DE3884992T2

DE3884992T2 - Bildverarbeitungssystem für eine Folge kodierter Signale, die einer Prädiktionskodierung verschiedener Arten unterworfen sind.

Info

Publication number: DE3884992T2
Application number: DE3884992T
Authority: DE
Inventors: Toshio C O Nec Corporatio Koga; Junichi C O Nec Corporati Ohki; Mutsumi C O Nec Corporati Ohta
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2008-04-30
Also published as: EP0289960A1; US4931879A; DE3884992D1; EP0289960B1; CA1307340C

Description

Hintergrund der Erfindung:

Diese Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem für eine Verwendung in Verbindung mit einem Aufzeichnungsmedium, wie einem Compact-Disc-Nur-Lese-Speicher (abgekürzt zu CD- ROM), um eine Folge von Bildsignalem aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben.
Neueste Versuche haben zu einem System zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Folge von Bildsignalen auf einer CD-ROM geführt, die nur zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Tonsignals verwendet wurde.
Nach dem CD-ROM-Standard sollte eine derartige CD-ROM eine maximale Ausleserate von 150 Kilobytes/s und eine maximale Speicherkapazität von 540 Megabytes aufweisen. Solange wie die CD-ROM diesen Standard erfüllt, sollte ein einzelner Bildsignalrahmen in ein kodiertes Signal von 5 Kilobytes kodiert werden, unter der Voraussetzung, daß 30 Bildsignalrahmen in einer Sekunde auftreten. Deshalb ist eine effiziente Kodierung oder eine Redundanz-Reduktions-Kodierung für die Aufzeichnung oder Wiedergabe der Bildsignale unerläßlich. Anderenfalls ist es nicht möglich eine Folge sich bewegender Bilder von der CD-ROM wiederzugeben. Hierin kann eine effiziente Kodierung einfach nur als Informationsreduktion bezeichnet werden.
Es kann eine längere Wiedergabe von ungefähr einer Stunde erreicht werden, was die Bildsignale unter Verwendung der CD- ROM betrifft, wenn eine Informationsreduktion der Art möglich ist, daß ein einzelner Rahmen von den Bildsignalen in ein kodiertes Signal mit 5 Kilobyte kodiert wird.
Was eine CD-ROM mit Farbbildaufzeichnung betrifft, wurde in Wirklichkeit bereits ein Vorschlag gemacht, der eine Wiedergabezeit von ungefähr einer Stunde, solange wie eine gewöhnliche CD-ROM zur Tonaufzeichnung realisiert. In diesem Falle werden die Bildsignale auf der Farbildaufzeichnungs-CD- ROM in der Form einer Folge prädiktiver Fehlersignale aufgezeichnet, die als Ergebnisse effizienter Kodierung auftreten und die auch als eine Folge komprimierter Bildsignale bezeichnet werden können. Die prädiktive Kodierung kann in einer auf dem Gebiet der Datenübertragung bekannten Art und Weise ausgeführt werden. Solch eine effiziente Kodierung kann z. B. eine Zwischen-Rahmen-Kodierung sein, die mit Bezug sowohl auf ein aktuelles Bildsignal als auch auf ein früheres Bildsignal ausgeführt wird, und die nützlich ist, um vorteilhaft eine Menge signifikanter Daten bei der Kodierung einer Bildsignalfolge zu reduzieren.
Unterdessen wäre es vorzuziehen, daß die CD-ROM nicht nur eine normale Wiedergabe, sondern auch eine große Vielfalt anderer Funktionen, wie z. B. eine Rückwärtswiedergabe, eine Schnellwiedergabe, ein Szenenüberspringen, eine beliebige Wiedergabe aus einer beliebigen Szene, genau so gut ausführen kann, wie ein Videoband. Es ist jedoch schwierig, die oben als Beispiel angeführten Funktionen auszuführen, solange die Bildsignale nur der Zwischenrahmenkodierung alleine unterworfen werden. Insbesonders seien die Bildsignale in einen ersten oder führenden Bildrahmen bis zu einem End- oder abschließenden Rahmen als führende bis abschließende komprimierte Bildsignale, die der Zwischenrahmenkodierung unterworfen sind, eingeteilt und nacheinander auf der CD-ROM ausgehend von dem führenden komprimierten Bildsignal bis hin zu dem abschließenden komprimierten Bildsignal in einer normalen Reihenfolge aufgezeichnet. Hierin können die ersten bis letzten Bildrahmen zur Erleichterung der Beschreibung so gemacht sein, daß sie ersten bis letzten Szenen entsprechen.
Unter diesen Umständen wird angenommen, daß die Bildsignale von der CD-ROM in einer umgekehrten Reihenfolge von der Endszene aus als Antwort auf eine Anforderung wiedergegeben werden, die von einem Bediener oder Benutzer zur Anzeige der Rückwärtswiedergabe gestellt wurde. In diesem Falle wird von der CD-ROM ohne Rücksicht auf Bilder, die aus den Bildsignalen wiederzugeben sind, ein nichtsignifikantes oder bedeutungsloses Bild wiedergegeben. Dieses kommt daher, daß keines von den früheren Bildsignalen mehr bei der Wiedergabe des komprimierten abschließenden Bildsignals existiert. In gleicher Weise ist es ebenfalls schwierig eine derartige Rückwärtswiedergabe von einer Zwischenszene zwischen den ersten und den Endszenen aus durchzuführen. Dieses gilt ebenso für die Schnellwiedergabe, das Szenenüberspringen und für die beliebige Wiedergabe aus einer beliebigen Szene.
Eine nichtsignifikante Wiedergabe von Bildern kann dann ausgeführt werden, wenn während der Aufzeichnung von komprimierten Bildsignalen die Szenen von einer zur anderen wechseln, wie es oben erwähnt wurde.
US-A-4, 144,543 beschreibt ein prädiktives CODEC-System, das sowohl Zwischen-Rahmen als auch In-Rahmen-Kodierung verwendet. Da dieses bekannte System mit der Kodierung autokorrelierter Signale der Fernsehübertragungstechnik arbeitet, sind Probleme in Verbindung mit der Rückwärtswiedergabe nicht relevant.

Zusammenfassung der Erfindung:

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen für die Verwendung in Verbindung mit einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer CD-ROM, und das eine große Funktionsvielfalt trotz der Tatsache ausführen kann, daß eine Folge von Bildsignalen einer prädiktiven Kodierung unterworfen ist, die eine Rückwärtswiedergabe einer Endszene oder einer Zwischenszene als Antwort auf eine Anforderung durch einen Bediener oder Benutzer einschließt.
Es ist noch ein andere Aufgabe dieser Erfindung ein Aufzeichnungssystem des beschriebenen Typs zu schaffen, das hilfreich für die Ausführung einer Schnellwiedergabe, einer Überspringfunktion, einer wahlfreien Wiedergabe usw. ist.
Es ist zusätzliche noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung, ein Wiedergabesystem zu schaffen, das eine Folge komprimierter Bildsignale auf verschiedene Arten wiedergeben kann.
Diese Aufgaben sind mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Beziehung zwischen einer Aufeinanderfolge von Rahmen und einem Signalformat, um eine Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Bildverarbeitungssystems zu beschreiben;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Bildwiedergabesystems, das auf das in Fig. 1 dargestellte Bildverarbeitungssystem anwendbar ist;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen einer Aufeinanderfolge von Rahmen und einem Signalformat, um eine Arbeitsweise des in Fig. 4 dargestellten Bildverarbeitungssystems zu beschreiben;
Fig. 6 zeigt ein anderes Signalformat für die Verwendung bei der Beschreibung eines Bildverarbeitungssystems nach einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm für die Verwendung bei der Beschreibung einer Arbeitsweise des Bildverarbeitungssystems nach der dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 9 zeigt ein Signalformat für die Verwendung bei der Beschreibung des in Fig. 8 dargestellten Bildverarbeitungssystems;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 11 zeigt ein Signalformat das in dem in Fig. 10 dargestellten Bildverarbeitungssystem eingesetzt wird;
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 13 zeigt ein Signalformat das in dem in Fig. 12 dargestellten Bildverarbeitungssystem eingesetzt wird; und
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems nach einer siebenten Ausführungsform dieser Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:

Gemäß Fig. 1 dient ein Bildverarbeitungssystem nach einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung in Verbindung mit einem Aufzeichnungsmedium, das durch eine CD-ROM 21 spezifiert ist, der Aufzeichnung und Wiedergabe einer Aufeinanderfolge bewegter Bilder, die ein begrenztes Zeitintervall lang andauert und die eine Szenenfolge darstellt. Für die Aufzeichnung und Wiedergabe der bewegten Bilder umfaßt das dargestellte Verarbeitungssystem ein Aufzeichnungssystem 22 und ein Wiedergabesystem 23, um die bewegten Bilder auf und von der CD-ROM 21 entsprechend aufzuzeichnen und wiederzugeben. Zur Abkürzung der Beschreibung werden die dargestellten Aufzeichnungs-und Wiedergabesysteme 22 und 23 entsprechend durch einen Kodierer 25 und einen Dekoder 26 spezifiziert.
Die Bildaufeinanderfolge wird durch eine Folge von Bildsignalen V übertragen, die in erste bis n-te Rahmen unterteilbar ist. Jeder Rahmen kann als eine Bildeinheit bezeichnet werden und ist, wie im Fachgebiet gut bekannt, aus einer vorbestimmten Anzahl von Bildelementen zusammengesetzt.
Gemäß einem kurzeitigem Bezug auf Fig. 2 zusammen mit Fig. 1 ist jeder Rahmen auch horizontal in erste bis m-te Fraktionen oder Teilbilder, wie in Fig. 2 dargestellt, unterteilt. In Fig. 2 sind die (j-1)-ten und die j-ten Rahmen als Repräsentanten der ersten bis n-ten Rahmen dargestellt, wobei n eine ganze positive Zahl ist und j zwischen 1 und n, beides eingeschlossen, variabel ist und sie sind in erste bis m-te horizontale Teilbilder unterteilt, von denen die Bildsignale bei V(i, j-1) und entsprechend bei V(i, j) dargestellt werden können, wobei i eine Variable zwischen 1 und n, beides eingeschlossen, ist. In diesem Zusammenhang stellen die ersten Suffixe in den Klammern die Nummern der Teilbilder und die zweiten Suffixe die Nummern der Rahmen dar.
Gemäß nochmaligen Bezug auf Fig. 1 werden die Bildsignale V(i, j) vom einem Vorverarbeitungs-Schaltkreis (nicht in dieser Fig. gezeigt) an den Kodierer 25 des Aufzeichnungssystems 22 geliefert, wie leicht aufgrund Fig. 2 zu verstehen ist.
Der dargestellte Kodierer 25 führt selektiv eine Zwischen- Rahmen- und eine In-Rahmen-Kodierung in einer später noch zu beschreibenden Art aus. Die Zwischen-Rahmen-Kodierung und die In-Rahmen-Kodierung werden im Sammelbegriff als prädiktive Kodierung bezeichnet werden. Die Zwischen-Rahmen-Kodierung führt die prädiktive Kodierung mit Bezug auf eine erste Korrelation zwischen benachbarten Rahmen, nämlich Bildeinheiten, aus, während die In-Rahmen-Kodierung die prädiktive Kodierung mit Bezug auf eine zweite Korrelation der Bildsignale innerhalb eines jeden Rahmens ausführt. In diesem Zusammenhang werden die Zwischen-Rahmen-Kodierung und die In- Rahmen-Kodierung individuell erste prädiktive Kodierung beziehungsweise zweite prädiktive Kodierung genannt.
Es ist im Fachgebiet bekannt, daß die Zwischen-Rahmen- Kodierung sehr effektiv ist, um einen Großteil der von den Bildsignalen übertragenen signifikanten Information zu reduzieren, im Vergleich zur In-Rahmen-Kodierung, wenn die Bildsignale vorrangig einen mehr stillstehenden Anteil als einen sich bewegenden Anteil enthalten. Es muß jedoch betont werden, daß eine derartige Zwischen-Rahmen-Kodierung nicht hilfreich für Zusatzfunktionen, wie eine Rückwärtswiedergabe, einen Schnellwiedergabe usw. ist, ausgenommen für eine normale Wiedergabe, wie sie in dem Vorwort der vorliegenden Spezifikation erwähnt ist. In dieser Situation hat man herausgefunden, daß solche Zusatzfunktionen vorzugsweise durch eine Verschachtelung der Zwischen-Rahmen-Kodierung mit der In- Rahmen-Kodierung in einer später zu beschreibenden Art und Weise ausgeführt werden können.
Für die Verschachtelung der zwischen-Rahmen-Kodierung mit der In-Rahmen-Kodierung umfaßt der Kodierer 25 einen Kodiersteuerschaltkreis 31 und einen lokalen Dekoder 32, der durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 gesteuert wird, wie es später klar werden wird.
Jetzt umfaßt der dargestellte Kodierer 25 einen Subtrahierer 35, der sukzessiv mit den durch V(i, j) repräsentierten Bildsignalen und einer Folge von Prädiktionssignalen versorgt wird, die repräsentativ für eine Folge von Prädiktionswerten der Bildsignale V(i, j) sind und die deshalb als dargestellt sind. Der Subtrahierer berechnet sukzessiv Fehler oder Differenzen zwischen den Bildsignalen V(i, j) und den Prädiktionssignalen , um eine Folge von Fehlersignalen E(i, j) zu erzeugen, die indikativ für die Fehler sind.
Die Fehlersignale E(i, j) werden sukzessiv an einen Quantisierer 36 gesendet, um in eine Folge quantisierter Signale Q(i, j) quantisiert zu werden. Hierbei ist es im Fachgebiet bekannt, daß eine Fehlerverteilung zwischen den Bildsignalen der Rahmen durch eine Laplace-Verteilung, die durch eine nichtlineare Kurve spezifiert ist, angenähert werden kann. Deshalb wird bei dem dargestellten Quantisierer 36 angenommen, daß er eine nichtlineare Quantisierungscharakeristik aufweist, die durch eine logarithmische Kurve definiert ist. Der Quantisierer 36 konvertiert jeden durch die Fehlersignale E(i, j) gegebenen Pegel in ein entsprechendes quantisiertes Signal Q(i, j), das eine Pegelzahl in einer bekannten Art trägt.
Die quantisierten Signale werden sukzessiv einerseits an einen Umkodierer und andererseits an einen lokalen Dekoder 32 geliefert. Der Umkodierer 37 wird durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 gesteuert, was mit fortschreitender Erklärung klar werden wird und konvertiert jedes quantisierte Signal Q(i, j) unter der Steuerung des Kodiersteuer-Schaltkreises 31 in eine Folge von Kodesignalen mit variabler Länge. Die Kodesignale mit variabler Länge können auch als eine Folge kodierter Signale bezeichnet werden und werden auf der CD-ROM 21 als eine Folge von Aufzeichnungssignalen aufgezeichnet. Folglich dient der Umkodierer 37 zur Speicherung oder Aufzeichnung aller Kodesignale als Aufzeichnungssignale auf der CD-ROM 21 und kann daher als Aufzeichnungsschaltkreis für die Aufzeichnung der Kodesignale bezeichnet werden.
Der lokale Dekoder 32 weist einen lokalen Dequantisierer 41 auf, der mit den quantisierten Signalen Q(i, j) versorgt wird und der die quantisierten Signale Q(i, j) lokal in eine Folge lokal dequantisierter Signale, die lokale Wiedergaben der Fehlersignale E(i, j) sind, dequantisiert oder invers quantisiert. Die lokal dequantisierten Signale werden an einen Addierer 42, der mit einem Prädiktionsschaltkreis 44 verbunden ist, übertragen.
Der dargestellte Prädiktionsschaltkreis 44 weist einen ersten lokalen Prädiktor 46, einen zweiten Prädiktor 47 und ein Schaltelement 48 auf. Der erste lokale Prädiktor 46 weist einen Verzögerungsschaltkreis mit einer ersten Verzögerungszeit auf, die gleich lang wie ein einzelner Rahmen ist, und führt eine Prädiktion als Antwort auf eine Folge von Ausgangssignalen des Addierers 42 aus, um eine Folge erster lokaler Prädiktionssignale zu erzeugen, die repräsentativ für erste Prädiktionsresultate sind. Aufgrund dieser Tatsache ist leicht zu verstehen, daß der erste lokale Prädiktor 46 dazu dient, eine Zwischen-Rahmen-Prädiktion auszuführen. Der zweite lokale Prädiktor 47 hat einen anderen Verzögerungsschaltkreis mit einer zweiten Verzögerungszeit, die gleich lang wie eine vorbestimmte Zeit ist, die kürzer als ein einzelner Rahmen ist, und führt eine In-Rahmen-Prädiktion aus, um eine Folge zweiter lokaler Prädiktionssignale zu erzeugen, die repräsentativ sind für zweite Resultate der In-Rahmen- Prädiktion. Die vorbestimmte Zeit kann gleich lang wie ein einzelne Abtastzeit oder eine einzelne Scanperiode sein.
In Fig. 1 werden die ersten und zweiten lokalen Prädiktoren 46 und 47 durch das Schaltelement 48 unter der Steuerung des Kodiersteuer-Schaltkreises 31 von einem zum anderen im Hinblick auf eine spezielle Zusatzfunktion umgeschaltet, die die Rückwärtswiedergabe der Aufnahmesignale sein könnte. Mit anderen Worten, die zweite Prädiktionskodierung wird mit der ersten Prädiktionskodierung verschachtelt, so daß die Rückwärtswiedergabe in dem Wiedergabesystem 23 ausgeführt werden kann. In dem dargestellten Beispiel werden die Bildsignale V(i, j) in dem Kodierer 25 bei jedem Teilbild i der Rahmen j, wie in Fig. 2 dargestellt, bearbeitet. In jedem durch (i+k) repräsentierten Rahmen j werden die Bildsignale V(i, j) der zweiten oder der In-Rahmen-Prädiktionskodierung bei einem selektierten Teilbild unterworfen, das bei jedem Rahmen gemäß folgender Formel variabel ist:
i + k (mod m), (1)
wobei k eine Variable ist, die Null und eine natürliche Zahl annehmen kann. Solch ein selektiertes Teilbild kann auch als ein In-Rahmen-Kodierungs-Teilbild bezeichnet werden, da die In-Rahmen-Kodierung in Verbindung mit dem oben erwähnten Teilbild bei jedem Rahmen durchgeführt wird. Aus Formel (1) ist leicht zu verstehen, daß das In-Rahmen-Kodierungs-Teilbild in jedem Rahmen von Fig. 2 eines nach dem anderen nach unten verschoben wird, wenn die Rahmen vorwärts vom ersten Rahmen zum n-ten Rahmen vertauscht werden und daß jedes Teilbild bei jedem (m-1)-ten Rahmen ein solches In-Rahmen-Kodierungs- Teilbild wird. Wenn z. B. die Teilbildanzahl m gleich 4 ist und das 0-te Teilbild des 0-ten Rahmens das In-Rahmen-Kodierungs- Teilbild wird, dann wird auch das 0-te Teilbild des 4-ten Rahmens das In-Rahmen-Kodierungs-Teilbild. Folglich sind die In-Rahmen-Kodierungs-Teilbilder in den Rahmen eingestreut und werden mit jedem (m-1)-ten Rahmen vertauscht. Solch ein zyklische Vertauschung der In-Rahmen-Kodierungs-Teilbilder dient dazu, die Bildqualität gleichmäßig zu machen, so wie es als Auffrischeffekt in einem Bereich der Datenübertragung bekannt ist. Die Verschachtelungsoperation der Zwischen- Rahmen-Kodierung und der In-Rahmen-Kodierung könnte ebenfalls einer Teilbildauffrischungstechnik ähneln, die in einem Bereich der Datenübertragung bekannt ist. In Fig. 2 wird angenommen, daß das (i-1)-te Teilbild des (j-1)-ten Rahmens und das i-te Teilbild des j-ten Rahmens als die In-Rahmen- Kodierungs-Teilbilder bestimmt sind.
Nach Formel (1) wird die In-Rahmen-Kodierung nur ausgeführt, wenn die Formel (1) gültig ist. Anderenfalls wird die Zwischen-Rahmen-Kodierung in dem dargestellten Kodierer 25 durchgeführt.
Hierbei ist zu betonen, daß die durch V(i, j) spezifizierten Bildsignale in dem Kodierer 25 der Zwischen- Rahmen-Kodierung unterworfen sind, die als eine Folge erster Prädiktionsfehlersignale E(i, j) zu erzeugen ist, gegeben durch:
E(i, j) = V(i, j) - (2)
wenn Formel (1) nicht gilt, und wobei die indikativ für die Prädiktionssignale von V(i, j) sind. Hierbei sei erwähnt, daß die Prädiktionssignale von einem vorhergehendem Bildsignal V(i, j-1) des (j-1)-ten Rahmens oder vorhergehenden Rahmens erzeugt werden. Andererseits werden die Bildsignale V(i, j), wenn Formel (1) gilt, der Zwischen- Rahmen-Kodierung unterworfen, die als eine Folge zweiter Prädiktionsfehlersignale E(i, j)' gegeben durch:
E(i, J)' = F(V(i, J)), (3)
erzeugt werden soll, wobei F eine Prädiktionsfunktion repräsentiert, die für die Zwischen-Rahmen-Kodierung bestimmt ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Kodierer 25 kann selektiv die Zwischen-Rahmen-Kodierung oder die In-Rahmen-Kodierung unter Berücksichtigung der Gleichungen (1), (2) und (3) ausführen, um so eine Rückwärtswiedergabe in der eben zu beschreibenden Art zu ermöglichen.
Jetzt werden die Bildsignale V(i, j) an einen Multiplexer 51 geliefert, der mit einem Verzögerungsschaltkreis 52 verbunden ist, der später beschrieben werden wird. Der Multiplexer 51 V(i, j) gibt den Durchgang der Bildsignale V(i, j) durch sich frei, solange wie die Zwischen-Rahmen-Kodierung durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 angezeigt ist, nämlich solange wie Formel (1) nicht gilt. In diesem Falle ist der Umschaltkreis 48 mit dem ersten lokalen Prädiktor 46 in dem ersten Prädiktionsschaltkreis 44 verbunden. Zu diesem Zweck werden der Multiplexer 51 und der Umschaltkreis 48 durch ein erstes von dem Kodiersteuerschaltkreis 31 ausgesandtes Steuersignal C1 gesteuert.
In dieser Situation werden die Bildsignale V(i, j) durch den Multiplexer 51 hindurch an den Subtrahierer 35 gesandt, der mit den Prädiktionssignalen versorgt wird, die durch den ersten lokalen Prädiktor 46 als erste Resultate der Zwischen-Rahmen-Kodierung der Bildsignale V(i, j) gegeben sind. Demzufolge subtrahiert der Subtrahierer 35 die Prädiktionssignale von den Bildsignalen V(i, j) gemäß Gleichung (2), um die ersten Prädiktionsfehlersignale E(i, j) zu erzeugen.
Die ersten Prädiktionsfehlersignale E(i, j) werden durch den Quantisierer 36 in quantisierte Signale Q(i, j) quantisiert, die an den lokalen Dequantisierer 41 des lokalen Dekoders 32 und an den durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 gesteuerten Umkodierer 37 geliefert werden, wie es bei fortschreitender Beschreibung noch klar werden wird. Der lokale Dekoder 32 wird in der oben erwähnten Betriebsart betrieben, um die Prädikationssignale durch den Umschaltkreis 48 an den Subtrahierer 35 zu liefern.
Andererseits wird die zweite, nämlich die In-Rahmen- Kodierung ausgeführt was die Teilbild-In-Rahmen-Kodierung jeden Rahmens betrifft. In diesem Falle wird wird der zweite lokale Prädiktor 47 über den Umschaltkreis 48 als Antwort auf das erste Steuersignal C1 mit dem Subtrahierer 35 verbunden. Als ein Ergebnis führt der zweite lokale Prädikor 47 eine In- Rahmen-Prädiktion aus und arbeitet mit dem Subtrahierer 35 zusammen, um so die zweiten Prädiktionsfehlersignale E(i, j)' gemäß Gleichung (3) zu erzeugen. Die zweiten Prädiktionsfehlersignale E(i, j) werden durch den Quantisierer 36 in quantisierte Signale Q(i, j) quantisiert, die an den Umkodierer 37 und den lokalen Dekoder 32 geliefert werden. Der lokale Dekodierer 32 bearbeitet die quantisierten Signale Q(i, j) in einer bekannten Art und Weise. Folglich ist die In- Rahmen-Kodierung mit der Zwischen-Rahmen-Kodierung in der oben erwähnten Art verschachtelt.
