DE19758231A1 - Skalierbare Kodiervorrichtung und Verfahren mit verbesserter Funktion des Skalierens des Bewegungsvektors - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen skalierbaren Kodierer und sein Kodierverfahren für das Kodieren sowohl eines hochauflösenden Bildes als auch eines niedrig auflösen­ den Bildes in einem Sender mit einer Videokomprimierfunktion. Insbesondere betrifft diese Erfindung einen skalierbaren Kodierer und sein Kodierverfahren für das Eliminieren des Drifteffektes, der die Qualität des Bildes auf dem Schirm vermindert, durch eine präzise Durchführung der Skalierung des Bewegungsvektors in einer Innenrahmenkodierung (intraframe coding).

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Allgemein gesagt ist die Menge der Videodaten extrem groß verglichen mit Sprach- oder Zeichendaten, so daß die Echt­ zeitverarbeitung im Speicher oder die Übertragung ohne eine Kodierung unmöglich wird.

Die Kodierung von Videodaten mit einem gewissen Verfahren gestattet es, daß sie in Echtzeit während der Speicherung oder der Übertragung verarbeitet werden können. Als interna­ tionale Standards für die Videokodierung werden aktuell JPEG für Standbilder, MPEG1 und MPEG2 für Bewegtbilder und MPEG4 in der Entwicklung für eine Übertragung mit langsamer Bitrate vorgeschlagen.

Bei Videodaten sind die Menge der Information, die praktisch enthalten ist, und die Menge der Information, die tatsächlich gebraucht wird, um diese auszudrücken, nicht gleich, was als Redundanz der Daten bezeichnet wird.

Die räumliche Redundanz wird durch die Ahnlichkeit der Werte zwischen den Bildpunkten verursacht. Es sei angemerkt, daß wenn ein vorbestimmter Bildpunkt ausgewählt wird, sein Wert und die Werte anderer benachbarter Bildpunkte ähnlich sind. Für die Verarbeitung der räumlichen Redundanz wird die dis­ krete Cosinustransformation DCT verwendet.

Als zweites rührt die Wahrscheinlichkeitsredundanz von der Redundanz der Symbole her, die Daten ausdrücken. Die Vertei­ lung der Daten ist nicht gleichmäßig wahrscheinlich und es gibt Symbole, die häufiger als gewöhnlich auftreten. Wegen dieser Redundanz wird eine Entropiekodierung verwendet, die eine variable Längenkodierung betrifft.

Die zeitliche Redundanz wird erzeugt durch die Gleichzeitig­ keit zwischen vorherigen und aktuellen Rahmenbildern. Dies wird durch eine Bewegungsschätzung/Bewegungskompensation verarbeitet.

Mittlerweile gibt es durch die schnelle Entwicklung der In­ formations/Kommunikations-Industrie viele Dienste, wie Video auf Anforderung, Teleunterricht, Videokonferenzen, hochauflö­ sendes Fernsehen, Telediagnose, Teleshopping, oder diese Dienste sind in Vorbereitung. Wenn komprimierte Videosignale dieser unterschiedlichen Dienste unter Verwendung der jewei­ ligen Empfänger geliefert werden sollen, so sind so viele Empfänger notwendig, wie Dienste vorhanden sind. Um einen solchen Nachteil zu überwinden, wurde eine skalierbare Kodie­ rung vorgeschlagen, in welcher Dienstesignale in einem einzi­ gen Modus komprimiert sind und gemäß den jeweiligen Empfän­ gern dekodiert werden. Mit dieser skalierbaren Kodierung können somit viele Dienste durch nur einen Empfänger angebo­ ten werden. Die skalierbare Kodierung weist grob zwei Arten von Subband-Kodierung und Pyramiden-Kodierung auf, die sich bei der Aufteilung der ursprünglichen Bildes in kleinere Stücke unterscheiden.

Fig. 1 ist ein Diagramm der gesamten Konfiguration eines konventionellen skalierbaren Kodierers. Dieser Kodierer ko­ diert Videosignale, die durch Rahmen in einem hochauflösenden Bild und einem niedrig auflösenden Bild eingegeben werden. Die Innenrahmenkodierung wird im hochauflösenden Rahmen durchgeführt, und dann wird die Zwischenrahmenkodierung aus­ geführt. Von nun an werden die Innenrahmenkodierung und die Zwischenrahmenkodierung erläutert.

Als erstes umfaßt die Konfiguration einer Innenrahmenkodie­ rung einen 8.8 Block Teiler 11 für das Teilen eines Videosi­ gnals Sin, das durch Rahmen eingegeben wird, in 8.8 Blöcke, einen diskreten 8.8 Block Cosinustransformierer 12 für das Umwandeln der Flächenebene des Videosignals, das in 8.8 Blöcke aufgeteilt ist, in die Frequenzebenen durch eine DCT- Transformation, einen 8.8 Block Quantisierer 13 für das Quan­ tisieren des Differenzsignals (ein Videosignal ohne ein über­ lappendes Bild) zwischen dem Videosignal (8.8 Block Rahmen), das in die Frequenzebenen umgewandelt wurde, und dem Videosi­ gnal (4.4 Block Rahmen) des inversen Blockkompensierers 33, einen 8.8 Block Kodierabschnitt 14 variabler Länge für das Kodieren des quantisierten Videosignals und das anschließende Ausgeben des kodierten Signals 514 an den Multiplexer 60, einen 4.4 Block Dezimierer 21 für das Dezimieren von 4.4 Blöcken des Videosignals von den 8.8 Blöcken des Videosi­ gnals, das vom 8.8 Block DCT 12 ausgegeben wird, einen Ener­ giekoeffizientenkompensierer 22 für das Multiplizieren des Videosignals, das in die 4.4 Blöcke extrahiert wurde, mit 0,25 (1/4), um eine Energiekompensation durchzuführen, einen 4.4 Block Quantisierer 23 für das Quantisieren des energie­ kompensierten Videosignals, einen 4.4 Block Kodierabschnitt 24 variabler Länge für das Kodieren des quantisierten Video­ signals und das anschließende Ausgeben des kodierten Signals S24 an den Multiplexer 60, einen inversen 4.4 Block Quanti­ sierer 31 für das inverse Quantisieren des Videosignals vom 4.4 Block Quantisierer 23, einen 8.8 Block Interpolierer 32 für das Interpolieren des invers quantisierten 4.4 Block Videosignals in 8.8 Blöcke des Videosignals unter Verwendung von Null, einen inversen Blockkompensierer 33 für das inverse Kompensieren der Energie des interpolierten Videosignals, einen inversen 8.8 Block Quantisierer 13, einen inverse 8.8 Block DCT 42 für das Durchführen der inversen DCT des Summen­ signals (ein genähertes Signal des Videosignals des 8.8 Block DCT 12) zwischen dem Videosignal des inversen 8.8 Block Quan­ tisierers 41 und dem Videosignal des inversen Blockkompensie­ rers 33, einen Addierer 43 für das Summieren des Videosignals des inversen 8.8 Block DCT 42 und des Videosignals (Null) des Bewegungskompensierers 53, und einen Rahmenspeicher 44 für das Speichen des Rahmensignals, das durch den Addierer 43 hindurch gelangt ist, für die Zwecke der Zwischenrahmenkodie­ rung. Da das Videosignal des Bewegungskompensierers 53 nur während der Innenrahmenkodierung betroffen ist, so wird es während der Zwischenrahmenkodierung null, und während der Zwischenrahmenkodierung gibt es ein Videosignal von 8.8 Blöcken, das einen vorbestimmten Wert hat.

