DE69232540T2

DE69232540T2 - Kodierungs- und Dekodierungseinrichtung für Videosignal und entsprechende Verfahren

Info

Publication number: DE69232540T2
Application number: DE69232540T
Authority: DE
Inventors: Kenji Sugiyama
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2012-10-31
Also published as: HK1000793A1; EP0540358A2; US5818534A; US5592229A; JPH05130591A; DE69229255D1; HK1012870A1; EP0847202B1; EP0540358A3; DE69229255T2; EP0540358B1; EP0847202A3; JP2830883B2; EP0847202A2; US5504529A; DE69232540D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die Videosignale effizient mit weniger Codes kodiert, und eine Vorrichtung, die die kodierten Signale bei ihrer Anwendung zur Aufzeichnung, Übertragung und in Wiedergabesystemen dekodiert, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Kodieren und Dekodieren von Videosignalen mit der Möglichkeit für einen direkten Zugriff und ein direktes Aufsuchen.
Insbesondere ist bereits eine effiziente Kodierung durch Intervollbild-Vorhersagekodierung realisiert worden, bei der eine Intervollbild-Korrelation von Videosignalen benutzt wird, um aus bereits kodierten Vollbildern die zu kodierenden Vollbilder vorherzusagen, und bei der nur Vorhersagefehlersignale kodiert werden.
Ferner ist in letzter Zeit die Aufmerksamkeit auf die Technologie der Bewegungskompensations-Intervollbildvorhersage zur Vorhersage der Bewegung durch sich bewegende Bilder gerichtet worden.
Andererseits ist sie für die Kodierung für Speichermedien gemacht worden, um auf einen Direktzugriff und eine Hochgeschwindigkeitssuche anzusprechen.
Ein Beispiel einer herkömmlichen Kodiervorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt.
Nach Fig. 1 wird das über einen Videosignal-Eingangsanschluß 1 eingegebene Videosignal einem Vorhersage-Subtrahierer 3 zugeführt, durch den ein Vorhersagesignal, das über einen Schalter 15 eingegeben wird, vom Videosignal subtrahiert und dadurch ein Vorhersagefehlersignal erzeugt wird.
Das Vorhersagefehlersignal wird durch einen Intravollbild-Kodierer 5 kodiert, so daß sich komprimierte Daten ergeben. Die Daten werden über einen Datenausgangsanschluß 7 ausgegeben und einem Intravollbild-Dekodierer 9 zugeführt, der ein wiedergegebenes Vorhersagefehlersignal erzeugt.
In einem inversen Vorhersageaddierer 11 wird zu dem wiedergegebenen Vorhersagefehlersignal ein Vorhersagesignal addiert, so daß das Videosignal wiedergegeben wird.
Das wiedergegebene Videosignal wird in einem Vollbildspeicher (FM = frame memory) 13 gespeichert und einem Anschluß P des Schalters 15 nach einer Verzögerung um ein Vollbild zugeführt.
Der Schalter 15 wird durch ein vom eingegebenen Videosignal abgetrenntes Synchronsignal gesteuert. Und in einem unabhängigen Vollbild jedes N-ten Vollbildes wird ein Anschluß S mit einem Anschluß I verbunden, während der Anschluß S bei anderen Vorhersagevollbildern mit dem Anschluß P verbunden wird.
Dem Anschluß P ist ein wiedergegebenes Signal des vorhergehenden Vollbildes zugeführt worden. Durch das Verbinden des Anschlusses S mit dem Anschluß P wird ein Intervollbild-Vorhersagekodierungskreis geschlossen.
Dem Anschluß I ist ein fester Wert (O) zugeführt worden. Wenn der Anschluß S mit dem Anschluß I verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Vorhersagesubtrahierers 3 gleich dem Eingangsvideosignal, d. h. es wird ein intravollbildunabhängiger Kodierkreis gebildet.
Fig. 2 stellt eine herkömmliche Videosignal-Dekodiervorrichtung dar. In dieser Vorrichtung werden über einen Dateneingangsanschluß 17 zugeführte Daten durch einen Intravollbild-Dekodierer 19 dekodiert.
Und in einem Umkehrvorhersageaddierer 21 wird ein über einen Schalter 27 zugeführtes Vorhersagesignal zum dekodierten Signal addiert, so daß das Videosignal wiedergegeben wird.
Das wiedergegebene Videosignal wird über einen Videosignal-Ausgangsanschluß 23 ausgegeben und gleichzeitig in einem Vollbildspeicher 25 gespeichert.
In dem Vollbildspeicher 25 wird das Signal um ein Vollbild verzögert und dann dem Umkehrvorhersageaddierer 21 über den Schalter 27 zugeführt. Der Schalter 27 wird durch ein Vollbild-Synchronsignal gesteuert, das aus den Eingangsdaten, wie im Falle der Kodiervorrichtung, abgetrennt wird.
