DE69233167T2

DE69233167T2 - Prädiktives Videokodierungssystem

Info

Publication number: DE69233167T2
Application number: DE1992633167
Authority: DE
Inventors: Tokumichi Kamakura-shi Murakami; Kohtaro Kamakura-shi Asai; Hirofumi Kamakura-shi Nishikawa; Yoshihisa Kamakura-shi Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: US20010000072A1; AU672328B2; DE69232077T2; DK1091589T3; ES2136070T3; JPH05284535A; ATE247362T1; EP0825780A3; EP0984636A2; US6097759A; FI117419B; EP0984635A2; EP0538834A2; JP2586260B2; FI924720A; SG65597A1; US5638127A; EP0986263A2; FI117267B; DE69233167D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Codiersystem zum Codieren eines Signals mit hohem Wirkungsgrad.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, werden Mittel zum Eliminieren redundanter Komponenten, welche in einem Bildsignal enthalten sind, zum Codieren eines Bildsignals verwendet. Ein typisches Beispiel für die Bildcodierung ist das Transformationscodierverfahren, bei welchem ein Bild in Blöcke unterteilt wird, eine orthogonale Transformation für jeden der Blöcke durchgeführt wird und die Transformationskoeffizienten codiert werden.
In dem Fall von Fernsehsignalen wie einem NTSC-Signal wird eine Zeilensprungabtastung verwendet, wodurch ein Bildsignal eines Vollbildes zweimal abgetastet wird, einmal in dem ungeraden Halbbild und einmal in dem geraden Halbbild. Die beiden Halbbilder tasten unterschiedliche aber komplementäre Räume eines Bil des ab. Die Halbbilder haben Bildinformationen zu unterschiedlichen Zeiten, aber es besteht eine relativ starke Korrelation zwischen ihnen, da die abgetasteten Zeilen der beiden Halbbilder einander abwechseln und benachbart sind. Es gibt eine Technik, bei welcher die Codierung nach dem Kombinieren der Halbbilder und der Teilung von diesen in Blöcke durchgeführt wird, wenn ein Bildsignal codiert wird, das durch Zeilensprungabtastung erzeugt wurde.
1 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Intervollbild-Vorhersagecodiersystems, das z. B. in den "Transactions on the 3rd HDTV International Work Shop, A Study on HDTV Signal Coding with Motion Adaptive Noise Reduction" (Band 3, 1989) beschrieben ist. In 1 umfaßt dieses System einen Vollbildspeicher 21, einen Bewegungserfassungsabschnitt 22, eine Subtraktionsschaltung 23, einen Codierabschnitt 24, einen lokalen Decodierabschnitt 25, einen Addierer 26 und einen Multiplexabschnitt 27. Obgleich dies in dieser Figur weggelassen ist, werden die codierten Daten auf einer Empfangsseite decodiert, um das übertragene Signal wiederherzustellen.
Im Betrieb wird die Bewegung eines Gegenstands zwischen dem gegenwärtigen Halbbild und dem Halbbild desselben Typs des vorhergehenden Vollbilds Block für Block erfaßt, wobei der Block aus einer Vielzahl von Pixeln eines eingegebenen Bildsignals 201 besteht, das durch das Zeilensprung-Abtastverfahren erzeugt ist und aus Vollbildern gebildet ist, wobei jedes Vollbild ein ungerades und ein gerades Halbbild aufweist. Die Bewegung zwischen ungeraden Halbbildern wird in dem Bewegungserfassungsabschnitt 22 erfaßt, in dem der Block aus den bereits codierten Blöcken 202 gesucht wird, der die größte Ähnlichkeit zu dem gegenwärtig verarbeiteten Block hat, benachbart zu der Position entsprechend dem gegenwärtig verarbeiteten Block in den ungeradzahligen Halbbildern, die in dem Vollbildspeicher 21 gespeichert sind. Der Grad der Ähnlichkeit wird bewertet durch Verwendung einer absoluten Summe von Differenzwerten oder einer Quadratsumme von Differenzwerten der entsprechenden Pixel in beiden Blöcken. Die Größe der Bewegung in der horizontalen und der vertikalen Richtung zwischen dem gegenwärtigen Block und dem Block, der als der ähnlichste bestimmt wurde, wird als ein Bewegungsvektor 203 erhalten. Der Vollbildspeicher 21 gibt ein bewegungskompensiertes Vorhersagesignal 204 entsprechend diesem Bewegungsvektor 203 aus.
Ein in der Subtraktionsschaltung 23 durch Subtrahieren des bewegungskompensierten Vorhersagesignals 204 von dem Eingangssignal 201 erhaltenes Vorhersagefehlersignal 205 wird zu der Codierschaltung 24 geführt, in welcher die räumliche Redundanz entfernt wird. Da Niedrigfrequenzkomponenten eines Bildsignals im Allgemeinen einen größeren Teil von dessen Leistung einnehmen, können die Informationen komprimiert werde durch Quantisieren der Teile mit höherer Leistung mit einer großen Zahl von Bits und Quantisieren der Teile geringer Leistung mit einer kleinen Anzahl von Bits. Gemäß einem Beispiel dieses Informationskomprimierungsverfahrens wird die Frequenzumwandlung für einen 8 × 8-Pixelblock durchgeführt durch Vornahme einer orthogonalen Transformation wie einer diskreten Kosinustransformation zur Scalar-Quantisierung der Transformationskoeffizienten: Die Scalarquantisierten Codierdaten 206 werden zu dem lokalen Decodierabschnitt 25 und zu dem Multiplexabschnitt 27 gesandt. Der Multiplexabschnitt 27 führt eine Multiplexverarbeitung und eine Codierung für die Codierda ten 206 und den Bewegungsvektor 203 durch, um diese Signale zu einer Übertragungsleitung 209 auszugeben.
Unterdessen führt die lokale Decodierschaltung 25 die inverse Operation der Operation in dem Codierabschnitt 24 durch, nämlich die inverse Scalar-Quantisierung und inverse orthogonale Transformation, um ein decodiertes Fehlersignal 207 zu erhalten. Das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204 wird zu dem decodierten Fehlersignal 207 in dem Addierer 26 addiert und in dem Vollbildspeicher 21 gespeichert, um die Bewegung des ungeraden Halbbildes des nächstes Vollbildes zu erfassen.
