DE69620160T2

DE69620160T2 - Bildkodierungsgerät und Bilddekodierungsgerät

Info

Publication number: DE69620160T2
Application number: DE69620160T
Authority: DE
Inventors: Kohtaro Asai; Takahiro Fukuhara; Tokumichi Murakami; Shunichi Sekiguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: DE69629137T2; EP2178302A3; SG67967A1; EP2164264A1; EP1345448A2; EP0817491A2; EP0817491A3; NO310009B1; DE69620160D1; EP1096800B1; EP1096800A3; DE69629137D1; JPH1023423A; EP1345448A3; US6381275B1; USRE44663E1; USRE44692E1; EP2178302A8; KR100254070B1; NO965100D0

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Bildcodiergerät und ein Bilddecodiergerät zur Verwendung mit einem System, das eine Codierung oder Decodierung von bewegten Bildern mit hohem Wirkungsgrad durchführt, um eine wirkungsvolle Übertragung oder Speicherung von Bildern durchzuführen, und insbesondere auf ein Bildcodiergerät und ein Bilddecodiergerät, welche beispielsweise für die Verarbeitung eines digitalen Rundfunksystems angewendet werden können, das unter Verwendung eines Satelliten oder einer Grundwelle oder eines Kabelkommunikations-Netzwerks, einer digitalen Videoscheibe, eines mobilen Videophons, eines PHS-Videophons oder einer Datenbank für Bilder durchgeführt wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Als ein repräsentatives für herkömmliche Codiersysteme mit hohem Wirkungsgrad ist das MPEG2 bekannt, welches ein internationales Standardsystem ist, das durch ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11 empfohlen ist. Z. B. erläutert "Image Information Engineering and Broadcasting Techniques", Journal of the Television Engineering Society of Japan, April, 1995, das MPEG als ein Thema mit spezieller Ausgabe. Ein Codiersystem für das MPEG2 ist offenbart in "3-2 Video Compression" desselben Dokuments, Seiten 29-60.
Das Codiersystem des MPEG2 wird nachfolgend beschrieben.
Fig. 21 ist ein Blockschaltbild, das die grundsätzliche Ausbildung eines gewöhnlichen Codierers des MPEGS2 zeigt, und Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, das die grundsätzliche Ausbildung eines MPEG2- Decodierers zeigt. Bezug nehmend auf die Fig. 21 und 22 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Vollbild- Wiederanordnungseinheit, 2a eine Subtraktionseinheit, die Bezugszeichen 3a und 3b bezeichnen jeweils eine Inter(Inter-Vollbild)/Intra(Intra-Vollbild) - Schaltauswahlvorrichtung, die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Umwandlungseinheit, 5 eine Quantisierungseinheit, 6 eine umgekehrte Quantisierungseinheit, 7 eine umgekehrte Umwandlungseinheit, 8 einen Addierer, 9 einen ersten Vollbildspeicher, 10 einen zweiten Vollbildspeicher, 11 Vorwärtsrichtung- Bewegungskompensationseinheit, 12 eine zweiseitig gerichtete Bewegungskompensationseinheit, 13 eine Rückwärtsrichtungs-Bewegungskompensationseinheit, 15 eine Bewegungsschätzeinheit, 16 eine Codiersteuereinheit, 17 eine Codiereinheit mit variabler Länge und 18 einen Puffer.
Weiterhin bezeichnet die Bezugszahl 100 Eingangsbilddaten in der Form digitaler Daten, 101 wieder angeordnete Eingangsbilddaten, 102 ein Vorhersagefehlerbild, 103 ein ursprüngliches Eingangsbild oder Vorhersagefehlerbild, 104 einen Umwandlungskoeffizienten, 105 einen Quantisierungskoeffizienten, 106 einen umgekehrt quantisierten Umwandlungskoeffizienten, 107 umgekehrt umgewandelte Bilddaten, 108 ein lokal decodiertes Bild, 109 ein Bezugsbild aus dem ersten Vollbildspeicher, 110 ein Bezugsbild aus dem zweiten Vollbildspeicher, 111 ein Vorwärtsrichtungs- Bewegungsvorhersagebild, 112 ein Zweirichtungs- Bewegungsvorhersagebild, 113 ein Rückwärtsrichtungs- Bewegungsvorhersagebild, 115 ein bestimmtes vorhergesagtes Bild, 117 ein Steuersignal für die Auswahlvorrichtung, 118 ein Steuersignal für die Umwandlungseinheit 4, 119 einen adaptiven Quantisierungswert, 120 einen Codierer variabler Länge, 121 einen Bitstrom, 123 einen Bewegungsvektor, 124 ein Bezugsbild und 125 ein Intra/Inter-Schaltsignal.
Die Arbeitsweise des herkömmlichen Bildcodierers wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 21 beschrieben.
Zuerst wird ein Eingangsbildsignal 100 in der Form eines digitalen Signals in die Vollbild- Wiederanordnungseinheit 1 eingegeben, durch welche zu codierende Vollbilder wieder angeordnet werden.
Fig. 23 illustriert eine derartige Wiederanordnung. Gemäß Fig. 23 bezeichnet das Bezugszeichen I ein Intra(Intra-Vollbild)-codiertes Bild, P ein Intervollbild-codiertes Bild und B ein codiertes Bild mit zwei Richtungs-Vorhersagen. Es ist festzustellen, dass die Bezugszahlen 1 bis 10 eine zeitliche Reihenfolge darstellen, in der diese dargestellt sind.
Das erste Vollbild wird zuerst als ein I-Bild codiert, und dann wird das vierte Vollbild als P-Bild codiert, worauf das bereits codierte I-Bild als ein Bezugsvollbild für die Vorhersage verwendet wird.
Dann wird das zweite Vollbild als ein B-Bild codiert. Daraufhin werde das I-Bild des ersten Vollbildes und das P-Bild des viertes Vollbildes, die bereits codiert sind, als Bezugsvollbilder für die Vorhersage verwendet. In Fig. 23 stellt jede Pfeilmarkierung eine Richtung dar, in der die Vorhersage durchgeführt wird.
Danach wird durch ähnliche Verarbeitung die Codierung in der Ausbildung I, B, B, P, B, B, P, ... durchgeführt. Demgemäß besteht die Wirkung der Vollbild- Wiederanordnungseinheit 1 darin, das Eingangsbildsignal 100, in welchem die Vollbilder in der zeitlichen Reihenfolge angeordnet sind, so wieder anzuordnen, dass sie in der Reihenfolge des Codierens erscheinen, um die vorbeschriebene Verarbeitung zu ermöglichen.
Nachfolgend wird, da die Vorhersagecodierung nicht für das vorerwähnte T-Bild durchgeführt wird, das wieder angeordnete Bild 101 so wie es ist in die Auswahlvorrichtung 3a eingegeben, von der es als ein Auswahlvorrichtungs-Ausgangssignal 103 zu der Umwandlungseinheit 104 übertragen wird. Andererseits wird für die Vorhersagecodierung für das vorerwähnte P- Bild oder das B-Bild das wieder angeordnete Bild 101 durch die Subtraktionseinheit 2 von einem vorhergesagten Bild 115 subtrahiert, und ein Vorhersagefehlersignal 102 wird als das Auswahlvorrichtungs- Ausgangssignal 103 zu der Umwandlungseinheit 4 übertragen.
Dann wird das Auswahlvorrichtungs-Ausgangssignal 103 in die Umwandlungseinheit 4 eingegeben und ein Umwandlungskoeffizient 104 wird von der Umwandlungseinheit 4 ausgegeben. Der Umwandlungskoeffizient 104 geht durch die Quantisierungseinheit 5 hindurch und ein Quantisierungskoeffizient 105 wird von der Quantisierungseinheit 5 erhalten. Der Quantisierungskoeffizient 105 wird durch die Codiereinheit 17 mit variabler Länge in einen Code variabler Länge codiert, und ein codiertes Wort 120 variabler Länge wird von der Codiereinheit 17 mit variabler Länge ausgegeben.
Der Quantisierungskoeffizient 105 wird andererseits in die umgekehrte Quantisierungseinheit 6 eingegeben, und ein Quantisierungskoeffizient 106 wird von der umgekehrten Quantisierungseinheit 6 ausgegeben.
Weiterhin wird der Quantisierungskoeffizient 106 durch die umgekehrte Umwandlungseinheit 7 in einen Bildpegel umgekehrt zurückgewandelt, und Bilddaten 107 werden von der umgekehrten Umwandlungseinheit 7 ausgegeben. Die Bilddaten 107 werden, wenn sie Daten des I-Bildes sind, zu einem von der Addiereinheit 8 ausgewählten vorhergesagten Bild 116 addiert, und ein lokal decodiertes Bild 108 wird von der Addiereinheit 8 ausgegeben.
Es ist festzustellen, dass das lokal decodierte Bild 108 so wie es ist in den ersten Vollbildspeicher 9 eingeschrieben wird, wenn es ein T-Bild ist, aber dass es in den zweiten Vollbildspeicher 10 eingeschrieben wird, wenn es ein P-Bild ist.
Andererseits wird, wenn das lokal decodierte Bild 108 ein B-Bild ist, dieses weder in den ersten Vollbildspeicher 9 noch in den zweiten Vollbildspeicher. 10 eingeschrieben.
Danach wird, wenn das lokal decodierte Bild 108 ein P-Bild ist, da es nur für die Vorwärtsrichtungs- Vorhersage verwendet wird, ein Bezugsbild 124 in dem ersten Vollbildspeicher 9 ausgelesen, und eine Bewegungsvorhersage wird für jeden Makroblock (Grundeinheit für die Verarbeitung von 16 Pixeln · 16 Zeilen) von der Bewegungsschätzeinheit 15 durchgeführt. Die Bewegungsschätzeinheit 15 wählt somit einen der Makroblöcke, der einen Wert hat, der dem des gegenwärtigen Makroblocks am nächsten ist, als ein vorhergesagtes Bild aus und gibt gleichzeitig einen Bewegungsvektor 123 hiervon aus.
