DE69731937T2

DE69731937T2 - Verfahren und vorrichtung zur datencodierung

Info

Publication number: DE69731937T2
Application number: DE69731937T
Authority: DE
Inventors: Tomoo Shinagawa-ku HAYAKAWA
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2017-09-04
Also published as: CN1125566C; EP0861002B1; KR100571027B1; KR20000064352A; US6348945B1; EP0861002A4; WO1998010594A1; DE69731937D1; EP0861002A1; CN1206534A

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenkodierverfahren und eine Datenkodiervorrichtung zur Durchführung einer Kompressionskodierung von digitalen Informationsdaten, wie eines digitalen Videosignals usw.
Da digitale Informationsdaten, wie ein digitales Videosignal usw., eine sehr große Datenmenge haben, gibt es viele Fälle, in denen eine Kompressionskodierung eingesetzt wird, um die Datenmenge zu komprimieren. In jüngerer Zeit werden häufig Datenkodierverfahren und Datenkodiergeräte benutzt, die für diese Kompressionskodierung insbesondere von diskreter Cosinustransformation (DCT) Gebrauch machen. Auch in dem Format von digitalen Videorecordern, die mit Bändern mit einer Breite von ¼ Zoll arbeiten, dem sogenannten DV-Format, wird z. B. das Datenkodierverfahren eingesetzt, das von der DCT Gebrauch macht.
Bei einer solchen Kodierung von digitalen Informationsdaten sind der Kompressionsfaktor und die Datenrate fest, um Übertragung und/oder die Aufzeichnung/Wiedergabe nach einem vorbestimmten Format durchzuführen. Wenn die Synchronisierung z. B. in festen Blockeinheiten erfolgt, wird die Datenkompression innerhalb eines Bereichs implementiert, in dem die Datenmenge pro Block eine maximale Datenlänge nicht übersteigt. Die Abschnitte mit Ausnahme derjenigen für komprimierte gültige Daten werden in den betreffenden Blöcken mit ungültigen Daten aufgefüllt, so daß die jeweiligen Datenmengen in allen Blöcken fest sind. Darüber hinaus ist es auch denkbar, Daten über Blöcke hinweg zuzuordnen. Für den Fall, daß die einem vorbestimmten Block entsprechende Menge an komprimierten gültigen Daten größer ist als die maximale Datenmenge innerhalb des entsprechenden Blocks, werden die überlaufenden gültigen Daten einem anderen Block zugeteilt, in dem die gültige Datenmenge kleiner ist. In dem oben erwähnten DV-Format erfolgt z. B. die Zuordnung von Daten zwischen entsprechenden Makroblöcken innerhalb von Videosegmenten fester Länge, die jeweils aus fünf Makroblöcken bestehen, die nach der Verwürfelung auf dem Bildschirm gewonnen werden.
In jüngerer Zeit wurde die Datenaufzeichnungskapazität von Festplatten vergrößert, und es wurde gängige Praxis, komprimierte Daten von Videosignalen usw. auf Festplatten aufzuzeichnen oder von diesen wiederzugeben. Da ein Aufzeichnung-/Wiedergabegerät (Einheit), das eine solche Festplatte benutzt, beliebigen Zugriff ermöglicht, ist es möglich, ein beliebiges Bild augenblicklich abzurufen. Eine solche Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinheit eignet sich z. B. zum Editieren.
Für diesen Fall, z. B. bei dem Offline-Editieren von Videosignalen, genügt es, einen solchen Grad an Bildqualität zu wählen, daß der Inhalt erkennbar ist. Um die Kapazität des Aufzeichnungsmediums zu schonen, ist es wichtig, den Kompressionsfaktor zu erhöhen, um die Datenmenge zu reduzieren. Bei dem Haupt-Editieren ist es hingegen wichtig, den Kompressionsfaktor niedrig zu halten, um eine bessere Bildqualität zu erreichen. Wenn der Kompressionsfaktor in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck geändert werden kann, können die Bildqualität und die Kapazität des Mediums für die jeweiligen Anwendungszwecke optimal angepaßt werden. Dies ist vorzuziehen.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben beschriebenen tatsächlichen Umstände, und es ist ihr Ziel, ein Datenkodierverfahren und ein Datenkodiergerät zur Verfügung zu stellen, die in einer Form verkörpert werden können, die ein leichtes Ändern des Kompressionsfaktors in dem Format von digitalen Videorecordern ermöglicht, die ¼ Zoll breite Bänder benutzen, das ein Datenkompressionsformat mit festem Kompressionsfaktor ist, wie das sogenannte DV-Format.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 575 113 beschreibt ein Datenkodierverfahren und ein Datenkodiergerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 5.
Das US-Patent US-A-5 291 282 beschreibt ein Kompressionskodierverfahren, bei dem der Kompressionsfaktor geändert werden kann.
EP-A-0 582 819 beschreibt ein Kompressionskodierverfahren, bei dem die Quantisierungsstufe von einer Schätzeinrichtung in Abhängigkeit von verschiedenen Bildparametern gewählt wird.
Die japanische Patentanmeldung JP-A-0608255 beschreibt nach ihrer englischsprachigen Zusammenfassung einen Bildkodierer, der die Erzeugung konstanter Datenmengen ermöglicht, indem mehrere Quantisierer benutzt werden und die Daten nach Maßgabe der Aktivität jedes Blocks ausgewählt und ausgegeben werden.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Datenkodierverfahren, wie es in Anspruch 1 angegeben ist, und ein Datenkodiergerät, wie es in Anspruch 3 angegeben ist.
Durch Ändern des Referenzwerts in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor wird die Gesamtmenge an kodierten Daten geändert.
Darüber hinaus wird in einem Datenkodierverfahren und einem Datenkodiergerät nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Anspruch 2 und 4 angegeben, ein Lösungs weg beschritten, um einen Schwellwert zur Festlegung einer Klasse zu ändern, die die Feinheit der Quantisierung auf der Basis der orthogonal transformierten Daten in Abhängigkeit von dem gewünschten Kompressionsfaktor angibt.
Durch Ändern des Schwellwert der Klassenfestlegung in Abhängigkeit von dem gewünschten Kompressionsfaktor wird die Gesamtmenge der kodierten Daten geändert.
Das heißt, es ist möglich, den Referenzwert oder sowohl den Referenzwert als auch den Schwellwert in Abhängigkeit von der Information über den gewünschten Kompressionsfaktor zu ändern.
Durch Ändern des Referenzwerts oder sowohl des Referenzwerts auch des Schwellwerts in Abhängigkeit von der Information über den gewünschten Kompressionsfaktor wird die endgültige kodierte Datenmenge geändert, die nach der Kompressionskodierung gewonnen wird. Auf diese Weise kann der Kompressionsfaktor geändert werden.
Die Erfindung wird im folgenden an einem illustrativen Beispiel unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm, aus dem der Aufbau eines Ausführungsbeispiels für ein Datenkodiergerät hervorgeht, in dem ein Datenkodierverfahren gemäß vorliegender Erfindung angewendet wird,
2 zeigt ein Beispiel für die Ausgabereihenfolge von DCT-Koeffizienten in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 zeigt ein Beispiel für eine Quantisierungstabelle in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 zeigt ein Beispiel von Bereichszahlen von DCT-Koeffizienten in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 zeigt ein Beispiel für die Verarbeitung von Bewegungsmodus-DCT-Koeffizienten,
6 zeigt ein Blockschaltungsdiagramm zur Erläuterung eines praktischen Beispiels für die Codemengen-Schätzstufe in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
7 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines praktischen Beispiels der Klassenbestimmungsschaltung in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
8 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Klassenfestlegungsschaltung in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
9 zeigt ein Beispiel für eine Kompressionsfaktortabelle in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
10 zeigt ein Blockdiagramm des Aufbaus eines digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts, in dem das Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird,
11 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels einer praxisnäheren Konfiguration eines digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts, bei dem das Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird,
12 zeigt ein Beispiel für ein Eingangssignal und ein Aufzeichnungssignal des digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts von 11,
13 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts von 11,
14 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts von 11,
15 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels einer praxisnäheren Konfiguration eines digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts, bei dem das Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet wird,
16 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts von 15.
Anhand der anliegenden Zeichnungen werden verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm, aus dem der Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines Datenkodiergeräts hervorgeht, bei dem ein Datenkodierverfahren gemäß vorliegender Erfindung angewendet wird.
In 1 wird ein digitales Videosignal, das einem Eingang 1 zugeführt wird, in Blöcken von z. B. 8 × 8 Pixel angeordnet, und diese Pixel werden einer Schaltung zur diskreten Cosinustransformation (DCT-Schaltung) 2 zugeführt. Die DCT-Schaltung 2 unterzieht das in Blöcken angeordnete Videosignal (d. h. die Pixeldaten) einer DCT-Verarbeitung, um die Pixeldaten in Koeffizientendaten der Frequenzregion von 8 × 8 umzuwandeln. Da das Videosignal eine Korrelation aufweist, werden die meisten Signalkomponenten niederfrequente Komponenten, wenn das Videosignal in Signalkomponenten in der Frequenzregion transformiert wird. In diesem Fall sind die Spektralkomponenten mit hoher Leistung in dem unteren Frequenzband konzentriert. Wenn die Frequenzkomponente zur Seite des hohen Frequenzbands verschoben wird, wird seine Leistung dementsprechend kleiner.
