JPH01500236A - Bandwidth compressed video signal reception and playback device - Google Patents

Bandwidth compressed video signal reception and playback device

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JPH01500236A
JPH01500236A JP62500293A JP50029387A JPH01500236A JP H01500236 A JPH01500236 A JP H01500236A JP 62500293 A JP62500293 A JP 62500293A JP 50029387 A JP50029387 A JP 50029387A JP H01500236 A JPH01500236 A JP H01500236A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の名称〕 帯域中圧縮のためのビデオ信号処理装置本発明は、伝送(あるいは記録)される 信号の帯域中の圧1i1(減少)を可能にする方法に関する。本発明については ヨーロッパ標準625ライン、50フイールド/5(European 625 1ine、 50 field/s) rインターレース標準」に関して詳細に 記述されるが、本発明は如何なる特定の標準に限定されるものではなく、インタ ーレース方式および非インターレース(順次)方式の双方に使用することもでき る。用語「送信機」および「受信機」(および類似の語)が用いられる場合は常 に、そのように表現されなくても用語「記録装置」および「再生装置」に代るも のと理解してよい。本発明は、HDTV(高精細度テレビジョン)の伝送におけ る特定のユーティリティである。[Detailed description of the invention] [Name of invention] Video signal processing device for in-band compression It relates to a method that allows pressure 1i1 (reduction) in the band of the signal. Regarding the present invention European standard 625 line, 50 fields/5 (European 625 1ine, 50 field/s) interlace standard” in detail Although described, the invention is not limited to any particular standard; -Can also be used for both interlaced and non-interlaced (sequential) formats. Ru. Whenever the terms “transmitter” and “receiver” (and similar terms) are used, However, the terms "recording device" and "playback device" may be substituted even if they are not expressed as such. It can be understood as . The present invention is applicable to HDTV (high-definition television) transmission. This is a specific utility.

(参考文献) 1 、 L、 Chiariglione 、 L、 Corgnierおよび M、Guglie−1mo著「運動ベクトルを用いるビデオ端末における前処理 および後処理法」(1,B、 C,BrighLon 、 1981+年刊)2 、 B、 Girod、 R,Thoma著「垂直解像ライン・インターレース ・テレビジョン方式の損失のない動き補償変換法J (1986年11月、L’ Aquila、rHDTVHDTV方法ィング」に関するEurasip Wo rkshop)3 、 R,5torey著rDATVを用いるHDTV方法の 運動適応帯域巾圧縮法J (BBCRe5earch Departa+ent レポート198615゜英国特許出願第8531777号)4 、 R,5to rey著「625ラインーチヤネルニオケルHDTVの両立可能な送信法」 ( 英国特許明細書第8620110号) 5 、 G、 A、 Thomas著「適応サブサンプリングおよび運動補償D ATV手法による帯域中圧縮J (1986年lO月)(第 128回SMPT E Technical Conference %1986年lθ月24〜2 9日、New York) m英国特許出願第8606809号および同第86 17320号。(References) 1, L, Chiariglione, L, Corgnier and M. Guglie-1mo, “Preprocessing in Video Terminals Using Motion Vectors” and Post-processing method” (1, B, C, BrightLon, 1981+) 2 , “Vertical resolution line interlacing” by B. Girod and R. Thoma. ・Lossless motion compensation conversion method J for television systems (November 1986, L' Eurasip Wo on “Aquila, rHDTVHDTV Method” rkshop) 3, R, 5torey, HDTV method using rDATV Motion adaptive bandwidth compression method J (BBCRe5search Departa+ent Report 198615゜UK Patent Application No. 8531777) 4, R, 5to "625 Line - Compatible Transmission Method for Channel Niokel HDTV" written by Ray ( British Patent Specification No. 8620110) 5, G., A., Thomas, “Adaptive Subsampling and Motion Compensation D Medium-band compression using ATV method J (1986, October) (128th SMPT E Technical Conference % 1986 lθ Month 24-2 (9th, New York) British Patent Application Nos. 8606809 and 86 No. 17320.

6 、 Y、 Nihomiya等著「単一チャネルHDTV放送システム、T he MUSEJ (N)Iに研究所、通誌第304号)サブサンプリングを行 ない、フィールドの周期的シーケンス、例えば4つのフィールドのシーケンスに おけるサブサンプリング点の異なるセットを送信し、フィールドの各サイクルか らの点を累積することにより受信機において画像を形成することにより、静止画 像の帯域中圧縮を行なうことが可能である。この帯域中圧縮は、実質的に時間的 なフィルタ手法により達成される。6, Y., Nihomiya et al., “Single Channel HDTV Broadcasting System, T he MUSEJ (N)I Research Institute, Journal No. 304) Subsampling was carried out. not a periodic sequence of fields, e.g. a sequence of four fields. Each cycle of the field sends a different set of sub-sampling points at A still image is generated by forming an image at the receiver by accumulating the points of It is possible to perform in-band compression of the image. This in-band compression is effectively This is achieved using a filter technique.

これ以上の圧縮は、このようにある点のみを送イ3して、受信機側で補間法によ り他の点を形成することによフて行なうことができる。Further compression can be achieved by transmitting only a certain point in this way and using interpolation on the receiver side. This can be done by forming other points.

時間的フィルタ手法は、画像にぶれを生じるおそれがあるため、動きのある画像 領域に対しては適用し得ない。既に、低空間デテール・フィルタに切換えて運動 領域に対する圧縮帯域中信号を提供することが提起されている(文献3参照)。Temporal filtering methods are recommended for images with movement, as they may cause image blurring. It cannot be applied to areas. Already switched to the low spatial detail filter and started working. It has been proposed to provide compressed mid-band signals for the area (see document 3).

しかし、高いデテールを有するフィールド間の良好な関連状態を維持する運動領 域を伝送し得ることが望ましい。低空間デテール・フィルタが用いられる時の解 像度の損失は全く明らかである。However, the motion areas that maintain good association between fields with high detail It is desirable to be able to transmit the area. Solution when low spatial detail filter is used The loss of image resolution is quite obvious.

本発明の目的は、運動領域の関連したデテールが失われないような方法で帯域中 圧縮を行なうことを可能にすることにある。It is an object of the present invention to The purpose is to enable compression.

本発明は、特に文運の請求の範囲において規定されるが、本文では例示として図 面に関して詳細に記述することにする。Although the present invention is particularly defined in the claims of Bunun, the present invention is specifically defined in the claims of Bunun. I will now describe the aspects in detail.

(図面の簡単な説明〕 第1図は、帯域中圧縮方式において使用される基本的なサンプル構成を示す図、 第2図は、静止領域における精細像を再生する図、i3a図は、低空間デテール ・フィルタとして作用する運動領域において使用される有効サンプリング格子を 示す図、 第3b図は、所要の前置フィルタ特性を示すグラ乙 第4図は、ベクトルが画像周期にわたり測定される時の速度ベクトルの補間法を 示す図、 第5図は、1つのブロック内のサンプル数に対するブロック・サイズの効果を示 す図、 第6図は単純な二次元線形補間子を示す図、第7図は運動ベクトル情報を用いる 精細像の再生を示す図、 第8図は一次元の場合に示される再生プロセスを示す図、 第9図は、不鮮明なバックグランドの問題および「フォローバック」手法が如何 に役立つかを示す図、第1θ図は、本発明を盛り込んだ送信システム全体を示す ブロック図、 第11図は本発明の第2の実施例のブロック図、第12図および第13図は第1 1図のシステムの前置フィルタの特性図、 第14a図および第14b図は第11図の実施例におけるサンプリング格子を示 す図、 第15図は簡単なインターレース/順次方式コンバータの作用を示す図、および 第16図乃至第19図は、種々の速度で運動するサンプルされた対象物のスペク トルを示す図である。(Brief explanation of the drawing) FIG. 1 is a diagram showing the basic sample configuration used in the in-band compression method; Figure 2 is a diagram that reproduces a fine image in a static area, and Figure i3a is a diagram showing low spatial detail. ・The effective sampling grid used in the motion domain to act as a filter diagram showing, Figure 3b shows a graph showing the required prefilter characteristics. Figure 4 shows how the velocity vector is interpolated when the vector is measured over the image period. diagram showing, Figure 5 shows the effect of block size on the number of samples in one block. Figure, Figure 6 shows a simple two-dimensional linear interpolator, Figure 7 uses motion vector information. Diagram showing reproduction of a fine image; FIG. 8 is a diagram showing the regeneration process shown in the one-dimensional case; Figure 9 shows the problem of unclear background and how the “follow back” method works. Figure 1θ shows the entire transmission system incorporating the present invention. Block Diagram, FIG. 11 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, and FIGS. 12 and 13 are a block diagram of a second embodiment of the present invention. Characteristic diagram of the prefilter of the system in Figure 1, Figures 14a and 14b show the sampling grid for the embodiment of Figure 11. Figure, Figure 15 is a diagram showing the operation of a simple interlaced/sequential converter; Figures 16 to 19 show spectra of sampled objects moving at various speeds. FIG.

運動適応帯域中圧縮方式を研究するために、あるハードウェアが最近構築された (文献1参照)、この装置は、入力するモノクロームの625ラインのテレビジ ョン信号を2つの異なる方法でフィルタする2つのディジタル・フィルタを含み 、1つは画像の運動領域に最適であり(空間フィルタ)、また1つは静止画像領 域に最適な(時間的フィルタ)ものである。両方のタイプのフィルタが帯域中を 因数4で圧縮し、従ってフィルタされた信号が4つのフィールドの反復シーケン スを有する比較的粗いサンプリング格子においてサンプルし直すことを可能にす る。第1図においては、1つの点がサンプルされない1つの場所を表わす。数字 1乃至4は、それぞれある4つのフィールドの反復シーケンスについてフィール ド1乃至4においてサンプルされる場所を表わす。この方法は、精細像を形成す るため1つの4フィールド周期にわたり得たサンプルを受信機において累積する ことができるため、静止領域において非常に微細な画像を送信することを可能に する。Some hardware was recently built to study motion-adaptive in-band compression schemes. (Refer to Reference 1) This device has an input monochrome 625-line television screen. contains two digital filters that filter the signal in two different ways. , one is best suited for the moving region of the image (spatial filter), and one is best suited for the static image region. (temporal filter) that is optimal for the area. Both types of filters Compress by a factor of 4, so that the filtered signal is a repeating sequence of four fields. allows resampling on a relatively coarse sampling grid with Ru. In FIG. 1, one point represents one location that is not sampled. numbers 1 to 4 are the fields for a repeating sequence of four fields, respectively. It represents the locations sampled in modes 1 to 4. This method creates a fine image. The samples obtained over one 4-field period are accumulated at the receiver to This makes it possible to transmit extremely fine images in static areas. do.

このことは2に示されるが、同図において上方の部分は連続するフィールドn− 3、n−2、n−1およびnにおいて受信機に入るサンプルXの「エンド・オン 」図であるが、下方部分は出力される画像において累積されたサンプルを示して いる。点はサンプルされない場所であり(第1図参照)、これらの介在する点は 受信機においてそれ自体公知の方法で補間される。This is shown in Figure 2, where the upper part is a continuous field n- 3, n-2, n-1 and '', the lower part shows the accumulated samples in the output image. There is. Points are locations that are not sampled (see Figure 1), and these intervening points are It is interpolated in a manner known per se in the receiver.

運動領域においては、この手法は使用できず(サンプルがある期間にわたり累積 することを許容することが運動する対象物のぶれを生じるため)、その結果低空 間デテール・フィルタからの出力は画像の比較的良好な表示を生じる。このフィ ルタからの信号は、1つのフィールドにおいて得られたサンプルにより完全に表 わすことができる。第3b図は、ある前置フィルタに要求される特性を示してい る。点線は、ある完全な順次方式における垂直および水平の周波数におけるナイ キスト限界を示している。ハツチを施した三角形は前置フィルタの通過域を示す 。ハードウェアは、2つの送信方法のどれがブロック方式において最も適するか を選択するが、1つのブロックは6つのビクセルに跨がる1つのダイヤモンドの 形状をなす。どの送信モードが各ブロックに対し選択されたかの情報はディジタ ル信号として受信機に対して送出されるため、受信機は再生を行なう方法を知る 。この方式は、ディジタル手法により補佐されるテレビジョン (digita lly−assisted tevevision)の意味のDATVと一般に 呼ばれる。In the motion domain, this method cannot be used (the samples are cumulative over a period of time) (to allow for blurring of moving objects), resulting in low altitude The output from the intermediate detail filter produces a relatively good representation of the image. This fi The signal from the router is completely represented by samples taken in one field. I can do it. Figure 3b shows the required characteristics for a certain prefilter. Ru. The dotted lines represent the vertical and horizontal frequencies of a completely sequential scheme. It shows the KIST limit. The hatched triangle indicates the passband of the prefilter. . The hardware determines which of the two transmission methods is most suitable for the block method. , but one block consists of one diamond spanning six pixels. form a shape. Information about which transmission mode was selected for each block is provided in the digital signal to the receiver, so the receiver knows how to perform the playback. . This system is a television system assisted by digital methods. DATV in the meaning of lly-assisted tevevision) and generally Called.

この帯域中圧縮方法の1つの主な利点は、認識し得る画像を生じるように帯域巾 圧縮された信号を「簡単な」受信機(フレーム・ストアがなく簡単な空間補間装 置しかない)上で見ることができることにある。驚くべき唯一のことは「高度の 精細」モードにおいて送出される領域における折返し操作であるが、これは信号 を1つのサンプルのフィールドだけで表わすことを可能にする方式で予めフィル タされなかったためである。このため、水平および垂直にライン間ツィターにや や似た効果をフィールド・レートの四分の−において生じる。One major advantage of this in-band compression method is that it reduces the bandwidth required to produce recognizable images. A ``simple'' receiver (no frame store, simple spatial interpolator) The only thing that can be seen is above. The only thing that is surprising is that This is a folding operation in the area sent out in "Fine" mode, but this is a signal pre-filled in a way that allows the field to be represented by only one sample field. This is because it was not recorded. Therefore, the zither between the lines horizontally and vertically is A similar effect occurs at a quarter of the field rate.

