JPH03501550A

JPH03501550A - デジタル・ビデオ圧縮システム

Info

Publication number: JPH03501550A
Application number: JP63508345A
Authority: JP
Inventors: ゴーリン，スチユアート　ジエイ; サイモン，アレン　ヘンリー; アストル，ブライアン
Original assignee: インテル　コーポレーシヨン
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1991-04-04
Also published as: AU1813792A; WO1989003159A2; AU637286B2; EP0393065A1; KR890702379A; WO1989003159A3; CA1333090C; US4868653A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】デジタル・ビデオ圧縮システムこの発明は、一般的に言えばビデオ信号の処理に、具体的にはデジタル・ビデオ信号を表わすに必要なデジタルデータの量を低減して、たとえばデジタル・ビデオ信号の伝送、記録および再生等に使用しやすくするシステムに関するものである。

デジタル・ビデオ信号をコンパクト・ディスク（ＣＤ）のような比較的狭帯域メディア上に記録し易くするために圧縮する必要のあることは、判っている。高橋氏他による米国特許第４５２０４０１号に開示されたシステムでは、デジタル・オーディオ・ディスク上に記録するために差動パルスコード変調（ＤＰＣＭ）を使ってデジタル・ビデオ信号をコート化している。この周知のシステムでは、ビデオデ−ムのルミナンス（Ｙ）成分とクロミナンス（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）成分を、ＤＰＣＭで別々に圧縮している。成る回路が、この青成分を、スクリーン上で相隣接する、特定数の行または列の画素データ群に分割する。同期信号、画像モード識別信号および画像情報量識別コードを有するヘッダ信号が供給される。このヘッダ信号は、分割された画素データ群の各々の初めの部分に付加されて、デジタル・ルミナンス信号、２種のデジタル色差信号およびヘッダ信号が時間順次的にマルチプレックスされ記録される信号フォーマットを有するデジタル・ビデオ出力信号を生成する。

上記の高橋氏他の方式の一実施例では、デジタル・ビデオの静止フレームが１フレーム当り約４秒の割合で記録され更新される。圧縮されたデータを各群が完全なカラー情報を含んでし２る線の群に分割すると、疑似の動きが生じ、すなわち前のフレームで表示されている間に上記の線の群が順次更新されて部分的に動きのある画像が現われる。

この発明は、比較的狭帯域メディアを使用して記録しまたは伝送するに適し、かつ少なくとも普通のビデオ・フレーム率に等しい速度で伸張（圧縮を戻す）できるような、全運動（フル・モーション）カラー・ビデオ信号を表わす圧縮されたデジタル・ビデオ信号を生成する圧縮システムに対する要求に応することに関するものである。ここに説明する特定の実施例では、コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）記録メディアに対する毎秒３０フレームの全運動カラー・デジタル・ビデオ記録で、１時間以上の記録時間を達成できた。

この発明の一つの特徴によれば、デジタル・モーション（動きのある）ビデオ信号の第１と第２フレームは、相異なる圧縮法を使りて圧縮され、出力信号は各圧縮法を表わす識別コートを含む形に形成される。

この発明の別の特徴によれば、デジタル・ビデオ信号の各フレームは複数個の領域を形成するように分割され、コート化される領域の特性に対し最適のコード化特徴なケえるために幾つかの圧縮技法のうちから選ばれた１つによって、解析されコード化される。

この発明のまた別の特徴によれば、デジタル・モーション・ビデオ信号は、フレーム当りのバイト数と圧縮された信号のフレーム当りの復号時間の概算値との関数として制御される圧縮閾値を使用して、圧縮される。

この発明の更にまた別の特徴によれば、ビデオ・フレームが繰返し分割された個別にコード化されるべき複数の領域が形成され、その分割方向すなわち垂直または水平方向は、その領域に付属するビクセル・パラメータの分布を比較して決定される。

この発明の上記のおよび別の特徴は添付図面に示されており、図中同様な素子には同様な参照符号を付けである。

第１図は、記録メディアとしてコンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ− ＲＯＭ）を使用して全運動ビデオ、多重チャンネル・デジタル・オーディオおよび補助（たとえば、相互作用）データの記録と再生を行なう、この発明を実施したデジタル・ビデオ相互作用システムのブロック図。

第２図は、第１図のシステムの記録部分に使用されるデジタル・ビデオ・エンコーダのブロック図、第３図〜第９図は５第２図のエンコーダ中の種々の処理段階におけるデジタル・ビデオ信号フォーマットを示す図、第１Ｏ図〜第１２図は、第２図のエンコーダで”過大サイズ（ｏｖｅｒｓｉｚｅｄ）”フレームを処理する２つの方法を示す第１３図は、第２図のエンコーダで使用するためのパッディングとディザリング行なうフォーマット器のブロック図、第１４図は、第２図のエンコーダで使用される前置圧縮処理器のブロック図、第１５図は、第１４図の処理器の一部詳細を示すブロック図、第１６図は、第２図のエンコーダで使用されるデジタル・ビデオ圧縮器で、フレーム内およびフレーム相互間の領域特定コート化、領域エリヤによる量子化およびフレームセグメント化された可変長コード化を行なうもののブロック図、第１７図は、ｎ止ビデオ・フレームと運動ビデオ・シーケンスの第１フレームを圧縮するために第１６図の圧縮器で使用されるフレーム内コーダの動作を示す流れ図、第１８図は、第１６図の圧縮器で使用される画像輪郭解析を示す領域図。

！１９図は、第１６図の圧縮器で使用する分割／フィルを行なう概算塁のブロック図、第２０図〜第２３図は、第１６図の圧縮器で使用される双線形絶対フィル・コード化を示す領域図。

第２４図は、境界誤差の測定を示す領域図、第２５図は、第２図のエンコーダで使用されるオーディオ圧縮器のブロック図、第２６図は、カッド−トリ一式領域化を示す図。

第２７図は、第１６図の圧縮器中の画像の２進トリ一式領域化を示す図、第２８図と第２９図は、第２７図の領域化された画像に対する分割／フィル・コード化図の各−例をそれぞれ示す図。

第３０図と第３１図は、それぞれ第２８図と第２９図のコード北国用のトリーコードの実例を示す図、第３２Ａ図〜第３ＺＪ図は、最も好ましい領域分割方向を決定するための輪郭分布の解析を示す領域図、第３３Ａ図は、領域中の水平方向輪郭および垂直方向輪郭の分布を解析することにより第１６図の圧縮器において最も好ましい分割方向を決めるためのコンピュータ装置の流れ図、第３３Ｂ図は、第３３Ａ図の装置のパラメータを表掲した図、第３４Ａ図と第３４Ｂ図は、第１６図の圧縮器における領域分割の２つの形式を示す図、第３５Ａ図〜第３ＳＥ図は、第１６図の圧縮器における重み付けされた中点（メディアン）濾波作用を示す図。

第３６Ａ図〜第３６Ｃ図は、第１６図のエンコーダで使用する非線形低域通過濾波作用を示す図、第３７図は、多項式的適合比較による最も好ましい分割方向検出法を示す図、第３８図は、第３７図の分割方向法を実行するコンビュー夕装置の流れ図。

第３９図は、モーション・ビデオ・シーケンスの第２フレームおよびそれに後続する全フレームのコード化用に＄１６図の圧縮器で使用されるフレーム相互間コーグの動作を示す流れ図、第４０図は、第３９図のフレーム相互間コーグにおける領域の移動を示す図、第４１図と第４２図は、それぞれ、第３９図のフレーム相互間コーグにおける最良の領域サーチ方向の選択を示すベクトル図および流れ図、第４３図は、第３９図のフレーム相互間コーグにおいて使用される領域の移動および関連コード化を示す図。

第４４図は、第１６図の圧縮器で使用される領域エリヤ依存適応型量子化を示す表形式の図、第４５図は、第４４図のエリヤ依存量子化を行なう第１６図の装置の動作を示す流れ図、第４６図は、第１６図の圧縮器で使用するためのストリームセグメント化された可変長コーグのブロック図、！ｓ４７図は、１４１６図の圧縮器によって供給されるデータ・ストリームのフォーマットを示す図。

第４８図は、第１図の再生システム８で使用される圧縮デジタル・ビデオ信号デコーダのブロック図、第４９図、第５０図および第５１図は、第４８図の絶対的な関連ダイアトおよびＤＰＣＭコード化された領域に対する。第４８図のデコーダの領域位置メモリ中に記憶されたデータの表掲の一例を示す図、第５２図は、第４８図のデコーダで使用されるメモリ構成を示すブロック図、第５３図は、第４８図のデコーダによるフレーム相互間コード化領域の相対領域デコード作用を示す図、第５４図は、第５３図の相対デコート作用を行なう装置のブロック図、第５５図は、フレーム内コード化された領域の、ｔ１１４４８図のデコーダにおける絶対領域デコード作用を示す図、第５６図は、第５５図のデコート作用を行なう装置のブロック図、第５７図は、第４８図のデコーダでの領域のＤＰＣＭデコード作用を示す図。

第５８図は、第５７図の領域ＤＰＣＭデコード作用を行なう装置のブロック図、第５９図は、第４８図のデコーダにおける脱量子化（デカンタイジング）ピクセル・データに対するエリヤ依存適応型量子化値の表掲図、第６０図は、第４８図のデコーダにおけるエリヤ依存脱量子化用装置のブロック図。

第６１図と第６２図は、第４８図のデコーダにおけるダイアト・デコート作用を示す図。

第６３図は、第４８図のデコーダて使用するダオアド・デコーダのブロック図である。

第１図のデジタル・ビデオ相互作用システムは記憶システム６と再生システム８より成る。記録システムは、それぞれマルチチャンネル音声信号Ｓｌ、カラー・モーション（動きのある）ビデオ信号Ｓ２および補助データ信号Ｓ３を供給する。信号源１０．１２および１４を具えている。エンコーダ１６は、信号Ｓｔ、Ｓ２およびＳ３をコード化し合成してデジタル記録信号Ｓ４（以下、ビット・ストリームという）を生成し、この信号Ｓ４はＣＤ−ＲＯＭレコーダ１８によってコンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ディスク２０に記録される。補助データ信号Ｓ３は、ビデオまたはオーディオ信号に付帯する相互作用データ、あるいはこのオーディオ・データやビデオ・データとは無縁の何か他の形式のデジタル・データより成るものである。

ビット・ストリームＳ４の平均データ率は、標準のＣＤ−ＲＯＭ記録／再生ビット率約１．２メガビット／秒と等しくなるようにコード化パラメータを選ぶことによって制御される。このパラメータは、後に説明するが、全運動デジタルコード化カラー・ビデオ、マルチチャンネル・デジタル・オーディオおよび補助データを１時間までＣＤ−ＲＯＭディスク２０上に記録できるように選ばれる。

ＣＤ−ＲＯＭディスク・プレーヤの比較的低いチャンネル容量と適合するように記録信号のデジタル全運動カラー・ビデオ部分をコード化するには、可成り大幅なデータの低減が必要である。ここに説明する特定の実施例では、このデータ低減は、たとえばビデオ・フレーム率３０ＦＰＳ（毎秒当りフレームａ）に対して約１５０：１（７）オーダである０通常のビデオ圧縮技法に付帯する眼に見える不自然さくアーティファクト）を除いてしかも上記の厳しい要求に合致させるために、エンコーダ１６はビデオ信号Ｓ２をカラー・フレーム・シーケンシャル成分形に変換して、各成分の各フレームを個別に後述する多数の特別に適合した処理を受けさせる。それらを簡単に列挙すれば、可変サブ・サンプリング、ここで領域特定コート化と呼ぶ方法を使っての可変のフレーム相互間およびフレーム内圧縮、領域依存適応型量子化作用、セグメント化された可変長コード化、逆フジーム順再フォーマット化、パディングおよびフレーム・ディザである。

個々の処理の選択、各（処理）によって与えられるデータ低減の配分の選択および可変圧縮パラメータ（たとえば、閾値、動作モードおよび特に圧縮作用をいつ止めるか）は、ＣＤ−ＲＯＭデジタル・オーディオ・テープ（ＤＡＴ）その他の帯域幅が制限されたメディアに記憶させるため全運動カラー・ビデオのコード化の目的に合致させるための重要な選択事項である。その選択事項は、単にＣＤ− ＲＯＭメディアのチャンネル容量のみに依るものではなくて、ビデオフレーム率、所望の空間解像度、ビデオ画像内容の成る特定された特性、および画像を再生するために最終的に使用されるデコーダの諸パラメータ等という種々の可変要因に依存するものである、後述するように、各個々のビデオ・フレームは成分形式に変換され、また各成分は多数の画素（ビクセル）のブロックの形に分割される。各領域は、次いで個々の“カスタム”コード化される。このプロセスを以後“ 領域特定”コード化と呼ぶことにする。各領域に対するこのコード化は、一群のコードから選択されて、再生システム８のビデオ・デコーダを可動化してそれに与えられた全デコード作用を“即時”にすなわちｌビデオ・フレーム期間（可変数）内に完結するという厳格な要求に適合するようにする。

記録システム６の上記した特徴その他の特徴は第２図〜第４７図と第６１図、第６２図を参照して詳細に説明する。

再生システム８の詳細は第４８図〜第６３図を参照して後で説明する。

第２図において、エンコーダ１６は、信号源１ｏからのオーディオ信号Ｓｌ、信号源１２からのビデオ信号ｓ２および信号源１４からの補助データ信号ｓ３をそれぞれ受入れるための入力端子２０２　、２０４および２０６を持っている。

オーディオ処理の概要を述べれば、信号Ｓｌは、チャンネル選択とアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ”）変換を受け、フレームからフレームへの誤趣の伝播を阻止するための手段で圧縮され、後で行なわれる再生のためにオーディオ／ビデオの同期が得られるようにビット・ストリームＳ４の各ビデオ・フレーム内に含まれるオーディオ・データ・ブロックとして記憶される。

詳しく言えば、オーディオ信号Ｓｌはチャンネル選択塁とアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器ユニット２０８に印加される。このユニット２０８はコード化されるべきチャンネル数とそのチャンネル・サンプリング率を選択するための、使用者が操作する制御器（図示せず）を具えている。単音の記録には１つのチャンネルが、ステレオの場合には２つのチャンネルが、ステレオ／２国語の場合には４つのチャンネルという具合に選択される。高品質のオーディオ記録に現在使用されているサンプリング率は３１．２５ＫＨｚで、これは１５Ｋ）Ｉｚのオーディオ帯域幅を保証している。この率は、標準品質の場合にはその半分に、また肉声級のオーディオ用途では４分の１にすることができる。

デジタル化されたオーディオ信号Ｓ５のデータ率は、信号Ｓ５のサンプル対サンプルの差をコード化して圧縮されたデジタル・オーディオ信号Ｓ６を形成する適応型差動パルスコード変調（ＡＤＰＣＭ）エンコーダ２１０によって、記録用に低減される。順次連続するオーディオ・サンプルは屡々高度に相関しているから、サンプルの差をコード化するに要するビットは少なくて済む、“適応型”という語は、そのエンコーダが、コード化された差のビットの重要度を以前にコード化された差の関数として変化させて広いダイナミック範囲に亙って細かい解像度を与える形式のものであるという意味である。

エンコーダ２１０は、通常の構成のものであってよいが、オーディオ／ビデオの総合コード化という目的から、オーディオ・サンプルを充分な解像度をもって周期的にコート化するように、それを周期的なベースでバイパスさせ或はリセットさせるように構成されることが、非常に望ましい。たとえばエンコーダ２１Ｏ（第２５図）は２５６バイトごとに１個リセットされる。ここで、オーディオ信号は、最終的には１ブロツクのオーディオ・データがビット・ストリームＳ４中の各ビデオ・データ・ブロックと共に含まれるブロック形式に編成されることを想起されたい。オーディオ・データ”ブロック”の編成は信号Ｓ６を記録するバッファ・ストア２１２を介して維持される。後で、オーディオおよびビデオデータが後述するように合成されるとき、フォーマット器２５０はこの記憶されている信号Ｓ７を周期的にフレーム・パイ・フレームのベースで再生する。現在使用されている代表的なオーディオ・ブロックの大きさは、ビデオ・フレーム率が３０Ｆ　Ｐ　Ｓで肉声級のオーディオの場合に１３０および１３４バイトである。このオーディオ・ブロックの大きさは、サンプリング率、記録されるべきオーディオ・チャンネルの数、およびフォーマット器２５０内におけるオーディオ・ディザによって決まる。

ＤＰＣＭエンコーダ２５０を周期的にリセットまたはバイパスさせる１つの理由は、ＣＤ−ＲＯＭ伝送系内で生ずることのあるオーディオ誤差がフレームからフレームへと伝播することを防止するためである。この特徴は、またその後の、どのフレームでも編集点として選択できるようにシーケンスを編集することを容易化する。この特徴は、圧縮されたオーディオ信号Ｓ６のパイｌ−・カウント（バイトカウンタ２１６により生成された）がパイ１〜制限源２１８によって設定されたバイト限界値を超えたとき、オーディオＤＰＣＭエンコーダ２１１のリセット入力Ｒにリセット信号を供給する比較器２１４によって、第２５図に示される形に実現される。

ビデオコード化の概要第２図においてビデオのコード化を行なう主な要素は、前置圧縮処理器２２０、デジタル・圧縮器２３０および出力信号フォーマット器２５０でこれらについては第３図〜第４７図を参照して詳細に説明する。概略を言えば、処理器２２０はビデオ信号Ｓ２を非標準フォーマットに変換して可変量のデータ低減を行なうことにより、後続する圧縮を行ない易くし、かつ空間的時間的解像度を制御するための可変フレーム率処理に関係のある成る種のシステム特性に寄与する。幾つかの画像は、完全に異なる率で後で表示するために１フレーム率で変換される。

圧縮器２３０は、大まかに言えば、フレームを特定の“最適”値にコート化するためにデジタル・データの量を低減する処理方法として４つの形式を採用している。

上記の値は、ＣＤ−ＲＯＭチャンネル容量に関係をもつものであるが、フレーム率、所要の空間的時間的解像度およびその他誤差伝播や外観に関係のある諸因子を含む幾つかの可変量の関数として変化する。上記した処理方法の形式は、静止フレームに対する、および動きのあるビデオ・シーケンスの第１フレームに対するフレーム内領域特定コード化を含んでいる。動きのあるビデオ・シーケンスの第２以下のフレームに対してはフレーム相互間領域特定コート化が使用される。

コード化されたフレームは、圧縮器２３０の中で、この明細書で“エリヤ依存適応型量子化”および“セグメント化されたストリーム可変長コード化”と呼ぶ２つの処理によって、更にデータの低減を受ける。これらの処理を各ビデオ・フレームに与えて上記した所望の“最適”値に到達する。幾つかのフレームのシーケンスは、圧縮閾値を変えて繰返し圧縮されて、最適圧縮値に達する。

時として、極端に過大なサイズを持っていて、肉眼で見える程の不自然さを伴なうことなしに圧縮パラメータを変えることにより所望のバイト・カウントに低減し得ないような“不可能”フレームに出会うことがある。その様な過大サイズのフレームはフォーマット器２５０内で特別な処理を受ける。フォーマット器２５０はオーディオ、ビデオ、補助（たとえば、相互作用）およびその他のデータを組合せて記録用ビット・ストリーム信号Ｓ４を作り出す、具体的には、フォーマット器２５０は、最後（最新）のフレームに始まり第１フレームおよび短いフレームからの“借り”スペースまで逆向きに解析して。

過大フレームの余分データを保持する。フォーマット器２５０によって行なわれる別の機能には、過小サイズのフレームに“パディングデータを付加し、フレーム当りのデータのバイトの数をディザして、ＣＤ−ＲＯＭシステムがその最大チャンネル容量で動作することを確保しかつ再生期間に動作の絶え間（ポーズ）が生じないように選ばれた特定平均フレーム率に到達するようにすることがある。

動作の絶え間は、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤの再生時間（シーク・モード・ジーテンシイ）が長くなりかつ予測できないから避けるのである。

ビデオ処理の詳細は、次の５項すなわち“ビデオ前置圧縮処理”、“ビデオ圧縮処理”、“後段圧縮処理”、“再生システム”および“ビデオ・デコード作用” の項で論議する。

ビデオ前置処理前置圧縮処理器２２０は入力端子２０４（第２図）に結合されていて、標準ビデオ信号Ｓ２を、特定形式の圧縮と後でエンコーダ１６で採用されるフォーマット機能とに特に適した非標準形式に変換する。具体的には、ビデオＳ２の各フレームは“前置圧縮”処理器２２０で変換されて、１つのルミナンス・サブフレームと１対の色差信号サブフレームとより成る３つの個別成分を生成する、各色羨サブフレームは、元のビデオ・フレームに関してサブサンプルされまたはされていないルミナンス・サブフレームに対して成る所定量だけサブ・サンプルされる。

元のビデオ信号はアナログかデジタルであり、成分形式、合成形式またはマルチプレックスされたアナログ成分（ＭＡＣ）形式のような他の適当な形式のものである。

第３図、第４図および第５図は、信号Ｓ２がそのｌフレームを第３図に示すようなＮＴＳＣ標準合成ビデオ信号であると考えられる場合のビデオ信号Ｓ２の１フレームの前置圧縮処理を示している。第４図は前置圧縮処理の中間段を示すもので、そこでは合成信号がＲＧＢ成分形式にデコードされ、同期およびブランキング期間が取除かれ、各ＲＧＢフィールドの“有効”ビデオ部分を表わすＲＧＢ画素（ビクセル）アレイを形成するようにデジタル化されている０図示したこのアレイの規模は各ＲＧＢ成分について水平５１２ピクセル×垂直２４０ビクセルである。

第５図は、前置圧縮処理の最終段を示し、そこでは第４図のデジタルＲＧＢアレイが、２５６　ｘ２４０ビクセルの大きさの単一のルミナンス信号サブフレーム（Ｙ）とそれぞれ６４ｘ　６０ピクセルの大きさの２つの色差信号サブフレーム（ＩとＱ）を形成するように変換されている。この３つのサブフレームは後続する個別“カスタム”圧縮のためにメモリ（後で説明する）中に記憶される。第３図、第４図および第５図を比べると、デジタルＲＧＢ形式（８４図）では７３７２８０バイトを必要とする信号Ｓ２の１フレーム（第３図）が、サブ・サンプリング、変換およびフォーマット処理（第５図）のあとでは６９１２０バイトに低減されて、３０ＦＰＳと仮定した率に対して係数的１１＝１のフレームの実効データ低減かなされることが判る。

