NO174610B - Innretning for rom/tidsbestemt sub-sampling av digitale videosign aler, som representerer en foelge av linje-sprang el.sekvensielle bilder, system fortransmisjon av joeyopploesnings.televisjon - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en innretning for rom/tidsbestemt sub-sampling av digitale videosignaler som representerer en følge av linjesprang eller sekvensielle bilder inndelt i blokker med m x n punkter (m og n positive heltall), og nevnte innretning omfatter i serie, en krets for den romlige prefiltrering av nevnte sekvens av bilder, hvilken krets skal levere en følge av sekvensielle bilder som er begrenset med hensyn til båndbredde, en romlig sub-samplingskrets, og en tidsbestemt sub-samplingskrets.

Oppfinnelsen relaterer seg likeledes til et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder innbefattende en slik innretning, som angitt i innledningen til krav 4.

WO publ. patentsøknad 87/05770 beskriver et videosignal-behandlingssystem for båndbreddereduksjon, med et rom/tidsbestemt sampling og digitale videosignaler av den innledningsvis nevnte art.

Oppfinnelsen er i virkeligheten i hovedsak anvendbar i feltet vedrørende høyoppløsningstelevisjon. I et slikt system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder i samsvar med MAC-standarden, tillater det reduksjon av passbåndet til televisjonssignalene med hensyn til deres transmisjon. Det vil gjenkalles ved dette punkt at nevnte transmisjon sikres ved hjelp av en analog kanal som bærer dataene som har gjennomgått kompresjon og at med denne analoge kanalen er det assosiert en hjelpekanal referert til som den digitale assistansekanalen som tillater transmisjon av supplementær informasjon som relaterer seg til bevegelsene i bildene som transmitteres av analogkanalen.

Problemet som fremlegges er i virkeligheten det med å opprettholde, til tross for kompresjonen av informasjon som er nødvendig for å kunne tilpasse mengden av denne informasjon til det begrensede båndpass til transmisjonskanalen, den best mulige romlige oppløsning, uten hensyn til for-skyvningshastigheten til innholdet i "bildene som skal transmitteres.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å foreslå innretninger som tillater en tidssub-sampling og en tidsinterpolasjon kompensert i bevegelse, uten at det opptrer uskarpheter og rykkinger som vanligvis observeres, på grunn av den tidsbestemte interpolasjon, i bevegelsen som er tilstede.

Ovenfor nevnte tilveiebringes ved hjelp av en innretning av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved innretningen fremgår av de uselvstendige kravene 2—3.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å foreslå, i et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder, et mottakstrinn som omfatter, i dets dekode-del, en innretning for rekonstruksjon av bilder med bevegelseskompensasjon som på en egnet måte anvender bevegelsesestimeringen foretatt på transmisjonen.

Ovenfor nevnte tilveiebringes ved hjelp av et system av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 4. Ytterligere trekk ved dette systemet fremgår av de uselvstendige kravene 5 og 6.

De bestemte egenskaper og fordeler med oppfinnelsen vil nå fremkomme mer detaljert i beskrivelsen som følger og i de medfølgende tegninger, som er gitt som ikke-begrensende eksempler og i hvilke: Figurene la og lb viser henholdsvis kodedelen på emisjons-siden, og dekode-delen på mottakssiden, til en innretning for estimeringen og bevegelseskompensasjonen for et system for transmisjonen av televisjonsbilde; Figurene 2 og 4 viser respektivt i kodedelen på transmisjons-siden, og dekode-delen på mottakssiden, en utførelse av en innretning i henhold til oppfinnelsen, fremdeles i tilfellet et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder; Figur 3a viser på en mer detaljert måte et eksempel på et trinn for bevegelsesestimeringen i innretningen på figur 2, figurene 3b og 3d forklarer innholdet i estimeringskretsene til trinnet på figur 3a, og figur 3c viser en utførelse av cellene som utgjør disse estimeringskretser; Figurene 5 og 6 viser modifiserte utførelser som innbefatter innretningene på henholdvis figur 2 og 4; Figur 7 viser en utførelse, i et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder, av en kodeinnretning i henhold til oppfinnelsen; Figurene 8a til 8c representerer tre prosesserings- eller behandlingsgrener til innretningen på figur 7, figur 8d en modifisert utførelse av grenen på figur 8c, og figurene 9a til 9c korresponderer med bildeformatene på utgangen til nevnte grener; Figur 10 viser beslutningskretsen til innretningen på figur 7; Figur 11 viser dekode-innretningen assosiert med kodeinnretningen på figur 7 i det beskrevne transmisjonssystemet; Figur 12 viser en forbedret modifisert utførelse av kodeinnretningen i henhold til oppfinnelsen; Figurene 13a til 13c representerer i detalj de tre proses-ser ingsgrenene til innretningen på figur 12, og figur 14 det tidsbestemte filtret til den tredje av disse prosesserings-grenene; Figurene 15 og 16 representerer på en mer detaljert måte kretsen for bevegelsesestimeringen og beslutningskretsen til kodeinnretningen på figur 12; Figur 17 viser den modifiserte dekode-innretningen assosiert med den modifiserte utførelsen av kodeinnretningen på figur 12; Figurene 18a og 18b viser en modifisert utførelse av kodeinnretningen, med tidsbestemt filtrering av bevegelseskompensasjon, så vel som den korresponderende dekode-innretningen ; Figurene 19 og 20 viser på en mer detaljert måte kretsen for tidsbestemt filtrering av bevegelseskompensasjon, anvendt i kodeinnretningen, og den inverse tidsbestemte filtreringskretsen som anvendes i den assosierte dekode-innretningen; Figur 21 viser eksempler på verdier av vektkoeffisientene i samsvar med størrelsen på bevegelsen i bildene; Figurene 22 og 23 viser modifiserte utførelser av de direkte og inverse tidsbestemte f iltreringskretsene for kode- og dekode-innretningene på figurene 18a og 18b.

Innretningen vist på figur 1, i tilfellet anvendelsen i et system for transmisjonen av høyoppløsningstelevisjonsbilder, omfatter en kodedel på transmisjon (figur la) og en dekode-del på mottak (figur lb), som samvirker for å detektere og å estimere bevegelsen innenfor bildene som skal sendes og å tilpasse prosesseringen av bildedataene til større eller mindre størrelse i denne bevegelse. Bildene blir her detek-tert av et høyoppløsningstelevisjonskamera (ikke vist), som analyserer scenen ved hjelp av en linjesprang eller sekvensiell scanning ved 1250 linjer og med en hastighet på 50 bilder pr. sekund. Naturligvis mater kameraet, etter matrise-behandling av signalene R, G, B, tre typer signaler: lumi-nanssignaler Y og de to fargedifferansesignalene U og V (eller krominanssignal). Følgelig relaterer beskrivelsen seg f.eks. til luminanssignalet, men den kan like gjerne passe på krominanssignalet. Det skal derfor ganske enkelt fastslås at utgangssignalet fra kameraet blir samplet, og at de resul-terende samplene blir presentert på inngangen til kodedelen i en rytme eller frekvens på 54 megahertz i tilfellet med linjesprangscanning og 108 megahertz i tilfellet sekvensiell scanning. Ettersom transmisjonskanalen, i tilfellet MAC-standard, bare aksepterer en hastighet på 13,5 megahertz, må det utføres en sub-sampling før nevnte transmisjon.

Det vil bli fastslått at bildene, i det begrensende tilfelle, blir prosessert punkt for punkt, men at det er enklere å bryte dem ned til N blokker på m x n punkter. Istedenfor å scanne punktene blir det så utført en scanning av blokkene hvor N punkter representerer de korresponderende blokker.