Das Ausgangssignal der DCT-Schaltung 2 wird einer Zickzack-Leseschaltung 3 und einer Klassenfestlegungs-(Bestimmungs)-Schaltung 30 zugeführt. Wie 2 zeigt, liest die Zickzack-Leseschaltung die Daten im Zickzack in der Reihenfolge von den Daten niedrigerer Fre quenz der DCT-Koeffizienten 8 × 8 aus. Das Ausgangssignal der Zickzack-Leseschaltung 3 wird an eine Pufferschaltung 4 geliefert und einer Codemengen-Schätzstufe 10 zugeführt. Der Pufferspeicher 4 dient zum Speichern der Daten einer vorbestimmten Puffereinheit, die als erster Datenbereich dient, d. h. von Daten, die einem Videosegment entsprechen, das weiter unten erläutert wird. Wie weiter unten beschrieben wird, prüft die Klassenfestlegungsschaltung 30 die Feinheit von Mustern in Einheiten eines DCT-Blocks, der als zweiter Datenbereich dient, um die Aktivität (Feinheitsgrad) des DCT-Blocks einer Klassenfestlegung in vier Stufen zu unterziehen und einen Aktivitätscode AT mit 2 Bits auszugeben, der die entsprechende Klasse anzeigt. Wechselkomponenten von Koeffizientendaten aus der DCT-Schaltung 2 werden vorzugsweise der Klassenfestlegungsschaltung 30 zugeführt.
Die Codemengen-Schätzstufe 10 enthält mehrere (eine Zahl von N) Codeschätzelemente (im folgenden als Schätzer bezeichnet) 20₁ , 20₂ , ..., 20_N . Diesen Schätzern 20₁ , 20₂ , ..., 20_N werden das Ausgangssignal der Zickzack-Leseschaltung 3 und der Aktivitätscode AT aus der Klassenfestlegungsschaltung 40 zugeführt. In den Schätzern 20₁ , 20₂ , ..., 20_N sind voneinander verschiedene Quantisierernummern QNo (die Quantisierernummern reichen von 0 bis 15, wenn N = 16) eingerichtet, wie z. B. bei dem in 3 dargestellten praxisnäheren Beispiel für den Fall N = 16, und es ist eine Tabelle (Quantisierungstabelle) eingerichtet, um die Quantisierungsstufe durch die durch den Aktivitätscode AT gekennzeichnete Klassennummer sowie Bereichsnummern (4A und 4B) zu bestimmen, die entsprechenden Pixelblöcken in dem DCT-Block im voraus zugeordnet (zugeteilt) sind. Die Einzelheiten werden weiter unten beschrieben.
Die Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N schätzen jeweils die Gesamtcodemengen, wenn Daten innerhalb der betreffenden Videosegmente mit Hilfe der jeweiligen Quantisierungstabellen quantisiert werden, wobei das Videosegment aus fünf Makroblöcken besteht, die nach der Verwürfelung in vorbestimmte Puffereinheiten z. B. innerhalb des Bildes auf dem Bildschirm, das eine vorbestimmte Puffereinheit bildet, gewonnen werden, damit sie einer variablen Längenkodierung unterzogen werden können, um Ausgangssignale OF₁, OF₂, ..., OF_N zu erzeugen, wenn die jeweiligen Gesamtcodemengen einem vorbestimmten Referenzwert Rf entsprechen oder größer sind. Diese Ausgangssignale OF₁, OF₂, ..., OF_N werden einer Quantisierer-Festlegungsschaltung 6 zugeführt. Die Quantisierer-Festlegungsschaltung 6 legt auf der Basis der Ausgangssignale OF₁, OF₂, ..., OF_N aus den Schätzern 20₁ , 20₂ , ..., 20_N einen optimalen Quantisierer fest, in dem die Gesamtcodemenge einer vorbestimmten Puffereinheit, die dem ersten Datenbereich entspricht, z. B. einer Videosegmenteinheit, kleiner ist als der vorbestimmte Referenzwert Rf. Das Ausgangssignal der Quantisierer-Festlegungsschaltung 6 wird einer Quantisierungsschaltung 7 zugeführt.
In der Quantisierungsschaltung 7 sind im voraus N Arten, z. B. sechzehn Arten von Quantisierern bereitgestellt, wobei die einzelnen Quantisierer durch das Ausgangssignal der Quantisierer-Festlegungsschaltung 6 ausgewählt werden. Darüber hinaus ist die Quantisierschaltung 7 so beschaffen, daß die Klasse durch den Aktivitätscode AT aus der Klassenfestlegungsschaltung 30 festgelegt wird. Das Ausgangssignal der Quantisierschaltung 7 wird einer variablen Längenkodierschaltung 8 zugeführt, in der es z. B. unter Anwendung eines zweidimensionalen Huffman-Codes usw. einer variablen Längenkodierung unterzogen wird. Die so gewonnenen mit variabler Länge kodierten Daten werden an einem Ausgang 9 abgenommen.
Die Quantisierernummern QNo 0 bis 15 der in 3 dargestellten Quantisierungstabelle entsprechen in diesem Fall sechzehn Schätzern 20₁ , 20₂ , ..., 20₁₆ . Der Schätzer 20₁ schätzt beispielsweise ab, ob die Gesamtcodemenge gleich einem vorbestimmten Referenzwert Rf oder größer ist, wenn die Daten von dem Quantisierer mit der Quantisierernummer QNo = 0 in Videosegmenteinheiten quantisiert werden, die als der erste Datenbereich dienen, damit sie der variablen Längenkodierung unterzogen werden können. Die jeweiligen Daten der Quantisierungstabelle von 3 zeigen die Quantisierungsstufen für den entsprechenden Bereich Nr. 0 bis 7 an, wenn die Koeffizientendaten der Spektraldaten des DCT-Blocks (8 × 8 im vorliegenden Ausführungsbeispiel) aus der DCT-Schaltung 2, wie oben beschrieben, einer Bereichsunterteilung unterzogen werden, wie dies in 4A und 4B dargestellt ist.
Wenn der aus der Klassenfestlegungsschaltung 30 zugeführte Aktivitätscode AT z. B. die Klassennummer 0 festlegt, sind die Quantisierungsstufen für die in 4A dargestellten betreffenden Koeffizientendaten so beschaffen, daß die Quantisierungsstufe innerhalb des Bereichs mit den Bereichsnummern 0 bis 2 des Schätzers 20₁ (Quantisierernummer QNo = 0) gleich "4" ist, die Quantisierungsstufe innerhalb des Bereichs der Bereichsnummern 3 und 4 des Schätzers 20₁ gleich "8" ist, die Quantisierungsstufe innerhalb des Bereichs mit den Bereichsnummern 5 bis 7 des Schätzers 20₁ gleich "16" ist, die Quantisierungsstufe innerhalb des Bereichs mit den Bereichsnummern 0 bis 3 des Schätzers 20₂ (Quantisierernummer QNo = 1) gleich "4" ist, die Quantisierungsstufe innerhalb des Bereichs mit den Bereichsnummern 4 und 5 des Schätzers 20₂ gleich "8" ist, und die Quantisierungsstufe in dem Bereich mit den Bereichsnummern 6 und 7 des Schätzers 20₂ gleich "16" ist, ...
Wie aus 3 hervorgeht, wird die Quantisierungsstufe größer, wenn die Quantisierernummer QNo kleiner wird. Die Daten werden dann gröber quantisiert. Die Klassennummern 0 bis 3 werden durch den Aktivitätscode AT festgelegt, den die Klassenfestlegungsschaltung 30 bei jedem DCT-Block ausgibt. In dem Beispiel von 3 wird die Quantisierungsstufe größer, wenn die Klassennummer größer wird. Der Grund, warum für die Festlegung der Bereichsnummer zwei Tabellen existieren, wie dies in 4A und 4B dargestellt ist, liegt darin, daß dann, wenn Daten, die einer DCT-Blockbildung unterzogen wurden, in der DCT-Schaltung 2 der DCT-Transformationsverarbeitung unterworfen werden, in der weiter unten beschriebenen Bewegungsdetektorschaltung einer von zwei Modi (Bewegungsmodus und stationärer Modus) für das Vollbild festgelegt wird, um die DCT-Transformationsverarbeitung in dem Zustand durchzuführen, in dem veranlaßt wird, daß die Blockbildung, die in dem Block von (8 × 8) (stationärer Modus) die Transformationseinheit bildet, und die Blockbildung in dem Block (2 × 4 × 8) (Bewegungsmodus) voneinander verschieden sind. Das heißt, in Bezug auf die betreffenden (8 × 8)-Blöcke innerhalb des Videosegments (5 MB im vorliegenden Ausführungsbeispiel) wird vor der DCT-Transformationsverarbeitung in der DCT-Schaltung 2 durch die Bewegungsdetektierung entweder der stationäre Modus oder der Bewegungsmodus festgelegt. Auf diese Weise wird veranlaßt, daß die Block-Daten durch dieses Ergebnis in einem dieser Modi der DCT-Transformation unterzogen werden. Wie 5 zeigt, besteht im stationären Modus ein Block aus einer Gleichkomponente und 64 Wechselkomponenten. Im Bewegungsmodus besteht hingegen jeder von zwei (4 × 8)-Blöcken aus einer Gleichkomponente und 31 Wechselkomponenten. Die Einzelheiten werden weiter unten beschrieben.
