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Die
vorliegende Erfindung betrifft: ein Verfahren zum Überprüfen eines
Decoders eines digitalen Bitstroms, ein Verfahren zum Erzeugen eines
Testbitstroms, einen Bitstrom für
das Testen eines Decoders und ein Speichermedium.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Überprüfen des
Decodierens von decodierten Signalen durch einen Decoder und insbesondere
ein Verfahren, das Referenzdaten einsetzt, die in einen Bitstrom
eingebettet sind, um auf diese Art einen Decoder zu testen.
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Information
wird zunehmend in digitale Formate codiert als Sequenzen von digitalen
Daten, die die codierte Information darstellen, d.h. in einen digitalen
Bitstrom codiert. Anstatt die Details des Designs bzw. der Konstruktion
der digitalen Codierer und Decodierer, die für diesen Zweck eingesetzt werden,
zu spezifizieren, werden die allgemeine Codier-/Decodiermethode,
das Format, die Syntax und/oder die Codierprotokolle zunehmend derart spezifiziert,
daß es
den Providern der Codierer und Decodierer überlassen wird, die Besonderheiten
der Konstruktion hiervon festzulegen. Wenn die Codierspezifikationen
komplexer werden und einen höheren
Abstraktionsgrad gegenüber
der bestimmten zu codierenden Information beinhalten, wird es zunehmend
wahrscheinlicher, daß ein
bestimmter Codierer und/oder Decodierer zumindest in einer Beziehung das
Idealbild einer perfekten Einhaltung der digitalen Codiernorm verfehlt.
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Solche
Codiernormen beinhalten die MPEG- (Motion Pictures Experts Group)
Codiernormen, wie z.B. die ISO/IEC International Standards 11172
bzw. 13818, üblicherweise
als "MPEG-1" bzw. "MPEG-2" bezeichnet, die
eine Standardcodiermethode und -syntax für Bild- und Audioinformation
festlegen. Digitale Decoder, die von verschiedenen Quellen verfügbar sind,
können
oder können
nicht einen MPEG-konformen Bitstrom treu decodieren oder können einen
bestimmten konformen Bitstrom teilweise korrekt decodieren, jedoch
nicht auf bestimmte Codiermerkmale und Syntaxelemente korrekt antworten.
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Eine
Lösung
für die
Konformitätsüberprüfung solcher
Decoder ist der Prozeß des
Erhaltens eines Konformitätsüberprüfungsbitstroms
("Konformitätsbitstrom"), der einen Satz
von Videobitströmen
beinhaltet, die systematisch überprüfen, daß ein Decoder einen
vorbestimmten Satz von MPEG-Syntaxelementen korrekt handhabt und
decodiert, und des Anlegens dieses Satzes von Videobitströmen, um
einen Prüfdecoder
(D.U.T.) zu testen. Das heißt,
eine bekannte Bitstromeingabe erzeugt bekannte Helligkeitswerte,
wenn der Decoder den Bitstrom korrekt decodiert. In Konformitätsbitströmen, die
von der Sarnoff Corporation of Princeton, New Jersey erhältlich sind,
wird beispielsweise eine freie "VERIFY"-Schirmanzeige erzeugt
(z.B. ein Bild mit dem Wort "VERIFY" in Weiß auf einem
grauen Hintergrund) am Ende des Testes, falls der Decoder die Syntaxelemente
der Prüfung
korrekt interpretiert, und eine stark verschlechterte (z.B. fleckige
oder gemusterte) VERIFY-Anzeige wird am Ende des Testes erzeugt,
falls der Decoder die Syntaxprüfelemente falsch
interpretiert. Beispiele solcher Konformitätsbitströme und der Codierelemente,
die überprüft werden, sind
beschrieben auf der Internetseite der Sarnoff Corporation bei: http//:www.sarnoff.com/tech_realworld/broadcast/index.html.
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Ein
anderes Bitstromtestverfahren wird beschrieben in US-Patent 5,706,002,
ausgegeben an Meehan et al. mit dem Titel "Method and Apparatus for Evaluating
the Syntax Elements for DCT Coefficients of a Video Decoder". Die Meehan et al.-Anordnung überprüft nutzbringend
bestimmte Decoderfunktionalitäten,
wie z.B. die Fähigkeit,
die Syntaxelemente für
die diskreten Kosinustransformationskoeffizienten, die in einem
Testbitstrom codiert sind, zu decodieren, was eine Helligkeitsvariationstestergebnisanzeige
bereitstellt, jedoch keine prädiktiven
Codiermerkmale überprüft. Ein
Vorteil eines solchen Konformitätsbitstroms
ist es, daß das
Testergebnis für
den Beobachter deutlich ist, ungeachtet der Einstellungen von Helligkeit
und Kontrast an der Anzeigeeinrichtung, die die Bildschirmanzeige
anzeigt. Die Verwendung eines gesamten Bildes (z.B. einer "nicht in Bezug stehenden" visuellen Testanzeige),
um ein Merkmal zu überprüfen, kann
dazu führen,
das Überprüfen von
bestimmten Merkmalen zu beschränken, da
der Beobachter nicht in der Lage ist, die subtilen Unterschiede
(kleine Veränderungen
in der Pixelhelligkeit) zwischen einer korrekten Decodierung und
einer nicht korrekten Decodierung zu unterscheiden. Zusätzlich wäre es wünschenswert,
in der Lage zu sein, solche Codierfunktionen zu überprüfen, die die Bildprädiktion
verwenden. In bestimmten Fällen
kann es ebenso wünschenswert,
falls nicht notwendig, sein, einen direkten Vergleich der Decoderergebnisse
durchzuführen,
um das Bestanden/Nichtbestanden-Ergebnis des Testes zu bewerten.
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Folglich
besteht eine Notwendigkeit nach einem Bitstromtestverfahren und
einem Bitstrom, der eine Konformitätsüberprüfung von verschiedenen Decodern
bereitstellen kann, ohne das Wissen über dessen bestimmte Schaltkreis-
und/oder Softwareimplementierung. Vorzugsweise wird solch ein Testverfahren
die prädiktiven
Aspekte der Codierung bewerten und eine referenzierte bzw. in Bezug
stehende visuelle Anzeige eines Testergebnisses für die Bewertung
durch einen Beobachter bereitstellen.
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Die
US-A-5,798,788 beschreibt ein Testmuster für das Überprüfen der Feldanzeigefunktionalität eines
digitalen Empfängers.
Eine Abfolge von Einzelbildern mit bestimmtem Muster im oberen und
unteren Bereich wird angezeigt, wobei die ersten Feld oben- und
die Wiederholungserstfeldanzeiger variiert werden. Falls diese Anzeiger
korrekt erfaßt
werden, ist ein vorbestimmtes Muster auf der Anzeige sichtbar. Die
US-A-5,731,839 beschreibt ein Testmuster für das Überprüfen der Fähigkeit eines Empfängers, der
korrekt B-Einzelbilder bzw. B-Frames decodiert.