Der Bewegungsvektor 123 wird in die Bewegungskompensationseinheiten 11, 12 und 13 eingegeben, die in Fig. 21 durch eine strichlierte Linie umgeben sind, und Bewegungsvorhersagebilder werden von den Bewegungskompensationseinheit 11, 12 und 13 ausgegeben.
In diesem Augenblick erzeugt die Vorwärtsrichtungs- Bewegungskompensationseinheit 11 en Vorwärtsrichtungs-Bewegungsvorhersagebild 11 unter Verwendung eines Bezugsbildes 109 aus dem ersten Vollbildspeicher 9 und gibt ein so bestimmtes vorhergesagtes Bild 115 aus.
Weiterhin werden, wie vorstehend beschrieben ist, die lokal decodierten Bilder 108 aller Makroblöcke in einem P-Bild in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben. Jedoch wird selbst bei dem vorstehend erwähnten P-Bild, wenn die Makroblöcke hiervon Intravollbild(Intra)-codiert sind, das Bild 101 mit den wieder angeordneten Vollbildern direkt als das Auswahlvorrichtungs-Ausgangssignal ausgegeben.
Unterdessen ist das Verfahren der Codierverarbeitung für ein B-Bild ähnlich dem vorbeschriebenen für, ein P-Bild, aber im Unterschied zu der Verarbeitung für ein P-Bild werden zwei Bezugsvollbilder für die Vorhersage verwendet.
Die Bewegungsschätzeinheit führt eine Vorwärtsrichtungs-Vorhersage unter Verwendung des Bezugsbildes 109 von dem erste Vollbildspeicher 9, eine Rückwärtsrichtungs-Vorhersage unter Verwendung eines Bezugsbildes 110 von dem zweiten Vollbildspeicher 10 und eine Zweirichtungsvorhersage unter Verwendung beider Bezugsbilder 109 und 110 durch, um eine der Vorhersagearten auszuwählen, mit der ein Wert, der dem des gegenwärtigen Makroblocks am nächsten ist, erhalten wird, und gibt dann einen Bewegungsvektor 123 aus. Gemäß der so bestimmten Vorhersagart erzeugt in der Bewegungskompensationseinheit eine der Bewegungskompensationseinheiten 11, 12 und 13, die der bestimmten Vorhersagart entspricht, ein vorher gesagtes Bild und gibt dieses aus.
Wenn beispielsweise die Zweirichtungs- Bewegungsvorhersage ausgewählt ist, erzeugt die Zweirichtungs-Bewegungskompensationseinheit 12 ein unter Verwendung eines Zweirichtungs-Vorhersagebildes 112 bestimmtes vorhergesagtes Bild 115 und gibt dieses aus.
Nachdem die Codierung der B-Bilder des in Fig. 23 gezeigten zweiten und dritte Vollbildes beendet ist, werden in den zweiten Vollbildspeicher geschriebene Bilddaten zu dem ersten Vollbildspeicher übertragen. Danach wird das P-Bild des siebenten Vollbildes codiert und ein decodiertes Bild wird in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben.
Danach werden B-Bilder (fünftes und sechstes Vollbild) durch ähnliche Verarbeitung wie der vorstehend beschriebenen codiert.
Wenn die Makroblöcke Intravollbild(Intra)-codiert sind, wird das Bild 101 nach der Vollbild- Wiederanordnung direkt als das Auswahlvorrichtungs- Ausgangssignal ähnlich wie in dem Fall eines P-Bildes ausgegeben.
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Decodierers. Gemäß Fig. 22 bezeichnet die Bezugszahl 22 eine Decodiereinheit mit variabler Länge, 107(a) ein Intra(Intravollbild)-codiertes Bild und 107(b) ein Vorhersagefehlerbild.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des herkömmlichen Decodierers beschrieben.
Ein Bitstrom 121 wird während einer bestimmten Zeitperiode in dem Empfangspuffer 18 gespeichert und ein codiertes Wort 120 mit variabler Länge wird durch die Decodiereinheit 22 mit variabler Länge decodiert und als ein Quantisierungskoeffizient 105 ausgegeben.
Der Verarbeitungsvorgang hiernach ist ziemlich ähnlich der vorstehend beschriebenen lokalen Decodierverarbeitung des Codierers.
Wenn der Makroblock intra-decodiert ist, bildet ein umgekehrt umgewandeltes Bild 107 ein Bild 107(a), ohne durch die Addiereinheit 8 hindurchzugehen, aber wenn der Makroblock inter(Intervollbild)-decodiert ist, bilden die umgekehrt umgewandelten Bilddaten 107 ein Bild 107(b). Das Bild 107(b) wird durch die Addiereinheit 8 zu einem vorhergesagte Bild 115 addiert und ein decodiertes Bild 108 wird aus der Addiereinheit 8 ausgegeben. Das decodierte Bild 108 wird durch die Wiederanordnungseinheit 38 für dargestellte Vollbilder so verarbeitet, dass derartig decodierte Bilder so wieder angeordnet werden, dass sie in zeitlicher Reihenfolge erscheinen, und schließlich wird ein Ausgabebild 137 von der Wiederanordnungseinheit 38 für dargestellte Vollbilder ausgegeben.
Das vorbeschriebene Beispiel eines herkömmlichen Bildcodierers und Bilddecodierers ist ein repräsentatives Gerät eines Typs, der kombiniert eine Vorwärtsrichtungs-, Zweirichtungs- und Rückwärtsrichtungs- Vorhersagecodierung durchführt.
In dem Beispiel wird für die Codierung eines B-Bildes nur eine Vorwärtsrichtungs-Vorhersage unter Verwendung des ersten Vollbildspeichers durchgeführt, um die Vorhersagecodierung durchzuführen. Andererseits wird für die Codierung eines B-Bildes eine der Arten der Vorwärtsrichtungs-Vorhersage, Rückwärtsrichtungs- Vorhersage und Zweirichtungs-Vorhersage, bei der ein minimaler Vorhersagefehler erhalten wird, unter Verwendung des ersten und des zweiten Vollbildspeichers ausgewählt.
Demgemäß werden, wenn die Codierverarbeitung fortschreitet, in die Vollbildspeicher geschriebene decodierte Bilder gelöscht. Folglich kann beispielsweise, selbst wenn eines der in der Vergangenheit verarbeiteten codierten Bilder ähnlich einem Bild des gegenwärtigen codierten Vollbildes ist, da die vergangenen decodierten Bilder bereits in den Vollbildspeichern gelöscht wurde, das ähnlich codierte Bild nicht als Bezug verwendet werden, was zu einem zu lösenden Gegenstand dahingehend führt, dass der Wirkungsgrad der Bildverarbeitung sehr niedrig ist.
US-A-4 833 535 offenbart ein Bildübertragungsgerät, bei dem ein Eingangsbildsignal in Blöcke geteilt wird, einer Kosinustransformation unterzogen und dann in ein Signal eines räumlichen Frequenzbereichs umgewandelt wird. Nach der Kosinustransformation werden die Daten einer Subfraktion mit Bezug auf einen ersten bis vierten Typ von Daten unterworfen. Daten desselben Blockes eines vorhergehenden Vollbildes werden als die ersten Daten verwendet, um eine erste Differenz zwischen Vollbildern zu erhalten. Daten verschiedener Blöcke in demselben Vollbild werden als die zweiten Daten verwendet, um eine zweite Differenz innerhalb desselben Vollbildes zu erhalten. Die dritten Daten sind Hintergrund-Bilddaten und die vierten Daten sind bestimmte Daten. Die minimalen von den ersten bis vierten Differenzdaten werden ausgewählt und dann quantisiert und übertragen.
K. Asai, T. Fukuhara: "Core Experiments of Video coding with Block-Partitioning and Adaptive Selection of Two Frame Memories (STFM/LTFM)" MPEG 96/0654, ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11, Januar 1996, München, XP002060567 beschreiben ein Kernexperiment, das zwei Hauptkomponenten enthält: eine adaptive Auswahl von zwei Zeitdifferenz-Vollbildspeichern, und die andere ist eine Blockteilungs-Bewegungskompensation. Das Hauptziel für die beiden Komponenten ist die Verbesserung der Bewegungsvorhersage. Die Bewegungskompensation unter Verwendung eines langfristigen Vollbildspeichers soll den Vorherwirkungsgrad verbessern, wenn einige Verschlussbereiche vorhanden sind. Zusätzlich arbeitet es auch als ein zeitliches Interpolationsfilter, das Vorhersagerauschen reduziert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um das Problem des vorbeschriebenen herkömmlichen Bildcodierers und Bilddecodierers zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildcodiergerät und ein Bilddecodiergerät vorzusehen, bei denen in der Vergangenheit erhaltenes decodiertes Bild wirksam als ein Bezugsbild verwendet werden kann, und der Vorhersage-Gesamtwirkungsgrad wird verbessert, um eine Bewegungsbildcodierung und - decodierung mit einem hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bildcodiergerät vorgesehen, das aufweist: Vollbildspeicher zum Speichern mehrerer decodierter Bilder, Bewegungskompensations-Vorhersagemittel zum Durchführen einer Bewegungskompensationsvorhersage entsprechend einem eingegebenen Bild auf der Grundlage der mehreren in den Vollbildspeichern gespeicherten decodierten Bilder, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, und um ein vorhergesagtes Bild auf der Grundlage der Bewegungskompensationsvorhersage zu erzeugen, Vorhersagefehler-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Differenz zwischen dem von den Bewegungskompensations- Vorhersagemitteln erzeugten vorhergesagten Bild und dem eingegebenen Bild, um ein Vorhersagefehlerbild zu berechnen, Decodiermittel zum Erzeugen der decodierten Bilder aus dem von den Vorhersagefehler- Berechnungsmitteln berechneten Vorhersagefehlerbild und dem vorhergesagten Bild, und Hintergrundbewegungs-Kompensationsmittel zum Durchführen einer Bewegungskompensationsvorhersage entsprechend dem eingegebenen Bild auf der Grundlage eines stationären Hintergrundbildes, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, und zum Erzeugen eines vorhergesagten Bildes auf der Grundlage der Bewegungskompensationsvorhersage, welches Gerät gekennzeichnet ist durch eine Bildspeicher-Steuervorrichtung (35) zum Identifizieren eines der decodierten Bilder, welches in den Vollbildspeichern (9, 10) als das Hintergrundbild zu speichern ist, und zum Auswählen eines der Vollbildspeicher (9, 10) zum Speichern des stationären Hintergrundbildes.