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DE69412834T2 - Vorrichtung zur bereitstellung von komprimierten bildsignalen ohne zeilensprung - Google Patents

Vorrichtung zur bereitstellung von komprimierten bildsignalen ohne zeilensprung

Info

Publication number
DE69412834T2
DE69412834T2 DE69412834T DE69412834T DE69412834T2 DE 69412834 T2 DE69412834 T2 DE 69412834T2 DE 69412834 T DE69412834 T DE 69412834T DE 69412834 T DE69412834 T DE 69412834T DE 69412834 T2 DE69412834 T2 DE 69412834T2
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DE
Germany
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compressed
frames
interlaced
signal
primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69412834T
Other languages
English (en)
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DE69412834D1 (de
Inventor
Kamil Metin Santa Clara Ca 95054 Uz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Licensing Corp
Original Assignee
RCA Licensing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Licensing Corp filed Critical RCA Licensing Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69412834D1 publication Critical patent/DE69412834D1/de
Publication of DE69412834T2 publication Critical patent/DE69412834T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
    • H04N19/37—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability with arrangements for assigning different transmission priorities to video input data or to video coded data
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
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    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
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    • H04N19/587—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal sub-sampling or interpolation, e.g. decimation or subsequent interpolation of pictures in a video sequence

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Television Systems (AREA)
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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf komprimierte Videosysteme, und insbesondere auf Systeme zur Erzeugung komprimierter Videosignale, die in Zeilensprungform mit einer ersten Auflösung oder in Nicht-Zeilensprungform mit einer zweiten höheren Auflösung wiedergegeben werden können.
  • Gegenwärtig versucht die Moving Picture Experts Group (MPEG) der internationalen Normungsorganisation eine Norm für komprimierte Signale oder ein Protokoll für die Übertragung von Videosignalen zu errichten. Es gibt zwei grundsätzliche Formen von Videosignalen, mit Zeilensprung abgetastete Signale und ohne Zeilensprung abgetastete Signale. Die Kompression von mit Zeilensprung abgetasteten Signalen hat Vorteile, weil weniger Bandbreite benötigt wird und sowohl die Produktions- als auch die Empfänger-Ausstattung zum Komprimieren/Dekomprimieren von mit Zeilensprung abgetasteten Signalen mit geringeren Kosten hergestellt werden kann als für ohne Zeilensprung abgetastete Signale. Die Fernsehindustrie neigt zur Begünstigung einer Norm für komprimierte Videosignale, die auf mit Zeilensprung abgetasteten Signalen beruht. Es gibt jedoch Anwendungen, die geradezu nach ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern verlangen, insbesondere in dem Abschnitt des Rechenbereichs, der Videobilder verarbeitet. Das MPEG-Komitee ist bestrebt, beide Lager zu befriedigen, d. h. eine Norm aufzustellen, die für die größte Anzahl von Benutzern nützlich ist. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Kompressionssystem gerichtet, das ein komprimiertes Signal für die Wiedergabe von sowohl mit als auch ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern liefert, ohne nennenswert die komprimierte Signaldaten-Rate gegenüber dem komprimierten, mit Zeilensprung abgetasteten Signal zu erhöhen.
  • US-A-5,144,425 offenbart ein Videosignal-Kompressionssystem (MPEG), das komprimierte Videodaten in Gruppen von Vollbildern liefert und die komprimierten Videodaten zwischen Kanälen mit hoher und niedriger Priorität gemäß einer vorgegebenen Hierarchie von komprimierten Video-Code-Wort-Typen aufteilt.
