DE19743202B4 - Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors - Google Patents

Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors Download PDF

Info

Publication number
DE19743202B4
DE19743202B4 DE1997143202 DE19743202A DE19743202B4 DE 19743202 B4 DE19743202 B4 DE 19743202B4 DE 1997143202 DE1997143202 DE 1997143202 DE 19743202 A DE19743202 A DE 19743202A DE 19743202 B4 DE19743202 B4 DE 19743202B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valid
motion vector
motion vectors
prediction
reference motion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1997143202
Other languages
English (en)
Other versions
DE19743202A1 (de
Inventor
Sang-Hoon Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP25975397A priority Critical patent/JP4573366B2/ja
Priority to US08/936,891 priority patent/US5978048A/en
Priority to GB9720556A priority patent/GB2329783B/en
Priority to DE19758964A priority patent/DE19758964B4/de
Priority claimed from DE1997158963 external-priority patent/DE19758963B4/de
Priority to DE19758962A priority patent/DE19758962B4/de
Priority to FR9712155A priority patent/FR2769162B1/fr
Priority to DE1997143202 priority patent/DE19743202B4/de
Application filed by Daewoo Electronics Co Ltd filed Critical Daewoo Electronics Co Ltd
Priority to CNB971193762A priority patent/CN1166211C/zh
Priority claimed from DE19758964A external-priority patent/DE19758964B4/de
Priority claimed from DE19758962A external-priority patent/DE19758962B4/de
Publication of DE19743202A1 publication Critical patent/DE19743202A1/de
Publication of DE19743202B4 publication Critical patent/DE19743202B4/de
Application granted granted Critical
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/144Movement detection
    • H04N5/145Movement estimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513Processing of motion vectors
    • H04N19/517Processing of motion vectors by encoding

Abstract

Verfahren zum Codieren eines aktuellen Bewegungsvektors, basierend auf einer Vielzahl von Referenzbewegungsvektoren, wobei ein Bewegungsvektor eine Verschiebung zwischen einem Suchblock in einem aktuellen Bild und einem Referenzblock in einem vorhergehenden Bild darstellt, und jeder Bewegungsvektor eine erste, horizontale und eine zweite, vertikale Komponente enthält, bei welchem:
a) gültige Referenzbewegungsvektoren für die Form oder die Textur durch Abrufen der Referenzbewegungsvektoren des Suchblocks ermittelt werden, wobei der gültige Referenzbewegungsvektor ein Bewegungsvektor ist, dessen entsprechender Referenzblock einen Rand eines Objektes umfaßt;
b) ein erstes Auswahlsignal erzeugt wird, falls es keinen gültigen Referenzvektor gibt, und andernfalls ein zweites Auswahlsignal erzeugt wird;
c) eine Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor aus den in Schritt (a) ermittelten gültigen Referenzbewegungsvektoren bestimmt wird, wobei die Vorhersage erst aus den gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form ausgewählt wird, und falls kein gültiger Referenzbewegungsvektor für die Form vorliegt, aus den gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur;
d) als Antwort...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors.
  • In Fernsehen digital übertragenden Systemen, wie einem Video-Telefon-, einem Telekonferenz- und einem hochauflösendem Fernsehsystem, wird eine große Anzahl digitaler Daten zum Definieren jedes Video-Halbbildsignals bzw. Video-Vollbildsignals bzw. Video-Teilbildsignals benötigt, da ein Video-Zeilensignal in dem Video-Bildsignal eine Folge digitaler Daten aufweist, die als Pixelwerte bezeichnet werden. Da jedoch die verfügbare Frequenz-Bandbreite eines herkömmlichen Übertragungskanals begrenzt ist, um die große Anzahl digitaler Daten darüber zu übertragen, ist es erforderlich, das Datenvolumen mittels verschiedener Datenkomprimierungstechniken zu komprimieren oder zu reduzieren, insbesondere im Falle solcher Videosignalcodierer niedriger Bit-Rate, wie ein Video-Telefon- und ein Telekonferenzsystem.
  • Eine von diesen Techniken zum Codieren von Videosignalen für ein Codiersystem niedriger Bit-Rate ist eine objektorientierte Analyse-Synthese-Codiertechnik, bei welcher ein Eingangsvideobild in Objekte aufgeteilt wird und drei Sätze an Parametern zum Definieren der Bewegungen, der Konturen und der Pixeldaten jedes Objektes durch verschiedene Codierkanäle verarbeitet werden.
