DE19503571B4

DE19503571B4 - Bildkompressionsverfahren und -vorrichtung unter Verwendung eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungssystems

Info

Publication number: DE19503571B4
Application number: DE1995103571
Authority: DE
Inventors: Jae-Seob Shin; Shi-Hwa Lee; Yang-Seock Seo
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2015-02-04
Also published as: JPH08111869A; FR2725060B1; US5724451A; KR960013055A; FR2725060A1; JP3364352B2; DE19503571A1

Abstract

Bildkompressionsverfahren auf der Grundlage eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungsverfahrens, umfassend die Schritte:
(a) Eingeben von Bilddaten einer Rahmeneinheit oder einer Feldeinheit durch Hauptblockeinheiten einer vorbestimmten Größe,
(b) Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden Block und von selektiven Unterteilungsdaten, die davon abhängen, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den Hauptblock in einen aus einer Mehrzahl von Unterblocktypen gemäß einem Bildtyp des Hauptblocks ausgewählten Typ durchgeführt werden oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, und
(c) Ausgeben einer Viergruppenbaumkarte, die gemäß den selektiven Unterteilungsdaten der Viergruppenbaumdaten und dem charakteristischen Wert für jeden Block entworfen werden, als Bit-Strom.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildkompression und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildkompression unter Verwendung eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungssystems, das die Probleme eines Verfahrens unter Verwendung eines herkömmlichen Viergruppenbaums derart kompensiert, daß ein Bild natürlicher wiedergegeben werden kann, nachdem es nach der Komprimierung wiedergewonnen wird.
Eine Bildverarbeitungsvorrichtung, wie beispielsweise ein digitales Video-Telefon, ein Bilddatenbankprogramm, ein Heimeinkaufsanschluß und ein Autobilddatenprogramm verwenden ein System, bei dem die Bilddaten komprimiert werden, bevor sie übertragen werden, um ihre Übertragung zu verbessern. Wenn Daten komprimiert werden, wird jedoch die Schirmqualität bzw. die Qualität des übertragenen Bilds im Vergleich zum Originalbild verschlechtert. Es wurden deshalb Bildkompressionstechniken entwickelt, bei denen die Übertragungsgüte maximiert ist, indem das Datenkompressionsverhältnis derart angehoben ist, daß, bei der Bildrückgewinnung ein Bild erhalten werden kann, dessen Qualität an das Original angenähert ist.
Mehrere herkömmliche Verfahren haben verbesserte Techniken vorgeschlagen, bei denen ein Viergruppenbaum selbst nicht geändert und die Datenreduktion lediglich durch Variieren des Expressionsverfahrens erfolgt (siehe hierzu: (1) Peter Strobach, "Tree-structured Scene Adaptive Coder", IEEE Transactions on Communication, Band 38, Nr. 4, April 1990; (2) Jong Won Kim und Sang Uk Lee, "Hierarchical Variable Block Size Motion Estimation Technique for Motion Sequence Coding", SPIE, Band 2094, 1994; und (3) US-A-5 228 098 , Tektronix Inc., "Adaptive Spatiotemporal Compression/Decompression of Video Image Signals", Juli 1993).
Verschiedene Verfahren sind für die digitale Bildkompression verwendet worden. Kürzlich sind jedoch Untersuchungen bezüglich ein Verfahren zur Verminderung der Datenmenge durch Einsicht in die Bildstruktur durchgeführt worden. Bei herkömmlichen Verfahren analysiert ein Umrißtexturcodierungsverfahren Grenzbestandteile eines Bilds sowie interne Bestandteile, die durch die Grenzbestandteile umgeben sind, und setzt das Ergebnis für die Bildkompression ein. Zusätzliche Verfahren schließen ein Segmentierungsverfahren für Expressionsabschnitte ein, die gemäß der Homogenität in Gruppen eingeteilt sind, ein auf einem Modell basierendes Codierungsverfahren zum Zubereiten eines vorangeordneten Modells und zum Beschreiben des eingegebenen Bilds auf der Grundlage des Modells, und ein Wavelet- und Fraktalverfahren unter Verwendung einer Transformierten.
Bei einem baumstrukturierten, szenenadaptiven Codierer für ein herkömmliches Verfahren, das sich auf das vorstehend beschriebene Segmentierungsverfahren bezieht, handelt es sich um eine Technik zum Übertragen eines Fehlersignals gemäß einer Bewegungsabschätzung und einer Bewegungskompensation einer bewegten Bildabfolge durch Verwendung eines herkömmlichen Viergruppenbaums. Bei der hierarchischen Bewegungsabschätzungstechnik mit variabler Blockgröße zur Codierung einer Bewegungsabfolge wird ein herkömmlicher Viergruppenbaum ähnlich dem vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet. Ein Verfahren zur Beschreibung des Viergruppenbaums ist jedoch wesentlich wirksamer gemacht worden, um dadurch weniger komprimierte Daten zu erhalten. Gemäß der US-A-5 228 098 wird ein dreidimensionaler Viergruppenbaum für eine bewegte Bildabfolge eingesetzt. Das Verfahren zum Beschreiben eines Viergruppenbaums differenziert hinsichtlich eines bewegten Abschnitts und eines nicht bewegten Abschnitts, um die Bit menge zu reduzieren. Das vorstehend beschriebene Verfahren verwendet jedoch den herkömmlichen Viergruppenbaum. Mehr im einzelnen kann die grundlegende Struktur eines Viergruppenbaumverfahrens wie folgt ausgedrückt werden. Willkürliche quadratische Blöcke werden in vier Unterbereiche einer vorbestimmten Größe durch gewisse Beurteilungskriterien unterteilt (beispielsweise durch den Änderungs- oder Relativitätsgrad eines Mittelwerts von Pixeln in den Blöcken). Ein Schritt zum weiteren Unterteilen der vier Unterbereiche durch Anwenden des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird wiederholt, bis eine vorbestimmte Fenstergröße erreicht wird. Daraufhin kann eine Unterteilungsviergruppenbaumkarte jeden unterteilten Bereich beschreiben, und ein Wert, der jeden unterteilten Bereich wiedergibt, wird übertragen. Daraufhin empfängt ein Empfänger das Ergebnis, um ein wiedergewonnenes oder wiedergegebenes Bild zu erzeugen. Jede Schicht oder jede Ebene des Viergruppenbaums gibt lediglich wieder, ob der Block oder der Bereich unterteilt ist oder nicht. Deshalb kann die Viergruppenbaumunterteilungskarte gemäß jeder Ebene lediglich durch 1-Bit-Daten ausgedrückt werden. Dieses Verfahren ist untersucht worden, und die vier vorstehend genannten Techniken schlagen Verfahren zum weiteren Reduzieren von Daten vor, indem die Unterteilungsviergruppenkarte, die das Grundkonzept des vorstehend genannten Verfahrens wiedergibt, wirksamer entworfen wird.