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Zu
diesem Zweck weist ein Verfahren eines Aspekts der vorliegenden
Erfindung für
das Überprüfen eines
Decoders eines digitalen Bitstroms auf:
Anlegen eines Testbitstroms
an den Decoder, um den Testbitstrom zu decodieren, wobei der Testbitstrom zumindest
ein Bild beinhaltet, das zumindest teilweise einen Referenzbildabschnitt
darstellt, wobei das zumindest eine Bild einen Bereich beinhaltet,
der eine direkt codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts
ist, und einen Bereich beinhaltet, der eine indirekt codierte Darstellung
des Referenzbildabschnitts ist, wobei der Decoder zumindest ein Bild
erzeugt, das einen decodier ten direkten codierten Bereich, der repräsentativ
für den
Referenzbildabschnitt ist, und einen decodierten indirekt codierten
Bereich, der repräsentativ
für den
Referenzbildabschnitt ist, beinhaltet und Vergleichen der decodierten
direkt codierten und der decodierten indirekt codierten Bereiche,
die den Referenzbildabschnitt repräsentieren.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren für das Erzeugen
eines Testbitstroms einschließlich
einer Abfolge von Bildern, die zumindest einen Referenzbildabschnitt
darstellen, das Erzeugen eines Bitstroms von zumindest einem Bild
der Abfolge von Bildern auf, das einen Bereich, der eine direkt
codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts darstellt, und einen
Bereich beinhaltet, der eine indirekt codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts
darstellt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung für das Erzeugen
eines Testbitstroms einschließlich
einer Abfolge von Bildern, die zumindest einen Referenzbildabschnitt
darstellen, einen Erzeuger einen Bitstroms von zumindest einem Bild
der Abfolge von Bildern, das einen Bereich enthält, der eine direkt codierte
Darstellung des Referenzbildabschnitts ist, und einen Bereich enthält, der
eine indirekt codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts ist,
auf.
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Entsprechend
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Speichermedium,
das mit maschinenlesbaren Computerbefehlen für das Erzeugen eines codierten
Bitstroms codiert ist, wobei der codierte Bitstrom eine Abfolge
von Bildern beinhaltet, die zumindest einen Referenzbildteil darstellen,
Einrichtungen auf für
das Veranlassen, daß ein
Computer einen codierten Bitstrom erzeugt, der zumindest ein Bild
der Bildsequenz beinhaltet, das eine direkt codierte Darstellung
des Referenzbildabschnitts und eine indirekt codierte Darstellung
des Referenzbildabschnitts beinhaltet.
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Ein
Bitstrom in Übereinstimmung
mit der Erfindung für
das Überprüfen eines
Decoders weist eine codierte Darstellung einer Bildsequenz auf,
wobei zumindest ein Bild der Bildsequenz einen Bereich beinhaltet,
der eine direkt codierte Darstellung eines Referenzbildabschnitts
ist, und einen Bereich beinhaltet, der eine indirekt codierte Darstellung
des Referenzbildabschnitts ist.
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Noch
ein anderer Aspekt der Erfindung stellt ein Computerprogrammprodukt
bereit, das angeordnet ist, um das Verfahren des einen oder anderen
Aspekts der Erfindung auszuführen,
wenn es auf einem geeigneten Signalprozessor abläuft.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
FIGUREN
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Die
detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird einfacher und besser verstanden, wenn sie in Verbindung
mit den Figuren gelesen wird, in denen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm einer Bitstromtestanordnung ist, welche
nützlich
in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist,
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2 eine
Darstellung eines illustrativen Testergebnisbildes auf einer Anzeigevorrichtung
ist, die nützlich
in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist,
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3 ein
schematisches Flußdiagramm
eines anschaulichen Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung
ist, einschließlich
einer Darstellung einer beispielhaften Sequenz von Testbildern,
welche nützlich
im Zusammenhang mit der Erfindung sind,
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4 eine
Darstellung einer Anzahl von anschaulichen Bildsequenzen sind, die
nützlich
in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der Erfindung ist,
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5A und 5B schematische
Darstellungen von anschaulichen Testergebnisbildern sind, die einen
anderen Aspekt der Erfindung darstellen,
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6 eine
schematische Darstellung eines alternativen anschaulichen Testergebnisbildes
ist, das einen anderen Aspekt der Erfindung darstellt, und
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7 eine
schematische Darstellung von zusätzlichen
alternativen anschaulichen Testergebnisbildern ist, die andere Aspekte
der Erfindung darstellen.
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In
den Zeichnungen, wo ein Element oder Merkmal in mehr als einer Zeichnungsfigur
gezeigt ist, kann dieselbe alphanumerische Bezeichnung verwendet
werden, um solch ein Element oder Merkmal in jeder Figur zu bezeichnen,
und wo ein eng in Bezug stehendes oder modifiziertes Element in
einer Figur gezeigt ist, kann dieselbe alphanumerische Bezeichnung
als gestrichene Größe verwendet
werden, um das modifizierte Element oder Merkmal zu bezeichnen.
In gleicher Weise können ähnliche
Elemente oder Merkmale durch ähnliche
alphanumerische Bezeichnungen in unterschiedlichen Figuren der Zeichnung
und in ähnlicher
Nomenklatur in der Beschreibung bezeichnet werden.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung arbeiten, um Vorrichtungen zu überprüfen, die einen
Videobitstrom decodieren, der in Übereinstimmung mit einer MPEG-Codiernorm
oder einer MPEG-artigen Codiernorm codiert wurde. Eine "MPEG"- oder eine "MPEG-artige" Codiernorm bezieht
sich auf die ISO/IEC-Normen, die oben identifiziert wurden, sowie
auf andere Codiernormen, die eine Codierung und Syntax einsetzen,
die zumindest zwei oder mehrere unterschiedliche Arten für das Codieren
derselben Bildinformation beinhalten. Beispielsweise können die
beiden unterschiedlichen Codierarten eine direkte Codierung und
eine indirekte Codierung, wie z.B. die prädiktive Codierung, beinhalten.
MPEG beinhaltet MPEG-1- und/oder MPEG-2- und/oder nachfolgende MPEG-Normen.
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer Bitstromtestanordnung, die
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung nützlich
ist. Die Bitstromquelle 10 kann ein Computer oder ein anderer
Prozessor sein mit einem in einem Speicher oder einer Speichereinrichtung
gespeicherten Teststrom oder kann einfach ein Leser eines Testbitstroms
sein, der auf einem Speichermedium abgelegt ist, wie z.B. einer
Diskette, einem Magnetband, einer Compact Disc (CD), einer digitalen
Videoplatte (DVD) oder einem anderen Speichermedium. Die Quelle 10 kann
ebenso ein Prozessor sein, der Videobilder in entweder analogem
oder digitalem Format empfängt
und solche Bilder in Übereinstimmung
mit dem Verfahren der Erfindung codiert, um den Testbitstrom zu
erzeugen. Der Testbitstrom von der Quelle 10 wird an einen
Prüfdecoder
(D.U.T.) 20, der den Testbitstrom empfängt, den Testbitstrom in Übereinstimmung
mit dem Schaltkreis und/oder der Software und/oder der Algorithmen
in diesem decodiert und daraus ein Videosignal erzeugt, das an eine
Anzeigeeinrichtung 30, wie z.B. ein Fernsehempfänger, ein Fernsehmonitor,
eine Computeranzeige oder eine andere visuelle Anzeige angelegt
wird, um darauf eine visuelle Testergebnisbildanzeige 100 zu
erzeugen. Ein Beobachter 40 beobachtet das visuelle Testergebnisbild 100,
welches von einem Typ ist, der einen Referenzbereich beinhaltet,
um so deutlich anzuzeigen, ob der D.U.T. den Testbitstrom korrekt
oder inkorrekt decodiert hat oder nicht.
