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DE69525009T2 - Verfahren zur differentiellen Kodierung von Bewegungsvektoren mit Mittelwertprädiktion - Google Patents

Verfahren zur differentiellen Kodierung von Bewegungsvektoren mit Mittelwertprädiktion

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DE69525009T2
DE69525009T2 DE69525009T DE69525009T DE69525009T2 DE 69525009 T2 DE69525009 T2 DE 69525009T2 DE 69525009 T DE69525009 T DE 69525009T DE 69525009 T DE69525009 T DE 69525009T DE 69525009 T2 DE69525009 T2 DE 69525009T2
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DE
Germany
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vector
macroblock
components
encoded
macroblocks
Prior art date
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DE69525009T
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Michel Kerdranvat
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Individual
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04N19/577—Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kodierung von Bewegungsvektoren in einem System zur Komprimierung von Bildern. Die Erfindung ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, bei der Kodierung von Videobildern für Telekommunikationskanäle mit einer Datenrate unterhalb 64 kBit/s anwendbar.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Dekodierung, eine Kodiereinheit und eine Dekodiereinheit.
  • Ein Gerät zur Komprimierung von Bildern, oder Koder, ist zum Beispiel beschrieben in der "Recommandation H.261 du Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique (CCITT)", insbesondere in Fig. 3 ("Codeur de source") dieses Dokuments.
  • Das Gerät basiert auf einer Verarbeitung der Bilder in Blöcken oder Makroblöcken von Pixeln. Ein Block besteht aus einer Matrix mit acht mal acht Pixeln, während ein Makroblock vier Blöcke enthält. Ein Makroblock kann in einem von zwei Modi kodiert sein, die mit "inter" oder "intra" bezeichnet werden, wobei alle den Makroblock bildenden Blöcke nach demselben Modus kodiert sind. In dem Fall einer Kodierung "intra" werden die Blöcke einer diskreten Cosinustransformation unterworfen, die derart gewonnenen Koeffizienten werden quantisiert, dann nach einem Verfahren mit einem Code mit variabler Länge kodiert ("VLC" Kodierung). In dem Fall einer Kodierung "inter" ist es die Differenz zwischen den Blöcken und den Blöcken mit derselben Lage in einem Referenzbild, die der diskreten Cosinustransformation unterworfen wird.
  • Um die Leistungsfähigkeit der Kodierung im Modus "inter" zu verbessern, werden Verarbeitungen mit einer Bewegungskompensation angewendet. Ein Vorgang dieser Art macht es möglich, in einem Referenzbild oder einem Fenster davon einen Makroblock zu bestimmen, der eine effiziente Kodierung "inter" des Makroblocks bei der Kodierung des laufenden Bildes ermöglicht. Es bestehen verschiedene Auswahlkriterien zur Bestimmung eines derartigen Makroblocks in dem Referenzbild. Die relative Lage des Referenz-Makroblocks zu der Lage des zu kodierenden Makroblocks in dem laufenden Bild wird dadurch bestimmt, was mit einem Bewegungsvektor bezeichnet wird. Dieser Bewegungsvektor wird in dem sogenannten "Header" (Kopf) des kodierten Makroblocks übertragen.
  • Ein Dekoder enthält außerdem einen Speicher, der das Referenzbild enthält. Durch Kenntnis des Bewegungsvektors und der dem kodierten Makroblock entsprechenden Koeffizienten könnte man die Werte der Pixel des ursprünglichen Makroblocks zurückgewinnen. Diese Werte können Fehler enthalten, insbesondere einen Quantisierungsfehler.
