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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Kodierung eines Videosignais, um ein kodiertes Signal zur
Übertragung oder zur Aufzeichnung zu erzeugen, wobei das
kodierte Signal einen wesentlich geringeren Datenumfang als das
ursprüngliche Videosignal hat. Insbesondere betrifft die
Erfindung eine Einrichtung zur Zwischenbild- Vorhersagekodierung
eines Videosignals.
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Nach dem Stand der Technik sind verschiedenen Verfahren zur
Wandlung eines digitalen Videosignals in ein Signal mit einer
geringeren Datenrate vorgeschlagen worden, um beispielsweise die
Bandbreitenerfordernisse einer Übertragungskette oder die
Speicherkapazität zur Aufzeichnung des Videosignals zu
reduzieren. Derartige Verfahren werden z. B. in Bewegungsbild-
Telefonsystemen verwendet. Grundsätzlich können derartige
Verfahren in solche eingeteilt werden, die die Tatsache nutzen,
daß allgemein ein hoher Korrelationsgrad zwischen
aufeinanderfolgenden Bildern eines Videosignals besteht (die
Tatsache wird z. B. zur Zwischenbild- Vorhersagekodierung
verwendet) , und jene, die die Tatsache nutzen, daß es generell
höhere Korrelation zwischen jedem Pixel eines Bildes und eng
angrenzenden Pixeln auf der gleichen Abtastzeile gibt oder einer
nahe angrenzenden Abtastzeile (diese Tatsache wird zur
Zwischenbild- oder Zwischenhalbbild- Kodierung in Einheiten von
Blöcken eines jeden Bildes oder jeden Halbbildes verwendet), und
Verfahren, die in Verbindung dieser beiden Korrelationsarten
verwendet werden. Ein bekanntes Verfahren nach dem Stand der
Technik zur Nutzung der generell engen Korrelation zwischen
aufeinanderfolgenden Bildern besteht darin, periodisch gewisse
Bilder zu senden (d.h., eine feststehende Anzahl von
Bildintervallen), und jene Bilder fortzulassen, die unmittelbar
zwischen gesendeten Bildern liegen, wobei die fortgelassenen
Bilder erneut durch Interpolation beim Empfangssystem auf der
Grundlage der Informationen wiederhergestellt werden, die in den
gesendeten Bildern enthalten sind. Es kann auch eine
Zwischenbild- Blockkodierung der gesendeten Bilder vor der
Sendung ausgeführt werden, um die Datenübertragungsrate weiter
zu reduzieren. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist in
der US- Patentschrift US- A-4 651 207 beschrieben, bei der
Änderungsbeträge zwischen Abschnitten eines jeden gesendeten
Bildes und des zuvor gesendeten Bildes als Bewegungsvektoren
durch das Empfangssystem abgeleitet werden, und diese
Bewegungsvektoren zur Interpolation der fortgelassenen Bilder
verwendet werden. Wenn die Bewegung innerhalb des vom
Viedeosignal durchlaufenen Bildes verhältnismäßig einfach ist,
dann kann damit eine hinreichende Genauigkeit und ein hoher Grad
an Kodiereffizienz erreicht werden. Wenn jedoch eine bedeutsame
Änderung des Bildinhaltes in dem Intervall zwischen zwei
nacheinander übertragenen Bildern auftritt, dann bleibt die
Interpolation erfolglos, so daß ein derartiges Verfahren
begrenzte Anwendungsmöglichkeiten bietet. Wenn darüber hinaus
eine komplexe Bewegung im Bild in dem Intervall zwischen zwei
nacheinander übertragenen Bildern auftritt, dann ist die
Interpolation der fortgelassenen Bilder ebenfalls nicht genau
erreichbar.
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Ein anderes allgemein bekanntes Verfahren besteht darin,
periodisch gewisse Bilder als Bezugsbilder zu verwenden, und
Vorhersagefehlerwerte in Hinsicht auf ein Vorhersage- Bezugsbild
für jedes der anderen Bilder vor der Sendung abzuleiten. Hier
bedeutet "Vorhersagefehlerwert" einen Betrag der Differenz
zwischen einem (digitalen) Wert in dem Originalvideosignal, das
eine Pixelleuchtdichte (Y) oder einen Farbdifferenz (B - Y) oder
(R - Y) - Wert repräsentiert, und ein zugehöriger Wert des
vorangehenden Bezugsbildes. Diese Bezugsbilder, d.h. unabhängige
Bilder, werden dann kodiert und gesendet, während für die
restlichen Bilder nur die Vorhersagefehlerwerte (d.h.,
unabhängige Bilder) kodiert und gesendet werden.
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Ein Beispiel eines bekannten Verfahrens zur
Vorhersagefehlerkodierung eines Videosignals ist die rekursive
Zwischenbild- Vorhersagefehlerkodierung. Mit diesem Verfahren
wird eine rekursive Ableitung von Vorhersagefehlerwerten für
jedes Bild auf der Grundlage von Akkumulationen vorheriger
Vorhersagefehler ausgeführt. Insbesondere wird ein Satz von in
einem Bildspeicher gehaltenen Vorhersagewerten nacheinander von
den Datenwerten eines jeden Bildes abgezogen, um dadurch
Vorhersagefehlerwerte für dieses Bild zu bekommen, und die
resultierenden Vorhersagefehlerwerte werden kodiert und
gesendet. Zur gleichen Zeit wird die Dekodierung der
Vorhersagefehlerwerte in gleicher Weise ausgeführt, wie im
Empfangsgerät entschieden, und die wiedergewonnenen
Vorhersagefehlerwerte werden zu den zugehörigen der
Vorhersagewerte addiert, die zur Erzeugung dieser benutzt
wurden. Und dann werden die Ergebnisse in dem Bildspeicher
gespeichert, um als Vorhersagewerte für das nächste Bild des
Videosignals verwendet zu werden. Somit werden grundsätzlich nur
Vorhersagefehlerwerte abgeleitet und nach diesen Verfahren
gesendet. An der Empfangseinrichtung wird jedes Bild durch
Überlagerung von Vorhersagefehlerwerten wiederhergestellt. Eine
derartige rekursive Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung
basiert auf einer geschlossenen Schleife, die ein
Vorhersagesignal liefert, das von dem Signal des aktuellen
Bildes des eingegebenen Videosignais anzuziehen ist.
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Diese Art von Vorhersagekodierung wird in Einrichtungen
verwendet, die in dem Dokument US- A-4 691 233 gezeigt sind.
Bevor jedoch in dieser Einrichtung die Fehlerwerte kodiert
werden, passieren sie ein Filter, das gemäß dem Zustand des
Ausgabepuffers der Tiefpaßfilterung unterzogen wird.
