DE68917260T2

DE68917260T2 - Kodiergerät.

Info

Publication number: DE68917260T2
Application number: DE68917260T
Authority: DE
Inventors: Tetsujiro Kondo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2009-09-26
Also published as: DE68917260D1; US4953023A; CA1324435C; EP0368460B1; EP0368460A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hochwirksame Codierungsvorrichtung für Bilddaten zur Komprimierung und Codierung der Bilddaten.
Es sind unterschiedliche Arten von Codierungssystemen zur Reduzierung der Anzahl der Bits jedes Pixels oder Bildelements (Abtastprobe) der digitalisierten Bilddaten durch Verwendung der Korrelation der Bildsignale vorgeschlagen worden. Die Beschreibung unserer japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (JP, A), Nr. 144 989/1986, offenbart eine hochwirksame Codiervorrichtung, in welcher der dynamische Bereich als eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert einer Vielzahl von in einem zweidimensionalen Block enthaltenen Pixel hergeleitet wird und der Codierungsvorgang dem derart festgestellten dynamischen Bereich angepaßt wird. Andererseits ist in der Beschreibung der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (JP, A), Nr. 92 626/1987 eine hochwirksame Codiervorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher eine an den dynamischen Bereich angepaßte Codierung hinsichtlich eines dreidimensionalen Blocks ausgeführt wird, welcher durch Pixel in einer Vielzahl von Bereichen gebildet wird, wobei jeder zu einer Vielzahl von Teilbildern gehört. Außerdem ist, wie in der Beschreibung der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung (JP, A), Nr. 128 621/1985, veröffentlicht, ein Codierverfahren mit variabler Länge vorgeschlagen worden, in welcher die Anzahl der Bits in Übereinstimmung mit dem dynamischen Bereich wechselt, so daß die maximale Verzerrung, welche aufgrund der Digitalisierung auftritt, konstant wird.
Die oben genannten Codierungsverfahren, welche dem dynamischen Bereich angepaßt sind (nachfolgend abgekürzt als ADRCs) beziehen sich auf hochwirksame Codierverfahren, durch welche die Anzahl der Bits pro Pixel durch Verwendung der Tatsache, daß die Bilder eine starke Korrelation in einem kleinen Bereich (Block) besitzen, welcher durch Aufteilung einer Bildebene erhalten wird, verringert wird. D. h., die Differenz zwischen dem minimalen oder Maximalwert in dem Block und der Pegel jedes Pixels wird kleiner als der Originalpegel und die Differenz kann in eine Anzahl von Bits digitalisiert werden, welche kleiner als die Anzahl der Originalbits ist.
Die vorliegende Erfindung kann bei der Digitalisierung des Pegels angewendet werden, welcher durch den minimalen oder Maximalwert in der vorhergehenden ADRC-Verarbeitung normiert worden ist. Jedoch ist diese Erfindung nicht auf die ADRC- Verarbeitung beschränkt, sondern kann ebenso bei einer Digitalisierungsschaltung zur Darstellung eines digitalen Bildsignals durch eine vorgegebene Anzahl von Bits in einer Weise, welche ähnlich der ADRC-Verarbeitung ist, angewendet werden.
Wie in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, wird bei der ADRC zur Durchführung der Digitalisierung von zwei Bits der dynamische Bereich DR für einen Block als die Differenz zwischen dem Maximalwert MAX und dem Minimalwert MIN gleichmäßig in vier Pegelbereiche aufgeteilt und der Wert des Pixels, aus welchem der Minimalwert MIN eliminiert worden ist, wird durch den Digitalisierungscode von zwei Bits ausgedrückt, welche jeweils den Pegelbereichen entsprechen. Auf der Decodierungsseite wird einer der die zentrale Decodierung repräsentierenden Pegel I0 bis I3 in jedem Pegelbereich aus dem dynamischen Bereich DR und dem Digitalisierungscode decodiert, und der Minimalwert MIN wird zu dem decodierten Wert hinzuaddiert, so daß die Pixeldaten in dem Block rekonstruiert werden.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Digitalisierung in der ADRC. Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer eindimensionalen ADRC, in welcher ein Block durch sechs Pixel aufgebaut ist, welche in der horizontalen Richtung zusammenhängend sind. Die durch o gekennzeichneten Daten bezeichnen die wahren Werte der Pixel in dem Block. Daher besitzt die Digitalisierung eine horizontale Veränderung, welche durch eine durchgehende Linie 41 gekennzeichnet ist. In dem Fall, in welchem die Codierung durch eine 2-Bit-ADRC ausgeführt wurde, werden die wiederhergestellten mit x gekennzeichneten Pegel auf der Decodierungsseite erhalten, und es tritt eine Veränderung in dem Signal in dem wiederhergestellten Bild auf, welche durch eine unterbrochene Linie 42 gezeigt ist.
Bei der herkömmlichen Digitalisierungstechnik wird der Pegel des Ursprungspixels durch den am nächsten liegenden repräsentativen Decodierungspegel ersetzt, um den Digitalisierungsfehler zu minimieren und das S/N-Verhältnis zu verbessern. Jedoch gibt es den Fall, wo eine optisch auffallende Verschlechterung in dem wiederhergestellten Bild auftritt, selbst wenn das Bild quantitativ gut ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel läuft die ursprüngliche sanfte horizontale Veränderung 41 auf die grobe Veränderung 42 nach der Wiederherstellung hinaus. In dem wiederhergestellten Bild wird ein optisch auffallendes Rauschen erzeugt. Dieses Rauschen ist eine Art von Schneerauschen, welches bei der Scharfeinstellung bei einem von einem schwachen elektrischen Feld empfangenen Fernsehbild auftritt und als einem Jitter ähnliches Rauschen erscheint. Das Auftreten eines derartigen Problems basiert auf der Tatsache, daß, wenn Menschen ein Bild erkennen, diese empfindlich auf die Differenziercharakteristik des Bildes reagieren.
Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel der Digitalisierung bei der ADRC. Fig. 3 zeigt eine Zeitveränderung der Pixel an den Positionen, welche jeweils zu sechs Teilbildern gehören, welche in der Zeitrichtung aufeinanderfolgen und räumlich diesen Teilbildern entsprechen. Der Einfachheit halber wird angenommen, daß jeder Block, in welchen die sechs Pixel enthalten sind, den gleichen Maximalwert MAX und den gleichen Minimalwert MIN besitzt. Die mit o dargestellten Daten bezeichnen die wahren Werte der Pixel. Daher gibt es einen Wechsel in der Zeitrichtung, welcher durch eine durchgezogene Linie 141 gezeigt ist. In diesem Fall, in welchem die Codierung durch die ADRC von zwei Bits ausgeführt wurde, werden die durch x gekennzeichneten wiederhergestellten Pegel auf der Decodierungsseite erhalten, und es tritt ein Wechsel im Signal, gekennzeichnet durch eine gestrichelte Linie 142, in dem wiederhergestellten Bild auf.
In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel führt die ursprüngliche sanfte Veränderung 141 in der Zeitrichtung zu der groben Veränderung 142 nach der Wiederherstellung. Das optisch auffallende Rauschen wird in dem wiederhergestellten Bild ähnlich wie in einem in Fig. 2 gezeigten Beispiel erzeugt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hochwirksame Codiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche räumliche Änderungen in dem ursprünglichen Bild Signal bewahren kann, selbst wenn quantitative Fehler zunehmen, und die Bildqualität des wiederhergestellten Bildes optisch verbessern kann.
Gemäß der Erfindung wird eine Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen bereitgestellt, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (32) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:
- erste Differenzbestimmungsmittel (11) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements räumlich benachbart ist;
zweite Differenzbestimmungsmittel (20-23) zur Bestimmung eines ersten Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einer einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;
Erzeugungsmittel (14-19) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements derart, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der decodierte Wert, welcher von dem Satz von möglichen decodierten Werten bereitgestellt wird, der Differenz aus dem Satz von Differenzen entsprechen würde, welche der ersten Differenz am nächsten liegt.
Die Erfindung stellt außerdem eine Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen bereit, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (128) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:
- erste Differenzbestimmungsmittel (109) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements zeitlich benachbart und mit ihm räumlich identisch ist;
- zweite Differenzbestimmungsmittel (116-119) zur Bestimmung eines Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einer einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;
- Erzeugungsmittel (110-115) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements, wobei das erste komprimierte Datenelement derart ausgewählt wird, daß, wenn das erste komprimierte Datenelement zu decodieren wäre, dann der decodierte Wert, welcher aus dem Satz der möglichen decodierten Werte bereitgestellt wird, der Differenz aus dem Satz der Differenzen entsprechen würde, welche der ersten Differenz am nächsten liegt.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen bereit, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (257) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:
- erste Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements räumlich benachbart ist;
- zweite Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung einer zweiten Differenz zwischen dem Wert des ersten Originaldatenelements und einem dritten Originaldatenelement, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements zeitlich benachbart und räumlich mit diesem identisch ist;
- dritte Differenzbestimmungsmittel (209) zur Bestimmung eines ersten Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;
- vierte Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung eines zweiten Satzes von Differenzen zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des dritten komprimierten Datenelements;
- fünfte Differenzbestimmungsmittel 209) zur Bestimmung eines dritten Satzes von Differenzen zwischen einer einzigen des ersten Satzes von Differenzen und der ersten Differenz;
- sechste Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung eines vierten Satzes von Differenzen zwischen einer einzigen des zweiten Satzes von Differenzen und der zweiten Differenz;
- siebte Differenzbestimmungsmittel (208) zur Bestimmung eines fünften Satzes von Differenzen zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem Wert des ersten Originaldatenelements;
- Gewichtungs- und Additionsmittel (251-4) zur Multiplikation erster, zweiter und dritter vorgegebener Gewichtungskoeffizienten mit jeweils jeder der Differenzen von dritten, vierten und sechsten Sätzen von Differenzen und zur gemeinsamen Addition der multiplizierten Differenzen aus jedem der dritten, vierten und fünften Sätze von Differenzen, welche dem gleichen decodierten Wert aus dem Satz der möglichen decodierten Werte entsprechen, um einen Satz von addierten Werten zu erzeugen;
- Minimum-Bestimmungsmittel (255) zur Bestimmung, welcher der Sätze von addierten Werten der kleinste ist;
- Erzeugungsmittel (256) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements, derart, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der aus dem Satz von möglichen Werten bereitgestellte decodierte Wert dem kleinsten addierten Wert aus dem Satz der addierten Werte entsprechen würde.
Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird, kann die Erfindung eine hochwirksame Codiervorrichtung zur Verfügung stellen, welche eine zeitabhängige Änderung in dem ursprünglichen Bildsignal erhält und optisch die Bildqualität des wiederhergestellten Bildes verbessert, und welche vorzugsweise an Charakteristiken wie z. B. Muster, Bewegungsbetrag und dergl. eines Bildes angepaßt ist, und wobei die Bildqualität des wiederhergestellten Bildes optisch verbessert ist.
Die Erfindung wird weiterhin anhand eines nicht einschränkenden Beispiels im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm zur Verwendung bei der Erklärung eines Prinzips einer Digitalisierung bei einer ADRC ist;
Fig. 2 und 3 schematische Diagramme zur Verwendung bei der Erklärung einer Eigenschaft einer herkömmlichen Digitalisierungsschaltung ist;
Fig. 4 ein Blockschaltbild ist, welches eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 und 6 schematische Diagramme zur Verwendung bei der Erklärung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind;
Fig. 7 ein Blockschaltbild ist, welches eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Blockschaltbild ist, welches eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 9 ein Blockschaltbild ist, welches Details einer Verzerrungsfeststellungsschaltung in der dritten Ausführungsform der in Fig. 8 gezeigten vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 4 wird ein digitales Videosignal, bei welchem z. B. ein Pixel (eine Abtastprobe) in acht Bits digitalisiert wird, einem durch das Bezugszeichen 1 bezeichneten Eingangsanschluß zugeführt. Die Ordnung der Daten des digitalen Eingangsvideosignals wird durch eine Blocksegmentierungsschaltung 2 von der Abtastordnung in die Blockordnung geändert. Z. B. wird eine Bildebene eines Teilbildes in kleine Bereiche aufgeteilt und es werden (4 x 4 = 16 Pixel)-Blöcke, wie in Fig. 5 gezeigt, ausgebildet. In Fig. 5 bezeichnet N-1 einen vorhergehenden Block und N kennzeichnet einen zu codierenden Zielblock. In dem Block werden die Daten der Pixel an der oberen linken Ecke des Blocks N zuerst übertragen. Dann werde die Daten von drei in der horizontalen Richtung innerhalb des Blocks N angeordneten Pixel übertragen. Auf ähnliche Weise werden die Daten der zweiten, dritten und vierten Reihen innerhalb des Blocks seriell übertragen.
Ein Ausgangssignal der Blocksegmentierungsschaltung 2 wird einer den Maximalwert und Minimalwert feststellenden Schaltung 3 zugeführt. Es wird jeweils der Maximalwert MAX und der Minimalwert MIN der in jedem der Blöcke enthaltenen Pixel detektiert. Der Maximalwert MAX und der Minimalwert MIN werden einer Subtraktionsschaltung 4 zugeführt, und es wird ein dynamischer Bereich DR als eine Differenz zwischen diesen berechnet. Der dynamische Bereich DR und der Minimalwert MIN werden einer Teilbildsegmentierungsschaltung 5 zugeführt. In der Teilbildsegmentierungsschaltung 5 werden der dynamische Bereich DR, der Minimalwert MIN und ein Digitalisierungscode DT, welcher nachstehend erklärt wird, in ein Signalformat eines Teilbildaufbaus umgewandelt und, falls notwendig, einem Fehlerkorrekturcodierungsverfahren (CRC, Parität, usw.) unterzogen. Am Ausgangsanschluß 6 der Teilbildsegmentierungsschaltung 5 werden die Übertragungsdaten erhalten.
Das Ausgangssignal der Blocksegmentierungsschaltung 2 wird über Verzögerungsschaltungen 7, 8 und 9 einem der Eingangsanschlüsse eines Selektors 10 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 8 wird den anderen Eingangsanschlüssen des Selektors 10 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 7 und das Ausgangssignal des Selektors 10 werden einer Subtraktionsschaltung 11 zugeführt und es wird die Differenz Δr in der horizontalen Richtung der Originalpixeldaten (wahrer Wert) berechnet. Wird angenommen, daß der wahre Wert des Zielpixels auf x1 eingestellt und der wahre Wert des Pixels, welches einer Abtastperiode vorhergeht, mit x0 eingesetzt wird, dann ist Δr = x1-x0.
Der Verzögerungsbetrag DL1 der Verzogerungsschaltung 7 entspricht der Zeit, welche notwendig ist, den Maximalwert und den Minimalwert festzustellen. Der Verzögerungsbetrag DL2 der Verzögerungsschaltung 8 entspricht dem Intervall in der horizontalen Richtung zwischen den Pixeln, d. h., einer Abtastperiode. Daher wird von der Subtraktionsschaltung 11 die Differenz Δr in der horizontalen Richtung zwischen den Daten des Pixels, welches um eine Abtastprobe vorausgeht, und den Daten des zu codierenden Zielpixels erzeugt.
Für den Fall der Pixel der Spalte an dem linken Rand in dem Block ist es notwendig, da die Daten des vorhergehenden Pixels sich nicht innerhalb des laufenden Blocks befinden, die Differenz durch Verwendung der Daten des Pixels an dem rechten Rand in dem vorhergehenden Block N-1 auszubilden. Wenn die Pixel an dem linken Rand in dem Block der Subtraktionsschaltung 11 zugeführt werden, wählt der Selektor 10 die Daten des Pixels an dem rechten Rand in dem vorhergehenden Block aus der Verzögerungsschaltung 9 aus. Ein Verzögerungsbetrag DL3 der Verzögerungsschaltung 9 wird zu (eine Blockperiode - 3 Abtastperioden) eingestellt. Der Selektor 10 wird durch ein Selektionssignal von einer Selektionssignalerzeugungsschaltung 12 gesteuert. Taktsignale (ein Abtasttakt und ein Blocktakt) von einem Anschluß 13 werden der Selektionssignalerzeugungsschaltung 12 zugeführt und das Selektionssignal wird ausgebildet, um den Selektor 10 wie oben erwähnt zu steuern.
Die Differenz Δr zwischen den wahren Werten der Bilddaten wird von der Subtraktionsschaltung 11 den Subtraktionsschaltungen 14, 15, 16 und 17 zugeführt. Die Ausgangssignale β0, β1, β2 und β3 der Subtraktionsschaltungen 14 bis 17 werden einer Minimalwertfeststellungsschaltung 18 zugeführt und das Minimum- Ausgangssignal wird festgestellt. Das Detektionssignal der Minimalwertfeststellungsschaltung 18 wird einer Codeauswahlschaltung 19 zugeführt und von der Codeauswahlschaltung 19 wird der Digitalisierungscode DT aus zwei Bits erzeugt. Der Digitalisierungscode DT wird über die Teilbildsegmentationsschaltung 5 übertragen. In der Codeauswahlschaltung 19 wird jeweils einer von den zwei-Bit- Digitalisierungcodes (00), (01), (10) und (11) entsprechend den die Decodierung repräsentierenden Pegeln I0, I1, I2 und I3 ausgewählt.
