JPH0638243A - 色差信号の動きベクトル計算回路 - Google Patents

色差信号の動きベクトル計算回路

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JPH0638243A
JPH0638243A JP21077692A JP21077692A JPH0638243A JP H0638243 A JPH0638243 A JP H0638243A JP 21077692 A JP21077692 A JP 21077692A JP 21077692 A JP21077692 A JP 21077692A JP H0638243 A JPH0638243 A JP H0638243A
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章 中川
Eiji Morimatsu
映史 森松
Yuji Nomura
祐司 野村
Kiichi Matsuda
喜一 松田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信用符号化標準(H.261)と蓄積用符
号化標準(MPEG)といった複数の動画像符号化標準
方式に対して共通に色差信号の動きベクトルを計算でき
る色差信号の動きベクトル計算回路に関するものであ
り、かかる色差信号の動きベクトル計算回路の回路規模
を縮小化し、また信号遅延を小さくすることを目的とす
るものである。 【構成】 マクロブロックの動きベクトルの最下位側m
ビット(但し、mは整数)を除いた値にキャリィを加算
して色差信号の動きベクトルとする加算器30と、マク
ロブロックの動きベクトルの最下位側mビットを2m
割ったときの剰余とその符号ビットと複数の符号化方式
を識別する識別信号との論理演算により加算器30に入
力するキャリィを生成する論理回路31とを備えたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信用符号化標準
(H.261)と蓄積用符号化標準(MPEG)といっ
た複数の動画像符号化標準方式に対して共通に色差信号
の動きベクトルを計算できる色差信号の動きベクトル計
算回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】動画像符号化方式の国際標準は通信用符
号化標準に関してはCCITT勧告H.261方式が既
に完了し、また、蓄積用符号化標準に関してもMPEG
方式がほぼ確定している。両者はアルゴリズム的に似通
った部分が数多くあり、ハードウェアの共用に適してい
る。
【0003】H.261方式とMPEG方式に共通に用
いられているマクロブロックの動きベクトルMから、輝
度、色差の各信号の動きベクトルY、Cを求める回路を
作成する場合、回路上でベクトルの信号線を共有する方
法が広く用いられている。
【0004】図3の(A)には復号されたマクロブロッ
クに対する動きベクトルMを共有する方式の例が示され
る。H.261方式の動きベクトルMは画素単位(つま
り整数単位)であり、これに対してMPEG方式の動き
ベクトルMは1/2画素単位(つまり1/2整数単位)
である。このためMPEG方式ではその動きベクトルM
の最下位ビットMLSB が小数点以下第1桁とみなされ
る。一方、H.261方式の動きベクトルMは本来小数
点以下の桁を持たないが、H.261方式とMPEG方
式の動きベクトルMを共通化するために、その最下位ビ
ットMLSB を小数点以下第1桁とみなすとともにその値
を常に“0”とし、H.261方式の動きベクトルMと
して用いるときにはこの最下位ビットMLSB を無視して
いる。
【0005】図3の(B)にはH.261方式とMPE
G方式で共有した動きベクトルM(すなわちH.261
方式の復号されたマクロブロックの動きベクトルMにつ
いてはMPEG方式に合わせてその最下位ビットMLSB
に“0”を詰めたもの)から輝度信号の動きベクトルY
と色差信号の動きベクトルCを導出する仕方を示してい
る。
【0006】輝度信号の動きベクトルYは、H.261
方式とMPEG方式ともに整数を単位としており、よっ
てその小数点以下は切り捨てる。したがってH.261
方式とMPEG方式の輝度信号の動きベクトルYの導出
方法は同じであり、マクロブロックに対する動きベクト
ルMの小数点以下第1桁に相当する最下位ビットMLSB
