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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Codieren/Decodieren eines binären Formsignals; und insbesondere
ein Kontext-basiertes ("context-based") arithmetisches Codier/Decodier-Verfahren
und eine entsprechende Vorrichtung zum Verbessern einer Codiereffizienz des
binären
Formsignals.
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Ein
binäres
Formsignal, das die Position und Form eines Objektes darstellt,
kann als ein binärer
Alphablock (BAB) aus beispielsweise 16×16 binären Pixeln innerhalb eines
Frames bzw. Bilds bzw. Halbbilds bzw. Teilbildes (oder einer Videoobjektebene) ausgedrückt werden,
wobei jeder binäre
Pixel einen binären
Wert, beispielsweise 0 oder 1, aufweist, der entweder einen Hintergrundpixel
oder einen Objektpixel darstellt. Ein BAB kann unter Verwendung
eines herkömmlichen
Bit-Map-basierten Formcodierverfahrens, wie ein Kontext-basiertes
arithmetisches Codierverfahren (CAE = context-based arithmetic encoding,
d.h. Kontext-basiertes arithmetisches Codieren) codiert werden.
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Beispielsweise
wird für
einen Intra-Frame ein aktueller BAB unter Verwendung eines herkömmlichen
Intra-CAE-Verfahrens codiert, bei welchem jeder Pixel in dem aktuellen
BAB arithmetisch codiert wird, basierend auf einem Intra-Kontext,
der sich aus einem Satz aus dem aktuellen Frame ausgewählter Pixel
zusammensetzt. Mit anderen Worten werden beim Codieren des aktuellen
BAB Pixel von benachbarten BABs verwendet, um den Intra-Kontext
aufzustellen. Eine Grenze bzw. Umrandung mit der Breite 2 um den
aktuellen BAB wird wie in 3 dargestellt verwendet,
um einen aktuellen umrandeten BAB bereitzustellen. In 3 sind
die Pixel in dem hellen Bereich des aktuellen umrandeten BABs der
zu codierende Teil des aktuellen BAB und die Pixel in dem dunklen
Bereich des aktuellen umrandeten BAB sind die Randpixel. Diese werden
aus zuvor codierten und rekonstruierten BABs erhalten, außer denjenigen,
die mit '0' markiert sind, die
zur Zeit des Decodierens nicht bekannt sind.
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Basierend
auf dem aktuellen umrandeten BAB wird der Intra-Kontext wie in 1 gezeigt
ausgewählt.
Daher wird in 1 ein schattierter Pixel, d.h.
ein Pixel in dem aktuellen BAB, unter Verwendung seines Intra-Kontexts 10,
beispielsweise C0 bis C9, codiert.
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Für einen
Inter-Frame kann der aktuelle BAB unter Verwendung entweder der
Intra-CAE- oder einer Inter-CAE-Technik codiert werden, abhängig davon,
welche der beiden CAE-Techniken eine geringere Anzahl codierter
Daten erzeugt. Gemäß der Inter-CAE-Technik wird ein
Fehler, der eine Differenz zwischen dem aktuellen BAB und allen
vorgegebenen, in einem vorhergehenden Frame enthaltenen, in Frage
kommenden BABs darstellt, zuerst berechnet und ein ähnlichster
in Frage kommender BAB und ein Bewegungsvektor mittels einer Bewegungsabschätzungstechnik
ermittelt, wobei der ähnlichste
in Frage kommende BAB einen in Frage kommenden BAB darstellt, der
einen kleinsten Fehler unter den in Frage kommenden BABs erzeugt,
und der Bewegungsvektor eine Verschiebung zwischen dem aktuellen BAB
und dem ähnlichsten
in Frage kommenden BAB angibt. Anschließend wird jeder Pixel in dem
aktuellen BAB arithmetisch codiert, basierend auf einem Inter-Kontext,
und eine Bewegungsvektordifferenz (BVD), die eine Differenz zwischen
dem Bewegungsvektor und dessen Bewegungsvektorvorhersage (BVDV)
darstellt, wird codiert, indem beispielsweise ein variables Lauflängencodierschema
(VLC = "variable
length coding",
d.h. variable Lauflängencodierung)
angewendet wird. Mit Bezug auf 2A und 2B setzt
sich der Inter-Kontext aus zwei Untersätzen an Pixeln zusammen, einem
ersten Untersatz an Pixeln 20A, beispielsweise C0 bis C3,
die in 2A aus den Pixeln in dem aktuellen
Frame auf ähnliche
Weise ausgewählt
werden, wie sie in dem Intra-CAE angewendet wird, und einem zweiten
Untersatz an Pixeln 20B, beispielsweise C4 bis C8, die in 2B aus
dem vorhergehenden Frame ausgewählt
wurden, basierend auf dem Bewegungsvektor. Es wird nämlich eine
Umrandung der Breite 1 um einen bewegungskompensierten BAB, der
aus dem vorhergehenden Frame unter Verwendung des Bewegungsvektors
ermittelt wird, verwendet, um einen umrandeten bewegungskompensierten
BAB bereitzustellen, wie in
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4 beschrieben.