In der Intravollbild-Kodiervorrichtung nach Fig. 1 wird zunächst eine diskrete Kosinustransformation (DCT = discrete cosine transform) ausgeführt. Das transformierte Ausgangssignal wird dann quantisiert, und die quantisierten Daten werden dann durch solche Codes, wie Huffman- Codes, längenvariabel kodiert.
In den Intravollbild-Dekodierern 9 und 19 nach den Fig. 1 und 2 werden die in variable Längen kodierten Daten zunächst in eine feste Länge dekodiert und dann in einen quantisierten repräsentativen Wert transformiert (umgesetzt), der einer umgekehrten diskreten Kosinustransformation in ein wiedergegebenes Signal unterzogen wird.
Derartige herkömmliche Kodier- und Dekodiervorrichtungen verarbeiten periodisch unabhängige Vollbilder. Dadurch wird der Kodierwirkungsgrad verringert, weil die unabhängigen Vollbilder eine sehr große Datenmenge im Vergleich zu den Vorhersage-Vollbildern erzeugen.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 3(1991)-125393 (ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 4(1992)-328982) derselben Anmelderin wie die vorliegender Erfindung offenbart Videosignalkodierungs- und -dekodierungsvorrichtungen.
In der Kodiervorrichtung wird ein Videosignal des augenblicklichen Vollbildes kodiert und dann dekodiert. Das dekodierte Signal, das das Videosignal und einen Quantisierungsfehler enthält, wird von dem Videosignal subtrahiert, um ein Differenzsignal zu erzeugen.
Das Differenzsignal wird bei der Kodierung eines Videosignals des nächsten Vollbildes zum Videosignal addiert. Dies ergibt kodierte Daten, die das Videosignal des nächsten Vollbildes und den Quantisierungsfehler des vorhergehenden Vollbildes mit entgegengesetzter Polarität enthalten.
In der Dekodiervorrichtung werden dekodierte Videosignale des augenblicklichen und des nächsten Vollbildes zueinander addiert (Intervollbildaddition), um den bei der Kodierung entstandenen Quantisierungsfehler zu beseitigen.
Infolgedessen ergibt ein wiedergegebenes Videosignal eine bessere Bildqualität, selbst wenn die Anzahl der Quantisierungsschritte bei der Kodierung verringert wird. Die Menge der kodierten Daten läßt sich daher verringern.
Wenn der Durchlaßbereich eines Zeitrichtungs-Tiefpaßfilters (TPF), das durch die Intervollbildaddition realisiert wird, eingeengt wird, d. h. nahezu sämtliche kodierten Daten des vorhergehenden Vollbildes im Zeitintegral des Intervollbilds benutzt werden, wird die Bildqualität verbessert, wenn die Bildänderung im Intervollbild geringer ist.
Andererseits wird die Bildqualität verschlechtert, wenn es sich um ein bewegtes Bild handelt. Daher kann der Durchlaßbereich des Zeitrichtungs-TPF nicht soweit eingeengt und die Menge der kodierten Daten bei der Kodierung von Bildsignalen bewegter Bilder nicht verringert werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kodieren eines Videosignals ist gemäß Anspruch 1 ausgebildet. Ferner ist eine erfindungsgemäße Dekodiervorrichtung gemäß Anspruch 7 ausgebildet.
Sodann beinhaltet ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kodieren eines Videosignals die Maßnahmen nach Anspruch 11.
Ein erfindungsgemäßes Dekodierverfahren beinhaltet sodann die Maßnahmen nach Anspruch 12.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Videosignalkodiervorrichtung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Videosignaldekodiervorrichtung;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Videosignalkodiervorrichtung, die der erfindungsgemäßen ähnelt und zu deren Verständnis brauchbar ist;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines in der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 enthaltenen Bewegungsdetektors;
Fig. 5 stellt eine Eingangs-Ausgangs-Kennlinie eines nichtlinearen Absolutwert-Wandlers dar, der in dem Bewegungsdetektor nach Fig. 4 enthalten ist;
Fig. 6 stellt eine Eingangs-Ausgangs-Kennlinie eines nichtlinearen Wandlers dar, der in dem Bewegungsdetektor nach Fig. 4 enthalten ist;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 entsprechenden Videosignaldekodiervorrichtung;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Videosignalkodiervorrichtung und
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer der Kodiervorrichtung nach Fig. 8 entsprechenden erfindungsgemäßen Videosignaldekodiervorrichtung.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter

Ausführungsbeispiele

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Videosignalkodiervorrichtung, die der erfindungsgemäßen ähnelt und zu deren Verständnis brauchbar ist.
Nach Fig. 3 wird ein Videosignal des augenblicklichen Vollbilds über einen Videosignaleingangsanschluß 29 einem Intravollbild-Kodierer 31 und einem Subtrahierer 33 zugeführt. Der Kodierer 31 kodiert das Videosignal und führt dann die kodierten Daten einem Multiplexer 35 und einem Intravollbild-Dekodierer 37 zu. Der Dekodierer 37 dekodiert die kodierten Daten und führt dann ein dekodiertes Videosignal einem Bewegungsdetektor 39 und einem Multiplizierer 41 zu.
Ein wiedergegebenes örtliches (empfangsseitiges) Videosignal eines weiteren Vollbildes, das bereits dekodiert und in einem Vollbildspeicher (FM = frame memory) 43 gespeichert wurde, wird dem Bewegungsdetektor 39 und einem Multiplizierer 45 zugeführt.
Der Bewegungsdetektor 39 prüft die Übereinstimmung des dekodierten Videosignals mit dem wiedergegebenen örtlichen Videosignal pro Pixel und führt Bewegungskoeffizienten K und (1-K) jeweils den Multiplizierern 41 und 45 zu.
Die Multiplizierer 41 und 45 multiplizieren das dekodierte Videosignal und das wiedergegebene örtliche Videosignal jeweils mit K und (1-K) und führen dann die resultierenden Signale einem Addierer 47 zu.
Der Addierer 47 addiert die resultierenden Signale und führt dann ein Zeitrichtungsadditionssignal (ein Bewegungssignal) als Ergebnis der Addition dem Subtrahierer 33 und einem Addierer 49 zu.
Fig. 4 stellt ein Blockschaltbild des Bewegungsdetektors 39 dar. Das dekodierte Videosignal des augenblicklichen Vollbildes und das wiedergegebene örtliche Videosignal des anderen Vollbildes werden einem Subtrahierer 61 jeweils über Eingangsanschlüsse 57 und 59 zugeführt, und der Subtrahierer 61 gibt ein Differenzsignal aus.
Das Differenzsignal wird zunächst durch einen nichtlinearen Absolutwert-Wandler 63 in ein Absolutwertsignal umgewandelt, das den Absolutwert der Daten des Differenzsignals darstellt.
Fig. 5 stellt eine Eingangs-Ausgangs-Kennlinie des nichtlinearen Wandlers 63 dar. Nach Fig. 5 bleibt der Ausgangssignalpegel null, wenn der Eingangssignalpegel gleich oder kleiner als 4 ist, was einem Rausch- oder Störpegel entspricht. Der Ausgangssignalpegel steigt linear von null auf 1 an, wenn der Eingangssignalpegel von 4 auf 16 ansteigt. Der Ausgangssignalpegel bleibt 1, was einem Sättigungspegel entspricht, wenn der Eingangssignalpegel gleich oder größer als 16 ist. Der nichtlineare Wandler 63 bewirkt eine Umwandlung der Differenz zwischen den Daten bei jedem Punkt aufeinanderfolgender Vollbilder in ein voll brauchbares Signal. Der nichtlineare Wandler 63 bewirkt daher, daß kleine Differenzen ignoriert und große Differenzen begrenzt werden, so daß die Bewegung der Bilder weitgehend unabhängig von der Größe der Amplitude der Bilder festgestellt werden kann. Durch die Begrenzung der Differenz wird ein fehlerhafter Betrieb durch Impulsrauschen unterdrückt. Vorzugsweise enthält das Ausgangssignal des nichtlinearen Wandlers 63 zwei Bits (durch die vier verschiedene Pegel darstellbar sind) oder 4 Bits (durch die 16 verschiedene Pegel darstellbar sind).
Das Ausgangssignal des nichtlinearen Wandlers 63 wird in ein räumliches Tiefpaßfilter (TPF) 65 eingegeben. Das räumliche TPF 65 dient zur Feststellung der Größe der Änderungen an Punkten in einem vorbestimmten Bildbereich, um die Bewegung der Bilder zu bestimmen. Das räumliche TPF 65 und ein nichtlinearer Wandler 67 bestimmen die Bewegung der Bilder auf der Basis der Größe der Änderungen entsprechender Punkte und auf der Basis der Anzahl der Punkte, die den Änderungen in dem vorbestimmten Bildbereich unterliegen. Diese Bilddetektion ist unempfindlich gegen eine isolierte örtliche Änderung, selbst wenn die Änderung groß ist. Daher ist die Bilddetektion gegen Impulsrauschen und kleine Verschiebungen von Rändern der Bilder geschützt. Die Bewegungsdetektion ist dagegen empfindlich auf eine Änderung, die sich über einen weiten Bildbereich erstreckt, selbst wenn die Änderung eine kleine Amplitude aufweist.