を切り捨てるというものである。この切り捨ての処理は
動きベクトルの全ビットを1ビット右シフトして最下位
ビットMLSB を捨てることで実現できる。
【0007】また、色差信号の動きベクトルCは、マク
ロブロックに対する動きベクトルMを1/2にすること
で求め、小数点以下の桁は切り捨てている。
【0008】ここで2進数の整数Rを1/2にして小数
点以下の桁を切り捨てる操作(以下、「2で割る」操作
と称する)について述べると、この整数Rが正の数であ
る場合には、整数Rを1ビット右シフトしてその最下位
ビットRLSB を切り捨てればよい。また、整数Rが負の
偶数である場合(最下位ビットRLSB が“0”)、上述
同様に1ビット右シフトすればよい。ところが整数Rが
負の偶数である場合(最下位ビットRLSB が“1”)、
1ビット右シフトして“1”の最下位ビットRLSB を捨
てる処理は負方向に整数Rを切り上げることになり、正
方向の切り捨てと一致しなくなってしまう。そこで、整
数が負の奇数である場合には、整数Rを1ビット右シフ
トした値の最下位ビット(=RLSB-1 )に“1”を加算
することで切り捨てとなるようにしている。
【0009】図4にはこのような「2で割る」操作を行
う回路の例が示される。いまnビットの整数Rを2で割
るものとする。この整数Rの最上位ビットRMSB は符号
ビットである。21は加算器であり、整数Rのうちの最
下位ビットRLSB を除いた(n−1)ビットが入力され
ており、キャリィ入力が“1”のときにはこれを入力値
の最下位ビットRLSB-1 に加算して出力し、キャリィ入
力が“0”のときには入力値をそのまま出力する。整数
Rの最下位ビットRLSB はアンドゲート22を通して加
算器21のキャリィ入力端子に入力され、アンドゲート
22の他の入力端子には整数Rの最上位ビットRMSB
入力される。
【0010】このようにすると、アンドゲート22は、
整数Rが負の奇数(すなわち最上位ビットRMSB と最下
位ビットRLSB が共に“1”)であることを判定して
“1”を加算器21へそのキャリィ信号として出力する
ことになり、よって加算器21では整数Rが負の奇数で
ある場合にはその最下位ビットRLSB を捨てた値に
“1”を加える処理が行われ、これにより整数Rを2で
割る操作が実現される。
【0011】さて、上述の2で割る操作を用いて、マク
ロブロックの動きベクトルMから色差信号の動きベクト
ルCを求める方法を図3の(B)を参照して説明する。
【0012】まず、H.261方式について色差信号の
動きベクトルCH.261 を求める場合には、その動きベク
トルMは小数点以下第1桁とみなされる最下位ビットM
LSBは常に“0”であるから、この最下位ビットMLSB
を捨てて「2で割る」回路に入力させればよい。つまり
小数点以下の桁を切り捨てて2で割ればよい。
【0013】一方、MPEG方式について色差信号の動
きベクトルCMPEGを求める場合、小数点以下第1桁とみ
なされる最下位ビットMLSB は“0”だけでなく“1”
のときもある。このように、動きベクトルMが負で最下
位ビットMLSB が“1”である場合には、動きベクトル
Mを2で割ってからその小数点以下を切り捨てる操作が
必要となる。
【0014】図5には、このような2で割る回路を用い
てマクロブロックの動きベクトルMからH.261方式
とMPEG方式の色差信号の動きベクトルCを計算する
回路の従来例が示される。図5において、2で割る回路
11はMPEG方式の色差信号の動きベクトルCMPEG
計算する回路、2で割る回路12はH.261方式の色
差信号の動きベクトルCH.261 を計算する回路、セレク
タ13はその一方をH.261/MPEGの識別信号に
よって選択する回路である。
【0015】ここで、2で割る回路12は動きベクトル
M(=nビット)の最下位ビットMLSB を除く残りのM
MSB 〜MLSB-1 が入力され、その入力値(=n−1ビッ
ト)を2で割ってH.261方式の色差信号の動きベク
トルCH.261 (=n−2ビット)を生成している。すな
わち、前述したH.261方式についての色差信号の動
きベクトルCH.261 の求め方である「小数点以下を切り
捨ててから2で割る」操作を行っている。
【0016】一方、2で割る回路11は動きベクトルM
(=nビット)の全ビットMMSB 〜MLSB が入力されて
