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DE3638128A1 - Hybrid coder - Google Patents

Hybrid coder

Info

Publication number
DE3638128A1
DE3638128A1 DE19863638128 DE3638128A DE3638128A1 DE 3638128 A1 DE3638128 A1 DE 3638128A1 DE 19863638128 DE19863638128 DE 19863638128 DE 3638128 A DE3638128 A DE 3638128A DE 3638128 A1 DE3638128 A1 DE 3638128A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
low
operation unit
data
block
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19863638128
Other languages
German (de)
Inventor
Joachim Dr Speidel
Peter Dipl Ing Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE19863638128 priority Critical patent/DE3638128A1/en
Priority to DE87200651T priority patent/DE3788674D1/en
Priority to EP87200651A priority patent/EP0244001B1/en
Priority to JP62097251A priority patent/JPH0832041B2/en
Publication of DE3638128A1 publication Critical patent/DE3638128A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

In the hybrid coder for video signals described, the data of a video frame are subdivided into equally large data blocks and each newly input data block is compared by a subtracter with a data block of the preceding video frame. The data blocks of the preceding video frame are stored in a frame buffer. To keep the transmission bit rates as low as possible, the data blocks are usually subjected to a transformation, for example a Fourier transformation, and a subsequent quantisation. In the case of the high reduction in bit rate required, coarse quantisation is necessary which results in high quantisation noise. To eliminate the quantisation noise, the data blocks of the video frame are subjected to low-pass filtering. The quantiser can then be finer or can even be totally omitted. The low-pass filtering also requires low-pass filtering in a feedback branch of the hybrid coder. A better video frame is produced if the effect of the low-pass filter in the feedback branch is increased.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Codierer für Video­ signale, bei dem die Daten eines Videobildes in gleich große Datenblöcke unterteilt werden und jeder Datenblock nach einer Tiefpaßfilterung durch eine erste Operations­ einheit mit dem entsprechenden Datenblock des vorangegan­ genen Videobildes durch einen Subtrahierer verglichen wird, wobei der entsprechende Datenblock des vorangegan­ genen Videobildes nach einer Tiefpaßfilterung durch eine zweite Operationseinheit vom Ausgang eines Bildspeichers dem Subtrahierer zugeführt wird, und bei dem der durch den Subtrahierer gebildete Differenzblock durch eine dritte Operationseinheit einer Matrix-Transformation un­ terworfen wird und diese Transformation in einem Rück­ kopplungsweg durch eine vierte Operationseinheit mit der inversen Matrix wieder rückgängig gemacht wird und der rücktransformierte Differenzblock einem ersten Eingang eines Addierers zugeführt wird, während ein zweiter Ein­ gang des Addierers mit dem Ausgang der zweiten Opera­ tionseinheit verbunden ist und der Ausgang des Addierers an den Dateneingang des Bildspeichers geführt ist.The invention relates to a hybrid encoder for video signals in which the data of a video image in the same large data blocks are divided and each data block after low-pass filtering by a first operation unit with the corresponding data block from the previous gene video image compared by a subtractor is, the corresponding data block of the previous gene video image after low pass filtering by a second operation unit from the output of an image memory is supplied to the subtractor, and in which the by the subtractor formed by a differential block third operation unit of a matrix transformation un is thrown and this transformation in one back coupling path through a fourth operating unit with the inverse matrix is undone and the back-transformed differential block a first input an adder is fed while a second on of the adder with the output of the second Opera tion unit is connected and the output of the adder is led to the data input of the image memory.