In 4 entspricht der helle Bereich dem bewegungskompensierten
BAB und der dunkle Bereich der Umrandung. Sobald der umrandete bewegungskompensierte
BAB bestimmt ist, wird der zweite Untersatz an Pixeln 20B,
der die binären
Pixel C4 bis C8 enthält,
aus dem umrandeten bewegungskompensierten BAB ausgewählt, wobei die
Pixelposition des Pixels C6 identisch zu derjenigen des schattierten
Pixels ist.
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Dementsprechend
wird entweder der Intra-Kontext oder der Inter-Kontext wie oben dargestellt ausgewählt und
eine Kontextzahl des schattierten Pixels in dem aktuellen BAB berechnet,
basierend auf seinem entsprechenden Kontext. Sobald die Kontextzahl
des schattierten Pixels verschlüsselt
ist, wird eine der Kontextzahl entsprechende Wahrscheinlichkeit
aus einer Wahrscheinlichkeitstabelle ermittelt, die den verschiedenen
Kontextzahlen zugeordnete vorgegebene Wahrscheinlichkeiten enthält, und
die ermittelte Wahrscheinlichkeit arithmetisch codiert, um dadurch
ein codiertes binäres
Formsignal zu erzeugen. Weitere Details der CAE-Technik und des
BVD können
in dem MPEG-4 Video Verification Model Version 7.0, International
Organisation for Standardization, Coding of Moving Pictures and
Associated Audio Information, ISO/IEC, JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642,
Bristol, April 1997 gefunden werden.
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Die
Druckschrift
EP 0 755
155 A2 beschreibt ein Kodiersystem für eine verlustlose Bildkompression.
Das System umfasst einen Bildkomprimierer, welcher den Kontext eines
zu kodierenden Pixels verwendet, um den Wert des Pixels vorherzusagen,
und einen Vorhersage-Fehler ermittelt. Weiterhin quantisiert der
Komprimierer den Pixelkontext, zählt
die Fehlerwerte für
jeden quantisierten Kontext und verwendet diese Zählungen
zum Erzeugen kontext-spezifischer Kodiertabellen für jeden
quantisierten Kontext. Für
das Kodieren eines bestimmten Pixels schlägt der Kodierer den Vorhersage-Fehler
in der kontext-spezifischen Kodiertabelle für den Kontext des Pixels nach
und kodiert diesen Wert.
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Obwohl
die Anzahl an zu übertragenden
Bits durch Verwendung der herkömmlichen
oben diskutierten CAE-Technik reduziert wird, wird weiterhin eine
große
Anzahl an Bits beim Übertragen
des binären
Formsignals benötigt.