Estimeringen av den ovenfor nevnte bevegelse tilveiebringes på den følgende måte. Kodedelen vist på figur la er sammensatt av en flerhet av parallelle grener, f.eks. tre, referert til her som 1, 2 og 3. Disse grenene mottar samplene som er formet som indikert ovenfor og hver omfatter en prefiltreringskrets 101 og en sub-samplingskrets 102. Selv om samplingsstrukturene er forskjellige fra gren til gren, er hastigheten som sub-samplingen foretas med identisk og i dette tilfellet lik 4 for en rekke av linjesprangbilder og 8 for en rekke av sekvensielle bilder. Mønsterene til filtrene er valgt på en slik måte at foldingen som skyldes sub-samplingen unngås. Utgangssignalene fra de tre sub-samplings-kretsene blir sendt til en bryter eller svitsje-krets 103 som i avhengighet av kommandoen som mottas på en fjerde inngangs-forbindelse 105, sikrer utvelgingen av ett eller et annet av nevnte utgangssignaler med tanke på den påfølgende transmisjon via analogkanalen 10 til transmisjonssystemet. Kommandoen som er tilstede på forbindelsen 105 til svitsjekretsen 103, som normalt er identisk for alle punktene til en blokk, blir bestemt av en beslutningskrets 106, i samsvar med et kriterie som er generelt knyttet enten til en kvantitet som måles på basis av inngangsbildet eller energien til forskjellen mellom de prosesserte bilder som slipper ut fra kretsene 101 f.eks., og det opprinnelige bildet. I det første tilfelle (en primær eller første beslutning), kan den målte kvantiteten være f.eks. bevegelsen eller hastigheten til objektene som er tilstede i bildet, og beslutningen blir tatt direkte som en funksjon av verdien knyttet til denne kvantiteten. I det andre tilfelle (en sekundær eller andre beslutning), tillater energien til differansen bestemmelsen av hvilken gren som fører til den beste bilderekonstruksjon med hjelp av de transmitterte sampler, og således effektueringen av svitsjingen som følge. Informasjonen levert av beslutningskretsen 106 blir sendt til en kanal 20 referert til som den digitale assistansekanalen.

På en tilsvarende måte ved mottak omfatter den korresponderende dekode-delen, vist på figur lb, først av alt en demultipleks-krets 152 som på basis av det transmitterte signalet via analogkanalen 10, mater tre postfiltreringskretser 153 i parallell bilder som har egnede regulære strukturer. Til slutt mottar en multipleks-krets 154 utgangssignalene fra disse postfiltreringskretser og tillater på basis av det multipleksede signalet genereringen av et bilde som kan frembringes visuelt på en skjerm 155 med høy oppløs-ning. Signalet som ble sendt via den digitale assistansekanalen 20 blir matet parallelt til kretsene 152 og 154.

Sub-samplingsstrukturene, som er forskjellige fra en gren til en annen, som en har sett, kan være helt romlige eller alternativt kan de tillate elimineringen av visse antall bilder i tidsretningen. Hva som er tilgjengelig er så et antall sampler som er proporsjonalt høyere i orden for å representere det romlige innholdet til bildene, men på den annen side, i tilfellet med bevegelse, vil det tidsbestemte innholdet som reflekterer denne bevegelse bli minsket eller nedgradert.

To typer nedgraderinger kan finnes mer spesielt i det rekonstruerte bildet: på den ene side blir de like bevegelsene endret, og på den annen side objektene som beveger seg forskjellig, og oppløsningen minsker brått så snart som et fast objekt blir bevegbart på grunn av prefiltreringen og postfiltreringen. Begge disse defekter er svært brysomme visuelt og tilstedeværelsen av en estimering og av en bevegelseskompensasjon vil tilveiebringe en betydelig forbedring idet rykkingene i bildet elimineres og at oppløs-ningen bevares for et bredere område av hastigheter.

Prinsippet med bevegelseskompensasjon i samsvar med oppfinnelsen er det følgende. I sekvensen av bilder som betraktes blir først av alt et bilde i to eliminert (det vil si den romlige informasjonen som er tilgjengelig i et forutbestemt tidspunkt t). Dersom hastigheten eller den tidsbestemte frekvensen er f.eks. l/T hvor T korresponderer med tidsintervallet som skiller to suksessive bilder, vil således tidsintervallet etter tidsbestemt sub-sampling være 2T. Ved anvendelse av 2k-l, 2k, 2k+l, etc. designeres de suksessive ordener til den opprinnelige billedsekvensen, og dette tydeliggjør at bildene assosiert med f.eks. tidspunktene t+(2k-l)T, t+(2k+l), etc, eller bilder i dette tilfellet med ulik orden, blir eliminert.

I parallell med denne eliminasjon av bilder, blir bevegelses-informasjon bestemt ved hjelp av en fremgangsmåte for estimering av bevegelse som tilveiebringer allokeringen til hver billedblokk som skal elimineres, i dette tilfellet ulike bilder, til en forskyvningsvektor D slik at feilen i rekonstruksjonen av blokken blir minimal. Denne bevegelses-informasjon blir så brukt ved mottak for å rekonstruere bildene som ble eliminert før transmisjon, og hver blokk blir rekonstruert på basis av de midlere informasjonselementene til to påfølgende bilder i bevegelsesretningen assosiert med blokken. Det er således begrensning i defektene som skyldes unøyaktighet i estimatoren, når denne som er brukt opp til i dag hvor den vanlige løsning av rekonstruksjonen av en ulik ramme (eller henholdsvis en lik ramme) skjer bare på basis av den forutgående rammen med motsatt paritet, og dette er en løsning som innehar ulempene som medfører deformering av konturene til de stillestående objektene.

Prinsippet definert således er anvendbart i f.eks. et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder og prinsipalt i kodedelen til transmisjonstrinnet til dette systemet.

I teksten som følger tillater den rom-tidsbestemte sub-samplingen som utføres oppnåelse av en samplingshastighet på 4 (2 i romlig, 2 i tidsbestemt) for en rekke av linjesprangbilder og 8 (4 i romlig, 2 i tidsbestemt) for en rekke av sekvensielle bilder. Bevegelsesestimatoren som vil bli anvendt er basert på fremgangsmåten referert til som blokk-korreiasjonsfremgangsmåten (blokk-tilpasningsmetoden), med et søkeområde lik: horisontal forskyvning ±3, vertikal forskyvning ±3). Ikke desto mindre er dette valget ikke vesentlig og må ikke begrense den foreliggende oppfinnelse idet implementeringen av en estimator av annen type ganske visst kan anvendes. Det vil likeledes bli fastslått her at grenene 1, 2, 3 korresponderer til forskjellige forskyvningshastigheter i bildene, og basisintervallet mellom bildene er i dets beskrevne eksempel 20 og 40 millisekunder for grenene 1 og 2, og basisintervallet mellom transmitterte elementærpunkter har den samme romlige posisjonen i et bilde som er 80 millisekunder for grenen 3. Det er ganske klart i grenene 2 og 3 at interessen ligger i, idet bevegelsen er saktere enn i tilfellet i grenen 1, bevaring av den beste oppløsningen. Oppfinnelsen er derfor anvendbar for gren 2 og forlengelsen til gren 3 er beskrevet i det etterfølgende.

I henhold til eksemplet vist på figur 2 består innretningen i henhold til oppfinnelsen først av alt, ved transmisjon, for grenen referert til som 2, av en romlig prefiltreringskrets 201 som mottar inngangsbildet, som er enten et linjesprang-bilde: 50 hertz, 2:1, 1250 linjer, 54 M-sampler (= 54.IO<6>) pr. sekund eller et sekvensielt bilde: 50 hertz, 1:1, 1250 linjer, 108 M-sampler pr. sekund. Denne krets 201 tillater å oppnå et sekvensielt bilde som er begrenset med hensyn til dets romlige båndbredde for å kunne unngå folding som skyldes den tidsbestemte sub-samplingen. Kretsen 201 følges i serie av en tids-samplingskrets 202 som deler med to tidsrytmen til bildet (det er således en overgang til 25 bilder pr. sekund), og så av en romlig sub-samplingskrets 203 som tillater reduksjon av antallet sampler i hvert billedplan (f.eks. ved hjelp av en linje-sub-samplingsinnretning som sampler i ruter på fem med den femte i midten og som undertrykker ett punkt i to). På utgangen av kretsen 201 er det likeledes anordnet, i parallell med serieforbindelsen til kretsene 202 og 203, et trinn for bevegelsesestimeringen 204 som nå skal beskrives detaljert.

Bevegelsesestimeringen som foretas i trinnet 204 har som formål bestemmelsen av, for hver blokk til bildet av orden 2k+l som elimineres, en forskyvningsvektor D slik at det er mulig å få fram en approksimering av nevnte eliminerte bilde på basis av delsummen av ikke-eliminerte bilder som omgir dette, i det foreliggende tilfellet på basis av delsummen av bildene 2k og 2k+2. Denne approksimering er her uttrykt i ligning (1), angitt i vedlegget, sammen med andre matematiske uttrykk som opptrer i beskrivelsesdelen som følger. I denne ligning angir X den løpende blokken til bildet 2k+l, D bevegelsesvektoren når bevegelsesestimeringen har blitt påført bildene 2k og 2k+2, og 1 approksimeringen av intensiteten i punktet X av den løpende blokken til bildet 2k+l. Dette formål kan likeledes formuleres ved å fastslå at det er ønskelig å assosiere en vektor Dx til hver blokk X i bildet 2k+l slik at uttrykket (3) er et minimum (dette uttrykk, i hvilket DFD kommer fra uttrykket "Displaced Frame Diffe-rence", er feilen i approksimeringen assosiert med den løpende blokken og ekvivalent for denne blokken som indikert med ligningen (2), med summen av firkanter av feil i approksimeringen DFD i alle punktene i blokken). Dette kjente prinsipp for å undersøke korrelasjonen mellom blokker (beskrevet spesielt i artikkelen av J.R. Jain og A.K. Jain, "Displacement measurement and its application in interframe image coding", IEEE Transactions on Communications, vol. COM-29, no. 12, desember 1981, side 1799 til 1808), blir implementert i trinnet for bevegelsesestimering 204 beskrevet her, i to trinn som skiller seg fra hverandre, men som er ekstremt like.