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Ein Vorhersagekodierverfahren verwendet nur die Korrelation
zwischen aufeinanderfolgenden Bildern des Videosignals entlang
der Vorwärtsrichtung der Zeitachse, d. h. zwischen unabhängigen
Bildern und einem vorhergehenden unabhängigen Bild. Tatsächlich
gibt es jedoch eine gleiche Korrelation zwischen jedem
unabhängigen Bild und dem nachfolgenden unabhängigen Bild. Eine
Vorhersagekodiereinrichtung, die von der Tatsache Gebrauch
macht, um unter Verwendung sowohl der Vorwärts- als auch der
Rückwärtsrichtung der Zeitachse eine genauere
Vorhersagekodieroperation zu ermöglichen, ist bei dem Stand der
Technik jedoch nicht in Betracht gezogen worden.
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Das grundlegende Prinzip einer derartigen Kodiereinrichtung
ist in Fig. 1 dargestellt. Hier werden für jedes der unabhängigen
Bilder 2, 3, 4 und 6, 7, 8 eigene Vorhersagefehlerwerte auf der
Grundlage einer Kombination von Datenwerten hergeleitet, die aus
dem vorhergehenden und nachfolgenden unabhängigen Bildern
gewonnen werden, wie durch die Pfeile angedeutet. Beispielsweise
wird die Zwischenbild- Vorhersagekodierung des Bildes 2 auf der
Grundlage der unabhängigen Bilder 1 und 5 durchgeführt. Dies
trifft auch für die Bilder 3 und 4 zu. Genauer gesagt, ein
erstes Vorhersagesignal für Bild 2 wird auf der Grundlage des
Bildes 1 als Bezugsbild abgeleitet, und ein zweites
Vorhersagesignal für Bild 2 wird auf der Grundlage von Bild 5
als Bezugsbild abgeleitet. Diese beiden Vorhersagesignale werden
dann mit jeweiligen Wichtungsfaktoren multipliziert und
zusammengesetzt, um ein endgültiges Vorhersagesignal zu
gewinnen, (d. h., ein Zug von Vorhersagewerten für Bild 2) , das
von dem Signal des Bildes 2 abgezogen wird, um ein zugehöriges
Vorhersagefehlersignal zu bekommen. In diesem Fall wird dem
ersten Vorhersagesignal eine größere Gewichtung gegeben, weil
Bild 2 eine größere Korrelation mit Bild 1 aufweist als mit Bild
5. Vorhersagesignale für die anderen abhängigen Bilder werden in
gleicher Weise abgeleitet. Da in diesem Falle die Korrelation
zwischen einem vorhergehenden unabhängigen Bild und einem
nachfolgenden unabhängigen Bild verwendet wird, um die
Vorhersagefehlerwerte für jedes unabhängige Bild zu gewinnen,
wird ein wesentlich höherer Grad an Genauigkeit der Vorhersage
erzielt als mit dem Verfahren, bei dem nur die Zwischenbild-
Korrelation entlang der Vorwärtsrichtung der Zeitachse verwendet
wird.
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Um die Kodiereffizienz mit einem jeden solchen Signal-
Kodierverfahren zu erhöhen, wird auch generell eine
Zwischenbildverarbeitung angewandt, wodurch sowohl die
Datenwerte der anabhängigen Bilder als auch der
Vorhersagewertefehler der orthogonalen
Transformationsverarbeitung in Einheiten von Blöcken unterzogen
werden, um Koeffizientenwerte zu gewinnen, die der Quantisierung
unterzogen werden, wobei die Ergebnisse dann zur Sendung kodiert
werden. jeder Block, d. h. eine 8 x 8-Gliederung von Werten, kann
aus einem Satz von Leuchtdichtewerten bestehen (entsprechend den
jeweiligen Pixeln) eines anabhängigen Bildes, oder Farbwerten
eines unabhängigen Bildes, oder kann aus einem Satz von
Leuchtdichte- oder Farbwert- Vorhersagefehlerwerten bestehen
(entsprechend den jeweiligen Pixeln) eines abhängigen Bildes.
Die Kennlinien eines derartigen Vorhersagekodiersystems sind
grundsätzlich durch die Blockgröße und den Quantisierungs-
Schwellwertpegel festgelegt, der die Größe der
Quantisierungsschritte bestimmt. Je größer die Blockgröße und je
größer der Quantisierungs- Schwellwertpegel ist, um so größer
wird die Kodiereffizienz, d.h. um so niedriger wird die
Datenrate des von der Kodiereinrichtung erzeugten
Ausgangssignals; genauer gesagt, im Falle der orthogonalen
Transformationsverarbeitung und Quantisierung der
Vorhersagefehlerwerte, wenn die Quantisierungsschrittweite
relativ groß ist. Unter Verwendung eines hohen Schwellwertpegels
werden kleine Werte der Vorhersagefehler eliminiert, kodiert und
übertragen, lediglich mit relativ großen Beträgen von kodierten
Vorhersagefehlern. Das heißt, die Quantisierungsoperation wird
so ausgeführt, daß Koeffizienten kleiner Werte aus der
orthogonalen Transformationsverarbeitung erzeugt werden, die in
effektiver Weise auf Null in dem kodierten Ausgangssignal
reduziert werden. Da diese kleinen Koeffizienten zu räumlich
kleinen Beträgen der Versetzung in dem von dem Videosignal
dargestellten Bild gehören, welches nicht deutlich sichtbar ist,
sind die Wirkungen der Beseitigung dieser kleinen
Koeffizientenwerte nicht deutlich sichtbar in einem Fernsehbild,
das durch Empfang und Dekodierung eines solchermaßen
übertragenen kodierten Videosignals gewonnen wird. Somit wird
ein kleiner Betrag der Versetzung zwischen einem Datenwert eines
Bildes und einem zugehörigen Datenwert eines vorhergehenden
Bildes nicht als Vorhersagefehlerwert kodiert, und nur wenn die
Höhe eines solchen Versetzungsbetrages zu einem relativ großen
Wert über eine Anzahl aufeinanderfolgender Bilder akkumuliert
ist, d. h. als ein Ergebnis fortgesetzter Bewegung innerhalb des
Bildes, wird der Vorhersagefehler hinreichend groß, um kodiert
zu werden, nachdem er der orthogonalen Transformationsumsetzung
und Quantisierung unterzogen worden ist.
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Jedoch haften den obigen Verfahren der Kodierung eines
Videosignals zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer
geringeren Datenrate als jene des Videosignals verschiedene
Nachteile an. Diese Verfahren, bei denen nur periodisch
ausgewählte Bilder übertragen werden, mit fortgelassenen
Zwischenbildern des Videosignals, sind zuvor erläutert worden.