Dementsprechend ist eine weitere Reduktion der Anzahl an bei dem
Codieren des binären
Formsignals verwendeter Bits erwünscht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum adaptiven Codieren eines binären
Formsignals unter Verwendung einer adaptiven arithmetischen Codiertechnik so
zu schaffen, daß die
Anzahl an Übertragungsdaten
reduziert wird.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe jeweils mit den Gegenständen der Ansprüche 1, 7
und 13. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Nach
Anspruch 1 ist ein Verfahren geschaffen zum Codieren eines binären Formsignals,
das eine Vielzahl an binären
Blöcken
enthält,
wobei jeder binäre
Block M×N
binäre
Pixel aufweist, M und N jeweils positive ganze Zahlen sind, und
jeder binäre
Pixel einen von zwei unterschiedlichen binären Werten aufweist, die jeweils
einen Bereich außerhalb
und innerhalb eines Objektes darstellen, bei welchem: (a) eine Kontextzahl
eines Zielpixels berechnet wird, basierend auf einem entsprechenden
Kontext, und eine der Kontextzahl entsprechende Wahrscheinlichkeit ermittelt
wird, wobei der Zielpixel einer der binären Pixel in dem binären Block
ist und der Kontext aus den binären
Pixeln bestimmt wird, die zeitlich vor dem Zielpixel verarbeitet
werden; (b) ein Zustand und ein vorhergesagter Pixelwert des Zielpixels
durch Vergleich der Wahrscheinlichkeit des Zielpixels mit Schwellwerten
bestimmt wird; (c) ein Übereinstimmungswert
des Zielpixels durch Vergleich des vorhergesagten Pixelwertes mit
seinem originalen Pixelwert berechnet wird, wobei der Übereinstimmungswert
angibt, ob der vorhergesagte Pixelwert identisch zu dem originalen
Pixelwert ist oder nicht; (d) die Schritte (a) bis (c) wiederholt
werden, bis alle binären Pixel
in dem binären
Block verarbeitet sind; (e) ein umgeordneter, in eine erste und
eine zweite Folge aufgeteilter binärer Block erzeugt wird, wobei
die erste und die zweite Folge durch Klassifizieren der binären Pixel
des binären
Blocks gemäß deren
Zustände aufgestellt
werden; und (f) die erste und die zweite Folge arithmetisch codiert
werden, um dadurch das codierte binäre Formsignal zu erzeugen.
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Nach
Anspruch 7 ist eine Vorrichtung geschaffen zum Codieren eines binären Formsignals, das
eine Vielzahl an binären
Blöcken
aufweist, wobei jeder binäre
Block M×N
binäre
Pixel aufweist, M und N jeweils positive ganze Zahlen sind, und
jeder binäre
Pixel einen von zwei unterschiedlichen binären werten aufweist, die einen
Bereich jeweils außerhalb und
innerhalb eines Objektes darstellen, mit: einer Kontextzahl-Berechnungseinheit
zum Verschlüsseln einer
Kontextzahl für
jeden der binären
Pixel in dem binären
Block, basierend auf einem entsprechenden Kontext und zum Ermitteln
einer der Kontextzahl entsprechenden Wahrscheinlichkeit, wobei der
Kontext aus den binären
Pixeln bestimmt wird, die zeitlich vor allen binären Pixel verarbeitet wurden;
einer Zustand-Bestimmungseinheit zum Bestimmen eines Zustands und
eines vorhergesagten Pixelwertes von allen binären Pixeln durch Vergleich
der Wahrscheinlichkeit mit Schwellwerten; einer Vergleichseinheit zum
Berechnen eines Übereinstimmungswertes
für alle
binären
Pixel durch Vergleich des vorhergesagten Pixelwertes mit seinem
originalen Pixelwert, wobei der Übereinstimmungswert
darstellt, ob der vorhergesagte Pixelwert identisch zu dem originalen
Pixelwert ist oder nicht; einer Umordnungseinheit zum Erzeugen eines
umgeordneten, in eine erste und eine zweite Folge aufgeteilten binären Blockes,
wobei die erste und die zweite Folge durch Klassifizieren der binären Pixel
des binären
Blocks gemäß deren
Zustände
aufgestellt werden; und einer adaptiven arithmetischen Codiereinheit
zum arithmetischen Codieren der ersten und der zweiten Folge, um
dadurch das codierte binäre
Formsignal zu erzeugen.
