EP1815689A1 - Codierverfahren und decodierverfahren, sowie codiervorrichtung und decodiervorrichtung - Google Patents

Codierverfahren und decodierverfahren, sowie codiervorrichtung und decodiervorrichtung

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EP1815689A1
EP1815689A1 EP05811183A EP05811183A EP1815689A1 EP 1815689 A1 EP1815689 A1 EP 1815689A1 EP 05811183 A EP05811183 A EP 05811183A EP 05811183 A EP05811183 A EP 05811183A EP 1815689 A1 EP1815689 A1 EP 1815689A1
Authority
EP
European Patent Office
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signal
video
coding
extension signal
data stream
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05811183A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Amon
Jürgen PANDEL
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1815689A1 publication Critical patent/EP1815689A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/15—Data rate or code amount at the encoder output by monitoring actual compressed data size at the memory before deciding storage at the transmission buffer
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    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Definitions

  • Coding method and decoding method as well as Codiervorrich ⁇ device and decoding device
  • the invention relates to a coding method for generating a video data stream for an expansion signal according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a decoding method for reconstructing a ceremoniesssig- nals from a video data stream and a base signal according to the preamble of claim 5 Invention an encoding device for generating a Videodus ⁇ tenstroms and a decoding device for reconstructing ei ⁇ nes extension signal according to the preamble of claim 7 or claim 8.
  • digital visual signals have to be provided in several image quality levels.
  • these digital visual signals are to be decoded and displayed on different reproduction devices, for example both on a television set and on a mobile terminal (for example a mobile phone).
  • the digital visual signals are to be transmitted via a multiplicity of transmission channels to a very wide variety of devices.
  • a transmission bandwidth of several meters per second is available, whereas, on the other hand, the transmission bandwidth in a mobile radio channel may be only a few thousand bits per second.
  • the object on which the invention is based is a method and a device which make it possible to generate a video data stream for an extension signal or to reconstruct an extension signal from a video data stream in a simple and efficient manner.
  • This object is achieved on the basis of the preamble of An ⁇ claim 1 or claim 5 by their characterizing features Ie. Furthermore, this object is achieved on the basis of the Ober ⁇ concept of claim 7 or 8 by their characterizing features.
  • the base signal is at least a first syntax element and the extension signal at least a second syntax element assigned to the description of the first or second video quality level is assigned to a modified extension signal only those second syntax elements of the extension signal which are different from the first syntax elements, that coding mode of a video coding standard using a statistical one Method selected, which encode all the second Syn ⁇ tax elements of the modified extension signal can also generate the shortest video data stream, and the video data stream with the second syntax elements of the modifi ⁇ ed extension signal with the selected coding mode generated.
  • those second syntax elements which are already present in the first syntax elements of the basic signal are no longer taken into account in the coding of the extension signal. This ensures that only those second syntax elements that can not be reconstructed by the basic signal need to be encoded. In this case, a reduction of the amount of data to be transmitted of the extension signal is achieved.
  • the coding mode for coding the extension signal is determined, which generates both all the second syntax elements of the modified extension signal and, for this purpose, the shortest video data stream.
  • the extension signal is coded with a small data volume and can be transmitted from a transmitter to a receiver via a narrowband radio channel.
  • At least one second syntax element of the extension signal is assigned at least one information which indicates whether an image block contains at least one transform coefficient, which image region of an image block comprises at least one transform coefficient and / or describes a quantization parameter of an image block and / or signals a multiplier factor and / or at least one transform coefficient.
  • a method according to a standard in particular H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 or MPEG4, is used as the video coding method.
  • a cost-effective implementation is achieved since already existing standard-compliant components can be used for the coding.
  • existing standards-compliant coding systems can be converted with little effort in such a way that the coding method according to the invention can be realized.
  • a modified extension signal with at least one second video signal is output Syntax element created by decoding the video data stream using a decoding mode of a video coding method and the second syntax elements of the extension signal by supplementing the modified Er ⁇ extension signal with at least one first syntax element generated.
  • the decoding method according to the invention makes possible the reconstruction of an extension signal from a video data stream, the video data stream being generated by the coding method according to the invention.
  • a method according to a standard in particular H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 or MPEG4, is used as the video coding method.
  • This achieves a cost-effective implementation of the decoding since already existing standard-conforming components can be used for the decoding.
  • already existing standard-compliant decoding systems are um ⁇ made with little effort such that the inventive decoding can be realized.
  • the invention further comprises an encoding device for generating a video data stream for an extension signal, comprising a base signal for representing a first video quality step and the extension signal together with the base signal for representing a second quality level, a first means for assigning at least one second syntax ⁇ elements the extension signal and assigning those second syntax elements a modified Erweitungssig ⁇ nal, which are different from the first syntax of the Basis ⁇ signal, a selection means for selecting the coding mode of a video coding method, which can encode all the second syntax of the modified extension signal and the shortest Produced video data stream, and with a second coding module for generating the Videoda ⁇ tenstroms the modified extension signal with the selected coding mode.
  • the coding method according to the invention can be realized, for example, in a recording device.
  • the invention comprises a decoding device for reconstructing an extension signal from a video data stream and a base signal, comprising a base signal for representing a first video quality level and the extension signal together with the base signal for representing a second quality level, a second decoding medium for decoding the video data stream into a modified extension signal having at least one second syntax element using a decoding mode of a video coding method, second means for generating the second syntax elements of the extension signal from the second syntax elements of the modified extension signal and at least a first one syntax element.
  • FIG. 1 shows an exemplary coding device for generating a video data base stream having a first quality level and a video data stream having a second quality level
  • FIG. 2 arrangement of a plurality of syntax elements of a base signal and an extension signal
  • FIG. 3 Structure of Various Coded Video Streams Using One of the Coding Modes of a Video Coding Method
  • FIG. 4 shows the structure of the video data stream taking into account a coding mode
  • FIG. 5 shows the exemplary structure of a decoding device for reconstructing an extension signal
  • FIG. 6 shows a mobile device in the form of a portable mobile radio device with an encoding and decoding device
  • FIG. 7 shows a network with a multiplicity of network elements and a network unit, wherein this network unit comprises an encoding and decoding device.
  • FIG. 1 shows an exemplary coding device CV for generating a video data stream V for an extension signal ES.
  • a video data base stream VB is generated with the aid of a first coder Cl together with a first coding module CM1.
  • This video data base stream VB represents a coded video signal of a first video quality level VQ1.
  • the video data base stream VB is formed from the base signal BS, wherein the base signal BS also represents a representative of the first video quality level VQl.
  • a second coder C2, a first means ZM, a selection means AM and a second coding module CM2 generate the video data stream V.
  • This video data stream V represents a coded video signal which together with the video data base stream VB represents a second quality level VQ2.
  • the video data stream V is formed from the expansion signal ES and thus the extension signal ES together with the base signal BS also represents the second video quality stage VQ2.
  • the coding device CV is supplied with a sequence of digitized input images VI.
  • a first partial coding is performed by the first coder Cl.
  • the first coder C1 determines a motion vector for a current image block to be coded with the aid of a motion estimation method, forming a difference-wise coefficient signal from a coefficient of the current one
  • Image block and a coefficient of that image block which is described by the detected motion vector performs a transformation of this difference signal, for example a discrete cosine transform, and then quantizes the transformed difference signal.
  • each transformed and quantized difference signal is referred to as a transform coefficient.