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Somit
wird eine Videosequenz entwickelt und codiert, so daß sie zumindest
zwei Bereiche hat, die ähnlich
aussehen, wenn der Videoausgang von einem korrekt decodierenden
D.U.T. auf einer Videoanzeige dargestellt wird. Eine der Regionen
enthält eingebettete
Referenzdaten, die zumindest einen Teil eines Referenzbildes oder
ein Testbild darstellen. Ein Vorteil ist der, daß aufgrund des Einschlusses
eines Referenzbereichs ein Vergleich der Bereiche des Testergebnisbildes
Information bereitstellt betreffend die Korrektheit der Funktionalität des D.U.T.
und insbesondere der Prädiktionsfunktionen
hiervon. Der Referenzbereich kann stationär sein oder kann sich bewegen.
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2 ist
eine Darstellung eines illustrativen Testergebnisbildes 100,
wie es auf der Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird und
wie es in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung nützlich
ist. Das Testergebnisbild 100 hat zumindest zwei Bereiche 120, 130,
die von unterschiedlich codierten Abschnitten des Testbitstroms
erzeugt wurden. Die Bereiche 120, 130 legen eine
Teilungslinie oder Grenze 112 zwischen diesen fest, so
daß die
Teilungslinie nicht notwendigerweise als eine Linie auf der Anzeige
erscheint, jedoch den Ort darstellt, wo die beiden Bereiche 120, 130 aneinandergrenzen. Das
Testergebnisbild 100 beinhaltet vorzugsweise ebenfalls
ein oder mehrere charakteristische Testmerkmale, beispielsweise
eine oder mehrere Markierungen, Icons, Symbole, Diagramme, alphanumerische
oder andere Zeichen oder andere charakteristische Merkmale, die
innerhalb des Testergebnisbildes 110 positioniert sind,
und zwar vorzugsweise so, daß sie
teilweise in dem ersten Bereich 120 und teilweise in dem
zweiten Bereich 130 sind, d.h. teilweise auf einer Seite
der Unterteilungslinie 112 und teilweise auf der anderen
Seite hiervon. In dem anschaulichen Testergebnisbild von 2 ist
das charakteristische Merkmal 110 eine Reihe von alphanumenschen
Zeichen, die das Wort "VERIFY" buchstabieren, wobei der
obere Teil von jedem Buchstaben hiervon im Bereich 120 und
der untere Teil von jedem Buchstaben hiervon im Bereich 130 liegt.
Typischerweise sind die Hintergründe
beider Bereiche vorzugsweise gleichförmig und von derselben Farbe,
wie z.B. grau, oder eine andere geeignete Farbe und die charakteristischen
Merkmale sind vorzugsweise aus einer Kontrastfarbe, wie z.B. blau
oder weiß.
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Da
der Abschnitt des Bitstroms, der decodiert wird, um den Bereich 120 des
Testergebnisbildes 100 von 2 zu erzeugen,
in einer Art codiert wird und der Abschnitt des Bitstroms, der decodiert wird,
um den Bereich 130 hiervon zu erzeugen, in einer anderen
Art codiert wird, stellt das Testergebnisbild 100 eine "referenzierte" bzw. in Bezug stehende visuelle
Anzeige bereit, d.h. eine visuelle Anzeige, in der ein Beobachter
direkt das decodierte charakteristische Merkmal 110, das
in einer ersten Art im Bereich 120 codiert wurde, und das
decodierte charakteristische Merkmal 110, das in dem benachbarten Bereich 130 in
einer anderen Art codiert wurde, beobachten und diese vergleichen
kann. Einer der Bereiche enthält
eingebettete Referenzdaten, die ein Referenz- oder Testbild repräsentieren,
d.h. einen Referenzbildabschnitt, wie im Detail unten beschrieben wird.
Unterschiede zwischen den Bereichen, die in einer nicht referenzierten
Anzeige sichtbar oder nicht sichtbar sein können, werden in dem referenzierten Testergebnisbild 100 sichtbar
sein, insbesondere an den Orten, wo ein Teil eines charakteristischen
Merkmals 110 die Unterteilungslinie 112 schneidet.
In der Tat, falls der D.U.T. korrekt den Testbitstrom decodiert,
wird die Anzeige in den Bereichen 120 und 130 identisch
sein und die Unterteilungslinie 112 wird nicht sichtbar
sein. Falls der D.U.T. inkorrekt decodiert, wird jedoch die Unterteilungslinie 112 deutlich sichtbar
sein, beispielsweise als eine Kante oder eine Naht in dem Bild 100.
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Entsprechend
der bekannten MPEG-Codiernormen wird eine Reihe von Bildern codiert
und als eine Sequenz von Datenpaketen in einem digitalen Bitstrom übertragen.
Jedes Bild wird in eine Reihe von Linien codiert. Jede Linie bzw.
Zeile beinhaltet ein oder mehrere Slices bzw. Stücke, die jeweils einen oder
mehrere Makroblöcke
haben, wovon jeder eine Anordnung von Koeffizienten enthält, die
die Werte einer Anordnung von Pixelabfragen darstellen. Jedes Slice
und jeder Makroblock hierin beinhaltet ebenso eine Kopfzeile, die
Codier- und Syntaxdaten enthält.
In einem typischen Videobitstrom, der in dem MPEG-2-Videostandard
codiert ist, wird jedes Bild in 16 Zeilen codiert, wobei jede Zeile
ein Slice ist, mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 24,
30 oder 60 Bildern pro Sekunde. Jeder solche Slice enthält 16 Makroblöcke, wovon
jeder eine 16 × 16-Anordnung von Pixelabfragen
codiert.
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Die
Bildinformation wird in Makroblöcke
und Slices in einer von verschiedenen Arten codiert. Ein Bild kann
als ein "I-Bild" codiert werden,
was so genannt wird, da alle Makroblöcke innerhalb des Bildes "intracodiert" sein müssen, bei
dem die Pixelabfragen von jedem Teil des Bildes (z.B. von jedem
Makroblock) codiert werden unter Verwendung von Koeffizienten einer
diskreten Kosinustransformation (DCT), und zwar codiert ohne Bezug
auf irgendein anderes Bild oder andere Bilder. So wie sie hier verwendet
wird, beinhaltet die direkte Codierung die Intracodierung. I-Bilder
werden verwendet als die Basis für
die Vorhersage bzw. Prädiktion
von anderen Bildern innerhalb einer Gruppe aus Bildern (GOP), wobei
zumindest das erste Bild einer Gruppe aus Bildern intracodiert sein
muß. I-Bilder
werden exakt reproduziert und sind somit als Referenzbilder geeignet,
d.h. als Bilder oder Bereiche hiervon, die eingebettete Referenzdaten
enthalten. Ein Bild kann ebenso als ein "P-Bild" codiert sein. Ein P-Bild erlaubt es, daß Makroblöcke entweder
intracodiert oder prädiktiv codiert
sind, d.h. ein "vorhergesagtes" Bild, bei dem die
Pixelabfragen von jedem Abschnitt des Bildes (z.B. Makroblock) codiert
werden unter Verwendung von Koeffizienten einer DCT entweder intracodiert oder
prädiktiv
codiert mit Bezug auf das letzte unmittelbar vorhergehende I-Bild
oder P-Bild. Wie
hier verwendet, beinhaltet die indirekte Codierung die MPEG-prädiktive
Codierung und andere prädiktive Codierung.
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Abfolgen
von codierten Bildern werden hier als eine Abfolge von Buchstaben
dargestellt, wobei "I" ein I-Bild darstellt
und "P" ein P-Bild darstellt.
