DE69608356T2

DE69608356T2 - Transformationskodierung und -dekodierung eines videosignals mit verbesserter auflösung

Info

Publication number: DE69608356T2
Application number: DE69608356T
Authority: DE
Inventors: Teunis Rozendaal; Jacobus Van Gestel
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2016-01-10
Also published as: US5841479A; AU4272296A; KR970701971A; EP0753233A1; ATE193171T1; WO1996022655A1; EP0753233B1; DE69608356D1; JPH09510857A; AU695308B2

Description

Transformationscodierung und -decodierung eines Videosignals mit verbesserter Auflösung

BEREICH DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und ein Verfahren zum Codieren und Decodieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung, sowie auf einen Videorecorder mit einer derartigen Anordnung. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein codiertes Videosignal mit verbesserter Auflösung und auf ein Speichermedium, auf dem das codierte Videosignal gespeichert ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In der Europäischen Patentanmeldung EP-A 0512 626 ist eine Anordnung zum Aufnehmen und Wiedergeben eines Videosignals mit verbesserter Auflösung mit Hilfe eines digitalen Videorecorders beschrieben. Die bekannte Aufnahmeanordnung umfasst Transformationscodiermittel zum Codieren einer Reihe von Bildblöcken zu je N Bildzeilen zu M Bildpunkten in digitale Codewörter.
Das Videosignal mit verbesserter Auflösung ist aus einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal zusammengestellt. Ein Beispiel davon ist das PALplus-Fernsehsignal, wie dies beschrieben ist in: "Palplus system specification", veröffentlicht im Juni 1994. PALplus ist ein Übertragungssystem, das es ermöglicht, über bestehende PAL-Fernsehsender ein Videosignal mit einem Bildseitenverhältnis von 16 : 9 und mit verbesserter Auflösung zu übertragen, dies alles unter Einhaltung der Kompatibilität mit herkömmlichen PAL-Empfängern. Ein PALplus-Bild mit Zeilensprungverfahren umfasst 625 Bildzeilen. Nacheinander sind das 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal, 430 Bildzeilen mit dem kompatiblen Bildsignal und wieder 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal. Weiterhin umfasst die Bildzeile 23 eine Reihe sog. Breitbildsignalisierungsbits und die Bildzeile 623 umfasst ein Bezugssignal. Die übrigen Bildzeilen bilden das Austastintervall, in dem der Vertikal-Rücklauf des Elektronenstrahls stattfindet und in dem gewünschtenfalls Videotextinformation untergebracht sein kann. Das Videosignal wird von herkömmlichen PAL-Empfängern in Letterbox- Format wiedergegeben. Dies bedeutet, dass die 430 Bildzeilen mit dem kompatiblen Videosignal wiedergegeben werden, wobei das Hilssignal sich als dunkel Balken am oberen und unteren Rand des Bildes manifestiert. Bei den PALplus-Empfängern mit einem 16 : 9-Bildschirm wird das Hilfssignal dazu benutzt, das Signal bildfüllend (574 Zeilen) wiederzugeben.
Es besteht nun der Wunsch, das Videosignal mit verbesserter Auflösung über ein digitales Übertragungsmedium zu übertragen, das für herkömmliche PAL-Signale entworfen worden ist. Insbesondere besteht nun der Wunsch, ein PALplus-Signal aufzunehmen und mit einem digitalen Videorecorder, der für PAL- Signale ausgelegt ist, wiederzugeben. Der bekannte digitale PAL-Videorecorder ist eingerichtet um 576 aktive Bildzeilen des PAL-Signals aufzuzeichnen. Die Bildfläche wird dazu in Bildblöcke von je 8 · 8 Bildpunkten aufgeteilt, so dass 72 Reihen Bildblöcke gebildet werden. Jeder Bildblock wird einer diskreten Kosinustransformation ausgesetzt. Wie als allgemein bekannt vorausgesetzt wird, führt die genannte Transformation eines Bildblocks zu einem Datenblock von 8 · 8 Koeffizienten. Es sind diese Koeffizienten, die quantisiert, codiert und aufgezeichnet werden müssen. Im Allgemeinen sind die Bildpunkte innerhalb eines 8 · 8 Bildblocks derart korreliert, dass nur eine beschränkte Anzahl Koeffizienten übertragen zu werden braucht.

AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die obengenannten Nachteile zu verringern.
Dazu weist die Anordnung nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass die Anordnung mit Mitteln versehen ist zum Hinzufügen zusätzlicher Bildzeilen zu der ersten und/oder zweiten Reihe von Bildzeilen des Videosignals mit verbesserter Auflösung um die Anzahl Bildzeilen in der Reihe auf ein ganzes Vielfaches von N zu bringen.
Der Erfindung liegt die nachfolgende Erkenntnis zugrunde. Im Allgemeinen sind die Pixel in einem DCT-Bildblock derart korreliert, dass nur eine beschränkte Anzahl Koeffizienten übertragen zu werden braucht. Wenn ein PALplus Videosignal einem digitalen PAL Videorecorder zugeführt wird, umfasst wenigstens eine Reihe von Bildblöcken Bildzeilen der ersten Reihe sowie Bildzeilen der zweiten Reihe. Um dies zu zeigen ist in Fig. 1 eine etwaige Lage in vertikaler Richtung von Bildblöcken 10-15 dargestellt gegenüber den Bildzeilen des PALplus Videosignals. In der Figur ist 16 die Lage der ersten 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal, 17 ist die Lage der 430 Bildzeilen mit dem kompatiblen Videosignal, 18 ist die Lage der zweiten 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal, 19 ist die Lage von Bildzeile 623 mit dem Bezugssignal und 20 ist eine Austastzeile.
Aus der Figur geht hervor, dass der Bildblock 13 Bildzeilen mit dem kompatiblen Videosignal sowie Bildzeilen mit dem Hilfssignal umfasst. Der Bildblock 15 umfasst nebst Bildzeilen mit dem Hilfssignal auch Bildzeile 623 mit dem Bezugssignal. Auf einfache Weise ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass die genannte Eigenschaft bei einer etwaigen vertikalen Verlagerung der Reihen mit Bildblöcken in anderen Reihen mit Bildblöcken auftritt.
Das Vorhandensein zweier verschiedener Typen (nicht korrelierter) Signale innerhalb von einem einzigen Bildblock ist ungünstig. Dadurch wird nicht nur die Effizienz der diskreten Kosinustransformation beeinträchtigt, sondern es treten auch sichtbare Artefakte auf bei Wiedergabe des PALplus Signals. Durch das Fehlen von Korrelation in beispielsweise dem Bildblock 13 entstehen mehr signifikante Koeffizienten als üblich ist. Sie werden möglicherweise nicht genau genug quantisiert und führen dann zu einer ungenauen Wiedergabe des Hilfssignals in den Bildzeilen 275 und 587. Diese Bildzeilen sind repräsentativ für den Bildinhalt in der (vertikalen) Mitte des Bildes. Dort auftretende Artefakte sind äußerst störend.
Unter Anwendung der Maßnahmen nach der vorliegenden Erfindung wird nun vermieden, dass das Hilfssignal und das Letterboxsignal gleichzeitig in einem DCT Bildsignalblock auftreten. Deswegen werden die genannten Artefakte völlig fehlen.
Ein Videosignal konstanter Leuchtdichte kann in den zusätzlichen Bildzeilen untergebracht sein. Es gibt dann einen relativ geringen Effekt auf die Effizienz der diskreten Konsinustransformation. Eine Ausführungsform, bei der die zusätzlichen Bildzeilen durch Wiederholung benachbarter Bildzeilen des Signals mit verbesserter Auflösung gebildet werden, ist besonders sinnvoll. Dies führt zu einer maximalen Korrelation zwischen Bildzeilen innerhalb eines Bildblocks und daher zu einer minimalen Zunahme der Anzahl Koeffizienten. Auch kann in einer der hinzugefügten Bildzeilen das PALplus Bezugssignal untergebracht werden. Zur Übertragung dieses Signals (das in der Bildzeile 623 untergebracht ist und zwei verschiedene Leuchtdichtepegel definiert) werden dann keine Spezialmaßnahmen gebraucht, während es die Transformation kaum beeinträchtigt.
