DE69912527T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Bewegungsvektorkodierung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Bewegungsvektorkodierung Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf hocheffektives Kodieren von analogen Signalen eines Bewegungsbildes in digitale Signale mit einer geringen Menge von Kodes für effektive Datenübertragung, -speicherung und -anzeige. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf bewegungskompensiertes Kodieren von Signalen eines Bewegungsbildes mit veränderlichem Kodieren von Bewegungsvektoren.
  • Signale eines Bewegungsbildes werden im allgemeinen durch bewegungskompensierte Vorhersage gemäß Kodierungsstandards wie MPEG-Standards kodiert.
  • Bewegungsvektoren (MV), die für bewegungskompensierte Vorhersage verwendet werden, werden auch durch Kodieren mit variabler Länge kodiert und dann mit Kodes aus prädiktiven Fehlersignalen gemultiplext. Bitströme von gemultiplexten Kodes werden zu Dekodierern übertragen, in den Speichermedien gespeichert oder auf einem Bildschirm angezeigt.
  • MV-Kodieren wird durch das Bilden von Differenzen zwischen Bewegungsvektoren in einem Block eines Signals eines Bewegungsbildes und denen in einem benachbarten Block und durch Kodieren der Differenzen in horizontalen und vertikalen Richtungen durch Verwendung von Kodes mit variabler Länge durchgeführt. Die Kodes mit variabler Länge bestehen zum Beispiel aus Huffman-Kodes gemäß der Erzeugungsfrequenz (der Anzahl der Male) der Differenzen der Bewegungsvektoren.
  • MV-Kodieren verwendet im allgemeinen eine Kodetabelle zum Kodieren mit variabler Länge. Die Kodetabelle besteht aus Kodes mit variabler Länge gemäß der Verteilung von MV-Differenzen (Erzeugungswahrscheinlichkeit von jeder MV-Differenz). MV-Differenzen unterscheiden sich voneinander sehr gemäß der Bewegung der Bilder, und die Verteilung der MV-Differenzen paßt abhängig von den Teilen eines Bildes zu keiner Kodetabelle, wodurch die Menge der Kodes der Bewegungsvektoren vergrößert wird. Je kleiner der Block eines Signals eines Bewegungsbildes bei der Bewegungskompensation mit hoher Genauigkeit ist, desto mehr Kodes von Bewegungsvektoren gibt es in der Gesamtmenge der erzeugten Kodes.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum bewegungskompensierten prädiktiven Kodieren von Signalen eines Bewegungsbildes mit variablem Kodieren von Bewegungsvektoren für die geringere Erzeugung von Kodes von Bewegungsvektoren zu schaffen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum bewegungskompensierten prädiktiven Dekodieren von kodierten Signalen eines Bewegungsbildes und Bewegungsvektoren zu schaffen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Kodieren eines Signals eines Bewegungsbildes durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Signals des Bewegungsbildes. Die Vorrichtung weist eine Vektorgruppierungseinheit, einen Bewegungsvektorkodierer und einen Multiplexer auf. Die Vektorgruppierungseinheit ordnet die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren an; ein Selektor für Kodetabellen wählt eine Kodetabelle aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe aus, um die Bewe gungsvektoren zu kodieren und die Auswahlinformation für Kodetabellen auszugeben. Der Bewegungsvektorkodierer kodiert die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung der ausgewählten Kodetabelle als Reaktion auf die Auswahlinformation für Kodetabellen. Der Mulitplexer multiplext die Auswahlinformation für Kodetabellen und die kodierten Bewegungsvektoren.
  • Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kodieren eines Signals eines Bewegungsbildes durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Signals des Bewegungsbildes. Die Bewegungsvektoren werden für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen angeordnet. Eine Kodetabelle wird aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe ausgewählt, um die Bewegungsvektoren zu kodieren, und die Auswahlinformation für Kodetabellen wird ausgegeben. Die Bewegungsvektoren werden durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung der ausgewählten Kodetabelle als Reaktion auf die Auswahlinformation für Kodetabellen kodiert. Die Auswahlinformation für Kodetabellen und die kodierten Bewegungsvektoren werden gemultiplext.
