NL9201593A - Systeem omvattende een eerste encoder voor het coderen van een eerste digitaal signaal, een tweede encoder voor het coderen van een tweede digitaal signaal en ten minste één decoder voor het decoderen van gecodeerde digitale signalen, en encoder en decoder voor toepassing in het systeem. - Google Patents

Description

Titel:

Systeem omvattende een eerste encoder voor het coderen van een eerste digitaal signaal, een tweede encoder voor het coderen van een tweede digitaal signaal en ten minste één decoder voor het decoderen van gecodeerde digitale signalen, en encoder en decoder voor toepassing in het systeem.

A. Achtergrond van de uitvinding

De uitvinding betreft een systeem omvattende een eerste encoder voor het coderen van een eerste digitaal signaal, een tweede encoder voor het coderen van een tweede digitaal signaal en ten minste één decoder voor het decoderen van gecodeerde digitale signalen, welke eerste encoder is voorzien van een eerste ingang voor het ontvangen van het eerste digitale signaal, met de eerste ingang gekoppelde eerste databewerkingsmiddelen voor het genereren van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de eerste databewerkingsmiddelen, welke eerste encoderterugkoppelmiddelen eerste encodergeheugenmiddelen omvatten, welke tweede encoder is voorzien van een tweede ingang voor het ontvangen van het tweede digitale signaal, met de tweede ingang gekoppelde tweede databewerkingsmiddelen voor het genereren van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de tweede databewerkingsmiddelen, welke tweede encoderterugkoppelmiddelen tweede encodergeheugenmiddelen omvatten, en welke decoder is voorzien van eerste dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, tweede dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de tweede dataherbewerkingsmiddelen.

Een dergelijk systeem is bekend uit "Data Compression of Stereopairs", door Michael G. Perkins, IEEE Transactions on Communications, Vol. 40, No. 4, April 1992, pagina 684-696, in het bijzonder figuur 3. De eerste encoder beschikt over de eerste ingang voor het ontvangen van het eerste digitale, te coderen signaal, zoals bijvoorbeeld een uit beeldelementen (picture elements, pixels of pels) opgebouwd linker televisiesignaal, en over de met de eerste ingang gekoppelde eerste databewerkingsmiddelen voor het genereren van het eerste gecodeerde digitale signaal. Verder beschikt de eerste encoder over de eerste encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de eerste databewerkingsmiddelen om de codering efficiënter te laten verlopen. De eerste encoderterugkoppelmiddelen omvatten de eerste encodergeheugenmiddelen. De tweede encoder beschikt over de tweede ingang voor het ontvangen van het tweede digitale, te coderen signaal, zoals bijvoorbeeld een uit beeldelementen (picture elements, pixels of pels) opgebouwd rechter televisiesignaal, en over de met de tweede ingang gekoppelde tweede databewerkingsmiddelen voor het genereren van het tweede gecodeerde digitale signaal. Verder beschikt de tweede encoder over de tweede encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de tweede databewerkingsmiddelen om de codering efficiënter te laten verlopen. De tweede encoderterugkoppelmiddelen omvatten de tweede encodergeheugenmiddelen. Dergelijke eerste en tweede encoders zijn van algemene bekendheid.

Zo’n systeem, voorzien van de eerste encoder met de eerste databewer-kingsmiddelen en de tweede encoder met de tweede databewerkingsmidde-len, is uit twee delen opgebouwd: de eerste databewerkingsmiddelen genereren het eerste gecodeerde digitale signaal dat het linker televisiebeeld representeert, en de tweede databewerkingsmiddelen genereren het tweede gecodeerde digitale signaal dat het rechter televisiebeeld representeert. Beide signalen worden vervolgens via multiplexing en demultiplexing verzonden naar de decoder, die beschikt over de eerste dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een eerste gecodeerd digitaal signaal, over de eerste deco-dergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, over de tweede dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en over de tweede decodergeheugen-middelen die gekoppeld zijn met de tweede dataherbewerkingsmiddelen. Zo’n decoder is evenals de encoders van algemene bekendheid.

Een dergelijk bekend systeem heeft het nadeel, dat het met onvoldoende efficiëntie codeert.

B. Samenvatting van de uitvinding

De uitvinding stelt zich ten doel een systeem van de in de aanhef vermelde soort te verschaffen dat met meer efficiëntie codeert.

Daartoe heeft het systeem volgens de uitvinding het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van encoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste ingang, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste encodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcomact met de tweede encodergeheugenmiddelen gekoppeld is, waarbij de decoder is voorzien van decoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste decodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact met de tweede decodergeheugenmiddelen gekoppeld is.

