DE69320430T2

DE69320430T2 - Vorrichtung zur Dekodierung von digitalen Bildsignalen und Methode zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors

Info

Publication number: DE69320430T2
Application number: DE69320430T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Yokohama-shi Machida; Takeshi Yokohama-Shi Yukitake
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2013-07-01
Also published as: EP0577417A3; AU650391B2; DE69320430D1; JPH0620050A; EP0577417A2; CA2099407C; CA2099407A1; AU4171693A; US5552831A; EP0577417B1

Description

"Vorrichtung zur Dekodierung von digitalen Bildsignalen und Methode zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors"

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Decodiervorrichtung und ein Verfahren zum Berechnen von vermuteten Bewegungsvektoren für digitale Bildsignale, welche bei Bildtelefonen, Telekonferenzgeräten usw. verwendet werden.
In den letzten Jahren stieg, mit der schnellen Entwicklung von Bildtelefonen und Telekonferenzgeräten, die Nachfrage nach einem Verfahren zur Verhinderung einer durch einen Übertragungsfehler verursachten Beeinträchtigung der Bildqualität, insbesondere bei einer Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen.
Allgemein führt eine Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen zuerst eine Bewegungskompensation für jeden der Pixelblöcke (beispielsweise 16 · 16 Pixel) durch, welche das vorhergehende Vollbild bilden, um eine zeitliche Korrelation zu entfernen, und berechnet einen Differenzwert von jedem Pixelblock zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild. In diesem Fall ist die auf den Differenzwert bezogene Informationsmenge sehr viel geringer als die das aktuelle Vollbild betreffende Informationsmenge. Dann werden die Differenzwerte und die für die Bewegungskompensation verwendeten Bewegungsvektoren codiert und Binärcode ausgegeben.
Andererseits decodiert eine Vorrichtung zur Decodierung von digitalen Bildsignalen die von der Codiervorrichtung ausgegebenen Binärcode, um einen Differenzwert von jedem Pixelblock zwischen dem bewegungskompensierten vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild sowie einen für die Bewegungskompensation dieses Pixelblocks verwendeten Bewegungsvektor zu erhalten. Die Decodiervorrichtung ist mit einem Vollbildspeicher zum Speichern des vorhergehenden Vollbildes versehen, und Pixelblöcke, welche das im Vollbildspeicher gespeicherte vorhergehende Vollbild bilden, werden unter Verwendung der entsprechenden Bewegungsvektoren bewegungskompensiert und die Differenzwerte zu den bewegungskompensierten Pixelblöcken im vorhergehenden Vollbild addiert, um dadurch das aktuelle Vollbild zu reproduzieren. Das reproduzierte aktuelle Vollbild wird im Vollbildspeicher gespeichert. Auf diese Weise erlaubt die Decodiervorrichtung, daß das aktuelle Vollbild lediglich durch die Verwendung der Differenzwerte der jeweiligen Pixelblöcke zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild sowie der Bewegungsvektoren reproduziert wird.
Eine herkömmliche Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen wird nachfolgend bezugnehmend auf Fig. 1 erläutert.
Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht eine herkömmliche Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen aus einem Eingangsanschluß 101, einem Decoder 102, einer Bewegungskompensationsschaltung 103, einem Vollbildspeicher 104, einem Addierer 105 und einem Ausgangsanschluß 106.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen den jeweiligen Bauteilen und die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung erläutert.
Zuerst, wenn ein Binärcode von einer Codiervorrichtung dem Eingangsanschluß 101 zugeführt wird, decodiert der Decoder 102 einen Differenzwert eines jeden Pixelblocks zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild und einen Bewegungsvektor, der für die Bewegungskompensation des Pixelblocks im vorhergehenden Vollbild verwendet wurde. Dann verwendet die Bewegungskompensationsschaltung 103 die vom Decoder 102 zugeführten Bewegungsvektoren, um bei den jeweiligen Pixelblöcken im vorhergehenden Vollbild, welche aus dem Vollbildspeicher 104 ausgelesen wurden, eine Bewegungskompensation durchzuführen. Der Addierer 105 addiert die Differenzwerte der jeweiligen Pixelblöcke zwischen dem vorhergehenden Vollbild uud dem aktuellen Vollbild, welche vom Decoder 102 ausgegeben wurden, zu den Werten der Pixelblöcke im bewegungskompensierten vorhergehenden Vollbild, welche von der Bewegungskompensationsschaltung 103 ausgegeben wurden, um das aktuelle Vollbild zu reproduzieren. Das reproduzierte aktuelle Vollbild wird vom Ausgangsanschluß 106 ausgegeben und im Vollbildspeicher 104 gespeichert, um beim Decodieren eines nachfolgenden Vollbilds verwendet zu werden.
