DE69730965T2 - Videosignalkompression - Google Patents

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    • H04N19/40Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video transcoding, i.e. partial or full decoding of a coded input stream followed by re-encoding of the decoded output stream
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Videosignalkompression.
  • In einem wichtigen Beispiel betrifft die Erfindung den MPEG-2-Videosignal-Kompressionsstandard, ISO/IEC 13818-2, obwohl sie auf jedes Videokompressionssystem angewendet werden kann, das der Verschlechterung ausgesetzt ist, wenn die Codierung und die Decodierung hintereinandergeschaltet sind.
  • Die Manipulation von Videosignalen in verschiedenen Arten ist in der Technik bekannt. In EP-A-0694921 ist z. B. ein Verfahren zum Editieren von Videodaten offenbart, in dem ein Umschalten zwischen den ursprünglichen Videodaten und den erneut codierten Videodaten ausgeführt wird. EP-A-0656729 offenbart ein Verfahren zum Editieren und Mischen von zwei komprimierten Datensignalen, bei dem Teile des Signals während des Editierens oder Mischens decodiert und erneut codiert werden können.
  • Die Verwendung eines Signals, das einen MPEG-Bitstrom begleitet und das Informationen über den Bitstrom für die Verwendung in einem stromabseitigen Prozess, z. B. beim erneuten Codieren eines decodierten MPEG-Bildes, transportiert, ist bereits offenbart worden (WO-A-9535628). Dieses Signal wird parallel bereitgestellt und längs eines geeigneten Nebenkanals gesendet, um ein dekomprimiertes Signal von einem Kompressionsdecodierer zu einem nachfolgenden Codierer zu begleiten.
  • Wo die Ausrüstung spezifisch für die Verwendung mit einem derartigen Signal konstruiert worden ist, kann ein beträchtlicher Vorteil errungen werden, wobei viele Probleme, die früher den hintereinandergeschalteten Codierungs- und Decodierungsprozessen zugeordnet gewesen sind, unter Verwendung der Schlüsselinformationen, die die stromaufseitige Codierung und Decodierung betreffen, in einem stromabseitigen Codierungsprozess beseitigt oder verbessert werden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Vorteile teilweise oder ganz auf Anordnungen zu erweitern, die Ausrüstung enthalten, die für die Verwendung mit einem derartigen Signal nicht spezifisch konstruiert ist.
  • Demzufolge besteht die vorliegende Erfindung in einem Aspekt in einem Videosignalprozess, gekennzeichnet durch den Transport eines Informationssignals zu sammen mit einem Videosignal, wobei das Informationssignal wenigstens einen Abschnitt eines kompressionscodierten Bitstroms enthält, wobei das Videosignal aus dem kompressionscodierten Bitstrom decodiert werden kann, wobei das Informationssignal in einer nachfolgenden Codierungs- oder Transcodierungsoperation an dem Videosignal verwendet wird und wobei das Informationssignal in einem Zusatzkanal des Videosignals transportiert wird.
  • Geeignet umfasst dieser Abschnitt des kompressionscodierten Signals eine komprimierte Form des Informationsbusses, wie im oben erwähnten WO-A-9535628 ausführlich beschrieben ist. Dieser Informationsbus kann die folgenden Informationen enthalten: die Bildabmessungen, die Vollbildrate, die Bildstruktur (vollbildcodiert oder halbbildcodiert); den Bildtyp (I, P oder B); ob die Makroblöcke intracodiert sind oder die Vorhersage verwenden; ob die Vorwärts-, Rückwärts- oder bidirektionale Vorhersage verwendet wird; die Bewegungsvektoren, die Sichtbarkeitsgewichtungsmatrizen des Quantisierers; den Quantisiererschritt und den Pufferzustand eines stromabseitigen Decodierers (Empfangsdecodierers).
