DE10037525A1 - Verfahren zum Codieren und Decodieren eines Bildsignals - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Codieren und ein Verfahren zum Decodieren eines Bildsignals zum Erkennen und Korrigieren von Fehlern in einer neu strukturierten GOB gemäß einer Datenunterteilungstechnik angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Codieren eines Bildsignals weist die folgenden Schritte auf: (1) Gruppieren von Bildinformation einer Blockgruppe in jeweilige Informationsbereiche jedes Blocks und Unterteilen in relevante Bereiche; und (2) Erzeugen einer Unterteilungstabelle (21) mit Längeninformation zu den Teilbereichen (22, 23, 24) der gruppierten jeweiligen Informationsbereiche.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Bildsystem, spezieller ein Ver­ fahren zum Codieren und Decodieren eines Bildsignals zum Er­ kennen und Korrigieren von Fehlern in einer neu strukturier­ ten GOB gemäß einer Datenunterteilungstechnik.

Hintergrund der einschlägigen Technik

Im Allgemeinen ist, wenn ein zu übertragendes ober abzuspei­ cherndes Signal durch eine Reihe verschiedener Symbole re­ präsentiert wird, eine Codierung eine Repräsentation jedes der Symbole mit einer Codelänge, wobei die Repräsentation jedes Symbols mit derselben Codelänge als Codierung mit fes­ ter Länge bezeichnet wird und die Repräsentation jedes Sym­ bols mit verschiedenen Codelängen als VLC (Variable Length Coding = Codierung mit variabler Länge) bezeichnet wird. Bei VLC, bei der jeweilige Symbole durch verschiedene Codelängen repräsentiert sind, werden Codes mit kurzen Längen Symbolen mit hoher Auftrittshäufigkeit, hinsichtlich der Wahrschein­ lichkeit, zugeordnet, und Codes mit relativ großen Längen werden Symbolen mit niedriger Auftrittshäufigkeit, hinsicht­ lich der Wahrscheinlichkeit, zugeordnet, was dazu führt, dass ein Signal mit einer kleineren Anzahl von Bits im Ver­ gleich zu Codierung mit fester Länge, bei der Codes dersel­ ben Längen allen Symbolen zugeordnet sind, repräsentiert wird. VLC ist zwar bei der Komprimierung einer Informations­ menge wirkungsvoll, jedoch bestehen bei VLC die folgenden Nachteile im Vergleich zu Codierung mit fester Länge in ei­ ner Umgebung, in der häufig Kanalfehler auftreten. Im Fall des Codierens mit fester Länge wird nämlich, wenn die ein Symbol repräsentierenden Codes durch einen Kanalfehler ver­ fälscht werden, nur das Symbol beeinflusst. Im Fall von VLC werden jedoch, da die Codes für jedes Symbol eine geeignete Länge aufweisen, wenn ein Kanalfehler an einem mit einer speziellen Länge codierten Symbol auftreten, nicht nur das verfälschte Symbol, sondern auch die folgenden, aufeinander­ folgenden Symbole beeinflusst, da die durch den Fehler ver­ fälschten Codes fälschlicherweise als Codes für ein anderes Symbol missverstanden werden können, d. h., dass sogar Syn­ chronisationsinformation für Codes verlorengehen kann. Dar­ aus folgt, dass dann, wenn Information beim übertragen von Information in einer Umgebung, in der häufig Kanalfehler auftreten, durch VLC komprimiert wird, ein Verfahren zum Kompensieren des Nachteils erforderlich ist. Eines der üb­ lichsten Kompensationsverfahren besteht darin, ein System bereitzustellen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems, das zum Kompensieren des Nachteils der bekannten VLC geschaffen ist.