第２図には、操作員による制御ユニット２２２が設けられていて、フレーム率の関数として第５図のサブフレームのサイズを変化させ、コート化されたフレームの時間的空間的解像度を変え易くしている。システムのこの特徴は、次いで行なわれる信号の圧縮に次の様に関連する。ＣＤ−ＲＯＭ記録システムは、前述のように毎秒的１．２メガビツトのビット率を保つことができる。３０ＦＰＳ（毎秒当りのフレーム）のビデに対しては、このチャンネル容量はフレーム当り５１２５．１２バイトのビデオ・バイトカウント（８−ビット／バイト）に相当する。

これによって、ビデオ用に典型的にはフレーム当り約４５００バイトを利用することができ、残りはオーディオおよび他のデータ用に使用できる。ビデオ圧縮器（後述する）は、３０Ｆ　Ｐ　Ｓという仮定した率に対してフレーム当り６９１２０から４５００バイトへ約１５：ｌという別の割合で、このフォーマット化ＹＩＱサブフレームを圧縮することによって、上記の要求に適合させる。もし再生フレーム率が２分の１になれば、各フレームをデコードするのに利用できる時間は２倍（１５分の１秒）となり、また各フレームのコード化には９０００バイトを利用できる。この増大したデコード時間と画像データの量は品質の改善された画像を生成するのに種々の方法で利用することができる、たとえば、コード化されたフレーム中のビクセル数を増加させ、或は同数のビクセルをより高いフレーム率（３０ＦＰＳ）で正確にコード化することができる。

第１４図は、前述した、可変サブ・サンプリングとフォーマット変換機能を行なう前置圧縮処理器２２０の特定の装置を示している。処理器２２０は、合成ビデオ信号をＲＧＢ成分形式に変換するＲＧＢデコーダ１４０２を持っている。ＲＧＢ成分は対エイリアシング（２ＭＨｚ）低域通過フィルタ（１４０４，１４０６，１４０８）を介してプログラム可能な図形（グラフィック）ワークステーション１４１０の入力に印加される。適当なワークステーションは“アデージ３００ロカラー・ラスタ・ディスプレイ・システム（Ａｄａｇｅ３０００　Ｃｏ１ｏｒ　Ｒａ５ｔｅｒ　Ｄｉｓｐｌａｙ　５ｙｓｔｅｓ）　”である、第２図の操作員による制御ユニット２２２は、フィールド“スキップ・リスト″２ラインおよびビクセルを、対エイリアス・フィルタ係数およびサンプル率制御データと共に、ワークステーション１４１０に供給する端子ユニット２２２′（第１４図）を持っている。データ低減された、Ｙ、！およびＱサンプルのサブフレームが、このワークステーションで生成され、ディスク記憶器１４１２に記憶される。

第１５図は、ビデオ信号Ｓ２を処理して第５図の非標準サブフレーム信号フォーマットを作り出すために使用されるワークステーション１４１０の５特定プログラムされた形態を示すブロック図である。フィルタ１４０４〜１４ｏ８から供給される対エイリアス濾波済みアナログＲＧＢ信号は、各アナログ−デジタル変換器１５０２〜１５０６に印加される。これら変換器は、ワークステーションのタイミングおよび制御ユニット１５３０に供給された端子２２２′によって制御され、有効線期間当り５１２ビクセルを供給するように選ばれた率で上記の信号をデジタル化する。デジタル化されたＲＧＢ信号（第４図）はスイッチ１５１Ｏと１５１４の２バンクによって、サブ・サンプルされる。スイッチ１５１Ｏは、ＲＧＢ信号の１つおきのフィールドをスキップするようにユニット１５３０によつてタイミング制御される。またスイッチ１５１４は１つおきのビクセルをスキップして、生ずるデジタル化されたサブ・サンプルされたＲＧＢ信号がそれぞれフレーム当り２Ｓ６Ｘ２４０ビクセルのアレイを構成するようにする。

マトリクス１５１６はサブ・サンプルされたＲＧＢ信号をＹＩＱ形式に変換する。このＩおよびＱ色差信号は各々ルミナンス信号Ｙに対して垂直および水平双方について４：１でサブ・サンプルされる。これは、水平対エイリアス低域通過フィルタ１５１８　（５００１（Ｈｚ）　、垂直対エイリアス低域通過フィルタ１５２０（６０本／画面高さ）、４木の線のうち３本をスキップするスイッチ１５２２．および４個のビクセルのうち３個をスキップするスイッチ１５２２によって行なわれる。フォーマット化されたＹ、工およびＱサブフレーム信号（第５図）は、次に、後で再生と圧縮を行なうためにディスク記憶器（たとえば、ハードディスク・ドライブ）中の各サブフレーム位置に記憶される。

既に説明したように、濾波およびサブ・サンプリングのパラメータはフレーム率に依存する変数である。第１４図と第１５図の特別の実施例ではこのフレーム率を３０Ｆ　ＰＳと仮定する。上記とフ１／−ム率が違う場合には、操作員が適当な対エイリアス・フィルタ係数、スキップ・リスト５および変換周波数を、端子２２２′からタイミングおよび制御ユニット１３５０に入力する。しかし、どの様なフレーム率または解像度の場合でも、どの様な形式（アナログまたはデジタル成分、合成またはＭＡＣ）であれ元の信号は、第５図に示されるように、ルミナンス成分Ｙとこのルミナンス成分に対して垂直水平の双方向に濾波およびサブ・サンプルされた１対の色差成分とより成る形式に変換されることが重要である０色差成分ＩとＱはここに実例として示されたものである。或は２このカラー成分は、Ｒ−ＹとＢ−ＹまたはＵとＶのような他の形式であってもよい。

第１４図の前置圧縮処理器２２Ｇは、ＹＵｖ線順次出力をＹＵＶＵＶ列並列出力るＭＡＣデコーダなＲＧＢデコーコー４０２の代りに挿入し、第１５図中のＲＧＢ／ＹＩＱマトリクスを除去し、第５図のルミナンスおよび色差成分の個々の（別々の）サブフレームに到達するに必要なサブ・サンプリング・パラメータを変えることによってＭＡＣフォーマットのビデオ入力信号を処理するように変形できる。また別の変形も可能である。たとえば、信号源は、濾波する前にＹＩＱまたはＹＵＶ成分形式にデコードすることもできる。サンプリングは、ＲＧＢでもＹＩＱについてでも行なうことかできる。

ビデオ圧縮処理前置圧縮処理後、Ｙ、ＩおよびＱビデオ・サブフレームは、個々に圧縮するためディスク記憶器１４】２から１度に１つづつ再生される。サブフレームのこの順次再生は、第２図にサブフレーム選択スイッチ２２４によって概念的に示されている。スイッチ２２４の図示の位置では、運動ビデオ・シーケンスの全Ｙサブフレームを圧縮器２３０に印加し、この圧縮器は完全なサブフレームを圧縮しバッファ記憶器２３２中に記憶させる。次に、スイッチ２２４は進められてシーケンス中の全Ｉサブフ１／−ムに対する圧縮過程が繰返えされる。最後に、シーケンス中のすべてのＱサブフレームに圧縮処理が施されてカラー・フレーム・シーケンスの最初の圧縮段階が完了する。或はまた、シーケンス中の次のフレームへ進む前にこのシーケンス中の１つのフレームにおけるＹ、ＩおよびＱサブフレームを選択し圧縮処理をするようにスイ・ンチ２２４を進めることもできる。

圧縮された信号Ｓ９は、第７図に示すように５それぞれがサブフレーム（Ｙ、Ｉ、またはＱ）の圧縮されたデータを後続させたパイストリーム・ヘッダ（Ｈ）より成る。３個の個別圧縮サブフレームを含んでいる。このヘッダは、そのデータがどのサブフレームに対応するか、サブフレームのサイズ（水平および垂直方向のビクセル数）、診断用の検査合計、３よびデコーダで使用する種々のテーブルを識別する。信号Ｓ９のフォーマットのこれ以上の詳細は第４６図と第４７図とを参照して後述する。

第７図の圧縮されたデータは以下ビデオ・データ“ストリーム”と呼ぶことにする。

ＹＩＱサブフレームを個別に圧縮して圧縮されたデジタル・ビデオ・“ストリーム”Ｓ９を生成する圧縮器２３０のこの特性は、圧縮効率を大幅に向上させる。

その一つの理由は、それらのサブフレームが同じ画像を表わしているとしても、それら各サブフレームはその画像の相異なるカラー・メジャーを表わしているので相互にドラマチックに異なフている可能性があるからである。たとえば、成る画像は肌色を含んでいない、他の画像は青・綴糸の色を含んておらず、また別の画像は全く色を含んでいないこともある。個別サブフレーム圧縮の別の理由は画像を表わすコードの統計的分布に関係している。

可変長コート化が１つの圧縮ステップとして採用されている。可変長コードは、コード化されるべきデータの周波数分布または統計に従って選ばれる。Ｙ、ＩおよびＱコート化されたサブフレームの統計は異なるから各サブフレームに最適化された個々の可変長コードが使用される。実際に、後で述べるように各サブフレームに対しては多数の個別統計的コードがある。

圧縮処理後、この圧縮されたビデオ・ストリーム（Ｓ１０）はバッファ記憶器２３２から再生されてバイト・カウント・モニタ２３４とデコート・タイム・モニタ２３６とに印加される。モニタ２３４はデータ・バイトの数を検出し、モニタ２３６はビデオ・シーケンスの各個々のフレームに対するデコート時間を検出する。各フレームにはオーディオ・データと補助データが付加されるので、平均バイト・カウントは、ビット・ストリームＳ４中のフレーム当り許容されるバイトの総数よりも少なくなければならない、ＣＤ−ＲＯＭから３０ＦＰＳで再生するためにビデオ信号をコード化する場合に１フレーム当り利用できるバイトの平均数は５１２５．１２である。これはＣＤ−ＲＯＭチャンネル容量をビデオ・フレーム率で除して決定される。モニタ２３４はビデオ・フレーム・シーケンスを通じて累算された平均バイト・カウントを供給する（或は、モニタ２３４はフレーム・パイ・フレームを基準としてバイトをカウントするように構成することもできる）、このカウントは、信号ＳｌＯの平均バイト・カウントをフレーム当り４５００バイト未満に維持するように、圧縮閾値制御ユニット２３８中の圧縮閾値をセットするのに使用される。これで、フレーム中にオーディオデータおよび他のデータを後て付加するための余裕ができる。破線は、現在はエンコーダ１６の装置内で手動で行なわれている閉ループの手順を表わしている。

前述のように、４５００バイトまで低減できない過大サイズのビデオ・フレームは、より早期のフレームからスペースを借りることによってフォーマット期間中に補償される。このメカニクスについてはビデオ後段圧縮の項で検討する。デコード・時間モニタ２３６は、圧縮されたデジタル・ビデオ信号ＳＩＯの各フレームを伸張させるに要する時間を測る。この測定は、再生システム８の処理器３０のようなデコーダに信号ＳＩＯを印加し、その処理器のデコード時間を測定することによって行なうことができる。−例として再生率が３０Ｆ　Ｐ　Ｓの場合には、フレームのデコード時間は３０分の１秒を超えてはならない、このモニタがより大きなデコード時間を検出した場合には、閾値制御器２３８の閾値は、過大サイズのフレームのデコート時間を低減するように調整される。

別の方法として、デコード時間の連続的な平均値を３０分の１秒未満に維持するように閾値制御器２３８を調整することもできる。その様な構想によって、許容デコード時間を超過した場合でも圧縮処理を繰返す必要はない。

別の言い方をすれば、この平均値は個々のフレームがそうでなくてもなお容認できるものである。続いて説明するように、再生システムは、短いフレーム（すなわち、デコードに要する時間が３０分の１秒未満のフレーム）がデコード時間を借りるという技法を使用することによって、再生率に何等影響を及ぼすことなしに、上記の様な時間的に過大なデコード時間に対処することができる。

過大フレームをコード化するこの代替法は、平均デコード時間が３０分の１秒未満で、再生システムがバッファ記憶器を持っている場合に適用する。再生システムが必要とするバッファ記憶の量はフォーマット器２５０　（ｗ４２図）内でモニタされ、もしそれが過量であったら、そのデコード時間を更に短縮するように、閾値制御器を調整する。デコート時間モニタを使用するこの代替構想は、長いデコード時間を要するフレームをより正確にコード化できるので、望ましいものである。

このデコード時間モニタは、また、ビデオ処理器３０の既知のデコード時間特性をベースにして、エスチメータで構成することもできる。このデコードのプロセスをよく調べると、それは、それぞれが動作を完了するのに成る最大時間を必要とするような、成る一定の数のきちんと定義された動作（“Ａ”、“Ｂ″等と言い得る）で構成されていることが判る。エンコーダは正確なビット・ストリームを受け、これはデコーダで処理されることになる。従って、エンコーダは各フレームについて上記のような各動作が何回行なわれるかを正確に決定することができる。デコード時間の見積り値Ｔは次の簡単な積の総和である。

この総和において、Ａ１項は特定のデコーディング作用が行なわれる全回数を表わし、Ｋ４項はその作用の最大デコーディング時間を表わしている。その様な作用の実例は、相対的、絶対的、ＤＰＣＭおよびダイアト　デコーディングを含んでいる。更に、各デコーディング作用は、デコードされる領域中のどこにピクセルが在るかによって決まる数個の作用より成っている。その様なエスチメータの使用を容易化するために、デジタル・ビデオ圧縮器はバ・ンファ記憶器２３２中の各サブフレームに付帯するＡｉカウントを記憶する。デコーディング時間を見積るための式（１）を使用する一例として、総計されるべき槍は、（１）第１の定数のそれぞれを各フィル・データ倍することによって表わされる領域の数、（２）各形式の領域に含まれているピクセルを各第２の定数倍した数、および（３）各形式の領域に含まれているビクセル行を各第３の定数倍した数、である、デコードされた全領域に共通のデコーディング段階を補償するため上記積の総和には成る定数項が付加される。

第１６図は、デジタル・ビデオ圧縮器２３０の簡略ブロック図で、この圧縮器は、スイッチ２２４からのＹＩＱが選択されたサブフレーム信号Ｓ８を受入れる入力端子１６０２と制御器２３８から閾値制御信号Ｓｌｌを受入れるもう１つの入力１６０４とを持っている。第２図のモードスイッチ２４０はスイッチ２４０′ として第１６図中に略示されている。

モードスイッチ２４０′が図示の通りアップ位置にあるときは５ビデオ・サブフレーム信号Ｓ８をフレーム内領域特定コーグ１６１０に印加し、コーグ１６１０は領域特定コード信号Ｓ１２を生成してこれをモードスイッチ２４０′を介してニリャ依存性適応型カンタイザ１６３０に印加する。こうして生じた量子化された領域コート化法信号Ｓ１４は、バッファ２３２（第２図）に記憶させるための圧縮信号Ｓ９を生成する最終圧縮段階としてストリームセグメント化された可変長コーグ１６４０に印加される。スイッチ２４０′の位置を上記と逆にするとビデオ入力信号Ｓ８がフレーム相互間慴域特定コーダ１６２０に印加され、量子化するためのフレーム相互間コー１く化法信号Ｓ１３が選択される。この両コーダ１６１０と１６２０は閾値制御信号Ｓｌｌを受入れるように結合されている。

動作時、モードスイッチ２４０′はアップ位置をとって。

フレーム内コーダ１６１０を使って静止フレームおよびモーション・ビデオ・シ・−ケンスの第１フレームをコード化するようにする。簡単に言えば、コーグ１６１０はこのフレームを同じ様なピクセルより成る多数の小群に分割する。この小群を“領域”と呼ぶ。各領域に対して、その領域中の全ビクセルの値を表わすために成るコートが生成される。この技法によって、非常に大幅なデータ低減（圧縮）が行なわれるが５それは領域がどこにあるか、それがどの程度大きいかおよびその領域のビクセルを表わすのにどの“フィル”値を使用するかを特定するのに必要なコードのパイ１〜数が非常に少ないからである。更に、各領域に対して使用される特定コード化法は各領域の詳細な特性をベースとして適切に選ばれる。個々に画像そのものを対象とするのではなく実際には画像中の個々の領域を対象とする、このコード化構想を用いるこの技法（以下、′領域特定”コード化という）は、可能な圧縮の量を大幅に増加させる。　（１）　領域などうして見つけるか、（２）領域をどうしてコード化しまたはフィルするか、（３）良好なフィル値と不良フィル値をどうして識別するか、および（４）不良フィル値に対してはどうすべきか、については第１７図乃至第３８図に図示および関連して説明されている。

スイッチ２４０′がダウン位置をとったときは、モーション・ビデオ・シーケンスの第２フレームおよびそれに続く全フレームの、フレーム相互間コーグ１６２０を使ったコード化が行なわれるゆこの、前とは異なるコード化モードを使用する理由は、一旦第１フレームがコーグ１６１０でコード化されると、第２フレームおよびそれ以下のフレームはフレームと次のフレームとの領域の差を利用して “相対的”ベースでコード化できるからである。この領域の差による“相対的” コート化の一つの利点は、より小さな数が生成され、より小さな数により短いコードを割当てる可変長コード化によって、より少ないビットを使って上記より小さな数を表わすことができることである。（１）時間的に前のフレームで対応する領域を探す最良の方向をどうして見つけるか、（２）見つけたらどうしてその領域をコード化するか、および（３）対応する領域が存在しなかったらどの様にするか、については第３９図乃至第４３図および第６１図と第６２図を参照して説明する。

領域特定コード化法信号Ｓ１２と３１３は、量子化器１６３Ｇにおいてこの明細書中で“エリヤ存在性”適応型量子化作用という処理を受けて、更にデータ低減される。フレームは、ビクセルの領域としてコード化されることを想起されたい。各領域の大きさは画像全体のディーチルによつて変る。たとえば、高ディーチルの部分にはそれぞれ少数のビクセルを持つ多数の小さな領域かあることになる０反対に、低ディーチルの部分にはより少数の領域しか無いがそれらの領域はそれぞれ数１０個または数１００個のピクセルを含んでいる。量子化器１６３０は、小さな領域は大きな領域よりもより粗に量子化する（従つて少数のビットしか要らない）という具合に、領域エリヤ（すなわち、その領域のピクセル数）の関数として領域データを可変量子化することによってデータの低減を行なう。このプロセス、およびこの量子化を事実上不可視的にする心理的視覚作用については、第４４図および第４５図を参照して説明する。

量子化された領域特定コード化法信号Ｓ１４は可変長ニーダ１６４０中で付加的なデータ低減（圧縮）を受ける。要するに、画像を表わすデータは可成り複雑である。それは、領域がどの様に分割されかつフィルされているか、領域がどの様にシフトされているか、を表わすデータ、双線形多項係数の形でフィル値を表わすパラメータおよびＤＰＣＭおよびダイアト・コード化形式のデータを含んでいる、その特徴は各ビデオ・ストリームは多くの形式のデータを含んでいるということである。これらの相異なるデータは、各ビデオ・ストリームの個別“セグメント”中に生ずるようにフォーマットされる。コーダ１６４０は、ビデオ・ストリームの各個々のセグメントに対するデータの統計的発生回数を調べて、各セグメント内で最も発生頻度の高いデータに最も短いコードを割当てる。これはストリームな構成するＹ、■およびＱサブフレームの各々について互に独立に行なわれる。好ましい応用例では、この領域特定コートの異なった形式は、零に向っていわばバイアスされていて、小さな数は大きな数よりも発生の頻度が高く、従ってコーグ１６４０によって短い可変長コートが与えられる。上述の“ストリームセグメント化された”可変長コード化の詳細は第４６図と第４７図を参照して説明する。

第１６図の圧縮器２３０は、第１７図乃至第４７図に関して説明するデジタル・コンピュータをプログラムすることによって構成された。このコンピュータとしてはデジタル・エクイプメント社（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃａｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＶ　Ａ　Ｘ　１１／７８５型が選ばれた。典型的なモーション・ビデオ・シーケンスの場合に、フレーム当り数分の圧縮速度を得ることができた。圧縮器２３０の主たる目標は速度ではなくて最終的に表示された画像の高品質である。この目標は、以下説明するここで“領域特定”コード化と名付けた方法を使うことによってその大部分は達成される。

領域特定コード化は、２つの作用すなわち（１）画像を数個の領域に分割すること（領域化・・・・リジョナリゼーション）と、（２）各領域に対する“最適” フィル・パラメータを選択すること、で構成されている。これら２つの作用は、第１７図を参照して説明されるように同時に行なわれる。

第２７図乃至第３１図は２道トリ一分解と呼ぶ領域化プロセスの概観を示している。この単純化された例では、領域２７０２は４個のサブ領域（２７０４，２７０６，２７０８，２７１０）より成り、各サブ領域内のビクセルは一様なグレイ・レベル（たとえば、存在し得る２５６個のグレイ・レベル範囲からのレベル１４１　、１１２　、９０および９０）を持っているものとする。このサブ領域における上記ビクセル値の分布は非典型的なもので、それは２進トリー領域化がどの様に利用されるか、および得られた分解体がどの様に効率的にコード化できるか、を例示するために採り上げたに過ぎない、より一般的な形としては、この“ フィル”（すなわち、領域のビクセル値を表わすコート）は、線形式Ａ、Ｉ＋Ｂ、＋Ｃで表わされる０式中、係数Ａは水平（Ｘ）方向における明るさのスロープすなわち勾配、Ｂは垂直（Ｙ）方向の勾配、およびＣはその領域全体を通じての一定のまたは一様な明るさレベル、を表わしている。第２７図の例では、フィルの多項式Ａ、＋Ｂ、＋Ｃにおける係数ＡとＢは何れも零である。

２進トリー分解、一つの領域を半分に分割し次にこうして出来たサブ領域のそれぞれを半分に分割するやり方を、得られたサブ領域が効率的にコート化できる状態になるまで続けることによって、行なわれる。サブ領域をいつ分割すべきか、垂直か水平のどの方向に分割すべきかを決定する多数の構想については、後で第１７図の論議の際に説明する。第２７図の場合にはその様な決定は容易である。

第２７図で分割ｌと記した最初の分割は領域を水平方向に相等しい２半部に分割することであるゆその上半部２７０４は単一の値１４１によって効率よくコード化され、下半部は更に分解を必要としている０分割２によりこの残りの下半部を更に垂直方向に２分割する。その右半部（２７０６）は値１１２により有効にコート化されそれ以上は分割されない、しかし左半部は更に水平方向に分割して２つのサブ領域２７０８および２７１０にされ、それぞれ値９０と９８でうまくコート化することができる。

