DE19743203C2 - Pufferdatensteuerungsverfahren und Schaltkreis in einem Bildkompressionssystem - Google Patents

Pufferdatensteuerungsverfahren und Schaltkreis in einem Bildkompressionssystem

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Description

Die Erfindung kann in Bildkompressionssystemen Verwendung finden und bezieht sich auf einen Pufferdatensteuerungsschaltkreis und ein entsprechendes Verfahren und insbesondere auf einen Schaltkreis und ein Verfah­ ren, das die Menge von Bildkompressionsdaten, die in einem Bildkompressionssystem unter Verwendung einer Wellentransformation verarbeitet wird und in einem Kanalpuffer angesammelt wird, steuert, indem die Daten in einem Frequenzband, in dem das mensch­ liche Auge weniger empfindlich ist, entsprechend einem Bezugswert aus den wellentrans­ formierten Daten entfernt werden.
Im allgemeinen wird eine Bildkompression durchgeführt, um die Bitrate von Ein­ gangsbilddaten für ihre Übertragung zu verringern oder um die Speichermöglichkeiten für Bilddaten zu erhöhen. Ein herkömmliches Bildkompressionssystem, das eine diskrete Wel­ lentransformation verwendet ist in Fig. 6 gezeigt. Wie in Fig. 6 gezeigt, führt ein diskreter Wellentransformator 10 eine Wellentransformation eines daran anliegenden, digitalen Ein­ gangsbildes durch und gibt ein wellentransformiertes Signal mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau, der hiernach erklärt wird, aus. Ein Vektorformer 20 erhält das wellentransformier­ te Signal und erzeugt ein wellentransformiertes Signal mit einem Gleichstromkoeffizienten und ein wellentransformiertes Signal mit einem Wechselstromkoeffizienten. Ein differentiel­ ler Impulskodemodulator 30 führt eine differentielle Impulskodemodulation des wellen­ transformierten Signals mit einem Gleichstromkoeffizienten durch und wandelt es in ein differentielles, wellentransformiertes Signal um, und legt dieses differentielle, wellentrans­ formierte Signal an einen skalaren Quantifizierer 40 an.
Der skalare Quantifizierer 40 führt eine skalare Quantifizierung des differentiellen, wellentransformierten Signals durch und legt das Ergebnis an einen Hoffman-Kodierer 50 an. Der Hoffman-Kodierer 50 kodiert das skalar-quantifizierte, differentielle, wellentrans­ formierte Signal, wandelt es in ein Gleichstrom-Kompressionssignal um und legt das Gleichstrom-Kompressionssignal an einen Eingangsanschluß eines Multiplexers 80 an. Ein vektorieller Quantifizierer 60 erhält das wellentransformierte Signal mit einem Wechsel­ stromkoeffzienten von dem Vektorformer 20, führt eine vektorielle Quantifizierung durch und legt das Ergebnis an einen weiteren Hoffman-Kodierer 70 an. Der Hoffman-Kodierer 70 kodiert das vektoriell-quantifizierte, differentielle, wellentransformierte Signal, wandelt es in ein Wechselstrom-Kompressionssignal um und legt das Wechselstrom-Kompressions­ signal an einen weiteren Eingangsanschluß des Multiplexers 80 an. Der Multiplexer 80 überträgt das Wechselstrom Kompressionssignal und das Gleichstrom-Kompressionssignal entsprechend einem Auswahlsignal eines Systemkontrollers (nicht gezeigt) über einen Ka­ nal in ein Netzwerk.
