DE19634600A1

DE19634600A1 - Bildsignalkodiervorrichtung und zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE19634600A1
Application number: DE1996134600
Authority: DE
Inventors: Jae-Hyun Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1997-03-06
Also published as: KR100188934B1; US5832130A; FR2738441B1; CN1154368C; JP2952196B2; GB2305056A; FR2738441A1; GB2305056B; JPH09191448A; GB9617633D0; CN1150740A; KR970014349A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildsignalkodiergerät zum Komprimieren und Aufzeichnen eines digitalen Bildsignals in einem digitalen Videobandrecorder (nachstehend als DVCR bezeichnet) sowie ein zugehöriges Verfahren, und betrifft ins besondere ein Quantisiergerät und ein zugehöriges Verfahren, welche dazu ausgebildet sind, eine komprimierende Kodierung vorzunehmen, bei welcher mit Eingangssignalen eine komprimie rende Kodierung in einer vorbestimmten Einheit dadurch durch geführt wird, daß ein vorbestimmter Kodierbetrag Eingangssig nalen zugeordnet wird.

Die Entwicklung des DVCR hängt von der Erhöhung der Aufzeich nungsdichte eines Videobands ab, der Verbesserung eines digi talen Komprimierungsverfahrens, und der Entwicklung der Tech nik digitaler Schaltungen. Momentan weist der DVCR in der Hin sicht zahlreiche Vorteile auf, daß seine Bildqualität auf rechterhalten bleibt, und trotz wiederholter Aufnahmen nicht beeinträchtigt wird. Der Übergang von einem analogen Video bandrecorder (VCR) auf den DVCR ist daher unvermeidlich.

Da ein internationaler Standard in bezug auf den DVCR für ein Standard-Videobild festgelegt ist, nimmt das Bedürfnis nach DVCRs zu, und wird sich dieses Gebiet in der Zukunft öffnen. Momentan sind die meisten Spezifikationen für einen DVCR be reits einvernehmlich festgelegt, und gibt es für den Herstel ler nur eine extrem begrenzte Anzahl an Teilen, die er nach seinen Vorstellungen ändern kann, und derartige Teile bestim men den Wirkungsgrad eines DVCR.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Quantisierungsbreiten erzeugungsverfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Ver fügung, welche eine wichtige Rolle bezüglich des Wirkungs grades eines derartigen Geräts spielen, insbesondere in be zug auf die Bildqualität. Da ein digitales Bildsignal in ei ner Rahmen- oder Einzelbildeinheit auf einer vorbestimmten Anzahl an Videospuren eines Videobandes aufgezeichnet werden sollte, kann ein Kodierverfahren mit variabler Länge ein Problem hervorrufen, infolge seines unregelmäßigen Ausgangs signals bei der komprimierten Aufzeichnung des Bildsignals. Das ausgegebene Bildsignal nach dem Komprimieren kann daher kürzer oder länger als eine festgelegte Soll-Länge sein. In einem derartigen Fall wird die Qualität des dekomprimierten Bildes beeinträchtigt oder verschlechtert. Daher ist ein Ver fahren zur Ausgabe eines Bildsignals, dessen Kodierungslänge nahe an der festgelegten Soll-Länge liegt, unter Verwendung eines zugeordneten Bereichs so effektiv wie möglich, essen tiell für die komprimierte Bildsignalkodierung in einem DVCR.

Darüber hinaus ist ein Suchlauf mit hoher Geschwindigkeit, der eine Zusatzfunktion des DVCR darstellt, für diesen essen tiell, und stellt gleichzeitig das schwierigste Problem dar.

Bei einem analogen VCR wird ein Suchlauf mit hoher Geschwin digkeit dadurch durchgeführt, daß das, was gelesen wird, un verändert dekomprimiert und angezeigt wird, ohne ein speziel les Verfahren einzusetzen. Da allerdings ein DVCR eine Kodie rung mit variabler Länge verwendet, kann kein Signal dekom primiert werden, wenn nicht sämtliche Signale gelesen wur den. Für einen derartigen Suchvorgang mit hoher Geschwindig keit muß daher die komprimierte Codelänge auf eine unabhän gige Blockeinheit festgelegt werden, die so klein wie möglich ist. Die Kodierung mit variabler Länge wird daher in einer Segmenteinheit durchgeführt, die durch eine vorbestimmte An zahl an Makroblöcken gebildet wird, und deren Codelänge ist zwangsweise festgelegt. Hierbei wird ein Makroblock durch fünf DCT-Blöcke gebildet, die jeweils eine Größe von 8 × 8 haben, und aus vier Luminanzkomponenten und zwei Farbdifferenzkom ponenten bestehen. Der Wirkungsgrad für den Suchvorgang mit hoher Geschwindigkeit kann dadurch verbessert werden, daß die unabhängige Kodiereinheit von einem Block oder Einzelbild in eine kleinere Einheit verringert wird. Verglichen mit der An ordnung von Signaldaten in einer Block- oder Einzelbildein heit führt deren Anordnung in einer Segmenteinheit dazu, daß dies für einen Suchvorgang mit hoher Geschwindigkeit wirksam sein kann, jedoch kann dies eine relative Beeinträchtigung der Bildqualität angesichts der Kompression hervorrufen.

Wenn bei der abhängigen Kodierung die Länge der komprimier ten Kodierung in einer Segmenteinheit festgelegt ist, besteht der wichtigste Schritt in bezug auf den Wirkungsgrad in ei nem Quantisierungsschritt. Ein Komprimierungsschritt kann im wesentlichen in einen Kodierschritt mit variabler Länge und einen Quantisierungsschritt unterteilt werden. Bei dem Kodier schritt mit variabler Länge wird ein Signal, mit welchem ein Lauflängenkodierungsschritt durchgeführt wurde, einfach durch eine Codetabelle mit variabler Länge kodiert, und daher ist die Möglichkeit für das Auftreten von Fehlern nicht vorhanden. Um eine feste Codelänge zu erreichen, ist daher eine adäquate Quantisierung wichtig und wesentlich.