上記以外の領域化構想も可能である。たとえばカット・トリー分解では、一つの分割方向をとるのではなく、２つの分割方向をとっている。これによって、第２６図に示すような領域化が行なわれ、すなわち領域２６０２は４個の領域２６０４〜２６０８を形成するように分割され、分割によつて出来た領域の１つ（２６０８）は更に４個の領域を形成するように分割される。２進トリー領域化は好ましいモードである。その理由は、通常このモードでは分割によって出来る領域の数が少なく、従ってビット数もデコート時間もより少なくなることが判ったからである。

第２８図と第３０図は、第２７図の例における、絶対フィル値のコート化と領域の位置を示している。ここでいう“絶対”とは、コード化される領域の領域データからだけ得られるフィル値を意味する。また、“相対的”とは、フレーム相互の領域の差をベースとした領域フィル値を表わす、第２８図のコーディング図２８０２の逆トリー状構造は領域２７０２の順次分割態様を表わしており、各校が先端で２本の枝となるように別れているので、“２進トリー”と呼ぶ、このトリーの頂部の節点（トップノード）は全体の画像を表わしている。またトリーの末端節点はその領域フィル値でコート化されている。

完全なトリーを説明するためのコード（第３０図）は２つの形式のデータ、すなわちフィル値である“値”と分割またはフィル命令である“作用″　（アクション）で構成されている。この“作用”と“値”は同じコード“スペース”を使ってコート化される。すなわち、それらは各々可変長コート化された非負性数より成る。しかし。

前後関係または背景、すなわちコート・シーケンス中における作用または値の位置に基いて作用と値との間の識別を行なうことは、常に可能である。たとえば、第２８図の例でいえば、１つの“フィル”作用に出会えば次の数は必ず“値”である、この“値”の次のものはまた必ず別の“作用”であるという具合になる。

更に詳しく説明すると、このトリー説明データは次の規則に従って順番が決められる０分割が行なわれている各節点には、“頂部”の節点（水平分割の場合）または“左”の節点（垂直分割の場合）に関係するデータがすべてリストされており、それに他の節点に対する全デー夕が続いている。これは本質的に、そのトリーの根源である節点（ルートノード）に始まってトリーの全末端節点に達するまで順次トリーの各節点に対して続く繰返し過程である。第２８図に示したトリーの例に対しては、上記に従って第３０図に示された様なトリー・コードか得られる。この短いコードは元の画像の形状寸法と共に４全領域の大きさと位置および画像２７０２中の全ピクセルの値を特定するに必要な全情報を与える。記号“Ｈ ”およびｖ″は水平および水平方向の分割を表わしている。また記号“Ｆ″はフィル作用を表わす。

第２９図は、第２７図の領域に対する２進トリー・データをコード化するための、上記とは別の好ましいフォーマットを示している。これは、フィル・データが終端節点の実際の値としてではなく節点の差とコード化されている点で、第２８図の方法とは異なっている。この方法では、実際のフィル値を再生するためにデコーダ中で計算をすることが必要であるが、コード化された値が数値的に小さいという利点がある。たとえば、第３ｏ図の値１４１．９０、９８．１１２と第３１図の値−６、−３８，１８，８と比較されたい、これらの値は可変長コードを使ってコード化されるから、この方法はコード化効率が高い。それは、この方法が２値の統計を小さな数に向ってより強く重み付けするからである。

第２９図に示す２進トリーを得るコード化過程は次のように行なわれる。最初に第２９図の２進トリーを生成するコード化プロセスか行なわれる。次に、同一分割点からの末端節点におけるフィル値の対の差をめて平均化する。この差の値をその分岐点に与える。この値は続いてコート化されてトリー説明になる。上記の平均値もまたその分岐点に与えられるが、その目的はトリーを上方に逆行して働く他の節点のまたは分岐点の値を決定するためたけである。すなわち、この平均値は、並列分枝の対応する節点からの絶対値または平均値と平均化されかつ差をめられる。この差の値はコート化されるべき値としてその分岐点に与えられ、また新しい平均値は、１−リーを上方に階段的に作動させる次の差値および平均値を決定するのに使用される。差は、左側の節点または分校の値を右側の節点値から差引いてめられる。

図示の例では、末端節点値９０を末端値９８から減算してその差値＋８を作り出し、これを“分割３”と記した分岐点に割出てる。２つの節点値の平均すなわち（９０＋９８）／２−９４も、この分岐点に括弧書きの形で与えられる６分岐点 “分割３″におけるこの平均値９４は、末端節点値１１２とその差をめられると共に平均値を算出する処理が行なわれて、差＋１８と平均＜１０３＞が算出され５これらは“分割２”と付記した分岐点に与えられる。このプロセスは、最初の分岐点に達するまてＩ〜ソリ一体を上方に向って実行される。

頂部節点を値１２８と比較することによってこのトリー頂部節点において更にコード化効率を得ることがてきる。すなわち、頂部節点に対して決められた平均値から値１２８を減算する。この例では頂部節点または分岐点における平均値は１２２である。１２２から１２８を差引けば値−６が得られる。この値はコード化されたトリー説明の最初の位置に割振られる。

このトリー説明は、第３１図のＡ″行に示されていて１発生する順番に値−６，それに続いて第１分割点の方向″Ｈ”、更に続いて第１の分枝な指定する差値４統いて左側の分枝をフィルすべき指示、更に続いてその分岐点に与えられた差値等を含んでいる。このコートは第３０図の場合と同じ数の指示を含んでいるが、より小さな数値の値をもっている。

デコーディングには、最初の２節点の平均値（１４１と分岐点に“分割２″）を、値−６と＋１２８の加算により値１２２として算出する。この値は、ＲとＬをそれぞれ左側節点の値および右側節点の値または平均値とするとき、（Ｒ＋Ｌ）／２に等しい、コートによりて伝送された差値−３８は（Ｒ−Ｌ）すなわちＲ− Ｌ　＝　−３８に等しい。しかし、（Ｒ＋Ｌ）／２＝１２２である。これらの式を同時に解くと、左側節点の値しは１４１に等しく右側分枝の平均値Ｒは１０３に等しいことになる。このプロセスをトリー上で下方に向って継続する０時として、上記した平均化を行なうのに奇数を２で除算する必要が生ずることがある。

これは、エンコーダとデコーダが同じ切捨てまたは丸め手法を行なうようにして対処することができる。

前記した２進トリー・コード化法では負の数をコード化する必要がある。これは、次のようにして行なう、すなわち、正（またはＯ）の数Ｐは正の数２２によりコード化し、負の数Ｎは正の数である２１Ｎ＋−１によってコード化する。すると、正の値（２Ｐ）はすべて偶数であり負の値２１Ｎ１−１はすべて奇数であるから、正と負の数は区別することができる。この技法によって、固定ビット幅のコートワードの最上位ビット位置に符号ビットを入れる必要が無くなり、小さな値の場合にこの符号ビットと値ビットとの間の余分なビットを省略することができる。このコード化法を使用すると、このトリー・コートは第３１図のＢ”行のコード中の値をとる。

更に効率的なやり方として、“作用”と“偵”を相異なる可変長コードを使ってコード化することが有効であることが判った。相異なる作用の数は少数に過ぎず、一方より発生率の値が多数あるので、その統計は大幅に異なっている。従って、別々の可変長コードを使用すれば、成る程度余分にコードの節約ができる。

上記の説明は、具体的には定数による絶対フィルを含む画像に適用される。実際には、絶対、相対的、ＤＰＣＭおよびダイアトの計４形式のフィルが現在使用されている。これらのフィルは、それぞれ固有の別々の作用コードを持っている。

上記した節点値は絶対フィルに適用するだけである。他の３つの形式のフィルに対するフイル値は、相異なるコード“セグメント”に別々にコード化され、後で分割／フィル　セグメントと組合わされて全体的なビデオ・ビット・ストリームを形成する。多数のコート・セグメントを使用することについては、後記の“セグメント化されたストリーム可変長コーディングの項および第４６図と第４７図に関する論議の中で説明する。

垂直方向の分割Ｖと水平方向の分割Ｈが発生する確率はほぼ同等である。この情報をコード化するまた別の方法が発見され、それは平均に一層少数のビットを使用する方法である。大抵の分割はその長辺を分割する（たとえば、第３４Ａ図中の領域３４０２と３４０４）傾向にあることが判った。その様な分割を単純分割と呼びＳとコート化される。もしも対象とする領域の辺長が等しく、それを水平に分割するとすれば、単純分割としてＳが付加される。このコート化はデコーダにとってあいまいなものではない、それは、その領域の辺長は利用可能でありもしそれらが等しければ分割コードＳを水平分割と解釈するからである。“単純” 分割でない分割はすべて代替分割と呼ばれるＡとしてコード化される（たとえば、第３４Ｂ図に示す領域３４０６および３４０８）　、単純分割の発生確率はより大であるから、単純分割を表わすのにより短いコートを割当てることにより、可変長エンコーダは平均に少数のビットを使うことができる。このコート化構想によって、第２９図のトリーは第３１図の“Ｃ″行を介してコート化されることになる。この方法はコートの大きさを減少させるが、単純分割コードおよび代替分割コード（ＳとＡ）から垂直および水平分割作用（ＶとＨ）を推論する必要があるためにデコード時間が長くなる不利がある。

相対的またはダイアト　コード化された領域（後述する）を含む画像に対しては、その領域シフト値（Ｘｏ。

Ｘ、）も、また、２つのシフト値が後続する別の作用を使って、分割／フィル　トリー説明にコート化される。

後で説明するように“シフト”値は与えられた成るフレームの領域とそれより前のフレームの対応するフレームとの間の水平（Ｘｏ）と垂直（Ｙｏ）方向のずれの大きさである。このシフトは１つの領域のフレーム間での動き（モーション）の大きさである。それらの値は、更にコート化の効率化のために、個別にではなくトリー説明にコート化される。多くの領域が同じＸ、、Ｙ、値を持つ傾向があるから、この“シフト”作用は“この節点および節点の子節点のすべてのものにこれらのＸ、、Ｙ。

値を与えること”を意味するものと定義する。都合のよいことに、こうすると、同じシフトを有する領域のシフト値をただ１回だけでコード化できる。

第１７図とこれに関連する第１８図乃至第３８図は、モーション・ビデオ・シーケンスの全“静止”フレームと第１フレームとをコード化するフレーム内コーダ１６１０の詳細を示している。第１７図は、コーグ１６１０によって行なわれるコート化プロセスにおける各ステップを示す流れ図である。このコーグ１６１Ｏの“ソフトウェア”構成は現在好ましいものである。しかし１個々の処理機能はこの流れ図に示された諸機能を行なう装置の個別素子によって容易に具体化されたことが、諒解されよう、第１８図乃至第３８図にはその様な“ソフトウェア” 構成の具体的な語例が含まれている。

フレーム内コート化（第１７図）の最初のステップはスタート（ＳＴＡＲＴ）ステップ（１７０２）より成り、これは静止フレームまたはモーション・シーケンスの第１フレームに対してモード・スイッチ２４０′をアップ位置（第１６図）におくことで開始される。同時に、スイッチ２２４（第２図）はＹサブフレームを選択するように置かれる。このＹサブフレームは、スイッチ２２４をＩサブフレームをそして最終的にＱサブフレームを選択するように進める前に、すべて圧縮される。

概観すると、第１７図には主たる４つの作用がある。ステップ１７０３では前置濾波が行なわれる。ステップ１７３０と１７３２および１７０４によってサブ領域の積重ねと選択が行なわれる。これは、サブ領域の大きさに関係なくどのサブ領域にも同じ構想を適用できる、プロセス（後述する）である、ステップ１７０６から１７１６によって行なわれる線形フィル・コード化は、領域が平面（Ａ、＋Ｂ、＋Ｃ）としてコード化するに適当であるかどうか、もし適当であれば、コード化のどのディーチルとすべきかを、決定する。　１７２２と１７２４によって与えられるＤＰＣＭコード化は、線形フィルコード化に適当できない領域に対して使用される。ステップ１７２０は、コート・サイズとデコート時間を更に減少させるために、決定されたコート化に対して後段処理を行なう、ステップ１７３４と１７３６によって行なわれる処理は、静止フレームのシーケンスの終了点またはモーション・シーケンスの第１フレームの終了点のチェックである。

第１７図における最初の作用は、ビデオ信号Ｓ８の“画像”にフィルタ（濾波処理）　１７０３を施すことである。この濾波処理によって不要なディーチルが除かれて圧縮プロセスの速度が改善され、コートの大きさが減少し、またより大きな領域が生成され易いのでデコート時間が減少する。単純な低域通過フィルタも画像をぼけさせ易いので、低振幅の雑音を除去し高振幅の情報を維持する非線形フィルタが好ましい、この目的に使用し得るフィルタとしては多種多様なものがあるが、好ましい形式は荷重メジアン（ｗｅｉｇｈｔｅｄ　ｍｅｄｉａｎ）フィルタと変形した線形低域通過フィルタとを縦続接続した形のものである。この変形は第３６図を参照して後述する。

第３５Ａ図乃至第３ＳＥ図に荷重メジアン・フィルタが例示されている。第３５Ａ図は濾波処理されるべきピクセル３５０２と、それに最も近い位置にある８個の隣接とクセルを示している。第３５Ｂ図は、第３ＳＣ図に示されたこの１個のピクセル３５０６に対する重み値を生成するためにピクセル３５０２を濾波処理する重み係数のアレイ３５０４を示す。

この荷重法は第３ＳＤに示されている。先ず、ビクセル３５０２とその８個の隣接ビクセルの値が昇数順（アセンディング・オーダ）にリストされる（３５０３）、荷重されないメジアンはｌｉ”単位（ユニット）の値を持っているように見える。それらの値の半分は高く残りの半分は低い。第３ＳＢ図からの重み値（３５０４）が上記順序にリストされた値（３５Ｑ３）の直下にリストされる。それらは、順序づけされたリストを形成するために６値が繰返される回数を決定する。この例では、４隅のビクセル（１１，９゜１．１７）は重み１を有し５リスト３５０８に１回リストされる。側辺中央のビクセル（１２，５，１Ｇ、１３）は重み２を有し、リスト３５０８に２回リストされる。濾波処理されるべき中心ビクセル（１５）は重み５を有し、リスト３５０８に５回リストされる０重み付けされたメジアン値（１２）は、重み付けされた値の半分は小さく他の半分は大きいようなりスト３５０８から取られた値である。この値（１２）は、第３５Ｃ図に示された（３５０６）領域３５０３の中心ビクセルの濾波された値である。残りのビクセルは、重み付はアレイ（３５０４）を各ビクセルとその隣接８個のビクセルに適用することによって、同じ様にして決定される。

第３ＳＢ図の重みは、リスト３５０８を適当に短くしておくための例示用に選ばれたものである。平均情景に対する典型的な重みは、第３ＳＥ図に示されたとおり、隅の重み付けは２、側辺中央に対する重み付けは４で中心ビクセルに対する重み付けは１３であることが判る。これらの重みを変更して、輪郭（エツジ）の過渡部を維持しながら、方向性をもった空間的ディーチルを制御された向きに再方向付けできるようにすることは可能である。たとえば、隅の重みを変更することによって濾波処理された値に対する対角線方向の効果（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を変えることができる。垂直および水平方向の効果は、上辺の値および下辺または左辺および右辺の重み値によって、それぞれ決定される。従って１Ｍみ付けされたメジアンは。

メジアン・フィルタであるために輪郭が維持されることに加えて、この重み付は係数によって選択的な方向特性を呈することができる。

第３１ｉＡ図、濾波処理ステップ１７０３で使用するに適する変形された低域通過フィルタを示し、この処理では輪郭の過渡部を維持しつつ重要度の低いディーチルが除去される。このフィルタは、線形トランスバーサル・フィルタ３６０２とモディファイヤ３６２０　（両者とも破線枠で示す）の組合せで、構成されている。簡単に言えば、このモディファイヤは輪郭を検出して“ダンピング係数Ｄ ”を発生する。この係数は、この低域通過フィルタの入力信号と出力信号とを輪郭振幅の関数として混合しそれによって信号の大きな過渡的変化は維持しながら小さな変化を抑制するのに、使用される。フィルタ３６０２は、入力端子３６０８における入力信号を１ビクセル期間および２ビクセル期間だけ遅延させる。ビクセル遅延素子３６０４と３６０６の縦続接続体より成るものである。加算器３６１Ｏは、入力信号（重みはｌ／４）、ビクセル遅延信号（重みはｌ／２）および２ビクセル遅延信号（重みはｌ／４）の荷重総和を作ることによって、低域通過濾波処理された信号を生成する。モディファイヤ３６２０は、遅延素子３６０４によって生成される未濾波の１ピクセル遅延入力性号から、加算器３６１０の低域通過濾波された信号を減算することにより過渡的変化を検出する減算器３６２２を持っている。減算器３６２２の出力は、相補性の制御信号りと１−Ｄを生成する非線形検知器３６２４に印加される。制御信号りと１−りは、濾波処理されたビクセル遅延信号と濾波処理されていないビクセル遅延信号とを逓倍する乗算器３６２６と３ｓ２８をそれぞれ制御する信号である。加算器３６３０はこの逓倍された両信号を加算して端子３６３２に出力信号を発生する。検知器３６２４は、減算器３６２２からアドレスとして印加される差に応じて値ｐと値！−Ｄとを出力するようにプログラムされたＲＯＭのようなもので良い。

第３６Ｂ図は、減算器３６２２の出力（差信号）の関数として制御信号Ｄ（以下、ダンピング係数という）と１−Ｄとを生成する検知器の非線形特性を示している。画像の小さなディーチル特徴の小さな差の特性に対しては、係数りは１に近い、従って１乗算器３６２５はその出力として加算器３６１Ｏの濾波済み信号を選択する。過渡的変化が大きいとＤの値は減少し、一方信号１−Ｄの値は増加して、乗算器３６ｚ８は出力として濾波されていない信号をより多量に選択することになる。非常に大きな過渡的変化（Ｄが零に近い値）に対しては、フィルタ３６０２は事実上バイパスされ、大きな輪郭の全振幅を忠実に維持する。

これは更に第３６Ｃ図に示されており１図中３６４０は中空円で表わされている入力ビクセルに対するステップ状（過渡的）変化の発生を示している。破線３６４２は、在来の低域通過フィルタの応答を示し、このフィルタは図示のようにビクセルの大きなおよび小さな変化の双方とも平滑化する傾向を持っている。黒丸は第３ＳＡ図の変形フィルタの応答を示している。この過渡的領域に近づくビクセルおよびそこから遠ざかるビクセルに対しては、ダンピング係数りは小さく、そのため小さなビクセル変動（ディーチル）は濾波除去される。この過渡的領域ダンピング係数が小さいことによって、フィルタはバイパスされて、急峻な過渡状態を維持される。

また第１７図に戻って、ステップ！７０４．１７３０および１７３２は、次の解析のために領域の選択とリストとを行なう。

このプロセスは可能性のある２つの効果のうちの１つを持っている。その１つはステップ１７１６または１７２４を介して領域のコート化を行ない、従ってその領域が他の解析を受けないようにする。或いはまたその１つは、その時の領域を分割するようにしく１７２６）、その両半部を更に検査のためにリストに入れる。各分割によって領域の大きさが減少する。この領域が充分小さくされると、最小大きさの領域であるかどうかのデストを受ける（１７２２）、このテストは、際限のない分割作用を阻止して、すべての領域に究極的なコード化を施すようにする。

初めに、領域選択ステップ１７０４は、画像サブフレーム全体を１つの単−値域として扱う、この処理を行なフている間に、分割１７２６−１７３２が発生する可能性があり、従９て処理を要する２つのサブ領域が生ずる可能性がある。ボックス１７３０と１７３２は、２つの領域を、１７０４によって除去されるために待機している領域のリスト中に“押し込む”、′押し込む”とは、その領域指標（ｒｅｇｉｏｎｉｄｅｎｔｉｅｓ）すなわち位置が領域リストに記憶されることを意味する０次に領域選択１７０４を使って、リストの頂部にある領域を後述するようにしてコート化する。諸領域が処理される順序はそれらがこのリストに配置された順序によって決まる。水平分＠（１７３２）の場合には下半＠値域と上半部領域とが各々リストに加えられ、先ず最初に上半部領域がコード化される。

垂直分割（１７３０）の場合には、右半部領域と左半部領域が、その左半部領域が最初にコード化されるような具合に、リストに加えられる。

領域がどの様に検査されるかのこの順序正しいシーケンスは、ビデオ処理器３０（第１図）が知っていて、この処理器は、各画像を表わすために使用されるコードのシーケンスを判断するためのデコーディング期間に、それを使用する。

以下説明するが、ステップ１７０４−１７１５によフて線形フィル・コード化が行なわれる。領域特定コート化は各個々の領域について最適のコード化構想を選択する能力からその長さを決めることを想起されたい、線形フィル・コート化が最初に試されるが、それは大きな領域を非常に少数のビットで記述できるからである。線形フィル・コード化がもし出来なければ、その領域は分割（１７２６）されて、その各サブ領域に対して再び線形フィル・コード化が試される。容易に理解されることであるが、線形フィル技法を使って１つの領域をコート化するに必要なビットの数は、領域の大きさが大きくなワても増加せず、従ってこの技法は大きな領域に対する優れたコード化法である。得られたサブ領域が最小大きさよりも小さくなった（テスト１７２２）ときのみ、また別のコート化技法が使用される。

平均２乗誤差基準（Ｍ　Ｓ　Ｅ　＝　Ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ　ＥｒｒｏｒＭｅａｓｕｒｅ）は線形フィル・コード化を採用できるか否かを決めるのに使用できる一つの方法である。この基準はその領域全体の平均であるから、領域内には単調な表面からの変位が非常に大きく視覚的に顕著な部分が局在していることがあり、それでもそのＭＳＥは許容可能な低さである可能性がある。この欠点を除くために、線形フィル・コート化（１７１０）を試みる前にその領域に対して粗さエスチメータ１７０６を適用する。もしその領域がこのテスト（１７０８）に合格せずかつ最小大きさでなければ（テスト１７２２）　、その領域は分割され（１７２６−１７３２）　、その結果形成されたサブ領域に同じ処理を施す。

