DE69323018T2

DE69323018T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Dekodierung einer Vielzahl von kodierten Bildsignalen

Info

Publication number: DE69323018T2
Application number: DE69323018T
Authority: DE
Inventors: Ryuichi C/O Intellectual Property Div. Shinagawa Tokyo 141 Iwamura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2013-09-14
Also published as: EP0588586A2; EP0588586B1; US5534928A; KR100297653B1; DE69323018D1; EP0588586A3; JPH0698313A

Description

Die Erfindung betrifft eine Decodiervorrichtung und ein Decodierverfahren und insbesondere eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren zur Decodierung von Videosignalen, die durch Intra-Codierung, Vorhersage-Codierung und Bidirektional- Vorhersage-Codierung codiert sind.
Da die Menge der digitalisierten Daten, die Bewegtbilder repräsentieren, relativ groß ist, werden solche Daten typischerweise vor der Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmedium oder einer Übertragung komprimiert, um so die Menge der zur Übertragung oder zur Aufzeichnung erforderlichen Daten zu verringern. Entsprechend werden beim Empfang oder der Wiedergabe die komprimierten Daten wiedergewonnen oder von dem Aufzeichnungsmedium wiedergegeben und anschließend verarbeitet, um die ursprünglichen digitalisierten Daten wiederzugewinnen. Die Aufzeichnung und Wiedergabe wie oben beschrieben kann mit einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung ausgeführt werden, wie in den Fig. 9 bzw. 10 illustriert ist.
Videodaten, die ein Videobild repräsentieren, können entweder durch Intra-Codierung (I- Codierung), welches Intra-Vollbild-Codierung, Intra-Teilbild-Codierung und Intra-Bild- Codierung umfassen kann, Vorhersage-Codierung (P-Codierung) oder Bidirektional- Vorhersage-Codierung (B-Codierung) codiert sein, und aufeinanderfolgende Vollbilder werden üblicherweise durch alle drei Codiertechniken repräsentiert. Entsprechend wird ein Videobild bestehend aus Daten, die I-codiert wurden, später als ein I-Bild bezeichnet, ein aus P-codierten Daten gebildetes Videobild wird als ein P-Bild bezeichnet und ein B- codiertes wird als B-Bild bezeichnet.
Ein I-Bild wird unter Verwendung nur derjenigen Daten erzeugt, die dem Vollbild des Bildes entsprechen. Ein P-Bild wird erzeugt durch Verwendung von Daten, die ein zeitlich vorangehendes und vorher codiertes Vollbild eines I- oder P-Bildes repräsentieren. In anderen Worten wird ein P-Bild erzeugt durch Verwendung von Daten, die ein Bild repräsentieren, das als eine Referenz zur Bestimmung einer Differenz dazwischen dient, was verwendet werden kann zur Ableitung eines Bewegungsvektors, wie später eingehender beschrieben wird. Ein B-Bild ist ein Bild des Vorhersagetyps, das erzeugt werden kann aus einem der folgenden:
1) einem zeitlich früheren und schon decodierten Vollbild eines I- oder P-Bildes;
2) einem zeitlich späteren und schon decodierten Vollbild eines I- oder P-Bildes; und
3) einer Kombination der Bilder in den Gruppen 1 und 2.
Während der Aufzeichnung werden, wie in Fig. 9 gezeigt ist, Analogvideosignale von einer Videokamera 1, die eine Vielzahl von Videobildern repräsentieren, einem Analog- Digital(A/D)-Wandler 2 zugeführt, wo die Analogvideosignale in Digitalvideosignale umgewandelt werden. Die Digitalvideosignale von dem Wandler 2 werden in einem Vollbildspeicher 3 gespeichert und anschließend aus diesem in Übereinstimmung mit einer Zeitrate ausgelesen und einem Eingang einer Subtraktionsschaltung 4 zugeführt. Ein Ausgangssignal von der Subtraktionsschaltung 4 wird einer Diskret-Cosinus- Transformationsschaltung 5 (DCT) zugeführt, die das empfangene Signal in Übereinstimmung mit einer Diskret-Cosinus-Transformation verarbeitet, um DCT- Koeffizientendaten zu erhalten, die von dieser einer Quantisierungsschaltung 6 zugeführt werden. Die Quantisierungsschaltung 6 quantisiert die DCT-Koeffizientendaten und liefen diese einer Variabellängencodierschaltung 7 (VLC), in der die quantisierten Daten in einen Variabellängencode, beispielsweise den Huffman-Code codiert und anschließend in einem Videocodepuffer 8 gespeichert werden.
Die quantisierten DCT-Koeffizientendaten von der Quantisierungsschaltung 6 werden weiter einer Invers-Quantisierungsschaltung 10 zugeführt, wo eine Invers-Quantisierungsverarbeitung der Daten ausgeführt wird, die die Videobilder repräsentieren, die Intra- Vollbild-codiert oder einfach intracodiert (d. h. ein I-Bild) oder vorhersagecodiert (d. h. ein P-Bild) wurden. Die invers quantisierten DCT-Koeffizientendaten werden einer Invers- DCT-Schaltung 11 zugeführt, die eine inverse diskrete Cosinus-Transformation der empfangenen Daten ausführt und ein Ausgangssignal einem Eingang einer Addierschaltung 12 zuführt. Von der Addierschaltung 12 ausgegebene Bilddaten werden in einem Vollbildspeicher 13 gespeichert.
Eine Bewegungserfassungsschaltung 14 ist mit dem Vollbildspeicher 3 gekoppelt und ausgebildet, Vollbild-für-Vollbild-Bewegung in dem Videobild zu erfassen, das repräsentiert ist durch die in dem Vollbildspeicher gespeicherten Daten, und ist ausgebildet, einen Bewegungsvektor entsprechend einer solchen erfaßten Bewegung zu erzeugen. Der Bewegungsvektor wird der VLC-Schaltung 7 zur Übertragung oder Aufzeichnung nach einer Codierung und einer Bewegungskompensationsschaltung 15 zugeführt. Die Bewegungskompensationsschaltung 15 empfängt ferner die gespeicherten Bilddaten von dem Vollbildspeicher 13 und führt eine Bewegungskompensation dieser in Übereinstimmung mit dem empfangenen Bewegungsvektor aus. Die bewegungskompensierten Bilddaten werden der Subtraktionsschaltung 4 zugeführt, um von den von dem Vollbildspeicher 3 zugeführten Videosignaldaten subtrahiert zu werden, wodurch eine Differenz zwischen dem Vollbild der empfangenen Bilddaten und einer Vorhersage oder Abschätzung des Vollbildes erzeugt wird.
Die bewegungskompensierten Bilddaten von der Bewegungskompensationsschaltung 15 werden ferner einem zweiten Eingang der Addierschaltung 12 zugeführt. Die Addierschaltung 12 addiert solche Daten zu den von der Invers-DCT-Schaltung 11 zugeführten Ausgangsdaten, um decodierte Daten zu erzeugen, die ein decodiertes I-, P- oder B-Bild repräsentieren, das dem Vollbildspeicher 13 zugeführt wird, um dort wie vorher beschrieben gespeichert zu werden und dient als Vorhersage des nächstfolgenden Vollbildes.
So werden die in dem Vollbildspeicher 13 gespeicherten Bilddaten durch Decodierung der gleichen Daten erhalten, die durch die Quantisierungsschaltung 6 über die VLC-Schaltung 7 dem Videocodepuffer 8 zugeführt werden. Daher können Bilddaten, die entweder ein P- oder ein B-Bild repräsentieren, unter Verwendung der in dem Vollbildspeicher 13 gespeicherten Bilddaten erhalten werden. Ein I-Bild wird andererseits erzeugt, wenn nur Bilddaten von dem Vollbildspeicher 3 der DCT-Schaltung 5 zugeführt werden. In dieser Situation werden bewegungskompensierte Bilddaten von der Bewegungskompensationsschaltung 15 der Subtraktionsschaltung 4 nicht zugeführt, so daß nur das momentane Vollbild der Bilddaten von dem Vollbildspeicher 3 durch die Subtraktionsschaltung erhalten wird, die diese Daten weiter zu der DCT-Schaltung 5 liefert.
Eine Ratensteuerung 9 überwacht die in dem Videocodepuffer 8 gespeicherte Datenmenge und ist ausgebildet, in Abhängigkeit davon ein Signal an die Quantisierungsschaltung 6 zu liefern, die die Größe der Quantisierungsschrittweite einstellt, die durch die Quantisierungsschaltung verwendet wird. Daher verändert sich die Bitrate, mit der die Daten dem Videocodepuffer 8 zur Speicherung zugeführt wird, wodurch ein Überlaufen oder eine Unterlast von Daten zu diesem verhindert wird.