Im Falle des rekursiven Types einer Zwischenbild-
Vorhersagekodierung, bei der für jedes Bild nur
Vorhersagefehlerwerte kodiert und übertragen werden, ist der
Ausgangsdatenfluß unregelmäßig, so daß es erforderlich wird, die
Ausgangsdaten durch einen Ausgabepuffer auszugeben. In der
Praxis ist es erforderlich, einige Mittel zur Sicherstellung
vorzusehen, daß der Puffer nicht überläuft. Im Stand der Technik
ist es nur möglich gewesen, die Datenrate des
Ausgangskodiersignals zu steuern, um dadurch den Überlauf des
Puffers zu vermeiden, indem der Quantisierungs- Schwellwertpegel
angehoben wird. Jedoch ist damit der Nachteil verbunden, daß
Verzerrungen der Inhaltes eines jeden Blockes der übertragenen
Daten auftreten, wenn die Anhebung des Quantisierungs-
Schwellwertpegels in Relation zu dem optimalen Schwellwertpegel
groß ist.
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Im Falle der Verfahren, bei denen unabhängige Bilder
periodisch kodiert und übertragen werden, mit nur
Vorhersagefehlerwerten für jedes der Zwischenbilder, die auf der
Grundlage unabhängiger Bilder abgeleitet und kodiert und
übertragen werden, gibt es den Nachteil, daß die meisten der
höherfrequenten Komponenten der Vorhersagefehlerwerte (wie in
dem kodierten Ausgangssignal dargestellt) kodiert und übertragen
werden. Oft gibt es nur einen geringen Grad an Korrelation
zwischen hochfrequenten Komponenten und angrenzenden Bildern
eines Videosignals, und in der Praxis gibt es einen geringen
Verlust der Genauigkeit und bei der Wiederherstellung der
unabhängigen Bilder, wenn diese hochfrequenten Komponenten aus
den Vorhersagefehlerwerten weggelassen werden. Wenn jedoch die
Tiefpaßfilterung zum Eliminieren dieser Hochfrequenzkomponenten
angewandt wird, kommt es zu einem Verlust der Auflösung des
durch Dekodierung eines Ausgangssignals durch ein derartiges
System übertragen Bildes, weil die Filterung auch bezüglich der
unabhängigen Bilder durchgeführt wird.
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Des weiteren ist es sowohl für die Zwischenbild-
Vorhersagekodierung des rekursiven Typs und für das Verfahren,
bei dem nur periodisch unabhängige Bilder und auf der Grundlage
dieser kodierter Vorhersagefehlerwerte aufgrund der Tatsache,
daß die Kodiereigenschaften von den orthogonalen
Transformationsund Quantisierungsoperationen abhängig sind, sehr schwierig für
die Schaffung eines Ausgleiches zwischen der Zeitachsenauflösung
und der räumlichen Auflösung. Wenn die Proportion der
Vorhersagefehlerwerte, die aktuell kodiert (und übertragen)
werden, herabgesetzt wird, d. h., durch Anheben des
Quantisierungspegels, wodurch die Zeitachsenauflösung
herabgesetzt wird, wird die räumliche Auflösung (von dem
letztlich erzielten Wiedergabebild) um so kleiner.
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Es besteht daher das Erfordernis nach einer Zwischenbild-
Vorhersagekodiereinrichtung, durch die die hochfrequenten
Komponenten des Vorhersagefehlersignals eliminiert werden
können, ohne dadurch das Auflösungsvermögen des Bildes bedeutsam
herabzusetzen, das durch Dekodierung eines Ausgangssignals von
der Einrichtung erzeugt wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, wie sie zuvor
beschrieben worden sind.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Zwischenbild-
Vorhersagekodierungseinrichtung zur Verarbeitung eines
Bildsignals vorgesehen, das aus aufeinanderfolgenden Bildern aus
Pixeldaten zusammengesetzt ist, mit: Mitteln zur periodischen
Kodierung ausgewählter Bezugsbilder ohne Zwischenbild-
Vorhersagekodierung des Bezugsbildes; Mitteln zur Zwischenbild-
Vorhersageverarbeitung bezüglich jeweiliger Bilder, die zwischen
die Bezugsbilder eintreten, um Vorhersagefehlersignale für die
jeweiligen eintretenden Bilder auf der Grundlage von Differenzen
zwischen Pixeldaten und den eintretenden Bildern und Pixeldaten
von wenigsten einem Bezugsbild abzuleiten; Spatial- Filtermitteln
zur Filterung der Vorhersagefehlersignale, um
Frequenzkomponenten in speziellen Bereichen zu reduzieren; und
mit Filtersteuermitteln, die auf ein Durchlaßgrad- Steuersignal
ansprechen, das von Durchlaßgrad- Steuermitteln zur Änderung des
Durchlaßgrades erzeugt wird, und Mittel zur steuerbaren Umgehung
der Spatial- Filtermittel gemäß einem Pegel des Durchlaßgrad-
Steuersignals.
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Vorzugsweise kann das Filtergrad Steuersignal auf einen
festen Wert voreingestellt werden, der ausgewählt wird, um eine
gewünschte Ausgangskodierdatenrate aus der Zwischenbild-
Vorhersagekodiereinrichtung zu erzeugen.
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Des weiteren können die Zwischenbild-
Vorhersageverarbeitungsmittel die Vorhersagefehlersignale für
jedes zwischengeschobene Bild auf der Grundlage eines
vorangehenden Bezugsbildes sowie ein Bezugsbild, das jedem
jeweiligen Zwischenbild nachfolgt, erzeugen.
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Die Einrichtung kann auch ein Zwischenbild- Kodiermittel zur
Kodierung sowohl der Bezugsbilder als auch der
Vorhersagefehlersignale enthalten.
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Fig. 1 ist ein konzeptionelles Zeitdiagramm zur Erläuterung
eines Verfahrens der Ableitung von Vorhersagefehlerwerten auf
der Grundlage von Zwischenbild- Korrelation entlang der
Richtungen der Zeitachse;
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Fig. 2 ist ein allgemeines Blockschaltbild einer
Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung;
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Fig. 3 ist ein allgemeines Blockschaltbild eines
Ausführungsbeispieles einer Zwischenbild-
Vorhersagekodiereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Spatialfilters, das in
der Einrichtung gemäß Figuren 2 und 3 verwendet wird,
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Figuren 5 und 6 sind Blockschaltbilder von Filterschaltungen
innerhalb des Spatialfilters von Fig. 4; und
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Figuren 7A und 7B sind Diagramme, die Beispiele der
Filterverarbeitungoperation zeigen.