この例における領域の粗さはその領域の輪郭を検出することで決定できる。第１８図は、隣接するピクセル相互間のグレイレベルにおける大きな変化をベースとする輪郭の単純な定義を示している。第１９図は輪郭の検出を行なう装置のブロック図である。

第１８図には、４行４列のピクセルから成る領域１８０２が示されている。ルミナンス（Ｙ）信号の値がその１６個のピクセルに示されている。定義に従って、隣接ピクセルの値がある閾値（閾値制御器２３８を介しての入力）を超えるときにその隣接円ピクセル間に輪郭があることになる。典型的な閾値は、たとえば８ビウトに量子化されたＹ信号（すなわち、黒と白ピーク間のスケールが２５６レベルのＹ信号）の場合２５単位である０輪郭の一例閾値として明るさｌＯ単位のレベルを使用すれば、第１８図には２個の垂直輪郭（Ｖ）と３個の水平輪郭（Ｈ）があることが判る。

もし、領域１８０２が行２と３の間で水平方向に“分割”されると、共に水平輪郭を含んでいない２個の領域が作られる０行３と４のピクセルは明るさが３から５の範囲にあるだけで、それらは輪郭閾値に満たないことも注目されたい、この様に、領域１８０２を水平に分割すると、水平輪郭を持つていない２個の領域と、８６のピクセル全部のＹ信号値をかなり良く表わす“フィル”値“４″でコード化できる１個の領域（行３と４）が形成される。

しかじ行ｌと２はなお垂直輪郭Ｖを持っている。この領域を列２と３の間で垂直に分割することによって、また２個の領域が生じそれらは共に輪郭を含んでいない、均一なピクセル値″２３”を含んでいるこの４×４領域は１つの値でフィルすることができる。ピクセル値１．３．９および１２を持っている４Ｘ４領域には水平および垂直輪郭はないが、明らかな“勾配”があるので１つの値で“フィル可能”ではない、その様な領域をフィルするには１７１０を介して単調な表面フィルが必要になる。

このフィル手順は、最小２乗法を使ってその領域のピクセル値の双線形多孔（Ａｌｌ　＋Ｂｌｌ　＋Ｃ）概算式の係数Ａ、Ｂ、Ｃを見出すことによって、ステップ１７１Ｏで開始される。境界誤差とＭＳＥ誤差の測定が行なわれ（１７１１）、かつテスト１７１２と１７１４が行なわれてそのフィル値の許容性が決められる。

もしテスト１７０８．１７１２または１７１４の何れかの結果から線形フィルが許容し得るものでないことが判れば、次のステップは通常その領域を分割（１７２６）することである。

しかし、もしその領域の大きさが既に小さいものであれば１７２２におけるテストは分割することを阻止する。これは２つの理由からその様にされる。第１は、線形フィル・コード化のためのコートの大きさは、名目上その領域の面積と無関係である。しかし、その値域が一旦ある所定の大きさよりも小さくなると、他のコート化法では必要ビット数がより少なくなる。第２に新しい領域をデコードせねばならないときにはデコーダ（第４８図）には必ず遅延が伴なう、もしも画像が多数の比較的小さな領域を使って表わされていると、上記の様な遅延は、その画像をたとえば３０Ｆ　Ｐ　Ｓの速度でデコードする条件を充分に妨害するに足る大きさになる可能性がある。

最小大きさテストで最小大きさの領域であることが表示されると、　１７２４はその領域をＤ　Ｐ　ＣＭ　（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　・・・・差動パルスコード変調）フォーマットにコード化する。このコード化法では２各ピクセルとその左隣りのビクセルとの間の差が伝送される。しかし、領域内の各行の第１ピクセルに左隣りのビクセルが無いので、それはそのピクセル自身とその直上のビクセルとの間の差として伝送される。その領域の第１行のビクセル（その左隣りにも直上にもビクセルが存在しない）は、そのビクセルと中心グレイ値すなわち１２８との間の差として伝送される。この様にして得られた差は、非線形カンタイザを通過させることによって、更にデータを低減することができる。デコーディングのために、非線形量子化レベルを記述したテーブルが、圧縮されたビデオ・ビット・ストリームのヘッダ部を使つてデコーダに伝送される。

多数のＤＰＣＭ量子化器（カンタイザ）を使用することができる。領域特定コート化は個々の領域に対してコード化法を適合させ得るので、上記のやり方は実用的である。それらのカンタイザ・テーブルはその差のダイナミック域で異なる。

ＤＰＣＭエンコーダ１７２４は各領域の統計を検査してどのカンタイザ・テーブルかその領域に良く適合するかを決め、それをデコートするにはどのデカンタイジング・テーブルを使用すべきかを特定するコートを発生する。

第１９図には粗さテストを行なう装置を示されている。

ｔｓ２３図および第３３図には、後で説明するが、分割方向を決定するための装置が示されている。第１９図において領域データはメモリ１９０２中に記憶される。減算器１９０４と１９０６は領域のビクセルを行相互間でおよび列相互間で、それぞれ減算する。閾値検知器１９０８と１９１０はピクセル相互間の差と閾値Ｔｈ（たとえば、１０と仮定する）と比較して水平および垂直の輪郭を検出し、この検出された輪郭はカウンタ１９１２と１９１４でカウントされて輪郭メモリエ９１６に記憶される。この記憶された輪郭データは零検知器１９２０に印加される。検知器１９２０のＨＩＧＨ（高）出力は、その領域中に水平または垂直の輪郭が存在しないことを表わし、その領域をフィルする値（または複数の値）を見出すプロセスが始まる。もし輪郭が存在すれば、メモリ１９１６中の輪郭データは後述するように分割方向を見出すために分割論理回路（第３３Ａ図）に印加される。

粗さに関して上記とは別の定義をすることも可能である。たとえば、多点（マルチポイン１−）補間法を使って隣接ピクセル間の勾配を推定算出することができる。もし、この勾配がある閾値より大きくかつ領域全体を通じて一定でなければ２その表面は粗いとする。

第１７図に戻って、テスト１７０８はその領域に輪郭が存在しないと判断したとしよう、これによって領域内の全ビクセルを１群として表わすフィル偵を見出すプロセスが始まる。これは、′最小２乗″概算法を使って、その領域のピクセル値の双線形多項概算式（Ａオ＋Ｂ、＋Ｃ）の係数Ａ、Ｂ及びＣを発生することにより、ステップ１７１０で行なわれる。＊算で得られたビクセル値はその領域の全ビクセルについて実際の値と比較して、その概算の近似度または“フィツト“ が決定される。“フィル”値は、′境界誤差”テスト１７１２と“平均２乗誤差 ”テスト１７１４の２つのテストを満足する上記多項式中の係数Ａ、ＢおよびＣで構成される。

第２０区乃至第２４図は、多項フィル値がどの様にして見出されるか、およびフィル許容性如何に関する２つのテストがどの様に実行されるか２の詳細を示している。第２０図は、領域２００２内の全ビクセルが同一値（５単位）であるような最も基本的な事例を表わ１ノている。水平（“Ｘ″）方向に明るさの勾配が無いから、水平方向の明るさの勾配または“スロープを表わす係数Ａは零に等しい、また、垂直方向にも明るさの勾配は存在しない。徒って、垂直スロープを表わす係数Ｂも零である。

残った唯一の係数Ｃは、一定のすなわち一様な信号レベル、５単位、を表わす係数である。この単純な事例を表わすコードは、ＡＢＳＯＯ５と示されていて、フレーム相互間の差をベースとする領域コード（以下、相対的コートという）から実際の信号値に甚く領域コードを区別するために、以下絶対コード化と呼ばれるものを表わしている。領域２００２のデコーディングは領域中のすべてのビクセルに値５を与えることから成る。

第２１図では２ｇｉ域２１０２はＸ方向についてピクセル当り１単位の水平方向の明るさ勾配をもっている。その値は左上隅から始まって４．５．６と表示されている。従って、フィル多項式Ａ、＋１３．＋（の係数は、Ａ＝１．Ｂ−Ｏ，Ｃ＝４　（左上部のビクセルを基準レベルとして）である、このコードは、上記よりＡＢＳ　１０４である。

このコードは、左上部のビクセルに値を与え各水平ピクセルにはビクセル当り明るさ１単位の勾配補正を加えることによって、デコートされる。垂直方向には勾配が存在しないから２２行目以下の行は第１行の複製である。

第２２図は５勾配が水平方向にでなく垂直方向にある点以外では上記事例と同様である。

第２３図に示す領域２３０２は水平と垂直の双方に勾配がある。左上隅のビクセルを基準にとると、多項式の定数Ｃは５に等しく、その明るさはＸ方向にはピクセル当り１単位ずつ増加し、ｙ方向には一１単位ずつ変化している。従ってこのコードはＡＢＳＩ　−１５である。デコーディングは、第１のビクセルに値５を与え、水平方向にはビクセル当り１単位ずつその値を増加させることによって行なわれる。２行目および３行目は５出発点のピクセル値を垂直勾配値（１列当り −ｌビクセル）により減少させた後、上記と同様にしてデコードされる。

上記した実例は、多項式Ａ、＋Ｂ、＋Ｃ中の勾配値ＡとＢは常に整数であることを示唆している。しかし、実際の画像中に生じる大多数の勾配は整数ではなく、絶対値が通常１未満である。従ってＡとＢの値は１／２５６を単位として特定される。すなわち、下位の８ビツトで勾配の小数部を表わしている２進数で特定される。

第２０図乃至第３０図における多項式コート化は正確である。すなわち、与えられた例示用の値に対して、デコーディングして得られたデコート済領域は正確に元の領域と同じ値を持つことになる。実際にはこの理想的状態がそう度々起こるものではない、そのために、領域を最終的にデコートした場合に双線形多項式のフィル値が実際のビクセル値に適切に近似した複製を生成するかどうか２４図に示されるように、多項式フィツトの、平均２乗誤差（ＭＳＥ）および境界誤差テストである。

第２４図は、多項式フィルが正確なものでなくそのフィツトの許容性がテストされるという形の特殊事例を示している。領域２４０２は、画像中に現われる時のビクセル値の領域である。アレイ２４０４は、領域２４０２のデータの最小２乗法による解析を使用してその係数を決めたＡ、＋１１ｓｙ＋Ｃ形の多項式を使って生成される、値の対応セットである。アレイ２４０４は、一様な水平勾配置と一様な垂直勾配置を示している。アレイ２４０６は、実際のビクセル値を発生した対応ピクセル値との間の誤差に相当する値のセットである。アレイ２４０６中の値の２乗の平均値の平方根をとれば、ＭＳＥが得られる。この特定例にあっては、ＭＳＥはｌである。この値を閾値と比較して、そのフィル・データが許容できるものか排除すべきものか決定する。

境界誤差はこの領域の境界を構成する１２個のピクセルの解析をベースとしている。境界誤差は、もし隣接する領域間で間違った輪郭が発生しなければ、領域内部における誤差よりも厳しい許容度を要することが判った。１つの可能な境界テストはアレイ２４０６中の各境界差の値を所定の閾値たとえばｌＯと比較し、もしどの境界値でもこの閾値を超えるものがあればその係数を不合格としてはねることである。

境界テストの好ましい実施例は、値のコヒーレンス（一貫性）を探し出す、境界誤差は、それらがコヒーレント（一貫性をもっている）とき、すなわち隣接ピクセルが同一符号の誤差を持っているときに、より目立つことが判った。アレイ２４０６の頂部、下部および左側に沿って生じた差のような不規則な差は、再生された画像中に間違った輪郭を作る可能性がない、好ましい実施例では、境界エスチメータ１７１１が同一符号を持っている境界誤差の連続ブロックを識別する。

長さが閾値（閾値制御器２３８から供給される）、典型的な値は２、より大きなブロックの一部である境界ピクセルのみについて考察する。たとえば、第２４図のアレイ２４０６において、右の境界について値＋１を有する誤是僅のブロックだけを、かつ発生した境界誤差の量が“１″である場合について考える。その様なコヒーレント・ピクセルの平均ブロック誤是値を閾値と比較する。もしこの誤差が閾値な超えればそのフィルは不合格としてはねる。

要約すると、１７１２と１７１４のテストはＡＸ＋Ｂ、＋Ｃで表わされるフィツトが許容できるかどうかを調べるために行なわれる。　１７１４におけるテストは、単調な平面からの平均変位が高過ぎるので、できないかもしれない、換言すれば、このＭＳＥテストは、基本的に、実際のビクセル値に対するコード化されたビクセル値（Ａ、＋Ｂ。

＋Ｃ）のフィツトの近似度を測定する。ＭＳＥ閾値が選択されて閾値制御器２３８に対する入力として使用されるが、その典型的な値は４である。　１７１２におけるテストは、もし境界に沿った誤差が、デコードされ表示された場合に隣接する境界間に肉視できる過渡的変化をもたらすようなものであれば、失敗するかも知れない、境界閾値はまた閾値制御器２３８に対する入力としても使用され、その典型的な値は２０である。

第１７図に戻つて、領域を分割するという決定が一旦行なわれると、その領域は最良の分割方向を見出すために解析される。もしテスト１７２８で垂直方向の分割が必要である旨表示されると、ステップ１７３０がこの領域を左半部と右半部の領域に分割する。もし水平分割であれば、分割された円領域の上側のものである選ばれた（１７０４）次の領域でスタートする圧縮プロセスが繰返される０分割が垂直方向であれば、分割された円領域の左半部を選択して（ステップ１７０４）圧縮プロセスが繰返される。この分割と圧縮のプロセスは、分割プロセスによって生成されるすべての領域がコード化される（ステップ１７０５）まで、継続する０次に、再組合せ（後述するがステップ１７２０）が行なわれ、ルミナンス（Ｙ）信号サブフレームに対してフレーム内圧縮演算が終了する（１７３６）、残りのＩおよびＱサブフレームに対して圧縮プロセスを繰返すことによって完全なカラー・フレームがコード化される。もし、余分な静止フレームをコート化する場合には次のフレームを“最終フレーム”テスト１７３４の結果としテ選択しく１７３５）、プロセスを繰返す。

分割すべき領域の分割方向を見出すこと（第１７図の１７２６）は、（１）輪郭の分布状態の解析、または（２）多項式フィツト解析、によって行なわれる。それらの手順の各々、および分割方向表示を行なう具体的装置は、第３２図乃至第３８図を参照して次に説明する。

輪郭分布状態の解析は、領域分割の理由がその領域中に輪郭があること（たとえば第１７図の粗さテスト１７０８の失敗）による場合に最も好ましい分割方向を見出すために行なわれる。第３２Ａ図乃至第３３Ｊ図は輪郭分布状態解析を使って分割を行なうべき領域の幾つかの実例を示している、第３３Ａ図と第３３Ｂ図については後述するが、この図には解析がどの様に実行されるかを示している。

第３２Ａ図乃至第３２Ｅ図は水平分割よりも垂直分割の方が好ましい５つの事例を示している。Ｗ４３２Ａ図の領域３２０２はその領域の垂直２等分線上にある２つの垂直輪郭を持っている。この領域を水平方向に分割することは形成される各サブ領域がなお輪郭を含むことになるため何の利点もないが、垂直に分割するとそれぞれ輪郭を持っていない２個の領域（ｌ、３と２．４）ができる、第３２Ｂ図では、領域３２０４の右半部には輪郭がないので、垂直分割によって、輪郭を持っていない１個のサブ領域ができる。第３２Ｃ図の領域３２０６の場合にも同じ様に垂直分割が好ましい、第３２Ｄ図では、領域３２０８内に多数の垂直輪郭がある。ここでは輪郭を持っていない領域を作り出すことはできないが、それを水平に分割した場合には比べると輪郭が無くなる可能性がより高いので垂直分割の方が良い。第３２Ｅ図では、領域３２１０には明らかな利点を得られない、数ケ所の水平および垂直輪郭がある。この場合にはアスペクト比の解析を使用する。具体的には、領域３２１Ｏはその高さよりも輻が広く、垂直分割が選ばれている。それは、垂直分割の方がより正方形に近いサブ領域ができるからである０輪郭の解析では明らかな利点のない様な典型的な画像の場合には、平均することによってより少数の領域が生成されることが判ワた。第３２Ｆ図乃至第３２Ｊ図の領域３２１２−３２２０は、領域３２０２−３２１０の垂直分割に関連して論議したことと同様な理由て水平に分割される。

以上の説明から、分割方向の選択に関連を持つ非常に多数のファクタがあることか判る。実際には、分割の決定は前述した語例から把握されるものほど簡単なことではない、その理由は実際の画像は５第３２Ａ図乃至第３２Ｊ図の比較的簡単な例よりも遥かに多くの輪郭分布をもつ領域を作るからである。第３３Ａ図の流れ図と付属の第３３Ｂ図のテーブルは、典型的なビデオ画像の領域を分割する際に遭遇する複雑な輪郭分布状態を考慮に入れて分割方向を見出す方法を示している。

第３３Ａ図において、分割方向の解析は分割対象である領域の４個の象限中の輪郭を検出するステップ（３３０４）でスタート（３３０２）する、第３２Ａ図と第３２Ｆ［］に示されたように、これらの象限は左上部が１、右上部が２左下部が３および右下部が４と符号がつけられている。次に（ステップ３３０６）では、第３３Ｂ図のテーブルにリストされたように４つの関数Ｖ１３、Ｖ２４、Ｈｌ２．　Ｈ３４が発生する。

関数Ｖ１３はこの領域左半部（すなわち象限１と３）中の輪郭に関連する多数の項（第３３８図の第１欄）の和に等しい。関数Ｖ２４は領域の右半部（象限２と４）の多数の輪郭分布項の和で構成されている。関数Ｈ１２と１−１３４は、同様に、領域の上半部と下半部の項の和に関連している。具体的な項については後述する。

ステップ３３０８では乗算が行なわれて５ここで垂直ファクタＶＦおよび水平ファクタＨＦと名付けたものを生成する。垂直ファクタＶＦは領域の高さくＨ）ＸＶ１３ＸＶ２４の積に等しく、水平ファクタＨＦの領域の輻（Ｗ）×Ｈ１２Ｘ　Ｈ３４の式に等しい、ファクタＨＦとＶＦはステップ３３１０で比較される。もしＶＦがＨＦより小さいと垂直分割が行なわれて（３３１２）プログラムは終り（３３１６）、そうでなければこの領域は水平に分割されて（３３１４）プログラムが終了する。

動作時、ＶＦｔｔＨＦよりも小さくする傾向をもつファクタはどれでも垂直分割を与える。たとえば、ステップ３３０８から、もし輪郭解析ファクタＶ１３とＶ２４がＨｌ２とＨ３４に等しいとき、領域の高さＨがその幅よりも小であれば、垂直分割が支持されることになる。この状態は、第３２Ｅ図の例に相当し２同図の場合には輪郭解析によって明らかな利点はないがアスペクト比テストはより正方形に近いサブ領域を得るように垂直分割が支持されている。

第２３Ｂ図のファクタ（発生ステップ３３０６で計算された）は２垂直および水平輪郭分布状態が領域内で一様でない場合に、重要になる。Ｖｌ３（左半部）またはＶ２４（右半部）を小さくしようとするファクタは垂直分割を支持する。たとえば、もし象限ｌの垂直輪郭の数Ｖｌが象限３の垂直輪郭の数ｖ３と等しければ、Ｖｌ−Ｖ３は零で、垂直分割が支持される。垂直および水平輪郭差フｙ’） ’；ＩＶ　１−Ｖ３、Ｈｌ−Ｈ３、Ｖ２−Ｖ４、Ｈ２−Ｈ４等は全象限に含まれている。それらの項は第３３Ｂ図においてはすべて２乗されて、それらに付加重みを与える１項ＨＯとｖＯはそれぞれ水平および垂直輪郭の数を表わし２分割によって消去される（すなわち１輪郭は分割線上に入る）０輪郭の消去もまた重要であることが判ったので２それらの項も２乗されて分割方向テストにおいてその重みが増加される。残ったファクタＨ１，Ｈ２、ｖｌ、■２等は象限当りの輪郭の数を表わしている。もし、たとえば左右の半部に多数の水平輪郭があれば水平分割が支持されよう（たとえば、第３２１図）、第３３Ｂ図のテーブルの上記以外の応用例は自明である。たとえば、各項には図示したものとは異なった重み付けをすることができる。また、その領域は更に細かくサブ分割して、このテーブルに分割方向解析用に付加重を加えることもできる。

以上では、分割の理由は粗さテスト１７０８からのＹＥＳ（イエス）出力であるとしていた。もし分割の理由がＭＳＥテスト（１７１４）または境界誤差（１７１２）を失敗した締形フィルであれば、分割方向を選ぶには別の方法が適切である。

第３７図は分割方向を決める多項式フィツトの解析を示す、第１７図から、双線形多項式Ａ、＋１３．＋Ｃの平均２乗誤差（ＭＳＥ’）テストまたは境界誤差テストのどちらも満足できるものでなければ、領域は常に分割されることを想起されたい、第３７図にＳいて、双線形多項式の垂直部分（Ｂ、＋Ｃ）は垂直ルミナンス値Ｙｖ（すなわち１行の平均ルミナンス値）と比較される。また、水平部分（Ａ、＋Ｃ）は水平ルミナンス値ＹＨ（すなわち。

列の平均ルミナンス値）と比較される。より良い“フィツト″′　（すなわち低いＭＳＥ）を生成する比較の方向を分割方向として選ぶ。

第３８図に、この方法を実行するコンピュータ装置の構成の流れ図が示されている。Ａヨ＋Ｃ対ＹＨとＢ、　＋Ｃ対Ｙνの適合度（フィツト）測定はステップ３８ｏｚとステップ３８０４で行なわれる。テスト３８０６は、第３７図の例におけるように垂直の適合度（すなわちＭＳＥ）が水平適合度よりも良好であれば、垂直分割３８１Ｏを選択する。そうでなければ、テスト３８０６が水平分割３８０８を選択してプログラムが終る。

分割方向を見出すこの方法の利点は、もしも大半の誤差が領域の２分の１の範囲内で生じるとすれば、この方法が屡々“フィル可能な”領域を作ることになるからである。　ｊ＠３７図の例においては垂直の適合度（フィツト）が良好で水平方向の大部分の誤差は画像の右側にある。

