DE69031107T2

DE69031107T2 - Anordnung und Verfahren zum Übertragen eines Videosignals

Info

Publication number: DE69031107T2
Application number: DE69031107T
Authority: DE
Inventors: Katsuji Igarashi; Veltman Mark; Yoichi Yagasaki; Jun Yonemitsu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-10-14
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2010-10-12
Also published as: DE69033782T2; DE69033797D1; EP0713340B1; USRE37222E1; EP0424026A2; AU6458190A; DE69033782D1; DE69031107D1; EP0424026A3; EP0715469A2; EP0713340A3; EP0713340A2; EP0424026B1; EP0715469B1; US5132792A; DE69033797T2; EP0715469A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Videosignalübertragungssystem, und sie kann angemessen auf einen Fall angewandt werden, wo Bewegtbildsignale übertragen werden.
Bei dem sogenannten Videoübertragungssystem, beispielsweise einem Fernseh-Konferenzsystem und einem Fernsehtelefonsystem werden Videosignale, die Bewegtbilder darstellen, üblicherweise zu einem entfernten Bestimmungsort gesandt. Die Übertragungseffektivität einer wichtigen Information wird verbessert, wenn die Übertragungskapazität des Übertragungskanals effektiv verwendet wird.
Aus diesem Grund sendet die Übertragungseinheit nicht alle aufeinanderfolgenden Rahmenbilder, sondern führt das sogenannte Rahmenauslaßverfahren (frame dropping) der Rahmenbilder durch, um damit vorgegebene Rahmen zu entfernen, und überträgt dann die Videosignale.
In der Empfangseinheit werden Bewegungsvektoren von der Übertragungseinheit anstelle von Videosignalen der beseitigten Rahmen empfangen, und die ursprünglichen Videosignale werden durch Interpolation der Rahmenbilder, die der Rahmenauslaßverarbeitung unterzogen wurden, rekonstruiert, wobei die Bewegungsvektoren in bezug auf die Information der Rahmenbilder vor und nach diesen verwendet wird, wobei die Bewegungsvektoren von der Übertragungseinheit anstelle der Videosignale der ausgelassenen Rahmen übertragen werden (offengelegte Patentveröffentlichung JP-A 60 028 392).
Gemäß diesem Verfahren ist es theoretisch ausreichend, die Information der Bewegungsvektoren anstelle der Information der Rahmenbilder, die ausgelassen wurden, zu übertragen, wobei die erstere mengenmäßig kleiner ist als die letztere. Somit hat man erwogen, daß das Verfahren effektiv die wichtigen Informationen der Videosignale sendet.
Somit gilt, daß, um so mehr Rahmen ausgelassen werden, desto effektiver Videosignale übertragen werden.
Wenn Videosignale in der Praxis einer hocheffizienten Codierungsverarbeitung unterworfen und dann auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, beispielsweise einer Compact-Disk, kann das Auftreten von Fehlern jedoch nicht immer verhindert werden. Außerdem werden Videosignale umgekehrt reproduziert und es wird auf diese wahlfrei zugegriffen, und es ist daher, wenn eine große Mengen an Rahmen ausgelassen wird, schwierig, die Videosignale mit einer hohen Qualität zu reproduzieren.
Die EP-A1 0 289 960 beschreibt ein Gerät zum Reduzieren der Datenmenge, die zum Speichern erforderlich ist, wenn ein Videobild aufgezeichnet wird. Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung von Bilddaten, die in Rahmen bereitgestellt werden, wobei die Bildreihenfolge in Rahmengruppen aufgespalten wird. Der erste Rahmen einer jeden dieser Gruppen wird innenrahmen-verarbeitet, wobei die nachfolgenden Rahmen auf der Basis des vorhergehenden Rahmens zwischenrahmen-verarbeitet werden. Wenn das Ende der Gruppe erreicht ist, wird der erste Rahmen der nachfolgenden Gruppe auf der Basis des letzten Rahmens der Gruppe zwischenrahmen-verarbeitet. Dies liefert eine Datenkompression, wobei die Umkehrwiedergabe immer erlaubt wird.
Die DE-A1 3 809 443 offenbart ein ähnliches Gerät wie das obige, welches eine Innenrahmen-Codierung auf einen Anfangsrahmen und dann die Zwischenrahmen-Codierung auf die folgenden Rahmen auf der Basis des vorhergehenden Rahmens ausführt, solange, wie die Änderungshöhe zwischen zwei Bildern nicht zu groß ist. Wenn dies so ist, kehrt das Gerät zur Innenrahmen-Codierung zumindest für den nächsten Rahmen zurück.
Aus obiger Sicht ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Videosignal-Übertragungssystem bereitzustellen, welches effektiv Videosignale einer hohen Qualität übertragen kann.
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zur Übertragung eines digitalen Videosignals bereitgestellt, mit:
einer Einrichtung zur Unterteilung des digitalen Videosignals in aufeinanderfolgende Rahmengruppen, die jeweils mehrere Rahmen haben; und
einer Innenrahmen-codiereinrichtung zur Innenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens jeder der Gruppen, um ein Innenrahmen-Signal zu liefern, gekennzeichnet durch:
eine erste Zwischenrahmen-Codiereinrichtung zur Zwischenrahmen-Codierung zumindest eines der anderen Rahmen der laufenden Gruppe auf der Basis des oder eines innenrahmen-codierten Rahmens der laufenden Gruppe, um ein erstes Zwischenrahmen-Signal zu liefern; und
eine zweite Zwischenrahmen-Codiereinrichtung zur Zwischenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens der laufenden Gruppe, die nicht durch die Innenrahmen- und die erste Zwischenrahmen-Codiereinrichtung codiert wurde, auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens und eines nachfolgenden Rahmens, zumindest des vorhergehenden Rahmens oder des laufenden Rahmens, welches der oder ein erster zwischenrahmen-codierter Rahmen ist, um ein zweites Zwischenrahmen-Signal zu liefern,
wobei ein jeder der Rahmen in eine Anzahl von Makroeinheitsblöcken unterteilt ist, und die zweite Zwischenrahmen-Codiereinrichtung adaptiv auswählt: die Innenrahmen-Codierung, die Vorwärts-Vorhersage-Codierung auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens, die Rückwärts-Vorhersage-codierung auf der Basis eines folgenden Rahmens, oder die Interpolations-Codierung auf der Basis sowohl eines vorhergehenden Rahmens als auch eines nachfolgenden Rahmens für jeden Makroeinheitsblock der genannten Rahmen.
Das Wesen, Prinzip und die Nützlichkeit der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen oder Zahlen bezeichnet sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung, die ein Videosignal-Übertragungssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine graphische Ansicht, die den Betrieb des Videosignal-Übertragungssystems zeigt;
Fig. 3 eine Blockdarstellung, die den Gesamtaufbau der Übertragungseinheit zeigt;
Fig. 4 eine Blockdarstellung, die eine Umordnungsschaltung zeigt;
Fig. 5 eine graphische Darstellung, die den Betrieb der Umordnungsschaltung zeigt;
Fig. 6(1) und 6(2) Blockdarstellungen der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung;
Fig. 7(1) und 7(2) graphische Darstellungen, die den Betrieb der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung zeigen;
Fig. 8 eine graphische Darstellung, die Rahmendaten zeigt;
Fig. 9 eine Kennlinien-Darstellung, die die Prioritätsermittlung des Bewegungsvektors zeigt;
Fig. 10 eine Blockdarstellung, die die adaptive Vorhersageschaltung zeigt;
Fig. 11 eine graphische Darstellung, die den Betrieb der adaptiven Vorhersageschaltung zeigt;
Fig. 12 eine graphische Darstellung einer Kennlinie, die die Prioritäts-Auswahl der Innenrahmen-Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung zeigt;
Fig. 13 eine graphische Darstellung, die Übertragungsrahmendaten zeigt;
Fig. 14 bis 16 graphische Darstellungen, die jeweils den Kopf der Rahmendaten zeigen;
Fig. 17 eine Blockdarstellung, die die Empfangseinheit zeigt;
Fig. 18 eine graphische Darstellung, die den Normal-Betriebs-Modus zeigt;
Fig. 19 eine graphische Darstellung, die den Umkehr-Betriebs-Modus zeigt;
Fig. 20 eine Blockdarstellung, die die adaptive Vorhersageschaltung zeigt;
Fig. 21 eine graphische Darstellung, die eine andere Ausführungsform zeigt;
Fig. 22 eine Blockdarstellung, die die adaptive Vorhersageschaltung einer anderen Ausführungsform zeigt;
Fig. 23 eine graphische Darstellung, die den Betrieb der adaptiven Vorhersageschaltung zeigt;
Fig. 24 eine graphische Darstellung, die die modifizierte Form der adaptiven Vorhersageschaltung zeigt;
Fig. 25 und 26 graphische Darstellungen, die das Ermittlungsprinzip des Bewegungsvektors zeigen;
Fig. 27 eine Blockdarstellung, die die Lauflängen-Ruffman-Codierschaltung zeigt;
Fig. 28 und 29 graphische Darstellungen, die die Codierverarbeitung von Bewegungsvektoren zeigen;
Fig. 30 und 31 graphische Darstellungen, die die Nur- Lese-Speicherschaltung zeigen;
Fig. 32 und 33 graphische Darstellungen, die Daten der codierten Bewegungsvektoren zeigen; und
Fig. 34 und 35 graphische Darstellungen, die die Aufgabe aufzeigen.
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.

(1) Prinzip der Videosignalübertragung

Wenn ein Videosignal-Codierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Videosignal-Übertragungssystem angewandt wird, werden Videosignale gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren übertragen.
Insbesondere unterteilt die Übertragungseinheit Videosignale Dv von Rahmendaten F0, F1, F2, F3 ... in vorgegebene Rahmengruppen und verarbeitet diese anschließend (Fig. 1(A)).
Bei dieser Ausführungsform unterteilt die Übertragungseinheit Rahmendaten F0, F1, F2, F3 ... in Rahmengruppen, die jeweils eine Einheit von sechs Rahmen enthalten, wobei die Anfangsrahmendaten F0, F6 einer jeden Rahmengruppe innenrahmencodiert und dann übertragen werden.
Die Innenrahmen-Codierverarbeitung bezieht sich auf eine Verarbeitung, bei der eine Kompressionsverarbeitung für die Bilder in einer Weise durchgeführt wird, daß die Differenz zwischen Pixeldaten erhalten wird, wobei die Pixeldaten beispielsweise ein- oder zwei-dimensional einander benachbart längs der Abtastrichtung sind. Bei dieser Verarbeitung werden Übertragungsrahmendaten, bei denen jedes Bild bezüglich der Datenmenge komprimiert wird, gebildet.
Somit können in der Empfangseinheit Rahmendaten für einen Rahmen rekonstruiert werden, wobei nacheinander Übertragungsrahmendaten, die für einen Rahmen innenrahmen-codiert sind, addiert werden.
Bei der Übertragungseinheit sind Rahmendaten F1, F2, F3 ... mit Ausnahme der Antangsrahmendaten F0, F6 einer jeden Rahmengruppe zwischenrahmen-codiert und werden dann übertragen.
Die Zwischenrahmen-Codierung betrifft eine Verarbeitung, bei der, nachdem ein Bewegungsvektor zwischen Rahmendaten eines vorhergesagten Rahmens ermittelt wird, der als Referenz dient, und Rahmendaten, die codiert werden sollen, Rahmendaten (anschließend als vorhergesagte Ergebnis-Rahmendaten bezeichnet) erzeugt werden, wobei die Rahmendaten des vorhergesagten Rahmens um den Betrag des Bewegungsvektors verschoben werden. Die Differenz der Daten zwischen den vorhergesagten Ergebnis- Rahmendaten und den Rahmendaten, die zu codieren sind, wird zusammen mit dem Bewegungsvektor codiert, um Übertragungsrahmendaten zu erzeugen.
Somit wird in der Übertragungseinheit in bezug auf jeden der Rahmendaten F1, F2, F3 ... mit Ausnahme der Anfangsrahmendaten F0, F6 einer jeden Rahmengruppe ein Bewegungsvektor in Verbindung mit einem vorherbestimmten vorhergesagten Rahmen ermittelt und die Zwischenrahmen-Codierungsverarbeitung ausgeführt.
Zusätzlich werden in der Übertragungseinheit zwei Vorhersagerahmen jedem der Rahmendaten F1, F2, F3 ... zugeteilt, und es wird ein Bewegungsvektor bei jedem Vorhersagerahmen ermittelt.
Darüber hinaus werden in der Übertragungseinheit vorhergesagte Ergebnisrahmendaten aus Rahmendaten von entsprechenden Vorhersagerahmen in bezug auf zwei ermittelte Bewegungsvektoren erzeugt, und dann werden die resultierenden zwei Arten von vorhergesagten Ergebnisrahmendaten interpoliert, um interpolierte vorhergesagte Ergebnisrahmendaten zu erzeugen. Das Zwischenrahmencodierung wird ausgeführt, wobei Rahmendaten, bei denen Differenzdaten die kleinsten sind, aus den vorhergesagten Ergebnisrahmendaten und den interpolierten, vorhergesagten Ergebnisrahmendaten ausgewählt werden. Das heißt, es wird eine selektive Vorhersageverarbeitung ausgeführt. Anschließend wird die Vorhersage, in welcher Rahmendaten, die vor zu codierenden Rahmendaten geliefert werden, als Vorhersagerahmen verwendet werden, als Vorwärts-Vorhersage bezeichnet; die Vorhersage, in welcher Rahmendaten, die nach zu codierenden Rahmendaten geliefert werden, als Vorhersagerahmen verwendet werden, wird als Rückwärts-vorhersage bezeichnet; und die Vorhersage, bei der interpolierte vorhergesagte Ergebnisrahmendaten verwendet werden, wird als Interpolations-Vorhersage bezeichnet.
Somit führt die Übertragungseinheit selektiv die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung so durch, daß die Übertragungsrahmendaten zu einer minimalen Datenmenge werden, wodurch Videosignale mit einer verbesserten Übertragungseffektivität übertragen werden.
Wenn die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung in der Übertragungseinheit ausgeführt wird, werden zuerst die vierten Rahmendaten F3, F9 jeder Rahmengruppe mit den vorhergehenden Rahmendaten F0, F6 zwischenrahmen-codiert, und die nächsten Rahmendaten F6, F12 werden als Vorhersagerahmen (anschließend als Verarbeitungspegel 1 bezeichnet) gesetzt. Anschließend werden die verbleibenden Bildrahmen F1, F2, F4, F5 ... mit den vorhergehenden Rahmendaten F0, F3 zwischenrahmen-codiert, und die nächsten Rahmendaten F3, F6 werden als Vorhersagerahmen (anschließend als Verarbeitungsniveau 2 bezeichnet) gesetzt.
Die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung ist bezüglich der zu übertragenden Datenmenge klein verglichen mit der Innenrahmen-Codierverarbeitung. Somit gilt, je mehr Rahmendaten zwischenrahmen-codiert werden, desto kleiner wird die Datenmenge der gesamten zu übertragenden Videosignale.
Wenn jedoch Rahmendaten, die zwischenrahmen-codiert werden sollen, ansteigen, müssen Rahmendaten, die weitweg von vorhergesagten Rahmen sind, bezogen auf die Rahmendaten zwischenrahmen-codiert werden. Somit muß ein Bewegungsvektor, zwischen den Rahmendaten ermittelt werden, die weitweg voneinander sind, mit dem Ergebnis einer komplizierten Ermittlung des Bewegungsvektors. Insbesondere wird bei der selektiven Vorhersageverarbeitung die Übertragungseinheit kompliziert, da zu ermittelnde Bewegungsvektoren mehr werden.
Bei der Ausführungsform werden Rahmendaten F3 mit Rahmendaten F0 und F6 zwischenrahmen-codiert, die als Vorhersagerahmen gesetzt sind. Dann werden- die Rahmendaten F3, F0 und F6 als Vorhersagerahmen gesetzt, und Rahmendaten F1, F2, F4, F5 ... zwischen diesen werden zwischenrahmen-codiert. Mit diesen Prozeduren können Bewegungsvektoren zwischen relativ engen Rahmendaten ermittelt werden, so daß es möglich ist, wirksam Videosignale mit einem einfachen Aufbau zu übertragen.
Somit setzt bei der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung beim Niveau 1 die Übertragungseinheit die Anfangsrahmendaten F0 einer Rahmengruppe und die Anfangsrahmendaten F6 der nachfolgenden Rahmengruppe als Referenz-Vorhersagerahmen zum Ermitteln der Bewegungsvektoren, um Vorwärts- und Rückwärts-Vorhersagen durchzuführen.
Insbesondere ermittelt die Übertragungseinheit den Bewegungsvektor MV3P zwischen den Rahmendaten F0 und den vierten Rahmendaten F3 für die Vorwärts-Vorhersage und den Bewegungs vektor MV3N zwischen Rahmendaten F6 und F3 für die Rückwärts- Vorhersage (Fig. 1(B)). Dann werden die Rahmendaten F0 und F6 der Vorhersagerahmen um den Betrag des Bewegungsvektors MV3P und MV3N verschoben, um vorhergesagte Ergebnis-Rahmendaten FP und FN für die Vorwärts-Vorhersage bzw. die Rückwärts-Vorhersage zu bilden.
Anschließend interpoliert die Übertragungseinheit linear vorhergesagte Ergebnis-Rahmendaten FP und FN, um vorhergesagte Ergebnis-Rahmendaten FPN für die Interpolations-Vorhersage zu erzeugen.
Nachdem Differenzdaten ΔFP, ΔFN, ΔFPN, welche die Differenz bezüglich der Daten zwischen Rahmendaten F3 und den vorhergesagten Ergebnis-Rahmendaten FP, FN, FPN sind, erhalten werden, wählt die Übertragungseinheit die kleinsten Differenzdaten unter den Differenzdaten ΔFP, ΔFN und ΔFPN aus, und setzt diese in Übertragungsrahmendaten F3X zusammen mit den Bewegungsvektoren MV3P und MV3N (Fig. 1 (D)) um.
Damit werden in der Empfangseinheit die ursprünglichen Rahmendaten F0 und F6 aus den Übertragungsrahmendaten F0X und F6X rekonstruiert, und dann können die ursprünglichen Rahmenda ten F3 auf der Basis der rekonstruierten Rahmendaten F0 und F6 und den Übertragungsrahmendaten F3X rekonstruiert werden.
Auf der anderen Seite setzt beim Verarbeiten beim Niveau 2 die Übertragungseinheit die Anfangsrahmendaten F0 und F6 als vierte Rahmendaten F3 und F9 als Vorhersagerahmen für die ersten und zweiten Rahmendaten F1 und F2, F7 und F8 ..., und dann werden die Vorwärts- und Rückwärts-Vorhersagen durchgeführt.
Somit werden in der Übertragungseinheit die Bewegungsvektoren MV1P und MV1N; MV2P und MV2N in bezug auf die Rahmendaten F0 und F3 (Fig. 1(C)) ermittelt. Dann werden die vorhergesagten Ergebnis-Rahmendaten FP und FN in bezug auf die Bewegungsvektoren MV1P und MV1N; MV2P und MV2N konstruiert, und es werden außerdem interpolierte vorhergesagte Ergebnis-Rahmendaten FPN konstruiert.
Nachdem die Differenzdaten ΔFP, ΔFN und ΔFPN in bezug auf die vorhergesagten Ergebnis-Rahmendaten FP, FN und FPN erhalten sind, werden die kleinsten Differenzdaten unter den Differenzdaten ΔFP, ΔFN und ΔFPN ausgewählt und in Übertragungsrahmendaten F1X und F2X zusammen mit den Bewegungsvektoren MV1P und MV1N; MV2P und MV2N umgesetzt.
In ähnlicher Weise werden die vierten Rahmendaten F3 und die Anf angsrahmendaten F6 der folgenden Rahmengruppe als vorhergesagte Rahmen für die fünften und sechsten Rahmendaten F4 und F5; F10 und F11; ... gesetzt.
Wenn die Bewegungsvektoren MV4P und MV4N, MV5P und MV5N ermittelt sind, konstruiert die Übertragungseinheit Vorhersagungs-Ergebnis-Rahmendaten FP, FN und FPN in bezug auf die Bewegungsvektoren MV4P und MV4N; MV5P und MV5N und dann Rahmenda ten FPN, um Differenzdaten ΔFP, ΔFN und ΔFPN zu erzeugen. Dann werden die kleinsten Differenzdaten unter den Differenzdaten ΔFP, ΔFN und ΔFPN ausgewählt und in Übertragungsrahmendaten F4X und F5X zusammen mit den Bewegungsvektoren MV4P und MV4N; MV5P und MV5N umgesetzt.
Somit werden die Rahmendaten in Einheiten von sechs Rahmen getrennt und in einer Kombination aus der Innenrahmen- Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung verarbeitet und dann übertragen. Rahmendaten F0, F6, ..., die innenrahmen-codiert wurden und dann gesendet werden, werden re konstruiert, und dann werden die verbleibenden Rahmendaten nach und nach rekonstruiert. Wenn ein Fehler auftritt, wird somit verhindert, daß der Fehler zur anderen Rahmengruppe übertragen wird, und daher, wenn die Erfindung auf Compact-Disks oder dgl. angewandt wird, können Videosignale mit einer hohen Bildqualität hochwirksam übertragen werden.
Wenn darüber hinaus die Rahmendaten invers reproduziert werden oder auf diese wahlfrei zugegriffen wird, können die Rahmendaten zwangsläufig rekonstruiert werden. Damit wird eine Minderung der Bildqualität wirksam verhindert und es können die Videosignale hochwirksam übertragen werden.
Bei dieser Ausführungsform werden die Übertragungsrahmendaten FOX bis F5X in jeder Rahmengruppe in der Reihenfolge der Innenrahmen-Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung umgeordnet und dann übertragen (Fig. 1(E)). Bei der Übertragung werden Identifikationsdaten, die vorhergesagte Rahmendaten darstellen, und Übertragungsrahmendaten, die innenrahmen-codiert wurden, allen Bilddaten F0X bis F5X hinzugefügt.
Das heißt, daß Rahmendaten F1 und F2; F4 und F5 Rahmendaten F0 und F3; F3 und F6 erfordern, die vorhergesagte Rahmen für das Codieren bzw. Decodieren sind.
Für die Rahmendaten F3 werden die Rahmendaten F0 und F6, die vorhergesagte Rahmen sind, zum Codieren und Decodieren benötigt.
Wenn die Rahmendaten, die innenrahmen-codiert sind, durch einen Buchstaben A dargestellt werden, und die Rahmendaten, die beim Niveau 1 und 2 zu verarbeiten sind, durch die Buchstaben B und C, wie in Fig. 2 gezeigt ist, dargestellt werden, gibt die Übertragungseinheit Übertragungsrahmendaten DATA (Fig. 2(A)) in der Reihenfolge der Referenz-Rahmendaten A0, B3, C1, C2, C4, C5, A6, B9 ... aus.
Bei dieser Operation überträgt die Übertragungseinheit einen Vorhersageindex PINDEX, einen Vorwärts-Vorhersage-Refe renz-Index PID (Fig. 2(B)), einen Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID (Fig. 2(C)) zusammen mit den Übertragungsrahmendaten. Der Vorhersageindex PINDEX gilt für die Identifizierung der Vorwärts-Vorhersage, der Rückwärts-Vorhersage oder der Interpolations-Vorhersage, und der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID stellen Vorhersagerahmen der Vorwärts-Vorhersage und der Rückwärts- Vorhersage dar. Mit diesen Indizes decodiert die Empfangseinheit die Übertragungsrahmendaten mit Leichtigkeit.
In der Praxis erleichtert diese Übertragung des Vorhersageindex PINDEX zur Identifizierung der Vorwärts-Vorhersage, der Rückwärts-Vorhersage oder der Interpolations-Vorhersage, wobei der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, die zusammen mit Übertragungsrahmendaten Vorhersagerahmen darstellen, nicht nur das Decodieren in der Empfangseinheit, sondern ermöglicht auch das Decodieren der Ursprungsdaten mit Leichtigkeit, sogar wenn die Übertragungsrahmendaten in einem Format übertragen werden, bei dem die Länge der Rahmengruppen, die verarbeiteten Rahmen bei den Niveaus 1 und 2 usw. gegenüber dem Format nach dieser Ausführungsform verschieden ist.
Insbesondere können Ursprungsrahmendaten decodiert werden, wobei Rahmendaten des vorhergesagten Rahmens verschoben werden, der durch den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID gemäß dem Vorhersageindex PINDEX durch den Betrag des Bewegungsvektors identifiziert wird, und dann durch Addieren der Differenzdaten übertragen werden.
Damit kann die Betreibbarkeit des gesamten Videosignal- Übertragungssystems verbessert werden, da Videosignale, die in einem anderen Format codiert sind, einfach decodiert werden können.
Außerdem kann das Format wahlweise in ein Videosignal oder bei einem einzelnen Auf zeichnungsträger geändert werden, und es können daher Bewegtbild-Videosignale mit einer hohen Bildqualität in einfacher Weise übertragen werden.

