NO310850B1

NO310850B1 - Kodeanordning og konverteringssystem for videosignaler

Info

Publication number: NO310850B1
Application number: NO20006396A
Authority: NO
Inventors: Tokumichi Murakami; Kohtaro Asai; Hirofumi Nishikawa; Yoshihisa Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-09-03
Also published as: ES2235756T3; EP0984635A3; CA2327489C; EP0984636A3; HK1025863A1; NO924074D0; US5970175A; US5274442A; CA2327489A1; HK1035289A1; HK1009223A1; FI117417B; DE69232993T2; US6097759A; EP0825780A2; HK1025864A1; DK0538834T3; CA2234387C; ATE236492T1; NO310849B1

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en kodeanordning for videosignaler tilpasset for å kode et første videobevegelsessignal til et andre videobevegelsessignal og et konverteringssystem for videosignaler tilpasset for konvertering mellom et første videobevegelsessignal og et andre videobevegelsessignal, idet det første videobevegelsessignal i begge tilfeller representerer sekvensielle videobilder som inneholder første og andre videodelbilder.

Det er kjent teknikk å utnytte utstyr for å fjerne overflødige komponenter som er innlem-met i et billedsignal ved koding av dette. En typisk måte å gripe billedsignalkodingen an på, er en fremgangmsåte for transformasjonskoding, hvor et bilde deles opp i blokker og det for hver blokk utføres en ortogonal transformasjon for så å kode transformasjonskoeffisientene.

I tilfellet av fjernsynssignaler, slik som et NTSC-signal, benyttes linjesprangavsøkning hvor et bilde avsøkes to ganger, dvs. én gang over odde delbilder og én gang over like delbilder, for å frembringe et billedsignal. De to felt eller delbilder dekker forskjellige, men komplementære flater av bildet. Billedinformasjonen i delbildene gjelder for forskjellige tidspunkter, men det er et forholdsvis sterkt samsvar mellom delbildene fordi de avsøkte linjer i de to delbilder er vekselvise og inntilliggende. Det foreligger en teknikk hvor koding utføres etter at delbildene er satt sammen og så delt opp i blokker når et billedsignal frembragt ved linjesprangavsøkning kodes.

Fig. 1 er et blokkskjema som viser oppbygningen av en utførelse av et "High Efficiency Image Coding System" beskrevet i ålment tilgjengelig JP-patentskrift nr. 1688/1991. Kodeanordningen vist i fig. 1 omfatter et ledd 1 for fjerning av linjesprang, et ledd 2 for påvisning av bevegelse, et ledd 3 for dannelse av blokker uten linjesprang, et ledd 4 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker, et ledd 5 for ortogonal omforming, et kvantiseringsledd 6 for kvantisering av en transformasjonskoeffisient fra utgangen fra det ortogonalomformende ledd 5, og et kodeledd 7.

I drift omformes en rekke inngangsbilledsignaler 100 som frembringes ved hjelp av linje-sprangavsøkning og tilhører hvert sitt delbilde, til et signal 101 uten linjesprang i leddet 1 for fjerning av linjesprang, slik som vist i fig. 2(C). Som vist opptrer de billedelementer som tilhører det odde delbilde og de billedelementer som tilhører det like delbilde, vekselvis i annenhver linje.

Når en gjenstand er stillestående og samsvaret mellom nærliggende linjer er stort, er det effektivt å benytte et signal uten linjesprang og kode billedsignalet i en blokk som inneholder komponenter fra begge delbilder. Fig. 3(A) viser et eksempel på en sådan situasjon. Når på den annen side en gjenstand beveger seg, blir samsvaret mellom inntilliggende linjer mindre og det anses da å være effektivt å utføre kodingen i enheter bestående av enkeltvise delbilder. Dette kommer av at dersom et signal uten linjesprang utnyttes for en gjenstand i bevegelse, oppstår det avbrudd slik som vist i fig. 3(B), hvilket bevirker at effekt blir generert for høyfrekvenskoeffisienter under transformasjonskodingen. I dette tilfelle er blokkdannelsen vist i fig. 3(C) hensiktsmessig.

i i Bevegelsesdetektoren 2 påviser således bevegelsen av en gjenstand og når gjenstanden påvises å være stillestående endres virkemåten ved hjelp av et signal 103 for angivelse av bevegelse, slik at blokkdannelsen vist i fig. 3(A) utføres i kretsen 3 for dannelse av blokker uten linjesprang. (Heretter omtales arrangementet vist i fig. 3(A); som blokkdannelse uten linjesprang.) Dersom gjenstanden påvises å være i bevegelse, endrer bevegelsesdetektoren 2 virkemåten, slik at blokkdannelsen vist i fig. 3(C) utføres i kretsen 4 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker. (Heretter omtales arrangementet vist i fig. 3(C) som dannelse av enkeltvise delbildeblokker.)

De blokker som oppnås ved å endre blokkdannelsen slik som beskrevet ovenfor, utsettes for en diskret cosinus-transformasjon (DCT) i leddet 5 for ortogonal omforming. Transformasjonskoeffisientene som oppnås slik som beskrevet ovenfor, kvantiseres i: kvantiseringsleddet 6 og en variabel lengdekode tilordnes i kodeleddet 7 i samsvar méd sannsynligheten for nærværet av de forskjellige hendelser.

Med en konvensjonell billedkodeanordning oppbygget som beskrevet ovenfor, har det

i imidlertid vært vanskelig å oppnå en blokkdannelse som utnytter samsvaret mellom delbilder når en gjenstand er i bevegelse. Et sådant system utnytter heller ikke egen-skapen av forskjellige styrker i effektfordelingen på koeffisientene etter omformingen,! og som bevirkes av forskjellen i arrangementet av billedelementene innen vedkommende

i blokk. Dessuten er det en effektforskjell mellom stillestående blokker og bevegelige blokker, idet de bevegelige blokker har en høy signaleffekt som ikke er blitt utnyttet,

Fig. 4 er et blokkskjema over en annen vanlig kodeanordning med mellombilledlig forutsigelse, slik som beskrevet f.eks. i referatene fra Den 3. internasjonale HDTV- i Workshop, "A Study on HDTV Signal Coding with Motion Adaptive Noise Reductionl

(Bind 3, 1989). Systemet vist i fig. 4 omfatter en billedhukommelse 21, et ledd 22 for påvisning av bevegelse, en subtraherer 23, et koderledd 24, et lokalt dekoderledd 25, en adderer 26 og et multiplekserledd 27. Selv om det er utelatt fra denne figur, dekodes de kodede data på mottagersiden for å gjenskape det overførte signal.

I drift påvises en gjenstands bevegelse mellom det nåværende delbilde og delbildet av samme type i det forutgående helbilde, blokk for blokk, idet blokken består av flere billedelementer fra et inngangsbilledsignal 201 som er frembragt ved hjelp av linje-sprangavsøkning samt dannet av helbilder som hvert enkelt har både odde og like delbilder. Bevegelse mellom odde delbilder påvises i leddet 22 for påvisning av bevegelse, ved å lete etter den blokk som har den tydeligste likhet med den blokk som i øyeblikket behandles blant de allerede kodede blokker 202, i nærheten av den posisjon i de odde delbilder lagret i billedhukommelsen 21 tilsvarende den blokk som i øyeblikket er under behandling. Likhetsgraden evalueres ved å utnytte den absolutte sum av verdiforskjellene eller kvadratsummen av verdiforskjellene mellom tilsvarende billedelementer i begge blokker. Mengden av bevegelse i både horisontal og vertikal retning mellom den nåværende blokk og den blokk som fastlegges å være mest lik, frembringes som en bevegelsesvektor 203. Billedhukommelsen 21 avgir et bevegelseskompensert forutsigende signal 204 tilsvarende denne bevegelsesvektor 203.

