JPH06209465A - ブロック整合のための基準としてモーションブロック毎に最少のビット数を用いるモーション補償 - Google Patents
ブロック整合のための基準としてモーションブロック毎に最少のビット数を用いるモーション補償Info
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- JPH06209465A JPH06209465A JP4211874A JP21187492A JPH06209465A JP H06209465 A JPH06209465 A JP H06209465A JP 4211874 A JP4211874 A JP 4211874A JP 21187492 A JP21187492 A JP 21187492A JP H06209465 A JPH06209465 A JP H06209465A
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- Signal Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の
方法で体系化することによってビットレートを低減する
システムにおいて、体系化されたビット数を最少にする
ことである。 【構成】 予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の
方法で体系化することによってビットレートを低減する
システムにおいて、現在のフレームにおける所定ブロッ
クと前回のフレームの複数のブロックとの差を引き出
し、所定のブロックを用いた差の体系化のために最少の
ビット数を必要とするブロックを、予測ブロックとして
選択することによって、現在のフレームにおける所定の
ブロックに対する予測ブロックとして用いられる前回の
フレームにおけるデータのブロックを選択する。
方法で体系化することによってビットレートを低減する
システムにおいて、体系化されたビット数を最少にする
ことである。 【構成】 予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の
方法で体系化することによってビットレートを低減する
システムにおいて、現在のフレームにおける所定ブロッ
クと前回のフレームの複数のブロックとの差を引き出
し、所定のブロックを用いた差の体系化のために最少の
ビット数を必要とするブロックを、予測ブロックとして
選択することによって、現在のフレームにおける所定の
ブロックに対する予測ブロックとして用いられる前回の
フレームにおけるデータのブロックを選択する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理、特にブロッ
ク整合のための基準としてモーションブロック毎に最少
のビット数を使用するモーション補償装置に関する。
ク整合のための基準としてモーションブロック毎に最少
のビット数を使用するモーション補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージ符号化の目的は、符号化イメー
ジにおいて目に見える大きなひずみを生じることなくイ
メージを表すために必要なビット数を圧縮することであ
る。イメージ符号化にしばしば使用されるシステムは、
モーション補償を備えたフレーム間ハイブリッド符号化
システムを用いている。このシステムは、差分パルス符
号変調（以下、ＤＰＣＭと記す）ループから構成されて
おり、ループにおいて、現在のフレームの予測が現在の
フレームから減算され、その結果が２次元離散余弦変換
（以下、ＤＣＴと記す）によって、変換係数に変換され
る。ＤＣＴの特性は、ブロック毎のイメージデータの相
関関係をなくすことである。ＤＣＴ係数は量子化され、
振幅及びランレングスは符号化される。この処理によっ
て、イメージを表すために用いられるビット数がかなり
減少される。得られるビットストリームはそのレートが
本質的に可変である。従って、先入れ先出し（以下、Ｆ
ＩＦＯと記す）バッファがビットレートの変化を平滑に
し、一定のビットレートを出力するために用いられる。
この一定のビットレートは、少なくとも大きさの順では
ビデオ信号の当初のビットレートよりも下である。バッ
ファ制御戦略がバッファのオーバーフロー又はアンダー
フローを防ぐために用いられる。典型的には、バッファ
制御は、ＦＩＦＯバッファの状態をモニタすること及び
量子化器の量子化ステップサイズを変えることによって
達成される。
ジにおいて目に見える大きなひずみを生じることなくイ
メージを表すために必要なビット数を圧縮することであ
る。イメージ符号化にしばしば使用されるシステムは、
モーション補償を備えたフレーム間ハイブリッド符号化
システムを用いている。このシステムは、差分パルス符
号変調（以下、ＤＰＣＭと記す）ループから構成されて
おり、ループにおいて、現在のフレームの予測が現在の
フレームから減算され、その結果が２次元離散余弦変換
（以下、ＤＣＴと記す）によって、変換係数に変換され
る。ＤＣＴの特性は、ブロック毎のイメージデータの相
関関係をなくすことである。ＤＣＴ係数は量子化され、
振幅及びランレングスは符号化される。この処理によっ
て、イメージを表すために用いられるビット数がかなり
減少される。得られるビットストリームはそのレートが
本質的に可変である。従って、先入れ先出し（以下、Ｆ
ＩＦＯと記す）バッファがビットレートの変化を平滑に
し、一定のビットレートを出力するために用いられる。
この一定のビットレートは、少なくとも大きさの順では
ビデオ信号の当初のビットレートよりも下である。バッ
ファ制御戦略がバッファのオーバーフロー又はアンダー
フローを防ぐために用いられる。典型的には、バッファ
制御は、ＦＩＦＯバッファの状態をモニタすること及び
量子化器の量子化ステップサイズを変えることによって
達成される。
【０００３】上記システムの重要な部分は、現在のフレ
ームの予測を形成することである。通常、ビデオフレー
ムに最適な予測はモーション補償された前回のフレーム
である。モーション補償は、画素のブロック、モーショ
ンブロックと呼ばれる、に対してブロック整合によって
行われる。ビデオの現在のフレームにおける画素の各モ
ーションブロックに対して、それに出来る限り似ている
整合ブロックと称されるブロックが前回のフレーム中か
ら見い出される。このブロックは現在のビデオフレーム
におけるモーションブロックのための予測子である。
ームの予測を形成することである。通常、ビデオフレー
ムに最適な予測はモーション補償された前回のフレーム
である。モーション補償は、画素のブロック、モーショ
ンブロックと呼ばれる、に対してブロック整合によって
行われる。ビデオの現在のフレームにおける画素の各モ
ーションブロックに対して、それに出来る限り似ている
整合ブロックと称されるブロックが前回のフレーム中か
ら見い出される。このブロックは現在のビデオフレーム
におけるモーションブロックのための予測子である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ブロック整合のための
現在公知の方法では、最小絶対ブロック差（以下、ＭＡ
ＢＤと記す）又は最小平方ブロック差（以下、ＭＳＢＤ
と記す）などの基準を用いている。現在のフレームのモ
ーションブロックが前回のフレーム中において審査され
たブロックにどれほど類似しているかを示す評価数が導
出され、また整合性は、その評価数が何らかの任意選択
された閾値よりも小さいかどうかを明らかにされる。多
くの候補が閾値に近いがそれを越えてはいない場合に、
従来の方法では、伝送のための体系化に必要なビット数
に関係なく最も小さい絶対ブロック差（以下、ＡＢＤと
記す）又は平方ブロック差（以下、ＳＢＤと記す）を有
する１つが選び出されているため、体系化に必要なビッ
ト数が増大するという問題が生じていた。
現在公知の方法では、最小絶対ブロック差（以下、ＭＡ
ＢＤと記す）又は最小平方ブロック差（以下、ＭＳＢＤ
と記す）などの基準を用いている。現在のフレームのモ
ーションブロックが前回のフレーム中において審査され
たブロックにどれほど類似しているかを示す評価数が導
出され、また整合性は、その評価数が何らかの任意選択