Die entsprechende Anordnung zum Decodieren des Videosignals mit verbesserter Auflösung umfasst Transformationsdecodiermittel zum Decodieren der übertragenen Bildblöcke. Nach der Erfindung ist die Einrichtung mit Mitteln versehen um wenigstens eine vorbestimmte Bildzeile aus einer Reihe von decodierten Bildblöcken zu entfernen und um die Bildzeilen der ersten und zweiten Reihe aneinanderschließend wiederzugeben.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Anordnung weiterhin mit einem Speicher zum Speichern einer vorbestimmten Bildzeile außerhalb der ersten und zweiten Reihe von Bildzeilen zur Wiedergabe versehen. Mit dieser Ausführungsform kann das in den hinzugefügten Bildzeilen untergebrachte Signal, insbesondere das PALplus Bezugssignal wiedergegeben werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 wie bereits beschrieben, ein Bildzeilendiagramm zur Erläuterung des Problems, das bei der Anordnung nach dem Stand der Technik auftritt,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung eines Videorecorders zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Videosignals mit verbesserter Auflösung,
Fig. 3 ein Bildzeilendiagramm zur Erläuterung einer Aufnahmeanordnung, die in Fig. 2 dargestellt ist,
Fig. 4 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 5 ein Bildzeilendiagramm zur Erläuterung einer Aufnahmeeinrichtung nach Fig. 4,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Als Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung zeigt Fig. 2 einen Videorecorder zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Videosignals mit verbesserter Auflösung nach der PALplus Spezifikation. Die Videorecorder umfasst eine Einrichtung 100 zum Codieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung (nachstehend als Aufzeichnungseinrichtung bezeichnet), ein Speichermedium 200 und eine Einrichtung 300 zum Decodieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung (nachstehend als Wiedergabeanordnung bezeichnet).
Zunächst wird die Aufzeichnungseinrichtung 100 beschrieben. Diese empfängt ein PALplus Fernsehsignal EDTV, wie dies in Fig. 6 der oben genannten "PALplus System Specification" spezifiziert ist. Das PALplus-Signal wird einem Detektor 101, einem Hilfsdemodulator 102, einem PAL-Decoder 103 und einem Amplitudensieb 104 zugeführt. Der Detektor 101 ist dazu eingerichtet, die Breitbildsignalisisierungsbits in der Bildzeile 23 zu decodieren. Außerdem ist der Detektor dazu eingerichtet, den Schwarz- und Weißpegel des Bezugssignal in der Bildzeile 623 (siehe Figur E4 der PALplus Spezifikation) zu messen. Der Decoder liefert an dem Ausgang Datenpakete D, mit deren Hilfe die Signalisierungsbits und das Bezugssignal wiedergegeben werden können. Der Hilfsdemodulator 102 demoduliert das Hilfssignal in den Bildzeilen 24-59 und 275-310 des geradzahligen Teilbildes und den Bildzeilen 336- 371 und 587-622 des ungeradzahligen Teilbildes des PALplus-Signals. Das Ausgangssignal ist ein Basisbandhilfssignal H. Der PAL-Decoder 103 spaltet das kompatible PAL-Signal in weiterhin bekannter Art und Weise in ein Leuchtdichtesignal Y und zwei Farbdifferenzsignale UV auf. Das Amplitudensieb 104 schafft die Erzeugung von Zeilen- und Bildimpulsen. Das Hilfssignal H, das Leuchtdichtesignal Y und die Farbdifferenzsignale werden als in Form digitaler Abtastwerte vorhanden vorausgesetzt. Dazu vorgesehene Analog-Digital-Wandler sind in der Figur fortgelassen.