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bilddecodiergerät vorgesehen, welches aufweist: Vollbildspeicher zum Speichern mehrerer decodierter Bilder, Bewegungskompensationsmittel zum Durchführen einer Bewegungskompensationsvorhersage auf der Grundlage der in den Vollbildspeichern gespeicherten decodierten Bilder, um ein bewegungskompensiertes Bild zu erzeugen, Decodiermittel zum Erzeugen der codierten Bilder aus dem bewegungskompensierten Bild von den Bewegungskompensationsmitteln und einem Vorhersagefehlerbild, und Erzeugungsmittel für ein vorhergesagtes Hintergrundbild zum Erzeugen eines vorhergesagten Hintergrundbildes auf der Grundlage des Hintergrundbildes, welches Gerät gekennzeichnet ist durch eine Bildspeicher- Steuervorrichtung (35) zum Identifizieren eines der decodierten Bilder, welches in den Vollbildspeichern (9, 10) als das Hintergrundbild zu speichern ist, und zum Auswählen eines der Vollbildspeicher (9, 10) zum Speichern des stationären Hintergrundbildes.
Das Bildcodiergerät und das Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung können weiterhin so ausgebildet sein, dass das Wiedereinschreiben von Bildinhalten in die Vollbildspeicher durch die Bildspeicher-Steuervorrichtung in Einheiten eines Bildes oder in Einheiten eines Makroblocks nach einem vorbestimmten Zeitintervall oder in Abhängigkeit von einem Steuersignal von außen durchgeführt wird. Das Bildcodiergerät nach der vorliegenden Erfindung kann auch so ausgebildet sein, dass die Hintergrundbewegungs- Kompensationsmittel einen variablen Suchbereich für einen Bewegungsvektor von den Hintergrundbildern haben.
Das Bildcodiergerät nach der vorliegenden Erfindung kann so ausgebildet sein, dass es weiterhin Differenzvektor-Erzeugungsmittel aufweist zum Halten eines von den Bewegungskompensations-Vorhersagemitteln oder den Hintergrundbewegungs-Kompensationsmitteln erhaltenen Bewegungsvektors und zum Berechnen eines Differenzvektors zwischen dem erzeugten Bewegungsvektor und dem Bewegungsvektor aus der Vergangenheit, worin der Differenzvektor mit variabler Länge codiert ist.
Das Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung kann auch so ausgebildet sein, dass es weiterhin eine Bewegungsvektor-Addiereinheit aufweist zum Halten eines in der Vergangenheit decodierten Bewegungsvektors und zum Addieren des in der Vergangenheit decodierten Bewegungsvektors zu einem Differenzvektor, um einen Bewegungsvektor zu regenerieren.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Codiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild das die innere Ausbildung einer Bewegungsschätzeinheit des Codiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das die innere Ausbildung einer Bewegungskompensations- Vorhersageeinheit des Codiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Ausbildung des Codiergerätes für bewegte Bilder gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5A bis 5C sind schematische Ansichten, die ein Beispiel der Beziehung zwischen Mustern von Bildern und Vorhersagearten bei dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung illustrieren;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, das eine weitere Ausbildung des Codiergerätes für bewegte Bilder gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines Decodiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Bewegungskompensationseinheit des Decodiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines Codiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer Bewegungsschätzeinheit des Codiergerätes bei dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer Bewegungskompensationseinheit des Codiergerätes bei dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12A 12B und 12C sind schematische Ansicht, die ein Beispiel der Beziehung zwischen Bildmustern und Vorhersagearten bei dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung illustrieren;
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild eines Decodiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild einer Bewegungskompensationseinheit des Decodiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die das Wieder schreiben eines Bildes in einen Vollbildspeicher in Einheiten eines Makroblocks in einem Codiergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild eines Codiergerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17A und 17B sind schematische Ansichten, die ein Codierverfahren eines Bewegungsvektors bei dem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung illustrieren;
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Ausbildung des Codiergerätes gemäß dem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild eines Decodiergerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Ausbildung des Decodiergerätes gemäß dem Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 21 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Codierers;
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Decodierers; und
Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung von Bildern zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im Folgenden werden Bildcodiergeräte und Bilddecodiergeräte gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Codiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 21 eine Bewegungskompensations- Vorhersageeinheit als Bewegungskompensations- Vorhersagemittel, 35 eine Vollbildspeicher- Auswahleinheit als Hintergrundbild- Speichersteuermittel und 45 eine Multiplexeinheit. Weiterhin bezeichnet die Bezugszahl 126 eine bestimmte Bewegungsvorhersageart, die Bezugszahlen 134 und 135 bezeichnen jeweils ein ausgewähltes decodiertes Bild, und die Bezugszahl 139 bezeichnet einen Multiplexbitstrom. Da die anderen Komponenten ähnlich denjenigen sind, die bei der Beschreibung des in den Fig. 31 bis 33 gezeigten Standes der Technik verwendet wurden, sind sie durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet und eine wiederholte Beschreibung von diesen wird hier weggelassen.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben.
Der grundlegende Codiervorgang ist äquivalent der Bewegungskompensationsvorhersage und Umwandlungscodierung, die vorstehend in Verbindung mit dem herkömmlichen Beispiel beschrieben wurden. Demgemäß werden hier nur die Unterschiede beschrieben.
Ein lokal decodiertes Bild 108 wird in die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 eingegeben, durch welche ausgewählt wird, in welchen von dem ersten Vollbildspeicher 9 und dem zweiten Vollbildspeicher es eingeschrieben werden soll. Unterdessen liest Bewegungsschätzeinheit 15 Bezugsbilder 109 und 110 aus den Vollbildspeichern 9 und 10 aus und gibt eine bestimmte Bewegungsvorhersageart 126 und einen Bewegungsvektor 123 aus, mit denen der Vorhersagefehler des lokal decodierten Bildes 108 von den wieder angeordneten Eingangsbilddaten 101 minimiert wird.
Die Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 21 liest Bezugsbilder 109 und 110 und gibt ein Bewegungsvorhersagebild 115 aus auf der Grundlage der bestimmten Bewegungsvorhersageart 126 und des Bewegungsvektors 123.
Der Bitstrom 121 wird zusammen mit der Vorhersageart 126 durch die Multiplexeinheit 45 einer Multiplexverarbeitung unterzogen und von der Multiplexeinheit 45 weitergegeben.