  • the transformation coefficients of a current image block, which are created by the first coder Cl are referred to as first transform coefficients TCL1.
  • the first syntax elements S0, S11, S12 are supplied to the first coding module CM1.
  • the first coding module CM1 has the task of coding the base signal BS into a video data base stream VB.
  • each first syntax element S0, S11, S12 is assigned a predefined position in the video database stream VB to be created, and data are reduced on the basis of compression techniques, such as Huffman coding.
  • the first coder C1 and the first coding module CM1 can also operate according to a video coding method, in particular according to a video coding standard H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 or MPEG4.
  • the first coder C1 and coding module CM1 can be accommodated in a single means.
  • the video data stream V for the expansion signal ES is generated by the second coder C2, the first means ZM, the selection means AM and the second coding module CM2.
  • the video input signal VI is first supplied to the second coder C2.
  • the second code C2 forms, in a coefficient-wise manner, a difference signal from a coefficient of an image currently to be coded and a coefficient determined by the Movement vector predetermined Marshbe ⁇ rich, performs a transformation of Differenzsig ⁇ nals by, for example, using a discrete cosine transform, and then quantizes the transformed difference signal with the aid of a second Quantisie ⁇ tion parameter QP2.
  • These transformed and quantized differential signals are referred to as second preliminary transform coefficients TCL2 *.
  • one or more motion vectors can also be preset by means of the control signal SS.
  • second transform coefficients TCL2 are formed with a multiplier factor ⁇ 1, taking into account the second provisional transform coefficients TCL2 * and the first transform coefficients TCL1.
  • ⁇ 1 the multiplier factor
  • TCL2 TCL2 * - ⁇ l * TCLl (1)
  • the first means ZM analyzes which second syntax elements S20,..., S23 are already present in the base signal BS, i. are identical to one or more first syntax elements S0,..., S12. All second syntax elements S21, which are already present in the base signal BS, are removed from the extension signal ES.
  • the result of this working step of the first means ZM can be seen in FIG. 2 in the modified extension signal ES *.
  • This includes only the second syntax elements S20, S22, S23, since the motion vector S21 Sil is already present in the base signal BS.
  • a modified extension signal ES * is available by the first means ZM, which comprises only those second syntax elements S20, S22, S23 which are not present in the base signal BS.
  • FIG. 3 shows the structure of various coded video streams VS1, VS2, VS3, wherein the first coded video stream VS1 with the aid of a first coding mode and the second coded video stream VS2 with the aid of a second coding mode and the third coded video stream through a third coding mode.
  • the first encoded video stream VS1 comprises, for example, the following data fields:
  • - Header MH Specification of coding parameters, such as height and width of an image to be encoded and specifying a Schm ⁇ number within the sequence of images.
  • Type TY In this case, a distinction can be made according to which coding mode the encoded video stream was generated.
  • the quantization parameter QP indicates a value for the quantization of the transformed difference signals.
  • Coefficients TCL This field comprises the quantized and transformed coefficients of an image block.
  • Extra EX Extra EX:
  • This data field indicates an end of the coded video stream.
  • a concrete video coding method such as, for example, according to the video coding standard H.264, can comprise both a plurality of data fields differing from this example as well as one Have variety of different encoding modes.
  • the selection means AM analyzes the modified extension signal ES * and knows that at least the second quantization value QP2, the second transform coefficient TCL2 and the multiplier vector ⁇ l are generated with the aid of one of the three possible encoding modes, either the first or second or third encoded video stream VSl, ..., VS3 must be encoded.
  • the selection means AM detects that the third coded video stream VS3, generated by the third coding mode, can not code all the syntax elements S20, S22, S23 of the modified extension signal ES * to be coded. Therefore, only the first and second coding modes are considered further.
  • the selection means AM now calculates the number of bits required to code a first coded video stream VS1 or a second coded video stream VS2 in consideration of the second syntax elements S20,..., S23 of the modified extension signal ES *.
  • the selection means AM determines, for example, that the first coding mode requires 1530 bits and the second coding mode requires 2860 bits for coding.
  • the selection means AM decides for that coding mode which is used to code the modified Extension signal ES * generates the shortest video data stream V er ⁇ . That is, in this embodiment, the selection means AM selects the first encoding mode.
  • the second coding means CM2 generates the video data stream V of the modified extension signal ES *.
  • the second coder C2, the first means ZM, the selection means AM and the second coding module CM2 can be combined in one or more modules. Furthermore, the second coder C2 and the second coding module CM2 can generate the video data stream V according to a video coding method, in particular according to a video decoding standard H.261, H.263, H.264, MPEG1, MPEG2 or MPEG4.
  • the control signal SS transmits, for example, a motion vector to be used for the coding by the second coder C2.
  • the transmission of the motion vector with the aid of the video data stream V is not necessary since the identical motion vector is transmitted by the video base data stream VB.
  • the selection of a coding mode one or more parameters of an entire picture must be taken into account, it may be expedient to carry out the selection of the coding mode separately for each picture block of an image.
  • the decoding device VD for reconstructing the expansion signal ES comprises a first decoding means DM1, which from the video data base stream VB the first
  • the base signal BS comprises the first syntax elements SlO, Sil, S12.
  • a first video output signal V 1 is generated, which can be displayed, for example, with the aid of a monitor.
  • this first video output signal V 1 represents a first quality level VQ 1 of the video input signal VI.
  • Video data stream V is decoded such that at the output of the second decoder DM2 several second Sytaxetti S20, S22, S23 are available.
  • the second syntax elements S21 which were previously removed from the extension signal ES by the first means ZM, are then retrieved using an enhancement means EM.
  • the first transform coefficients TCL1 still have to be linked to the second transform coefficients TCL2.
  • the modified second transform coefficients TCL2 * are generated.
  • the second decoder D2 is able to generate the second video output signal V2, which represents a second quality level VQ2 of the video input signal VI. This can be output, for example, on a monitor.
  • the coder device CV and / or the decoder device DV in a mobile device MG for example a mobile radio device according to FIG. 6,
  • the mobile device MG may have means for carrying out the coding method and / or decoding method according to the invention.
  • the invention can be used, for example, in a mobile device MG according to the GSM standard (GSM Global System for Mobile).
  • GSM Global System for Mobile
  • the encoder device CV and / or the decoder device DV can be implemented in a computer unit, such as a computer.
  • a network unit NET in a network unit NET according to FIG. 7, wherein a network NZ, network modules NK1, NK2 and the network unit NET comprises the network unit NET, the encoder device CV and / or the decoder device DV can be implemented.
  • the network unit NET can have means for executing the encoding method and / or decoding method according to the invention.
  • the network NZ can be, for example, according to the GSM standard and / or UMTS standard (UMTS - Universal Mobile Telecommunications System). be educated.
