DE69027710T2

DE69027710T2 - Bewegtbildsignalkodier- und -dekodiervorrichtung

Info

Publication number: DE69027710T2
Application number: DE69027710T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Nagata; Kenichi Takahashi; Nobuyasu Takeguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1990-05-03
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2010-05-04
Also published as: CA2016523C; KR930002119B1; EP0397402A3; CA2016523A1; ES2091790T3; US5113255A; EP0397402B1; KR900019506A; AU612543B2; EP0397402A2; DE69027710D1; AU5451690A

Description

Hintergrund der Erfindung:

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegtbildsignalcodiervorrichtung zur Durchführung einer Kompressionscodierung eines Bewegtbildsignals zur Übertragung des Bewegtbildsignals oder zur Aufzeichnung desselben auf einem Aufzeichnungsmedium und eine Decodiervorrichtung zum Decodieren des Codes der übertragen oder von einem Aufzeichnungsmedium reproduziert worden ist, um ein reproduziertes Bild zu erhalten.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In jüngerer Zeit sind in Bewegtbildsignalcodiervorrichtungen und Decodiervorrichtungen, als Konsequenz der Entwicklungen der Bildtelephone und der Bildkonferenzsysteme, verschiedene Kompressionscodiersysteme in praktischem Gebrauch. Als Verfahren zum Verringern der Informationsmenge, die in diesen Codiersystemen zu verwenden ist, ist eine Bilddezimierung vorgesehen. Das heißt, die Informationsmenge wird durch Dezimieren ausgewählter Bilder des Bewegtbildsignals beim Codieren verringert. Da die Bewegungen der wiedergegebenen Bilder durch Dezimieren von Bildern unnatürlich werden, wird eine Bildinterpolation in der Decodiervorrichtung ausgeführt, um reproduzierte Bilder zu erhalten, die glatte Bewegungen zeigen.
Als einer der Präzedenzfälle der Durchführung einer Bildinterpolation bei einer Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung ist in der USP 4,727,422 ein Aufbau gezeigt. Im folgenden wird der Aufbau der bekannten Bewegtbildsignalcodiervorrichtung und Decodiervorrichtung beschrieben.
Das Eingangssignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung ist ein Bewegtbildsignal von 30 Bildern/s. Das eingegebene Bewegtbildsignal wird nach Dezimierung der Bildzahl auf 1/2 zu einem Bewegtbildsignal von 15 Bildern/s. Diese verbleibenden Bilder des Bewegtbildsignals werden codiert. In der folgenden Beschreibung werden diese Bilder als "codierte Bilder" bezeichnet. Zwischenbild-Bewegungsvektoren werden von den codierten Bildern erhalten. Die Bewegungsvektoren werden auf einer Block-zu-Block-Basis erhalten. Die Bewegungsvektoren werden zur Bildinterpolation in der Decodiervorrichtung verwendet. Die codierten Bilder und die Bewegungsvektoren werden, nachdem deren zusätzliche Information integriert worden ist, entsprechend codiert, um ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung zu erhalten. Das Ausgabesignal wird auf einen Übertragungskanal gesendet oder auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet.
Die Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung ist vorgesehen, um daß Signal, das durch die Bewegtbildsignalcodiervorrichtung codiert wurde, zu decodieren und das Bewegtbildsignal wiederzugeben. Durch eine Signalempfangsschaltung wird jeder Code von dem Übertragungskanal erhalten oder von dem Aufzeichnungsmedium gelesen. Die Codes werden durch entsprechende Decodierschaltungen decodiert, um die wiedergegebenen Bilder und die Bewegungsvektoren zu erhalten. Die Frequenz der reproduzierten Bilder ist 15 Bilder/s. Eine Bildinterpolationsschaltung erhält interpolierte Bilder, von denen jedes zwischen zwei reproduzierten Bildern positioniert ist. Die Bildinterpolation ist eine eine Bewegung kompensierende Bildinterpolation unter Verwendung der Bewegungsvektoren zwischen den Bildern. Durch alternierende Ausgabe der interpolierten Bilder und der wiedergegebenen Bilder wird ein Ausgangsbildsignal von 30 Bildern/s erhalten.
Allerdings führt der obige Aufbau zu dem Problem, daß Fehler in den interpolierten Bildern auftreten, da keine korrekten Bewegungsvektoren in solchen Fällen vorliegen, in denen: (1) Objekte vorhanden sind, die sich in verschiedenen Richtungen zueinander in einem Block bewegen; (2) der Hintergrund aus dem Schatten eines sich bewegenden Objekts erscheint oder der Hintergrund durch ein sich bewegendes Objekt verdeckt wird; (3) sich das bewegende Objekt in der Form ändert; und (4) eine Bewegung, die von einer Rotation begleitet wird, vorliegt.
Eine alternative Form der Bildcodierung ist in dem Artikel "A Hybrid Scheme of Subsampled DPCM and Interpolative DPCM for the HDTV Coding" (The Transactions of the IEICE of Japan, Band 70, Nr. 7, Juli 1987, Tokyo, Japan, Seiten 611-613, Tanimoto et al.) offenbart. In diesem Schema wird DPCM auf "Grund-" oder einen Teil der abgetasteten Pixel angewendet und die PCM kleiner Bits wird auf die Interpolationsfehler der zusätzlichen Pixel angewendet. Die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit kann verringert werden, da die Anzahl der durch DPCM codierten Pixel verringert wird.