更に、もし例えば1249本のラインを含む画像がこのように符合化されたなら ば、信号を625ライン信号「のように」見せるような方法でサンプルを送出す ることが可能となる。Furthermore, if an image containing e.g. 1249 lines is encoded in this way For example, send out samples in such a way that the signal looks ``like'' a 625 line signal. It becomes possible to

この帯域中圧縮方式は驚くべき良好な結果を生じるが、1つの大きな短所を免が れない、即ち充分に関連付けられた運動(人間の目が容易に追従し得る)の領域 における解像度の損失が特に明らかである。充分に関連付けられた運動領域にお ける高い空間解像度を維持するためには、本発明によれば、このような運動の速 度および方向を測定すること、およびサンプリング構造に関する限り、動く対象 物が静止状態に見えるようにするようにサブサンプリング格子を運動させること が可能であることが必要である。Although this in-band compression method produces surprisingly good results, it suffers from one major drawback. areas of motion that are not visible or well-correlated (that the human eye can easily follow) The loss of resolution in is particularly obvious. in well-associated motor areas. In order to maintain a high spatial resolution, according to the present invention, the speed of such motion is Moving objects as far as measuring degrees and directions and sampling structures are concerned Moving the subsampling grid so that things appear stationary It is necessary that this is possible.

このように2つの問題が解決される。即ち第1は、運動ベクトルを測定する優れ た手法を見出さねばならないこと、および第2に、送信方式を改善するためこの 情報の使用方法の細部を検討しなければならないことである。Two problems are thus solved. That is, the first is the superiority of measuring motion vectors. Second, we need to find new methods to improve the transmission method. This means that the details of how the information will be used must be considered.

優れたあ運動測定法を見出す問題は、有望な手法のコンピュータによるシミュレ ーションを含む研究の主題であった。これらの研究の結果については他に記述さ れている(文献5参照) 本発明は、第2の問題、即ち運動サンプリング構造を用いる帯域中圧縮方式に運 動ベクトル情報を適合させることに関する。研究されたアルゴリズムおよび得ら れた結果について記載する。The problem of finding a good kinematics measurement method is to develop computer simulations of promising methods. was the subject of research including The results of these studies are described elsewhere. (see reference 5) The present invention addresses the second problem, namely the in-band compression scheme using a motion sampling structure. Relating to adapting motion vector information. Studied algorithms and obtained The results will be described below.

文献5に記載された運動ベクトル測定法は、2つの連続する画像におけるやや大 きなブロック間の位相の関連付けを行なうこと、および関連面内のピーク値をめ ることにより存在する優勢なベクトルの抽出を行なうことを含む。次いで、画像 中の各ビクセル(即ち、小さなブロック)はこれらベクトルの1つが割当てられ 、これに基いて、1つの画像におけるビクセル(即ち、ブロック)が他の画像に おける対応する領域と比較されるが運動ベクトルによフて移動される時、ベクト ルが最良の整合を行なう。この手法がこれまで如何にして本文に述べた帯域巾圧 縮の問題に適用されたかの細部について以下に示す。The motion vector measurement method described in Ref. Correlate the phase between large blocks and aim for the peak value in the related plane. This includes extracting the dominant vectors that exist. Then the image Each pixel (i.e., small block) in the block is assigned one of these vectors. , based on this, the pixels (i.e. blocks) in one image are When compared with the corresponding region in The file provides the best match. How has this method achieved the bandwidth pressure mentioned in the main text? The details of how it is applied to the reduction problem are shown below.

入力画像の各奇数フィールドは、64ビクセル×32ラインの測定ブロックに分 割される(他の類似のサイズもおそらく良好な結果となろうが、高速フーリエ変 換を用いて相関操作を行なうため、このサイズは2の累乗ならば好都合である) 。位相の相関(文献5参照)は、連続する奇数フィールドにおける対応するブロ ック間で行なわれ、相関面(前置て一切の補間は行なわない)を探して3つの最 大のピーク値を見出す。探索の領域は、速度の「認識可能な」範囲と対応する相 関面の領域に限定し得るが、もし測定ブロックの巾が64ピクセルに過ぎず、測 定が1つの画像周期にわたって行なわれるならば、画像周期当たり±32ピクセ ルの全領域がおそらく要求されよう(画像巾当たり約1秒の最大速度に相当する )。Each odd field of the input image is divided into measurement blocks of 64 pixels x 32 lines. (other similar sizes would probably give good results, but the fast Fourier transform Since the correlation operation is performed using a conversion, it is convenient if this size is a power of 2) . The phase correlation (see reference 5) is the correlation between corresponding blocks in consecutive odd fields. It is done between the three best Find the peak value of large. The area of search is the “recognizable” range of speeds and corresponding correlations. However, if the width of the measurement block is only 64 pixels and the width of the measurement block is only 64 pixels, If the determination is done over one image period, ±32 pixels per image period. (corresponding to a maximum speed of about 1 second per image width) ).

ベクトルの測定および割当ては、次のいくつかの理由から1フィールド期間では なく1画像周期にわたって行なわれる。即ち、 (a)この方法は、相関および整合プロセスが同じ点から空間的に得たサンプル に接近することを可能にするが、これは非常に多くの垂直のデテールを持つ静止 する対象物が運動するようには見えないことを意味する。Vector measurements and assignments are difficult to perform in one field period for several reasons: This is done over one image period. That is, (a) This method uses samples spatially obtained from the same point in the correlation and matching process. , but this is a stationary object with a great deal of vertical detail. This means that the object does not appear to be moving.

(b)全ての運動はサイズの2倍であり、そのためあたかも運動が1フィールド 期間にわたフて行なわれたかのようになり、このため実際に運動を更に正確に( 絶対的に)測定するこを可能にすると共に、類似した速度のベクトルを更に容易 に識別することを可能にする。(b) All motion is twice the size, so it is as if the motion is one field. It appears as if it were performed over a period of time, which actually makes the exercise more precise ( (absolutely) and even easier to measure vectors of similar velocities. allows for identification.

(C)中間のフィールドにおけるベクトルは「画像に基く」ベクトルから補間さ れるため、受信機に対して送出するベクトル情報は僅かに半分に過ぎない。(C) Vectors in intermediate fields are interpolated from "image-based" vectors. Therefore, only half of the vector information is sent to the receiver.

(d)送信機におけるベクトルの測定処理量が半分となる。(d) The amount of vector measurement processing at the transmitter is halved.

このような試みに対する唯一のペナルティは、画像周期において著しく加速する 対象物を正確に追跡されないことである。しかし、これは比較的稀にしか生じな い。第4図は、速度ベクトル補間が如何に行なわれるかを示している。2つのフ ィールドにわたる運動の合計が1つの画像における運動に等しいものとすれば、 下式%式% 更に、フィールド2におけるベクトルはいずれの側でもフィールド1のフィール ドの平均となり、その結果vn、2 = l/2(V、、”Vn+1.l )こ の補間法は入力信号が例えば、両方のフィールドlおよび2が同時となるテレシ ネ・カメラから入力する時は使用することができない。この場合には、フィール ド2に対する運動のベクトルは常に零となる。The only penalty for such an attempt is that it accelerates significantly in the image period The object is not accurately tracked. However, this occurs relatively rarely. stomach. FIG. 4 shows how velocity vector interpolation is performed. two flaps If we assume that the sum of the motions over the field is equal to the motion in one image, then Below formula % formula % Furthermore, the vector in field 2 is the field of field 1 on either side. As a result, vn,2 = l/2(V,,”Vn+1.l) The interpolation method is useful when the input signal is e.g. Cannot be used when inputting from a camera. In this case, the field The vector of motion relative to d2 is always zero.

小さなダイヤモンド形の送信ブロックは各々、相関プロセスにおいて測定される ベクトルの1つが割当てられる。1つのベクトルが選択される「メニュー・ベク トル」のリストは、すぐ隣接する測定ブロックにおいて測定されるベクトルと共 に、送信ブロック(「中央」ブロック)を含む測定ブロックにおいて測定される (最大)3つのベクトルから形成される。Each small diamond-shaped transmitting block is measured in a correlation process One of the vectors is assigned. ``Menu Vector'' where one vector is selected The list of vectors measured in immediately adjacent measurement blocks is is measured in the measurement block containing the transmit block (the “center” block). Formed from (maximum) three vectors.

このため、最大27のベクトルを試みることができる。Therefore, a maximum of 27 vectors can be tried.

しかし、いくつかの非常によく似たベクトルの試算においては点が少なく(大き な対象物の速度は、おそらくはいくつかの隣接ブロックにおいて測定されること になろう)、そのため、もし隣接するブロックのベクトルがある特定量以上に中 央ブロックにおけるベクトルと異なるならば、これらブロックにおけるベクトル が含まれるに過ぎない。画像周期当たり0.2ピクセルの最小差が他動な数値で あることが判った。また、画像のある領域におけるベクトル割当ての精度は判断 ブロックよりも僅かに大きな領域にわたる法ビクセルの差の和を測定することに よフて改善することもできる(1ピクセル大きな領域量てについて試算した)。However, in the trial calculations of some very similar vectors, there are few points (large The velocity of an object is probably measured in several adjacent blocks. ), so if the vectors of adjacent blocks are more than a certain amount vectors in these blocks if different from vectors in the center block It only includes. The minimum difference of 0.2 pixels per image period is a passive value. I found out something. In addition, the accuracy of vector assignment in a certain area of the image can be determined by To measure the sum of modulus pixel differences over an area slightly larger than the block It is also possible to improve the image size by increasing the area size (calculations were made for an area that is 1 pixel larger).

文献5において論述されるように、ベクトル割当てプロセスの精度は、伝送ブロ ックにわたり加算される法誤差にベクトルの大きさと共に増加する加重係数を乗 じれば改善することができる。このことは、2つのベクトルが1つの領域とほと んど等しく適合する場合、比較的小さなベクトルの選択をもたらすバイアスが生 じることを意味する。このため、重要なデテールを欠く領域は、色々な大きさの ベクトルの混在ではなく全体にわたり同じ小さなベクトルが割当てられる傾向を 有する。将来の研究は、もしあるブロックがその全ての近傍からの異なるベクト ルを有するならば1つのベクトルの再割当てを行なう如きベクトルの割当てプロ セスに対する他の改善の可能性をめることになる。As discussed in Ref. 5, the accuracy of the vector assignment process depends on the transmission block. The modal error added over the vector is multiplied by a weighting factor that increases with the vector size. It can be improved by looking at it. This means that two vectors are almost one area. If they are equally fit, a bias will result in the selection of relatively small vectors. It means to hold. Therefore, areas lacking important detail may be of various sizes. The tendency for the same small vector to be assigned throughout rather than a mixture of vectors have Future work will be useful if a block has different vectors from all its neighbors. A vector allocation procedure that performs a reallocation of one vector if it has a Other possible improvements to the process will be considered.

運動ベクトルの測定プロセスにおいて要求される全体精度は、画像をサンプルし て再構成する方法を考察することにより評価することができる。情報の4つの連 続するフィールドを組合せて1つの出力画像が作られるが、そのためもしこの期 間において1つのピクセルの測定誤差があるならば、2つのビクセル期間におい て1つのサイクルを有する周波数の振幅には著しい減少が生じることになる(ナ イキスト限界)。The overall accuracy required in the motion vector measurement process is It can be evaluated by considering the method of reconstruction. four streams of information Subsequent fields are combined to create a single output image, so if this period In two pixel periods, if there is a measurement error of one pixel between them, There will be a significant decrease in the amplitude of frequencies that have one cycle (na Iquist limit).

従って、運動ベクトルは、フィールド期間光たり1ピクセルの約四分の−1また は画像周期当たり1ビクセルの半分より良い精度まで測定されねばならない。Therefore, the motion vector is approximately -1/4 of a pixel per field period or must be measured to an accuracy of better than half a pixel per image period.

先に述べた位相相関法は、相関面上の点間の象限的な補間よりも巧みな方法を用 いずして画像周期当たり約0.2ピクセルの精度が可能である。従って、この手 法はこの用法には確かに充分なものである筈である。The phase correlation method described earlier uses a more sophisticated method than quadrant interpolation between points on the correlation surface. An accuracy of approximately 0.2 pixels per image period is possible. Therefore, this method The law should certainly be sufficient for this usage.

文献5の運動ベクトル測定手法は非常に有効であることが判ったが、性能が上記 の図の内容に達するものである限り、他の手法が本発明の帯域中圧縮方式におい て使用できない理由はない。The motion vector measurement method in Reference 5 was found to be very effective, but the performance was not as high as above. Other methods can be applied to the in-band compression method of the present invention as long as they reach the content shown in the figure. There is no reason why it cannot be used.

先に述べた通り、人力画像はサンプリングに先立って緩やかな対角空間フィルタ および垂直方向の時間的フィルタを通されねばならない。実際には、結果に大き な影響を及ぼすことなくテスト目的のためこのフィルタを省くことができる大き な対角成分を有する実画像に非常に小さな周波数が存在する。これは。As mentioned earlier, human images are processed using a gentle diagonal spatial filter prior to sampling. and must be passed through a vertical temporal filter. In fact, the result is This filter can be omitted for testing purposes without significant impact. There are very small frequencies in real images with diagonal components. this is.

上記のハードウェアにより処理されたものであり、また本文に述べたコンピュー タ・シミュレーションにおいてもなされてきた。Processed by the hardware listed above, and also by the computers mentioned in the text. This has also been done in data simulation.

