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Hintergrund
der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft Video-Kompression in
Bildübertragungssystemen
wie zum Beispiel fortgeschrittenen Fernsehsystemen.
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1 zeigt
ein typisches Videoübertragungssystem.
Videobilder werden von einem Video-Produktionssystem 12 durch
einen Übertragungskanal 10 an
ein Video-Empfangssystem 14 übertragen. Innerhalb des Video-Produktionssystems 12 erzeugt
eine Video-Produktionseinrichtung 16 ein Videosignal (z.
B. ein Standard-Fernsehsignal) und gibt das Signal Frame für Frame
aus. Das Format jedes Frames wird durch den Typ der verwendeten
Produktionseinrichtung bestimmt, und die räumliche Auflösung (das
Seitenverhältnis)
des Videobildes hängt
vom Produktionsformat ab. Zum Beispiel kann ein Videobild die räumliche
Auflösung
960 × 720
Pixel/Frame (das heißt
ein Seitenverhältnis
von 12 × 9) haben.
Die Produktionseinrichtung 16 gibt ein Format-Signal aus,
das das Produktionsformat des Videosignals anzeigt. Die verschiedenen
Videoformate und die entsprechenden Seitenverhältnisse sind typischerweise
formal oder informal standardisiert und werden hier nicht beschrieben.
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Das Videoformat, das von der Produktionseinrichtung 16 genutzt
wird, passt oft nicht zum Übertragungsformat
des Kanals 10. Zum Beispiel kann das Übertragungsformat ein Standard-ATV-Format
(ADVANCED TELEVISION, Fortgeschrittenes Fernsehen) mit einem Seitenverhältnis von
16 × 9 (zum
Beispiel 1280 × 720
Pixel/Frame) sein. Folglich muss das Video-Produktionssystem 12 oft Videobilder
vom Produktionsformat in das Übertragungsformat
konvertieren. Ein Format-Decoder 18 decodiert das Format-Signal
und stellt die decodierte Information einer Format-Umwandlungseinrichtung 20 zur Verfügung. Diese
Einrichtung 20 nutzt die decodierte Format-Information,
um jedes Videobild vom Produktionsformat in das passende Übertragungsformat
zu konvertieren.
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Sobald das Format eines Videobildes
umgewandelt worden ist, komprimiert ein Bild-Codierer 22 das
Bild mit Hilfe von bekannten Kompressionstechniken, wie zum Beispiel
Intea-Codierung und Inter-Codierung, die beide weiter unten beschrieben sind.
Ein Kanal-Codierer 24 codiert dann das komprimierte Videobild
und etwas vom Übertragungsformat-Signal
und überträgt sie durch
den Kanal 10.
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Am Video-Empfangssystem 14 empfängt und
decodiert ein Kanal-Decoder 26 das komprimierte Videobild
und das Übertragungsformat-Signal. Dann
dekomprimiert ein Bild-Decoder
28 das komprimierte Videosignal.
Weil sich das Anzeigeformat des Videobildes von seinem Übertragungsformat
unterscheiden kann, muss das Video-Empfangssystem 14 oft
das Format des Videobildes umwandeln. Zum Beispiel kann das Übertragungsformat
ein 1280 × 720
Pixel/Frame ATV-Format sein, während
das Anzeigeformat ein 1920 × 1080
Pixel/Frame ATV-Format
ist. Das hat zur Folge, dass ein Format-Decoder 30 das Übertragungsformat-Signal
decodiert und das decodierte Signal einer Format-Umwandlungseinrichtung 32 zur
Verfügung
stellt. Die Format-Umwandlungseinrichtung 32 nutzt das
decodierte Format-Signal, um das Videobild in das passende Anzeigeformat
zu konvertieren. Das Videobild wird dann einer Video-Anzeigeeinrichtung 34,
zum Beispiel einer ATV-Anzeigeeinrichtung, zur Verfügung gestellt.
