DE3726520A1 - System zur uebertragung von videobildern - Google Patents
System zur uebertragung von videobildernInfo
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von
Videobildern mit einem Hybrid-Codierer zur blockweisen
Codierung der Daten eines ankommenden Videobildes, wobei
in einem Bildspeicher des Hybrid-Codierers die Daten des
vorangegangenen Videobildes gespeichert sind und block
weise mit den Blöcken des ankommenden Videobildes ver
glichen werden, das Ergebnis des Vergleiches für jeden zu
codierenden Block zu einer Haupt- und zu einer Neben
information führt, die Hauptinformation in der Angabe der
Elemente eines transformierten und quantisierten Blockes
besteht und die Nebeninformation auch Angaben über
folgende Blockattribute enthält:
- a) der transformierte und quantisierte Block ist der Differenzblock oder der ursprüngliche Block,
- b) der Bewegungsvektor hat den Betrag Null oder nicht,
- c) die Hauptinformation besteht nur aus Nullen oder nicht nur aus Nullen,
und mit einem Hybrid-Decodierer, der die Codierungs
schritte des Hybrid-Codierers rückgängig macht.
Ein System mit den genannten Funktionsmerkmalen ist dem
Dokument # 141 des CCITT vom September 1986 entnehmbar
(vergleiche CCITT SGXV, Working Party XV/1, Specialist
Group on Coding for Visual Telephony, Document # 141,
Sept. 12. [1986] Seite 5).
Der Hauptzweck eines Hybrid-Codierers für ein derartiges
System ist der, die von einer Video-Datenquelle kommenden
Videodaten möglichst mit geringem Informationsverlust in
ein Signal mit möglichst geringer Bitrate umzucodieren.
Bei diesem Vorgang werden zwei Codierungsprinzipien -
daher der Nahe Hybrid-Codierer - angewendet:
das Interframe-Prinzip, bei dem die Korrelation zwischen zeitlich aufeinander folgenden Videobildern (diese Bezeichnung wird für Voll- und Teilbilder verwendet) ausgenutzt wird, und
das Intraframe-Prinzip, bei dem die Korrelation der Videodaten innerhalb eines Videobildes ausgenutzt wird.
das Interframe-Prinzip, bei dem die Korrelation zwischen zeitlich aufeinander folgenden Videobildern (diese Bezeichnung wird für Voll- und Teilbilder verwendet) ausgenutzt wird, und
das Intraframe-Prinzip, bei dem die Korrelation der Videodaten innerhalb eines Videobildes ausgenutzt wird.
Vor dem eigentlichen Codierungsprozeß ist eine Aufberei
tung der Videodaten erforderlich:
Die Videodaten werden in sogenannten Blöcken an den Co dierer übergeben. Ein solcher Videodatenblock (im folgen den auch Block oder Datenblock genannt) enthält die Daten bestimmter Bildpunkte eines Videobildes, die als Elemente einer quadratischen Zahlenmatrix aufgefaßt werden. So kann z. B. ein Videodatenblock aus den Chrominanzwerten der ersten acht Bildpunkte der ersten acht Zeilen eines Vi deobildes bestehen. Jedes Videobild wird in gleichgroße Datenblöcke zerlegt.
Mit dem bekannten Hybrid-Codierer werden die 8 × 8-Vi deodatenblöcke des ankommenden Videobildes zunächst mit entsprechenden Blöcken des vorangegangenen Bildes vergli chen, die in einem Bildspeicher gespeichert sind. Das Er gebnis des Vergleichs - der Ergebnisblock - ist entweder die Differenz der beiden Blöcke oder der Block des ankom menden Videobildes. Auf Einzelheiten wird später einge gangen werden.
Unter dem Block des vorangegangenen Videobildes, der ei nem Block des ankommenden Videobildes entspricht, wird hier derjenige Block verstanden, der die größte Überein stimmung mit dem Block des ankommenden Videobildes zeigt.