Die vorstehend beschriebenen herkömmlichen Verfahren verwenden jedoch eine Viergruppenbaumstruktur, bei der die Bäume in gleichmäßige Quadrate von jeder Ebene unterteilt werden, um dadurch einen Schrittfehler halben Werts zu erhalten. Deshalb wird die strukturelle Eigenschaft eines Bilds, insbesondere die Bildqualität eines Kantenbereichs verschlechtert, wodurch eine Bildverzerrung erzeugt wird. Eine Erhöhung der Ebenen- oder Schichtanzahl zur Reduzierung eines derartigen Fehlers und dadurch zur Kompensierung der Bildqualität verursacht eine Datenzunahme, welche die Datenreduktion komplizierter macht.
Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildkompression unter Verwendung eines bedingten Viergruppenbaumsystems anstelle einer weiteren Reduktion des Fehlerschritts gemäß den Bildeigenschaften, wie beim Stand der Technik, zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 6 bzw. des Anspruchs 10 oder 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die Erfindung ein Bildkompressionsverfahren, umfassend die Schritte:
Eingeben von Bilddaten einer Rahmeneinheit oder einer Feldeinheit durch Hauptblockeinheiten einer vorbestimmten Größe,
Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden Block und von selektiven Unterteilungsdaten, die davon abhängen, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den Hauptblock in einen aus einer Mehrzahl von Unterblocktypen gemäß einem Bildtyp des Hauptblocks ausgewählten Typ durchgeführt werden oder nicht als Viergruppenbaumdaten, und
Ausgeben einer Viergruppenbaumkarte, die gemäß den selektiven Unterteilungsdaten der Viergruppenbaumdaten und dem charakteristischen Wert für jeden Block erzeugt werden, als Bit-Strom.
Eine Mehrzahl von Unterblocktypen bestehen aus einem regelmäßigen Vierteilen, einem rechteckigen Vierteilen und einem horizontalen Vierteilen.
Beim Bildtyp jedes Blocks handelt es sich um einen Verteilungswert in Bezug auf die Mehrzahl von Pixelwerten innerhalb eines Blocks, und bei dem charakteristischen Wert handelt es sich um ein Mittelwert von Pixeln in jedem Block.
Der Schritt zum Erzeugen von Viergruppenbaumdaten umfaßt die Schritte:

(a) Erhalten eines Verteilungswerts und eines Mittelwerts in Bezug auf den Pixelwert in jedem unterteilten Unterblock in Bezug auf einen Block und eine Mehrzahl von Unterblocktypen,
(b) Bestimmen, ob ein Viergruppenbaum unterteilt werden soll, durch Vergleichen des Verteilungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert,
(c) Erzeugen erster selektiver unterteilter Daten und des erhaltenen mittleren Blockwerts als Viergruppenbaumdaten, wenn der Viergruppenbaum nicht unterteilt werden soll,
(d) Vergleichen des Verteilungswerts für jeden unterteilten Unterblock einer Mehrzahl von Unterblocktypen derart, daß ein Minimalwert ermittelt wird, wenn der Viergruppenbaum unterteilt werden soll,
(e) Auswählen eines Mittelwerts gemäß dem Minimalverteilungswert, der aus den Mittelwerten in Bezug auf die Mehrzahl von unterteilten Unterblöcken ermittelt worden ist,
(f) Erzeugen eines Unterblocktypcodewerts gemäß dem ermittelten Minimalwert,
(g) Erzeugen des ausgewählten Mittelwerts und des erzeugten Codewerts als Viergruppenbaumdaten,
(h) Bestimmen der Größe eines Eingabeblocks gemäß dem Ermittlungsergebnis, und
(i) Wiederholen der Schritte (d) bis (h), bis die Größe des unterteilten Unterblocks eine vorbestimmte Größe erreicht.

Dadurch tritt keine Bildverzerrung auf und die Daten können reduziert werden, weil ein für den Bildtyp geeigneter Unterblocktyp aus einer Mehrzahl von Unterblocktypen ausgebildet wird.
Die Erfindung schafft ferner eine Bildkompressionsvorrichtung mit:
einem Blockspeicher zum Empfangen und Speichern von Bilddaten einer Rahmeneinheit oder einer Feldeinheit durch Hauptblockeinheiten vorbestimmter Größe,
einem Viergruppenbaumerzeuger zum Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden im Blockspeicher gespeicherten Block und von selektiven Unterteilungsdaten, der davon abhängt, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den im Blockspeicher gespeicherten Hauptblock in einen aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gemäß einem Bildtyp ausgewählten Typ durchgeführt werden sollen oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, und
einer Viergruppenbaumkartenentwurfeinrichtung zum Ausgeben von Viergruppenbaumkartendaten gemäß den mittels des Viergruppenbaumerzeugers erzeugten selektiven Unterteilungsdaten der Viergruppenbaumdaten und des charakteristischen Werts für jeden Block als Bit-Strom.