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Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Zwischenbild-
Vorhersagekodiereinrichtung. Dies ist eine Zwischenbild-
Vorhersagekodiereinrichtung eines rekursiven Types, wie schon
erwähnt. Ein digitales Videosignal wird über einen
Eingangsanschluß 1 an einen Eingangsspeicher 1a angeglegt,
dessen Kapazität zur Speicherung einer hinreichenden Anzahl von
Abtastzeilen eines Videosignals ausgelegt ist, um
aufeinanderfolgende Blöcke von Datenwerten entsprechend den
Pixel- Leuchtdichtewerten oder den Farbdifferenzwerten daraus
auszulesen. Die von dem Speicher 1a abgegebenen Datenwerte
werden an einen Eingang eines Subtrahierers 2 angelegt, dessen
Ausgangsdatenwerte als Vorhersage- Fehlersignal durch (auch in
Einheiten von Blöcken) eines Spatialfilters 3 übertragen werden,
das nachstehend detailliert beschrieben werden wird. Die
Ausgangsdatenwerte aus dem Spatialfilter 3 werden dann der
Zwischenbildkodierung durch einen orthogonalen
Transformationsabschnitt 4 unterzogen, in dem die Umsetzung der
Koeffizientenwerte erfolgt, die an einen Quantisierer 5
geliefert werden und dort quantisiert werden. Die quantisierten
Ausgangswerte aus dem Quantisierer 5 werden dann der variablen
Längenkodierung durch einen variablen Längenkodierer 6 kodiert,
und die kodierten Ausgangsdaten werden dann zweitweise in einem
Ausgangsdatenpuffer gehalten, bevor sie an einen
Ausgangsanschluß 8 abgegeben werden, um zu einer zugehörigen
Dekodiereinrichtung oder an einen Aufzeichnungsträger zur
Aufnahme gesendet werden.
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Die Ausgangswerte aus dem Quantisierer werden auch an einen
Dequantisierer 9 geliefert, dessen Ausgang mit einem inversen
orthogonalen Transformierabschluß 10 verbunden sind, durch den
die inverse orthogonale Transformationsverarbeitung und
Dequantisierung zur Dekodierung jeden Bildes in gleicher Weise
ausgeführt werden, wie in einer entsprechenden
Dekodiereinrichtung, die die Ausgangsdaten aus dem
Ausgangsanschluß 8 empfängt. Die Ausgangswerte aus dem inversen
orthogonalen Transformationsabschnitt werden an einen Ausgang
eines Addierers 11 geliefert, dessen Ausgangssignal an einen
Bildspeicher 12 geliefert und dort eingeschrieben wird. Daten in
dem Bildspeicher 12 werden ausgelesen und an den anderen Eingang
des Subtrahierers 2 geliefert, sowie an den anderen Eingang des
Addierers 11.
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Ein Überlaufen anzeigendes Signal, das von dem
Ausgangsdatenpuffer 7 erzeugt wird, in Übereinstimmung, ob die
Inhalte des Ausgangsdatenpuffers 7 sich einer Überlaufbedingung
annähern, an einen Steuereingangsanschluß des Quantisierers 5
geliefert und auch an den einen Eingangsanschluß einer
Signalkombinationsschaltung 16, die ein Filtergrad- Steuersignal
zur Steuerung eines Filtergrades erzeugt, das durch das
Spatialfilter 3 in der nachstehend zu beschreibenden Weise
angelegt wird. Dieses Überlauf- Anzeigesignal aus dem
Ausgangdatenpuffer 7 dient der Steuerung des Quantisierungs-
Schwellwertpegels des Quantisierers 5, d. h., der
Quantisierungsschrittweite, sowie des Grades der Filterung, der
von dem Spatialfilter 3 angewandt wird.
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Das eingegebene Signal wird auch an eine
Amplitudensiebschaltung 14 angelegt, die eine
Synchronsignalkomponente extrahiert, die zur zeitlichen
Steuerung des Betriebes einer Steuersignal- Erzeugungsschaltung
dient. Die Steuersignal- Erzeugungsschaltung 15 erzeugt
verschiedene Steuersignale zur Steuerung von Schreib- und
Leseoperationen des Eingangsspeichers 1a und des Bildspeichers
12, und auch ein Bildsignal, das sich periodisch mit der Periode
ändert, die eine ganzzahlige Anzahl von Bildintervallen ist, zur
Steuerung periodischen Umschaltens des Grades der durch das
Spatialfilter 3 erzeugten Filterung. Dieses Bildsignal wird mit
einem Überlauf- Anzeigesignal auf dem Ausgabedatenpuffer 7 in der
Kombinationsschaltung 16 zusammengesetzt, die dadurch das
Filtergrad- Steuersignal ableitet, das an das Spatialfilter 3
angelegt wird. In dieser Einrichtung wird das Spatialfilter 3
periodisch in Einheiten von Bildintervallen zwischen einer
Bedingung umgeschaltet, bei der die Filterung ausgeführt wird,
und einer Bedingung, bei der keine Filterung ausgeführt wird,
d.h., um das Filter ein- und auszuschalten in abwechselnden
Bildintervallen der aus dem Eingangsspeicher 1a ausgelesenen
Daten. Dieses Umschalten der Filteroperation wird von dem
Bildsignal aus der Steuersignal- Erzeugungsschaltung 15
gesteuert.
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Die Ausgangswerte aus dem Spatialfilter 3 werden in dem
orthogonalen Transformationsabschnitt 4 in
Koeffizientenkomponentwerte durch die orthogonale
Transformationsoperation in der Weise gewandelt, daß die
diskrete Kosinustransformation (DCT) in Einheiten von Blöcken
ausgeführt wird, z. B. Blöcke von 8 x 8 Werten. Das sich
ergebende Ausgangssignal aus dem orthogonalen Abschnitt 4 wird
dann vom Quantisierer 5 quantisiert. Da die Verteilung des sich
ergebenden Quantisierungssignals nahe an der Null- Amplitude
liegt, wird die Kodiereffizienz weiter verbessert durch
Kodierung der Ausgangswerte aus dem Quantisierer 5 in dem
variablen Längenkodierer 6 unter Verwendung einer variablen
Längen- Kodiertechnik, wie der Huffman- Kodierung. Die sich
ergebenden variablen Längen- Kodedaten werden dann durch einen
Ausgangsdatenpuffer 7 an den Ausgangsanschluß 8 geliefert.
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Ein Überlauf-Anzeigesignal wird von dem Puffer 7 erzeugt
und auf eine Ausgabeleitung 7a gegeben, das sich entsprechend
dem Grad ändert, zu welchem sich der Ausgangsdatenpuffer 7 der
Überlaufbedingung annähert.