Fig. 6 stellt eine Eingangs-Ausgangs-Kennlinie des nichtlinearen Wandlers 67 dar. Nach Fig. 6 bleibt der Ausgangssignalpegel O, wenn der Eingangssignalpegel gleich oder kleiner als ein erster vorbestimmter Wert ist. Der Ausgangssignalpegel steigt linear von null auf eins an, wenn der Eingangssignalpegel von dem ersten vorbestimmten Pegel auf einen zweiten vorbestimmten Pegel ansteigt. Der Ausgangssignalpegel bleibt eins, was einem Sättigungspegel entspricht, wenn der Eingangssignalpegel gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Pegel ist. Daher wird das Eingangssignal, dessen Pegel gleich oder kleiner als der erste vorbestimmte Pegel ist, aus der Bewegungsdetektion weggelassen. Dagegen wird das Eingangssignal, dessen Pegel gleich oder größer als der zweite vorbestimmte Pegel ist, vollständig als Bewegung der Bilder berücksichtigt. Das Ausgangssignal des nichtlinearen Wandlers 63 enthält eine Vielzahl von Bits, wie es zuvor beschrieben wurde, und das räumliche TPF 65 hat eine sanfte Ansprech- oder Antwortkurve, so daß die Verarbeitung für sich bewegende Bilder und die Verarbeitung für stationäre Bilder stetig geändert werden kann.
Der nichtlineare Wandler 67 gibt Bewegungssignale, die die Bewegungskoeffizienten (1-K) und K darstellen, über Koeffizientenanschlüsse 69 und 71 aus. Die Bewegungskoeffizienten ändern sich konkret zwischen etwa 0,2 und 1 in Abhängigkeit von dem Grad der Bewegung der Bilder.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Ausgangssignal der nichtlinearen Schaltung 63 nur ein Bit und das räumliche TPF 65 eine Rechteck-Antwortkurve haben kann. In diesem Fall wird die Bewegung von Bildern nur auf der Basis der Anzahl von Punkten detektiert, die Änderungen in einem abgegriffenen Bereich des räumlichen TPF 65 unterliegen.
In dem Fall, daß ein analoges zusammengesetztes Farbsignal mit einer Frequenz abgetastet wird, die gleich dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz ist, sind die Abgriffe des räumlichen TPF 65 vorzugsweise so gewählt, daß ein Bildbereich definiert wird, dessen vertikale Abmessung bis zu drei bis fünf Zeilen und dessen horizontale Abmessung bis zu drei bis elf Punkten entspricht. Dieser Bildbereich enthält 21 bis 55 Punkte. Die Verarbeitungs- Bitanzahl des räumlichen TPF 65 ist vorzugsweise so gewählt, daß sie der Bitanzahl der nichtlinearen Schaltung 63 entspricht.
Nach Fig. 3 subtrahiert der Subtrahierer 33 das Zeitrichtungs-Additionssignal von dem eingegebenen Videosignal. Dann gibt der Subtrahierer 33 ein Vorhersagefehlersignal aus und führt es einem Intravollbild-Kodierer 51 zu. Der Kodierer 51 kodiert das Vorhersagefehlersignal und führt dann kodierte Daten dem Multiplexer 35 und einem Intravollbild-Dekodierer 53 zu.
Der Multiplexer 35 multiplext die kodierten Daten des Videosignals und des Vorhersagefehlersignals, um gemultiplexte Daten zu erzeugen. Die gemultiplexten Daten werden über einen Datenausgangsanschluß einer Dekodiervorrichtung zugeführt, die nachstehend beschrieben wird.
Der Dekodierer 53 dekodiert das intravollbildkodierte Vorhersagefehlersignal und erzeugt ein wiedergegebenes (reproduziertes) Vorhersagefehlersignal, das dann dem Addierer 49 zugeführt wird.
Der Addierer 49 addiert das reproduzierte Vorhersagefehlersignal und ein entsprechendes Zeitrichtungssignal. Dann wird ein wiedergegebenes örtliches Videosignal erzeugt und dem Vollbildspeicher 43 zugeführt.