Auf diese Weise kann die herkömmliche oben beschriebene Decodiervorrichtung beispielsweise ein Bildsignal aus einer geringen Menge von Information decodieren, welche die Differenzwerte der jeweiligen Pixelblöcke zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild sowie die Bewegungsvektoren beinhaltet, und somit eine effektive Bildsignalübertragung erzielt werden.
Jedoch kann beim oben beschriebenen herkömmlichen Aufbau, wenn ein Teil eines Bitstroms auf einem Übertragungsweg aus irgendeinem Grund verlorengeht, ein Pixelblock auftreten, bei welchem der Differenzwert zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild und der Bewegungsvektor nicht decodiert werden kann, wodurch Pixel in einem derartigen Pixelblock im vorhergehenden Vollbild, welche keiner Bewegungskompensation unterzogen wurden, in einem Abschnitt des Vollbilds angezeigt werden, was das Problem bewirkt, daß die Bildqualität, besonders in einem sich bewegenden Abschnitt, stark beeinträchtigt wird.
Die Artikel ICASSP '88 Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing, Bd. II, 11. April 1988, IEEE, New York, Seiten 1312 bis 1315; ICASSP 92 Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing, Bd. III, 23. März 1992, IEEE, New York, Seiten 545 bis 548; und IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Bd. 7, Nr. 5, 5. Juni 1989, New York, Seiten 807 bis 814, offenbarten jeweils Verfahren zur Verminderung der Beeinträchtigung von Signalen, und zwar durch Verwenden eines vermuteten Bewegungsvektors, welcher aus den Bewegungsvektoren von benachbarten Pixelblöcken in einem aktuellen oder einem vorhergehenden Vollbild berechnet oder gewählt wird, wenn ein spezieller Bewegungsvektor im aktuellen Vollbild verlorengegangen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung erfolgte, um das dem Stand der Technik inhärente oben erörterte Problem zu vermindern, und das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Decodierung von digitalen Bildsignalen sowie ein Verfahren zum Berechnen eines vermuteten Bewegungsvektors bereitzustellen, welche für den Fall wirkungsvoll sind, bei dem ein Teil des Bitstromes verlorengegangen ist und ein entsprechender Pixelblock nicht decodiert werden kann, und welche in der Lage sind, eine Beeinträchtigung der Bildqualität in diesem Pixelblockabschnitt zu vermindern.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen bereitgestellt, welche aufweist:
einen Dekoder, um aus einer Binärcodesequenz von digitalen Videosignalen, die in Form eines Bitstromes zugeführt werden, Bewegungsvektoren für jeden Vollbild-Pixelblock zu dekodieren;
einen Speicher zum Speichern von Werten der Bewegungsvektoren;
eine Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung zum Berechnen eines vermuteten Bewegungsvektors aus den im Speicher gespeicherten Bewegungsvektoren; und
eine Bewegungskompensationsschaltung zur Bewegungskompensation von jedem der Vollbild-Pixelblöcke unter Verwendung des vermuteten Bewegungsvektors oder eines direkt aus dem Speicher ausgelesenen Bewegungsvektors,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung Einrichtungen aufweist zum:
Berechnen der Häufigkeiten des Auftretens der Werte der im Speicher gespeicherten N Bewegungsvektoren in x- und in y-Richtung, und zwar unabhängig voneinander; und
Auswählen eines Bewegungsvektors, welcher die größten Häufigkeiten des Auftretens besitzt, als vermuteten Bewegungsvektor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Dekodieren eines digitalen Videosignals bereitgestellt, welches folgende Schritte umfaßt:
Dekodieren, und zwar aus einer binären Codesequenz von digitalen Videosignalen, die in Form eines Bitstromes zugeführt werden, von Bewegungsvektoren für jeden der Vollbild-Pixelblöcke;
Speichern der Werte der Bewegungsvektoren in einem Speicher;
Berechnen, falls erforderlich, eines vermuteten Bewegungsvektors aus den im Speicher gespeicherten Bewegungsvektoren; und