Der Viergruppenbaumerzeuger umfaßt eine erste Berechnungseinrichtung zum Erhalten eines ersten Verteilungswerts und eines ersten Mittelwerts aus einem Pixelwert in einem Haupt block des Blockspeichers, eine Mehrzahl von zweiten Berechnungseinrichtungen zum Erhalten eines zweiten Verteilungswerts und eines zweiten Mittelwerts aus einem Pixelwert in jedem unterteilten Unterblock in Bezug auf eine Mehrzahl von Unterblocktypen des Blockspeichers, einen Komparator zum Vergleichen des ersten Verteilungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, um zu bestimmen, ob ein Viergruppenbaum unterteilt werden soll oder nicht, einen Minimalwertdetektor zum Ermitteln des Minimalwerts durch Vergleichen der zweiten Verteilungswerte der zweiten Berechnungseinrichtung, einen Datenauswähler zum Auswählen eines Mittelwerts gemäß dem Minimalverteilungswert, der von dem Minimalwertdetektor aus den zweiten Mittelwerten der zweiten Berechnungseinrichtung ermittelt worden ist, einen Viergruppenbaumcodewerterzeuger zum Erzeugen eines Unterblocktypencodewerts gemäß dem ermittelten Minimalwert, einem Ausgabeauswähler zum Auswählen des ersten Mittelwerts der ersten Berechnungseinrichtung des Codewerts des Codewerterzeugers und des zweiten Mittelwerts, der durch den Datenauswähler ausgewählt ist gemäß dem Bestimmungsergebnis des Komparators, und Ausgeben des Ergebnisses als selektive Unterteilungsdaten und als charakteristischer Wert, und eine Blockgrößenbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Größe eines nächsten Eingabeblocks in Bezug auf Blockgrößendaten, die gemäß dem Ermittlungsergebnis des Minimalwertdetektors aktuell eingegeben werden.
Die Viergruppenbaumkartenentwurfeinrichtung umfaßt einen Adressendekoder zum Dekodieren der selektiven Unterteilungsdaten zur Erzeugung eines Adressensignals, eine ROM-Tabelle zum Erzeugen einer Viergruppenbaumkarte, die durch das dekodierte Adressensignal bezeichnet ist, und ein Bit-Stromarray zum Ausgeben der erzeugten Viergruppenbaumkarte und des charakteristischen Werts als Bit-Strom.
Eine Ausführungsform zum Komprimieren bewegter Bilddaten gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Rahmenspeicher zum Empfangen von Rahmeneinheitsbilddaten, einem Datenauswähler zum Auswählen von Bilddaten und Bildveränderungsdaten, die aus dem Rahmenspeicher geliefert werden, einem Blockspeicher zum Empfangen und Speichern der Rahmeneinheitsbilddaten, die von dem Datenauswähler durch Hauptblockeinheiten vorbestimmter Größe ausgewählt werden, einem Viergruppenbaumerzeuger zum Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden Block und von selektiven Unterteilungsdaten, der davon abhängt, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den Hauptblock in einem aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gemäß einem Bildtyp ausgewählten einen Typ durchgeführt werden oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, einer Viergruppenbaumkartenentwurfeinrichtung zum Ausgeben einer Viergruppenbaumkarte, die gemäß den selektiven unterteilten Daten der Viergruppenbaumdaten und dem charakteristischen Wert jedes Blocks entworfen wird, als Bit-Strom, einer Bildsynthetisiereinrichtung zum Empfangen des Bit-Stroms, der aus der Viergruppenbaumentwurfeinrichtung ausgegeben wird, um Bilddaten zu synthetisieren, einem Wiedergabespeicher zum Speichern von Bilddaten des vorausgehenden Rahmens, der durch die Bildsynthetisiereinrichtung wiedergegeben wird, einer Subtrahiereinrichtung zum Erhalten von Bildänderungsdaten zwischen Bilddaten des aktuellen Rahmens, der durch den Rahmenspeicher erzeugt wird, und Bilddaten des vorausgehenden Rahmens, der durch den Wiedergabespeicher erzeugt wird, und einem Übertragungspuffer zum Übertragen des Bit-Stroms, der aus der Viergruppenbaumentwurfeinrichtung ausgegeben wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es zeigen
1 die Struktur eines bedingten Viergruppenbaums, der für ein Bildkompressionsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Bildkompressionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 ein Blockdiagramm einer detaillierten Struktur des bedingten Viergruppenbaumerzeugers von 2,
4 ein Blockdiagramm einer detaillierten Struktur des Viergruppenbaumkartenentwurfabschnitts von 2,
5a und 5b ein einem bedingten Viergruppenbaum gemäß der vorliegenden Erfindung zugeordneten Bit-Typ,
6 eine Viergruppenbaumunterteilungsbedingung,
7 eine Ausführungsform der Viergruppenbaumaufteilung gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Bit-Strom davon,
8A eine Ausführungsform einer herkömmlichen Viergruppenbaumaufteilung und
8B eine Ausführungsform einer Viergruppenbaumaufteilung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann sowohl für ein Standbild, das aus einer einzigen Stufe besteht, und ein bewegtes Bild verwendet werden, das aus mehreren Stufen besteht. Daten werden gemäß einer Verteilungseigenschaft des Bilds innerhalb eines Blocks geteilt, die auf Grundlage einer Gesetzmäßigkeit und von Grenzen oder Abgrenzungen bestimmt ist, die in dem Bild vorhanden sind. Daraufhin werden die geteilten Daten und ein charakteristischer Wert, der für die geteilten Daten am günstigsten ist, übertragen, um dadurch ein Bild unter Verwendung lediglich einer kleinen Datenmenge nahezu perfekt zu beschreiben.