Die Auswahltätigkeit der Codeauswahlschaltung 19 funktioniert wie folgt.
Wenn β0 minimal ist, wird (00) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn β1 minimal ist, wird (01) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn β2 minimal ist, wird (10) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn β3 minimal ist, wird (11) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Die Signale Δ0, Δ1, Δ2 und Δ3 werden von den Subtraktionsschaltungen 20, 21, 22 und 23 zu den Subtraktionsschaltungen 14 bis 17 zugeführt. Die Signale Δ0 bis Δ3 entsprechen den Differenzen zwischen den Decodierungspegeln (X0) des Pixels, welcher dem Zielpixel vorausgeht, und den vier repräsentativen Decodierungspegel und geben jeweils den voraussagbaren Änderungsbetrag an. Die Subtraktionsschaltungen 14 bis 17 und die Minimalwertdetektionsschaltung 18 detektieren unter den Signalen Δ0 bis Δ3 das eine, welches der Differenz Δr in der horizontalen Richtung des wahren Werts der Bilddaten am nächsten liegt. Mit anderen Worten, es wird hinsichtlich des Zielpixels der Digitalisierungscode DT ausgewählt, welcher dem die Decodierung repräsentierenden Pegel entspricht, welcher die Änderung erzeugt, welcher der Signaländerung in der horizontalen Richtung des Originalbildsignals am nächsten liegt.
Die durch die lokalen Decoder 28, 29, 30 und 31 ausgebildeten die Decodierung repräsentierenden Pegel (MIN + I0), (MIN + I1), (MIN + I2) und (MIN + I3) werden den Subtraktionsschaltungen 20 bis 23 zugeführt. Um diese die Decodierung repräsentierenden Pegel zu erzeugen wird der dynamische Bereich DR und der Minimalwert MIN den lokalen Decodern 28 bis 31 zugeführt. Außerdem werden die Zwei-Bit-Digitalisierungscodes (00), (01), (10) und (11) jeweils von den Anschlüssen 24, 25, 26 und 27 zugeführt. Die lokalen Decoder 28 bis 31 und 32 umfassen ROMs, welchen der dynamische Bereich DR und der Digitalisierungscode DT als Adressen zugeführt werden. Der Minimalwert MIN wird zu den Daten, welche aus den ROMs ausgelesen werden hinzugefügt, welche auf diese Weise als Nachschlagetabellen fungieren.
Der Decodierungspegel X0 des dem Zielpixel vorausgehenden Pixel wird durch den lokalen Decoder 32, die Verzögerungsschaltungen 33, 34 und 35 und einen Selektor 35 ausgebildet. Ein Digitalisierungscode DT von der Codeauswahlschaltung 19 wird dem lokalen Decoder 32 zugeführt. Ein Decodierungspegel des Zielpixels wird von dem lokalen Decoder 32 erzeugt. Der Decodierungspegel wird einem Eingangsanschluß des Selektors 35 über die Verzögerungsschaltung 33 mit dem Verzögerungsbetrag DL2 von einer Abtastperiode zugeführt. Ein Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 33 wird dem äußeren Eingangssignal des Selektors 35 über die Verzögerungsschaltung 34 mit einem Verzögerungsbetrag DL3 von (einer Blockperiode - 3 Abtastperioden) zugeführt. Der Selektor 35 wird durch das Selektionssignal von der Selektionssignalerzeugungsschaltung 12 in einer ähnlichen Weise wie der vorerwähnte Selektor 10 gesteuert.
Die Verzögerungsschaltungen 33 und 34 und der Selektor 35 erzeugen den Decodierungspegel X0 des vorhergehenden Pixels x0 des Zielpixels x1 in einer ähnlichen Weise wie die vorerwähnten Verzögerungsschaltungen 8 und 9 und der Selektor 10. Der Decodierungspegel wird den Subtraktionsschaltungen 20 bis 23 zugeführt. Daher entsprechen die Signale Δ0 bis Δ3, welche jeweils von den Subtraktionsschaltungen 20 bis 23 erzeugt werden, den vorhergesagten Differenzen zwischen den vier die Decodierung repräsentierenden Pegeln und den Decodierungspegel X0 des vorhergehenden Pixels, wie es nachfolgend aufgezeigt wird.
Δ0 = (I0 + MIN) - X0
Δ1 = (I1 + MIN) - X0
Δ2 = (I2 + MIN) - X0
Δ3 = (I3 + MIN) - X0
In den Subtraktionsschaltungen 14 bis 17 werden die folgenden Ausgangssignale gebildet.
β0 = Δr - Δ0
β1 = Δr - Δ1
β2 = Δr - Δ2
β3 = Δr - Δ3
Da das Minimum von β0 bis β3 durch die Minimalwertfeststellungsschaltung 18 detektiert wird, wird durch die Codeauswahlschaltung 19 der Digitalisierungscode ausgewählt, von welchen der vorhergesagte Änderungsbetrag an dem wahren Wert des Änderungsbetrags Δr am nächsten liegt.
Er ist außerdem wirksam, die Digitalisierung in einer derartigen Weise auszuführen, um genau zweidimensionale Änderungen in der horizontalen Richtung, der vertikalen Richtung, der schrägen Richtung und dergl. auszudrücken, ohne auf die Differenzen in der horizontalen Richtung in dem oben genannten Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Z. B. werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, in dem Fall, in welchem der Pegel des Zielpixels x ist und die Pegel der peripheren Pixel in der oberen Position, der unteren Position und der unteren schrägen Position jeweils a, b und c betragen, der Veränderungsbetrag Δr des wahren Wertes des Zielpixels und die vorhergesagten Änderungsbeträge Δi (i = 0, 1, 2, 3) als Differenzen zwischen den Mittelwerten der Pegel von den peripheren Pixeln und dem Pegel des Zielpixels erhalten. D. h.,
Δr = (3x - a - b - c)
Δi = (3Ii - A - B - C)
wobei A, B und C Pegel bezeichnen, welche jeweils durch Decodierung der bezüglich a, b und c abgeleiteten Digitalisierungscodes erhalten werden. Es wird das Digitalisierungscodesignal ausgewählt, welches ein Δi erzeugt, welches Δr am nächsten liegt.
Um den Änderungsbetrag des Abstands zu erhalten kann der durch die räumliche Vorhersage erhaltene vorhergesagte Wert außerdem ohne Beschränkung für den Mittelwert verwendet werden. D. h., angenommen daß x' ein vorhergesagter Wert ist, dann gilt
x' = b + 1/2 (c - a)
Δr = x - x' = x - b - 1/2 (c - a)
Δi = Ii - B - 1/2 (C - A)
