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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Gerät
zum Kodieren und Dekodieren eines Bildsignals, welches zur effizienten
Bildsignalübertragung
oder Speicherung verwendet wird, und ein entsprechendes Verfahren.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein Verfahren zum Trennen bewegter
Bilder in diskrete Schichten, die jeweils eines von normalerweise mehreren
Objekten, in einem bewegten Bild zu einem bestimmten Zeitpunkt enthalten,
ist vorgeschlagen worden, um die effiziente Übertragung und Speicherung
von Bildsignalen insbesondere von Film-Signalen (Videosignalen)
zu ermöglichen,
in denen Objektbilder als Zusammensetzungen (Sammlungen) von Bildelementen dargestellt
werden. Wenn beispielsweise ein Bild, welches Menschen und einen
Hintergrund aufweist, mit diesem Verfahren kodiert wird, trennt
das Bildkodierungsgerät
das Bild in zwei Schichten, eine Menschenschicht und eine Hintergrundschicht,
und kodiert und übertragt
jede Schicht getrennt voneinander.
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Empfängerseitig dekodiert das Bilddekodierungsgerät das für jede Schicht
kodierte Signal und kombiniert dann die Bilder von jeder der dekodierten
Schichten unter Verwendung eines bestimmte Verfahrens zum Darstellen
eines einzelnen integrierten Bildes. Dieses Verfahren muss daher
auch für
jedes Bildelement in jeder Schicht Informationen bereitstellen,
die angeben, ob das Bildelement das Hintergrundbild verdeckt oder nicht
verdeckt. Die Information, die derart verwendet wird, um anzugeben,
ob ein Bildelement das Hintergrundbild verdeckt oder nicht, wird "Signifikanzinformation" genannt und Bildelemente,
die den Hintergrund verdecken werden als "signifikant" bezeichnet.
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Die Signifikanzinformation kann auch
dazu verwendet werden, die Interpixel-Korrelationsinformation in Bildern anzugeben,
die als einzelne Schicht aufgezeichnet werden, anstelle in eine
Vielzahl von Schichten segmentiert zu werden. Signifikante Bildelemente
sind jedoch Bildelemente, die in einem gegebenen Objekt eingeschlossen
sind und nicht-signifikante Bildelemente sind Bildelemente, die
außerhalb
eines gegebenen Objekts lokalisiert sind. Ein hochsignifikanter
Informationswert bedeutet deshalb, dass das Verhältnis zwischen einen gegebenen
Bildelement und den anderen Bildelementen an der selben Position
hoch ist und dass ein Bildelement visuell wichtig ist. Umgekehrt
bedeutet ein wenig signifikanter Signalwert, dass das entsprechende Bildelement
wenig Einfluss auf die Erscheinung des ausgegebenen Bildelements
hat, d. h. dass es fast durchsichtig ist.
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Das Signal mit der Signifikanzinformation
für eine
bestimmte Gruppe von Bildelementen in dem Bildsignal wird Signifikanzsignal
genannt. Wenn mehrere Bildobjekte, die in unterschiedlichen Schichten
des Bildsignals eingeschlossen sind, überlagert werden, um ein Bild
darzustellen, kann das Signifikanzsignal dazu benutzt werden, anzugeben,
ob ein bestimmtes Bildelement den Hintergrund verdeckt oder nicht.
Ein Signifikanz-Signalwert ungleich Null bedeutet in diesem Fall,
dass dieses Bildelement signifikant ist und den Hintergrund verdeckt.
Es gibt jedoch keinen Signifikanz-Signalwert für nicht-signifikante Bildelemente,
und nicht-signifikante Bildelemente sind somit durchsichtig und
werden nicht zur Bildsynthese benötigt. Folglich beschreibt das
Signifikanzsignal die Gestalt von Objekten in dem Bild und nur signifikante
Bildelemente beeinflussen die Qualität des synthetisierten Bildes.
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Anders gesagt stehen nicht-signifikante
Bildelemente in keiner Beziehung zur Bildqualität und die Kodierungseffizienz
kann daher verbessert werden, indem nur die signifikanten Bildelemente
kodiert werden.
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Wenn jedoch ein Kodierungsbildsignal
eine Luminanz, Farbdifferenz, Transparenz und anderen Bildelementinformationen
für jedes
Bildelement in dem Bild enthalten, führt ein herkömmliches
Bildsignal-Kodierungsgerät
die selbe Frequenz-Umwandlungs-Operation beim Bildelementunterabtasten
durch und eine Bildelementinterpolationsverarbeitung wird ungeachtet
einer Bildelement-Signifikanz durchgeführt. Folglich beeinflussen
nicht-signifikante Bildelementwerte, d. h. bedeutungslose Bild elementwerte,
signifikante Bildelemente, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt.
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Während
die Auflösung
der Luminanz-Signalkomponente des Bildsignals gleich der Signifikanz-Signalauflösung ist,
kann sich die Auflösung
der Farbdifferenz von der Signifikanz-Signalauflösung unterscheiden. In solchen
Fällen
gibt es keine Probleme beim Kodieren des Luminanz-Signals basierend
auf dem Signifikanzsignal. Wenn jedoch das Farbdifferenzsignal basierend
auf dem Signifikanzsignal kodiert wird, muss die Auflösung beider
Signale dieselbe sein. Das bedeutet, dass die Auflösung des
Signifikanz-Signals in die Farbdifferenzsignalauflösung konvertiert
werden muss, bevor das Farbdifferenz-Signal kodiert wird. Wie vorstehend beschrieben
ist, wendet jedoch die Auflösungsumwandlung
des Signifikanz-Signals dieselbe Auflösungsumwandlung auf jedes Bildelement
unabhängig
davon an, ob das Bildelement signifikant ist oder nicht, und das Signifikanzsignal
wird somit auf dieselbe Weise verschlechtert, wie ein Kodieren das
vorstehende Bildsignal verschlechtert.
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Eine Kodiereffizienz nimmt auch bei
dem herkömmlichen
Bildsignal-Kodiergerät
und Bildsignal-Dekodiergerät
ab, weil es auch notwendig ist, den Bildelementwert von fast durchsichtigen
Bildelementen zu kodieren, weil selbst diese fast durchsichtigen
Bildelemente ohne visuellen Effekt auf das Ausgangsbild aufgrund von
Kodierfehlern oder kleineren Rauschkomponenten in dem Eingangsbild
als signifikante Bildelemente behandelt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, eine Abbildungsvorrichtung bereitzustellen, welche
diese Probleme löst.
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Die vorliegende Erfindung ist mit
dem Ziel entwickelt worden, die vorstehend beschriebenen Nachteile im
wesentlichen zu lösen
und hat als ihre wesentliche Aufgaben, eine verbesserte elektrophotographische
Abbildungsvorrichtung bereit zustellen.
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Um das vorstehend erwähnte Ziel
zu erreichen, wird ein Bildsignal-Konvertierungsgerät zum Umwandeln
eines ersten Signifikanzsignals bereitgestellt, welches um fasst
erste Signifikanzelemente, welche die Signifikanz-Werte der Bildelemente
eines Bildes ausdrücken,
wobei das Bild ein Luminanz-Signal, das Farbdifferenzsignal und
die ersten Signifikanzelemente aufweist, die ersten Signifikanzelemente
dieselbe Auflösung wie
die Luminanz-Signale aufweisen, die den Bildelementen des Bildes
entsprechen, in ein zweites Signifikanzsignal, welches zweite Signifikanzelemente
mit der zweiten Auflösung
des Farbdifferenzsignals des Bildes aufweist, wobei sich die zweite
Auflösung
von der Auflösung
der ersten Signifikanzelemente unterscheidet, umfassend:
eine
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschafts-Auswahlvorrichtung
zur Auswahl einer Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft,
basierend auf den ersten Signifikanz-Elementen entsprechend einem
Bildelement, welches verarbeitet wird, und den benachbarten Bildelementen
des Bildelements, welche verarbeitet wird;
einen Auflösungsumwandler
zur Erzeugung der zweiten Signifikanz-Elemente mit der zweiten Auflösung durch Umwandeln
der ersten Signifikanz-Elemente unter Benutzung der Umwandlungs-Auflösungs-Eigenschaften ausgewählt, durch
die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung;
wobei
die ersten Signifikanz-Elemente anzeigen, ob die entsprechenden
Bildelemente innerhalb oder außerhalb
einer beliebigen Objekt-Form angeordnet sind und nur die ersten
Signifikanz-Elemente, welche anzeigen, dass die entsprechenden Bildelemente
innerhalb der beliebigen Objekt-Form angeordnet sind, bei der Auflösungsumwandlung
genutzt werden.
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Um das vorstehend erwähnte Ziel
zu erreichen, wird ein Bildsignalumwandlungsverfahren vorgeschlagen.