Zusätzlich wird auch die Bewegung der geradzahligen Halbbilder des eingegebenen Bildsignals 201 mit Bezug auf das bereits codierte Halbbild des Vollbildspeichers 21 erfaßt für die Codierung des bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals. Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei dem herkömmlichen Intervollbild-Vorhersagecodiersystem die Redundanz mit Bezug auf die Zeit, die in bewegten Bildsignalen enthalten ist, durch die bewegungskompensierte Vorhersagecodierung entfernt, und die Redundanz mit Bezug auf den Raum wird durch die orthogonale Transformation entfernt.
Da das herkömmliche Intervollbild-Vorhersagecodiersystem so strukturiert ist, daß sowohl das ungerade Halbbild als auch das gerade Halbbild individuelle codiert wird, indem das gegenwärtige ungerade Halbbild anhand des ungeraden Halbbildes des bereits codierten Vollbildes vorhergesagt wird und das gegenwärtige gerade Halbbild anhand des geraden Halbbildes des bereits codierten Vollbildes vorhergesagt wird, ist der Codierwirkungsgrad gering, da die räumliche Korrelation, die zwischen den angrenzenden Halbbildern besteht, die durch das Zeilensprung-Abtastverfahren erzeugt sind, nicht verwendet wird.
Weiterhin offenbart die US-A-4 546 386 ein adaptives Vorhersagecodiersystem für Fernsehsignale, welches aufweist: einen Speicherabschnitt mit einer Kapazität, die groß genug ist, um eingegebene Fernsehsignale von zumindest einem Vollbild zu jeder Zeit zu speichern;
einen Blockbildungsabschnitt zum Erzeugen eines zu codierenden Blocks enthaltend mehrere Bildelemente aus den Fernsehsignalen;
einen Bewegungserfassungsabschnitt zum Setzen eines Standardblocks von derselben Form wie der Block in einem Vollbild, das unmittelbar einem gegenwärtigen Halbbild des Blocks vorhergeht an einer Position, die räumlich dem Block entspricht, zum Auslesen von Bildelementen aus dem Speicherabschnitt, die in jedem von Bezugsblöcken, die durch Bewegen des Standardblocks um zumindest ein Bildelement erhalten sind, und in dem Standardblock enthalten sind, und zum Auswählen eines der Bezugsblöcke und des Standardblocks als einen am meisten angenäherten Block, von dem jedes Bildelement in der Helligkeit jedem Bildelement am meisten angenähert ist, das in dem Block des gegenwärtigen Halbbildes enthalten ist;
einen Intra-Halbbild-Vorhersageabschnitt zum Erzeugen eines Vorhersagewertes von jedem Bildelement, das in dem zu codierenden Block enthalten ist, durch Verwendung von in dem gegenwärtigen Halbbild vorhandenen Bildelementen; einen Inter-Halbbild-Vorhersageabschnitt zum Erzeugen eines Vorhersagewertes von jedem Bildelement, das in dem zu codierenden Block enthalten ist, durch Verwendung von in dem ge genwärtigen Halbbild und dem unmittelbar vorhergehenden Halbbild vorhandenen Bildelementen;
einen Inter-Vollbild-Vorhersageabschnitt zum Erzeugen eines Vorhersagewertes von jedem Bildelement, das in dem zu codierenden Block enthalten ist durch Verwendung von in dem gegenwärtigen Halbbild und dem unmittelbar vorhergehenden Halbbild vorhandenen und in dem am meisten angenäherten Block enthaltenen Bildelementen;
einen Median-Auswahlabschnitt zum gegenseitigen Vergleichen der Vorhersagewerte von den drei Vorhersageabschnitten in Bezug auf die Größe und zum Auswählen aus diesen den Vorhersagewert unter Annahme eines Medianwertes;
einen Vorhersagebetriebs-Schalterabschnitt zum Annehmen des Vorhersagewertes von dem Inter-Vollbild-Vorhersageabschnitt oder des Vorhersagewertes von dem Medianwert-Auswahlabschnitt als den Vorhersagewert von jedem Bildelement, das in dem zu codierenden Block enthalten ist, in Abhängigkeit davon, ob der am meisten angenäherte Block der Standardblock oder der Bezugsblock ist; und
einen Codierabschnitt zur Vorhersagecodierung des zu codierenden Blocks, der von dem Blockbildungsabschnitt bestimmt ist, durch Verwendung des Vorhersagewertes von dem Vorhersagebetriebs-Schalterabschnitt.
Auch das Dokument EP-A-484140, eine Veröffentlichung nach Art. 54 (3) EPÜ, bildet einen relevanten Stand der Technik.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine Codierung mit höherem Vorhersagewirkungsgrad und weniger Informationen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 definierten Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen eines lokalen decodierten Signals, bei dem das lokale decodierte Signal erzeugt wird durch Hinzufügen eines decodierten Fehlersignals zu einem bewegungskompensierten Vorhersagesignal und das decodierte Fehlersignal erzeugt wird durch Decodieren von Codierdaten, die ein codiertes Vorhersagefehlersignal sind, das aus einer Differenz zwischen einem ersten Videobild und einem zweiten Videobild eines Bewegungsvideosignals, das repräsentativ für aufeinander folgende Videobilder enthaltend das erste und das zweite Videobild ist, entwickelt wurde, durch die Schritte gekennzeichnet:
Speichern des lokalen decodierten Signals als mehrere ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder in einem Halbbildspeicher;
Erzeugen mehrerer Vorhersagesignale aus den in den Halbbildspeicher gespeicherten mehreren Halbbildern durch operatives Verbinden des Halbbildspeichers;
Erzeugen eines interpolierten Vorhersagesignals, das sich von jedem der mehreren Vorhersagesignale unterscheidet, durch Interpolieren der mehreren Vorhersagesignale;
wobei das bewegungskompensierte Vorhersagesignal in Blöcken angeordnet ist;
Zerlegen des in Blöcken angeordneten Signals, das für das bewegungskompensierte Vorhersagesignal repräsentativ ist, derart, dass jedes Signalelement jedem Element des decodierten Fehlersignals entspricht; und worin das bewegungskompensierte Vorhersagesignal aus den mehreren Vorhersagesignalen und dem interpolierten Vorhersagesignal erhalten wird.
Mit einer derartigen Anordnung kann das beanspruchte Verfahren einen stabilisierten Vorhersagewirkungsgrad erzielen ungeachtet der Bewegung eines Gegenstands, indem Bezug auf beide Halbbilder des bereits codierten Vollbildes für die Zweck der Vorhersage genommen wird.
