DE2640140A1

DE2640140A1 - Verfahren und anordnung zur redundanzvermindernden bildcodierung

Info

Publication number: DE2640140A1
Application number: DE19762640140
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Dr Lux
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-09-07
Filing date: 1976-09-07
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2363941A1; DE2640140C2; NL7709733A; JPS5333020A; US4190861A; NL184450C; NL184450B; GB1535011A; FR2363941B1; IT1084528B

Description

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PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm 94 "Verfahren und Anordnung zur redundanzvermindernden Bildcodierung"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum redundanzvermindernden Codieren der Werte der Bildpunkte von zeilenweise abgetasteten, in Zeilen und Bildpunkte matrixartig eingeteilten Bildern, bei dem für jeden Bildpunkt der Differenzwert zwischen dem tatsächlichen Wert des Bildpunktes und einem aus den Werten anderer Bildpunkte gewonnenen prädiktiven Wert gebildet wird, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Redundanzverminderung erfolgt also durch prädiktive Deko-

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relation von Bildemelenten. Derartige Methoden sind zum Beispiel aus der DT-AS 23 12 526 bekannt und stellen eine allgemeine Form der DPCM .(Differenz-Puls-Code-Modulation) dar. Damit kann eine

relevanten wesentliche Informationsverringerung ohne/Informationsverlust bei der Speicherung bzw. Übertragung von Bildern erreicht werden. Die bekannten DPCM-Verfahren haben jedoch gegenüber anderen Transformationsverfahren den Nachteil, daß die Prädiktion kausal abläuft, d.h. der während des Abtastvorganges zeitlich vorher abgetastete Wert wird zur Prädiktion herangezogen, und ebenso bezieht sich die Rekonstruktion auf die jeweils bereits konstruierten Werte. Die Prädiktion selbst kann sich nicht auf die gesanrfe Bildebene, sondern nur auf die im Abtast- und Rekonstruktionsvorgang zeitlich zurückliegende Halbebene des Bildes beziehen. Die Dekorelation mit den später abgetasteten Bildelementen ist nicht bekannt. ·

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Dekorelation der Bildelemente und damit die Redunanzverminderung bei der Codierung von Bildern wesentlich verbessert werden kann. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Bildmatrix in aneinandergrenzende, gleichgroße quadratische Teilbilder eingeteilt wird, daß die Werte der Bildpunkte von den Bildzeilen, die von einer Zeile von Teilbildern bedeckt werden, zwischengespeichert werden, daß für jeden Bildpunkt der prädiktive Wert aus den Werten der übrigen Bildpunkte des zugehörigen Teilbildes gewonnen werden, und daß die dadurch erzeugten Differenzwerte quantisiert werden. Durch die Zwischenspeicherung von Bildpunkten ist es auf diese Weise möglich, bei der prädiktiven Dekorelation von Bildpunkten

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auch die später abgetasteten Bildpunkte zu berücksichtigen. Durch die Aufteilung des Bildes in Teilbilder bleibt dabei der benötigte Speicherbedarf begrenzt.

Für höhere Anforderungen an die Dekorelation ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß die der Bildmatrix entsprechende Matrix der Differenzwerte in Differenzteilbilder eingeteilt wird, die gegenüber den gleichgroßen Teilbildern der Bildmatrix in vorzugsweise diagonaler Richtung verschoben sind, daß aus den Differenzwerten von den Differenzteilbildern ausgehend durch Bildung der Differenz jedes tatsächlichen Differenzwertes gegenüber einem aus den anderen Differenzwerten des Differenzteilbildes gewonnenen prädiktiven Differenzwert zweite Differenzwerte gebildet werden, und daß die zweiten Differenzwerte quantisiert werden. Es erfolgt also eine zweistufige Dekorelation, die die linearen Abhängigkeiten aneinandergrenzender Teilbilder zusätzlich berücksichtigt. Dadurch berücksichtigt diese Dekorelation eine wesentlich größere Bildfläche, wobei nur ein Teil der Differenzwerte zusätzlich zwischengespeichert werden muß.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zeilenzahl der vorgegebenen Teilbildgröße gleiche Anzahl Bildpunkt-Schieberegister

mit je einer Kapazität der Bildpunkte einer Bildzeile vorhanden sind, die die Signale von den Bildpunkten des Bildes zeilenweise zyklisch nacheinander aufnehmen, daß an die der Zeilen-

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zahl gleichen Anzahl der letzten Elemente der Bildpunkt-Schieberegister eine erste Verknüpfungsschaltung zur Erzeugung der Differenzwerte angeschlossen ist, und daß eine Taktsteueranordnung

jeweils nach der Erzeugung aller Differenzwerte eines Teilbildes den Bildpunkt-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebetakte zuführt.

Die Verwendung von Schieberegistern für die Bildspebher ergibt eine sehr einfache Steuerung für die Speicherung der Bildzeilen, da durch die Zufuhr von Schiebetakten mit einer der Zeilenzahl der quadratischen Teilbilder gleichen Anzahl jeweils die Werte eines neuen Teilbildes an der Verknüpfungsanordnung anliegen. Eine Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der halben Zeilenzahl der Teilbilder bzw. bei einer ungeraden Zeilenzahl eine der halben Zeilenzahl nächstkleineren ganzen Zahl gleiche Anzahl Differenzwert-Schieberegister mit je einer Kapazität einer Bildzeile zuzüglich mindestens einer halben Teilbildzeile vorhanden sind, daß ein Teil der Differenzwert-Ausgänge der ersten Verknüpfungsschaltung mit den Eingängen der Differenzwert-Schieberegister und die übrigen Differenzwert-Ausgänge zum Teil über Zwischenspeicher mit Eingängen einer zweiten Verknüpfungsschaltung zur Erzeugung der zweiten Differenzwerte verbunden sind und die den Bildpunkt-Schieberegistern entsprechenden letzten Elemente der Differenzwert-Schieberegister mit weiteren Eingängen der zweiten Verknüpfungsanordnung verbunden sind, daß der die zweiten Differenzwerte nacheinander liefernde Ausgang der zweiten Verknüpfungsanordnung mit PHD 76-133 - 5 -

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einem nichtlinearen Quantisierer verbunden ist, und daß die Taktsteueranordnung jeweils nach Ausgabe aller zweiten Differenzwerte eines Differenzteilbildes den Differenzwert-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebtakte und den Zwischenspeichern einen Ubernahmetakt und danach den Bildpunkt-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebetakte zuführt. Es wird also nur höchstens die halbe Anzahl der Bildpunkt-Schieberegister zusätzlich als Differenzwert-Schieberegister benötigt, wodurch für jeden Bildpunkt jedoch mehr als die doppelte Bildfläche bei der Prädiktion berücksichtigt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Bildmatrix mit Einteilung in Teilbilder und Differenz-Teilbilder,

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig.3 eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach Fig.2,

Fig. 4 ein Beispiel für den Aufbau einer Verknüpfungsanordnung sowie eine Koeffizientenraatrix .. die darin gespeichert sein kann.

