DE19608737C1 - Anordnung und Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem ersten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat - Google Patents
Anordnung und Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem ersten Codierungsformat in ein zweites CodierungsformatInfo
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Description
Beispielsweise bei Videokonferenzen oder Bildtelefonaten über
Datennetze müssen an den Schnittstellen zwischen Datennetzab
schnitten verschiedener Bandbreite die Übertragungsformate
der Daten gewandelt werden. Teilnehmer einer Videokonferenz
oder eines Bildtelefonats können über Kanäle verschiedener
Bandbreite miteinander verbunden sein, so daß die Teilnehmer
die übertragenen Bildsequenzen in unterschiedlicher Auflösung
zur Verfügung gestellt bekommen. Ein Beispiel für eine solche
Formatwandlung ist der Übergang von einem Breitbandnetz zu
einem ISDN-Netz beispielsweise bei Videodaten, die nach dem
MPEG-Standard codiert sind, in ein Format, das dem H.263-
Standard entspricht. Dies führt bei diesem Beispiel zu einer
Reduktion der Bildzeilen und Bildspalten um den Faktor 2,
bzw. um den Faktor 4. Dazu wird der empfangene Bitstrom deco
diert, also in unkomprimierte Videodaten zurückgewandelt, an
schließend wird das Codierungsformat konvertiert und die Vi
deodaten schließlich wieder codiert, um in einem Datennetzab
schnitt mit gegenüber dem Datennetzabschnitt, aus dem der
Bitstrom empfangen wurde, anderer Bandbreite weitergeleitet
zu werden.
Im Rahmen dieses Dokumentes werden unter den Codierungsforma
ten Bitströme verstanden, die beispielsweise nach folgendem
blockbasierten Codierungsverfahren codiert werden:
- - H.261-Standard [1],
- - MPEG-Standard [2],
- - JPEG-Standard [3],
- - H.263-Standard.
Verfahren zur Formatkonversion zwischen den oben beschriebe
nen blockbasierten Codierungsformaten sind aus [4] und [5]
bekannt.
Es ist bekannt, die Decodereinheit, die Formatwandlereinheit,
sowie die Codiereinheit als separate Einheiten hintereinan
derzuschalten. Die Decodiereinheit enthält bei der bekannten
Anordnung einen Eingangspufferspeicher, um die bei der Deco
dierung von Bildblöcken entstandene variable Bitrate zu glät
ten und gleichmäßig in den Bildspeicher zu schreiben. Die Co
diereinheit weist einen Ausgangspufferspeicher auf, um eine
zeitlich konstante Bitrate auf das Netz zu schicken. In dem
Eingangspufferspeicher und in dem Ausgangspufferspeicher wer
den üblicherweise 1 bis 3 Bilder gespeichert, so daß bei der
Formatwandlung der Bildblöcke eine systembedingte Verzögerung
durch die Speicherung der Bilddaten in dem Eingangspuffer
speicher und dem Ausgangspufferspeicher entsteht. Diese sy
stembedingte Verzögerung ist nicht durch eine noch so schnel
le Hardware zur Decodierung, Formatwandlung und Codierung zu
überwinden. Bei niedrigen Datenraten des Datennetzes, wie sie
beispielsweise im ISDN-Netz vorgesehen sind, werden bei
spielsweise nur etwa 10 Bilder pro Sekunde übermittelt. Damit
ergibt sich allein durch die Formatwandlung mit Decodierung
und Codierung durch die Zwischenspeicherung der Bilder in dem
Einganspufferspeicher und dem Ausgangspufferspeicher eine zu
sätzliche Verzögerung von einer halben Sekunde, bei einer Du
plex-Verbindung entsteht sogar eine doppelt so große Zeitver
zögerung, was sich für den Betrachter des jeweils beispiels
weise auf einem Bildschirm dargestellten Bildes störend aus
wirkt.
Ferner ist ein erheblicher Nachteil in der bekannten Anord
nung und in dem bekannten Verfahren darin zu sehen, daß ein
Eingangspufferspeicher in der Decodiereinheit vorgesehen ist,
wodurch ein erhöhter Kostenaufwand zur Bereitstellung dieses
Eingangspufferspeichers erforderlich ist.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Anord
nung und ein Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken an
zugeben, durch die die oben beschriebenen Nachteile der be
kannten Anordnung bzw. des bekannten Verfahrens vermieden
werden.
