DE19758231C2 - Skalierbare Kodiervorrichtung und skalierbares Kodierverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen skalierbaren Kodierer und sein Kodierverfahren für das Kodieren sowohl eines hochauflösenden Bildes als auch eines niedrig auflösenden 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).

Allgemein gesagt ist die Menge der Videodaten extrem groß verglichen mit Sprach- oder Zeichendaten, so daß die Echtzeitverarbeitung 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 internationale 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 Ähnlichkeit 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 diskrete Cosinustransformation DCT verwendet.

Als zweites rührt die Wahrscheinlichkeitsredundanz von der Redundanz der Symbole her, die Daten ausdrücken. Die Verteilung 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 Gleichzeitigkeit zwischen vorherigen und aktuellen Bilder. Dies wird durch eine Bewegungsschätzung/­ Bewegungskompensation verarbeitet.

Mittlerweile gibt es durch die schnelle Entwicklung der Informations/Kommunikations-Industrie viele Dienste, wie Video auf Anforderung, Teleunterricht, Videokonferenzen, hochauflösendes Fernsehen, Telediagnose, Teleshopping, oder diese Dienste sind in Vorbereitung. Wenn komprimierte Videosignale dieser unterschiedlichen Dienste unter Verwendung der jeweiligen Empfänger geliefert werden sollen, so sind so viele Empfänger notwendig, wie Dienste vorhanden sind. Um einen solchen Nachteil zu überwinden, wurde eine skalierbare Kodierung vorgeschlagen, in welcher Dienstesignale in einem einzigen Modus komprimiert sind und gemäß den jeweiligen Empfängern dekodiert werden. Mit dieser skalierbaren Kodierung können somit viele Dienste durch nur einen Empfänger angeboten 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 kodiert Videosignale, die als Bilder eingegeben werden, in ein hochauflösendes Bild und ein niedrig auflösendes Bild. Die Intraframekodierung wird im hochauflösenden Bild durchgeführt, und dann wird die Interframekodierung ausgeführt. Von nun an werden die Intraframekodierung und die Interframekodierung erläutert.

Als erstes umfaßt die Konfiguration einer Intraframekodierung einen 8 × 8 Block Teiler 11 für das Teilen eines Videosignals Sin, das in Bildern eingegeben wird, in 8 × 8 Blöcke, einen diskreten 8 × 8 Block Cosinustransformierer 12 für das Umwandeln des Ortsbereichs des Videosignals, das in 8 × 8 Blöcke aufgeteilt ist, in die Frequenzbereiche durch eine DCT-Transformation, einen 8 × 8 Block Quantisierer 13 für das Quantisieren des Differenzsignals (ein Videosignal ohne ein überlappendes Bild) zwischen dem Videosignal (8 × 8 Block-Bild), das in die Frequenzbereiche umgewandelt wurde, und dem Videosignal (4 × 4 Block-Bild) des inversen Blockkompensierers 33, einen 8 × 8 Block variable-Längen-Kodierabschnitt 14 für das Kodieren des quantisierten Videosignals und das anschließende Ausgeben des kodierten Signals S14 an einen 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 Energiekoeffizientenkompensierer 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 variable-Längen-Kodierabschnitt 24 für das Kodieren des quantisierten Videosignals 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 41 zur inversen Quantisierung des Videosignals vom 8 × 8 Blockquantisierer 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 Quantisierers 41 und dem Videosignal des inversen Blockkompensierers 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 Bildspeicher 44 für das Speichen des Bildsignals, das durch den Addierer 43 hindurch gelangt ist, für die Zwecke der Interframekodierung. Da das Videosignal des Bewegungskompensierers 53 nur während der Interframekodierung beteiligt ist, wird es während der Intraframekodierung null, und während der Interframekodierung liegt ein Videosignal von 8 × 8 Blöcken mit einem vorbestimmten Wert vor.