De encoderschakelmiddelen en de decoderschakelmiddelen zijn hierbij bijvoorbeeld uitgevoerd als omschakelmiddelen, dat wil zeggen dat het hoofdcontact hetzij met het eerste schakelcontact hetzij met het tweede schakelcontact is doorverbonden. Wanneer in afhankelijkheid van een "system controller" het hoofdcontact van de encoderschakelmiddelen is doorverbonden met het eerste schakelcontact wordt het in de eerste encodergeheugenmiddelen opgeslagen linker televisiebeeld gebruikt om het nieuwe linker televisiebeeld te voorspellen. Is in afhankelijkheid van de "system controller" het hoofdcontact van de encoderschakelmiddelen doorverbonden met het tweede schakelcontact dan wordt het ( bijvoorbeeld in de tweede encodergeheugenmiddelen opgeslagen) rechter televisiebeeld gebruikt om het nieuwe linker televisiebeeld te voorspellen. De hiervoor benodigde, van de "system controller" afkomstige informatie wordt via multiplexing en demultiplexing tevens naar de decoder verzonden, opdat de decoderschakelmiddelen zich in synchrone toestand met de encoderschakelmiddelen bevinden. Door toepassing van de encoderschakelmiddelen en de decoderschakelmiddelen wordt de in de eerste encoder via de eerste encoderterugkoppelmiddelen te verrichten predictie verbeterd, aangezien de "system controller" de voor de predictie meest geschikte basis (het linker of het rechter televisiebeeld) kiest. De verbetering van de predictie in de eerste encoder leidt tot een verbetering van de efficiëntie van de codering in de eerste encoder, en daarmee tot een verbetering van de efficiëntie van de codering van het gehele systeem.

De uitvinding berust op het inzicht, dat de efficiëntie van de codering in het algemeen kan worden verbeterd door de voorspelling van het nieuwe linker televisiebeeld te baseren op het meest geschikte vorige televisiebeeld (het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal dat het vorige linker televisiebeeld representeert of het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal dat het vorige rechter televisiebeeld representeert), en dat dit op eenvoudige wijze kan worden gerealiseerd door in de encoder aan te brengen encoderschakelmiddelen en in de decoder aan te brengen decoderschakelmid-delen.

Een eerste uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoderschakelmiddelen en de decoderschakelmid-delen elk zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

Wanneer de encoderschakelmiddelen en de decoderschakelmiddelen elk de verhouding van de bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen in afhankelijkheid van de system controller instellen en deze ingestelde signalen samenvoegen wordt bij de juiste verhouding die uiteraard beeldafhankelijk is een verdere verbetering van de predictie bereikt, hetgeen resulteert in een verdere verbetering van de efficiëntie van de codering van het gehele systeem.

Een tweede uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoderschakelmiddelen en de decoderschakelmiddelen elk zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldi- gen van het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 ^ x ^ 1.

Doordat de bij de eerste en tweede schakelcontacten aanwezige signalen digitaal zijn en in de vorm van getallen worden aangeboden kunnen beide signalen op voor de vakman eenvoudige wijze vermenigvuldigd worden met respectievelijk x en 1-x (met 0 <; x <; 1) en daarna opgeteld worden. Hierop zijn vele variaties denkbaar, zoals het vermenigvuldigen met respectievelijk y en 100-y (met 0 i y i 100) en het vervolgens delen van het somsignaal door de waarde 100, hetgeen uiteraard uiteindelijk hetzelfde resultaat oplevert wanneer geldt y = 100 x. Op deze wijze kan met het in afhankelijkheid van de system controller instellen van de waarde van x worden bepaald in welke mate het vorige linker televisiebeeld en het vorige rechter televisiebeeld bijdragen aan de voorspelling van het nieuwe linker televisiebeeld.

Een derde uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van met de tweede encoder gekoppelde encoderpredictiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een encoderpredictiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de encoderschakelmiddelen, waarbij de decoder is voorzien van decodercompensatiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een decodercompensatiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de decoderschakelmiddelen.

Door het systeem te voorzien van de encoderpredictiemiddelen die bijvoorbeeld het in de tweede encodergeheugenmiddelen opgeslagen vorige rechter televisiebeeld en het bij de eerste ingang aanwezige nieuwe linker televisiebeeld krijgen toegevoerd, welke encoderpredictiemiddelen een beeld-schatting/compensatie verrichten (disparity estimator/compensator), en door het aldus verkregen signaal aan het tweede schakelcontact toe te voeren wordt de predictie in de eerste encoder weer verder verbeterd, hetgeen leidt tot een weer verdere verbetering van de efficiëntie van de codering. De decoder wordt in dit geval voorzien van de decodercompensatiemiddelen, die bestuurd worden met een via multiplexing en demultiplexing van de encoderpredictie-middelen afkomstig vectorsignaal.

Een vierde uitvoeringsvorm van het systeem volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van zich in serie met de eerste encodergeheugenmiddelen bevindende eerste encoderbewegingspredic-tiemiddelen, waarbij de tweede encoder is voorzien van zich in serie met de tweede encodergeheugenmiddelen bevindende tweede encoderbewegingspre-dictiemiddelen, en waarbij de decoder is voorzien van zich in serie met de eerste decodergeheugenmiddelen bevindende eerste decoderbewegingscompensatiemiddelen, en zich in serie met de tweede decodergeheugenmiddelen bevindende tweede decoderbewegingscompensatiemiddelen.

Door in de encoder in serie met de eerste encodergeheugenmiddelen eerste encoderbewegingspredictiemiddelen en in serie met de tweede encodergeheugenmiddelen tweede encoderbewegingspredictiemiddelen te plaatsen en in de decoder tussen het eerste schakelcontact en de eerste decodergeheugenmiddelen eerste decoderbewegingscompensatiemiddelen te plaatsen en in serie met de tweede decodergeheugenmiddelen tweede decoderbewegings-compensatiemiddelen te plaatsen wordt een systeem verkregen dat met weer hogere efficiëntie codeert, doordat dit systeem bij het coderen en decoderen van verschillende beeldelementen rekening houdt met bewegingen van de beeldinhoud. Daartoe genereren de encoderbewegingspredictiemiddelen elk vectorsignalen die via multiplexing en demultiplexing naar de decoder worden verzonden, waarin één der vectorsignalen of een combinatie van beide vectorsignalen wordt gebruikt om de decoderbewegingscompensatiemiddelen te besturen.

