Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ
СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ

СИСТЕМА КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к системе кодирования и декодирования видеоинформации с осуществлением сжатия и записи цифровых видеоданных путем сжатия последовательности битов из множества непрерывных элементов изображения в соответствии с новой схемой сжатия по длине прогона. В этой схеме сжатия по длине прогона прогонная информация одной единицы сжатия включает в себя информацию длины прогона, указывающую непрерывное число блоков данных одинаковых элементов изображения или число последующих элементов изображения, и данные элементов изображения, имеющие двухбитовую конфигурацию для различения трех и более цветов элементов изображения. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в сокращении времени считывания видеоинформации и возможности сжатия многоцветных видеоданных. 12 с. и 9 з.п. ф-лы, 27 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2158487
Класс(ы) патента: H04N1/64, H03M13/51
Номер заявки: 96120225/09
Дата подачи заявки: 27.12.1995
Дата публикации: 27.10.2000
Заявитель(и): КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОСИБА (JP)
Автор(ы): Синити КИКУТИ (JP); Тетсуя КИТАМУРА (JP); Хидеки МИМУРА (JP); Казухико ТАИРА (JP)
Патентообладатель(и): КАБУСИКИ КАЙСЯ ТОСИБА (JP)
Описание изобретения: Изобретение относится к следующим способам, устройствам и системам:
1) кодирующий способ сжатия/кодирования записанных цифровых видеоданных, таких как данные заголовков или простые данные мультипликации;
2) декодирующий способ декодирования сжатых/кодированных данных;
3) система сжатия/расширения как сочетание указанных выше способов кодирования/декодирования;
4) носитель записи (двухсторонний либо с двойными сторонами оптический диск с высокой плотностью), на котором информация записывается указанным способом кодирования;
5) устройство (интегральная схема либо аналогичное устройство) для выполнения обработки сигнала на основе способа кодирования;
6) устройство (интегральная схема либо аналогичное устройство) для выполнения обработки сигнала на основе способа декодирования;
7) записывающее устройство для записи различных фрагментов информации на носителе записи способом кодирования;
8) воспроизводящее устройство для воспроизведения информации с носителя записи способом декодирования;
9) система вещания/распространения для вещания/распространения различных фрагментов информации, которые сжаты/кодированы способом кодирования, по радио или по кабелю; и
10) система электронной почты для обмена различными фрагментами информации, которые сжаты/кодированы способом кодирования, по радио или по сетевым линиям связи (напр., линии связи "интернет") с помощью проводной связи.
В качестве способов сжатия и записи или передачи такой видеоинформации, как данные заголовков, известны следующие общепринятые способы.
Первый способ - способ преобразования знаковых кодов, в котором данные текста отделяют для каждого другого слова, и знаковые коды, относящиеся к соответствующим словам, записывают или сообщают как данные. В настоящее время в качестве знаковых кодов широко используют 2-битовые коды для японского языка и 1-битовые коды для английского языка. В качестве кодов для японского языка используют коды JIS, сдвиговые коды JIS и аналогичные. В качестве кодов для английского языка используются коды ASCII и аналогичные.
В первом способе ЗУПВ знаковых шрифтов, соответствующее каждому набору знаковых кодов, должно быть подготовлено в устройстве воспроизведения изображения. Знаковый код, который не соответствует какому-либо ЗУПВ знаковых шрифтов, воспроизвести нельзя. По этой причине, чтобы устройство воспроизведения изображения могло бы работать с несколькими языками, для каждого языка нужно ЗУПВ знаковых шрифтов. Типичным примером этого способа кодирования является известный способ сжатия по длине прогона.
В способе сжатия по длине прогона длина непрерывных элементов изображения непрерывных идентичных данных элементов изображения, полученных построчной разверткой данных текста, преобразуют в код длины прогона и полученные в результате этого данные записывают и передают.
Рассмотрим такую строку данных элементов изображения, как "aaaabbbbbbb ccccc dd". В соответствии со способом сжатия по длине прогона эту строку данных преобразуют в такие данные (сжатый код по длине прогона), как "a4, b7, c5, d2", состоящие из фрагментов информации элементов изображения (a, b, c и d) и чисел последующих элементов изображения (4, 7, 5 и 2), указывающих число фрагментов информации элементов изображения.
В качестве способов преобразования этого сжатого кода по длине прогона в двоичные коды известны: модифицированное кодирование Хуффмана и арифметические кодирования.
Модифицированные коды Хуффмана (для сокращения: коды MX) используют в качестве стандартных кодов в факсимильных устройствах, которые вкратце будут описаны первыми. Отметим, что коды MX используют только тогда, когда содержание видео информации, т.е. элементы изображения, имеют два цвета, т.е. черный и белый.
Файл данных преобразуют в коды MX алгоритмом, действующим таким образом, что двоичный битовый код, имеющий небольшое число битов (т.е. простой код), присваивают данным со статически большой частотой использования (например, часто используемые данные), а двоичный битовый код с большим числом битов (т.е. усложненный код) присваивают данным с небольшой частотой использования (т. е. редко используемым данным), чтобы уменьшить общее количество данных файла данных.
В кодировании MX при увеличении числа типов кодируемых данных увеличивается в размерах соответствующая таблица кодов. Кроме этого, таблицы усложненных кодов, соответствующие числу кодируемых данных, нужны и для кодера, и для декодера.
По этой причине кодирование MX в многоязыковой системе, работающей с различными языками, обусловливают большое увеличение издержек и на кодер, и на декодер.
Далее следует описание арифметического кодирования.
При выполнении арифметического кодирования данные сначала считывают и проверяют частоты использования всех данных. Коды с небольшим числом битов затем присваивают данным в порядке уменьшения частоты использования и таким образом составляют таблицу кодов. Составленную таким образом таблицу кодов записывают (или передают) в качестве данных. Затем данные кодируют по этой таблице кодов.
В арифметическом кодировании, несмотря на то, что таблицу кодов необходимо записывать или передавать, данные могут формировать с помощью такой таблицы данных, которая является оптимальной для содержания файла, подлежащего записи или передаче. Помимо этого, в арифметическом кодировании, в противоположность кодированию MX, таблицы усложненных кодов и для кодера, и для декодера не требуются.
Однако в арифметическом кодировании, поскольку таблицу кодов составляют в данных кодирования, данные нужно считывать дважды, и обработка декодирования усложняется.
Патент США N 4811113 раскрывает способ кодирования изображения иным образом - в противоположность указанным двум способам. В этом способе флаговый разряд, представляющий число битов как длину данных кода, готовят перед кодом длины прогона, а при выполнении кодирования и декодирования равное целому числу кратное величины флагового разряда рассматривают как длину данных кода.
В этом способе, поскольку длину данных вычисляют из флагового разряда, большая таблица кодов - в противоположность кодированию MX - не нужна. Однако, внутренняя компоновка декодера имеет тенденцию к усложнению в связи с аппаратурой вычисления длины данных кода.
Помимо этого, в этом способе, несмотря на то, что монохромные (черные или белые) данные можно кодировать/декодировать как в кодировании MX, многоцветные видеоданные без какого-бы то ни было усовершенствования сжать нельзя.
Первой целью данного изобретения является обеспечение способа кодирования видеоинформации, которой может устранить недостаток (необходимость использования крупных таблиц кодов) кодирования MX, недостаток (необходимость дважды считывать данные) арифметического кодирования и недостаток (отсутствие возможностей сжатия многоцветных видеоданных) способа кодирования по длине прогона с привязкой к флаговому разряду (патент США N 4811113) на практическом уровне.
Второй целью данного изобретения является обеспечение способа декодирования данных декодирования, кодированных в соответствии с первой целью.
Третьей целью данного изобретения является обеспечение системы сжатия/расширения, основанной на сочетании способа кодирования (сжатия) и способа декодирования (расширения) согласно первой и второй целям.
Четвертой целью данного изобретения является обеспечение носителя записи (например, двухсторонний оптический диск с высокой плотностью), на котором информацию записывают по способу кодирования в соответствии с первой целью.
Пятой целью данного изобретения является обеспечение устройства (например, интегральной схемы) для выполнения обработки сигнала на основе способа кодирования в соответствии с первой целью.
Шестой целью данного изобретения является обеспечение устройства (например, интегральной схемы) для выполнения обработки сигнала на основе способа декодирования в соответствии со второй целью.
Седьмой целью данного изобретения является обеспечение записывающего устройства для записи различных фрагментов информации на носителе записи (например, двухстороннем оптическом диске высокой плотности) способом кодирования в соответствии с первой целью.
Восьмой целью данного изобретения является обеспечение воспроизводящего устройства для воспроизведения информации, записанной на указанном носителе записи по способу декодирования в соответствии со второй целью.
Девятой целью данного изобретения является обеспечение системы вещания/распределения для вещания/распределения различных фрагментов информации, которые сжаты/кодированы способом кодирования в соответствии с первой целью, по радио или по проводной связи.
Десятой целью данного изобретения является обеспечение системы электронной почты для обмена различными фрагментами информации, которые сжаты/кодированы способом кодирования в соответствии с первой целью, по радио или по линиям сетевой связи (например, линии связи "интернет") по проводам.
Для достижения первой цели изобретения в соответствии со способом кодирования данного изобретения интегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9 или SPD в фиг. 10), сформированное из множества данных элементов информации, которые (данные) все по отдельности определены заданным числом битов (например, 2-бита), обрабатывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимают как одну единицу сжатия (например, любые из: от CU 01 до CU 04 в фиг. 9). Способ кодирования содержит следующие этапы:
этап определения данных сжатия (например, ST01 в фиг. 13) для определения блока данных одной единицы сжатия (CU01 - CU04) интегрального тела информации (PXD/SPD), и
этап генерации данных сжатия (например, ST806 в фиг. 13 или ST908 до ST914 в фиг. 14) для генерации блока данных сжатой единицы (например, CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, 0-бит до 6-бит правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающему числу (например, любому от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2-бит до 8-бит), указывающих продолжающееся число (1 - 255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовые), представляющими данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
Для достижения второй указанной цели в соответствии со способом декодирования данного изобретения последовательность данных одной единицы блока сжатых данных, полученную сжатием данных одинаковых непрерывных элементов изображения как одной единицы сжатия, расширяют (например, ST1005 в фиг. 15), при этом блок сжатых данных соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации (например, PXD в фиг. 9, или SPD в фиг. 10), сформированного множеством данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определяются заданным числом битов (например, 2 бита), а блок сжатых данных содержит заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения; это число данных соответствует числу данных одинаковых непрерывных элементов изображения либо включает в себя заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения и также их данные одинаковых непрерывных элементов изображения.
Способ декодирования содержит следующие этапы:
- этап детектирования заголовка кодирования (например, от St1101 до ST1109 в фиг. 16) для детектирования заголовка кодирования с блока данных (например, любой из: CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, содержащейся в интегральном теле информации (PXD/SPD);
- этап детектирования числа непрерывных элементов изображения (например, от ST1110 до ST1113 в фиг. 16) для детектирования числа данных последующих элементов изображения (например, любой из: от 2-битового до 8-битового в фиг. 5 либо нулевой длины данных как в случае правила 5 в фиг. 5; нулевая длина данных не влияет на последующее вычитание) из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с содержанием заголовка кодирования (например, длина данных от 0-битовой до 6-битовой в правилах от 1 до 4 в фиг. 5; длина данных в 0 битов, как в случае правила 1, не влияет на последующее вычитание), детектированного этапом (ST1101 до ST1109) детектирования заголовка кодирования;
- этап определения данных элементов изображения (например, ST1114 в фиг. 16) для определения содержания (например, любое из: "00", "01", "10", "11") данных элементов изображения в блоке несжатых данных (например, любой из: от CU01 до CU04 в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с остатком (например, 2-бита данных элементов изображения в правилах от 1 до 4 в фиг. 5) блока данных (например, любом из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, из которой удалены заголовок кодирования (например, любой из: от 0-битового до 6-битового), детектированный этапом детектирования заголовка кодирования (от ST1101 до ST1109 в фиг. 16), и данные числа последующих элементов изображения (например, любые из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированные этапом детектирования числа непрерывных элементов изображения (от ST1110 до ST1113 в фиг. 16); и
- этап восстановления конфигурации элементов изображения (например, ST1115 до ST1118 в фиг. 16) для размещения битовых данных содержания, определенного этапом определения данных элементов изображения (ST1114 в фиг. 16), с помощью числа, указанного данными числа последующих элементов изображения (например, любого из: от 2-битового до 8-битового в фиг. 5), детектированного этапом детектирования числа непрерывных элементов изображения (St1110 до ST1113 в фиг. 16), чтобы восстановить конфигурацию нескольких данных элементов изображения одной единицы сжатия.
Для достижения указанной третьей цели в соответствии с системой данного изображения инегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9, или SPD в фиг. 10), сформированное из множества данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), обрабатывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, снижают (например, ST806 в фиг. 13) как одну единицу сжатия (например, любую из: от CU01 до CU04 в фиг. 9), а последовательность битов блока сжатых данных затем расширяют (например, ST1005 в фиг. 15). Систему составляют сочетанием следующего:
а) обработка кодирования, содержащая следующее:
этап (например, ST806 в фиг. 13) для генерации блока данных сжатой единицы (например, от CU04* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующем продолжающемуся числу (например, от 1 до 255) одинаковых данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового), указывающим продолжающееся число (1 - 255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовыми), представляющими данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, и
б) обработка декодирования, которая содержит следующее:
этап детектирования заголовка кодирования (например, от ST1101 до ST1109 в фиг. 16) для детектирования заголовка кодирования из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, генерированной генерационным этапом обработки кодирования, в которой заголовок кодирования указывает число последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового), либо указывает группу числа последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового) и данные одинаковых элементов изображения (например, 2-битовые);
этап детектирования числа непрерывных элементов изображения (например, от ST1110 до ST1113 в фиг. 16) для детектирования данных числа последующих элементов изображения (например, любых из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5) из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) после того, как заголовок кодирования детектирован;
этап определения данных элементов изображения (например, ST 1114 в фиг. 16) для определения содержания (например, любого из: "00", "01", "10", "11") данных элементов изображения в блоке несжатых данных (например, любом из: от CU01 до CU04 в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с остатком (например, 2-битовым данных элементов изображения в правилах от 1 до 4 в фиг. 5) блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 5) одной единицы сжатия, из которой удалены заголовок кодирования (например, любой из: от 0-битового до 6-битового; длина данных в 0-битов заголовка не будет влиять на последующее вычитание), детектированный этапом детектирования заголовка кодирования (ST1101 до ST1109 в фиг. 16), и данные числа последующих элементов изображения (например, любых из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированные этапом детектирования числа непрерывных элементов изображения (ST1110 до ST1113 в фиг. 16); и
этап восстановления конфигурации элементов изображения (например, от ST1115 до ST1118 в фиг. 16) для размещения битовых данных содержания, определенного этапом определения данных элементов изображения (ST1114 в фиг. 16), с помощью числа, указанного данными числами последующих элементов изображения (например, любых из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированных этапом детектирования числа непрерывных элементом изображения (ST1110 до 1113 в фиг. 16), чтобы восстановить конфигурацию несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
Для достижения указанной четвертой цели в соответствии с носителем записи информации по данному изобретению интегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9, или SPD в фиг. 10), сформированное из множества данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), записывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимается как одна единица сжатия (например, любая из: от CU01 до CU04 в фиг. 9). Носитель записи информации запоминает блок данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9), который содержит заголовок кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующий продолжающемуся числу (например, любому из: от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке одной единицы сжатия, число последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового), указывающее продолжающееся число (1 - 255) данных одинаковых элементов изображения, и данные (например, 2-битовые), представляющие данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
Для достижения указанной пятой цели в соответствии с устройством кодирования (таким как устройство на интегральной схеме, в котором используется способ кодирования первой цели) данного изобретения интегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9 или SPD в фиг. 10), сформированное из множества данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 битами), обрабатывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимается как одна единица сжатия (например, любая из: от CU01 до CU04 в фиг. 9).
Устройство кодирования содержит:
средство определения данных сжатия (например, ST801 в фиг. 13) для определения блока данных одной единицы сжатия (CU01-CU04) интегрального тела информации (PXD/SPD); и
средство генерации данных сжатия (например, ST806 в фиг. 13 или от ST908 до ST914 в фиг. 14) для генерации блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающемуся числу (например, любому из: от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2 битов до 8 битов), указывающим продолжающееся число (1 - 255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовыми), представляющими данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
Для достижения шестой указанной цели в соответствии с устройством декодирования (таким как устройство на интегральной схеме, в котором используется способ декодирования первой цели) данного изобретения последовательность битов одной единицы блока сжатых данных, полученная сжатием данных одинаковых непрерывных элементов изображения как одной единицы сжатия, расширяют (например, ST1005 в фиг. 15), при этом блок сжатых данных соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации (например, PXD в фиг. 9 или SPD в фиг. 10), сформированного множеством данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), а блок сжатых данных включает в себя заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения, причем эти данные числа соответствуют числу данных одинаковых непрерывных элементов изображения, либо включает в себя заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения и также их данные одинаковых непрерывных элементов изображения.