  • Die Bewegungsvektoren werden bezüglich eines Voraussagevektors differentiell kodiert. Dieser Vektor ist gleich dem Bewegungsvektor des Makroblocks, der unmittelbar links zu dem zu kodierenden oder zu dekodierenden Makroblock liegt. Die Horizontalkomponente H und die Vertikalkomponente V eines Vektors werden getrennt kodiert. Entsprechend einem bekannten Vorgang (siehe z.Bsp. das Dokument EP-A-0 609 022) wird der Voraussagevektor in den folgenden beiden Fällen auf (0,0) reinitiealisiert:
  • - wenn der Makroblock unmittelbar an der linken Seite des zu kodierenden oder zu dekodierenden Makroblocks im Modus "intra" kodiert wurde,
  • - wenn der zu kodierende Makroblock an der linken Kante des Bildes liegt.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur differentiellen Kodierung eines Bewegungsvektors, der einem Makroblock (MO) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Bestimmung der Komponenten des Bewegungsvektors,
  • - Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente gleich einem Mittelwert der Komponenten ist, die wenigstens drei Anwärter- oder sogenannten Kandidat (candidate)- Bewegungsvektoren entsprechen, wobei ein Kandidat- Bewegungsvektor ein Vektor ist, der einem vorher kodierten Makroblock zugeordnet ist,
  • - Subtrahieren der so gewonnenen Komponenten von den Komponenten des zu kodierenden Vektors.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen, wenn der Makroblock, dessen Vektor zu kodieren ist, außerhalb des Bildes liegt.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Komponenten eines möglichen Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen, wenn der dem Kandidat-Bewegungsvektor zugeordnete Makroblock im Modus "intra" kodiert worden ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die den möglichen Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Makroblöcke neben einem Makroblock, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform bilden die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke einen Teil der Makroblöcke, die über oder links zu dem Makroblock liegen, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthalten die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke den Makroblock, der unmittelbar links liegt, den unmittelbar darüber liegenden Makroblock und den Makroblock über und rechts zu dem Makroblock, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Dekodierung eines Bewegungsvektors, der durch eine differentielle Kodierung jeder Komponente kodiert ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - Extrahierung der Differenzen der diesem Vektor entsprechenden Komponenten aus den empfangenen Daten,
  • - Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente gleich dem Mittelwert der entsprechenden Komponenten der Bewegungsvektoren ist, die wenigstens drei vorher dekodierten Makroblöcken zugeordnet sind,
  • - Addition der Differenzen der Komponenten zu den Komponenten des Voraussagevektors.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen, wenn der Makroblock, dessen Vektor zu kodieren ist, außerhalb des Bildes liegt.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Komponenten eines möglichen Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen, wenn der diesem Kandidat-Bewegungsvektor zugeordnete Makroblock im Modus "intra" kodiert worden ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Makroblöcke neben einem Makroblock, von dem ein Vektor zu dekodieren ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform bilden die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Teil der Makroblöcke, die über oder links zu dem Makroblock liegen, von dem ein Vektor zu dekodieren ist.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthalten die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke den Makroblock, der unmittelbar links liegt, den Makroblock unmittelbar über und den Makroblock über und rechts zu dem Makroblock, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Komprimierung von Bildern mit einem Prozessor zur Bestimmung der die Bewegungsvektoren erzeugenden Bewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vektoren durch einen Voraussagevektor kodiert werden, mit folgenden Merkmalen:
  • - Mittel zur Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente gleich einem Mittelwert der entsprechenden Komponenten von wenigstens drei Kandidat-Bewegungsvektoren ist, wobei ein Kandidat-Bewegungsvektor ein einem vorher kodierten Makroblock entsprechender Vektor ist,
  • - Mittel zur Subtraktion der so gewonnenen Komponenten von den Komponenten des zu kodierenden Vektors,
  • - Mittel zur Kodierung der durch die Subtraktion gewonnenen Werte.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Dekomprimierung von komprimierten Bildern durch ein Verfahren zur Bewegungskompensation, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - ein die komprimierten Daten empfangender Zwischenspeicher,
  • - mit dem Zwischenspeicher verbundene Mittel zum Demultiplexing,
  • - mit den Mitteln zum Demultiplexing verbundene Mittel zur Dequantisierung,
  • - Mittel zur inversen Transformation der demultiplexierten und dequantisierten Koeffizienten,
  • - Mittel zur Extrahierung von Daten, die Bewegungsvektoren betreffen, die entsprechend einer differentiellen Kodierung durch einen Voraussagevektor kodiert sind,
  • - Mittel zur Bestimmung der Komponenten des Voraussagevektors aus Mittelwerten der Komponenten der Bewegungsvektoren, die den vorher dekodierten Makroblöcken entsprechen,
  • - Mittel zur Berechnung des einem Makroblock zugehörigen Bewegungsvektors aus den Daten, die den Bewegungsvektor und die Komponenten des Voraussagevektors betreffen.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform dient die Vorrichtung zur Komprimierung bzw. zur Dekomprimierung zur Durchführung des Kodierverfahrens bzw. des Dekodierverfahrens.