Die Aufzeichnungseinrichtung umfasst weiterhin einen Zeilengenerator 105 und einen Multiplexer 106. Der Zeilengenerator erzeugt ein Leuchtdichtesignal DC konstanter Leuchtdichte (beispielsweise Schwarz) und führt dieses Signal einem ersten Eingang X1 des Multiplexers zu. Einem zweiten Eingang X2 des Multiplexers wird das demodulierte Hilfssignal H unmittelbar zugeführt. Einem dritten Eingang X3 wird dasselbe Hilfssignal H über ein Zeilenverzögerungselement 107 zugeführt. Einem vierten Eingang X4 des Multiplexers wird das Leuchtdichtesignal Y über ein Zeilenverzögerungselement 108 zugeführt. Die Farbdifferenzsignale UV werden mit Hilfe eines Verzögerungselementes 109 ebenfalls um eine Zeile verzögert. Der Multiplexer 106 wird von einem Bildzeilendecoder 110 gesteuert, der Zeilen- und Bildimpulse von dem Amplitudensieb 104 erhält. Die Steuerung des Multiplexers wird noch näher erläutert.
Das Ausgangssignal des Multiplexers wird nachstehend als Pseudo- Leuchtdichtesignal Y' bezeichnet. Es wird einer ersten Transformationscodierschaltung 111 zugeführt. Die verzögerten Farbdifferenzsignale UV werden einer zweiten Transformationscodierschaltung 112 zugeführt. Die beiden Codierschaltungen sind von herkömmlichem Aufbau und umfassen (nicht dargestellte) Blockerzeugungsmittel um aus aufeinanderfolgenden Bildzeilen eines Bildes (zwei Teilbilder) eine Gliederung von 8 · 8 Bildblöcken zu erzeugen, einen diskreten Kosinus-Transformator zum Transformieren jedes Bildblocks in Koeffizienten, und einen Codierer zum Codieren der Koeffizienten in digitale Codewörter. Nachstehend wird vorausgesetzt, dass die Gliederung von Bildblöcken während der Bildzeilen 24-311 und 336-623 des PALplus-Signals erzeugt wird. Die der zweiten Codierschaltung 112 zugeführten Farbdifferenzsignale werden als vorabgetastet vorausgesetzt. Dies bedeutet, dass ein einziger Bildblock von 8 · 8 Abtastwerten der Farbdifferenzsignale UV 2 · 2 Bildblöcken zu je 8 · 8 Abtastwerten des Pseudo-Leuchtdichtesignals Y' entspricht. Die Datenpakete D, das transformationscodierte Pseude-Leuchtdichtesignal Y' und die transfor mationscodierten Farbdifferenzsignale UV werden auf dem Speichermedium 200 aufgezeichnet.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Aufzeichnungseinrichtung wird nun anhand eines in Fig. 3 dargestellten Diagramms näher erläutert. In dieser Figur ist Nachfolgendes dargestellt:
- die Bildzeilen, die der Transformationscodierschaltung 111 (siehe Fig. 2) zugeführt werden und deren entsprechende PALplus-Bildzeilennummern,
- die vertikale Lage der Bildblöcke gegenüber den Bildzeilen und
- den Stand (Xi-X4) des Multiplexers 106 (siehe Fig. 2).
Während der Bildzeilen 24-59 und 336-371 des Bildzeilendecoders 110 (siehe Fig. 2) wird das an dem Multiplexereingang X2 liegende PALplus-Hilfssignal unmittelbar der Transformationscodierschaltung zugeführt. Von diesen 72 Bildzeilen werden durch die Transformationscodierschaltung 9 Reihen von Bildblöcken gebildet, von denen in der Figur die erste durch 30 und die letzte durch 31 angegeben ist.
Danach wird während einer einzigen Bildzeile je Teilbild der Eingang X1 selektiert. Auf diese Art und Weise empfängt die Transformationscodierschaltung je Bild zwei Bildzeilen konstanter Leuchtdichte von dem Zeilengenerator 105 (siehe Fig. 2). Diese Bildzeilen sind in der Figur gestrichelt dargestellt und durch 36 und 37 bezeichnet. Danach wird während der Bildzeilen 61-275 und 373-587 von dem Bildzeilendecoder der Eingang X4 selektiert. Die Zeilenverzögerung 108 (siehe Fig. 2) bewirkt dabei, dass die Transformationscodierschaltung 111 in dieser Lage das PALplus-Leuchtdichtesignal in den Bildzeilen 60-274 