Ein Hybrid-Codierer mit den angegebenen Merkmalen ist in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen P 36 20 424.2 beschrieben. Ein Prinzipschaltbild dieses Hybrid-Codierers ist in Fig. 1 dargestellt. Der Haupt­ zweck des gezeigten Codierers ist der, die von einer Video-Datenquelle kommenden Videodaten möglichst mit ge­ ringem Informationsverlust in ein Signal mit möglichst geringer Bitrate umzucodieren. Bei diesem Vorgang werden zwei Codierungsprinzipien - daher der Name Hybrid- Codierer - angewendet:
Das Interframe-Prinzip, bei dem die Korrelation zwischen zeitlich aufeinanderfol­ genden Videobildern (diese Bezeichnung wird hier für Voll- und Teilbilder verwendet) ausgenutzt wird und das Intraframe-Prinzip, bei dem die Korrelation der Videodaten innerhalb eines Videobildes ausgenutzt wird.
A hybrid encoder with the specified features is described in the German patent application with the file number P 36 20 424.2. A basic circuit diagram of this hybrid encoder is shown in Fig. 1. The main purpose of the coder shown is that of converting the video data coming from a video data source into a signal with the lowest possible bit rate, with as little loss of information as possible. Two coding principles - hence the name hybrid encoder - are used in this process:
The interframe principle, in which the correlation between temporally consecutive video images (this term is used here for full and partial images) and the intra-frame principle, in which the correlation of the video data within a video image is used.

Vor dem eigentlichen Codierungsprozeß ist eine Aufberei­ tung der Daten erforderlich. Diese Aufbereitung wird bei dem Hybrid-Codierer nach Fig. 1 durch eine Funktionsein­ heit PP (preprocessing) übernommen. Die Daten werden in Blöcken an den Codierer übergeben. Ein solcher Videoda­ tenblock enthält die Daten bestimmter Bildpunkte eines Videobildes, die als Elemente einer quadratischen Zahlen­ matrix aufgefaßt werden (zur Bedeutung der hier verwen­ deten Begriffe im Zusammenhang mit Zahlenmatrizen vgl. Wigner, E. P.: Group Theory; Academic Press New York and London 1959, S. 1-30). So kann z. B. ein Datenblock aus den Chrominanzwerten der ersten acht Bildpunkte der er­ sten acht Zeilen eines Videobildes bestehen. Durch die Funktionseinheit PP wird jedes Videobild in gleich große Datenblöcke zerlegt. Die Zerlegungsvorschrift enthält auch die Zuordnung einer Kennung zu jedem Datenblock. Der eben als Beispiel angeführte Datenblock könnte z. B. durch b 11 symbolisiert und gekennzeichnet werden. Datenblöcke von aufeinanderfolgenden Videobildern, die die gleiche Kennung haben, werden hier als sich entsprechende Daten­ blöcke bezeichnet.Before the actual coding process, the data must be processed. This processing is carried out in the hybrid encoder according to FIG. 1 by a functional unit PP (preprocessing). The data is transferred to the encoder in blocks. Such a video data block contains the data of certain pixels of a video image, which are interpreted as elements of a square number matrix (for the meaning of the terms used here in connection with number matrices, see Wigner, EP: Group Theory; Academic Press New York and London 1959, Pp. 1-30). So z. B. a data block from the chrominance values of the first eight pixels of the first eight lines of a video image. The functional unit PP divides each video image into data blocks of the same size. The decomposition rule also contains the assignment of an identifier to each data block. The data block just given as an example could, for. B. symbolized and marked by b 11 . Data blocks from successive video images that have the same identifier are referred to here as corresponding data blocks.

Mit dergleichen Bezeichnung sollen auch Datenblöcke auf­ einanderfolgender Videobilder gemeint sein, deren Infor­ mationsinhalte die größte Übereinstimmung haben. In die­ sem Sinne sich entsprechende Datenblöcke spielen bei Hybrid-Codierern eine Rolle, bei denen ein sogenanntes blockmatching vorgenommen wird. Auf diese Variante von Hybrid-Codierern soll jedoch nicht näher eingegangen wer­ den.Data blocks with the same designation should also be used successive video images are meant, their information content have the greatest agreement. In the Corresponding data blocks play an example  Hybrid encoders play a role in what is called a block matching is made. On this variant of However, hybrid coders should not be discussed in more detail the.