1 zeigt einen in Blöcken aufgeteilten Typ eines bedingten in drei Ebenen unterteilten Viergruppenbaumsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein N × N-Block 1 ist in einer ersten Ebene 1 gezeigt, drei Unterblöcke 10, 20 und 30 sind in einer zweiten Ebene 2 gezeigt, und die Unterblöcke, die jeweils jeden Unterblock als Hauptblock haben, sind in einer Ebene 3 gezeigt. Das bedeutet, eine vierfache Unterteilung einer Vierergruppe mit der in 1 gezeigten Baumstruktur 1–1a–1b wird als herkömmliches Verfahren durchgeführt. Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch einer der folgenden drei Fälle für den N × N-Block 1 der Schicht 1 durch Bestimmen einer Verteilungsbedingung eines Bilds in Bezug auf einen beliebigen Block ausgewählt. Zunächst wird der N × N-Block in vier N/2 × N/2-Blöcke 10 (N1, N2, N3 und N4) der Schicht 2 unterteilt. Als zweites wird der N × N-Block in N × N/4 horizontale rechteckige Blöcke 20 (H1, H2, H3 und H4) unterteilt. Als drittes wird der N × N-Block in N/4 × N vertikale rechteckige Blöcke 30 (V1, V2, V3 und V4) unterteilt. Daraufhin wird bestimmt, ob die Blöcke N1, N2, N3 und N4 in drei Unterblöcke 11, 12 und 13 mit N/4 × N/4, N/2 × N/8, N/8 × N/2 aufgeteilt werden sollen oder nicht. Es wird bestimmt, ob die Blöcke H1, H2, H3 und H4 zusätzlich in drei Unterblöcke 21, 22 und 23 mit N2 × N/8, N × N/16 und N/4 × N/4 aufgeteilt werden sollen oder nicht, und es wird bestimmt, ob die Blöcke V1, V2, V3 und V4 in drei Unterblöcke 31, 32 und 33 mit N/8 × N/2, N/4 × N/4 und N/16 × N aufgeteilt werden sollen oder nicht. Dadurch kann ein wiedergegebenes Bild erhalten werden, das dem Originalbild ähnlicher ist, weil gemäß dem Bildtyp unterteilte Blöcke eine ähnliche Form haben. Außerdem wird die Anzahl der Blöcke nach dem Unterteilen reduziert, um dadurch ein Bit-Ratenerfordernis zu reduzieren. Das vorstehend genannte Verfahren kann wirksam für eine Bildkompression zum Übertragen von Bilddaten über einen Übertragungskanal verwendet werden, der eine extrem niedrige Übertragungsrate oder -geschwindigkeit hat.
Wie in 2 gezeigt, wird ein Datenrahmen in einem Rahmenspeicher 52 in Rahmen in Bezug auf eine Eingabebildabfolge 51 gespeichert. Gleichzeitig subtrahiert ein Substrahierer 52 Daten b von einem Wiedergabespeicher 54, in dem der unmittelbar vorausgehende, wiederzugebende Rahmen aus Daten a eines Rahmenspeichers 52 abgespeichert ist. Daraufhin werden die resultierenden Daten c, d.h. die Bildveränderung zwischen den Daten a und den Daten b in einen Bildauswähler 55 eingegeben. Das bedeutet, daß für den Fall, daß Originalbilddaten des aktuellen Rahmens ohne Änderung verwendet werden, Daten a verwendet werden, die direkt aus dem Rahmenspeicher 52 empfangen werden. Wenn ein Varianzsignal verwendet wird, können die Daten c verwendet werden. Die derart ausgewählten. Daten d gehen durch einen Blockspeicher 56 hindurch und werden an einen Viergruppenbaumerzeuger 100 geliefert, der effiziente Bereiche der Daten gemäß einem Kriterium unterteilt und Viergruppenbaumdaten e und einen charakteristischen Wert f für einen aus Viergruppenbäumen bestehenden Bereich erhält. Ein Viergruppenbaumkartenentwurfabschnitt 200 bereitet unter Verwendung der Daten e und des Werts f eine ROM-Tabelle zu. Daraufhin werden die Viergruppenbaumdaten und die charakteristischen Werte in Bit-Stromdaten g überführt, die in einem Übertragungspuffer 58 gespeichert, durch ein vorbestimmtes Taktsignal synchronisiert und über einen Übertragungskanal übertragen werden. Zwischenzeitlich werden Bit-Stromdaten g, die durch den Viergruppenbaumkartenentwurfabschnitt 200 erzeugt sind, ebenfalls an einen Bildsynthetisator 57 übertragen. Daraufhin wird ein Bild durch Verwenden der Bit-Stromdaten g wiedergegeben und in einem Wiedergabespeicher 54 abgespeichert. Das abgespeicherte Bild ist derart strukturiert, daß es zum Erhalten eines Varianzsignals eines wiedergegebenen Bilds zwischen dem aktuellen Rahmen und dem vorausgehenden Rahmen verwendet werden kann, wenn die Daten des nächsten Rahmens verarbeitet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren, das unter Bildkompressionsverfahren eine sequentielle Segmentation derart einsetzt, daß die Bildredundanz vermindert wird. Wenn die Bildkompression jedoch unter Ver wendung eines Varianzsignals zwischen Rahmen in einer bewegten Bildsequenz oder -abfolge durchgeführt wird, kann ein Viergruppenbaum in Abhängigkeit einer Bildstruktur variabel gesteuert werden, um das Fehlersignal wirksam zu übertragen. Das Blockierungsphänomen bei herkömmlichen Verfahren oder bei einer unnatürlichen Bildunterteilung kann dadurch reduziert oder vermindert werden, wodurch die Qualität des komprimierten und rückgewonnen Bilds verbessert werden kann, wobei es sich hier um den wichtigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt.
Mit anderen Worten wird bei der vorliegenden Erfindung ein Bild durch einen Block vorbestimmter Größe, wie in 1 gezeigt, in Bezug auf die jeweiligen Eingabebildabfolgedaten ausgelesen. Daraufhin wird das ausgelesene Bild mit einer speziellen Bedingung verglichen. Wenn die Bedingung erfüllt ist, wird der Block in vier spezielle Blöcke unterteilt. Wenn der Block den kleinsten Einheitsblock erreicht, wird der Prozeß abgebrochen.
