DE69020493T2

DE69020493T2 - Kodierungsgerät, das einen Koder mit variabler Länge enthält, und dazugehöriges Dekodierungsgerät.

Info

Publication number: DE69020493T2
Application number: DE69020493T
Authority: DE
Inventors: Philippe Guichard; Jean-Jacques Lhuillier
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: KR910008976A; DE69020493D1; FR2653953A1; EP0425051A1; JPH03159323A; US5122874A; EP0425051B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kodierungsgerät, das einen Koder für Worte mit variabler Länge enthält und das mit einem Befehl mit der Eigenschaft ausgestattet ist, die verschiedenen Kodierungs-Charakteristika zu determinieren, sowie mit einer Vorrichtung, die einen Eingang für die zu kodierenden Informationen hat, die in Form von Paketen numerischer Informationsblöcke von Bildern auftreten, sowie mit einem Pufferspeicher für den Empfang kodierter Informationen, welche von dem besagten Koder ausgegeben worden sind, um sie an einer Durchführungsklemme mit einer festen Übertragungsgeschwindigkeit zu rekonstruieren, sowie mit einer Regulierungsschaltung, um für jeden Block eine Qualität zu definieren, einesteils in Abhängigkeit von der Anzahl der tatsächlich für die Kodierung jedes Blocks verwendeten Binärelemente und anderenteils von einer Restgröße, die die Anzahl der Binärelemente definiert, die in jedem Pufferspeicher nach der Kodierung jedes Pakets enthalten ist.
Für ein derartiges Gerät gibt es viele Anwendungen, insbesondere im Bereich des digitalen Fernsehens. Jedes Paket kann ein Bild darstellen und jeder Block eine Zone dieses Bildes, die einen Satz Bildpunkte enthält.
Dies ist im Antrag zum europäischen Patent mit der Nummer EP-A- 0 310 175 beschrieben. Um die Vorzüge des Koders mit variabler Länge vollständig nutzen zu können, ist es zweckmäßig, einen Pufferspeicher mit großer Speicherkapazität zu verwenden, der die beträchtlichen Längenungleichheiten der kodierten Wörter absorbieren kann. Wenn derartig kodierte Bilder jedoch auf Magnetband speichert werden sollen, muß jedes Bild mit einer in etwa konstanten Anzahl von Binärelementen kodiert worden sein, damit es auf dem Magnetband einen festen Platz einnehmen kann. Dadurch wird das schnelle Auffinden einer gespeicherten Bildsequenz erleichtert. Die bekannten Vorrichtungen müssen also einen Pufferspeicher verwenden, dessen Kapazität von der Toleranz in Abhängigkeit von diesem Platz gewählt werden muß. Diese Kapazität ist also notwendigerweise gering.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung vor, wie sie in der Einleitung genannt wurde. Durch Verwendung eines Pufferspeichers mit großer Kapazität wird die vorgenannte Anforderung erfüllt.
Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Regulierungsschaltung eine Mittelbeschaffenheitsschaltung zur Determinierung einer mittleren Qualität für jeden Block mit Informationen enthält, der durch den Mittelwert der Qualität definiert ist, die jeder Block des Paketes verwendet, sowie einer Berechnungsschaltung, um für jeden Block die Anzahl Binärelemente zu liefern, die der genannten mittleren Qualität entsprechen, sowie einer Kumulierungsschaltung, um die Differenzen zwischen der von der Berechnungsschaltung gelieferten Anzahl und der tatsächlichen Anzahl zu akkumulieren, sowie einer Befüllungsschaltung, um eine Füllgröße zu liefern, die das Verhältnis zwischen den akkumulierten Differenzen und der Restgröße repräsentiert, sowie einer Korrekturschaltung, um einen Wert mit korrigierter Qualität zu liefern, indem die mittlere Qualität in Abhängigkeit von der Befüllungsgröße korrigiert wird.
Die Idee der Erfindung beruht auf der Hypothese, daß für einen gegebenen Block das Produkt aus der tatsächlichen Anzahl und dem Kehrwert der Qualität konstant ist. In der weiteren Folge dieser Darlegungen wird ausgeführt, wie diese Idee nutzbar gemacht werden kann.