Bei der Übergabe eines Datenblockes z. B. des Datenblockes b 11 an einen Eingang eines Subtrahierers SR wird gleich­ zeitig der entsprechende Datenblock - symbolisiert z. B. durch b 11 - des vorangegangenen Videobildes aus einem Bildspeicher BS an den anderen Eingang des Subtrahierers SR gegeben. Die Wirkung einer Operationseinheit OE 1 - sie liegt zwischen der Funktionseinheit PP und einem Eingang des Subtrahierers SR - auf den Datenblock b 11 und die Wirkung einer Operationseinheit OE 1 - sie folgt auf einen Ausgang A des Bildspeichers BS - auf den Datenblock b 11 soll zunächst unberücksichtigt bleiben. Der Subtrahierer SR bildet die Differenz zwischen den beiden Blöcken im Sinne der Differenz zwischen zwei Matrizen (vgl. Wigner l. c., S. 7); dieser Differenzblock wird nun weiteren Ope­ rationen unterworfen.When transferring a data block z. B. the data block b 11 at an input of a subtractor SR , the corresponding data block is simultaneously symbolized z. B. by b 11 - the previous video image from an image memory BS to the other input of the subtractor SR . The effect of an operation unit OE 1 - it lies between the functional unit PP and an input of the subtractor SR - on the data block b 11 and the effect of an operation unit OE 1 - it follows an output A of the image memory BS - on the data block b 11 should initially to be disregarded. The subtractor SR forms the difference between the two blocks in the sense of the difference between two matrices (cf. Wigner lc, p. 7); this block of differences is now subjected to further operations.

Eine dritte Operationseinheit OE 3 nimmt mit jedem Diffe­ renzblock eine Ähnlichkeitstransformation im Sinne einer Matrixtransformation vor (vgl. Wigner l. c., S. 9). Sei a das Symbol für die Transformationsmatrix der Ein­ heit OE 3 und d 11 das Symbol für die Matrix des Differenz­ blockes - oder einfacher für den Differenzblock - so liegt nach der Transformation am Ausgang der Einheit OE 3 der Block D 11 = a -1 d 11 a an, wobei a -1 das Symbol für die zu a inverse Matrix bedeutet. Die Transformation durch die Einheit OE 3 entspricht etwa der Fourier-Transformation bei der akustischen Signalübertragung:
der Block D 11 kann meist mit weniger Binärstellen codiert werden als der Block d 11.
A third operation unit OE 3 carries out a similarity transformation in the sense of a matrix transformation with each difference block (cf. Wigner lc, p. 9). Let a be the symbol for the transformation matrix of the unit OE 3 and d 11 the symbol for the matrix of the difference block - or more simply for the difference block - then after the transformation the block D 11 = a -1 d is at the output of the unit OE 3 11 a , where a -1 means the symbol for the matrix inverse to a . The transformation by the OE 3 unit corresponds approximately to the Fourier transformation in acoustic signal transmission:
block D 11 can usually be coded with fewer binary digits than block d 11 .

Anschließend durchläuft das transformierte Signal einen Quantisierer Q, der nochmals für eine Datenreduktion sorgt. Damit das gesamte Signal mit konstanter Bitrate an einen Empfänger übertragen werden kann, ist ein Puffer­ speicher P vorgesehen. Ein Multiplexer MUX verschachtelt das aus dem Pufferspeicher P ausgelesene Nutzsignal mit Steuerinformationen.The transformed signal then passes through a quantizer Q , which again ensures data reduction. A buffer memory P is provided so that the entire signal can be transmitted to a receiver at a constant bit rate. A multiplexer MUX interleaves the useful signal read out from the buffer memory P with control information.

