FI112579B - Menetelmä ja laite, joilla vältetään pyöristysvirheet kun käänteisesti muunnetaan muunnoskertoimia, jotka edustavat elokuvasignaalia - Google Patents

Description

112579

Menetelmiä ja laite, joilla vältetään pyöristysvirheet kun käänteisesti muunnetaan muunnoskertoimia, jotka edustavat elokuvasignaalia - Förfarande och anordning, med vilka avrundningsfel und-5 vikes vid inverstransformering av transformeringskoeffi- cienter som representerar en filmsignal

Tekninen kenttä 10 Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite, joilla esikasitellään muunnoskertoimia, joilla suoritetaan käänteisortogonaalimuunnoksia, menetelmä ja laite, joilla tiivistetään informaatiosignaali, menetelmä ja laite, joilla laajennetaan tiivistetty informaatiosignaali, ja 15 talletusväline. Erityisesti esillä olevan keksinnön koh teena on menetelmä ja laite, joilla esikasitellään muunnoskertoimia, menetelmä ja laite, joilla suoritetaan käänteinen ortogonaalimuunnos, menetelmä ja laite, joilla tiivistetään informaatiosignaali, ja menetelmä ja laite, 20 joilla laajennetaan tiivistetty informaatiosignaali, ja talletusväline elokuvasignaalia varten.

:,,,·' Tunnettu tekniikka

Ortogonaalimuunnoksia käytetään eri sovelluksissa erilai-: :‘25 sissa digitaalisissa signaalinkäsittelyjärjestelmissä.

Ortogonaaliset muunnokset mahdollistavat sen, että signaa-Iin käsittely suoritetaan taajuusalueella. Nopea Fourier-muunnos (FFT; Fast Fourier Transform) ja diskreetti kosini , muunnos (DCT; Discrete Cosine Transform), jne. ovat ylei- ’,'"30 sesti tunnettuja ortogonaalimuunnos tyyppejä. Ortogonaali- '·’ ’ muunnoksessa analysoidaan esimerkiksi signaalin osaa aika- : alueella taajuuskomponenteiksi (jotka vaihtelevat riippuen ·:··; käytetystä ortogonaalimuunnosfunktiosta) , jotka ovat osoituksena spektristä (eli energian jakaumasta taajuuteen 35 nähden) aika-alueen alkuperäisessä signaaliosassa. Käsit- 112579 2 telemällä taajuuskomponentteja (joita kutsutaan muunnos-kertoimiksi) eri tavalla perustuen signaaliosan ortogonaa-liseen muunnokseen, alkuperäisen signaaliosan redundanssi voidaan pienentää. Ts. muuntamalla ortogonaalisesti alku-5 peräistä signaaliosaa, käsittelemällä tämän jälkeen muun- noskertoimia, alkuperäinen signaaliosa voidaan esittää käyttäen vähemmän bittejä kuin mitä käytettiin alkuperäisen signaaliosan esittämiseksi. Edelleen, muuntamalla ortogonaalisesti käänteisesti muunnoskertoimia alkuperäi-10 nen signaaliosa aika-alueella voidaan palauttaa.

Laite, jolla tiivistetään elokuvasignaalia ja laajennetaan tiivistettyä elokuvasignaalia, ovat yleisiä esimerkkejä digitaalisista signaalinkäsittelyjärjestelmistä, jotka 15 käyttävät ortogonaalista muunnoskäsittelyä.

On yleisesti tunnettua, että signaalien signaaliteho, jotka omaavat suuren korrelaation, keskittyvät taajuusalueen alataajuuksille. Kun signaalitehon keskittyminen 20 tietylle koordinaattiakselille (esim. taajuusakseli) lisääntyy, signaalin redundanssi voidaan progressiivisesti vähentää, ja signaali voidaan tiivistää tehokkaammin.

:··: Koska elokuvasignaali on lujassa vastaavuussuhteessa, sekä : ;‘25 avaruudessa että ajallisesti, ortogonaalista muunnoskäsit- telyä voidaan käyttää signaalitehon keskittämiseksi tiet- tyyn koordinaattiakseliin, ja elokuvasignaali voidaan tiivistää tehokkaasti.

30 Tähän asti on tarvittu hyvin suurta määrää informaatiota ’ liikkuvan kuvan esittämiseksi, kun käytetään esimerkiksi : NTSC-standardin videosignaalia. Tästä syystä elokuvasig- ;·'· naalin tallettaminen on vaatinut talletusvälineen, jolla on suuri talletuskapasiteetti, mikäli halutaan aikaansaada 35 hyväksyttävän pitkä talletusaika. Edelleen informaa- 112579 3 tionopeus, jolla elokuvasignaali on talletettu ja toistettu tästä välineestä, on ollut hyvin suuri. Fyysisesti hyvin suuret magneettinauhat tai optiset levyt ovat siksi olleet välttämättömiä elokuvasignaalien tallettamiseksi.

5

Mikäli on toivottavaa tallettaa elokuvasignaali kompaktim-malle talletusvälineelle pitkällä talletusajalla, on käytettävä tiivistystä. Lisäksi on käytettävä laitetta, joka pystyy laajentamaan tiivistettyä elokuvasignaalia, 10 joka poimitaan kompaktilta talletusvälineeltä.

Näiden vaatimusten täyttämiseksi on ehdotettu erilaisia elokuvasignaalin tiivistysjärjestelmiä, jotka hyödyntävät elokuvasignaalin välisiä osia ja näiden välisiä suhteita, 15 jotka muodostavat elokuvasignaalin. Esimerkiksi hyvin tunnettu elokuvasignaalin tiivistysjärjestelmä on Moving Picture Experts Group (MPEG) esittämä järjestelmä. Koska MPEG-järjestelmää on selostettu laajasti useissa painetuissa julkaisuissa, sitä ei käsitellä tässä lähemmin.

20

Seuraavassa selostuksessa puhutaan toistuvasti "kuvasta". Koska tässä selostettu signaalin käsittelymenetelmä koskee ·_ elokuvasignaalin käsittelyä, jossa on liikkuva kuva, on :·*: ymmärrettävää, että sanalla "kuva" tarkoitetaan liikkuvan • ;";25 elokuvasignaalin osaa, joka edustaa liikkuvan kuvan tiet- tyä kuvaa. Edelleen elokuvasignaali voi esittää liikkuvan kuvan kuvaa kehyksenä tai kenttänä. Mikäli ei muuta mainita, "kuvalla" tarkoitetaan kenttää tai kehystä.

3 0 MPEG-järjestelmässä määritetään ensin elokuvasignaalin ’·’ ‘ kuvien erotus elokuvasignaalin redundanssin vähentämiseksi :*·,.· aika-alueella. Tämän jälkeen MPEG-järjestelmä vähentää ·;·· elokuvasignaalin redundanssia avaruusalueella käyttämällä ortogonaalista muunnoskäsittelyä avaruusalueen kuvien 35 välisten erotusten lohkoihin. MPEG-järjestelmässä käyte- 112579 4 tään diskreettiä kosinimuunnosta (DCT), ortogonaalisena muunnoskäsittelynä. Vähentämällä redundanssia sekä aika-että avaruusalueilla, liikkuva kuva tiivistyy hyvin tehokkaasti. Tiivistyksen tuloksena saatu tiivistetty eloku-5 vasignaali voidaan tämän jälkeen tallettaa talletusväli- neelle, tai lähettää sopivan lähetysvälineen avulla.

Kun tiivistetty elokuvasignaali toistetaan talletusväli-neeltä, tai vastaanotetaan vastaanottimessa, DCT-muunnok-10 sesta peräisin olevat muunnoskertoimien lohkot poimitaan tiivistetystä elokuvasignaalista. Muunnoskertoimia käsitellään käyttäen käänteistä ortogonaalimuunnosta (käänteistä diskreettiä kosinimuunnosta (IDCT) MPEG-järjestel-mässä) kuvien välisten erotusten lohkojen palauttamiseksi 15 alkuperäisen elokuvasignaalin rekonstruoinnissa.

Kuviossa 1 esitetään esimerkki elokuvasignaalin tiivistys-laitteesta, joka peerustuu MPEG-järjestelmään. Kuvion 1 tiivistäjässä digitaalinen elokuvasignaali syötetään 20 lohkon muodostamispiirille 101, jossa se muunnetaan va- kiovideomuodosta, esim. NTSC-vakiovideosignaalimuodosta, . · lohkomuotoon, jolla saadaan lohkoelokuvasignaali . Tällöin ^ ·' elokuvasignaalin kukin kuva jaetaan avaruusalueella, eli vaakasuoraan tai pystysuoraan, makrolohkoiksi, jotka ovat i ;";25 esim. 16 x 16 pistettä. Makrolohkot jaetaan myös alaloh- koiksi, jotka ovat 8x8 pistettä.

Kuvion 1 laite tiivistää elokuvasignaalin kutakin kuvaa lohko lohkolta kunnes kaikki lohkot, jotka muodostavat *;;; 30 kuvan, on käsitelty. Laite käsittelee tämän jälkeen eloku- ' vasignaalin toista kuvaa, joka saattaa olla, mutta ei : välttämättä ole, elokuvan seuraava kuva. Kuvion 1 laitteen ·;··; selostuksessa selostetaan seuraavassa yhden pistelohkon tiivistys yhdessä kuvassa. Pisteiden lohko, jota tiiviste-35 tään, on vallitseva kuvalohko, joka on lohko vallitsevassa 112579 5 kuvassa. Lohkoelokuvasignaali saadaan liike-ennustajalta 102. Liike-ennustaja syöttää vallitsevaa kuvaa, sisältäen vallitsevaa kuvalohkoa SI, lohko-lohkolta lohkoerotuslas-kentapiiriin 103.

5

Kun lohkoerotuslaskentapiiri 103 vastaanottaa vallitsevan kuvalohkon liike-ennustajalta 102, se myös vastaanottaa yhteensopivan lohkon S2, joka vastaa vallitsevaa kuvalohkoa liike-ennustajalta 102. Yhteensopiva lohko saadaan 10 rekonstruoiduista kuvista, jotka on talletettu kuvamuisti- lohkoon 112 ennustajalta 113. Lohkoerotuslaskentapiiri 103 määrittää piste-pisteeltä erotuksen vallitsevan kuvalohkon SI ja sitä vastaavan yhteensopivan lohkon S2 välillä. Näin saatu erotuslohko S3 syötetään ortogonaaliseen muunnospii-15 riin 104.

Ortogonaalinen muunnospiiri 104, joka normaalisti on diskreettikosinimuunnos (DCT) -piiri, soveltaa ortogonaa-lista muunnoskäsittelyä erotuslohkoon S3, ja syöttää näin 20 saadun muunnoskertoimien lohkon kvantisoijaan 105. Kvan- tisoija 105 kvantisoi muunnoskertoimien lohkoja, jolloin saadaan kvantisoitujen muunnoskertoimien lohko. Muuttuvan pituuden kooderi 106 suorittaa kvantisoituj en muunnosker-toimien lohkolle, jotka on saatu kvantisoi jalta 105, ; : ;25 muuttuvapituista koodausta, kuten Huffman-koodausta tai ··· kulkupituuskoodausta, jne. Näin saatu lohko koodattuja ♦ * i t muunnoskertoimia syötetään tämän jälkeen esim. digitaaliselle muunnospolulle antopuskurin 107 kautta.

' 30 Ohjaussignaali, joka osoittaa bittien lukumäärän, joka on talletettu antopuskuriin 107, syötetään takaisin kvan-tisoijaan 105. Kvantisoija säätää kvantisointiaskelkokoa ohjaussignaalin vasteena, jolla estetään, että antopuskuri virtaa yli tai ali. Kvantisointiaskeleen koon lisäys tai 35 vähentäminen vähentää tai vastaavasti lisää bittien luku- 112579 6 määrää, joka syötetään antopuskuriin.

Kvantisointimuunnoskertoimien lohko viedään myös kvan-tisoijalta 105 käänteiskvantisoijalle 108, joka muodostaa 5 osan paikallisesta dekooderista, jota käytetään tiivistä- jässä, ja jolla johdetaan kvantisoiduista muunnoskertolmista rekonstruoitu kuva, jota käytetään ennustuskoodauk-sessa. Käänteiskvantisoija 108 kvantisoi käänteisesti kvantisoitujen muunnoskertoimien lohkoa suorittamalla 10 käsittely, joka on käänteinen kvantisoijan 105 suoritta maan kvantisointikäsittelyyn. Näin saatu muunnoskertoimien lohko syötetään käänteiselle ortogonaalimuunnospiirille 109, jossa se ortogonaalisesti muunnetaan käänteisesti käsittelemällä komplementaarisesti ortogonaalista muunnos-15 käsittelyä, joka on suoritettu ortogonaalisessa muunnos- piirissä 104. Näin saatava erotuslohko S4 syötetään summa imeen 110.

Summain 110 vastaanottaa myös yhteensopivan lohkon S 2 20 vallitsevalla kuvalohkolla SI yhdestä kuvamuistista kuva- muistiryhmässä 112, jonka ennustaja 113 on valinnut.

• * I

' Summain 110 suorittaa piste-pisteeltä summausta palautetun ehdotuslohkon S4, joka tulee käänteisortogonaalimuunnos-piiriltä 109, ja yhteensopivan lohkon S2 kanssa, joka >·;25 tulee kuvamuistiryhmästä 112, jolloin aikaansaadaan re- :* konstruoitu kuvalohko S5. Rekonstruoitu kuvalohko viedään - j:‘. yhteen kuvamuisteista 112A - 112D, jonka valitsin 111 valitsee, ja johon muistiin lohko talletetaan.

3 0 Rekonstruoitu kuvalohko talletetaan valittuun kuvamuis tiin, jossa se muodostaa yhden lohkon (joka vastaa vallit-, '·? sevaa lohkoa) rekonstruoidusta kuvasta, lohko lohkolta • ”! rekonstruoiduista kuvalohkoista valitussa kuvamuistissa.

, >·, Kun tämä on valmis, rekonstruoitua kuvaa käytetään aikaan- 35 saamaan yhteensopivia lohkoja, jotka suorittavat ennustus- 112579 7 koodausta, jolla tiivistetään muita kuvia elokuvasignaa-lissa.

Liike-ennustaja 102 määrittää kullakin vallitsevan kuvan 5 makrolohkolla liikevektorin vallitsevien kuvien makroloh- kon ja muiden kuvien makrolohkojen tai eri makrolohkojen välillä elokuvasignaalissa, joka on talletettu siihen. Liike-ennustaja generoi myös vallitsevan kuvan makrolohkon ja muiden kuvien eri makrolohkojen pisteiden erotusten 10 absoluuttiarvojen summan ("erotusabsoluuttinen summa").

Jokainen erotusabsoluuttiarvon summa osoittaa yhteensopivuuden asteen vallitsevan kuvan makrolohkon ja muiden kuvien makrolohkojen välillä. Liike-ennustaja syöttää kunkin liikevektorin ja vastaavan erotusabsoluuttisen 15 summan ennustustilan määrityspiiriin 115.

Ennustustilan määrityspiiri 115 käyttää tietoa, joka on vastaanotettu liikkeen ennustajalta 102 määrittämään ennustustila, jota käytetään ennustuskoodausta varten 20 vallitsevasta kuvasta yhteen tai useampaan rekonstruoituun kuvaan nähden. Vallitseva kuva voidaan ennustuskoodata käyttäen mitä tahansa seuraavista ennustustiloista: ,*··. (1) Kuvan sisäinen tila, jossa kuva tiivistetään ,,,;25 yksin, viittaamatta muihin kuviin. Tällä tavalla koodattu . . kuva kutsutaan I-kuvaksi.

·;;· (2) Eteenpäin-ennustustila, jossa ennustus suorite- '·’ * taan viittaamalla rekonstruoituun kuvaan, joka esiintyy 30 aikaisemmin elokuvassa. Tällä tavalla koodattua kuvaa kutsutaan P-kuvaksi.

; (3) Kaksisuuntainen ennustustila, jossa lohko-lohkol- ! ta ennustus suoritetaan viittaamalla referenssilohkoon, . 35 joka on saatu rekonstruoidusta kuvasta, joka esiintyy 112579 8 aikaisemmin elokuvassa, rekonstruoidusta kuvasta, joka esiintyy myöhemmin elokuvassa, tai suorittamalla piste-pisteeltä lineaarinen toiminto (esim. keskimääräisen arvon laskenta) aikaisemman rekonstruoidun kuvan ja myöhemmän 5 rekonstruoidun kuvan välillä. Tällä tavalla koodattua kuvaa kutsutaan B-kuvaksi.

Toisin sanoen I-kuva on kuva, jossa kuvansisäinen koodaus tehdään täysin kuvan sisällä. P-kuva on ennustettu re-10 konstruoidusta I-kuvasta tai P-kuvasta, joka esiintyy aikaisemmin elokuvassa. B-kuva ennustetaan lohko lohkolta käyttäen aikaisemmin tai myöhemmin rekonstruoitua I-kuvaa tai P-kuvaa tai käyttäen lohkoa, joka on saatu suorittamalla lineaarinen toiminto käyttäen rekonstruoitua I-kuvaa 15 tai P-kuvaa, joka esiintyy aikaisemmin elokuvassa ja rekonstruoitua I-kuvaa tai P-kuvaa, joka esiintyy myöhemmin elokuvassa.

Ennustustilan määrityspiiri 115 antaa ennustustilan ja 20 vastaavan liikevektorin ennustajalle 113 ja osoitusosoite-

generaattorille 114. Osoitusosoite-generaattori 114 antaa osoitusosoitteita kuvamuistiryhmälle 112 liikevektorin . ,·. vastineena, joka aiheuttaa sen, että kukin kuvamuisti 112A

,···, - 112D lukee lohkon rekonstruoitua kuvaa, joka on talle- '.25 tettu siihen. Lukulohkon sijainti rekonstruoidussa kuvassa . , osoitetaan liikevektorilla. Ennustaja 113 valitsee yhden ··/ lukulohkoista kuvamuisteissa 112A - 112D ennustustilasig- ·”·* naalin PM vastineena, joka on vastaanotettu ennustustilan * määrityspiiriltä 115. Valittu lukulohko antaa yhteensopi- 30 van lohkon S2 vallitsevalle lohkolle SI. Kun vallitseva _ T lohko on osa B-kuvaa, ennustaja suorittaa myös lineaarisia toimintoja luettuihin lohkoihin kuvamuisteista 112A - 112D . toivotun yhteensopivan lohkon saamiseksi. Ennustaja toi- * ; mittaa yhteensopivan lohkon S2 erotuslohkon laskevaan 35 piiriin 103 ja summaimeen 110.

112579 9

Esimerkki tiivistetyn elokuvasignaalin konstruoimiseksi käyttäen laajennuslaitetta, joka perustuu MPEG-järjesteiltään, on esitetty kuviossa 2. Tässä tiivistetty eloku-vasignaali, joka on saatu suoraan tiivistäjältä tai rep-5 rosudoimalla se talletusvälineestä, syötetään bittijonona ottopuskuriin 121, johon se talletetaan hetkellisesti. Tiivistettyyn digitaaliseen signaaliin kuuluu lohkoja (koodattuja muunnoskertoimia) sisältäen lohkoja (koodattuja muunnoskertoimia, jotka esittävät vallitsevaa lohkoa) 10 ja ennustustilainformaatiota, kvantisointiaskel-kokoinfor- maatiota, ja liikevektorin kutakin lohkoa varten.

Tiivistetty elokuvasignaali luetaan ottopuskurista 121 kuva kerrallaan, ja toimitetaan käänteismuuttuvapituiseen 15 kooderiin (IVLC) 122. Käänteismuuttuvapituinen kooderi 122 kohdistaa käänteismuuttuvapituista koodausta tiivistettyyn elokuvasignaaliin ja erottaa tiivistetyn elokuvasignaalin komponentteihinsä, sisältäen lohkoja kvantisoituja muunnoskertoimia, ja ennustustilainformaatiota, askelkoon 20 informaatiota ja liikevektori kutakin lohkoa varten.

Kukin lohko koodattuja muunnoskertoimia syötetään kään-: teiskvantisoijaan 123, joka käyttää askel-kokoinformaa- tiota lohkon osalta kvantisoimaan käänteisesti kvantisoi-...:25 tujen muunnoskertoimien lohkoa, jolloin aikaansaadaan . . lohkomuunnoskertoimia. Käänteinen ortogonaalinen muunnos- piiri 124 kohdistaa käänteistä ortogonaalista muunnoskä-” * sittelyä, normaalisti IDCT-käsittelyä, muunnoskertoimien ’·' ' lohkoon, jolloin aikaansaadaan palautettu erotuslohko.

30 Käänteiskvantisoija 123 ja käänteisortogonaalinen muunnos- ,piiri 124 vastaavasti kohdistavat käsittelyä, joka on : : : komplementaarista kuviossa 1 esitetyn tiivistäjän kvan- tisoijan 105 ja ortogonaalisen muunnospiirin 104 käyttä-( mään nähden.

'35 112579 10

Osoitusosoite-generaattori 130 antaa osoitusosoitteen kuvamuisteihin 128A - 128D käänteismuuntuvan pituuskoode-rin 122 antaman vallitsevan lohkon liikevektorilla. Osoitusosoitteen vastineena kukin kuvamuisteista 128A - 128D 5 lukee lohkon rekonstruoitua kuvaa, joka on talletettu siihen. Ennustaja 129 valitsee yhden lukulohkoista kuva-muisteista 128A - 128D ennustustilasignaalin PM vastineena, joka on myös saatu käänteis-muuttuvapituuden kooderil-ta 122. Valittu lukulohko antaa yhteensopivan lohkon 10 vallitsevan lohkon rekonstruoimiseksi. Kun vallitseva lohko on osa kuvaa, joka on koodattu B-kuvana, ennustaja suorittaa myös lineaarisia toimintoja lukulohkoihin kuva-muisteista 112A - 112D yhteensopivan lohkon aikaansaamiseksi. Ennustaja 129 toimittaa yhteensopivan lohkon sum-15 maimeen 125.

Summain 125 suorittaa piste-pisteeltä summausta palautettujen erotuslohkojen välillä käänteismuunnospiiriltä 124 ja yhteensopivan lohkon välillä, joka saadaan ennustajalta 20 129 vallitsevan kuvalohkon rekonstruoimiseksi vallitsevas sa kuvassa. Valitsin 126 syöttää rekonstruoitua vallitsevaa kuvalohkoa siten, että se talletetaan yhteen kuvamuis-: teista 128A - 128D, jossa vallitseva kuva rekonstruoidaan.

.··*. Rekonstruoitu vallitseva kuvalohko talletetaan valittuun ,t>;25 kuvamuistiin vallitsevan kuvalohkon paikalle rekonstruoi- . dussa vallitsevassa kuvassa. Kun vallitsevan kuvan kaikki "Y rekonstruoidut lohkot on talletettu valittuun kuvamuistiin 128A - 128D, rekonstruoitu vallitseva kuva on valmis *·" ’ luettavaksi, ja myös käytettäväksi referenssikuvana muiden 30 kuvien rekonstruoinnissa, jotka esiintyvät aikaisemmin tai ..Y myöhemmin elokuvassa.

I I I

,·' ; Rekonstruoidut kuvat, jotka on talletettu kuvamuisteihin ! 128A - 128D, luetaan antoliikekuvasignaalina valitsimen . 35 128 kautta osoitusosoitteiden vasteena, jotka on generoitu 112579 11 näyttöosoitegeneraattorissa 127. Pyyhkäisymuunnin (ei esitetty) muuntaa antoelokuvasignaalin, joka on luettu kuvamuisteista 128A - 128D rasterimuotoon toivotulla videosignaaliformaatilla, esim. NTSC. Tämä näin saatu 5 elokuvasignaali voidaan tämän jälkeen esittää sopivalla näytöllä, esimerkiksi katodisädeputkella (CRT). Tässä esimerkissä tahdistussignaaligeneraattori 131 on lukittu ulkoiseen tahdistuslähteeseen, ja generoi jaksottain kehystahdistussignaalin, joka viedään näyttöosoite-10 generaattoriin 127. Näyttöosoitegeneraattori 127 generoi tämän jälkeen lukuosoitteet tahdistetusti kehystahdistussignaalin kanssa.

Ortogonaalimuunnospiirit, esim. DCT- ja IDCT-piirit, joita 15 käytetään tiivistäjässä ja laajentajassa yllä, suorittavat vastaavasti aritmeettisia toimintoja pistearvoihin, ja muuntokertoimiin, joita esitetään kokonaislukuina määrällisellä bittimäärällä. Täten ortogonaalisten muunnospiiri-en suorittamat ortogonaaliset muunnostoiminnot voivat 20 aikaansaada bittien lukumäärän pyöristyksen. Tätä tarkoi tusta varten ortogonaalisten muunnostoimintojen tarkkuuden erotus käyttäen reaalilukuja, tai erotus piirimuodossa, : jota käytetään ortogonaalisten muunnostoimintojen suorit- tamiseksi, voi muuttaa ortogonaalisen muunnostoiminnon ,..:25 tulosta. Tämä voi aiheuttaa huonoa yhteensopivuutta tii- : .·, vistäjän ja laajentajan välillä, sekä myös laajentajien V välillä, jotka laajentavat yhteisesti tiivistettyä signaa- lia.

i : : 30 Esimerkiksi tiivistäjässä erotuslohko, joka on saatu elokuvasignaalista, muunnetaan ortogonaalisesti, ja ennal-v : ta määrättyä käsittelyä kohdistetaan näin saatujen muun- ,·, : noskertoimien kvantisoimiseksi tiivistetyn elokuvasignaa-

Iin generoinnissa. Tämän jälkeen laajentajassa, mikäli . 35 käänteisen ortogonaalisen muunnospiirin konfigurointi tai 112579 12 reaalilukutoimintojen tarkkuus ei vastaa tiivistämän, on mahdollista, että laajentajan anto poikkeaa tiivistäjän otosta. Tällöin laajentajan anto voi riippua laitteen tarkkuudesta ja konfiguroinnista, jota käytetään laajenta-5 jassa.

Käänteisen ortogonaalisen muunnoksen konfiguroinnin tarkkuus voi vaihdella riippuen käytetystä laitteesta, jota käytetään käänteisen ortogonaalisen muunnoksen suorittami-10 seen. Esimerkiksi käänteinen muunnoskertoimien lohkon muunnos käyttäen kahta eri rakennetta, jotka ovat samaa tyyppiä käänteistä ortogonaalista muunnospiiriä, voivat tuottaa eri tuloksia. Tällaista tulosten eroa kutsutaan käänteisen ortogonaalisen muunnoksen "eroavuusvirheeksi'". 15 MPEG-järjestelmä määrittää toimintatarkkuuden, jolla DCT ja IDCT toimivat, mutta se ei määrittele toimintamenetelmiä ja konfigurointia. Tämä johtuu käytetyistä piireistä ja menetelmistä, jotka suorittavat DCT:tä ja IDCT:tä, 20 jotka kehitettiin ennen MPEG-standardeja.

MPEG-järjestelmässä, jota selostettiin yllä, tiivistys ; aikaansaa esim. kuvienvälisen liikekompensoidun ennustus- koodauksen elokuvasignaalille. Tällöin elokuvasignaali ..,:25 jaetaan lohkoihin, erotuslohko saadaan vallitsevasta : ,·. kuvalohkosta ja yhteensopivasta lohkosta, joka saadaan käyttäen liikekompensointia rekonstruoituun kuvaan, ero-tuslohko muunnetaan ortogonaalisesti käyttäen DCT-käsitte- i : : lyä, näin saadut muunnoskertoimet kvantisoidaan, ja kvan-30 tisoituihin muunnoskertoimiin kohdistetaan muuttuvan pituinen koodaus, ja koodatut muunnoskertoimet kootaan V ·' yhteen ennustustilainformaation, kvantisointiaskel-kokoin- : formaation ja liikevektoreiden kanssa, jolloin saadaan » » t tiivistetty elokuvasignaali .

35 112579 13

Laajentaja käyttää käänteistä muuttuvapituista koodausta koodattuihin muunnoskertoimiin, käänteistä kvantisointia kvantisoituihin muunnoskertoimiin, jotka saadaan käänteisestä muuttuvapituisesta koodauksesta, ja IDCT-käsittelyä 5 muunnoskertoimiin, jotka tulevat käänteisestä kvantisoin- nista. Näin saatu palautettu erotuslohko lisätään yhteensopivaan lohkoon, joka on saatu käyttämällä liikekompen-sointia rekonstruoituun kuvaan liikevektorin vasteena. Näin saatu rekonstruoitu kuvalohko talletetaan rekonst-10 ruoidun kuvan lohkona, joka muodostaa elokuva-antosignaa- lin kuvan, ja jota voidaan myös käyttää referenssikuvana.

Tiivistäjään kuuluu myös paikallinen dekooderi, joka johtaa kvantisoiduista muunnoskertoimista rekonstruoituja 15 kuvia, joita käytetään ennustuskoodauksen suorituksessa.

Paikalliseen dekooderiin kuuluu käänteiskvantisoija ja käänteisortogonaalimuunnospiiri.

