DE69015807T2

DE69015807T2 - Gerät zur Videosignalkompression.

Info

Publication number: DE69015807T2
Application number: DE69015807T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Nishino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2010-05-22
Also published as: DE69015807D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompression eines Videosignals.
Ein Verfahren zur Kompression eines Videosignals besteht darin, das Videosignal in Blöcke aufzuteilen und diese durch eine orthogonale Transformation zu codieren.
Ein Abtastmuster zur Erläuterung eines üblichen Verfahrens zur Kompression eines Videosignals ist in Fig. 1 gezeigt, in der Bildelemente in einer Matrix angeordnet sind. Kreise bezeichnen die Positionen der Bildelemente und gestrichelte Linien bezeichnen Blockgrenzen für die Codierung durch eine orthogonale Transformation. Bei diesem üblichen Verfahren umfaßt jeder Block 16 Bildelemente. Zusätzlich bezeichnet das Zeichen H1 eine horizontale Umwandlungs-Koordinatenachse für die orthogonale Transformation eines Videosignals und das Zeichen V1 eine vertikale Transformations-Koordinatenachse für den gleichen Zweck.
Bei der orthogonalen Transformation eines Videosignals, das wie vorstehend gezeigt in Blöcke aufgeteilt ist, erfolgt das Codieren durch die Transformation entlang den Koordinatenachsen H1 und V1, die einander im rechten Winkel kreuzen. Durch die Transformation codierte Signale stellen eine zweidimensionale Frequenzinformation der Koordinatenachsen H1 und V1 dar. Gemäß dieser zweidimensionalen Frequenzinformation werden die redundanten Informationen wie Hochfreguenz- oder Diagonalkomponenten des ursprünglichen Videosignals durch die Verwendung der statistischen oder visuellen Charakteristiken des Signals reduziert, wodurch die Menge an Information komprimiert wird.
Die orthogonale Transformation umfaßt eine Hadamard-Transformation oder eine diskrete Kosinustransformation (DCT)
Fig. 2 ist ein Diagramm. das ein Abtastmuster zur Erläuterung eines zweiten üblichen Verfahrens zur Kompression eines Videosignals zeigt, bei dem Bildelemente in Form eines Quincunx oder einer Nicht-Matrix mit einer Versetzung zwischen den Reihen angeordnet sind. Kreise bezeichnen die Positionen von Bildelementen.
Diese Bildelementanordnung wird bei MUSE-Signalen angewendet, die zur Verwendung bei der Satellitenübertragung eines hochauf lösenden Fernsehsignals vorgeschlagen worden sind. Bei dieser Bildelementanordnung wird das Frequenzband in der Diagonalrichtung um die Hälfte desjenigen in der horizontalen oder vertikalen Richtung reduziert, und wird auch für das ursprüngliche Videosignal in einer abgetasteten Matrix als Mittel zur Kompression durch die Reduktion der diagonalen Komponenten eines Videosignals verwendet.
In Fig. 2 stellen die gestrichelten Linien Blockgrenzen für das Codieren durch eine orthogonale Transformation dar. Bei dieser Ausführungsform enthält jeder Block 16 Bildelemente. Das Zeichen H2 bezeichnet eine horizontale Umwandlungs-Koordinatenachse für die orthogonale Transformation eines Videosignals und das Zeichen V2 eine vertikale Koordinatenachse für den gleichen Zweck. Die Umwandlungs-Koordinatenachse V2 ist nicht linear, da das Abtastmuster eine Nicht-Matrix ist.
Fig. 3 ist ein Abtastmusterdiagramm zur Erläuterung eines dritten üblichen Verfahrens zur Kompression eines Videosignals, bei dem, wie bei dem zweiten üblichen Verfahren, Bildelemente in Form eines Quincunx mit einer Versetzung zwischen den Reihen angeordnet sind. In Fig. 3 bezeichnen Kreise die Bildelementpositionen und X bezeichnet interpolierte Bildelemente, die aus den Werten der durch Kreise bezeichneten Bildelemente erhalten werden. Gestrichelte Linien stellen Blockgrenzen für die Codierung durch eine orthogonale Transformation dar. Bei diesem üblichen Verfahren enthält jeder Block 16 Bildelemente und 16 interpolierte Bildelemente. Das Zeichen H3 bezeichnet eine horizontale Umwandlungs-Koordinatenachse für die orthogonale Transformation des Videosignals und das Zeichen V3 eine für den gleichen Zweck verwendete vertikale Umwandlungs-Koordinatenachse.
Wenn, wie vorstehend erläutert worden ist, ein in Blöcke aufgeteiltes Videosignal der orthogonalen Transformation unterzogen wird, erfolgt das Codieren durch die Transformation entlang den Umwandlungs-Koordinatenachsen H3 und V3. Die Umwandlungs-Koordinatenachse V3 nimmt jedoch eine lineare Form an, da das Abtastmuster aufgrund der interpolierten Bildelemente nicht dasjenige einer Nicht-Matrix, sondern einer Matrix ist.
Bei dem zweiten üblichen Verfahren ist die Umwandlungs-Koordinatenachse V2 nicht linear und deshalb kreuzen sich die Umwandlungs-Koordinatenachsen H2 und V2 nicht im rechten Winkel zueinander. Das durch die Transformation codierte Signal enthält somit eine Frequenzkomponente der Umwandlungs-Koordinatenachse V2. Es wird, im einzelnen, die Frequenzinformation entlang der Umwandlungs-Koordinatenachse H2 zu derjenigen entlang der vertikalen Umwandlungs-Koordinatenachse V2 addiert, wodurch eine effiziente Kompression eines Videosignals verhindert wird.
Andererseits verwendet das dritte übliche Verfahren, welches eine lineare Umwandlung-Koordinatenachse V2 und die Umwandlungs-Koordinaten H2 und V2 einander im rechten Winkel kreuzend aufweist, Interpolations-Bildelemente X und erfordert deshalb ein Codieren durch Transformation eines Videosignals mit 32 Bildelementen in einem Block einschließlich von 16 Interpolations-Bildelementen, sogar in einem Bereich, der einem Videosignal mit 16 Bildelementen entspricht. In anderen Worten, die Anzahl der beteiligten Bildelemente ist erhöht, was zu einem größeren Umfang und einer verringerten Effizienz der Kompressionsverarbeitung führt.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der vorstehenden Tatsachen ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effizienten Kompression eines Videosignals vorzusehen, auch wenn Bildelemente in einer Nicht-Matrix angeordnet sind.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen vorzusehen, in der sogar ein Videosignal mit einer Nicht-Matrix-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation ohne eine Erhöhung der Anzahl der betreffenden Bildelemente effizient codiert wird, wobei jedoch jeder Block eine Matrix-Bildelementanordnung und eine adaptive Zuweisung der Datenmenge aufweist.
