DE19952683A1

DE19952683A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Senden und Empfangen von Video-Daten

Info

Publication number: DE19952683A1
Application number: DE1999152683
Authority: DE
Inventors: Sang-Ug Kang; Kook-Yeol Yoo
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2019-11-03
Also published as: GB2346284A; DE19952683B4; JP3532476B2; KR100331332B1; KR20000031029A; US6553145B1; CN1263422A; JP2000165865A; GB2346284B; GB9925556D0; CN1151686C

Abstract

Es werden eine Videodatensendevorrichtung für das unterschiedliche Schützen komprimierter Videodaten gegen Fehler gemäß der Signifikanz der Daten und für das Senden der Videodaten und eine Videodatenempfangsvorrichtung für das Dekomprimieren von Videodaten, die durch die Sendevorrichtung gesendet werden, bereitgestellt. Die Videodatensendevorrichtung umfaßt einen Komprimierteil für das Unterscheiden der Signifikanz der Videodaten, das Erzeugen einer gebietsweise klassifizierten Gebietsinformation, das gebietsweise Komprimieren der Videodaten gemäß der Gebietsinformation und das Ausgeben der komprimierten Videodaten und einen Kodierteil für das Empfangen der Gebietsinformation und der komprimierten Videodaten, das gebietsweise Kodieren der komprimierten Videodaten gemäß einer vorbestimmten Kodierregel, die der Signifikanz entspricht, die in der Gebietsinformation eingeschlossen ist, unter Verwendung des RCPC-Kodierverfahrens, das Einschieben einer vorbestimmten Markierung in die kodierten Daten und das Ausgeben kanalkodierter Videodaten über einen Kommunikationskanal. Die Videodatenempfangsvorrichtung umfaßt einen Dekodierteil für das Empfangen der kanalkodierten Videodaten über den Kommunikationskanal, das Extrahieren einer Kodierratenänderungsinformation, die anzeigt, daß die Kodierregel geändert wurde, durch das Detektieren einer Markierung aus den kanalkodierten Videodaten und das Dekodieren der Videodaten gemäß einer entsprechenden Kodierregel für jedes Gebiet; und ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Videodaten, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Senden und Empfangen von Videodaten, die einen unter schiedlichen Fehlerschutz gemäß der Signifikanz der Videoda ten ausführt.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Komprimierte Videodaten sind empfindlich gegenüber Fehlern durch die Eigenschaften der Komprimieralgorithmen. Somit wurde eine Forschung nach Verfahren für die Handhabung von Fehlern durchgeführt, die häufig während der Übertragung von Videoinformation über einen Kommunikationskanal erzeugt wer den.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer konven tionellen Vorrichtung 1 für das Senden und Empfangen von Vi deodaten zeigt. Betrachtet man Fig. 1, so umfaßt die Vor richtung 1 eine Sendestufe 10 und eine Empfangsstufe 12. Die Sendestufe 10 umfaßt einen Videodatenversorgungsteil 100 für das Liefern von Videodaten, einen Videodatenkodierer 102 für das Komprimieren empfangener Videodaten, eine Vorwärts-Feh ler-Korrektur-(FEC)-Kodierer 104 für das Hinzufügen verschie dener Fehlerkorrekturkodes, die Redundanzinformation ein schließen, zu den komprimierten Videodaten als Vorsorge ge genüber Rauschen, das auf einem Kommunikationskanal erzeugt wird, und eine Verschachtelvorrichtung 106 für das Verschach teln eines Bitstromes, der vom FEC-Kodierer 104 erzeugt und ausgegeben wird. Die Empfangsstufe 12 umfaßt eine Entschach telvorrichtung 120 für das Wiedergewinnen des verschachtelten Bitstroms, einen FEC-Dekodierer 122 für das Dekodieren eines Signals (nicht gezeigt), das durch den FEC-Kodierer 104 ko diert wurde und hinzugefügte Fehlerkorrekturkodes aufweist, und das Ausgeben komprimierter Videodaten, einen Videodaten dekodierer 124 für das Wiedergewinnen der komprimierten Vi deodaten, und einen Videosynchronisierer 126.

Im Betrieb des Systems 1 wird ein Videodatensignal, das vom Videodatenversorgungsteil 100 ausgegeben wird, in den Video datenkodierer 102 eingegeben und komprimiert. Die komprimier ten Videodaten werden in den FEC-Kodierer 104 eingegeben, und verschiedene Fehlerkorrekturkodes, die Redundanzinformation einschließen, werden zu den komprimierten Videodaten hinzuge fügt. Die Verschachtelvorrichtung 106 führt ein Verschachteln durch eine Neuanordnung eines Signals, das vom FEC-Kodierer 104 ausgegeben wird, in einer vorbestimmten Sequenz aus, um das Erzeugen von Impulsfolgefehlern zu verhindern, die häufig durch den Schwund in einer drahtlosen Umgebung erzeugt wer den, und überträgt das sich ergebende Signal zu einem Kommu nikationskanal. Die Entschachtelvorrichtung 120 führt eine Entschachtelung des empfangenen Signals, das über den Kommu nikationskanal empfangen wurde, durch und ordnet es wieder in die ursprüngliche Sequenz. Das entschachtelte Signal wird durch den FEC-Dekodierer 122 dekodiert. Der Videodatendeko dierer 124 empfängt das dekodierte Signal und dekomprimiert das dekodierte Signal, um somit die Videodaten zu vermindern. Auf diese Weise geht die konventionelle Vorrichtung 1 zum Senden und Empfangen von Videodaten mit Rauschen um, das dem Kommunikationskanal hinzugefügt werden kann.

Typischerweise wird in der Vorrichtung 1 angenommen, daß die Bits eines Bitstroms, der vom Videodatenkodierer 102 ausgege ben wird, alle dieselbe Signifikanz haben. Die komprimierten Videodaten haben jedoch unterschiedliche Signifikanzebenen. Wenn Videodaten hoher Signifikanz durch einen Fehler beschä digt werden, so wird die Verschlechterung der Bildqualität relativ schwerwiegend. Dieses Problem wird gelöst, indem große Menge von Redundanzinformation den Videodaten hinzuge fügt werden, um die Wiederherstellung der beschädigten Video daten zu erleichtern. In diesem Fall nimmt die Zusatzinforma tion zu, was das Problem mit sich bringt, daß die Kanalrate erhöht wird.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer konventionellen Vorrich tung für das Senden und Empfangen von Videodaten, die das oben beschriebene Problem löst. Betrachtet man Fig. 2 so um faßt die konventionelle Vorrichtung 2 für das Senden und Emp fangen von Videodaten einen Kodierer 202 für einen geschwin digkeitskompatiblen punktierten Faltungskode (RCPC), für das Durchführen von RCPC.

Beim Betrieb der Vorrichtung 2 teilt zuerst ein Videodatenko dierer 200 ein Syntaxelement in mehrere Klassen gemäß der Si gnifikanz des Syntaxelements ein, und übertrag Quellensigni fikanzinformation (SSI), die Information der Klassen ein schließt, an den RCPC-Kodierer 202. Der RCPC-Kodierer 202 ex trahiert Punktierungsregelinformation und überträgt Kodierin formation, die die obige Information einschließt, zu einem Viterbi-Dekodierer 208. Entsprechend führt der RCPC-Kodierer 202 eine Kanalkodierung bei jeder Klasse durch, indem er ein Fehlerkorrekturkodierverfahren anwendet, und der Viterbi-De kodierer 208 dekodiert einen Kanal auf der Basis der Punktie rungsregelinformation, um somit die Fähigkeit der Fehlerkor rektur zu verbessern.

