DE2225652B2

DE2225652B2 - Verfahren und Einrichtung zur Codierung und Decodierung von Videosignalen

Info

Publication number: DE2225652B2
Application number: DE2225652A
Authority: DE
Inventors: Armin Heinz Rueschlikon Frei; Hans Rudolf Schindler; Peter Thalwil Vettiger
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-06-03
Filing date: 1972-05-26
Publication date: 1980-09-04
Also published as: CA996276A; US3825832A; IT955538B; DE2225652A1; FR2140245B1; GB1341179A; DE2225652C3; CH522330A; FR2140245A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Codierung und Decodierung von Videosignalen.

Zur Codierung eines Videosignals, das durch Rasterabtastung eines Bildes entstanden ist, braucht man im Prinzip 2" Bits pro Bildpunkt, wenn man 2" verschiedene Grautöne erhalten will, also z. B. 6 Bits pro Bildpunkt bei Stufen. Es hat sich aber herausgestellt, daß bei der Codierung erhebliche Einsparung möglich ist, weil im Videosignal viel redundante oder irrelevante Information enthalten ist, die man für eine Wiederherstellung des Bildes mit ausreichender Qualität nicht benötigt.

Erstens sind die Bildpunkte innerhalb eines Bildes wie auch in zv.ei aufeinanderfolgenden Bildern statistisch nicht völlig voneinander unabhängig. Zweitens sind für den menschlichen Betrachter wegen der Eigenschaften des Auges und des Sehvorgangs gewisse Bildveränderungen gar nicht wahrnehmbar. Und drittens ist man bei vielen Anwendungen bereit, geringe Qualitätsverminderungen bei der Bildwiedergabe in Kauf zu nehmen, wenn die wesentliche Information erhalten bleibt.

Eine Verminderung der im Durchschnitt pro Bildpunkt für die Codierung benötigte Anzahl von Bits ergibt erhebliche Einsparungen sowohl bei der Übertragung als auch bei der Speicherung der codierten Video-Information. Deshalb sind schon verschiedene Verfahren zur Infcrniations-Reduktion bei der Codierung vorgeschlagen worden.

Bei einem bekanntge¹ vordenen Verfahren wird die Information eines ganzer. Bildes gespeichert, und es wird für einen Bildpunkt nur dann eine Angabe gemacht und codiert, wenn er in zwei aufeinanderfolgenden Bildern einen Helligkeitsunterschied aufweist, der einen festgesetzten Wert überschreitet Mit einem solchen

s Verfahren benötigt man nur noch etwa ein Bit pro Bildpunkt, Dies scheint das erreichbare Minimum zu sein; jedoch ist der technische Aufwand sehr groß und für eine breitgestreute Anwendung nicht vertretbar.

Andere'bekanntgewordene Verfahren gehen von der

ίο Tatsache aus, daß die meisten Bilder einerseits große Bereiche geringer Helligkeitsunterschiede (helle, dunkle Flächen) und andererseits begrenzte Bereiche mit Helligkeitssprüngen (Kanten zwischen Hell und Dunkel) enthalten. Für diese beiden Informationsarien kann man zwei unterschiedliche Codierungen verwenden.

Aus der US-Patentschrift 35 73 364 ist ein Signalübertragungssystem bekannt, das mit Deltamodulation arbeitet, bei abrupten Signaländerungen diese jedoch mittels Pulscodemodulation überträgt Dieses Verfahren erfordert für die Codierung Jer Abtastwerte vergleichsweise viel Codebits.

In der US-Patentschrift 34 39 753 ist ein zwei Codierungsarten verwendendes Verfahren zum blockweisen Übertragen von pulscodierten Abtastproben

>5 beschrieben. Dabei ist festgelegt, wie viele Abtastproben pro Block höchstens in der einen, viele Codebits erfordernden Codierungsart übertragen werden dürfen. Daher sind Zähler erforderlich, die auf den Höchstwert voreingestellt werden und nach dessen Erreichen das

jo Umschalten auf die zweite Codierungsart für den Rest eines Blockes steuern.

Aus der US-Patentschrift 34 22 227 ist ein Übertragungsverfahren für Videosignale bekannt, bei dem kleine Amplitudenänderungen in einem ersten Code übertragen werden, während für große Amplitudenänderungen ein erweiterter Code benutzt wird. Die den großen Amplitudenänderungen entsprechenden erweiterten Codebitgruppen einer AbtastzeMe verden gespeichert und während der dem Zeilenrücklauf entsprechenden Zeit übertragen.

It US-Patent 30 71727 wurde vorgeschlagen, die Bildpunkte in Bereichen geringer Änderungen durch 8-Bit-PCM-Wörter zu codieren, und an den Übergängen 4-Bit-Differenz-PCM-Codierung zu verwenden. Zu jedem Codewert von 8 Bits bzw. 2 χ η Bits wird ein zusätzliches Kennzeichenbit benötigt, um die Codierungsart anzugeben. Dieses Verfahren erfordert eine relativ große Bitzahl pro Bildpunkt, besonders dann, wenn die »flachen« Partien den größeren Teil der Bilder ausmachen.

Das US-Patent j4 03 226 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Abtastpunkte in Gruppen behandelt werden. Ein Wert jeder Gruppe wird durch ein 8-ßit-PCM-Wert codiert, die übrigen werden in 4-Bit-Differenz-PCM dargestellt. Dem vo'.l codierten Wert jeder Gruppe muß eine Positionsangabe in codierter Form hinzugefügt werden, wodurch die erforderliche Bitzahl erhöht wird. Außerdem müssen die Abtastwerte für jeweils eine ganze Gruppe von

M) Bildpunkten gespeichert und gemeinsam ausgewertet werden.

