DE19717608B4

DE19717608B4 - Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren und Bildkodierungsvorrichtung, welche dieses Verfahren verwendet

Info

Publication number: DE19717608B4
Application number: DE1997117608
Authority: DE
Inventors: Seong-jin Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2017-04-26
Also published as: FR2748337A1; KR970078656A; GB9708285D0; JPH1070738A; GB2312804A; JP3429429B2; KR100389891B1; US5905812A; GB2312804B; FR2748337B1; DE19717608A1

Abstract

Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren zum Entfernen von Voraussagefehlern für eine Sequenz von zu kodierenden und zu komprimierenden Bildern, welches umfasst: einen Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang (Schritt 41) zum Bestimmen von zulässigen Farbwahrnehmungsunterschieden (Ty, Tu, Tv) jeweiliger Bildpunkte eines zu kodierenden Originalbilds (O) unter Verwendung einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle (LUT); einen Fehlererzeugungsvorgang (Schritt 43) zum Bestimmen (431) eines Bildmusters des Originalbildes und zum Definieren (435) eines Voraussagefehlers (ey, eu, ev) unter Verwendung von mittleren Bildpunktwerten jeweiliger Bildkodierungseinheiten, wenn die Bestimmung (431) des Bildmusters ein Intra-Bild aufzeigt und zum Definieren (433) eines Voraussagefehlers unter Verwendung eines Unterschieds zwischen einem vorausgesagten Bild (P), das durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung vorausgesagt wird, und dem Originalbild, wenn die Bestimmung (431) des Bildmusters ein Zwischenbild aufzeigt; und einen Wahrnehmungsfehlerbestimmungsvorgang (Schritt 45) zum Bestimmen eines er nur aus dem Fehler besteht, der einen Farbwahrnehmungsunterschied erzeugt, wobei der jeweilige Wahrnehmungsbildfehler (Sy, Su, Sv) durch Vergleichen (451,...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildkodierungsvorrichtung und insbesondere auf ein kontinuierliches Fehlerbearbeitungsverfahren und eine Bildkodierungsvorrichtung zum Verbessern der Bildkodierungseffizienz durch Verbessern der Bilddatenkorrelation durch Verwendung menschlicher Farbwahrnehmung in einem zeitlichen und räumlichen Bereich.
Eine herkömmliche Bildkodierungsvorrichtung verbessert die Kodierungseffizienz durch Verwendung einer Korrelation bezüglich der Eingangs-Bilddaten und verwendet zwei Kodierungsverfahren, wie es in 5 gezeigt ist. Das erste Verfahren ist ein Transformations-Kodierungsverfahren zum Definieren der Bilddatenkorrelation in einem räumlichen Frequenzbereich durch Transformation der zu kodierenden Bilddaten von einem zeitlichen Frequenzbereich in den räumlichen Frequenzbereich unter Verwendung einer diskreten Kosinus-Transformation (hiernach DCT bezeichnet). Dieses Kodierungsverfahren wird bei einer Bildkompression und bei der Extraktion lediglich der räumlichen Frequenz der Bilddaten ohne Verlust der Bilddaten und insbesondere bei der Kodierung eines Standbilds verwendet.
Das zweite Verfahren ist ein voraussagendes Kodierungsverfahren mittels einer differentiellen Impulskodierungsmodulation (hiernach DPCM). Bei diesem Verfahren wird der Betrag von Bewegungen der zu kodierenden Bilder unter Verwendung von Vektorwerten abgeschätzt, indem ein n-tes zu kodierendes Bild (O), das von einem Bildeingabebereich 11 eingegeben wird, wie in 5 gezeigt ist, mit einem (n – 1)-ten Bild verglichen wird, das zuvor kodiert worden ist, um ein vorausgesagtes Bild (P) des originalen, n-ten zu kodierenden Bildes zu erzeugen, welches den geschätzten Bewegungsvektor verwendet. Das wie oben erzeugte, vorausgesagte Bild hat einen Fehler aufgrund der Bewegung, wenn es mit dem originalen, n-ten Bild verglichen wird. Ein solcher Fehler aufgrund der Bewegung wird als Voraussagefehler (e) bezeichnet und in der Formel (1) ausgedrückt: e = O – P
Der wie oben definierte Voraussagefehler stellt den Betrag der Bilddatenkorrelation im zeitlichen Bereich dar. Die Verwendung von Bilddaten, die lediglich unter Verwendung dieses Voraussagefehlers erzeugt werden, in der Kodierungsvorrichtung verursacht den Verlust von Bilddaten, verbessert aber die Bildkodierung. Daher wird ein hybrides Kodierungsverfahren, bei dem sowohl das DCT-Verfahren zum Extrahieren der räumlichen Korrelation zwischen den Bilddaten als auch das DPCM-Verfahren zum Extrahieren der zeitlichen Korrelation zwischen den Bilddaten verwendet werden, allgemein als Kodierungsverfahren für bewegte Bilder verwendet, wie in 5 gezeigt.