Trinnet for bevegelsesestimering 204, representert som et ikke-begrensende eksempel i figur 3a, omfatter for utføringen av disse to trinn, en sammenstilling 340 av to estimeringskretser 300 og 350 som er tilsynelatende identiske, så vel som tre bildeminner serie 341, 342 og 343. Estimeringskretsen 300 omfatter f.eks. som indikert på figur 3b som gir en mer detaljert fremstilling ni identiske celler 301 til 309 som bestemmer ni forstyrrelser (eller feil i estimering som definert av ligningen (3) eller ligning (2)) i forhold til de ni følgende forskyvninger: (Dx, Dy) = (2,2), (2,0), (2,-2), (0,2), (0,0), (0,-2), (-2,2), (-2,0), (-2,-2). Disse ni forskyvningene er lagret i et minne 345. Ever av cellene 301 til 309 består selv av identiske elementer og disse elementer som betraktes, f.eks. for den første av de ni cellene, omfatter som angitt på figur 3c som viser denne første cellen, en adderer 311, som skal generere delsummen av bildene av orden 2k og 2k+2, og en subtraherer 321 og, i serie med disse to elementene, en firkant og summeringskrets 331. Addereren 311 mottar utgangssignalet fra bildeminnene 341 og 343, og delsummen til bildene 2k og 2k+2 som frembringes således blir matet til inngangen, f.eks. den positive, av subtrahereren 321 som mottar på sin inngang med motsatt fortegn utgangssignalet fra bildeminnet 342 som lagrer bildet av orden 2k+l. Utgangssignalet fra subtrahereren 321 blir matet til firkant og summeringskretsen 331 hvis utgangssignal utgjør utgangssignalet fra cellen 301.

De ni respektive utgangs signal er fra de ni cellene 301 til 309 blir så matet til en krets for sammenligning med forstyrrelsene 344, som sammenligner de ni verdiene av forstyrrelser som kommer fra de ni cellene og bestemmer hvilken som har den laveste. Den av de ni forskyvningene som fører til denne minimums-blokkforstyrrelsen blir referert til som Dmini og etter uttrekk fra minnet 345 blir denne sendt til den andre estimeringskretsen 350. Denne krets 350, vist på figur 3d, utfører nøyaktig de samme operasjonene som estimeringskretsen 300, men med ni andre forskyvningsverdier som er de følgende: (Dx, Dy) = <D>minl + (1, 1), <D>minl <+> (1,0), Dminl <+> (<1,> -<1>), <D>minl + (°» D> <D>minl + (°> 0). <D>minl <+> (<0,> -<1>), <D>minl <+> (-<1, >!)»<D>minl + ( -1» °)» Dminl + t" 1» -1) > og som er denne tid lagret i et minne 395 som mottar Dm^ni.

Estimeringskretsen 350 omfatter ni celler 351 til 359 som i seg selv består av identiske elementer som, betraktet f.eks. som ovenfor, for den første av de ni cellene består av en adderer, en subtraherer og en firkant og summeringskrets, som er anordnet i serier. Utgangssignalet fra de ni cellene 351 til 359 blir matet til en krets for sammenligning med forstyrrelsene 394, som bestemmer den laveste forstyrrelsen og tillater valg av den korresponderende forskyvning Dm^n2, som er den som minimaliserer forstyrrelsen for den løpende blokken X til bildet 2k+l.

Forskyvningen valgt på denne måten blir så sendt til den digitale assistansekanalen 20, mens utgangssignalet fra den romlige sub-samplingskretsen 203 blir sendt til svitsjekretsen 103. Ved mottak mottar innretningen for bevegelseskompensasjon en sekvens av bilder med en hastighet på 25 bilder pr. sekund og disse bilder er romlig sub-samplet, og rekonstruerer en sekvens av bilder på 50 bilder pr. sekund, 1250 linjer, 1440 punkter pr. linje, enten i linjesprang-format 2:1 med 54.IO<6> sampler pr. sekund, eller i sekvensielt format med 108.IO<6> sampler pr. sekund.

Denne innretning for bevegelseskompensasjon ved mottak består først av alt, som indikert på utførelsen i figur 4, av en romlig postfiltreringskrets 401 som foretar en romlig interpolasjon for å kunne frembringe en sekvens av 25 bilder pr. sekund, 1250 linjer pr. bilde, 1440 punkter pr. linje. Denne krets 401 følges av en forsinkelseskrets 402 (forsinkelsen som innføres er i dette tilfelle 20 millisekunder), og så av en bryter 403 som tillater, på basis av de to billed-sekvensene som hver har en periode på 40 millisekunder, men som er forskjøvet med 20 millisekunder, rekonstruksjonen av en sekvens som har en periode på 20 millisekunder. På utgangen til den romlige postfiltreringskretsen 401 er det videre tilveiebragt i parallell med serieforbindelsen til kretsene 402 og 403, et trinn for tidsbestemt interpolasjon kompensert i bevegelse 404.

Dette trinn 404 omfatter på den ene side to bildeminner i serie 441 og 443, som lagrer de to bildene som suksessivt transmitteres av analogkanalen 10 og som er postfUtrert, det vil si de to bildene av orden 2k og 2k+2 respektivt, og på den annen side en adderer 444 som er plassert på utgangen til nevnte minner og som tillater effektueringen av delsummen av de transmitterte bildene, i henhold til ligning (4), hvor X representerer koordinatene til det løpende punktet, ^ min2 forskyvningen av punktet og som er levert av den digitale assistansekanalen 20, I(X-Dmin2» 2K) og I(X+Dmln2, 2k+2) intensiteten i punktene assosiert med X på de transmitterte bildene av orden 2k og 2k+2 respektivt (under hensyntagen til den estimerte bevegelse), og 1 intensiteten .i punktet X til det eliminerte bildet som skal rekonstrueres. Utgangssignalet fra addereren 444 utgjør det andre inngangssignalet til bryteren 403.

Bryteren 403 mottar således på den ene side bilder 1:1 som er bildene 2k, 2k+2, etc. som blir sendt hvert 40 millisekund og på den annen side bilder 1:1 som er bildene i estimert i samsvar med forskyvningen transmittert av kanalen 20 og hvis periode likeledes er 40 millisekunder, med en forskyvning på 20 millisekunder i forhold til de transmitterte bildene. Denne bryter 403 leverer således en sekvens av bilder som har en hastighet på 20 millisekunder mellom bildene. En formatkonverteringskrets 405 omformer denne rekke av sekvensielle bilder til en rekke av høyoppløsningslinjesprangbilder som er klare til å fremvises visuelt. I tilfellet hvor rekken av høyoppløsningsbilder blir visuelt fremvist i et sekvensielt format, kan format-konverteringskretsen 405 utelates.

Den foreliggende oppfinnelse er selvfølgelig ikke begrenset til utførelsene som er vist og beskrevet her, og på hvis basis modifiserte utførelser eller forbedringer kan utføres uten at en derved forlater rammen for oppfinnelsen.

De tidligere beskrevne innretningsstrukturer kan i virkeligheten modifiseres for å oppnå en høyere tidsbestemt sub-samplingshastighet, f.eks. lik 4. Disse modifiserte strukturer er vist på figur 5, for transmisjonsdelen, og figur 6 for mottaksdelen.