Schließlich wurde noch ein Codiervnnahren mit zwei Betriebsarten in dem Artikel »Stop-Scan Edge Detection System for Interplanetary Television Transmis-

i.ι sion« von W. K. Pritt beschrieben, veröffentlicht im Konferenzbericht »IRE National Symposium on Space Electronics & Telementry, 1962« (Paper 43). Bei diesem Verfahren werden die Kanten, d. h. Sprünge in der

Intensität, durch zwei Codeangaben dargestellt: J Bits für die Amplitude (Differenz-PMC), und 4 Bits für die Position des Übergangs. Im übrigen wird die gesamte Bildinformation nach Ausfilterung der höherfrequenten Anteile der Übergänge durch Deltamodulation codiert. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die erforderliche Behandlung der Signale auf zwei getrennten Wegen. Die Bildinformation muß zweimal abgetastet werden, oder sie muß nach der ersten Auswertung bis zur zweiten Auswertung gespeichert werden. Im Empfänger muß das Videosignal wieder aus zwei Bestandteilen zusammengesetzt werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß für die Übergänge neben der Amplitudeninformation noch die Bitposition angegeben werden muß, wofür immerhin je 4 Bits erforderlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Codierung und Decodierung von Videosignalen anzugeben, das möglichst wenig Binärinformation pro Biidpunkt erfordert. Dies soii einmal erreicht werden durch die Kombination zweier besonders geeigneter Codierungsarten, außerdem dadurch, daß möglichst wenige Steuer- oder Hilfsbits verwendet werden, die ja keine eigentliche Bildinformation übertragen. Außerdem soll sich dieses Verfahren mit einer einfachen Schaltungsanordnung und möglichst wenig Hilfsspeicher-Kapazität durchführen lassen.

Diese Forderungen werden erfüllt durch ein Verfahren zur Codierung und Decodierung von Videosignalen, bei dem die Codierung abhängig vom Amplitudenverlauf durch zwei verschiedene Pulsmodulationsverfahren erfolgt, das dadurch gekennzeichnet is::, daß das eine Modulationsverfahren das der Deltamodulation und das andere das der Differenz-Pulscode-Moclulation ist und daß zur Kennzeichnung der Übergänge von einer Codierungsart zur anderen jeweils Code-Bitgruppen benutzt werden, die selbst auch Videosienal-Differenzwerte sind.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß von der Codierung keine Vorbehandlung oder Aufspaltung des Videosignals und demnach auch keine Speicherung erforderlich ist. Die Codierung erfolgt fortlaufend in Echtzeit, und es entsteht ein kontinuierlicher Bitstrom, aus dem mit geringer Zeitverschiebung in einem sehr einfach aufgebauten Decodierer das Videosignal wieder rekonstruiert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden Text anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 Schema der Delta-Codierung mit dreifacher Abtastfrequenz und Majoritätsauswahl zur Reduzierung der Anzahl zu übertragender Bits,

Fig. 2 Schema der Majoritätsauswahl und der Bit-Rekonstruktion bei einer Delta-Codierung gemäß Fig. 1,

F i g. 3 Quantisierungs-Kennlinie für DPCM mit unterschiedlichen Abständen der Quantisierungs-Stufen,

F i g. 4 Beispiel eines Videosignal-Intervalls mit Codierung durch zwei verschiedene Code-Arten samt Umschaltung zwischen den Betriebsarten,

Fig.5 Schema des Einsetzens von Markierbits zur Unterscheidung an sich gleicher Bitfolgen,

F i g. 6A und 6B Blockschaltbild eines Codierers und eines Decodieren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 6C eine Vorausschau-Schaltungsanordnung für den Codierer von Fig.6A zur Verhinderung von Kantenflimmern,

F i g. 7A und 7B Blockschaltbild der Auswertungseinheiten für einen Codierer und Decodierer gemäß Fig. 6Aund6B.

Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens τ besteht darin, das Videosignal je nach seinem Amplitudenverlauf abwechselnd entweder durch Della-Modulation oder durch Differenz-Pulscode-Modula.tion — im folgenden DPCM genannt — zu codieren, wobei der Übergang zur DPCM-Codierung durch das, Auftreten

ίο bestimmter Kombinationen von Delta-Bits gekennzeichnet wird, während der Übergang zur Delta-Codierung durch bestimmte Paare von DPCM-Codewörtern angezeigt wird. Es werden keine besonderen Positionsangaben benötigt, um die Übergangsstellen zu kenn-

ι ι zeichnen,

Delta-Codierung

Die Delta-Codierung der Signalintervalle geringer Ämpiitudenänderung wird nach einem besonderen

>o Schema vorgenommen, das in Fig. 1 und F i g. 2 dargestellt ist. Es wird davon ausgegangen, daß das Signal, welches digitalisiert werden soll, mindestens mit der Nyquist-Frequenz Λ = 2f_f abgetastet werden muß. wobei i_f die zu übertragende Grenzfrequenz des

r> Videosignals ist.

Im hier beschriebenen Codierverfahren wird für die Delta-Codierung jedoch mit der dreifachen Nyquist-Frequt.-i/., also 34 abgetastet. Pro Nyquistintervall fallen deshalb drei Delta-Bits an, wie dies in Zeilen IA

in und 1 B von F i g. 1 zu sehen ist. Von jeder 3-Bit-Gruppe wird aber im allgemeinen nur ein Bit übertragen, das dem Bit entspricht, welches in der Dreiergruppe die Majorität hatte. Zeile IB zeigt die unkomprimierte. Zeile IC die komprimierte Codierung. Für die

π Übertragung ist also trotz der Abtastrate von 3Λ nur die Bitrate f, erforderlich. Auf der Empfängerseite wird schematisch aus jeder »1« die Bitgruppe »101« rekonstruiert, und aus jeder »0« die Bitgruppe »010«. Hieraus wird durch Addition bzw. Subtraktion des

J'. Amplitudenquantums q das Signal wiederhergestellt. Die durch die schematische Dekompression entstehenden Fehler sind, wie in Zeilen 1D und 1 E zu sehen ist, nur geringfügig.

Das vollständige Schema für die Kompression der

■>i Delta-Codierung auf der Senderseite (Codierer) und für die Rekonstruktion auf der Empfängerseite (Decodierer) ist in der Tabelle in Fig. 2 dargestellt. Die beiden letzten Zeilen dieser Tabelle enthalten die Ausnahmefälle, in denen keine Kompression, d. h. Majoritätsauswahl erfolgt, weil in diesen beiden Fällen die unkomprimierten Delta-Bits als Dreiergruppv,- zur Kennzeichnung einer Umschaltung von Delta- auf DPCM-Codierung benutzt werden.

Es wird angenommen, daß in den Fällen, wo dreimal hintereinander ein Delta-Schritt in gleicher Richtung (positiv oder negativ) notwendig ist, ein weiterer steiler Amplitudenanstieg bzw. -abfall bevorsteht, für den die DPCM-Codierung besser geeignet ist als die Delta-Codierung. Deshalb erfolgt an diesen Stellen eine Umschaltung. Dieser Vorgang wird noch im Zusammenhang mit F i g. 4 beschrieben.