Die Videodaten werden in sogenannten Blöcken an den Co dierer übergeben. Ein solcher Videodatenblock (im folgen den auch Block oder Datenblock genannt) enthält die Daten bestimmter Bildpunkte eines Videobildes, die als Elemente einer quadratischen Zahlenmatrix aufgefaßt werden. So kann z. B. ein Videodatenblock aus den Chrominanzwerten der ersten acht Bildpunkte der ersten acht Zeilen eines Vi deobildes bestehen. Jedes Videobild wird in gleichgroße Datenblöcke zerlegt.
Mit dem bekannten Hybrid-Codierer werden die 8 × 8-Vi deodatenblöcke des ankommenden Videobildes zunächst mit entsprechenden Blöcken des vorangegangenen Bildes vergli chen, die in einem Bildspeicher gespeichert sind. Das Er gebnis des Vergleichs - der Ergebnisblock - ist entweder die Differenz der beiden Blöcke oder der Block des ankom menden Videobildes. Auf Einzelheiten wird später einge gangen werden.
Unter dem Block des vorangegangenen Videobildes, der ei nem Block des ankommenden Videobildes entspricht, wird hier derjenige Block verstanden, der die größte Überein stimmung mit dem Block des ankommenden Videobildes zeigt.
Es kann derjenige Block des vorangegangenen Videobildes
sein, der im Videobild an der gleichen Stelle steht wie
der ankommende Block, oder ein Block, der gegenüber der
Stelle des ankommenden Blockes verschoben ist. Der letzte
Fall kommt häufig bei Videobildern vor, in denen sich vor
einem festen Hintergrund Personen oder Gegenstände bewe
gen. Die Verschiebung wird durch einen Bewegungsvektor
angegeben. Dieser Vektor kann auch der Null-Vektor sein;
dann stehen entsprechende Blöcke an gleicher Stelle auf
einanderfolgender Videobilder. Der Ergebnisblock (der
Differenzblock oder der ursprüngliche Block) wird sodann
einer flächenhaften Fourier-Transformation unterworfen
(vergleiche hierzu z. B. die deutsche Patentanmeldung mit
dem Aktenzeichen P 36 13 393.4) und anschließend quanti
siert. Ist nach der Quantisierung kein Element des Blocks
signifikant verschieden von Null, wird er überhaupt nicht
übertragen. Liegt mindestens der Wert eines Elementes des
Blocks über einer Schwelle, wird eine Huffman-Codierung
vorgenommen und die Werte des Blocks als Hauptinformation
in einen Pufferspeicher eingeschrieben.
In ebenfalls codierter Form wird in den Pufferspeicher
folgende sogenannte Nebeninformation (side-information)
eingeschrieben:
- 1. Der Bewegungsvektor hat den Betrag Null oder nicht.
- 2. Der transformierte und quantisierte Block ist der Dif ferenzblock oder der ursprüngliche Block.
- 3. Die Hauptinformation besteht nur aus Nullen oder nicht nur aus Nullen.
- 4. Die Komponenten des Bewegungsvektors.
- 5. Die Größen der Quantisierungsintervalle des adaptiven Quantisierers.
Haupt- und Nebeninformation der Blöcke werden dann mit
zeitlich konstanter Bitrate von 384 kbits/s aus dem
Pufferspeicher ausgelesen und an einen Empfänger über
tragen, und zwar so, daß der Empfänger mit seinem
Hybrid-Decodierer in der Lage ist, die für einen Block
anfallenden Informationen wieder in Haupt- und Nebenin
formationen zu zerlegen und die einzelnen Codierungs
schritte rückgängig zu machen.