  • In einem weiteren Aspekt besteht die vorliegende Erfindung in einer Videosignal-Kompressionscodierungsvorrichtung, die ein Videosignal empfangen kann, das wenigstens einen Abschnitt eines kompressionscodierten Signals als ein Informationssignal mit sich trägt, wobei das Videosignal aus dem kompressionscodierten Signal kompressionsdecodiert werden kann, mit Mitteln zum Extrahieren des Informationssignals aus dem Videosignal und mit Mitteln zum Kompressionscodieren des Videosignals in Reaktion auf Informationen von dem Informationssignal, um ein kompressionscodiertes Signal zu schaffen.
  • In einem weiteren Aspekt besteht die vorliegende Erfindung in einer Videosignal-Kompressionsdecodierungsvorrichtung, die ein kompressionscodiertes Signal empfangen kann, mit Mitteln zum Kompressionsdecodieren des kompressionscodierten Signals, um ein Videosignal zu schaffen; und mit Mitteln, um in einem Zusatzkanal des Videosignals ein Informationssignal zu erzeugen, das wenigstens einen Abschnitt des kompressionscodierten Signals enthält.
  • In einem noch weiteren Aspekt besteht die vorliegende Erfindung in einer Videosignal-Kompressionsvorrichtung, mit: einem Decodierer, der ein kompressionscodiertes Signal empfangen kann, ein kompressionsdecodiertes Videosignal ausgeben kann und zusammen mit dem Videosignal wenigstens einen Abschnitt des kompressionscodierten Signals als ein Informationssignal schaffen kann; und mit einem Empfangscodierer, der das Videosignal zusammen mit dem Informationssignal empfangen und das Informationssignal beim erneuten Codieren des Videosignals verwenden kann.
  • In einer Form der Erfindung ist das Informationssignal für MPEG geeignet.
  • Der Vorteil einer derartigen Anordnung ist, dass die Informationen transparent ohne auf die Kaskadenschaltung zurückzuführende Verschlechterungen durch die Studioverarbeitungsausrüstung gehen können, um das erneute Codieren der Ausgabe in das MPEG-Format zu unterstützen. Für die Zwecke dieser Beschreibung wird das neue Signal als der Informationsstrom bezeichnet.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, worin:
  • 1 ein Blockschaltplan einer Studioinstallation ist, die vom Informationsstrom Gebrauch macht;
  • 2 ein Blockschaltplan eines Informationsstrom-Codierers ist; und
  • 3 ein Blockschaltplan eines Informationsstrom-Decodierers ist.
  • Anfangs in 1 besitzt die Installation MPEG-Bitströme an ihrem Eingang und Ausgang, sie verwendet aber eine "herkömmliche" Studioverarbeitungsausrüstung, die unkomprimierte Videosignale bearbeitet. Der Blockschaltplan kann in zwei Teilen betrachtet werden: der Hauptsignalweg, der längs des oberen Teils der graphischen Darstellung verläuft, und der Informationsstrom-Weg, der längs des unteren Teils verläuft.
  • Im Hauptsignalweg tritt ein MPEG-Bitstrom in die Vorstufe 10 eines MPEG-Decodierers ein, die die DCT-Koeffizienten und einen Informationsbus erzeugt. Diese werden durch den Anzeigeverarbeitungsblock 12 des MPEG-Decodierers weiter verarbeitet, um ein ITU-R-Rec.-656-Videosignal für die bei 14 gezeigte Studioausrüstung zu erzeugen. Diese Ausrüstung kann z. B. einen Bildmischer, einen einfachen Schalter oder eine DVE-Maschine umfassen. Die Ausgabe der Studioausrüstung 14 wird durch die Vorstufe 16 eines MPEG-Codierers analysiert, die ein geeignet formatiertes Bildsignal und einen Informationsbus an einen MPEG-Codierer 18 weiterleitet. Wie diese Konfiguration dasteht, erfordert sie eine volle Operation der erneuten MPEG-Codierung am Ausgang der Studioausrüstung, eine Operation, die auf die Kaskadenschaltung zurückzuführende Verschlechterungen einfügt.