Et forutsigende awikssignal 205 oppnådd i subtrahereren 23 ved å subtrahere det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204 fra inngangssignalet 201, tilføres kodekretsen 24 hvor redundansen i romdoménet fjernes. Siden det meste av et billed-signals effekt foreligger i dets lavfrekvenskomponenter, kan informasjonen presses sammen ved å kvantisere høyeffektspartiene med et stort antall biter og kvantisere laveffektspartiene med et lite antall biter. I henhold til et eksempel på denne måte å komprimere informasjon på, utføres frekvensomformingen for en billedelementblokk på 8x8 ved å gjennomføre en ortogonal transformasjon, slik som en diskret cosinus-transformasjon, for å kvantisere bare tallverdien av transformasjonskoeffisientene. De skalarkvantiserete kodede data 206 sendes til leddet 25 for lokal dekoding og til multiplekserleddet 27. Multiplekserleddet 27 utfører multipleksing og koding av kodedataene 206 med bevegelsesvektoren 203 for å avgi disse signaler til en overføringslinje 209.

I mellomtiden utfører den lokale dekoderkrets 25 den motsatte arbeidsoperasjon av arbeidsoperasjonen i koderleddet 24, nemlig en invers tallverdikvantisering og en invers ortogonal transformasjon for å oppnå et dekodet awikssignal 207. I addereren 26

I

adderes det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204 og det dekodede awikssignal 207 for å lagres i billedhukommelsen 21 og benyttes for å påvise bevegelse i det odde delbilde i det neste helbilde.

i

I tillegg påvises også bevegelse i de like delbilder i inngangsbilledsignalet 201 i forhold til de allerede kodede delbilder fra billedhukommelsen 21, for koding av det bevegelseskompenserte forutsigende awikssignal. I den konvensjonelle kodeanordning med mellombilledlig forutsigelse fjernes da, slik som beskrevet ovenfor, redundans med j hensyn til tid og som er innbefattet i billedsignaler med bevegelse, ved hjelp av den' bevegelseskompenserte forutsigende koding, mens redundans med hensyn til rom ' fjernes ved hjelp av den ortogonale transformasjon.

Siden den konvensjonelle kodeanordning med mellombilledlig forutsigelse er bygget opp for hver for seg å kode både odde delbilder og like delbilder ved forutsigelse av det! aktuelle (foreliggende) odde delbilde fra det odde delbilde i det allerede kodede helbilde og forutsigelse av det nåværende like delbilde fra det like delbilde i det allerede kodede helbilde, er kodeeffektiviteten lav, fordi det samsvar i rommet som eksisterer mellom

i fortløpende delbilder frembragt ved linjesprangavsøkning, ikke utnyttes.

Foreliggende oppfinnelse er blitt foreslått for å overvinne den tidligere kjente teknikks problemer. Skjønt kodeeffektiviteten ved transformasjonskoding kan forbedres ved! å svitsje blokkdannelsen av et billedsignal avsøkt ved hjelp av linjesprangavsøkning tlil en tilpasset blokkdannelse, har foreliggende oppfinnelse som formål å forbedre kode-!

i effektiviteten ved transformasjonskodingen ytterligere ved å endre avsøkningssekvensen for transformasjonskoeffisientene.

I henhold til et første aspekt av foreliggende oppfinnelse er det således fremskaffet en kodeanordning for videosignaler tilpasset for å kode et første videobevegelsessignal som representerer sekvensielle videobilder som inneholder første og andre videodelbilder, til

i

et andre videobevegelsessignal, og som omfatter:

- forutsigelsesutstyr for generering av et forutsigende awikssignal som representjerer et avvik i det andre videodelbilde på grunnlag av en forutsigelse dannet i det minste

delvis ut fra det første videodelbilde,

- koderutstyr for ved transformasjonskoding av det forutsigende awikssignal, å frembringe et kodet, forutsigende awikssignal,

i

- lokalt dekoderutstyr virksomt forbundet med koderutstyret for å frembringe et dekodet, forutsigende awikssignal, - kombinatorutstyr virksomt forbundet med det lokale dekoderutstyr og som kombinerer det dekodede, forutsigende awikssignal med et forutsigende signal, - en billeddatahukommelse virksomt forbundet med nevnte kombinatorutstyr, for som billeddata å lagre informasjon som repesenterer det første videodelbilde, og - genereringsutstyr virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse og som ut fra billeddataene lagret i billeddatahukommelsen avgir det forutsigende signal til nevnte forutsigelsesutstyr og kombinatorutstyr.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk har da kodeanordning i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at: - koderutstyret er innrettet for å variere avsøkningssekvensen for det kodede, forutsigende avvikssignals transformasjonskoeffisienter, og - det lokale dekoderutstyr er innrettet for å påvise transformasjonskoeffisientenes avsøkningssekvens benyttet under transformasjonskodingen og for å dekode det kodede, forutsigende avvikssignals transformasjonskoeffisienter for å frembringe informasjon som representerer det første videobevegelsessignal som omfatter det

første videodelbilde,

idet kodeanordningen er innrettet for å sammenstille et signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal, ut fra et forutsigende awikssignal utviklet fra forskjellen mellom det første og andre videodelbilde, idet det kodede, forutsigende awikssignal fra nevnte koderutstyr avgis som det andre videobevegelsessignal.

I en sådan kodeanordning kan koderutstyret med fordel være innrettet for å variere avsøkningssekvensen som brukes under transformasjonskodingen, på grunnlag av kodeeffektiviteten. Videre kan forutsigelsesutstyret for generering av det forutsigende awikssignal omfatte subtraksjonsutstyr som er virksomt forbundet med genereringsutstyret for avgivelse av det forutsigende signal og som subtraherer det forutsigende signal fra det signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal, for å danne det forutsigende awikssignal, mens et blokkdannende utstyr som er virksomt forbundet med subtraksjonsutstyret omformer det forutsigende awikssignal til blokker og koderutstyret er virksomt forbundet med dette blokkdannende utstyr for å kode det blokkformede, forutsigende awikssignal slik at det utgjør det kodede, forutsigende awikssignal.

I henhold til et andre aspekt av foreliggende oppfinnelse er det videre fremskaffet et konverteringssystem for videosignaler tilpasset for konvertering mellom et første videobevegelsessignal som representerer sekvensielle videobilder som inneholder første og andre videodelbilder, og et andre videobevegelsessignal, og som omfatter: j

- en billeddatahukommelse for som billeddata å lagre informasjon som repesenterer det første videodelbilde, og

i

- genereringsutstyr virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse og som ut fra billeddataene lagret i nevnte billeddatahukommelse avgir et forutsigende signal.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk har da dette konverteringssystem i ;

i henhold til oppfinnelsen har som særtrekk at det også omfatter dekoderutstyr for åj påvise avsøkningssekvensen for transformasjonskoeffisientene benyttet under transformasjonskodingen av et koderutstyr innrettet for å variere nevnte avsøkningssekyens og for å dekode transformasjonskoeffisientene for å frembringe informasjon som representerer de første og andre videodelbilder, idet systemet er innrettet for å sammenstille et signal som representerer det andre videodelbilde, ut fra et forutsigende awiks-

i signal avgitt fra nevnte dekoderutstyr og utviklet fra forskjellen mellom det første og andre videodelbilde, mens et kombinatorutstyr virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse kombinerer det signal som representerer det andre videodelbilde med det forutsigende signal som frembringes av nevnte genereringsutstyr for avgivelse av elet forutsigende signal.

i

I henhold til oppfinnelsen bestemmes da den avsøkningssekvens som brukes av i konverteringssystemet under transformasjonskodingen av transformasjonskoeffisientene, fortrinnsvis på grunnlag av kodeeffektiviteten.

I dette aspekt av oppfinnelsen kan videre konverteringssystemets genereringsutstyret for avgivelse av forutsigende signal med fordel avgi flere forutsigende signaler ut fra billeddataene lagret i billeddatahukommelsen, idet genereringsutstyret for avgivelse av \ forutsigende signal omfatter: - interpolasjonsutstyr virksomt forbundet med billeddatahukommelsen og som intler-polerer i det minste noen signaler i mengden av forutsigende signaler for å avgi et interpolert forutsigende signal som er forskjellig fra ethvert signal i mengden' av forutsigende signaler, og

i

- velgerutstyr som mottar flere forutsigende signaler og det interpolerte forutsigende signal, for å velge ut et forutsigende signal fra mengden av forutsigende signaler og

det interpolerte forutsigende signal, for avgivelse som det forutsigende signal fra genereringsutstyret.

Videre kan kombinatorutstyret omfatte addisjonsutstyr som adderer det forutsigende awikssignal og det interpolerte signal frembragt av interpolasjonsutstyret, for å avgi resultatet av dette til billeddatahukommelsen.