De uitvinding betreft verder een encoder voor toepassing in het systeem volgens de uitvinding, omvattende een ingang voor het ontvangen van het digitale signaal, met de ingang gekoppelde databewerkingsmiddelen voor het genereren van een gecodeerd digitaal signaal, encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de databewerkingsmiddelen, welke encoderterugkoppelmiddelen encodergeheugenmiddelen omvatten.

De encoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoder is voorzien van encoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de ingang, waarvan een eerste schakelcontact met de encodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact koppelbaar is met een verdere encoder.

Een eerste uitvoeringsvorm van de encoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

Een tweede uitvoeringsvorm van de encoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldigen van het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 < x ί 1.

Een derde uitvoeringsvorm van de encoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoder is voorzien van met een verdere encoder koppelbare encoderpredictiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een encoderpredictiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de encoderschakelmiddelen.

Een vierde uitvoeringsvorm van de encoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de encoder is voorzien van zich in serie met de encodergeheugenmiddelen bevindende encoderbewegingspredictiemiddelen.

De uitvinding betreft weer verder een decoder voor toepassing in het systeem volgens de uitvinding, omvattende eerste dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste decodergeheugenmiddelenmiddelen die gekoppeld zijn met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, tweede dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de tweede dataherbewerkingsmiddelen.

De decoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de decoder is voorzien van decoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste decodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact met de tweede decodergeheugenmidddelen gekoppeld is.

Een eerste uitvoeringsvorm van de decoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de decoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

Een tweede uitvoeringsvorm van de decoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de decoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldigen van het bij het tweede schakelcon-tact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 s x ί 1.

Een derde uitvoeringsvorm van de decoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de decoder is voorzien van decodercompensatiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een decodercompensatiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de decoder-schakelmiddelen.

Een vierde uitvoeringsvorm van de decoder volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de decoder is voorzien van zich in serie met de eerste decodergeheugenmiddelen bevindende eerste decoderbewegingscompensatiemiddelen, en zich in serie met de tweede decodergeheugenmiddelen bevindende tweede decoderbewegingscompensatiemiddelen.

Opgemerkt wordt dat een encoder met omschakelmiddelen en een decoder met omschakelmiddelen op zich bekend zijn uit "Coded representation of picture and audio information", "TM1 Compatibility Experiments", door L Parke, ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11, MPEG92/291. Het betreft hier echter een op basis van gelaagde codering/decodering functionerende encoder en decoder, die elk hun met verschillende resoluties werkende lagen onderling koppelen via omschakelmiddelen. Bijvoorbeeld in de encoder wordt hierbij een voorspelling gedaan op basis van hetzij een momentaan beeldelement met lage resolutie, hetzij een hiermee corresponderend vorig beeldelement met hoge resolutie. Het is uit laatst genoemde publicatie dus noch bekend om verschillende encoders die verschillende (linker en rechter) signalen ontvangen en coderen onderling te koppelen via de encoderschakelmiddelen ten einde de codering van het totale systeem efficiënter te laten verlopen, noch is het hieruit bekend om de schakelmiddelen in een eerste uitvoeringsvorm in te richten voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen, ten einde de codering van het totale systeem nog efficiënter te laten verlopen.

C. Referentie "Data Compression of Stereopairs", door Michael G. Perkins, IEEE Transactions on Communications, Vol. 40, No. 4, April 1992, pagina 6S4-696 "Coded representation of picture and audio information", "TM1 Compatibility Experiments", door I. Parke, ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11, MPEG92/291 D Uitvoeringsvoorbeeld

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld. Daarbij toont: figuur 1 twee gekoppelde encoders volgens de uitvinding, en figuur 2 een decoder volgens de uitvinding.

De in figuur 1 weergegeven gekoppelde encoders omvatten een eerste encoder (1,3,7,10,11,12,13,14,15,16,19,20,21) die bij eerste ingang 1 aanwezige eerste digitale signalen (linker televisiebeelden) codeert en een tweede encoder (2,30,31,32,33,34,35,36,39,40,41) die bij tweede ingang 2 aanwezige tweede digitale signalen (rechter televisiebeelden) codeert.