Die Erfindung betrifft außerdem eine zum Kodierungsgerät gehörende Dekodierungsvorrichtung.
In der nachfolgenden Beschreibung mit angefügten Zeichnungen wird verdeutlicht, wie die Erfindung realisiert werden kann; wobei alles als nichteinschränkendes Beispiel gilt.
Fig. 1 zeigt ein Kodierungsgerät gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Zerlegung eines Bildes in Blöcke.
Fig. 3 zeigt die Entwicklung der Anzahl der vom Koder gemäß der vorangehend dargestellten Techniken gelieferten Binärelemente als Zeitfunktion.
Fig. 4 zeigt eine Detailzeichnung einer Schaltung des in Fig. 1 dargestellten Gerätes.
Fig. 5 zeigt eine Detailzeichnung einer anderen Schaltung des in Fig. 1 dargestellten Gerätes.
Fig. 6 zeigt, gemäß der in der Erfindung dargestellten Maßnahmen, die Entwicklung der Anzahl der vom Koder gelieferten Elemente als Zeitfunktion.
Fig. 7 zeigt das Beipiel einer bevorzugten Ausführung eines Kodierungsgerätes gemäß der Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Schaltung des in der Fig. 7 dargestellten Gerätes im Detail.
Fig. 9 zeigt eine Detailzeichnung einer anderen Schaltung des in Fig. 7 dargestellten Geräts.
Fig. 10 zeigt die Entwicklung der binären Datenrate als Funktion der Zeit, nach dem Auftreten eines Alarmsignals.
Fig. 11 zeigt eine Dekodierungsvorrichtung, die für ein Kodierungsgerät geeignet ist, wie es in Fig. 1 oder 7 dargestellt ist.
Das hier oben ausgeführte Anwendungsbeispiel bezieht sich auf die Bearbeitung von Fernsehbildern zum Zweck der Speicherung auf Magnetband.
Das in Fig. 1 dargestelle Kodierungsgerät hat die Referenznummer 1. Seine Einführungsklemme 3 erhält die Informationen in Form von numerischen Bildinformationen, die z.B. von einer Fernsehkamera 5 stammen. Diese Informationen werden zuerst von einem Koder 10 in der Art behandelt, wie es im vorgenannten Antrag zum europäischen Patent 0 310 175 beschrieben wird. Der Koder kodiert die Bildblöcke BL(i), deren Anzahl "i" ist. Die Aufteilung der Blöcke wird in Fig. 2 dargestellt. Jeder dieser Blöcke wird auf Befehl 11 des Koders 10 mit einer tatsächlichen Anzahl ni von Binärelementen in Abhängigkeit von einem Parameter qi kodiert, wobei qi als zugeordnete Qualität bezeichnet wird. Für einen gegebenen Block gilt, daß je größer der Parameter qi ist, desto höher die Anzahl ni ist. Da die Elemente an der Durchführungsklemme 12 mit einer festen Übertragungsgeschwindigkeit d&sub0; geliefert werden, wurde ein Pufferspeicher 15 vorgesehen, der die Schwankungen der Anzahl ni absorbiert. Eine Regulierungsschaltung 17 liefert die Parameterwerte qi, damit weder Überfüllung noch Leere im Speicher 15 auftritt. Die Anzahl der verbleibenden Binärelemente kann höchstens gleich der Kapazität TBM von Speicher 15 sein.
In Fig. 2 ist die Aufteilung der Blöcke BL(i) in L Zeilen und K Spalten dargestellt, wobei i von 1 bis K x L variiert. Zur Veranschaulichung Jeder Block enthält 16 x 16 Bildpunkte, wobei K = 50 und L = 40 ist.
Zum guten Verständnis der Erfindung wurde in Fig. 3 dargestellt, wie die Regulierungsschaltungen der vorangehenden Art funktionieren. Auf der Abszisse wurde die Zeit "t" abgetragen und auf der Ordinate die Anzahl der Binärelemente "Neb". Es ist unabdingbar, N Binärelemente für ein Bild mit der Zeitdauer Tp (Tp = N/d&sub0;) zu liefern. Die durchbrochene Linie CM stellt die Entwicklung der Anzahl der Binärelemente dar, die an Klemme 12 geliefert werden, und die mit durchgehender Linie gezeichnete Kurve CPA stellt die Entwicklung der Anzahl der Binärelemente dar, die an den Eingang von Pufferspeicher 15 geliefert werden.