Konverteringssystemet for videosignaler kan også omfatte subtraksjonsutstyr virksomt forbundet med velgerutstyret og som subtraherer et signal i mengden av forutsigende

signaler innbefattet det interpolerte forutsigende signal, fra det signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal, for å danne det forutsigende awikssignal, idet koderutstyret er virksomt forbundet med subtraksjonsutstyret for ved å kode det forutsigende awikssignal, å danne et kodet, forutsigende awikssignal og koderutstyret er innrettet for å variere den avsøkningssekvens som brukes under transformasjonskodingen av transformasjonskoeffisientene mens dekoderutstyret er virksomt forbundet med koderutstyret for å dekode det kodede, forutsigende awikssignal for avgivelse til kombinatorutstyret.

Interpolasjonsutstyret kan dessuten være er innrettet for frembringe det interpolerte forutsigende signal ved å beregne den artimetiske middelverdi for i det minste noen signaler i mengden av forutsigende signaler.

Forståelsen av oppfinnelsen vil bli mer fullstendig ut fra den etterfølgende detaljerte beskrivelse og de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er et blokkskjema over en billedkodeanordning i henhold til tidligere kjent teknikk, fig. 2 er et diagram som tjener til å forklare blokkdannelse uten linjesprang,

fig. 3 er et diagram som tjener til å forklare tilpasset blokkdannelse i henhold til

tidligere kjent teknikk,

fig. 4 er et blokkskjema som viser oppbygningen av en annen kodeanordning i henhold

til tidligere kjent teknikk,

fig. 5 er et blokkskjema som viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse,

fig. 6 er et diagram som tjener til å forklare tilpasset blokkdannelse i utførelsen vist i

fig. 5,

fig. 7 er et blokkskjema som viser oppbygningen av en tilpasset delbilde/helbilde-kodeanordning i en annen utførelse i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 8 er et diagram som viser et eksempel på et inngangsbilledsignal,

fig. 9 er et blokkskjema som viser et eksempel på oppbygningen av interpolasjonsleddet vist i fig. 7,

fig. 10 er et diagram som tjener til å forklare bevegelsespåvisningskretsens virkemåte,; fig. 11 er et diagram som tjener til å forklare virkemåten for bruk av et bevegelseskompensert forutsigende signal i utførelsen vist i fig. 7,

i fig. 12 er et blokkskjema som viser oppbygningen av en tilpasset delbilde/helbilde-

kodeanordning i samsvar med en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse,

fig. 13 er et blokkskjema som viser et annet eksempel på interpolasjonsleddet,

j fig. 14 er et blokkskjema som viser en tilpasset delbilde/helbilde-kodeanordning i

samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse,

fig. 15 er et blokkskjema som viser et eksempel på oppbygningen av blokkvelgerleddét, fig. 16 er et diagram som viser et eksempel på strukturen av blokken som velges av

blokkvelgerleddét, fig. 17 er et blokkskjema som viser et eksempel på oppbygningen av blokkdanner-

leddet,

fig. 18 er et blokkskjema som viser et eksempel på oppbygningen av blokkdelerleddet, fig. 19 er et blokkskjema som viser et annet eksempel på oppbygningen av blokkvelgerleddét, fig. 20 er et blokkskjema som viser et annet eksempel på oppbygningen av blokkvelgerleddét, fig. 21 er et blokkskjema som viser et eksempel på oppbygningen av frekvensanalyse-leddet, fig. 22 er et diagram som viser et eksempel på de oppsamlede frekvenskomponenter^

og fig. 23 er et blokkdiagram som viser et annet eksempel på oppbygningen av foreliggende oppfinnelse.

Det henvises til fig. 5 hvor en utførelse av foreliggende oppfinnelse er vist som en

anordning for tilpasset billedblokk-koding. Billedkodeanordningen vist i fig. 5 omfatter et linjesprangfjernende ledd 1 for å utføre linjesprangfjernende behandling, et blokkbeslut-ningsledd 8, et ledd 4 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker, et ledd 3 for dannelse av blokker uten linjesprang, et ledd 9 for inndelt blokkdannelse, et ledd 10 for omvendt inndelt blokkdannelse, et ortogonalt transformasjonsledd 11, et kvantiseringsledd 12 bg et kodeledd 13. De forskjellige blokkdannelsestyper er vist i fig. 6. Fig. 6A - 6D viser henholdsvis enkeltvise delbildeblokker, blokker uten linjesprang, blokker inndelt i delbilder og blokker inndelt i omvendte delbilder.

Virkemåten vil nå bli forklart med henvisning til fig. 5 og fig. 6A - 6D. Rekker av inn-gangsbildesignaler 100 som er oppnådd ved avsøkning ifølge fremgangsmåten for linje-sprangavsøkning og som tilføres delbilde-for-delbilde, omformes til et signal 101 uten linjesprang i leddet 1 for fjerning av linjesprang.

Fig. 2 skisserer behandling uten linjesprang i henhold til tidligere kjent teknikk og av samme art som behandlingen uten linjesprang i henhold til foreliggende oppfinnelse. Når fig. 2(A) utgjør inngangsbilledsignalet fra det odde delbilde og fig. 2(B) utgjør inngangsbilledsignalet fra det like delbilde, kan et signal 101 (fig. 1 og 5) uten linjesprang og vist i fig. 2(C) oppnås ved vekselvis å sette sammen linjene fra de to delbilder.

Leddet 4 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker slik som vist i fig. 6(A), utfører en blokkdannelse hvor delbildene behandles hver for seg. Denne type blokkdannelse utføres når samsvar mellom delbildene ikke er tilstede på grunn av rask bevegelse.

Leddet 3 for dannelse av blokker uten linjesprang utfører blokkdannelsen vist i fig. 6(B).

I tilfellet av et stillestående bilde eller stillbilde, kan et kontinuerlig bilde oppnås ved kontinuerlig behandling av delbildene uten linjesprang. Signalets bølgelengde blir derved vesentlig lengre, hvilket fører til at effekten konsentreres på lavfrekvenskomponentene i den etterfølgende transformasjonskoding.

Leddet 9 for dannelse av blokker inndelt i delbilder utfører blokkdannelsen vist i fig. 6(C). Denne type blokkdannelse utføres når det foreligger samsvar mellom delbildene, men delbildene ikke er fortløpende når blokkdannelse uten linjesprang utføres.

Leddet 10 for dannelse av blokker inndelt i omvendte delbilder utfører blokkdannelsen vist i fig. 6(D). Denne type blokkdannelse utføres også når det foreligger samsvar mellom delbildene, men delbildene ikke er fortløpende når blokkdannelse uten linjesprang utføres. Denne blokkdannelse forhindrer avbrudd midt i blokken når fremgangsmåten med inndelt blokkdannelse benyttes.

Leddet 8 for bestemmelse av blokkdannelsestype fastlegger den optimale blokkdannelse fra flere blokkdannelsestyper, slik som forklart ovenfor, og avgir et signal 102 for valg av blokkarrangement og utvelgelse av den fastlagte blokkdannelsestype. Her er det viktig å forsterke effektkonsentrasjonen på de lave frekvenskoeffisienter i transformasjonskodingen. For dette formål er det virkningsfullt å evaluere amplituden av høyfrekvens-komponentene for hver blokkdannelse og velge den blokkdannelse som har minst amplitude.

En evalueringsmetode går ut på at et vekttall multipliseres med billedelementene i hver linje og de således oppnådde verdier legges så sammen. Som et eksempel gis vekttallet +1 til linjene 0, 2, 4, 6, idet linjenumrene vist i fig. 6 benyttes, og vekttallet -1 gis til linjene 1, 3, 5, 7. Deretter legges de oppnådde verdier sammen for å oppnå den

i absolutte verdi av summen. Videre gis vekttallet +1 til linjene 8, 10, 12, 14 og vektallet -1 til linjene 9, 11, 13, 15. De oppnådde verdier legges så sammen for også å oppnå de absolutte verdier av summen. Begge absolutte verdier legges sammen. Således ! inverteres vektleggingen vekselvis for de respektive linjer, slik at den blir ekvivalent med evalueringen av den maksimale frekvenskomponent når blokkdannelse uten linjesprang er blitt utført.