Wenn Farbbilder mit einer Rate von 30 Bildern/s in einem gemeinsamen, phasenver­ schobenen Zwischenformat in dem oben beschriebenen Bildkompressionssystem unter Verwendung der Wellentransformation mit 55 : 1 komprimiert werden, entspricht die Anzahl der durch den Kanal während einer Sekunde übertragenen Bits 30 × 188 × 144 × 8 × 2 × 2 × (1/55) ≈ 472529,4 Bits. Wenn dem Kompressionssystem ein Bewegungsschätzsystem hinzugefügt wird, um die zeitliche Redundanz bewegter Bilder zu reduzieren, wobei ein vollständiger Suchalgorithmus verwendet wird, um einen fünf mal höheren Kompressions­ effekt zu erhalten, reduziert sich die Anzahl der pro Sekunde übertragenen Bits auf 94 505,9 Bits/s. Jedoch ist dieser Wert von 94505,9 Bits/s in Anbetracht einer Kanalkapazität zum Übertragen von Daten von 28,8 kBits/s von modernen, derzeit verwendeten PSTN ziemlich groß. Daher ist es zum Übertragen von Bilddaten dieser Bitraten durch ein Mo­ dem erforderlich, daß die Anzahl der übertragenen Bilder pro Sekunde verringert wird oder daß die Quelldaten der digitalen Bilder mit einem höheren Kompressionsfaktor komprimiert werden, auch wenn die Bildqualität verschlechtert wird.
Die US 5,546,477 offenbart ein Verfahren zum Komprimieren und Dekompri­ mieren von Videodaten unter Benutzung einer Wellentransformation. Als Er­ gebnis der Wellentransformation entstehen Datenrahmen mit komprimierten Videodaten, wobei ein Datenrahmen aus mehreren Blocks besteht. Es wird ein Mechanismus zur Steuerung einer Datenrate beschrieben, der die Anzahl der pro Rahmen erzeugten Bits variiert, um die Anzahl der einem Puffer zugeführ­ ten Bits zu steuern. Gemäß diesem Mechanismus wird durch die Wellentrans­ formation der Videodaten in den untersten Frequenzunterbändern für jeden Block in einem Rahmen ein Quantisierungswert definiert. Der Wert zeigt an, ob ein Block visuell bedeutsame Informationen beinhaltet oder nicht. Durch die Bestimmung des Wertes wird eine Anzahl von "interessanten" Blocks pro Rah­ men definiert und ausgewählt, wodurch die Anzahl der pro Rahmen erzeugten Bits gesteuert wird. Schließlich schlägt die zitierte Entgegenhaltung vor, die An­ zahl der für einen gegebenen Rahmen erzeugten Bits vorab zu schätzen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und einen verbesserten Schaltkreis zum Steuern von Pufferdaten in einem Bildkompressionssystem bereit­ zustellen.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Verfahrensanspruch 1 beanspruchten Verfah­ rensschritte sowie durch die in dem Vorrichtungsanspruch 3 beanspruchten Merkma­ le gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Wellen-Bildkompressionssystems nach der vor­ liegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Bildes, das durch Durchführen einer dreistufigen Unterteilung eines digitalen Bildes unter Verwendung des in Fig. 1 und 6 gezeigten Wellen­ transformators 10 erhalten wird.
Fig. 3 zeigt die Änderung der Menge B von Bildkompressionsdaten, die in dem Kanalpuffer 90 der Fig. 1, der durch den Pufferkontroller 100 gesteuert wird, angesammelt wird.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Menge der Video­ kompressionsdaten zeigt, die in dem Kanalpuffer 90 unter Verwendung des Pufferkontrol­ lers 100 der Fig. 1 angesammelt wird.
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Beseitigen von Datenzellen in der diagonalen Richtung von Bilddaten, die in dem diskreten Wellentransformator 10 ver­ arbeitet werden, entsprechend dem Ausgang des Pufferkontrollers 100 unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Vektorformers 20 zeigt.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Wellen-Bildkompressionssy­ stems.
Hiernach wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es sollte festgestellt werden, daß die Bezugszeichen für die Komponenten in allen Zeichnungen konsistent sind. In der nachfolgenden Beschreibung werden einige Komponenten im Detail erwähnt. Diese Details dienen jedoch nur zu einem verbesserten Verständnis der vorliegenden Erfindung. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung ohne diese besonderen De­ tails ausgeführt werden kann.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Bildkompressionssystems nach der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, führt ein diskreter Wellentransformator 10 eine Wellen­ transformation eines daran anliegenden, digitalen Eingangsbildes durch und gibt ein wellen­ transformiertes Signal mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau, der hiernach erklärt wird, aus. Ein Vektorformer 20 erhält das wellentransformierte Signal und erzeugt ein wellentrans­ formiertes Signal mit einem Gleichstromkoeffizienten und ein wellentransformiertes Signal mit einem Wechselstromkoeffzienten. Ein differentieller Impulskodemodulator 30 führt eine differentielle Impulskodemodulation des wellentransformierten Signals mit einem Gleichstromkoeffizienten durch und wandelt es in ein differentielles, wellentransformiertes Signal um, und legt dieses differentielle, wellentransformierte Signal an einen skalaren Quantifizierer 40 an.