Die Abmessung TBM für Pufferspeicher 15 gibt die zulässige Abweichung in der Anzahl der Binärelemente von beiden Seiten der Kurve CM an. Diese Abmessung repräsentiert den höchsten Restwert am Schluß eines Bildes.
Die Kurve CPA kann die Tatsache verdeutlichen, daß das analysierte Bild zu Beginn der Analyse Zonen mit sehr vielen Einzelheiten enthält und anschließend Zonen ohne Einzelheiten, wobei die ersten Zonen mit den vielen Einzelheiten in befriedigender Qualität kodiert werden, die folgenden mit sich verschlechternder Qualität. Die folgenden Zonen ohne Einzelheiten sind also überflüssig.
Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, enthält die Regulierungsschaltung gemäß der Erfindung
- eine Mittelbeschaffenheitsschaltung 20, die einen Wert Q&supmin;¹MOY liefert, der der Kehrwert der Qualität QMOY ist;
- eine Berechnungsschaltung 22, die für jeden Block BL(i) eine Anzahl di liefert, die die Anzahl der gewünschten Binärelemente ist, um einen Block mit der Qualität QMOY zu kodieren;
- eine Kumulationsschaltung 24, um die Differenzen (ni-di) zu akkumulieren, was von einem Substraktionsglied 25 ausgeführt wird;
- eine Befüllungsschaltung 26 zur Lieferung einer Befüllungsgröße Ei, die das Verhältnis zwischen den akkumulierten Differenzen und der Restgröße TBV darstellt, die am Ende der Analyse eines Bildes erforderlich ist; sowie
- eine Korrekturschaltung 28 zur Lieferung eines Wertes mit korrigierter Qualität, indem die mittlere Qualität in Abhängigkeit zur Befüllungsgröße korrigiert wird.
Wie bereits ausgeführt, beruht die Erfindung auf der Tatsache, daß die Quantität niqi&supmin;¹ eine Konstante ist. Die Mittelbeschaffenheitsschaltung 20 berechnet die durchschnittliche Qualität für ein Bild und es wird unterstellt, daß diese Qualität auch für das folgende gilt. Diese Schaltung wird ausführlich in Fig. 4 dargestellt. Sie setzt sich zusammen aus einem Kumulator 35 zur Akkumulation der Mengen niqi&supmin;¹, die von einem Multiplikationsglied 36 (Fig. 1) angelegt werden, sowie einer Speicherzelle 37, um während der Zeitdauer Tp die während des vorangehenden Bildes kumulierte Menge eines Bildes zu speichern. Ein Multiplikationsglied 39 multipliziert die in der Speicherzelle 37 enthaltene Menge mit 1/N. Am Ausgang des Multiplikationsgliedes hat man also die Durchschnittsqualität Q&supmin;¹MOY :
bei der B die Anzahl der Blöcke ist, aus der ein Bild mit N Punkten zusammengesetzt ist; diese Formel (1) leitet sich aus der vorgenannten Hypothese ab, nach der es möglich ist, für jeden Block BL(i) zu beschreiben :
di.Q&supmin;¹MOY = niqi&supmin;¹ (2)
durch das Summieren der B Blöcke eines Bildes mit N Punkten :
oder, um der vorgenannten Bedingung zu genügen, N Binärelemente während einer Zeitdauer Tp zu liefern
womit man Formel (1) erhält.
Schaltung 22, die die Größe di liefert, nutzt die Funktion (2). Doch hier bezieht sich das Produkt [niqi&supmin;¹]A, das mit einer Verzögerung Tp am Ausgang eines Verzögerungselements 38 geliefert wird, auf das vorangehende Bild.
Ebenso, wie QMOY aufgrund des vorangehenden Bildes berechnet wird, ist di ein verwertbarer Wert, auf den ni sich ausrichten muß, wobei angenommen wird, daß die nachfolgenden Bilder sich ähnlich sind.
Die Befüllungsschaltung 26 liefert, mittels eines Multiplikationsgliedes 39, die Größe Eib die mit folgender Formel beschrieben wird :
Die Regulationsschaltung zwingt Ei im folgenden Bereich zu gewährleisten, daß die Restgröße kleiner bleibt als TBV :
Die Korrekturschaltung 28 erbringt eine Korrektur, wie durch Formel (3) dargestellt. Diese Formel wird nach den folgenden Annahmen aufgestellt :
Um eine Anzahl di für den Block BL(i) zu erhalten, muß der Kehrwert der Qualität sein :
Außerdem muß der Parameter q&supmin;¹ moduliert werden, um eine Restgröße Ei zu gewährleisten, die dichtestmöglich bei 0 liegt.