Es ist zu beachten, daß die Rückwärtswiedergabe nicht günstig ausgeführt werden kann, indem nur die In-Rahmen- Kodierung mit der Zwischen-Rahmenkodierung in der oben erwähnten Art verschachtelt wird und die ersten und die zweiten Prädiktionsfehlersignale in der Reihenfolge des Auftretens angeordnet werden. Das kommt daher, daß kein durchgehendes Prädiktionsfehlersignal existiert, das dazu dient jedes zweite Prädiktionsfehlersignal wiederzugeben. In dem dargestellen Beispiel wird ein spezielles von den ersten Präktionsfehlersignalen als solch ein durchgehendes Prädiktionsfehlersignal benutzt, das in Bezug zu jedem zweiten Prädiktionsfehlersignal steht und jedem zweitem Prädiktionsfehlersignal vorausgeht, das von dem Zwischen-Rahmen- Kodierungs-Teilbild abgeleitet ist. Das eine spezielle der ersten Prädiktionsfehlersignale, kann in nachfolgenden einfach nur als ein spezifisches Fehlersignal bezeichnet werden. Wenn jedes zweite Prädiktionsfehlersignal durch E(i, j)' repräsentiert wird, kann das spezifische Fehlersignal mit E(i, j) spezifiziert werden.
Es sollte noch einmal zusammengefaßt werden, daß das spezifische Fehlersignal E(i, j) aus einem aktuellen Bildsignal V(i, j) des j-ten Rahmens und einem vorausgegangenem Bildsignal V(i, j-1) des (j-1)ten Rahmens, wie in Zusammenhang mit Gleichung (2) erwähnt, erzeugt wird. Dieses zeigt, daß das spezifische Fehlersignal E(i, j) aus dem Subtrahierer 35 wirklich nach der Erzeugung jeden zweiten Prädiktionsfehlersignals E(i, j)' aus dem Subtrahierer 35 auftritt. Zusätzlich kann das spezifische Fehlersignal E(i,j) aus einem vorausgegangenem Prädiktionssignal und dem aktuellen Bildsignal V(i, j) berechnet werden.
Dieses berücksichtigend erzeugt der Subtrahierer 35 jedes zweite Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' bei jedem Rahmen i gemäß Gleichung (3) und erzeugt danach das spezifische Fehlersignal E(i, j). Bei der Erzeugung des spezifischen Fehlersignals E(i, j) wird das vorausgegangene Prädiktionssignal durch den Verzögerungsschaltkreis 52 verzögert, um als ein aktuelles Bildsignal V(i, j) an den Subtrahierer 35 durch den Multiplexer 51 hindurch, der durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 gesteuert wird, geliefert zu werden.
Entsprechend versorgt der Subtrahier den Quantisierer 36 mit den ersten und den zweiten Prädiktionsfehlersignalen in der Reihenfolge von E(i-1, j), E(i, j)' und E(i, j). Die ersten und die zweiten in der oben erwähnten Art angeordneten Prädiktionsfehlersignale werden durch den Quantisierer 36 quantisiert, um zu dem Umkodierer 37 geleitet zu werden. Der dargestellte Umkodierer 37 ordnet die quantisierten Signale Q(i, j), die die ersten und die zweiten Prädiktionsfehlersignale führen, in einer Folge neu geordneter Signale neu an.
Insbesonders führen die neuangeordneten Signale die ersten und die zweiten Prädiktionsfehlersignale in der Reihenfolge von E(i, j-1), E(i, j) und E(i, j)'. Für die Erstellung der oben erwähnten Neuanordnung weist der Umkodierer 37 mehrere Verzögerungsschaltkreise und einen Multiplexer-Schaltkreis (in dieser Fig. nicht gezeigt) auf. Nach der Neuanordnung der ersten und der zweiten Prädiktionsfehlersignale konvertiert der Umkodierer 37 die quantisierten Signalw Q(i, j) in kodierte Signale mit Kodes variabler Länge. Die kodierten Signale haben ein Format, das in Verbindung mit dem j-ten Rahmen an mittlerer Stelle in Fig. 1 exemplarisch dargestellt ist. Wie in diesem Format dargestellt ist, folgt einer Rahmennummer j die oben erwähnte Neuanordnung von E(0, j) bis E(m, j) spezifiziert durch die Reihenfolge E(i-1, j), E(i. j) und E(i, j)'. Auf jeden Fall geht jedem zweiten Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' immer das spezifische Fehlersignal E(i, j) voraus, das mit jedem zweiten Prädiktionsfehlersignal E(i, j) bei der von E(i, j)' aus gestarteten Rückwärtswiedergabe abgeglichen oder harmonisiert ist.
Folglich werden die die kodierten Signale mit dem intakt gehaltenem Format als die Aufzeichnungssignale auf der CD-ROM 21 aufgezeichnet. Obwohl es in Fig. 1 nicht dargestellt ist, werden Tonsignale und ein Programmdatensignal zusammen mit den kodierten Signalen auf der CD-ROM 21 in der bekannten Art und Weise gemäß dem durch die CCIR-Empfehlung 601 gebildeten Standard aufgezeichnet.
Gemäß Fig. 3 zusätzlich zu Fig. 1 umfaßt das Wiedergabesystem 23 einen CD-ROM-Treiber 55 (einfach als ein Treiber bezeichnet) und einen Verarbeitungsteil 56, der mit dem Treiber 55 über einen Systeminterfacebus 57 verbunden ist. Der Treiber 55 treibt die CD-ROM (dargestellt in Fig. 1) entweder in einer Normalrichtung oder Rückwärtsrichtung an oder läßt sie rotieren, um die kodierten oder aufgezeichneten Signale von der CD-ROM 21 auszulesen. Als ein Ergebnis werden die kodierten Signale von der CD-ROM 21 abgeleitet, um über den Systeminterfacebus 57 an einen Businterfaceschaltkreis 58 des Verarbeitungsteils 56 geführt zu werden. Bei diesem Vorgang werden das Tonsignal und das Programmdatensignal ebenfalls aus der CD-ROM 21 ausgelesen. Danach werden die kodierten Signale unter der Steuerung einer Puffersteuerung 61, die mit der Datenleitung verbunden ist und die zusammen mit einem programmierbaren Zähler 62 und einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 63 betrieben werden kann, über eine Datenleitung zu einem Auslesepuffer 59 geleitet. Die CPU 63 ist selektiv mit dem Systeminterfacebus 57 über ein von der CPU 63 gesteuertes Schaltelement 64 verbunden. Zusätzlich umfaßt der dargestellte Verarbeitungsteil 56 einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 66 einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 67 und eine interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 68, wovon alle für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.- Jetzt werden der Treiber 55 und der Verarbeitungsteil 56 unter der Steuerung durch die CPU 63 betrieben. Beispielsweise werden die kodierten Signale, die Tonsignale und das Programmdatensignal vom Treiber 55 durch den Systeminterfacebus 57 und den Businterfaceschaltkreis 58 gesendet, um als Antwort auf einen Einschreibebefehl, der von der CPU 63 durch die Datenleitung bei geschlossenem Schaltelement gesendet wurde, in den Auslesepuffer 59 geschrieben zu werden. Die kodierten Signale, die Tonsignale und das Programmdatensignal werden individuell in vorab zugewiesenen Bereichen des Auslesepuffers 59 gemäß einer entsprechenden Indizierung der Puffersteuerung 61 abgespeichert. Die Puffersteuerung 61 überwacht die Rahmennummer und eine Kodelänge jeden kodierten Signals bzgl. einer Einschreib-Adresse, die Schritt für Schritt bei einer Einschreibeoperation spezifiziert wird. Die Puffersteuerung 61 unterscheidet auch zwischen den kodierten oder Bildsignalen, den Tonsignalen und dem Programmdatensignal. Weiterhin wird auch zwischen den ersten und den zweiten von den kodierten Signalen getragenen Prädiktionsfehlersignalen durch die Puffersteuerung 61 unterschieden. Solch eine Unterscheidung zwischen den ersten und den zweiten Prädiktionsfehlersignalen ist durch die Überwachung der Rahmennummer und der Teilbildnummer gemäß Formel (1) möglich. In dem dargestellten Beispiel wird der Auslesepuffer 59 mit einem Typ-Signal geladen, das indikativ für jedes der ersten und der zweiten Prädiktionsfehlersignale ist und das als ein Kodetypsignal bezeichnet werden kann. Während der oben erwähnten Einschreibeoperation kann das Schaltelement 64 geöffnet sein.
Wenn die Einschreibeoperation abgeschlossen ist, liefert die CPU 63 über die Datenleitung bei geschlossenem Schaltelement 64 einen Auslesebefehl an die Puffersteuerung 61. Die Puffersteuerung 61 versorgt den Auslesepuffer 59 sukzessiv mit einem Ausleseadressensignal, das jede Ausleseadresse des Auslesepuffers 59 spezifiziert. Die Tonsignale und das Programmdatensignal können durch die Verwendung einer bekannten sich mit CD-ROM befassender Technik berarbeitet werden. Deshalb wird die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf die Verarbeitung der kodierten Signale gerichtet sein, die von dem Auslesepuffer 59 zu einem Demultiplexer 71 gesendet werden. In Fig. 3 werden die kodierten Signale und das Kodetypsignal von dem Demultiplexer 71 an den Dekoder 26 geliefert.
Gemäß nochmaligen Bezug auf Fig. 1 ist der dargestellte Dekoder 26 so betreibbar, daß er nicht nur die normale Wiedergabe sondern auch die Rückwärtswiedergabe in einer später zu beschreibenden Art und Weise ausführt. Für diesen Zweck weist der dargestellte Dekoder 26 einen Kodeinverter 76, einen Dequantisierer 77, einen Verzögerungsschaltkreis 78, eine Schaltereinheit 79, eine Addierereinheit 81, eine Prädiktoreinheit 82 und einen Dekodiersteuerschaltkreis 83 auf, wovon alle miteinander zusammenarbeiten, wie es später noch klar werden wird. Es ist zu beachten, daß der Dequantisierer 77 wahlweise in einem Normalmodus und in einem Rückwärtsmodus unter der Steuerung durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 betrieben werden kann. Der Dequantisierer 77 kann speziell eine Folge positiv dequantiserter Signale und eine Folge negativ dequantisierter Signale in den normalen und in den meisten Rückwärtsmodi erzeugen. In diesem Zusammenhang kann der Dequantisierer 77 durch eine Kombination eines gewöhnlichen Dequantisierers und eines durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 gesteuerten Inverterschaltkreises implementiert werden.
Bei der normalen Wiedergabe ist die Schalteinheit 79 unter der Steuerung durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 direkt mit dem Dequantisierer 77 verbunden. Deshalb wird der Verzögerungsschaltkreis 78 bei der Normalwiedergabe nicht benötigt. Der Dequantisierer 77 wird durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 in den Normalmodus gesetzt und erzeugt daher die positiv dequantisierten Signale. Unter diesen Umständen werden die kodierten Signale sukzessiv aus dem Auslesepuffer 59 (Fig. 3) von der linken Seite des in der Mitte von Fig. 1 dargestellten Formats aus zu der rechten Seite hin ausgelesen. Die kodierten Signale der Kodes mit variabler Länge werden durch den Kodeinverter 76 invers in ein Folge invertierter Kodesignale konvertiert, von denen jedes eine nichtvariable Kodelänge hat. Die invertierten Kodesignale werden in positive dequantisierte Signale dequantisiert. In dem dargestellten Beispiel wird das Kodetypsignal ebenfalls aus dem Auslesepuffer 59 ausgelesen, um die zweiten Prädiktionsfehlersignale, wie z. B. E(i, j)' zu spezifizieren, und dieses kann daher eine Zeitsignalauslesung aus dem Auslesepuffer 59 synchron zu den zweiten Prädiktionsfehlersignalen sein. Bei der normalen Wiedergabe können die zweiten Prädiktionsfehlersignale vernachlässigt und nicht wiedergegeben werden außer einen initialisierenden zweiten Prädiktionsfehlersignal, das bei dem ersten Rahmen auftritt. Demzufolge werden die zweiten Prädiktionsfehlersignale durch den Dequantisierer 77 unter der Steuerung durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 nicht dequantisiert und durch den Dequantisierer 77 unterdrückt. Als ein Ergebnis werden nur die von den kodierten Signalen getragenen ersten Prädiktionsfehlersignale durch den Dequantisierer 77 in positive dequantisierte Signale dequantisiert, die Wiedergaben der ersten Prädiktionsfehlersignale E(i, j) sein können und die bei demselben Referenzsymbol dargestellt sind.
Folglich werden die positiven dequantisierten Signale E(i, j) durch die Addiererereinheit 81 und die Prädiktionseinheit 82 in eine Folge wiedergegebener Signale V(i, j) in einer bekannten Art und Weise wiedergegeben. Folglich kann-die normale Wiedergabe ausgeführt werden.
Bei der Rückwärtswiedergabe steuert der Dekodiersteuerschaltkreis 83 den Dequantisierer 77 und die Schaltereinheit 79, um den Dequantisierer 77 selektiv in den Rückwärtsmodus setzen und die Schaltereinheit 79 selektiv mit dem Verzögerungsschaltkreis 78 in einer später zu beschreibenden Weise zu verbinden. Zu diesem Zweck wird der Dekodiersteuerschaltkreis 83 mit einem Wiedergabemodus-Signal von dem Demultiplexer 71 (Fig. 3) versorgt, das entweder das normale oder das Rückwärtswiedergabesignal und das Kodetypsignal repräsentiert. Hierbei werde die Rückwärtswiedergabe ausgehend von dem j-ten Rahmen durchgeführt, was gleichbedeutend zu einer Summe von i und k ist, wie in Zusammenhang mit Formel (1) erwähnt wurde. In diesem Falle wird angenommen, daß die zweiten Prädiktionsfehlersignale E(i, j)' zuerst von dem durch Formel (1) gezeigtem Teilbild detektiert werden und daß danach die ersten Prädiktionsfehlersignale sukzessiv von der rechten Seite des in Fig. 1 dargestellten Formats aus zu der linken Seite hin ausgelesen werden. Folglich wird der Dekoder 26 wie die kodierten Signale mit den zweiten und den ersten Prädiktionsfehlersignalen in der Reihenfolge E(i, j)', E(i, j), E(i-1,j), . . . , E(2, j) und E(1, j) in dem j-ten Rahmen versorgt. Von jedem Prädiktionsfehlersignal wird angenommen, daß es sukzessiv aus dem Auslesepuffer 59 (Fig. 3) ausgehend vom höchstwertigen Bit zum niederwertigsten Bit eines jeden Prädiktionsfehlersignals hin bei der Rückwärtswiedergabe ausgelesen wird. Was das zweite Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' betrifft, das der In- Rahmen-Kodierung unterworfen ist, kann der Dequantisierer im Normalmodus betrieben werden, um das zweite Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' in der Form des positiven dequantisierten Signals ohne jede Änderung einer Polarität unter der Steuerung des Dekodiersteuerschaltkreis 83 zu erzeugen. Bei Empfang des zweiten Prädiktionsfehlersignals E(i, j)' wird die Schaltereinheit 79 unter der Steuerung des Dekodiersteuerschaltkreises 83 über den Verzögerungsschaltkreis 78 mit dem Dequantisierer 77 verbunden, wie in Fig. 1 dargestellt. Daher wird das zweite Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' durch den Verzögerungsschaltkreis 78 um einen einzelnen Rahmen verzögert, um später fortgesetzt zu werden und wird als ein verzögertes Prädiktionsfehlersignal an die Addiereeinheit 79 gegeben. Es wird hier erwähnt, daß die Prädiktoreinheit 82 dem Prädiktionsschaltkreis 44 des Kodierers 25 ähnlich ist und deshalb erste und zweite Dekoderprädiktoren (in dieser Fig. nicht gezeigt) aufweist, die in Struktur und Betriebsweise den ersten und den zweiten lokalen Prädiktoren 46 und 48 ähnlich sind, die im Kodierer 25 enthalten sind. Der zweite Dekoderprädiktor wird durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 nach Empfang des zweiten Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' selektiert und erzeugt ein In-Rahmen-Prädiktionssignal, das gegeben ist durch:
G(E(i, j)'),
wobei G eine inverse Prädiktionsfunktion der in Zusammenhang mit Gleichung (3) beschriebenen Prädiktionsfunktion F repräsentiert. Demzufolge stellt das In-Rahmen-Prädiktionssignal ein führendes oder erstes Bild bei der Rückwärtswiedergabe bereit. Aufgrund dieser Tatsache ist es leicht verständlich, daß der Dekodiersteuerschaltkreis 83 in Struktur und Arbeitsweise ähnlich zu dem Dekodiersteuerschaltkreis 31 sein kann, mit der Ausnahme, daß der Dekodiersteuerschaltkreis 83 zusätzlich die Schaltereinheit 79 steuert. Beide Dekodiersteuerschaltkreise 31 und 83 können durch einen Mikroprozessor implementiert werden.
Danach werden die ersten Prädiktionsfehlersignale wie z. B. E(i, j), E(i-1, j) sukzessiv durch den Dequantisierer 77 in die negativen (durch -E symolisierten) Signale dequantisiert, wobei der Rückwärtsmodus durch den Dekodiersteuerschaltkreis 83 angezeigt wird. Bei Empfang der negativen dequantisierten Signale verbindet die Schalteinheit 79 den Dequantisierer 77 mit der Addierereinheit 81, wobei der Verzögerungsschaltkreis 78 von dem Dequantisierer 77 getrennt wird. Folglich werden die negativen dequantisierten Signale direkt durch die Schalteinheit 79 hindurch an die Addierereinheit 81 ohne eine einem einzelnem Rahmenintervall gleichwertige Verzögerung gesendet. Mit anderen Worten, nur die zweiten Prädiktionsfehlersignale werden durch den Verzögerungsschaltkreis 78 verzögert. Dieses kommt daher, weil jedes erste Prädiktionsfehlersignal E(i, j) mit Bezug auf beide, den vorhergehenden und den aktuellen Rahmen abgeleitet wird und deshalb ein Zeitunterschied zwischen den ersten und den zweiten Prädiktionsfehlersignalen E(i, j) und E(i, j)' für das einzelne Rahmeninterval existiert. Um solch eine Zeitdifferenz zwischen den ersten und den zweiten Prädiktionsfehlersignalen untereinander abzugleichen oder in Übereinstimmung zu bringen, muß jedes zweite Prädiktionsfehlersignal bei der Rückwärtswiedergabe verzögert werden, wie es oben erwähnt wurde. Als ein Ergebnis werden die negativen dequantisierten Signale für die ersten Prädiktionsfehlersignale E(i, j) sukzessiv durch die Addierereinheit 81 und die Prädiktoreinheit 82 verarbeitet.
E(i, j) sei in der Form -E(i, j) an die Addierereinheit 81 während der Erzeugung des In-Rahmen-Prädiktionssignals G(E(i, j)') angelegt. In diesem Falle berechnet die Addierereinheit 81 G(E)i, j)') - E(i, j), nämlich V(i,j-1), um eines der zweiten wiedergegebenen Signale zu erzeugen. Nachfolgend wird der zweite Dekoderprädiktor an den ersten Dekoderprädiktor in der Prädiktoreinheit 82 geschaltet, um sukzessiv ein Folge von Zwischen-Rahmen-Prädiktionssignalen zu erzeugen, die repräsentativ für die Zwischen-Rahmen-Prädiktion sind. Dementsprechend folgen dem zweitem wiedergegebenem Signal V(i, j-1) die bei V(i-1, j-1), V(i-2, j-1), V(1, j-1) dargestellten wiedergegebenen Signale. Eine ähnliche Operation wird in den vorhergehenden Rahmen ausgeführt, um so die Rückwärtswiedergabe zu ermöglichen.
Auf jeden Fall zeichnet das dargestellte Aufzeichnungssystem das zweite Prädiktionsfehlersignal E(i, j)' auf der CD- ROM 21 auf, das unverzichtbar für die Rückwärtswiedergabe ist, um ein erstes Bild wiederzugeben und das deshalb als ein wesentliches Fehlersignal bezeichnet werden kann. Bei der Rückwärtswiedergabe gibt das Wiedergabesystem das erste Bild mit Bezug auf das wesentliche Fehlersignal und danach die folgenden Bilder durch sukzessive Subtraktion des ersten Prädiktionsfehlersignals von dem In-Rahmen-Prädiktionssignal wieder.
In dem dargestellten Beispiel wird das wesentliche Fehlersignal, nämlich das zweite Prädiktionsfehlersignal, in jeden Rahmen eingestreut. Mit dieser Struktur kann die Rückwärtswiedergabe einer Aufeinanderfolge bewegter Bilder von einem beliebigen Rahmen aus durchgeführt werden. Mit anderen Worten, die Rückwärtswiedergabe ist sogar dann möglich, wenn der letzte Rahmen oder die letzte Szene der sich bewegenden Bilder nicht wiedergeben wird.
Gemäß Fig. 4 und 5 ist ein Bildverarbeitungssystem nach einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung dem in Fig. 1 dargestellten in Struktur und Arbeitsweise ähnlich, mit der Ausnahme, daß die In-Rahmen-Kodierung in Fig. 4 mit der Zwischen-Rahmen-Kodierung zu einem vorgegebenen Zeitintervall in Hinsicht auf einen Szenenwechsel verschachtelt ist, was in einer Diskontinuität in der Aufeinanderfolge sich bewegender Bilder oder Szenen resultiert. Besonders unterscheidet sich das in Fig. 4 dargestellte Bildverarbeitungssystem von dem in Fig. 1 dadurch, daß die In-Rahmen-Kodierung einmal bei einem Rahmen von Fig. 1 ausgeführt wird. Zu diesem Zweck wird eine Folge von Bildsignalen für die Bildsignale in mehrere Szenen unterteilt, von denen jede aus Rahmenbildern V(j-1), V(j), V(j+1), V(J+2), . . . . besteht, die bei den entsprechenden Rahmen j-1, j, j+1, j+2, . . . ., wie in Fig. 5 gezeigt, angeordnet sind und wird in Fig. 4 der Zwischen-Rahmen- Kodierung und der In-Rahmen-Kodierunmg bei jedem Rahmen unterzogen ohne jeden Rahmen in mehrere Teilbilder aufzuteilen. Für die Kürze der Beschreibung werden die Bildsignale bei denselben Symbolen wie die Rahmenbilder dargestellt. Das in Fig. 4 dargestellte Bildverarbeitungssystem weist einen Kodierer 25 auf, der durch einen Dekodiersteuerschaltkreis 31 und einen Umkodierer 37 spezifisch gesteuert werden kann, um so einen Schalt-Zeitablauf oder eine Zeitpunkt für das Umschalten zwischen der Zwischen-Rahmen- Kodierung und der In-Rahmen-Kodierung zu steuern und um damit ein Format, wie in Fig. 5 unten dargestellt, zu schaffen.
Der Kodierer 25 kann in Zusammenarbeit mit einer Signalquelle 86 zur Erzeugung der der durch V(j) repräsentierten Signale betrieben werden. Die dargestellte Signalquelle 86 kann die Erzeugung der Bildsignale in einer später zu beschreibenden Art und Weise unterbrechen. Die Bildsignale V(j) werden durch den Multiplexer 51 hindurch an den Subtrahierer 35 geliefert, der von dem lokalen Dekoder 32 mit einer Folge von Prädiktionssignalen in einer ähnlichen, wie in Fig. 1 dargestellten Art, unter der Steuerung durch den Dekodiersteuerschaltkreis 31 versorgt wird. Der dargestellte Dekodiersteuerschaltkreis 31 weist eine Prädiktionsmodus- Steuerung 91, einen mit der Prädiktionsmodus-Steuerung 91 verbundenen Zähler 92 und einen Szenenänderung-Informationsgenerator 93 zur Lieferung der Information über eine Szenenänderung an die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 auf.
Die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 dient der Umschaltung zwischen der Zwischen-Rahmen-Kodierung und der In-Rahmen- Kodierung durch die Zusammenarbeit mit dem Zähler 92 und dem Szenenänderung-Informationsgenerator 93, was mit fortschreitender Beschreibung klar wird.
Mit dieser Struktur ist der Zähler 92 auf einen vorgewählten Wert oder Zählerstand T nach der Ausführung der In-Rahmen-Kodierung in dem Kodierer 25 gemäß einer Indizierung der Prädiktionsmodus-Steuerung 91 gesetzt. Solange der Szenenänderung-Informationsgenerator 93 nicht die Szenenänderung-Information erzeugt, wird der Zähler 92 von dem vorgewählten Wert aus sukzessiv Schritt für Schritt in Antwort auf jeden innerhalb des Zählers 92 erzeugten internen Taktimpuls abwärtsgezählt. Die prädiktionsmodus-Steuerung 91 überwacht den Zähler 92 und schaltetet jedesmal von der Zwischen-Rahmen-Kodierung auf die In-Rahmen-Kodierung um, wenn ein Zählerstand des Zählers 92 gleich Null wird. Demzufolge wird die Zwischen-Rahmen-Kodierung mit der In-Rahmen-Kodierung mit einem Zeitintervall von z. B. 5 Sekunden verschachtelt, bestimmt durch den vorgewählten Wert und die internen Taktimpulse, wenn die Szenenänderung-Information nicht von dem Szenenänderung-Informationsgenerator 93 gegeben wird.
Wenn andererseits die Szenenänderung-Information von dem Szenenänderung-Informationsgenerator 93 an die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 geliefert wird, wird die Zwischen-Rahmen- Kodierung von der Prädiktionsmodus-Steuerung 91 zwangsweise angezeigt. Gleichzeitig wird der Zähler 92 zwangsweise auf Null zurückgesetzt, um die Zwischen-Rahmen-Kodierung anzuzeigen und danach wird er wieder unter der Steuerung durch die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 auf den vorbestimmten Wert gesetzt. Darauffolgend wird der Zähler 92 wieder von dem vorbestimmten Wert aus abwärtsgezählt.
Auf jeden Fall wird die Zwischen-Rahmen-Kodierung wiederholt bei jeder Zeitdauer durchgeführt, die kürzer als das Zeitintervall ist, sogar wenn die Szenenänderung- Information von dem Szenenänderung-Informationsgenerator 93 erzeugt wird.
Insbesonders wird angenommen, daß die In-Rahmen-Kodierung ungefähr bei den Bildsignalen V(j) des j-ten Rahmens, wie in Fig. 5 dargestellt, ausgeführt wird. In diesem Falle wird der zweite lokale Prädiktor 47 durch das Schaltelement 48 in dem Prädiktionsschaltkreis 44, wie in Fig. 4 erwähnt, ausgewählt. Zu diesem Zweck liefert die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 ein erstes Steuersignal CO1 an das Schaltelement 48, um den zweiten lokalen Prädiktor 47 mit dem Subtrahierer 35 zu verbinden. Bei der In-Rahmen-Prädiktion führt der lokale Dekoder 32 eine In-Rahmen-Prädiktionsberechnung gemäß einer In-Rahmen-Prädiktionsfunktion F aus. Ein Ergebnis der oben erwähnten Berechnung kann durch F(V(j)) dargestellt werden und erscheint als ein Ausgangssignal des Addierers 42, wobei j eine Rahmennummer repräsentiert. Das Ausgangssignal des Addierers 42 wird an beide, sowohl an die ersten als auch die zweiten lokalen Prädiktoren 46 und 47 geliefert, um individuell die Zwischen-Rahmen-Prädiktion und die In-Rahmen-- Prädiktion auszuführen, wobei der erste lokale Prädiktor 46 vom Subtrahierer 35 getrennt ist. Das Resultat F(V(j)) der In- Rahmen-Prädiktionsberechnung wird lokal durch den zweiten lokalen Prädiktor 47 in ein In-Rahmen-Prädiktionssignal dekodiert, der mit einer Funktion G betreibbar ist, die eine Inversfunktion von F ist. Dementsprechend wird ein als E(j)' dargestelltes In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal wie die Prädiktionsfehlersignale durch den Subtrahierer 35 erzeugt und an den Umkodierer 37 und an den lokalen Dekoder 32 geleitet. Während der In-Rahmen-Prädiktion führt der erste lokale Prädiktor 46 auch eine In-Rahmen-Prädiktionsberechnung durch, um den Verzögerungsschaltkreis 52 mit jedem Zwischen-Rahmen- Prädiktionssignal zu versorgen, das bei V(j) dargestellt werden kann und das um eine einzelne Rahmenperiode verzögert ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt.
Nach der Erzeugung des In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignals sendet die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 ein zweites Steuersignal CO2 an die Signalquelle 86 und den Multiplexer 51. Die Signalquelle 86 unterbricht die Erzeugung der Bildsignale für die Dauer eines einzelnen Rahmens, während der Multiplexer 51 ein Ausgangssignal des Verzögerungsschaltkreises 52 auswählt. Solange wie der Verzögerungsschaltkreis 52 das Zwischen-Rahmen- Prädiktionssignal für einen einzelnen Rahmen, wie zuvor beschrieben, verzögert, kann das Ausgangssignal des Verzögerungsschaltkreises 52 durch V(j-1) dargestellt werden. Demzufolge führt der Subtrahierer eine Berechnung aus, die durch:
G(E(j)') - V(j-1), (4)
gegeben ist und erzeugt ein Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j), das durch Formel (4) definiert ist. Sobald das Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j), durch den Subtrahierer 35 berechnet ist, liefert die Prädiktionsmodus- Steuerung 91 noch einmal das zweite Steuersignal CO2 an die Signalquelle 86 und den Multiplexer 51. Als Antwort auf zweite- Steuersignal CO2 hebt die Signalquelle 86 die Unterbrechung der Bildsignale auf, um die Erzeugung der Bildsignale neu zu starten. Andererseits wird der Multiplexer 51 umgeschaltet, um die Bildsignale dem zweiten Steuersignal CO2 entsprechend auszuwählen. Gleichzeitig wird auch das erste Steuersignal CO1 von der Prädiktionsmodus-Steuerung 91 an das Schaltelement 48 geliefert, um den ersten lokalen Prädiktor 46 mit dem Subtrahierer 35 zu verbinden. Unter diesen Umständen wird das nachfolgende Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j+1) von dem Subtrahierer 35 an den Quantisierer 36 gesendet. Danach werden die Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale durch den Subtrahierer 35 sukzessiv in einer ähnlichen Art und Weise berechnet.
Die Prädiktionsfehlersignale werden, wie zuvor beschrieben; durch den Kodierer 36 hindurch an den Umkodierer 37 in der Reihenfolge E(j)', E(j) und E(j+1) während der Verarbeitung der Bildsignale des j-ten Rahmens gesendet. Eine derartige Reihenfolge der Prädiktionsfehlersignale ist nicht hilfreich für die Rückwärtswiedergabe, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 betont wurde und wird daher durch den Umkodierer 37 neu angeordnet.
Besonders der dargestellte Umkodierer 37 weist erste und zweite Verzögerungseinheiten 96 und 97 mit ersten und zweiten Verzögerungszeiten auf, die gleich lang sind wie die Dauer eines einzelnen Rahmens bzw. wie die Dauer von zwei Rahmen. Zusätzlich weist der Umkodierer 37 weiterhin einen mit dem Quantisierer 36 verbundenen Multiplexerschaltkreis 98 und die ersten und zweiten Verzögerungseinheiten 96 und 97 und eine Umkodiereinheit 99 auf. Der Multiplexerschaltkreis wird durch die Prädiktionsmodus-Steuerung 91 in einer jetzt zu beschreibenden Art und Weise gesteuert.
Wenn die Zwischen-Rahmen-Kodierung auf die In-Rahmen- Kodierung umgeschaltet wird, wird das In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j)' durch die zweite Verzögerungseinheit 97 hindurch an den Multiplexerschaltkreis 98 angelegt, um das In- Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j)' um die Dauer von zwei Rahmen zu verzögern. Wenn im folgenden die In-Rahmen-Kodierung auf die Zwischen-Rahmen-Kodierung umgeschaltet wird, läßt der Multiplexerschaltkreis 98 das Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j) ohne jede Verzögerung durch sich passieren. Danach wird der Multiplexerschaltkreis 98 umgeschaltet, um die folgenden Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale E(j+1) durch die erste Verzögerungseinheit 96 hindurch zu empfangen, wenn die Zwischen-Rahmen-Kodierung in einer üblichen Art und Weise ausgeführt wird.