された閾値よりも小さいかどうかを明らかにされる。多
くの候補が閾値に近いがそれを越えてはいない場合に、
従来の方法では、伝送のための体系化に必要なビット数
に関係なく最も小さい絶対ブロック差（以下、ＡＢＤと
記す）又は平方ブロック差（以下、ＳＢＤと記す）を有
する１つが選び出されているため、体系化に必要なビッ
ト数が増大するという問題が生じていた。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものである。予測ブロックと所定ブロックと
の差を所定の方法で体系化することによってビットレー
トを低減するシステムにおいて、現在のフレームにおけ
る所定ブロックと前回のフレームの複数のブロックとの
差を引き出し、所定のブロックを用いた差の体系化のた
めに最少のビット数を必要とするブロックを、予測ブロ
ックとして選択することによって、現在のフレームにお
ける所定のブロックに対する予測ブロックとして用いら
れる前回のフレームにおけるデータのブロックを選択す
る装置を提供することが本発明の目的である。また、本
発明の装置により、ＡＢＤ又はＳＢＤ法に従って選択さ
れた多数のブロックから予測ブロックを選択することを
可能にすることも本発明の目的である。
になされたものである。予測ブロックと所定ブロックと
の差を所定の方法で体系化することによってビットレー
トを低減するシステムにおいて、現在のフレームにおけ
る所定ブロックと前回のフレームの複数のブロックとの
差を引き出し、所定のブロックを用いた差の体系化のた
めに最少のビット数を必要とするブロックを、予測ブロ
ックとして選択することによって、現在のフレームにお
ける所定のブロックに対する予測ブロックとして用いら
れる前回のフレームにおけるデータのブロックを選択す
る装置を提供することが本発明の目的である。また、本
発明の装置により、ＡＢＤ又はＳＢＤ法に従って選択さ
れた多数のブロックから予測ブロックを選択することを
可能にすることも本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のモーション補償
装置は、１フレームのデータと該フレームにおける予測
データとの差を所定の方法で体系化することによって、
該フレームのデータを伝送するために必要なバンド幅を
低減するシステムに用いられるモーション補償装置であ
って、現在のフレームのデータを供給する手段と、現在
のフレームからデータのモーションブロックを供給する
手段と、前回のフレームからデータを供給する手段と、
データのモーションブロックと、現在のフレームにおけ
るモーションブロックの位置に対応する位置にある前回
のフレームにおける領域を含むサーチ領域内の同じ面積
で同じ形状のブロックとのそれぞれの差を引き出す手段
と、該方法で差を体系化するために必要なビット数を決
定する手段と、を備えており、該方法における体系化の
ためのビット数が最少となる、前回のフレームにおける
ブロックを予測データとして用いており、そのことによ
り上記目的が達成される。
装置は、１フレームのデータと該フレームにおける予測
データとの差を所定の方法で体系化することによって、
該フレームのデータを伝送するために必要なバンド幅を
低減するシステムに用いられるモーション補償装置であ
って、現在のフレームのデータを供給する手段と、現在
のフレームからデータのモーションブロックを供給する
手段と、前回のフレームからデータを供給する手段と、
データのモーションブロックと、現在のフレームにおけ
るモーションブロックの位置に対応する位置にある前回
のフレームにおける領域を含むサーチ領域内の同じ面積
で同じ形状のブロックとのそれぞれの差を引き出す手段
と、該方法で差を体系化するために必要なビット数を決
定する手段と、を備えており、該方法における体系化の
ためのビット数が最少となる、前回のフレームにおける
ブロックを予測データとして用いており、そのことによ
り上記目的が達成される。
【０００７】また、本発明の装置は、現在のフレームの
データブロックと前回のフレームの整合ブロックとの差
を、ある特定の方法で体系化することによって、イメー
ジを表す信号を伝送するために必要なバンド幅を低減す
るシステムにおいて、整合ブロックを識別するための装
置であって、前回のフレームのデータを使用可能とする
手段と、現在のフレームにおいてモーションブロックの
ためのデータを供給する手段と、モーションブロックの
ためのデータと、前回のフレームにおける複数の類似ブ
ロックのそれぞれとの差を引き出す手段と、該方法で、
それぞれの差を体系化するために必要なビット数を決定
する手段と、該方法で体系化するためのビット数が最少
となる、前回のフレームにおけるブロックを、整合ブロ
ックとして選択する手段と、を備えているものであって
もよいし、体系化する前記方法が、離散余弦変換が機能
し、その後に量子化器が機能する手段を備えているもの
であってもよい。
データブロックと前回のフレームの整合ブロックとの差
を、ある特定の方法で体系化することによって、イメー
ジを表す信号を伝送するために必要なバンド幅を低減す
るシステムにおいて、整合ブロックを識別するための装
置であって、前回のフレームのデータを使用可能とする
手段と、現在のフレームにおいてモーションブロックの
ためのデータを供給する手段と、モーションブロックの
ためのデータと、前回のフレームにおける複数の類似ブ
ロックのそれぞれとの差を引き出す手段と、該方法で、
それぞれの差を体系化するために必要なビット数を決定
する手段と、該方法で体系化するためのビット数が最少
となる、前回のフレームにおけるブロックを、整合ブロ
ックとして選択する手段と、を備えているものであって
もよいし、体系化する前記方法が、離散余弦変換が機能
し、その後に量子化器が機能する手段を備えているもの
であってもよい。
【０００８】さらに、本発明の装置は、予測ブロックの
データと現在のデータブロックのデータとの差を所定の
方法で体系化するシステムにおいて、該予測データブロ
ックとなるべき、ビデオ情報の前回のフレームにおける
データのブロックを識別する装置であって、前回のフレ
ームのためのデータを供給する手段と、前回のフレーム
において整合ブロックが見い出される現在のフレームの
モーションブロックにおけるデータを供給する手段と、
モーションブロックのデータと、前回のフレームにおけ
る複数の類似ブロックのそれぞれとの差を引き出す手段
と、該方法で差を体系化するために必要なビット数を決
定する手段と、該方法で体系化するためのビット数が最
少となる該前回のフレームにおけるブロックを、予測デ
ータブロックとして識別する手段とを備えているもので
あってもよい。
データと現在のデータブロックのデータとの差を所定の
方法で体系化するシステムにおいて、該予測データブロ
ックとなるべき、ビデオ情報の前回のフレームにおける
データのブロックを識別する装置であって、前回のフレ
ームのためのデータを供給する手段と、前回のフレーム
において整合ブロックが見い出される現在のフレームの
モーションブロックにおけるデータを供給する手段と、
モーションブロックのデータと、前回のフレームにおけ
る複数の類似ブロックのそれぞれとの差を引き出す手段
と、該方法で差を体系化するために必要なビット数を決
定する手段と、該方法で体系化するためのビット数が最
少となる該前回のフレームにおけるブロックを、予測デ
ータブロックとして識別する手段とを備えているもので
あってもよい。
【０００９】本発明の装置は、予測ブロックにおけるデ
ータと現在のフレームにおけるデータブロックとの差を
所定の方法で体系化するシステムにおいて、予測ブロッ
クとして用いられるべき前回のフレームにおけるブロッ
クを選択する装置であって、現在のフレームにおいてモ
ーションブロック内のデータを供給する手段と、前回の
フレームのデータを供給する手段と、モーションブロッ
ク内のデータと、前回のフレームにおける複数の類似領
域内のデータとの差をそれぞれ引き出す手段と、該モー
ションブロックを用いた差の最も小さい前回のフレーム
における所定数のブロックを識別する手段と、該所定数
のブロックのそれぞれと、該モーションブロック内のデ
ータとのデータ差を、該方法で体系化するために必要な