  • Ein Beispiel eines solchen Objekt-orientierten Codierungsschemas ist die sogenannte MPEG (Moving Picture Experts Group) Phase bzw. Standard 4 (MPEG-4), die entworfen wurde, um einen audio-visuellen Codierungsstandard zum Ermöglichen inhalt-basierender Interaktivität, verbesserter Codiereffizienz und/oder universeller Zugriffsmöglichkeit in solchen Anwendungen wie Kommunikationen niedriger Bit-Rate, interaktives Multimedia (z. B. Spiele, interaktives TV u. ä.) und Überwachungen zu schaffen.
  • Gemäß MPEG-4 wird ein Eingangsvideobild in eine Vielzahl an Videoobjektebenen (VOE's) aufgeteilt, die Gesamtheiten bzw. Dinge in einem Bitstrom entsprechen, auf die ein Bediener Zugriff haben und sie manipulieren kann. Ein VOE kann als ein Objekt bezeichnet werden und durch ein Umfangsrechteck dargestellt werden, dessen Breite und Höhe als kleinste Vielfache von 16 Pixeln (eine Makroblockgröße) gewählt werden kann, die jedes Objekt derart umrandet, daß der Codierer das Eingangsvideobild auf einer VOE-zu-VOE-Basis, d. h einer Objekt-zu-Objekt-Basis verarbeitet. Das VOE enthält Farbinformationen, die aus der Luminanz-Komponente (Y), den Chrominanz-Komponenten (Cr, Cb) und Konturinformationen besteht, die beispielsweise durch eine binäre Maske dargestellt werden.
  • Auch ist unter zahlreichen Video-Komprimierungstechniken die sogenannte Hybrid-Codierungstechnik, die zeitliche und räumliche Komprimierungstechniken zusammen mit einer statistischen Codierungstechnik kombiniert, als die effektivste bekannt.
  • Die meisten Hybrid-Codierungstechniken wenden eine bewegungskompensierte DPCM (Differenz-Pulscodemodulation ”Differential Pulse Coded Modulation”), eine zweidimensionale DCT (Diskrete Cosinus Transformation, ”Discrete Cosine Transform”), eine Quantisierung der DCT-Koeffizienten und eine VLC (Variable Lauflängencodierung, ”Variable Length Coding”) an. Die bewegungskompensierte DPCM ist ein Verfahren zum Abschätzen der Bewegung eines Objektes zwischen einem aktuellen Bild und seinem vorhergehenden Bild, und zum Vorhersagen des aktuellen Bildes gemäß dem Bewegungsfluß des Objektes, um ein Differenzsignal zu erzeugen, das die Differenz zwischen dem aktuellen Bild und seiner Vorhersage darstellt.
  • In den gesamten Unterlagen soll unter dem Begriff ”Bild” entweder ein Voll-, ein Halb- oder ein Teilbild verstanden werden.
  • Insbesondere in der bewegungskompensierten DPCM werden aktuelle Bilddaten aus den entsprechenden vorhergehenden Bilddaten vorhergesagt, basierend auf einer Abschätzung der Bewegung zwischen dem aktuellen und dem vorhergehenden Bild. Eine derartige abgeschätzte Bewegung kann anhand zweidimensionaler Bewegungsvektoren beschrieben werden, welche die Verschiebungen der Pixel zwischen dem vorhergehenden und dem aktuellen Bild darstellen.
  • Es hat zwei grundsätzliche Ansätze zum Abschätzen der Verschiebungen der Pixel eines Objektes gegeben. Im allgemeinen können sie in zwei verschiedene Typen eingeteilt werden: Einer ist eine Block-zu-Block-Abschätzung und der andere ist ein Pixel-zu-Pixel-Ansatz.
  • In dem Pixel-zu-Pixel-Ansatz wird die Verschiebung für jeden und für alle Pixel bestimmt. Diese Technik ermöglicht eine exaktere Abschätzung des Pixelwertes und ist geeignet, Skalierungsänderungen und nicht-translatorische Bewegungen, z. B. Skalierungsänderungen und Rotationen, des Objektes einfach handzuhaben. Jedoch ist es in dem Pixel-zu-Pixel-Ansatz nahezu unmöglich, all die Bewegungsvektoren einem Empfänger zu übertragen, da ein Bewegungsvektor für jeden und für alle Pixel bestimmt wird.