Die Konfiguration der Zwischenrahmenkodierung im konventio­ nellen Kodierer wird zur vorher erwähnten Konstruktion der Innenrahmenkodierung hinzugefügt. Die Zwischenrahmenkodier­ konfiguration umfaßt einen 16.16 Block Teiler 51 für das Teilen eines Videosignals in 16.16 Blöcke, einen Bewegungs­ vektorschätzteil 52 für das Erkennen eines Bewegungsvektors MV aus dem Videosignal (aktueller Rahmen), geteilt in 16.16 Blöcke und dem Videosignal (vorheriger Rahmen) des Rahmen­ speichers 44, und einen Bewegungskompensierer 53 für das Erzeugen eines neuen Rahmens unter Verwendung des Bewegungs­ vektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 und dem Rahmen des Rahmenspeichers 44. Zusätzlich gibt es einen Multiplexer 60 für das selektive Ausgeben eines Videosignals (8.8 Block Videosignal) S14 des 8.8 Block Kodierteils 14 variabler Länge, eines Videosignals S24 (4.4 Block Videosignal) des 4.4 Block Kodierteils 24 variabler Länge und eines Bewegungsvek­ tors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 in einer vorbe­ stimmten Reihenfolge.

Fig. 2a ist ein Diagramm der Konfiguration eines konventio­ nellen hochauflösenden Dekodierers, Fig. 2b ist ein Diagramm eines konventionellen niedrig auflösenden Dekodierers. Mit den Fig. 2a und 2b werden die Konfigurationen der Dekodie­ rer erläutert, die die Signale, die im vorher erwähnten Ko­ dierer kodiert wurden, dekodieren. Als erstes umfaßt unter Bezug auf Fig. 2a der hochauflösenden Dekodierer (der sich auf ein 8.8 Blockbild bezieht) einen Demultiplexer 111 für das getrennte Ausgeben des eingegebenen komprimierten Video­ signals Sin in die Signale S14 und S24 der 8.8 Blöcke und der 4.4 Blöcke, und in einen Bewegungsvektor MV, einen inversen 8.8 Block Quantisierer 112 für das inverse Quantisieren der 8.8 Blöcke des Videosignals S14, einen inversen 4.4 Block Quantisierer 13 für das inverse Quantisieren von 4.4 Blöcken des Videosignals S24, einen 8.8 Block Interpolierer 114 für das Interpolieren des 4.4 Block Videosignals, das im inversen 4.4 Block Quantisierer 113 invers quantisiert wurde, in 8.8 Blöcke des Videosignals, einen inversen 8.8 Block DCT 115 für das Umwandeln der Frequenz ebene des Summensignals zwischen dem Videosignal des inversen 8.8 Block Quantisierers 112 und dem Videosignal des 8.8 Block Interpolierers 114 in die Flä­ chenebene durch inverse DCT, einen Addierer 116 für das Sum­ mieren des Videosignals, das in die Flächenebene umgewandelt wurde, und des Videosignals des Bewegungskompensierers 118, und das anschließende Ausgeben eines Videosignals Sout des Dekodierers, einen Rahmenspeicher 117 für das Speichern des Signals, das durch den Addierer 116 gelangt, für die Zwecke der Wiedergewinnung der zwischenrahmenkodierten Daten, und einen Bewegungskompensierer 118 für das Kompensieren des Videosignals, das im Rahmenspeicher 117 gespeichert ist, gemäß dem Bewegungsvektor des Demultiplexers 111, und das anschließende Anbieten des kompensierten Ergebnisses an den Addierer 116.

Wendet man sich nun Fig. 2b zu so umfaßt der niedrig auflö­ sende Dekodierer einen Demultiplexer 121 für das getrennte Ausgeben des komprimierten Eingabevideosignals Sin in das Videosignal S24 der 4.4 Blöcke und den Bewegungsvektor MV, einen inversen 4.4 Block Quantisierer 122 für das inverse Quantisieren von 4.4 Blöcken des Videosignals S24, einen inversen 4.4 Block DCT 123 für das Umwandeln der Frequenze­ bene des Videosignals des inversen 4.4 Block Quantisierers 122 in die Flächenebene durch inverse DCT, einen Bewegungs­ vektorskalierteil 124 für das Skalieren des Bewegungsvektors MV des Demultiplexers 121, einen Addierer 127 für das Summie­ ren des inversen 4.4 Block DCT Videosignals 123 und des Vi­ deosignals des Bewegungskompensierers 126 und die anschlie­ ßende Ausgabe eines Videosignals Sout des Dekodierers, einen Rahmenspeicher 125 für das Speichern des Signals, das durch den Addierer 127 gelangt, und einen Bewegungskompensierer 126 für das Kompensieren des Videosignals, das im Rahmenspeicher 125 gespeichert ist, gemäß dem Ausgangssignal des Bewegungs­ vektorskalierteils 124, und dem anschließenden Liefern des kompensierten Ergebnisses an den Addierer 127.

Der konventionelle skalierbare Kodierer nimmt die Pyramiden­ kodierung auf. Wenn die oberen linken 4.4 Blöcke jedoch vom 8.8 Block Rahmen dezimiert werden, ist die Energie der 8.8 Blöcke nicht für die extrahierten 4.4 Blöcke geeignet, so daß eine Kompensation stattfinden muß.

Bis jetzt wurde die Konfiguration des konventionellen ska­ lierbaren Kodierers zusätzlich zum konventionellen Dekodierer als Referenz erläutert. Der skalierbare Kodierer hat die folgenden Nachteile.