ビット数を決定する手段と、ビット数が最少となるブロ
ックを、予測ブロックとして選択する手段とを備えてい
るものであってもよい。
ータと現在のフレームにおけるデータブロックとの差を
所定の方法で体系化するシステムにおいて、予測ブロッ
クとして用いられるべき前回のフレームにおけるブロッ
クを選択する装置であって、現在のフレームにおいてモ
ーションブロック内のデータを供給する手段と、前回の
フレームのデータを供給する手段と、モーションブロッ
ク内のデータと、前回のフレームにおける複数の類似領
域内のデータとの差をそれぞれ引き出す手段と、該モー
ションブロックを用いた差の最も小さい前回のフレーム
における所定数のブロックを識別する手段と、該所定数
のブロックのそれぞれと、該モーションブロック内のデ
ータとのデータ差を、該方法で体系化するために必要な
ビット数を決定する手段と、ビット数が最少となるブロ
ックを、予測ブロックとして選択する手段とを備えてい
るものであってもよい。
【００１０】本発明の装置は、現在のフレームにおける
データブロックと、現在のデータブロックがどうなるか
という予測として前回のフレームから選択されたデータ
のブロックとの差を所定の方法で体系化するシステムに
おいて、画素の予測データブロックとして用いられるべ
き前回のフレームにおける画素のデータブロックを、選
択する装置において、現在のフレームからデータのモー
ションブロックを使用可能とする手段と、現在のフレー
ムにおけるモーションブロックの位置に対応する領域を
含む前回のフレームにおける領域からのモーションブロ
ックと類似の複数のブロックのそれぞれにおいて前回の
フレームからデータを使用可能とする手段と、該モーシ
ョンブロックにおけるデータと該複数のブロックのそれ
ぞれにおけるデータとのそれぞれの差を、該所定の方法
で体系化するために必要なビット数を決定する手段と、
現在のフレームにおけるデータがどうなるかという予測
として、モーションブロックからの差を体系化するため
のビット数が最少となる該複数のブロックの１つを選択
する手段とを備えているものであってもよい。
データブロックと、現在のデータブロックがどうなるか
という予測として前回のフレームから選択されたデータ
のブロックとの差を所定の方法で体系化するシステムに
おいて、画素の予測データブロックとして用いられるべ
き前回のフレームにおける画素のデータブロックを、選
択する装置において、現在のフレームからデータのモー
ションブロックを使用可能とする手段と、現在のフレー
ムにおけるモーションブロックの位置に対応する領域を
含む前回のフレームにおける領域からのモーションブロ
ックと類似の複数のブロックのそれぞれにおいて前回の
フレームからデータを使用可能とする手段と、該モーシ
ョンブロックにおけるデータと該複数のブロックのそれ
ぞれにおけるデータとのそれぞれの差を、該所定の方法
で体系化するために必要なビット数を決定する手段と、
現在のフレームにおけるデータがどうなるかという予測
として、モーションブロックからの差を体系化するため
のビット数が最少となる該複数のブロックの１つを選択
する手段とを備えているものであってもよい。
【００１１】さらに、本発明の装置は、現在のフレーム
におけるデータブロックと、現在のデータブロックがど
うなるかという予測として前回のフレームから選択され
たデータのブロックとの差を所定の方法で体系化するシ
ステムにおいて、画素の予測データブロックとしてもち
いられるべき前回のフレームにおける画素のデータブロ
ックを選択する装置であって、現在のフレームからデー
タのモーションブロックを使用可能とする手段と、現在
のフレームにおけるモーションブロックの位置に対応す
る領域に含まれる前回のフレームにおける領域からモー
ションブロックと類似の複数のブロックのそれぞれにお
ける前回のフレームからのデータを使用可能とする手段
と、該モーションブロックにおけるデータと該複数のブ
ロックのそれぞれとの差をそれぞれ表す数を引き出す手
段と、差の数が最も小さい該複数のブロックのうち１
つ、及び差の数が次に小さい数個のブロックを、選択さ
れたブロックとして指定する手段と、該モーションブロ
ックにおけるデータと、該選択されたブロックのそれぞ
れにおけるデータとのそれぞれの差を該所定の方法で体
系化するために必要なビット数を決定する手段と、現在
のフレームにおけるデータがどうなるかの予測として該
所定の方法で体系化するためのビット数が最少となる該
選択されたブロックの１つを選択する手段とを備えてい
るものであってもよいし、前記差の数のそれぞれが、モ
ーションブロックにおける画素と、前記複数のブロック
の１つにおける対応する画素との振幅の差の絶対値の和
であってもよい。また、前記差の数のそれぞれが、モー
ションブロックにおける画素と、前記複数のブロックの
１つにおける対応する画素との振幅の差の絶対値の平方
の和であってもよい。
におけるデータブロックと、現在のデータブロックがど
うなるかという予測として前回のフレームから選択され
たデータのブロックとの差を所定の方法で体系化するシ
ステムにおいて、画素の予測データブロックとしてもち
いられるべき前回のフレームにおける画素のデータブロ
ックを選択する装置であって、現在のフレームからデー
タのモーションブロックを使用可能とする手段と、現在
のフレームにおけるモーションブロックの位置に対応す
る領域に含まれる前回のフレームにおける領域からモー
ションブロックと類似の複数のブロックのそれぞれにお
ける前回のフレームからのデータを使用可能とする手段
と、該モーションブロックにおけるデータと該複数のブ
ロックのそれぞれとの差をそれぞれ表す数を引き出す手
段と、差の数が最も小さい該複数のブロックのうち１
つ、及び差の数が次に小さい数個のブロックを、選択さ
れたブロックとして指定する手段と、該モーションブロ
ックにおけるデータと、該選択されたブロックのそれぞ
れにおけるデータとのそれぞれの差を該所定の方法で体
系化するために必要なビット数を決定する手段と、現在
のフレームにおけるデータがどうなるかの予測として該
所定の方法で体系化するためのビット数が最少となる該
選択されたブロックの１つを選択する手段とを備えてい
るものであってもよいし、前記差の数のそれぞれが、モ
ーションブロックにおける画素と、前記複数のブロック
の１つにおける対応する画素との振幅の差の絶対値の和
であってもよい。また、前記差の数のそれぞれが、モー
ションブロックにおける画素と、前記複数のブロックの
１つにおける対応する画素との振幅の差の絶対値の平方
の和であってもよい。
【００１２】また、本発明の方法は、現在のフレームに
おけるデータの予測として用いられるデータを前回のフ
レームから選択する方法であって、現在のフレームにお
けるモーションブロックのデータと、前回のフレームに
おける複数の類似ブロックのそれぞれとの差をそれぞれ
引き出すステップと、該差を体系化するために必要なビ
ット数を決定するステップと、及び該複数のブロックか
ら、体系化のために最少のビット数を必要とする該モー
ションブロックからの差を有する１つのブロックを選択
するステップとを備えており、そのことにより上記目的
が達成される。
おけるデータの予測として用いられるデータを前回のフ
レームから選択する方法であって、現在のフレームにお
けるモーションブロックのデータと、前回のフレームに
おける複数の類似ブロックのそれぞれとの差をそれぞれ
引き出すステップと、該差を体系化するために必要なビ
ット数を決定するステップと、及び該複数のブロックか
ら、体系化のために最少のビット数を必要とする該モー
ションブロックからの差を有する１つのブロックを選択
するステップとを備えており、そのことにより上記目的
が達成される。
【００１３】さらに、本発明の方法は、現在のフレーム
におけるデータの予測として用いられるデータを前回の
フレームから選択する方法であって、現在のフレームに
おけるモーションブロックの画素データと前回のフレー
ムにおける複数の類似ブロックのそれぞれにおける対応
する画素データとの絶対差の各々の和を引き出すステッ
プと、前回のフレームから、最小の和を有するデータの
ブロック及び次に小さな和を有するいくつかのブロック
を指定するステップと、指定されたブロックのそれぞれ