Aufgrund dieser Tatsache ist es leicht zu verstehen, daß die Prädiktionsfehlersignale in der Reihenfolge E(j), E(j)' und E(j+1), wie in Fig. 5 dargestellt, neu angeordnet und zu der Umkodiereinheit 99 gesendet werden. Die Umkodiereinheit 99 konvertiert die Prädiktionsfehlersignale in der oben erwähnten Reihenfolge in die Aufzeichnungssignale, von den jedes durch einen Kode mit variabler Länge gebildet wird, wobei zu jedem Kode mit variabler Länge eine Rahmennummer hinzugefügt wird, wie es im unteren Bereich von Fig. 5 dargestellt ist.
Die Aufzeichnungssignale werden auf der CD-ROM 21 in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise aufgezeichnet und werden durch ein Wiedergabesystem, das durch einen Dekoder 26 ähnlich dem in Fig. 1 und 3 dargestellten spezifiziert ist, in Wiedergabesignale V(j) wiedergegeben. Der Dekoder 26 kann ähnlich zu dem in Fig. 1 dargestellten sein, mit der Ausnahme eines Umschaltzeitpunkts zum Umschalten des Dequantisierers 77, der Schalteinheit 79 und der Prädiktionseinheit 82. Deshalb wird die Beschreibung des Dekoders 26 nicht mehr weiter fortgesetzt werden.
Es ist auf jeden Fall möglich, nicht nur bloß die Rückwärtswiedergabe zu realisieren sondern auch einen schnellen Suchlauf, um nur die In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale bei der normalen Wiedergabe zu suchen. Mit anderen Worten, es kann ein Anfangsbild durch Suchen der zwischen den Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignalen verstreuten In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale wiedergegeben werden. Das bedeutet, daß die Bilder aus einem Zwischenbild zwischen einem führenden und einem nachfolgendem Bild aus wiederhergestellt werden können.
Gemäß Fig. 6 und 7 zusammen mit Fig. 1 dient ein Bildverarbeitungssystem nach einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung der Aufzeichnung einer Aufeinanderfolge von Bildsignalen, um eine Rückwärtswiedergabe auszuführen. Die Bildsignale werden in mehrere Szenen unterteilt, von denen jede aus mehreren Rahmen gebildet wird und die durch ein führendes Bildsignal und ein abschließendes Bildsignal spezifiziert ist. Die Rückwärtswiedergabe kann bei jeder Szene von jedem führendem Bildsignal aus durchgeführt werden. In dem dargestellten Beispiel wird angenommen, daß die führenden und abschließenden Bildsignale einen führenden und abschließenden Rahmen bilden, der beit 0 bzw. n dargestellt ist. In diesem Zusammenhang können die führenden und die abschließenden Bildsignale bei V(0) und V(n) dargestellt werden. Es ist zu beachten, daß nicht jeder Rahmen in mehrere Teilbilder unterteilt ist und daß deshalb die Verarbeitung bei jedem Rahmen wie in Fig. 4 ausgeführt wird.
Das Bildverarbeitungssystem nach der dritten Ausführungsform ist durch ein Signalformat, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, spezifiziert. Besonders das führende Bildsignale V(1) des führenden Rahmens 1 ist der In-Rahmen-Kodierung unterworfen, wie es durch ein führendes Prädiktionsfehlersignal E(1)' wie in Fig. 1 und 4 symbolisiert ist, obwohl es in Zusammenhang mit Fig. 1 und 4 nicht explizit beschrieben wurde. Das führende In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(1)' kann als ein führendes Prädiktionsfehlersignal bezeichnet werden und dient der Wiedergabe des führenden Bildes, wie es im Fachgebiet bekannt ist. Danach werden die Bildsignale V(2) bis V(n-1) des 1-ten bis (n-1)-ten Rahmens der Zwischen-Rahmen-Kodierung unterworfen, um entsprechend in 1-te bis (n-1)-te Zwischen- Rahmen-Prädiktionsfehlersinale E(1) bis E(n-1) kodiert zu werden.
Es ist zu beachten, daß dem (n-1)-ten Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal ein n-tes Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n) folgt, das durch eine Zwischen-Rahmen- Kodierung erzeugt wird und das ein abschließendes In-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal E(n)' dem n-ten Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal E(n) als ein Ergebnis der In-Rahmen- Kodierung des abschließenden Bildsignals V(n) folgt. Das abschließende In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E (n)' ist hilfreich für die Bildung eines Anfangsbildes bei der Rückwärtswiedergabe von dem abschließenden Bild aus.
Es ist leicht zu verstehen, daß das in Fig. 6 dargestellte Signalformat auf einer CD-ROM aufgezeichnet und von dieser in einer ähnlichen Art wie in, der in Fig. 1 dargestellten wiedergegeben werden kann, indem der Schaltzeitpunkt zwischen der In-Rahmen-Kodierung und der Zwischen-Rahmen-Kodierung geändert wird. Deshalb werden nur Aufzeichnungsvorgänge in Bezug auf Fig. 7 beschrieben.
In Fig. 7 werden die Aufzeichnungsvorgänge durch einen ersten Schritt S1 gestartet und gefolgt, bei dem das führende Bild V(1) der In-Rahmen-Kodierung unterworfen ist. Als ,ein Ergebnis wird das führende In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(1)' erzeugt und auf der CD-ROM 21 aufgezeichnet, wie es bei einem zweiten Schritt S2 gezeigt ist. Darauffolgend geht der zweite Schritt in einen dritten Schritt S3 über, bei dem die Rahmennummer j auf 1 gesetzt wird. Danach wird das Zwischen- Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(j) sukzessiv bei einem vierten Schritt S4 erzeugt und bei einem fünften Schritt 55 auf der CD-ROM 21 aufgezeichnet. Dieses zeigt, daß die Zwischen-Rahmen-Kodierung bei dem vierten Schritt S4 gemäß der folgenden Gleichung ausgeführt wird, die gegeben ist durch:
E(j) = V(j) -
= V(j) - V(j-1).
Eine derartige Zwischen-Rahmen-Kodierung wird kontinuierlich vo dem ersten Rahmen bis zu dem (n-1)-ten Rahmen durchgeführt, wobei die Rahmennummer j bei einem sechsten Schritt S6 auf j+1 hochgezählt wird.
Bei einem siebenten Schritt S7 wird entschieden ob die Rahmennummer j kleiner oder gleich (n-1) ist oder nicht. Solch eine Entscheidung wird durch den Kodiersteuerschaltkreis 31 (Fig. 1) getroffen. Die vierten bis siebenten Schritte S4 bis S7 werden solange wiederholt, wie die Rahmennummer j (n-1) nicht überschreitet.
Sobald die Rahmennummer j (n-1) überschreitet, nämlich dann wenn sie gleich n ist, folgt dem siebenten Schritt S7 ein achter Schritt S8. Bei dem achten Schritt S8 wird das führende Bildsignal V(n) der In-Rahmen-Kodierung in das führende In- Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n)' unterworfen, das lokal in ein lokales dekodiertes Signal V(n)' dekodiert wird. Das führende In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n)' und sein lokales dekodiertes Signal V(n)' können in dem Kodierer 25 gehalten oder gespeichert werden und können in der, in Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Art und Weise, verzögert werden. Danach geht der achte Schritt S8 in in einen neunten Schritt S9 über, bei dem eine Differenz zwischen V(n)' und V(n-1) durch den Subtrahierer 35 berechnet und als das führende Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E (n) erzeugt wird. Das abschließende Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n) wird bei einem zehnten Schritt 510 zuerst auf ,der CD-ROM 21 aufgezeichnet. Nach der Aufzeichnung von E(n) wird das führende In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n)' bei einem elften Schritt 511 auf der CD-ROM 21 aufgezeichnet. Damit sind die Aufzeichnungsvorgänge abgeschlossen.
Die Normal- und die Rückwärtswiedergaben können in dem dargestellten Beispiel entsprechend von den führenden und den abschließenden Bildsignalen aus durchgeführt werden. Bei der normalen Wiedergabe wird das führende In-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal lokal in ein durch G(E(1)') repräsentiertes In-Rahmen-Dekodersignal dekodiert, wobei G die Inversfunktion von F repräsentiert, wie es im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt wurde. Solch ein In-Rahmen-Dekodersignal erscheint als eine Wiedergabe des führenden Bildsignals V(1). Danach werden die ersten bis n-ten Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignale sukzessiv in der bekannten Art und Weise wiedergeben.
Bei der Rückwärtswiedergabe wird das abschließende In- Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E(n)' zuerst der In-Rahmen- Dekodierung in ein abschließendes dekodiertes In-Rahmen-Signal G(E(n)') ohne ein negatives Vorzeichen in einer Art ähnlich der in Fig. 1 dargestellten, unterworfen. Danach werden die Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale in dekodierte Zwischen-Rahmen-Signale mit den dazu hinzugefügten Vorzeichen dekodiert, wie es in Fig. 1 erwähnt wurde.
Gemäß Fig. 8 umfaßt ein Bildverarbeitungssystem nach einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung ähnliche Teile, die durch die gleichen Bezugsziffern und Symbole bezeichnet sind. Das dargestellte Bildverarbeitungssystem ist nicht nur für die Aufzeichnung einer Bildsignalfolge sondern auch für die Aufzeichnung eines Indexsignals nützlich, was später klar werden wird und das jedem Bildsignal hinzugefügt ist. Die Bildsignale können durch einen Kodierer 25 in eine Folge kodierter Signale kodiert werden, die In-Rahmen- und Zwischen- Rahmen-Prädiktionsfehlersignale tragen. Der dargestellte Kodierer 25 kann in der Art, die im Zusammenhang mit einer der Fig. 1, 4 und 7 erwähnt wurde, betrieben werden und kann einen Kodiersteuerschaltkreis 31, ähnlich dem in Fig. 1 oder Fig. 4 gezeigten aufweisen, mit der Ausnahme, daß das Indexsignal von dem dargestellten Kodiersteuerschaltkreis 31 erzeugt wird. Das Indexsignal repräsentiert eine selektierte Rahmennummer, die das In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal, eine Position des In- Rahmen-Prädiktionsfehlersignals und eines Teilbilds davon trägt. Solch eine Rahmennummer, Position und Teilbild werden in der Form eines Adressensignals angezeigt und können durch Zählen der Rahmennummer oder dergleichen in den Kodiersteuerschaltkreis 31 in einer bekannten Art und Weise erzeugt werden. In diesem Falle kann jedes Indexsignal bei jeder Szene erzeugt werden, wenn jede Szene vergleichsweise lange andauert und sie einen führenden oder einen Kopfbereich spezifizieren, kann an dem das In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal in jeder Szene plaziert wird. In jedem Fall kann das Indexsignal so erzeugt werden, daß es mit einem Zeitpunkt übereinstimmt, bei dem das In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal auftritt.
In Fig. 8 werden die In-Rahmen- und Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignale sukzessiv durch den Quantisierer 36 im Zusammenarbeit mit dem lokalen Dekoder 32, der in Struktur und Betriebsweise ähnlich zu den in Fig. 1 und 4 dargestellten sein kann, in die quantisierten Signale quantisiert. Die quantisierten Signale werden in dem Umkodierer 37 in der in Verbindung mit Fig. 1 und 4 erwähnten Art und Weise neu angeordnet und werden in eine Folge kodierter Signale konvertiert, von denen jedes ein Kode mit variabler Länge hat. Die kodierten Signale werden zu einem Einschreibepuffer 105 gesendet, der von dem Kodiersteuerschaltkreis 31 mit dem Indexsignal versorgt wird. Der Einschreibepuffer 105 kann ein löschbarer Speicher sein, der mehrere Aufzeichnungskanäle aufweist und deshalb ein Aufzeichnungsmedium, wie z. B. ein Magnetband sein kann. Das Indexsignal und das In-Rahmen- und das Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal werden in verschiedenen Kanälen des Einschreibepuffers 105 gespeichert.
Gemäß Fig. 9 zusammen mit Fig. 8 werden das Indexsignal und das In-Rahmen-und die zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale gemäß einem in Fig. 9 dargestellten Format aus dem Einschreibepuffer 105 ausgelesen. Besonders das Indexsignal geht Datensignalen voraus, wie z. B. den In-Rahmen- und/oder Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignalen. In dem dargestellten Format ist ein Kopfteil zwischen den Index- und den Datensignalen angeordnet, um eine Länge jeder Szene oder einen Datentyp anzuzeigen, der z. B. entweder das In-Rahmen- oder das Zwischen-Rahmen-Prädiktionssignale repräsentiert.
Das Indexsignal wird sukzessiv in einem speziellen Bereich der CD-ROM 21 gespeichert, der ein vorbestimmter Verzeichnisbereich sein kann, um einen File-Namen, eine File-Größe, eine Quelle und dergleichen aufzuzeichnen.
Bei der Wiedergabe der Bilder von der CD-ROM 21 ist es möglich, das Indexsignal aus dem speziellen Bereich der CD-ROM 21 auszulesen und den Zeitpunkt oder die Position für jedes In-Rahmen-Präditiktionsfehlersignal zu detektieren. Demzufolge ist jedes In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal schnell zugänglich und auslesbar. Dieses zeigt, daß das auf der CD-ROM 21 gespeicherte Indexsignal hilfreich für ein Sprungwiedergabe der Art nützlich ist, daß ein Teil der Bilder während der Wiedergabe sich bewegender Bilder ausgelassen oder übersprungen wird. Besonders das Indexsignal dient dazu, eine bestimmte zu überspringende Adresse anzuzeigen und auch dazu, um ein In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal zu spezifizieren, das an der bestimmten Adresse als Antwort auf eine Anforderung der Sprungwiedergabe gespeichert wurde. Das bedeutet, daß es möglich ist eine Wiedergabe bei dem spezifizierten In-Rahmen- Präditiktionsfehlersignal innerhalb kürzester Zeit zu starten. Zusätzlich zu der Sprungwiedergabe kann ebenfalls eine Überspringwiedergabe mit Bezug auf das Indexsignal ausgeführt werden, in dem automatisch und kontinuierlich eine vorbestimmte Anzahl von Rahmen übersprungen wird.