Zur Lösung der vorstehend erwähnten Aufgaben werden Vorrichtungen zur Kompression von Videosignalen, wie in den Ansprüchen 1 und 4 beansprucht, vorgesehen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1, 2 und 3 sind Abtastmusterdiagramme eines Videosignals zur Erläuterung einer üblichen Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist ein Abtastmusterdiagramm eines Videosignals zur Erläuterung der Funktion einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das einen übertragbaren Frequenzbereich eines Videosignals zeigt, das eine Quincunx-Bildelementanordnung aufweist, zur Erläuterung der Funktionsweise einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das einen übertragbaren Frequenzbereich eines Videosignals in einer Matrix-Bildelementanordnung zeigt, das aus einem Videosignal in Quincunx-Bildelementanordnung extrahiert worden ist, zur Erläuterung der Funktionsweise einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Eingangsanschluß, dem ein Nicht-Matrix- Videosignal als Eingangssignal zugeführt wird, Bezugszeichen 2 eine Trennungsschaltung zum Trennen des Eingangssignals in Bildsignale, welche mehreren Teilbildern entsprechen, die jeweils eine Matrix-Bildelementanordnung aufweisen, und zum Extrahieren eines gegebenen Teilbildsignals X und eines gegebenen Teilbildsignals Y aus einem derartigen Teilbildsignal, Bezugszeichen 3 eine Interpolationsschaltung zum Bestimmen, aus dem Bildsignal X, eines interpolierten Teilbildsignals (als Yx bezeichnet), das mit den Bildelementpositionen des Teilbildsignals Y assoziiert ist, und Bezugszeichen 4 eine Subtraktionsschaltung zum Bestimmen eines Differentialteilbildsignals Z zwischen dem Teilbildsignal Y und dem interpolierten Teilbildsignal Yx. In der nachfolgenden Abhandlung werden die Wörter "Teilbildsignal X, Y, Z, usw." der Bequemlichkeit halber einfach als "Teilbild X, Y, Z, usw." bezeichnet.
Bezugszeichen 5 bezeichnet eine orthogonale Transformationsund Codierschaltung zum Codieren des Teilbildes X durch eine orthogonale Transformation, Bezugszeichen 6 eine Codierschaltung zum Codieren des Differentialteilbildes Z, Bezugszeichen 7 eine Codelängen-Schätzungsschaltung zum Berechnen der Codelänge eines Ausgangs der Codierschaltung 6, Bezugszeichen 8 eine Codelängen-Zuweisungsschaltung zum adaptiven Zuweisen der Codelänge des Ausgangs der Schaltung 5 auf der Basis der Codelänge des Ausgangs der Codelängen-Schätzungsschaltung 7, und Bezugszeichen 9 eine Kopplungsschaltung zum Koppeln des Ausgangs der Schaltung 8 mit dem der Codierschaltung 6, um ein Ausgangssignal der Videosignal-Kompressionsvorrichtung an den Ausgangsanschluß 10 anzulegen.
Ein Abtastmusterdiagramm zur Erläuterung der Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt.
Die Bildelemente des an den Eingangsanschluß 1 angelegten Eingangssignals sind in Quincunx-Nicht-Matrix-Anordnung mit einer Versetzung zwischen den Reihen angeordnet, wie in Fig. 5 gezeigt. Weiße und schwarze Kreise bezeichnen Bildelementpositionen. Jede Gruppe der weißen und schwarzen Bildelementkreise ist in einer Matrix angeordnet. Die Trennungsschaltung 2 erzeugt ein Teilbild jeder Bildelementgruppe aus weißen und schwarzen Kreisen. Bei dieser Ausführungsform wird das Teilbild der Bildelemente der weißen Kreise als ein Teilbild X und dasjenige der Bildelemente der schwarzen Kreise als ein Teilbild Y bezeichnet.
Die Interpolationsschaltung 3 bestimmt einen Interpolationswert für jedes Bildelement des Bildes Y durch Verwendung von Bildelementwerten des Teilbildes X, die um jedes der erwähnten Bildelemente herum positioniert sind, um dadurch ein interpoliertes Teilbild Yx zu bestimmen. (In Fig. 5, zum Beispiel, wird ein Durchschnittswert der Bildelemente a, b, c und d des Teilbildes X als Interpolationswert für ein Bildelement y des Teilbildes y verwendet.) Die Subtraktionsschaltung 4 bestimmt ein Differentialteilbild Z durch Subtrahieren des interpolierten Teilbildes Yx von dem Teilbild Y.
Die orthogonale Transformations- und Codierschaltung 5 dient zum Trennen des Teilbildes in Blöcke mit jeweils einer n x n- Matrix mit n x n Bildelementen, die in n Reihen und n Spalten (n: positive ganze Zahl) angeordnet sind, um die Codierung für die orthogonale Transformation zu bewirken. Der durchgezogene Rahmen in Fig. 5 begrenzt einen Block des Teilbildes X. Die Umwandlungs-Koordinatenachsen für den Block kreuzen einander geradlinig in rechten Winkeln, wie H und V zeigen. Die Ordnungszahl n der Matrix ist 4, wodurch angegeben wird, daß im Block die Anzahl der Bildelemente 16 beträgt.
Die Codierschaltung 6 codiert das Differentialteilbild Z, indem es dieses auf ähnliche Weise wie in der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 in Blöcke trennt. Der in Fig. 5 mit gestrichelter Linie dargestellte Rahmen begrenzt einen Bereich eines Blocks des Differentialteilbildes Z und zeigt dessen Lage relativ zu dem des Teilbildes X.
Das Differentialteilbild Z entspricht einem Interpolationsfehler (Voraussagefehler) bei der Interpolation für das Teilbild Y aus dem Teilbild X. Seine zweidimensionalen Frequenzkomponenten werden nachstehend erläutert.