従って、この場合には垂直分割が適切とされ、また誤差（水平）がほとんど右側にあるという理由で領域３７０２の左側を更に分割する必要は無くなるであろう、　第１７図に戻って、すべての領域がコード化され終ると、プロセスはステップ１７２０に続く、再組合せ（ｒｅ■ｅｒｇｅ）は１画像の全領域に対して発生されたエンコーディングを検査し、それに成る後段処理を行なって幾つかのコートを取除きかつそのデコード時間を改善する。もし、よく似た大きさの２個の隣接領域が同じＤＰＣＭ量子化テーブルでコード化されていれば、その分割は行なわなくてもよい、再組合せ（ステップ１７２０）は、このコーディング・ストリームを改変して上記２つの小さな領域を大きな領域で置換する。再併合された２つの領域によって形成されたこの大きな領域は、その後、隣接する同様な大きさをもつＤＰＣＭコート化済領滅法更に行なわれる再併合動作に寄与することができる。

第３９図乃至第４３図は第１６図のフレーム相互間のコーグ１６２０の構成の詳細を示す、前述したように、フレーム相互間コート化は、モーション・ビデオ・シーケンスの第２およびそれに後続するフレームに対して使われるもので、普通のモーション・ビデオ・シーケンス中のフレーム相互間に存在する相関性またはりダンダンシイの利点を利用している。この利点は、もし前のフレームの領域がいま存在するフレーム中のコート化される領域に可成り良く対応していると見得る場合には、フレーム内コーダ１６１０で行なわれたような絶対値をコード化するのではなくて双方の領域の差だけをコート化すれば足りることである。上記したフレーム相互間コード化の利点は、差さな数であることが多い点である。パンまたは情景の中での物体の動きによる領域の動き（モーション）があれば、偏位（オフセット）偵ｘ０およびＹｏという余分なコート・パラメータが必要になる。この偏位値ｘ０とＹｏは、現フレームとそれより前のフレームの間で運動物体が呈する水平方向および垂直方向の移動の量を表わして、いる。

第４０図はこの動き（モーション）の効果を例示している。実線領域４００４現フレーム中のある特定の領域を表わしている。領域４００２は、領域４００４中の情報に対応する画像情報を含む前のフレーム内の領域を示す、この対応領域４０８２に対して、領域４００４は水平方向にＸｏ、垂直方向にＹｏだけ移動している。概観すれば、コーグ１６２０の１つの仕事は、値域４００４と４００２間の差を表わす双線形多項式（Ａ！　＋Ｂ、　十〇）として領域４００４　（以下、“ターゲット”領域Ｔという）をコード化することである０両領域の位置における上記の差Ｘ、、Ｙ、（以下“偏位”という）も、コード化されてデコーダを可動化し、前の画像を探してそれに上記の差を加算してターゲット画像を構成させる。このコード化形式を、以下“相対的”線形フィル・コード化と呼んでコーグ１６１０の“絶対”線形フィル・コード化と区別する。コーグ１６２０によって与えられる上記以外の機能には、現フレーム中のターゲット画像に対応する前フレーム中の領域“Ｃ″を探すための高速サーチ・ルーチンを提供すること、およびもし適切な前の領域を見出し得なかったら、この不適コード化に代る別のコード化を提供することがある。

第３９図は、コーグ１６２０によって行なわれるフレーム相互間コード化プロセス中の各ステップを例示する詳細な流れ図である。この“ソフトウェア”構成は現在好ましいものである。その個々の処理機能は、この流れ図に示された機能を行なう個々の装置素子によつて容易に構成できることは理解されよう、フレーム相互間コート化は、モードスイッチ２４０’　（第１６図参照）をダウン位置においてモーション・ビデオ・シーケンスの第２フレームをコード化し始めることによって、開始（スタート３９０２）する、スイッチ２４０′は以前にアップ位置にあってフレーム内コーダ１６１０を使って第１フレームのコード化をしたことを想起されたい、この前のフレームは既にコート化されてバッファ記憶器２３２（第２図）中に記憶され、またコード化しようとしている現フレームと比較するためにコード化されない形で記憶されている。

フレーム相互間フレーム・コード化は、Ｙ、■およびＱサブフレームに別々に施される。フレーム相互間コート化が開始された後、次のステップ３９０４はターゲット（Ｔ）と対応する（Ｃ）前の領域とを選択する作用を行なう、ターゲット画像は、前のフレームの中でこのターゲット領域と大きさが正確に同じでかつ最初は正確に同じ位置（Ｘ、Ｙ座標）にある対応儂域を選択することによって、対応領域の選択を制御する。後述するように、次にフレーム相互間での運動の効果を補償するためにターゲット領域座標の近くでサーチが行なわれる。

ターゲット領域は、静止フレームの絶対フィルエンコーディング用の領域選択と同様に選択される。初めに、全画像領域ターゲット領域として選択される。この領域が充分にコード化できない場合は、その領域はサブ領域に分割され、次いで、これらのサブ領域がコード化のために検査される。

一旦ターゲット領域が選択されると、その結果か行なわれる処理は、その時の領域が画像全体であろうと、分割動作によって領域リスト（３９０４）に置かれた領域の１つであろうと関係なく同じである。処理される領域がある場合（３９０５）は、その領域は、既に動き補正されているか否かが調べられる（３９１０）、動き補正済みの場合は、この処理を繰返す必要はなく、処理は直接ステップ３９３０へとぶ、後で動き補正の説明中で述べるように、ステップ３９２８は′Ｔ ”及び“Ｃ″領域相対的な偏位な記述するコートを発生する。このコートは、ある与えられた領域と５この領域から後に分割によって取出される全てのサブ領域とに対して、１度だけ、コードストリーム中に含められる。これによって、コード化ピットストリームの大きさを減じることができ、このことは、２進トリー分解の多くの利点の１つである。

ステップ３９１０で、動き補正が未だなされていないことがわかった場合は、動き補正処理３Ｓ２０が開始される。

簡単に言うと、処理３９２０は、その時のフレームのターゲット領域″Ｔ″に最もよく整合する、前のフレームの領域′Ｃ”をサーチする（捜す）ことを含んでいる。もし何の動きも生していなければ、領域ＣとＴは同じ座標を持つであろう、一方、動きかあった場合には、領域Ｃは領域Ｔに対し、量Ｘ０．Ｙ、たけ偏位、即ち、移動するである。ターゲット領域の対応ビクセル値と移動した“Ｃ″領域対する最良の選択値の間の平均２乗差（ＭＳＤ）が計算される。このＭＳＤ値は、閾値制御器２３８（第２図）を通して入力される閾値（ＴＨ）と比較される（３９２２）、比較の結果、移動した領域に対する最良選択値がターゲット領域に対して許容できるような整合を与えない場合には、ターゲット領域は最小寸法についてチェックされる（３９２４）。ターゲット領域が最小寸法よりも大きい時は、この領域は分割され（３９２６）、分割された領域について動き補正が実行される。ターデフ１〜画像にうまく適合する移動領域が見つかった場合（即ち、テスト３９２２をパスした場合）、または、ターゲット領域が最小寸法であった場合は、ｘ、Ｙ００個値がエンコー１くされて、領域記述コード中に領域偏位な与える。ステップ３９２４を通りてステップ３９２８に達し、テスト３９２２が満足されていない場合には、移動領域はターゲット領域を正確に記述していないことになる。これは、例えば、カメラがパンし、従って、先行ビクセルが存在しない場合などに生じる。第３９図に示す後続ステップは、恐らくは絶対ＤＰＣＭによって達成できる最良の領域を表わす。

動き補正についてのより詳細な説明を、第４０〜４３図を参照して行なう、動き補正３９２０の目的は、ターゲット領域に最も近似する領域″Ｃ”の偏位を決定することである。第４２図に示す処理は、適合の近さを表わすものを極小にするような偏位な方向性をもってサーチすることである０通常は、２つの領域間の平均２乗差（ＭＳＤ）が適合の近さを表わすものとして用いられる。特定のターゲット領域には多数のビクセル値が含まれており、従って、ＭＳＤの数値の算出は非常に時間がかかるであろう、この計算をするのに必要な時間は、適切に選ばれたビクセルサブセットのみについて平均２乗差を計算するようにすれば、最終的な結果に大きな影響を及ぼすことなく、大幅に短縮できる。

第４２図における１番目のステップは、ＭＳＤ計算用のビクセルの代表セットを決めることである（４２１０）、ランダムに、但し、領域全体に均一に分布されたビクセルを選ぶことが良いことがわかった。サブセットに必要な代表ビクセルの数は、大まかに言って、領域の面積の平方根によって左右される。より正確には、所要の数は式に丁Ｔからめられる。ここでＫは閾値制御器２３８を介して入力されるパラメータで、典型的には約１０である。

また、Ａは領域の面積である０代表ビクセルが領域全体に均一に分布しているようにするために、この領域をに５個の同じ大きさのサブ領域からなり、かつ、これらのサブ領域の各々からビクセルがランダムに選択されるものと考える。

次に、“Ｔ”及び“Ｃ”領域に単純な低域通過濾波処理か施される。このようなフィルタ（４２０４）により５代表ビクセルを使用しても、ランダム効果にあまり影響されなくなる。この濾波動作は動き補正のためたけに行なわれ、濾波された領域は、その後の領域の処理の前に捨てられる。

サーチの第１段階は、サーチ解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を１ビクセルにセットする（４２２０）によって始まる。ターゲット領域と対応する“Ｃ″領域の間の偏位をより大きな解像度で知りたいにもかかわらず、１ビクセル解像度で始めることには２つの利点がある。第１は、時間のかかるＭＳＤ数値算出の回数を少なくして大きな移動を行なうことができることである。第２は、ＭＳＤの計算が速くできることである。この第２の利点か得られるのは、ビクセルの小さな偏位についてのＭＳＤの計算にはビクセル間補間の追加ステップを必要とするためである。

ＭＳＤ数値の次の試験的算出は出発点から８つの異なる方向に行なわれる（４２３０）、これらの可能な８方向が第４１図に示されている。ＭＳＤが最も大きく減少する方向がめられる。実際には、最適方向を取出すために８個のＭＳＤ数偵数比算出なう必要はない。アルゴリズムは、出発点の近傍ではＭＳＤはほぼ一次関数であるとしている。従って、方向りにおいて減少がある場合には、方向Ｒては増加し、そのＭＳＤの数値算出は行なわれない、同様に、方向Ｕにおける減少があれば、方向りについての数値算出は不要となる。最終的には１つの斜め方向の数値算出のみが必要となり、初めに、最良の水平及び垂直方向がめられ、次に、それらの間の斜め方向が検査される。このやり方で、しばしば、はぼ正しい方向が指示される。さらに、誤った方向が指示された場合には、最終的には、この処理の別のステップにより、サーチは適切な方向に方向づけされる。

通常、これらのいろいろな方向が検査されると、ＭＳＤを他の方向よりも多く減少させる方向が見つかる。そのような方向が存在する場合には、局部極小値についてのテスト（４２４０）は行なわれず、サーチはステップ４２６０に進む、この点でＣ”領域が、ステップ４２３０で最小のＭＳＤを生じた方向に沿ってのみ検査される。テスト領域は、１ビクセル解像度で１選ばれた方向に、ＭＳＤが減少し続ける限り検査される。このプロセスは第４１図に２重矢印で示されている。それ以上の移動によりてＭＳＤがそれ以上減少しなくなれば、ステップ４２３０が繰返されて、新しいサーチの方向が見つけられる。このプロセスはＭＳＤがそれ以上減少しなくなるまで継続される。ついで、解像度が８分の１ピクセルに引上げられ（４２４０，４２５０，４２７０）　、再び、ＭＳＤに減少が見られなくなる迄この高い解像度でサーチプロセスが繰返される。サーチは、Ｘ、Ｙ、の値を次に行なわれるであろうエンコーディング（３９２８）のために記憶して、サーチが終る（３９２２）。

“Ｃ″領域おけるピクセル値は、１全ビクセル解像度でしか得られない０例えば８分の１ピクセル解像度で“Ｃ″フレーム中領域をサーチする場合、それは、ビクセル値が１／８ビクセル間隔解像度で得られる時にのみ意味をなす、これらのビクセル値は、１／８ピクセル増分で値を生成する補間によって発生される。これらの値の生成に使用できるものとして、例えば、１次補間。

２次補間、３次補間等の多くの公知の補間アルゴリズムがある。

第４３図は、動き補正と相対コード化のプロセスをさらに説明するもので、達成される実質的な領域データの削減を示している。この例において、前のフレームのＣ領域４３０４は一様な明るさく５ユニツト）を持っているとする。ターゲット領域４３０２は同様であるが、−１と＋１の垂直及び水平方向の勾配を持っている。これらの差をめる（４３０６）と、コード化されるビクセルの値が比較的低い差画像！　、　４３０８、が得られる０図示の如く、このコートは、明るさくＣ）と勾配（Ａ、Ｂ）の変化と領域偏位コートＸ。Ｙｏとで構成されている。

動き補正がターゲット領域について完了すると、ステップ３９３０の処理が続けられる。ステップ３９３０はターゲット領域に施されるべきコード化の形式を決定する。最初に、ターゲット領域と選択された“Ｃ″領域における対応するピクセル値の差の値からなる領域が生成される（第４３図参照）、このようにして生成された領域中の差の値のどれもが閾値よりも小さい場合には、ターゲット領域は、相対的として分類され、相対的コード化処理に付される。相対的コード化の利点は、小さなコート値を持った大きな領域が得ることができ、従って、コード・サイズが小さくなり、デコート時間が短くなるという点である。この場合には、ＲＥＬ、と示した判断通路に沿ってステップ３９３０を出る。

第３９図に帰って、生成された領域中に閾値より大きな差の値がある場合は、ターゲット領域は相対的として分類されず、その一部が相対的コード化によってうまく処理できるものであると考えることができる。従って、ステップ３９３０は試験的な分割を実行し、その結果生じた２つのサブ領域を検査する。この試験的分割には、単純な分割（第３５Ａ図）が用いられる。これらのサブ領域のいずれか一方が閾値要件を満足する場合は、ステップ３９３０からＭＩＸＥＤとして示した判断通路を通って出る。この判断通路は分割ステップ３９３８に続いており、２つの２分の１のサイズの領域は別々に処理される。　３９３８における分割は同じく単純な分割である。

ステップ３９３８の分割の前に、最小サイズテスト（３９３６）がある、　３９３８における分割によって領域が最小サイズ以下に減縮されるような場合には、最小サイズテスト（３９３６）がターゲット領域を絶対として再分類する。これにより、コートサイズ及びデコーディング時間の両方に関して非効率的な非常に小さな平面フィル領域の生成が防止される。

試験的分割領域のいずれの半部も、相対的として明確に分類し得るサブ領域を生じないこともある。その場合には、サブ領域の各々について試験的分割が行なわれる（３９３０）、このプロセスは２つの事項の一方が生じるまて統けられる。

明らかに相対的であるサブ領域が検出されると、プロセスは混合判断通路に沿ってステップ３９３０を出る。そうでない場合には、試験的分割は、結果として生じる領域が最小領域サイズテストを不合格となるまで継続される。不合格となる、即ち、最小サイズよりも大きな試験サブ領域が検出されなくなり、明らかに相対的でなくなると、その領域は絶対として分類され、プロセスは絶対判断通路に沿ってステップ３９３０カ）ら３９３４に出る。

イクジットが混合通路に沿ったものである場合Ｃよ、領域はステップ３９３８によって分割される。これらのサブ領域は各々、ステップ３９３０によって再び処理される。混合出口に沿うイクジットは、相対的であるとして分類できる試験領域が存在したことにより行なわれるので、３９３８における分割が最終的にはそのような領域な生じさせる。

領域の分類が行なわれると、その領域はステップ３９３２と３９３４において相対的及び絶対フラグにより識別されて、その後のフィル処理（ステップ３９５２及び３９６８）で用いられる。

相対的領域は、Ｘ、Ｙ、偏位値のコート化（ステップ３９２８）の後、領域分類（ステップ３９３０）の前に、ステップ３９２９て低域通過濾波される。この点における濾波により大きな領域が相対的であるとして分類される可能性を増加させてしまう不要なディーチルが除去され、それによって５コードサイズとデコード時間が減少する。領域が、絶対領域サイズを大きくしてしまうような絶対であるとの分類がなされた場合には、ターゲット領域も濾波処理される。この点に関し、付加的に非線形フィルタを用いると有効であることがわかった。目は、コード化された差の値と″Ｃ″領域におけるピクセル値との和を見るので、差の値の値域中のディーチルの消失にはそれほど反応しない、従って、濾波量を人間の間隔系を基礎にして重み付けすることが非常に有効である。目が、差画像の一部におけるエラーに対し、他の部分におけるエラーに対してよりも、小さい感度を示す理由は２つあり、これらの２つの理由の両方を利用して、ビクセル単位で濾波の量を決定する。一番目は、ターゲット領域が明るい差領域の部分は、ターゲット領域が暗い部分よりも強く濾波される。第２は、ターゲット領域が“込入っている”　（即ち、細かい）差慴域の部分は、ターゲット領域が比較的滑らかな部分よりも強く濾波される。即ち、ターゲット領域がゆるやかに変化する場合は、差領域におけるエラーは、ターゲット領域が多量のディーチルを持っている場合よりも、視覚的により明確になる。ある点における込入りの程度は、隣接するビクセル値の減算処理をして、局部的な勾配をの目安を得ることにより、推定できる。このことから、第３６Ａ図の検出器３６２４を、明るく、かつ／または込入った画像に対して減衰係数りが増加するように変更してもよい。

次の処理ステップは、領域を平坦面Ａ、＋Ｂ、＋Ｃて表現することである。このステップ（３９５２）は、ステップ３９３０で領域が相対的と分類されたか絶対と分類されたかに応じて、差領域かターゲット領域かのどちらかに施される。このプロセスはｓ１７図のステップ１７０５　ヘ１７１５について前に述べたと基本的に同じである。

領域が粗さ閾値テスト３９４２をパスしない場合は、その領域は最小寸法についてテストされる（３９６４）、その領域か最小寸法より大きい場合は、分割が行なわれ（３９６６）、新しいターゲット領域か作られて選択される（３９０４）、逆に、領域寸法が閾値以下であれば、その領域が絶対と分類されているか相対的と分類されているかによって、２つの技法の一方が行なわれる。絶対領域に対しては、領域のＤＰＣＭコード化（３９７０）が実行されるが２これは。

フレーム内エンコーディングで用いられ、そのフレーム内エンコーディングのところで説明した技法と実質的に同じである。

相対的領域については、ダイアト符号化と呼ばれる別の技法が用いられる。この技法は、かなり平坦ではあるが、領域が平坦面として適切にコー１く化されることを妨げるいくつかの例外的なビクセルを持っているような領域に対して有効である。ダイアト符号化については第６１図を参照して説明する。この図にはターゲット領域６１１゜中の８個のビクセルからなる代表領域と、それに関係した、前のフレームの最もよく適合した対応する領域６１２０とが示されている。エンコーダは、対をなす値Ｒ，Ｓを対応するビクセルＣ８とり、にそれぞれ加算することにより、ターゲット画像ビクセルＡ、とＢ、を生成する。

この一対の値ＲとＳを、ここで、ダイアト（２個１組）と呼ぶ、デコーダはデータ・ストリームからのコード値を用いて、ダイアト・メモリに供給するためのアドレス値を発生することにより、これらの一対の値Ｒ，Ｓをダイアト・メモリ中で見つけ出す。

第６２図はダイアト符号化プロセスを示す、Ｒ３座標系の斜線上に１１個のダイアト点（黒点）がプロットされている。ダイアト点の座標は閾値制御器２３８によって圧縮器２３０に入力される。ダイアト点はＫｌ〜Ｋｌｌの符号が付されており、一対の差の値Ｒ，Ｓのコード化に用いられるのはタイアト番号（その座標値ではない）である。

これはＲＳ面内に点（Ｐ）として実際のビクセルの差の値をブロクｌ−Ｌ／、最も近いダイアト点Ｋをコード値として選択することにより行なうことかできる。

−例として、Ｎ４Ｂ１ｔＸＪにおいて、ビクセルＡ□と８１をコード化すると仮定する。初めに、前のフィール１くのｃｌがＡ、から差引かれて、差の値Ｒ１得られる０次に、Ｂ、からり、が差引かれて、差の値Ｓ、が作られる。説明の便宜上、　Ｒ１＝１０、Ｓ、＝１３とする０次に、これらの値は第６２図の点Ｐ（１０，１３）の座標として用いられてＲ３面内にプロットされる。図示のように、点Ｐ（１０，１３）に最も近いダイアトは、座１Ｒ＝１４．５＝１４のダイアト番号に６である。従って５このダイアＩ（指定符号に６を伝送することにより領域６１１ＯのＡＩＢＩ（第６１図）をコード化することができる。（Ｋ６のテーブル・ルックアップによって）ＡＩと８１とをデコードした時、ビクセルは、その元の値よりもいくらか明るくなるだけである。

すなわち、ビクセルＡｉの真の値はＣＩ＋１０であり、ビクセルＢ、の真の偵はＤ１＋１３である。ダイアトに６を用いると、デコードされた値はＣＩ＋１４とＤＩ＋７．４で。

これらは、ピクセル対Ａ　Ｉ　Ｂ　＋の真の値に非常に近い。

前述したダイアト選択法を変更することにより、すぐれたダイアト・デコードされた画像が得られることがわかった０図示の例では、ダイアトに６はデコードされた時、「真」の差が送られた場合よりもいく分か明るいビクセル対Ａ、Ｂ、を形成するものであった。真のビクセルの是よりも小さな差を生じるダイアトを選ぶと、デコードされた画像の「過剰補正（オーバ・コンベンセーション）」すなわちピーキングを与えるようなダイアト（）Ｃ６のようなもの）を選択した場合よりも、目につきにくくなる。従って、前の例において、ビクセル対Ｐのコード化用としては、この場合はコード化エラーは明らかにいくらか大きくはなるが、ダイアトに６よりもに５を選ぶ方がよい、小さい方のダイアトを選択するもう１つの理由は、それによって、ダイアト周波数分布が小さい値の方にスキニーし、従って、可変長符号化器１６４０の使用を可能にするからである。

第６２図に示すダイアト領域特定コード化法の別の特徴は、ダイアトＫｌ−に１１が、ピクセル差ＲＳ面の左と右の斜線によって均一に間隔を置かれていないことである。即ち、原点に近いダイアトの方が原点に遠いダイアトよりも間隔が狭くなっている。その結果、小さなピクセル対差（Ｒ，Ｓ）のコード化に用い得るダイアトが多くなり、従つて、差Ａ−Ｃ及びＢ−Ｄが小さくなるに従ってコード化精度が改善される。この点は、目というものは値の小さなダイアト値のエラーに対してより感度がよいからである。