Innretninger for bevegelsesestimering ved transmisjon omfatter så som indikert på figur 5 i tilfellet med en rekke av linjesprangbilder, på den ene side innretninger på figur 2, i dette tilfellet benevnt med henvisningen 510 og, på den annen side, på inngangen til denne innretningen 510, en vedlikeholds-tidsbestemt filtreringskrets som består av en forsinkelseskrets 501 som innfører en forsinkelse lik T og en adderer 502, og en tidsbestemt sub-samplingskrets 503. Vedlikeholdstidsbestemt-filtreringskretsen (501, 502) mottar bildene med 1250 linjer, 50 Hz, 2:1 og mater på sin utgang en serie av sekvensielle bilder (1250 linjer, 50 Hz, 1:1), hvis sampling tillater frembringelse på inngangen av innretningen for bevegelsesestimering (510), en serie av sekvensielle bilder på 1250 linjer, 25 Hz, 1:1. Denne billedsekvensen blir prosessert av innretningen 510 som til slutt leverer en serie sekvensielle bilder med periode 80 millisekunder. I tilfellet med en rekke av sekvensielle bilder er funksjonene til kretsene 501 og 502 allerede utført og disse kretsene kan derfor sløyfes. Inngangsbildene blir så direkte mottatt av kretsen 503. På tilsvarende måte vil ved mottak innretningen for bevegelseskompensasjon omfatte, som vist på figur 6, på den ene side innretningen på figur 4 benevnt i dette tilfellet med referansen 520 og på den annen side, på utgangen til denne innretningen 520, en interpolasjonskrets som er sammensatt av en forsinkelseskrets 521 som innfører en forsinkelse lik T og av en svitsj 522. Denne interpolasjonskrets (521, 522) tillater omformingen av seriene av sekvensielle bilder, 1250 linjer, 25 Hz, 1440 punkter pr. linje som er tilstede på utgangen til innretningen 520, til sekvenser av linjesprangbilder som har en tidsbestemt hastighet på 20 millisekunder, det vil si til serier av bilder med 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 54 M-sampler pr. sekund, som blir matet til multiplekseren, og utgangssignalet fra denne utgjør sekvensen av linjesprangbilder med høyoppløsning som er klare til å fremvises visuelt. Denne samme innretning (521, 522) gjør det også mulig å få fram sekvensielle bilder 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 108 M-sampler pr. sekund.

På den annen side har en sett ovenfor at oppfinnelsen er relatert i det første tilfellet til grenen 2, referert til som 40 millisekunders grenen, men det er også mulig å anvende prinsippet og implementeringen som er beskrevet i et system for transmisjon som innbefatter en slik gren og som er utført på følgende måte. Figur 7 viser en mulig utførelse i et system for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder til en kodeinnretning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, figur 11 viser på en korresponderende måte dekode-innretningen assosiert med denne kodeinnretningen i transmisjonssystemet (figurene 12 og 17 vil vise på tilsvarende måte en forbedret modifisert utførelse av kodeinnretningen og den korresponderende dekode-innretningen).

Mer spesielt omfatter kodeinnretningen på figur 7 først av alt, i parallell, tre grener 701, 702, 703 referert til her som respektivt 20 millisekunders grenen, 40 millisekunders grenen og 80 millisekunders grenen. Disse tre grener 701 til 703, beskrevet i det etterfølgende, mottar hver på deres felles inngang høyoppløsningsbildene, som kan ha formatet 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter/linjer, og som således er ordnet i en rekke av linjesprangbilder, eller formatet 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, og som så er ordnet som en rekke av sekvensielle bilder.

1 den andre grenen 702, referert til som 40 millisekunders grenen, vist på figur 8b, blir prosesseringen beskrevet ovenfor effektuert idet den blir utført i tilfellet på figur 2 av kretsene 201 til 203 og, i det foreliggende tilfellet på figur 8b, av kretsene 721, 722, 723. Mer spesielt leverer en tidsbestemt sampler 721 med rytmen 1/2 bilder med 625 linjer, 25 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, når inngangssignalet E er linjesprangformatet, eller bilder med 1250 linjer, 25 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje når inngangssignalet E er i sekvensiellformatet. Disse bilder mottas så av et romlig filter 722 som mater bilder med 1250 linjer, 25 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, og så av en romlig sub-sampler 723 i linje som de fem øynene på en terning som leverer bilder med 1250 linjer, 25 Hz, 2:1, 720 punkter pr. linje. Utgangsbudene fra den romlige sub-sampleren 723, som stemmer overens med billedformatet vist på figur 9b, blir matet til en krets 725 for modifikasjon av formatet (stokkekrets) som i to rammer og i 40 millisekunder (således hvert 20 millisekund), sender dem i grupper av linjer (1, 5, 9, 13, etc. så 3, 7, 11, 15, etc.) til en inngang til en svitsjekrets 740, hvis funksjon er beskrevet i det etterfølgende. Bildene som er tilstede på inngangen til den romlige sub-sampleren 723 (forbindelse S2) blir på tilsvarende måte sendt til en beslutningskrets 770 som er beskrevet i det etterfølgende.

I den tredje grenen 703, referert til som 80 millisekunders grenen, vist på figur 8a, blir rekken av bilder E først av alt filtrert tidsavgrenset av et tidsbestemt filter 731, og så sendt gjennom et romlig filter 732 for å unngå foldingene som skyldes den romlige sub-samplingen utført i kretsen 733 i samsvar med en av de fire fasene representert på figur 9a. Utgangssignalet fra den romlige sub-samplingskretsen 733 blir så sendt, på den ene side, til beslutningskretsen 770, og på den annen side, til en krets 734 referert til som en krets for modifikasjon av format som, i fire rammer og 80 millisekunder (således hvert 20 millisekund), sender dem i grupper av linjer (1, 5, 9, 13, etc. så 2, 6, 10, 14, etc, og så videre over de 80 millisekunder eller i en sikk-sakk) til svitsjekretsen 740.

Til slutt er i den første grenen 701, referert til som 20 millisekunders grenen, vist på figur 8c, samplingsstrukturen i dette tilfelle slik at bare ett punkt av fire beholdes. Grenen 701 består av et romlig filter 711 fullt av en vertikal sub-sampler 714 med rytme 1/2 i tilfellet hvor inngangsbildene er sekvensielle, for å returnere til formatet 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje. I dette tilfellet med sekvensielle bilder erstattes utførelsen på figur 8c med den på figur 8d. Grenen 701 består så av en romlig sub-sampler 712 med rytme 1/4 og i linje anordnet som de fem øynene på en terning, som tilveiebringer bilder med 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 360 punkter pr. linje. Disse utgangsbilder fra den romlige sub-sampler 712, som er i samsvar med billedformatet representert på figur 9c, blir matet til en krets 715 for modifikasjon av format som i to rammer og i 40 millisekunder (dvs. hvert 20 millisekund), sender disse til en tredje inngang til svitsjekretsen 740, for eksempel, først alle samplene som befinner seg i sikk-sakk på den brutte linjen benevnt 1, og så de som befinner seg på samme måte i sikk-sakk, men på en brutt linje benevnt 2 (se figur 9c). Her er bare mønsteret (i kryss) på figur 9c viktig. Dette mønster må overføres fra en ramme til en annen. Således kan den brutte linjen 2 passere via et hvilke som helst punkt nær et kryss, innbefattet via kryssene selv. Som tidligere blir inngangsbildene til sub-sampleren 712 (forbindelse Si) sendt til en tredje inngang til beslutningskretsen 770.

Fra beskrivelsen ovenfor som er gitt med referanse til figurene 7, 8a til 8c, og 9a til 9c, fremgår at svitsjekretsen 740 aksepterer på dens tre innganger, benevnt henholdsvis 741 til 743, tre sekvenser av bilder som er komprimerte bilder, siden det i hver av de tre grenene 701 til 703 er blitt foretatt en eliminering av visse antall billedpunkter. En må videre merke seg at i hver av disse tre sekvensene som er utført på denne måten inneholder bildene det samme antall punkter eller sampler som skal sendes pr. periode på 20 millisekunder.

Svitsjekretsen 740 mater så på sin utgang en sekvens av punkter eller sampler hvor innholdet som korresponderer med hver blokk av de opprinnelige bildene vil starte fra den ene eller den andre av de tre grenene i avhengighet av verdien til et beslutningssignal mottatt på en inngang 746 til denne kretsen 740 og som starter fra beslutningskretsen 770.

Denne beslutningskrets 770, beskrevet i det følgende avsnitt, kommer etter en krets 760 for bevegelsesestimering lik trinnet for bevegelsesestimering 204 på figur 2. Denne krets 760 følger selv etter et romlig filter 750 som sender, dersom dette ikke allerede er tilfellet, til et ikke-linjesprang-format og for å begrense passbåndet. Funksjonen til kretsen 760, lik trinnet 204, er å bestemme for hver blokk (eller sett av m x n sampler) ikke-linjesprangbilder av en viss orden (f.eks. bilder 2k+l av ulik orden) som elimineres før transmisjon, og en forskyvningsvektor D. Mer spesielt må denne vektor D være slik at det er mulig å oppnå en approksimering av det eliminerte bilde av orden 2k+l på basis av delsummen av de eliminerte bildene av orden 2k og 2k+2 som omgår dette, og feilen i approksimeringen DFD assosiert med hver blokk må være minimal (det er sett av det foregående at dette søkemål å gjøre feilen DFD til et minimum allerede er beskrevet i tidligere dokumenter, og at eksemplet som ble gitt vedrørende dette bare var en foretrukket utførelse).