Das Vorstehende ist die grundsätzliche Arbeitsweise des Bildcodiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 1. Im Folgenden werden Einzelheiten der individuellen Einheiten beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine interne Ausbildung der Bewegungsschätzeinheit 15. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 27 eine Vorwärtsrichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit, 28 eine Zweirichtungs- Vorhersagebild-Erzeugungseinheit, 29 eine Rückwärtsrichtungs-Vorhersagebild-Erzeugungseinheit, 30 eine Hintergrund-Vorhersagebild-Erzeugungseinheit, 31 eine Vorhersageart-Bestimmungseinheit, 127 ein in Vorwärtsrichtung vorhergesagtes Bild, 128 ein in zwei Richtungen vorhergesagtes Bild, 129 ein in Rückwärtsrichtung vorhergesagtes Bild und 130 ein Hintergrund- Vorhersagebild.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Bewegungsschätzeinheit 15 beschrieben.
Jede der Vorhersagebild-Erzeugungseinheiten 27, 28, 29 und 30 erzeugt ein vorhergesagtes Bild gemäß einer vorbestimmten Vorhersageart.
Beispielsweise liest die Vorwärtsrichtungs- Vorhersagebild-Erzeugungseinheit 27 Bezugsbilder 109 aus dem ersten Vollbildspeicher 9 und sucht die. Bezugsbilder 109 für ein Bild, dessen Wert dem Wert der Eingangsbilddaten 101 am nächsten ist.
Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Blockvergleichsverfahren, das auch bei dem in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebenen herkömmlichen Beispiels angewendet wird, verwendet werden, so wie es ist. Insbesondere wird der Vergleich für alle Pixel in vorstehend beschriebenen Makroblöcken durchgeführt, und ein Bild, bei dem die Gesamtsumme von Fehlerwerten einen minimalen Wert zeigt, wird gesucht. Als ein Ergebnis gibt die Vorwärtsrichtungs- Vorhersagebild-Erzeugungseinheit 27 ein in Vorwärtsrichtung vorhergesagtes Bild 127 aus.
Die Rückwärtsrichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 29 führt eine Suche von Bezugsbildern 110 von dem zweiten Vollbildspeicher 10 durch und führt dann in ähnlicher Weise einen Blockvergleich durch. Dann gibt die Rückwärtsrichtungs- Vorhersagebild-Erzeugungseinheit 29 ein in Rückwärtsrichtung vorhergesagtes Bild 129 aus.
Die Zweirichtungs-Vorhersagebild-Erzeugungseinheit 28 gibt ein in zwei Richtungen vorhergesagtes Bild 128 aus unter Verwendung der beiden Vollbildspeicher 9 und 10. Die Zweirichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 28 erzeugt ein in Vorwärtsrichtung vorhergesagtes Bild und ein Rückwärtsrichtung vorhergesagtes Bild getrennt voneinander und erzeugt ein in zwei Richtungen vorhergesagtes Bild auf der Grundlage solcher Bilder.
Beispielsweise kann eine Technik, bei der ein Durchschnittsbild aus dem in Vorwärtsrichtung vorhergesagten Bild und dem in Rückwärtsrichtung vorhergesagten Bild erhalten und als ein in zwei Richtungen vorhergesagtes Bild 128 bestimmt wird, verwendet werden.
Unterdessen liest die Hintergrund-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 30 ein Bezugsbild 110 aus dem zweiten Vollbildspeicher und gibt ein Hintergrundvorhersagebild 130 durch Blockvergleich aus.
Die Vorhersageart-Bestimmungseinheit 31 nimmt vorhergesagte Bilder, die in den vorhergesagten Bildern 127, 128, 129 und 130 ausgewählt sind, auf und wählt eine Vorhersageart aus, bei der die Differenz (Vorhersagefehler) gegenüber dem Eingangsbild 101 minimiert ist. In diesem Fall werden eine Vorhersageart 126 und ein Bewegungsvektor 123 von der Vorhersageart-Bestimmungseinheit 31 ausgegeben. Die Vorhersageart 126 kann so bestimmt werden, dass sie beispielsweise für die Vorwärtsrichtungs-Vorhersageart einen Wert 0, für die Rückwärtsrichtungs-Vorhersageart einen anderen Wert 1, für die Zweirichtungs- Vorhersageart einen weiteren Wert 2 und für die Hintergrund-Vorhersageart noch einen weiteren Wert 3 hat.
Es ist festzustellen, dass der Verarbeitungsvorgang des von der Vorhersageart-Bestimmungseinheit 31 in Fig. 2 erzeugten und ausgegebenen Bewegungsvektors 123 wie folgt ist.
Insbesondere werden, wenn das Suchen von Bezugsbildern innerhalb eines vorbestimmten Bereiches durchgeführt wird und ein vorhergesagtes Bild, das einen minimalen Vorhersagefehler zeigt, durch jede der Vorhersagebild-Erzeugungseinheiten erhalten ist, Bewegungsvektoren 123(a), 123(b), 123(c) und 123(d) von den Vorhersagebild-Erzeugungseinheit 27 bis 30 zusammen mit den jeweils vorhergesagten Bildern ausgegeben. Die Ausgangssignale werden alle in die Vorhersageart-Bestimmungseinheit 31 eingegeben, durch welche eines der vorhergesagten Bilder 127, 128, 129 und 130, das einen minimalen Fehler gegenüber dem gegenwärtigen Bild 101 zeigt, ausgewählt wird. Somit wird der Bewegungsvektor (einer der Bewegungsvektoren 123(a), 123(b), 123(c) und 123(d)), der den minimalen Wert ergibt, schließlich als der Bewegungsvektor 123 von der Vorhersageart-Bestimmungseinheit 33 ausgegeben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine interne Ausbildung der Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 21 zeigt. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszahlen 24 und 26 jeweils eine Auswahlvorrichtung (Schalter), und die Bezugszahl 114 bezeichnet ein Hintergrund- Vorhersagebild. Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben. In dem Schalter 24 werden zwei Schalter SW1 und SW2 gemäß der bestimmten Bewegungsvorhersageart 126 geöffnet oder geschlossen.
Beispielsweise wählt, wenn die von der Vorhersageart- Bestimmungseinheit 31 ausgegebene Vorhersageart 126 die Zweirichtungs-Bildvorhersageart anzeigt, der Schalter SW1 der Auswahlvorrichtung 24 einen Knoten B aus und der Schalter SW2 wählt einen anderen Knoten C aus. Andererseits ist, wenn die Hintergrund- Vorhersageart ausgewählt ist, der Schalter SW1 aus (ergibt keine Auswahl) und der Schalter SW2 wählt einen weiteren Knoten E aus.
In dem erstgenannten Fall erzeugt die Zweirichtungs- Bewegungskompensationseinheit 12 ein Zweirichtungs- Vorhersagebild 112 unter Verwendung eines Bewegungsvektors 123. Gleichzeitig wird der Ausgangsknoten von der Zweirichtungs-Bewegungskompensationseinheit 12 durch den Schalter 26 ausgewählt. Folglich wird das Zweirichtungs-Vorhersagebild 112 von der Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 21 als ein bestimmtes vorhergesagtes Bild 115 ausgegeben.
Während das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel 1 so ausgebildet ist, dass es eine Bewegungsschätzeinheit und eine Bewegungskompensations- Vorhersageeinheit getrennt von einander enthält, und eine Vorhersageart und ein Bewegungsvektor, der von der Bewegungsschätzeinheit erhalten wurde, zu der Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit gesendet werden, so dass ein vorhergesagtes Bild durch die Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit erzeugt wird, kann weiterhin eine äquivalente Funktion selbst durch eine solche Konstruktion realisiert werden, bei der die beiden Einheiten durch eine Bewegungsschätz- /Kompensationseinheit 39 ersetzt werden, wie in Fig. 4 ersichtlich ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 wird ähnlich wie bei dem herkömmlichen Beispiel die Kodierung in Einheiten eines Makroblocks durchgeführt, die eine Verarbeitungseinheit für Bilder ist.
Unterdessen sind bei der Verarbeitung des MPEG2 nach dem herkömmlichen Beispiel, das in Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben ist, drei Typen von Bildern enthaltend ein I-Bild, ein P-Bild und ein B- Bild einbezogen, und eine Vorhersageart ist durch solche Bilder eingeschränkt.
Insbesondere sind bei einem I-Bild alle Makroblöcke intracodiert, und kein Vorhersagebetrieb ist einbezogen. Bei einem P-Bild ist nur eine Vorwärtsrichtungs- Vorhersage einbezogen, und bei einem B-Bild sind drei Vorhersagearten der Vorwärtsrichtungs-Vorhersage, der Rückwärtsrichtungs-Vorhersage und der Zweirichtungs- Vorhersage einbezogen.
In der Zwischenzeit sind gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bildern zwei andere Bildtypen eines PG-Bildes und eines PBG-Bildes, welche nachfolgend beschrieben werden, einbezogen. Bei einem PG-Bild sind zwei Vorhersagearten enthaltend die Vorwärtsrichtungs-Vorhersage und die Hintergrund-Vorhersage einbezogen, und bei einem PBG-Bild sind vier Vorhersagarten der Vorwärtsrichtungs-Vorhersage, der Rückwärtsrichtungs- Vorhersage, der Zweirichtungs-Vorhersage und der Hintergrund-Vorhersage einbezogen.