DPCM-Codierung

Für die DPCM-Codierung werden die Amplituden-

t>5 differenzen nur mit der einfachen Abtastfrequenz f, abgetastet Jeder Differenzwert wird durch ein 3-Bit-Codewort dargestellt, so daß also acht verschiedene Werte dargestellt werden können.

Eine mögliche Quantisierungskennlinie für die DPCM-Codierung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Nichtlinearität der Kennlinie (größere Abstände der Quantisierungsstufen bei höheren Differenzwerten) nutzt die von der Amplitudendifferenz abhängige Fehlertoleranz des Auges aus, um den Bereich der Codierung bei gleicher Bit?.nzahl zu vergrößern.

tn Fig.3 ist auch die Quantisierungskennlinie für Delta-Codierung eingetragen, die im Abstand +q bzw. — q zur Abszisse verläuft (Quantisierungsschritt nur abhängig vom Vorzeichen, unabhängig vom Absolutwert des Differenzsignals).

Die günstigsten Werte für die Quantisierungsstufen in DPCM werden am besten empirisch ermittelt. Sie können evtl. am Codierer variabel einstellbar gemacht werden. Der kleinste DPCM-Wert könnte statt 2t? z. B. auch 1,5(7 oder 3<7 sein.

Codierungsbeispiei mit Umschaltung /wischen zwei
Codierungsarten

In Fig.4 ist an einem Beispiel gezeigt, wie ein Signalintervall nach dem erfindungsgemäßen Verfahren codiert wird. Die stetig verlaufende Kurve stellt das Original-Videosignal dar, die Treppenkurve das aus den codierten Werten rekonstruierte Signal. Die Differenz zwischen der Treppenkurve und der stetigen Kurve ist das jeweils zu codierende Differenzsignal. Zeile A zeigt die umkomprimierten Delta-Bits, Zeile B die zur Übertragung gelangenden Code-Bits (Delta) bzw. Cc le-Wörter (DPCM).

Links in Zeile A sind zwei Gruppen ungleicher Delta-Bits zu sehen, die durch Abtastung mit 3Λ entstehen, und von denen — wie in F i g. 2 gezeigt — je ein Majoritätsbit ausgewählt wird. Dann beginnt der steile Anstieg des Videosignals, wodurch sich die Delta-Bitgruppe »111» ergibt. Diese Gruppe wird nicht komprimiert, sondern unverändert übertragen, bewirkt aber eine Umschaltung zur DPCM-Codierung. Die Umschaltfunktion ist durch die Doppelstriche am Kästchen dieser Bitgruppe in Zeile B angedeutet. Von dieser Stelle an wird mit einfacher Frequenz f_s abgetastet, deshalb ist die Schrittweite von da an dreimal so groß. In jedem Abtastzeitpunkt wird der Differenzwert entsprechend der Kennlinie der Fig. 3 durch 3 Bits codiert (je ein Kästchen in Zeile B).

Rückschaltung von der DPCM- zur Delta-Dodierung

Wenn das Videosignal wieder in einen flachen Bereich übergeht, pendelt die aus den DPCM-Codewörtern rekonstruierte Treppenkurve hin und her («Leerlauf« — wie bei der Delta-Codierung konstanter Amplitudenwerte). An dieser Stelle soll wieder zum Delta-Betrieb übergangen werden. Das Kennzeichen kann entweder ein n-maliger Wechsel des Vorzeichens (erstes Bit jedes Codewortes) ohne Rücksicht auf den Amplitudenwert sein, oder ein einmaliger Wechsel des Vorzeichens, wobei das zweite Codewort den kleinsten DPCM-Wert darstellt Die zweite Lösung ist für das Ausführungsbeispiel angenommen und in Fig.4 gezeigt Selbstverständlich sind noch weitere Varianten für die Kennzeichnung des Obergangs möglich.

In Zeile B von F i g. 4 sind die beiden Codewärter, an denen der Obergang zur anderen Betriebsart erkannt wird, mit Doppelstrichen versehen (»000« und »111«). Nach dem Auftreten des zweiten dieser beiden Codewörter wird wieder im Delta-Betrieb codiert Die Abtastung erfolgt also wieder mit dreifacher Frequenz 34 und aus je drei Delta-Bits wird das Majoritätsbit zur Übertragung ausgewählt, wie dies mit den drei Bitgruppen rechts in Zeile A und B gezeigt ist.

Zur Verdeutlichung seien die verschiedenen Abtastfrequenzen und Übertragungscode-Bitraten hier noch- -, mais gegenübergestellt: Bei Delta-Codierung erfolgt die Abtastung mit dreifacher Frequenz 34 Wegen der Majoritätsauswahl ist aber die Bitrate für den zu übertragenden Code nur 4

Bei DPCM-Codierung dagegen erfolgt die Abtastung in mit einfacher Frequenz 4 Da aber jedesmal drei Bits anfallen, ist die Bitrate für die zu übertragenden Codewärter 34

Die eigentliche Übertragung erfolgt aber nicht mit

zwei verschiedenen Bitraten, sondern mit einer

i) konstanten mittleren Bitrate fs- Deshalb wird ein Pufferspeicher benötigt. Dies wird weiter unten am Beispiel einer erfindungsgemäßen Codiereinrichtung eezeifft.

Markierbits

Aus einem im Codierer erzeugten Bitstrom, wie er in Zeile B von Fig. 4 dargestellt ist, kann ein Decodierer grundsätzlich erkennen, wann ein Wechsel der Codierungsart (Betriebsart) erfolgen muß, damit die eintreffenden Binärzeichen richtig decodiert werden können.

Es gibt jedoch Sonderfälle, die eine Zugabe von Hilfsbits oder Markierbits erforderlich machen, damit eine eindeutige Zuordnung möglich ist. Es können nämlich im Delta-Betrieb drei gleiche Bits im Bitstrom nicht nur dann auftauchen, wenn eine Umschaltung erfolgen soll (wenn also keine Kompression oder Majoritätsauswahl vorgenommen wurde); es ist auch möglich, daß im komprimierten Delta-Bitstrom dreimal hintereinander das gleiche Bit erscheint. So kann z. B. aus der unkomprimierten Bitfolge Ί0Γ10Γ0ΙΓ die komprimierte Bitfolge TlT entstehen, die aber keinesfalls eine Umschaltung auf DPCM-Codierung veranlassen soll.