Устройство декодирования содержит:
средство детектирования заголовка кодирования (например, от ST1101 до ST1109 в фиг. 16) для детектирования заголовка кодирования из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, содержащейся в интегральном теле информации (PXD/SPD);
средство детектирования числа непрерывных элементов изображения (например, от ST1110 до ST1113 в фиг. 16) для детектирования данных числа последующих элементов изображения (например, любых из: от 2-битовых до 8-битовых) из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с содержанием заголовка кодирования (например, длина данных от 0-битов до 6-битов в правилах от 1 до 4 в фиг. 5), детектированного средством детектирования заголовка кодирования (ST1101 до ST1109); средство определения данных элементов изображения (например, ST1114 в фиг. 16) для определения содержания (например, любого из: "00", "01", "10", "11") данных элементов изображения в блоке несжатых данных (например, от CU01 до CU04 в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с остатком (например, 2-битовым, данных элементов изображения в правилах от 1 до 4 в фиг. 5) блока данных (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы данных, из которых удалены заголовок кодирования (например, любой из: 0-битового до 6-битового), детектированный средством детектирования заголовка кодирования (от ST1101 до ST1109 в фиг. 16), и данные числа последующих элементов изображения (например, любые из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированные средством детектирования числа непрерывных элементов изображения (от ST1110 до ST1113 в фиг. 16); и
средство восстановления конфигурации элементов изображения (например, от ST1115 до ST1118 в фиг. 16) для размещения битовых данных содержания, определенных средством детектирования данных элементов изображения (ST1114 в фиг. 16), числом, указанных данными числа последующих элементов изображения (например, любыми из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированным средством детектирования числа непрерывных элементов изображения (ST1110 до ST1113 в фиг. 16), для восстановления конфигурации несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
Для достижения указанной седьмой цели в соответствии с записывающим устройством данного изобретения интегральное тело информация (например, PXD в фиг. 9 или SPD в фиг. 10), сформированное из множества данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), обрабатывается таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимают как одну единицу сжатия (например, любой из: от CU01 до CU04 в фиг. 9).
Записывающее устройство содержит:
средство генерации данных сжатия (например, 200 в фиг. 24; ST806 в фиг. 24 или от ST908 до ST914 в фиг. 14) для генерации блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от O-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающемуся числу (например, от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2 битов до 8 битов), указывающих продолжающееся число (1-255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2 бита), представляющими данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия; и
записывающее средство (например, от 702 до 704 в фиг. 24) для записи на определенном носителе записи (например, OD в фиг. 24) блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9), генерированного средством генерации данных сжатия (200).
Для достижения указанной восьмой цели в соответствии с воспроизводящим устройством данного изобретения последовательность битов блока одной единицы сжатых данных, полученного сжатием данных одинаковых непрерывных элементов изображения, воспроизводят с носителя записи (например, оптический диск) и расширяют (например, ST1005 в фиг. 15); при этом блок сжатых данных соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации (например, PXD в фиг. 9 или SPD в фиг. 10), сформированного множеством данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), а блок сжатых данных включает в себя заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения, которые (данные числа) соответствуют числу данных одинаковых непрерывных элементов изображения, либо включает в себя заголовок кодирования, указывающий данные числа последующих элементов изображения и также данные их одинаковых непрерывных элементов изображения.
Воспроизводящее устройство содержит:
средство детектирования заголовка кодирования (например, от ST1101 до ST1109 в фиг. 16) для детектирования заголовка кодирования из блока данных (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, содержащийся в интегральном теле информации (FXD/SPD);
средство детектирования числа непрерывных элементов изображения (например, от ST1110 до ST1113 в фиг. 16) для детектирования данных числа последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового в фиг. 5) из блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствия с содержанием заголовка кодирования (например, длина данных от 0 битов до 6 битов в правилах от 1 до 4 в фиг. 5), детектирвоанного средством детектирования заголовка кодирования (от ST11101 до ST1109);
средство детектирования данных элементов изображения (например, ST1114 в фиг. 16) для определения содержания (например, любого из: "00", "01", "10", "11") данных элементов изображения в блоке несжатых данных (например, от CU01 до CU04 в фиг. 9) одной единицы сжатия в соответствии с остатком (например, 2-битовых данных элементов изображения в правилах от 1 до 4 в фиг. 5) блока данных (например, любого из: от CU01* до CU04* в фиг. 9) одной единицы сжатия, из которой удалены заголовок кодирования (например, любой от 0-битового до 6-битового), детектированный средством детектирования заголовка кодирования (от ST1101 до ST1109 в фиг. 16), данные числа последующих элементов изображения (например, любые из: от 2-битовых до 8-битовых в фиг. 5), детектированные средством детектирования числа непрерывных элементов изображения (от ST1110 до ST1113 в фиг. 16); и
средство восстановления конфигурации элементов изображения (например, от ST1110 до ST1113 в фиг. 16) для размещения битовых данных содержания, определенного средством определения данных элементов изображения (ST1114 в фиг. 16), числом, указанным данными числа последующих элементов изображения (например, любым из: от 2-битового до 8-битового в фиг. 5), детектированным средством детектирования числа непрерывных элементов изображения (ST1110 до ST1113 в фиг. 16), чтобы восстановить конфигурацию несжатых данных элементов изображения в одной единице сжатия.
Для достижения указанной девятой цели в соответствии с системой вещания данного изобретения интегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9 или SRD в фиг. 10), сформированное множеством данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), обрабатывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимают как одну единицу сжатия (например, любую из: от CU01 до CU04 в фиг. 9).
Система вещания содержит:
кодер (например, 200 в фиг. 10) для генерации блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающемуся числу (например, от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2 битов до 8 битов), указывающих продолжающееся число (1-255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовыми), представляющими одинаковые данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия; и
средство вещания (например, от 210 до 212 в фиг. 10) для вывода средствами радиоволны или кабелем блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9), генерированным кодером (200).
Либо система вещания может содержать:
средство генератора цифрового сигнала (например, 300 в фиг. 22) для генерации цифрового сигнала блока данных сжатой единицы (например от CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающемуся числу (например, любому: от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображение (например, от 2-битового до 8-битового), указывающим продолжающееся число (1-255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовыми), представляющими данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия; и
средство вещания (например, от 210 до 212 в фиг. 22) для вывода радиоволной или сигнальным кабелем цифрового сигнала, генерированного средством генератора цифрового сигнала (330).
Для достижения указанной десятой цели в соответствии с системой электрической почты данного изобретения интегральное тело информации (например, PXD в фиг. 9 или SRD в фиг. 10), сформированное множеством данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены заданным числом битов (например, 2 бита), обрабатывают таким образом, что блок данных, содержащий данные одинаковых непрерывных элементов изображения, сжимают как одну единицу сжатия (например, любую из: от CU01 до CU04 в фиг. 9).
Система электрической почты содержит:
средство генерации сжатых данных (например от 5001 до 5031 в фиг. 23) для генерации блока данных сжатой единицы (например, от CU01* до CU04* в фиг. 9) в соответствии с заголовком кодирования (например, от 0-битового до 6-битового правил от 1 до 4 в фиг. 5), соответствующим продолжающемуся числу (например, любому: от 1 до 255) данных одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, в соответствии с числом последующих элементов изображения (например, от 2-битового до 8-битового), указывающим продолжающееся число (1-255) данных одинаковых элементов изображения, и в соответствии с данными (например, 2-битовыми), представляющими одинаковые данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия;
передающее средство (например, 5031, 600 в фиг. 23) для передачи сигнала, содержащего блок данных сжатой единицы (от CU01* до CU04* в фиг. 9), генерированный средством генерации сжатых данных (от 5001 до 5031 в фиг. 23);
принимающее средство (например, 503N в фиг. 23) для приема сигнала, переданного передающим средством (5031, 600 в фиг. 23); и
средство восстановления данных (например, от 501N до 503N в фиг. 23) для детектирования заголовка кодирования с блока данных сжатой единицы (от CU01* до CU04*), принятого принимающим средством (503N), для детектирования местоположения данных непрерывных элементов изображения в соответствии с содержанием детектированного заголовка кодирования, для получения из детектированного местоположения данных непрерывных элементов изображения и также данных элементов изображения, следующих за данными непрерывных элементов изображения, и для восстановления блока несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия, представляющей данные, которые не подверглись сжатию данных средством генерации сжатых данных (например, от 5001 до 5031 в фиг. 23).
В соответствии со способом кодирования данного изобретения три или более типа данных элементов изображения сжимают, исходя по меньшей мере из правил от 2 до 4 следующих правил 1-6. Предположим, что данные элементов изображения соответствующих точек элементов изображения состоят из 2 битов.
Правило 1. Для Данных Непрерывных Идентичных Элементов изображения - от 1 до 3:
Одна единица данных состоит из 4 битов. Первые два бита представляют число последующих элементов изображения. Следующие два бита представляют данные элементов изображения (сжатые видеоданные PXD).
Пример
Если число последующих элементов изображения (например, "11") равно единице, то PXD = 01 х 11.
Если число последующих элементов изображения (например, "10") равно двум, тогда PXD = 10 х 10.
Если число последующих элементов изображения (например, "00") равно трем, тогда PXD = 11 х 00.
Правило 2. Для Данных Непрерывных Идентичных Элементов изображения - от 4 до 15;
Одна единица данных состоит из 8 битов. Первые два бита установлены на "00". Последующие 4 бита представляют число последующих элементов изображения. Следующие два бита представляют данные элементов изображения.
Пример
Если число последующих элементов изображения (например, "01") равно 5, тогда PXD = 00 х 0101 х 01.
Правило 3. Для Данных Непрерывных Идентичных Элементов изображения - от 16 до 63;
Одна единица данных состоит из 12 битов. Первые 4 бита установлены на "0000". Последующие 6 битов представляют число последующих элементов изображения. Следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Пример.
Если число последующих элементов изображения (например, "10") равно 16, тогда PXD = 0000 х 010000 х 10.
Если число последующих элементов изображения (например "11") равно 46, тогда PXD = 000 х 101110 х 11.
Правило 4. Для Данных Непрерывных Идентичных Элементов изображения - от 64 до 255;
Одна единица данных состоит из 16 битов. Первые 6 битов установлены на "000000". Последующие 8 битов представляют число последующих элементов изображения. Следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Пример.
Если число последующих элементов изображения (например, "01") равно 255, тогда PDX = 000000 х 11111111 х 01.
Правило 5. Для Данных Непрерывных Идентичных Элементов изображения До конца Строки Последовательности Данных Элементов Изображения, Которую Кодируют по Длине Прогона;
Одна единица данных состоит из 16 битов. Первые 14 битов установлены на "00000000000000". Следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Пример.
Если идентичные элементы изображения (например, "00") продолжаются до конца строки, тогда PXD = 00000000000000 х 00.
Если идентичные элементы изображения (например, "11" продолжаются до конца строки, тогда PXD =00000000000000 х 11.
Правило Для Состояния в Конце Строки. Которое Не Выравнено по Байтам;
Четырехбитовые фиктивные данные "0000" прибавляют к концу строки.
Пример
Последовательность данных 0/1 = (целое кратное целого 8) - 4 бита х 0000.
В соответствии со способом декодирования данного изобретения исходные данные до кодирования отыскивают действием, которое является обратным указанным выше правилам кодирования.
Фиг. 1 - изображение структуры данных, записанных на оптическом диске в качестве содержащего информацию носителя, к которому можно применить данное изобретение;
Фиг. 2 - изображение логической структуры данных, которые записывают на оптический диск фиг. 1;
Фиг. 3 - изображение логической структуры кодируемого (сжимаемого по длине прогона) пакета стандартной детали изображения структуры данных, изображенных в фиг. 2;
Фиг. 4 - изображение содержания данных стандартной детали изображения пакета стандартной детали изображения фиг. 3, к которому применяют способ кодирования в соответствии с осуществлением данного изобретения;
Фиг. 5 - изображение, поясняющее правила 1-6 сжатия, используемые в способе кодирования в соответствии с осуществлением данного изобретения в том случае, когда видеоданные, составляющие относящуюся к данным стандартной детали изображения часть в фиг. 4, состоят из множества битов ( 2 бита в этом случае);
Фиг. 6 - изображение, поясняющее правила сжатия 11-15, используемые в способе кодирования в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения в том случае, когда видеоданные, составляющие относящуюся к данным стандартной детали изображения часть в фиг. 5, состоят из 1 бита;
Фиг. 7 - изображение, поясняющее подобный пример того, как кодируют (сжимают по длине прогона) данные элементов изображения в том случае, когда данные элементов изображения, составляющие относящуюся к данным стандартной детали изображения часть фиг. 4, состоят, например, из строк с первой по девятую, 2-битовые элементы изображения (максимум - четыре типа) размещены на каждой строке, знаковые конфигурации "А" и "В" выражены 2-битовыми элементами изображения на соответствующих строках;
Фиг. 8 - изображение, поясняющее два примера (нечередованное отображение и чередованное отображение) того, как знаковую конфигурацию "А" данных элементов изображения (данные стандартной детали изображения), кодированную в фиг. 7, теперь декодируют;
Фиг. 9 - изображение, поясняющее подробно правила 1-6 сжатия, которые используют в способе кодирования в соответствии с осуществлением данного изобретения в том числе, когда видеоданные, составляющие данные стандартной детали изображения фиг 4, состоят из 2 битов;
Фиг. 10 - блок-схема, объясняющая последовательность обработки от этапа массового производства оптического диска с высокой плотностью, имеющего видеоинформацию, кодированную на основе данного изобретения, до этапа воспроизведения информации пользователем; и последовательность обработки от этапа вещания /распространения по кабелю видеоинформации, кодированной на основе данного изобретения, до этапа приема /воспроизведения информации пользователем/ средства не самого изображения;
Фиг. 11 - блок-схема, поясняющая осуществление (нечередованное) аппаратуры кодера для выполнения декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с данным изобретением;
Фиг. 12 - блок-схема, поясняющая еще одно осуществление (чередованное) аппаратуры кодера для выполнения декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с данным изобретением;
Фиг. 13 - блок-схема для объяснения аппаратуры для выполнения кодирования изображения (сжатие по длине прогона) в соответствии с осуществлением данного изобретения, которое выполняется, например, кодером (200) в фиг. 10;
Фиг. 14 - блок-схема для объяснения содержания этапа 1 кодирования (ST806), используемого в аппаратуре фиг. 13;
Фиг. 15 - блок-схема для объяснения аппаратуры для выполнения декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с осуществлением данного изобретения, которое выполняется блоком микропроцессора (112) в фиг. 11 или 12;
Фиг. 16 - блок-схема для объяснения содержания этапа декодирования (ST1005), который используется в средствах программного обеспечения в фиг. 15;
Фиг. 17 - блок-схема для объяснения еще одного осуществления аппаратуры декодера, в соответствии с которым выполняется декодирование изображения (расширение по длине прогона) согласно данному изобретению;
Фиг. 18 - блок-схема для объяснения предыдущей обработки декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения;
Фиг. 19 - блок-схема для объяснения предыдущей обработки (следующей за узлом A в фиг. 18) декодирвоания изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения;
Фиг. 20 - блок-схема, которая дает пример содержания этапа ST1205 детектирования заголовка кодирования в фиг. 18;
Фиг. 21 - блок-схема для объяснения обработки декодирования изображения в соответствии с данным изобретением, где декодированное изображение прокручивают;
Фиг. 22 - блок-схема для объяснения случая, когда сжатые данные, воспроизведенные с оптического диска высокой плотности, имеющего информацию, кодированную в соответствии с данным изобретением, напрямую передают в эфир или выводят в кабель, а передаваемые по эфиру или распространяемые по кабелю сжатые данные декодируют у пользователя или абонента;
Фиг. 23 - блок-схема для объяснения случая, когда видеоинформацию, кодированную на основе данного изобретения, обменивают между двумя производными пользователями компьютеров посредством сети связи (например, "интернет");
Фиг. 24 изображает упрощенную конфигурацию устройства записи/воспроизведения для записи на оптическом диске видеоинформации, кодированной в соответствии с данным изобретением, и для воспроизведения записанной информации для декодирования ее в соответствии с данным изобретением;
Фиг. 25 дает пример устройства на интегральной схеме, в котором кодер данного изобретения интегрирован с его периферийными схемами;
Фиг 26 изображает пример устройства на интегральной схеме, в котором декодер данного изобретения интегрирован с его периферийными схемами.