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Nach
Anspruch 13 ist eine Vorrichtung geschaffen zum Decodieren eines
codierten binären Formsignals,
um dadurch ein decodiertes binäres Formsignal
bereitzustellen, mit: einer adaptiven arithmetischen Decodiereinheit
zum arithmetischen Decodieren des codierten binären Formsignals, basierend
auf Wahrscheinlichkeitssätzen,
um dadurch decodierte binäre
Formdaten bereitzustellen, die eine erste und eine zweite Folge
enthalten, wobei die erste und die zweite Folge rekonstruierte Übereinstimmungswerte
der binären
Pixel aufweisen; einer Kontextzahl-Berechnungseinheit zum Berechnen
einer Kontextzahl für
alle binären
Pixel, basierend auf einem entsprechenden Kontext, und zum Ermitteln
einer der Kontextzahl entsprechenden Wahrscheinlichkeit, wobei der
Kontext aus binären
Pixeln bestimmt wird, die zeitlich vor allen binären Pixeln rekonstruiert wurden;
einer Zustand-Bestimmungseinheit zum Ermitteln eines Zustandes und
eines vorhergesagten Pixelwertes von allen binären Pixeln durch Vergleich der
Wahrscheinlichkeit mit vorgegebenen Schwellwer ten; einer Auswahleinheit
zum Auswählen
der rekonstruierten Übereinstimmungswerte
für alle
binären
Pixel aus der ersten oder der zweiten Folge als Antwort auf den
Zustand jedes der binären
Pixel; und einer Ausgabeeinheit zum Rekonstruieren eines binären Pixels
jedes der binären
Pixel durch Vergleich des ausgewählten
rekonstruierten Übereinstimmungswertes
mit dem vorhergesagten Pixelwert und zum sequentiellen Bereitstellen
der rekonstruierten binären
Pixelwerte entsprechend der decodierten binären Formdaten als das decodierte
binäre
Formsignal.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr
anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Intra-Schablone (-Template) und eine Kontext-Konstruktion;
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2A und 2B eine
Inter-Schablone (-Template) und eine Kontext-Konstruktion;
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3 einen
aktuellen umrandeten BAB;
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4 einen
umrandeten bewegungskompensierten BAB;
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5 ein
Blockdiagramm einer Kontext-basierten arithmetischen Codiervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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6 ein
Blockdiagramm einer Kontext-basierten arithmetischen Decodiervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In 5 ist
ein Blockdiagramm einer Kontext-basierten arithmetischen Codiervorrichtung
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Ein
binäres
Formsignal enthält
eine Vielzahl an binären
Blöcken,
wobei jeder binäre
Block M×N, beispielsweise
16×16,
binäre
Pixel aufweist und jeder binäre
Pixel einen binären
Wert hat, beispielsweise 1 oder 0, der entweder einen Objektpixel
oder einen Hintergrundpixel darstellt, wobei M und N jeweils positive
ganze Zahlen sind. Jeder Block des binären Formsignals wird einer
Speichereinheit 110 eingegeben und dort als ein aktueller
binärer
Block gespeichert. Anschließend
wird jeder binäre
Pixel in dem aktuellen binären
Block einer Vergleichseinheit 140 als ein aktueller Pixel
bereitgestellt.
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Zwischenzeitlich
verschlüsselt
bzw. berechnet eine Kontextzahl-Berechnungseinheit 120 eine Kontextzahl
entsprechend jedem der binären
Pixel in dem aktuellen binären
Block auf dieselbe Weise, wie sie in der herkömmlichen CAE-Technik angewendet wird,
unter Verwendung ihres entsprechenden Kontexts, d.h. entweder einem
Intra-Kontext oder einem Inter-Kontext. Die Kontextzahl-Berechnungseinheit 120 ermittelt
ebenfalls eine der Kontextzahl entsprechende Wahrscheinlichkeit,
basierend auf der Wahrscheinlichkeitstabelle, wie es in dem Stand
der Technik geschieht. Die Kontextzahl und ihre Wahrscheinlichkeit
werden einer Zustand-Bestimmungseinheit 130 jeweils als
eine dem aktuellen Pixel entsprechende Kontextzahl und aktuelle
Wahrscheinlichkeit bereitgestellt.