  • Bei Verwendung der Block-zu-Block-Bewegungsabschätzung wird andererseits ein aktuelles Bild in eine Vielzahl an Suchblöcken aufgeteilt. Um einen Bewegungsfaktor für einen Suchblock in dem aktuellen Bild zu bestimmen, wird eine Ähnlichkeitsberechnung zwischen dem Suchblock in dem aktuellen Bild und jedem einer Vielzahl gleich großer Referenzblöcke durchgeführt, die in einem im allgemeinen größeren Suchbereich innerhalb eines vorhergehenden Bildes enthalten sind. Eine Fehlerfunktion, wie der mittlere absolute Fehler oder der mittlere quadratische Fehler werden eingesetzt, um die Ähnlichkeitsmessung zwischen dem Suchblock in dem aktuellen Bild und einem der Referenzblöcke in dem Suchbereich des vorhergehenden Bildes durchzuführen. Der Bewegungsvektor stellt per definitionem die Verschiebung zwischen dem Suchblock und einem Referenzblock dar, der eine minimale Fehlerfunktion ergibt.
  • In 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer bekannten Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors eines Suchblockes gezeigt, basierend auf einem ersten gültigen (”valid”) Bewegungsvektor eines Referenzblockes.
  • Eine Bewegungsvektorinformation über die Form und die Textur wird für jeden Suchblock in dem aktuellen Bild einem Speicher 10, einer Referenzblock-Auswahleinrichtung 15 und einem Differenzcodierer 17 eingegeben, insbesondere nacheinander, wobei die Bewegungsvektorinformation für einen Suchblock Positionsdaten des Suchblockes in dem aktuellen Bild und dessen Bewegungsvektor enthalten, und der Bewegungsvektor durch eine horizontale und eine vertikale Komponente dargestellt wird. Der Speicher 10 speichert die Bewegungsvektoren unter Verwendung ihrer Positionsdaten als Adressen.
  • Die Referenzblock-Auswahleinrichtung 15 bestimmt Referenzsuchblöcke eines aktuellen Suchblockes, basierend auf Positionsdaten davon, und holt Bewegungsvektoren der Referenzsuchblöcke (”Referenzbewegungsvektoren”) aus dem Speicher 10, wobei die Referenzsuchblöcke eine vorgegebe ne Lagebeziehung zu dem aktuellen Suchblock haben. Beispielsweise können, wie in dem MPEG-4 offenbart, Video-Verifikationsmodell Version 7.0, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, MPEG97/1642, was in 1 gezeigt ist, in einem Form-Modus drei Blöcke, die links, oben, oben-rechts am aktuellen Suchblock positioniert sind, als die Referenzsuchblöcke bestimmt werden. Andererseits werden in einem Form-Textur-Kombinationsmodus insgesamt sechs Blöcke bezüglich sowohl der Form als auch der Textur bestimmt. Die drei Referenzbewegungsvektoren im Falle des Form-Modus oder die sechs Referenzbewegungsvektoren im Falle des Form-Textur-Kombinationsmodus werden einer Vorhersage-Bestimmungseinrichtung 16 als Referenzbewegungsvektoren für den Bewegungsvektor des aktuellen Suchblockes (”aktueller Bewegungsvektor”) bereitgestellt. Als Antwort auf die Referenzbewegungsvektoren ordnet die Vorhersage-Bestimmungseinrichtung 16 die Referenzbewegungsvektoren in einer bestimmten Ordnung an, z. B. BVs1, BVs2, BVs3, BV1, BV2, BV3, wie in 1 gezeigt, und bestimmt einen ersten gültigen Referenzbewegungsvektor, d. h. einen zuerst erfaßten gültigen Referenzbewegungsvektor, als eine Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor und stellt denselben dem Differenzcodierer 17 bereit, wobei der gültige Referenzbewegungsvektor ein Bewegungsvektor ist, dessen entsprechender Referenzblock einen Rand eines Objektes umfaßt.