Ein herkömmlicher Viergruppenbaum ist derart strukturiert, daß der Block gleichmäßig unterteilt wird, d.h. in Quadrate (ganz links in 1). Wenn eine derartige Struktur verwendet wird, ist es schwierig, einen Bereich gemäß dem Bildtyp wirksam auszudrucken. Dadurch wird der Datenkompressionswirkungsgrad verschlechtert. Die vorliegende Erfindung hat demnach eine Struktur derart, daß der Block in drei unterschiedliche Typen, ausgehend von einem Hochpegelquadrat oder einem Quadrat der oberen Ebene unterteilt wird. Bei den drei Unterteilungstypen handelt es sich, wie in 1 gezeigt, um das Quadrat 11, die horizontalen Rechtecke 12 und die vertikalen Rechtecke 13. Für jeden Block wird bestimmt, ob der Block in drei Unterblöcke unterteilt werden soll oder nicht. Die vorstehend beschriebenen Schritte werden wiederholt, bis der Block den kleinsten Einheitsblock erreicht.
Durch den Schritt der Erzeugung von Viergruppenbaumdaten wird ein Verteilungswert und ein Mittelwert für jeden Pixelwert in dem Block und in jedem unterteilten Unterblock in Bezug auf eine Mehrzahl von Unterblocktypen erhalten. Ob der Block in einen Unterblock unterteilt werden soll oder nicht, wird durch einen Verteilungsgrad und den Verteilungswert von Pixeln bestimmt, die in dem Block vorhanden sind. Unter der Annahme, daß ein Block N × N ist, ein Pixelwert P(i, j) ist und ein mittlerer Pixelwert Pa(i, j) ist, kann der Verteilungswert σ wie folgt ausgedrückt werden:
Es wird bestimmt, ob der Block in den Unterblock unterteilt wird, in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen dem Verteilungswert in Bezug auf den Block, der wie vorstehend ausgeführt erhalten wird, und einen vorbestimmten Schwellenwert.
Wenn keine Notwendigkeit besteht, den Block zu unterteilen, werden erste selektive Daten und der erhaltene Mittelwert des Blocks als Viergruppenbaumdaten erzeugt. Wenn der Block einer Unterteilung bedarf, werden Verteilungswerte für jeden unterteilten Unterblock derart verglichen, daß der Minimalwert ermittelt und der Mittelwert entsprechend dem minimalen Verteilungswert ausgewählt wird, der unter den Mittelwerten einer Mehrzahl von unterteilten Unterblöcken ermittelt wird. Daraufhin wird der Unterblocktyp-Codewert entsprechend dem ermittelten Minimalwert erzeugt, und der ausgewählte Mittelwert und der erzeugte Codewert werden als Viergruppenbaumdaten erzeugt. Daraufhin wird die Größe eines Eingabeblocks durch das Ergebnis der Ermittlung bestimmt. Die vorstehend genannen Schritte, ausgehend von der Ermittlung des Minimalwerts bis zur Bestimmung der Blockgröße werden wiederholt, bis die Größe des Unterblocks die vorbestimmte Größe erreicht.
Wie in 3 gezeigt, wird ein vorbestimmter, auf Maß oder Größe gebrachter Block in dem einen Rahmenbildausgangssignal von dem Datenauswähler 55 durch den Blockspeicher 56 empfangen. Daraufhin wird ein erster Verteilungswert für den Block durch eine erste Blockverteilungswertberechnungseinrichtung 102 berechnet, und gleichzeitig wird ein erster Verteilungswert durch eine erste Blockmittelwertberechnungseinrichtung 103 berechnet. Gleichzeitig werden zweite Mittelwerte und zweite Verteilungswerte für die drei Typenblöcke, die in die unteren Bäume unterteilt oder aufgeteilt werden sollen, durch zweite Blockverteilungswertberechnungseinrichtungen 104 bis 106 und zweite Blockmittelwertberechnungseinrichtungen 107 bis 109 jeweils berechnet. Das bedeutet, wie in 1 gezeigt, daß der Block horizontal und vertikal in zwei Segmente unterteilt wird, und daß ein Mittelwert und ein Verteilungswert in Bezug auf vier N/2 × N/2-Blöcke 10 (N1, N2, N3 und N4) durch die Verteilungswertberechnungseinrichtung 104 und einen Normal-Viergruppenmittelwertrechner 107 erhalten werden. Unter Verwendung desselben Verfahrens werden der Verteilungswert und der Mittelwert in Bezug auf N × N/4-Blöcke 20 (H1, H2, H3 und H4) über eine Horizontal-Viergruppenverteilungswertberechnungseinrichtung 105 und eine Horizontal-Viergruppenmittelwertberechnungseinrichtung 108 erhalten. Daraufhin werden ein Mittelwert und ein Verteilungswert in Bezug auf den N/4 × N-Block 30 über die Vertikal-Viergruppenverteilungswertberechnungseinrichtung 106 und die Vertikal-Viergruppenmittelwertberechnungseinrichtung 109 erhalten. Gleichzeitig wird ein erster Verteilungswert (σ_i von 6) des Blocks mit einem vorbestimmten Schwellenwert über einen Komparator 111 verglichen. Wenn der erste Verteilungswert kleiner ist als der Schwellenwert, besteht keine Notwendigkeit, den Block in Unterblöcke zu unterteilen. Der Ausgang des Komparators 111 ist deshalb hoch, und ein erster Ausgabepuffer 116 des Ausgabewählers 101 wird freigegeben und zweite und dritte Ausgabepuffer 117 und 118 werden über das Signal gesperrt, das den Inverter 115 durchsetzt hat. Wenn der Verteilungswert größer ist als der Schwellenwert, muß der Block in Unterblöcke unterteilt werden. Der Ausgang des Komparators 111 ist deshalb niedrig, der erste Ausgabepuffer 116 ist gesperrt, und die zweiten und dritten Ausgabepuffer 117 und 118 sind durch das invertierte Signal 111a freigegeben, das vom Inverter 115 ausgegeben wird. Hier wird eine Viergruppenbaumstruktur mit einem minimalen Verteilungswert, der durch den Minimalwertdetektor 112 ermittelt wird, durch den Verteilungswert in Bezug auf die vorstehend genannten drei Viergruppenbäume ausgewählt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Mittelwert von dem Datenauswähler 113 durch den ausgewählten Wert ausgewählt. Daraufhin