  • Das Kompressions/Dekompressionssystem der vorliegenden Erfindung enthält eine Quelle für ein ohne Zeilensprung abgetastetes (1 : 1 60 Hz) Videosignal. Ein Vorprozessor erzeugt ein (2 : 1 60 Hz) mit Zeilensprung abgetastetes Videosignal aus dem ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignal durch Auswahl von abwechselnden Zeilen von aufeinanderfolgenden Bildsignalen ohne Zeilensprung. Das mit Zeilensprung abgetastete Videosignal wird gemäß einem MPEG-Protokoll von I-, P- und B-Vollbild- Kompressions-Algorithmen komprimiert, wobei I-Vollbilder intraframe (innerhalb des Vollbildes) komprimiert werden, P- Vollbilder interframe (zwischen Vollbildern) vorhersagend aus dem allerletzten I-Vollbild oder vorhergehenden P-Vollbildern komprimiert werden, und B-Vollbilder bidirektional interframe aus den vorhergehenden und den nachfolgenden I- und P- Vollbildern komprimiert werden, zwischen denen sie angeordnet sind. Die I-, P- und B-Vollbild-Kompression wird so ausgeführt, daß es eine ungerade Zahl - größer als eins - von B-Vollbildern zwischen aufeinanderfolgenden I/P-Vollbildern gibt (z. B. kann die Folge von komprimierten Vollbildern in Einklang sein mit I, B1, B2, B3, P, B1, B2, B3, P, B1, B2, B3, I, B1... usw.). Die gemäß I komprimierten Vollbilder, die gemäß P komprimierten Vollbilder und die gemäß B komprimierten Vollbilder (die Vollbilder B2 in der beispielsweisen Folge) bilden wahlweise ein primäres komprimiertes (2 : 1 30 Hz) Zeilensprung-Videosignal zur Wiedergabe durch einen mit Zeilensprung abtastenden Empfänger. Die ineinandergreifenden B-Vollbilder bilden wahlweise ein sekundäres komprimiertes Videosignal. Die primären und sekundären komprimierten Videosignale werden von ohne Zeilensprung abtastenden Empfängern empfangen, um ohne Zeilensprung abgetastete Bilder wiederzugeben, während das primäre Signal allein durch mit Zeilensprung abtastende Empfänger wiedergegeben werden kann.
  • Eine Kompressionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 definiert, und eine entsprechende Dekompressionsvorrichtung ist im Anspruch 7 definiert.
  • Die ineinandergreifenden B-Vollbilder enthalten die Unterschieds-Information zwischen dem ursprünglichen ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignal und dem primären Videosignal. Für den Fachmann der Videosignal-Kompression ist ersichtlich, daß die B-Vollbild-Kompression beträchtlich weniger komprimierte Daten erzeugt als die gemäß I oder P komprimierten Vollbilder. Somit kann gemäß dem vorliegenden System die komprimierte Information, die zur Vermehrung der primären Daten erforderlich ist, um ohne Zeilensprung abgetastete Bilder zu erzeugen, mit einer nur mäßigen Erhöhung von komprimierter Information erzeugt werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine bildliche Darstellung des Formats von Teilen von entsprechenden Vollbildern eines ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignals.
  • Fig. 2 und 2A sind bildliche Darstellungen von alternativen Formen des ohne Zeilensprung abgetasten Signals, das in mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder von primären und sekundären mit Zeilensprung abgetasteten Vollbildern der Video-Information segmentiert ist.
  • Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer die Erfindung verkörpernden Kompressionsvorrichtung.
  • Fig. 4 und 5 sind bildliche Darstellungen von alternativen Interframe-Kompressions- Abhängigkeiten für die B-Vollbild- Kompression.
  • Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines beispielsweise ohne Zeilensprung abtastenden Empfängers für die Wiedergabe von Bildern, die durch die Vorrichtung gemäß Fig. 3 übertragen werden.
  • In Fig. 1 stellen die jeweiligen Spalten von Buchstaben (O's und E's) in abgekürzter Form die Zeilen von ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern (Halbbilder, Vollbilder) eines Videosignals dar. Diese Bilder treten mit einer Rate von 60 pro Sekunde auf. Die ohne Zeilensprung abgetasteten Bilder treten mit der Halbbildrate von mit Zeilensprung abgetasteten Bildern auf und enthalten die doppelte Zahl von Zeilen wie ein Halbbild eines mit Zeilensprung abgetasteten Videosignals.