  • Die Erfindung wird besser verständlich anhand der Beschreibung eines bevorzugten, nicht einschränkenden Beispiels, das in den Figuren dargestellt ist. In den Figuren bedeuten:
  • - Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines die Erfindung ausführenden Bildkoders,
  • - Fig. 2 zeigt die Numerierung der Makroblöcke eines Bildes im Format QFIC,
  • - Fig. 3 zeigt die Verarbeitung der Kandidat-Vektoren, die Makroblöcken entsprechen, die außerhalb der Bildgrenzen liegen,
  • - Fig. 4 ist ein Funktionsdiagramm eines Dekoders, der das Verfahren gemäß der Erfindung durchführt.
  • Ein Koder für Videobilder ist in Fig. 1 dargestellt. Dieser Koder enthält einen Videoeingang 1, der einen Prozessor 10 für die Bewegungskompensation speist (dem ein Referenzspeicher 2 zugeordnet ist), eine Subtrahierstufe 3 und einen der Eingänge eines Multiplexers 4 mit zwei Eingängen. Der zweite Eingang des Multiplexers 4 ist mit dem Ausgang der Subtrahierstufe 3 verbunden. Der Ausgang des Multiplexers 4 ist mit einem Prozessor für eine diskrete Cosinustransformation verbunden (Prozessor DCTS).
  • Im Modus "intra" wird die Subtrahierstufe nicht benutzt. Die Pixelwerte werden direkt von dem Eingang 1 zu dem DCT-Prozessor 5 übertragen.
  • Im Modus "inter" ist es die Differenz zwischen dem Signal am Eingang der Vorrichtung und einem Teil des Referenzbildes, das in dem Speicher 2 gespeichert wird, das zu den DCT-Prozessor 5 übertragen wird.
  • Der Ausgang des DCT-Prozessors 5 ist mit einer Quantisierschaltung 6 verbunden, deren Ausgang einerseits mit einer Dequantisierschaltung 7 verbunden ist, auf die ein inverser DCT-Prozessor 8 folgt, und ist andererseits mit einer Schaltung 14 zur Kodierung und zum Multiplexing verbunden. Die Kodierschaltung bewirkt insbesondere die VLC-Kodierung der Differenzen der Bewegungsvektoren, die VLC- Kodierung der DCT-Transformationskoeffizienten und die Sammlung der verschiedenen Daten entsprechend dem geforderten Aufbau.
  • Ein zu kodierender Block wird einer DCT-Transformation unterworfen, ob es sich um einen Block "inter" oder "intra" handelt, das heißt jeweilige Pixelwerte oder Differenzen der Pixelwerte enthält. Die gewonnenen DCT-Koeffizienten werden quantisiert, dann entsprechend einer VLC-Kodierung kodiert. Derartige VLC- Kodierungen sowie die zugehörigen Vorgänge (Richtung der Blockabtastung, Kodierung der Koeffizientenpaare und der Länge der Folgen von Null-Koeffizienten) werden nicht im einzelnen beschrieben, da sie für den Fachmann hinreichend bekannt sind. Die kodierten Koeffizienten werden in geeigneter Weise in das Videomultiplex eingefügt.