Die Blockgröße, also die Anzahl der Bildpunkte, die in
einem quadratischen Block zusammengefaßt werden, ist bei
der Codierung von Videobildern üblicherweise eine Potenz
von zwei. Bedeutung haben bisher Blöcke der Größe 8 × 8
oder 16 × 16 bekommen, also quadratische Blöcke mit Daten
mit 64 oder 256 Bildpunkten. Es ist unmittelbar einsich
tig, daß die Verarbeitungszeit von Blöcken mit der Zahl
ihrer Elemente wächst. Bei schnellen Codierern, also sol
chen, die für hohe Übertragungsbitraten gedacht sind,
werden daher große Blöcke wegen der großen Verarbeitungs
zeit ungünstiger sein als kleinere. Andererseits wird bei
kleinen Blöcken das Verhältnis von Haupt- und Neben
information zugunsten der Nebeninformation wachsen und
damit die Effektivität der Codierung herabgesetzt. Die
Blockgröße ist folglich das Ergebnis eines Kompromisses,
der bei dem eingangs erwähnten Codierer zu 8 × 8-Blöcken
geführt hat. Andererseits ist es aus Gründen der Kompati
bilität wünschenswert, unabhängig von der Übertragungs
bitrate oder anderen Bedingungen für alle Hybrid-Codierer
die gleiche Blockgröße zu verwenden.
Würde man einen Codierer der eingangs genannten Art bei
einer Aufteilung in 8 × 8-Blöcke z. B. für eine Übertra
gungsbitrate von 64 kbit/s und einer Bildfolgefrequenz
von üblicherweise 10 Hz verwenden, so würde die
Übertragungsbitrate nicht einmal zur Übertragung der
anfallenden Nebeninformation ausreichen, wie nun anhand
der Tabelle 1 (Fig. 1) plausibel gemacht werden soll.
Die Tabelle 1 zeigt Daten eines willkürlich herausgegrif
fenen Videobildes, das aus 288 Zeilen und 352 Spalten,
also insgesamt 101 376 Bildpunkten besteht. Die Luminanz
werte werden in 1584 quadratische Blöcke zu je 64 Bild
punkte zerlegt und die Chrominanzwerte in 792 Blöcke der
gleichen Größe. Für die Attribute eines Blocks sollen
folgende Abkürzungen verwendet werden:
a:Der transformierte und quantisierte Block ist der ur
sprüngliche Block.ª:Der transformierte und quantisierte Block ist nicht
der ursprüngliche Block, sondern der Differenzblock.b:Der Bewegungsvektor hat den Betrag Null. b :Der Bewegungsvektor hat nicht den Betrag Null.c:Die Hauptinformation des Blockes besteht nur aus Nul
len. c :Die Hauptinformation des Blockes besteht nicht nur aus
Nullen.
Eine Nebeninformation, die mit einem Block übertragen
werden muß, besteht aus der satzlogischen Konjunktion der
eben aufgezählten Attribute. Zur Kennzeichnung einer sol
chen Information sind die Symbole für die einzelnen At
tribute in Spalte 1 der Tabelle 1 nebeneinander ge
stellt. So bedeutet z. B. die Angabe ª b c , daß der Block,
der mit dieser Nebeninformation versehen wird, der Diffe
renzblock zweier aufeinanderfolgender Bilder ist, sein
Bewegungsvektor den Betrag Null hat und die Hauptinforma
tion des Blockes nicht nur aus Nullen besteht.
Die zweite Spalte gibt ab, wieviele Blöcke eines Bildes
mit der in Spalte 1 stehenden Nebeninformation übertragen
worden sind, und die dritte Spalte gibt an, durch welches
Codewort die Nebeninformation codiert worden ist.
Für die Chrominanzwerte wird kein Bewegungsvektor be
stimmt, deshalb kommen nur Nebeninformationen vor, die
das Attribut b enthalten. In der letzten Zeile über die
Angaben der Luminanzwerte der Tabelle 1 ist auch als Ne
beninformation der Bewegungsvektor aufgeführt. Die Zahl
der Blöcke (Spalte 2), für die der Bewegungsvektor nicht
Null ist, ist die Summe der Anzahl der Blöcke, die das
Attribut b enthalten. Die beiden Komponenten des Bewe
gungsvektors werden zusammen durch 8 Bit codiert, wie
Spalte 3 zu entnehmen ist; das führt insgesamt zu
3152 Bits für die Bewegungsvektoren des herausgegriffenen
Videobildes.