Der Vollbildspeicher 43 gibt ein Signal aus, das pro Vollbild aus dem wiedergegebenen örtlichen Videosignal verzögert wird.
Die Intravollbild-Kodierer 31 und 51 und die Intravollbild-Dekodierer 37 und 53 haben jeweils die gleiche Funktion wie der Intravollbild-Kodierer 5 und der Intravollbild-Dekodierer 9 nach Fig. 1.
In der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 kann eine Subtraktion eines Quantisierungsfehlers des weiteren Vollbilds ausgeführt werden, jedoch bevor eine Intravollbildkodierung ausgeführt werden kann. Daher wird die Bildqualität weiter verbessert.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 entsprechenden Videosignal-Dekodiervorrichtung und zum Verständnis der Erfindung brauchbar.
Nach Fig. 7 werden die gemultiplexten kodierten Ausgangsdaten der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 über einen Dateneingangsanschluß 73 einem Demultiplexer 75 zugeführt, in dem die gemultiplexten kodierten Daten in die kodierten Videodaten und die kodierten Vorhersagefehlerdaten getrennt werden.
Die kodierten Videodaten werden einem Intravollbild- Dekodierer 77 und die kodierten Vorhersagefehlerdaten einem Intravollbild-Dekodierer 79 zugeführt.
Der Dekodierer 79 erzeugt ein wiedergegebenes Vorhersagefehlersignal, das dann einem Addierer 89 zugeführt wird. Ein durch einen Addierer 87 erzeugtes Zeitrichtungssignal (ein Bewegungssignal) wird ebenfalls dem Addierer 89 zugeführt.
Der Addierer 89 addiert das wiedergegebene Vorhersagefehlersignal und das Zeitrichtungssignal und erzeugt ein wiedergegebenes Videosignal. Das wiedergegebene Videosignal wird dann über einen Videosignal-Ausgangsanschluß 93 ausgegeben und ferner einem Vollbildspeicher 91 zugeführt. Der Vollbildspeicher 91 gibt ein Videosignal aus, das dem wiedergegebenen, pro Vollbild verzögerten Videosignal entspricht.
Die Intravollbild-Dekodierer 77 und 79, der Bewegungsdetektor 81, die Multiplizierer 83 und 85 sowie der Addierer 87 haben die gleiche Funktion wie die entsprechenden, in Fig. 3 dargestellten Bauelemente.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Videosignalkodier- und -dekodiervorrichtungen wird die durch die Dekodiervorrichtung ausgeführte Intervollbildaddition auch durch die Kodiervorrichtung ausgeführt. Das resultierende Additionssignal wird von dem eingegebenen Videosignal subtrahiert, um ein Vorhersagefehlersignal zu erzeugen. Das Vorhersagefehlersignal wird dann kodiert und zur Dekodiervorrichtung gesendet.
Somit kann der Durchlaßfrequenzbereich eines Zeitrichtungs-TPF, das durch die Intervollbildaddition realisiert wird, ohne einen Bildqualitätsverlust eingeengt werden. Die Kodierung eines durch die Intervollbildaddition erzielten Videosignals hält daher infolge der Wirkung des Zeitrichtungs-TPF eine bessere Bildqualität ein, selbst wenn die Quantisierung grob ist. Ferner wird die kodierte Datenmenge verringert.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Videosignalkodiervorrichtung.
Nach Fig. 8 wird ein Videosignal des augenblicklichen Vollbilds einem Subtrahierer 97 und einem TPF 99 über eiund dann einem Bewegungskompensator 117 zugeführt. Der Bewegungskompensator 117 detektiert einen Bewegungsvektor und bewegt ein Bild pro Pixel gemäß dem Bewegungsvektor. Ein bewegungskompensiertes Signal wird dem TPF 119 und einem Subtrahierer 121 zugeführt. Die Bewegungsvektordaten MV werden dem Multiplexer 105 zugeführt.
Das TPF 119 hat die gleiche Funktion wie das TPF 99, und ein Ausgangssignal des TPF 119 wird dem Bewegungsdetektor 111, einem Multiplizierer 123 und dem Subtrahierer 121 zugeführt.
Der Subtrahierer 121 subtrahiert eine Niederfrequenzkomponente des Ausgangssignals des TPF 119 vom bewegungskompensierten Signal. Dadurch wird ein bewegungskompensiertes Intervollbild-Vorhersagesicrnal mit hoher Frequenzkomponente erzeugt und einem Addierer 125 zugeführt.