Es ist möglich, die Effizienz der Kodierung zu verbessern, indem man die menschliche Farbwahrnehmung auf ein solches Verfahren zum Extrahieren der Korrelation zwischen Bilddaten anwendet. Es existieren zum Beispiel eine große Menge von ununterscheidbaren Voraussagefehlern unter den Voraussagefehlern, die durch ein DPCM-Verfahren erzeugt werden. Wenn solche Voraussagefehler durch die Verwendung der Farbwahrnehmung beseitigt werden können, kann die Effizienz der Kodierung verbessert werden, indem eine identische Bildqualität bei einem wiederhergestellten Bild erreicht wird und die Korrelation zwischen den Bilddaten relativ verbessert wird.
Die nachveröffentlichte Druckschrift DE 196 43 907 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildkodierung, um die Menge von erzeugten Bits zu vermindern. Dies wird erreicht, indem ein Wahrnehmungsfehler aus einem Vorhersagefehler eliminiert wird, der erzeugt wird beim Durchführen eines differenziellen Pulskodemodulationsverfahren, DPCM, bezüglich einer Bewegung zwischen sich bewegenden Bildern, unter Verwendung einer Tabelle, die für eine menschliche Wahrnehmungsfarbtoleranz im chromatischen YUV-Gebiet festgelegt wurde.
Die Druckschrift US 5,072,290 bezieht sich auf ein Farbbildsignalkodiergerät zum komprimierenden Kodieren eines Komponenten Farbbildsignals, welches aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Arten von Komponentensignalen besteht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren zu schaffen, das die zeitliche und räumliche Korrelation zwischen Bilddaten verbessert, indem es die menschliche Farbwahrnehmung moduliert, eine Wahrnehmungsfarbdifferenztabelle erzeugt, um eine Echtzeitverarbeitung durchzuführen, und dies auf die zu kodierenden Bilddaten anwendet.
Diese Aufgabe ist durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Insbesondere wird zum Lösen der obigen Aufgabe ein Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren geschaffen, welches umfasst: einen Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang zum Bestimmen des Betrags von zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Bildpunkte eines zu kodierenden Originalbilds unter Verwendung einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle; einen Fehlererzeugungsvorgang zum Definieren eines Voraussagefehlers unter Verwendung von Standardbildpunktwerten der jeweiligen Bildkodierungseinheiten im Falle eines Binnenbilds und zum Definieren eines Voraussagefehlers unter Verwendung des Unterschieds zwischen einem vorausgesagten Bild, das durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung vorausgesagt wird, und dem Originalbild im Falle eines Zwischenbilds; und einen Wahrnehmungsfehlerbestimmungsvorgang zum Bestimmen eines Wahrnehmungsbildfehlers, der nur aus dem Fehler besteht, der einen Farbwahrnehmungsunterschied erzeugt, wenn die Beträge der zulässigen Farbwahrnehmungsunterschiede der jeweiligen Bildpunkte, die bei dem Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang bestimmt werden, mit den Voraussagefehlern der Bildpunkte der jeweiligen Bildmuster, die in dem Fehlererzeugungsvorgang erzeugt werden, verglichen werden.
Es ist eine weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Bildkodierungsvorrichtung zu schaffen, das dieses Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren verwendet.
Diese und weitere Aspekte werden entsprechend der vorliegenden Erfindung durch die in den beigefügten Patentansprüchen definierte Bildkodierungsvorrichtung gelöst.