und 372-586 empfängt. Auf diese Weise werden in dem Multiplexerstand X1 und X4 der Transformationscodierschaltung insgesamt 432 Bildzeilen je Bild zugeführt. Von diesen 432 Bildzeilen werden von der Transformationscodierschaltung 54 Reihen von Bildblöcken gebildet, von denen in der Figur die erste durch 32 und die letzte durch 33 angegeben ist. Die zugehörenden Farbdifferenzsignale werden eine entsprechende Zeilenverzögerung 109 (siehe Fig. 2) der Transformationscodierschaltung 112 zugeführt. Daraus werden 27 Reihen Bildblöcke erzeugt.
Während der Bildzeilen 276-311 und 588-623 des Bildzeilendecoders wird der Eingang X3 selektiert. Die Zeilenverzögerung 107 (siehe Fig. 2) bewirkt da bei, dass die Codierschaltung in dieser Lage das PALplus-Hilfssignal in den Bildzeilen 275-310 und 587-622 empfängt. Von diesen 72 Bildzeilen werden durch die Transformationscodierschaltung 9 Reihen von Bildblöcken gebildet, von denen in der Figur die erste durch 34 und die letzte durch 35 bezeichnet ist.
Die Figur zeigt das Fehlen von Bildblöcken, die das PALplus-Hilfssignal sowie das kompatible Videosignal umfassen. Die diskrete Kosinustransformation des Hilfssignals wird folglich nicht durch das kompatible Videosignal beeinflusst und umgekehrt, so dass es überhaupt keine Artefakte bei der Wiedergabe des PAL- plus-Signals gibt.
Nachstehend wird die in Fig. 2 dargestellte Wiedergabeanordnung 300 beschrieben. Diese empfängt von dem Speichermedium 200 die Datenpakete D, das transformationscodierte Pseudo-Leuchtdichtesignal Y' und die transformationscodierten Farbdifferenzsignale UV. Sie werden einem Regenerator 301, einer ersten Transformationsdecoderschaltung 302 und einer zweiten Transformationsdecoderschaltung 303 zugeführt. Der Regenerator 301 rekonstruiert aus den Datenpaketen D die Bildzeilen 23 und 623 des PALplus-Signals. Die Transformationsdecoderschaltungen 302 und 303 sind von herkömmlichem Aufbau und umfassen (nicht dargestellt) einen Decoder zum Decodieren der empfangenen Codewörter zum Erhalten von Koeffizienten, einen inversen diskreten Kosinustransformator zum Rücktransformieren der Koeffizienten zu 8 · 8 Bildblöcken, und einen Speicher zum Speichern der Bildblöcke, damit diese wieder im Zeilensprungverfahren ausgelesen werden können. Wie obenstehend beschrieben, liefert die Transformationsdecoderschaltung 302 ein Pseudo-Leuchtdichtesignal Y', das nacheinander umfasst: 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal, 432 Bildzeilen mit dem Leuchtdichtesignal (von denen zwei Bildzeilen mit konstanter Leuchtdichte) und 72 Bildzeilen mit dem Hilfssignal. Das Pseudo-Leuchtdichtesignal Y' wird einem Demultiplexer 304 zugeführt, der von einem Bildzeilenzähler 306 gesteuert wird. Dieser erzeugt zugleich ein Synchronsignal S auf, mit dessen Hilfe die nachstehend genannten Bildzeilennummern festgelegt sind.
Während der 72 Bildzeilen 23-58 und 335-370 des Bildzeilenzählers für der Multiplexer das Pseudo-Leuchtdichtesignal Y' dem Ausgang 21 zu. Das an diesem Ausgang vorhandene Hilfssignal wird über ein Zeilenverzögerungselement 305, also während der Bildzeilen 24-59 und 336-371 einem Modulator 307 zugeführt, der das Hilfssignal in Übereinstimmung mit der PALplus-Spezifikation einem ausgetasteten Hilfsträger aufmoduliert.
Während der zwei Bildzeilen 59 und 336 des Bildzeilenzählers ist der Demultiplexer nicht aktiv. Die in dieser Periode empfangenen Bildzeilen konstanter Leuchtdichte werden auf diese Weise aus dem aufgezeichneten Signal entfernt.