  • Das Problem der auf die Kaskadenschaltung zurückzuführenden Verschlechterungen wird durch die Ergänzung des Informationsstrom-Weges überwunden, dessen verschiedene Stufen durch die vorliegende Erfindung geschaffen werden. Die DCT-Koeffizienten und der Informationsbus werden in einem Informationsstrom-Codierer 20 verarbeitet, der eines von verschiedenen Informationsstrom-Signalen erzeugt, wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird. Das Formatieren des Informationsstroms wird durch eine Informationsstrom-Formatierungseinrichtung 22 ausgeführt, wobei der resultierende Bitstrom durch einen Informationsstrom-Kanaladapter 24 codiert wird, sodass er zusammen mit dem decodierten Videosignal durch die Studioausrüstung 14 gehen kann. Am Ausgang der Studioausrüstung wird der Informationsstrom durch einen Informationsstrom-Decodierer 26 decodiert, typischerweise in einen Informationsbus, der mit dem Informationsbus kompatibel und synchron ist, der durch die Vorstufe 16 des MPEG-Codierers erzeugt wird. Ein Informationsbus-Schalter 28 wählt dann zwischen dem neu berechneten Informationsbus und dem aus dem Informationsstrom decodierten Informationsbus aus. Der ausgewählte Informationsbus wird dann als die Grundlage für das erneute Codieren in einen MPEG-Bitstrom verwendet.
  • Die Vorstufe 16 des MPEG-Codierers, der Informationsbus-Schalter 28 und der nicht programmierbare MPEG-Codierer 18 bilden zusammen einen informationsstrom-gestützten MPEG-Codierer. Es wird angemerkt, dass die Bitrate des MPEG-Bitstroms am Ausgang dieses Codierers nicht darauf eingeschränkt ist, dass sie die gleiche wie die des ursprünglichen MPEG-Signals sein muss.
  • Typischerweise wird der Informationsstrom-Weg verwendet, wann immer die Studioausrüstung den Informationsstrom transparent weitergeleitet hat. Dies würde z. B. geschehen, wenn der Schieberschalter in einem Bildmischer eingestellt ist, um die eine oder die andere der Eingaben vollständig auszuwählen. Ein anderes Mal, wenn sich der Schieber z. B. in einer Zwischenposition befindet, wird der durch die Studioausrüstung gehende Informationsstrom verfälscht und kann nicht verwendet werden, wobei die Bildinformationen so sind, dass in jedem Fall neue MPEG-Codierungsentscheidungen getroffen werden müssen.
  • In 2 ist ein Informationsstrom-Codierer veranschaulicht.
  • Die DCT-Koeffizienten und der Informationsbus werden durch einen Koeffizienten-Präprozessor 30 bzw. einen Informationsbus-Präprozessor 32 empfangen. Die Ausgaben der zwei Präprozessoren werden zu einem Codierer 34 mit variabler Länge gebracht, dessen Ausgabe durch einen Puffer 36 zu einer Zeitstempelzuordnungs- und Paketierungseinheit 38 geht, um die Informationsstrom-Ausgabe zu erzeugen. Der Puffer 36 empfängt ein externes Lesesteuersignal. Die Belegung des Puffers 36 wird durch eine Puffersteuereinheit 40 überwacht, die dazu dient, die Präprozessoren 30 und 32 zu steuern.
  • Der Informationsstrom-Codierer ist der Nachstufe eines MPEG-Codierers sehr ähnlich. Der Hauptunterschied ist, dass die Puffersteuerung in verschiedenen Arten verwendet werden kann, um die Bitrate des Informationsstroms zu begrenzen. Das Lesen aus dem Puffer kann außerdem – wie erwähnt worden ist – extern gesteuert werden.
  • Die Beispiele der Signale, die einen Informationsstrom bilden könnten, sind:
    • i) Der MPEG-Bitstrom selbst, entweder in der Form eines Elementarstroms oder eines paketierten Elementarstroms. In diesem Fall würden die Vorstufe des MPEG-Decodierers und der Informationsstrom-Codierer umgangen werden, wobei der Eingangsbitstrom direkt, möglicherweise über eine Verzögerung, verwendet wird.
    • ii) Der durch Entfernen oder Verändern der DCT-Koeffizienten mittels des Koeffizienten-Präprozessors, wie in 2 gezeigt ist, modifizierte MPEG-Bitstrom, um die Bitrate auf die Kapazität des gewählten Transportverfahrens zu begrenzen.