Gemäß Fig. 10 und 11 dient ein Bildverarbeitungssystem nach einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung der Wiedergabe einer Folge sich bewegender Bilder von einer CD-ROM 21. Es wird angenommen, daß ein in Fig. 11 dargestelltes Format zur Aufzeichnung der sich bewegenden Bilder auf der CD- ROM 21 eingesetzt wird. Jedes sich bewegende Bild wird der In- Rahmen-Kodierung und Zwischen-Rahmen-Kodierung unterworfen. In Fig. 11 wird das Signalformat bei jeder einzelnen Szene gebildet, von denen jede aus mehreren Rahmen aufgebaut ist, die von einem führenden oder ersten Rahmen bis zu einem abschließenden oder n-ten Rahmen angeordnet sind. Die In- Rahmen-Kodierung und Zwischen-Rahmen-Kodierung werden bei jeder Szene durchgeführt, um In-Rahmen- und Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignale (entsprechend als E' und E bezeichnet) in der in Zusammenhang mit Fig. 7 erwähnten Art und Weise zu bilden. Aufgrund dieser Tatsache ist es leicht zu verstehen, daß die führenden und abschließenden Rahmen jeder Szene der In-Rahmen-Kodierung unterworfen werden, während die zweiten bis zu den abschließenden Rahmen der Zwischen-Rahmen- Kodierung unterworfen werden. Zusätzlich werden die In-Rahmen- und die Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale des führenden Rahmens in der in Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben Art und Weise neu angeordnet. Das dargestellte Signalformat ist auf eine i-te und eine (i+1)-te Szene bezogen, die durch ein erstes Suffix für jedes Prädiktionsfehlersignal wie z. B. E' und E spezifiziert ist. Ein zweites Suffix jeden Prädiktionsfehlersignals repräsentiert eine Rahmennummer.
Das dargestellte Format weist einen Szenen-Kopfteil SH der eine Szenenmummer repräsentiert und ein Daten-Kopfteil auf, der darstellt, welches der nachfolgenden Prädiktionsfehlersignale das In-Rahmen- oder das Zwischen-Rahmenprädiktions-Fehlersignal ist. Folglich repräsentiert das Daten-Kopfteil einen Datentyp eines nachfolgenden Prädiktionsfehlersignals.
Wie in Fig. 11 dargestellt, umfaßt das Signalformat für jede Szene das Szenen-Kopfteil SH in einem führenden Bereich des Signalformats und die In-Rahmen- und die Zwischen-Rahmen- Prädiktions-Fehlersignale E(i, 1)', E(i, 2) E(i, 3), . . . . E(i, n), E(i, n)', denen die entsprechenden Daten-Kopfteile vorausgehen. Dem abschließenden Prädiktionsfehlersignal E(i, n)' folgt ein freier Bereich VA, der dem nächstem folgendem Szenen-Kopfteil der (i+1)-ten Szene vorausgeht. Es ist zu beachten, daß kein Indexsignal in dem in Fig. 11 dargestellten Format mit eingeschlossen ist.
In Fig. 10 wird eine Ausleseoperation von der CD-ROM 21 sukzessiv unter Verwendung eines Aufnahmekopfs 110, der innerhalb des Treibers 55 (Fig. 3) angeordnet ist, ausgeführt. Als ein Ergebnis wird eine Auslesesignalfolge sukzessiv ,von dem Aufnahmekopf 110 zu einem Verarbeitungsbereich 56 gesendet, der ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten sein kann und der einen Auslesepuffer 59 und und einen Dekoder 26 aufweist. Die Auslesesignale führen verschiedene in Zusammenhang mit Fig. 11 erwähnte Signaltypen und werden zu einem Prädiktionsmodusdetektor 11 direkt oder über einen Interfacestellenschaltkreis 112, der in einem gestrichelten Block in Fig. 10 dargestellt ist, gesendet. Der Prädiktionsmodusdetektor überwacht jeden vor den In-Rahmen- oder Zwischen- Rahmen-Prädiktionsfehlersignalen E' und E (Suffixe sind weggelassen) angeordneten Datenkopfteil HD, um ein Detektionssignal DT zu erzeugen, das die Detektion jeden In- Rahmem-Prädiktionsfehlersignals E' repräsentiert. Das Detektionssignal DT wird an eine Auslesespur-Steuerung 113 geliefert, um den Aufnahmekopf 110 anzusteuern. Demzufolge wird der Aufnahmekopf 110 auf das entsprechende In-Rahmem- Prädiktionsfehlersignal E' positioniert. Dieses zeigt, daß jedes In-Rahmem-Prädiktionsfehlersignal E' nur dann alleine aus der CD-ROM 21 ausgelesen wird, wenn das Daten-Kopfteil HD jedes In-Rahmem-Prädiktionsfehlersignal anzeigt, während die Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale ohne aus der CD-ROM 21 ausgelesen zu werden übersprungen werden, wenn kein Detektionssignal DT erzeugt wurde.
In Fig. 10 wird ein geschlossener Schaltkreis durch den Aufnahmekopf 110, den Prädiktionmodusdetektor 111 und die Auslesespur-Steuerung 113 gebildet, um sukzessiv jedes In- Rahmen-Prädiktionsfehlersignal E bei Vernachlässigung der Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignale auszulesen und schnell zu einem folgendem In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal zu springen. In diesem Falle werden nur die In-Rahmen- Prädiktionsfehlersignale in dem Verarbeitungsbereich 56 wiedergegeben. Dementsprechend kann eine Schnellwiedergabe durch die selektive Wiedergabe von In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignalen oder durch die alleinige Beobachtung der wichtigen Szenen, die übersprungen werden, erreicht werden. Der Interfaceschaltkreis 112 dient der vorläufigen Verarbeitung der Auslesesignale, bevor sie an den Prädiktionsmodusdetektor 111 geliefert werden. Der Interfaceschaltkreis 111 kann ein Dekoder oder etwas ähnliches sein. Auf jeden Fall ermöglicht eine derartige Schnellwiedergabe eine Verringerung der Redundanz, eine Begleiterscheinung bei der Wiedergabe bewegter Bilder.
Wenn die In-Rahmen-Kodierung in der gemäß Fig. 4 beschriebenen Art und Weise ausgeführt wird, kann sogar dann, wenn ein Szenenwechsel auftritt, eine Schnellwiedergabe ohne Verlust einer wichtigen Information ausgeführt werden, der bei Auftreten des Szenenwechsels auftreten könnte. Damit kann die Gesamtheit der Bilder schnell in einem kurzen Zeitraum betrachtet werden, sogar dann, wenn die Bilder für einen langen Zeitraum aufgezeichnet wurden.
Die oben erwähnte Schnellwiedergabe oder das schnelle Suchen können entweder in einer Normalrichtung oder in einer Rückwärtsrichtung der CD-ROM 21 ausgeführt werden. Aufgrund dieser Tatsache ist zu sehen, daß die Rückwärtswiedergabe durch die Verwendung der Verarbeitungseinheit 56 genau so gut möglich ist, wie die normale Wiedergabe.
Gemäß Fig. 12 und 13 dient ein Bildverarbeitungssystem nach einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung der Wiedergabe einer Folge sich bewegender Bilder von der CD-ROM 21, wie in Fig. 10. Das dargestellte System zeichnet auf einer CD-ROM 21 eine Folge von Aufzeichnungssignalen mit einem in Fig. 13 dargestelltem Signalformat auf. Das in Fig. 13 gezeigte Signalformat ist ähnlich dem in Fig. 11 dargestellten Format, mit der Ausnahme, daß einem Szenen-Kopfteil SH ein Indexsignal, wie in Fig. 9 gezeigt vorrausgeht. Das Indexsignal zeigt die Position einer Szene oder Szenennummer an und kann in der nach Fig. 8 beschriebenen Art und Weise erzeugt werden. Folglich sind die Aufzeichnungssignale in eine Aufeinanderfolge numerierter Szenen unterteilbar, von denen jede aus mehreren von 0 bis n durchnumerierten Rahmen gebildet wird. In diesem Falle kann das Indexsignal in einem Verzeichnisbereich der CD-ROM 21 gespeichert werden.
In Fig. 12 enthält das Bildverarbeitungssystem eine interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 116, die auf eine von einem Bediener oder Sprecher gegebene Anforderung RQ reagiert. Die dargestellte Anforderung RQ schließt eine gewünschte Szenenmummer und/oder einen Wiedergabemodus ein, der eine Normalwiedergabe, eine Rückwärtswiedergabe, ein schnelles Suchen oder dergleichen darstellt. Als Reaktion auf die Anforderung RQ beliefert die interaktive Mensch-Maschine- Vorrichtung 116 eine Auslese-Spursteuerung 113 mit einem Anzeigesignal IND, das die gewünschte Szenenmummer oder den gewünschten Wiedergabemodus anzeigt. Die Auslese-Spursteuerung 113 führt den Aufnahmekopf 110 von einer Aufzeichnungsspur zu einer gewünschten Spur. Der Aufnahmekopf 110 nimmt die Auslesesignale von der gewünschten Spur der CD-ROM 21 auf. Die Auslesesignal werden zu einem UND-Gatter 118 gesendet, das mit der Auslese-Spursteuerung 113 verbunden ist. Die dargestellte Auslese-Spursteuerung 113 erzeugt ein Signal mit dem logischen Pegel "1", wenn der Aufnahmekopf 110 zu einer Wiedergabestartposition, nämlich zu der der gewünschten Szene usw. bewegt wird, um das UND-Gatter 118 zu öffnen. Demzufolge werden die Auslesesignale an den Verarbeitungsbereich 56 gesendet, nachdem der Aufnahmekopf 110 an der Wiedergabestartposition positioniert wurde.
Möge der Bediener eine Wiedergabestartposition in der Form einer Szenennummer angeben. In diesem Falle bewegt die Auslesespur-Steuerung 113 den Auslesekopf 110 an die Wiedergabestartposition als Reaktion auf das von der interaktiven Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 gesendete Anzeigesignal IND. Die interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 gibt jedoch nicht unmittelbar eine Ausleseangabe an den Auslesekopf 110, nachdem der Auslesekopf 110 an der Wiedergabestartposition ist. Statt dessen entscheidet die interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 ob jedes Auslesesignal ein In-Rahmen- oder ein Zwischen-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal ist, indem jedes, wie in Fig. 13 gezeigt, in den Auslesesignalen enthaltene Daten-Kopfteil DH überwacht wird.
Wenn ein bestimmtes In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal an der Wiedergabestartposition gespeichert ist, liefert die interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 eine Wiedergabestartanzeige an die Auslese-Spursteuerung 113, damit dieselbe das Signal mit dem logischen Pegel "1" an das UND-Gatter 118 liefert.
Sofern kein derartiges In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal an der Wiedergabestartposition gespeichert ist, beliefert die interaktive Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 die Auslese- Spursteuerung 113 mit einer speziellen Angabe, um den Aufnahmekopf in eine Position zu bewegen, die möglichst nahe entlang einer Normalwiedergaberichtung zur Wiedergabestartposition liegt und bei der ein In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal liegt. Als ein Ergebnis wird der Aufnahmekopf 110 in die oben erwähnte Position bewegt, wobei nur die Daten- Kopfteile DH detektiert werden. Während der Bewegung des Aufnahmekopfs 110 wird der Verarbeitungsbereich 56 nicht mit den Auslesesignalen versorgt, da die Auslese-Spursteuerung 113 nicht das Signal mit dem Logikpegel "1" an das UND-Gatter 118 liefert. Dieses zeigt, daß es möglich ist eine Reduzierung einer Bildqualität zu vermeiden, die aus einer Wiedergabe eines nichtsignifikanten Zwischen-Rahmen-Prädiktionsfehlersignals entstehen könnte. Folglich ist es möglich, ein der Wiedergabestartposition am nächsten gelegenes In-Rahmen- Prädiktionsfehlersignal sogar dann wiederzugeben, wenn kein In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal an der Wiedergabestartposition gespeichert ist. Damit wird eine aktuelle Wiedergabe von Bildsignalen so schnell wie möglich gestartet.
In Fig. 12 wird der Verarbeitungsbereich 56 durch einen Dekoder 26 spezifiziert, der in der Struktur ähnlich wie der in Fig. 1 dargestellte ist, obwohl der Verzögerungsschaltkreis 78 und das Schaltelement 79 in dem Dekoder 26 von Fig. 12 weggelassen sind. Das UND-Gatter 118 kann zwischen dem Dequantisierer 77 und dem Addierer 81, wie durch einen gestrichelten Block 119 symbolisiert, angeordnet sein.
Gemäß Fig. 14 ist ein Bildverarbeitungssystem nach einer siebenten Ausführungsform dieser Erfindung in der Struktur und Betriebsweise ähnlich wie das in Fig. 12 dargestellte, mit der Ausnahme, daß ein Adressentabelle 121 zwischen der interaktiven Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 und dem Aufnahmekopf 110 in Fig. 14 liegt und daß das UND-Gatter 118 von Fig. 12 in Fig. 14 weggelassen ist. In diesem Falle wird angenommen, daß die dargestellte CD-ROM 21 einen Verzeichnisbereich besitzt, der eine Aufeinanderfolge von In-Rahmen-Signalpositionen speichert, die mit den In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignalen geladen werden. In dem dargestellten Beispiel werden die In- Rahmen-Signalpositionen in der Adressentabelle 121 gespeichert. Mit dieser Struktur wird als Antwort auf eine von einem Bediener gestellte Anforderung RQ von der interaktiven Mensch-Maschine-Vorrichtung 116 ein Wiedergabestartposition an die Adressentabelle 121 gesendet. In diesem Falle informiert die Adressentabelle 121 die interaktive Mensch-Maschine- Vorrichtung 116 über eine In-Rahmen-Signalposition, die der Wiedergabestartposition am nächsten liegt. Deshalb wird der Auslese-Spursteuerung 113 von der interaktiven Mensch- Maschine-Vorrichtung 116 die am nähesten gelegene Position angezeigt, um den Aufnahmekopf 110 in die am nähesten gelegene Position zu bewegen. Deshalb ist es mit der oben erwähnten Ausführungsform möglich, ein In-Rahmen-Prädiktionsfehlersignal innerhalb kürzester Zeit von der am nächsten gelegenen Position abzuleiten.
Solch eine nächstgelegene Position kann nach oder vor der Wiedergabestartposition angeordnet sein, indem eine der Wiedergabestartposition nähere Position ausgewählt wird. Dieses dient dazu ein Gefühl von Nichtüberstimmung zu unterdrücken, das ein Bediener aufgrund eines Unterschieds zwischen der Wiedergabestartposition und einer aktuellen Wiedergabeposition haben könnte. Zusätzlich ermöglicht das dargestellte System einen direkten Zugriff auf die aktuelle Wiedergabeposition, um den Aufnahmekopf 110 schnell an die aktuelle Wiedergabeposition zu bewegen. Dieses macht das in Fig. 12 enthaltene UND-Gatter 118 überflüssig.
Während diese Erfindung soweit in Zusammenhang mit einigen Ausführungsformen beschrieben ,wurde, wird es für Fachleute leicht möglich sein, diese Erfindung auf verschiedene andere Arten in die Praxis umzusetzen. Beispielsweise kann irgendein anderes Aufzeichnungsmedium, wie z. B. ein Videoband die CD-ROM 21 ersetzen. Ein Spatialfilter kann zwischen dem lokalen Dekoder 44 und dem Subtrahierer 35 angeordnet werden. Jedes Prädiktionsfehlersignal kann einer orthogonalen Transformation, einer Bewegungskompensation und/oder Vektorquantisierung unterworfen werden. Für die Ausführung der orthogonalen Transformation können der Quantisierer 36 und der lokale Dequantisierer 42 einen Schaltkreis für die orthogonale Transformation und entsprechend einen Schaltkreis für die inverse orthogonale Transformation aufweisen. Andererseits kann die Vektorquantisierung durch Einschluß eines Vektorquantisierungsschaltkreises und eines Vektordequantisiererschaltkreises in dem Quantisierer und dem lokalem Dequantisierer ausgeführt werden.