De eerste encoder omvat eerste databewerkingsmiddelen 10, die zijn opgebouwd uit een serieschakeling van transformeermiddelen 11, kwantiseer- middelen 12 en codeermiddelen 13 en uit een met een tussen de kwantiseer-middelen 12 en codeermiddelen 13 gelegen aftakpunt gekoppelde serieschake-ling van inverse kwantiseermiddelen 14 en inverse transformeermiddelen 15. Een ingang van transformeermiddelen 11 vormt een ingang van databewerkingsmiddelen 10, die gekoppeld is met een uitgang van aftrekcircuit 16. Een uitgang van codeermiddelen 13 vormt een codeeruitgang van databewerkings-middelen 10 voor het genereren van een eerste gecodeerd digitaal signaal dat representatief is voor het linker televisiebeeld, welke codeeruitgang gekoppeld is met een eerste ingang van een multiplexer 6. Een uitgang van inverse transformeermiddelen 15 vormt een terugkoppeluitgang van databewerkings-middelen 10 voor het (ten minste gedeeltelijk) terugkoppelen van deze databewerkingsmiddelen 10, welke terugkoppeluitgang gekoppeld is met een eerste (plus)ingang van optelcircuit 19. Een uitgang van optelcircuit 19 is gekoppeld met een ingang van eerste encodergeheugenmiddelen 20. Deze zijn bidirectioneel gekoppeld met eerste encoderbewegingspredictiemiddelen 21, waarvan een vectoruitgang voor het genereren van een eerste vectorsignaal gekoppeld is met een tweede ingang van multiplexer 6. Een ingang van encoderbewegingspredictiemiddelen 21 is gekoppeld met de eerste ingang 1 van de encoder, welke eerste ingang 1 verder is gekoppeld met een eerste ingang van encoderpredictiemiddelen 3 en met een eerste (plus)ingang van aftrekcircuit 16. Hiervan is een tweede (min)ingang gekoppeld met een tweede (plus)ingang van optelcircuit 19 en met een uitgang (een hoofdcontact) van encoderschakelmiddelen 7, waarvan een eerste ingang (een eerste schakelcontact) gekoppeld is met een verdere uitgang van encoderbewegings-predictiemiddelen 21. Een stuuringang van encoderschakelmiddelen 7 is gekoppeld met een vijfde ingang van multiplexer 6 en met een uitgang van een system controller 8, waarvan een ingang gekoppeld is met de codeeruit- gang van databewerkingsmiddelen 10. De system controller 8 verzendt een x-signaal dat de waarde van x representeert naar de encoderschakelmiddelen 7 en naar de multiplexer 6 welke het x-signaal vervolgens in gemultiplexte vorm naar de decoder verzendt. Encoderschakelmiddelen 7 zijn ingericht voor het instellen van de verhouding van de bij de eerste en tweede ingang aanwezige signalen door het bij de eerste ingang aanwezige signaal (afkomstig van de eerste encoderbewegingspredictiemiddelen 21) te vermenigvuldigen met de waarde x en door het bij de tweede ingang aanwezige signaal (afkomstig van de encoderpredictiemiddelen 3) te vermenigvuldigen met de waarde 1-x en door vervolgens beide aldus verkregen signalen op te tellen. Voor de waarde x geldt 0 *-x s 1, welke waarde op later aan bod komende wijze door de system controller 8 wordt bepaald en via de stuuringang van encoderschakelmiddelen 7 wordt ingesteld. Een uitgang van encoderpredictiemiddelen 3 is gekoppeld met een tweede ingang (een tweede schakelcontact) van encoderschakelmiddelen 7 en een vectoruitgang van encoderpredictiemiddelen 3 is gekoppeld met een zesde ingang van multiplexer 6. Encoderpredictiemiddelen 3 omvatten een beeld-schatter en compensator (disparity estimator and compensator). De eerste encodergeheugenmiddelen 20 en de eerste encoder-bewegingspredictiemiddelen 21 vormen tesamen de eerste encoderterugkop-pelmiddelen.

De tweede encoder omvat tweede databewerkingsmiddelen 30, die zijn opgebouwd uit een serieschakeling van transformeermiddelen 31, kwantiseer-middelen 32 en codeermiddelen 33 en uit een met een tussen de kwantiseer-middelen 32 en codeermiddelen 33 gelegen aftakpunt gekoppelde serieschakeling van inverse kwantiseermiddelen 34 en inverse transformeermiddelen 35. Een ingang van transformeermiddelen 31 vormt een ingang van databewerkingsmiddelen 30, die gekoppeld is met een uitgang van aftrekcircuit 36.

Een uitgang van codeermiddelen 33 vormt een codeeruitgang van databewer-kingsmiddelen 30 voor het genereren van een tweede gecodeerd digitaal signaal dat het rechter televisiebeeld representeert, welke codeeruitgang gekoppeld is met een derde ingang van een multiplexer 6. Een uitgang van inverse transformeermiddelen 35 vormt een terugkoppeluitgang van databe-werkingsmiddelen 30 voor het (ten minste gedeeltelijk) terugkoppelen van deze databewerkingsmiddelen 30, welke terugkoppeluitgang gekoppeld is met een eerste (plus)ingang van optelcircuit 39. Een uitgang van optelcircuit 39 is gekoppeld met een ingang van tweede encodergeheugenmiddelen 40. Deze zijn bidirectioneel gekoppeld met tweede encoderbewegingspredictiemiddelen 41, waarvan een vectoruitgang voor het genereren van een tweede vectorsig-naai gekoppeld is met een vierde ingang van multiplexer 6. Een ingang van encoderbewegingspredictiemiddelen 41 is gekoppeld met de tweede ingang 2 van de tweede encoder, welke tweede ingang 2 verder is gekoppeld met een eerste (plus)ingang van aftrekcircuit 36. Hiervan is een tweede (min)ingang gekoppeld met een verdere uitgang van encoderbewegingspredictiemiddelen 41, welke verdere uitgang verder met een tweede (plus)ingang van optelcircuit 39 gekoppeld is. De uitgang van optelcircuit 39 is verder gekoppeld met een tweede ingang van encoderpredictiemiddelen 3 voor het koppelen van databewerkingsmiddelen 30 met databewerkingsmiddelen 10. Hierbij vormen de tweede encodergeheugenmiddelen 40 en de tweede encoderbewegingspre-dictiemiddelen 41 tesamen de tweede encoderterugkoppelmiddelen.