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2A zeigt
einen typischen Bild-Codierer 22. Der Bild-Codierer 22 empfängt das
Videobild im Übertragungsformat
und komprimiert das Bild entweder durch Intea-Codierung (das heißt durch
Codierung das Bildes selbst) oder Inter-Codierung (das heißt durch
Codierung eines bewegungskompensierten Restbildes). Der Bild-Codierer 22 nutzt
typischerweise die Inter-Codierung
und wechselt für
Szenenwechsel und vergleichbare Fälle zur Intea-Codierung.
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Um ein inter-codiertes Signal zu
erzeugen, misst ein Bewegungs-Abschätzer 36 die Bewegung zwischen
einem Bildframe und dem vorausgehenden Frame und erzeugt Bewegungsvektoren,
um diese Bewegung zu beschreiben. Ein Bewegungs-Kompensator 38 nutzt
dann die Bewegungsvektoren, um einen bewegungskompensierten Frame
zu produzieren, der von dem Bildframe abgezogen wird, um einen bewegungskompensierten
Rest-Frame zu formen. Ein Bild-Kompressor 40 komprimiert
den Rest-Frame und stellt den komprimierten Frame dem Kanal-Codierer
zur Verfügung.
Der Bewegungs-Abschätzer
liefert dem Kanal-Codierer auch die Bewegungsvektoren, so dass sie
an den Bild-Decoder 28 (2B) übertragen
werden können,
um das Videobild zu rekonstruieren. Der Kanal-Codierer 24 codiert den
Rest-Frame und die Bewegungsvektoren und überträgt sie durch den Kanal 10.
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In Fällen wie Szenenwechseln, in
denen die Energie des Rest-Signals größer ist als die Bild-Energie, intra-codiert
der Bild-Codierer 22 das Videobild. Zum Intra-Codieren
wird der Bildframe anstatt eines bewegungskompensierten Rest-Frame
komprimiert. Die Bewegungsvektoren werden durch Daten ersetzt, die
anzeigen, dass das Bild, und nicht das bewegungskompensierte Rest-Bild,
codiert worden ist.
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Normalerweise teilt der Bild-Codierer 22 einen
Videoframe in Blöcke
und bestimmt auf einer Block-für-Block-Basis,
ob er inter-codiert oder intea-codiert. So können einige Blöcke in einem
Frame inter-codiert werden, während
andere Blöcke
intea-codiert werden. Wenn ein Block inter-codiert wird, hat der
Block mit ihm assoziierte Bewegungsvektoren. Für einen intra-codierten Block
werden die Bewegungsvektoren durch Daten ersetzt, die anzeigen,
dass die Bewegungs-Kompensation in dem Block nicht durchgeführt wurde.
Zusätzlich
werden für
jeden Block innerhalb des Frame bestimme Informationen über diesen
Block, zum Beispiel den Block beschreibende Informationen, zusammen
mit den Videodaten, die in dem Block enthalten sind, codiert. Informationen über den
Frame werden auch in einer an den Frame angehängten Kopfzeile codiert. Typischerweise
sind die Blöcke
in einem Frame 8 × 8
Pixel oder 16 × 16
Pixel. 2B zeigt einen
typischen Bild-Decoder. Codierte Daten werden vom Kanal 10 empfangen
und durch den Kanal-Decoder 26 decodiert. Das komprimierte
Rest-Bild (Inter-Codierung) oder Videobild (Intea-Codierung) wird
einem Bild-Dekomprimierer 42 zur Verfügung gestellt, und die Bewegungsvektoren
oder die intra-codierten Daten werden einem Bewegungs-Kompensator 44 zur
Verfügung
gestellt. Wenn der Bild-Codierer 22 Inter-Codierung zum Komprimieren
des Videobildes genutzt hat, nutzt der Bewegungs-Kompensator 44 die
Bewegungsvektoren, um einen bewegungskompensierten Frame zu produzieren,
der dann zu dem dekomprimierten Rest-Frame addiert wird, um das
Videobild zu rekonstruieren. Das rekonstruierte Bild wird dann in
das passende Anzeigeformat konvertiert und angezeigt. Wenn das Video
intra-codiert war, wird das dekomprimierte Videobild selbst in das
passende Anzeigeformat konvertiert und angezeigt. Die Auswahl zwischen
Inter-Codierung und Intea-Codierung kann auf einer Block-für-Block-Basis
getroffen werden.