Insbesondere wird zum Lösen der obigen Aufgabe eine Bildkodierungsvorrichtung geschaffen, die das obige Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren verwendet und umfasst: eine Vorrichtung zum Erzeugen eines vorausgesagten Bildfehlers aus dem Unterschied zwischen einem Originalbild eines augenblicklichen, zu kodierenden Bildes und einem aus einem vorhergehenden Bild wiederhergestellten Bild; eine Vorrichtung zum Kodieren des vorausgesagten Bildfehlers mittels einer diskreten Kosinustransformation und Quantifizierung; eine Vorrichtung zum Umwandeln des kodierten, vorausgesagten Bildfehlers in einen Bitstrom nach dem Durchführen einer Kodierung mit variabler Länge; eine Vorrichtung zum Dekodieren des kodierten, vorausgesagten Bildfehlers durch inverse Quantifizierung und eine inverse diskrete Kosinustransformation; eine Vorrichtung zum Vorhersagen des wiederhergestellten Bilds des vorhergehenden Bilds durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung aus dem dekodierten, vorausgesagten Fehlerbild; und einen Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsteil, der den vorausgesagten Bildfehler in einen Wahrnehmungsbildfehler umwandelt, der nur aus einem vorgesagten Fehler besteht, der eine Wahrnehmungsfehlerdifferenz erzeugt, indem er eine Farbwahrnehmungsdifferenztabelle verwendet und das rekonstruierte Ergebnis auf die Kodiervorrichtung anwendet.
Die obige Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch eine Detailbeschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildkodierungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Ansicht, die zum Beschreiben eines Verfahren zum Erzeugen einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, verwendet wird.
3 ist ein Floßdiagramm, das die Arbeitsweise des Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereichs nach der vorliegenden Erfindung beschreibt.
Die 4A und 4B sind graphische Ansichten, die die Auswirkung der Entfernung eines Wahrnehmungsfehlers zeigen.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Bildkodierungsvorrichtung zeigt.
Hiernach wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildkodierungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, die zusätzlich zu den Elementen der 5 einen Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereich 39 umfaßt. Die Bildkodierungsvorrichtung der 1 umfaßt einen Bildeingabebereich 11, einen Subtrahierer 13, einen diskreten Kosinustransformator (DCT) 15, einen Quantifizierer (Q) 17, einen variablen Längenkodierer (VLC) 19, einen Puffer 21, einen Bitsteuerungsbereich 23, einen Bitstromausgabebereich 25, einen inversen Quantifizierer 27, einen inversen, diskreten Kosinustransformator 29, einen Addierer 31, einen Bildwiederherstellungsbereich 33, einen Bewegungsabschätzungsbereich 35, einen Bewegungskompensationsbereich 37 und einen Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereich 39.
3 ist ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise des Fehlerbearbeitungsbereichs 39 nach der vorliegenden Erfindung zeigt, welche umfaßt: einen Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang (Schritt 41) zum Bestimmen der Beträge Ty, Tu und Tv von zulässigen Farbunterschieden der jeweiligen Bildpunkte eines zu kodierenden Originalbildes unter Verwendung einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle (LUT); einen Fehlererzeugungsschritt (Schritt 43) zum Definieren eines Voraussagefehlers (e) unter Verwendung von mittleren Bildpunktwerten (my(i, j), mu(i, j) und mv(i, j)) der jeweiligen Kodierungsfehler im Falle eines Binnenbilds (intraframe) und durch eine Differenz zwischen einem Voraussagebild (P), das mittels des Bewegungsabschätzungsbereichs (35 in 1) und des Bewegungskompensationsbereichs (37 in 1) erzeugt wird, und einem Originalbild (O) im Falle eines Zwischenbilds (interframe); und einen Wahrnehmungsfehlerbestimmungsvorgang (Schritt 45) zum Bestimmen des Wahrnehmungsfehlers, der nur aus dem Fehler besteht, der die Farbwahrnehmungsdifferenz erzeugt, durch Vergleich der Beträge (Ty, Tu und Tv) der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Bildpunkte, die in dem Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang von Schritt 41 bestimmt wurden, mit den Beträgen (ey, eu und ev) der Voraussagefehler der Bildpunkte der in dem Fehlererzeugungsvorgang von Schritt 43 erzeugten Bilder.