Der skalare Quantifizierer 40 führt eine skalare Quantifizierung des differentiellen, wellentransformierten Signals durch und legt das Ergebnis an einen Hoffman-Kodierer 50 an. Der Hoffman-Kodierer 50 kodiert das skalar-quantifizierte, differentielle, wellentrans­ formierte Signal, wandelt es in ein Gleichstrom-Kompressionssignal um, und legt das Gleichstrom-Kompressionssignal an einen Eingangsanschluß eines Multiplexers 80 an. Ein vektorieller Quantifizierer 60 erhält das wellentransformierte Signal mit einem Wechsel­ stromkoeffizienten von dem Vektorformer 20, führt eine vektorielle Quantifizierung durch und legt das Ergebnis an einen weiteren Hoffman-Kodierer 70 an. Der Hoffman-Kodierer 70 kodiert das vektoriell-quantifizierte, differentielle, wellentransformierte Signal, wandelt es in ein Wechselstrom-Kompressionssignal um, und legt das Wechselstrom-Kompressions­ signal an einen weiteren Eingangsanschluß des Multiplexers 80 an. Der Multiplexer 80 überträgt das Wechselstrom-Kompressionssignal und das Gleichstrom-Kompressionssignal entsprechend einem Auswahlsignal eines Systemkontrollers (nicht gezeigt) in einen Kanal­ puffer 90.
Der Kanalpuffer 90 erhält das Wechselstrom-Kompressionssignal und das Gleichstrom-Kompressionssignal, akkumuliert diese, und überträgt das akkumulierte Signal in ein Netzwerk. Ein Pufferkontroller 100 vergleicht die Menge des in dem Kanalpuffer 90 akkumulierten Bildkompressionssignals mit einem ersten, zweiten und dritten Referenzwert und erzeugt ein erstes, zweites und drittes Verarbeitungssignal. Der Vektorformer 20 ent­ fernt Daten in einem Frequenzband, in dem das menschliche Auge weniger empfindlich ist, entsprechend dem ersten, zweiten und dritten Verarbeitungssignal aus den wellentrans­ formierten Bilddaten, die von dem diskreten Wellentransformator 10 ausgegeben werden.
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Bildes, das durch den in Fig. 1 gezeigten Wellentrans­ formator wellentransformiert ist. Dieser Bildaufbau wird durch eine dreistufige Untertei­ lung erhalten. Bei diesem Aufbau bezeichnet S8 0 eine Datenzelle im Bereich A. Dm i bezeich­ net eine Datenzelle in der Richtung i, wobei i einen Richtungswert angibt. Wenn zum Bei­ spiel i = 1, i = 2 und i = 3 ist, geben sie die vertikale, die horizontale und die diagonale Rich­ tung an. Es gilt außerdem die Beziehung M = 2m, wobei M den Auflösungsindex für m = 1, 2, 3 angibt.
In dem oben beschriebenen Bildaufbau besitzen die Daten eine hochfrequente Kom­ ponente, wenn der Wert M kleiner ist. Die Datenzelle S8 0 mit dem größten M-Wert (M = 8) besitzt eine niederfrequente Komponente. DM 1 gibt die vertikale Komponente einer Daten­ zelle mit einer Auflösung von 2-m an, DM 2 gibt die horizontale Komponente einer Datenzelle mit einer Auflösung von 2-m an, und DM 3 gibt die diagonale Komponente einer Datenzelle mit einer Auflösung von 2-m an.