時間的垂直フィルタは、割当てられた速度ベクトルで運動する画像素材は静止し ていると考えねばならない。The temporal vertical filter means that the image material moving with the assigned velocity vector remains stationary. I have to think that it is.

このことは、フィルタに対する入力サンプルの場所が入力サンプルを含むフィー ルドと「中央の」フィールドとの間の運動の総和だけ移動されねばならないこと を意味する。これは、運動ベクトルがサブビクセル積度として知られるため、サ ブピクセル補間が要求されることを意味する。しかし、実際には、この補間操作 は、フィルタ係数の値を僅かに変更することにより行なうことができる。各伝送 ブロックは、それ自体の運動ベクトルおよびそれ自体の運動履歴を有するため、 個別にフィルタされねばならない。This means that the location of the input samples to the filter is that the sum of the movements between the field and the "center" field must be moved. means. This is because the motion vector is known as a sub-vixel product. pixel interpolation is required. But actually this interpolation operation This can be done by slightly changing the values of the filter coefficients. each transmission Since a block has its own motion vector and its own motion history, Must be filtered individually.

運動する対象物を「高精細」モードにおいて伝送するためには、サンプリング構 造を対象物と共に運動させることが必要である。その理由は、今日のヨーロッパ 標準の625ラインでインターレースされるTV方式に照して容易に理解するこ とができる。インターレースは、垂直方向には運動しない対象物に対しては最適 であり、このような場合には、対象物の完全625ラインの順次画像を再構成す ることが可能である。(もし水平方向の運動が存在するならば、運動補償手法は 依然として必要となろう。)対象物が垂直方向に運動し始めると同時に、この対 象物はもはや適正にサンプルされない。In order to transmit moving objects in "high definition" mode, a sampling structure is required. It is necessary to move the structure together with the object. The reason is that today's Europe Easy to understand in the context of standard 625 line interlaced TV formats. I can do it. Interlacing is best for objects that do not move vertically In such a case, it is necessary to sequentially reconstruct a complete 625-line image of the object. It is possible to (If horizontal motion exists, the motion compensation method is It will still be necessary. ) At the same time that the object begins to move in the vertical direction, this pair objects are no longer properly sampled.

フィールド期間当たり1画像ラインの運動速度では、対象物における同じ場所は フィールド毎にサンプルされつつあり、また走査は有効に312ライン順次方式 となっている。しかし、もし走査ラスタが対象物に対して固定されるならば、非 常に高精細な像を再構成することが常に可能であろう。本文で論議する帯域中圧 縮方式における状況は、サンプリング構造が水平方向にも有効にインターレース される点を除いて、非常に類似している。At a motion rate of one image line per field period, the same location on the object is Each field is being sampled, and scanning is effectively 312 line sequential. It becomes. However, if the scanning raster is fixed relative to the object, then It will always be possible to reconstruct images with high definition. Medium-band pressure discussed in the text The situation in the compression method is that the sampling structure is also effectively interlaced horizontally. are very similar, except that

小さなダイヤモンド型の各伝送ブロックは、このブロックに対する運動ベクトル に従フて運動するそれ自体のサンプル構造を有すると見做さなければならない。Each small diamond-shaped transmission block has a motion vector relative to this block. must be considered to have its own sample structure moving according to the

このことは直ちに、一定のデータ速度を維持するためにブロック当たり固定され た数のサンプルを常に伝送しなければならないため、伝送ブロックの大きさおよ び形状にある制約を置くことになる。第5図が示す通り、ダイヤモンド型のブロ ックAの6ビクセル巾は、ブロックの相対的位置およびサンプル構造に従りて、 1.2または4のサンプルを保有することができる。「固定数のサンプル」基準 を満たす唯一の妥当なブロックの大きさは、4または8ビクセル巾の四角形即ち ダイヤモンド型である。ダイヤモンドBの8ビクセル巾がこの検討のため選定さ れたが、これはこの大きさが空間フィルタの孔隙とおおよそ整合するためである 。四角のブロックの代りにダイヤモンド型を使用する利点は、多くの、おそらく はほとんどの対象物が水平または垂直のエツジを持つため、多くのブロックから 同時に出てブロック構造を更に明瞭にする対象物のエツジにはそれ程問題がない ことである。This is immediately fixed per block to maintain a constant data rate. The size of the transmission block and This imposes certain constraints on the shape and shape. As shown in Figure 5, the diamond-shaped block The 6-pixel width of block A is: 1. Can hold 2 or 4 samples. “Fixed number of samples” criterion The only reasonable block size is a 4 or 8 pixel wide rectangle, i.e. It is diamond-shaped. The 8-pixel width of Diamond B was selected for this study. This is because this size roughly matches the pore size of the spatial filter. . The advantages of using diamond shapes instead of square blocks are many, perhaps from many blocks, since most objects have horizontal or vertical edges. There is less of a problem with the edges of objects that appear at the same time and make the block structure even clearer. That's true.

もし更に小さなブロックが用いられるならば(画像の質の観点から)おそらくは 利点となろうが、これは不都合にも伝送リンクのディジタル部分のビット・レー トを増加することになろう。実際に、更に大きなブロックを用いてビット・レー トを更に制限することが必要となろう。If even smaller blocks are used (in terms of image quality) perhaps While this would be an advantage, this disadvantageously reduces the bit rate of the digital part of the transmission link. This will likely increase the number of people. In fact, even larger blocks can be used to increase the bit rate. Further restrictions may be needed.

伝送ブロックで取上げられる第1のセットのサンプルが第1図の゛フィールド1 において示される如く場所に置かれている。次のセットのサンプルが、フィール ド2におけるサンプルの場所に対して示される位置で取出されるが、このブロッ クに対して割当てされる運動ベクトルによりシフトされる。サンプルが入力サン プルの場所間で要求される場合、簡単な線形補間措置が行なわれた(第6図)。The first set of samples picked up by the transmission block is field 1 in Figure 1. It is placed in the location as shown in. The following set of samples shows the field This block is removed at the position shown relative to the sample location in block 2. is shifted by the motion vector assigned to the track. The sample is the input sample. A simple linear interpolation procedure was performed when required between pull locations (Figure 6).

これは、(もしソースがインターレースされる場合には特に垂直方向に)周波数 応答をやや制限することになるが、更に複雑な補間子の使用が役立とう。本質的 には、三次元スプライン適合法に基〈補間子に向上することによりなされた改善 は極限であったが、必要な処理時間が著しく増加した。This is the frequency (especially vertically if the source is interlaced) The use of more complex interpolators may be helpful, although it will limit the response somewhat. essential Here are the improvements made by improving the interpolator based on the cubic spline fitting method. was extreme, but the required processing time increased significantly.

初期の研究はこのプロセスを「際限なく」継続することを可能にし、その結果サ ンプル構造は無際限に拡がり得る。この試みは下記のいくつかの短所を持つ。Early research made it possible to continue this process “indefinitely,” resulting in The sample structure can grow infinitely. This attempt has several drawbacks as described below.

即ち、 (a)運動する対象物は、サンプル構造がその「自然に静止する場所」から1画 像ラインだけずれるように静止することになり得る。このことは、サンプルが常 に2つのフィールド・ライン間に補間され続ける結果垂直の解像度が劣化するこ とを意味する。この問題は、順次のソースの場合よりも邊かに小さい。That is, (a) For a moving object, the sample structure is one frame from its “natural resting place.” It may come to rest so that the image line is shifted. This means that the sample is The vertical resolution is degraded as a result of continuous interpolation between two field lines. means. This problem is much smaller than with sequential sources.

(b)2つの隣接するブロックのサンプル構造は反対方向に運動し得、その結果 恒久的な間隙が全体としてサンプル構造内に残されることになる。(b) The sample structures of two adjacent blocks can move in opposite directions, resulting in A permanent gap will be left within the sample structure as a whole.

(e)ディジタル運動ベクトル情報における伝送誤差が受信機をして適正なサン プル構造の場所の追跡を失わせるおそれがあるが、これは各サンプルの場所がブ ロックの完全な運動履歴に依存しているためである。(e) Transmission errors in digital motion vector information prevent the receiver from properly sampling This may cause you to lose track of the location of the pull structure, but this is because each sample's location is This is because it relies on the complete motion history of the lock.

これらの問題を回避するために、サンプル構造の場所が4つのフィールド期間毎 の開始点におけるその「フィールド1」の位置にリセットされる方法が考えられ た。このため、構造の位置は決してこれが開始した位置から3運動ベクトル以上 離れることがない。To avoid these problems, the location of the sample structure should be changed every four field periods. There is a way to reset it to its "Field 1" position at the starting point of Ta. For this reason, the position of a structure is never more than three motion vectors from where it started. I'll never leave you.

しかし、このことは、4つのフィールドの各セットが補間操作において処理され ねばならず、また再構成プロセスが時間的に「前方」ならびに「後方」も調べな ければならないことを意味する。このことについては以下に更に詳細に論述する 。However, this means that each set of four fields is processed in the interpolation operation. The reconstruction process must also look “forward” as well as “backward” in time. means that it must be done. This will be discussed in more detail below. .

サンプル構造が水平または垂直方向に4ビクセルより多く運動する時は、無論、 他のサンプルがエツジから「外れる」時、「新たな」サンプル場所をブロック内 へ移動させることが必要となる。前に述べたように、ブロックの大きさは、他の サンプル場所が外れる時新たなサンプル場所が常に入ってブロック毎に一定数の サンプルを維持するように選定された。Of course, when the sample structure moves more than 4 pixels horizontally or vertically, When another sample “falls” from the edge, the “new” sample location is placed inside the block. It is necessary to move it to. As mentioned before, the size of the block depends on the other When a sample location leaves, a new sample location always enters and a fixed number of sample locations are added per block. selected to maintain the sample.

次に、サブサンプルに価する4つのフィールドから完全な1つの順次画像を再構 成するために必要なプロセスについて考察する。One complete sequential image is then reconstructed from the four fields worth of subsamples. Consider the processes necessary to achieve this.

各伝送ブロックは個々に再構成される。再構成プロセスは、このプロセスの終り においてフレーム・ストアの場所の半分が五の口型のパターンを形成するサンプ ルで埋められるように1つの「フレーム・ストア」における適当な場所の4つの サブサンプル位相の各々からサンプルを取出す如きものと考えることができる。Each transmission block is individually reconstructed. The reconfiguration process is the end of this process. In the sample, half of the frame store locations form a five-mouth pattern. 4 files at appropriate locations in one "frame store" to be filled with files. It can be thought of as taking a sample from each of the sub-sample phases.

場所の他の半分は、この時、第2図の静止画像の場合におけるように、二次元の 空間補間子を用いて補間される。The other half of the location is now two-dimensional, as in the case of the static image in FIG. Interpolated using a spatial interpolator.

各出力画像は、その時の「位相」を含むサンプルの4フイールドから形成される (第7図参照)。番号1.2.3.41.11、はサブサンプル・シーケンスの フィールドを表わしている。第1のフィールド1は常に固定された場所でサンプ ルされる。フィールド単位の運動ベクトルv、2、V23およびVS2は矢印で 示される。ベクトル■4Xは使用されない。この時、例えばフィールド3を第2 図と同様に再構成するため加えられるシフトが示される。例えば、フィールド2 は−V2.たけシフトされる。このように、この時の出力画像と同時に指示する ため、1組のサンプルは如何なる運動ベクトルによっても運動させられる必要は ない。Each output image is formed from 4 fields of samples containing the current "phase" (See Figure 7). Number 1.2.3.41.11 is the subsample sequence represents a field. The first field 1 is always sampled at a fixed location. will be sent. The field unit motion vectors v, 2, V23 and VS2 are indicated by arrows. shown. Vector ■4X is not used. At this time, for example, set field 3 to The shifts applied for the reconstruction are shown as in the figure. For example, field 2 -V2. Shifted a lot. In this way, instruct at the same time as the output image at this time. Therefore, a set of samples does not need to be moved by any motion vector. do not have.

他の3組は、サンプルが取出される時点と出力画像と対応する時点との間に、運 動ベクトルの和と等しい量だけ運動させられることが必要である。サンプルされ た場所が運動ベクトルの同じ和だけずらされたため、再構成プロセス後のサンプ ルの最後の構成が第1図に示された格子と同様に五の口型になるように保証され る。再構成プロセスは、フィールド1乃至4のサンプル場所が運動の存在しない 頂部に示された第8図における一次元の場合について示されている。運動する対 象物はフィールド1〜4におけるバーRで表わされ、シフトしたサンプリング点 は各バーにおいて1.2.3.4で記される。第7図のベクトルのシフトは、4 つの全てのサンプリング点を含むフィールド3に対して再構成された画像RRを 形成するよう加えられた状態で示されている。The other three sets have an operational history between the time the sample is taken and the time corresponding to the output image. It is necessary to be able to move by an amount equal to the sum of the motion vectors. sampled The location of the sample after the reconstruction process has been shifted by the same sum of motion vectors. The final configuration of the grid is guaranteed to be five-sided, similar to the grid shown in Figure 1. Ru. The reconstruction process consists of sample locations in fields 1 to 4 in the absence of motion. The one-dimensional case is shown in FIG. 8 shown at the top. exercise pair The objects are represented by bars R in fields 1-4, and the shifted sampling points is written as 1.2.3.4 in each bar. The vector shift in Figure 7 is 4 The reconstructed image RR for field 3 containing all sampling points is Shown added to form.