    • iii) Der durch das Entfernen aller DCT-Koeffizienten modifizierte MPEG-Bitstrom. Das heißt, tatsächlich eine komprimierte Version des Informationsbusses unter Verwendung der MPEG-Syntax als Kompressionsverfahren. Falls die vom Informationsstrom verfügbar Bitrate sehr niedrig ist, kann es unter extremen Umständen notwendig sein, die weniger wesentlichen Elemente mittels des Informationsbus-Präprozessors aus dem Bitstrom zu beseitigen, wie in 2 gezeigt ist.
    • iv) Der Informationsbus selbst.
  • Es gibt für das Format eines Informationsstrom-Signals entsprechend seiner zeitlichen Beziehung zum Videosignal, das es begleitet, verschiedene Möglichkeiten. Das Formatieren wird durch die Informationsstrom-Formatierungseinrichtung 22 nach 1 ausgeführt. Die Beispiele der möglichen Formate für das Informationsstrom-Signal sind wie folgt:
    • i) Ein Signal mit fester Bitrate, das aber eine variable Anzahl von Bits pro Bild enthält und ohne Rücksicht auf die Synchronisation mit dem Videosignal gesendet wird. In der Praxis könnte der Informationsstrom eine variable Bitrate besitzen, es könnte aber durch die Verwendung von Stopfbits bewirkt werden, dass er einen Kanal mit fester Bitrate besetzt.
    • ii) Ein Signal mit fester oder variabler Bitrate, das umgeordnet (von der Bitstrom-Reihenfolge in die Anzeige-Reihenfolge innerhalb der GOP-Struktur) und zeitverschoben ist, sodass der Informationsstrom für jedes Bild mit dem Videosignal für dieses Bild zeitlich angeglichen ist.
    • iii) Eine Mischung der zwei, in der der Informationsstrom selbst asynchron ist, wobei aber ein kleiner Schlitz für einige mit dem Bild verriegelte Daten reserviert ist; diese würden z. B. Duplikate von time_code und picture_type transportieren.
    • iv) Ein Signal mit fester Bitrate, das umgeordnet und zeitverschoben ist, wie in der obigen zweiten Option beschrieben worden ist, das aber außerdem so angeordnet ist, dass die Makroraten-Informationen für jeden Makroblock mit dem Videosignal, das dem Makroblock entspricht, zeitlich angeglichen sind.
  • Es ist eine Anzahl von Arten identifiziert worden, in denen der Informationsstrom zusammen mit einem digitalen Videosignal transportiert werden könnte. Der Informationsstrom-Kanaladapter nach 1 ist für diese Aufgabe verantwortlich. Beispiele sind wie folgt:
    • i) Im niedrigstwertigen Bit des Farbdifferenzteils eines 10-Bit-ITU-R-Rec.-656-Signals nur innerhalb des aktiven Videobereichs. Dies schafft eine Rohbitrate von 10,368 Mbit/s für den Informationsstrom. Es wird darauf geachtet, zu sichern, dass das Vorhandensein des Informationsstroms keine sichtbaren Verschlechterungen im Videosignal verursacht, und dass die als '10 Bit' angesetzte Studioausrüstung wirklich für alle zehn Bits des Signals transparent ist, wenn keine Mischung oder andere Verarbeitung ausgeführt wird. Diese Option für den Transport des Informationsstroms wird für besonders raffiniert gehalten. In anderen Implementierungen könnte der Informationsstrom im 9. oder 8. Farbdifferenzbit, im 10., 9. oder 8. Helligkeitsbit oder in irgendeiner Kombination des Obigen transportiert werden. Die Verwendung des 8. Bits würde außerdem für Systeme geeignet sein, die frühere Versionen des Rec.-656-Standards verwenden, in denen nur eine 8-Bit-Darstellung verfügbar ist.
    • ii) Eine Erweiterung des obigen Zugangs, in der jeder Teil des digitalen Videosignals (nicht nur das niedrigstwertige Bit) durch das Hinzufügen von Informationsstrom-Daten in einer solchen Weise, dass ein stromabseitiger MPEG-Codierer unbeeinflusst sein würde, modifiziert ist.