Diese beiden verschiedenen Situationen, in denen im Delta-Betrieb drei gleiche Binärzeichen aufeinanderfolgen, werden durch zusätzliche Markierbits unterschieden. Das Schema hierfür ist in F i g. 5 gezeigt

F i g. 5A zeigt zwei Fälle, bei denen keine Umschaltung erfolgt, bei denen also der Delta-Betrieb beibehalten wird. Im komprimierten Delta-Code wird an drei gleiche Bits (die durch Majoritätsauswahl selber aus je 3 unkomprimierten Bits entstanden sind) je ein ungleiches Markierbit angehängt. Die Markierbits sind in der Zeichnung in Klammern gesetzt. Sie übertragen keine Video-Information und werden vom Decodierer einfach unterdrückt, nachdem sie bewirkt haben, daß die drei vorangehenden gleichen Bits durch je 3 Rekonstruktionsbits ersetzt werden, aber keine Betriebsartumschaltung bewirken.

In F i g. 5B sind acht verschiedene Fälle dargestellt, in denen ein Obergang vom Delta- zum DPCM-Betrieb erfolgt Jedesmal wird an die Gruppe dreier gleicher Delta-Bits (im Kästchen), die nicht komprimiert sind, von denen jedes einen Delta-Signalschritt bedeutet und die außerdem gemeinsam als Umschaltungskennzeichen dienen, zuerst ein gleiches und danach ein ungleiches Markierbit (in Klammern dargestellt) angehängt Das erste Markierbit erhöht die Anzahl aufeinanderfolgender gleicher Bits auf mindestens vier, woran der Decodierer erkennen kann, daß nicht die in Fig.5A dargestellte Situation vorliegt Das zweite, ungleiche Markierbit ist zur Abgrenzung erforderlich, weil erstens vor der Umschaltgruppe noch ein oder zwei weitere

gleiche Bits vorkommen können, und weil zweitens nach der Umschaltung wieder die gleichen Bits wie die der Umschaltgruppe als DPCM-Codewörter auftreten können.

Wenn der Decodierer feststellt, daß er bei einem Übergang das zweite Markierbit empfangen hat, bewirkt er folgendes:

a) Umschaltung auf DPCM-Betrieb;

b) Unterdrückung der beiden zuletzt empfangenen Markierbits;

c) direkte Weitergabe der drei vorangehenden gleichen Bits zur Signalrekonstruktion (keine Expansion);

d) Expansion der evtl. noch vorher empfangenen ein oder zwei gleichen Bits (angedeutet durch gestrichelte Linie in der zweiten bis vierten und in der siebten Zeile), d. h. Umwandlung jedes dieser Komprimierten Bits in drei unkomprimierte Bits vor der Weitel gäbe ^ur Signairekonstrukiion.

Die im linken Teil der Fig.5B erscheinenden einzelnen Markierbits haben nicht mit dem Übergang zu tun. Sie sind von der gleichen Art wie die in Fig. 5A gezeigten und hier nur zur Veranschaulichung der verschiedenen möglichen Fälle eingesetzt. Immer werden die im linken Teil der Fig.5B stehenden Bits (außer den Markierbits) durch je drei Delta-Bits ersetzt: die innerhalb der gestrichelten Linien stehenden Bits können aber erst verarbeitet werden, wenn die ganze nachfolgende Übergangsgruppe einschließlich Markierbits empfangen und erkannt worden ist.

Innerhalb der DPCM-Codierung sind keine Markierbits erforderlich, weil nur 3-Bit-Codewörter mit eindeutiger Zuordnung vorkommen, auch beim Übergang zur Delta-Codierung.

Codierer/Decodierer

Ausführungsbeispiele eines Codierers und eines Decodierers, die zur Durchführung des beschriebenen Codierverfahrens geeignet sind, werden anhand von F i g. 6A und 6B im folgenden beschrieben.

Beim Codierer wird d^s von einer Kamera 11 erzeugte Videosignal zuerst durch ein Tiefpaßfilter 13 in der Bandbreite beschränkt, z.B. auf IMHz. Das Videosignal wird über einen Verstärker 15 einer Subtrahierschaltung 17 zugeführt, in welcher die Differenz aus dem Original-Analog-Videosignal und einem aus dem digital codierten Signal rekonstruierten Videosignal gebildet wird. Das Differenzsignal gelangt an einen Quantisierer 19. Der Quantisierer hat 10 Ausgangsleitungen, nämlich zwei Leitungen für die positive und negative Delta-Quantisierung und acht Leitungen für die acht möglichen DPCM-Stufen. Es ist jeweils ein von den zwei Delta-Leitungen und eine von den acht DPCM-Leitungen erregt

Die Quantisierer-Ausgangsleitungen sind mit einer Auswertungseinheit 21 verbunden, die ein für die Erfindung wesentlicher Bestandteil des Codierers ist Diese Einheit tastet die quantisierten Signale ab und stellt aus den aufeinanderfolgenden Abtastwerten die erforderliche Codierungs-Betriebsart fest Sie gibt Ausgangssignale ab. die zur lokalen Rekonstruktion des codierten Videosignals mittels eines Digital-Analog-Umsetzers 23 und eines Integrators 25 dienen, sowie die Bitfolgen samt Markierbits, welche an den Empfänge/ übertragen werden sollen. Die Auswertungseinheit des Codierers wird anhand von F i g. 7A noch genauer beschrieben.

Ein Taktgeber 27 liefert der Auswertungseinheit die einfache und die dreifache Abtastfrequenz f, und 3/i; im vorliegenden Ausführungsbeispiel 2 MHz und 6 MHz für eine Videobandbreite von 1 MHz.

Die Bitfolgen aus der Auswertungseinheit werden einem dynamischen Pufferspeicher 29 zugeführt. Dieser kann die Binärzeichen mit verschiedenen Bitraten aufnehmen und mit einer konstanten Bitrate /» die durch einen vom Taktgeber 27 gesteuerten Frequenzwähler 31 festgelegt wird, abgeben. Die Bitrate Sa beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 3 MHz.