Фиг. 27 изображает пример устройства на интегральной схеме, в котором кодер и декодер данного изобретения интегрированы с их периферийными схемами.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Способы кодирования и декодирования в соответствии с осуществлением данного изобретения описываются ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. Во избежание повторений в описании одинаковые цифровые обозначения обозначают узлы, имеющие одинаковые функции во всех чертежах.
Фиг. 1-27 объясняют систему кодирования/декодирования видеоинформации в соответствии с осуществлением данного изобретения.
Фиг. 1 - условное изображение структуры данных, записанных на двухстороннем оптическом диске OD в качестве носителя информации, к которому можно применить данное изобретение.
Оптический диск OD является двухсторонним оптическим диском. Каждая из поверхностей этого оптического диска имеет емкость памяти около 5 гигабайт. Множество записывающих дорожек размещено между вводящей зоной на внутренней периферийной стороне диска и выводящей зоной на внешней периферийной стороне диска. Каждая из дорожек состоит из многих логических секторов. Различные части информации (сжатых цифровых данных) запоминаются в соответствующих секторах.
Фиг. 2 изображает логическую структуру данных, которые записывают на оптическом диске фиг. 1. Более конкретно: системная зона, в которой используемые диском OD системные данные запоминаются, является зоной информации управления объемом, а множество файловых зон сформировано в совокупности логических секторов фиг. 1.
Из множества файловых зон, например, файл 1 содержит основную видеоинформацию ("VIDEO" в фиг. 2), информацию стандартной детали изображения ("SUB-PICTURE" в фиг. 2), имеющую содержание, которое дополняет основную видеоинформацию, звуковую информацию ("AUDIO" в фиг. 2), информацию воспроизведения ("PLAYBACK INFO" в фиг. 2) и т.п.
Фиг. 3 дает пример логической структуры блока информации стандартной детали изображения, который подвергается кодированию (или сжатию по длине прогона).
Как изображено в верхней части фиг. 3, один блок информации стандартной детали изображения, содержащийся в видеоданных, составлен, к примеру, 2048 байтами. Эта одноблоковая информация стандартной детали изображения содержит один или более пакетов стандартной детали изображения, которые следуют за заголовком ведущего блока. Первый пакет стандартной детали изображения обеспечивают сжатыми по длине прогона данными стандартной детали изображения (SP DATA2) после его пакетного заголовка. Аналогично второй пакет стандартной детали изображения обеспечивают данными (SP DATA2) стандартной детали изображения, сжатыми по длине прогона.
Заголовок 31 единицы стандартной детали изображения присваивают единице 30 данных стандартной детали изображения, которая получена сбором множества порций данных стандартной детали изображения (SP DATA1, SP DATA2,.....). Здесь собранные порции данных стандартной детали изображения составляют одну единицу сжатия по длине прогона. После чего заголовок 31 единицы стандартной детали изображения является данными 32 элементов изображения, полученными сжатием по длине прогона видеоинформации одной единицы, которая, например, является видеоданными об одной строке развертки двухмерного экрана дисплея.
Другими словами, одну единицу сжатых по длине прогона данных 30 формируют из группы порций данных стандартной детали изображения (SP DATA1, SP DATA2, ....) одного или более пакетов стандартной детали изображения. Вкратце, единицу 30 данных стандартной детали изображения составляют заголовком 31 единицы стандартной детали изображения, в котором записывают различные параметры отображения стандартной детали изображения, а данные 32 (сжатые данные элементов изображения) отображения сформированы из кодов длины прогона.
Фиг. 4 изображает содержание заголовка 31 единицы стандартной детали изображения в одной единице сжатых по длине прогона данных 30 фиг. 3. Ниже описываются данные стандартной детали изображения (например, подзаголовки, соответствующие кадру в кинофильме), которые должны быть записаны/переданы (сообщены) вместе с основным изображением (например, кадром кинофильма).
В фиг. 4 видно, что в заголовке 31 единицы стандартной детали изображения записаны: начальный адрес SPDDADR данных элементов изображения стандартной детали изображения (данные отображения); конечный адрес SPEDADR данных 32 элементов изображения; данные SPDSIZE положения начала отображения и зона отображения (ширина и высота) данных 32 элементов изображения относительно экрана телевизионного дисплея; цвет SPCHI фона, назначенный системой; цвет SPCINFO стандартной детали изображения, назначенный системой; номер SPADINFO цвета цветовой гаммы акцентрирующего цвета, назначенный системой; информация SPMOD модификации данных 32 элементов изображения стандартной детали изображения; соотношение SPCONT смешения между стандартной деталью изображения (SP) и основным изображением (MP); тактирование начала (соответствующее номеру кадра MF)SPDST стандартной детали изображения; и начальный адрес: от SPLineL до SPLIneN данных декодирования соответствующих строк.
Более конкретно, как указано в нижней части фиг. 4, различные параметры (например, SPDDADR), имеющие следующее содержание, записывают в заголовке 31 единицы стандартной детали изображения;
1) информация начального адреса (SPDOADR: адрес, относящийся к началу заголовка) данных отображения (данные элементов изображения стандартной детали изображения), следующих после заголовка;
2) информация конечного адреса (SPEDADR адрес, относящийся к началу заголовка) данных отображения;
3) информация (SPDSIZE), указывающая положение начала отображения и габариты отображения (ширина и высота) данных отображения на экране монитора;
4) информация (SPCHI), назначенная системой и указывающая цвет фона (номер 16-цветовой гаммы, установленный таблицей информации сюжета или таблицей последовательности управления отображением);
5) информация, назначенная системой и указывающая цвет стандартной детали изображения (номер 16-цветовой гаммы, установленный таблицей информации сюжета или таблицей последовательности управления отображением);
6) информация (SPAJDNFO), назначенная системой и указывающая акцентрирующий цвет стандартной детали изображения (номер цветовой гаммы, установленный таблицей информации сюжета или таблицей последовательности управления отображением);
7) информация (SPMOD), назначенная системой и указывающая информацию режима изображения стандартной детали изображения, которая (информация) указывает либо на режим поля для нечередованного отображения, либо кадровый режим для чередованного отображения (когда данные элементов изображения, подлежащие сжатию, определены различными числами битов, число битов этих данных элементов изображения можно определить по содержанию этой информации режима);
8) информация (SPCONT), назначенная системой и указывающая соотношение смешения между стандартной деталью изображения и основным изображением;
9) информация (SPDST), указывающая тактирование начала отображения стандартной детали изображения номером кадра (например, номер 1 ЭПКТ кадра изображения) основного изображения;
10) информация (SPLin), указывающая начальный адрес (адрес, относящийся к началу заголовка единицы стандартной детали изображения) кодированных данных на первой строке стандартной детали изображения; и
(11) информация (SDtinN), указывающая начальный адрес (адрес, относящийся к началу заголовка единицы стандартной детали изображения) кодированных данных на N-й строке стандартной детали изображения;
Отметим, что информации SPCONT, указывающая соотношение смешения между стандартной деталью изображения и основным изображением, указывает соотношение смешения стандартной детали изображения с (установленная системой величина)/255 и соотношение смешения основного изображения с (255 - установленная величина) / 255.
Заголовок 31 единицы стандартной детали изображения содержит начальный адрес (SPLinl-SPLineN) данных, которые должны быть декодированы на каждой строке. По этой причине прокручивание только стандартной детали изображения на экране дисплея можно реализовать изменением назначения начальной строки декодирования путем изменения назначения начальной строки декодирования в соответствии с командой микрокомпьютера (микропроцессор или ЦП) на стороне декодирования. (Выполнение прокручивания описано ниже со ссылкой на фиг. 21).
Режим поля/кадра (SPMOD) можно записать в заголовке 31 единицы стандартной детали изображения, чтобы указать, как стандартная деталь изображения соответствует телевизионному полю/кадру системы NTSC.
Обычно бит "0" записывает в этой части (SPMOD) режима поля/кадра. При приеме единицы 30 данных стандартной детали изображения сторона декодирования определяет из бита "0", что режим кадра (нечередованный режим) установлен, и декодирует принятые кодированные данные в единицах строк. В результате декодированное изображение, аналогичное представленному в нижней левой части фиг. 8, выводят из декодера. Это изображение отображают на экране монитора, телевизионного приемника и т.п.
Если в части (SPMOD) записи режима поля/кадра записан бит "1", то декодирующая сторона определяет, что установлен режим поля (чередованный режим). В этом случае после декодирования кодированных данных в единицах строк последовательно выводят одинаковые данные, соответствующие двум строкам: нижняя правая часть фиг. 8. В результате можно получить кадр, соответствующий телевизионному чередованному режиму. При помощи этого действия с тем же количеством данных можно отобразить изображение, в два раза большее по количеству, чем изображение в кадровом режиме (нечередованном режиме), хотя качество изображения будет ниже изображения в кадровом режиме.
Длину данных (переменная длина) данных 32 элементов изображения (данные длины прогона) стандартной детали изображения фиг. 3 или 4 определяют в зависимости от использования правил сжатия по длине прогона 1-6 фиг. 5, или правил сжатия по длине прогона 11-15 фиг. 6.
Правила 1-6 фиг. 5 используют, когда сжимаемые данные элементов изображения имеют многобитовую конфигурацию (2 бита в этом случае). Правила 11-15 в фиг. 6 используют, когда сжимаемые данные элементов изображения имеют 1-битовую конфигурацию.
Использование правил 1-6 или 11-15 сжатия по длине прогона можно определить содержанием (например, признаком ширины бита) параметра SMOD (см. часть вблизи середины таблицы в нижней части фиг. 4) в заголовке 31 единицы стандартной детали изображения. Если, например, признак ширины бита параметра SMOD равен "1", то данные элементов изображения, которые нужно сжать по длине прогона, являются 2-битовыми данными и поэтому используются правила 1-6 фиг. 5. Если признак ширины бита параметра SMOD равен "0", то подлежащие сжатию по длине прогона данные элементов изображения являются 1-битовыми данными и поэтому используются правила 11-15 фиг. 6.
Предположим, что четыре группы - A,B,C и D правил сжатия даны, соответственно, для четырех видов бит- конфигурации данных элементов изображения, когда эти данные элементов изображения могут по выбору иметь следующую бит-конфигурацию: 1-битовую, 2-битовую, 3-битовую и 4-битовую. Исходя из этого предположения, когда SMOD составлен 2-битовым признаком, 1-битовые данные элементов изображения с помощью группы А правил можно обозначить 2-битовым признаком "00". Подобным же образом 2-битовые данные элементов изображения с помощью группы B правил можно обозначить 2-битовым признаком "01"; 3-битовые данные элементов изображения с помощью группы C правил можно обозначить 2-битовым признаком "10", а 4-битовые данные элементов изображения с помощью группы D правил можно обозначить 2-битовым признаком "11". В этом случае правила 11-15 фиг. 6 можно использовать для правил сжатия группы A, а правила 1-6 фиг. 5 - для правил сжатия группы B. Когда содержание заголовков кодирования и бит-конфигурации данных элементов изображения, а также и номер правил соответствующим образом изменены, то правила сжатия групп C и D будут выведены из правил 1-6 фиг. 5.
Фиг. 5 поясняет правила 1-6 сжатия по длине прогона, которые используются в способе кодирования в соответствии с осуществлением данного изобретения, в котором данные элементов изображения, составляющие данные 32 элементов изображения стандартной детали изображения (данные длины прогона) в фиг. 4 состоят из множества битов (в этом случае - 2 битов).
Фиг. 9 подробно объясняет правила 1-6 сжатия в случае, когда данные элементов изображения, составляющие данные 32 элементов изображения стандартной детали изображения (данные длины прогона) в фиг. 4, состоят из 2 битов.
Согласно правилу 1: на первом ряде фиг. 5, когда продолжаются идентичные элементы изображения от 1 до 3, одна единица кодированных (сжатых по длине прогона) данных составлена из 4 битов. В этом случае первые 2 бита представляют число последующих элементов изображения, а следующие 2 бита представляют данные элементов изображения (информация о цвете элемента изображения или подобная информация).
Например, первая единица CU01 данных сжатия данных PXD изображения перед сжатием, указанная верней частью в фиг. 9, содержит 2-битовые данные d0 элементов изображения, d1 = (0000)b (d указывает двоичные данные). В этом случае продолжаются идентичные 2-битовые данные (00)b элементов изображения в количестве двух.
В этом случае, как указано в нижней части фиг. 9, 2-битовое отображение (10)b, представляющее число последующих элементов изображения "2", связывают с содержанием (00) данных элементов изображения для формирования d0, d1 = (1000)b, которое является единицей CU01* данных PXD изображения после сжатия.
Другими словами (0000)b единицы CU01 данных преобразуют в (10000)b единицы CU01* данных в соответствии с правилом 1. В этом случае сжатие длины бита практически реализовать нельзя. Но, например, 3 непрерывных идентичных элементов изображения (00)b, т.е. CU01 = (000000)b, сжимают в CU01*=(1100)b. То есть, данные элементов изображения можно сжать на 2 бита.
Согласно правилу 2 во втором ряде фиг. 5, когда продолжаются идентичные элементы изображения 4-15, одну единицу кодированных данных составляют из 8 битов. В этом случае первые 2 бита представляют заголовок кодирования, указывающий, что кодирование выполняется в соответствии с правилом 2, последующие 4 бита представляют число последующих элементов изображения, а следующие 2 бита представляют элементы изображения.
Например, вторая единица CU02 данных сжатия данных PXD изображения перед сжатием, которая показана верхней частью фиг. 9, содержит 5 2-битовых данных d2, d3, d4, d5, d6 = (0101010101)b элементов изображения. В этом случае продолжаются 5 идентичных 2-битовых данных (01) b элементов изображения.
В этом случае, как указано нижней частью в фиг. 9, заголовок (00)b кодирования, 4-битовое отображение (0101)b, представляющее число последующих элементов изображения "5", и содержание (01)b данных элементов изображения, связывают друг с другом, как для образования d2, d6= (00010101)b, что является единицей CU02* данных PXD изображения после сжатия.
Другими словами, (0101010101)b (10-битовая длина) единицы CU02 данных преобразуют в (00010101)b (8-битовая длина) единицы CU02* данных согласно правилу 2. В этом случае 10-битовые данные сжимают в 8-битовые данные, т.е. по существу количество сжатия длины бита соответствует только 2 битам. Если, тем не менее, число последующих элементов изображения равно 15 (что соответствует 30-битовой длине, поскольку продолжаются пятнадцать "01" от CU02), то данные сжимают в 8-битовые данные (CU02*=00111101). То есть, 30-битовые данные можно сжать на 22 бита. Эффект битового сжатия на основе правила 2 поэтому превышает эффект, основанный на правиле 1. Для осуществления сжатия по длине прогона четкого изображения с высокой разрешающей способностью также требуется правило 1.
Согласно правилу 3 на третьем ряде фиг. 5, когда продолжаются идентичные элементы изображения 16-63, одна кодированная единица данных состоит из 12 битов. В этом случае первые 4 бита представляют заголовок кодирования, указывающий, что кодирование выполняется в соответствии с правилом 3, последующие 6 битов представляют число последующих элементов изображения, а следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Например, третья единица CU03 сжатия данных данных PXD изображения до сжатия, которая указана верхней частью фиг. 9, содержит 16 2-битовых данных от d7 до d22 =(101010...1010)b элементов изображения. В этом случае продолжаются 16 идентичных 2-битовых данных (10)b элементов изображения.
В этом случае, как указано в нижней части фиг. 9, заголовок (0000)b кодирования, 6-битовое отображение (010000)b, представляющее число последующих элементов изображения "16", и содержание (10)b данных элементов изображения связываются друг с другом для образования от d7 до d22 = (00000100001)b, что является единицей CU03* данных данных PXD изображения после сжатия.
Другими словами, (101010 ...1010)b (32-битовая длина) единиц CU03 данных преобразуют в (000001000010)b (12- битовая длина) единица CU03* данных в соответствии с правилом 3. В этом случае 32-битовые данные сжаты в 12-битовые данные, т.е. по существу количество сжатия битовой длины соответствует 20 битам. Если, тем не менее, число последующих элементов изображения равно 63 (что соответствует 126-битовой длине, поскольку продолжаются 63 "10"-ок CU03), то данные сжимают в 12-битовые данные (CU03* = 00001111110). То есть, 126-битовые данные можно сжать на 114 битов. Эффект сжатия битов на основе правила 3 поэтому превосходит эффект на основе правила 2.
Согласно правилу 4 на четвертом ряде фиг. 5, когда продолжаются от 64 до 255 идентичных элементов изображения, одна единица кодированных данных составлена из 16 битов. В этом случае первые 6 битов представляют заголовок кодирования, указывающий, что кодирование выполняется в соответствии с правилом 4, последующие 8 битов представляют число последующих элементов изображения, а следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Например, четвертая единица CU04 данных сжатия данных PXD изображения до сжатия, указанная верхней частью фиг. 9, содержит 69 2-битовых данных от d23 до d93 элементов изображения = (111111... 1111)b. В этом случае продолжаются 69 идентичных 2-битовых данных (11)b элементов изображения.