  • Mit Zeilensprung abgetastete Videosignale treten als aufeinanderfolgende Halbbilder von Daten auf, die mit einer Rate von 60 pro Sekunde auftreten. Zeilen in geraden Halbbildern treten räumlich zwischen den Zeilen von ungeraden Halbbildern auf. Die Kombination von zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern bildet ein Vollbild wie bei ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern. Da jedoch eine endliche Zeit zwischen aufeinanderfolgenden mit Zeilensprung abgetasteten Halbbildern vergeht, unterscheidet sich ein Vollbild von mit Zeilensprung abgetasteten Videosignalen von einem entsprechenden ohne Zeilensprung abgetasteten Bild kraft irgendeiner Bildbewegung, die während der Zeit auftritt, die zwischen der Abtastung von aufeinanderfolgenden Zeilensprung-Halbbildern vergeht.
  • Mit Zeilensprung abgetastete Videosignale können aus dem ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignal durch Auswahl abwechselnder Zeilen aus abwechselnd ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern gewonnen werden. Es sei daran erinnert, daß ohne Zeilensprung abgetastete Bilder mit einer Rate von 60 pro Sekunde und mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder mit einer Rate von 30 pro Sekunde (nominal) auftreten. Wenn somit ungeradzahlige Zeilen der ungeradzahligen ohne Zeilensprung abgetasteten Bilder mit den geradzahligen Zeilen der geradzahligen Bilder kombiniert werden, können mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder aus dem ohne Zeilensprung abgetasteten Signal erzeugt werden. Diese Vollbilder werden durch die entsprechenden Gruppierungen von Bildzeilen dargestellt, die durch die durchgehenden Linien (Vollbilder I, P und B) in Fig. 2 umschrieben sind und werden als primäre Vollbilder bezeichnet. Bei der Bildung der Zeilensprung-Vollbilder aus Nicht- Zeilensprung-Daten wird nur 50% der Bildinformation verwendet. Die übrigen Daten werden in sekundären Vollbildern (Vollbilder B1 und B2) angeordnet, die durch gestrichelte Linien in Fig. 2 umschrieben sind. Die sekundären Vollbilder sind mit den primären Vollbildern verschachtelt, und entsprechende sekundäre Vollbilder teilen sich Daten mit zwei primären Vollbildern aus zwei ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern.
  • Die primären Vollbilder stellen mit Zeilensprung abgetastete Videodaten dar. Die Kombination von sowohl primären als auch sekundären Vollbildern stellt alle ohne Zeilensprung abgetasteten Daten dar, aber nicht im Nicht-Zeilensprung-Format.
  • Fig. 2A veranschaulicht ein zweites Verfahren zur Bildung der sekundären Vollbilder aus den überschüssigen, ohne Zeilensprung abgetasteten Daten. Von den sekundären in Fig. 2A dargestellten Vollbildern kann gesagt werden, daß sie mit den primären Vollbildern verflochten sind, und entsprechende sekundäre Vollbilder teilen sich Daten mit einem primären Vollbild aus zwei ohne Zeilensprung abgetasteten Bildern. Es sei bemerkt, daß die ungeraden und geraden Halbbilder der verflochtenen sekundären Vollbilder in zeitlich umgekehrter Reihenfolge sind. Dies hat keine Folgen, wenn die Kompression dem MPEG-Protokoll folgt, da das MPEG-Protokoll ein Kennzeichen vorsieht, das anzeigt, welches von den beiden Halbbildern von entsprechenden Vollbildern zuerst wiedergegeben werden soll.
  • Eine Kompressionssequenz von I, B, B, B, P, B, B, B, P, B ... wird von dem MPEG-Protokoll vorausgesehen, und daher kann eine Sequenz von Vollbildern mit Videodaten, wie in Fig. 2 oder 2A dargestellt, in einer Norm-MPEG-Kompressionsvorrichtung komprimiert werden. Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung ist im US-Patent 5,122,875 beschrieben.