Zusammenfassung der Erfindung:

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen darauf, eine Verringerung der Fehler der Interpolation von Bildern in einer Bewegtbildsignalcodiervorrichtung zu realisieren, die die Bilder beim Codieren dezimieren, und eine Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, welche die Bilder beim Decodieren interpoliert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird geschaffen eine Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, umfassend:
einen Bilddezimator zum Extrahieren von Bildern aus einem Bewegtbildeingangssignal in spezifizierten Intervallen;
einen Bildcodierer zum Codieren der Bilder, um Bildcodes zu erhalten;
einen Bildinterpolator zum Erzeugen interpolierter Bilder, die zwischen den Bildern von den Bildcodes positioniert sind;
eine Fehlerbewertungseinrichtung, die einen Fehlerbewerter zum Bewerten der Fehler der interpolierten Bilder von entsprechenden Bildern des Bewegtbildeingangssignals aufweist; und
einen Transmitter zum Übertragen der Bildcodes und Ausgangssignale des Fehlerbewerters als Ausgabe der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird außerdem geschaffen eine Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zum Decodieren eines Signals, das Bildcodes, die durch Codieren von aus einem Bewegtbildsignal in spezifizierten Intervallen extrahierten Bildern erzeugt worden sind, und Codes interpolierter Bilder enthält, die durch Codieren von Fehlern der interpolierten Bilder, die zwischen den extrahierten Bildern positioniert sind, erzeugt worden sind, wobei die Decodiervorrichtung aufweist;
einen Empfänger zum Extrahieren der Bildcodes und der Codes der interpolierten Bilder aus einem Eingangssignal;
einen Decodierer zum Decodieren der Bildcodes, um reproduzierte Bilder zu erhalten;
einen Bildinterpolator zum Erzeugen der interpolierten Bilder, die zwischen den reproduzierten Bildern positioniert sind;
einen Fehlerkorrektor zum Korrigieren eines Fehlers eines jeden der interpolierten Bilder; und
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Bewegtbildsignals aus den reproduzierten Bildern und einer Ausgabe des Fehlerkorrektors.
Vorzugsweise umfaßt der Fehlerbewerter eine Einrichtung zum Codieren der Fehler der interpolierten Bilder in Fehlercodes, und die Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Korrigieren der Fehler der interpolierten Bilder gemäß dem Fehlercode, um die reproduzierten Bilder und die fehlerkorrigierten interpolierten Bilder in einer spezifizierten Sequenz zu erhalten.
Alternativ umfaßt der Fehlerbewerter eine Einrichtung zum Erhalten der Fehler der interpolierten Bilder, um Fehlercodes zu erhalten, und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Modusauswahlsignals aus den Fehlercodes zum Umschalten auf ein Betriebsmodus des Bildinterpolators der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, und der Bildinterpolator in der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung umfaßt eine Einrichtung zum Auswählen, ob gemäß dem Modusauswahlsignal eine Bildinterpolation durchgeführt oder ein vorangegangenes reproduziertes Bild gehalten (um daß vorangegangene reproduzierte Bild zu wiederholen) werden soll, und gibt die reproduzieren Bilder und die interpolierten Bilder in einer spezifizierten Sequenz aus.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Bewegtbildsignalcodiervorrichtung und eine Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, um eine Beziehung zwischen Bildern zu erklären;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignalcodier vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Fehlerbewerters und Codierers einer Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Ansicht, die ein interpoliertes Bild, das in eine Mehrzahl von Blöcken geteilt ist, zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsginalcodiervorrichtung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 9 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen Bildern in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im folgenden werden die Bewegtbildsignalcodiervorrichtung und die Decodiervorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erklärt.