(2) Aufbau der Ausführungsform

(2-1) Aufbau der Übertragungseinheit

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Übertragungseinheit des Videosignal-Übertragungssystems, für welches das oben beschriebene Videosignal-Übertragungsverfahren angewandt wird. Die Übertragungseinheit codiert hochwirksam und setzt Eingangsvideosignale VDIN in Übertragungsrahmendaten DATA um und zeichnet sie dann auf einer Compact-Disk auf.
Die Übertragungseinheit 1 liefert ein Eingangsvideosignal VDIN zu einer Bilddateneingangseinheit 2, wo ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal, die das Eingangsvideosignal VDIN bilden, in ein Digitalsignal umgesetzt werden und dann die Datenmenge auf 1/4 reduziert wird.
Insbesondere liefert die Bilddateneingangseinheit 2 das Luminanzsignal, welches in das Digitalsignal umgesetzt wurde, zu einer Teilbild-Auslassungsschaltung (nicht gezeigt), um ein Teilbild auszulassen, und dann wird das verbleibende eine Teilbild des Luminanzsignals bei jeder zweiten Zeile entfernt.
Die Bilddateneingangseinheit 2 läßt ein Teilbild von jeweils zwei Chrominanzsignalen aus, die in Digitalsignale umgesetzt wurden, und gibt dann wahlweise jede zweite Zeile der Chrominanzsignale aus.
Die Bilddateneingangseinheit 2 setzt die ausgedünnten Luminanzsignale und die Chrominanzsignale, die selektiv ausgegeben wurden, in Daten einer vorgegebenen Übertragungsrate über eine Zeitachsen-Umsetzungsschaltung um.
Bei diesen Operationen wird das Eingangsvideosignal VDIN vorbereitend über die Bilddateneingangseinheit 2 verarbeitet, so daß Bilddaten DV, welche laufend aufeinanderfolgende Rahmendaten enthalten, wie oben beschrieben gebildet werden.
Wenn ein Start-Impulssignal ST geliefert wird, trennt die Umordnungsschaltung 4 Buddaten DV, die nach und nach in der Reihenfolge der Rahmendaten A0, C1, C2, B3, C4, C5, A6, C7, ... eingegeben werden, in Rahmengruppen von sechs Rahmen, und dann ordnet die Umordnungsschaltung 4 diese in die Reihenfolge A0, A6, B3, C1, C2, C4, C5, A12, B9, C7, ... um, wie sie codiert werden sollen, und gibt diese aus.
Das nachfolgende Innenrahmen-Codieren und Zwischenrahmen-Codieren wird durch Umordnung der Rahmendaten in der Reihenfolge vereinfacht, um in dieser Weise zu codieren.
Wenn ein Endimpulssignal END auftritt, stoppt die Umordnungsschaltung 4 die Ausgabe der Rahmendaten, nachdem die Rahmendaten, die unmittelbar vor dem Anstieg des Endimpulssignais geliefert wurden, umgeordnet sind.
Die Umordnungsschaltung 4 gibt den Rahmengruppenindex GOF, den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts- Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR aus. Der Rahmengruppenindex GOF hebt seinen Signalpegel am Kopf einer jeden Rahmengruppe an, und der temporäre Index TR stellt die Ordnung der Rahmendaten in je er Rahmengruppe dar.
Eine Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 empfängt die umgeordneten Bilddaten DVN und verarbeitet alle Rahmendaten, wobei sie diese in vorgegebene Makroeinheitsblöcke teilt.
Bei dieser Verarbeitung verzögert die Bewegungsvektor- Ermittlungsschaltung 6 die Rahmendaten A0, A6, ..., welche innenrahmen-codiert werden sollen, um eine vorgegebene Zeit, und gibt diese für jeden Makroeinheitsblock zu einer Subtrahierschaltung 8 aus, während in bezug auf die Rahmendaten B3, C1, C2, C4 ..., die innenrahmen-codiert werden sollen, die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 die Bewegungsvektoren MVP und MVN für jeden Makroeinheitsblock in bezug auf die vorgegebenen Vorhersagerahmen ermittelt.
Außerdem erhält bei dieser Verarbeitung die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 die Differenzdaten zwischen den Rahmendaten, die innenrahmen-codiert werden sollen, und den entsprechenden vorhergesagten Ergebnis-Rahmendaten in einer Absolutwert-Addierschaltung, um dadurch Fehlerdaten ER zu erhalten, die die Summe des Absolutwertes der Differenzdaten sind.
Somit werden bei dieser Ausführungsform Daten die Quantisierungsschrittgröße oder dgl. umgeschaltet, wobei die Fehlerdaten ER verwendet werden, so daß die Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden wird und Videosignale wirksam übertragen werden.
Außerdem verzögert die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 den Rahmengruppenindex GOF, den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR zusammen mit den umgeordneten Buddaten DVN für eine Bewegungsvektor-Ermittlungsverarbeitungszeit und gibt dann diese für jeden Makroeinheitsblock an die folgende Verarbeitungsschaltung aus.
Die Subtrahierschaltung 8 erzeugt Differenzdaten DZ, wobei die Datendifferenz zwischen den Vorhersagedaten DPRI, die von der adaptiven Vorhersageschaltung 10 ausgegeben werden, und den Buddaten DVN erhalten wird, und gibt die Differenzdaten DZ an eine diskrete Cosinus-Umsetzungsschaltung 12 aus.
Bei der Innenrahmen-Codierverarbeitung gibt die adaptive Vorhersageschaltung 10 einen Mittelwert von Buddaten eines jeden Pixeis als Vorhersagedaten DPRI für jeden Makroeinheitsblock aus.
Auf der anderen Seite wählt beim Zwischenrahmen-Codierverarbeiten die adaptive Vorhersageschaltung 10 die Vorwärts- Vorhersage, die Rückwärts-Vorhersage oder die Interpolations- Vorhersage aus, wobei eine selektive Vorhersage-Verarbeitung ausgeführt wird, und dann gibt die adaptive Vorhersageschaltung 10 die ausgewählten vorhergesagten Ergebnis-Rahmendaten als Vorhersagedaten DPRI für jeden Makroeinheitsblock aus.
Dadurch können Differenzdaten DZ (die der kleinsten Datenmenge unter den Differenzdaten ΔFP, ΔFNP und ΔFN entspre chen) bei Rahmendaten erhalten werden, die zwischenrahmen-codiert sind, während bei Rahmendaten, die innenrahmen-codiert werden sollen, Differenzdaten DZ aus dem Mittelwert erhalten werden können.
Die diskrete Cosinustransformationsschaltung 12 setzt Differenzdaten DZ für jeden Makroeinheitsblock durch das DTC- Verf ahren (diskrete Cosinustransformation) um.
Eine Multiplikationsschaltung 14 führt eine Wichtungsverarbeitung der Ausgangsdaten von der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 entsprechend den Steuerdaten durch, die von einer Wichtungssteuerschaltung 16 ausgegeben werden.
Das Auge eines Menschen erkennt nicht die Abnahme der Bildqualität eines Anzeigebildes, bei dem die Helligkeit sich in einer kurzen Zeit ändert, sogar wenn beispielsweise Videosignale grob quantisiert und übertragen werden.
Im Gegensatz dazu wird die Abnahme der Bildqualität genau in einem Bereich erkannt, wo sich die Helligkeit allmählich ändert, wenn Videosignale dieses Bereichs, die grob-quantisiert wurden, gesendet werden.
Somit werden Videosignale in dem Bereich grob quantisiert, wo die Helligkeit sich in einer kurzen Zeitdauer ändert, und die Quantisierungsschrittgröße wird für die Helligkeit im sich ändernden Bereich allmählich reduziert. Auf diese Weise wird eine Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden und es werden die Videosignale wirksam übertragen.
In diesem Fall wird die Quantisierungsschrittgröße für einen hohen Bereich der räumlichen Frequenz vergrößert, während die Quantisierungsschrittgröße für einen niedrigen Bereich der räumlichen Frequenz reduziert wird.
Damit wird bei dieser Ausführung eine Komponente, die kaum durch einen Menschen erkannt werden kann, entsprechend in der Quantisierungsschrittgröße durch Wichtungsverarbeitungs-Koeffizienten vergrößert, deren Daten von der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 entsprechend den Fehlerdaten ER, die von der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 ausgegeben werden, ausgegeben werden, wodurch die Verschlechterung der Bildqualität effektiv vermieden wird und die Videosignale wirksam übertragen werden.
Eine Requantisierungsschaltung 18 requantisiert Ausgangsdaten der Multiplikationsschaltung 14, wobei die Quantisierungsschrittgröße gemäß den Steuerdaten geschaltet wird, die von der Datenmengensteuerschaltung 20 ausgegeben werden.
Das Auge eines Menschen beurteilt ein Anzeigebild, welches eine klare Außenkontur oder Grenze eines Objekts hat, als gute Bildqualität, und es wird daher die Abnahme der Bildqualität wirksam vermieden, und es werden Videosignale wirksam durch Verminderung der Quantisierungsschrittgröße der Außenkontur und Grenze des Objekts übertragen.
Damit wird bei dieser Ausführungsform die Quantisie rungsschrittgröße gemäß der ausgegebenen Datenmenge von der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12, der Eingangsdatenmenge von der Pufferschaltung 21 und den Fehlerdaten ER geschaltet, und dadurch werden die Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 requantisiert, um die Qualität des Bildes widerzuspiegeln. Auf diese Weise wird die Verschlechterung der Bildqualität effektiv vermieden und es werden alle Rahmendaten mit einer festen Datenmenge übertragen.
Eine inverse Requantisierungsschaltung 22 empfängt die Ausgangsdaten der Requantisierungsschaltung 18 und führt eine inverse Requantisierungsverarbeitung durch, die eine inverse Verarbeitung der Requantisierungsschaltung 18 ist, um dadurch die Eingangsdaten der Requantisierungsschaltung 18 zu rekonstruieren
In eine inverse Multiplikationsschaltung 24 führt einen Multiplikationsbetrieb für die Ausgangsdaten der inversen Requantisierungsschaltung 22 invers zur Multiplikationsschaltung 14 durch, um dadurch die Eingangsdaten der Multiplikationsschaltung 14 zu rekonstruieren.
Invers zur diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 setzt eine inverse diskrete Cosinustransformationsschaltung 26 Ausgangsdaten der inversen Multiplikationsschaltung um, so daß die Eingangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 rekonstruiert werden.
Eine Addierschaltung 28 addiert die Vorhersagedaten DPRI, die von der adaptiven Vorhersageschaltung 10 ausgegeben werden, zu den Ausgangsdaten der inversen diskreten Cosinustransformationsschaltung 26, und gibt dann die resultierenden Daten an die adaptive Vorhersageschaltung 10 aus.
Damit können in der adaptiven Vorhersageschaltung 10 Rahmendaten DF, die die Eingangsdaten der Subtrahierschaltung 8 rekonstruieren, über die Addierschaltung 28 erhalten werden, und dadurch werden die Rahmendaten DF selektiv geliefert, um einen Vorhersagerahmen zu setzen. Damit wird ein selektives Vorhersageergebnis im Bereich der Rahmendaten erhalten, die nach und nach an die Subtraktionsschaltung 8 geliefert werden.
Somit ermöglicht die Eingabe der Rahmendaten, die in der Verarbeitungsfolge umgeordnet wurden, eine selektives Vorhersageergebnis, welches ermittelt wird, wobei nach und nach Rahmendaten D selektiv zur adaptiven Vorhersageschaltung 10 geliefert werden, wodurch Videosignale bei einem einfachen Aufbau übertragen werden können.
In einer Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 30 werden die Ausgangsdaten der Requantisierschaltung 18 einer Huffman- Codierverarbeitung unterworfen, welche eine variable Längencodierverarbeitung ist, und dann an eine Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 ausgegeben.
In ähnlicher Weise führt eine Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 34 eine Huffman-Codierung für Bewegungsvektoren MVN und MVP durch und gibt diese dann an die Übertragungsdaten- Zusammensetzschaltung 32 aus.
Synchron mit einem Rahmenimpulssignal SFP gibt die Übertragungsdaten-Zusammensetzschaltung 32 Ausgangsdaten der Lauflängen-Huffman-Codierschaltungen 30 und 34, den Vorhersageindex PINDEX, den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR zusammen mit der Steuerinformation oder ähnlichen Information der Wichtungssteuerschaltung 16 und der Datenmengensteuerschaltung 20 in einer vorgegebenen Reihenfolge aus.
Eine Umordnungsschaltung 33 ordnet die Ausgangsdaten der Übertragungsdaten-Zusammensetzschaltung 32 in der Codierordnung für jede Rahmengruppe um und gibt die umgeordneten Daten an die Pufferschaltung 21 aus, über die die Übertragungsrahmendaten DATA ausgegeben werden.
Somit werden die Übertragungsrahmendaten DATA, die durch hochwirksames Codieren des Eingangsvideosignals VDIN aufgebaut sind, erhalten, und das Aufzeichnen der Übertragungsrahmendaten DATA auf einer Compact-Disk zusammen mit einem Synchronisationssignal oder einem ähnlichen Signal ermöglicht es, daß eine Verschlechterung der Bildqualität vermieden werden kann, und liefert eine Aufzeichnung von Videosignalen mit einer hohen Packungsdichte.

(2-2) Umordnungsschaltung

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, arbeitet die Umordnungsschaltung 4 synchron mit dem Rahmenimpulssignal SFP (Fig. 5(A)) und ordnet die Bilddaten DV (Fig. 5(D)) um und gibt diese in der Reihenfolge der Innenrahmen-Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung aus, wobei die Bilddaten DV geliefert werden, nachdem das Startimpulssignal ST angestiegen ist (Fig. 5(B)) und bevor das Endimpulssignal END ansteigt (Fig. 5(C)).
Insbesondere liefert die Umordnungsschaltung 4 das Startimpulssignal ST zu einem Löschanschluß C der Zählerschaltung 40, die ihren Zählwert inkrementiert, über eine ODER- Schaltung 42, und erzeugt dadurch Zähldaten COUNT (Fig. 5(F)), die ihren Wert synchron mit dem Rahmenimpulssignal SFP inkre mentieren.
Wenn die Zähldaten COUNT den Wert 5 erreichen, aktiviert die Decodierschaltung 44 den Löschanschluß C über die ODER-Schaltungen 46 und 42.
Somit ändern sich die Zähidaten COUNT nach und nach umlaufend innerhalb eines Bereichs von 0 bis 5 synchron mit dem Rahmenimpulssignal SFP
Eine Verzögerungsschaltung 48 verzögert das Startimpulssignal ST um fünf Rahmenperioden und gibt dieses dann an den Löschanschluß C der Zählerschaltung 40 über die ODER-Schaltungen 46 und 42 aus.
Wenn somit das Startimpulssignal ST ansteigt, steigt der Löschanschluß C der Zählerschaltung 40 laufend für zwei Rahmenperioden mit einer Verzögerung von fünf Rahmenperioden an, so daß Zähldaten COUNT, die laufend Nuliwerte haben, erhalten werden.
Wenn das Endimpulssignal END ansteigt, lädt die Zählerschaltung 40 Daten DL mit einem Wert 1, und dadurch ändern sich die Zähldaten COUNT nach und nach von einem Wert 1 bis zu einem Wert 5, wobei über einen Wert 0 gesprungen wird, nachdem das Endimpulssignal END ansteigt.
Eine ODER-Schaltung 50 empfängt das Endimpulssignal END und ein Ausgangssignal von der ODER-Schaltung 42 und liefert ein Ausgangssignal zu einer Flipflop-Schaltung (F/F) 52.
Als Antwort auf dieses Ausgangssignal steigt die Flipflop-Schaltung (F/F) 52 im Signalpegel für die beiden Anfangsrahmenperioden der ersten Rahmengruppe und eine Anfangsrahmenperiode der nachfolgenden Rahmengruppe an. Bei dieser Ausfüh rungsform wird das Ausgangssignal der Flipflop-Schaltung (F/F) 52 als Gruppe eines Rahmenindex GOF (Fig. 5(G)) verwendet.
Gemäß den Zähldaten COUNT bilden die Nur-Lese-Speicherschaltungen (ROM) 54, 56 und 58 einen Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, einen Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID bzw. einen temporären Index TR (Fig. 5(H), (I) und (J)).
Insbesondere gibt die Nur-Lese-Speicherschaltung 54 einen Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID aus, der einen Wert 0 hat, wenn die Zähldaten COUNT einen Wert 1, 2 oder 3 haben, einen Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID mit einem Wert 3, wenn die Zähldaten COUNT einen Wert 4 oder 5 haben, und stoppt mit der Ausgabe des Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, wenn die Zähldaten COUNT einen Wert von 0 haben.
Die Nur-Lese-Speicherschaltung 56 gibt einen Rückwärts- Vorhersage-Referenz-Index NID aus, der einen Wert 0 hat, wenn die Zähidaten COUNT einen Wert 1, 4, 5 haben, einen Rückwärts- Vorhersage-Referenz-Index NID mit einem Wert 3, wenn die Zähldaten COUNT einen Wert 2 oder 3 haben, und stoppt mit der Ausgabe des Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, wenn die Zähidaten COUNT einen Wert 0 haben.
Die Nur-Lese-Speicherschaltung 58 gibt einen temporären Index TR aus, der einen Wert 0, 3, 1, 2, 4, 5 hat, wenn die Zähidaten COUNT einen Wert 0, 1, 2, 3, 4, 5 haben.
Damit wird als Antwort auf alle Rahmendaten ein Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und ein Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID geliefert, die auf die Innenrahmen-Codierverarbeitung und die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung bezogen sind, und den temporären Index TR, der die Reihenfolge der Rahmendaten in der Rahmengruppe darstellt.
Eine Zählerschaltung 60 steuert den Zeittakt des Schreibens in die Speicherschaltungen 61 bis 65 gemäß einem Ausgangssignal der ODER-Schaltung 42, wodurch Rahmendaten nach und nach in die Speicherschaltung 61 bis 65 geladen werden.
Insbesondere wird die Speicherschaltung 61 in einem Schreibmodus während einer Zeitperiode gehalten, wo die vierten Rahmendaten B3, B9, ... einer jeden Rahmengruppe geliefert werden, whrend die Speicherschaltung 62 in einem Schreibmodus gehalten wird, während die zweiten Rahmendaten C1, C7 ... geliefert werden.
Ähnlich werden die Speicherschaltungen 63, 64 und 65 in einem Schreibmodus gehalten, während die dritten, fünften und sechsten Rahmendaten C2, C8 ..., C4, C10 ..., C5, C1 ... eingegeben werden.
Die Speicherschaltung 66 wird in einem Schreibmodus im Zeittakt des Anstiegs des Startimpulssignals ST gesetzt und speichert daher die Rahmendaten A0 unmittelbar nach dem Anstieg des Startimpulssignals ST.
Eine Auswahlschaltung 68 wird auf der Basis des verzögerten Startimpulssignals DST, welches von der Verzögerungsschaltung 48 geliefert wird, betätigt. Wenn das verzögerte Startimpulssignal DST ansteigt, liefert die Auswahlschaltung 68 die Rahmendaten A0, die in der Speicherschaltung 66 gespeichert sind, zu einem Eingangsanschluß der folgenden Auswahlschaltung 70, während, wenn das verzögerte Startimpulssignal DST abfällt, die Auswahlschaltung 68 direkt Buddaten DV, die zur Aufzeichnungsschaltung 4 geliefert werden, zur Auswahlschaltung 70 liefert.
Die Auswahlschaltung 70 empfängt die Rahmendaten, die von der Auswahlschaltung 78 geliefert werden, und die Rahmendaten, die in den Speicherschaltungen 61 bis 65 gespeichert sind, und gibt wahlweise und nach und nach diese gemäß den Zähidaten COUNT aus, so daß die Rahmendaten, die zur Aufzeichnungsschaltung 4 geliefert werden, in der Reihenfolge zur Innenrahmen-Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung umgeordnet werden und dann ausgegeben werden.