    • iii) Im in den Austastperioden des Rec.-656-Signals transportierten Zusatzdatenkanal. Es würde notwendig sein, zu sichern, dass die Studioausrüstung diese Informationen unverändert weiterleitet, wenn keine Mischung oder andere Verarbeitung ausgeführt worden ist.
    • iv) Als ein digitaler AES/EBU-Audiokanal. Dieser würde durch einen Reservekanal im Audioweg der Studioausrüstung weitergeleitet werden. Es würde notwendig sein, zu sichern, dass das Umschalten dieses speziellen Audiokanals zusammen mit dem Videoumschalten ausgeführt werden würde, selbst wenn der Hauptaudiokanal (die Hauptaudiokanäle) vom Video unabhängig umgeschaltet werden könnte(n).
  • Außer dem Bilden eines geeigneten Transportverfahrens für den Informationsstrom kann der Informationsstrom-Kanaladapter optional irgendeine oder alle der folgenden drei weiteren Operationen ausführen:
    • i) Die Verwürfelung des Informationsstroms, z. B. durch eine Modulo-2-Addition zu einer bekannten binären Pseudozufallsfolge oder unter Verwendung einer selbstsynchronisierenden Verwürfelungseinrichtung. Dies kann notwendig sein, um die Sichtbarkeit des Informationsstroms zu begrenzen, falls er in den niedrigstwertigen Bits eines Videosignals transportiert wird. Ein Startparameter für die Pseudozufallsfolge oder sogar die Folge selbst kann als ein Teil des Informationsstroms übertragen werden.
    • ii) Die Fehlerkorrektur des Informationsstroms unter Verwendung irgendeines bekannten Algorithmus. Dies könnte die Wiederholung der Bildrateninformationen an verschiedenen Stellen im Bild enthalten, sodass eine räumlich begrenzte Verarbeitung, wie z. B. das Einfügen von Untertiteln, den Verlust dieser Informationen nicht verursachen würde.
    • iii) Das Modifizieren des Videosignals selbst durch einen bekannten Rauschformungsalgorithmus, wie z. B. das dynamische Runden oder die Fehlerrückkopplung, um jede restliche Sichtbarkeit des Informationsstroms in dem Fall zu verringern, in dem er im Videosignal transportiert wird. Falls z. B. der Informationsstrom im 8. Helligkeitsbit transportiert wird, kann der beim Ersetzen des ursprünglichen 8. Helligkeitsbits durch das Informationsstrom-Bit zugezogene Fehler um eine Taktperiode verzögert – oder durch irgendein komplexeres Rauschformungsnetz geleitet – und zurück in das Signal hinzugefügt werden. Eine ausführliche Beschreibung des Fehlerrückkopplungsprozesses ist z. B. in Mitra u. Kaiser, Handbook for Digital Signal Processing, Wiley, 1993, S. 421, angegeben.
  • In 3 ist ein Informationsstrom-Decodierer gezeigt, der die Umkehrung der Kanalanpassungs-, Formatierungs- und Codierungsfunktionen ausführt, um einen Informationsbus zu erzeugen, und der eine Anzeige für den Informationsbus-Schalter bereitstellt, was die Gültigkeit oder Ungültigkeit des Informationsstroms anbelangt. Ausführlicher umfasst der Informationsstrom-Decodierer einen Kanalempfänger 50, der ein Signal wiederum zu einer Entwürfelungseinrichtung 52 und einer Fehlerkorrektur- und Detektoreinheit 54 weiterleitet. Das entwürfelte und fehlerkorrigierte Signal geht durch den Puffer 56 zu einem Decodierer 58 mit variabler Länge, der die Koeffizienteninformationen und den Informationsbus ausgibt. Eine Gültigkeitslogikeinheit 60 empfängt die Eingaben von der Fehlerkorrektur- und Detektoreinheit 54 und dem Puffer 56 und stellt einen "Informationsstrom-gültig"-Merker bereit. Dieser steuert den Informationsbus-Schalter 28.