Das Problem wird durch die Anordnung gemäß Patentanspruch 1,
sowie das Verfahren gemäß Patentanspruch 3 gelöst.
Bei der Anordnung gemäß Patentanspruch 1 ist kein Eingangs
pufferspeicher in der Decodiereinheit vorgesehen. Der Ver
zicht auf einen Eingangspufferspeicher wird dadurch ermög
licht, daß die Bildblöcke in der Decodiereinheit decodiert
werden, sobald sie von der Decodiereinheit empfangen werden.
Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein erster
Bildspeicher sowie ein Mittel zur Formatwandlung der Bild
blöcke von einem ersten Codierungsformat in Bildblöcke eines
zweiten Codierungsformats vorgesehen. Ferner sind eine Co
diereinheit und ein Ausgangspufferspeicher bei der erfin
dungsgemäßen Anordnung vorgesehen.
Durch diese Anordnung wird eine Formatwandlung der Bildblöcke
mit erheblich geringerer Zeitverzögerung ermöglicht, da nicht
zuerst komplette Bilder in dem Eingangspufferspeicher gespei
chert werden und dann die Bilder als Ganzes decodiert werden,
sondern dadurch, daß in der Decodiereinheit die Decodierung
begonnen wird, sobald genügend Bildblöcke zur Decodierung der
Bildblöcke empfangen wurden.
Weiterhin ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
darin zu sehen, daß durch den Verzicht auf den Eingangspuf
ferspeicher die Kosten für die gesamte Anordnung zur Format
wandlung erheblich reduziert werden, da keine Kosten mehr für
den Eingangspufferspeicher anfallen.
Auch wird die benötigte Verlustleistung durch häufiges Ein- und
Ausschreiben von Daten aus dem Eingangspufferspeicher re
duziert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Patentanspruch 3
werden Bildblöcke des ersten Codierungsformats empfangen und,
sobald die Bildblöcke empfangen wurden, decodiert. Nach der
Decodierung wird die Formatwandlung in das zweite Codierungs
format durchgeführt. Die in dem Format gewandelten Bildblöcke
werden mit einem zweiten Codierungsverfahren codiert und zu
einer Empfängereinheit übertragen.
Dieses Verfahren weist ebenso die oben genannten Vorteile der
erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber dem bekannten Verfahren
auf.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Figuren dargestellt und
wird im weiteren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Skizze einer bekannten Anordnung zur
Formatwandlung;
Fig. 2 eine Skizze der erfindungsgemäßen Anordnung zur
Formatwandlung;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, in dem die Verfahrensschritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind.
Die bekannte Anordnung zur Formatwandlung weist eine Deco
diereinheit DE mit einem Eingangspufferspeicher EP auf (vgl.
Fig. 1). Weiterhin weist die Decodiereinheit DE ein Decodie
rungsmittel DEC zur Decodierung empfangener Bildblöcke und
einen ersten Bildspeicher BS1 auf.
Ferner ist in der Anordnung ein Mittel zur Formatwandlung FW
von decodierten Bildblöcken eines ersten Codierungsformats in
Bildblöcke eines zweiten Codierungsformats vorgesehen.
In einer Codiereinheit CE werden die in ihrem Format gewan
delten Bildblöcke codiert. Die Codiereinheit CE weist folgen
de Komponenten auf: Einen zweiten Bildspeicher BS2, ein Co
dierungsmittel COD zur Codierung der Bildblöcke mit einem
zweiten Codierungsverfahren, das Bildblöcke, die in dem zwei
ten Codierungsformat vorliegen, codiert, sowie einen Aus
gangspufferspeicher AP.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Anordnung zur Formatwand
lung dargestellt. Hierbei weist die Decodiereinheit DE ledig
lich das Decodierungsmittel DEC zur Decodierung der empfange
nen Bildblöcke, die in einem ersten Codierungsformat codiert
sind, sowie den ersten Bildspeicher BS1 auf. Der Eingangspuf
ferspeicher EP ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht
vorgesehen. Dadurch wird eine erhebliche Kostenreduktion er
reicht, da kein Eingangspufferspeicher EP mehr nötig ist.
Auch die Zeitverzögerung zur gesamten Formatwandlung wird er
heblich durch die erfindungsgemäße Anordnung reduziert.
Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Mittel zur
Formatwandlung FW und die Codiereinheit CE vorgesehen. Die
Codiereinheit CE weist den zweiten Bildspeicher BS2, das Co
dierungsmittel COD zur Codierung der Bildblöcke mit dem zwei
ten Codierverfahren sowie den Ausgangspufferspeicher AP auf.