Die Fig. 5A, 5B und 5C zeigen Beispiele von Mustern von codierten Bildern. Beispielsweise ist das in Fig. 5A gezeigte Muster ähnlich dem herkömmlichen Beispiel, und ähnliche Mittel wie diejenigen des Standes der Technik können angewendet werden. Für das in Fig. 5B gezeigt Muster sind zwei Vorhersagearten enthaltend die Hintergrund-Vorhersage von einem Hintergrundbild (in Fig. 5B als "BG" angezeigt), das in den zweiten Vollbildspeicher 10 geschrieben ist, und die Vorwärtsrichtungs-Vorhersage von einem unmittelbar vorhergehenden decodierten Bild einbezogen, und eine der beiden Vorhersagearten, die einen kleineren Vorhersagefehler ergibt, wird ausgewählt.
Diese Operation wird bis zu dem sechsten Bild durchgeführt, und dann ändert sich beginnend mit dem siebenten Bild die Bildstruktur in die Struktur von P, B, B, P, ... In diesem Fall wird bis zu dem sechsten Bild ein Hintergrundbild in dem zweiten Vollbildspeicher 10 aufgezeichnet. Danach jedoch wird das neunte Bild zuerst in der Vorwärtsrichtung vorhergesagt unter Bezugnahme auf das sechste Bild.
Dann werden ähnlich wie bei dem herkömmlichen Beispiel das siebente und das achte Bild vorhergesagt unter Bezugnahme auf decodierte Bilder des sechsten Bildes und des neunten Bildes.
In Fig. 5B zeigt eine strichlierte Linie, die sich von dem zweiten Bild bis zum "BG" erstreckt, an, dass beispielsweise der Inhalt des decodierten Bildes des zweiten Bildes als ein Hintergrundbild in dem zweiten Vollbildspeicher geschrieben ist.
Als die Schreibzeit kann das Schreiben nach jedem bestimmten Zeitintervall oder in Abhängigkeit von einem Steuersignal von außen durchgeführt werden. Jedoch ist das vorstehend beschriebene Muster ein bloßes Beispiel und jedes andere Muster kann verfügbar sein.
Fig. 5C zeigt ein Muster, bei dem das erste Bild ein I-Bild ist, und es kann gesehen werden, dass ein codiertes Bild des I-Bildes als ein Hintergrundbild in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben ist.
Dann werden die Betriebsarten von Makroblöcken aller Bilder beginnend mit dem dritten Bild entweder als Hintergrundbild-Vorhersage oder als Vorwärtsrichtungs-Vorhersage ausgewählt. Dies ist wirksam, wenn das Hintergrundbild stationär ist, und es ist sehr wirksam, wenn eine Szene, in der eine Person vor dem Hintergrundbild spricht, da eine als Okklusion bezeichnete Erscheinung, bei der das Hintergrundbild durch eine Bewegung der Person in die und aus der Sicht kommt, stattfindet. Weiterhin kann, wenn das Hintergrundbild ein stehendes Bild und vorher bekannt ist, das Hintergrundbild vorher in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben werden, bevor die Codierverarbeitung begonnen wird.
Es ist festzustellen, dass das Muster von codierten Bildern jedes Muster mit Ausnahme der in Fig. 5A, 5B und 5C gezeigten annehmen kann.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 beschrieben.
In der Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 wird bestimmt, in welchen von dem ersten Vollbildspeicher 9 und dem zweiten Vollbildspeicher 10 das lokal decodierte Bild 108 geschrieben werden soll. Als Bestimmungsverfahren kann eine Technik angewendet werden, bei der beispielsweise, wie aus einer anderen, in Fig. 6 gezeigten Ausbildung des Codiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 1 ersichtlich ist, ein Steuersignal 140 von der Vollbild-Wiederanordnungseinheit 1 von der Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 empfangen wird und ein Umschalten zwischen dem ersten Vollbildspeicher 9 und dem zweiten Vollbildspeicher 10 durchgeführt wird gemäß dem von der Vollbildspeicher- Auswahleinheit 35 empfangenen Steuersignal 140.
In diesem Fall wird beispielsweise, da die Typen eines gegenwärtig codierten Bildes und eines anderen, nachfolgend zu codierten Bildes bekannt sind, ein decodiertes Bild in den ersten Vollbildspeicher 9 bis zu dem in Fig. 5B angezeigten "BG"-Ende geschrieben, wenn nicht ein Signal von außen empfangen wird, und da die Bildstruktur sich danach in die Struktur P, B, B, P, ... ändert, sollte der Vollbildspeicher für einen zu schreibenden Gegenstand wie bei dem herkömmlichen Beispiel adaptiv ausgewählt werden.
Weiterhin kann, wie aus Fig. 5B ersichtlich ist, als Schreiben Hintergrundbildes von einem decodierten Bild bei einer bestimmten Position in den zweiten Vollbildspeicher 10, wenn beispielsweise eine Szenenänderung erfasst wird, das decodierte Bild nach einem vorbestimmten Zeitintervall seit dann geschrieben werden.
Für das Erfassungsverfahren bei einer Szenenänderung kann eine herkömmliche Technik angewendet werden. Z. B. wird ein Verfahren, bei dem, wenn die Anzahl solcher Makroblöcke in einem Vollbild, bei denen der Vorhersagefehler höher als ein Schwellenwert ist, größer als ein bestimmter Wert ist, dieses als eine Szenenänderung betrachtet.
Es ist selbstverständlich, dass verschiedene andere Techniken als die vorstehend beschriebene verfügbar sind.
Weiterhin können, während bei dem Bildcodiergeräte nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1 der erste und der zweite Vollbildspeicher als Speichermittel vorgesehen sind, um eine Konstruktion für das Schalten der Bewegungskompensationsvorhersage zu realisieren, für die Implementierung der Hardware mehrere Vollbildspeicher vorgesehen sein durch Schneiden eines Speichers mit einer Speicherkapazität für die mehreren Vollbildspeicher auf der Grundlage von internen Adressen.
Wie vorbeschrieben ist, kann bei dem Bildcodiergerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 1, da ein Hintergrundbild gespeichert wird und eine Bewegungskompensationsvorhersage unter Verwendung der auf dem Hintergrundbild basierenden Hintergrund-Vorhersage durchgeführt wird, die Codierung durchgeführt werden, während ein hoher Vorhersage-Wirkungsgrad beibehalten wird, ohne durch eine Codierfolge beeinflusst zu sein.
Es ist festzustellen, dass, während in der vorstehenden Beschreibung die Speichersteuerung eines Hintergrundbildes in die Vollbildspeicher beschrieben ist, es selbstverständlich ist, dass das Hintergrundbild hier ein Bild bedeutet, das kontinuierlich gespeichert ist und nicht selbst den Inhalt eines Bildes bedeutet.
Insbesondere wird, da Bilder, welche aufeinander folgend aktualisiert werden wie eine herkömmliche Bildanordnung, ein Bild enthalten, das für die spätere Vorhersage wirksam ist, dieses Bild kontinuierlich unabhängig von der Speicherung durch den Aktualisierungsvorgang gespeichert, und hier wird dieses Bild als Hintergrundbild bezeichnet.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines Decodiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 7 bezeichnet die Bezugszahl 23 eine Bewegungskompensationseinheit und 46 eine Demultiplexeinheit. Die anderen Komponenten als diese sind ähnlich den beim Ausführungsbeispiel 1 verwendeten und demgemäß wird eine wiederholte Beschreibung von diesen hier weggelassen.
Die Arbeitsweise wird nachfolgend beschrieben.
Das Decodiergerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 2 entspricht dem in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Codiergerät und ein grundlegender Verarbeitungsvorgang für die Decodierung hiervon ist ähnlich dem des bei dem herkömmlichen Beispiel nach dem Stand der Technik beschriebenen Decodiergeräts. Somit wird hier eine Beschreibung hauptsächlich in Bezug auf die Unterschiede zwischen diesen gegeben.
Ein lokal decodiertes Bild 108 wird in die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 eingegeben. Die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 empfängt das lokal decodierte Bild 108, wählt einen Vollbildspeicher als Gegenstand für den Schreibvorgang aus und überträgt ein ausgewähltes decodiertes Bild 134 oder 135 zu dem ersten Vollbildspeicher 9 und dem zweiten Vollbildspeicher 10.
Dann wird das decodierte Bild in den ersten Vollbildspeicher 9 oder den zweiten Vollbildspeicher 10 geschrieben.
Unterdessen liest die Bewegungskompensationseinheit 23 Bezugsbilder 109 und 110 aus den beiden Vollbildspeichern aus und erzeugt ein vorhergesagtes Bild 115 gemäß einer vorhergesagten Bewegungsvorhersageart 126 auf ähnliche Weise wie bei der lokalen Decodierung in dem Codiergerät.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das die innere Ausbildung der Bewegungskompensationseinheit 23 zeigt. Gemäß Fig. 8 bezeichnet die Bezugszahl 32 einen Schalter.
Nachfolge wird die Arbeitsweise beschrieben.
Eine der Vorhersagebild-Erzeugungseinheiten 27 bis 30, die einer ausgewählten Vorhersageart 126 entspricht, liest Bezugsbilder 109 oder 110 aus, um ein vorhergesagtes Bild zu erzeugen. Weiterhin wird der Schalter 32 in Abhängigkeit von der ausgewählten Vorhersageart so geschaltet, dass ein endgültiges bestimmtes vorhergesagtes Bild 115 ausgegeben wird.