  • Der Informationsstrom ist ungültig im Fall:
    • (i) eines Fehlers im empfangenen Informationsstrom-Signal (der durch die Fehlerkorrektur- und Detektoreinheit 54 erfasst wird), der – z. B. – angibt, dass ein DVE das Videosignal beeinflusst, und dass der durch die Vorstufe des neuen MPEG-Codierers berechnete Informationsbus verwendet werden muss;
    • (ii) der Nichtverfügbarkeit des decodierten Informationsstrom-Signals zum erforderlichen Zeitpunkt, was angibt, dass der Informationsstrom im DVE verloren worden ist, selbst wenn das Video, auf das er sich bezieht, unbeeinflusst hindurchgegangen ist (dies kann geschehen, falls der Informationsstrom und das Videosignal nicht zeitlich angeglichen sind);
    • (iii) der Tatsache, dass der Informationsstrom als gültig erscheint, aber Bewegungsvektoren enthält, die auf Makroblöcke in Referenzbildern zeigen, die nicht verfügbar sind, im Fall eines Informationsstroms, der mit dem Videosignal zeitlich angeglichen ist.
  • In einigen Implementierungen ist es die Aufgabe des Informationsstrom-Decodierers, zu sichern, dass der Informationsbus an seinem Ausgang mit dem Informationsbus am Ausgang der Vorstufe des MPEG-Codierers zeitlich angeglichen ist. Dies kann ausgeführt werden, indem von der Tatsache Gebrauch gemacht wird, dass der Informationsstrom ein MPEG-konformes Signal ist, das einen Puffer und die herkömmliche MPEG-Decodierungstechnologie erfordert, um es zu decodieren. Der Puffer kann als eine Verzögerungsvorrichtung verwendet werden, die durch ein externes Lesesignal gesteuert wird, um zu sichern, dass die zwei Informationsbusse synchron sind.
  • Der Informationsbus-Schalter 28 wählt zwischen dem aus dem Informationsstrom decodierten Informationsbus und dem neu berechneten Informationsbus von der Vorstufe des Codierers aus. In seiner einfachsten Form verwendet er das durch den Informationsstrom-Decodierer erzeugte Gültigkeitssignal, um den Schalter zu steuern. Es sind kompliziertere Optionen möglich, z. B. die Auswahl zwischen den Informationsbussen auf einer räumlichen Grundlage entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen eines durch den DVE eingefügten Untertitels. Dies ist besonders geeignet, falls der Informationsstrom in einer derartigen Weise formatiert worden ist, um ihn an das Bildsignal auf einer Makroblock-Grundlage zeitlich anzugleichen.
  • In der spezifischen Beschreibung ist bis jetzt angenommen worden, dass der decodierte Informationsstrom ein Informationsbus ist, der dem nicht programmier baren Codierer Codierungsentscheidungen bereitstellt, wann immer er gültig ist. Wie jedoch bereits erwähnt worden ist, könnte der Informationsstrom in der Tat den ganzen Bitstrom oder sowohl wenigstens einige Informationen über die DCT-Koeffizienten als auch die Codierungsentscheidungen enthalten. Falls dies der Fall ist, würde der nicht programmierbare Codierer einige zusätzliche Verarbeitung enthalten, um von den Koeffizienteninformationen Gebrauch zu machen. Dies könnte z. B. in dem Fall nützlich sein, in dem der nicht programmierbare Codierer eine Bitrate erzeugt, die von der des ursprünglichen MPEG-Bitstroms verschieden ist.
  • Der Informationsstrom kann vorteilhaft verwendet werden, wann immer es eine Notwendigkeit gibt, ein decodiertes MPEG-Signal durch irgendeine Verarbeitung zu leiten, der schließlich eine nachfolgende Operation des erneuten Codierens folgt. 1 zeigt bereits eine typische Anwendung. Es sollte angemerkt werden, dass der auf der linken Seite der 1 gezeigte MPEG-Decodierer ein herkömmlicher Decodierer sein könnte, in den der MPEG-Bitstrom aus einem Netz oder einem Übertragungskanal 'geschoben' wird, oder er könnte ein Decodierer sein, der die Informationen aus einem Netz oder einem Speichermedium unter seiner eigenen zeitlichen Steuerung 'zieht', wie in einer MPEG-gestützten Server-Station.