Während der 430 Bildzeilen 60-274 und 372-586 des Bildzeilenzählers führt der Multiplexer dem Ausgang 23 das Pseudo-Leuchtdichtesignal Y' zu. Das an diesem Ausgang liegende Leuchtdichtesignal Y wird einem PAL-Codierer 308 zugeführt. Zugleich werden während dieser Periode die decodierten Farbdifferenzsignale UV der Transformationsdecoderschaltung 303 empfangen und ebenfalls dem PAL- Codierer zugeführt.
Während der 72 Bildzeilen 275-310 und 587-622 des Bildzeilenzählers führt der Multiplexer das Pseudo-Leuchtdichtesignal Y' dem Ausgang 22 zu. Das an diesem Ausgang liegende Hilfssignal wird nun unmittelbar, also unverzögert, dem Modulator 307 zugeführt, der das Hilfssignal in Übereinstimmung mit der PALplus- Spezifikation moduliert.
Die auf diese Art und Weise wiedergegebenen Bildzeilen 23 und 623, das Hilfssignal H und das kompatible PAL-Signal YUV werden in der Kombinierschaltung 309 zu einen PALplus-Signal kombiniert.
In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Figur haben dieselben Bezugszeichen die gleich Bedeutung wie in Fig. 2. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden darin, dass die zusätzlichen Bildzeilen nicht vor sondern nach den Bildzeilen mit dem Leuchtdichtesignal zugeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die in Fig. 2 angegebenen Zeilenverzögerungselemente 108 und 109 in der Aufnahmeeinrichtung fortgelassen und die Zeilenverzögerungselemente 310 und 311 in die Wiedergabeanordnung aufgenommen werden.
Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird anhand eines in Fig. 5 dargestellten Diagramms näher erläutert. In dieser Figur sind wieder angegeben:
- die Bildzeilen, die der Transformationscodierschaltung 111 (siehe Fig. 4) zugeführt werden und die entsprechenden PALplus-Bildzeilennummern,
- die vertikale Lage der Bildblöcke gegenüber den Bildzeilen, und
- die Lage (X1-X4) des Multiplexers 106 (siehe Fig. 4).
Während der Bildzeilen 24-59 und 336-371 wird das an dem Multiplexereingang X2 liegende PALplus-Hilfssignal unmittelbar der Transformationscodierschaltung zugeführt. Von diesen 72 Bildzeilen werden durch die Transformationscodierschaltung 9 Reihen Bildblöcke gebildet, von denen in der Figur die erste durch 50 und die letzte durch 51 angegeben ist.
Daraufhin wird während der Bildzeilen 60-274 und 372-586 der Eingang X4 selektiert. In dieser Lage empfängt die Transformationscodierschaltung die 430 Bildzeilen mit dem PALplus Leuchtdichtesignal Y. Danach wird während nur einer Bildzeile je Teilbild der Eingang X1 selektiert. In dieser Lage empfängt die Transformationscodierschaltung je Bild zwei Bildzeilen von dem Zeilengenerator 105 (siehe Fig. 4). Diese Bildzeilen sind in der Figur gestrichelt dargestellt und durch 56 und 57 bezeichnet. Auf diese Weise empfängt die Transformationscodierschaltung in den Lagen X4 und X1 von dem Multiplexer 432 Bildzeilen. Davon werden 54 Reihen Bildblöcke gebildet, von denen in der Figur die erste durch 52 und die letzte durch 53 angegeben ist. Die zugehörigen Farbdifferenzsignale UV werden der Transformationscodierschaltung 112 zugeführt. Davon werden 27 Reihen Bildblöcke gebildet.
Während der Bildzeilen 276-311 und 374-623 des Bildzeilendecoders wird der Eingang X3 selektiert. Die Zeilenverzögerung 107 (siehe Fig. 4) bewirkt dabei, dass die Codierschaltung in dieser Lage das PALplus-Hilfssignal in den Bildzeilen 275-310 und 587-622 empfängt. Von diesen 72 Bildzeilen werden durch die Transformationscodierschaltung 9 Reihen Bildblöcke gebildet, von denen in der Figur die erste durch 54 und die letzte durch 55 bezeichnet ist.