に対する差を体系化するために必要なビット数を決定す
るステップと、及び現在のフレームにおけるデータの予
測として、体系化のための最少のビット数を必要とする
ブロックを選択するステップとを備えているものであっ
てもよい。
におけるデータの予測として用いられるデータを前回の
フレームから選択する方法であって、現在のフレームに
おけるモーションブロックの画素データと前回のフレー
ムにおける複数の類似ブロックのそれぞれにおける対応
する画素データとの絶対差の各々の和を引き出すステッ
プと、前回のフレームから、最小の和を有するデータの
ブロック及び次に小さな和を有するいくつかのブロック
を指定するステップと、指定されたブロックのそれぞれ
に対する差を体系化するために必要なビット数を決定す
るステップと、及び現在のフレームにおけるデータの予
測として、体系化のための最少のビット数を必要とする
ブロックを選択するステップとを備えているものであっ
てもよい。
【００１４】
【作用】本発明においては、新しい基準が、予測フレー
ムにおいて使用される整合ブロックを選択するために用
いられる。モーションブロックと、前回のフレームのサ
ーチ領域における各ブロックとの差が決定され、使用さ
れているシステムにおいて体系化のために最少のビット
数を必要とする差を有するブロックが、整合ブロックと
して選択される。ビット数に関連のない基準に対する、
この基準の利点は、伝送するために最少のビット数を必
要とする差を有するブロックを前回のフレームから選択
することである。結局、ビット数を減らすことがこのシ
ステムの主要な目的である。例えば、前回のフレームに
おいて２つのブロックが同じＡＢＤを有する場合、従来
のシステムでは任意選択が必要であり、選択されたブロ
ックが選択されなかったブロックよりも伝送のためによ
り多数のビット数を必要とすることもある。しかしなが
ら、本発明においては、伝送のために最少のビット数を
必要とするものを常に選択する。
ムにおいて使用される整合ブロックを選択するために用
いられる。モーションブロックと、前回のフレームのサ
ーチ領域における各ブロックとの差が決定され、使用さ
れているシステムにおいて体系化のために最少のビット
数を必要とする差を有するブロックが、整合ブロックと
して選択される。ビット数に関連のない基準に対する、
この基準の利点は、伝送するために最少のビット数を必
要とする差を有するブロックを前回のフレームから選択
することである。結局、ビット数を減らすことがこのシ
ステムの主要な目的である。例えば、前回のフレームに
おいて２つのブロックが同じＡＢＤを有する場合、従来
のシステムでは任意選択が必要であり、選択されたブロ
ックが選択されなかったブロックよりも伝送のためによ
り多数のビット数を必要とすることもある。しかしなが
ら、本発明においては、伝送のために最少のビット数を
必要とするものを常に選択する。
【００１５】ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤブロック整合システ
ムが基づく概念は、前回のフレームから、現在のフレー
ムにおけるモーションブロックに絵模様が最も類似して
いる、望ましくは同一であるブロックを選択することで
あり、上述のように、体系化のために必要なビット数は
考慮されない。モーションブロックと前回フレーム中の
ブロックとの画素の差を体系化するために必要な最少の
体系化ビット数を、整合の基準として用いることによっ
て、モーションブロックに絵模様が最も類似している整
合ブロックが選択されないならば、それらの全ての差が
システムによって伝送され、より大きな差はより多数の
ビット数を意味する。
ムが基づく概念は、前回のフレームから、現在のフレー
ムにおけるモーションブロックに絵模様が最も類似して
いる、望ましくは同一であるブロックを選択することで
あり、上述のように、体系化のために必要なビット数は
考慮されない。モーションブロックと前回フレーム中の
ブロックとの画素の差を体系化するために必要な最少の
体系化ビット数を、整合の基準として用いることによっ
て、モーションブロックに絵模様が最も類似している整
合ブロックが選択されないならば、それらの全ての差が
システムによって伝送され、より大きな差はより多数の
ビット数を意味する。
【００１６】ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤブロック整合システ
ムは、選択閾値に非常に近い多数のブロックを前回のフ
レームから見い出すことがあるが、最も近い１つが選択
される。多数のブロックが同一である場合には、任意選
択が行われる。現在のフレームにおけるモーションブロ
ックが、通常は、前回のフレーム中のサーチ領域の各ブ
ロックと同時に比較されるので、体系化される最少のビ
ット数を必要とするブロックの選択には、大きなハード
ウエアが必要である。
ムは、選択閾値に非常に近い多数のブロックを前回のフ
レームから見い出すことがあるが、最も近い１つが選択
される。多数のブロックが同一である場合には、任意選
択が行われる。現在のフレームにおけるモーションブロ
ックが、通常は、前回のフレーム中のサーチ領域の各ブ
ロックと同時に比較されるので、体系化される最少のビ
ット数を必要とするブロックの選択には、大きなハード
ウエアが必要である。
【００１７】本発明のシステムと直列にＭＡＢＤ又はＭ
ＳＢＤシステムを操作することによって、それぞれの最
良の特徴が達成され得る。このように、サーチ領域にお
けるｎ個のブロックと同数の、多数のＭＡＢＤ又はＭＳ
ＢＤシステムが用いられ、基準の所定の範囲内で最良に
整合するｎ’個のブロックを選択するための手段が設け
られる場合、各ブロックの体系化に必要なビット数を与
えるｎ’個の評価数計算器がｎ’個のブロックを受け取
るためにそれぞれ接続されることが可能であり、体系化
の最少ビット数を必要とするブロックが選択される１ブ
ロックとなる。
ＳＢＤシステムを操作することによって、それぞれの最
良の特徴が達成され得る。このように、サーチ領域にお
けるｎ個のブロックと同数の、多数のＭＡＢＤ又はＭＳ
ＢＤシステムが用いられ、基準の所定の範囲内で最良に
整合するｎ’個のブロックを選択するための手段が設け
られる場合、各ブロックの体系化に必要なビット数を与
えるｎ’個の評価数計算器がｎ’個のブロックを受け取
るためにそれぞれ接続されることが可能であり、体系化
の最少ビット数を必要とするブロックが選択される１ブ
ロックとなる。
【００１８】
【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。図
１は、本発明のモーションブロック整合システムを有利
に用いることができる、モーション補償を備えた差動パ
ルスコード変調システムの一例を示している。ビデオ情
報のフレームが、データブロックと呼ばれる多数の隣接
ブロックに分割されることは理解される。
１は、本発明のモーションブロック整合システムを有利
に用いることができる、モーション補償を備えた差動パ
ルスコード変調システムの一例を示している。ビデオ情
報のフレームが、データブロックと呼ばれる多数の隣接
ブロックに分割されることは理解される。
【００１９】入力端子２から入力される現在のフレーム
のための入力ビデオデータは、減算器４の＋入力に接続
されている。前回のフレームはフレーム遅延６に記憶さ
れている。モーション補償手段８に供給される現在のビ
デオフレーム内の画素の各モーションブロックに対し
て、現在のフレーム内のモーションブロックと同じ位置
にある前回のフレーム内のブロックを囲む前回のフレー
ムのサーチ領域内で、整合データブロックのためにサー
チが行われる。整合ブロックの相対的位置は、受信装置
へ伝送されるｘ、ｙのモーションベクトルによって示さ
れる。モーションブロックと整合ブロックとの位置の差
はモーションによるものである。
のための入力ビデオデータは、減算器４の＋入力に接続
されている。前回のフレームはフレーム遅延６に記憶さ
れている。モーション補償手段８に供給される現在のビ
デオフレーム内の画素の各モーションブロックに対し
て、現在のフレーム内のモーションブロックと同じ位置
にある前回のフレーム内のブロックを囲む前回のフレー