Da dieses Verfahren ein Vorhersagesignal verwendet, das durch Interpolieren der Vorhersagesignale von beiden Halbbildern des bereits codierten Vollbildes erzeugt wurde, kann die Bewegung an dem Zwischenpunkt der Zeit und des Raums der beiden für die Vorhersage verwendeten Halbbilder berücksichtigt werden. Darüber hinaus enthält dieses Verfahren die Funktion eines Tiefpassfilters, wodurch der Vorhersagewirkungsgrad verbessert werden kann und das codierte Bild stabilisiert ist.
Die Erfindung wird besser verstanden durch die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines Codiersystem nach dem Stand der Technik zeigt;
2 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines adaptiven Halbbild/Vollbild-Codiersystem eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Ein gangsbildsignal zeigt;
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Struktur eines in 2 gezeigten Interpolationsabschnitts zeigt;
5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Arbeitsweise einer Bewegungserfassungsschaltung;
6 ist ein Diagramm zum Erläutern der Operation zur Verwendung eines bewegungskompensierten Vorhersagesignals in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel;
7 ist ein Blockschaltbild, das ein anderes Beispiel des Interpolationsabschnitts zeigt;
8 ist ein Blockschaltbild, das ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Struktur des Blockauswahlabschnitts zeigt;
10 ist ein Diagramm, das ein strukturelles Beispiel des von dem Blockauswahlabschnitt ausgewählten Blockes zeigt;
11 ist ein Blockschaltbild, das ein strukturelles Beispiel des Blockbildungsabschnitts zeigt;
12 ist ein Blockschaltbild, das ein strukturelles Beispiel des Blockzersetzungsabschnitts zeigt;
13 ist ein Blockschaltbild, das ein anderes strukturelles Beispiels des Blockauswahlabschnitts zeigt;
14 ist ein Blockschaltbild, das ein anderes strukturelles Beispiel des Blockauswahlabschnitts zeigt;
15 ist ein Blockschaltbild, das ein strukturelles Beispiel des Frequenzanalyseabschnitts zeigt;
16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der akkumulierten Frequenzkomponenten zeigt; und
17 ist ein Blockschaltbild, das ein anderes strukturelles Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Es wird auf 2 Bezug genommen, in der ein strukturelles Diagramm eines adaptiven Halbbild/Vollbild-Codiersystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Das System enthält einen Speicher 28 für ungerade Halbbilder zum Speichern lokal decodierter Signale von ungeraden Halbbildern, und einen Speicher 29 für gerade Halbbilder zum Speichern lokal decodierter Signale von geraden Halbbildern, und einen Interpolationsabschnitt 20 zum Interpolieren eines Vorhersagesignals mit Bewegungskompensation anhand der beiden Halbbilder, und ein Auswahlglied 21 zum Auswählen eines Vorhersagesignals, welches die optimale Vorhersage von drei Signalen der von dem ungeraden und dem geraden Halbbild vorhergesagten Signale und dem interpolierten Vorhersagesignal gibt. In 2 bezeichnen durch eine gestrichelte Linie eingeschlossene Abschnitte 200, 300 und 500 jeweils Bewegungserfassungsmittel, Vorhersagefehler-Signalausgabemittel und Codiermittel.
3 zeigt ein Profil von eingegebenen Bildsignalen 201, welche durch das Zeilensprung-Abtastverfahren abgetastet sind, wobei das ungerade und das gerade Halbbild abwechselnd angewendet werden. 3 zeigt die Halbbilder in den Koordinaten, bei denen die Zeit auf der horizontalen Achse und die vertikale Richtung auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. In 3 zeigt K1 ein ungerades Halbbild des erstes Vollbildes an, während G1 ein gerades Halbbild des ersten Vollbildes anzeigt. In derselben Weise ist K2 ein ungerades Halbbild des zweiten Vollbildes, während G2 ein gerades Halbbild des zweiten Vollbildes ist.
4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Interpolationsabschnitts 20. Ein einfacher arithmetischer Mittelwert des bewegungskompensierten Vorhersagesignals 204a von den eingegebenen ungeraden Halbbildern und des bewegungskompensierten Vorhersagesignals 204b von den eingegebenen geraden Halbbildern wird erhalten und als ein Interpolationsvorhersagesignal 204c verwendet.
Die Arbeitsweise wird mit Bezug auf die 2, 3 und 4 erläutert. Die Bewegung der ungeraden Halbbilder und der geraden Halbbilder des gegenwärtigen Vollbildes in Beziehung zu dem vorhergehenden Vollbild wird erfaßt in Einheiten von Blöcken enthaltend Pixel (n × m) als Antwort auf das eingegebene Bildsignal 201, welches durch das Zeilensprung-Abtastverfahren abgetastet wird und das ungerade und das gerade Halbbild abwechselnd enthält. Die Bewegung der ungeraden Halbbilder zwischen dem gegenwärtigen und dem vorhergehenden Vollbild wird erfaßt, indem in dem Bewegungserfassungsabschnitt 22 der Block gesucht wird, der dem gegenwärtig verarbeiteten Block in dem Bildsignal 201 am meisten ähnelt, aus den Blöcken angrenzend 202a an die Position entsprechend dem gegenwärtig codierten Objekt in den bereits codierten ungeraden Halbbildern, die in dem Speicher 28 für ungerade Halbbilder gespeichert sind.
Wie beispielsweise in 5 gezeigt ist, wird angenommen, daß das Bild H1 innerhalb einer Blockeinheit (n × m) in dem vorhergehenden Vollbild existiert, und das Bild bewegt sich von der Position H1 zu der Position H2 in dem gegenwärtig eingegebenen Bildsignal. Der Bewegungserfassungsabschnitt 22 gibt einen Bewegungsvektor 203 aus, welcher anzeigt, daß sich der Block horizontal von H1 nach H2 bewegt hat. In diesem Fall hat, da eine Bewegung in der vertikalen Richtung nicht erfaßt wird, der Bewegungsvektor 203 mit Bezug auf die vertikale Richtung den Wert 0. Die so erhaltene Bewegung in der horizontalen und der vertikalen Richtung wird als der Bewegungsvektor 203 ausgegeben.
Der Speicher 28 für ungerade Halbbilder gibt ein bewegungskompensiertes Vorhersagesignal 204a entsprechend diesem Bewegungsvektor 203 aus. In gleicher Weise wird in dem Bewegungserfassungsabschnitt 22 eine Kompensation der Bewegung der geraden Halbbilder in dem vorhergehenden Vollbild durchgeführt, indem der Block gesucht wird, der dem gegenwärtig verarbeiteten Block ähnelt, aus den angrenzenden Blöcken 202b innerhalb des Speichers 29 für gerade Halbbilder, und das Ergebnis als der Bewegungsvektor 203 ausgegeben wird. Das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204b entsprechend diesem Bewegungsvektor 203 wird von dem Speicher 29 für gerade Halbbilder ausgegeben.