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Fig. 3 ist ein allgemeines Blockschaltbild eines
Ausführungsbeispieles einer Zwischenbildvorhersage-
Kodiereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
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Ein eingegebenes Videosignal wird durch einen
Eingangsspeicher 1a, wie in der Einrichtung nach Fig. 2, an den
Bewegungskontakt eines Umschalters 24 übertragen. Der
feststehende Kontakt "a" des Umschalters 24 ist mit dem
feststehenden Kontakt "a" des Umschalters 25 verbunden, der die
Umschaltung zwischen den "a"- und b"- Kontakten synchron mit dem
Umschalter 24 ausführt. Der feststehende Kontakt "b" des
Umschalters 24 ist mit dem Eingang eines (N - 1) - Bildspeichers 20
verbunden, der eine Speicherkapazität von (N - 1) Bildern
aufweist und verwendet wird zur Erzeugung einer Verzögerung von
N- Bilderintervallen zwischen Eingabe eines Bildes des
Videosignals und nachfolgendem Auslesens des Bildes, wobei N
eine feste ganze Zahl ist. Der Ausgang des (N - 1) - Bildspeichers
20 ist verbunden mit einem Eingang eines Zwischenbild-
Vorhersageabschnittes 21, dessen Ausgangssignal an ein
Spatialfilter 3 geliefert wird. Der Ausgang des Spatialfilters 3
ist verbunden mit dem feststehenden Kontakt "b" des Umschalters
25. Der Bewegungskontakt des Umschalters 25 ist mit dem Eingang
eines Orthogonaltransforrnationsabschnitts 4, wobei die
Ausgangskooffizientenwerte, die von dem
Orthogonaltransformationsabschnitt 4 erzeugt werden, von einem
Quantisierer 5 quantisiert und dann von einem variabelen
Längenkodierer 6 kodiert werden, um einen Ausgangsanschluß 8 wie
in der vorangehenden Einrichtung geliefert zu werden.
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Der feststehende Kontakt "a" des Umschalters 24 ist auch mit
dem Eingang eines (nachfolgenden) Bildspeichers 22 verbunden,
und Daten, die aus dem (nachfolgenden) Bildspeicher 22 gelesen
werden, werden in einen (vorangehenden) Bildspeicher 23 und auch
an einen Eingang eines Zwischenbild- Vorhersageabschnitts 21
geliefert. Aus dem (vorangehenden) Bildspeicher 23 gelesene
Datenwerte werden an einen anderen Eingang des Zwischenbild-
Vorhersageabschnitts 21 geliefert.
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Wie bei der vorangehenden Einrichtung, wird das eingegebene
Videosignal auch an eine Amplitudensiebschaltung 14 geliefert,
die eine Synchronsignalkomponente ausliest, um an eine
Steuersignal- Erzeugungsschaltung 17 geliefert zu werden. Die
Steuersignal- Erzeugungsschaltung 17 erzeugt verschiedene
Steuersignale zur Steuerung von Schreib- und Leseoperationen des
Eingangsspeichers 1a, des (nachfolgenden) Bildspeichers 22 und
des (vorangehenden) Bildspeichers 23 und steuert auch
Umschaltoperationen des Umschalters 24 und des Umschalters 25 in
der Weise, daß das Ausgangssignal des Eingangsspeichers 1a
direkt an den Orthogonaltransformationsabschnitt 4 geliefert
wird und an den (nachfolgenden) Bildspeicher 22 während eines
Bildintervalls, einmal in jedem der N aufeinanderfolgenden
Bildintervalle, und wird anderenfalls an den (N - 1) - Bildspeicher
20 geliefert.
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Die grundlegende Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels
ist die in Fig. 1 dargestellte. Jedesmal, wenn das
Ausgangssignal des Eingangsspeichers 1a an den Umschalter 25
geliefert wird, wird ein Bild des Videosignals der
Orthogonaltransformationsverarbeitung unterzogen, der
Quantisierung und der variabelen Längenkodierung, um als
kodiertes Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluß 8 ausgesendet
zu werden. Derartige Bilder werden als unabhängige Bilder
bezeichnet, diese werden durch kreuzgestrichelte Rechtecke 1, 5,
9 in Fig. 1 dargestellt. Für jedes der unabhängigen Bilder 2, 3,
4, 6, 7, 8 usw. werden nur Vorhersagefehlerwerte unter
Verwendung der unabhängigen Bilder als Bezugsbilder durch den
Zwischenbild- Vorhersageabschnitt 21 abgeleitet. Diese
Vorhersagefehlerwerte werden dann von dem Spatialfilter 3
gefiltert und dann der Orthogonaltransformation unterzogen, der
Quantisierung und der Kodierverarbeitung durch den
Orthogonaltransformationsabschnitt 4, dem Quantisierer 5 und den
variabelen Längenkodierer 6, um als kodierte Daten von dem
Ausgangsanschluß 8 ausgesandt zu werden. Das heißt, wie durch
die Pfeile in Fig. 1 angedeutet, wird jedes Bild, das zwischen
zwei aufeinanderfolgenden unabhängigen Bildern auftritt, der
Zwischenbild- Vorhersagekodierung auf der Grundlage dieser beiden
unabhängigen Bilder unterzogen. Beispielsweise wird die
Zwischenbild- Vorhersagekodierung von Bild 2 auf der Grundlage
der unabhängigen Bilder 1 und 5 ausgeführt. Insbesondere wird
ein erstes Vorhersagesignal auf der Grundlage von Bild 1 als ein
Bezugsbild abgeleitet, und ein zweites Vorhersagesignal für Bild
2 wird auf der Grundlage von Bild 5 als Bezugsbild abgeleitet.
Diese beiden Vorhersagesignale werden mit jeweiligen
Wichtungsfaktoren multipliziert und zur Erzielung eines
endgültigen Vorhersagesignals mit den Wichtungsfaktoren
zusammengesetzt, die durch die Position des unabhängigen Bildes
bestimmt werden, d. h., der Position des Bildes 2 in Hinsicht auf
die unabhängigen Bilder 1 und 5. Das auf diese Weise erlangte
Vorhersagesignal, d. h. aufeinanderfolgende Vorhersagewerte, wird
von den zugehörigen Datenwerten des Bildes 2 subtrahiert, um
Fehlerwerte des Bildes zu erlangen, welches von dem Zwischenbild-
Vorhersageabschnitt 21 abgegeben und von dem Spatialfilter 3
gefiltert wird, um die hochfrequenten Anteile dieser
Vorhersagefehlerwerte zu beseitigen. Jedes Mal, wenn ein neues
unabhängiges Bild kodiert und übertragen wird, wird dieses Bild
in den (nachfolgenden) Bildspeicher 22 geschrieben, während das
Bild, das zuvor in dem (vorangehenden) Bildspeicher 23
gespeichert wurde, durch die vorherigen Inhalte des
(nachfolgenden) Bildspeichers 22 ersetzt wird. Auf diese Weise
enthalten der (nachfolgende) Bildspeicher 22 und der
(vorhergehende) Bildspeicher 23 immer ein nachfolgendes und
vorhergehendes unabhängiges Bild zur Verwendung bei der
Verarbeitung aller abhängigen Bilder, die zwischen zwei
unabhängigen Bildern auftreten.