  • the invention may, for example, be used in a multimedia network unit according to an IMS standard (IMS-IP multimedia subsystem). bibliography

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Abstract

Codierverfahren zum Erzeugen eines Videodatenstroms für ein Erweiterungssignal, wobei durch ein Basissignal eine erste Videoqualitätsstufe und durch das Erweiterungssignal zusammen mit dem Basissignal eine zweite Videoqualitätsstufe repräsentiert wird, bei dem lediglich diejenigen zweiten Syntaxelemente des Erweiterungssignals bei einer Codierung berücksichtigt werden, die nicht durch ein erstes Syntaxelement des Basissignals beschrieben werden können, bei dem derjenige Codiermodus eines Videocodierverfahrens unter Verwendung einer statistischen Methode ausgewählt wird, der sowohl alle zweiten Syntaxelemente codieren kann, wobei diese zweiten Syntax elemente nicht durch ein oder mehrere erste Syntaxelemente darstellbar ist, und der für diese zweiten Syntaxelemente den kürzesten Videodatenstrom erzeugt. Ferner betrifft die Erfindüng auch ein Decodierverfahren zum Rekonstruieren eines Erweiterungssignals aus einem Videodatenstrom, eine Codiervorrichtung und eine Decodiervorrichtung.

Description

Beschreibung
Codierverfahren und Decodierverfahren, sowie Codiervorrich¬ tung und Decodiervorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Codierverfahren zum Erzeugen eines Videodatenstroms für ein Erweiterungssignal gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Decodierverfahren zum Rekonstruieren eines Erweiterungssig- nals aus einem Videodatenstrom und einem Basissignal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Codiervorrichtung zum Erzeugen eines Videoda¬ tenstroms und eine Decodiervorrichtung zum Rekonstruieren ei¬ nes Erweiterungssignals gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 bzw. Anspruch 8.
Für viele Anwendung sind digitale, visuelle Signale in mehre¬ ren Bildqualitätsstufen bereitzustellen. Zum einen sollen diese digitalen, visuellen Signale auf unterschiedlichen Wie- dergabegeräten decodiert und dargestellt werden, wie bspw. sowohl auf einem Fernsehgerät als auch auf einem mobilen End¬ gerät (z.B. Handy) . Zum anderen sollen die digitalen, visuel¬ len Signale über eine Vielzahl von Übertragungskanälen an die unterschiedlichsten Geräte übermittelt werden. So steht in einem Kabelnetz eine Übertragungsbandbreite von mehreren Me¬ gabit pro Sekunde zur Verfügung, wo hingegen die Übertra¬ gungsbandbreite in einem Mobilfunkkanal möglicherweise nur wenige tausend Bit pro Sekunde beträgt.
Es sind bereits Konzepte [1, 2] bekannt, bei denen ein digi¬ tales, visuelles Signal in mehreren Qualitätsstufen bereitge¬ stellt wird. Das digitale, visuelle Signal, das die niedrigs¬ te Qualitätsstufe repräsentiert, wird als Basissignal be¬ zeichnet. Bei den Dokumenten [1, 2] werden hierzu die einzel- nen digitalen, visuellen Signale nicht unabhängig von einan¬ der codiert, sondern ein digitales, visuelles Signal einer höheren Qualitätsstufe wird von einem bzw. mehreren digita- len, visuellen Signalen niedriger Qualitätsstufen abgeleitet (differentielle Codierung) . Ein differentielles, digitales, visuelles Signal einer höheren Qualitätsstufe wird als Erwei¬ terungssignal bezeichnet. Um eine effiziente differenzielle Codierung zu gewährleisten, werden die einzelnen Coder der verschiedenen Qualitätsstufen synchronisiert [3] . Synchroni¬ sieren bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Entscheidungen bzgl. der Codierung eines Bildes nur einmal getroffen werden, z.B. Bestimmung eines Bewegungsvektors, und dann den Codern der verschiedenen Qualitätsstufen mitgeteilt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es ein Ver¬ fahren und eine Vorrichtung, welches das Erzeugen eines Vi¬ deodatenstroms für ein Erweiterungssignal bzw. das Rekon- struieren eines Erweiterungssignals aus einem Videodatenstrom in einfacher und effizienter Weise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des An¬ spruchs 1 bzw. Anspruchs 5 durch deren kennzeichnende Merkma- Ie gelöst. Ferner wird diese Aufgabe ausgehend von dem Ober¬ begriff des Anspruchs 7 bzw. 8 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Codierverfahren zum Erzeugen eines Videodatenstroms für ein Erweiterungssignal, wobei durch ein Basissignal eine erste Videoqualitätsstufe und durch das Er¬ weiterungssignal zusammen mit dem Basissignal eine zweite Vi¬ deoqualitätsstufe repräsentiert wird, wird dem Basissignal mindestens ein erstes Syntaxelement und dem Erweiterungssig- nal mindestens ein zweites Syntaxelement zur Beschreibung der ersten bzw. zweiten Videoqualitätsstufe zugeordnet, einem mo¬ difizierten Erweiterungssignal nur diejenigen zweiten Syntax¬ elemente des Erweiterungssignals zugewiesen, die unterschied¬ lich zu den ersten Syntaxelementen sind, derjenige Codiermo- dus eines Videocodierdstandards unter Verwendung einer sta¬ tistischen Methode ausgewählt, der sowohl alle zweiten Syn¬ taxelemente des modifizierten Erweiterungssignals codieren kann als auch den kürzesten Videodatenstrom erzeugt, und der Videodatenstrom mit den zweiten Syntaxelementen des modifi¬ zierten Erweiterungssignals mit dem ausgewählten Codiermodus erzeugt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden diejenigen zwei¬ ten Syntaxelemente, die bereits in den ersten Syntaxelementen des Basissignals vorhanden sind, bei der Codierung des Erwei¬ terungssignals nicht mehr berücksichtigt. Hierdurch wird ge- währleistet, dass nur noch diejenigen zweiten Syntaxelemente codiert werden müssen, die nicht durch das Basissignal rekon¬ struiert werden können. Hierbei wird eine Reduktion der zu übertragenden Datenmenge des Erweiterungssignals erzielt. Ferner wird der Codiermodus zur Codierung des Erweiterungs- Signals bestimmt, der sowohl alle zweiten Syntaxelemente des modifizierten Erweiterungssignals als auch hierfür den kür¬ zesten Videodatenstrom erzeugt. Dabei wird das Erweiterungs¬ signal mit einem geringen Datenvolumen codiert und kann von einem Sender an einen Empfänger über einen schmalbandigen Funkkanal übertragen werden.
Vorzugsweise wird mindestens einem zweiten Syntaxelement des Erweiterungssignals zumindest eine Information zugewiesen, die angibt, ob ein Bildblock mindestens einen Transformkoef- fizienten enthält, welcher Bildbereich eines Bildblocks min¬ destens einen Transformkoeffizienten umfasst und/oder einen Quantisierungsparameter eines Bildblocks beschreibt und/oder einen Multiplikatorfaktor signalisiert und/oder mindestens ein Transformkoeffizient umfasst. Durch Angabe mindestens ei- ner dieser Informationen wird gewährleistet, dass eine Anzahl an Codiermodi reduziert wird und somit ein Codiermodus durch das erfindungsgemäße Codierverfahren schneller ausgewählt werden kann.
Werden bei der Auswahl nur diejenigen Codiermodi berücksich¬ tigt, die eine Codierung eines zweiten Syntaxelements, wel¬ ches einen Bewegungsvektor eines Bildblocks beschreibt, aus- schließen, so kann durch die Reduktion der in Frage kommenden Codiermodi die Bestimmung des optimalen Codiermodus beschleu¬ nigt werden.
Vorzugsweise wird als Videocodierverfahren ein Verfahren nach einem Standard, insbesondere H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4, eingesetzt. Hiermit wird eine kostengünsti¬ ge Implementierung erreicht, da bereits bestehende standard¬ konforme Komponenten für die Codierung eingesetzt werden kön- nen. Ferner können bereits bestehende standardkonforme Co¬ diersysteme mit wenig Aufwand derart umgestellt werden, dass das erfindungsgemäße Codierverfahren realisiert werden kann.