  • Fig. 4 zeigt hier die normale gegenseitige Vollbildabhängigkeit für vorhersagende Kodierung von B- Vollbildern. In Fig. 4 zeigen Pfeile, die von einem Vollbild ausgehen und bei einem anderen Vollbild enden, die Vorhersage- Abhängigkeit. Beispielsweise zeigt der von dem ersten P-Vollbild gezogene und auf dem I-Vollbild endende Pfeil an, daß das erste P-Vollbild von dem I-Vollbild vorhergesagt wird. In gleicher Weise zeigt der von dem zweiten P-Vollbild gezogene und auf dem ersten P-Vollbild endende Pfeil an, daß das zweite P-Vollbild von dem ersten P-Vollbild vorhergesagt wird. Jedes der jeweiligen B-Vollbilder, die zwischen zwei Anker-Vollbildern angeordnet sind (Anker-Vollbilder sind I- und P-Vollbilder) werden von einem oder beiden Anker-Vollbildern vorhergesagt, zwischen denen sie angeordnet sind. Beispielsweise wird eine Vorhersage des ersten B1-Vollbildes von dem I-Vollbild gemacht, und eine weitere wird von dem ersten P-Vollbild gemacht. Die genauere Vorhersage der zwei Vorhersagen wird ausgewählt, wenn die Qualität der besseren Vorhersage ein minimales Vorhersagekriterium übertrifft. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine Vorhersage von dem Durchschnitt der beiden Vorhersagen gebildet. Wenn diese Durchschnitts-Vorhersage ein minimales Vorhersagekriterium verfehlt, wird wenigstens ein Teil des Vollbildes dann intraframe-komprimiert.
  • Fig. 5 veranschaulicht einen alternativen Kompressions- Algorithmus, bei dem die dazwischenliegenden B-Vollbilder (d. h. die Vollbilder B1, B2) bidirektional von den nächsten Nachbar- Vollbildern vorhergesagt werden. Somit wird das erste B1- Vollbild von dem I-Vollbild und dem ersten B-Vollbild vorhergesagt. Das erste B2-Vollbild wird von dem ersten P- Vollbild und dem ersten B-Vollbild vorhergesagt usw. Der Kompressions-Algorithmus von Fig. 5 kompliziert die Kompressions-Dekompressions-Hardware geringfügig insofern, als der Arbeitsspeicher des Kompressors und des Dekompressors vergrößert werden muß, um ein drittes Vollbild zu speichern, das gleich den aufeinanderfolgend auftretenden B-Vollbildern ist.
  • Fig. 3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Kompressionsvorrichtung. Eine Quelle für ein Videosignal 10 liefert mit beispielsweise einer 1 : 1 60 Hz-Rate ohne Zeilensprung abgetastete Daten. Diese Videodaten werden einem Konverter 12 von Nicht-Zeilensprung-in Zeilensprung-Abtastung zugeführt. Der Konverter 12 trennt die ohne Zeilensprung abgetasteten Bilddaten in ungerade und gerade Halbbilder von Daten, beispielsweise werden ungeradzahlige horizontale Zeilen in ungerade Halbbilder segmentiert und geradzahlige horizontale Zeilen in geradzahlige Halbbilder segmentiert. Die entsprechenden Halbbilder Fi werden vom Konverter 12 mit einer 2 : 1, 120 Hz-Rate in der Sequenz FOn, FEn+1, FOn+1, FEn+2, FOn+2 usw. ausgegeben, wobei FO und FE jeweils ungerade und gerade Halbbilder bezeichnen und die Indices das ohne Zeilensprung abgetastete Bild bezeichnen, von dem das Halbbild abgeleitet wurde. Da die MPEG-Kompressionsvorrichtung nominal Videodaten auf einer Vollbild-Basis komprimiert, kann der Konverter 12 alternativ Videodaten von Vollbildern liefern. Entsprechende Vollbilder werden aus verschachtelten Zeilen der vorhergehenden Halbbilder (FOn, FEn+1), (FOn+1, FEn+2), (FOn+2, FEn+3) usw. unter der Annahme von verschachtelten sekundären Vollbildern zusammengesetzt. Für verflochtene sekundäre Vollbilder würde die von dem Konverter 12 gelieferte Vollbildsequenz in der Sequenz (FOn, FEn+1), (FOn+1, FEn), (FOn+2, FEn+3), (FOn+3, FEn+2) usw. auftreten.