Mikäli IDCT-piirin konfigurointi paikallisessa dekooderis-20 sa tiivistäjässä poikkeaa IDCT-piiristä laajentajassa, saattaa tapahtua siten, että rekonstruoidut kuvat, jotka on aikaansaatu tiivistäjän paikallisessa dekooderissa, : poikkeavat rekonstruoiduista kuvista, jotka on aikaansaatu laajentajassa. IDCT-käsittelyn vaikutus implementointiin ..,:25 voi aiheuttaa ongelmia kun tiivistetty elokuvasignaali, : ,·. joka on generoitu tiivistäjässä, ja joka noudattaa MPEG- 'V standardia, talletetaan talletusvälineeseen, kuten opti- selle levylle, tai vastaavalle, ja jaetaan yleisölle. Kun i : : ...

tiivistetty elokuvasignaali, joka toistetaan optiselta 30 levyltä, laajennetaan laajentimilla, jotka valmistetaan ja myydään eri toimittajien taholta, reprodusoitu kuva voi · poiketa alkuperäisestä kuvasta. Edelleen eroavuudet voivat ,\ : riippua käytetystä laajentajasta. Vastaavia ei-yhteensopi-

* V I

vuuksia voi myös esiintyä eri laajentajien välillä kun • 35 tiivistetty elokuvasignaali jaetaan jakelujärjestelmässä, 112579 14 kuten esimerkiksi satelliittijärjestelmässä, puhelinjärjestelmässä, ISDN-järjestelmässä, kaapeleita tai optisia järjestelmiä hyödyntäen jne.

5 Eroavuusvirheet ovat erityisen ongelmallisia kun kuvienvä- listä ennustuskoodausta käytetään. Kuvienvälistä ennus-tuskoodausta voidaan suorittaa kentän sisällä tai kehyksen sisällä. Kuviensisäistä ennustuskoodausta käytettäessä voi esiintyä eroavuusvirheitä, jotka akkumuloituvat siinä 10 määrin, että ne aiheuttavat rekonstruoidun kuvan liiallis ta vääristymää.

Elokuvasignaalin tiivistyksessä, jota käytetään MPEG-järjestelmässä, kukin videosegvenssi jaetaan kuvaryhmiksi 15 (GOP; Groups of Pictures), esimerkiksi kahdeksan tai kaksitoista kuvaa kuhunkin ryhmään. Kukin kuva luokitellaan I-kuvaksi, P-kuvaksi ja B-kuvaksi yllä mainitusti.

B-kuvaa ei käytetä referenssikuvana liike-ennustuksessa. 2 0 Siksi eroavuusvirhe, joka esiintyy B-kuvassa, ei aiheuta virheitä muissa kuvissa.

.* Kun eroavuusvirhe tapahtuu P-kuvassa, kuva tallettuu yhdessä eroavuusvirheen kanssa kuvamuistiin käytettäväksi .,,:25 ennustuskoodausta. Täten kuvienvälistä ennustuskoodausta ; ,·, käytetään ja P-kuvassa oleva virhe, joka on talletettu 'V kuvamuistiin, leviää asteittain P-kuviin ja B-kuviin, jotka on saatu siitä käyttäen ennustuskoodausta. Virhe i : : * akkumuloituu, kunnes kuva korvautuu I-kuvalla tai P-kuval- 30 la, josta tällainen virhe puuttuu.

v : Vastaavasti, kun eroavuusvirhe esiintyy I-kuvassa, re- : konstruoitu kuva, jossa on eroavuusvirhe, tallettuu kuva- muistiin käytettäväksi ennustuskoodauksessa. Tällöin, kun 35 kuvienvälinen ennustuskoodaus suoritetaan, I-kuvassa oleva 112579 15 virhe, joka on talletettu kuvamuistiin, leviää P-kuviin ja B-kuviin, jotka saadaan ennustuskoodauksesta. Virhe akku-muloituu kunnes kuva korvataan uudella I-kuvalla, jossa ei ole tällaista virhettä.

5

Kuviossa 3 esitetään virheakkumulointia. Kuvassa, mikäli eroavuusvirhe, joka tapahtuu I-kuvan dekoodauksessa, on EI, ja eroavuusvirhe P-kuvan Pl dekoodauksessa on EPl, virheen arvo rekonstruoidussa P-kuvassa Pl on EI+EPl. 10 Edelleen, kun eroavuusvirhe P-kuvan P2 dekoodauksessa on EP2, rekonstruoidun P-kuvan P2 virhearvo on EI+EP1+EP2. Vaikkakin yksittäiset eroavuusvirheet ovat pieniä, näiden virheiden akkumulointi aiheuttaa suuria virheitä.

15 Eroavuusvirheet, jotka aikaansaadaan IDCT-käsittelyssä käyttäen MPEG-dekoodereita sekä tiivistäjässä että laajentajassa, voidaan luokitella kahteen ero ryhmään:

Tyyppi (1): Virheet, jotka johtuvat riittämättömästä 20 toimintatarkkuudesta.

Tyyppi (2): Virheet, jotka johtuvat systemaattisista : eroavuuksista pyöristyksen yhteydessä.

...:25 MPEG-standardi esittää vaatimuksen toimintatarkkuuden : .·. suhteen. Tämä vaatimus ei kuitenkaan ole niin tiukka, että . se voisi taata, että eroavuusvirhe ei esiinny. Siksi tyypin (1) eroavuusvirhe voi esiintyä IDCT-laitteiden i : : ' välillä, joiden toimintatarkkuus tyydyttää MPEG-vaatimuk- 30 sen.

·.' IDCT-käsittelyn annot ovat kokonaislukuja. Siksi, kun : IDCT-käsittely on suoritettu käyttäen reaalilukuja, käsit- * » » telytulokset on pyöristettävä. Yleensä käsittelytulokset . 35 pyöristetään lähimpään kokonaislukuun. Ongelma esiintyy 112579 16 kuitenkin mikäli tulos on *,5, jossa * on kokonaisluku. MPEG-standardissa ei määritellä, miten *,5 on pyöristettävä. Eräissä IDCT-laitteissa *,5 pyöristetään ylöspäin ja muissa IDCT-laitteissa *,5 pyöristetään alaspäin. Edelleen 5 on olemassa tapauksia, joissa pyöristys ylöspäin tai alaspäin riippuu tuloksen etumerkistä. Eroavuusvirheet, jotka johtuvat systemaattisista pyöristysvirheistä, ovat tyyppiä (2) olevia eroavuusvirheitä.

10 Tyypin (1) eroavuusvirheet poikkeavat tyypin (2) eroavuus- virheistä siinä, että tyypin (1) eroavuusvirheet esiintyvät satunnaisesti, kun toisaalta tyypin (2) virheet ovat systemaattisia. Koska tyypin (1) virheet ovat satunnaisia, positiiviset virheet ja negatiiviset virheet esiintyvät 15 suurin piirtein yhtä usein. Siksi, kun ennustuskoodausta suoritetaan pitkällä aikavälillä, on oletettavissa, että tyypin (1) eroavuusvirheet poistuvat itsestään.

Toisaalta, koska tyypin (2) eroavuusvirheet ovat syste-20 maattisia, ja syntyvät itse IDCT-prosessissa, jolloin virheillä on sama polariteetti. Täten, kun ennustuskoodaus suoritetaan pitkällä aikavälillä, eroavuusvirhe on kumula-• tiivinen toiseen suuntaan. Vaikkakin kukin tyyppiä (2) ; oleva eroavuusvirhe on ainoastaan +1 tai -1, niin mikäli :-25 useita tällaisia eroavuusvirheitä akkumuloituu toiseen : suuntaan, kumuloitu eroavuusvirhe on suuri.

' Koska tyyppiä (1) olevat eroavuusvirheet, vaikkakin ne ovat hetkellisiä, poistuvat ajan mittaan, tyyppiä (1) 30 olevat virheet ovat helppoja käsitellä. Toisaalta, koska ' tyyppiä (2) olevat eroavuusvirheet akkumuloituvat toiseen suuntaan, nämä ovat ongelmallisia. Tästä syystä on toivottavaa estää tyyppiä (2) olevat eroavuusvirheet esiintymästä. On ehdotettu, että MPEGl-järjestelmä suorittaa käsit-35 telyn ennen IDCT-käsittelyä tyyppiä (2) olevien eroavuus- 112579 17 virheiden estämiseksi. Prosessissa asetetaan muunnosker-toimet kaikille komponenteille parittomaksi arvoksi, paitsi komponentin (0, 0) muunnoskerroin makrolohkossa kuvansisäisesti koodatussa kuvassa ("sisäinen makroloh-5 ko"). Kuvansisäisessä makrolohkossa komponentti (0, 0) on DC-komponentti, eli tasavirtakomponentti. Kuten esitetään kuviossa 4, esimerkiksi, komponenttien (0, 1), (7, 1), (2, 3), (5, 3), (1, 5), (6, 5), (3, 7), ja (4, 7) muunnosker- toimet ovat alussa kaikki 568. Koska tämä on parillinen 10 luku, näiden kertoimien esikäsittelyssä arvoksi annetaan pariton arvo, esim. 567. Kun tähän sovelletaan IDCT-käsit-telyä esikäsiteltyihin muunnoskertoimiin, murtolukutulok-sia ei koskaan saada.

15 Koska kuvansisäisen makrolohkon DC-komponentti on hyvin tärkeä kuvan ulkonäölle, joka on saatu tiivistetystä elokuvasignaalista, sen tarkkuus rajoitetaan kahteen bittiin. Siihen ei kohdisteta muunnosta parittomaksi luvuksi, koska tämä huonontaisi tämän tärkeän komponentin 20 tarkkuutta. Toisaalta, kaikki muunnoskertoimet, jotka ovat peräisin muunnoksesta, jossa muunnetaan makrolohko, joka koostuu kuvasta, joka on koodattu käyttäen kuvansisäistä • ;/· koodausta, kohdistetaan käsittelyyn, joka vastaa kom- : : ponenttien muunnoskertoimia, jotka poikkeavat DC-komponen- :···25 tista kuvansisäisessä makrolohkossa, jolloin rajoitetaan : .·. muunnoskertoimet ainoastaan parittomiksi luvuiksi.

*!· Käsittely, jossa muunnoskertoimien arvot kohdistetaan i : : IDCT-käsittelyyn, jossa kaikille annetaan pariton arvo, 30 kutsutaan paritonkäsittelyksi.

*·' * Suoritettaessa paritonkäsittelyä, IDCT-käsittely sekä tiivistäjässä että laajentajassa suorittavat molemmat pyöristyksen yhteisen säännön mukaisesti. Tämä mahdollis-35 taa kuvalaadun ylläpidon erilaisissa laajentimissa.

112579 18

Kuitenkin riippumatta yllä mainitusta paritonkäsittelystä, yllä mainittu kumulatiivinen tyyppiä (2) oleva eroavuus-virhe esiintyy edelleen MPEG-käsittelijöissä johtuen siitä, että IDCT-käsittely edelleen voi aikaansaada tulok-5 siä *,5, jossa * on kokonaisluku. Olosuhteet, jotka ai kaansaavat *,5 esitetään seuraavassa käyttäen esimerkkiä kaksi-dimensionaalisesta 8x8 IDCT:stä, jota käytetään MPEG-j ärj estelmässä.

10 Kaksi-dimensionaalinen 8x8 IDCT esitetään seuraavan kaavan avulla: 177 (2x+l) υχπ f(x,y) = - Σ Σ C (u) C (v) F (u, v) cos (-) *' 15 4 u=o v=o 2y+l) νχπ ~ cos (-) u, v,x,y=0,1, . . . , 7 ... (1) 16 20 C(u),C(v) = - (u,v=0) :-.:25 : . =1 (u,v*0)

Yllä mainitussa kaavassa F(u, v) osoittaa DCT kertoimia, * joihin kohdistetaan kaksi-dimensionaalinen IDCT. Kaavassa 30 (1) IDCT:n kukin antoarvo on reaaliluku, eli rationaalilu- • ·.: ku tai irrationaalinen luku. Koska *,5 on rationaaliluku, : voidaan IDCT:n antoarvosta tehdä irrationaaliluku, jolloin ; estetään, että kumulatiivinen eroavuusvirhe esiintyy.

Toisaalta, kun antoarvo on rationaaliluku, on mahdollista, 35 että antoarvo on *,5.

112579 19 DCT-ker toimet F(0, 0), F(0, 4), F{4, 0), F(4, 4) ovat erityisiä DCT-kertoimia. Kun mikä tahansa näistä DCT-kertoimista omaa nollasta poikkeavan arvon, IDCT:n antoar-vo on rationaaliluku. IDCT:n antoarvot ovat tässä tapauk-5 sessa kaavan (2) mukaisia.

f(x,y) = — F (0, 0) 4 10 1 2y+l f(x,y) = -— F(0, 4) cos - π 4 \j 2 4 15 1 2x+l f(x,y) = -F(4, 0) cos -π 4 \l~2 4 20 1 2x+l 2y+l f(x,y) = —F(4, 4) cos - ttcos - π 4 4 4 '· « ...:25 jossa ; \ 2x+l 1 cos - π = ± - :: 4 χ/Γ ... (2) 30 Täten, kun ainoastaan yksi DCT-kertoimista F(0, 0), F(0, : 4), F(4, 0), F(4, 4) omaa nollasta poikkeavan arvon, joka on 4 kerrannainen, mutta ei 8 kerrannainen, antoarvo on yhtä kuin *,5.

35 112579 20

Kun neljä erikois-DCT-kerrointa ovat ainoat kertoimet, joilla on nollasta poikkeava arvo, IDCT:n antoarvo saadaan kaavasta (3): 5 11 2y+l f (x, y) = —F( 0 , 0) + -— F( 0, 4) cos - π + 4 4 V 2 4 1 2x+l 10 - F(4, 0) cos - π 4 \p2 2 1 2x+l 2y+l + — F(4, 4) cos - Ttcos - π ...(3) 15 4 4 4

Eri x:n ja y:n, f(x,y) yhdistelmissä kaavassa (3) voidaan saada seuraavat arvot: 20 — [F(0,0)+F(0,4)+F(4,0)+F(4,4)] 8 :--:25 l • .·. — [F(0,0)+F(0,4)-F(4,0)-F(4,4) ] I ( , » 8 * * » ‘ ' 1 . 30 — [F(0,0)-F(0,4)+F(4,0)-F(4,4)] ; 8 — [F(0,0)-F(0,4)-F(4,0)+F(4,4) ] ··· 35 8 112579 21 Tällöin, kun neljän erikoiskertoimen arvot ovat sellaisia, että mikä tahansa kaavan (4) lauseet ovat 4 kerrannaisia mutta ei 8 kerrannaisia, saattaa tulos 1,5 esiintyä.

5 Täten, kun neljällä erikoiskertoimella on nollasta poik keava arvo, on olemassa todennäköisyys, että IDCT:n anto-arvo on yhtä kuin 1,5.

Myös, eri symmetriset DCT-kertoimien parit, joilla on 10 nollasta poikkeava arvo, ja jotka on eri kuin yllä maini tut neljä erikoiskerrointa, voivat tuottaa antoarvon 1,5: (1) kun kerroinpari X(2n+1, 2m+l), X(2m+1, 2n+l) omaavat saman nollasta poikkeavan arvon, ja arvo on 4 15 kerrannainen mutta ei 8 kerrannainen, tai (2) kun kerroinpari X(2n+1, 2n+l), x(8-2n-l, 8-2n-l) omaavat saman nollasta poikkeavan arvon, ja arvo on 4 kerrannainen, mutta ei 8 kerrannainen.

20

Yllä mainituissa lauseissa X(i, j) on muunnoskerroin kaksi-dimensionaalisen 8x8 DCT komponentista.

·' Kun todellista elokuvasignaalia tiivistetään tiivistimessä ,":25 MPEG-järjestelmän mukaisesti, nollasta poikkeavia DCT- : kertoimia tuotetaan yleisesti yllä mainitulla mallilla, jotka saattavat aiheuttaa IDCT-antoarvosignaalin, joka on , 0,5. Edelleen neljän erikoiskertoimen arvot ovat nollasta poikkeavia suurimman osan ajasta.

, 30

Koska yleisin 1,5 tuloksen syy on se, että DCT-kertoimien » i ’ arvot ovat nollasta poikkeavia neljän erikoiskertoimen : osalta, eroavuusvirheen estäminen neljän erikoiskertoimen : | takia vähentää olennaisesti todennäköisyyttä, että eroa- 35 vuusvirhe esiintyy.

112579 22 Käsittelymenetelmä, jossa kuvansisäistä makrolohkoa ja ei-kuvansisäistä makrolohkoa käänteisesti kvantisoidaan MPEGl:ssä, esitetään kuviossa 5. Kuviossa 5 QAC(i. j) on (i, j):nes DCT-kerroin, Wi(i, j) on (i, j):nes elementti 5 painomatriisissa, mquant on kvantisointikerroin, ja rec(i, j) on (i, j):nes käänteiskvantisoitu DCT-kerroin. Prosessointimenetelmä on kirjoitettu C-ohjelmointikielellä. Kieli on esitetty Herbert Schildt, Using Turbo C, Osborn McGraw Hill (1988), erityisesti sivuilla 83 - 87.

10

Kvantisoidut DCT-kertoimet kvantisoidaan käänteisesti, ja näin saatuihin DCT-kertoimiin kohdistetaan tämän jälkeen IDCT-käsittely. Kuitenkin MPEG1:ssä DCT-kertoimiin, joilla on parillinen arvo, lisätään +1 tai -1 varmistamaan, että 15 DCT-kertoimilla, joihin kohdistetaan IDCT-käsittely, kaikilla on pariton arvo. Tämän tuloksena, esim. ainoastaan yhdellä neljästä erikoiskertoimesta F(0, 0) on nollasta poikkeava arvo, koska eroavuusvirhe tapahtuu, kun F(0, 0) on 4 kerrannainen mutta ei 8 kerrannainen, mikäli 20 DCT-kertoimia käsitellään siten, että niillä kaikilla on pariton arvo, tulos, kun DCT-kertoimiin kohdistetaan IDCT-käsittely, ei voi olla *,5. Vastaavasti, kun ainoastaan t ,V yhdellä muista neljästä erikoiskertoimesta F(0, 4), F(4, -,;i! 0), F(4, 4) on nollasta poikkeava arvo, eroavuusvirhe ei ; l 25 voi esiintyä. Kuitenkin, kun useilla neljästä erikoisker- ; toimesta on nollasta poikkeava arvo, kuten kuviossa 4, tai f · * t kun symmetrisesti sovitettujen kertoimien parit esiinty-;··,·. vät, kuten tapauksissa (1) ja (2) yllä mainittiin, kaikki en DCT-kertoimien muuttaminen parittomaksi arvoksi ei estä , 30 eroavuusvirhettä esiintymästä.

• « ( * I t ’ ‘ Täten MPEGl:n pariton käsittely ei estä kumulatiivista ' eroavuusvirhettä tapahtumasta kun kahdella tai useammalla * t DCT-kertoimella on nollasta poikkeava arvo. Edelleen . , 35 MPEGl:n pariton käsittely vähentää kvantisoitujen muunnos- i ‘ < i 112579 23 kertoimien resoluutiota kertoimen 2 verran, koska muunnos-kertoimia, joilla on parillinen arvo, ei sallita. Tämä huonontaa kuvan laatua. Mikäli toivotaan mahdollisimman hyvää kuvaa, tämä on ongelma. Parempi tapa estää kumula-5 tiivistä eroavuusvirhettä kuin sitä mikä on esitetty MPEGl-standardissa, on siis selvästi toivottavaa.

Yhteenveto keksinnöstä

Kun huomioidaan tunnetun tekniikan mukaiset ongelmat, 10 esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite, jotka tehokkaasti estävät kumulatiivisia eroavuusvirheitä, kun muunnoskertoimia muunnetaan käänteisortogonaalisesti, ja joissa muunnoskertoimien resoluutio ei huonone.

15

Erityisesti esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite, joilla muunnetaan käänteisortogonaalisesti muunnoskertoimia, ja jotka tehokkaasti ratkaisevat eroavuusvirheongelmaa.

20

Erityisesti esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite, joilla käsitellään muun-noskerrointen lohkoa ennen muunnoskerrointen lohkon kään-: .. teisortogonaalimuunnosta siten, että vältytään pyöristys- η·;25 virheiltä kun muunnoskerroinlohko muunnetaan käänteisesti.

:'· Lisäksi esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaan- saada elokuvasignaalin tiivistäjä, tiivistetyn elokuvasig-naalin laajentaja, talletusväline tiivistettyä elokuvasig-. 30 naalia varten, josta eroavuusvirhesignaalit on poistettu, ja eroavuusvirhesignaalien ehkäisy, joilla aikaansaadaan \ ' mahdollisimman pientä kuvien vääristymää.

:· * Keksinnön mukaisesti estetään tehokkaasti eroavuusvirhei- ,'.35 tä, joita ei ole voitu estää tavanomaisin keinoin.

112579 24 Täten esillä oleva keksintö aikaansaa menetelmän muunnos-kerrointen joukon käsittelemiseksi virhevapaan muunnosker-rointen joukon aikaansaamiseksi käsittelyä varten käänteisessä ortogonaalimuunnoksessa. Virheimmuuni-muunnosker-5 rointen joukko on immuuni pyöristysvirheille, kun siihen kohdistetaan käänteistä ortogonaalimuunnosta. Menetelmän mukaisesti joukon muunnoskertoimia summataan. Summan pariteetti (eli onko summa parillinen vai pariton) tutkitaan. Mikäli summan pariteetti todetaan parilliseksi, 10 yhden muunnoskertoimen pariteetti käännetään, jolloin saadaan käännetyn pariteetin omaava muunnoskerroin. Käännetyn pariteetin omaava muunnoskerroin aiheuttaa sen, että summan pariteetti on pariton. Lopuksi muunnoskerrointen joukko, joka sisältää pariteetiltaan käännetyn muunnos-15 kertoimen, sovitetaan virheimmuunina joukkona.

Keksintö aikaansaa myös laitteen, jolla esikäsitellään muunnoskerrointen joukkoa virheimmuunin muunnoskerrointen joukon aikaansaamiseksi käännetyn ortogonaalisen muun-20 noksen käsittelyä varten. Virheimmuuni muunnoskerrointen joukko on immuuni pyöristysvirheille kun siihen kohdistetaan käänteisortogonaalinen muunnos. Laitteeseen kuuluu akku. Akku vastaanottaa kunkin muunnoskertoimen joukossa ja muodostaa siitä summan. Pariteetin päättelypiiri vas-: *:25 taanottaa summan akusta ja päättelee summan pariteetin.

: Pariteetin kääntävä piiri toimii, mikäli pariteetin päät- ··· televä piiri päättelee, että summan pariteetti on parilli- nen, ja kääntää yhden muunnoskertoimen pariteetin siten, että saadaan pariteetiltaan käänteinen muunnoskerroin.

:<30 Pariteetiltaan käänteinen muunnoskerroin kääntää summan pariteetin parittomaksi. Lopulta piiri aikaansaa muunnoskerrointen joukon, johon sisältyy pariteetiltaan kääntei-nen muunnoskerroin virheimmuunina joukkoja.

y.^35 Keksintö aikaansaa edelleen menetelmän muunnoskerrointen 112579 25 joukon käänteisortogonaalimuunnosta varten ilman pyöris-tysvirheitä. Kukin muunnoskertoimista esitetään binäärisellä luvulla. Menetelmän mukaisesti muunnoskerrointen joukon vähiten merkitsevä bitti määritetään. Muunnosker-5 toimet, joilla on vä.hiten merkitsevä bitti, joka on ykkönen joukossa, lasketaan lukumäärän saamiseksi. Tällä määritetääsrn, onko se parillinen luku. Mikäli näin on, muunnoskertoimet muutetaan siten, että saadaan muutettu muunnoskerroin. Muutettu muunnoskerroin aiheuttaa senä 10 ett. lukumäärä on pariton luku. Lopuksi muunnoskerrointen joukko , joka sisältää muutetun muunnoskertoimen, muunnetaan käänteisortogonaalisesti.

Keksinnön mukaisesti aikaansaadaan myös laite, jolla 15 muunnetaan käänteisortogonaalisesti muunnoskerrointen joukkoa ilman pyöristysvirheitä. Laitteeseen kuuluu piiri, joka summaa muunnoskertoimia summan aikaansaamiseksi, ja pariteetin päättelevä piiri, joka määrittää summan pariteetin. Piiri, joka tekee summan parittomaksi, toimii, 20 mikäli pariteetin päättelevä piiri toteaa, että summan pariteetti on parillinen, ja kääntää yhden muunnoskertoimen pariteetin, jolloin saadaan pariteetiltaan käänteinen muunnoskerroin. Pariteetiltaan käänteinen muunnoskerroin tekee summan parittomaksi. Lopulta käänteisortogonaalinen :":25 muuntopiiri vastaanottaa muunnoskertoimien joukon, sisäl- : : : täen pariteetiltaan käänteisen muunnoskertoimen, summan ·*· parittomaksiteko-elimiltä.

Keksintö aikaansaa myös laitteen, jolla muunnetaan kään-. 30 teisortogonaalisesti muunnoskerrointen joukkoa ilman, että pyöristysvirheitä esiintyy. Laitteeseen kuuluu vähiten merkitsevän bitin päättelypiiri, joka määrittää kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevän bitin tilan. Lasken-·:*·: tapiiri laskee niitä muunnoskertoimia, joista vähiten .'..35 merkitsevän bitin päättelypiiri toteaa, että vähiten 112579 26 merkitsevä bitti on yksi. Laskentapiiri päättelee, onko piirin lukumäärä parillinen luku. Lopuksi laskennan parit-tomaksiteko-piiri toimii, mikäli laskennan päättelypiiri toteaa, että lukumäärä on parillinen, jolloin se muuttaa 5 yhtä muunnoskerrointa, siten, että saadaan muutettu muun- noskerroin. Tällöin muutetun muunnoskertoimen kautta saadaan pariton lukumäärä. Lopuksi käänteisortogonaalinen muunnospiiri vastaanottaa muunnoskertoimien joukon, sisältäen muutetun muunnoskertoimen lukumäärän parittomaksite-10 ko-piiriltä.

Keksintö aikaansaa myös laitteen, jolla tiivistetään elokuvasignaalia. Elokuvasignaali sisältää kuvia, ja kukin kuva jaetaan lohkoiksi. Laitteeseen kuuluu ennustava 15 kooderi, joka ennustavasti koodaa elokuvasignaalin lohkoja käyttäen referenssikuvan yhteensopivia lohkoja erotusloh-kojen aikaansaamiseksi. Erotuslohkon kooderi tiivistää erotuslohkot ennustuskooderilta tiivistetyn elokuvasignaalin muodostamiseksi. Erotuslohkokooderiin kuuluu orto-20 gonaalimuunnospiiri, joka ortogonaalisesti muuntaa erotus- lohkoa ennustuskooderilta siten, että saadaan muunnosker-rointen lohkoja, ja kvantisoija, joka kvantisoi muunnos-·'·* kerrointen lohkoja ortogonaalimuunnospiiriltä tiivistetty- jen signaalilohkojen aikaansaamiseksi. Tiivistetty eloku-;,':25 vasignaali saadaan tiivistetyistä signaalilohkoista.

Ί· Laitteeseen kuuluu myös paikallinen dekooderi, joka laa- jentää tiivistettyjä signaalilohkoja erotuslohkokooderilta siten, että saadaan palautettuja erotuslohkoja ilman, että ,;>30 niissä esiintyisi pyöristysvirheitä kun tiivistetyt sig- naalilohkot muunnetaan käänteisortogonaalisesti . Paikalliseen dekooderiin kuuluu käänteinen kvantisoija, joka käänteisesti kvantisoi tiivistettyjä signaalilohkoja erotuslohkokooderilta siten, että saadaan palautettujen .’•35 muunnoskerrointen lohkoja. Akku summaa palautetut muunnos- 112579 27 kertoimet muunnoskerrointen kussakin lohkossa käänteis-kvantisoijalta, jolloin saadaan summa, jonka pariteetti päätellään pariteetin päättelypiirissä. Summan parittomak-siteko-piiri toimii, mikäli pariteetin päättelevä piiri 5 toteaa, että summan pariteetti on parillinen, jolloin yhden palautetun muunnoskertoimen pariteetti käännetään lohkossa, jolloin saadaan pariteetiltaan käänteinen muun-noskerroin, jolloin summa on pariton. Lopuksi käänteisor-togonaalinen muunnospiiri vastaanottaa palautetun muunnos-10 kertoimen lohkon, johon sisältyy pariteetiltaan käänteinen muunnoskerroin summan parittomaksiteko-elimiltä. Käänteinen ortogonaalinen muunnospiiri aikaansaa palautetun erotuslohkon.

15 Laitteeseen kuuluu myös ennustava dekooderi, joka ennusta- vasti dekoodaa palautettuja erotuslohkoja paikallisesta dekooderista kuvalohkojen rekonstruoimiseksi, jotka vastaavat elokuvasignaalin lohkoja. Lopuksi laitteeseen kuuluu kuvamuisti, johon talletetaan rekonstruoidut kuva-20 lohkot ennustusdekooderilta rekonstruoidun kuvan lohkoina, joita käytetään referenssikuvana elokuvasignaalin muiden kuvien ennustuskoodausta varten.