De werking van de in figuur 1 weergegeven encoders is als volgt. Het eerste te coderen digitale signaal, dat het linker televisiebeeld representeert, wordt als bitstroom aan eerste ingang 1 aangeboden, waarbij telkens een vooraf vastgesteld aantal bits een beeldelement (picture element, pixel of pel) vormt. Er van uit gaand dat de encoderschakelmiddelen zijn ingesteld met x=l en dat de inhoud van de eerste encodergeheugenmiddelen 20 leeg is bereikt een eerste groep van pels via aftrekcircuit 16 de databewerkingsmiddelen 10. De transformeermiddelen 11 voeren bijvoorbeeld een discrete cosinus transformatie uit op de groep van pels, waarmee per frequentiecomponent de bijbehorende coëfficiënt vastgesteld wordt. De kwantiseermiddelen 12 kwantiseren het verkregen signaal. Het gekwantiseerde signaal wordt vervolgens door codeer-middelen 13 gecodeerd, bijvoorbeeld op basis van een twee dimensionale tabel waarmee nieuwe codewoorden worden gegenereerd die gemiddeld een kortere lengte bezitten dan de ingaande woorden, en aan multiplexer 6 toegevoerd. Deze getransformeerde, gekwantiseerde en gecodeerde eerste groep van pels vormt daarmee het eerste gedeelte van het eerste gecodeerde signaal. Na getranformeerd en gekwantiseerd te zijn wordt de eerste groep van pels door inverse kwantiseermiddelen 14 invers gekwantiseerd en door inverse transformeermiddelen 15 invers getransformeerd, en via optelciruit 19 in encodergeheugenmiddelen 20 op een eerste plaats opgeslagen. Een tweede groep van pels legt dezelfde route af als de eerste groep van pels, ondergaat dezelfde bewerkingen en wordt in encodergeheugenmiddelen 20 op een tweede plaats opgeslagen, etc. totdat alle groepen pels van één volledig linker beeld (het eerste linker beeld) opgeslagen zijn.

De eerste groep van pels van het volgende (tweede) linker beeld wordt vervolgens aangeboden aan eerste ingang 1 en toegevoerd aan encoderbewe-gingspredictiemiddelen 21 die op basis van het in encodergeheugenmiddelen 20 opgeslagen voorafgaande (eerste) beeld onderzoeken of er sprake is van een bepaalde beweging. Indien dit zo is, wordt deze beweging in de vorm van het eerste vectorsignaal toegevoerd aan multiplexer 6. Tegelijkertijd genereren encodergeheugenmiddelen 2Ό de eerste groep van pels van het voorafgaande (eerste) beeld, welke eerste groep van pels via encoderbewegingspredictiemid- delen 21 en via encoderschakelmiddelen 7 (doordat deze zijn ingesteld met x=l) wordt afgetrokken van de eerste groep van pels van het te coderen (tweede) beeld via aftrekcircuit 16. Doordat het verschil tussen de eerste groep van pels van het tweede beeld en de eerste groep van pels van het eerste beeld vervolgens aan databewerkingsmiddelen 10 aangeboden wordt verloopt de codering aanzienlijk efficiënter. Het door de encoderbewegings-predictiemiddelen rekening houden met eventuele bewegingen in de beeldinhoud van opeenvolgende beelden verhoogt de efficiëntie nog eens extra. In plaats van vectoren kunnen uiteraard ook andere predictieparameters verzonden worden die op basis van andere predictiemethoden bepaald zijn.

Het hiervoor beschrevene is de werking van de eerste encoder, waarbij de encoderschakelmiddelen 7 zijn ingesteld met x=l. De werking voor wat betreft de tweede encoder is in principe identiek (gegeven de instelling x=l), met uitzondering van het volgende. Databewerkingsmiddelen 30 krijgen via aftrekcircuit 36 het aan tweede ingang 2 aangeboden tweede digitale signaal toegevoerd dat het rechter televisiebeeld representeert.

Wanneer de encoderschakelmiddelen 7 zijn ingesteld met x=l wordt de eerste groep van pels van het voorafgaande (eerste) beeld afgetrokken van de eerste groep van pels van het te coderen (tweede) beeld via aftrekcircuit 16. Hierdoor wordt een gedeelte van het opgeslagen vorige linkerbeeld gebruikt om een gedeelte van het te coderen nieuwe linkerbeeld te voorspellen. Indien het gedeelte van het opgeslagen vorige linkerbeeld slechts weinig of niet overeenkomt met het overeenkomstige gedeelte van het te coderen nieuwe linkerbeeld kan besloten worden de voorspelling te baseren op een gedeelte van het rechterbeeld. In dit geval dienen de encoderschakelmiddelen te worden ingesteld met x=0. Werd in het geval x=l de efficiëntie van de databewerkingsmiddelen verhoogd doordat het verschil tussen de eerste groep van pels van het tweede linkerbeeld en de eerste groep van pels van het eerste linkerbeeld nog slechts gecodeerd behoefde te worden, in het geval x=0 wordt de efficiëntie van databewerkingsmiddelen 10 eveneens verhoogd, doordat als gevolg van het koppelen van de tweede encoder met de eerste encoder het verschil tussen de eerste groep van pels van het linkerbeeld en de eerste groep van pels van het rechterbeeld nog slechts gecodeerd behoefd te worden. Encoderpredictiemiddelen 3 zijn hierbij niet persé noodzakelijk maar zullen bij toepassing de efficiëntie verder verhogen, doordat zij reeds een beeld-schatting en compensatie uitvoeren, waarna het aldus verkregen signaal aan encoderschakelmiddelen 7 wordt toegevoerd.