容易に理解できるように、ダイアト符号化の精度はダイアトに＋の数を増すことにより高めることができる。

例えば、図示したような４５°の斜線に沿ってではなく。

２木の斜線（例えば、３０°と６０′″）に沿ってダイアトを決めてもよい、一般に、複数のダイアト・テーブルが利用でき、その中から、領域データに最もよく適合するテーブルが選択される。使用される特定のテーブルはコード化されたデータの一部として表示される。

まとめてみると、ステップ３９０４は、ステップ３９６０゜３９７０または３９８０によってコード化する領域を供給する。

その領域がコード化されない場合には、領域３９２６．３９３８または３９６６で分割され、別々のサブ領域がコード化のために分析される。最終的には、最小寸法テスト（３９２４）、（３９３６）、（３９６４）が全ての領域がコード化されるようにする。

全領域がコート化されると、全領域がコード化された状態が検出される（３９０８）、ついで、プロセスは再組合゛わせ動作（３９９０）に移行する。再組合わせは１画像の全領域について生成されたコード化作用を検討し、可能な場合は、隣接するダイアト・コート化領域と隣接するＤＰＣＭコート化領域を併合する。

このプロセスは第１７図のステップ１７２０について説明した再組合わせ動作と同様である。

再組合わせ（３９９０）の後、プロセスはシーケンス中の別のフレームについてチェックする（３９０８）、別のフレームがない場合には、シーケンス中の全フレームが圧縮されたことになり、第３９図のプロセスはイグジットされる（３９９８）、あるいは他にフレームがある場合には１次のフレームが圧縮のために準備状態とされ（３９８４）、プロセスが繰返される。

再び第１６図にかえると、フレーム内及びフレーム間コード化の次の圧縮プロセスは、コード化された信号Ｓ１２とＳ１３をエリヤ依存適応形量子化器１６３０へ供給することからなる。前に述べたように、この量子化器はコード化されたデータを領域エリヤの関数として量子化する。この量子化器は、Ａ、＋Ｂ、＋Ｃの一部フイルの“Ｃ″係数みに適用される。係数ＡとＢのエリヤ依存量子化は、これらの係数は一般には１より小さいので、必要ないとわかった。大きな領域の平均の明るさＣ”は正規には全８ビツトで表わされる。より小さな領域は、より少ないビット、従って、より短いコード・ワードを用いて次々に量子化される。

第４４図は、領域寸法と、領域フィル値を表わすために用いるビット数とをリストしたテーブルである。３２以上のビクセルの領域に対して、８ビツトが用いられ、２５６の明るさレベルの細かい解像度が得られる。１６〜３１ビクセルの範囲内の領域については、７ビツトによって１２８レベルの解像度が与えられる。

エリヤが半分になる毎に、１ビツト減少する。ｌビクセル領域は１８明るさレベルの粗い解像度を与える３ビツトに量子化される。

前述のことから、各１ピクセル領域につき５ビツト。

各２ビクセル領域につき４ビツト　・・・・が節約される。

エリヤ依存適応形量子化は、全ての領域フィル値に全解像度値（８ビツトバイト）を割当てた場合に比して、更にデータの削減を可能にする。さらに、可変量子化を用いると、目につきやすい大きな領域が細かく量子化されて全体として高解像度を持った表示を呈させるので、可変量子化は視覚的な点で可であることがわかった。小さな、粗く量子化された領域は、いわば、大きな高解像度領域の存在により心理視覚的にマスクされる。

第４５図は第４４図のエリヤ依存量子化をフローチャート化したものである。このプロセスは、領域データメモリから１つの領域について高さと幅を取出しく４５０２）、領域エリヤを計算する４５０にとで開始される。領域エリヤ（４５０６）はエリヤテスト４５０８及び４５１２〜４５１８によってテストされ、領域 “エリヤ”が３２ビクセルから減少するに従ってビット数を順次減少させるために、対応する量子化器４５０２〜４５２８が選択される。

第１６図にかえって、最後に説明されるべき圧縮器２３０の素子は「ストリーム・セグメント化された」可変長コーグ１６４０として示されるものである。ここで用いる用語「ストリーム・セグメント化された」は、各ビデオフレームに対して複数の可変長コードを用いることに関係している。最低１８の別々の可変長コートが、ここで説明する例における各車−の圧縮されたデジタルビデオフレームについて生成される。

知られているように、可変長コートは、より頻繁に起きる事象に対して、より短いコードを振出てることにより、データの減縮を行なうことを思いだされたい、別々に圧縮されたＹ、Ｉ及び９画像を効果的にコート化できる単一可変長コードはないことがわかった。これは、Ｙ、Ｉ及びＱサブフレームの各々の統計が異なるためである。さらに、サブフレームの別々のデータ要素を効果的にコード化できる単一の可変長コートはないことがわかった。従って、各サブフレームの各セグメントに対して異なる可変長コードが用いられる。

全体として、６個の異なる可変長コートか、単一サブフレームからなる明らかに異なるデータを記述する際に右動であることかわかった。これにより、各主要データカテゴリの統計（即ち、生起頻度）が各ビデオフレームスドリームについて計算される。サブフレームは３つ（Ｙ、１．Ｑ）あるので、最低で１８の統計的デコーディング「テーブル」が全てのビデオストリームに含められる。

第４７図は、ｌビデオストリームの圧縮されたサブフレームのデータ・フォーマットの詳細を示す、同じフォーマットが圧縮されたビデオストリームのＹ、Ｉ及びＱ部分に用いられる。

「ヘッダ」セグメントは、前に述べたように、サブフレームのデコーディングで使用される、サブフレーム形式（ＹかＩかＱか）、そのサイズ（即ち、解像度）、検査合計５及び２つのテーブル（ＤＰＣＭ及びダイアト）を含んでいる。ヘッダの後には、データの残りのセグメントのデコーディングに使用される特定の可変長コードを記述するコートテーブルが続く、効率化のために、これらのテーブルは５それ自身、暗黙コードテーブル（即ち、コーグとデコーダにより了解されたコードテーブル）を用いてコード化されている０次の部分には、「ビデオ圧縮処理」という項目で述べたように、「処置」およびｒ値」を含む２進トリー記述が含まれている。その後に、全ての相対的双線形（パイリニア）フィルに対する係数を含んだ「相対的データ」部が続く、「絶対データ１部は、Ｃ係数はトリー記述に含まれているので、絶対双線形フィルについてのＡ、Ｂ係数のみを含んでいる０次の部分はＤＰＣＭ領域の全てに対するＤＰＣＭデータ（ｌビクセルにつき１つの偵）を含んでおり、最後の部分はダイアト領域の全てに対する「ダイアト」データ（２ビクセルにつき１つの値）を含んでいる。最後の４セグメントの各々におけるデータの配列は暗黙的（インブリジット）で、領域データは、２進トリーのデコーディングにより領域が生成される順序に基いて配列されており、ビクセルに基く値（ＤＣＰＭ及びダイアト）は通常のラスク走査順（一番上の線から一番下の線へ、各線内で左から右へ）に配列される。

第４６図は「ストリームセグメント化された」可変長コーグ１６４０のブロック図である。量子化器１６３０からの領域コード化され量子化されたビデオ信号Ｓ１４は、図示のように、メモリ１６４２に記憶される０選択スイッチ１６４４が。

可変長コーグ１６５０に加えられるダイアトフィルデータ、ＤＰＣＭフィルデータ、ＡＢＳＯＬＵＴＥ　（絶対的）フィルデータ、ＲＥＬＡＴＩＶＥ　（相対的）フィルデータ、ＴＲＥＥ　（トソー）記述データ及びストリームＨＥＡＤＥＲ（ヘッダ）データ（データ源１６４６）を選択する。′Ｘ−ダ１６５０は、より高い頻度で現われるデータコートワードに対して最も短いコードを割出てる種々の形式のデータをコード化し５可変長コード化されたデータを記憶器１６５４に記憶させる。マルチプレクサ・スイッチ１６４４は、第４７図に示す順序で記憶されているデータを選択して、バッファ記憶器２３２に供給するために、圧縮されたデジタルビデオ出力信号Ｓ９を形成する。

さらに詳しく述べると、可変長コーグ１６５０は他のデータ形式とは関係なく各データ形式を検査して、各データ形式における。サブフレーム全体にわたるデータの統計をめる０例えば、データの各コードワードの相対的発生頻度が、データセット中のコードワードの、例えば値の、範囲と共に確かめられる。この情報を用いて、複数の可変長コードセットの中で、それぞれのデータ形式を最も効率的に可変長コード化するものが選択される。この複数のコードセットが素子１６５２に記憶される。１つのコードセットが選択されると、コーグ１６５０がスイッチ１６４４を介して記憶器１６５２から選択されたコートセットを引出して、対応するデータ形式のコード化に進む。

さらに、その特定の可変長コードセットが可変長コード化され、データストリームに加えられて、データが更に減じられる。しかし、この場合、可変長コード化は所定の（暗黙の）可変長コードセットを用いて行なわれる。この点は、第４６図において、スイッチ１６４４によって行なわれ、このスイッチは適切な位置にある時、記憶器ｌ５５２の出力を可変長コーグ１６５０に結合する。

例示すると、可変長コード化は２バス・プロセスで、コーグ１６５０は最初に、データ形式の各々についての可変長コードセットとコード統計とを発生する。第２のバスでは、記憶器１６４２中のそれぞれのデータ形式と統計記憶器１６５２のコードセットとが可変長コード化される。

ストリーム・セグメント化により、圧縮されたビデオデータに対するデコーディング時間の短縮に関して大きな利点が得られる。これは、ストリーム・セグメント化によって、互いに異なるコードフォーマットの互いに異なる統計にうまく対処するためにデコーディング中に可変長コーグ（後述する）が再プログラムされるべき回数が減じられるためである。すなわち、全てのＤＰＣＭデータを一緒にグループ化することにより、可変長デコーダは、ＤＰＣＭｍ域の全てをデコードするために１度プログラムされるたけてよい、同じ効果が、第４７図のトリーデータ及び他の可変長コード化データと同様、他のコードフォーマット（相対的、絶対及びダイアト）についても得られる。

後段圧縮処理画像のシーケンスが圧縮されると、全運動ビデオ再生の準備として、フオーマタがさらに処理を行なう。この処理は第１３図に示されている。概略的に言うと、圧縮されたビデオデータＳＩＯは、圧縮されたオーディオデータＳ７及び他の全ての補助データＳ３と組合わされ、ＣＤ−ＲＯＭ１８へ記録するための準備がなされる。

ＣＤ−ＲＯＭは、高記憶容量（１００メガバイト以上）と比較的低いデータ率（ＣＤ−ＲＯＭに対して、１．２３メガビット／秒）を有するクラスの装置の代表として示されている。他の磁気的あるいは光学的記憶媒体も適している。

第８図と第９図はオーディオデータＳ７がビデオデータ３１０と後述する他のデータとどのようにして間挿されるかを示す、第８図は論理的なフレームを示す、（「論理的な」という形容詞を用いたのは、論理的フレームは１例えば、２４Ｆ　Ｐ　Ｓ再生において、第２のものの１／３０と異なつていることを示すためである。）一般に、論理的フレームは、単一の画像が表示される時間中に必要とされる全てのデータのセットである。第８図は、１つの画像を作るに充分なビデオデータと１画像が表示されている間に生成されるべき充分なオーディオデータとを有する論理的フレームを示す、論理的フレームのサイズは、入力装置からの持続データ率（ＣＤ−ＲＯＭの場合、１．２２８８メガビット／秒）と１画像再生率、通常は３３．３６６６ミリ秒毎に１つ、とによって決まる。従うて、３０Ｆ　Ｐ　Ｓ再生に対しては、論理的フレームサイズは平均で５１２５．１２バイトとならねばならない。

第１３図はこの平均率をどのようにして得るかを示している。これは３段階プロセスである。第１段階では、データがいくつかのデータ源から取られ、間挿データストリームとしてディスク１３５０に書込まれる。第２と第３の段階では、このストリームが読出され、ディザスイッチ１３９０を通して処理され、再びディスクに記録される。概観すると、第１段階てデータか収集され、間挿されたオーディオ及びビデオデータを含む単一のデータ′のストリームＳ４を生成するのに必要な処理のほとんどが行なわれる。第２と第３の段階は残り全ての問題、特に重要なことは、過大サイズフレームの可能性について取扱う。

第１段階では、制御ユニット１３１０がオーディオディザ器１３６０に命令して、スイッチ１３２０が結合される毎にオーディオデータのある特定量を通過させるようにする。オーディオディザ器１３６０は次の問題を扱う、オーディオ再生システム３２は、ある特定の充分に規定された率でビットを消費する。肉声縁の音声に対しては、この率は３１．２５キロビット／秒に設定される。ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２２からの最高可能データ率を持続するためには、Ｓ１６中のオーディオデータ率はこれに正確に整合しなければならない、８１Ｂからデータ率が低すぎると、音声処理器３２、データ待ちで、一時停止してしまう、また、率が高すぎると、オーディオデータが、再生待ちで、ホストコンピュータに蓄積されてしまう、オーディオディザ器１３６０は、第８図におけるデジタルオーディオデータ・ブロックの平均サイズが、次の関係式によって与えられる適正なサイズとなるようにする。

Ｓ・（Ｄ＋１）／Ｄ−Ｔ＝Ｂここで、Ｂはｌフレーム当りのオーディオバイトの数、Ｓはオーディオデータ率、ＤはＡＤＰＣＭのリセット（例えば、ＡＤＰＣＭコーダはコー６サンプル毎に１度リセットされる）間のオーディオＡＤＰＣＭサンプルの数、Ｔはビデオフレーム率の周期（ミリ秒）である、　３０ＦＰＳのフレーム率、３１．２５キロビット／秒のデータ率、２５６のリセット周波数及び３３．３６ミリ秒のフレーム周期に対しては、Ｂの平均値は１３０．８４７バイト／フレームに等しい。

オーディオディザ器１３６０は、各論理的フレームに対して、１３０バイトまたは１３４バイトのいずれか一方を通過させる。（ブロックのサイズは、ホストコンピュータ２８におけるデータの移動の効率を上げるために、４の倍数に丸められる。）この決定を行なうために、ディザ器３６０は、それまで何個のバイトを転送したかの移動平均を保持する。移動平均が１３０．８４７より小さい時は、オーディオディザ器１３６０は１３４バイトを通過させる。移動平均が１３０．８４７より大きい時は、オーディオディザ器は１３０バイトを通過させる。この特定値１３０．８４７は制御素子１３１０から送られ、所要の再生率と再生オーディオビット率の関数である。

スイッチ１３７０は補助データの性質に応じて、制御素子１３１０により制御される。モーションビデオが再生される時は、何らかの補助データが利用し得るようになフている必要があり、そのデータは段階１で処理される。補助データの一例は、ホストコンピュータ２８に対して、予め選ばれた時間にオーディオボリュームをフェードさせるようにする埋込まれた命令である。他の補助データはスイッチ１３３０を通過させられて、第２段階で信号ストリーム中に組込まれる。このような他の補助データは、オーディオまたはビデオ信号に対して臨界的なタイミング関係を持っている必要はなく、従って、ピットストリーム中の適当な位置、例えば、正規の数より少ない数のバイトを含むコート化ビデオフレームの中に含むることかできる。この補助データは、モーションビデオ・シーケンスの再生の副次的効果として、ホストコンピュータ２８にロードされるようにできる。

段階１で、連続する論理フレームに対して、スイッチ１３２０がビデオデータ３１０、オーディオディザ１３６０の出力及びスイッチ１３７０の出力へ次々と切換えられる。スイッチ１３２０は、論理的フレーム（第８図）における個々のデータ部分の長さと位置（ポインタ）とを記述するヘッダデータ源１３６１の出力も選択する０段階１では、論理的フレームには「フィラー」　（即ち、パディング）はないことに注意されたい、また、圧縮ビデオは互いに異なるサイズを持っている場合があるために、オーディオディザ作用のために、また、補助データの量が論理的フレーム毎に変わる可能性があるために、論理的フレームの長さは互いに異なる可能性がある。シーケンスの全論理的フレームに対するデータはディスク記憶器に書込まれて、段階１が終る。

段階１が完了すると、制御素子１３１Ｏが段階２を開始させる。この段階では、段階１で集められたデータがデイスフ記憶器１３５０から逆に読まれ、スイッチ１３９０が、シーケンスの個々のフレームに対する付加的な補助データへのパディングを挿入するループ１３５１を介して再記録される。このプロセスは「逆方向フレームシーケンス再フォ−マツト化」として前に述べられている。即ち、段階２において、システム、例えば、コンピュータは初めに。

最後のフレーム、次に最後から２番目のフレーム・・・・を処理する０段階２の目的は、論理的フレームの平均サイズが第９図（３０ＦＰＳビデオに対するもの）に示すように、５１２５．１２となるようにパディングデータを生成することがある。

最初に最も単純なケース、即ち、過大サイズのフレームがない場合を考えてみる。この場合、制御ユニットは、このユニットが見出したオーディオデータ、ビデオデータ及び補助データの長さを加え、かつ論理的フレームのサイズを５１２４バイトまたは５１２８バイトに増加させるために、充分な０値のパディングバイトを挿入するだけである。ディザスイッチ１３ｇｏに対する制御論理は、オーディオディザ器１３６０の制御論理と同様に働く、この制御論理は、それまでに生成された論理的フレームのサイズの移動平均を維持し、５１２４または５１２８の中、　５１２５．１２の平均値を維持するほうを選択する。この平均値に対する必要サイズは、１秒当りの画像数で表わした、記録媒体のデータ率と所望の再生率とに基いて、制御器１３１０によって設定される。

過大サイズのフレームがない場合は、パディング挿入は段階ｌで実行することが出来るはずであるが、それを段階２で行なう理由は、過大サイズフレームの処理をより良くするためである。第１０図、第１１図及び第１２図は、過大サイズフレームの処理の基本原理を示す、第１Ｏ図は、段階ｌの終りにおいて論理てフレームのシーケンスが持つであろうサイズを示す、フレーム３は明らかに大き過ぎて、５１２５．１２バイトに適合しない。

第１１図はこの問題に対する１つの可能な解答を示す。

過大サイズのフレームが検出されると、フオーマタが閾値制御器２３８に信号を送って、過大サイズフレームを防止するに充分に小さくなるようにフレームをより強く再圧縮することを要求する。第１１図には、そのような再圧縮の結果が示されている６図を簡単にするために、５１２５、１２の代りに５０００の論理的フレームサイズが示されている。

一般に、過大サイズのフレームは、シーケンス全体がデコードされ、フオーマタに送られた後まで検出できない、その理由は、論理的フレームの全体のサイズはビデオ圧縮器３０に直接利用されない情報に左右されるからである０例えば、それは補助データの大きなブロックの存在によって生じる。

第１２図に示され、第１３図に実施例が示されているアプローチは、シーケンスの再圧縮を必要としないので、より良い解決法である。そのような付加的な圧縮が行なわれると、画質が感知し得るほど低下することになるが、第１２図のアプローチはこれを防止する。各フレームに対する圧縮されたデータは、１秒の１／３０の間隔で到着しなければならないが、ある点（後述する）までは、圧縮データが早めに到着しても問題とならない、従って、フレーム３に対するデータは、正式にはフレーム２に対するスペースを使うことができる。

大まかに言うと２次のような方法をとる。各フレームが最後のものから読まれ、検査される。それが、フレームに対するその時のディザ済サイズに適合すれば、そのフレームをそのサイズにするに丁度充分なパディングが加えられる（スイッチ１３９０）　、適合しない時は、ファイルに入れられ、時間的に前のフレームからスペースを借用してローディングが早めに開始されるようにする０次に、その時間的に前のフレームが検査される。そのフレームからスペースが借用されているが、そのフレームはその正規のフレーム割当てに適合する可能性がある。この状況が第１２図に示されており、フレーム２と３の双方共がこれら２つのフレームに対するスペース内にはまっている。しかし、一般的に言って、この時間的に前のフレームは、それ自体が過大サイズでなかった場合でも、適合しないであろう、その場合には、そのフレームはファイルに入れられ、処理されたばかりのフレームの前にロードされる。この場合は、全てのバイトが必要とされるために、パディングは発生されない、これを続けることにより、２つの車の中の一方か起きる。即ち、それが始まると考えられていた所に適合するフレームが見つかるか、または、プロセスがシーケンスの１番目のフレームに到達するかである。

前者の場合には、そのデータが１フレームに・つき１つの安定した率で入力装置から読み出すことのできるフレームのサブシーケンスがある。これらのフレームのいくつかは早目にホスト２８のメモリにローディングが開始されるが、フレームも遅れて到着することはない。

後者の場合は、明らかに、安定した３０Ｆ　Ｐ　Ｓを維持するように１番目のフレームを開始させることは不可能である。この問題は第３の段階によって解決される。第２の段階の処理の結果として、フオーマタはファイル用に何個の余分なバイトが生成されたかを知る。第３段階では、フォーマタは第２段階によって生成されたファイルを読み、Ｓ４ビツトストリームを発生する。この段階で、フォーマタはパディングを捜し出してそれを削除する。この動作は、段階２で見つけられた過剰バイトに等しい量のパディングが削除されるまで続く、その結果、実時間で再生てきるファイルが出来る。起こりそうにないけれども、段階３で充分な量のパディングが見い出せない場合は、制御器１３１Ｑが、シーケンスをもつと少ないコードに圧縮する必要かあることを閾値制御器２３８に知らせる。

制御器１３１Ｏは段階２と３の間に、２つの重要な統計な計算する。第１は、再生開始前に、ある量のＣＤ−ＲＯＭデータを事前ロートする必要がある場合がある。制御器１３１０は段階３でこれを、各フレームが到着すべき時間との対比で実際に到着する時間を見ることによって計算する。第２に、シーケンスの途中のサブシーケンスが段階２でブロック化されると、いくつかのフレームが非常に早く生起する。制御器１３１０は各フレームがいつ到着し、従って、これらの早いフレームに対してどれだけの一時記憶が必要かを正確に告げることができる。これら２つの重要な統計は、再生に先立って、ホストコンピュータのメモリの割当てを制御するために、再生システムに送られる。ホストメモリが充分でない場合は、制御器１３１０は圧縮がさらに必要であることを閾値制御器に知らせる。