Die Interpolationsverarbeitung wird in dem in 4 gezeigten Interpolationsabschnitt 20 durchgeführt, indem die bewegungskompensierten Vorhersagesignale 204a und 204b verwendet werden, um das Interpolationsvorhersagesignal 204c zu erzeugen, wobei das Signal 204a erzeugt wird durch Bewegungskompensation in Übereinstimmung mit dem Bewegungsvektor 203 und von dem Speicher 28 für ungerade Halbbilder geliefert wird, und das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204 durch Bewegungskompensation in Übereinstimmung mit dem Bewegungsvektor 203 erzeugt wird und von dem zweiten Halbbildspeicher 29 geliefert wird. Ein Vorhersagesignal mit minimalen Fehlersignalleistung mit Bezug auf den gegenwärtigen codierten Objektblock des eingegebenen Bildsignals 201 wird das Auswahlglied 21 aus dem bewegungskompensierten Vorhersagesignal 204a, das von dem ungeraden Halbbild erhalten wurde, dem bewegungskompensierten Vorhersagesignal 204b, das von dem geraden Halbbild erhalten wurde, und dem interpolierten bewegungskompensierten Vorhersagesignal 204c ausgewählt, und dann wird das Vorhersagesignal 210 erzeugt.
6 ist ein Diagramm, das die vorstehend erläuterte Arbeitsweise zeigt. Es wird angenommen, daß der in 2 gezeigte Speicher 28 für ungerade Halbbilder ein ungerades Halbbild K1 des vorhergehenden Vollbildes speichert, während der Speicher 29 für gerade Halbbilder in 2 ein gerades Halbbild G1 des vorhergehenden Vollbildes speichert. Hier wird der Fall diskutiert, in welchem ein ungerades Halbbild K2 und ein gerades Halbbild G2 in dem gegenwärtigen Vollbild des eingegebenen Bildsignals 201 enthalten sind. Zuerst wird, wenn das ungerade Halbbild K2 eingegeben wird, das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204a von dem in dem Speicher 28 für ungerade Halbbilder gespeicherten ungeraden Halbbild K1 des vorhergehenden Vollbildes zu dem Auswahlglied 21 geliefert. In derselben Weise wird das in dem Speicher 29 für gerade Halbbilder gespeicherte gerade Halbbild G1 des vorhergehenden Vollbildes zu dem Auswahlglied 21 als das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204b geliefert. Dann werden die Daten von K1 und G1 zu dem Interpolationsabschnitt 20 geführt und die Interpolationsverarbeitung wird wie in 4 gezeigt durchgeführt. Danach werden solche Daten als das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204c zu dem Auswahlglied 21 geliefert. Das Auswahlglied 21 vergleicht diese drei Arten von bewegungskompensierten Vorhersagesignalen 204a, 204b, 204c und das eingegebene Bildsignal 201, um das Vorhersagesignal auszuwählen, welches die minimale Fehlersignalleistung hat.
In derselben Weise antwortet das Auswahlglied 21 auf das gerade Halbbild G2 des gegenwärtigen Vollbildes, um das Vorhersagesignal 204a auf der Grundlage des in dem Speicher 28 für ungerade Halbbilder gespeicherten ungeraden Halbbildes K1, des bewegungskompensierten Vorhersagesignals 204b auf der Grundlage des in dem Speicher 29 für gerade Halbbilder gespeicherten geraden Halbbildes G1 und des bewegungskompensierten Vorhersagesignals 204c, das durch den Interpolationsprozeß auf der Grundlage dieser bewegungskompensierten Vorhersagesignale 204a, 204b basierend auf beiden Halbbildern erhalten wurde, zu empfangen und das Vorhersagesignal auszuwählen, welches die minimale Fehlersignalleistung hat.
Bei diesem Ausführungsbeispiel (2) ist der Interpolationsabschnitt vorgesehen, um die Interpolati onsverarbeitung auf der Grundlage der bewegungskompensierten Vorhersagesignale 204a, 204b von dem Speicher 28 für ungerade Halbbilder und dem Speicher 29 für gerade Halbbilder durchzuführen, und hierdurch wird das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204c erzeugt.
Weiterhin wurde bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der einfache arithmetische Mittelwert für den Interpolationsabschnitt verwendet, aber eine Codierung, welche einen höheren Vorhersage-Wirkungsgrad gewährleistet kann realisiert werden, indem ein gewichteter arithmetischer Mittelwert verwendet wird, welcher den Halbbildabstand berücksichtigt, wie nachfolgend mit Bezug auf 7 erläutert wird.
7 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der Interpolationsschaltung 20. Das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204a von dem ungeraden Halbbild wird mit einem Gewicht α multipliziert, das auf dem Abstand zu dem zu codierenden Halbbild basiert, und das bewegungskompensierte Vorhersagesignal 204b von dem geraden Halbbild wird mit einem Gewicht β multipliziert, das auf dem Abstand von dem zu codierenden Halbbild basiert. Danach wird der arithmetische Mittelwert dieser Werte erhalten und das Ausgangssignal hiervon wird als Interpolationsvorhersagesignal 204c verwendet.
Der praktische Wert des Wichtens durch den Interpolationsabschnitt 20 in Beziehung zu dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 6 erläutert.
Wie in 6 gezeigt ist, besteht, wenn T als eine Zeiteinheit zur Eingabe eines ungeraden Halbbildes oder eines geraden Halbbildes betrachtet wird, eine Zeitdifferenz von 2T zwischen dem ungeraden Halbbild K1 und dem geraden Halbbild K2. Andererseits besteht eine Zeitdifferenz T zwischen dem geraden Halbbild G1 und dem ungeraden Halbbild K2. Somit können die Gewichte α und β durch Verwendung derartiger Zeitdifferenzen bestimmt werden. Z. B. wird, da das ungerade Halbbild K1 einen Zeitabstand von 2T, das Gewicht α auf 1 gesetzt. Auch kann, da das gerade Halbbild G1 einen Zeitabstand T von dem ungeraden Halbbild K2 hat, der Wert des Gewichts für das Feld mit dem geringeren Zeitabstand erhöht werden, indem der Wert von β auf 2 gesetzt wird. In derselben Weise hat das ungerade Halbbild K1 einen Zeitabstand von 3T von dem geraden Halbbild G2 und das gerade Halbbild G1 hat einen Zeitabstand von 2T. Somit ist es möglich, den Wert des Gewichts zu geben, welcher proportional zu der Zeitdifferenz ist, indem α auf 2 und β auf 3 gesetzt wird für das Wichten des geraden Halbbildes G2.
Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Gewichte α und β in dem Interpolationsabschnitt auf der Grundlage des Zeitabstandes bestimmt. Jedoch ist es auch möglich, daß das dem ungeraden Halbbild zu gebende Gewicht α beispielsweise immer größer oder kleiner als das dem geraden Halbbild zu gebende Gewicht β gesetzt wird, ungeachtet des Zeitabstandes. Weiterhin sind bei diesem Ausführungsbeispiel die für die ungeraden Halbbilder verwendeten Gewichte α und β unterschiedlich von solchen, die für die geraden Halbbilder verwendet werden, aber die Gewicht für die ungeraden Halbbilder können gleich solchen für die geraden Halbbilder sein. Zusätzlich werden bei diesem Ausführungsbeispiel nur Gewichte α und β verwendet, aber die Gewichte können in Übereinstim mung mit den anderen Koeffizienten bestimmt werden, z. B. einem Koeffizienten mit einer quadratischen Funktion oder einer anderen Funktion mit besonderen Charakteristiken. Darüber hinaus brauchen die Gewichte α und β nicht auf eine Art von Wert beschränkt zu sein; es ist möglich, daß mehrere Arten von Gewichten α und β vorbereitet und in Übereinstimmung mit der Art des Eingangssignals oder der Charakteristik des Eingangssignals ausgewählt werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 8 erläutert.
Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel umfaßt einen Blockauswahlabschnitt 82 zum Auswählen zwischen einer individuellen Blockbildung eines Vorhersagefehlersignals für das ungerade und das gerade Halbbild und einer nicht verschachtelten Blockbildung enthaltend sowohl das ungerade als auch das gerade Halbbild; einen Blockbildungsabschnitt 83 für die Durchführung der Blockbildung gemäß dem Ausgangssignal des Blockauswahlabschnitts 82; und einen Blockzersetzungsabschnitt 84 zum Zersetzen der Blöcke, um das ursprüngliche Halbbild gemäß dem Blockauswahl-Ausgangssignal zu bilden. Der durch eine strichlierte Linie umschlossene Abschnitt 400 bezeichnet Blockbildungsmittel, und die anderen Abschnitte 200, 300, 500 sind ähnlich den in 2 gezeigten.
9 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Blockauswahlabschnitts 82. Das Vorhersagefehlersignal 205 wird in dem Speicher 31 für ungerade Halbbilder für das ungerade Halbbild und in dem Speicher 32 für gerade Halbbilder für das gerade Halbbild gespeichert. Wie in den 10(a) und 10(b) gezeigt ist, wird ein Block von p = 16, q = 16 betrachtet. Der Blockbildungsabschnitt 33 für das individuelle Halbbild führt die Blockbildung enthaltend die Pixel entweder des ungeraden oder des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixel × q Zeilen) durch, und diese Pixel werden in einem Codierabschnitt 35 codiert. Wie in 10(c) gezeigt ist, führt ein Blockbildungsabschnitt 34 für nicht verschachtelte Blöcke die Blockbildung von (p Pixeln × q Zeilen), die in dem Block enthalten sind, durch, indem abwechselnd die Pixel des ungeraden und des geraden Halbbildes angeordnet werden, und diese Pixel werden in einer Codierschaltung 36 codiert. Der Informationsmengen-Vergleichsabschnitt 37 vergleicht die Menge von codierten Daten in dem Codierabschnitt 35 und der Codierschaltung 36 und gibt ein Blockauswahlsignal 211 aus, welches die Blöcke mit der geringsten Informationsmenge anzeigt.
11 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für den Blockbildungsabschnitt 83. Das Vorhersagefehlersignal 205 wird in dem Speicher 41 für ungerade Halbbilder für das ungerade Halbbild und in dem Speicher 42 für gerade Halbbilder für das gerade Halbbild gespeichert. Gemäß dem von dem Blockauswahlabschnitt 82 gelieferten Blockauswahlsignal 211 wählt der Blockbildungsabschnitt 43 die Blöcke der in dem Speicher 41 für ungerade Halbbilder und in dem Speicher 42 für gerade Halbbilder gespeicherten Vorhersagefehlersignale aus den Blöcken enthaltend Pixel entweder des ungeraden oder des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) und des Blockes enthaltend Pixel sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) aus und gibt dann das Vorhersagefehlersignal in Blockform aus.
12 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Blockzersetzungsabschnitts 84. Die durch eine lokale Decodierschaltung 25 decodierten Daten werden zu dem Blockzersetzungsabschnitt 44 geführt, in welchem die Blöcke zersetzt werden gemäß dem Blockauswahlsignal 211 von dem Blockauswahlabschnitt 82, und der zersetzte Block wird dann in den individuellen Halbbildspeichern 45, 46 gespeichert. Die gespeicherten Daten werden als ein decodiertes Fehlersignal 207 geliefert.
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nachfolgend erläutert.
Das durch Subtrahieren des Vorhersagesignals 210 von einem Eingangssignal 201 in einer Differenzschaltung 23 erhaltene Vorhersagefehlersignal 205 wird zu dem in 11 gezeigten Blockbildungsabschnitt 83 und dem in 9 gezeigten Blockauswahlabschnitt 82 gesandt. Der Blockauswahlabschnitt 82 erzeugt das Blockauswahlsignal 211 zur Auswahl des Blockes enthaltend die Pixel entweder des ungeraden oder des geraden Halbbildes in dem Block von (p Pixeln × q Zeilen) oder des Blockes enthaltend die Pixel sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes in dem Block von (p Pixeln × q Zeilen). Der Blockbildungsabschnitt 83 führt eine Blockbildung mit individuellen Halbbildern oder eine nicht verschachtelte Blockbildung in Einheiten von (p × q)-Blöcken in Übereinstimmung mit dem Blockauswahlsignal 211 durch.
Das Signal in Blockform wird zu der Codierschaltung 24 geführt. Der Codierabschnitt 24 führt die orthogonale Transformation durch und sendet die codierten Daten 206, welche einen Scalar-quantisierten Transformationskoeffizienten darstellen, sowohl zu dem lo kalen Decodierabschnitt 25 als auch zu dem Multiplexabschnitt 28.