Trotz der Erhöhung der Aufzeichnungsdichte eines DVCR ist eine wirksamere Komprimierung unbedingt erforderlich, da die Datenmenge digitaler Videosignale, insbesondere die Datenmen ge eines Films, der länger als zwei Stunden dauert, zu groß dafür ist, unverändert digital umgewandelt zu werden, und da die digital umgewandelten Videosignale auf einem Videoband aufgezeichnet werden. Zusätzlich sollte die Kompression aus reichend für einen Suchvorgang mit hoher Geschwindigkeit sein, der gleichzeitig eine der grundlegenden Funktionen eines DVCR darstellt.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereit stellung eines Quantisierungsschritt-Größenselektors, zur Durchführung einer effektiven Quantisierung bei der Kompres sionskodierung.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Quantisierungsstufengrößen-Auswahlverfahrens zur Durchführung einer effektiven Quantisierung.

Zur Erzielung des ersten Vorteils wird ein Bildsignalkodier gerät zur Verfügung gestellt, welches eine Quantisierungsstufengrößen-Auswahleinheit verwendet, die durch eine Mehrschritt-Quantisierungseinheit zur Durchführung einer Quanti sierung bei den kleinen Blöcken gebildet wird, die von der Orthogonaltransformations-Kodiereinheit ausgegeben werden, entsprechend mehreren vorbestimmten Quantisierungsschritt größen; eine Mehrfachlauflängen-Kodiereinheit zur Durchfüh rung einer Lauflängenkodierung bei den Koeffizienten, die von dem Mehrschrittquantisierer ausgegeben werden; eine Mehrschritt-Kodiereinheit mit variabler Länge zur Durchfüh rung einer Kodierung mit variabler Länge bei den Koeffizien ten, die von der Mehrschrittlauflängen-Kodiereinheit ausge geben werden; eine Mehrschrittsammeleinheit zum Sammeln der Codelänge, die von der Kodiereinheit mit variabler Länge in Einheiten von kleinen Blöcken ausgegeben wird, und zum Sam meln vorbestimmter kleiner Bezugsblöcke in Einheiten von großen Blöcken; eine Normierungseinheit zur Durchführung ei ner Normierung unter Verwendung der Codelänge, die in klei nen Blockeinheiten gesammelt wird, und der Codelänge, die in der Bezugseinheit für große Länge gesammelt wird, und zur Zu ordnung einer neuen Soll-Codelänge zu jedem kleinen Block; und eine Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit zur Aus wahl einer Quantisierungsschrittgröße, welche den nächsten Wert an der Soll-Codelänge der Normierungseinheit unter meh reren Quantisierungsschrittgrößen ausgibt, welche jeweils den kleinen Blöcken gegeben werden, die von der Mehrschritt sammeleinheit ausgegeben werden.

Um den zweiten Vorteil zu erzielen, wird ein Bildsignalkom pressionskodierverfahren zur Verfügung gestellt, welches ein Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlverfahren verwendet, bei welchem eine Mehrschrittquantisierung bei den kleinen Blöcken entsprechend mehreren festgelegten Quantisierungsschrittgrös sen durchgeführt wird; eine Lauflängenkodierung bei den Koef fizienten durchgeführt wird, die von dem Mehrschrittquanti sierungsschritt ausgegeben werden; eine Kodierung mit variab ler Länge bei den Codes durchgeführt wird, die von dem Mehr schrittlauflängenkodierschritt ausgegeben werden; eine Mehr schrittsammlung durchgeführt wird, durch Sammeln der Ortho gonaltransformationseinheit von Codelängen, die von dem Mehr schrittkodierschritt mit variabler Länge in Einheiten eines kleinen Blocks ausgegeben werden, wobei die kleinen Bezugs blöcke in Einheiten des großen Bezugsblocks gesammelt werden; eine Normierung entsprechend der Codelänge durchgeführt wird, die in einer großen Bezugsblockeinheit gesammelt wird, und entsprechend der Codelängen, die in einer kleinen Blockein heit gesammelt werden, wobei dann eine neue verfügbare Code länge jedem kleinen Block zugeordnet wird, wobei die neue verfügbare Codelänge dadurch erhalten wird, daß die Codelänge des kleinen Bezugsblocks durch eine verfügbare feste Codelän ge entsprechend einem großen Block multipliziert wird, und dann das Ergebnis durch die Codelänge des großen Bezugsblocks dividiert wird; und eine Quantisierungsschrittgröße ausge wählt wird, welche den nächsten Wert an der neuen verfügbaren Codelänge ausgeben kann, die von dem Normierungsschritt aus gegeben wird, unter den mehreren Quantisierungsschrittgrößen, die jedem kleinen Block in dem Mehrschrittsammelschritt gege ben werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer komprimieren den Kodiervorrichtung für ein Bildsignal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Aufbaus der in Fig. 1 gezeig ten Sperreinheit;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Quan tisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit von Fig. 1;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit von Fig. 1;

Fig. 5A eine Ausführungsform der Quantisierungseinheit von Fig. 1;

Fig. 5B ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Quantisierungseinheit;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform; und

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs der in den Fig. 6 bzw. 7 gezeigten Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritte.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die komprimierende Kodier vorrichtung für ein Bildsignal eine Sperreinheit 102 zum Sperren von Bildsignalen auf, eine Orthogonaltransformations-Kodiervorrichtung 104 zur Durchführung einer Orthogonaltrans formationskodierung in einer Orthogonaltransformationsblock einheit, eine Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit 106 zur Auswahl einer Quantisierungsschrittgröße, einen Puffer 116 zur Verzögerung der orthogonal transformierten Koeffizienten während des Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschrittes, ei ne Quantisierungseinheit 108 zur Durchführung einer Quanti sierung entsprechend der ausgewählten Quantisierungsschritt größe, eine Lauflängenkodiereinheit 110 zur Durchführung ei ner Lauflängenkodierung, eine Kodereinheit 112 mit variabler Länge zur Kodierung des Lauflängencodes mit variabler Länge, und eine Datenausrichteinheit 114 zur erneuten Ausrichtung der Signale, die von der Kodiereinheit 112 mit variabler Län ge ausgegeben werden, um sie in einem festen Format aufzu zeichnen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, die den Aufbau der in Fig. 1 ge zeigten Sperreinheit 102 zeigt, weist die Sperreinheit eine kleine Sperreinheit 210 und eine große Sperreinheit 212 auf.