  • Die quantisierten Koeffizienten werden einer Dequantisierung und dann einer inversen DCT-Transformation unterworfen. Es handelt sich um das Verfahren, dem dieselben Daten in dem Dekoder unterworfen werden, die resultierenden Pixelwerte enthalten wenigstens teilweise dieselben Fehler, insbesondere die Quantisierungsfehler. In dem Koder dienen diese dekodierten Daten dazu, das in dem Speicher 2 gespeicherte Referenzbild zu aktualisieren.
  • Der Ausgang des Speichers 2 ist mit einem Eingang der Subtrahierstufe 3 verbunden, gegebenenfalls über ein räumliches Schleifenfilter 9. Der Ausgang des inversen DCT-Prozessors 8 ist über eine Addierstufe 11 mit zwei Eingängen mit dem Referenzspeicher 2 verbunden. Der zweite Eingang der Addierstufe 11 ist mit dem Ausgang eines zweiten Multiplexers 12 mit zwei Eingängen verbunden, von denen einer mit dem Ausgang des Schleifenfilters 9 verbunden und der andere nicht angeschlossen ist, und liefert Null-Pixelwerte. Im Modus "intra" liefert der Ausgang des Multiplexers 12 die Nullwerte. Die beiden Multiplexer 4 und 12 werden gleichzeitig durch eine Steuereinheit 13 gesteuert, die außerdem die Quantisierung der Koeffizienten verarbeitet, insbesondere in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad des (nicht dargestellten) Video-Zwischenspeichers.
  • Der Prozessor für die Bewegungskompensation vergleicht Makroblöcke von dem Eingang 1 mit Makroblöcken des Referenzbildes und bestimmt einerseits, ob ein Makroblock im Modus "intra" oder "inter" zu kodieren ist. Eine derartige Entscheidung kann durch Auswertung des Wertes einer Fehlerfunktion als die Summe der Quadrate der Pixeldifferenzen im Falle des Modus "inter" bezüglich der Schwellwerte erfolgen.
  • Die Kodierung im Modus "intra" wird von Zeit zu Zeit erzwungen, wenn sie nicht für eine gegebene Zahl von Bildern für denselben Makroblock gewählt worden ist. Das erfolgt, um die Akkumulation von Rekonstruktionsfehlern in der inversen DCT- Transformation zu begrenzen. Zum Beispiel wird entsprechend der obengenannten Empfehlung H.261 ein derartiges Erzwingen wenigstens alle 132 Übertragungen desselben Blocks durchgeführt.
  • Die Kompensation oder Schätzung der Bewegung erfolgt insbesondere bei dem Prozessor 10. Es gibt zahlreiche Verfahren für die Suche nach dem besten Bewegungsvektor und ebensoviele Varianten davon: Erschöpfender Vergleich der Blöcke, hierarchische Vergleichsvorgänge usw... Diese Vorgänge können insbesondere durch Mikroprozessoren, spezielle Prozessoren... erfolgen.
  • Gemäß dem vorliegendem Beispiel besteht die Struktur der Abtastung der Luminanz eines Bildes aus 144 Zeilen mit 176 Pixeln, was einem Format mit 11 mal 9 Makroblöcken entspricht. Für die Chrominanz und für jede der Farbkomponenten beträgt das Format 72 Zeilen mit 88 Pixeln. Das entspricht einer sogenanntem 4 : 1 : 1 Luminanz-Chrominanz-Struktur.
  • Dieses Bildformat wird auch als Format CIQF (für Common Intermediate Quarter Format) bezeichnet.
  • In diesem Beispiel wird angenommen, daß ein derartiges Bildformat am Eingang 1 des Koders verfügbar ist.
  • Im folgenden wird zur Vereinfachung der Erläuterungen nur die Luminanz betrachtet.