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Die
Zustand-Bestimmungseinheit 130 vergleicht die aktuelle
Wahrscheinlichkeit von der Kontextzahl-Berechnungseinheit 120 mit
einem vorgegebenen Schwellwert, um zu bestimmen, ob der aktuelle
Pixel mit der aktuellen Kontextzahl zu einem guten Zustand oder
einem schlechten Zustand gehört.
Falls in dem Vergleich die aktuelle Wahrscheinlichkeit als größer oder
als gleich dem vorgegebenen Schwellwert bestimmt wird, wird der
aktuelle Pixel als der gute Zustand, und andernfalls als der schlechte
Zustand bestimmt. Die Zustand-Bestimmungseinheit 130 gibt
ein Zustandsanzeigesignal aus, das den Zustand des aktuellen Pixels
der Vergleichseinheit 140 bereitstellt. Die Zustand-Bestimmungseinheit 130 stellt
ebenfalls einen dem aktuellen Pixel entsprechenden vorhergesagten
Pixelwert der Vergleichseinheit 140 bereit. Der vorhergesagte
Pixelwert wird durch Vergleich der aktuellen Wahrscheinlichkeit
mit einem Vorhersage-Schwellwert, beispielsweise dem halben Wert
der maximalen Wahrscheinlichkeit, bestimmt. Entsprechend der Wahrscheinlichkeitstabelle,
die durch Berücksichtigung
beispielsweise eines binären
Wertes 0, falls die aktuelle Wahrscheinlichkeit größer als
oder gleich dem Vorhersage-Schwellwert ist, bestimmt worden ist,
wird ein binärer
Wert 0 bestimmt, und andernfalls ein binärer Wert 1 als der vorhergesagte
Pixelwert.
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Entsprechend
einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der vorgegebene Schwellwert zwei
Level haben, beispielsweise einen hohen Level und einen niedrigen
Level, um einen Zustand eines binären Pixels zu bestimmen. Mit
anderen Worten wird der aktuelle Pixel als der gute Zustand bestimmt,
falls die aktuelle Wahrscheinlichkeit größer als oder gleich dem hohen
Level oder kleiner als der niedrige Level ist, und andernfalls,
d.h., falls die aktuelle Wahrscheinlichkeit kleiner als der hohe
Level und größer als
oder gleich dem niedrigen Level ist, wird der aktuelle Pixel als
der schlechte Zustand bestimmt.
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Anschließend vergleicht
die Vergleichseinheit 140 den von der Zustand-Bestimmungseinheit 130 übertragenen
vorhergesagten Pixelwert mit dem von der Speichereinheit 110 bereitgestellten
aktuellen Pixelwert. Falls der vorhergesagte Pixelwert und der aktuelle
Pixelwert in dem Vergleich als identisch miteinander bestimmt werden,
ordnet die Vergleichseinheit 140 dem aktuellen Pixel einen Übereinstimmungswert "0", und andernfalls einen Übereinstimmungswert "1" zu. Die aktuelle Pixelinformation,
die den Übereinstimmungswert
und das Zustandsanzeigesignal enthält, wird einer Umordnungseinheit 150 bereitgestellt.
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Die
obigen Prozesse werden wiederholt für alle binären Pixel in dem aktuellen
binären
Block durchgeführt,
und anschließend
wird die aktuelle Pixelinformation für alle binären Pixel sequentiell der Umordnungseinheit 150 bereitgestellt.