Durch das erfindungsgemäße Decodierverfahren zum Rekonstruie- ren eines Erweiterungssignals aus einem Videodatenstrom und einem Basissignal, wobei durch ein Basissignal eine erste Vi¬ deoqualitätsstufe und durch das Erweiterungssignal zusammen mit dem Basissignal eine zweite Videoqualitätsstufe repräsen¬ tiert wird, wird ein modifiziertes Erweiterungssignal mit mindestens einem zweiten Syntaxelement durch Decodierung des Videodatenstroms unter Verwendung eines Decodiermodus eines Videocodierverfahrens erstellt und die zweiten Syntaxelemente des Erweiterungssignals durch Ergänzen des modifizierten Er¬ weiterungssignal mit mindestens einem ersten Syntaxelement generiert.
Durch das erfindungsgemäße Decodierverfahren wird die Rekon¬ struktion eines Erweiterungssignals aus einem Videodatenstrom ermöglicht, wobei der Videodatenstrom durch das erfindungsge- mäße Codierverfahren erzeugt wurde.
Vorzugsweise wird als Videocodierverfahren ein Verfahren nach einem Standard, insbesondere H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4, eingesetzt. Hiermit wird eine kostengünsti- ge Implementierung der Decodierung erreicht, da bereits be¬ stehende standardkonforme Komponenten für die Decodierung eingesetzt werden können. Ferner können bereits bestehende standardkonforme Decodiersysteme mit wenig Aufwand derart um¬ gestellt werden, dass das erfindungsgemäße Decodierverfahren realisiert werden kann.
Ferner umfasst die Erfindung eine Codiervorrichtung zum Er¬ zeugen eines Videodatenstroms für ein Erweiterungssignal, mit einem Basissignal zum Repräsentieren einer ersten Videoquali¬ tätsstufe und dem Erweiterungssignal zusammen mit dem Basis¬ signal zum Repräsentieren einer zweiten Qualitätsstufe, einem ersten Mittel zum Zuordnen mindestens eines zweiten Syntax¬ elements dem Erweiterungssignal und zum Zuweisen derjenigen zweiten Syntaxelemente einem modifizierten Erweiterungssig¬ nal, die unterschiedlich zu ersten Syntaxelementen des Basis¬ signals sind, einem Auswahlmittel zum Auswählen desjenigen Codiermodus eines Videocodierverfahrens, welches sowohl alle zweiten Syntaxelemente des modifizierten Erweiterungssignals codieren kann als auch den kürzesten Videodatenstrom erzeugt, und mit einem zweiten Codiermodul zum Erzeugen des Videoda¬ tenstroms des modifizierten Erweiterungssignals mit dem aus- gewählten Codiermodus. Mit der erfindungsgemäßen Codiervor¬ richtung kann das erfindungsgemäße Codierverfahren bspw. in einem Aufnahmegerät realisiert werden.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Decodiervorrichtung zum Rekonstruieren eines Erweiterungssignals aus einem Video¬ datenstrom und einem Basissignal, mit einem Basissignal zum Repräsentieren einer ersten Videoqualitätsstufe und dem Er¬ weiterungssignal zusammen mit dem Basissignal zum Repräsen¬ tieren einer zweiten Qualitätsstufe, einem zweiten Decodier- mittel zum Decodieren des Videodatenstroms in ein modifizier¬ tes Erweiterungssignals mit mindestens einem zweiten Syntax¬ element unter Verwendung eines Decodiermodus eines Videoco¬ dierverfahrens, einem Zweiten Mittel zum Generieren der zwei¬ ten Syntaxelemente des Erweiterungssignals aus den zweiten Syntaxelementen des modifiziertes Erweiterungssignals und aus mindestens einem ersten Syntaxelement. Hiermit wird es ermög- licht, das erfindungsgemäße Decodierverfahren, wie z.B. in einem Wiedergabegerät, auszuführen.
Weitere Einzelheiten sowie Vorteile der Erfindung werden an- hand der Figuren 1 bis 7 näher erläutert. Im Einzelnen zei¬ gen:
Figur 1 eine beispielhafte Codiervorrichtung zum Erzeugen eines Videodatenbasisstroms mit einer ersten Quali- tätsstufe und eines Videodatenstroms mit einer zweiten Qualitätsstufe,
Figur 2 Anordnung mehrerer Syntaxelemente eines Basissig¬ nals und eines Erweiterungssignals,
Figur 3 Aufbau verschiedener codierter Videoströme bei An¬ wendung jeweils einer der Codiermodi eines Videoco¬ dierverfahrens,
Figur 4 Aufbau des Videodatenstroms unter Berücksichtigung eines Codiermodus,
Figur 5 den beispielhaften Aufbau einer Decodiervorrichtung zum Rekonstruieren eines Erweiterungssignals,
Figur 6 ein Mobilgerät in Form eines tragbaren Mobilfunkge¬ räts mit einer Codier- und Decodiervorrichtung,
Figur 7 ein Netzwerk mit einer Vielzahl von Netzwerkelemen- ten und einer Netzwerkeinheit, wobei diese Netz¬ werkeinheit eine Codier- und Decodiervorrichtung umfasst.
Elemente mit gleicher Wirkungsweise und Funktion sind in den Figuren 1 bis 7 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Folgenden wird anhand eines ersten Ausführungsbeispiels unter Verwendung von [2] das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Figur 1 zeigt eine beispielhafte Codiervorrichtung CV zum Erzeugen eines Videodatenstroms V für ein Erweite- rungssignal ES.
Zunächst wird mit Hilfe eines ersten Coders Cl zusammen mit einem ersten Codiermodul CMl ein Videodatenbasisstrom VB er¬ zeugt. Dieser Videodatenbasisstrom VB repräsentiert ein co- diertes Videosignal einer ersten Videoqualitätsstufe VQl. Der Videodatenbasisstrom VB wird aus dem Basissignal BS gebildet, wobei das Basissignal BS auch ein Repräsentant für die erste Videoqualitätsstufe VQl darstellt.
Ein zweiter Coder C2, ein erstes Mittel ZM, ein Auswahlmittel AM und ein zweites Codiermodul CM2 erzeugen den Videodaten¬ strom V. Dieser Videodatenstrom V stellt ein codiertes Video¬ signal dar, das zusammen mit dem Videodatenbasisstrom VB eine zweite Qualitätsstufe VQ2 repräsentiert. Der Videodatenstrom V wird aus dem Erweiterungssignal ES geformt und somit reprä¬ sentiert auch das Erweiterungssignal ES zusammen mit dem Ba¬ sissignal BS die zweite Videoqualitätsstufe VQ2.