Bei der Klassennummer 3 wird für den Fall, daß der Absolutwert eines DCT-Koeffizienten über 255 liegt, dieser Koeffizientenwert vor der Quantisierung durch eine als Anfangsverschiebung bezeichnete 1-Bit-Verschiebung halbiert (in 1/2 umgewandelt). Man kann zu diesem Zweck eine Verdopplung der Quantisierungsstufe ins Auge fassen. Die jeweiligen Koeffizientendaten vor der Quantisierung werden für den Fall, daß das Flag-Bit (ein Bit) ausgeschlossen ist, durch 9-Bit-Daten angegeben. Da jedoch nur 8 Bit für Werte der von Null verschiedenen Koeffizienten bei der variablen Längenkodierung der nachfolgenden Stufe bereitstehen, fallen durch diese Anfangsverschiebung Koeffizienten mit dem Wert m in dem neunten Bit (MSB) (DCT-Koeffizienten über 255) unter die 8 Bits.
Die Quantisierschaltung 7 enthält die Quantisierungstabelle von 3. In diesem Fall wird die Quantisierernummer QNo in den Videosegmenteinheiten entsprechend dem ersten Datenbereich gewählt, und die Klassennummer in den DCT-Blockeinheiten wird entsprechend dem zweiten Datenbereich gewählt. Auf diese Weise werden die zugeführten DCT-Koeffizientendaten durch Quantisierungsstufen für die jeweiligen Bereichsnummern 0 bis 7 der zugeführten DCT-Koeffizientendaten quantisiert. Die so gewonnenen quantisierten Koeffizientendaten werden der variablen Längenkodierschaltung 8 zugeführt.
In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden der vorbestimmte Referenzwert Rf der Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N und die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ für die Klassenfestlegung in der Klassenfestlegungsschaltung 30 in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor geändert.
In der Praxis wird die Information über den gewünschten Kompressionsfaktor, wie in 1 dargestellt, über einen Eingang 11 einer Kompressionsfaktortabelle 12 zugeführt, die den Schätzern 20₁ , 20₂ , ..., 20_N und der Klassenfestlegungsschaltung 30 den Referenzwert Rf bzw. die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ zuführt, die in Abhängigkeit von diesem Kompressionsfaktor differieren (wechseln). Es ist zu beachten, daß nur einer dieser Werte, z. B. der Referenzwert Rf in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor geändert werden kann.
6 zeigt ein Blockschaltungsdiagramm für ein Beispiel des Datenkodiergeräts mit dem inneren Aufbau der Codemengen-Schätzstufe 10, insbesondere der Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N . In dieser 6 werden die von der Zickzack-Leseschaltung 3 ausgegebenen DCT-Koeffizientendaten jeweils Teilern 21 der Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N der Codemengen-Schätzstufe 10 zugeführt. Da in diesem Fall die inneren Strukturen der jeweiligen Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N alle gleich sind, beschränkt sich die Erläuterung auf die Teile (Komponenten) in dem Schätzer 20₁ , wobei diese jeweils mit Bezugszeichen versehen werden.
Die Teiler 21 enthalten Quantisierungstabellen der den jeweiligen Schätzern 20₁ , 20₂ , .., 20_N entsprechenden Quantisierernummern QNo. Jeder dieser Teiler ist so ausgebildet, daß die Klasse in jedem DCT-Block durch den oben beschriebenen Aktivitätscode AT bestimmt wird und die Eingangsdaten entsprechend der Bereichsnummer der zugeführten DCT-Koeffizientendaten durch die Quantisierungsstufe geteilt werden. Das Ausgangssignal des Teilers 21 wird einer Code-(Wort)-Längen-Berechnungsschaltung 23 zugeführt, in der die Codelänge festgelegt wird, wenn die Daten der variablen Längenkodierung unterzogen werden. Die so gewonnenen Codelängendaten werden einem aus einem Addierer 25 und einem Register 26 bestehenden Akkumulator zugeführt und dort akkumulativ addiert. Der so gewonnene akkumulierte Wert wird einer Vergleicherschaltung 28 zugeführt. Das Register 26 wird durch ein Rücksetzsignal RST von einem Eingang 24 nach einer vorbestimmten Anzahl von Puffermengeneinheiten zurückgesetzt, die dem ersten Datenbereich, z. B. der Videosegmenteinheit, entspricht. In dem Komparator 28 werden der akkumulierte Wert aus dem Register 26 und der Referenzwert Rf miteinander verglichen, um ein Ausgangssignal OF mit "H"-Pegel zu erzeugen, z. B. das Ausgangssignal OF₁ im Fall des Schätzers 20₁ , wenn der akkumulierte Wert den Referenzwert Rf erreicht oder größer ist. Die Ausgangssignale der Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N werden der Quantisierer-Festlegungsschaltung 6 zugeführt, in der die größte Quantisierernummer QNo ausgewählt wird, die den Referenzwert Rf nicht überschreitet.
In diesem Fall werden in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor aus der Kompressionsfaktortabelle 12 verschiedene Werte als Referenzwert Rf ausgelesen und den Komparatoren 28 der betreffenden Schätzer 20₁ , 20₂ ,..., 20_N zugeführt. Falls der Referenzwert Rf auf einen kleineren Wert eingestellt wird, wird die Gesamtcodemenge nach der Quantisierung kleiner, so daß der Kompressionsfaktor vergrößert werden kann. Es genügt deshalb, die Kompressionsfaktortabelle 12 so einzurichten, daß ein kleinerer Referenzwert Rf gewählt wird, wenn der Kompressionsfaktor an dem Eingang 11 größer wird. Es ist zu beachten, daß ein hoher Kompressionsfaktor bedeutet, daß n im Fall der 1/n-Kompression groß ist und die Gesamtmenge der Daten nach der Kodierung kleiner wird.
Anhand von 7 und 8 wird nun ein praktisches Beispiel beschrieben, bei dem der Schwellwert der Klassenfestlegung in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor geändert wird.
Wie oben beschrieben wurde, ist es bei dem Format, bei dem die Quantisierungsstufe der Quantisierschaltung 7 durch die Guantisierernummer QNo und die Klassennummer festgelegt wird, unzureichend, für die Änderung des Kompressionsfaktors zur Variierung des Referenzwerts Rf der Schätzer 20₁ , 20₂ , ..., 20_N der Codemengen-Schätzstufe 10 die auszuwählende Quantisierernummer QNo zu ändern. Auch bezüglich der Klassennummer sollte die Klassennummer gewählt werden, bei der die Quantisierungsstufe größer wird, wenn der Kompressionsfaktor vergrößert wird. Im Hinblick hierauf ist es wünschenswert, die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ der Klassenfestlegungsschaltung 30 für die Klassenfestlegung in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor zu ändern.
7 zeigt ein praktisches Beispiel für die Konfiguration der Klassenfestlegungsschaltung 30, und 8 zeigt Signale der betreffenden Stufen von 7. In der Anordnung von 7 werden einem Eingang 31 Absolutwerte von DCT-Koeffizienten, speziell Koeffizienten von Wechselkomponenten, aus der DCT-Schaltung 2 zugeführt, wie dies in 8 beispielhaft durch A angegeben ist. Diese Eingangs-DCT-Koeffizientendaten werden einer Maximalwert-Detektorschaltung 32 zugeführt, in der sie mit dem Ausgangswert einer Verriegelungsschaltung 33 verglichen werden. Der größere Wert wird der Verriegelungsschaltung 33 zugeführt und in dieser verriegelt. Auf diese Weise wird aus der Verriegelungsschaltung 33 ein Maximalwert-Ausgangssignal gewonnen, wie dies in 8C (oben 8A) dargestellt ist. Der Verriegelungsschaltung 33 wird über einen Eingang 34 ein Rücksetzsignal z. B. der DCT-Blockperiode zugeführt, das in 8B dargestellt ist. Das Maximalwert-Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 33 wird drei Komparatoren 35, 36, 37 zugeführt, in denen es mit den jeweiligen Schwellwerten Th₁, Th₂, Th₃ verglichen wird. Die Komparatoren 35, 36, 37 geben die in 8D, 8E bzw. 8F dargestellten Vergleichen-Ausgangssignale aus. Wenn in dem Beispiel von 7 der von der Verriegelungsschaltung 33 ausgegebene Wert größer ist als die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃, ändern sich die Vergleichen-Ausgangssignale von 0 auf 1. Diese Vergleichen-Ausgangssignale von 8D, 8E, 8F werden einer Klassennummern-Tabelle 38 zugeführt, wodurch das in 8G dargestellte Klassennummern-Ausgangssignal von der Klassennummern-Tabelle 38 einer Verriegelungsschaltung 39 zugeführt wird. Dem Aktivie rungseingang EN der Verriegelungsschaltung 39 wird über den Eingang 34 das Rücksetzsignal B zugeführt. Dadurch wird die Klassennummer in der Zeitlage des Impulseingangs des Rücksetzsignals verriegelt und als der oben beschriebene Aktivitätscode AT ausgegeben. Auf diese Weise wird durch den Vergleich der Absolutwerte der Wechselkomponenten der Eingangs-DCT-Koeffizienten mit den drei Schwellwerten Th₁, Th₂, Th₃ eine der Klassennummern 0 bis 3 von vier Stufen ausgewählt.