Nach der Quantisierung wird das Signal auch über einen Rückkopplungszweig an den Eingang des Hybrid-Codierers zurückgeschleift. Zunächst wird der durch den Quantisie­ rer Q veränderte Block D 11 durch eine nicht eingezeichne­ te Regenerationseinheit so weit regeneriert, daß er bis auf Rundungsfehler mit dem ursprünglichen Block D 11 über­ einstimmt. Sodann wird er durch eine vierte Operations­ einheit OE 4 mit der Transformationsmatrix a -1 wieder in den Differenzblock d 11 (ebenfalls bis auf Rundungsfehler) zurücktransformiert. Ein Addierer AR addiert zu diesem Block - wegen der Verbindung eines Ausganges A des Bild­ speichers BS mit einem Eingang des Addierers AR - den Da­ tenblock b 11, mit dem durch den Subtrahierer SR der Dif­ ferenzblock d 11 gebildet wurde. Eventuelle Verzögerun­ gen wegen endlicher Laufzeiten werden entweder durch Ver­ zögerungsglieder oder Taktverschiebungen (beides in der Figur nicht angedeutet) ausgeglichen.After quantization, the signal is also looped back to the input of the hybrid encoder via a feedback branch. First, the block D 11 changed by the quantizer Q is regenerated by a regeneration unit (not shown) to such an extent that it agrees with the original block D 11 except for rounding errors. Then it is transformed back into the difference block d 11 by a fourth operation unit OE 4 with the transformation matrix a -1 (likewise except for rounding errors). An adder AR adds to this block - because of the connection of an output A of the image memory BS to an input of the adder AR - the data block b 11 , with which the differential block d 11 was formed by the subtractor SR . Any delays due to finite terms are either compensated by delay elements or clock shifts (neither indicated in the figure).

Wie sich leicht überprüfen läßt, ergibt sich am Ausgang des Addierers AR der Datenblock b 11 (bis auf Rundungsfeh­ ler) des gerade über die Funktionseinheit PP zugeführten Videobildes. Dieser Datenblock wird über einen Eingang E des Bildspeichers BS in ihn eingelesen und übernimmmt dort die Rolle des Datenblockes b 11, der nun gelöscht wird.As can be easily checked, the data block b 11 (except for rounding errors) of the video image just supplied via the functional unit PP results at the output of the adder AR . This data block is read into it via an input E of the image memory BS and takes on the role of the data block b 11 there , which is now deleted.

In der zitierten Patentanmeldung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß - analog zum akustischen Fall - ein in seiner Bandbreite eingeschränktes Signal mit geringerer Bitrate über einen gegebenen Kanal übertragen werden kann. Mit der Einschränkung der Bandbreite ist hier die Unterdrückung der zu hohen Frequenzen gehörenden Koeffi­ zienten einer speziellen flächenhaften Fourier-Transfor­ mation von Bildausschnitten, repräsentiert durch die Da­ tenblöcke, gemeint. Bei dieser Unterdrückung der Koeffi­ zienten ist es nicht erforderlich, erst die spezielle Fourier-Transformation vorzunehmen - also die Blöcke in dem Frequenzbereich zu transformieren - sondern es läßt sich eine äquivalente Abänderung der Blöcke im Ortsbe­ reich vornehmen. Solche Tiefpaßfilterungen führen die Operationseinheiten OE 1 und OE 2 durch. In der zitierten Patentanmeldung ist auch in allen Einzelheiten beschrie­ ben, welchen Matrixoperationen die Datenblöcke unterwor­ fen werden, damit der transformierte Datenblock einem tiefpaßgefilterten Signal entspricht. Die Tiefpaßfilte­ rung des Videosignals macht sich auf dem Bildschirm durch eine Unschärfe bemerkbar; diese Unschärfe ist jedoch we­ niger störend als Störungen, deren Ursache eine große Quantisierung durch den Quantisierer Q ist. Die Tiefpaß­ filterung hat auch zur Folge, daß der Quantisierer Q kein adaptiver Quantisierer zu sein braucht und in einigen Fällen sogar ganz entfallen kann.The cited patent application is based on the knowledge that - analogous to the acoustic case - a bandwidth-limited signal can be transmitted at a lower bit rate via a given channel. The limitation of the bandwidth here means the suppression of the coefficients belonging to high frequencies of a special two-dimensional Fourier transformation of image sections, represented by the data blocks. With this suppression of the coefficients, it is not necessary to carry out the special Fourier transformation first - that is to say to transform the blocks in the frequency domain - but it is possible to make an equivalent modification of the blocks in the area. Such low-pass filtering is carried out by the operational units OE 1 and OE 2 . The cited patent application also describes in detail what matrix operations the data blocks are subjected to, so that the transformed data block corresponds to a low-pass filtered signal. The low-pass filtering of the video signal is noticeable on the screen by blurring; however, this blurring is less disturbing than disturbances, the cause of which is a large quantization by the quantizer Q. The low-pass filtering also has the consequence that the quantizer Q need not be an adaptive quantizer and can even be omitted in some cases.