*...· Äsken esitetyssä laitteessa akku, pariteetin päättelypii- ;":25 ri, summan parittomaksiteko-laite paikallisessa dekoode- : : : rissa voidaan korvata vähiten merkitsevän bitin päättely- ··· piirillä, joka määrittää kunkin talletetun muunnoskertoi- men vähiten merkitsevän bitin; laskin, joka laskee palautettujen muunnoskerrointen lukumäärän kussakin lohkos-:>30 sa, jonka vähiten merkitsevä bitti on yksi; lukumäärän 'hl päättelypiiri, joka määrittää mikäli laskimen lukumäärä on parillinen luku; ja lukumäärän parittomaksiteko-piiri, ·,'·· joka toimii mikäli lukumäärän päättelypiiri päättelee, :**: että lukumäärä on parillinen luku, ja tällöin muuttaa yhtä ...35 palautettua muunnoskerrointa lohkossa siten, että muunnos- 112579 28 kerroin muutetaan, jolloin saadaan pariton lukumäärä.

Esillä oleva keksintö aikaansaa myös laitteen, joka laajentaa tiivistetyn elokuvasignaalin siten, että saadaan 5 elokuvan antosignaali. Tiivistettyyn elokuvasignaaliin kuuluu signaaliosia, jotka kukin edustavat elokuvan an-tosignaalin kuvaa. Signaaliosiin kuuluu muuttuvapituisia koodattuja tiivistettyjä signaalilohkoja. Laitteeseen kuuluu käänteinen muuttuvapituinen kooderi, joka soveltaa 10 käänteismuuttuvapituista koodausta muuttuvapituisiin koodattuihin tiivistettyihin signaalilohkoihin, jolloin saadaan tiivistettyjä signaalilohkoja.

Dekooderi laajentaa tiivistettyjä signaalilohkoja kään-15 teismuuttuvapituiselta kooderilta, jolloin saadaan pa lautettuja erotuslohkoja ilman pyöristysvirheitä, kun tiivistetty signaalilohkot muunnetaan käänteisortogonaali-sesti. Dekooderiin kuuluu käänteiskvantisoija, joka kvan-tisoi käänteisesti kutakin tiivistettyä signaalilohkoa 20 erotuslohkokooderilta, jolloin saadaan lohko palautettuja muunnoskertoimia. Akku tallettaa palautetut muunnoskertoi-met muunnoskerrointen lohkossa käänteiskvantisoijalta, ’•h' jolloin saadaan summa, jonka pariteetti päätellään pari- teetin päättelypiirissä. Summan parittomaksiteko-laite :',;25 toimii, mikäli pariteetin päättelypiiri toteaa, että summa : : : on parillinen siten, että se muuttaa yhden palautetun ··· muunnoskertoimen pariteetin lohkossa, jolloin saadaan pariteetiltaan käännetty muunnoskerroin, ja summan pariteetti on pariton. Käänteisortogonaalinen muuntopiiri ,;,30 vastaanottaa palautettujen muuntokertoimien lohkon, sisäl- täen pariteetiltaan käänteisen muunnoskertoimen, summan parittomaksitekijäitä ja tuottaa palautetut erotuslohkot.

Laitteeseen kuuluu myös ennustusdekooderi, joka ennusta-/^35 vasti dekoodaa palautettuja erotuslohkoja dekooderilta 112579 29 kuvalohkojen rekonstruoimiseksi, ja kuvamuisti, johon on talletettu rekonstruoidut kuvalohkot ennustusdekooderilta rekonstruoidun kuvan lohkoina. Rekonstruoitua kuvaa käytetään referenssikuvana elokuvasignaalin muiden kuvien 5 ennustavaa dekoodausta varten. Lopulta laitteeseen kuuluu piiri, joka lukee elokuvan antosignaalia kuvamuistista.

Äsken esitetyssä laitteessä akku, pariteetin päättelypii-ri, ja summan parittomaksiteko-laite dekooderissa voidaan 10 korvata vähiten merkitsevän bitin määrittelypiirillä, joka päättelee kunkin palautetun muunnoskertoimen vähiten merkitsevän bitin, laskin, joka laskee kunkin lohkon palautettuja muunnoskertoimia, joilla on vähiten merkitsevä bitti yksi, lukumäärän päättelypiiri, joka päättelee, 15 onko laskimen lukumäärä parillinen; ja lukumäärän paritto- maksiteko-piiri, joka toimii, mikäli lukumäärä on parillinen, ja muuntaa yhtä palautettua muunnoskerrointa lohkossa siten, että se muuttaa muunnoskerrointa, jolloin lukumäärä on pariton luku.

20

Keksintö tarjoaa edelleen menetelmän, jolla tiivistetään elokuvasignaali siten, että saadaan tiivistetty eloku-vasignaali. Menetelmän mukaisesti sovelletaan ennustavaa koodausta ja ortogonaalista muunnoskäsittelyä elokuvasig-:”:25 naalin lohkoihin muunnoskerrointen lohkojen aikaansaami- : : : seksi, joista tiivistetty elokuvasignaali johdetaan.

··· Muunnoskerrointen lohkot summataan siten, että niiden summa tehdään parittomaksi ennen kuin niihin sovelletaan käänteisortogonaalista muunnoskäsittelyä ja ennustavaa _;>30 dekoodausta rekonstruoidun kuvan lohkojen aikaansaamiseksi! si, jota käytetään referenssikuvana ennustavassa koodauk- *. sessa elokuvasignaalin muista kuvista.

·:··: Esillä oleva keksintö tarjoaa myös menetelmän, jolla .1.35 tiivistetään elokuvasignaalia, jolloin saadaan tiivistetty 112579 30 elokuvasignaali. Menetelmän mukaisesti elokuvasignaalin kuvalohkojen ja rekonstruoidun kuvasignaalin lohkojen välinen liike toimii referenssikuvana, ja tämä määritetään, ja liikekompensointia käytetään referenssikuvaan 5 havaitun kuvan vasteena yhteensopivien lohkojen aikaansaa miseksi referenssikuvalle. Referenssikuvan yhteensopivia lohkoja käytetään ennustavan koodauksen käyttämiseksi elokuvasignaalin lohkoihin erotuslohkon aikaansaamiseksi. Erotuslohkot ovat ortogonaalisesti muunnettuja muunnosker-10 toimien aikaansaamiseksi. Tiivistetty signaali johdetaan muunnoskertoimien lohkoista käyttäen kvantisointia ja muuttuvapituista koodausta. Ennen käänteisortogonaalista muunnoskäsittelyä, joka kohdistetaan muunnoskertoimien lohkoihin palautettujen erotuslohkojen aikaansaamiseksi, 15 kukin muunnoskertoimen lohko summataan siten, että summa tehdään parittomaksi, jolla estetään pyöristysvirheet käänteisortogonaalisessa muunnoskäsittelyssä. Lopuksi ennustavaa dekoodausta kohdistetaan palautettujen erotusten lohkoihin, jolla saadaan rekonstruoidun kuvan kuvaloh-20 koja, joita käytetään referenssikuvassa käytettäessä ennustavaa koodausta elokuvasignaalin muihin kuviin.

Lopuksi esillä oleva keksintö tarjoaa talletusvälineen, johon tiivistetty elokuvasignaali, joka esittää liikkuvaa :":25 kuvaa, talletetaan. Tiivistetty elokuvasignaali johdetaan :_· elokuvasignaalista käyttäen ennustavaa koodausta ja orto- *:'· gonaalista muunnoskäsittelyä elokuvasignaalin lohkoihin j'·': muunnoskerrointen lohkojen aikaansaamiseksi, joista tii vistetty elokuvasignaali johdetaan. Muunnoskerrointen .:,30 lohkot summataan ja summa tehdään parittomaksi ennen kuin '·!! siihen kohdistetaan käänteisortogonaalista muunnoskäsitte- *. lyä ja ennustavaa dekoodausta muunnoskerrointen lohkoihin rekonstruoidun kuvan lohkojen aikaansaamiseksi, jota u··: käytetään referenssikuvassa, kun ennustuskoodataan eloku- .••>,35 vasignaalin muita kuvia.

112579 31

Seuraavassa selostetaan, miten keksinnön mukaisesti estetään kumulatiivisia eroavuusvirheitä.

Kaavan (4) tutkiminen osoittaa, että eroavuus esiintyy, 5 mikäli kaavan lauseet aikaansaavat tuloksen (2n+l)/2, jossa n on kokonaisluku.

Kaava (4) voidaan kirjoittaa seuraavasti: 10 f(x, y) = 1/8 ACC, jossa ACC on kaikkien kertoimien summa.

Yleisin eroavuusmalli on seuraava: 15 f(x, y) = 1/8 ACC = (2n+l) = l/8(4*(2n+l) Tästä voidaan nähdä, että mikäli ACC on pariton luku, eroavuusvirhe ei esiinny koskaan.

20 Täten keksinnön mukaisesti käytetään kaavaa, jolla kään-teiskvantisoidaan DCT-kertoimet, ja tämän jälkeen, ennen IDCT-käsittelyä, DCT-kertoimien summa lasketaan. Mikäli '··" DCT-kertoimien summa on parillinen luku (eli summan pari- :’’:25 teetti on parillinen) yhden DCT-kertoimen pariteetti ·,· · muutetaan siten, että DCT-kertoimien summa on pariton (eli _ summan pariteetti on pariton) . Riittää, kun yhden DCT- t *: ’: kertoimen pariteetti muutetaan, jolloin DCT-kertoimien summa tulee parittomaksi. Edelleen kertoimien pariteetti, ,:.30 jotka vähiten vaikuttavat IDCT:n antoarvoon, on muutetta- ;·_ vissa. Ts. keksinnön mukaisesti estetään eroavuusvirheet tarkistamalla DCT-kertoimien summan pariteetti ennen IDCT-'.' i käsittelyä, ja mikäli pariteetti on parillinen, yhden DCT- kertoimen pariteetti muutetaan, jolloin DCT-kertoimien ,”•.35 summa tulee parittomaksi.

112579 32

On mainittava, että esillä olevan keksinnön mukaisesti riittää, kun yhden DCT-kertoimen pariteetti muutetaan, jolloin DCT-kertoimien summa on pariton pariteetiltaan. MPEG1 tekee kaikki DCT-kertoimet parittomiksi, joka huo-5 nontaa DCT-kertoimien resoluutiota, joihin kohdistetaan IDCT-käsittelyä kertoimen 2 verran. Keksinnön mukainen eroavuusvirhe-menetelmä tekee toisaalta DCT-kertoimien summan parittomaksi tavalla, joka ei olennaisesti vähennä IDCT:n otto- ja antoarvoja. Kun esillä olevan keksinnön 10 mukaista menetelmää sovelletaan elokuvasignaalin tiivistä- jään, tiivistetyn elokuvasignaalin laajentajaan, tai laitteeseen, joka lähettää tiivistettyä elokuvasignaalia. Kuvalaadun huononeminen minimoidaan.

15 Lisäksi, kun esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan MPEG-järjestelmään, minimi kvantisointiaskel voi olla 1, tunnetun tekniikan mukaisen menetelmän vastakohtana, jossa minimi kvantisointiaskel oli 2.

20 Lyhyt kuvioiden selostus

Kuvio 1 on lohkokaavio, jossa esitetään tavanomaisen elokuvasignaalin tiivistyslaitteen koniigurointi MPEG-järjestelmän mukaisesti; kuvio 2 on lohkokaavio, jossa esitetään tavanomaisen :":25 tiivistetyn elokuvasignaalin laajennuslaitteen konfigu- ·,·· rointi MPEG-järjestelmän mukaisesti; :* kuvio 3 esittää segvenssiä, jossa elokuvasignaali tiivis- i':’; tetään MPEG-järjestelmän mukaisesti; kuvio 4 esittää todellisia esimerkkejä DCT-kertoimien ,:.30 arvoista; kuvio 5 esittää käsittelyaskeleita, joita käytetään kään-teiskvantisoinnissa sekä makrolohkojen sisällä että makro-lohkojen ulkopuolella tavanomaisessa MPEG-ykkösjärjestel-mässä; ,'•.35 kuvio 6 on lohkokaavio, jossa esitetään esillä olevan 112579 33 keksinnön mukaisen elokuvasignaalin tiivistyslaitteen ensimmäisen suoritusmuodon konfigurointi; kuvio 7 esittää miten DCT-kertoimien lohko luetaan käyttäen polvittelevaa pyyhkäisyä; 5 kuvio 8 on lohkokaavio kuviossa 6 esitetyn parittomaksite- ko-piirin 14 ensimmäisestä käytännön suoritusmuodosta; kuvio 9 on vuokaavio, jossa esitetään kuvion 8 summan parittomaksiteko-piirin toiminta; kuvio 10A on lohkokaavio kuvion 6 piirin toisesta suori-10 tusmuodosta; kuvio 10B esittää kuvion 6 piirin toisen suoritusmuodon variaatiota; kuvio 11 on lohkokaavio, jossa esitetään ensimmäinen suoritusmuoto kuvion 8 pariteetin kääntäjästä; 15 kuvio 12 on vuokaavio, jossa selostetaan yllä mainitun pariteetin kääntäjän toisen suoritusmuodon toiminta; kuvio 13 on lohkokaavio yllä mainitun pariteetin kääntäjän toisesta suoritusmuodosta; kuvio 14 on vuokaavio, jossa selostetaan yllä mainitun 20 pariteetin kääntäjän kolmannen suoritusmuodon toiminta; kuvio 15 on vuokaavio yllä mainitun pariteetin kääntäjän kolmannesta suoritusmuodosta ,- kuvio 16 on vuokaavio, jossa selostetaan yllä mainitun pariteetin kääntäjän neljännen suoritusmuodon toiminta; :‘>:25 kuvio 17 on lohkokaavio yllä mainitun pariteetin kääntäjän ·,· · neljännestä suoritusmuodosta; ;· kuvio 18 on lohkokaavio kuviossa 6 esitetyn summan parit- tomaksiteko-piirin kolmannesta suoritusmuodosta; kuvio 19 on kaavio, jossa esitetään esillä olevan keksin-:,30 nön mukaisen tiivistetyn elokuvasignaalin laajennuslait- teen ensimmäisen suoritusmuodon konfigurointi; kuvio 20 on lohkokaavio kuviossa 19 esitetyn tiivistetyn elokuvasignaalin laajennuslaitteen käänteiskvantisoijasta ja summan parittomaksiteko-piiristä; ,>,35 kuvio 21 on ajoituskaavio, jossa esitetään yllä mainitun 112579 34 käänteiskvantisoijän ja summan parittomaksiteko-piirin toiminto; kuvio 22 on lohkokaavio, jossa esitetään esillä olevan keksinnön mukaisen elokuvasignaalin tiivistyslaitteen 5 toisen suoritusmuodon konfigurointi; kuvio 23 on lohkokaavio, jossa selostetaan kuviossa 22 esitetyn elokuvasignaalin tiivistyslaitteen toisen suoritusmuodon summan parittomaksiteko-piirin ensimmäinen suoritusmuoto; 10 kuvio 24 on lohkokaavio, jossa selostetaan kuviossa 22 esitetyn elokuvasignaalin tiivistyslaitteen toisen suoritusmuodon summan parittomaksiteko-piirin toinen suoritusmuoto ; kuvio 25 on lohkokaavio, jossa selostetaan kuviossa 22 15 esitetyn elokuvasignaalin tiivistyslaitteen toisen suori tusmuodon summan parittomaksiteko-piirin kolmas suoritusmuoto; kuvio 26 on lohkokaavio, jossa esitetään kuvioissa 23 - 25 esitetyn summan parittomaksiteko-piirin pariteetin kääntä-20 jän suoritusmuoto; kuvio 27 esittää kuvion 26 pariteetin kääntäjän ensimmäistä variaatiota; ' kuvio 28 esittää kuvion 26 pariteetin kääntäjän toista « · variaatiota; ;":25 kuvio 29 esittää kuvion 26 pariteetin kääntäjän kolmatta ·_; * variaatiota; ja ;· kuvio 30 on lohkokaavio, jossa esitetään esillä olevan • keksinnön mukaisen tiivistetyn elokuvasignaalin laajennus- laitteen toisen suoritusmuodon mukainen konfiguratio.

,:.30 · t Keksinnön paras suoritusmuoto

Seuraavassa viitataan kuvioihin, ja esitetään edullisia : suoritusmuotoja käänteisestä diskreetistä kosinimuunnos- menetelmästä, käänteisestä kosinimuunnoslaitteesta, eloku-,"•,35 vasignaalin tiivistyslaitteesta, tiivistetyn elokuvasig- 112579 35 naalin laajennuslaitteesta, talletusvälineestä, ja lähetys lait tees ta .

Keksintöä sovelletaan hybridikoodausjärjestelmässä, jossa 5 liikekompensointi-ennustuskoodausta ja diskreettiä ko- sinimuunnos (DCT, discrete cosine transform) -käsittelyä yhdistetään toisiinsa. Tällainen hybridikoodausjärjestelmä on esitetty julkaisussa H. 261 IS0-IEC/JTC1/SC2/WG11 (yleisesti kutsutaan nimellä MPEG), jonka on julkaissut 10 Consultative Committee for International Telegraph and

Telephone (CCITT) , joka on kansainvälinen komitea, joka mm. julkaisee standardeja tiivistyselokuvasignaaleista ja tallennusvälineistä. MPEG-hybridikoodausjärjestelmä on yleisesti tunnettu. Raporttiin WG11 sisältyy arvokasta 15 tietoa, jota on käytetty tässä.

Liikekompensointi-ennustuskoodaus on menetelmä, jolla vähennetään elokuvasignaalin redundanssia käyttämällä hyväksi elokuvasignaalin korrelointia aika-alueella. 20 Vallitsevan kuvan (eli kuva, jota sillä hetkellä kooda taan) liikekompensointi-ennustus suoritetaan käyttäen toista, jo dekoodattua elokuvan kuvaa referenssikuvana.

« > · ‘•h’ Näin saadut liikekompensoidut eroavuusvirheet sisältyvät i t tiivistettyyn signaaliin yhdessä liikevektorin ja ennus- * 125 tustilan jne. kanssa. Tämä vähentää olennaisesti informaa- ·, · tion määrää tiivistetyssä elokuvasignaalissa, jota tarvi- :* taan vallitsevan kuvan esittämiseen.

9 * *

Liikekompensointi-ennustusvirhesignaali tiivistetään .:,30 käyttäen signaalin tiivistäjää, joka hyödyntää kunkin kuvan avaruusriippuvuutta. Erotussignaali-tiivistäjä • - « sisältää tyypillisesti ortogonaalimuunnospiirin, kuten Y; DCT-piirin, ja kvantisoijan. DCT on ortogonaalimuunnoksen eräs muoto, joka keskittää signaalitehon tietyiksi taa-,”,35 juuskomponenteiksi kuvansisäisen kaksidimensionaalisen 112579 36 korreloinnin tuloksena kuvan osalta. Tällä tavalla ainoastaan keskitetyt ja jaetut kertoimet sisältyvät tiivistettyyn signaaliin, joko suoraan tai lisätiivistyksen jälkeen. Tämä vähentää edelleen informaation määrää tiiviste-5 tyssä elokuvasignaalissa, joka tarvitaan esittämään val li t s evaa kuvaa.

Kuvienvälinen liikekompensoiva ennustuskoodaus voidaan suorittaa elokuvasignaalin kehysten välillä. Vaihtoehtoi-10 sesti, mikäli elokuvasignaali on lomitettu signaali, liikekompensoiva ennustuskoodaus voidaan suorittaa kenttien välillä. Lisäksi kuvienvälinen liikekompensoiva ennustuskoodaus voidaan adaptiivisesti kytkeä kehyksen-sisäisen koodauksen ja kentänsisäisen koodauksen välillä 15 riippuen elokuvasignaalin ominaisuuksista.

1. Ensimmäinen suoritusmuoto

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukaisen elokuvasignaalin tiivistyslaitteen käytännön toteutus. Kuvion 6 laitteessa 20 elokuvasignaali jaetaan kuviin, ja tiivistetään kuva- kuvalta. Kukin kuva jaetaan kuvalohkoihin, ja kuva tiivis- . tetään lohko-lohkolta. Kuvalohkoa, joka tiivistetään, ( 1 6 ' ·' kutsutaan vallitsevaksi kuvalohkoksi . Vallitseva kuvalohko on lohko, jota kutsutaan vallitsevaksi kuvaksi.

*' *25

Elokuvasignaali, normaalisti videosignaali, viedään ensim- «' mäiseen kuvamuistiryhmään 2, johon elokuvasignaalin useita s kuvia on tilapäisesti talletettu. Muistiohjain 3 ohjaa kuvien lukua ensimmäisestä kuvamuistiryhmästä 2 ja toises-;,30 ta kuvamuistiryhmästä 4. Muistiohjain 3 luovuttaa myös ; , viipalekäynnistyssignaalin SS ja makrolohkon käynnistys- signaalin BS viipale/makrolohkolaskimelle 5. Muistiohjain \ ! vastaavasti toimittaa nämä signaalit tahdistetusti kunkin 1 ”· viipaleen ja kunkin makrolohkon kanssa kussakin kuvassa ,35 (esim. vallitsevassa kuvassa), jotka on luettu ensimmäi- 112579 37 sestä kuvamuistiryhmästä 2 tiivistystä varten. Viipale on vaakasuora lohkojen rivi, joka peittää kuvan koko leveyden .

5 Liikkeen ennustaja 6 suorittaa liikkeen ennustuksen suo rittamalla lohkon yhteensopivuustestejä vallitsevan kuva-lohkon ja edellisten ja seuraavien kuvien useiden lohkojen välillä, jotka on talletettu ensimmäiseen kuvamuistiryh-mään 2. Lohkojen yhteensopivuustesti suoritetaan käyttäen 10 lohkoja, jotka ovat esim. 16 x 16 pistettä suuria. Liik keen ennustusreferenssikuvan osoitussignaali, joka on generoitu muistiohjaimessa 3 valitsee edellisen ja seuraa-van kuvan lohkoja, jotka on talletettu ensimmäiseen kuva-muistiryhmään 2 siten, että ne lohko-yhteensopivuustesta-15 taan vallitsevan lohkon kanssa. Liikkeen ennustaja 6 toimittaa tämän jälkeen liikekompensoijalle 7 liikevekto-rina MV, lohkon sijainti yhdessä edeltävässä tai seuraa-vassa kuvassa, joka on talletettu ensimmäiseen kuvamuisti-ryhmään, jolla erotukset lohkon ja vallitsevan kuvalohkon 20 välillä, eli liike-ennustusvirhe, on minimissä.

Liikevektorin MV vasteena liikekompensoija 7 aiheuttaa .· sen, että toiseen kuvamuistiryhmään 4 kunkin rekonstruoi- dun kuvan lohko luetaan potentiaalista yhteensopivaa ,,.25 lohkoa varten. Sijainti rekonstruoiduissa kuvissa, joista ; potentiaaliset yhteensopivat lohkot luetaan, määritetään *”.* liikevektorin MV avulla. Muistiohjaimesta 3 tuleva liik- keen kompensointireferenssi-kuvaosoitussignaali valitsee ’·" * tämän jälkeen yhden potentiaalisista yhteensopivista 30 lohkoista, jotka on luettu toisesta kuvamuistiryhmästä 4 vallitsevan lohkon yhteensopivaksi lohkoksi. Toiseen V · kuvamuistiryhmään 4 talletetut rekonstruoidut kuvat ovat : kuvia, jotka on rekonstruoitu dekoodaamalla paikallisesti ____! kvantisoituja DCT-kertoimia, jotka on generoitu erotusloh- , 35 kokooderissa 9, kuten selostetaan jäljempänä.

112579 38

Rekonstruoitu kuva, josta yhteensopiva lohko valitaan liikkeen kompensointireferenssi-kuvaosoitussignaalin avulla, riippuu vallitsevan kuvan ennustustilasta. Eteenpäin ennustustilassa yhteensopiva lohko valitaan aikaisem-5 min rekonstruoidusta kuvasta. Kaksisuuntaisessa ennustus- tilassa yhteensopiva lohko valitaan aikaisemmin rekonstruoidusta kuvasta, tulevaisuudessa rekonstruoidusta kuvasta, tai se voidaan generoida suorittamalla lineaarinen toiminto (esim. keskimääräisen arvon laskenta) aikaisemmin 10 rekonstruoitujen kuvien lohkoihin ja tulevaisuudessa rekonstruoitujen kuvien lohkoihin. Lopuksi, kun vallitseva kuva koodataan kuvansisäiseen koodaustilaan, eli kuva koodataan ilman ennustusta, nolla-lohko, jossa kaikki pistearvot säädetään arvoon nolla, käytetään yhteensopiva-15 na lohkona. Yhteensopivat lohkot, jotka on luettu toisesta kuvamuistiryhmästä 4, modifioidaan adaptiivisesti siten, että optimaalisesti yhteensopiva lohko valitaan kutakin elokuvasignaalin lohkoa varten.

20 Liikekompensaattori 7 valitsee ennustustilan kutakin kuvaa varten laskemalla ensin piste-piste -erotusten absoluuttisten arvojen summa vallitsevan kuvalohkon ja potentiaa-; listen yhteensopivien lohkojen välillä, jotka on generoitu eri ennustustiloissa. Tämän jälkeen ennustuskompensaattori ...25 valitsee ennustustilan, jolla tämä summa on minimissään.

: ,·. Liikekompensaattori syöttää ennustustilasignaalin MM, joka osoittaa valitun ennustustilan, muuttuvapituiselle koode-'7;; rille 17, kuten selostetaan alla. Tämä liikekompensaattori ·’ ’ 7 aiheuttaa myös sen, että toinen kuvamuistiryhmä 4 syöt- 30 tää toista yhteensopivaa lohkoa S2 valitulla ennustusti- lalla erotusgeneroivaan piiriin 8.

; Erotusgeneroiva piiri 8 vastaanottaa myös vallitsevan ( : kuvalohkon SI elokuvasignaalissa, joka on luettu ensimmäi- . 35 sestä kuvamuistiryhmästä 2 ja laskee piste pisteeltä 112579 39 erotuksen vallitsevan kuvalohkon SI ja yhteensopivan lohkon S2 välillä. Erotuksen generoiva piiri syöttää näin saadun erotuslohkon S3 erotuslohkokooderille 9. Erotusloh-kokooderi 9 tiivistää erotuslohkoa S3 siten, että muodos-5 tuu lohko, jossa on kvantisoituja muunnoskertoimia SC.

Kvantisoitujen muunnoskerrointen SC lohko syötetään paikalliseen dekooderiin 10, jossa se laajennetaan siten, että saadaan palautettu erotuslohko S4. Paikallinen dekooderi 10 elokuvasignaalin tiivistyslaitteessa omaa muodon, 10 joka vastaa tiivistyselokuvasignaalin laajennuslaitteen rakennetta, jota selostetaan alla, mutta poikkeaa muutamilta yksityiskohdiltaan tästä.

Erotuslohkokooderia 9 ja paikallista dekooderia 10 selos-15 tetaan alla.

Erotuslohkokooderiin 9 kuuluu DCT-piiri 11 ja kvantisoija 12, kuten on esitetty kuviossa 6. DCT-piiri 11 käyttää DCT-käsittelyä, jolla ortogonaali muunnetaan erotuslohko 20 S3 erotuslohkogenerointipiiristä 8. DCT-piiri 11 syöttää DCT-kertoimien näin saatua lohkoa kvantisoijaan 12. Kvantisoija 12 kvantisoi DCT-kertoimien lohkoa, jolloin saa-; daan kvantisoitujen DCT-kertoimien SC lohko.

...25 Paikalliseen dekooderiin 10 kuuluu käänteiskvantisoija 13, : .*. summan parittomaksiteko-piiri 14 ja IDCT-piiri 15, kuten on esitetty kuviossa 6. Käänteiskvantisoija 13 käyttää *!!! kvantisointitaulukkoa, jolla käänteiskvantisoidaan kvan tisoitujen DCT-kerrointen SC lohkoa kvantisoijalta 12. 30 Parittomaksiteko-piiri suorittaa pariteetin käänteistoi- .....: minnon DCT-kertoimien saatuun lohkoon, mikäli DCT-kertoi- : mien summa ei ole pariton luku. Tämä estää eroavuusvirhet- .: tä esiintymästä, mikäli DCT-kertoimien summaltaan paritto- .maksi tehty lohko käänteisortogonaali-muunnetaan. IDCT-• 35 piiri 15 suorittaa käänteisen diskreetin kosinimuunnoksen 112579 40 (IDCTT, inverse discrete cosine transform) käsittelyn DCT-kerrointen summaltaan parittomaksi tehtyyn lohkoon piiriltä 14, jolloin saadaan palautettu erotuslohko.