Bewegungskompensieren jedes der Vollbild-Pixelblöcke unter Verwendung des vermuteten Bewegungsvektors oder eines direkt aus dem Speicher ausgelesenen Bewegungsvektors, gekennzeichnet durch den Schritt des Berechnens eines vermuteten Bewegungsvektors, welcher folgende Schritte umfaßt:
Berechnen der Häufigkeiten des Auftretens der Werte der im Speicher gespeicherten N Bewegungsvektoren in x- und in y-Richtung, und zwar unabhängig voneinander; und
Auswählen eines Bewegungsvektors, welcher die größten Häufigkeiten des Auftretens besitzt, als vermuteten Bewegungsvektor.
In einer Entwicklung beinhaltet das Verfahren das angepaßte Erhöhen des Wertes von N, wenn die Häufigkeit des Auftretens der Werte der N-Bewegungsvektoren in den x- und y-Richtungen unabhängig bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors gezählt wird.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration ersetzt die vorliegende Erfindung einen Pixelblock, welcher nicht decodiert werden kann, durch einen entsprechenden Pixelblock im vorhergehenden Vollbild, bei welchem durch Verwendung eines vermuteten Bewegungsvektors eine Bewegungskompensation durchgeführt wurde, wodurch die Beeinträchtigung der Bildqualität vermindert wird.
Das Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors verwendet das Prinzip der Majoritätsentscheidung beim Auswählen eines vermuteten Bewegungsvektors aus N Werten von Bewegungsvektoren, so daß ein äußerst zuverlässiger vermuteter Bewegungsvektor aus den N Bewegungsvektoren ausgewählt werden kann.
Weiter kann ein zuverlässiger Bewegungsvektor immer gewählt werden, indem der Wert von N in angepaßter Weise geändert wird, so daß die Bildqualität verbessert wird.
Zusätzlich kann dieses Bewegungsvektor-Berechnungsverfahren in einem Verfahren zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors verwendet werden, das auf die Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen angewandt werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine herkömmliche Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen zeigt;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zur Decodierung von digitalen Bildsignalen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung von Pixelblöcken zeigt und zur Erläuterung eines Verfahrens zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches Pixelblöcke zeigt und zur Erläuterung eines unterschiedlichen Verfahrens zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches Pixelblöcke zeigt und zur Erläuterung eines weiteren Verfahrens zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches Pixelblöcke zeigt und zur Erläuterung eines weiteren Verfahrens zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht eine Vorrichtung zur Decodierung eines digitalen Bildsignals der vorliegenden Erfindung aus einem Eingangsanschluß 201, einem Decoder 202, einem Speicher 207, einer Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208, einer Bewegungskompensationsschaltung 203, einem Vollbildspeicher 204, einem Addierer 205 und einem Ausgangsanschluß 206.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Decodiervorrichtung erläutert.
Zuerst decodiert, wenn eine von einer Codiervorrichtung ausgegebene Binärcodesequenz (nachfolgend als "Bitstrom" abgekürzt) vom Eingangsanschluß 201 zugeführt wurde, der Decoder 202 einen Differenzwert von jedem Pixelblock zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild und einen Bewegungsvektor, der für die Bewegungskompensation des Pixelblocks des vorhergehenden Vollbilds verwendet wurde, und speichert den decodierten Bewegungsvektor im Speicher 207. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß, wenn der Differenzwert und der Bewegungsvektor aus irgendeinem Grund, wie etwa dem Verlust eines Teils des Bitstroms, nicht decodiert werden kann, der Decoder 202 nichts ausgibt, so daß kein Wert im Speicher 207 gespeichert wird. Es wird hier angenommen, daß der Speicher 207 beispielsweise eine Kapazität zum Speichern von Bewegungsvektoren für ein einziges Vollbild besitzt.
Nachfolgend liest die Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208 einen Bewegungsvektor für jeden Pixelblock, der im Speicher 207 gespeichert ist, und gibt einen Bewegungsvektor aus, wenn ein solcher für den entsprechenden Pixelblock vorhanden ist, und gibt andernfalls einen vermuteten Bewegungsvektor aus.