Das Mittel zur Formatwandlung FW von decodierten Bildblöcken
des ersten Codierungsformats in Bildblöcke des zweiten Codie
rungsformats kann in einer Weiterbildung der Anordnung derart
ausgestaltet sein, daß die Formatwandlung mit variabler Pi
xelrate durchgeführt wird.
Mögliche Ausgestaltungen des Mittels zur Formatwandlung sind
bekannt und in den Dokumenten [4] und [5] beschrieben.
In Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren mit seinen ein
zelnen Verfahrensschritten in einem Ablaufdiagramm darge
stellt.
In einem ersten Schritt 301 werden Bildblöcke, die mit einem
ersten Codierungsverfahren codiert wurden, in der oben be
schriebenen Anordnung empfangen. Die Bildblöcke, also der
Bitstrom, der aus dem Datennetz von der Anordnung empfangen
wird, wird ohne Zwischenspeicherung decodiert 302 und in dem
ersten Bildspeicher BS1 gespeichert 303.
Bei einer Formatwandlung der Bildblöcke 304 werden die Bild
blöcke, die noch in dem ersten Codierungsformat, jedoch deco
diert in dem ersten Bildspeicher BS1 vorliegen, in Bildblöcke
des zweiten Codierungsformats umgewandelt. Dies geschieht,
sobald genügend dekomprimierte Bildblöcke des ersten Codie
rungsformats in dem ersten Bildspeicher BS1 gespeichert sind,
um eine Formatwandlung durchzuführen.
Für den Fall, daß die Formatwandlung in einer Formatreduktion
um den Faktor 2 vorgegeben ist, entspricht die Anzahl ausrei
chender Bildblöcke zum Beginn der Formatwandlung beispiels
weise einer Bildblockzeile sowie zwei Bildblöcken. Diese Si
tuation ist in Fig. 2 mit Bildblöcken einer ersten Bildblock
zeile BZ1 sowie Bildblöcken einer zweiten Bildblockzeile BZ2
dargestellt. Die in dem ersten Bildspeicher BS1 gespeicherten
Bildblöcke sind mit einer Schraffur gekennzeichnet. Felder
des ersten Bildspeichers BS1, die nicht schraffiert sind,
deuten an, daß diese Speicherbereiche des ersten Bildspei
chers BS1 noch nicht mit decodierten Bildblöcken belegt sind.
Die Formatwandlung 304 kann in einer Weiterbildung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens auch mit einer variablen Pixelrate
erfolgen.
Die Bildblöcke des zweiten Codierungsformats werden in dem
zweiten Bildspeicher BS2 gespeichert 305. In einem weiteren
Schritt 306 werden die in dem zweiten Bildspeicher BS2 ge
speicherten Bildblöcke mit dem zweiten Codierungsverfahren
codiert. Die beiden Bildblöcke werden in den Ausgangspuffer
speicher AP gespeichert 307, von wo aus die Daten mit kon
stanter Bitrate auf das Netz zu einer Empfängereinheit über
tragen werden 308.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung und des erfindungsgemä
ßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß auch die Größe des
Ausgangspufferspeichers AP erheblich reduziert werden kann,
da durch die Verringerung der Verzögerung der Decodierung der
Bildblöcke auch nicht mehr so viele Daten in dem Ausgangspuf
ferspeicher gespeichert werden müssen, bevor die Daten auf
das Datennetz gelegt werden können.
In diesem Dokument wurden die folgenden Veröffentlichungen zi
tiert:
[1] Ming Liou, Overview of the px64 kbit/s Video Coding Standard, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 60-63, April 1991, 1991;
[2] D. Le Gall, A Video Compression Standard for Multimedia Applications, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 47-58, April 1991, 1991;
[3] G. Wallace, The JPEG Still Picture Compression Standard, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 31-44, April 1991, 1991;
[4] M. Ernst, Motion Compensated Video Processing for Studio Applications, Les Assises des Jeunes Chercheurs, Club de Rennes, Tokio, Japan, S. 1-26, Juni 1992;
[5] R. Simonetti et al, A Deinterlacer for IQTV Receivers and Multimedia Applications, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 39, No. 3, S. 234-240, August 1993.