In der letzten Zeile der Tabelle 1 ist die Gesamtzahl der
Bits aufgeführt, die zur Codierung der oben aufgezählten
Nebeninformation nötig ist. Das Ergebnis (letzte Zeile,
vierte Spalte) zeigt, daß die Zahl der Bits, die pro Se
kunde allein für die in Tabelle 1 genannten Nebeninforma
tionen anfällt, größer ist als die Übertragungsbitrate.
Diese Aussage basiert auf der Annahme, daß die Bildfolge
frequenz 10 Hz beträgt und die in der Tabelle 1 angegebe
ne Gesamtzahl der Bits typisch ist für alle Videobilder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur
Übertragung von Videobildern der eingangs genannten Art
anzugeben, das auf einer 8 × 8-Blockstruktur beruht, je
doch bei einer Bildfolgefrequenz von 10 Hz noch eine
Übertragungsbitrate von 64 kbit/s zuläßt. Diese Aufgabe
wird dadurch gelöst,
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und den Bewegungsvektor nur für Makroblöcke bestimmt.
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und den Bewegungsvektor nur für Makroblöcke bestimmt.
Eine weitere Lösung besteht darin,
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und Angaben über Blockattri bute, die für alle vier Teilblöcke eines Makroblockes zu treffen, durch ein Codewort codiert, das dem Makroblock zugeordnet ist, und
daß der Hybrid-Codierer Angaben über Blockattribute, die nur für einen der vier Teilblöcke zutreffen, durch ein Codewort codiert, das dem betreffenden Teilblock zu geordnet ist.
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und Angaben über Blockattri bute, die für alle vier Teilblöcke eines Makroblockes zu treffen, durch ein Codewort codiert, das dem Makroblock zugeordnet ist, und
daß der Hybrid-Codierer Angaben über Blockattribute, die nur für einen der vier Teilblöcke zutreffen, durch ein Codewort codiert, das dem betreffenden Teilblock zu geordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un
teransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Figuren soll ein Ausführungsbeispiel der Er
findung näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 eine erste Tabelle,
Fig. 2 einen Hybrid-Codierer mit erfindungsgemäßen Merk
malen und
Fig. 3 eine zweite Tabelle.
Die Tabelle 1 (Fig. 1) führt aufgrund der Überschlags
rechnung, die in der Beschreibungseinleitung gemacht wur
de, zu der unausweichlichen Schlußfolgerung, daß der be
kannte Hybrid-Codierer bei einer Bildfolgefrequenz von
10 Hz für Bitraten von 64 kbit/s nicht brauchbar ist,
weil keine Hauptinformation mehr übertragen werden kann.
Denn in Spalte 4, letzte Zeile der Tabelle 1, ist angege
ben, daß die pro Videobild anfallenden Nebeninformationen
in der Größenordnung von 6800 Bits liegen; darin sind
noch nicht einmal die Nebeninformationen enthalten, die
das Ende eines Blocks und die Größe der Quantisierungs
intervalle angeben. Schon für alle Nebeninformationen zu
sammen würde eine Bitrate von 64 kbit/s nicht ausreichen.
Ein Codierer, der auf der Basis einer 8 × 8-Blockstruktur
arbeitet und diesen Mangel nicht aufweist, zeigt Fig. 2.