(2-3) Bewegungsvektor-Errittlungsschaltung

Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, verarbeitet die Bewe gungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 die Buddaten DVN, die von der Umordnungsschaltung 4 ausgegeben werden, in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR (Fig. 7(A), (B) und (C)).
Insbesondere empfangen in der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 die Nur-Lese-Speicherschaltungen 72 und 73 den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und erzeugen Schaltsteuerdaten SW1 und SW2 (Fig. 7(D) und (E)), deren logischer Pegel fällt, wenn der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID einen Wert 3 haben.
Eine Nur-Lese-Speicherschaltung 74 empfängt den temporären Index TR und erzeugt Innenrahmen-Codierverarbeitungs- Steuerdaten PINTRA (Fig. 7(F)), bei denen der logische Pegel ansteigt, wenn der temporäre Index TR einen Wert von 0 hat (entsprechend den Rahmendaten, die innenrahmen-codiert werden).
In ähnlicher Weise erzeugen die Nur-Lese-Speicherschaltungen 75, 76, 77, 78 und 79 Zwischenrahmen-Codierverarbeitungs-Steuerdaten WB3, WC1, WC2, WC4 und WC5, bei denen die logischen Pegel ansteigen, wenn der temporäre Index TR einen Wert von 3, 1, 2, 4 und 5 hat (entsprechend den Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und C5, die zwischenrahmen-codiert werden).
Eine Verzögerungsschaltung 80 verzögert die zwischenrahmen-codierten Verarbeitungssteuerdaten WCS und erzeugt Schaltsteuerdaten BON (Fig. 7(G)), deren logischer Pegel an einem Anfangsrahmen einer jeden Rahmengruppe mit Ausnahme der ersten Rahmengruppe ansteigt.
Eine ODER-Schaltung 82 empfängt die zwischenrahmen-codierten Verarbeitungssteuerdaten WCS und die zwischenrahmen-codierten Verarbeitungssteuerdaten PINTRA, um Rahmenspeichersteuerdaten WAP (Fig. 7(H)) zu erzeugen.
Damit arbeitet die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 auf der Basis dieser Steuerdaten, die in den Nur-Lese-Speicherschaltungen 73 bis 79, der Verzögerungsschaltung 80 und der ODER-Schaltung 82 erzeugt werden.
Eine Sperrschaltung 84 empfängt die Bilddaten DV(IN) (Fig. 7(J)), die nach und nach synchron mit dem Rahmenimpulssignal SFP (Fig. 7(I)) geliefert werden, um alle Rahmendaten in vorgegebene Makroeinheitsblöcke zu trennen.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, sind alle Rahmendaten (Fig. 8(A)) in 5 x 2 vertikal und horizontal auf einem Anzeigebildschirm unterteilt, um 10 Blockeinheitsgruppen (Fig. 8(B)) zu erzeugen.
Außerdem ist jede Blockeinheitsgruppe in 3 x 11 vertikal und horizontal unterteilt, so daß 33 Makroeinheitsgruppen (Fig. 8(C)) erzeugt werden. Die Übertragungseinheit 1 verarbeitet nacheinander Rahmendaten in Makroeinheitsgruppen. In einer Makroeinheitsgruppe werden Bilddaten von Pixeln in acht Spalten und acht Reihen einem Block zugeteilt, und Bilddaten von sechs Blöcken insgesamt werden jeder Makroeinheit zugeteilt.
Luminanzsignale Y&sub1;, Y&sub2;, Y&sub3; und Y&sub4; von 2 x 2 Blöcken werden vier Blöcken der sechs Blöcke zugeteilt, während Chrominanzsignale CR und CB, die den Luminanzsignalen Y&sub1;, Y&sub2;, Y&sub3; und Y&sub4; entsprechen, den verbleibenden zwei Blöcken zugeteilt werden.
Damit werden Rahmendaten, die in 15 x 22 Makroeinheits blöcke unterteilt sind, über die Sperrschaltung 84 erhalten.
Eine Verzögerungsschaltung 85 gibt Rahmendaten, die von der Sperrschaltung 84 geliefert werden, mit einer Verzögerung von fünf Rahmenperioden aus, die für die Bewegungsvektor-Ermittlungsverarbeitung notwendig ist.
Damit werden in der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 die Bilddaten DV(OUT) (Fig. 7(K)) in Makroeinheitsblöcke unterteilt und synchron mit der Ermittlung der Bewegungsvektoren ausgegeben.
Eine Verzögerungsschaltung 86 verzögert den Rahmengrup penindex GOF (IN) (Fig. 7(L)) um fünf Rahmenperioden und gibt dadurch einen Rahmengruppenindex GOF (OUT) (Fig. 7(M)) aus, der im Zeittakt mit den Bilddaten DV(OUT) zusammenfällt, die von der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 ausgegeben werden.
Eine Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung (B.P.F.M.-Schaltung) 88, eine Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung (F.P.F.M.-Schaltung) 89 und eine Zwischenrahmen- Speicherschaltung (IF.M.-Schaltung) 90 speichern verschiedene Rahmendaten, die vorgesehen sind, um Bewegungsvektoren zu ermitteln.
Insbesondere wird die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 88 gesteuert, um mit Buddaten DV beliefert zu werden, wenn die Innenrahmen-Codierverarbeitungs-Steuerdaten PINTRA ansteigen, wodurch Bilddaten DNV über die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 88 erhalten werden. In den Buddaten DNV werden Rahmendaten A0 für eine Rahmenperiode geliefert, dann folgen Rahmendaten A6 für die folgenden sechs Rahmenperioden und Rahmendaten A12 folgen für die folgenden sechs Rahmenperioden (Fig. 7(N)).
Die Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 89 wird gesteuert, um mit Rahmendaten beliefert zu werden, wobei die Rahmendaten von der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 28 geliefert werden, wenn die Rahmenspeicher-Steuerdaten WAP ansteigen.
Durch diese Operation werden Bilddaten DPV über die Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 89 erhalten, wobei die Bilddaten DVN Rahmenten A0 enthalten, die für die ersten fünf Rahmenperioden von sechs Rahmenperioden, in denen Rahmendaten A6 von der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 88 ausgegeben werden, andauern, wonach die Rahmendaten A6 für die folgenden sechs Rahmenperioden folgen, und Rahmendaten A12 für die nachfolgenden sechs Rahmenperioden (Fig. 7(O)).
Die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 90 wird gesteuert, um Buddaten DVN zu empfangen, wenn die Zwischenrahmen-Codierverarbeitungs-Steuerdaten WB3 ansteigen.
Durch diese Operation werden Bilddaten DINT über die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 90 erhalten, wobei die Bilddaten die vierten Rahmendaten B3, B9 und B15 haben, die jeweils für sechs Rahmenperioden (Fig. 7(P)) andauern.
Auswahlschaltungen 92 und 93 empfangen die Bilddaten DNV und DINT, DPV und DINT und schalten ihre Kontakte gemäß den Umschaltsteuerdaten SW1 und SW2 um.
Durch diese Operation gibt die Auswahlschaltung 92 und 93 Rahmendaten A0, A6, B3 ..., die dazu bestimmt sind, um Bewegungsvektoren zu ermitteln, an die folgenden variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 durch sequentielles Umschalten aus.
Insbesondere werden beim Ermitteln der Bewegungsvektoren MV3N und MV3P der Rahmendaten B3 die Rahmendaten A6 und A0 an die variablen Lesespeicherschaltunqen 94 und 95 ausgegeben.
Beim Verarbeiten beim Niveau 2 werden die Rahmendaten B3 und A0 an die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 ausgegeben, wenn die Bewegungsvektoren MV1N, MV1P und MV2N, MV2P der Rahmendaten C1 und C2 ermittelt werden. Die Rahmendaten A6 und B3 werden an die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 ausgegeben, wenn die Bewegungsvektoren MV4N, MV4P und MV5N, MV5P der Rahmendaten C4 und C5 ermittelt werden.
Wenn der Bewegungsvektor der Rahmendaten C1 innerhalb eines Bereichs von Pixeln in acht Spalten und acht Reihen ermittelt wird, beispielsweise in bezug auf den Referenzrahmen A0, ist es, um den Bewegungsvektor der Rahmendaten C2 zu ermit teln, notwendig, diesen innerhalb eines Bereichs von Pixeln in 16 Spalten und 16 Reihen in bezug auf die Rahmendaten A0 zu ermitteln.
In ähnlicher Weise ist es, um Bewegungsvektoren der Rahmendaten C4 und C5 in bezug auf die Rahmendaten A6 zu ermit teln, notwendig, diese innerhalb eines Bereichs von Pixeln in 16 Spalten und 16 Reihen bzw. Pixeln in 8 Spalten und 8 Reihen zu ermitteln.
Damit ist es für die Verarbeitung beim Niveau 2 notwendig, einen Bewegungsvektor innerhalb eines Maximalbereichs von Pixeln in 16 Spalten und 16 Reihen zu ermitteln.
Um andrerseits den Bewegungsvektor der Rahmendaten B3 in bezug auf die Rahmendaten A0 und A6 zu ermitteln, ist es notwendig, diesen innerhalb eines Bereichs von Pixeln in 24 Spalten und 24 Reihen zu ermitteln.
Wenn folglich Rahmendaten in Gruppen von vorgegebenen Rahmen unterteilt sind, und wenn Rahmendaten in jeder Rahmengruppe zwischenrahmen-codiert und dann übertragen werden, wird der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich in der Bewegungsvektor- Ermittlungsschaltung 6 zu groß, und es ist daher wahrscheinlich, daß die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 kompliziert wird.
Um dies zu vermeiden, werden bei dieser Ausführungsform die Bewegungsvektoren im Niveau 2 zuerst ermittelt, und dann wird der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich der Rahmendaten B3 in bezug auf das Ermittlungsergebnis festgesetzt. Damit wird der Gesamtaufbau der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 vereinfacht.
Insbesondere werden, wie in Fig. 25 und 26 gezeigt ist, in bezug auf alle Rahmendaten C1, C2 von den Rahmendaten A0 bis zu den Rahmendaten B3 die Bewegungsvektoren V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; sequentiell ermittelt, und es wird die Summe V&sub1; + V&sub2; + V&sub3; der Bewegungsvektoren V&sub1;, V&sub2; und V&sub3; ermittelt.
Dann wird ein Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich der Rahmendaten B3 auf eine Position gesetzt, die um den Summenvektor V&sub1; + V&sub2; + V&sub3; verschoben ist, die zentral angeordnet ist, und es wird ein Bewegungsvektor MV3P innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbere ichs ermittelt.
Auf diese Weise kann der Bewegungsvektor MV3P innerhalb eines kleinen Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs ermittelt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird der Vorwärts-Vorhersage- und Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektor ermittelt, um die Bewegungsvektoren beim Niveau 2 zu ermitteln, und es werden die Bewegungsvektoren MV1P und MV1N der Rahmendaten C1 ermittelt. Damit kann der Bewegungsvektor MV3P innerhalb eines kleinen Bewegungsermittlungsbereichs ermittelt werden, wobei der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich in die Position gesetzt wird, die durch die Bewegungsvektoren MV1P und MV1N versetzt ist, die zentral angeordnet sind.
Eine Auswahlschaltung 96 liefert Rahmendaten C1, C2, C4 und C5, die beim Niveau 2 verarbeitet werden sollen, zu den Subtraktionsschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5;.
Andererseits schaltet beim Verarbeiten beim Niveau 1 die Auswahlschaltung 96 den Kontakt um, um Rahmendaten B3, die einmal in der Zwischenrahmen-Speicherschaltung 90 gespeichert sind, an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; über eine Sperrschaltung 97 zu liefern.
Die Sperrschaltung 97 teilt die Rahmendaten B3 in Makroeinheitsblöcke und gibt diese wie in der Sperrschaltung 84 aus, wodurch die Sperrschaltung 97 Rahmendaten B3 für jeden Makroeinheitsblock an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; liefert.
Damit werden Bewegungsvektoren sequentiell im Bereich von Rahmendaten C1, C2, C4 und C5 ermittelt, und dann wird ein Bewegungsvektor bei den Rahmendaten B3 ermittelt.
Die Ermittlungsschaltungen 92 und 93 schalten ihre Kon takte gemäß der Bewegungsvektor-Ermittlungsreihenfolge um und geben sequentiell Rahmendaten B3 und A0, B3 und A0, A6 und B3, A6 und B3 an die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 im Zeittakt der Eingabe der Rahmendaten C1, C2, C4 und CS an die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 aus. Dann werden Rahmendaten A6 und A0 während der nachfolgenden einen Rahmenperiode ausgegeben.
Die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; besitzen jeweils 256 x 2 Subtrahierschaltungen, die parallel geschaltet sind, und liefern sequentiell Eingangsbilddaten des Luminanzsignals, welches ein jeder Makroeinheitsblock bildet.
Die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 liefern Rahmendaten, die über die Auswahlschaltungen 92 und 93 geliefert werden, in einer parallelen Weise an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5;, gemäß den Steuerdaten DM, die von der Vektorerzeugungsschaltung 98 geliefert werden.
Bei der Verarbeitung beim Niveau 2 werden die ersten Bilddaten des ersten Makroeinheitsblocks an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5;, und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; geliefert, die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 geben die Buddaten an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; aus, wobei die Buddaten die innerhalb eines Pixelbereichs in 16 Spalten und 16 Reihen im Bereich der Bilddaten sind (d.h., Bilddaten innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs).
Wenn die zweiten Bilddaten des ersten Makroeinheits blocks zu den Subtrahierschaltungen KN= - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; geliefert werden, geben die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 Buddaten innerhalb eines Pixelbereichs in 16 Spalten und 16 Reihen im Bereich der zweiten Bilddaten von den Rahmendaten des Vorhersagerahmens an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; aus.
Bei der Verarbeitung beim Niveau 2 geben die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 sequentiell Bilddaten innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs in bezug auf die Bilddaten aus, die zu den Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; geliefert wurden.
Damit können bei der Verarbeitung beim Niveau 2 Differenzdaten, die beim Verschieben des Vorhersage-Vektors in den Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich bekommen werden, für alle Bilddaten der Rahmendaten erhalten werden, um den Bewegungsvektor über die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5; zu ermitteln.
Andererseits liefern beim Verarbeiten beim Niveau 1 die variablen Lesespeicherschaltungen 94 und 95 Bilddaten an die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5;, wobei die Buddaten innerhalb eines Pixelbereichs in 16 Spalten und 16 Reihen im Bereich der Bilddaten sind, die um einen vorgegebenen Bereich von den Buddaten versetzt sind, die an die Subtrahier schaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und Kpo - KP&sub2;&sub5;&sub5; in bezug auf die Ergebnisse der Ermittlung der Rahmendaten C1 und C2, C4 und C5 geliefert wurden.
Damit können bei der Verarbeitung beim Niveau 1 Differenzdaten, die beim Versatz des vorhergesagten Rahmens bekommen werden, innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs für alle Buddaten der Rahmendaten B3 über die Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub2;&sub5; erhalten werden, wobei der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich um einen vorgegebenen Bereich verschoben ist.
Absolutwert-Addierschaltungen 100 und 101 empfangen Subtrahierdaten der Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5;, und ermitteln eine Summe der Absolutwerte der Subtrahierdaten für eine jede der Subtrahierschaltungen KNo - KN&sub2;&sub5;&sub5;, und KPo - KP&sub2;&sub5;&sub5;, und dann geben die Absolutwert-Addierschaltun gen 100 und 101 die Summe der Absolutwerte für jeden Makroeinheitsblock aus.
Damit werden bei der Verarbeitung beim Niveau 2 256 (16 x 16) Differenzdaten für jeden Makroeinheitsblock erhalten, wobei die Differenzdaten über Absolutwert-Addierschaltungen 100 und 101 erzeugt werden, wenn die Vorhersagerahmen nach und nach innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs im Bereich des Makroeinheitsblocks, der um einen vorgegebenen Bereich verschoben ist, versetzt werden.
Andererseits werden bei der Verarbeitung beim Niveau 1 256 Differenzdaten für jeden Makroeinheitsblock erhalten, wobei die Differenzdaten in bezug auf den Makroeinheitsblock erzeugt werden, wenn der Vorhersagerahmen nach und nach innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs, der um einen vorgegebenen Bereich verschoben ist, versetzt wird.
Die Vergleichsschaltungen 102 und 103 empfangen 256 Differenzdaten, die von den Absolutwert-Addierschaltungen 100 und 101 geliefert werden, und liefern Differenzdaten DOON und DOOP der Differenzdaten zu Vergleichsschaltungen 105 und 106, wobei die Differenzdaten DOON und DOON erzeugt werden, wenn die Buddaten des Vorhersagerahmens vertikal und horizontal versetzte 0 Pixel sind (d.h., wenn der Vorhersagerahmen nicht bewegt wird).
Außerdem ermitteln die Vergleichsschaltungen 102 und 103 Minimalwerte unter den verbleibenden Differenzdaten als Fehlerdaten ER(ERn und ERp) und geben diese aus, und sie ermitteln die Positionsinformation der minimalen Differenzdaten.
Damit kann die Positionsinformation, um den Vorhersagerahmen zu versetzen, um somit die Differenzdaten zu minimieren, über die Vergleichsschaltungen 102 und 103 ermittelt werden, und dadurch kann der Bewegungsvektor nach und nach im Bereich eines jeden Makroeinheitsblocks ermittelt werden.
Die Fehlerdaten ER(ERn und ERp) können so beurteilt werden, wobei, je größer ihr Wert ist, desto mehr sich das Bild in jedem Makroeinheitsblock ändert.
Damit ist es möglich, gemäß den Fehlerdaten ER zu beurteilen, ob der Bereich bewegt wird oder nicht.
Die Fehlerdaten ER werden im Wert größer bei den Konturen und bei den Grenzbereichen.
Damit kann die Natur des Bildes die Requantisierungsverarbeitung widerspiegeln, wobei die Quantisierungsschrittgröße in der Datenmengensteuerschaltung 20 mit Hinweis auf die Fehlerdaten ER geschaltet wird, und dadurch können Videosignale bei einer effektiven Vermeidung von Verschlechterungen der Bildqualität übertragen werden.
Es sei angemerkt, daß, um so höher die räumliche Frequenz ist, desto größer die Fehlerdaten ER werden.
Somit können die Videosignale hochwirksam bei einer effektiven Vermeidung einer Verschlechterung der Bildqualität übertragen werden, wobei das Transformationsergebnis gemäß den Fehlerdaten ER in der Multiplikationsschaltung 14 gewichtet wird, wobei das Transformationsergebnis von der diskreten Cosinusumsetzungsschaltung 12 ausgegeben wird.
Damit kann die Natur des Bildes durch die Requantisierungsverarbeitung widergespiegelt werden, wobei die Quantisierungsschrittgröße die Requantisierungsschaltung 18 auf der Basis der Fehlerdaten ER geschaltet wird und wobei die Wichtungsverarbeitung der Multiplikationsschaltung 14 gesteuert wird, wodurch Videosignale wirksam ohne eine Verschlechterung der Bildqualität übertragen werden können.
Es ist möglich, die Positionsinformation zu ermitteln, um Vorhersagerahmen zu verschieben, um Differenzdaten in bezug auf minimale Differenzdaten zu minimieren, und daher können die Bewegungsvektoren sequentiell in bezug auf jeden Makroeinheitsblock ermittelt werden.
Die Vergleichsschaltungen 105 und 106 liefern Ereignisse des Vergleichs zwischen den Fehlerdaten ERN, ERP bzw. den Differenzdaten DOON, und DOOP.
Während dieser Operationen setzen die Vergleichsschaltungen 105 und 106 die Fehlerdaten ErN, ERP und die Differenzdaten DOON, DOOP in eine Fehlermenge und die Differenz pro ein Pixel um, wie durch die folgenden Gleichungen angegeben wird:
und in einem Bereich, wo die Fehlermenge und die Differenz klein sind, wird der Vektor 0 vorzugsweise als Bewegungsvektor ausgewählt.
Wenn in einem Bereich, der eine kleine Fehlermenge und Differenz hat, die Differenzdaten.EN und.EP (Fig. 1) in bezug auf die Bewegungsvektoren erzeugt werden, die in den Vergleichsschaltungen 102 und 103 ermittelt werden, wird die Datenmenge der Differenzdaten .EN und .EP nicht sonderlich klein verglichen mit dem Fall, wo Differenzdaten .EN und .EP auf der Basis des 0 Vektors erzeugt werden, und die gesamte Datenmenge steigt wegen der Übertragung des Bewegungsvektors als wichtige Information an.
Damit werden bei dieser Ausführungsform Videosignale als Gesamtheit wirksam übertragen, wobei vorzugsweise der 0 Vektor als Bewegungsvektor in Vergleichsschaltungen 105 und 106 ausgewählt wird.
Die Vergleichsschaltungen 105 und 106 schalten Kontakte der Auswahlschaltungen 107 und 108 um, wobei Schaltsignale geliefert werden, um wahlweise Null-Vektordaten MVo oder die ermittelten Bewegungsvektoren auszugeben, die von den Vergleichsschaltungen 102 und 103 geliefert werden, gemäß dem Vorgehen nach Fig. 9, wodurch Bewegungsvektoren MViN und MViP (Fig. 7(Q) (R)) über die Auswahlschaltungen 107 und 108 erhalten werden können.
Bewegungsvektor-Speicherschaltungen (M.V.M. -Schaltung) 110-113 und 114-117 liefern Bewegungsvektoren MViN und MViP in Abhängigkeit von den Zwischenrahmen-Codierungs-Verarbeitungssteuerdaten WC1, WC2, WC4, WC5, und liefern dadurch Bewegungsvektoren MV1N, MV2N, MV4N, MV5N und MV1P, MV2P, MV4P, MV5P für die Vorwärts-Vorhersage und Rückwärts-Vorhersage in bezug auf die Rahmendaten C1, C2, C4, C5, die im Niveau 2 verarbeitet werden.
Auf der anderen Seite empfangen die Addierschaltungen 120-122 und 123-125 die Bewegungsvektoren MV1N, MV2N, MV4N, MV5N und MV1P, MV2P, MV4P, MV5P, die in den Bewegungsvektor- Speicherschaltungen 110-113 und 114-117 gespeichert wurden, und liefern das Addierergebnis der Bewegungsvektoren MV1N, MV1P, MV2N und MV2P und das Addierergebnis der Bewegungsvektoren MV4N, MV4P, MV5N und MV5P zu Halbierschaltungen 127 bzw. 128.
Bei dieser Ausführungsform werden zuerst Bewegungsvektoren beim Niveau 2 ermittelt, und dann werden in bezug auf das Ermittlungsergebnis Bewegungsvektoren innerhalb eines Maximalbereichs in 16 Spalten und 16 Reihen ermittelt, wobei vorher der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich der Rahmendaten B3 festgesetzt wird. Damit wird der Gesamtaufbau der Bewegungsvektor- Ermittlungsschaltung 6 vereinfacht.
Damit erhalten die Addierschaltungen 120-125 und die Halbierschaltungen 127 und 128 die Hälfte der Ergebnisse der Addierung im Bereich der Bewegungsvektoren MV1N-MV5P, und dadurch werden Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3NY und MN3PY, die durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden, erzeugt:
MV3NY=½{(MV1N - NV1P)+(MV2N - MV2P)} (3)
MV3NP=½{(-MV4N + MV4P)+(-MV5N + MV5P)} ...(4)
Dann werden die Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3NY und MV3PY an die Addierschaltungen 132 und 133 (Fig. 6 (1B)) über die Auswahlschaltungen 130 und 131 ausgegeben.
Die Auswahlschaltungen 130 und 131 schalten ihre Kontakte in Abhängigkeit von den Umschaltsteuerdaten BON und geben dadurch selektiv Daten DON, und DOP aus, die einen Wert von haben im Bereich der Rahmendaten, C1, C2, C4 und C5, die beim Niveau 2 zu verarbeiten sind, und Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3NY und KV3PY im Bereich von Rahmendaten B3, die beim Niveau 1 zu verarbeiten sind.
Auf der anderen Seite addieren die Addierschaltungen 132 und 133 Ausgangsdaten MV3NY, DON, und MV3PY, DOP der Auswahlschaltungen 130 und 131, um Daten DM zu steuern, die von der Vektorerzeugungsschaltung 98 ausgegeben werden.
Daher wird der Bewegungsvektor im Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich im Bereich eines jeden Makroeinheitsblocks in Bezug auf die Rahmendaten C1, C2, C4, CS und im Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich ermittelt, der um den Vorhersage-Bewegungsvektor MV3NY und MV3PY in bezug auf die Rahmendaten B3 versetzt ist.
Somit können die Bewegungsvektoren zwischen Rahmendaten A0 und B3, B3 und A6, welche Rahmen sind, die voneinander entfernt sind, zwangsläufig innerhalb eines kleinen Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs ermittelt werden, wobei die Bewegungsvektoren mit einem einfachen Aufbau ermittelt werden können.
Der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich des Vorwärts- Vorhersage-Bewegungsvektors MV3P wird festgesetzt, indem die Summe der Vorwärts-Vorhersage- und der Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektoren der Rahmendaten C1, C2 gemittelt wird, und der Bewegungsvektor-Ermittlungsbereich des Vorwärts-Vorhersage-Bewegungsvektors MV3N wird festgesetzt, indem die Summe des Vorwärts-Vorhersage- und Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektors der Rahmendaten C4, C5 gemittelt wird. Damit können die Bewegungsvektoren zwangsläufig ermittelt werden.
Die Addierschaltungen 135 und 136 (Fig. 6 (2B)) addieren Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3NY und MV3PY zu Bewegungsvektoren, die von den Auswahlschaltungen 107 und 108 geliefert werden, bei der Verarbeitung beim Niveau 1, so daß die Bewegungsvektoren MV3P und MV3N erhalten werden. Damit können Bewegungsvektoren MV3N und MV3P zwischen Rahmendaten, die weit voneinander entfernt sind, mit einem einfachen Gesamtaufbau ermittelt werden.
Eine Zählerschaltung 138 (Fig. 6 (2B)) besteht aus einer Quinär-Zählerschaltung, die nach und nach Rahmenimpulssignale SFP zählt, nachdem sie durch die Steuerdaten WC5 für die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung gelöscht wurde, wobei die Zählerschaltung 138 Bewegungsvektor-Auswahldaten MVSEL (Fig. 7(S)) ausgibt, die sequentiell vom Wert 0 bis zum Wert 4 umlaufen.
Die Auswahlschaltungen 139 und 140 schalten sequentiell ihre Kontakte in Abhängigkeit von den Bewegungsvektoren-Auswahidaten MVSEL um, und sie geben dadurch selektiv Bewegungsvektoren MV3N und MV3P, die von den Addierschaltungen 135 und 136 geliefert werden, und Bewegungsvektoren MV1N bis MV5P, die in den Bewegungsvektor-Speicherschaltungen 110-117 gespeichert sind, aus. Damit können die Bewegungsvektoren MVN und MVP (Fig. 7(T) und (U)) sequentiell über die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 erhalten werden.