Fig. 1 zeigt ein Blockdigramm einer Bewegtbildsignalcodiervorrichtung und einer Decodiervorrichtung in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Bewegtbildsignalcodiervorrichtung zum Codieren und Übertragen eines Bewegtbildsignals, in welcher 101 ein Bewegtbildeingabesignal ist, 102 ein Bilddezimierer ist, 103 ein Bildcodierer ist, 104 ein lokaler Bilddecodierer ist, 105 ein Bildinterpolator ist, 106 ein Fehlerberechner und Codierer ist, 107 ein Multiplexer und Transmitter ist, und 108 ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung ist. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet die Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zur Wiedergabe des Bewegtbildsignals, in welcher 201 ein Eingabesignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung ist, 202 ein Empfänger und Demultiplexer ist, 203 ein Bilddecodierer ist, 204 ein Bildinterpolator ist, 205 ein Fehlerkorrektor ist, 206 eine Auswahleinrichtung ist, und 207 ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung ist.
Die Betriebsweisen der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung und Decodiervorrichtung, wie sie oben aufgebaut sind, werden mittels Fig. 1 erklärt.
In einen Eingang der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung wird ein Bewegtbildsignal 101, das zu codieren ist, eingegeben. Ein Bilddezimator 102 dezimiert die Bilder des Bewegtbildeingangssignals 101 auf die Hälfte. Dieser Betrieb ist in Fig. 2 (a) dargestellt. A, B, C, D sind die aufeinanderfolgenden Bilder des Bewegtbildeingabesignals, von denen B und D die Bilder sind, die durch den Buildezimierer 102 zu dezimieren sind, und A und C die Bilder sind, die in den Bilddecodierer 103 eingegeben werden sollen. In der folgenden Erklärung werden die Bilder A und C als "codierte Bilder" bezeichnet. Der Bildcodierer 103 codiert jedes codierte Bild zu einem Bildcode 1038. Der Bilddecodierer 104 decodiert den Bildcode, um ein reproduziertes Bild 1046 zu erhalten. Der Bildinterpolator 105 synthetisiert die interpolierten Bilder 1051, von denen jedes zwischen zwei reproduzierten Bildern positioniert ist. Die Beziehung zwischen den reproduzierten Bildern und den interpolierten Bildern ist in Fig. 2 (b) erläutert. A' und C' sind die reproduzierten Bilder und diese entsprechen den codierten Bildern A und C. Die codierten Bilder A und C werden durch den Bildcodierer 103 codiert und dann durch den Bilddecodierer 104 decodiert, um die reproduzierten Bilder A' und C' zu erhalten.
Bi und Di sind die interpolierten Bilder, die von dem Bildinterpolator 105 ausgegeben werden. Der Fehlerbewerter und Codierer 106 codiert einen Fehler eines jeden interpolierten Bildes, der als Differenz zwischen dem interpolierten Bild und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingabesignals erhalten wird, und gibt ihn als einen Code eines interpolierten Bildes 1066 aus. Der Multiplexer und Transmitter 107 multiplext die Bildcodes und die Codes der interpolierten Bilder und gibt das gemultiplexte Ergebnis als Ausgabesignal 108 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung aus.