Das Bildsignalumwandlungsverfahren zur Umwandlung des ersten Signifikanzsignals
umfasst erste Signifikanz-Elemente, welche die Signifikanz-Werte
der Bildelemente eines Bildes ausdrücken, wobei das Bild ein Luminanz-Signal,
ein Farbdifferenzsignal und die ersten Signifikanz-Elemente aufweist,
wobei die ersten Signifikanz-Elemente die gleiche Auflösung wie
die Luminanz-Signale
entsprechend der Bildelemente des Bildes aufweisen, in ein zweites
Signifikanz-Signal umfassend zweite Signifikanz-Elemente mit der
zweiten Auflösung des
Farbdifferenz-Signals des Bildes, wobei die zweite Auflösung von
der Auflösung
der ersten Signifikanz-Elementen verschieden ist, umfassend:
Auswählen einer
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
basierend auf den ersten Signifikanz-Elementen entsprechend einem
Bildelement, das verarbeitet wird, und den benachbarten Bildelementen
des Bildelements das verarbeitet wird;
Erzeugen der zweiten
Signifikanz-Elementen mit der zweiten Auflösung durch Umwandeln der ersten
Signifikanz-Elemente, unter Benutzung der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
ausgewählt
durch den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschafts-Auswahl-Schritt;
wobei
die ersten Signifikanz-Elemente anzeigen, ob die entsprechenden
Bildelementen innerhalb oder außerhalb
einer beliebigeben Objekt-Form angeordnet sind und nur die ersten
Signifikanz-Elemente, welche anzeigen, dass die Bildelemente innerhalb
der beliebigen Objekt-Form angeordneten sind, bei der Auflösungsumwandlung
genutzt werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Diese und weitere Aufgaben und Merkmale
der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren erläutert,
wobei dieselben Bestandteile durch dieselben Bezugszeichen durchgehend
angezeigt werden. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bildsignal-Kodiervorrichtung
EC gemäß der Erfindung,
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2 ein
Flussdiagramm, das zur Beschreibung des Betriebs der Bildsignal-Kodiervorrichtung
EC verwendet wird, welche in 1 gezeigt
ist,
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3 ein
erläuterndes
Diagramm, das zur Beschreibung des Verfahrens verwendet wird, wobei
die Bildsignal-Kodiervorrichtung EC der Erfindung die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
bestimmt,
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4 eine
Tabelle, die die Funktionen zeigt, die den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften in 3 entsprechen,
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5 ein
erläuterndes
Diagramm, welches zur Beschreibung des Bildreduktionsprozesses einer
Bildauflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung
basierend auf der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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6 ein
erläuterndes
Diagramm, das zur Beschreibung einer Signifikanz-Signal-Interpolation eines Farbdifferenz-Signals
mittels einer Bildauflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung
basierend auf der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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7 ein
Flussdiagramm, das zur ausführlichen
Beschreibung des in 2 gezeigten
Betriebs der Bildsignal-Kodiervorrichtung EC verwendet wird.
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8 ein
Flussdiagramm, das zur Beschreibung eines alternativen Ausführungsbeispiels
des in 7 gezeigten Betriebs
der Bildsignal-Kodiervorrichtung.
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9 ein
erläuterndes
Diagramm, welches zur Beschreibung des Bildvergrößerungsprozesses einer Bildauflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung
basierend auf der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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10 ein
erläuterndes
Diagramm, das zur Beschreibung der Auflösungs-Umwandlung zweier temporär kontinuierlicher
Bilder basierend auf der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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11 ein
Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bildkodiervorrichtung
bzw. Bildumwandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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12 ein
Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Bildkodiervorrichtung
gemäß der Erfindung,
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13 ein
erläuterndes
Diagramm, das zur Beschreibung der Signifikanz-Signal-Schwellenwertumwandlung
der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
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14 ein
Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels einer Bildkodiervorrichtung
gemäß der Erfindung,
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15 ein
Blockschaltbild eines fünften
Ausführungsbeispiels
einer Bildkodiervorrichtung gemäß der Erfindung,
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16 ein
Blockschaltbild einer Bildkodiervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung,
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17 wird
dazu verwendet, zu beschreiben, wie eine Bildqualität mit Hilfe
des Schwellenwert-Verarbeitungsverfahrens der vorliegenden Erfindung
verbessert wird,
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18 ein
Blockschaltbild einer Bildkodiervorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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19 ein
Blockschaltbild eines achten Ausführungsbeispiels einer Bildkodiervorrichtung
gemäß der Erfindung,
und
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20 ein
Blockschaltbild eines neunten Ausführungsbeispiels einer Bildkodiervorrichtung
gemäß der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In der folgenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsbeispiele
wird das Eingangsbildsignal als ein Signal beschrieben, welches
ein zweidimensionales Farbsignal mit Bildelementwerten aufweist,
und ein Signifikanz-Signal deklariert für jedes Bildelement in dem
Farbsignal, ob der Bildelementwert signifikant ist oder nicht. Es
sei jedoch erwähnt,
dass das Bildsignal andere Informationen als das Farbsignal enthalten
kann, und das Bildsignal soll nicht auf ein zweidimensionales Bild
beschränkt
sein und kann n-dimensionale Bildinformationen darstellen.
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Ausführungsbeispiel 1
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Die Struktur einer ersten Bildsignal-Kodiervorrichtung
bzw. Bildsignal-Umwandlungsvorrichtung
EC1 gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend zuerst unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Bildsignal-Kodiervorrichtung EC1
umfasst einen ersten Eingangsanschluss Ti1 und einen zweiten Eingangsanschluss
Ti2, eine Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschafts-Auswählvorrichtung 103,
einen Auflösungsumwandler
bzw. einen Auflösungskonvertierer 105 und
einen Ausgangsanschluss To.
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Der erste Eingangsanschluss Ti1 ist
an eine externe Bildsignalquelle (die in den Figuren nicht gezeigt ist)
angeschlossen, von der das Bildsignal Si zugeführt wird. Der zweite Eingangsanschluss
Ti2 ist genauso an eine externe Signifikanz-Signalquelle (die auch
nicht in den Figuren gezeigt ist) angeschlossen, von der die Signifikanz-Signale
Ss zugeführt
werden. Es sei erwähnt,
dass, wie vorstehend beschrieben, dieses Signifikanz-Signal Ss Signifikanzinformationen
für jedes
Bildelement in dem Bildsignal Si enthält. Ferner sei erwähnt, dass,
während
das Signifikanz-Signal Ss ein mehrstufiges Signal ist, welches die
Korrelation zwischen Bildelementen in dem Bildsignal Si mittels
zweier oder mehr Werten angibt, es der Einfachheit halber nachfolgend im
vorliegenden Dokument als ein zweistufiges Signal hauptsächlich beschrieben
ist, welches angibt, ob ein gegebenes Bildelement signifikant ist
oder nicht, indem das Signifikanz-Signal Ss auf einen von zwei Zuständen jedes
Bildelements gesetzt wird.
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Wenn beispielsweise das Signifikanz-Signal
Ss ein zweistufiges Signal ist, gibt es an, ob das Frontschichtbildelement
(Bildelement im Vordergrund) transparent ist oder nicht und daher
das Hintergrundbildelement an der selben Position verdeckt oder
nicht verdeckt. Wenn das Signifikanz-Signal Ss ein vielstufiges
Signal ist, ist es jedoch möglich,
die relative Transparent jedes Bildelements anzugeben, wodurch die
Transparenz des Vordergrundbildelements variiert wird und es möglich wird,
das Hintergrundbildelement in stärkerem Maße oder
in weniger starkem Maße
anzuzeigen.
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Eine effiziente Kodierung kann auch
erreicht werden, indem auf Grundlage der Signifikanzinformation von
dem Zielbildelement und den umliegenden Bildelementen beim Bildkodieren
die Zielbildelementkodierung gesteuert wird.
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Die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 ist
mit dem zweiten Eingangsanschluss Ti2 verbunden, von dem sie das
Signifikanz-Signal Ss empfängt.
Indem sie die Werte des Eingangs-Signifikanz-Signals Ss für die Bild elemente
verwendet, die zu dem Bildelement benachbart sind, welches verarbeitet
wird, wählt
die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschafts-Auswahlvorrichtung 103 die
besten Frequenzumwandlungseigenschaften zur Auflösungs-Umwandlung des Bildsignals
Si unter ausschließlicher Verwendung
von signifikanten Bildelementen aus und erzeugt ein Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL, das angibt, welche Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
ausgewählt
wurden. Das Verfahren, wodurch die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 die
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
bestimmt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
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Der Auflösungsumwandler 105 ist
mit dem ersten Eingangsanschluss Ti1 und der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 verbunden
und empfängt
jeweils von ihnen das Bildsignal Si und das Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL.
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Der Auflösungsumwandler 105 speichert
intern die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Daten für jeden
der durch das Signifikanz-Signal Ss bezeichneten Signifikanzpegel,
für jedes
signifikante Bildelement ausgedrückt
werden kann. Unter Verwendung der Auflösungs-Eigenschaften-Daten für die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften,
die von dem Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL angegeben werden, wandelt der Auflösungsumwandler 105 die
Bildauflösung
durch Bildelementunterabtastung oder Interpolation des Bildsignals
Si um und gibt das Ergebnis als auflösungskonvertiertes Bildsignal
Sr an den Ausgangsanschluss To aus.
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Der derart durch das vorliegende
Ausführungsbeispiel
ausgeführte
Auflösungs-Umwandlungs-Prozess
kann daher die Auflösung
eines Bildsignals Si mittels Bildelementunterabtastung oder Interpolation
umwandeln, ohne dass das Ergebnis durch nicht-signifikante Bildelemente
in dem Bildeingangssignal beeinflusst wird. Folglich kann eine Bildverschlechterung
als Folge des Auflösungs-Umwandlungs-Prozesses
vermieden werden. Der von dem Auflösungsumwandler 105 durchgeführte Auflösungs-Umwandlungs-Prozess
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5, 6, 7, 8, 9 und 10 ausführlich beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird jedoch die Hauptbildsignalkodieroperation
der Bildsignal-Kodiervorrichtung EC1 nachfolgend beschrieben.