Die Ratensteuerung 9 liefert ferner das Signal mit der Quantisierungsschrittweite der VLC- Schaltung 7. Das Quantisierungsschrittweitensignal zusammen mit dem von der Bewegungserfassungsschaltung 14 gelieferten Bewegungsvektor werden durch die VLC- Schaltung auf eine Art und Weise ähnlich wie vorher beschrieben verarbeitet und von dieser dem Videocodepuffer 8 zugeführt.
Ausgangsdatensignale von dem Videocodepuffer 8 werden einer Paritätshinzufügungsschaltung 30 zugeführt, die ausgebildet ist, Fehlerkorrektur-Paritätsbits den empfangenen Datensignalen hinzuzufügen. Solche Fehlerkorrektur-Paritätsbits werden auf eine wohlbekannte Art und Weise zur Fehlerkorrektur verwendet. Ein Ausgangsdatensignal von der Paritätshinzufügungsschaltung 30 wird durch eine Modulationsschaltung 31 in Übereinstimmung mit einer festgelegten Modulationsart moduliert. Ein moduliertes Datensignal wird von der Modulationsschaltung 31 einer Abtasteinrichtung 32 zugeführt, wo das modulierte Datensignal auf ein Aufzeichnungsmedium wie eine optische Platte (Disk) 16 geschrieben oder alternativ übertragen wird.
So werden bei der Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 9 Videosignale von der Videokamera 1 durch Verringerung der Redundanz zwischen Vollbildern von Bilddaten und durch Verwendung einer DCT-Verarbeitung und von Bewegungsvektoren auf vergleichsweise hocheffiziente Art und Weise komprimiert, um eine relativ hohe Kompressionsrate zu erhalten, worauf die Daten dann auf das Medium 16 aufgezeichnet werden, wie vorher beschrieben wurde. Da die Videobilddaten mit einer solchen relativ großen Effizienz aufgezeichnet sind, wird daher die Menge des Speicherbereichs, der auf dem Medium 16 erforderlich ist, minimiert.
Während der Wiedergabe (oder des Empfangs) werden, wie in Fig. 10 gezeigt ist, Daten von dem Medium 16 durch eine Abtasteinrichtung 40 gelesen oder andernfalls empfangen und anschließend durch eine Demodulationsschaltung 41 demoduliert. Die demodulierten Daten werden dann durch eine Fehlerkorrekturschaltung 42 unter Verwendung der in der Paritätshinzufügungsschaltung 30 hinzugefügten Paritätsbits fehlerkorrigiert. Die fehlerkorrigierten demodulierten Daten werden einem Videocodepuffer 21 zur Speicherung zugeführt.
Die in dem Videocodepuffer 21 gespeicherten Daten werden aus diesem ausgelesen und einer Invers-VLC-Schaltung 22 zugeführt, die eine inverse VLC-Verarbeitung entsprechend der durch die VLC-Schaltung 7 (Fig. 9) ausgeführten Verarbeitung ausführt. Nach Beendigung der inversen VLC-Verarbeitung liefert die Invers-VLC-Schaltung 22 die verarbeiteten Daten einer Invers-Quantisierungsschaltung 23 und liefert ferner ein Codeanforderungssignal an den Videocodepuffer 21, um anzufordern, daß zusätzliche Daten ausgelesen und der Invers-VLC-Schaltung zugeführt werden. Die Invers-VLC-Schaltung 22 liefert weiterhin ein Signal, das die Quantisierungsschrittweite repräsentiert, der Invers- Quantisierungsschaltung 23 und einen Bewegungsvektor einer Bewegungskompensationsschaltung 26. Die von der Invers-VLC-Schaltung 22 zugeführte Quantisierungsschrittweite und der Bewegungsvektor entsprechen denjenigen, die durch die Ratensteuerung 9 bzw. die Bewegungserfassungsschaltung 12 erzeugt wurden. Diese Quantisierungsschrittweite und dieser Bewegungsvektor wurden auf dem Medium 16 wie vorher beschrieben aufgezeichnet und anschließend zusammen mit den Bilddaten wiedergegeben.
Die Invers-Quantisierungsschaltung 23 führt eine inverse Quantisierungsverarbeitung der empfangenen Daten in Übereinstimmung mit der von der Invers-VLC-Schaltung 22 zugeführten Quantisierungsschrittweite aus. Solch eine inverse Quantisierung entspricht der durch die Quantisierungsschaltung 6 (Fig. 9) ausgeführten Quantisierungsverarbeitung.
Ausgangsdaten von der Invers-Quantisierungsschaltung 23 werden einer Invers-DCT- Schaltung 24 zugeführt, die eine inverse DCT-Verarbeitung entsprechend der in der DCT- Schaltung 5 (Fig. 9) ausgeführten Verarbeitung ausführt. Wenn die Daten, die invers- DCT-verarbeitet wurden, ein I-Bild repräsentieren, werden diese Daten mittels einer Addierschaltung 25 einem Vollbildspeicher 27 zugeführt.
Wenn die invers-DCT-verarbeiteten Daten ein P-Bild repräsentieren, das erhalten wurde unter Verwendung von ein I-Bild repräsentierenden Daten, werden die Daten, die das I- Bild repräsentieren, aus dem Vollbildspeicher 27 ausgelesen und der Bewegungskompensationsschaltung 26 zugeführt, um in Übereinstimmung mit dem von der Invers- VLC-Schaltung 22 zugeführten Bewegungsvektor bewegungskompensiert zu werden. Diese bewegungskompensierten Daten werden der Addierschaltung 25 zugeführt und dort zu den Daten von der Invers-DCT-Schaltung 24 addiert, um Daten zu bilden, die das P- Bild repräsentieren, das dann in dem Vollbildspeicher 27 gespeichert wird.
Wenn die Daten, die invers-DCT-verarbeitet wurden, ein B-Bild repräsentieren, werden Daten, die entweder ein I- oder ein P-Bild repräsentieren, aus dem Vollbildspeicher 27 ausgelesen und der Bewegungskompensationsschaltung 26 zugeführt, um auf eine ähnliche Art und Weise wie vorher beschrieben bewegungskompensiert zu werden. Diese bewegungskompensierten Daten werden der Additionsschaltung 25 zugeführt und dort zu den Daten von der Invers-DCT-Schaltung 24 addiert, um die Daten zu bilden, die das B- Bild repräsentieren, das in dem Vollbildspeicher 27 gespeichert ist.
Die in dem Vollbildspeicher 27 gespeicherten Daten werden aus diesem mit einer festgelegten Zeitrate ausgelesen und einer Digital-Analog(D/A)-Wandlerschaltung 28 zugeführt, woraufhin die Daten in Analogsignale umgewandelt werden. Die Analogsignale werden einer Anzeige 29 zugeführt und auf dieser angezeigt.
So werden die Daten, die mit vergleichsweiser hoher Effizienz codiert und auf das Aufzeichnungsmedium 16 aufgezeichnet wurden, wiedergegeben und decodiert, um zu ermöglichen, daß diese auf der Anzeige 29 angezeigt werden.
Die ausgeführte Bewegungskompensation der Videodaten durch die in Fig. 9 bzw. 10 gezeigte Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabevorrichtung wird eingehender unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Das heißt, Fig. 2 illustriert eine Sequenz von I-, P- und B- Videobildern. Die Pfeile in Fig. 2 geben das Videobild oder die Videobilder an, die verwendet werden zur Bildung eines jeweiligen Videobildes oder -vollbildes. Beispielsweise gibt ein Pfeil von einem I0-Bild zu einem P0-Bild an, daß das P0-Bild gebildet wird unter Verwendung eines Bewegungsvektors, der abgeleitet wird durch Verwendung des I0-Bildes als ein Referenz-Videobild. Als weiteres Beispiel geben die beiden auf ein B0-Bild gerichteten Pfeile an, daß das B0-Bild gebildet wird unter Verwendung eines Bewegungsvektors, der abgeleitet wird unter Verwendung entweder des I0- oder des P0-Bildes oder des I0- und des P0-Bildes als Referenz-Videobild(er).
Die in Fig. 2 illustrierte Sequenz von Videobildern, d. h. I0, B0, P0, B1, P1, B2, I1, B3, P2 usw. repräsentieren die Sequenz der Videobilder, bevor sie in der Aufzeichnungsvorrichtung von Fig. 9 codiert werden. Während der Codierung wird diese Sequenz geändert. Diese geänderte Sequenz, die I0, P0, B0, P1, B1, I1, B2, P2, B3 usw. ist, ist die Sequenz, in der die Videobilder auf dem Aufzeichnungsmedium 16 aufgezeichnet werden, von diesem wiedergegeben und dem Decodierabschnitt der Wiedergabevorrichtung von Fig. 10 zugeführt werden. Die geänderte Sequenz wird unter Verwendung des Vollbildspeichers 27 (Fig. 10) in die in Fig. 2 illustrierte Sequenz umgeordnet. Entsprechend hat die Sequenz der von dem Vollbildspeicher 27 der Anzeige 29 zugeführten Videobilder die in Fig. 2 illustrierte Reihenfolge. Es sei angemerkt, daß diese Änderung der Sequenz so ausgeführt wird, daß die Bilder, die als Referenzbilder zur Ableitung der Bewegungsvektoren verwendet werden, vor den Bildern decodiert werden, die unter Verwendung dieser Bewegungsvektoren gebildet werden.