サンプルが終了する正確な場所は、これらの場所の位置が対応する入力フィール ドに対するサブサンプルの位置に依存するため、得られる五つ口型の場所の組と 一致しそうにない。従って、受信機におけるフレーム・ストアに構成された最後 の画像における各ブロックは、五つ口型の場所間の間隙の半分まで位置からずれ ることがあり得る。このことは、サンプルが移動を「要求」する場所とこれらサ ンプルについて使用可能な固定場所との間の距離を補うために、フレーム・スト アからの読出しの際サブピクセルの補間操作が必要であることを意味する。必要 なサブビクセルのシフトは、シフトの長さがこの時点におけるサンプル構造の位 置に依存しているため、各ブロック毎に異なる。The exact location where the sample ends is determined by the position of these locations in the corresponding input field. depends on the position of the subsample relative to the It doesn't seem to match. Therefore, the last configured frame store in the receiver Each block in the image is shifted out of position by half the gap between the quincunx locations. It is possible that This determines where the sample “requires” movement and how these frame struts to compensate for the distance between the sample and the available fixed location. This means that sub-pixel interpolation is required when reading from a. need For sub-vixel shifts, the length of the shift is the position of the sample structure at this point. Because it depends on the location, it is different for each block.

もし各位相における各ブロックが出力画像に寄与することを許されるならば、種 々の問題が生じ得る。サンプル構造の1つの位相においてビジプルであるが後の 画像が再構成される時再び現われる以降の位相において不鮮明となる画像領域は 望ましくない。このため、画像のどの領域が「不鮮明」になったかを見出して、 これらの領域からのサンプルは再構成プロセスにおいて使用すないことが必要で ある。この問題は、出力画像の各領域毎にベクトルを「追跡」し、また再構成プ ロセスの「過程に沿って」見出される画像情報を用いることにより解決される。If each block at each phase is allowed to contribute to the output image, then Various problems can arise. Visible in one phase of the sample structure but later The image area that becomes blurred in subsequent phases that reappears when the image is reconstructed is Undesirable. Therefore, you can find out which areas of the image have become "unsharp" and Samples from these areas should not be used in the reconstruction process. be. This problem involves "tracing" vectors for each region of the output image, and also using a reconstruction process. The solution is to use image information found "along the way" of the process.

このことは、出力画像の各領域がこれに寄与する4組より多くのサンプルは持つ ことができないことを意味し、不鮮明になフた画像情報は使用されない。第9図 は、潜在的な問題およびこの解決法が働く方法を示す。この特殊な処理を呼出す 画像情報の種類の一例は、バックグランド上をやや迅速に運動するフォアグラン ドにおける対象物のエツジである。この「追跡」手法を用いなければ、対象物の 前エツジはr高精細」モードにより適正な再構成がうまくできず、従って「低い 精度」の伝送方法に戻ることになろう。このアルゴリズムの実現のため受信機で 要求される余分な輻幀化の問題は、得られる品質のなおざりな改善では保証され ないことになろう。This means that each region of the output image has more than four samples contributing to this This means that the image information that becomes blurry will not be used. Figure 9 shows the potential problem and how this solution works. call this special processing An example of the type of image information is a foreground moving somewhat quickly over the background. This is the edge of the object in the code. Without this “tracking” method, the object The front edge cannot be properly reconstructed due to the "high definition" mode, and therefore the "low We will return to the "accuracy" transmission method. In order to realize this algorithm, The problem of extra convergence required is not warranted by the modest improvement in quality obtained. It will probably not be there.

第9図においては、垂直の破線はブロックの境界を表わしている。ブロックSO は動きのあるバックグランドMVに対して静止状態の対象物に関するもので、そ の運動ベクトルは斜めの矢印である。フィールド4の再構成における簡単な再構 成手法を用いてaで示されたブロックは最後に場所a゛となり、またブロックb は最後に場所b°となる。このことは、不鮮明なバックグランドが静止した対象 物に侵入することを意味する。しかし、もし最後の位相における各矢印が逆向き となり、「途中」に見出されるブロックしか用いられなければ、ブロックaおよ びbは出力画像の生成のためには用いられない。同じ考え方は、「将来」ならび に「過去」のフィールドを用いて再構成する時に妥当する。In FIG. 9, vertical dashed lines represent block boundaries. Block SO is related to a stationary object with respect to a moving background MV; The motion vector of is a diagonal arrow. Simple reconstruction in field 4 reconstruction Using the construction method, the block denoted by a ends up at location a, and block b finally becomes location b°. This means that a blurred background is a static target. It means to break into something. However, if each arrow in the last phase is in the opposite direction , and if only blocks found "in the middle" are used, blocks a and and b are not used for generating the output image. The same idea applies to "future" and This is valid when reconstructing using "past" fields.

本例においては、単純化のため運動ベクトルがフィールド期間当たり丁度1ブロ ツク巾となるように選定された。In this example, for simplicity, the motion vector is exactly one block per field period. It was selected to be a tsuku width.

もし各ブロックの運動ベクトルが相互に遠去る方向を向くならば、各ブロック間 の接合点においても問題が生じ得る。多くの場合、サンプル構造は充填されない フレーム・ストア内の少ない場所を残すようにサンプル構造が運動する。もしフ レーム・ストアが再構成プロセスに先立ち零のサンプルで充填されたならば、こ の状態はグレ一点が出力画像にほとんど生じない結果をもたらす。この問題は、 空間補間子を用いてサンプルの失われた75%を充填して、最初にフレーム・ス トアをその時の入力サンプル位相からのみ得た画像で充填することにより避ける ことができる。このように、フレーム・ストアにおける五つ口型に置かれた場所 が再構成プロセスによフて充填されなければ、これらの場所において見える画像 データはその時のフィールドの一種の「低精度」バージョンとなろう。このこと は、本方式が伝送ブロックの全体を低精度モードに切換えることなく現われたバ ックグランドの1つの領域におけるビクセル単位における低精度モードに戻り得 ることを確実に意味する。フレーム・ストアの充填のため用いられた「低精度」 のフィールドは、入力画像の真の低精度バージョンではないが、これは適当な空 間フィルタを用いて予めフィルタされなかった画像の1組のサンプルから得られ るためである。このことは、精細領域におけるある折返し状態が存在することを 意味するが、この情報が僅かなピクセルの充填にのみ必要であるため、これはそ れ程重要ではない。If the motion vectors of each block point in directions that move away from each other, then Problems can also arise at the junction of the Sample structures are often not filled The sample structure is moved to leave less space in the frame store. If If the frame store is filled with zero samples prior to the reconstruction process, this This state results in almost no gray spot appearing in the output image. This problem, First frame scan, using a spatial interpolator to fill in the missing 75% of the samples. avoided by filling the tor with images obtained only from the current input sample phase. be able to. In this way, the place placed in the five-mouth shape in the frame store If the image is not filled in by the reconstruction process, the image visible at these locations The data will be a kind of "low precision" version of the field at that time. this thing In this case, the proposed method can solve the problem of buffers that appear without switching the entire transmission block to low-precision mode. It is possible to revert to a lower precision mode in pixels in one region of the background. It definitely means that. "Low Precision" used for frame store filling field is not a true low-resolution version of the input image, but this is a suitable empty obtained from a set of samples of images that were not previously filtered using an interval filter. This is for the purpose of This indicates that there is a certain folding state in the fine region. This is because this information is only needed for filling a few pixels. It's not that important.

次に、文献3において用いられるものと同じ「折返し」低錆細伝送モードについ て記述する。もし運動の測定および運動のサブサンプリング・アルゴリズムが良 好に働くならば、このモードは乱れた運動あるいは覆われないバックグランドを 含む画像の領域においてのみ必要となる。Next, we will discuss the same “return” low-rust thin transmission mode used in Reference 3. Describe it as follows. If the motion measurement and motion subsampling algorithms are If working well, this mode will eliminate turbulent motion or uncovered background. Required only in the region of the image that contains it.

入力画像は第3図に示されるように予めフィルタされサブサンプルされる。サブ サンプル格子は、第1図の4フイールド・シーケンスに追従し、「高精細モード 」のサンプリング格子と同様に対象物に追従して運動することはないという意味 において「固定」されている。出力画像は、特殊な補間子を用いて再構成され、 以下に述べる如き「高精細」モードにより得られるものと比較し得るフィールド を生じる。The input image is prefiltered and subsampled as shown in FIG. sub The sample grid follows the 4-field sequence in Figure 1, and This means that it does not move to follow the object, similar to the sampling grid of It is "fixed" in The output image is reconstructed using a special interpolator, Fields comparable to those obtained by "High Definition" mode as described below. occurs.

どの伝送モードが各ブロックに対して最も適当なものであるかを選定するためこ の検討において用いられる方法は、前に述べたハードウェアにおいて用いられる 方法と同じものである(文献3参照)。完全を期すため、この方法についてここ で簡単に述べる。This is done to select which transmission mode is the most appropriate for each block. The method used in the study is similar to that used in the previously mentioned hardware. The method is the same as the method (see Reference 3). For completeness, this method is described here I will briefly explain this.

各伝送ブロック毎に、元の信号と「低」と「高」の空間精細モードの双方を通フ た後の信号との間の差の絶対値が計算される。ブロック領域に跨がる誤差の和は 、加重因数で乗じた後比較され、最も小さな誤差を生じる方法を用いてブロック を伝送する。これらの検討のため用いた加重因数は、低績細モードにおける誤差 に対しては0.55、高精細モードにおける誤差に対しては0.45であった。For each transmission block, both the original signal and the “low” and “high” spatial definition modes are transmitted. The absolute value of the difference between the signal after the signal is calculated. The sum of errors across the block area is , are compared after being multiplied by a weighting factor and block using the method that yields the smallest error. to transmit. The weighting factor used for these considerations is the error in low-detail mode. It was 0.55 for the error in the high definition mode, and 0.45 for the error in the high definition mode.

これは、最良の本来的な結果を与えることが判ったため、高精細モードに照して モード選定を僅かにバイアスされる。This has been found to give the best native results and is therefore Mode selection is slightly biased.

誤差が合計された画像の領域がある伝送ブロックの領域ぼりも僅かに大きくなる ように増加された実験が試みられた。これは画像のある領域においてささやかな 改善をもたらしたが、この手法が更に信頼性に富むモード選定手法を提供するか どうかを見出すために更に検討が必要である。The area of the transmission block containing the area of the image where the errors are summed also becomes slightly larger. A number of experiments were attempted. This is modest in certain areas of the image. However, it remains to be seen whether this method provides a more reliable mode selection method. Further investigation is required to find out whether this is the case.

ある伝送ブロックに対して一旦あるモードが選定されると、このモードに対応す るサブサンプルが伝送される。しかし、もし低精細モードが選定されると、伝送 システムの「精細」部分におけるフレーム・ストアのサンプルは変更されない。Once a mode is selected for a transmission block, the A subsample is transmitted. However, if low definition mode is selected, the transmission The frame store samples in the "fine" part of the system are unchanged.

このことは、もしこの組の4フイールドにおいであるモードの変更がなされたな らば、送信機側のシステムの高精細部分の出力がこのモードにおいて受信機にお いて復号される信号と丁度同じではないことを意味する。サンプルを変更しない 理由は、高精細モードがこの時「首尾一貫」しており、1つのフィールドが単に 信号の良好な表示を行なわなかっただけの理由では損なわれないことである。こ のため、低鯖細モードにおいてシステムが「膠着状態」とならないように保護し なければならない。また、再構成手法が時間の手前および後の両方向を調べるた め、送信機側でサンプルを認め得る方法で更新することはできないが、これは再 構成プロセスが開始される前にどのフィールドがどの方向に伝送されたかを示す ことが必要となるためである。This means that if a mode change is made in the 4 fields of this set. In this mode, the output of the high-definition part of the system on the transmitter side is transmitted to the receiver in this mode. This means that it is not exactly the same as the signal that is decoded. do not change the sample The reason is that high-definition mode is "consistent" at this time, and one field is simply This is not the case simply because the signal is not displayed well. child This protects the system from becoming "stuck" in low detail mode. There must be. Also, because the reconstruction method looks both forward and backward in time, Therefore, the sample cannot be updated in an acceptable way at the transmitter, but this Indicates which fields were transmitted in which direction before the configuration process started This is because it becomes necessary.

データに対して行なったシミュレーション作業は、基本的な適応サブサンプル・ システムの性能が運動ベクトルの情報を加えることにより非常に強化することが できることを示した。例えば、文献3の第3図を得た画像シーケンスについての 検討の結果、自動車(car)が最小限度の劣化で高い空間精細モードにおいて 伝送することができるが、運動ベクトルの情報なくしては低蹟細モードに戻るこ とを示した。しかしこのシーケンスにおける運動ゲートは好都合にも低精細モー ドにおいて伝送できるが、これはこのゲートがともかく空間的デテールがほとん ど存在しない程充分に速く(約2.4ビクセル/フィールド期間)運動するため である。The simulation work performed on the data was based on the basic adaptive subsample System performance can be greatly enhanced by adding motion vector information. We showed what we can do. For example, for the image sequence obtained in Figure 3 of Reference 3, As a result of our study, we found that a car can operate in high spatial definition mode with minimal degradation. transmission, but without motion vector information it is impossible to return to low-detail mode. and showed. However, the motion gate in this sequence is conveniently However, apart from this gate, there is almost no spatial detail. Because it moves fast enough (approximately 2.4 pixels/field period) that there is no It is.

出力画像には依然としである小さな劣化が存在する。There is still some small degradation in the output image.