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Wenn die Bildsignalkodieroperation
beginnt, werden das Bildsignal Si und Signifikanz-Signal Ss jeweils
durch die externe Bildsignalquelle und die externe Signifikanz-Signalquelle
erzeugt.
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Wenn das Bildsignal Si in den Auflösungsumwandler 105 durch
den ersten Eingangsanschluss Ti1 in Schritt #100 eingegeben wird,
wird das Signifikanz-Signal Ss über
den zweiten Eingangsanschluss Ti2 in die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 eingegeben
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In Schritt #200 bestimmt die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103,
ob die Signifikanzinformation in dem EingangsSignifikanz-Signal
Ss angibt, dass jedes Bildelement in dem Bildsignal Si signifikant
ist oder nicht.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Signifikanz-Signal ein Zweipegelsignal. Wenn der Signifikanzinformationswert
in dem Signifikanz-Signal Ss für
ein bestimmtes Bildelement in dem Bildsignal Si nicht Null ist (beispielsweise
1) wird das entsprechende Bildelement in dem Bildsignal als signifikant
bestimmt, aber wenn der Signifikanzinformationswert Null ist, wird
das entsprechende Bildelement als nicht-signifikant bestimmt.
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Wenn alle Signifikanzinformationswerte
in dem Signifikanz-Signal Ss in diesem Beispiel nicht Null sind,
d. h. signifikante Bildelemente angegeben werden, wird in Schritt
#200 mit JA geantwortet, die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 erzeugt
ein Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal SL,
welches die normalen Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
spezifiziert und das Verfahren fährt
mit Schritt #300 fort.
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Ein Beispiel dieser normalen Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
wird später
unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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In Schritt #300 holt sich die Auflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung 105 die
normalen Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
von den Auflösungs-Umwandlungs-Ei genschafts-Daten,
die intern gespeichert sind, basierend auf dem Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL, dass in Schritt #200 erzeugt wird, und dann wird mit Schritt
#500 fortgefahren.
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Wenn jedoch in Schritt #200 mit NEIN
geantwortet wird, was bedeutet, dass es zumindest ein nicht-signifikantes
Bildelement gibt, das von dem signifikanten Signal Ss als in dem
Bildsignal Si enthalten angegeben wird, erzeugt die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlvorrichtung 103 ein
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL, das die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
angibt, die den signifikanten Bildelementzuständen entsprechen, die von den
Signifikanzinformationswerten in dem Signifikanzsignal Ss angegeben
werden, so dass die Auflösungs-Umwandlung
unter ausschließlicher
Verwendung der signifikanten Bildelemente erzielt wird. Das Verfahren
geht dann zu Schritt #400 über.
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In Schritt #400 holt sich die Auflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung 105 die
dem gegenwärtigen
Signifikanz-Signalzustand entsprechenden Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften, von
den intern gespeicherten Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Daten,
basierend auf dem Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal SL,
das in Schritt #200 erzeugt wird. Das Verfahren fährt nun
mit Schritt #500 fort.
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In Schritt #500 wird die Auflösungs-Umwandlung
basierend auf den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften,
die entweder in Schritt #300 oder #400 ausgewählt wurden, auf das Eingangsbildsignal
Si angewendet, um das auflösungskonvertierte
Bildsignal Sr zu erzeugen. Das auflösungskonvertierte Bildsignal
Sr, welches von der Auflösungs-Umwandlungs-Vorrichtung 105 erzeugt
wird, wird dann an den Ausgangsanschluss To in Schritt #600 ausgegeben
und das Verfahren ist beendet.
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Indem auf diese Weise die Auflösung des
Bildsignals Si basierend auf einem begleitenden Signifikanz-Signal
Ss umgewandelt wird, kann die Auflösung des Bildsignals Si umgewandelt
werden, ohne von nicht-signifikanten Bildelementen in dem Bildsignal
Si beeinflusst zu werden. Folglich kann eine Bildverschlechterung
vermieden werden und die Bildsignalkodiereffizienz kann verbessert
werden. Es sei erwähnt, dass
durch Anwenden des Auflösungs-Umwandlungsprozesses
auf sowohl das Bildsignal Si als auch das Signifikanz-Signal Ss
in obigem Schritt 400 die Auflösung des Signifikanz-Signals
Ss und des Bildsignals Si umgewandelt werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 wird
die Auflösungs-Umwandlungsoperation
des Auflösungsumwandlers
bzw. der Auflösungsumwandlungsvorrichtung 105 in 1 nachfolgend beschrieben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, enthält das Bildsignal
Si sowohl ein zweidimensionales Farbsignal Sc als auch ein Signifikanz-Signal
Ss, welches dem Farbsignal Sc entspricht, und sowohl das Farbsignal
Sc als auch das Signifikanz-Signal Ss sind in 3 gezeigt. Das Bildelement P0 in dem
Farbsignal Sc stellt das Farbsignalbeispiel (Bildelement) an den
Koordinaten (X, Y) dar und P1 stellt das Farbsignalbeispiel (Bildelement) dar,
welches dem Bildelement P0 benachbart ist. Die Werfe α0 und α1 in den
zweidimensionalen Signifikanz-Signalen Ss sind die Signifikanz-Signalwerte
(Signifikanzinformationswerte) für
die entsprechenden Bildelemente p0 und p1.
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Beispiele von möglichen Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Funktionen
für die
Signifikanzinformationswerte α0
und α1 sind
in 4 gezeigt. Die möglichen
Kombinationen von Signifikanzinformationswerten α0 und α1 sind in Bedingungen C1, C2,
C3 und C4 in der ersten Spalte von 4 aufgeteilt.
Die zweiten und dritten Spalten zeigen die möglichen Werte für Signifikanzinformationswerte α0 und α1, wobei
ein Wert von 1 bedeutet, dass das entsprechende Bildelement signifikant
ist und Null bedeutet dass es nicht-signifikant ist. Die vierte
Spalte zeigt die Auflösungseigenschaft
Fc für
die Signifikanzinformationswerte α0
und α1 in
der selben Zeile, die als Funktion Pf = fα0, α1 (P0, P1) gezeigt ist, wobei
P0 und P1 die selben Bildelementwerte von dem in 3 gezeigten Farbsignal Fc sind.
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Es sei bemerkt, dass unter der Bedingung
C1 beide Signifikanzinformationswerte α0 und α1 1 sind, womit angegeben wird,
dass die entsprechenden Farbbildelemente P0 und P1 beide signifikant
sind. Die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaftsfunktion
ist daher durch die Gleichung 1 definiert. Pf = (P0 + P1)//2 [1]
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Folglich wird eine Auflösungs-Umwandlung
unter Verwendung des Durchschnittswerts von beiden Bildelementwerten
erreicht. Es sei bemerkt, dass diese in Gleichung 1 gezeigte Umwandlungsfunktion
den normalen Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften entspricht,
die in Schritt #300 in 2 ausgewählt werden.
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Unter der Bedingung C2 ist nur der
Signifikanzinformationswert α0
1, was bedeutet, dass nur das entsprechende Farbbildelement P0 signifikant
ist. Folglich ist die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaftsfunktion durch
die Gleichung 2 definiert. Pf = P0 [2]
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Anders gesagt wird das Bildelement
P1 vollständig
von dem Bildelement P0 verdeckt.
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Ebenso ist unter der Bedingung C3
nur der Signifikanzinformationswert α1 1, was bedeutet, dass nur das
entsprechende Farbbildelement C1 signifikant ist. Die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaftsfunktion
ist daher durch Gleichung 3 definiert. Pf = P1 [3]
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Anders gesagt wird das Bildelement
P0 vollständig
von dem Bildelement P1 verdeckt und versteckt.
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Unter der Bedingung C4 sind beide
Signifikanzinformationswerte α0
und α1 0,
was bedeutet, dass weder das Bildelement P0 noch das Bildelement
P1 signifikant sind. Folglich wird die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaftsfunktion
Pf nicht erzeugt.
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Der Betrieb des Auflösungsumwandlers
bzw. des Auflösungskonvertierers 105 wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf 5–10 beschrieben.
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In 5 werden
2 × 2
Bildelementblocks in dem Bildsignal Si in ein Bildelement in dem
auflösungskonvertierten
Bildsignal Sr umgewandelt oder herab gesamplet bzw. mit einer geringeren
Rate abgetastet. Diese Auflösungs-Umwandlungsoperation
komprimiert somit die Anzahl von Bildelementen auf ein Viertel der
Bildelementezahl in dem Eingangsbildsignal. Anders gesagt wird das
Eingangsbildsignal mit 4 × 4 Bildelementblöcken in
ein auflösungskonvertiertes
Bildsignal Sr mit 2 × 2
Bildelementeblöcken
konvertiert. Insbesondere wird der Vierbildelementbildsignalblock
Sib mit einer 2 × 2
Bildelementmatrix in der unteren linken Hälfte des Bildsignals Si in
ein Bildelement K in der selben relativ linken unteren Hälfte des
auflösungskonvertierten
Bildsignals Sr durch den nachstehend beschriebenen und in 5 gezeigten Prozess umgewandelt.