ムのサーチ領域内で、整合データブロックのためにサー
チが行われる。整合ブロックの相対的位置は、受信装置
へ伝送されるｘ、ｙのモーションベクトルによって示さ
れる。モーションブロックと整合ブロックとの位置の差
はモーションによるものである。
【００２０】現在のフレームから、整合データブロック
と最も近く整合するフレーム遅延６中のブロックは、そ
のブロックがどうなるかという予測にすぎない。この予
測ブロックから得られる信号が減算器４の負の入力に送
られるとき、その出力は、現在のフレームのモーション
ブロックと予測モーションブロックとの差である。差の
データはさらに他の処理の後、受信装置に伝送される。
受信装置は前回のフレーム及び関連する差から表される
べきイメージを形成することができる。減算器４の出力
での差は離散余弦変換ＤＣＴ１０に送られる。ＤＣＴ１
０は水平周波数及び垂直周波数の係数を生成する。複数
の画素からなるブロックはＤＣＴ係数の同サイズのブロ
ックを生成する。これらの係数は走査されて、量子化器
１２へ係数列を供給する。量子化器１２では、画質を低
下させることなくビットレートを低減するために、係数
が量子化される。
と最も近く整合するフレーム遅延６中のブロックは、そ
のブロックがどうなるかという予測にすぎない。この予
測ブロックから得られる信号が減算器４の負の入力に送
られるとき、その出力は、現在のフレームのモーション
ブロックと予測モーションブロックとの差である。差の
データはさらに他の処理の後、受信装置に伝送される。
受信装置は前回のフレーム及び関連する差から表される
べきイメージを形成することができる。減算器４の出力
での差は離散余弦変換ＤＣＴ１０に送られる。ＤＣＴ１
０は水平周波数及び垂直周波数の係数を生成する。複数
の画素からなるブロックはＤＣＴ係数の同サイズのブロ
ックを生成する。これらの係数は走査されて、量子化器
１２へ係数列を供給する。量子化器１２では、画質を低
下させることなくビットレートを低減するために、係数
が量子化される。
【００２１】量子化器１２の出力は、ブロック１４に含
まれる可変長符号化器（以下、ＶＬＣと記す）に送ら
れ、ランレングス及びハフマン符号化によってビット数
を減少させる。モーション補償手段８によって得られる
モーションベクトルもまた、ＶＬＣにおいてビットレー
トを低減され、ＶＬＣの出力はＦＩＦＯバッファ１６に
送られる。ＦＩＦＯバッファ１６へのビットの流れは、
イメージ内容に応じて不規則であるが、その出力ではビ
ットの安定した流れが見られる。バッファ１６が過負荷
に近づくと、バッファ制御器１８が、量子化ステップの
サイズを増大することによって、量子化器１２の出力で
のビット数を減少させる。
まれる可変長符号化器（以下、ＶＬＣと記す）に送ら
れ、ランレングス及びハフマン符号化によってビット数
を減少させる。モーション補償手段８によって得られる
モーションベクトルもまた、ＶＬＣにおいてビットレー
トを低減され、ＶＬＣの出力はＦＩＦＯバッファ１６に
送られる。ＦＩＦＯバッファ１６へのビットの流れは、
イメージ内容に応じて不規則であるが、その出力ではビ
ットの安定した流れが見られる。バッファ１６が過負荷
に近づくと、バッファ制御器１８が、量子化ステップの
サイズを増大することによって、量子化器１２の出力で
のビット数を減少させる。
【００２２】減算器４の出力に現れる、現在のデータブ
ロックと予測データブロックとの差の値は、量子化器に
起因する損失以外は、逆量子化器２０及び逆ＤＣＴ２２
によって回復されて、加算器２４の１つの入力に送られ
る。モーション補償器８の出力での予測ブロックのため
の信号は、加算器２４の他の入力に送られるので、現在
のブロックのための信号がその出力に現れ、その信号が
フレーム遅延６に送られる。このように、現在のフレー
ム全体が遅延６中にあり、次の現在のフレームが処理さ
れているときは、フレーム遅延６のフレームは、現在で
は、関連する前回のフレームである。
ロックと予測データブロックとの差の値は、量子化器に
起因する損失以外は、逆量子化器２０及び逆ＤＣＴ２２
によって回復されて、加算器２４の１つの入力に送られ
る。モーション補償器８の出力での予測ブロックのため
の信号は、加算器２４の他の入力に送られるので、現在
のブロックのための信号がその出力に現れ、その信号が
フレーム遅延６に送られる。このように、現在のフレー
ム全体が遅延６中にあり、次の現在のフレームが処理さ
れているときは、フレーム遅延６のフレームは、現在で
は、関連する前回のフレームである。
【００２３】動作の開始時点、及びその後は周期的にフ
レーム遅延６はクリアされるので、加算器２４の入力で
の差は現在のフレームとほぼ同じになっており、その不
一致は量子化効果によるものである。
レーム遅延６はクリアされるので、加算器２４の入力で
の差は現在のフレームとほぼ同じになっており、その不
一致は量子化効果によるものである。
【００２４】図２は、図１の符号化器からの信号を復号
し、表されるべきイメージのビデオ信号を生成するため
のシステムを示している。ＦＩＦＯバッファ１６の出力
でのビットストリームはＦＩＦＯバッファ２６に送られ
る。ＦＩＦＯバッファ２６は振幅及びランレングスハフ
マンデコーダ２８に接続されている。逆量子化器３０及
び逆離散余弦変換（以下、ＩＤＣＴと記す）３２が、振
幅及びランレングスハフマンデコーダ２８の出力と加算
器３４の１つの入力との間にこの順序で接続されてい
る。加算器３４の出力でのビデオ信号はフレーム遅延３
６及びモーション補償器３８を介して加算器３４の他の
入力に送られている。図１のモーション補償手段８にお
いて発生したｘ、ｙのモーションベクトルは、振幅及び
ランレングスハフマンデコーダ２８の出力から得られ、
フレーム遅延３６に記憶された前回のフレームからデー
タを選択することによって予測フレームを形成すること
ができるようにモーション補償器３８へ送られる。ＩＤ
ＣＴ３２からの差を予測フレームに加算することによっ
て、表されるべきイメージのためのビデオ信号が生成さ
れる。
し、表されるべきイメージのビデオ信号を生成するため
のシステムを示している。ＦＩＦＯバッファ１６の出力
でのビットストリームはＦＩＦＯバッファ２６に送られ
る。ＦＩＦＯバッファ２６は振幅及びランレングスハフ
マンデコーダ２８に接続されている。逆量子化器３０及
び逆離散余弦変換（以下、ＩＤＣＴと記す）３２が、振
幅及びランレングスハフマンデコーダ２８の出力と加算
器３４の１つの入力との間にこの順序で接続されてい
る。加算器３４の出力でのビデオ信号はフレーム遅延３
６及びモーション補償器３８を介して加算器３４の他の
入力に送られている。図１のモーション補償手段８にお
いて発生したｘ、ｙのモーションベクトルは、振幅及び
ランレングスハフマンデコーダ２８の出力から得られ、
フレーム遅延３６に記憶された前回のフレームからデー
タを選択することによって予測フレームを形成すること
ができるようにモーション補償器３８へ送られる。ＩＤ
ＣＴ３２からの差を予測フレームに加算することによっ
て、表されるべきイメージのためのビデオ信号が生成さ
れる。
【００２５】図１のモーション補償器８は、以下のよう
に動作する。現在のフレームは、多数のデータブロック
を含み得るか、又は１つのデータブロックよりも小さい
ことがあり得る、多数の隣接するモーションブロックに
分割される。図１において、モーションブロックはデー
タブロックと同じである。モーション補償器８は、フレ
ーム遅延６に記憶されたフレームのサーチ領域に起こ
り、モーションブロックと大きさ及び形状が等しい全て
の可能なブロックを審査し、何らかの基準に従って整合
ブロックとしてそのうちの１つを選択する。これは、審
査されたブロックが重複すること、及び１画素分だけ
上、下、左、又は右方向にシフトされることを意味して
いる。
に動作する。現在のフレームは、多数のデータブロック
を含み得るか、又は１つのデータブロックよりも小さい
ことがあり得る、多数の隣接するモーションブロックに
分割される。図１において、モーションブロックはデー
タブロックと同じである。モーション補償器８は、フレ
ーム遅延６に記憶されたフレームのサーチ領域に起こ
り、モーションブロックと大きさ及び形状が等しい全て
の可能なブロックを審査し、何らかの基準に従って整合