werden Viergruppenbaumdaten e und ihr Mittelwert über die freigegebenen zweiten und dritten Ausgabepuffer 117 und 118 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt sind die Kriterien zum Auswählen der Minimalverteilung unter den drei Viergruppenbaumstrukturen wie folgt: wie in 6 gezeigt, werden die Summe der Verteilungswerte σ_N1, σ_N2, σ_N3 und σ_N4 in Bezug auf die Normal-Vierergruppe, die Summe der Verteilungswerte σ_H1, σ_H2, σ_H3 und σ_H4 in Bezug auf die Normal-Vierergruppe und die Summe der Verteilungswerte σ_V1, σ_V2, σ_V3 und σ_V4 verglichen, und der Minimalwert der drei wird als Minimalverteilungswert ausgewählt. Ein Mittelwert davon wird außerdem aus den zweiten Mittelwerten durch den Datenauswähler 113 ausgewählt. Ein Code entsprechend dem derart erhaltenen Viergruppenbaum wird durch den Viergruppenbaumcodeerzeuger 114 erzeugt. Wie in den 5A und 5B gezeigt, müssen die Daten jedoch derart zugeordnet werden, daß der Empfangsanschluß die Viergruppenbaumstruktur erkennen kann. Wenn keine Notwendigkeit vorliegt, den N × N-Block in Unterblöcke zu unterteilen, werden die Daten als "00" zugeordnet. Wenn der Block durch eine Normal-Vierergruppe unterteilt wird, werden die Daten als "01" zugeordnet, und wenn der Block durch eine Horizontal-Vierergruppe unterteilt ist, werden die Daten als "10" zugeordnet. Wenn der Block durch eine Vertikal-Vierergruppe unterteilt ist, werden die Daten als "11" zugeordnet. Dadurch wird ein Viergruppenbaumcodewert erzeugt. Wenn bei der in 3 gezeigten Ausführungsform die Daten als "00" zugeordnet werden, ist der Ausgang oder das Ausgangssignal der Ausgabepuffer 117 und 118 "00" in dem gesperrten Zustand. Der Viergruppenbaumcodewerterzeuger 114 erzeugt deshalb aktuell Codewerte für die drei Fälle "01", "10" und "11".
Zusätzlich empfängt die Blockgrößenbestimmungseinrichtung 119 selektiv Daten des Unterblocks entsprechend dem Minimalverteilungswert, der durch den Minimalwertdetektor 112 ermittelt wird, und Blockgrößendaten, die dem aktuellen Blockspeicher 56 zugeführt werden, und ändert die blockgröße. Daraufhin wird die Blockgröße durch das Ergebnis der Bestimmung für die folgenden drei Fälle bestimmt: als erstes, ob der Block in die vier N/2 × N/2-Blöcke 10 (N1, N2, N3 und N4) der Ebene 2, wie in 1 gezeigt, unterteilt ist oder nicht. Zweitens, ob der Block in die vier N × N/4-Blöcke 20 (H1, H2, H3 und H4) horizontal unterteilt ist oder nicht. Drittens, ob der Block in die vier N/4 × N-Blöcke 30 (V1, V2, V3 und V4) vertikal unterteilt ist oder nicht. Auf dieselbe Weise wird die Blockgröße durch das Ergebnis der Bestimmung für die folgenden drei Fälle bestimmt: erstens, ob die Blöcke 10 (N1, N2, N3 und N4) in die N/4 × N/4-, N/2 × N/8- und N/8 × N/2-Unterblöcke 11, 12 und 13 unterteilt sind oder nicht. Zweitens, ob die Blöcke 20 (H1, H2, H3 und H4) in N/2 × N/8-, N × N/16- und N/4 × N/4-Blöcke 21, 22 und 23 unterteilt sind oder nicht. Drittens, ob die Blöcke 30 (V1, V2, V3 und V4) in N/8 × N/2-, N/4 × N/4- und N/16 × N-Blöcke 31, 32 und 33 unterteilt sind oder nicht. Die Viergruppenbaumunterteilung wird wiederholt durchgeführt, bis der Block die derart festgesetzte Minimalgröße erreicht, um einen Viergruppenbaum zu erzeugen. 7 zeigt eine Ausführungsform des Viererblockbaums, der durch eine Dreiebenen-Viererblockbaumunterteilung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, und einen Bit-Strom des Viergruppenbaumcodewerts, der dementsprechend erzeugt wurde. Das bedeutet, die folgenden Codewerte werden aufeinanderfolgend oder sequentiell erzeugt. Der Codewert "01" wird erzeugt, wenn eine Normal-Viergruppenunterteilung eines N × N-Blocks vorliegt, und der Codewert "00" wird erzeugt, wenn keine Unterteilung des N/2 × N/2-Normal-Viergruppenunterblocks des zweiten Quadranten vorliegt, und der Wert "01" wird erzeugt, wenn eine Normal-Viergruppenunterteilung des N/2 × N/2-Normal-Viergruppenunterblocks des ersten Quadranten vorliegt, und der Codewert "00, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn keine Unterteilung in vier N/4 × N/4-Normal-Viergruppenunterblöcke in dem ersten Quadranten vorliegt. Der Codewert "11" wird erzeugt, wenn eine Vertikal-Viergruppenunterteilung des N/2 × N/2-Normal-Viergruppenunterblocks des dritten Quadranten vorliegt, und der Codewert "00, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn keine Unterteilung der vier N/8 × N/2-Unterblöcke des dritten Quadranten vorliegt. Der Codewert "01" wird erzeugt, wenn eine Normal-Viergruppenunterteilung des N/2 × N/2-Normal-Viergruppenunterblocks des vierten Quadranten vorliegt, und der Codewert "11, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn eine Vertikal-Viergruppenunterteilung des N/4 × N/4-Normal-Viergruppenunterblocks und keine weitere Unterteilung der vertikal viergruppenunterteilten N/16 × N/4-Unterblöcke vorliegt. Der Codewert "01, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn eine Normal-Viergruppenunterteilung des N/4 × N/4-Normal-Viergruppenunterblocks und keine Unterteilung der N/8 × N/8-Unterblöcke vorliegt. Der Codewert "11, 00, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn eine Vertikal-Viergruppenunterteilung des N/4 × N/4-Normal-Viergruppenunterblocks und keine Unterteilung der N/16 × N/14-Unterblöcke vorliegt. Der Codewert "10, 00, 00, 00, 00" wird erzeugt, wenn eine Horizontal-Viergruppenunterteilung des N/4 × N/4-Normal-Viergruppenunterblocks und keine Unterteilung der N/4 × N/16-Unterblöcke vorliegt.
