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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
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Zur Übertragung von Videodaten ist ein Differential Pulse Code Modulation (DPCM) Verfahren bekannt. Ein solches Verfahren wird beispielsweise im Zusammenhang mit dem Verbindungsstandard DP1.4 gemäß der Video Electronics Standards Association (VESA) eingesetzt. Ein Videokompressionsverfahren definiert eine Anzahl von Kodierungsmethoden (Werkzeugen), welche ein Encoder nutzen kann aber nicht zwingend muss. Durch Auswahl geeigneter Kodierungswerkzeuge lässt sich Kompressionsrate und Bildqualität beeinflussen.
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Die
DE 10 2007 048 608 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Prüfung der Gültigkeit von Anzeigesignalen, die sich auf ein vorgegebenes Bild beziehen. Die
DE 10 2015 014 190 A1 beschreibt ein Verfahren zur Absicherung einer Übertragung von sicherheitsrelevanten Kamerabildern, die über einen Nutzdatenkanal von einer an einem Fahrzeug angeordneten Kamera zu einer in dem Fahrzeug angeordneten Anzeigevorrichtung übertragen werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Übertragen von Bilddaten, weiterhin zumindest eine Vorrichtung, die zumindest eines dieser Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Vorteilhafterweise können Bilddaten abhängig von ihrer Relevanz auf unterschiedliche Weise kodiert werden, bevor sie über einen Übertragungskanal übertragen werden. Dabei können als relevant eingeordnete Bilddaten auf eine Weise kodiert werden, die es ermöglicht, die Bilddaten nach ihrer Übertragung über den Übertragungskanal durch einen einfachen Identitätsvergleich zu überprüfen. Auf diese Weise können bei der Übertragung über den Übertragungskanal aufgetretene Fehler speziell bei den relevanten Bilddaten erkannt werden.
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Ein Verfahren zum Übertragen von Bilddaten über einen verlustbehafteten Übertragungskanal für ein Fahrzeug umfasst die folgenden Schritte:
- Einlesen von ersten Ausgangsbilddaten, die einem verlustbehaftet zu übertragenden ersten Bildausschnitt eines zu übertragenden Bilds zugeordnet sind und von zweiten Ausgangsbilddaten, die einem verlustfrei zu übertragenden zweiten Bildausschnitt des Bilds zugeordnet sind;
- Kodieren der ersten Ausgangsbilddaten mit einem verlustbehafteten Kodierverfahren, um über den Übertragungskanal zu übertragende erste Sendebilddaten zu erhalten und der zweiten Ausgangsbilddaten mit einem verlustfreien Kodierverfahren, um über den Übertragungskanal zu übertragende zweite Sendebilddaten zu erhalten.
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Das Verfahren kann beispielsweise eingesetzt werden, um Videodaten über einen Übertragungskanal zu übertragen. Der Übertragungskanal kann drahtlos oder leitungsgebunden ausgeführt sein. Die Ausgangsbilddaten (Quelle) können beispielsweise von einer Kamera(Kamerabild) oder einem Prozessor (Tell-Tale, HMI) bereitgestellte Daten repräsentieren. Die Bildausschnitte können vorbestimmt sein oder beispielsweise nach einer Auswertung von in dem Bild enthaltenen Bildinformationen festgelegt werden. Beispielsweise kann der erste Bildausschnitt erste Bildinformationen umfassen, die für ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs nicht relevant (ROI; region of interest) sind und der zweite Bildausschnitt kann zweite Bildinformationen umfassen, die für ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs relevant sind, weil der zweite Bildausschnitt beispielsweise ein Verkehrsschild abbildet. Ein Kodierverfahren kann auch als Kodierungsmethode oder Kodierungswerkzeug bezeichnet werden. Als Kodierverfahren können bekannte Verfahren eingesetzt werden. Dabei kann ein Kodierer verwendet werden, der zumindest zwei unterschiedliche Kodierungswerkzeuge umfasst. Zum Kodieren der ersten Ausgangsbilddaten und der zweiten Ausgangsbilddaten können somit unterschiedliche Kodierungswerkzeuge ausgewählt werden, die sich beispielsweise in ihrer Kompressionsrate unterscheiden können. Unter einem verlustfreien Kodierverfahren kann ein Verfahren verstanden werden, bei dem die Ausgangsbilddaten so kodiert werden, das aus den daraus hervorgehenden Sendebilddaten durch eine geeignete Decodierung die originalen Ausgangsbilddaten rekonstruiert werden können. Demgegenüber kann unter einem verlustbehafteten Kodierverfahren ein Verfahren verstanden werden, bei dem es zumindest nicht immer möglich ist, die aus dem verlustbehafteten Kodierverfahren hervorgehenden Ausgangsbilddaten so zu dekodieren, dass die originalen Ausgangsbilddaten rekonstruiert werden. Somit kann bei dem verlustbehafteten Kodierverfahren ein Teil der in den Ausgangsbilddaten enthaltenen Information verloren gehen.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens des ersten Bildausschnitts als einen weniger relevante Bildinformationen umfassenden Ausschnitt des Bilds und des zweiten Bildausschnitts als einen relevante Bildinformationen umfassenden Ausschnitt des Bilds umfassen. Dabei kann auf bekannte Verfahren zur Bildauswertung zurückgegriffen werden. Eine Unterscheidung zwischen relevanten und weniger relevanten Bildinformationen kann unter Verwendung einer vorbestimmten Entscheidungsvorschrift erfolgen. Vorteilhafterweise können Bildinhalte des Bildes zunächst im Hinblick auf ihre Relevanz, beispielsweise für ein Fahrassistenzsystem, überprüft werden und anschließend kann je nach Bewertung ein geeignetes Kodierverfahren zum Kodieren der jeweiligen Bildinhalte ausgewählt werden.
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Das Kodieren der zweiten Ausgangsbilddaten kann ohne intra-Bildprädiktion und auch ohne inter-Bildprädiktion durchgeführt werden. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die zweiten Ausgangsbilddaten nach der Übertragung über den Übertragungskanal durch einen einfachen Identitätsvergleich überprüft werden können, beispielsweise durch einen Vergleich mit den ursprünglichen Bilddaten oder geeigneten Prüfdaten.
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Bei der Kodierung der zweiten Ausgangsbilddaten kann eine vorbestimmte Quantisierung oder keine Quantisierung verwendet werden. Die zweiten Ausgangsbilddaten können somit auch als Rohdaten übertragen werden.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Übertragens der ersten Sendebilddaten und der zweiten Sendebilddaten über den Übertragungskanal umfassen. Dazu können die Sendebilddaten unter Verwendung einer Sendeeinrichtung ausgesendet werden, die mit dem Übertragungskanal gekoppelt ist. Bei der Sendeeinrichtung kann es sich um einen Sender zur kabelgebundenen Aussendung oder zur drahtlosen Aussendung der Sendebilddaten handeln.