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches einen übertragbaren Frequenzbereich eines Videosignals für die in Fig. 5 gezeigte Bildelementanordnung zweidimensional zeigt. In Fig. 6 weist der gesamte übertragbare Bereich der Quincunx-Bildelementanordnung einen diagonalen Frequenzbereich auf, der um die Hälfte des horizontalen oder vertikalen Frequenzbereiches reduziert ist und durch ein Dreieck wiedergegeben wird. Der übertragbare Bereich der Bildelementanordnung mit nur den durch weiße Kreise (Teilbild X) oder schwarze Kreise (Teilbild Y) dargestellten Bildelementen weist nur einen rechteckigen Bereich entsprechend zu (L) in Fig. 6 auf. Demgemäß enthält jedes Teilbild nicht nur die Niederfrequenzkomponente (L), sondern auch die Aliaskomponente, die von dem Hochfrequenzbereich (H) der Fig. 6 abgeleitet und in Fig. 7 (H') dargestellt ist.
Nun sollen die Frequenzkomponenten des Teilbildes Y und des interpolierten Teilbildes Yx erläutert werden. Beide Teilbilder haben eine Bildelementanordnung, wie sie durch das Teilbild Y in Fig. 5 dargestellt ist, und deshalb koexistieren die Niederfrequenzkomponente (L) in Fig. 7 und die Hochfrequenz-Aliaskomponente (H') in jedem der Teilbilder Y und Yx. Die Frequenzkomponente des interpolierten Teilbildes Yx wird jedoch durch Interpolation durch die Interpolationsschaltung 3 aus dem Teilbild X erhalten, in dem die Niederfrequenzkomponente (L) und die Hochfrequenz-Aliaskomponente miteinander koexistieren. Die Niederfrequenzkomponente des Bildes Yx weist deshalb die gleiche Phase wie diejenige des Teilbildes Y auf, jedoch weist seine Hochfrequenz-Aliaskomponente (H') die entgegengesetzte Phase zu derjenigen des zuletzt genannten auf. Die Frequenzkomponente des von der Subtraktionsschaltung 4 erzeugten Differentialteilbildes Z enthält nur die Hochfrequenz-Aliaskomponente (H'), wobei die Niederfrequenzkomponente (L) des Teilbildes Y entfernt ist.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, weist das Differentialteilbild Z keine Niederfrequenzkomponenten mit großer sichtbarer Wirkung auf, und es setzt sich nur aus einer Hochfrequenzkomponente zusammen. Ferner hat jeder Ausgangswert der Schaltung 4 wahrscheinlich in vielen Fällen eine sehr kleine Amplitude und besitzt deshalb nur eine geringe Menge an Information. Als Ergebnis wird im Vergleich mit dem Fall des Teilbildes X die Menge an Daten ausreichend und effizient reduziert.
Die Codelängen-Schätzungsschaltung 7 dient zum Berechnen der Codelänge des codierten Differentialteilbildes Z. Die Codelänge ist ausreichend klein, wie vorstehend erläutert, und deshalb kann die Codelängen-Zuweisungsschaltung 8 eine ausreichend große Datenmenge dem Codewort des Teilbildes X zuweisen, das der orthogonalen Transformation unterzogen worden ist. Und dennoch kann gemäß der vorstehenden Konfiguration die Datenmenge adaptiv dem Teilbild X zugewiesen werden durch Bezugnahme auf die Codelänge des Differentialteilbildes Z, was eine verschwendungsfreie Kompressionsverarbeitung erlaubt.
Wie vorstehend erläutert kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch die orthogonale Transformation mit der Matrix-Bildelementanordnung codiert werden. Ferner wird in Anbetracht des Umstands, daß das Differentialteilbild Z und das Teilbild X, die den Eingang zur orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 ergeben, mit der gleichen Anzahl an Bildelementen assoziiert sind wie das ursprüngliche Videosignal, die Kompression ohne eine Vermehrung der beteiligten Bildelemente effizient durchgeführt. Ferner weist das Differentialteilbild Z im Vergleich mit dem Teilbild X keine Niederfrequenzkomponenten auf und es kann somit mit einer kurzen Codelänge codiert werden, mit dem Ergebnis, daß eine entsprechend längere Codelänge dem Teilbild X mit einer großen Menge an Information zugewiesen werden kann, wodurch eine effiziente und wirksame Kompressionsverarbeitung ermöglicht wird.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm welches eine Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform ist derart konfiguriert, daß die Codierschaltung 6 in der Konfiguration der ersten Ausführungsform der Erfindung durch eine zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61 ersetzt ist. Die anderen Bauteile sind identisch mit den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform und sollen nicht weiter beschrieben werden.
Die vorliegende Ausführungsform dient zum Erläutern eines Beispiels eines Verfahrens zum Codieren in der Codierschaltung 6 der ersten Ausführungsform. Wie in der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 codiert die zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61 auch die Differentialteilbilder Z durch eine orthogonale Transformation.
In der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 wird das Differentialteilbild Z in Blöcke mit einer n x n-Matrix aufgeteilt, um diese durch die orthogonale Transformation zu codieren. Der Bereich der Blöcke ist wie der von der gestrichelten Linie in Fig. 5 umgrenzte. Innerhalb des Rahmens der gestrichelten Linie sind die Umwandlungs-Koordinatenachsen des Blockes geradlinig und sie kreuzen einander in rechten Winkeln in gleicher Weise wie die Umwandlungs-Koordinatenachsen H und V in dem in Fig. 5 gezeigten Blockbereich (durchgezogener Rahmen) der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5. Da auch die Ordnungszahl der Matrix vier beträgt, sind in dem Block 16 Bildelemente vorhanden.