Als nächstes wird die Betriebsweise der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung 2 erklärt. Die Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung 2 ist zur Decodierung des eingegebenen Signals 201 und gibt ein reproduziertes Bewegtbildsignal aus. Das eingegebene Signal 201 ist das Ausgangssignal 108 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung 1. Der Empfänger und Demultiplexer 202 extrahiert die Bildcodes 2021 und die Codes der interpolierten Bilder 2022 von dem eingegebenen Signal. Diese Codes sind entsprechend gleich den Bildcodes 1038 und den Codes interpolierter Bilder 1066 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung 1. Der Bilddecodierer 203 decodiert die Bildcodes und gibt reproduzierte Bilder 2036 aus. Der Bildinterpolator 204 synthetisiert die interpolierten Bilder 2041, von denen jedes zwischen zwei reproduzierten Bildern positioniert ist. Die Beziehung zwischen den reproduzierten Bildern und den interpolierten Bildem ist dieselbe wie im Fall der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung 1, wie in Fig. 2 (b) gezeigt. Der Fehlerkorrektor 205 korrigiert die Fehler der interpolierten Bilder durch Verwendung des Codes des interpolierten Bildes 2022. Die Auswahleinrichtung 206 wählt alternierend die reproduzierten Bilder 2036 und die fehlerkorrigierten interpolierten Bilder 2037 aus, um das Ausgangssignal 207 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung zu erhalten. Eine Anzeigevorrichtung 208 zeigt das reproduzierte Bild, basierend auf dem Ausgangssignal 207 der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung 2 an.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignalcodiervorrichtung in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 ist das Bezugszeichen 101 ein Bewegtbildeingabesignal, 102 ist ein Bilddezimierer, 103 ist ein Bildcodierer, 1033 ist eine Subtrahierschaltung, 1035 ist eine DCT-(diskrete Kosinustransformations-)Operationsschaltung, 1037 ist ein Quantisierer, 104 ist ein lokaler Bilddecodierer, 1041 ist Dequantisierer, 1043 ist eine Invers-DCT-(IDCT- )Operationsschaltung, 1045 ist eine Addierschaltung, 1047 ist ein Bildspeicher, 1048 ist ein Bewegungskompensator, 105 ist ein Bildinterpolator, 106 ist ein Fehlerbewerter und Codierer, 1061 ist eine Subtrahierschaltung, 1063 ist eine DCT- Operationsschaltung, 1065 ist ein Quantisierer, 107 ist ein Multiplexer und Transmitter, 108 ist ein Ausgabesignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, und 1091 ist ein Bewegungsermittler.
Die Betriebsweise der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, die wie oben aufgebaut ist, wird mittels Fig. 3 beschrieben.
Der Bewegungsermittler 1091 ermittelt die Bewegung in dem Bewegtbildeingabesignal 101 und gibt einen Bewegungsvektor 1092 aus.
Der Bildezimator 102 dezimiert die Bilder des Bewegtbildeingangssignals auf die Hälfte. Die Betriebsweise des Bilddezimierers 102 ist dieselbe, wie die der ersten Ausführungsform
Der Bildcodierer 103 codiert die codierten Bilder 1031 zu Bildcodes 1038. Das Codierverfahren ist eine Zwischenbildcodierung. Die Subtrahierschaltung 1033 erhält ein vorhergesagtes Fehlersignal 1034, das ein differentieller Wert zwischen dem codierten Bild 1031 und dem vorhergesagten Bild 1032, welches durch den später beschriebenen lokalen Decodierer 104 gebildet wird, ist. Die DCT-Operationsschaltung 1035 transformiert das vorhergesagte Fehlersignal 1034 in einen DCT- Koeffizienten 1036. Der Quantisierer 1037 quantisiert den DCT- Koeffizienten 1036, um den Bildcode 1038 zu erhalten.
Der lokale Decodierer 104 decodiert den Bildcode 1038, um ein reproduziertes Bild 1046 und das vorhergesagte Bild 1032 zu erhalten. Der Dequantisierer 1041 dequantisiert den Bildcode 1038, um einen reproduzierten DCT-Koeffizienten 1042 zu erhalten. Die Invers-DCT-Operationsschaltung 1043 transformiert den reproduzierten DCT-Koeffizienten 1042 mittels inverser diskreter Kosinustransformation, um ein reproduziertes vorausgesagtes Fehlersignal 1044 zu erhalten. Die Addierschaltung 1045 addiert das reproduzierte vorhergesagte Fehlersignal 1044 und das vorhergesagte Bild 1032, um das reproduzierte Bild 1046 zu erhalten. Der Bildspeicher 1047 speichert das reproduzierte Bild 1046. Der Bewegungskompensator 1048 führt eine Bewegungskompensation des reproduzierten Bildes, das aus dem Bildspeicher 1047 ausgelesen wird, gemäß dem Bewegungsvektor 1092 durch, um das vorhergesagte Bild 1032 zu erhalten.