Beslutningskretsen 770 skal nå beskrives detaljert. Denne krets 770, vist på figur 10, omfatter tre kanaler i parallell og hver omfatter en sammenligningskrets, en firkantkrets, og en blokk for blokk summeringskrets, og utgangssignalene fra disse signalene blir sendt til tre korresponderende innganger til en krets 1040 for sammenligning av forstyrrelsene og for velging av grenindeksen som korresponderer til den laveste av forstyrrelsene.

Den første kanalen som korresponderer med 20 millisekunders grenen består først av alt av en subtraherer 1011 som mottar på den ene side inngangsbil det på 1250 linjer, 50 Hz, 1440 punkter pr. linje og på den annen side utgangssignalet S^ fra filteret 711 til grenen 701. Denne subtraherer 1011 følges av en firkantkrets 1017 og så av en summerer 1018 på hver blokk, og utgangssignalet uttrykker forstyrrelsen i forhold til 20 millisekunders grenen og er målt blokk for blokk.

Den tredje kanalen, som korresponderer med 80 millisekunders grenen, omfatter på samme måte en subtraherer 1031, som mottar på den ene side, via en forsinkelseskrets 1032 som skal kompensere for forsinkelsen innført av den romlige tidsbestemte filtreringen i den faste grenen 703, inngangsbildet på 1250 linjer, 50 Hz, 1440 punkter pr. linje og på den annen side via en lagerkrets 1033 tillater den kumulative totale av fire suksessive sub-samplede rammer frembragt av utgangssignalet S3 til kretsen 733 og en postfiltreringskrets 1034 som utfører interpolasjonen av 80 millisekunders grenen, og utgangssignalet S3 til filteret 733. Denne subtraherer 1031 følges av en firkantkrets 1037 og av en blokk for blokk summerer 1038, og utgangssignalet fra denne uttrykker forstyrrelsen i forhold til 80 millisekunders grenen.

Den andre kanalen som korresponderer med 40 millisekunders grenen omfatter på samme måte en subtraherer 1021 som mottar på den ene inngangen inngangsbil det på 1250 linjer, 50 Hz, 1440 punkter pr. linje, og på sin andre inngang i bildet frembragt som følger på basis av utgangssignalet S2 til filteret 722. Dette utgangssignal S2 blir sendt på den ene side til en inngangsterminal til en svitsj 1026 og på den annen side til to minner i serie 1023 og 1024 som lagrer respektive bilder av orden 2k og 2k+2 som blir suksessivt trasmittert. Disse to minner 1023 og 1024 mottar likeledes forsyningsvektoren D, bestemt for hver blokk av kretsen for bevegelsesestimering 760 for å frembringe en approksimasjon av det eliminerte bildet av orden 2k+l på basis av delsummen av bildene 2k og 2k+2. Denne delsum blir formet av en adderer 1025 anordnet på utgangen til de to minnene 1023 og 1024. Utgangssignalet fra addereren 1025 blir selv forbundet med den andre inngangsterminalen til svitsjen 1026, hvis utgangssignal som starter vekslende fra utgangen til filteret 1022 eller fra addereren 1025 for å rekonstruere et bilde i 1injesprangformatet, så blir matet til nevnte andre inngang av subtrahereren 1021. Denne subtraherer 1021 følges, som i de to tidligere tilfellene, av en firkantkrets 1027 og så av en blokk for blokk summerer 1028, hvis utgangssignal uttrykker forstyrrelsen i forhold til 40 millisekunders grenen.

Forstyrrelsene som således er tilgjengelige på utgangen av tre kanaler i parallell som nettopp beskrevet, blir matet som indikert ovenfor, til kretsen 1040 som sammenligner dem og velger det laveste av dem for å sende den korresponderende grenindeksen til inngangen 746 til svitsjekretsen 740. Denne grenindeks utgjør nevnte beslutningssignal som i svitsjekretsen 740 bestemmer valget av enten utgangssampler fra grenen 701 referert til som 20 millisekunders grenen eller utgangssampler fra grenen 702 referert til som 40 millisekunders grenen eller utgangssampler fra grenen 703 referert til som 80 millisekunders grenen, i sekvensen av beslutninger tilstedeværelsen av en isolert beslutning idet denne siste tvinges til til slutt å være en beslutning som er identisk med de nærmeste åtte. Valget som utføres på denne måte styrer således transmisjonen av en av de tre greners utgangssignaler.

I motsetning til dette vil ved mottak bildene som er transmittert bli prosessert i dekode-innretningen på figur 11 med tanke på rekonstruksjon av de opprinnelige høyoppløsnings-bildene. Denne dekode-innretning består først av alt, til dette punkt, som i tilfellet figur 7, av tre parallelle grener 1701, 1702, 1703 som hver mottar bildene som er effektivt transmittert og hvis utgangssignaler mottas respektivt på inngangene 1741, 1742, 1743 til en svitsjekrets 1740. Disse grener 1701 til 1703 refereres på tilsvarende måte til som de respektive 20, 40 og 80 millisekunders grenene.

I grenen 1702 referert til som 40 millisekunders grenen, blir sekvensen av de transmitterte bilder matet til en dynamisk interpolasjonskrets som består av en krets 1721 for innføring av nuller mellom de transmitterte signalene, så vel som en krets 1722 plassert ved utgangen av den sistnevnte kretsen og som innfører en forsinkelse på 20 millisekunder. Denne krets 1721 genererer på basis av to suksessive rammer et bilde i formatet på figur 9b, det vil si av 40 millisekunders hastighet, i ikke-linjesprangsfdrmatet. Denne dynamiske interpolasjonskrets følges av en adderer 1723 på utgangene til de respektive kretser 1721 og 1722. Bildet på 1250 linjer, 25 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje på utgangen til addereren 1723 blir matet til en romlig postfiltreringskrets 1724 og så til en bilderekonstruksjonskrets som består av to minner i serie 1725 og 1726 og en adderer 1727 som danner delsummen av utgangssignalene fra disse minnene, i henhold til fremgangsmåten som allerede er beskrevet i forbindelse med addereren 444 på figur 4. De to minnene 1725 og 1726 mottar forskyvningsvektoren estimert ved transmisjon og transmittert av den digitale assistansekanalen 20. En svitsj 1728 som mottar på den ene side utgangssignalet fra minnet 1725 og på den annen side utgangssignalet fra addereren 1727 leverer til slutt et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje, som blir sendt til inngangen 1742 til svitsjekretsen 1740. I tilfellet hvor det er ønskelig visuelt å frembringe sekvensielle bilder, velger svitsjen 1728 nå utgangssignalet fra minnet 1725 nå det fra adderer 1727, med rytmen 50 Hz, for å levere et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje.

I grenen 1703 referert til som 80 millisekunders grenen, blir sekvensen av bilder som er effektivt transmittert ved 625 linjer, 50 Hz, 2:1, 720 punkter pr. linje først av alt matet til en krets 1731 referert til som den dynamiske interpolasjonskretsen som skal sikre, som tidligere, en gjeninn-føring av nuller mellom signalene som er effektivt transmittert for denne 80 millisekunders grenen. Denne krets 1731 genererer på basis av fire suksessive rammer et bilde i formatet på figur 9a, det vil si en 80 millisekunders hastighet, i ikke-linjesprangsformatet. I sekvensen av bilder som er frembragt på denne måte befinner ikke-null samplene i hvert bilde i sekvensen seg som de fem øynene på en terning. Disse bilder på 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje på utgangen fra kretsen 1731 blir så matet til en multiplekser 1732 og så til et tidsbestemt filter 1735 og så til et romlig filter 1736 på hvis utgang et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje er tilgjengelig. Til slutt leverer en krets 1738 for konvertering av et ikke-linjesprangsformat til et linjesprangsformat et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje, som blir sendt til inngangen 1743 til svitsjekretsen 1740. I tilfellet med visuell fremvisning av sekvensielle bilder, blir signalet frembragt fra det romlige filteret 1736 sendt direkte til inngangen 1743 til kretsen 1740 (forbindelse med brutte linjer).