Im vorliegenden Fall sind die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ Werte, die sich in Abhängigkeit von einem gewünschten Kompressionsfaktor ändern. Wenn die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ z. B. auf einen kleineren Wert gesetzt werden, wird die ausgegebene Klassennummer größer. Dies hat zur Folge, daß die Quantisierungsstufe größer und der Kompressionsfaktor höher wird. Die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ werden in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor am Eingang 11 aus der Kompressionsfaktortabelle 12 ausgelesen und den Komparatoren 35, 36 bzw. 37 zugeführt.
Ein praktisches Beispiel für den Referenzwert Rf und die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ in Bezug auf den Kompressionsfaktor in der Kompressionsfaktortabelle 12 ist in 9 dargestellt. 9A zeigt den Referenzwert Rf, wenn der Kompressionsfaktor auf 1/5, 1/10 bzw. 1/20 gesetzt ist, und 9B zeigt die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃, wenn der Kompressionsfaktor auf 1/5, 1/10 bzw. 1/20 gesetzt ist. In dem praktischen Beispiel von 9B ist der maximale Wert der DCT-Koeffizienten, die dem Eingang 31 zugeführt werden, auf 512 gesetzt. Zusätzlich zu dem oben Gesagten können der vorbestimmte Referenzwert und die Schwellwerte Th₁, Th₂, Th₃ immer in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor gewählt werden.
Während die Klassennummer durch das von den drei Vergleicherschaltungen 35, 36, 37 in der oben beschriebenen Klassenfestlegungsschaltung 30 ausgegebene Ergebnis bestimmt wird, besteht der Grund für die Benutzung eines solchen Festlegungsverfahrens darin, daß der Feinheitsgrad eines Videosegment-Inhaltsblocks normalerweise durch Klassennummern mit vier Stufen repräsentiert wird. Die vorliegende Erfindung beherrscht nicht nur Klassennummern mit vier Stufen sondern auch die Auswahl von Klassennummern mit einer größeren Anzahl von Stufen. In diesem Fall genügt es, die Zahl der Vergleicherschaltungen in Abhängigkeit von der Zahl der Stufen zu erhöhen oder zu verringern und eine Kompressionsfaktortabelle 12 bereitszustellen, mit der vorbestimmte Schwellwerte in die Vergleicherschaltungen eingegeben werden können. Darüber hinaus können Klassennummern durch einen vorgegebenen Kompressionsfaktor auf vorbestimmte Werte gesetzt werden. Da der Klassenfestlegungsschaltung 30 DCT-Koeffizienten zugeführt werden, kann die Klassenfestlegungsschaltung 30 erfindungsgemäß selbst dann angewendet werden, wenn Werte mit Ausnahme der Absolutwerte von Wechselkomponenten eingegeben werden, wie dies oben beschrieben wurde. Das heißt, die Erfindung ist auch anwendbar, wenn Werte, wie die Dif ferenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert von Wechselkomponenten, die n-te Wurzel von Wechselkomponenten usw. und der Koeffizient der Gleichkomponente der Klassenfestlegungsschaltung 30 zugeführt werden.
Anhand von 10 wird nun ein Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für digitale Informationsdaten beschrieben, bei dem das oben beschriebene Datenkodierverfahren und das Datenkodiergerät nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt wird.
In der Anordnung 10 werden einem Eingang 51 Videodaten, z. B. in der Reihenfolge einer Zeilensprungabtastung, in digitaler Form zugeführt. Diese Eingangs-Videodaten werden einer Blockbildungsschaltung 52 zugeführt, in der sie in Daten mit der Struktur, z. B. eines DCT-Blocks aus 8 × 8 Abtastproben, der die DCT-Basiseinheit bildet, transformiert werden. Ein einzelner Makroblock wird aus insgesamt sechs (6) Blöcken, nämlich vier (4) Luminanzblöcken und zwei (jeweils einem) Farbdifferenzblöcken dieses DCT-Blocks gebildet. Das heißt, es werden (4 × 8)-Blöcke in der gleichen zeitlichen Position von zeitlich aneinandergrenzenden ersten und zweiten Halbbildern kombiniert. Auf diese Weise wird ein (8 × 8)-Block gebildet. Das Ausgangssignal der Blockbildungsschaltung 52 wird einer Verwürfelungsschaltung 53 zugeführt, in der eine Verarbeitung durchgeführt wird, die es ermöglicht, daß die räumliche Position von der ursprünglichen Position abweicht, wobei mehrere Makroblöcke MB als Einheit dienen, d. h. es wird eine Verwürfelung vorgenommen. Dadurch soll verhindert werden, daß sich Fehler durch Dropout, Bandfehler oder Kopfverschmutzung usw. so konzentrieren, daß die Bildqualität auffällig verschlechtert wird. Das Ausgangssignal der Verwürfelungsschaltung 53 wird der Schaltung zur diskreten Cosinustransformation (DCT-Schaltung) 2 und einer Bewegungsdetektorschaltung 54 zugeführt.
Der Bewegungsdetektorschaltung 54 werden (8 × 8)-Blöcke mehrerer Makroblöcke zugeführt (im vorliegenden Beispiel besteht ein Videosegment aus fünf (5) Makroblöcken (MB), und die Kodierung wird in der DCT-Schaltung 2 in hierauf folgenden Zeiten in dieser Einheit durchgeführt), die in der Verwürfelungsschaltung 53 der vorangehenden Stufe, wie oben beschrieben, verwürfelt wurden, um zu entscheiden, ob der entsprechende Modus der Bewegungsmodus oder der stationäre Modus ist. Dies geschieht deshalb, weil selbst dann, wenn die eingegebenen Blöcke in der DCT-Schaltung 2 für die Zeilensprungabtastung einer gleichförmigen DCT-Verarbeitung unterzogen werden, die Möglichkeit besteht, daß die Energie verstreut ist, so daß die Kompressionseffizienz verringert wird, wenn das Objekt sich bewegt oder die Kamera geschwenkt oder gezoomt wird usw. (wenn der Operationsmodus der Bewegungsmodus ist). Aus diesem Grund wird der (8 × 8)-Block in einem solchen Fall in entsprechende (4 × 8)-Blöcke in dem ersten Halbbild und dem zweiten Halbbild unterteilt, um in der DCT-Schaltung 2 eine DCT-Verarbeitung für die jeweiligen (4 × 8)-Blöcke zu implementieren und dadurch verhindern, daß die Kompressionseffizienz reduziert wird. Als Verfahren zur Auswahl des jeweiligen Modus für die (8 × 8)-Blöcke in der Bewegungsdetektorschaltung 54 sind verschiedene Methoden vorstellbar. Als Beispiel sei ein Verfahren erwähnt, bei dem die Auswahl des Bewegungsmodus und des stationären Modus auf der Basis von Koeffizientendaten in vertikaler Richtung durchgeführt wird, wenn die betreffenden Blöcke einer Hadamard-Transformationsverarbeitung unterzogen werden. Darüber hinaus kann die Summe der Absolutwerte von Differenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Halbbild mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen und dadurch die Auswahl des Bewegungsmodus und des stationären Modus ermöglicht werden.
Wenn für (8 × 8)-Blöcke in der Bewegungsdetektorschaltung 54 die Entscheidung für den Bewegungsmodus oder den stationären Modus getroffen wird, erfolgt die DCT-Verarbeitung für die der DCT-Schaltung 2 zugeführten Blöcke entsprechend dem ausgewählten Modus. In dem stationären Modus besteht jeder (8 × 8)-Block der jeweiligen Videosegmente aus einer einzigen Gleichkomponente und 63 Wechselkomponenten (siehe 2). Wenn der Operationsmodus hingegen der Bewegungsmodus ist, wird eine Summen- und Differenz-Berechnung-(Operation) für die Koeffizienten gleicher Ordnung der betreffenden Blöcke, die jeweils aus einer einzigen Gleichkomponente und 31 Wechselkomponenten bestehen, für jeweils zwei (4 × 8)-Blöcke durchgeführt, um diese zu (8 × 8)-Blöcken zu rekonstruieren. In dieser Weise wird in der DCT-Schaltung 2 die dem jeweiligen Modus entsprechende DCT-Verarbeitung durchgeführt.
Der Aufbau von der DCT-Schaltung 2 bis zu der variablen Längenkodierschaltung 8 entspricht dem Aufbau des oben erwähnten Datenkodiergeräts von 1, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Auch in diesem Fall werden jedoch, wie oben beschrieben, die komprimierten Daten, in denen die Gesamtcodemenge in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor geändert wurde, aus der variablen Längenkodierschaltung 8 abgenommen.