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Vorhersagefehlerwerte für andere abhängige Bilder werden in
gleicher Weise abgeleitet, und diese werden aufeinanderfolgend
kodiert und übertragen. Da in diesem Falle Korrelation zwischen
einem vorhergehenden unabhängigen Bild und einem nachfolgenden
unabhängigen Bild zur Erlangung von Vorhersagefehlerwerten für
jedes unabhängige Bild genutzt wird, kann ein wesentlich
größerer Grad von Genauigkeit der Vorhersage erzielt werden, als
es nach Verfahren des Standes der Technik möglich ist, bei denen
nur Zwischenbildkorrelation entlang der Vorwärtsrichtung der
Zeitachse verwendet wird.
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Bei diesem Verfahren werden nur Vorhersagefehlerwerte
kodiert, um jedes der unabhängigen Bilder darzustellen, und
diese Vorhersagefehlerwerte werden nachfolgend zur Ableitung
neuer Vorhersagefehlerwerte verwendet (wie es mit bei der
Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung von Fig. 2 geschieht)
Andererseits werden die unabhängigen Bilder nicht durch das
Spatialfilter 3 übertragen, so daß die hochfrequenten
Komponenten dieser Bilder für die Dekodiereinrichtung verfügbar
sind, wenn die unabhängigen Bilder unter Verwendung der
Vorhersagefehlerwerte wiedererzeugt werden. Es ist auf diese
Weise möglich, die hochfrequenten Komponenten der
Vorhersagefehlerwerte aller abhängiger Bilder durch das
Spatialfilter 3 im wesentlichen vollständig zu beseitigen, ohne
ernsthaft das Auflösungsvermögen des letztlich gewonnenen Bildes
zu beeinträchtigen, d.h., ein voreingestelltes Festwert-
Steuersignal an das Spatialfilter anzulegen, wie in Fig. 3
angedeutet, um den Grad der Filterung festzulegen, der auf die
Vorhersagefehlerwerte angewandt wird. Der aktuelle Grad der
Filterung, der verwendet wird, d. h., der Pegel des Grades des
Filtersteuersignals, das an das Spatialfilter 3 angelegt wird,
wird in der Weise festgelegt (in Verbindung mit dem
Schwellwertpegel, der für den Quantisierer 5 eingestellt wird)
daß eine gewünschte Datenrate für die ausgangskodierten Daten
aus der Einrichtung eingerichtet wird. Je größer der Grad der
Filterung ist, um so niedriger wird der Betrag der
hochfrequenten Komponenten der Vorhersagefehlerwerte ausfallen,
die kodiert und übertragen werden, und von daher wird die
Gesamtausgangs- Datenrate niedriger ausfallen. Darüber hinaus
wird die Herabsetzung der hochfrequenten Komponenten zu einer
Herabsetzung des Pegels des Quantisierungsrauschens in den
abgegebenden kodierten Daten führen.
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Es ist auch möglich, den Grad der Filterung des
Spazialfilters 3 umzuschalten, d. h. für abwechselnde der
unabhängigen Bilder in einer gleichen Weise, wie sie zuvor für
die Einrichtung der Fig. 2 beschrieben worden ist, d. h. so, daß
eine geringfügige oder keine Filterung der Vorhersagefehlerwerte
einiger der abhängigen Bilder erfolgt, und ein hoher
Filterungsgrad für die restlichen abhängigen Bilder. Dies kann
einen erhöhten Grad räumlicher Auflösung schaffen, verglichen
mit der Verwendung eines starren Filterungsgrades.
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Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel eines
Spatialfilters zur Verwendung als Spatialfilter 3 im obigen
Ausführungsbeispiel zeigt. Dieses führt abwechselnd unabhängige
Verarbeitung in Vertikal- und Horizontalrichtung des Bildes aus.
In diesem Beispiel wird zuerst die vertikale Filterung
ausgeführt, gefolgt von der horizontalen Filterung, jedoch wäre
es möglich, die umgekehrte Anordnung zu wählen. Das
Spatialfilter verwendet ein Tiefpaßfilter und ein Mittenfilter
üblicher Art. In Fig. 4 wird ein Eingangssignal an einen
Eingangsanschluß 30 angelegt, um jeweils in ein Vertikal-
Tiefpaßfilter 31 und in ein Vertikal- Mittenfilter 32 eingegeben
zu werden. Fig. 5 zeigt den inneren Aufbau, der gemeinsam mit
dem Vertikal- Tiefpaßfilter 31 verwendet wird, und auch für ein
Horizontal- Tiefpaßfilter 33, das nachstehend beschrieben wird.
Fig. 6 zeigt einen internen Aufbau, der gemeinsam für das
Vertikal- Mittenfilter 32 und auch für das Horizontal-
Mittenfilter 34 vorgesehen ist, der ebenfalls nachstehend
beschrieben wird. In den Figuren 5 und 6 bedeuten Bezugszeichen
51 jeweils Verzögerungseinheiten. Da die Filteroperation in
Einheiten von Blöcken ausgeführt wird, ist für jede dieser eine
Verzögerung vorgesehen, die gleich der Periode einer Zeile eines
Blockes (beispielsweise 8 Abtastperioden für eine 8 x 8-
Blockgröße) im Falle eines Vertikalfilters ist, und eine
Verzögerung von einer Abtastperiode im Falle eines
Horizontalfilters. Diese Diagramme zeigen nur den grundlegenden
Aufbau für Mittenfilter und Tiefpaßfilter, wodurch jedes
Tiefpaßfilter eine potenzierte Kosinusform der Filterkennlinie
erhält, während jedes Mittenfilter eine charakteristische
Funktion in der Weise hat, daß von allen drei nachfolgenden
eingegebenen Datenabtastungen (in diesem Falle
Vorhersagefehlerwerte) nur eines dieser drei, welches eine
mittlere Höhe zwischen den anderen hat, vom Filter abgegeben
wird.