(2-4) Lauflängen-Huffman-Codierschaltung

Wie in Fig. 27 gezeigt ist, liefert die Lauflängen- Huffman-Codierschaltung 34 Vorwärts-Vorhersage-Bewegungsvektoren MV1P, MV4P der Rahmendaten C1, C4 und Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektoren MV2N, MV5N der Rahmendaten C2, C5 (d.h., Bewegungsvektoren, die ermittelt wurden, wobei die Rahmendaten A0, B3, A6 als Referenzrahmen verwendet wurden und die danach als Einzel-Vektor bezeichnet werden) zu einer Auswahlschaltung 150.
Eine Addierschaltung 151 empfängt Rückwärts-Vorhersage- Bewegungsvektoren MV1N, MV4N der Rahmendaten C1, C4 und Vorwärts-Vorhersage-Bewegungsvektoren MV2P, MV5P der Rahmendaten C2, C5 (d.h., Bewegungsvektoren der Rahmendaten, die zwei Rahmen entfernt von den Rahmendaten A0, B3, A6 sind und die anschließend als Doppel-Vektoren bezeichnet werden), und die Addierschaltung 151 addiert einen Wert 1 zu den Bewegungsvektoren zum Ausgangssignal, wenn die Werte dieser Vektoren positiv sind, während sie einen Wert von -1 von den Bewegungsvektoren zum Ausgangssignal subtrahiert, wenn die Werte der Vektoren negativ sind.
Eine Halbierschaltung 152 empfängt ein Ausgangssignal der Addierschaltung 151, und das Ergebnis der Halbierung, von welcher ein Rest entfernt wird, wird an die Auswahlschaltung 150 ausgegeben.
Das heißt, die Addierschaltung 151 und die Halbierschaltung 152 setzen die Bewegungsvektoren MV1N, MV4N, MV2P und MV5P in Bewegungsvektoren für einen Rahmen um und geben diese aus.
Auf der anderen Seite empfängt die Halbierschaltung 153 Bewegungsvektoren MV3P und MV3N der Rahmendaten B3 (d.h., Bewegungsvektoren der Rahmendaten, die drei Rahmen entfernt von Rahmendaten A0, A6 sind und anschließend als Dreifach-Vektoren bezeichnet werden), und die Addierschaltung 153 addiert einen Wert 2 zu den Bewegungsvektoren zum Ausgangssignal, wenn die Werte dieser Vektoren positiv sind, während sie einen Wert von -2 davon zum Ausgangssignal subtrahiert, wenn die Werte negativ sind.
Eine 1/3-Teilungsschaltung 154 empfängt ein Ausgangssignal von der Addierschaltung 153 und gibt das Ergebnis der Teilung durch ein 1/3, von dem ein Rest entfernt wird, an die Auswahlschaltung 150 aus.
Das heißt, die Addierschaltung 153 und die 1/3-Teilungsschaltung 154 setzen die Bewegungsvektoren MV3P und MV3N in Bewegungsvektoren pro Rahmen um und geben diese aus.
Auf diese Weise werden die Bewegungsvektoren, die zur Auswahlschaltung 150 geliefert werden, auf Werte gesetzt, die gleich der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens sind, und dadurch wird jeder Bewegungsvektor mit Leichtigkeit optimiert.
Insbesondere haben, wie in Fig. 28 gezeigt ist, bei sequentiell fortlaufenden Rahmen FM, F&sub1;, F&sub2; und F&sub3; Bewegungsvek toren V&sub1;, V&sub2; und V&sub3;, die auf den Rahmen FM bezogen sind, die Beziehung nach den folgenden Gleichungen, wenn die Rahmen FM, F&sub1;, F&sub2; und F&sub3; streng in Wechselbeziehung gebracht werden:
V&sub2; 2V1 ... (5)
V&sub3; 3V1 ... (6)
Somit wird ein Bewegungsvektor Vx von Rahmen, die x Rahmen voneinander entfernt sind, allgemein durch die folgende Gleichung dargestellt:
Vx xV&sub1; ... (7)
Dies erkennt man daraus, daß die Wahrscheinlichkeit Vx(a) des Bewegungsvektors Vx durch Multiplikation einer Erscheinungswahrscheinlichkeit φV1 (a) des Bewegungsvektors V&sub1; mit x in der horizontalen Achse ausgedrückt wird, wenn die Erscheinigungswahrscheinlichkeit statistisch mit dem Bewegungsvektor, der durch a dargestellt ist, ausgedrückt wird.
Wenn somit der Bewegungsvektor V,( durch x geteilt wird, wobei der Rest beseitigt wird, und dann ausgedrückt wird, wobei der Wert a verwendet wird, versteht man, daß die Erscheinungs wahrscheinlichkeit 1/XφVx(a) des Bewegungsvektors Vx gleich der Erscheinungswahrscheinlichkeit φV&sub1;(a) des Bewegungsvektors Vx ist und der Bewegungsvektor V&sub1; durch Verwendung der gleichen Tabelle optimiert werden kann.
Gemäß diesem Prinzip liefert die Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 34 ein Auswahlsignal der Auswahlschaltung 150 zu einem Nur-Lese-Speicher 156 und gibt Daten DV1, die im Nur-Lese-Speicher 156 gespeichert sind, unter Verwendung des Auswahlsignals als Adresse aus.
Wie in Fig. 30 gezeigt ist, ist der Nur-Lese-Speicher 156 dazu bestimmt, in Abhängigkeit von Eingangsdaten variabellängen-codierte Daten auszugeben, so daß die Länge der Codes sequentiell länger mit den Eingangsdaten wird, die einen Wert von 0 haben, der zentral angeordnet ist, und dadurch werden Bewegungsvektoren, die pro Rahmen umgesetzt werden, auf die optimierte Art codiert.
Das heißt, wenn der Wert von Bewegungsvektoren statistisch ermittelt wird, hat ein Bewegungsvektor, welcher einen Wert 0 hat, die höchste Erscheinungswahrscheinlichkeit, und die Erscheinungswahrscheinlichkeit wird kleiner, wenn die Werte der Bewegungsvektoren größer werden.
Somit wurde bei dieser Ausführungsform das Codieren so ausgeführt, daß die Bewegungsvektoren, die einen Wert von 0 haben, die kürzeste Codetabelle haben, und dadurch wird die Datenmenge, die notwendig ist, um Bewegungsvektoren zu schicken, für eine Weile reduziert, so daß Bewegungs-Videosignale wirksam übertragen werden.
Außerdem liefert der Nur-Lese-Speicher 156 Code-Längendaten DL1, die eine Codelänge der Ausgangsdaten DV1 darstellen, zusammen mit den Daten DV1.
Wenn eine Restausgangsschaltung 160 eine Teilung der Addierschaltung 153 durch einen Wert 3 durchführt, werden die Restdaten zur Nur-Lese-Speicherschaltung 162 geliefert.
Wie in Fig. 31 gezeigt ist, liefert die Nur-Lese-Speicherschaltung 162 Restdaten DV2, die einen Wert 0 mit einer Codelänge 1 haben als Antwort auf Eingangsdaten, die einen Wert 0 haben, während die Nur-Lese-Speicherschaltung 162 Restdaten DV2 liefert, die Werte 10 und 11 mit der Codelänge 2 für Eingangsdaten der Werte 1 und 2 haben.
Die Eingangsdaten der Nur-Lese-Speicherschaltung 162 sind Reste, in die Dreifach-Vektoren pro Rahmen umgesetzt wur den, wobei die Dreifach-Vektoren einer Addier-und Subtrahieroperation in der Addierschaltung 153 unterworfen wurden. Somit hat der Wert 0 die größte Erscheinungswahrscheinlichkeit, und die Erscheinungswahrscheinlichkeit wird kleiner, wenn der Wert wächst.
Damit wird bei dieser Ausführungsform die Datenmenge, die zum Senden der Bewegungsvektoren notwendig ist, insgesamt reduziert, wobei die Restdaten DV2 geliefert werden, die die kürzeste Codelänge haben, wodurch die Bewegt-Bildvideosignale wirksam übertragen werden.
Die Nur-Lese-Speicherschaltung 162 liefert Codelängendaten DLL2, die die Codelänge der Restdaten DV2 darstellen, synchron mit den Restdaten DV2.
Eine Auswahlschaltung 164 schaltet ihre Kontakte syn chron mit der Auswahlschaltung 150, um das niedrigstwertigste Bit der Ausgangsdaten, die von der Addierschaltung 151 geliefert werden, und die Restdaten DV2 auszuwählen und zu liefern.
Das heißt, die Auswahlschaltung 164 stoppt die selektive Ausgabe bezüglich eines Einzel-Vektors.
Die Auswahlschaltung 164 liefert Daten des niedrigstwertigsten Bits, welches als Antwort auf einen Doppel-Vektor geliefert wird. Damit liefert die Auswahlschaltung 164 wahlweise zur einer Parallel-Seriell-Umsetzungsschaltung 166 ein Auswahlausgangssignal, welches einen Wert 1 hat, wenn der Doppel-Vektor einen geraden Wert hat, während sie ein Auswahlausgangssignal eines Wertes 0 an die Parallel-Seriell-Umsetzungsschaltung 166 liefert, wenn der Doppel-Vektor einen ungeraden Wert oder einen Wert 0 hat.
Die Auswahlschaltung 164 liefert Restdaten DV2 als Antwort auf einen Dreifach-Vektor.
Eine Auswahlschaltung 168 empfängt Eingangsdaten DLLO, die einen Wert 0 haben, und DLL1, die einen Wert 1 haben, und Codelängendaten DLL2, und die Auswahlschaltung 168 liefert Codelängendaten DL2, die eine Codelänge der ausgewählten Ausgangsdaten DJ darstellen, die von der Auswahlschaltung 164 geliefert werden.
Eine Addierschaltung 170 liefert das Addierergebnis der Codelängendaten DL1 und DL2 zur Parallel-Seriell-Umsetzungsschaltung 166.
Wie in Fig. 32 (Blatt 30/31) gezeigt ist, addiert die Parallel-Seriell-Umsetzungsschaltung 166 die Ausgangsdaten DJ der Auswahlschaltung 164 und die Addierdaten der Addierschaltung 170 zu den Ausgangsdaten DV1 des Nur-Lese-Speichers 156 und setzt dann die resultierenden Daten in serielle Daten um.
Somit werden als Antwort auf den Einzel-Vektor die Ausgangsdaten DV1, die vom Nur-Lese-Speicher 156 ausgegeben werden, und die Codelängendaten DL1 der Ausgangsdaten DV1 in serielle Daten umgesetzt und dann über die Parallel-Seriell-Umsetzungsschaltung 166 ausgegeben.
Als Antwort auf den Doppel-Vektor, der einen geraden Wert hat, wird ein Restbit b&sub1;, welches einen Wert 0 hat, zu den Ausgangsdaten DV1 addiert, die vom Nur-Lese-Speicher 156 ausgegeben werden; und Zusatzdaten, die einen Wert 1 haben, der zu den resultierenden Daten addiert ist, werden dann in serielle Daten umgesetzt.
Wenn der Doppel-Vektor einen ungeraden Wert oder einen Wert 0 hat, wird das Restbit b eines Werts 1 zu den Ausgangsdaten DVL addiert; Additionsdaten, die einen Wert 1 haben, die zu den Codelängendaten DLL addiert wurden, werden außerdem hinzugefügt; und die resultierenden Daten werden dann in serielle Daten umgesetzt.
Als Antwort auf den Dreifach-Vektor, der einen Wert von 0 oder einen Wert ±(3n +1) (n = 0, 1, 2, ...) hat, wird das Restbit b&sub1; eines Werts 0 zu den Ausgangsdaten DV1 addiert; Zusatzdaten, die einen Wert 1 haben, der zu den Codelängendaten DL1 hinzugefügt ist, werden außerdem hinzugefügt; die resultierenden Daten werden dann in serielle Daten umgesetzt.
Wenn der Dreifach-Vektor einen Wert ±(3n + 2) (n = 0, 1, 2, ...) hat, werden die Restbits b&sub1; und b&sub2;, die Werte von 1 bzw. 0 haben, zu den Ausgangsdaten DV1 addiert; Additionsdaten, die einen Wert 2 haben, die zu den Codelängendaten DL1 addiert wurden, werden außerdem hinzugefügt; die resultierenden Daten werden dann in serielle Daten umgesetzt. Wenn der Dreifach-Vektor einen Wert ±(3n + 3) (n = 0, 1, 2, ...) hat, werden die Restbits b&sub1; und b&sub2;, welche Werte von 1 bzw. 1 haben, zu den Ausgangsdaten DVL addiert; Zusatzdaten, die einen Wert von 2 haben, die zu den Codelängendaten DL1 addiert wurden, werden außerdem hinzugefügt; die resultierenden Daten werden dann in serielle Daten umgesetzt.
Damit ist es auf der Seite des Objektes, welches zu übertragen ist, möglich, zu beurteilen, ob die Daten des Bewegungsvektors, welche derart variabel-längen-codiert wurden, ein Einzel-Vektor, ein Doppel-Vektor oder ein Dreifach-Vektor sind in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR, wobei der Bewegungsvektor auf der Basis des Beurteilungsergebnisses decodiert werden kann.
Somit können Einfach-, Zweifach-, Dreifach-Vektoren mit einer Präferenz gegenüber einem Vektor variabel codiert werden, der die höchste Erscheinungswahrscheinlichkeit hat, indem eine Tabellenart verwendet wird, die im Nur-Lese-Speicher 156 gespeichert ist, wodurch die Bewegungsvektoren mit einem einfachen Aufbau optimiert werden können.
Die Bewegungsvektoren können durch diese Codierverarbeitung mit einer beibehaltenen ermittelten Genauigkeit übertragen werden, und die Videosignale können wirksam gesendet werden, wobei eine Abnahme der Bildqualität wirksam vermieden wird.