Nach der inversen Scalar-Quantisierung und der inversen Orthogonaltransformation durch den lokalen Decodierabschnitt 25 werden die Daten in dem in 12 gezeigten Blockzersetzungsabschnitt in das ungerade und das gerade Halbbild zersetzt, welcher die Blöcke in die Halbbilder gemäß dem Blockauswahlsignal 211 zersetzt, um das decodierte Differenzsignal 207 zu erhalten. Das durch Addieren eines Vorhersagesignals 210 zu dem decodierten Differenzsignal 207 in dem Addierer 207 erhaltene lokal decodierte Signal 208 wird in dem ersten Halbbildspeicher 28 gespeichert, wenn es das ungerade Halbbild ist, oder in dem zweiten Halbbildspeicher 29, wenn es das gerade Halbbild ist, um die Bewegung jedes Halbbildes des nächsten Vollbildes zu erfassen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Blockeinheit gebildet mit p = 16, q = 16, aber es ist wünschenswert, daß die Werte von p und q die folgende Beziehung mit der Blockgröße n × m haben, die von dem Bewegungserfassungsabschnitt 22 verwendet wird, wie bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erläutert ist. p = n, q = 2m.
Da die DCT-Transformation häufig in der Blockeinheit von 8 Pixeln × 8 Zeilen durchgeführt wird, wird die Größe von 16 Pixeln × 16 Zeilen, welche vier Blockeinheiten kombiniert, als die Werte von p und q in dem Blockbildungsabschnitt ausgewählt. Bei diesem Beispiel beträgt, da p = n ist, n = 16 Pixel. Auch ist, da q = 2m ist, m = 8. Somit ist es wünschenswert, daß die Anzahl von Zeilen auf 8 reduziert wird, da der Bewegungserfassungsabschnitt 22 die Bewegung sowohl für das ungerade als auch das gerade Halbbild erfaßt. Unterdessen ist es wünschenswert, da es möglich ist, in dem Blockbildungsabschnitt eine Blockbildung, welche das ungerade Halbbild und das gerade Halbbild kombiniert, zu verwenden, einen Block von 16 Zeilen enthaltend das ungerade und das gerade Halbbild zu bilden.
Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde der Block ausgewählt durch Vergleich der erzeugten Informationsmenge, wie in 9 gezeigt ist, aber eine Codierung auf der Grundlage der Qualität der Codierung kann realisiert werden durch Auswahl des Blockes auf der Grundlage des Vergleichs der Codierqualität, wie in 13 gezeigt ist.
13 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels des Blockauswahlabschnitts 82. Das Vorhersagefehlersignal 205 wird in dem Speicher 51 für ungerade Halbbilder für das ungerade Halbbild und in dem Speicher 52 für gerade Halbbilder für das gerade Halbbild gespeichert. Der Blockbildungsabschnitt 53 für individuelle Halbbilder realisiert die Blockbildung enthaltend die Pixel entweder des ungeraden Halbbildes oder des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen), und der Codier/Decodier-Abschnitt 55 ermöglicht die Codierung/Decodierung. Zur selben Zeit realisiert der Blockbildungsabschnitt 54 für nicht verschachtelte Blöcke die Blockbildung enthaltend die Pixel beider Halbbilder innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen), und die Codier/Decodier-Schaltung 56 ermöglicht die Codierung/Decodierung. Die Differenz zwischen den codierten/decodierten Daten des Blockes mit individuellen Halbbilder und den Daten gerade vor der Codierung wird verglichen mit der Dif ferenz zwischen den codierten/decodierten Daten des Blockes mit kombinierten Halbbildern und den Daten gerade vor der Codierung mittels des Fehlerkomparators 59, um den Block mit weniger Fehlern auszuwählen und ein Ausgangssignal als das Blockauswahlsignal 211 zu liefern.
Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde die Menge der erzeugten Informationen für die Auswahl des Blockes verglichen, während bei dem in 13 gezeigten Ausführungsbeispiel die Codierfehler verglichen wurden. Jedoch kann eine Codierung mit einem höheren Wirkungsgrad realisiert werden, wenn eine Codierung unter Verwendung der orthogonalen Transformation durchgeführt wird, indem der Block auf der Grundlage des Vergleichs von Frequenzkomponenten, die durch die Differenz von Blöcken erzeugt wurden, ausgewählt wird, wie in 14 gezeigt ist.
14 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der Blockauswahlschaltung 82. Das Vorhersagefehlersignal 205 wir in dem Speicher 61 für ungerade Halbbilder für das ungerade Halbbild und in dem Speicher 62 für gerade Halbbilder für das gerade Halbbild gespeichert. Der Blockbildungsabschnitt 63 für individuelle Halbbilder führt die Blockbildung enthaltend die Pixel nur entweder des ungeraden Halbbildes oder des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) durch, und der Frequenzanalyseabschnitt 65 wie der in 15 gezeigte, führt die Frequenzanalyse durch. Die Blockbildungsschaltung 64 für nicht verschachtelte Blöcke führt die Blockbildung enthaltend Pixel beider Halbbilder innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) durch, und eine Frequenzanalyseschaltung 66 wie die in 15 gezeigt, führt die Frequenzanalyse durch. Der Block mit weniger Hochfrequenzkomponenten wird aus dem Block mit individuellen Halbbildern und dem Block mit kombinierten Halbbildern ausgewählt, um das Blockauswahlsignal 211 auszugeben.
15 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels für die Frequenzanalyseabschnitte 65 und 66. Das durch individuelle Blockbildung des ungeraden und des geraden Halbbildes von der Blockbildungsschaltung 63 für individuelle Halbbilder erhaltene Signal und das durch Blockbildung der Pixel sowohl des ungeraden und des geraden Halbbildes von dem Blockbildungsabschnitt 64 für nicht verschachtelte Halbbilder erhaltene Signal werden zu den Abschnitten 65 und 66 geliefert. Diese Signale werden aus einem Signal in der Pixeldomäne in ein Signal in der Frequenzdomäne unter Verwendung der orthogonalen Transformation 68 umgewandelt. Die Hochfrequenzkomponenten werden aus dem umgewandelten Signal in der Frequenzdomäne durch ein Hochfrequenzkomponenten-Auswahlglied 69 herausgezogen und die herausgezogenen Hochfrequenzkomponenten werden durch einen Hochfrequenzkomponenten-Akkumulator 70 summiert. Die summierten Hochfrequenzkomponenten werden in einem Hochfrequenzkomponenten-Vergleichsabschnitt 67 verglichen, um den Block mit einer geringeren Menge an Hochfrequenzkomponenten auszuwählen.