Beide soorten voorspellingen worden gecombineerd wanneer er voor x een waarde tussen 0 en 1 wordt gekozen. Indien x = Vz wegen beide soorten voorspellingen even zwaar. Indien x < Vz weegt de voorspelling op basis van het rechterbeeld zwaarder, en indien x > Vz weegt de voorspelling op basis van het linkerbeeld zwaarder. De optimale waarde van x wordt bepaald door de system controller 8, die bijvoorbeeld voor elke mogelijke waarde van x nagaat hoeveel bits er bij de codeeruitgang van databewerkingsmiddelen 10 benodigd zijn om een gecodeerd gedeelte van een beeld weer te geven. De waarde van x die het minste bits vereist vormt hier de optimale waarde. Ook zou de ingang van de system controller 8 kunnen worden gekoppeld met de uitgang van aftrekcircuit 16, waarbij voor elke waarde van x het kwadraat van het bij deze uitgang aanwezige resultaatsignaal (verschilsignaal of foutsignaal) dient te worden uitgerekend. De waarde van x die de kleinste fout oplevert vormt dan de optimale waarde.

Beide encoders kunnen elk uiteraard van verschillende lagen worden voorzien, in welk geval het in een "hoogste" laag van een encoder gecodeerde signaal met een hoge resolutie bijvoorbeeld geschikt is voor het weergeven van zogenaamde high definition television beelden en het in een "lagere" laag van een encoder gecodeerde signaal met een lage resolutie geschikt is voor het weergeven van gewone televisie beelden. Wanneer elke encoder over drie lagen beschikt zouden met de derde ("laagste") laag signalen gecodeerd kunnen worden voor het weergeven van bijvoorbeeld beelden van een zogenaamde beeldtelefoon, waarbij met een weer lagere resolutie kan worden volstaan.

De in figuur 2 weergegeven decoder omvat een demultiplexer 70 met een ingang voor het ontvangen van het van de encoder afkomstige gemulti-plexte signaal dat het eerste gecodeerde digitale signaal, het eerste vectorsig-naal, het tweede gecodeerde digitale signaal, het tweede vectorsignaal, het x-signaal en het derde vectorsignaal (afkomstig van de encoderpredictiemidde-len 3) omvat. Op een eerste uitgang van demultiplexer 70 verschijnt het eerste gecodeerde digitale signaal, op een tweede uitgang van demultiplexer 70 verschijnt het eerste vectorsignaal, op een derde uitgang van demultiplexer 70 verschijnt het tweede gecodeerde digitale signaal, op een vierde uitgang van demultiplexer 70 verschijnt het tweede vectorsignaal, op een vijfde uitgang van demultiplexer 70 verschijnt het x-signaal en op een zesde uitgang verschijnt het derde vectorsignaal. De eerste uitgang van demultiplexer 70 is gekoppeld met een ingang van eerste dataherbewerkingsmiddelen 89, die een serieschakeling van inverse codeermiddelen 81, inverse kwantiseermiddelen 82 en inverse transformeermiddelen 83 omvatten, en waarvan een uitgang is gekoppeld met een eerste ingang van optelcircuit 84. Een uitgang van optel-circuit 84 vormt een eerste (linkerbeeld) uitgang van de decoder en is gekoppeld met een ingang van eerste decodergeheugenmiddelen 85, en een uitgang van deze is gekoppeld met een ingang van eerste decoderbewegings-compensatiemiddelen 86. Hiervan is een vectoringang gekoppeld met de tweede uitgang van demultiplexer 70 voor het ontvangen van het (eerste) vector signaal en is een uitgang gekoppeld met een eerste ingang (een eerste schakelcontact) van decoderschakelmiddelen 87, waarvan een uitgang is gekoppeld met een tweede ingang van optelcircuit 84. Een stuuringang van decoderschakelmiddelen 87 is gekoppeld met de vijfde uitgang van demultiplexer 70 voor het ontvangen van het x-signaal.