Im konventionellen skalierbaren Kodierer wird die Skalierung des Bewegungsvektors unpräzise ausschließlich auf der Rahmen­ größenrate basierend, ohne Berücksichtigung des SNR im Rahmen oder der Bildkomplexität durchgeführt. Ein Bild, das mit dem Bewegungsvektor erzeugt wurde, wird ungenau. Mit diesen Pro­ blemen nehmen mit Voranschreiten der Zwischenrahmenkodierung die Fehler zu, was einen Drifteffekt bewirkt, wobei ein Bild wellenartig wird, was die Qualität des Bildes verschlechtert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um solche Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine skalierbare Kodiervorrichtung und ein Verfahren für das ge­ naue Durchführen der Skalierung des Bewegungsvektors unter Berücksichtigung des SNR des Videosignals in einer Zwischen­ rahmenkodierung, der Eliminierung des Drifteffekts und dem Ermöglichen einer guten Videowiedergabe, zu liefern.

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein skalierbarer Kodierer für das Erzeugen eines optimalen Ge­ wichts für das Skalieren eines optimalen Bewegungsvektors geliefert, der auf ein niedrig auflösendes Bild angewandt wird, das von einem hochauflösenden Bild dezimiert wird, wobei der Kodierer folgendes umfaßt: einen 8.8 Block DCT für das Aufteilen eines Videosignals, das durch Rahmen eingegeben wird, in 8.8 Blöcke, und das Durchführen der DCT mit dem aufgeteilten Videosignal; einen 4.4 Block Dezimierer für das Dezimieren von 4.4 Blöcken des Videosignals vom transformier­ ten Videosignal DCT; einen 4.4 Block Quantisierer für das Quantisieren des dezimierten Videosignals; einen inversen 4.4 Block Quantisierer für das inverse Quantisieren des quanti­ sierten Signals; einen 16.16 Block Teiler für das Aufteilen des eingegebenen Videosignals in 16.16 Blöcke; einen Bewe­ gungsvektordetektor für das Erkennen eines Bewegungsvektors aus einem Videosignal vom 16.16 Block Teiler und einem Video­ signal vom Rahmenspeicher; und einen optimalen Gewichtsgene­ rator für das Skalieren des Bewegungsvektors vom Bewegungs­ vektordetektor in viele Bewegungsvektoren gemäß den vielen Gewichten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, und für das Erzeugen eines optimalen Gewichts, das die besten Signal­ zu-Rausch-Verhältnisse aufweist, basierend auf einem abgeta­ steten Bild und vielen 4.4 Block Bildern, die gemäß dem ska­ lierten Bewegungsvektor erzeugt wurden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ANGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden deutlicher verständlich anhand der folgenden Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der gesamten Konfiguration eines konventionellen skalierbaren Kodierers;

Fig. 2a ist ein Blockdiagramm eines konventionellen hochauf­ lösenden Dekodierers, Fig. 2b ist ein Blockdiagramm eines niedrig auflösenden Dekodierers;

Fig. 3 ist ein Konzeptdiagramm für das Erläutern der Energie­ kompensation gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines skalierbaren Kodierers der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist ein internes Blockdiagramm des Energiekoeffizien­ tenkompensierers der Fig. 4;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Energiekom­ pensation im Energiekoeffizientenkompensierer der Fig. 5;

Fig. 7 ist ein internes Blockdiagramm des inversen Blockkom­ pensierers der Fig. 4;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der inversen Energiekompensation des inversen Blockkompensierers der Fig. 7;

Fig. 9 ist ein internes Blockdiagramm des optimalen Gewicht­ generators 70 der Fig. 4;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung einer optimalen Gewichterzeugung im optimalen Gewichtgenerator der Fig. 9;

Fig. 11 ist ein Konzeptdiagramm zur Erläuterung der Energie­ kompensation gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 12 ist eine Kurve für die Erläuterung der Differenz zwischen der konventionellen Energiekompensierung und der Energiekompensierung der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines ska­ lierbaren Kodierers der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen sind Komponenten, die im wesentlichen die gleiche Konstruktion und Funktion haben, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Grob gesagt umfaßt die gesamte Konfiguration des skalierbaren Kodierers der vorliegenden Erfindung zusätzlich einen optima­ len Gewichtgenerator, der ein optimales Gewicht erzeugt, das einen optimalen Bewegungsvektor skalieren kann.

Bezieht man sich auf Fig. 4, so umfaßt die Konfiguration der Innenrahmenkodierung der vorliegenden Erfindung einen 8.8 Block Teiler 11 für das Aufteilen eines Videosignals Sin, das durch Rahmen eingegeben wird, in 8.8 Blöcke, eine 8.8 Block DCT 12 für eine DCT Transformation des Videosignals, das in 8.8 Blöcke aufgeteilt ist, einen 8.8 Block Quantisierer 13 für das Quantisieren des Differenzsignals (ein Videosignal ohne überlapptes Bild) zwischen dem DCT transformierten Vi­ deosignal (8.8 Block Rahmen) und dem Videosignal (4.4 Block Rahmen) des inversen Blockkompensierers 33', einen 8.8 Block Kodierteil 14 variabler Länge für das Kodieren des quanti­ sierten Videosignals und das anschließende Ausgeben des ko­ dierten Signals S14 an einen Multiplexer 60, und einen 4.4 Block Dezimierer 21 für das Dezimieren der oberen linken 4.4 Blöcke des Videosignals von den 8.8 Blöcken des Videosignals, die vom 8.8 Block DCT 12 ausgegeben werden.

Zusätzlich zu solchen Komponenten gibt es ferner einen Ener­ giekoeffizientenkompensierer 22 für das Erhalten eines Ener­ giekompensationswertes ECV auf der Basis der Energie des Videosignals des 8.8 Block DCT 12, und das Kompensieren der Energie des 4.4 Block Videosignals vom 4.4 Block Dezimierer 21 gemäß dem Energiekompensationswert ECV, einen 4.4 Block Quantisierer 23 für das Quantisieren des energiekompensierten Videosignals, einen 4.4 Block Kodierteil 24 variabler Länge für das Kodieren des quantisierten Videosignals und das an­ schließende Ausgeben des kodierten Signals S24 an den Multi­ plexer 60, einen inversen 4.4 Block Quantisierer 31 für das inverse Quantisieren des Videosignals vom 4.4 Block Quanti­ sierer 23, einen 8.8 Block Interpolierer 32 für das Interpo­ lieren des invers quantisierten 4.4 Block Videosignals in 8.8 Blöcke des Videosignals unter Verwendung von Null, und einen inversen Blockkompensierer 33' für das inverse Kompensieren der Energie des Videosignals vom 8.8 Block Interpolierer 32 gemäß dem Energiekompensationswert ECV des Energiekoeffizien­ tenkompensierers 22'.