Videre gis vekttallet +1 til linjene 0, 4, 8, 12 og vekttallet -1 til linjene 2, 6, 10, 14. De oppnådde verdier legges så sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen, il tillegg gis vekttallet +1 til linjene 1, 5, 9, 13 og vekttallet -1 til linjene 3, 7, 11, 15. Cje oppnådde verdier legges så sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen. Disse oppnådde verdier legges så sammen for å evaluere den maksimale frekvenskomponent ved dannelse av enkeltvise delbildeblokker.

I tillegg gis vekttallet +1 til linjene 0, 4, 1, 5 og vekttallet -1 til linjene 2, 6, 3, 7. De oppnådde verdier legges så sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen. Vekttallet +1 gis også til linjene 8, 12, 9, 13 og vekttallet -1 til linjene 10, 14, 11, 15. De oppnådde verdier legges så sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen. De oppnådde verdier legges så sammen for å evaluere den maksimale frekvenskomponent ved inndelt blokkdannelse.

Vekttallet +1 gis til linjene 0, 4, 7, 3 og vekttallet -1 til linjene 2, 6, 5, 1. De oppnådde verdier legges sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen. Videre gis vekt-

i tallet +1 til linjene 8, 12, 15, 11 og vekttallet -1 til linjene 10, 14, 13, 9. De oppnådde verdier legges sammen for å oppnå den absolutte verdi av summen. Disse absolutte verdier legges sammen for å evaluere den maksimale frekvenskomponent ved omyendt inndelt blokkdannelse.

En annen fremgangsmåte for å evaluere hver blokkdannelse går ut på at det antall ortogonalt transformerte koeffisienter som har en amplitude større enn en forutbestemt terskelverdi for vedkommende blokkdannelse, telles og den blokkdannelse som har det minste antall velges.

Leddet 11 for ortogonal transformasjon utfører den ortogonale transformasjon av den valgte blokk for å oppnå transformasjonskoeffisientene. De oppnådde transformasjonskoeffisienter kvantiseres i en fast rekkefølge ved hjelp av kvantiseringsleddet 12. I dette tilfelle er det en viss forskjell i effekt i koeffisientene avhengig av blokkdannelsestype. Generelt er blokkdannelse uten linjesprang tilbøyelig til å bli valgt for et stillestående område og effekten er forholdsvis liten.

Siden samsvaret mellom delbilder imidlertid blir liten i et område med rask bevegelse, velges ofte dannelse av enkeltvise delbildeblokker, og effekten blir stor. Videre vurderes inndelt blokkdannelse og omvendt inndelt blokkdannelse å ligge mellom de to ovenfor nevnte blokkdannelser. Derfor kan effektiviteten forbedres ved variabelt å styre kvantiseringsnøyaktigheten i samsvar med blokkdannelsestype.

Kvantiseringsnøyaktigheten kan også styres variabelt i samsvar ikke bare med blokkdannelsestype, men også med kombinasjonen av den faktiske signaleffekt og kvantiseringsavvikseffekten. I dette tilfelle er det også mulig å utføre variabel lengde-koding ved å kombinere informasjon som angir blokkdannelsestype med informasjon som angir kvantiseringsnøyaktighet.

De indekser som oppnås ved kvantisering av koeffisientene kodes i kodeleddet 13. For å øke kodingens effektivitet avsøkes i dette tilfelle koeffisientene fra dem som har størst effekt til dem som har minst. Kodingen kan opphøre for de koeffisienter som har en effekt mindre enn en viss spesifisert verdi. Det er derfor meget praktisk om effektfordelingen kan forutsies. Med hensyn til effektfordelingen på koeffisientene er det en tilbøye-lighet til at effekten øker ettersom frekvensen avtar. Dersom blokkdannelsen endres på en tilpasset måte slik som i henhold til foreliggende oppfinnelse, tilsvarer imidlertid ikke alltid koeffisientene som har lav effekt, lavfrekvenskomponenter. Da kan kodeeffektiviteten forbedres ved å endre avsøkningsrekkefølgen eller -banen i samsvar med blokk-dannelsestypen.

i

Siden foreliggende oppfinnelse er strukturert som forklart ovenfor, kan følgende virkninger oppnås.

i Kodeeffektiviteten ved transformasjonskodingen forbedres ved å svitsje blokkdannelsen av et billedsignal avsøkt ved hjelp av linjesprangavsøkning til en tilpasset blokkdannelse. Videre kan effektiv tilordning av informasjonsmengde realiseres ved variabelt å styre kvantiseringsnøyaktigheten av transformasjonskoeffisientene tilsvarende svitsjingen av blokkdannelsen. I tillegg kan kodeeffektiviteten også forbedres ved transformasjonskodingen ved å endre avsøkningssekvensen for transformasjonskoeffisientene innen blokken.

Det henvises nå til fig. 7 som viser et strukturdiagram av en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding i henhold til en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse. Anordningen inneholder en hukommelse 28 for odde delbilder for å lagre lokalt dekodede signaler fra odde delbilder, en hukommelse 29 for like delbilder for å lagre

i lokalt dekodede signaler fra like delbilder, et interpolasjonsledd 20 for å interpolere et forutsigende signal med bevegelse kompensert fra de to delbilder og en velger 21 jfor å velge det forutsigende signal som gir den optimale forutsigelse ut fra de tre signalér forutsagt fra odde og like delbilder samt det interpolerte forutsigende signal. I fig. 7 betegner leddene 200, 300 og 500 som er omsluttet av en stiplet linje, hhv. utstyr for påvisning av bevegelse, utstyr for avgivelse av et forutsigende awikssignal og kodeutstyr.

Fig. 8 skisserer et inngangsbilledsignal 201 som er avsøkt ved hjelp av linjesprang-avsøkning, hvor odde og like delbilder er vekselvis tilført. Fig. 8 viser delbildene het koordinatsystem hvor tiden er avsatt på den horisontale akse og den vertikale retning på den vertikale akse. I fig. 8 angir K1 et oddetallsdelbilde i det første helbilde, mens G1 angir et liketallsdelbilde i det første helbilde. På tilsvarende måte angir K2 et oddetallsdelbilde i det andre helbilde, mens G2 angir et liketallsdelbilde i det andre helbilde.

i

Fig. 9 er et blokkskjema over et eksempel på interpolasjonsleddet 20. En enkel aritmetisk middelverdi av det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204a fra de tilførte odde delbilder og det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b fra de tilførte like

delbilder oppnås og benyttes som et interpolert forutsigende signal 204c.