Gemäß Fig. 1 ist ein auf einer Senderseite ein Kanalcodier­ teil 3 mit dem Hinterende einer Quellencodierung verbunden, die einen Teil 2 für Codierung mit variabler Länge enthält. Außerdem ist auf der Empfängerseite ein Quellendecodierblock 5 mit dem Hinterende eines Kanaldecodierteils 4 verbunden. Der Kanalcodierteil 3 addiert Redundanz zu einem über eine Kamera empfangenen Bild, bevor das Bild codiert wird, so dass der Kanaldecodierteil 4 auf der Empfängerseite einen aufgetretenen Fehler erkennen kann und das ursprüngliche Bild selbst dann wiederherstellen kann, wenn ein Kanalfehler auftrat. Dies dient zwar zum Verbessern der Widerstandsfä­ higkeit beim Auftreten von Fehlern, jedoch kann dadurch der Kompressionswirkungsgrad deutlich verschlechtert werden, da die Redundanz ohne Information zu einer der VLC zu unterzie­ henden GOB (Group of Block = Blockgruppe) hinzugefügt wird. Um dieses Problem zu bewältigen, werden in jüngerer Zeit an­ dere Techniken zum Beseitigen eines Fehlers verwendet, die höhere Widerstandsfähigkeit hinsichtlich des Auftretens ei­ nes Kanalfehlers aufweisen. Einer der repräsentativen Algo­ rithmen ist die durch H.263 on ITU-T empfohlene Codiertech­ nik, und ein anderer ist die durch MPEG-4 in der IEC (Inter­ national Electrotechnical Commission) der ISO (International Organization for Standardization) empfohlene Codiertechnik. Die Techniken sind Neusynchronisation, Datenunterteilung, reversible Codes variabler Länge, die derzeit für eine Feh­ lerkompensation von ungefähr 2 bis 3 dB sorgen können. Die Datenunterteilung ist eine Technik zum Verbessern der Wider­ standsfähigkeit gegen das Auftreten von Kanalfehlern, ge­ meinsam mit der Kanalcodierung.

Kanalcodierung und Datenunterteilung werden detaillierter erläutert. Bei der Kanalcodierung werden als einer von Feh­ lerkorrekturcodes der Reed-Solomon-Code, der BCH-Code (Bose- Chaudhuri-Hocquenghem-Code) oder der Faltungscode verwendet. Kanalcodierung unter Verwendung des BCH-Codes ist eines von Blockcodierungsverfahren zum Erkennen zufälliger Fehler und zur Fehlerkorrektur unabhängiger verschiedener Bits. Das Blockcodierverfahren ist ein Codierverfahren, bei dem zu übertragende Informationsbits in Blöcke fester Größe einge­ teilt werden und Paritätsbits, Fehlererkennungsbits zu jedem der Blöcke hinzugefügt werden. Jedoch ist Kanalcodierung unter Verwendung des Reed-Solomon-Codes ein Blockcodierver­ fahren zur Erfassung und Korrektur von Fehlerbündeln. Was die zwei Blockcodierverfahren betreffend Kanalcodierung ge­ meinsam haben, ist die Einteilung in Blöcke fester Größe und die Hinzufügung von Redundanzbits zu diesen zum Schützen der Blöcke. In diesem Fall werden die Blöcke ohne jede Berück­ sichtigung der Codes der Blöcke unterteilt.

Nun wird die Datenunterteilungstechnik erläutert. Zur Bezug­ nahme gilt, dass im Fall der durch MPEG-4 empfohlenen Kom­ pression für bewegte Bilder ein VLC-Bild in GOBs unterteilt wird. Eine GOB enthält Köpfe, Bewegungsvektoren und Koeffi­ zienten aus diskreter Cosinustransformation. Fig. 2 veran­ schaulicht eine GOB-Unterteilungsstruktur gemäß der bekann­ ten Datenunterteilungstechnik.

Gemäß Fig. 2 werden bei der bekannten Datenunterteilung Da­ ten in drei GOB-Bereiche 11, 13 und 15 von Köpfen, Bewe­ gungsvektoren und Koeffizienten aus diskreter Cosinustrans­ formation eingeteilt. Die drei Bereiche 11, 13 und 15 sind Bereiche für den Kopf, den Bewegungsvektor und den Koeffi­ zient aus diskreter Cosinustransformation für jeden von acht Makroblöcken in einer GOB. Zwischen den drei Bereichen 11, 13 und 15 sind Unterteilungsmarkierungen 12 und 14 vorhan­ den, um die drei Bereiche 11, 13 und 15 unterscheidbar zu machen. Außerdem ist an der Vorderseite einer GOB eine Neu­ synchronisationsmarkierung 10 hinzugefügt, damit der Quel­ lendecodierteil in Fig. 1 den Startpunkt der nächsten GOB erkennen kann, wenn eine Beschädigung eines Teils der GOB durch einen Fehler erkannt wird. Der Inhalt einer GOB wird in diese drei Bereiche unterteilt, da zwar eine Wiederher­ stellung eines Bilds sehr schwierig ist, wenn der Kopfbe­ reich 11 durch einen Fehler beschädigt ist, jedoch eine ver­ gleichsweise enge Wiederherstellung eines ursprünglichen Bilds unter Verwendung von Information im Kopfbereich 11 möglich ist, wenn nur der Bewegungsvektorbereich 13 beschä­ digt ist und eine sehr enge Wiederherstellung eines ur­ sprünglichen Bilds möglich ist, wenn Information im Kopfbe­ reich 11 und im Bewegungsvektorbereich 13 verwendet wird, wenn nur der Bereich 15 mit dem Koeffizient aus diskreter Cosinustransformation beschädigt ist. Wenn der Inhalt einer GOB nicht so unterteilt wäre und nur der Bereich 15 mit dem Koeffizient aus diskreter Cosinustransformation beschädigt wäre, würde sich daraus ergeben, dass die gesamte GOB be­ schädigt wäre, da die Empfängerseite nicht erkennen kann, ob der Bereich 15 mit dem Koeffizient aus diskreter Cosinus­ transformation beschädigt ist oder der Kopfbereich 11 oder der Bewegungsvektorbereich 13 beschädigt ist.