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Das Verfahren kann einen Schritt des Dekodierens der über den Übertragungskanal übertragenen zweiten Sendebilddaten umfassen, um zweite Ausgabebilddaten zu erhalten. Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Vergleichens der zweiten Ausgabebilddaten mit den zweiten Ausgangsbilddaten oder des Vergleichens der zweiten Ausgabebilddaten mit den zweiten Ausgangsbilddaten zugeordneten Bildpunktprüfdaten. Auf diese Weise kann ein Identitätsvergleich durchgeführt werden, dessen Ergebnis beispielsweise eine fehlerfreie oder fehlerbehaftete Übertragung der zweiten Sendebilddaten umfassen kann. Zur Bestimmung der Bildpunktprüfdaten können bekannte Verfahren eingesetzt werde, wie beispielsweise eine zyklische Redundanzprüfung (CRC).
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In entsprechender Weise kann das Verfahren einen Schritt des Dekodierens der über den Übertragungskanal übertragenen ersten Sendebilddaten umfassen, um erste Ausgabebilddaten zu erhalten. Gemäß einer Ausführungsform werden nur die zweiten Ausgabebilddaten einem Identitätsvergleich unterzogen.
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Die ersten Ausgabebilddaten und die zweiten Ausgabebilddaten können beispielsweise verwendet werden, um unter Verwendung einer Anzeigeeinrichtung ein sich aus den ersten Ausgabebilddaten und den zweiten Ausgabebilddaten zusammengesetztes Bild darzustellen. Dabei kann das zusammengesetzte Bild dem genannten zu übertragenden Bild entsprechen, mit dem Unterschied, dass ein Informationsgehalt des ersten Bildabschnitts des zusammengesetzten Bilds aufgrund des verlustbehafteten Kodierverfahrens geringer ist, als ein Informationsgehalt des ersten Bildabschnitts des zu übertragenden Bilds.
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Zusätzlich oder alternativ können die ersten Ausgabebilddaten und/oder die zweiten Ausgabebilddaten von einem Fahrassistenzsystem verwendet werden, um eine Fahrfunktion des Fahrzeugs zu steuern.
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Vor einer Weiterverwendung der ersten Ausgabebilddaten und/oder der zweiten Ausgabebilddaten können diese optional im Hinblick auf Übertragungsfehler überprüft werden.
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Die genannten Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner zumindest eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem System zur Übertragung von Bilddaten gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten;
- 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten;
- 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten;
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahren Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten für ein Fahrzeug;
- 6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Dekodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten;
- 7 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Bewerten und Vergleichen von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten;
- 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahren zum Dekodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten für ein Fahrzeug; und
- 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von Bilddaten über einen verlustbehafteten Übertragungskanal.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem System zur Übertragung von Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System umfasst einen verlustbehafteten Übertragungskanal 102 über den Bilddaten übertragen werden können. Beispielsweise ist der Übertragungskanal 102 über eine Leitung realisiert. Ferner umfasst das System eine Vorrichtung 104 zum Kodieren von über den Übertragungskanal 102 zu übertragenden Bilddaten und eine Vorrichtung 106 zum Dekodieren von über den Übertragungskanal 102 übertragenen Bilddaten.
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Lediglich beispielhaft handelt es sich bei den zu übertragenden Bilddaten um unter Verwendung einer Bilderfassungseinrichtung 110 des Fahrzeugs 102 erfasste Daten. Eine solche Bilderfassungseinrichtung 110 ist beispielsweise als eine Kamera zur Erfassung eines Umfeld des Fahrzeugs 100 ausgeführt. Ebenso weist das Fahrzeug 100 lediglich beispielhaft eine Anzeigeeinrichtung 112 auf, die ausgebildet ist, um unter Verwendung der übertragenen Bilddaten ein Bild darzustellen, das für einen Insassen des Fahrzeugs 100 sichtbar ist.
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Die Vorrichtung 104 zum Kodieren ist ausgebildet, um Ausgangsbilddaten 120 über eine Schnittstelle, beispielsweise zu der Bilderfassungseinrichtung 110, einzulesen. Die Ausgangsbilddaten 120 bilden eine Mehrzahl von Bildpunkten eines Bildes oder eines Bildabschnitts ab und umfassen dementsprechend den Mehrzahl von Bildpunkten zugeordnete Ausgangsbildpunktwerte. Dabei ist jedem Bildpunkt ein Ausgangsbildpunktwert zugeordnet, der beispielsweise eine Intensität und/oder Farbe eines Bildpunktes definiert. Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Ausgangsbilddaten 120 Sendebilddaten 122 zu ermitteln und zum Aussenden über den verlustbehaften Übertragungskanal 102 bereitzustellen. Dabei ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um die Sendebilddaten 122 ohne Verwendung eines Prädiktionsverfahrens (Intraprädiktion/Interprädiktion) zu ermitteln. Die Sendebilddaten 122 bilden die Mehrzahl von Bildpunkten ab und umfassen dementsprechend den Mehrzahl von Bildpunkten zugeordnete Sendebildpunktwerte. Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um die Ausgangsbilddaten 120 zu komprimieren und zusätzlich Prüfdaten bezüglich der Sendebildpunktwerte zu ermitteln. Die Vorrichtung 104 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Ausgangsbilddaten 120 unter Verwendung einer statistischen Abhängigkeit zwischen den Ausgangsbildpunktwerten zu komprimieren. Dazu ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um für jeden der Bildpunktwerte einen Bildpunktabhängigkeitswert zu bestimmen, der die statistische Abhängigkeit zwischen dem jeweiligen Bildpunkt und zumindest einem weiteren Bildpunkt beschreibt. Die bereitgestellten Sendebilddaten 122 umfassen für die Mehrzahl von Bildpunkten jeweils einen Sendebildpunktwert, einen Bildpunktabhängigkeitswert und Bildpunktprüfdaten. Die mit den Sendebilddaten 122 übertragenen Bildpunktabhängigkeitswerte ermöglichen eine Dekomprimierung der über den Übertragungskanal 102 übertragenen Bilddaten in der Vorrichtung 106 zur Dekodierung. Die mit den Sendebilddaten 122 übertragenen Bildpunktprüfdaten ermöglichen eine optionale Überprüfung der über den Übertragungskanal 102 übertragenen Bilddaten in der Vorrichtung 106 zur Dekodierung.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 104 zum Kodieren ausgebildet, um die Sendebilddaten 122 ohne Komprimierung jedoch mit Prüfdaten aus den Ausgangsbilddaten 120 zu bestimmen, oder mit Komprimierung jedoch ohne Prüfdaten aus den Ausgangsbilddaten 120 zu bestimmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um nur solche Ausgangsbilddaten 120 zu kodieren, die verlustfrei zu übertragen sind. Weitere Ausgangsbilddaten können von einer weiteren Vorrichtung kodiert werden, die der Vorrichtung 104 entsprechen kann, jedoch zusätzlich eine Quantifizierung der zu übertragenden Bilddaten durchführen kann. Durch die Quantifizierung kann eine weitere Kompression erreicht werden.
