DE69327031T2

DE69327031T2 - Editiergerät für kodierte Videodaten und Dekodiergerät für editierte kodierte Videodaten

Info

Publication number: DE69327031T2
Application number: DE69327031T
Authority: DE
Inventors: Kenji Shimoda
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2013-10-01
Also published as: KR0121301B1; US5631742A; KR940008468A; DE69327031D1; US5870521A; EP0590974B1; EP0590974A3; EP0590974A2

Description

ERSTE SEITE FEHLT

an einen Pufferspeicher 5 und einen Sync-Abtrenner 6 angelegt. Die Sync-Abtrenner 4 und 6 trennen Synchronisiersignale aus den Eingabebildsignalen A und B ab und legen die Synchronisiersignale an die Schreibcontroller 7 bzw. 8. Die Schreibcontroller 7 und 8 steuern die Schreibvorgänge in die Pufferspeicher 3 und 5 mit Hilfe der Synchronisiersignale der Eingabebildsignale A und B und speichern die Eingabebildsignale A und B in den Pufferspeichern 3 bzw. 5.
Ein Lesecontroller 9 steuert den Datenauslesevorgang aus den Pufferspeichern 3 und 5. Der Lesecontroller 9 steuert den Auslesevorgang der in den Pufferspeichern 3 und 5 gespeicherten Daten abhängig von einem Bezugssignal, das ein Bezugssignalgenerator 10 ausgibt. Dadurch wird das Eingabebildsignal A nach einer Verzögerung um tTA und das Eingabebildsignal B nach einer Verzögerung um ΔTB ausgelesen, siehe Fig. 2(a) bis 2(e). D. h., die aus den Pufferspeichern 3 und 5 ausgelesenen Daten werden mit dem Bezugssignal synchronisiert. Die Frames Am', Am + 1', ... des zeitbasiskorrigierten Eingabebildsignals A und die Frames Bn', Bn + 1', ... des zeitbasiskorrigierten Eingabebildsignals B werden mit dem gleichen zeitlichen Bezug ausgelesen, siehe Fig. 2(b) und 2(d).
Die aus den Pufferspeichern 3 und 5 ausgelesenen Bildsignale werden an die Anschlüsse a bzw. b eines Schalters 11 angelegt. Der Schalter 11 schaltet abhängig von einem am Anschluß 12 zugeführten Umschaltsteuersignal ausgewählt auf den Anschluß a oder b um. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Schalter 11 den Anschluß a gewählt hat, und daß die Frames Am', Am + 1', ... des Eingabebildsignals A ausgegeben werden. Anschließend wählt der Schalter 11 aufgrund des Umschaltsteuersignals zum Übernahmezeitpunkt der Frames Am + 2', Am + 3', ... des Eingabebildsignals A den Anschluß b. Nach diesem Übernahmezeitpunkt überträgt der Schalter 11 ausgewählt das Ausgangssignal aus dem Pufferspeicher 5, siehe Figur. 2(e), und die Frames Bn + 3', Bn + 4', ... des Eingabebildsignals B werden ausgegeben.
Nach dem in dieser Weise erfolgten Synchronisieren der Basisband-Videosignale A und B werden die Frames Am + 2' und Bn + 3' nacheinander ausgegeben. In diesem Fall ist es zudem erforderlich, die Phase der Farbhilfsträger zu beachten.
In den letzten Jahren wird ein System zum Aufzeichnen oder Übertragen von Bildinformation durch leistungsfähige Codierung immer häufiger eingesetzt. In der japanischen Patentschrift Tokkai-Hei 4-14974 mit dem Titel "Moving Picture Coded Data Recording Method", veröffentlicht als JP-A-5 211 763 am 20. 08. 93, ist eine Schneidevorrichtung zum Schneiden derartiger leistungsfähig codierter (komprimierter) Videosignale im codierten Zustand vorgeschlagen. Gemäß diesem Vorschlag erhält man codierte Daten von bewegten Bildern durch das Quantisieren eines Eingabebildsignals nach der Innenbildcodierung (bildinternen Codierung) oder der Bild-zu- Bild-Codierung (bildübergreifenden Codierung). Beim Schneiden der codierten Daten bewegter Bilder in Framegruppeneinheiten, wobei man voraussetzt, daß eine Gruppe mit einer festgelegten Anzahl von Frames eine (1) Framegruppe bildet, setzt man ein Schneideflag für eine Framegruppe unmittelbar nach der geschnittenen Gruppe. Nach dem Erkennen des Schneideflags wird die Folge codierter Frames umgeschaltet.
Die Codemenge der leistungsfähig codierten Daten je Frame unterscheidet sich abhängig vom Muster und hängt auch davon ab, ob das Codierverfahren eine Innenbildcodierung oder eine Bild-zu-Bild-Codierung ist. Beim Schneiden leistungsfähig codierter Videosignale ist es demnach unverzichtbar, die Zeitbasen der Frames vor und nach dem Umschaltpunkt in Übereinstimmung zu bringen. Beim oben beschriebenen Vorschlag ist das Schneiden und Decodieren in Frameeinheiten möglich, wenn man leistungsfähig codierte Videosignale für jeden Frame um schaltet (schneidet), indem man die Zeitbasen der Frames in Übereinstimmung bringt.
Im genannten Vorschlag wurde jedoch nur das Schneiden eines einzigen Videosignals beschrieben. Da man beim leistungsfähigen Codieren zusätzlich zur Innenbildkomprimierung auch die Bild-zu-Bild-Komprimierung einsetzt, kann eine beträchtliche Schwierigkeit dadurch auftreten, daß das Decodieren unmöglich werden kann, wenn zwischen den Eingabebildsignalen A und B geschnitten wird. Die Bild-zu-Bild-Komprimierung ist ein Verfahren, bei dem man die Korrelation zwischen den Frames ausnutzt und nur einen Differenzwert zwischen dem vorhergehenden und dem aktuellen Framebild überträgt. Damit ist ein vorhergehender decodierter Frame zum Decodieren von Bild-zu-Bild-Komprimierungssignalen erforderlich. Schaltet man bei den Kompressionsdaten eines besonderen Frames des Eingabebildsignals A auf Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten um, indem man die Zeitbasen der beiden Daten ausrichtet, so kann man diese Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten nicht decodieren, weil man das Bildsignal des vorhergehenden Frames der Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten des Eingabebildsignals B nicht besitzt.
Überträgt man die Signale paketweise, so entsteht auch das Problem, daß das Schneiden leistungsfähig codierter Signale und das Decodieren geschnittener Signale schwierig wird. Fig. 3 und 4 zeigen zeitbezogene Darstellungen zum Erklären dieses Problems.
Fig. 3(a) zeigt ein paketweise übertragenes Videosignal, d. h. die Pakete A-1, A-2, A-3, .... Fig. 3(b) zeigt die Videosignalframes V-0, V-1, V-2, ..., die in den Paketen in Fig. 3(a) enthalten sind. Jedes Paket liegt mit einer festen Wortlänge vor, die durch eine durchgezogene senkrechte Linie in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder Frame ist mit variabler Länge codiert, und die Codemenge ändert sich für jeden Frame.
Man nehme nun an, daß das Eingabebildsignal A paketweise übertragen wird, d. h. mit den Paketen am + 1, am + 2, am + 3, ..., und daß die Grenzen zwischen den Frames Am + 1, Am + 2, Am + 3, die in diesen Paketen enthalten sind, durch gestrichelte Linien dargestellt sind, siehe Fig. 4(a). Weiterhin sei angenommen, daß das Eingabebildsignal B paketweise übertragen wird, d. h. mit den Paketen bn + 1, bn + 2, bn + 3, ..., und daß die Grenzen zwischen den Frames Bn + 1, Bn + 2, Bn + 3, ..., die in diesen Paketen enthalten sind, durch gestrichelte Linien dargestellt sind, siehe Fig. 4(b).
Wird ein Bildsignal in dieser Art paketweise übertragen, so muß man die Grenzen der Videoframes als unbestimmt betrachten, und das Schneiden in Videoframeeinheiten ist schwierig. Selbst wenn man die Framegrenzen kennt, ist das Schneiden schwierig. Schneidet man beispielsweise, um den Frame Am + 2 des Eingabebildsignals A mit dem Frame Bn + 4 des Eingabebildsignals B zu verbinden, so liegt die Grenze zwischen diesen Frames innerhalb der Pakete am + 3 und bn + 4. Verbindet man den Frame Am + 2 mit dem Frame Bn + 4, so muß man die nachfolgenden Pakete neu zusammenstellen, um die dem Verbindungspunkt folgenden Frames mit fester Wortlänge zu übertragen.
Es ist daher erforderlich, paketweise zu schneiden. In diesem Fall wird also das Paket am + 3 mit dem Paket bn + 4 verbunden, siehe Fig. 4 (c). Verbindet man die Pakete einfach auf diese Weise, so enthalten die geschnittenen Daten die überflüssigen Anteile A0 und B0, die die erste Hälfte des Frames Am + 3 und die letzte Hälfte des Frames Bn + 3 darstellen, siehe die schraffierten Abschnitte in Fig. 4(c). Beim Decodieren des Ausgangssignals C nach dem Schneiden werden die überflüssigen Anteile A0 und B0 ab dem Punkt Ap in der Zeichnung nach den Frames Am + 1 und Am + 2 decodiert. Beispielsweise beginnt nach dem Decodieren der Videosignale, die zur oberen Framehälfte gehören, das Decodieren des überflüssigen Anteils B0 des folgenden Pakets bn + 4. Es ist jedoch unklar, welcher Anteil des Pakets bn + 3 der überflüssige Anteil B0 ist bzw. welcher Teil die erforderlichen Daten des Frames Bn + 4 enthält.