Die Konfiguration der Interframekodierung im konventionellen Kodierer wird zur vorher erwähnten Konstruktion der Intraframekodierung hinzugefügt. Die Interframekodierkonfiguration umfaßt einen 16 × 16 Block Teiler 51 für das Teilen eines Videosignals in 16 × 16 Blöcke, einen Bewegungsvektorschätzteil 52 für das Erkennen eines Bewegungsvektors MV aus dem Videosignal (aktuelles Bild), geteilt in 16 × 16 Blöcke, und dem Videosignal (vorheriges Bild) des Bildspeichers 44, und einen Bewegungskompensierer 53 für das Erzeugen eines neuen Bildes unter Verwendung des Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 und dem Bild des Bildspeichers 44. Zusätzlich gibt es einen Multiplexer 60 für das selektive Ausgeben eines Videosignals (8 × 8 Block Videosignal) S14 des 8 × 8 Block variable-Längen-Kodierteils 14, eines Videosignals S24 (4 × 4 Block Videosignal) des 4 × 4 Block variable-Längen-Kodierteils 24 und eines Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 in einer vorbestimmten Reihenfolge.

Fig. 2a ist ein Diagramm der Konfiguration eines konventionellen hochauflösenden Dekodierers, Fig. 2b ist ein Diagramm eines konventionellen niedrig auflösenden Dekodierers. Mit den Fig. 2a und 2b werden die Konfigurationen der Dekodierer erläutert, die die Signale, die im vorher erwähnten Kodierer 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 Videosignals 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 Frequenzebene des Summensignals zwischen dem Videosignal des inversen 8 × 8 Block Quantisierers 112 und dem Videosignal des 8 × 8 Block Interpolierers 114 in die Flächenebene durch inverse DCT, einen Addierer 116 für das Summieren des Videosignals, das in die Flächenebene umgewandelt wurde, und des Videosignals des Bewegungskompensierers 118, und das anschließende Ausgeben eines Videosignals Sout des Dekodierers, einen Bildspeicher 117 für das Speichern des Signals, das durch den Addierer 116 gelangt, für die Zwecke der Wiedergewinnung der zwischen bildkodierten Daten, und einen Bewegungskompensierer 118 für das Kompensieren des Videosignals, das im Bildspeicher 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 auflösende 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 Frequenzebene des Videosignals des inversen 4 × 4 Block Quantisierers 122 in die Flächenebene durch inverse DCT, einen Bewegungsvektorskalierteil 124 für das Skalieren des Bewegungsvektors MV des Demultiplexers 121, einen Addierer 127 für das Summieren des inversen 4 × 4 Block DCT Videosignals 123 und des Videosignals des Bewegungskompensierers 126 und die anschließende Ausgabe eines Videosignals Sout des Dekodierers, einen Bildspeicher 125 für das Speichern des Signals, das durch den Addierer 127 gelangt, und einen Bewegungskompensierer 126 für das Kompensieren des Videosignals, das im Bildspeicher 125 gespeichert ist, gemäß dem Ausgangssignal des Bewegungsvektorskalierteils 124, und dem anschließenden Liefern des kompensierten Ergebnisses an den Addierer 127.

Der konventionelle skalierbare Kodierer nimmt die Pyramidenkodierung auf. Wenn die oberen linken 4 × 4 Blöcke jedoch vom 8 × 8 Block Bild 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 skalierbaren 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 Bildgrößenrate basierend, ohne Berücksichtigung des SNR im Bild oder der Bildkomplexität durchgeführt. Ein Bild, das mit dem Bewegungsvektor erzeugt wurde, wird ungenau. Mit diesen Problemen nehmen mit Voranschreiten der ZwischenBildkodierung die Fehler zu, was einen Drifteffekt bewirkt, wobei ein Bild wellenartig wird, was die Qualität des Bildes verschlechtert.

Um solche Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte skalierbare Kodiervorrichtung und ein verbessertes Verfahren für die verbesserte Skalierung des Bewegungsvektors zu schaffen.

Diese Aufgabe wird für einen skalierbaren Kodierer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und für ein skalierbares Kodierverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.