Es sei angenommen, daß bei dem Lesen von Daten von dem Medium 16 ein Fehler auftritt oder durch die Fehlerkorrekturschaltung 42 erfaßt wird, welcher außerhalb der Fehlerkorrekturmöglichkeit der Fehlerkorrekturschaltung liegt, wodurch der Fehler unkorrigierbar wird. Solch ein unkorrigierbarer Fehler oder solche unkorrigierbaren Fehler können ein oder mehrere Videobilder betreffen. Das heißt, ein in Daten eines B-Bildes auftretender nicht-korrigierbarer Fehler betrifft nur das jeweilige B-Bild, was trotzdem zu einer Verzerrung der angezeigten Daten führen kann. Jedoch betrifft ein in Daten entweder eines P- oder eines I-Bildes auftretender nicht-korrigierbarer Fehler nicht nur das jeweilige P- oder I-Bild, sondern auch die Bilder, die gebildet werden unter Verwendung von Bewegungsvektoren der betroffenen jeweiligen P- oder I-Bilder als Referenzbild. So wird in dieser letztgenannten Situation nicht nur das P- oder I-Bild mit dem nicht-korrigierbaren Fehler während der Anzeige verzerrt sein sondern auch die Bilder, die unter Verwendung eines solchen I- oder P-Bildes gebildet werden. Wenn beispielsweise ein nicht- korrigierbarer Fehler in dem P1-Bild von Fig. 2 auftritt, betrifft dieser Fehler das P1-, B1- und B2-Bild. Wenn als weiteres Beispiel ein nicht-korrigierbarer Fehler in dem I1-Bild von Fig. 2 auftritt, beeinträchtigt der Fehler das B2-, B3-, P2-, B4-, P3- und B5- wie auch das I1-Bild.
Wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler bei einem Digital-Videobandrecorder und -wiedergabegerät (VTR) auftritt, der als die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung genutzt werden kann, kann der Abschnitt eines I-Bildes, der den Fehler enthält, durch Interpolation der Daten von einem benachbarten Bild oder Bildern korrigiert werden. Wenn jedoch der Digital-VTR in einem Inter-Bild oder Inter-Bild- Bewegungsvorhersagemodus arbeitet (d. h. einem Modus, bei dem das verarbeitete Bild, beispielsweise ein P- oder B-Bild unter Verwendung wenigstens eines anderen Bildes gebildet wird), erzeugt eine solche Fehlerkorrekturtechnik normalerweise unzufriedenstellende Ergebnisse (wie unsichtbare Verzerrungen), solange kein korrektes Referenzbild erhalten und verwendet wird, um das P- oder B-Bild wiederzugeben.
So ist der oben beschriebene Stand der Technik nicht in der Lage, eine Decodiervorrichtung zu liefern, die eine Bildverzerrung minimiert, auch wenn ein nicht- korrigierbarer Fehler in Bilddaten existiert, die unter Verwendung einer Inter-Bild oder Inter-Bild-Bewegungskompensationstechnik codiert wurden.
Die US-5, 146,325 beschreibt ein Video-Dekomprimierungssystem zum Dekomprimieren von Bilddaten, bei dem die Daten ungerader und gerader Teilbilder des Videosignals unabhängig in Sequenzen von Intra-Vollbild- und Inter-Vollbild-Komprimierungsmoden komprimiert und zur Übertragung verschachtelt werden. Die ungeraden und geraden Teilbilder werden unabhängig dekomprimiert. Während den Intervallen, wenn gültige dekomprimierte Daten eines ungeraden/geraden Teilbildes nicht erhältlich sind, werden Daten gerader/ungerader Teilbilder als Ersatz für diese nicht verfügbaren Daten ungerader/gerader Teilbilder eingesetzt. Die unabhängige Dekomprimierung der geraden und ungeraden Teilbilder der Daten und Einsatz der Daten des entgegengesetzten Teilbildes als Ersatz für die nicht verfügbaren Daten kann verwendet werden, um Fehler in den dekomprimierten Teilbildern zu korrigieren.
Die EP-A-0 551 599 ist Teil des Standes der Technik lediglich im Sinne von Art. 54(3) des Europäischen Patentübereinkommens.
Die EP-A-0 551 599 beschreibt ein System zur Decodierung einer Sequenz von.
Videobildern, die als I-, B- und P-Bilder codiert sind. Fehler in den codierten Bildern werden erfaßt. Manche Fehler werden korrigiert. Wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler erfaßt wird, wird der Bildblock, der fehlerhaft ist, durch einen neuen Bildblock ersetzt. Für ein I-Bild wird der neue Block aus einem vorangehenden P-Bild unter Verwendung von Bewegungsvektoren von dem P-Bild und dessen vorangehenden P-Bild interpoliert. Für ein P-Bild wird der neue Block von einem vorangehenden I-Bild unter Verwendung der Bewegungsvektoren von diesem I-Bild und einem vorangehenden B-Bild interpoliert. Für ein B-Bild wird der neue Block von benachbarten P-Bildern und von mit diesen P- Bildern und benachbarten B-Bildern verbundenen Bewegungsvektoren interpoliert.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Decodierung einer Sequenz codierter Videosignale vorgeschlagen, wobei jedes in der Sequenz enthaltene Videosignal durch Intra-Codierung, Vorhersage-Codierung oder Bidirektional-Vorhersage-Codierung codiert ist und jedes jeweils eines eines I-, P- und B- codierten Videobildes repräsentiert, wobei aufeinanderfolgende I-codierte Signale durch mehrere B-codierte Signale getrennt sind, wobei wenigstens ein P-codiertes Signal zwischen den B-codierten Signalen angeordnet ist, und wobei B-codierte Signale aus P- codierten Signalen und selektiv aus I-codierten Signalen codiert sind und wobei P-codierte Signale aus vorhergehenden I-codierten und P-codierten Signalen codiert sind, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Einrichtung, die auf die codierten Videosignale mit der Erzeugung fehlerkorrigierter codierter Videosignale antwortet; eine Decodiereinrichtung zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale und zur Verwendung eines decodierten Videosignals als Referenz zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale, die aufeinanderfolgende P- und B-codierte Videosignale repräsentieren; eine Einrichtung zur Erfassung von Fehlern in den codierten Videosignalen zur Bestimmung, ob die erfaßten Fehler nicht-korrigierbar sind und zur Unterbindung der Decodierung eines codierten Videosignals mit einem nicht-korrigierbaren Fehler; und gekennzeichnet durch: eine Ersetzungseinrichtung zum Einsatz eines der decodierten fehlerkorrigierten Videosignale zur Anzeige als Ersatz für ein codiertes Videosignal mit wenigstens einem erfaßten Fehler, der als nicht-korrigierbar bestimmt wurde, so daß, wenn ein B-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das B-codierte Signal durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird, und wenn ein P- codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das P- codierte Signal und diejenigen P-codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert wurden, selektiv durch ein vorhergehendes decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal oder durch ein vorhergehendes decodiertes fehlerkorrigiertes I-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt werden, und wenn ein I-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das I-codierte Signal und diejenigen P-codierten und B- codierten Signale, die von diesem codiert sind, durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P- codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Decodierung einer Sequenz von codierten Videosignalen vorgeschlagen, wobei wobei jedes in der Sequenz enthaltene Videosignal durch Intra-Codierung; Vorhersage-Codierung oder Bidirektional-Vorhersage-Codierung codiert ist und jedes jeweils eines eines I-, P- und B- codierten Videobildes repräsentiert, wobei aufeinanderfolgende I-codierte Signale durch mehrere B-codierte Signale getrennt sind, wobei wenigstens ein P-codiertes Signal zwischen den B-codierten Signalen angeordnet ist, und wobei B-codierte Signale aus P- codierten Signalen und selektiv aus I-codierten