Gemäß Fig. 3, die eine Ausführungsform der in Fig. 1 gezeig ten Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit 106 zeigt, wird die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit 106 durch ei nen Mehrschrittquantisierer 302 gebildet, der das Ausgangssig nal der Orthogonaltransformationskodiereinheit 104 empfängt, eine Mehrschrittlauflängenkodiervorrichtung 304, einen Mehr schrittsammler 306, einen Normierer 308, und einen Quantisie rungsschrittgrößenselektor 310, der an die Quantisierungsein heit 108 angeschlossen ist (siehe Fig. 1).

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Quantisierungs schrittgrößen-Auswahleinheit 106 von Fig. 1, die durch einen Mehrschrittquantisierer 402 gebildet wird, der das Ausgangs signal der Orthogonaltransformationskodiereinheit 104 empfängt, eine Mehrschrittlauflängenkodiervorrichtung 404, eine Mehrschrittkodiervorrichtung 406 mit variabler Länge, einen Mehrschrittsammler 408, einen Normierer 410, und einen Quantisierungsschrittgrößenselektor 412, der an die Quanti sierungseinheit 108 angeschlossen ist (siehe Fig. 1).

Wie aus Fig. 5A hervorgeht, welche eine Ausführungsform der Quantisierungseinheit 108 von Fig. 1 zeigt, wird die Quanti sierungseinheit 108 durch eine Bitverschiebungsvorrichtung 510 zur Bitverschiebung eines Eingangssignals gebildet, und eine Steuerung 520 zum Steuern der Bitverschiebungsvorrich tung 510.

In Fig. 5B ist eine weitere Ausführungsform der Quantisie rungseinheit 108 von Fig. 1 gezeigt, wobei die Quantisie rungseinheit durch eine Quantisierungstabelle 530 und eine Steuerung 520 zum Steuern der Quantisierungstabelle 530 gebil det wird.

Gemäß Fig. 6, die ein Flußdiagramm zeigt, das den Betriebsab lauf des Quantisierungsschrittgrößenselektors 106 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von fig. 3 erläu tert, sind Mehrschrittquantisierungsvorgänge 602, 610 und 620 vorgesehen, Mehrschrittlauflängenkodiervorgänge 604, 612 und 622, Mehrschritt-Kleinblockeinheits-Sammelvorgänge 606, 614 und 624, ein Großblockeinheits-Sammelvorgang 616, ein Normie rungsvorgang 618, und ein Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorgang 630.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, welches den Betriebsablauf des Quantisierungsschrittgrößenselektors 106 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von Fig. 4 erläu tert, und hierbei sind Mehrschrittquantisierungsvorgänge 702, 712 und 732 vorgesehen, Mehrschrittlauflängenkodiervorgänge 704, 714 und 734, Mehrschrittkodiervorgänge 706, 716 und 736 mit variabler Länge, Mehrschritt-Kleinblockeinheit-Sammelvor gänge 708, 718 und 738, ein Großblockeinheits-Sammelvorgang 720, ein Normierungsvorgang 722, und ein Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorgang 730.

Gemäß Fig. 8, die ein Flußdiagramm darstellt, welches die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorgänge 630 und 730 der Fig. 6 und 7 erläutert, sind Herausziehvorgänge 802 und 804 zum Herausziehen von Codelängeninformation und Soll-Codelängeninformation vorgesehen, deren Eingangsgrößen die jeweili gen Quantisierungsschrittgrößen sind, ein Subtraktionsvorgang 800 zur Durchführung einer Subtraktion zwischen der Codelän geninformation und der Soll-Codelängeninformation, ein Code längenfehlerbestimmungsvorgang 806, und ein Quantisierungs schrittgrößenbestimmungsvorgang 808.

Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit mehr Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches einen Kodierer zur Aufzeichnung eines komprimierten, kodierten Signals in einem festgelegten Bereich zeigt. Die Speicherkapazität eines Ein gangsbildsignals von 4 : 1 : 1 oder 4 : 2 : 0 ist etwa fünf mal so groß wie jene eines Standard-Videokassettenrecorders (nachstehend als SD-VCR bezeichnet). Daher sind eine Signal kompression und -dekompression erforderlich.

Bildkompressionsverfahren, die bei einem VCR verwendet wer den, sollten die Eigenschaften eines Bandes als Aufzeichnungs medium berücksichtigen, und können darüber hinaus eine Kompi lierungsfunktion, eine Trickwiedergabefunktion, und eine mini male Fehlerfortpflanzung garantieren. Da ein Band ein Medium mit sequentiellem Zugriff darstellt, sollte ein Einzelbild oder Block in einer kleinen und unabhängigen Einheit kodiert werden, um die voranstehend genannten Funktionen zu erfüllen.

Entsprechend dem momentanen Standardvorschlag ist die unab hängige Minimaleinheit für die komprimierende Kodierung ein Segment. Ein Segment wird durch fünf Makroblöcke gebildet. Nachstehend wird ein Makroblock als ein kleiner Block bezeich net, und ein Segment als ein großer Block bezeichnet.

Ein Makroblock wird durch sechs diskrete Kosinusübertragungs blöcke (DCT-Blöcke) gebildet, von denen jeder eine Größe von 8 × 8 aufweist, und die durch vier Dominanzkomponenten und zwei Farbdifferenzkomponenten gebildet werden, wobei ein Seg ment aus fünf Makroblöcken besteht.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Sperreinheit 102 werden eingegebe ne digitale Bildsignale zuerst in Einheiten eines Orthogonal transformationsblocks gesperrt, der eine Einheit der Ortho gonaltransformationskodierung darstellt, und dann werden die Orthogonaltransformationsblöcke in einer Kleinblockeinheit gesperrt, die aus mehreren Orthogonaltransformationsblöcken besteht. Die kleinen Blöcke werden dann in einer Großblock einheit gesperrt, die aus mehreren kleinen Blöcken besteht. Um den Kompressionswirkungsgrad zu erhöhen, trennt die Sperr einheit 102 auf gleiche Weise digitale Bildsignale, die über ein Einzelbild eingegeben werden.