Grenen 1701, referert til som 20 millisekunders grenen, består ganske enkelt av en dynamisk interpolasjonskrets 1711 for innføring av nuller som tidligere. Denne krets 1711 genererer på basis av en inngangsramme en utgangsramme i samsvar med formatet på figur 9c, det vil si en ramme med 20 millisekunders hastighet eller et bilde med 40 millisekunders hastighet i 1injesprangsformatet. Grenen 1701 består så av en multiplekser 1712 og en romlig postfiltreringskrets 1714 som leverer et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje som så blir sendt til inngangen 1741 til svitsjekretsen 1740. I tilfellet med visuell fremvisning av sekvensielle bilder, blir signalet frembragt av den romlige postfiltreringskretsen 1714 konvertert til det ikke-linjesprangsformatet av en formatkonverteringskrets 1715 (vist med brutte linjer) som leverer et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje.

Utgangssignalet fra beslutningskretsen 770, som ved transmisjon ble sendt til svitsjekretsen 740, blir på tilsvarende måte sendt til den digitale assistansekanalen 20 med tanke på rekonstruksjon av denne informasjon ved dekoding. Svitsjekretsen 1740 mottar liksom multiplekserne 1712 og 1732 nevnte utgangsinformasjon fra kretsen 770 transmittert av kanalen ' 20. Kretsen 1740 anvender dette beslutningssignal til å velge på en korresponderende måte det av utgangssignalene fra grenene 1703, 1702 eller 1701 som er egnet: multiplekserne 1712 og 1732 leverer enten ganske enkelt utgangssignalet fra kretsen 1711 eller 1731 respektivt dersom beslutningssignalet korresponderer nøyaktig til grenen det angår (henholdsvis 20 millisekunders grenen 1701 eller 80 millisekunders grenen 1703), eller leverer, i det motsatte tilfellet, utgangssignalet fra svitsjen 1728 på 40 millisekunders grenen 1702, gjenoppretter, i avhengighet av det bestemte tilfellet, formatet på figur 9a (tilfellet med multiplekser 1732) eller formatet på figur 9c (tilfellet med multiplekser 1712). Det rekonstruerte høyoppløsningsbildet (1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje eller 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje) blir så til slutt tilgjengelig på utgangen fra svitsjekretsen 1740.

En forbedret modifisert utførelse av kodeinnretningen kan igjen, som det sees, foreslås. Figur 12 viser den andre utførelse, og figur 17 på en korresponderende måte dekode-innretningen assosiert med denne kodeinnretningen i transmisjonssystemet.

Kodeinnretningen på figur 12 består først av alt i parallell, som i tilfellet på figur 7, av tre prosesseringsgrener 20, 40 og 80 millisekunder, som hver mottar på deres felles inngang E, en sekvens av linjesprangsbilder med 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje, og som er utført som vist på figurene 13a til 13c.

De første to grenene er identiske med grenene 701 og 702 på figur 7, det vil si at de omfatter respektivt de samme elementene 711, 712, 715 og 721, 722, 723, 725 som denne, og som vist detaljert på figur 8c og 8b. Den tredje grenen 803 skiller seg fra grenen 703 i den forstand at den omfatter i stedet for det enkle tidsbestemte filteret 731, et tidsbestemt 831 som er bevegelseskompensert og som arbeider på en basis av 40 millisekunder, og som til dette punkt består av, som indikert på figur 14 som viser dette tidsbestemte filter, tre bildeminner 81, 82, 83 og en adderer 84. Dette tidsbestemte filteret 831 leverer bilder med 1250 linjer, 50 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, og følges så av de samme kretsene som i grenen 703, nemlig den tidsbestemte sampleren 732 i rytmen 1/4 som leverer bilder på 1250 linjer, 12.5 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, det romlige filteret 733 som tillater begrensning av båndet til signalet og unngår foldingen av spekteret på grunn av sub-samplingen som er utført, og den romlige sub-sampler 734 med rytme 1/2 og med linjer anordnet som de fem øynene på en terning, som leverer bilder med 1250 linjer, 12.5 Hz, 1:1, 720 punkter pr. linje i samsvar med bildeformatet på figur 9a. Utgangsbudene fra sub-sampleren 734 blir som i grenen 703 matet til en krets 735 for modifikasjon av format som er identisk med kretsen 735 og som sender dem til svitsjekretsen 740.

Som tidligere mater svitsjekretsen 740 på sin utgang en sekvens av punkter eller sampler hvor innholdet korresponderer med hver blokk av de opprinnelige bildene, på en av inngangene 741 til 743, fra en eller andre av de tre grenene 701, 702, 803 i avhengighet av verdien til beslutningssignalet mottatt på inngangen 746. Dette beslutningssignal startes fra en beslutningskrets 870 som selv følger etter et trinn for estimering av konsistensen til en krets for estimering av bevegelse 860.

Denne krets 860, vist på figur 15, omfatter på den ene side en første sammenstilling av kretser som er identiske med kretsen for estimering av bevegelse 760 og således omfatter tre bildeminner 861, 862, 863 og en innretning for bevegelsesestimering 864. I parallell med denne første sammenstilling 861 til 864 er det anordnet en tidsbestemt sub-samplingskrets 865 som skal dele med to tidsrytmen til rekken av sekvensielle bilder som blir matet til nevnte første sammenstilling. Denne krets 865 som likeledes mottar utgangssignalet fra det tidsbestemte filteret bevegelseskompensert 831, følges av et andre sett som på samme måte omfatter tre bildeminner 866, 867, 868 og en innretning for bevegelsesestimering 869.

Kretsen for bevegelsesestimering 860 følger selv etter et romlig filter 750 (se figur 12) for konvertering av et linjesprangsformat til et ikke-linjesprangsformat, og skal mate ikke en rekke av forskyvningsvektorer, men to grupper av slike forskyvningsvektorer, benevnt V40 og Vg0, assosiert med de respektive tidsrytmer til den korresponderende rekke av bilder.

Beslutningskretsen 870 er også av samme natur som kretsen 770, med den klare forskjell at signalet S3 (se figur 8a) mottatt av kretsen 870 gjennomgår i dette tilfellet en filtrering som er bevegelseskompensert. Som vist på figur 16, omfatter derfor kretsen 870 tre kanaler i parallell, men hvor to, den andre og tredje kanalen, er identiske til hva de var i kretsen 770 og omfatter de samme elementene 1011, 1017, 1018 og 1021 til 1028. Den tredje kanalen er modifisert i den forstand at den nå omfatter, liksom for den andre kanalen i beslutningskretsen 770 på figur 10, elementer 1131 til 1138 som er absolutt identiske med elementene 1021 til 1028 på denne figur 10 og som tjener til det samme formål.

I motsatt tilfelle, ved mottak, vil bildene som effektivt er transmittert etter koding i innretningen på figur 12 bli prosessert i dekode-innretningen på figur 17 med tanke på rekonstruksjon av de opprinnelige høyoppløsningsbildene. Denne dekode-innretningen består først av alt, som i tilfellet på figur 7, ved transmisjon, og figur 11, ved mottak, av tre parallelle grener 1701, 1802, 1803, referert til som 20, 40 og 80 millisekunders grenene, som mottar bildene som er transmittert og hvis utgangssignaler mottas på inngangene 1741 til 1743 til svitsjekretsen 1740.

Den første grenen 1701 er identisk med tilsvarende gren i utførelsen på figur 11. Den andre grenen 1802 er tilsynelatende identisk med grenen 1702 på figur 11, bortsett fra den klare forskjellen av at interpolasjonskretsen er modifisert og nå omfatter likeledes en multiplekser 1729 anordnet i serie mellom addereren 1723 og den romlige postfiltreringskretsen 1724. Denne modifiserte dynamiske interpolasjonskrets skal generere et regulært mønster ved å ta enten dataene som er transmittert på to suksessive rammer for blokkene prosessert i 40 millisekunders og 20 millisekunders grenen eller data som stammer fra 80 millisekunders grenen.

Den tredje grenen 1803 består først og fremst av en dynamisk interpolasjonskrets 1831 som, basert på fire suksessive rammer i sekvensen av transmitterte bilder, rekonstruerer et bilde i format 1250 linjer, 12.5 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje, og så et romlig filter 1832 på hvis utgang et bilde med 1250 linjer, 12.5 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje er tilgjengelig. Dette bildet blir så matet til en krets for bilderekonstruksjon og som består av to minner i serie 1833 og 1834 som mottar forskyvningsvektoren VgQ estimert ved transmisjon og transmittert av den digitale assistansekanalen 20, en adderer 1835 som effektuerer delsummen av utgangssignalene fra disse minner, og en svitsj 1836 som mottar på den ene side utgangssignalet fra minnet 1833 og på den annen side utgangssignalet fra addereren 1835 og leverer et bilde på 1250 linjer, 25 Hz, 1:1, 1440 punkter pr. linje. Dette bilde blir på den ene side transmittert til en multiplekser 1837 som på samme måte mottar utgangssignalet fra den romlige postfiltreringskretsen 1724 og på den annen side til multiplekseren 1729 til den dynamiske interpolasjonskretsen til den andre grenen 1802. Multiplekseren 1837 blir selv fulgt av en annen krets for bilderekonstruksjon og som omfatter lik den tidligere, to bildeminner 1838 og 1839, en adderer 1840 for å effektuere delsummen av disse minnene, og en svitsj 1841 som mottar på den ene side utgangssignalet fra minnet 1838 og på den annen side utgangssignalet fra addereren 1840 og leverer et bilde på 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje. De to minnene 1838 og 1839 mottar i dette tilfelle bare delforskyvningsvektoren V3Q/2, siden interpolasjons-intervallet er 40 millisekunder, det vil si en halvdel av amplituden, og utgangssignalet fra svitsjen 1841 blir sendt til inngangen 1743 til svitsjekretsen 1740.