Fig. 5 eine besondere Ausführung des Koeffizientenspeichers in der Verknüpfungsschaltung nach Fig. 3 für eine besondere Form der Koeffizientenmatrix sowie diese Matrix.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus der Bildmatrix, die in gleichgroße Teilbilder von 2x2 Bildpunkten eingetdlt ist. Es

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sollen zunächst nur die durchgezogenen Linien betrachtet werden.

Bei der angenommenen Größe der Teilbilder sind also die Bildzeilen, auf denen die Bildpunkte x11, x12..., sowie die Bildzeile, auf der die Bildpunkte x21, x22.... liegen, gespeichert. Für den Bildpunkt x11 wird aus den Werten der Bildpunkte x12, x21 und x22 ein Prädiktionswert erzeugt, der also den wahrscheinlichen Wert für den Bildpunkt x11 darstellt. Dann wird der Unterschied zu dem tatsächlichen Wert des Bildpunktes x11 bestimmt, und dies ist der erste Differenzwert für den Bildpunkt x11. In gleicher Weise wird für den Bildpunkt x12 aus den Werten für die BiHdpunkte x11, x21 und x22 ein Prädiktionswert ermittelt usw. Es ergeben sich für die vier Bildpunkte also vier Differenzwerte, die mit x¹11, x'12, χ'21 und χ'22 bezeichnet werden. Die Erzeugung der Differenzwerte kann mathematisch wie folgt ausgedrückt werden: Ca3. Cx] = Cx']

Darin ist Ea] die Matrix der Prädiktionskoeffizienten, die so bestimmt werden können, daß der mittlere quadratische Fehler minimiert wird. Die Prädiktionskoeffizienten sind dabei abhängig vom Bildinhalt, jedoch kann bei einer nur kleinen Verringerung der Qualität der Prädiktion von für verschiedene Bilder einheitlichen Prädiktionskoeffizienten ausgehen, wenn diese Bilder im wesentlichen ähnlichen Inhalt haben, wie es beispielsweise bei Röntgenaufnahmen der Fall ist. Ferner sind Cx}und(x') die in einer Spalte angeordneten Bildpunkte des Teilbildes bzw. Differenzteilbildes.

Wenn die gleiche Korrelation der Bildpunktwerte in waagerechter und senkrechter Richtung sowie andererseits auch in Richtung der

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Haupt- und Nebendiagonalen angenommen wird, so erhält man eine Toeplitz-Matrix, die in Fig. 5b dargestellt ist. Darin berücksichtigt der Wert 1 jeweils den Wert des Bildpunktes selbst, während die vorzeichenrichtige Summe der anderen Koeffizienten den negativen Prädiktionswert berücksichtigen, und zwar ebenfalls vorzeichenrichtig, so daß sich der richtige Differenzwert bei der Multiplikation und Summation unmittelbar ergibt. Wenn darüberhinaus für die Diagonalrichtung die gleiche Korrelation wie in waagerechter und senkrechter Richtung angenommen wird, entfernt sich die Dekorrelation der Bildwerte zwar etwas weiter vom optimalen Wert, jedoch ergibt sich dann eine außerordentlich einfache Realisierungsmöglichkeit,

Ein gewisser Nachteil der Differenzbildung liegt grundsätzlich darin, daß der Absolutwert, d.h. im vorliegenden Falle die mittlere Grundhelligkeit des Teilbildes, verlorengeht, wenn die Summe der Prädiktionskoeffizienten gleich 1 ist. Wenn die Koeffizientensumme nun von dem Viert 1 abweicht, ist zwar der Absolutwert noch darin vorhanden, jedoch wird dann die Redundanzverminderung verschlechtert, d.h. die Redundanz wird wieder erhöht. Diese Erhöhung ist um so geringer, je näher die Koeffizientensumme an den Wert 1 herankommt, jedoch sind dann bei der Rekonstruktion Multiplikationen mit großen Werten notwendig, so daß ein entsprechender Fehler der mittleren Bildhelligkeit unvermeidbar ist. Eine bessere Möglichkeit besteht darin, die in Fig.4b angegebene Matrix anstelle der in Fig.5b angegebenen Matrix zu verwenden. Darin haben in der ersten Matrixzeile alle Koeffizienten

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den Wert 1 oder eine kleinere positive Zahl, wobei es vor allem darauf ankommt, daß alle Koeffizienten den gleichen positiven Wert haben. Der erste abgeleitete Wert, d.h. für die in Fig.1 dargestellte Matrix der für den Bildpunkt x11 abgeleitete Wert, stellt dann keinen dekorrelierten Wert, sondern den Mittelwert der Bildhelligkeit über das Teilbild x11,x12,x21, und x22 dar. Die übrigen Werte bleiben unverändert. Dadurch ergeben die abgeleiteten Vierte eines Teilbildes in codierter Form zwar insgesamt ein längeres Codewort, d.h. die Redundanzverminderung ist nicht optimal, dafür ist dann aber der Gleichwert darin enthalten.

Die Redundanzverminderung läßt sich jedoch wieder verbessern, indem nicht die Absolutwerte der mittleren Bildhelligkeiten, d.h. die Summe der Vierte der vier Bildpunkte, sondern die Differenz zu dem entsprechenden Wert des vorhergehenden Teilbildes übertragen wird und nur beim ersten Teilbild jeweils einer Zeile von Teilbildern oder beim ersten Teilbildes des gesamten Bildes selbst der Absolutwert übertragen wird. Durch die Quantisierung der abgeleiteten Vierte wird jedoch normalerweise ein Quantisierungsfehler eingeführt, der bei einer Kette von Differenzen zu einer Fehleraufsummierung führen kann, so daß der letzte Absolutwert bei der Rekonstruktion eine sehr große Abweichung gegenüber dem ursprünglichen Absolutwert haben kann. Um dies zu vermeiden, wird eine Fehlerkorrektur eingeführt, die den Quantisierungsfehler dadurch ausgleicht, daß die Differenz nicht von dem tatsächlichen vorherigen Originalwert, sondern von dem bereits durch den Quantisierer verfälschten Viert vorgenommen wird. Dies ist jedoch

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ein bekanntes Prinzip bei der prädiktiven Dekorrelation. Innerhalb eines Teilbildes selbst ist jedoch eine derartige Fehlerkorrektur allgemein nicht notwendig, solange die Anzahl der Bildpunkte eines Teilbildes klein ist, wie im vorliegenden Beispiel bei einem 2 χ 2-Teilbild.