Der Viergruppenbaumcodewert e und der Mittelwert f werden in den Viergruppenbaumkartenentwurfabschnitt 200 eingegeben und als Bit-Strom neu angeordnet, um eine Übertragungsgeschwindigkeit durch einen vorbestimmten Takt oder ein vorbestimmtes Taktsignal zu entsprechen. Wie in 4 gezeigt, wählt ein Adressendekoder 201 als erstes eine geeignete Adresse entsprechend den Viergruppenbaumdaten 3 aus, die aus dem Viergruppenbaumerzeuger 100 eingegeben werden, liest Daten der ROM-Tabelle 202 und sendet das Ergebnis zu dem Bit-Stromarray 203. Nachdem die Viergruppenbaumdaten für den aktuellen Block angeordnet sind, werden die Mittelwertdaten für den Block geschrieben.
Wenn eine Viergruppenbaumunterteilungsoperation durch den vorstehend beschriebenen Prozeß beendet worden ist, wird der benachbarte N × N-Block unterteilt. Der vorstehend beschriebene Prozeß wird deshalb so wiederholt, daß eine Viergruppenbaumstruktur, die für die Daten des gesamten Bilds notwendig sind, und ein charakteristischer Wert, d.h. ein Mittelwert, erhalten werden können. Wie in 8B gezeigt, kann die Unterteilung durch derartige Viergruppenbäume, wie Normal-Horizontal- und Vertikalgruppenbäume flexibler ausgeführt werden. Dadurch kann ein nahe am Originalbild liegendes Bild lediglich oder nur durch eine Unterteilung niederer Ebene strukturiert werden. Dadurch kann ein Bild guter Qualität ohne Verzerrung durch lediglich eine geringe Datenmenge im Vergleich zu dem in 8A gezeigten Verfahren wiedergegeben oder ausgedrückt werden, wodurch die Datenkompressionsgeschwindigkeit verbessert werden kann.

Claims

Bildkompressionsverfahren auf der Grundlage eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungsverfahrens, umfassend die Schritte: (a) Eingeben von Bilddaten einer Rahmeneinheit oder einer Feldeinheit durch Hauptblockeinheiten einer vorbestimmten Größe, (b) Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden Block und von selektiven Unterteilungsdaten, die davon abhängen, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den Hauptblock in einen aus einer Mehrzahl von Unterblocktypen gemäß einem Bildtyp des Hauptblocks ausgewählten Typ durchgeführt werden oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, und (c) Ausgeben einer Viergruppenbaumkarte, die gemäß den selektiven Unterteilungsdaten der Viergruppenbaumdaten und dem charakteristischen Wert für jeden Block entworfen werden, als Bit-Strom.
Bildkompressionsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Mehrzahl von Unterblocktypen um ein regelmäßiges Vierteilen, ein vertikales Vierteilen und ein horizontales Vierteilen handelt.
Bildkompressionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Bildtyp für jeden Block um einen Verteilungswert in Bezug auf eine Mehrzahl von Pixelwerten in Blöcken oder um einen Bildveränderungswert zwischen Rahmen handelt.
Bildkompressionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem charakteristischen Wert um einen Mittelwert von Pixeln in jedem Block handelt.
Bildkompressionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) die folgenden Unterschritte umfaßt: (b-1) Erhalten eines Verteilungswerts und eines Mittelwerts in Bezug auf den Pixelwert in jedem unterteilten Unterblock in Bezug auf den Block und die Mehrzahl von Unterblocktypen, (b-2) Bestimmen, ob ein Viergruppenbaum unterteilt werden soll, durch Vergleichen des Verteilungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, (b-3) Erzeugen erster selektiver unterteilter Daten und des erhaltenen mittleren Blockwerts als Viergruppenbaumdaten, wenn der Gruppenbaum nicht unterteilt werden soll, (b-4) Vergleichen des Verteilungswerts für jeden unterteilten Unterblock einer Mehrzahl von Unterblocktypen derart, daß ein Minimalwert ermittelt wird, wenn der Viergruppenbaum unterteilt werden soll, (b-5) Auswählen eines Mittelwerts gemäß dem Minimalverteilungswert, der aus den Mittelwerten in Bezug auf die Mehrzahl von unterteilten Unterblöcken ermittelt worden ist, (b-6) Erzeugen eines Unterblocktypcodewerts gemäß dem ermittelten Minimalwert, (b-7) Erzeugen des ausgewählten Mittelwerts und des erzeugten Codewerts als Viergruppenbaumdaten, (b-8) Bestimmen der Größe des Eingabeblocks gemäß dem Ermittlungsergebnis, und (b-8) Wiederholen der Schritte (b-4) bis (b-8), bis die Größe des unterteilten Unterblocks eine vorbestimmte Größe erreicht.