例えば、自動車の縁部が僅かにちぐはぐに見えるが、これはおそらくは対応する 伝送ブロヤクが2種類の運動を含むためであろう。初期の研究では「デテール」 経路には時間的垂直前置フィルタは用いず、このようなフィルタを含むこと(熱 論運動の補償は行なう)で運動測定システムが適正に追従されない画像情報の振 幅を減少させることがあり得る。このため、充分に規定された方法では運動1ノ ない領域に現われようとする垂直ラインの振幅を減少することもある。このよう なスバリエ (sp旧・1ae)の現出もまた種々のフィルタ孔隙の大きさを増 やしてこれらを更に鮮明なカットオフを持つことを可能にすることにより減少さ せることもできる。For example, the edges of the car look slightly different, which is probably a corresponding This is probably because the transmission blower includes two types of motion. In early research, “detail” Do not use a temporal vertical prefilter in the path and include such a filter (thermal The movement of the image information is not properly tracked by the motion measurement system. It is possible to reduce the width. For this reason, in a well-specified manner, one movement It may also reduce the amplitude of vertical lines that are about to appear in areas that do not exist. like this The appearance of subalternae (sp old, 1ae) also increases the size of various filter pores. and by allowing these to have sharper cutoffs. You can also

ベクトルの割当ておよびモードの割当て段階において用いられる孔隙の大きさ、 「高い速度Jの加重因数、「モード選定」加重因数、およびベクトル測定段の色 々な細部の如きパラメータを最適化するための範囲がある。測定および伝送ブロ ックの次元、要求される「メニュー」ベクトルの数、およびベクトルに要求され る解像度についても考察が必要である。これらのパラメータの多くは、伝送リン クのディジタル部分において使用し得る帯域巾に依存することになる。the pore size used in the vector assignment and mode assignment steps; ``high speed J weighting factor, ``mode selection'' weighting factor, and color of vector measuring stage There is scope for optimizing parameters such as various details. Measurement and transmission block the dimensions of the vector, the number of “menu” vectors required, and the It is also necessary to consider the resolution. Many of these parameters are It will depend on the available bandwidth in the digital part of the network.

このため、運動適応サブサンプリングに基いて運動ベクトルの測定をビデオ帯域 中圧縮方式に通用する方法について記述した。第10図は、伝送システム全体の ブロック図を示している。この手法のコンピュータ・シミュレーションが、元の (非ベクトル方式)システムの性能の著しい改善を示す有望な結果をもたらした 。For this reason, motion vector measurements are based on motion adaptive subsampling in the video band. We have described a method that is applicable to medium compression methods. Figure 10 shows the entire transmission system. A block diagram is shown. A computer simulation of this method shows that the original (Non-vector method) yielded promising results showing a significant improvement in the performance of the system. .

本手法は、既に高精細テレビジョン帯域中圧縮システムの基礎を形成する程充分 に良好であるように思われ、また更に研究を進めればその性能を更に改善すべき ものである。The method is already sufficient to form the basis of high-definition television medium-band compression systems. It appears that the performance is good, and further research should further improve its performance. It is something.

本システムは、フィルタおよび補間装置の如き公知のものから構成されるため、 ハードウェアの詳細な記述は不要である。運動ベクトル・ゼネレータ10は、第 5図に示されるように構成されている。運動ベクトルMVはサブサンプル装置1 2におけるサンプリング点の位置を管理するため用いられ、このサンプリング装 置の後に前置フィルタ13があって、動きがあるかどうか(ベクトル零)に拘ら ず高精細モードを供し、また高精細サブサンプル画像データSSHを提供する。Since this system is composed of well-known components such as filters and interpolators, A detailed description of the hardware is not necessary. The motion vector generator 10 It is configured as shown in Figure 5. The motion vector MV is sub-sampling device 1 This sampling device is used to manage the position of sampling points in 2. There is a pre-filter 13 after the position, regardless of whether there is movement (vector zero). It provides a high definition mode and also provides high definition sub-sample image data SSH.

サンプリング点は種としてサンプリング時点を変更することにより移動される。The sampling points are moved by changing the sampling time points as seeds.

高精細の再構成操作14は、上記の如く実現されてSSHを高精細再構成ビデオ 信号RVHに変換する。The high-definition reconstruction operation 14 is realized as described above to connect SSH to high-definition reconstruction video. Convert to signal RVH.

前置フィルタ16および固定格子サブサンプル装置18は、低精細のサブサンプ ルされたく空間的にフィルタされた)画像データSSLを提供する。空間補間装 置20は、低精細の再構成を行なフてSSLを再び低精細の再構成されビデオ信 号RVLに変換する。Pre-filter 16 and fixed grid sub-sampling device 18 provide low-definition sub-sampling. (spatially filtered) image data SSL that you want to be filtered. spatial interpolator The device 20 performs low-definition reconstruction and then reconnects the SSL to the low-definition reconstructed video signal. Convert to No. RVL.

モード選択装置22は、RVHおよびRVLを(適当に遅れを与えた)INビデ オ信号と比較して、送出(記録)されるべき帯域巾の減少したアナログ信号とし てSSHとSSLの間で選択するスイッチ24を制御する。Mode selection device 22 selects RVH and RVL from IN video (with appropriate delay). An analog signal with a reduced bandwidth to be transmitted (recorded) compared to an analog signal. and controls a switch 24 that selects between SSH and SSL.

伝送されたデータは、アナログ信号に加えて、運動ベクトルMVとブロックがS SHまたはSSLとして送出されるかどうかを示すモード信号の双方を含むディ ジタル信号からなる。The transmitted data includes, in addition to the analog signal, the motion vector MV and the block S A digital signal containing both a mode signal indicating whether it is sent as SH or SSL. Consists of digital signals.

受信機(再生袋@)側では、デコーダは符合化装置においてブロック14および 20として構成された高精細再構成装置14” と低精細再構成装置20′から なっている。高精細装置14’は、上記の如き受取った運動ベクトルを用い、ス イッチ26は受取られたモード信号により制御され、ディスプレイに対して送ら れるビデオ出力信号としてRVH’およびRVL’間で選択を行なう。On the receiver (recycle bag@) side, the decoder includes blocks 14 and 20 configured as a high-definition reconstruction device 14'' and a low-definition reconstruction device 20'. It has become. The high-definition device 14' uses the received motion vectors as described above to The switch 26 is controlled by the mode signal received and sent to the display. A selection is made between RVH' and RVL' as the video output signal to be output.

本文に述べた帯域中圧縮システムは、インターレースされた入力信号による係数 4の圧縮を提供する。本システムは、順次ソースおよびディスプレイにより提供 される全解像度を支持することができ、またこのような信号における係数8の帯 域中圧縮を行なう。The mid-band compression system described in this paper uses coefficients due to interlaced input signals. 4 compression. The system is provided by sequential sources and displays. can support the full resolution of Performs area compression.

送出される信号は比較的少数のラインを有する信号のように見えるようパッケー ジすることができ、また最小限度の処理により、然るべき画像を生じるように簡 単な受信機上に表示することができる。The transmitted signal is packaged so that it looks like a signal with a relatively small number of lines. can be easily edited to produce the desired image with a minimum amount of processing. Can be displayed simply on the receiver.

本文に述べた実施悪様においては、サンプル構造の動きは、このサンプル構造が その元の開始位置に対して4フイールド毎に「リセット」され、どんな動きにも 追従するように以降の3フイールドの開運動させられる。このため、もし対象物 が静止状態であってもサンプルすべき運動する対象物において同じ点をサンプル する効果を有する。In the case of poor implementation described in the main text, the behavior of the sample structure is It is "reset" every 4 fields relative to its original starting position, and any movement The opening movement of the subsequent three fields is made to follow. For this reason, if the object Sample the same point on a moving object to be sampled even if it is at rest. It has the effect of

もしサンプルが全て4つのフィールド・シーケンスにおける最初の画像の間に取 られ(完全な動きの測定を仮定し、前置フィルタにおける差異を許容して)、ま た他の3フイールドは全くサンプルされなければ、実質的に同じサンプルを得る ことができる。他のフィールドにあける情報も、最初のインターレースされたフ ィールドから順次の画像を生成するため用いられ、このプロセスは運動ベクトル 情報を使用する。If all samples are taken during the first image in the four field sequence (assuming perfect motion measurements and allowing for differences in the prefilter), or If the other three fields are not sampled at all, you will get virtually the same samples. be able to. Information placed in other fields is also stored in the first interlaced frame. The process is used to generate sequential images from a field, and the process is based on the motion vector Use the information.

この試みの利点は、運動ベクトルの測定プロセスにおけるどんな誤差でももはや 画像におけるサブサンプル構造の出現によってそれ自体明らかでないことである 。The advantage of this approach is that any error in the motion vector measurement process no longer This is not per se obvious by the appearance of subsample structures in the image. .

その代り、誤差はブロックのエツジに僅かな不連続点として現われ、これはおそ らくは木質的にそれ程問題とはならないであろう。Instead, the error appears as a slight discontinuity at the edge of the block, which is likely Raku is probably not much of a problem in terms of wood quality.

このような試みを用いれば、送出システムは12.5Hzの順次システムと見え 、両立し得る伝送の目的のためシャツフルするサンプル、およびディジタル補佐 チャネルにおいて送出される運動ベクトル情報で補佐された受信機におけるフレ ーム速度切上げ変換を伴なう。低蹟細「折返し」モードは熱論依然として存在す る。Using this approach, the delivery system appears to be a 12.5Hz sequential system. For compatible transmission purposes, shirtful samples, and digital assistants Frequency at the receiver assisted by motion vector information transmitted in the channel. This involves rounding up the system speed. The low-displacement “folding” mode still exists. Ru.

運動補償(文献1)を用いたソースとディスプレイ規格間の透明な相互変換法は 、帯域巾圧縮の一方法を示唆する。このような方法は、HDTVの伝送に適して いる。しかし、このためにはディジタル補佐チャネルの使用を必要とする。この システムは文献3.4および5に示唆された方法と非常によく似ていることが判 る。この方法を異なる見方から見ることにより、NHKのMUSEシステム(文 献6)とのかなりの相違が更に明らかになる。更にまた、この観点は、先に述べ た方法の可能な改善を示唆している。A transparent interconversion method between source and display standards using motion compensation (Reference 1) is , suggests a method of bandwidth compression. This method is suitable for HDTV transmission. There is. However, this requires the use of digital supplementary channels. this The system was found to be very similar to the methods suggested in Refs. 3.4 and 5. Ru. By looking at this method from a different perspective, NHK's MUSE system (text) The considerable difference with reference 6) becomes even clearer. Furthermore, this point of view The proposed method suggests possible improvements.

この方法の基礎は、時間的な運動補償を行なったサブサンプリングである。これ は、専ら動きのある対象物により生じる時間的周波数による信号の冗長度を減少 する。画像の品質は、運動ベクトルの形態で退かに圧縮された帯域中においてデ ィジタル補佐チャネルとしてこの情報を送出することによって保存される。The basis of this method is subsampling with temporal motion compensation. this reduces signal redundancy due to temporal frequency caused by moving objects exclusively do. The quality of the image is determined by the resolution of the data in a compressed band in the form of motion vectors. This information is saved by transmitting it as a digital assistant channel.

以下の記述は「精細」画像チャネルに集中的に述べる。このチャネルは、静止状 態の充分に相関した運動領域からの情報を保有する。文献3および第10図にお けるように、低精細チャネルもまたすることになろう。これは、不充分に相関し た画像内容の故に精細画像チャネルが成功しなかった時に用いられよう。The following description concentrates on the "fine" image channel. This channel is stationary It possesses information from well-correlated motor regions of the body. In Reference 3 and Figure 10 The low-definition channel will also be available to allow for better resolution. This is poorly correlated. may be used when the fine image channel is not successful due to the image content.

この方法は、熱論、HDTVソースと共に用いられるよう変更することができる 。This method can be modified to be used with thermal, HDTV sources. .

チャネルの最初の部分(第1図に示される)は、運動補償標準コンバータ30で ある。これは、625150/2:1(ビデオ)あるいは625/25/2:1  (フィルム)から625/121/2/1:1で出力を生じることになる。よ くあることであるが、もし入力がインターレースされたビデオからのものである 場合は、このコンバータは示唆的なインターレースから順次変換を行なわねばな らないことになる。The first part of the channel (shown in FIG. 1) is a motion compensated standard converter 30. be. This is 625150/2:1 (video) or 625/25/2:1 (film) will produce an output of 625/121/2/1:1. Yo If the input is from an interlaced video, which is often the case, the converter must convert sequentially from suggestive interlace. There will be no such thing.

このコンバータの後には空間(対角)前置フィルタ32が続き、これがサブサン プル装置34における2:1の空間サブサンプリングの使用を可能にする。適当 なフィルタ操作の結果、前述の文献3.4および5において述べたように画像品 質の僅かな低下を生じる。This converter is followed by a spatial (diagonal) prefilter 32, which is a sub-sampler. Enables the use of 2:1 spatial subsampling in the pull device 34. suitable As a result of filter operations, image quality is reduced as described in references 3.4 and 5 above. Resulting in a slight decrease in quality.

このシステムの実際の構成は、これらの最初の2つのブロックを組合せることに なろう。この組合されたフィルタ/標準コンバータは、前置フィルタ以上のハー ドウェアは一切必要としない。The actual configuration of this system consists of combining these first two blocks. Become. This combined filter/standard converter is more hardware than a prefilter. No hardware is required.

使用される空間 時間的フィルタは第12図および第13図に示されている。第 12図は、精細チャネルにおいて用いられる前置フィルタを示している。図示し たフィルタは静止的な対象物に対するものであり、このフィルタは動きのある対 象物に対しては適当に修正が加えられることになろう。低精細チャネルにおいて 用いられる固定前置フィルタは第13図に示される。The spatio-temporal filter used is shown in FIGS. 12 and 13. No. Figure 12 shows the pre-filter used in the fine channel. illustrated The above filter is for stationary objects, and this filter is for moving objects. Appropriate modifications will be made to the artifacts. In low definition channel The fixed prefilter used is shown in FIG.

第14a図は、高蹟細チャネルにおいて用いられ12.5Hzで反復されるサン プリング格子を示す。第14b図は、低精細チャネルにおいて50Hzで用いら れるサンプリング点の4つのフィールド・シーケンスを示している。Figure 14a shows a sample used in a high-resolution channel and repeated at 12.5 Hz. A pulling lattice is shown. FIG. 14b shows a sample used at 50Hz in the low definition channel. A four-field sequence of sampling points is shown.