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Die 3A bis 3C veranschaulichen Wege, das
Format eines Videobildes umzuwandeln. 3A zeigt
einen Original-Videoframe 46 aus einer Filmquelle (zum
Beispiel eine Filmkamera) mit einem Seitenverhältnis von 2 × 1. 3B zeigt einen ATV-Videoframe 48,
der ein Seitenverhältnis
von 16 × 9
hat. Um in diesem Fall das Originalbild 46 durch das ATV-Übertragungssystem
zu übertragen,
muss das Originalbild 46 geändert werden, um ein Seitenverhältnis von
16 × 9
zu haben. Normalerweise tritt die Format-Umwandlung in Form von
einem von drei Wegen auf, die alle in 3C abgebildet
sind: 1) Anteile 50a, 50b des Originalbildes 46 werden
verworfen, 2) leere Bereiche 52a, 52b werden zum
Bild 46 hinzugefügt,
oder 3) Anteile 50a, 50b werden verworfen und
Bereiche 52a, 52b werden hinzugefügt. Trotzdem
hat jede dieser Techniken Nachteile. Zum Beispiel geht ein Teil
des Originalbildes verloren, wenn Bildbereiche verworfen werden.
Das Einfügen von
leeren Bereichen in das Bild erfordert die Kompression von Bereichen,
die nicht wirklich Teile des Bildes enthalten; dadurch wird die
Anzahl der Kompressions-Bits, die dem Codieren des Bildes selbst gewidmet
sind, reduziert. Das Kombinieren dieser Umwandlungs-Methoden koppelt
diese ungünstigen Einflüsse.
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Die 4A bis 4C veranschaulichen zusätzliche
Wege, das Format des Videobildes umzuwandeln. 4A zeigt einen ATV-Videoframe 54 in
einem Format mit 640 × 360
Pixeln/Frame. 4B zeigt
einen ATV-Videoframe 56 in einem Übertragungsformat mit 1280 × 720 Pixeln/Frame.
Um den Videoframe 54 aus 4A in
das Format von 4B zu übertragen,
muss die Größe von Frame 54 auf eine
von zwei Arten umgewandelt werden: 1) Das in Frame 54 enthaltene
Bild wird interpoliert, um die Größe des Bildes zu expandieren,
oder 2) das in Frame 54 enthaltene Bild wird von einem
leeren Bereich 58 umgeben. Wenn ein leerer Bereich 58 genutzt wird,
behandeln traditionelle Kompressionstechniken den leeren Bereich 58 als
Teil des Bildes, dadurch wird die Anzahl der Bits verringert, die
zur Kompression des Bildes selbst zur Verfügung stehen.
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EP-A1-0558182 offenbart ein Beispiel
einer Video-Bearbeitung, in der ein Format-Signal, das das Seitenverhältnis des
Videobildes angibt, zusammen mit den Bilddaten aufgenommen wird,
so dass das Bild beim Reproduzieren des Aufgenommenen korrekt angezeigt
werden kann.
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In einem Aspekt stellt die Erfindung
ein Verfahren zur Verfügung,
um ein Fernseh-Signal zu codieren, worin das Fernseh-Signal eine
Folge von Videoframes umfasst, wobei die Videoframes jeweils mehrere
separat codierbare Bereiche umfassen, wenigstens einige der Videoframes
einen Bildbereich und einen bildfreien Bereich haben, worin der
bildfreie Bereich wenigstens einen der separat codierbaren Bereiche
umfasst, das Verfahren umfassend, für einen Frame mit einem bildfreien
Bereich:
Erzeugen von Identifizierungsdaten, die die Lage von wenigstens
einem separat codierbaren Bereich, der den bildfreien Bereich bildet,
im Frame spezifiziert;
Video-Codierung von lediglich dem Bildbereich,
um codierte Bilddaten zu produzieren; und
zur Verfügung stellen
der Identifizierungsdaten und der Daten des codierten Bildes als
Ausgaben für
die nachfolgende Decodierung des Frame.
