking at individual header elements of spatial and / or temporal dependencies between different data blocks are predicted. 2. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 1, wobei durch ein Code­ wort signalisiert wird, dass sich ein durch die Header- Information repäsentierter Datenblocktyp im Vergleich zum zeitlich vorangehenden Datenblock nicht geändert hat, so dass dieses Codewort anstelle der eigentlichen Header-Information übertragen wird und die aktuelle Header-Information aus der Header-Information des vorangehenden Datenblocks prädiziert wird, insbesondere gleichgesetzt wird.2. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 1, wherein a code word is signaled that one of the header Information Represented Data Block Type Compared to temporally preceding data block has not changed, so that this codeword instead of the actual header information is transmitted and the current header information from the Header information of the previous data block predicts is, in particular, equated. 3. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 1, wobei alle möglichen Header-Informationen oder die am häufigsten auftretenden Hea­ der-Informationen mittels einer Codeworttabelle codiert wer­ den, indem jeder dieser Header-Informationen ein Codewort zu­ geordnet wird, das anstelle der eigentlichen Header- Information übertragen wird, wobei die Codewortlänge entspre­ chend der Auftrittswahrscheinlichkeit einer Header- Information, insbesondere umgekehrt proportional zur Auf­ trittswahrscheinlichkeit, gewählt wird und wobei eine aktuel­ le Header-Information anhand eines jeweiligen Codewortes prä­ diziert wird.3. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 1, wherein all possible ones Header information or the most common Hea the information is coded by means of a codeword table by adding a codeword to each of these header information which is used instead of the actual header Information is transmitted, the code word length corre sponding the probability of occurrence of a header Information, in particular inversely proportional to Auf probability of occurrence, and where a current le header information using a respective codeword pre is dicated. 4. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 1 oder 2, wobei alle mög­ lichen Übergänge von Header-Informationen eines vorangehenden Datenblocks auf einen nachfolgenden Datenblock oder die am häufigsten auftretenden Übergänge mittels einer Codewortta­ belle codiert werden, indem jedem dieser Übergänge ein Code­ wort zugeordnet wird, das anstelle der eigentlichen Header- Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header- Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird.4. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 1 or 2, wherein all are possible Transitions of header information of a preceding Data blocks on a subsequent data block or on the most frequently occurring transitions by means of a codewordta belle be coded by giving each of these transitions a code word that is used instead of the actual header  Information is transferred, whereby a current header Information predicated on a respective codeword becomes. 5. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 4, wobei die Codewortlänge entsprechend der Auftrittswahrscheinlichkeit eines Übergangs, insbesondere umgekehrt proportional zur Auftrittswahrschein­ lichkeit, gewählt wird.5. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 4, wherein the codeword length according to the probability of occurrence of a transition, in particular inversely proportional to the occurrence probability ability to choose. 6. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 1 oder 2, wobei Header- Informationen mittels einer Codeworttabelle codiert werden, indem jeder möglichen Differenz zwischen Header-Informationen aufeinanderfolgender Datenblöcke oder den am häufigsten auf­ tretenden Differenzen ein Codewort zugeordnet wird, das an­ stelle der eigentlichen Header-Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header-Information anhand eines jeweili­ gen Codewortes prädiziert wird.6. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 1 or 2, wherein header Information is coded by means of a codeword table, putting every possible difference between header information successive data blocks or the most common that a code word is assigned to passing differences the actual header information is transferred, wherein a current header information based on a respec codeword is predicted. 7. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen von Videosequenzen nach Anspruch 1 oder 2, wobei Header-Informationen mittels einer Codeworttabelle codiert werden, indem jeder möglichen Differenz zwischen Hea­ der-Informationen benachbarter Makroblöcke innerhalb dessel­ ben Datenblocks oder den am häufigsten auftretenden Differen­ zen ein Codewort zugeordnet wird, das anstelle der eigentli­ chen Header-Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header-Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädi­ ziert wird.7. Method for compressing data to be transmitted with Header information of video sequences according to claim 1 or 2, wherein header information by means of a codeword table encoded by each possible difference between Hea the information of neighboring macroblocks within it ben data block or the most common differences zen a codeword is assigned, which instead of eigentli chen header information is transmitted, with a current Predict header information based on a respective codeword is graced. 8. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Code­ wortlänge entsprechend der Auftrittswahrscheinlichkeit eines Übergangs, insbesondere umgekehrt proportional zur Auftritts­ wahrscheinlichkeit, gewählt wird. 8. Method for compressing data to be transmitted with Header information according to claim 6 or 7, wherein the code word length according to the occurrence probability of a Transition, in particular inversely proportional to the appearance probability, is chosen.   9. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen von Videosequenzen nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, wobei Bildinformationen eines Datenblocks (Frame_n) in eine Mehrzahl von Makroblöcken (MB) unterglie­ dert sind, die separate Header-Informationen (MBtype) aufwei­ sen und separat codiert werden, indem die Header-Information eines Makroblocks jeweils aus dem entsprechenden Makroblock des zeitlich vorangehenden Datenblocks (Frame_n-1) prädiziert wird.9. Method for compressing data to be transmitted with Header information from video sequences after one of the preceding claims, wherein image information of a data block (Frame_n) in a plurality of macroblocks (MB) unterglie which have separate header information (MBtype) sen and coded separately by the header information one macroblock each from the corresponding macroblock of the preceding data block (Frame_n-1) becomes. 10. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen von Videosequenzen nach Anspruch 1, wobei Bildinformationen eines Datenblocks (Frame_n) in eine Mehrzahl von Makroblöcken (MB) untergliedert sind, die sepa­ rate Header-Informationen (MBtype) aufweisen und separat co­ diert werden, indem eine räumliche Prädiktion der Header- Information eines Makroblocks aus ermittelten Bewegungsvekto­ ren der Makroblöcke eines Datenblocks erfolgt, indem solche Bewegungsvektoren die Prädiktionsrichtung signalisieren.10. Method for compressing data to be transmitted with header information of video sequences according to claim 1, wherein image information of a data block (frame_n) in one Multiple macroblocks (MB) are subdivided, the sepa rate header information (MBtype) and separately co be determined by a spatial prediction of the header Information of a macroblock from detected motion vector ren of the macroblocks of a data block is done by such Motion vectors signal the prediction direction. 11. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen von Videosequenzen nach Anspruch 1 oder 10, wobei Bildinformationen eines Datenblocks (Frame_n) in eine Mehrzahl von Makroblöcken (MB) untergliedert sind, die separate Header-Informationen (MBtype) aufweisen und se­ parat codiert werden, indem eine räumliche Prädiktion der Header-Information eines Makroblocks aus der oder den Header- Informationen benachbarter Makroblöcke innerhalb desselben Datenblocks erfolgt.11. Method for compressing data to be transmitted with header information of video sequences according to claim 1 or 10, wherein image information of a data block (frame_n) are subdivided into a plurality of macroblocks (MB), have separate header information (MBtype) and se be coded by a spatial prediction of Header information of a macroblock from the header or the header Information of neighboring macroblocks within it Data block takes place. 12. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen von Videosequenzen nach Anspruch 2, 7, 8 und 9, wobei Bildinformationen eines Datenblocks (Fra­ me_n) in eine Mehrzahl von Makroblöcken (MB) untergliedert sind, die separate Header-Informationen (MBtype) aufweisen und separat codiert werden, indem mittels einer Codewortta­ belle codiert wird, ob eine Prädiktion anhand der Header- Information eines zeitlichen vorangehenden Makroblocks oder eines räumlich benachbarten Makroblocks oder eines Bewegungs­ vektors erfolgt, indem jeder dieser Auswahlmöglichkeiten ein Codewort zugeordnet wird, das anstelle der eigentlichen Hea­ der-Information übertragen wird, wobei eine aktuelle Header- Information anhand eines jeweiligen Codewortes prädiziert wird.12. Method for compressing data to be transmitted with header information of video sequences according to claim 2, 7, 8 and 9, wherein image information of a data block (Fra me_n) into a plurality of macroblocks (MB) are that have separate header information (MBtype) and coded separately by using a codewordta belle whether a prediction is based on the header  Information of a temporally preceding macroblock or a spatially adjacent macroblock or motion This is done by selecting each of these choices Codeword is assigned, which instead of the actual Hea the information is transmitted, with a current header Information predicated on a respective codeword becomes. 13. Verfahren zur Komprimierung von zu übertragenden Daten mit Header-Informationen nach Anspruch 12, wobei die Code­ wortlänge entsprechend der Auftrittswahrscheinlichkeit eines Übergangs, insbesondere umgekehrt proportional zur Auftritts­ wahrscheinlichkeit, gewählt wird.13. Method for compressing data to be transmitted with header information according to claim 12, wherein the code word length according to the occurrence probability of a Transition, in particular inversely proportional to the appearance probability, is chosen. 14. Verwendung des Verfahren nach einem der vorangehenden An­ sprüche zur Header-Kompression für eine Videocodierung nach dem H.26L-Standard.14. Use of the method according to one of the preceding An for header compression for video encoding the H.26L standard. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einer Codiereinheit und/oder mit einer Decodiereinheit mit jeweils geeignet programmiertem Mikroprozessor.15. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 13 with a coding unit and / or with a decoding unit, each suitably programmed Microprocessor.
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