Die komprimierten Daten aus der variablen Längenkodierschaltung 8 werden einer Rahmenbildungsschaltung 55 zugeführt. In der Rahmenbildungsschaltung 55 werden die komprimierten Daten von beispielsweise fünf Makroblöcken in fünf Sync-Blöcke mit 25 Mbps eines vorbestimmten Formats verpackt, um die Rahmenbildung für die Erzeugung von Aufzeichnungsdaten zu implementieren. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung, die auch die Zuordnung von Daten zwischen Makroblöcken beinhaltet, so daß Daten, die aus einem bestimmten Makroblock überlaufen, in den (leeren) Zwischenraumabschnitt anderer Makroblöcke innerhalb des aus fünf Makroblöcken bestehenden Videosegments verschoben werden. Aber selbst wenn eine solche Verpackung durchgeführt wird, existiert innerhalb des Sync-Blocks ein leerer Abschnitt oder ein Abschnitt mit ungültigen Daten. Insbesondere wird in dem System mit beliebiger Änderung des Kompressionsfaktors, wie bei dem Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Gesamtecodemenge der komprimierten Daten geändert. Die Gesamtecodemenge wird kleiner, wenn der Kompressionsfaktor vergrößert wird. Als Ergebnis würde der leere Abschnitt oder der Abschnitt mit ungültigen Daten innerhalb des Sync-Blocks vergrößert.
Im Hinblick hierauf wird der leere Abschnitt (Blank) innerhalb des Daten-Sync-Blocks aus der Rahmenbildungsschaltung 55 mit Hilfe einer Leerstellen-Detektorschaltung 56 detektiert, um den detektierten Leerstellen-Abschnitt in der nachfolgenden Leerstellen-Löschschaltung 57 zu überschreiben und anschließend die Daten mit Hilfe einer Aufzeichnungsschaltung 58 auf einem Aufzeichnungsmedium 60, wie einer Festplatte usw., aufzuzeichnen.
Die auf dem Aufzeichnungsmedium 60 aufgezeichneten Daten werden von einer Wiedergabeschaltung 61 reproduziert, und in einer Blinddaten-Addierschaltung 62 werden in den gelöschten Leerstellenabschnitt Blinddaten eingefügt. Die Daten werden dann einer Rahmenzerlegungsschaltung 63 zugeführt, die eine zu der Rahmenbildungsverarbeitung in der Rahmenbildungsschaltung 55 inverse Verarbeitung implementiert, und dann einer variablen Längendekodierschaltung 64 zugeführt. Die variable Längendekodierschaltung 64, ein inverser Quantisierer 65, eine Schaltung zur inversen diskreten Cosinustransformation (IDCT-Schaltung) 66, eine Entwürfelungsschaltung 67 und eine inverse Blockbildungsschaltung 68 führen eine zu der Verarbeitung in der variablen Längenkodierschaltung 8, der Quantisierschaltung 7, der DCT-Schaltung 2, der Verwürfelungsschaltung 53 und der Blockbildungsschaltung 52 inverse Verarbeitung durch. Auf diese Weise gibt die inverse Blockbildungsschaltung 68 dekodierte Videodaten aus, die den Eingangs-Videodaten an dem Eingang 51 entsprechen und an einem Ausgang 69 abgenommen werden.
Für die Leerstellen-Detektorschaltung 56 und die Leerstellen-Löschschaltung 57, kann beispielsweise das digitale Informationsdaten-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät benutzt werden, das von dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung in der Beschreibung und den Zeichnungen der japanischen Patentanmeldung Nr. 91532/1996 vorgeschlagen wurde. Dieses digitale Informationsdaten-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät wird im folgenden anhand von 11 bis 16 beschrieben.
11 zeigt ein Beispiel des wesentlichen Teil des digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungsgeräts, das der oben erwähnten Konfiguration von der Leerstellen-Detektorschaltung 56 bis zu dem Aufzeichnungsmedium 60 von 10 entspricht. In diesem Beispiel werden einem Eingang 120 der Anordnung von 11 Rahmendaten mit dem Festlängenformat zugeführt, die am Ausgang der Rahmenbildungsschaltung 55 der oben erwähnten 10 gewonnen werden.
Zur Vereinfachung der Erläuterung des Beispiels sei angenommen, daß dem Eingang 120 die Rahmendaten mit dem Festlängenformat, d. h. Daten des Sync-Blocks SB, wie in 12A dargestellt, zugeführt werden.
Bei dem in 12A dargestellten Festlängenformat besteht ein Sync-Block SB aus 40 Daten zu 16 Bits, wobei die ersten Daten des Sync-Datenabschnitts Leerdaten sind und den nächsten Daten so beschaffen sind, daß 8 Bits leer sind und in den nächsten 4 Bits und den darauf folgenden (anschließenden) 4 Bits eine Fehlerinformation STA und die Quantisierernummer QNo eingefügt sind. 28 Daten bilden vier Y-Blöcke Y₁, Y₂, Y₃, Y₄, die jeweils aus 7 Luminanzsignaldaten bestehen, und die nächsten 5 Daten bilden den CR-Block und den CB-Block des Farbdifferenzsignals.
In 12 sind die Daten "0" nach dem Blockende EOB ungültige Daten. In diesem Fall greift man im vorliegenden Beispiel zu der Lösung, zunächst im voraus über das Ganze Nullen zu schreiben und diese anschließend mit gültigen Daten zu überschreiben.
Die in 12A und 13B dargestellten Rahmendaten des Festlängenformats, die an dem Eingang 120 anliegen, werden einer 40-Takt-Verlängerungs-(Verzögerungs)-Schaltung 121 zugeführt, in der sie um die für die Signalverarbeitung erforderliche Zeit verzögert werden, und dann einer Detektorschaltung 122 für ungültige Daten zugeführt, um ungültige Daten oder die Leerstelle zu detektieren. Die Detektorschaltung 122 für ungültige Daten entspricht der Leerstellen-Detektorschaltung 56 von 10.
Die Detektorschaltung 122 für ungültige Daten ist so ausgebildet, daß sie einen Datenposten als ungültige Daten bewertet, wenn 16 Bits dieses Datenpostens alle den Wert "0" haben,. Dementsprechend erhält man in diesem Beispiel am Ausgang der Detektorschaltung 122 für ungültige Daten ein Signal, das in 13G dargestellt ist.
Darüber hinaus wird in der Anordnung von 11 einem Puffereinheitsimpuls-Eingang 123 ein Puffereinheitsimpuls zugeführt, der alle 40 Takte einmal auftritt und z. B. als Reaktion auf den Beginn des Sync-Blocks SB abfällt, wie dies in 13A dargestellt ist.
Der dem Puffereinheitsimpuls-Eingang 123 zugeführte Puffereinheitsimpuls wird über ein ODER-Glied 124 dem Löscheingang CL eines Aufwärtszählers 125 zugeführt. Dem Takteingang 125a des Aufwärtszählers 125 wird ein Taktsignal zugeführt. Somit erhält man Ausgang Q des Aufwärtszählers 125 ein Zählsignal, das in 13C dargestellt ist.
Das am Ausgang Q des Aufwärtszählers 125 gewonnene Zählsignal wird einem Dekodierer 126 zugeführt, der Dekodiersignale "0", "1", "2", "9", "16", "23", "30", "35", "mehr als 30" und "39" ausgibt. Das Dekodiersignal "39" des Dekodierers 126 wird über das ODER-Glied 124 dem Löscheingang CL des Aufwärtszählers 125 zugeführt, um den Aufwärtszähler 125 alle 40 Takte zu löschen.
Die Dekodiersignale "0", "1", "2", "9", "16", "23", "30" und "35" des Dekodierers 126 werden einem ODER-Glied 127 zugeführt, um am Ausgang des ODER-Glieds 127 ein Maskensignal zu gewinnen, das in 13D dargestellt ist. Selbst wenn die Detektorschaltung 122 für ungültige Daten den Abschnitt, in dem dieses Maskensignal existiert, als ungültige Daten bewertet, werden sie als gültige Daten behandelt.
Das in 13D dargestellte Maskensignal, das am Ausgang des ODER-Glieds 127 auftritt, wird über ein ODER-Glied 129 dem Ladeeingang LD eines Abwärtszählers 128 in 11 zugeführt, und das in 13G dargestellte Detektorsignal für ungültige Daten aus der Detektorschaltung 122 für ungültige Daten wird über das ODER-Glied 129 dem Ladeeingang LD zugeführt. Deshalb wird dem Ladeeingang LD des Abwärtszählers 128 das in 13H dargestellte Ladesignal zugeführt.
Der Abwärtszähler 128 setzt den Ladewert jedesmal zurück, wenn das Ladesignal auf hohen Pegel "1" gebracht wird. Dieser Ladewert ist gleich "6" wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 125 kleiner ist als "30", und gleich "4", wenn der Zählwert gleich "30" oder größer ist.
Der Ladewert "6" wird einem Eingang 130 zugeführt, der Ladewert "4" wird einem Eingang 131 zugeführt. Der Eingang 130 ist mit einem festen Kontakt 132a eines Wählschalters (Umschalters) 132 verbunden, der Eingang 131 ist mit dem anderen festen Kontakt 132b des Wählschalters 132 verbunden. Der bewegliche Kontakt 132c des Wählschalters 132 wird durch das in 13E dargestellte Dekodiersignal "mehr als 30" des Dekodierers 126 umgeschaltet, und der in 13F dargestellte Ladewert, der an diesem beweglichen Kontakt 132c auftritt, wird dem Ladewerteingang des Abwärtszählers 128 zugeführt. Mit 128a ist ein Takteingang bezeichnet, dem ein Taktsignal für die Abwärtszähloperation zugeführt wird.