Bei dem bisher beschriebenen Verfahren wurde jedes Teilbild lediglich für sich, d.h. unabhängig von den umliegenden Punkten bzw. Teilbildern, dekorreliert. Eine ideale Dekorrelation müßte jedoch im Grenzfall für jeden Bildpunkt das gesamte Bild berücksichtigen. Eine weitergehende Annäherung an diese optimale Dekorrelation kann durch Vergrößerung der Teilbilder erreicht werden, jedoch steigt dann der Aufwand für die Realisierung ganz erheblih. Für eine Teilbildgröße von 3x3 Bildpunkten müssen bereits 3 volle Bildzeichen gespeichert werden, außerdem werden die Matrizen entsprechen größer, so daß die Realisierung der Multiplikation und Summation wesentlich mehr Aufwand erfordert. Im folgenden wird daher beschrieben, wie eine weitergehende Dekorrelation mit weniger Aufwand erreicht werden kann.

Dazu werden die abgeleiteten Werte bzw. Differenzwerte x'11, x'12, usw. entsprechend den zugehörigen Bildpunkten in einer Matrix angeordnet, und diese Matrix wird ebenfalls wieder in Teilbilder mit 2x2 Differenzwerten eingeteilt, die jetzt jedoch gegenüber den Teilbildern der Bildmatrix um einen Bildpunkt verschoben sind, und zwar in diagonaler Richtung. Diese Differenz-Teilbilder sind in Fig. 1 durch die dicken gestrichelten Linien angedeutet. Die in diesen Differenzwert-Teilbildern enthaltenen Differenzwprte PHD 76-133 - 10 -

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werden nun in grundsätzlich gleicher Weise verarbeitet wie die Bildwerte in den Teilbildern. Dies führt dazu, daß für jeden Bildpunkt eine wesentlich größere Umgebung berücksichtigt wird. Beispielsweise liegt der Differenzwert χ'22 in einem Differenzwert-Teilbild, das die Differenzwerte χ'22, x'-23, χ'32 und x-i33 umfaßt. Für die Bildung des zweiten Differenzwertes x"22 v/erden also diese vier Differenzwerte berücksichtigt. In dem Differenzwert x?^2 sind jedoch bereits Werte der Bildpunkte x11, xi2, x21 und x22 erfaßt. Entsprechend sind in dem Differenzwert χ'23 die Werte der Bildpunkte x13, x14, x23 und x24 berücksichtigt. Ebenso ist in den Differenzwerten x'32 und x^f33 jeweils ein anderes Teilbild aus 2x2 Bildpunkten enthalten. Jeder der vier zweiten Differenzwerte x"22, x"23, x"32 und x"33 berücksichtigt also die Bildwerte aus vier Teilbildern bzw. die Bildpunktwerte eines Bildausschnittes aus 4x4 Bildpunkten. Dies gilt in gleicher Weise für die anderen zweiten Differenzwerte, die entsprechend andere Teilbilder berücksichtigen. Diese zweistufige Dekorrelation. bei der in jedem Punkt also ein relativ großer Bildteil berücksichtigt ist, läßt sich mit wesentlich weniger Aufwand durchführen als eine einstufige Dekorrelation mit entsprechend größeren Teilbildern, wie anhand der Fig. 2 im folgenden erläutert werden soll, wobei darauf hingewiesen wird, daß der prinzipielle Aufbau auch für größere Teilbilder verwendet werden kann, wenn die Anzahl der Schieberegister und der Multiplizierer in den Verknüpfungsanordnungen entsprechend vergrößert wird.

In Fig. 2 sind zwei Schieberegister 2 und 4 dargestellt, die je-PHD 76-133 . - 11 -

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wells die Werte einer Bildzeile aufnehmen. Da der Helligkeitswert jedes Bildpunktes nach der Abtastung durch einen (nicht dargestellten) Analog-Digital-Wandler in eine Anzahl Bits umcodiert wird, hat jede Stufe der Schieberegister 2 und 4 eine entsprechende Anzahl Speicherstufen, die ihren Inhalt beispielsweise parallel an die entsprechenden Speicherstufen der nächsten Schieberegisterstufe weitergeben. Bei der üblichen zeilenweisen Bildabtastung werden die codierten Bildpunktwerte dem Eingang 14 zugeführt und über dem Umschalter 16 nacheinander in das Schieberegister 2 hineingeschoben, bis eine Bildzeile vollständig abgetastet ist, und dann wird der Schalter 16 umgeschaltet und die
dem Eingang 14 zugeführten codierten Werte der nächsten Bildzelle werden in das Schieberegister 4 eingeschrieben. Die Länge der
beiden Schieberegister 2 und 4 ist so bemessen, daß jedes gerade die Werte einer Bildzeile aufnehmen kann. Dann sind nach dem Aufnehmen von zwei vollständigen Bildzeilen in den letzten beiden
Stufen der beiden Schieberegister gerade die Werte des ersten
Teilbildes enthalten,und diese Stufen sind daher mit den Eingängen der Verknüpfungsanordnung 8 verbunden. In dieser Verknüpfungsanordnung werden die parallel anliegenden Werte dieser vier Bild punkte mittels einer Koeffizientenmatrix verknüpft,d.h. die Bildwerte werden mit vier verschiedenen Sätzen von Koeffizienten
multipliziert, und die Produkte bei jeder Multiplikation werden
aufsummiert. Eine Realisierungsmöglichkeit einer Verknüpfungsanordnung wird später beschrieben, und hier soll der Einfachheit
halber nur angenommen werden, daß die vier Differenzwerte bzw.
abgeleiteten Werte des ersten Teilbildes an getrennten
Ausgängen erscheinen. Davon sind

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die zvrei unteren Ausgänge über die Leitungen 34, die hier nun als eine Linie gezeichnet sind, mit dem Eingang eines Schieberegisters 6 verbunden. Von den oberen beiden Ausgängen 35 und der Verknüpfungsanordnung 8 ist der Ausgang 37 über einen Zwischen-

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speichePnJmd der Ausgang 35 direkt mit den Eingängen 36 und 38 einer weiteren Verknüpfungsanordnung 10 verbunden, die in gleicher Weise wie die Verknüpfungsanordnung 8 aufgebaut sein kann. Die anderen beiden Eingänge 40 der Verknüpfungsanordnung 10 sind mit den Ausgängen der letzten beiden Stufen des Schieberegisters 6 verbunden. Die Verknüpfungsanordnung 10 erzeugt die zweiten Differenzwerte, und zwar hier an nur einem Ausgang, der gegebenenfalls bei paralleler Erzeugung aller zweiten Differenzwerte durch den Ausgang eines nachgeschalteten Multiplexers gebildet werden kann. Die zweiten Differenzwerte werden nacheinander einem nichtlinearen Quantisierer 18 zugeführt, dessen Ausgang beispielsweise mit einem Speicher oder einer Übertragungsstrecke verbunden ist.