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Die Vorrichtung 104 ermöglicht optional eine Absicherung von Bildinhalten über den verlustbehafteten Kanal 102. Dabei wird beispielsweise eine sogenannte TellTale Absicherung über VideoLinks mit Videokompression eingesetzt. Bei der TellTale Absicherung werden Bildausschnitte abgesichert, indem ein am Ende einer Kette ermittelter CRC-Wert ermittelt und mit einem Erwartungswert (CRC-Wert des darzustellenden Bildinhalts, wie zB: TellTale) verglichen wird.
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Bei den zu übertragenden Bilddaten kann es sich um Videosignale handeln. Die Vorrichtung 104 kann dazu eine Video High-Speed Schnittstelle aufweisen, wie zum Beispiel GMSL oder FPD-Link. Einige solcher Schnittstellen, wie beispielsweise GMSL (Gigabit Multimedia Serial Link), oder DP/eDP (Display Portfembedded Display Port) erlauben den Einsatz von verlustbehaften Videokompressionsverfahren. Die Bilddaten können eine hohe Bildauflösungen, von beispielsweise 4K aufweisen.
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Die Vorrichtung 104 ermöglicht optional eine Absicherung von Bildausschnitten auch bei der Verwendung des verlustbehafteten Übertragungskanals 102, bei dem die Bildpunkte bei der Übertragung nicht unbedingt den exakten Wert behalten. Die Absicherung solcher Bildinhalte ist beispielsweise oft wesentlich beim Einsatz in sicherheitsrelevanten Bildanzeigesystemen, wie beispielsweise einem Kombinationsinstrument in Form eines sogenannten Instrument Panel Cluster. Für solche Anwendungen können unter Verwendung der Vorrichtung 104 auch verlustbehaftete Videoübertragungsfahren eingesetzt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um eine Modifikation eines bekannten verlustbehafteten Übertragungsverfahren umzusetzen, das ein verlustloses Übertragungsverfahren darstellt. Dies ermöglicht es, das Bildausschnitte anschließend durch Vergleich von CRC-Werten abgesichert werden. Somit ermöglicht die Vorrichtung 104 eine Absicherung von Bildausschnitten über CRC-Vergleich bei gleichzeitigem Einsatz von Videokompressionsverfahren.
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Dabei wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ein bekanntes verlustbehaftet Videokompressionsverfahren, beispielsweise ein nahezu verlustfreier DPCM-Kodier-Prozess, wie er beispielsweise für DP1.4 (VESA) eingesetzt, das jedoch so modifiziert ist, dass Bildinhalte oder zumindest für gewisse Bildbereiche unabhängig von anderen Bildausschnitten kodiert/dekodiert werden und damit auch der Erwartungswert des dekodierten Bildausschnittes unabhängig von den restlichen Bilddaten sind. Der Erwartungswert hängt nun lediglich vom Bildinhalt und einer gewählten Quantisierung ab. Das restliche Bild wird dabei ausdrücklich nicht für die Bildkodierung herangezogen. Der Kompressionsgewinn eines solch veränderten Kompressionsverfahrens wird dann dadurch erzielt, dass statistische Abhängigkeiten des lokalen Bildinhaltes (sogenannter Makroblock) ausgenutzt werden.
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Die Vorrichtung 104 kann beispielsweise im Zusammenhang mit allen Produkten eingesetzt werden, bei denen der dargestellte Bildinhalt abgesichert werden muss, beispielsweise im Zusammenhang mit einer Rückfahrkamera, einem Surround view Display, einem Instrument panel cluster Display, einem Spiegelersatz Displays bei denen verlustbehaftete Übertragungstechniken eingesetzt werden.
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Die Vorrichtung 106 zum Dekodieren ist optional ausgebildet, um Empfangsbilddaten 124 über eine Schnittstelle zu dem Übertragungskanal 102 einzulesen und unter Verwendung der Empfangsbilddaten 124 Ausgabebilddaten 126 zu ermitteln und bereitzustellen, beispielsweise an eine Schnittstelle zu der Anzeigeeinrichtung 112. Die Empfangsbilddaten 124 umfassen der Mehrzahl von Bildpunkten der Sendebilddaten 122 zugeordnete Empfangsbildpunktwerte und ferner für jeden der Bildpunkte zugeordnete Bildpunktprüfdaten. Die Ausgabebilddaten 126 umfassen der Mehrzahl von Bildpunkten der Sendebilddaten 122 zugeordnete Ausgabebildpunktwerte. Im Idealfall entsprechen die Ausgabebildpunktwerte den Ausgangsbildpunktwerten der Ausgangsbilddaten 120. Um eine Qualität der Übertragung der Bilddaten über den Übertragungskanal 102 bestimmen zu können, ist die Vorrichtung 106 ausgebildet, um ein Bewertungssignal bereitzustellen, das für die Mehrzahl von Bildpunkten jeweils einen Übertragungsfehlerwert repräsentiert. Dazu ist die Vorrichtung 106 ausgebildet, um für jeden der Ausgabebildpunktwerte unter Verwendung des dem entsprechenden Bildpunkt zugeordneten Empfangsbildpunktwertes und der dem entsprechenden Bildpunkt zugeordneten Bildpunktprüfdaten einen Übertragungsfehlerwert zu bestimmen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 106 ausgebildet, um abhängig von dem Bewertungssignal eine Ausgabe der Ausgabebilddaten 126 zu veranlassen, eine Korrektur der Ausgabebilddaten 126 durchzuführen oder die Ausgabebilddaten 126 zu verwerfen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 106 ausgebildet, um eine Absicherung von Bildinhalten über den verlustbehafteten Kanal 102 zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 106 eine Erweiterung für ein Displaypanel mit einem zusätzlichem Datenausgang zur Absicherung und Auswertung des dargestellten Bildes darstellen.