In einer ähnlichen Weise wie der oben aufgeführten wird das Digitalisierungscodesignal ausgewählt, welches ein Δi erzeugt, welches Δr am nächsten liegt.
Darüberhinaus kann die vorliegende Erfindung bei einer Digitalisierungsschaltung bei einer anderen hochwirksamen Codierung angewendet werden, wie z. B. ADRC von mit einer variablen Länge, ADRC mit einem dreidimensionalen Block, usw..
Wenn die erste Ausführungsform bei einem Bildsignal mit einer Veränderung angewendet wird, welche durch eine durchgezogene Linie 41 in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Daten der jeweiligen Pixel digitalisiert, um den die Decodierung repräsentierenden, durch gezeigten Wert aufzuweisen, und daher führt die Veränderung des wiederhergestellten Bildes zu einer sanften Veränderung ähnlich wie bei dem Originalsignal, wie es durch eine strichpunktierte Linie 43 gezeigt ist. Auf die Weise kann entsprechend der ersten Ausführungsform die räumliche Veränderung des Originalbildsignals erhalten werden, so daß die Erzeugung von optisch auffallendem Rauschen in dem wiederhergestellten Bild verhindert werden kann.
Es wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 7 wird ein digitales Videosignal, bei welchem z. B. ein Pixel (eine Abtastprobe) in acht Bit digitalisiert wird, einem mit dem Bezugszeichen 101 gekennzeichneten Eingangsanschluß zugeführt. Die Ordnung der Daten des digitalen Videoeingangssignals wird durch eine Blocksegmentierungsschaltung 2 von der Abtastordnung in die Blockordnung geändert. Da die Maximalwert- und Minimalwertdetektionsschaltung 103, die Subtraktionsschaltung 104 und die Teilbildsegmentationsschaltung 105 mit dem Ausgangsanschluß 106 den gleichen Aufbau wie die Schaltungen 3, 4 und 5 in Fig. 4 besitzen, wird einfachheithalber auf eine detaillierte Beschreibung von diesen verzichtet.
Das Ausgangssignal der Blocksegmentierungsschaltung 102 wird einem der Eingangsanschlüsse einer Subtraktionsschaltung 109 über Verzögerungsschaltungen 107 und 108 zugeführt. Der Verzögerungsbetrag DL1 der Verzögerungsschaltung 107 entspricht der Zeit, welche notwendig ist, den Maximal- und Minimalwert festzustellen. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 107 wird dem anderen Eingangsanschluß der Subtraktionsschaltung 109 zugeführt. Es wird eine Differenz Δt in der Zeitrichtung der Originalpixeldaten (wahrer Wert) berechnet. Unter der Annahme, daß ein wahrer Wert des Zielpixels mit x1 eingesetzt wird und ein wahrer Wert eines Bezugspixels, welcher um eine Teilbildperiode vorhergeht, mit x10 eingesetzt wird, dann ergibt sich Δt = x1 - x10.
Die Differenz Δt zwischen den wahren Werten der Bilddaten von der Subtraktionsschaltung 109 wird den Subtraktionsschaltungen 110, 111, 112 und 113 zugeführt. Die Ausgangssignale r0, r1, r2 und r3 der Subtraktionsschaltungen 110 bis 113 werden einer Minimalwertfeststellungsschaltung 114 zugeführt und das minimale Ausgangssignal wird festgestellt. Das Detektionssignal der Minimalwertfeststellungsschaltung 114 wird einer Codeauswahlschaltung 115 zugeführt und von der Codeauswahlschaltung 115 wird ein Zwei-Bit-Digitalisierungscode DT erzeugt. Der Digitalisierungscode DT wird über die Teilbildsegmentierungsschaltung übertragen. In der Codeauswahlschaltung 115 wird einer der Zwei-Bit-Digitalisierungscode (00), (01), (10) und (11) entsprechend den die Decodierung repräsentierenden Pegeln I0, I1, I2 und I3 ausgewählt.
Die AuswahlTätigkeit der Codeauswahlschaltung 115 funktioniert wie folgt.
Wenn r0 minimal ist, wird (00) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn r1 minimal ist, wird (01) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn r2 minimal ist, wird (10) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn r3 minimal ist, wird (11) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Die Signale Δ00, Δ01, Δ02 und Δ03 werden von dem Subtraktionsschaltungen 116, 117, 118 und 119 den Subtraktionsschaltungen 110 bis 113 zugeführt. Die Signale Δ00 bis Δ03 entsprechen den Differenzen zwischen den Decodierungspegel (X10) des Bezugspixels und den vier die Decodierung repräsentierenden Pegeln und zeigen jeweils den vorhergesagten Änderungsbetrag an. Die Subtraktionsschaltungen 110 bis 113 und die Minimalwertdetektionsschaltung 114 detektieren unter den Signalen Δ00 bis Δ03 dasjenige, welcher der Differenz Δt in der Zeitrichtung des wahren Werts der Bilddaten am nächsten liegt. Mit anderen Worten, es wird hinsichtlich des Zielpixels ein Digitalisierungscode DT entsprechend dem die Decodierung repräsentierenden Pegel ausgesucht, welcher die Veränderung erzeugt, welche der Signalveränderung in einer Teilbildperiode des Originalbildsignals am nächsten liegt.
Den Subtraktionsschaltungen 116 bis 119 werden die die Decodierung repräsentierenden Pegel (MIN + I0), (MIN + U1), (MIN + I2) und (MIN + I3), welche durch die lokalen Decoder 124, 125, 126 und 127 gebildet worden sind, zugeführt. Um diese die Decodierung repräsentierenden Pegel zu erzeugen, wird der dynamische Bereich DR und der Minimalwert MIN den lokalen Decodern 124 bis 127 zugeführt. Ebenso werden jeweils von den Anschlüssen 120, 121, 122 und 123 Zwei-Bit-Digitalisierungscodes (00) (01), (10) und (11) zugeführt. Die lokalen Decoder 124 bis 127 und 128 umfassen ROMs, welchen der dynamische Bereich DR und der Digitalisierungscode DT als Adressen zugeführt werden. Der Minimalwert MIN wird den aus den ROMs ausgelesenen Daten hinzugefügt.
Der Decodierungspegel X10 des Bezugspixels wird durch einen lokalen Decoder 128 und eine Verzögerungsschaltung 129 mit dem Verzögerungsbetrag DL2 einer Teilbildperiode gebildet. Die Digitalisierungsdaten DT von der Codeauswahlschaltung 115 werden einem lokalen Decoder 128 zugeführt. Von dem lokalen Decoder 128 wird ein Decodierungspegel des Zielpixels erzeugt. Durch Durchlaufen des Decodierungspegels durch eine Verzogerungs-Schaltung 129 wird der Decodierungspegel x10 des Bezugspixels erhalten.