Je nach Beschaffenheit des zu codierenden Videosignals kann es vorkommen, daß der Speicher die Tendenz hat, überzulaufen oder leer zu werden. Diese extremen Fälle müssen unbedingt vermieden werden. Es ist deshalb eine Verstärkungsregelung 33 vorgesehen, die ein Eingangssignal erhält, das den Füllungsgrad des Puffers angibt, und die ein Steuersignal an den

FiniranrrcyArctärL· Ar Ii αΚίτίΚ» Wird OST S^SiChSf ZU YOÜ

(Überschreitung eines Grenzwertes), so wird die Verstärkung in 15 vermindert. Dadurch werden alle Differenzsignale verkleinert, und es werden mehr Abtastwerte im Delta-Betrieb codiert als im DPCM-Betrieb. Damit fallen automatisch weniger Bits pro Zeiteinheit an, so daß der Puffer wieder seinen mittleren Füllungsgrad erreichen kann. Bei zu starker Entleerung des Puffers wird die Verstärkung vergrößert. Dadurch werden relativ mehr Abtastwerte in DPCM codiert, so daß sich der Puffer wieder auffüllen kann. Die durch die Verstärkungsregelung hervorgerufene Verfälschung der Dynamik wird im Decodierer wieder kompensiert.

Als Pufferspeicher-Einrichtung 29 eignet sich eine Parallelschaltung mehrerer dynamischer Schieberegister, deren Eingänge und Ausgänge durch je einen Ringschalter zyklisch mit dem Gesamt-Eingang bzw. -Ausgang des Puffers verbunden werden können. Während eine Gruppe nebeneinanderliegender Schieberegister (etwa die Hälfte aller Schieberegister) gefüllt ist, wird das im Zyklus »davor« liegende Register gerade aufgefüllt, und das »dahinter« liefende gerade entleert. Aus der relativen Stellung des Eingangsrin^chalters und des Ausgangsringschalters zueinander läßt sich der jeweilige Füllungsgrad bestimmen.

Ein geeigneter Decodierer ist in Blockform in F i g. 6B dargestellt. Er hat an seinem Eingang einen Pufferspeicher 51, der dem Codierer-Puffer 29 entspricht Mit dem Ausgang des Puffers ist eine Auswertungseinheit 53 verbunden, die anhand von F i g. 7B noch etwas genauer beschrieben wird. Sie stellt aus dem eintreffenden Bitstrom die Betriebsart fest, unterdrückt die Markierbits, und gibt auf getrennten Ausgangsleitungen die Delta- und DPCM-Signale ab. Zur zeitlichen Steuerung erhält sie die Taktsignale /_s und 3/* die ein Taktregenerator 55 aus der Bitrate fe des Übertragungskanals ableitet Die Auswertungseinheit gibt außerdem ein Lese-Steuersigrial an den Puffer 51 ab. In den Puffer werden die eintreffenden Binärzeichen mit konstanter Bitrate fe eingegeben. Doch müssen die Bits je nach Betriebsart mit zwei verschiedenen Frequenzen ausgelesen werden: im Delta-Betrieb ein Bit pro Zeiteinheit im DPCM-Betrieb drei Bits pro Zeiteinheit

Die Codesignale aus der Auswertungseinheit gelangen an einen nachfolgenden Digital-Analog-Umsetzer 57, aus dessen analogem Ausgangssignal in einer Int igrierschaltung 59 das Videosignal rekonstruiert wird. Über einen Verstärker 61 und ein Tiefpaßfilter 63 gelangt das Videosignal zur Abbildung an eine Bildschirmeinheit 65.

Weil im Codierer eine Verstärkungsregelung erfolgte, um den Füllungsgrad des Puffers möglichst konstant zu halten, muß auch im Decodierer die Verstärkung .bhängig von der Füllung des Puffers gesteuert werden, um die Dynamikkompression zu kompensieren. Hierzu -, ist die Verstärkungssteuerung 67 vorgesehen. Wenn sich im Codierer der Puffer zu Überfüllen beginnt, weil zuviel Signalanteile in DPCM codiert werden (höhere Bitrate), muß die Verstärkung vermindert werden. Wenn das entsprechende Signalintervall im Decodierer den _l() Speicher verläßt, hat der Speicher die Tendenz, leer zu werden, weil im DPCM-Betrieb die Entnahme-Bitrate beim Puffer höher als im Durchschnitt ist; dann muß die Verstärkung vergrößert werden, um am Schluß wieder den richtigen Arnplitudenwert des Analogsignals zu ι erreichen.

Auswertungseinheiten

Die Auswertuiigseinheiten sind die für das beschrie- >,, bene Verfahre;, wesentlichen Bestandteile des Codierers und des Decodierers. Sie sind in Blockform in F i g. 7A und 7B dargestellt.

Am Eingang der Auswertungseinheit des Codierers ist eine Abtastvorrichtung 81 vorgesehen, die mit den ₂s Ausgangsleitungen des Quantisierers, nämlich acht Parallelleitungen für DPCM-Signaie und zwei Leitungen für Delta-Signale, verbunden ist. Von diesen Leitungen ist je eine pro Grunpe ständig erregt entsprechend den beiden in F i g. 3 gezeigten Kennli- ;<> nien. Das Delta-Signal kann durch eine Zwangsbitschaltung 83 mit Hilfe von Steuersignalen 51 und 52 auf Werte eingestellt werden, die unabhängig vom Quantisierer sind. Der Zweck dieser Schaltung wird aber erst weiter unten beschrieben, und es sei hier angenommen, j, daß die Schaltung 83 das Delta-Signal vom Quantisierer unverändert passieren läßt

Im Delta-Betrieb tastet die Abtastvorrichtung 81 die beiden Delta-Leitungen mit der Frequenz 3/j ab und gibt die entstehenden Impulse auf den beiden Delta-Leitungen an eine Betriebsartsteuerung 85, den Digital-Analog-Umsetzer 23 (Fig.6A) und eine Majoritätsschaltung 87 weiter. Im DPCM-Betrieb wenden die acht DPCM-Leitungen mit der einfachen Abtastfrequenz f_s abgetastet und die entstehenden Impulse auf den acht Ausgangsieitungen an die Betriebsartsteuerung 85, den Digital-Analog-Umsetzer 23 im Rückkopplungszweig und an eine Codierschaltung mit Parallel-Serie-Umsetzer91 weitergegeben.