Die minimale Blockeinheit ist ein Orthogonaltransformations block, für welchen ein typisches Beispiel ein diskreter Ko sinustransformationsblock (DCT-Block) ist. Eine kleine Sperr einheit 210 bildet einen kleinen Block aus mehreren Ortho gonaltransformationsblöcken, eine große Sperreinheit 212 empfängt mehrere kleine Blöcke von der kleinen Sperreinheit 210 und bildet einen großen Block. Die Anordnung zwischen der Kleinblockeinheit 210 und der Großblockeinheit 212 gemäß Fig. 2 kann umgekehrt werden.

Die Orthogonaltransformationskodierungseinheit 104 empfängt eingegebene Signale in Einheiten, die unabhängig kodiert wer den können, und führt mit diesen eine Orthogonaltransforma tion durch. Ein typisches Beispiel für die Orthogonaltrans formation stellt DCT dar.

Die orthogonal transformierten Koeffizienten folgen zwei Wegen. Ein Weg führt zur Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit 106, in welcher eine Quantisierungsschrittgröße aus gewählt wird, und der andere Weg führt zu dem Puffer 116 zum Verzögern der orthogonal transformierten Koeffizienten, wäh rend die Quantisierungsschrittgröße ausgewählt wird.

Bei einem komprimierenden Kodierverfahren ist der Quantisie rungsvorgang äußerst wichtig zur Änderung variabler Eingangs signale in komprimierte, kodierte Daten mit ordnungsgemäßer Größe. Der folgende Lauflängenkodiervorgang und der Kodier vorgang mit variabler Länge können ebenfalls die Codemenge auf ein bestimmtes Ausmaß ohne Fehler verringern, jedoch ist die Größe begrenzt, und daher hängt das Kompressionsverhält nis wesentlich von dem Quantisierungsverfahren ab. Die Quan tisierungseinheit 108 führt eine Quantisierung entsprechend der Quantisierungsschrittgröße durch, die von der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit 106 ausgewählt wird.

Die Koeffizienten, die in der Quantisierungseinheit 108 quan tisiert werden, erfahren eine Lauflängenkodierung (RLC) in der Lauflängenkodierungseinheit 110. Die Lauflängenkodierungs einheit 110 empfängt die Koeffizienten in einer Orthogonal transformationsblockeinheit und zählt die Anzahl aufeinander folgender Koeffizienten mit dem Wert gleich Null, bis ein Wert ungleich Null festgestellt wird, und gibt ein Symbol aus, welches durch eine Kombination der aufeinanderfolgenden Wer te gleich Null und ungleich Null gebildet wird.

Die Einheit 112 für Kodierung mit variabler Länge (VLC) empfängt die Symbole, die von der Lauflängenkodierungsein heit 110 ausgegeben werden, und führt eine VLC bei diesen dadurch durch, daß ein kurzes Codewort einem Symbol mit ei ner hohen Wahrscheinlichkeit des Auftretens zugeordnet wird, und ein langes Codewort einem Symbol mit einer relativ nied rigen Auftrittswahrscheinlichkeit zugeordnet wird.

Die von der Kodiereinheit 112 mit variabler Länge ausgege benen Daten sind nicht nur in bezug auf die Länge, sondern auch auf die Ausgabeperiode nicht regelmäßig. Daher sollten die Ausgangsdaten der Kodiereinheit 112 mit variabler Länge so ausgerichtet werden, daß sie auf einem Bereich aufgezeich net werden, der feste Abmessungen entsprechend einem vorbe stimmten Format aufweist. Die Datenausrichtungseinheit 114 wandelt den Ausgangscode der Kodiereinheit 112 mit variabler Länge in ein Wort mit regulärer Länge um, und zeichnet dies in einem Bereich auf, der festgelegte Abmessungen aufweist.

Nachstehend werden im einzelnen ein Quantisierungsstufengrößen-Auswahlverfahren, welches in der Quantisierungsstufengröße-Auswahleinheit 106 von Fig. 1 durchgeführt wird, und eine zugehörige Vorrichtung beschrieben.

Gemäß Fig. 3, die eine erste Ausführungsform der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, empfängt zuerst die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorrichtung die orthogonal transformierten Koeffizienten, die von der Orthogonaltransformationskodier einheit 104 ausgegeben werden. Um die Codemenge, die in ei ner Großblockeinheit ausgegeben wird, die aus den mehreren kleinen Blöcken besteht, in einem festgelegten Bereich auf zuzeichnen, kann die Quantisierungsschrittgröße in Einheiten eines Orthogonaltransformationsblocks, eines kleinen Blocks oder eines großen Blocks vorgegeben werden.

Hierbei wird nur jener Fall beschrieben, in welchem die Quantisierungsschrittgröße in Einheiten jedes kleinen Blocks vorliegt.

Ein in Fig. 3 gezeigter Mehrstufenquantisierer 302 quanti siert eingegebene Orthogonaltransformationsblöcke entspre chend mehreren festgelegten Quantisierungsschrittgrößen. Eine derartige Quantisierung kann auf zwei Arten und Wei sen durchgeführt werden. Gemäß einer ersten Vorgehensweise, die in Fig. 5A gezeigt ist, wird mit den eingegebenen Orthogonaltransformationskoeffizienten eine Bitverschiebung entsprechend einer Quantisierungsschrittgröße durch eine Bit verschiebungsvorrichtung 510, gesteuert durch eine Steuerung 520, durchgeführt, und auf diese Weise wird deren Codeausmaß verringert. Bei der zweiten Vorgehensweise wird, wie in Fig. 5B gezeigt, die Quantisierung dadurch durchgeführt, daß je der Koeffizient durch eine Quantisierungstabelle 530 multi pliziert wird, gesteuert durch die Steuerung 540.

Ein mehrstufiger Lauflängenkodierer 304 empfängt die Koeffi zienten in Einheit eines Orthogonaltransformationsblocks, die von dem mehrstufigen Quantisierer 302 entsprechend mehre rer jeweiliger Quantisierungsschrittgrößen ausgegeben werden, und führt mit diesen eine Lauflängenkodierung durch.

Ein Mehrstufensammler 306 sammelt die Ausgangssymbole des mehrstufigen Lauflängenkodierers 304 in Einheiten eines klei nen Blocks, und gibt die Ergebnisse aus.

Der Normierer 308 ordnet einen neuen Zielsymbolwert für jede kleine Blockeinheit zu, durch Verwendung der Symbole, die in einer Bezugskleinblockeinheit gesammelt werden, und in einer Bezugsgroßblockeinheit, die von dem Mehrstufensammler 306 geliefert werden.