Hiernach wird die Arbeitsweise und die Wirkung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4B beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, erzeugen der Bildeingabebereich 11 und der Subtrahierer 13 einen Voraussagebildfehler aus der Differenz zwischen einem Originalbild des augenblicklichen, zu kodierenden Bilds und einem aus dem vorhergehenden Bild wiederhergestellten Bild. Der diskrete Kosinustransformator 15 und der Quantifizierer 17 kodieren den Voraussagebildfehler mittels einer diskreten Kosinustransformation und einer Quantifizierung. Der variable Längenkodierer 19, der Puffer 21, der Bitsteuerungsbereich 23 und der Bitstromausgabebereich 25 dienen zur variablen Längenkodierung des kodierten Voraussagebildfehlers, der in einen Bitstrom umgewandelt wird. Der inverse Quantifizierer 27 und der inverse, diskrete Kosinustransformator 29 dekodieren den kodierte Voraussagebildfehler mittels inverser Quantifizierung und einer inversen, diskreten Kosinustransformation. Der Addierer 31, der Bildwiederherstellungsbereich 33, der Bewegungsabschätzungsbereich 35 und der Bewegungskompensationsbereich 37 sagen das wiederhergestellte Bild aus dem vorhergehenden Bild durch Abschätzen und Kompensierung der Bewegung des dekodierten Voraussagebildfehlers voraus.
Der Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereich 39 wandelt den Voraussagebildfehler unter Verwendung einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle in einen Wahrnehmungsbildfehler um, der nur aus dem Fehler besteht, den die Farbwahrnehmungsdifferenz erzeugt, und legt ihn an die Kodierungsvorrichtung 15 und 17 an.
In 3 wird die Farbwahrnehmungsdifferenztabelle bei der Bestimmung (Schritt 413) der Beträge (Ty, Tu und Tv) der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen bezüglich der jeweiligen Bildpunkte (Oy = Oy(x, y), Ou = Ou(x, y) und Ov = Ov(x, y)) verwendet, nachdem das digitale Originalbild (O) bestehend aus den YUV-Farbwerten in dem Vorgang (Schritt 41) zum Bestimmen der Farbwahrnehmungsdifferenz erhalten wurde (Schritt 411).
Die in dem Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereich (39 in 1) verwendete Farbwahrnehmungsdifferenztabelle wird, wie in 2 gezeigt, durch Bestimmen der Beträge der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Farbkomponenten (L, a und b) in dem gleichfärmigen CIE-L*a*b-Farbwahrnehmungskoordinatensystem durch Anwenden der von dem Farbmeßkomitee (hiernach als CMC) bestimmten Formel, die durch die folgende Formel (2) gegeben ist, und Umwandlung der Beträge der zulässigen, visuellen Farbwahrnehmungsdifferenzen, die in dem CIE-L*a*b-Farbkoordinatensystem definiert sind, in einem YUV-Farbkoordinatensystem zum Erzeugen der Koordinaten der 2 erzeugt. S_L = 0,511, wenn L < 16 = 0,040975 L/(1 + 0,01765 L), sonst. S_C = 0,0638 C/(1 + 0,00131 C) + 0,638 S_H = S_C(T·F + 1 – f) (2) F = [C⁴/(C⁴ + 1900)]^½ F = 0,56 + |0,2 cos(h + 168)|, wenn 164° ≤ h ≤ 345° = 0,36 + |0,4 cos(h + 168)|, sonst.
Ein Verfahren zum Bestimmen der Beträge (Ty, Tu und Tv) der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen in der Farbwahrnehmungsdifferenztabelle entsprechend der Farbwerte (Oy, Ou und Ov) der eingegebenen Originalbildpunkte ist in den Formeln (3) und (4) gezeigt. index = (Oy/32)·64 + (Ou/32)·8 + (Ov/32) (3) Ty = LUT[index] [0] Tu = LUT[index] [2] Tv = LUT[index] [4] (4)
Die obige Formel (4) definiert Tu und Tv für den Fall, daß das Bildeingabemuster ein 4:4:4-Muster ist. Das Verfahren zum Bestimmen von Tu und Tv wird entsprechend dem Eingabemuster unterschiedlich definiert. Zum Beispiel werden im Falle eines 4:2:0-Musters die Komponenten mit einer u- und einer v-Komponente mit vier Y-Komponenten verbunden, vier Tu-Werte werden für eine u-Komponente definiert, wenn die obigen Formeln (3) und (4) angewendet werden. (Dasselbe trifft für die v-Komponenten zu.) In einem solchen Fall wird der Minimalwert der vier Tu-Werte als Tu-Wert genommen.