Insbesondere wird ein skalierbarer Kodierer für das Erzeugen eines optimalen Ge­ wichts für das Skalieren eines optimalen Bewegungsvektors geschaffen, 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 Bild 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 quantisierten Signals; einen 16 × 16 Block Teiler für das Aufteilen des eingegebenen Videosignals in 16 × 16 Blöcke; einen Bewegungsvektordetektor für das Erkennen eines Bewegungsvektors aus einem Videosignal vom 16 × 16 Block Teiler und einem Videosignal vom Bildspeicher; und einen optimalen Gewichtsgene­ rator für das Skalieren des Bewegungsvektors vom Bewegungsvektordetektor 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 abgetasteten Bild und vielen 4 × 4 Block Bildern, die gemäß dem skalierten Bewegungsvektor erzeugt wurden.

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 hochauflösenden Dekodierers,

Fig. 2b ist ein Blockdiagramm eines niedrig auflösenden Dekodierers;

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

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

Fig. 5 ist ein internes Blockdiagramm des Energiekoeffizientenkompensierers der Fig. 4;

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

Fig. 7 ist ein internes Blockdiagramm des inversen Blockkompensierers 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 Gewichtgenerators 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 Energiekompensation 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.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines skalierbaren 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 optimalen Gewichtgenerator, der ein optimales Gewicht erzeugt, das einen optimalen Bewegungsvektor skalieren kann.

Bezieht man sich auf Fig. 4, so umfaßt die Konfiguration der Intraframekodierung der vorliegenden Erfindung einen 8 × 8 Block Teiler 11 für das Aufteilen eines Videosignals Sin, das in Bildern 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 Videosignal (8 × 8 Block-Bild) und dem Videosignal (4 × 4 Block-Bild) des inversen Blockkompensierers 33', einen 8 × 8 Block Kodierteil 14 variabler Länge für das Kodieren des quantisierten 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 Energiekoeffizientenkompensierer 22 für das Erhalten eines Energiekompensationswertes 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 anschließende Ausgeben des kodierten Signals S24 an den Multiplexer 60, einen inversen 4 × 4 Block Quantisierer 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, und einen inversen Blockkompensierer 33' für das inverse Kompensieren der Energie des Videosignals vom 8 × 8 Block Interpolierer 32 gemäß dem Energiekompensationswert ECV des Energiekoeffizientenkompensierers 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 angenähertes 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 Bildspeicher 44 für das Speichern des Bildsignals, das durch den ersten Addierer 43 gelangt, für die Zwecke einer Interframekodierung. Da das Videosignal des Bewegungskompensierers 53 nur während der Interframekodierung betroffen ist, wird es während der Intraframekodierung null, und während der Interframekodierung besteht es aus einem Videosignal von 8 × 8 Blöcken, die einen vorbestimmten Wert haben.

Die Konfiguration der Interframekodierung wird in der vorliegenden Erfindung zur vorher erwähnten Konstruktion der Intraframekodierung addiert. Die Interframekodierkonfiguration umfaßt einen 16 × 16 Block Teiler 51 für das Aufteilen eines Videosignals Sin in 16 × 16 Blöcke, einen Bewegungsvektorschätzteil 52 für das Erkennen eines Bewegungsvektors MV vom Videosignal, das in 16 × 16 Blöcke aufgeteilt ist und dem Videosignal des Bildspeichers, einen Bewegungskompensierer 53 für das Erzeugen eines neuen Bildes unter Verwendung des Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52 und des Bildes des Bildspeichers 44, und einen optimalen Gewichtgenerator 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 Bild und der Vielzahl der 4 × 4 Block-Bilder, 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 variabler Länge, eines Bewegungsvektors MV des Bewegungsvektorschätzteils 52, und eines optimalen Gewichts W des optimalen Gewichtsgenerators 70 in einer vorbestimmten Reihenfolge.