Im allgemeinen ist das menschliche Auge entsprechend der Charakteristik der MTF- Funktion am empfindlichsten bei einer räumlichen Frequenz von 4, 7 bis 8 Zyklen pro Grad (cpd) und besitzt eine Empfindlichkeit von 3% des maximalen Wertes in hochfrequenten Bereichen. Mit der Richtungswinkelcharakteristik von Campbell besitzt ein Bild mit einer θ-45°-Komponenten eine um 3 dB geringere Empfindlichkeit als Bilder mit Richtungs­ winkeln von 0° und 90°. Folglich entfernt der in Fig. 1 gezeigte Pufferkontroller 100 schrittweise die Datenzelle mit der hochfrequenten/diagonalen Komponente, die stufen­ weise in dem Vektorquantifizierer 60 aus dem räumlichen Bereich vektoriell quantifiziert wird. Die Reihenfolge für die Entfernung von Datenzellen für die Übertragung ist D2 3 < D4 3 < D8 3. In der vorliegenden Erfindung vergleicht der Pufferkontroller 100 die Menge der in dem Kanalpuffer 90 angesammelten Daten mit dem entsprechenden Referenzwert und entfernt Datenzellen mit D2 3 + D4 3 + D8 3 oder D2 3 für hochfrequente/diagonale Kompo­ nenten. Fig. 3 zeigt die Änderung der Menge der in dem Kanalpuffer 90 angesammelten Daten.
Der Pufferkontroller 100 vergleicht die Menge der augenblicklich in dem Kanalpuf­ fer 90 angesammelten Daten und die Menge der nach der Verarbeitung des nächsten Bildes angesammelten Daten mit dem ersten, zweiten und dritten Referenzwert TH1, TH2 und TH3, erzeugt das erste, zweite und dritte Verarbeitungssignal und legt diese an den Vek­ torformer 20 an.
Wen die Bitrate der an den Kanalpuffer 90 angelegten Daten I(t) (Bit/s) beträgt, der Übertragungszeitraum für jedes Bild T ist, die Menge der in dem Kanalpuffer 90 ange­ sammelten Daten B ist und die Menge der von dem Kanalpuffer während jeder Periode T ausgegebenen Datenmenge D ist, kann die Menge der in dem Kanalpuffer 90 nach dem Verstreichen der Periode T angesammelten Daten mittels der folgenden Formel (1) abge­ schätzt werden, wenn die Menge der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t0 angesammel­ ten Daten B0 ist.
Wenn in dieser Formel die Menge B der in dem Kanalpuffer 90 angesammelten Daten größer als der erste Referenzwert TH1 ist, entsteht ein ernsthafter Datenüberlauf. Folglich sollte die Kodierung von Daten bei der Quellkodierung der digitalen Bilddaten reduziert werden. Dazu entfernt der Vektorformer D2 3, D4 3, D8 3 aus dem Bildaufbau des wellentransformierten Bildes, und dann kodieren der Vektorquantifizierer 60 und der Hoffman-Kodierer 70 die Quelldaten. Auf diese Weise wird die Menge der kodierten Quelldaten der digitalen Bilddaten um 43/64 verringert. Folglich ist die Übertragungsge­ schwindigkeit für Daten von dem Kanalpuffer zu dem Kanal höher als die Dateneingabe­ geschwindigkeit in den Kanalpuffer, wodurch die Menge der in dem Datenpuffer 90 zum Zeitpunkt t0 + T angesammelten Daten um J verringert wird.