Weiterhin sind enthalten ein inverser 8.8 Block Quantisierer 41 für das inverse Quantisieren des Videosignals vom 8.8 Block Quantisierer 13, ein inverser 8.8 Block DCT 42 für das Durchführen der inversen DCT des Summensignals (ein angenä­ hertes Signal des Videosignals des 8.8 Block DCT 12) zwischen dem Videosignal des inversen 8.8 Block Quantisierers 41 und dem Videosignal des inversen Blockkompensierers 33', einen ersten Addierer 43 für das Summieren des Videosignals des inversen 8.8 Block DCT 42 und des Videosignals (null) des Bewegungskompensierers 53, und einen ersten Rahmenspeicher 44 für das Speichern des Rahmensignals, das durch den ersten Addierer 43 gelangt, für die Zwecke einer Zwischenrahmenko­ dierung. Da das Videosignal des Bewegungskompensierers 53 nur während der Zwischenrahmenkodierung betroffen ist, wird es während der Innenrahmenkodierung null, und während der Zwi­ schenrahmenkodierung besteht es aus einem Videosignal von 8.8 Blöcken, die einen vorbestimmten Wert haben.

Die Konfiguration der Zwischenrahmenkodierung wird in der vorliegenden Erfindung zur vorher erwähnten Konstruktion der Innenrahmenkodierung addiert. Die Zwischenrahmenkodierkonfi­ guration umfaßt einen 16.16 Block Teiler 51 für das Aufteilen eines Videosignals Sin in 16.16 Blöcke, einen Bewegungsvek­ torschätzteil 52 für das Erkennen eines Bewegungsvektors MV vom Videosignal, das in 16.16 Blöcke aufgeteilt ist und dem Videosignal des Rahmenspeichers, einen Bewegungskompensierer 53 für das Erzeugen eines neuen Rahmens unter Verwendung des Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 und des Rahmens des Rahmenspeichers 44, und einen optimalen Gewicht­ generator 70 für das Skalieren des Bewegungsvektors MV, der vom Bewegungsvektorschätzteil 52 ausgegeben wird, in eine Vielzahl (MV' = MV.W) gemäß mehreren Gewichten W innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, und für das Erzeugen eines optimalen Gewichts, das das beste SNR unter den SNRs hat, basierend auf einem abgetasteten Rahmen und der Vielzahl der 4.4 Block Rahmen, die gemäß dem skalierten Bewegungsvektor MV' erzeugt wurden. Zusätzlich gibt es einen Multiplexer 60 für das selektive Ausgeben eines hochauflösenden Videosignals (8.8 Block Videosignal) S14 des 8.8 Block Kodierteils 14 variabler Länge, eines niedrig auflösenden Videosignals S24 (4.4 Block Videosignal) eines 4.4 Block Kodierteils 24 varia­ bler Länge, eines Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektor­ schätzteils 52, und eines optimalen Gewichts W des optimalen Gewichtsgenerators 70 in einer vorbestimmten Reihenfolge.

Bezieht man sich auf Fig. 5, so wird der konventionelle Ener­ giekoeffizientenkompensierer 22 geändert in den Energiekoef­ fizientenkompensierer 22'. Der Energiekoeffizientenkompensie­ rer 22' der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Energiebe­ rechner 22'a für das Berechnen einer Gesamtenergie TE für das Videosignal S12 vom 8.8 Block DCT 12 und der Teilenergie PE für das Videosignal der oberen linken 4.4 Blöcke in den 8.8 Blöcken, einen Energieverhältnisberechner 22'b für das Be­ rechnen des Verhältnisses TE/PE der Gesamtenergie TE zur Teilenergie PE, die man im Energieberechner 22'a erhält, einen Quadratwurzelberechner 22'c für das Anlegen einer Qua­ dratwurzel an das Energieverhältnis TE/PE, das man vom Ener­ gieverhältnisberechner 22'b erhält, und einen Multiplizierer 22'd für das Multiplizieren des Gewichts W mit der Quadrat­ wurzel des Energieverhältnisses, um schließlich einen Ener­ giekompensationswert ECV zu erhalten, der dann dem inversen Blockkompensierer 33' zugeleitet wird, wobei der Energiekom­ pensationswert ECV auch mit dem Signal S21 (DCT Koeffizient) vom 4.4 Block Dezimierer 21 multipliziert wird, um dessen Energie zu kompensieren, und für das Liefern des energiekom­ pensierten Videosignals S22' an den 4.4 Block Quantisierer 23. Man erhält den DCT Koeffizienten, wenn DCT durchgeführt wird.

Unter Bezug auf Fig. 7 wird der konventionelle inverse Block­ kompensierer 33 in den inversen Blockkompensierer 33' geän­ dert. Der inverse Blockkompensierer 33' der vorliegenden Erfindung umfaßt den inversen Energiekompensationswertberech­ ner 33'a für das Berechnen des inversen Energiekompensations­ wertes IECV (= 1/ECV) mit der inversen Zahl des Energiekompen­ sationswertes ECV vom Energiekoeffizientenkompensierer 22', und einen Multiplizierer 33'b für das Multiplizieren des inversen Energiekompensationswertes IECV zum Signal S32 (DCT Koeffizient) vom 8.8 Block Interpolierer 32, um eine inverse Energiekompensation durchzuführen und die Energie des kompen­ sierten Videosignals an den 8.8 Block Quantisierer 13 zu liefern.

Bezieht man sich auf Fig. 9, so umfaßt der optimale Gewicht­ generator 70 der vorliegenden Erfindung einen inversen 4.4 Block DCT 74 für das Durchführen einer inversen DCT des Vi­ deosignals S31 vom inversen 4.4 Block Quantisierer 31, einen zweiten Rahmenspeicher 76 für das Summieren und Speichern des Videosignals des inversen 4.4 Block DCT 74 und des Videosi­ gnals des dritten Rahmenspeichers 79, ein Faktorzerlegungs­ teil 78 für das Skalieren des Bewegungsvektors MV vom Bewe­ gungsvektorschätzteil 52 in eine Vielzahl MV' gemäß den meh­ reren Gewichten W innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, einen zweiten Bewegungskompensierer 77 für das Kompensieren des Videosignals des zweiten Rahmenspeichers 76 gemäß den jeweiligen Bewegungsvektoren MV', die im Faktorzerlegungsteil 78 skaliert wurden, um mehrere vorhergesagte Bilder zu erzeu­ gen, und sie dem dritten Rahmenspeicher 79 und einem S/N Verhältnisberechner 72 anzubieten, einen Abtastteil 71 für das Abtasten des Videosignals S51 der 16.16 Blöcke vom 16.16 Block Teiler 51 in 8.8 Blöcke des Videosignals, einen S/N Verhältnisrechner 72 für das Berechnen des S/N-Verhältnisses unter Verwendung des abgetasteten Videosignals und des er­ zeugten Videosignals, einen S/N-Verhältnisvergleicher 73 für das Erzeugen eines optimalen Gewichts, das den größten Ver­ hältnissen unter den berechneten S/N-Verhältnissen ent­ spricht, und einen dritten Rahmenspeicher 79 für das Spei­ chern des Videosignals vom zweiten Bewegungskompensierer 77 und das Liefern eines Rahmenbildes, das dem optimalen Gewicht W entspricht, vom S/N Verhältnisvergleicher 73 an den Addie­ rer 75.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Energiekom­ pensation im Energiekoeffizientenkompensierer 22' der Fig. 5. Fig. 8 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der inversen Energiekompensation im inversen Blockkompensierer 33' der Fig. 7. Fig. 10 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der optimalen Gewichterzeugung im optimalen Gewichtgenerator 70 der Fig. 9.