5

Virkemåten vil bli forklart med henvisning til fig. 7, 8 og 9. Bevegelse i odde delbilder og like delbilder i det foreliggende helbilde i forhold til det forutgående helbilde påvises i blokkenheter som inneholder n * m billedelementer, som reaksjon på inngangsbilledsignalet 201 som avsøkes ved hjelp av linjesprangavsøkning og inneholder vekselvis odde og like delbilder. Bevegelse i odde delbilder mellom foreliggende og foregående helbilde påvises i leddet 22 for påvisning av bevegelse ved i billedsignalet 201 å søke den blokk som er mest lik den blokk som i øyeblikket behandles blant nærliggende blokker 202a i forhold til den posisjon som tilsvarer den i øyeblikket kodede gjenstand i de allerede kodede odde delbilder lagret i hukommelsen 28 for odde delbilder. ;Som vist i fig. 10 antas det f.eks. at et bilde H1 befinner seg inne i en blokkenhet på ;n x m i det foregående helbilde og beveger seg fra posisjon H1 til posisjon H2 i det foreliggende inngangsbilledsignal. Bevegelsespåvisningsleddet 22 genererer en bevegelsesvektor 203 som angir at blokken har beveget seg horisontalt til H1 fra H2. Siden det i dette tilfelle ikke er påvist bevegelse i vertikal retning har bevegelsesvektoren 203 verdien 0 med hensyn til vertikal retning. Bevegelsen i henholdsvis horisontal og vertikal retning og som således oppnås, avgis som bevegelsesvektor 203. ;Hukommelsen 28 for odde delbilder avgir et bevegelseskompensert forutsigende signal 204a som tilsvarer denne bevegelsesvektor 203. Likeledes utføres kompensasjon for bevegelse i de like delbilder i det forutgående helbilde i bevegelsespåvisningsleddet 22 ved å søke den blokk som har likhet med den blokk som i øyeblikket behandles blant de nærliggende blokker 202b i hukommelsen 29 for like delbilder, for så å avgi resultatet som en bevegelsesvektor 203. Det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b tilsvarende denne bevegelsesvektor 203 avgis fra hukommelsen 29 for like delbilder. ;Interpolasjonsprosessen utføres i interpolasjonsleddet 20 vist i fig. 9 for, ved å utnytte de bevegelseskompenserte forutsigende signaler 204a og 204b, å generere det interpolerte forutsigende signal 204c, idet signalet 204a genereres ved bevegelseskompensasjon i samsvar med bevegelsesvektoren 203 og frembringes fra hukommelsen 28 for odde delbilder, mens det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b genereres ved bevegelseskompensasjon i samsvar med bevegelsesvektoren 203 og frembringes fra hukommelsen 29 for det andre delbilde. Det forutsigende signal som har den minste avvikssignaleffekt med hensyn til den i øyeblikket kodende gjenstandsblokk av inngangsbilledsignalet 201, velges ved hjelp av velgeren 21 blant det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204a oppnådd fra det odde delbilde, det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b oppnådd fra det like delbilde og det interpolerte, bevegelseskompenserte forutsigende signal 204c, for så å frembringe det forutsigende signal 210. ;Fig. 11 er en skisse som viser virkemåten forklart ovenfor. Det antas at hukommelsen 28 for odde delbilder vist i fig. 7 lagrer et odde delbilde K1 av det forutgående (forrige) helbilde, mens hukommelsen 29 for like delbilder i fig. 7 lagrer et like delbilde G1 i det forutgående helbilde. Her skal nå drøftes det tilfelle hvor et odde delbilde K2 og et like delbilde G2 er innbefattet i det nårværende (foreliggende) helbilde i inngangsbilledsignalet 201. Når det odde delbilde K2 er matet inn, tilføres først det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204a fra det odde delbilde K1 i det forutgående helbilde lagret i hukommelsen 28 for odde delbilder, til velgeren 21. På samme måte tilføres det like delbilde G1 i det forutgående helbilde lagret i hukommelsen 29 for like delbilder til velgeren 21, som det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b. Dataene fra K1 og G1 tilføres så interpolasjonsleddet 20 og en interpolasjonsprosess slik som vist i fig. 9, utføres. Disse data tilføres deretter velgeren 21 som det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204c. Velgeren 21 sammenligner disse tre typer av bevegelseskompenserte forutsigende signaler 204a, 204b, 204c samt inngangsbilledsignalet 201 for å velge det forutsigende signal som har den minste avvikssignaleffekt. ;På samme måte er velgeren 21 virksom overfor det like delbilde G2 i det foreliggende helbilde ved å motta det forutsigende signal 204a basert på det odde delbilde K1 lagret i hukommelsen 28 for odde delbilder, det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b basert på det like delbilde G1 lagret i hukommelsen 29 for like delbilder og det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204c oppnådd ved interpolasjonsprosessen på grunnlag av disse bevegelseskompenserte forutsigende signaler 204a, 204b basert på begge delbilder, for så å velge det forutsigende signal som har den minste avvikssignaleffekt. ;I denne utførelse (fig. 7) er interpolasjonsleddet anordnet for å utføre en interpolasjonsprosess på grunnlag av de bevegelseskompenserte forutsigende signaler 204a, 204b fra hukommelsen 28 for odde delbilder og hukommelsen 29 for like delbilder, for derved å frembringe det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204c. Det er imidlertid også mulig at interpolasjonsleddet 20 ikke utnyttes, slik som vist i fig. 12. I dette tilfelle genereres det bevegelseskompenserte forutsigende signal i velgeren 21 på grunnlag av det forutgående odde delbilde K1 lagret i hukommelsen 28 for odde delbilder og det forutgående like delbilde G1 lagret i hukommelsen 29 for like delbilder, idet velgeren 21 velger det forutsigende signal som gjør awikssignaleffekten minst mulig i disse to typer bevegelseskompenserte forutsigende signaler 204a, 204b. ;I utførelsen vist i fig. 7 brukes videre den enkle aritmetiske middelverdi for interpolasjonsleddet, men koding som sikrer en høyere forutsigelseseffektivitet kan realiseres ved å utnytte et veiet aritmetisk middel som tar hensyn til delbildelengde, slik det vil bli beskrevet nedenfor med henvisning til fig. 13. ;Fig. 13 er et blokkskjema over et eksempel på interpolasjonskretsen 20. Det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204a fra det odde delbilde multipliseres med et vekttall a basert på lengden av det delbilde som skal kodes, mens det bevegelseskompenserte forutsigende signal 204b fra det like delbilde multipliseres med et vekttall fi basert på lengden av det delbilde som skal kodes. Deretter oppnås det aritmetiske middel av disse verdier og utgangssignalet fra kretsen brukes som det interpolerte forutsigende signal 204c. ;Den praktiske verdi av veiingen utført av interpolasjonsleddet 20 i forhold til utførelsen vist i fig. 13, vil bli forklart med henvisning til fig. 11. ;Når T, slik som vist i fig. 11, betraktes som en tidsenhet for å mate inn et odde delbilde eller et like delbilde, foreligger det en tidsforskjell på 2T mellom de odde delbilder K1 og K2. På den annen side foreligger det en tidsforskjell T mellom det like delbilde G1 og det odde delbilde K2. Vekttallene a og li kan således fastlegges ved å utnytte disse tidsforskjeller. Siden det odde delbilde K1 har en tidslengde på 21, settes f.eks. vekttallet a lik 1. Siden det like delbilde G1 har en tidslengde T fra det odde delbilde K2, kan også vekttallverdien økes for delbilder som har kortere tidslengde, ved å innstille verdien av fi til 2. På tilsvarende måte har det odde delbilde K1 en tidsavstand 3T fra det like delbilde G2, og det like delbilde G1 har en tidsforskell på 2T. Det er således mulig å gi veiingen en verdi som er proporsjonal med tidsforskjellen ved å innstille a til 2 og li til 3 for veiing av det like delbilde G2. ;I utførelsen vist i fig. 13 bestemmes vekttallene a og (i i interpolasjonsleddet på grunnlag av tidsavstand. Det er imidlertid også mulig at vekttallet a som skal gis det odde delbilde, alltid er innstilt til f.eks. en større eller mindre verdi enn vekttallet li som skal gis til det like delbilde, uavhengig av tidsavstanden. I denne utførelse er videre vekttallene a og (i for bruk på odde delbilder forskjellig fra dem for bruk på like delbilder, men vekttallene for odde delbilder kan være lik dem for like delbilder. I denne utførelse benyttes dessuten bare vekttallene a og li, men vekttallene kan bestemmes i samsvar med andre koeffisienter, f.eks. en koeffisient som har en kvadratisk funksjon eller en annen funksjon med særlige karakteristika. Dessuten må ikke vekttallene a og fi være begrenset til én type verdi. Det er mulig at diverse typer vekttall a og fi forberedes og velges i samsvar med typen av inngangssignal eller inngangssignalets karakteristikk. ;En annen utførelse av foreliggende oppfinnelse vil nå bli forklart med henvisning til ;fig. 14. ;Utførelsen vist i fig. 14 omfatter et blokktypevelgerledd 82 for å velge mellom enkeltvise blokkdannelser av et forutsigende awikssignal for odde og like delbilder og en blokkdannelse uten linjesprang som innbefatter både odde og like delbilder, et blokkdanner-ledd 83 for å utføre blokkdannelsen i samsvar med inngangssignalet fra blokktypevelger-leddet 82 og et blokkoppdelerledd 84 for å dele opp blokken, for derved å danne opp-rinnelige delbilder i samsvar med utgangssignalet fra blokktypevelgeren. Leddet 400 som er innesluttet av en stiplet linje, betegnes blokkdannerutstyr, mens de øvrige ledd 200, 300, 500 tilsvarer dem vist i fig. 7. ;Fig. 15 er et blokkskjema over et eksempel på leddet 82 for valg av blokkdannelse. Det forutsigende awikssignal 205 lagres i hukommelsen 31 for odde delbilder og i hukommelsen 32 for like delbilder. Som vist i fig. 16(a) og 16(b) betraktes en blokk bestående av p = 16, q = 16. Leddet 33 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker utfører en blokkdannelse som innbefatter billedelementene fra enten odde eller like delbilder innenfor blokken bestående av p billedelementer x q linjer, og disse billedelementer kodes i kodeleddet 35. Som vist i fig. 16(c) utfører et ledd 34 for dannelse av blokker ;uten linjesprang en