(2-5) Adaptive vorhersage-schaltung

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sagt eine adaptive Vorhersageschaltung 10 (Fig. 3B) selektiv Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und CS in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR voraus.
Insbesondere empfangen in der adaptiven Vorhersageschaltung 10 Nur-Lese-Speicherschaltungen 142, 143 und 144 den temporären Index TR, wie in Fig. 11 gezeigt ist, um innenrahmen-codierte Verarbeitungssteuerdaten PINTRA (Fig. 11(A)), zwischenrahmen-codierte Verarbeitungssteuerdaten WB3 bzw. WC5 zu erzeugen.
Die Nur-Lese-Speicherschaltungen 146 und 147 empfangen den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und den Rückwärts- Vorhersage-Referenz-Index NID, um Umschaltsteuerdaten SW3 und SW4 (Fig. 11(B) und (C)) zu erzeugen, bei denen die logischen Pegel fallen, wenn die Werte des Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und des Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID gleich 0 sind.
Eine ODER-Schaltung 148 empfängt innenrahmen-codierte Verarbeitungssteuerdaten PINTRA und zwischenrahmen-codierte Verarbeitungssteuerdaten WC5, um Rahmenspeicher-Steuerdaten WAP zu erzeugen.
Damit ist die adaptive Vorhersage-Schaltung 10 dazu bestimmt, auf der Basis der Steuerdaten zu arbeiten, die in den Nur-Lese-Speicherschaltungen 142-147 und in der ODER-Schaltung 148 erzeugt werden.
Eine Mittelwertspeicherschaltung 150 empfängt Bilddaten DVN (Fig. 11(E)), die von der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 synchron mit dem Rahmen-Impulssignal SFP (Fig. 11(D)) geliefert werden, um den Mittelwert der Bilddaten der Luminanzsignale und der Chrominanzsignale für jeden Makroeinheitsblock zu erhalten, wonach die Mittelwertdaten zur Übertragungsdaten- Zusammensetzungsschaltung 32 (Fig. 3) als Gleichstromdaten DC (direct current data DC) geliefert werden.
Zusätzlich liefert die Mittelwertspeicherschaltung 150 Gleichstromdaten DC der Rahmendaten A0, A6, ... als Vorhersage- Daten DPRI zur Subtrahierschaltung 8 (Fig. 3) über die Auswahlschaltung 152 im Zeittakt der Eingangs-Rahmendaten A0, A6, ... um innenrahmen-verarbeitet zu werden.
Folglich können die Differenzdaten DZ vom Mittelwert der Buddaten DVN im Bereich der Rahmendaten A0, A6, ... über die Subtrahierschaltung 8 erhalten werden, und, nachdem sie nachfolgend über die diskrete Cosinustransformationsschaltung 12, die Multiplikationsschaltung 14, die Requantisierschaltung 18 und die Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 30 datenkomprimiert wurden, werden die Differenzdaten DZ zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert.
Auf der anderen Seite empfängt eine Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154, eine Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 155 und eine Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 Buddaten DF (Fig. 11(F)), die in der Addierschaltung 28 rekonstruiert wurden, und speichern Rahmendaten der Vorhersagerahmen, die als Referenz der Rückwärts- und Vorwärts-Vorhersage dienen.
Das heißt, daß die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 Bilddaten DF in diese lädt, wenn innenrahmen-codierte Verarbeitungssteuerdaten PINTRA ansteigen.
Somit können über die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 Bilddaten DNVF (Fig. 11(G)) geliefert werden, in welcher, nachdem Rahmendaten SA0, die für eine Rahmenperiode rekonstruiert werden, ausgegeben werden, Rahmendaten SA6, die ähnlich rekonstruiert wurden, für die folgenden sechs Rahmenperioden sich anschließen, und dann Rahmendaten SA12, die rekonstruiert wurden, für die folgenden 12 Rahmenperioden andauern.
Auf der anderen Seite liefert die Vorwärts-Vorhersage- Rahmenspeicherschaltung 155 Rahmendaten, die von der Rückwärts- Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 geliefert werden, wenn die Rahmenspeicher-Steuerdaten WAP ansteigen.
Damit können über die Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 155 Bilddaten DPVF (Fig. 11(H)) geliefert werden, bei denen die rekonstruierten Rahmendaten SA0 für die ersten fünf Rahmenperioden unter den sechs Rahmenperioden andauern, während die rekonstruierten Rahmendaten SA6 vom Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 geliefert werden. Die rekonstruierten Rahmendaten SA6 laufen für die folgenden sechs Rahmenperioden weiter, und dann dauern die Rahmendaten SA12, die rekonstruiert wurden, für die folgenden 12 Rahmenperioden an.
Die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 lädt Bilddaten DF, wenn die Zwischenrahmen-Codierungs-Steuerdaten W83 ansteigen.
Auf diese Weise werden Bilddaten DINTF (Fig. 11(I)) über die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 erhalten, wobei die Bilddaten DINTF vierte Rahmendaten SB3, SB9 und SB15 rekonstruiert haben, die jeweils für sechs Rahmenperioden andauern.
Die Auswahlschaltungen 158 und 159 empfangen Buddaten DNVF, DINF und DPVF DINTF und schalten ihre Kontakte gemäß den Schaltsteuerdaten SW4 und SW3, so daß Rahmendaten SA0, SA6, SB3, ..., die für die Vorwärts- und Rückwärts-Vorhersage bestimmt sind, sequentiell an die folgenden variablen Lese-Speicherschaltungen 160 und 161 geliefert werden.
Das heißt, daß die Auswahlschaltungen 158 und 159 rekonstruierte Rahmendaten SA6 und SA0 zu den variablen Lese- Speicherschaltungen 160 und 161 im Zeitpunkt der Lieferung der vierten Rahmendaten B3 der Rahmengruppen zur adaptiven Vorhersageschaltung 10 liefern.
Dann liefern die Auswahlschaltungen 158 und 159 rekonstruierte Rahmendaten SB3 und SA0 zu den variablen Lese-Speicherschaltungen 160 und 161 im Zeitpunkt der Lieferung der zweiten und dritten Rahmendaten C1 und C2 der Rahmengruppen zur adaptiven Vorhersageschaltung 10, während die Auswahlschaltungen 158 und 159 rekonstruierte Rahmendaten SA0 und SB3 im Zeitpunkt der Lieferung der vierten und fünften Rahmendaten C4 und C5 liefern.
Die variablen Lese-Speicherschaltungen 160 und 161 verschieben die gelieferten Rahmendaten um den Betrag der Bewegungsvektoren MVN und MVP, die in der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 ermittelt wurden, und liefern diese dann zu einer Auswahlschaltung 163.
Damit können die Rückwärts-Vorhersage-Rahmendaten FN und die Vorwärts-Vorhersage-Rahmendaten FP (Fig. 1) über die variablen Lese-Speicherschaltungen 160 und 161 erhalten werden, indem man die rekonstruierten Rahmendaten um einen Abstand des Bewegungsvektors MVN und MVP versetzt und diese ausgibt.
Auf der anderen Seite addiert eine Addierschaltung 164 Rahmendaten, die von der variablen Lese-Speicherschaltung 160 und 161 geliefert werden, und liefert diese dann zur Auswahlschaltung 163 über die Halbierschaltung 165.
Damit können interpolierte Vorhersage-Ergebnis-Rahmen daten FNP (Fig. 1), welche linear interpolierte Rückwärts-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FN und Vorwärts-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FP sind, über die Halbierschaltung 165 erhalten werden.
Subtrahierschaltungen 165, 166 und 167 subtrahieren Rahmendaten, die von der variablen Lese-Speicherschaltung 160, der variablen Lese-Speicherschaltung 161 und der Halbierschaltung 165 geliefert werden, von Rahmendaten, die Bilddaten DVN, sind.
Somit können die Rückwärts-Vorhersage-Differenzdaten ΔFN, die Vorwärts-Vorhersage-Differenzdaten ΔFP und die Interpolations-Vorhersage-Differenzdaten ΔFNP (Fig. 1) für jeden Makroeinheitsblock über die Subtrahierschaltungen 165, 166 und 167 erhalten werden.
Absolutwert-Addierschaltungen 168, 169 und 170 ändern die Differenzdaten, die von den Subtrahierschaltungen 165, 166 und 167 geliefert werden, in Absolutwerte, die für jeden Makroeinheitsblock gesammelt werden und dann ausgegeben werden.
Die Rückwärts-Vorhersage-Differenzdaten ΔFN, die Vorwärts-Vorhersage-Differenzdaten ΔFP und die Interpolations- Vorhersage-Differenzdaten ΔFNP (Fig. 1) können bezüglich der Datenmenge über die Absolutwert-Addierschaltungen 168, 169 und 170 ermittelt werden.
Eine Vergleichsschaltung 171 empfängt die Summe des Absolutwertes aller Differenzdaten ΔFN, ΔFP und ΔFNP, um einen Minimalwert daraus zu ermitteln.
Weiter liefert die Vergleichsschaltung 171 ein Steuersignal zur Auswahlschaltung 163, wodurch Rückwärts-Vorhersage- Ergebnis-Rahmendaten FN, Vorwärts-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FP oder Interpolations-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FNP, deren Differenzdaten ΔFN, ΔFP oder ΔFNP eine minimale Datenmenge haben, ausgewählt und zur Auswahlschaltung 152 geliefert werden.
Damit werden bei der Innenrahmen-Codierverarbeitung Mittelwerte der Rahmendaten A0 und A6 als Vorhersagedaten DPRI an die Subtrahierschaltung 8 über die Auswahlschaltung 152 geliefert, während bei der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung Rahmendaten FN, FP oder FNP, deren Differenzdaten ΔFN, ΔFP oder ΔFNP eine minimale Datenmenge haben, für jeden Makroeinheitsblock als Vorhersagedaten DPRI ausgewählt und an die Subtrahierschaltung 8 geliefert werden.
Somit können Differenzdaten DZ zwischen den wahlweise vorhergesagten Rückwärts-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FN, Vorwärts-Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FP, Interpolations- Vorhersage-Ergebnis-Rahmendaten FNP und den Rahmendaten B3, C1, C2, ... , die zu codieren sind, über die Subtrahierschaltung 8 erhalten werden. Die Differenzdaten DZ werden nacheinander datenkomprimiert über die diskrete Cosinustransformationsschaltung 12, die Multiplikationsschaltung 14, die Requantisierschaltung 18 und die Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 30 und dann zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert.
Eine Auswahlschaltung 172 wird durch eine Vergleichsschaltung 171 gesteuert, um ihren Kontakt umzuschalten, wodurch Differenzdaten ΔINTRA, die die kleinste Datenmenge haben, aus den Differenzdaten ΔFN, ΔFP und ΔFNP ausgewählt werden und an die Vergleichsschaltung 174 geliefert werden.
Eine Subtrahierschaltung 176 empfängt Bilddaten DVN und Gleichstromdaten DC und gibt die Differenzdaten zwischen diesen zu einer Absolutwert-Addierschaltung 177 aus.
Ähnlich wie die Absolutwert-Addierschaltung 168 bis 170 sammelt eine Absolutwert-Addierschaltung 177 Absolutwerte von Eingangsdaten für jeden Makroeinheitsblock und liefert dann die akkumulierte Summe ΔINTER zur Vergleichsschaltung 174.
Die Vergleichsschaltung 174 liefert ein Umschaltsignal an jeden Makroeinheitsblock auf der Basis des Vergleichsergebnisses zwischen der akkumulierten Summe ΔINTER und den Differenzdaten ΔINTRA.
Eine ODER-Schaltung 178 empfängt das Umschaltsignal, welches von der Vergleichsschaltung 174 geliefert wird, und die Innenrahmen-Codierungsverarbeitungs-Steuerdaten PINTRA, um die Kontakte der Auswahlschaltung 152 zum Umschalten zu steuern.
Wenn es in den Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und C5, die dazu bestimmt sind, zwischenrahmen-codiert zu werden, einen Makroeinheitsblock gibt, welcher mit einer kleineren Datenmenge insgesamt durch die Innenrahmen-Codierungsverarbeitung gesendet werden kann, gibt die Vergleichsschaltung 174 ein Umschaltsignal an die Auswahlschaltung 152 über die ODER-Schaltung 178 gemäß dem Vergleichsergebnis zwischen der akkumulierten Summe ΔINTER und den Differenzdaten ΔINTRA aus, so daß die Innenrahmen-Codierverarbeitung für den Makroeinheitsblock ausgewählt wird.
Das heißt, daß die akkumulierte Summe ΔINTER für jeden Makroeinheitsblock akkumuliert wird, nachdem die Differenzdaten zwischen den Bilddaten DVN und den Gleichstrorndaten DC auf einen Absolutwert umgeschaltet sind, und daher stellt die akkumulierte Summe ΔINTER eine Datenmenge dar, wenn Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und C5, die dazu bestimmt sind, zwischenrahmen-codiert zu werden, innenrahmen-codiert sind.
Damit ist es möglich, durch Erhalt des Vergleichsergebnisses zwischen der akkumulierten Summe ΔINTER und den Differenzdaten ΔINTRA zu beurteilen, ob die Innenrahmen-Codierverarbeitung eines jeden Makroeinheitsblocks eine kleinere Datenmenge liefert oder nicht, die zu übertragen ist. Sogar Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und C5, die dazu bestimmt sind, zwischenrahmen-codiert zu werden, können mit einer kleineren Datenmenge auf der Basis diese Vergleichsergebnisses insgesamt durch die Innenrahmen-Codierverarbeitung von Makroeinheitsblöcken gesendet werden.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wählt die Auswahlschaltung 152 Gleichstromdaten DC aus und liefert diese, wenn in den Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und C5, die dazu bestimmt sind, zwischenrahmen-codiert zu werden, es einen Makroeinheitsblock gibt, der insgesamt mit einer kleineren Datenmenge durch die Innenrahmen-Codierverarbeitung gesendet werden kann. Somit werden Übertragungs-Rahmenbilddaten des Makroeinheitsblocks, die innenrahmen-codiert wurden, zu einem Übertragungsbestimmungsort übertragen.
Bei dieser Operation wählt die Vergleichsschaltung 174 vorzugsweise die Innenrahmen-Codierverarbeitung innerhalb eines Bereichs aus, wo die Datenmenge der akkumulierten Summe ΔINTER oder der Differenzdaten ΔINTRA klein ist, wodurch die Fehlerübertragung effektiv vermieden werden kann und ein Videosignal mit einer hohen Qualität übertragen werden kann.
Die Übertragung von Videosignalen, die zwischenrahmencodiert wurden, hat eine Schwierigkeit dahingehend, daß eine Fehlerübertragung nicht vermieden werden kann, wenn ein Übertragungsfehler in den Rahmendaten, die für die Zwischenrahmen- Codierverarbeitung bestimmt sind, erzeugt wird.
Somit werden sogar Rahmendaten B3, C1, C2, C4 und CS, die dazu bestimmt sind, zwischenrahmen-codiert zu werden, vorzugsweise zur Übertragung innenrahmen-codiert, nicht nur, wenn eine kleine Datenmenge insgesamt durch die Innenrahmen-Codierverarbeitung wie beschrieben übertragen wird, sondern auch, wenn eine kleine Datenmenge sowohl durch die Innenrahmen-Codierverarbeitung als auch durch die Zwischenrahmen-Codierverar beitung geliefert wird, wodurch ein Anstieg der Datenmenge und der Fehlerübertragung wirksam vermieden werden kann und ein Videosignal mit einer hohen Qualität übertragen werden kann.
Eine Auswahlschaltung 180 empfängt und liefert wahlweise die Ausgangsdaten (die Identifikationsdaten sind, die einen der Werte 1, 2 oder 3 haben, die die Rückwärts-Vorhersage, die Vorwärts-Vorhersage oder die Interpolations-Vorhersage darstellen) der Vergleichsschaltung 171 und des Identifikationsindex PINDEXo (der in diesem Fall Identifikationsdaten mit einem Wert 0 hat), die einen Makroeinheitsblock anzeigen, der gemäß dem Ausgangssignal der ODER-Schaltung 178 innenrahmen-codiert wurde, und es können dadurch Identifikationsdaten PINDEX, die das wahlweise vorhergesagte Vorhersage-Ergebnis darstellen, über die Auswahlschaltung 180 erhalten werden.

(2-6) übertragungsdaten-zusammensetzungsschaltung

Synchron mit dem Rahmen-Impuls-Signal SFP liefert die Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 Ausgangsdaten der Lauflängen-Huffman-Codierschaltungen 30 und 34, den Vorhersage-Index PINDEX, den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, den temporären Index TR, den Rahmengruppen-Index GOF, die Steuerinformation der Wichtungssteuerschaltung 16 und der Datenmenge-Steuerschaltung zur Umordnungsschaltung 33 in einem vorgegebenen Format, wodurch die Übertragungs-Rahmendaten DATA konstruiert werden.
Das heißt, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt ist, addiert die Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 einen Makroeinheitskopf HM zu den Bilddaten, die in einer Einheit eines Makroeinheitsblocks von der Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 30 (Fig. 13(C)) geliefert werden.
In bezug auf die Rahmendaten, die innenrahmen-codiert wurden, wird ein Vorhersage-Index PI(der in bezug auf die Identifikationsdaten PINDEX erzeugt wird), der die Innenrahmen- Codierverarbeitung, die Rückwärts-Vorhersage-Verarbeitung, die Vorwärts-Vorhersage-Verarbeitung oder die Interpol ations-Vorhersage-Verarbeitung darstellt, zum Makroeinheitskopf HM addiert, der einem Kopf TYPE folgt, um einen jeden Makroeinheitsblock (Fig. 14(A)) zu identifizieren.
Zusätzlich werden gemäß der Steuerinformation der Datenmengen-Steuerschaltung 20 Daten QUANT, die die Quantisierungsschrittgröße eines jeden Makroeinheitsblocks darstellen, addiert, und es werden dann Bewegungsvektordaten MVD-P und MVD- N, die den vorwärts-Vorhersage-Bewegungsvektor und den Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektor darstellen, hinzugefügt.
Bezüglich der Luminanzsignale Y&sub1;, Y&sub2;, Y&sub3;, Y&sub4; und der chrominanzsignale CR, CB, die einem Makroeinheitsblock zugeteilt sind, werden zusätzliche Daten CBP, die zeigen, ob diese Signale Daten haben, die zu übertragen sind oder nicht, hinzugefügt.
Auf der anderen Seite folgen in den Makroeinheitsblökken der Rahmendaten, die zwischenrahmen-codiert werden (Fig. 14(B)) dem Kopf TYPE zur Identifizierung eines jeden Makroeinheitsblocks das Luminanzsignal, welches in der adaptiven Vorhersage-Schaltung 10 ermittelt wird, die DC-Pegeldaten DCM-Y, DCM-O und DCM-V (DC) des Chrominanzsignals, und dann werden die Daten QUANT, welche eine quantisierte Schrittgröße darstellen, hinzugefügt.
Damit kann jeder Makroeinheitsblock auf der Basis des Makroeinheitskopfes HM decodiert werden, wenn ein Makroeinheitskopf HM für jeden Makroeinheitsblock hinzugefügt wird.
Andererseits kann eine Gruppe von Blockeinheiten (Fig. 13(B)) aufgebaut sein, indem Makroeinheitsblöcke in drei Spalten und 11 Reihen angeordnet werden, und, wie in Fig. 13 gezeigt ist, wird ein Gruppen-Block-Einheits-Kopf HDOB am Kopf jeder Blockeinheitsgruppe hinzugefügt.
Der Gruppen-Block-Einheits-Kopf HGOB besitzt einen Identifikationskopf GBSC, der den Start jeder Gruppe der Blockeinheiten darstellt, dem der Identifikationskopf GN folgt, um die Blockeinheitsgruppe zu identifizieren (Fig. 15).
Dann wird ein Rahmen der Übertragungsrahmendaten konstruiert, wobei Blockeinheitsgruppen in fünf Spalten und zwei Reihen (Fig. 13(A)) zusammengezogen werden, und es wird ein Bildkopf pH dem Kopf aller Übertragungsrahmendaten hinzugefügt.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, wird im Bildkopf pH ein Startindex PSC, der den Kopf einer jeden Gruppe eines Rahmens darstellt, in bezug auf einen Rahmen-Gruppen-Index GOF hinzugefügt, der von der Bewegungsvektorermittlungsschaltung 6 geliefert wird, und nachfolgend wird ein laufender Index CID, der die Folge der Rahmendaten in jeder Gruppe der Rahmen darstellt, in bezug auf den temporären Index TR addiert.
Außerdem wird ein Modus-Index PM zur Identifizierung der Innenrahmen-Codierverarbeitung, der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung im Niveau 1 oder der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung im Niveau 2 addiert, und dann wird der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und der Rückwärts-Vorhersage-Referenz- Index NID addiert.
Somit wird bei jeder Übertragung von Rahmendaten ein Modus-Index PM, der die Innenrahmen-Codierverarbeitung, die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung beim Niveau 1 oder die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung beim Niveau 2 identifiziert, wie auch der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, der Rahmendaten für die Vorwärts-Vorhersage und die Rückwärts-Vorhersage darstellt, und der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID addiert. Somit werden die Übertragungs-Rahmendaten in einfacher Weise in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den Modus-Index PM decodiert.
Auf diese Weise decodiert die Empfangseinheit nicht nur die Übertragungs-Rahmendaten mit Leichtigkeit, sondern decodiert mit Leichtigkeit diese sogar, wenn sie in einem Format übertragen werden, welches sich von der Länge der Rahmengruppe, der verarbeiteten Rahmen am Niveau 1 und 2, usw. vom Format dieser Ausführungsform unterscheidet. Damit wird das Bewegtbild-Übertragungssystem insgesamt bezüglich der Betreibbarkeit verbessert, und es können Videosignale mit einer hohen Qualität mit Leichtigkeit übertragen werden.