Zudem ist ungewiß, ob der Decodiervorgang korrekt ausgeführt wird, und man muß in diesem Abschnitt mit einer Bildstörung rechnen.
Das gleiche Problem wie bei der paketweisen Datenübertragung tritt beim Schneiden von Signalen auf, die auf einem VTR (Videorecorder) aufgezeichnet sind. Fig. 5 zeigt eine Zeichnung zum Erklären dieses Problems.
Die Aufzeichnungsmenge auf jeder Aufzeichnungsspur eines Magnetbands ist festgelegt; die Datenmengen der Videoframes am + 1, am + 2, ..., bn + 1, bn + 2,.., sind jedoch nicht festgelegt. Damit liegt die Grenze zwischen Videoframes an irgendeiner Position auf einer Spur, siehe Fig. 5. Verbindet man Videosignale der Spuren Am + 3 und Bn + 4 miteinander, so entstehen die überflüssigen Anteile, die in Fig. 5 gestrichelt dargestellt sind. Auch wenn die Grenze zwischen den Frames am + 2 und bn + 4 bekannt ist, ist es zum Entfernen des überflüssigen Anteils nötig, Daten mitten in der Spur aufzuzeichnen, und es ist nur in Sonderfällen möglich, den überflüssigen Anteil zu entfernen. Dieser überflüssige Anteil erzeugt in einem Wiedergabebild eine Störung.
Schneidet man Bild-zu-Bild-Komprimierungssignale, so tritt wie beschrieben die Schwierigkeit auf, daß ein Bild durcheinander gebracht wird, da die Bild-zu-Bild-Komprimierungssignale (ein Differenzbildsignal) mit einem vorhergesagten Ursprungsbildsignal decodiert werden, das sich nicht auf die Bild-zu-Bild-Komprimierungssignale bezieht. Schneidet man Videosignale, die mit festen Wortlängen als Pakete usw. übertragen werden, so tritt ebenfalls die Schwierigkeit auf, daß das Bild beim Decodieren des Videosignals gestört wird.
Ein Verfahren zum Aufzeichnen codierter Filmdaten in schneidbarer Form ist in EP 0 456 433 offenbart. Bei diesem Verfahren codiert man die Filmdaten zuerst mit leistungsfähigen Komprimierverfahren, wobei die Daten innenbildcodiert oder Bild-zu-Bild-codiert werden. Die Film-Datenframes werden in Framegruppen aufgezeichnet. Die gespeicherten Filmdaten kann man schneiden, indem man einige Datenframegruppen überschreibt. Die Position der geschnittenen Framegruppen wird durch das Hinzufügen eines Schneideflags zu den geschnittenen Framegruppen und zu den Framegruppen, die den geschnittenen Framegruppen unmittelbar folgen, gekennzeichnet. Auf diese Weise kann man den Schneidevorgang für jede Framegruppe ausführen, indem man die Framegruppen unterscheidet. Damit ist jede Framegruppe in sich abgeschlossen, und man kann sie schneiden, ohne sich auf andere Frames zu beziehen.
Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verarbeiten mehrerer Videosignale, um eine Bild-im-Bild-Funktion bereitzustellen, bei der mindestens ein weiteres Videosignal im Bild eines Hauptbildsignals dargestellt wird, ist in US 5,040,067 offenbart. Es ist eine Vorrichtung bereitgestellt, die Eingänge für mindestens zwei Videosignale aufweist. Dabei kann man ein Videosignal als Hauptbild darstellen und das andere Bild in einem Speicher speichern, der synchron mit dem Hauptbild ausgelesen wird, um ein Bild-im-Bild zu erzeugen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Schneidevorrichtung für codierte Daten sowie eine Decodiervorrichtung für geschnittene codierte Signale bereitzustellen, die eine Bildstörung am Schneidepunkt verhindern können, wenn Bild-zu- Bild-Komprimierungssignale und Videosignale mit fester Wortlänge, z. B. in Paketen, geschnitten werden.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung wird eine Einrichtung zum Schneiden komprimierter Daten bereitgestellt, umfassend:
eine erste Speichervorrichtung zum Speichern eines ersten Videosignals, das komprimierte Videodaten enthält;
eine zweite Speichervorrichtung zum Speichern eines zweiten Videosignals, das komprimierte Videodaten enthält;
eine Auslesesteuervorrichtung, die ein geschnittenes Kompressionsdaten-Videosignal aus dem ersten und dem zweiten Videosignal erzeugt, indem sie jeweils das erste und das zweite Videosignal aus der ersten und der zweiten Speichervorrichtung ausliest und die Zeitbasen des ersten und zweiten Videosignals so einstellt, daß sie miteinander übereinstimmen; und
eine Headerzufügevorrichtung, die einen Schnittheader zu den Daten hinzufügt, die das geschnittene Kompressionsdaten- Videosignal bilden, um bildübergreifend codierte Daten anzuzeigen, die nach einem Schnittpunkt auftreten, der den Übergang zwischen aus der ersten Speichervorrichtung ausgelesenen Daten und aus der zweiten Speichervorrichtung ausgelesenen Daten markiert.
Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung wird eine Decodiereinrichtung zum Decodieren eines geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bereitgestellt, das aus einer Folge von Daten aus einem ersten und einem zweiten Kompressionsdaten-Videosignal gebildet ist, wobei das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal Schnittheader enthält, die die bildübergreifend codierten Daten anzeigen, die hinter einem Schnittpunkt folgen, der den Übergang zwischen Daten aus dem ersten Kompressionsdaten-Videosignal und Daten aus dem zweiten Kompressionsdaten-Videosignal markiert, und die Decodiereinrichtung umfaßt:
eine Schnittheader-Entnahmevorrichtung, die einen Schnittheader aus dem Kompressionsdaten-Videosignal entnimmt;
eine Decodiervorrichtung, die das Kompressionsdaten-Videosignal gemäß dem entnommenen Header decodiert und das decodierte Videosignal ausgibt; und
eine Ersatzbild-Ersetzungsvorrichtung, die ein Ersatzbild abhängig von einem Signal aus der Schnittheader-Entnahmevorrichtung ausgibt, so daß anstelle der nach einem Schnittpunkt empfangenen bildübergreifend codierten Daten ein Ersatzbild ausgegeben wird, und zwar vor dem Empfang von bildintern codierten Daten.
Gemäß einem dritten Merkmal der Erfindung wird eine Einrichtung zum Schneiden komprimierter Daten bereitgestellt, umfassend:
eine erste Speichervorrichtung zum Speichern von Paketen mit fester Wortlänge, die aus komprimierten Videodatenframes eines ersten Videosignals gebildet sind;
eine zweite Speichervorrichtung zum Speichern von Paketen mit fester Wortlänge, die aus komprimierten Videodatenframes eines zweiten Videosignals gebildet sind;
eine Auslesesteuervorrichtung, die ein geschnittenes Kompressionsdaten-Videosignal aus dem ersten und dem zweiten Videosignal erzeugt, indem sie jeweils Pakete des ersten und des zweiten Videosignals aus der ersten und der zweiten Speichervorrichtung ausliest und die Zeitbasen des ersten und zweiten Videosignals so einstellt, daß sie miteinander übereinstimmen; und
eine Headerzufügevorrichtung, die einen Schnittheader zu den Datenpaketen hinzufügt, die das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal bilden, und zwar an einem Übergangspunkt zwischen Paketen des ersten Videosignals und des zweiten Videosignals, wobei der Schnittheader anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist und die Position innerhalb desjenigen Pakets einer Framebegrenzung angibt, das den Übergang zwischen Frames des ersten oder zweiten Videosignals markiert, die einen Teil des geschnittenen Kompressionssignals bilden, und Daten des ersten oder zweiten Videosignals, die keinen Teil des geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bilden.
Gemäß einem vierten Merkmal der Erfindung wird eine Decodiereinrichtung zum Decodieren eines geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bereitgestellt, das aus einer Folge von Paketen mit fester Wortlänge besteht, die aus komprimierten Videodatenframes aus ersten und zweiten Kompressionsdaten-Videosignalen gebildet sind, wobei das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal Datenpakete enthält, die einen Schnittheader aufweisen, der anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist und die Position innerhalb desjenigen Pakets einer Framebegrenzung angibt, das den Übergang zwischen Frames des ersten oder zweiten Videosignals markiert, die einen Teil des geschnittenen Kompressionssignals bilden, und Daten des ersten oder zweiten Videosignals, die keinen Teil des geschriittenen Kompressionsdaten-Videosignalsbilden, umfassend:
eine Schnittheader-Entnahmevorrichtung, die den Schnittheader aus dem Videosignal entnimmt;
eine Decodiervorrichtung, die das Kompressionsdaten-Videosignal gemäß dem entnommenen Header decodiert und das decodierte Videosignal ausgibt; und
einen Daten-Start/Ende-Bereichserkenner, der die Decodiervorrichtung steuert, so daß für jedes Paket, für das der Schnittheader anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist, das Decodieren der Daten in demjenigen Abschnitt des Pakets verhindert wird, der den Daten des ersten oder zweiten Videosignals entspricht, die keinen Teil des geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bilden, und zwar ausgehend von der Framebegrenzung, die im Schnittheader angegeben ist.
Die Erfindung wird nunmehr zur besseren Darstellung und um zu zeigen, wie sie ausgeführt werden kann, beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bekannten Schneidevorrichtung für codierte Daten, mit der man Basisband-Videosignale schneiden kann;
Fig. 2(a) bis 2(e) zeitbezogene Darstellungen zum Erklären der Arbeitsweise der Schneidevorrichtung für codierte Daten nach Fig. 1;
Fig. 3 und 4 zeitbezogene Darstellungen zum Erklären der Probleme, die beim Einsatz des Systems aus Fig. 1 auftreten;
Fig. 5 eine Skizze zum Erklären von Problemen, die beim Einsatz des Systems aus Fig. 1 auftreten;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung;
Fig. 7 ein Blockdiagramm der Decodiervorrichtung für geschnittene Signale, mit der man Signale decodiert, die in der Schneidevorrichtung aus Fig. 6 geschnitten wurden;
Fig. 8 eine Skizze zum Erklären der Arbeitsweise der Schneidevorrichtung aus Fig. 6;
Fig. 9 eine Skizze zum Erklären des Decodierverfahrens in der Decodiervorrichtung für geschnittene Signale gemäß den Ausführungsformen der Erfindung;
Fig. 10 und 11 Skizzen zum Erklären des Schneidens codierter Signale, wobei Innenbilddaten und Bild-zu-Bild-Daten innerhalb eines einzigen Frames vorhanden sind;
Fig. 12 eine erläuternde Skizze zum Erklären der Synchronisation zweier Bildsignale A und B, die frameweise übertragen werden;
Fig. 13 und 14 Blockdiagramme, die die Schneidevorrichtung und die Decodiervorrichtung für geschnittene Signale gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
Fig. 15 und 16 Blockdiagramme, die die Schneidevorrichtung und die Decodiervorrichtung für geschnittene Signale gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
Fig. 17 eine erklärende Zeichnung des Schneidesignals;
und
Fig. 18 eine erklärende Zeichnung des Verarbeitungsablaufs für das Signal aus Fig. 17.
Die Erfindung wird nun ausführlich anhand von Fig. 6 bis 18 beschrieben. In den Zeichnungen werden zum Vereinfachen der Erklärung gleiche oder äquivalente Bezugszeichen dazu verwendet, gleiche oder äquivalente Elemente zu bezeichnen.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidevorrichtung. Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm der Decodiervorrichtung für geschnittene Signale, mit der man mit der Schneidevorrichtung geschnittene Signale decodiert. In dieser Ausführungsform erfolgt der Schnitt zwischen den komprimierten Eingabebildsignalen A und B. Zusätzlich sei vorausgesetzt, daß die eingegebenen Videosignale in dieser Ausführungsform nicht in Paketen mit fester Wortlänge vorliegen.
Die leistungsfähig codierten Eingabebildsignale A und B legt man an die Eingangsanschlüsse 101 bzw. 102. Die Eingabebildsignale A und B bestehen aus einem Innenbild-Komprimierungsbild (im weiteren als I-Bild bezeichnet), einem Vorwärtsprädiktionsbild, das man durch Bild-zu-Bild-Komprimierung mit einer Vorwärtsprädiktion erhält (im weiteren als P-Bild bezeichnet), und einem Zweiseiten-Prädiktionsbild (im weiteren als B-Bild bezeichnet), das man durch Bild-zu-Bild- Komprimierung mit einer Zweiseitenprädiktion erhält. In dieser Ausführungsform wird das P-Bild genauso verarbeitet wie das B-Bild. Ein durch Bild-zu-Bild-Komprimierung erhaltenes Bild wird anhand des P-Bilds erklärt. Zudem kann sich die Anzahl der Bild-zu-Bild-Komprimierungen zwischen den Bildsignalen A und B unterscheiden.
Das am Eingangsanschluß 101 anliegende Eingabebildsignal A wird an einen Speicher 103 und einen Headerentnehmer 121 angelegt. Der Headerentnehmer 121 entnimmt einen Header, der im Eingabebildsignal A enthalten ist, und gibt ihn an einen Schreibcontroller 137 und einen Umschaltzeitpunkterzeuger 122 aus. Der Header besteht aus Daten, die beispielsweise den An fang und das Ende eines jeden Frames bezeichnen. Der Schreibcontroller 137 steuert abhängig vom Headersignal den Schreibvorgang des Eingabebildsignals A in den Speicher 103. Das am Eingangsanschluß 102 anliegende Eingabebildsignal B wird an einen Speicher 105 und einen Headerentnehmer 123 angelegt. Der Headerentnehmer 123 entnimmt einen Header, der im Eingabebildsignal B enthalten ist, und gibt ihn an einen Schreibcontroller 138 aus. Der Schreibcontroller 138 steuert abhängig von diesem Headersignal den Schreibvorgang des Eingabebildsignals B in den Speicher 105.
An einen Anschluß 124 wird ein unmittelbar vor dem Umschaltpunkt erzeugtes Umschaltsignal angelegt. Dieses Umschaltsignal wird in den Umschaltzeitpunkterzeuger 122 eingegeben. Der Umschaltzeitpunkterzeuger 122 entnimmt die Frameendezeit aus dem Header und gibt am Frameendpunkt unmittelbar nach der Eingabe des Umschaltsignals ein Zeitsignal an einen Anschluß 126 eines Schalters 125 aus. Ein Auslese- Bezugssignalgenerator 127 erzeugt ein Bezugssignal zum Datenlesen aus den Speichern 103 und 105 und legt es an einen Anschluß c des Schalters 125. Der Schalter 125 schaltet die Anschlüsse a und b mit Hilfe des an seinem Anschluß 126 liegenden Zeitsignals um und liefert das Auslesebezugssignal an einen der Lesecontroller 128 und 129.
Die Lesecontroller 128 und 129 steuern abhängig vom Lesebezugssignal den Lesevorgang der Daten aus den Speichern 103 bzw. 105. Das aus dem Speicher 103 gelesene Bildsignal A wird über eine Verzögerungseinheit 130 in einen Addierer 131 eingegeben. Das aus dem Speicher 105 gelesene Bildsignal B wird über eine Verzögerungseinheit 132 in einen Addierer 135 eingegeben und auch in einen Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 133. Der Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 133 prüft, ob die gelesenen Bilddaten Innenbildkomprimierungsdaten (im weiteren als Innenbilddaten bezeichnet) oder Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten (im weiteren als Bild-zu-Bild-Daten bezeichnet) sind, und gibt das Prüfungsergebnis an einen Headererzeuger 134 aus. Der Headererzeuger 134 erzeugt einen Schnittheader, der den Bild-zu-Bild-Daten zuzufügen ist, und gibt ihn an den Addierer 135 aus. Der Schnittvorgangsheader wird durch 1 Bit für jede Einheit des Kompensationsvorgangs dargestellt.
Die Verzögerungseinheit 132 gibt das aus dem Speicher 105 gelesene Bildsignal B an den Addierer 135 aus und verzögert es so, daß ein Schnittheader zum Frameanfang hinzugefügt wird. Der Addierer 135 gibt die Bild-zu-Bild-Daten des Bildsignals B mit dem zugefügten Schnittheader an den Addierer 131 aus. Die Verzögerungseinheit 130 gibt das Bildsignal A aus dem Speicher 103 an den Addierer 131 aus und verzögert es um eine Zeitspanne, die gleich der Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 132 und der Verarbeitungszeit des Addierers 135 ist. Der Addierer 131 multiplext das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 130 und das Ausgangssignal des Addierers 135.
Die Arbeitsweise der gemäß der obigen Beschreibung aufgebauten Schneidevorrichtung wird nun anhand von Fig. 8 erklärt.
Die an die Eingangsanschlüsse 101 und 102 anzulegenden Eingabebildsignale A und B bestehen aus vier Frames Am bis Am + 3 und Bn bis Bn + 3. Jedes Eingabebildsignal besteht aus einem Innenbild 10 und drei Bild-zu-Bild-Komprimierungsbildern P1 bis P3. Anschließend wird nach jeweils vier Frames einen Innenbild (schraffierter Abschnitt) bereitgestellt. Die Eingabebildsignale A und B, die an den Eingangsanschlüssen 101 und 102 anliegen, werden in die Speicher 103 bzw. 105 eingegeben und auch in die Headerentnehmer 121 und 123, die einen Header entnehmen. Die Schreibcontroller 137 und 138 steuern die Schreibvorgänge in die Speicher 103 und 105 jeweils abhängig von den in den Headern enthaltenen Schreibsignalen.