Jedoch bestehen bei der bekannten Kanalcodierung und Daten­ unterteilung die folgenden Probleme.

Erstens verfügt die bekannte Datenunterteilung selbst dann, wenn eine GOB in verschiedene Informationsbereiche unter­ teilt wird, über kein Verfahren zum individuellen Schützen der Teilbereiche, und der Einfluss eines Fehlers ist groß, wenn die zum Unterscheiden der jeweiligen Bereiche verwende­ te Positionsmarkierung durch einen Fehler beschädigt ist. Jedoch war es schwierig, irgendeine Maßnahme zum Schützen der Positionsmarkierung vor einer Beschädigung als Verfahren zum Überwinden des Problems hinzuzufügen.

Zweitens senkt das Schaffen von Redundanz ohne Berücksichti­ gung des Inhalts einer mit variabler Länge codierten GOB bei der bekannten Kanalcodierung zum Verbessern der Widerstands­ fähigkeit gegen das Auftreten von Fehlern den Kompressions­ wirkungsgrad deutlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Codieren und Decodieren eines Bildsignals gerichtet, das eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nach­ teilen der bekannten Technik umgeht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Codie­ ren und Decodieren eines Bildsignals zum Verringern des Ab­ falls des Kompressionswirkungsgrads und zum Verbessern der Widerstandsfähigkeit gegen das Auftreten eines Fehlers zu schaffen.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie gehen teilwei­ se aus der Beschreibung hervor oder werden beim Ausüben der Erfindung erkennbar. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Konstruktion realisiert und er­ zielt, die in der schriftlichen Beschreibung und den zugehö­ rigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen speziell dargelegt ist.

Um diese und andere Vorteile zu erzielen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert und breit beschrie­ ben ist, verfügt das Verfahren zum Codieren eines Bildsi­ gnals über die folgenden Schritte: (1) Gruppieren von Bild­ information einer Blockgruppe in jeweilige Informationsbe­ reiche jedes Blocks und Unterteilen in relevante Bereiche sowie (2) Erzeugen einer Unterteilungstabelle mit Längenin­ formation der Teilbereiche der gruppierten jeweiligen Infor­ mationsbereiche.

Vorzugsweise wird die Bildinformation der Blockgruppe in ei­ nen Kopfbereich mit einer Gruppe jeweiliger Köpfe mehrerer Makroblöcke, einen Bewegungsvektorbereich mit einer Gruppe jeweiliger Bewegungsvektoren der mehreren Makroblöcke und einen Bereich mit Koeffizienten aus diskreter Cosinustrans­ formation mit einer Gruppe jeweiliger Koeffizienten aus dis­ kreter Cosinustransformation der mehreren Makroblöcke unter­ teilt.

Außerdem wird Kanalcodierung für die Blockgruppe so ausge­ führt, dass die Bereiche voneinander verschiedene Redundan­ zen erhalten, wobei Schutzgrade der Bereiche berücksichtigt werden, wobei dann eine Übertragung in der Reihenfolge der Neusynchronisationsmarkierung, der Unterteilungstabelle, des Kopfbereichs, des Bewegungsvektorbereichs und des Bereichs mit einem Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation erfolgt.

Längeninformation für jeweilige Teilbereiche, wie jeweils durch eine Anzahl von Bits in der Unterteilungstabelle auf­ gezeichnet, wird dadurch bestimmt, dass die maximale Länge jedes Teilbereichs in eine Anzahl von Bits umgesetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Decodieren eines Bildsi­ gnals beinhaltet die Schritte des Analysierens der übertra­ genen Unterteilungstabelle nach dem übertragungsschritt, um die jeweiligen Teilbereiche zu erkennen, und des Decodierens von Bits der erkannten jeweiligen Teilbereiche in unabhängi­ ger Weise.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Decodieren eines Bildsignals geschaffen, das die folgenden Schritte beinhaltet: (1) Kanaldecodieren und Analysieren der übertragenen Unterteilungstabelle, um Längen der jeweiligen Teilbereiche zu erkennen, und (2) Kanaldeco­ dieren jeweiliger Teilbereiche entsprechend den erkannten Längen derselben in unabhängiger Weise.