標準コンバータから時間的にサブサンプルされた出力は、次に、(313150 /2:1)疑似五つ口型信号に似せるためシャフラ36においてシャフルされる ことになろう、HDTVシステムにおいては、サブサンプルされた信号は両立し 得る625150/2:1信号に似るようにシャフルすることができる(文献4 )。このシャフル操作は、運動ベクトルを用いて運動ベクトルが適時に適当な位 置に現われるように対象物を移動することにより行なわれる。サブビクセルの補 間操作は行なわない。対象物のシフトに用いられる移動ベクトルは、最も近いピ クセルに垂直および水平方向に近似化される。The temporally subsampled output from the standard converter is then (313150 /2:1) Shuffled in the shuffler 36 to resemble a pseudo five-head signal Of course, in HDTV systems, subsampled signals are compatible. can be shuffled to resemble the obtained 625150/2:1 signal (Reference 4 ). This shuffling operation uses motion vectors to ensure that the motion vectors are in the appropriate position at the right time. This is done by moving the object so that it appears in the same position. sub-vixel compensation No intermittent operations will be performed. The movement vector used to shift the object is vertically and horizontally.

次いで疑似五つ口型信号は、ディジタル補佐チャネルに伝送される関連する運動 情報と共に送ることができる。The pseudo-five-head signal is then transmitted to the digital assistant channel with associated movement It can be sent along with the information.

受取られた信号は、625/121/21:1信号を生じるため、アンシャフラ 40においてシャフルされず、補間装置42において補間される。この信号は、 運動補償された標準コンバータ44を用いて所要の表示標準に上位変換される。The received signal is unshuffled to yield a 625/121/21:1 signal. 40 and interpolated in an interpolator 42. This signal is Up-conversion is performed using a motion compensated standards converter 44 to the desired display standard.

再び実際のシステムにおいては、補間フィルタ42および標準コンバータ44が 組合されることになる。Again in the actual system, the interpolation filter 42 and the standard converter 44 are They will be combined.

最終的な表示標準は、信号の実際の伝送とはほとんど関連していない。このこと は、明瞭な表示標準はソースと同じであるが、他の表示標準は等しく有効である 。The final display standard has little to do with the actual transmission of the signal. this thing The clear display standard is the same as the source, but other display standards are equally valid. .

例えば、画像は525/10 po/2:1で表示することができ、上位変換の ため必要な全ての情報がディジタル補佐データに存在する。画像は、概念的には 60Hz標準に基いて表示することも可能である。あるフィルム・ソースの運動 輪郭が本帯域中圧縮システムの使用によフて自動的に改善されることを知ること は興味深い。For example, an image can be displayed at 525/10 po/2:1, and the up-translation All the necessary information is present in the digital auxiliary data. The image is conceptually It is also possible to display based on the 60Hz standard. A film source movement Knowing that contours are automatically improved through the use of this mid-band compression system is interesting.

本システムは、4:1の係数で帯域巾圧縮を達成する。帯域巾圧縮に対するこの 試みは、運動ベクトルの測定における小さな誤差を比較的受けない。疑似的な五 つ口型信号を介する伝送法は、低精細信号の伝送と両立するものである。後者の 伝送モードは、相関操作が劣るかあるいはでたらめな運動の半径において使用さ れることになろう。The system achieves bandwidth compression by a factor of 4:1. This for bandwidth compression The trial is relatively immune to small errors in the measurement of motion vectors. pseudo five The transmission method via a mouth-shaped signal is compatible with the transmission of low-definition signals. the latter Transmission mode is used in radii of motion where correlation operations are poor or random. It will probably happen.

本システムの簡単なバージョンに対するハードウェアの要件は、前述の第5図お よび第1O図のシステムに対する要件と両立し得る。実際にハードウェアの多く のものは同一である。The hardware requirements for a simple version of this system are shown in Figure 5 and above. and the requirements for the system of FIG. Actually a lot of hardware are the same.

送信側の標準コンバータの簡単なバージョンを最初に構築することもできる。こ れは、運動ベクトルを用いてフィールド2から(4つのフィールド・シーケンス の)フィールド1における「失フた」ラインを簡単に補間することになろう。フ ィールド3および4は捨てられることになろう。しかし、これらのフィールドは 、運動の測定のため使用されることになろう。将来、より多くのハードウェアに より、またフィールド3および4を用いて更に複雑なコンバータが構築できよう 。これはシステムの性能を改善するに違いない。You can also build a simple version of the sender's standard converter first. child This uses the motion vector to convert field 2 (4 field sequence ) would simply interpolate the "missing" line in field 1. centre Fields 3 and 4 would be discarded. But these fields are , will be used for the measurement of movement. More hardware in the future More complex converters could be constructed using fields 3 and 4. . This should improve the performance of the system.

出力標準コンバータの簡単なバージョンもまた構築可能である。これは、運動情 報を用いて出力フィールドにおけるその適正な位置への運動する対象物を移動す る。サブピクセル補間操作を用いて、最も優れた出力画像を生じることになる。Simple versions of output standard converters can also be built. This is an exercise information to move a moving object to its proper position in the output field. Ru. A sub-pixel interpolation operation will yield the best output image.

将来には、性能を改善するため更に複雑な標準コンバータを用いることができよ う。In the future, more complex standard converters may be used to improve performance. cormorant.

良好な標準コンバータの使用により、2つの主な改善が得られる。第1に、この 改善は出力画像におけるノイズを低減する筈である。これは、(運動補償された )時間的な帯域rjJが更に狭いためである。第2に、対象物の運動以外から生 じる時間的な折返しを低減させる筈である。これは、適当な(運動補償された) 事前および事後のフィルタ操作により達成される。The use of a good standard converter provides two main improvements. First, this The improvement should reduce noise in the output image. This is (motion compensated ) This is because the temporal band rjJ is even narrower. Second, the This should reduce time lapses. This is suitable (motion compensated) This is achieved through pre- and post-filtering.

インターレース対順次変換法は1つの補間プロセスである。1つのフィールドに おける失われた中間ラインは、時間および空間において隣接するラインから補間 されねばならない。直裁な試みは、隣接するフィールド(前および後)から1つ のフィールドにおける失われたラインを補間して、対象物の運動を許容すること である。このことは第15図に示され、同図においてはベクトル■が運動する対 象物の速度を表わす。不都合にも、この方法は空間的な折返し成分を生じる。The interlace-to-sequential conversion method is an interpolation process. in one field Interpolated intermediate lines in time and space are interpolated from adjacent lines in time and space. must be done. A straightforward attempt is to select one from adjacent fields (front and back). interpolating missing lines in the field of to allow for object motion. It is. This is shown in Figure 15, where the vector represents the speed of the object. Unfortunately, this method produces spatial folding components.

これらの成分は、隣接する(サンプルされた)フィールドが補間された後シフト される故に生じる。理想的には、隣接フィールドはサンプルされる前にシフトさ れることであるが、これは不可能である。運動補償された変換は時間的な固定さ れた垂直フィルタ操作に関する改善となり得るが、これは空間/時間的な折返し ではなく空間的な折返しを生じるためである。These components are shifted after the adjacent (sampled) fields are interpolated It occurs because it is done. Ideally, adjacent fields are shifted before being sampled. However, this is not possible. Motion-compensated transformations are fixed in time. This could be an improvement on the vertical filter operation, but this is due to the spatial/temporal This is because spatial folding occurs instead.

インターレースから順次変換に固有の問題は、周波数の領域について考察するこ とによれば理解できよう。The problem inherent in interlaced to sequential conversion is that it is difficult to consider it in the frequency domain. According to this, it is understandable.

理想的には、インターレース画像は零でパッドされ、適当な低域の孔隙を用いて フィルタされよう。第16図、第17図、第18図および第19図は、サンプル された静止対象物、25s/phで運動する対象物、12s/phで動く対象物 および6.25s/ph (625/25/1:l)で動く対象物のスペクトル を示している。第16図の点線の矢印は、色々な速度で動(25s/phの対象 物の運動と対応している。第16図の点線領域は、適当な運動補償を行な)た低 域フィルタの孔隙を示している。こわら領域は、「四角」として示されるが、こ れは論点に影響を及ぼさない。Ideally, the interlaced image is padded with zeros and with a suitable low frequency gap. Let's be filtered. Figures 16, 17, 18 and 19 are samples. stationary object, object moving at 25s/ph, object moving at 12s/ph and the spectrum of an object moving at 6.25s/ph (625/25/1:l) It shows. The dotted arrows in Figure 16 move at various speeds (25s/ph target). It corresponds to the movement of objects. The dotted line area in Figure 16 indicates the The pores of the filter are shown. Stiff areas are shown as “squares”; This does not affect the issue.

第17図は、適当に低域補間孔隙における低速度でも得られる帯域巾の半分しか 占め得ないことを示している。このことは、対象物の垂直方向速度が増加する時 、運動補償された補間装置が多少とも運動する対象物の形状等における変化に対 応し得ることを意味する。Figure 17 shows that only half of the bandwidth can be obtained even at low speeds at appropriately low interpolation holes. It shows that it cannot be occupied. This means that when the vertical velocity of the object increases, , a motion-compensated interpolator can handle changes in the shape of an object that moves more or less. It means being able to respond.

対象物の速度が低速の12s/ph (第18図)に達する時までに、運動補償 された補間装置が避は難い空間的折返しを生じる。By the time the object speed reaches the slow speed of 12 s/ph (Figure 18), the motion compensation The interpolator created by the interpolator causes unavoidable spatial folding.

これらの諸論は、運動補償された補間装置でも非常に遅い運動画像以外の順次変 換に対する透明なインターレースを行なえないことを示唆している。These arguments apply to sequential variations other than motion images, which are very slow even with motion-compensated interpolators. This suggests that it is not possible to perform transparent interlacing for conversion.

等しい帯域巾の順次ソースがインターレースされたものよりも運動補償画像処理 に対して更に適していると考えることができる。もしインターレースされたソー スを用いるならば、その結果は順次のソースよりも顕著に劣る可能性が大きい。Motion compensated image processing than interlaced sequential sources of equal bandwidth It can be considered that it is more suitable for If the interlaced saw If a source is used, the results are likely to be significantly worse than a sequential source.

本文の論議は「理想的な」ソースについて考察した。The discussion in the text considered the ``ideal'' source.

それは、できるだけ大きな信号内容を含むものである。It contains as much signal content as possible.

このようなソースはHDTVにおいて目毒すべき目標である。しかし、今日のソ ースはできるだけ大きな信号内容を提供しない。このことは、インターレース対 順次変換により生じる障害が上記の理想的なソースにおけるよりも現在のソース にとって厳しくないことを意味するものである。Such sources are a serious target in HDTV. However, today's source provides as little signal content as possible. This means that interlaced vs. The failure caused by the sequential transformation is greater in the current source than in the ideal source above. This means that it is not difficult for some people.

浄1F(内容さ二変酉なし) Ftcy、2 浄書(内容に変更なし) 水平Pj4値数 崎rl!′1 □ 入p フィーIレド ブ 21212 ノ 2 1 2し)−一 し−v−ノ  −一、、−’ し)−ノ −+、ia、s% R7z−! n n+1 n−1 2n+3r計rイ(2ミぢ;二32女gなし) Ftcy、6 浄7I5(内ちご支、麺な乙ン FIo、9 1f1内容に変更なし) 浄3古容、二二史シし) 浄IF(内容に変更なし) × × × × 浄書(内容に変更なし) プ←ルV フ4−ルじ み−ルP 手続補正書(jjつ 昭和63年10月二1日 1、事件の表示 PCT/GB86100795 2、発明の名称 帯域中圧線のためのビデオ信号処理装置3、補正をする者 事件との関係 出 願人 住所 名 称 ブリティッシュ・ブロードキャスティング・コーポレーション 4、代理人 住 所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新大手町ビル 206区 5、補正命令の日付 昭和63年 9月27日 (発送日)6、補正の対象 国際調査報告 に◇にXTo IKE INTERNAT工0NAL 5IEA、RCHREP OrtT ONJo 1F (no content) Ftcy, 2 Engraving (no changes to the content) Horizontal Pj 4-value number Sakirl! '1 □ Input p fee I redo bu 21212 no 2 1 2)-1-v-no -1,,-'shi)-ノ-+,ia,s% R7z-! n n+1 n-1 2n + 3r total r (2mm; 232 women without g) Ftcy, 6 Jyo7I5 (inner strawberry branch, noodles) FIo, 9 (No changes to 1f1 contents) Jyo 3 Koyo, 22 Shishi) Pure IF (no change in content) × × ×× Engraving (no changes to the content) Pool←Ple V Procedural amendment (jj) October 21, 1986 1.Display of the incident PCT/GB86100795 2. Name of the invention Video signal processing device 3 for band medium voltage line, person performing correction Relationship to the incident: Applicant address Name: British Broadcasting Corporation 4. Agent Address: Shin-Otemachi Building, 206-ku, 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 5. Date of amendment order: September 27, 1988 (shipment date) 6. Subject of amendment international search report ◇ to XTo IKE INTERNAT engineering 0NAL 5IEA, RCHREP OrtT ON