De derde uitgang van demultiplexer 70 is gekoppeld met een ingang van tweede dataherbewerkingsmiddelen 79, die een serieschakeling van inverse codeermiddelen 71, inverse kwantiseermiddelen 72 en inverse transformeermiddelen 73 omvatten. Een uitgang hiervan is gekoppeld met een eerste ingang van optelcircuit 74, waarvan een uitgang via decodercom-pensatiemiddelen 77, die beeld-compensatiemiddelen omvatten (disparity compensator), gekoppeld is met een tweede ingang (een tweede schakelcontact) van decoderschakelmiddelen 87. De uitgang van optelcircuit 74, die een tweede (rechterbeeld) uitgang vormt van de decoder, is tevens gekoppeld met een ingang van tweede decodergeheugenmiddelen 75, en een uitgang van deze is gekoppeld met een ingang van tweede decoderbewegingscompensatie-middelen 76. Hiervan is een uitgang gekoppeld met een tweede ingang van optelcircuit 74 en is een vectoringang gekoppeld met de vierde uitgang van demultiplexer 70 voor het ontvangen van het (tweede) vector signaal. Een vectoringang van decodercompensatiemiddelen 77 is gekoppeld met de zesde uitgang van demultiplexer 70.

De werking van de in figuur 2 weergegeven decoder is als volgt. Eerste dataherbewerkingsmiddelen 89 voeren via inverse codeermiddelen 81 een inverse codering uit op het eerste gecodeerde digitale signaal, bijvoorbeeld op basis van een tabel, voeren vervolgens via inverse kwantiseermiddelen 82 een inverse kwantisering uit en voeren daarna via inverse transformeermiddelen 83 een inverse transformatie uit, bijvoorbeeld een inverse discrete cosinus transformatie. Tweede dataherbewerkingsmiddelen 79 voeren via inverse codeermiddelen 71 een inverse codering uit op het tweede gecodeerde digitale signaal, bijvoorbeeld op basis van een tabel, voeren vervolgens via inverse kwantiseermiddelen 72 een inverse kwantisering uit en voeren daarna via inverse transformeermiddelen 73 een inverse transformatie uit, bijvoorbeeld een inverse discrete cosinus transformatie. Het door tweede databewerkings-middelen 79 gegenereerde signaal correspondeert met het rechterbeeld en vormt het verschil tussen een bepaalde groep van pels van een bepaald rechterbeeld en een bepaalde groep van pels van een daaraan voorafgaand rechterbeeld. Met behulp van optelcircuit 74, tweede decodergeheugenmidde-len 75 en tweede decoderbewegingscompensatiemiddelen 76 verschijnt vervolgens de bepaalde groep van pels van het bepaalde rechterbeeld bij de tweede (rechterbeeld) uitgang van de decoder. Dit signaal wordt met behulp van decodercompensatiemiddelen 77 gecompenseerd (overeenkomstig de in de eerste encoder aanwezige encoderpredictiemiddelen), waarna het geschikt is om aan de tweede ingang van decoderschakelmiddelen 87 te worden toegevoerd.

Het door eerste databewerkingsmiddelen 89 gegenereerde signaal correspondeert met het linkerbeeld en vormt het verschil tussen een bepaalde groep van pels van een bepaald linkerbeeld en een bepaalde groep van pels van een daaraan voorafgaand beeld (het linkerbeeld indien x=l, het rechterbeeld indien x=0 of een combinatie hiervan). Met behulp van optelcircuit 84, eerste decodergeheugenmiddelen 85, eerste decoderbewegingscompensatie-middelen 86 en decoderschakelmiddelen 87 verschijnt vervolgens de bepaalde groep van pels van het bepaalde linkerbeeld bij de eerste (linkerbeeld) uitgang van de decoder.

Decoderschakelmiddelen 87 krijgen via de vijfde uitgang van demultiplexer 70 het x-signaal toegevoerd, waardoor de decoderschakelmiddelen 87 en de encoderschakelmiddelen 7 zich in synchrone toestand bevinden (lees: met dezelfde waarde van x zijn ingesteld), hetgeen uiteraard noodzakelijk is voor een goede decodering. Hetzelfde geldt voor decodercompensatiemidde-len 77 die via de zesde uitgang het derde vectorsignaal toegevoerd krijgen en die uiteraard dezelfde compensatie als in de encoder moeten uitvoeren.

Evenals de encoders kan de decoder eveneens van verschillende lagen worden voorzien, opdat deze op verschillende resolutieniveaus kan decoderen. Uiteraard is het ook mogelijk om met een decoder die uit verschillende lagen is opgebouwd naar keuze te decoderen op het laagste resolutieniveau of op een hoger resolutieniveau, hetgeen gerealiseerd kan worden door in de decoder bepaalde verbindingen via schakelaars te maken en/of te verbreken, waarbij dan decoderschakelmiddelen 87 op aangepaste wijze moeten worden ingesteld (eventueel met een andere waarde van x dan waarmee de encoderschakelmiddelen 7 zijn ingesteld).

De toepassing van multiplexer 6 en demultiplexer 70 is uiteraard slechts een uitvoeringsvorm. Zo is het bijvoorbeeld in videorecorders denkbaar dat de overdracht van de signalen van de encoder naar de decoder plaatsvindt via gewone individuele verbindingen, en zijn er verder andere methoden dan multiplexing en demultiplexing waarmee eveneens verschillende signalen overgedragen kunnen worden (zoals modulatie- en demodulatietechnieken).