Fig. 11 ist ein Konzeptdiagramm der Energiekompensation gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn ein 4.4 Block niedrig auflö­ sendes Bild vom 8.8 Block hochauflösenden Bild dezimiert wird, ist die Energiekompensierung unvermeidlich nötig, da die Energie der 8.8 Blöcke für den dezimierten 4.4 Block nicht geeignet ist.

Fig. 12 ist ein Frequenzspektrum für die Darstellung der Differenz zwischen der Energiekompensierung gemäß der vorlie­ genden Erfindung und der des Standes der Technik.

Der Betrieb des Kodierers der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezug auf die angefügten Zeich­ nungen beschrieben.

Zunächst verarbeitet unter Bezug auf Fig. 4 der skalierbare Kodierer der vorliegenden Erfindung das Videosignal Sin in Einheiten eines Rahmens. Dieses Rahmenvideosignal wird in 8.8 Blöcke im 8.8 Blockteiler 11 aufgeteilt. Der 8.8 Block DCT 12 wandelt die Flächenebene des Videosignals in die Frequenze­ bene durch DCT um. Das umgewandelte Signal wird dem 8.8 Block Quantisierer 13 und dem 4.4 Block Dezimierer 21 zugeführt. Im 8.8 Block Quantisierer 14 wird die Frequenzebene des Videosi­ gnals quantisiert, und es wird im 8.8 Block Kodierteil 14 variabler Länge kodiert. Das kodierte Signal S14 wird an den Multiplexer 60 ausgegeben.

Der 4.4 Block Dezimierer 21 dezimiert das 4.4 Block Videosi­ gnal vom 8.8 Block Videosignal, das vom 8.8 Block DCT 12 ausgegeben wird, um ein niedrig auflösendes Rahmenbild aus einem hochauflösenden Rahmenbild zu erzeugen. In dieser Aus­ führungsform wird der obere linke 4.4 Block aus den 8.8 Blöcken herausgezogen, wie das in Fig. 11 gezeigt ist.

Für das dezimierte 4.4 Block Videosignal führt der Energie­ koeffizientenkompensierer 22' eine Energiekompensation durch. Dies wird durchgeführt, da die Energie der 8.8 Blöcke für die dezimierten 4.4 Blöcke nicht geeignet ist. Durch dieses Ver­ fahren wird die Energie des Videosignals, das von einem hochauflösenden Bild extrahiert wurde, passend für ein nied­ rig auflösendes Bild.

Es erfolgt speziell eine Erläuterung der Energiekompensation, die im Energiekoeffizientenkompensierer 22' der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, unter Bezug auf Fig. 5, wobei im Energieberechner 22'a des Energiekoeffizientenkompensierers 22' die Gesamtenergie TE des Videosignals vom 8.8 Block DCT 12 und die Teilenergie PE des Videosignals von den oberen linken 4.4 Blöcken in den 8.8 Blöcken berechnet werden. Die Gesamtenergie wird gemäß der Gleichung 1, und die Teilenergie PE gemäß der Gleichung 2 erhalten.

Gleichung 1:

Gleichung 2:

Hier ist Ci ein DCT-Koeffizient (CDCT), der nach der DCT der 8.8 Block und 4.4 Block Rahmenbilder erzeugt wird.

Im Energieverhältnisberechner 22'b wird das Verhältnis TE/PE der Gesamtenergie TE zur Teilenergie PE, die im Energiebe­ rechner 22'a erhalten werden, berechnet und an den Quadrat­ wurzelberechner 22'c gegeben. Im Quadratwurzelberechner 22'c wird die Quadratwurzel vom Energieverhältnis TE/PE genommen, das man im Energieverhältnisberechner 22' erhalten hat, die dann an den Multiplizierer 22'd gegeben wird. Im Multiplizie­ rer 22'd wird die Quadratwurzel des Energieverhältnisses mit dem Gewicht W, das ist 0,25, multipliziert, um einen endgül­ tigen Energiekompensationswert ECV zu finden. Dieser Energie­ kompensationswert wird an den inversen Blockkompensierer 33' gegeben, und wird in Gleichung 2 ausgedrückt. Der Multipli­ zierer 22'd multipliziert den Energiekompensationswert ECV mit dem Signal (DCT-Koeffizient) vom 4.4 Block Dezimierer 21 für den Zweck der Energiekompensierung. Das energiekompen­ sierte Videosignal wird dann an den 4.4 Block Quantisierer 23 gegeben.

Gleichung 3:

Die Erläuterung, die sich auf Fig. 5 bezieht, ist ein Fall, bei dem der Energiekoeffizientenkompensierer 22' mit Hardware ausgebildet wird. Der Energiekoeffizientenkompensierer 22' kann jedoch mit Software ausgebildet werden. Die Beschreibung des Energiekoeffizientenkompensierer, der mit Software ausge­ bildet wird, entspricht den Schritten 221 bis 227 in Fig. 6 und ist gleich der des Energiekoeffizientenkompensierers 22', der mit Hardware ausgeführt wird.

Mittlerweile wird die Energiekompensation, die die Energie des 8.8 Block Rahmens im Energiekoeffizientenkompensierer 22' der vorliegenden Erfindung betrachtet, nur für die AC-Kompo­ nente in der Frequenzebene durchgeführt. DC-Komponenten zei­ gen eine mittlere Luminanz für den 4.4 Block Rahmen an. Diese mittlere Luminanz ändert sich sogar nach der Dezimierung der 4.4 Blöcke von den 8.8 Blöcken nicht. Die Energiekompensie­ rung für die DC-Komponenten wird durch Multiplizieren des DCT-Koeffizienten der 4.4 Blöcke mit dem Gewicht 0,25 ohne irgend eine Skalierung durchgeführt.

Das obige Verfahren umfaßt im Hinblick auf das erste eingege­ bene Rahmenbild einen Schritt der Kodierung eines hochauflö­ senden Bildes und einen Schritt des Dezimierens und Kodierens eines niedrig auflösenden Bildes vom hochauflösenden Bild. Als nächstes werden die Innenrahmenkodierung und die Zwi­ schenrahmenkodierung erläutert.