В этом случае, как указано нижней частью в фиг. 9, заголовок кодирования (000000)b, 8-битовое отображение (00100101)b, представляющее число последующих элементов изображения "69", и содержание (11)b данных элементов изображения связывают друг с другом для образования от d23 до d91 = 0000000010010111)b, что является единицей CU04* данных данных PXD изображения после сжатия.
Другими словами, (111111 ...1111)b (138-битовая длина) единицу CU04* данных преобразует в (0000000010010111)b (16-битовая длина) единица CU04* данных в соответствии с правилом 4. В этом случае 138-битовые данные сжимают в 16-битовые данные, т.е. по существу количество сжатия битовой длины соответствует 122 битам. Если, тем не менее, число последующих элементов изображения равно 255 (что соответствует 510-битовой длине, поскольку продолжаются 255 "11" единицы CU04), то данные сжимаются в 16-битовые данные (CU04* = 0000001111111111). То есть, 510-битовые данные можно сжать на 494 бита. Эффект битового сжатия, основанный на правиле 4, поэтому превосходит эффект на основе правила 3.
Согласно правилу 5 на пятом ряде фиг. 5, когда идентичные элементы изображения продолжаются с точки перехода единицы кодирования данных до конца строки, то одна единица кодирования данных составлена 16 битами. В этом случае первые 14 битов представляют заголовок кодирования, указывающий, что кодирование выполняется в соответствии с правилом 5, а следующие 2 бита представляют данные элементов изображения.
Например, четвертая единица CU05 сжатия данных данных PXD изображения перед сжатием, которая указана верхней частью в фиг. 9, содержит данные в количестве, равном одному или более 2-битовых данных от d92 до dn =(000000 . . . 000)b элементов изображения. В этом случае продолжается конечное число идентичных 2-битовых данных (00)b элементов изображения. Согласно правилу 5 число последующих элементов изображения может быть равно 1 или более.
В этом случае, как указано нижней частью в фиг. 9, заголовок кодирования (00000000000000)b связывают с содержанием (00)b данных элементов изображения для формирования от d92 до dn = (0000000000000000)b что является единицей C05* данных данных PXD изображения после сжатия.
Другими словами, (000000 ... 0000)b (неопределенная битовая длина) единицу CU05 данных преобразуют в (0000000000000000)b (16-битовая длина) единицы CU05* данных в соответствии с правилом 5. Согласно правилу 5, если число элементов изображения, следующих до конца строки, равно 16 или более, то можно получить эффект сжатия.
Согласно правилу 6, на шестом ряде фиг. 5, если длина 1-строчных сжатых данных PXD не является целым кратным 8 битов (т.е. не выравненным по байтам) в конце строки элементов изображения, на которой кодируемые данные нужно выравнивать, то 4-битовые фиктивные данные прибавляют к 1-строчным сжатым данным, чтобы 1-строчные сжатые данные PXD совпадали с байтовой единицей (т. е. для выравнивания по байтам).
Например, общая битовая длина единиц CU01* - CU05* данных данных PXD изображения после сжатия, которое указано нижней частью в фиг. 9, всегда является целым кратным 4 битов. Но эта длина не всегда является целым кратным 8 битов.
Если, например, общая битовая длина единиц CU01* - CU05* данных является 1020 и для выравнивания по байтам нужно 4 бита, то прибавляют 4-битовую единицу CU06* = (0000)b фиктивных данных к концу 1020-битовых данных, чтобы вывести единицы CU01* - CU06* данных как выравненные по байтам 1024-битовые данные.
Отметим, что 2-битовые данные элементов изображения не ограничиваются данными, представляющими четыре типа цветов элементов изображения. Например, данные (00)b элементов изображения могут представлять фоновый элемент изображения стандартной детали изображения; данные (10)b элементов изображения - элемент изображения конфигурации стандартной детали изображения; данные (10)b элементов изображения - первый акцентирующий элемент изображения; а данные (11)b элементов изображения - второй акцентирующий элемент изображения стандартной детали изображения.
По мере увеличения числа битов, составляющих данные элементов изображения, можно назначать все большее количество типов элементов изображения стандартных деталей изображения. Если, например, данные элементов изображения составлены 3-битовыми данными (000)b до (111)b, то максимум восемь типов цветов элементов изображения + типы элементов изображения (акцентирующие эффекты) можно назначить в данных стандартной детали изображения для кодирования/декодирования по длине прогона.
Фиг. 6 объясняет правила 11-15 сжатия по длине прогона, используемые в способе кодирования в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения, в котором данные элементов изображения, составляющие данные 32 (данные длины прогона) элементов изображения изображения в фиг. 4, состоят из одного бита.
Согласно правилу 11 на первом ряде в фиг. 6, когда продолжаются идентичные элементы изображения от 1 до 7, одна единица кодированных (сжатая по длине прогона) данных составляется 4-мя битами. В этом случае первые 3 бита представляют число последующих элементов изображения, а следующий 1 бит представляет данные элементов изображения (информацию, такую как тип элементов изображения). Если, например, 1-битовые данные элементов изображения равны "0", то это указывает на фоновый элемент изображения стандартной детали изображения. Если эти данные равны "1", то это указывает на элемент изображения конфигурации стандартной детали изображения.
Согласно правилу 12, на втором ряде фиг. 6, когда продолжаются идентичные элементы изображения от 8 до 15, то одна единица кодированных данных составляется 8 битами. В этом случае первые 3 бита представляют заголовок кодирования (например, 0000), указывающий, что кодирование основано на правиле 12, последующие 4 бита представляют число последующих элементов изображения, а следующий 1 бит представляет данные элементов изображения.
Согласно правилу 13 на третьем ряде фиг. 6, когда продолжаются идентичные элементы изображения от 16 до 127, то одна единица кодирования данных представляет заголовок кодирования (например, 0000), указывающий, что кодирование основано на правиле 13, последующие 7 битов представляют число последующих элементов изображения, а следующий 1 бит представляет данные элементов изображения.
Согласно правилу 14 на четвертом ряде фиг. 6, когда идентичные элементы изображения продолжаются с точки перехода с единицы кодирования данных к концу строки, то одна единица кодирования данных составляется 8 битами. В этом случае первые 7 битов представляют заголовок кодирования (например, 0000000), указывающий, что кодирование выполняется в соответствии с правилом 14, а следующий бит представляет данные элементов изображения.
Согласно правилу 15 на шестом ряде фиг. 6, если длина 1-строчных сжатых данных PXD не является целым кратным 8 битам (т.е. не выравненной по байтам) в конце строки элементов изображения, на которой размещаются кодируемые данные, то прибавляют 4-битовые фиктивные данные, чтобы 1-строчные сжатые данные PXD совпадали с байтовой единицей (т.е. для выравнивания по байтам).
Далее будет подробно описываться способ кодирования изображения (способ кодирования, использующий кодирование по длине прогона) со ссылкой на фиг. 7.
Фиг. 7 изображает случай, когда данные 32 элементов изображения, составляющие данные элементов изображения стандартной детали изображения (данные длины прогона) в фиг. 4 составлены строками с первой по девятую, 2-битовые элементы изображения (имеющие максимум четырех типов содержания) размещены на каждой строке, а знаковые конфигурации "A" и "B" выражены 2-битовыми элементами изображения на соответствующих строках. Ниже описывается способ кодирования (сжатие по длине прогона) данных элементов изображения на каждой строке.
Как указано верхней частью фиг. 7, изображение в качестве источника составлено тремя типами (максимум четырьмя типами) данных элементов изображения. То есть 2-битовые данные (00)b представляют цвет элементов изображения фона стандартной детали изображения, цвет элементов изображения; 2-битовые данные (01)b изображения - цвет элементов изображения знаков "A" и "B" в стандартной детали изображения, а 2-битовые данные (10)b изображения - акцентирующий цвет элементов изображения относительно знаков "A" и "B" стандартной детали изображения.
Когда оригинальное изображение, содержащее знаки "A" и "B", сканируется сканером или аналогичным устройством, эти конфигурации считываются слева направо каждой строки развертки в единицах элементов изображения. Данные изображения, считанные таким образом, вводят в кодер (обозначен цифровым обозначением 200 в осуществлении в фиг. 10, которое описывается ниже) для выполнения сжатия по длине прогона на основании данного изобретения.
Этот кодер можно составить микрокомпьютером (блоком микропроцессора или центральным процессором), в котором используют средства программного обеспечения для выполнения сжатия по длине прогона, основанного на правилах 1-6, описанных со ссылкой на фиг. 5. Эти средства программного обеспечения кодера будут описаны ниже со ссылкой на схемы последовательности в фиг. 13 и 14.
Обработка кодирования сжатия по длине прогона последовательности битов знаковых конфигураций "A" и "B", считанных в единицах элементов изображения, будет описана ниже.
В случае фиг. 7 источник изображения предположительно имеет трехцветные элементы изображения. Более конкретно, в кодируемых видеоданных (битовая последовательность знаковых конфигураций "A" и "B") элемент изображения фонового цвета "0" представлен 2-битовыми данными (00)b элементов изображения, элемент изображения # цвета знака представлен 2-битовыми данными (01)b элементов изображения, а элемент изображения "0" акцентирующего цвета представлен 2-битовыми данными элементов изображения (10)b. Число единиц (=2) данных элементов изображения (например, 00 или 01) также называется шириной элемента изображения.
Для простоты: в случае, изображенном на фиг. 7, ширина отображения кодируемых данных изображения (данные стандартной детали изображения) установлена равной 16 элементами изображения, а число строк развертки (высота отображения) установлена равной 9 строкам.
Данные изображения (данные стандартной детали изображения), полученные от сканера, временно микрокомпьютером преобразуют в величину длины прогона.
Сначала рассмотрим первую строку нижней части в фиг. 7. Три непрерывных элемента изображения "000" преобразуют в (0 х 3); последующий 1 элемент изображения "0" - в (0 х 1); последующий 1 элемент изображения "#" - в (# x 1); последующий 1 элемент изображения последующий 1 элемент изображения последующие непрерывные 3 элемента изображения "000" - в (0 х 3), последующий 1 элемент изображения последующие непрерывные 4 элемента изображения "####" - b (# x 4); последующий 1 элемент изображения в (0 х 1) и последний 1 элемент изображения "0" - в (0 х 1).
В результате, как указано промежуточной частью фиг. 7, данные длины прогона (до сжатия) на первой строке превращаются в:
Эти данные составлены сочетанием видеоинформации, такой как элемент изображения цвета знака и число последующих элементов изображения, которое представляет счет непрерывности.
Аналогично, последовательности данных элементов изображения на строках со второй по девятую, указанные верхней частью фиг. 7, становятся последовательностями данных длины прогона на строках со второй по девятую, указанных промежуточной частью в фиг. 7.
Рассмотрим данные на первой строке. Поскольку 3 элемента изображения "000" фонового цвета продолжаются с начала строки, используют правило 1 сжатия в фиг. 5. В результате первые три элемента изображения "000"; т.е. (0 х 3) на первой строке кодируют в (1100), что является сочетанием 2 битов (11), представляющих "3", и (00), представляющих элемент изображения фонового цвета.
Поскольку следующие данные на первой строке является один элемент изображения используют правило 1. В результате следующий элемент изображения "0", т.е. (0 х 1), на первой строке кодируют в (0110), что является сочетанием 2 битов (01), представляющих "1", и (10), представляющих элемент изображения акцентирующего цвета.
Поскольку следующими данными является 1 элемент изображения "#", используют правило 1. В результате следующий элемент изображения "#", т.е. (# х 1) на следующей строке кодируют в (0101), что является сочетанием 2 битов: (01), представляющего "1", и (00), представляющего элемент изображения "0" цвета знака (части, соответствующие элементам изображения "###...", заключены в штриховых линиях промежуточной и нижней частей в фиг. 7).
Аналогично (0 х 1) кодируют в (0110); (0 х 3) - в (1100); и - в (0110).
Поскольку последующие данные на первой строке являются 4 элементами изображения "####", используют правило 2 в фиг. 5. В результате элементы изображения "# # # # ", т.е. (# х 4) на первой строке кодируют в (00010001), что является сочетанием 2-битового заголовка (00), представляющего обстоятельство, что используют правило 2, 4 битов (0100), представляющих число последующих "4" элементов изображения, и (01), представляющего элемент изображения "#" цвета знака (части, соответствующие "#", заключены в штриховых линиях в фиг. 7.
Поскольку последующие данные на первой строке являются одним элементом изображения используют правило 1. В результате элемент изображения т.е. (0 х 1), кодируют в (0110), что является сочетанием 2 битов: (01), представляющим "1", и (10), представляющим элемент изображения цвета.
Поскольку последними данными на первой строке является 1 используют правило 1. В результате элемент изображения кодируют в (0100), что является сочетанием 2 битов: (01), представляющим "1", (00), представляющим элемент изображения цвета фона.
В указанном выше порядке данные длины прогона "0 х 3/ (до сжатия) на первой строке являются сжатыми по длине прогона в (1100) (0110) (0101) (0110) (1100) (0110) (00010001) (0110) 0100), тем самым завершая кодирование первой строки.
Указанным выше образом кодирование идет до восьмой строки. Все данные на десятой строке являются идентичными элементам изображения "000..." фонового цвета. В этом случае используют правило 5 сжатия фиг. 5. В результате данные "0 х 16" длины прогона (до сжатия) на девятой строке кодируют в 16-битовые данные (0000000000000000), которые являются сочетанием 14-битового заголовка (00000000000000), представляющего эти идентичные элементы изображения "000.. . " цвета фона, продолжающиеся до конца строки, и 2-битовых данных (00) элементов изображения, представляющих элемент изображения "0" цвета фона.
Отметим, что кодирование на основе правила 5 используют, когда данные, подлежащие сжатию, начинаются на середине строки и продолжаются до конца строки.
Фиг. 10 является блок-схемой для объяснения последовательности обработки с этапа массового производства оптических дисков высокой плотности, имеющие видеоинформацию, кодированную на основе данного изобретения, до этапа воспроизведения информации у пользователя, вместе с последовательностью обработки с этапа вещательной/распространенной по кабелю видеоинформации, кодированной на основе данного изобретения, до этапа приема/воспроизведения информации у пользователя/абонента.
Предположим, что данные длины прогона до сжатия аналогично данным, изображенным в промежуточной части фиг. 7, вводят в кодер 200 в фиг. 10. Кодер 200 выполняет сжатие по длине прогона (кодирование) входных данных программной обработкой, основанной на правилах 1-6 сжатия фиг. 5.
Когда данные логической структуры, подобной изображенной в фиг. 2, должны быть записаны на оптическом диске OD в фиг. 1, кодер 200 фиг. 10 выполняет обработку сжатия (обработку кодирования) по длине прогона относительно данных стандартной детали изображения в фиг.3.
Различные данные, требуемые для завершения создания оптического диска OD, также вводят в кодер 200 в фиг. 10. Эти данные сжимают на основе, например, стандартов ЭГКТ Экспертной Группы Кинотехники), а сжатые данные отсылают в лазерную установку 202 механической записи звука или в модулятор/передатчик 210.
В лазерной установке 202 механической записи звука данные, сжатые по стандартам ЭГКТ, записывают на матричный диск (не показан) для изготовления эталонного оптического диска 204.
На производственной установке 206, выпускающей двухсторонние оптические диски высокой плотности, информация эталона 204 передается, например, на пленку, отражающую лазерный луч и имеющую поликарбонатную основу толщиной 0,6 мм. Поликарбонатная основа большой емкости, на которую соответственно переданы различные части эталонной информации, соединяют друг с другом для создания двухстороннего оптического диска толщиной 1,2 мм (или двухстороннего диска, имеющего одну поверхность считывания информации).
Двухсторонние оптические диски OD высокой плотности, которые производятся установкой 206, распространяют в различные торговые организации и пользователям.
Распространенный диск OD воспроизводят проигрывателем 300 пользователя. Проигрыватель 300 содержит декодер 101 для декодирования данных, кодированных кодером 200 в первоначальную информацию. Информация, декодированная декодером 101, отсылается, например, на телевизионный дисплей пользователя для просмотра. Таким образом, конечный пользователь может просмотреть первоначальную видеоинформацию с диска большей емкости OD.
Сжатую информацию, отправленную с кодера 200 к модулятору/передатчику 210, модулируют в соответствии с заданными нормативами и передают. Например, сжатую видеоинформацию с кодера 200 вещают через спутник (212) посредством соответствующей аудиоинформации. Либо сжатую видеоинформацию с кодера 200 передают по кабелю (212) вместе с соответствующей аудиоинформацией.