Das den Eingang zur zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 bildende Differentialteilbild Z weist keine Niederfrequenzkomponenten mit großen sichtbaren Wirkungen auf, sondern wird aus nur einer Hochfrequenzkomponente gebildet. Deshalb weist das Bild Z, sogar nachdem es der orthogonalen Transformationscodierung unterzogen worden ist, eine sehr kurze Codelänge im Vergleich mit derjenigen des Teilbildes X auf. Als Folge wird in der Codelängen-Zuweisungsschaltung 8 eine ausreichend große Datenmenge dem Codewort des Teilbildes X zugewiesen, das durch die orthogonale Transformationscodierung erhalten worden ist, wodurch eine verschwendungsfreie Kompression ermöglicht wird.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation in einer Matrix-Bildelementanordnung codiert werden. Da auch das Differentialteilbild Z und das Teilbild X, die einen Eingang zu der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 bilden, mit der gleichen Anzahl an Bildelementen wie das ursprüngliche Signal assoziiert sind, ist die Kompression ohne eine Vermehrung der beteiligten Bildelemente möglich. Ferner ermöglicht die Tatsache, daß das Differentialteilbild Z im Vergleich mit dem Teilbild X keine Niederfrequenzkomponenten enthält, eine effiziente und wirksame Kompression.
Die orthogonale Transformations- und Codierschaltung 5 und die zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61, die als getrennte Einrichtungen in der in Fig. 8 gezeigten vorliegenden Ausführungsform vorgesehen sind, können in alternativer Weise zu einer einzigen orthogonalen Transformations- und Codierschaltung integriert werden, wenn die Matrixblöcke für die jeweilige Schaltung zur orthogonalen Transformation die gleiche Ordnungszahl der Spalte oder Reihe aufweisen.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, welches eine Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Anders als die in Fig. 4 gezeigte erste Ausführungsform weist die hier vorliegende Ausführungsform eine nichtlineare Quantisier- und Codierschaltung 62 anstelle der Codierschaltung 6 der ersten Ausführungsform auf. Die übrigen Bauteile sind identisch mit den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform und sollen nicht nochmals beschrieben werden.
Anhand der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel des Verfahrens zum Codieren erläutert, das von der Codierschaltung 6 in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Das Differentialteilbild Z wird durch eine nichtlineare Quantisierung unter Verwendung der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 codiert.
Die nichtlineare Quantisier- und Codierschaltung 62, welche das Differentialteilbild Z ähnlich wie die orthogonale Transformations- und Codierschaltung 5 in mehrere Blöcke aufteilt, unterzieht jedes Bildelement in einem Block einer nichtlinearen Quantisierung. Der aus der gestrichelten Linie in Fig. 5 gebildete Rahmen stellt einen Blockbereich des Differentialteilbildes Z dar und zeigt die Lage des Teilbildes X relativ zum Blockbereich. Die Ordnungszahl der Matrix beträgt vier, was bedeutet, daß sich 16 Bildelemente in einem Block befinden.
Das Differentialteilbild X, das einen Eingang zu der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 bildet, weist wie vorstehend erwähnt keine Niederfrequenzkomponenten auf, die eine große sichtbare Wirkung ergeben, sondern ist aus nur einer Niederfrequenzkomponente konfiguriert und verursacht deshalb eine wenig sichtbare Wirkung, sogar nach nichtlinearer Quantisierung eines hohen Amplitudenwertes. Als Ergebnis kann die Codelängen-Zuweisungsschaltung 8 eine ausreichende Datenmenge dem Codewort des Teilbildes X zuweisen, das der orthogonalen Transformation und Codierung unterzogen worden ist, wodurch eine verschwendungsfreie Kompression ermöglicht wird. Ferner ist die nichtlineare Quantisier- und Codierschaltung 62 bezüglich ihrer Schaltungskonfiguration einfach und kompakt und weist deshalb den Vorteil geringer Aufwendigkeit der Schaltung auf.
Wie vorstehend beschrieben kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videobild mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation in einer Matrix-Bildelementanordnung codiert werden. Es ist auch, in Anbetracht des Umstands, daß das Differentialteilbild Z und das Teilbild X des Eingangs zu der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 die gleiche Anzahl an Bildelementen aufweisen wie das ursprüngliche Bildsignal, eine effiziente Kompression möglich, ohne daß die beteiligten Bildelemente vermehrt werden. Ferner ist, da das Differentialteilbild Z weniger Niederfrequenzkomponenten aufweist als das Teilbild X, eine effiziente und wirksame Kompressionsverarbeitung durch eine nichtlineare Quantisierung mit einer einfachen Schaltungskonfiguration ohne eine orthogonale Transformation möglich.
Die nichtlineare Quantisierungscharakteristik der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 ist bei der vorliegenden Ausführungsform nicht im einzelnen erläutert worden.
Angesichts der Tatsache, daß das Differentialteilbild Z einem Interpolationsfehler (oder Voraussagefehler) entspricht, der bei der Interpolation für das Teilbild Y aus dem Teilbild X entsteht, führt jedoch eine große Amplitude des Differentialteilbildes Z zu einer geringen sichtbaren Wirkung des Quantisierungsfehlers, und deshalb ist die nichtlineare Quantisierungscharakteristik für die Kompression umso mehr angebracht, je größer die Amplitude ist.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, welches eine Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 10 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Eingangsklemme, die mit einem Nicht-Matrix-Videosignal als Eingangssignal beliefert wird, Bezugszeichen 2 eine Trennungsschaltung zum Trennen des Eingangssignals in mehrere Teilbilder in Matrix-Bildelementanordnung und zum Extrahieren eines gegebenen Teilbildes X und eines gegebenen Teilbildes Y aus mehreren Teilbildern, Bezugszeichen 3 eine erste Interpolationsschaltung zum Bestimmen eines ersten interpolierten Teilbildes (angenommen als Yx) für Bildelementpositionen des Teilbildes Y aus dem Teilbild X, Bezugszeichen 31 eine zweite Interpolationsschaltung zum Bestimmen eines zweiten interpolierten Bildes (angenommen als Xy) für Bildelementpositionen des Teilbildes X aus dem Teilbild Y, Bezugszeichen 4 eine Subtraktionsschaltung zum Bestimmen eines Differentialteilbildes Z zwischen dem Teilbild Y und dem ersten interpolierten Bild Yx, und