上述の説明ではスイッチ１３３０については述べなかった。パディングが挿入される時、基本的には、これによってＳ４ビツトストリーム中に使用されないスペースが導入されることになる。この使用されないスペースは、新しいフレームが所要の時間に到着するようにするためにそこにある必要がある。ホストコンピュータが何をしているかに応じて、あるモーションビデオの再生の副次効果としてロードされ得る補助データがある場合がある。そのようなデータがある場合は、制御器１３１０は、当量のパディングの代りにこの補助データを用いるようにスイッチ１３フ０と１３３０に指示する。

再生システム第１図の再生システム８は、ディスク２０を再生して、ＣＤ−ＲＯＭ制御器２４にバッファされ、ホストコンピュータ２８のハス２６に供給される再生されたオーディオ／ビデオピットストリーム信号Ｓ１５を供給するＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２２を備えている。ピットストリームＳ１５の「フレームヘッダ」データは、圧縮されたオーディオデータ（Ｓ７）、圧縮されたビデオデータ（Ｓ　１０）及び補助データのピットストリーム中の位置を示す、コンピュータ２８はフレームヘッダ識別データに応答して、ピットストリームＳ１５のオーディオ部分（Ｓ　１６）とビデオ部分（Ｓ１７）とをバス２６を介してそれぞれビデオ（３０）及びオーディオ（３２）処理器に送るようにする。補助データ（Ｓ　１８）がある場合は、ホストコンピュータの主メモリに記憶されて、例えば、システムの対話形応用に用いられる０例えば、補助データは、特定の静フレームあるいはモーションビデオシーケンスのディスク２０上での位置のアドレス情報を含む、静止フレームのいくつかのシーケンスの１つを選択するように指示されると、ユーザは入／出力装置３８によって自分の選択を入力し、これに応答してホストコンピュータがＣＤ−ＲＯＭ制御器２４によってプレーヤ２２に適当なシーク指令を送る。

音声処理器３２はピットストリームＳ１５のオーディオ部分をバッファしデコードして、ｌまたはそれ以上のアナログ音声信号Ｓ１９をスピーカユニット３４に継続的に供給する。処理されたビデオ信号３２０は、３０フレ一ム／秒で１例えば、２：ｌ飛越し走査ＲＧＢ成分の形で表示器３６に供給され、フルモーションカラービデオが表示される。ユーザによる、システム全体の対話（制御）は入／出カニニット３８（例えば、キーボード、モニタ、ジョイスティック、マウス等）によって行なうことができる。

ビデオデコーディング第４８図に詳細に示すビデオ処理器３０は、端子４８０２における圧縮されたデジタルビデオ信号Ｓ１７の各フレームをデコードして、フルモーションカラービデオ信号５２１（ＲＧＢ）を表示ユニット３６（第１図）に対して飛越し形式で６０フィールド／秒の率で供給する。処理器３０は、処理器の各素子に結合されたタイミング及び制御バス４８１２によって、メモリの読み出し／書込み動作やデコーダの選択動作（スイッチ制御）などの機部を制御するためのタイミング信号の全てを発生するタイミング及び制御ユニット４８１０を備えている０図を簡単にするために、バス４８１２は、概略的に矢印のみで示しである。タイミング及び制御に関するヘッダ情報（例えば、フレーム率。

フレームサイズ、データポインタ等）が入力端子４８０２に結合されたヘッダ検出器４８１４を介してユニット４８１Ｏに供給される。ユニット４８１Ｏによつて制御されるマルチプレクススイッチ（ＭＵＸ）４８１６が圧縮されたＹ、Ｉ及びＱデータ（Ｓ　２０）を信号Ｓ１７から分離して、圧縮された形で、ビデオランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４８２０（点線で示す）の位置４８２２に記憶させる。スイッチ４８１６は。

また、信号Ｓ１７から統計的コードテーブルデータＳ２２を分離して、それを可変長デコーダ４８３０に供給する。デコーダ４８３０は統計データをデコードして、圧縮データＳ２０がビデオＲＡ　Ｍ　４８２０の位置４８２２から再生される時に可変長デコーダ４８３０によって用いられるように、これをＲＡＭ　４８３２に記憶させる。

前述したように、圧縮されたＹ、Ｉ及びＱデータをロードした後、ｌフレームに対するデコーディングプロセスが開始される。１フレームのデコーディングには、同じプロセスが３回、各サブフレーム（Ｙ、Ｉ及びＱ）に対して１回ずつ、実行される０次の説明は１つのサブクレームのデコーディングに対するものである。

１つのサブフレームの伸張における１番目のステップは２進トリー記述の「構文解析（ｐａｒｓｅ）　Ｊである。即ち、分割及びフィルを用いてトリーを記述するトリーデータが、＠域位置、サイズ及びフィル形式からなる明示リストに変換される。これは、トリーデコーダ４８４２に供給することにより達成され、トリデコーダ４８４２はトリーを横断して、トリーの各端子ノートにおいて、領域リストに適当するデータを出力する。このリストはビデオＲＡ　Ｍ　４８２０の領域位置テーブル４８２４に記憶される。

領域テーブルの一般的なフォーマットが第４９図に示されている。各セルについて、その形式（相対的か、絶対か、ＤＰＣＭかあるいはダイアトか）が、その左上方の座標（Ｘ、Ｙ）及びそのサイズ（Ｈ，Ｗ）と共にリストされる。セルが相対的セルまたはダイアトセルの場合、この場合は領域シフト補間器４８５８が使用されるが、偏位値（Ｘ、、Ｙ、）も記憶される。これらの値が、その時の画像中の領域と前の画像中の対応領域との間に相対的な偏位を特定する。セルが絶対である場合は、絶対フィル値（これは、フィルｉ項式Ａ、＋Ｂ、＋Ｃ中の値Ｃに相当する）も記憶される。

第５０図は画像の一例を示し、これに対応する、トリーデコーダから出力される領域テーブルが第５１図に示されている。この画像は、可能な各形式の２つの領域から成っている。２進トリーの横断の順序のゆえに、必ずしもある特定の形式のセルの全てが領域テーブル中に一緒にグループ化されるとは限らないことに注意されたい。

いくつかの形式のセル（例えばダイアト）はビクセル対で動作するので、全てのセルが偶数に等しい寸法（ＨとＷ）を持つことが望ましい０分割毎に寸法が２分割される単純な２進トリー分割を行なうと、元の画像の寸法が２の累乗でない限り、すぐに奇数寸法の領域になってしまう、これではあまりにも限定されてしまうので、改良された分割法が用いられる。この方法では、分割されるべき寸法りが２つの値２　１ｎｔ（Ｄ／４）とＤ−２Ｔｎｔ（Ｄ／４）を生成する。ここて、　Ｉｎｔ（Ｄ／４）は商Ｄ／′４の整数部である。これは依然として、はぼ中央部で分割するが、元の画像の寸法が偶数であれば２全てのセルの寸法か偶数となるようにする。この限定は３つのサブフレームの全てに同じようにあてはまり、また、ＩサブフレームとＱサブフレームは係数４でサブサンプルされるので、全体としての画像の寸法は８の倍数でなければならない。

再び第４８図にかえると、ビデオＲＡ　Ｍ　４８２０は、２つのビットマツプ、デコードされているその時のフレームのビクセルを記憶するためのもの（マツプ４８２６）と、前にデコードされ、表示ユニット３６（第１図）に表示できるようになっているフレームのビクセルを記憶するためのもの（マツプ４８２８）を有している。ビットマツプ４８２６を作るために、位置４８２２の圧縮されたフィルデータと位置４８２４の領域位置データとが、スイッチ４８５０を通して、フィルデータの形式５即ち、ＤＰＣＭ、絶対、ダイアトあるいは相対的、に応じて、４つのデコーダ４８５２．４８５４．４８５５、４８５６の中の選択された１つに供給される０位置４８２２のフィルデータは最初ユニット４８３０で可変長デコードされて、デコーダ選択スイッチ４８５０に（スイッチ４８４０を介して）加えられる。スイッチ４８５０の制御は値域フィル形式検出器４８５１により行なわれ、これによって、ＤＰＣＭフィルデータはデコード４８５２に、絶対フィルデータはデコーダ４８５４に、ダイアトフィルデータはデコーダ４８５５に、相対的フィルデータははデコーダ４８５６に向けられる。

絶対デコーダと相対的デコーダ（４８５４，５８ＳＩｉ）は、エリア検出器４８５３によって供給される領域「エリア」　（即ち、領域中のビクセルの数）を表わすデータを受取る。

後述するように、このデータは、３２ピクセルより少ない領域に対して領域サイズに基いて量子化したフィルデータを元にもどす（ｄｅｑｕａｎｔｉｚｅ）Ｉ！！に用いられる。ビットマツプ４８２８はダイアトデコーダ４８５５と相対的デコーダ４８５６からアドレスデータを受取りで、その前のフレームの領域ビクセルデータを領域シフト補間器４８５８を介してデコーダ４８５５と４８５６に供給する。ビットマツプ４８２６が生成されている時、ビットマツプ４８２８　はユニット３６上に表示できる状態となっている。これは、複数の入／出力ボートとバッファとを持つビデオＲＡＭを選択することによって行なうことができる。

あるいは、図示のように、ビットマツプ４８２８の内容が表示のための別の表示バッファ４８２９に転送されるようにしてもよい。

■データとＱデータはＹピクセルに対して垂直及び水平に４：ｌでサブサンプルされるので、■及びＱピクセルアレイ（各々、６４Ｘ　６０）を補間して、Ｙアレイ（２５６Ｘ２４［＋）のサイズに戻すために、補間器４８６ｏが設けられている。Ｙ、Ｉ及びＱデータは、最初、フレームリピータ４８６２に供給される。

このフレームリピータは（３０ＦＰＳ再生ではン、ビットマツプ４８２９を２回読出し、その結果得られた６０Ｈｚフイールド率のＹＩＱ信号をインタレースする。即ち、２−２−２−２繰返しシーケンスでインタレースして、フレーム率（３０Ｈｚ）を２倍にする。２４ＦＰＳのビデオを６０フィールド／秒で表示する時は、リピータ４８６２はデコードされたフレームを２−３−２−３繰返しシーケンスを用いて繰返させる。ルミナンス信号Ｙと補間されたＩ信号Ｑ信号とは、デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器及びマトリクスユニット４８０４に供給され、ユニット４８０４は表示ユニット３６に対するＲＧＢアナログ出力信号Ｓ２Ｇを形成する。

第５３図は、相対的デコーディングのプロセスを示す。

その時のフレーム５３０２中の各ビクセルＰ　（ｘ、ｙ）の値は、前のフレーム５３０４中の対応するビクセルＰ’　（ｘ、ｙ）に多項関数Ａ、＋Ｂ、＋Ｃの値を加えることによりめる。座標Ｘとｙは領域の左上の角に対して測定される。前のフレーム中の領域５３０４の位置は、１／８ビクセル単位て表わした領域５３０２に対する領域５３０４の空間偏位を表わす偏位値ｘ０とＹｏによって決まる。

第５４図は相対的デコ・−ト４８５６の詳細ブロック図である。領域位置テーブル４８２４からのＸ、Ｙ、Ｈ％Ｗ、Ｘ。

及びＹｏの各個はラッチ５４０２にラッチされる。座標Ｘ、Ｙがアドレスカウンタユニット５４０４に加えられて、このアドレスカウンタ５４０４をビットマツプ４８２６中のデコードされるべき領域の左上方隅に初期化する。高さと幅の値Ｈ，Ｗが水平及び垂直方向のカウンタの限界を特定して、アドレスカウンタは領域５３０２中の各ビクセルのアドレスを次々に通ってステップする。

Ｘ、、Ｙ、値は部分ビクセル精度で表わされた領域偏位を表わしている。これらの値の整数部はアドレス偏位加算器５４０Ｓを通過し、アドレスカウンタ５４ｏ４からのアドレスに加算される。その結果得られるアドレスはビットマツプ４８２８に供給されて、前のフレームの領域５３ｏ４中のビクセルをアドレスする。

Ｘ、、Ｙ０値の小数部は領域シフト補間器４８５８に加えられて、ビットマツプ４８２８における実際のビクセル相互間の中間位置に補間された値を生成する。

相対的デコーダ４８５６の次の段階は、相対的フィル多項値Ａ、　十Ｂ、＋（をシフトされた領域のデータに加算し、新しい領域５３０２をビットマツプ４８２ εに記憶することである。係数Ａ、Ｂ及びＣはビットストリームから読出され、デカンタイザ（ＩｅｑｕａｎＮｚｅｒ）　５４７２に加えられて。

前に述べたエリアに基く値の量子化を解く、このデヵンタイゼーションの後、係数はフィル論理ユニット５４７０に供給される。このユニットはこれら３つの係数とアドレスカウンタ５４０４からのＸとｙの値とを取って、フィル多項式の３つの項を出力する。Ｘとｙの値はフィル値の項をめるために論理ユニット５４７０で用いられる領域座標である。これら３つの得られた項は、加算器５４６０．５４６２及び５４６４を用いて、前の領域データと加算され、ビットマツプ４８２６に記憶される。係数ΔＡとΔＢは小数であり、従って、第５４図の加算器によって出力されるフィル値も同じく小数であることに注意されたい、この値をビットマツプ４８２６に書込む前に、この値は切捨て処理されて整数にされる。

第５５図は絶対領域のデコーディングを示す、この場合は、考慮されねばならない前の領域はない、各ビクセルＰ　（ｘ、ｙ）の値は、Ｘとｙとを領域の左上の角に対して測った座標として、多項式Ａ、ｌ＋Ｂ、＋Ｃの値である。Ｃの値はトリー記述でコード化されているので領域位置テーブルに記憶されているが、ＡとＢの値はピットストリームの「絶対フィル」セグメントに含まれている。

第５６図は絶対デコーダ４８５４のブロック図である。これは相対的デコーダ４８５６と類似するが、前のビットマツプも領域補間器も用いない、Ａ、Ｂ及びＣの値は必要に応じてデカンタイザ５６７２によってデカンタイズされ、フィル論理ユニット５６０６によって処理されてフィル多項式の各項が生成される。これらの項は加算器によって加算されて、その結果は、切捨てによって整数とされた後、ビットマツプ４８２６に書込まれる。アドレスカウンタ５６０４がこのプロセスを制御してＸ、Ｙ、Ｈ，Ｗによって規定される矩形の領域内のすべての位置におけるビクセル値が生成される。

第５７図はＤＰＣＭデコーディングのプロセスを示す。

領域５７０２中のビクセル値（Ｐ′）は差の値りをそのビクセルの直ぐ左側のビクセルの値（Ｐ）に加えることにより得られる。領域の左端にある、従って、その左側には領域ビクセルがないビクセル（例えば１図中のＱ’）は、その上側のビクセル（Ｑ）に値りを加えることによりデコードされる。その上にも左にもビクセルがない領域の左上隅のビクセルは定数１２８にＤを加えることによってデコートされる。Ｄ値は全てピットストリームのＤＰＣＭセグメントに含まれていることに注意されたい。

第５８図はＤＰＣＭデコーダのブロック図である。テーブル４８２４からのＸ、Ｙ、Ｈ及びＷの値はラッチ５８ｏｚに記憶され、アドレス制御器５８０４によって用いられて、構築中の領域５７０２中のすべてのビクセルについてのビクセルアドレスが生成される。制御器５８０４は、ビットマツプ４８２［ｉからの読出しのためのビクセルアドレスを発生して、左の値りと加算すべきビクセルＰを供給する。可変長デコーダ４８３０　（第４８図）からのＤＰＣＭデータは、必要とあれば、差の偵りを生成するＤＰＣＭデカンタイザ５８０８に加えられる。これらの値は、加算器５８０５を用いてビットマツプ４８２６から読出されたビクセル値（あるいは、望城の最初のビクセルの場合は、１２８）に加算され、ビットマツプ４８２６の領域５７０２に書込まれる新しいビクセル値を生成する。

第６１図はダイアト領域をデコードするプロセスを示している。その時のフレーム６１１０中のビクセルの値は対をなす値（Ｒ，Ｓ”）を前のフレーム６１２０の対応する領域中の対をなす値（Ｃ，Ｄ）に加算して、その時のフレーム中の対をなすビクセル（Ａ、Ｂ）を作る。相対的フィル領域の場合と同様、前のフレームの領域６１２０の位置は、領域６１１０に対する領域６１２０の空間的偏位を部分ビクセル単位で表わす偏位値ｘ０とＹｏとのよってめられる。

第６３図はダイアトデコーダ４８５５の詳細ブロック図である。領域位置テーブル４８２４からＸ、Ｙ、Ｈ，Ｗ、Ｘｏ及びＹｏの値はラッチ６３３０にラッチされる。座標Ｘ、Ｙはアドレスカウンタユニット６３３２に供給されて、これをデコードされる領域の左上角に初期化するＨ値とＷ値はアドレスカウンタによって水平及び垂直方向にカウントされるビクセルの数を決める。

ｘｏとＹｏの値はアドレス偏位加算器６３３４に供給されて、ビットマツプ４８２８に対する整数の偏位アドレスと補間器４８５８に対する小数の偏位アドレスとが生成される。

ターゲット領域に対するビクセル値を生成するために、シフトされた領域のデータＣ，Ｄがビットマツプ４８２８から読出され、領域シフト補間器４８５８を通して処理され、加算器６３５０と６３５２とを用いてダイアト値Ｒ，Ｓに加算される。その結果得られた値Ａ、Ｂはビットマツプ４８ｚ６に書込まれる。

ダイアト値は、まず、デコーダ４８３０を用いて、ピットストリームからの値を可変長デコートし、それをテーブルアドレス発生器６３１Ｏに加えて、ダイアドメモリ６３２０中のダイアトを指定して生成される０例えば可変長デコーディング後の値が３の時は、ダイアトメモリからダイアト対Ｎｏ、　３が読出される。

第５９図は３２ビクセルより小さい領域についての量子化債をリストしたテーブルである。ｌビクセル領域は、明るさの８レベルを表わす３ビツトの解像度に量子化されたことに注意されたい、エリヤ（面積）が２倍になると、１ビツト増した精度が用いられ、最高は８ビツト／ビクセルの全ビデオ解像度である。こうすることにより、小さな領域な表わすに必要なビット数を少なくできる。このデータのデコーディング、即ち、「デカンタイジング（ｄｅｑｕａｎｔｉｚｉｎｇ）　Ｊは、フィル値が計算される時、ビットに退出な２進の重みを与えるために、左ヘシフトされねばならない。

第６０図は＄５９図の左シフト「デカンタイザ」動作を具体化するためのブロック図である。領域位置テーブル４８２４からの領域の高さくＨ）と輻（Ｗ）のデータがラッチ６００２と６００４にラッチされ、エリヤ検出器４８５３　（点線て示す）の乗算器６００６により乗算される０乗算器はエリヤルックアップテーブル６００８に対してアドレスコートを供給して、エヤの関数としてシフト値（第５９図）を得る。

これらの値はとットシフタ６０１０に供給される。左寄せされるべき量子化された可変長フィルデータはビットシフタ５０１０のデータ入力に加えられ、ビットシフタ６０１ｏはテーブル６００８により供給されるシフト値に従ってデータを左寄せする。

デコード時間モニタ２３６の説明で、デコート時間は前の画像から借りてくることができるので、時々は長いデコード画像があっても許容できるということを示した。

この考え方を、ビデオＲＡ　Ｍ　４８２０の詳細を示す第５２図の文脈において更に論じる。このメモリは、その時デコードされているフレームが記憶されるバッファ４８２６．前にデコードされたフレームを記憶するバッファ４８２８、グラフィックスバッファ５２０２、パイブラインバッファ５２０４及び表示バッファ４８２９を含む多数の表示バッファを含んでいる。前に述べたように、デコーディングプロセスはビットマツプ４８２８に記憶されている前の画像からのデータを用いて、次の画像、即ち、ビットマツプ４８２６に記憶さて、バッファ５２０２に含まれているフレームは表示バッファ４８２８に含まれているフレームの直前にデコードされ、表示バッファ４８２９に含まれているフレームはビットマツプ５２０４に含まれているフレームの前にデコードされている（以下、同様）、即ち、バッファ４８２９から表示されている画像は、必ずしも２デコードプロセスで用いられている画像とは限らず、実際は、数フレーム時間以前にデコードされたものがある。

複数の表示バッファを用いる利点は、グラフィックスが見られる前に、表示器上にそれを描くためのホストソフトウェアを用いることが出来るという点である。

このような変更は、デコードプロセスの中なので、ビットマツプ４８２６上では出来ない、ビットマツプ４８２８のビクセルはデコーディング中に使用され、また、ビットマツプ４８２８はグラフィックスビクセルによって破壊されないので、グラフィックスはピッ１−マツプ４８２８中に描くことができない、また、グラフィックスはバッファ４８２９に描かれてはならない、なぜなら、そのような描画プロセスは表示器３６上で観察できるからである。これをバッファ５２０２で行なっても、これらの問題は生じない。

複数の表示バッファを用いる別の理由は、これによりデコード時間の借用が可能になるためである。ビデオＲＡＭにいくつかの余分のバッファを用いることにより１つのバッファが表示ρために選択される時間をデコーディングプロセスと独立、即ち、非同期的にすることができる０画像のバイブラインが空にならない限り、フレームリピータ４８６２は５表示画像中に目に見えるような休止や空白を生じることなく動作できる。この原理は第１３図のディザ作用ボックスと同様である。リピータ４８６２は２画像の表示の率の移動平均を維持し、その時の画像を保持するか、あるいは５次の画像に進み、移動平均を所望の再生速度に近い値に維持する。この点は、可変速度再生において特に有効である０例えば、ユーザが、３０Ｆ　ＰＳで記録された資料の、ある特定のフレームまたは−続きのフレームの詳細を見るために、再生フレーム率を低下させるか、あるいは停止させたいこともあろう。３０ＦＰＳで記録されたビデオを一連の静止フレームとして見たい場合はＣＤ−ＲＯＭプレーヤを一時停止させ、バッファパイプラインの内容を一度に１フレームずつ選択的に表示することになろう。ＣＤ−ＲＯＭは表示パイプラインが空にならないようにするために、スタードース１〜ツブモードで動作させることになろう。