(2-7) Aufbau der Übertragungseinheit

In Fig. 17 bezeichnet das Bezugszeichen 200 allgemein eine Empfangseinheit, und es werden rekonstruierte Daten DPB, die durch Wiedergabe einer Compact-Disk erhalten werden, durch eine Empfangsschaltung 201 empfangen.
Die Empfangsschaltung 201 ermittelt den Kopf einer jeder Gruppe von Rahmen in bezug auf den Start-Index PSC und liefert dann das Ermittlungsergebnis zusammen mit den Bilddaten DVPB.
Wie in Fig. 17 gezeigt ist, wird eine Umordnungsschaltung 203 durch diese Operation mit Bilddaten DVPB (Fig. 18(A)) beliefert, die laufende Rahmendaten PA0, PB3, PC1, PC2, ... haben, die nacheinander innenrahmen-codiert oder zwischenrahmencodiert sind.
Die Umordnungsschaltung 203 liefert Übertragungs-Rahmendaten PB3, PC1, PC2, ..., die zwischenrahmen-codiert wur den, mit einer Verzögerung von 7 Rahmenperioden. Somit ordnet die Umordnungsschaltung 203 Rahmendaten PA0, PB3, PC1, PC2, in der Reihenfolge der Innenrahmen-Codierverarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung um, die in der Übertragungseinheit 1 durchgeführt wurde (d.h., in der gleichen Reihenfolge wie bei der Decodier-Reihenfolge) und liefert diese aus (Fig. 18(B)).
Eine Pufferschaltung 204 speichert die Bilddaten DVPBN die von der Umordnungsschaltung 203 geliefert werden, und gibt diese dann an eine nachfolgende Trennschaltung 206 mit einer vorgegebenen Übertragungsrate aus.
Die Trennschaltung 206 rekonstruiert den Rahmengruppen- Index GOF, den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, den temporären Index TR, den Vorhersage-Index PINDEX, die Daten DC (DCM-Y, DCM-U, DCM-V), QUANT, die Bwegungsvektordaten MVD-P und MVD-N in bezug auf den Bildkopf Pl, die Gruppe des Blockeinheits-Kopfs HGOB und des Makroeinheitskopfes HM, und dann gibt die Trennschaltung 206 diese an vorgegebene Schaltungen aus.
Die Trennschaltung 206 liefert den Bildkopf PI, den Gruppen-Block-Einheits-Kopf HGOB und den Makroeinheitskopf HM zu einer Steuerschaltung 207 in diesem Zeitpunkt, so daß die Steuerschaltung 207 rekonstruierte Daten erzielt, die laufende Rahmendaten für jede Rahmengruppe hat, indem ein Compact-Disk- Ansteuer-Wiedergabesystem gesteuert wird.
Das heißt, daß im Normal-Wiedergabe-Modus Daten, die nacheinander auf der Compact-Disk aufgezeichnet sind, wie in Verbindung mit Fig. 18 beschrieben reproduziert werden, um die Bilddaten DVPBNH (Fig. 19(B)) zu erhalten.
Beim Umkehr-Wiedergabe-Modus wird ein optischer Abtastkopfin einer Richtung umgekehrt zur Richtung beim Normal- Wiedergabe-Modus verschoben, während die Compact-Disk in der gleichen Richtung wie in der Normal-Wiedergabe-Richtung gedreht wird. Somit werden Bilddaten DVPBN, die Rahmengruppen in einer Ordnung umgekehrt zur Ordnung der Normal-Wiedergabe bilden, erhalten (Fig. 19(A)).
Beim Aufzeichnen wird die erste Gruppe der Rahmen (PA0- PC5)zur Empfangseinheit 200 geliefert, und dann wird die zweite Rahmengruppe (PAG-PC11) und die dritte Rahmengruppe (PA12-PC17) laufend geliefert, während bei der Umkehr-Wiedergabe die dritte Rahmengruppe (PA12-PC17) geliefert wird, der die zweite Rahmengruppe (PA6-PC11) und die erste Rahmengruppe (PA0-PC5) folgt.
Da die Umordnungsschaltung 203 Rahmendaten, die zwi schenrahmen-codiert wurden, um 7 Rahmenperioden verzögert, werden die Rahmendaten PA6 um 6 Rahmenperioden gegenüber den Rahmendaten PA12 verzögert, und dann folgen nachfolgende Rahmendaten (PB15-PC17) den Rahmendaten PA12, und nachfolgende Rahmendaten (PB9-PC11) folgen den Rahmendaten PA0 und den Rahmendaten PAG (Fig. 19(B)).
Auch im Umkehr-wiedergabe-Modus wie im Normal-Wiedergabe-Modus sind Rahmendaten über die Umordnungsschaltung 203 so angeordnet, daß auflaufende Rahmendaten, die innenrahmen-codiert sind, laufend Rahmendaten folgen, die am Niveau 1 und 2 verarbeitet wurden, und dann Rahmendaten, die innenrahmen-codiert wurden.
Damit werden bei dieser Ausführungsform der Rahmengruppen-Index GOF, der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, der temporäre Index TR usw. allen Rahmendaten hinzugefügt und diese übertragen, und daher können die Übertragungs-Rahmendaten in einfacher Weise auch bei der Umkehr-Reproduktion wie bei der Normal-Reproduktion decodiert werden, wobei sie nacheinander in der nachfolgenden inversen Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 210, in der inversen Reguantisierungsschaltung 211, in der inversen Multiplikationsschaltung 212, in der inversen diskreten Cosinustransformationsschaltung 213 und in der Vorhersage-Schaltung 214 in bezug auf diese Indizes decodiert werden.
Die Trennschaltung 206 beseitigt den Bildkopf PI, den Gruppenblock-Einheits-Kopf HGOB und den Makroeinheitskopf HM von den Buddaten DVPBN und gibt diese dann zur inversen Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 210 aus.
Die inverse Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 210 führt eine Verarbeitung invers zur Verarbeitung der Lauflängen Huffman-Codierschaltung 30 (Fig. 3) durch, so daß die Eingangsdaten der Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 30 in der Empfangseinheit 200 reproduziert werden.
Eine inverse Requantisierungsschaltung 211 empfängt die Ausgangsdaten der inversen Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 210 und die Daten QUANT, die die Quantisierungsschrittgröße darstellen, die zu jedem Makroeinheitskopf HM hinzugefügt sind, und führt die inverse Requantisierungsverarbeitung wie in der inversen Requantisierungsschaltung 22 (Fig. 3) durch, um dadurch die Eingangsdaten der Requantisierungsschaltung 18 in der Empfangseinheit 200 zu reproduzieren, wobei die inverse Requantisierungsverarbeitung invers zur Verarbeitung der Requantisierungsschaltung 18 durchgeführt wird.
Auf der anderen Seite empfängt die inverse Multiplikationsschaltung 212 Ausgangsdaten der inversen Requantisierungsschaltung 211 und führt einen inversen Multiplikationsbetrieb invers zum Betrieb der Multiplikationsschaltung 14 (Fig. 3) in bezug auf die Daten durch, die zu jedem Makroeinheitskopf HM hinzugefügt sind, um dadurch die Eingangsdaten der Multiplikationsschaltung 14 in der Empfangseinheit 200 zu rekonstruieren.
Die inverse diskrete Cosinustransformationsschaltung 213 führt die inverse Transformation für die Ausgangsdaten der inversen Multiplikationsschaltung 212 durch, wobei die inverse Transformation invers zur Transformation der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 (Fig. 3) ist. Damit werden die Eingangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 rekonstruiert
Die Addierschaltung 218 addiert die Vorhersagedaten die von der adaptiven Vorhersageschaltung 214 geliefert werden, zu den Ausgangsdaten der inversen diskreten Cosinustransformationsschaltung 213 und gibt diese an die adaptive Vorhersageschaltung 214 aus.
Die inverse Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 220 decodiert den Vorwärts-Vorhersage-Bewegungsvektor MVP und den Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektor MVN, die in der Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 34 der Übertragungseinheit 1 variabel längen-codiert wurden, und liefert diese zur adaptiven Vorhersageschaltung 214.
Die adaptive Vorhersageschaltung 214 rekonstruiert die Vorhersagedaten DPRI die von der adaptiven Vorhersageschaltung der Übertragungseinheit 1 geliefert werden, in bezug auf die Ausgangsdaten DTIN der Additionsschaltung 218 und der Bewegungsvektoren MVP und MVN, usw.
Auf diese Weise können die ursprünglichen übertragenen Rahmendaten rekonstruiert werden, und es können daher Videodaten DV über die adaptive Vorhersageschaltung 214 rekonstruiert werden.
Das heißt, daß die adaptive Vorhersageschaltung 214 Gleichstrompegeldaten DC zur Addierschaltung 218 als Vorhersagedaten DPRI in bezug auf die Rahmendaten A0, A6, die innenrahmen-codiert wurden, liefert.
Damit werden die Rahmendaten A0, A6, die innenrahmen codiert wurden, über die Addierschaltung 218 rekonstruiert.
Ähnlich wie die adaptive Vorhersageschaltung 10 der Übertragungseinheit besitzt die adaptive Vorhersageschaltung 214 eine Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung, eine Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung und eine Zwischenrahmen-Speicherschaltung und speichert die Rahmendaten A0, A6, die rekonstruiert wurden, in der Vorwärts-Rahmenspeicherschaltung und in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung (Fig. 18(C) und (D)), um Vorhersagedaten der Rahmendaten B3 zu erzeugen.
Damit können die Rahmendaten B3, die beim Niveau 1 zwischenrahmen-codiert wurden, über die Addierschaltung 218 rekonstruiert werden.
Außerdem speichert die adaptive Vorhersageschaltung 214 die Rahmendaten B3, die rekonstruiert wurden, in der Zwischenrahmenspeicherschaltung (Fig. 18(E)), um Rahmendaten DPRI der Rahmendaten C1, C2, C4 und C5 zu erzeugen, und dadurch können die Rahmendaten C1, C2, C4 und C5, die beim Niveau 2 zwischenrahmen-codiert wurden, über die Addierschaltung 218 rekonstruiert werden.
Außerdem ordnet die adaptive Vorhersageschaltung 214 die rekonstruierten Rahmendaten A0, A6, B3, ... in die ursprüngliche Ordnung (Fig. 18(F)) um und gibt diese aus.
Die Empfangsschaltung 200 besitzt eine Interpolationsschaltung (nicht gezeigt) und rekonstruiert das ursprüngliche Eingangsvideosignal VDIN durch ein Interpolations-Betriebs-Verfahren in bezug auf die rekonstruierten Rahmendaten.
Damit werden die Videosignale, die hochwirksam codiert und auf einer Compact-Disk aufgezeichnet wurden, rekonstruiert.

(2-8) Adaptive vorhersageschaltung

Wie in Fig. 20 gezeigt ist, bildet die adaptive Vorhersageschaltung 240 Vorhersagedaten DPRI in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage- Referenz-Index NID, den temporären Index TR und den Gleichstrompegeldaten DC, die in der Trennschaltung 206 getrennt wurden.
Insbesondere liefert die adaptive Vorhersageschaltung 214 die Gleichstrompegeldaten DC zu einer Auswahlschaltung 230, die ihren Kontakt umschaltet in bezug auf die decodierten Iden tifikationsdaten PINDEX (Identifikationsdaten eines Makroeinheitsblocks, die der Rückwärts-Vorhersage-Verarbeitung, der Vorwärts-Vorhersage-Verarbeitung, der Interpolations-Vorhersage-Verarbeitung und der Zwischenrahmen-Codierverarbeitung unterzogen wurden). Die adaptive Vorhersage-Schaltung 214 gibt die Gleichstrompegeldaten DC zur Addierschaltung 218 im Zeitpunkt der Rahmendateneingabe des innenrahmen-codierten Makroeinheitsblocks an die Addierschaltung 218 aus.
Das heißt, daß die Gleichstrompegeldaten DC nacheinander als Vorhersagedaten D in Einheiten eines Makroeinheits blocks für alle innenrahmen-codierten Rahmendaten PA0, PA6, ... ausgegeben werden.
Außerdem werden in bezug auf den Makroeinheitsblock, der vorzugsweise innenrahmen-codiert wurde, anstelle einer Zwischenrahmen-Codierungs-Verarbeitung zugeteilt zu werden, die Gleichstrompegeldaten DC zur Addierschaltung 218 geliefert.
Somit können in bezug auf die innenrahmen-codierten Rahmendaten PA0, PA6, ... und die Makroeinheitsblöcke, auf die die Innenrahmen-Codierverarbeitung vorzugsweise ausgewählt wurde, obwohl die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung zugeteilt wurde, die Ursprungsdaten rekonstruiert werden, wobei die Ausgangsdaten der inversen diskreten Cosinustransformationsschaltung 213 und die Vorhersagedaten DPRI über die Additionsschaltung 218 addiert werden.
Die adaptive Vorhersage-Schaltung 214 liefert die in der Addierschaltung 218 rekonstruierten Ausgangsdaten DTIN zur einer Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und einer Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 und rekonstruiert die Vorhersagedaten DPRI der nachfolgenden Rahmendaten.
Die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und die Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 werden in den Schreib-Modus in bezug auf die Innenrahmen-Codierungsverarbeitungs-Steuerdaten PINTRA bzw. die Rahmenspeicher-Steu erdaten WAP umgeschaltet, wodurch die Anf angsrahmendaten A0 der Rahmengruppe in den rekonstruierten Rahmendaten in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert werden und die Rahmendaten A6 der nachfolgenden Rahmengruppe in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 (Fig. 18(C) und (D)) gespeichert werden.
Die Auswahlschaltungen 236 und 238 schalten ihre Kontakte in Abhängigkeit von Schaltsignalen SEL3 und SEL4 um, die in bezug auf die Innenrahmen-Codierungsverarbeitungs-Steuerda ten PINTRA erzeugt werden, und geben dadurch Rahmendaten, die in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert sind, als Rückwärts-Vorhersage- und Vorwärts-Vorhersage- Rahmendaten an die nachfolgenden variablen Lese-Speicherschaltungen 240 und 242 aus.
Die variablen Lese-Speicherschaltungen 240 und 242 empfangen Bewegungsvektoren MVN und MVP für jeden Makroeinheitsblock über die Auswahlschaltungen 244 und 246 und verschieben die Rückwärts-Vorhersage-Rahmendaten und die Vorwärts-Vorhersage-Rahmendaten um den Betrag der Bewegungsvektoren MVN bzw.
Somit können die Rahmendaten der Ergebnisse der Rückwärts-Vorhersage und der Vorwärts-Vorhersage im Bereich der Rahmendaten B3 und B9, die beim Niveau 1 zwischenrahmen-codiert wurden, über die variablen Lese-Speicherschaltungen 240 bzw. 242 erhalten werden, und die erhaltenen Rahmendaten werden zur Auswahlschaltung 230 geliefert.
Eine Addierschaltung 248 addiert die Rahmendaten, die von der variablen Lese-Speicherschaltung 240 und 242 ausgegeben werden, und liefert die codierten Rahmendaten zur Auswahlschaltung 230 über eine Halbierschaltung 250.
Somit werden in der Auswahlschaltung 230 die Gleichstrompegeldaten DC in bezug auf die innenrahmen-codierten Nakroeinheitsblöcke der Rahmendaten B3 und B9 zum ersten Eingangsanschluß 0 geliefert, während die Rahmendaten der Ergebnisse der Rückwärts-Vorhersage, der Interpolations-Vorhersage und der Vorwärts-Vorhersage zum zweiten Eingangsanschluß 1, zum dritten Eingangsanschluß 2 bzw. zum vierten Eingangsanschluß 3 geliefert werden.
Somit können in bezug auf die Rahmendaten B3 und B9, die einer Verarbeitung beim Niveau 1 zugeteilt sind, die Vorhersagedaten DPRI rekonstruiert werden, wobei selektiv die Eingangsdaten des ersten bis vierten Eingangsanschluß 0 bis 3 auf der Basis der Identifikationsdaten PINDEX in der Auswahlschaltung 230 geliefert werden.
Somit werden die Rahmendaten PB3, PB9, welche nach den Rahmendaten PA0 und PA6 geliefert werden, decodiert, wobei die Vorhersagedaten DPRI die zur Additionsschaltung 218 geliefert wurden, zu den Ausgangsdaten der inversen diskreten Cosinus transformationsschaltung 213 addiert werden, so daß die Ursprungsdaten rekonstruiert werden können.
Ein Zwischenrahmen-Speicher 252 empfängt die Ausgangsdaten DTIN der Addierschaltung 218 auf der Basis der Zwischenrahmen-Codierungsverarbeitungs-Steuerdaten WB3, und unter den Rahmendaten, die im Zwischenrahmen-Speicher 252 rekonstruiert wurden, werden die Rahmendaten B3 und B9, die beim Niveau 1 verarbeitet wurden, dadurch gespeichert.
Somit können ähnlich wie beim Aufzeichnen die Rahmendaten B3, welche Vorhersage-Rahmen der Rahmendaten C1, C2, C4 und C5 sind, über die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 252 während einer Zeitdauer erhalten werden, wo die Rahmendaten C1, C2, C4 und C5, die beim Niveau 2 zu verarbeiten sind, andauern (Fig. 18(E)).
Damit werden die Rahmendaten B3 und A0 zu den variablen Lese-Speicherschaltungen 240 und 242 über die Auswahlschaltungen 236 und 238 geliefert, wodurch die Rahmendaten der Ergebnisse der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und Interpolations-Vorhersage über die variablen Lese-Speicher 240, 242 bzw. die Halbierschaltung 250 erhalten werden können.
Somit können die Vorhersagedaten DPRI im Bereich der Rahmendaten C1 und C2 über die Auswahlschaltung 230 rekonstruiert werden, und dadurch können die Rahmendaten C1 und C2 in der Addierschaltung 218 rekonstruiert werden.
Andererseits werden die Rahmendaten A6 und B3 an die variablen Lese-Speicherschaltungen 240 und 242 über die Auswahlschaltungen 236 und 238 während einer Zeitdauer von zwei Rahmenperioden geliefert, die an die Rahmendaten C1 und C2 anschließen, und die Rahmendaten der Ergebnisse der Rückwärts- Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage können über die variablen Lese-Speicherschaltungen 240, 242 und die Halbierschaltung 250 erhalten werden.
Folglich können die Vorhersagedaten DPRI im Bereich der Rahmendaten C4 und C5 über die Auswahlschaltung 230 rekonstruiert werden, wodurch die Rahmendaten C4 und C5 in der Addierschaltung 218 rekonstruiert werden können.
Damit werden die Rahmendaten, die anschließend rekonstruiert werden, als addierte Daten DTIN von der Addierschaltung 218 ausgegeben.
Die Ausgangsdaten der Verzögerungsschaltung 262 werden unmittelbar zur Auswahlschaltung 264 und ebenfalls zur Auswahlschaltung 264 über die Verzögerungsschaltung 266 geliefert.
Außerdem schalten die Auswahlschaltungen 260 und 264 ihre Kontakte gemäß dem Umschaltsignal SEL2 und geben ihre ausgewählten Ausgangssignale an eine Auswahlschaltung 268 aus.
Die Auswahlschaltung 268 empfängt Rahmendaten, die von der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 und der Zwischenrahmen-Speicherschaltung 252 geliefert werden, die sich von den ausgewählten Ausgangssignale der Auswahlschaltungen 260 und 264 unterscheiden, und schaltet ihre Kontakte gemäß dem Umschaltsignal SEL1 um.
Die Umschaltsignale SEL1 und SEL2 werden gemäß dem laufenden Index CID erzeugt, der zu allen Rahmendaten hinzugefügt ist und übertragen wird, wodurch decodierte Rahmendaten in die ursprüngliche Reihenfolge umgeordnet werden, um die Videodaten DV (Fig. 18(F)) zu rekonstruieren.
Damit werden Rahmendaten nacheinander innenrahmen-codiert und zwischenrahmen-codiert in einem Zustand, wo sie in vorgegebene Rahmengruppen unterteilt sind, und dann werden sie übertragen, so daß die Videosignale wirksam übertragen werden können, wobei eine Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden wird.
Bei dieser Ausführungsform werden die Bewegungsvektoren MVN und MVP über die Auswahlschaltungen 244 und 246 geliefert, und somit werden bei der Umkehr-Reproduktion die Bewegungsvektoren MVN und MVP umgeschaltet und zu den variablen Lese-Spei cherschaltungen 240 und 242 geliefert.
In der Umordnungsschaltung 203 werden die Rahmendaten, die zwischenrahmen-codiert wurden, um 7 Rahmenperioden verzögert, so daß bei der Umkehr-Reproduktion die Rahmendaten PA6 um 6 Rahmenperioden gegenüber den Rahmendaten PA12 verzögert sind, denen Rahmendaten PB15-PC17, PA0 und PB9-PC11 folgen.
Somit werden im Zeitpunkt der Lieferung der Rahmendaten PB15, PB9 und PB3, die die Ergebnisse der Verarbeitung beim Niveau 1 sind, zur Addierschaltung 208, die Rahmendaten A6 und A0 in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 gespeichert, und die Rahmendaten A12, A6 und A0 werden in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert (Fig. 19(C) und (D)).
Das heißt, die Rahmendaten werden in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 in einer Weise gespeichert, wo die Positionen der Rahmendaten bei einer Normal-Reproduktion gewechselt werden.
Somit können bei der Umkehr-Reproduktion im Gegensatz zur Normal-Reproduktion die Rahmendaten der Ergebnisse der Vorwärts-Vorhersage und der Rückwärts-Vorhersage von den variablen Lese-Speicherschaltungen 240 und 242 geliefert werden, wobei die Bewegungsvektoren MVN und MVP umgeschaltet und an die variable Lese-Speicherschaltung 240 bzw. 242 ausgegeben werden.
Damit wird in Abhängigkeit vom Umschalten der Bewegungsvektoren MVN und MVP der Umschalt-Betrieb der Auswahlschaltung 230 bei der Vorwärts-Vorhersage- und bei der Rückwärts-Vorhersage geändert, wodurch die Umkehr-Reproduktion mit einem einfachen Aufbau ausgeführt werden kann.
Da insbesondere beim Übertragen von Rahmendaten Daten, die die Ordnung der Vorhersagerahmen der Vorwärts-Vorhersage anzeigen der Rückwärts-Vorhersage und die Ordnung in der Rahmengruppe anzeigen, addiert und gesendet werden, können ebenfalls bei der Umkehr-Reproduktion die Übertragungsrahmendaten in einfacher Weise wie bei der Normal-Reproduktion decodiert werden.
Im Zeitpunkt der Eingabe der Rahmendaten C1, C2, C4 und C5, die beim Niveau 2 zu verarbeiten sind, werden Vorhersagerahmen in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 in einem geänderten Zustand gespeichert, wobei die Rahmendaten im Zwischenrahmenspeicher 252 gespeichert sind (Fig. 19(E)). Auch in diesem Fall kann die Umkehr-Reproduktion mit einem einfachen Aufbau durchgeführt werden, wobei die Schaltoperationen der Bewegungsvektoren MVN und MVP und der Auswahlschaltung 230 in der Vorwärts-Vorhersage und der Rückwärts-Vorhersage geändert werden.
Damit können die ursprünglichen Videosignale durch die Normal-Reproduktion und die Umkehr-Reproduktion reproduziert werden.