Der Bildinterpolator 105 synthetisiert ein interpoliertes Bild 1051 aus dem Bewegungsvektor 1092 und dem reproduzierten Bild 1046. Die Beziehung zwischen den reproduzierten Bildern und den interpolierten Bildern ist dieselbe, wie diejenige, die in der ersten Ausführungsform erklärt wurde.
Der Fehlerbewerter und Codierer 106 codiert den Fehler des interpolierten Bildes 1051, um einen Code des interpolierten Bildes 1066 zu erhalten. Die Subtrahierschaltung 1061 berechnet einen differentiellen Wert zwischen dem interpolierten Bild 1051 und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingangssignal 101, um ein interpoliertes Fehlersignal 1062 zu erhalten. Die DCT-(diskrete Kosinustransformation- )Operationsschaltung 1063 transformiert das Fehlersignal des interpolierten Bildes 1062 in einen DCT-Koeffizienten 1064. Der Quantisierer 1065 quantisiert den DCT-Koeffizienten 1064, um den Code des interpolierten Bildes 1066 zu erhalten.
Der Multiplexer und Transmitter 107 multiplext und gibt den Bildcode 1038, den Bewegungsvektor 1092, und den Code des interpolierten Bildes 1066 als Ausgangssignal 108 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung aus.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 4 ist das Bezugszeichen 201 ein Eingabesignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, 202 ist ein Empfänger und Multiplexer, 203 ist ein Bilddecodierer, 2031 ist Dequantisierer, 2033 ist eine Invers-DCT-Operationsschaltung, 2035 ist eine Addierschaltung, 2037 ist ein Bildspeicher, 2038 ist ein Bewegungskompensator, 204 ist ein Bildinterpolator, 205 ist ein Fehlerkorrektor, 2051 ist Dequantisierer, 2053 ist eine Invers-DCT-Operationsschaltung, 2055 ist eine Addierschaltung, 206 ist eine Auswahleinrichtung und 207 ist ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignaldecodierschaltung.
Die Betriebsweise der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, die wie oben aufgebaut ist, wird mittels Fig. 4 erklärt.
Das Eingabesignal 201 ist ein Ausgabesignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung von Fig. 3. Der Empfänger und Demultiplexer 202 extrahiert einen Bildcode 2021, einen Code eines interpolierten Bildes 2022, und einen Bewegungsvektor 2023 aus dem Eingangssignal 201. Diese Codes sind dem Bildcode 1038, dem Code des interpolierten Bildes 1066 bzw. dem Bewegungsvektor 1092 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung in Fig. 3 gleich.
Der Bilddecodierer 203 decodiert den Bildcode 2021, um ein reproduziertes Bild 2036 zu erhalten. Der Dequantisierer 2031 dequantisiert den Bildcode 2031, um einen reproduzierten DCT- Koeffizienten 2032 zu erhalten. Die Invers-DCT- Operationsschaltung 2035 transformiert den reproduzierten DCT- Koeffizienten 2032 mit einer inversen diskreten Kosinustransformation, um ein reproduziertes vorhergesagtes Fehlersignal 2034 zu erhalten. Die Addierschaltung 2035 addiert das reproduzierte vorhergesagte Fehlersignal 2034 und ein vorhergesagtes Bild 2039, das durch den später beschriebenen Bewegungskompensator 2038 gebildet wird, und um das reproduzierte Bild 2036 zu erhalten. Der Bildspeicher 2037 speichert das reproduzierte Bild 2036. Der Bewegungskompensator 2032 führt eine Bewegungskompensation des reproduzierten Bildes, das aus dem Bildspeicher 2073 ausgelesen wird, gemäß dem Bewegungsvektor 2023 aus, um das vorhergesagte Bild 2039 zu erhalten.
Der Bildinterpolator 204 synthetisiert ein interpoliertes Bild 2041 von dem Bewegungsvektor 2023 und dem reproduzierten Bild 2063. Die Beziehung zwischen dem reproduzierten Bild und dem interpolierten Bild ist dieselbe, wie diejenige, die in der ersten Ausführungsform erklärt wurde.