5 Kvantisointi, joka suoritetaan kvantisoijassa 12 esitetään seuraavassa. Kukin 8x8 DCT-kerrointen lohko kvantisoi-daan. Kukin kuvan lohko, joka on tiivistetty kuvansisäisellä koodaustilalla (I-kuva) on nk. sisäinen makrolohko. Kukin lohko, joka tiivistetään kuvien välisellä koodausti-10 lalla, on nk. ei-sisäinen makrolohko. Kun kuvansisäinen makrolohko muunnetaan ortogonaalisesti (0, 0) komponentin DCT-kerroin on DC-kerroin. DC-kerroin kvantisoidaan jakamalla, pyöristämällä DC-kerroin 8:11a kun kvantisoidaan 8 bitin tarkkuudella, 4:llä kun kvantisoidaan 9 bitin tark-15 kuudella, 2:11a kun kvantisoidaan 10 bitin tarkkuudella, ja l:llä kun kvantisoidaan 11 bitin tarkkuudella. Kuvien välisen makrolohkon DC-komponentti kvantisoidaan seuraavi-en kaavojen mukaisesti, jotka on kirjoitettu C-ohjelmoin-tikielellä: 20 QDC = dc // 8 (8 bittiä) QDC = dc // 4 (9 bittiä) QDC = dc // 2 (10 bittiä) : : QDC = dc // 2 (11 bittiä ... (5) jossa dc on DC-kerroin ja QDC on kvantisoitu DC-kerroin.

...25 : DCT-kertoimet, jotka poikkeavat DC-kertoimesta, ja jotka ovat peräisin kuvien välisen makrolohkon ortogonaalisesta muunnoksesta ("AC-komponentit") , kvantisoidaan määrittämällä kvantisointikertoimet ac~(i, j) painottamalla DCT-30 kertoimia AC(i, j) painottamalla matriisia Wi seuraavan * * * ····’ kaavan mukaisesti: v : ac'(i, j) = (16 *ac(i, j)) // wi(i, j) ... (6) 112579 41

Painotusmatriisin Wi kertoimet ovat seuravat:

Wi = 8 16 19 22 26 27 29 34 16 16 22 24 27 29 34 37 19 22 26 27 29 34 34 38 5 22 22 26 27 29 34 37 40 22 26 27 29 32 35 40 48 26 27 29 32 35 40 48 58 26 27 29 34 38 46 56 69 ...(7) 10 Tämän jälkeen, käyttämällä seuraavaa kaavaa kvantisointi- kertoimet ac'(i/ j) kvantisoidaan kvantisointitasojen QAC (1, j) määrittämiseksi vastaavilla AC-kertoimilla.

ac'(i, j ) +sign (aC (i, j ) * ( (p*mquant)//q) 15 QAC(i, j) = - (2 *mquant) ... (8)

Yllä olevassa kaavassa p ja q ovat riippumattomia kiintei-20 tä kokonaislukuja, esim. p = 3 ja q = 4, ja mquant on kvantisointikerroin.

'· ] > DCT-kertoimet, jotka ovat peräisin kuvien välisen koodaus- : : makrolohkon ortogonaalisesta muunnoksesta ("ei-kuvansisäi- : ·25 nen makrolohko") kvantisoidaan määrittämällä kvantisointi- : kertoimet ac"(i, j) painottamalla kaikkia DCT-kertoimia, ·, jotka on saatu muuntamalla ei-kuvansisäistä makrolohkoa painotusmatriisilla Wn seuraavan kaavan mukaisesti: ac' (i, j) = (16 * ac(i, j)) // Wn(i, j) ... (9) . 30 112579 42

Painotusmatriisin Wn kertoimet ovat seuraavat:

Wn = 16 17 18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 22 23 24 18 19 20 21 22 23 24 25 5 19 20 21 22 23 24 26 27 20 21 22 23 25 26 27 28 21 22 23 24 26 27 28 30 22 23 24 26 27 28 30 31 23 24 25 27 28 303133 ... (10) 10 Tämän jälkeen, käyttäen seuraavaa kaavaa, kvantisointiker-toimet ac"(i, j) kvantisoidaan kvantisointitasojen QAC(i, j) määrittämiseksi AC-kertoimilla.

QAC(i, j) = ac‘(i, j) / (2*mquant) 15 jos (mquant==p-ton) = (ac"(i, j)+l / (2*mquant) jos (mquant==p-nen JA ac-<0) = (ac'(i, j)-1 / (2*mquant) jos (mquant = =p-nen JA ac->0) ... (11) 20 Näin saatavat kvantisointitasot QAC(i, j) syötetään muut-tuvapituiselle kooderille 17 ja paikalliselle dekooderille • j : 10 kvantisoitujen DCT-kertoimien SC yllä esitettynä lohko- :" ’; na.

: · * 2 5 : Muuttuvapituinen kooderi 17 soveltaa muuttuvapituista koodausta kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkoon, joka on saatu kvantisoimalla DCT-kertoimien lohkoa. Muuttuvapituinen kooderi 17 määrittää erotukset kvantisoitujen muunnos-30 kerrointen neljässä valoisuuslohkossa, jotka muodostavat kunkin makrolohkon, ja kunkin vastaavan kuvansisäisen v ‘ makrolohkon DC-kerrointen välillä. Muuttuvapituinen koode- ri käyttää tämän jälkeen muuttuvapituista koodaustaulukkoa - ; muuttuvapituisen koodauksen soveltamiseksi näin saatuihin 35 erotusarvoihin. Tässä menetelmässä hyödynnetään korkeaa 112579 43 korrelaatiota neljän vierekkäisen valoisuuslohkon välillä, mikä tarkoittaa sitä, että DC-kertoimilla on olennaisesti sama arvo. Muuttuvapituinen kooderi 17 määrittää myös kvantisoitujen kertoimien välisen erotuksen kaksivärisessä 5 erotuslohkossa, ja käyttää muuttuvapituista koodaustauluk- koa muuttuvapituisen koodauksen kohdistamiseksi näin saatuihin erotusarvoihin. Muuttuvapituinen koodaustaulukko valoisuuskertoimia varten ja taulukko värieroja varten poikkeavat toisistaan.

10

Muuttuvapituinen kooderi 17 kohdistaa muuttuvapituista koodausta kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkoon lukemalla kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkoa polvittelevalla pyyhkäisytavalla, alkaen kuvion 7 esittämällä tavalla 15 komponentin (0, 0) DCT-kertoimesta. Kvantisoitujen DCT- kertoimien lohkoa luetaan skannaavasti pyyhkäisten siitä syystä, että nollasta poikkeavat DCT-kertoimet, jotka johtuvat DCT-käsittelystä, yleensä sijaitsevat keskitetysti (0, 0) komponentin läheisyydessä. Tällöin DCT-kertoimi-20 en lukeminen polvittelevasti pyyhkäisten lisää muuttuvapi tuisen koodauksen tehokkuutta lisäämällä peräkkäisten nolla-DCT-kertoimien määrää, joka on luettu jokaisen ' j_· nollasta poikkeavan DCT-kertoimen välillä.

:··25 Muuttuvapituinen kooderi 17 lukee DCT-kertoimet polvitte- : .·. levasti pyyhkäisten, ja määrittää kunkin nollasta poik- keavan DCT-kertoimen arvon (ts. tason) ja nolla-DCT-ker-toimien lukumäärän, jotka edeltävät tätä (ts. pituus). Tämä merkitsee kaksidimensionaalista muuttuvapituista 30 koodausta DCT-kertoimien lohkosta. Koodauksen jälkeen lohkon kertoimet ilmaistaan luvulla, jossa esitetään ‘ pituus ja taso pareina. Muuttuvapituinen kooderi lisää ; myös 2-bittisen koodin, EOB, joka osoittaa nollasta poik- ____: keavaa DCT-kerrointa, joka on viimeinen nollasta poikkeava ; 35 DCT-kerroin. Muuttuvapituinen kooderi 17 toimittaa osoit- 112579 44 teen muuntimelle (ei esitetty) viimeisen nollasta poikkeavan kertoimen osoitteen polvittelevassa pyyhkäisyssä. Osoitemuunnin muuntaa osoitteen polvittelevasti pyyhkäisten osoitteeksi, EOB_adrs rasteripyyhkäisynä. Muuttuvapi-5 tuinen kooderi syöttää osoitetta EOB_adrs summan paritto- maksitekopiirille 14.

Piiri 14 tallettaa osoitteen EOB_adrs rasteripyyhkäisymuo-dossa rekisteriin 25, joka on esitetty esimerkiksi kuvios-10 sa 8, ja jota selostetaan alla.

Käänteiskvantisoijaa 13 selostetaan seuraavassa. Käänteis-kvantisoija 13 vastaanottaa kvantisoitujen DCT-kertoimien SC-lohkon erotuslohkokooderilta 10, kvantisoi käänteisesti 15 kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkon DCT-kertoimien lohkon aikaansaamiseksi. Käytännössä käänteiskvantisoija 13 kvantisoi käänteisesti kvantisoituja DC-kertoimia, jotka ovat peräisin kuvansisäisen makrolohkon ortogonaalimuun-noksesta käyttäen käsittelyä, jota on selostettu kaavassa 20 (12) vastaavien DC-kertoimien saamiseksi. Käänteiskvan- tisoija 13 kvantisoi myös käänteisesti AC-kertoimia, jotka ovat peräisin kuvansisäisen makrolohkon ortogonaalimuun-: noksesta käyttäen kaavassa (13) esitettyä käsittelyä.

Lopuksi käänteiskvantisoi ja 13 kvantisoi käänteisesti ;’‘*25 kaikkia kvantisoituja kertoimia, jotka ovat peräisin ei- ; kuvansisäisen makrolohkon ortogonaalimuunnoksesta käyttäen kaavan (14) käsittelyä.

i : :

rec(0, 0) = 8 * QDC

30 rec(0, 0) = 4 * QDC (9 bittiä) rec(0, 0) = 2 * QDC (10 bittiä) v : rec(0, 0) = 1 * QDC (11 bittiä) ... (12) 112579 45 rec (i,j)=(mquant * 2 * QAC(i,j) * Wi(i,j)) / 16 i f(QAC(i, j) == 0 rec(i, j) = 0 ... (13) 5 i f(QAC)i, j) > 0) rec(i,j) = ((2*QAC(i,j)+1) mquant*Wn(i,j))/16 if(QAC(i, j) < 0) rec(i,j) = ((2*QAC(i,j)-1)*mquant*Wn(i,j))/16 if(QAC(i, j) == 0 10 rec(i, j) = 0 ... (14) DCT-kertoimien näin saatu lohko syötetään käänteiskvan-tisoijalta 13 summan parittomaksitekopiirille 14, josta on esitetty käytännön esimerkki kuviossa 8.

15

Summan parittomaksitekopiiri 14 käsittää akun 23A, pariteetin päättelypiirin 21, ja pariteetin invertterin 28. Akku 23A määrittää DCT-kertoimien summan DCT-kertoimien lohkossa, joka on vastaanotettu käänteiskvantisoijalta 13. 20 Pariteetin päättelypiiri 21 päättelee, onko DCT-kertoimien summa, joka on määrätty akussa 23A, pariton vai parillinen, eli onko DCT-kertoimien summan pariteetti pariton vai %,v parillinen. Ainoastaan silloin, kun pariteetin päättely- : _ : piiri toteaa, että DCT-kertoimien summan pariteetti on :--25 parillinen, pariteetin invertteri 28 muuttaa pariteetin f ainakin yhdessä DCT-kertoimista lohkossa, jolloin DCT- » , · · kertoimien summa tulee parittomaksi, eli DCT-kertoimien ·;·, summa tehdään parittomaksi. Tämä estää eroavuusvirheitä esiintymästä kun summaltaan parittomaksi tehtyjen DCT-, 30 kertoimien lohko piiriltä 14 käänteisortogonaali muunne- : taan IDCT-piirissä 15.

:’· ; Laskin 2 0 laskee DCT-kertoimien lukumäärän, joka on vas- ; : taanotettu käänteiskvantisoijalta 13 ja syöttää näin 35 saadun luvun coeff_adrs pariteetin päättelypiirille 21 ja 112579 46 muistinvalitsijalle 22.

Akkuun 23A kuuluu summain 23 ja rekisteri 24. Summain 23 lisää kukin käänteiskvantisoijalta 13 vastaanotetun DCT-5 kertoimien lohkon kukin DCT-kerroin jo vastaanotettujen DCT-kertoimien summaan rekisteriin 24 talletettuun lohkoon. Rekisteri 24 nollataan sen jälkeen, kun summa on määritetty kullekin DCT-kertoimien lohkolle. Näin saatu DCT-kertoimien summa syötetään summaimesta 23 rekisteriin 10 24 ja pariteetin päättelypiiriin 21. Akussa 23A tarvitsee summat ainoastaan DCT-kertoimien vähiten merkitsevät bitit lohkossa sopivan tuloksen saamiseksi pariteetin päättely-piiriin, jotta tämä voisi päätellä onko DCT-kertoimien summan pariteetti parillinen vai pariton.

15

Pariteetin päättelypiiri 21 määrittää, onko DCT-kertoimien summan pariteetti DCT-kertoimien lohkossa pariton vai parillinen laskimelta 20 vastaanotetun laskenta-arvon coeff_adrs vasteena. Kun lohkon kaikki DCT-kertoimet on 20 toimitettu akkuun 23A, coeff_adrs:n arvo osoittaa, että akku 23A on määrittänyt lohkon kaikkien DCT-kertoimien summan. Tällöin arvon coeff_adrs vasteena pariteetin päättelypiiri 21 määrittää onko DCT-kertoimien summan pariteetti akusta 23A pariton vai parillinen. Esimerkiksi :···25 siinä tapauksessa, että suoritetaan kaksi-dimensionaalinen I 8x8 DCT-muunnos, pariteetin päättelypiiri 21 päättelee, onko DCT-kertoimien summan pariteetti akusta 23A pariton ;·. vai parillinen kun arvo coeff_adrs osoittaa, että lohkon kaikki 64 DCT-kertoimet on toimitettu akkuun 23A.

. 30 ; Käytännössä esimerkiksi, kun kukin DCT-kerroin on esitetty ·' ’ binäärilukuna, pariteetin päättelypiiri 21 tutkii DCT- kertoimien summan vähiten merkitsevää bittiä (LSB; least-significant bit) , joka on vastaanotettu akusta 23A. Mikäli 35 LSB on nolla tämä osoittaa, että summan pariteetti on 112579 47 parillinen. Tässä tapauksessa pariteetin päättelypiiri 21 syöttää käsittelypyyntösignaalin REQ1 pariteetin kääntäjälle 28, joka aiheuttaa sen, että pariteetin kääntäjä suorittaa pariteetin käännöksen. Vasteena käsittelynpyyn-5 tösignaalille REQ1, pariteetin kääntäjä 28 muuttaa pari teetin ainakin yhdessä (eli parittomassa määrässä) DCT-kertoimia DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi. Toisaalta, mikäli LSB on ykkönen osoittaa tämä, että summan pariteetti on pariton. Tässä tapauksessa piiri 21 10 ei suorita käsittelynpyyntösignaalia REQ1, ja pariteetin kääntäjä 28 jättää kaikkien DCT-kertoimien pariteetit lohkossa muuttumattomiksi.

Esitetyssä käytännön piirissä DCT-kertoimet käänteiskvan-15 tisoijalta 13 talletetaan ensimmäiseen muistiin 26 tai toiseen muistiin 27 muistinvalitsijän 22 kautta. Muistin-valitsin 22 toimii laskimelta 20 vastaanotetun coeff_adrs -arvon mukaisesti. Täten, esimerkiksi mikäli muistinvalit-sin 22 määrittää, että kaikki lohkon DCT-kertoimet on 20 talletettu ensimmäiseen muistiin 26, muistinvalitsin määrittää toisen muistin, jolloin seuraavan lohkon DCT-kertoimet talletetaan toiseen muistiin 27. Täten DCT-kertoimien peräkkäiset lohkot talletetaan vuorotellen ensimmäiseen muistiin 26 ja toiseen muistiin 27. Kun 25 lohkon kaikki DCT-kertoimet on talletettu joko ensimmäi- j : seen muistiin 26 tai toiseen muistiin 27, muisti, johon :* lohkon kaikki DCT-kertoimet on talletettu, antaa muisti- t äy s s ί gnaa 1 in FULLl tai FULL2 pariteetin kääntäjälle 28.

30 Kun pariteetin kääntäjä 28 vastaanottaa muistitäyssignaa- ’ Iin FULLl tai muistitäyssignaalin FULL2, se syöttää luvun mahdollistavan signaalin RD_EN1 tai RD_EN2 muistiin, josta V ; muistitäyssignaali saatiin. Tämä aiheuttaa sen, että DCT- kertoimien lohko syötetään muistista, joka generoi muisti-35 täyssignaalin pariteetin kääntäjälle. Pariteetin kääntäjä 112579 48 kääntää DCT-kertoimien lohkon, joka on luettu muistista jommalla kummalla kahdesta tavasta, riippuen onko pariteetin päättelypiiri 21 generoinut käsittelynpyyntösignaalin REQ1. Kun pariteetin kääntäjä 28 vastaanottaa käsittelyn-5 pyyntösignaalin REQ1, se kääntää lohkon yhden DCT-kertoi- men LSB:n, esimerkiksi viimeisen nollasta poikkeavan kertoimen polvittelevassa pyyhkäisyssä. Pariteetin kääntäjä tunnistaa DCT-kertoimen, jonka pariteetti voidaan kääntää käyttäen DCT-kertoimien osoitetta, joiden pari-10 teetti voidaan kääntää, ja joka on talletettu rekisteriin 25. Esimerkiksi kuviossa 8 on esitetty nollasta poikkeavan kertoimen osoite EOB_adrs, joka syötetään komparaattoriin 62. Täten tässä esimerkissä DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, on viimeinen nollasta poikkeava kerroin. 15 Kun pariteetin kääntäjä 28 kääntää DCT-kertoimen paritee tin, jonka pariteetti voidaan kääntää, lohkon nollasta poikkeavien kertoimien summan pariteetti ensimmäisestä viimeiseen tehdään parittomaksi. Pariteetin kääntäjä 28 syöttää kaikki DCT-kertoimet, paitsi DCT-kerroin, jonka 20 LSB on käännetty, IDCT-piirille 15, ilman, että niiden LSB:t käännetään. Pariteetin kääntäjä 28 syöttää myös DCT-kerrointa, jonka pariteetti voidaan kääntää IDCT-piirille siten, että sen LSB:n tila riippuu siitä, onko pariteetin kääntäjä vastaanottanut käsittelypyyntösignaalia REQ1.

25 · Pariteetin kääntäjä 28 voidaan toteuttaa käyttäen tieto- :* konetta tai digitaalista signaalinkäsittelijää, joka i; ; toimii kuvion 9 vuokaavion mukaisesti. Tässä esimerkissä DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, on viimei-30 nen nollasta poikkeava kerroin. Askeleessa SI pariteetin kääntäjä 28 päättelee osoitteen EOB_adrs perusteella, onko käsiteltävä DCT-kerroin se DCT-kerroin, jonka pariteetti , ; voidaan kääntää muuttamalla sen LSB:tä. Mikäli tulos askeleessa SI on KYLLÄ, käsittely jatkuu kohdasta S2. 35 Muutoin käsittely jatkuu kohdasta S5, kuten selostetaan 112579 49 alla .

Kohdassa S2 pariteetin kääntäjä 28 määrittää, onko käsit-telynpyyntösignaali REQ1 vastaanotettu. Mikäli tulos 5 kohdassa S2 on KYLLÄ, joka osoittaa, että käsittelynpyyn- tösignaali REQ1 on vastaanotettu, käsittely jatkuu kohdasta S3. Muutoin käsittelynpyyntösignaalia ei ole vastaanotettu, ja käsittely jatkuu kohdasta S5.

10 Kohdassa S3 pariteetin kääntäjä 28 kääntää DCT-kertoimen LSB:n, jonka pariteetti voidaan kääntää käänteiseksi pariteetiksi, ja täten muuttaa DCT-kertoimien summan pariteetin. Käsittely jatkuu kohdasta S4, jossa pariteetiltaan käännetty DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin 15 15 (kuvio 10A). Tämän jälkeen käsittely jatkuu kohdasta SI, jossa seuraavaa DCT-kerrointa käsitellään.

Käsittely jatkuu kohdasta S5, jossa käsiteltävä DCT-kerroin ei ole se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan 20 kääntää, tai mikäli DCT-kerroin, jonka pariteetti aiotaan kääntää, ei ole sellainen, jonka pariteetti voidaan kään-, tää, eli kun käsittelynpyyntösignaalia REQ1 ei ole vas-

' i I

taanotettu. Kohdassa S5 DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin l'·'· 15 muuttamatta. Tämän jälkeen käsittely palaa kohtaan SI, » ' % · ‘ * 25 jossa seuraavaa DCT-kerrointa käsitellään.

‘ * ·

Kun DCT-kertoimet esitetään 2:n komplementtina, yllä • > » , , ; mainittu LSB on 2:n komplementin LSB esitys. Toisaalta, kun DCT-kertoimet esitetään etumerkillä ja absoluuttisella 30 arvollaan, yllä mainittu LSB on absoluuttisen arvon LSB.

* *

Summan parittomaksitekopiirin 14 konfigurointi ei rajoitu 1 kuviossa 8 esitettyyn. Esimerkiksi, mikäli kuvion 10A

; · summan parittomaksitekopiiri on käytössä, LSB-ilmaisin 29 '·, 35 on siihen lisätty, ja XOR-portilla 30 on korvattu summaan 112579 50 23 kuvion 8 summan parittomaksitekopiirissä. Kuviossa käytetään vastaavia viitenumerolta, eikä niitä siksi tässä selosteta uudelleen.

5 Kuviossa 10A LSB-ilmaisin 29 tutkii DCT-kertoimien lohkon kunkin DCT-kertoimen LSB:tä. XOR-portti 30 suorittaa XOR-toiminnon kunkin lohkon DCT-kertoimen ja rekisteriin 24 talletetun loogisen summan välillä lohkon DCT-kertoimien LSBrstä, joita jo on käsitelty. Täten XOR-portti 30 ja 10 rekisteri 24 aikaansaavat kunkin lohkon DCT-kertoimien vähiten merkitsevien bittien (LSB:ien) yksinomaisen loogisen summan. XOR-portin 30 ja rekisterin 24 yhdistelmä voidaan myös pitää laskimena, joka laskee DCT-kertoimet, joilla on LSB = 1. Tämän jälkeen, kun lohkon kaikki DCT-15 kertoimet on vastaanotettu, XOR-portin 30 tila osoittaa, onko DCT-kertoimien lukumäärä, joilla on LSB = 1 pariton vai parillinen. Pariteetin päättelypiiri 21 lähettää tämän jälkeen käsittelynpyyntösignaalin REQ1, mikäli DCT-kertoi-milla on LSB, joka on parillinen.

20

Kuviossa 10B on esitetty vaihtoehtoinen muodostelma, jolla , voidaan korvata XOR-portti 30 ja rekisteri 24. Tällöin * i · LSB:t kustakin DCT-kertoimesta, jotka on vastaanotettu * ‘ käänteiskvantisoijalta 13, syötetään LSB-ilmaisimelta 29 4 ' ’ 25 AND-porttiin 88. AND-portti lähettää ainoastaan ne LSB:t, i jotka ovat yksi laskimelle 89. Laskin nollataan kunkin DCT-kertoimien lohkon alussa, ja laskee kaikki LSB:t = 1, : : jotka se vastaanottaa. Luvun COUNT LSB laskimelta 89 syötetään pariteetin päättelypiiriin 21. Kunkin lohkon 30 lopussa pariteetin päättelypiiri määrittää laskimen 89 luvun COUNT LSB:n pariteetin. Mikäli luvun COUNT pariteetti on pariton (eli COUNT:n LSB = 1), tämä on osoituksena siitä, että lohkossa esiintyy pariton luku DCT-kertoimia, ' joilla LSB =1, ja että DCT-kertoimien summan pariteetti 35 lohkossa on pariton. Toisaalta, mikäli luvun COUNT pari- 112579 51 teetti on parillinen (eli COUNT:n LSB = 0) tämä on osoituksena siitä, että lohkossa olevien DCT-kertoimien lukumäärä, joilla LSB = 1, on parillinen, ja että lohkon DCT-kertoimien summan pariteetti on parillinen.

5 Käytännön ensimmäinen suoritusmuoto pariteetin kääntäjästä 28 summasta parittomaksitekopiirissä, joka on esitetty kuvioissa 8 ja 10A, esitetään seuraavassa viitaten kuvioon 11. Pariteetin kääntäjään 28 kuuluu osoituslaskin 61, 10 osoitteen komparaattori 62, LSB-kääntäjä 63, ja AND-portit 64, 65, 67 ja 68, OR-portit 66 ja 69, ja kääntäjät 71 ja 72 .

Pariteetin kääntäjä 28 toimii seuraavasti, kun osoituslas-15 kin 61 vastaanottaa muistitäyssignaalin FULL ensimmäisestä muistista 26 tai toisesta muistista 27, se lähettää luvun mahdollistavan signaalin RD_EN ensimmäiseen muistiin 26 tai toiseen muistiin 27. Luvun mahdollistava signaali aiheuttaa sen, että vastaava muisti segventiaalisesti 20 syöttää DCT-kertoimien lohkon DCT-kertoimia, jotka on talletettu siihen ensimmäiseen AND-porttiin 67 RDATA-tietä pitkin.

Muistitäyssignaali FULL aiheuttaa myös sen, että osoitus-..,25 laskin 61 käynnistää vastaanotettujen DCT-kertoimien . . laskun, ja lähettää komparaattorille 62 luvun, joka osoit- "V taa vastaanotettujen DCT-kertoimien lukumäärän. Komparaat- tori 62 vertaa laskettuja arvoja rekisteristä 25 vastaan-'·’ ‘ otettuun osoitteeseen määrittääkseen onko ensimmäisen AND- 30 piirin 67 vastaanottama DCT-kerroin se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, eli DCT-kerroin, jonka LSB v : voidaan kääntää. Kuviossa 11 esitetyssä esimerkissä DCT- ,·. : kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, on nollasta J poikkeava DCT-kerroin, joka tunnistetaan osoitteella . 35 EOB_adrs, joka on talletettu rekisteriin 62. Kun arvo on 112579 52 sama kuin DCT-kertoimen osoite, jonka pariteetti voidaan kääntää, tässä esimerkissä EOB_adrs, komparaattori 62 määrittää, että DCT-kerroin on se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, ja muuttaa tämän tilan arvosta 5 0 arvoon 1.

Komparaattorin 62 anto syötetään suoraan toiseen AND-porttiin 68, ja invertterin 72 kautta ensimmäiseen AND-porttiin 67. Täten, kun arvo ei ole sama kuin osoite 10 EOB_adrs, ensimmäinen AND-portti 67 on avoin, ja toinen AND-porttipiiri 68 on suljettu. Täten DCT-kertoimet kulkevat muuttumattomina ensimmäinen AND-portin 67 ja OR-portin 69 kautta IDCT-piiriin 15.

15 Toisaalta, kun DCT-kertoimet, jotka on toimitettu paritee tin kääntäjään 28, ovat DCT-kertoimia, joiden pariteettia voidaan kääntää ja arvo on yhtä kuin osoite kertoimesta, jonka pariteetti voidaan kääntää, tässä esimerkissä EOB_a-drs, komparaattorin 62 anto vaihtaa tilaansa, kuten on 20 selostettu yllä. Tämä sulkee ensimmäisen AND-portin 67 ja avaa toisen AND-portin 68. Tämän tuloksena DCT-kerroin, jonka LSB saapuu käännettynä OR-portista 66 syötetään . toisen AND-portin 68 ja OR-portin 69 kautta IDCT-piirille Τ’: 15· ’"'25 • · « « . . DCT-kerroin, jonka LSB on käännetty, toimitetaan vali- '“*/ koidusti IDCT-piiriin 15 käsittelynpyyntösignaalin REQ1 vasteena syöttämällä DCT-kertoimia, jotka on vastaanotettu v ' tiellä RDATA edelleen kolmanteen AND-porttiin 64 ja LSB- 30 kääntäjään 63. Käsittelyn pyyntösignaali REQl syötetään pariteetin päättelypiiristä 21 suoraan neljänteen AND-; Γ: porttiin 65 ja kääntäjän 71 kautta kolmanteen AND-portti- . piiriin 64. LSB-kääntäjä 63 kääntää kunkin DCT-kertoimen ; LSB:n, joka on vastaanotettu tiellä RDATA ja syöttää näin , 35 saadun DCT-kertoimen, jonka LSB on käännetty, neljänteen 112579 53 AND-porttiin 65.

Mikäli käsittelynpyyntösignaalia REQ1 ei ole, eli käsitte-lynpyyntösignaali on nolla, tämä osoittaa, että DCT-ker-5 roin, jonka pariteetti voidaan kääntää, halutaan toimittaa IDCT-piirille ilman, että sen LSB käännetään. Käsittelyn-pyyntösignaali on nolla, ja kolmas AND-portti 64 sulkee neljännen AND-portin 65. Tämä syöttää kolmatta DCT-ker-rointa, jonka pariteetti voidaan kääntää ilman muutettua 10 LSBrtä tieltä RDATA IDCT-piiriin 15 kolmannen AND-portin 64 OR-portin 66 ja toisen AND-portin 68 ja OR-portin 69 kautta.