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Wie in 5 gezeigt
ist, ist das Bildsignal Si in 4 × 4 Bildelementblöcke segmentiert
und das Signifikanz-Signal Ss umfasst ebenfalls entsprechende 4 × 4 Blöcke von
Signifikanz-Elementen. Jedes Signifikanzelement umfasst den Signifikanzinformationswert
für das
entsprechende Bildelement in dem Bildsignal Si. Folglich umfasst
das Signifikanz-Signal Ss einen Signifikanzelementblock Ssb mit
2 × 2
Signifikanz-Elementen in
der linken unteren Hälfte
des Signifikanz-Signals Ss, das dem auch in 5 gezeigten Bildsignalblock Sib entspricht.
Es sei bemerkt, dass die Signifikanzbildelemente und Elemente in
dem Bildsignal Si, der Bildsignalblock Sib, das Signifikanz-Signal
Ss und der Signifikanzelementblock Ssb durch Schattierungen in 5 angezeigt werden.
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Insbesondere entsprechen die Bildelemente
W, X, Y und Z in dem Bildsignalblock Sib jeweils Signifikanz-Elementen
A, B, C und D in dem Signifikanzelementblock Ssb und die signifikanten
Bildelemente in dem Bildsignalblock Sib werden durch Bezugnahme
auf den Signifikanzelementblock Ssb als die drei Bildelemente W,
X und Z bestimmt. Es sei ferner erwähnt, dass der Wert eines nicht-signifikanten
Bildelements Y in dem Bildsignalblock Sib in keiner Beziehung zu
den signifikanten Bildelementen W, X und Z stehen muss. Das bedeutet,
dass, wenn eine Auflösungs-Umwandlung
unter Verwendung der Bildelementwerte aller Bildelemente in dem
Bildsignalblock Sib erreicht wird, das auflösungskonvertierte Bildsignal
Sr von diesem nicht-signifikanten Bildelement Y nachteilig beeinflusst
werden kann.
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Wenn jedoch der Mittelwert I der
signifikanten Bildelemente W, X und Z in dem Bildsignalblock Sib
als der Bildelementblockwert nach Auflösungsumwandlung verwendet wird,
kann die Auflösung
umgewandelt werden, ohne negativ von nicht-signifikanten Bildelementen
beeinflusst zu werden. Wenn die Werte von signifikanten Bildelementen
W, X und Z jeweils Pw, Px und Pz betragen, kann der durchschnittli che
Bildelementwert I des auflösungskonvertierten
Bildelements durch Gleichung 4 eschrieben werden. I = (Pw + Px + Pz)//3 [4]
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Es ist somit möglich, ein Bildelement K in
dem auflösungskonvertierten
Bildsignal Sr zu erhalten, indem die Auflösung des Vierbildelementbildsignalblocks
Sib in dem Bildsignal Si unter Verwendung der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
umgewandelt wird, die durch Gleichung 4 definiert ist.
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Es sei erwähnt, dass, während eine
2 × 2
Bildelementmatrix mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens
in ein Bildelement konvertiert wird, die Erfindung nicht darauf
begrenzt sein soll und dasselbe Prinzip angewendet werden kann,
um Bildelementblöcke
jeglicher Größe N × M (wobei
N und M natürliche
Zahlen sind) mit jedem gewünschten
Kompressionsverhältnis
zu konvertieren.
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Es sei ferner erwähnt, dass während das vorstehende Verfahren
derart beschrieben worden ist, dass lediglich die Auflösung des
Bildsignals konvertiert wird, dasselbe Verfahren zur Konvertierung
der Auflösung des
Signifikanz-Signals verwendet werden kann. Ein spezifisches Beispiel
einer Signifikanz-Signal-Auflösungs-Umwandlung
wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Wie in 6 gezeigt
ist, wird das Signifikanz-Signal Ss auch in 4 × 4 Signifikanzelementblöcke segmentiert.
Das nachstehend beschriebene Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren
konvertiert auch die 2 × 2
Signifikanzelementblöcke
Ssb in der unteren linken Hälfte
des Signifikanz-Signals Ss in ein Signifikanzelement in dem auflösungskonvertierten
Signifikanz-Signal Ssr, womit die Gesamtzahl von Signifikanz-Elementen auf 1/4 komprimiert
wird.
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Der Durchschnittswert J der Signifikanz-Elemente
A, B und D, die den signifikanten Bildelementen W, X und Z entsprechen,
wird durch Anwendung von Gleichung 5 als der Signifikanzelementwert
nach Auflösungs-Umwandlung
berechnet. J = (Va
+ Vb + Vd)//3 [5]
wobei
Va, Vb und Vd die Signifikanzwerte der Signifikanz-Elemente A, B
und D sind.
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Obwohl das Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren
der Erfindung unter Verwendung der vorstehenden Gleichungen 4 und
5 zur Konvertierung der Auflösung
eines 2 × 2
Bildelementblocks beschrieben worden ist, wie es in 5 und 6 gezeigt
ist, sei erwähnt,
dass die Erfindung nicht auf 2 × 2
Matrizen beschränkt
ist und mittels nachstehender Gleichung 6 verallgemeinert werden
kann, wobei die Anzahl von Bildelementen vor einer Umwandlung die
ganze Zahl n ist und ein zwei-Pegel-Signifikanz-Signalwert verwendet wird.
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wobei p0 bis pn auf der rechten
Seite der Gleichung die Bildelementwerte in dem Bildsignal Si sind,
das konvertiert wird, α der
entsprechende Signifikanzelementwert in dem referenzierten Signifikanz-Signal
Ss ist, und der Wert p auf der linken Seite der Gleichung der durch
die Gleichung 6 erhaltene Bildelementwert in dem auflösungskonvertierten
Bildsignal Sir ist.
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Wenn Multipegelsignifikanzelementwerte
verwendet werden, kann die Erfindung durch nachfolgende Gleichung
7 verallgemeinert werden.
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wobei p0 bis pn auf der rechten
Seite der Gleichung die Bildelementwerte in dem Bildsignal Si sind,
welches konvertiert wird, w ein Zeiger ist, der angibt, ob der entsprechende
Signifikanzelementwert in dem referenzierten Signifikanz-Signal
Ss 0 ist oder nicht, und der Wert p auf der linken Seite der Gleichung
der durch Gleichung 7 erhaltene Bildelementwert in dem auflösungskonvertierten
Bildsignal Sir ist. Der Zeiger w ist 0, wenn der Signifikanzelementwert
0 ist und der Zeiger w ist 1, wenn der Signifikanzelementwert nicht
0 ist.
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Obwohl jedes der vorstehend Beispiele
unter Verwendung eines Mittelwerts beschrieben wurde, kann eine
Auflösungs-Umwandlung
auch erzielt werden, indem das logische OR bzw. ODER der Signifikanzelementwerte
in dem Signifikanz-Signal Ss ermittelt wird, wie es in Gleichung
8 gezeigt ist, wenn das Eingangssignal ein Zweipegelsignal ist. α = α0 [+] α1 [+] .... [+] αn – 1 [8]wobei [+]
auf der rechten Seite der Gleichung eine logische OR-Operation angibt.
Somit ist das Ergebnis notwendigerweise signifikant, selbst wenn
nur irgendeines der Signifikanz-Elemente α0 bis an signifikant ist.
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Selbst wenn nur irgendeines der Signifikanz-Elemente α0 bis an
nicht-signifikant ist, ist es andererseits möglich, festzulegen, dass das
Ergebnis nicht-signifikant sein würde, wie es durch die folgende
Gleichung definiert ist. α = α0 [×] α1 [×] ....
[×] αn – 1 [9]wobei [×] auf der
rechten Seite der Gleichung eine logische AND-Operation bzw. UND-Operation
angibt.
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Die Bildsignal-Kodieroperation des
Bildsignal-Kodiergeräts
bzw. der Bildsignal-Kodiervorrichtung EC1, welches vorstehend kurz
unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wurde, wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 7 ausführlich beschrieben. Insbesondere
wird die Auflösungs-Umwandlungsoperation
eines Signifikanz-Signals Ss mit N Signifikanz-Elementen beschrieben.
Obwohl die folgenden Beispiele das Verfahren des Konvertierens der
Auflösung
des Signifikanz-Signals Ss selbst beschreibt, sei erwähnt, dass
es klar werden wird, dass die Auflösungs-Umwandlung des Bildsignals
Si unter Verwendung desselben Verfahrens wie das vorstehend Beschriebene
erzielt werden kann.
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Das Verfahren beginnt mit einer Systeminitialisierung
in Schritt S2. Dieser Schritt setzt insbesondere den Signifikanzzähler CS,
den Nicht-Signifikanzzähler
CNS, den Signifikanzelementzähler
n, den Signifikanzelement-Positionszeiger PS und den Nicht-Signifikanzelement-Positionszeiger
PNS zurück.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
setzt dieser Schritt insbesondere den Signifikanzzähler CS,
den Nicht-Signifikanzzähler CNS
und den Signifikanzelementzähler
n auf 1 und gibt den Signifikanzelement-Positionszeiger PS und den
nicht-Signifikanzelement-Positionszeiger PNS frei. Wenn die Initialisierung
abgeschlossen ist, fährt
das Verfahren mit Schritt S4 fort.