Die Bewegungskompensationsschaltung 203 verwendet einen dieser von der Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208 zugeführten Bewegungsvektor, um bei jedem der Pixelblöcke, welche das aus dem Vollbildspeicher 204 ausgelesene vorhergehende Vollbild bilden, eine Bewegungskompensation durchzuführen. Der Addierer 205 addiert Differenzwerte der jeweiligen Pixelblöcke zwischen dem vorhergehenden Vollbild und dem aktuellen Vollbild, welche vom Decoder 202 ausgegeben wurden, zu den entsprechenden Pixelblöcken im bewegungskompensierten vorhergehenden Vollbild, welche von der Bewegungskompensationsschaltung 203 ausgegeben wurden, um das aktuelle Vollbild zu reproduzieren. Das reproduzierte aktuelle Vollbild wird vom Ausgangsanschluß 206 ausgegeben und gleichzeitig im Vollbildspeicher 204 zur Verwendung beim Decodieren eines nachfolgenden Vollbilds gespeichert.
Wie oben beschrieben ersetzt die Vorrichtung zur Decodierung eines digitalen Bildsignales der vorliegenden Erfindung einen Pixelblock, welcher nicht decodiert werden kann, durch einen entsprechenden Pixelblock im vorhergehenden Vollbild, welcher unter Verwendung eines vermuteten Bewegungsvektors bewegungskompensiert wurde, um dadurch eine Beeinträchtigung der Bildqualität zu verhindern.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors, welches in der Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208 implementiert ist, bezugnehmend auf die Fig. 3 und 4 erläutert. In der Vorrichtung zur Decodierung des digitalen Bildsignales des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ein Pixelblock, welcher nicht decodiert werden kann (nachfolgend als "verlorener Pixelblock" bezeichnet) durch einen entsprechenden Pixelblock im vorhergehenden Vollbild ersetzt, welcher durch Verwendung eines vermuteten Bewegungsvektors bewegungskompensiert wurde. Daher wird, da der Wert des vermuteten Bewegungsvektors näher an einem ursprünglichen Wert des Bewegungsvektors des verlorenen Pixelblocks liegt, die Beeinträchtigung der Bildqualität des verlorenen Pixelblockabschnitts weniger auffällig.
Die Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208 berechnet beispielhaft einen vermuteten Bewegungsvektor mittels der folgenden Prozedur:
(1) Bewegungsvektorwerte von acht decodierbaren Pixelblöcken um einen verlorenen Pixelblock herum, wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt, werden unabhängig in den x- und y-Richtungen untersucht, und diese Bewegungsvektorwerte werden mit Vx(n) bzw. Vy (n) bezeichnet, wobei n einen Index entsprechend der Position von jedem in Fig. 3 dargestellten Pixelblock bezeichnet und in diesem Beispiel einen Wert im Bereich von 1 ≤ n ≤ 8 annehmen kann.
(2) Für den Bereich 1 ≤ n ≤ 8 wird gezählt, wie oft Vx(n) und Vy(n) auftreten. Spezieller wird die Häufigkeit des Auftretens von ax(Vx (n)) von Vx(n) für alle Werte n berechnet als:
ax(Vx(n)) = ax(Vx(n)) + 1
In ähnlicher Weise wird die Häufigkeit des Auftretens von ay (Vy (n)) von Vy (n) für alle Werte n berechnet als:
ay(Vy(n)) = ay(Vx(n)) + 1
(3) Jeder der Bewegungsvektorwerte Vx(n) und Vy(n), welcher die höchste Auftretenshäufigkeit ax(Vx(n)) und ay(Vy(n)) besitzt, wird als Wert des vermuteten Bewegungsvektors genommen.
Ebenso können aus der Tatsache, daß bei einem Bewegungsvektor eines Pixelblocks, der sich näher an einem verlorenen Pixelblock befindet, eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, daß er einen Wert aufweist, der identisch oder nahe dem ursprünglichen Wert des Bewegungsvektors des verlorenen Pixelblocks besitzt, die Auftretenshäufigkeiten gewichtet werden, wie beispielhaft in Fig. 4 dargestellt, wenn der vermutete Bewegungsvektor berechnet wird. Wenn diese Gewichtung durchgeführt wird verwendet die Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung 208 in den Prozeduren (1), (2) und (3) zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors wie untenstehend beschrieben eine modifizierte Prozedur (2).
(2) Für den Bereich 1 ≤ n ≤ 8 werden gewichtete Auftretenshäufigkeiten für Vx(n) und Vy(n) berechnet. Der Gewichtungskoeffizient ist mit w(n) bezeichnet und besitzt einen größeren Wert an einer Position, die sich näher am verlorenen Pixelblock befindet, wie in Fig. 4 dargestellt. Die gewichtete Auftretenshäufigkeit ax(Vx(n)) für Vx(n) wird für alle Werte von n berechnet wie angegeben durch:
ax(Vx(n)) = ax(Vx(n)) + w(n)
In ähnlicher Weise wird die Häufigkeit des Auftretens von ay(Vy(n)) von Vy(n) für alle Werte n berechnet als:
ay(Vy(n)) = ay(Vx(n)) + w(n)