Sei nun angenommen, daß der Frame Bn + 5 des Eingabebildsignals B nach dem Frame Am + 3 des Eingabebildsignals A anzuschließen ist, so wählt der Schalter 125 zuerst den Anschluß a. Das Lesebezugssignal aus dem Lesebezugssignalgenetator 127 wird über den Schalter 125 an den Lesecontroller 128 angelegt. Der Lesecontroller 128 liest die im Speicher 103 gespeicherten Daten der Frames Am, Am + 1, Am + 2 und Am + 3 nacheinander aus und gibt sie an die Verzögerungseinheit 130 aus. Wird unmittelbar vor dem Endpunkt des Frames Am + 3 über den Anschluß 124 ein Umschaltsignal an den Umschaltzeitpunkterzeuger 122 angelegt, so bestimmt der Umschaltzeitpunkterzeuger 122 anhand der Headerdaten aus dem Headerentnehmer 121 den Frameendpunkt und sendet am Endpunkt des Frames Am + 3 ein Zeitsignal an den Anschluß 126 des Schalters 125. Dadurch schaltet der Schalter 125 zu diesem Zeitpunkt vom Anschluß a auf den Anschluß b um und legt das Lesebezugssignal an den Lesecontroller 129. Der Lesecontroller 129 steuert den Lesevorgang der Daten aus dem Speicher 105, und die Daten des Frames Bn + 5 werden über die Verzögerungseinheit 132 an den Addierer 135 ausgegeben. Das Umschalten auf den Frame Bn + 5 des Eingabebildsignals B kann durch ein äußeres Signal (nicht dargestellt) angewiesen werden oder intern, indem man einen Zeitpunkt bestimmt, der möglichst nahe am Frame Am + 3 liegt.
Die aus dem Speicher 105 gelesenen Frames Bn + 5, Bn + 6, ... werden an den Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 133 angelegt. Der Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 133 bestimmt, ob die Daten der Frames Bn + 5, Bn + 6, ... Innenbilddaten oder Bild-zu- Bild-Daten sind, und gibt das Prüfungsergebnis an den Headererzeuger 134 aus. Der Headererzeuger 134 erzeugt abhängig von diesem Prüfungsergebnis einen Schnittheader, der angibt, ob es sich um Bild-zu-Bild-Daten handelt, und gibt ihn an den Addierer 135 aus. Die in der Verzögerungseinheit 132 verzögerten Framedaten liegen am Addierer 135 an. Der Addierer 135 gibt diese Framedaten an den Addierer 131 aus, wobei vorne der erzeugte Header hinzugefügt ist. Damit multiplext der Ad dierer 131 nach den Frames Am, Am + 1, Am + 2, Am + 3, ... die Frames Bn + 5, Bn + 6, ..., denen der Schnittheader zugefügt ist, der angibt, ob das Codierverfahren die Bild-zu-Bild- Komprimierung ist, und gibt sie aus.
Auf diese Weise erfolgt in dieser Ausführungsform der Schnitt für jeden Frame. Nach der Verbindungsstelle folgende Bild-zu-Bild-Daten werden mit einem Schnittheader versehen, der angibt, daß es sich bei den Daten um Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten handelt.
Das Decodierverfahren der erfindungsgemäßen Decodiervorrichtung für geschnittene Signale wird nun anhand von Fig. 9 erklärt.
Wie beschrieben sei angenommen, daß nach dem Frame Am + 3 aus dem Eingabebildsignal A der Frame Bn + 5 aus dem Eingabebildsignal B angeschlossen ist. Die geschnittenen Frames Am + 3" Bn + 5" Bn + 6" Bn + 7" Bn + 9" Bn + 10"... sind P-Bilder. Die Frames Bn + 8", Bn + 12",... sind I-Bilder. Das Decodieren eines I-Bild-Frames ist lediglich aus dem Bild heraus möglich. Bei P-Bild-Frames kann man das ursprüngliche Bild nicht wiederherstellen, da das zum Decodieren erforderliche Vorhersagebild wie erwähnt nicht vorhanden ist. Daher werden in dieser Ausführungsform vorab Ersatzbilder hergestellt (beispielsweise ein schwarzes Bild mit festgelegtem Pegel) und als Ersatz für diese drei Bilder verwendet. D. h., die Ersatzbilder werden an der Schnittgrenze auf dem Frame dargestellt (wenn ein Video umgeschaltet wird), und man erhält eine dem Überblendeffekt ähnliche Wirkung.
In Fig. 7 wird das Schnittsignal aus dem Addierer 131, siehe Fig. 6, an einen Eingangsanschluß 141 angelegt. Dabei sei angenommen, daß die Eingabebildsignale A und B nach der DCT-Verarbeitung (DCT = Discrete Cosine Transform, diskrete Cosinustransformation) und Quantisierung mit einem Lauflän gencode codiert sind, z. B. mit einer Huffmancodierung. Das Schnittsignal wird in einen Lauflängendecodierer 142 und einen Headerentnehmer 140 eingegeben. Der Headerentnehmer 140 entnimmt einen Schnittheader aus dem Schnittsignal, decodiert verschiedene Headersignale und Quantisierungsinformation, gibt sie an den Lauflängendecodierer 142, einen Entquantisierer 143, einen Anschluß 145 eines Schalters 144 und einen Pegelbezeichner 146 aus.
Der Lauflängendecodierer 142 decodiert das Schnittsignal mit variabler Länge abhängig von der Headerinformation und liefert es an den Entquantisierer 143. Der Entquantisierer 143 entquantisiert das Ausgangssignal des Lauflängendecodierers 142 und gibt das Ergebnis an die inverse DCT- Einheit 147 aus. Die inverse DCT-Einheit 147 unterwirft das entquantisierte Ausgangssignal einer DCT-Rücktransformation und gibt das Ergebnis an den Anschluß a des Schalters 144 und einen Addierer 148 aus.
Der Schalter 144 wählt abhängig von der Headerinformation, die der Headerentnehmer 140 liefert, den Anschluß a, b oder c. Der Schalter 144 wählt den Anschluß a, falls die Headerinformation Innenbilddaten anzeigt. Der Schalter 144 wählt den Anschluß b, wenn Bild-zu-Bild-Daten angezeigt werden. Zeigt der Schnittheader vor den ersten Innenbilddaten nach dem Schnittpunkt Bild-zu-Bild-Daten an, so wählt der Schalter 144 den Anschluß c. Das Signal an einem Anschluß d des Schalters 144 wird als decodiertes Signal ausgegeben und an einen Speicher 149 angelegt.
Der Speicher 149 speichert das decodierte Signal für eine Frameperiode und gibt es anschließend an den Addierer 148 aus. Der Addierer 148 addiert das decodierte Ausgangssignal (ein Differenzsignal) der Bild-zu-Bild-Daten aus der inversen DCT-Einheit 147 zum decodierten Ausgangssignal des vorhergehenden Frames aus dem Speicher 149, stellt damit die aktuellen Framedaten wieder her, und gibt sie an den Anschluß b des Schalters 144 aus.
In dieser Ausführungsform wird der Schnittheader aus dem Headerentnehmer 140 auch in einen Pegelbezeichner 146 eingegeben. Der Pegelbezeichner 146 gibt abhängig vom Schnittheader einen besonderen festen Bildsignalwert an einen Festbild- Signalprozessor 150 aus, wenn nach dem Schnittpunkt Bild-zu- Bild-Daten vor den ersten Innenbilddaten decodiert werden. Der Festbild-Signalprozessor 150 gibt abhängig von einem festen Bildsignalwert aus dem Pegelbezeichner 146 an den Ausgangsanschluß c des Schalters 144 ein Bildsignal aus, um ein Bild mit einem festgelegten Pegel darzustellen. Den Pegelbezeichner 146 kann man auch weglassen. Zudem muß man das Ausgangssignal aus dem Pegelbezeichner 146 nicht unbedingt abhängig vom Schnittheader steuern.
Es wird nun die Arbeitsweise der wie beschrieben aufgebauten Ausführungsform erklärt.
Das am Anschluß 141 zugeführte Schnittsignal wird in den Headerentnehmer 140 eingegeben, der einen Header entnimmt. Dabei ist vorausgesetzt, daß nach dem Schnitt der Bildsignale A und B gemäß Fig. 9 die Frames Am + 3, Bn + 5", Bn + 6" decodiert werden. Der Frame Am", der ein Innenbildframe ist, wird nach dem Decodieren im Lauflängendecodierer 142 und dem Durchlauf durch den Entquantisierer 143 und die inverse DCT-Einheit 147 als Ursprungssignal wiederhergestellt und an den Anschluß a des Schalters 144 gelegt. Der Schalter 144 wählt den Anschluß a anhand der Headerinformation aus dem Headerentnehmer 140 und gibt die decodierten Daten des Frames Am" aus.
Bei der Eingabe der Frames Am + 1", Am + 2" und Am + 3" wählt der Schalter 144 den Anschluß b, da es sich um Bild-zu-Bild- Frames handelt. Das Ausgangssignal der inversen DCT-Einheit 147 ist in diesem Fall ein Differenzwert zum vorhergehenden Frame. Der Addierer 148 decodiert das ursprüngliche Signal, indem er das decodierte Signal des vorhergehenden Frames Am", Am + 1" oder Am + 2" und das Ausgangssignal der inversen DCT-Einheit 147 aufaddiert, und gibt das decodierte Originalsignal an den Anschluß c aus. Damit erhält man das decodierte Ausgangssignal am Anschluß d des Schalters 144.