Der Addierer 125 addiert ein Zeitrichtungs- Additionssignal mit niedriger Frequenzkomponente aus einem Addierer 127 und das bewegungskompensierte Intervollbild-Vorhersagesignal mit hoher Frequenzkomponente aus dem Subtrahierer 121. Das Ausgangssignal des Addierers 125 wird dann einem Subtrahierer 97 und einem Addierer 129 zugeführt.
Der Subtrahierer 97 subtrahiert das Ausgangssignal des Addierers 125 vom eingegebenen Videosignal, um ein Vorhersagefehlersignal zu erzeugen. Das Vorhersagefehlersignal wird dann einem Intravollbild-Kodierer 131 zugeführt.
Der Kodierer 131 kodiert das Vorhersagefehlersignal, dessen kodierte Daten dem Multiplexer 105 und einem Intravollbild-Dekodierer 133 zugeführt werden. Der Dekodierer 133 dekodiert den Vorhersagefehler des eingegebenen Bildes, und die Anzahl der hier verarbeiteten Pixels ist die gleiche wie die des eingegebenen Videosignals.
Intravollbild-Dekodierer 141, einem Intravollbild- Dekodierer 143 und einem Bewegungskompensator 145 zugeführt. Dann wird ein bereits wiedergegebenes Videosignal, das in einem Vollbildspeicher 147 gespeichert ist, dem Bewegungskompensator 145 zugeführt.
Der Bewegungskompensator 145 kompensiert das wiedergegebene Videosignal mittels der Bewegungsvektordaten, detektiert jedoch keinen Bewegungsvektor. Bei den Bewegungsvektordaten, die vom Bewegungskompensator 145 benutzt werden, handelt es sich um die von der Kodiervorrichtung nach Fig. 8 gesendeten Daten. Ein Ausgangssignal des Bewegungskompensators 145 ist daher ebenso bewegungskompensiert wie das Ausgangssignal des Bewegungskompensators 117 nach Fig. 8.
Ein Ausgangssignal eines Addierers 163 wird durch einen Addierer 165 zum Ausgangssignal des Dekodierers 143 addiert, um ein wiedergegebenes Videosignal zu erzeugen. Das wiedergegebene Videosignal wird in dem Vollbildspeicher 147 gespeichert und über einen Videosignal-Ausgangsanschluß 167 ausgegeben.
Die Intravollbild-Dekodierer 141 und 143, ein Interpolator 149, ein Bewegungsdetektor 151, Multiplizierer 153 und 155, Addierer 157 und 163, ein TPF 159 und ein Subtrahierer 161 haben die gleiche Funktion wie entsprechende Bauelemente der Kodiervorrichtung nach Fig. 8.
Bei den Kodier- und Dekodiervorrichtungen nach den Fig. 8 und 9, ebenso wie bei denen nach den Fig. 6 und 7, wird bei der Kodierung eines Videosignals, das durch die Intervollbild-Addition erzeugt wird, durch die Wirkung des Zeitrichtungs-TPF eine bessere Bildqualität eingehalten, selbst wenn die Quantisierung grob ist. Ferner wird die Menge der kodierten Daten verringert.
Nach den Fig. 8 und 9 können das Intervollbild-Vorhersagefehlersignal mit hoher Frequenzkomponente und das Zeitrichtungs-Additionssignal mit niedriger Frequenzkomponente vereinigt und kodiert werden, weil nur die Niederfrequenzkomponente als unabhängiges Vollbild behandelt wird.
Das bei obigen Ausführungsbeispielen pro Vollbild verarbeitete Videosignal kann auch pro Teilbild verarbeitet werden.
Ferner können die obigen bevorzugten Ausführungsbeispiele beispielsweise auf eine zirkulare Vorhersage in jedem zweiten Vollbild bei einem Kodierverfahren angewandt werden, z. B. dem nach ISO/ICE genormten MPEG-Verfahren, bei dem die zirkulare Vorhersage und die nichtzirkulare Vorhersage in einem Vollbild zwischen Zirkularvorhersagevollbildern kombiniert werden.
In diesem Fall muß ein Vollbild bei der nichtzirkularen Vorhersage mittels Zirkularvorhersagevollbildern vorhergesagt werden. Bei den erwähnten Ausführungsbeispielen kann jedoch das Vollbild bei der nichtzirkularen Vorhersage mittels des in dem Vollbildspeicher gespeicherten Signals vorhergesagt werden.