  • Der Differenzcodierer 17 ermittelt eine Differenz zwischen dem aktuellen Bewegungsvektor und seiner Vorhersage, basierend auf einer DPCM-Technik, und kodiert die Differenz unter Verwendung beispielsweise der VLC-Technik. Die kodierte Differenz wird dann zu einem Decoder an einem Empfangsende als kodierter Bewegungsvektor für den aktuellen Suchblock übertragen.
  • Durch Codieren eines Bewegungsvektor eines Suchblockes, basierend auf dessen Vorhersage, kann die Anzahl an Daten, die den Bewegungsvektor darstellen, effektiv reduziert werden, da in den meisten Fällen die Differenz zwi schen dem Bewegungsvektor und seiner Vorhersage normalerweise kleiner als der Bewegungsvektor selbst ist.
  • In bestimmten Fällen jedoch, falls beispielsweise gültige Referenzbewegungsvektoren, die dem ersten folgen, dem aktuellen Bewegungsvektor ähnlicher sind als dem ersten, kann das bekannte Vorhersage-Bestimmungsschema, das auf der einfachen oben beschriebenen Auswahl basiert, keine optimale Vorhersage eines Bewegungsvektors erzeugen, was zu einer verschlechterten Codiereffizienz führt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das eine optimale Vorhersage eines Bewegungsvektors bestimmen kann, und damit die Codiereffizienz des Bewegungsvektors verbessert wird.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Vorteilhaft ist hiermit ein Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors eines Suchblockes geschaffen, basierend auf der Anzahl gültiger Bewegungsvektoren von Referenzblöcken.
  • Die Erfindung sowie weitere Vorteile der Erfindung werden nunmehr anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 ein beispielhaftes Blockdiagramm von Referenzbewegungsvektoren für die Form und die Textur;
  • 2 ein schematisches Blockdiagramm einer bekannten Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors eines Suchblockes durch Auswählen eines ersten gültigen Referenzbewegungsvektors als eine Vorhersage für einen aktuellen Bewegungsvektor; und
  • 3 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors eines Suchblockes gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In 3 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 100 zum Codieren eines Bewegungsvektors eines Suchblockes gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei ein aktuelles Bild in eine Vielzahl von Suchblöcken identischer Größe aufgeteilt wird und ein vorhergehendes Bild in eine Mehrzahl gleich großer Referenzblöcke aufgeteilt wird, die in einem im allgemeinen größeren Suchbereich enthalten sind. Um einen Bewegungsvektor für einen Suchblock zu bestimmen, wird eine Ähnlichkeitsberechnung zwischen dem Suchblock in dem aktuellen Bild und jedem der Referenzblöcke in dem Suchbereich, der dem Suchblock entspricht, unter Anwendung einer Fehlerfunktion durchgeführt. Der Bewegungsvektor stellt eine Verschiebung zwischen dem Suchblock in dem aktuellen Bild und dem Referenzblock innerhalb des entsprechenden Suchbereichs des vorhergehenden Bildes dar, der eine minimale Fehlerfunktion ergibt. Eine Bewegungsvektorinformation für die Form und die Textur wird für jeden der Suchblöcke innerhalb des aktuellen Bildes in einen Speicher 10, eine Referenzblock-Auswahleinrichtung 20 und einen Differenzcodierer 90 über eine Leitung L10 eingegeben, wobei die Bewegungsvektorinformation Positionsdaten eines aktuellen Suchblockes und dessen Bewegungsvektors darstellt, und der Bewegungsvektor durch eine horizontale und eine vertikale Komponente dargestellt wird.
  • Der Speicher 10 speichert den Bewegungsvektor für jeden Suchblock unter Verwendung von dessen Positionsdaten ab.
  • Die Referenzblock-Auswahleinrichtung 20 bestimmt Referenzsuchblöcke des aktuellen Suchblockes, basierend auf dessen Positionsdaten und holt Bewegungsvektoren der Referenzsuchblöcke (”Referenzbewegungsvektoren”) aus dem Speicher 10. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden drei Suchblöcke, die links, oben und oben-rechts am aktuellen Suchblock angeordnet sind, als die Referenzsuchblöcke auf dieselbe Art wie in dem oben beschriebenen MPEG-4 Verifikationsmodell 7.0 ausgewählt. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein anderer Satz an Suchblöcken, z. B. links, oben und oben-links am aktuellen Suchblock für die Referenzsuchblöcke festgelegt werden. In allen Fällen wird bevorzugt, die Anzahl an Referenzsuchblöcken auf eine ungerade Zahl zu setzen, um das Zentralwertfiltern ihrer Bewegungsvektoren zu vereinfachen.