Bezieht man sich auf Fig. 5, so wird der konventionelle Energiekoeffizientenkompensierer 22 geändert in den Energiekoeffizientenkompensierer 22'. Der Energiekoeffizientenkompensierer 22' der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Energieberechner 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 Berechnen 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 Quadratwurzel an das Energieverhältnis TE/PE, das man vom Energieverhältnisberechner 22'b erhält, und einen Multiplizierer 22'd für das Multiplizieren des Gewichts W mit der Quadrat­ wurzel des Energieverhältnisses, um schließlich einen Energiekompensationswert ECV zu erhalten, der dann dem inversen Blockkompensierer 33' zugeleitet wird, wobei der Energiekompensationswert 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 energiekompensierten 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 Blockkompensierer 33 in den inversen Blockkompensierer 33' geändert. Der inverse Blockkompensierer 33' der vorliegenden Erfindung umfaßt den inversen Energiekompensationswertberechner 33'a für das Berechnen des inversen Energiekompensationswertes IECV( = 1/ECV) mit der inversen Zahl des Energiekompensationswertes 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 kompensierten Videosignals an den 8 × 8 Block Quantisierer 13 zu liefern.

Bezieht man sich auf Fig. 9, so umfaßt der optimale Gewichtgenerator 70 der vorliegenden Erfindung einen inversen 4 × 4 Block DCT 74 für das Durchführen einer inversen DCT des Videosignals S31 vom inversen 4 × 4 Block Quantisierer 31, einen zweiten Bildspeicher 76 für das Summieren und Speichern des Videosignals des inversen 4 × 4 Block DCT 74 und des Videosignals des dritten Bildspeichers 79, ein Faktorzerlegungsteil 78 für das Skalieren des Bewegungsvektors MV vom Bewe­ gungsvektorschätzteil 52 in eine Vielzahl MV gemäß den mehreren Gewichten W innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, einen zweiten Bewegungskompensierer 77 für das Kompensieren des Videosignals des zweiten Bildspeichers 76 gemäß den jeweiligen Bewegungsvektoren MV', die im Faktorzerlegungsteil 78 skaliert wurden, um mehrere vorhergesagte Bilder zu erzeugen, und sie dem dritten Bildspeicher 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 Verhältnissen unter den berechneten S/N- Verhältnissen entspricht, und einen dritten Bildspeicher 79 für das Speichern des Videosignals vom zweiten Bewegungskompensierer 77 und das Liefern eines Bildes, das dem optimalen Gewicht W entspricht, vom S/N Verhältnisvergleicher 73 an den Addierer 75.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Energiekompensation 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 auflösendes 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 vorliegenden Erfindung und der des Standes der Technik.

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

Zunächst verarbeitet unter Bezug auf Fig. 4 der skalierbare Kodierer der vorliegenden Erfindung das Videosignal Sin in Einheiten eines Bildes. Dieses Bildvideosignal wird in 8 × 8 Blöcke im 8 × 8 Blockteiler 11 aufgeteilt. Der 8 × 8 Block DCT 12 wandelt die Flächenebene des Videosignals in die Frequenzebene 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 Videosignals 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 Videosignal vom 8 × 8 Block Videosignal, das vom 8 × 8 Block DCT 12 ausgegeben wird, um ein niedrig auflösendes Bild aus einem hochauflösenden Bild 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 Energiekoeffizientenkompensierer 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 Verfahren wird die Energie des Videosignals, das von einem hochauflösenden Bild extrahiert wurde, passend für ein niedrig 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.

Hier ist Ci ein DCT-Koeffizient (CDCT), der nach der DCT der 8 × 8 Block und 4 × 4 Block-Bilder erzeugt wird.

Im Energieverhältnisberechner 22'b wird das Verhältnis TE/PE der Gesamtenergie TE zur Teilenergie PE, die im Energieberechner 22'a erhalten werden, berechnet und an den Quadratwurzelberechner 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 Multiplizierer 22'd wird die Quadratwurzel des Energieverhältnisses mit dem Gewicht W, das ist 0,25, multipliziert, um einen endgültigen Energiekompensationswert ECV zu finden. Dieser Energie­ kompensationswert wird an den inversen Blockkompensierer 33' gegeben, und wird in Gleichung 2 ausgedrückt. Der Multiplizierer 22'd multipliziert den Energiekompensationswert ECV mit dem Signal (DCT-Koeffizient) vom 4 × 4 Block Dezimierer 21 für den Zweck der Energiekompensierung. Das energiekompensierte Videosignal wird dann an den 4 × 4 Block Quantisierer 23 gegeben.