blokkdannelse av de p billedelementer x q linjer som er innbefattet i blokken ved å ordne billedelementene fra både odde og like delbilder vekselvis, og disse billedelementer kodes i kodekretsen 36. Leddet 37 for sammenligning av informasjonsmengde sammenligner den mengde data som er kodet i kodeleddet 35 og kodekretsen 36, og avgir et signal 211 for valg av blokkdannelse, som angir den blokkdannelse som har den minste mengde informasjon. ;Fig. 17 er et blokkskjema over et eksempel på det blokkdannende ledd 83. Det forutsigende awikssignal 205 lagres i hukommelsen 41 for odde delbilder og i hukommelsen 42 for like delbilder. I samsvar med signalet 211 for valg av blokkdannelse og som tilføres fra leddet 82 for valg av blokkdannelse, velger det blokkdannende ledd 43 en blokkdannelse av de forutsigende avvikssignaler lagret i hukommelsen 41 for odde delbilder og hukommelsen 42 for like delbilder, som inneholder billedelementer enten fra odde eller like delbilder innenfor blokken på p billedelementer x n linjer eller som inneholder billedelementer fra både odde og like delbilder innenfor blokken på p billedelementer x q linjer, for så å avgi det blokkdannede, forutsigende awikssignal. ;Fig. 18 er et blokkskjema over et eksempel på det blokkoppdelende ledd 84. De data som er dekodet ved hjelp av den lokale dekoderkrets 25 tilføres den blokkoppdelende enhet 44, hvor blokkdannelsen oppdeles i samsvar med signalet 211 for valg av blokkdannelse fra leddet 82 for valg av blokkdannelse og den oppdelte blokk lagres så i respektive delbildehukommelser 45, 46. De lagrede data tilføres så som et dekodet awikssignal 207. ;Virkemåten for denne utførelse er forklart nedenfor. ;Det forutsigende awikssignal 205 som er oppnådd ved å subtrahere det forutsigende signal 210 fra inngangssignalet 201 i en krets 23 som beregner forskjellen, sendes til det blokkdannende ledd 83 vist i fig. 17 og til leddet 82 for valg av blokkdannelse og vist i fig. 15. Leddet 82 for valg av blokkdannelse frembringer signalet 211 for valg av blokkdannelse, for å velge den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra enten de odde eller like delbilder i blokken bestående av p billedelementer x q linjer, eller den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra både odde og like delbilder i blokken bestående av p billedelementer x q linjer. Det blokkdannende ledd 83 utfører individuell delbildeblokkdannelse eller blokkdannelse uten linjesprang i enheter på p x q blokker i samsvar med signalet 211 for valg av blokkdannelse. Det blokkdannede signal tilføres kodeleddet 24 som utfører den ortogonale transformasjon og sender de kodede data 206, som er en skalarkvantisert transformasjonskoeffisient, til både det lokale dekoderledd 25 og multiplekserleddet 28. ;Etter den anvendte skalarkvantisering og omvendte ortogonaltransformasjon utført av det lokale dekoderledd 25 oppdeles dataene i odde og like delbilder i blokkoppdelerleddet vist i fig. 18, som deler blokkdannelsen inn i delbilder i samsvar med signalet 211 for valg av blokkdannelse, for derved å oppnå det dekodede forskjellssignal 207. Det lokalt dekodede signal 208 oppnådd ved å legge et forutsigende signal 210 til det dekodede forforskjellssignal 207 i addereren 207, lagres i den første delbildehukommelse 28 når det er et odde delbilde eller den andre delbildehukommelse 29 når det er et like delbilde, for å påvise hvert delbildes bevegelse i det neste helbilde. ;I denne utførelse dannes en blokkenhet på p = 16, q = 16, men det er ønskelig at verdiene av p og q har den følgende sammenheng med blokkstørrelsen n x m som benyttes av bevegelsespåvisningsleddet 22, slik som forklart for utførelsen vist i fig. 7, dvs. p = n, q = 2m. ;Siden den diskrete cosinus-transformasjon (DCT) ofte utføres i blokker bestående av 8 ;billedelementer x 8 linjer, er størrelsen 16 billedelementer x 16 linjer og som kombinerer fire blokkenheter, valgt som verdiene for p og q i leddet for blokkdannelse. Siden p = n i dette eksempel, blir n = 16 billedelementer, og siden q = 2m, blir m = 8. Det er således ønskelig at antall linjer blir redusert til 8 fordi bevegelsespåvisningsleddet 22 påviser bevegelse for både odde og like delbilder. Siden det er mulig å anvende en blokkdannelse som kombinerer odde og like delbilder i det blokkdannende ledd, er det samtidig ønskelig å danne en blokk på 16 linjer som inneholder odde og like delbilder. ;I utførelsen vist i fig. 14 er blokkdannelsen blitt valgt ved å sammenligne den mengde informasjon som genereres, slik som vist i fig. 15, men koding basert på kodekvaliteten kan realiseres ved å velge blokkdannelse på grunnlag av sammenligning av kodekvalitet, slik som vist i fig. 19. ;Fig. 19 er et blokkskjema over et eksempel på leddet 82 for valg av blokkdannelse. Det forutsigende awikssignal 205 er lagret i hukommelsen 51 for odde delbilder og i hukommelsen 52 for like delbilder. Leddet 53 for individuell delbildeblokkdannelse realiserer en blokkdannelse som inneholder billedelementer fra enten odde eller like delbilder i blokken bestående av p billedelementer x q linjer, mens koder/dekoder-leddet 55 muliggjør koding/dekoding. På samme tid utfører leddet 54 for blokkdannelse uten linjesprang en blokkdannelse som inneholder billedelementene fra begge delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer, mens koder/dekoder-kretsen 56 muliggjør koding/dekoding. Forskjellen mellom de kodede/dekodede data i den enkelte delbildeblokkdannelse og dataene like før koding, sammenlignes med forskjellen mellom de kodede/dekodede data i den kombinerte delbildeblokkdannelse og dataene like før koding, ved hjelp av avvikskomparatoren 59, for å velge den blokkdannelse som har minst avvik og avgi signalet 211 for valg av blokkdannelse som utgangssignal. ;I utførelsen vist i fig. 14 ble mengden av generert informasjon sammenlignet for blokk-utvelgelse, mens i utførelsen vist i fig. 19 ble kodeavvikene sammenlignet. Koding med høyere grad av effektivitet kan imidlertid oppnås når det utføres koding som utnytter den ortogonale transformasjon ved å velge blokkdannelse på grunnlag av sammenligning av frekvenskomponenter frembragt ved forskjellen i blokkdannelse, slik som vist i fig. 20. ;Fig. 20 er et blokkskjema over et eksempel på kretsen 82 for valg av blokkdannelse. Det forutsigende awikssignal 205 er lagret i hukommelsen 61 for odde delbilder og i ;hukommelsen 62 for like delbilder. Leddet 63 for dannelse av enkeltvise delbildeblokker utfører en blokkdannelse som inneholder billedelementene fra bare enten odde delbilder eller like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer, mens et frekvensanalyseledd 65, slik som det vist i fig. 21, utfører frekvensanalysen. Kretsen 64 for dannelse av blokker uten linjesprang utfører en blokkdannelse som inneholder billedelementer fra begge delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer, mens en frekvensanalysekrets 66, slik som den vist i fig. 21, utfører frekvensanalysen. Den blokkdannelse som har færrest høyfrekvenskomponenter velges fra den enkelte delbildeblokkdannelse og den kombinerte delbildeblokkdannelse for å avgi signalet 211 for valg av blokkdannelse. Fig. 21 er et blokkskjema over et eksempel på frekvensanalyseleddene 65 og 66. Signalet som oppnås ved individuell blokkdannelse av odde og like delbilder fra kretsen 63 for individuell delbildeblokkdannelse, og signalet oppnådd ved blokkdannelse av billedelementene fra både odde og like delbilder fra leddet 64 for blokkdannelse uten linjesprang, tilføres leddene 65 og 66. Disse signaler omformes til et signal i frekvens-doménet fra et signal i billedelementdoménet ved å utnytte den ortogonale transformasjon 68. Høyfrekvenskomponentene trekkes ut fra det omformede signal i frekvens-doménet ved hjelp av en høyfrekvenskomponentvelger 69 og de uttrukne høyfrekvens-komponenter legges sammen ved hjelp av en høyfrekvenskomponent-akkumulator 70. De oppsamlede høyfrekvenskomponenter sammenlignes i et ledd 67 for sammenligning av høyfrekvenskomponenter, for derved å velge ut den blokkdannelse som har den minste mengde høyfrekvenskomponenter. Fig. 22 viser et eksempel på komponentene som er samlet opp ved hjelp av en adderer 70 for høyfrekvenskomponenter, fra det ortogonalt transformerte frekvensdoménesignal. Her velges f.eks. de åtte komponenter som har den maksimale frekvenskomponent i den vertikale frekvenskomponent. ;I denne utførelse utnytter ikke kodeleddet 24 valginformasjonen fra de forutsigende signaler eller valginformasjonen fra blokkdannelsen, men i henhold til en annen utførelse vist i fig. 23, er finere styring mulig, og høy kodekvalitet kan oppnås ved å mate inn et utgangssignal fra velgeren 11 som velgersignal for det forutsigende signal og blokk-velgersignalet som velgersignal for blokkdannelsen til kodeleddet 24, samt ved å styre kodekarakteristikken med det valgte forutsigende signal og informasjonen i den valgte blokkdannelse. ;Som forklart ovenfor angår utførelsen vist i fig. 7 en anordning for virkeliggjøring av forutsigende koding av et inngangsbilledsignal oppnådd ved hjelp av linjesprangavsøk-ningsmetoden, med bevegelseskompensasjon. Anordningen inneholder bevegelsespåvisende utstyr for å oppnå mengden av forflytning for odde og like delbilder i inngangsbilledsignalet, for derved å utføre den enkeltvise bevegelseskompenserte forutsigelse for blokkenheter på n billedelementer * m linjer (hvor n og m er positive heltall) fra både odde og like delbilder i det allerede kodede helbilde samt signalavgiv-ende utstyr for det forutsigende avvik, for med en velger 21 å velge det forutsigende signal som angir den optimale forutsigelse ut fra signaler som omfatter et første forutsigende signal 204a oppnådd ved bevegelseskompensasjonen fra odde delbilder, et andre forutsigende signal 204b oppnådd ved bevegelseskompensasjon fra like delbilder og et tredje forutsigende signal 204c oppnådd ved interpolasjon av de første og andre forutsigende signaler, for derved å oppnå forskjellen fra delbildet i inngangssignalet og avgi resultatet som det forutsigende awikssignal.