  • Bei einer Studioinstallation ist es nicht immer notwendig, erneut ein codiertes MPEG-Signal zwischen den Prozessen zu erzeugen, die das decodierte digitale Videosignal bearbeiten. Es ist ausreichend, das Signal zusammen mit dem Informationsstrom durch das Studio zu leiten und nur am endgültigen Studioausgang unter Verwendung eines informationsstrom-gestützten Codierers erneut in MPEG zu codieren, wie oben beschrieben worden ist. Wohin auch immer der Informationsstrom unversehrt durch die ganze Studioverarbeitung geleitet worden ist, er stellt den Informationsbus für die endgültige Codierungsoperation bereit. Ansonsten ignoriert der letzte Codierer den Informationsstrom und codiert das Bild ohne Vorgabe.
  • Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung und die Konzeption des Informationsstroms nicht auf die MPEG-Kompression begrenzt sind. Sie könnten mit irgendeiner Kompressionstechnik oder sogar mit einer Mischung verwendet werden, obwohl in diesem Fall die Verarbeitung des decodierten Informationsstroms signifikant komplizierter sein würde, da sie die erneute Interpretation der Codierungsbetriebsartinformationen für ein anderes Kompressionsschema zur Folge haben würde.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass diese Erfindung lediglich beispielhaft beschrieben worden ist, und dass verschiedene weitere Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (30)

  1. Videosignalprozess, gekennzeichnet durch den Transport eines Informationssignals zusammen mit einem Videosignal, wobei das Informationssignal wenigstens einen Abschnitt eines kompressionscodierten Bitstroms enthält, wobei das Videosignal aus dem kompressionscodierten Bitstrom decodiert werden kann, wobei das Informationssignal in einer nachfolgenden Codierungs- oder Transcodierungsoperation an dem Videosignal verwendet wird und wobei das Informationssignal in einem Zusatzkanal des Videosignals transportiert wird.
  2. Prozess nach Anspruch 1, bei dem der Abschnitt des kompressionscodierten Bitstroms den Bitstrom nach Beseitigung von Transformationskoeffizienten umfasst.
  3. Prozess nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der kompressionscodierte Bitstrom ein MPEG-Bitstrom ist und bei dem das Informationssignal für MPEG geeignet ist.
  4. Prozess nach Anspruch 3, bei dem das Informationssignal den MPEG-Bitstrom selbst in Form eines Elementarstroms enthält.
  5. Prozess nach Anspruch 4, bei dem das Informationssignal einen MPEG-Bitstrom in Form eines paketierten Elementarstroms enthält.
  6. Prozess nach Anspruch 2, bei dem der kompressionscodierte Bitstrom ein MPEG-Bitstrom ist und bei dem das Informationssignal den durch Beseitigen von DCT-Koeffizienten modifizierten MPEG-Bitstrom enthält.
  7. Prozess nach Anspruch 6, bei dem das Informationssignal einen durch Beseitigen aller DCT-Koeffizienten modifizierten MPEG-Bitstrom enthält.
  8. Prozess nach Anspruch 2, bei dem der kompressionscodierte Bitstrom ein MPEG-Bitstrom ist und bei dem das Informationssignal den durch Ändern von DCT-Koeffizienten modifizierten MPEG-Bitstrom enthält, um die Bitrate auf die Kapazität des gewählten Transportverfahrens zu begrenzen.
  9. Prozess nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Informationssignal fehlerkorrigiert ist.
  10. Prozess nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Informationssignal ein Signal mit fester Bitrate ist, das eine veränderliche Anzahl von Bits pro Bild enthält.
  11. Prozess nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Informationssignal von einer Bitstrom-Reihenfolge in eine Anzeige-Reihenfolge umgeordnet und zeitverschoben wird, so dass das Informationssignal für jedes Bild an das Videosignal für dieses Bild zeitlich angeglichen ist.