  • Die verschachtelten Halbbilder von dem Konverter 12 werden dem Kompressor 14 zugeführt, der die Halbbilder auf einer Vollbild-Basis gemäß dem MPEG-Protokoll komprimiert, um eine Sequenz von komprimierten Vollbildern zu erzeugen. Das MPEG- Protokoll ist vielseitig, weil es die verschiedenen Intra- Interframe-Kompressionssequenzen zuläßt. Dies bedeutet, daß die Kompressionsvorrichtung programmierbar ist, um verschiedene Auswahlen von B-P-Sequenzen zwischen I-Vollbildern zuzulassen. Somit kann man zwei B-Vollbilder zwischen P-Vollbildern oder drei B-Vollbilder zwischen P-Vollbildern usw. programmieren. Die vorliegende Anmeldung schlägt eine ungerade Zahl von B- Vollbildern zwischen Anker-Vollbildern vor. Insbesondere erlaubt eine Sequenz von drei B-Vollbildern zwischen Anker-Vollbildern, wie in Fig. 2 dargestellt ist, ohne weiteres die Bildung eines mit Zeilensprung abgetasteten primären komprimierten Videosignals für die Wiedergabe in einem mit Zeilensprung abtastenden Empfänger. Zusätzlich erlaubt sie ohne weiteres die Bildung eines sekundären komprimierten Signals, das in Verbindung mit dem primären Signal für die Wiedergabe eines ohne Zeilensprung abgetasteten Bildes sorgt.
  • Das komprimierte Videosignal vom Element 14 wird einem Selektor 15 zugeführt, der die nach I, B und P komprimierten Vollbilder von den B1- und B2-Vollbildern trennt. Die nach I, B und P komprimierten Vollbilder umfassen das primäre mit Zeilensprung abgetastete Signal und werden einem ersten Bus zugeführt, und die B1- und B2-Vollbilder, die das sekundäre Signal umfassen, werden einem zweiten Bus zugeführt. Beide Signale werden einem Transportprozessor 16 zugeführt, der die entsprechenden Signaldaten in Pakete von vorgegebener Menge unterteilt. Synchronisierungs-, Identifizierungs- und Fehlerkorrektur-Daten werden für jedes Paket erzeugt und an dieses angehängt, um Transportpakete für die Übertragung zu bilden. Die Transportpakete der entsprechenden Signale können einem Zeitmultiplex unterworfen und einem Modem 28 zugeführt werden, das das Zeitmultiplex-Signal -für die Übertragung auf dem gewünschten Übertragungsmedium konditioniert. Alternativ können die zwei jeweils paketisierten Signale getrennten Modems für die Übertragung in getrennten Kanälen zugeführt werden, z. B. zwei Kabelkanälen.
  • Fig. 6 veranschaulicht als Beispiel einen Empfänger zur Verarbeitung einer Zeitmultiplex-Version der primären und sekundären komprimierten Videosignale. Die Anordnung von Fig. 6 ist so ausgebildet, daß alle von dem Modem 28 übertragene Information dekomprimiert wird, d. h. wiedergegebene ohne Zeilensprung abgetastete Bilder angezeigt werden. So ausgebildete Empfänger, die nur die im Zeilensprung abgetasteten Daten anzeigen, benötigen nur die Elemente 120, 101, 102, 107, 108 und eine Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt). Tatsächlich erfordern weder mit Zeilensprung abtastende Empfänger noch ohne Zeilensprung abtastende Empfänger einen getrennten Demultiplexer 121, und dieser ist nur dargestellt, um die notwendigen inversen Funktionen der Anordnung von Fig. 3 zu veranschaulichen. Die jeweiligen Transportpakete enthalten Identifizierungs-Codes, die anzeigen, ob die Daten primär oder sekundär sind. Die mit Zeilensprung abtastenden Empfänger werden so programmiert, daß sie nur Transportpakete verarbeiten, in denen Daten als primär identifiziert werden. In gleicher Weise kann in einem ohne Zeilensprung abtastenden Empfänger ein einzelner inverser Transportprozessor so ausgebildet werden, daß er die Demultiplex-Funktion auf der Basis der primären/sekundären Identifizierungs-Codes innerhalb der Transportpakete ausführt. Diese Art des Demultiplexens ist allgemein in dem US-Patent 5,122,875 beschrieben.