An einer Klemme E 1 des Hybrid-Codierers nach Fig. 2 wird
ein 8 × 8-Block eines ankommenden Videobildes einem Ein
gang eines Subtrahierers S zugeführt. Dem anderen Eingang
des Subtrahierers S wird der entsprechende Block des
vorangegangenen Videobildes zugeführt, das in einem
Bildspeicher BS gespeichert ist. Der Differenzblock er
scheint am Ausgang des Subtrahierers S; er wird zunächst
an einen Eingang eines Vergleichers V geleitet, der den
ankommenden Block mit dem Differenzblock vergleicht. Be
steht kein wesentlicher Unterschied zwischen den Elemen
ten des ankommenden Blocks und denen des Differenzblocks,
so gibt der Vergleicher V über eine Leitung 1 ein Code
wort an eine Strukturiereinheit SE ab, durch das der In
halt des Satzes a (vergleiche oben) codiert wird. Mit die
sem Codewort werden auch die beiden steuerbaren Schal
ter S 1 und S 2 gesteuert, weil auch der Steuereingang E 2
des steuerbaren Schalters S 2 mit der Leitung 1 verbunden
ist. Der Schalter S 1 nimmt dann eine Stellung an, in der
der ankommende Block direkt einer Transformationsein
heit C zugeführt wird. Der Schalter S 2 wird in eine Stel
lung gebracht, in der die Verbindung zwischen dem Ausgang
des Bildspeichers BS und dem Eingang eines Addierers A
unterbrochen wird. Ist der Unterschied zwischen dem an
kommenden Block und dem Differenzblock signifikant, gibt
der Vergleicher V ein Signal mit dem Inhalt ª (vergleiche
oben) ab, das die steuerbaren Schalter so steuert, daß
der Differenzblock der Transformationseinheit T zugeführt
wird und die Verbindung zwischen dem Ausgang des Bild
speichers BS und dem erwähnten Eingang des Addierers A
wieder hergestellt wird.
Die Transformationseinheit T führt mit den Blöcken eine
flächenhafte Fourier-Transformation durch. Die Elemente
des transformierten Blockes werden einem Quantisierer Q
zugeführt. Die Größe der Quantisierungsintervalle wird
durch ein Steuersignal verändert, das an einer Klemme E 3
anliegt. Dieses Signal kommt von einem Pufferspeicher PS,
und gibt Aufschluß über dessen Füllstand. Droht der Puf
ferspeicher PS überzulaufen, wird die Länge der Quanti
sierungsintervalle vergrößert, also eine gröbere Quanti
sierung gewählt. Bei drohendem Leerlauf des Pufferspei
chers PS wird die Quantisierung verfeinert. Der transfor
mierte und quantisierte Block - also die Hauptinformation
eines Blocks - wird sodann über eine Leitung 4 ebenfalls
der Strukturiereinheit SE zugeführt. Über die Leitung 4
laufen auch Nebeninformationen, die das Ende eines Blocks
angeben. Über eine Leitung 3 gelangt die Nebeninformation
über die Größe der Quantisierungsintervalle vom Quanti
sierer Q zur Strukturiereinheit SE. Ein Schwellwertdetek
tor SD prüft, ob die Elemente eines transformierten und
quantisierten Blockes alle unter einer Schwelle liegen
oder nicht. Er gibt über eine Leitung 2 das codierte At
tribut c oder c (vergleiche oben) an die Einheit SE ab.
Das Signal auf der Leitung 4 wird auch über einen Rück
kopplungszweig wieder an den Eingang des Hybrid-Codierers
geschleift, und zwar über eine Einheit Q -1, die die
Wirkung des Quantisierers Q weitgehend rückgängig macht.
Entsprechendes trifft für die Einheit T -1 zu, die der
Einheit Q -1 nachgeschaltet ist und die Wirkung der Ein
heit T rückgängig macht. Der Ausgang der Einheit T -1
ist mit einem Eingang eines Addierers A verbunden, dessen
zweiter Eingang über den Schalter S 2 mit dem Ausgang des
Bildspeichers BS verbindbar ist. Handelt es sich bei dem
rückgeschleiften und durch die Einheiten Q -1 und T -1
wieder decodierten Block um einen Differenzblock, so
stellt der Schalter S 2 die Verbindung zwischen dem Bild
speicher und dem Addierer A her; der Addierer A macht da
durch auch die Differenzbildung rückgängig. Der Block des
ankommenden Videobildes wird so über den Rückkopplungs
zweig in den Bildspeicher BS eingeschrieben und übernimmt
dort die Rolle des entsprechenden Blocks des vorangegan
genen Videobildes.