Bei dem Fehlererzeugungsvorgang (Schritt 43) wird das Bildmuster des Originalbildes bestimmt (Schritt 431) und der Voraussagebildfehler (e) wird im Falle eines Zwischenbildes durch Empfang des Voraussagebildes (P), das durch das Verfahren zum Abschätzen und Kompensieren der Bewegung geformt wird, und durch das Originalbild (O) bestimmt, wie in der obigen Formel (1) gezeigt. Im Falle eines Binnenbildes, das aufgrund der Abwesenheit des Bewegungsvektors kein Voraussagebild bilden kann, wird der Voraussagebildfehler (e) unter Verwendung der Standardbildpunkte (my, mu und mv) der jeweiligen kodierten Bilder bestimmt (Schritt 435). Das Verfahren zum Bestimmen des Voraussagebildfehlers (e) für ein Binnenbild wird für den Fall der Kodierung eines Bildes mit einer Bildpunktgröße von N × M unter Verwendung eines Makroblocks der Größe 16 × 16 als Bildkodierungseinheit beschrieben.
Zunächst werden die Standardbildpunktwerte my(i, j), mu(i, j) und mv(i, j) bezüglich jedes der (N/16)·(M/16) Makroblöcke definiert. Hier ist i größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich (N/16) und j ist größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich (M/16).
Als zweites wird die Differenz zwischen den Standardbildpunktwerten und den jeweiligen Bildpunkten als Bildfehler (e) definiert, wie in der Formel (5) gezeigt. ey = Oy(x, y) – my(i, j) eu = Ou(x, y) – mu(i, j) ev = Ov(x, y) – mv(i, j) (5)
Die Verwendung der Standardbildpunktwerte der zu kodierenden Bildeinheiten zum Definieren des Bildfehlers (e) des Binnenbilds hat den Vorteil, daß eine höhere Korrelation zwischen den Bilddaten als im Falle einer geringen Dispersion zwischen den Bilddaten erhalten wird.
Bei dem Vorgang zum Bestimmen des Wahrnehmungsfehlers (Schritt 45) werden die jeweiligen Farbfehlerkomponenten (ey, eu und ev), die in dem Fehlererzeugungsvorgang (43) erzeugt werden, mit den Beträgen (Ty, Tu und Tv) der Komponenten der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen verglichen (Schritt 451, 454 und 457). Die Komponenten der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen (Ty, Tu und Tv) werden in dem Farbwahrnehmungsdifferenz-Bestimmungsvorgang (Schritt 41) definiert, um zu bestimmen, ob die jeweiligen Farbfehlerkomponenten (ey, eu und ev) vom menschlichen Auge unterschieden werden können.
Wenn der Betrag des Fehlers größer als die zulässige Farbwahrnehmungsdifferenz ist, wenn er also mit anderen Worten vom menschlichen Auge erkannt werden kann, wird der Fehlerwert als Wahrnehmungsfehler gespeichert (Schritt 452, 455 und 458). Wenn der Betrag des Fehlers kleiner oder gleich der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenz ist, wenn er also mit anderen Worten vom menschlichen Auge nicht erkannt werden kann, wird ein Wahrnehmungsbildfehler (S), der nur aus den Fehlern besteht, die die tatsächliche Farbwahrnehmungsdifferenz erzeugen, durch Ersetzen des Fehlerwerts durch 0 (Schritte 454, 456 und 459) definiert (Schritt 460), um den Fehler zu beseitigen.
4A zeigt die Bildfehlerdaten (e), wenn der Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsbereich 39 nicht in der Bildkodierungsvorrichtung vorhanden ist, und 4B zeigt die Bildfehlerdaten (S), wenn dieser vorhanden ist.
Wie oben beschrieben, verbessern entsprechend der vorliegenden Erfindung das Farbwahrnehmungsdifferenzbearbeitungsverfahren, das Bildkodierungsverfahren und die entsprechende Vorrichtung die Effizienz der Bildkodierung, indem die zeitliche und räumliche Korrelation zwischen den Bilddaten erhöht wird, ohne daß eine Verschlechterung des wiederhergestellten Bildes bewirkt wird, indem die menschliche Farbwahrnehmung auf das herkömmliche Bildkodierungsverfahren angewendet wird.
Die vorliegende Erfindung hat außerdem den Vorteil, daß sie die Effizienz des Verfahrens verbessert, da bei der Verwendung der menschlichen Farbwahrnehmung, die in der Tabelle des Bildkodierungsverfahrens gespeichert ist, keine zusätzliche Bearbeitungszeit benötigt wird.