Die Betriebsartsteuerung ist so eingerichtet, daß sie aus der Kombination aufeinanderfolgender Abtastimpulse feststellen kann, wann eine Umschaltung vom Delta-Betrieb zum DPCM-Betrieb bzw. umgekehrt erfolgen muß (wie dies bereits anhand von F i g. 2 und Fig.4 erläutert wurde). Nach jeder Umschaltung ist einer ihrer beiden Steuerausgänge mit dem betreffenden Steuersignal »DELTA« oder »DPCM« laufend aktiviert ist Diese Signale werden u. a. zur Steuerung des Abtasters 81 benutzt

Im Delta-Betrieb erzeugt die Majoritätsschaltung 87 aus jeweils drei aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen (0 oder 1 je nach Leitung) drei Delta-Bits und bestimmt aus jeder solchen Dreier-Bitgruppe gemäß der Tabelle F i g. 2 ein Majoritätsbit; sie gibt die Majoritätsbis mit der Bitrate /j an die Kombinationsschaltung 93 ab. Wenn jedoch eine Gruppe aus drei gleichen Bits besteht, gibt sie diese drei Bits unverändert, aber mit erhöhter Bitrate, an die Kombinationsschaltung 93 weiter; gleichzeitig erzeugt sie ein Steuersignal »Umschaltung« für den Markierbitgenerator 89.

Der Markierbitgenerator enthält in einem Schieberegister jeweils die drei letzten Delta-Majoritätsbits aus der Schaltung 87, um festzustellen, ob sie gleich sind. Ist dies der Fall, gibt er ein einzelnes Markierbit, das von den drei einander gleichen Majoritätsbits verschieden ist, auf seiner Ausgangsleitung ab. Erhält der Markierbitgenerator das Steuersignal »Umschaltung«, so gibt er, nachdem die drei gleichen Delta-Bits (unkomprimierte Bits) am Ausgang der Majoritätsschaltung erschienen sind, an seinem eigenen Ausgang ein gleiches und danach ein komplementäres Markierbit ab (gemäß F^;g.5).

!m DPCM-Betrieb erzeugt der Codierer mit Parallel-Serie-Umsetzer 91 aus den empfangenen Abtastimpulsen Drei-Bit-DPCM-Codewörter mit der Rate f„ gibt aber die einzelnen Bits am Ausgang nacheinander mit uci" uüi'dic J/ΐ äü.

Die auf den drei Ausgangsbitleitungen der Auswertungseinheit asynchron anfallenden Bits werden in einer Kombinationsschaltung 93 zu einem einzigen sequentiellen Bitstrom zusammengefaßt und an den Puffer 29 weitergegeben. Beim Auftreten jedes Ausgabebits wird ein Bitzeitsignai an den Puffereingang abgegeben (t\, h,

Die Auswertungseinheit des Decodierers (Fig. 7B) enthält an ihrem Eingang eine Vorrichtung 101 zur Markierbitanalyse und Betriebsartsteuerung. Aus dem sequentiellen Bitstrom, der dem Puffer entnommen wird, erkennt diese Vorrichtung nach dem Schema von Fig. 5 im Delta-Betrieb, wann Markierbits vorliegen und wann eine Umschaltung zum DPCM-Betrieb erfolgen muß. Im DPCM-Betrieb erkennt sie aus je zwei aufeinanderfolgenden 3-Bit-Gruppen. ob eine Umschaltung zum Delta-Betrieb erfolgen muß. Für diese Erkennungsoperation werden nur ein Schieberegister sowie einige Koinzidenzschaltungen benötigt. Kurzfristige Steuersignale (»Markieret«, »Umschaltung«) und andauernde Steuersignale (»DELTA«, «DPCM«) gibt die Vorrichtung 101 an die übrigen Schaltungsteile der Auswertungseinheit ab. Die Schaltung 103 zur Markierbitunterdrückung eliminiert aufgrund des betreffenden Steuersignals .alle Markierbits aus dem Bitstrom. Die Schaltervorrichtung 105 leitet den Bitstrom je nachdem vorliegenden Betriebsartsteuersignal entweder auf eine DPCM-Leitung oder eine DELTA-Leitung. Die Vorrichtung 101, 103 und 105 können selbstverständlich zu einer Einheit zusammengefaßt oder anders aufgeteilt sein.

Die DPCM-Bits aus der Schaltervorrichtung 105 werden in einem Serie-Parallel-Umsetzer 107 zu je dreien zusammengefaßt und mit der Bitrate f_s jeweils parallel auf drei Leitungen an den Digital-Analog-Lfmsetzer57(F i g. 6B) weitergegeben. Die Deltabit-Rekonstruktions-Einheit 109 erzeugt für jedes ihr zugefühne einzelne Delta-Bit eine Gruppe von drei Delta-Bits gemäß Tabelle F i g. 2 und gibt diese am Ausgang mit der Bitrate 3f_s sequentiell an den Digital-Analog-Umsetzer 57 ab. Nur wenn die Steuersignalleitung »Umschaltung« von der Betriebsartsteuerung 101 erregt ist, werden drei (gleiche) Delta-Bits unverändert an den Ausgang der Einheit 109 weitergegeben.

Da der Pufferspeicher je nach Betriebsart mit verschiedenen Bitraten ausgelesen werden muß, erzeugt die Auswertungseinheit im Decodierer ein entsprechendes Lesesteuersignal. Hierfür sind z. B. zwei UND-Glieder 111 und 113 und ein ODER-Glied 115 eeeienet die

bei Delta-Betrieb das Taktsignal f_s und bei DPCM-Betrieb das Taktsignal 34 als Lesesteuersignal abgeben.

Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung

1) Schaltungsanordnung zur Verhinderung des Kantenflimmerns

Bei stehenden oder langsam bewegten Bildern kann es vorkommen, daß vertikale Kanten flimmern, weil sich die Umschaltung vom Delta-Betrieb zum DPCM-Betrieb in aufeinanderfolgenden Bildern nicht am gleichen Punkt ereignet Dieses Phänomen ist aus Fig.4 ersichtlich. Vom Punkt Paus können sich durch geringe Signalverschiebungen oder S.orsignale zwei verschiedene Verläufe des rekonstruierten Videosignals ergeben, nämlich der stark ausgezogene oder der gestrichelte. Trixt bei aufeinanderfolgenden Bildabtastungen ein mehrfacher Wechsel zwischen den beiden Verlaufen ein, so beginnt die betreffende Kante zu flimmern, was als sehr störend empfunden wird.