  • Außerdem schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Dekodieren eines Bitstroms eines Bewegungsbildes, der durch die bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Bewegungsbildes kodiert wurde. Die Vorrichtung weist einen Demultiplexer und einen Bewegungsvektordekodierer auf. Der Demultiplexer demultiplext den Bitstrom des Bewegungsbildes in die Bewegungsvektoren und die Auswahlinformation für Kodetabellen, wobei die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung einer Kodetabelle kodiert wurden, die aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt wurde, wobei die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren angeordnet wurden. Der Bewegungsvektordekodierer dekodiert die Bewegungsvektoren, die durch Demultiplexen durch Dekodieren mit variabler Länge unter Verwendung der Kodetabellen erhalten wurden, die gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen, die durch Demultiplexen erhalten wurde, ausgewählt wurden.
  • Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Dekodieren eines Bitstroms eines Bewegungsbildes, der durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Bewegungsbildes kodiert wurde. Der Bitstrom des Bewegungsbildes wird in Bewegungsvektoren und Auswahlinformation für Kodetabellen demultiplext, wobei die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung einer Kodetabelle kodiert wurden, die aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt wurde, wobei die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren angeordnet wurden. Die Bewegungsvektoren, die durch Demultiplexen erhalten wurden, werden durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung der Kodetabellen dekodiert, die gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen, die durch Demultiplexen erhalten wurde, ausgewählt wurden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kodiervorrichtung;
  • 2 veranschaulicht Bewegungsvektorgruppen, die in zwei Dimensionen angeordnet sind;
  • 3A veranschaulicht Bewegungsvektoren mit kleinen Än derungen;
  • 3B veranschaulicht Bewegungsvektoren mit großen Änderungen;
  • 4 zeigt ein Blockdiagramm der zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kodiervorrichtung; und
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dekodiervorrichtung.
  • Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen werden mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • [Die erste bevorzugte Ausführungsform eines Kodierers]
  • In 1 ist ein Blockdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bewegungskompensierten prädiktiven Kodiervorrichtung gezeigt.
  • Ein Eingangssignal eines Bewegungsbildes wird zu einem Subtrahierer 2 über einen Eingangsanschluß 1 zugeführt. Zu dem Substrahierer 2 wird auch ein prädiktives Signal von einem bewegungskompensierten Prädiktor 10 zugeführt. Das prädiktive Signal wird von dem Eingangssignal des Bewegungsbildes abgezogen, um ein prädiktives Fehlersignal zu erzeugen.
  • Das prädiktive Fehlersignal wird zu einem diskreten Kosinustransformator (DCT) 3 zugeführt und in DCT-Koeffzienten umgewandelt. Die DCT-Koeffizienten werden zu einem Quantisierer 4 zugeführt, der die DCT-Koeffizienten mit einer vorherbestimmmten Schrittgröße quantisiert, um Kodes mit fester Länge aus dem prädiktiven Fehlersignal zu erzeugen. Die erzeugten Kodes mit fester Länge werden zu einem Kodierer 5 mit variabler Länge und einem umgekehrten Quantisierer 7 zugeführt.
  • Der Kodierer 5 mit variabler Länge kodiert die Kodes mit fester Länge des prädiktiven Fehlersignals in Kodes mit variabler Länge. Ein Bitstrom der Kodes mit variabler Länge wird zu dem Multiplexer 8 zugeführt.
  • Die Kodes mit fester Länge, die zu dem umgekehrten Quantisierer 7 zugeführt wurden, werden verarbeitet und zu einem umgekehrten DCT 13 zugeführt, der die prädiktiven Fehlersignale wiedergibt. Die Funktionsweisen des umgekehrten Quantisierers 7 und des umgekehrten DCT 13 sind die umgekehrten des Quantisierers 4 bzw. des DCT 3. Das wiedergegebene prädiktive Fehlersignal wird zu einem Addierer 12 zugeführt. Der Addierer 12 addiert das prädiktive Fehlersignal und das prädiktive Signal, das von dem bewegungskompensierten Prädiktor 10 zugeführt wird, um das (Video)signal des Bewegungsbildes wiederzugeben.
  • Das wiedergebene Videosignal wird einmal im Videospeicher 11 gespeichert. Das gespeicherte Videosignal wird zu dem bewegungskompensierten Prädiktor 10 zugeführt. Der Prädiktor 10 verarbeitet das Videosignal durch Bewegungskompensation gemäß der Bewegungsvektoren MVs, die von dem MV-Detektor 6 zugeführt werden, um das prädiktive Signal zu erzeugen, das dann zu dem Substrahierer 2 und dem Addierer 12 zugeführt wird.