Signalen codiert werden und wobei P- codierte Signale aus vorhergehenden I-codierten und P-codierten Signalen codiert werden, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ansprechen auf die codierten Videosignale, fehlerkorrigierte codierte Videosignale zu erzeugen; Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale und Verwendung eines decodierten Videosignals als Referenz zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale, die aufeinanderfolgende P- und B-codierte Videobilder repräsentieren; Erfassung von Fehlern in den codierten Videosignalen, Bestimmung, ob die erfaßten Fehler nicht-korrigierbar sind und Unterbindung der Decodierung eines codierten Videosignals mit einem nicht-korrigierbaren Fehler; und gekennzeichnet durch Bereitstellung eines der fehlerkorrigierten Videosignale für ein codiertes Videosignal mit wenigstens einem erfaßten Fehler, der als nicht-korrigierbar bestimmt wurde, als Ersatz zur Anzeige, so daß, wenn ein B-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das B-codierte Signal durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird, und wenn ein P- codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das P- codierte Signal und diejenigen P-codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert sind, zur Anzeige selektiv ersetzt werden durch ein vorangehendes decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal oder ein vorangehendes decodiertes fehlerkorrigiertes I-codiertes Signal und wenn ein I-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das I-codierte Signal und diejenigen P-codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert sind, durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Bewegtbild-Wiedergabevorrichtung ist, bei der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Anwendung findet;
Fig. 2 ein Schemadiagramm ist, das eine Sequenz von Videobildern illustriert, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
Fig. 3A-3E Schemadiagramme sind, auf die Bezug genommen wird zur Erläuterung eines Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs, der ausgeführt wird, wenn ein nicht- korrigierbarer Fehler in einem B1-Bild auftritt;
Fig. 4A-4E Schemadiagramme sind, auf die bei einer weiteren Erläuterung des Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs Bezug genommen wird, der ausgeführt wird, wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler in einem B1-Bild auftritt;
Fig. 5A-5E Schemadiagramme sind, auf die zur Erläuterung eines Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs Bezug genommen wird, der ausgeführt wird, wenn ein nicht- korrigierbarer Fehler in einem P1-Bild auftritt;
Fig. 6A-6E Schemadiagramme sind, auf die zur Erläuterung eines Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs Bezug genommen wird, der ausgeführt wird, wenn ein nicht- korrigierbarer Fehler in einem P0-Bild auftritt;
Fig. 7A-7E Schemadiagramme sind, auf die zur Erläuterung eines Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs Bezug genommen wird, der ausgeführt wird, wenn ein nicht- korrigierbarer Fehler in einem I1-Bild auftritt;
Fig. 8A-8E Schemadiagramme sind, auf die bei einer weiteren Erläuterung des Vollbildspeicherumschalte-Steuervorgangs Bezug genommen wird, der ausgeführt wird, wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler in einem I1-Bild auftritt;
Fig. 9 ein Blockdiagramm ist, das eine Bewegtbild-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Bewegtbildcodierer gemäß dem Stand der Technik illustriert; und
Fig. 10 ein Blockdiagramm ist, das eine Bewegtbild-Wiedergabevorrichtung mit einem Bewegtbilddecodierer gemäß dem Stand der Technik zeigt.
Eine Bewegtbild-Wiedergabevorrichtung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 erläutert. Mehrere der in einer solchen Vorrichtung enthaltenen Elemente sind im wesentlichen ähnlich und funktionieren im wesentlichen auf ähnliche Art und Weise wie in der Vorrichtung von Fig. 10 enthaltene Elemente und haben deshalb gemeinsame Bezugszeichen. Da diese Elemente oben beschrieben wurden, wird hier lediglich eine kurze Erläuterung dieser Elemente geliefert und auf eine weitere detaillierte Beschreibung der Elemente verzichtet.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist und auf ähnliche Weise wie vorher unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben, sind Daten, die mehrere Videobilder repräsentieren, auf einem Aufzeichnungsmedium wie dem Aufzeichnungsmedium 16 gespeichert, das eine optische Platte sein kann. Die gespeicherten Daten werden von dem Aufzeichnungsmedium 16 durch die Abtastvorrichtung 40 beispielsweise durch Einstrahlen eines Laserstrahles auf die optische Platte und Empfang des dann davon reflektierten Lichtes, aus dem die Daten wiedergegeben werden, gelesen. Die wiedergegebenen Daten werden in der Demodulationsschaltung 41 demoduliert und ein demoduliertes Signal wird von dieser der Fehlerkorrekturschaltung 42 zugeführt. Die Fehlerkorrekturschaltung 42 erfaßt Fehler in dem empfangenen demodulierten Signal, korrigiert die als korrigierbar bestimmten Fehler und liefert die korrigierten Daten einem Videocodepuffer 21. Mit der Ausnahme einer Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43, Vollbildspeichern 27a, 27b und 27c und einem Vollbildspeicherschalter 27d, die später beschrieben werden, ist die Anordnung der Elemente von dem Videocodepuffer 21 zu der Anzeige 29 und die darin ausgeführte Verarbeitung ähnlich derjenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert wurde und wird daher im folgenden nicht weiter diskutiert.
Die Verbesserung der Wiedergabevorrichtung von Fig. 1 gegenüber derjenigen von Fig. 10 wird nun erläutert.
Bei der Wiedergabevorrichtung von Fig. 1 ist die Fehlerkorrekturschaltung 42 ausgebildet, das demodulierte Signal von der Demodulationsschaltung 41 zu empfangen und Fehler darin zu erfassen, zu bestimmen, ob solche erfaßten Fehler korrigierbar oder nicht- korrigierbar sind, die korrigierbaren Fehler zu erfassen und ein Signal zu erzeugen und bereitzustellen, das die Existenz von nicht-korrigierbaren Fehlern angibt, wie später eingehender erläutert wird. Die Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43 ist mit der Fehlerkorrekturschaltung 42, dem Videocodepuffer 21 und dem Vollbildspeicherschalter 27d gekoppelt und ist ausgebildet, bei Empfang des Signals, das die Existenz eines nicht- korrigierbaren Fehlers angibt, Steuersignale zu dem Videocodepuffer und dem Vollbildspeicherschalter zu liefern. Der Vollbildspeicherschalter 27d ist ausgebildet, in Abhängigkeit von dem von der Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43 empfangenen Steuersignal umzuschalten, um einen der Vollbildspeicher 27a, 27b und 27c mit dem D/A- Wandler 28 zu koppeln. Die Vollbildspeicher 27a bis 27c sind ausgebildet, jeweils Daten von der Addierschaltung 25 zu empfangen, die I-, P- und B-Bilder repräsentieren, und diese Daten darin zu speichern. Vollbildspeicher 27a und 27b, die jeweils Daten enthalten, die I- bzw. P-Bilder repräsentieren, sind mit der Bewegungserfassungs- Kompensationsschaltung 26 gekoppelt, um diese gespeicherten Daten der Schaltung 26 zu übermitteln. Diese gespeicherten I- und P-Bilddaten werden durch die Bewegungserfassungs-Kompensationsschaltung 26 auf eine ähnliche Weise wie vorher in Bezug auf Fig. 10 beschrieben bewegungskompensiert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder der Vollbildspeicher in der Lage, nur ein Videobild zu speichern. Entsprechend wird nur das letzte Videobild dem Vollbildspeicher zugeführt und darin gespeichert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und es können stattdessen Vollbildspeicher verwendet werden, die mehr oder weniger als ein Videobild aufnehmen können.