Die Figur zeigt abermals das Fehlen von Bildblöcken, die das PALplus- Hilfssignal sowie das kompatible Videosignal umfassen. Die diskrete Kosinustransformation des Hilfssignals wird daher nicht durch das kompatible Videosignal beein flusst und umgekehrt, so dass Artefakte bei Wiedergabe des PALplus-Signals völlig fehlen.
Die zweite Ausführungsform hat den Vorteil, dass in den hinzugefügten Bildzeilen 56 und 57 der Signalinhalt der Bildzeilen 274 und 286 des Leuchtdichtesignals dupliziert werden kann. Der in Fig. 4 angegebene Zeilengenerator 105 empfängt dazu das Leuchtdichtesignal Y von dem PAL-Decoder 103. Der Zeilengenerator umfasst in dieser Ausführungsform einen Zeilenspeicher, der infolge eines Schreibsignals W von dem Bildzeilendecoder 110 zwischen der Bildzeile 274 und 586 erzeugt wird. Das Vorhandensein von duplizierten Bildzeilen in der betreffenden Reihe von Bildblöcken (53 in Fig. 5) steigert die Effizienz der Transformationscodierung wesentlich.
Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Wiedergabeanordnung 300 dürfte nach der obenstehenden Erläuterung deutlich sein. Es sei nur erwähnt, dass der Demultiplexer 304 während der Bildzeilen 275 und 587 des Bildzeilenzählers nun nicht aktiv ist. Die duplizierten Bildzeilen 56 und 57 (siehe Fig. 5) werden dadurch aus dem reproduzierten PALplus-Signal entfernt.
Es sei bemerkt, dass es auch möglich und sinnvoll ist um in den hinzugefügten Bildzeilen das Bezugssignal der Bildzeile 623 unterzubringen. Das Schreibsignal W des Bildzeilen Decoders 110 (siehe Fig. 4) ist in diesem Fall aktiv während der Bildzeile 623 des PALplus-Signals. Diese Option hat den Vorteil, dass der Detektor 101 (siehe Fig. 4) nur für die Breitbildsignalisierungsbits ein Datenpaket D zu erzeugen braucht. Die entsprechende Wiedergabeanordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der Wiedergabeanordnung 300 in Fig. 4 darin, dass der Demultiplexer 304 nun einen vierten Ausgang 24 hat, über den die hinzugefügten Bildzeilen 56 und 57 (siehe Fig. 5) in einem Zeilenspeicher 312 während der Bildzeile 275 und 587 des Bildzeilenzählers 306 gespeichert werden. Der Zeilenspeicher empfängt ein Lesesignal R von dem Bildzeilenzähler während der Bildzeile 623, damit das gespeicherte Bezugssignal ausgelesen wird.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erfindung sich bezieht auf eine Anordnung zum Codieren (100) und Decodieren (300) eines Videosignals mit verbesserter Auflösung (EDTV). Das EDTV-Signal besteht aus einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal (Y, UV) und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal (H). Ein Beispiel eines derartigen Signals ist das PALplus-Signal, das 430 Bildzeilen mit einem kompatiblen PAL-Signal (Letterbox) und zwei Balken von 72 Bildzeilen mit einem Hilfssignal aufweist. Wenn diese 574 Bildzeilen einer herkömmlichen Transformationscodierung ausgesetzt werden, umfasst wenigstens eine Reihe von 8 · 8 Bildblöcken Bildzeilen des PAL-Signals und Bildzeilen des Hilfssignals. Dies verursacht sichtbare Artefakte in der Mitte eines PALplus-Bildes. Nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Einrichtung (100) Mittel (105-110) zum Hinzufügen zusätzlicher Bildzeilen (36, 37; 56, 57) zu der ersten und/oder der zweiten Reihe von Bildzeilen, damit die Anzahl Bildzeilen in jeder Reihe ein integrales Mehrfaches von 8 ist. Die zusätzlichen Bildzeilen können durch ein konstantes Leuchtdichtesignal (DC), das Bezugssignal der PALplus-Bildzeile 623, oder durch ein Duplikat der meist nahen Bildzeile von dem PALplus-Signal gebildet werden.