Die Funktion dieser Anordnung wird in Verbindung mit Fig. 1 bei der Erzeugung der zweiten Differenzwerte x"22, x"23, x"32, x"33 erläutert werden. Zunächst sind also die Teilbilder aus den Bildpunkten x11, x12, x21 und x22 sowie aus den Bildpunkten x13, xi4, x23 und x24 usw. nacheinander verarbeitet worden. Da für die Erzeugung der zweiten Differenzwerte des oben angegebenen Differenzwert-Teilbildes die Werte der nächsten Zeile von TefLbildern, d.h. die Teilbilder aus den Bildpunkten x31, x32, x41, x42 und aus den Bildpunkten x33, x34, x43, x44 benötigt werden, werden die Differenzwerte χ'21, χ·22, χ"23 usw. zunächst in dem Schiebe-

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register 6 zwischengespeichert. Diese Vierte sind also am Ausgang dieses Schieberegisters vorhanden, wenn die Werte der nächsten beiden Bildzeilen mit den Bildpunkten x31, x32 usw. sowie den Bildpunkten x41, x42 usw. verarbeitet werden. Es wird nun angenommen, daß gerade die Vierte der Bildpunkte x31, x32 und x4l, x42 in den letzten beiden Stufen der Schieberegister 2 und 4 vorhanden sind. Dann werden an den Ausgängen der Verknüpfungsschaltung 8 gerade die Differenzwerte x'31, x'32, x'41 und x'42 erzeugt. Der Differenzwert x'31 wird bei dem vorhergehenden Differenzwert-Teilbild verarbeitet. Für die Verarbeitung des folgenden Differenzwert-Teilbildes werden also außer den Differenzwerten χ'22, χ'23, die im Schieberegister 6 gespeichert sind, und dem am Ausgang der Verknüpfungsanordnung 8 vorhandenen Differenzwert χ'32 auch der Differenzwert χ'33 benötigt, der zu dem Teilbild x33, x34, x43, x44 gehört, dessen Werte in den den letzten vorhergehenden Stufen der Schieberegister 2 und 4 enthalten sind. Diese Werte können in die letzten Stufen gebracht und damit den Eingängen der Verknüpfungsanordnung 8 zugeführt werden, in-dem die beiden Schieberegister 2 und 4 zwei Schiebetakte über die Eingänge 26 erhalten. Zuvor müssen aber noch die anderen Differenzwerte des vorhergehenden Teilbildes, die noch nicht in einem Differenzwert-Teilbild verarbeitet worden sind, gespeichert werden. Nach vollständiger Erzeugung aller zweiten Differenzwerte des vorhergehenden Differenzwert-Teilbildes wird nun der Differenzwert x'32 in den Zwischenspeicher 12 übernommen, der beispielsweise aus mehreren D-Flip-Flops besteht, deren Anzahl gleich der maximalen Anzahl Bits des Differenzwertes χ'32

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ist. Dazu werden den D-Eingängen der Flip-Flops die Bits dieses Differenzwertes angeboten, und alle Flip-Flops erhalten am Takteingang 28 einen Übernahmetakt. Außerdem werden Differenzwertex'41 und x'42 in das Schieberegister 6 übernommen, in^-dem diesem über den Schiebetakteingang 24 zwei Schiebetakte zugeführt werden. Wenn diese Differenzwerte auf der Leitung 34 parallel zum Schieberegister 6 übertragen werden, muß zwischen diesen beiden Leitungen und dem Serieneingang des Schieberegisters 6 ein Multiplexer geschaltet sein, der die beiden Eingänge nacheinander abtastet, oder die beiden Leitungen werden mit dem ersten Schiebetakt parallel in die beiden ersten Stufen des Schieberegisters 6 übernommen und mit dem zweiten Schiebetakt um eine Stelle weitergeschoben. Dies kann bei paralleler Erzeugung der Differenzwerte gleichzeitig mit der Informationsübernahme in den Zwischenspeicher 12 geschehen. Venn die Verknüpfungsschaltung 8 jedoch die Differenzwerte an einem Ausgang in Serie erzeugt, und zwar zweckmäßig in der natürlichen Reihenfolge der Indizes der Differenzwerte, werden Ubernahmetakt 28 und die beiden Schiebetakte 24 nacheinander erzeugt.

Es sei darauf hingewiesen, daß an den Ausgängen der beiden letzten Stufen des Schieberegisters 6 in jedem Falle nach diesen beiden Schiebetakten, mit denen die Differenzwerte χ'41 und x,'42 übernommen werden, gerade die Differenzwerte x'22 und x'23 vorhanden sein müssen. Daraus wird auch klar, daß die Kapazität des Schieberegisters 6 mindestens um eine halbe Teilbildzeile größer sein muß als die der Schieberegister 2 und 4, die gerade einer ganzen

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Bildzeile entspricht.

Nach der übernähme dieser Differenzwerte erhalten die Schieberegister 2' und 4 zwei Schiebetakte über die Schiebetakteingänge 26, so daß nun die Bildwerte x33, x34, x43 und x44 an den Eingängen der Verknüpfungsanordnung 8 anliegen. Damit erhält die Verknüpfungsschaltung 10 am Eingang 36 den Differenzwert x^f33 von der Verknüpfungsschaltung 8, am Eingang 38 den zwischengespeicherten Differenzwert χ'32 von dem Zwischenspeicher 12 und an den Eingängen 40 die gespeicherten Differenzwerte x'22 und χ'23 aus dem Schieberegister 6, so daß die zweiten Differenzwerte dieses Differenzwert-Teilbildes erzeugt werden können. Wenn die Verknüpfungsschaltung 10 diese zweiten Differenzwerte parallel erzeugt, können diese über einen (in der Verknüpfungsanordnung 10 enthaltenen) Multiplexer dem Quantisierer 18 zugeführt werdaj venn dLeser dLe »reiten Differenzwerte nur nacheinander verarbeiten kann. Eine andere Möglichkeit ist, die parallel erzeugten zweiten Differenzwerte in einen Serien-Parallel-Wandler in Form eines vierstufigen Schieberegisters parallel einzuspeichern und dann in Serie dem Quantisierer 18 zuzuführen, während bereits der Ubernahmetakt 28, die Schiebetakte 24 und 26 erzeugt werden, um das nächste Differenzwert-Teilbild vorzubereiten. Wenn die Verknüpfungsschaltung 10 dagegen die Differenzwerte nacheinander am Ausgang liefert, können diese Takte 24, 26 und 28 erst erzeugt werden, wenn alle zweiten Differenzwerte dem Quantisierer 18 zugeführt sind. Dieser Zyklus von Verarbeitungsschritten wird nacheinander mit allen in den Schieberegistern 2 und 4 enthaltenen

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Teilbildern durchgeführt, bis die beiden Bildzeilen abgearbeitet sind und diese Schieberegister leer sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die beim Weiterschieben der Information in den Schieberegistern 2, 4 und 6 am Ausgang der Schieberegister erscheinenden Informationen verschwinden können, da sie nicht mehr benötigt werden.