Zuerst wird bei der Innenrahmenkodierung das Videosignal des 4.4 Block Quantisierers 23 invers quantisiert im inversen 4.4 Block Quantisierer 31 und Null wird zu den Restblöcken mit Ausnahme der 4.4 Blöcke im 8.8 Block Interpolierer 32 inter­ poliert, um die 8.8 Blöcke des Videosignals zu erzeugen. Die Energie des 8.8 Block Videosignals wird invers kompensiert im inversen Blockkompensierer 33', so daß sie für ein hochauflö­ sendes Bild (8.8 Block Bild) geeignet ist, da sie im Energie­ koeffizientenkompensierer 22' kompensiert wurde, so daß sie für die niedrige Auflösung geeignet ist. Die inverse Energie­ kompensation im Energiekoeffizientenkompensierer 22' wird unten erläutert.

Bezieht man sich auf Fig. 7, so wird im inversen Energiekom­ pensationswertberechner 33'a des inversen Blockkompensierers 33' der inverse Energiekompensationswert IECV (= 1/ECV) mit der inversen Zahl des Energiekompensationswertes ECV vom Energiekoeffizientenkompensierer 22' berechnet und dann an den Multiplizierer 33'b gegeben. Der Multiplizierer 33'b multipliziert den inversen Energiekompensationswert IECV mit dem Signal (DCT-Koeffizient) vom 8.8 Block Interpolierer 32 für den Zweck der inversen Energiekompensation. Das invers energiekompensierte Videosignal wird dann sowohl an den 8.8 Block Quantisierer 13 als auch den inversen 8.8 Block DCT 42 gegeben.

Die Erläuterung, die sich auf Fig. 7 bezieht, betrifft einen Fall, in dem der inverse Blockkompensierer 33' mittels Hard­ ware ausgebildet ist. Der Kompensierer 33' kann jedoch auch mittels Software ausgebildet sein. Die Beschreibung des in­ versen Blockkompensierers, der mit Software ausgebildet ist, entspricht den Schritten 331 bis 334 der Fig. 8 und ist gleich der des Kompensierers 33' der mit Hardware ausgeführt ist.

Der 8.8 Block Quantisierer 13 quantisiert und gibt das Diffe­ renzsignal aus, wobei das Videosignal vom inversen Blockkom­ pensierer 33' vom zweiten Eingabevideosignal subtrahiert wird. Hier wird, wenn das Videosignal vom inversen Blockkom­ pensierer 33' vom zweiten Eingaberahmenvideosignal subtra­ hiert wird, das überlappte Videosignal, das den 4.4 Blöcken entspricht, die im 4.4 Block Dezimierer 21 dezimiert wurden, vom 8.8 Block Rahmen durch Durchführen einer Zwischenrahmen­ kodierung entfernt.

Es wird nun eine Vorbereitung vor der Zwischenrahmenkodierung erläutert. Das 8.8 Block Videosignal (Videosignal ohne den 4.4 Block Signalwert), das im 8.8 Block Quantisierer 13 quan­ tisiert wird, wird invers quantisiert und an den inversen 8.8 Block DCT 42 ausgegeben. Der inverse 8.8 Block DCT 42 sum­ miert das 8.8 Block Videosignal vom 8.8 Block Quantisierer 13 und das 8.8 Block Videosignal (Videosignal, wobei ein Signal­ wert nur in den 4.4 Blöcken existiert) vom inversen Blockkom­ pensierer 33' und wandelt dann die Frequenzebene durch eine inverse DCT in die Flächenebene um. Das in die Flächenebene umgewandelte 8.8 Block Videosignal wird gespeichert, nachdem es durch den Addierer 43 hindurchgegangen ist. Damit ist die Vorbereitung für die Zwischenrahmenkodierung abgeschlossen.

Bei der Zwischenrahmenkodierung wird das Videosignal, das in den skalierbaren Kodierer der vorliegenden Erfindung eingege­ ben wird, in 16.16 Blöcke im 16.16 Block Teiler 51 aufgeteilt und dann sowohl an den Bewegungsvektorschätzteil 52 als auch den optimalen Gewichtsgenerator 70 gegeben. Der Bewegungsvek­ torschätzteil 52 erkennt den Bewegungsvektor MV aus dem Vi­ deosignal, das in 16.16 Blöcke aufgeteilt ist, und dem Video­ signal vom Rahmenspeicher 44, und der Bewegungsvektor wird an den ersten Bewegungskompensierer 53, den Multiplexer 60 und den optimalen Gewichtsgenerator 70 gegeben. Der erste Bewe­ gungskompensierer 53 kompensiert das Videosignal des ersten Rahmenspeichers 44 unter Verwendung des Bewegungsvektors, so daß ein neues Rahmenvideosignal an den 8.8 Block DCT 12 und den Addierer 43 gesandt wird. Der 8.8 Block DCT 12 subtra­ hiert das neue Rahmenvideosignal vom Videosignal vom 8.8 Blockteiler 11. Das Differenzsignal, bei dem nur die Signal­ komponente, die der Kontur entspricht, verbleibt, wird in die Frequenzebene durch DCT umgewandelt. Das weitere Verfahren ist dasselbe wie bei der hochauflösenden Kodierung und wird hier nicht nochmals beschrieben.

Oben wurde sequentiell die Kodierung eines hochauflösenden Videosignals, die Kodierung eines niedrig auflösenden Video­ signals, die Innenrahmenkodierung und die Zwischenrahmenko­ dierung beschrieben. Von nun an wird die spezielle Operation des optimalen Gewichtsgenerators 70 für das Erzeugen eines optimalen Gewichts für einen optimalen Bewegungsvektor MV durch seine Skalierung erläutert.

Bezieht man sich auf Fig. 9 so wird im inversen 4.4 Block DCT 74 des optimalen Gewichtgenerators 70 das Videosignal der 4.4 Blöcke vom inversen 4.4 Block Quantisierer 31 in die Flächen­ ebene durch die inversen DCT umgewandelt und dann an den zweiten Rahmenspeicher 76 durch den zweiten Addierer 75 aus­ gegeben, so daß das Videosignal im zweiten Rahmenspeicher 76 gespeichert wird.