Utførelsen i fig. 7 er dessuten en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særtrekk at interpolasjonsutstyret for å oppnå det tredje forutsigende signal beregner den enkle aritmetiske middelverdi av det første forutsigende signal og det andre forutsigende signal.

Størrelsen av maskinvaren kan således gjøres så liten som mulig og koding med høyere forutsigende effektivitet kan realiseres ved å generere et interpolasjonssignal av de forutsigende signaler, ved enkelt å oppnå det aritmetiske middel av både forutsagte odde og like delbilder med bevegelseskompensasjon.

Utførelsen i fig. 13 er videre en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særtrekk at interpolasjonsutstyret for å oppnå det tredje forutsigende signal beregner det veide aritmetiske middel av det første forutsigende signal og det andre forutsigende signal, idet tidsavstanden mellom det delbilde som brukes for forutsigelsen og det delbilde som skal kodes, også vurderes.

Koding som sikrer meget høy forutsigelseseffektivitet kan således realiseres ved å generere interpolasjonssignalet ut fra det veide aritmetiske middel av både forutsagte odde og like delbilder med bevegelseskompensasjon, mens tidsavstanden mellom det delbilde som brukes for forutsigelsen og det delbilde som skal kodes, vurderes.

Utførelsen vist i fig. 14 er en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som omfatter utstyr for å muliggjøre koding ved å velge den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra enten det odde delbilde eller det like delbilde i blokken på p billedelementer x q linjer, eller den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra både odde og like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer, for å kode det forutsigende awikssignal for odde og like delbilder i inngangsbilledsignalet, i enheter av blokker bestående av p billedelementer x q linjer (hvor p og q er positive heltall).

Utførelsen vist i fig. 14 er videre en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særpreg at det blokkdannende utstyr for å muliggjøre koding mens valg av blokker pågår, omfatter velgerutstyr for valg av den blokkdannelse som har minst informasjon for koding, ut fra den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra bare enten odde delbilder eller like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer og den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra både odde og like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer.

Utførelsen vist i fig. 19 er en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særtrekk at blokkdannelsesutstyret for å muliggjøre blokkdannelse mens valg av

blokker pågår, omfatter utstyr for valg av den blokkdannelse som har færrest kodeawik, ut fra den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra bare enten odde eller like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer og den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra både odde og like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer.

Utførelsen vist i fig. 20 er en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særtrekk at det blokkdannende utstyr for å muliggjøre koding mens valg av blokker pågår, omfatter velgerutstyr for å velge den blokkdannelse som har færrest høyfrekvens-komponenter innbefattet i signalet som skal kodes, fra den blokkdannelse som inneholder billedelementene bare fra enten odde eller like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer og den blokkdannelse som inneholder billedelementene fra både odde og like delbilder i blokken på p billedelementer x q linjer.

I tillegg er utførelsen vist i fig. 23 en anordning for tilpasset delbilde/helbildekoding og som har som særtrekk at koding muliggjøres ved valg av kvantiseringskarakteristikk for transformasjonskoeffisienten i samsvar med det valgte forutsigende signal og den valgte blokkdannelse, i det tilfelle hvor ortogonal transformasjon anvendes og det utføres koding ved hjelp av kvantisering av transformasjonskoeffisienten i kodeleddet for koding i blokkenheter på p billedelementer x q linjer.

I utførelsene ovenfor dannes et inngangsbilledsignal 201 for et helbilde som inneholder odde og like delbilder. Bruken av odde og like delbilder er imidlertid bare ment å utgjøre et eksempel, og delbildene er ikke begrenset til odde og like delbilder. Foreliggende oppfinnelse kan utnyttes overalt hvor et helbilde deles inn i delbilder, idet de odde og like delbilder bare er eksempler på sådanne delbilder i et helbilde. Foreliggende oppfinnelse kan f.eks. også anvendes i det tilfelle hvor data lagres ved å dele et helbilde inn i to delbilder for hver annen linje ved f.eks. å avgrense det første delbilde til den første og andre linje og det andre delbilde til den tredje og fjerde linje samt avgrense det første delbilde til femte og sjette linje og det andre delbilde til sjuende og åttende linje, osv. I tillegg til å inndele helbildet i to forskjellige typer delbilder, slik som odde og like delbilder eller første og andre delbilder, kan foreliggende oppfinnelse dessuten også anvendes i det tilfelle hvor helbildet deles inn i mer enn to delbilder, f.eks. tre eller fire typer delbilder. I et sådant tilfelle må antallet delbildehukommelser tilsvare antallet delbildetyper, mens behandlingen forklart ovenfor utføres for hvert delbilde.

I utførelsene ovenfor velger leddet for valg av blokkdannelse blokkdannelse ut fra to typer blokkdannelse, innbefattet blokkdannelse av billedelementer fra enten bare odde delbilder eller bare like delbilder og blokkdannelse av billedelementer fra både odde og like delbilder. Blokkdannelsen kan imidlertid også innbefatte forskjellige kombinasjoner når to eller flere delbilder behandles i tillegg til odde og like delbilder. Blokkene vist i fig. 16 (a), (b), (c) er bare eksempler og forskjellige blokkdannende metoder kan benyttes for å danne blokker forskjellig fra dem vist i fig. 16.