Die vorliegende Erfindung kann auf ein Zwischenbild und ein Binnenbild angewandt werden, die Bewegungen umfassen, indem ein Wahrnehmungsbildfehler durch Ersetzen eines Voraussagefehlers, der keine Farbwahrnehmungsdifferenz erzeugt, durch Null ersetzt wird, und kann in kompatibler Weise auf ein herkömmliches Bildkodierungsverfahren angewandt werden.

Claims

Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren zum Entfernen von Voraussagefehlern für eine Sequenz von zu kodierenden und zu komprimierenden Bildern, welches umfasst: einen Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang (Schritt 41) zum Bestimmen von zulässigen Farbwahrnehmungsunterschieden (Ty, Tu, Tv) jeweiliger Bildpunkte eines zu kodierenden Originalbilds (O) unter Verwendung einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle (LUT); einen Fehlererzeugungsvorgang (Schritt 43) zum Bestimmen (431) eines Bildmusters des Originalbildes und zum Definieren (435) eines Voraussagefehlers (ey, eu, ev) unter Verwendung von mittleren Bildpunktwerten jeweiliger Bildkodierungseinheiten, wenn die Bestimmung (431) des Bildmusters ein Intra-Bild aufzeigt und zum Definieren (433) eines Voraussagefehlers unter Verwendung eines Unterschieds zwischen einem vorausgesagten Bild (P), das durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung vorausgesagt wird, und dem Originalbild, wenn die Bestimmung (431) des Bildmusters ein Zwischenbild aufzeigt; und einen Wahrnehmungsfehlerbestimmungsvorgang (Schritt 45) zum Bestimmen eines jeweiligen Wahrnehmungsbildfehlers (Sy, Su, Sv), der nur aus dem Fehler besteht, der einen Farbwahrnehmungsunterschied erzeugt, wobei der jeweilige Wahrnehmungsbildfehler (Sy, Su, Sv) durch Vergleichen (451, 454, 457) der zulässigen Farbwahrnehmungsunterschiede (Ty, Tu, Tv) der jeweiligen Bildpunkte bestimmt wird, wobei die jeweiligen Bildpunkte bei dem Farbwahrnehmungs-Differenzbestimmungsvorgang bestimmt werden, mit den Voraussagefehlern (ey, eu, ev) der Bildpunkte der jeweiligen Bildmuster, die in dem Fehlererzeugungsvorgang erzeugt werden und durch Beibehalten (Schritte 452, 455, 458) der entsprechenden Voraussagefehler (ey, eu, ev) als entsprechende Wahrnehmungsfehler (Sy, Su, Sy), wenn der Vergleich ein Ergebnis liefert, dass der entsprechende Voraussagefehler (ey, eu, ev) größer als der zulässige Farbwahrnehmungsunterschied (Ty, Tu, Tv) ist und Ersetzen des entsprechenden Wahrnehmungsfehlers (Sy, Su, Sv) durch 0, wenn der Vergleich ein Ergebnis liefert, dass der entsprechende Voraussagefehler (ey, eu, ev) kleiner oder gleich dem zulässigen Farbwahrnehmungsunterschied ist.
Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwahrnehmungsdifferenztabelle (LUT) erhalten wird durch Bestimmen der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Farbkomponenten (L, a und b) durch Anwenden einer Farbwahrnehmungsdifferenzformel des Farbmesskomitees (CMC) in einem gleichförmigen CIE-L*a*b-Farbwahrnehmungskoordinatensystem und Umwandeln der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen, die in dem CIE-L*a*b-Farbkoordinatensystem definiert sind, in ein YUV-Farbkoordinatensystem.