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In bevorzugten Ausführungen
wird der Frame in mehrere Blöcke
gebrochen, von denen jeder separat codierbar ist; die Identifizierungsdaten
spezifizieren, welche der Blöcke
den bildfreien Bereich bilden; und die Blöcke im Bildbereich werden entweder mittels
Inter-Codierung oder mittels Intea-Codierung codiert. Der bildfreie
Bereich kann entweder ein leerer Bereich sein oder ein Bereich,
in dem der Produktions-Frame Bildmaterial enthält, der aber im übertragenen
Frame leer gelassen werden soll. In einem anderen Aspekt stellt
die Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, codierte Informationen
zu verarbeiten, um eine Folge von Videoframes zu rekonstruieren, wobei
die Videoframes jeder mehrere separat codierbare Bereiche umfassen,
wenigstens einige der Videoframes einen Bildbereich und einen bildfreien Bereich
haben, wobei der bildfreie Bereich wenigstens einen der separat
codierbaren Bereiche umfasst, umfassend:
Empfangen von Identifizierungsdaten,
die die Lage von wenigstens einem separat codierbaren Bereich, der
den bildfreien Bereich und die codierten Bilddaten bildet, die nur
dem Bildbereich entsprechen, im Frame spezifiziert;
Decodieren
der codierten Bilddaten, um den Bildbereich zu erzeugen;
Nutzen
der Identifizierungsdaten, um den bildfreien Bereich zu erzeugen;
und
Kombinieren des Bildbereichs mit dem bildfreien Bereich.
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In bevorzugten Ausführungen
kann das Bild durch Interpolation des im Bildbereich enthaltenen Bildes
in den bildfreien Bereich expandiert werden; der Videoframe kann
angezeigt werden; ein anderes Bild als das decodierte Bild kann
im bildfreien Bereich angezeigt werden; und die Dimensionen des
bildfreien Bereiches können
geändert
werden, um dem Videoframe eine vorbestimmte räumliche Auflösung zu geben.
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Die Erfindung stellt auch entsprechende
Einrichtungen zur Verfügung,
wie in Anspruch 2 und 8 definiert, und ein komplettes Übertragungs-
und Empfangs-Verfahren und -System, wie in den Ansprüchen 14
und 15 definiert.
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Die Erfindung wird weiterhin durch
ein Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:-
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1 ein
funktionelles Blockdiagramm eines konventionellen Videoübertragungssystems
ist.
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Die 2A und 2B funktionelle Blockdiagramme
eines konventionellen Bild-Codierers und entsprechend eines konventionellen
Bild-Decoders sind.
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Die 3A bis 3C schematische Veranschaulichungen
einer Format-Umwandlung eines Videoframe sind.
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Die 4A bis 4C schematische Veranschaulichungen
einer Format-Umwandlung eines Videoframe sind.
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5 ein
funktionelles Blockdiagramm eines Videoübertragungssystems nach einer
Ausführung der
Erfindung ist.
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6 eine
schematische Veranschaulichung einer Format-Umwandlung eines Videoframe nach
einer Ausführung
der Erfindung ist.
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7 eine
schematische Veranschaulichung von Blöcken 5 innerhalb eines
Videoframe ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungen
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5 ein
Blockdiagramm eines Videoübertragungssystems.
Das Videoübertragungssystem verbessert
die Effizienz der Video-Kompression durch Identifizierung von bildfreien
Bereichen in jeden Videoframe und durch Codierung von Identifizierungs-Informationen
für jeden
bildfreien Bereich, anstatt den Bereich zu inter-codieren oder zu
intra-codieren. Beispiele für
bildfreie Bereiche sind leere Bereiche in einem Videoframe und Bereiche
des Videobildes, die nicht als Bildbereich behandelt werden sollen.
Eine Video-Produktionseinrichtung 62 produziert einen Original-Videobildframe
V1 und erzeugt ein Produktionsformat-Signal S1, das das Format des
Frame anzeigt. Ein Format-Decoder 64 decodiert das Format-Signal
S1 und stellt das decodierte Signal S2 einer Format-Umwandlungseinrichtung 66 zur Verfügung, die
das decodierte Format-Signal S2 nutzt, um den Original-Videobildframe
V1 in einen Videobildframe V2 mit dem passenden Übertragungsformat zu konvertieren.