Es ist von Vorteil, dass dann, wenn ein Teil einer Block­ gruppe durch einen Fehler so beschädigt ist, dass eine Er­ kennung einer Grenze in der Blockgruppe im Kanaldecodier­ schritt schwierig ist, der Startpunkt der Blockgruppe, die beim nächsten Mal zu übertragen ist, unter Verwendung von Längeninformation erkannt werden kann, die in der Untertei­ lungstabelle aufgezeichnet ist, wodurch die Ausbreitung ei­ nes Fehlers in die nächste Blockgruppe verhindert wird.

Die Kanalcodierung und -decodierung erlauben die unabhängige Einstellung eines Codierschutzgrads für jeden Teilbereich auf Grundlage von Längeninformation zu jedem Teilbereich, wie sie in der Unterteilungstabelle aufgezeichnet ist.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die vorhanden sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen und die in die­ se Beschreibung eingefügt sind und einen Teil derselben bil­ den, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Prin­ zipien der Erfindung.

In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum Kompensie­ ren des Nachteils eines bekannten VLC-Verfahrens;

Fig. 2 zeigt eine GOB-Unterteilungsstruktur gemäß der be­ kannten Datenunterteilungstechnik;

Fig. 3 zeigt eine GOB-Unterteilungsstruktur gemäß einem Ver­ fahren zum Unterteilen von Daten entsprechend einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 4 zeigt ein System zum Erläutern der Schritte beim Co­ dieren und Decodieren eines Bildsignals entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEI- SPIELS

Nun wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen Beispiele in den bei­ gefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Datenunterteilung gemäß der Erfindung schlägt vor, nicht die aktuellen Unter­ teilungsmarkierungen, sondern eine Unterteilungstabelle beim Einteilen eines Bereiches einer GOB entsprechend dem Infor­ mationsinhalt der GOB zu verwenden, in der Längeninformation jeweiliger Bereiche aufgezeichnet wird, um über die Längen­ information einer gesamten GOB zu informieren. Außerdem wird zwar Kanalcodierung angewandt, jedoch wird diese individuell auf jeden Teilbereich in der GOB-Struktur angewandt. Der Fehlerschutzgrad ist für jeden individuellen Teilbereich ab­ hängig von der Bedeutung jedes Bereichs höher, um die Wie­ derherstellfähigkeiten zu verbessern.

Fig. 3 zeigt eine GOB-Unterteilungsstruktur gemäß einem Ver­ fahren zum Unterteilen von Daten entsprechend einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß Fig. 3 wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Co­ dieren und Decodieren eines Bildsignals jede von GOBs in drei Bereiche 22, 23 und 24 eines Kopfs, eines Bewegungsvek­ tors und eines Koeffizienten aus diskreter Cosinustransfor­ mation unterteilt. Die drei Bereiche 22, 23 und 24 sind Gruppen von Köpfen, Bewegungsvektoren und Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation von acht Makroblöcken