ブロックとしてそのうちの１つを選択する。これは、審
査されたブロックが重複すること、及び１画素分だけ
上、下、左、又は右方向にシフトされることを意味して
いる。
【００２６】説明を容易にするために、図３において
は、現在のフレームにおけるモーションブロックが、４
つの画素Ｃ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５のみから構
成されるように示され、図４においては、前回のフレー
ムにおけるサーチ領域が、現在のフレームにおけるモー
ションブロックＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５と同
じ位置にある前回のフレームにおけるブロックであって
画素Ｆ４４、Ｆ４５、Ｆ５４及びＦ５５で示されるサー
チ領域の１つのブロックを囲む８×８画素の領域として
示されている。
は、現在のフレームにおけるモーションブロックが、４
つの画素Ｃ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５のみから構
成されるように示され、図４においては、前回のフレー
ムにおけるサーチ領域が、現在のフレームにおけるモー
ションブロックＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５と同
じ位置にある前回のフレームにおけるブロックであって
画素Ｆ４４、Ｆ４５、Ｆ５４及びＦ５５で示されるサー
チ領域の１つのブロックを囲む８×８画素の領域として
示されている。
【００２７】画素Ｆ４４、Ｆ４５、Ｆ５４及びＦ５５が
審査されるサーチ領域におけるブロックの１つのみを形
成している。ＭＡＢＤ基準を用いる場合、画素値の差Ｃ
４４−Ｆ４４、Ｃ４５−Ｆ４５、Ｃ５４−Ｆ５４及びＣ
５５−Ｆ５５の絶対値の和が、サーチ領域内の４つの画
素の同様のグループ全てに対するＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５
４及びＣ５５の各絶対差の和と比較される。最小の和を
有するものが整合ブロックとして選択される。ＭＳＢＤ
基準を用いる場合、差の平方の和が用いられて、最小の
和を有するブロックが整合ブロックとして選択される。
審査されるサーチ領域におけるブロックの１つのみを形
成している。ＭＡＢＤ基準を用いる場合、画素値の差Ｃ
４４−Ｆ４４、Ｃ４５−Ｆ４５、Ｃ５４−Ｆ５４及びＣ
５５−Ｆ５５の絶対値の和が、サーチ領域内の４つの画
素の同様のグループ全てに対するＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５
４及びＣ５５の各絶対差の和と比較される。最小の和を
有するものが整合ブロックとして選択される。ＭＳＢＤ
基準を用いる場合、差の平方の和が用いられて、最小の
和を有するブロックが整合ブロックとして選択される。
【００２８】いずれの基準が用いられても、基本機能は
図５のブロック図に示されるとおりである。モーション
ブロック変換器４０は、現在のフレームからのモーショ
ンブロックの信号を供給し、同時に、サーチブロック変
換器４２が、モーションブロックと大きさ及び形状が同
じサーチ領域内の全ての可能なｎ個のブロックに対して
信号を供給する。変換器４０からのモーションブロック
はｎ個のブロック整合評価数計算器４４〜（４４＋ｎ−
１）に運ばれる。これら後者の計算器のそれぞれは所定
の基準を用いて得られる評価数を供給する。このよう
に、全ての計算器４４〜（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ基
準を用いること、或いは、それら全てはＭＳＢＤ基準を
用いることが可能である。評価数は、最良の評価数を有
するブロックを整合ブロックとして選択する手段４６に
送られる。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤの場合において、これ
は、最低の和を有する前回のフレームのサーチ領域にお
けるブロックである。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤなどの基準
は、絵模様の点から整合ブロックに最も似ているブロッ
クを見い出すために用いられている。
図５のブロック図に示されるとおりである。モーション
ブロック変換器４０は、現在のフレームからのモーショ
ンブロックの信号を供給し、同時に、サーチブロック変
換器４２が、モーションブロックと大きさ及び形状が同
じサーチ領域内の全ての可能なｎ個のブロックに対して
信号を供給する。変換器４０からのモーションブロック
はｎ個のブロック整合評価数計算器４４〜（４４＋ｎ−
１）に運ばれる。これら後者の計算器のそれぞれは所定
の基準を用いて得られる評価数を供給する。このよう
に、全ての計算器４４〜（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ基
準を用いること、或いは、それら全てはＭＳＢＤ基準を
用いることが可能である。評価数は、最良の評価数を有
するブロックを整合ブロックとして選択する手段４６に
送られる。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤの場合において、これ
は、最低の和を有する前回のフレームのサーチ領域にお
けるブロックである。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤなどの基準
は、絵模様の点から整合ブロックに最も似ているブロッ
クを見い出すために用いられている。
【００２９】図６は、図５のブロック整合評価数計算器
４４〜（４４＋ｎ−１）のそれぞれで使用され得る本発
明のブロック整合評価数計算器を示している。この計算
器は、図１の体系化システムにおいて用いられる要素に
対応する要素から構成されており、同じ参照符号にプラ
イムを付けて示している。評価数は、整合ブロックの画
素とサーチ領域における１つのブロックの画素との差を
体系化するために必要なビットの総数であり、ビットカ
ウンタ４８によって得られる。図５と同数の計算器があ
り、全てが並列に動作し、符号化ビットの数は、最少を
有するブロックを選択するために、図５の手段４６へそ
れぞれ送られる。このブロックが指定されると、その画
素値は減算器４の負の入力へ供給される。このように、
最少のビット数を有するブロックの画素は、減算器４の
正の入力に供給されるデータブロックの対応する画素か
ら減算される。
４４〜（４４＋ｎ−１）のそれぞれで使用され得る本発
明のブロック整合評価数計算器を示している。この計算
器は、図１の体系化システムにおいて用いられる要素に
対応する要素から構成されており、同じ参照符号にプラ
イムを付けて示している。評価数は、整合ブロックの画
素とサーチ領域における１つのブロックの画素との差を
体系化するために必要なビットの総数であり、ビットカ
ウンタ４８によって得られる。図５と同数の計算器があ
り、全てが並列に動作し、符号化ビットの数は、最少を
有するブロックを選択するために、図５の手段４６へそ
れぞれ送られる。このブロックが指定されると、その画
素値は減算器４の負の入力へ供給される。このように、
最少のビット数を有するブロックの画素は、減算器４の
正の入力に供給されるデータブロックの対応する画素か
ら減算される。
【００３０】再び、モーションブロックが大きさ及び形
状においてデータブロックと異なることもあるが、通常
は、モーションブロックが整数個のデータブロックを有
しているので、それらの信号は、モーションブロック内
の対応するデータブロックからの信号が減算器４の正の
入力へ供給される毎に、減算器４の負の入力にそれぞれ
結合されることが強調される。
状においてデータブロックと異なることもあるが、通常
は、モーションブロックが整数個のデータブロックを有
しているので、それらの信号は、モーションブロック内
の対応するデータブロックからの信号が減算器４の正の
入力へ供給される毎に、減算器４の負の入力にそれぞれ
結合されることが強調される。
【００３１】本発明において用いられている最少の体系
化されたビット数という基準は体系化システムの全体の
目的、すなわち、ビット数を減らすことに一致してい