  • Der MV-Detektor 6 erhält die räumliche Bewegung eines Referenzrahmens mit Bezug auf einen Rahmen, der für jeden Block mit 16 × 16 oder 8 × 8 Pixeln des Eingangssignals des Bewegungsbildes kodiert werden soll. Die räumliche Bewegung wird als die Bewegungsvektoren MVs zu dem bewegungskompensierten Prädiktor 10 und auch zu einer MV-Gruppierungseinheit 15 zugeführt.
  • Die MV-Gruppierungseinheit 15, die eines der erfindungsgemäßen Merkmale ist, wird genau offenbart werden.
  • Die MV-Gruppierungseinheit 15 ordnet Bewegungsvektoren MVs für alle 16 bis 64 Vektoren beispielsweise in MV-Grupppen an. Jede MV-Gruppe besteht vorzugsweise aus einem Block aus 4 × 4 Bewegungsvektoren in zwei Dimensionen wie in 2 gezeigt gemäß der Kodiermerkmale der Kodiervorrichtung aus 1. Die Bewegungsvektoren MVs werden in eine zweidimensionale Anordnung durch Verwendung eines Speichers, der die Bewegungsvektoren MVs speichert, umgewandelt. Abgesehen davon kann jede MV-Gruppe eindimensional sein, 16 Bewegungsvektoren können beispielsweise auf einer einzigen horizontalen Linie angeordnet sein. Wie später genau beschrieben wird, wird aber die TABELLE I oder II, die Kodes mit variabler Länge haben, zum Kodieren der Bewegungsvektoren MVs ausgewählt.
  • Jeder Bewegungsvektor MV der MV-Gruppe wird von der MV-Gruppierungseinheit 15 zu einem vorübergehenden MV-Kodierer 16 und einer Verzögerungseinheit 19 zugeführt. Der Kodierer 16 kodiert jeden Bewegungsvektor vorübergehend gemäß aller Kodetabellen, die in einem MV-Kodierer 14 eingebaut sind, um Bitströme durch Kodieren unter Verwendung von Kodes mit Bits variabler Länge von jeder Kodetabelle zu erzeugen. Die Bitströme werden zu einem Rechner 18 für Kodemengen zugeführt.
  • Die TABELLEN I und II, die im folgenden gezeigt sind, sind Beispiele der Kodetabellen.
  • Die erste Kodetabelle mit variabler Länge, die in TABELLE I gezeigt ist, wird vorzugsweise zum Kodieren von Bewegungsvektoren MVs mit kleiner Änderung wie den Bewegungsvektoren, die in 3A veranschaulicht sind, verwendet. Andererseits wird die zweite Tabelle für Kodes mit variabler Länge, die in TABELLE II gezeigt ist, vorzugsweise zum Kodieren von Bewegungsvektoren MVs mit großer Änderung wie die Bewegungsvektoren, die in 3B veranschaulicht sind, verwendet. Das Zeichen „s", das zu jedem Kode mit variabler Länge in den TABELLEN I und II hinzugefügt ist, zeigt positiv „+" oder negativ „–„ an. Die Kodes mit variabler Länge werden für das Kodieren von Bewegungsvektoren MVs sowohl für horizontale als auch vertikale MV-Komponenten der MV-Differenzwerte verwendet. Die Kodes mit variabler Länge können für das Kodieren von ganzzahligen Bewegungsvektoren MVs verwendet werden, die durch Multiplizieren der Bewegungsvektoren mit zwei erhalten werden, wenn die Genauigkeit der Bewegungsvektoren ½ ist.