Der Decodierungspegel wird den Subtraktionsschaltungen 116 bis 119 zugeführt. Daher entsprechen die Signale Δ00 bis Δ03, welche jeweils von den Subtraktionsschaltungen 116 bis 119 erzeugt worden sind, der vorhergesagten Differenz zwischen den vier die Decodierung repräsentierenden Pegeln und dem Decodierungspegel X10 des vorhergehenden Pixels, wie nachfolgend gezeigt wird.
Δ00 = (I0 + MIN) - X10
Δ01 = (I1 + MIN) - X10
Δ02 = (I2 + MIN) - X10
Δ03 = (I3 + MIN) - X10
In den Subtraktionsschaltungen 110 bis 113 werden die folgenden Ausgangssignale gebildet.
r0 = Δt - Δ00
r1 = Δt - Δ01
r2 = Δt - Δ02
r3 = Δt - Δ03
Da das Minimum von r0 bis r3 durch die Minimalwertdetektionsschaltung 114 festgestellt wird, wird durch die Codeauswahlschaltung 115 der Digitalisierungscode ausgewählt, von welchen der vorhergesagte Änderungsbetrag dem wahren Wert des Änderungsbetrags Δt des wahren Werts am nächsten liegt
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann eine zeitabhängige Änderung des Originalbildsignals beibehalten werden, so daß die Erzeugung des optisch auffallenden Rauschens in dem wiederhergestellten Bild verhindert werden kann.
Jedoch kann gemäß der ersten Ausführungsform, in welcher die räumliche Signalveränderung beibehalten werden kann, die Erzeugung des Rauschens in der Zeitrichtung nicht verhindert werden. Andererseits kann gemäß der zweiten Ausführungsform, in welcher die zeitabhängige Signalveränderung erhalten werden kann, die Erzeugung des räumlichen Rauschens nicht verhindert werden. Außerdem besitzt ein Digitalisierungssystem, in welchem derartige Signalveränderungen signifikant sind, ein Problem der Art, daß die Fehler auf summiert werden.
Daher wird nachfolgend mit der dritten Ausführungsform eine hochwirksame Codierungsvorrichtung im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben, welche vorzugsweise den Charakteristiken, wie z. B. Muster, Bewegungsbetrag eines Bildes und dergl. von einem Bild angepaßt werden kann, und welche die Bildqualität des wiederhergestellten Bildes optisch verbessern kann.
In Fig. 8 wird ein digitales Videosignal, bei welchem z. B. ein Pixel (eine Abtastprobe) in acht Bit digitalisiert wird, einem Eingangsanschluß zugeführt, welcher durch das Bezugszeichen 201 bezeichnet ist. Die Ordnung der Daten des digitalen Eingangsvideosignals wird mittels einer Blocksegmentationsschaltung 202 von der Abtastordnung in die Blockordnung geändert.
Da die Schaltungen 203, 204 und 206 den gleichen Aufbau wie die Schaltungen 3, 4 und 5 in Fig. 4 besitzen, wird die detaillierte Beschreibung dieser ausgelassen.
Das Ausgangssignal der Blocksegmentationsschaltung 202 wird über eine Verzögerungsschaltung 207 den Eingangsanschlüssen 211, 221 und 231 einer Verzerrungsfeststellungsschaltung 208, einer die Veränderung des inneren s feststellenden Schaltung 209 und einer die zeitabhängige Veränderung fest stellenden Schaltung 210 zugeführt. Der Verzögerungsbetrag DL1 der Verzögerungsschaltung 207 entspricht der Zeit, welche notwendig ist, die Maximal- und Minimalwerte festzustellen.
Die Verzerrungsfeststellungsschaltung 208 ist die Schaltung für die erste arithmetische Tätigkeit zur jeweiligen arithmetischen Arbeitsdifferenzen α0, α1, α2 und α3 zwischen einem wahren Wert x1 des Zielpixels und vier die Decodierung entsprechend der Anzahl der Bits repräsentierenden Werten. Die die Decodierung repräsentierenden Werte werden durch lokale Decoder 241, 242, 243 und 244 gebildet. Die Digitalisierung scodes (00), (01), (10) und (11), von denen jeder aus zwei Bits besteht, werden von den Anschlüssen 245, 246, 247 und 248 jeweils den lokalen Decodern 241 bis 244 zugeführt. Zusätzlich wird den lokalen Decodern 241 bis 244 der dynamische Bereich DR und der Minimalwert MIN zugeführt. Die Verzerrungsfeststellungsschaltung 208 besitzt Eingangsanschlüsse 212, 213, 214 und 215, welchen jeweils die oben erwähnten die Decodierung repräsentierenden Werte zugeführt werden, und Ausgangsanschlüsse 217, 218, 219 und 220 an welchen die Ausgangs-Signale α0 bis α3 abgegriffen werden.
Die Schaltung 209 zur Feststellung der Veränderung des inneren Abstands ist die Schaltung für die zweite arithmetische Operation zur Berechnung eines räumlichen ersten Änderungsbetrags Δr des wahren Wertes des Zielpixels und des wahren Wertes eines peripheren Pixels, welches räumlich in der Peripherie angeordnet ist, zur Berechnung der räumlichen zweiten Änderungsbeträge Δ0, Δ1, Δ2 und Δ3 des Decodierungswertes des Digitalisierungscodes des peripheren Pixels und der die Decodierung repräsentierenden Werte, und zur Berechnung der Differenzen β0, β1, β2 und β3 zwischen dem ersten Änderungsbetrag Δr und den zweiten Änderungsbeträgen Δ0 bis Δ3. Die Schaltung 209 zur Feststellung der inneren Abstandsänderung besitzt Eingangsanschlüsse 222, 223, 224 und 225, denen jeweils die oben erwähnten die Decodierung repräsentierenden Werte zugeführt werden, einen Eingangsanschluß 226, welchem der decodierte Wert des Digitalisierungscodes DT zugeführt wird, und Ausgangsanschlüsse 227, 228, 229 und 230, an welchen die Differenzen β0 bis β3 abgegriffen werden.
Der decodierte Wert des Digitalisierungscodes DT wird durch einen lokalen Decoder 257 gebildet. Der dynamische Bereich DR, der Minimalwert MIN und der Digitalisierungscode DT werden dem lokalen Decoder 257 zugeführt und der dem Digitalisierungscode Dt entsprechende Pegel wird durch die Decodierung der ADRC wiederhergestellt. Die lokalen Decoder 241, 244 und 257 weisen ROMs auf, welchen der dynamische Bereich DR und der Digitalisierungscode als Adressen zugeführt werden. Der Minimalwert MIN wird den aus den ROMs ausgelesenen Daten hinzugefügt.