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Die
Umordnungseinheit 150 speichert die aktuelle Pixelinformation
für alle
binären
Pixel in dem aktuellen binären
Block und erzeugt eine erste und eine zweite Folge durch Umordnen
der Übereinstimmungswerte
in der aktuellen Pixelinformation als Antwort auf deren entsprechende
Zustandsanzeigesignale. Die erste Folge enthält die Übereinstimmungswerte, die den
als der gute Zustand bestimmten binären Pixeln entsprechen, und
die zweite Folge die Übereinstimmungswerte,
die den als der schlechte Zustand bestimmten binären Pixeln entsprechen. Die Umordnungseinheit 150 zählt ebenfalls
die Zahl der Übereinstimmungswerte
0 in der ersten und der zweiten Folge und stellt den Zählwert der
Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 160 bereit.
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Die
Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 160 ermittelt
optimale Wahrscheinlichkeitssätze,
die jeweils der ersten und der zweiten Folge entsprechen, unter
Verwendung der von der Umordnungseinheit 150 bereitgestellten
Zählwerte
und erzeugt ein Auswahlsignal, das angibt, welche Wahrscheinlichkeitssätze ermittelt
wurden. Das Auswahlsignal wird codiert und anschließend einem
Multiplexer 180 über
eine Leitung L10 bereitgestellt und die optimalen Wahrscheinlichkeitssätze werden
einer adaptiven arithmetischen Codiereinheit 170 über eine
Leitung L20 eingespeist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine dem Übereinstimmungswert
mit einer Zahl 0 zugeordnete Wahrscheinlichkeit größer, wenn
der Zählwert
ansteigt, während
eine dem Übereinstimmungswert
mit einer Zahl 1 zugeordnete Wahrscheinlichkeit kleiner wird.
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Die
adaptive arithmetische Codiereinheit 170 codiert die erste
und die zweite Folge unter Verwendung bekannter arithmetischer Codiertechniken,
basierend auf den von der Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 160 über die
Leitung L20 bereitgestellten optimalen Wahrscheinlichkeitssätzen, um
dadurch dem Multiplexer 180 codierte binäre Daten
bereitzustellen.
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Bei
dem Multiplexer 180 werden die codierten binären Daten
von der adaptiven arithmetischen Codiereinheit 170 und
das codierte Auswahlsignal von der Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 160 gemultiplext,
um dadurch ein über
einen Sender (nicht gezeigt) zu übertragendes
codiertes binäres
Formsignal zu erzeugen.
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In 6 ist
ein Blockdiagramm einer Kontext-basierten arithmetischen Decodiervorrichtung gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Das über einen Übertragungskanal übertragene
codierte binäre
Formsignal wird einem Demultiplexer 200 eingegeben.
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Der
Demultiplexer 200 teilt das codierte binäre Formsignal
in ein codiertes Auswahlsignal und codierte binäre Daten auf. Das codierte
Auswahlsignal wird einer Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 210 über eine
Leitung L40 eingegeben, und die codierten binären Daten werden einer adaptiven arithmetischen
Decodiereinheit 220 über
eine Leitung L30 bereitgestellt.
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Die
Wahrscheinlichkeitssatz-Bestimmungseinheit 210 decodiert
das codierte Auswahlsignal, um ein decodiertes Auswahlsignal zu
erzeugen, und ermittelt Wahrscheinlichkeitsätze als Antwort auf das decodierte
Auswahlsignal.
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Die
adaptive arithmetische Decodiereinheit 220 decodiert die
codierten binären
Daten unter Verwendung bekannter Kontextbasierter arithmetischer Decodiertechniken,
die den bei der adaptiven arithmetischen Codiereinheit 170 in 5 angewendeten Kontext-basierten
arithmetischen Codiertechniken entsprechen, basierend auf den ermittelten
Wahrscheinlichkeitssätzen,
und stellt die decodierten binären
Daten, welche die erste und die zweite Folge enthalten, einer Speichereinheit 230 bereit,
wobei die erste Folge decodierte Übereinstimmungswerte der als
guter Zustand bestimmten binären
Pixel aufweist und die zweite Folge diejenigen Pixel aufweist, die als
der schlechte Zustand bestimmt worden sind. Die aus der ersten und
der zweiten Folge bestehenden decodierten binären Daten werden in der Speichereinheit 230 gespeichert.