Toisaalta, mikäli käsittelynpyyntösignaali REQ1 on läsnä, 15 eli REQ1 = 1, tämä osoittaa, että DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, halutaan toimittaa IDCT-piirille käännetyllä LSB:llä DCT-kertoimien summan pariteetin muuttamiseksi. Käsittelynpyyntösignaali kun on ykköstilas-saan, sulkee kolmannen AND-portin 64 ja avaa neljännen 20 AND-porttipiirin 65. Tämä syöttää DCT-kerrointa, jonka pariteetti voidaan kääntää käännettyine LSB:ineen LSB-kääntäjältä 63 IDCT-piiriin 15 neljännen AND-portin 65 ja : OR-portin 66 ja toisen AND-portin 68 ja OR-portin 69 kautta.

’"2 5 . . Seuraavassa selostetaan pariteetin kääntäjän 28 toinen "Y suoritusmuoto viittaamalla kuvioon 12. Kun pariteetin Y kääntäjän 28 toinen suoritusmuoto vastaanottaa käsittelyn- ' pyyntösignaalin REQ1, se tekee DCT-kertoimien summan 30 parittomaksi lisäämällä 1 DCT-kertoimeen, jonka pariteetti voidaan kääntää.

Pariteetin kääntäjän 28 toinen suoritusmuoto voidaan ! toteuttaa tietokoneella tai digitaalisella signaalinkäsit- 35 telyllä, joka toimii kuvion 12 mukaisesti. Kuvion 12 112579 54 vuokaavio vastaa kuvion 9 vuokaaviota, lukuun ottamatta askelta S3. Kohdassa S3 pariteetin kääntäjän 28 toinen suoritusmuoto tekee DCT-kertoimien summan parittomaksi lisäämällä 1 DCT-kertoimeen, jonka pariteetti voidaan 5 kääntää, sen sijaan, että se kääntäisi DCT-kertoimen LSB:n, jonka pariteetti voidaan kääntää. DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, voi olla esimerkiksi viimeinen nollasta poikkeava kerroin lohkossa, tai DCT-kerroin, jolla on lohkon suurtaajuisin komponentti.

10

Pariteetin kääntäjän toisen suoritusmuodon käytännön piiri, jossa yksi lisätään DCT-piiriin, jonka pariteetti voidaan kääntää DCT-kerrointen summan tekemiseksi paritto-15 maksi DCT-kertoimien lohkossa, esitetään seuraavassa viittaamalla kuvioon 13. Pariteetin kääntäjän toinen suoritusmuoto, joka on esitetty kuviossa 13, on samanlainen kuin pariteetin kääntäjän 28 ensimmäinen suoritusmuoto, joka on esitetty kuviossa 11. Kuviossa 13 käytetään 20 elementeistä vastaavia viitenumerolta kuin kuviossa 11.

Kuvion 13 esitettyyn pariteetin kääntäjään kuuluu +1 . .·, summaaja 73, joka on sovitettu kuvioon 11 LSB-kääntäjän 63 paikalle. +1 summain 73 lisää 1 kuhunkin DCT-kertoimeen, ’’’25 joka on luettu ensimmäisestä muistista 26 tai toisesta . . muistista 27 ja otettu käsittelyyn RDATA-tien kautta. Yksi DCT-kertoimista, johon on lisätty 1, valitaan käsittelyn-pyyntösignaalin REQ1 vasteena DCT-kertoimien summan teke-V ’ miseksi parittomaksi.

30 ,7' Kuviossa 13 esitetyn pariteetin kääntäjän toiminto on ; vastaava kuin kuviossa 11 esitetyn piirin, paitsi, että +1 . summain 73 lisää 1 kuhunkin DCT-kertoimeen, joka on vas- I taanotettu tiellä RDATA. Myös, kun käsittelynpyyntösignaa- 35 li REQ1 esiintyy, ja DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan 112579 55 kääntää, havaitaan, DCT-kerroin, johon on lisätty 1, syuötetään +1 summaimelta IDCT-piiriin 15 neljännen AND-portin 64, OR-portin 66, toisen AND-portin 68 ja OR-portin 69 kautta.

5

Kuvioissa 14 ja 15 esitetään seuraavassa pariteetin kääntäjän 28 kolmas suoritusmuoto.

Kun pariteetin kääntäjän kolmas suoritusmuoto vastaanottaa 10 käsittelynpyyntösignaalin REQ1, se tekee DCT-kertoimien summan parittomaksi lohkossa korvaamalla DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää DCT-kertoimella, jonka pariteetti halutaan kääntää, ja josta 1 on vähennetty kun DCT-kerroin on positiivinen, ja johon 1 on lisätty kun 15 DCT-kerroin on negatiivinen. Tämä käsittely ei ainoastaan käännä DCT-kertoimen pariteettia, jonka pariteetti halutaan kääntää, mutta vähentää myös DCT-kertoimen suuruutta eli siirtää DCT-kertoimen, jonka pariteetti halutaan kääntää, lähemmäksi nollaa. Käytetty käsittely DCT-kertoi-20 miin, joiden pariteetti halutaan kääntää, on seuraavan kaavan mukainen: if(rec > 0) ; rec = rec - 1 ,···. if (rec < 0) t>’25 rec = rec + 1 ... (15) . . jossa rec on DCT-kerroin, jonka pariteetti halutaan kään- tää.

' Pariteetin kääntäjän 28 kolmas suoritusmuoto voidaan 30 aikaansaada käyttämällä tietokonetta tai digitaalista ,.'C signaalinkäsittelyä, joka toimii kuvion 14 vuokaavion : : : mukaisesti. Kohdassa SI pariteetin kääntäjä 28 päättelee ,·] : osoitteesta EOB_adrs onko DCT-kerroin DCT-kerroin, jonka ! pariteetti voidaan kääntää. Esimerkiksi, pariteetin kään- . 35 täjä päättelee, onko DCT-kerroin viimeinen nollasta poik- 112579 56 keava DCT-kerroin, mikäli kohdan SI tulos on kyllä, ja DCT-kerroin on se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, käsittely jatkuu kohdasta S2. Muutoin mennään kohtaan S8.

5

Kohdassa S2 pariteetin kääntäjä 28 määrittää, onko käsit-telynpyyntösignaali REQ1 vastaanotettu. Mikäli näin on (KYLLÄ), jolloin käsittelynpyyntösignaali REQ1 on vastaanotettu, mennään kohtaan S3. Muuten mennään kohtaan S8.

10 Koska S2:n tulos KYLLÄ esiintyy ainoastaan, mikäli saadaan tulos KYLLÄ kohdassa SI, S2:n tulos KYLLÄ osoittaa, että DCT-kerroin on se DCT-kerroin, jonka pariteetti halutaan kääntää.

15 Kohdassa S3 pariteetin kääntäjä 28 määrittää DCT-kertoimen polariteetin, jonka pariteetti halutaan kääntää. Mikäli tulos kohdassa S3 on KYLLÄ, DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, ja mennään kohtaan S4. Muutoin DCT-kertoimen polariteetti on negatiivinen, ja mennään kohtaan S6.

20

Kohdassa S4 pariteetin kääntäjä 28 vähentää 1 DCT-kertoi-mesta, jonka pariteetti halutaan kääntää (eli lisää siihen ; -1), jonka jälkeen mennään kohtaan S5, jossa pariteetil- ,···. taan käännetty DCT-kerroin viedään IDCT-piiriin 15 (kuvio ..*25 10A) . Tämän jälkeen mennään kohtaan SI, jossa seuraavaa . . DCT-kerrointa käsitellään.

Muutoin, kohdassa S6, pariteetin kääntäjä 28 lisää 1 DCT-f·' ‘ kertoimeen, jonka pariteetti halutaan kääntää, jonka 30 jälkeen mennään kohtaan S7, jossa pariteetiltaan käännetty ,, c' DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin 15. Tämän jälkeen v : mennään kohtaan SI, jossa käsitellään seuraavaa DCT-ker- , ; rointa.

. 35 Seuraavaksi jatketaan kohdasta S8, mikäli DCT-kerroin ei 112579 57 ole DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, tai kun DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, ei muuta pariteettiaan, eli kun käsittelynpyyntösignaalia REQ1 ei ole vastaanotettu. Kohdassa S8 DCT-kerroin syötetään IDCT-5 piirin 15 kautta ilman modifiointia. Tämän jälkeen mennään kohtaan SI, jossa käsitellään seuraavaa DCT-kerrointa.

Kuviossa 15 esitetään käytännön esimerkki pariteetin kääntäjän 28 kolmannen suoritusmuodon piirimuodosta, jossa 10 pariteetin kääntäminen suoritetaan DCT-kertoimen itseisar von pienentämiseksi, jonka pariteetti käännetään, eli jolloin DCT-kerroin, jonka pariteetti käännetään, muunnetaan lähemmäksi nollaa.

15 Kuvion 15 pariteetin kääntäjä on samanlainen kuin kuvion 11 pariteetin kääntäjä 28. Kuviossa 15 ja 11 käytetään vastaavia viitenumerolta vastaavista osista. Kuvion 15 pariteetin kääntäjä eroaa hieman kuvion 11 pariteetin kääntäjästä siinä, että siihen kuuluu itseisarvon pienen-20 nyspiiri 80 LSB-kääntäjän 63 sijasta.

Itseisarvon pienennyspiiri 80 määrittää kunkin DCT-kertoi-; men polariteetin, joka on vastaanotettu ensimmäisestä

.··. muistista 26 tai toisesta muistista 27 reittiä RDATA

it<25 pitkin. Kun DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, . . itseisarvon pienennyspiiri vähentää DCT-kertoimesta 1, kun toisaalta mikäli DCT-kertoimen polariteetti on nolla tai ·;;; negatiivinen, se lisää DCT-kertoimeen 1. Kuvion 15 pari- ’ teetin kääntöpiiri muuntaa lohkon DCT-kertoimien summan 30 parittomaksi valitsemalla se DCT-kerroin, jonka pariteetti käännetään itseisarvon pienennyspiiriltä 80, ja substitu-: oimalla suuruudeltaan vähennetty, ja pariteetiltaan kään- netty DCT-kerroin DCT-kertoimeksi, jonka pariteetti halu- ! taan kääntää.

’35 112579 58

Itseisarvon pienennyspiiriin 80 kuuluu polariteetin päät-telypiiri 81, joka ohjaa viidettä AND-porttia 84 suoraan ja kuudetta AND-porttia 85 kääntäjän 87 kautta. Itseisarvon pienennyspiiriin 80 kuuluu myös -1 vähentäjä ja +1 5 summain 83, jotka vastaavasti vähentävät l:n ja lisäävät l:n kuhunkin DCT-kertoimeen, joka on vastaanotettu tiellä RDATA. Joko -1 vähentäjän 82 anto tai +1 summaimen 83 anto valitaan viidennellä AND-portilla 84 tai kuudennella AND-portilla 85 polariteetin päättelypiirin 81 annon perus-10 teella. AND-porttien 84 ja 85 annot syötetään OR-porttiin 86, joka syöttää valitun itseisarvoltaan pienennetyn DCT-kertoimen neljänteen AND-piiriin 65. Lohkon DCT-kertoimien summan pariteetin vaatiessa kääntämistä, neljäs AND-portti valitsee itseisarvoltaan pienennetyn, pariteetiltaan 15 käännetyn annon itseisarvon pienennyspiiriltä 80, ja syöttää tämän IDCT-piiriin 15 DCT-kertoimien sijasta, joiden pariteetti voidaan kääntää.

Polariteetin päättelypiiri 81 päättelee lohkon kunkin DCT-20 kertoimen polariteetin tiellä RDATA vastaanotetuista DCT- kertoimista, ja säätää antonsa tilan ykköseksi tai nollaksi, riippuen, onko DCT-kertoimen polariteetti positiivinen : vai negatiivinen. Kun polariteetin päättelypiiri päätte- lee, että DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, ..,:25 polariteetin päättelypiirin anto avaa viidennen AND-portin : 84 ja sulkee kuudennen AND-portin 85. Tämä syöttää -1 ‘V vähentäjän 82 annon, eli DCT-kertoimen, josta 1 on vähen- netty, neljänteen AND-porttiin 65 viidennen AND-portin 84 i ! : ja OR-portm 86 kautta.

30

Toisaalta, kun polariteetin päättelypiiri 81 päättelee, V : että DCT-kertoimen polariteetti on negatiivinen tai nolla, : polariteetin päättelypiirin anto sulkee viidennen AND- ____| portin 84 ja avaa kuudennen AND-portin 85. Tämä syöttää +1 35 summaimen 83 annon, eli DCT-kertoimen, johon 1 on lisätty, 112579 59 neljänteen AND-porttiin 65 kuudennen AND-portin 85 ja 0R-portin 86 kautta.

Neljäs AND-portti 65 syöttää pariteetiltaan käännetyn ja 5 itseisarvoltaan pienennetyn DCT-kertoimen itseisarvon pienennyspiiriltä 80 toiseen AND-porttiin 68 käsittelyn-pyyntösignaalin REQ1 perusteella. Kun komparaattori 62 määrittää, että tiellä RDATA vastaanotettu DCT-kerroin on se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, it-10 seisarvoltaan pienennetty ja polariteetiltaan käännetty DCT-kerroin syötetään itseisarvon pienennyspiiriltä 80 IDCT-piiriin 15 (kuvio 10A) yllä mainitulla tavalla, kuten on selostettu kuvion 11 yhteydessä. Toisaalta, kun kuviossa 15 esitetyn pariteetin kääntäjän kolmas suoritusmuoto 15 ei vastaanota käsittelynpyyntösignaalia REQl, DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, syötetään IDCT-piiriin 15 muuttumattomana.

Kun DCT-kertoimien summa halutaan tehdä parittomaksi, 20 kuviossa 15 esitetyn pariteetin kääntäjän 28 kolmas suori tusmuoto syöttää IDCCT-piirille 15 DCT-kertoimen, jonka pariteetti on käännetty vähentämällä siitä 1 kun sen ; polariteetti on positiivinen, ja syöttää IDCT-piiriin 15 DCT-kertoimen, jonka pariteetti on käännetty lisäämällä ...25 siihen 1 kun sen polariteetti on nolla tai negatiivinen.

; ^ Tämä käsittely kääntää pariteetin ja pienentää DCT-kertoi- ”V men itseisarvoa, jonka pariteetti halutaan kääntää, ja tekee DCT-kertoimien summan parittomaksi.

i : : 30 Kuvioissa 16 ja 17 selostetaan seuraavassa pariteetin kääntäjän 28 neljättä suoritusmuotoa.

.·. : Kun pariteetin kääntäjän neljäs suoritusmuoto vastaanottaa ____: käsittelynpyyntösignaalin REQl, se tekee lohkon DCT-ker- . 35 toimien summan parittomaksi korvaamalla DCT-kerroin, jonka 112579 60 pariteetti halutaan kääntää DCT-kertoimella, jonka pariteetti halutaan kääntää, ja johon on lisätty 1 kun DCT-kertoimen etumerkki on positiivinen, ja josta 1 on vähennetty, mikäli DCT-kertoimen etumerkki on negatiivinen.

5 Käsittelyssä ei ainoastaan käännetä DCT-kertoimen pari teettia, jonka pariteetti halutaan kääntää, vaan lisätään myös DCT-kertoimen itseisarvo, eli siinä tehdään DCT-kerroin etäämmäksi nollasta, jonka pariteetti halutaan kääntää. Käsittely, joka kohdistetaan DCT-kertoimeen, 10 jonka pariteetti halutaan kääntää, saadaan seuraavasta kaavasta: if(rec > 0) rec = rec + 1 if(rec < 0) 15 rec = rec - 1 ... (16) jossa rec on DCT-kerroin, jonka pariteetti halutaan kääntää .

Pariteetin kääntäjän 28 neljäs suoritusmuoto voidaan 20 aikaansaada käyttämällä tietokonetta tai digitaalista signaalinkäsittelijää, joka toimii kuvion 16 vuokaavion mukaisesti. Kohdassa SI pariteetin kääntäjä 28 päättelee : osoitteesta EOB_adrs onko DCT-kerroin DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää. Esimerkiksi pariteetin kääntä- ...?5 jä päättelee, onko DCT-kerroin viimeinen nollasta poikkea- ; va DCT-kerroin. Mikäli tulos kohdassa SI on KYLLÄ, ja DCT- * » « "V kerroin on DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, " käsittely jatkuu kohdasta S2. Muutoin DCT-kerroin ei ole ·’ ’ se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, ja 30 jatketaan kohdasta S8.

V ' Kohdassa S2 pariteetin kääntäjä 28 määrittää, onko käsit- .·, : telynpyyntösignaali REQ1 vastaanotettu. Mikäli tulos >i(>. kohdassa S2 on KYLLÄ, joka osoittaa, että käsittelynpyyn- . 35 tösignaali REQl on vastaanotettu, jatketaan kohdasta S3.

112579 61

Muutoin signaalia ei ole vastaanotettu, ja jatketaan kohdasta S8. Koska KYLLÄ-tulos kohdassa S2 esiintyy ainoastaan, mikäli Sl:ssä on päädytty KYLLÄ:än. Kohdan S2 osoittaa, että DCT-kerroin on se DCT-kerroin, jonka pari-5 teetti halutaan kääntää.

Kohdassa S3 pariteetin kääntäjä 28 määrittää DCT-kertoimen polariteetin. Mikäli tulos kohdassa S3 on KYLLÄ, joka osoittaa, että DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, 10 jatketaan kohdasta S4. Muutoin DCT-kertoimen polariteetti on negatiivinen, ja jatketaan kohdasa S6.

Kohdassa S4 pariteetin kääntäjä 28 lisää 1 DCT-kertoimeen, jonka jälkeen jatketaan kohdasta S5, jossa pariteetiltaan 15 käännetty DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin 15 (kuvio 10A). Tämän jälkeen mennään kohtaan SI, jossa käsitellään seuraavaa DCT-kerrointa.

Muutoin kohdassa S6 pariteetin kääntäjä 28 vähentää 1 DCT-20 kertoimesta (eli lisää siihen -1), jonka jälkeen käsittely jatkuu kohdasta S7, jossa pariteetiltaan käännetty DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin 15. Tämän jälkeen jatketaan : kohdasta SI, jossa seuraavaa DCT-kerrointa käsitellään.

...25 Tämän jälkeen mennään kohtaan S8, mikäli DCT-kerroin ei : ole DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, tai * « » V mikäli DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, ei halua vaihtaa pariteettiaan, eli mikäli käsittelynpyyn-• ’ tösignaalia REQ1 ei ole vastaanotettu. Kohdassa S8 DCT- 30 kerroin syötetään IDCT-piiriin ilman modifikaatiota. Tämän ; jälkeen jatketaan kohdasta SI, jossa käsitellään seuraavaa V * DCT-kerrointa.

____; Kuviossa 17 esitetään käytännön esimerkki pariteetin 35 kääntäjän 28 neljännen suoritusmuodon piirimuodostelmasta, 112579 62 jossa pariteetin käännös suoritetaan DCT-kertoimen itseisarvon lisäämiseksi, jonka pariteetti on käännetty, eli siinä tehdään DCT-kerroin, jonka pariteetti halutaan kääntää, etäämmäksi arvosta.

5

Kuviossa 17 esitetty pariteetin kääntäjä on samanlainen kuin kuviossa 11 esitetty pariteetin kääntäjä 28. Kuvioissa 17 ja 11 käytetään vastaavia viitenumerolta. Kuvion 17 pariteetin kääntäjä eroaa kuvion 11 pariteetin kääntäjästä 10 siinä, että siihen kuuluu itseisarvon lisäyspiiri 90 LSB- kääntäjän 63 sijasta.

Itseisarvon lisäyspiiri 90 määrittää kunkin DCT-kertoimen polariteetin, joka on vastaanotettu ensimmäiseltä muistil-15 ta 26 tai toiselta muistilta 27 tietä RDATA pitkin. Kun DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, itseisarvon lisäyspiiri lisää 1 DCT-kertoimeen, kun toisaalta kun DCT-kertoimen polariteetti on nolla tai negatiivinen, se vähentää 1 DCT-kertoimesta. Kuviossa 17 esitetty paritee-20 tin kääntöpiiri tekee lohkon DCT-kertoimien summan parit tomaksi valitsemalla DCT-kerroin, jonka pariteetti halutaan kääntää itseisarvon lisäyspiiriltä, ja substituoimal-: la itseisarvoltaan lisätyn DCT-kertoimen DCT-kertoimen paikalle, jonka pariteetti halutaan kääntää.

5 : Itseisarvon lisäyspiiriin 90 kuuluu polariteetin päättely- * * · ”V piiri 91, joka ohjaa viidettä AND-porttia 94 suoraan ja kuudetta AND-porttia 95 kääntäjän 97 kautta. Itseisarvon ·’ ' lisäyspiiriin 90 kuuluu myös +1 summain 92 ja -1 vähentäjä 30 93, jotka vastaavasti lisäävät 1 ja vähentävät 1 DCT- .kertoimeen/kertoimesta. Joko +1 summaimen 92 anto tai -1 V : vähentäjän 93 anto valitaan viidennellä AND-portilla 94 ; tai kuudennella AND-portilla 95 polariteetin päättelypii- rin 91 annon perusteella. AND-porttien 94 ja 95 annot . 35 syöttävät OR-porttia 96, joka antaa valitun itseisarvol- 112579 63 taan lisätyn DCT-kertoimen neljänteen AND-porttiin 65. Kun lohkon DCT-kertoimien summan pariteetti halutaan kääntää, neljäs AND-portti valitsee pariteetiltaan käännetyn ja itseisarvoltaan lisätyn annon itseisarvon lisäyspiiristä 5 90, ja syöttää tämän IDCT-piiriin 15 DCT-kertoimen sijas ta, jonka pariteetti voidaan kääntää.

Polariteetin päättelypiiri 91 päättelee kunkin lohkon DCT-kertoimen polariteetin tietä RDATA pitkin vastaanotetuista 10 DCT-kertoimista, ja säätää antonsa tilan ykköseksi tai nollaksi, riippuen onko DCT-kertoimen polariteetti positiivinen vai negatiivinen. Mikäli polariteetin päättely-piiri päättelee, että DCT-kertoimen polariteetti on positiivinen, polariteetin päättelypiirin anto avaa viidennen 15 AND-portin 94 ja sulkee kuudennen AND-portin 95. Tämä syöttää +1 summaimen 92 annon, eli DCT-kertoimen, johon 1 on lisätty, neljänteen AND-porttiin 65 viidennen AND-portin 94 ja OR-portin 96 kautta.

20 Toisaalta, mikäli polariteetin päättelypiiri 91 päättelee, että DCT-kertoimen polariteetti on negatiivinen tai nolla, polariteetin päättelypiirin anto sulkee viidennen AND-·./ portin 94 ja avaa kuudennen AND-portin 95. Tämä syöttää -1 : : vähentäjän 93 annon, eli DCT-kertoimen, josta 1 on vähen- :*··25 netty, neljänteen AND-porttiin 65 kuudennen AND-portin 95 • ja OR-portin 96 kautta.

Neljäs AND-portti 65 syöttää pariteetiltaan käännetyn, itseisarvoltaan lisätyn DCT-kertoimen itseisarvon lisäys-30 piiriltä 90 toiseen AND-porttiin 68 käsittelynpyyntösig- naalin REQ1 perusteella. Kun komparaattori 62 määrittää, että DCT-kerroin, joka on vastaanotettu tieltä RDATA, on : ' se DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, DCT- kerroin syötetään itseisarvon lisäyspiiriltä IDCT-piiriin 35 15 (kuvio 10A) yllä mainitulla tavalla, kuten on selostet- 112579 64 tu kuvion 11 yhteydessä.

Toisaalta, kun kuviossa 17 esitetyn pariteetin kääntäjän neljäs suoritusmuoto ei vastaanota käsittelynpyyntösignaa-5 lia REQ1, DCT-kerroin, jonka pariteetti voidaan kääntää, syötetään IDCT-piiriin 15 muuttumattomana.

Kun DCT-kertoimien summa halutaan tehdä parittomaksi, kuviossa 17 esitetyn pariteetin kääntäjän 28 neljäs suori-10 tusmuoto syöttää IDCT-piiriin 15 DCT-kerroin, jonka pari teetti on käännetty lisäämällä 1 siihen mikäli sen polariteetti on positiivinen, ja syöttää IDCT-piiriin 15 DCT-kerroin, jonka pariteetti on käännetty vähentämällä 1 siitä mikäli sen polariteetti on nolla tai negatiivinen. 15 Tämä käsittely kääntää DCT-kertoimen pariteetin ja lisää sen itseisarvoa, sekä tekee DCT-kertoimien summan parittomaksi .

Kuvioissa 11, 13, 15 ja 17 esitetyt pariteetin kääntäjät 20 28, ja kuvioiden 9, 12, 14 ja 16 vuokaavioiden toiminta voidaan modifioida DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi muuttamalla yhden DCT-kertoimen pariteetin, v/ joka on eri, kuin viimeinen nollasta poikkeava DCT-ker- : : roin, joka on luettu polvittelevasti pyyhkäisten. Esimer- ; * · ,· 2 5 kiksi kaksi-dimensionaalisessa 8x8 DCT-muunnoksessa, · , yhden DC-komponentin DCT-kertoimen pariteetti, (7, 7)- komponentin DCT-kerroin, eli komponentin, jolla on suurin :·_ taajuus, (7, 0)-komponentin DCT-kerroin yläoikeassa kulmassa, tai (0, 7)-komponentin DCT-kerroin alavasemmassa , 30 kulmassa voidaan muuttaa. Koska erityisesti (7, 7)-kom ponentin DCT-kerroin, joka on taajuudeltaan suurin komponentti, omaa pienen vaikutuksen kuvan laatuun, tämä ; komponentti soveltuu erityisen hyvin kertoimeksi, jonka pariteettia voidaan muuttaa.

35 112579 65

Kuvioissa 11, 13, 15 ja 17 esitetyissä pariteetin kääntäjissä vaihtoehtoisia DCT-kertoimia voidaan valita DCT-kertoimeksi, jonka pariteetti voidaan kääntää substituoi-malla DCT-kertoimen osoitteeksi osoite EOB_adrs, joka on 5 syötetty komparaattoriin 62. Vaihtoehtoisesti, mikäli suurimman taajuuden omaavan komponentin DCT-kertoimen pariteetti halutaan kääntää, osoituslaskin 61 ja komparaattori 62 voidaan jättää pois, ja muistitäyssignaalia FULL voidaan käyttää DCT-kertoimen tunnistamiseksi, jolla 10 on taajuudeltaan suurin komponentti DCT-kertoimena, jonka pariteetti voidaan kääntää.

Edelleen toisen suoritusmuodon mukaisesti kuvioissa 6, 8 ja 10 esitetyt summan parittomaksiteko-piirit 14 voivat 15 määrittää DCT-kertoimien tietyn summan, esimerkiksi (0, 0)-komponentin, (4, 0)-komponentin, (0, 4)-komponentin ja (4, 4)-komponentin DCT-kertoimien summat. Tämän jälkeen summan parittomaksiteko-piiri voi suorittaa pariteetin kääntötoimenpiteitä, jotka tekevät tiettyjen DCT-kertoimi-20 en summan parittomaksi luvuksi. Kuviossa 18 on esitetty variaatio kuvion 8 summan parittomaksiteko-piiristä 14. Tässä tiettyjen DCT-kertoimien summa määritetään sen : f; määrittämiseksi, onko pariteetin käännös välttämätön.

Kuvion 18 elementeistä on käytetty vastaavia viitemerkin->.25 töjä kuin kuviossa 8, eikä niitä selosteta tästä syystä ; lähemmin tässä.

Kuvion 18 summan parittomaksiteko-piirissä valitsin 51 t ’ *

’’ * keskeyttää linjan käänteiskvantisoijän 13 ja akun 23A

30 välissä. Valitsin 51 vastaanottaa myös laskimelta 20 arvon ; coeff_adrs, joka osoittaa DCT-kertoimien lukumäärän loh- V ! kossa, jotka on vastaanotettu käänteiskvantisoijalta 13.

t

Arvon coeff_adrs perusteella, joka on saatu laskimelta 20, 35 valitsin 51 määrittää, onko kukin DCT-kerroin, joka on

i I

112579 66 vastaanotettu käänteiskvantisoijalta 13 jokin erityisistä DCT-kertoimista, ja mikäli se silloin pitää sisällyttää akun 23A määrittämään summaan. Täten esimerkiksi valitsin määrittää, onko arvo coeff_adrs arvo, joka vastaa (0, 0)-5 komponenttia, (4, 0)-komponenttia, (0, 4)-komponenttia tai (4, 4)-komponenttia. Mikäli valitsin 51 määrittää, että DCT-kerroin on jokin tietyistä DCT-kertoimista, se toimittaa DCT-kertoimen akkuun 23A. Täten kuvion 18 summan parittomaksiteko-piiri määrittää tiettyjen DCT-kertoimien 10 summan lohkossa, ja mikäli summan pariteetti on parilli nen, tämä vaihtaa ainakin yhden DCT-kertoimen pariteetin, jolloin summa tulee parittomaksi. Summan parittomaksiteko-piiri, joka on esitetty kuviossa 18, syöttää tämän jälkeen lohkon pariteetiltaan säädettyjä DCT-kertoimia IDCT-pii-15 riin 15.