る。いくつかの場合には、これは、ＭＡＢＤ及びＭＳＢ
Ｄなどの他の基準によって選択されたブロックよりも、
モーションブロックとは絵模様的にさらに大きく異なっ
ている前回のフレーム中のブロックを選択することにな
り得る。
化されたビット数という基準は体系化システムの全体の
目的、すなわち、ビット数を減らすことに一致してい
る。いくつかの場合には、これは、ＭＡＢＤ及びＭＳＢ
Ｄなどの他の基準によって選択されたブロックよりも、
モーションブロックとは絵模様的にさらに大きく異なっ
ている前回のフレーム中のブロックを選択することにな
り得る。
【００３２】図７では、ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤなどの１
つの基準が用いられて、所定範囲内の評価数を有するい
くつかのブロックを獲得し、体系化されたビットの最少
数に基づいて、これらのうち１つが選択される。図５の
ブロックに機能が対応するブロックは同じ番号で示さ
れ、説明は省略される。しかし、評価数計算器４４〜
（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ又はＭＳＢＤ基準に従って
動作していることは理解される。最良の評価数を有する
ブロックを選択する代わりに、ブロック５０が最良の評
価数を有するブロック及び、次に良い評価数を有するい
くつかのブロックを選択する。これらの整合ブロックの
ためのデータはマルチプレクサ５２によってそれぞれ出
力される。
つの基準が用いられて、所定範囲内の評価数を有するい
くつかのブロックを獲得し、体系化されたビットの最少
数に基づいて、これらのうち１つが選択される。図５の
ブロックに機能が対応するブロックは同じ番号で示さ
れ、説明は省略される。しかし、評価数計算器４４〜
（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ又はＭＳＢＤ基準に従って
動作していることは理解される。最良の評価数を有する
ブロックを選択する代わりに、ブロック５０が最良の評
価数を有するブロック及び、次に良い評価数を有するい
くつかのブロックを選択する。これらの整合ブロックの
ためのデータはマルチプレクサ５２によってそれぞれ出
力される。
【００３３】Ｂ１、Ｂ２及びＢ３で示される３つのブロ
ックの出力が選択されるとすると、それらのデータは、
図６において説明されたように機能する整合ブロック評
価数計算器５４、５６及び５８にそれぞれ供給され、ブ
ロックを伝送するために必要な体系化ビットの数に基づ
いて評価数を提供する。モーションブロックにおける信
号は、評価数計算器５４、５６及び５８に供給される。
セレクタ４６は最も少ない体系化ビット数を必要とする
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３のうち１つを選択し、減算器４の負
の入力に信号を供給する出力６２に、選択されたブロッ
クのためのデータラインを接続するようにスイッチ６０
を操作する。図において、Ｂ２が整合ブロックである。
図７においてブロックＢ２は選択されるものとして示さ
れている。
ックの出力が選択されるとすると、それらのデータは、
図６において説明されたように機能する整合ブロック評
価数計算器５４、５６及び５８にそれぞれ供給され、ブ
ロックを伝送するために必要な体系化ビットの数に基づ
いて評価数を提供する。モーションブロックにおける信
号は、評価数計算器５４、５６及び５８に供給される。
セレクタ４６は最も少ない体系化ビット数を必要とする
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３のうち１つを選択し、減算器４の負
の入力に信号を供給する出力６２に、選択されたブロッ
クのためのデータラインを接続するようにスイッチ６０
を操作する。図において、Ｂ２が整合ブロックである。
図７においてブロックＢ２は選択されるものとして示さ
れている。
【００３４】
【発明の効果】本発明のモーション補償装置によれば、
予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の方法で体系
化することによってビットレートを低減するシステムに
おいて、現在のフレームにおける所定ブロックと前回の
フレームの複数のブロックとの差を引き出し、所定のブ
ロックを用いた差の体系化のために最少のビット数を必
要とするブロックを、予測ブロックとして選択すること
によって、現在のフレームにおける所定のブロックに対
する予測ブロックとして用いられる前回のフレームにお
けるデータのブロックを選択することが可能となる。さ
らに、本発明のモーション補償装置によれば、ＡＢＤ又
はＳＢＤ法に従って選択された多数のブロックから予測
ブロックを選択することも可能である。
予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の方法で体系
化することによってビットレートを低減するシステムに
おいて、現在のフレームにおける所定ブロックと前回の
フレームの複数のブロックとの差を引き出し、所定のブ
ロックを用いた差の体系化のために最少のビット数を必
要とするブロックを、予測ブロックとして選択すること
によって、現在のフレームにおける所定のブロックに対
する予測ブロックとして用いられる前回のフレームにお
けるデータのブロックを選択することが可能となる。さ
らに、本発明のモーション補償装置によれば、ＡＢＤ又
はＳＢＤ法に従って選択された多数のブロックから予測
ブロックを選択することも可能である。
【図１】本発明が用いられ得るイメージ体系化システム
の一例を示すブロック図である。
の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の体系化システムによって与えられる体系
化信号から、表されるイメージのためのビデオ信号を生
成する復体系化を示すブロック図である。
化信号から、表されるイメージのためのビデオ信号を生
成する復体系化を示すブロック図である。
【図３】現在のフレームにおけるモーションブロックを
示している。
示している。
【図４】前回のフレームにおけるサーチ領域を示してい
る。
る。
【図５】ブロック整合の評価数計算器を備えている概括
的なモーションブロック整合システムを示すブロック図
である。
的なモーションブロック整合システムを示すブロック図
である。
【図６】本発明において用いられ得るブロック整合の評
価数計算器を示すブロック図である。
価数計算器を示すブロック図である。
【図７】前回のフレームにおける多数のブロックを選択
するためにＭＡＢＤ又はＭＳＢＤなどの基準を用いるモ
ーションブロック整合システム、及び、それに後続され
た、最終選択を行うための基準として最少の体系化ビッ
ト数を用いるモーションブロック整合システムを有する
ハイブリッドシステムを示すブロック図である。
するためにＭＡＢＤ又はＭＳＢＤなどの基準を用いるモ
ーションブロック整合システム、及び、それに後続され
た、最終選択を行うための基準として最少の体系化ビッ
ト数を用いるモーションブロック整合システムを有する
ハイブリッドシステムを示すブロック図である。
４、４’ 減算器 ６ フレーム遅延器 ８ モーション補償器 １０、１０’ 離散余弦変換器 １２、１２’ 量子化器 １４、１４’ 可変長符号化器 １６ ＦＩＦＯバッファ １８ バッファ制御器 ２０ 逆量子化器 ２２ 逆離散余弦変換器 ２４ 加算器 ４８ ビットカウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドウィン ロバート メイヤー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 19056, レビットタウン，エーピーティー． ＃エ ヌ21，ニュー ロジャーズ ロード 1970
Claims (11)
- 【請求項１】 １フレームのデータと該フレームにおけ
る予測データとの差を所定の方法で体系化することによ
って、該フレームのデータを伝送するために必要なバン
ド幅を低減するシステムに用いられるモーション補償装
置であって、 現在のフレームのデータを供給する手段と、 現在のフレームからデータのモーションブロックを供給