An dem Ausgang Q des Abwärtszählers 128 erhält man den in 13I dargestellten Zählwert. Der an dem Ausgang Q des Abwärtszählers 128 auftretende Zählwert wird den Dateneingängen D von Verriegelungsschaltungen 133, 134, 135, 136, 137 bzw. 138 zugeführt, um die Länge der gültigen Daten zu verriegeln. Das in 13J dargestellte Dekodiersignal "9" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 133 zur Verriegelung der Länge der gültigen Daten des Blocks Y₁ zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des Blocks Y₁ in dieser Verriegelungsschaltung 133 zu verriegeln.
Das in 13K dargestellte Dekodiersignal "16" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 134 für die Verriegelung der Länge der gültigen Daten des Blocks Y₂ zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des Blocks Y₂ in dieser Verriegelungsschaltung 134 zu verriegeln.
Das in 13L dargestellte Dekodiersignal "23" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 135 für die Verriegelung der Länge der gültigen Daten des Blocks Y₃ zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des Blocks Y₃ in dieser Verriegelungsschaltung 135 zu verriegeln.
Das in 13M dargestellte Dekodiersignal "30" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 136 für die Verriegelung der Länge der gültigen Daten des Blocks Y₄ zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des Blocks Y₄ in dieser Verriegelungsschaltung 136 zu verriegeln.
Das in 13N dargestellte Dekodiersignal "35" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 137 für die Verriegelung der Länge der gültigen Daten des CR-Blocks zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des CR-Blocks in dieser Verriegelungsschaltung 137 zu verriegeln.
Das in 13O dargestellte Dekodiersignal "0" des Dekodierers 126 wird dem Aktivierungseingang EN der Verriegelungsschaltung 138 für die Verriegelung der Länge der gültigen Daten des CB-Blocks zugeführt, um die Länge der gültigen Daten des CB-Blocks in dieser Verriegelungsschaltung 138 zu verriegeln.
Weiterhin wird in diesem Beispiel das in 14A dargestellte, um 40 Takte verzögerte Eingangssignal, das am Ausgang der 40-Takt-Verzögerungsschaltung 121 gewonnen wird, einem festen Kontakt 139a eines Wählschalter 139 zugeführt. Die in 13P, 13Q, 13R und 13S dargestellten Header der gültigen Datenlänge der Blöcke Y₁, Y₂, Y₃ bzw. Y₄, die am Ausgang der Verriegelungsschaltungen 133, 134, 135 bzw. 136 gewonnen werden, werden dem anderen festen Kontakt 139b des Wählschalters 139 zugeführt.
Der bewegliche Kontakt 139c dieses Wählschalters 139 wird durch das in 14B dargestellte Dekodiersignal "0" des Dekodierers 126 umgeschaltet, um ihn nur für die Zeitperiode eines Bits, in der dieses Dekodiersignal "0" existiert, mit dem anderen festen Kontakt 139b zu verbinden, so daß die Header "3", "1", "0" und "2" der gültigen Datenlänge der Blöcke Y₁, Y₂, Y₃ bzw. Y₄ eingefügt werden, und um diesen beweglichen Kontakt 139c in der anderen Zeitperiode mit einem festen Kontakt 139a zu verbinden.
Das an dem beweglichen Kontakt 139c des Wählschalters 139 auftretende Signal wird einem festen Kontakt 140a eines Wählschalters 140 zugeführt. Dem anderen festen Eingang 140b dieses Wählschalters 140 werden die in 13T und 13U dargestellten Header der gültigen Datenlänge der Blöcke CR und CB zugeführt, die am Ausgang der Verriegelungsschaltungen 137 und 138 gewonnen werden.
Der bewegliche Kontakt 140c des Wählschalters 140 wird durch das in 14C dargestellte Dekodiersignal "1" des Dekodierers 126 umgeschaltet, um ihn nur während der Zeitperiode eines Bits, in der dieses Dekodiersignal "1" existiert, mit dem anderen festen Kontakt 140b zu verbinden, so daß die Header "1" und "2" der gültigen Datenlänge der Blöcke CR und CB eingefügt werden, und um diesen beweglichen Kontakt 140c während der anderen Zeitperiode mit einem festen Kontakt 140a zu verbinden.
Der Sync-Block SB, in dessen leeren Anfangsabschnitt, der in 12A und 12B dargestellt ist, die Header "3", "1", "0" und "2" der gültigen Datenlänge der Blöcke Y₁, Y₂, Y₃ bzw. Y₄ und die Header "1" und "2" der gültigen Datenlänge der Blöcke CR bzw. CB eingefügt sind, wie im Fall des in 14D dargestellten Signals, das an dem beweglichen Kontakt 140c des Wählschalters 140 gewonnen wird, wird dem Dateneingang D_in eines Pufferspeichers 141a einer Festplatten-Aufzeichnungseinheit 141 zugeführt und einer Schreibaktivierungssignal-Generatorschaltung 142 zugeführt, die ein Schreibaktivierungssignal zur Steuerung der Schreiboperation des Pufferspeichers 141a erzeugt.
Die Festplatten-Aufzeichnungseinheit 141 ist so ausgebildet, daß jedesmal, wenn Aufzeichnungsdaten in einer vorbestimmten Länge in dem Pufferspeicher 141 gespeichert sind, die Aufzeichnungsdaten an einer vorbestimmten Position einer Festplatte 141b aufgezeichnet werden.
Die Schreibaktivierungssignal-Generatorschaltung 142 dient zur ODER-Verknüpfung (Bildung der logischen Summe) des in 14F dargestellten Signals zur Bestimmung ungültiger Daten, in dem 16 Datenbits des Eingangssignals alle auf niedrigem Pegel "0" sind, und des in 14E dargestellten Maskensignals, das am Ausgang des ODER-Glieds 127 gewonnen wird. Am Ausgang der Schreibaktivierungssignal-Generatorschaltung 142 wird das in 14G dargestellte Schreibaktivierungssignal gewonnen.
Das am Ausgang der Schreibaktivierungssignal-Generatorschaltung 142 gewonnene Schreibaktivierungssignal wird dem Schreibaktivierungssignal-Eingang EN des Pufferspeichers 141a der Festplatten-Aufzeichnungseinheit 141 zugeführt.
Dieser Pufferspeicher 141a dient dazu, das dem Dateneingang D_in zugeführte Eingangssignal nur dann zu speichern, wenn das Schreibaktivierungssignal hohen Pegel "1" hat.
Wenn nämlich im vorliegenden Beispiel der dem Eingang 120 zugeführte Sync-Block SB aus den in 12A dargestellten Daten bestand, wird veranlaßt, daß die in dem Pufferspeicher 141a gespeicherten Aufzeichnungsdaten ein Signal bilden, das aus den Abschnitten besteht, in denen das Maskensignal existiert, zu dem der Header der gültigen Datenlänge hinzugefügt ist, ferner aus gültigen Datenabschnitten und anderen Abschnitten, aus denen ungültige Daten entfernt wurden.
In diesem Beispiel wird also das in 12B dargestellte Signal auf der Festplatte 141b aufgezeichnet. Deshalb wird in diesem Beispiel der Abschnitt mit ungültigen Daten in den Aufzeichnungsdaten kleiner. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise weitere Festplattenkapazität gespart (reduziert) werden.
Die Detektorschaltung 122 für ungültige Daten in der Anordnung von 11 entspricht in diesem Fall der Leerstellen-Detektorschaltung 56 von 10, die Festplatten-Aufzeichnungseinheit 141 entspricht der Aufzeichnungsschaltung 58 und dem Aufzeichnungsmedium 60 von 10, und der übrige Teil von 11 entspricht der Leerstellen-Löschschaltung 57 von 10.
Anhand von 15 und 16 wird nun ein Beispiel für ein digitales Informationsdaten-Wiedergabegerät für die Wiedergabe der Festplatte 141b erläutert, auf der Daten von der oben beschriebenen digitalen Informationsdaten-Aufzeichnungseinheit von 11 aufgezeichnet wurde.
In 15 dient eine Festplatten-Wiedergabeeinheit 150 zur Ausgabe eines Wiedergabesignals von der Festplatte 141b über einen Pufferspeicher 150a. Dieser Pufferspeicher 150a kann an einem Datenausgang D_out jedesmal einen Datenposten (16 Bit) ausgeben, wenn einem Takteingang 150b ein Taktsignal zugeführt wird und das an dem Aktivierungseingang EN anliegende Aktivierungssignal auf hohem Pegel "1" liegt, und zwar von der Zeit an, in der dem Löscheingang CL ein Löschsignal zugeführt wird.
Der Eingang 151 ist ein Startsignaleingang, dem ein in 16A dargestelltes Startsignal für die Wiedergabeoperation zugeführt wird, und dient dazu, das an diesem Startsignaleingang 151 anliegende Startsignal dem Löscheingang CL des Pufferspeichers 150a der Festplatten-Wiedergabeeinheit 150 zuzuführen und dieses Startsignal über ein ODER-Glied 12 dem Löscheingang CL eines Zählers 153 zuzuführen.