in ei­ ner GOB. Außerdem wird vor den Teilbereichen Information zur Länge jedes Teilbereichs, d. h. eine Unterteilungstabelle 21, in der die Anzahl von Bits jedes Teilbereichs aufge­ zeichnet ist, angeordnet, um die drei Teilbereiche 22, 23 und 24 zu markieren. Information zur Länge jedes Teilbe­ reichs, wie durch die Anzahl der Bits in der Unterteilungs­ tabelle 21 aufgezeichnet, wird dadurch fixiert, dass die Ma­ ximallänge jedes Bereichs in eine Bitanzahl umgesetzt wird. D. h., dass dann, wenn der Kopf eine Maximallänge von unge­ fähr 10 aufweist, 4 Bits zugeordnet werden, wenn der Kopf eine Maximallänge von 80 aufweist, 7 Bits zugeordnet werden, und der Maximallänge eines Koeffizients aus diskreter Cosi­ nustransformation von 1000 10 Bits zugeordnet werden. Außer­ dem wird, identisch mit der bekannten GOB-Struktur, bei der Erfindung eine Neusynchronisationsmarkierung 20 an der Vor­ derseite der Unterteilungstabelle 21, identisch mit der ak­ tuellen GOB-Struktur, selektiv hinzugefügt, so dass ein De­ codierungsteil 32 in Fig. 4 die nächste GOB auffinden kann, wenn ein Teil der Unterteilungstabelle 21 der GOB durch ei­ nen Fehler beschädigt ist. In diesem Fall wird die Neusyn­ chronisationsmarkierung bei der Erfindung selektiv hinzuge­ fügt, da die Unterteilungstabelle 21 Information zu den Län­ gen der Teilbereiche enthält, wodurch, insoweit die Unter­ teilungstabelle nicht durch einen Fehler beschädigt ist, keine Neusynchronisationsmarkierung erforderlich ist. Daher, da nämlich die Unterteilungstabelle 21 bei der Kanalcodie­ rung gemäß der Erfindung die höchste Bedeutung für die GOB hat, ist der Schutzgrad für die Unterteilungstabelle 21 re­ lativ höher gemacht, um das Erfordernis der Neusynchronisa­ tionsmarkierung 20 zu verringern. Insbesondere wird jeder der Teilbereiche 22, 23 und 24 bei der Kanalcodierung nicht mit fester Redundanz versehen, sondern für jeden derselben wird eine individuelle Redundanz geschaffen. D. h., dass die Bedeutung jeweiliger Bereiche mit der folgenden Reihenfolge vorliegt: Bereich der Unterteilungstabelle 21, Bereich des Kopfs 22, Bereich des Bewegungsvektors 23 und Bereich des Koeffizienten 24 aus diskreter Cosinustransformation. Daher wird ein Bereich mit relativ höherer Bedeutung mit mehr Re­ dundanz versehen. Die Anwendung derartiger individueller Kanalcodierung ist aus der Tatsache heraus möglich, dass die Unterteilungstabelle 21 Information zu den Längen aller in ihr aufgezeichneten Teilbereiche 22, 23 und 24 enthält, wo­ raus Information zur Länge der gesamten GOB erfahrbar ist. Da bei der bekannten Codierung die Grenze jedes Teilbereichs nur dann erfahrbar ist, wenn die Unterteilungsmarkierung aufgefunden wird, ist individuelle Kanalcodierung für jeden Teilbereich sehr schwierig. Daher kann die bekannte Kanalco­ dierung nur gleichmäßig für eine GOB ausgeführt werden, ohne eine Bereichsunterteilung der GOB vorzunehmen.