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Mit jedem Ablauf des Signifikanzzustand-Selektionszyklus,
der als die Schleife von Schritt S4 bis Schritt S16 in 7 gezeigt ist, liest der
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor
bzw. die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschafts-Auswahlvorrichtung 103 das
n-te Signifikanzelement Ssn in dem Signifikanz-Signal Ss aus, welches
konvertiert wird (Schritt S4), und dann fährt das Verfahren mit Schritt
S6 fort. Es sei erwähnt,
dass n der Signifikanzelementzähler
n ist und das als "signifikant" erfasste erste Signifikanzelement
als Signifikanzelement Ss1 ausgedrückt wird. Der Signifikanzzähler CS
ist auch 1.
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In Schritt S6 wird bestimmt, ob der
Wert des gelesenen Signifikanzelements Ssn 0 ist, d. h. ob das entsprechende
Signifikanzelement signifikant ist oder nicht. Wenn der Signifikanzelementwert
nicht 0 ist, d. h. das Signifikanzelement ist signifikant, wird
mit JA geantwortet und das Verfahren fährt mit Schritt S8 fort.
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Basierend auf den gegenwärtigen Werten
des Signifikanzelementzählers
n und des Signifikanzzählers CS
wird die Position des Signifikanzelements Ssn in dem Signifikanz-Signal
Ss in einem Signifikanzelementpositionszeiger PS aufgezeichnet.
Das Verfahren fährt
mit Schritt S10 fort. Es sei erwähnt,
dass, wenn ein signifikantes Element zum ersten Mal erfasst wird,
nachdem das Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren
begonnen hat, der Wert sowohl des Signifikanzelementzählers n
als auch des Signifikanzzählers
CS 1 beträgt.
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In Schritt S10 werden sowohl der
Signifikanzzähler
CS als auch der Signifikanzelementzähler n um 1 inkrementiert.
Das Verfahren fährt
dann mit Schritt S16 fort.
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Wenn jedoch in Schritt S6 das erfasste
Signifikanzelement nicht-signifikant ist, gibt Schritt S6 ein NEIN aus.
Das Verfahren fährt
dann mit Schritt S12 fort.
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In diesem Fall wird die Position
des Signifikanzelements Ssn in dem Signifikanz-Signal Ss in einem Nicht-Signifikant-Element-Positionszeiger
PNS basierend auf den aktuellen Werten des Signifikanzelementzählers n
und des Nicht-Signifikanzzählers
CNS aufgezeichnet (Schritt S12). Das Verfahren fährt dann mit Schritt S14 fort.
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In Schritt S14 werden sowohl der
Nicht-Signifikanzzähler
CNS als auch der Signifikanzelementzähler n um 1 inkrementiert.
Das Verfahren fährt
dann mit Schritt S16 fort.
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In Schritt S16 wird bestimmt, ob
es irgendwelche Signifikanz-Elemente gibt, für die der Signifikanzzustand
noch zu erfassen ist. Insbesondere wird bestimmt, ob der Signifikanzelementzähler n < Nmax ist, wobei Nmax
die Gesamtzahl von Signifikanz-Elementen in dem Signifikanz-Signal
Ss ist, welches verarbeitet wird. Wenn JA, d. h. wenn n < Nmax ist, gibt
es noch Signifikanz-Elemente, für
die der Signifikanzzustand noch nicht erfasst wurde, und das Verfahren
geht daher zurück
zum Anfang des Signifikanzzustand-Erfassungszyklusses (Schritt S4).
Wenn NEIN, d. h. wenn n = Nmax ist, ist der Signifikanzzustand aller
Signifikanz-Elemente erfasst worden. In diesem Falle fährt das
Verfahren mit Schritt S18 fort.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren
bewirkt daher, dass der Signifikanzzustand-Erfassungszyklus von
Schritt S4 bis Schritt S16 wiederholt wird, bis in Schritt S16 ein
NEIN ausgegeben wird, wodurch sichergestellt ist, dass der Signifikanzzustand
jedes signifikanten Elementes in dem Signifikanz-Signal Ss erfasst
wurde.
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In Schritt S18 wählt der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 auf
Grundlage der in Schritt S8 oder Schritt S12 erhaltenen Signifikanzelementinformationen
die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften
aus, die für
das Signifikanzssignal Ss am Besten geeignet sind, welches verarbeitet
wird. Das derart erzeugte, resultierende Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal
SL wird dann zu Schritt S20 übertragen.
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Basierend auf dem in Schritt S18
erzeugten Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal SL
wird die bestimmte Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
vom internen Speicher in Schritt S20 gelesen. Das Verfahren fährt dann
mit Schritt S22 fort.
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Auf Grundlage der in Schritt S20
gelesenen Auflösungsumwandlungseigenschaft
wird dann die Auflösung
des Signifikanz-Signals Ss in Schritt S22 konvertiert, um das auflösungskonvertierte
Bildsignal Sr zu erzeugen. Das Verfahren ist dann beendet.
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Es sei erwähnt, dass mit dem in dem Flussdiagramm
in 7 gezeigten Verfahren
der Signifikanzzustand des Signifikanzelements in Schritten S8 und
S10 erfasst wird und der Signifikanzzustand des nicht-signifikanten
Elements wird in Schritten S12 und S14 basierend darauf erfasst,
ob jedes Signifikanzelement in Schritt S6 signifikant ist oder nicht.
Die Position und der Wert eines Signifikanzelements kann jedoch
auch unter Verwendung des Wertes des Signifikanzelementzählers n
bestimmt werden, ob das Signifikanzelement signifikant ist oder
nicht. Die Informationen für
die nicht-signifikanten Elemente können auch erhalten werden, indem
nur die Signifikanzinformationen für die signifikanten Elemente
in Schritt S8 und S10 bestimmt werden, die auf Schritt S6 folgen.
In diesem Fall können
die Schritte S12 und S14 eliminiert werden, wobei die Steuerung
von Schritt S6 direkt zu Schritt S16 springt, wenn Schritt S6 ein
NEIN ausgibt. Es ist auch klar, dass die Umkehrung auch wahr ist,
d. h. dass Schritte S8 und S10 eliminiert werden können und
die erhaltenen Signifikanzinformationen auf Grundlage von nicht-signifikanten
Elementinformationen in Schritten S12 und S14 erhalten werden.
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Ein alternatives Ausführungsbeispiel
des Auflösungs-Umwandlungs-Verfahrens
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Das Flussdiagramm
in 8 unterscheidet sich
darin von demjenigen in 7,
dass Schritte S12 und S14 durch Schritt S16 ersetzt werden, wobei Schritt
S16 zu Schritt S4 zurückspringt
und Schritt S10 direkt zu Schritt S18 fortschreitet. Diese Ausgestaltung bewirkt,
dass das Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren
durchgeführt werden
kann, selbst wenn nur ein Signifikanz-Element in dem Signifikanzelementblock "signifikant" ist, und das Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren muss
nicht verzögert
werden, bis der Signifikanzinformationswert jedes Signifikanzelements
erfasst worden ist, wie es bei dem in 7 gezeigten
Steuerungsverfahren notwendig ist.
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Es ist auch klar, dass durch Ersetzen
von Schritten S12 und S14 durch Schritte S8 und S10 in 8, d. h. durch Eliminieren
von Schritten S8 und S10 und durch den Übergang von Schritt S14 zu
Schritt S18 der Auflösungs-Umwandlungsprozess
erreicht werden wird, selbst wenn nur ein Signifikanz-Element in
dem Signifikanzelementblock nicht signifikant ist.
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Ein Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren,
welches upsampling verwendet, wird als nächstes unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 zeigt den Prozess, bei
dem ein Dreibildelement-Bildsignal Si in ein auflösungskonvertiertes
Fünfbildelement-Bildsignal
Sr umgewandelt wird. Wie es in 9 gezeigt
ist, umfasst das Quellenbildsignal Si drei Bildelemente X1, X2 und
X3 und das entsprechende Signifikanz-Signal Ss umfasst Signifikanz-Elemente
A1, A2 und A3.
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Wie vorstehend beschrieben ist, entsprechen
die Bildelemente X1, X2 und X3 den Signifikanz-Elementen A1, A2
und A3; die Bildelemente X1 und X2 sind signifikant.
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In diesem Beispiel entsprechen die
Bildelemente X1, X2 und X3 des Bildsignals Si direkt den ungeradzahligen
Bildelementen X1, X2 und X3, wenn das auflösungskonvertierte Bildsignal
Sr von oben herabgezählt
wird, aber die geradzahligen Bildelemente Y1 und Y2 werden durch
das Auflösungs-Umwandlungs-Verfahren unter Verwendung
nur der signifikanten Bildelemente in dem Quellenbildsignal Si erhalten.
Anders gesagt werden die Bildelemente Y1 und Y2 von signifikanten
Bildelementen X1 und X2 unter Verwendung der durch Gleichung 9 definierten
Umwandlungseigenschaft erzeugt. Y1 = (X1 + X2)/2 Y2 = X2 [9]
wobei X1,
X2, Y1 und Y2 die Bildelementwerte der entsprechenden Bildelemente
sind.