16 zeigt ein Beispiel der durch den Hochfrequenzkomponenten-Addierer 70 summierten Komponenten aus dem orthogonal transformierten Frequenzdomänensignal. Hier werden beispielsweise acht Komponenten mit der maximalen Frequenzkomponente in der vertikalen Frequenzkomponente ausgewählt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet der Codier abschnitt 24 nicht die Auswahlinformationen von Vorhersagesignalen oder die Auswahlinformationen von Blöcken, sondern gemäß einem anderen, in 17 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine feinere Steuerung möglich und eine hohe Codierqualität kann realisiert werden durch Eingabe eines Ausgangssignals des Auswahlgliedes 11 als das Auswahlsignal für das Vorhersagesignal und des Blockauswahlsignals als das Auswahlsignal für den Block zu dem Codierabschnitt 24, und durch Steuern der Codiercharakteristik mit dem ausgewählten Vorhersagesignal und den Informationen des ausgewählten Blockes.
Wie vorstehend erläutert ist, bezieht sich das Ausführungsbeispiel nach 2 auf ein System zum Realisieren einer Vorhersagecodierung eines eingegebenen Bildsignals, das durch ein Zeilensprung-Abtastverfahren erhalten wurde, mittels der Bewegungskompensation. Das System enthält Bewegungserfassungsmittel, um für das ungerade oder das gerade Halbbild des eingegebenen Bildsignals des Betrag der Versetzung zu erhalten, damit die individuelle bewegungskompensierte Vorhersage durchgeführt werden kann, in Einheiten des Blockes von (n Pixeln × m Zeilen) (n und m: positive ganze Zahl) von sowohl dem ungeraden als auch dem geraden Halbbild des bereits codierte Vollbildes, und die Vorhersagefehlersignal-Ausgabemittel zur Auswahl mittels eines Auswahlgliedes 21 des Vorhersagesignals, das die optimale Vorhersage von Signalen anzeigt, die ein erstes Vorhersagesignal 204a, das durch die Bewegungskompensation von dem ungeraden Halbbild erhalten wurde, ein zweites Vorhersagesignal 204d, das durch die Bewegungskompensation von dem geraden Halbbild erhalten wurde, und ein drittes Vorhersagesignal 204c, das durch Interpolation des ersten und des zweiten Vorhersagesig nals erhalten wurde, enthalten, um die Differenz von dem Halbbild des Eingangssignals zu erhalten und das Ergebnis als das Vorhersagefehlersignal auszugeben.
Darüber hinaus ist das Ausführungsbeispiel nach 2 ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Interpolationsmittel zum Erhalten des dritten Vorhersagesignals der einfache arithmetische Mittelwert des ersten Vorhersagesignals und des zweiten Vorhersagesignals ist.
Somit kann die Hardware in der Größe minimiert werden und eine Codierung mit einem höheren Vorhersagewirkungsgrad kann realisiert werden durch Erzeugen eines Interpolationssignals des Vorhersagesignals, indem einfach der arithmetische Mittelwert sowohl des vorhergesagten ungeraden als auch des geraden Halbbildes mit Bewegungskompensation erhalten wird.
Weiterhin ist das Ausführungsbeispiel nach 7 ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Interpolationsmittel zum Erhalten des dritten Vorhersagesignals der gewichtete arithmetische Mittelwert des ersten Vorhersagesignals und des zweiten Vorhersagesignals sind, wobei auch der Zeitabstand des für die Vorhersage verwendeten Halbbildes und des zu codierenden Halbbildes berücksichtigt wird.
Somit kann eine Codierung, die einen sehr hohen Vorhersagewirkungsgrad gewährleistet, realisiert werden, indem das Interpolationssignal aus dem gewichteten arithmetischen Mittelwert sowohl des vorhergesagten ungeraden als auch des geraden Halbbildes mit der Bewegungskompensation erzeugt wird, während der zeitliche Abstand des für die Vorhersage verwendeten Halb bildes und des zu codierenden Halbbildes berücksichtigt wird.
Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem mit Mitteln zum Ermöglichen einer Codierung durch Auswahl eines Blockes enthaltend die Pixel entweder des ungeraden Halbbildes oder des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen), oder des Blockes enthaltend die Pixel sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen), um das Vorhersagefehlersignal für das ungerade und das gerade Halbbild des eingegebenen Bildsignals in Einheiten des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) (p und q: positive ganze Zahl) zu codieren.
Darüber hinaus ist das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blockbildungsmittel zum Ermöglichen einer Codierung, während die Blöcke ausgewählt werden, Auswahlmittel aufweist für die Auswahl des Blockes mit weniger Informationen zum Codieren aus dem Block enthaltend die Pixel von nur einem von dem ungeraden Halbbild und dem geraden Halbbild innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) und dem Block enthaltend die Pixel sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen).
Das in 13 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blockbildungsmittel zum Ermöglichen einer Codierung, während die Blöcke ausgewählt werden, Mittel zum Auswählen des Blockes mit einem geringeren Codierfehler aus dem Block enthaltend die Pixel von nur einem von dem ungeraden Halb- Bild und dem geraden Halbbild innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) und des Blockes enthaltend die Pixel sowohl von dem ungeraden als auch dem geraden Halbbild innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) aufweist.
Das in 14 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blockbildungsmittel zum Ermöglichen einer Codierung, während die Blöcke ausgewählt werden, Auswahlmittel zum Auswählen des Blockes mit geringeren Hochfrequenzkomponenten, die in dem zu codierenden Signal enthalten sind, aus dem Block enthaltend die Pixel von nur einem von dem ungeraden Halbbild und dem geraden Halbbild innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) und dem Block enthaltend die Pixel sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes innerhalb des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen) aufweist.
Zusätzlich ist das in 17 gezeigte Ausführungsbeispiel ein adaptives Halbbild/Vollbild-Codiersystem, das gekennzeichnet ist durch Ermöglichen einer Codierung, während die Quantisierungscharakteristik des Transformationskoeffizienten ausgewählt wird gemäß dem ausgewählten Vorhersagesignal und dem ausgewählten Block in dem Fall der Verwendung der orthogonalen Transformation und der Durchführung der Codierung durch die Quantisierung des Transformationskoeffizienten in den Codierabschnitt für die Codierung in Einheiten des Blockes von (p Pixeln × q Zeilen).