Während des Betriebs der Wiedergabevorrichtung von Fig. 1 erfaßt die Fehlerkorrekturschaltung 42 Fehler in dem dieser zugeführten demodulierten Signal und bestimmt, ob diese Fehler korrigierbar oder nicht-korrigierbar sind. Wenn die Fehler korrigierbar sind, werden diese Fehler durch die Fehlerkorrekturschaltung 42 korrigiert und die korrigierten Daten werden dem Videocodepuffer 21 zugeführt. Wenn jedoch bestimmt wird, daß die Fehler nicht-korrigierbar sind, erzeugt die Fehlerkorrekturschaltung 42 ein Nicht- korrigierbar-Signal und liefert dieses der Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43. Bei Empfang dieses Nicht-korrigierbar-Signals erzeugt die Vollbildinterpolations- Steuerschaltung 43 ein Steuersignal, das dem Videocodepuffer 21 übermittelt wird. In Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal unterbindet der Videocodepuffer 21 die Zuführung von Daten, die einen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten, an die Invers-VLC- Schaltung 22 und unterbindet ferner die Benutzung dieser Daten als Referenz bei der Ableitung eines Bewegungsvektors auf eine ähnliche Art und Weise wie vorher beschrieben. In anderen Worten unterbindet der Videocodepuffer in Abhängigkeit von dem Steuersignal die Zuführung zu der Invers-VLC-Schaltung 21 von: i) Daten, die ein Videobild repräsentieren, von dem bestimmt wurde, daß sie einen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten, und ii) Daten, die ein Videobild oder -bilder repräsentieren, die gebildet werden unter Verwendung der Daten, die einen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten, um einen Bewegungsvektor(en) daraus abzuleiten, wodurch die weitere Verarbeitung dieser Daten unterbunden wird. Somit werden diese Daten nicht decodiert, nicht in einem der Vollbildspeicher 27a, 27b und 27c gespeichert und nicht auf der Anzeige 29 angezeigt.
Stattdessen werden in dieser Situation Daten, die schon decodiert und in einem der Vollbildspeicher abgespeichert wurden, als Ersatz für die Daten eingesetzt, die durch den Videocodepuffer 21 blockiert wurden.
Zusätzlich erzeugt die Rahmeninterpolations-Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem Nicht-korrigierbar-Signal ein Schaltsteuersignal und liefert dieses dem Vollbildspeicherschalter 27d. Bei Empfang des Schaltsteuersignals ist der Vollbildspeicherschalter 27d ausgebildet, den Schalter 27d umzuschalten, um einen bestimmten der Vollbildspeicher 27a bis 27c mit dem D/A-Wandler zu verbinden. Somit werden die dem bestimmten Vollbildspeicher gespeicherten Daten über den D/A-Wandler 28 der Anzeige 29 zugeführt.
Wenn so bei der Wiedergabevorrichtung von Fig. 1 erfaßt wird, daß die Daten einen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten, werden diese Daten und jegliche Daten, die außerdem aus solchen Daten gebildet werden, nicht decodiert und angezeigt. Stattdessen werden Daten, die vorher decodiert und in einem der Vollbildspeicher gespeichert wurden und die keine nicht-korrigierbaren Fehler enthalten oder von Daten abgeleitet wurden, die keine solchen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten, als Ersatz für die nicht decodierten und angezeigten Daten eingesetzt.
Beispiele von Umschaltevorgängen, die durch den Vollbildspeicherschalter 27d ausgeführt werden, wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler erfaßt wird, werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 8 beschrieben. Diese Beispiele werden der Einfachheit halber unter Bezugnahme auf Videobilder und nicht die Daten, die diese Bilder bilden, beschrieben, obwohl damit gemeint ist, daß die Bezugnahme auf ein Videobild als Bezugnahme auf die Daten, die ein solches Bild bilden, zu verstehen ist. Ferner wird bei Beschreibung dieser Beispiele die in Fig. 2 illustrierte Sequenz von Videobildern verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf jegliche Sequenz von Videobildern angewandt werden. Ferner kann die Sequenz von Videobildern in einer festgelegten Codiersequenz wie derjenigen von Fig. 2 oder stattdessen in einer sich verändernden Codiersequenz angeordnet sein. In dem letzteren Fall kann eine (nicht gezeigte) Codieridentifikations-Erfassungseinrichtung verwendet werden, um Codierinformation von jedem Kopfabschnitt der Videobilder zu lesen und daraus die Art der damit verbundenen Codierung zu bestimmen. Solche Codierinformation, die in dem Kopfabschnitt aufgezeichnet wird, der jedem Videobild während des Aufzeichnungsvorgang der Videodaten zugeordnet wird, identifiziert die Art der bezüglich der Videodaten für das jeweilige Videobild ausgeführten Codierung.
In den Fig. 3 bis 8 bezeichnet das Symbol "*" einen nicht-korrigierbaren Fehler und entsprechend ein nicht decodierbares Bild, d. h. ein Bild, das aus Daten mit einem nicht- korrigierbaren Fehler gebildet wird; das Symbol "@" ein Bild, das nicht decodierbar ist, da es unter Verwendung eines Bildes mit nicht-korrigerbarem Fehler als Referenzbild gebildet wird; und das Symbol "#" ein Bild, das als Ersatz für ein nicht decodierbares Bild eingesetzt wird. Diese Beispiele werden der Einfachheit halber unter Bezugnahme auf Videobilder und nicht auf die Daten, die die Videobilder bilden, beschrieben, obwohl sie so zu verstehen sind, daß die Bezugnahme auf ein Videobild als Bezugnahme auf die Daten, die das Videobild bilden, zu verstehen ist.
Wie vorher beschrieben ist die in Fig. 2 illustrierte Sequenz von Bildern eine Bildsequenz vor der Codierung und diese Sequenz wird der Anzeige 29 zugeführt. Jedoch wird diese Sequenz bei der Codierung geändert, so daß die tatsächlich auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete und anschließend decodierte Sequenz I0, P0, B0, P1, B1, I1, B2, P2, B3 usw. ist.
Im normalen Wiedergabemodus wird das I0-Bild zuerst decodiert und in dem Vollbildspeicher 27a gespeichert, das P0-Bild dann decodiert und in dem Vollbildspeicher 27b gespeichert und dann das B0-Bild in Verbindung mit dem I0- und P0-Bild decodiert und in dem Vollbildspeicher 27c gespeichert. Anschließend wird das P1-Bild decodiert und in dem Vollbildspeicher 27a gespeichert, dann das B1-Bild unter Bezugnahme auf das P0- und P1-Bild decodiert und in dem Vollbildspeicher 27c gespeichert, anschließend das I1- Bild decodiert und in dem Vollbildspeicher 27b gespeichert und dann das B1-Bild unter Verwendung des P1- und I1-Bildes decodiert und in dem Vollbildspeicher 27c gespeichert. Die während des normalen Wiedergabemodus ausgeführte Decodierung fährt auf diese Art und Weise fort.
Wie vorher beschrieben ist die Reihenfolge, in der die Videobilder decodiert werden, unterschiedlich von der Reihenfolge, in der die Videobilder anzuzeigen sind. Daher wird die Reihenfolge der decodierten Bilder vor der Anzeige auf der Anzeige 29 umgeordnet. Um eine solche Umordnung zu erreichen, kann ein Steuersignal dem Schalter 27d (Fig. 1) von einer (nicht gezeigten) Steuerung zugeführt werden, wobei der Schalter betrieben wird, den geeigneten Vollbildspeicher mit der Anzeige zu koppeln, um so die gewünschte Reihenfolge der Videobilder zu erhalten. Alternativ kann ein solches Steuersignal von der Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43 (Fig. 1) geliefert werden. Bei dem oben beschriebenen normalen Betrieb ist der Vollbildschalter 27d gesteuert, die Vollbildspeicher mit der Anzeige in der in Fig. 2 gezeigten Reihenfolge zu koppeln.