Ein Bewegungsschätzer BE, dem ebenfalls die Blöcke des
ankommenden Videobildes direkt zugeführt werden, ver
gleicht diese mit den im Bildspeicher BS gespeicherten
Blöcken; er bestimmt denjenigen Block im Bildspeicher
(nur bei den Luminanzwerten), der mit dem ankommenden
Block die größte Übereinstimmung zeigt und gibt dann über
eine Leitung 5 als Nebeninformation ein Codewort mit dem
Inhalt des Satzes b oder b (vergleiche oben) an die
Strukturiereinheit SE ab. Trifft der Satz b zu, werden
auch die Komponenten des Bewegungsvektors über die Lei
tung 5 an die Strukturiereinheit SE übergeben. Der Bewe
gungsvektor gibt an, wie Blöcke gleichen Inhaltes zwi
schen zwei aufeinanderfolgenden Videobildern gegeneinan
der verschoben sind.
Die Strukturiereinheit SE faßt nun vier 8 × 8-Blöcke, die
einen quadratischen Ausschnitt aus einem Videobild dar
stellen, zu einem Makro-Block zusammen. Aus dem Bewe
gungsvektor der Teilblöcke eines Makroblocks bestimmt sie
einen mittleren Bewegungsvektor und ordnet diesen dem Ma
kroblock zu. Sodann prüft sie, welche der folgenden Aus
sagen für einen Makroblock (Makro-Attribute) zutreffen:
u:Alle vier transformierten und quantisierten Teilblöcke
sind Differenzblöcke. u :Nicht alle vier transformierten und quantisierten
Teilblöcke sind Differenzblöcke, sondern mindestens
einer ist der ursprüngliche Block.v:Für alle vier Teilblöcke hat der Bewegungsvektor den
Betrag Null. v :Nicht für alle vier Teilblöcke hat der Bewegungsvektor
den Betrag Null.w:Für alle vier Teilblöcke besteht die Hauptinformation
nur aus Nullen. w :Nicht für alle vier Teilblöcke besteht die Hauptinfor
mation nur aus Nullen.
Diese Makro-Attribute lassen sich zu insgesamt acht
einander ausschließenden Makro-Nebeninformationen der
Form u v w (vergleiche oben) kombinieren. Jeder
Kombination ordnet die Struktureinheit ein Codewort zu,
das beim Einschreiben aller Informationen über eine
Leitung 6 in einen Pufferspeicher PS den vier Teilblöcken
eines Makroblockes vorangestellt ist. Die verwendeten
Codeworte sind der Tabelle 2 (Fig. 3) zu entnehmen; die
Tabelle 2 zeigt auch, daß nicht alle Kombinationen der
Form u v w zu einem unterschiedlichen Codewort führen.
Der Grund wird später ersichtlich werden. Wichtig ist,
daß der Empfänger, dem alle Informationen über eine
Leitung 7 in der Fig. 2 übertragen werden, jedem
8 × 8-Block eine der in Tabelle 1 (Fig. 1) angegebenen
"Mikro"-Nebeninformationen zuordnen kann. Lautet die
Makro-Nebeninformation z. B. u v w, gehört zu jedem
Teilblock die gleiche "Mikro"-Nebeninformation, nämlich
ª b c.
Lautet die Makro-Nebeninformation jedoch u v w , wird je
dem Teilblock noch eine Nebeninformation mit dem Inhalt
des Satzes c oder c vorangestellt, damit eindeutig ist,
welchem Teilblock welche Mikro-Nebeninformation zuzuord
nen ist.