Kuvion 18 suoritusmuoto voidaan modifioida vastaavalla tavalla kuin kuvion 10A suoritusmuoto, jolloin mahdollistetaan piirin määrittää yksinomainen looginen summa tietyn 20 DCT-kertoimen LSB:stä. Kuvion 18 piiri modifioidaan kor vaamalla summain 23 LSB-ilmaisimella 29 ja XOR-portilla 30, kuten on esitetty kuviossa 10A.

ί « I * ‘ i 9 ; · Seuraavassa palataan kuvioon 6, jossa DCT-kertoimien »25 lohkon DCT-kertoimet syötetään summan parittomaksiteko- piiristä 14 IDCT-piiriin 15, kuten on selostettu yllä.

DCT-kertoimien summa summan parittomaksiteko-piiristä on pariton luku. Mikäli DCT-kertoimien summa käänteiskvan-tisoijalta oli parillinen luku, summan parittomaksiteko-, 30 piiri 14 käänsi ainakin yhden DCT-kertoimen pariteetin DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi, joka syötetään IDCT-piiriin 15. IDCT-piiri 15 käyttää IDCT-’"· ; käsittelyä lohkon DCT-kertoimiin palautetun erotuslohkon . j S4 aikaansaamiseksi. Palautettu erotuslohko syötetään ' 35 summaimeen 16.

f 112579 67

Summain 16 suorittaa piste-pisteeltä summausta palautetun erotuslohkon S4 ja yhteensopivan lohkon S2 välillä, joka S2 on vastaanotettu toisesta kuvamuistiryhmästä 4. Näin saatava rekonstruoitu kuvalohko S5 syötetään kuvamuisti-5 ryhmään S4, jossa se muodostaa rekonstruoidun kuvan loh kon, joka talletetaan yhteen kuvamuisteista, jonka muis-tinohjain 3 määrittää.

Muuttuvapituinen kooderi 17 käyttää muuttuvapituista 10 koodausta, kuten Huffman-koodausta jne. kuhunkin kvan- tisoitujen DCT-kertoimien SC-lohkoon erotuslohkokooderilta 9, ja sen liikevektoriin MV, liikkeen kompensointitilaan MM, kvantisointitaulukko tietoihin, jne. Muuttuvapituinen kooderi kokoaa myös muuttuvapituisesti koodattua tietoa 15 alkaen käynnistyskoodista ja otsikkoinformaatiosta MPEG- standardin mukaisista vastaavista kerroksista tiivistetyn elokuvasignaalin aikaansaamiseksi.

Viipale/makrolohko-laskin 5 laskee viipaleen käynnistys-20 signaaleja SS ja makrolohkon käynnistyssignaaleja BS, jotka on generoitu muistinohjaimessa 3 tahdistetusti kunkin viipaleen ja kunkin makrolohkon alun kanssa kuvien osalta, jotka on luettu ensimmäisestä kuvamuistiryhmästä 2 : käsittelyä varten. Kun sen arvo saavuttaa ennalta määrätyn 25 arvon, viipale/makrolohko-laskin 5 generoi käynnistyssig- naalin SO, joka syötetään muuttuvapituiseen kooderiin 17.

'Ύ Käynnistyssignaalin perusteella muuttuvapituinen kooderi *;;; 17 syöttää tiivistetyn elokuvasignaalin antopuskuriin 19, ’·" ’30 johon se talletetaan tilapäisesti. Tämän jälkeen tiivis tetty elokuvasignaali luetaan antopuskurista bittijonona, . .jolla on tietty bittinopeus. Tiivistetyn elokuvasignaalin v : bittijono syötetään komplementaariseen laajentajaan lähe- : tystietä pitkin, tai tallettamalla tiivistetyn elokuvasig- iit,;35 naalin bittijono sopivalle talletusvälineelle, kuten 68 1 12 5 7 9 optiselle levylle.

Talletusväline on sellainen, johon on talletettu tiivistetty elokuvasignaali, joka on saatu elokuvasignaalista 5 käyttäen ennustuskoodausta ja diskreettiä kosinimuunnos- käsittelyä. Kukin rekonstruoidun kuvan lohko, jota käytetään referenssikuvana ennustuskoodauksessa, rekonstruoidaan käänteisesti kvantisoimalla kvantisoitujen DCT-kertoimien lohko, joka sisältyy tiivistettyyn elokuvasignaali} liin, jonka jälkeen DCT-kertoimien summa tehdään paritto maksi DCT-kertoimien lohkossa, ja DCT-kertoimien lohko, jonka summa on tehty parittomaksi, käänteisortogonaali-muunnetaan.

15 Lähetyslaite esillä olevan keksinnön mukaisesti voi sisäl tää tiivistäjän esillä olevan keksinnön mukaisesti, kuten on selostettu yllä.

Voidaan ajatella, että on parempi suorittaa summan parit-20 tomaksiteko-toiminto tiivistäjän erotuslohkokooderissa 9.

Summan parittomaksiteko-toiminto aiheuttaisi sen, että DCT-kertoimien summa kussakin kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkossa, joka sisältyy tiivistettyyn elokuvasignaa-liin, olisi pariton luku. Voidaan ajatella, että tiiviste-i”: 25 tyn elokuvasignaalin käsittely tällä tavalla ei vaadi DCT- kertoimien summan parittomaksi tekoa laajentajassa. Tällai-; ,·, sella järjestelyllä kuitenkin, sen jälkeen, kun DCT-ker- toimet on kvantisoitu tiivistäjässä, ja käänteiskvantisoi-tu laajentajassa, DCT-kertoimien summa, joka saapuu IDCT-30 piiriin laajentajassa, ei ehkä enää ole pariton luku.

Siksi summan parittomaksiteko-käsittely on tehtävä ennen v IDCT-käsittelyä laajentajassa sen varmistamiseksi, että ' ’ ' eroavuusvirhettä ei esiinny.

, ;35 Tiivistetty elokuvasignaalin laajentaja, jossa keksintöä 112579 69 käytetään, selostetaan seuraavassa viitaten kuvioon 19, jossa tiivistetty elokuvasignaali vastaanotetaan bitti-jonona lähetyslinjaa pitkin tiivistäjältä, tai toistamalla tiivistetty elokuvasignaali sopivalta talletusvälineeltä, 5 kuten optiselta levyltä. Bittijono syötetään ottopuskuriin 31, johon se tilapäisesti talletetaan, ja kun sitä luetaan kuva-kuvalta käänteismuuttuvapituiseen kooderiin ("IVLC") 32 . Kooderi 32 poistaa tiivistetystä elokuvasignaalista otsikkoinformaation vastaavien kerrosten osalta MPEG-10 koodauksessa ja poistaa otsikkoinformaatiosta kuvan dekoo- dausohjaus-informaation PH, jonka se syöttää muistinohjai-meen 33.

IVLC 32 käyttää käänteistä muuttuvapituista koodausta 15 muuttuvapituisesti koodattujen DCT-kertoimien lohkoihin kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkojen aikaansaamiseksi, jotka sisältävät kvantisoitujen DCT-kertoimien Cb vallitsevan lohkon. Kvantisoitujen DCT-kertoimien Cb-lohko tuodaan erotuslohko-dekooderille 34. Dekooderi 34 dekoodaa 20 kvantisoitujen DCT-kertoimien Cb-lohkon, jolloin saadaan palautettu erotuslohko BS, ja vie tämän summaimeen 39.

IVLC 32 poistaa tiivistetystä elokuvasignaalista liikevek-: .* : torin MV ja liikekompensointi-tilan MM kvantisoituj en DCT- 25 kertoimien Cb-lohkon osalta, ja syöttää nämä liikekompen- ...: saattorille 37. Liikekompensaattori 37 aiheuttaa sen, että : .·. palautetun erotuslohkon BS yhteensopiva lohko luetaan \·] kuvamuistiryhmästä 38.

’ 30 Kuvamuistilohkoon kuuluu useita kuvamuisteja, joihin

kuhunkin on talletettu jo rekonstruoitu kuva. Yhteensopiva lohko BS on rekonstruoidun kuvan lohko, joka on talletettu : yhteen kuvamuisteista osoitteeseen, jonka liikevektori MV

: määrittää. Kuvamuisti kuvamuistiryhmässä 38 tallettaa ____:35 rekonstruoidun kuvan, josta yhteensopiva lohko luetaan, ja 112579 70 tämä on määritetty muistinohjaimessa 33.

Kuten mainittiin yllä, kuva voidaan koodata ennustamalla aikaisemmin rekonstruoidusta kuvasta käyttäen ennustusta 5 seuraavasta rekonstruoidusta kuvasta, ja ennustamalla lohkoa, joka on saatu suorittamalla piste-pisteeltä lineaarisia toimintoja aikaisemmin rekonstruoituun kuvaan ja seuraavaan rekonstruoituun kuvaan. Lopuksi kuva voidaan koodata siten, että ei käytetä ennustusta. Tässä tapauk-10 sessa yhteensopiva lohko, jonka kuvamuistiryhmä 38 on antanut, on nollalohko, eli lohko, jossa kaikki pisteiden arvot ovat nolla. Liikekompensoidut yhteensopivat lohkot, jotka ovat peräisin kuvamuistiryhmästä 38, modifioidaan adaptiivisesti, ja optimaalinen valitaan kuhunkin lohkoon. 15 Tämä prosessi suoritetaan käyttäen lohkoa, jonka koko on 16 x 16.

Kukin yhteensopiva lohko, joka on peräisin kuvamuistiryhmästä 38, syötetään summaimeen 39. Summain 39 suorittaa 20 piste-pisteeltä summausta palautetun erotuslohkon BS, joka on saatu erotuslohko-dekooderilta 34, ja yhteensopivan lohkon, joka on peräisin kuvamuistiryhmästä 38, välillä. Tämän summaustoimenpiteen tuloksena saadaan rekonstruoitu • tj/ kuvalohko, joka talletetaan yhteen kuvamuisteista kuva- 25 muistiryhmässä 38, jonka muistinohjain 33 määrittää.

;··· Rekonstruoidut kuvalohkot, jotka on saatu summaimesta 39, : talletetaan yksitellen valittuun kuvamuistiin, jolloin talletetaan aikaisemman rekonstruoidun kuvan päälle, joka on talletettu kuvamuistiin, ja jolloin saadaan uusi re-30 konstruoitu kuva.

Rekonstruoidut kuvat, jotka on talletettu kuvamuistiryh-‘ mään 38 luetaan segventiaalisesti antokuvan osoitussignaa-

Iin ohjaamana, joka saadaan muistinohjaimesta 33. Luetut ,..,:35 kuvat syötetään uutena elokuvasignaalina sopivaan esitys- 112579 71 laitteeseen, esimerkiksi videomonitorille. Tämä esittää elokuvan palautetun elokuvasignaalin perusteella.

Erotuslohko-dekooderia 34 selostetaan seuraavassa lähemmin 5 viittaamalla kuvioon 19. Erotuslohko-dekooderiin 34 kuuluu käänteiskvantisoija 40, summan parittomaksiteko-piiri 35, ja käänteisdiskreettinen kosinimuunnospiiri 36. Käänteiskvantisoi ja 40 käyttää kvantisointitaulukkoa, jolla kään-teiskvantisoidaan kvantisoitujen muunnoskertoimien Cb-10 lohko, joka on saatu käänteismuuttuvapituiselta kooderilta 32. Summan parittomaksiteko-piiri 35 vastaanottaa DCT-kertoimien näin saadun lohkon käänteiskvantisoijalta 40, ja estää eroavuusvirheiden esiintymisen IDCT-käsittelyssä IDCT-piirissä 36. IDCT-piiri 36 käyttää IDCT-käsittelyä 15 summaltaan parittomaksi tehtyjen DCT-kertoimien lohkoon summan parittomaksiteko-piiriltä 35.

Kuviossa 20 esitetään esimerkki käänteiskvantisoijasta 40. Käänteiskvantisoijan 40 pääkomponentit ovat pituus/taso-20 dekooderi 41, osoitelaskin 47, osoitemuunnin 48, valitsin 49, ensimmäinen lohkomuisti 42, ja toinen lohkomuisti 43, sekä käänteiskvantisointipiiri ("IQ-piiri") 46.

: Pituus/taso-dekooderi 41 vastaanottaa kvantisoitujen DCT- 25 kertoimien Cb-lohkon käänteismuuttuvapituiselta kooderilta 32. Pituus/taso-dekooderi dekoodaa pituus/tasokoodia, joka ; ,·. sovitettiin kvantisoituihin DCT-kertoimiin muuttuvapitui- "V sessa kooderissa tiivistäjässä. Kvantisoitujen DCT-kertoi- mien näin saatu lohko syötetään ensimmäiseen lohkomuistiin i : : 30 42 tai toiseen lohkomuistiin 43 polvittelevalla pyyh- käisyllä. Ensimmäiseen lohkomuistiin 42 ja toiseen lohko-muistiin 43 talletetaan kumpaankin yksi kvantisoitujen V · DCT-kertoimien lohko.

..,.;35 Osoitelaskin 47 ja osoitemuunnin 48 generoivat vastaavia 112579 72 kirjoitusosoitteita ja lukuosoitteita ensimmäistä lohko-muistia 42 ja toista lohkomuistia 43 varten. Kvantisoitu-jen DCT-kertoimien lohkoja kirjoitetaan vuorotellen ja luetaan ensimmäisestä lohkomuistista ja toisesta lohko-5 muistista. Kukin kvantisoitujen DCT-kertoimien lohko kirjoitetaan yhteen lohkomuisteista polvittelevasti pyyhkäisten osoitelaskimen 47 osoitteen perusteella, ja luetaan lohkomuistista polvittelevasti pyyhkäisten osoite-muuntimen 48 osoitteen mukaisesti. Osoitteiden käänteinen 10 järjestys kirjoituksen ja luvun välillä muuntaa kvantisoi tuj en DCT-kertoimien järjestyksen lohkossa polvittelevasta pyyhkäisystä rasteripyyhkäisyksi.

Osoitelaskin 47 generoi osoitteet polvittelevalla pyyh-15 käisyllä. Osoitemuunnin 48 vastaanottaa osoitteet polvit televasti pyyhkäisten osoitelaskimelta ja käyttää osoitteen muunnostaulukkoa osoitteiden muuntamiseksi osoitteiksi rasteripyyhkäisynä. Osoitelaskimen 47 generoimat osoitteet ja osoitemuuntimen 48 generoimat osoitteet valitaan 20 valitsimella 49 syötettäväksi ensimmäiseen lohkomuistiin 42 ja toiseen lohkomuistiin 43 osoitteina adrsl ja adrs2. Kun kvantisoitujen DCT-kertoimien lohko pituus/taso-dekoo-derilta 41 kirjoitetaan ensimmäiseen lohkomuistiin 42 tai • /i · toiseen lohkomuistiin 43, vastaavat osoitteet adrsl ja i25 adrs2 sovitetaan osoitelaskimeen 47 valitsimen 49 kautta :· polvittelevasti pyyhkäisten. Kun kvantisoituj en DCT-ker- ; .\ toimien lohko luetaan ensimmäisestä lohkomuistista 42 tai toisesta lohkomuistista 43 käänteiskvantisoijaan 46, vastaavat osoitteet adrsl ja adrs2 sovitetaan osoitemuun- J * 30 timeen 48 valitsimen 49 kautta polvittelevasti pyyhkäis ten .

‘ ' Kun lohkon kaikki kvantisoidut DCT-kertoimet on talletettu ensimmäiseen lohkomuistiin 42 tai toiseen lohkomuistiin ,35 43, DCT-kertoimien lohko luetaan polvittelevasti pyyhkäis- 112579 73 ten käänteiskvantisoijaan ("IQ") 46. IQ 46 käänteiskvan-tisoi kvantisoituja DCT-kertoimia lohkossa, ja syöttää DCT-kertoimien näin saadun lohkon summan parittomaksiteko-piiriin 35. IQ:n 46 suorittama käänteiskvantisointi on 5 sama kuin käänteiskvantisointi, jonka käänteiskvantisoija 13 paikallisessa dekooderissa elokuvasignaalin tiivistä-jässä suoritti kuviossa 6.

Kun summan parittomaksiteko-piiri 35 määrittää, että DCT-10 kertoimien summan pariteetti DCT-kertoimien lohkossa käänteiskvantisoijalta 40 on parillinen, se vaikuttaa ainakin yhteen lohkon DCT-kertoimista DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi. Summan parittomaksiteko-piiri 35 syöttää DCT-kertoimien lohkon, jonka summa on 15 pariton, IDCT-piirille 36. Summan parittomaksiteko suori tetaan piirissä 35 samalla tavalla kuin piirissä 14 kuvion 6 elokuvasignaalin tiivistäjässä.

IDCT-piiri 36 suorittaa IDCT-käsittelyä summaltaan parit-20 tomaksi tehtyjen DCT-kertoimien lohkoon palautetun erotus- lohkon BS saamiseksi, joka viedään summaimeen 39.

Käänteiskvantisoijän 40, joka on esitetty kuviossa 20, ; J : käytännön toiminta selostetaan kuvioissa 21A - 211. Kään- 25 teismuuttuvapituinen kooderi 32 poistaa kvantisoitujen ;··| DCT-kertoimien CB-lohkon tiivistetystä elokuvasignaalista.

: .·. Käänteismuuttuvapituinen kooderi generoi tapahtuman mah- dollistavan signaalin EV_EN, joka on esitetty kuviossa 2IA, joka antaa pituus/taso-dekooderille 41 käskyn lukea ( : : 30 kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkon. Kvantisoitujen DCT- kertoimien lohkon kvantisoidut DCT-kertoimet pituus/taso-koodataan.

; ; IVLC 32 antaa myös tapahtuman järjestysnumerosignaalin ..,,:35 EVENT_NO pituus/taso-dekooderille 41, kuten on esitetty 112579 74 kuviossa 21B. Signaali osoittaa kvantisoitujen DCT-kertoi-mien Cb-lohkon pituus/taso-parien lukumäärän, eli tietopa-rien lukumäärän, joka osoittaa tason ja pituuden.

5 Kun pituus/taso-dekooderi 41 vastaanottaa signaalin EVENT- _N0, se syöttää osoituspyyntösignaalin RE_REQ kutakin pituus/taso-paria kohti takaisin käänteismuuttuvapituisel-le dekooderille 32, kuten on esitetty kuviossa 21C. Aina, kun se vastaanottaa osoituspyyntösignaalin RE_REQ, kään-10 teismuuttuvapituinen kooderi 32 syöttää yhden pituus/taso- parin pituus/taso-dekooderille 41, kuten on esitetty kuvioissa 21D ja 21E. Tällöin IVLC 32 syöttää pituus/taso-dekooderille 41 pituus/taso-parien lukumäärän, joka vastaa osoituspyyntösignaalien lukumäärää.

15

Pituus/taso-dekooderi 41 dekoodaa pituus/taso-koodattujen kvantisoitujen DCT-kertoimien pituus/taso-koodausta, jolloin saadaan DCT-kertoimien kvantisoitu lohko polvitte-levasti pyyhkäisten WDATA:na ensimmäiseen muistilohkoon 20 42, kuten on esitetty kuviossa 21G. Samanaikaisesti, kuten esitetään kuviossa 21F, osoitelaskin 47 laskee kvantisoi-tuja DCT-kertoimia pituus/taso-dekooderilta, ja syöttää osoitesignaalin adrsl polvittelevasti pyyhkäisten, ja osoittaen kunkin DCT-kertoimen ensimmäistä kirjoitusosoi-: : 25 tetta valitsimen 49 kautta ensimmäiseen lohkomuistiin 42.

: Kun pituus/taso-dekooderi 41 vastaanottaa EOB-koodin IVLC: Itä 32, joka osoittaa, että se on vastaanottanut ·;*, viimeisen nollasta poikkeavan DCT-kertoimen, pituus/taso- 30 dekooderi säätää kvantisoidun DCT-kertoimen, joka vastaa EOB-koodia, ja kaikki seuraavat kvantisoidut DCT-kertoimet ;;; nollaksi, ja syöttää nämä nolla-DCT-kertoimet ensimmäiseen ’·' ’ lohkomuistiin 42.

...:35 Myös, kun se vastaanottaa EOB-koodin, pituus/taso-dekoode- 112579 75 ri 41 syöttää signaalin EOB_EN positiorekisteriin (POS REG) 44 ja 45, kuten on esitetty kuviossa 21H. EOB_EN -signaali osoittaa positiorekisterille, että EOB-koodi on vastaanotettu. Positiorekisterit vastaanottavat myös 5 osoitelaskimelta 47 osoitemuuntimen 48 kautta kunkin kvantisoidun DCT-kertoimen osoitteen, joka on syötetty ensimmäiseen ja toiseen lohkomuistiin 42 ja 43. Kun pi-tuus/taso-dekooderi vastaanottaa EOB-koodin, osoitelaski-men 47 generoima osoite on viimeisen nollasta poikkeavan 10 kertoimen osoite. EOB_EN-signaali aiheuttaa sen, että osoite EOB_POS, joka on viimeinen nollasta poikkeava kerroin, konvertoidaan rasteripyyhkäisymuotoon muuntimessa 48, ja kirjoitetaan lohkomuistin positiorekisteriin, johon kvantisoitujen DCT-kertoimien lohko kirjoitetaan. Toinen 15 POS-rekistereistä 44 ja 45 pitää siis sisällään kvantisoi tuj en DCT-kertoimien lohkon viimeisen nollasta poikkeavan kertoimen osoitteen.

Kun pituus/taso-dekooderi 41 on syöttänyt täydellisen 20 kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkon ensimmäiseen lohko- muistiin 42 tai toiseen lohkomuistiin 43, osoitelaskin 47 syöttää kentän kytkentäsignaalin BANK ensimmäiseen lohko-muistiin 42 ja toiseen lohkomuistiin 43. BANK-signaali kytkee lohkomuistien tilojen yli siten, että ensimmäinen : ; 25 lohkomuisti, joka aikaisemmin oli kirjoitustilassa, kään- :· netään lukutilaan, ja toinen lohkomuisti käännetään kir- ) joitustilaan. Täten, kun pituus/taso-dekooderi 41 dekoodaa kvantisoituj en DCT-kertoimien seuraavaa lohkoa näin saadut ·;·. kvantisoidut DCT-kertoimet kirjoitetaan toiseen lohkomuis- 30 tiin 43. BANK-signaali kytkee myös valitsimen 49 siten, että osoitteet, jotka syötetään lohkomuistiin kirjoitusti-·;;; lassa tämän jälkeen ovat osoitteita polvittelevasti pyyh- 1 ’ * käisten osoitelaskimelta 47, ja osoitteet, jotka on syö- tetty lohkomuistiin, ovat lukutilassa ja ovat osoitemuun-,.,.:35 timen 48 osoitteet rasteripyyhkäisynä.

112579 76

Kun pituus/taso-dekooderi on syöttänyt täydellisen kvan-tisoitujen DCT-kertoimien lohkon ensimmäiseen lohkomuistiin 42, ensimmäinen lohkomuisti 42 syöttää muistitäyssig-naalin FULLl käänteiskvantisoijalle 46. Muistitäyssignaali 5 osoittaa, että kaikki kvantisoidut DCT-kertoimet lohkossa on talletettu. Kun IQ 46 vastaanottaa muistitäyssignaalin FULLl, se lähettää osoituspyyntösignaalin RD_EN ensimmäiseen lohkomuistiin 42. Osoituspyyntösignaali aiheuttaa sen, että ensimmäinen lohkomuisti lukee kvantisoidut DCT-10 kertoimet, jotka on talletettu siihen osoitteiden adrsl perusteella, jotka saadaan rasteripyyhkäisynä osoitemuun-timelta 48 valitsimen 49 kautta. Täten lohkon kvantisoidut DCT-kertoimet luetaan ensimmäisestä lohkomuistista 42. DCT-kertoimet, jotka luetaan kunkin osoitteen perusteella, 15 syötetään käänteiskvantisoijaan 46.

Samanaikaisesti, kun kvantisoidut DCT-kertoimet lohkossa luetaan ensimmäisestä lohkomuistista 42, seuraavan lohkon kvantisoidut DCT-kertoimet kirjoitetaan polvittelevasti 20 pyyhkäisten toiseen lohkomuistiin 43 osoitteiden perus teella, jotka tulevat osoitelaskimelta 47. Käänteiskvan-tisoija 46 kvantisoi käänteisesti kvantisoituja DCT-ker-toimia kvantisoitujen DCT-kertoimien lohkossa samalla tavalla kuin käänteiskvantisoi ja 13 elokuvasignaalin ·’_ : 25 tiivistäjässä, kuten on esitetty kuvion 6 yhteydessä. Näin ;·* saatava DCT-kertoimien lohko viedään summan parittomaksi- | teko-piiriin 35.

·;·. Kun DCT-kertoimien summan pariteetti lohkossa on parilli- 30 nen, summan parittomaksiteko-piiri 35 vaikuttaa ainakin yhteen DCT-kertoimeen lohkossa siten, että DCT-kertoimien *;;; summa lohkossa tulee parittomaksi vastaavalla tavalla kuin ' yllä selostettu piiri 14, joka tekee summan parittomaksi.

Näin saatava DCT-kertoimien lohko, jonka summa on pariton, • . : 35 viedään IDCT-piiriin 36.

112579 77

Esimerkiksi summan parittomaksiteko-piiri 35 voi viitata POS-rekistereihin 44 ja 45 määrittääkseen onko vallitseva DCT-kerroin viimeinen nollasta poikkeava kerroin polvitte-levasti pyyhkäisten, jolloin summan parittomaksiteko-piiri 5 voi vaihtaa viimeisen nollasta poikkeavan DCT-kertoimen pariteetin DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi lohkossa. Vaihtoehtoisesti summan parittomaksiteko-piirit 35 voivat vaikuttaa DCT-kertoimeen, jolla on suurin taa-juuskomponentti DCT-kertoimien summan tekemiseksi paritto-10 maksi. DCT-kertoimen pariteetin kääntäminen, jolla on suurin taajuuskomponentti, voi olla edullista, koska suurimman taajuuden omaavalla komponentilla on hyvin pieni vaikutus kuvan laatuun, eikä ole välttämätöntä määrittää mikä DCT-kertoimista on viimeinen nollasta poikkeava 15 kerroin. Tämä on totta myös siinä tapauksessa, kun pyyh- käisy suoritetaan muulla kuin polvittelevalla tavalla.

On huomattava, että eroavuusvirheiden estämiseksi, summan parittomaksiteko-toiminto elokuvasignaalin tiivistäjässä 20 ja elokuvasignaalin laajentajassa on suoritettava identti- sesti keskenään.

2. Toinen suoritusmuoto

Kuviossa 22 on esitetty elokuvasignaalin tiivistäjän 25 toisen suoritusmuodon rakenne. Toinen suoritusmuoto on ;··· keksinnön edullinen suoritusmuoto. Kuvion 22 elokuvasig- I naalin tiivistäjän summan parittomaksiteko-piiri 50 on esitetty kuviossa 23. Tässä käytetään vastaavia viitemer-(kintöjä kuin kuviossa 6, eikä vastaavia osia selosteta 30 uudestaan. Toinen suoritusmuoto eroaa ensimmäisen suori tusmuodon rakenteesta summan parittomaksiteko-piirin 50 • : osalta.

Piirissä 50, joka on esitetty kuviossa 23, laskin 20 ; ;35 laskee DCT-kertoimien lukumäärän, joka on vastaanotettu 112579 78 käänteiskvantisoijalta 13, ja syöttää näin saadun arvon coeff_adrs pariteetin päättelypiiriin 21.

Akkuun 23A kuuluu summain 23 ja rekisteri 24. Summain 23 5 lisää käänteiskvantisoijalta 13 tulleissa DCT-kertoimien lohkoissa olevan kunkin DCT-kertoimen jo vastaanotettujen DCT-kertoimien summaan lohkossa, joka on talletettu rekisteriin 24. Rekisteri 24 nollataan sen jälkeen, kun summa on määrätty kullekin DCT-kertoimien lohkolle. DCT-kertoi-10 mien näin saatu summa viedään summaimelta 23 rekisteriin 24 ja pariteetin päättelypiiriin 21. Akussa 23 tarvitsee ainoastaan lisätä DCT-kertoimien vähiten merkitsevät bitit siten, että saadaan tulos, joka soveltuu pariteetin päät-telypiirille, jotta se voi päätellä, onko DCT-kertoimien 15 summan pariteetti parillinen vai pariton.

Pariteetin päättelypiiri 21 toimii laskimelta 20 vastaanotetun coeff_ards -arvon perusteella. Kun arvo osoittaa, että lohkon kaikki DCT-kertoimet on summattu akussa 23A, 20 pariteetin päättelypiiri 21 määrittää onko DCT-kertoimien summan pariteetti, joka on saatu akusta 23A, pariton vai parillinen. Esimerkiksi kaksi-dimensionaalisessa tapauksessa 8x8 DCT -muunnoksessa, kun arvo osoittaa, että 64 • J,· DCT-kertoimen summa lohkossa on määritetty, pariteetin ; 25 päättelypiiri 21 määrittää onko DCT-kertoimien summan t * · ;·· pariteetti pariton vai parillinen.