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 ausgebildet 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-Bildes im Energiekoeffizientenkompensierer 22' der vorliegenden Erfindung betrachtet, nur für die AC-Komponente in der Frequenzebene durchgeführt. DC-Komponenten zeigen eine mittlere Luminanz für das 4 × 4 Block-Bild an. Diese mittlere Luminanz ändert sich sogar nach der Dezimierung der 4 × 4 Blöcke von den 8 × 8 Blöcken nicht. Die Energiekompensierung 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 eingegebene Bild einen Schritt der Kodierung eines hochauflösenden Bildes und einen Schritt des Dezimierens und Kodierens eines niedrig auflösenden Bildes vom hochauflösenden Bild. Als nächstes werden die Intraframekodierung und die Interframekodierung erläutert.

Zuerst wird bei der Interframekodierung 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 interpoliert, 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 hochauflösendes 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 Energiekompensation 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 Hardware ausgebildet ist. Der Kompensierer 33' kann jedoch auch mittels Software ausgebildet sein. Die Beschreibung des inversen 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 Differenzsignal aus, wobei das Videosignal vom inversen Blockkompensierer 33' vom zweiten Eingabevideosignal subtrahiert wird. Hier wird, wenn das Videosignal vom inversen Blockkompensierer 33' vom zweiten Eingabebildvideosignal subtrahiert wird, das überlappte Videosignal, das den 4 × 4 Blöcken entspricht, die im 4 × 4 Block Dezimierer 21 dezimiert wurden, vom 8 × 8 Block-Bild durch Durchführen einer Interframekodierung entfernt.

Es wird nun eine Vorbereitung vor der Interframekodierung erläutert. Das 8 × 8 Block Videosignal (Videosignal ohne den 4 × 4 Block Signalwert), das im 8 × 8 Block Quantisierer 13 quantisiert wird, wird invers quantisiert und an den inversen 8 × 8 Block DCT 42 ausgegeben. Der inverse 8 × 8 Block DCT 42 summiert das 8 × 8 Block Videosignal vom 8 × 8 Block Quantisierer 13 und das 8 × 8 Block Videosignal (Videosignal, wobei ein Signalwert nur in den 4 × 4 Blöcken existiert) vom inversen Blockkompensierer 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 Interframekodierung abgeschlossen.

Bei der Interframekodierung wird das Videosignal, das in den skalierbaren Kodierer der vorliegenden Erfindung eingegeben 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 Bewegungsvektorschätzteil 52 erkennt den Bewegungsvektor MV aus dem Videosignal, das in 16 × 16 Blöcke aufgeteilt ist, und dem Videosignal vom Bildspeicher 44, und der Bewegungsvektor wird an den ersten Bewegungskompensierer 53, den Multiplexer 60 und den optimalen Gewichtsgenerator 70 gegeben. Der erste Bewegungskompensierer 53 kompensiert das Videosignal des ersten Bildspeichers 44 unter Verwendung des Bewegungsvektors, so daß ein neues Bildvideosignal an den 8 × 8 Block DCT 12 und den Addierer 43 gesandt wird. Der 8 × 8 Block DCT 12 subtrahiert das neue Bildvideosignal vom Videosignal vom 8 × 8 Blockteiler 11. Das Differenzsignal, bei dem nur die Signalkomponente, 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 Videosignals, die Intraframekodierung und die Interframekodierung 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 Flächenebene durch die inversen DCT umgewandelt und dann an den zweiten Bildspeicher 76 durch den zweiten Addierer 75 ausgegeben, so daß das Videosignal im zweiten Bildspeicher 76 gespeichert wird.

Mittlerweile wird im Faktorzerlegungsteil 78 des optimalen Gewichtgenerators 70 der Bewegungsvektor MV vom Bewegungsvektorschätzteil 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 Intervall zwischen den Gewichten betrage 0,1, so nehmen die Gewicht 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 Bewegungskompensierer 77 gesandt werden. In dieser Ausführungsform 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 Bewegungskompensierer 77 gesandt werden.