Bildkompressionsvorrichtung unter Verwendung eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungsverfahrens, mit: einem Blockspeicher zum Empfangen und Speichern von Bilddaten einer Rahmeneinheit oder einer Feldeinheit durch Hauptblockeinheiten vorbestimmter Größe, einem Viergruppenbaumerzeuger zum Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden im Blockspeicher gespeicherten Block und von selektiven Unterteilungsdaten, der davon abhängt, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den im Blockspeicher gespeicherten Hauptblock in einen aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gemäß einem Bildtyp ausgewählten Typ durchgeführt werden sollen oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, und einer Viergruppenbaumkartenentwurfeinrichtung zum Ausgeben von Viergruppenbaumkartendaten gemäß den mittels des Viergruppenbaumerzeugers erzeugten selektiven Unterteilungsdaten der Viergruppenbaumdaten und des charakteristischen Werts für jeden Block als Bit-Strom.
Bildkompressionsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Mehrzahl von Unterblocktypen um ein regelmäßiges Vierteilen, ein vertika les Vierteilen und ein horizontales Vierteilen handelt.
Bildkompressionsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem charakteristischen Wert um einen Mittelwert von Pixeln in jedem Block handelt.
Bildkompressionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem charakteristischen Wert um einen Mittelwert von Pixeln in jedem Block handelt.
Bildkompressionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Viergruppenbaumerzeuger umfaßt: eine erste Berechnungseinrichtung zum Erhalten eines ersten Verteilungswerts und eines ersten Mittelwerts aus einem Pixelwert in einem Hauptblock des Blockspeichers, eine zweite Berechnungseinrichtung zum Erhalten eines zweiten Verteilungswerts und eines zweiten Mittelwerts aus einem Pixelwert in jedem unterteilten Unterblock in Bezug auf die Mehrzahl von Unterblocktypen des Blockspeichers, einen Komparator zum Vergleichen des ersten Verteilungswerts mit einem vorbestimmten Schwellenwert, um zu bestimmen, ob ein Viergruppenbaum unterteilt werden soll oder nicht, einen Minimalwertdetektor zum Ermitteln des Minimalwerts durch Vergleichen der zweiten Verteilungswerte der zweiten Berechnungseinrichtung, einen Datenauswähler zum Auswählen eines Mittelwerts gemäß dem Minimalverteilungswert, der von dem Minimalwertdetektor aus den zweiten Mittelwerten der zweiten Berechnungseinrichtung ermittelt worden ist, einen Viergruppenbaumcodewerterzeuger zum Erzeugen eines Unterblocktypencodewerts gemäß dem ermittelten Minimalwert, einem Ausgabeauswähler zum Auswählen des ersten Mittelwerts der ersten Berechnungseinheit des Codewerts des Codewerterzeugers und des zweiten Mittelwerts, der durch den Datenauswähler ausgewählt ist gemäß dem Bestimmungsergebnis des Komparators, und Ausgeben des Ergebnisses als selektive Unterteilungsdaten und als charakteristischer Wert, und eine Blockgrößenbestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Größe eines nächsten Eingabeblocks in Bezug auf Blockgrößendaten, die gemäß dem Ermittlungsergebnis des Minimalwertdetektors aktuell eingegeben werden.
Bildkompressionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Viergruppenbaumkartenerzeugungseinrichtung umfaßt: einen Adressendekoder zum Dekodieren der selektiven Unterteilungsdaten zur Erzeugung eines Adressensignals, eine ROM-Tabelle zum Erzeugen einer Viergruppenbaumkarte, die durch das dekodierte Adressensignal bezeichnet ist, und ein Bit-Stromarray zum Ausgeben der erzeugten Viergruppenbaumkarte und des charakteristischen Werts als Bit-Strom.
Bit-Strom-Kompressionsvorrichtung unter Verwendung eines bedingten Viergruppenbaumunterteilungsverfahrens, mit: einem Rahmenspeicher zum Empfangen von Rahmeneinheitsbilddaten, einem Datenauswähler zum Auswählen von Bilddaten und Bildveränderungsdaten, die aus dem Rahmenspeicher geliefert werden, einem Blockspeicher zum Empfangen und Speichern der Rahmeneinheitsbilddaten, die von dem Datenauswähler durch Hauptblockeinheiten vorbestimmter Größe ausgewählt werden, einem Viergruppenbaumerzeuger zum Erzeugen eines charakteristischen Werts für jeden im Blockspeicher gespeicherten Block und von selektiven Unterteilungsdaten, der davon abhängt, ob sequentielle Viergruppenunterteilungsoperationen für den im Blockspeicher gespeicherten Hauptblock in einem aus einer Mehrzahl von Unterblöcken gemäß einem Bildtyp ausgewählten einen Typ durchgeführt werden oder nicht, als Viergruppenbaumdaten, einer Viergruppenbaumkartenentwurfeinrichtung zum Ausgeben einer Viergruppenbaumkarte, die gemäß den mittels des Viergruppenbaumerzeuger erzeugten selektiven unterteilten Daten der Viergruppenbaumdaten und dem charakteristischen Wert jedes Blocks erzeugt werden, als Bit-Strom, einer Bildsynthetisiereinrichtung zum Empfangen des Bit-Stroms, der aus der Viergruppenbaumerzeugungseinrichtung ausgegeben wird, um Bilddaten zu synthetisieren, einem Wiedergabespeicher zum Speichern von Bilddaten des vorausgehenden Rahmens, der durch die Bildsynthetisiereinrichtung wiedergegeben wird, einer Subtrahiereinrichtung zum Erhalten von Bildänderungsdaten zwischen Bilddaten des aktuellen Rahmens, der durch den Rahmenspeicher erzeugt wird, und Bilddaten des vorausgehenden Rahmens, der durch den Wiedergabespeicher erzeugt wird, und einem Übertragungspuffer zum Übertragen des Bit-Stroms, der aus der Viergruppenbaumerzeugungseinrichtung ausgegeben wird.