Ausführungsbeispiel 3

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Bildcodiergerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung. In Fig. 9 bezeichnet die Bezugszahl 33 eine Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit, 34 einen dritten Vollbildspeicher, 37 eine Vollbildspeicher- Auswahleinheit, 41 eine Bewegungsschätzeinheit, 133 ein Bezugsbild des dritten Vollbildspeichers und 136 ein ausgewähltes lokal decodiertes Bild. Die anderen Komponenten als die vorstehend erwähnten sind ähnlich denjenigen, die beim Ausführungsbeispiel 1 verwendet werden, und demgemäß wird die wiederholte Beschreibung von diesen hier weggelassen.
Das Bildcodiergerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass es den dritten Vollbildspeicher zusätzlich zu der Ausbildung des Bildcodierers nach dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 1 enthält.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise beschrieben.
Bezugsbilder 109, 110 und 133 werden aus den drei Vollbildspeichern 9, 10 und 34 gelesen, in welchen codierte Bilder aus der Vergangenheit gespeichert sind, und eine Bewegungsvorhersage wird durch die Bewegungsschätzeinheit 41 durchgeführt. Ein Bewegungsvektor 123 und eine Vorhersageart 126, die durch die Bewegungsvorhersagen erhalten wurden, werden in die Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 33 eingegeben.
Die Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 33 wählt ein Bezugsbild, das für die Erzeugung eines vorbestimmten Bewegungsvorhersagebildes erforderlich ist, aus den Bezugsbildern 109, 110 und 133 aus auf der Grundlage der bestimmten Vorhersageart 126 und gibt das bestimmte vorhergesagte Bild 115 aus.
Unterdessen wird ein lokal decodiertes Bild 108, nachdem durch die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 37 bestimmt wurde, in welchen Vollbildspeicher das lokal decodierte Bild 108 geschrieben werden sollte, als ein Bezugsbild 134, 135 oder 136 in den so bestimmten Vollbildspeicher geschrieben.
Fig. 10 zeigt ein innere Ausbildung der Bewegungsschätzeinheit 41. In Fig. 10 bezeichnet die Bezugszahl 42 eine Vorhersageart-Bestimmungseinheit.
Die in Fig. 10 gezeigte Bewegungsschätzeinheit 41 hat eine Ausbildung, die zusätzlich zu der in Fig. 2 gezeigten Bewegungsschätzeinheit 15 eine Erzeugungseinheit 30 für ein vorhergesagtes Hintergrundbild enthält für die Eingabe eines Bezugsbildes 133 aus dem dritten Vollbildspeicher.
Die Vorwärtsrichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 27 nimmt ein Eingangsbild 101 und ein Bezugsbild 109 des ersten Vollbildspeichers auf und gibt ein Vorwärtsrichtungs-Vorhersagebild 127 aus, und die Zweirichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 28 nimmt das Eingangsbild 101, das Bezugsbild 109 des erste Vollbildspeichers und ein Bezugsbild 110 des zweiten Vollbildspeichers auf und gibt ein Zweirichtungs-Vorhersagebild 128 aus.
Die Rückwärtsrichtungs-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 29 nimmt das Eingangsbild 101 und das Bezugsbild 110 aus dem zweiten Vollbildspeicher auf und gibt ein Rückwärtsrichtungs-Vorhersagebild 129 aus, und die Hintergrund-Vorhersagebild- Erzeugungseinheit 30 nimmt das Eingangsbild 101 und ein Bezugsbild 133 aus dem dritten Vollbildspeicher auf und gibt ein Hintergrund-Vorhersagebild 130 aus.
Die Vorhersageart-Bestimmungseinheit 42 berechnet absolute Wertdifferenzen zwischen den vorstehend erwähnten Vorhersagebildern 27, 28, 29 und 30 und dem Eingangsbild 101, bestimmt eine Vorhersageart, die eine minimale der absoluten Wertdifferenzen zeigt, und gibt die bestimmte Vorhersageart als eine Vorhersageart 126 aus. Gleichzeitig gibt die Vorhersageart- Bestimmungseinheit 42 einen Bewegungsvektor 123 aus.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild der inneren Ausbildung der Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 33. In Fig. 11 ist ein Schalter 25 in Abhängigkeit von der Vorhersageart 126 so geöffnet oder geschlossen, dass das Bezugsbild 109 oder 110 in eine ausgewählte der Bewegungskompensationseinheiten eingegeben wird. Wenn z. B. die Vorwärtsrichtungs-Vorhersageart ausgewählt ist, wird ein Schalter SW1 zu einem Knoten A geschaltet, während ein anderer Schalter SW2 ausgeschaltet ist. Wenn jedoch die Zweirichtungs- Vorhersagart ausgewählt ist, ist der Schalter SW1 zu einem anderen Knoten B geschaltet, während der Schalter SW2 zu einem weiteren Knoten C geschaltet ist.
Wenn die Hintergrund-Vorhersageart gewählt ist, wird ein Bezugsbild 133 direkt eingegeben und Bezug hierauf genommen. Nachfolgend werden in den Schalter 26 die Schalter SW1 und SW2 zu Knoten geschaltet, die der Vorhersageart 126 entsprechen, und ein vorhergesagtes Bild 115, das endgültig bestimmt ist, wird von dem Schalter 26 ausgegeben.
Weiterhin können, während bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 3 der erste, der zweite und der dritte Vollbildspeicher für die Implementierung der Hardware vorgesehen sind, um eine Konstruktion zum Schalten der Bewegungskompensationsvorhersage zu realisieren, mehrere Vollbildspeicher gleichzeitig vorgesehen sein, indem ein Speicher mit einer Speicherkapazität für die mehreren Vollbildspeicher auf der Grundlage von internen Adressen geschnitten wird.
Die Fig. 12A, 12B und 12C sind schematische Ansichten, die den Wiederschreibvorgang der Vollbildspeicher bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 3 illustrieren, und im Folgenden wird der Wiederschreibvorgang enthaltend eine Beziehung zu der Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vollbildspeicher- Auswahleinheit 37 mit Bezug auf die Fig. 6A, 6B und 6C beschrieben.
Die Fig. 12A, 12B und 12C zeigen drei unterschiedliche Muster in Fig. 12A erscheinen PG-Bilder der Hintergrundvorhersage und der Vorwärtsrichtungs- Vorhersage beginnend mit dem sechsten Bild, und die Konstruktion setzt sich fort bis zum neunten Bild. Danach wird die Struktur von IBBP beginnend mit dem zehnten Bild wieder hergestellt.
In Fig. 12B ist das Schalten zwischen allen Vorhersagearten der Vorwärtsrichtungs-Vorhersage, Rückwärtsrichtungs-Vorhersage, Zweirichtungs-Vorhersage und Hintergrund-Vorhersage möglich mit dem ersten, zweiten, vierten, fünften, siebenten, achten, zehnten und elften Bild, und der Vorhersage-Wirkungsgrad ist am höchsten. Weiterhin wird auch bei diesem Beispiel, während das Schreiben als ein Hintergrundbild in den dritten Vollbildspeicher zu jeder Zeit möglich ist, bei dem Beispiel nach Fig. 12B das Schreiben in den dritten Vollbildspeicher für ein Hintergrundbild von dem fünften und zehnten Bild durchgeführt.
In Fig. 12C erscheinen PG-Bilder der Hintergrund- Vorhersage und der Vorwärtsrichtungs-Vorhersage mit dem dritten, sechsten, neunten und zwölften Bild.
Bei solchen Operationen wird, da es bereits bekannt ist, von welchem Bildtyp ein gegenwärtig decodiertes Bild ist, ein Vollbildspeicher, in den das lokal decodierte Bild 108 zu schreiben ist, durch ihn selbst bestimmt gemäß dem Bildtyp durch die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 37. Insbesondere wenn das Muster die Struktur IBBP hat, wird für das I-Bild das lokal decodierte Bild 108 in den ersten Vollbildspeicher geschrieben, aber für das P-Bild wird das lokal decodierte Bild 108 in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben. Für die B-Bilder wird das lokal decodierte Bild 108 in keinen der Vollbildspeicher geschrieben.
Es ist festzustellen, dass, wie bereits beschrieben ist, ein bestimmtes decodiertes Bild als ein Hintergrundbild auch in den dritten Vollbildspeicher nach einem bestimmten Zeitintervall oder als Antwort auf ein Steuersignal von außen geschrieben wird.