フォーマタ２５０（第２図）は、表示バッファのパイプラインか空になってしまわないようにするように構成されている。フォーマタはデコート時間モニタ２３６によって生成される値に基いて、再生中、表示バッファパイプラインのふるまいをシミュレートし、バイブラインの枯渇を防止する最小コード化サイズをめることができる。この値が表示バッファ用としてホスト上で利用できるメモリより大きい場合には、制御器１３１Ｏを用いて閾値制御器２３８に、より高い閾値を用いて圧縮を繰返してデコード時間を短くすべきことを知らせる。

ここに記述したシステムの例では、圧縮された信号用の伝送媒体としてＣＤ−ＲＯＭを用いたが、そうする代りに、例えば、デジタル磁気ディスクあるいはデジタル磁気テープなどの他の伝送媒体を用いることもできる。

また、フルサイズ（例えば、１２インチ）の光学ディスクや容量蓄積形のディスクも伝送用としで用いることもできる。圧縮された信号の伝送は、例えば、衛星システムとかケーブル伝送システムなどの他の手段によっても行なうことができる。さらに、絶対領域及び相対的領域に対する線形のフィルデータは、両方共、式Ａ、＋Ｂ、＋Ｃの係数Ａ、Ｂ及びＣによって表わされる。絶対フィルデータの係数は実際のビクセル値に関係づけられているが、相対的フィルデータはターゲット領域中のビクセルと前のフレームの対応する領域中のビクセルとの間の差の値に関係づけられている。

請求項において、フィルデータの階層的決定は、画像データを第１のコード形式によって記述できるような領域に画像データのアレイを順次分割することによって、また、そのようなコート化が出来ないアｌ／イの領域で、予め定められた最小サイズのものについては、そのような領域中の画像データを別のコード形式で記述することとして、定義されている。

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Claims

【特許請求の範囲】（１）デジタルモーションビデオ信号のフレームからなるシーケンスの第１のフレームを所定の圧縮手順に従って圧縮するステップと、上記シーケンスの第２のフレームと少なくとも１つの他のフレームとを別の圧縮手順に従って圧縮するステップと、上記圧縮されたフレームから出力信号を形成し、各フレームに用いられた各圧縮手順を示す識別コードを含ませるステップと、を含む、デジタルモーションビデオ信号をコード化する方法。（２）デジタルモーションビデオ信号を可変閾値を有する圧縮器で圧縮するステップと、１フレーム当りのバイトの数をモニタするステップと、１フレーム当りのデコーディング時間を概算するステップと、上記１フレーム当りのバイトの数と上記概算された１フレーム当りのデコーディング時間とに従って上記圧縮閾値を調整して処理された出力信号を供給するステップと、を含む、デジタルモーションビデオ信号を圧縮する方法。（３）上記デコーディング時間を概算するステップが、Ａｉをある特定のデコーディング処置が実行される合計回数を表わし、Ｋｉがその処置に関連する最大デコーディング時間を表わすものである時、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる積の和Ｔを生成するステップを含んでいる、請求項（２）に記載の方法。（４）上記デコーディング時間を概算するステップが各フレームに対するデコーディング時間を概算するものである、請求項（２）に記載の方法。（５）上記デコーディング時間を概算するステップが複数の順次コード化されたフレームにわたる移動概算を求めるものである、請求項（２）に記載の方法。（６）ビデオデータのフレームを供給する手段と、上記フレームを供給する手段に結合されており、絶対フィルデータとＤＰＣＭフィルデータと対応する領域記述パラメータとを含むフィルデータを階層的に決定する手段を含む手段と、フレームデータ、領域の量に対応する情報及びデータのフレームを記述するために生成されたフィルデータの形式を記述するデータを含むヘッダデータを生成する手段と、全フレーム基準でフィルデータの形式とフレーム全体に対する領域記述パラメータとの各々を独立して検査して、データの各形式に対する最適な可変長コードセットを可変長コードセットのテーブルから求め、各形式のフィルデータと領域ヘッダデータを、各データの形式について求められた最適な可変長コードに従ってコード化する手段と、を含む、ビデオデータのフレームを圧縮するための装置。（７）上記階層的にフィルデータを決定する手段を含む手段が、さらに、上記データのフレームをサブサンプルして、上記データのフレームよりも少ないピクセル値を有する縮小されたデータのフレームを生成し、かつ、この縮小されたデータのフレームを上記階層的にフィルデータを決定する手段に供給する手段を含むものである、請求項（６）に記載の装置。（８）上記階層的にフィルデータを決定する手段が相対的フィルデータ及び対応する領域記述パラメータも生成するものである、請求項（６）に記載の装置。（９）運動する画像を表わすビデオデータの一連のフレームを圧縮する方法であって、ビデオデータのフレームを領域に分割し、それぞれの領域の位置とサイズを記述する領域パラメータを生成するステップと、各領域中のピクセル値を、その前に生起したフレームからの同じサイズの領域中に対応するピクセル値と比較して、それぞれのピクセルの差を生成するステップと、それぞれの領域に対するピクセルの差を記述する相対的フィルデータを求めるステップと、相対的フィルデータを求めることが出来ない各領域についてダイアドフィルデータを求めるステップと、相対的フィルデータもダイアドフィルデータも求めることが出来ない各領域についてＤＰＣＭフィルデータを求めるステップと、上記相対的フィルデータ、上記ダイアドフィルデータ、上記ＤＰＣＭフィルデータ及び対応する領域パラメータとを可変長コード化するステップと、を含む、運動する画像を表わすビデオデータの一連のフレームを圧縮する方法。（１０）上記フレームが領域に分割され、各領域が相対的フィルデータを決定するために検査され、所定の許容度で相対的フィルデータを求めることができない場合は、各領域を次々とサブ領域に分割し、各サブ領域を検査して相対的フィルデータを求め、上記サブ領域が所定の最小サイズのサブ領域に分割された後に相対的フィルデータを求めることができない場合、上記所定の最小サイズのサブ領域についてダイアドフィルデータまたはＤＰＣＭフィルデータを求めるようにされている、請求項（９）に記載の方法。（１１）領域記述パラメータとフィルデータとのデコーディング時間を概算し、この概算デコーディング時間を所定の値と比較するステップと、上記概算デコーディング時間が上記所定の値よりも大吉い場合、上記フィルデータを生成するために設定された許容度を変えて請求項（１０）に記載の諸ステップを繰返すステップと、を更に含む、請求項（９）に記載の方法。（１２）上記デコーディング時間を概算するステップが、Ａｉをある特定のデコーディング処置が実行される合計回数を表わし、Ｋｉがその処置に関連する最大デコーディング時間を表わすものである時、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる積の和Ｔを生成するステップを含んでいる、請求項（１１）に記載の方法。（１３）上記積の和を発生するステップが、（ａ）それぞれの形式のフィルデータによって記述される領域の数にそれぞれの第１の定数を乗じた積と、（ｂ）各形式の領域に含まれるピクセルの数にそれぞれの第２の定数を乗じた積と、（ｃ）それそれの形式の領域に含まれるピクセルの行の数にそれそれの第３の定数を乗じた積との和を形成し、この積の和を所定の値と比較することを含み、領域の形式がそれぞれの領域中のピクセルを記述するために用いられるフィルデータの形式である、請求項（１２）に記載の方法。（１４）上記デコーディング時間を概算するステップが複数の順次コード化されたフレームにわたる移動概算を求めるものである、請求項（１１）に記載の方法。（１５）（Ａ）ピクセル値の行と列からなるアレイを領域に分割し、上記アレイ中のそれぞれの領域のサイズと位置を記述する領域パラメータを生成するステップと、（Ｂ）それぞれの領域を記述する絶対フィルデータを求めるステップと、（Ｃ）絶対フィルデータを求めることができない領域のそれぞれを記述するＤＰＣＭフィルデータを求めるステップと、（Ｄ）上記絶対フィルデータ、上記ＤＰＣＭフィルデータ及び対応する領域記述パラメータを可変長コード化するステップと、（Ｅ）上記可変長コード化された絶対フィルデータ、ＤＰＣＭフィルデータ及び対応する領域記述パラメータから伸張時間を概算するステップと、（Ｆ）上記概算値が所定の値より小さい時、上記可変長コード化されたフィルデータと対応する領域パラメータとを供給し、上記概算値が上記所定値よりも大きい場合は、上記絶対フィルデータを求める時に異なる許容度を用いてステップ（Ａ）〜（Ｆ）を縁返すステップと、を含む、ピクセル値の行と列からなるアレイによって表わされるビデオデータのフレームを圧縮する方法。（１６）上記伸張時間の概算値を求めるステップが、Ａｉをある特定のデコーディング処置が実行される合計回数を表わし、Ｋｉがその処置に関連する最大デコーディング時間を表わすものである時、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる積の和Ｔを生成するステップを含んでいる、請求項（１５）に記載の方法。（１７）上記積の和を発生するステップが、（ａ）それぞれの形式のフィルデータによって記述される領域の数にそれぞれの第１の定数を乗じた積と、（ｂ）各形式の領域に含まれるピクセルの数にそれぞれの第２の定数を乗じた積と、（ｃ）それぞれの形式の領域に含まれるピクセルの行の数にそれぞれの第３の定数を乗じた積との和を形成し、この積の和を所定の値と比較することを含み、領域の形式がそれぞれの領域中のピクセルを記述するために用いられるフィルデータの形式である、請求項（１６）に記載の方法。（１８）ビデオデータのフレームまたは一連の関連したフレームを圧縮する方法であって、（Ａ）Ｎ、Ｍ、Ｒ及びＳを整数とし、ＲがＮより小さく、ＳがＭより小さいものとして、Ｎ行Ｍ列の値を含むビデオデータのフレームをＲ行Ｓ列の値のビデオデータの縮小フレームに再サンプルするステップと、（Ｂ）上記縮小フレームをピクセル値からなる領域に分割し、フレーム中のそれぞれの領域の位置とサイズを記述する領域パラメータを生成するステップと、静止フレームについて、（Ｃ）それそれの領域を記述する絶対フィルデータを求めるステップと、（Ｄ）絶対フィルデータを求めることができない領域についてＤＰＣＭフィルデータを求めるステップと、一連の関連したフレーム中のフレームについて、（Ｅ）それぞれの領域を記述する相対的フィルデータを求めるステップと、（Ｆ）相対的フィルデータを求めることができないそれぞれの領域を記述する絶対フィルデータを求めるステップと、（Ｇ）相対的フィルデータも絶対フィルデータも求めることが出来ないそれそれの領域についてＤＰＣＭフィルデータを求めるステップと、静フレームと一連の関連したフレーム中のフレームの両方について、（Ｈ）領域パラメータ、絶対フィルデータ、相対的フィルデータ及びＤＰＣＭフィルデータを可変長コードでコード化するステップと、（Ｉ）可変長コード化されたデータのそれぞれのフレームのデコーディング時間を概算するステップと、（Ｊ）上記概算デコーディング時間が所定の値よりも小さい場合は、上記可変長コード化されたデータを圧縮されたビデオ出力データとして供給し、上記概算デコーディング時間が上記所定値よりも大きい場合は、絶対フィルデータと相対的フィルデータを求める時に異なる許容度を適用してステップ（Ｂ）〜（Ｊ）を繰返すステップと、を含む、ビデオデータのフレームまたは一連の関連したフレームを圧縮する方法。（１９）上記縮小フレームを分割するステップが、縮小フレームを表わすデータのアレイを２分割して領域を生成し、各領域をさらに２分割し、各分割処理の後、フィルデータを生成することが出来るか否かを決定するためにそれぞれの領域を検査し、フィルデータを生成することが出来る場合はその領域の分割を終了させ、また、所定の最小サイズの領域への分割後の領域についてフィルデータを生成することが出来ない場合、最小サイズの上記領域のピクセル値をＤＰＣＭコード化することを含むものである、請求項（１８）に記載の方法。（２０）上記デコーディング時間を概算するステップが、Ａｉをある特定のデコーディング処置が実行される合計回数を表わし、Ｋｉがその処置に関連する最大デコーディング時間を表わすものである時、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる積の和Ｔを生成するステップを含んでいる、請求項（１８）に記載の方法。（２１）上記積の和を発生するステップが、（ａ）それそれの形式のフィルデータによって記述される領域の数にそれぞれの第１の定数を乗じた積と、（ｂ）各形式の領域に含まれるピクセルの数にそれぞれの第２の定数を乗じた積と、（ｃ）それぞれの形式の領域に含まれるピクセルの行の数にそれぞれの第３の定数を乗じた積との和を形成し、この種の和を閾値と比較することを含むものである、請求項（２０）に記載の方法。（２２）上記デコーディング時間を概算するステップが各フレームに対するデコーディング時間を概算するものである、請求項（１８）に記載の方法。（２３）上記デコーディング時間を概算するステップが複数の順次コード化されたフレームにわたる移動概算を求めるものである、請求項（１８）に記載の方法。（２４）ピクセル値サンプルの行と列のアレイによって表わされるビデオ信号のフレームまたは一連のフレームを圧縮する方法であって、（Ａ）上記アレイを領域に分割するステップと、（Ｂ）各領域について、Ａ、Ｂ及びＣを係数とし、ｘ及びｙをそれぞれ上記行と列に沿う相対的な座標軸として、上記領域中の各ピクセル値を記述するためのＡｘ＋Ｂｙ＋Ｃの形の双線形多項式に対する上記係数を発生するステップと、（Ｃ）それぞれの領域中の各ピクセルについて、上記双線形多項式を用いて、それそれのピクセル値を生成するステップと、（Ｄ）上記双線形多項式を用いて生成されたピクセル値を上記領域中の対応する実際のピクセル値と比較して、それぞれの誤差値を求めるステップと、（Ｅ）上記領域上の誤差値の総合誤差値を求め、この総合誤差値を第１の閾値と比較するステップと、（Ｆ）上記誤差値の中の上記領域の周辺部分に位置するピクセル値に対応するものを比較する際に境界値チェックをして、上記誤差値の上記対応するものが所定の条件を満足するか否かを決定するステップと、（Ｇ）上記総合誤差値が上記第１の閾値より小さくかつ上記領域の周辺部分に位置するピクセル値に対応する上記誤差値が上記所定の条件を満足するという条件の下に、上記アレイ内のヒ記領域のサイズと位置と上記係数との表示を含むコードを発生し、また、上記所定の条件が満足されない場合は、上記領域をより小さな領域に分割して、ステップ（Ｂ）〜（Ｇ）を実行するステップと、を含む、ビデオ信号のフレームまたは一連のフレームを圧縮する方法。（２５）上記総合誤差値を求めるステップが上記領域上の誤差値の平均２乗誤差を発生することを含むものである、請求項（２４）に記載の方法。（２６）上記係数を発生するステップが上記領域中のピクセル値について最小２乗適合度（Ｉｅａｓｔ　ｓｑｕａｒｅ　ｆｉｔ）を実行することを含むものである、請求項（２４）に記載の方法。（２７）各々がピクセル値サンプルの行と列のアレイによって表わされるビデオ信号の一連のフレームを圧縮する方法であって、（Ａ）ピクセル値のフレームを領域に分割するステップと、（Ｂ）上記領域中のピクセル値を前に生起したフレームの同じサイズの領域中の対応するピクセル値と比較して、対応するピクセルの差の値の領域を形成するステップと、（Ｃ）Ａ、Ｂ及びＣを係数とし、ｘ及びｙをそれぞれ上記行と列に沿う相対的座標軸として、上記領域中の各ピクセル差値を記述するためのＡｘ＋Ｂｙ＋Ｃの形の双線形多項式に対する上記係数を発生するステップと、（Ｄ）上記双線形多項式を用いてそれそれのピクセル差値を生成するステップと、（Ｅ）上記双線形多項式を用いて生成されたピクセル差値を上記領域中の対応するピクセル差値と比較して、誤差値を生成するステップと、（Ｆ）上記領域上の上記誤差値について総合誤差値を形成し、この総合誤差値を第１の閾値と比較するステップと、（Ｇ）上記誤差値の中で上記領域の周辺部分に位置するピクセルに対応するものについて境界チェックをして、上記誤差値の上記対応するものが所定の条件を満足しているか否かを決定するステップと、（Ｈ）上記総合誤差値が上記第１の閾値より小さくかつ上記誤差値の中で上記領域の周辺部分に位置するピクセルに対応するものが上記所定の条件を満足している場合は、上記アレイ内の上記領域のサイズと位置を表わしかつ上記係数を含むコードを発生し、上記条件が満足されない場合は、上記領域に対しステップ（Ａ）〜（Ｈ）を実行するステップと、を含む、ビデオ信号の一連のフレームを圧縮する方法。（２８）さらに、上記ステップ（Ａ）〜（Ｈ）を縁返し実行した後で、上記条件が満足されない場合、上記前に生起したフレーム中の移動領域を求め、上記領域とこの移動領域とを用いてステップ（Ａ）〜（Ｈ）を実行するステップを含む、請求項（２７）に記載の方法。（２９）上記総合誤差値を形成するステップが上記誤差値の平均２乗誤差を生成することを含むものである、請求項（２７）に記載の方法。（３０）上記係数を生成するステップが上記ピクセル差値について最小２乗適合度を実行することを含むものである、請求項（２７）に記載の方法。（３１）コード化されるべきデジタルビデオ信号のフレームを供給する信号源と、上記フレームを領域変換によってコード化して、異なる面積のピクセル領域を表わす複数の領域コードを供給する圧縮器手段と、上記領域コードを量子化するための量子化手段と、上記圧縮器手段に結合されていて、上記面積の所定の関数として上記量子化手段を制御する面積決定手段と、を含んでなるデジタルビデオエンコーダ。（３２）上記量子化手段が領域コードサンプルを異なるビット数を持つサンプルに量子化するものでありて、小さな領域に対応する領域コードサンプルがより大きな領域に対応する領域コードよりも少ないビット数を持つサンプルに量子化されるように構成されている。請求項（３１）に記載のデジタルビデオエンコーダ。（３３）量子化のための手段が上記領域コードのビットを切捨てる手段を含むものである、請求項（３２）に記載のデジタルビデオエンコーダ。（３４）ビデオデータのフレームについて、絶対値フィルデータ、ＤＰＣＭフィルデータ及び対応する領域記述パラメータを含むフィルデータを階層的に求めるステップと、フレーム基準で、各形式のフィルデータと、領域記述パラメータとを独立して検査して、それそれの形式のデータをコード化するためのそれぞれの最適可変長コードセットを求めるステップと、それぞれの形式のフィルデータと領域記述パラメータとを上記求められた最適可変長コードセットに従って可変長コード化するステップと、を含む、ビデオデータのフレームを圧縮する方法。（３５）ビデオデータのフレームを供給する手段と、上記フレームを供給する手段に結合された手段を含み、相対的フィルデータ、ＤＰＣＭフィルデータ、ダイアドフィルデータ及び対応する領域記述パラメータを含むフィルデータを階層的に求める手段と、全フレーム基準で、フィルデータの形式の各々と、フレーム全体についての領域記述パラメータとを独立して検査し、可変長コードセットのテーブルから、各形式のデータに対するそれぞれの最適可変長コードセットを求め、それぞれの形式のフィルデータと領域データとを、それそれの形式のデータについて求められた最適可変長コードに従ってコード化する手段と、を含んでなる、ビデオデータのフレームを圧縮するための装置。（３６）行と列に配列されたピクセル値のアレイによって表わされるビデオデータのフレームを圧縮する方法であって、各アレイが順次領域に分割されるように構成されており、この分割が、上記アレイ及び領域を上記行の間及び上記列の間で垂直方向または水平方向に、その中のピクセル値が所定の許容度で領域特定コードによって記述できるような領域が見つかるまで、実質的に２等分し、分割の一方の側に、相対的な差を呈する大多数のピクセルを分離させるような方向に上記領域を分割することによって行なわれ、上記領域が分割される方向、即ち、水平方向か垂直方向か、はそれぞれの領域中のピクセル値を検査して上記領域内の相対的ピクセル差の分布を確かめることによって決められるものである、ビデオデータのフレームを圧縮する方法。（２７）上記相対的ピクセル差の分布を確かめるステップが、ある領域中の各ピクセル値を、それに直接隣接するピクセル値から引算して、それぞれの差を生成するステップと、これらの差を閾値と比較するステップと、隣接する行中のピクセル値の差で上記閾値を超えるものの数を計数して、第１の数を生成するステップと、隣接する列中のピクセル値の差で上記閾値を超えるものの数を計数して、第２の数を生成するステップと、上記第１の数を上記第２の数と比較するステップと、を含み、上記第１の数が上記第２の数を超える場合は水平方向に、上記第２の数が上記第１の数を超える場合は垂直方向に上記領域が分割されるように構成されている、請求項（３６）に記載の方法。（３８）上記相対的ピクセル差の分布を確かめるステップが、分割されるべき領域中の輪郭を検出するステップと、分割されるべき領域の各象限における輪郭の分布を求めるステップと、上記各象限中の輪郭分布を比較するステップと、上記比較に基いて、大きい方の輪郭分布をもった２つの象限が分割の一方の側に閉込められるような分割の方向を求めるステップと、を含むものである、請求項（３６）に記載の方法。（３９）さらに、象限輪郭分布が大きい方の輪郭分布を持つ象限の分割の一方の側への閉込めを不可能とする場合には、上記分割されるべき領域を予め定められた推奨される高さ／幅アスペクト比を持つサブ領域に分割するような分割方向を求めるステップを含んでいる、請求項（３８）に記載の方法。（４０）行と列に配列されたピクセル値のアレイであって、各アレイが順次領域に分割されるようにされたアレイによって表わされるビデオデータのフレームを圧縮する方法であって、上記分割が、上記アレイおよび領域を上記行の間及び列の間で水平方向または垂直方向のいずれかに、その中のピクセル値が領域特定コードによって所定の許容度で記述できるような領域が見つかるまで、分割することによって行なわれ、領域が分割される方向、即ち、水平方向または垂直方向が、（Ａ）それそれの領域に対する領域特定コードを生成し、（Ｂ）上記領域特定コードを用いて上記領域に対するピクセル値を生成し、（Ｃ）上記生成されたピクセル値と対応する領域のピクセル値との間の誤差を表わす値を求め、（Ｄ）上記誤差から総合垂直方向誤差値を求め、（Ｅ）上記誤差から総合水平方向誤差値を求め、（Ｆ）上記垂直方向総合誤差値と上記水平方向誤差値とを比較して、領域をこの比較結果に基いて水平方向または垂直方向に分割する、ことによって決定される、ビデオデータのフレームを圧縮する方法。