Der Zähler 153 dient zum Zählen des in 16K dargestellten Taktsignals und liefert das in 16B dargestellte Zählsignal, das an dem Ausgang Q dieses Zählers 153 auftritt, an einen Dekodierer 154, in dem Dekodiersignale "0", "1", "8", "15", "22", "29", "34" und "39" gewonnen werden.
Das Dekodiersignal "39" des Dekodierers 154 wird über das ODER-Glied 152 dem Löscheingang CL des Zählers 153 zugeführt, um diesen Zähler 153 alle vierzig Takte zu löschen.
Darüber hinaus werden das Startsignal und die jeweiligen Dekodiersignale "0", "1", "8", "15", "22", "29", "34" und "39" des Dekodierers 154 dem Eingang eines ODER-Glieds 155 zugeführt, und das in 16C dargestellte Löschsignal, das am Ausgang des ODER-Glieds 155 auftritt, wird dem Löscheingang CL eines Zählers 156 zugeführt.
Dieser Zähler 156 dient zum Zählen des in 16K dargestellten Taktsignals, das einem Takteingang 156a zugeführt wird, und liefert das in 16D dargestellte Zählsignal, das an dem Ausgang Q des Zählers 156 auftritt, an den Signaleingang B eines Komparators 157, der weiter unten beschrieben wird.
16 Datenbits D₀, D₁ ... D₁₅, die an dem Datenausgang D_out des Pufferspeichers 150a der Festplatten-Wiedergabeeinheit 150 auftreten, werden jeweils einem Eingang von UND-Gliedern 158₀ , 158₁ ..., 158₅ zugeführt.
Weiterhin werden die Bits D₁₂ bis D₁₅ der 16 Datenbits D₀, D₁ ... D₁₅, die an dem Datenausgang D_out des Pufferspeichers 150a auftreten, über eine 1-Takt-Verzögerungsschaltung 159 einer ersten Schieberegisterstufe 160a eines Schieberegisters 160 zugeführt, die Bits D₈ bis D₁₁ werden über eine 1-Takt-Verzögerungsschaltung 161 einer zweiten Schieberegisterstufe 160b des Schieberegisters 160 zugeführt, die Bits D₄ bis D₇ werden über eine 1-Takt-Verzögerungsschaltung 162 einer dritten Schieberegisterstufe 160c des Schieberegisters 160 zugeführt, und die Bits D₀ bis D₃ werden über eine 1-Takt-Verzögerungsschaltung 163 einer vierten Schieberegisterstufe 160d des Schieberegisters 160 zugeführt.
Weiterhin werden die Bits D₁₂ bis D₁₅ der 16 Datenbits D₀, D₁ ... D₁₅, die an dem Datenausgang D_out des Pufferspeichers 150a auftreten, einer fünften Schieberegisterstufe 160e des Schieberegisters 160 zugeführt, und die Bits D₈ bis D₁₁ werden einer sechsten Schieberegisterstufe 160f des Schieberegisters 160 zugeführt.
Dem Ladeeingang LD des Schieberegisters 160 wird ein in 16E dargestelltes Dekodiersignal "1" des Dekodierers 154 zugeführt, und der ersten bis sechsten Schieberegisterstufe 160a bis 160f wird der jeweilige Header der gültigen Datenlänge zugeführt, wenn dieses Dekodiersignal "1" anliegt.
Wenn in diesem Fall die Aufzeichnungsdaten die in 12B dargestellten Daten sind, wird der ersten Schieberegisterstufe 160a die gültige Datenlänge "3" des Blocks Y₁ zugeführt, der zweiten Registerstufe 160b wird die gültige Datenlänge "1" des Blocks Y₂ zugeführt, der dritten Schieberegisterstufe 160c wird die gültige Datenlänge "0" des Blocks Y₃ zugeführt, der vierten Schieberegisterstufe 160d wird die gültige Datenlänge "2" des Blocks Y₄ zugeführt, der fünften Schieberegisterstufe 160e wird die gültige Datenlänge "1" des Blocks CR zugeführt, und der sechsten Schieberegisterstufe 160f wird die gültige Datenlänge "2" des Blocks CB zugeführt.
Das Schieberegister 160 hat eine Struktur, in der der erste bis sechste Schieberegisterabschnitt (Stufe) 160a bis 160f in Reihe angeordnet sind, und es führt jedesmal eine Verschiebung um eine Schieberegisterstufe durch, wenn dem Schiebeimpulseingang SFT ein Schiebeimpuls zugeführt wird, so daß die in 16G dargestellten gültigen Datenlängen, die in dem ersten Registerabschnitt 160a gewonnen werden, sukzessiv dem Signaleingang A des Komparators 157 zugeführt werden.
Dem Schiebeimpulseingang SFT wird der in 16F dargestellte Schiebeimpuls zugeführt, der am Ausgang des ODER-Glieds 164 auftritt, dessen Eingang die jeweiligen Dekodiersignale "8", "15", "22", "29" und "34" des Dekodierers 154 zugeführt werden.
Der Komparator 157 führt einen Vergleich durch zwischen dem Signal A, das dem Signaleingang A zugeführt wird, und dem Signal B, dem Signaleingang B zugeführt wird, wobei er an seinem Ausgang ein Signal mit hohem Pegel "1" ausgibt, wenn A = B, und ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel "0", wenn A < B, wie dies in 16H dargestellt ist.
Das in 16H dargestellte Ausgangssignal des Komparators 157 wird dem Aktivierungseingang EN des Pufferspeichers 150a zugeführt. Außerdem wird das Ausgangssignal des Komparators 157 den jeweiligen anderen Eingängen von sechzehn UND-Gliedern 158₀ , 158₁ ... 158₁₅ zugeführt.
An dem Datenausgang D_out des Pufferspeichers 150a erhält man deshalb ein Signal, das das Festlängenformat des Sync-Blocks SB hat, wie dies in 16E dargestellt ist, und in das die gültigen Daten von 12B eingefügt sind und dessen andere Abschnitte aus DC-Daten bestehen. Am Ausgang der 16 UND-Glieder 158₀ , 158₁ ... 158₁₅ ergibt sich (ist vorgesehen) der in 12A dargestellte Sync-Block SB mit Festlängenformat, in dem entspre chend der gültigen Datenlänge Blinddaten "0" eingefügt sind, wie dies in 16J dargestellt ist.
Wenn das in 16J dargestellte Wiedergabesignal, das am Ausgang dieser 16 UND-Glieder 158₀ , 158₁ ... 158₁₅ auftritt, einer Wiedergabeeinheit zugeführt wird, das aus einer Rahmenzerlegungsschaltung 170, einer variablen Längendekodierschaltung 171, einer inversen Quantisierschaltung 172, einer inversen DCT-Schaltung 173, einer Entwürfelungsschaltung 174 und einer inversen Blockbildungsschaltung 175 usw. besteht, kann, ähnlich wie beim Stand der Technik, ein Wiedergabesignal gewonnen werden.
Während in dem obigen praktischen Beispiel der Fall beschrieben wurde, daß der Header mit der gültigen Datenlänge hinzugefügt wurde, kann stattdessen auch ein Lösungsweg beschritten werden, bei dem der Header mit der Länge der ungültigen Daten hinzugefügt wird. Während in dem oben beschriebenen praktischen Beispiel ein Datenlängenheader hinzugefügt wird, genügt es selbstverständlich auch, nach der Wiedergabe das EOB zu detektieren, ohne daß solche Datenlängenheader hinzugefügt werden, um die Begrenzung des DCT-Blocks zu ermitteln, Blinddaten an der Leerstelle einzufügen und diesen auszugeben. Während bei dem oben beschriebenen praktischen Beispiel ungültige Daten (Leerstellen) nach der Rahmenbildung detektiert werden, indem bewertet wird, ob alle Datenbits niedrigen Pegel "0" haben oder nicht, genügt es selbstverständlich auch, solche ungültigen Daten (Leerstellen) nach irgendeinem anderen Verfahren zu detektieren.
Wie oben erläutert wurde, kann z. B. bei dem Format für digitale Videorecorder, deren Band eine Breite von ¼ Zoll hat, dem sogenannten DV-Format, bei der Kompressionskodierung von Bilddaten mit festem Kompressionsfaktor, der Kompressionsfaktor leicht in einen gewünschten Kompressionsfaktor geändert werden. Auf diese Weise wird ein Abschnitt mit ungültigen Daten, d. h. ein mit hohem Kompressionsfaktor komprimierter Leer-Code-Abschnitt, gelöscht und dadurch das Aufzeichnen von Daten auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einer Platte usw. ermöglicht. So kann Medienkapazität gespart (reduziert) werden. Dies ist besonders effektiv oder vorteilhaft, wenn Medien für Zwecke wie Offline-Editieren usw. benutzt werden, für die keine hohe Bildqualität benötigt wird. Bei dem Datenkodierverfahren und dem Datenkodiergerät gemäß der Erfindung, wie sie oben erläutert wurden, wird bei der orthogonalen Transformationsverarbeitung der Eingangsdaten, die es ermöglicht, die transformierten Daten nach der Quantisierung einer variablen Längenkodierung zu unterziehen, ein Lösungsweg beschritten, bei dem die gesamte kodierte Datenmenge auf der Basis der orthogonal transformierten Daten bei der Durchführung der variablen Längenkodierung abgeschätzt wird, um die Quantisierungsstufe für die Quantisierung auf der Basis der geschätzten Datenmenge und eines Referenzwerts festzulegen, der je nach Kompressionsfaktor unterschiedlich ist (variiert), so daß die Gesamtmenge der kodierten Daten ver ändert wird. Auf diese Weise kann ein gewünschter oder ein beliebiger Kompressionsfaktor erreicht werden.