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Weil die Format-Umwandlung das Hinzufügen von
leeren Bereichen zum Original-Bildframe V1 erfordern kann, kontrolliert
die Umwandlungseinrichtung 66, ob der umgewandelte Frame
V2 leere Bereiche enthält,
und, wenn das der Fall ist, wo die leeren Bereich innerhalb des
Frame liegen. Wenn der Videoframe V2 leere Bereiche enthält, spezifizieren
die Identiftzierungsdaten D1 deren Lage.
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Die Format-Umwandlungseinrichtung 66 stellt
einem Bild-Codierer 68 den Videoframe V2 und die entsprechenden
Identifizierungsdaten D1 (wenn welche vorhanden sind) zur Verfügung, dieser
erzeugt daraus einen komprimierten Videoframe V3. Die Identifizierungsdaten
D1 werden genutzt, um die leeren Bereiche innerhalb des Videoframe
V2 wie unten beschrieben zu codieren. Der komprimierte Videoframe
V3 wird dann durch einen Kanal-Codierer 70 codiert und
durch den Video-Kanal 10 zusammen mit einem Übertragungsformat-Signal
S3, das von der Format-Umwandlungseinrichtung 66 erzeugt
worden ist, übertragen.
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Die Produktions-Einrichtung 62 kann
auch leere Bereiche oder andere bildfreie Bereiche in das Original-Bild
V1 einfügen.
In diesem Fall erzeugt die Produktions-Einrichtung 62 Daten D2,
die die bildfreien Bereiche identifizieren, und stellt die Daten
D2 der Format-Umwandlungseinrichtung 66 zur Verfügung. Die
Umwandlungseinrichtung schließt
die Daten D2 in die Identifizierungsdaten D1 ein, die die durch
die Format-Umwandlungseinrichtung 66 eingefügten leeren
Bereiche identifiziert.
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Wenn die Video-Informationen von
einem Kanal-Decoder 72 empfangen werden, wird der komprimierte
Videoframe V3 einem Bild-Decoder 74 zur Verfügung gestellt,
und das Übertragungsformat-Signal
S3 wird einem Format-Decoder 76 zur Verfügung gestellt.
Der Format-Decoder 76 decodiert das Übertragungsformat-Signal, um
eine Format-Information zu produzieren, die vom Bild-Decoder 74 genutzt wird.
Der Bild-Decoder 74 nutzt die oben diskutierten Inter-Codierungs-
und Intea-Codierungs-Techniken auf einer Block-für-Block-Basis, um das komprimierte Videobild
V3 zu dekomprimieren. Wenn die komprimierten Videodaten jedoch Identifizierungsdaten
D1 enthalten, die identifizieren, dass der Block ein leerer Bereich
ist, nutzt der Bild-Decoder 74 keine konventionellen Dekompressionstechniken
für den
Block, da der Block keine zu decodierenden Bilddaten enthält. Stattdessen
decodiert der Decoder 74 die Identifizierungsdaten und
nutzt sie, um den bildfreien Bereich zu erzeugen.
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Sobald der Bild-Decoder 74 das
Bild rekonstruiert hat, konvertiert eine Format-Umwandlungseinrichtung 78 den
rekonstruierten Bildframe V4 in das passende Anzeigeformat. Die
Format-Umwandlungseinrichtung 78 empfängt vom Bild-Codierer auch
Identifizierungsdaten D3, die die bildfreien Bereiche innerhalb
des Frame identifizieren. Die Format-Umwandlungseinrichtung kann
die Identifizierungsdaten nutzen, um das rekonstruierte Bild V4
in das Anzeigeformat wie unten beschrieben zu konvertieren. Wenn
das rekonstruierte Bild V4 in das Anzeige-Bild V5 umgewandelt worden
ist, wird das Bild V5 auf der Anzeigevorrichtung 80 angezeigt.