する手段と、 前回のフレームからデータを供給する手段と、 データのモーションブロックと、現在のフレームにおけ
るモーションブロックの位置に対応する位置にある前回
のフレームにおける領域を含むサーチ領域内の同じ面積
で同じ形状のブロックとのそれぞれの差を引き出す手段
と、 該方法で差を体系化するために必要なビット数を決定す
る手段と、を備えており、 該方法における体系化のためのビット数が最少となる、
前回のフレームにおけるブロックを予測データとして用
いるモーション補償装置。 - 【請求項２】 現在のフレームのデータブロックと前回
のフレームの整合ブロックとの差を、ある特定の方法で
体系化することによって、イメージを表す信号を伝送す
るために必要なバンド幅を低減するシステムにおいて、
整合ブロックを識別するための装置であって、 前回のフレームのデータを使用可能とする手段と、 現在のフレームにおいてモーションブロックのためのデ
ータを供給する手段と、 モーションブロックのためのデータと、前回のフレーム
における複数の類似ブロックのそれぞれとの差を引き出
す手段と、 該方法で、それぞれの差を体系化するために必要なビッ
ト数を決定する手段と、 該方法で体系化するためのビット数が最少となる、前回
のフレームにおけるブロックを、整合ブロックとして選
択する手段と、を備えている装置。 - 【請求項３】 体系化する前記方法が、離散余弦変換が
機能し、その後に量子化器が機能する手段を備えてい
る、請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 予測ブロックのデータと現在のデータブ
ロックのデータとの差を所定の方法で体系化するシステ
ムにおいて、該予測データブロックとなるべき、ビデオ
情報の前回のフレームにおけるデータのブロックを識別
する装置であって、 前回のフレームのためのデータを供給する手段と、 前回のフレームにおいて整合ブロックが見い出される現
在のフレームのモーションブロックにおけるデータを供
給する手段と、 モーションブロックのデータと、前回のフレームにおけ
る複数の類似ブロックのそれぞれとの差を引き出す手段
と、 該方法で差を体系化するために必要なビット数を決定す
る手段と、 該方法で体系化するためのビット数が最少となる該前回
のフレームにおけるブロックを、予測データブロックと
して識別する手段とを備えている装置。 - 【請求項５】 予測ブロックにおけるデータと現在のフ
レームにおけるデータブロックとの差を所定の方法で体
系化するシステムにおいて、予測ブロックとして用いら
れるべき前回のフレームにおけるブロックを選択する装
置であって、 現在のフレームにおいてモーションブロック内のデータ
を供給する手段と、 前回のフレームのデータを供給する手段と、 モーションブロック内のデータと、前回のフレームにお
ける複数の類似領域内のデータとの差をそれぞれ引き出
す手段と、 該モーションブロックを用いた差の最も小さい前回のフ
レームにおける所定数のブロックを識別する手段と、 該所定数のブロックのそれぞれと、該モーションブロッ
ク内のデータとのデータ差を、該方法で体系化するため
に必要なビット数を決定する手段と、 ビット数が最少となるブロックを、予測ブロックとして
選択する手段とを備えている装置。 - 【請求項６】 現在のフレームにおけるデータブロック
と、現在のデータブロックがどうなるかという予測とし
て前回のフレームから選択されたデータのブロックとの
差を所定の方法で体系化するシステムにおいて、画素の
予測データブロックとして用いられるべき前回のフレー
ムにおける画素のデータブロックを選択する装置であっ
て、 現在のフレームからデータのモーションブロックを使用
可能とする手段と、 現在のフレームにおけるモーションブロックの位置に対
応する領域を含む前回のフレームにおける領域からのモ
ーションブロックと類似の複数のブロックのそれぞれに
おいて、前回のフレームからのデータを使用可能とする
手段と、 該モーションブロックにおけるデータと該複数のブロッ
クのそれぞれにおけるデータとのそれぞれの差を、該所
定の方法で体系化するために必要なビット数を決定する
手段と、 現在のフレームにおけるデータがどうなるかという予測
として、モーションブロックからの差を体系化するため
のビット数が最少となる該複数のブロックの１つを選択
する手段とを備えている装置。 - 【請求項７】 現在のフレームにおけるデータブロック
と、現在のデータブロックがどうなるかという予測とし
て前回のフレームから選択されたデータのブロックとの
差を所定の方法で体系化するシステムにおいて、画素の
予測データブロックとして用いられるべき前回のフレー
ムにおける画素のデータブロックを選択する装置であっ
て、 現在のフレームからデータのモーションブロックを使用
可能とする手段と、 現在のフレームにおけるモーションブロックの位置に対
応する領域を含む前回のフレームにおける領域からのモ
ーションブロックと類似の複数のブロックのそれぞれに
おける前回のフレームからのデータを使用可能とする手
段と、 該モーションブロックにおけるデータと該複数のブロッ
クのそれぞれとの差をそれぞれ表す数を引き出す手段
と、 差の数が最も小さい該複数のブロックのうちの１つ、及
び差の数が次に小さい数個のブロックを、選択されたブ
ロックとして指定する手段と、 該モーションブロックにおけるデータと、該選択された
ブロックのそれぞれにおけるデータとのそれぞれの差を
該所定の方法で体系化するために必要なビット数を決定
する手段と、 現在のフレームにおけるデータがどうなるかの予測とし
て該所定の方法で体系化するためのビット数が最少とな
る該選択されたブロックの１つを選択する手段とを備え
ている装置。 - 【請求項８】 前記数のそれぞれが、モーションブロッ
クにおける画素と、前記複数のブロックの１つにおける
対応する画素との振幅の差の絶対値の和である、請求項
７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記数のそれぞれが、モーションブロッ
クにおける画素と、前記複数のブロックの１つにおける
対応する画素との振幅の差の絶対値の平方の和である、
請求項７に記載の装置。 - 【請求項１０】 現在のフレームにおけるデータの予測
として用いられるデータを前回のフレームから選択する
方法であって、 現在のフレームにおけるモーションブロックのデータ
と、前回のフレームにおける複数の類似ブロックのそれ
ぞれとの差をそれぞれ引き出すステップと、 該差を体系化するために必要なビット数を決定するステ
ップと、 該複数のブロックから、体系化のために最少のビット数
を必要とする該モーションブロックからの差を有する１
つのブロックを選択するステップとを備えている方法。 - 【請求項１１】 現在のフレームにおけるデータの予測
として用いられるデータを前回のフレームから選択する
方法であって、 現在のフレームにおけるモーションブロックの画素デー
タと前回のフレームにおける複数の類似ブロックのそれ
ぞれにおける対応する画素データとの差の絶対値の各々
の和を引き出すステップと、 前回のフレームから、最小の和を有するデータのブロッ
ク及び次に小さな和を有するいくつかのブロックを指定
するステップと、 指定されたブロックのそれぞれに対する差を体系化する
ために必要なビット数を決定するステップと、 現在のフレームにおけるデータの予測として、体系化の
ための最少のビット数を必要とするブロックを選択する
ステップとを備えている方法。
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|---|---|---|---|
| US07/742,398 US5418617A (en) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | Motion compensation using minimum bits per motion block as criterion for block matching |
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