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Die Vorrichtung 106 erlaubt beispielsweise die Absicherung von einfachen statischen Bildsignalen über den verlustbehafteten Übertragungskanal 102, wie beispielsweise eDP/DP, GMSL oder eine Absicherung beim Einsatz von Displays mit einem Datenausgang dessen Daten Quantisierungsfehler aufweisen.
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Die Vorrichtung 106 kann beispielsweise im Zusammenhang mit allen Produkten eingesetzt werden, bei denen der dargestellte Bildinhalt abgesichert werden muss, beispielsweise im Zusammenhang mit einer Rückfahrkamera, einem Surround view Display, einem Instrument panel cluster Display, einem Spiegelersatz Displays bei denen verlustbehaftete Übertragungstechniken eingesetzt werden.
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Zur Übertragung von Daten, wie den Sendebilddaten 122, über den Übertragungskanal 102 werden typischerweise Bildkompressionsverfahren eingesetzt. Verlustbehaftete Bildkompressionsverfahren verändern, obwohl im Idealfall für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar, den Bildinhalt eines Bildes. Diese Unterschiede zwischen den zu komprimierenden Bilddaten (Quelle) und den dekomprimierten Bildausgangsdaten (Sinke) verhindern jedoch einen einfachen Vergleich beider Bilder.
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Für einen solchen Vergleich kann bei Verwendung eines verlustbehafteten Kompressionsverfahrens ein Vergleich eines Wertebereiches durchgeführt werden, wie es nachfolgend anhand der 6 und 7 beschrieben ist. Bei zu vergleichenden Bildpunkten wird ermittelt, ob diese in einem vorgegebenen Referenzwertbereich liegen.
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Zusätzlich oder alternativ kann für einen solchen Vergleich ein Identitätsvergleich durchgeführt werden. Dabei können Einschränkungen bei Enkodierungswerkzeugen erforderlich sein oder es kann eine Modifikation von Enkodierungswerkzeugen bei der Enkodierung von abzusichernden Bildausschnitten erfolgen. Ein exakter Vergleich von Bildausschnitten, beispielsweise von Bildausschnitten vor und nach einer Übertragung über den Übertragungskanal 102, bzw. vor und nach einer Kodierung und Dekodierung, kann durch eine Modifikation und/oder Einschränkung des Kompressionsverfahrens ermöglicht werden. Ziel der Anpassung ist es, diejenigen Bereiche welche verglichen werden sollen (ROI), verlustlos zu komprimieren, sodass Übertragungsfehler durch einfachen Identitätsvergleich (IstWert = Erwartungswert) erkannt werden können.
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Bei einem Identitätsvergleich werden entweder sämtliche Bildpunkte innerhalb der ROI mit den Bildpunkten des erwarteten Bildes verglichen oder es wird ein CRC-Wert des Bildausschnittes ermittelt und dieser wird mit dem CRC-Wert des erwarteten Bildausschnittes verglichen.
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Die verlustlose Komprimierung wird erreicht, indem bei der Kodierung des zu vergleichenden Bildbereiches eine Veränderung des dekodierten Bildinhaltes verhindert wird. Dabei werden nur solche Kodierungswerkzeuge (Methoden) des Kompressionsverfahrens für diese Bildausschnitte genutzt, die einen Bildvergleich mittels eines Identitätsvergleichs erlauben.
Weder intra-Bildprädiktion noch inter-Bildprädiktion sind erlaubt, um Abhängigkeiten anderer Bildteile, beispielsweise evtl. nicht relevanter Bildteile, in die Kompression zu verhindern. Es ist eine vorher festgelegte Quantisierung zu verwenden, um die Quantisierungsfehler vorhersagbar zu machen.
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Bei nicht standardisierten Kompressionsalgorithmen ist es auch denkbar die Bilddaten im relevanten Bildausschnitt (ROI) unverändert (raw) zu übertragen also gar keine Quantisierung zu verwenden.
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Das Kompressionsergebnis lässt sich weiterhin durch eine bereits vorhandene Dekodierungseinheit dekodieren. Es sind keine Anpassungen des Dekodierungsverfahrens notwendig. Somit kann auf ein bekanntes Verfahren zur Bilddatenkodierung aufgesetzt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 104 zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zum Kodieren handeln.
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Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um Ausgangsbilddaten 120 einzulesen und unter Verwendung der Ausgangsbilddaten 120 Sendebilddaten 122 zu ermitteln und bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 104 eine Einleseeinrichtung 220, eine Bestimmungseinrichtung 222, eine Ermittlungseinrichtung 224 und eine Bereitstellungseinrichtung 226 auf.
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Die Einleseeinrichtung 220 ist ausgebildet, um die Ausgangsbilddaten 120 einzulesen, die für eine Mehrzahl von Bildpunkten eine Mehrzahl von Ausgangsbildpunktwerte 230 umfassen. Die Einleseeinrichtung 220 ist ausgebildet, um die Ausgangsbildpunktwerte 230 bereitzustellen.
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Die Bestimmungseinrichtung 222 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Ausgangsbildpunktwerte 230 für zumindest einen der Bildpunkte einen zugeordneten Bildpunktabhängigkeitswert 232 zu bestimmen, der eine statistische Abhängigkeit zwischen dem Bildpunkt und zumindest einem weiteren der Bildpunkte definiert.
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Die Ermittlungseinrichtung 224 ist ausgebildet, um einen einem Bildpunkt zugeordneten Sendebildpunktwert unter Verwendung des dem jeweiligen Bildpunkt zugeordneten Ausgangsbildpunktwerts 230 und dem dem jeweiligen Bildpunkt zugeordneten Bildpunktabhängigkeitswert 234 zu ermitteln. Dabei ist die Ermittlungseinrichtung 224 ausgebildet, um den Sendebildpunktwert 234 quantisierungsfrei zu ermitteln. Ferner ist die Ermittlungseinrichtung 224 ausgebildet, um dem jeweiligen Bildpunkt zugeordnete Bildpunktprüfdaten 236 zu ermitteln.