Der nächste Frame Bn + 5" ist ein Bild-zu-Bild-Frame nach dem Schnittpunkt; der Schalter 144 wählt anhand des Schnittheaders den Anschluß c. Der Pegelbezeichner 146 gibt beispielsweise ein Schwarzpegelsignal an den Festbild-Signalprozessor 150 aus. Dieser gibt das Schwarzpegel-Bildsignal über den Anschluß c des Schalters 144 aus. Ein ähnlicher Vorgang erfolgt bei den nächsten Frames Bn + 6" und Bn + 7".
Da der Frame Bn + 8" ein Innenbildframe ist, wählt der Schalter 144 bei der Eingabe des Frames Bn + 8" anhand der Headerinformation den Anschluß a. Der Frame Bn + 8" ist ein Innenbildframe, und der Schalter 144 gibt das decodierte Ausgangssignal aus der inversen DCT-Einheit 147 direkt aus. Bei der Eingabe des Frames Bn + 9" wählt der Schalter 144 den Anschluß b und bestimmt das decodierte Ausgangssignal durch die Wahl des Ausgangssignals des Addierers 148.
Damit wird in dieser Ausführungsform für Bild-zu-Bild- Daten vor den ersten Innenbilddaten nach dem Schnittpunkt ein festes Bildsignal ausgegeben, ohne Signale zu decodieren, und eine Bildstörung unmittelbar nach dem Schnittpunkt wird derart verhindert. Zudem kann man einen Ersatzbildpegel bezeichnen, den der Pegelbezeichner 146 angibt, und eine dem Überblendeffekt ähnliche Wirkung erzielen.
Fig. 10 und Fig. 11 zeigen ein Beispiel, bei dem codierte Signale an die Schneidevorrichtung angelegt werden, und Innenbilddaten und Bild-zu-Bild-Daten innerhalb eines Frames komprimiert sind, ohne daß jedem Frame nur Innenbilddaten oder Bild-zu-Bild-Daten zugewiesen werden. Damit wird die Datenübertragungsrate nach dem Codieren gemittelt.
Der Innenbildkomprimierungsframe I wird in die fünf Teile 11 bis 15 unterteilt, die in festgelegten Bereichen des Bild-zu-Bild-Komprimierungsframes P (oder B) angeordnet sind, siehe den schraffierten Abschnitt in Fig. 10. Der Frame M + 1 ist also aus den Innenbildkomprimierungsdaten des Frames 11 und den Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten des Frames P1 aufgebaut. Im Frame M + 2 sind die Innenbildkomprimierungsdaten des Frames 12 zwischen den Bild-zu-Bild-Komprimierungsdaten des Frames P2 untergebracht. In ähnlicher Weise ist beim Frame M + 3 und M + 4 der Innenbildkomprimierungsframe 13 innerhalb des Bild-zu-Bild-Komprimierungsframes P3 untergebracht. Bei den Frames M + 4 und M + 5 sind die Bild-zu-Bild-Komprimierungsframes P4 und PS und die Innenbildkomprimierungsframes 14 und 15 entsprechend angeordnet. Damit ist es möglich, alle Bereiche zu codieren, indem man die Innenbildkomprimierungsframes zyklisch in fünf Frames unterbringt.
Diese Ausführungsform eignet sich am besten zum Schneiden derart codierter Daten. Ähnlich wie in Fig. 10 sei nun angenommen, daß bei den Bildsignalen A und B, die durch das Unterteilen eines Innenbild-Komprimierungsframes zyklisch angeordnet sind, vier Teile zu schneiden sind. Durch das frameweise Verbinden des Frames Am + 3 aus dem Bildsignal A mit dem Frame Bn + 5 aus dem Bildsignal B erhält man die geschnittenen Frames Am + 3", Bn + 5", Bn + 6", Bn + 7", Bn + 8",... (Fig. 11).
Den Frame Am + 3" kann man mit Hilfe des vorhergehenden Frames Am + 2" decodieren. Der Abschnitt (2) des folgenden Frames Bn + 5", siehe Fig. 11, ist aus Innenbilddaten aufgebaut; die anderen Abschnitte (gestrichelte Abschnitte) sind Bild-zu-Bild-Daten. Der Schalter 144 wählt den Anschluß a anhand der Headerinformation aus dem Headerentnehmer 140, wenn Daten entsprechend dem Abschnitt (2) der Innenbilddaten eingegeben werden, und den Anschluß c, wenn Daten eingegeben werden, die zum anderen Abschnitt gehören. Erfolgt eine Darstellung mit Hilfe des decodierten Ausgangssignals des Frames Bn + 5", wird auf einem Teil des Bildschirms ein Bild dargestellt, das zu dem Bildsignal B entsprechend dem Abschnitt (2) gehört, und für den anderen Abschnitt wird ein Ersatzbild anhand des Ausgangssignals des Festbild-Signalprozessors 150 dargestellt.
Das decodierte Ausgangssignal des Frames Bn + 5" wird zum Speichern an den Speicher 149 angelegt. Beim Decodieren des folgenden Frames Bn + 6" verwendet man ein decodiertes Ausgangssignal entsprechend dem Abschnitt (2), das im Speicher 149 gespeichert ist. D. h., der Schalter 144 wählt abhängig von der Headerinformation in einem Zeitraum, der zum Abschnitt (2) gehört, den Anschluß b, liest das decodierte Ausgangssignal des Abschnitts (2) über den Addierer 148 aus dem Speicher 149 und gibt es aus. Werden nun dem Abschnitt (3) zugehörige Daten (Innenbilddaten) eingegeben, siehe Fig. 11, so wählt der Schalter 144 den Anschluß a und gibt das decodierte Ausgangssignal aus der inversen DCT-Einheit 147 aus. Die anderen Abschnitte (schraffierter Bereich) des Frames Bn + 6" sind Bild-zu-Bild-Daten. Der Schalter 144 wählt zum Eingabezeitpunkt dieser Daten den Anschluß c und gibt ein Signal aus, das ein Ersatzbild darstellt. Wird das Ersatzbild mit Hilfe des decodierten Ausgangssignals des Frames Bn + 6" dargestellt, so werden dem Bildsignal B entsprechende Bilder auf den Bildschirmteilen dargestellt, die zu den Abschnitten (2) und (3) gehören. Im anderen Abschnitt wird das Ersatzbild dargestellt.
Anschließend nehmen die decodierten Abschnitte der Bildzu-Bild-Daten in ähnlicher Weise nach und nach zu. Die Abschnitte (4) und (1) in den Frames Bn + 7" und Bn + 8" sind Innenbilddaten; der andere Abschnitt (schraffierter Bereich) sind Bild-zu-Bild-Daten. Beim Decodieren des Frames Bn + 7" verwendet man die decodierten Ausgangssignale für die Abschnitte (2) und (3), die man durch das Decodieren der Frames bis zum vorhergehenden Frame erhalten hat, und gibt gleichzeitig das decodierte Ausgangssignal des Abschnitts (4) aus. Beim Decodieren des Frames Bn + 8" verwendet man die decodierten Ausgangssignale für die Abschnitte (2), (3) und (4), die man durch das Decodieren der Frames bis zum vorhergehenden Frame erhalten hat, und gibt gleichzeitig das decodierte Ausgangssignal des Abschnitts (1) ausgewählt aus. Damit wird eine Bildfläche des Bildsignals B in vier Frameperioden wiedergegeben.
Somit ist es in dieser Ausführungsform möglich, das ursprüngliche Bild wiederherzustellen, wenngleich mit einer gewissen Zeitverzögerung. Da alle Abschnitte eines Ersatzbilds nacheinander durch das Bildsignal B ersetzt werden, bis das Bildsignal B nach dem Schnitt vollständig wiederhergestellt ist, ist die sichtbare Auswirkung des Schnittpunkts weniger störend.
In der gleichen Weise wie beim Decodieren des Frames Bn + 6", bei dem der Abschnitt (2) des Frames Bn + 5" direkt verwendet wurde, wird in den obigen Erklärungen das decodierte Ausgangssignal direkt verwendet. Ist der Abschnitt (2) des Frames Bn + 5", der dem Abschnitt (2) des Frames Bn + 6" entspricht, als Vorhersagebild verwendbar, so ist es natürlich vorteilhaft, den Abschnitt (2) durch das Hinzufügen des decodierten Ausgangssignals des Abschnitts und eines Differenzwerts im Addierer 148 zu aktualisieren.
In dieser Ausführungsform wird kein Zweiseiten-Prädiktionsbild (B-Bild) betrachtet. Ist ein Frame vor dem Schnittpunkt des Bildsignals A ein B-Bild, so kann man dieses B-Bild nicht wiedergeben, da man kein Vorhersagebild für das B-Bild besitzt. In diesem Fall kann man ein Ersatzbild für dieses Bildsignal A verwenden.
Fig. 12 zeigt eine erläuternde Skizze zum Erklären der Synchronisierung zweier Bildsignale A und B, die in Frameeinheiten übertragen werden. Fig. 12(a) zeigt das Eingabebildsignal A. Fig. 12(b) zeigt das zeitlich ausgerichtete Bildsignal A. Fig. 12(c) zeigt das Eingabebildsignal B. Fig. 12(d) zeigt das zeitlich ausgerichtete Bildsignal B. Fig. 12(e) zeigt das Schneide-Ausgangssignal der zeitlich ausgerichteten Bildsignale A und B. Fig. 12(f) zeigt die Schreibvorgänge in den Speicher 103. Fig. 12(g) zeigt die Schreibvorgänge in den Speicher 105. Fig. 12(h) zeigt das Schneide-Ausgangssignal.