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ピクセルのブロックにする関する運動ベクトル情報を含むディジタル信号を 伴う圧縮された帯域中ビデオ信号に対する受信または再生装置において、各フィ ールド反復サイクルのフィールドからサブサンプル点を累積する手段と、前記運 動ベクトルの情報に応答して前記サブサンプル点をシフトし、その結果累積され た点が静止領域とフィールド毎に相関させられる運動領域の双方において高精細 画像を生じる手段を設けることを特徴とする交信または再生装置。1. A digital signal containing motion vector information about a block of pixels In a receiving or reproducing device for a compressed in-band video signal, each means for accumulating subsample points from a field of field iteration cycles; Shift the sub-sample points in response to the motion vector information so that the resulting accumulated High definition in both the static domain and the motion domain where the points are correlated field by field. A communication or reproduction device characterized in that it is provided with means for producing an image. 2.累積した点間に中間点を補間する手段を設けることを特徴とする請求の範囲 第1項記載の受信または再生装置。2. Claims characterized in that means are provided for interpolating intermediate points between accumulated points. The receiving or reproducing device according to item 1. 3.各フィールドの累積点が、同じフィールド・サイクルの前および後の双方の フィールドから得られることを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載 の受信または再生装置。3. The cumulative points for each field are calculated both before and after the same field cycle. According to claim 1 or 2, the method is obtained from a field. receiving or reproducing equipment. 4.各フィールドの累積点が、当該フィールドおよび前のフィールドからのみ得 られることを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載の受信または再生 装置。4. The cumulative points for each field are derived only from that field and the previous field. The reception or reproduction according to claim 1 or 2, characterized in that Device. 5.1つのフィールドのみで受取られる前記サブサンプル点の空間的補間操作に より画像を再構成する手段と、前記ビデオ信号に伴うモード信号に応答して点の 累積により再構成される画像と空間的補間操作により再構成される画像との間か ら出力を選択する手段とを更に設けることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第 4項のいずれかに記載の受信または再生装置。5. For spatial interpolation operations of said subsample points received in only one field. means for reconstructing an image of a point in response to a mode signal accompanying said video signal; Is it between an image reconstructed by accumulation and an image reconstructed by spatial interpolation? Claims 1 to 3 further include means for selecting an output from the 4. The receiving or reproducing device according to any one of Item 4. 6.前記選択手段が、異なるモードにおいて送出される2つのブロック間の接合 点において急速に切換えを行なうことを特徴とする請求の範囲第5項記載の受信 または再生装置。6. The selection means selects a junction between two blocks sent in different modes. The reception according to claim 5, characterized in that the switching is performed rapidly at a point. Or playback equipment. 7.前記選択手段が、異なるモードにおいて送出される2つのブロック間の接合 点において緩やかに切換えを行なうことを特徴とする請求の範囲第5項記載の受 信または再生装置。7. The selection means selects a junction between two blocks sent in different modes. The receiver according to claim 5, characterized in that the switching is performed gradually at a point. transmission or reproduction equipment. 8.高精細画像が再構成されるフレーム・ストアと、点の累積による再構成が行 なわれる前に、該フレーム・ストアを1つのフィールドのサブサンプル点から簡 単な補間操作により生成される画像で充填する手段とを設けることを特徴とする 請求の範囲第1項乃至第7項のいずれかに記載の受信または再生装置。8. A frame store where high-definition images are reconstructed, and a frame store where point accumulation reconstruction is performed. The frame store can be simplified from subsample points of one field before means for filling the image with an image generated by a simple interpolation operation. A receiving or reproducing device according to any one of claims 1 to 7. 9.再構成されつつあるフィールドから運動ベクトルの逆追跡を行ない、サブサ ンプル点が前または後のフィールドと、再構成されつつあるフィールドからの追 跡で達しなかった運動ベクトルとに関する時、該サブサンプル点をその累積に含 まれないようにする手段を設けることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第8項 のいずれかに記載の受信または再生装置。9. The motion vectors are back tracked from the field being reconstructed and the sub-sample The field before or after the sample point and the addition from the field being reconstructed. When related to a motion vector that was not reached by the trace, the subsample point is included in the accumulation. Claims 1 to 8, characterized in that means are provided to prevent A receiving or reproducing device according to any of the above. 10.入力ビデオ信号から圧縮された帯域中のビデオ信号を生じる装置において 、 1つの画像を構成する複数のピクセル・ブロックの各々の運動を記述する運動ベ クトルを生成する手段と、前記入力ビデオ信号をサブサンプルして、同じサイク ルの他のフィールドの点に対して適正な空間的関係にある対応するサブセットの 画像点を1つの反復するフィールド・サイクルの同じの各フィールドに生じる手 段と、該サブサンプル手段により生じるビデオ信号および運動ベクトルを伝える ディジタル信号からなる複合信号を生じる手段とを設けることを特徴とする装置 。10. In a device that produces a compressed in-band video signal from an input video signal , A motion vector that describes the motion of each of multiple pixel blocks that make up one image. and means for sub-sampling said input video signal to produce a signal of the same cycle. of the corresponding subset in proper spatial relationship to other field points in the field. The image points are divided into one repeating field cycle, with the same hand occurring in each field. and conveying the video signal and motion vector produced by the sub-sampling means. and means for generating a composite signal consisting of digital signals. . 11.前記サブサンプル手段が、1つのサイクルの第1のフィールドから該1サ イクルの間全ての画像点のサブセットを取ることを特徴とする請求の範囲第10 項記載の装置。11. The sub-sampling means samples the one sample from the first field of one cycle. Claim 10, characterized in that taking a subset of all image points during a cycle. Apparatus described in section. 12.前記サブサンプル手段が、各ブロックの移動を記述する運動ベクトルに従 って変位されたサンプリング格子を用いて、対応するフィールドから各サブセッ トの画像点を取ることを特徴とする請求の範囲第10項記載の装置。12. The sub-sampling means follow a motion vector describing the movement of each block. each subset from the corresponding field using a sampling grid displaced by 11. The apparatus according to claim 10, wherein the apparatus takes two image points. 13.前記サンプリング格子が、各サイクルの第1のフィールドについてデータ 位置へ復元されることを特徴とする請求の範囲第12項記載の装置。13. The sampling grid collects data for the first field of each cycle. 13. Device according to claim 12, characterized in that it is restored to position. 14.空間的フィルタ操作を実現するフィールド毎のサブサンプル操作により、 別の圧縮された帯域中の信号を生じる手段と、2つの圧縮帯域信号間でブロック 毎に選択して入力ビデオ信号と最もよく整合する信号を使用する手段とを設ける ことを特徴とする請求の範囲第10項乃至第13項のいずれかに記載の装置。14. By field-by-field subsample operation that realizes spatial filter operation, means for producing a signal in another compressed band; and a block between the two compressed band signals; means for selecting each signal and using the signal that best matches the input video signal. The apparatus according to any one of claims 10 to 13, characterized in that: 15.前記選択手段が、運動ベクトルに従ってシフトされる各サイクルのフィー ルドからのサブサンプル点を累積することにより、第1の圧縮帯域中信号から高 精細信号を再構成する手段と、空間的補間操作により前記の別の圧縮帯域中信号 から低精細信号を再構成する手段と、再構成された各信号を前記入力ビデオ信号 と比較して比較的良好な整合を生じるものを判定する手段とを含むことを特徴と する請求の範囲第14項記載の装置。15. The selection means selects the features of each cycle that are shifted according to the motion vector. By accumulating subsample points from the first compressed band medium signal, means for reconstructing the fine signal and said another compressed in-band signal by a spatial interpolation operation; means for reconstructing low definition signals from said input video signal; and means for reconstructing each reconstructed signal from said input video signal. and means for determining a relatively good match compared to the 15. The apparatus according to claim 14. 16.前記比較手段が、高精細信号を生じる加重された比較操作を行なうことを 特徴とする請求の範囲第15項記載の装置。16. said comparison means performs a weighted comparison operation resulting in a high definition signal; 16. The device of claim 15, characterized in that: 17.前記フィールド単位のサブサンプリング手段の前方にある空間的前置フィ ルタを設けることを特徴とする請求の範囲第14項、または第15項、または第 16項のいずれかに記載の装置。17. a spatial prefix in front of said field-by-field subsampling means; Claim 14, Claim 15, or Claim 15, characterized in that a router is provided. 17. Apparatus according to any one of paragraphs 16 to 16. 18.前記複合信号が、どの圧縮帯域中信号が選択されるかを示すモード信号を 含むことを特徴とする請求の範囲第14項乃至第17項のいずれかに記載の装置 。18. The composite signal includes a mode signal indicating which compressed band medium signal is selected. The device according to any one of claims 14 to 17, characterized in that it comprises: . 19.前記請求の範囲第10項記載の前記サブサンプリング手段の前方に、その 入力サンプルが、各運動ブロックがあたかも静止できるかのようにフィルタされ るように運動ブロックにより変位される垂直空間的フィルタまたは空間的フィル タが置かれることを特徴とする請求の範囲第10項乃至第18項のいずれかに記 載の装置。19. In front of the sub-sampling means according to claim 10, The input samples are filtered as if each motion block could be stationary. Vertical spatial filter or spatial filter displaced by a motion block such that as claimed in any one of claims 10 to 18, characterized in that the equipment. 20.サンプル構造が五つ目形状を呈し、4フィールド・サイクルにわたって反 復することを特徴とする請求の範囲第10項乃至第19項のいずれかに記載の装 置。20. The sample structure assumes a quincunx shape and reacts over four field cycles. The device according to any one of claims 10 to 19, characterized in that Place. 21.前記入力ビデオ信号がインターレースされた信号であり、前記運動ベクト ルが画像単位に測定され、これら運動ベクトルが補間されてフィールド単位の運 動ベクトルを生じることを特徴とする請求の範囲第10項乃至第20項のいずれ かに記載の装置。21. the input video signal is an interlaced signal, and the motion vector The motion vectors are interpolated to produce field-by-field measurements. Any one of claims 10 to 20, characterized in that it generates a motion vector. The device described in Crab. 22.運動ベクトルを生じる前記手段が、2つの連続する画像のブロック問の位 相の相関関係を実現して1つの対応面におけるピークとして優勢なベクトルを抽 出し、各ピクセルまたはピクセル・ブロックが画像単位の整合を生じる前記1つ の運動ベクトルを割当てられることを特徴とする請求の範囲第10項乃至第21 項のいずれかに記載の装置。22. Said means for generating a motion vector determines the position of a block question of two successive images. Realize the phase correlation and extract the dominant vector as a peak in one corresponding surface. and each pixel or pixel block results in image-wise alignment. Claims 10 to 21, characterized in that a motion vector of Apparatus according to any of paragraphs. 23.前記位相相関関係が大きなブロックに適用され、前記ベクトルの割当てが 小さなブロックに適用されることを特徴とする請求の範囲第22項記載の装置。23. The phase correlation is applied to a large block and the vector assignment is 23. Device according to claim 22, characterized in that it is applied to small blocks. 24.前記運動ベクトルに応答する予備的な運動補償がなされた標準コンバータ を設けることを特徴とする請求の範囲第10項乃至第23項のいずれかに記載の 装置。24. Standard converter with preliminary motion compensation responsive to said motion vector The method according to any one of claims 10 to 23, characterized in that Device. 25.前記運動ベクトルに応答して以降の運動補償された標準コンバータを設け ることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第9項のいずれかに記載の装置。25. A standard converter is provided with subsequent motion compensation in response to the motion vector. An apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:
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Families Citing this family (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2610773B1 (en) * 1987-02-06 1989-05-26 Radiotechnique Ind & Comm SYNCHRONIZATION SYSTEM ON A SEMI-DIGITAL SIGNAL
GB2208056A (en) * 1987-08-10 1989-02-15 Philips Electronic Associated Television transmission system
FR2625059B1 (en) * 1987-12-16 1991-08-02 France Etat METHOD FOR SUB-SAMPLING IN THE MOTION AXIS OF A SEQUENCE OF ELECTRONIC IMAGES
GB8729878D0 (en) * 1987-12-22 1988-02-03 Philips Electronic Associated Processing sub-sampled signals
DE3850952T2 (en) * 1987-12-22 1995-02-23 Philips Nv Video signal encoding and decoding with an adaptive filter.
GB8817979D0 (en) * 1988-07-28 1988-09-01 British Broadcasting Corp Application of spectrum folding bandwidth reduction to pal ntsc & secam
GB8814822D0 (en) * 1988-06-22 1988-07-27 British Broadcasting Corp Bandwidth reduction system for television
FR2627046A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-11 Labo Electronique Physique Image transmission system, transmitter device and receiver device suitable for such a system
FR2633472A1 (en) * 1988-06-28 1989-12-29 Labo Electronique Physique Device for temporal sub-sampling and motion-compensated temporal interpolation in an interlaced image sequence, use of such a device in the coding and decoding devices of a high-definition television picture transmission system, and coding and decoding devices for such a system
FR2630283A1 (en) * 1988-04-15 1989-10-20 Labo Electronique Physique Device for temporal sub-sampling and motion-compensated temporal interpolation in an interlaced image sequence, use of such a device in the coding/decoding circuits of a high-definition television image transmission system; coding/decoding devices for such a system
FR2627656B1 (en) * 1988-02-23 1994-08-05 Labo Electronique Physique TEMPORAL SUB-SAMPLING AND TEMPORAL INTERPOLATION DEVICE MOVED IN A SEQUENCE OF INTERLACED IMAGES, AND USE OF SUCH A DEVICE IN THE CODING AND DECODING CIRCUITS OF A TELEVISION IMAGE TRANSMISSION SYSTEM DEFINITION
FR2634086A1 (en) * 1988-07-08 1990-01-12 Labo Electronique Physique TEMPORAL SUB-SAMPLING DEVICE AND MOTION-COMPENSATED TIME INTERPOLATION IN INTERLACED IMAGE SEQUENCE, USE OF SUCH A DEVICE IN CODING AND DECODING DEVICES OF HIGH-DEFINITION TELEVISION IMAGE TRANSMISSION SYSTEM , AND DEVICES FOR ENCODING AND DECODING FOR SUCH A SYSTEM
DE68910848T2 (en) * 1988-02-23 1994-05-19 Philips Nv Space-time subsampling device for digital video signals representing a sequence of interlaced or sequential pictures, transmission system of high-definition television pictures with such a device and stages for transmission and reception in such a system.
FR2628864B1 (en) * 1988-03-21 1990-06-15 France Etat METHOD FOR SEGMENTATION OF A FIELD OF SPEED VECTORS, IN PARTICULAR OF SPEEDS FOR MOVING POINTS OF AN IMAGE IN A SEQUENCE OF IMAGES
EP0337564B1 (en) * 1988-04-15 1993-09-29 Laboratoires D'electronique Philips Device for decoding signals representative of a sequence of pictures and system for transmission of high definition television pictures including such a device
FR2630277B1 (en) * 1988-04-15 1992-10-16 Thomson Csf BLOCK INFORMATION CODING AND DECODING METHOD, AND CODING AND DECODING DEVICES FOR CARRYING OUT SAID METHOD
FR2631768B1 (en) * 1988-05-20 1990-08-17 Labo Electronique Physique HIGH DEFINITION TELEVISION TRANSMISSION SYSTEM WITH REDUCED DATA RATE
FR2633135B1 (en) * 1988-06-17 1990-11-09 France Etat Armement DECODER FOR RECEIVER OF BROADCAST HIGH DEFINITION TELEVISION PROGRAMS
FR2633137B1 (en) * 1988-06-21 1990-11-09 Labo Electronique Physique HIGH DEFINITION TELEVISION TRANSMISSION AND RECEPTION SYSTEM WITH IMPROVED SPEED ESTIMATOR AND REDUCED DATA RATE
FR2633468B1 (en) * 1988-06-24 1990-11-09 France Etat METHOD OF ENCODING ASSISTANCE DATA FOR THE RECONSTRUCTION OF SUB-SAMPLE ANIMATED ELECTRONIC IMAGES
FR2633477B1 (en) * 1988-06-24 1990-11-09 France Etat METHOD FOR REGULATING DATA RATE OF ASSISTANCE IN THE RECONSTRUCTION OF SUB-SAMPLE ANIMATED ELECTRONIC IMAGES
US5029000A (en) * 1988-12-23 1991-07-02 U.S. Philips Corp. High definition television system
JP2576612B2 (en) * 1988-12-28 1997-01-29 日本ビクター株式会社 Signal converter
US5081531A (en) * 1989-01-11 1992-01-14 U.S. Philips Corporation Method and apparatus for processing a high definition television signal using motion vectors representing more than one motion velocity range
KR960008400B1 (en) * 1989-01-18 1996-06-26 Sanyo Electric Co Decoder for subsampled video signal
JPH0683435B2 (en) * 1989-02-03 1994-10-19 三洋電機株式会社 Subsample video signal demodulator
GB2231743B (en) * 1989-04-27 1993-10-20 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231748B (en) * 1989-04-27 1993-08-18 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231228B (en) * 1989-04-27 1993-09-22 Sony Corp Video signal to photographic film conversion
GB2231745B (en) * 1989-04-27 1993-07-07 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231746B (en) * 1989-04-27 1993-07-07 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231750B (en) * 1989-04-27 1993-09-29 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231752B (en) * 1989-04-27 1993-08-04 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231226B (en) * 1989-04-27 1993-09-22 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231744B (en) * 1989-04-27 1993-07-07 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231227B (en) * 1989-04-27 1993-09-29 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231747B (en) * 1989-04-27 1993-07-07 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231225B (en) * 1989-04-27 1993-10-20 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231751B (en) * 1989-04-27 1993-09-22 Sony Corp Motion dependent video signal processing
GB2231749B (en) * 1989-04-27 1993-09-29 Sony Corp Motion dependent video signal processing
NL8901505A (en) * 1989-06-14 1991-01-02 Philips Nv TELEVISION SIGNAL CODING.
NL8901504A (en) * 1989-06-14 1991-01-02 Philips Nv TELEVISION SIGNAL CODING.
FR2648650A1 (en) * 1989-06-20 1990-12-21 Labo Electronique Physique Device for processing signals intended to be relayed and/or stored after bit-rate reduction, and system for relaying and/or storing signals incorporating such a device in its transmission stage
DE69026538T2 (en) * 1989-06-20 1996-11-21 Philips Electronics Nv Signal processing devices before and after transmission and / or storage with data flow reduction, and methods for transmission and / or storage of signals with such devices
FR2648651A1 (en) * 1989-06-20 1990-12-21 Labo Electronique Physique Device for processing signals previously relayed and/or stored after bit-rate reduction, and system for relaying and/or storing signals incorporating such a device in its reception stage
US5091925A (en) * 1990-01-18 1992-02-25 Siemens Aktiengesellschaft X-ray diagnostics installation with spatial frequency filtering
JPH03242098A (en) * 1990-02-20 1991-10-29 Sony Corp Video signal transmission system
JP2893801B2 (en) * 1990-02-26 1999-05-24 ソニー株式会社 Television receiver
US5128754A (en) * 1990-03-30 1992-07-07 New York Institute Of Technology Apparatus and method for encoding and decoding video
FR2661299B1 (en) * 1990-04-19 1992-07-31 Philips Electronique Lab SIGNAL CODING DEVICE WITH REDUCED FLOW RATE.
DE69121627T2 (en) * 1990-04-27 1997-01-23 Canon Kk Device for the detection of motion vector
FR2665042B1 (en) * 1990-07-17 1992-10-30 Philips Electronique Lab DEVICE FOR PROCESSING VIDEO SIGNALS.
DE69116036T2 (en) * 1990-08-28 1996-08-01 Philips Electronics Nv Method and arrangement for reducing motion estimation apparatus and data transmission capacity requirements in video systems
EP0475788A3 (en) * 1990-09-14 1992-06-10 British Broadcasting Corporation Video signal transmission
FR2667473B1 (en) * 1990-09-28 1992-12-11 Philips Electronique Lab DEVICE FOR PROCESSING VIDEO SIGNALS.
GB9025518D0 (en) * 1990-11-23 1991-01-09 British Broadcasting Corp Bandwidth reduction by switched filtering
USRE35093E (en) * 1990-12-03 1995-11-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for coding even fields of interlaced video sequences
WO1993004560A1 (en) * 1991-08-16 1993-03-04 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Process, coder and decoder for the compatible transmission and/or recording of progressive image signals
DE4126950A1 (en) * 1991-08-16 1993-02-18 Thomson Brandt Gmbh Compatible transmission and/or recording of progressive video signals - converting into interlace video signals and adding extra digital information signals
JPH05111008A (en) * 1991-10-15 1993-04-30 Sony Corp Information transmitting equipment and information receiving equipment
JP3158578B2 (en) * 1991-12-19 2001-04-23 キヤノン株式会社 Video signal processing device
GB2262853B (en) * 1991-12-20 1995-07-19 Sony Broadcast & Communication Digital video signal processing
EP0561084B1 (en) * 1992-03-16 1997-10-15 THOMSON multimedia Method and apparatus for compatible encoding of high definition picture signals
US5828411A (en) * 1992-04-15 1998-10-27 Hitachi, Ltd. Low bit rate coder for still and motion images using sub-sampling
GB2267624B (en) * 1992-05-05 1995-09-20 Acorn Computers Ltd Image data compression
DE69327220T2 (en) * 1992-10-09 2000-06-21 Sony Corp Creation and recording of images
GB2273410B (en) * 1992-12-10 1997-04-30 British Broadcasting Corp Higher definition video signals from lower definition sources
US5689302A (en) * 1992-12-10 1997-11-18 British Broadcasting Corp. Higher definition video signals from lower definition sources
US5444489A (en) * 1993-02-11 1995-08-22 Georgia Tech Research Corporation Vector quantization video encoder using hierarchical cache memory scheme
USRE43462E1 (en) 1993-04-21 2012-06-12 Kinya (Ken) Washino Video monitoring and conferencing system
GB2278972B (en) * 1993-06-09 1997-06-04 Sony Uk Ltd Motion vector generation
KR960012932B1 (en) * 1993-09-17 1996-09-25 대우전자 주식회사 Time domain band limiting method using two dimensional spatial filtering
US5642170A (en) * 1993-10-11 1997-06-24 Thomson Consumer Electronics, S.A. Method and apparatus for motion compensated interpolation of intermediate fields or frames
NL9301907A (en) * 1993-11-04 1995-06-01 Paul Peter Hendrikus Schalkwij Method for electronically storing radiation images
KR970002964B1 (en) * 1993-12-24 1997-03-13 대우전자 주식회사 A filter of time interpolation for image signal
EP0673153B1 (en) * 1994-03-18 2001-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Method and Apparatus for forming an abstract image
GB9405799D0 (en) * 1994-03-24 1994-05-11 Thomson Consumer Electronics Shaped parabolic correction waveform for curved face plate display tube
EP0711486B1 (en) * 1994-05-26 1999-12-29 Hughes Electronics Corporation High resolution digital screen recorder and method
US5521634A (en) * 1994-06-17 1996-05-28 Harris Corporation Automatic detection and prioritized image transmission system and method
GB9419777D0 (en) * 1994-09-30 1994-11-16 Snell & Wilcox Ltd Moving image reproduction system
US5621468A (en) * 1994-10-07 1997-04-15 Daewoo Electronics Co., Ltd. Motion adaptive spatio-temporal filtering of video signals
GB9422018D0 (en) * 1994-10-31 1994-12-21 Vistek Electronics An improved method of estimating motion in a video signal
US5644361A (en) * 1994-11-30 1997-07-01 National Semiconductor Corporation Subsampled frame storage technique for reduced memory size
US5627601A (en) * 1994-11-30 1997-05-06 National Semiconductor Corporation Motion estimation with bit rate criterion
DE69621609T2 (en) * 1995-02-20 2003-01-30 Snell & Wilcox Ltd SYSTEM FOR PLAYING MOVING IMAGES
AUPN399295A0 (en) * 1995-07-06 1995-07-27 Diginet Systems Pty. Limited Virtual broadband transmission
US5910909A (en) * 1995-08-28 1999-06-08 C-Cube Microsystems, Inc. Non-linear digital filters for interlaced video signals and method thereof
US5821991A (en) * 1996-02-28 1998-10-13 C-Cube Microsystems, Inc. Method and apparatus for inverse telecine process by correlating vectors of pixel differences
GB2311184A (en) * 1996-03-13 1997-09-17 Innovision Plc Motion vector field error estimation
US6067322A (en) * 1997-06-04 2000-05-23 Microsoft Corporation Half pixel motion estimation in motion video signal encoding
US6081502A (en) * 1997-09-18 2000-06-27 Orckit Communications Ltd. Method and apparatus for reducing probability of clipping
KR100256022B1 (en) * 1997-10-14 2000-05-01 전주범 Mode coding method for use in a binary shape encoding
US6195389B1 (en) * 1998-04-16 2001-02-27 Scientific-Atlanta, Inc. Motion estimation system and methods
DE60024389T2 (en) * 1999-04-26 2006-08-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. SUBPIXEL ACCURATE MOTION VECTOR ESTIMATION AND MOTION COMPENSATED INTERPOLATION
US7817717B2 (en) * 2002-06-18 2010-10-19 Qualcomm Incorporated Motion estimation techniques for video encoding
DE602004010040T2 (en) * 2003-12-11 2008-09-11 Tokendo Measuring device for a video endoscopic probe
US7346226B2 (en) 2003-12-16 2008-03-18 Genesis Microchip Inc. Method and apparatus for MPEG artifacts reduction
US7457438B2 (en) 2003-12-23 2008-11-25 Genesis Microchip Inc. Robust camera pan vector estimation using iterative center of mass
US7480334B2 (en) 2003-12-23 2009-01-20 Genesis Microchip Inc. Temporal motion vector filtering
US7499494B2 (en) 2003-12-23 2009-03-03 Genesis Microchip Inc. Vector selection decision for pixel interpolation
US7346109B2 (en) 2003-12-23 2008-03-18 Genesis Microchip Inc. Motion vector computation for video sequences
US7292283B2 (en) * 2003-12-23 2007-11-06 Genesis Microchip Inc. Apparatus and method for performing sub-pixel vector estimations using quadratic approximations
JP4687252B2 (en) * 2005-06-02 2011-05-25 ソニー株式会社 Image processing apparatus, method thereof, program thereof and recording medium
GB2431787B (en) * 2005-10-31 2009-07-01 Hewlett Packard Development Co A method of tracking an object in a video stream
KR101337206B1 (en) * 2007-10-12 2013-12-06 삼성전자주식회사 System and method for mostion estimation of image using block sampling