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Somit
ist in einer Abfolge von Bildern IP1,P2 ... das I-Bild intracodiert, das erste
P-Bild P1 ist entweder intracodiert oder
prädiktiv
codiert von dem ersten codierten I-Bild und das zweite P-Bild P2 ist entweder intracodiert oder prädiktiv codiert
aus dem ersten P-Bild P1, so daß die Vorhersage
immer auf einem vorher codierten Bild basiert und somit vorwärtsgerichtet
ist. Bilder können
ebenso "B-Bilder" sein. B-Bilder sind "bidirektional codiert", was bedeutet, daß sie DCT-codiert
mit Bezug auf das unmittelbar vorhergehende Bild, das ein I-Bild
oder ein P-Bild ist, oder unter Bezug auf das nächstfolgende Bild, das ein
I-Bild oder ein P-Bild ist, oder unter Bezug auf beide codiert ist,
d.h. B-Bilder verwenden
die Vorwärtsprädiktion,
die Rückwärtsprädiktion
und die bidirektional Prädiktion.
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In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung enthält
das gezeigte Bild 100 prädiktive Codierung (z.B. ist
es ein P-Bild oder ein B-Bild). Einer der Bereiche 120, 130 hiervon
ist intracodiert und der andere Bereich hiervon ist prädiktiv codiert
oder ist bidirektional codiert. In der Beschreibung ist beispielsweise
der obere Bereich 120 intracodiert und der untere Bereich
ist prädiktiv
codiert, ohne daß die
Allgemeinheit der Erfindung für
das Einsetzen anderer Anordnungen und anderer Codierung begrenzt
wird, solange einer der Bereiche des Testergebnisbildes intracodiert
ist, um dadurch einen Referenzbildbereich bereitzustellen, mit dem
der andere Bereich oder die anderen Bereiche verglichen werden kann
bzw. können.
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3 ist
ein schematisches Flußdiagramm eines
anschaulichen Verfahrens in Übereinstimmung mit
der Erfindung einschließlich
einer Darstellung einer illustrativen Abfolge 200 von Testbildern,
die mit einer Ausführungsform
der Erfindung nützlich
ist. Anschauliche Testbilder 200 beinhalten eine Anzahl
von Bildern 202, 204,... 208, die an
einen Codierer angelegt werden für
die Codierung in Übereinstimmung mit
dem anwendbaren Codierstandard, z.B. einer MPEG-Norm. Beispielsweise
kann das Bild 202 ein Einführungsbild sein, das Information
bereitstellt betreffend den Test, der ablaufen soll, aller Befehle
für den
Testbetreiber oder anderer Information, je nach Wunsch. Das Bild 204 kann ähnlich sein
oder kann ein erstes Testbild sein. Die Bilder 202, 204 sind
für den
Komfort und sind in Bezug auf die Erfindung optional. Das Bild 208 ist
das Testbild, das in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung zu codieren ist.
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Wenn
die anwendbare Codiernorm eine MPEG- oder MPEG-artige Codiernorm
ist, wird das gesamte erste Bild des Codiertestbildes 208 vorzugsweise
intracodiert 210, so daß die codierte Darstellung
exakt das Referenz- oder Testbild 208 darstellt, während die
Codierung 220 des zweiten bis n-ten Bildes des Testbildes 208 zwei
unterschiedliche Codierschemata einsetzt. Ein erster Bereich des zweiten
bis n-ten Bildes des Testbildes 208 ist vorzugsweise intracodiert 230 und
der zweite Bereich hiervon ist vorzugsweise prädiktiv codiert 240.
Die intracodierte Darstellung des ersten Bereichs des Testbildes 208 und
die prädiktiv
codierte Darstellung des zweiten Bereichs hiervon werden kombiniert 250,
um codierte Information bereitzustellen, die ein vollständiges Bild
des Testbildes 208 für
jedes der zweiten bis n-ten Bilder bereitstellt. Schließlich wird
der Testbitstrom daraus erzeugt 260 beispielsweise durch Codieren
der Kopfzeile und der Syntaxinformation konsistent und korrekt in
Erfüllung
des Codierstandards, wie z.B. durch Einstellen des Quantisierungsskaliercode(QSC-)
Wertes, so daß beide
Regionen des Bildes identisch erscheinen werden, wenn korrekt decodiert
wird. Aus Zwecken der anschaulichen Beschreibung ist der intracodierte
erste Bereich der obere Abschnitt des Bildes und der prädiktiv codierte zweite
Bereich ist der untere Abschnitt des Bildes.
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Bei
der MPEG-2-Codierung muß ein
im wesentlichen intracodiertes Bild prädiktiv codierten Bildern, die
Bilder beinhalten, die teilweise intracodiert und teilweise prädiktiv codiert
sind, vorhergehen. Es sei jedoch bemerkt, daß, während die Referenz, von der
die direkt codierten und indirekt codierten Bereiche der Bilder
einen Testbitstrom in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung aufweisen, vorzugsweise ein direkt codiertes oder
ein I-Bild in der MPEG-Codierung ist, ist ein vollständig direkt
codiertes oder sogar ein im wesentlichen direkt codiertes Bild für die Erfindung
nicht notwendig. Die Referenz kann beispielsweise ein P-Bild mit
einem oder mehreren intracodierten Makroblöcken oder ein anderes Bild
mit zumindest einem Bereich oder Abschnitt hiervon, der direkt codiert
ist, sein. Die direkt codierte Referenz kann irgendein codierter Bildabschnitt
sein, der ein eindeutiges Referenzbild oder Referenzbildabschnitt
möglich
macht, und im Grenzfall muß die
Referenz nicht einmal einen direkt codierten (z.B. intracodierten)
Bildbereich beinhalten, sondern kann ebenso eine Sequenz von prädiktiv codierten
Bildbereichen sein, die ein Bild in einen festgelegten Zustand bringen.
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Somit
beinhaltet der Bitstrom gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung eine direkt codierte Darstellung und eine indirekt
codierte Darstellung eines Referenzbildabschnitts, wobei der Abschnitt
irgendein gewünschter
Abschnitt eines Bildes sein kann. Jeder operative Prüfdecoder
sollte genau die direkt codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts
reproduzieren, wobei die Reproduktion im direkt codierten Bereich
des Testergebnisbildes angezeigt wird. Solch ein Decoder sollte
ebenso die indirekt codierte Darstellung des Referenzbildabschnitts
reproduzieren, dessen Reproduktion in dem indirekt codierten Bereich
des Testergebnisbildes dargestellt wird, wobei jedoch die Reproduktion
mehr oder weniger genau sein wird, abhängig von dem Ausmaß und dem
Grad, mit dem der Decoder die anwendbare Codiernorm erfüllt (oder
nicht erfüllt).
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Verschiedene
Aspekte der prädiktiven
Decodierleistung des D.U.T. können
separat überprüft werden
durch Auswählen
geeigneter Codierkriterien für
den prädiktiv
codierten Bereich des Bildes. Beispielsweise kann jeder bestimmte
Bewegungsvektortyp separat überprüft werden
durch Spezifizieren des bestimmten Typs des Bewegungsvektors, der
bei der prädiktiven
Codierung des zweiten Bereichs des Bildes verwendet wird. In ähnlicher
Weise kann QSC auf unterschiedliche ausgewählte Werte eingestellt werden,
um die Korrektheit der QSC-Decodierung des D.U.T., z.B. bei verschiedenen
Zeiten, zu überprüfen.