その入力値を2で割り、その出力値(=n−1ビット)
の最下位ビットを無視することで、MPEG方式の色差
信号の動きベクトルCMPEG(=n−2ビット)を生成し
ている。すなわち、前述したMPEG方式についての色
差信号の動きベクトルCMPEGの求め方である「2で割っ
てから小数点以下を切り捨てる」操作を行っている。
【0017】セレクタ13はH.261方式とMPEG
方式を識別する識別信号によって、入力されているマク
ロブロックの動きベクトルMが何れの方式のものである
かを識別し、その方式に応じて色差信号の動きベクトル
を選択し出力する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】この従来の色差信号の
動きベクトル計算回路は、加算器が2個とセレクタが必
要であり、このため回路規模が大きい。またセレクタが
ある分だけ余分な信号遅延が生じる。
【0019】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、色差信号の動きベ
クトル計算回路の回路規模を縮小化し、また信号遅延を
小さくすることにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】図1は本発明に係る原理
説明図である。本発明の色差信号の動きベクトル計算回
路は、マクロブロックの動きベクトルの最下位側mビッ
ト(但し、mは整数)を除いた値にキャリィを加算して
色差信号の動きベクトルとする加算器30と、マクロブ
ロックの動きベクトルの最下位側mビットを2m で割っ
たときの剰余とその符号ビットと複数の符号化方式を識
別する識別信号との論理演算により加算器30に入力す
るキャリィを生成する論理回路31とを備えたものであ
る。
【0021】また本発明の色差信号の動きベクトル計算
回路は、マクロブロックの動きベクトルの最下位側2ビ
ットを除いた値にキャリィを加算して色差信号の動きベ
クトルとする加算器と、2つの符号化方式を識別する識
別信号と動きベクトルの最下位ビットが入力されるオア
ゲートと、オアゲートの出力信号と動きベクトルの最上
位ビットと最下位側から2番目のビットが入力されて該
加算器にキャリィを出力するアンドゲートとで構成され
るものである。
【0022】
【作用】論理回路31は、マクロブロックの動きベクト
ルの最下位側mビットを2m で割ったときの剰余とその
符号ビットと複数の符号化方式を識別する識別信号との
論理演算により加算器30に入力するキャリィを生成す
る。加算器30はマクロブロックの動きベクトルの最下
位側mビットを除いた値にこのキャリィを加算して色差
信号の動きベクトルとする。
【0023】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図2には本発明の一実施例としての色差信号の動
きベクトル計算回路が示される。図2において、Mはマ
クロブロックの動きベクトルであり、これはnビットか
らなり、そのうちの最上位ビットMMSB は符号ビットで
あり、最下位ビットMLSB は小数点以下第1桁と見なさ
れるものである。加算器1にはこの動きベクトルMのう
ちの最下位ビット側の2ビットMLSB 、MLSB-1 を除い
たビットMMSB〜MLSB-2 が入力される。加算器1はこ
の入力値の最下位ビット(=MLSB-2 )にキャリイ入力
を加算して色差信号の動きベクトルCとして出力する。
【0024】オアゲート2には、動きベクトルMの最下
位ビットMLSB とH.261/MPEG方式の識別信号
とが入力される。この識別信号はH.261方式の場合
に“1”、MPEG方式の場合に“0”である。オアゲ
ート2の出力はアンドゲート3に入力される。このアン
ドゲート3にはこの他に動きベクトルMの最下位から2
番目のビットMLSB-1 と最上位の符号ビットMMSB が入
力されており、その出力信号は加算器1のキャリィ入力
端子に入力される。
【0025】この実施例回路の動作を以下に説明する。
まず、マクロブロックの動きベクトルMがH.261方
式のものである場合、オアゲート2からは常に“1”が
出力され、よってアンドゲート3は動きベクトルMの最
下位から2番目のビットMLSB-1 と最上位の符号ビット
MSB だけが入力されるアンドゲートと見なせる。する
と、この実施例回路は図5の従来回路におけるH.26
1方式の2で割る回路12と同じになり、よって加算器