[1] Ming Liou, Overview of the px64 kbit/s Video Coding Standard, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 60-63, April 1991, 1991;
[2] D. Le Gall, A Video Compression Standard for Multimedia Applications, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 47-58, April 1991, 1991;
[3] G. Wallace, The JPEG Still Picture Compression Standard, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 31-44, April 1991, 1991;
[4] M. Ernst, Motion Compensated Video Processing for Studio Applications, Les Assises des Jeunes Chercheurs, Club de Rennes, Tokio, Japan, S. 1-26, Juni 1992;
[5] R. Simonetti et al, A Deinterlacer for IQTV Receivers and Multimedia Applications, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 39, No. 3, S. 234-240, August 1993.
Claims (5)
1. Anordnung zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem er
sten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat,
- - bei der eine Decodiereinheit (DE) ohne Eingangspuffer vorgesehen ist zur Decodierung der gewandelten Bildblöcke mit einem ersten Codierungsverfahren,
- - bei der ein erster Bildspeicher (BS1) vorgesehen ist,
- - bei der ein Mittel zur Formatwandlung (FW) von decodierten Bildblöcken des ersten Codierungsformats in Bildblöcke des zweiten Codierungsformats vorgesehen ist,
- - bei der ein zweiter Bildspeicher (BS2) vorgesehen ist,
- - bei der ein Codierungsmittel (COD) vorgesehen ist zur Co dierung der gewandelten Bildblöcke mit einem zweiten Codie rungsverfahren, und
- - bei der ein Ausgangspuffer (AP) vorgesehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
bei der in dem Mittel zur Formatwandlung (FW) die Formatwand
lung mit variabler Pixelrate durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem er
sten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat,
- - bei dem empfangene Bildblöcke mit einem ersten inversen Co dierungsverfahren decodiert werden, sobald die Bildblöcke empfangen wurden (301, 302),
- - bei dem die decodierten Bildblöcke in einem ersten Bildspeicher (BS1) gespeichert werden (303),
- - bei dem für die gespeicherten Bildblöcke eine Formatwand lung in das zweite Codierungsformat durchgeführt wird (304),
- - bei dem die gewandelten Bildblöcke in einem zweiten Bildspeicher (BS2) gespeichert werden (305),
- - bei dem die gespeicherten gewandelten Bildblöcke mit einem zweiten Codierungsverfahren codiert werden (306),
- - bei dem die codierten Bildblöcke in einem Ausgangspuffer (AP) gespeichert werden (307), und
- - bei dem die gespeicherten codierten Bildblöcke zu einer Empfängereinheit übertragen werden (308).
4. Verfahren nach Anspruch 3,
bei dem die Formatwandlung begonnen wird, sobald eine zur
Formatwandlung ausreichende Anzahl von Bildblöcken decodiert
sind.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
bei dem die Formatwandlung mit variabler Pixelrate durchge
führt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19608737A DE19608737C1 (de) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Anordnung und Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem ersten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat |
PCT/DE1997/000320 WO1997033436A1 (de) | 1996-03-06 | 1997-02-21 | Transkodierer für videosignal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19608737A DE19608737C1 (de) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Anordnung und Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem ersten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat |
Publications (1)
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DE19608737C1 true DE19608737C1 (de) | 1997-06-19 |
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DE19608737A Expired - Lifetime DE19608737C1 (de) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Anordnung und Verfahren zur Formatwandlung von Bildblöcken von einem ersten Codierungsformat in ein zweites Codierungsformat |
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DE (1) | DE19608737C1 (de) |
WO (1) | WO1997033436A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10302354B4 (de) * | 2002-01-31 | 2004-10-21 | Nec Corp. | Verfahren, Vorrichtung und System zum Übertragen von Bewegtbilddaten |
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JP2638424B2 (ja) * | 1993-05-28 | 1997-08-06 | 日本電気株式会社 | 可変長復号化装置 |
NL9301358A (nl) * | 1993-08-04 | 1995-03-01 | Nederland Ptt | Transcodeerinrichting. |
KR950012664B1 (ko) * | 1993-08-18 | 1995-10-19 | 엘지전자주식회사 | 1050라인 비월주사식 모니터 디스플레이 영상포맷을 갖는 에치디티브이(hdtv)수신장치 |
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1996
- 1996-03-06 DE DE19608737A patent/DE19608737C1/de not_active Expired - Lifetime
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1997
- 1997-02-21 WO PCT/DE1997/000320 patent/WO1997033436A1/de active Application Filing
Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO1997033436A1 (de) | 1997-09-12 |
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