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Im Falle des Tiefpaßfilters von Fig. 5 ist der
Eingangsanschluß 50 mit dem Eingangsanschluß einer
Verzögerungsschaltung 51 und dem einen Eingangsanschluß eines
Addierers 53 verbunden. Der Ausgangsanschluß der
Verzögerungseinheit 51 ist mit dem Eingangsanschluß einer
Verzögerungseinheit 52 und dem Eingangsanschluß eines Addierers
54 verbunden. Der Ausgangsanschluß der Verzögerungseinheit 52
ist mit dem anderen Eingangsanschluß des Addierers 53 verbunden,
während der Ausgangsanschluß des Addierers 53 mit dem anderen
Eingangsanschluß des Addierers 54 verbunden ist. Der
Ausgangsanschluß des Addierers 54 ist mit dem
Signalausgangsanschluß 59 verbunden.
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Jeder der Addierer 53, 54 leitet aus an diesen angelegten
beiden Eingangswerten die Summe ab und halbiert die Summe und
gibt das Ergebnis ab.
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Im Falle des Mittenfilters von Fig. 6 ist der
Ausgangsanschluß 50 mit jeweiligen Eingangsanschlüssen einer
Verzögerungseinheit 51 und eines Maximalwert- Wählers 56
verbunden. Der Ausgangsanschluß der Verzögerungseinheit 51 ist
mit dem Eingangsanschluß einer Verzögerungseinheit 52 verbunden,
mit einem weiteren Eingangsanschluß des Maximalwertwählers 56
und mit einem Eingangsanschluß eines Maximalwertwählers 57. Der
Ausgangsanschluß der Verzögerungseinheit 52 ist verbunden mit
dem anderen Eingangsanschluß des Maximalwertwählers 57, während
der Ausgangsanschluß des Maximalwertwählers 56 mit einem
Eingangsanschluß eines Minimalwertwählers 58 verbunden ist. Der
Ausgangsanschluß des Maximalwertwählers 57 ist verbunden mit dem
anderen Eingangsanschluß des Minimalwertwählers 58, und der
Ausgangsanschluß des Minimalwertwählers 58 ist mit einem
Signalausgangsanschluß 59 verbunden.
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Figuren 7A und 7B zeigen jeweilige Ergebnisse der
Verarbeitung mit diesem Filter. In den Figuren 7A, 7B ist die
Bewegung entlang der Horizontalrichtung eines Bildes im Falle
eines Horizontalfilters (oder Bewegung entlang der
Vertikalrichtung eines Bildes im Falle eines Vertikalfilters)
längs der Horizontalachse aufgetragen. Der Eingangssignalpegel
(d. h., Vorhersage-Fehlerwertgröße) ist auf der Vertikalachse
aufgetragen. Im Falle der Horizontalfilterung veranschaulicht
Fig. 7A den Fall, bei dem ein einziger isolierter
Vorhersagefehlerwert mit der dargestellten Größe auftritt, oder
auftritt als Teil von zwei oder mehr solcher Werte, die entlang
einer Vertikallinie in dem Bild bestehen), d. h., zugehörig zu
einem isolierten Pixel oder einer Vertikalzeile von Pixeln. Im
Falle der Vertikalfilterung veranschaulicht andererseits Fig. 7A
den Fall, bei dem ein einziger isolierter Vorhersagefehlerwert
mit der dargestellten Größe auftritt (oder auftritt als Teil
eines Satzes einer solchen Fehlerwerte, die sich entlang einer
einzigen Abtastzeile erstrecken). Wie dargestellt, werden im
wesentlichen niederamplitudige Ergebnissausgangswerte von dem
Horizontal- oder Vertikal- Tiefpaßfilter in einem solchen Falle
erzeugt, während von dem Horizontal- oder Vertikal- Mittenfilter
ein Null- Ausgangssignal erzeugt wird.
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Im Falle der Horizontalfilterung veranschaulicht Fig. 7B den
Fall, bei dem ein Paar benachbarter Vorhersagefehlerwerte
(d. h., zugehörig zu zwei aufeinanderfolgenden Pixeln entlang
einer Abtastzeile) , auftreten, oder wenn zwei wechselseitig
angrenzende Vertikalzeilen solcher Vorhersagefehlerwerte
auftreten. Im Falle der Vertikalfilterung veranschaulicht Fig.
7B den Fall, bei dem zwei isolierte, vertikal benachbarte
Vorhersagefehlerwerte mit der dargestellten Größe in zwei
aufeinanderfolgenden Abtastzeilen auftreten (oder zwei
benachbarte Sätze solcher Vorhersagefehlerwerte, die sich
entlang zweier nachfolgender Abtastzeilen erstrecken). Wie
dargestellt, gibt es eine geringe Abschwächung, die durch das
Tiefpaßfilter in einem solchen Falle erzeugt wird, und vom
Mittenfilter wird keine Dämpfung eingefügt.
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Auf diese Weise dienen diese Filter der Beseitigung von
Vorhersagefehlerwerten, die isolierten, sehr kleinen Regionen
oder dünnen Zeilen in der Spatialdomäne entsprechen. Wo sich
anderseits Vorhersagefehler über große Bereiche des Bildes
erstrecken, werden die Vorhersagefehler ohne Abschwächung von
den Filtern übertragen. Solche Filter schaffen eine höhere
effektive Bedämpfung hochfrequenter Komponenten des
Vorhersagefehlersignals, als diese unter Verwendung liniarer
Filter erzielt werden kann. Im Falle vorliegender dünner Linien,
die Teil eines Bildes bilden, das von dem Bild durchlaufen wird,
werden die Wirkungen des Filters aufgrund der Phasenbeziehung
zwischen den Zeiten der eingegebenen Signaldatenwerte
(Abtastungen) eine Mischung der in den Figuren 7A und 7B
dargestellten Wirkungen, so daß derartige dünne Linien flimmernd
in einem letzlich abgeleiteten Anzeigebild auftreten und
verschwinden. Diese Wirkung kann wesentlich reduziert werden
durch Verwendung der grundlegenden Filterschaltungen von Fig. 5
und 6 in Verbindung mit jeweiligen liniaren Filtern.
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Die jeweiligen Ausgangssignale aus dem Vertikal-
Tiefpaßfilter 31 und dem Vertikal- Mittenfilter 32 werden
multipliziert mit jeweiligen Wichtungswerten α und (1 - α) in den
Multiplizieren 36 und 37, wobei die sich ergebenen Signale in
einem Addierer 45 addiert werden, wobei 0 ≤ α ≤ 1 gilt. Ein Wert
von ½ wird allgemein für α geeignet sein. Gleichermaßen werden
die jeweiligen Ausgangssignale aus dem Horizontal- Tiefpaßfilter
33 und dem Horizontal- Mittenfilter 34 durch jeweilige
Wichtungswerte α (1 - α) von den Multiplizierern 38 und 39
multipliziert, wobei die sich ergebenen Signale in einem
Addierer 46 addiert werden.