Wenn Ei > 0 ist, gibt es einen Überschuß an Binärelementen, deswegen wird q vermindert.
Wenn Ei < 0 ist, gibt es einen Mangel an Binärelementen, deswegen wird q erhöht. Daraus folgt :
wobei r die Zeitdauer der Konvergenz festlegt (praktisch ist τ = 1/2). Der Wert q&supmin;¹ wirkt auf Block BL(i+1), woraus sich die Formel (3) ableitet:
Dieser Wert qi+1&supmin;¹ stammt aus einem Verzögerungselement 45, das eine für die Behandlung von Block BL(i+1) passende Verzögerung liefert.
Um die Wirkung einer Regulierungsschaltung 17 zu verbessern, wurde eine erste Siebschaltung 50 vorgesehen, die mit dem Ausgang von Element 36 verbunden ist. Diese Schaltung 50 liefert eine gesiebte Menge
die von der folgenden Gleichung beschrieben wird, welche mit Hilfe des Qperators Z und der in Z Transformierten erstellt wurde :
oder 0< 1< 1.
Diese erste Siebschaltung 50 ermöglicht es, die durch plötzliche Änderungen der lokalen Charaeristika des Bildes verursachten Störungen zu vermeiden.
Diese Größe
wird an die Schaltungen 20, 22 und 28 angelegt.
Eine zweite Siebschaltung 52 wird an den Ausgang von Schaltung 28 angeschlossen. Ihre Übertragungsfunktion wird gemäß der Schreibweise der in Z Transformierten wie folgt geschrieben
oder 0< 2< 1.
Diese zweite Siebschaltung 52 gewährleistet eine langsame Veränderung des Parameters qi&supmin;¹.
Fig. 5 zeigt Schaltung 22 im Detail. Außer den verwendeten Elementen 60 und 62, dem ersten Schaltkreis zur Berechnung des Kehrwerts der Quantität Q&supmin;¹MOY und dem zweiten Schaltkreis zum Ausführen des Produkts (niqi&supmin;¹)QMOY, enthält diese Schaltung 22 eine Schaltung 70 zur Rundung für die Lieferung des Wertes di.
Diese Schaltung enthält ein Substraktionsglied 72 zur Ausführung der Substraktion der Menge di, die von der Menge d'i geliefert wird, die von Element 62 gebildet wurde. Die Differenzen werden in einem Kumulator 74 akkumuliert. Das Ergebnis wird nach einer Verzögerung, die gleich τB ist und die von einem Verzögerungselement 76 erbracht wird, einem Zeichendetektor 78 zugeordnet. Die Menge d'i, die von Element 62 aufbereitet wurde, wird von einem Größenwandler 80 auf M Niveaus behandelt. In Fig. 5 sind zwei einander folgende Niveaus rj und rj+1 erkennbar, zwischen denen sich der seinem Eingang zugeführte Wert befindet. Ein Schaltelement 82 erlaubt di eines dieser Niveaus einzunehmen, gemäß der folgenden Bedingung:
Wenn
gilt, erhält man di = rj+i
wenn nicht, erhält man di = rj.
Auf diese Weise erhält man eine Reduzierung der Abweichung von d'i bezüglich der quantiflzierten Version di.
Dem ersten Quantifikationsniveau entspricht dmin (z.B. 128 Binärelemente, wenn jeder Punkt des Blocks mit 0,5 Binärelementen kodiert worden ist) und dem letzten entspricht dMAX (z.B. 512 Binärelemente, wenn jeder Punkt des Blocks mit 2 Binärelementen kodiert worden ist). Die Größen di werden mit Hilfe eines Multiplexers 90 zur Klemme 12 übermittelt, der diese Größen mit den Ausgangsinformationen des Koders 10 multiplexiert, bevor das Ganze dem Pufferspeicher 15 zugeführt wird.
Fig. 6, die den von der Erfindung hervorgebrachten Vorteil aufzeigt, muß mit Fig. 3 verglichen werden. Die mit einer durchbrochenen Linie dargestellte Kurve ist immer noch die mittlere Kurve CM. Die Kurve CNA ist die Kurve, die die Analyse des Bildes darstellt, was gemäß einer invariablen Qualität QMOY ausgeführt worden ist. Da diese Qualität ausgehend vom vorhergehenden Bild determiniert worden ist, kann die Analyse des derzeitigen Bildes von beiden Seiten dieser Kurve CNA divergieren. Die Divergenzbreite ist vom Parameter TBV gegeben. Man stellt fest, daß die Kurve CNA sich viel weiter von der Kurve CM entfernen kann als die Kurve CPA in Fig. 3. Die Größe TBM', die in Pufferspeicher 15 verwendbar ist, kann folgendermaßen untersucht werden :