Der Codiervorrichtung CV wird eine Sequenz von digitalisier- ten Eingangsbildern VI zugeführt. Zunächst wird durch den ersten Coder Cl eine erste Teilcodierung durchgeführt. So er¬ mittelt der erste Coder Cl beispielsweise mit Hilfe eines Be¬ wegungsschätzverfahrens einen Bewegungsvektor für einen zu codierenden aktuellen Bildblock, bildet koeffizientenweise ein Differenzsignal aus einem Koeffizienten des aktuellen
Bildblocks und einem Koeffizienten desjenigen Bildblocks, der durch den ermittelten Bewegungsvektor beschrieben wird, führt eine Transformation dieses Differenzsignals durch, z.B. eine diskrete Cosinustransformation, und quantisiert anschließend das transformierte Differenzsignal. Im Folgenden wird jedes transformierte und quantisierte Dif¬ ferenzsignal als Transformkoeffizient bezeichnet. Die Trans¬ formkoeffizienten eines aktuellen Bildblocks, die durch den ersten Coder Cl erstellt werden, werden als erste Transform- koeffizienten TCLl bezeichnet. Neben den ersten Transform¬ koeffizienten TCLl liefert der erste Coder Cl erste Codierpa¬ rameter ZlO, ZlI, wie z.B. den ersten Quantisierungsparameter ZlO=QPl und einen oder mehrere Bewegungsvektoren ZlI. Somit umfasst das Basissignal BS mehrere erste Syntaxelemente SlO, Sil, S12, wie z.B. den ersten Quantisierungsparameter QPl =
SlO=ZlO, ein oder mehrere Bewegungsvektoren ZlI = Sil und die ersten Transformkoeffizienten TCLl = S12.
In einem nächsten Verarbeitungsschritt werden die ersten Syn- taxelemente SlO, Sil, S12 dem ersten Codiermodul CMl zuge¬ führt. Das erste Codiermodul CMl hat hierbei die Aufgabe, das Basissignal BS in einen Videodatenbasisstrom VB zu codieren. Hierbei wird beispielsweise jedem ersten Syntaxelement SlO, Sil, S12 eine vordefinierte Position im zu erstellenden Vi- deodatenbasisstrom VB zugewiesen, und anhand von Kompressi¬ onstechniken, wie beispielsweise einer Huffman-Codierung, ei¬ ne Datenreduktion erzielt. Der erste Coder Cl und das erste Codiermodul CMl können auch nach einem Videocodierverfahrens, insbesondere nach einem Videocodierstandard H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4 arbeiten. Der erste Coder Cl und Codiermodul CMl können in einem einzigen Mittel unterge¬ bracht sein.
Parallel zur Erstellung des Videodatenbasisstroms VB wird durch den zweiten Coder C2, das erste Mittel ZM, das Auswahl¬ mittel AM und dem zweiten Codiermodul CM2 der Videodatenstrom V für das Erweiterungssignal ES erzeugt. Hierzu wird zunächst das Videoeingangssignal VI dem zweiten Coder C2 zugeführt. Im Gegensatz zur Funktionsweise des ersten Coders Cl erhält der zweite Coder durch ein Steuersignal SS Codiervorschriften ü- bermittelt (=Synchronisation) . Hierbei wird beispielsweise ein Bewegungsvektor mitgeteilt, den der zweite Coder C2 bei der Erstellung der zweiten vorläufigen Transformkoeffizienten TCL2* berücksichtigen muss. Nachdem dem zweiten Coder C2 bei¬ spielsweise durch das Steuersignal SS ein zu berücksichtigen¬ der Bewegungsvektor übermittelt wurde, bildet der zweite Co- der C2 koeffizientenweise ein Differenzsignal aus einem Koef¬ fizienten eines aktuell zu codierenden Bildes und einem Koef¬ fizienten, der durch den Bewegungsvektor vorgegebenen Bildbe¬ reich liegt, führt eine Transformation dieses Differenzsig¬ nals durch, beispielsweise mit Hilfe einer diskreten Cosi- nustransformation, und quantisiert anschließend das transfor¬ mierte Differenzsignal mit Hilfe eines zweiten Quantisie¬ rungsparameters QP2. Diese transformierten und quantisierten Differenzsignale werden als zweite vorläufige Transformkoef¬ fizienten TCL2* bezeichnet. Daneben erstellt der zweite Coder C2 mehrere zweite Codierparameter Z20, Z21, wobei beispiels¬ weise der zweite Quantisierungswert QP2 = Z20 und der Bewe¬ gungsvektor Z21 ist. Alternativ können ein oder mehrere Bewe¬ gungsvektoren auch mittels des Steuersignals SS vorgegeben werden.
Gemäß [2] werden mit einem Multiplikatorfaktor αl unter Be¬ rücksichtigung der zweiten vorläufigen Transformkoeffizienten TCL2* und der ersten Transformkoeffizienten TCLl zweite Transformkoeffizienten TCL2 gebildet. Folgende Gleichung be- schreibt den genauen Zusammenhang:
TCL2 = TCL2* - αl * TCLl (1)
Diese Gleichung (1) wird koeffizientenweise angewandt.
Somit umfasst das Erweiterungssignal ES mehrere zweite Syn¬ taxelemente S20, S21, S22, S23, wobei der zweite Quantisie¬ rungswert QP2 = S20, der Bewegungsvektor = S21, der zweite Transformkoeffizient TCL2 = S22 und der Multiplikatorfaktor αl = S23 ist. In einer alternativen Ausführung kann der Mul¬ tiplikatorfaktor αl aus dem ersten und zweiten Quantisie- rungswert QPl, QP2 berechnet werden, wie bspw. αl = QP2/QP1, und muss somit nicht übertragen werden.
Mit Hilfe von Figur 2 wird im Folgenden die Funktionsweise des ersten Mittels ZM näher erläutert. Figur 2 zeigt die ein¬ zelnen Syntaxelemente, erste bzw. zweite Syntaxelemente, für das Basissignal BS bzw. das Erweiterungssignal ES. Hierbei ist zu erkennen, dass beispielsweise der erste Transformkoef¬ fizient TCLl unterschiedlich zum zweiten Transformkoeffizien- ten TCL2 ist, jedoch der Bewegungsvektor S11=S21 im Basissig¬ nal BS als auch im Erweiterungssignal ES* identisch ist. In einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt analysiert das erste Mittel ZM, welche zweiten Syntaxelemente S20, ..., S23 be¬ reits im Basissignal BS vorhanden sind, d.h. identisch zu ei- nem oder mehreren ersten Syntaxelementen SlO, ..., S12 sind. Alle zweiten Syntaxelemente S21, die bereits im Basissignal BS vorhanden sind, werden aus dem Erweiterungssignal ES ent¬ fernt. Das Ergebnis dieses Arbeitsschrittes des ersten Mit¬ tels ZM ist in Figur 2 im modifizierten Erweiterungssignal ES* zu sehen. Dieses umfasst lediglich die zweiten Syntaxele¬ mente S20, S22, S23, da der Bewegungsvektor S21 = Sil bereits im Basissignal BS vorhanden ist. Somit steht nach diesem Be¬ arbeitungsschritt durch das erste Mittel ZM ein modifiziertes Erweiterungssignal ES* zur Verfügung, welches nur noch dieje- nigen zweiten Syntaxelemente S20, S22, S23 umfasst, die nicht im Basissignal BS vorhanden sind.