Nach dem Verstreichen von t1 Sekunden ändert der Pufferkontroller 100 die Daten­ eingabegeschwindigkeit in den Kanalpuffer 90 von I0(t) auf I1(t) und schätzt die während der nächsten Periode angesammelte Datenmenge nach der folgenden Formel (2) ab:
Um eine Verschlechterung der Bildqualität während des abrupten Entfernens der Menge von Quelldaten der digitalen Bilddaten zu verringern, erzeugt der Pufferkontroller (100) das zweite Verarbeitungssignal, wenn die aus der Formel (2) erhaltene Datenmenge kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert TH2 ist. Dann erhält der Vektorformer 20 das zweite Verarbeitungssignal, beseitigt nur D2 3 aus dem Bildaufbau des wellentransfor­ mierten Bildes, und legt den Bildaufbau, aus dem D2 3 beseitigt ist, an den Vektorquantifi­ zierer 60 an. Der Vektorquantifizierer 60 führt eine vektorielle Quantifizierung des Bildauf­ baus, aus dem D2 3 entfernt ist, durch und legt das Ergebnis an den Hoffman-Kodierer 70 an. Der Hoffmann-Kodierer kodiert die vektoriell quantifizierten Daten und überträgt sie über den Kanalpuffer 90 zu dem Kanal. Dadurch wird die Datenmenge so gesteuert, daß I2(t), welches größer als I1(t) ist, in den Kanalpuffer 90 eingegeben wird. Nach dem Ver­ streichen von t1 Sekunden mit der Dateneingabegeschwindigkeit von I2(t) in den Kanalpuf­ fer 90, schätzt der Pufferkontroller 100 die während der nächsten Periode angesammelte Datenmenge nach folgender Formel (3) ab:
Die in dem Kanalpuffer nach Formel (3) angesammelte Datenmenge kann einen Datenunterlauf aufweisen. Um dies zu verhindern, wird die Dateneingabegeschwindigkeit in den Kanalpuffer 90 von I2(t) nach I1(t) geändert, wenn die angesammelte Datenmenge kleiner oder gleich dem dritten Referenzwert TH3 ist. Das bedeutet, daß keine Quelldaten des digitalen Bildes mehr entfernt werden und das gesamte Bild in den Kanal übertragen wird.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Abschätzen der während der nächsten Periode angesammelten Datenmenge auf der Basis der Dateneingabegeschwindig­ keit in den Kanalpuffer 90 zu einem bestimmten Zeitpunkt und der augenblicklich ange­ sammelten Datenmenge zeigt. In einem Schritt 500 stellt der Pufferkontroller 90 die Ver­ arbeitungsstufe auf 1 und den Ausgang auf die Verarbeitungsstufe 1. Dann überprüft der Pufferkontroller in Schritt 510, ob die Verarbeitungsstufe auf 1 eingestellt ist. Wenn die Verarbeitungsstufe 1 ist, schätzt der Pufferkontroller 100 die Menge B der in dem Kanal­ puffer 90 zum Zeitpunkt t0 + T anzusammelnden Daten ab, indem er die Dateneingabege­ schwindigkeit I(t) über dt von t0 bis t0 + T integriert und das Ergebnis zu der Menge B0 der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t0 angesammelten Daten addiert.
In Schritt 530 überprüft der Pufferkontroller 100, ob die Menge B der in dem Da­ tenpuffer 90 zum Zeitpunkt t0 + T anzusammelnden Daten größer oder gleich dem ersten Referenzwert TH1 ist. Wenn die Datenmenge B größer oder gleich dem ersten Referenz­ wert TH1 ist, stellt der Pufferkontroller 100 in Schritt 540 die Verarbeitungsstufe auf 2 ein und stellt den Ausgang auf die Verarbeitungsstufe 2 ein und geht dann zu Schritt 510 zu­ rück. Wenn die in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t0 + T anzusammelnde Datenmenge nicht größer oder gleich dem ersten Referenzwert TH1 ist, geht der Pufferkontroller 100 direkt zu Schritt 510 zurück.
Wenn die Verarbeitungsstufe in Schritt 510 nicht 1 ist, geht der Pufferkontroller 100 zu Schritt 550 und überprüft, ob die Verarbeitungsstufe 2 ist. Wenn die Verarbeitungs­ stufe 2 ist, schätzt der Pufferkontroller 100 die Menge B der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t1 + T anzusammelnden Daten ab, indem er die Dateneingabegeschwindigkeit I1(t) über dt von t1 bis t1 + T integriert und das Ergebnis in Schritt 560 zu der Menge B1 der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t1 angesammelten Daten addiert. In Schritt 570 über­ prüft der Pufferkontroller 100, ob die Menge B der Daten kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert TH2 ist. Wenn die Datenmenge B kleiner oder gleich dem zweiten Referenz­ wert TH2 ist, stellt der Pufferkontroller 100 die Verarbeitungsstufe auf 3 ein und stellt den Ausgang auf die Verarbeitungsstufe 3 ein und geht dann zu Schritt 550 zurück. Wenn die Datenmenge B in Schritt 570 größer als der zweite Referenzwert TH2 ist, geht der Puffer­ kontroller 100 direkt zu Schritt 550 zurück.