- zum Wert dmin assoziiert man eine Gerade mit einer Übertragungsgeschwindigkeit ddmin, die durch die Schnittstelle von t = Tp und der Kurve CM geführt wird;
- zum Wert dMAX assoziiert man eine Gerade mit der Übertragungsgeschwindigkeit ddMAX, die durch den Ursprung geführt wird.
Der Abstand zwischen der Schnittstelle der Geraden dDMAX und ddmin sowie der Kurve CM ergibt die Größe TBM'. Durch Austausch dieser beiden Geraden gelangt man selbstverständlich zum gleichen Ergebnis.
Gemäß der Erfindung besteht eine andere Maßnahme zur Verbesserung der Leistung des Kodierungsgerätes in der sinnvollen Abtastung der Bildblöcke. Es ist allerdings wichtig, daß die Blöcke gemeinsam analysiert werden; deren Abtastung kann gemäß der in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung FL erfolgen.
Die Blöcke werden Zeile für Zeile von links nach rechts für die ungeraden Bildzeilen BL(1) bis BL(K), ..., BL(2K+1) bis BL(3K), ... und von rechts nach links für die geraden Bildzeilen BL(K+1) bis BL(2K) usw. analysiert. Selbstverständlich ist diese Richtung umkehrbar.
In Fig. 7 wird ein Beispiel für die bevorzugte Ausführung eines Kodierungsgerätes gemäß der Erfindung gezeigt; wobei die Elemente, die die gleichen sind, wie die bereits beschriebenen, dieselben Referenzbezeichnungen haben.
Dieser Koder unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten durch das Vorhandensein einer Alarmschaltung 100. Diese Schaltung 100 liefert ein Alarmsignal, wenn die Differenz zwischen der am Eingang der Schaltung 47 vorhandenen umgekehrten Qualität und dem Wert Q&supmin;¹MOY einen vorher festgelegten Wert "Th" überschreitet. Das Auftreten des Signals bedeutet meistens, daß es eine Sequenzunterbrechung gibt, nämlich : daß das, was für ein Bild determiniert worden ist, nicht mehr für das folgende Bild gilt. Es wird nicht mehr der von der Schaltung 22 gelieferte Wert verwendet, sondern ein Wert dsi, der von einer Hilfsschaltung 102 geliefert wird. Der Multiplexer 90 übermittelt das Alarmsignal ebenfalls an den Dekodierer.
Ein Schalter 104, dessen Schaltpositionen von dem Alarmsignal gesteuert werden, erlaubt es, den Wert di oder den Wert dsi an Schaltung 28 zu verteilen.
Fig. 8 zeigt die Alarmschaltung im Detail. Sie setzt sich zusammen aus einem Substraktionsglied, das die Differenz zwischen den Werten qi+1&supmin;¹ und Q&supmin;¹MOY mißt, welche an den Ausgang von Schaltung 45 bzw. 20 geliefert wird. Diese Differenzen werden mit Hilfe eines Komparators 112 in ihrem absoluten Wert mit einem zuvor bestimmten Wert Th verglichen. Sobald eine Differenz die Schwelle Th überschreitet, aktiviert eine Kippschaltung 114 das Alarmsignal. Diese Kippschaltung 114 wird von Signal fTp bei jedem Bild initialisiert.
Fig. 9 zeigt die Hilfsschaltung im Detail, die eine Anzahl Binärelemente dsi für die Zuordnung zu den Blöcken aufbaut, die nach dem Auftreten des Alarmsignals folgen. Diese Schaltung untersucht mittels einer Schaltung 120 den Kehrwert der noch zu behandelnden Blöcke. Ein Multiplikationsglied 122 bildet - indem es sich der Größe nbi bedient - die Anzahl der Binärelemente für die Zuordnung zu jedem Block, wobei nbi die im Pufferspeicher 15 verbleibende Menge Binärelemente ist. Der von Glied 122 gelieferte Wert wird mit Hilfe des Substraktionsglieds 126 vom Wert N/B substrahiert, der die mittlere Anzahl der Binärelemente repräsentiert, die jedem Block zur Behandlung des Bildes zugeordnet werden müssen.
In Fig. 10 wird die Wirkung der Schaltungen 100 und 102 auf die Übertragungsgeschwindigkeitskurve dargestellt. Der Verlauf der reellen Kurve CR wird durch kleine Kreuze dargestellt. Vor dem Zeitpunkt tA, an dem das Alarmsignal auftritt, triggert man auf der Kurve CNA und nach diesem Zeitpunkt triggert man auf der Geraden DS, die zum Schnittpunkt t = Tp mit Neb = N führt, wobei man am Punkt t = tA der Kurve CR beginnt, welche zu diesem Zeitpunkt tA die Entfernung nbi hat.