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Unter Bezugnahme auf 10 wird eine Auflösungs-Umwandlung von zwei Bildern Ia und Ib beschrieben,
die auf der Zeitbasis kontinuierlich sind. Wie in 10 gezeigt ist, ist das zuerst auf der
Zeitbasis erscheinende Bild Ia kleiner als das danach präsentierte
Bild Ib. In diesem Fall kann das in 9 beschriebene Upsampling-Umwandlungsverfahren
zwischen dem vorherigen Bildsignal Sia und dem nachfolgenden Bildsignal
Sib angewendet werden, die den Bildern Ia und Ib entsprechen,
um die Bilder effizient zu codieren und zu korrelieren. Dieses Verfahren
kann zum Erreichen einer temporären
Skalierbarkeit angewendet werden.
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Ausführungsbeispiel 2
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Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bildsignal-Kodiergerätes EC2
gemäß der Erfindung
wird nachfolgend unter 11 beschrieben.
Das Bildsignal-Kodiergerät
EC2 dieses Ausführungsbeispiels
unterscheidet sich von dem vorstehenden Bildsignal-Kodiergerät EC1 darin,
dass es nur die Auflösung
von signifikanten Bildelementen in dem Bildsignal Si konvertiert.
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Das Bildsignal-Kodiergerät EC2 dieses
Ausführungsbeispiels ähnelt im
Aufbau dem Bildsignal-Kodiergerät
EC1 des ersten Ausführungsbeispiels
und unterscheidet sich davon durch Hinzufügen eines zweiten Auflösungskonvertierers 301 zwischen
dem Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 und
dem zweiten Eingangsanschluss Ti2. Dieser zweite Auflösungskonvertierer 301 wandelt
die Auflösung
des Signifikanz-Signals Ss um, um ein auflösungskonvertiertes Signifikanz-Signal
Ssr zu erzeugen. Dieses auflösungskonvertierte
Signifikanz-Signal Ssr wird dann an den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 und
den Ausgangsanschluss To ausgegeben.
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Das in den zweiten Auflösungswandler 301 eingegebene
Signifikanz-Signal Ss wird mittels Bildelementunterabtastung oder
-interpolation unter Verwendung desselben, für den Auflösungswandler 105 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
vorstehend beschriebenen Verfahrens umgewandelt.
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Durch Bezugnahme auf die Signifikanz-Signalwerte
in dem Ausgangssignal Ssr des zweiten Auflösungsumwandlers 301 für die Bildelemente,
die dem Bildelement benachbart sind, welches gerade bearbeitet wird,
erzeugt dann der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 das
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektionssignal
SLa zum Auswählen
der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft,
die zur Auflösungs-Umwandlung
des Bildsignals Si unter Verwendung nur der signifikanten Bildelemente
zu verwenden ist.
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Wenn keine signifikanten Bildelemente
durch das auflösungskonvertierte
Signifikanz-Signal Ssr angezeigt werden, muss das Bildsignal Si
nicht konvertiert werden, um signifikante Bildelemente in das auflösungskonvertierte
Bildsignal hinein zu interpolieren. Es wird daher das Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Auswahlsignal SIa
erzeugt, welches die am einfachsten zu berechnende Funktion angibt.
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Wie bei dem Bildsignal-Kodiergerät EC1 des
ersten Ausführungsbeispiels
konvertiert der Auflösungskonvertierer 105 die
Auflösung
des Bildsignals Si unter Verwendung der durch das Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektionsignal
SLa bestimmten Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft,
wodurch das an den Ausgangsanschluss To ausgegebene, auflösungskonvertierte
Bildsignal Sra erzeugt wird.
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Das von dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
durchgeführte
Verfahren konvertiert daher zuerst die Auflösung des Signifikanz-Signals
Ss mittels des zweiten Auflösungs-Umwandlers 301,
der ein nur signifikante Werte enthaltendes Signifikanz-Signal Ss an den
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 bereitstellt.
Die Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft,
die zur Umwandlung des Bildsignals Si verwendet wird, wird dann
auf Grundlage dieses auflösungskonvertierten
Signifikanz-Signals Ssr ausgewählt.
Die Auflösung des
Bildsignals Si wird dann durch Downsampling bzw. Unterabtastung
oder Interpolation frei von Effekten von nicht-signifikanten Bildelementen auf im Wesentlichen
die selbe Weise wie das Bildsignal-Kodiergerät EC1 des ersten Ausführungsbeispiels
konvertiert, wodurch eine vergleichbare Qualität des konvertierten Bildes
unter Verwendung weniger Funktionsberechnung erzielt wird.
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Ausführungsbeispiel 3
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Ein Bildsignal-Kodiergerät EC3 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel
N-quantisiert das Bildsignal-Kodiergerät EC3 das Signifikanz-Signal
Ss mittels eines Schwellwertprozessors, bevor mit dem Kodierverfahren
fortgefahren wird.
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Das Bildsignal-Kodiergerät EC3 dieses
Ausführungsbeispiels ähnelt auch
dem in 1 gezeigten Bildsignal-Kodiergerät EC1, und
umfasst ferner einen dritten Eingangsanschluss Ti3, zu dem ein Schwellwertsignal
Sth mit einem bestimmten Schwellwert Th zugeführt wird. Ein Schwellwertprozessor 402 wird
auch zwischen den zweiten Eingangsanschluss Ti2 und den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 eingefügt. Der
Schwellwertprozessor 402 ist auch an den dritten Eingangsanschluss
Ti3 angeschlossen und empfängt
somit das Signifikanz-Signal
Ss von dem zweiten Eingangsanschluss Ti2 und das Schwellwertsignal Sth
von dem dritten Eingangsanschluss Ti3.
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Ein Kodierer 405 wird auch
zwischen den Auflösungskonvertierer
bzw. Auflösungsumwandler 105 und den
Ausgangsanschluss To eingefügt.
Der Kodierer 405 ist auch an den dritten Eingangsanschluss
Ti3 angeschlossen, von dem das Schwellwertsignal Sth eingegeben
wird.
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Der Schwellwertprozessor 402 vergleicht
das Signifikanz-Signal Ss mit dem Schwellwertsignal Sth. Wenn der
Signifikanzwert des Signifikanz-Signals Ss kleiner als der Wert
des Schwellwertsignals Sth ist, wird dieser Signifikanzwert des
Signifikanz-Signals Ss in einen nicht-signifikanten Wert konvertiert
und an den Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 als
das schwellwertkonvertierte Signifikanz-Signal Sst ausgegeben. Es
sei bemerkt, dass die Signifikanz-Signale Ss mit nur nicht-signifikanten
Werten von dem Schwellwertprozessor 402 nicht verarbeitet
werden und direkt wie das Signifikanz-Signal Sst ausgegeben werden.
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Der Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektor 103 erzeugt
dann das Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektiossignal
SLb, welches die für
das Bildsignal Si beste Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaft
auf Grundlage des schwellwertkonvertierten Signifikanz-Signals Sst
bestimmt und das Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektionssignal
SLb an den Auflösungskonvertierer 105 aus gibt.
Der Auflösungskonvertierer 105 erzeugt
dann das auflösungskonvertierte
Bildsignal Srb durch Konvertieren des von dem ersten Eingangsanschluss
Ti bereitgestellten Bildsignals Si, unter Verwendung der optimalen
Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften basierend
auf dem Auflösungs-Umwandlungs-Eigenschaften-Selektionssignal
SLb.
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Der Kodierer 405 kodiert
dann das auflösungskonvertierte
Bildsignal Srb, welches von dem Auflösungskonvertierer 105 bereitgestellt
wird, und das Schwellwertsignal Sth, welches von dem dritten Eingangsanschluss
Ti3 bereitgestellt wird, und gibt dann das resultierende Kodierbildsignal
Sic1 von dem Ausgangsanschluss To aus.
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Die Bedeutung bzw. Signifikanz des
Erzeugens des schwellwertkonvertierten Signifikanz-Signals Sst wird
nachfolgend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben ist, kodiert die Erfindung das Bildsignal
Si oder selbst das Signifikanz-Signal Ss durch Bezugnahme auf das
Signifikanz-Signal Ss. Wenn das Signifikanz-Signal Ss ein Multipegelsignal
ist, werden jedoch selbst Signifikanz-Werte auf niederem Pegel, welche fast
durchsichtige Bildelemente anzeigen, die visuell von umliegenden
Bildelementen ununterscheidbar sind, als signifikante Werte behandelt
und kodiert, wodurch das Kodierverfahren nachteilig beeinflusst
wird. Signal B in 13 ist
ein Beispiel eines derartigen Signifikanz-Signals Ss. Dieses Signifikanz-Signal
Ss (B) ist größer als
0 in den Regionen, die durch den Pfeil As angezeigt werden, und
ist daher signifikant innerhalb der gesamten Region As.
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Obwohl die Signifikanz von Enden
A1 und A2 der Region As derart niedrig ist, dass die Bildelemente in
diesem Gebiet visuell nicht von anderen Bildelementen unterschieden
werden können,
sind sie Faktoren, die zur Verschlechterung der kodierten Daten
beitragen. Durch Setzen von Schwellwertfilterprozessumwandlungselementen
unterhalb eines geeigneten Schwellwertes Th in der Region As des
Signifikanz-Signals Ss auf 0, kann das als Signal A in 13 gezeigte Signifikanz-Signal Ss erreicht
werden.
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Indem das Signifikanz-Signal Ss mit
dem vorstehenden Schwellwertprozess derart gefiltert wird, kann ein
Verlust an Kodiereffizienz aufgrund wenig signifikanter Bildelemente
vermieden werden und eine hocheffiziente Bildsignalkodierung mit
hoher Bildqualität
kann erreicht werden.