Auch wenn lediglich ein einziges Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors erläutert wurde, versteht es sich, daß es sich dabei lediglich um ein Beispiel handelt, und Bewegungsvektoren von anderen als den in Fig. 3 dargestellten Pixelblöcken für die Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors verwendet werden können. Ebenso können andere Werte als die in Fig. 4 dargestellten für die Gewichtungskoeffizienten der Pixelblöcke verwendet werden.
Ein anderes Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors wird nachfolgend bezugnehmend auf die Fig. 5 und 6 erläutert. Dieses Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors verwendet in den oben beschriebenen Prozeduren (1), (2) und (3) zum Berechnen eines vermuteten Bewegungsvektors eine modifizierte Prozedur (3), wie beispielhaft untenstehend beschrieben.
(3) Wenn beide der größten Werte der Auftretenshäufigkeiten ax(Vx(n)) und ay(Vy (n)) einen vorbestimmten Schwellenwert (beispielsweise zwei) überschreiten, werden die Werte der Vektoren Vx(n) und Vy(n), bei welchen die Auftretenshäufigkeiten ax(Vx (n)) bzw. ay(Vy(n)) als Werte des vermuteten Bewegungsvektors genommen. Umgekehrt werden, wenn einer oder beide der Maximalwerte der Auftretenshäufigkeiten ax(Vx(n)) und ay(Vy(n)) einen Wert von zwei oder weniger aufweist, die Prozeduren (1), (2) und (3) zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors für Bewegungsvektorwerte von 14 decodierbaren Pixelblöcken wiederholt, welche sich wie beispielhaft in Fig. 5 dargestellt, um den verlorenen Pixelblock herum befinden.
Weiter können in der Prozedur (2) gewichtete Auftretenshäufigkeiten unter Verwendung von beispielhaft in Fig. 6 gezeigten Gewichtungskoeffzienten berechneten werden.
Auch wenn obenstehend ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors erläutert wurde, versteht es sich, daß es sich dabei lediglich um ein Beispiel handelt und Bewegungsvektoren von beliebigen anderen außer den in Fig. 5 dargestellten Pixelblöcken für die Berechnung der vermuteten Bewegungsvektoren verwendet werden können. Ebenso können andere als die in Fig. 6 dargestellten Werte für die Gewichtungskoeffzienten der Pixelblöcke verwendet werden.
Da wie oben beschrieben das Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors der vorliegenden Erfindung das Prinzip der Majoritätsentscheidung für Werte der Bewegungsvektoren von beispielsweise acht decodierbaren Pixelblöcken um einen verlorenen Pixelblock herum verwendet, um einen vermuteten Bewegungsvektor für den verlorenen Pixelblock zu berechnen, kann aus den beispielsweise acht Bewegungsvektoren ein sehr zuverlässiger Bewegungsvektor ausgewählt werden.
Weiter können, nimmt man beispielsweise an, daß die Werte der acht Bewegungsvektoren so stark variieren, daß die Majoritätsentscheidung für die acht Werte der Bewegungsvektoren nicht erfolgen kann, anstatt dieser beispielsweise 14 Bewegungsvektoren verwendet werden, um die Majoritätsentscheidung vorzunehmen, wodurch es möglich wird, immer einen zuverlässigen Bewegungsvektor zu wählen.
Wie aus den vorhergehenden Ausführungsbeispielen hervorgeht, kann gemäß der Vorrichtung zum Decodieren von digitalen Bildsignalen der vorliegenden Erfindung eine Beeinträchtigung der Bildqualität dadurch verhindert werden, daß ein Pixelblock, welcher nicht decodiert werden kann, durch einen entsprechenden Pixelblock im vorhergehenden Vollbild ersetzt wird, bei welchem unter Verwendung eines vermuteten Bewegungsvektors eine Bewegungskompensation durchgeführt wurde.
Ebenso kann, in Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Berechnung des vermuteten Bewegungsvektors der vorliegenden Erfindung, da das Prinzip einer Majoritätsentscheidung beim Auswählen eines vermuteten Bewegungsvektors aus den N Werten der Bewegungsvektoren verwendet wird, ein sehr zuverlässiger aus den N Bewegungsvektoren bestimmt werden. Weiter kann, wenn die Majoritätsentscheidung für die N Bewegungsvektoren erfolgt, der Wert von N in angepaßter Weise verändert werden, wodurch es möglich wird, immer einen zuverlässigen Bewegungsvektor auszuwählen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, eine hervorragende Vorrichtung zur Decodierung eines digitalen Bildsignals und ein Verfahren zur Berechnung eines vermuteten Bewegungsvektors zu realisieren, welche durch den Stand der Technik nicht erzielt werden können.