Fig. 11 zeigt eine gemäß der Erfindung zu einer Kodierungsschaltung gehörende Dekodierschaltung 200.
Die zu dekodierenden Daten werden auf dem Niveau einer Einführungsklemme 203 an den Eingang eines Pufferspeichers 205 angeschlossen. Die di betreffenden Informationen sowie die die Bilder betreffenden Informationen werden am Ausgang des Speichers 205 mit Hilfe eines Demultiplexierers 210 demultiplexiert. Die mittels dri eingegrenzten Informationen stellen die übermittelten Informationen di dar. Die in diesem Speicher enthaltenen Daten werden vom Dekodierer 220 im Rhythmus der ausgeführten Dekodierung abgeholt, der die umgekehrte Operation ausführt wie der Koder 10 in den Fig. 1 und 7.
Die dekodierten Daten stehen dann einem Visualisationselement 250 zur Verfügung.
Ebenso wie das Kodierelement 10 ist das Dekodierelement mit einem Qualitätsbefehl 251 ausgestattet, der den Rhythmus der Quantifikation bestimmt, in dem die Kodierung stattfindet. Eine Regulationsschaltung 260 liefert die Werte qri, die dem Befehl 251 in Abhängigkeit der Anzahl nri der Binärelemente zugeordnet sind, welche im Speicher 210 zur Dekodierung eines Blocks und der Menge dri abgeholt werden, wie bereits ausgeführt wurde.
Die Regulierungsschaltung 260 setzt sich zusammen aus :
- einem Multiplikationsglied 262 zur Auswertung des Produkts qri&supmin;¹.nri;
- einem numerischen Tiefpaßfilter 264 zur Glättung der Fluktuationen des Produkts;
- einem Substraktionsglied 266 zur Auswertung der Abweichungen zwischen dri und nri;
- einem Kumulationselement 268 zur Summierung der Abweichungen während eines gesamten Bildes;
- einer Befüllungsschaltung zur Lieferung einer Befüllungsgröße Eri, die der Größe Ei der Schaltung 26 gleich ist (Fig. 1 und 7);
- einer Korrekturschaltung 272, deren Aufgabe dieselbe ist wie die der Schaltung 28.
Der von der Schaltung 272 gelieferte Wert wird vom Filter 274 gefiltert, von Element 276 verzögert und von Element 278 umgekehrt, bevor er dem Befehl 251 zugeordnet wird.
Die Größe dri, die am Ausgang des Demultiplexierers 210 erscheint, kann wie diejenige in Schaltung 260 übermittelt werden oder nach Übermittlung des Alarmsignals in einem Speicher 300 gespeichert werden. Wenn es kein Alarmsignal gibt, liefert der Schalter 310 an die Regulationsschaltung 260 ein Signal ddri = dri oder ein Signal ddri = drsi, wenn das Alarmsignal erscheint. Man stellt fest, daß der Wert dsi bis zum Ende des Bildes fest bleibt und sich mit viel Präzision definieren läßt.
Dieser Entwurf des Kodierungsgeräts führt zu folgenden Bemerkungen : Die Informationen qi (Qualität) determinieren den auf Niveau des Koders angewendeten Rhythmus der Quantifikation. Diese Informationen sind auf Niveau des Dekodierers zur Ausführung der umgekehrten Quantifikation erforderlich. Diese Informationen werden nicht an den Dekodierer übermittelt; es ist somit ausreichend, diese zu regenerieren. Die Größen qi werden im Koder ausgehend von ni (Anzahl der den Block i repräsentierenden Bits) und von di (Anzahl der für den Block gewünschten Bits) berechnet. Dabei ist ni seitens des Dekodierers verfügbar, denn sie ist gleich der Anzahl Bits nri, die im Verlauf der Dekodierung des Blocks i abgegriffen wird, während di übermittelt wird.
Die Sequenz der Werte qi wird auf Niveau der Dekodierungsvorrichtung ebenso neuberechnet, wie sie auf Niveau der Kodierungsvorrichtung berechnet worden war. So vermeidet man die Übermittlung zu vieler supplementärer Informationen (overhead). Die Transmission von qi kann dennoch in Betracht gezogen werden, wenn die Blöcke sehr groß sind.