Сжатая видео/аудиоинформация, которую вещают или передают по кабелю, принимают приемником/демодулятором 400 пользователя или абонента. Приемник/демодулятор 400 содержит декодер 101 для декодирования данных, кодированных кодером 200, в первоначальную информацию. Информация, декодированная декодером 101, отсылается, например, к телевизионному монитору пользователя для просмотра. Таким образом, конечный пользователь может просмотреть первоначальную видеоинформацию вещания или информацию, переданную по кабелю.
Фиг. 11 - блок-схема, изображающая осуществление (нечередованное) аппаратуры декодера для выполнения декодирования изображения (расширение по длине прогона) на основе данного изобретения. Декодер 101 (см. фиг.10) для декодирования сжатых по длине прогона данных SPD стандартной детали изображения (соответствующих данным 32 в фиг. 3) может иметь размещение, аналогичное представленному в фиг. 11.
Декодер данных стандартной детали изображения для расширения по длине прогона сигнала, содержащего сжатые по длине прогона данные элементов изображения, имеющие формат, аналогичный изображенному в фиг. 4, описывается ниже со ссылкой на фиг. 11.
В соответствии с изображением фиг. 11: декодер 101 содержит ввод/вывод 102 данных, в который вводят данные SPD стандартной детали изображения; память 108 для хранения данных SPD стандартной детали изображения; устройства 105 управления памятью для управления считывания памяти 108; детектор 106 длины непрерывного кода для детектирования длины непрерывного кода (заголовка кодирования) одной единицы (одного блока) из информации прогона кодированных данных (сжатых по длине прогона данных элементов изображения); считанных с памяти 108, в целях вывода информации разделения для длины непрерывного кода; схему 103 выделения данных кодирования для извлечения кодированных данных одного блока в соответствии с информацией от детектора 106 длины непрерывного кода; схему 107 установки длины прогона для приема выходного сигнала со схемы 103 выделения данных кодирования и представления информации прогона одной единицы сжатия, вместе с выводом сигнала (сигнала периода) из детектора 106 длины непрерывного кода, и указания числа непрерывных битов "0", т.е. числа битов "0" данных, продолжающихся с начала данных кодирования одного блока, и вычисления числа последующих элементов изображения в одном блоке из этих сигналов; выходной каскад 104 цвета элементов изображения (обратного магазинного типа) для приема информации цвета элементов изображения от схемы 103 выделения данных кодирования и выхода сигнала периода со схемы 107 установки длины прогона и для вывода информации о цвете только для соответствующего интервала; микрокомпьютер 112 для загрузки данных заголовка (см. фиг. 4) в данные SPD стандартной детали изображения, считанные с памяти 108, для выполнения различных типов установок обработки и операций управления на основе загруженных данных; схему 109 управления адресом для управления адресами считывания/записи памяти 108; схему 111 установки недостаточного цвета элементов изображения, в которой информация о цвете, соответствующая строке, на которой не имеется информация о прогоне, устанавливается микрокомпьютером 112; и модуль активизации 110 дисплея для определения зоны отображения на телевизионном экране или аналогическом устройстве, в котором стандартная деталь изображения подлежит отображению.
Другими словами, как изображено на фиг. 11, сжатые по длине прогона данные SPD стандартной детали изображения отправляют на внутреннюю шину декодера 101 через ввод/вывод 102 данных. Данные SPD стандартной детали изображения, отправленные на шину, подают в память 108 через схему 105 управления памятью для хранения в ней. Внутренняя шина декодера 101 соединена со схемой 103 выделения данных кодирования детектором 106 длины непрерывного кода и микрокомпьютером 112 (микропроцессор или центральный процессор).
Заголовок 31 единицы стандартной детали изображения данных стандартной детали изображения, полученных из памяти 108, считывают микрокомпьютером 112. Микрокомпьютер 112 детектирует различные параметры, изображенные в фиг. 4, с заголовка 31 единицы стандартной детали изображения. В соответствии с детектированными параметрами начальный адрес декодирования (SPD DADR) устанавливают в схеме 109 управления адресом; модуль активизации 110 дисплея принимает информацию (SPDSIZE), указывающую начальное положение отображения, ширину отображения, высоту отображения стандартной детали изображения; и схема 103 выделения данных кодирования принимает ширину отображения (или число точек строки) стандартной детали изображения. Параметры, детектированные микрокомпьютером 112, затем запоминают во внутренних регистрах соответствующих блоков схем (109, 110 и 103). Затем микрокомпьютер 112 может осуществить выборку параметров, запомненных в блоках схем (109, 110, 103).
Схема 109 управления адресом производит выборку из памяти 108 посредством схемы 105 управления памятью, реагируя на начальный адрес (SPDDADR) набора декодирования в регистре схемы 109 управления, для пуска считывания подлежащих декодированию данных стандартной детали изображения. Данные стандартной детали изображения, считанные с памяти 108, подают к схеме 103 выделения данных кодирования и к детектору 106 длины непрерывного кода.
Заголовок кодирования (от 2 до 14 битов в соответствии с правилами 2-5 фиг. 5) сжатых по длине прогона данных стандартной детали изображения детектируют детектором 106 длины непрерывного кода. Число непрерывных элементов изображения данных идентичных элементов изображения в данных SPD стандартной детали изображения детектируют схемой 107 установки длины прогона на основе сигнала с детектора 106 длины непрерывного кода.
Более конкретно, детектор 106 длины непрерывного кода подсчитывает число битов "0" в данных, считанных с памяти 108, для декодирования заголовка кодирования (см. фиг. 5). В соответствии с величиной или содержанием детектированного заголовка кодирования детектор 106 подает информацию разделения SEP.INFO к схеме 103 выделения данных кодирования.
Реагируя на информацию разделения SEP.IN/PO., схема 103 выделения данных кодирования устанавливает числа непрерывных элементов изображения (информация прогона) в схеме 107 установки длины прогона. Одновременно схема 103 выделения устанавливает данные элементов изображения (разделенные данные, указывающие цвет элементов изображения) на выходном каскаде 104 обратного магазинного типа цвета элементов изображения. В этом случае схема 103 выделения данных кодирования подсчитывает число элементов изображения данных стандартной детали изображения и сравнивает подсчитанное число элементов изображения с шириной отображения (или число элементов изображения на одной строке) стандартной детали изображения.
Здесь, если выравнивание по байтам не установлено, когда декодирование одной строки завершено (или если битовая
длина данных одной строки не является целым числом единицы числа "8"), схема 103 выделения данных кодирования отбрасывает или не учитывает идущие по строке 4-битовые данные, рассматривая их как фиктивные данные, прибавленные при кодировании.
Схема 107 установки длины прогона подает к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения СИГНАЛ ПЕРИОДА для вывода данных элементов изображения на основе числа непрерывных элементов изображения (информация прогона), тактовых импульсов DOTCLK точек элементов изображения и строчных/полевых синхроимпульсов H-SYNC/V-SYNC. Выходной каскад 104 цвета элементов изображения выводит данные элементов изображения из схемы 103 выделения данных кодирования в качестве декодирования данных отображения во время активного периода сигнала вывода данных элементов изображения (СИГНАЛ ПЕРИОДА), либо во время периода вывода одинакового цвета элементов изображения.
В пределах указанного активного периода СИГНАЛА ПЕРИОДА: если начальная строка декодирования изменена командой от микрокомпьютера 112, то может иметься некоторое число строк (или строка), не имеющих информацию прогона. При обнаружении во время декодирования строки (строк) без информации прогона схема 111 установки недостаточного цвета элементов изображения отправляет данные (COLOR INFO) заранее заданного недостаточного цвета элементов изображения на выходной каскад 104 цвета элементов изображения. Затем выходной каскад 104 цвета элементов изображения выводит данные (COLOR INFO.) недостаточного цвета элементов изображения со схемы 111 установки недостаточного цвета элементов изображения до тех пор, пока строка (строки) без информации прогона не будет введена в схему 103 выделения данных кодирования.
Более конкретно, в случае декодера 101 в фиг.11, если входные данные SPD стандартной детали изображения не содержат видеоинформации, то микрокомпьютер 112 устанавливает информацию цвета элементов изображения в качестве недостающих данных в схеме 111 недостаточного цвета элементов изображения.
Сигнал включения отображения для определения конкретного положения на экране монитора (не показан), на котором должна отображаться декодированная стандартная деталь изображения, подается от модуля активизации 110 дисплея к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения в синхронизме со строчным/полевым синхросигналом для стандартной детали изображения. Модуль активизации 110 дисплея отсылает сигнал включения цвета к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения в соответствии с командой информации цвета от микрокомпьютера 112.
После создания установок обработки микрокомпьютера 112 схема 109 управления адресом отсылает данные адреса и различные сигналы хронирования к схеме 105 управления памятью, детектору 106 длины непрерывного кода, схема 103 выделения данных кодирования и схеме 107 установки длины прогона.
Когда пакет данных SPD стандартной детали изображения принят через ввод/вывод 102 данных и запомнен в памяти 108, микрокомпьютер 112 считывает содержание пакетного заголовка данных SPD (например, начальный адрес декодирования, конечный адрес декодирования, положение начала отображения, ширину отображения и высоту отображения). Микрокомпьютер 112 устанавливает начальный адрес декодирования, конечный адрес декодирования, начальное положение отображения, ширину отображения, высоту отображения и т.п. в модуле активизации 110 дисплея на основе считанного содержания. В это время конкретная битовая конфигурация сжатых данных элементов изображения (в этом случае: 2-битовые данные элементов изображения) можно определить по содержанию заголовка 31 единицы стандартной детали изображения в фиг. 4.
Далее описывается действие декодера 101 в случае, когда сжатые данные элементов изображения имеют 2-битовую конфигурацию (используются правила 1-6 фиг. 5).
После установки микрокомпьютером 112 декодирования начального адреса схема 109 управления адресом отсылает соответствующие данные адреса к схеме 105 управления памятью и сигнал начала считывания - к детектору 106 длины непрерывного кода.
Реагируя на отправленный сигнал начала считывания, детектор 106 длины непрерывного кода отсылает сигнал считывания к схеме 105 управления памятью для загрузки кодированных данных (сжатые данные 32 стандартной детали изображения). Затем детектор 106 длины непрерывного кода проверяет: все ли верхние 2 бита считанных данных являются "0".
Если не все биты являются "0", то делается определение о том, что длина блока единицы сжатия равна 4 битам (см. правило 1 в фиг. 5).
Если биты (верхние 2 бита) являются "0", то проверяют последующие 2 бита (верхние 4 бита). Если они не являются "0", то делается определение о том, что длина блока единицы сжатия равна 8 битам (см. правило 2 в фиг. 5).
Если биты (верхние 4 бита) являются "0", то проверяют последующие 2 бита (верхние 6 битов). Если они не являются "0", то делается определение о том, что длина блока единицы сжатия равна 12 битам (см. правило 3 в фиг. 5).
Если биты (верхние 6 битов) являются "0", то далее проверяют последующие 8 битов (верхние 14 битов). Если они не являются "0", то делается определение о том, что длина блока единицы сжатия равна 16 битам (см. правило 4 фиг. 5).
Если биты (верхние 14 битов) являются "0", то делают определение о том, что длина блока единицы сжатия равна 16 битам, и данные идентичных элементов изображения продолжаются до конца строки (см. правило 5 в фиг. 5).
Если число битов данных элементов изображения, считанных до конца строки, является целым кратным 8, то данные элементов изображения используют в том виде, в каком они есть. Если число битов не является целым кратным 8, то делается определение о том, что 4-битовые фиктивные данные требуются в конце считанных данных для выполнения выравнивания по байтам (см. правило 6 фиг. 5).
Схема 103 выделения данных кодирования извлекает 1-блочные данные (единицу сжатия) данных 32 стандартной детали изображения из памяти 108 на основе указанного результата определения, полученного детектором 106 длины непрерывного кода. Схема 103 выделения данных кодирования выделяет извлеченные 1-блочные данные в число последующих элементов изображения и данных элементов изображения (например, информация о цвете элементов изображения). Выделенные данные числа последующих элементов изображения (RUN INFO) отсылают к схеме 107 установки длины прогона, а выделенные данные элементов изображения (SEPARATED DATA - ВЫДЕЛЕННЫЕ ДАННЫЕ) отсылают к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения.
Модуль активизации 110 дисплея генерирует сигнал включения дисплея (сигнал включения) для назначения интервала отображения стандартной детали изображения в синхронизме с тактовыми импульсами точек элементов изображения (PIXEL-DOT CLK), строчным синхросигналом (H-SYNC) и полевым синхросигналом (V-SYNC) в соответствии с информацией начального положения отображения, информацией о ширине отображения, информацией о высоте отображения, принятой с микрокомпьютера 112. Этот сигнал включения дисплея выводят к схеме 107 установки длины прогона.
Схема 107 установки длины прогона принимает выходной сигнал с детектора 106 длины непрерывного кода и указывает, продолжаются ли данные текущего блока до конца строки, и данные непрерывных элементов изображения (RUN INPO. ) от схемы 103 выделения данных. На основе сигнала с детектора 106 длины непрерывного кода и данных от схемы 103 выделения данных кодирования схема 107 установки длины прогона определяет число точек элементов изображения блока, который кодируют в данное время, и выводит сигнал включения дисплея (выходной сигнал включения) к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения во время интервала, соответствующего числу точек.
Выходной каскад 104 цвета элементов изображения включают во время интервала, в котором сигнал периода принимают со схемы 107 установки длины прогона. В этом интервале выходной каскад 104 цвета элементов изображения отсылает информацию о цвете элементов изображения, принятую со схемы 103 выделения данных кодирования, в качестве декодированных данных отображения к дисплею (не показан) в синхронизме с тактовыми импульсами точек элементов изображения (PIXEL-DOT CLK). То есть, выходной каскад 104 цвета элементов изображения выводит одинаковые данные отображения, соответствующие непрерывным точкам конфигурации элементов изображения кодируемого блока.
После того как определено, что кодированные данные являются данными цвета идентичных элементов изображения, продолжающимися до конца строки, детектор 106 длины непрерывного кода выводит сигнал для длины непрерывного кода в 16 битов к схеме 103 выделения данных кодирования и также выводит к схеме 107 установки длины прогона сигнал, указывающий, что данные идентичных элементов изображения продолжаются до конца строки.
После приема указанного выше сигнала от детектора 106 длины непрерывного кода схема 107 установки длины прогона выводит выходной сигнал включения (сигнал периода) к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения для сохранения информации данных о цвете в состоянии включения до тех пор, пока не будет выключен строчный синхросигнал H-SYNC.
Когда микрокомпьютер 112 изменяет начальную строку декодирования для прокручивания отображенного содержания стандартной детали изображения, никакие строки данных, использованные для декодирования, не могут присутствовать в заданной зоне отображения (т.е. может возникнуть недостаток строки кодирования).
В декодере 101 в фиг. 11, чтобы решить эту задачу, заранее готовят данные цвета элементов изображения для компенсирования недостаточности строк. Когда недостаточность строки фактически детектирована, текущий режим отображения переключают на режим отображения данных недостаточного цвета элементов изображения. Более конкретно, когда сигнал конца данных направлен со схемы 109 управления адресом к модулю активизации 110 дисплея, тогда модуль активизации 110 дисплея отправляет сигнал переключения цвета (COLOR SW SIGNAL) к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения. Реагируя на этот сигнал переключения, выходной каскад 104 цвета элементов изображения переключает режим вывода декодирования данных цвета элементов изображения из кодированных данных в режим вывода кодированной информации цвета (COLOR INFO) из модуля активизации 110 дисплея. Это переключенное состояние сохраняют в течение интервала отображения недостающей строки (ВКЛЮЧЕНИЕ ОТОБРАЖЕНИЯ = действует).
Когда имеет место вышеуказанная недостаточность строки, операцию декодирования можно остановить вместо использования данных недостаточного цвета элементов изображения.
Более конкретно, когда, например, сигнал конца данных вводят из схемы 109 управления адресом к модулю активизации 110 отображения, сигнал переключения цвета для обозначения остановки отображения можно вывести из модуля активизации 110 дисплея к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения. Выходной каскад 104 цвета элементов изображения постоянно останавливает отображение стандартной детали изображения во время интервала, в течение которого действует этот сигнал переключения цвета для обозначения остановки отображения.
Фиг. 8 изображает два режима отображения (нечередованное отображение и чередованное отображение) для объяснения того, как декодируют кодированную в фиг. 7 знаковую конфигурацию "A" данных элементов изображения (данных стандартной детали изображения).
Декодер 101 в фиг. 11 можно использовать для декодирования сжатых данных, аналогичных тем, которые изображены в верхней части в фиг. 8, в данные чередованного отображения, аналогичные тем, которые изображены в нижней левой части фиг. 8.
В противоположность этому, когда сжатые данные, аналогичные изображенным в верхней части фиг. 8, нужно декодировать в данные чередованного отображения, изображенные в нижней правой части в фиг. 8, требуется удвоитель строк для двухкратной развертки одной и той же строки элементов изображения (например, повторная развертка строки # 10 в четном поле, имеющем то же содержание, что и содержание строки # 1 в нечетном поле; переключение в импульсах полевых синхросигналов).