Nun können die nächsten beiden Bildzeilen verarbeitet werden. Bei einer willkürlich steuerbaren Abtastung werden dann zwei Bildzeilen nacheinander abgetastet und wieder in die Schieberegister 2 und 4 eingeschrjmen. Die erste von den zwei Bildzeilen kann auch bereits bei der Verarbeitung der vorhergehenden beiden Bildzeilen mit den Schiebetakten, die die Informationen in den Schieberegistern 2 und 4 bei dieser Verarbeitung weiterschieben, eingeschrieben werden, um die Zeit besser auszunutzen. Bei einer kontinuierlichen Abtastung mit festgelegter Geschwindigkeit, wie es bei mechanischen Abtasteinrichtungen allgemein der Fall ist, müssen die Schieberegister 2 und 4 doppelt vorhanden sein und nach. Abtastung von je zwei Bildzeilen periodisch umgeschaltet werden.

Wie bereits erläutert wurde, ist es zur Erhaltung der mittleren Helligkeit bzw. des mittleren Absolutwertes zweckmäßig, einen der Werte der Teilbilder nicht prädiktiv zu dekorrelieren, sondern die Summe aller Werte eines Teilbildes zu bilden und die Differenz zur Summe des vorhergehenden Teilbildes zu quantisieren. Dies gilt bei der beschriebenen zweistufigen Verarbeitung sowohl für die Teilbilder wie auch für die Differenzteilbilder. Für die

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Korrektur des durch den Quantisierer eingeführten Fehlers sind dabei dann einige zusätzliche Maßnahmen notv/endig, wie aus Fig. 3 hervorgeht.

Darin sind mit der Fig.2 übereinstimmende Teile gleich bezeichnet. Von den Ausgängen der Verknüpfungsanordnung 8 sind nur die beiden Ausgänge 35 und 37 gezeigt, die in diesem Zusammenhang noch wichtig sind. Zur einfacheren Erläuterung ist in der Fig. 3 angenommen, daß nun auch die Verknüpfungsanordnung 10 die abgeleiteten Differenzwerte an parallelen Ausgängen liefert und daß der Multiplexer 18 ebenfalls parallele Eingänge und Ausgänge besitzt, wobei letztere durch einen Multiplexer 47 in die für die Übertragung oder Speicherung üblicherweise notwendige Serienform umgewandelt werden. Ferner wird angenommen, daß in der Verknüpfungsanordnung 8 die Matrix der Koeffizienten die in Fig.4b dargestellte Form hat, während in der Verknüpfungsanordnung 10 die Koeffizientenmatrix statt in der ersten Zeile in der lelzten Zeile durchgehend den Wert 1 hat. Dann fällt der Punkt, der den Mittelwert des Teilbildes enthält, für Teilbilder und Differenzteilbilder jeweils auf denselben Bildpunkt. Ein anderer Aufbau der Koeffizientenmatrix ist aber in gleicher Weise möglich.

Bezugnehmend auf das vorher beschriebene Beispiel erzeugt die Verknüpfungsanordnung 8 am Ausgang 35 den abgeleiteten Wert χ'33, der die mittlere Helligkeit des Teilbildes aus den Bildpunkten x33, x34, x43 und x44 enthält. Dieser Wert wird der Subtraktinnsstufe 43 zugeführt, in der von diesem Wert der in dem Korrektur-

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speicher 45 enthaltene Wert für die mittlere Helligkeit des vorhergehenden Bildes zuzüglich einem Korrekturwert abgezogen wird. Dieser Korrekturspeicher 45 ist hier als ein D-Flip-Flop dargestellt, besteht jedoch tatsächlich aus einer Anzahl paralleler Flip-Flops entsprechend der maximalen Anzahl Bits für die abgeleiteten Werte x'31, x'33 usw. unter Berücksichtigung des maximalen Korrekturwertes. Ebenso ist die Subtraktionsstufe 43 für entsprechend viele Bits parallel ausgelegt. Am Eingang 36 der zweiten Verknüpfungsstufe 10 erscheint also nicht mehr der Wert am Ausgang 35 selbst, sondern dessen Differenz zum vorhergehenden Wert zuzüglich einem Korrekturwert.

In gleicher Weise wird der am unteren Ausgang der Verknüpfungsanördnung 10 erzeugte zweite abgeleitete Wert x"33.dem Quantisierer 18 nicht direkt, sondern über eine Subtrahierstufe 40 zugeführt, in der von diesem zweiten abgeleiteten Wert der zweite abgeleitete Wert des vorangehenden Differenzteilbildes zuzüglich eine Korrekturwertes, die in dem Korrekturspeicher 42 enthalten sind, abgezogen wird. Auch die Subtrahierschaltung 40 sowie der Korrekturspeicher 42 sind für mehrere Bits parallel ausgelegt. Daß die Korrekturspeicher 42 bzw. 45 gerade den Wert des vorangegangenen Teilbildes zuzüglich eines. Korrekturwertes entsprechend des vom Quantisierer 18 hervorgerufenen Fehlers enthalten, soll am Beispiel des Korrekturspeichers 42 erläutert v/erden. Am Ausgang der Subtrahierstufe 40 erscheint der Wert am Ausgang des Korrekturspeichers 42 also mit negativem Vorzeichen, .-zusammen

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mit dem positiven Wert an dem mit + bezeichneten Eingang der Subtrahierstufe 40. Da bei dem Quantisierer 18 jeder Ausgangswert nur von dem zugehörigen Anfangswert abhängt, in .-dem z.B. der Mittelwert des Wertebereichs ausgegeben wird, in den der zugehörige Eingangswert fällt, erscheint am rechten Eingang der

negative
Addierstufe 41 der^TLusgangswert des Korrekturspeichers 42, dem der andere Eingangswert der Subtrahierstufe 40 sowie der vom Quantisierer hervorgerufene Fehler linear überlagert ist. Da dem anderen Eingang der Addierstufe 41 der Ausgangswert des Korrekturspeichers mit positivem Vorzeichen zugeführt wird, hebt sich dieser Wert gerade auf, und am Ausgang der Addierstufe erscheint der an dem mit + bezeichneten Eingang der"Subtrahierstufe 40 anliß gende Wert zuzüglich des Fehlers durch den Quantisierer als Korrekturwert, der nach Abschluß der Verarbeitung aller Ausgangswerte des Quantisierers 18 durch einen Übernahmetakt am Takteingang 49 des Korrekturspeichers 42 in diesen übernommen wird, wobei der alte Inhalt gelöscht wird. Auf diese V/eise wird der durch den Quantisierer 18 hervorgerufene Fehler durch den nächsten Wert gerade vollständig aufgehoben, so daß keine Fehlersummierung auftreten kann.