Der Quantisierungsschrittgrößenselektor 310 wählt eine Quan tisierungsschrittgröße aus, um die Differenz zwischen einem Zielsymbolwert, der in einer Kleinblockeinheit vorliegt, und dem Symbolwert zu minimalisieren, der während des mehrstufi gen Quantisierungsvorgangs ausgegeben wird. Ein realer Quan tisierungsvorgang wird entsprechend der ausgewählten Quanti sierungsschrittgröße durchgeführt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, die eine Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt, ist die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorrichtung zusätzlich mit einer mehrstufigen Kodiereinheit 406 mit variabler Länge zwischen der mehrstufigen Lauflängenkodiereinheit 404 und dem Mehr stufensammler 408 versehen, und daher empfängt der Normierer 410 nicht direkt die Ausgangssignale der mehrstufigen Lauf längenkodiereinheit 404, sondern die Symbole, die von der mehrstufigen Kodiereinheit 406 mit variabler Länge über den Mehrstufensammler 408 ausgegeben werden. Die Ziel- oder Soll wertcodelänge, die jedem kleinen Block zugeordnet wird, wird daher nicht von dem Ausgang der mehrstufigen Lauflängenkodier einheit 404 erhalten, sondern von der mehrstufigen Kodier einheit 406 mit variabler Länge, und daher können exaktere Symbolwerte erhalten werden.

Nachstehend werden die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Fluß diagramme beschrieben, welche den Betriebsablauf der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheiten 310 und 412 zeigen, die in Fig. 3 bzw. 4 dargestellt sind.

Zuerst gelangen die orthogonal transformierten Koeffizienten in die mehrstufigen Quantisierungseinheiten 302 und 402 hin ein. Die Quantisierungsschrittgröße, welche die Einschrän kung erfüllen kann, daß eine Großblockeinheit eines Codes mit festen Abmessungen aufgezeichnet werden kann, wird in einer kleinen Blockeinheit ausgewählt. Bei diesem Vorgang besteht die wesentlichste Sache in dem Verfahren, welches die Quan tisierungsschrittgröße in einer Kleinblockeinheit bestimmt, damit die Ausgangsgröße am nächsten an der Großblockeinheit mit festen Abmessungen liegt.

Bei der vorliegenden Erfindung werden gleichzeitig mehrere Quantisierungsschrittgrößen verwendet, um die Symbole der Lauflängenkodierung oder die Codelänge der Kodierung mit variabler Länge zu erhalten, ein Normierer ordnet einen Soll wert jedem kleinen Block unter Verwendung der Symbole oder der Codelänge zu, und ein Quantisierungsschrittgrößenselek tor wählt eine Quantisierungsschrittgröße aus, welche die Differenz zwischen dem Zielwert und den Symbolen oder der Codelänge minimalisieren kann, um so in einem echten Quanti sierer eingesetzt zu werden.

Zuerst wird in den Bezugs-Quantisierungsschritten 610 und 712 die Bezugs-Quantisierungsschrittgröße in dem Bezugs-Quantisierungsschritt 610 als der mittlere Wert zwischen den Quan tisierungsschrittgrößen, die in dem Quantisierungsschritt 602 auf niedrigem Niveau verwendet werden, und jenen bestimmt, die in dem Quantisierungsschritt 602 auf hohem Niveau einge setzt werden. Dann setzt der Normierungsschritt 618 neue Soll-Werte eines kleinen Blocks unter Verwendung der ermit telten Bezugs-Quantisierungswerte fest.

Auf dieselbe Weise wie voranstehend geschildert werden mit den quantisierten Symbolen entsprechend jeweiliger Quantisie rungsschrittgrößen in den mehrstufigen Quantisierungsschrit ten 602, 610 und 620 (oder 702, 712 und 732) mehrstufige Lauflängenkodierungsschritte durchgeführt, also der Lauflän genkodierungsschritt 604 auf niedrigem Niveau, der Lauflän genkodierungsschritt 612, und der Lauflängenkodierungsschritt 622 auf hohem Niveau, jeweils in Einheiten eines Orthogonal transformationsblocks.

Die bezüglich der Lauflänge kodierten Symbole treten in die mehrstufige Kleinblockeinheit von Sammlungsschritten ein, also in den kleinen Block des Sammlungsschrittes 606 auf niedrigem Niveau, die kleine Blockeinheit des Sammlungsschrittes 614, bzw. die kleine Blockeinheit des Sammlungsschritts 624 auf hohem Niveau, wie in Fig. 6 gezeigt ist, oder in mehrstufige Kodierschritte mit variabler Länge, also den Kodierschritt 706 mit variabler Länge auf niedrigem Niveau, den Kodier schritt 716 mit variabler Länge, bzw. den Kodierschritt 736 mit variabler Länge auf hohem Niveau, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Ausgangswert des kleinen Bezugsblocks des Sammlungs schrittes 614 wird daher in dem Normierungsschritt 618 in Fig. 6 verwendet, wogegen in Fig. 7 der kleine Bezugsblock des Sammlungsschrittes 718 in dem Normierungsschritt 722 ein gesetzt wird.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, werden in der mehrstufigen kleinen Blockeinheit der Sammlungsschritte, also dem kleinen Block des Sammlungsschrittes 606 auf niedrigem Niveau, der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 614, und der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 624 auf hohem Niveau die Ausgangswerte der mehrstufigen Lauflängenkodierungsschritte 604, 612 und 622 in Einheiten von kleinen Blöcken gesammelt, und an einen Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritt 630 übertragen. Zusätzlich wird mit dem Ausgangswert des Lauf längenkodierungsschrittes 612 entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße nicht nur die kleine Blockeinheit des Sammlungsschrittes 614 durchgeführt, sondern auch eine große Blockeinheit des Sammlungsschrittes 616, in welchem eine Samm lung in Einheiten eines großen Blockes durchgeführt wird, der durch mehrere kleine Blöcke gebildet wird. Der Ausgangswert der großen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 616 tritt in einen Normierungsschritt 618 ein, und ordnet neue Soll-Wert-Symbolwerte jedem kleinen Block zu.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, werden in der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 708 auf niedrigem Niveau, der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 718, und der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 738 auf hohem Niveau die Symbolwerte, mit denen die mehrstufigen Lauflängenkodierungs schritte 704, 714 und 734 durchgeführt wurden, entsprechend den jeweiligen Quantisierungsschrittgrößen und den mehrstufi gen Kodierungsschritten 706, 716 und 736 mit variabler Länge, in Einheiten eines kleinen Blocks gesammelt, und dann auf einen Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritt 730 übertra gen.