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Die Bereitstellungseinrichtung 226 ist ausgebildet, um die Sendebilddaten 122 bereitzustellen, die zumindest den einen Sendebildpunktwert 234, den dem Bildpunkt zugeordneten Bildpunktabhängigkeitswert 232 und die dem Bildpunkt zugeordneten Bildpunktprüfdaten 236 umfassen. Typischerweise umfassen die Sendebilddaten 122 für eine Mehrzahl von Bildpunkten jeweils einen entsprechenden Sendebildpunktwert 234, Bildpunktabhängigkeitswert 232 und Bildpunktprüfdaten 236. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Bereitstellungseinrichtung 226 als eine Sendeeinrichtung ausgeführt oder umfasst eine Sendeeinrichtung zum Aussenden der bereitgestellten Sendebilddaten 122 an einen Übertragungskanal.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die die Vorrichtung 104 ausgebildet, um in der Bestimmungseinrichtung 222 und der Ermittlungseinrichtung 224 Teilschritte eines Differential Pulse Code Modulation Prozesses auszuführen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 224 ausgebildet, um die Bildpunktprüfdaten unter Verwendung eines Verfahrens zur zyklischen Redundanzprüfung zu ermitteln. Zusätzlich oder alternativ ist die Ermittlungseinrichtung 224 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um als die Bildpunktprüfdaten ein einem jeweiligen Bildpunkt zugeordnetes Schwellenwertpaar zu ermitteln, das einen ersten Schwellenwert und einen zweiten Schwellenwert umfasst. Dabei ist die Ermittlungseinrichtung 224 ausgebildet, um das Schwellenwertpaar so zu ermitteln, das der dem jeweiligen Bildpunkt zugeordnete Sendebildpunktwert zwischen dem ersten Schwellenwert und dem zweiten Schwellenwert angeordnet ist.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 104 zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zum Kodieren handeln.
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Die Vorrichtung 104 ist ausgebildet, um Ausgangsbilddaten 120 einzulesen und unter Verwendung der Ausgangsbilddaten 120 Sendebilddaten 122 zu ermitteln und bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 104 ausgebildet, um einen verlustfreien DPCM-Video-Kodierprozess für ein vollständiges Bild oder für bestimmte Bildausschnitte auszuführen. Dabei basiert die Kompression auf statistischen Abhängigkeiten zwischen Bildpunkten.
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Die Vorrichtung 104 umfasst eine Einrichtung 340, die ausgebildet ist, um eine Wandlung von RGB nach YCoCg-R durchzuführen, sofern die Ausgangsbilddaten 120 RGB-Daten sind. Ein Zwischenspeicher 342 ist ausgebildet, um von der Einrichtung 340, die im YCoCg-R Farbmodell vorliegen Bilddaten zu empfangen, zwischenzuspeichern und an eine Einrichtungen 344 zur Bestimmung der Glattheit (engl. Flattness), eine Einrichtung 346 zur Vorhersage und Rekonstruktion und eine Einrichtung 348 zur Reparatur inkonsistenter Daten (engl. ICH) weiterzuleiten. Die Einrichtung 344 ist ausgebildet, um ein Signal zur Glattheitsanzeige (engl. Flatness Indication) an eine Einrichtung 350 und eine Einrichtung 352 bereitzustellen. Die Einrichtung 350 ist ausgebildet, um unter Verwendung des von der Einrichtung 344 bereitgestellten Signals zur Glattheitsanzeige (engl. flatness indication), einem von der Einrichtung 348 bereitgestellten Signal und einem von der Einrichtung 346 bereitgestellten Signal eine Codierungstechnik zur Datenkompression umzusetzen, und dabei beispielsweise ein sogenanntes VLC Entropy Coding durchzuführen. Die Einrichtung 352 ist ausgebildet, um unter Verwendung des von der Einrichtung 344 bereitgestellten Signals zur Glattheitsanzeige und einer von der Einrichtung 350 bereitgestellten Anzahl von Bits (entl. # of bits) ein QP-Signal an die Einrichtung 344 und ein weiteres Signal an die Einrichtung 346 bereitzustellen. Die Einrichtung 346 führt keine Quantisierung durch. Die Einrichtung 346 ist ausgebildet, um neben dem an die Einrichtung 350 bereitgestellten Signal rekonstruierte Bildpunktwerte an einen Zeilenzwischenspeicher 354 bereitzustellen. Der Zeilenzwischenspeicher 354 ist ausgebildet, um zwischengespeicherte rekonstruierte Bildpunktwerte an die Einrichtung 348 bereitzustellen. Die Einrichtung 348 ist ausgebildet, um das von der Einrichtung 350 verwendete Signal unter Verwendung der von dem Zwischenspeicher 342 und dem von dem Zeilenzwischenspeicher 354 empfangenen Daten, beispielsweise Bildpunktwerten, bereitzustellen. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einrichtung 350 eine Einrichtung 356 zum Ausführen eines Multiplexverfahrens bezüglich eines Ausgangsstroms (engl. substream multiplexing) und ein weiterer Zwischenspeicher 358 in Form eines sogenannten rate buffers, der die Sendebilddaten 122 in Form einer Bitstromausgabe bereitstellt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung umfasst eine anhand von 3 beschriebene Vorrichtung 104 und eine weitere Vorrichtung 404. Die Vorrichtung 404 entspricht der Vorrichtung 104, mit dem Unterschied, dass in der Einrichtung 346 zwar eine Quantifizierung allerdings ohne Nutzung von Bilddaten zu anderen Zeitpunkten (Interprädiktion) oder aus anderen Bildbereichen (Intraprädiktion) durchgeführt wird. Somit ist die Vorrichtung 404 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen nahezu verlustfreien DPCM- Video-Kodierprozess durchzuführen, wie er beispielsweise im Zusammenhang mit dem Verbindungsstandard DP1.4 gemäß der Video Electronics Standards Association (VESA) eingesetzt wird, allerdings mit dem Vorteil, dass einzelne Bildausschnitte unabhängig von anderen Bildausschnitten kodiert/dekodiert werden und damit auch der Erwartungswert des dekodierten Bildausschnittes unabhängig von den restlichen Videodaten sind. Der Erwartungswert hängt nun lediglich vom Bildinhalt und der gewählten Quantisierung ab. Die Vorrichtung 404 ist entsprechend der Vorrichtung 104 ausgebildet, um Ausgangsbilddaten 420 einzulesen und unter Verwendung der Ausgangsbilddaten 420 Sendebilddaten 422 zu ermitteln und bereitzustellen. Die Vorrichtungen 104, 404 werden verwendet, um ein Bild 460 über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragen. Dabei umfasst das Bild 460 Bildabschnitte 462, die verlustbehaftet, beispielsweise nahezu verlustfrei, zu übertragen sind und Bildabschnitt 464, die verlustfrei zu übertragen sind.
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Die Vorrichtung 104 wird verwendet, um diejenigen Bilddaten zu kodieren, die den verlustfreien Bildabschnitten 464 zugeordnet sind. Die Vorrichtung 404 wird verwendet, um diejenigen Bilddaten zu kodieren, die den verlustbehafteten Bildabschnitten 462 zugeordnet sind.