Claims

1. Bildaufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen einer Folge von Aufzeichnungssignalen auf einem Aufzeichnungsmedium (21), indem eine Bildsignalfolge entweder einer ersten oder einer zweiten prädiktiven Kodierung unterworfen wird, wobei die Bildsignale (V) eine Folge sich bewegender Bilder repräsentieren und in eine Folge von Bildeinheiten unterteilbar sind, von denen jede aus den Bildsignalen zusammengesetzt ist, wobei die erste prädiktive Kodierung und die zweite prädiktive Kodierung mit Bezug auf eine erste Korrelation zwischen benachbarten Bildeinheiten bzw. eine zweite Korrelation der Bildsignale innerhalb jeder Bildeinheit ausgeführt wird, gekennzeichnet durch:

eine Kodiereinrichtung (25) mit einer Kodiersteuereinrichtung (31) zum Erzeugen eines Kodiersteuersignals, das die eine aus den ersten und zweiten prädiktiven Kodierungen selektierte Kodierung repräsentiert und das die zweite prädiktive Kodierung innerhalb eines vorgewählten Zeitintervalls bei einer vorbestimmten Periode und die erste prädiktive Kodierung für das verbleibende Zeitintervall angibt; und

durch eine auf das Kodiersteuersignal und die Bildsignalfolge reagierende Umkodiereinrichtung (37), um die Bildsignalfolge in eine Folge kodierter Signale selektiv zu kodieren, indem die zweite prädiktive Kodierung nur innerhalb des vorgewählten Intervalls bei der vorbestimmten Periode und die erste prädiktive Kodierung innerhalb des verbleibenden Intervalls als Antwort auf das Kodiersteuersignal regulär selektiert wird, wobei die Folge kodierter Signale ein erstes Ergebnis der ersten prädiktiven Kodierung und ein zweites Ergebnis der zweiten prädiktiven Kodierung einschließt, das mit dem ersten Ergebnis bei der vorbestimmten Periode verschachtelt ist; und

eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Folge kodierter Signale als die Aufzeichnungssignale auf dem Aufzeichnungsmedium (21).