  • Die erste Tabelle der Kodes mit variabler Länge
    MV-Differenzwert Kode mit variabler Länge
    0 1
    1 01s
    2 001s
    3 00011s
    4 000101s
    5 000100s
    6 0000111s
    7 0000110s
    8 0000101s
    9 0000100s
    10 0000011s
    11 00000101s
    12 00000100s
    13 00000011s
    14 00000010s
    15 00000001s
    TABELLE I
  • Die zweite Tabelle der Kodes mit variabler Länge
    MV-Differenzwert Kode mit variabler Länge
    0 11
    1 10s
    2 011s
    3 0101s
    4 0100s
    5 00111s
    6 00110s
    7 00101s
    8 00100s
    9 000111s
    10 000110s
    11 000101s
    12 000100s
    13 000011s
    14 000010s
    15 000001s
    TABELLE II
  • Kodemengen der Bitströme, die unter Verwendung von jeder Kodetabelle mit variabler Länge erzeugt wurden, werden von dem Rechner 17 für Kodemengen berechnet. Die Kodemengen werden zu einem Selektor 18 für Kodetabellen für jede MV-Gruppe zugefügt. Die Bitströme, die von dem vorübergehenden MV-Kodierer 16 erzeugt wurden, können nicht so vollständig sein, da die Kodemengen nur benötigt werden. Aus diesem Grund kann eine Kodelänge für jeden MV-Differenzwert von dem vorübergehenden MV-Kodierer 16 ausgegeben werden und von dem Rechner 17 für Kodemengen für jede MV-Gruppe summiert werden.
  • Der Selektor 18 für Kodetabellen vergleicht die Kodemengen, die von dem Kodemengenrechner 17 gemäß der TABELLEn I und II berechnet wurden, und wählt entweder TABELLE I oder II, für welche die Kodemenge geringer als für die andere ist. Auswahlinformation für Kodetabellen (CTSI), die die ausgewählte Tabelle anzeigt, wird von dem Selektor 18 ausgegeben und zu dem MV-Kodierer 14 und auch dem Multiplizierer 8 zugeführt.
  • Jeder Bewegungsvektor MV der MV-Gruppen wird von der Verzögerungseinheit 19 verzögert, bevor er zu dem MV-Kodierer 14 zugeführt wird, bis die Auswahlinformation für Kodetabellen ausgegeben wird.
  • Der MV-Kodierer 14 bildet eine Differenz zwischen jedem Bewegungsvektor und dem vorausgehenden Bewegungsvektor und kodiert den Differenzwert durch Kodes mit variabler Länge von einer von mehreren Kodetabellen wie in TABELLE I und II gezeigt. Die Kodetabelle wird für jede MV-Gruppe wie in 2 gezeigt gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt.
  • Der kodierte Differenzwert oder MV-Kode wird zu dem Multiplexer 8 zugeführt und dann mit dem prädiktiven Fehlersignal gemultiplext, das von dem Kodierer 5 mit variabler Länge gesendet wird, die Auswahlinformation für Kodetabellen wird zu dem Vorspann des kodierten MV-Kodes hinzuaddiert. Der Multiplexer 8 gibt den gemultiplexten Bitstrom über einen Ausgangsanschluß 9 aus.
  • Zwei Kodetabellen sind in dieser Ausführungsform vorgesehen. Jedoch sind erfindungsgemäß weitaus mehr Tabellen als zwei gemäß unterschiedlicher Erzeugungsverteilungen der MV-Differenzen vorgesehen. Eine Kodetabelle, die für eine MV-Gruppe geeignet ist, wird selbst dann ausgewählt, wenn eine MV-Differenzverteilung in der MV-Gruppe eine große Differenz zu einer Durchschnittsverteilung hat.
  • Die ausgewählte Kodetabelle besteht aus Kodes mit variabler Länge, die für die MV-Differenzverteilung in der MV-Gruppe geeignet sind. Kodemengen der MV-Gruppe werden somit kleiner als diejenigen einer durchschnittlichen Kodetabelle sein. Außerdem wird eine Kodetabelle, die für jede MV-Gruppe geeignet ist, ausgewählt, so daß die gesamte Kodemenge selbst dann abnehmen wird, wenn Auswahlinformation für Kodetabellen eingeschlossen ist. Da die Auswahlinformation aus einem oder zwei Bits nur für jede MV-Gruppe besteht.
  • [Die zweite bevorzugte Ausführungsform eines Kodierers]
  • In 4 ist ein Blockdiagramm der zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bewegungskompensierten prädiktiven Kodiervorrichtung gezeigt. Elemente in der zweiten Ausführungsform, die gleich oder analog zu Elementen in der ersten Ausführungsform sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht genau erklärt werden.