In der Vorrichtung 2 haben die Syntaxelemente komprimierter Videodaten jedoch eine unterschiedliche SSI, und es wird eine variable Längenkodierung gemäß der SSI durchgeführt, so daß jeder Bitstrom der Videodaten eine unterschiedliche Länge ge mäß der Signifikanz der Videodaten hat. Für einen Videodaten bitstrom vor der Faltungskodierung wird die Signifikanz häu fig geändert, und die Kodierregel, die der Signifikanz ent spricht, wird somit während der RCPC-Kodierung auch häufig geändert. Insbesondere wenn das Kodierverhältnis bezüglich kleiner Abschnitte geändert wird, besteht der Nachteil, daß die Wahrscheinlichkeit wächst, daß die Fehlerkorrekturlei stung der Vorrichtung 2 sich durch die Eigenschaften der RCPC verschlechtert, wenn man dies mit der Verwendung eines typi schen Faltungskodierverfahrens vergleicht.

Mittlerweile verwendet ein allgemeiner Videokomprimieralgo rithmus ein Kodierverfahren variabler Länge, eine Vorhersage kodiertechnik, die sich auf einen vorherigen Rahmen oder ei nen vorherigen Makroblock bezieht, zeichnet Kodierinformation unter Verwendung von Verwaltungsinformation auf und führt ei ne Dekodierung auf der Basis der Verwaltungsinformation durch. Wenn jedoch ein Fehler bei der Kodierung eines räumli chen Makroblocks erzeugt wird, so ist es sehr wahrscheinlich, daß dieser Komprimieralgorithmus das Dekodieren des nächsten Rahmens oder Makroblocks beeinträchtigt. Weiterhin kann, wenn ein Fehler in der Verwaltungsinformation erzeugt wird, der Komprimieralgorithmus eine gesamte Videosequenz oder einen gesamten Rahmen beeinträchtigen. Weiterhin wird im Kanalko dierverfahren die Menge der Daten durch das Addieren ver schiedener Fehlerkorrekturkodes zu den komprimierten Videoda ten erhöht.

Somit findet in einer konventionellen Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Videodaten keine Steuerung einer Erhöhung der Daten bei der Kanalkodierung gemäß der Signifikanz der komprimierten Videodaten statt, was den Nachteil ergibt, daß es schwierig ist, eine begrenzte Kanalkapazität effektiv zu verwenden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die obigen Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe der vorliegende Erfindung, eine Videodatensendevorrichtung bereit zu stellen, die eine unterschiedliche Fehlerschutzkanalkodie rung gemäß der Signifikanz der Videodaten durchführt.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Videodatenempfangsvorrichtung für das Empfangen und Wie derherstellen von Videodaten, die durch die Sendevorrichtung kanalkodiert wurden, bereit zu stellen.

Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht darin, eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Videodaten bereit zu stellen, die eine unterschiedliche Feh lerschutzkanalkodierung durchführt, und Videodaten durch ei nen unterschiedlichen Fehlerschutz der Videodaten gemäß der Signifikanz der Videodaten sendet, und die kanalkodierten Vi deodaten empfängt und wieder herstellt.

Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht darin, ein Videodatenkodierverfahren, das durch die Sendevorrichtung ausgeführt wird, bereit zu stellen.

Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht darin, ein Videodatendekodierverfahren, das durch die Empfangsvorrichtung ausgeführt wird, bereit zu stellen.

Somit wird, um die erste Aufgabe zu lösen, eine Videodaten sendevorrichtung bereitgestellt, die folgendes umfaßt: einen Komprimierteil für das Unterscheiden der Signifikanz der Vi deodaten, das Erzeugen von Gebietsinformation, die durch Ge biete klassifiziert ist, das gebietsweise Komprimieren der Videodaten gemäß der Gebietsinformation, und das Ausgeben komprimierter Videodaten; und einen Kodierteil für das ge bietsweise Kodieren der komprimierten Videodaten gemäß einer vorbestimmten Kodierregel, die der Signifikanz entspricht, die in der Gebietsinformation eingeschlossen ist, unter Ver wendung des RCPC-Kodierverfahrens, und das Einschieben einer vorbestimmten Markierung.

Vorzugsweise umfaßt der Komprimierteil folgendes: eine erste Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Empfangen der Videodaten, das Aufteilen der Videodaten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen der Positionen der Makroblöcke der Videoda ten und das Erzeugen von Gebietsinformation, die die Signifi kanzebenen anzeigt. Alternativ kann die erste Gebietsinforma tionversorgungsvorrichtung die empfangenen Videodaten gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten, die durch zeitliche Rahmen unterschieden sind, oder gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten, die durch zeitliche Rahmen und die Signifi kanzebenen der Positionen der Makroblöcke unterschieden sind, in Gebiete aufteilen.

Vorzugsweise umfaßt der Komprimierteil weiter eine Videoda tenkomprimiereinheit, die Information ausgibt, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet einschließt.

Vorzugsweise umfaßt der Kodierteil folgendes: eine erste Ko dierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Ko dierregeltabelle, die Information einschließt, die mit den punktierten Faltungszuständen verbunden ist, in Abhängigkeit von den gebietsweisen Signifikanzebenen; und einen Faltungs kodierer für das Durchführen einer punktierten Faltungskodie rung unter Bezug auf die Kodierregeltabelle, das Einschieben einer vorbestimmten Markierung in ein Gebiet, wenn die Ko dierrate des Gebietes sich gegenüber der Kodierrate des vor angehenden Gebietes geändert hat, und das Ausgeben eines fal tungskodierten Bitstroms.

Vorzugsweise liefert die erste Kodierregeltabellenversor gungseinheit eine Kodierregeltabelle, die so eingestellt ist, daß eine kleine Zahl von Punktierverfahren in einem Gebiet hoher Signifikanz ausgeführt werden, und daß eine große Zahl von Punktierverfahren in einem Gebiet niedriger Signifikanz ausgeführt werden.

Vorzugsweise umfaßt die Faltungskodiereinheit folgendes: ei nen Faltungskodierer für das Durchführen einer Faltungskodie rung mit einer gewissen Rate und das Ausgeben eines faltungs kodierten Bitstroms, und eine Markierungseinschiebe- und Punktierungseinheit für das Empfangen des faltungskodierten Bitstroms, und das Einschieben einer vorbestimmten Markierung in ein Gebiet, dessen Kodierrate geändert wurde, während eine Punktierung unter Bezug auf die Kodierregeltabelle durchge führt wurde.

Vorzugsweise umfaßt die Markierung Information, die die Zahl der Bits pro Gebiet darstellt, und es wird einem Innenrahmen eine größere Zahl von festen Bits als einem Zwischenrahmen zugeordnet.

Vorzugsweise ist die Markierung ein eindeutiger Bitstrom mit einer Länge von (UL) Bits, der sequentiell durch das Eingeben eines erste k-Bit Bitstroms, eines zweiten eindeutigen Bit stroms, der UL Bits aufweist, und eines ersten k-Bit Bit stroms in einen ratenkompatiblen Faltungskodierer für das Durchführen einer Faltungskodierung mit einer gewissen Rate N ausgebildet wird.

Vorzugsweise umfaßt die Videodatensendevorrichtung weiter ei ne Verschachtelvorrichtung für das Empfangen und Verschach teln des faltungskodierten Bitstroms.

Um die zweite Aufgabe zu lösen, wird eine Videodatenempfangs vorrichtung vorgesehen, die folgendes umfaßt: einen Dekodier teil für das Extrahieren einer Kodierratenänderungsinforma tion, die anzeigt, daß sich die Kodierregel geändert hat, durch das Detektieren einer Markierung aus den kanalkodierten Videodaten, und das Dekodieren der Videodaten gemäß einer entsprechenden Kodierregel für jedes Gebiet; und einen Dekom primierteil für das gebietsweise Dekomprimieren der Videoda ten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

Vorzugsweise umfaßt der Dekodierteil folgendes: einen Markie rungsdetektor für das Detektieren einer Markierung, die eine vorbestimmte Eindeutigkeit erfüllt, aus den kanalkodierten Videodaten, und das Liefern der Kodierratenänderungsinforma tion; eine zweite Kodierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die mit den punktierten Faltungszuständen verbunden ist, für jedes Gebiet, das gemäß der Signifikanz der Videodaten aufgeteilt ist, in Erwiderung auf die Kodierratenänderungsinformation; und einen Viterbi- Dekodierer für das Dekodieren eines entschachtelten Signals unter Bezug auf die Kodierregeltabelle und die Kodierratenän derungsinformation und das Ausgeben komprimierter Videodaten.