Die Matrizen, mit denen die Tiefpaßfilterung durch die Operationseinheiten OE 1 und OE 2 vorgenommen wird, sind nach der zitierten Patentanmeldung gleich. Jedoch erfolgt die Tiefpaßfilterung adaptiv, d. h., die Grenzfrequenz beider Einheiten OE 1 und OE 2 wird abhängig vom Videosig­ nal verändert. Die Veränderung der Grenzfrequenzen er­ folgt durch verändern einer skalaren Größe der Filterma­ trizen z. B. in Abhängigkeit vom sogenannten Displace­ ment-Vektor, eine Größe, die den Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden Videobildern aufgrund der Bewegung der aufgenommenen Objekte angibt und ebenfalls vom Bild­ speicher BS bestimmt wird. Angaben über die Größe des Displacement-Vektors werden ebenfalls zur ordnungsgemäßen Decodierung an den Empfänger übertragen.The matrices with which the low-pass filtering is carried out by the operational units OE 1 and OE 2 are the same according to the cited patent application. However, the low-pass filtering is adaptive, ie the cut-off frequency of both units OE 1 and OE 2 is changed depending on the video signal. The change in the cut-off frequencies is done by changing a scalar size of the filter matrices such. B. depending on the so-called Displace ment vector, a size that indicates the difference between successive video images due to the movement of the recorded objects and is also determined by the image memory BS . Information about the size of the displacement vector is also transmitted to the receiver for proper decoding.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Hybrid-Codierer der eingangs genannten Art eine Verbesse­ rung der Qualität der übertragenen Bilder herbeizuführen, ohne die Übertragungsbitrate zu erhöhen.The invention is based, with one Hybrid encoders of the type mentioned in the introduction are an improvement to bring about the quality of the transmitted images, without increasing the transmission bit rate.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Tiefpaßwirkung der ersten Operationseinheit geringer ist als die Tief­ paßwirkung der zweiten Operationseinheit. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Un­ teranspruch angegeben.This object is achieved in that the low-pass effect the first operation unit is less than the low fit of the second operation unit. An advantageous embodiment of the invention is in Un claim specified.

An Hand der Figur soll die Erfindung näher erläutert wer­ den.The invention will be explained in more detail using the figure the.

Die Figur zeigt das Blockschaltbild eines Hybrid-Codie­ rers.The figure shows the block diagram of a hybrid codie rers.

Die prinzipielle Funktionsweise eines Hybrid-Codierers nach der Figur ist in der Beschreibungseinleitung schon erläutert worden, so daß an dieser Stelle darauf verzich­ tet werden kann. Näher eingegangen werden soll jedoch auf die Wirkungsweise der Operationseinheiten OE 1 und OE 2.The principle of operation of a hybrid encoder according to the figure has already been explained in the introduction to the description, so that it can be waived at this point. However, the operation of OE 1 and OE 2 will be discussed in more detail.

Es handelt sich in beiden Fällen um zu Tiefpässen äquiva­ lente Schaltungen, die jedoch in ihrer Wirkung nicht identisch sind. Erfindungsgemäß soll die Tiefpaßwirkung der am Eingang gelegenen Operationseinheit OE 1 geringer sein als die Tiefpaßwirkung der Operationseinheit OE 2. Eine geringere Tiefpaßwirkung bedeutet z. B., daß die Grenzfrequenz eines Tiefpasses zu höheren Frequenzen hin verschoben wird. Die Tiefpaßwirkung Null heißt dann sinngemäß, daß die Grenzfrequenz eines Tiefpasses unend­ lich groß ist. In einem solchen Fall kann der Tiefpaß entfallen, da er keinen Einfluß mehr auf das ihn durch­ laufende Signal hat. Beide Operationseinheiten OE 1 und OE 2 werden in ihrer Wirkung vom Videosignal, z. B. vom oben erwähnten Displacement-Vektor, gesteuert. Die Steue­ rung erfolgt jedoch grundsätzlich so, daß die Grenzfre­ quenz der Einheit OE 1 immer größer ist als die der Ein­ heit OE 2.In both cases, the circuits are equivalent to low-pass filters, but their effects are not identical. According to the invention, the low-pass effect of the operation unit OE 1 located at the entrance should be less than the low-pass effect of the operation unit OE 2 . A lower low-pass effect means e.g. B. that the cut-off frequency of a low pass is shifted to higher frequencies. The low pass effect zero then means that the cutoff frequency of a low pass is infinitely large. In such a case, the low-pass filter can be omitted since it no longer has any influence on the signal that is running. Both operational units OE 1 and OE 2 are effective in their effect from the video signal, e.g. B. controlled by the above-mentioned displacement vector. However, the control is basically carried out in such a way that the limit frequency of the unit OE 1 is always greater than that of the unit OE 2 .