Die Codemenge eines jeden Frames Am, Am + 1, Am + 2, ..., Bn, Bn + 1, Bn + 2, ... der Eingabebildsignale A und B, siehe Fig. 12(a) und 12(c), ist unbestimmt. Um die Zeiten der Schnittpunkte dieser Bildsignale A und B in Übereinstimmung zu bringen, schreibt man die Bildsignale A und B zunächst in Speicher. Beim frameweisen Auslesen erhält man die um ΔTA und ΔTB verzögerten Bildsignale A und B (Fig. 12(b), 12(d)). Die Schnittpunkte sind der Endpunkt des Frames Am + 3' und der Anfangspunkt des Frames Bn + 5', die zeitlich miteinander übereinstimmen, siehe Fig. 12(b) und 12(d). Das Schneide-Ausgangssignal erhält man durch den Wechsel der Ausgangssignale der Speicher, die die Bildsignale A und B speichern, siehe Fig. 12 (e).
Es ist möglich, die Bildsignale A und B zu verbinden, ohne die Verzögerungszeiten ΔTA und ΔTB zu betrachten, indem man sich den Schnittpunkten entsprechende Leseadressen merkt, während man die Bildsignale A und B frameweise in die Speicher 103 und 105 schreibt, siehe Fig. 6. Der Speicher 103 gibt die in Frameeinheiten geschriebenen Frames Am, Am + 1, Am + 2, ... des Bildsignals A (Fig. 12(f)) direkt aus oder ver zögert sie (Fig. 12(h)). Andererseits ist das Bildsignal B frameweise im Speicher 105 gespeichert (Fig. 12(g)). Gleichzeitig mit dem Ende des Auslesevorgangs des Frames Am + 3 aus dem Speicher 103 beginnt der Speicher 105 mit dem Lesen des Frames Bn + 5 des Bildsignals B aus der Speicheradresse. Dadurch werden die Frames Am + 3 und Bn + 5 verbunden, und die Synchronisation der Bildsignale A und B ist hergestellt, siehe Fig. 12(h). Um eine Auslese-Anfangsposition zu gewinnen, muß man den Endpunkt eines jeden Frames bei den Schreibvorgängen in die Speicher erfassen können.
Fig. 13 und Fig. 14 zeigen Blockdiagramme der Schneidevorrichtung bzw. der Decodiervorrichtung für geschnittene Signale gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 13 und 14 sind die gleichen Baugruppen wie in Fig. 6 und 7 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.
In der ersten Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 wurde ein Verfahren eingesetzt, bei dem man zum Schnittzeitpunkt denjenigen Frames einen Schnittheader zufügte, die beim Decodieren durch ein Ersatzbild zu ersetzen sind.
In dieser Ausführungsform erkennt man Frames, die durch Ersatzbilder zu ersetzen sind, zum Zeitpunkt der Decodierung. In der Schneidevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform braucht man den Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner nicht mehr. Das aus dem Speicher 105 gelesene Bildsignal B wird dem Addierer 135 direkt zugeführt. Das Ausgangssignal aus dem Umschaltzeitpunkterzeuger 122 wird ebenfalls zum Headererzeuger 151 geführt, der seinerseits ein Headersignal erzeugt und es an den Addierer 135 ausgibt. Der Addierer 135 gibt das Bildsignal B mit dem zugefügten Headersignal an den Addierer 131 aus.
In der Schneidevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird ganz einfach jedem Frame ein Header zugefügt.
Die Decodiervorrichtung für geschnittene Signale gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von. Fig. 7 dadurch, daß ein Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner hinzugefügt ist. Die Headerinformation aus dem Headerentnehmer 140 wird an den Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 152 gelegt, der anhand der Headerinformation erkennt, ob der Eingabeframe ein Innenbildframe oder ein Bild-zu-Bild-Frame ist und gleichzeitig - den Schalter 144 steuert, indem er erkennt, ob der Eingabeframe ein Innenbildframe oder ein Bild-zu-Bild-Frame ist und zudem feststellt, ob der Eingabeframe ein Bild-zu-Bild-Frame vor einem Innenbildframe ist oder nicht.
Auch wenn in dieser Ausführungsform das geschnittene Signal nicht mit einem Schnittheader versehen ist, der anzeigt, daß es sich um einen Bild-zu-Bild-Frame unmittelbar nach dem Schnittpunkt, jedoch vor einem Innenbildframe, handelt, erkennt der Innenbild/Bild-zu-Bild-Erkenner 152 diesen Bild-zu- Bild-Frame und steuert den Schalter 144. Die anderen Abläufe und Wirkungen gleichen der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7.
Fig. 15 und Fig. 16 zeigen Blockdiagramme der Schneide- Vorrichtung und der Decodiervorrichtung für das geschnittene Signal gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 15 und 16 sind die gleichen Baugruppen wie in Fig. 7 und 13 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet; sie werden nicht mehr erklärt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele für den Fall, daß zwei Bildsignale A und B nicht in Pakete unterteilt sind. Die dritte Ausführungsform wird für den Fall beschrieben, daß zwei Bildsignale A und B in Pakete unterteilt sind. Man kann auch dann jedem der Bildsignale A und B einen Header zufügen, wenn die Bildsignale paketweise übertragen werden.
In der Schneidevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform werden die Synchronentnehmer 155 und 156 anstelle des Headerentnehmers verwendet. Den Synchronentnehmern 155 - und 156 werden die Eingabebildsignale A und B über die Eingangsanschlüsse 101 und 102 zugeführt. Sie trennen ein Synchronisiersignal daraus ab, das dann an die Schreibcontroller 107, 108 und den Umschaltzeitpunkterzeuger 122 ausgegeben wird. Mit dem Synchronisiersignal kann man ein Paket weiter in kleinere Einheiten unterteilen. Die Schreibcontroller 107 und 108 steuern die Schreibvorgänge der Bildsignale A und B in die Speicher 103 und 105. Liegt ein Umschaltsignal vor, so gibt der Umschaltzeitpunkterzeuger 122 ein Zeitsignal an den Headersignalerzeuger 154 aus, der am Schnittpunkt einen Schnittheader in ein Paket einfügt. Der Headersignalerzeuger 154 erzeugt einen Header einschließlich eines Schnittheaders, der anzeigt, daß ein Schnitt erfolgt ist, und gibt diesen Header an die Addierer 135 und 157 aus. Der Addierer 157 summiert den Header aus dem Headersignalerzeuger 154 zum Bildsignal A aus dem Speicher 103 und gibt das Summensignal an den Addierer 131 aus.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform wird nun anhand von Fig. 17 erklärt. Fig. 17 zeigt eine erläuternde Skizze des Schnittsignals.
Die Synchronentnehmer 155 bzw. 156 entnehmen aus den Eingabebildsignalen A und B, die der Vorrichtung über die Eingangsanschlüsse 101 und 102 zugeführt werden, Synchronisiersignale, die kleinere, im Paket enthaltene Einheiten anzeigen. Die Schreibcontroller 107 und 108 steuern abhängig vom Synchronisiersignal die Schreibvorgänge der Eingabebildsignale A und B in die Speicher 103 und 105. Es sei nun angenommen, daß das Paket bn + 4 des Bildsignals B nach dem Paket am + 3 des Bildsignals A angeschlossen wird. Der Schalter 125 wählt zuerst den Anschluß a. Der Auslese-Bezugssignalgenerator 127 legt über den Schalter 125 ein Auslesebezugssignal an den Lesecontroller 128. Dadurch wird das Bildsignal A aus dem Speicher 103 gelesen und in den Addierer 157 eingegeben.
Ein Paket vor dem Ende des Auslesevorgangs des Pakets am + 3 wird ein Umschaltsignal an den Umschaltzeitpunkterzeuger 122 gelegt. Weist das Umschaltsignal das Umschalten vom Bildsignal A auf das Bildsignal B an, so befiehlt der Umschaltzeitpunkterzeuger 122 dem Headersignalerzeuger 154 einen Header als Schnittheader zu erzeugen. Der Headersignalerzeuger 154 erzeugt Header, die Schneidedaten enthalten, und gibt sie an den Addierer 157 aus. Der Addierer 157 gibt an den Addierer 131 das Paket am + 3 des Bildsignals A mit einem zugefügten Schnittheader aus. Somit wird der Header (schraffierter Bereich) dem führenden Abschnitt eines jeden Pakets angefügt, siehe Fig. 17. Der Header besteht beispielsweise aus einem Synchronisiersignal SYNC1, einer Paketnummer (k), einem Header 1, der weitere Informationen anzeigt, und einem Abschnitt, der den Frameanfang kennzeichnet. Zusätzlich wird ein Schnittheaderbit im Header 1 gesetzt. Der Schnittheader des Pakets am + 3 gibt an, daß ein Schnitt erfolgt ist.
Jedes Paket besteht aus einer Anzahl Kleinpakete. Ein Header kann eine Kleinpaketnummer Δ1 und eine Byteposition Δ2 zusätzlich zu einer Frameanfangsabschnitt-Kennzeichnung angeben. Die Grenze zwischen aufeinanderfolgenden Videoframes zeigt die Kleinpaketnummer Δ1 oder die Byteposition Δ2 an, siehe Fig. 17. Das Kleinpaket besitzt zusätzlich zu den Bilddaten ein Synchronisiersignal SYNC2, eine ID, die eine Kleinpaketnummer angibt, zusätzliche Daten und eine Fehlerkorrekturparität.