Weiterhin werden die Symbolwerte, welche den Lauflängen kodierungsschritt 714 entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße und den Kodierschritt 716 mit variabler Länge durchlaufen haben, nicht nur in einer kleinen Block einheit in der kleinen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 718 gesammelt, sondern auch in einer großen Blockeinheit in der großen Blockeinheit des Sammlungsschrittes 720. Diese gesammelten Werte werden bei der Zuordnung neuer Soll-Wert-Symbolwerte für jeden kleinen Block in dem Normierungsschritt 722 verwendet.

Nachstehend wird das Grundprinzip des Betriebsablaufs der Normierungsschritte 630 und 722 beschrieben.

Wenn die endgültigen Ausgangswerte für die Bezugs-Quantisierungsschrittgröße in einem vorbestimmten Bereich in einer großen Blockeinheit aufgezeichnet werden, sollte die Größe der komprimierten, kodierten Daten nicht größer als die vor bestimmte Größe sein. Wenn die Ausgangsdatengröße größer als die vorbestimmte Größe ist, sollte daher die Quantisierungs schrittgröße insgesamt breit sein, um die Codemenge zu ver ringern, und wenn die Datengröße der ausgegebenen Daten klei ner ist als der vorbestimmte Bereich, und daher Bereiche vor handen sind, in denen keine Aufzeichnung vorgenommen wird, sollte die Quantisierungsschrittgröße verringert werden, um die Codemenge zu erhöhen. Daher wird es ermöglicht, eine Verschlechterung des Bildes beim Dekodieren zu verhindern.

Die Normierungsschritte 618 und 722 legen die Bezugs-Quantisierungsschrittgröße fest, welche den verfügbaren Aufzeich nungsbereich in maximalem Ausmaß nutzen kann, und verhindern daher eine Beeinträchtigung der dekodierten Bilder. Bei den Normierungsschritten 618 und 722 wird daher dann, wenn die Größe einer großen Blockeinheit von Daten entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße größer als der Soll-Wert ist, die Codemenge der Daten in einer kleinen Blockeinheit verringert, so daß sich die große Blockeinheit der Daten nahe an den Soll-Wert annähert, wogegen dann, wenn sie kleiner als der Soll-Wert ist, die Quantisierungsschrittgröße in ei ner kleinen Blockeinheit verringert werden sollte, damit die Codemenge der großen Blockeinheit an Daten nahe an dem Soll-Wert liegt. Wie voranstehend geschildert ist es daher äußerst wichtig, die Quantisierungsschrittgröße auszuwählen, da die Erhöhung oder Verringerung der Codemenge durch Einstellen der kleinen Blockeinheit der Quantisierungsschrittgröße durchge führt wird.

Einige kleine Blöcke, die in einem großen Block enthalten sind, können relativ eine größere Codemenge oder eine kleine re Codemenge aufweisen als andere. Wenn die große Blockein heit der Datenmenge größer ist als der Soll-Wert, wird die Quantisierungsschrittgröße für einen kleinen Block, der rela tiv eine erheblich größere Codemenge aufweist, als die Quan tisierungsschrittgröße ausgewählt, welche die Codemenge rela tiv erheblich stärker als andere kleine Blöcke verringern kann. Dies liegt daran, daß auf die Abschnitte, welche rela tiv erheblich mehr Information enthalten, das menschliche Auge weniger empfindlich reagiert, und es daher wirksamer ist, eine Beeinträchtigung der Bildqualität bei der Dekodierung zu verringern.

Die Normierungsschritte 618 und 722, die in Fig. 6 bzw. 7 gezeigt sind, wählen daher unter Verwendung des voranstehend genannten Prinzips eine wirksamere Quantisierungsschritt größe aus.

Der Bezugswert der Normierungsschritte 618 und 722 kann der Ausgangswert des Lauflängenkodierungsschrittes 612 gemäß Fig. 6 oder der Ausgangswert des Kodierungsschrittes 716 mit variabler Länge gemäß Fig. 7 sein. Im erstgenannten Fall wird die Größe der Hardware verringert, da der Kodierschritt mit variabler Länge weggelassen wird, jedoch kann ein gewisser Fehler auftreten, da die in der Realität aufgezeichneten Daten nicht die in bezug auf die Lauflänge kodierten Daten darstellen, sondern die kodierten Daten mit variabler Länge. Wenn der Ausgangswert des Kodierschrittes 716 mit variabler Länge gemäß Fig. 7 verwendet wird, kann eine exaktere Quanti sierungsschrittgröße erhalten werden.

Falls der Ausgangswert des Lauflängenkodierungsschrittes ver wendet wird, kann der Kodierschritt mit variabler Länge in gewissem Ausmaß weggelassen werden, da der Wert proportional zum Ausgangswert der in der Praxis eingesetzten Kodiervor richtung mit variabler Länge ist.

Der in Fig. 6 gezeigte Normierungsschritt 618 ordnet zuerst die Soll-Wert-Symbolnummer entsprechend der verfügbaren Code länge jedem kleinen Block zu. Die bei dem Normierungsschritt verwendete Normierungsgleichung ist nachstehend angegeben:

wobei
A die verfügbare Symbolnummer ist, die jedem kleinen Block zugeordnet wird;
B die Symbolnummer eines großen Blocks entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße ist;
C die Symbolnummer eines kleinen Blocks entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße ist;
D die Soll-Wert-Symbolnummer entsprechend der verfügbaren fixierten Codelänge entsprechend einem großen Block ist;
A′ die verfügbare Codelänge ist, die jedem kleinen Block zugeordnet ist;
B′ die Codelänge eines großen Blocks entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße ist;
C′ die Codelänge eines kleinen Blocks entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße ist; und
D′ die verfügbare fixierte Codelänge entsprechend einem großen Block ist.