Ausführungsbeispiel 4

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild eines Decodiergerätes für bewegte Bilder gemäß einem Ausführungsbeispiel 4 nach der vorliegenden Erfindung. Das Decodiergerät entspricht dem in Fig. 9 gezeigten Codiergerät nach dem Ausführungsbeispiel 3. In Fig. 13 bezeichnet die Bezugszahl 36 eine Bewegungskompensationseinheit. Von den anderen Komponenten als den gerade erwähnten sind solche Komponenten, die mit denselben Bezugszahlen wie die bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 verwendeten bezeichnet sind, ähnliche Elemente, und demgemäß wird eine wiederholte Beschreibung von diesen hier weggelassen.
Nachfolgen wird die Arbeitsweise beschrieben.
Die Bewegungskompensationseinheit 36 führt eine Bewegungskompensation unter Bezugnahme auf Bezugsbilder 109, 110 und 133 durch, die aus dem ersten Vollbildspeicher 9, dem zweiten Vollbildspeicher 10 und dem dritten Vollbildspeicher 22 ausgelesen wurden, und gibt eine vorhergesagten Bild 115 aus.
Decodierte Bilder werden durch die Wiederanordnungseinheit 38 für angezeigte Vollbilder wieder angeordnet, so dass sie in der Reihenfolge der Zeit ihrer Darstellung erscheinen, und ein Ausgangsbild 137 wird als ein Ergebnis der Wiederanordnung erhalten.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das die innere Ausbildung der Bewegungskompensationseinheit 36 zeigt. Gemäß Fig. 14 wird eines der vorhergesagten Bilder, die von den individuellen Vorhersagebild- Erzeugungseinheiten erzeugt wurden, als Antwort auf eine Vorhersageart 26 durch den Schalter 32 ausgewählt. Dann wird das ausgewählte vorhergesagte Bild 115 zu der Addiereinheit 8 ausgegeben.
Das vierte Ausführungsbeispiel ergibt ähnliche Wirkungen wie diejenigen des Bildcodiergerätes nach Ausführungsbeispiel 3.

Ausführungsbeispiel 5

Während das Bilddecodiergerät nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 4 das Wieder schreiben zu einem in den Fig. 5B und 5C illustrierten Hintergrundbild in Einheiten eines Bildes durchführt, ist es manchmal möglich, eine Vorhersage wirkungsvoll durchzuführen, wenn das Schreiben zu einem Hintergrundbild in Einheiten eines Makroblockes durchgeführt wird.
Als Technik für das Wiederschreiben zu einem Hintergrundbild wird z. B. eine Technik, bei der eine Aktualisierung nach jedem vorbestimmten Zeitintervall bei der Codierverarbeitung durchgeführt wird, oder eine andere Technik, bei der, wenn nicht auf alle Pixel in einem Makroblock an einer bestimmten Position für die Vorhersage für mehr als eine bestimmte Zeitperiode Bezug genommen wird, ein Steuersignal erzeugt wird, um nur den Makroblock in einem Hintergrundbild mit einem decodierten Bild wieder zu schreiben, verwendet.
Fig. 15 illustriert dies. Gemäß Fig. 15 wird zu einer Zeit für das Schreiben von dem zweiten Bild in Fig. 5B in das Hintergrundbild "BG" nur ein Makroblock in einem Bereich von schrägen Linien in Fig. 15 so wie er ist in den zweiten Vollbildspeicher geschrieben und als Teil eines Bezugsbildes für die Richtung des dritten Bildes verwendet.
Auf ähnliche Weise wird auch dann, wenn das Bildcodiergerät nach dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 5 drei Vollbildspeicher enthält, das Wieder schreiben in ein in den Fig. 12B und 12C gezeigtes Hintergrundbild in Einheiten eines Makroblocks durchgeführt. Als Technik für das Wiederschreiben kann dieselbe Operation wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann, dass das Wiederschreiben des Inhalts eines Bildes in jeden Vollbildspeicher in Einheiten eines Makroblocks nach jedem bestimmten Zeitintervall oder in Abhängigkeit von einem Steuersignal von außen durchgeführt wird, der Inhalt des Bildes in dem Vollbildspeicher immer auf einen feineren Pegel als Inhalt, von welchem ein hoher Vorhersage-Wirkungsgrad für die Hintergrund- Vorhersage erhalten werden kann, gehalten werden.

Ausführungsbeispiel 6

Auch ein Bilddecodiergerät, das dem Bildcodiergerät entspricht, welches drei Vollbildspeicher in Verbindung mit dem Bildcodiergerät nach dem Ausführungsbeispiel 5 enthält, kann das Wiederschreiben zu dem Hintergrundbild in Einheiten eines Makroblocks durchführen.
Z. B. wird bei einem in Fig. 7 gezeigten Bilddecodiergerät, nachdem ein decodiertes Bild 108 durch die Vollbildspeicher-Auswahleinheit 35 ausgewählt ist, ein Makroblock des Hintergrundbildes an derselben Position wie der des vorstehend erwähnten Makroblocks wieder zu einem ausgewählten decodierten Bild 135 geschrieben. Es ist festzustellen, dass die Aktualisierung in Einheiten eines Makroblocks nach einem bestimmten Zeitintervall oder als Antwort auf ein Steuersignal von außen durchgeführt werden kann.
In ähnlicher Weise wird auch bei dem in Fig. 13 gezeigten Decodiergerät das Wiederschreiben zu einem in den Fig. 12B und 12C illustrierten Hintergrundbild in Einheiten eines Makroblocks durchgeführt. Als Technik für das Wiederschreiben kann dieselbe Operation wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden.

Ausführungsbeispiel 7

Es ist auch wirksam, den Bewegungssuchbereich auf die Hintergrund-Vorhersage durch die Bewegungsschätzeinheit 15 des Bildcodiergerätes nach dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 1 oder durch die in Fig. 3 gezeigte Bewegungskompensations-Vorhersageeinheit 33 in den Suchbereich für die Vorwärtsrichtungs- Vorhersage oder die Rückwärtsrichtungs-Vorhersage zu verändern.
Zu diesem Zweck ist es ratsam, unter Ausnutzung der Tatsache, dass beispielsweise die Hintergrund- Vorhersage wirksam arbeitet, wenn der Bewegungsvektor von dem Hintergrund gleich 0 ist, den Suchbereich kleiner einzustellen als den für jede andere Vorhersage.
Das Bildcodiergerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 7 zeigt eine zusätzliche Wirkung dahingehend, dass die Suchzeit reduziert ist, und dass, da durch Codierung von Bewegungsvektoren mit variabler Länge erhaltene Codes vergleichsweise kurz eingestellt werden können, die Codierinformationsmenge von Bewegungsvektoren reduziert werden kann.

Ausführungsbeispiel 8

Fig. 16 ist ein Blockschaltbild eines Bildcodiergerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung. In Fig. 16 bezeichnet die Bezugszahl 47 eine Differenzvektor-Erzeugungseinheit, und 141 einen Differenzvektor. Von den anderen Komponenten als den vorstehend erwähnten sind solche Komponenten, die durch dieselben Bezugszahlen wie diejenigen beim Ausführungsbeispiel 1 verwendeten bezeichnet sind, ähnliche Elemente, und demgemäß wird eine wiederholte Beschreibung von diesen hier weggelassen.
Die Differenzvektor-Erzeugungseinheit 47 berechnet einen Differenzvektor 141 zwischen einem gegenwärtigen Bewegungsvektor 123 und einem Bezugsvektor. Dann wird der Differenzvektor 141 durch die Codiereinheit 17 mit variabler Länge codiert.
Die Fig. 17A und 17B illustrieren ein Codierverfahren für einen Bewegungsvektor, und insbesondere zeigt Fig. 17A einen Bezugsbewegungsvektor für den ersten Vollbildspeicher 9 und Fig. 17 zeigt einen Bezugsbewegungsvektor für den zweiten Vollbildspeicher 10.
Die Arbeitsweise wird nachfolgend beschrieben.
Gemäß den Fig. 17A und 17B bezeichnet jeder rechteckige Rahmen einen Makroblock. Es ist bekannt, dass für einen Bewegungsvektor MV(1) einen gegenwärtigen Makroblocks, der durch Auslesen eines Bezugsbildes in dem ersten Vollbildspeicher und Durchführen einer Bewegungskompensations-Vorhersage des Bezugsbildes erhalten wurde, es wirksam ist, unter Verwendung von drei Bewegungsvektoren MV1(1), MV2(1) und MV3(1) von bereits codierten und decodierten Makroblöcken als Kandidatenvektoren tatsächlich Differenzwerte des Bewegungsvektors MV(1) von diesem mit variabler Länge zu codieren.
Wenn z. B. versucht wird, einen Medianwert der Bewegungsvektor MV1(1), MV2(1) und MV3(1) als einen Kandidatenvektor zu verwenden, dann kann der Differenzvektor PMV(1) durch den folgen Ausdruck dargestellt werden
PMV (1) = MV(1) - Medianwert (MV1(1), MV2(1), MV3(1), wobei "Medianwert" ein Operator für die Berechnung eines Medianwertes ist.
In gleicher Weise gilt für den zweiten Vollbildspeicher
PMV(2) = MV(2) - Medianwert (MV1(2), MV2(2), MV3(2))
Fig. 18 ein Blockschaltbild eines Bildcodiergerätes, das eine Differenzvektor-Erzeugungseinheit 47 zusätzlich zu der in Fig. 9 gezeigten Ausbildung des Bildcodiergerätes enthält.
Für die Berechnung eines Differenzvektors kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Operation ein Bezugsbewegungsvektor PMV(3) für den dritten Vollbildspeicher berechnet und mit variabler Länge codiert werden.
Die Informationserzeugungsmenge von Bewegungsvektoren kann in einer solchen Weise wie vorstehend beschrieben geliefert werden.