Vorzugsweise umfaßt der Dekomprimierteil folgendes: eine zweite Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Liefern von Gebietsinformation, die gemäß den Signifikanzebenen der Positionen der Makroblöcke der Videodaten in Gebiete unter teilt ist, für das Anzeigen der Signifikanzebenen; und eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Dekompri mieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

Vorzugsweise umfaßt die Videodatenempfangsvorrichtung weiter eine Entschachtelvorrichtung für das Entschachteln eines ver schachtelten Signals, das über einen Kommunikationskanal emp fangen wurde.

Um die dritte Aufgabe zu lösen, wird eine Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten, die einen Komprimier teil, einen Koodierteil, einen Dekodierteil und einen Dekom primierteil umfaßt, bereitgestellt. Der Komprimierteil umfaßt eine erste Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Emp fangen von Videodaten, das Aufteilen der empfangenen Videoda ten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten, und das Erzeugen von Gebietsinformation, die die Signifikan zebene zeigt; und eine Videodatenkomprimiereinheit für das gebietsweise Komprimieren der Videodaten gemäß der Gebietsin formation und das sequentielle Ausgeben komprimierter Video daten.

Der Kodierteil umfaßt eine erste Kodierregeltabellenversor gungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information einschließt, die mit den punktierten Faltungszu ständen verbunden ist, eine Faltungskodiereinheit für das Durchführen einer punktierten Faltungskodierung unter Bezug auf die Kodierregeltabelle, das Einschieben einer vorbestimm ten Markierung in ein Gebiet, wenn die Kodierrate des Gebie tes sich in Bezug auf die Kodierrate des vorangehenden Gebie tes geändert hat, und das Ausgeben eines faltungskodierten Bitstroms, und eine Verschachtelvorrichtung für das Empfangen und Verschachteln eines faltungskodierten Bitstroms.

Der Dekodierteil umfaßt einen Entschachtelvorrichtung für das Empfangen und Entschachteln eines Signals, das über den Kom munikationskanal übertragen wurde, einen Markierungsdetektor für das Detektieren einer Markierung, die eine vorbestimmte Eindeutigkeit erfüllt, aus den entschachtelten Signalen und das Liefern von Information, die mit der Änderung der Kodier rate verbunden ist, eine zweite Kodierregeltabellenversor gungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information umfaßt, die mit den punktierten Faltungszuständen verbunden ist, in Erwiderung auf die Kodierratenänderungsin formation, und einen Viterbi-Dekodierer für das Ausgeben kom primierten Videodaten durch das Dekodieren der entschachtel ten Signale unter Bezug auf die Kodierregeltabelle und die Kodierratenänderungsinformation.

Der Dekomprimierteil umfaßt eine zweite Gebietsinformations versorgungseinheit für das Aufteilen der Videodaten in Gebie te gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten und das Liefern von Gebietsinformation, die die Signifikanzebenen anzeigt, und eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Wiederherstellen komprimierten Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

Um die vierte Aufgabe zu lösen, wird ein Videodatenkodierver fahren, das einen Komprimierschritt und einen Kodierschritt einschließt, bereitgestellt. Im Komprimierschritt wird die Signifikanz der Videodaten unterschieden, Gebietsinformation, die gemäß der Signifikanz in Gebiete unterteilt ist, wird er zeugt, und die Videodaten werden gebietsweise gemäß der Ge bietsinformation komprimiert. Im Kodierschritt werden die komprimierten Videodaten gebietsweise kodiert, gemäß der Si gnifikanz, die in der Gebietsinformation enthalten ist, unter Verwendung der RCPC-Kodierung, und eine vorbestimmte Markie rung, die anzeigt, das die Kodierrate sich geändert hat, wird in die kodierten Daten eingeschoben.

Um die fünfte Aufgabe zu lösen, wird ein Videodatendekodier verfahren, das einen Dekodierschritt und einen Dekomprimier schritt einschließt, bereit gestellt. Im Dekodierschritt wird eine Markierung aus den kanalkodierten Videodaten detektiert, Kodierratenänderungsinformation, die anzeigt, das sich eine Kodierregel geändert hat, wird extrahiert, und Videodaten werden gemäß einer vorbestimmten Kodierregel für jedes Gebiet kodiert. Im Dekomprimierschritt werden Videodaten gebiets weise unter Bezug auf die Gebietsinformation dekomprimiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die angefüg ten Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einen konven tionellen Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Videodaten zeigt;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Vor richtung für das Senden und Empfangen von Videodaten zeigt, die eine konventionelle ratenkompatible punktierte Faltugsko dierungstechnik (RCPC) verwendet;

Fig. 3A ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Video datensendevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3B ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Video datenempfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm für das Erläutern der Signifi kanz durch die Positionen eines komprimierten Videodatenbi stroms, der gemäß der H-263 Norm erzeugt wird, auf der die Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Videodaten der vor liegenden Erfindung gegründet werden kann;

Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer regionale Segmentierung für einen nach der Position unterschiedlichen Fehlerschutz, der auf eine Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung an gewandt werden kann, zeigt;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer regionale Segmentierung für einen zeitlich unterschiedlichen Fehler schutz zeigt, die auf eine Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung an wendbar ist;

Fig. 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer regionalen Segmentierung für einen zeitlich und örtlich unterschiedli chen Fehlerschutz zeigt, der auf eine Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;

Fig. 8 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Bitstroms, der durch eine ratenkompatible gepunktete Faltung (RCPC) in einer Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung kodiert wurde; und

Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens für das Erzeugen einer Markierung bezüglich eines RCPC kodierten Bitstroms in einer Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Betrachtet man Fig. 3A, so umfaßt eine Videodatensendevor richtung, die denselben Namen wie in Fig. 3a trägt, gemäß der vorliegenden Erfindung einen Komprimierteil 30 und einen Kodierteil 32. Der Komprimierteil 30 umfaßt eine erste Ge bietsinformationsversorgungseinheit 304 und eine Videodaten komprimiereinheit 306. Der Kodierteil 32 umfaßt eine erste Kodierregeltabellenversorgungseinheit 320, eine Faltungsko diereinheit 322 und eine Verschachtelungseinheit 328. Die Faltungskodiereinheit 322 umfaßt einen Faltungskodierer 324 und eine Markierungseinschub- und Punktierungseinheit 326. Betrachtet man Fig. 3B, so umfaßt eine Videodatenempfangs vorrichtung 3b gemäß der vorliegenden Erfindung einen Deko dierteil 34 und einen Dekomprimierteil 36. Der Dekodierteil 34 umfaßt eine Entschachtelungseinheit 342, einen Markie rungsdetektor 344, eine zweite Kodierregeltabellenversor gungseinheit 346 und einen Viterbi-Dekodierer 348. Der Dekom primierteil 36 umfaßt eine zweite Ortsinformationsversor gungseinheit 362 und eine Videodatendekomprimiereinheit 364.