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmedium (21) eine normale Wiedergabe selektiv in einer vorbestimmten Richtung ausgehend von einem führendem hin zu einem abschließendem Aufzeichnungssignal und eine Rückwärtswiedergabe in einer Rückwärtsrichtung relativ zu der vorbestimmten Richtung ausführt, wobei die Rückwärtswiedergabe in der Rückwärtsrichtung von dem zweiten in den kodierten Signalen enthaltenen Ergebnis fortschreitet.

3. Gerät nach Anspruch 2, wobei die führenden und die abschließenden Aufzeichnungssignale mittels der zweiten prädiktiven Kodierung kodiert werden.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kodiereinrichtung (25) aufweist:

eine erste, auf das Kodiersteuersignal und die Bildsignalfolge reagierende Einrichtung (32, 35, 36, 51, 52), um selektiv die erste prädiktive Kodierung und die zweite prädiktive Kodierung auszuführen, um das dem ersten Ergebnis vorausgehende zweite Ergebnis zu erzeugen; und

eine zweite Einrichtung (96, 97, 98) zur Verzögerung des zweiten Ergebnisses relativ zu dem ersten Ergebnis, um die Folge kodierter Signale zu erzeugen, die das erste Ergebnis vorausgehend vor dem zweiten Ergebnis führt.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kodiersteuereinrichtung (31) aufweist:

eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung des Steuersignals (C1);

eine Indexsignal-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Indexsignals, das einen Zeitpunkt spezifiziert, der bei dem zweiten Ergebnis der kodierten Signale auftritt;

eine mit der Indexsignal-Erzeugungseinrichtung und der Kodiereinrichtung verbundene Einrichtung zur Kombination der kodierten Signale mit dem Indexsignal in eine Folge von kombinierten Signalen; und

eine Einrichtung zur Erzeugung der kombinierten Signalfolge als die Aufzeichnungssignale.

6. Bildwiedergabegerät zur Wiedergabe einer Folge kodierter Signale in eine Folge von Wiedergabesignalen, wobei die Folge kodierter Signale eine Folge sich bewegender Bildsignale befördert, die in eine Aufeinanderfolge von Bildeinheiten unterteilbar sind, wobei die Folge kodierter Signale selektiv einen ersten Anteil, der durch einen ersten Prädiktionsfehler gebildet wird, der aus einer ersten prädiktiven Kodierung stammt, die mit Bezug auf eine erste Korrelation zwischen benachbarten Bildeinheiten ausgeführt wurde, und einen zweiten Anteil, der durch einen zweiten Prädiktionsfehler gebildet wird, der aus einer zweiten prädiktiven Kodierung stammt, die mit Bezug auf eine zweite Korrelation der Bildsignale innerhalb einer einzelnen Bildeinheit ausgeführt wurde, aufweist, gekennzeichnet durch:

die Verwendung des Bildwiedergabegeräts in Kombination mit einem Wiedergabemedium (21), das die Folge kodierter Signale darauf aufzeichnet, um die Folge der kodierten Signale vorwärts oder rückwärts wiederzugeben, eine Ableitungseinrichtung (68, 76-79, 83), die auf die Folge kodierter Signale reagiert, um nur den zweiten Anteil von der Folge kodierter Signale vor dem ersten Anteil bei der Rückwärtswiedergabe abzuleiten; und

eine mit der Ableitungseinrichtung verbundene Einrichtung (81, 82), um sukzessiv den zweiten Anteil vor und nach dem ersten Anteil auf der Basis eines wiedergegebenen zweiten Anteils als die Wiedergabesignalfolge wiederzugeben.

7. Gerät nach Anspruch 6, wobei die Ableitungseinrichtung aufweist:

eine interaktive Mensch-Maschine-Einrichtung (68, 116), die so in Antwort auf eine Anforderung zur Anzeige einer gewünschten Wiedergabeposition betreibbar ist, um ein Positionssignal zu erzeugen, das die gewünschte Wiedergabeposition repräsentiert; und

eine mit der interaktiven Mensch-Maschine-Einrichtung verbundene Zugriffseinrichtung für den Zugriff auf den zweiten Anteil, der der gewünschten Wiedergabeposition am nächsten liegt, um den zuletzt erwähnten zweiten Anteil am Anfang wiederzugeben.

8. Gerät nach Anspruch 7, wobei der zweite Anteil ein Positionssignal spezifiziert, das in der Folge kodierter Signale enthalten ist und das eine Position des zweiten Anteils repräsentiert und mit Bezug auf das Positionssignal detektiert wird.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Verwendung in Kombination mit einem Aufzeichnungsmedium (21), um eine Normal- und eine Rückwärtswiedergabe der von dem Aufzeichnungsmedium gesendeten Folge kodierter Signale in einer Normal- bzw. in einer Rückwärtsreihenfolge auszuführen.

10. Gerät nach Anspruch 9, wobei die Folge kodierter Signale den ersten Anteil vor dem zweiten Anteil angeordnet in der normalen Reihenfolge führt, und wobei eine Dekodiereinrichtung zur Dekodierung der Folge kodierter Signale bei der Rückwärtswiedergabe mit Bezug auf den zweiten Anteil bereitgestellt ist, um die Wiedergabesignalfolge zu erzeugen.

11. Gerät nach Anspruch 10, wobei die Dekodiereinrichtung aufweist:

eine Verzögerungseinrichtung (78) zur Verzögerung des zweiten Anteils relativ zu dem ersten Anteil bei der Rückwärtswiedergabe, um einen verzögerten Anteil zu erzeugen;

eine Polaritätsinvertiereinrichtung (76) zum Invertieren einer Polarität des ersten Anteils bei der Rückwärtswiedergabe, um einen in der Polarität invertierten Anteil zu erzeugen; und

eine prädiktiv dekodierende Einrichtung (82) zum

prädiktiven Dekodieren der verzögerten und in der Polarität invertierten Anteile in die Wiedergabesignalfolge, um die Rückwärtswiedergabe auszuführen.

12. Bildaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen einer Folge von Aufzeichnungssignalen auf einem Aufzeichnungsmedium (21), indem eine Bildsignalfolge entweder einer ersten oder einer zweiten prädiktiven Kodierung unterworfen wird, wobei die Bildsignale (V) eine Folge sich bewegender Bilder repräsentieren und in eine Folge von Bildeinheiten unterteilbar sind, von denen jede aus den Bildsignalen zusammengesetzt ist, wobei die erste prädiktive Kodierung und die zweite prädiktive Kodierung mit Bezug auf eine erste Korrelation zwischen benachbarten Bildeinheiten bzw. eine zweite Korrelation der Bildsignale innerhalb jeder Bildeinheit ausgeführt wird, gekennzeichnet durch:

eine Kodiereinrichtung (25) mit einer Kodiersteuereinrichtung (31) zum Erzeugen eines Kodiersteuersignals, das die eine aus den ersten und zweiten prädiktiven Kodierungen selektierte Kodierung repräsentiert und das die zweite prädiktive Kodierung innerhalb eines vorgewählten Zeitintervalls bei einer vorbestimmten Periode und das die erste prädiktive Kodierung für das verbleibende Zeitintervall angibt; und

durch eine auf das Kodiersteuersignal und die Bildsignalfolge reagierende Umkodiereinrichtung (37), um die Bildsignalfolge in eine Folge kodierter Signale selektiv zu kodieren, indem die zweite prädiktive Kodierung nur innerhalb des vorgewählten Intervalls bei der vorbestimmten Periode regulär und die erste prädiktive Kodierung innerhalb des, verbleibenden Intervalls als Antwort auf das Kodiersteuersignal selektiert wird, wobei die Folge kodierter Signale ein erstes Ergebnis der ersten prädiktiven Kodierung und ein zweites Ergebnis der zweiten prädiktiven Kodierung einschließt, das mit dem ersten Ergebnis bei der vorbestimmten Periode verschachtelt ist; und

eine Einrichtung zum Aufzeichnen der kodierten Signal folge als die Aufzeichnungssignale auf dem Aufzeichnungsmedium (21).

13. Bildaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 12, wobei das Aufzeichnungsmedium (21) eine normale Wiedergabe selektiv in einer vorbestimmten Richtung ausgehend von einem führendem hin zu einem abschließendem Aufzeichnungssignal und eine Rückwärtswiedergabe in einer Rückwärtsrichtung relativ zu der vorbestimmten Richtung ausführt, wobei die Rückwärtswiedergabe in der Rückwärtsrichtung von dem zweiten in den kodierten Signalen enthaltenen Ergebnis fortschreitet.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die führenden und die abschließenden Aufzeichnungssignale mittels der zweiten prädiktiven Kodierung kodiert werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Kodiereinrichtung (25) aufweist:

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Kodiersteuereinrichtung (31) aufweist:

eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung des Steuersignals (C1);

17. Bildwiedergabeverfahren zur Wiedergabe einer Folge kodierter Signale in eine Folge von Wiedergabesignalen, wobei die Folge kodierter Signale eine Folge sich bewegender Bildsignale befördert, die in eine Aufeinanderfolge von Bildeinheiten unterteilbar sind, wobei die Folge kodierter Signale selektiv einen ersten Anteil, der durch einen ersten Prädiktionsfehler gebildet wird, der aus einer ersten prädiktiven Kodierung stammt, die mit Bezug auf eine erste Korrelation zwischen benachbarten Bildeinheiten ausgeführt wurde, und einen zweiten Anteil, der durch einen zweiten Prädiktionsfehler gebildet wird, der aus einer zweiten prädiktiven Kodierung stammt, die mit Bezug auf eine zweite Korrelation der Bildsignale innerhalb einer einzelnen Bildeinheit ausgeführt wurde, aufweist, gekennzeichnet durch:

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ableitungseinrichtung aufweist:

eine interaktive Mensch-Maschine-Einrichtung (68, 116), die so in Antwort auf eine Anforderung zur Anzeige einer gewünschten Wiedergabeposition betreibbar ist, um ein

Positionssignal zu erzeugen, das die gewünschte Wiedergabeposition repräsentiert; und

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der zweite Anteil ein Positionssignal spezifiziert, das in der Folge kodierter Signale enthalten ist und das eine Position des zweiten Anteils repräsentiert und mit Bezug auf das Positionssignal detektiert wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19 zur Verwendung in Kombination mit einem Aufzeichnungsmedium (21), um eine Normal- und eine Rückwärtswiedergabe der von dem Aufzeichnungsmedium (21) gesendeten Folge kodierter Signale in einer Normal-bzw. in einer Rückwärtsreihenfolge auszuführen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Folge kodierter Signale den ersten Anteil vor dem zweiten Anteil angeordnet in der normalen Reihenfolge führt, und wobei eine Dekodiereinrichtung zur Dekodierung der Folge kodierter Signale bei der Rückwärtswiedergabe mit Bezug auf den zweiten Anteil bereitgestellt ist, um die Wiedergabesignalfolge zu erzeugen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Dekodiereinrichtung aufweist:

eine prädiktiv dekodierende Einrichtung (82) zum prädiktiven Dekodieren der verzögerten und in der Polarität invertierten Anteile in die Wiedergabesignalfolge, um die Rückwärtswiedergabe auszuführen.