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Der Grad der Filterung des Spatialfilters wird bestimmt
durch den Faktor β, der in den Multiplizierern 40 und 41 für das
Vertikalfilter angewandt wird und von den Multiplizierern 42 und
43 für das Horizontalfilter, wobei 0 ≤ β ≤ 1 gilt. Das Vertikal-
Filterausgangssignal aus dem Addierer 45 und das Eingangssignal
aus dem Anschluß 30 werden jeweils multipliziert mit β und mit
(1 - β) in den Multiplizierern 40 und 41, und die Ausgangssignale
dieser werden in dem Addierer 47 addiert. Die Arbeitsweise des
Horizontalfilterabschnitts ist identisch mit dem des
Vertikalfilters, lediglich mit dem Unterschied, daß geänderte
Werte der Verzögerungen, die durch die Verzögerungseinheiten 52,
53 erzeugt werden. Das Ausgangssignal aus dem Addierer 47 wird
an das Horizontal- Tiefpaßfilter 33 bzw. an das Horizontal-
Mittenfilter 34 geliefert, und die jeweiligen Ausgangssignale
dieser werden mit α und mit (1 - α) in den 38, 39 multipliziert,
wobei die Ausgangssignale dieser Multiplizierer in dem Addierer
46 addiert werden. Das Ausgangssignal aus dem Addierer 46 und
das Ausgangssignal aus dem Addierer 47 werden multipliziert mit β
bzw. mit (1 - β) in den Multiplizierern 42 bzw. 43, und die
Ausgangssignale dieser werden in dem Addierer 48 addiert.
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Wenn letztlich β = 1 gemacht wird, ist der maximale
Filterungsgrad erreicht, während wenn β = 0 gemacht wird, der
Grad der Filterung Null ist, d.h., sowohl das Horizontal- als
auch das Vertikalfilter des Spatialfilters sind vollständig
überbrückt, und das Eingangssignal des Eingangsanschlusses 30
wird zum Ausgangsanschluß 49 ungeändert übertragen.
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Angemerkt sei, daß ein derartiges Spatialfilter in einer
Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung verwendet wird, in der
die Verarbeitung sowie die Bewegungskompensation oder Ableitung
von Vorhersagefehlerwert ausgeführt in Einheiten von Blöcken,
die aufeinanderfolgend aus einem Bild extrahiert werden, d. h. in
einer solchen Weise, daß die Zwischenbild- Vorhersageoperation
sich von Block zu Block unterscheiden kann, wobei die
Filteroperation immer in Einheiten von Blöcken auszuführen ist.
Dies liegt an der Tatsache, daß wenn die Vorhersageoperation
sich unter jeweiligen Blöcken unterscheidet, die
Vorhersagefehler unstetig werden, so daß wenn die Blockstruktur
in eingegebenen Datenwerten zu dem Spatialfilter ignoriert
werden würde, eine Blockverzerrung auftreten würde.
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Da es sich darüber hinaus um ein digitales Filter handelt,
und die Anzahl von Pixelwerten, die jeweils Zeilen und Spalten
des Blockes bilden, gering ist (z.B. 8), ist es notwendig, die
Arbeitsweise des Filters so zu steuern, daß fehlerhafte
Ergebnisse vermieden werden, die man erhält, wenn Werte
eingegeben werden, die dicht bei oder am Ende oder am Anfang
einer Blockzeile- Spalte stehen, d. h., zugehörig zu
Pixelpositionen entlang der Kanten oder der Ecken des Blockes.
Insbesondere ist es notwendig, die Filterkoeffizienten gemäß der
Tatsache, ob ein Fehlerwert, der aktuell vom Filter eingegeben
wird, einer äußeren Kante oder Eckposition des Blockes oder ob
er im inneren des Blockes positioniert ist, zu variieren. Im
Falle des einfachen Tiefpaßfilters von Fig. 5 beispielsweise
könnte dies geschehen durch Sperren einiger oder aller
Eingangssignale für den Addierer 53, 54 gemäß der Blockposition
eines Fehlerwertes, der gerade eingegeben wird. In der Praxis
könnte dies beispielsweise unter Verwendung eines Zählers zur
Zählung der Anzahl von Fehlerwerten geschehen, die zum Filter
für den laufenden Block eingegeben werden, und
Steuerungsausführung von Sperrbausteinen auf der Grundlage der
Zählwerte
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Derartige Überlegungen von Filterkoeffizienten zur
Spatialfilterung solcher Blöcke von Pixeldaten sind beschrieben
in der CCITT der International Telecommunication Union, Document
44339, März 1988, Dokument "Decription of Ref. Model 5 (RMS)",
Seite 22, betreffend eine Anwendung eines Spatial-
Tiefpaßfilters.
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Im Falle einer Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung, in
der alle Originaldaten gewisser Bilder (d. h., unabhängiger
Bilder) kodiert und periodisch übertragen werden, mit abhängigen
Bildern, die durch Vorhersagefehlerwerte dargestellt werden, die
unter Verwendung der unabhängigen Bilder als Bezugsbilder wie in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist es möglich, die
spatiale Filterung für Vorhersagesignale aller der abhängigen
Bilder auszuführen, um hochfrequente Komponenten dieser Bilder
im wesentlichen zu beseitigen, ohne das Auflösungsvermögen des
letztlich gewonnenen Bildes zu vermindern, da
Bezugshochfrequenzdaten in den unabhängigen Bildern enthalten
sind. Jedoch kann es möglich sein, einen verbesserten Grad der
Bildauflösung zu gewinnen, wenn der Grad der Filterung des
Spatialfilters 3 periodisch in Einheiten von Bildern
umgeschaltet wird, wie dies in der Einrichtung von Fig. 2
geschieht, d. h., mit einer Filterung, die für jedes andere Bild
beseitigt wird. Dies führt jedoch zum einen Anstieg in der zu
übertragenden Datenrate.
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Zusätzlich zur Steuerung des Spatialfilterbetriebs durch
Umschalten zwischen feststehenden vorbestimmten Grad der
Filterung und der Nullfilterung ist es auch möglich, den Wert
einer solchen einzustellen, um die übertragene Datenrate der
Zwischenbildvorhersagekodiereinrichtung auf einen gewünschten
Grad herabzusetzen, indem der Betrag der hochfrequenten
Komponenten reduziert wird, die kodiert und übertragen werden.
Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels geschieht dies
durch Anlegen eines voreingestellten feststehenden Steuersignals
an das Spatialfilter 3, um die Datenrate der kodierten
Ausgangsdaten aus der Zwischenbild- Vorhersagekodiereinrichtung
auf einen geeignten Wert einzustellen.