Когда нужно отобразить в нечередованном режиме отображения количество изображения, эквивалентное количеству в режиме чередованного отображения, требуется еще один удвоитель строк (например, строку # 10, имеющую то же содержание, что и строка # 1 в нижней конечной части фиг. 8, направляют за строкой # 1; переключение в импульсах строчной развертки).
Фиг. 12 - блок-схема для объяснения осуществления (характеристики чередования) аппаратуры декодера, имеющей указанную выше функцию удвоения строки. Декодер 101 в фиг. 10 можно составить из декодера, имеющего компоновку, изображенную в фиг. 12.
В компоновке фиг. 12 микрокомпьютер 112 детектирует генерационное хронирование нечетных и четных полей в режиме чередованного отображения на основе строчного/полевого синхросигнала для стандартной детали изображения.
После детектирования нечетного поля микрокомпьютер 112 направляют к генератору 118 избирательных сигналов сигнал режима, указывающий, что текущее поле является нечетным. В результате генератор 118 избирательных сигналов выводит сигнал к селектору 115 для выбора декодированных данных из декодера 101. Декодер 101 затем выводит данные элементов изображения (см. нижнюю правую часть фиг. 8) строк с 1 по 9 в нечетном поле в качестве видеовывода к внешнему блоку через селектор 115. В этом случае данные элементов изображения строк с 1 по 9 в нечетном поле временно хранят в памяти 114 строк.
После детектирования того, что нечетное поле смещено к четному полю, микрокомпьютер 112 подает к генератору 118 избирательных сигналов сигнал режима, указывающий, что текущее поле является четным полем. В результате генератор 118 избирательных сигналов выводит сигнал к селектору 115 для отбора данных, запомненных в памяти 114 строк. Память 114 строк затем выводит данные элементов изображения (см. нижнюю правую часть фиг. 8) строк с 10 по 18 в четном поле в качестве видеовыхода к внешнему блоку через селектор 115.
Таким образом, изображение стандартной детали изображения (знак "A" в фиг. 8) строк с 1 по 9 в нечетном поле синтезируют с изображением стандартной детали изображения (знак "A" в фиг. 8) строк с 10 по 18 в четном поле, тем самым создавая чередованное отображение.
Отметим, что заголовок 31 данных стандартной детали изображения в фиг. 4 включает в себя бит параметра (SPMOD), указывающий режим кадрового отображения/режим полевого отображения для телевизионного экрана.
Например, количество отображения изображения, эквивалентное количеству в режиме чередованного отображения, отображают в режиме нечередованного отображения следующим образом.
После загрузки заголовка 31 единицы стандартной детали изображения микрокомпьютер 112 в фиг. 12 может определить из установленной величины параметра SPMOD (действует = "1"; не действует = "0"), какой установлен режим: чередованный (действует = "1") или нечередованный (не действует = "0").
В компоновке фиг. 12, если параметр SPMOD действует = "1", то микрокомпьютер 112 детектирует установку на чередованный режим и посылает сигнал режима, указывающий чередованный режим генератору 118 избирательных сигналов. Генератор 118 избирательных сигналов подает сигнал переключения селектору 115 всякий раз, когда генерируется строчный синхросигнал H-SYNC. Селектор 115 попеременно переключает декодированный выход (декодированные данные) текущего поля с декодера 101 и декодированный выход текущего поля, временно запомненный в памяти 114 строки всякий раз, когда генерируется строчный синхросигнал H-SVNC, и выводит видеовыход к внешнему телевизионному приемнику или аналогичному устройству.
Когда текущие декодированные данные и декодированные данные в памяти 114 строки переключают для каждого H-SVNC, изображение, имеющее плотность (число строк строчной развертки), в два раза большую, чем плотность первоначального изображения (декодированные данные), отображают на телевизионном экране в чередованном режиме.
В декодере 101 с указанной выше компоновкой последовательно введенные битовые данные считывают по битам от 2 до 16 и при этом подсчитывают бит за битом с начала блока единицы декодированных данных, и декодируют вместо того, чтобы декодировать после считывания по одной строке. В этом случае битовая длина (4 бита, 8 битов, 12 битов, 16 битов или т.п.) одной единицы декодированных данных детектируют непосредственно до операции декодирования. Например, сжатые данные элементов изображения декодируют (воспроизводят) в три типа элементов изображения ("0", и "#" в фиг. 7) в реальном времени в единице детектированной длины данных.
В декодировании данных элементов изображения, кодированных в соответствии с правилами 1-6 в фиг. 5, декодер 101 может иметь счетчик битов и буфер данных (память 114 строк или аналогичное устройство), имеющий относительно небольшую емкость. Другими словами, компоновка схем декодера 101 может быть относительно упрощена и все устройство, включающее в себя этот кодер, можно уменьшить в размере.
То есть, кодер данного изобретения не требует большой таблицы кодов в кодере - в противоположность обычному способу кодирования МХ, и ему не нужно считывать одни и те же данные дважды в операции кодирования - в противоположность способу арифметического кодирования. Кроме этого, декодер данного изобретения не требует относительно сложной аппаратуры, такой как умножитель, и может быть осуществлен добавлением простых схем, таких как счетчик и буфер небольшой емкости.
В соответствии с данным изобретением сжатие/кодирование по длине прогона и расширение/декодирование по длине прогона многих типов данных элементов изображения (максимум четыре типа данных элементов изображения, каждый из которых имеет 2-битовую конфигурацию) можно реализовать относительно простой компоновкой.
Фиг. 13 - блок-схема для выполнения кодирования изображения (сжатие по длине прогона) в соответствии с осуществлением данного изобретения и для объяснения средств программного обеспечения, выполняемых кодером (200) в фиг. 10.
Выполняют ряд операций кодирования на основе правил 1-6 фиг. 5 в качестве обработки средств программного обеспечения микрокомпьютером в кодере 200 в фиг. 10. Вся обработка кодирования может быть выполнена кодером 200 в соответствии со схемой последовательности в фиг. 13. Сжатие по длине прогона данных изображения в данных стандартной детали изображения можно выполнить в соответствии со схемой последовательности в фиг. 14.
В этом случае, когда число строк и число точек видеоданных обозначают операцией ввода ключа (этап ST801), компьютер в кодере 200 готовит зону заголовка для данных стандартной детали изображения и устанавливает отсчет строк на "0" (этап ST802).
Когда конфигурацию изображения последовательно вводят в единицы битов, компьютер в кодере 200 получает первые одноэлементные данные (2 бита в этом случае) и хранит данные элементов изображения. Помимо этого, компьютер устанавливает отсчет на "1" и отсчет точек на "1" (этап ST803).
Далее компьютер в кодере 200 получает следующие данные элементов изображения (2 бита) конфигурации элементов изображения и сравнивает их с запомненными предыдущими данными изображения (этап ST804).
Если по результату сравнения определено, что данные элементов изображения не согласуются друг с другом (NO в этапе ST805), то выполняют кодирование 1 (этап ST806) и запоминают текущие данные элементов изображения (этап ST807). Затем подсчет элементов изображения прирастает на единицу и подсчет точек также, соответственно, прирастает на единицу (этап ST808).
Если из результата сравнения определено, что данные элементов изображения согласуются друг с другом (YES в этапе ST805), то кодирование 1 на этапе T806 пропускают и переходят к этапу ST808.
После прирастания подсчета элементов изображения и подсчета точек (этап ST808) компьютер в кодере 200 проверяет, является ли в данное время кодируемая строка элементов изображения концом строки элементов изображения (этап 809). Если строка элементов изображения является концом строки (YES на этапе ST809), выполняют кодирование 2 (этап ST810). Если строка элементов изображения не является концом строки (NO на этапе ST809), процесс возвращается к этапу ST840 и обработка на этапах ST804-ST808 повторяется.
По завершении кодирования 2 на этапе ST810 компьютер в кодере 200 проверяет, является ли последовательность битов после кодирования целым кратным 8 битов (выравненной по байтам) (этап ST811A). Если последовательность битов не является выравненной по байтам (NO на этапе ST811A), то добавляют 4-битовые фиктивные данные (0000) к концу последовательности битов после кодирования (этап ST811B). После добавления этих фиктивных данных либо, если последовательность битов после кодирования является выравненной по байтам (YES на этапе ST811A), счетчик строк компьютера в кодере (например, регистр общего назначения в микрокомпьютере) прирастает на единицу (этап ST812).
Если текущая строка не является последней строкой (NO на этапе ST813) после приращения счетчика строк, процесс возвращается на этап ST803 и обработка на этапах ST803-ST812 повторяется.
Если текущая строка является последней строкой (YES на этапе ST813) после приращения счетчика строк, то обработка кодирования (сжатие по длине прогона битовой последовательности 2-битовых данных элементов изображения) завершается.
Фиг. 14 является схемой последовательности для объяснения содержания кодирования 1 в фиг. 13.
В кодировании 1 (этап ST806) в фиг. 13 подлежащие кодированию данные элементов изображения предположительно имеют 2-битовую ширину и поэтому используются правила 1-6 фиг. 5 сжатия по длине прогона.
В соответствии с правилами 1-6 средства программного обеспечения компьютера выполняются для определения: равен ли подсчет элементов изображения 0 (этап ST901), от 1 до 3 (этап ST904), от 4 до 15 (этап ST903), от 16 до 63 (этап ST904), от 64 до 225 (этап ST905), или указывает конец строки (этап ST906), или равен 256 и более (этап ST907).
Компьютер в кодере 200 определяет число битов поля прогона (одна единица длины данных идентичных элементов изображения) на основе указанного результата определения (этапы ST908 - ST913) и обеспечивает зону, соответствующую определенному числу битов поля прогона после заголовка 31 единицы стандартной детали изображения. Число последующих элементов изображения является выходом в обеспеченное таким образом поле прогона, а данные элементов изображения являются выходом к полю элементов изображения. Эти данные записывают в ЗУ (не показано) в кодере 200 (этап ST914).
Фиг. 15 является блок-схемой выполнения декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с осуществлением данного изобретения и для объяснения средств программного обеспечения, выполняемых микрокомпьютером 112 в фиг. 11 или 12.
Фиг. 16 является блок-схемой для объяснения содержания этапа декодирования (этап ST1005), используемого в средствах программного обеспечения в фиг. 15.
Микрокомпьютер 112 загружает сначала заголовок 31 сжатых по длине прогона данных стандартной детали изображения (данные элементов прогона имеют 2-битовую конфигурацию) и анализирует его содержание (см. фиг. 4). Затем данные декодируют на основе анализированного содержания заголовка. Назначают число строк и число точек данных. После назначения числа строк и числа точек (этап ST1001) счетчик строк и счетчик точек устанавливают на "0" (этапы ST1002-ST1003).
Микрокомпьютер 112 последовательно принимает последовательность битов данных, следующую за заголовком 31 единицы стандартной детали изображения, и подсчитывает число точек и подсчет точек. Микрокомпьютер 112 затем вычитает подсчет точек из числа точек, чтобы получить число последующих элементов изображения (этап ST1004).
После вычисления таким образом числа последующих элементов изображения микрокомпьютер 112 выполняет декодирование в соответствии с числом последующих элементов изображения (этап ST1005).
После обработки декодирования на этапе ST1005 микрокомпьютер 112 прибавляет подсчет точек к числу последующих элементов изображения для получения нового подсчета точек (этап ST1006).
Микрокомпьютер 112 последовательно загружает данные и выполняет обработку декодирования на этапе ST1005. Когда накопленный подсчет точек совпадает с первоначальным установленным подсчетом конца строки (положение конца строки), микрокомпьютер 112 прекращает обработку декодирования для данных 1 строки (YES на этапе ST1007).
Если декодированные данные являются выравненными по байтам (YES на этапе ST1008A), то фиктивные данные удаляют (этап ST1008B). Подсчет строк затем прирастает на единицу (этап 1009). Обработка на этапах ST1002 - ST1009 повторяется до последней строчки (NO на этапе ST1010). Если текущая строка является последней строкой (YES на этапе ST1010), то обработка декодирования прекращается.
Например, фиг. 16 изображает содержание обработки декодирования на этапе ST1005 в фиг. 15.
С начала этой обработки получают 2 бита и делается проверка, являются ли эти биты "0". Этот этап определения повторяется (этапы ST1101 - ST1109). При этой обработке определяют число последующих элементов изображения, т.е. число непрерывных прогонов, соответствующих правилам 1-6 сжатия по длине прогона (этапы ST1110 - ST1113).
После определения числа непрерывных прогонов полученные последующие два бита затем используют в качестве конфигурации элементов изображения (данные элементов изображения; информация цвета элементов изображения) (этап ST1114).
После определения данных элементов изображения (информации цвета элементов изображения) параметр индекса "i" устанавливают на 0 (этап ST1115). До тех пор, пока параметр "i" не совпадет с числом непрерывных прогонов (этап ST1116), 2-битовую конфигурацию элементов изображения выводят (этап ST1117), а параметр "i" прирастает на единицу (этап ST1118). После вывода идентичных данных, соответствующих одной единице, обработка декодирования завершается.
Как изложено выше, в соответствии с этим способом декодирования стандартной детали изображения данные стандартной детали изображения можно декодировать простой обработкой. т. е. только обработкой определения для нескольких битов, обработкой выделения блока данных и обработкой подсчета битов данных. По этой причине большая таблица кодов, которая используется в обычном способе кодирования МХ или в аналогичных способах, не требуется, и обработка/расположение для декодирования кодированных битовых данных в первоначальную информацию элементов изображения можно упростить.
В указанном выше осуществлении кодирования битовая длина идентичных элементов изображения, соответствующая одной единице, может определяться считыванием максимум 16-битовых данных при операции декодирования. Однако кодированная битовая длина не ограничивается этой величиной. Например, кодированая битовая длина может равняться 32 или 64 битам. Но при увеличении битовой длины требуется буфер данных с большей емкостью.
Помимо этого, в указанном выше осуществлении данные элементов изображения (информация цвета элементов изображения) содержат порции информации цвета о трех цветах, выбранных из, например, 16-цветовой гаммы. Вместо использования этих данных элементов изображения порции амплитудной информации трех первичных цветов (например, красный R, зеленый G и синий B, интенсивность Y, хром-красный Cr, хром-синий Cb) можно выразить 2-битовыми данными элементов изображения. То есть данные элементов изображения не ограничиваются конкретной информацией о цвете.
Фиг. 17 изображает модификацию осуществления фиг. 11. В осуществлении фиг. 11 заголовок кодирования выделяют микрокомпьютером 112 в основе средств программного обеспечения. С другой стороны, в осуществлении фиг. 17 заголовок кодирования выделяют аппаратурными средствами в декодере 101.
Более конкретно, как изображено в фиг. 17, данные стандартной детали изображения, сжатые по длине прогона, отправляют через ввод/вывод 102 данных на внутреннюю шину декодера 101. Данные SPD стандартной детали изображения на внутренней шине отправляют в память 108 через контроллер 105 памяти и затем запоминают в памяти 108. Внутренняя шина декодера 101 соединена со схемой 103 выделения данных кодирования, с детектором 106 длины непрерывного кода и со схемой 113 выделения заголовка, которая связана с микрокомпьютером (микропроцессором или центральным процессором) 112.
Заголовок 31 единицы стандартной детали изображения данных стандартной детали изображения, считанных из памяти 108, считывают схемой 113 выделения заголовка. Схема 113 выделения заголовка детектирует различные параметры, изображенные в фиг. 4, со считанного заголовка 31. Исходя из детектированных параметров, схема 113 выделения устанавливает контроллер 109 адреса на начальный адрес (SPDD ADR) декодирования; на модуле активизации 110 отображения - информацию (SPDSIZE) ширины отображения и высоты отображения стандартной детали отображения и также начальное положение отображения стандартной детали изображения; и в схеме 103 выделения данных кодирования - ширину отображения (число точек строки). Эти установленные порции информации запоминают во внутренних регистрах соответствующих блоков схем (109, 110 и 103). Затем микрокомпьютер 112 может производить выборку параметров, запомненных в блоках схем (109, 110 и 103).
Контроллер адреса 109 производит выборку из памяти 108 через контроллер 105 памяти, реагируя на начальный адрес (SPDDADR) декодирования, установленный в регистре контроллера 109, в результате чего начинается считывание данных стандартной детали изображения, подлежащих кодированию. Данные стандартной детали изображения, считанные с памяти 108, подают к схеме 103 выделения данных кодирования и к детектору 106 длины непрерывного кода.
Заголовок кодирования (например, от 2 до 14 битов правил 2-15 фиг. 5) сжатых по длине прогона данных SPD стандартной детали изображения детектируют детектором 106 длины непрерывного кода. Число последующих элементов изображения в отношении одинаковых данных элементов изображения в данных SPD стандартной детали изображения детектируют схемой 107 установки длины прогона в соответствии с сигналом от детектора 106 длины непрерывного кода.