Es sei die Situation angenommen, bei der ein nicht-korrigierbarer Fehler im B1-Bild auftritt oder erfaßt wird. Wenn in dieser Situation *Bi nicht durch ein anderes Bild ersetzt wird, ist die Reihenfolge, in der die Bilder decodiert, in den Vollbildspeichern gespeichert und von diesen bereitgestellt würden, in den Fig. 3A-E illustriert. Insbesondere geben die Fig. 3A, 3B und 3C die jeweiligen Zeiten an, zu denen die Bilder decodiert werden. Das heißt, wie dort dargestellt ist, ist die Reihenfolge, in der die Bilder decodiert werden, I0, P0, B0, P1, *B1 usw.. Fig. 3D gibt die Reihenfolge an, in der die Vollbildspeicher mittels des Schalters 27d mit der Anzeige 29 gekoppelt sind und Fig. 3E gibt die von den Vollbildspeichern 27a-c gelieferte Sequenz von Videobildern an. Wenn, wie in den Fig. 3C und 3E gezeigt ist, Bild *B1 nicht durch ein anderes Bild ersetzt wird, wird dieses Bild *B1 angezeigt, was zu einer Videobildsequenz mit einem unerwünschten Defekt führt.
Wenn jedoch ein nicht-korrigerbarer Fehler in dem B1-Bild auftritt, liefert die Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43 der Wiedergabevorrichtung von Fig. 1 ein Steuersignal an den Schalter 27d, das diesen zum Schalten veranlaßt, entweder den Vollbildspeicher 27b (oder 27a), wie in Fig. 4D gezeigt ist, anstelle des Vollbildspeichers 27c mit der Anzeige 29 zu koppeln. Das führt dazu, daß die folgende Sequenz zur Anzeige 29 übermittelt wird: I0, B0, P0, #P0 (oder #P1), P1, B2, I1, B3, P2 usw., wie in Fig. 4E gezeigt ist. Die Fig. 4A bis 4C geben die Decodier- und Speichersequenz der Bilder auf ähnliche Weise wie vorher unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3C beschrieben an.
Nun sei eine Situation angenommen, in der ein nicht-korrigierbarer Fehler in dem P1-Bild erfaßt wird. Ohne Ersetzung irgendwelcher Bilder würde die Sequenz der der Anzeige 29 zugeführten Bilder wie folgt sein: I0, B0, P0, *P1, @B1, @B2, I1, B3, P2 usw.. So sind in dieser Situation drei Bilder, d. h. @B1, *P1 und @B2 nicht korrigierbar, und wenn diese drei Bilder der Anzeige 29 zugeführt würden, führte dies zu einer sehr unerwünschten Videobildsequenz. Jedoch wird in dieser Situation ein Schaltsteuersignal zu dem Schalter 27d (Fig. 1) geliefert, das den Schalter veranlaßt, wie in Fig. 5D gezeigt zu arbeiten, was dazu führt, daß das P0-Bild für jedes der Bilder @B1, *P1 und @B2 als Ersatz eingesetzt wird. Somit ist die von den Vollbildspeichern 27a bis 27c erhaltene und der Anzeige 29 zugeführte Sequenz der Bilder wie in Fig. 5E illustriert wie folgt: I0, B0, P0, #P0, #P0, #P0, I1, B3, P2 usw.. Ferner geben die Fig. 5A-5C wie die Fig. 3A-3C und 4A-4C die Decodier- und Speicherreihenfolge der Bilder an.
Nun sei eine Situation angenommen, in der ein nicht-korrigierbarer Fehler im P1-Bild erfaßt wird. Ohne den Ersatz irgendeines Bildes würde die der Anzeige 29 zugeführte Bildsequenz wie folgt sein: I0, @B0, *P0, @B1, @P1, @B2, I1, B3, P2 usw.. Somit enthält diese Sequenz fünf Bilder, die nicht korrekt decodiert werden können und was, wenn sie der Anzeige 29 zugeführt würden, zu einer sehr unerwünschten Videobildsequenz führen würde. In dieser Situation wird ein Schaltsteuersignal dem Schalter 27d (Fig. 1) zugeführt, das den Schalter veranlaßt, wie in Fig. 6D gezeigt zu arbeiten. Als Ergebnis dieses Schaltvorgangs wird das I0-Bild für jedes der zwischen dem I0-Bild und dem I1- Bild enthaltenen Bildern als Ersatz eingesetzt, was zu der folgenden Sequenz von Bildern führt, die von den Vollbildspeichern bereitgestellt wird: I0, #I0, #I0, #I0, #I0, #I0, I1, B3, P2 usw., wie in Fig. 6E illustriert ist. Wie die Fig. 3A-3C, 4A-4C und 5A-5C, geben die Fig. 6A-6C die Decodier- und Speicherreihenfolge der Bilder an.
Nun sei eine Situation angenommen, in der ein nicht-korrigierbarer Fehler in dem I1-Bild erfaßt wird. In dieser Situation ist das I1-Bild und sind alle Bilder zwischen dem I1-Bild und dem I2-Bild nicht decodierbar. Wenn keines der Bilder ersetzt wird, würde entsprechend der Schalter 27d wie in Fig. 7D gezeigt arbeiten, und die Sequenz der der Anzeige 29 zugeführten Bilder würde wie folgt lauten: I0, B0, P0, B1, P1, @B2, *I1, @B3, @P2, @B4, @P3, @B5, I2 usw., wie in Fig. 7E illustriert ist. In dieser Situation wird ein Schaltsteuersignal zu dem Schalter 27d geliefert, woraufhin der Schalter wie in Fig. 8D illustriert arbeitet. Somit lautet die von den Vollbildspeichern erhaltene Bildsequenz wie in Fig. 8E illustriert wie folgt: I0, B0, P0, B1, P1, #P1, #P1, #P1, #P1, #P1, #P1, #P1, I2 usw.. Ferner geben die Fig. 7A-7C und 8A-8C die Decodier- und Speichersequenz der Bilder an, wenn keine Ersetzung gemacht wird bzw. wenn die vorher beschriebenen Ersetzungen gemacht werden.
Wenn ein nicht-korrigierbarer Fehler in I1 und I2 erfaßt wird, wird das P1-Bild für jedes Bild auf eine Art und Weise ähnlich wie unter Bezugnahme auf die Fig. 7A-7E und 8A-8E beschrieben als Ersatz eingesetzt, bis ein decodierbares Bild auftritt.
Bei der Decodiervorrichtung werden Fehler in jedem der Videobilder erfaßt und als korrigierbar oder nicht-korrigierbar bestimmt, woraufhin korrigierbare Fehler korrigiert werden und das (einen) solche(n) Fehler enthält, wird decodiert, und Bilder, bei denen bestimmt wird, daß sie einen nicht-korrigierbaren Fehler enthalten (und daher als nicht decodierbar angesehen werden), werden durch andere zeitlich vorangehende decodierte Bilder ersetzt. Eine solche Erfassung, Korrektur und Ersetzung oder Substitution von Bildern kann unter Verwendung der Fehlerkorrekturschaltung 42, der drei Vollbildspeicher 27a-c, des Schalters 27d und der Vollbildinterpolations-Steuerschaltung 43 erreicht werden. Daher kann die vorliegende Decodiervorrichtung zur Erzeugung einer Bildsequenz verwendet werden, bei der eine Bildverzerrung minimiert ist, auch wenn ein nicht korrigierbarer Fehler in einem Bildsignal vorhanden ist.
Obwohl bei der Diskussion des obigen Ausführungsbeispiels bestimmte Bildersetzungen durchgeführt wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese exakten Ersetzung beschränkt, sondern es können andere Bildersetzungen ausgeführt werden. Beispielsweise können Bilder durch ein einfarbiges Bild ersetzt werden und in der unter Bezugnahme auf den in Fig. 8 gezeigten Fehler beschriebenen Situation kann ein #P0-Bild anstelle des #P1- Bildes verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung als auf eine Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Aufzeichnungsmedium wie einer optischen Platte gespeicherten Daten angewendet beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung weiterhin nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können andere Aufzeichnungsmedien wie eine Magnetplatte, ein Magnetband oder dergleichen auch verwendet werden. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung zur Decodierung von Bewegtbildsignalen verwendet werden, die über einen Kommunikations-Übermittlungsweg erhalten werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung auf andere Geräte als die Wiedergabevorrichtung angewandt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Decodierung einer Sequenz von codierten Videosignalen, wobei jedes in der Sequenz enthaltene Videosignal durch Intra-Codierung (I); Vorhersage-Codierung (P) oder Bidirektional-Vorhersage-Codierung (B) codiert ist und jedes jeweils eines eines I-, P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, wobei aufeinanderfolgende I-codierte Signale durch mehrere B-codierte Signale getrennt sind, wobei wenigstens ein P-codiertes Signal zwischen den B-codierten Signalen angeordnet ist, und wobei B-codierte Signale aus P-codierten Signalen und selektiv aus I-codierten Signalen codiert werden und wobei P-codierte Signale aus vorhergehenden I-codierten und P-codierten Signalen codiert werden, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Einrichtung (42), die auf die codierten Videosignale mit der Erzeugung fehlerkorrigierter codierter Videosignale antwortet;