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Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel
als Auflösungs-Umwandlung
des Bildsignals Si basierend auf dem schwellwertkonvertierten Signifikanz-Signal
Sst beschrieben worden ist, kann das schwellwertkonvertierte Signifikanz-Signal
Sst von dem Schwellwertprozessor 402 direkt zu dem Kodieren 405 ausgegeben
werden, um das schwellwertkonvertierte Signifikanz-Signal Sst selbst
zu kodieren.
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Ausführungsbeispiel 4
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Ein Bildsignal-Kodiergerät EC4 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild
in 14 beschrieben.
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Ein Eingangssignal Sv eines zweidimensionalen
Bildes bzw. ein 2D-Bildeingangssignal Sv umfasst ein Bildsignal
Si und ein Signifikanz-Signal Ss, welches für jedes Bildelement in dem
Bildsignal Si angibt, ob jedes Bildelement das signifikant ist,
in das Bildkodiergerät
eingegeben wird. Die Bewegungsvektoren des Eingangssignals werden
von dem Bewegungsvektordetektor (ME) 602 erfasst und von
ihm an den Bewegungskompensator (MC) 604 ausgegeben. Der
Bewegungskompensator (MC) 604 verwendet die Ausgabe von
dem Bewegungsvektordetektor (ME) 602 und die Ausgabe von
einem Framespeicher (FM) 611, um ein prädiktives Bildsignal Sp bzw.
Vorhersagebildsignal zu erzeugen.
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Ein Differenzwert wird dann für jedes
Bildelement von dem Subtrahieren 603 unter Verwendung der Bildelementwerte
des prädiktiven
Bildsignals Sp, das von dem Bewegungskompensator (MC) 604 erzeugt wird,
und dem Eingangsbildsignal Sv erhalten. Dieser Differenzwert wird
dann von einer diskreten Kosinustransformationsoperation (DCT) konvertiert,
die von dem orthogonalen Konvertierer (DCT) 605 angewendet wird,
und die DCT-Koeffizienten werden von einem Quantisierer (Q) 606 quantisiert.
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Die quantisierten Werte werden an
den Variablenlängenkodierer
(VLC) 607 und dem Dequantisierer (IQ) 608 ausgegeben.
Der Dequantisierer (IQ) 608 dequantisiert die DCT-Koeffizienten
und der Orthogonalumwandlungsinvertierer (IDCT) 609 berechnet
die inverse DCT (IDCT).
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Die Ausgabe des Orthogonalumwandlungsinvertierer
(IDCT) 609 wird dann von dem Addieren 610 mit den
von dem Bewegungskompensator (MC) 604 erzeugten Bildelementwerten
addiert, und an den Schwellwertprozessor (Th) 612 als Reproduktionsbildsignal
Sv' ausgegeben.
Es sei erwähnt,
dass dieses Reproduktionsbildsignal Sv' sowohl ein Reproduktionsbildsignal
Si' als auch ein
Reproduktions-Signifikanz-Signal
Ss' enthält. Der
Schwellwertprozessor (Th) 612 wendet einen Schwellwertprozess
nur auf die Komponente des ReproduktionsSignifikanz-Signals Ss' an, um Werte unterhalb
des Schwellwertsignals Sth in einen nicht-signifikanten Wert zu
konvertieren. Das Ergebnis wird als Signifikanz-Signal Sst ausgegeben.
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Dieses Signifikanz-Signal Sst und
das Reproduktionsbildsignal Si' werden
als das dekodierte Bildsignal in dem Framspeicher (FM) 611 gespeichert.
Wenn die Gesamtsignalausgabe des Addierers 810 direkt in dem
Framespeicher (FM) 611 gespeichert wird, werden visuell
nicht-signifikante Signifikanz-Signalwerte und kleine Rauschkomponenten
beim Vorhersagen des nächsten
Bildes verwendet werden. Dieses reduziert eine Bewegungskompensationseffizienz.
Dieser Verlust an Effizienz kann verhindert werden, indem das Signal durch
den Schwellwertprozessor (Th) 612 geschickt wird. Das dekodierte
Bildsignal wird von dem Framspeicher (FM) 611 an den Vektordetektor
(ME) 602 und den Bewegungskompensator (MC) 604 ausgegeben.
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Das von dem Variablen-Längenkodierer
(VLC) 607 kodierte Signal wird als das Ausgangssignal Ssi2 des
Bildsignal-Kodiergerätes
EC4 ausgegeben.
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Das Bildsignal-Kodiergerät des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
kann somit das Eingangssignal Sv richtig kodieren, ohne eine Bewegungskompensation
auf die visuell nicht-signifikanten Signifikanz-Signalwerte und
geringere Rauschkomponenten anzuwenden, und dadurch kann ein effizient
kodiertes Ausgangssignal Sic erhalten werden.
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Ausführungsbeispiel 5
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Ein Bildsignal-Kodiergerät EC5 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf
das Blockschaltbild in 15,
beschrieben.
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Die Bewegungsvektoren des zweidimensionalen
Bildeingangssignals Sv werden von dem Bewegungsvektordetektor (MC) 602 erfasst
und von ihm an den Bewegungskompensator (MC) 604 ausgegeben. Basierend
auf der Ausgabe von dem Bewegungsvektordetektor (ME) 602 und
des nachstehend beschriebenen Framespeichers (FM) 611 erzeugt
der Bewegungskompensator (MC) 604 ein Vorhersagebildsignal
Sp bzw. prädiktives
Bildsignal Sp.
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Das Reproduktionsbildsignal Sv', welches das Signifikanz-Signal
Ss' und das Reproduktionsbildsignal Si' umfasst, wird von
dem Addieren 610 direkt in den Framespeicher (FM) 611 eingegeben.
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Der Bewegungskompensator (MC) 604 erzeugt
dann das Vorhersagebildsignal Sp basierend auf dem Signifikanz-Signal
Ss' und Reproduktionsbildsignal
Si' von dem Framespeicher
(FM) 611. Weil ein visuell unwichtiges Signifikanz-Signal
Ss' in dem von dem
Bewegungskompensator (MC) 604 erzeugten Vorhersagebildsignal
Sp enthalten ist, werden diese Werte mittels eines Schwellwertprozessors
(Th) 701 herausgefiltert, der Werte, kleiner oder gleich
der Schwellwert Sth in einen nicht-signifikanten Wert konvertiert, wodurch
ein schwellwertkonvertiertes Vorhersagebildsignal Spt erzeugt wird.
Eine Kodiereffizienz wird verbessert, indem somit alle visuell nicht-signifikanten
Signifikanz-Signale entfernt werden.
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Ein Differenzwert wird dann von dem
Subtrahierer 603 unter Verwendung der Bildelementwerte
des Eingangssignals Sv und des Ausgangs von dem Schwellwertprozessor 701 für jedes
Bildelement erhalten. Die diskrete Kosinustransformation (DCT) und
DCT-Koeffizienten dieser Differenzwerte werden dann mittels eines orthogonalen
Konvertieres (DCT) 605 erhalten und die DCT-Koeffizienten
werden von einem Quantisierer (Q) 606 quantisiert. Die
quantisierten Werte werden an den Variablen Längenkodierer (VLC) 607 und
den Dequantisierer (IQ) 608 ausgegeben. Der Dequantisierer
(IQ) 608 dequantisiert die DCT-Koeffizienten und der Orthogonal-Umwandlungsinvertierer
(IDCT) 609 berechnet die inverse diskrete Kosinustransformation
(IDCT).
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Das Ausgangssignal des Orthogonal-Umwandlungs-Invertierers
(IDCT) 609 wird dann von dem Addierer 610 mit
den Bildelementwerten addiert, die von dem Schwellwertprozessor
(Th) 701 erzeugt werden, und als das dekodierte Bildsignal
in den Framespeicher (FM) 611 gespeichert.
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Das von dem variablen Längenkodierer
(VLC) 607 kodierte Signal wird als das kodierte Signal
Sic des Bildsignal-Kodiergeräts
EC5 ausgegeben.
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Durch derartiges Entfernen der visuell
nicht-signifikanten Signifikanz-Signalwerte kann das Bildsignal-Kodiergerät des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
das Eingangssignal Sv effizient kodieren und somit das kodierte
Ausgangssignal Sic3 erhalten.
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Ausführungsbeispiel 6
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Ein Bildsignal-Dekodiergerät DC1 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
das Blockdiagramm in 16 beschrieben.
Es sei erwähnt, dass
dieses Bildsignal-Dekodiergerät
DC1 zur Dekodierung des kodierten Bildsignals Sic1 verwendet wird, welches
von dem in 12 gezeigten
Bildsignal-Kodiergerät
EC3 erzeugt wird.
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Das kodierte Bildsignal Sic1 wird
in den Dekodieren 802 eingegeben, um das Signifikanz-Signal
Ss und Schwellwertsignal Sth zu dekodieren. Das dekodierte Signifikanz-Signal
Ss und Schwellwertsignal Sth werden beide dem Schwellwertprozessor 805 zur
Schwellwertverarbeitung zugeführt,
was nachfolgend beschrieben ist, und das Ergebnis wird als Ausgangssignal
Sv ausgegeben.