Fig. 4 zeigt die Struktur eines Bitstroms komprimierter Vi deodaten, der von einem Videodatenkomprimierer in einer Vor richtung für das Senden und Empfangen von Videodaten auf der Basis einer H-263 Norm ausgegeben wird. Da eine Vorrichtung für das Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorlie genden Erfindung eine Markierung verwendet, so kann sie kom patible zur H-263 Norm sein, die im wesentlichen eine Markie rung verwendet. Betrachtet man Fig. 4, so haben die Syntax elemente des komprimierten Videodatenbitstroms eine unter schiedliche Signifikanz. Wenn beispielsweise ein Bildstart kode (PSC), ein Zeitreferenzkode (TR) und ein Bildtypkode (PTYPE) die höchste Signifikanz, beispielsweise eine Signifi kanz von 3, haben, so haben die anderen Kodes PQUANT, CPM, PEI und GN jeweils beispielsweise eine Signifikanz von 2, die niedriger ist als die Signifikanz des Bildstartkodes (PSC), des Zeitreferenzkodes (TR) und des Bildtypkodes (PTYPE). Wie oben beschrieben wurde, hat der Bitstrom unterschiedliche Si gnifikanzebenen in Abhängigkeit von der Position im Bitstrom, so daß es nicht wünschenswert ist, daß eine identische Kanal kodiertechnik auf diese unterschiedlichen Signifikanzebenen angewandt wird. In der Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Videodaten gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Tatsache Videodaten in Gebiete aufgeteilt, wodurch die Signifikanz der Videodaten unterschieden wird, während sie komprimiert werden, wobei die Information über die Gebiete, die die unterschiedlichen Si gnifikanzebenen anzeigt, als ein komprimierter Videodaten bitstrom kodiert wird, und eine Faltungskanalkodierung durch geführt wird. Hier wird die Kanalkodierung durch das Ausfüh ren einer unterschiedlich punktierten Faltungskodierung jedes Videodatengebietes, das unterschiedliche Signifikanzebenen aufweist, auf der Basis der Verwendung verschiedener Kodier regeltabellen für jede unterschiedliche Signifikanz durchge führt. Somit wird ein unterschiedlicher Fehlerschutz gemäß der Signifikanz der Videodaten angewandt.

Betrachtet man nochmals Fig. 3, so teilt die erste Gebiet sinformationsversorgungseinheit 304 in der Videodatensende vorrichtung 3a Videodaten in Gebiete ein, indem sie die Si gnifikanz der Videodaten unterscheidet. In dieser Ausfüh rungsform werden nun drei Verfahren für das Unterscheiden der Signifikanz der Videodaten beschrieben. Dies dient jedoch nur der beispielhaften Erläuterung und schränkt nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung ein, die durch die angefügten An sprüche definiert wird. Diese Verfahren werden nun beschrie ben, um die Signifikanz durch die Positionen der Makroblöcke in den Videodaten zu unterscheiden, um die Signifikanz durch die Rahmen der Videodatenrahmen zu unterscheiden, und um die Signifikanz durch die Kombination der Positionen und der Rah men zu unterscheiden.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Gebietsseg mentierung durch die Signifikanzebenen von Makroblöcken in einem Rahmen eines "Quadratur Common Intermediate Formats (QCIF)" als erstes Verfahren unter den obigen Verfahren dar stellt. Betrachtet man Fig. 5, so können, wenn i einen Wert zwischen 0 und 98 annimmt, Makroblöcke M_i jeweils in belie bige Gebiete oder beliebige Grenzen aufgeteilt werden. Hier ist als Beispiel gezeigt, daß jeder Makroblock in Gebiete R₁, R₂ und R₃ und Grenzen B₁ und B₂ unterteilt ist. Wenn die Quel lensignifikanzinformation (SSI), die die Signifikanz der Ge biete R₁, R₂ und R₃ anzeigt, als SSI₁, SSI₂ und SSI₃ darge stellt wird, wenn die Punktierungsregeln eingestellt werden, um die Notwendigkeit und den ausreichenden Zustand einer Ra tenkompatibilität bezüglich jeder der Gebiete R₁, R₂ und R₃ zu erfüllen, als A₁, A₂ und A₃ festgesetzt werden, und wenn SSI₁ < SSI₂ < SSI₃, so wird die Beziehung, die durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt wird, erfüllt:

Zahl der Punktierungen von A₁ <
Zahl der Punktierungen von A₂ <
Zahl der Punktierungen von A₃ (1)

Jedes der Gebiete R₁, R₂ und R₃, das wie oben beschrieben un terteilt wurde, wird durch das Anwenden jeder der Punktie rungsregeln A₁, A₂ und A₃ auf Kodes, die mit einer Mutterrate faltungskodiert sind, kodiert. Somit wird das Gebiet R₁ mit der niedrigsten Kodierrate kodiert, da es die kleinste Anzahl von Punktierungen hat, und das Gebiet R₃ wird mit der höch sten Kodierrate kodiert, da es die größte Anzahl von Punktie rungen hat. Mit anderen Worten, der Schutz gegen Fehler wird durch das Zuweisen der meisten Redundanzen zum signifikante sten Gebiet (wenn es kodiert wird) verstärkt. Die Möglich keit, daß ein signifikanterer Teil durch einen Fehler beschä digt wird, wird durch die Verwendung eines solchen Verfahrens einer variablen Kodierrate vermindert. Mittlerweile werden die Makroblöcke M₀ bis M₉₈ sequentiell durch einen (nicht ge zeigten) Videokodierer kodiert, und der Bitstrom, der vom Ko dieren abhängt, wird in einem (nicht gezeigten) entsprechen den Puffer gespeichert. Der Bitstrom wird mit einer vorbe stimmten Rate RCPC kodiert.

Fig. 6 zeigt en Beispiel einer Gebietssegmentierung durch Rahmen gemäß der Zeit eines Videodatenrahmens als zweites Verfahren unter den oben erwähnten Verfahren. Betrachtet man Fig. 6, so werden, wenn ein anfänglicher Innenrahmen, der unter der Bedingung von t = 0 erzeugt wird, durch F₀ darge stellt wird, und n eine beliebige ganze Zahl bezeichnet, die Innenrahmen F₁, F₂, . . ., F_n sequentiell erzeugt, und es wird dann ein Innenrahmen F₀ unter der Bedingung t = 0 erzeugt. Im allgemeinen wird die Größenbeziehung zwischen der Rahmenquel lensignifikanzinformation FSSI₀ bis FSSI_n, die die Signifi kanz der Rahmen gemäß den Eigenschaften einer Videokompri miervorrichtung anzeigt, durch die folgende Gleichung 2 aus gedrückt:

FSSI₀ < FSS₁ < . . . < FSSI_n (2)

Somit wird die Größenbeziehung zwischen den Punktierungs reglen FA_i der Rahmen durch die folgende Gleichung 3 ausge drückt:

Zahl der FA₀ < Zahl der FA₁ < . . . < Zahl der FA_n (3)

Im allgemeinen können die obigen Gleichungen, da viele Zwi schenbilder zwischen Innenbildern existieren können, verall gemeinert durch die folgende Gleichung 4 ausgedrückt werden:

(FSSI₀. . .FSSI_i-1) < (FSSI₀. . .FSSI_j-m) < . . . < (FSSI_j. . .FSSI_n) (4)

wobei i, j, m und n beliebige ganze Zahlen bezeichnen.