Еще один способ декодирования, который отличается от способа декодирования фиг. 15 и 16, далее объясняется со ссылкой на фиг. 17-21.
Фиг. 18 является блок-схемой для объяснения предыдущей обработки декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения.
Когда начинается декодирование, соответствующие блоки в декодере 101 фиг. 17 устанавливают в исходное положение (например, регистры освобождают и счетчик устанавливают в исходное положение). Затем считывают заголовок 31 единицы стандартной детали изображения, а содержание (различные параметры, изображенные в фиг. 4) заголовка 31 устанавливают во внутренних регистрах схемы 113 выделения заголовка (этап ST1200).
После установки параметров заголовка 31 в регистрах схемы 113 выделения заголовка микрокомпьютер 112 информирует о статуе конца считывания заголовка 31 (этап ST1201).
Когда микрокомпьютер 112 принимает статус конца считывания заголовка, он назначает начальную строку декодирования (например, SPLine в фиг. 4). Назначенную начальную строку отправляют к схеме 113 выделения заголовка (этап ST 1202).
Когда схема 113 выделения заголовка принимает назначенную начальную строку декодирования, схема 113 выделения обращается к различным параметрам, установленным в ее собственных регистрах. Затем, в соответствии с параметрами, установленными в регистрах схемы 113 выделения, выполняют следующие операции установки данных (этап ST1203);
адрес назначенной начальной строки декодирования (SPDDADR) в фиг. 4 и адрес конца декодирования (SPEDADR в фиг. 4; адрес, полученный относительным сдвигом на одну строку с адреса начальной строки) устанавливают в контроллере 109 адреса;
положение начала отображения, ширину отображения и высоту отображения декодированной стандартной детали изображения (SPDSIZE в фиг. 4) устанавливают в модуле активизации 110 дисплея; и
ширину отображения (LNEPIX не показано, но является частью SPDSIZE в фиг. 4 и указывает число точек на одной строке) устанавливают в схеме 103 выделения данных кодирования.
Контроллер 109 адреса отправляет адреса декодирования к контроллеру 105 памяти. Затем данные, подлежащие декодированию (т.е. сжатые данные SPD стандартной детали изображения) считывают контроллером 105 памяти из памяти 108 в схему 103 выделения данных кодирования и в детектор 106 длины непрерывного кода. В этом случае считанные данные устанавливают на соответствующих регистрах схемы 103 выделения и детекторе 106 в единице R байтов (этап ST1204).
Детектор 106 длины непрерывного кода считает число 0-битов данных, считанных из памяти 108, и детектирует заголовок кодирования, соответствующий любому из правил 1-5 фиг. 5 (этап ST1205). Подробности детектирования заголовка кодирования далее описываются со ссылкой на фиг. 20.
Затем детектор 106 длины непрерывного кода генерирует информацию выделения SEP.INPO., соответствующую правилам 1-5 фиг. 5 (этап ST1206).
Более конкретно, например, когда подсчет 0-битов данных, считанных из памяти 108, является нулем, получают информацию выделения SEP.INFO., указывающую правило 1; когда подсчет 0-битов данных, считанных из памяти 108, равен двум, получают информацию выделения SEP.INFO., указывающую правило 2; когда подсчет 0-битов данных, считанных из памяти 108, равен четырем, получают информацию выделения SEP.INFO., указывающую правило 3; когда подсчет 0-битов данных, считанных из памяти 108, равен шести, получают информацию SEP. INFO., указывающую правило 4; и когда подсчет 0-битов данных, считанных из памяти 108, равен четырнадцати, получают информацию выделения SEP.INFO, указывающую правило 5. Информация выделения SEP.INFO, полученная таким образом, отсылается к схеме 103 выделения данных кодирования.
В соответствии с содержанием информации выделения SEPO.INFO. от детектора 106 длины непрерывного кода схема 103 выделения данных кодирования устанавливает число последующих элементов изображения (PIXCNT; имя прогона) в схеме 107 установки длины прогона. Далее схема 103 выделения данных кодирования устанавливает в выходном каскаде 104 цвета элементов изображения 2-битовые данные элементов изображения (данные цвета элементов изображения, выбранные из пакета данных стандартной детали изображения) после числа последующих элементов изображения. В это время текущая величина подсчета NONPIX счетчика элементов изображения (не показан) в схеме 103 выделения прирастает на число PIXCNT последующих элементов изображения (этап ST1207).
Фиг. 19 - блок-схема для объяснения предыдущей обработки (после узла A в фиг. 18) декодирования изображения (расширение по длине прогона) в соответствии с еще одним осуществлением данного изобретения.
На предыдущем этапе ST1203 схема 103 выделения данных кодирования информируется схемой 113 выделения заголовка о числе LNEPIX данных элементов изображения (число точек) одной строки, соответствующем ширине отображения стандартной детали изображения. Схема 103 выделения данных кодирования проверяет, не превышает ли величина NOKPIX внутреннего счетчика элементов изображения схемы 103 выделения величину LNEPIX сообщенных данных элементов изображения одной строки (этап ST1208).
На этапе ST1208, когда величина NOWPIX подсчета элементов изображения равна или больше величины LNEPIX данных элементов изображения одной строки (NO на этапе ST1208), внутренний регистр схемы 103 выделения, для которого установлены данные одного байта, освобождается и величина NOWPIX подсчета элементов изображения становится нулевой (этап ST1209). В это время, если данные выравнены по байтам, последовательность 4-битовых данных отбрасывается или игнорируется. С другой стороны, когда величина NOWPIX счета элементов изображения меньше величины LNEPIX данных элементов изображения одной строки (YES на этапе ST1208), внутренний регистр схемы 103 выделения не освобождают либо состояние внутреннего регистра остается прежним.
Схема 107 установки длины прогона реагирует на число PIXCNT (информация прогона) последующих элементов изображения, установленное на предыдущем этапе ST1207, на тактовые импульсы DOTCLK точек, определяющие скорость передачи точек элементов изображения, и на строчные и полевые синхросигналы H-SYNC и V-SYNC для синхронизирования стандартной детали изображения с отображения основного изображения. Реагируя на эти данные или сигналы, схема 107 установки длины прогона генерирует сигнал периода отображения (PERIOD SIGNAL), который подают, чтобы выходной каскад 104 вывода цвета элементов изображения вывел на нужный период времени данные элементов изображения, установленные в каскаде 104. Генерированный СИГНАЛ ПЕРИОДА отсылают к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения (этап ST1210).
Выходной каскад 104 цвета элементов изображения выводит в качестве данных отображения декодированной стандартной детали изображения выделенные данные (например, данные элементов изображения, указывающие цвет элементов изображения), установленные на предыдущем этапе ST1207 на время периода, в течение которого PERIOD SIGNAL отсылается от схемы 107 установки длины прогона к выходному каскаду 104 (этап ST1211).
Затем полученные таким образом данные отображения стандартной детали изображения можно правильно наложить на основное изображение посредством специального блока схемы (не показан), и изображение наложенного основного изображения/стандартной детали изображения можно отобразить на телевизионном мониторе (не показан).
После завершения обработки вывода данных элементов изображения на этапе ST1211, если данные, подлежащие кодированию, остаются, процесс возвращается к предыдущему этапу ST1204 (NO на этапе ST1212).
Остаются или не остаются данные, подлежащие декодированию, - это определяется проверкой завершения обработки данных, схемой 103 выделения данных кодирования, для конечного адреса (SEPDADR) данных отображения стандартной детали изображения, установленных схемой 113 выделения заголовка.
Когда данных для декодирования не остается или завершена обработка данных до конца адреса (YES на этапе ST1212), делается проверка действия или отсутствия сигнала включения отображения (DISPLAY ENABLE) от модуля активизации 110 отображения. Отметим, что модуль активизации 110 генерирует действующий (высокого уровня) сигнал включения отображения, если модуль активизации 110 не принимает сигнал окончания данных (DATA END SIGNAL) от контроллера 109 адреса.
Даже когда декодирование текущих данных уже завершено, если сигнал включения отображения все еще действует, то определяют, что текущее состояние находится в периоде отображения стандартной детали изображения (YES на этапе ST1213). В этом случае модуль активизации 107 отображения отсылает сигнал переключения цвета к схеме 107 установки длины прогона и к выходному каскаду 104 цвета элементов изображения (этап ST1214).
В то время, когда отослан сигнал переключения цвета, выходной каскад 104 вывода цвета элементов изображения уже принимает данные недостаточного цвета элементов изображения от схемы 111 установки недостаточного цвета элементов изображения. Когда выходной каскад 104 принимает сигнал переключения цвета от модуля активизации 110 отображения, данные цвета элементов изображения, которые нужно вывести, переключают к данным недостаточного цвета элементов изображения, полученным от схемы 111 установки недостаточного цвета элементов изображения (этап ST1215). Затем, пока сигнал включения отображения действует (или в контуре этапов ST1213 - ST1215) во время периода отображения, в котором не имеется данных стандартной детали изображения для декодирования, зона отображения для стандартной детали изображения заполняется недостаточным цветом элементов изображения от схемы 111 установки недостаточного цвета элементов изображения.
С другой стороны, когда сигнал включения отображения не действует, определяют, что период отображения для декодированной стандартной детали изображения истекает (NO на этапе ST1213). В этом случае модуль активизации 110 отображения подает к микрокомпьютеру 112 статус конца, указывающий, что декодирование стандартной детали (ей) изображения одного кадра завершено (этап ST 1216). Декодирование стандартной детали (ей) изображения в одноэкранном изображении (или однокадровом) таким образом завершается.
Фиг. 20 - блок-схема для упрощенного пояснения содержания этапа ST1205 детектирования заголовка кодирования, изображенного в фиг. 18. Обработка детектирования заголовка кодирования может осуществляться детектором 106 длины непрерывного кода, изображенным в фиг. 17 или 11.
Во-первых, детектор 106 длины непрерывного кода устанавливают в исходное положение таким образом, что его внутренний счетчик статуса (STSCNT - не показан) устанавливают на ноль (этап ST1301). Затем проверяют содержание двух битов, следующих за данными, которые считаны с памяти 108 в детектор 106 в единице байта. Если содержание равно "00" (YES на этапе ST1302), то счетчик STSCNT прирастает на 1 (этап ST1303). Если проверенные два бита не достигают конца одного байта (NO на этапе ST1304), то дальше проверят содержание следующих двух битов. Когда содержание все еще равно "00" (YES на этапе ST1302), счетчик STSCNT далее прирастает на 1 (этап ST1303).
После повтора обработки по контуру этапов ST1302-ST1304, если проверенные два бита достигают конца одного байта (YES на этапе ST1304), то определяют, что заголовок кодирования фиг. 5 составлен более, чем 6 битами. В этом случае детектор 106 длины непрерывного кода считывает следующие однобайтовые данные из памяти 108 (этап ST1305), а счетчик статуса STSCNT устанавливают на "4" (этап ST1307). В это время одинаковые однобайтовые данные считывают схемой выделения 103 данных кодирования.
После установки счетчика статуса STSCNT на "4" либо после проверки того, что содержание двух битов на предыдущем этапе ST1302 не является "00" (NO на этапе ST1302), устанавливают статус счетчика STSCNT и установленное содержание выводят в качестве содержания заголовка кодирования, изображенного в фиг. 5 (этап ST1307).
Более конкретно, когда установленное содержание счетчика статуса STSCNT равно "0", детектируют заголовок кодирования правила 1 фиг. 5. Когда STSCNT = "1", детектируют заголовок кодирования правила 2. Когда STSCNT = "2", детектируют заголовок кодирования правила 3. Когда STSCNT = "3", детектируют заголовок кодирования правила 4. Когда STSCNT = "4", детектируют заголовок кодирования правила 5 (те же самые данные элементов изображения продолжаются до конца строки).
Фиг. 21 - блок-схема для объяснения декодирования изображения в соответствии с данным изобретением, при которой декодированное изображение прокручивают.
Во-первых, устанавливают в исходное положение соответствующие блоки в декодере 101 фиг. 11 или фиг. 17, а счетчик строк LINCNT (не показан) освобождают до ноля (этап ST1401). Затем микрокомпьютер 112 (фиг. 11) или схема 113
(Фиг. 17) выделения заголовка принимает статус конца считывания заголовка, отправленный на этапе ST1201 фиг. 18 (этап ST1402).
Содержание (ноль в начале) счетчика строк LINCNT отсылают к микрокомпьютеру 112 (фиг. 11) или к схеме 113 выделения заголовка (фиг. 17) (этап ST1403). Микрокомпьютер 112 или схема 113 выделения заголовка проверяет, является ли принятый статус статусом конца (этап ST1206 фиг. 18) одного кадра или одного экрана (этап ST1404).
Если принятый статус не является статусом конца одного кадра (NO на этапе ST1405), то процесс ожидает статус конца. Когда статус конца принят (NO на этапе ST1405), счетчик строк LINCNT прирастает на единицу (этап ST1406).
Когда содержание приращенного счетчика LINCNT не достигает конца строки (NO на этапе ST1407), возобновляют обработку декодирования фиг. 15 и 16, или обработку декодирования фиг. 18 и 19 (этап ST1408) и процесс возвращается к этапу ST1403. Для повторения возобновления декодирования (этапы SD1403 - ST1408), стандартную деталь изображения, сжатого по длине прогона, можно прокручивать во время декодирования.
Одновременно с этим, когда содержание приращенного счетчика LINCNT достигает конца строки (YES на этапе ST1407), заканчивается обработка декодирования, связанная с прокручиванием стандартной детали изображения.
Фиг. 22 - блок-схема для объяснения упрощенной конфигурации устройства записи/воспроизведения оптического диска, в котором выполняют кодирование и декодирование данного изобретения.
Проигрыватель 300 оптического диска фиг. 22 в основном имеет ту же конфигурацию, что и обычное устройство воспроизведения оптического диска (такое как проигрыватель компакт дисков или лазерный проигрыватель дисков). Однако проигрыватель 300 оптического диска имеет особую конфигурацию, при которой цифровой сигнал, полученный до декодирования сжатой по длине прогона информации изображения (т. е. кодированный цифровой сигнал), можно вывести из вставленного оптического диска OD, на котором записана информация изображения, содержащая сжатые по длине прогона данные стандартной детали изображения в соответствии с данным изобретением. Поскольку кодированный цифровой сигнал сжат, полоса передачи, нужная для кодированного цифрового сигнала, может быть уже полосы, необходимой для несжатых данных.
Сжатый цифровой сигнал от проигрывателя 300 оптических дисков передается по эфиру или выводится по кабелю связи посредством модулятора/передатчика 210.
Переданный по эфиру сжатый цифровой сигнал или сжатый цифровой сигнал, выведенный по кабелю, принимают приемником/демодулятором 400 пользователя или абонента. Приемник 400 имеет декодер 101 с конфигурацией, изображенной, например, в фиг. 11 или 17. Декодер 101 приемника 400 декодирует принятый и демодулированный сжатый цифровой сигнал для вывода информации изображения, содержащей первоначальные данные стандартной детали изображения до кодирования.
В конфигурации фиг. 22, когда система передачи передатчика/приемника имеет среднюю скорость свыше 5М-бит/с, можно передавать качественную видео/аудиоинформацию разных средств массовой информации.
Фиг. 23 - блок-схема для объяснения варианта, когда информация изображения, кодированная на основе данного изобретения, обменивается между двумя произвольными компьютерами по сети связи (например, "интернет").
Пользователь 1, имеющий пользовательский источник 1, которым управляет главный компьютер (не показан), имеет персональный компьютер 5001. Различные устройства ввода/вывода 5001. Различные устройства ввода/вывода 5011 и различные внешние ЗУ5021 подключены к компьютеру 5001. Карта 5031 модема, которая содержит кодер и декодер данного изобретения и имеет функции, требуемые для связи, вставлена во внутреннюю прорезь (не показана) персонального компьютера 5001.
Аналогичным образом пользователь N, имеющий пользовательский источник N, имеет персональный компьютер 500N. Различные устройства ввода/вывода 501N и различные внешние ЗУ 502N подключены к компьютеру 500N. Карта модема 503N, которая содержит кодер и декодер данного изобретения и имеющая функцию, нужную для связи, вставлена во внутреннюю прорезь (не показана) персонального компьютера 500N.
Предположим, что пользователь 1 эксплуатирует компьютер 5001 для связи с компьютером 500N другого пользователя N по линии 600, такой как "интернет". В этом случае, поскольку оба пользователя 1 и N имеют карты модема 5031 и 503N, содержащие кодеры и декодеры, сжатыми данными изображения можно эффективно обмениваться в течение короткого периода времени.
Фиг. 24 изображает упрощенную конфигурацию устройства записи/воспроизведения для записи на оптический диск OD информации изображения, кодированной в соответствии с данным изобретением, и для воспроизведения записанной информации для кодирования ее в соответствии с данным изобретением.