  • In Fig. 6 werden die übertragenen Zeitmultiplex-Daten von einem Modem 120 empfangen, das komprimierte Basisband- Zeitmultiplex-Daten liefert. Diese Daten werden einem Demultiplexer 121 zugeführt, der die primären Halbbild-Daten- Transportpakete von den sekundären Halbbild-Daten- Transportpaketen trennt. Die primären und sekundären Halbbild- Daten werden jeweils den inversen Transportprozessoren 101 und 104 zugeführt, in denen die komprimierten Videosignal-Nutzlasten von den damit übertragenen Hilfsdaten (z. B. Synchronisierung, Identifizierung usw.) getrennt werden. Die primären Halbbild- Videodaten werden einem Pufferspeicher 102 zugeführt, und sekundäre Halbbild-Videodaten werden einem Pufferspeicher 106 zugeführt. Der Transportpaket-Identifizierer und die Synchronisationsdaten von entsprechenden Paketen sind mit einer Steuereinheit 103 verbunden. Die Steuereinheit 103, die auf die Hilfs-Transportpaket-Daten anspricht, liefert die komprimierten Videosignale von den beiden Pufferspeichern an einen Formatierer 105. Der Formatierer 105 ist ein Zwei-in-eins-Multiplexer, der auf die Steuereinheit 103 anspricht, um die in den Pufferspeichern 102 und 106 enthaltenen komprimierten Vollbilder in die Sequenz von komprimierten mit Zeilensprung abgetasteten Vollbildern zu reformieren, die von dem Kompressor 14 von Fig. 3 geliefert werden. Da das sekundäre Signal nur B-Vollbilder enthält (interframe vorhergesagte Vollbilder), kann es nicht unabhängig von dem primären Signal vor der Rekombination mit diesem dekomprimiert werden. Vielmehr muß die ursprüngliche komprimierte Vollbild-Sequenz vor der Dekompression wiederhergestellt werden.
  • Wieder geordnete komprimierte Vollbilder (I, B1, B, B2, P, B1, B, B2, P, B1, ...) von dem Formatierer 105 werden einem Dekompressor 107 zugeführt, der den inversen Prozeß des Kompressors 14 ausführt und dekomprimierte (2 : 1 60 Hz) mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder des Videosignals ausgibt. Es sei jedoch daran erinnert, daß jedes Vollbild der ursprünglich mit Zeilensprung abgetasteten Daten von zwei aufeinanderfolgenden Bildern aus ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignalen abgeleitet wurde. Um die ohne Zeilensprung abgetasteten Bilder wieder zu errichten, wird das mit Zeilensprung abgetastete Videosignal von dem Dekompressor 107 einem Nach-Prozessor 108 zugeführt, der die aufeinanderfolgenden mit Zeilensprung abgetasteten Halbbilder in nicht mit Zeilensprung abgetastete Bilder reformiert. Der Nach-Prozessor 108, der auf die mit Zeilensprung abgetasteten Halbbilder anspricht, die in einer ungeraden-geraden Halbbild-Sequenz geliefert werden, ordnet diese Halbbilder neu, um Vollbilder ohne Zeilensprung der folgenden Kombination von Halbbildern zu er zeugen (FOn, FEn+1), (FOn+1, FEn), (FOn+2, FEn+1) ... usw. zu erzeugen. Dies wird einfach durch Einschreiben der dekomprimierten Halbbilder in den Speicher, so wie sie von dem Dekompressor auftreten, und anschließendes Lesen der Kombination von Halbbildern aus dem Speicher als ohne. Zeilensprung abgetastete Bilder in den oben erwähnten Halbbild-Kombinationen ausgeführt.