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Somit werden die zu übertragenden Ausgangsbilddaten gemäß einem Ausführungsbeispiel aufgeteilt, in verlustfrei zu übertragende zweite Ausgangsbilddaten 120, die von der Vorrichtung 104 kodiert werden, und in verlustbehaftet zu übertragende erste Ausgangsbilddaten 420, die von der Vorrichtung 404 kodiert werden. Die von den Vorrichtungen 104, 404 bereitgestellten ersten und zweiten Sendebilddaten 122, 422 werden gemäß einem Ausführungsbeispiel über denselben verlustbehafteten Übertragungskanal übertragen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die ersten und zweiten Sendebilddaten 122, 422 nach der Übertragung über den verlustbehafteten Übertragungskanal dekodiert. Die aus der Dekodierung hervorgehenden ersten und zweiten Ausgabebilddaten werden beispielsweise verwendet, um unter Verwendung einer Ausgabeeinrichtung, die auch als Display bezeichnet werden kann, ein Bild darzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die ersten und/oder zweiten Ausgabebilddaten nach der Dekodierung und vor einer weiteren Verwendung überprüft. Alternativ werden die ersten und/oder zweiten Ausgabebilddaten nach der Dekodierung ohne Überprüfung verwendet, beispielsweise zur Darstellung des Bilds unter Verwendung der Anzeigeeinrichtung oder zur Steuerung einer Fahrfunktion des Fahrzeugs unter Verwendung eines Fahrassistenzsystems.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahren Kodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal zu übertragenden Bilddaten für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer anhand der vorangegangenen Figuren gezeigten Vorrichtung zum Dekodieren ausgeführt werden.
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In einem Schritt 520 werden Ausgangsbilddaten eingelesen, die zumindest einen Ausgangsbildpunktwert umfassen, der einem zu übertragenden Bildpunkt zugeordnet ist. In einem Schritt 522 wird ein dem Bildpunkt zugeordneter Bildpunktabhängigkeitswert bestimmt, der eine statistische Abhängigkeit zwischen dem Bildpunkt und einem weiteren Bildpunkt definiert. In einem Schritt 524 wird ein Sendebildpunktwert ermittelt, der dem Bildpunkt zugeordnet ist. Dazu wird der Ausgangsbildpunktwert und der Bildpunktabhängigkeitswert verwendet. Der Sendebildpunktwert wird quantisierungsfrei ermittelt wird. Ferner werden dem Bildpunkt zugeordnete Bildpunktprüfdaten ermittelt. In einem Schritt 526 werden Sendebilddaten bereitgestellt, die zumindest den dem Bildpunkt zugeordneten Sendebildpunktwert umfassen. Optional umfassen die Sendebilddaten ferner den dem Bildpunkt zugeordneten Bildpunktabhängigkeitswert und/oder die dem Bildpunkt zugeordneten Bildpunktprüfdaten.
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Optional umfasst das Verfahren einen Schritt 528, in dem die Sendebilddaten unter Verwendung einer Sendeeinrichtung ausgesendet werden, die mit dem Übertragungskanal gekoppelt ist.
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Das Verfahren kann für weiter Bildpunkte wiederholt ausgeführt werden, sodass beispielsweise ein fortlaufender Bitstrom ausgegeben werden kann.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 106 zum Dekodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zum Dekodieren handeln.
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Die Vorrichtung 106 ist ausgebildet, um Empfangsbilddaten 124 einzulesen und unter Verwendung der Empfangsbilddaten 124 Ausgabebilddaten 126 zu ermitteln und bereitzustellen und zusätzlich oder alternativ eine Qualität der Empfangsbilddaten 124 zu bewerten.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 106 eine Einleseeinrichtung 670, eine Bestimmungseinrichtung 672, optional eine Ermittlungseinrichtung 674 und optional eine Bereitstellungseinrichtung 676 auf.
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Die Einleseeinrichtung 670 ist ausgebildet, die Empfangsbilddaten 124 einzulesen, die über den Übertragungskanal übertragene Bilddaten repräsentieren. Die Empfangsbilddaten 124 umfassen zumindest einen einem Bildpunkt zugeordnete Empfangsbildpunktwert 680 und dem Bildpunkt zugeordnete Bildpunktprüfdaten 682, wobei die Bildpunktprüfdaten ein dem Bildpunkt zugeordnetes Schwellenwertpaar mit einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert umfassen. Die Einleseeinrichtung 670 ist ausgebildet, um den Empfangsbildpunktwert 680 und die Bildpunktprüfdaten 682 an die Bestimmungseinrichtung 672 und optional den Empfangsbildpunktwert 680 an die Ermittlungseinrichtung 674 bereitzustellen.
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Die Bestimmungseinrichtung 672 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Empfangsbildpunktwerts und des Schwellenwertpaars, das einen dem Bildpunkt zugeordneten ersten Schwellenwert und einen dem Bildpunkt zugeordneten zweiten Schwellenwert umfasst, einen Übertragungsfehlerwert 684 zu bestimmen, der dem Bildpunkt zugeordnet ist. Beispielsweise entspricht der erste Schwellenwert einer oberen Grenze für den Empfangsbildpunktwert 680 und der zweite Schwellenwert einer unteren Grenze für den Empfangsbildpunktwert 680. Beispielsweise ist die Bestimmungseinrichtung 672 ist ausgebildet, um den Übertragungsfehlerwert 684 so zu setzen, dass der Übertragungsfehlerwert 684 eine ausreichend genaue Übertragung des Empfangsbildpunktwerts 680 anzeigt, wenn der Empfangsbildpunktwert 680 innerhalb eines durch den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert begrenzten Bereichs liegt. Entsprechend ist die Bestimmungseinrichtung 672 beispielsweise ausgebildet, um den Übertragungsfehlerwert 684 so zu setzen, dass der Übertragungsfehlerwert 684 eine fehlerhafte Übertragung des Empfangsbildpunktwerts 680 anzeigt, wenn der Empfangsbildpunktwert 680 außerhalb des durch den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert begrenzten Bereichs liegt. Die Übertragung kann somit als fehlerhaft angenommen werden, wenn eine Abweichung des Empfangsbildpunktwert 680 von einem ursprünglich ausgesendeten Bildpunktwerts größer als eine durch das Schwellenwertpaar definierte erlaubte Abweichung ist. Um den Übertragungsfehlerwert 684 zu bestimmen ist die Bestimmungseinrichtung 672 beispielsweise ausgebildet, um den Empfangsbildpunktwert 680 mit dem ersten Schwellenwert und mit dem zweiten Schwellenwert zu vergleichen. Der Übertragungsfehlerwert 684 entspricht dann beispielsweise dem Ergebnis des Vergleichs oder wird abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs gesetzt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ermittlungseinrichtung 674 ausgebildet, um unter Verwendung des Empfangsbildpunktwerts 680 einen dem entsprechenden Bildpunkt zugeordneten Ausgabebildpunktwert 686 zu ermitteln. Wenn die Empfangsbilddaten 124 komprimierte Bilddaten repräsentieren, ist die Ermittlungseinrichtung 674 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine Dekomprimierung durchzuführen. Beispielsweise ist die Ermittlungseinrichtung 674 ausgebildet, um den Ausgabebildpunktwert unter Verwendung des Empfangsbildpunktwerts 680 und eines dem entsprechenden Bildpunkt zugeordneten Bildpunktabhängigkeitswert 688 zu ermitteln. Der Bildpunktabhängigkeitswert 688 definiert beispielsweise eine statistische Abhängigkeit zwischen dem Bildpunkt und zumindest einem weiteren Bildpunkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Bildpunktabhängigkeitswert 688 als Teil der Empfangsbilddaten 124 von der Einleseeinrichtung 670 empfangen und von der der Einleseeinrichtung 670 an die Ermittlungseinrichtung 674 bereitgestellt.