Bezugszeichen 41 eine Additionsschaltung, welche ein Summenteilbild Z' bestimmt, das eine Summe des Teilbildes X und des zweiten interpolierten Bildes Xy darstellt. Bezugszeichen 5 bezeichnet eine orthogonale Transformations- und Codierschaltung, die das Summenteilbild Z' einer Codierung durch eine orthogonale Transformation unterzieht, Bezugszeichen 6 eine Codierschaltung zum Codieren des Differentialteilbildes Z, Bezugszeichen 7 eine Codelängen-Schätzungsschaltung zum Berechnen der Codelänge eines Ausgangs der Codierschaltung 6, Bezugszeichen 8 eine Codelängen-Zuweisungsschaltung zum adaptiven Zuweisen der Codelänge des Ausgangs der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 auf Basis der Codelänge für den Ausgang der Codelängen-Schätzungsschaltung 7, und Bezugszeichen 9 eine Kopplungsschaltung zum Koppeln eines Ausgangs der Codelängen-Schätzungsschaltung 8 mit dem der Codierschaltung 6 und zum Erzeugen des Ergebnisses davon als ein Ausgangssignal der Videosignal-Kompressionsvorrichtung an dem Ausgangsanschluß 10.
In Fig. 10 haben die mit den Bezugszeichenn 1 bis 10 bezeichneten Bauteile Funktionen, die mit denen der entsprechenden Bauteile der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung identisch oder diesen äquivalent sind, und sie haben deshalb jeweils die gleichen Bezugszeichen. Der einzige Unterschied ist, daß die zweite Interpolationsschaltung 31 und die Additionsschaltung 41 neu eingesetzt worden sind und daß der Eingang zur orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 in Fig. 10 ein Summenteilbild Z' darstellt.
Die vorliegende Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugsnahme auf Fig. 6 und 7 erläutert, welche übertragbare Frequenzbereiche zeigen.
Vorstehend wurde erläutert, daß die vorhergehenden Ausführungsformen eine Frequenzkomponente des Differentialteilbildes Z aufweisen, die nur aus einer Hochfrequenz-Aliaskomponente (H') in Fig. 7 besteht. Deshalb soll jetzt die Frequenzkomponente des Summenteilbildes Z' erläutert werden.
Das zweite interpolierte Bild Xy, das einen Ausgang der zweiten Interpolationsschaltung 31 darstellt, wird für eine Bildelementanordnung (der mit weißen Kreisen bezeichneten Bildelemente) erzeugt, die dieselbe ist, wie die des in Fig. 5 gezeigten Teilbildes X, und deshalb enthält seine Frequenzkomponente eine Niederfrequenzkomponente (L) und eine Hochfrequenz-Aliaskomponente (H'). Da das zweite interpolierte Teilbild Xy von der zweiten Interpolationsschaltung 31 interpoliert wird, ist seine Niederfrequenzkomponente (L) in Phase mit derjenigen des Teilbildes X, jedoch ist seine Hochfrequenzkomponente (H') in entgegengesetzter Phase zu derjenigen des Teilbildes X. Folglich wirkt die Additionsschaltung 41 zum Ausgleichen der Hochfrequenz-Aliaskomponenten (H') des Teilbildes X und des zweiten interpolierten Teilbildes Xy, um das Summenteilbild Z' zu erzeugen, wobei nur deren Niederfrequenzkomponenten (L) zurückbleiben.
Aus dem vorstehend erwähnten Grund sind das Differentialteilbild Z und das Summenteilbild Z', welche von den beiden Interpolationsschaltungen (mit 3 und 31 bezeichnet) und den beiden arithmetischen Operationsschaltungen (mit 4 und 41 bezeichnet) extrahiert werden, äquivalent mit zwei gleichen Hoch- bzw. Niederfrequenzanteilen des übertragbaren Frequenzbereiches des Eingangssignals in der in Fig. 6 gezeigten Quincunx-Bildelementanordnung. Zusätzlich bleibt die Anzahl der beteiligten Bildelemente die gleiche wie, und wird nicht größer als, die der Bildelemente des Eingangssignals.
Jetzt soll der in der letzten Stufe der Schaltungsanordnung durchgeführte Codiervorgang erläutert werden.
Die Codierschaltung 6, welcher das Differentialteilbild X zugeführt wird, das aus nur der Hochfrequenz-Aliaskomponente (H') besteht, weist wie bei der ersten Ausführungsform keine Niederfrequenzkomponenten mit großen sichtbaren Wirkungen auf, und ergibt deshalb infolge der Codierung geringe sichtbare Wirkungen. Ferner, was den Ausgang der Schaltung 6 betrifft, ist die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins einer sehr geringen Amplitude für jeden codierten Wert hoch, was somit zu einer geringen Menge an dadurch übertragener Information führt. Als Folge wird im Vergleich mit dem Summenteilbild Z', das aus nur den Niederfrequenzkomponenten (L) zusammengesetzt ist, die Datenmenge für jedes Bildelement ausreichend reduziert.
Andererseits wird der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 das Summenteilbild Z' zugeführt, das nur die Niederfrequenzkomponenten umfaßt. Im Vergleich mit dem Differentialteilbild X weist das Summenteilbild Z' eine große Menge an Information auf und enthält eine Niederfrequenzkomponente mit großer sichtbarer Wirkung. Anders als bei der vorstehend beschriebenen ersten, zweiten und dritten Ausführungsform wird jedoch das Summenteilbild Z', das keine Hochfrequenz-Aliaskomponenten (H') aufweist, anstelle des Teilbildes X an den Eingang der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 angelegt, und deshalb wird die Menge an Information in entsprechender Weise für eine geringere Menge an Daten für jedes Bildelement reduziert.
Als Ergebnis ist die Codelänge des Differentialteilbildes Z der Codelängen-Schätzungsschaltung 7 äquivalent derjenigen bei der ersten Ausführungsform, und es ist auch die von der Codelängen-Schätzungsschaltung 8 dem Augang der Schaltung 5 zugewiesene Codelänge äquivalent derjenigen bei der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform. Nichtsdestoweniger ist der Ausgang der Schaltung 5 das Ergebnis der Codierung des Summenteilbildes Z', das keine Hochfrequenz-Aliaskomponenten enthält. Die Effizienz der Kompression wird somit verbessert.