Der Umschaltzeitpunkterzeuger 122 zwingt den Schalter 125 nach dem Ende des Lesevorgangs des Pakets am + 3, den Anschluß b zu wählen. Die Pakete bn + 4, bn + 5, ... des Bildsignals B werden gesteuert durch den Lesecontroller 129 nacheinänder aus dem Speicher 105 gelesen und an den Addierer 135 angelegt. Der Headersignalerzeuger 154 erzeugt einen Header und legt ihn an den Addierer 135. Der Addierer 135 addiert den Header zum Anfangsabschnitt der Paketdaten bn + 4 des Bildsignals B und gibt ihn an den Addierer 131 aus. Der Schnittheader des Pakets bn + 4 gibt an, daß ein Schnitt aufgetreten ist.
Kann man die Position eines zu schneidenden Frames festlegen, so kann man den Schnittheader auch nur dem Abschnitt zufügen, der diesem Frame entspricht.
In der Decodiervorrichtung für geschnittene Signale wird ein über den Eingangsanschluß 141 eingegebenes Schnittsignal über einen Puffer 160 an den Lauflängendecodierer 142 angelegt, siehe Fig. 16. Der Headerentnehmer 14D entnimmt einen Header des Schnittsignals und steuert den Puffer 160, den Lauflängendecodierer 142, den Entquantisierer 143, den Schalter 162 und den Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161.
Der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 erkennt Abschnitte, die den überflüssigen Abschnitten A0 und B0 entsprechen, siehe Fig. 4 (c). Gibt ein Schnittheader an, daß ein Schnitt erfolgt ist, so erkennt der Daten-Start/Endebereichs- Erkenner 161 zuerst die Positionen von Δ1 und Δ2 (die Grenzpositionen des Videoframes), siehe Fig. 17, anhand des Framegrenzenanzeigers, der im Header im Anfangsabschnitt der Paketdaten am + 3 enthalten ist, und ermittelt eine Zeitperiode von diesem Abschnitt zum Anfangsabschnitt der folgenden Paketdaten bn + 4. Anschließend erfaßt der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 die Videoframe-Grenzposition (Δ1' oder Δ2') anhand des Headers im Anfangsabschnitt der Framedaten und bestimmt eine Zeitperiode vom Anfangsabschnitt der Paketdaten bn + 4 bis zu Δ1' oder Δ2'. Der Daten-Start/Endebereichs- Erkenner 161 behandelt diese beiden Perioden als ungültige Perioden und verhindert durch die Steuerung des Puffers 160 den Auslesevorgang von Daten, die zu diesen ungültigen Perioden gehören.
Der Schalter 162 erhält über einen Anschluß 163 Headerinformation und wählt den Anschluß a, wenn das decodierte Ausgangssignal Innenbilddaten aus der inversen DCT-Einheit 147 erhält. Werden Bild-zu-Bild-Daten decodiert, so addiert ein Addierer 164 einen Differenzwert aus der inversen DCT- Einheit 147 zu den Daten des vorhergehenden Frames aus dem Speicher 149 und gibt das decodierte Ausgangssignal aus.
Anhand von Fig. 18 wird nun die Arbeitsweise der solcherart aufgebauten Ausführungsform beschrieben. Fig. 18 zeigt den Zusammenhang der Abläufe in dieser Ausführungsform.
Am Eingangsanschluß 141, siehe Fig. 4, liegt ein Schnittsignal mit den aneinander gefügten Paketen am + 3 und bn + 4. Das Paket am + 3 des Bildsignals A vor dem Schnitt enthält die letzte Hälfte des Frames Am + 2 und die erste Hälfte des Frames Am + 3. Das Paket bn + 4 des Bildsignals B vor dem Schnitt enthält die letzte Hälfte des Frames Bn + 3 und die erste Hälfte des Frames Bn + 4, siehe Fig. 4.
Das Schnittsignal wird an den Puffer 160 angelegt und an den Headerentnehmer 140, der einen Header entnimmt. Der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 erkennt im Schritt S1, siehe Fig. 18, einen Schnittheader, und entscheidet, ob ein Schnitt erfolgt ist. Die Schnittheader der Pakete am, am + 1, am + 2 zeigen, daß kein Schnitt aufgetreten ist. Der Daten- Start/Endebereichs-Erkenner 161 liest diese Pakete aus dem Puffer 160 und liefert sie an den Lauflängendecodierer 142. Der Lauflängendecodierer 142 decodiert die Paketdaten. Nach dem Entquantisierungsvorgang und der DCT-Rücktransformation wird das Ausgangssignal des Lauflängendecodierers 142 an den Anschluß a des Schalters 162 angelegt.
Zeigt die Headerinformation Innenbilddaten an, so wird das Ausgangssignal der DCT-Rücktransformationseinheit 147 als decodiertes Ausgangssignal an den Schalter 162 gelegt. Zeigt die Headerinformation Bild-zu-Bild-Daten an, so addiert der Addierer 164 das Ausgangssignal der inversen DCT-Einheit 147 zu den Daten des vorhergehenden Frames aus dem Speicher 149. Das Addiererausgangssignal wird als decodiertes Ausgangssignal übertragen.
Bei Eingabe des Pakets am + 3 wird im Schritt S1 anhand des Schnittheaders erkannt, daß ein Schnitt aufgetreten ist. Der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 fährt nach dem Schritt S2 mit dem Schritt S3 fort und erkennt die Δ1- oder Δ2-Position des Pakets am + 3 (die Anfangsposition des Frames am + 3). Nach dem Erfassen der Δ1- oder Δ2-Position im Schritt S4 setzt der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 im Schritt S5 ein Ungültigkeitsflag. Wird im Schritt S6 die Anfangsposition des folgenden Pakets bn + 4 erkannt, so setzt der Daten- Start/Endebereichs-Erkenner 161 im Schritt S7 das Ungültigkeitsflag zurück. Der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 kennzeichnet also die Periode von der Δ1- oder Δ2-Position zu Anfangsabschnitt der folgenden Paketdaten bn + 4 als ungültige Periode und hindert den Puffer 160 daran, Daten auszugeben, die zu dieser ungültigen Periode gehören.
Bei der Eingabe des Pakets bn + 4 erkennt der Daten- Start/Endebereichs-Erkenner 161 im Schritt S1 anhand eines Schnittheaders, daß ein Schnitt erfolgt ist, und fährt nach den Schritten S2 bis S8 mit dem Schritt S9 fort. Der Daten- Start/Endebereichs-Erkenner 161 erkennt die oberen Daten des Pakets und setzt in den Schritten S9 bis S11 das Ungültigkeitsflag. Erkennt der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 im Schritt S12 die Δ1'- oder Δ2'-Position (die Endposition des Frames bn + 3), so setzt er im Schritt S13 das Ungültigkeitsflag zurück. Der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 kennzeichnet also die Periode von den oberen Daten des Pakets Bn + 4 bis zu der Δ1'- oder Δ2'-Position (der Endposition des Frames bn + 3) als ungültige Periode und hindert den Puffer 160 daran, Daten zu lesen, die zu dieser Periode gehören. Damit werden zu den überflüssigen Abschnitten A0 und B0 gehörende Daten nicht aus dem Puffer 160 ausgegeben und nicht decodiert.
Erkennt der Daten-Start/Endebereichs-Erkenner 161 in dieser Ausführungsform den überflüssigen Abschnitt, so wird das Datenauslesen aus dem Puffer 160 bis zum nächsten effektiven Datenabschnitt übersprungen, damit keine unnötigen Daten decodiert werden. Damit wird eine Bildstörung an den Schnittpunkten verhindert.
In dieser Ausführungsform wird zudem nicht darauf geachtet, ob der effektive Frame des ersten Pakets des Bildsignals B, das an das Bildsignal A angefügt ist, ein Bild-zu- Bild-Frame ist. Ist dieser Frame ein Bild-zu-Bild-Frame, so ist es vorteilhafter, diesen Frame in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 7 zu verarbeiten. Der Schnittheader, der anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist, wurde an zwei Paketen vor und nach dem Schnittpunkt gesetzt. Natürlich kann man den Header auch an einem der beiden Pakete anbringen.
Diese Ausführungsform ist auch auf das Schneiden und Decodieren von auf einem Videorecorder aufgezeichneten Daten anwendbar. Nimmt man beim Schneiden mit einem Videorecorder an, daß die Aufzeichnungsspuren Bn + 4 bis Bl + 2 des aufgezeichneten Bildsignals B zwischen den Aufzeichnungsspuren Am + 3 und Ak + 1 des aufgezeichneten Bildsignals A anzufügen sind, siehe Fig. 5, so ist es schwierig einen Header zu den Daten der Spuren Am + 3 und Ak + 1 hinzuzufügen oder den Header neu zu schreiben. Daher wird in diesem Fall ein Header zu den Spuren Bn + 4 und Bl + 2 zugefügt. Es ist jedoch auch in diesem Fall möglich, eine ungültige Periode für die Spur Am + 3 eine Spur vor der Spur Bn + 4 und für die Spur Ak + 1 eine Spur nach der Spur Bl + 2 zu setzen, indem man die Pufferkapazität groß macht. Man kann die gleiche Wirkung wie bei den Paketen erhalten.
Die Erfindung kann wie beschrieben eine ganz besonders bevorzugte Schneidevorrichtung für codierte Daten und eine Decodiervorrichtung für geschnittene codierte Daten bereitstellen.