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Wenn
der auf diese Art erzeugte Testbitstrom von dem D.U.T. 20 decodiert
wird, um ein angezeigtes Testergebnisbild 100 zu erzeugen,
falls zwei Bereiche hiervon, d.h. der intracodierte Abschnitt und der
prädiktiv
codierte Abschnitt, identisch erscheinen, dann hat der Decoder D.U.T. 20 korrekt
den Testbitstrom decodiert und wird als den Decodiertest "bestanden" bezeichnet. Wenn
der D.U.T. 20 ein Testergebnisbild erzeugt, in dem die
beiden Bereiche unterschiedlich erscheinen in der Helligkeit, der
Farbintensität,
der Schärfe,
beim Kantenüberschießen (edge
overshoot) oder in irgendeinem anderen Merkmal, das direkt visuell
auf dem angezeigten Bild beobachtet werden kann oder durch Verwendung
eines Videowellenformmonitors, Oszilloskops oder anderem Testinstrument,
oder das direkt verglichen werden kann durch einen Computer, dann
hat der D.U.T. den Testbitstrom nicht korrekt decodiert und kann ebenso
als den Decodiertest "nicht
bestanden" bezeichnet
werden.
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4 ist
eine Darstellung eines anschaulichen Testbitstroms einschließlich einer
Anzahl von beispielhaften Sequenzen S1, S2, S3, S4, S5 von Bildern,
die nützlich
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
eines Aspekts der Erfindung ist für das Erzeugen von in der Zeit
variierenden Testergebnisbildern 100, wenn ein Decoder
den Testbitstrom inkorrekt decodiert. Die Buchstaben I stellen darin
I-Bilder dar, während
die Buchstaben P P-Bilder darstellen unter Verwendung der prädiktiven
Codierung in einem Bereich hiervon und des Intracodierens in einem
anderen Bereich hiervon. Jede Abfolge beinhaltet periodisch vollständige I-Bilder,
die einen "Pulsschlag" oder ein Pulsieren
des Testergebnisbildes 100 erzeugen werden, falls der D.U.T. 20 den
Testbitstrom nicht korrekt decodiert. Dies ist von Vorteil, da das
menschliche Auge empfindlicher gegenüber Veränderungen von Bildern ist als
es gegenüber
statischen Bildern ist, wodurch die Fähigkeit des Beobachters, kleine
Fehler zu erfassen, verbessert wird. Zusätzlich ist es insbesondere
nützlich,
wo der Decoder 20 vorgesehen ist für das Decodieren von Videosignalen,
die für
die ATSC digitale Fernsehnorm (DTV), die in den Vereinigten Staaten
verwendet wird, vorgesehen ist, die es erfordert, daß ein I-Bild alle
0,6 Sekunden übertragen
wird.
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Ein
Testbitstrom kann solche periodischen I-Bilder in regelmäßigen Intervallen
beinhalten, wie er erhält,
falls der Bitstrom irgendeine der Abfolgen S1, S2,... aufweist,
und zwar wiederholt, um eine konstante Pulsgeschwindigkeit zu erzeugen,
oder kann eine der Abfolgen S1, S2,... beinhalten, um eine nicht konstante
Pulsgeschwindigkeit zu erzeugen. Jede exemplarische Sequenz S1,
S2,..., die in 4 dargestellt ist, ist 30 Bilder
oder 1 Sekunde lang. Somit wird die Abfolge S1 ein Pulsieren mit
einer Geschwindigkeit von zweimal pro Sekunde erzeugen, die Sequenz
S2 mit dreimal pro Sekunde, die Sequenz S3 mit sechsmal pro Sekunde,
die Sequenz S4 mit zehnmal pro Sekunde und die Sequenz S5 mit fünfzehnmal
pro Sekunde. Ein Testbitstrom einschließlich des Satzes von Sequenzen
S1, S2,... S5 ist nützlich
für das Überprüfen der
Prädiktionslänge des
Decoders 20, d.h. wo die Zeit zwischen der Initiierung
des Testbitstroms und dem Onset bzw. dem Ansatz der erfaßbaren Pulsierung
eine Anzeige der Zeit zur Verfügung
stellt, die es benötigt,
daß das
Testergebnisbild schlechter wird, d.h. die Anzahl von Bildern mit
prädiktiv
codierten Bereichen zwischen vollständig intracodierten Bildern
vergrößert sich.
Die Anzahl von Bildern mit prädiktiv
codierten Bereichen kann gezählt werden
und als eine Anzahl dargestellt werden, die in einer Ecke oder an
einem anderen bequemen Ort in dem Testergebnisbild 100 als
eine Anzeige der Prädiktionslänge eingefügt werden
kann, was nützlich ist,
da eine bestimmte Verschlechterung des vorhergesagten Bildes gestattet
ist und im normalen Betrieb von einem typischen Betrachter des Videos,
das durch den D.U.T. 30 decodiert wird, nicht beanstandet
wird. Der beobachtende Tester 40 kann dann verschiedene
Decoder 30 basierend auf ihrer relativen Leistung in einem
Prädiktionslängentest
bewerten, d.h. wie lange es dauert, bis das Testergebnisbild 100 sich
bis zu einem Punkt verschlechtert, bei dem Prädiktionsdecoderfehler beanstandet
werden.
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Die
vorhergehenden Ausführungsformen
der Erfindung liefern mit Vorteil eine wesentliche "bestanden/nicht bestanden"- oder "go/no go"-Anzeige der Korrektheit
des Decodieralgorithmus, der von dem D.U.T. 30 durchgeführt wird.
Die 5A und 5B sind
schematische Darstellungen eines anschaulichen Referenz- oder Testbildes 206 und
das entsprechende Testergebnisbild 100, das eine Ausführungsform
eines anderen Aspekts der Erfindung darstellt, in dem das Testergebnisbild 100 eine
Anzeige bereitstellt darüber, "wie falsch" die Decodierung
durch den D.U.T. 30 ist. Im Er gebnis hat der Beobachter 40 ein "multiple choice"-artiges Testergebnisbild 100,
um zu interpretieren anstelle eines "wahr/falsch"-Typs des Testergebnisbildes 100.
Zu diesem Zweck beinhaltet das Testbild 206 von 5A,
welches Teil der Abfolge von Testbildern 200, die oben
in Bezug auf 3 beschrieben wurden, wären, beispielsweise
einen ersten Bereich 206A, der zwei oder mehrere charakteristische
Testmerkmale E1, E2, E3 von variierender Klarheit darstellt, und
einen zweiten Bereich 206B, der zwei oder mehrere scharfe
oder abrupte charakteristische Testmerkmale TE1, TE2, TE3 darstellt. Diese
charakteristischen Testmerkmale E1, E2, E3 beinhalten typischerweise
ein charakteristisches Bestfall-Merkmal E1 und welche, E2, E3, die
gefiltert oder auf andere Weise absichtlich verschlechterte charakteristische
Merkmale sind, die von dem Bestfall-Merkmal E1 abgeleitet sind,
um auf diese Art Anzeigen variierenden Grades der Reproduktion des charakteristischen
Bestfall-Merkmals bereitzustellen.
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Das
charakteristische Testmerkmal E1 ist beispielsweise eine scharfe
saubere Kante, wobei die Testkante E2 etwas gefiltert oder auf andere
Weise verzerrt ist im Vergleich zu der Testkante E1, wie es mit
einem bestimmten Grad eines Decodierfehlers auftreten würde, und
die Testkante E3 ist noch weiter gefiltert oder auf andere Weise
verzerrt im Vergleich zu den Testkanten E1 und E2, wie es auftreten
würde bei
einem größeren Grad
des Decodierfehlers. Der Bereich 206A ist in den Bildern,
die in dem Testbitstrom codiert sind, intracodiert. Jedes der charakteristischen
Testmerkmale TE1, TE2, TE3 in dem zweiten Bereich 206B des
Testbildes 206 ist eine scharte, abrupte Testkante und
der zweite Bereich 206B wird prädiktiv codiert in den zweiten
bis n-ten Bildern des Testbitstroms. Solch ein Testbitstrom ist
beispielsweise nützlich
für das Überprüfen der
transienten Antwort des D.U.T. 30.