Wie vorstehend erläutert wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation in Matrix-Bildelementanordnung codiert. Es sind auch das Differentialteilbild Z des Eingangs zur Codierschaltung 6 und das Summenteilbild Z' des Eingangs zur Schaltung 5 mit der gleichen Anzahl an Bildelementen assoziiert wie das ursprüngliche Videobild, so daß eine Kompression ohne eine Erhöhung der Anzahl an beteiligten Bildelementen wirksam erfolgt. Ferner weist das Summenteilbild Z', für eine verbesserte Codiereffizienz, keine Hochfrequenz-Aliaskomponenten auf, und das Differentialteilbild Z ist frei von Niederfrequenzkomponenten. Deshalb ist die Codelänge kurz und die Differenz kann der Codelänge des Summenteilbildes Z' zugeordnet werden, das eine große Menge an Information besitzt, wodurch eine effiziente und wirksame Kompression ermöglicht wird.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Ausführungsform ist derart konfiguriert, daß die Codierschaltung 6 in der Konfiguration der in Fig. 10 gezeigten vierten Ausführungsform durch eine zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61 ersetzt wird. Die anderen Bauteile sind den entsprechenden Bauteilen der vierten Ausführungsform äquivalent und werden deshalb nicht im einzelnen beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform dient zum Erläutern eines Beispiels des Verfahrens zum Codieren in der Codierschaltung 6 gemäß der vierten Ausführungsform. Wie bei der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 wird das Differentialteilbild X einer orthogonalen Transformation und Codierung durch die zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61 unterzogen.
Die zweite orthogonale Transformations- und Codierschaltung 61 teilt das Differentialteilbild Z in mehrere Blöcke in einer n x n-Matrix zum Zwecke einer Codierung durch eine orthogonale Transformation auf. Der Bereich jedes Blockes wird in Fig. 5 von einer gestrichelten Linie begrenzt. Die Umwandlungs-Koordinatenachsen in dem durch eine gestrichelte Linie begrenzten Block sind linear und kreuzen einander in rechten Winkeln auf eine Weise ähnlich den Umwandlungs-Koordinatenachsen H und V in dem Blockbereich (Rahmen aus durchgezogener Linie) der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 in dem Diagramm. Es beträgt auch die Ordnungszahl n der Matrix vier, und deshalb enthält jeder Block 16 Bildelemente.
Das Differentialteilbild Z, das einen Eingang zu der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 bildet, weist keine Niederfrequenzkomponenten mit großer sichtbarer Wirkung auf, wie vorstehend beschrieben worden ist, sondern besteht aus nur einer Hochfrequenzkomponente. Im Vergleich mit dem Teilbild X, das einer Codierung durch orthogonale Transformation unterzogen wird, ist deshalb die betreffende Codelänge sogar nach dem Codieren durch eine orthogonale Transformation sehr kurz. Als Ergebnis weist die Codelängen- Zuweisungsschaltung 8 dem Codewort des Summenteilbildes Z', das einer Codierung durch eine orthogonale Transformation unterzogen wird, eine ausreichende Menge an Daten zu, wodurch eine verschwendungsfreie Kompression ermöglicht wird.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation in Matrix-Bildelementanordnung codiert werden. Es weisen auch das Summenteilbild Z', das einen Eingang zu der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 bildet, und das Differentialteilbild Z, das einen Eingang zu der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 bildete die gleiche Anzahl an Bildelementen auf wie das ursprünglich Videosignal, so daß eine Kompression ohne eine Erhöhung der Anzahl an beteiligten Bildelementen effizient erfolgt. Ferner ist das Summenteilbild Z' frei von Hochfrequenz-Aliaskomponenten, was eine hohe Effizienz der Codierung ergibt, und dem Differentialteilbild Z fehlt es an Niederfrequenzkomponenten. Die Codelänge ist somit kurz, und die entsprechende Ersparnis kann der Codelänge des Summenteilbildes Z' mit einer großen Menge an Information zugewiesen werden, wodurch eine effiziente und wirksame Kompression ermöglicht wird.
Obwohl die in Fig. 11 gezeigte vorliegende Ausführungsform aus der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 getrennt von der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 konfiguriert ist, können diese beiden Bauteile zu einer einzigen orthogonalen Transformations- und Codierschaltung zusammengefaßt werden, sofern der Block für die orthogonale Transformation die gleiche Ordnungszahl der Matrix aufweist.
Ein Blockdiagramm einer Videosignal-Kompressionsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 12 gezeigt. Diese Ausführungsform ist derart konfiguriert, daß die Codierschaltung 6 der vierten Ausführungsform durch eine nichtlineare Quantisier-Codierschaltung 62 ersetzt ist. Die übrigen Bauteile sind identisch mit den entsprechenden Teilen der vierten Ausführungsform und werden deshalb nicht nochmals erläutert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welche ein Beispiel des Verfahrens zum Codieren in der Codierschaltung 6 der vierten Ausführungsform behandelt, wird das Differentialteilbild Z von der nichtlinearen Quantisier-Codierschaltung 62 durch eine nichtlineare Quantisierung codiert.
Wie die orthogonale Transformations- und Codierschaltung 5 teilt die nichtlineare Quantisier- und Codierschaltung 62 das Differentialteilbild Z in mehrere Blöcke auf, und jedes Bildelement in einem Block wird einer nichtlinearen Quantisierung unterzogen. Der in Fig. 5 aus einer gestrichelten Linie bestehende Rahmen begrenzt einen Blockbereich des Differentialteilbildes Z, wodurch die Lagen des Teilbildes X und des Blockbereiches relativ zueinander aufgezeigt werden. Es beträgt auch die Ordnungszahl der Matrix vier, was bedeutet, daß in einem Block 16 Bildelemente vorhanden sind.