Weiterhin wird gemäß vorliegender Erfindung bei der orthogonalen Transformation der Eingangsdaten, die eine variable Längenkodierung nach der Quantisierung ermöglicht, ein Lösungsweg beschritten, bei dem in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor der Schwellwert für die Festlegung der Klasse, die die Feinheit der Quantisierung angibt, auf der Basis der orthogonal transformierten Daten geändert wird, so daß die Gesamtmenge der kodierten Daten geändert wird. Auf diese Weise kann der Kompressionsfaktor bei der Datenkodierung in einen gewünschten Kompressionsfaktor geändert werden.
Wenn ein Bildkompressionsformat mit festem Kompressionsfaktor angenommen wird, die Eingangsdaten Bilddaten sind, und bei der Quantisierung der durch die diskrete Cosinustransformation (DCT) gewonnenen DCT-Koeffizientendaten einer von mehreren Quantisierern benutzt wird, um eine variable Längenkodierung der quantisierten Daten zu ermöglichen, wird ein Lösungsweg beschritten, um die Datenmenge abzuschätzen, wenn die Quantisierung und die variable Längenkodierung in Videosegmenteinheiten der DCT-Koeffizientendaten durchgeführt wird, um eine variable Längenkodierung der quantisierten Daten zu ermöglichen, um die geschätzte Datenmenge mit einem Referenzwert zu vergleichen und dadurch den optimalen Quantisierer zu bestimmen, die Daten einer Makroblockeinheit von DCT-Koeffizientendaten mit dem Schwellwert zu vergleichen und dadurch die Klasse für die Kennzeichnung der Quantisierungsfeinheit zu bestimmen, wobei der Referenzwert oder sowohl der Referenzwert als auch der Schwellwert in Abhängigkeit von der Information über den gewünschten Kompressionsfaktor geändert werden, so daß die letztlich kodierte Datenmenge, die man nach der Kompressionskodierung erhält, geändert wird. So läßt sich der Kompressionsfaktor bei der Datenkodierung in dem Bildkompressionsformat mit festem Kompressionsfaktor leicht ändern, wobei die Kompatibilität des Formats beibehalten wird.
Abschnitte mit ungültigen Daten, d. h. Leer-Code-Abschnitte, die mit hohem Kompressionsfaktor komprimiert sind, werden gelöscht, so daß es möglich ist, Daten auf ein Aufzeichnungsmedium, wie einer Platte usw. aufzuzeichnen. Auf diese Weise kann Medienkapazität gespart (reduziert) werden. Dies ist besonders wirksam oder vorteilhaft, wenn solche Medien für Zwecke wie Offline-Editieren usw. verwendet werden, bei denen keine hohe Bildqualität benötigt wird.
Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So kann z. B. die Schaltung für die Festlegung der Quantisierungsstufe, die eine Quantisierungstabelle enthält, wie sie in 3 dargestellt ist, anstelle der Schaltung 6 zur Festlegung des Quantisierers benutzt werden, um den Aktivitätscode AT (Klassennummer) aus der Klassenfestlegungsschaltung 30 an diese Schaltung zur Festlegung der Quantisierungsstufe zu liefern und die Quantisierungsstufe in der Quantisierschaltung 7 direkt festzulegen. Außerdem ist die Größe des DCT-Blocks oder die Größe des Videosegments usw. nicht auf 8 × 8 Pixel oder 5 MB (Makroblöcke) beschränkt, sondern kann beliebig gewählt sein. Ferner kann selbstverständlich anstelle einer Zahl von sechzehn Quantisierern und/oder anstelle der Zahl vier für die Klassenfestlegung eine beliebige Zahl gewählt werden kann.

Claims

Verfahren zur Datenkodierung mit den Verfahrensschritten: orthogonales Transformieren (2) von Eingangsbilddaten, indem die Daten einer diskreten Cosinus-Transformation unterzogen werden, Festlegen (12, 10) einer bei der Quantisierung zu benutzenden Quantisierungsstufe auf der Basis der orthogonal transformierten Eingangsbilddaten, Quantisieren (7) der orthogonal transformierten Daten mit der festgelegten Quantisierungsstufe und variable Längenkodierung (8) der quantisierten Daten, dadurch gekennzeichnet, daß das Festlegen (12, 10) der Quantisierungsstufe das Festlegen einer Klassennummer umfaßt, die sich nach Maßgabe einer eingegebenen (11) Information über den gewünschten Kompressionfaktor ändert und die Feinheit der Quantisierung in Bezug auf Daten innerhalb eines Blocks der orthogonal transformierten Daten angibt, um die Gesamtmenge an Codedaten abzuschätzen, wenn die orthogonal transformierten Daten auf der Basis der festgelegten Klassennummer innerhalb mehrerer Makroblöcke der orthogonal transformierten Daten von einer entsprechenden Vielzahl von Quantisierern, die voneinander verschiedene Quantisierungsstufen haben, quantisiert werden und veranlaßt wird, daß die quantisierten Daten der variablen Längenkodierung (8) unterzogen werden, um durch die Quantisierernummer ein optimales Exemplar aus den mehreren Quantisierern auf der Basis der geschätzten Daten und eines sich in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor ändernden Referenzwerts (Rf) anzuzeigen, um den optimalen Quantisierer festzulegen, und daß die Quantisierung (7) das Quantisieren der Daten innerhalb des Blocks der orthogonal transformierten Daten auf der Basis der festgelegten Klassennummer und der Quantisierernummer umfaßt.
Verfahren zur Datenkodierung nach Anspruch 1, das bei dem Festlegen der Quantisierungsstufe das Ändern eines Klassenbestimmungs-Schwellwerts innerhalb des genannten Blocks umfaßt, um die Klasse, die die Feinheit der Quantisierung angibt, auf der Basis der orthogonal transformierten Daten in Abhängigkeit von der eingegebenen (11) Information über den gewünschten Kompressionfaktor festzulegen.
Gerät zu Datenkodierung mit einer orthogonalen Transformationseinrichtung (2) zum orthogonalen Transformieren (2) von Eingangsbilddaten, indem die Daten einer diskreten Cosinus-Transformation unterzogen werden, mit einer Quantisierungsstufen-Festlegungseinrichtung (12, 10) zum Festlegen einer bei der Quantisierung zu benutzenden Quantisierungsstufe auf der Basis der von der orthogonalen Transformationseinrichtung (2) transformierten Eingangsbilddaten, mit einer Quantisierungseinrichtung (7) zum Quantisieren der orthogonal transformierten Daten mit der von der Quantisierungsstufen-Festlegungseinrichtung (12, 10) festgelegten Quantisierungsstufe und mit einer variablen Längenkodiereinrichtung (8), um die von der Quantisierungseinrichtung (7) quantisierten Daten einer variablen Längenkodierung zu unterziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantisierungsstufen-Festlegungseinrichtung (12, 10) das Festlegen einer Klassennummer bewirkt, die sich nach Maßgabe einer eingegebenen (11) Information über den gewünschten Kompressionfaktor ändert und die Feinheit der Quantisierung in Bezug auf Daten innerhalb eines Blocks der orthogonal transformierten Daten angibt, um die Gesamtmenge an Codedaten abzuschätzen, wenn die orthogonal transformierten Daten auf der Basis der festgelegten Klassennummer innerhalb mehrerer Makroblöcke der orthogonal transformierten Daten von einer entsprechenden Vielzahl von Quantisierern, die voneinander verschiedene Quantisierungsstufen haben, quantisiert werden und veranlaßt wird, daß die quantisierten Daten der variablen Längenkodierung (8) unterzogen werden, um durch die Quantisierernummer ein optimales Exemplar aus den mehreren Quantisierern auf der Basis der geschätzten Daten und eines sich in Abhängigkeit von dem Kompressionsfaktor ändernden Referenzwerts (Rf) anzuzeigen, um den optimalen Quantisierer festzulegen, und daß die Quantisierungseinrichtung (7) das Quantisieren der von der orthogonalen Transformationseinrichtung (2) quantisierten Daten innerhalb des Blocks der orthogonal transformierten Daten auf der Basis der von der Quantisierungsstufen-Festlegungseinrichtung (12, 10) festgelegten Klassennummer und der Quantisierernummer bewirkt.
Gerät zu Datenkodierung nach Anspruch 3, bei dem die Quantisierungsstufen-Festlegungseinrichtung (12, 10) bewirkt, daß in Abhängigkeit von der eingegebenen (11) Information über den gewünschten Kompressionfaktor ein Klassenbestimmungs-Schwellwert zum Festlegen der Klasse, die die Feinheit der Quantisierung durch die Quantisierungseinrichtung (7) auf der Basis der orthogonal transformierten Daten innerhalb des Blocks angibt, geändert wird.