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Das
Eingangstestbild 206 beinhaltet somit absichtlich in einem
ersten intracodierten Bereich 206A eingebettete Referenzdaten,
die die charakteristischen Merkmale E1, E2, E3 aufweisen, die variierende
Grade des korrekten und inkorrekten Decodierens anzeigen, und beinhaltet
in einem zweiten prädiktiv
codierten Bereich 206B die charakteristischen Merkmale
TE1, TE2, TE3, welche scharfe und abrupte Kanten anzeigen. Falls
der D.U.T. 30 den Testbitstrom korrekt decodiert, wird
das Testergebnisbild 100 eine exakte Reproduktion des Testbildes 206 mit drei
Kanten verschiedener Verzerrung in dem I-decodierten oberen Bereich 120 und
drei scharten, abrupten Kanten in dem prädiktiv decodierten unteren
Bereich 130 sein. Falls der D.U.T. 30 den Testbitstrom inkorrekt
decodiert, wird es einen Grad der Verzerrung der Testkanten des
prädiktiv
codierten Bereichs 130 des Testergebnisbildes 100 geben,
wie in 5B dargestellt ist. Dort sind
die decodierten intracodierten Testkanten IE1, IE2, IE3 exakte Nachbildungen
der Testkanten E1, E2, E3, wobei die decodierten prädiktiv codierten
Testkanten PE1, PE2, PE3 verzerrte Darstellungen der scharfen Testkanten TE1,
TE2, TE3 sind. Durch Vergleichen der Kanten PE1, PE2, PE3, die durch
eine inkorrekte Decodierung durch den D.U.T. 30 verzerrt
sind, mit den absichtlich verzerrten Kanten IE1, IE2, IE3, d.h.
ob erstere "besser" oder "schlechter" als letztere sind,
kann der Beobachter 40 den Grad der Verschlechterung, der
durch den D.U.T. 30 eingefügt wurde, bestimmen.
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Es
sei bemerkt, daß,
während
das Referenz- oder Testbild 206 mit sechs charakteristischen
Merkmalen beschrieben wird, ein tatsächliches Referenzbild einen
Referenzbildabschnitt aufweisen könnte, der irgendeines oder
mehrere charakteristische Testmerkmale, z.B. das charakteristische
Merkmal E1 darstellt. Das beispielhafte einzelne charakteristische Merkmal
des Referenzbildabschnitts ist codiert, um an mehreren Orten, z.B.
sechs Orten, in dem Testergebnisbild reproduziert zu werden. Das
charakteristische Merkmal E1 wird direkt codiert, um als charakteristische
Merkmale E1, E2, E3 mit den Filterungs-, Quantisierungs- und anderen
Codierparametem reproduziert zu werden, die ausgewählt werden,
um geeignet die charakteristischen Merkmale IE2 und IE3 "zu verzerren" so wie sie direkt
decodiert und reproduziert sind in dem direkt codierten Bereich
des Testergebnisbildes 100. Das charakteristische Merkmal
E1 des Referenzbildabschnitts wird ebenso indirekt oder prädiktiv codiert,
um in dem indirekt codierten Bereich 130 des Testergebnisbildes 100 als
charakteristisches Testmerkmal PE1, PE2, PE3 decodiert und reproduziert
zu werden.
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Während schräge Kanten
als anschauliche charakteristische Testmerkmale in den 5A und 5B gezeigt
sind, können
andere charakteristische Testmerkmale eingesetzt werden. Solche
charakteristischen Testmerkmale können horizontale oder vertikale
Kanten, geometrische Formen, wie z.B. Quadrate, Kreise und Dreiecke,
Farbvariationen, Helligkeitsvariationen und dergleichen sein und
können
mit Vorteil so positioniert sein, daß sie über der Unterteilungslinie 207, 112 liegen
für den
leichten direkten visuellen Vergleich. Beispielsweise kann das charakteristische
Fehlergradmerkmal in dem Testbild aus flachen Bereichen bestehen,
die sich in der Helligkeit durch einen IRE Grad-intracodierten Bereich unterscheiden,
so daß sie
heller oder dunkler als entsprechende ebene Bereiche beim selben
Helligkeitsniveau in dem prädiktiv
codierten Bereich sind. Der Beobachter 40 vergleicht dann
die relativen Helligkeitsveränderungen
in dem decodierten prädiktiv
codierten Bereich 130 des Testergebnisbildes 100 mit den
unterschiedlichen Referenzhelligkeitsniveaus in dem decodierten
intracodierten Bereich 120 hiervon, um den Fehlergrad des
D.U.T. 30 im Decodieren prädiktiv codierter Helligkeitsniveaus
zu bestimmen. Verschiedene Leistungsmerkmale können in einem Testbitstrom
untersucht werden, wie z.B. durch Verwenden von gefilterten alphanumerischen
Zeichen als charakteristische Testmerkmale, so daß die Schärfe der
decodierten prädiktiv
codierten vertikalen, horizontalen oder schrägen Kanten zusammen bewertet
werden und weiterhin durch Variieren der Helligkeit und/oder des
Farbinhalts hiervon, um gleichzeitig die Korrektheit des Decodierens
von prädiktiv
codierten Helligkeitsniveaus und Farbverschiebungen zu überprüfen.
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Es
sei bemerkt, daß eine
Ausführungsform der
Erfindung geeignet ist für
das Testen, um zu bestimmen, ob das decodierte Testbild die gleichen
Pixelabfragen in dem decodierten prädiktiv codierten Bereich enthält wie in
dem decodierten intracodierten Bereich, wodurch es für identische
Pixelabfragen möglich
wird, im Gegensatz zu dem Stand der Technik, wo die Testausgabeanzeige
auf relativen Helligkeitsniveaus beruht, die ausreichend unterschiedlich sind,
so daß sie
für einen
Beobachter visuell sichtbar sind. Zusätzlich werden Bewegungskompensationsprädiktionsfunktionen überprüft durch
Codieren eines bestimmten Bewegungsvektors, der verwendet wird bei
der Codierung eines Bereiches eines Testbildes, vorzugsweise eines
Bereiches, der zumindest ein charakteristisches Testmerkmal enthält. Beispielsweise
wird in dem Testbitstrom ein horizontaler 1/2 Pixel-Bewegungsvektor absichtlich
codiert, um die kontinuierliche Bewegung in einer gegebenen Richtung
von einem oder mehreren Pixelbereichen des Testbildes beim prädiktiven
Codieren eines Bereiches hiervon spezifiziert, und ein inverser
diskreter Kosinustransformationskoeffizient (IDCT) wird ebenso absichtlich
codiert, um die Pixelbereichsbewegung, die durch den Bewegungsvektor
spezifiziert wird, rückgängig zu
machen oder zu korrigieren. Falls somit der prädiktiv codierte Bereich des
Testbildes korrekt durch den D.U.T. 30 decodiert wird,
wird das Testergebnisbild 100 das ursprüngliche Testbild ohne Bewegung
reproduzieren, wie dies der decodierte intracodierte Bereich hiervon
tun wird. Falls der Testbitstrom nicht korrekt decodiert ist, wird
die Bewegung nur in dem decodierten prädiktiv codierten Bereich 130 des
Testergebnisbildes 100 sichtbar sein. In der gleichen Art
und Weise können
der spezifizierte Bewegungsvektor und die IDCT-Koeffizienten spezifiziert
sein, um nicht exakt zu kompensieren, so daß ein absichtlicher Offset
bzw. Verschiebung in die Bewegungskompensation eingeführt wird,
um eine Bewegung zu erzeugen, falls der Testbitstrom korrekt decodiert
wird.