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Bei der Format-Umwandlung wird ein
Original-Videobildframe von der Produktions-Einrichtung in das passende Übertragungsformat
konvertiert. Wie oben beschrieben kann die Format-Umwandlung leere
Bereiche in den Videoframe einfügen. Wenn
leere Bereich in den Frame eingefügt werden, muss die Umwandlung
Identifizierungsdaten für
die Blöcke,
die die leeren Bereiche bilden, erzeugen. Die Identifizierungsdaten
werden dann dem Bild-Codierer zur Verfügung gestellt, so dass dieser
weiß,
dass er die leeren Blöcke
nicht codieren muss. Für
jeden Block im Frame nutzt der Bild-Codierer die Identifizierungsdaten,
um zu bestimmen, ob der Block Teil eines leeren Bereiches ist. Wenn
dem so ist, verzichtet der Bild-Codierer auf Inter-Codieren oder
Intea-Codieren des Blockes und integriert stattdessen einfach in
den Parametern, die den Block definieren, einen Leerer-Block-Indikator
und codiert dann diese Parameter, dabei codiert er auch den Leerer-Block-Indikator.
Zum Beispiel kann der Leerer-Block-Indikator einen Bereich der Beschreibungs-Bits
des Blocks belegen. Daraus er gibt sich, dass die Identifizierungsdaten,
die einen leeren Block identifizieren, in den Video-Kompressions-Prozess
eingeschlossen sein können,
während
der Block selbst nicht komprimiert wird. Alternativ können die
Identifizierungsdaten für jeden
Block ein einzelnes Bit sein, das nicht in die Video-Kompression
integriert wird, sondern vielmehr separat codiert und an den Bild-Decoder übertragen wird.
Der codierte Block wird dann dem Kanal-Codierer zur Übertragung
zur Verfügung
gestellt.
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Wenn der Videoframe keine leeren
Bereiche enthält,
werden das die Identifizierungsdaten anzeigen, und jeder Block wird
im Bild-Codierer einer Inter-Codierung oder einer Intea-Codierung
unterzogen. Nachdem ein Block codiert worden ist, sendet der Bild-Codierer
den Block an den Kanal-Codierer. Der Kanal-Codierer codiert dann
den Block und überträgt ihn über den
Kanal.
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Der Bild-Decodierungs-Prozess beginnt
mit dem Kanal-Decoder, der den komprimierten Videoframe und die Übertragungsformat-Daten
decodiert. Die Format-Daten werden dem Format-Decoder zur Verfügung gestellt,
der das Format decodiert und es dem Bild-Decoder zur Verfügung stellt.
Der Kanal-Decoder stellt dem Bild-Decoder auch den komprimierten
Videoframe zur Verfügung,
welcher den Frame Block für
Block dekomprimiert. Der Bild-Decoder beginnt mit dem Decodieren
der Block-Beschreibungs-Daten. Wenn der entsprechende Block leer
ist (das heißt,
die Beschreibungs-Daten enthalten einen Leerer-Block-Indikator),
erzeugt der Bild-Decoder den leeren Block und liefert Leerer-Block-Daten
an die Format-Umwandlungseinrichtung.
Wenn der Block nicht leer ist, dekomprimiert der Bild-Decoder das
Bild unter Verwendung der oben beschriebenen Inter-Codierungs- oder
Intea-Codierungs-Dekompressions-Techniken.
Der Bild-Decoder stellt dann den decodierten Block der Format-Umwandlungseinrichtung
zur Verfügung.
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Wenn der Bild-Decoder einen bildfreien
Bereich wiedererzeugt, kann er den Bereich durch Erzeugen von leeren
Blöcken
leer lassen oder er kann den Bereich mit einem Teil eines Bildes,
das angezeigt werden soll, füllen.
Zum Beispiel kann der Bild-Decoder die Bereiche 52a, 52b in 3C nutzen, um nützliche
Informationen anzuzeigen, so wie Fernseh-Programmierungs-Informationen,
den Titel eines laufenden Programms, oder die Anfangszeit oder Endzeit
eines Programms. Der Bild-Decoder kann die leeren Bereiche auch
mit Farbbildern oder mit Netzwerk-Logos füllen. Der Decodier kann auch das
Videobild expandieren oder vergrößern, indem
er es in die leeren Bereiche interpoliert. In jedem Fall können die
bildfreien Bereiche als Bildbereiche genutzt werden, ohne dass das
System zusätzliche Bild-Daten
codieren muss.