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1086201A (en)
US4575756A (en) * 1983-07-26 1986-03-11 Nec Corporation Decoder for a frame or field skipped TV signal with a representative movement vector used for individual vectors
EP0146713B2 (en) * 1983-10-19 1996-04-10 Nippon Hoso Kyokai Multiplex subsampling transmission system for a high definition color television picture signal
US4692801A (en) * 1985-05-20 1987-09-08 Nippon Hoso Kyokai Bandwidth compressed transmission system
DE3679553D1 (en) 1985-12-24 1991-07-04 British Broadcasting Corp BANDWIDTH REDUCTION FOR TELEVISION SIGNALS.
GB2194409B (en) 1986-01-14 1990-08-15 British Broadcasting Corp Video transmission systems
DE3682068D1 (en) 1986-03-19 1991-11-21 British Broadcasting Corp TELEVISION MOTION MEASUREMENT.
US4768092A (en) * 1986-07-23 1988-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Image signal conversion device
US4745474A (en) * 1987-04-17 1988-05-17 General Electric Company Two resolution level DPCM system

Also Published As

Publication number Publication date
WO1987005770A1 (en) 1987-09-24
EP0263112B1 (en) 1992-06-03
GB8702581D0 (en) 1987-03-11
US4873573A (en) 1989-10-10
GB2188509A (en) 1987-09-30
GB2188509B (en) 1989-11-15
EP0263112A1 (en) 1988-04-13
DE3685589T2 (en) 1993-02-04
DE3685589D1 (en) 1992-07-09

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