Käytännössä, kun DCT-kertoimet esitetään binääriluvuin, *:*. pariteetin päättelypiiri 21 tutkii DCT-kertoimien summan 30 vähiten merkitsevää bittiä (LSB; least-significant bit), , joka on vastaanotettu akusta 23A. Mikäli LSB on yhtä kuin ;;; nolla tämä osoittaa, että summan pariteetti on parillinen.

‘ Tässä tapauksessa pariteetin päättelypiiri 21 syöttää käsittelynpyyntösignaalin REQ1 pariteetin kääntäjään 53, .35 joka aiheuttaa, että pariteetin kääntäjä suorittaa pari- 112579 79 teetin käännöksen. Mikäli käsittelynpyyntösignaali REQ1 saapuu, pariteetin kääntäjä 53 muuttaa pariteetin ainakin yhdessä (eli parittomassa määrässä) DCT-kertoimia lohkossa DCT-kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi. Toisaalta, 5 mikäli LSB on yhtä kuin 1, osoittaa tämä, että summan pariteetti on pariton. Tässä tapauksessa pariteetin päät-telypiiri 53 ei anna käsittelynpyyntösignaalia REQ1, ja pariteetin kääntäjä 53 jättää kaikkien DCT-kertoimien pariteetin lohkossa muuttumattomaksi, koska DCT-kertoimien 10 summan pariteetti jo on pariton.

DCT-kertoimien lohko syötetään käänteiskvantisoijalta 13 ei ainoastaan akkuun 23A, vaan myös pariteetin kääntäjään 53 viivepiirin 52 kautta. Viivepiiri 52 viivästyttää DCT-15 kertoimia lohkossa ajan, joka vastaa akun 23A ja paritee tin päättelypiirin 21 käsittelyaikoja siten, että viimeinen DCT-kerroin, eli suurimman taajuuden omaava kerroin (esim. DCT-kerroin 7, 7 -komponentti 8x8 DCT-taulukossa) saapuu pariteetin kääntäjälle 53 samanaikaisesti käsitte-20 lynpyyntösignaalin REQ1 kanssa.

Täten pariteetin kääntäjä 53 syöttää kaikki DCT-kertoimet paitsi suurimman taajuuden omaavan kertoimen IDCT-piiriin 15 muuttumattomana. Kun pariteetin päättelypiiri 21 ei ole : : 25 generoinut käsittelynpyyntösignaalia REQ1, pariteetin :*: kääntäjä 53 syöttää myös suurimman taajuuden DCT-kertoimen IDCT-piiriin muuttumattomana. Ainoastaan siinä tapaukses-sa, että pariteetin päättelypiiri 21 on generoinut käsit-telynpyyntösignaalin REQ1, pariteetin kääntäjä 53 kääntää 30 suurimman taajuuden DCT-kertoimen LSB:n, ja syöttää pari teetiltaan käännetyn suurimman taajuuden DCT-kertoimen IDCT-piiriin 15. Täten, kun pariteetin päättelypiiri 21 osoittaa, että DCT-kertoimien summan pariteetti lohkossa on parillinen, pariteetin kääntäjä 53 vaikuttaa suuremman : 35 taajuuden DCT-kertoimeen (esim. (7, 7)-komponentin DCT- 112579 80 kerroin 8, 8 -DCT-taulukossa) lohkossa. Pariteetin kääntäjä kääntää suurimman taajuuden DCT-komponentin pariteetin, ja tekee täten DCT-kertoimien summan parittomaksi, kertoimien osalta, jotka syötetään IDCT-piiriin 15. Täten DCT-5 kertoimien summan pariteetti on aina pariton. (7,7)-kom ponentin DCT-kerroin on se kerroin, joka vaikuttaa vähiten IDCT:n arvojen antoon.

Seuraavassa esitetään edelleen lisäesimerkkejä esillä 10 olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesta summan parittomaksiteko-piiristä 50.

Kuviossa 24 esitetään esimerkki, jossa LSB-ilmaisin 29 ja XOR-portti 30 on sovitettu kuvion 23 summaimen 23 sijaan. 15 Kuvion 24 piirin elementit vastaavat kuvion 23 elementte jä, ja tässä käytetään vastaavia viitemerkkejä, eikä niitä tässä selosteta tarkemmin uudestaan. LSB-ilmaisin ilmaisee kunkin DCT-kertoimen LSB:n lohkossa, ja XOR-piiri 30 ja rekisteri 24 määrittävät yhdessä yksinomaisen loogisen 20 summan lohkon DCT-kertoimien LSB:istä. Yksinomaisen loogi sen summan pariteetti määritetään pariteetin päättelypii-rissä 21, kuten on selostettu kuvioiden 10A ja 23 yhteydessä .

: _ :25 Vaihtoehtoisesti AND-portti 88 ja laskin 89 kuviossa 10B

:·· voidaan korvata kuvion 24 XOR-portilla 30 ja rekisterillä : 24.

;·, Toinen esimerkki on esitetty kuviossa 25. Siinä valitsin 30 51 sovitetaan käänteiskvantisoijän 13 ja akun 23A väliin summan parittomaksiteko-piirissä 50, joka on esitetty kuviossa 23. Kuvion 25 elementit, jotka vastaavat kuvion '·' 23 elementtejä, on esitetty vastaavilla viitenumeroilla.

Kuvion 25 piiri määrittää DCT-kertoimien summan ainoastaan 135 tietyillä kertoimilla, esim. (0, 0)-komponentti, (4, 0)- 112579 81 komponentti, (0, 4)-komponentti ja (4, 4)-komponentti määrittääkseen, tarvitaanko summan parittomaksitekoa. Valitsin 51 vastaanottaa arvon coeff_adrs laskimelta 20 määrittääkseen onko DCT-kerroin, joka on vastaanotettu 5 käänteiskvantisoijalta 13, yksi tietyistä kertoimista, ja summataanko se siten. Kun valitsin määrittää, että DCT-kerroin on eräs tietyistä kertoimista ja että se pitää summata, eli arvo coeff_adrs omaa arvon, joka vastaa esim. (0, 0)-komponenttia, (4, 0)-komponenttia, (0, 4)-kom- 10 ponenttia tai (4, 4)-komponenttia, valitsin 51 toimittaa DCT-kertoimen akkuun 23A. Valitsin 51 aikaansaa sen, että kuvion 25 summan parittomaksiteko-piiri määrittää tiettyjen kertoimien summan. Pariteetin kääntäjä 53 vaikuttaa tämän jälkeen ainakin yhteen erityisistä DCT-kertoimista, 15 mikäli välttämätöntä siten, että tiettyjen DCT-kertoimien summa tulee parittomaksi luvuksi. DCT-kertoimien lohko, jonka summa on tehty parittomaksi, syötetään tämän jälkeen IDCT-piiriin 15.

20 Toisessa suoritusmuodossa kuvion 25 valitsin 51 voidaan sovittaa linjaan käänteiskvantisoijän 13 ja LSB-ilmaisimen 29 väliin kuvion 24 piirissä. Kuviossa 24 esitetty piiri, joka on modifioitu tällä tavalla, määrittää yksinomaisen ·,· loogisen summan tiettyjen DCT-kertoimien LSB:istä, jotka :i)4!25 on valitsimen valitsemia.

« i » » • Edelleen summan parittomaksiteko-piirin 50 toisessa suori- tusmuodossa, mikäli viimeinen vastaanotettu DCT-kerroin ';*. käänteiskvantisoijalta 13 on DCT-komponentin DCT-kerroin, 30 eli mikäli rasteripyyhkäisyn järjestys on käänteinen yllä mainittuihin suoritusmuotoihin nähden, DCT-kerroin, johon ' ; kohdistetaan pariteetin kääntöä, ei ole suurimman taajuu- ·’ ' den DCT-komponentti, vaan DC-komponentin DCT-kerroin.

-,--35 Seuraavaksi selostetaan viittaamalla kuvioon 26 käytännön 112579 82 esimerkki pariteetin kääntäjästä 53. Pariteetin kääntäjä 53 on yksinkertaistettu versio yllä esitetystä kuviossa 11 esitetystä pariteetin kääntäjästä 28. Pariteetin kääntäjään 53 kuuluu LSB-kääntäjä 63, kolmas ja neljäs AND-5 portti 64 ja 65, OR-portti 66 ja kääntäjä 71.

Pariteetin kääntäjässä 53 LSB-kääntäjä 63 kääntää kunkin DCT-kertoimen LSB:n DCT-kertoimien lohkossa, jotka on vastaanotettu käänteiskvantisoijalta 13. Tämä kääntää 10 kunkin DCT-kertoimen pariteetin. Normaalisti käsittelyn- pyyntösignaali REQ1 on poissa, jolloin pariteetin kääntäjä syöttää kunkin vastaanotetun DCT-kertoimen IDCT-piiriin 15 (kuvio 23) kolmannen AND-portin 64 ja OR-portin 69 kautta.

15

Kun suurimman taajuuden DCT-kerroin lohkossa vastaanotetaan summan parittomaksiteko-piiriin 50 (kuvio 23), arvo coeff_adrs laskimelta 20 osoittaa pariteetin päättelypii-rille 21, että pariteetin päättelypiirin vastaanottama 20 arvo on DCT-kertoimien summa lohkossa. Tämän perusteella pariteetin päättelypiiri määrittää onko DCT-kertoimien summan pariteetti pariton vai parillinen.

: j J Mikäli pariteetin päättelypiiri 21 määrittää, että DCT- ;’‘:2 5 kertoimien summan pariteetti lohkossa on parillinen, se

t < I

syöttää käsittelynpyyntösignaalin REQ1 pariteetin kääntä- ; jään 53. Pariteetin kääntösignaali saapuu pariteetin kääntäjään 53 viiveen 52 kautta samanaikaisesti kuin (·.·_ suurimman taajuuden omaava DCT-kerroin. Käsittelynpyyn- * < < 30 tösignaali REQ1 muuttaa kolmannen ja neljännen AND-portin 64 ja 65 tilan. Tämä syöttää LSB-käännetyn suurimman taajuuden LSB-kääntä j ältä 63 IDCT-piiriin 15 neljännen V ' AND-portin 65 ja OR-portin 69 kautta. LSB-käännetty suu- ;'*J rimman taajuuden DCT-kerroin syötetään IDCT-piiriin nor- .,,.:35 maalin suurimman taajuuden DCT-kertoimen sijasta DCT- 112579 83 kertoimien summan tekemiseksi parittomaksi, joka syötetään IDCT-piiriin.

Toisaalta, kun pariteetin päättelypiiri 21 määrittää, että 5 DCT-kertoimien summan pariteetti lohkossa on pariton, se ei generoi käsittelynpyyntösignaalia. Pariteetin kääntäjä 53 syöttää normaalin suurimman taajuuden DCT-kertoimen IDCT-piiriin 15 AND-portin 64 ja OR-portin 69 kautta, koska tässä ei tarvita parittomaksitekoa.

10

Kuvioissa 27 - 29 on esitetty modifikaatioita kuvion 26 pariteetin kääntäjälle.

Kuviossa 27 nähdään +1 summain 73, joka vastaa kuvion 13 15 +1 summainta, jolla korvataan LSB-kääntäjä 63 kuvion 26 pariteetin kääntäjässä. Piiri on muuten samanlainen. Kuvion 27 pariteetin kääntäjä kääntää kunkin DCT-kertoimen pariteetin lohkossa lisäämällä siihen 1. Täten, kun pariteetin päättelypiiri 21 syöttää käsittelynpyyntösignaalin 20 REQ1 pariteetin kääntäjään, tämä syöttää IDCT-piirille 15 suurimman taajuuden DCT-kertoimen, johon on lisätty 1 normaalin suurimman taajuuden DCT-kertoimen sijasta. Tällä tavalla tehdään DCT-kertoimen summasta pariton.

» t · * i ; j25 Kuten esitetään kuviossa 28 kuvion 15 itseisarvon pienen- nyspiirillä 80 voidaan korvata LSB-kääntäjä 63 kuvion 26 piirissä. Kuviossa 26 esitetty piiri on muuten muuttumaton. Kuviossa 26 esitetty pariteetin kääntäjä, jota on modifioitu kuvion 28 mukaisesti, tekee DCT-kertoimien 30 summan parittomaksi yllä esitetyn kaavan (15) mukaisesti.

Kun pariteetin päättelypiiri 21 generoi käsittelynpyyntösignaalin REQ1, lohkon DCT-kertoimien summa tehdään parittomaksi syöttämällä suurimman taajuuden DCT-kerroin : käännetyllä pariteetilla IDCT-piiriin 15. Suurimman taa- 35 juuden DCT-kertoimen pariteetti käännetään jommalla kum- 112579 84 maila kahdesta eri tavasta: suurimman taajuuden DCT-ker-toimesta vähennetään 1 -1 vähentäjällä 82 kun suurimman taajuuden DCT-kerroin on positiivinen, tai suurimman taajuuden DCT-kertoimeen lisätään 1 +1 summaimella 83 5 mikäli suurimman taajuuden DCT-kerroin on nolla tai nega tiivinen .

Kuten esitetään kuviossa 29 kuvion 17 itseisarvon lisäys-piirillä 90 voidaan korvata kuvion 26 LSB-muunninpiiri 63. 10 Kuviossa 26 esitetty piiri on muuten samanlainen. Kuvion 26 pariteetin kääntäjä, joka on esitetty modifioituna kuviossa 29, tekee DCT-kertoimien summan parittomaksi kaavan (16) mukaisesti yllä. Mikäli pariteetin päättely-piiri 21 generoi käsittelynpyyntösignaalin REQ1, DCT-15 kertoimien summa lohkossa tehdään parittomaksi syöttämällä suurimman taajuuden DCT-kerroin käännetyllä pariteetilla IDCT-piiriin 15. Suurimman taajuuden DCT-kertoimen pariteetti käännetään yhdellä kahdesta tavasta: 1 vähennetään suurimman taajuuden DCT-kertoimesta -1 vähentäjällä 93 20 mikäli suurimman taajuuden DCT-kerroin on nolla tai nega tiivinen, tai 1 lisätään suurimman taajuuden DCT-kertoimeen +1 summaimella 92, mikäli suurimman taajuuden DCT-kerroin on positiivinen.

« * F » ; 525 Seuraavassa selostetaan tiivistetyn elokuvasignaalin :·'· laajentajan toista suoritusmuotoa.

« t * f i * i t

Tiivistetyn elokuvasignaalin laajentajan toisessa suoriin tusmuodossa summan parittomaksiteko-piiri 50 korvaa summan 30 parittomaksiteko-piirin 35 tiivistetyn elokuvasignaalin dekooderin ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti, joka on * t : esitetty esimerkiksi kuviossa 19. Kuvion 19 piiri on ' ' muuten muuttumaton. Tiivistetyn elokuvasignaalin laajenta- ' ; jän toisessa suoritusmuodossa prosessi DCT-kertoimien .i35 summan tekemiseksi parittomaksi suoritetaan tavalla, joka 112579 85 vastaa elokuvasignaalin tiivistäjän toisen suoritusmuodon yhteydessä selostettua tapaa, ja jota on selostettu viittaamalla kuvioon 22. Täten tiivistetyn elokuvasignaalin laajentajan toisessa suoritusmuodossa on tarpeetonta 5 syöttää osoite EOB_adrs käänteis-muuttuvapituiselta koode- rilta 32 summan parittomaksiteko-piiriin 50.

Yllä esitetty keksintö mahdollistaa käänteisen diskreetin kosinimuunnosmenetelmän ja käänteisen kosinimuunnoslait-10 teen, elokuvasignaalin tiivistäjän, tiivistetyn eloku vasignaalin laajentajan, ja lähetyslaitteen muodostamisen tiivistettyä elokuvasignaalia varten, jossa eroavuusvir-heen todennäköisyys pienenee siinä määrin, että eroavuus-virhettä ei esiinny käytännössä. Edelleen keksintö mahdol-15 listaa talletusvälineen aikaansaamisen, jossa ei esiinny eroavuusvirheitä kun tiivistetty elokuvasignaali toistetaan välineestä ja laajennetaan käyttäen käänteisorto-gonaalimuunnosta.

20 Kun käytetään diskreettiä kosinimuunnosta elokuvasignaalin tiivistyksessä ja käänteisdiskreettistä kosinimuunnosta tiivistetyn elokuvasignaalin laajennuksessa, keksintö mahdollistaa sen, että vältytään eroavuusvirheiden esiin-: tymiseltä. Tämä parantaa kuvan laatua. Täten keksinnön 25 mukaisessa elokuvasignaalissa, jossa käytetään keksinnön ...: mukaista tiivistystä, ei ole mahdollista, että paikalli- : sesti dekoodatut kuvat tiivistäjässä ja kuvat, jotka on V rekonstruoitu laajentajassa, poikkeaisivat toisistaan.

Täten kuvanlaatu paranee.

'·’ ' 30

Vaikkakin keksintöä on selostettu viittaamalla suoritus-muotoihin on ymmärrettävää, että nämä eivät rajoita kek-v : sintöä, vaan keksinnön suojan määräävät seuraavat patent- ,· : tivaatimukset.

Claims (50)

112579 86 Patent t ivaat imukset

1. Menetelmä muunnoskerrointen joukon käsittelemiseksi, jolla kullakin muunnoskertoimella on pariteetti, virheim- 5 muunin muunnoskerrointen joukon aikaansaamiseksi käsitte lyssä käänteisortogonaalisessa muunnoksessa, joka virheim-muuni muunnoskerrointen joukko on immuuni pyöristysvir-heille, kun siihen kohdistetaan käänteisortogonaalinen muunnos, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu seuraavat 10 askeleet: muunnoskertoimet summataan, jolloin saadaan summa, jolla on pariteetti (23A); päätellään summan pariteetti (21); mikäli summan pariteetti on parillinen, käännetään yh-15 den muunnoskertoimen pariteetti, jolloin saadaan paritee tiltaan käännetty muunnoskerroin, ja joka pariteetiltaan käännetty muunnoskerroin tekee summan pariteetin parittomaksi (28) ; ja käytetään muunnoskertoimia, joihin kuuluu pariteetil-20 taan käännetty muunnoskerroin, virheimmuunina joukkona (15) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu • siitä, että: 25. menetelmä muunnoskerrointen käsittelemiseksi on peräi- ; sin kaksi-dimensionaalisesta diskreetistä kosinimuun- noksesta (11); muunnoskerrointen joukkoon kuuluu muunnoskerroin, joka edustaa DC-komponenttia; ja 30. askeleessa muunnoskertoimen pariteetin kääntämiseksi, käännetään pariteetti sellaisella muunnoskertoimella, joka ei ole DC-komponentin muunnoskerroin.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu 112579 87 siitä, että: rauunnoskerrointen joukkoon myös kuuluu muunnoskerroin, joka edustaa suurimman taajuuden komponenttia; ja askeleessa yhden muunnoskertoimen pariteetin kääntämi-5 seksi, käännetään muunnoskertoimen pariteetti, joka edus taa suurimman taajuuden komponenttia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: 10. kullakin muunnoskertoimella joukossa, joka esitetään binäärilukuna, on vähiten merkitsevä bitti; askeleessa yhden muunnoskertoimen pariteetin kääntämiseksi, käännetään yhden muunnoskertoimen vähiten merkitsevä bitti. 15

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: kullakin muunnoskertoimella joukossa on polariteetti; ja 20. askeleeseen yhden muunnoskertoimen pariteetin kääntä miseksi (28) kuuluu askeleet, joissa: - määritetään yhden muunnoskertoimen polariteet-ti (SI) , • · - mikäli polariteetti on negatiivinen, lisätään :* 25 ennalta määrätty pariton arvo yhteen muunnos- ; , ; kertoimista (S6); ja - mikäli polariteetti on positiivinen, vähenne- : V. tään ennalta määrätty pariton arvo yhdestä .··, muunnoskertoimesta (S4) . 3 0

", 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: , - menetelmään lisäksi kuuluu askel, jossa vastaanotetaan muunnoskertoimet joukossa sarjamuotoisesti, joihin muun- 112579 88 noskertoimiin kuuluu viimeisenä vastaanotettu muunnos-kerroin; ja askeleessa yhden muunnoskertoimen pariteetin kääntämiseksi, viimeisen vastaanotetun muunnoskertoimen pariteetti 5 käännetään.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joukon muunnoskertoimilla on kaikilla arvo, joka poikkeaa nollasta. 10

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: kukin muunnoskerroin joukossa esitetään binääri luvulla, jolla on vähiten merkitsevä bitti; ja 15 - askeleessa, jossa muunnoskertoimet summataan, ainoas taan kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevä bitti summataan.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu , 20 siitä, että siihen lisäksi kuuluu askel, jossa valitaan ' ; joukon muunnoskertoimet muunnoskertoimien lohkosta.

10. Laite muunnoskertoimien joukon esikäsittelemiseksi, : jolla kullakin muunnoskertoimella on pariteetti, virheim- 2. muunin muunnoskerrointen joukon aikaansaamiseksi käsitte- : : : lyä varten käänteisortogonaalimuunnoksella, joka virheim- muuni muunnoskerrointen joukko on immuuni pyöris-tysvirheille, kun siihen kohdistetaan käänteisortogonaali-muunnos, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: 30. akku, joka vastaanottaa joukon kunkin muunnoskertoimen ’· - ja muodostaa summan, jolla on pariteetti (23A) ; - pariteetin päättelyelimet, jotka vastaanottavat summan akusta, ja päättelevät summan pariteetin (21); - pariteetin käännöselimet, jotka toimivat, mikäli pari- 112579 89 teetin päättelyelimet päättelevät, että summan pariteetti on parillinen, ja kääntävät yhden muunnoskertoimen pariteetin siten, että saadaan pariteetiltaan käännetty muun-noskerroin, ja joka pariteetiltaan käännetty muunnos-5 kerroin tekee summan pariteetin parittomaksi (28); ja elimet, jotka muodostavat muunnoskertoimet sisältäen pariteetiltaan käännetyn muunnoskertoimen virheimmuunina joukkona (15).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että: laite on sovitettu esikäsittelemään joukkoa muunnos-kertoimia, jotka on generoitu kaksi-dimensionaalisella diskreettikosinimuunnoksella (11),-15 - joukko muunnoskertoimia sisältää muunnoskertoimen, jo ka edustaa DC-komponenttia; ja pariteetin käännöselimet (28) kääntävät yhden muunnoskertoimen pariteetin, joka poikkeaa muunnoskertoimesta, joka edustaa DC-komponenttia. 20

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että: muunnoskerrointen joukkoon myös kuuluu muunnoskerroin, ! joka edustaa suurimman taajuuden komponenttia; ja 25. pariteetin käännöselimet (28) kääntävät muunnoskertoi- : men pariteetin, joka edustaa suurimman taajuuden kom ponenttia .

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, 30 että: ; - kullakin muunnoskertoimella joukossa, joka esitetään : binäärilukuna, on vähiten merkitsevä bittipuoli; ja - pariteetin kääntäviin elimiin (28) kuuluu elimet (63), ; jotka kääntävät yhden muunnoskertoimen vähiten merkitsevän 112579 90 bitin.

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että: 5. kullakin muunnoskertoimella joukossa, joka esitetään binäärilukuna, on vähiten merkitsevä bitti; ja akkuun (23A) sisältyy elimet (23, 24), jotka summaavat ainoastaan vähiten merkitsevät bitit kussakin muunnosker-toimessa. 10

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu elimet, joilla valitaan joukon muunnoskertoimet muunnoskertoimien lohkosta (22).

16. Menetelmä muunnoskertoimien joukon käänteisorto- gonaalimuunnosta varten ilman esiintyviä pyöristysvirhei-tä, jotka kukin muunnoskerroin voidaan esittää binäärilukuna, jolla on vähiten merkitsevä bitti, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu seuraavat askeleet: 20. määritetään kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevä bitti (29); ] - lasketaan muunnoskertoimet, joilla on vähiten merkit sevä bitti, joka on yhtä kuin 1 lukumäärän saamiseksi (24, : 30) ; 25. päätellään, milloin lukumäärä on parillinen luku (21); : - mikäli luku on parillinen luku, muutetaan yksi muun noskerroin, jolloin saadaan muutettu muunnoskerroin, joka muutettu muunnoskerroin aikaansaa sen, että luku on pari-," \ ton luku (28); ja 30. käänteisortogonaalisesti muunnetaan muunnoskertoimien • joukko, joihin sisältyy muutettu muunnoskerroin (15).

17. Laite, jolla käänteisortogonaali-muunnetaan muunnos-kerrointen joukkoa ilman, että pyöristysvirheitä esiintyy, 112579 91 jolla kullakin muunnoskertoimella on pariteetti, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: elimet, joilla summataan muunnoskertoimet siten, että saadaan summa, jolla on pariteetti (24, 30) ; 5. pariteetin päättelyelimet (21), joilla päätellään sum man pariteetti; summan parittomaksitekoelimet (28), jotka toimivat mikäli pariteetin päättelyelimet päättelevät, että summan pariteetti on parillinen, ja kääntää yhden muunnoskertoi-10 men pariteetin siten, että saadaan pariteetiltaan käännet ty muunnoskerroin, joka tekee summan parittomaksi; ja käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka vastaanottaa joukon muunnoskertoimia, sisältäen pariteetiltaan käännetyn muunnoskertoimen, summan parittomaksitekoelimil-15 tä.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että summan parittomaksitekoelimet lisäävät 1 yhteen muun-noskertoimista, mikäli pariteetin päättelyelimet päättele-20 vät, että summan pariteetti on parillinen.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että: - kullakin muunnoskertoimella on polariteetti; ja , ,1.' 2 5 - summan parittomaksitekoelimiin (2 8) kuuluu: * - polariteetin määrityselimet (81), jotka mää rittävät kunkin muunnoskertoimen polariteetin, • * * ‘; - elimet (92, 93, 94, 95, 96), jotka vaikuttavat siten, että ne lisäävät 1 muunnoskertoimeen / 30 mikäli polariteetin päättelyelimet määrittä vät, että muunnoskertoimen polariteetti on po-’ ·. sitiivinen, ja jotka vähentävät 1 muunnosker- toimesta mikäli polariteetin päättelyelimet .: määrittävät, että muunnoskertoimen polariteet- « 112579 ti on negatiivinen.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että: 5. kukin muunnoskerroin esitetään binäärilukuna, jossa on vähiten merkitsevä bitti; ja pariteetin päättelyelimiin (21) kuuluu: LSB (vähiten merkitsevän bitin) ilmaisuelimet (29) , jotka ilmaisevat kunkin muunnoskertoimen 10 vähiten merkitsevän bitin; yksinomainen looginen OR-portti (30), johon kuuluu ensimmäinen otto, joka vastaanottaa kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevän bitin LSB ilmaisuelimiltä, ja toinen otto sekä 15 anto; rekisteri (24), jonka otto on kytketty XOR-portin antoon ja jonka anto on kytketty XOR-portin toiseen ottoon; ja pariteetin päättelypiiri, joka on kytketty re-20 kisterinantoon.