(3) Arbeitsweise der Ausführungsform

Bei dem obigen Aufbau werden die Eingangsvideosignale VDIN in Digitalsignale in der Bilddaten-Eingangseinheit 2 umgesetzt, deren Datenmenge auf 1/4 reduziert, und dann werden die Videosignale in Videosignale VD (Fig. 1(A)) umgesetzt, die nacheinander laufende Rahmendaten A0, C1, C2, B3, ... haben.
Nachdem die Rahmendaten A0, C1, C2, B3, ... in Rahmengruppen, die aus Einheiten von 6 Rahmen bestehen, in der Umord nungsschaltung 4 unterteilt werden, werden die Videosignale VD in der Reihenfolge umgeordnet, um codiert zu werden, A0, A6, B3, C1, C2, C4, C5, ... (d.h., in Rahmendaten A0, A6, die innenrahmen-codiert werden, in Rahmendaten B3, die am Niveau 1 zwischenrahmen-codiert werden und in Rahmendaten C1, C2, C4, C5, die im Niveau 2 zwischenrahmen-codiert werden).
Außerdem wird der Rahmengruppen-Index GOF, der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und der temporäre Index TR, die die Reihenfolge in den Rahmengruppen darstellen, in der Umordnungsschaltung 4 erzeugt und synchron mit den Rahmendaten A0, A6, B3, C1, C2, C4, ... geliefert.
Nachdem sie umgeordnet sind, um codiert zu werden, werden die Rahmendaten A0, A6, B3, C1, C2, C4, CS, C7 ... mit den vorgegebenen Identifikationsdaten GOF, PID, NID und TR, die zu diesen hinzugefügt sind, ausgegeben. Damit kann die nachfolgende Innenrahmen-Codierverarbeitung und Zwischenrahmen-Codierverarbeitung vereinfacht werden.
Die umgeordneten Buddaten DVN werden zur adaptiven Vorhersage-Schaltung 10 mit einem vorgegebenen Zeittakt geliefert, nachdem sie in Makroeinheitsblöcke in der Sperrschaltung 84 der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 unterteilt wurden.
Unter den umgeordneten Bilddaten DVN werden die Rahmendaten A0, A6 und Al2, die jeweils aus Anf angs-Rahmendaten, die innenrahmen-codiert werden sollen, bestehen, direkt zur Subtrahierschaltung 8 geliefert.
Die Rahmendaten A0, A6 und B3 werden jeweils in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 89, der Rückwärts- Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 88 und der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 90 gespeichert, um als Referenz zu dienen, um die Bewegungsvektoren der Rückwärts-Vorhersage und der Vorwärts-Vorhersage zu ermitteln.
Das heißt, daß die Rahmendaten A0 und A3, welche in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 89 und der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 90 gespeichert sind, zur variablen Lese-Speicherschaltung 94 und 95 geliefert werden, und in bezug auf die Buddaten der Rahmendaten C1 und C2 werden Bilddaten innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs zu den Subtrahierschaltungen KNo bis KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; parallel im Zeittakt der Eingabe der Rahmendaten C1 und C2 zu den Subtrahierschaltungen KNo bis KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; geliefert.
Die absoluten Ergebnisse der Subtrahierung der Subtrahierschaltungen KNo bis KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; werden für jeden Makroeinheitsblock in den Absolutwert-Addierschaltungen 100 und 101 akkumuliert, wodurch Differenzdaten erhalten werden, wenn Vorhersage-Rahmen nacheinander innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs um jeden der Makroeinheitsblöcke der Rahmendaten C1 und C2 verschoben werden.
In ähnlicher Weise werden die Rahmendaten B3 und A6, welche in der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 90 und der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 88 gespeichert sind, zu den variablen Lese-Speicherschaltungen 94 und 95 geliefert, und in bezug auf die Buddaten der Rahmendaten C4 und C5 werden Buddaten innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs zu den Subtrahierschaltungen KNo und KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; parallel im Zeittakt der Eingabe der Rahmendaten C4 und C5 zu den Subtrahierschaltungen KNo bis KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo und KP&sub2;&sub5;&sub5; geliefert.
Damit können die Differenzdaten über die Absolutwert- Addierschaltungen 100 und 101 erhalten werden, wenn die Vorhersage-Rahmen nacheinander innerhalb eines Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs im Bereich der Makroeinheitsblöcke der Rahmendaten C4 und C5 verschoben werden.
Die Minimalwerte der Differenzdaten der Rahmendaten C1, C2, C4 und C5 werden in den Vergleichsschaltungen 102 und 103 ermittelt, wodurch entsprechende Bewegungsvektoren der Vorwärts-Vorhersage und Rückwärts-Vorhersage ermittelt werden.
Das Ergebnis des Vorzugsvergleichs zwischen den Differenzdaten, die in einem Zustand eines Vorhersage-Rahmens, der nicht bewegt wird, erhalten werden, und den minimalen Differenzdaten, die über die Vergleichsschaltungen 102 und 103 erhalten werden, wird in den Vergleichsschaltungen 105 und 106 erhalten, wodurch Null-Vektordaten MVo und ermittelte Bewegungsvektoren, die von den Vergleichsschaltungen 102 und 103 geliefert werden, selektiv gemäß dem Vorzug nach Fig. 9 geliefert werden. Somit werden die Bewegungsvektoren so ausgewählt, daß die Videosignale insgesamt wirksam gesendet werden können.
Die Bewegungsvektoren im Bereich der Rahmendaten C1, C2, C4 und C5 werden über die Auswahlschaltungen 139 und 140 geliefert und werden ebenfalls zu den Addierschaltungen 120 bis 125 und zur Halbbierschaltung 128 geliefert. Damit wird der Be trieb nach den Gleichungen (3) und (4) ausgeführt, so daß die Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3PY und MV3NY der Rahmendaten B3 ermittelt werden.
Damit kann in bezug auf die Rahmendaten B3 deren Bewegungsvektor innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs auf der Basis der Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3PY und MV3NY ermittelt werden.
Das heißt, für die Rahmendaten B3 werden die Rahmendaten A0 und A6, die in der Vorwärts-Vorhersage-Speicherrahmen- Schaltung 89 und der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 88 gespeichert sind, zu den variablen Lese-Speichern 94 und 95 geliefert, und die Buddaten, die innerhalb des Bewegungsvektor-Ermittlungsbereichs durch die Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3PY und MV3NY relativ zu den Bilddaten der Rahmendaten B3 verschoben wurden, werden von den variablen Lese-Speichern 94 und 95 zu den Subtrahierschaltungen KNo bis KN&sub2;&sub5;&sub5; und KPo bis KP&sub2;&sub5;&sub5; parallel ausgegeben.
Durch diese Operation können Differenzdaten auf der Basis der Vorhersage-Dewegungsvektoren MV3PY und MV3NY über die Absolutwert-Addierschaltungen 100 und 101 erhalten werden, und es werden die Bewegungsvektoren der Rahmendaten B3 ermittelt, wobei die Vorhersage-Bewegungsvektoren MV3PY und MV3NY zu den selektiven Ausgangssignalen der Auswahlschaltungen 107 und 108 in den Addierschaltungen 135 und 136 addiert werden.
Die Buddaten DVN werden an die adaptive Vorhersage- Schaltung 10 ausgegeben, in welcher Mittelwerte der Buddaten des Luminanzsignals und des Chrominanzsignals für jeden Makroeinheitsblock über die Mittelwert-Speicherschaltung 150 erhalten werden. Diese Mittelwertdaten werden als Gleichstromdaten DC zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 und zur Auswahlschaltung 152 geliefert.
Außerdem werden die Bilddaten DVN, die zur adaptiven Vorhersageschaltung 10 geliefert wurden, selektiv in bezug auf die Rahmendaten A0, A6 und B3 vorhergesagt (Rahmendaten, die in der Addierschaltung 28 rekonstruiert wurden), die in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 155, der Rückwärts- Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 und der Zwischen-Rahmenspeicherschaltung 156 gespeichert sind.
Das heißt, um selektiv eine Vorhersage im Bereich der Rahmendaten B3 zu treffen, werden die Rahmendaten A0 und A6, die in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 155 und der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicherschaltung 154 gespeichert sind, über die Auswahlschaltungen 158, 159 zur variablen Lese-Speicherschaltung 160 und 161 geliefert, wo die Rahmendaten um den Betrag der Bewegungsvektoren verschoben werden, um Rahmendaten FN und FP als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage bzw. der Vorwärts-Vorhersage zu konstruieren.
Auf der anderen Seite werden die Rahmendaten B3 zu den Subtrahierschaltungen 165, 166 und 167 geliefert, wo das Ergebnis der Subtraktion der Rahmendaten von den Rahmendaten FN und FP und den Rahmendaten FNP als Ergebnis der Interpolation-Vorhersage (von der Halbierschaltung 165 geliefert), die durch die Rahmendaten FN und FP gebildet wird, geliefert wird.
Die Ergebnisse der Subtraktion werden in Absolutwerte in den Absolutwert-Addierschaltungen 168, 169 und 170 umgesetzt, und werden dann für jeden Makroeinheitsblock akkumuliert, so daß die Rückwärts-Vorhersage-Differenzdaten ΔFN, die Vorwärts-Vorhersage-Differenzdaten AFP und die Interpolations Vorhersage-Differenzdaten ΔFNP (Fig. 1) über die Absolutwert- Addierschaltungen 168, 169 und 170 erhalten werden.
Der Minimalwert der Differenzdaten ΔFN, ΔFP und ΔFNP wird in der Vergleichsschaltung 171 ermittelt.
Der Vorzugsvergleich, wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird zwischen dem Minimaiwert und den Differenzdaten in bezug auf die Gleichstromdaten DC in der Vergleichsschaltung 174 durchgeführt, so daß die Ergebnisse der Vorhersage-Auswahl der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage, der Interpolations- Vorhersage und der Innenrahmen-Codierverarbeitung für jeden Makroeinheitsblock über die Vergleichsschaltung 174 ermittelt werden
Auf der anderen Seite werden bei der selektiven Vorhersage der Rahmendaten C1, C2 die Rahmendaten A0, B3, die in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 155 und der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 156 gespeichert wurden, zur variablen Lese-Speicherschaltung 160 und 161 geliefert, wo die Rahmendaten FN und FP als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage und der Vorwärts-Vorhersage gebildet werden.
Damit werden in bezug auf die Rahmendaten C1 und C2 die Differenzdaten ΔFN der Rückwärts-Vorhersage, AFP der Vorwärts- Vorhersage und ΔFNP der Interpolations-Vorhersage in den Subtrahierschaltungen 165 bis 166 wie bei den Rahmendaten B3 erhalten, so daß die Ergebnisse der Vorhersage-Auswahl der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage, der Interpolations- Vorhersage und der Innenrahmen-Codierverarbeitung über die Vergleichsschaltung 174 für jeden Makroeinheitsblock geliefert werden.
Auf der anderen Seite werden bei der selektiven Vorhersage im Bereich der Rahmendaten C4 und C5 die Rahmendaten B3 und A0, die in der Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 und der Rückwärts-Vorhersage-Speicherschaltung 154 gespeichert wurden, zum variablen Lese-Speicher 160 und 161 geliefert, wo sie um den Betrag der Bewegungsvektoren verschoben werden, um Rahmendaten als Ergebnis der Vorhersage zu erzeugen.
Damit werden die Ergebnisse der Vorhersage-Auswahl der Rahmendaten C4 und C5 für jeden Makroeinheitsblock über die Vergleichsschaltung 174 ähnlich wie bei den Rahmendaten B3, C1 und C2 ermittelt.
Die Rahmendaten FN, FP und FNP; die die Ergebnisse der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage sind, und die Gleichstrompegeldaten DC werden wahlweise gemäß den Ergebnissen der Vorhersage-Auswahl über die Auswahlschaltung 152 ausgegeben, so daß die konstruierten Vorhersagedaten DPRI an die Subtrahierschaltung 8 geliefert werden.
Auf der anderen Seite werden die Ergebnisse der Vorhersage-Auswahl als Vorhersage-Index PINDEX von der Auswahlschaltung 180 zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert.
Die Vorhersagedaten DPRI werden von den Bilddaten DVN in der Subtrahierschaltung 8 subtrahiert, um dadurch die Differenzdaten DZ zu bilden.
Die Differenzdaten DZ werden für jeden Makroeinheitsblock gemäß dem DCT-Verf ahren in der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 umgesetzt.
Die Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformations schaltung 12 werden gemäß den Fehlerdaten ER, die von der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 geliefert werden, in der Multiplikationsschaltung 14 gewichtet und dann in der Quantisierungsschrittgröße gemäß den Fehlerdaten ER, der Menge der Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 und der Menge der Eingangsdaten der Pufferschaltung 21 in der Requantisierungsschaltung 18 requantisiert.
Damit ermöglicht die Requantisierung der Daten in Quantisierungsschrittgrößen gemäß den Fehlerdaten ER, der Menge der Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 und der Menge der Eingangsdaten der Pufferschaltung 21 wie deren Wichtungsverarbeitung es den Videosignalen, daß diese mit einer hohen Qualität übertragen und daß alle Rahmendaten mit einer vorgegebenen Datenmenge gesendet werden können.
Die requantisierten Bilddaten werden in der Lauflängen- Huffman-Codierschaltung 30 variabel längen-codiert, und dann werden in der übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 die variabel längen-codierten Daten der Bewegungsvektoren MVN und MVP, der Vorhersage-Index PINDEX, der Vorwärts-Vorhersage- Referenz-Index PID, der Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID, der temporäre Index TR, usw. den Buddaten hinzugefügt, die dann in Übertragungsdaten DATA gemäß dem vorgegebenen Format umgesetzt (Fig. 13 bis 16) und dann auf einer Compact-Disk aufgezeichnet werden.
Außerdem werden die requantisierten Bilddaten invers in Eingangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 über die inverse Requantisierungsschaltung 22, die inverse Multiplikationsschaltung 24 und die inverse diskrete Cosinustransformationsschaltung 26 umgesetzt und dann zu den Vorhersagedaten DPRI die von der adaptiven Vorhersage-Schaltung 10 geliefert werden, in der Addierschaltung 28 addiert, um dann in Rahmendaten DF umgesetzt zu werden, die die Eingangsdaten der Subtrahierschaltung 8 rekonstruieren.
Damit werden die Rahmendaten DF in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 155, der Rückwärts-Vorhersage Rahmenspeicher-Schaltung 154 und der Zwischen-Rahmenspeicher- Schaltung 156 der adaptiven Vorhersage-Schaltung 10 gespeichert und als Vorwärts-Vorhersage-Rahmendaten und Rückwärts-Vorhersage-Rahmendaten verwendet.
Damit werden die Vorhersagedaten DPRI im Bereich der Rahmendaten, die nacheinander zur Subtrahierschaltung 8 geliefert werden, erzeugt, und es werden nacheinander Übertragungs-Rahmendaten DATA erhalten.
Unter den umgeordneten Bilddaten DPRI sind Rahmendaten A0, B3 und A6 in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 89, der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 90 und der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 88 gespeichert, wodurch die Bewegungsvektoren MV3P, MV3N, MV1P, MV1N, MV2P, MV2N ... der Rahmendaten B3, C1, C2 über die Auswahlschaltungen 139 und 140 ermittelt werden.
Die Bilddaten DVN werden zur adaptiven Vorhersageschaltung 10 geliefert, in welcher die Mittelwerte der Bilddaten des Luminanzsignals und des Chrominanzsignals für jeden Makroeinheitsblock über die Mittelwert-Speicherschaltung 150 erhalten werden und als Gleichstromdaten DC zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert werden.
Außerdem werden die Bilddaten DVN, die zur adaptiven Vorhersageschaltung 10 geliefert werden, selektiv in bezug auf die Rahmendaten A0, A6 und A3 vorhergesagt (Rahmendaten, die in der Addierschaltung 28 rekonstruiert wurden), und dadurch können die Differenzdaten ΔFN, ΔFP und ΔFNP der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und Interpolations-Vorhersage (Fig. 1) erhalten werden.
Unter den Differenzdaten ΔFN, ΔFP und ΔFNP werden die Differenzdaten, die die kleinste Datenmenge haben, ausgewählt, wodurch das Ergebnis der Auswahl-Vorhersage für jeden Makroeinheitsblock ermittelt wird.
Die Rahmendaten FN, FP und FNP, welche die Ergebnisse der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage sind, werden selektiv gemäß den Ergebnissen der Vorhersage-Auswahl ausgegeben, so daß die konstruierten Vorhersagedaten DPRI zur Subtrahierschaltung 8 geliefert werden.
Auf der anderen Seite werden die Ergebnisse der Vorhersage-Auswahl als Identifikationsdaten PINDEX zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert.
Die Vorhersagedaten DPRI werden von den Bilddaten DVN in der Subtrahierschaltung 8 subtrahiert, um dadurch die Differenzdaten DZ zu bilden.
Die Differenzdaten DZ werden für jeden Makroeinheitsblock gemäß dem DCT-Verfahren in der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 umgesetzt.
Die Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformations schaltung 12 werden gemäß den Fehlerdaten ER, die von der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 ausgegeben werden, in der Multiplikationsschaltung 14 gewichtet und dann in Quantisierungsschrittgröße gemäß den Fehlerdaten ER, der Menge der Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 und der Menge der Eingangsdaten der Pufferschaltung 21 in der Requantisierungsschaltung 18 requantisiert.
Damit ermöglicht die Requantisierung der Daten in Quan tisierungsschrittgröße gemäß den Fehlerdaten ER, der Menge der Ausgangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 und der Menge der Eingangsdaten der Pufferschaltung 21 wie auch deren Wichtungsverarbeitung es den Videosignalen, daß diese mit einer hohen Qualität übertragen werden können und daß alle Rahmendaten mit einer vorgegebenen Datenmenge gesendet werden können.
Die requantisierten Daten, die in der Lauflängen- Huffman-Codierschaltung 30 lauflängen-codiert und dann zur Übertragungsdaten-Zusammensetzungsschaltung 32 geliefert werden, sind dann gemäß einem vorgegebenen Format variabel-längencodiert und werden anschließend auf einer Compact-Disk in einem vorgegebenen Format aufgezeichnet.
Auf der anderen Seite werden Bewegungsvektoren, die in der Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung 6 ermittelt wurden, zur Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 34 geliefert, wo die Bewegungsvektoren in Vektoren für einen Rahmen umgesetzt werden und durch die adaptive Codierung verarbeitet werden, und dann werden sie auf einer Compact-Disk zusammen mit den Restdaten und den Daten, die die Art der Bewegungsvektoren darstellen, aufgezeichnet (d.h., die durch den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID und den temporären Index TR ermittelt werden können). Außerdem werden die requantisierten Bilddaten in Eingangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 über die inverse Requan tisierungsschaltung 22, die inverse Multiplikationsschaltung 24 und die inverse diskrete Cosinustransformationsschaltung 26 invers umgesetzt und dann zu den Vorhersagedaten DPRI, die von der adaptiven Vorhersageschaltung 10 geliefert werden, in der Addierschaltung 28 addiert, um in Rahmendaten DF umgesetzt zu werden, die die Eingangsdaten der Subtrahierschaltung 8 rekonstruieren.
Somit werden die Rahmendaten DF in der adaptiven Vorhersageschaltung 10 gespeichert und als Vorwärts-Vorhersage-Rahmendaten und als Rückwärts-Vorhersage-Rahmendaten verwendet. Damit werden die Vorhersagedaten DPRI im Bereich der Rahmendaten, die anschließend an die Subtrahierschaltung 8 zu liefern sind, erzeugt, und es werden nacheinander Übertragungs-Rahmendaten DATA erhalten.
Auf der anderen Seite werden in der Empf angsschaltung 200 die reproduzierten Daten DPB, die durch Wiedergabe der Compact-Disk erhalten werden, zur Empfangsschaltung 201 geliefert, wo der Kopf jeder Rahmengruppe ermittelt wird. Dann werden die reproduzierten Daten DPB zusammen mit den Ergebnissen der Ermittlung an die Umordnungsschaltung 203 ausgegeben, wo sie umgeordnet werden, um die Buddaten DVPBN zu erzeugen, die laufende Rahmendaten PA0, PA6, PB3, PC1, PC2 haben, die nacheinander innenrahmen-codiert und zwischenrahmen-codiert wurden.
Die umgeordneten Rahmendaten werden über die Pufferschaltung 204 an die Trennschaltung 206 ausgegeben, wo der Rahmengruppen-Index GOF, der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID, der Rückwärts-Vorhersage-Rferenz-Index NID usw., die zu den Rahmendaten hinzugefügt und übertragen wurden, rekonstruiert werden.
Die Rahmendaten, die von der Trennschaltung 206 geliefert werden, werden über die inverse Lauflängen-Huffman-Codierschaltung 210, die inverse Requantisierschaltung 211, die inverse Multiplikationsschaltung 212 und die inverse diskrete Cosinustransformationsschaltung 213 invers umgesetzt, so daß die Eingangsdaten der diskreten Cosinustransformationsschaltung 12 rekonstruiert werden.
Die Ausgangsdaten der inversen diskreten Cosinustransformationsschaltung 213 werden den Vorhersagedaten DPRI, die von der adaptiven Vorhersageschaltung 214 geliefert werden, in der Addierschaltung 218 hinzugefügt, und es werden die resultierenden Ausgangsdaten DTIN, an die adaptive Vorhersageschaltung 214 ausgegeben.
In der adaptiven Vorhersageschaltung 214 werden im Bereich der innenrahmen-codierten Übertragungs-Rahmendaten die übertragenen Gleichstrompegeldaten DC als Vorhersagedaten D über die Auswahlschaltung 230 geliefert, und es werden die Ausgangsdaten DTIN, welche nacheinander die Rahmendaten A0, A6 und A12 rekonstruieren dadurch über die Addierschaltung 218 erhalten.
Die Rahmendaten A0 und A6 unter den Ausgangsdaten DTIN der Addierschaltung 218 werden in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert, um nachfolgende Rahmendaten B3, C1, C2, C4 ... zu decodieren.
Insbesondere werden die Rahmendaten A0 und A6, welche in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert wurden, über die Auswahlschaltung 236 und 238 an die variablen Lese-Speicher 240 und 242 ausgegeben.
Die Rahmendaten A0 und A6 werden um den Betrag der Bewegungsvektoren MVN und MVP für jeden Makroeinheitsblock versetzt und dann ausgegeben, so daß die Rahmendaten als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage und der Vorwärts-Vorhersage im Bereich der Rahmendaten B3 gebildet sind.
Die Rahmendaten, die vom variablen Lese-Speicher 240 und 242 ausgegeben werden, werden zur Addierschaltung 248 und zur Halbierschaltung 250 geliefert, um dadurch die Rahmendaten als Ergebnis der Interpolations-Vorhersage zu bilden.
Die Rahmendaten als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage werden zusammen mit dem Gleichstromdaten DC zur Auswahlschaltung 230 geliefert, von welcher sie selektiv gemäß den Identifikationsdaten PINDEX ausgegeben werden, so daß die Vorhersagedaten DPRI im Bereich des Vorhersage-Rahmens B3 gebildet werden.
Damit werden die Vorhersagedaten DPRI zur Addierschaltung 218 geliefert, um dadurch die Rahmendaten B3 zu decodieren.
Die decodierten Rahmendaten B3 werden in der Zwischen- Rahmenspeicher-Schaltung 252 gespeichert und als Rahmendaten verwendet, um die Rahmendaten C1, C2, C4, ... zusammen mit den Rahmendaten A6 und A0 zu decodieren, die in der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 gespeichert sind.
Das heißt, daß die Rahmendaten A6 und B3, die in der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 234 und der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 252 gespeichert wurden, an die variablen Lese-Speicher 240 und 242 über die Auswahlschaltungen 236 und 238 ausgegeben werden, so daß Rahmendaten als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage im Bereich der Rahmendaten C1 und C2 konstruiert werden.
Auf der anderen Seite werden die Rahmendaten B3 und A0, die in der Zwischen-Rahmenspeicher-Schaltung 252 und der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 232 gespeichert sind, zu den variablen Lese-Speichern 240 und 242 geliefert, wo die Rahmendaten als Ergebnis der Rückwärts-Vorhersage, der Vorwärts-Vorhersage und der Interpolations-Vorhersage im Bereich der Rahmendaten C4 und C5 gebildet werden.
Somit werden Vorhersagedaten DPRI in bezug auf die Rahmendaten C1, C2, C4 ... über die Auswahlschaltung 230 erhalten und dann zur Addierschaltung 218 geliefert, um die Rahmendaten C1, C2, C4 ... zu decodieren.
Die decodierten Rahmendaten A0, A6, B3, C1, C2, C4, ... werden ausgegeben, nachdem sie in die Ursprungsordnung über die Verzögerungsschaltungen 262 und 266 und die Auswahlschaltungen 260, 264 und 268 umgeordnet wurden, wodurch Videosignale, die hochwirksam codiert und übertragen wurden, rekonstruiert werden können.
Auf der anderen Seite werden im Umkehr-Wiedergabe-Modus die Vorwärts-Vorhersage- und Rückwärts-Vorhersage-Bewegungsvektoren umgeschaltet und dann zu den variablen Lese-Speichern 240 und 242 geliefert, und im gleichen Zeitpunkt wird der Umschalt- Schaltbetrieb der Auswahlschaltung 23 bei der Vorwärts-Vorhersage und der Rückwärts-Vorhersage durchgeführt, so daß wie im Normal-Wiedergabe-Modus die Vorhersagedaten DPRI erhalten werden, um die Ursprungsrahmendaten zu rekonstruieren.
Die Rahmendaten A0 und A6 unter den Ausgangsdaten DTIN der Addierschaltung 218 werden in der adaptiven Vorhersageschaltung 214 dazu verwendet, die nachfolgenden Rahmendaten B3, C1, C2, C4, ... zu decodieren, und die decodierten Rahmendaten A0, A6, B3, C1, C2 und C4, ... werden in der Ursprungsreihenfolge in der adaptiven Vorhersageschaltung 214 angeordnet und dann ausgegeben, wodurch Bewegtbild-Videosignale, die hochwirksam codiert und gesendet wurden, reproduziert werden können.