Der Fehlerkorrektor 205 korrigiert den Fehler des interpolierten Bildes 2041 unter Verwendung des Codes des interpolierten Bildes 2022. Der Dequantisierer 2051 dequantisiert den Code des interpolierten Bildes 2022, um einen reproduzierten DCT- Koeffizienten 2052 zu erhalten. Die Invers-DCT- Operationsschaltung 2053 transformiert den reproduzierten DCT- Koeffizienten 2052 mit einer inversen diskreten Kosinustrans-formation, um ein Fehlersignal des interpolierten Bildes 2054 zu erhalten. Die Addierschaltung 2055 addiert das reproduzierte Fehlersignal des interpolierten Bildes 2054 und das interpolierte Bild 2041, um ein reproduziertes interpoliertes Bild 2056 zu erhalten. Die Auswahleinrichtung 206 wählt alternierend die reproduzierten Bilder 2036 und die reproduzierten interpolierten Bilder 2056 aus, um das Ausgangssignal 207 der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zu erhalten, und führt das Ausgangssignal 207 der Anzeigevorrichtung 208 zu.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Fehlerbewerters und Codierers einer Bewegtbildsignalcodiervorrichtung in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Aufbauten der anderen Teile sind dieselben wie diejenigen, die in der zweiten Ausführungsform in Fig. 3 gezeigt sind. In Fig. 5 ist 1051 ein interpoliertes Eingabebild, 101 ist ein Bewegtbildeingangssignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, 1061 ist eine Subtrahierschaltung, 1063 ist eine DCT- Operationsschaltung, 1065 ist ein Quantisierer, 1068 ist ein Fehlerberechner, 10611 ist ein Komparator, 10610 ist ein Referenzpegel, 10613 ist ein Schalter und 1066 ist ein Code eines interpolierten Bildes.
Die Betriebsweise des Fehlerbewerters und der Codiererschaltung, die wie oben aufgebaut ist, wird mittels Fig. 5 erklärt. Die Subtrahierschaltung 1061 erhält das Fehlersignal eines interpolierten Bildes 1062, das ein differentieller Wert zwischen dem interpolierten Eingangsbild 1051 und dem Bewegtbildeingangssignal 101 ist. Die DCT-Operationsschaltung 1063 transformiert das Fehlersignal des interpolierten Bildes 1062 in einen DCT-Koeffizienten 1064. Der Quantisierer 1065 quantisiert den DCT-Koeffizienten 1064, um einen Code 10614 zu erhalten. Der Fehlerberechner 1068 erhält den Wert des Fehlersignais des interpolierten Bildes 1062 auf einer Block-zu- Block-zu-Block-Basis, um einen Fehlerwert 1069 zu erhalten. Dieser Block wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erklärt. In Fig. 6 zeigt 3001 ein interpoliertes Bild und 3002 ist ein Block in diesem Bild. Das interpolierte Bild ist Intervallen von 8 Bildelementen sowohl vertikal als auch horizontal aufgeteilt, um jeden Block zu erhalten. Der Komparator 1061 vergleicht den Fehlerwert 1069 mit einem spezifizierten Referenzpegel 10610 und schließt den Schalter 1061, wenn der Fehlerwert 1069 den Referenzpegel 10610 übersteigt. Wenn der Schalter geschlossen ist, wird der Ausgangscode 10614 des Quantisierers zum Code des interpolierten Bildes 1066, der ein Ausgangssignal der Interpoliertbildcodierschaltung ist.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm einer Bewegtbildsignalcodiervorrichtung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 7 ist das Bezugszeichen 101 ein Bewegtbildeingangssignal, 102 ist ein Bildezimator, 103 ist ein Bildcodierer, 104 ist ein Bilddecodierer, 105 ist ein Bildinterpolator, 107 ist ein Transmitter und Multiplexer, 108 ist ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, 1091 ist ein Bewegungsermittler, 1093 ist ein Fehlerbewerter und 1094 ist eine Auswahleinrichtung
Die Betriebsweise der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, die wie oben aufgebaut ist, wird mittels Fig. 7 erklärt.
Der Bilddezimierer 102 dezimiert die Bilder des Bewegtbildeingangssignals 101 auf die Hälfte. Die Betriebsweise des Bilddezimators 102 ist dieselbe wie die der ersten Ausführungsform.
Der Bildcodierer 103 codiert die codierten Bilder, um den Bildcode 1038 zu erhalten. Der Bilddecodierer 104 decodiert das codierte Bild, um das reproduzierte Bild 1046 zu erhalten. Der Bildinterpolator 105 erzeugt das interpolierte Bild 1051 aus dem Bewegungsvektor 1092 und dem reproduzierten Bild 1046. Die Beziehung zwischen dem reproduzierten Bild und dem interpolierten Bild ist dieselbe, wie die, die in der ersten Ausführungsform erklärt wurde.