Zur Lösung des Problems kann man im Codierer eine Vorausschau-Schaltung einführen, deren Prinzip in Fig.6C gezeigt ist Sie besteht aus einem Verzögerungsglied 35 mit einer Verzögerung von etwa T₃=MfS am Plus-Eingang des Subtrahierers 17, zwei Vergleichsschaltungen 37 und 39, welche die Differenz zwischen dem Minus-Eingang des Subtrahierers, d.h. dem rekonstruierten Videosignal vom Ausgang des integrators 25 (Fi g. 6A), und dem Eingang des Verzögerungsgliedes 35 mit einem psotiven und einem negativen Schwellenwert + Ut und - Ut vergleichen, und der Zwangsbitschaltung 83 (Fig.7A) in der Delta-Leitung am Eingang der Auswertungseinheit Wenn eine der Vergleichsschaltungen feststellt, daß im Laufe des nächsten Intervalls T, das Video-Differenzsignal stark ansteigen bzw. abfallen wird (mehr als der Schwellenwert), so erscheint auf der Leitung 51 bzw. 52 ein Steuersignal, welches zwangsweise dafür sorgt daß dem Abtaster 81 während der nächsten drei Delta-Abtastzeiten das gleiche binäre Delta-Signal zugeführt wird, unabhängig vom Ausgangssignal des Quantisierers. Damit wird bei Beginn eines Signalanstiegs bzw. -abfalls immer sofort eine Umschaltung zur DPCM-Codierung erreicht, so daß kein Kantenflimmern entstehen kann.

2) Zusatzbitfolgen zur Verringerung der Wirkung von Übertragungsfehlern

Werden bei der Übertragung eineine Bits verfälscht, so kann gelegentlich eine ungewollte Betriebsart-Umschaltung vorkommen, oder es kann eine erwünschte Betriebsart-Umschaltung unterbleiben. Von da ab ergibt sich u. U. ein grober Fehler im rekonstruierten Videosignal (Streifeneffekt). Damit ein solcher Fehler jeweils nur in einer Bildzeile wirksam wird, muß der Codierer am Ende jeder Bildzeile zusätzlich eine Bitfolge erzeugen (z.B. mit Hilfe eijnes kleinen Festwertspeichers, der schrittweise ausgelesen wird), welche im Decodierer auf jeden Fall eine Umschaltung zum Delta-Betrieb bewirkt Eine geeignete Bitfolge ist z. B.--10100010111010001. Sie führt, unabhängig davon, in welcher Betriebsart sich der Decodierer am Schluß der Zeile befindet, zur Umschaltung auf Delta-Betrieb. Hierbei kann die vorausgehende Bitfolge

ίο auch mit einem unvollständigen DPCM-Codftwort (nur ein oder zwei Bits) geendet haben. Durch die Schaltungsanordnung des Decodierer; Ic; nn leicht erreicht werden, daß die zusätzlichen Linischalt-Bitfolgen nicht als sichtbares Videosignal rekonstruiert werden (z. B. durch Einbau von Zählern, die den Strahl nach einer festen Anzahl von Taktzeiten ausblenden) Da nun im Codierer und im Decodierer am Anfang jeder Bildzeile mit Delta-Codierung gearbeitet wird, kann sich ein Betriebsart-Fehler nie über ein Zeilenende hinaus fortpflanzen. Zur Synchronisierung des Zeilenaniängs mit dem Bitstrom kann die Ümschait-Bitfoige noch durch eine die normalen Coderegeln verletzende Bitfolge ergänzt werden, z. B. eine Folge von mehr als sechs gleichen Bits (gemäß Fig.5 normalerweise nicht möglich).

Erreichbare Bitrate

Bei der Codierung eines Videosignals nach dem beschriebenen Verfahren benötigt man pro Abtastinter vail T," Mfs (also pro Bildpunkt) im Delta-Betrieb ein Bit und im DPCM-Betrieb drei Bits. Wenn man davon ausgeht daß bei Bildinformation meistens die Partien mit geringen Amplitudenänderungen überwiegen, und deshalb z. B. für die Delta-Codierung eine Wahrschein· lichkeit pi-0,8, für die DPCM-Codierung eine Wahrscheinlichkeit von P2 —0,2 annimmt, so ergibt sich als mittlere Bitzahl pro Abtastintervall

Nb - 1 · Pi + 3 · pt - 03 + 3 · 0,2 - 1.4.

Durch die erforderlichen Markierbits wird diese Anzahl noch etwas, aber nur geringfügig erhöht, z. B, um etwa 10%.

Mit einem nach dem beschriebenen Prinzip aufgebauten Video-Codierer wurde tatsächlich eine Bitrate von ungefähr 1 Ji f, erreicht Die reproduzierten Bilder sind in der Qualität etwa gleichwertig denjenigen, die sich bei reiner DPCM-Codierung ergeben, welche eine doppelt so große Bitrate erfordert

Die Bitrate von etwa 1,5/, stellt eine erhebliche

Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Verfahren ohne Bildspeicherung dar, mit denen bestenfalls eine Bitrate von 3 f, erreicht wurde. Sie liegt nahe bei der Optimalgrenze von etwa 1 Bit/Bildpunkt die nur mit erheblich größerem Aufwand erreicht werden kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Codierung und Decodierung von Videosignalen, bei dem die Codierung abhängig vom Amplitudenverlauf durch zwei verschiedene PuIsmodulationsverfahren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Modulationsverfahren das der Delta-Modulation und das andere das der Differenz-Pulscode-Modulation ist und daß zur Kennzeichnung der Obergänge von einer Codierungsart zur anderen jeweils Code-Bitgruppen benutzt werden, die selbst auch Videosignal-Differenzwerte sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekurnzeichnet, daß zur Delta-Codierung mit dem Dreifachen einer Grund-Abtastfrequenz f_s abgetastet wird, daß von jeweils drei sequentiell ermittelten Delta-Code-Bits entweder eines oder drei zur Übertragung verwendet werden nach dem Schema:

für 100 und ö I ö und öö I verwende 0, für 110 und 101 und 011 verwende 1, für 000 verwende 000, für 111 verwende 111,