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6 ist
eine schematische Darstellung eines alternativen anschaulichen Testergebnisbildes 100', das eine Ausführungsform
eines anderen Aspekts der Erfindung darstellt, indem mehrere prädiktiv codierte
Bereiche eines Testbildes 200 in jedem Bild beinhaltet
sind, so daß mehrere
Decodiermerkmale mit einem Testbitstrom überprüft werden. Ein Beispiel hiervon
verwendet mehrere prädiktiv
codierte Bereiche 130a, 130b, 130c, 130d,
in denen unterschiedliche Bewegungsvektoren absichtlich spezifiziert
werden und in denen die entsprechenden korrektiven IDCT-Koeffizienten
ebenso absichtlich spezifiziert werden, um jede Bewegung in einem
korrekt decodierten Testergebnisbild 100' zu entfernen, und zwar in der
gleichen Weise wie die, die in dem vorhergehenden Paragraphen beschrieben
ist.
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Beispielsweise
erzeugt ein vorteilhafter Testbitstrom ein Testergebnisbild 100', bei dem unterschiedlich
codierte Bereiche 120 und 130 in Kontrastfarben
sind, wie z.B. schwarz und weiß oder
rot und grün,
welche sich an einer Grenzlinie 112 treffen. Die prädiktive
Codierung des Bewegungsvektors wird dann eingestellt, daß sie sich
auf einen Offsetpixelbereich eines vorherigen Bildes bezieht, um
den Bereich 130 in einer gegebenen Bewegung zu bewegen,
was im Ergebnis die Grenzlinie 112 in einer gegebenen Richtung
bewegt. Die prädiktive
Codierung wird codiert mit IDCT-Korrekturwerten,
um die Pixel in dem Makroblöcken
des Bereichs 130, die sich bewegen oder über die
ursprüngliche
Position der Grenzlinie 112 verschoben werden, "korrigiert", so daß sie Pixel
der Kontrastfarbe sind. Das heißt,
während
die tatsächliche
Grenze 112 zwischen den intracodierten und prädiktiv codierten
Bereichen, die in dem Testbitstrom enthalten sind, in einer gegebenen Richtung
bewegt wird, werden die Pixelwerte des Bereichs 130 "korrigiert", um diese Bewegung
in dem reproduzierten Bild 100' rückgängig zu machen, so daß ein korrekt
decodierter Bitstrom ein Ergebnisbild 100' erzeugen wird, das sich nicht
verändert,
d.h. eines, in dem die Grenze 112 sich anscheinend nicht bewegt
und die Farbe der Bereiche 120, 130 sich nicht
verändert.
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Falls
somit der intracodierte Bereich 120 schwarz ist und der
prädiktiv
codierte Bereich 130 weiß ist und der Bewegungsvektor
codiert wird, um den Bereich 130 nach oben zu bewegen oder
zu versetzen, werden die weißen
Pixel des Bereichs 130, die sich zu einem Punkt oberhalb
der ursprünglichen Position
der Linie 112 bewegen, erneut codiert oder korrigiert,
so daß sie
schwarz sind, und die Grenze 112 des Testergebnisbildes
erscheint stationär.
Falls der D.U.T. die prädiktiv
codier ten Daten nicht korrekt decodiert, wird die Linie 112 sich
bewegen oder zittern oder unregelmäßig werden und/oder die Farbe des
Bildes 100' wird
in bestimmter Hinsicht schlecht und die ungenaue Decodierung wird
einem Betrachter des Testergebnisbildes 100' leicht ersichtlich. Die Bereiche 120, 130 müssen nicht
aus einer einzelnen Farbe bestehen, sondern können gemustert sein oder Zeilen
aus Text, Schrägstrichen,
alphanumerischen Zeichen oder anderen charakteristischen Merkmalen
enthalten.
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Zusätzlich kann
eine unterschiedliche Codierung in jedem der Bereiche 130a, 130b,...
eingesetzt werden. Beispielsweise könnte die Bewegungsgeschwindigkeit
oder des Versetzens von jedem Bereich mit entsprechend unterschiedlichen
IDCT-Korrekturwerten unterschiedlich sein. Alternativ dazu muß die Farbe
jedes dieser Bereiche 130a, 130b,... nicht die
gleiche sein. Weiterhin – können die
Bitstromabschnitte, die die Bildabschnitte 120a, 130a, 130b darstellen,
alle codiert sein, direkt oder indirekt, wie es der Fall sein kann
von demselben Referenzbildabschnitt.
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In
gleicher Weise kann jeder der mehreren prädiktiv codierten Bereiche 130a, 130b,..,
des Testergebnisbildes 100' unterschiedlich
codiert sein in Bezug auf andere Codierparameter, wie z.B. die Vorhersage
von bestimmten Makroblöcken.
Während beispielsweise
der Referenzbereich 120 intracodiert ist, kann ein Bereich
(z.B. 130a) prädiktiv
codiert sein und ausgelassene Makroblöcke spezifizieren, ein anderer
Bereich (z.B. 130b) kann prädiktiv codiert sein und codierte
Makroblöcke
spezifizieren, ein anderer Bereich (z.B. 130c) kann prädiktiv codiert
sein und ausgelassene Makroblöcke
auf einigen Bildern, wie z.B. alternierenden Bildern, spezifizieren,
ein anderer Bereich (z.B. 130d) kann prädiktiv codiert sein mit Bewegungsvektorkompensation
usw. Somit kann die Korrektheit der D.U.T. 30-Decodierung des prädiktiv codierten,
ausgelassenen Makroblockbereichs 130a verglichen werden
mit seiner Korrektheit bei der Decodierung des prädiktiv codierten
Makroblockbereichs 130 und des prädiktiv codierten alternativen ausgelassenen
Makroblocksbereichs 130b und alle können mit dem intracodierten
Referenzbereich 120 verglichen werden. Erneut basiert der
Vergleich auf einem Referenzbildabschnitt, hinsichtlich dessen die verschiedenen
direkt codierten und indirekt codierten Bereiche des Testergebnisbildes 100' erzeugt werden.
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Während das
Vorhergehende beispielhafte Testbitströme hat, die Bilder mit verschiedenen
Bereichen einsetzen, von denen Bereiche intracodiert und einige
prädiktiv
codiert sind, kann eine andere Codierung eingesetzt werden. Beispielsweise
kann ein Testbitstrom gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung Bilder mit einem oder mehreren Bereichen beinhalten,
die intracodiert sind, und einem oder mehreren Bereichen, die bidirektional
codiert sind. Bei der B-Bild-Codierung sind die mathematischen Berechnungen
notwendig, um das B-Bild aus dem vorherigen und/oder dem folgenden
Ankerbild zu erzeugen, die entweder I-Bilder oder P-Bilder sein
können,
weit komplexer und aufwendiger als notwendig ist, um P-Bilder zu
erzeugen, und stellt somit einen empfindlicheren und strengeren
Test für
den Prüfdecoder 30 bereit.