In einem nächsten Verarbeitungsschritt wird mit Hilfe des Auswahlmittels AM derjenige Codiermodus eines Videocodierver- fahrens zur Erzeugung des Videodatenstroms V mit Hilfe sta¬ tistischer Methoden ausgewählt, der sowohl alle zweiten Syn¬ taxelemente S20, S22, S23 des modifizierten Erweiterungssig¬ nals ES* codieren kann, als auch den kürzesten Videodaten¬ strom V erzeugt. Dies wird mit Hilfe von Figur 3 näher erläu- tert. Figur 3 zeigt den Aufbau verschiedener codierter Videoströme VSl, VS2, VS3, wobei der erste codierte Videostrom VSl mit Hilfe eines ersten Codiermodus und der zweite codierte Video¬ strom VS2 mit Hilfe eines zweiten Codiermodus und der dritte codierte Videostrom durch einen dritten Codiermodus. Der ers¬ te codierte Videostrom VSl umfasst dabei beispielsweise fol¬ gende Datenfelder:
- Kopffeld MH: Angabe von Codierparametern, wie beispielsweise Höhe und Breite eines zu codierenden Bildes und Angabe einer Bild¬ nummer innerhalb der Sequenz von Bildern. Typ TY: Hierbei kann unterschieden werden, nach welchem Codiermo- dus der codierte Videostrom erzeugt wurde.
Falls der codierte Videostrom mit Hilfe eines Intercodier- modus codiert wurde, können bspw. Bewegungsvektoren fol¬ gen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt der Typ TY=I an, dass es sich hierbei um einen intracodierten Vi- deostrom handelt, da kein Bewegungsvektor folgt. Quantisierungsparameter QP:
Der Quantisierungsparameter QP gibt einen Wert für die Quantisierung der transformierten Differenzsignale an. Koeffizienten TCL: Dieses Feld umfasst die quantisierten und transformierten Koeffizienten eines Bildblocks. Extra EX:
Hierbei werden zusätzliche Parameter angegeben, die her¬ stellerspezifisch ausgewertet werden können, wie z.B. eine Copyright-Information oder eine Autor-Information.
- Endfeld ME:
Dieses Datenfeld zeigt ein Ende des codierten Videostroms an.
Der zweite codierte Videostrom VS2 umfasst nahezu die glei¬ chen Felder wie der erste codierte Videostrom VSl, jedoch wird durch einen anderen Typ TY=2 angezeigt, dass sich zu¬ sätzlich ein Bewegungsvektorfeld MV vorhanden ist.
Der dritte codierte Videostrom VS3 vom Typ TY=3 umfasst kein Bewegungsvektorfeld MV und keine Transformkoeffizienten TCL. Lediglich ein Nicht-codiert-Feld NTC ist zusätzlich vorhan¬ den, welches beispielsweise anzeigt, dass keine Transform¬ koeffizienten TCL enthalten sind.
Diese drei codierten Videoströme VSl, ... VS3 stellen ledig¬ lich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar. Ein konkretes Vi¬ deocodierverfahren, wie bspw. nach dem Videocodierstandard H.264, kann sowohl mehrere und von diesem Beispiel unter¬ schiedliche Datenfelder umfassen als auch eine Vielzahl von verschiedenen Codiermodi aufweisen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel analysiert das Auswahl¬ mittel AM das modifizierte Erweiterungssignal ES* und er¬ kennt, dass zumindest der zweite Quantisierungswert QP2, der zweite Transformkoeffizient TCL2 und der Multiplikatorvektor αl mit Hilfe eines der drei möglichen Codiermodi, die entwe¬ der den ersten, zweiten oder dritten codierten Videostrom VSl, ..., VS3 erzeugen, codiert werden muss. Das Auswahlmit¬ tel AM erkennt, dass der dritte codierte Videostrom VS3, ge- neriert durch den dritten Codiermodus, nicht alle zu codie¬ renden Syntaxelemente S20, S22, S23 des modifizierten Erwei¬ terungssignals ES* codieren kann. Deswegen werden nur noch der erste und zweite Codiermodus weiter berücksichtigt. Nun errechnet das Auswahlmittel AM die Anzahl der Bits, die benö- tigt werden, um einen ersten codierten Videostrom VSl bzw. einen zweiten codierten Videostrom VS2 unter Berücksichtigung der zweiten Syntaxelemente S20, ... , S23 des modifizierten Erweiterungssignals ES* zu codieren. Das Auswahlmittel AM er¬ mittelt bspw., dass der erste Codiermodus 1530 Bits und der zweite Codiermodus 2860 Bits zur Codierung benötigt. Aufgrund dieses Ergebnisses entscheidet sich das Auswahlmittel AM für denjenigen Codiermodus, der zur Codierung des modifizierten Erweiterungssignals ES* den kürzesten Videodatenstrom V er¬ zeugt. D.h. in diesem Ausführungsbeispiel wählt das Auswahl¬ mittel AM den ersten Codiermodus aus .
In einem abschließenden Verarbeitungsschritt erzeugt das zweite Codiermittel CM2 den Videodatenstrom V des modifizier¬ ten Erweiterungssignals ES*. Dies ist beispielhaft in Figur 4 aufgetragen. Hierbei umfasst der Videodatenstrom V das Kopf¬ feld MH, den Typ TY=I, den Quantisierungsparameter QP = QP2, die zweiten Transformkoeffizienten TCL=TCL2, im Extrafeld EX den Multiplikatorfaktor αl und schließlich das Endfeld ME.
Der zweite Coder C2, das erste Mittel ZM, das Auswahlmittel AM und das zweite Codiermodul CM2 können in einem oder mehre- ren Modulen zusammengefasst werden. Ferner können der zweite Coder C2 und das zweite Codiermodul CM2 den Videodatenstrom V gemäß einem Videocodierverfahren, insbesondere nach einem Vi¬ deocodierstandard H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4, erzeugen.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 gezeigt, wird durch das Steuersignal SS beispielsweise ein für die Codierung durch den zweiten Coder C2 zu verwendender Bewegungsvektor übermittelt. Somit ist bspw. die Übertragung des Bewegungs- vektors mit Hilfe des Videodatenstroms V nicht notwendig, da der identische Bewegungsvektor durch den Videodatenbasisstrom VB übertragen wird. Hiermit kann es in einer alternativen Ausführungsform zweckmäßig sein, lediglich diejenigen Codier¬ modi bei der Auswahl durch das Auswahlmittel AM zu berück- sichtigen, die keinen Bewegungsvektor codieren. Sind bei¬ spielsweise drei verschiedene Codiermodi vorhanden, wovon die ersten zwei Codiermodi unterschiedliche IntraCodierungen, das heißt eine Codierung ohne Bewegungsvektor, durchführen, so wird durch diese Alternative gewährleistet, dass lediglich einer dieser beiden Intracodiermodi berücksichtigt wird. Neben der Alternative bei der Auswahl eines Codiermodus ein oder mehrere Parameter eines ganzen Bildes zu berücksichti¬ gen, kann es zweckmäßig sein, die Auswahl des Codiermodus für jeden Bildblock eines Bildes separat durchzuführen.
Anhand von Figur 5 wird im Folgenden die Rekonstruktion des Erweiterungssignals ES aus dem Videodatenstrom V näher erläu¬ tert. Die Decodiervorrichtung VD zum Rekonstruieren des Er¬ weiterungssignals ES umfasst dabei ein erstes Decodiermittel DMl, welches aus dem Videodatenbasisstrom VB die ersten
Transformkoeffizienten TCLl und die ersten Syntaxelemente SlO, ..., S12 rekonstruiert. Hierbei umfasst das Basissignal BS die ersten Syntaxelemente SlO, Sil, S12. Mit Hilfe des ersten Decoders Dl wird ein erstes Videoausgangssignal Vl er- zeugt, welches beispielsweise mit Hilfe eines Monitors darge¬ stellt werden kann. Dieses erste Videoausgangssignal Vl rep¬ räsentiert hierbei eine erste Qualitätsstufe VQl des Video¬ eingangssignals VI.