  • Die Unterschiede zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform sind: die erste hat einen vorübergehenden MV-Kodierer 16 und den Rechner 17 für Kodemengen, während die letztere einen Aktivitätsdetektor 31 hat; und die Wirkungsweise des Selektors 18 für Kodetabellen und des Selektors 32 für Kodetabellen unterscheiden sich voneinander.
  • Die zweite bevorzugte Ausführungsform ist nur für diese Unterschiede offenbart.
  • Jeder Bewegungsvektor MV der MV-Gruppen wird zu einem Aktivitätsdetektor 31 von der MV-Gruppierungseinheit 15 zuge führt. Die Aktivität des Bewegungsvektors MV wird von dem Detektor 31 erfaßt und zu dem Selektor 32 für Kodetabellen zugeführt. Die Aktivität wird für jede MV-Gruppe zusätzlich zu den absoluten Werten der MV-Differenzwerte erfaßt. Die logarithmische Umwandlung der absoluten Werte der MV-Differenzwerte vor der Addition wird den MV-Differenzwerten eine höhere Korrelation mit den MV-Kodemengen geben und somit die Kodiereffizienz verbessern.
  • Der Selektor 32 für Kodetabellen wählt eine geeignete Kodetabelle unter mehreren Kodetabellen aus, die in dem MV-Kodierer 14 gemäß der Beziehung zwischen der Eingangsaktivität und einem vorherbestimmten Referenzschwellniveau eingebaut sind. Ebenso wie die erste Ausführungsform hat der MV-Kodierer 14 der zweiten Ausführungsform Kodetabellen wie sie in TABELLE I und II gezeigt sind.
  • Die Eingangsaktivität wird mit dem Referenzschwellniveau oder Referenzaktivität verglichen, die ein Zwischenniveau hat. TABELLE I wird ausgewählt, wenn die Eingangsaktivität kleiner als das Referenzschwellenniveau ist. Andererseits wird TABELLE II ausgewählt, wenn die Eingangsaktivität größer als das Referenzschwellenniveau ist.
  • Die Aktivität wird zusätzlich zu den absoluten Werten der MV-Differenzwerte in dieser Ausführungsform erfaßt. Jedoch nicht nur das, Aktivität kann auch zweidimensional erfaßt werden, um die MV-Differenzverteilung genau darzustellen. Zum Beispiel können die Frequenz (die Anzahl der Male), für welche die Erzeugung von MV-Differenzen relativ klein ist aber ungleich null wie der absolute Wert von 1 bis 3 ist, und diejenige, für welche die Erzeugung von MV-Differenzen relativ groß wie der absolute Wert von 4 oder mehr ist, als zwei Parameter erfaßt werden. Referenzschwellenniveaus werden dann zweidimensional mit Bezug auf die zwei Parameter vorgesehen.
  • [Die dritte bevorzugte Ausführungsform des Kodierers]
  • Die dritte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bewegungskompensierten prädiktiven Kodiervorrichtung wird ohne Zeichnung offenbart.
  • Die dritte Ausführungsform der Kodiervorrichtung ist die Kombination der ersten und der zweiten Ausführungsform. Im Detail weist die bewegungskompensierte prädiktive Kodiervorrichtung der dritten Ausführungsform einen vorübergehenden Kodierer und einen Rechner für Kodemengen auf, die ähnlich zu dem vorübergehenden Kodierer 16 bzw. dem Rechner 17 für Kodemengen sind, die in 1 gezeigt sind. Die Kodiervorrichtung der dritten Ausführungsform weist außerdem einen Selektor für Kodetabellen auf, der ähnlich wie der Selektor 32 für Kodetabellen ist, der in 4 gezeigt ist.
  • Der vorübergehende Kodierer und Rechner für Kodemengen dieser Ausführungsform berechnen eine Kodemenge für jede MV-Gruppe gemäß einer Kodetabelle. Die Kodetabelle hat eine Durschnittsvariation der MV-Differenz wie zwischen den TABELLEN I und II.
  • Die berechnete Kodemenge wird zu dem Selektor für Kodetabellen dieser Ausführungsform zugeführt. Der Selektor für Kodetabellen wählt eine Kodetabelle wie in TABELLE I oder II gemäß der Beziehung zwischen der berechneten Kodemenge und einem vorherbestimmten Referenzschwellenniveau aus und gibt die Auswahlinformation für Kodetabellen (CTSI) aus. TABELLE I mit kleiner Variation der MV-Differenzen wird ausgewählt, wenn die Kodemenge kleiner als das Referenzschwellniveau ist. Andererseits wird TABELLE II mit großer Variation der MV-Differenzen ausgewählt, wenn die Kodemenge größer als das Referenschwellniveau ist.