Fig. 7 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines gebiets-Zeit abhängigen differentiellen Schutzverfahrens, das durch ein Kombinieren des differentiellen Schutzverfahrens mittels des Gebietes, das unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde, und des differentiellen Schutzverfahrens mittels der Zeit, das unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben wurde, als ein drittes Verfahren unter den drei oben beschriebenen Signifikanzunter scheidungsverfahren ausgebildet wird. Betrachtet man Fig. 7, so werden, wenn ein anfänglicher Innenrahmen, der im Zustand von t = 0 erzeugt wird, als F₀ dargestellt wird, und n eine beliebige ganze Zahl bezeichnet, Zwischenrahmen F₁, F₂, . . . F_n sequentiell erzeugt, bis t n wird. Dann wird ein Innenrahmen F₀ erzeugt unter der Bedingung t = 0. Jeder der Rahmen F₀, F₁, . . ., F_n kann in erste und zweite Gebiete R₁ und R₂ gemäß der Signifikanz der Position jeder der Makroblöcke aufgeteilt werden. Wenn die Videodaten n Rahmen umfassen, und jeder Rah men in eine beliebige Zahl m von Gebieten aufgeteilt ist, so wird die Kodierregel FAA jedes Rahmens durch die folgende Gleichung 5 ausgedrückt:

FA_j = {{F₀R₁ . . ., F₀R_m, F₀B₁, . . ., F₀B_(m-1), F₀A₀, . . ., F₀A_0m}
{F₁R₁ . . ., F₁R_m, F₁B₁, . . ., F₁B_(m-1), F₁A₀, . . ., F1A0m} . . . (5)
{F_nR₁ . . ., F_nR_m, F_nB₁, . . ., F_nB_(m-1), F_nA₀, . . ., F_nA_0m}}

Der Betrieb der Videodatensendevorrichtung 3a, wie sie oben beschrieben ist, wird nun unter Bezug auf die Fig. 3A be schrieben. In Fig. 3A ist ein Datensignal, das den Fluß der Videodaten anzeigt, durch eine durchgehende Linie gezeigt, und ein Steuersignal, das nicht die Videodaten darstellt, ist durch eine gepunktete Linie dargestellt.

Im Komprimierteil 30 teilt die erste Gebietsinformationsver sorgungseinheit 304 Videodaten durch das Unterscheiden der Signifikanz der Videodaten gemäß einem Verfahren unter den oben unter Bezug auf die Fig. 5 bis 7 beschriebenen Signi fikanzunterscheidungsverfahren auf, und erzeugt Gebietsinfor mation, die die Signifikanz der Videodaten anzeigt, und gibt diese aus. Hier kann die Gebietsinformation Gebietsdaten um fassen, die das Gebiet darstellen, in welchem die entspre chenden Videodaten existieren, Quellensignifikanzinformation, die die Signifikanz eines entsprechenden Gebietes darstellen, und Kodierregelinformation, die die Kodierregel bezüglich dem entsprechenden Gebiet darstellen. Da es wünschenswert ist, die Gebietsinformation während der Komprimierung der Videoda ten zu erzeugen, ist dargestellt, daß die Videodaten nicht in die Gebietsinformationseinheit 304 eingegeben werden. Die Vi deodatenkomprimiereinheit 306 komprimiert die Videodaten ge mäß Gebieten gemäß der Gebietsinformation und gibt sequenti ell komprimierte Videodaten aus. In dieser Ausführungsform gibt die Videodatenkomprimiereinheit 306 Information über die Zahl der Bits pro Gebiet, entsprechend der Information, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet einschließt, aus. Vorzugs weise stellt hier die Information über die Zahl der Bits pro Gebiet die Zahl der Bits jeder der segmentierten Gebiete je des Rahmens als eine feste Bitzahl dar, unter Berücksichti gung der Tatsache, daß eine Markierung sehr empfindlich ge genüber einem Fehler ist. Das heißt, im Falle einer Gebiets unterteilung durch Rahmen gemäß der Zeit, wie das unter Bezug auf die Fig. 6 und 7 beschrieben wurde, hat ein Innenrah men im allgemeinen zehn mal soviel Bits wie ein Zwischenrah men, so daß vorzugsweise unterschiedliche Zahlen fester Bits dem Innenrahmen und dem Zwischenrahmen zugewiesen werden. Das heißt, vorzugsweise wird eine kleine Zahl von Bits dem Zwi schenrahmen zugeordnet, und es wird eine relativ große Zahl von Bits dem Innenrahmen zugeordnet.

Im Kodierteil 32 liefert die erste Kodierregeltabellenversor gungseinheit 320 eine Kodierregeltabelle, die Information be züglich der punktierten Faltungsbedingungen einschließt. Die Fahltungskodiereinheit 322 führt eine punktierte Faltungsko dierung unter Bezug auf die erste Faltungsregeltabelle durch. Hier ist die erste Faltungskodierregeltabelle vorzugsweise so angelegt, daß eine kleine Zahl von Punktierungen in einem si gnifikanteren Gebiet durchgeführt werden kann, und daß eine große Zahl von Punktierungen in einem weniger signifikanten Gebiet durchgeführt werden kann. Die Faltungskodierungsein heit 322 gibt einen faltungskodierten Bitstrom durch das Ein schieben einer Markierung in ein Gebiet, in welchem eine Ko dierrate sich geändert hat, aus. In dieser Ausführungsform führt der Faltungskodierer 324 der Faltungskodiereinheit 322 eine Faltungskodierung durch, um einen faltungskodierten Bit strom auszugeben, und die Markierungseinschub- und Punktie rungseinheit 326 empfängt den faltungskodierten Bitstrom und schiebt eine Markierung in das Gebiet ein, dessen Kodierrate sich geändert hat, während das Punktieren unter Bezug auf die erste Kodierregeltabelle durchgeführt wird. Eine Markierung, die in den faltungskodierten Bitstrom eingeschoben ist, muß eindeutig ein, und ein Verfahren zum Hinzufügen und Übertra gen einer Syntax, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet dar stellt, kann als ein Markierungserzeugungsverfahren verwendet werden. Ein Bitstrom, in welchen eine Punktierungsfaltung und eine Markierung eingeschoben wurden, wird durch den Ver schachtelvorrichtung 328 verschachtelt und zu einem Kommuni kationskanal übertragen. Dieser kanalkodierte Bitstrom wird gemäß seiner Signifikanz unterschiedlich gegen Fehler ge schützt.

Der Betrieb der Videodatensendevorrichtung 3b wird nun unter Bezug auf Fig. 3B beschrieben. In Fig. 3B ist ein Datensi gnal, das den Fluß der Videodaten anzeigt, durch eine durch gezogene Linie gezeigt, und ein Steuersignal, das nicht die Videodaten anzeigt, ist durch eine gepunktete Linie ähnlich wie in Fig. 3A gezeigt.

Wenn ein gesendetes Signal über einen Kommunikationskanal empfangen wird, so führt die Entschachtelungseinheit 342 im Dekodierteil 34 eine Entschachtelung durch. Der Markierungs detektor 344 detektiert eine Markierung, die eine vorbe stimmte eindeutige Form hat, aus dem entschachtelten Signal und extrahiert eine Kodierratenänderungsinformation aus der Markierung. Die zweite Kodierregeltabellenversorgungseinheit 346 liefert eine Kodierregeltabelle, die die Information ein schließt, die die Punktierungsfaltungsbedingungen in Erwide rung auf die Kodierratenänderungsinformation betrifft. Die zweite Kodierregeltabelle basiert auf der ersten Kodierregel tabelle, die für das Kodieren verwendet wurde. Der Viterbi- Dekodierer 348 dekodiert das entschachtelte Signal unter Be zug auf die zweite Kodierregeltabelle und die Kodierratenän derungsinformation, um somit komprimierte Videodaten auszuge ben.

Im Dekomprimierteil 36 liefert die zweite Gebietsinformati onsversorgungseinheit 362 Gebietsinformation über Gebiete, die gemäß der Signifikanz durch Positionen der Videodaten klassifiziert sind, für das Darstellen der Signifikanzebenen.

Die Gebietsinformation ist gleich der Gebietsinformation, die durch die erste Gebietsinformationsversorgungseinheit 304 im Komprimierteil 30 geliefert wird. Die Videodatendekomprimier einheit 364 dekomprimiert Videodaten gebietsweise unter Bezug auf die Gebietsinformation und gibt Videodaten aus.