21. Laite, jolla käänteisortogonaali-muunnetaan muunnos- kerrointen joukkoa ilman, että esiintyy pyöristysvirheitä, : joka kukin muunnoskerroin on esitetty binäärilukuna, johon ’ 25 sisältyy vähiten merkitsevä bitti, jolla on tietty tila, ·’ tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: vähiten merkitsevän bitin päättelyelimet (2 9) , jotka päättelevät vähiten merkitsevän bitin tilaa jossain muun-noskertoimessa; 30. laskinelimet (24,30), jotka antavat tietyn arvon las kemalla muunnoskertoimia, ja jonka vähiten merkitsevä bit-ti tulkitaan vähiten merkitsevän bitin tulkintaelimillä ' olevan tilassa 1; luvun päättelyelimet (21), jotka päättelevät, koska 93 1 12 5 7 9 laskentaelinten luku on parillinen luku; luvun parittomaksitekoelimet (28), jotka toimivat, mikäli luvun päättelyelimet päättelevät, että luku on parillinen luku, ja muuttavat yhden muunnoskertoimista, jolloin 5 saadaan muutettu muunnoskerroin, joka tekee luvun paritto maksi luvuksi; ja käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka vastaanottaa muunnoskerrointen joukon, johon sisältyy muutettu muunnoskerroin, luvun parittomaksitekoelimiltä. 10

22. Laite elokuvasignaalin tiivistämiseksi, johon eloku-vasignaaliin kuuluu kuvia, joista kukin kuva on jaettu lohkoihin, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: ennustuskoodauselimet (8) , jotka ennustavasti koodaa-15 vat lohkoja elokuvasignaalissa käyttäen yhteensopivia loh koja referenssikuvasta erotuslohkojen muodostamiseksi; erotuslohkokoodauselimet (9) , jotka tiivistävät ero-tuslohkoja ennustuskooderielimiltä tiivistetyn elokuvasignaalin muodostamiseksi, joihin erotuslohkokoodauseli-20 miin kuuluu: ortogonaalimuunnoselimet (11), jotka orto-gonaalisesti muuntavat erotuslohkoa ennustuskooderielimiltä muunnoskertoimien lohkojen äiti ; kaansaamiseksi; 25. kvantisointielimet (12), jotka kvantisoivat ' ; muunnoskertoimien lohkoja ortogonaalimuun- noselimiltä tiivistettyjen signaalilohkojen aikaansaamiseksi, josta tiivistetty eloku- , vasignaali johdetaan; 30. paikalliset dekoodauselimet (10), jotka laajentavat tiivistettyjä signaalilohkoja erotuslohkokoodauselimiltä, jolloin saadaan palautettuja erotuslohkoja ilman, että ·'; niissä esiintyy pyöristysvirheitä kun tiivistetyt signaa- lilohkot käänteisortogonaali-muunnetaan, joihin paikalli- 112579 94 siin dekoodauselimiin kuuluu: käänteiskvantisointielimet (13), jotka käänteisesti kvantisoivat tiivistettyjä signaali-lohkoja erotuslohkokoodauselimiltä siten, että 5 saadaan palautettujen muunnoskertoimien lohko ja, joilla kullakin on pariteetti, elimet (23A), joilla summataan palautetut muunnoskertoimet kussakin muunnoskertoimien lohkossa käänteiskvantisointielimistä summan 10 muodostamiseksi, jolla on pariteetti, pariteetin päättelyelimet (21), jotka päättelevät summan pariteetin, summan parittomaksitekoelimet (53), jotka toimivat, mikäli pariteetin päättelyelimet päät-15 televät, että summan pariteetti on parillinen, ja kääntävät yhden palautetun muunnoskertoimen pariteetin lohkosta, jolloin saadaan pariteetiltaan käännetty muunnoskerroin, joka tekee summan parittomaksi, ja 20. käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka vastaanottaa palautettujen muunnoskertoimien lohkon, sisältäen pariteetiltaan käännetyn muunnoskertoimen, summan parittomaksitekoeli-' miltä, joka käänteisortogonaalimuunnospiiri 25 aikaansaa palautetut erotuslohkot; v : - ennustusdekooderielimet (16), jotka ennustavasti deko- odaavat palautettuja erotuslohkoja paikallisilta dekoo-dauselimiltä kuvalohkojen rekonstruoimiseksi vastaamaan elokuvasignaalin lohkoja; ja 30. kuvamuisti (4), johon on talletettu rekonstruoidut ku- ’· valohkot ennustavilta dekoodauselimiltä rekonstruoidun ku- van lohkoina, jota käytetään referenssikuvassa eloku-vasignaalin muiden kuvien ennustuskoodausta varten. 112579 95

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laite, tunnettu siitä, että: laite on edelleen sovitettu tiivistetyn eloku-vasignaalin talletusta varten talletusvälineelle; ja 5 - että laitteeseen lisäksi kuuluu: elimet (17), joilla aikaansaadaan muuttuvapi-tuinen koodaus tiivistettyihin signaalilohkoihin tiivistetyn elokuvasignaalin aikaansaamiseksi; 10. elimet, joilla johdetaan talletussignaali tii vistetystä elokuvasignaalista; ja elimet, joilla talletetaan talletussignaali talletusvälineelle.

24. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laite, tunnettu sii tä, että: laite on edelleen sovitettu lähettämään tiivistettyä elokuvasignaalia lähetyskanavaa pitkin; ja että laitteeseen edelleen kuuluu: 20. elimet (17), joilla aikaansaadaan muuttuvapi- tuista koodausta tiivistettyihin signaaliloh-“ ( koihin tiivistetyn elokuvasignaalin aikaansaa miseksi; : - elimet, joilla johdetaan lähetyssignaali tii- ..* 2 5 vistetystä elokuvasignaalista; ja ’/< · - elimet, joilla lähetetään lähetyssignaali lä hetyskanavaa pitkin.

25. Patenttivaatimuksen 22 mukainen laite, tunnettu siitä, 3. että: ’· : - kuvamuisti on toinen kuvamuisti, ja että laitteeseen lisäksi kuuluu ensimmäinen kuvamuisti, johon hetkellisesti talletetaan elokuvasignaali ; - ennustuskooderielimet ennustavat elokuvasignaalin loh- 112579 96 koja, jotka on luettu ensimmäisestä kuvamuistista; ja että laitteeseen lisäksi kuuluu: muuttuvapituiset koodauselimet (17), jotka johtavat tiivistetyn elokuvasignaalin sovelta-5 maila muuttuvapituista koodausta tiivistettyi hin signaalilohkoihin erotuslohkokoodauseli-miltä; ja liikekompensointielimet (7) , jotka havaitsevat liikkeen rekonstruoitujen kuvien, jotka on 10 talletettu toiseen kuvamuistiin, ja eloku vasignaalin välillä, joka on talletettu ensimmäiseen kuvamuistiin, ja joka käyttää liike-kompensointia jo rekonstruoituihin kuviin, jotka on talletettu toiseen kuvamuistiin il-15 maistun liikkeen perusteella yhden rekonst ruoidun kuvan lohkojen saamiseksi, joka on valittu referenssikuvaksi, ja referenssikuvien lohkojen aikaansaamiseksi ennustaville koo-dauselimille. 20

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laite, tunnettu siitä, että: laite on lisäksi sovitettu tiivistetyn eloku-:· : vasignaalin talletusta varten talletusvälineeseen; ja 25. että laitteeseen lisäksi kuuluu: ' - elimet (17), joilla aikaansaadaan talletus- signaali tiivistetystä elokuvasignaalista, ja ; - elimet, joilla talletetaan talletussignaali . talletusvälineelle. 30

27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen laite, tunnettu siitä, että: : ; ; - laite on lisäksi sovitettu lähettämään tiivistettyä • : elokuvasignaalia lähetyskanavaa pitkin; ja 112579 97 että laitteeseen lisäksi kuuluu: elimet, joilla saadaan lähetyssignaali tiivistetystä elokuvasignaalista, ja elimet, joilla lähetetään lähetyssignaali lä-5 hetyskanavalla.

28. Laite elokuvasignaalin tiivistämiseksi, johon eloku-vasignaaliin kuuluu kuvia, joista kukin kuva on jaettu lohkoihin, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: 10. ennustuskoodauselimet (11), jotka ennustavasti koodaa- vat lohkoja elokuvasignaalissa käyttäen yhteensopivia lohkoja referenssikuvasta erotuslohkojen muodostamiseksi; erotuslohkokoodauselimet (9) , jotka tiivistävät ero-tuslohkoja ennustuskooderielimiltä tiivistetyn eloku-15 vasignaalin muodostamiseksi, joihin erotuslohkokoodauseli- miin kuuluu: ortogonaalimuunnoselimet (11), jotka orto-gonaalisesti muuntavat erotuslohkoa ennustuskooderielimiltä muunnoskertoimien lohkojen ai-2 0 kaansaamiseksi; kvantisointielimet (12), jotka kvantisoivat muunnoskertoimien lohkoja ortogonaalimuun-noselimiltä tiivistettyjen signaalilohkojen • aikaansaamiseksi, josta tiivistetty eloku- 25 vasignaali johdetaan; , : - paikalliset dekoodauselimet (10), jotka laajentavat tiivistettyjä signaalilohkoja erotuslohkokoodauselimiltä, ' : jolloin saadaan palautettuja erotuslohkoja ilman, että : " ; niissä esiintyy pyöristysvirheitä kun tiivistetyt signaa- 30 lilohkot käänteisortogonaali-muunnetaan, joihin paikalli siin dekoodauselimiin kuuluu: käänteiskvantisointielimet (13), jotka käänteisesti kvantisoivat tiivistettyjä signaali-lohkoja erotuslohkokoodauselimiltä siten, että 112579 98 saadaan palautettujen muunnoskertoimien lohkoja, jotka kukin esitetään binääriluvulla, jolla on vähiten merkitsevä bitti, vähiten merkitsevän bitin määrityseiimet (29), 5 jotka määrittävät kunkin palautetun muunnos- kertoimen vähiten merkitsevän bitin, laskentaelimet (24, 30), jotka antavat luvun laskemalla palautetut muunnoskertoimet, joilla on vähiten merkitsevä bitti ykkönen kussakin 10 lohkossa, luvun päättelyelimet (21), jotka päättelevät koska laskentaelimien luku on parillinen luku, luvun parittomaksitekoelimet (53), jotka toimivat, mikäli pariteetin päättelyelimet päät-15 televät, että luvun pariteetti on parillinen, ja kääntävät yhden palautetun muunnoskertoimen pariteetin lohkosta, jolloin saadaan pariteetiltaan käännetty muunnoskerroin, joka tekee luvun parittomaksi, ja '20 - käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka vastaanottaa palautettujen muunnoskertoimien kunkin lohkon, sisältäen muutetun muunnoskertoimen, luvun parittomaksitekoelimiltä, jo-: ·' ka käänteisortogonaalimuunnospiiri aikaansaa .2 5 palautetut erotuslohkot ; ·'/ ·' - ennustusdekooderielimet (16), jotka ennustavasta de- koodaavat palautettuja erotuslohkoja paikallisilta dekoo-: dauselimiltä kuvalohkojen rekonstruoimiseksi vastaamaan elokuvasignaalin lohkoja; ja 30. kuvamuisti (4), johon on talletettu rekonstruoidut ku- valohkot ennustavilta dekoodauselimiltä rekonstruoidun kuvan lohkoina, jota käytetään referenssikuvassa eloku-vasignaalin muiden kuvien ennustuskoodausta varten. 112579 99

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laite, tunnettu siitä, että: laite on lisäksi sovitettu tiivistetyn eloku-vasignaalin talletusta varten talletusvälineeseen; ja 5 - että laitteeseen lisäksi kuuluu: elimet (17), jotka soveltavat muuttuvapituista koodausta tiivistettyihin signaalilohkoihin tiivistetyn elokuvasignaalin aikaansaamiseksi, elimet, joilla aikaansaadaan talletussignaali 10 tiivistetystä elokuvasignaalista, ja elimet, joilla talletetaan talletussignaali talletusvälineelle.

30. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laite, tunnettu sii- 15 tä, että: laite on lisäksi sovitettu lähettämään tiivistettyä elokuvasignaalia lähetyskanavaa pitkin; ja että laitteeseen lisäksi kuuluu: elimet (17), jotka soveltavat muuttuvapituista 20 koodausta tiivistettyihin signaalilohkoihin tiivistetyn elokuvasignaalin aikaansaamiseksi, elimet, joilla saadaan lähetyssignaali tiivistetystä elokuvasignaalista, ja : ·’ - elimet, joilla lähetetään lähetys signaali lä- 25 hetyskanavalla. * ·

31. Patenttivaatimuksen 28 mukainen laite, tunnettu sii-tä, että: . - kuvamuisti on toinen kuvamuisti (4), ja että laittee- , 30 seen lisäksi kuuluu ensimmäinen kuvamuisti (2), johon het- ; ' kellisesti talletetaan elokuvasignaali; ennustuskooderielimet ennustavat elokuvasignaalin loh-: : koja, jotka on luettu ensimmäisestä kuvamuistista; .;·! - ja että laitteeseen lisäksi kuuluu: 112579 100 muuttuvapituiset koodauselimet (17), jotka johtavat tiivistetyn elokuvasignaalin soveltamalla muuttuvapituista koodausta tiivistettyihin signaalilohkoihin erotuslohkokoodauseli-5 miltä; ja liikekompensointielimet (7) , jotka havaitsevat liikkeen rekonstruoitujen kuvien, jotka on talletettu toiseen kuvamuistiin, ja elokuvasignaalin välillä, joka on talletettu ensim-10 mäiseen kuvamuistiin, ja joka käyttää liike- kompensointia jo rekonstruoituihin kuviin, jotka on talletettu toiseen kuvamuistiin ilmaistun liikkeen perusteella yhden rekonst ruoidun kuvan lohkojen saamiseksi, joka on va-15 littu referenssikuvaksi, ja referenssikuvien lohkojen aikaansaamiseksi ennustaville koo-dauselimille.

32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen laite, tunnettu sii- ·, 20 tä, että: - laite on lisäksi sovitettu tiivistetyn eloku- « vasignaalin talletusta varten talletusvälineeseen; ja että laitteeseen lisäksi kuuluu: i : - elimet (17), joilla aikaansaadaan talletus- 25 signaali tiivistetystä elokuvasignaalista, ja · - elimet, joilla talletetaan talletussignaali talletusvälineelle.

33. Patenttivaatimuksen 31 mukainen laite, tunnettu sii- « 30 tä, että: laite on lisäksi sovitettu lähettämään tiivistettyä '-· ' elokuvasignaalia lähetyskanavaa pitkin; ja : ; ; - että laitteeseen lisäksi kuuluu: i ·;· ; - elimet (17), joilla saadaan lähetys signaali 112579 101 tiivistetystä elokuvasignaalista, ja elimet, joilla lähetetään lähetyssignaali lähetyskanavalla .

34. Laite tiivistetyn elokuvasignaalin laajentamiseksi elokuvasignaalin antosignaalin aikaansaamiseksi, johon tiivistettyyn elokuvasignaaliin kuuluu signaaliosia, jotka kukin edustavat elokuvasignaalin antosignaalin kuvaa, joihon signaaliosiin kuuluu muuttuvapituisesti koodattuja 10 tiivistettyjä signaalilohkoja, tunnettu siitä, että lait teeseen kuuluu: käänteiset muuttuvapituiset koodauselimet (32), jotka soveltavat käänteistä muuttuvapituista koodausta muuttu vapituisesti koodattuihin tiivistettyihin signaalilohkoi-15 hin tiivistettyjen signaalilohkojen aikaansaamiseksi; dekoodauselimet (34), jotka laajentavat tiivistettyjä signaalilohkoja käänteisiltä muuttuvapituiselta koo-dauselimiltä, jolloin saadaan palautetut erotuslohkot ilman, että niissä esiintyy pyöristysvirheitä kun tiivis-20 tetyt signaalilohkot käänteisortogonaali-muunnetaan, joi hin dekoodauselimiin kuuluu: käänteiskvantisointielimet (40), jotka käänteisesti kvantisoivat tiivistettyjä signaali-lohkoja erotuslohkokoodauselimiltä siten, että " : 2 5 saadaan palautettujen muunnoskertoimien lohko, ’ jolla kullakin palautetulla muunnoskertoimella v ·! on pariteetti, elimet (23A), joilla summataan palautetut ; muunnoskertoimet muunnoskertoimien lohkossa 30 käänteiskvantisointielimistä summan muodosta miseksi, jolla on pariteetti, - pariteetin päättelyelimet (21), jotka päätte- levät summan pariteetin, ;'· - summan parittomaksitekoelimet (28), jotka toi- 112579 102 mivat, mikäli pariteetin päättelyelimet päättelevät, että summan pariteetti on parillinen, ja kääntävät yhden palautetun muunnoskertoimen pariteetin lohkosta, jolloin saadaan paritee-5 tiltaan käännetty muunnoskerroin, joka tekee summan parittomaksi, ja käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka vastaanottaa palautettujen muunnoskertoimien lohkon, sisältäen pariteetiltaan käännetyn 10 muunnoskertoimen, summan parittomaksitekoeli- miltä, joka käänteisortogonaalimuunnospiiri aikaansaa palautetut erotuslohkot.

35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen laite, tunnettu sii-15 tä, että: muuttuvapituiset dekoodauselimet (32) lisäksi aikaansaavat liikevektorin ja liikekompensointitilatietoa; ja että laitteeseen lisäksi kuuluu: ennustusdekooderielimet (39), jotka ennusta-20 vasti dekoodaavat palautettuja erotuslohkoja dekoodauselimiltä kuvalohkojen rekonstru-oimiseksi, kuvamuisti (38), johon on talletettu rekonstruoidut kuvalohkot ennustusdekoodauselimiltä .25 rekonstruoidun kuvan lohkoina käytettäväksi V : referenssikuvassa elokuvasignaalin muiden ku vien ennustavaa dekoodausta varten, ;”· : - elimet (37) , jotka käsittelevät liikevektorin ja liikekompensointitilatietojen vastetta 30 käänteismuuttuvapituisilta koodauselimiltä, ja ; ’ jotka suorittavat liikekompensointia jo re- konstruoituihin kuviin, jotka on talletettu kuvamuistiin, jolloin voidaan johtaa yhdestä jo rekonstruoidusta kuvasta, jota valitaan re 112579 103 ferenssikuvaksi, referenssikuvan lohko ja saadaan referenssikuvan lohko ennustusdekoode-rielimiin, ja elimet, joilla luetaan elokuvan antosignaali 5 kuvamuistista.

36. Laite tiivistetyn elokuvasignaalin laajentamiseksi elokuvasignaalin antosignaalin aikaansaamiseksi, johon tiivistettyyn elokuvasignaaliin kuuluu signaaliosia, jotka 10 kukin edustavat elokuvasignaalin antosignaalin kuvaa, joi hon signaaliosiin kuuluu muuttuvapituisesti koodattuja tiivistettyjä signaalilohkoja, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu: käänteiset muuttuvapituiset koodauselimet (32), jotka 15 soveltavat käänteistä muuttuvapituista koodausta muuttu vapituisesti koodattuihin tiivistettyihin signaalilohkoi-hin tiivistettyjen signaalilohkojen aikaansaamiseksi; dekoodauselimet (34), jotka laajentavat tiivistettyjä signaalilohkoja käänteisiltä muuttuvapituiselta koo-20 dauselimiltä, jolloin saadaan palautetut erotuslohkot il man, että niissä esiintyy pyöristysvirheitä kun tiivis-tetyt signaalilohkot käänteisortogonaali-muunnetaan, joihin dekoodauselimiin kuuluu: käänteiskvantisointielimet (40), jotka kään- 2 5 teisesti kvantisoivat tiivistettyjä signaali- lohkoja erotuslohkokoodauselimiltä siten, että V * saadaan palautettujen muunnoskertoimien lohko, jotka kukin palautettu muunnoskerroin esite-tään binääriluvulla, jossa on vähiten merkit-30 sevä bitti, jolla on tila, vähiten merkitsevän bitin päättelyelimet (29), ·; jotka päättelevät kunkin palautetun muunnos- ’ kertoimen vähiten merkitsevän bitin tilan, - laskentaelimet (24, 30) , jotka antavat luvun 112579 104 laskemalla lohkon muunnoskertoimia, joiden vähiten merkitsevää bittiä tutkitaan vähiten merkitsevien bittien päättelyelimillä ja todetaan että ne ovat tietyssä tilassa, 5. luvun päättelyelimet (21), jotka päättelevät koska laskentaelinten luku on parillinen luku, luvun parittomaksitekoelimet (28), jotka toimivat, mikäli pariteetin päättelyelimet päättelevät, että luvun pariteetti on parillinen, 10 ja kääntävät yhden palautetun muunnoskertoimen pariteetin lohkosta, jolloin saadaan muutettu muunnoskerroin, joka tekee luvun parittomaksi, ja käänteisortogonaalimuunnospiiri (15), joka 15 vastaanottaa palautettujen muunnoskertoimien lohkon, sisältäen pariteetiltaan käännetyn muunnoskertoimen, luvun parittomaksitekoeli-miltä, joka käänteisortogonaalimuunnospiiri aikaansaa palautetun erotuslohkon. 20

37. Patenttivaatimuksen 36 mukainen laite, tunnettu siitä, että: muuttuvapituiset dekoodauselimet lisäksi aikaansaavat >'·· · liikevektorin ja liikekompensointitilatietoa; ja 25. että laitteeseen lisäksi kuuluu: · - ennustusdekooderielimet (39), jotka ennusta- vasti dekoodaavat palautettuja erotuslohkoja ; dekoodauselimiltä kuvalohkojen rekonstruoimi- seksi, 30. kuvamuisti (38), johon on talletettu rekonst- ' ruoidut kuvalohkot ennustusdekoodauselimiltä ’··' rekonstruoidun kuvan lohkoina käytettäväksi referenssikuvassa elokuvasignaalin muiden kuvien ennustavaa dekoodausta varten, 105 1Ί2579 elimet (37), jotka käsittelevät liikevektorin ja liikekompensointitilatietojen vastetta käänteismuuttuvapituisilta koodauselimiltä, ja jotka suorittavat liikekompensointia jo re-5 konstruoituihin kuviin, jotka on talletettu kuvamuistiin, jolloin voidaan johtaa yhdestä jo rekonstruoidusta kuvasta, jota valitaan referenssikuvaksi, referenssikuvan lohko ja saadaan referenssikuvan lohko ennustusdekoode-10 rielimiin, ja elimet, joilla luetaan elokuvan antosignaali kuvamuistista.

38. Menetelmä elokuvasignaalin tiivistämiseksi tiivistetyn 15 elokuvasignaalin aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu askeleet, joissa: käytetään ennustavaa koodausta ja ortogonaali-muunnoskäsittelyä elokuvasignaalin lohkoihin muunnosker-toimien lohkojen aikaansaamiseksi, josta tiivistetty elo-20 kuvasignaali johdetaan (8, 9); ja * » - muunnoskertoimien lohkojen summa tehdään parittomaksi ennen kuin siihen sovelletaan käänteisortogonaali-muunnoskäsittelyä ja käytetään ennustusdekoodausta muun- • » « M : noskertoimien lohkoihin rekonstruoidun kuvan lohkojen ai- 25 kaansaamiseksi, jota käytetään referenssikuvana eloku-: vasignaalin muiden kuvien ennustuskoodauksessa (14, 15, 16) .

39. Patenttivaatimuksen 38 mukainen menetelmä, tunnettu ,’ 30 siitä, että askeleeseen muunnoskertoimien lohkojen summan '· · tekemiseksi parittomaksi kuuluu askeleet, joissa: - summataan muunnoskertoimet kussakin lohkossa summan . aikaansaamiseksi, jolla kullakin muunnoskertoimella on pa- : riteetti summan aikaansaamiseksi, jolla summalla on pari- 112579 106 teetti (23A); päätellään koska summan pariteetti on parillinen (21); ja mikäli summan pariteetti on parillinen, käännetään yh-5 den muunnoskertoimen pariteetti lohkossa summan pariteetin tekemiseksi parittomaksi (28) .

40. Patenttivaatimuksen 38 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: 10. kukin muunnoskerroin esitetään binäärilukuna, johon kuuluu vähiten merkitsevä bitti; ja askel muunnoskertoimien lohkojen tekemiseksi parittomaksi kuuluu askeleet, joissa: - määritetään kunkin muunnoskertoimen vähiten 15 merkitsevä bitti (29) , lasketaan muunnoskertoimet lohkossa, joilla on vähiten merkitsevä bitti on yhtä kuin 1 luvun saamiseksi (24, 30) , ja - mikäli luku on parillinen luku, muutetaan 1 20 muunnoskerroin lohkossa luvulla 1 (28).

41. Patenttivaatimusten 38, 39 tai 40 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: - * - menetelmä on lisäksi sovitettu tallettamaan tiivistet- 25 tyä elokuvasignaalia talletusvälineelle; ja : - että menetelmään lisäksi kuuluu askeleet, joissa: - käytetään talletusvälinettä, ; ’ '; - saadaan talletussignaali tiivistetystä elo- .“ . kuvasignaalista, ja 30. talletetaan talletussignaali talletusväli- ’* 1 neelle.

42. Patenttivaatimusten 38, 39 tai 40 mukainen menetelmä, ... i tunnettu siitä, että: 112579 107 menetelmä on lisäksi sovitettu lähettämään tiivistettyä elokuvasignaalia tiivistyskanavaa pitkin; ja että menetelmään lisäksi kuuluu askeleet, joissa: aikaansaadaan lähetyskanava, 5. johdetaan lähetyssignaali tiivistetystä eloku- vasignaalista, ja syötetään lähetyssignaali lähetysvälineelle.

43. Menetelmä elokuvasignaalin tiivistämiseksi tiivistetyn 10 elokuvasignaalin aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmään kuuluu seuraavat askeleet: ilmaistaan liike kuvan lohkojen välillä eloku-vasignaalissa ja rekonstruoidun kuvasignaalin lohkojen välillä, joka toimii referenssikuvana (6, 8); 15. käytetään liikekompensointia referenssikuvaan havaitun liikkeen perusteella yhteensopivien lohkojen aikaansaamiseksi referenssikuvalle (7) ; käytetään yhteensopivia referenssikuvan lohkoja ennus-tuskoodauksen soveltamiseksi elokuvasignaalin lohkoihin ·, 20 erotuslohkojen aikaansaamiseksi (4); muunnetaan ortogonaaliseksi erotuslohkoja rtiuun-noskertoimien lohkojen aikaansaamiseksi (9); johdetaan tiivistetty signaali muunnoskertoimien loh-* koista käyttämällä kvantisointia ja muuttuvapituista koo- 25 dausta (17); , ' - ennen käänteisortogonaalimuunnoksen käyttöä käsitel lään muunnoskerrointen lohkoja palautettujen erotusten ; ' ; lohkojen aikaansaamiseksi, tehdään kunkin muunnos- ; kerrointen lohkojen summa parittomaksi, jolla estetään ,' , 3 0 pyöritysvirheet käänteisortogonaalimuunnoskäsittelyssä (13, 14); ja käytetään ennustusdekoodausta palautettujen erotuslohkojen osalta kuvalohkojen aikaansaamiseksi rekonstruoidulle kuvalle, jota käytetään referenssikuvana ennusta- 112579 108 vassa koodauksessa elokuvasignaalin muilla kuvilla (16).

44. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muunnoskerrointen lohkojen summan paritto- 5 maksitekoaskeleeseen kuuluu: summataan kunkin lohkon muunnoskertoimet summan aikaansaamiseksi, jolla kullakin muunnoskertoimella on pariteetti, summan aikaansaamiseksi, jolla myös on pariteetti; päätellään, koska summan pariteetti on parillinen; ja 10 - mikäli summan pariteetti päätellään parilliseksi, käännetään yhden muunnoskertoimen pariteetti lohkossa siten, että summan pariteetti tulee parittomaksi.

45. Patenttivaatimuksen 43 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että: kukin muunnoskerroin esitetään binäärilukuna, johon kuuluu vähiten merkitsevä bitti; ja askeleeseen muunnoskerrointen lohkon summan tekemiseksi parittomaksi kuuluu askeleet, joissa: 20. määritetään kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevä bitti, ··, - lasketaan muunnoskerroin, jolla on vähiten merkitsevä bitti on yhtä kuin 1 lohkossa luvun , . aikaansaamiseksi, ja ' · 25 - mikäli luku on parillinen luku, muutetaan yksi lohkon muunnoskertoimista arvon 1 verran.

46. Patenttivaatimusten 43, 44 tai 45 mukainen menetelmä, • ' tunnettu siitä, että: ! ! 30 - menetelmä on lisäksi sovitettu tallettamaan tiivistet tyä elokuvasignaalia talletusvälineelle; ja ‘7 - menetelmään lisäksi kuuluu askel, jossa: *; - aikaansaadaan talletusväline, j ' . - johdetaan talletussignaali tiivistetystä elo- 109 1 12579 kuvasignaalista, ja talletetaan talletussignaali talletusvälineel-le.

47. Patenttivaatimusten 43, 44 tai 45 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että: menetelmä on lisäksi sovitettu lähettämään tiivistettyä elokuvasignaalia lähetyskanavalla; ja että menetelmään lisäksi kuuluu askeleet, joissa: 10. aikaansaadaan lähetyskanava, johdetaan lähetyssignaali tiivistetystä eloku-vasignaalista, ja syötetään lähetyssignaali lähetyskanavalle.

48. Talletusväline, johon talletetaan tiivistetty lii- kesignaali, joka edustaa elokuvaa, tunnettu siitä, että tiivistetty elokuvasignaali on johdettu eloku-vasignaalista: käyttämällä ennustuskoodausta ja ortogonaalimuun- t 20 noskäsittelyä elokuvasignaalin lohkoihin muunnoskerrointen lohkojen aikaansaamiseksi, joista tiivistetty elokuvasignaali johdetaan (9); ja tehdään muunnoskerrointen lohkojen summa parittomaksi ' ennen kuin käytetään käänteisortogonaalimuunnoskäsittelyä 25 ja ennustusdekoodausta muunnoskertoimien lohkoihin re- : konstruoidun kuvan lohkojen aikaansaamiseksi, jota käyte tään referenssikuvana ennustuskoodauksessa eloku-; vasignaalin muista kuvista (10) . ,* 30

49. Patenttivaatimuksen 48 mukainen talletusväline, tun- • nettu siitä, että muunnoskertoimien lohkojen summat teh- ' ···' dään parittomaksi: summaamalla kunkin lohkon muunnoskertoimet summan aikaansaamiseksi, jolla kullakin muunnoskertoimella on pari- 112579 110 teetti, jolla summalla myös on pariteetti; päätellään, koska summan pariteetti on parillinen; ja mikäli summan pariteetti on parillinen, käännetään lohkon yhden muunnoskertoimen pariteetti, jolloin summan 5 pariteetti tulee parittomaksi.

50. Patenttivaatimuksen 48 mukainen talletusväline, tunnettu siitä, että kukin muunnoskerroin esitetään binäärilukuna, jolla on vähiten merkitsevä bitti, ja että muun-10 noskerrointen lohkojen summa tehdään parittomaksi: määrittämällä kunkin muunnoskertoimen vähiten merkitsevä bitti; laskemalla lohkon muunnoskertoimet, joilla on vähiten merkitsevä bitti, joka on yhtä kuin yksi, jolla saadaan 15 luku; ja mikäli luku on parillinen luku, muutetaan yksi lohkon muunnoskerroin arvolla 1. 20