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Wenn die Format-Umwandlungseinrichtung den
dekomprimierten Frame empfangen hat, wird der Frame in das passende
Anzeigeformat konvertiert und dann angezeigt. Wenn der Frame leere
Bereiche enthält,
können
diese Bereiche genutzt werden, um den Frame umzuformatieren. Zum
Beispiel zeigt 2 einen
rekonstruierten Frame 142 mit 1280 × 720 Pixeln, der aus einem
Bildbereich 144 mit 960 × 720 Pixeln und zwei leeren
Bereichen 146a, 146b, jeder mit 160 × 720 Pixeln,
besteht. Wenn das Anzeigeformat 960 × 720 Pixel ist, kann die Format-Umwandlungseinrichtung
den Frame formatieren, indem sie nur den Bild-Bereich 144 an
die Anzeige-Vorrichtung sendet.
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Andere Ausführungen
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Andere Ausführungen liegen im Umfang der folgenden
Ansprüche.
Einige Beispiele folgen.
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Wie oben diskutiert, komprimiert
und dekomprimiert das Videoübertragungs-System
einen Videobildframe auf einer Block-für-Block-Basis. Für konventionelle
Inter-Codierungs- und Intea-Codierungs-Techniken wird der Frame
in Blöcke
geteilt, die normalerweise eine Größe von 8 × 8 Pixeln oder 16 × 16 Pixeln
haben. Während
sich die Identifizierungsdaten D1 ( 5)
auf Blöcke
beziehen können,
die mit diesen Kompressions-Blöcken
zusammenfallen, wird die Effektivität der Video-Kompression weiter vergrößert, wenn
sich die Identifizierungsdaten auf größere Blöcke beziehen. 7 zeigt einen Videoframe, in dem die
Bild-Kompression
und Dekompression an Blöcken
durchgeführt
werden, die eine Größe von 16 × 16 haben,
wohingegen die Identifizierungsdaten Blöcke identifizieren, die eine
Größe von 32 × 32 Pixeln
haben. Die Identifizierung von leeren Bereichen auf diese Weise
reduziert die Menge an Identifizierungsdaten, die komprimiert werden
müssen.
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Die Ausdrücke "leerer Bereich" und "bildfreier Bereich" können
einen Bereich des Videoframes einschließen, der ein Bereich des Videobildes
sein soll, der aber einfach oder monoton genug ist, dass er nicht
als Bild codiert werden muss. Zum Beispiel kann eine Nachrichtensendung
ein bewegungsloses Bild darstellen, das ein sich bewegendes Bild überlagert.
Das bewegungslose Bild kann als "bildfreier
Bereich" codiert
werden, für
das nur beschreibende Informationen, die den Bereich definieren,
in den komprimierten Videoframe integriert werden müssen. Der Decoder
kann dann das bewegungslose Bild nur unter Verwendung der beschreibenden
Informationen rekonstruieren, anstatt die dekomprimierten Bilddaten
des Bereichs zu nutzen.
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Die Ausdrücke "leerer Bereich" und "bildfreier Bereich" können
aus mehreren unabhängigen
Bereichen innerhalb eines Frame bestehen.
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Ein "Frame" kann im Falle von Interlaced Video
auch aus einem Feld oder einer Kombination von zwei Feldern bestehen.
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Die Identifizierungsdaten können auf
viele verschiedene Arten codiert werden. Zum Beispiel könnte die
Lage von leeren Bereichen auf der Block-Ebene dadurch spezifiziert
werden, dass in jedem Block ein Bit zur Verfügung gestellt wird, das anzeigt,
ob der Block leer ist, oder auf der Frame-Ebene durch zur Verfügung stellen
eines Frame-Ebenen-Feldes, das die Lage der leeren Bereiche enthält. Und
in dem Fall, dass ein gesamter Frame keine leeren Bereiche hat,
könnte
ein einzelnes Bit in der Frame-Kopfzeile gesetzt und dadurch die
Verwendung eines separaten Bits für jeden Block verhindert werden.