  • Fig. 2 gibt die Numerierung der Makroblöcke der Luminanz an. Die aktuellen Makroblöcke eines Bildes sind von durchgehenden Linien umgeben. Im folgenden werden die acht Makroblöcke, die einen laufenden Makroblock umgeben (das heißt den derzeit verarbeiteten), als angrenzende Makroblöcke bezeichnet. Die an den Makroblock 13 angrenzenden Makroblöcke sind die Makroblöcke 1, 2, 3, 12, 14, 23, 24 und 25. Wieder zur Vereinfachung der Erläuterungen wird die Anwesenheit von fiktiven oder sogenannten Dummy-Makroblöcken außerhalb der Bildbegrenzung angenommen. Der Makroblock A ist ein an die Makroblöcke 1, 12 und 23 angrenzender Makroblock.
  • Der Prozessor 10 liefert für jeden im Modus "inter" kodierten Makroblock ein Paar von Komponenten des zu diesem Block gehörenden Bewegungsvektors. Gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel haben die Komponenten eine Genauigkeit von einem halben Pixel und sind auf das Intervall [-16, +15,5] beschränkt.
  • Gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel bestimmt die Schaltung 14, die zum Beispiel einen Speicher und einen geeignet programmierten Mikroprozessor enthält, für jeden Bewegungsvektor einen Voraussagevektor. Die Komponenten Px und Py dieses Voraussagevektors werden von den Komponenten des zu kodierenden Bewegungsvektors subtrahiert.
  • Gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel werden die Komponenten des Voraussagevektors in einer in Fig. 3 dargestellten Weise berechnet.
  • MO bezeichnet den laufenden Makroblock, das heißt den Makroblock, für den ein Voraussagevektor bestimmt wird. Andererseits bezeichnen MVix und MViy die erste und die zweite Komponente des dem Makroblock i zugeordneten Bewegungsvektors.
  • M1 bezeichnet den Makroblock unmittelbar links zu MO, M2 den Makroblock unmittelbar über MO und M3 den Makroblock über und links von MO. Die den Makroblöcken M1 bis M3 zugeordneten Bewegungsvektoren werden Anwärter- oder Kandidat-Vektoren (candidate vectors) genannt und sind mit MV1 bis MV3 bezeichnet. Fig. 3a gibt die Lage der Makroblöcke M1 bis M3 um MO an.
  • Da ein Bewegungsvektor nur für im Modus "inter" kodierte Makroblöcke bestimmt wird, werden die Komponenten der Kandidat-Vektoren in den folgenden Fällen als null angenommen:
  • - wenn ein Makroblock im Modus "intra" kodiert wurde,
  • - wenn ein Makroblock außerhalb der Bildbegrenzung liegt.
  • Die Fig. 3b, 3c und 3d zeigen verschiedene Fälle. Die Paare (0,0) zeigen die Makroblöcke an, für die der Kandidat-Vektor als null angesehen wird. Die punktierte Linie zeigt die Bildbegrenzungen an.
  • Wenn die Komponenten der drei Kandidat-Vektoren bestimmt sind, werden die Komponenten des Voraussagevektors berechnet, indem für jede Komponente dieses Vektors der Mittelwert der entsprechenden Komponenten der Kandidat-Vektoren gewählt wird. Wenn zum Beispiel die Kandidat-Vektoren jeweils sind:
  • MV1 = (-2; 3), MV2 = (1; 5), MV3 = (-1; 7)
  • dann wird der Voraussagevektor gleich (Px; Py) = (-1; 5).
  • Es wird dann die Differenz zwischen dem Voraussagevektor und dem Bewegungsvektor MVO gebildet:
  • MVDx = MVx - Px
  • MVDy = MVy - Py
  • Die Differenzen werden als nächstes durch eine VLC-Kodierung kodiert und in das Videomultiplex eingefügt.