Da die Erfindung Codierung mit variabler Länge beim Kanalco­ dierungsvorgang zur unabhängigen Kanalcodierung für jeden Teilbereich anwendet, wie in Fig. 4 veranschaulicht, kann eine Vorrichtung zum Codieren und Decodieren eines Bildsi­ gnals, wie gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet, ein System beinhalten, bei dem der be­ kannte Teil für Codierung mit variabler Länge und der Kanal­ codierungsteil kombiniert sind. Fig. 4 veranschaulicht ein System zum Erläutern der Schritte zum Codieren und Decodie­ ren eines Bildsignals gemäß einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

Bevor die erfindungsgemäße Codierung ausgeführt wird, wird eine GOB mit der in Fig. 3 dargestellten Struktur erzeugt. Nach einer Berechnung der Bildinformation für den Kopf, des Bewegungsvektors und der Koeffizienten aus diskreter Cosi­ nustransformation für jeden Makroblock wird die Bildinforma­ tion mittels Informationseigenschaften gruppiert. D. h., dass die Köpfe mit Köpfen gruppiert werden, die Bewegungs­ vektoren mit Bewegungsvektoren gruppiert werden und die DCT- Koeffizienten mit DCT-Koeffizienten der Makroblöcke in einer GOB gruppiert werden. Dann wird Längeninformation für jeden so gruppierten Teilbereich entnommen, und es wird eine Un­ terteilungstabelle mit Information zu den Längen jeweiliger Teilbereiche erzeugt. So ist durch Bereitstellen von Längen­ information für Bildinformation, wie einen Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation durch Codierung mit variab­ ler Länge eine unabhängige Kanalcodierung für jeden Teilbe­ reich möglich, was seinerseits die Bereitstellung unabhängi­ ger Redundanz für jeden Teilbereich erlaubt und eine Fehler­ fortpflanzung über den Teilbereich verhindert. Zum Beispiel kann im Fall einer Block-Kanalcodierung, wie BCH-Codierung, die Größe eines Blockbereichs so eingestellt werden, dass nicht mehr als zwei Teilbereiche enthalten sind, und auch im Fall eines Faltungscodes kann eine Kanalcodeeinheit so ein­ gestellt werden, dass nicht mehr als ein Teilbereich über­ schritten wird. Außerdem kann die Neusynchronisationsmarkie­ rung selektiv zu jeder Blockgruppe hinzugefügt werden. Dann führt der Codierteil 31 in Fig. 4 eine Kanalcodierung aus, die zwischen Schutzgraden jeweiliger Information der Teilbe­ reiche verschieden ist. Zum Beispiel wird die Kanalcodierung unabhängig in der Reihenfolge der Unterteilungstabelle, der Kopfbereiche, der Bewegungsvektorbereiche und der Bereiche mit Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation ausge­ führt. In diesem Fall kann zwar die Kanalcodierung unabhän­ gig entsprechend den Schutzgraden für Fehler jeweiliger Teilbereiche ausgeführt werden, jedoch kann sie gelegentlich unabhängig entsprechend demselben Schutzgrad für alle Teil­ bereiche der GOB ausgeführt werden. So führt der Codierteil 31 unabhängige Kanalcodierung für die Teilbereiche aus, um die Ausbreitung von Fehlern von einem Teilbereich in andere Teilbereiche zu verhindern. Die so kanalcodierte GOB wird in der Reihenfolge der Neusynchronisationsmarkierung, der Un­ terteilungstabelle, des Kopfbereichs, des Bewegungsvektorbe­ reichs und des Bereichs mit dem Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation übertragen. Dann unterzieht der Deco­ dierteil 32, nachdem er die Unterteilungstabelle einer Ka­ naldecodierung unterzogen hat, jeden der Teilbereiche einer Kanaldecodierung auf Grundlage von Information zur Länge je­ des Teilbereichs, wie im Verlauf der Decodierung der Unter­ teilungstabelle analysiert. Bei der Kanalcodierung jedes der Teilbereiche können Bits in jedem der Teilbereiche erneut unabhängig kanaldecodiert wird, da die Grenzen der jeweili­ gen Teilbereiche des empfangenen Signals aus der Längenin­ formation jedes der Teilbereiche und den Codierungsschutz­ graden in der Unterteilungstabelle herleitbar sind. Während derartigen Codier- und Decodierprozeduren geht, wenn ein Teil der Bits der GOB durch einen Fehler beschädigt ist, bei der Erfindung Information für einen Teilbereich verloren, der das beschädigte Bit enthält, und der Decodierteil 32 kann unter Verwendung von Information aus dem Rest der Teil­ bereiche ein Bild nahe am ursprünglichen Bild wiederherstel­ len.

Die Beschädigung eines Teils der Bits einer GOB kann gemäß den folgenden Verfahren erkannt werden.

Als Erstes kann die Beschädigung eines Teils von Bits da­ durch verifiziert werden, dass geänderte Bits bei der Kanal­ codierung und -decodierung erkannt werden.

Zweitens kann eine Beschädigung eines Teils von Bits dadurch verifiziert werden, dass Codes vorhanden sind, die nicht mit einer Codesyntax übereinstimmen, bei der es sich um eine Reihe von Regeln für codierte GOB-Bits während der Kanalde­ codierung handelt.

Drittens kann eine Beschädigung eines Teils von Bits dadurch verifiziert werden, dass klargestellt wird, dass die Kanal­ decodierung in Übereinstimmung mit den Grenzen jedes der Teilbereiche erfolgt. D. h., dass es im Prozess der Kanalde­ codierung selbst dann, wenn eine Grenze eines Teilbereichs überschritten wird, wenn die Kanaldecodierung für den Teil­ bereich beibehalten wird, erkennbar ist, dass Bits eines Teils der GOB beschädigt sind. D. h., dass dann, wenn eine in der Unterteilungstabelle aufgezeichnete Informationslänge nicht mit einem decodierten Teil übereinstimmt, erkennbar ist, dass Bits eines Teils der GOB beschädigt sind.