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wird ein eingegebenes Bildsignal 201 von dem Vollbild enthaltend das ungerade Halbbild und das gerade Halbbild gebil det. Jedoch soll die Verwendung des ungeraden Halbbildes und des geraden Halbbildes nur ein Beispiel zeigen, und das Teilbild ist nicht auf das ungerade oder gerade Halbbild beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann angewendet werden, wo immer ein Vollbild in Teilbilder geteilt wird, wobei das ungerade Halbbild und das gerade Halbbild nur Beispiele solcher Teilbilder eines Vollbildes sind. Z. B. kann die vorliegende Erfindung auch angewendet werden auf einen Fall des Speicherns von Daten durch Teilen des Vollbildes in zwei Teilbilder jeweils nach zwei Zeilen, indem beispielsweise das erste Teilbild als die erste und die zweite Zeile und das zweite Teilbild als die dritte und die vierte Zeile definiert werden. Und das erste Teilbild als die fünfte und die sechste Zeile und das zweite Teilbild als die siebente Zeile und die achte Zeile usw. definiert werden. Darüber hinaus kann zusätzlich zum Teilen eines Vollbildes in zwei Arten von Teilbildern wie dem ungeraden Halbbild und dem geraden Halbbild oder dem ersten Teilbild und dem zweiten Teilbild die vorliegende Erfindung auch auf den Fall angewendet werden, bei welchem ein Vollbild in mehr Teilbilder geteilt wird, z. B. drei oder vier Arten von Teilbildern. In einem solchen Fall entspricht die Anzahl von Teilbildspeichern der Anzahl von Arten von Teilbildern, und die vorstehend erläuterte Verarbeitung wird für jedes Teilbild durchgeführt.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wählt der Blockauswahlabschnitt des Block aus zwei Arten von Blöcken aus, enthaltend den Block mit Pixeln von nur einem von dem ungeraden Halbbild und dem geraden Halbbild und dem Block aus Pixeln sowohl des ungeraden als auch des geraden Halbbildes. Jedoch kann der Block zahlreiche Kombinationen enthalten, wenn zwei oder mehr Halbbilder zusätzlich zu dem ungeraden und dem geraden Halbbild erzeugt werden. Die in den 10(a), (b), (c) gezeigten Blöcke sind nur Beispiele und verschiedene Blockbildungsverfahren können angewendet werden, um einen anderen Block als die Blöcke nach 10 zu bilden.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen werden die in 8 gezeigten Blockbildungsmittel mit den Vorhersagefehlersignal-Ausgabemitteln und den Bewegungserfassungsmitteln verwendet. Selbst wenn die Abschnitt mit Ausnahme der Blockbildungsmittel 400 durch herkömmliche Mittel ersetzt werden, können die vorstehend erläuterten dritten und vierten Aspekte erhalten werden.
Gemäß dem vorstehend erläuterten ersten und zweiten Aspekt kann ein stabiles codiertes Bild mit hohem Wirkungsgrad erhalten werden durch individuelles Suchen der Bewegung von jedem Teilbild des bereits codierten Vollbildes, um jedes Teilbild vorherzusagen, und durch Durchführung einer adaptiven Vorhersage anhand der gesuchten bewegungskompensierten Vorhersagesignale (und Interpolationssignale).
Zusätzlich kann gemäß dem vorstehend erläuterten dritten und vierten Aspekt ein stabiles codiertes Bild mit hohem Wirkungsgrad auch erhalten werden durch adaptive Auswahl der Codierung von dem Block der Pixel von nur einem der Halbbilder des zu codierenden Vollbildes, und des Codierens nach der Durchführung der Blockbildung der Pixel des jeweiligen Halbbildes, wenn das Vorhersagefehlersignal codiert wird.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines lokalen dekodierten Signals, bei dem das lokale dekodierte Signal erzeugt wird durch Hinzufügen eines dekodierten Fehlersignals (207) zu einem bewegungskompensierten Vorhersagesignal (210) und das dekodierte Fehlersignal (207) erzeugt wird durch Dekodieren von kodierten Daten (206), die ein kodiertes Vorhersagefehlersignal (205) sind, das aus einer Differenz zwischen einem ersten Videobild und einem zweiten Videobild eines Bewegungsvideosignals (201), das repräsentativ für aufeinanderfolgende Videobilder enthaltend ein erstes und ein zweites Videobild ist, entwickelt wurde, gekennzeichnet durch die Schritte: Speichern des lokalen dekodierten Signals als mehrere ungeradzahlige und geradzahlige Halbbilder in einem Halbbildspeicher (28, 29); Erzeugen mehrerer Vorhersagesignale (204a, 204b) aus den in dem Halbbildspeicher gespeicherten mehreren Halbbildern durch operatives Verbinden des Halbbildspeichers; Erzeugen eines interpolierten Vorhersagesignals (204c), das sich von jedem der mehreren Vorhersagesignale (204a, 204b) unterscheidet, durch Interpolieren der mehreren Vorhersagesignale; wobei das bewegungskompensierte Vorhersagesignal (210) in Blöcken angeordnet ist; Zerlegen des in Blöcken angeordneten Signals, das für das bewegungskompensierte Vorhersagesig nal (210) repräsentativ ist, so dass jedes Signalelement jedem Element des dekodierten Fehlersignals (207) entspricht; und worin das bewegungskompensierte Vorhersagesignal (210) erhalten wird aus den mehreren Vorhersagesignalen (204a, 204b) und dem interpolierten Vorhersagesignal (204c).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Subtrahieren von einem (210) der mehreren Vorhersagesignale (204a, 204b) enthaltend das interpolierte Vorhersagesignal (204c) von einem Signal, das repräsentativ für das zweite Videobild des ersten Bewegungsvideosignals (201) ist, um das Vorhersagefehlersignal (205) zu bilden; Bilden des Vorhersagefehlersignals (205) in Blöcken; Kodieren des aus Blöcken bestehenden Vorhersagefehlersignals, um ein kodiertes Vorhersagefehlersignal (206) zu bilden; und Dekodieren des kodierten Vorhersagefehlersignals (206) für das Zerlegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das interpolierte Vorhersagesignal (204c) erzeugt wird durch Berechnen des arithmetischen Mittelwertes von zumindest einigen der mehreren Vorhersagesignale (204a, 204b).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der arithmetische Mittelwert ein gewichteter arithmetischer Mittelwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Zerlegen des in Blöcken kodierten Videoinformationssignals (206) in ein dekodiertes Fehlersignal (207), das Pixel für eines der mehreren Halbbilder oder Pixel für beide der mehreren Halbbilder des ersten Videobildes enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erzeugen eines wiedergegebenen Videosignals auf der Grundlage des Vorhersagefehlersignals (205); und Ausgeben des wiedergegebenen Videosignals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bewegungsvideosignal ein ursprüngliches Videobild ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bewegungsvideosignal kodierte Bilddaten eines ursprünglichen Videobildes ist.