  • Wenn die Berechnung des Voraussagevektors die Kenntnis der Vektoren M1 bis M3 erfordert, werden diese Vektoren durch den Prozessor 10 in dem Speicher aufrechterhalten.
  • Während der Dekodierung wird ein Voraussagevektor in ähnlicher Weise bestimmt. Natürlich wird die Addition der Komponenten dieses Vektors mit den dekodierten Differenzen durchgeführt.
  • Fig. 4 gibt ein Funktionsdiagramm eines Dekoders an. Die von einem Empfangs- und Demodulationssystem empfangenen Daten werden in einem Register 15 gespeichert. Dieses Register ist notwendig, um die Geschwindigkeit der Datenübertragung an ihre aktuelle Anwendung anzupassen. Die Daten werden durch einen Demultiplexer 16 demultiplexiert. Die Koeffizienten werden dekodiert, unterliegen einer inversen Quantisierung (Schaltung 17), dann einer inversen DCT- Transformation (Schaltung 18). Die resultierenden Blöcke werden (durch die Addierstufe 19) zu dem Ergebnis der Voraussage in dem Fall einer Kodierung im Modus "inter" addiert. Der Voraussagespeicher 21 wird natürlich in geeigneter Weise aktualisiert.
  • Ein Prozessor 20 ist damit beauftragt, die Quantisierung zu steuern und die Daten zu dekodieren, die den Bewegungsvektoren entsprechen. Er bewirkt die VLC- Dekodierung der Daten, hält in dem Speicher die Vektoren aufrecht, die für die Berechnung des Voraussagevektors benötigt werden, bewirkt die Bestimmung dieses Vektors und fügt dann seinen Komponenten die Differenzen der dekodierten Komponenten hinzu. Die derart wiederhergestellten Bewegungsvektoren werden in bekannter Weise verwendet.
  • Gemäß einer Variante der Ausführung sind Bewegungsvektoren den im Modus "intra" kodierten Makroblöcken zugeordnet. Dadurch wird ermöglicht, Übertragungsfehler zu kompensieren, die die kodierten Koeffizienten dieses Makroblocks beeinträchtigen könnten. In diesem Fall werden die entsprechenden Kandidat-Vektoren nicht als Nullen angesehen.
  • Offensichtlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern bei anderen, eine Bewegungskompensation anwendenden Komprimiersystemen anwendbar.

Claims (16)

1. Verfahren zur differentiellen Kodierung eines Bewegungsvektors (MVO), der einen Makroblock (MO) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Bestimmung der Komponenten (MVOx, MVOy) des Bewegungsvektors (MVO),
- Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente (Px, Py) gleich dem Mittelwert der Komponenten ist, die wenigstens drei Kandidat-Bewegungsvektoren (MV1, MV2, MV3) entsprechen, wobei ein Kandidat-Bewegungsvektor ein Vektor ist, der einem vorher kodierten Makroblock zugeordnet ist,
- Subtrahieren der so gewonnenen Komponenten von den Komponenten des zu kodierenden Vektors.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen werden, wenn der Makroblock, dessen Vektor zu kodieren ist, an der Bildkante liegt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen werden, wenn der dem Kandidat- Bewegungsvektor zugeordnete Makroblock im Modus "intra" kodiert worden ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat-Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Makroblöcke neben einem Makroblock sind, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat-Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke einen Teil der Makroblöcke bilden, die über oder links zu dem Makroblock liegen, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke den Makroblock, der unmittelbar links liegt, den unmittelbar darüber liegenden Makroblock und den Makroblock über und zur Rechten des Makroblocks enthalten, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
7. Verfahren zur Dekodierung eines Bewegungsvektors (MVO), der durch eine differentielle Kodierung jeder Komponente kodiert ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Extrahierung der Differenzen der Komponenten (MVDx, MVDy), die der differentiellen Kodierung der Komponenten für diesen Vektor (MVO) entsprechen, aus den empfangenen Daten,
- Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente (Px, Py) gleich dem Mittelwert der entsprechenden Komponenten der Bewegungsvektoren ist, die wenigstens drei vorher dekodierten Makroblöcken (MV1, MV2, MV3) zugeordnet sind,
- Addition dieser Differenzen der Komponenten (MVDx, MVDy) zu den Komponenten (Px, Py) des Voraussagevektors.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen werden, wenn der Makroblock, dessen Vektor zu kodieren ist, an der Kante des Bildes liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten eines Kandidat-Bewegungsvektors für die Bestimmung des Voraussagevektors als Nullen angesehen werden, wenn der diesem Kandidat- Bewegungsvektor zugeordnete Makroblock im Modus "intra" kodiert worden ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat-Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Makroblöcke neben einem Makroblock sind, von dem ein Vektor zu dekodieren ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat-Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke Teil der Makroblöcke bilden, die über oder links zu dem Makroblock liegen, von dem en Vektor zu dekodieren ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kandidat- Bewegungsvektoren zugeordneten Makroblöcke den Makroblock, der unmittelbar links liegt, den Makroblock unmittelbar über und den Makroblock über und rechts zu dem Makroblock enthalten, von dem ein Vektor zu kodieren ist.
13. Vorrichtung zur Komprimierung von Bildern mit einem Prozessor (10) zur Bestimmung der die Bewegungsvektoren (MVO) erzeugenden Bewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vektoren durch einen Voraussagevektor kodiert werden, mit folgenden Merkmalen:
- Mittel (10) zur Bestimmung eines Voraussagevektors, von dem jede Komponente (Px, Py) gleich dem Mittelwert der entsprechenden Komponenten von wenigstens drei Kandidat-Bewegungsvektoren (MV1, MV2, MV3) ist, wobei ein Kandidat-Bewegungsvektor ein einem vorher kodierten Makroblock entsprechender Makroblock ist,
- Mittel zur Subtraktion (10) der so gewonnenen Komponenten von den Komponenten des zu kodierenden Vektors,
- Mittel (14) zu Kodierung der durch die Subtraktion gewonnenen Werte (MVDx, MVDy).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10) zur Bestimmung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dienen.
15. Vorrichtung zur Dekomprimierung von komprimierten Bildern durch ein Verfahren zur Bewegungskompensation, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- ein die komprimierten Daten empfangender Zwischenspeicher (15),
- mit dem Zwischenspeicher (15) verbundene Demultiplexing-Mittel (16),
- mit den Mitteln (16) zum Demultiplexing verbundene Mittel zur Dequantisierung (17),
- Mittel (18) zur inversen Transformation der demultiplexierten und dequantisierten Koeffizienten,
- Mittel (16) zur Extrahierung von Daten, die einen Bewegungsvektor betreffen, der entsprechend einer differentiellen Kodierung durch einen Voraussagevektor kodiert ist,
- Mittel (20) zur Bestimmung der Komponenten des Voraussagevektors aus Mittelwerten der Komponenten der Bewegungsvektoren, die den vorher dekodierten Makroblöcken entsprechen,
- Mittel zur Berechnung des einem Makroblock zugehörigen Bewegungsvektors aus den Daten, die den Bewegungsvektor und die Komponenten des Voraussagevektors betreffen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 12.
DE69525009T 1994-10-10 1995-10-09 Verfahren zur differentiellen Kodierung von Bewegungsvektoren mit Mittelwertprädiktion Expired - Lifetime DE69525009T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9412083A FR2725577B1 (fr) 1994-10-10 1994-10-10 Procede de codage ou de decodage de vecteurs mouvement et dispositif de codage ou de decodage mettant en oeuvre ledit procede

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DE69525009D1 DE69525009D1 (de) 2002-02-21
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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69525009T Expired - Lifetime DE69525009T2 (de) 1994-10-10 1995-10-09 Verfahren zur differentiellen Kodierung von Bewegungsvektoren mit Mittelwertprädiktion

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