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Die Bereitstellungseinrichtung 676 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Ausgabebilddaten 126 bereitzustellen. Zusätzlich oder alternativ ist die Bereitstellungseinrichtung 676 ausgebildet, um ein Bewertungssignal 689 bereitzustellen, das zumindest den dem Bildpunkt zugeordneten Übertragungsfehlerwert 684 repräsentiert.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Bewerten bzw. Vergleichen von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung der anhand von 1 beschriebenen Vorrichtung zum Dekodieren ausgeführt werden.
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Gezeigt sind Empfangsbilddaten 124, die eine Mehrzahl von Empfangsbildpunktwerten 680, 780, 781, 782 umfassen und Ausgabebilddaten 126, die eine Mehrzahl von Ausgabebildpunktwerten 686, 786, 787, 788 umfassen. Ferner sind eine Mehrzahl erster Schwellenwerte 790, 791, 792, 793, eine Mehrzahl zweiter Schwellenwerte 795, 796, 797, 798 und eine Bestimmungsvorschrift 799 gezeigt.
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Beispielhaft weist ein erster Empfangsbildpunktwert 680 den Wert 4, ein zweiter Empfangsbildpunktwert 780 den Wert 1, ein dritter Empfangsbildpunktwert 781 den Wert 7 und ein vierter Empfangsbildpunktwert 782 den Wert 8 auf. Die Ausgabebildpunktwerte 686, 786, 787, 788 entsprechen den Empfangsbildpunktwerten 680, 780, 781, 782, sodass ein erster Ausgabebildpunktwert 680 den Wert 4, ein zweiter Ausgabebildpunktwert 780 den Wert 1, ein dritter Ausgabebildpunktwert 781 den Wert 7 und ein vierter Ausgabebildpunktwert 782 den Wert 8 aufweist.
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Die ersten Schwellenwerte 790, 791, 792, 793 stellen einen maximalen Wert und die zweiten Schwellenwerte 795, 796, 797, 798 einen minimalen Wert für die Empfangsbildpunktwerte 680, 780, 781, 782 dar. Die Schwellenwerte 790, 795 bilden ein Schwellenwertpaar für den ersten Empfangsbildpunktwert 680 und weisen die Werte 6 und 3 auf. Die Schwellenwerte 791, 796 bilden ein Schwellenwertpaar für den zweiten Empfangsbildpunktwert 780 und weisen die Werte 4 und 2 auf. Die Schwellenwerte 792, 797 bilden ein Schwellenwertpaar für den dritten Empfangsbildpunktwert 781 und weisen die Werte 5 und 3 auf. Die Schwellenwerte 793, 798 bilden ein Schwellenwertpaar für den vierten Empfangsbildpunktwert 782 und weisen die Werte 9 und 7 auf.
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Die Bestimmungsvorschrift 799 ist ausgebildet, um jeden der Empfangsbildpunktwerte 680, 780, 781, 782 mit dem jeweils zugeordneten ersten Schwellenwert 790, 791, 792, 793 und dem jeweils zugeordneten zweiten Schwellenwert 795, 796, 797, 798 zu vergleichen. Abhängig von einem Ergebnis des jeweiligen Vergleichs ist die Bestimmungsvorschrift 799 beispielsweise ausgebildet, um einen Übertragungsfehlerwert auf einen ersten Wert zu setzten, der einem „OK“ entspricht oder auf einen zweiten Wert zu setzen, der einem „Fehler“ entspricht. Beispielsweise ist der Bestimmungsvorschrift 799 folgende Anweisung zugeordnet:
IF(curVal >= min AND curVal <= max) {ok} ELSE {Fault}
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Dabei steht „curVal“ für einen aktuellen Empfangsbildpunktwert 680, 780, 781, 782, „min“ für den jeweiligen zweiten Schwellenwert 795, 796, 797, 798 und „max“ für den jeweiligen ersten Schwellenwert 790, 791, 792, 793.
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Für das gezeigte Ausführungsbeispiel liegt der ersten Empfangsbildpunktwert 680 zwischen den Schwellenwerten 790, 795, sodass die Bestimmungsvorschrift 799 den ersten Ausgabebildpunktwert 686 als „Ok“ kennzeichnet. Der zweite Empfangsbildpunktwert 780 liegt außerhalb der Schwellenwerte 791, 796, sodass die Bestimmungsvorschrift 799 den zweiten Ausgabebildpunktwert 786 als „Fault“ kennzeichnet. Der dritte Empfangsbildpunktwert 781 liegt außerhalb der Schwellenwerte 792, 797, sodass die Bestimmungsvorschrift 799 den dritten Ausgabebildpunktwert 787 als „Fault“ kennzeichnet. Der vierte Empfangsbildpunktwert 781 liegt außerhalb der Schwellenwerte 793, 798, sodass die Bestimmungsvorschrift 799 den vierten Ausgabebildpunktwert 788 als „Ok“ kennzeichnet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel steht „Ok“ für eine ausreichend genaue Übertragung über den verlustbehafteten Übertragungskanal und „Fault“ für eine fehlerhafte Übertragung.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird anstelle eines exakten CRC-Vergleichs eines Bildausschnittes, der beispielsweise durch die Empfangsbildpunktwerte 680, 780, 781, 782 abgebildet wird, jeder einzelne Bildpunkt des Bildausschnittes verglichen, allerdings nicht gegen einen exakten Referenzwert sondern gegen einen Referenzwertebereich (min, max). Dieser Referenzwertebereich, der für jeden Bildpunkt durch eines der genannten Schwellenwertpaare gebildet wird, erlaubt es, Quantisierungsfehler zu bewerten, die in einem verlustbehafteten Kanal auftreten.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahren zum Dekodieren von über einen verlustbehafteten Übertragungskanal übertragenen Bilddaten für ein Fahrzeug, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer anhand der vorangegangenen Figuren gezeigten Vorrichtung zum Dekodieren ausgeführt werden.