  • Egal ob die Kompression gemäß dem in Fig. 4 oder Fig. 5 dargestellten Algorithmus ausgeführt wird, muß der Dekompressor 107 in dem Empfänger notwendigerweise die inverse Funktion ausführen. Dies hat weder auf den Vorprozessor, die Transport- Prozessoren oder den Nachprozessor der alternativen Systeme einen Einfluß.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Erzeugung von komprimierten ohne Zeilensprung abgetasteten Videosignalen, umfassend: eine Quelle (10) für ein ohne Zeilensprung abgetastetes 1 : 1 NHz Videosignal, wobei N eine vorgegebene Bildrate ist; einen Vorprozessor (12), der auf das ohne Zeilensprung abgetastete Videosignal anspricht, um ein 2 : 1 NHz mit Zeilensprung abgetastetes Videosignal zu erzeugen, wobei entsprechende Vollbilder des mit Zeilensprung abgetasteten Videosignals erste und zweite Halbbilder enthalten, wobei jedes erste Halbbild von einem entsprechenden ohne Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet wird und das zweite Halbbild eines Vollbildes von einerm benachbarten ohne Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet wird; einen Kompressor (14), um Vollbilder eines Videosignals nach dem Intraframe-I-, Voraussage-P- und dem bidirektionalen Voraussage-B-Kompressionsprozeß zu komprimieren, und um ansprechend auf das 2 : 1 NHz mit Zeilensprung abgetastete Videosignal komprimierte Vollbilder des Videosignals so zu erzeugen, daß eine ungerade Zahl, die größer als ein ist, von bidirektional B-komprimierten Vollbildern zwischen nach Intraframe-I- und Voraussage-P-komprimierten Vollbildern auftritt, wobei I- und P-Vollbilder als Anker-Vollbilder bezeichnet werden;
Auswahlmittel (15), um I-, P-komprimierte Vollbilder und ein zweites Mal auftretende und abwechselnd B-komprimierte Vollbilder zwischen aufeinanderfolgenden komprimierten Anker-Vollbildern zu wählen, um ein 2 : 1 NHz/2 primäres komprimiertes, mit Zeilensprung abgetastetes Videosignal zu bilden, und um ineinandergreifende B-komprimierte Vollbilder auszuwählen, um ein sekundäres komprimiertes Signal zu bilden; und
Mittel (16, 28), um die primären und sekundären komprimierten Signale für eine Übertragung zu konditionieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel zum Konditionieren Transport-Verarbeitungsmittel umfassen, um jedes der primären und sekundären komprimierten Signale in Transportpakete zu formen, die jeweils eine vorgegebene Menge des komprimierten Signals und eine Hilfsinformation enthalten, die Identifizierungs- und Fehlerfeststellungs- Informationen enthält, und zum Zeitmultiplexen von Transportpaketen des primären komprimierten Signals und des sekundären komprimierten Signals.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Vorprozessor primäre mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder des Videosignals liefert, wobei jedes Vollbild ein ungerades Halbbild, das von einem nicht mit Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet ist und ein gerades Halbbild, das von dem nächstfolgenden nicht mit Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet ist, enthält, und der sekundäre Zeilensprung- Vollbilder liefert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Vorprozessor primäre mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder des Videosignals liefert, wobei jedes Vollbild ein ungerades Halbbild, das von einem nicht mit Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet ist, und ein gerades Halbbild, das von dem nächstfolgenden nicht mit Zeilensprung abgetasteten Bild abgeleitet ist, enthält, und der verflochtene sekundäre Vollbilder liefert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mittel zum Konditionieren Transport-Verarbeitungsmittel umfassen, um jedes der primären und sekundären komprimierten Signale in Transportpakete zu formen, die jeweils eine vorgegebene Menge des komprimierten Signals und eine Hilfsinformation enthalten, die Identifizierungs- und Fehlerfeststellungs- Informationen enthalten; und um die Transportpakete von entsprechenden primären und sekundären komprimierten Signalen für die Übertragung auf getrennten Übertragungskanälen zu konditionieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Kompressor bidirektional die ineinandergreifenden B-komprimierten Vollbilder aus den am nächsten benachbarten Vollbildern vorhersagt, die I-, P- oder B-Vollbilder enthalten.