Für den Korrekturspeicher 45 gelten grundsätzlich die gleichen Bedingungen. Da der aus der Subtrahierstufe 43 kommende Wert am Eingang 36 der Verknüpfungsanordnung 10 sich {jedoch durch die Verknüpfung mit der Koeffizientenmatrix auf alle vier Ausgänge der Verknüpfungsanordnung 10 und somit auch auf alle vier Ausgänge

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des Quantisierers 18 auswirkt, muß der im Korrektuspeicher 45 zu speichernde Wert des vorhergehenden Teilbildes zuzüglich den Korrekturwert entsprechend dem Fehler durch die Quantisieran-Ordnung 18 aus allen vier Ausgängen der Quantisieranordnung gewonnen werden, was mit Hilfe der Stufe 46 geschieht. Dabei wird der untere Ausgang der Verknüpfungsanordnung 18 nicht direkt verwendet, sondern statt dessen wird der Ausgang der Addierstufe 41 der Stufe 46 zugeführt, um die Differenzbildung durch die Subtrahierstufe 40 wieder rückgängig zu machen. Am Ausgang der Addierstufe 44 entsteht dann jeweils in gleicher Weise wie bei der Addierstufe 41 der Mittelwert des vorhergehenden Teilbildes zuzüglich einem Korrekturwert, in dem der Fehler des Quantisierer 18 an allen vier Ausgängen berücksichtigt ist. Der Übernahmetakt 49 für den Korrekturspeicher 45 kann der gleiche sein wie der für den Korrekturspeicher 42, die also gemeinsam von der in Fig.2 dargestellten Taktsteuerung 20 erzeugt werden können.

Wenn in einer praktischen Ausführung eine Verknüpfungsanordnung 10 verwendet wird, die die zweiten abgeleiteten Werte nacheinander an einem Serienausgang erzeugt, kann diesem Serienausgang ein Serien-Parallel-Wandler aus einem Schieberegister nachgeschaltet werden, wodurch dann unmittelbar die in Fig.3 dargestellte Anordnung entsteht, oder der Serienausgang wird für die ersten drei Werte direkt mit dem Serieneingang des dann seriell aufgebauten Quantisierers 18 und für den vierten Wert mittels Umschaltern über die Subtrahierstufe 40 mit dem Eingang des Quantisierers 18 verbunden. Dann besitzt der Quantisierer 18

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auch, wie in Fig.2 dargestellt, einen Serienausgang, so daß der Multiplexer 47 entfällt, jedoch muß der Stufe 46 dann ein Serien-Parallel-Wandler vorgeschaltet werden, wenn diese Stufe alle vier Werte parallel benötigt. Der Aufbau der Stufe 46 entspricht dem der Verknüpfungsschaltungen 8 und 10, wobei jedoch nur eine Zeile von Koeffizienten vorhanden ist, da nur ein Wert am Ausgang zu erzeugen ist.

Die Verknüpfungsschaltungen 8 und 10 können auf verschiedene Weise leicht realisiert werden, da die an den vier Eingängen anliegenden Werte lediglich mit vier Sätzen von Koeffizienten multipliziert und die dabei entstehenden Produkte jeweils summiert · werden müssen. Die Verknüpfungsschaltungen 8 und 10 müssen also Multiplizierer, Summierer und Koeffizientenspeicher für jeweils mehrstellige Duahlzahlen enthalten, die in der Technik bekannt sind. Da insbesondere Multiplizierer für mehrstellige Dualzahlen jedoch etwas aufwendig sind, ist es zweckmäßig, soweit die Verarbeitungsgeschwindigkeit zuläßt, möglichst wenige Multiplizierer zu verwenden und die Ausgangswerte seriell zu erzeugen.

Ein Beispiel für eine derartige Verknüpfungsanordnung ist in Rg.4a

dargestellt. Darin sind also vier Multiplizierer 50, 52, 54 und für jeweils mehrstellige Dualzahlen enthalten, deren einen Eingängen die zu verarbeitenden Bildwerte bzw. Differenzwerte zugeführt werden. Die anderen Eingänge der Multiplizierer erhalten die Koeffizienten aus dem Speicher 60, der hier als Schieberegister dargestellt ist. Dieses Schieberegister enthält beispielsweise die Koeffizienten der in Fig. 4b dargestellten

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Matrix, und zwar spaltenweise nacheinander. Dadurch werden also in einem Augenblick den Multiplizierern 50 bis 56 die Koeffizienten der ersten Zeile der Matrix angeboten. Die Produkte an den Ausgängen der Multiplizierer werden dem Summierer 58 zugeführt, der an seinem Ausgang dann den ersten abgeleiteten Wert liefert, der bei der in Fig. 4b angegebenen Matrix den mittleren Gleichwert des Teilbildes abgibt. Danach erhält das Schieberegister 60 über den Eingang 30 bzw. bei der Verknüpfungsanordnung 10 über den Eingang 32 einen Schiebetakt, und damit werden den Multiplizierern 50 bis 56 die Koeffzienten der zweiten Matrixzeile angeboten, usw.. Das Schieberegister 60 ist im Kreis geschlossen, so daß die am Ende erscheinende Information wieder in den Eingang eingeschrieben wird und nicht verlorengeht, da die

Koeffizienten ja ständig wieder benötigt werden. Auf diese Weise erscheinen die verarbeiteten, d.h. die abgeleiteten Werte am Ausgang des Summierers 58 nacheinander. Bei Verwandung einer derart aufgebauten Anordnung als Verknüpfungsanordnung 8 in Fig. 2 gehen die dort dargestellten Ausgangsleitungen alle von einem Ausgang aus, und die Verteilung der Information erfolgt durch die richtige Folge von Übernahmetakt und Schiebetakte, die in der Taktsteuerung -20 aus den regelmäßigen Taktsignalen eines Taktgenerators 22 beispielsweise durch Zählschaltungen erzeugt werden. Die notwendige Folge von Signalen geht aus der vorhergehenden Beschreibung hervor und soll hier noch einmal zusammengefaßt werden.

Es sei angenommen, daß an den Eingängen 36, 38 und 40 der Verknüpfungsschaltung 10 gerade die Verte eines Differenzwert-Teilbildes anbiegen. Dann werden durch eine Folge von vier Schiebe-