Claims

genblicklichen Vollbilds/Teilsbilds und des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, um ein zwischenzeitliches Additionsvideosignal zu bilden, wobei das additive Mischungsverhältnis des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals zu dem reproduzierten örtlichen Videosignal adaptiv geändert wird;

ein Subtrahiermittel (97) zum Subtrahieren des zwischenzeitlichen Additionsvideosignals von dem Videosignal des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds zur Bildung eines Vorhersagefehlersignals;

ein zweites Kodiermittel (131) zum Kodieren des Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines kodierten Vorhersagefehlersignals;

ein zweites Dekodiermittel (133) zum Dekodieren des kodierten Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines örtlichen dekodierten Vorhersagefehlersignals und

ein zweites Addiermittel (129) zum Addieren des örtlichen dekodierten Vorhersagefehlersignals und des zwischenzeitlichen Additionsvideosignals zur Bildung des reproduzierten örtlichen Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilsbilds.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Addiermittel (127) das interpolierte dekodierte örtliche Videosignal und das reproduzierte örtliche Videosignal in Abhängigkeit von einer Bewegung der Bilder in dem interpolierten dekodierten Videosignal und dem reproduzierten örtlichen Videosignal addiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das erste Addiermittel (127) aufweist:

ein Multipliziermittel (113, 123) zum Multiplizieren des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds mit einem Koeffizienten K zum Erzeugen eines multiplizierten interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals und zum Multiplizieren des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, mit einem weiteren Koeffizienten (1-K), um ein multipliziertes reproduziertes örtliches Videosignal zu erzeugen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner aufweist:

ein Detektiermittel (111), das in Abhängigkeit von dem interpolierten dekodierten örtlichen Videosignal des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds und dem reproduzierten örtlichen Videosignal, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, ein Bewegungssignal erzeugt, das eine Bewegung von Bildern sowohl im interpolierten dekodierten örtlichen Videosignal als auch in dem reproduzierten örtlichen Videosignal anzeigt.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner aufweist:

ein Bewegungskompensationsmittel (117) zur Bewegungskompensation des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, durch Detektieren eines Bewegungsvektors des reproduzierten örtlichen Videosignals.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner aufweist:

ein Multiplexiermittel (105) zum Multiplexen des kodierten Videosignals und des kodierten Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines gemultiplexten kodierten Videosignals.
7. Dekodiervorrichtung zum Reproduzieren eines Videosignals in Abhängigkeit von einem kodierten Videosignal und einem kodierten Vorhersagefehlersignal, die auf der Basis einer Bewegung von Bildern in dem kodierten Videosignal und einem Videosignal, das um ein Vollbild/Teilbild oder mehr vor einem kodierten Videosignal eines augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds erzeugt wurden, wobei die Vorrichtung aufweist:

ein erstes Dekodiermittel (141) zum Dekodieren des kodierten Videosignals eines augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds zur Bildung eines dekodierten Videosignals;

ein zweites Dekodiermittel (143) zum Dekodieren des kodierten Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines dekodierten Fehlersignals;

ein Interpolationsmittel (149) zum Interpolieren des dekodierten Videosignals derart, daß die Anzahl der Pixels erhöht wird, so daß sie der Anzahl der Pixels in dem Videosignal entspricht, das ursprünglich in eine Kodiervorrichtung eingegeben wurde, die das erwähnte kodierte Videosignal erzeugt;

ein Speichermittel (147) zum Speichern eines reproduzierten Videosignals, das hinreichend Daten zur Wiedergabe eines Bildes enthält, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird;