7. Vorrichtung zum Dekomprimieren eines komprimierten Videosignals, das ein primäres komprimiertes Komponentensignal enthält, das Vollbilder enthält, die gemäß I-, P- und B-Kompressions-Formaten eines MPEGähnlichen Formats komprimiert sind und ein sekundäres komprimiertes Komponentensignal, das Vollbilder enthält, die nur nach dem B-Kompressionsformat komprimiert sind, wobei die primären und sekundären komprimierten Komponenten in entsprechenden Transportpaketen auftreten, die Signalidentifizierer enthalten, wobei die Vorrichtung umfaßt:
Mittel (120) zum Feststellen der primären und sekundären komprimierten Signale;
Mittel (101, 104, 105), die auf entsprechende Transportpakete mit festgestellten primären und sekundären komprimierten Signalen ansprechen, um ein komprimiertes Signal von Vollbildern des sekundären komprimierten Komponentensignals abwechselnd mit Vollbildern des primären komprimierten Komponentensignals zusammenzusetzen;
einen Dekompressor (107), der auf das zusammengesetzte Signal von abwechselnden Vollbildern der primären und sekundären komprimierten Komponenten anspricht, um ein dekomprimiertes Videosignal zu erzeugen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: das primäre komprimierte Komponentensignal einem 2 : 1 NHz komprimierten mit Zeilensprung abgetasteten Videosignal entspricht, wobei N eine vorgegebene Vollbildrate ist, und wobei das sekundäre komprimierte Komponentensignal mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder darstellt, die mit Vollbildern der primären Komponente verschachtelt oder verflochten sind;
wobei die Mittel zum Zusammensetzen auf die Signalidentifizierer in Transportpaketen von festgestellten primären und sekundären komprimierten Signalen ansprechen, um das komprimierte Signal zusammenzusetzen; und
Mittel, die die Kompressionsmittel enthalten, die auf abwechselnde komprimierte Vollbilder der primären und sekundären komprimierten Komponenten ansprechen, um ein 1 : 1 2NHz ohne Zeilensprung abgetastetes Signal zu liefern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Dekompressionsmittel enthaltenden Mittel umfassen:
einen Dekompressor, der auf abwechselnde Vollbilder der primären und sekundären komprimierten Komponenten anspricht, um ein 2 : 12NHz mit Zeilensprung abgetastetes dekomprimiertes Videosignal zu liefern; und
einen Nachprozessor, der auf das 2 : 1 2NHz mit Zeilensprung abgetastete dekomprimierte Videosignal anspricht, um ein solches Signal in ein 1 : 1 2NHz ohne Zeilensprung abgetastetes Signal umzuwandeln.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das primäre komprimierte Komponentensignal einem 2 : 1 NHz komprimierten mit Zeilensprung abgetasteten Videosignal entspricht, wobei N eine vorgegebene Vollbildrate ist, und das sekundäre komprimierte Komponentensignal mit Zeilensprung abgetastete Vollbilder darstellt, die mit Vollbildern der primären Komponente verschachtelt oder verflochten sind;
wobei die Mittel zum Zusammensetzen auf die Signalidentifizierer in Transportpaketen von festgestellten primären und sekundären Signalen ansprechen, um das komprimierte Signal zusammenzusetzen; und
der Dekompressor ein 2 : 1 2NHz mit Zeilensprung abgetastetes dekomprimiertes Videosignal liefert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, die ferner enthält: einen Nachprozessor, der auf das 2 : 1 2NHz mit Zeilensprung abgetastete dekomprimierte Videosignal anspricht, um ein solches Signal in ein 1 : 1 2NHz ohne Zeilensprung abgetastetes Signal umzuwandeln.
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