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takten, die am Ausgang 32 der Taktsteuerung 20 erzeugt und dem Eingang 32 und damit dem Schieberegister 60 der Verknüpfungsanordnung 10 zugeführt v/erden, die zweiten Differenzwerte nacheinander erzeugt und dem Quantisierer 18 zugeführt. Danach erhält die Verknüpfungsanordnung 8 vier Schiebetakte, die ebenfalls in der Taktsteuerung 20 am Ausgang 30 erzeugt und dem Eingang 30 der Verknüpfungsanordnung 8 und dem darin vorhandenen Schieberegister 60 zugeführt werden. Nach dem ersten dieser Schiebetakte erzeugt der einzige (im Gegensatz zu den dargestellten drei bzw. vier) Ausgang den zweiten Differenzwert, der durch einen Übernahmetakt aus der Taktsteuerung 20 am Eingang 28 des Zwischenspeichers in diesen übernommen wird. Da sich nun die Signale an den Eingängen 36, 38, 40 der Verknüpfungsschaltung 10 ändern, wird angenommen, daß deren Ausgang nun gesperrt ist. Nach den nächsten beiden Schiebtakten am Eingang 30 wird von der Taktsteuerung 20 jeweils ein Schiebtakt am Ausgang 24 erzeugt, der den Inhalt des Schieberegisters 6 jeweils um eine Stufe weiterschiebt. Danach erzeugt die Taktsteuerung zwei Schiebetakte am Ausgang 26, die in den Schieberegistern 2 und 4 die Werte des nächsten Teilbildes zu den letzten beiden Stufen transportieren. Außerdem muß durch zusätzliche Schiebetakte an den Eingängen 30 und 32 dafür gesorgt v/erden, daß der Inhalt der Schieberegister 60 wieder die ursprüngliche Stellung einnimmt, entweder durch entsprechend viele Schiebetakte in entgegengesetzter Richtung, oder falls das Schieberegister nur eine Schieberichtung besitzt, durch Zufuhr von weiteren zwölf Schiebetakten, um einen vollständigen Umlauf zu vollenden. Damit ist ein Zyklus von Takten abgeschlossen, und ein neuer Zyklus kann beginnen. 809811/0128

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Da die Koeffizienten normalerweise durch mehrstellige Dualzahlen gebildet werden, muß jede Schieberegisterstüfe des Schieberegisters 6O mehrere Speicherstufen besitzen. Um den Aufwand für dieses Schieberegister bei bestimmten Anordnungen der Koeffizienten in der Matrix, wie beispielsweise in Fig. 5b dargestellt, zu verringern, kann das Schieberegister in der in Fig.5a dargestellten Weise aufgebaut werden. Hier besitzt das Schieberegister nur vier Stufen 70, 72, 74 und 76, die ebenfalls je ein mehrstelliges Dualwort aufnehmen. Zunächst sind die Koeffizienten in der in der ersten Matrixzeile der Fig.5b angegebenen Verteilung in den Stufen gespeichert. In der dargestellten Stellung der Schalter 80 bis 86 enthalten die Stufen die Koeffizienten in der in der zweiten Matrixzeile dargestellten Verteilung. Nun werden alle Schalter 80 bis 84 in die entgegengesetzte Lage umgeschaltet, und nach dem zweiten Schiebetakt am Eingang 32 enthalten die Stufen 70 bis 76 die Koeffizienten in der in der dritten Matrixzeile dargestellten Verteilung. Nun werden die Schalter 80 bis 86 wieder in die gezeichnete Darstellung zurückgeschaltet, und nach dem dritten Schiebetakt am Eingang 32 sind die Koeffizienten entsprechend der vierten Matrixzeile verteilt. Wenn danach die Schalter 80 bis 86 wieder in die entgegengesetzte Lage umgeschaltet werden, ist nach dem vierten Schiebetakt am Eingang 22 wieder die Anfangsverteilung der Koeffizienten erreicht. Das Umschaltsignal für die Schalter 80 bis 84 kann dabei ebenfalls von der Taktsteuerung 32 erzeugt werden.

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Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß die Koeffizienten in den Verknüpfungsanordnungen 8 und 10 während der Verarbeitung eines Bildes abhängig vom Bildinhalt geändertrwerden können, jedoch sind für das ganze Bild bzw. eine Klasse von Bildern konstante Koeffizienten sehr viel leichter zu realisieren undHefern nur eine sehr wenig schlechtere Dekorrelation. Die Koeffizienten in der Verknüpfungsanordnung 10 werden normalerweise andere Werte haben als die in der Verknüpfungsanordnung 8.

Der Quantisierer 18 dient in bekannter V/eise dazu, durch eine nichtlineare Kennlinie die ihm zugeführten Werte optimal zu codieren. Aufbau und Anwendung eines solchen Quantisierers sind bereits bekannt und stellen keinen Teil der Erfindung dar.

Eine Besonderheit ergibt sich bei der Verarbeitung der ersten und letzten beiden Bildzeilen sowie am Anfang und am Ende aller Bildzeilen, weil" an diesen Stellen ein Teil der Vierte der Differenzbilder wegen deren Verschiebung gegenüber den Teilbildern der Bildmatrix nicht vorhanden sind. Hier kann als willkürlicher Anfangswert ein Bildwert mittlerer Helligkeit bzw. ein Differenzwert 0 angenommen werden, oder die Ränder des Bildes von der Breite eines Bildpunktes werden nicht zu zweiten Differenzwerten verarbeitet, d.h. die Differenzwert-Teilbilder beginnen erst innerhalb der Bildmatrix. In beiden Fällen ergibt sich zwar eine gewisse Verfälschung der Bildränder beim rekonstruierten Bild, wobei sich diese geringe Verfälschung jedoch nur auf einen Bildrand von der Breite eines Bildpunktes beschränkt. Dieser Bildrand enthält bei praktisch allen Bildern jedoch keine wesentliche In-

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formation, so daß die geringe Verfälschung ohne weiteres hingenommen werden kann.

Die Rekonstruktion der so codierten Bilder kann grundsätzlich in der gleichen Weise erfolgen wie die Codierung selbst, d.h. die Anordnung nach Fig. 2 kann im wesentlichen auch für die Rekonstruktion codierter Bilder verwendet werden. Dazu wird dem Eingang 14 ein Dequantisierer vorgeschaltet, der also den Einfluß des Quantisierers 18 bei der Bildcodierung rückgängig macht und die von der Verknüpfungsschaltung 10 erzeugten zweiten Differenzwerte wieder herstellt. Diese zweiten Differenzwerte werden dann abwechselnd über den Schalter 16 in das Schieberegister 2 und 4 eingeschrieben. Da hier aber jeweils die Werte eines vollständigen Teilbildes nacheinander erscheinen, brauchen die Schieberegister 2 und 4 praktisch nur jeweils zwei Stufen zu enthalten. Lediglich das Schieberegister 6 muß die gleiche Länge wie beim Codieren haben. Auch die Verknüpfungsanordnungen 8 und 10 sind für die Rekonstruktion grundsätzlich gleich aufgebaut, wobei deren Koeffizientenspeicher lediglich die Koeffizienten der inversen Matrizen wie beim Codieren enthalten müssen. Am Ausgang der Verknüpfungsschaltung 10 werden allerdings die Werte jeweils eines ursprünglichen Teilbildes nacheinander erzeugt. Wenn das rekonstruierte Bild jedoch zeilenweise dargestellt bzw. gedruckt werden soll, müssen an den Ausgang der Verknüpfungsschaltung 10 anstelle des Quantisierers 18, der nun entfällt, zwei Schieberegister mit der Kapazität jeweils einer Bildzeile angeschlossen werden, die abwechselnd nacheinander die Werte der Teilbilder aufnehmen. Diese Schieberegister können dann seriell nacheinander ausgelesen werden.