Bei dem Quantisierungsschritt entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße wird, wie aus Gleichung 1 hervorgeht, die Normierung so durchgeführt, daß die Anzahl an Symbolen kleiner Blöcke und großer Blöcke verwendet wird, und daß die Anzahl zulässiger Soll-Wert-Symbole, die als Ergebnis der Normierung erhalten werden, erneut in einer kleinen Blockein heit zugeordnet werden.

Hierbei wird D, welches die Soll-Wert-Symbolanzahl entspre chend der verfügbaren fixierten Codelänge entsprechend einem großen Block darstellt, dadurch erhalten, daß der Mittelwert der variablen Eingangsbildsignale genommen wird, obwohl Sym bolnummern nicht immer gleich den fixierten Codelängen sind.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Normierungsschritt 722 werden ver fügbare Codelängen jedem kleinen Block zugeordnet, welcher Gleichung 2 entspricht.

Unter Verwendung der Information, die von den Normierungs schritten 618 und 722 erhalten wird, werden Quantisierungs schrittgrößen, welche dazu ausgebildet sind, das kleinste Ausmaß an Fehlern hervorzubringen, in den Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritten 630 und 730 ausgesucht, die in den Fig. 6 bzw. 7 gezeigt sind.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, welches die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritte 630 und 730 zeigt, die in den Fig. 6 bzw. 7 dargestellt sind.

In Fig. 8 ist die Codelängeninformation 802 wie in dem Fall von Fig. 6 die Anzahl an Symbolen, die von dem kleinen Block der Sammelschritte erhalten werden, also dem kleinen Block des Sammelschrittes 606 auf niedrigem Niveau, dem kleinen Block des Sammelschrittes 624 auf hohem Niveau, und dem kleinen Be zugsblock des Sammelschrittes 614, und im Fall von Fig. 7 han delt es sich um die Anzahl an Symbolen, die von dem Sammel schritt 708 auf niedrigem Niveau, dem Sammelschritt 738 auf hohem Niveau, und dem Bezugssammelschritt 718 erhalten werden.

Die Soll-Wert-Codelängeninformation 804 ist jene Codelängen information, die jedem kleinen Block durch den Normierungs schritt entsprechend der Bezugs-Quantisierungsschrittgröße zugeordnet wird, und der Codelängen-Fehlerermittlungsschritt 806 bestimmt den Fehler durch Subtrahieren der Soll-Wert-Codelängeninformation 804 von der Codelängeninformation 802. Der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritt 808 stellt ei nen Operator zur Auswahl der Quantisierungsschrittgröße dar, welche den kleinsten Wert unter den Fehlern erzeugen kann, die bei dem Codelängen-Fehlerermittlungsschritt 806 bestimmt wurden.

Anders ausgedrückt werden die kleinen Blockeinheiten von Aus gangswerten entsprechenden Quantisierungsschrittgrößen mit den Werten verglichen, die jedem kleinen Block durch die Nor mierungsgleichung zugeordnet werden, und dann wird eine Quan tisierungsschrittgröße unter diesen ausgewählt, welche die absolute Differenz zwischen diesen Werten minimalisieren kann. Eine auf diese Weise ausgewählte Quantisierungsschrittgröße wird dann in der Praxis verwendet.

Wie voranstehend geschildert wählt gemäß der vorliegenden Erfindung der Quantisierungsschrittgrößen-Selektor die beste geeignete Quantisierungsschrittgröße aus, so daß Daten in einem festgelegten Bereich effektiv aufgezeichnet werden können, und ebenso die Bildqualität verbessert werden kann.

Claims

1. Kodiervorrichtung zum komprimierenden Kodieren eines Bild signals, welche aufweist:
eine Sperrvorrichtung zum Sperren von Bildsignalen in fundamentalen Blockeinheiten, in Einheiten eines kleinen Blocks, der aus vier Orthogonaltransformationsblöcken von Luminanzkomponenten und zwei Orthogonaltransformations blöcken von Farbdifferenzkomponenten besteht, und in Ein heiten eines großen Blocks, der durch fünf kleine Blöcke gebildet wird;
eine Orthogonaltransformationseinrichtung zur Durchführung einer Orthogonaltransformation bei dem Ausgangswert der Sperrvorrichtung in Einheiten eines Orthogonaltransforma tionsblocks;
eine Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit zum Empfan gen der orthogonal transformierten Koeffizienten und zur Auswahl einer Quantisierungsschrittgröße;
einen Puffer zum Verzögern der orthogonal transformierten Koeffizienten, bis der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlvorgang beendet ist;
einen Quantisierer zur Durchführung einer Quantisierung entsprechend der ausgewählten Quantisierungsschrittgröße;
eine Lauflängenkodierungsvorrichtung zum Empfangen der quantisierten Signale und zur Durchführung einer Lauflän genkodierung;
eine Kodiervorrichtung mit variabler Länge zum Empfangen der lauflängenkodierten Daten und zur Durchführung einer Kodierung mit variabler Länge; und
eine Datenausrichtungseinrichtung zum erneuten Ausrichten der Daten zur Aufzeichnung der Signale, die von der Kodier vorrichtung mit variabler Länge ausgegeben werden, in ei nem vorbestimmten Format,
wobei die Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinheit auf weist:
eine mehrstufige Quantisierungseinrichtung zum Durchführen einer Quantisierung bei den kleinen Blöcken, die von der Orthogonaltransformationskodiereinheit ausgegeben werden, entsprechend mehreren vorbestimmten Quantisierungsschritt größen;
eine mehrstufige Lauflängenkodierungsvorrichtung zum Durch führen einer Lauflängenkodierung bei den Koeffizienten, die von dem mehrstufigen Quantisierer ausgegeben werden;
eine mehrstufige Kodiervorrichtung mit variabler Länge zur Durchführung einer Kodierung mit variabler Länge bei den Koeffizienten, die von der mehrstufigen Lauflängenkodie rungseinrichtung ausgegeben werden;
eine mehrstufige Sammlereinrichtung zum Sammeln der Code länge, die von der Kodiereinrichtung mit variabler Länge ausgegeben wird, in Einheiten von kleinen Blöcken, und zum Sammeln vorbestimmter kleiner Bezugsblöcke in Einheiten von großen Blöcken;
eine Normierungseinrichtung zur Durchführung einer Nor mierung unter Verwendung der Codelänge, die in Einheiten kleiner Blöcke gesammelt wird, und der Codelänge, die in der Bezugseinheit für große Blöcke gesammelt wird, und zum Zuordnen einer neuen Soll-Wert-Codelänge für jeden kleinen Block; und
eine Quantisierungsschrittgrößen-Auswahleinrichtung zur Auswahl einer Quantisierungsschrittgröße, welche den am nächsten an der Soll-Wert-Codelänge der Normierungsvor richtung liegenden unter mehreren Quantisierungsschritt größen ausgeben kann, welche jeweils den kleinen Blöcken verliehen werden, die von der mehrstufigen Sammlerein richtung ausgegeben werden.