20

25

und daß beim Auftreten der Delta-Bit-Gruppen 000 und 111 ein Obergang zur DPCM-Codierung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur DPCM-Codierung mit der Grund-Abtastfrequenz f, abgetastet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Obergang von DPCM-Codierung zur Delta-Codierung erfolgt, <venn eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender DPCM-Codewörter abwechselnd Werte mit verseif .denen Vorzeichen darstellen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zur Delta-Codierung nur erfolgt, wenn mindestens das letzte der bestimmten Anzahl aufeinanderfolgender DPCM-Codewörter dem absolut kleinsten im DPCM-Code darstellbaren Wert entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der Delta-Codierung überwacht wird, ob drei komprimierte Delta-Bits gleichen Binärwertes hintereinander auftreten; daß einer solchen Dreier-Gruppe ein Markierbit mit dem anderen Binärwert angehängt wird zur Unterscheidung von den Gruppen dreier gleicher unkomprimierter, einen Wechsel zur DPCM-Codierung v> anzeigender Bits, denen jedesmal ein Markierbit gleichen Binärwertes und daran anschließend ein Markierbit des anderen Binärwertes angehängt werden; und daß die Markierbits bei der Decodierung wieder eliminiert werden. 5·;

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Codierung jeder Bildzeile eine zusätzliche Binärzeichenfolge eingefügt wird, die keine Videoinformation darstellt, aber unabhängig von der am Ende der Bildzeile angenommenen Codierungsart für den Beginn der nächsten Bildzeile die Anwendung der Delta-Codierung bewirkt.

8. Einrichtung zur Codierung von Videosignalen nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Differenzschaltung (17), einen μ Quantisierer (19), eine Auswertungseinheit (21) und eine Rückkopplungsschleife mit Einrichtungen (23, 25) zur Rekonstruktion des Videosignals, wobei ein Eingang der Differenzschaltung (17) zur Zuführung des zu codierenden Viedeosignals und der andere Eingang zur Zuführung des rekonstruierten Videosignals dient, und wobei die Auswertungseinheit (21) aus dem Ausgangssignalen des Quantisierers erzeugte digitale Signale sowohl an die Rückkopplungsschleife (23,25) als auch an die Ausgangsschaltung (29) der Codierungseinrichtung abgeben kann.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (F i g. 7A) eine Betriebsartsteuerung (85) enthält, weiche die jeweilige Codierungsart festlegt und entsprechend immer je eines von zwei möglichen Steuersignalen (DELTA, DPCM) abgibt; daß die Auswertungseinheit die Quantisiererausgangssignale je nach der Codierungsart entweder mit einer Grund-Abtastfrequenz (Q oder mit dem Dreifachen der Grund-Abtastfrequenz (3 f_s) abtastet; und daß der Betriebsartsteuerung die Abtastsignale als Eingangssignale zur logischen Auswertung zugeführt werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsartsteuerung (85) im Delta-Betrieb feststellt, ob während drei aufeinanderfolgenden Abtastzeiten der dreifachen Abtastfrequenz (3ff} die Quantisiererausgangssignale das gleiche Vorzeichen anzeigen, und wenn dies der Fall ist, ihr Ausgange Steuersignal wechselt; und daß die Betriebsartsteuerung im DPCM-Betrieb feststellt, ob während zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeiten der einfachen Abtastfrequenz (f_s) die Quantisiererausgangssignale verschiedene Vorzeichen anzeigen und bei der letzten dieser beiden Abtastzeiten den kleinsten in DPCM darstellbaren positiven bzw. negativen Wert repräsentieren, und daß sie, wenn dies der Fall ist, ihr Ausgangs-Steuersignal wechselt.

11. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (Fig.7A) eine Majoritätsschaltung (87) enthält, weiche bei Delta-Codierung jeweils drei aufeinanderfolgende durch die Abtastung entstandene Binärwerte miteinander vergleicht, und die bei drei einander gleichen Eingangswerten drei entsprechende, einander gleiche Binärzeichen am Ausgang abgibt, bei drei voneinander verschiedenen Eingangswerten aber nor ein einzelnes, der Majorität entsprechendes Binärzeichen am Ausgang abgibt.

12. Einrichtung nach Anspruch 8 oder einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Quanlisierer (13) auf seinen Ausgangsleitungen getrennte Signale sowohl für die Delta-Codierung als auch für DPCM-Codierung abgibt, daß die Auswertungseinheit (21) diese beiden Signalkategorien getrennt verarbeitet, daß die entstehenden Binärzeichenfolgen aber durch eine Kombinationsschaltung (93) am Ausgang der Auswertungseinheit zu einem einzigen Bitstrom zusammengefaßt werden.

13. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferspeicher (31) vorgesehen ist zur Aufnahme von Binärzeichen aus der AusweftUngseinheif (21) mit variabler Biträle. und zur Abgabe der gespeicherten Binärzeichen mit einer konstanten ßitrate.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelungsschaitung (35) vorgesehen ist zur Überprüfung des Füllungsgrades des Pufferspeichers (31), die ein Signal abgibt, das den Füllungsgrad des Speichers anzeigt, und daß

dieses Signal auf einen Verstärker (15) im Eingangszweig der Codierschaltung einwirkt derart, daß bei Überschreiten eines bestimmten oberen Füllungsgrades relativ weniger Teile des Videosignals im DPCM codiert werden, so daß pro Zeiteinheit weniger Code-Bits anfallen; und umgekehrt bei Unterschreiten eines bestimmten unteren Füllungsgrades.

15. Einrirhtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher (31) aus einer Mehrzahl parallel geschalteter dynamisclier Schieberegister besteht, deren Einzeleingänge und -ausgänge über je einen Ringschalter derart an einen gemeinsamen Eingang und einen gemeinsamen Ausgang angeschlossen sind, daß jeweils der Einzeleingang eines der Schieberegister mit dem gemeinsamen Eingang, und der Einzelausgang eines anderen Schieberegisters mit dem gemeinsamen Ausgang verbunden ist

16. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Umschaltung von Delta-Codierung zur DPCM-Codierung eine Vorausschau-Anordnung (Fig.6C) vorgesehen ist mit einem Verzögerungsglied (35) für das zu codierende Videosignal (V)-, mit Vergleichsschaltungen (37, 39) zum Vergleich der Differenz zwischen unverzögertem Videosignal (V) und rekonstruiertem Videosignal (R) mit Schwellenwerten (+Ut, - Ut), und zur Abgabe von Steuersignalen (51, 52) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis; und mit einer Zwangssignalschaltung (83; F i g. 7A), zur Beeinflussung der vom Quantisierer (19; F i g. 6A) an die Auswertungseinheit (21) abgegebenen Signale durch diese Steuersignale (51,52) auf mindestens einer Leitung.