Claims

1. Einrichtung zum Schneiden komprimierter Daten, umfassend:

eine erste Speichervorrichtung (103) zum Speichern eines ersten Videosignals, das komprimierte Videodaten enthält;

eine zweite Speichervorrichtung (105) zum Speichern eines zweiten Videosignals, das komprimierte Videodaten enthält;

eine Auslesesteuervorrichtung (128, 129), die ein geschnittenes Kompressionsdaten-Videosignal aus dem ersten und dem zweiten Videosignal erzeugt, indem sie jeweils das erste und das zweite Videosignal aus der ersten und der zweiten Speichervorrichtung (103, 105) ausliest und die Zeitbasen des ersten und zweiten Videosignals so einstellt, daß sie miteinander übereinstimmen; und

eine Headerzufügevorrichtung (132, 133, 134, 135, 151, 154, 157), die einen Schnittheader zu den Daten hinzufügt, die das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal bilden, um bildübergreifend codierte Daten anzuzeigen, die nach einem Schnittpunkt auftreten, der den Übergang zwischen aus der ersten Speichervorrichtung ausgelesenen Daten und aus der zweiten Speichervorrichtung ausgelesenen Daten markiert.

2. Decodiereinrichtung zum Decodieren eines geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals, das aus einer Folge von Daten aus einem ersten und einem zweiten Kompressionsdaten-Videosignal gebildet ist, wobei das geschnittene Kompressionsdaten- Videosignal Schnittheader enthält, die die bildübergreifend codierten Daten anzeigen, die hinter einem Schnittpunkt folgen, der den Übergang zwischen Daten aus dem ersten Kompressionsdaten-Videosignal und Daten aus dem zweiten Kompressionsdaten-Videosignal markiert, und die Decodiereinrichtung umfaßt

eine Schnittheader-Entnahmevorrichtung (140), die einen Schnittheader aus dem Kompressionsdaten-Videosignal entnimmt;

eine Decodiervorrichtung (142, 143, 144), die das Kompressionsdaten-Videosignal gemäß dem entnommenen Header decodiert und das decodierte Videosignal ausgibt; und

eine Ersatzbild-Ersetzungsvorrichtung (150), die ein Ersatzbild abhängig von einem Signal aus der Schnittheader-Entnahmevorrichtung (140) ausgibt, so daß anstelle der nach einem Schnittpunkt empfangenen bildübergreifend codierten Daten ein Ersatzbild ausgegeben wird, und zwar vor dem Empfang von bildintern codierten Daten.

3. Decodiereinrichtung nach Anspruch 2, zudem umfassend eine Vorrichtung, die bestimmt, ob das empfangene geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal bildübergreifend oder bildintern codiert ist.

4. Einrichtung zum Schneiden komprimierter Daten, umfassend:

eine erste Speichervorrichtung (103) zum Speichern von Paketen mit fester Wortlänge, die aus komprimierten Videodatenframes eines ersten Videosignals gebildet sind;

eine zweite Speichervorrichtung (105) zum Speichern von Paketen mit fester Wortlänge, die aus komprimierten Videodatenframes eines zweiten Videosignals gebildet sind;

eine Auslesesteuervorrichtung (128, 129), die ein geschnittenes Kompressionsdaten-Videosignal aus dem ersten und dem zweiten Videosignal erzeugt, indem sie jeweils Pakete des ersten und des zweiten Videosignals aus der ersten und der zweiten Speichervorrichtung (103, 105) ausliest und die Zeitbasen des ersten und zweiten Videosignals so einstellt, daß sie miteinander übereinstimmen; und

eine Headerzufügevorrichtung (132, 133, 134, 135, 151, 154, 157), die einen Schnittheader zu den Datenpaketen hinzufügt, die das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal bilden, und zwar an einem Übergangspunkt zwischen Paketen des ersten Videosignals und des zweiten Videosignals, wobei der Schnittheader anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist und die Position innerhalb desjenigen Pakets einer Framebegrenzung angibt, das den Übergang zwischen Frames des ersten oder zweiten Videosignals markiert, die einen Teil des geschnittenen Kompressionssignals bilden, und Daten des ersten oder zweiten Videosignals, die keinen Teil des geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bilden.

5. Decodiereinrichtung zum Decodieren eines geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals, das aus einer Folge von Paketen mit fester Wortlänge besteht, die aus komprimierten Videodatenframes aus ersten und zweiten Kompressionsdaten-Videosignalen gebildet sind, wobei das geschnittene Kompressionsdaten-Videosignal Datenpakete enthält, die einen Schnittheader aufweisen, der anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist und die Position innerhalb desjenigen Pakets einer Framebegrenzung angibt, das den Übergang zwischen Frames des ersten oder zweiten Videosignals markiert, die einen Teil des geschnittenen Kompressionssignals bilden, und Daten des ersten oder zweiten Videosignals, die keinen Teil des geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bilden, umfassend:

eine Schnittheader-Entnahmevorrichtung (140), die den Schnittheader aus dem Videosignal entnimmt;

eine Decodiervorrichtung (142, 143), die das Kompressionsdaten-Videosignal gemäß dem entnommenen Header decodiert und das decodierte Videosignal ausgibt; und

einen Daten-Start/Ende-Bereichserkenner (161), der die Decodiervorrichtung steuert, so daß für jedes Paket, für das der Schnittheader anzeigt, daß ein Schnitt aufgetreten ist, das Decodieren der Daten in demjenigen Abschnitt des Pakets verhindert wird, der den Daten des ersten oder zweiten Videosignals entspricht, die keinen Teil des geschnittenen Kompressionsdaten-Videosignals bilden, und zwar ausgehend von der Framebegrenzung, die im Schnittheader angegeben ist.

6. Decodiereinrichtung nach Anspruch 5, wobei das erste und das zweite komprimierte Videosignal Frames enthalten, die eine feste Wortlänge aufweisen, und der Schnittheader einen Frame enthält, der eine ungültige Datenposition des zweiten komprimierten Videosignals anzeigt.

7. Decodiereinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verhinderungsvorrichtung (161) eine Adresse verwendet, die einem Frame entspricht, um den ungültigen Datenanteil anzuzeigen.