Erfindungsgemäß ist die Angabe von Komponenten des Bewe
gungsvektors immer eine Makro-Information. Der Empfänger
ordnet also jedem Teilblock eines Makro-Blockes den glei
chen Bewegungsvektor zu. Das führt zwar zu einem geringen
Qualitätsverlust bei der Bildwiedergabe auf der Empfän
gerseite, reduziert jedoch die Zahl der zu übertragenden
Bits für die Bewegungsvektoren eines Videobildes ganz er
heblich, wie der Vergleich der siebten Zeile der Tabel
le 2 mit der entsprechenden Zeile der Tabelle 1 zeigt.
Die Angaben, die noch als Mikro-Nebeninformation jedem
Teilblock bei der Übertragung vorangestellt werden, er
fordern höchstens zwei Bit. Die bitsparende Codierung
nach der Erfindung ist der Tabelle 2 zu entnehmen. Für
die Nebeninformationen der Luminanzwerte eines willkür
lich herausgegriffenen Videobildes sind ohne die Kompo
nenten der Bewegungsvektoren 867 Bits erforderlich, mit
den Komponenten der Bewegungsvektoren 1731.
Die gesamte Nebeninformation der Krominanzwerte erfor
dert, wie Tabelle 2 zeigt, 379 Bits. Die letzte Zeile der
Tabelle 2 zeigt, daß bei einem System nach der Erfindung
für Nebeninformationen etwa 1/3 der Anzahl der Bits er
forderlich ist wie bei einem System, bei dem die Codie
rung nach Tabelle 1 erfolgt.
Die Tabelle 2 zeigt ebenfalls, daß nicht für alle Makro-
Nebeninformationen unterschiedliche Codeworte vorgesehen
sind. Aus statistischen Gründen ist in drei Fällen die
Unterscheidung, ob bei allen vier Teilblöcken die Haupt
information nur aus Nullen besteht (w) oder nicht (w)
nicht vorgenommen worden. Es ist günstiger, d. h., es er
fordert im Mittel weniger Bits, diese Unterscheidung auf
der "Mikro-Ebene" vorzunehmen und jedem Teilblock eine
Mikro-Nebeninformation mit dem Inhalt des Satzes c (ver
gleiche oben) oder c voranzustellen.
Aus den gleichen Gründen wurden Makro-Attribute wie z. B.
"Alle vier Teilblöcke sind ursprüngliche Blöcke" nicht
verwendet.
Claims (7)
1. System zur Übertragung von Videobildern mit einem Hy
brid-Codierer zur blockweisen Codierung der Daten eines
ankommenden Videobildes, wobei in einem Bildspeicher des
Hybrid-Codierers die Daten des vorangegangenen Videobil
des gespeichert sind und blockweise mit den Blöcken des
ankommenden Videobildes verglichen werden und das Ergeb
nis des Vergleiches für jeden zu codierenden Block zu ei
ner Haupt- und zu einer Nebeninformation führt, die
Hauptinformation in der Angabe der Elemente eines trans
formierten und quantisierten Blockes besteht und die Ne
beninformation auch Angaben der Elemente eines trans
formierten und quantisierten Blockes besteht und die Ne
beninformation auch Angaben über folgende Blockattribute
enthält:
- a) der transformierte und quantisierte Block ist der Dif ferenzblock oder der ursprüngliche Block,
- b) der Bewegungsvektor hat den Betrag Null oder nicht,
- c) die Hauptinformation besteht nur aus Nullen oder nicht nur aus Nullen,
und mit einem Hybrid-Decodierer, der die Codierungs
schritte des Hybrid-Codierers rückgängig macht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen
hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei
nem Makroblock zusammenfaßt und den Bewegungsvektor nur
für Makroblöcke bestimmt.