Wenn die Verarbeitungsstufe in Schritt 550 nicht 2 ist, geht der Pufferkontroller 100 zu Schritt 590 und überprüft, ob die Verarbeitungsstufe 3 ist. Wenn die Verarbeitungs­ stufe 3 ist, schätzt der Pufferkontroller 100 die Menge B der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t2 + T anzusammelnden Daten ab, indem er die Dateneingabegeschwindigkeit I2(t) über dt von t2 bis t2 + T integriert und das Ergebnis in Schritt 600 zu der Menge B2 der in dem Kanalpuffer 90 zum Zeitpunkt t2 angesammelten Daten addiert. In Schritt 610 über­ prüft der Pufferkontroller 100, ob die Menge B der in dem Datenpuffer 90 zum Zeitpunkt t2 + T anzusammelnden Daten kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert TH3 ist. Wenn die Datenmenge B kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert TH3 ist, stellt der Puffer­ kontroller 100 die Verarbeitungsstufe auf 1 ein und stellt den Ausgang auf die Verarbei­ tungsstufe 1 ein, geht dann zu Schritt 590 zurück und wiederholt die nachfolgenden Schrit­ te.
Das erste, zweite und dritte Verarbeitungssignal, das von den Verarbeitungsstufen 1, 2 und 3 erzeugt wird, wird an den Vektorformer 20 angelegt. Der Arbeitsablauf, den der Vektorformer 20 für diese Signale durchführt, wird hiernach unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Der Vektorformer 20 erhält die Ausgabe des Pufferkontrollers 100 in Schritt 650 und überprüft in Schritt 660, ob die Ausgabe das erste Verarbeitungssignal ist. Wenn die Ausgabe das erste Verarbeitungssignal ist, entfernt der Vektorformer 20 D2 3, D4 3 und D8 3 aus dem Bildaufbau des von dem diskreten Wellentransformator 10 ausgegebenen Bildes und führt den Vorgang zu Ende.
Wenn die Ausgabe in Schritt 660 nicht das erste Verarbeitungssignal ist, überprüft der Vektorformer 20 in Schritt 680, ob die Ausgabe das zweite Verarbeitungssignal ist. Wenn die Ausgabe das zweite Verarbeitungssignal ist, entfernt der Vektorformer 20 D2 3 aus dem Bildaufbau des von dem diskreten Wellentransformator 10 ausgegebenen Bildes und führt den Vorgang zu Ende. Wenn die Ausgabe in Schritt 680 nicht das zweite Ver­ arbeitungssignal ist, überprüft der Vektorformer 20 in Schritt 700, ob die Ausgabe das dritte Verarbeitungssignal ist. Wenn die Ausgabe das dritte Verarbeitungssignal ist, gibt der Vektorformer 20 den Bildaufbau des von dem diskreten Wellentransformator 10 ausge­ gebenen Bildes ohne Veränderung in Schritt 710 aus und führt den Vorgang zu Ende. Wenn die Ausgabe in Schritt 700 nicht das dritte Verarbeitungssignal ist, geht der Vektor­ former zurück zu Schritt 660 und wiederholt die nachfolgenden Schritte.
Wie oben beschrieben, steuert die vorliegende Erfindung die Menge der wellen­ transformierten Bilddaten, die in einem Kanalpuffer angesammelt werden, indem die Daten der hochfrequenten, diagonalen Komponenten aus den Bilddaten entfernt werden, um dadurch einen Überlauf in dem Kanal zu verhindern. Dies verbessert die Datenübertra­ gungsrate. Weiterhin kann bei einer Übertragung des Bildes durch den Kanal eine gute Bildqualität erhalten werden.