Daneben wird mit Hilfe eines zweiten Decodiermittel DM2 der
Videodatenstrom V derart decodiert, dass am Ausgang des zwei¬ ten Decodiermittels DM2 mehrere zweite Sytaxelemente S20, S22, S23 zur Verfügung stehen. Hierbei ist die Zuordnung der Codierparameter zu den zweiten Syntaxelementen entsprechend den Ausführungen zur Figur 1. Nun werden mit Hilfe eines Er¬ weiterungsmittels EM diejenigen zweiten Syntaxelemente S21 wiedergewonnen, die zuvor durch das erste Mittel ZM aus dem Erweiterungssignal ES entfernt wurden. So wird beispielsweise der Bewegungsvektor ZlI = Sil in das zweite Syntaxelement S21 kopiert. Somit ist das Erweiterungssignal ES rekonstruiert, welches die zweiten Syntaxelemente S20=Z20, S21=Z21, S22=TCL2, S23=Ll umfassen. Bevor ein zweites Videoausgangs¬ signal V2 mit Hilfe eines zweiten Decoders D2 erzeugt werden kann, müssen noch die ersten Transformkoeffizienten TCLl mit den zweiten Transformkoeffizienten TCL2 verknüpft werden.
Dies geschieht koeffizientenweise nach folgender Gleichung: TCL2* = αl * TCLl + TCL2 (2)
Somit wird mit Hilfe der ersten Transformkoeffizienten TCLl und der zweiten Transformkoeffizienten TCL2 die modifizierten zweiten Transformkoeffizienten TCL2* erzeugt. Mit Hilfe der zweiten Syntaxelemente S20=Z20, S21=Z21 und der modifizierten zweiten Transformkoeffizienten TCL2 ist der zweite Decoder D2 in der Lage das zweite Videoausgangssignal V2 zu generieren, welches eine zweite Qualitätsstufe VQ2 des Videoeingangssig- nals VI repräsentiert. Dieses kann beispielsweise an einem Monitor ausgegeben werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann gemäß Figur 6 die Codervorrichtung CV und/oder die Decodervorrichtung DV in ei- nem Mobilgerät MG, zum Beispiel einem Mobilfunkgerät nach
GSM-Standard, implementiert sein. Alternativ kann das Mobil¬ gerät MG über Mittel verfügen das erfindungsgemäße Codierver¬ fahren und/oder Decodierverfahren auszuführen. Somit kann die Erfindung bspw. in einem Mobilgerät MG nach GSM-Standard (GSM- Global System for Mobile) benutzt werden. Ferner kann die Codervorrichtung CV und/oder die Decodervorrichtung DV in einer Rechnereinheit, wie bspw. einem Computer, implementiert sein.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann in einer Netzwerkeinheit NET gemäß Figur 7, wobei ein Netzwerk NZ, Netzwerkmodule NKl, NK2 und die Netzwerkeinheit NET umfasst, die Netzwerkeinheit NET die Codervorrichtung CV und/oder die Decodervorrichtung DV implementiert sein. Alternativ kann die Netzwerkeinheit NET über Mittel verfügen, um das erfindungs¬ gemäße Codierverfahren und/oder Decodierverfahren auszufüh¬ ren. Das Netzwerk NZ kann bspw. nach dem GSM-Standard und/oder UMTS-Standard (UMTS - Universal Mobile Telecommuni- cations System) ausgebildet sein. Ferner kann die Erfindung bspw. in einer Multimedia - Netzwerkeinheit nach einem IMS- Standard (IMS - IP Multimedia Subsystem) Verwendung finden. Literaturverzeichnis
[1] K. Illgner, J. Pandel, "Effiziente Codierung von Video¬ signalen für skalierbare Multicast-Speicherung und -Übertragung sowie zugehöriger Codec", Offenlegungs- schrift DE 102 00 901 Al
[2] P. Amon, G. Base, J. Pandel, "Prädiktion von Videosig¬ nalpegeln für skalierbare Multicast-Speicherung und -Übertragung", Aktenzeichen der deutschen Patentanmel¬ dung DE 101 46 220.4
[3] P. Amon, K. Illgner, J.Pandel, "Verfahren zum Codieren und Decodieren von Videosequenzen und Computerprogramm- produkt", Offenlegungsschrift DE 102 19 640 Al

Claims

Patentansprüche
1. Codierverfahren zum Erzeugen eines Videodatenstroms (V) für ein Erweiterungssignal (ES) , wobei - durch ein Basissignal (BS) eine erste Videoqualitätsstufe (VQl) und durch das Erweiterungssignal (ES) zusammen mit dem Basissignal (BS) eine zweite Videoqualitätsstufe (VQ2) repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - dem Basissignal (BS) mindestens ein erstes Syntaxelement
(SlO, Sil, S12) und dem Erweiterungssignal (ES) mindestens ein zweites Syntaxelement (S20, S21, S22, S23) zugeordnet wird,
- einem modifizierten Erweiterungssignal (ES*) nur diejenigen zweiten Syntaxelemente (S20, S22, S23) des Erweiterungssig¬ nals (ES) zugewiesen werden, die unterschiedlich zu den ersten Syntaxelementen (SlO, Sil, S12) sind,
- derjenige Codiermodus eines Videocodierverfahrens unter Verwendung einer statistischer Methode ausgewählt wird, der sowohl alle zweiten Syntaxelemente (S20, S22, S23) des mo¬ difizierten Erweiterungssignals (ES*) codieren kann als auch den kürzesten Videodatenstrom (V) erzeugt,
- der Videodatenstrom (V) mit den zweiten Syntaxelementen (S20, S22, S23) des modifizierten Erweiterungssignals (ES*) mit dem ausgewählten Codiermodus erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem zweiten Syntaxelement (S20, S22, S23) des Erweiterungssignals (ES) zumindest eine Information über das Vorhandensein mindestens eines Transformkoeffizienten eines Bildblocks und/oder über eine Zuordnung von Bildbereichen ei¬ nes Bildblocks, die mindestens einen Transformkoeffizienten umfassen und/oder ein Quantisierungsparameter eines BiId- blocks und/oder ein Multiplikatorfaktor und/oder mindestens ein Transformkoeffizient zugewiesen wird.
3 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s diejenigen Codiermodi bei der Auswahl berücksichtigt werden, die eine Codierung eines zweiten Syntaxelements (S20, S22, S23) , welches einen Bewegungsvektor eines Bildblocks be¬ schreibt, ausschließen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Videocodierverfahren ein Verfahren nach einem Standard, insbesondere H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4, eingesetzt wird.
5. Decodierverfahren zum Rekonstruieren eines Erweiterungs- Signals (ES) aus einem Videodatenstrom (V) und einem Basis¬ signal (BS) , insbesondere nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, wobei
- durch ein Basissignal (BS) eine erste Videoqualitätsstufe (VQl) und durch das Erweiterungssignal (ES) zusammen mit dem Basissignal (BS) eine zweite Videoqualitätsstufe (VQ2) repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein modifiziertes Erweiterungssignal (ES*) mit mindestens einem zweiten Syntaxelement (S20, S22, S23) durch Decodie- rung des Videodatenstroms (V) unter Verwendung eines Deco- diermodus eines Videocodierverfahrens erstellt wird,
- die zweiten Syntaxelemente (S20, S21, S22, S23) des Erwei¬ terungssignals (ES) durch Ergänzen des modifizierten Erwei¬ terungssignal (ES*) mit mindestens einem ersten Syntaxele- ment (SlO, Sil, S12) des Basissignals (BS) generiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Videocodierverfahren ein Verfahren nach einem Standard, insbesondere H.261, H.263, H.264, MPEGl, MPEG2 oder MPEG4, eingesetzt wird.