Wegen der obigen drei Punkte verhindert die Erfindung, wenn ein Kanaldecodieren nicht in Übereinstimmung mit jeder Gren­ ze jeweiliger Teilbereiche ausgeführt wird, d. h., wenn Feh­ lerausbreitung auftrat, die Fortsetzung falscher Kanaldeco­ dierung unter Verwendung von Längeninformation aus der Un­ terteilungstabelle. D. h., dass ein durch einen Fehler be­ schädigter Teilbereich übersprungen wird, um die Kanaldeco­ dierung unter Verwendung der Längeninformation aus der Un­ terteilungstabelle ab dem nächsten Teilbereich zu starten. Außerdem sollte, wenn Bits eines Teils einer GOB durch einen Fehler beschädigt sind, nachdem ein Bild am nächsten bei ei­ nem ursprünglichen Bild unter Verwendung von Information aus anderen, unbeschädigten Teilbereichen wiederhergestellt wur­ de, eine Decodierung für die GOB ausgeführt werden, wozu der Startpunkt der nächsten GOB bekannt sein sollte. Um dies auszuführen, verwendet der Stand der Technik zwar eine Neu­ synchronisationsmarkierung, jedoch kann bei der Erfindung nicht nur Längeninformation für jeden Teilbereich sondern auch die gesamte GOB-Länge aus der Unterteilungstabelle er­ kannt werden, und der Startpunkt der nächsten GOB kann unter Verwendung der Längeninformation in der Unterteilungstabelle und aus den Schutzgraden erkannt werden. Dieses Verfahren arbeitet zwar unter der Annahme, dass die Unterteilungsta­ belle durch keinen Fehler beschädigt ist, jedoch besteht beinahe keine Möglichkeit für einen Fehler, da bei der Er­ findung die Kanalcodierung unter Berücksichtigung der Bedeu­ tung der Unterteilungstabelle mit hoher Redundanz ausgeführt wird. Demgemäß benötigt die GOB bei der Erfindung keine Neu­ synchronisationsmarkierung. Jedoch wird eine Beschädigung schwerwiegend, wenn die Unterteilungstabelle in einem Zu­ stand beschädigt ist, in dem keine Neusynchronisationsmar­ kierung vorhanden ist, so dass eine solche selektiv einge­ führt werden kann. Schließlich können bei der Erfindung die Unterteilungstabelle und die Neusynchronisationsmarkierung so ausgebildet werden, dass sie einander ergänzen.

Wie es aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, ist Information in der Unterteilungstabelle bei der Erfindung die wichtigste Information in einer GOB. Außerdem differiert die Bedeutung von Information jedes der Teilbereiche im All­ gemeinen in absteigender Reihenfolge ausgehend vom Kopfbe­ reich zum Bewegungsvektorbereich und zum Bereich mit dem Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation. Daher wird bei der Erfindung jeder Bereich einer GOB mit Redundanz kanalcodiert, wobei der Schutzgrad auf Grundlage der Bedeu­ tung des Bereichs berücksichtigt wird. Genauer gesagt, wird die Unterteilungstabelle mit dem höchsten Schutzgrad gegen Fehler mit hoher Redundanz kanalcodiert, und die Redundanz nimmt in der Reihenfolge des Kopfbereichs, des Bewegungsvek­ torbereichs und des Bereichs mit dem Koeffizienten aus dis­ kreter Cosinustransformation für den Rest der Teilbereiche bei der Kanalcodierung ab.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wer­ den, nachdem jeder Teilbereich kanalcodiert wurde, die Län­ gen der Teilbereiche in der Unterteilungstabelle transpor­ tiert, um Empfang zu ermöglichen und eine unabhängige Deco­ dierung jedes Teilbereichs auszuführen.

Gesondert hiervon kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Codieren und Decodieren eines Bildsignals bei der bekannten GOB-Unterteilungsstruktur angewandt werden, bei der, wobei auf die bekannte GOB-Unterteilungsstruktur in Fig. 2 Bezug genommen wird, die Kanalcodierung mit hoher Redundanz für die Unterteilungsmarkierungen ausgeführt wird, die relativ hohe Bedeutung im Vergleich mit den anderen Teilbereichen aufweisen, und mit dem höchsten Schutzgrad hinsichtlich Feh­ lern, und mit kleineren Redundanzen in absteigender Reihen­ folge ausgehend vom Kopfbereich zum Bewegungsvektorbereich und zum Bereich mit einem Koeffizienten aus diskreter Cosi­ nustransformation in den Teilbereichen.

Die Anwendung des bisher erläuterten erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zum Codieren und Decodieren eines Bildsignals bei einer Mobilstation mit Bildübertragung, bei der Kanalcodie­ rung als wesentlich angesehen wird, kann zu einem großen Ef­ fekt führen.

Wie erläutert, zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zum Co­ dieren und Decodieren eines Bildsignals die folgenden Vor­ teile:

• - Erstens können durch Hinzufügen einer Unterteilungstabelle mit Längeninformation zu jedem GOB-Teilbereich zur GOB unter Verwendung nicht einer Teilungsmarkierung sondern einer Da­ teneinteilungstechnik Fehler durch Codieren und Decodieren eines Bilds erkannt und wirkungsvoll korrigiert werden.
• - Zweitens kann die maximale Länge der Fehlerausbreitung auf einen Teilbereich beschränkt werden, da Kanalcodierung und
• - decodierung für jeden Teilbereich entsprechend dem Schutz­ grad hinsichtlich Fehlern in jedem Teilbereich mit verschie­ denen Redundanzen ausgeführt werden. D. h., dass unter Ver­ wendung der Längeninformation aus der Unterteilungstabelle ein kontinuierliches Fortschreiten falscher Decodierung über Teilbereiche hinweg verhindert ist.