Claims (4)

1. Pufferdatensteuerungsverfahren für ein Bildkompressionssystem, mit folgen­ den Schritten:
Komprimieren von Bilddaten durch Anwenden einer Wellentransformation;
Entfernen von Daten mit hochfrequenten Komponenten aus denjenigen Da­ ten, welche die Rahmenstruktur eines wellentransformierten Bildes darstellen, in Übereinstimmung mit dem Ergebnis eines Vergleiches zwischen einer ge­ schätzten Menge (B) von Daten, die über einen Zeitraum in einem Puffer (90) kumuliert werden mit einem vorbestimmten Referenzwert; und
Speichern der komprimierten und so reduzierten Daten in dem Puffer (90) bevor sie an einen Kanal übertragen werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
die zu entfernenden Daten örtlich auf einer Diagonalen der Rahmenstruktur des wellentransformierten Bildes angeordnet sind; und
die Datenmenge (B) durch Integrieren der Eingangsgeschwindigkeit, mit der die komprimierten Bilddaten in den Puffer geschrieben werden, über eine vor­ gegebene Zeitdauer und Addieren des so erhaltenen Integrationswertes zu einer Anfangsdatenmenge (Bi), welche in dem Puffer zu Beginn der vorgege­ benen Zeitdauer bereits kumuliert ist, geschätzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert entweder als ein erster (TH1) oder als ein zweiter (TH2) Referenzwert defi­ niert ist, so daß
in dem Fall, wenn die geschätzte Datenmenge (B) größer als der erste Refe­ renzwert (TH1) ist, der einen Überlauf von Daten in dem Puffer (90) repräsen­ tiert, Daten (D2 3, D4 3, D8 3), die Hochfrequenzanteile aufweisen, von der Dia­ gonalen der Rahmenstruktur entfernt werden; und daß
in dem Fall, wenn die geschätzte Datenmenge (B) kleiner oder gleich dem zweiten Referenzwert (TH2) ist, der eine minimale Bildqualität repräsentiert, die daraus resultiert, daß zu viele Daten entfernt wurden, nur die Daten (D2 3) mit den höchsten Frequenzanteilen von der Diagonalen der Rahmenstruktur entfernt werden.
3. Pufferdatensteuerungsschaltkreis in einem Bildkompressionssystem, mit:
einem Wellentransformator (10) zum Komprimieren von Bilddaten durch An­ wenden einer Wellentransformation, einem Vektorformer (20) zum Empfangen der komprimierten Bilddaten von dem Wellentransformator (10) und zum Entfernen von Daten, welche Hochfrequenzanteile aufweisen, von den kom­ primierten Bilddaten, welche eine Rahmenstruktur des wellentransformierten Bildes darstellen; und
einem Puffer (90) zum Speichern der verringerten und komprimierten Bildda­ ten, bevor sie an einen Kanal übertragen werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Pufferkontroller (100) ein Steuersignal an den Vektorformer (20) ausgibt, um die Daten, die örtlich auf einer Diagonalen der Rahmenstruktur des wel­ lentransformierten Bildes angeordnet sind, zu entfernen;
wobei das Steuersignal in dem Pufferkontroller (100) nach Maßgabe des Er­ gebnisses eines Vergleiches zwischen einer geschätzten Menge (B) von Da­ ten, welche in dem Puffer (90) während einer Zeitdauer kumuliert werden, mit einem vorgegebenen Referenzwert erzeugt wird; und
der Pufferkontroller die Datenmenge schätzt durch Integrieren der Eingangs­ geschwindigkeit der komprimierten Daten in den Puffer (90) über eine vorge­ gebene Zeitdauer, durch Addieren des so erhaltenen Integrationswertes zu einer Datenmenge (Bi), welche zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer in dem Puffer kumuliert war und durch Ausgeben der geschätzten Datenmenge.
4. Pufferdatensteuerungsschaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Referenzwert einen ersten Referenzwert zum Beurteilen, ob ein Überlauf der in dem Puffer kumulierten Datenmenge aufgetreten ist, und ei­ nen zweiten Referenzwert, welcher zum Minimieren der aus einer Entfernung der Daten resultierenden Verschlechterung der Bildqualität verwendet wird und/oder einen dritten Referenzwert zum Beurteilen, ob eine Unterschreitung der in dem Puffer gespeicherten Datenmenge aufgetreten ist, umfaßt.
DE19743203A 1996-01-06 1997-09-30 Pufferdatensteuerungsverfahren und Schaltkreis in einem Bildkompressionssystem Expired - Fee Related DE19743203C2 (de)

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