1からはH.261方式の色差信号の動きベクトルC
H.261 が得られる。
【0026】一方、マクロブロックの動きベクトルMが
MPEG方式のものである場合、オアゲート2へ入力さ
れる識別信号は常に“0”であるから、このオアゲート
2は無いと同じで、動きベクトルMの最下位ビットM
LSB はアンドゲート3に直接に入力されていると同じに
なる。つまりアンドゲート3には動きベクトルMのうち
のMLSB 、MLSB-1 、MMSB の3ビットに入力されてい
ることになる。この場合、このアンドゲート3が“1”
を出力する論理条件は、動きベクトルMが負であると
き、動きベクトルMのうちの最下位側の2ビット
LSB 、MLSB-1 を22 =4で割って求まる剰余が−1
の場合(すなわち最下位側の2ビットが−1、−5、−
9の場合で、このときMMSB 、MLSB-1 、MLSB が共に
“1”となる)にだけ“1”を出力するというものにな
る。このようにすると、動きベクトルMを2で割って小
数点以下を切り捨てる操作が実現でき、従来回路におけ
る2で割る回路11と同じになり、したがって加算器1
からはMPEG方式の色差信号の動きベクトルCMPEG
得られる。
【0027】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば、上述の実施例では動きベクトル
Mの最下位側2ビットと最上位ビットについて論理演算
を行って加算器に入力するキャリィを生成するか否かを
決めたが、これに限られるものではない。これを2m
剰余系で考えて一般論として述べれば、動きベクトルM
をnビットとしたとき、最下位側mビットを2m で割っ
たときの剰余に応じてキャリィを生成するか否かを決定
する論理演算となる。
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、必要な加算器が1個だけとなり、またセレクタは不
要となるので、回路規模を大幅に削減でき、またセレク
タによる信号遅延もなくせる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原理説明図である。
【図2】本発明の一実施例としての色差信号の動きベク
トル計算回路を示す図である。
【図3】H.261/MPEG方式のベクトルの共用化
と導出方法を説明する図である。
【図4】従来の「2で割る」操作を行う回路を示す図で
ある。
【図5】従来の色差信号の動きベクトル計算回路を示す
図である。
【符号の説明】
1、21 加算器 2 オアゲート 3、22 アンドゲート 11 MPEG方式用の2で割る回路 12 H.261方式用の2で割る回路 13 セレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マクロブロックの動きベクトルの最下位
    側mビット(但し、mは整数)を除いた値にキャリィを
    加算して色差信号の動きベクトルとする加算器(30)
    と、 該マクロブロックの動きベクトルの最下位側mビットを
    m で割ったときの剰余とその符号ビットと複数の符号
    化方式を識別する識別信号との論理演算により該加算器
    に入力するキャリィを生成する論理回路(31)とを備
    えた色差信号の動きベクトル計算回路。
  2. 【請求項2】 マクロブロックの動きベクトルの最下位
    側2ビットを除いた値にキャリィを加算して色差信号の
    動きベクトルとする加算器と、 2つの符号化方式を識別する識別信号と動きベクトルの
    最下位ビットが入力されるオアゲートと、 該オアゲートの出力信号と動きベクトルの最上位ビット
    と最下位側から2番目のビットが入力されて該加算器に
    キャリィを出力するアンドゲートとで構成された請求項
    1記載の色差信号の動きベクトル計算回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4874207A (en) * 1987-06-27 1989-10-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Hydraulic braking system for an automotive vehicle
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