Кодер 200 фиг. 24 выполнен таким образом, что выполняет обработку кодирования (соответствующую обработке фиг. 13 и 14), аналогичную обработке кодирования кодера 200 фиг. 10, при том условии, что кодер 200 фиг. 24 выполняет обработку кодирования на основе средства программного обеспечения или аппаратуры (содержащей встроенные программы или монтажные логические схемы).
Сигнал записи, содержащий данные стандартной детали изображения, кодированные кодером 200 и пр., подвергают, например, RLL-модуляции на модуляторе/лазерном формирователе 702. Модулированный сигнал записи отсылают с лазерного формирователя 702 к лазерному диоду высокой мощности, смонтированному на оптической головке 704. Конкретную конфигурацию, соответствующую сигналу записи, записывают на магнито-оптический диск или оптический диск OD с изменением фазы записывающим лазером с оптической головки 704.
Затем информацию, записанную на диски OD, считывают лазерным съемником оптической головки 706. Считанную информацию затем демодулируют на демодуляторе/схеме 708 исправления ошибок, в которой выполняют исправление ошибок, если необходимо. Демодулированный с исправленными ошибками сигнал подвергают различным обработкам данных на процессоре 710 данных для аудио/видеоинформации, чтобы воспроизвести информацию, эквивалентную первоначальной информации до записи.
Процессор данных 710 включает в себя часть обработки декодирования, соответствующую, например, декодеру 101 фиг. 11. Эта часть обработки декодирования может выполнять декодирование (т.е. расширение сжатых данных стандартной детали изображения) фиг. 15 и 16.
Фиг. 25 изображает пример устройства на интегральной схеме, в котором кодер данного изобретения интегрирован со своими периферийными схемами.
Фиг. 26 изображает пример устройства на интегральной схеме, в котором декодер данного изобретения интегрирован со своими периферийными схемами.
Фиг. 27 изображает пример устройства на интегральной схеме, в котором кодер и декодер данного изобретения интегрированы с их периферийными схемами.
Таким образом, кодер и/или декодер в соответствии с данным изобретением можно на практике сократить до формы полупроводниковой интегральной схемы. Данное изобретение можно осуществить установкой такой ИС в различных устройствах.
Обычно строка данных, на которой выстраивается последовательность битов сжатых данных (PXD), изображенная в фиг. 9, содержит видеоинформацию одной строки строчной развертки экрана телевизионного дисплея. Но строка данных может содержать видеоинформацию двух и более строк строчной развертки экрана телевизионного дисплея либо может содержать видеоинформацию всех строк строчного сканирования одного экрана телевизионного дисплея (или одного кадра экрана телевизионного дисплея).
Помимо этого, цель кодирования данных на основе правил сжатия данного изобретения не ограничивается данными стандартной детали изображения (информация о цвете в отношении 3 или 4 цветов), объясненными в данном описании. Когда часть данных элементов изображения состоит из больших чисел битов, то в эту часть можно упаковать различную информацию. Например, если данным элементов изображения присваивают 8 битов на одну точку элементов изображения, то 256-цветные изображения можно передавать только по стандартной детали изображения в дополнение к основному изображению).
Как указывалось выше, в соответствии с данным изобретением вместо выполнения декодирования после считывания 1-строчных данных данные декодируют в небольшой единице тем, что конфигурации битовых данных приводят в соответствии с множеством правил сжатия всякий раз, когда данные считывают в единицах битов. По этой причине в соответствии с данным изобретением нет необходимости устанавливать в декодере большую таблицу кодов - в противоположность способу кодирования МХ. Кроме этого, одни и те же данные не нужно считывать дважды во время операции кодирования - в противоположность способу арифметического кодирования. И также стороной декодирования может быть простой счетчик для подсчета битовых данных и при этом для операции декодирования не будет требоваться умножитель - в противоположность способу арифметического кодирования. Поэтому в соответствии с данным изобретением обработку декодирования можно относительно упростить.
Формула изобретения: 1. Способ кодирования интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которому блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементы изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающийся тем, что определяют данные сжатия для блока данных одной единицы сжатия интегрального тела информации и генерируют блок данных одной единицы сжатия в соответствии с заголовком кодирования, составленным из определенного числа битов, которое указывает число одинаковых непрерывных данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих одинаковых данных элементов изображения и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
2. Способ декодирования последовательности битов блока данных одной единицы сжатия, который получен сжатием одинаковых непрерывных данных элементов изображения, согласно которому блок данных одной единицы сжатия соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации, сформированного множеством данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, при этом блок данных одной единицы содержит заголовок кодирования, указывающий число последующих элементов изображения, которое соответствует числу одинаковых непрерывных данных элементов изображения, число последующих одинаковых данных элементов изображения и также одинаковые непрерывные данные элементов изображения, отличающийся тем, что детектируют заголовок кодирования из блока данных одной единицы, содержащейся в интегральном теле информации, детектируют число одинаковых данных элементов изображения из блока данных одной единицы сжатия в соответствии с содержанием детектированного заголовка кодирования, определяют содержание данных элементов изображения в блоке несжатых данных в соответствии с остатком блока данных одной единицы сжатия, из которого удалены детектированный заголовок кодирования и детектированное число последующих одинаковых данных элементов изображения, и размещают битовые данные содержания определенных данных элементов изображения с учетом числа последующих элементов изображения, детектированного при детектировании числа одинаковых данных элементов изображения, для восстановления конфигурации несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
3. Система кодирования и декодирования интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которому блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, а последовательность битов блока данных одной единицы сжатия затем расширяют, отличающаяся тем, что при кодировании генерируют блок данных одной единицы сжатия в соответствии с заголовком кодирования, соответствующим числу последующих непрерывных одинаковых данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих одинаковых данных элементов изображения и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, при декодировании детектируют заголовок кодирования из блока данных одной единицы сжатия, причем заголовок кодирования указывает число последующих данных элементов изображения и данные элементов изображения, детектируют из блока данных одной единицы сжатия число последующих данных элементов изображения после детектирования заголовка кодирования, определяют содержание данных элементов изображения в блоке несжатых данных одной единицы сжатия в соответствии с остатком блока данных одной единицы сжатия, из которого удалены детектированный заголовок кодирования и число детектированных последующих непрерывных одинаковых данных элементов изображения, и размещают битовые данные содержания данных элементов изображения с помощью числа, указывающего число последующих данных элементов изображения, чтобы восстановить конфигурацию блока несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
4. Носитель записи интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которому блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающийся тем, что запоминает блок данных одной единицы сжатия, который содержит заголовок кодирования, соответствующий числу последующих данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, число последующих элементов изображения и данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
5. Носитель по п.4, отличающийся тем, что отсутствие бита присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа одинаковых элементов изображения не больше 4, и два бита или более, но меньше заданного числа битов, присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа данных элементов изображения равна или больше 4, но меньше заданного числа.
6. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем заголовок кодирования составлен определенным числом битов, которое указывает, что данные элементов изображения продолжаются до конца строки, когда данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки данных.
7. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем заголовок кодирования составлен определенным числом битов, которое указывает, что данные элементов изображения продолжаются до конца строки данных, когда один и тот же элемент изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжается до конца строки данных; отсутствие бита присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа данных элементов изображения не больше 4, и два бита или более, но меньше заданного числа битов, присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа данных элементов изображения равна или больше 4, но меньше заданного числа.
8. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем фиктивные битовые данные прибавляют к блоку данных одной единицы сжатия, чтобы общая битовая длина блока данных одной единицы сжатия стала кратной 8 битам, если общая битовая длина не является кратной 8, когда генерация блока данных одной единицы сжатия на строке данных завершена.
9. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем отсутствие бита присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа данных элементов изображения не больше 4; два бита или более, но меньше заданного числа битов, присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа одинаковых элементов изображения равна или больше 4, но меньше заданного числа, и фиктивные битовые данные прибавляют к блоку данных одной единицы сжатия, чтобы общая длина блока данных одной единицы сжатия стала кратной 8 битам, если общая битовая длина не является кратной 8, когда генерация блока данных одной единицы сжатия на строке данных завершена.
10. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем заголовок кодирования составлен определенным числом, которое указывает, что одинаковые данные элементов изображения продолжаются до конца строки данных, когда одинаковые данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки, и фиктивные битовые данные прибавляют к блоку данных одной единицы сжатия, чтобы общая битовая длина блока данных одной единицы сжатия стала кратной 8 битам, если общая битовая длина не является кратной 8, когда генерация блока данных одной единицы сжатия на строке данных завершена.
11. Носитель по п.4, отличающийся тем, что интегральное тело информации размещают на строке данных конечной битовой длины, причем заголовок кодирования составлен определенным числом битов, которое указывает, что одинаковые данные элементов изображения продолжаются до конца строки данных, когда одинаковые данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки данных, и фиктивные битовые данные прибавляют к блоку данных одной единицы сжатия, чтобы общая битовая длина блока данных одной единицы сжатия стала кратной 8 битам, если общая битовая длина не является кратной 8, когда генерация блока данных одной единицы сжатия на строке данных завершена.
12. Оптический диск для записи интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые (данные) все в отдельности определены множеством битов, блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные последующих элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающийся тем, что оптический диск хранит блок данных единицы сжатия, который включает в себя заголовок кодирования, соответствующий числу последующих элементов изображения, которое указывает число последующих данных элементов изображения, в блоке данных одной единицы сжатия, число последующих элементов изображения и данные элементов изображения в блоке данных единицы сжатия, причем оптический диск имеет следующие признаки: отсутствие бита присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа одинаковых элементов изображения не больше 4, а два бита или более, но меньше заданного числа битов, присваивают заголовку кодирования, когда длина последующего числа данных элементов изображения равна или больше 4, но меньше заданного числа, заголовок кодирования составлен определенным числом битов, которые указывают, что данные элементов изображения продолжаются до конца строки данных, когда данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки данных, и фиктивные битовые данные прибавляют к концу блока данных одной единицы сжатия, чтобы общая битовая длина блока данных одной единицы сжатия стала кратной 8 битам, если общая битовая длина не является кратной 8, когда генерация блока данных одной единицы сжатия на строке данных завершена.
13. Диск по п.12, отличающийся тем, что отсутствие бита присваивают заголовку кодирования, когда длина данных одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия меньше 4, 2 бита присваивают заголовку кодирования, когда длина данных одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 4, но меньше 16, 4 бита присваивают заголовку кодирования, когда длина данных одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 16, но меньше 64, 6 битов присваивают заголовку кодирования, когда длина данных одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 64, но меньше 256, и 14 битов присваивают заголовку кодирования, когда данные одинаковых элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки данных.
14. Диск по п.12, отличающийся тем, что бит отсутствия присваивают заголовку кодирования и 2 бита присваивают числу последующих элементов изображения, когда длина данных последующего числа одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия меньше 4, 2 бита присваивают заголовку кодирования и 4 бита присваивают числу последующих элементов изображения, когда длина данных последующего числа одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 4, но меньше 16, 4 бита присваивают заголовку кодирования и 6 битов присваивают числу последующих элементов изображения, когда длина данных последующего числа одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 16, но меньше 64, 6 битов присваивают заголовку кодирования и 8 битов присваивают числу последующих элементов изображения, когда длина данных последующего числа одинаковых непрерывных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия равна или больше 64, но меньше 256, и 14 битов присваивают заголовку кодирования, но бит отсутствия присваивают числу последующих элементов изображения, когда одинаковые данные элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия продолжаются до конца строки данных.
15. Устройство кодирования интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которому блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающееся тем, что содержит средство определения блока данных одной единицы сжатия интегрального тела информации и средство генерации блока данных одной единицы сжатия в соответствии с заголовком кодирования, составленным из определенного числа битов, которое указывает число одинаковых непрерывных данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих одинаковых данных элементов изображения и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия.
16. Устройство декодирования последовательности битов блока данных одной единицы сжатия, который получен сжатием одинаковых непрерывных данных элементов изображения, согласно которому блок данных одной единицы сжатия соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации, сформированного множеством данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, при этом блок данных одной единицы содержит заголовок кодирования, указывающий число последующих элементов изображения, которое соответствует числу одинаковых непрерывных данных элементов изображения, число последующих одинаковых данных элементов изображения и также одинаковые непрерывные данные элементов изображения, отличающееся тем, что содержит средство детектирования заголовка кодирования из блока данных одной единицы, содержащейся в интегральном теле информации, средство детектирования числа одинаковых данных элементов изображения из блока данных одной единицы сжатия в соответствии с содержанием детектированного заголовка кодирования, средство определения содержания данных элементов изображения в блоке несжатых данных в соответствии с остатком блока данных одной единицы сжатия, из которого удалены детектированный заголовок кодирования и детектированное число последующих одинаковых элементов изображения, и средство восстановления конфигурации элементов изображения для размещения битовых данных содержания, определенных средством определения данных элементов изображения и числом последующих элементов изображения, детектированным при детектировании числа непрерывных одинаковых данных элементов изображения для восстановления конфигурации несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
17. Устройство записи интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которому блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающееся тем, что содержит средство генерации блока данных одной единицы сжатия в соответствии с заголовком кодирования, соответствующим числу непрерывных данных элементов изображения, которое указывает число последующих данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих данных и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия и средство записи на заданном носителе записи блока данных единицы сжатия, генерированного средством генерации данных сжатия.
18. Устройство воспроизведения последовательности битов блока данных одной единицы сжатия, полученного сжатием одинаковых непрерывных данных элементов изображения, согласно которому блок данных одной единицы сжатия соответствует по меньшей мере части интегрального тела информации, сформированного множеством данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, при этом блок данных одной единицы включает в себя заголовок кодирования, указывающий число последующих элементов изображения, которое соответствует числу одинаковых непрерывных данных элементов изображения, число последующих одинаковых данных элементов изображения и также одинаковые непрерывные данные элементов изображения, отличающееся тем, что содержит средство детектирования заголовка кодирования из блока данных одной единицы, содержащейся в интегральном теле информации, средство детектирования числа одинаковых данных элементов изображения из блока данных одной единицы сжатия в соответствии с содержанием заголовка кодирования, средство определения содержания данных элементов изображения в блоке несжатых данных в соответствии с остатком блока данных одной единицы сжатия, из которого удалены детектированный заголовок кодирования и детектированное число последующих одинаковых данных элементов изображения, и средство восстановления конфигурации элементов изображения для размещения битовых данных содержания, определенных средством определения данных элементов изображения и числом последующих элементов изображения, детектированным средством детектирования числа непрерывных одинаковых данных элементов изображения для восстановления конфигурации несжатых данных элементов изображения одной единицы сжатия.
19. Способ сжатия данных для сжатия последовательности битов непрерывных элементов изображения на основе схемы кодирования по длине прогона, отличающийся тем, что информация прогона одной единицы сжатия сформирована из следующего: информация длины прогона, представляющей число непрерывных одинаковых битов данных и данных элементов изображения, составленных из двух битов и более для определения трех или более различных видов или различных содержаний элементов изображения.
20. Система для вещания интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, согласно которой блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающаяся тем, что содержит кодер для генерации блока данных сжатой единицы в соответствии с заголовком кодирования, соответствующим числу последующих элементов изображения, которое указывает числу последующих данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих данных, указывающим последующее число одинаковых элементов изображения, и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, и средство вещания для вывода посредством радиоволны или сигнального кабеля блока данных сжатой единицы, генерированного указанным кодером.
21. Система электронной почты для отправки электронными средствами интегрального тела информации, которое сформировано из множества данных элементов изображения, которые все в отдельности определены заданным числом битов, в которой блок данных, содержащий одинаковые непрерывные данные элементов изображения, сжимают, как одну единицу сжатия, отличающаяся тем, что содержит средство генерации данных сжатия для генерации блока данных единицы сжатия в соответствии с заголовком кодирования, соответствующим числу последующих элементов изображения, которое указывает число последующих данных элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, с числом последующих данных, указывающим последующее число одинаковых элементов изображения, и с данными элементов изображения в блоке данных одной единицы сжатия, средство передатчика сигнала, содержащего блок данных единицы сжатия, генерированный средством генерации сжатых данных, средство приема сигнала, переданного средством передатчика, и средство восстановления данных для детектирования заголовка кодирования из блока данных единицы сжатия, принятого средством приема, для детектирования местоположения данных одинаковых непрерывных элементов изображения в соответствии с содержанием детектированного заголовка кодирования, для получения из детектированного местоположения данных непрерывных элементов изображения и также данных элементов изображения, следующих за данными непрерывных элементов изображения, и для восстановления блока данных несжатых элементов изображения одной единицы сжатия, представляющей данные, которые не подвергаются сжатию данных средством генерации сжатых данных.