(4) Nutzeffekte der Ausführungsform

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau werden Rahmendaten in Rahmengruppen unterteilt, die 6 Rahmeneinheiten umfassen, die Anfangsrahmendaten einer jeden Gruppe der Rahmen werden innenrahmen-codiert, die Rahmendaten und die Rahmendaten, die innenrahmen-codiert sind, der nachfolgenden Gruppe der Rahmen werden als Vorhersage-Rahmen gesetzt, und die vierten Rahmendaten der Rahmengruppen werden zwischenrahmen-codiert und gesendet. Damit können die Videosignale wirksam mit einem einfachen Aufbau codiert werden, wobei die Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden wird, so daß sie wirksam mit einer hohen Qualität übertragen werden können.
Die vierten Rahmendaten der Rahmengruppe und die Rahmendaten, die innenrahmen-codiert wurden, einer jeden Rahmengruppe und die nachfolgenden Rahmengruppen werden als Vorhersage-Rahmen gesetzt, und die verbleibenden Rahmendaten werden dadurch zwischenrahmen-codiert und gesendet. Damit kann eine Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden werden und es können die verbleibenden Rahmendaten wirksamer codiert werden.
Daten, die jeweils Vorhersagerahmen darstellen, werden zu Rahmendaten addiert, um zwischenrahmen-codiert zu werden, und dann übertragen, wodurch die übertragenen Daten mit einem einfachen Aufbau decodiert werden können.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden Doppel-Vektoren MV1N, MV2P, MV4N, MV5P und Dreifach-Vektoren MV3N, MV3P in Vektoren pro Rahmen umgesetzt und durch die variable Längencodierung mit Vorzug auf die Vektoren verarbeitet, die eine hohe Erscheinungswahrscheinlichkeit haben. Damit wird die Codierungsverarbeitung mit einer allgemeinen Tabelle durchgeführt, und es können daher Bewegungsvektoren mit einem einfachen Aufbau optimiert werden.

(5) Weitere Ausführungsformen

(5-1) Bei der obigen Ausführungsform ist gezeigt, daß Rahmendaten in Rahmengruppen unterteilt sind, die 6 Rahmeneinheiten aufweisen, die Anfangsrahmendaten innenrahmen-codiert sind und die vierten Rahmendaten bei einem Niveau 1 zwischenrahmen-codiert 1 sind, während die zweiten, dritten, fünften und sechsten Rahmendaten beim Niveau 2 zwischenrahmen-codiert sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine derartige Verarbeitung beschränkt, sondern es kann die Innenrahmen-Codierverarbeitung und die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung beim Niveau 1 und 2 entsprechend den Notwendigkeiten variabel kombiniert sein.
Wie beispielsweise in Fig. 21 gezeigt ist, werden Rahmendaten in Rahmengruppen unterteilt, die 6 Rahmeneinheiten aufweisen, Anfangsrahmendaten A0, A6 sind innenrahmen-codiert, und dritte und fünfte Rahmendaten B2 und B4 können beim Niveau 1 zwischenrahmen-codiert sein, und die zweiten, vierten und sechsten Rahmendaten C1, C3, C5 können beim Niveau 2 zwischenrahmen-codiert sein.
In diesem Fall werden die Rahmendaten A0 und B2, A0 und A6, B2 und B4, A0 und A6, und B4 und A6 als Vorhersage-Rahmen für die Rahmendaten C1, B2, C3, B4 und CS gesetzt werden und können durch die adaptive Vorhersageschaltung vorhergesagt werden, wie in Fig. 22 gezeigt ist.
Insbesondere sind, wie in Fig. 23 gezeigt ist, die Bilddaten, DV (Fig. 23(A)) dadurch gebildet, daß die Rahmendaten A0, C1, B2, C3, ... in der Verarbeitungsreihenfolge von A0, A6, B2, C1, B4, C3, C5, ... umgeordnet werden und gleichzeitig damit ein Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID (Fig. 23(B)) und ein Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID (Fig. 23(C)) gebildet wird.
Wo die Werte 0, 2 und 4 des Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und des Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID zeigen, daß Rahmendaten A0 und A6 innenrahmen-codiert werden sollen, sind Rahmendaten B2 bzw. Rahmendaten B4 Vorhersagerahmen.
Die Bliddaten DF, die auf der Basis der Bilddaten DV rekonstruiert sind, werden zur Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 154 und zur Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 geliefert, und die Ausgangsdaten der Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 werden zur Zwischenrrahmen-Speicherschaltung 302 geliefert.
Die Kontakte der Auswahlschaltung 300 werden auf der Seite des Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeichers 154 gehalten.
Damit wird der Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher 154 und der Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher 155 in den Schreib- Modus im Zeitpunkt der Eingabe der Rahmendaten A0 und A6, die innenrahmen-codiert werden sollen, umgeschaltet, und dann werden die Zwischenrahmen-Speicherschaltungen 156 und 302 in den Schreib-Modus im Zeitpunkt der Eingabe der dritten und fünften Rahmendaten B2 und B4 umgeschaltet. Auf diese Weise können die Rahmendaten A0, A6, B2, B4 in allen Rahmenspeicherschaltungen 154 bis 156 und 302 (Fig. 23(D), (E), (F) und (G)) gespeichert werden.
Damit werden die Kontakte der Auswahlschaltungen 304 und 305 nacheinander in Abhängigkeit von den Umschaltsignalen SW8 und SW9 (Fig. 23(H) und (I)) umgeschaltet, und ihre ausgewählten Ausgangssignale werden an die variable Lese-Speicherschaltung 160 und 161 geliefert. Durch diese Operation können Rahmendaten FN, FNP und FP als Ergebnis von Vorhersagen nacheinander im Bereich der Rahmendaten, die zwischenrahmen-codiert werden sollen, konstruiert werden: B3, C1, B4, C3 ... .
Wenn die Verarbeitungsreihenfolge der Rahmendaten in dieser Weise umgeschaltet wird, können die Rahmendaten in einfacher Weise in einer Empfangseinheit decodiert werden, wobei der Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und der Rückwärtsvorhersage-Referenz-Index NID, die die Vorhersagerahmen aller Rahmendaten darstellen, addiert wird.
Wenn außerdem die Rahmendaten in der Verarbeitungsreihenfolge verarbeitet werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist, können die Rahmendaten nacheinander in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und den Rückwärts-Vorhersage-Referenz Index NID verarbeitet werden, wodurch eine selektive Vorhersageverarbeitung durchgeführt werden kann, indem die adaptive Vorhersageschaltung verwendet wird, wie in Fig. 22 gezeigt ist.
Die Bewegungsvektor-Ermittlungsschaltung und die adaptive Vorhersageschaltung der Empfangseinheit kann ähnlich wie in Fig. 22 aufgebaut sein, und deren Betrieb kann in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und den Rückwärts- Vorhersage-Referenz-Index NID umgeschaltet werden. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung auf einen Fall angewandt werden, wo Rahmendaten in der Verarbeitungsreihenfolge übertragen werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und dadurch kann der An wendungsbereich der Übertragungseinheit und der Empfangseinheit vergrößert werden.
Außerdem können die Rahmendaten DF unmittelbar zur Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 155 geliefert werden, indem der Kontakt der Auswahlschaltung 300 umgeschaltet wird, wodurch der Betrieb auf der Basis des Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und des Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID umgeschaltet werden kann. In diesem Fall kann die Auswahlschaltung 300 auf einen Fall angewandt werden, wo die Rahmendaten in der Verarbeitungsreihenfolge, wie in Fig. 24 gezeigt ist, verarbeitet werden.
Das heißt, daß die ersten Rahmendaten A0 innenrahmencodiert werden und dann übertragen werden, und die dritten Rahmendaten B2 übertragen werden, wobei die Rahmendaten A0 als Vorhersagerahmen gesetzt werden.
Dann werden die fünften Rahmendaten B4 und die siebten Rahmendaten B6 gesendet, indem die Rahmendaten B2 und B4, die diesen um 2 Rahmen jeweils vorausgehen, als Vorhersagerahmen gesetzt werden, und die Rahmendaten C1, C3, ..., die dazwischen angeordnet sind, werden gesendet, wobei die Rahmendaten A0 und B2, B2 und B4 als Vorhersagerahmen gesetzt werden.
Damit werden die vorgegebenen Vorhersage-Rahmendaten in die Vorwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 155, die Rückwärts-Vorhersage-Rahmenspeicher-Schaltung 154, und die Zwischenrahmen-Speicherschaltung 156 und 302 in bezug auf den Vorwärts-Vorhersage-Referenz-Index PID und den Rückwärts-Vorhersage-Referenz-Index NID geliefert, wobei der Kontakt der Auswahlschaltung 300 umgeschaltet ist, wodurch die Videosignale des Übertragungsformats adaptiv vorhergesagt werden können.
(5-2) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Videosignale vorher bezüglich der Datenmenge auf ein 1/4 komprimiert, und dann ist der Fall, bei dem die Innenrahmen-Codierverarbeitung und die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung durchgeführt wird, gezeigt. Die Datenmengenkompression ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern sie kann auf verschiedene Werte entsprechend den Notwendigkeiten festgesetzt werden; beispielsweise kann die Innenrahmen-Codierverarbeitung und die Zwischenrahmen-Codierverarbeitung unmittelbar durchgeführt werden, wobei auf die Datenkompression verzichtet wird.
(5-3) Außerdem wird bei der obigen Ausführungsform der Fall beschrieben, wo die Videosignale auf einer Compact-Disk aufgezeichnet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann weit auf einen Fall angewendet werden, wo Videosignale auf verschiedenen Auf zeichnungsträgern aufgezeichnet werden, beispielsweise einem Magnetband, und auf einen Fall, wo Videosignale unmittelbar über einen bestimmten Übertragungskanal übertragen werden.
(5-4) Bei der obigen Ausführungsform wurde gezeigt, daß die aufeinanderfolgenden Rahmendaten in 6 Rahmen unterteilt sind, und daß die ermittelten Bewegungsvektoren, von denen ein Rahmen zwei oder drei Rahmen davon entfernt ist, übertragen werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Merkmal beschränkt, sondern kann breit auf einen Fall angewandt werden, wo die Bewegungsvektoren zwischen Rahmen, die voneinander entfernte Rahmen sind, übertragen werden.
(5-5) Außerdem wurde bei der obigen Ausführungsform der Fall beschrieben, wo die Videosignale auf einer Compact-Disk aufgezeichnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann breit auf einen Fall angewandt werden, wo Videosignale auf verschiedenen Aufzeichnungsträgern aufgezeichnet werden, beispielsweise einem Magnetband, und auf einen Fall, wo Videosignale unmittelbar über einen vorgegebenen Übertragungskanal übertragen werden.
Erfindungsgemäß werden die digitalen Videosignale in Gruppen von vorgegebenen Rahmeneinheiten unterteilt; die digitalen Videosignale einer jeden Rahmengruppe werden innenrahmencodiert und zwischenrahmen-codiert und in bezug auf die vorhergehenden und nächsten digitalen Videosignale, die innenrahmencodiert sind, übertragen. Damit liefert die vorliegende Erfindung ein Videosignal-Übertragungssystem, welches es für Videosignale ermöglicht, daß sie wirksam codiert und übertragen werden können, wobei eine Verschlechterung der Bildqualität wirksam vermieden wird, und wodurch es möglich wird, hochwirksam Videosignale einer hohen Qualität zu übertragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Videosignal- Übertragungssystem bereitgestellt, bei dem die digitalen Videosignale, die durch die Zwischenrahmenverarbeitung codiert werden sollen, in eine Gruppe unterteilt werden, die zuerst innenrahmen-codiert und übertragen wird in bezug auf die vorhergehenden und nächsten digitalen Videosignale, die zwischenrahmencodiert wurden, und in eine andere Gruppe, die in bezug auf die digitalen Videosignale verarbeitet wird, die zuerst zwischenrahmen-codiert und übertragen wird, wodurch Videosignale wirksamer codiert und gesendet werden können, wobei die Verschlechterung der Bildqualität mittels eines einfachen Aufbaus vermieden werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein VideosignalÜbertragungssystem bereitgestellt, bei dem die Identifikationsdaten der digitalen Videosignale, die für die Zwischenrahmen- Codierverarbeitung bestimmt sind, den digitalen Videosignalen hinzugefügt werden, die durch die Zwischenrahmen-Verarbeitung codiert und übertragen werden, wobei die digitalen Videosignale mit den Identifikationsdaten danach übertragen werden, wodurch die digitalen Videosignale, die übertragen werden, mit einem einfachen Aufbau decodiert werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bewegungsvektoren zwischen Rahmen, die mehrere Rahmen voneinander entfernt sind, in Vektoren pro Rahmen umgesetzt, optimiert und dann gesendet. Damit können die Bewegungsvektoren mit einem einfachen Aufbau optimiert und übertragen werden.

Claims

1. Gerät zur Übertragung eines digitalen Videosignals, mit:

einer Einrichtung zur Unterteilung des digitalen Videosignals in aufeinanderfolgende Rahmengruppen (F0-F5, F6-F11, F12-...), die jeweils mehrere Rahmen (F0-F5) haben; und

einer Innenrahmen-Codiereinrichtung zur Innenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens (F0, FG) jeder der Gruppen, um ein Innenrahmen-Signal (F0X, F6X) zu liefern, gekennzeichnet durch:

eine erste Zwischenrahmen-Codiereinrichtung zur Zwischenrahmen-Codierung zumindest eines (F3) der anderen Rahmen der laufenden Gruppe (F0-F5) auf der Basis des oder eines innenrahmen-codierten Rahmens (F0) der laufenden Gruppe (F0-F5), um ein erstes Zwischenrahmen-Signal (F3X) zu liefern; und

eine zweite Zwischenrahmen-Codiereinrichtung zur Zwlschenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens (F1, F2, F4, F5) der laufenden Gruppe, die nicht durch die Innenrahmen- und die erste Zwischenrahmen-Codiereinrichtung codiert wurde, auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens und eines nachfolgenden Rahmens (F0 & F3, oder F3 & F6), zumindest des vorhergehenden Rahmens oder des laufenden Rahmens, welches der oder ein erster zwischenrahmen-codierter Rahmen (F3) ist, um ein zweites Zwischenrahmen-Signal zu liefern,

wobei ein jeder der Rahmen in eine Anzahl von Makroeinheitsblöcken unterteilt ist, und die zweite Zwischenrahmen-Codiereinrichtung adaptiv auswählt: die Innenrahmen-Codierung, die Vorwärts-Vorhersage-Codierung auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens, die Rückwärts-Vorhersage-Codierung auf der Basis eines folgenden Rahmens, oder die Interpolations-Codierung auf der Basis sowohl eines vorhergehenden Rahmens als auch eines nachfolgenden Rahmens für jeden Makroeinheitsblock der genannten Rahmen.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gerät außerdem aufweist

eine Einrichtung zur Addierung von Identifikationsdaten (PM) zu einem jeden der innenrahmen- (F0X, F6X), ersten zwischenrahmen- (F3X) und zweiten zwischenrahmen- (F1X, F2X, F4X, F5X) codierten Rahmen, so daß die Codierart, die für jeden Rahmen verwendet wird, identifiziert werden kann.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Gerät weiter aufweist

eine Einrichtung zur Addierung von Identifikationsdaten (PSC) zu einem jeden der Rahmen, so daß der Anfangsrahmen einer jeder der Rahmengruppen identifiziert werden kann.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem das Gerät außerdem aufweist

eine Einrichtung zur Addierung von Identifikationsdaten (CID) zu einem jeden der innenrahmen-(F0X, F6X), ersten zwischenrahmen-(F3X) und zweiten zwischenrahmen-(F1X, F2X, F4X, F5X) codierten Rahmen, so daß die Reihenfolge der Rahmen in jeder der Rahmengruppen identifiziert werden kann.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches außerdem eine Einrichtung zur Addierung von Identifikationsdaten (PI) zu den Makroeinheitsblöcken aufweist, so daß die Codierungsart des Makroeinheitsblocks identifiziert werden kann.

6. Verfahren zur Codierung eines digitalen Videosignals, welches die folgenden Schritte aufweist:

Unterteilung des digitalen Videosignals in aufeinanderfolgende Rahmengruppen (F0-F5, F6-F11, F12-...), die jeweils mehrere Rahmen (F0-F5) haben; und

Innenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens (F0, F6) einer jeden der Gruppen, um ein Innenrahmen-Signal (F0X, F6X) zu liefern, gekennzeichnet durch

einen ersten Zwischenrahmen-Codierschritt zur Zwischenrahmen-Codierung zumindest eines (F3) der weiteren Rahmen der laufenden Gruppe (F0-F5) auf der Basis des oder eines innenrahmen-codierten Rahmens (F0) der laufenden Gruppe (F0-F5), um ein erstes Zwischenrahmen-Signal (F3X) zu liefern; und

einen zweiten Zwischenrahmen-Codierschritt zur Zwischenrahmen-Codierung zumindest eines Rahmens (F1, F2, F4, F5) der lauf enden Gruppe, die nicht im Innenrahmen-Codierschritt und im ersten Zwischenrahmen-Codierschritt codiert wurde, auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens und eines nachfolgenden Rahmens (F0 & F3, oder F3 & F6), wobei zumindest der laufende Rahmen oder der vorhergehende Rahmen der oder ein erster zwischenrahmen-codierter Rahmen (F3) ist, um ein zweites Zwischenrahmen-Signal zu liefern,

wobei ein jeder der Rahmen in eine Anzahl von Makroeinheitsblöcken unterteilt ist und der zweite Zwischenrahmen-Codierschritt adaptiv auswählt: die Innenrahmen-Codierung, die Vorwärts-Vorhersage-Codierung auf der Basis eines vorhergehenden Rahmens, die Rückwärts-Vorhersage-Codierung auf der Basis eines nachfolgenden Rahmens, oder die Interpolations-Codierung auf der Basis sowohl eines vorhergehenden Rahmens als auch eines nachfolgenden Rahmens für einen jeden Makroeinheitsblock der genannten Rahmen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, welches außerdem den Schritt zur Addierung von Identifikationsdaten (PM) zu einem jeden der innenrahmen-(F0X, F6X), der ersten zwischenrahmen(F3X) und zweiten zwischenrahmen-(F1X, F2X, F4X, F5X) codierten Rahmen umfaßt, so daß die Codierungsart, die für jeden Rahmen verwendet wurde, identifiziert werden kann.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, welches außerdem den Schritt zur Addierung von Identifikationsdaten (PSC) zu einem jeden der Rahmen umfaßt, so daß der Anf angsrahmen einer jeden der Rahmengruppen identifiziert werden kann.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei dem das Verfahren außerdem den Schritt zur Addierung von Identifikationsdaten (CID) zu einem jeden der innenrahmen-(F0X, F6X), der ersten zwischenrahmen-(F3X) und der zweiten zwischenrahmen-(F1X, F2X, F4X, F5X) codierten Rahmen umfaßt, so daß die Reihenfolge der Rahmen in jeder der Rahmengruppen identifiziert werden kann

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, welches außerdem den Schritt zur Addierung von Identifikationsdaten (PI) zu den Makroeinheitsblöcken umfaßt, so daß die Codierungsart des Makroeinheitsblocks identifiziert werden kann.