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Beispiele der Bildsignalqualität, die durch
den vorstehend beschriebenen Schwellwertprozess verbessert wird,
werden nachfolgend unter Verwendung der vier Wellenformen C, D,
E und F in 17 beschrieben.
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Wellenform C ist das Eingangs-Signifikanz-Signal
Ss und D ist das Signifikanz-Signal C nach Umwandlungsverarbeitung.
Ausgangswelle D wird zu dem Zwei-Pegelsignal E binarisiert, indem
Signalwerte geringer als der Schwellwert Th auf 0 und alle anderen
Werte auf 1 quantisiert werden. Ein Runden von Werten unterhalb
des Schwellwertes Th auf 0 und ein direktes Ausgeben aller anderen
Werte ohne Schwellwertumwandlung führt zu Wellenform F. Wenn die
Wellenform E ein Zwei pegel-Signifikanz-Signal und die Wellenform F
ein Multipegel-Signifikanz-Signal ist, können die visuell nicht-signifikanten
Signifikanz-Signalkomponenten entfernt werden.
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Kleinere Rauschkomponenten können somit
von dem dekodierten Signifikanz-Signal mittels dieses Schwellwertprozesses
entfernt werden.
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Ausführungsbeispiel 7
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Ein Bildsignal-Dekodiergerät DC2 gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild
in 18 beschrieben. Es
sei erwähnt,
dass dieses Bildsignal-Dekodiergerät DC2 zum Dekodieren des kodierten
Bildsignals Sic3 verwendet wird, welches von dem in 15 gezeigten Bildsignal-Dekodiergerät erzeugt
wird.
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Ein kodiertes Bildsignal Sic3 wird
dem Variablen-Längendekodierer
(VLD) 902 zur variablen Längendekodierung zugeführt.
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Ein Vorhersagebildsignal Sp wird
dann von einem Bewegungskompensator (MC) 907 erzeugt und dem
Schwellwertprozessor 906 zugeführt. Das Signifikanz-Signal
des Vorhersagebildsignals Sp, welches von dem Bewegungskompensator 907 erzeugt
wird, wird dann von dem Schwellwertprozessor 906 verarbeitet,
der alle Werte kleiner oder gleich dem Schwellwert Th in nicht-signifikante
Werte konvertiert und ein Vorhersagebildsignal Spt erzeugt. Das
von dem Variablen-Längendekodierer
(VLD) 902 dekodierte Signal wird in den Dequantisierer
(IQ) 903 zur Dequantisierung eingegeben und die IDCT wird
dann aus dem dequantisierten Signal mittels des Orthogonal-Umwandlungs-Inverters
(IDCT) 904 erhalten.
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Die IDCT von dem Orthogonal-Umwandlungs-Inverters
(IDCT) 904 wird dann von dem Addierer 905 mit
den von dem Schwellwertprozessor (Th) 906 erzeugten Bildelementwerten
addiert, um das dekodierte Bild zu erhalten. Das dekodierte Bild
wird dann in dem Framespeicher (FM) 908 gespeichert.
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Das Bilddecodiergerät des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
kann somit korrekt das Eingangssignal Sv dekodieren, um ein effizient
dekodiertes Ausgangssignal Sic3 zu erhalten.
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Ausführungsbeispiel 8
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Ein Bilddekodiergerät DC3 gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild
in 19 beschrieben. Es
sei erwähnt,
dass dieses Bilddekodiergerät
DC3 zum Dekodieren des kodierten Bildsignals Sic2 verwendet wird,
welches von dem in 14 gezeigten
Bildsignal-Kodiergerät EC4 erzeugt
wird.
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Ein kodiertes Bildsignal Sic2 wird
dem Variablen-Längendekodierer
(VLD) 902 zur variablen Längendekodierung zugeführt.
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Das von dem Variablen Längendekodierer
(VLD) 902 dekodierte Signal wird in den Dequanitisierer (IQ) 903 zur
Dequantisierung eingegeben und die IDCT wird dann aus dem dequantisierten
Signal mittels des Orthogonal-Umwandlungs-Invertierers (IDCT) 904 erhalten.
Die Ausgabe von dem Framespeicher (FM) 908 wird auch in
den Bewegungskompensator (MC) 907 eingegeben, um ein Vorhersagebildsignal
Sp zu erzeugen.
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Das Vorhersagebild, welches von dem
Bewegungskompensator (MC) 907 erzeugt wird, wird dann von dem
Addierer 905 mit der IDCT von dem Orthogonal-Umwandlungs-Inverter
(IDCT) 904 addiert und als das Bildsignal Sv ausgegeben.
Das Bildsignal Sv wird an den Schwellwert-Prozessor (Th) 1001 zurückgegeben, wodurch
alle dekodierten Bildwerte gleich oder kleiner als der Schwellwert
Th in nicht-signifikante Werte umgewandelt werden. Die Ausgabe des
Schwellwert-Prozessors (Th) 1001 wird auch in dem Framspeicher
(FM) 908 als decodiertes Bild Svt gespeichert.
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Wenn das Ausgangssignal von dem Orthogonal-Umwandlungs-Inverter
(IDCT) 904 direkt in den Framespeicher (FM) 908 eingegeben
wird, werden visuell nicht-signifikante Signifikanz-Signalwerte
und kleinere Rauschkomponenten, die in dem Aus gang des Framespeichers
(FM) 908 enthalten sind, auch bewegungskompensiert und
daher nimmt die Bewegungs-Kompensations-Präzision ab. Der Ausgang des
Framespeichers (FM) 908 wird daher in den Bewegungskompensator
(MC) 907 zur Bewegungskompensation und Vorhersage-Bildsignal-Erzeugung
Sp eingegeben.
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Das von dem Bewegungskompensator
(MC) 907 erzeugte Vorhersage-Bildsignal Sp wird daher von dem
Addierer 905 mit dem Ausgang von dem Orthogonal-Umwandlungs-Invertierer
(IDCT) 904 addiert und gleichzeitig als Bildsignal Sv ausgegeben
und in dem Framespeicher (FM) 908 als das decodierte Bild
(Svt) gespeichert.
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Es ist daher möglich, ein Eingangssignal Sic
korrekt zu decodieren und ein Ausgangs-Bildsignal Sv zu erhalten,
indem verhindert wird, dass eine Bewegungskompensation auf visuell
nicht-signifikante Signifikanz-Signalwerte und kleinere Rauschkomponenten
angewendet wird.
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Ausführungsbeispiel 9
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Ein Bilddekodiergerät DC4 gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 20 beschrieben, welche ein Blockschaltbild
davon zeigt.
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Ein bewegungskompensationskodiertes
Eingangssignal Sic wird dem Variablen-Längendekodierer (VLD) 902 zur
variablen Längendekodierung
zugeführt.
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Das von dem Variablen-Längendekodierer
(VLD) 902 dekodierte Signal wird in den Dequantisierer
(IQ) 903 zur Dequantisierung eingegeben und die IDCT wird
dann aus dem dequantisierten Signal mittels des Orthogonal-Umwandlungs-Invertierers
(IDCT) 904 erhalten.
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Die IDCT-Ausgabe von dem Orthogonal-Umwandlungs-Invertierer
(IDCT) 904 wird dann vom Addierer 905 mit den
Bildelementwerten addiert, die von dem Bewegungskompensator (MC) 906 erzeugt
werden, und das resultierende Gesamtsignal wird als das dekodierte
Bild in dem Framespeicher (FM) 907 gespeichert. Das Signifikanzsignal
des von dem Addierer 905 ausgegebenen dekodierten Bildsignals
enthält
auch visuell nicht-signifikante Signifikanz-Signalwerte und wird
daher von dem Schwellwertprozessor (Th) 1001 verarbeitet,
um Werte kleiner oder gleich dem Schwellenwert Sth in nicht-signifikante
Werte umzuwandeln.
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Es ist daher möglich, ein Eingangssignal Sic
korrekt zu dekodieren und ein Ausgangsbildsignal Sv zu erhalten.
Anders als bei den in 18 und 19 gezeigten Schwellwertverfahren
können
die Signifikanzsignale mit einem leichten visuellen Effekt gesteuert
werden, indem der Wert des Schwellenwertes Sth unabhängig von
dem Kodierer variiert wird. Es ist daher möglich, die Qualität des angezeigten
Bildes zu steuern.
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann
die Präzision
des Bildumwandlungsverfahrens mittels des Bildumwandlungsgerätes der
Erfindung verbessert werden, weil signifikante Bildelemente von
nicht-signifikanten Bildelementen mit keinem Bildelementwert zu
getrennt werden können.
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Indem das Bildkodiergerät und Bilddekodiergerät der Erfindung
verwendet wird, kann der Wert von Bildelementen, die keinen signifikanten
Effekt auf die Bildqualität
des wiedergegebenen Bildes haben, in einen Wert konvertiert werden,
wodurch die Kodiereffizienz verbessert wird und das Bild effizienter
kodiert werden kann. Indem somit die Kodiereffizienz verbessert
wird, ist der praktische Nutzen der Erfindung groß.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
ausschließlich
unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren beschrieben worden ist, muss erwähnt werden, dass vielfältige Änderungen
und Modifikationen den Fachleuten offensichtlich sind. Derartige Änderungen
und Modifikationen sollen als in den Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung fallend angesehen werden, welcher durch die beigefügten Ansprüche definiert
wird, wenn sie nicht davon abweichen.