  • [Bevorzugte Ausführungsform des Dekodierers]
  • Als nächstes wird eine bevorzugte Ausführungsform einer bebegungskompensierten prädiktiven Dekodiervorrichtung, die einen Bitstrom annehmen wird, der von einer Kodiervorrichtung wie die der ersten, der zweiten und der dritten Ausführungsform ausgegeben wird, mit Bezugnahme auf 5 offenbart.
  • Ein Bitstrom, der durch bewegungskompensiertes prädiktives Kodieren kodiert wurde, wird zu einem Demultiplexer 22 über einen Eingangsanschluß 21 zugeführt. Der Bitstrom wird in Kodes mit variabler Länge des prädiktives Fehlersignals, MV-Kodes und Auswahlinformation für Kodetabellen (CTSI) getrennt.
  • Die Kodes mit variabler Länge des prädiktiven Fehlersignals werden zu einem Dekodierer 23 mit variabler Länge zugeführt. Andererseits werden die MV-Kodes und die Auswahlinformation für Kodetabellen zu einem MV-Dekoder 25 zugeführt.
  • Die Kodes mit variabler Länge des prädiktiven Fehlersignals werden in Kodes mit fester Länge durch den Dekodierer 23 mit variabler Länge umgewandelt und zu einem umgekehrten Quantisierer 70 zugeführt. Die Kodes mit fester Länge werden in eine Anzahl von 8 × 8 DCT-Koeffzienten umgewandelt und zu einem umgekehrten DCT 130 zugeführt.
  • Die DCT-Koeffzienten werden umgekehrt umgeformt, um ein prädiktives Fehlersignal wiederzugeben, das dann zu einem Addierer 120 zugeführt wird. Zu dem Addierer 120 wird auch ein prädiktives Signal von einem bewegungskompeniserten Prädiktor 100 zugeführt. Das prädiktive Fehlersignal und das prädiktive Signal werden addiert, um ein Signal eines Bewegungsbildes wiederzugeben.
  • Das Signal des Bewegungsbildes wird über einen Ausgangsanschluß 24 ausgegeben und auch zu einem Videospeicher 110 zugeführt und in ihm gespeichert. Das gespeicherte Signal eines Bewegungsbildes ist durch den bewegungskompensierten Prädiktor 110 bewegungskompensiert, um das prädiktive Signal zu erzeugen, das zu dem Addierer 120 zugeführt wird.
  • Die Bewegungskompensation wird auf Grundlage der Bewegungsvektoren MVs, die von einem MV-Puffer 26 zugeführt wurden, ausgeführt. Die Bewegungsvektoren MVs, die in dem MV-Puffer gespeichert sind, werden von dem MV-Kodierer 25 erhalten, um das Dekodieren der MV-Kodes durch Kodes mit variabler Länge von einer Kodetabelle für jede MV-Gruppe auszuführen. Der MV-Dekodierer 25 hat mehrere Kodetabellen, die aus Kodes mit variabler Länge bestehen, ebenso wie diejenigen, die in den TABELLEN I und II gezeigt sind. Und eine Kodetabelle wird gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt. Das Dekodieren ist das umgekehrte des Kodierens durch den MV-Kodierer 14, der in den 1 und 4 gezeigt ist.
  • Der MV-Puffer 26 speichert die Bewegungsvektoren MVs einmal und führt sie zu dem bewegungskompensierten Prädiktor 100 nur zu, wenn der Prädiktor 100 sie anfordert. Der Grund dafür ist, daß die Reihenfolge der Blöcke des prädiktiven Fehlersignals nicht der Anzahl der Bewegungsvektoren entspricht, die in jeder MV-Gruppe angeordnet sind.
  • Wie oben offenbart, wird bewegungskompensiertes prädiktives Kodieren erfindungsgemäß unter Verwendung mehrere Kodetabellen mit Kodes mit variabler Länge zum Kodieren von Bewegungsvektoren ausgeführt. Eine Kodetabelle wird gemäß der Auswahlinformation ausgewählt, die gemäß der Kodemenge oder Aktivität der Bewegungsvektoren, die in Gruppen angeordnet sind, erzeugt wird.