Die Schaltung 210 zur Feststellung der zeitabhängigen Veränderung ist die Schaltung mit der dritten arithmetischen Operation zur Berechnung eines zeitabhängigen dritten Änderungsbetrags Δt aus dem wahren Wert des Zielpixels und einem wahren Wert eines Referenzpixels, welches zeitlich dem Zielpixel vorausgeht und diesem räumlich entspricht, zur Berechnung der zeitabhängigen vierten Änderungsbeträge Δ00, Δ01, Δ02 und Δ03 von dem decodierten Wert des Digitalisierungscode des Bezugspixels und der die Decodierung repräsentierenden Werte und zur Berechnung der Differenzen r0, r1, r2 und r3 zwischen dem dritten Änderungsbetrag Δt und den vierten Änderungsbeträgen Δ00 bis Δ03. Die Schaltung 220 zur Feststellung der zeitabhängigen Änderung besitzt Eingangsanschlüsse 232, 233, 234 und 235, welcher jeweils die oben erwähnten die Decodierung repräsentierenden Werte zugeführt werden, einen Eingangsanschluß 236, welchem der decodierte Wert des Digitalisierungscodes zugeführt wird, und Ausgangsanschlüsse 237, 238, 239 und 240, an welchen die Ausgangssignale r0 bis r3 abgegriffen werden.
Verschiedene Ausgangssignale der Verzerrungsfeststellungsschaltung 208, der Schaltung 209 zur Feststellung der Änderung des inneren Abstands und der Schaltung 210 zur Feststellung der zeitabhängigen Veränderung werden durch die Gewichtungs- und Additionsschaltungen 251, 252, 253 und 254 zusammengefügt. D. h., die Differenzsignale bezüglich jedem der vier die Decodierung repräsentierenden Werte werden gewichtet und addiert.
Wird angenommen, daß w0, w1, w2 und w3 die Gewichtungskoeffizienten bezeichnen, erzeugt die Gewichtungs- und Additionsschaltung 251 ein zusammengesetztes Ausgangssignal δ0, welches wie folgt ausgedrückt wird.
w0 α0 + w1 β0 + w2 r0 = δ0
In einer ähnlichen wie die oben angegebene Weise erzeugen die Gewichtungs- und Additionsschaltungen 252, 253 und 254 zusammengesetzte Ausgangssignale δ1, δ2 und δ3, welche wie folgt ausgedrückt werden.
w0 α1 + w1 β1 + w2 r1 = δ1
w0 α2 + w1 β2 + w2 r2 = δ2
w0 α3 + w1 β3 + w2 r3 = δ3
Als Gewichtungskoeffizienten können feste Werte oder variable Werte verwendet werden, und sie werden unter Berücksichtigung der Charakteristiken des Eingangsbildes oder dergl. eingestellt.
Die zusammengefügten Ausgangssignale δ1 bis δ3 der Gewichtungs- und Additionsschaltungen 251 bis 254 werden einer Minimalwertdetektionsschaltung 255 zugeführt. Die Minimalwertdetektionsschaltung 255 erzeugt ein Detektionssignal, welches das minimale einzelne der zusammengesetzten Ausgangssignale δ1 bis δ3 anzeigt. Das Detektionssignal wird einer Codeauswahlschaltung 256 zugeführt. Von der Codeauswahlschaltung 256 wird der Digitalisierungscode DT aus zwei Bits erzeugt, welcher durch das Detektionssignal festgesetzt worden ist. Der Digitalisierungscode DT wird über die Teilbildsegmentationsschaltung 205 übertragen. D. h., in der Codeauswahlschaltung 256 wird einer der Zwei-Bit-Digitalisierungscodes (00), (01), (10) und (11) entsprechend den die Decodierung repräsentierenden Pegeln I0, I1, I2 und I3 ausgewählt.
Die Auswahltätigkeit der Codeauswahlsdhaltung 256 ist wie folgt.
Wenn δ0 minimal ist, wird (00) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn δ1 minimal ist, wird (01) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn δ2 minimal ist, wird (10) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Wenn δ3 minimal ist, wird (11) als der Digitalisierungscode DT ausgewählt.
Obwohl nicht gezeigt, werden auf der Empfangsseite die Empfangsdaten einer Teilbilddesegmentationsschaltung zugeführt, und der dynamische Bereich DR, der Minimalwert MIN und der Digitalisierungscode DT werden durch die Teilbilddesegmentationsschaltung getrennt. Der dynamische Bereich DR und der Digitalisierungscode DT werden den ROMs zugeführt. Der Decodierungspegel wird ausgebildet, nachdem der Minimalwert eliminiert worden ist. Der Minimalwert MIN wird dem Decodierungspegel hinzugefügt. Weiterhin werden die als Ergebnisse der Addition erhaltenen wiederhergestellten Pegel durch eine Blocktrennungsschaltung bezüglich der Orignialabtastordnung geändert.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, umfaßt die Verzerrungsfeststellungsschaltung 208 Subtraktionsschaltungen 261, 262, 263 und 264. Der wahre Wert x1 des Zielpixels wird gewöhnlich von dem Eingangsanschluß 211 jeweils den Subtraktionsschaltungen 261 bis 264 zugeführt. Andererseits werden die die Decodierung repräsentierenden Pegel (MIN + I0), (MIN + I1), (MIN + I2) und (MIN + I3) von den Eingangsanschlüssen 212 bis 215 jeweils den Subtraktionsschaltungen 261 bis 264 zugeführt. Daher werden jeweils die folgenden Ausgangssignale _0 bis _3 an den Ausgangsanschlüssen 217 bis 270 der Subtraktionsschaltungen 261 bis 264 erhalten.
α0 = (I0 + MIN) - x1
α1 = (I1 + MIN) - x1
α2 = (I2 + MIN) - x1
α3 = (I3 + MIN) - x1
Die Ausgangssignale α0 bis α3 der oben erwähnten Verzerrungsfeststellungsschaltung 208 kennzeichnen die Differenzen zwischen dem wahren Wert x1 des Zielpixels und den die Decodierung repräsentierenden Pegeln. Der Zwei-Bit-Digitalisierungscode, welcher einem minimalen α0 bis α3 entspricht, drückt x1 durch die minimale Verzerrung aus (das S/N-Verhältnis ist am besten).
Die Schaltung 209 zur Feststellung der Veränderung des inneren Abstands besitzt einen Aufbau entsprechend jener in Fig. 2 gezeigten. Ähnlich entspricht der Aufbau der Schaltung 210 zur Feststellung der zeitabhängigen Änderung derjenigen, welche in Fig. 7 gezeigt ist. Daher wird jeweils die detaillierte Beschreibung dieser Schaltung 209 und 210 ausgelassen.
Die dritte Ausführungsform ist an die Charakteristiken wie z. B. Muster, Bewegungsbetrag und dergl. des Originalbildsignals angepaßt und das S/N-Verhältnis kann verbessert werden. Die räumliche Änderung oder zeitabhängige Änderung des Originalbildsignals kann erhalten werden, so daß die Erzeugung eines optisch auffallenden Rauschens in dem wiederhergestellten Bild verhindert werden kann.