809811/0128 Patentansprüche :

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Claims

j1.'Verfahren zum redundanzvermindernden Codieren der Werte der Bildpunkte von zeilenweise abgetasteten, in Zeilen und Bildpunkte matrixartig eingeteilten Bildern, bei dem für jeden Bildpunkt der Differenzwert zwischen dem tatsächlichen Wert des Bildpunktes und einem aus den Werten anderer Bildpunkte gewonnenen prädiktiven Wert gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildmatrix in aneinandergrenzende, gleichgroße quadratische Teilbilder eingeteilt wird, daß die Werte der Bildpunkte von den Bildzeilen, die von einer Zeile von Teilbildern bedeckt werden, zwischengespeichert werden, daß für jeden Bildpunkt der prädiktive Wert aus den Werten der übrigen Bildpunkte des zugehörigen Teilbildes gewonnen werden, und daß die dadurch erzeugten Differenzwerte quantisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bildmatrix entsprechende Matrix der Differenzwerte in Differenzteilbilder eingeteilt wird, die gegenüber den gleichgroßen Teilbildern der Bildmatrix in vorzugsweise diagonaler Richtung verschoben sind, daß aus den Differenzwerten von den Differenzteilbildern ausgehend durch Bildung der Differenz jedes tatsächlichen Differenzwertes gegenüber einem aus den anderen Differenzwerten des Differenzteilbildes gewonnenem prädiktiven Differenzwert zweite Differenzwerte gebildet werden, und daß die zweiten Differenzwerte quantisiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten bzw. zweiten Differenzwerte durch Multiplikation der Werte des betreffenden Teilbildes bzw. Differenzteilbildes mit für das

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ganze Bild gleichen Koeffizienten und anschließende Summation der Produkte gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für einen einzigen Bildpunkt jedes Teilbildes und/oder Differenzteilbildes statt der Differenz gegenüber einem prädiktiven Wert ein die Summe der Werte aller Bildpunkte des Teilbildes bzw. aller Differenzwerte eines Differenzteilbildes angebender Wert erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den einzigen Bildpunkt nur die Differenz zwischen dem die Summe angebenden Wert und dem entsprechenden Wert des vorhergehenden Teilbildes bzw. Differenzteilbildes quantisiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der entsprechende Wert des vorhergehenden Differenzteilbildes von dem entsprechenden quantisierten Ausgangswert abgeleitet und der entsprechende Wert des vorhergehenden Teilbildes aus allen quantisierten Ausgangswerten des zugehörigen Teilbildes bzw. Differenzteilbildes rekonstruiert wird.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zeilenzahl der vorgegebenen Teilbildgröße gleiche Anzahl Bildpunkt-Schieberegister (2,4) mit je einer Kapazität der Bildpunkte einer Bildzeile vorhanden sind, die die Signale von den Bildpunkten

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des Bildes zeilenweise zyklisch nacheinander aufnehmen, daß an die der Zeilenzahl gleichen Anzahl der letzten Elemente der Bildpunkt-Schieberegister eine erste Verknüpfungsschaltung (8) zur Erzeugung der Differenzwerte angeschlossen ist, und daß eine Taktsteueranordnung (20) jeweils nach der Erzeugung aller Differenzwerte eines Teilbildes den Bildpunkt-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebetakte (24) zuführt.
8. Anordnung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der halben Zeilenzahl der Teilbilder bzw. bei einer ungeraden Zeilenzahl eine der halben Zeilenzahl nächstkleineren ganzen Zahl gleiche Anzahl Differenzwert-Schieberegister (6) mit je einer Kapazität einer Bildzeile zuzüglich mindestens einer halben Teilbildzeile vorhanden sind, daß ein Teil der Differenzwert-Ausgänge der ersten Verknüpfungsschaltung (8) mit den Eingängen der Differenzwert-Schieberegister und die übrigen Differenzwert-Ausgänge zum Teil über Zwischenspeicher (12) mit Eingängen einer zweiten, der ersten gleich aufgebauten Verknüpfungsschaltung (10) verbunden sind und die den Bildpunkt-Schieberegistern entsprechenden letzten Elemente der Differenzwert-Schieberegister mit weiteren Eingängen der zweiten Verknüpfungsanordnung verbunden sind, daß der die zweiten Differenzwerte nacheinander liefernde Ausgang der zweiten Verknüpfungsanordnung mit einem nichtlinearen Quantisierer (18) verbunden ist, und daß die Taktsteueran-EHD:.76-133 - 30 -

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Ordnung (20) jeweils nach Ausgabe aller zweiten Differenzwerte eines Differenzteilbildes den Differenzwert-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebetakte (24) und den Zwischenspeichern (12) einen Übernahmetakt (28) und danach den Bildpunkt-Schieberegistern eine der Zeilenzahl der Teilbilder gleiche Anzahl Schiebetakte (26) zuführt.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verknüpfungsanordnung (8,10) einen Speicher (60) zum Speichern der Koeffizientenwerte sowie eine Anzahl an die Speicher und an die Eingänge der Verknüpfungsanordnung angeschlossene Multiplizierer (50 bis 56) sowie für je eine Gruppe von so vielen Multiplizieren! wie ein Teilbild Bildelemente enthält, eine Summierschaltung (58) enthält, die die von den Multiplizierern erzeugten Ausgangswerte vorzeichenrichtig summiert.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (60) ein Schieberegister ist, daß nur eine Gruppe von Multiplizierern (50 bis 56) und nur ein Summierer (58) vorhanden ist, wobei die Multiplizierer an solche Elemente des Schieberegisters angeschlossen sind, daß nach jedem Schiebetakt den Multiplizierern ein anderer Satz von Koeffizientenwerten zugeführt wird, so daß der Summierer die einzelnen Werte eines Teilbildes nacheinander erzeugt.
11. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, PHD 76-133 - 31 -

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daß die Verknüpfungsanordnungen (8 bzw. 10) für die Erzeugung eines der Ausgangswerte nur gleiche Koeffizienten gespeichert enthalten, daß dem Ausgang der Verknüpfungsanordnung für diesen Ausgangswert eine Subtraktionsstufe (43 bzs. 40) nachgestellt ist, deren subtrahierender Eingang mit dem Ausgang eines Speichers (42 bzw. 45) verbunden ist, der außerdem mit dem Eingang einer Addierstufe verbunden ist, deren Ausgang auf den Eingang des zugehörenden Speichers führt und deren weiterer Eingang mit dem betreffenden Ausgang des Quantisierers (18) bzw. mit dem Ausgang einer dritten Verknüpfungsanordnung (46) verbunden ist, deren Eingänge mit einem Teil der Ausgänge des Quantisierers und mit dem Ausgang der direkt an einem Ausgang des Quantisierers angeschlossenen Addierstufe (41) verbunden ist und die den entsprechenden Ausgangswert der ersten Verknüpfungsanordnung rekonstruiert.

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