Es soll nun plausibel gemacht werden, daß sich bei einer solchen Bemessung der Einheiten OE 1 und OE 2 eine Verbes­ serung der Bildqualität gegenüber dem Fall ergibt, in dem beide Einheiten gleich bemessen sind. Zu diesem Zweck sei zunächst angenommen, daß beide Einheiten OE 1 und OE 2 wir­ kungslos sind, also unendlich große Grenzfrequenzen ha­ ben. Für die weitere Argumentation ist folgende, empi­ risch gefundene Tatsache von Bedeutung:
Führt man mit den von der Einheit PP kommenden Daten­ blöcken die eingangs erwähnte spezielle, flächenhafte Fourier-Transformation durch - es ist übrigens die gleiche Transformation, die von der Einheit OE 3 mit den Differenzblöcken vorgenommen wird - und führt die gleiche Transformation auch mit den Datenblöcken durch, die vom Bildspeicher BS kommen, so stellt man fest, daß zwischen den Koeffizienten, die zu hohen Frequenzen und sich ein­ ander entsprechenden Datenblöcken gehören, nur eine geringe Korrelation besteht. Die hohen Frequenzanteile der Blöcke, die von der Einheit PP kommen, sind also statistisch unabhängig von den hohen Frequenzanteilen der Datenblöcke, die vom Bildspeicher BS kommen. Da jedoch der Subtrahierer SR die Differenz beider Blöcke bildet, und der Differenzblock durch die Einheit OE 3 Fourier- transformiert wird, ergeben sich für die hohen Frequenz­ anteile der Differenzblöcke - wegen der statistischen Unabhängigkeit der Summanden - größere Werte als für jeden der Blöcke alleine.
It should now be made plausible that such a dimensioning of the units OE 1 and OE 2 results in an improvement in the image quality compared to the case in which both units are dimensioned the same. For this purpose, let us first assume that both units OE 1 and OE 2 are without effect, that is, they have limit frequencies that are infinitely large. The following empirically found fact is important for the further reasoning:
If you use the data coming from the unit PP to perform the special, areal Fourier transformation mentioned at the outset - it is, by the way, the same transformation that is carried out by the unit OE 3 with the difference blocks - and you also perform the same transformation with the data blocks by coming from the image memory BS , it is found that there is only a slight correlation between the coefficients belonging to high frequencies and other corresponding data blocks. The high frequency components of the blocks that come from the unit PP are therefore statistically independent of the high frequency components of the data blocks that come from the image memory BS . However, since the subtractor SR forms the difference between the two blocks, and the difference block is transformed by the OE 3 Fourier unit, larger values result for the high frequency components of the difference blocks - because of the statistical independence of the summands - than for each of the blocks alone.

Erfindungsgemäß wird deshalb der hohe Frequenzanteil der Blöcke, die aus dem Bildspeicher BS kommen, durch die Einheit OE 2 - die nun eine endliche Grenzfrequenz hat - gedämpft. Dadurch wird die Bildqualität auf der Empfängerseite verbessert, weil für die Codierung auf der Senderseite ungeeignete Bildanteile nicht mehr verwendet werden. Das führt unter anderem zu einer geringeren Zahl der für die Codierung der Differenzblöcke erforderlichen Bits.According to the invention, the high frequency component of the blocks that come from the image memory BS is therefore damped by the unit OE 2 - which now has a finite cutoff frequency. This improves the image quality on the receiver side because unsuitable parts of the image are no longer used for coding on the transmitter side. Among other things, this leads to a smaller number of bits required for coding the differential blocks.