  12. Prozess nach Anspruch 11, bei dem jedes Bild in Makroblöcke unterteilt wird und das Informationssignal umgeordnet und zeitlich verschoben wird, so dass die Makroblockinformationen für jeden Makroblock in dem Informationssignal an das Videosignal für diesen Makroblock zeitlich angeglichen ist.
  13. Prozess nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zusatzdatenkanal in dem Videosignal transportiert wird.
  14. Prozess nach Anspruch 13, bei dem der Zusatzdatenkanal in den Austastperioden des Videosignals transportiert wird.
  15. Prozess nach Anspruch 13, bei dem der Zusatzdatenkanal durch Modulation des Videosignals transportiert wird.
  16. Prozess nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Informationssignal in einem Zusatzdatenkanal in Form eines digitalen Audiokanals transportiert wird.
  17. Videosignal-Kompressionscodierungsvorrichtung, die ein Videosignal empfangen kann, das wenigstens einen Abschnitt eines kompressionscodierten Signals als ein Informationssignal mit sich trägt, wobei das Videosignal aus dem kompressionscodierten Signal kompressionsdecodiert werden kann, mit Mitteln zum Extrahieren des Informationssignals aus dem Videosignal und mit Mitteln zum Kompressionscodieren des Videosignals in Reaktion auf Informationen von dem Informationssignal, um ein kompressionscodiertes Signal zu schaffen.
  18. Videosignal-Kompressionsdecodierungsvorrichtung, die ein kompressionscodiertes Signal empfangen kann, mit Mitteln zum Kompressionsdecodieren des kompressionscodierten Signals, um ein Videosignal zu schaffen; und mit Mitteln, um in einem Zusatzkanal des Videosignals ein Informationssignal zu erzeugen, das wenigstens einen Abschnitt des kompressionscodierten Signals enthält.
  19. Videosignal-Kompressionsvorrichtung, mit: einem Decodierer, der ein kompressionscodiertes Signal empfangen kann, ein kompressionsdecodiertes Videosignal ausgeben kann und zusammen mit dem Videosignal wenigstens einen Abschnitt des kompressionscodierten Signals als ein Informationssignal schaffen kann; und mit einem Empfangscodierer, der das Videosignal zusammen mit dem Informationssignal empfangen und das Informationssignal beim erneuten Codieren des Videosignals verwenden kann.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei der der Abschnitt des kompressionscodierten Bitstroms den Bitstrom nach der Entfernung von Transformationskoeffizienten umfasst.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei der der kompressionscodierte Bitstrom ein MPEG-Bitstrom ist und bei der das Informationssignal für MPEG geeignet ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei der der kompressionscodierte Bitstrom ein MPEG-Bitstrom ist und bei der das Informationssignal den MPEG-Bitstrom, der durch Entfernen oder Verändern von DCT-Koeffizienten modifiziert ist, enthält.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, bei der das Informationssignal fehlerkorrigiert ist.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, bei der das Informationssignal ein Signal mit fester Bitrate ist, das eine veränderliche Anzahl von Bits pro Bild enthält.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, bei der das Informationssignal von der Bitstrom-Reihenfolge in die Anzeige-Reihenfolge umgeordnet und zeitlich verschoben wird, so dass das Informationssignal für jedes Bild an das Videosignal für dieses Bild zeitlich angeglichen ist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der jedes Bild in Makroblöcke unterteilt wird und das Informationssignal umgeordnet und zeitlich verschoben wird, so dass die Makroblockinformationen für jeden Makroblock in dem Informationssignal an das Videosignal für diesen Makroblock zeitlich angeglichen sind.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, bei der das Informationssignal in dem Videosignal transportiert wird.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, bei der das Informationssignal in den Austastperioden des Videosignals transportiert wird.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, bei der das Informationssignal durch Modulation des Videosignals transportiert wird.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 26, bei der das Informationssignal in einem Zusatzdatenkanal in Form eines digitalen Audiokanals transportiert wird.
DE69730965T 1996-07-15 1997-07-10 Videosignalkompression Expired - Lifetime DE69730965T2 (de)

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GBGB9614860.6A GB9614860D0 (en) 1996-07-15 1996-07-15 Video signal compression
GB9614860 1996-07-15
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