Bildkodierungsvorrichtung zum Entfernen von Voraussagefehlern für eine Sequenz von zu kodierenden und zu komprimierenden Bildern, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Vorrichtung (13) zum Erzeugen eines vorausgesagten Bildfehlers aus einem Unterschied zwischen einem Originalbild (O) eines augenblicklichen, zu kodierenden Bildes und einem aus einem vorhergehenden Bild wiederhergestellten Bild (P); eine Vorrichtung (15, 17) zum Kodieren des vorausgesagten Bildfehlers mittels einer diskreten Kosinustransformation (15) und Quantifizierung (17); eine Vorrichtung (19, 21, 23) zum Umwandeln des kodierten, vorausgesagten Bildfehlers in einen Bitstrom nach einer Durchführung einer Kodierung mit variabler Länge; eine Vorrichtung (27, 29) zum Dekodieren des kodierten, vorausgesagten Bildfehlers durch inverse Quantifizierung (27) und eine inverse diskrete Kosinustransformation (29); eine Vorrichtung (35, 37) zum Vorhersagen des wiederhergestellten Bilds des vorhergehenden Bilds durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung aus dem dekodierten, vorausgesagten Bildfehler; und einen Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsteil (39) angepasst zum Umwandeln des vorausgesagten Bildfehlers in einen Wahrnehmungsbildfehler, der nur aus einem vorausgesagten Fehler besteht, und zum Erzeugen eines Farbwahrnehmungsunterschieds durch Verwenden einer Farbwahrnehmungsdifferenztabelle und durch Anwenden des Umwandlungsergebnisses auf die Kodiervorrichtung (15, 17); wobei der Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsteil (39) einen Fehlererzeugungsbereich umfasst, der angepasst ist zum Bestimmen (431) eines Bildmusters des Originalbildes und zum Ermitteln eines Voraussagefehlers in Abhängigkeit der Bestimmung, ob das Bildmuster ein Zwischenbild oder ein Intra-Bild aufzeigt, wobei der Fehlererzeugungsbereich ferner angepasst ist zum Bestimmen eines Voraussagefehlers unter Verwendung von mittleren Bildpunktwerten der jeweiligen Bildkodierungseinheiten im Falle eines Intra-Bilds und zum Bestimmen eines Voraussagefehlers unter Verwendung des Unterschieds zwischen einem vorausgesagten Bild (P), das durch Abschätzen und Kompensieren einer Bewegung vorausgesagt wird, und dem Originalbild im Falle eines Zwischenbilds, wobei der Wahrnehmungsfehlerbearbeitungsteil (39) ferner umfasst: einen Farbwahrnehmungsdifferenz-Bestimmungsbereich (45) angepasst zum Bestimmen von zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Bildpunkte eines zu kodierenden Originalbildes unter Verwendung der Farbwahrnehmungsdifferenztabelle; und einen Wahrnehmungsfehlerbestimmungsbereich angepasst zum Vergleichen der zulässigen Farbwahrnehmungsunterschiede der jeweiligen Bildpunkte, die in dem Farbwahrnehmungsdifferenz-Bestimmungsbereich (45) bestimmt wurden, und derjenigen der Voraussagefehler der Bildpunkte der entsprechenden Bildmuster, die in dem Fehlererzeugungsbereich erzeugt wurden, und zum Bestimmen eines Wahrnehmungsbildfehlers (Sy, Su, Sv), der nur aus einem Fehler besteht, der eine Farbwahrnehmungsdifferenz erzeugt, wobei der Wahrnehmungsfehlerbestimmungsbereich ferner angepasst ist zum Bestimmen eines jeweiligen Wahrnehmungsbildfehlers (Sy, Su, Sv) durch Beibehalten (Schritte 452, 455, 458) der entsprechenden Voraussagefehler (ey, eu, ev) als entsprechende Wahrnehmungsfehler (Sy, Su, Sy), wenn der Vergleich ein Ergebnis liefert, dass der entsprechende Voraussagefehler (ey, eu, ev) größer als der zulässige Farbwahrnehmungsunterschied (Ty, Tu, Tv) ist und Ersetzen des entsprechenden Wahrnehmungsfehlers (Sy, Su, Sv) durch 0, wenn der Vergleich ein Ergebnis liefert, das der entsprechende Voraussagefehler (ey, eu, ev) kleiner oder gleich dem zulässigen Farbwahrnehmungsunterschied ist.
Bildkodierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbwahrnehmungsdifferenztabelle (LUT) erhalten wird durch Bestimmen der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen der jeweiligen Farbkomponenten (L, a und b) durch Anwenden einer Farbwahrnehmungsdifferenzformel des Farbmesskomitees (CMC) in einem gleichförmigen CIE-L*a*b-Farbwahrnehmungskoordinatensystem und Umwandeln der zulässigen Farbwahrnehmungsdifferenzen, die in dem CIE-L*a*b-Farbkoordinatensystem definiert sind, in ein YUV-Farbkoordinatensystem.