  • Bewegungskompensiertes prädiktives Dekodieren wird auch unter Verwendung der gleichen Kodetabellen ausgeführt. Eine geeignete Kodetabelle wird zum Dekodieren gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen, die von Seiten eines Kodierers zugeschickt wurde, ausgewählt.
  • Mehrere Kodetabellen sind für unterschiedliche Erzeugungsverteilungen von MV-Differenzen vorgesehen. Und eine geeignete Kodetabelle wird für die Erzeugungsverteilung der MV-Differenz in einer MV-Gruppe, die kodiert werden soll, ausgewählt, wodurch eine kleine Menge erzeugter MV-Kodes erreicht wird. Die erzeugte Kodegesamtmenge wird verringert werden, da die Kodemenge des prädiktiven Fehlersignals nicht variiert. Insbesondere das Verkleinern des Blocks der Signale eines Bewegungsbilds für die Bewegungskompensation mit hoher Genauigkeit wird die Kodemenge der Bewegungsvektoren in der Gesamtmenge der erzeugten Kodes relativ vergrößern. Die Abnahme der Menge der MV-Kodes wird somit zur Abnahme der Gesamtmenge der erzeugten Kodes beitragen.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Kodieren eines Signals eines Bewegungsbildes durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Signals des Bewegungsbildes, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Vektorgruppierungseinheit, um die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren anzuordnen; einen Selektor für Kodetabellen, um eine Kodetabelle aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe auszuwählen, um die Bewegungsvektoren zu kodieren und die Auswahlinformation für Kodetabellen auszugeben; einen Bewegungsvektorkodierer, der auf die Auswahlinformation für Kodetabellen reagiert, um die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung der ausgewählten Kodetabelle zu kodieren; und einen Multiplexer, um die Auswahlinformation für Kodetabellen und die kodierten Bewegungsvektoren zu multiplexen.
  2. Verfahren zum Kodieren eines Signals eines Bewegungsbildes durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Signals des Bewegungsbildes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Anordnen der Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren; Auswählen einer Kodetabelle aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe, um die Bewegungsvektoren zu kodieren, und Ausgeben der Auswahlinformation für Kodetabellen; Kodieren der Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung der ausgewählten Kodetabelle als Reaktion auf die Auswahlinformation für Kodetabellen; und Multiplexen der Auswahlinformation für Kodetabellen und der kodierten Bewegungsvektoren.
  3. Vorrichtung zum Dekodieren eines Bitstroms eines Bewegungsbildes, der durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Bewegungsbildes kodiert wurde, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Demultiplexer, um den Bitstrom des Bewegungsbildes in die Bewegungsvektoren und die Auswahlinformation für Kodetabellen zu demultiplexen, wobei die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung einer Kodetabelle kodiert wurden, die aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt wurde, wobei die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren angeordnet wurden; und einen Bewegungsvektordekodierer, um die Bewegungsvektoren zu dekodieren, die durch Demultiplexen durch Dekodieren mit variabler Länge unter Verwendung der Kodetabellen erhalten wurden, die gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen, die durch Demultiplexen erhalten wurde, ausgewählt wurden.
  4. Verfahren zum Dekodieren eines Bitstroms eines Bewegungsbildes, der durch bewegungskompensierte Vorhersage unter Verwendung von Bewegungsvektoren für jeden bewegungskompensierten Block des Bewegungsbildes kodiert wurde, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Demultiplexen des Bitstroms des Bewegungsbildes in Bewegungsvektoren und Auswahlinformation für Kodetabellen, wobei die Bewegungsvektoren durch Kodieren mit variabler Länge unter Verwendung einer Kodetabelle kodiert wurden, die aus mehreren Kodetabellen für jede Bewegungsvektorgruppe gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen ausgewählt wurde, wobei die Bewegungsvektoren in Bewegungsvektorgruppen für jede vorherbestimmte Anzahl von Bewegungsvektoren angeordnet wurden; und Dekodieren der Bewegungsvektoren, die durch Demultiplexen erhalten wurden, durch Dekodieren mit variabler Länge unter Verwendung der Kodetabellen, die gemäß der Auswahlinformation für Kodetabellen, die durch Demultiplexen erhalten wurde, ausgewählt wurden.
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