2. Vorrichtung zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvor richtung zuerst eine Sperrung einer kleinen Blockeinheit und dann eine Sperrung einer großen Blockeinheit durch führt, wobei der kleine Block durch mehrere Orthogonal transformationsblöcke gebildet wird, und der große Block durch mehrere kleine Blöcke gebildet wird.

3. Vorrichtung zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvor richtung zuerst eine Sperrung großer Blockeinheiten und dann eine Sperrung kleiner Blockeinheiten durchführt, wo bei der große Block durch mehrere kleine Blöcke gebildet wird, und der kleine Block durch mehrere Orthogonaltrans formationsblöcke gebildet wird.

4. Vorrichtung zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstu fige Quantisierungseinrichtung so arbeitet, daß sie eine Bitverschiebung eines Eingangssignals unter Steuerung der Quantisierungsschrittgrößen durchführt.

5. Vorrichtung zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrstu fige Quantisierungseinrichtung eine Quantisierung dadurch durchführt, daß sie Quantisierungsschrittgrößen mit einer Quantisierungstabelle multipliziert, und dann das Ergebnis durch ein Eingangssignal teilt.

6. Verfahren zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals mit folgenden Schritten:
Sperren von Bildsignalen in Einheiten kleiner Blöcke, die aus vier Orthogonaltransformationsblöcken von Luminanz komponenten und zwei Orthogonaltransformationsblöcken von Farbdifferenzkomponenten bestehen, und in Einheiten eines großen Blocks, der durch fünf kleine Blöcke gebildet wird;
Durchführen einer Orthogonaltransformation bei dem Aus gangswert des Sperrschrittes in Einheiten eines Orthogonal transformationsblockes;
Auswahl einer Quantisierungsschrittgröße unter Verwendung der orthogonal transformierten Koeffizienten;
Verzögern der orthogonal transformierten Koeffizienten, bis der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritt abge schlossen ist;
Durchführen einer Quantisierung entsprechend der ausge wählten Quantisierungsschrittgröße;
Durchführen einer Lauflängenkodierung bei den quantisier ten Signalen;
Durchführen einer Kodierung mit variabler Länge bei den lauflängenkodierten Daten; und
erneutes Ausrichten der Daten zum Aufzeichnen der Sig nale, die von dem Kodierschritt mit variabler Länge aus gegeben werden, in einem vorbestimmten Format, wobei der Quantisierungsschrittgrößen-Auswahlschritt folgende Schritte aufweist:
Durchführen einer mehrstufigen Quantisierung bei den kleinen Blöcken entsprechend mehreren fixierten Quanti sierungsschrittgrößen;
Durchführen einer Lauflängenkodierung bei den Koeffi zienten, die von dem mehrstufigen Quantisierungsschritt ausgegeben werden;
Durchführen einer Kodierung variabler Länge bei den Codes, die von dem mehrstufigen Lauflängenkodierschritt ausgegeben werden;
Durchführen einer mehrstufigen Sammlung durch Sammeln der Orthogonaltransformationseinheit von Codelängen, die von dem mehrstufigen Kodierschritt mit variabler Länge ausgegeben werden, jeweils in Einheiten eines kleinen Blocks, und Sammeln der kleinen Bezugsblöcke in Einhei ten des großen Bezugsblocks;
Durchführen einer Normierung entsprechend der Codelänge, die in einer Bezugseinheit für große Blöcke gesammelt werden, und entsprechend den Codelängen, die in einer kleinen Blockeinheit gesammelt werden, und nachfolgen des Zuordnen einer neuen verfügbaren Codelänge zu jedem kleinen Block, wobei die neue verfügbare Codelänge dadurch erhalten wird, daß die Codelänge des kleinen Bezugsblocks durch eine verfügbare feste Codelänge mul tipliziert wird, welche einem großen Block entspricht, und dann das Ergebnis durch die Codelänge des großen Bezugsblocks dividiert wird; und
Auswählen einer Quantisierungsschrittgröße, welche dazu fähig ist, den Wert auszugeben, der am nächsten an der neuen verfügbaren Codelänge liegt, die von dem Normie rungsschritt ausgegeben wird, unter den mehreren Quanti sierungsschrittgrößen, die jedem kleinen Block in dem mehrstufigen Sammelschritt gegeben werden.

7. Verfahren zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr schritt zuerst eine Sperrung kleiner Blockeinheiten und dann eine Sperrung großer Blockeinheiten durchführt, wo bei der kleine Block durch mehrere Orthogonaltransforma tionsblöcke gebildet wird, und der große Block durch meh rere kleine Blöcke gebildet wird.

8. Verfahren zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr schritt zuerst eine Sperrung großer Blockeinheiten und dann eine Sperrung kleiner Blockeinheiten durchführt, wo bei der große Block durch mehrere kleine Blöcke gebildet wird, und der kleine Block durch mehrere Orthogonaltrans formationsblöcke gebildet wird.

9. Verfahren zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstu fige Quantisierungsschritt durch Bitverschiebung eines Eingangssignals unter Steuerung durch die Quantisierungs schrittgrößen durchgeführt wird.

10. Verfahren zum komprimierenden Kodieren eines Bildsignals nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrstu fige Quantisierungsschritt die Quantisierung dadurch durchführt, daß Quantisierungsschrittgrößen von einer Quantisierungstabelle multipliziert werden, und darauf hin das Ergebnis durch ein Eingangssignal geteilt wird.