Davon unabhängig wird eine Bandbegrenzung des zu codie­ renden Signals durch die Operationseinheit OE 1 vorgenom­ men. Sie hat so zu erfolgen, daß die Grenzfrequenz der wie ein Tiefpaß wirkenden Einheit OE 1 über der Grenzfre­ quenz der Einheit OE 2 liegt. Die Bandbegrenzung der von der Einheit PP kommenden Blöcke reduziert das störende Quantisierungsrauschen auf Kosten der Bildschärfe; dieser Nachteil ist jedoch weniger störend.Irrespective of this, a band limitation of the signal to be coded is carried out by the operation unit OE 1 . It has to be done so that the cut-off frequency of the unit OE 1 acting as a low-pass filter is above the cut-off frequency of the unit OE 2 . The band limitation of the blocks coming from the unit PP reduces the annoying quantization noise at the expense of image sharpness; however, this disadvantage is less troublesome.

Die Tiefpaßcharakteristik der Einheit OE 2 wird sowohl aus dem Grad der Korrelation zwischen den Koeffizienten der von der Einheit PP und der vom Bildspeicher BS kommenden Blöcke als auch aus der Tiefpaßcharakteristik der Einheit OE 1 bestimmt.The low-pass characteristic of the unit OE 2 is determined both from the degree of correlation between the coefficients of the blocks coming from the unit PP and the blocks coming from the image memory BS , and from the low-pass characteristic of the unit OE 1 .

Claims (2)

1. Hybrid-Codierer für Videosignale, bei dem die Daten eines Videobildes in gleich große Datenblöcke unter­ teilt werden und jeder Datenblock nach einer Tiefpaß­ filterung durch eine erste Operationseinheit mit dem entsprechenden Datenblock des vorangegangenen Video­ bildes durch einen Subtrahierer verglichen wird, wobei der entspechende Datenblock des vorangegangenen Videobildes nach einer Tiefpaßfilterung durch eine zweite Operationseinheit vom Ausgang eines Bildspei­ chers dem Subtrahieren zugeführt wird, und bei dem der durch den Subtrahierer gebildete Differenzblock durch eine dritte Operationseinheit einer Matrix-Transforma­ tion unterworfen wird und diese Transformation in ei­ nem Rückkopplungsweg durch eine vierte Operationsein­ heit mit der inversen Matrix wieder rückgängig gemacht wird und der rücktransformierte Differenzblock einem ersten Eingang eines Addierers zugeführt wird, während ein zweiter Eingang des Addierers mit dem Ausgang der zweiten Operationseinheit verbunden ist und der Aus­ gang des Addierers an den Dateneingang des Bildspei­ chers geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefpaßwirkung der ersten Operationseinheit (OE 1) geringer ist als die Tiefpaßwirkung der zweiten Operationseinheit (OE 2).1. Hybrid encoder for video signals, in which the data of a video image is divided into equally large data blocks and each data block after a low-pass filtering by a first operation unit is compared with the corresponding data block of the previous video image by a subtractor, the corresponding data block of the previous video picture after a low-pass filtering by a second operation unit from the output of an image memory to subtracting, and in which the difference block formed by the subtractor is subjected to a matrix transformation by a third operation unit and this transformation in a feedback path by a fourth Operation unit is reversed with the inverse matrix and the back-transformed differential block is fed to a first input of an adder, while a second input of the adder is connected to the output of the second operation unit and the output of the adder is routed to the data input of the image memory, characterized in that the low-pass effect of the first operation unit (OE 1 ) is less than the low-pass effect of the second operation unit (OE 2 ). 2. Hybrid-Codierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tiefpaßwirkung der ersten Operationsein­ heit (OE 1) Null ist und diese Einheit daher entfällt.2. Hybrid encoder according to claim 1, characterized in that the low-pass effect of the first Operationsein unit (OE 1 ) is zero and this unit is therefore omitted.
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