Ausführungsbeispiel 9

Die Fig. 19 und 20 sind Blockschaltbilder von Decodiergeräten, die dem Codiergerät nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel 8 mit Bezug auf die Fig. 16 und 18 entsprechen, in denen jeweils ein Differenzvektor verwendet wird. In den Fig. 19 und 20 bezeichnet die Bezugszahl 48 eine Bewegungsvektor- Additionseinheit. Die anderen Komponenten sind ähnlich denjenigen des in Fig. 7 gezeigten Decodiergeräts nach dem Ausführungsbeispiel 2, und demgemäß wird eine wiederholte Beschreibung von diesen hier weggelassen.
Bei dem Decodiergerät nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 9 wird ein durch die Decodiereinheit 22 mit variabler Länge decodierter Differenzvektor 141 durch die Decodiereinheit 22 mit variabler Länge zu einem Bezugsvektor addiert, um einen Bewegungsvektor 123 zu berechnen.
Die folgende Verarbeitung ist dieselbe wie die Arbeitsweise des in Fig. 7 gezeigten Decodiergerätes nach dem Ausführungsbeispiel 2 und daher wird eine wiederholte Beschreibung von dieser hier weggelassen.
Wie vorstehend beschrieben ist, ergibt sich mit dem Bildcodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da ein Hintergrundbild gespeichert und eine Bewegungskompensations-Vorhersage unter Verwendung der Hintergrund-Vorhersage auf der Grundlage des gespeicherten Hintergrundbildes durchgeführt wird, die Wirkung, dass die Codierung durchgeführt werden kann, während ein hoher Vorhersage-Wirkungsgrad gehalten wird, ohne durch eine Codierfolge beeinflusst zu werden.
Weiterhin ergibt sich bei dem Bildcodiergerät und dem Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da das Wiederschreiben von Bildinhalten in die individuellen Vollbildspeicher in Einheiten eines Bildes nach einem bestimmten Zeitintervall oder als Antwort auf ein Steuersignal von außen durchgeführt wird, eine andere Wirkung dahingehend, dass die Bildinhalte der Vollbildspeicher immer auf Inhalten gehalten werden können, mit denen ein hoher Vorhersage-Wirkungsgrad bei der Hintergrund-Vorhersage erhalten werden kann.
Weiterhin ergibt sich bei dem Bildcodiergerät und dem Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da das Wiederschreiben der Bildinhalte der individuellen Vollbildspeicher in Einheiten eines Makroblocks nach einem bestimmten Zeitintervall oder als Antwort auf ein Steuersignal von außen durchgeführt wird, eine weitere Wirkung dahingehend, dass die Bildinhalte der Vollbildspeicher immer auf Inhalten gehalten werden können, mit denen ein hoher Vorhersage-Wirkungsgrad bei der Hintergrund-Vorhersage mit einem feineren Pegel erhalten werden kann.
Weiterhin kann bei dem Bildcodiergerät und dem Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da die Suchbereiche für einen für die Bewegungsschätzung zu verwendenden Bewegungsvektor für die mehreren in dem Codiergerät vorgesehenen Vollbildspeicher variabel eingestellt sind, wenn z. B. eine Bewegung durch Bezugnahme auf einen Vollbildspeicher, in welchen ein Schirm, der eine vergleichsweise kleine Bewegungsmenge einbezieht, geschrieben ist, zu suchen ist, ein vergleichsweise kurzer Code gegeben sein, und demgemäß ergibt sich noch eine weitere Wirkung dahingehend, dass die Codierinformationsmenge von Bewegungsvektoren reduziert werden kann.
Weiterhin ergibt sich bei dem Bildcodiergerät und dem Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da die Differenzvektor-Erzeugungseinheit, die eine Speicherfunktion zum Halten einer Anzahl von Bewegungsvektoren hat, die gleich der Anzahl der Vollbildspeicher ist, in der Vergangenheit getrennt für eine bestimmte Zeitperiode einen Differenzvektor zwischen einem erfassten Bewegungsvektor und einem Kandidatenvektor berechnet, vorgesehen ist, eine noch weitere Wirkung, dass die Informationserzeugungsmenge für Bewegungsvektoren unterdrückt werden kann.
Weiterhin kann bei dem Bildcodiergerät und dem Bilddecodiergerät nach der vorliegenden Erfindung, da die Bewegungskompensations-Vorhersage unter Verwendung der mehreren Vollbildspeicher für die individuellen Objekte, die einen Schirm bilden, durchgeführt wird, eine Vorhersagestruktur entsprechend der Bewegung der Objekte genommen werden, und folglich ergibt sich noch eine weitere Wirkung dahingehend, dass der Vorhersage-Gesamtwirkungsgrad verbessert wird.

Claims

1. Bildkodiergerät, welches aufweist:

Vollbildspeicher (9, 10) zum Speichern mehrerer dekodierter Bilder;

Bewegungskompensations-Vorhersagemittel (15, 21, 39) zur Durchführung einer Bewegungskompensationsvorhersage entsprechend einem eingegebenen Bild auf der Grundlage der mehreren in den Vollbildspeichern (9, 10) gespeicherten dekodierten Bilder, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, und um ein vorhergesagtes Bild auf der Grundlage der Bewegungskompensationsvorhersage zu erzeugen;

Vorhersagefehler-Berechnungsmittel (2) zum Berechnen einer Differenz zwischen dem von den Bewegungskompensations-Vorhersagemitteln (15, 39) erzeugten vorhergesagten Bild und dem eingegebenen Bild, um ein Vorhersagefehlerbild zu berechnen;

Dekodiermittel (8) zum Erzeugen der dekodierten Bilder aus dem von den Vorhersagefehler- Berechnungsmitteln (2) berechneten Vorhersagefehlerbild und dem vorhergesagten Bild; und Hintergrundbewegungs-Kompensationsmittel (14, 39) zum Durchführen einer Bewegungskompensationsvorhersage entsprechend dem eingegebenen Bild auf der Grundlage eines stationären Hintergrundbildes, um einen Bewegungsvektor zu erzeugen, und zum Erzeugen eines vorhergesagten Bildes auf der Grundlage der Bewegungskompensationsvorhersage;

gekennzeichnet durch

eine Bildspeicher-Steuervorrichtung (35) zum Identifizieren eines der dekodierten Bilder, welches in den Vollbildspeichern (9, 10) zu speichern ist, als das Hintergrundbild, und zum Auswählen eines der Vollbildspeicher (9, 10) zum Speichern des stationären Hintergrundbildes.

2. Bilddekodiergerät, welches aufweist:

Vollbildspeicher (9, 10) zum Speichern mehrerer dekodierter Bilder;

Bewegungskompensationsmittel (23) zum Durchführen einer Bewegungskompensationsvorhersage auf der Grundlage der in den Vollbildspeichern (9, 10) gespeicherten dekodierten Bilder, um ein bewegungskompensiertes Bild zu erzeugen;

Dekodiermittel (8) zum Erzeugen der kodierten Bilder aus dem bewegungskompensierten Bild von den Bewegungskompensationsmitteln (23) und einem Vorhersagefehlerbild; und

Erzeugungsmittel (30) für ein vorhergesagtes Hintergrundbild zum Erzeugen eines vorhergesagten Hintergrundbildes auf der Grundlage des Hintergrundbildes;

gekennzeichnet durch

3. Bildkodiergerät nach Anspruch 1, worin das Wiedereinschreiben von Bildinhalten in die Vollbildspeicher (9, 10) durch die Bildspeicher- Steuervorrichtung (35) in Einheiten eines Bildes oder in Einheiten eines Makroblocks nach einem vorbestimmten Zeitintervall oder in Abhängigkeit von einem Steuersignal von außen durchgeführt wird.

4. Bilddekodiergerät nach Anspruch 2, worin das Wiedereinschreiben von Bildinhalten in die Vollbildspeicher (9, 10) durch die Bildspeicher- Steuervorrichtung (35) in Einheiten eines Bildes oder Einheiten eines Makroblocks nach einem vorbestimmten Zeitintervall oder in Abhängigkeit von einem Steuersignal von außen durchgeführt wird.

5. Bildkodiergerät nach Anspruch 1 oder 3, worin die Hintergrundbewegungs-Kompensationsmittel (14, 39) einen variablen Suchbereich für einen Bewegungsvektor von den Hintergrundbildern haben.

6. Bildkodiergerät nach Anspruch 1 oder 3, weiterhin aufweisend Differenzvektor-Erzeugungsmittel (47) zum Halten eines von den Bewegungskompensations-Vorhersagemitteln (15, 39) oder den Hintergrundbewegungs-Kompensationsmitteln (14, 39) erhaltenen Bewegungsvektors und zum Berechnen eines Differenzvektors zwischen dem erzeugten Bewegungsvektor und dem Bewegungsvektor aus der Vergangenheit, worin der Differenzvektor mit variabler Länge kodiert wird.

7. Bilddekodiergerät nach Anspruch 2 oder 4, weiterhin aufweisend eine Bewegungsvektor- Addiereinheit (48) zum Halten eines in der Vergangenheit dekodierten Bewegungsvektors und Addieren des in der Vergangenheit dekodierten Bewegungsvektors zu einem Differenzvektor, um einen Bewegungsvektor zu regenerieren.