Claims (15)

1. Systeem omvattende een eerste encoder voor het coderen van een eerste digitaal signaal, een tweede encoder voor het coderen van een tweede digitaal signaal en ten minste één decoder voor het decoderen van gecodeerde digitale signalen, welke eerste encoder is voorzien van een eerste ingang voor het ontvangen van het eerste digitale signaal, met de eerste ingang gekoppelde eerste databewerkingsmiddelen voor het genereren van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de eerste databewerkingsmiddelen, welke eerste encoderterugkoppelmiddelen eerste encodergeheugenmiddelen omvatten, welke tweede encoder is voorzien van een tweede ingang voor het ontvangen van het tweede digitale signaal, met de tweede ingang gekoppelde tweede databewerkingsmiddelen voor het genereren van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de tweede databewerkingsmiddelen, welke tweede encoderterugkoppelmiddelen tweede encodergeheugenmiddelen omvatten, en welke decoder is voorzien van eerste dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, tweede dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de tweede dataherbewerkingsmiddelen, met het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van encoderschakelmidde-len, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste ingang, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste encodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact met de tweede encodergeheugenmiddelen gekoppeld is, waarbij de decoder is voorzien van decoderschakelmidde-len, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste dataherbewerkings-middelen, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste decodergeheugen-middelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact met de tweede decodergeheugenmiddelen gekoppeld is.

2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de encoderschakel-middelen en de decoderschakelmiddelen elk zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

3. Systeem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de encoderschakel-middelen en de decoderschakelmiddelen elk zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldigen van het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 £ x £ 1.

4. Systeem volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van met de tweede encoder gekoppelde encoderpredictie-middelen met een uitgang voor het genereren van een encoderpredictiesig-naal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de encoderschakelmiddelen, waarbij de decoder is voorzien van decodercompen-satiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een decodercompensa- tiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de decoderschakelmiddelen.

5. Systeem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de eerste encoder is voorzien van zich in serie met de eerste encodergeheugenmiddelen bevindende eerste encoderbewegingspredictiemiddelen, waarbij de tweede encoder is voorzien van zich in serie met de tweede encodergeheugenmiddelen bevindende tweede encoderbewegingspredictiemiddelen, en waarbij de decoder is voorzien van zich in serie met de eerste decodergeheugenmiddelen bevindende eerste decoderbewegingscompensatiemiddelen, en zich in serie met de tweede decodergeheugenmiddelen bevindende tweede decoderbewegingscompensatiemiddelen.

6. Encoder voor het coderen van een digitaal signaal voor toepassing in het systeem volgens conclusie 1, omvattende een ingang voor het ontvangen van het digitale signaal, met de ingang gekoppelde databewerkingsmiddelen voor het genereren van een gecodeerd digitaal signaal, encoderterugkoppelmiddelen voor het terugkoppelen van ten minste een gedeelte van de databewerkingsmiddelen, welke encoderterugkoppelmiddelen encodergeheugenmiddelen omvatten, met het kenmerk, dat de encoder is voorzien van encoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de ingang, waarvan een eerste schakelcontact met de encodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact koppelbaar is met een verdere encoder.

7. Encoder volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de encoderschakel-middelen zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

8. Encoder volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de encoderschakel-middelen zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldigen van het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 £ x £ 1.

9. Encoder volgens conclusie 6,7 of 8, met het kenmerk, dat de encoder is voorzien van met een verdere encoder koppelbare encoderpredictiemidde-len met een uitgang voor het genereren van een encoderpredictiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de encoder-schakelmiddelen.

10. Encoder volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de encoder is voorzien van zich in serie met de encodergeheugenmiddelen bevindende encoderbewegingspredictiemiddelen.

11. Decoder voor het decoderen van een gecodeerd digitaal signaal voor toepassing in het systeem volgens conclusie 1, omvattende eerste dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een eerste gecodeerd digitaal signaal, eerste decodergeheugenmiddelenmiddelen die gekoppeld zijn met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, tweede dataherbewerkingsmiddelen voor het bewerken van een tweede gecodeerd digitaal signaal, en tweede decodergeheugenmiddelen die gekoppeld zijn met de tweede dataherbewerkingsmiddelen, met het kenmerk, dat de decoder is voorzien van decoderschakelmiddelen, waarvan een hoofdcontact gekoppeld is met de eerste dataherbewerkingsmiddelen, waarvan een eerste schakelcontact met de eerste decodergeheugenmiddelen gekoppeld is en waarvan een tweede schakelcontact met de tweede decodergeheugenmidddelen gekoppeld is.

12. Decoder volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de decoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het instellen van een verhouding van bij het eerste en tweede schakelcontact aanwezige signalen en voor het samenvoegen van de aldus ingestelde signalen.

13. Decoder volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de decoderschakelmiddelen zijn ingericht voor het vermenigvuldigen van het bij het eerste schakelcontact aanwezige signaal met de waarde x en voor het vermenigvuldigen van het bij het tweede schakelcontact aanwezige signaal met de waarde 1-x, waarbij 0 i x d.

14. Decoder volgens conclusie 11, 12 of 13, met het kenmerk, dat de decoder is voorzien van decodercompensatiemiddelen met een uitgang voor het genereren van een decodercompensatiesignaal, welke uitgang gekoppeld is met het tweede schakelcontact van de decoderschakelmiddelen.

15. Decoder volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de decoder is voorzien van zich in serie met de eerste decodergeheugenmiddelen bevindende eerste decoderbewegingscompensatiemiddelen, en zich in serie met de tweede decodergeheugenmiddelen bevindende tweede decoderbewegingscompensatiemiddelen.