Das Differentialteilbild Z, das einen Eingang zu der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 bildet, weist wie vor stehend erwähnt keine Niederfrequenzkomponenten mit einer großen sichtbaren Wirkung auf, jedoch besitzt es nur eine Hochfrequenzkomponente und hat deshalb sogar nach der nichtlinearen Quantisierung eines Wertes hoher Amplitude eine nur geringe sichtbare Wirkung. Als Ergebnis kann die Codelängen- Schätzungsschaltung 8 dem Codewort des Teilbildes X bei der orthogonalen Transformation eine ausreichende Datenmenge zuweisen, wodurch eine verschwendungsfreie Kompressionsverarbeitung möglich wird. Ferner hat die nichtlineare Quantisier- und Codierschaltung 62, welche von einfacher Schaltungskonfiguration ist, eine vorteilhafte Größe der Schaltung.
Wie vorstehend erläutert kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung einer Codierung durch eine orthogonale Transformation in Matrix-Bildelementanordnung unterzogen werden, und der Umstand, daß das Differentialteilbild Z und das Teilbild X, die einen Eingang zu der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 bilden, die gleiche Anzahl an Bildelementen wie das ursprüngliche Videosignal aufweisen, ermöglicht auch eine effiziente Kompressionsverarbeitung ohne eine Erhöhung der Anzahl an beteiligten Bildelementen. Da ferner das Differentialteilbild Z im Vergleich mit dem Teilbild X keine Niederfrequenzkomponenten aufweist, wird eine effiziente und wirksame Kompression durch eine nichtlineare Quantisierung mit einer einfachen Schaltungskonfiguration ohne eine orthogonale Transformation ermöglicht.
Es ist somit ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Ausführungsform sogar ein Videosignal mit einer Quincunx-Bildelementanordnung durch eine orthogonale Transformation in Matrix-Bildelementanordnung codiert werden kann. Es weisen auch das Differentialteilbild Z, das einen Eingang zur nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 bildet, und das Summenteilbild Z', das einen Eingang zu der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5 bildet, die gleiche Anzahl an Bildelementen wie das ursprüngliche Videobild auf, so daß eine Kompression ohne eine Erhöhung der Anzahl an beteiligten Bildelementen effizient erfolgt. Ferner trägt das Fehlen von Hochfrequenz-Aliaskomponenten in dem Summenteilbild Z' zu einer verbesserten Effizienz der Codierung bei, und das Differentialteilbild Z, das keine Niederfrequenzkomponenten aufweist, ermöglicht eine effiziente und wirksame Kompressionsverarbeitung durch eine nichtlineare Quantisierung mit einer einfachen Schaltungskonfiguration ohne eine orthogonale Transformation.
Obwohl die nichtlineare Quantisierungscharakteristik der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62 bei der vorliegenden Ausführungsform nicht erläutert worden ist, entspricht das Differentialteilbild Z einem Fehler (oder Voraussagefehler) bei der Interpolation des Teilbildes X gegen das Teilbild Y, und deshalb hat der Quantisierfehler nur eine kleine sichtbare Wirkung, sofern das Differentialteilbild Z eine große Amplitude aufweist. Deshalb ist, je größer die Amplitude, die nichtlineare Quantisierungscharakteristik für die Kompression umso günstiger.
Letztlich soll eine Erläuterung bezüglich einer Expansionsverarbeitung angegeben werden, welche der Kompression eines Videobildes entgegengesetzt ist.
Bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungform werden Decodiervorgänge durchgeführt, deren Charakteristiken umgekehrt sind zu denen der jeweiligen Codierschaltungen (einschließlich der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5, der Codierschaltung 6, der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 und der nichtlinearen Transformations- und Codierschaltung 62). Ein decodiertes Signal, welches das Teilbild X darstellt, wird mittels eines Vorgangs oder einer Schaltung interpoliert, die der Interpolationsschaltung 3 äquivalent ist, und das resultierende interpolierte Signal wird einem decodierten Signal des Teilbildes Z hinzugegeben, um ein decodiertes Signal des Teilbildes Y zu erzeugen. Ferner werden derartige decodierte Signale der Teilbilder X und Y in der in Fig. 5 gezeigten Quincunx-Bildelementanordnung miteinander gekoppelt. Die Expansionsverarbeitung wird auf diese Weise durchgeführt.
Gemäß der vierten, fünften und sechsten Ausführungsform werden dagegen, wie bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform, die Decodiervorgänge durchgeführt, deren Charakteristiken umgekehrt sind zu denen der jeweiligen Codierschaltungen (einschließlich der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 5, der Codierschaltung 6, der zweiten orthogonalen Transformations- und Codierschaltung 61 und der nichtlinearen Quantisier- und Codierschaltung 62). Ein decodiertes Signal des Summenteilbildes Z', das nur eine Niederfrequenzkomponente aufweist, wird mittels eines Vorgangs oder einer Schaltung interpoliert, die der Interpolationsschaltung 3 äquivalent ist, und das resultierende interpolierte Signal befindet sich in Phase mit der Niederfrequenzkomponente des Teilbildes Y, und deshalb wird das interpolierte Signal einem decodierten Signal des Differentialteilbildes Z zugegeben, um ein decodiertes Signal des Teilbildes Y zu erzeugen. Andererseits wird ein decodiertes Signal des Differentialteilbildes Z, das nur eine Hochfrequenzkomponente aufweist, mittels einer Schaltung oder eines Verfahrens interpoliert, die der Interpolationsschaltung 31 äquivalent sind, und das resultierende interpolierte Signal hat die entgegengesetzte Phase zu der der Hochfrequenzkomponente des Teilbildes X, so daß das interpolierte Signal von dem decodierten Signal des Summenteilbildes Z' subtrahiert wird, um ein decodiertes Signal des Teilbildes X zu erzeugen. Zusätzlich werden die decodierten Signale der Teilbilder X und Y in der Quincunx-Bildelementanordnung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, miteinander gekoppelt, womit die Expansionsverarbeitung vervollständigt wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen, umfassend:

eine Trennungsschaltung (2) zum Empfang eines Videosignals, das aus Elementarbildern zusammengesetzt ist, die jeweils eine Nicht-Matrix-Bildelementanordnung haben, und Trennen der empfangenen Bilder in eine Vielzahl von Teilbildern, die jeweils eine Matrix-Bildelementanordnung haben;

eine Interpolationsschaltung (3), um aus einem vorbestimmten Teilbild aus der Vielzahl von Teilbildern ein interpoliertes Teilbild für Bildelementpositionen eines verbleibenden Teilbildes derselben zu erzeugen;

eine Subtraktionsschaltung (4) zum Erzeugen eines Differentialteilbildes aus der Differenz zwischen dem verbleibenden Teilbild und dem interpolierten Teilbild;

eine orthogonale Transformations- und Codierschaltung (5) zum Umwandeln des vorbestimmten Teilbildes in eine Vielzahl von Blöcken und Codieren derselben durch eine orthogonale Transformation;

eine Codierschaltung (61) zum Umwandeln des Differentialteilbildes in mehrere Blöcke, um diese zu codieren;

eine Codelängen-Schätzungsschaltung (7) zur Bestimmung einer Codelänge eines codierten Ausgangssignals der Codierschaltung; und

eine Codelängen-Zuweisungsschaltung, (8) zur Zuweisung einer Codelänge eines codierten Ausgangssignals der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung adaptiv nach einem Codelängenausgangssignal, das von der Codelängen-Schätzungsschaltung bestimmt wurde.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Codierschaltung das Differentialteilbild in eine Vielzahl von Blöcken umwandelt und diese durch eine orthogonale Transformation codiert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Codierschaltung das Differentialteilbild in eine Vielzahl von Blöcken trennt und diese durch eine nichtlineare Quantisierung codiert.

4. Vorrichtung zur Kompression von Videosignalen, umfassend:

eine Trennungsschaltung (2) zum Empfang eines Videosignals, das aus Elementarbildern zusammengesetzt ist, die jeweils eine Nicht-Matrix-Bildelementanordnung haben, um die empfangenen Bilder in eine Vielzahl von Teilbildern zu trennen, die eine Matrix-Bildelementanordnung haben;

eine erste Interpolationsschaltung (3), um aus einem vorbestimmten Teilbild ein erstes interpoliertes Teilbild für Bildelementpositionen eines verbleibenden Teilbildes zu erzeugen;

eine zweite Interpolationsschaltung (31), um aus dem verbleibenden Teilbild ein zweites interpoliertes Teilbild für Bildelementpositionen des vorbestimmten Teilbildes zu erzeugen;

eine Subtraktionsschaltung (4) zum Erzeugen eines Differentialteilbildes aus der Differenz zwischen dem verbleibenden Teilbild und dem ersten interpolierten Teilbild;

eine Additionsschaltung (41) zum Erzeugen eines Summenteilbildes durch Addieren des vorbestimmten Teilbildes zu dem zweiten interpolierten Teilbild;

eine orthogonale Transformations- und Codierschaltung (5) zum Umwandeln des Summenteilbildes in eine Vielzahl von Blöcken, um diese durch eine orthogonale Transformation zu codieren;

eine Codierschaltung (6) zum Umwandeln des Differentialteilbildes in mehrere Blöcke, um diese zu codieren;

eine Codelängen-Zuweisungsschaltung (8) zur Zuweisung einer Codelänge eines codierten Ausgangssignals der orthogonalen Transformations- und Codierschaltung adaptiv nach der Codelänge, die von der Codelängen-Schätzungsschaltung bestimmt wurde.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Codierschaltung das Differentialteilbild in eine Vielzahl von Blöcken umwandelt, um diese durch eine orthogonale Transformation zu codieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Codierschaltung das Differentialteilbild in eine Vielzahl von Blöcken umwandelt, um diese durch eine nichtlineare Quantisierung zu codieren.