In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, gibt die Videodatenkomprimiereinheit 306 im Komprimierteil Information aus, die die Zahl der Bits pro Gebiet darstellt, und die Faltungskodiereinheit 322 im Kodierteil 32 schiebt die Information in eine Markierung ein. Der Markierungsdetektor 344 im Dekodierteil 34 extrahiert so wohl die Kodierratenänderungsinformation als auch die Infor mation, die die Zahl der Bits pro Gebiet betrifft, die in der Markierung enthalten sind, in Abhängigkeit davon, ob die Mar kierung detektiert wird. Somit kann, wenn der Viterbi-Deko dierer 348 die Dekodierung durchführt, die Zahl der Bits in einem Gebiet erkannt werden, indem Bezug genommen wird auf die Information, die die Zahl der Bits pro Gebiet betrifft, die in der Markierung enthalten ist. Somit kann der Viterbi- Dekodierer 348 die gebietsweise Dekodierung durchführen.

Eine Alternative zum Einschieben einer Markierung wird nun beschrieben. Da der Bitstrom, in den die Markierung einge schoben wird, ein faltungskodierter Datenbitstrom ist, muß die Markierung unter Verwendung eines Kodes, der sich vom oben verwendeten Kode unterscheidet, ausgebildet werden. Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Markierungserzeugungsverfah rens, das das alternative Faltungskodierverfahren verwendet. Betrachtet man Fig. 9, so empfängt, wenn k beispielsweise auf eine beliebige ganze zahl eingestellt wird, die eine be schränkte Länge darstellt, ein Faltungskodierer, der eine vorbestimmte Kodierrate aufweist (beispielsweise 1:N, wobei N eine positive reelle Zahl ist) einen Bitstrom, an den eine Information von k Bits an das vordere und das hintere Ende eines einzelnen Kodewortes, wie beispielsweise 16 aufeinan derfolgende Bits mit dem Wert "0" in der H-263 Norm, angefügt sind. Der Faltungskodierer der Fig. 9 für das Erzeugen einer Markierung führt eine Faltungskodierung des Bitstroms durch und gibt einen Bitstrom aus, der eine Länge von (16 + 2) Bits aufweist. Vorzugsweise ist die Markierung ein Bitstrom, der eine Länge von (16) Bits aufweist, der konstant unter den Bitströmen erzeugt wird. Diese Markierung wird in einen Bit strom eingefügt, der durch die Faltungskodiereinheit 322 fal tungskodiert ist, verschachtelt durch die Verschachtelungs einheit 328 und zu einem Kommunikationskanal übertragen. Im Dekodierteil 34 extrahiert der Markierungsdetektor 344 die Kodierratenänderungsinformation durch das Detektieren einer eindeutigen Markierung, und die Dekodierung wird unter Be rücksichtigung des entsprechendes Gebietes durchgeführt, bis die nächste Markierung empfangen wird. Somit führt der Viter bi-Dekodierer 348 eine Dekodierung durch, bis die eindeutige Markierung erkannt wird, so daß eine gebietsweise Dekodierung erreicht wird.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines Rahmenbitstroms, in den eine Markierung durch die Videodatensendevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingeschoben wurde. Betrachtet man Fig. 8, so sind die Gebietsdaten R₀, R₁ und R₂ gebietsweise in jedem Rahmen 0, Rahmen 1 und Rahmen 2 angeordnet, und eine Markierung ist zwischen die Gebietsdaten R₀, R₁ und R₂, deren Kodierrate geändert werden soll, eingeschoben. Somit werden Gebietsdatenbitströme mit unterschiedlichen Kodierraten durch eine Markierung voneinander getrennt, so daß jede der Ge bietsdaten R₀, R₁ und R₂ mit ihrer entsprechenden Kodierrate kodiert werden kann. Die Videodatensendevorrichtung, die Vi deodatenempfangsvorrichtung und die Videodatensende- und emp fangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwenden die Markierung, wie das oben beschrieben ist, so daß eine Kompatibilität mit der H-263 Norm geliefert wird.

Wie oben beschrieben wurde, führt die Videodatensendevorrich tung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kanalkodierung durch ein unterschiedliches Schützen der Videodaten gegen ei nen Fehler gemäß der Signifikanz der Videodaten durch, und die Videodatenempfangsvorrichtung führt gemäß der vorliegen den Erfindung eine Kanaldekodierung durch und stellt Videoda ten wieder her, die unterschiedlich gegen einen Fehler ge schützt sind, wenn sie empfangen werden, um wirksam Fehler zu handhaben, die wahrscheinlich auf einem Kommunikationskanal erzeugt werden. Es werden auch eine Vielzahl von Rahmen als eine Einheit behandelt, so daß eine feste Zahl von Punktier regeln auf einen beliebigen Rahmen angewandt werden kann, und so daß die Komplexität eines Systems, die durch das Ändern der Kodierrate zu jeder Zeit verursacht wird, vermindert wer den kann.

Claims

1. Videodatensendevorrichtung, die eine unterschiedlichen Fehlerschutz für das Komprimieren von Videodaten verwendet, die Videodaten unterschiedlich gegenüber Fehlern unter Ver wendung einer ratenkompatiblen punktierten Faltungskodierung (RCPC) schützt und die Videodaten aussendet, umfassend:
einen Komprimierteil für das Unterscheiden der Signifi kanz der Videodaten, das Erzeugen einer Gebietsinformation, die durch Gebiete klassifiziert ist, das gebietsweise Kompri mieren der Videodaten gemäß der Gebietsinformation und das Ausgeben der komprimierten Videodaten; und
einen Kodierteil für das gebietsweise Kodieren der kom primierten Videodaten gemäß einer vorbestimmten Kodierregel, die der Signifikanz entspricht, die in der Gebietsinformation eingeschlossen ist, unter Verwendung des RCPC-Kodierverfah rens, und das Einschieben einer vorbestimmten Markierung.

2. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 1, wobei der Kompri mierteil folgendes umfaßt:
eine erste Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Empfangen der Videodaten, das Aufteilen der Videodaten in Ge biete gemäß den Signifikanzebenen der Positionen von Makro blöcken der Videodaten, und das Erzeugen von Gebietsinforma tion, die die Signifikanzebenen anzeigt; und
eine Videodatenkomprimiereinheit für das Komprimieren der Videodatengebiete gemäß der Gebietsinformation und das sequentielle Ausgeben der komprimierten Videodaten.

3. Videodatensendevorrichtung, die einen differentiellen Feh lerschutz verwendet, nach Anspruch 1, wobei der iComprimier teil folgendes umfaßt:
eine Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Emp fangen der Videodaten, das Aufteilen der Videodaten in Gebie te gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten, die sich durch zeitliche Rahmen unterscheiden, und das Erzeugen von Gebiets information, die die Signifikanzebenen anzeigt; und
eine Videodatenkomprimiereinheit für das Komprimieren der Videodatengebiete gemäß der Gebietsinformation und das sequentielle Ausgeben der komprimierten Videodaten.

4. Videodatensendevorrichtung, die eine unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 1, wobei der Kompri mierteil folgendes umfaßt:
eine ersten Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Empfangen der Videodaten, das Unterteilen der Videodaten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen der Videodaten, die durch zeitliche Rahmen unterschieden werden, und der Signifi kanzebenen der Positionen der Makroblöcke der Videodaten, und das Erzeugen von Gebietsinformation, die die Signifikanzebe nen anzeigt; und
eine Videodatenkomprimiereinheit für das Komprimieren der Videodatengebiete gemäß der Gebietsinformation und das sequentielle Ausgeben komprimierter Videodaten.

5. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedliche Fehlerschutz verwendet, nach den Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Videodatenkomprimiereinheit Information, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet einschließt, ausgibt.

6. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 1, wobei der Kodierteil folgendes umfaßt:
eine erste Kodierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information bezüglich der punktierten Faltungsbedingungen in Abhängigkeit der ge bietsweisen Signifikanzebenen einschließt; und
einen Faltungskodierer für das Durchführen der punktier ten Faltungskodierung unter Bezug auf die Kodierregeltabelle, das Einschieben einer vorbestimmten Markierung in ein Gebiet, wenn die Kodierrate des Gebiets sich bezüglich der Kodierrate des vorherigen Gebietes geändert hat, und das Ausgeben eines faltungskodierten Bitstroms.

7. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 6, wobei die erste Ko dierregeltabellenversorgungsseinheit eine Kodierregeltabelle liefert, die so ausgelegt ist, daß eine kleine Anzahl von Punktierverfahren auf einem Gebiet mit hoher Signifikanz und eine große Anzahl von Punktierverfahren auf einem Gebiet niedriger Signifikanz durchgeführt werden.

8. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 6, wobei die Faltungs kodierungseinheit folgendes umfaßt:
einen Faltungskodierer für das Durchführen der Faltungs kodierung mit einer gewissen Rate und das Ausgeben eines fal tungskodierten Bitstroms; und
eine Markierungseinschub- und Punktierungseinheit für das Empfangen des faltungskodierten Bitstroms und das Ein schieben einer vorbestimmten Markierung in ein Gebiet, dessen Kodierrate geändert wurde, während die Punktierung unter Be zug auf die Kodierregeltabelle durchgeführt wurde.

9. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 1 oder 8, wobei die Markierung Information enthält, die die Zahl der Bits pro Ge biet darstellt.

10. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 9, wobei einem Innen rahmen eine größere Zahl fester Bits als eine Zwischenrahmen zugewiesen wird.

11. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 1 oder 8, wobei die Markierung ein eindeutiger Bitstrom mit einer Länge von (UL) Bits ist, der durch das sequentielle Eingeben eines ersten k-Bit Bitstroms, eines zweiten eindeutigen Bitstroms, der UL Bits aufweist und eines ersten k-Bit Bitstroms in einem ra tenkompatiblen Faltungskodierer für das Durchführen einer Faltungskodierung mit einer gewissen Rate N ausgebildet wird.

12. Videodatensendevorrichtung, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 8, wobei sie ferner ei ne Verschachtelvorrichtung für das Empfangen und Verschachte ln des faltungskodierten Bitstroms umfaßt.

13. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz für das Dekodieren von Videodaten verwen det, die komprimiert sind, unterschiedlich gegen Fehler unter Verwendung des RCPC-Kodierverfahrens geschützt sind und über einen Kommunikationskanal übertragen wurden, und das Wieder herstellen der Videodaten, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
einen Dekodierteil für das Extrahieren von Kodierra tenänderungsinformation, die anzeigt, daß sich die Kodierre gel geändert hat, durch das Detektieren einer Markierung aus den kanalkodierten Videodaten, und das Dekodieren der Video daten gemäß einer entsprechenden Kodierregel für jedes Ge biet; und
einen Dekomprimierteil für das gebietsweise Dekomprimie ren der Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

14. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 13, wobei der De kodierteil folgendes umfaßt:
einen Markierungsdetektor für das Detektieren einer Mar kierung, die eine vorbestimmte Eindeutigkeit aufweist, aus den kanalkodierten Videodaten, und Liefern der Kodierratenän derungsinformation;
eine zweite Kodierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, verbunden mit den punk tierten Faltungsbedingungen für jedes Gebiet, das gemäß der Signifikanz der Videodaten unterteilt ist, in Erwiderung auf die Kodierratenänderungsinformation; und
einen Viterbi-Dekodierer für das Dekodieren eines ent schachtelten Signals unter Bezug auf die Kodierregeltabelle und die Kodierratenänderungsinformation und das Ausgeben kom primierter Videodaten.

15. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 13, wobei der De komprimierteil folgendes umfaßt:
eine zweite Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Liefern von Gebietsinformation, die in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen der Positionen der Makroblöcke der Videoda ten aufgeteilt ist, für das Anzeigen der Signifikanzebenen; und
eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsin formation.

16. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 13, wobei der De komprimierteil folgendes umfaßt:
eine zweite Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Liefern von Gebietsinformation, die in Gebiete aufgeteilt ist gemäß den Signifikanzebenen der Rahmen der Makroblöcke der Videodaten für das Anzeigen der Signifikanzebenen; und
eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsin formation.

17. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 13, wobei der De komprimierteil folgendes umfaßt:
eine zweite Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Liefern von Gebietsinformation, die in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen der zeitlichen Rahmen der Videodaten und der Signifikanzebenen der Positionen der Makroblöcke der Rah men aufgeteilt ist, für das Anzeigen der Signifikanzebenen; und
eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsin formation.

18. Videodatenempfangsvorrichtung, die einen unterschiedli chen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 13, wobei sie wei ter eine Entschachtelvorrichtung für das Entschachteln eines verschachtelten Signals, das über einen Kommunikationskanal empfangen wurde, umfaßt.

19. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz für das Komprimieren der Vi deodaten verwendet, die Videodaten unter Verwendung einer ra tenkompatiblen punktierten Faltungskodierung (RCPC) unter schiedliche gegen Fehler schützt, das Übertragen der Videoda ten zu einem Kommunikationskanal, das Dekodieren der empfan genen kanalkodierten Daten und das Dekomprimieren der Video daten, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
einen Komprimierteil;
einen Kodierteil;
einen Dekodierteil; und
einen Dekomprimierteil,
wobei der Komprimierteil folgendes umfaßt:
eine erste Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Empfangen von Videodaten, das Teilen der empfangenen Videoda ten in Gebiete gemäß der Signifikanzebene der Videodaten und das Erzeugen von Gebietsinformation, die die Signifikanzebene zeigt; und
eine Videodatenkomprimiereinheit für das gebietsweise Komprimieren der Videodaten gemäß der Gebietsinformation und das sequentielle Ausgeben der komprimierten Videodaten, wobei der Kodierteil folgendes umfaßt:
eine erste Kodierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information bezüglich der punktierten Faltungsbedingungen enthält;
eine Faltungskodiereinheit für das Durchführen der punk tierten Faltungskodierung unter Bezug auf die Kodierregelta belle, das Einschieben einer vorbestimmten Markierung in ein Gebiet, wenn die Kodierrate des Gebietes sich in Bezug auf die Kodierrate des vorherigen Gebietes geändert hat, und das Ausgeben eines faltungskodierten Bitstroms; und
eine Verschachtelvorrichtung für das Empfangen und Vers chachteln eines faltungskodierten Bitstroms, wobei der Deko dierteil folgendes umfaßt:
eine Entschachtelvorrichtung für das Empfangen und Ent schachteln eines Signals, das über den Kommunikationskanal übertragen wurde;
einen Markierungsdetektor für das Detektieren einer Mar kierung, die eine vorbestimmte eindeutige Form erfüllt, aus den entschachtelten Signalen und das Liefern von Information, die die Änderung einer Kodierrate betrifft;
eine zweite Kodierregeltabellenversorgungseinheit für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information ein schließt, die die punktierten Faltungszustände betrifft, in Erwiderung auf die Kodierratenänderungsinformation; und
einen Viterbi-Dekodierer für das Ausgeben komprimierter Videodaten durch das Dekodieren der entschachtelten Signale unter Bezug auf die Kodierregeltabelle und die Kodierratenän derungsinformation, und der Dekomprimierteil folgendes um faßt:
eine zweite Gebietsinformationsversorgungseinheit für das Aufteilen der Videodaten in Gebiete gemäß den Signifikan zebenen der Videodaten und das Liefern von Gebietsinformati on, die die Signifikanzebenen anzeigt; und
eine Videodatendekomprimiereinheit für das gebietsweise Wiederherstellen der komprimierten Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

20. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 19, wobei die erste Gebietsinformationsversorgungseinheit die Vi deodaten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen von Makro blöcken der Videodaten für jede Position aufteilt und Ge bietsinformation erzeugt, und die zweite Gebietsinformations einheit die Gebietsinformation extrahiert.

21. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 19, wobei die erste Gebietsinformationsversorgungseinheit die Vi deodaten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen für jeden Rahmen der Videodaten aufteilt und Gebietsinformation er zeugt, und die zweite Gebietsinformationseinheit die Gebiets information extrahiert.

22. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 19, wobei die erste Gebietsinformationsversorgungseinheit die Vi deodaten in Gebiete gemäß den Signifikanzebenen für jeden zeitlichen Rahmen der Videodaten und für jede Position eines Makroblocks des Rahmens aufteilt, und Gebietsinformation er zeugt, und die zweite Gebietsinformationseinheit die Gebiets information extrahiert.

23. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 19, wobei die Videodatenkomprimiereinheit die Videodaten gebiets weise gemäß der Gebietsinformation komprimiert, sequentiell die komprimierten Videodaten ausgibt und erste Information ausgibt, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet einschließt, und der Viterbi-Dekodierer die entschachtelten Signale unter Bezug auf die Kodierregeltabelle, die Kodierratenänderungsin formation und die erste Information dekodiert.

24. Sende- und Empfangsvorrichtung für Videodaten, die einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 19, wobei die erste Kodierregeltabellenversorgungseinheit eine Kodierregeltabelle liefert, die so aufgebaut ist, daß sie ei ne kleine Anzahl von Punktierungsverfahren einem hoch signi fikanten Gebiet zuweist, und daß sie eine große Zahl von Punktierungsverfahren einem Gebiet mit niedrigerer Signifi kanz zuweist, und der Faltungskodierer eine Markierung ein schiebt, die Information einschließt, die sich auf die Zahl der Bits für jedes Gebiet unter Bezug auf die erste Informa tion enthält.

25. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz für das Komprimieren von Videodaten verwendet und die Videodaten unterschiedlich gegen Fehler schützt unter Verwendung einer ratenkompatiblen punktierten Faltungskodie rung (RCPC), wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) einen Komprimierschritt, der die folgenden Unter schritte beinhaltet:
- 1. (a-1) Unterscheiden der Signifikanz der Videodaten;
- 2. (a-2) Erzeugen von Gebietsinformation, die in Ge biete gemäß der Signifikanz unterteilt ist; und
- 3. (a-3) gebietsweises Komprimieren der Videodaten ge mäß der Gebietsinformation; und
b) einen Kodierschritt, der die folgenden Unterschritte umfaßt:
- 1. (b-1) gebietsweises Kodieren der komprimierten Vi deodaten gemäß der Signifikanz, die in der Gebietsinformation enthalten ist, unter Verwendung einer RCPC Kodierung; und
- 2. (b-2) Einschieben einer vorbestimmten Markierung, die anzeigt, daß eine Kodierrate geändert wurde, in die ko dierten Daten.

26. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei der Erzeu gungsschritt der Gebietsinformation den Schritt der Erzeugung einer Gebietsinformation, die in Gebiete geteilt ist gemäß der Signifikanzebene für jede Position eines Makroblocks von Videodaten einschließt.

27. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei der Erzeu gungsschritt für die Gebietsinformation den Schritt der Er zeugung von Gebietsinformation, die in Gebiete gemäß der Si gnifikanz für jeden Rahmen der Videodaten aufgeteilt ist, einschließt.

28. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei der Gebiet sinformationserzeugungschritt den Schritt der Erzeugung von Gebietsinformation, die in Gebiete gemäß der Signifikanz für jeden Rahmen der Videodaten und für jede Position eines Ma kroblocks jedes Rahmens aufgeteilt ist, einschließt.

29. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei der Videoda tenkomprimierschritt die folgenden Unterschritte einschließt: Gebietsweises Komprimieren der Videodaten gemäß der Gebiets information und sequentielles Ausgeben komprimierten Videoda ten; und Ausgeben von Information, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet einschließt.

30. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei der Faltungs kodierungsschritt der Schritt des Durchführens einer RCPC-Ko dierung gemäß der Kodierregeltabelle ist, die so eingestellt ist, daß eine kleine Zahl von Punktierungsverfahren einem hoch signifikanten Gebiet zugewiesen wird, und daß eine große Zahl von Punktierungsverfahren einem Gebiet mit niedriger Si gnifikanz zugewiesen wird, und der Faltungskodierer eine Mar kierung einschiebt, die Information einschließt, die mit der Zahl der Bits für jedes Gebiet verbunden ist, mit Bezug auf die erste Information.

31. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei die Markie rung Information einschließt, die die Zahl der Bits für jedes Gebiet anzeigt.

32. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 31, wobei einem Innen rahmen eine größere Zahl fester Bits als einem Zwischenrahmen zugeordnet werden.

33. Videodatenkodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 25, wobei es weiter den Schritt des Verschachtelns eines faltungskodierten Bitstroms umfaßt.

34. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz für das Dekodieren kanalkodierten Videodaten, verwendet, die komprimiert, unter Verwendung einer RCPC-Ko dierung unterschiedliche gegen Fahler geschützt und über ei nen Kommunikationskanal übertragen werden, wobei das Verfah ren folgendes umfaßt:

a) einen Dekodierschritt; und
b) einen Dekomprimierschritt für das gebietsweise De komprimieren von Videodaten mit Bezug auf die Gebietsinforma tion,

wobei der Dekodierschritt (a) folgende Unterschritte um faßt:

1. (a-1) Detektieren einer Markierung aus den kanalkodier ten Videodaten;
2. (a-2) Extrahieren einer Kodierratenänderungsinformation, die anzeigt, daß eine Kodierregel geändert wurde; und
3. (a-3) Dekodieren von Videodaten gemäß einer vorbestimm ten Kodierregel für jedes Gebiet.

35. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 34, wobei der Dekodier schritt (a-3) folgendes umfaßt:
einen Markierungsdetektionsschritt für das Detektieren einer Markierung, die eine vorbestimmte Eindeutigkeit er füllt, aus entschachtelten Signalen, und Liefern der Kodier ratenänderungsinformation;
einen zweiten Kodierregeltabellenversorgungsschritt für das Liefern einer Kodierregeltabelle, die Information ent hält, die mit den punktierten Faltungszuständen verbunden ist, in Erwiderung auf die Kodierratenänderungsinformation; und
einen Viterbi-Dekodierschritt für das Ausgeben kompri mierten Videodaten durch das Dekodieren der entschachtelten Signale unter Bezug auf die Kodierregeltabelle und die Ko dierratenänderungsinformation.

36. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 34, wobei der Dekompri mierschritt die folgenden Unterschritte aufweist:
Liefern einer zweiten Gebietsinformation, die gebiets weise gemäß der Signifikanzebene für jede Position eines Ma kroblocks von Videodaten unterteilt ist, und die Signifikan zebene anzeigt; und
Gebietsweises Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

37. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 34, wobei der Schritt der Wiederherstellung folgende Unterschritte umfaßt:
Liefern einer zweiten Gebietsinformation, die gemäß der Signifikanzebene für jeden zeitlichen Rahmen der Videodaten in Gebiete unterteilt ist, und die Signifikanzebene anzeigt; und
Gebietsweises Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

38. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 34, wobei der Dekompri mierschritt folgende Unterschritte umfaßt:
Liefern zweiter Gebietsinformation, die gemäß der Signi fikanzebene für jeden zeitlichen Rahmen eines Makroblocks von Videodaten und für jede Position eines Makroblocks jedes Rah mens in Gebiete aufgeteilt ist, und die Signifikanzebene an zeigt; und
Gebietsweises Dekomprimieren von Videodaten unter Bezug auf die Gebietsinformation.

39. Videodatendekodierverfahren, das einen unterschiedlichen Fehlerschutz verwendet, nach Anspruch 34, wobei es weiter den Schritt des Empfangens von verschachtelten Daten über einen Kommunikationskanal und das Entschachteln der verschachtelten Videodaten umfaßt.