Mittlerweile wird im Faktorzerlegungsteil 78 des optimalen Gewichtgenerators 70 der Bewegungsvektor MV vom Bewegungsvek­ torschätzteil 52 gemäß den mehreren Gewichten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs skaliert. Beispielsweise wird der Bereich des Gewichtes auf 0,1 bis 0,8 gesetzt und das Inter­ vall zwischen den Gewichten betrage 0,1, so nehmen die Ge­ wicht W die Werte 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 und 0,8 an. Wenn der Bewegungsvektor mit den mehreren Gewichten ska­ liert wird, so betragen die skalierten Bewegungsvektoren 0,1.MV; 0,2.MV; 0,3.MV; . . .; 0,8.MV, die an den zweiten Bewe­ gungskompensierer 77 gesandt werden. In dieser Ausführungs­ form wird für ein klares Verständnis der Bereich des Gewichts von 0,3 bis 0,6 eingestellt, wobei ihr Intervall 0,1 beträgt. Somit werden die Bewegungsvektor MV' skaliert zu 0,3.MV; 0,4.MV; 0,5.MV; 0,6.MV, die dann an den zweiten Bewegungskom­ pensierer 77 gesandt werden.

Hier sagt der zweite Bewegungskompensierer 77 mehrere neue Rahmenbilder vorher durch Anwendung der skalierten Bewegungs­ vektoren MV' (= 0,3.MV; 0,4.MV; 0,5.MV; 0,6.MV), die vom Fak­ torzerlegungsteil 78 an die jeweiligen Videosignale gegeben werden, die im Rahmenspeicher 76 gespeichert sind, und die vorhergesagten Rahmenbilder werden im Rahmenspeicher 79 ge­ speichert.

Die vorhergesagten Rahmenbilder werden gestaltet, um es dem Dekodierer zu ermöglichen, ein optimales Dekodierverfahren durchzuführen, wenn das Bild, das während des Dekodierens im Dekodierer erhalten werden soll, vorher erzeugt wird, wobei dann ein optimales Gewicht das das beste SNR unter SNRs hat, basierend auf dem vorher vorhergesagten Bild und dem aktuel­ len Bild erzeugt wird, und schließlich wird das optimale Gewicht an den Dekodierer gesandt.

Im Abtastteil 71 des optimalen Gewichtgenerators 70 wird das Videosignal der 16.16 Blöcke vom 16.16 Blockteiler 51 in 8.8 Blöcke abgetastet, die dann an den S/N Verhältnisberechner 72 gesandt werden. Im S/N-Verhältnisberechner 72 wird das S/N- Verhältnis jedes 8.8 Block Videosignals vom Abtastteil 71 und des Videosignals vom zweiten Bewegungskompensierer 77 berech­ net, und das Ergebnis wird an den S/N-Verhältnis Vergleicher 73 gesandt. Dann vergleicht der S/N-Verhältnisvergleicher 73 die bereitgestellten S/N-Verhältniswerte und sendet das opti­ male Gewicht, das dem größten Wert entspricht, an den Multi­ plexer 60 und den dritten Rahmenspeicher 79. Der dritte Rah­ menspeicher 79 gibt ein Rahmenvideosignal aus, das dem opti­ malen Gewicht vom S/N-Verhältnisvergleicher 73 entspricht, an den Addierer 75. Der Addierer 75 summiert das Videosignal vom Rahmenspeicher 79 und das Videosignal durch den inversen 4.4 Block DCT 74 und sendet das Ergebnis an den Rahmenspeicher 76.
Die Erläuterung unter Bezug auf Fig. 9 betrifft einen Fall, bei dem der optimale Gewichtsgenerator 70 mittels Hardware ausgebildet ist. Der Generator kann jedoch auch mittels Soft­ ware ausgebildet werden. Die Beschreibung des mittels Soft­ ware ausgebildeten Generators entspricht den Schritten 710 bis 740 in Fig. 10 und ist gleich der des Generators 70, der mittels Hardware ausgebildet ist.

Schließlich gibt der Multiplexer 60 ein Kodiersignal S14 vom 8.8 Block Kodierteil 14 variabler Länge aus, kodiert das Signal S24 vom 4.4 Block Kodierteil variabler Länge 24, den Bewegungsvektor MV vom Bewegungsvektorschätzteil 52 und das optimale Gewicht W vom optimalen Gewichtgenerator 70 in einer sequentiellen Reihenfolge.

Wie oben beschreiben wurde, wird die Energiekompensation der vorliegenden Erfindung bei der Dezimierung des niedrig auflö­ senden Bildes vom hochauflösenden Bild mit einer optimalen Energie bezüglich des niedrig auflösenden Bildes durchge­ führt, indem das Verhältnis zwischen der Gesamtenergie TE der hohen Auflösung und der Teilenergie PE eines entsprechenden zu dezimierenden Blockes betrachtet wird. Im Stand der Tech­ nik erfolgt die Energiekompensation jedoch sehr einfach durch Multiplizieren des DCT-Koeffizienten mit dem Gewicht W 0,25. Sogar beim Skalieren des Bewegungsvektors führt der Stand der Technik dies mit einem festen Wert 0,5 durch. In dieser Er­ findung wird das optimale Gewicht erzeugt, so daß ein zu dekodierendes Bild das beste S/N-Verhältnis hat, und somit bei der Bewegungsvektorskalierung angewandt wird. Die Ener­ giekompensation und die Bewegungsvektorskalierung der vorlie­ genden Erfindung eliminiert den Drifteffekt, bei dem die Qualität des Bildes abnimmt, so daß eine gute Videowiedergabe beim Dekodieren ermöglicht wird.

Für die kurze Erläuterung des skalierbaren Kodierers ist zunächst die Operation der hochauflösenden Dekodierung die gleiche wie die unter Bezug auf Fig. 2a. Die niedrig auflö­ sende Dekodieroperation ist nahezu die gleiche wie die unter Bezug auf Fig. 2b beschriebene. Der Unterschied besteht darin, daß an Stelle eines festen Gewichts von 0,5 für die Bewegungsvektorskalierung die vorliegende Erfindung ein opti­ males Gewicht anwendet, das die beste Qualität des Bildes gewährleistet.

Insgesamt führt die vorliegende Erfindung eine genaue Bewe­ gungsvektorskalierung in der Zwischenrahmenkodierung durch, so daß ein optimales Gewicht angewandt wird, statt eines Gewichts, das nur von der Größe des Bildes abhängt, wodurch sie den Drifteffekt im Bild eliminiert und eine gute Video­ wiedergabe ermöglicht.

Für den Leser wird es deutlich sein, daß die vorangehende Beschreibung der Erfindung nur aus Gründen der Darstellung und Beschreibung und für ein Verständnis der Erfindung vorge­ stellt wurde, und daß viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß der Umfang der Erfindung eher durch die angefügten Ansprüche als die voran­ gehende Beschreibung angezeigt werden soll; und daß alle Änderung, die innerhalb der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche liegen, von diesen umfaßt sein sol­ len.