Ein Testbitstrom sollte beispielsweise Bilder mit einem oder mehreren
prädiktiv
codierten Bereichen beinhalten, die periodisch ersetzt oder ergänzt werden
durch bidirektional codierte Bereiche für den Vergleich mit den intracodierten
Bereichen hiervon. Weiterhin können
regelmäßige oder
unregelmäßige partiell
bidirektional codierte Serien von Bildern in ähnlicher Weise verwendet werden
wie die Reihe von partiell prädiktiv
codierten Bildern, wie oben in Bezug auf 3 beschrieben
wurde.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann als ein computerimplementierter
Prozeß oder
Prozesse und/oder eine Vorrichtung für das Durchführen solch
eines computerimplementierten Prozesses oder Prozesse verkörpert sein
und kann ebenso in Form eines flüchtigen
Speichermediums, das ein Computerprogramm oder andere maschinenlesbare
Befehle (hier "Computerprogramm") enthält, verkörpert sein,
wobei, wenn das Computerprogramm in einem Computer oder einem anderen
Prozessor (hier "Computer") geladen wird und/oder durch
den Computer ausgeführt
wird, der Computer eine Vorrichtung für das Durchführen der
Erfindung und das Erzeugen eines Testbitstroms gemäß der Erfindung
wird. Das Speichermedium für
das Aufnehmen solch eines Computerprogramms beinhaltet beispielsweise
Disketten, CD-ROMs (ob beschreibbar oder nicht), DVDs, RAM- und
ROM-Speicher, Computerfestplatten und Backup-Platten und jegliches andere
Speichermedium, das von einem Computer lesbar ist. Die Erfindung
kann ebenso in Form eines Computerprogramms verkörpert sein, entweder in einem
Speichermedium gespeichert oder über
ein Übertragungsmedium übertragen
werden, wie z.B. elektrische Leiter, Faseroptiken oder Lichtverbinder oder
durch elektromagnetische Strahlung, wobei, wenn das Computerprogramm
in einen Computer geladen wird und/oder von dem Computer ausgeführt wird,
der Computer eine Vorrichtung für
das Ausführen
der Erfindung wird und einen Testbitstrom gemäß der Erfindung erzeugt. Die
Erfindung kann auf einem Universalmikroprozessor oder einem digitalen Prozessor,
der speziell konfiguriert ist, um die Erfindung auszuführen, implementiert
sein. Wenn ein Universalmikroprozessor eingesetzt wird, konfiguriert der
Computerprogrammcode die Schaltkreise des Mikroprozessors, um spezifische
logische Schaltkreisanordnungen zu erzeugen.
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Hier
werden Bild und/oder Information austauschbar in Bezug auf das,
was auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, verwendet und sind
dafür vorgesehen,
für jede
und die gesamte Vielfalt von Anzeigen zu umfassen, die ein Benutzer
wünschen kann,
einschließlich,
jedoch nicht begrenzt auf visuelle Abbildungen und Bilder, ob stehend
oder sich bewegend, ob von einer Kamera, einem Computer oder irgendeiner
anderen Quelle erzeugt, ob tatsächliche, repräsentative
oder abstrakt oder willkürlich,
ob Symbole und Zeichen, wie z.B. alphanumerische Zeichen oder mathematische
Notationen, beinhaltend oder nicht, ob in Schwarz und Weiß, monochrom,
polychrom oder vollfarbig dargestellt.
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Während die
vorliegende Erfindung im Hinblick auf die vorhergehenden anschaulichen
Ausführungsformen
beschrieben wurde, ergeben sich Variationen innerhalb des Schutzbereichs
und des Geistes der vorliegenden Erfindung dem Fachmann. Während beispielsweise
die Codierbereiche der Testbilder und der Testergebnisbilder in
Bezug auf eine im allgemeinen horizontal verlaufende Unterteilung
des Bildes in unterschiedliche codierte Bereiche beschrieben wurde,
sind andere Anordnungen der verschiedenen Codierbereiche des Testbildes
möglich und
können
wünschenswert
sein. Der intracodierte Bereich 120 kann der untere Teil
und der prädiktiv
codierte Bereich 130 kann der obere Teil eines Testergebnisbildes 100 sein
und die Bereiche müssen
nicht eine regelmäßige Form
noch gleich oder äquivalent in
der Größe sein.
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Dementsprechend
ist 7 eine schematische Darstellung von zusätzlichen
alternativen exemplarischen Testergebnisbildern 100, die
Ausführungsformen
anderer Aspekte der Erfindung betreffend die Größe, die Form und die Anordnung
von unterschiedlich codierten Bereichen darstellen. Das anschauliche
Testergebnisbild 100a wird vertikal entlang der Linie 112a unterteilt,
um einen intracodierten Bereich 120 (dargestellt durch
den Buchstaben "I") auf der linken
Seite und einen prädiktiv
codierten Bereich 130 (angezeigt durch den Buchstaben "P") auf der rechten Seite zu haben. Das
anschauliche Testergebnisbild 100b hat eine Kreisform oder
eine andere bequeme Form des prädiktiv
codierten Bereichs 130 verzahnt mit oder umgeben von einem
intracodierten Bereich 120' und
unterteilt durch die Linie 112b dazwischen. Das anschauliche
Testergebnisbild 110 hat intracodierte und prädiktiv codierte
Dreiecksbereiche, die durch eine "diagonale" Unterteilungslinie 112 getrennt
sind, und kann ebenso zusätzliche
intracodierte und prädiktiv
codierte Bereiche haben, um alternierende oder verzahnte diagonale
intracodierte und prädiktiv
codierte Streifen bereitzustellen (in gestrichelten Linien zusammen
mit den Unterteilungslinien 112c' gezeigt). Es sei bemerkt, daß Makroblöcke "quadratisch", d.h. "n" × "n" Pixel sein müssen, die diagonale Linie 112 tatsächlich zickzack-
oder stufenförmig
sein wird. Das anschauliche Testergebnisbild 100d wird
horizontal geteilt durch die Linie 112 und vertikal geteilt
durch die Linie 112b, so daß man eine rechteckige Anordnung von
verzahnten rechtwinkligen intracodierten und prädiktiv codierten Bereichen
hat.
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Weiterhin
können
in allen der vorhergehenden Anordnungen die intracodierten und prädiktiv codierten
Bereiche ausgetauscht werden und vertikal oder horizontal oder in
beiden Richtungen verschoben werden, können stationär sein oder
sich bewegen, wie z.B. Abgetastetwerden oder das Testergebnisbild
absuchend usw. Wenn der prädiktiv
codierte Bereich in Bewegung ist, wird er nicht in dem beobachteten
Testergebnisbild wahrgenommen, falls der Decoder den Testbitstrom
korrekt decodiert, wird jedoch evident bzw. sichtbar sein und als
eine sich bewegende Störung
in dem Testergebnisbild erscheinen, falls der Decoder den Testbitstrom
nicht korrekt decodiert.
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Es
sei bemerkt, daß,
während
das erste Bild einer GOP als ein I-Bild beschrieben wurde, es als ein
P-Bild mit allen oder im wesentlichen allen oder nur einem seiner
Makroblöcke
intracodiert sein könnte.
Das heißt,
ein teilweise intracodiertes P-Bild oder ein anderes indirekt codiertes
Bild kann für
denselben Zweck dienen wie ein I-Bild oder ein anderes direkt codiertes
Bild. In gleicher Weise können
P-Bilder und B-Bilder und andere indirekt und prädiktiv codierte Bilder für ähnliche
Zwecke eingesetzt werden, wo ein prädiktiv codierter Bereich gewünscht wird.