Der Fehlerbewerter 1039 erhält den Fehler des interpolierten Bildes 1051 und gibt ein Modusauswahlsignal 10931 aus. Wenn der Fehler des interpolierten Bildes kleiner als ein vorbestimmter Referenzpegel ist, wird das Modusauswahlisignal ein Code, der einen Bildinterpolationsmodus anzeigt. Wenn der Fehler größer als der Referenzpegel ist, wird das Modusauswahlsignal ein Code, der einen Modus zur Erhaltung des vorherigen Werts anzeigt. Die Auswahleinrichtung 1049 gibt als Ausgangssignal den Bewegungsvektor 1092 aus, wenn das Modusauswahlsignal den Bildinterpolationsmodus anzeigt, und gibt ein Flagsignal aus, wenn das Modusauswahlsignal den Modus zum Erhalten des vorherigen Werts anzeigt.
Der Multiplexer und Transmitter 107 multiplext und gibt den Bildcode 1038 und das Ausgangssignal 1096 der Auswahleinrichtung 1094 als Ausgangssignal 108 der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung aus.
Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm der Decodiervorrichtung in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 8 ist 201 ein Eingangssignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, 202 ist ein Empfänger und Demultiplexer, 203 ist ein Bilddecodierer, 204 ist ein Bildinterpolator, 206 ist eine Auswahleinrichtung und 207 ist ein Ausgangssignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung.
Die Betriebsweise der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung, wie sie oben aufgebaut ist, wird mittels Fig. 8 erklärt.
Die Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung 2 ist zur Decodierung des eingegebenen Signals 201 und gibt das Bewegtbildsignal 207 aus. Das eingegebene Signal 201 ist das Ausgabesignal 108 der Bewegtbildcodiervorrichtung von Fig. 6. Der Empfänger und Demultiplexer 202 extrahiert aus dem eingegebenen Signal 201 einen Bildcode 2021 und ein Signal 2024, das der Bewegungsvektor oder das Flagsignal ist.
Wenn der Bewegungsvektor von dem Empfänger und Demultiplexer 202 extrahiert wird, ist die Betriebssequenz wie folgt. Der Bilddecodierer 203 decodiert den Bildcode 2021, um das reproduzierte Bild 2036 zu erhalten. Der Bildinterpolator 204 interpoliert ein Bild zwischen den reproduzierten Bildern. Die Auswahleinrichtung 206 wählt alternierend reproduzierte Bilder 2036 und interpolierte Bilder 2087 aus, um das Ausgangssignal 207 der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zu erhalten. In Fig. 9 (a) ist das Ausgangssignal der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung gezeigt, in welchem A' und C' die reproduzierten Bilder und Bi' und Di' die interpolierten Bilder sind.
Weiterhin ist, wenn das Flagsignal als Ausgangssignal 2024 des Empfängers und Demultiplexers 202 extrahiert wird, die Betriebssequenz wie folgt. Der Bilddecodierer 203 decodiert den Bildcode 2021, um das reproduzierte Bild 2036 zu erhalten. Der Bildinterpolator 204 erhält das Bild, das zwischen den reproduzierten Bildern positioniert ist durch Halten des vorherigen Bildes Das gehaltene vorherige reproduzierte Bild wird als Ausgabebild 2078 ausgegeben. Dieser Betrieb ist in Fig. 9 (b) gezeigt. Die Bilder A' und C' zum Zeitpunkt t0 und t2 sind die reproduzierten Bilder, und die Bilder A' und C' zum Zeitpunkt t1 und t3 sind diejenigen, in denen die Bilder A' und C' zu der Zeit t0 und t2 entsprechend für eine Bildperiode gehalten werden, d.h., die reproduzierten Bilder A' und C' werden wiederholt. Die Auswahleinrichtung 206 wählt alternierend die reproduzierten Bilder 2036 und die Ausgabebilder 2078 des Bildinterpolators 204 aus, um das Ausgangssignal 207 der Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zu erhalten. Das Ausgangssignal 207 wird als reproduziertes Bild durch die Anzeigevorrichtung 208 angezeigt.