Claims (19)

1. Skalierbarer Kodierer für das Erzeugen eines optimalen Gewichts für die Skalierung eines optimalen Bewegungsvektors, der an ein niedrig auflösendes Bild gelegt wird, das von einem hochauflösenden Bild dezimiert wurde, wobei der Kodie­ rer folgendes umfaßt:
einen 8.8 Block DCT für das Teilen eines Videosignals, das durch Rahmen eingegeben wurde, in 8.8 Blöcke, und das Durchführen der DCT beim aufgeteilten Videosignal;
einen 4.4 Dezimierer für das Dezimieren der 4.4 Blöcke des Videosignals vom DCT transformierten Videosignal;
einen 4.4 Block Quantisierer für das Quantisieren des dezimierten Videosignals;
einen inversen 4.4 Block Quantisierer für das inverse Quantisieren des quantisierten Signals;
einen 16.16 Blockteiler für das Teilen des Eingabevideo­ signals in 16.16 Blöcke;
einen Bewegungsvektordetektor für das Erkennen eines Bewegungsvektors von einem Videosignal vom 16.16 Block Teiler und einem Videosignal vom Rahmenspeicher; und
einen optimalen Gewichtsgenerator für das Skalieren des Bewegungsvektors vom Bewegungsvektordetektor in mehrere Bewe­ gungsvektoren gemäß den entsprechenden mehreren Gewichten, innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, und für das Erzeugen eines optimalen Gewichts, das das beste Verhältnis unter den Signal-zu-Rausch-Verhältnissen hat, basierend auf einem abge­ tasteten Bild und mehreren 4.4 Blockbildern, die gemäß dem skalierten Bewegungsvektor erzeugt werden.

2. Kodierer nach Anspruch 1, wobei der optimale Gewichtgene­ rator folgendes umfaßt:
einen inversen 4.4 Block DCT für das Durchführen der inversen DCT beim Videosignal vom inversen 4.4 Block Quanti­ sierer;
einen zweiten Rahmenspeicher für das Summieren und Spei­ chern des Videosignals vom inversen 4.4 Block DCT und des Videosignals des dritten Rahmenspeichers;
einen Faktorzerlegungsteil für das Skalieren des Bewe­ gungsvektors vom Bewegungsvektordetektor in eine Vielzahl gemäß den mehreren Gewichten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs;
einen zweiten Bewegungskompensierer für das Kompensieren des Videosignals des zweiten Rahmenspeichers gemäß den jewei­ ligen Bewegungsvektoren, die im Faktorzerlegungsteil skaliert wurden, um mehrere vorhergesagte Bilder zu erzeugen und sie an den dritten Rahmenspeicher und den S/N-Verhältnisberechner zu liefern;
einen Abtastteil für das Abtasten des Videosignals der 16.16 Blöcke vom 16.16 Blockteiler in 8.8 Blöcke des Videosi­ gnals;
einen S/N-Verhältnisberechner für das Berechnen des S/N- Verhältnisses unter Verwendung des abgetasteten Videosignals und des erzeugten Videosignals;
einen S/N-Verhältnisvergleicher für das Erzeugen eines optimalen Gewichts, das dem größten Verhältnis unter den berechneten S/N-Verhältnissen entspricht; und
einen dritten Rahmenspeicher für das Speichern des Vi­ deosignals vom zweiten Bewegungskompensierer und das Liefern eines Rahmenbildes, das dem optimalen Gewicht entspricht, vom S/N-Verhältnisvergleicher an den Addierer.

3. Kodierer nach Anspruch 2, wobei im Faktorzerlegungsteil der Bereich des Gewichtes für das Skalieren des Bewegungsvek­ tors auf Werte zwischen 0,1 und 0,3 eingestellt wird.

4. Kodierer nach Anspruch 3, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte unterhalb von 0,1 im Bereich des Gewichtes eingestellt wird.

5. Kodierer nach Anspruch 4, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte auf 0,1 im Bereich des Gewichtes eingestellt wird.

6. Kodierer nach Anspruch 4, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.

7. Kodierer nach Anspruch 2, wobei im Faktorzerlegungsteil der Bereich des Gewichtes für das Skalieren des Bewegungsvek­ tors zwischen 0,3 und 0,6 eingestellt wird.

8. Kodierer nach Anspruch 7, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte unterhalb ungefähr 0,1 im Bereich des Gewichtes eingestellt wird.

9. Kodierer nach Anspruch 4, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte auf 0,1 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.

10. Kodierer nach Anspruch 4, wobei im Faktorzerlegungsteil das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.

11. Skalierbares Kodierverfahren für das Erzeugen eines opti­ malen Gewichtes für das Skalieren eines optimalen Bewegungs­ vektors, der an ein niedrig auflösendes Bild angelegt werden soll, das von einem hochauflösenden Bild dezimiert ist, unter Verwendung eines 8.8 Block DCT für das Aufteilen eines Video­ signals, das in Rahmen eingegeben wurde, in 8.8 Blöcke, und das Durchführen der DCT mit dem aufgeteilten Videosignal; einen 4.4 Block Dezimierer für das Dezimieren von 4.4 Blöcken des Videosignals vom DCT transformierten Videosignal; einen 4.4 Block Quantisierer für das Quantisieren des dezimierten Videosignals; einen inversen 4.4 Block Quantisierer für das inverse Quantisieren des quantisierten Signals; einen 16.16 Block Teiler für das Aufteilen des Eingabevideosignals in 16.16 Blöcke; und einen Bewegungsvektordetektor für das Er­ kennen eines Bewegungsvektors aus einem Videosignal vom 16.16 Block Teiler und einem Videosignal vom Rahmenspeicher, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

• (a) Skalieren des Bewegungsvektors vom Bewegungsvektor­ detektor in eine Vielzahl gemäß der Vielzahl der Gewichte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs;
• (b) Erzeugen einer Vielzahl von 4.4 Block Bildern gemäß den mehren skalierten Bewegungsvektoren; und
• (c) Erzeugen eines optimalen Gewichtes, das das beste SNR hat, durch Berechnen des Gewichtes auf der Basis von mehreren vorhergesagten Bildern und eines abgetasteten Bil­ des.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei in Schritt (a) der Bereich des Gewichtes für die Skalierung des Bewegungsvektors zwischen 0,1 und 0,8 eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei im Schritt (a) das Intervall der Gewichte unterhalb von 0,1 im Bereich des Ge­ wichtes eingestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei in Schritt (a) das Intervall der Gewichte auf 0,1 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei im Schritt (a) das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei im Schritt (a) der Bereich des Gewichtes für das Skalieren des Bewegungsvektors zwischen 0,3 und 0,6 eingestellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei im Schritt (a) das Intervall der Gewichte unterhalb 0,1 im Bereich des Gewichtes eingestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei in Schritt (a) das Intervall der Gewichte auf 0,1 im Bereich des Gewichtes ein­ gestellt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei im Schritt (a) das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches des Gewichtes eingestellt wird.