ein erstes Addiermittel (157) zum Addieren des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds und des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/- Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, um ein zwischenzeitliches Additionsvideosignal zu bilden, wobei das additive Mischungsverhältnis des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals zu dem reproduzierten örtlichen Videosignal adaptiv geändert wird; und ein Reproduktionsmittel (165) zum Addieren des zwischenzeitlichen Additionsvideosignals und des dekodierten Vorhersagefehlersignals, so daß das Videosignal reproduziert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das erste Additionsmittel (157) das interpolierte dekodierte Videosignal und das reproduzierte örtliche Videosignal in Abhängigkeit von einer Bewegung von Bildern in dem interpolierten dekodierten Videosignal und dem reproduzierten örtlichen Videosignal addiert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der das erste Addiermittel (157) aufweist: ein Multipliziermittel (153, 155) zum Multiplizieren des interpolierten dekodierten Videosignals mit einem Koeffizienten K zur Erzeugung eines multiplizierten interpolierten dekodierten Videosignals und zum Multiplizieren des reproduzierten örtlichen Videosignals mit einem weiteren Koeffizienten (1-K) zur Erzeugung eines multiplizierten reproduzierten örtlichen Videosignals.
10. Vorrichtung nach einem dar vorstehenden Ansprüche, die auf ein Bewegungsvektorsignal anspricht, das durch eine Bewegungskompensations-Vollbild/Teilbild-Vorhersagekodierung erzeugt wird, und ferner ein Bewegungskompensationsmittel (145) zur Bewegungskompensation des reproduzierten örtlichen Videosignals aufweist, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild mittels des Bewegungsvektorsignals reproduziert wird.
11. Verfahren zum Kodieren eines Videosignals, das umfaßt:

das Unterabtasten eines Videosignals eines augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds, so daß die Anzahl von Pixels in einem Vollbild/Teilbild des Videosignals auf eine vorbestimmte Anzahl verringert wird;

das Kodieren des unterabgetasteten Videosignals zur Bildung eines kodierten Videosignals;

das Dekodieren des kodierten Videosignals zur Bildung eines dekodierten örtlichen Videosignals;

das Interpolieren des dekodierten örtlichen Videosignals, so daß die Anzahl der Pixels erhöht wird, so daß sie der Anzahl der Pixels in dem Videosignal vor der Unterabtastung entspricht;

das Speichern eines reproduzierten örtlichen Videosignals, das hinreichend Daten zur Wiedergabe eines Bildes enthält, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird;

das Addieren des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds und des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird, um ein zwischenzeitliches Additionsvideosignal zu bilden, wobei das additive Mischungsverhältnis des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals und des reproduzierten örtlichen Videosignals adaptiv geändert wird;

das Subtrahieren des zwischenzeitlichen Additionsvideosignals von dem Videosignal des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds zur Bildung eines Vorhersagefehlersignals;

das Kodieren des Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines kodierten Vorhersagefehlersignals;

das Dekodieren des kodierten Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines örtlichen dekodierten Vorhersagefehlersignals und

das Addieren des örtlichen dekodierten Vorhersagefehlersignals und des zwischenzeitlichen Additionsvideosignals zur Bildung des reproduzierten örtlichen Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds.
12. Dekodierverfahren zum Reproduzieren eines Videosignals in Abhängigkeit von einem kodierten Videosignal und einem kodierten Vorhersagefehlersignal, die auf der Basis einer Bewegung von Bildern in dem kodierten Videosignal und eines Videosignals erzeugt werden, das ein Vollbild/Teilbild oder mehr vor einem kodierten Videosignal eines augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds kodiert wird, wobei das Verfahren umfaßt:

das Dekodieren des kodierten Videosignals eines augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds zur Bildung eines dekodierten Videosignals;

das Dekodieren des kodierten Vorhersagefehlersignals zur Bildung eines dekodierten Vorhersagefehlersignals;

das Interpolieren des dekodierten Videosignals derart, daß die Anzahl der Pixels erhöht wird, so daß sie der Anzahl der Pixels in dem Videosignal entspricht, das ursprünglich in eine das kodierte Videosignal erzeugende Kodiervorrichtung eingegeben wurde;

das Speichern eines reproduzierten örtlichen Videosignals, das hinreichend Daten zur Wiedergabe eines Bildes enthält, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/Teilbild reproduziert wird;

das Addieren des interpolierten dekodierten Videosignals des augenblicklichen Vollbilds/Teilbilds und des reproduzierten örtlichen Videosignals, das wenigstens ein Vollbild/Teilbild vor dem augenblicklichen Vollbild/- Teilbild reproduziert wird, um ein zwischenzeitliches Additionsvideosignal zu bilden, wobei das adaptive Mischungsverhältnis des interpolierten dekodierten örtlichen Videosignals zu dem reproduzierten örtlichen Videosignal adaptiv geändert wird; und

das Addieren des zwischenseitlichen Additionsvideosignals und des dekodierten Vorhersagefehlersignals, so daß das Videosignal reproduziert wird.