Claims

1. Anordnung (100) zum Codieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung, das aus einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal (Y, UV) und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal (H) besteht, mit Transformationscodierungsmitteln (111) zum Codieren einer Reihe von Bildblöcken von N Bildzeilen mit M Pixeln, und mit Mitteln (105- 109) zum Hinzufügen zusätzlicher Bildzeilen (36, 37; 56, 57) zu der ersten und/oder zweiten Reihe von Bildzeilen des Videosignals mit verbesserter Auflösung, damit die Anzahl Bildzeilen in der Reihe auf ein Vielfaches von N gebracht wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Bildzeilen ein Videosignal mit einer konstanten Leuchtdichte (DC) darstellen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Bildzeilen durch Wiederholung benachbarter Bildzeilen des Videosignals mit verbesserter Auflösung gebildet werden.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Videosignal mit verbesserter Auflösung ein PALplus-Fernsehsignal ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das PALplus-Bezugssignal der Bildzeile 623 in wenigstens einer der zusätzlichen Bildzeilen untergebracht wird.

6. Anordnung (300) zum Decodieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung, das in Form einer Reihe codierter Bildblöcke von N Bildzeilen zu M Pixeln übertragen wird und aus einer Reihe von Bildzeilen besteht mit einem kompatiblen Videosignal (Y, UV) und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal (H), mit Transformationsdecodiermitteln (302) zum Decodieren eines Bildblocks, und mit Mitteln (304-305) zum Entfernen wenigstens einer vorbestimmten Bildzeile aus einer Reihe decodierter Bildblöcke und zum ständigen Reproduzieren der Bildzeilen der ersten und der zweiten Reihe.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung weiterhin mit einem Speicher (312) versehen ist zum Speichern der vorbestimmten Bildzeile zur Wiedergabe außerhalb der ersten und zweiten Reihe von Bildzeilen.

8. Videorecorder mit einer Anordnung (100) nach einem der Ansprüche 1- 5 und einer Anordnung nach Anspruch 6 oder 7.

9. Videosignal mit verbesserter Auflösung in Form einer Reihe codierter Bildblöcke von N Bildzeilen zu M Pixeln, bestehend aus einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal (Y, UV) und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal (H), dadurch gekennzeichnet, dass das Videosignal nebst der ersten und/oder zweiten Reihe von Bildzeilen, Bildzeilen (36, 37; 56, 57) aufweist um die Anzahl Bildzeilen in der Reihe auf ein ganzes Vielfaches von N zu bringen.

10. Speichermedium, auf dem ein Videosignal mit verbesserter Auflösung nach Anspruch 9 gespeichert wird.

11. Verfahren zum Codieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung, bestehend aus einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal und wenigstens einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal, wobei dieses Verfahren den Verfahrensschritt der Transformationscodierung einer Reihe von Bildblöcken von N Bildzeilen zu M Pixeln in digitale Codewörter umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahrensschritt der Transformationscodierung ein Verfahrensschritt der Hinzufügung zusätzlicher Bildzeilen in der ersten und/oder zweiten Reihe vorhergeht, damit die Anzahl Bildzeilen in jeder Reihe auf ein ganzes Vielfaches von N gebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Bildzeilen ein Videosignal mit konstanter Leuchtdichte (DC) darstellen.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Bildzeilen durch Wiederholung benachbarter Bildzeilen des Videosignals mit verbesserter Auflösung gebildet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Videosignal mit verbesserter Auflösung ein PALplus-Fernsehsignal ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das PALplus-Bezugssignal der Bildzeile 623 in wenigstens einer der zusätzlichen Bildzeilen untergebracht ist

16. Verfahren zum Decodieren eines Videosignals mit verbesserter Auflösung aus digitalen Codewörtern, wobei dieses Verfahren den Verfahrensschritt der Transformation der digitalen Codewörter in eine Reihe von Bildblöcken umfasst, die eine erste Reihe von Bildblöcken mit einer ersten Reihe von Bildzeilen mit einem kompatiblen Videosignal aufweist und wenigstens eine zweite Reihe von Bildblöcken mit einer zweiten Reihe von Bildzeilen mit einem Hilfssignal, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Verfahrensschritt der Entfernung wenigstens einer vorbestimmten Bildzeile aus einer Reihe der ersten und/oder zweiten Reihe von Bildblöcken und der ständigen Wiedergabe der anderen Bildzeilen der ersten und zweiten Reihe umfasst.

17. Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin mit einem Verfahrensschritt der Speicherung der vorbestimmten Bildzeile in einem Speicher und der Wiedergabe der genannten Bildzeile außerhalb der ersten und zweiten Reihe von Bildzeilen.