7. Codiervorrichtung (CV) zum Erzeugen eines Videodatenstroms (V) für ein Erweiterungssignal (ES) , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 mit 4, mit
- einem Basissignal (BS) zum Repräsentieren einer ersten Vi- deoqualitätsstufe (VQl) und dem Erweiterungssignal (ES) zu¬ sammen mit dem Basissignal (BS) zum Repräsentieren einer zweiten Qualitätsstufe (VQ2), gekennzeichnet durch,
- ein erstes Mittel (ZM) zum Zuordnen mindestens eines zwei- ten Syntaxelements (S20, S21, S22, S23) dem Erweiterungs¬ signal, und zum Zuweisen derjenigen zweiten Syntaxelemente (S20, S22, S23) einem modifizierten Erweiterungssignal (ES*) , die unterschiedlich zu den ersten Syntaxelementen (SlO, Sil, S12) des Basissignals (BS) sind, - ein Auswahlmittel (AM) zum Auswählen desjenigen Codiermodus eines Videocodierverfahrens, welches sowohl alle zweiten Syntaxelemente (S20, S22, S23) des modifizierten Erweite¬ rungssignals (ES*) codieren kann als auch den kürzesten Vi¬ deodatenstrom (V) erzeugt, - ein zweites Codiermodul (CM2) zum Erzeugen des Videodaten¬ strom (V) aus dem modifizierten Erweiterungssignals (EM*) mit dem ausgewählten Codiermodus .
8. Decodiervorrichtung (DV) zum Rekonstruieren eines Erweite- rungssignals (ES) aus einem Videodatenstrom (V) und einem Ba¬ sissignal (BS) , insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 6, mit einem Basissignal (BS) zum Repräsentieren einer ersten Videoqualitätsstufe (VQl) und dem Erweiterungssignal (ES) zu¬ sammen mit dem Basissignal (BS) zum Repräsentieren einer zweiten Qualitätsstufe (VQ2), gekennzeichnet durch,
- ein zweites Decodiermittel (DM2) zum Decodieren des Video¬ datenstroms (V) in ein modifiziertes Erweiterungssignals (ES*) mit mindestens einem zweiten Syntaxelement (S20, S22, S23) unter Verwendung eines Decodiermodus eines Videoco¬ dierverfahrens, ein zweites Mittel (EM) zum Generieren der zweiten Syntax¬ elemente (S20, S21, S22, S23) des Erweiterungssignals (ES) aus den zweiten Syntaxelementen (S20, S22, S23) des modifi¬ ziertes Erweiterungssignals (ES*) und aus mindestens einem ersten Syntaxelement (SlO, Sil, S12) des Basissignals (BS) .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007017003B4 (de) * 2007-04-11 2012-03-01 Inova Semiconductors Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von unabhängigen Datenströmen über eine serielle Übertragungsstrecke unter Verwendung von Zeitmultiplex
KR20110017719A (ko) 2009-08-14 2011-02-22 삼성전자주식회사 비디오 부호화 방법 및 장치, 비디오 복호화 방법 및 장치
US10917636B2 (en) 2018-12-03 2021-02-09 Tencent America LLC Method and apparatus for video coding

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5706290A (en) * 1994-12-15 1998-01-06 Shaw; Venson Method and apparatus including system architecture for multimedia communication
JP3032088B2 (ja) * 1992-03-03 2000-04-10 株式会社東芝 動画像符号化装置
US6226616B1 (en) * 1999-06-21 2001-05-01 Digital Theater Systems, Inc. Sound quality of established low bit-rate audio coding systems without loss of decoder compatibility
JP2001045475A (ja) * 1999-07-27 2001-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号階層化符号化装置と映像信号階層化復号化装置及びプログラム記録媒体
FI120125B (fi) * 2000-08-21 2009-06-30 Nokia Corp Kuvankoodaus
US7483581B2 (en) * 2001-07-02 2009-01-27 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for encoding digital image data in a lossless manner
US20040208247A1 (en) 2001-07-10 2004-10-21 Eric Barrau Method and device for generating a scalable coded video signal from a non-scalable coded video signal
WO2003026271A2 (de) * 2001-09-14 2003-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum kodieren und dekodieren von videosequenzen und computerprogrammprodukt
WO2003026310A2 (de) * 2001-09-14 2003-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Effiziente videocodierung für skalierbare simul-cast-speicherung und -übertragung
DE10219640B4 (de) * 2001-09-14 2012-05-24 Siemens Ag Verfahren zum Codieren und Decodieren von Videosequenzen und Computerprogrammprodukt
DE10200901B4 (de) * 2001-09-14 2004-09-16 Siemens Ag Effiziente Codierung von Videosignalen für skalierbare Simul-cast-Speicherung und -Übertragung sowie zugehöriger Codec
US7263124B2 (en) * 2001-09-26 2007-08-28 Intel Corporation Scalable coding scheme for low latency applications
WO2003036978A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for spatial scalable compression
JP2006237656A (ja) * 2003-02-28 2006-09-07 Secom Co Ltd 符号化信号分離・合成装置、差分符号化信号生成装置、差分符号化信号抽出装置、符号化信号分離・合成方法、符号化信号分離・合成プログラム
US7580460B2 (en) * 2003-03-28 2009-08-25 Sony Corporation Video encoder with multiple outputs having different attributes
US7769088B2 (en) * 2003-05-28 2010-08-03 Broadcom Corporation Context adaptive binary arithmetic code decoding engine
JP4277987B2 (ja) * 2003-06-18 2009-06-10 Ｋｄｄｉ株式会社 変換符号化係数のサンプリング変換・解像度変換装置
WO2005004492A2 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Thomson Licensing S.A. Method and apparatus for weighted prediction estimation using a displaced frame differential
US7286710B2 (en) * 2003-10-01 2007-10-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Coding of a syntax element contained in a pre-coded video signal
KR100965881B1 (ko) * 2003-10-10 2010-06-24 삼성전자주식회사 비디오 데이터 인코딩 시스템 및 디코딩 시스템
KR100619822B1 (ko) * 2003-12-24 2006-09-13 엘지전자 주식회사 영상처리 장치 및 방법
KR100713400B1 (ko) * 2004-04-30 2007-05-04 삼성전자주식회사 평균 히스토그램 오차 방식을 이용한 ｈ．263/ｍｐｅｇ비디오 인코더 및 그 제어 방법
KR20050123348A (ko) 2004-06-25 2005-12-29 엘지전자 주식회사 컴퓨터 시스템 및 이의 제어방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006056529A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US9462284B2 (en) 2016-10-04
KR20070098818A (ko) 2007-10-05
JP5080265B2 (ja) 2012-11-21
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JP2008521301A (ja) 2008-06-19
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US20080069240A1 (en) 2008-03-20
WO2006056529A1 (de) 2006-06-01
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