Claims

1. Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (32) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:

- erste Differenzbestimmungsmittel (11) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements räumlich benachbart ist;

- zweite Differenzbestimmungsmittel (20-23) zur Bestimmung eines ersten Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einer einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;

- Erzeugungsmittel (14-19) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements derart, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der decodierte Wert, welcher von dem Satz von möglichen decodierten Werten bereitgestellt wird, der Differenz aus dem Satz von Differenzen entsprechen würde, welche der ersten Differenz am nächsten liegt.

2. Codiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Erzeugungsmittel dritte Differenzbestimmungsmittel (14-17) zur Bestimmung eines zweiten Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einer einzigen des ersten erwähnten Satzes von Differenzen und der ersten Differenz gebildet wird, und Minimum- Bestimmungsmittel (18) zur Bestimmung, welche des zweiten Satzes von Differenzen die kleinste ist, enthält, bei welcher das erste komprimierte Datenelement derart ausgewählt wird, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der decodierte Wert der Differenz aus dem ersten Satz von Differenzen entsprechen würde, welche der kleinsten Differenz aus dem zweiten Satz von Differenzen entspricht.

3. Codiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Datenelemente in der Form von Blöcken von Datenelementen vorliegen, von denen jeder eine Vielzahl von Bildelementen darstellt.

4. Codiervorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Decoder jeweils erste und zweite Detektionsmittel (3) zur Feststellung von Maximal- und Minimalwerten der Datenelemente, welche der Vielzahl von Bildelementen in jedem der Blöcke entsprechen, Mittel (4) zur Erzeugung einer Aussteuerbereichsinformation für jeden Block aus den Maximal- und Minimalwerten für den jeweiligen Block, Tabellenmittel, welche mit dem zweiten komprimierten Datenelement und der Aussteuerbereichsinformation zur Erzeugung der Codedaten gespeist werden, und Additionsmittel zur Addition der Codedaten und des Minimalwertes, um den zweiten decodierten Wert zu erzeugen, enthält.

5. Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (128) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:

- erste Differenzbestimmungsmittel (109) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements zeitlich benachbart und mit ihm räumlich identisch ist;

- zweite Differenzbestimmungsmittel (116-119) zur Bestimmung eines Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einer einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;

- Erzeugungsmittel (110-115) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements, wobei das erste komprimierte Datenelement derart ausgewählt wird, daß, wenn das erste komprimierte Datenelement zu decodieren wäre, dann der decodierte Wert, welcher aus dem Satz der möglichen decodierten Werte bereitgestellt wird, der Differenz aus dem Satz der Differenzen entsprechen würde, welche der ersten Differenz am nächsten liegt.

6. Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (257) zur Decodierung der komprimierten Datenelemente in einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten, umfaßt, bei welcher der Codierer umfaßt:

- erste Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung einer ersten Differenz zwischen dem Wert eines ersten Originaldatenelements und dem Wert eines zweiten Originaldatenelements, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements räumlich benachbart ist;

- zweite Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung einer zweiten Differenz zwischen dem Wert des ersten Originaldatenelements und einem dritten Originaldatenelement, welches bereits durch den Codierer codiert worden ist und welches einem Bildelement entspricht, das dem Bildelement des ersten Originaldatenelements zeitlich benachbart und räumlich mit diesem identisch ist;

- dritte Differenzbestimmungsmittel (209) zur Bestimmung eines ersten Satzes von Differenzen, von denen jede zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des zweiten komprimierten Datenelements gebildet wird;

- vierte Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung eines zweiten Satzes von Differenzen zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem decodierten Wert des dritten komprimierten Datenelements;

- fünfte Differenzbestimmungsmittel 209) zur Bestimmung eines dritten Satzes von Differenzen zwischen einer einzigen des ersten Satzes von Differenzen und der ersten Differenz;

- sechste Differenzbestimmungsmittel (210) zur Bestimmung eines vierten Satzes von Differenzen zwischen einer einzigen des zweiten Satzes von Differenzen und der zweiten Differenz;

- siebte Differenzbestimmungsmittel (208) zur Bestimmung eines fünften Satzes von Differenzen zwischen einem einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten und dem Wert des ersten Originaldatenelements;

- Gewichtungs- und Additionsmittel (251-4) zur Multiplikation erster, zweiter und dritter vorgegebener Gewichtungskoeffizienten mit jeweils jeder der Differenzen von dritten, vierten und sechsten Sätzen von Differenzen und zur gemeinsamen Addition der multiplizierten Differenzen aus jedem der dritten, vierten und fünften Sätze von Differenzen, welche dem gleichen decodierten Wert aus dem Satz der möglichen decodierten Werte entsprechen, um einen Satz von addierten Werten zu erzeugen;

- Minimum-Bestimmungsmittel (255) zur Bestimmung, welcher der Sätze von addierten Werten der kleinste ist;

- Erzeugungsmittel (256) zur Erzeugung des ersten komprimierten Datenelements, derart, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der aus dem Satz von möglichen Werten bereitgestellte decodierte Wert dem kleinsten addierten Wert aus dem Satz der addierten Werte entsprechen würde.

7. Codiervorrichtung zur Codierung einer Vielzahl von digitalen Originaldatenelementen, die jeweiligen Bildelementen entsprechen und von denen jedes n Bits umfaßt, welche einen Codierer zur Codierung der Originaldatenelemente in jeweilige komprimierte Datenelemente, wobei jedes komprimierte Datenelement eine Anzahl von Bits besitzt, die kleiner als n ist, und einen Decoder (32) zur Decodierung komprimierter Datenelemente, um einen decodierten Wert aus einem Satz von möglichen decodierten Werten bereitzustellen, bei welcher die Codierungsmittel umfassen:

- erste Bestimmungsmittel zur Bestimmung einer ersten linearen Kombination des Wertes eines ersten Originaldatenelements mit dem Wert einer Vielzahl von Originaldatenelementen, welche bereits durch den Codierer codiert worden sind und welche jeweiligen Bildelementen entsprechen, welche dem Bildelement des ersten Originaldatendatenelements in horizontaler, vertikaler oder diagonaler Richtung räumlich benachbart sind;

- zweite Bestimmungsmittel zur Bestimmung eines Satzes von linearen Kombinationen, wobei jede die lineare Kombination eines einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten mit dem decodierten Wert der Vielzahl von komprimierten Datenelementen ist, bei welchen der lineare Koeffizient eines einzigen des Satzes von möglichen decodierten Werten der gleiche wie der lineare Koeffizient des Wertes des ersten Originaldatenelements in der ersten linearen Kombination ist, und bei welchen die linearen Koeffizienten der decodierten Werte der Vielzahl von komprimierten Datenelementen die gleichen wie die linearen Koeffizienten des jeweiligen Originaldatenelements der Vielzahl von Originaldatenelementen in der ersten linearen Kombination sind;

- Erzeugungsmittel (14-19) zur Erzeugung des ersten Datenelements, derart, daß, wenn es zu decodieren wäre, dann der aus dem Satz von möglichen decodierten Werten bereitgestellte Wert der Differenz aus dem Satz entsprechen würde, welche der ersten linearen Kombination am nächsten liegt.