Claims (14)

1. Verfahren zum Codieren eines Bildsignals, das die fol­ genden Schritte aufweist:

• 1. Gruppieren von Bildinformation einer Blockgruppe in je­ weilige Informationsbereiche jedes Blocks, und Unterteilen in relevante Bereiche; und
• 2. Erzeugen einer Unterteilungstabelle mit Längeninforma­ tion zu den Teilbereichen der gruppierten jeweiligen Infor­ mationsbereiche.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gruppierte jeweilige Information Folgendes aufweist:

• - einen Kopfbereich mit einer Gruppe jeweiliger Köpfe mehre­ rer Makroblöcke;
• - einen Bewegungsvektorbereich mit einer Gruppe jeweiliger Bewegungsvektoren der mehreren Makroblöcke; und
• - einen Bereich mit Koeffizienten aus diskreter Cosinus­ transformation mit einer Gruppe jeweiliger Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation der mehreren Makroblöcke.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gruppierte Informationsbereiche einer Kanalcodierung mit voneinander verschiedenen Redundanzen abhängig von der Be­ deutung der Informationsbereiche unterzogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalcodierung so ausgeführt wird, dass die Untertei­ lungstabelle die höchste Redundanz aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Neusynchronisationsmarkierungen zum Markieren der Blockgrup­ pen hinzugefügt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungstabelle dadurch erzeugt wird, dass die ma­ ximale Länge jedes Teilbereichs in eine Anzahl von Bits um­ gesetzt wird.

7. Verfahren zum Codieren eines Bildsignals mit dem Schritt des Codierens und Übertragens eines Unterteilungs­ tabellenbereichs, in dem ein Kopfbereich mit einer Gruppe jeweiliger Köpfe mehrerer Makroblöcke, ein Bewegungsvektor­ bereich mit einer Gruppe jeweiliger Bewegungsvektoren der Makroblöcke, ein Bereich mit Koeffizienten aus diskreter Co­ sinustransformation mit einer Gruppe jeweiliger Koeffizien­ ten aus diskreter Cosinustransformation der mehreren Makro­ blöcke sowie Längeninformation für den Kopfbereich, den Be­ wegungsvektorbereich und den Bereich mit Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation in einer Tabelle ausgebildet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch das Einfügen von Neusynchronisationsmarkierungen zum Markieren der Blockgruppen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Neusynchronisationsmarkierung als Erstes übertragen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit voneinander verschiedenen Redundanzen ka­ nalcodiert werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalcodierung dergestalt ausgeführt wird, dass der Unterteilungstabellenbereich die höchste Redundanz aufweist und der Kopfbereich, der Bewegungsvektorbereich und der Be­ reich mit Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation Redundanzen in absteigender Reihenfolge aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterteilungstabellenbereich, der Kopfbereich, der Bewe­ gungsvektorbereich und der Bereich mit Koeffizienten aus diskreter Cosinustransformation in der genannten Reihenfolge übertragen werden.

13. Verfahren zum Decodieren eines Bildsignals, das die folgenden Schritte aufweist:

• 1. Empfangen eines Bildsignals, das durch Gruppieren von Bildinformation einer Blockgruppe in jeweilige Informations­ bereiche jedes Blocks und durch Unterteilen relevanter Blö­ cke erhalten wurde, und Erzeugen einer Unterteilungstabelle mit Längeninformation zu den Teilbereichen der jeweiligen Informationsbereiche;
• 2. Analysieren der Unterteilungstabelle einer empfangenen Blockgruppe, um die Längeninformation des jeweiligen Teilbe­ reichs zu erkennen; und
• 3. Decodieren jeweiliger Teilbereiche entsprechend der Län­ geninformation erkannter jeweiliger Teilbereiche.

14. Verfahren zum Decodieren eines Bildsignals, das die folgenden Schritte aufweist:

• 1. Empfangen eines Bildsignals, das durch Gruppieren von Bildinformation einer Blockgruppe in jeweilige Informations­ bereiche jedes Blocks und durch Unterteilen in relevante Be­ reiche erhalten wurde, Erzeugen eines Unterteilungstabellen­ bereichs mit Längeninformation zu den Teilbereichen der je­ weiligen Informationsbereiche, und Kanalcodieren jeweiliger Bereiche mit voneinander verschiedenen Redundanzen;
• 2. Kanalcodieren und Analysieren des Unterteilungstabellen­ bereichs einer empfangenen Blockgruppe, um die Längeninfor­ mation eines jeweiligen Teilbereichs zu erkennen; und
• 3. Kanaldecodieren jeweiliger Teilbereiche entsprechend der Längeninformation zu den erkannten jeweiligen Teilbereichen.