Denne svitsjekretsen 1740 mottar ikke bare utgangssignalene fra de tre grenene 1701, 1802, 1803, men på samme måte på sin inngang 1746 utgangssignalet fra beslutningskretsen 870 frembragt ved transmisjon og sendt, lik de estimerte forskyvningsvektorer, til den digitale assistansekanalen 20 med tanke på rekonstruksjon av denne informasjon ved dekoding. Dette utgangssignal for beslutningskretsen 870 blir likeledes matet til multiplekseren 1837, så vel som de dynamiske interpolasjonskretsene til 20 millisekunders grenen 1701 og 40 millisekunders grenen 1802. Svitsjekretsen 1740 anvender, som tidligere, dette beslutningssignalet til å velge på en korresponderende måte det av utgangssignalene fra grenene 1701, 1802, 1803 som er passende.

Etter beskrivelsen av de forskjellige kode- og dekode-innretningene som nettopp er foretatt vil det til slutt fastslås at det er mulig å tilveiebringe, på en korresponderende måte ved transmisjon og også mottak, i hver og en av den første, andre og tredje prosesseringsgren, en avbryter som tillater utplassering av kretsen til prosesseringsgrenen i hvilken den er plassert. Således kan kodeinnretningen i samsvar med oppfinnelsen utgjøres, som beskrevet, av de tre nevnte grenene, eller alternativt kan den være tildannet av bare to av dem, den første og tredje, eller første og andre, eller andre og tredje, eller alternativt kan den være tildannet bare av en av disse tre eksklusivt. Naturligvis er strukturen til dekode-innretningen direkte assosisert med, ved dette punkt, kodeinnretningen, og åpningene eller lukkingene av de respektive avbrytere til de korresponderende grenene vil bli styrt på en strengt tilsvarende måte ved koding og dekoding. De modifiserte utførelsene som vil være resultatet av dette er ikke beskrevet mer detaljert, siden de ikke utgjør noe spesielt konstruksjonsproblem.

En annen modifisert utførelse av kodeinnretningen i samsvar med oppfinnelsen kan beskrives i tilfellet hvor hastigheten til den tidsbestemte sub-samp li ngen er lik 2. Det er i virkeligheten sett at i den forutgående beskrivelsen var formålet og prinsippet med implementeringsmåtene som er foreslått å transformere en serie av høyoppløsningsbilder til komprimerte bilder, og videopassbåndet som var komprimert på denne måten skulle tillate kompatibilitet med dagens tele-visjonsstandard på 625 linjesprangslinjer, 50 Hz, med båndpass nær 6 MHz.

Det er imidlertid funnet at rekken av komprimerte bilder, referert til som kompatible bilder, kan påvirkes av feil som manifisterer seg i form av rykkinger (på grunn av frekvensen på 25 Hz i bildene) i bildéområder prosessert av en 40 millisekunders gren. Den tidsbestemte filtreringen foreslått i en komplementær utførelse tillater elimineringen eller i det minste reduksjon av denne feilen, mens det på en effektiv måte sikres rekonstruksjon av bevegelsen mellom suksessive kompatible bilder.

Figur 18a viser konstruksjonen av denne tidsbestemte filtrering i kodeinnretningen, og figur 18b viser på korresponderende måte implementeringen av den inverse filtreringen i den assosierte dekode-innretningen. På figur 18a angir henvisningen 1900 på en totalbasis kodekretsen som er tidligere beskrevet i en eller annen av de foreslåtte utførelser. Denne kodekrets 1900 mottar derfor høyoppløs-ningsbilder med 1250 linjer, 50 Hz, 2:1, 1440 punkter pr. linje, og leverer de komprimerte bildene referert til som kompatible, på 625 linjer, 50 Hz, 2:1, 720 punkter pr. linje. Sekvensen av de komprimerte bildene blir så matet til en tidsbestemt filtreringsenhet 1910, som likeledes mottar fra innretningen 1900 forskyvningsvektoren D valgt av kretsen for estimering av bevegelse og beslutningssignalet, benevnt DEC, utsendt av beslutningskretsen (disse kvantiteter D og DEC er likeledes tilveiebragt som kan gjenkalles, i den digitale assistansekanalen 20 for gjenbruk ved mottak i dekode-innretningen). Utgangssignalet fra den tidsbestemte filtreringskretsen 1910 blir sendt til den analoge transmisjonskanalen 10.

Ved mottak, som vist på figur 18b, mottas signalene som kommer fra denne kanalen 10 av en invers tidsbestemt filtreringskrets 1950, og sekvensen av komprimerte bilder som er tilstede på utgangen av denne kretsen blir rekonvertert av dekode-kretsen 1960 (i en av de beskrevne utførelser av dekode-kretsen) til en rekke av høyoppløsningsbilder som er klare til å fremvises visuelt. Dekode-kretsen 1960 returnerer likeledes til den inverse tidsbestemte filtreringskretsen 1950 forskyvningsvektoren D og beslutningssignalet DEC.

Figur 19 viser mer detaljert en foretrukket utførelse av den tidsbestemte f iltreringskretsen 1910, som består i det beskrevne eksempel av to forsinkelseskretser (eller ramme-minner) 1911 og 1912 i serie, tre kretser 1913a, 1913b og 1913c for korreksjon av forskyvning og som er forbundet respektivt til inngangen til den første forsinkelseskretsen 1911, til utgangen av den andre forsinkelseskretsen 1912 og til fellespunktet for disse to forsinkelseskretsene, et leselager 1914 som styres av frekvensen til bildene (50 Hz), tre multiplikatorer 1915, 1916 og 1917 som er forbundet henholdsvis til utgangen av den første, andre og tredje forskyvningskorreksjonskretsene 1913a, 1913b, 1913c, en adderer 1918 til disse tre respektive utganger av de tre multiplikatorer 1915 til 1917, og en multiplekser 1919.

Prinsippet for denne kretsen 1910 består i å effektuere i billedsoner prosessert av 40 millisekunders grenen en vektet sum av de suksessive bildene i bevegelsesretningen. Denne filtrering blir foretatt på tre suksessive rammer, og forsinkelsene som skyldes forsinkelseskretsene 1911 og 1912 er så 20 millisekunder. De vektede faktorer som blir sendt til multiplikatorene, a for multiplikatoren 1917 og (1- a)/2 for multiplikatoren 1915 og 1916, er en funksjon av den estimerte forskyvningsvektoren D, som det vil bli fastslått i det etterfølgende.

Forskyvningskorreksjonskretsene 1913a, 1913b, 1913c er forsinkelseskretser hvis forsinkelser på samme måte for to av dem er knyttet til vektoren D. Forskyvningskorreksjonskretsen 1913c innfører i virkeligheten en forsinkelse Tq som er lik summen av de to maksimale forsinkelser eller forskyvninger som kan observeres horisontalt og vertikalt mellom to suksessive bilder av sekvensen av komprimerte bilder under hensyntagen til bevegelseskategorien til nevnte bilder. Forskyvningskorreksjonskretsene 1913a og 1913b innfører så respektive forsinkelser Tq + dT og Tg-dT hvor dT representerer summen av de to forsinkelser eller forskyvninger som i virkeligheten observeres, under hensyntagen til bevegelsen som i virkeligheten er funnet og derfor til den estimerte forskyvningsvektoren D (kvantiteten 2dT er forsinkelsen eller forskyvningen som korresponderer med nevnte estimerte vektor D til komponentene Dx, Dy).