Claims

1. Eine Bewegtbildsignalcodiervorrichtung, umfassend:

einen Bilddezimator (102) zum Extrahieren von Bildern aus einem Bewegtbildeingangssignal in spezifizierten Intervallen;

einen Bildcodierer (103) zum Codieren der Bilder, um Bildcodes zu erhalten;

einen Bildinterpolator (105) zum Erzeugen interpolierter Bilder, die zwischen den Bildern von den Bildcodes positioniert sind;

eine Fehlerbewertungseinrichtung, die einen Fehlerbewerter (106) zum Bewerten der Fehler der interpolierten Bilder von entsprechenden Bildern des Bewegtbildeingangssignals aufweist; und

einen Transmitter (107) zum Übertragen der Bildcodes und Ausgangssignale des Fehlerbewerters als Ausgabe der Bewegtbildsignalcodiervorrichtung.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Decodierer (104) zum Decodieren der Bildcodes, um reproduzierte Bilder zu erhalten, in welcher der Bildinterpolator (105) interpolierte Bilder erzeugt, die zwischen den reproduzierten Bildern positioniert sind, und in welcher der Fehlerbewerter (106) einen Codierer für interpolierte Bilder (106) zum Codieren der Fehler der interpolierten Bilder aufweist.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, in welcher der Decodierer (104) eine Einrichtung (1041, 1043) zum Decodieren eines jeden Bildcodes, um ein reproduziertes Bild zu erhalten, und eine Einrichtung (1045, 1047, 1048) zum Erhalten eines prädizierbaren Bildes aus dem reproduzierten Bild aufweist, und in welcher der Codierer (103) einen Subtrahierer (1033) zum Erhalten eines prädizierbaren Fehlersignais aus dem prädizierbaren Bild und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingangssignals und einen Codierer für prädizierbare Fehler (1035, 1037) zum Codieren des prädizierbaren Fehlersignals aufweist, um einen Bildcode zu erhalten.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, in welcher der Codierer für interpolierte Bilder (106) einen Subtrahierer (1061) zum Erhalten einer Differenz zwischen dem interpolierten Bild und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingangsignals und einen Fehlercodierer (1063, 1065) zum Codieren der Differenz aufweist, um einen interpolierten Bildcode zu erhalten.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, in welcher der Codierer für interpolierte Bilder (106) einen Subtrahierer (1061) zum Erhalten einer Differenz zwischen dem interpolierten Bild und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingangsignals, einen Fehlerberechner (1068) zum Erhalten eines Wertes der Differenz; einen Selektor für codierte Bereiche (10611) zum Bestimmen eines Bereiches zum Codieren der Differenz durch eine Ausgabe des Fehlerberechners; und einen Codierer (1063, 1065, 10613) zum Codieren der Differenz durch Verwendung einer Ausgabe des Selektors für codierte Bereiche aufweist, um einen interpolierten Bildcode zu erhalten.

6. Eine Vorrichtung nach Anspruch 2, weiter umfassend einen Bewegungsermittler (1091) zum Erfassen eines Bewegungsvektors des Bewegtbildeingangssignals, in welcher der Decodierer (104) eine Einrichtung (1041, 1043) zum Decodieren eines jeden Bildcodes, um ein reproduziertes Bild zu erhalten, und eine Einrichtung (1048) zur Bewegungskompensation des reproduzierten Bildes durch den Bewegungsvektor, um ein prädizierbares Bild zu erhalten, aufweist, und der Codierer (103) einen Subtrahierer (1033) zum Erhalten eines prädizierbaren Fehlersignals aus dem prädizierbaren Bild und einem entsprechenden Bild des Bewegtbildeingangssignals und einen Codierer für prädizierbare Fehler (1035, 1037) zum Codieren des prädizierbaren Fehlers aufweist, um einen Bildcode zu erhalten.

7. Eine Bewegtbildsignaldecodiervorrichtung zum Decodieren eines Signals, das Bildcodes, die durch Codieren von aus einem Bewegtbildsignal in spezifizierten Intervallen extrahierten Bildern erzeugt worden sind, und interpolierte Bildcodes enthält, die durch Codieren von Fehlern der interpolierten Bilder, die zwischen den extrahierten Bildern positioniert sind, erzeugt worden sind, wobei die Decodiervorrichtung aufweist;

einen Empfänger (202) zum Extrahieren der Bildcodes und der Codes der interpolierten Bilder aus einem Eingangssignal;

einen Decodierer (203) zum Decodieren der Bildcodes, um reproduzierte Bilder zu erhalten;

einen Bildinterpolator (204) zum Erzeugen der interpolierten Bilder, die zwischen den reproduzierten Bildern positioniert sind;

einen Fehlerkorrektor (205) zum Korrigieren eines Fehlers eines jeden der interpolierten Bilder; und

eine Einrichtung (206) zum Erzeugen eines Bewegtbildsignals aus den reproduzierten Bildern und einer Ausgabe des Fehlerkorrektors.

8. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Bewegungsermittler zum Erhalten von Bewegungsvektoren zwischen Bildern, in welcher die Fehlerbewertungseinrichtung einen Fehlerberechner (1093) zum Erhalten von Fehlern der interpolierten Bilder und einen Selektor (1094) zum Auswählen, ob als Ausgangssignal der Bewertungseinrichtung die Bewegungsvektoren oder ein Flag ausgegeben werden soll, das anzeigt, daß unter Verwendung der durch den Fehlerberechner erhaltenen Fehler die Bewegungsvektoren nicht ausgegeben werden, aufweist.