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Zwischenzeitlich
berechnet eine Kontextzahl-Berechnungseinheit 240 eine
Kontextzahl eines binären
Arbeitspixels, der jedem der in dem aktuellen binären Block
enthaltenen binären
Pixel ent spricht, unter Verwendung von dessen Kontext, der aus den zeitlich
vor dem binären
Arbeitspixel rekonstruierten binären
Pixeln ausgewählt
ist. Die bei der Kontextzahl-Berechnungseinheit 240 berechnete
Kontextzahl wird einer Zustand-Bestimmungseinheit 250 übertragen.
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Die
Zustand-Bestimmungseinheit 250 ermittelt zuerst eine Wahrscheinlichkeit,
die der von der Kontextzahl-Berechnungseinheit 240 abgeleiteten Kontextzahl
entspricht, und bestimmt einen Zustand des binären Arbeitspixels durch Vergleich
der Wahrscheinlichkeit mit dem vorgegebenen Schwellwert, wie in
der Kontext-basierten arithmetischen Codiervorrichtung aus 5 beschrieben
ist. Dementsprechend wird der binäre Arbeitspixel als der gute
Zustand bestimmt, falls die Wahrscheinlichkeit größer als
oder gleich dem vorgegebenen Schwellwert ist; und andernfalls wird
der binäre
Arbeitspixel als der schlechte Zustand bestimmt. Die Zustand-Bestimmungseinheit 250 erzeugt
ein Zustandsanzeigesignal, das den guten oder den schlechten Zustand
darstellt, wie er für
den binären
Arbeitspixel bestimmt ist. Ferner wird, basierend auf der Wahrscheinlichkeit, ein
vorhergesagter Pixelwert des binären
Arbeitspixels ermittelt, wie in der Kontext-basierten arithmetischen
Codiervorrichtung aus 5 dargestellt ist. Der vorhergesagte
Pixelwert und das Zustandsanzeigesignal werden einer Umordnungseinheit 260 bereitgestellt.
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Die
Umordnungseinheit 260 wählt
einen Übereinstimmungswert
aus der ersten oder der zweiten in der Speichereinheit 230 gespeicherten
Folge als Antwort auf das von der Zustand-Bestimmungseinheit 250 ausgegebene
Zustandsanzeigesignal aus. Mit anderen Worten nimmt die Umordnungseinheit 260 den Übereinstimmungswert
aus der in der Speichereinheit 230 gespeicherten ersten
Folge heraus, falls das Zustandsanzeigesignal den guten Zustand
darstellt, während
der Übereinstimmungswert unter
den Übereinstimmungswerten
ausgewählt wird,
die in der in der Speichereinheit 230 gespeicherten zweiten
Folge enthalten sind, falls das Zustandsanzeigesignal den schlechten
Zustand anzeigt. Anschließend
rekonstruiert die Umordnungseinheit 260 einen bi nären Pixelwert
des binären
Arbeitspixels durch Vergleich des Übereinstimmungswertes mit dem
vorhergesagten Pixelwert aus der Zustand-Bestimmungseinheit 250.
Falls der Übereinstimmungswert
eine Zahl 0 aufweist, wird der vorhergesagte Pixelwert als der rekonstruierte
Pixelwert genommen. Andernfalls, d.h. falls der Übereinstimmungswert eine Zahl
1 aufweist, wird ein invertierter binärer Wert des vorhergesagten
Pixelwertes als der rekonstruierte Pixelwert bestimmt. Jeder rekonstruierte
Pixelwert wird als ein decodiertes binäres Formsignal ausgegeben.
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Die
obigen Decodierprozesse werden wiederholt durchgeführt, bis
alle Pixelwerte des aktuellen binären Blocks rekonstruiert sind.