Hier sagt der zweite Bewegungskompensierer 77 mehrere neue Bilder vorher durch Anwendung der skalierten Bewegungsvektoren MV'(= 0,3 × MV; 0,4 × MV; 0,5 × MV; 0,6 × MV), die vom Faktorzerlegungsteil 78 an die jeweiligen Videosignale gegeben werden, die im Bildspeicher 76 gespeichert sind, und die vorhergesagten Bilder werden im Bildspeicher 79 gespeichert.

Die vorhergesagten Bilder 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 aktuellen 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 berechnet, 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 optimale Gewicht, das dem größten Wert entspricht, an den Multiplexer 60 und den dritten Bildspeicher 79. Der dritte Bildspeicher 79 gibt ein Bildvideosignal aus, das dem optimalen Gewicht vom S/N-Verhältnisvergleicher 73 entspricht, an den Addierer 75. Der Addierer 75 summiert das Bildvideosignal vom Bildspeicher 79 und das Bildvideosignal durch den inversen 4 × 4 Block DCT 74 und sendet das Ergebnis an den Bildspeicher 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 Software ausgebildet werden. Die Beschreibung des mittels Software 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 auflösenden Bildes vom hochauflösenden Bild mit einer optimalen Energie bezüglich des niedrig auflösenden Bildes durchgeführt, indem das Verhältnis zwischen der Gesamtenergie TE der hohen Auflösung und der Teilenergie PE eines entsprechenden zu dezimierenden Blockes betrachtet wird. Im Stand der Technik 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 Erfindung 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 Energiekompensation und die Bewegungsvektorskalierung der vorliegenden 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 auflösende 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 optimales Gewicht anwendet, das die beste Qualität des Bildes gewährleistet.

Insgesamt führt die vorliegende Erfindung eine genaue Bewegungsvektorskalierung in der Intraframekodierung 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 Videowiedergabe 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 vorgestellt 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 vorangehende Beschreibung angezeigt werden soll; und daß alle Änderung, die innerhalb der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche liegen, von diesen umfaßt sein sollen.

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 zur Erzeugung eines optimalen Gewichtes zum Skalieren eines optimalen Bewegungsvektors, für ein niedrig auflösendes Bild, das von einem hochauflösenden Bild dezimiert ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

• a) Aufteilen eines Videosignals, das in Bildern zugeführt, ist in 8 × 8 Blöcke, und Durchführung einer DCT mit dem aufgeteilten Videosignal,
• b) Dezimieren von 4 × 4 Blöcken des Videosignals aus dem DCT transformierten Videosignal,
• c) Quantisieren des dezimierten Videosignals,
• d) inverses Quantisieren des quantisierten Signals,
• e) Aufteilen des Eingangsvideosignals in 16 × 16 Blöcke,
• f) Erfassen eines Bewegungsvektors von einem Videosignal, das in Bildern zugeführt ist, und dem in 16 × 16 Blöcke aufgeteilten Videosignal,
• g) Skalieren des Bewegungsvektors in mehrere Bewegungsvektoren gemäß mehreren Gewichten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs,
• h) Erzeugen einer Mehrzahl von 4 × 4 Block Bildern gemäß den skalierten mehreren Bewegungsvektoren, und
• i) Erzeugen eines optimalen Gewichtes, das das beste SNR aufweist, basierend auf mehreren vorhergesagten Bildern und einem abgetasteten Bild.

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

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

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei in Schritt (g) das Intervall der Gewichte auf 0,1 innerhalb des Bereiches der Gewichte eingestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei im Schritt (g) das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches der Gewichte eingestellt wird.

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

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

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei in Schritt (g) das Intervall der Gewichte auf 0,1 im Bereich der Gewichte eingestellt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei im Schritt (g) das Intervall der Gewichte auf 0,05 innerhalb des Bereiches der Gewichte eingestellt wird.