Multiplekseren 1919 mottar på den ene side utgangssignalet fra addereren 1918 og på den annen side det komprimerte bildet som er tilgjengelig på utgangen fra forsinkelseskretsen 1911, og likeledes beslutningssignalet DEC. Når dette signalet DEC indikerer at en bildeblokk blir prosessert av 40 millisekunders grenen, velger multiplekseren 1919 utgangssignalet fra addereren 1918, det vil si det komprimerte bildet som er tidsbestemt filtrert, ellers velges utgangssignalet fra kretsen 1911. Videre i tilfellet hvor multiplekseren 1919 velger det filtrerte bildet, blir a alternativt en funksjon av forskyvningsvektoren D som indikert ovenfor, eller på den annen side lik 1, avhengig av pariteten til rammene (f.eks. lik 1 for ulike rammer og en funksjon av D for de like rammene). Minnet 1914 skal mate til kretsene 1913a, 1913b og 1913c de passende verdiene av komponentene Dx og Dy til forskyvningsvektoren D og de passende verdier av a til multiplikatorene 1915 til 1917.

Ved mottak er filtreringen som effektures av den inverse tidsbestemte filtreringskretsen 1950 svært lik effektueringen av kretsen 1910. Figur 20 viser en foretrukket utførelse av kretsen 1950, som i virkeligheten består av to forsinkelseskretser 1951 og 1952 som bidrar med en forsinkelse på 20 millisekunder hver, tre forskyvningskorreksjonskretser 1953a, 1953b og 1953c, som er forbundet respektivt til inngangen til den første forsinkelseskretsen 1951, til utgangen til den andre forsinkelseskretsen 1952, og til det felles punkt for disse to forsinkelseskretsene, to multiplikatorer 1955 og 1956 med (l-a)/2, forbundet med utgangen til forskyvningskorreksjonskretsene 1953a og 1953b respektivt, en adderer 1958 til utgangen av den tredje forskyvningskorreksjonskretsen 1953c og de to respektive utganger til de to multiplikatorer 1955 og 1956, en multiplikator 1957 til utgangen av addereren med l/a, og en multiplekser 1959 som mottar på den ene side på den første inngang, utgangssignalet fra multiplikatoren 1957 og på den annen side, på en annen inngang, det komprimerte bildet tatt på utgangen av den første forsinkelseskretsen 1951.

Som tidligere velger denne multiplekser ett av de to inn-gangssignaler i avhengighet av verdien fastsatt av beslutningssignalet DEC som det mottar på en tredje inngang, og sender signalet som er valgt på denne måten til dekode-kretsen 1960, idet verdien av a enn videre er, som i tilfellet med direkte filtrering, lik 1 eller en funksjon av den estimerte forskyvningsvektor, i avhengighet av pariteten til rammene.

Ved transmisjon, som ved mottak, kan den tidsbestemte filtreringen som således er implementert nedgradere ytelsene til systemet i relasjon til støyen dersom verdien til vektingsfaktoren a ikke ble valgt omhyggelig. I virkeligheten er fordelen med en lav verdi av a å redusere rystningene og å forbedre kvaliteten til de kompatible bildene, men den nevnte nedgradering er mer markert etter som a blir mindre. Det eksisterer derved et kompromiss ved valget av faktoren a som er en funksjon av forskyvningsvektoren. Dess lavere forskyvningsvektor, dess nærmere er a lik 1 (lavfiltrering), og i motsatt fall dess større bevegelse, dess mindre er a og dess mer intens er filtreringen og dess større blir graden av rystninger som blir eliminert. Figur 21 viser noen diskrete eksempler på verdier som kan antas av faktoren i avhengighet av verdiene som er antatt av de virkelige komponentene Dx og Dy til den estimerte forskyvningsvektor i planet til bildene, f.eks. a = 1, a = 0.75, a = 0.5 etc, for hastighetskompo-nenter uttrykt i billedpunkter pr. sekund.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke begrenset til utførelsene som nettopp er blitt beskrevet og vist, på basis av hvilke modifiserte utførelser kan foreslås uten at derved rammen for oppfinnelsen forlates. Spesielt kan strukturen til den tidsbestemte filtreringskretsen 1910 modifiseres, for eksempel ved å eliminere en av dens parallelle kanaler, som indikert på figur 22. Elementene 1911 til 1919 på figur 19 er nå erstattet av identiske elementer 2911 til 2919, med unntak for elementene 1912, 1913b, 1916 som er eliminert. Enn videre er vektingsfaktoren som sendes til multiplikatoren 2915 i dette tilfellet lik l-a, i stedet for (l-a)/2 for multiplikatoren 1915. Den inverse tidsbestemte filtreringskretsen på figur 23, som korresponderer med den direkte filtreringskretsen på figur 22, innehar tilsvarende modifikasjoner i relasjon til figur 20, nemlig at elementene 1951 til 1959 er erstattet av identiske elementer 2951 til 2959, med unntak for elementene 1952, 1953b, 1956, som er eliminert, og multiplikatoren 1955, som blir en multiplikator 2955 som mottar vektingsfaktoren l-a i stedet for (l-a)/2. Enn videre er forsinkelsene som innføres av forskyvningskorreksjonskretsene 2913a og 2953a nå lik T0 + dT, og tilsvarende for kretsene 2913c og 2953c lik T0-dT.

Claims (6)

1. Innretning for rom/tidsbestemt sub-sampling av digitale videosignaler som er representative for en rekke av linjesprangs- eller sekvensielle bilder, inndelt i blokker på m x n punkter (der m og n er hele og positive tall), idet innretningen omfatter i serie en krets for romlig forfiltrering av bildesekvensen, innrettet for å avgi en rekke sekvensielle bilder begrenset med hensyn til båndbredden, en krets for rommessig sub-sampling og en krets for tidsmessig sub-sampling, karakterisert ved at den videre omfatter et bevegelsestrinn som i sin tur på den ene side omfatter lagringsmidler (341, 342, 343) for å avgi respektive like felt og ulike felt i rekken, og på den annen side midler for å bedømme bevegelsen (340) som i parallell mottar utgangene fra lagringsmidlene for avlevering i henhold til en blokkorrelasjon av en (eller) bevegelsesinformasjon(ene) for ulike felt i forhold til de respektive tidligere like felt.

2. Sub-samplingsinnretning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den består av en tidsbestemt sub-samplingskrets (503) som mater en rekke av bilder med dobbelt så lav tidshastighet som de opprinnelige bildene.

3. Sub-samplingsinnretning i henhold til krav 2, karakterisert ved at den omfatter, fra startpunktet, en vedlikeholds-tidsbestemt filtreringskrets, som består av en forsinkelseskrets (501) som innfører en forsinkelse lik tidsintervallet T mellom to opprinnelige suksessive bilder og en adderer (502), idet kretsen (503) for tidsbestemt sub-sampling er forbundet med utgangen til nevnte adderer.

4 . System for transmisjon av høyoppløsningstelevisjonsbilder omfatter et trinn for emisjon av kodet informasjon som representerer nevnte bilder og, etter transmisjon ved hjelp av en båndpasskanal som involverer behandling for reduksjon av mengden av informasjon som skal transmitteres, et mottakertrinn for den transmitterte informasjon, idet mottakertrinnet er karakterisert ved at det i dekodingsdelen omfatter en innretning for rekonstruering av bildene, i serie omfattende en romlig etterfil-treringskrets (401) innrettet for å realisere en rommessig interpolasjon i de transmitterte bilder, et trinn (404) for bevegelseskompensert tidsinterpolasjon og en svitsj (403) som alternativt via den første inngang mottar utgangen fra trinnet (404) med bevegelseskompensert tidsinterpolasjon og over den andre inngang mottar utgangen fra den rommessige postfiltreringskrets (401) via en forsinkelseskrets (402) med en forsinkelse som er lik linjesprangsperioden, idet tidsinterpoleringstrinnet (404) i sin tur omfatter på den ene side, for lagring av bildene av orden 2k og 2k + 2 som suksessivt er transmittert og påfUtrert, to seriebilde-hukommelser (441, 443) som i tillegg mottar bevegelses-informasjoner for ulike felt i forhold til like felt og på den annen side en adderer (444) for å tilveiebringe den bevegelseskompenserte halvsum for de transmitterte bilder, idet halvsummen utgjør det konstruerte ulike felt.

5. System ifølge krav 4, hvor mottakertrinnet er karakterisert ved at innretningen for rekonstruering av bilder omfatter, likeledes i serie, etter svitsjen (403), en formatkonverteringskrets (405) for transformering av følgen av bilder som avgis til en linjesprangsbildefølge som kan visualiseres.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at mottakertrinnet følges av en interpoleringskrets omfattende en forsinkelseskrets (521) og en svitsj (522) innrettet for å transformere utgangsbildefølgen fra innretningen til en linjesprangsbildefølge med dobbelt så stor takt.