Claims

1. Kodierungsgerät, das einen Koder für Worte mit variabler Länge (10) enthält und das mit einem Befehl mit der Eigenschaft ausgestattet ist, die verschiedenen Kodierungs-Charakteristika zu determinieren, sowie mit einer Vorrichtung, die einen Eingang (3) für die zu kodierenden Informationen hat, die in Form von Paketen numerischer Informationsblöcke von Bildern auftreten, sowie mit einem Pufferspeicher (15) für den Empfang kodierter Informationen, welche von dem besagten Koder ausgegeben worden sind, um sie an einer Durchführungsklemme (12) mit einer festen Übertragungsgeschwindigkeit zu rekonstruieren, sowie mit einer Regulierungsschaltung (17), um für jeden Block eine Qualtität zu definieren, einesteils in Abhängigkeit von der Anzahl der tatsächlich für die Kodierung jedes Blocks verwendeten Binärelemente und anderenteils von einer Restgröße, die die Anzahl der Binärelemente definiert, die in jedem Pufferspeicher nach der Kodierung jedes Pakets enthalten sind, welches dadurch charakterisiert wird, daß die Regulierungsschaltung (17) eine Mittelbeschaffenheitsschaltung (20) zur Determinierung einer mittleren Qualität für jeden Block mit Informationen enthält, der durch den Mittelwert der Qualität definiert ist, die jeder Block des Paketes verwendet, sowie eine Berechnungsschaltung (22), um für jeden Block die Anzahl Binärelemente zu liefern, die der genannten mittleren Qualität entsprechen, sowie eine Kumulierungsschaltung (24), um die Differenzen zwischen der von der Berechnungsschaltung gelieferten Anzahl und der tatsächlichen Anzahl zu akkumulieren, sowie eine Befüllungsschaltung (26), um eine Füllgröße zu liefern, die das Verhältnis zwischen den akkumulierten Differenzen und der Restgröße repräsentiert, sowie eine Korrekturschaltung (28), um einen Wert mit korrigierter Qualität zu liefern, indem die mittlere Qualität in Abhängigkeit von der Befüllungsgröße korrigiert wird.

2. Kodierungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1, bei der der Koder den Block BL(i) gemäß ni Binärelementen kodiert, dadurch charakterisiert, daß der Wert der mittleren Qualität QMOY an einem Bild mit B Blöcken untersucht wird :

wobei qi&supmin;¹ der Kehrwert der für jeden Block verwendeten Qualität ist und N der Gesamtinhalt der für die Kodierung des Bildes bestimmten Binärelemente ist

und wobei dieser Wert für das folgende Bild verwendet wird.

3. Kodierungsgerät gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, daß die Analyse eines Blocks nach deijenigen einer seiner Nachbarblöcke ausgeführt wird.

4. Kodierungsgerät gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch charaterisiert, daß er mit einem Abweichungsdetektor (100) für die Abweichung zwischen dem Qualitätswert des Blocks und der mittleren Qualität ausgestattet ist, der ein Alarmsignal liefert, sowie dadurch, daß er mit einer Schaltung mit konstanter Übertragungsgeschwindigkeit ausgestattet ist, derer sich die Regulierungsschaltung nach Auftreten des Alarmsignals bedient.

5. Zum Kodierungsgerät nach einem der vorgenannten Patentansprüche gehörende Dekodierungsvorrichtung, die die Vorrichtungen (90) enthält, um zusätzlich das Bild betreffende Informationen sowie Informationen über die der besagten mittleren Qualität entsprechende Anzahl der Binärelemente auszusenden, sowie ausgestattet mit :

- einem Zugang (203) zum Empfang der vom besagten Kodierungsgerät ausgesendeten Daten;

- einem Demultiplexierer (210), um einesteils die die Bilder betreffenden Informationen und andernteils die die Anzahl der Binärelemente betreffenden Informationen zu liefern, die der besagten mittleren Qualität entsprechen;

- einem Pufferspeicher (205), um zumindest die übermittelten Informationen zu speichern, die das Bild betreffen;

- einem Dekodierer (220), der die umgekehrten Funktionen aufweist, wie die des besagten Koders mit variabler Länge (10), um vom Pufferspeicher die besagten, die Bilder betreffenden Informationen zu empfangen sowie einem Visualisationselement (250), um die übermittelten numerischen Informationen zu liefern, wobei der Dekodierer (220) mit einem Qualitätsbefehl ausgestattet ist, um die Anzeige des Quantifikationsrhythmus gemäß dessen die Kodierung ausgeführt wird, zuzuordnen, sowie mit einem Zugang zum Anzeigen der Anzahl der Binärelemente, die vom Pufferspeicher abgegriffen wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er außerdem Folgendes enthält ein Regulierungsschaltung für Dekodierung (260) bestehend aus

- ein Multiplikationsglied (262) um dem Produkt aus den für die Qualitätsbefehle verfügbaren repräsentativen Werten und dem besagten Zugang des besagten Dekodierers einen Wert zuzuweisen;

- ein Substraktionsglied (266) zur Untersuchung der Abweichungen zwischen den Informationen, die die Anzahl der Binärelemente betreffen, welche der besagten mittleren Qualität entsprechen und den Informationen des besagten Zugangs zum Dekodierer;

- eine Befüllungsschaltung (270) zur Lieferung einer Befüllungsgröße, die der von der Befüllungsschaltung des Kodierungsgerätes produzierten entspricht;

- eine Korrekturschaltung (272), deren Wirkung der der Korrekturschaltung des Kodierungsgerätes gleicht und welche somit eine Qualitätsgröße für den besagten Befehl des Dekodierers liefert.

6. Zum Koder des Patentanspruchs 4 gehörende Dekodiervorrichtung gemäß Patentanspruch 5, welche Vorrichtungen (90) enthält, um zusätzlich zu den das Bild betreffenden Informationen Informationen auszusenden, die die Anzahl der Binärelemente betreffen, die der besagten mittleren Qualität entsprechen, sowie Informationen auszusenden, die das besagte Alarmsignal betreffen, und die außerdem dadurch charakterisiert ist, daß sie mit einer Speicherzelle (300) zur Speicherung der Informationen bis zum Ende des Bildes, welche die Anzahl der Binärelemente betreffen, die der besagten mittleren Qualität entsprechen, sowie zum Empfang des besagten Alarmsignals ausgestattet ist.