eine Decodiereinrichtung (21-26) zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale und zur Verwendung eines decodierten Videosignals als Referenz zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale, die aufeinanderfolgende P- und B-codierte Videosignale repräsentieren;

eine Einrichtung (42) zur Erfassung von Fehlern in den codierten Videosignalen zur Bestimmung, ob die erfaßten Fehler nicht-korrigierbar sind und zur Unterbindung der Decodierung eines codierten Videosignals mit einem nicht-korrigierbaren Fehler; und gekennzeichnet durch:

eine Ersetzungseinrichtung (27) zum Einsatz eines der decodierten fehlerkorrigierten Videosignale zur Anzeige als Ersatz für ein codiertes Videosignal mit wenigstens einem erfaßten Fehler, der als nicht-korrigierbar bestimmt wurde, so daß, wenn ein B-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das B-codierte Signal durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird, und wenn ein P-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das P-codierte Signal und diejenigen P-codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert wurden, selektiv durch ein vorhergehendes decodiertes fehlerkorrigiertes P- codiertes Signal oder durch ein vorhergehendes decodiertes fehlerkorrigiertes I-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt werden, und wenn ein I-codiertes Signal als einen nicht- korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das I-codierte Signal und diejenigen P- codierten und B-codierten Signale, die von diesem codiert sind, durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird.

2. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 1, wobei die Decodiereinrichtung (21-26) ausgebildet ist, ein jeweiliges fehlerkorrigiertes codiertes Videosignal, das ein jeweiliges Videobild repräsentiert, unter Verwendung eines benachbarten codierten Videosignals als Referenz zu decodieren, das ein Videobild benachbart dem jeweiligen Videobild repräsentiert und wobei die Ersetzungseinrichtung (27a-c, 27d) ausgebildet ist, eines der decodierten fehlerkorrigierten Videosignale für ein benachbartes nicht-korrigierbares codiertes Videosignal als Ersatz einzusetzen.

3. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 1, wobei die Ersetzungseinrichtung (27a-c, 27d) ausgebildet ist, ein vorher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines vorhergehenden I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, für das nicht-korrigerbare codierte Videosignal als Ersatz einzusetzen.

4. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 2, wobei die Ersetzungseinrichtung (27a-c, 27d) ausgebildet ist, ein vorher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines vorhergehenden I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, für ein codiertes Videosignal, das ein B-codiertes Videobild repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem vorhergehenden I- oder P-codiertes Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist, als Ersatz einzusetzen, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein P-codiertes Videobild repräsentiert, das zwischen dem vorhergehenden I- oder P-codierten Videobild und dem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist.

5. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 2, wobei die Ersetzungseinrichtung ausgebildet ist, ein vorher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines vorhergehenden I- oder P-codierten Videobildes repräsentiert, als Ersatz einzusetzen für: (i) ein codiertes Videosignal, das ein B-codiertes Videobild repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem früheren I- oder P-codierten Videobild und einem derzeitigen P-codierten Videobild liegt, und (ii) ein codiertes Videosignal, das eines eines P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem derzeitigen P-codierten Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild liegt, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein derzeitiges P-codiertes Videobild repräsentiert.

6. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 2, wobei die Ersetzungseinrichtung ausgebildet ist, ein früher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines früheren I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, als Ersatz einzusetzen für: (i) ein codiertes Videosignal, das ein B-codiertes Videobild repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem früheren I- oder P-codierten Videobild und einem derzeitigen I-codierten Videobild angeordnet ist, und (ii) ein codiertes Videosignal, das eines eines P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, das in der Sequenz codierter Videobilder zwischen dem derzeitigen I-codierten Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild liegt, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein derzeitiges I-codiertes Videobild repräsentiert.

7. Verfahren zur Decodierung einer Sequenz von codierten Videosignalen, wobei jedes in der Sequenz enthaltene Videosignal durch Intra-Codierung (I); Vorhersage-Codierung (P) oder Bidirektional-Vorhersage-Codierung (B) codiert ist und jedes jeweils eines eines I-, P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, wobei aufeinanderfolgende I-codierte Signale durch mehrere B-codierte Signale getrennt sind, wobei wenigstens ein P-codiertes Signal zwischen den B-codierten Signalen angeordnet ist, und wobei B-codierte Signale aus P- codierten Signalen und selektiv aus I-codierten Signalen codiert werden und wobei P- codierte Signale aus vorhergehenden I-codierten und P-codierten Signalen codiert werden, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Ansprechen auf die codierten Videosignale, fehlerkorrigierte codierte Videosignale zu erzeugen;

Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale und Verwendung eines decodierten Videosignals als Referenz zur Decodierung der fehlerkorrigierten codierten Videosignale, die aufeinanderfolgende P- und B-codierte Videobilder repräsentieren; Erfassung von Fehlern in den codierten Videosignalen, Bestimmung, ob die erfaßten Fehler nicht-korrigierbar sind und Unterbindung der Decodierung eines codierten Videosignals mit einem nicht-korrigierbaren Fehler; und gekennzeichnet durch Bereitstellung eines der fehlerkorrigierten Videosignale für ein codiertes Videosignal mit wenigstens einem erfaßten Fehler, der als nicht-korrigierbar bestimmt wurde, als Ersatz zur Anzeige, so daß, wenn ein B-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das B-codierte Signal durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P- codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird, und wenn ein P-codiertes Signal als einen nicht- korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das P-codierte Signal und diejenigen P- codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert sind, zur Anzeige selektiv ersetzt werden durch ein vorangehendes decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal oder ein vorangehendes decodiertes fehlerkorrigiertes I-codiertes Signal und wenn ein I-codiertes Signal als einen nicht-korrigierbaren Fehler aufweisend erfaßt wird, das I-codierte Signal und diejenigen P-codierten und B-codierten Signale, die daraus codiert sind, durch ein decodiertes fehlerkorrigiertes P-codiertes Signal zur Anzeige ersetzt wird.

8. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 7, wobei der Schritt der Decodierung ein jeweiliges fehlerkorrigiertes codiertes Videosignal, das ein jeweiliges Videobild repräsentiert, durch Verwendung eines benachbarten codierten Videosignals, das ein Videobild benachbart dem jeweiligen Videobild repräsentiert, als Referenz decodiert, und wobei der Ersetzungsschritt eines der decodierten fehlerkorrigierten Videosignale für ein benachbartes nicht-korrigierbares codiertes Videosignal als Ersatz bereitstellt.

9. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 7, wobei der Ersetzungsschritt ein früher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines der früheren I- und P-codierten Videobilder repräsentiert, als Ersatz für das nicht- korrigierbare codierte Videosignal bereitstellt.

10. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 8, wobei der Ersetzungsschritt ein früher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines früheren I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, als Ersatz für ein codiertes Videosignal bereitstellt, das ein B-codiertes Videobild repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem früheren I- oder P-korrigierten Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein P-codiertes Videobild repräsentiert, das zwischen dem früheren I- oder P- codierten Videobild und dem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist.

11. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 8, wobei der Ersetzungsschritt ein früher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines früheren I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, als Ersatz bereitstellt für: (i) ein codiertes Videosignal, das ein B-codiertes Videosignal repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem früheren I- oder P-codierten Videobild und einem derzeitigen P-codierten Videobild angeordnet ist, und (ii) ein codiertes Videosignal, das eines eines P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem derzeitigen P-codierten Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein derzeitiges P-codiertes Videobild repräsentiert.

12. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 8, wobei der Ersetzungsschritt ein vorher decodiertes fehlerkorrigiertes Videosignal, das eines eines früheren I- und P-codierten Videobildes repräsentiert, als Ersatz bereitstellt für: (i) ein codiertes Videosignal, das ein B-codiertes Videobild repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem früheren I- oder B-codierten Videobild und einem derzeitigen I-codierten Videobild angeordnet ist, und (ii) ein codiertes Videosignal, das eines eines P- und B-codierten Videobildes repräsentiert, das in der Sequenz der codierten Videobilder zwischen dem derzeitigen I-codierten Videobild und einem zukünftigen I-codierten Videobild angeordnet ist, wenn das nicht-korrigierbare codierte Videosignal ein derzeitiges I-codiertes Videobild repräsentiert.

13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Einrichtung (40-41) zur Wiedergabe des codierten Videosignals von einem Aufzeichnungsmedium (16) zur Zuführung zu einer Fehlerkorrektureinrichtung.

14. Vorrichtung zur Decodierung gemäß Anspruch 13, aufweisend eine Demodulationseinrichtung (41) zur Demodulation der wiedergegebenen codierten Videosignale vor der Zuführung zu der Fehlerkorrektureinrichtung (42).

15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, ferner aufweisend den Schritt der Wiedergabe der codierten Videosignale von einem Aufzeichnungsmedium vor der Fehlerkorrektur der codierten Videosignale.

16. Verfahren zur Decodierung gemäß Anspruch 15, ferner aufweisend den Schritt der Demodulation des wiedergegebenen codierten Videosignals.