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In einem Schritt 870 werden Empfangsbilddaten eingelesen, die über den Übertragungskanal übertragene Bilddaten repräsentieren. Die Empfangsbilddaten umfassen zumindest einen Empfangsbildpunktwert, der einem Bildpunkt zugeordnet ist, und Bildpunktprüfdaten, die ebenfalls dem Bildpunkt zugeordnet sind. Dabei umfassen die Bildpunktprüfdaten ein Schwellenwertpaar mit einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert. In einem Schritt 872 wird ein dem Bildpunkt zugeordneter Übertragungsfehlerwert bestimmt. Dazu wird beispielsweise der Empfangsbildpunktwert mit dem entsprechenden ersten Schwellenwert und dem entsprechenden zweiten Schwellenwert verglichen.
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In einem optionalen Schritt 874 wird ein dem Bildpunkt zugeordneter Ausgabebildpunktwert bestimmt. Der Ausgabebildpunktwert kann dem Empfangsbildpunktwert entsprechen oder unter Verwendung einer geeigneten Vorschrift unter Verwendung des Empfangsbildpunktwerts bestimmt werden. In einem Schritt 876 werden Ausgabebilddaten bereitgestellt, wobei die Ausgabebilddaten zumindest den dem Bildpunkt zugeordneten Ausgabebildpunktwert umfassen. Zusätzlich oder alternativ wird im Schritt 876 ein Bewertungssignal bereitgestellt, das zumindest den dem Bildpunkt zugeordneten Übertragungsfehlerwert repräsentiert.
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Optional werden in einem vorgelagerten Schritt 890 die Empfangsbilddaten unter Verwendung einer mit dem Übertragungskanal gekoppelten Empfangseinrichtung empfangen.
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Das Verfahren kann für weiter Bildpunkte wiederholt ausgeführt werden, sodass beispielsweise ein fortlaufender Bitstrom eingelesen und verarbeitet werden kann.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Übertragen von Bilddaten über einen verlustbehafteten Übertragungskanal für ein Fahrzeug, wie er beispielsweise anhand von 1 gezeigt ist.
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In einem Schritt 901 werden erste Ausgangsbilddaten und zweite Ausgangsbilddaten eingelesen. Die ersten Ausgangsbilddaten sind einem verlustbehaftet zu übertragenden ersten Bildausschnitt eines zu übertragenden Bilds zugeordnet. Die zweiten Ausgangsbilddaten sind einem verlustfrei zu übertragenden zweiten Bildausschnitt des Bilds zugeordnet. Beispielsweise sind die zweiten Ausgangsbilddaten einer sogenannte Region von Interesse (ROI) zugeordnet.
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In einem Schritt 903 werden die ersten Ausgangsbilddaten mit einem verlustbehafteten Kodierverfahren kodiert, um über den Übertragungskanal zu übertragende erste Sendebilddaten zu erhalten. Ferner werden die zweiten Ausgangsbilddaten mit einem verlustfreien Kodierverfahren kodiert, um über den Übertragungskanal zu übertragende zweite Sendebilddaten zu erhalten. Dazu kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, wie es anhand von 3 beschrieben ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die zweiten Ausgangsbilddaten ohne Durchführung einer intra-Bildprädiktion sowie einer inter-Bildprädiktion kodiert. Bei der Kodierung der ersten Ausgangsbilddaten sind solche Verfahren dagegen erlaubt. Ferner erfolgt gemäß einem Ausführungsbeispiel die Kodierung der zweiten Ausgangsbilddaten entweder mit einer vorbestimmten Quantisierung oder keiner Quantisierung.
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Optional umfasst das Verfahren einen Schritt des Bestimmens 905 des ersten Bildausschnitts und des zweiten Bildausschnitts. Dabei wird unter Verwendung eines geeigneten Bestimmungsverfahrens der erste Bildausschnitt als ein Ausschnitt des Bilds bestimmt, dessen Bildinformationen als weniger relevant angesehen werden, als die von dem zweiten Bildausschnitt umfassten Bildinformationen.
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Optional umfasst das Verfahren einen Schritt des Übertragens 907 der ersten Sendebilddaten und der zweiten Sendebilddaten über den Übertragungskanal. Dazu kann auf eine geeignete Sendeeinrichtung zurückgegriffen werden. In einem weiteren optionalen Schritt 909 werden die über den Übertragungskanal übertragenen zweiten Sendebilddaten dekodiert um zweite Ausgabebilddaten zu erhalten. In entsprechender Weise werden optional die über den Übertragungskanal übertragenen ersten Sendebilddaten dekodiert um erste Ausgabebilddaten zu erhalten. Die ersten und zweiten Ausgabebilddaten können auf eine geeignete Weise weiterverarbeitet oder weiterverwendet werden. Dabei wird optional eine Überprüfung der ersten und/oder zweiten Ausgabebilddaten im Hinblick auf Übertragungsfehler durchgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die ersten und zweiten Ausgabebilddaten zur Darstellung eines sich aus den ersten und zweiten Ausgabebilddaten zusammensetzenden Bilds verwendet. Das Bild wird beispielsweise unter Verwendung einer Anzeigeeinrichtung für den Fahrer des Fahrzeugs sichtbar dargestellt.
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In einem optionalen Schritt 911 werden die zweiten Ausgabebilddaten mit den zweiten Ausgangsbilddaten verglichen. Zusätzlich oder alternativ werden die zweiten Ausgabebilddaten mit den zweiten Ausgangsbilddaten zugeordneten Bildpunktprüfdaten verglichen. Wenn bei dem Vergleich eine Nichtübereinstimmung der verglichen Daten erkannt wird, wir gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Fehlersignal bereitgestellt, das eine fehlerhafte Übertragung über den Übertragungskanal anzeigt.
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Optional werden im Schritt 903 geeignete Bildpunktprüfdaten aus den zweiten Ausgangsbilddaten bestimmt und im Schritt des Übertragens 907 über den Übertragungskanal übertragen. Die auf diese Weise übertragenen Bildpunktdaten können im Schritt 911 verwendet werden, um die zweiten Ausgabebilddaten zu überprüfen.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007048608 A1 [0003]
- DE 102015014190 A1 [0003]