I utførelsene ovenfor benyttes det blokkdannende utstyr vist i fig. 14 sammen med utstyr for avgivelse av det forutsigende awikssignal og bevegelsespåvisende utstyr. Selv om alle ledd unntatt det blokkdannende utstyr 400, erstattes med konvensjonelt utstyr, kan aspektene forklart ovenfor frembringes.

Med oppfinnelsen kan et stabilt kodet bilde med høy effektivitet oppnås ved individuell søking etter bevegelse fra hvert delbilde i det allerede kodede helbilde, for å forutsi hvert delbilde og ved å utføre tilpasset forutsigelse ut fra de søkte, bevegelseskompenserte forutsigende signaler (og interpolasjonssignaler).

I tillegg kan et stabilt kodet bilde med høy effektivitet oppnås ved tilpasset valg av koding l fra blokkdannelse av billedelementer fra bare ett av delbildene i det helbilde som skal kodes, mens det kodes etter utførelse av blokkdannelse av billedelementer fra vedkommende delbilder, når det forutsigende awikssignal kodes.

Claims

1. Kodeanordning for videosignaler tilpasset for å kode et første videobevegelsessignal som representerer sekvensielle videobilder som inneholder første og andre videodelbilder, til et andre videobevegelsessignal, og som omfatter: - forutsigelsesutstyr (23) for generering av et forutsigende awikssignal (205) som representerer et avvik i det andre videodelbilde på grunnlag av en forutsigelse dannet i det minste delvis ut fra det første videodelbilde, - koderutstyr (24) for ved transformasjonskoding av det forutsigende awikssignal (205), å frembringe et kodet, forutsigende awikssignal (206), - lokalt dekoderutstyr (25) virksomt forbundet med koderutstyret (24) for å frembringe et dekodet, forutsigende awikssignal (207), - kombinatorutstyr (26) virksomt forbundet med det lokale dekoderutstyr (25) og som kombinerer det dekodede, forutsigende awikssignal (207) med et forutsigende signal (210), - en billeddatahukommelse (28, 29) virksomt forbundet med nevnte kombinatorutstyr (26), for som billeddata å lagre informasjon som repesenterer det første videodelbilde, og - genereringsutstyr (20, 21) virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse (28, 29) og som ut fra billeddataene lagret i billeddatahukommelsen avgir det forutsigende signal (210) til nevnte forutsigelsesutstyr (23) og kombinatorutstyr (26), karakterisert ved at: - nevnte koderutstyr (24) er innrettet for å variere avsøkningssekvensen for det kodede, forutsigende avvikssignals (206) transformasjonskoeffisienter, og - nevnte lokale dekoderutstyr (25) er innrettet for å påvise transformasjonskoeffisientenes avsøkningssekvens benyttet under transformasjonskodingen og for å dekode det kodede, forutsigende awikssignals (206) transformasjonskoeffisienter for å frembringe informasjon som representerer det første videobevegelsessignal som omfatter det første videodelbilde, idet kodeanordningen er innrettet for å sammenstille et signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal, ut fra et forutsigende awikssignal utviklet fra forskjellen mellom det første og andre videodelbilde, idet det kodede, forutsigende awikssignal (206) fra nevnte koderutstyr (24) avgis som det andre videobevegelsessignal.

2. Kodeanordning som angitt i krav 1, og hvor nevnte koderutstyr (24) er innrettet for å variere avsøkningssekvensen som brukes under transformasjonskodingen, på grunnlag av kodeeffektivitet.

3. Kodeanordning som angitt i krav 1 eller 2, og hvor nevnte forutsigelsesutstyr for generering av det forutsigende awikssignal (205) omfatter subtraksjonsutstyr (23) virksomt forbundet med nevnte genereringsutstyr (20, 21) for avgivelse av et forutsigende signal (210) og som subtraherer det forutsigende signal (210) fra det signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal for å danne det forutsigende awikssignal (205), mens et blokkdannende utstyr (83) virksomt forbundet med subtraksjonsutstyret (23) omformer det forutsigende awikssignal (205) til blokker og nevnte koderutstyr (24) er virksomt forbundet med det blokkdannende utstyr (83) for å kode det blokkformede, forutsigende awikssignal slik at det utgjør det kodede, forutsigende awikssignal (206).

4. Konverteringssystem for videosignaler tilpasset for konvertering mellom et første videobevegelsessignal som representerer sekvensielle videobilder som inneholder første og andre videodelbilder, og et andre videobevegelsessignal, og som omfatter: - en billeddatahukommelse (28, 29) for som billeddata å lagre informasjon som repesenterer det første videodelbilde, og - genereringsutstyr (20, 21) virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse (28, 29) og som ut fra billeddataene lagret i nevnte billeddatahukommelse avgir et forutsigende signal (210), karakterisert ved at det også omfatter dekoderutstyr (25) for å påvise avsøkningssekvensen for transformasjonskoeffisientene benyttet under transformasjonskodingen av et koderutstyr (24) innrettet for å variere nevnte avsøkningssekvens, og for å dekode transformasjonskoeffisientene for å frembringe informasjon som representerer de første og andre videodelbilder, idet systemet er innrettet for å sammenstille et signal som representerer det andre videodelbilde, ut fra et forutsigende awikssignal avgitt fra nevnte dekoderutstyr (25) og utviklet fra forskjellen mellom det første og andre videodelbilde, mens et kombinatorutstyr (26) virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse (28, 29) kombinerer det signal som representerer det andre videodelbilde med det forutsigende signal (210) som frembringes av nevnte genereringsutstyr (20, 21) for avgivelse av det forutsigende signal.

5. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i krav 4, og hvor den avsøknings-sekvens som brukes under transformasjonskodingen av transformasjonskoeffisientene bestemmes på grunnlag av kodeeffektivitet.

6. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i krav 4, og som er innrettet for å utføre konvertering fra det første videobevegelsessignal til det andre videosignal.

7. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i krav 4, og hvor genereringsutstyret (20, 21) for avgivelse av forutsigende signal avgir flere forutsigende signaler ut fra billeddataene lagret i nevnte billeddatahukommelse (28, 29), idet nevnte genereringsutstyr for avgivelse av forutsigende signal omfatter: - interpolasjonsutstyr (20) virksomt forbundet med nevnte billeddatahukommelse (28, 29) og som interpolerer i det minste noen signaler i mengden av forutsigende signaler (204a, 204b) for å avgi et interpolert forutsigende signal (204c) som er forskjellig fra ethvert signal i mengden av forutsigende signaler, og - velgerutstyr (21) som mottar flere forutsigende signaler (204a, 204b) og det interpolerte forutsigende signal (204c), for å velge ut et forutsigende signal fra mengden av forutsigende signaler og det interpolerte forutsigende signal, for avgivelse som det forutsigende signal (210) fra genereringsutstyret.

8. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i et av kravene 4 - 7, og hvor nevnte kombinatorutstyr omfatter addisjonsutstyr (26) som adderer det forutsigende awikssignal (210) og det interpolerte signal (204c) frembragt av nevnte interpolasjonsutstyr (20), for å avgi resultatet av dette til billeddatahukommelsen.

9. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i krav 4, og som også omfatter subtraksjonsutstyr (23) virksomt forbundet med nevnte velgerutstyr (21) og som subtraherer et signal i mengden av forutsigende signaler innbefattet det interpolerte forutsigende signal, fra det signal som representerer det andre videodelbilde i det første videobevegelsessignal, for å danne det forutsigende awikssignal (205), og hvor nevnte koderutstyr (24) er virksomt forbundet med subtraksjonsutstyret (23) for ved å kode det forutsigende awikssignal (205), å danne et kodet, forutsigende awikssignal (206), idet koderutstyret (24) er innrettet for å variere den avsøkningssekvens som brukes under transformasjonskodingen av transformasjonskoeffisientene og nevnte dekoderutstyr (25) er virksomt forbundet med koderutstyret for å dekode det kodede, forutsigende awikssignal for avgivelse til kombinatorutstyret.

10. Konverteringssystem for videosignaler som angitt i krav 7, og hvor interpolasjonsutstyret (20) er innrettet for frembringe det interpolerte forutsigende signal (204c) ved å beregne den artimetiske middelverdi for i det minste noen signaler i mengden av forutsigende signaler (204a, 204b).