Claims

1. Vorrichtung zum Dekodieren von digitalen Bildsignalen aufweisend:

einen Dekoder (202), um aus einer binären Codesequenz von digitalen Videosignalen, die in Form eines Bitstromes zugeführt werden, Bewegungsvektoren [Vx(n), Vy(n)] für jeden Vollbild-Fixelblock zu dekodieren;

einen Speicher (207) zum Speichern von Werten der Bewegungsvektoren [Vx(n), Vy(n)];

eine Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung (208) zum Berechnen eines vermuteten Bewegungsvektors aus den im Speicher (207) gespeicherten Bewegungsvektoren [Vx(n), Vy(n)]; und

eine Bewegungskompensationsschaltung (203), um eine Bewegungskompensation von jedem der Vollbild-Pixelblöcke unter Verwendung des vermuteten Bewegungsvektors oder eines direkt aus dem Speicher (207) ausgelesenen Bewegungsvektors [Vx(n), Vy(n)] auszuführen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvektor-Vermutungsschaltung (208) Einrichtungen aufweist zum:

Berechnen der Häufigkeiten des Auftretens (ax(Vx(n)), ay(Vy(n)) der Werte der im Speicher (207) gespeicherten N Bewegungsvektoren in x- und in y-Richtung, und zwar unabhängig voneinander; und

Auswählen eines Bewegungsvektors [Vx(n), Vy(n)], welcher die größten Häufigkeiten des Auftretens (ax(Vx(n)), ay(Vy(n)) besitzt, als vermuteten Bewegungsvektor.

2. Verfahren zum Dekodieren eines digitalen Videosignals, welches folgende Schritte umfaßt:

Dekodieren (202), und zwar aus einer binären Codesequenz von digitalen Videosignalen, die in Form eines Bitstromes zugeführt werden, von Bewegungsvektoren [Vx(n), Vy(n)] für jeden der Vollbild-Pixelblöcke;

Speichern von Werten der Bewegungsvektoren [Vx(n); Vy(n)] in einem Speicher (207);

Berechnen (208), falls erforderlich, eines vermuteten Bewegungsvektors aus den im Speicher (207) gespeicherten Bewegungsvektoren [Vx(n), Vy(n)]; und

Bewegungskompensieren (203) jedes der Vollbild-Pixelblöcke unter Verwendung des vermuteten Bewegungsvektors oder eines direkt aus dem Speicher (207) ausgelesenen Bewegungsvektors [Vx(n), Vy(n)], gekennzeichnet durch den Schritt des Berechnens eines vermuteten Bewegungsvektors, welcher folgende Schritte umfaßt:

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Werte der N Bewegungsvektoren so stark variieren, daß die Entscheidung, den Bewegungsvektor auszuwählen, der die größten Häufigkeiten des Auftretens besitzt, nicht erfolgen kann, der Schritt des Berechnens der Häufigkeiten des Auftretens (ax(Vx(n), ay(Vy(n)) der Werte der im Speicher (207) gespeicherten N Bewegungsvektoren in x- und in y-Richtung unabhängig voneinander, den Schritt des adaptiven Erhöhens der Anzahl N beinhaltet, so daß ein zuverlässiger Bewegungsvektor basierend auf der erhöhten Anzahl der Bewegungsvektoren ausgewählt werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte: Vergleichen der Maximalwerte der berechneten Häufigkeiten des Auftretens (ax(Vx(n), ay(Vy(n)) der N Bewegungsvektoren mit einem Schwellenwert; und

in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs:

entweder Auswählen eines Bewegungsvektors [Vx(n), Vy(n)], welcher die größten Häufigkeiten des Auftretens (ax(Vx(n)), ay(Vy(n)) besitzt, als vermuteten Bewegungsvektor, wenn beide Maximalwerte den Schwellenwert überschreiten; oder andernfalls Wiederholen des Schritts des Berechnens der Häufigkeiten des Auftretens für eine größere Anzahl von Bewegungsvektoren.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Häufigkeiten des Auftretens gewichtete Häufigkeiten des Auftretens sind, die basierend auf gewichteten Bewegungsvektoren berechnet werden, welche mit Gewichtungskoeffizienten W(n) beaufschlagt sind, die jedem der N Bewegungsvektoren zugewiesen sind.