2. System zur Übertragung von Videobildern mit einem Hy
brid-Codierer zur blockweisen Codierung der Daten eines
ankommenden Videobildes, wobei in einem Bildspeicher des
Hybrid-Codierers die Daten des vorangegangenen Videobil
des gespeichert sind und blockweise mit den Blöcken des
ankommenden Videobildes verglichen werden und das Ergeb
nis des Vergleiches für jeden zu codierenden Block zu ei
ner Haupt- und zu einer Nebeninformation führt, die
Hauptinformation in der Angabe der Elemente eines trans
formierten und quantisierten Blockes besteht und die Ne
beninformation auch Angaben über folgende Blockattribute
enthält:
- a) der transformierte und quantisierte Block ist der Dif ferenzblock oder der ursprüngliche Block,
- b) der Bewegungsvektor hat den Betrag Null oder nicht,
- c) die Hauptinformation besteht nur aus Nullen oder nicht nur aus Nullen,
und mit einem Hybrid-Decodierer, der die Codierungs
schritte des Hybrid-Codierers rückgängig macht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und Angaben über Blockattri bute, die für alle vier Teilblöcke eines Makroblockes zu treffen, durch ein Codewort codiert, das dem Makroblock zugeordnet ist, und
daß der Hybrid-Codierer Angaben über Blockattribute, die nur für einen der vier Teilblöcke zutreffen, durch ein Codewort codiert, das dem betreffenden Teilblock zu geordnet ist.
daß der Hybrid-Codierer vier Blöcke, die einen zusammen hängenden Ausschnitt eines Videobildes darstellen, zu ei nem Makroblock zusammenfaßt und Angaben über Blockattri bute, die für alle vier Teilblöcke eines Makroblockes zu treffen, durch ein Codewort codiert, das dem Makroblock zugeordnet ist, und
daß der Hybrid-Codierer Angaben über Blockattribute, die nur für einen der vier Teilblöcke zutreffen, durch ein Codewort codiert, das dem betreffenden Teilblock zu geordnet ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hybrid-Codierer den Bewegungsvektor nur für Makro-
Blöcke bestimmt.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß nicht alle Angaben über Blockattribute, die für alle
vier Teilblöcke eines Makroblockes zutreffen, durch ein
Codewort codiert werden, das dem Makroblock zugeordnet
ist.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
nur solche Angaben über Blockattribute, die für alle vier
Teilblöcke eines Makroblockes zutreffen, durch ein Code
wort codiert und dem Makroblock zugeordnet werden, die
aufgrund der Häufigkeit ihres Auftretens zu einer gerin
gen Anzahl von Bits für die Nebeninformationen führen
würden, als wenn jedem Teilblock die gleiche Angabe über
Blockattribute zugeordnet würde.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873726520 DE3726520A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-08-10 | System zur uebertragung von videobildern |
DE19873744280 DE3744280A1 (de) | 1987-08-10 | 1987-12-28 | System zur uebertragung von videobildern |
DE3855114T DE3855114D1 (de) | 1987-05-06 | 1988-04-27 | System zur Übertragung von Videobildern |
EP88200818A EP0290085B1 (de) | 1987-05-06 | 1988-04-27 | System zur Übertragung von Videobildern |
JP63109222A JP2630809B2 (ja) | 1987-05-06 | 1988-05-06 | ビデオ画像伝送システム |
US07/590,450 US5021879A (en) | 1987-05-06 | 1990-09-24 | System for transmitting video pictures |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3715067 | 1987-05-06 | ||
DE19873726520 DE3726520A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-08-10 | System zur uebertragung von videobildern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3726520A1 true DE3726520A1 (de) | 1988-11-17 |
Family
ID=25855269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873726520 Withdrawn DE3726520A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-08-10 | System zur uebertragung von videobildern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3726520A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3917085A1 (de) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur filterung eines videosignals |
-
1987
- 1987-08-10 DE DE19873726520 patent/DE3726520A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3917085A1 (de) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zur filterung eines videosignals |
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