  • Die Bewegungsvektoren der Referenzsuchblöcke, von denen jeder Bewegungsvektor eine horizontale und eine vertikale Komponente umfaßt, werden einer Bestimmungseinrichtung 30 für gültige (”valid”) Bewegungsvektoren als Referenzbewegungsvektoren für den Bewegungsvektor des aktuellen Suchblockes (”aktueller Bewegungsvektor”) bereitgestellt.
  • Bei der Bestimmungseinrichtung 30 für gültige Bewegungsvektoren werden die gültigen (”valid”) Referenzbewegungsvektoren gezählt, wobei der gültige Referenzbewegungsvektor ein Bewegungsvektor ist, dessen entsprechender Referenzblock einen Rand (”boundary”) eines Objektes umfaßt. In einem Form-Textur-Kombinationsmodus werden die gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form und die Textur (”texture”) zusammengezählt. Falls die Anzahl der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form in einem Form-Modus oder die kombinierte Anzahl an gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form und die Textur in dem Form-Textur-Kombinationsmodus gleich 0 ist, wird ein erstes Auswahlsignal einem Schalter 80 bereitgestellt; und andernfalls wird ein zweites Auswahlsignal dorthin bereitgestellt. Zwischenzeitlich wird die Anzahl an gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form erst einem Auswahlsignal-Generator 60 bereitgestellt. Falls keiner der Referenzbewegungsvektoren für die Form gültig ist und im Falle des Form-Textur-Kombinationsmodus, wird die Anzahl der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur dem Auswahlsignal-Generator 60 bereitgestellt.
  • Nachfolgend soll unter dem Referenzbewegungsvektor der Referenzbewegungsvektor für die Form verstanden werden. Falls jedoch in dem Form-Textur-Kombinationsmodus keiner der Referenzbewegungsvektoren für die Form gültig ist, soll unter dem Referenzbewegungsvektor der Referenzbewegungsvektor für die Textur verstanden werden.
  • Zwischenzeitlich werden die gültigen Referenzbewegungsvektoren einem Zentralwert-Filter 40 und einer Auswahleinrichtung 50 für zuerstkommende bzw. vorrangige (”precedence”) Bewegungsvektoren über eine Leitung L20 bereitgestellt.
  • Zentralwert-Filter 40 bestimmt einen Zentralwertvektor als eine Vorhersage, basierend auf den Referenzbewegungsvektoren, die von der Bestimmungseinrichtung 30 für gültige Bewegungsvektoren zugeführt wurden. Beispielsweise werden eine horizontale und eine vertikale Komponente BV_ZW_x und BV_ZW_y des Zentralwertvektors BV_ZW berechnet zu:
    BVZW_x = Zentralwert(BV1x, BV2x, ..., BVNx)
    BV_ZW_y = Zentralwert(BV1y, BV2y, ..., BVNy)
    wobei BVix und BViy jeweils die horizontale und die vertikale Komponente eines iten Referenzbewegungsvektors sind, mit i gleich 1, 2, ..., N, wobei N eine Gesamtzahl an Referenzbewegungsvektoren ist. Wenn beispielsweise N = 3 und BV1 = (–2,3), BV2 = (1,5) und BV3 = (–1,7) sind, dann wird BV_ZW_x = –1 und BV_ZW_y = 5. Die berechneten horizontalen und vertikalen Komponenten des Zentralwertvektors werden einer Auswahleinrichtung 70 bereitgestellt.
  • Zwischenzeitlich ordnet die Auswahleinrichtung 50 für vorrangige Bewegungsvektoren die gültigen Referenzbewegungsvektoren in einer vorgegebenen Ordnung an, z. B. links, oben, oben-rechts am aktuellen Suchblock, und wählt einen ersten gültigen Referenzbewegungsvektor als eine Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor aus und stellt denselben der Auswahleinrichtung 70 bereit, wobei der erste gültige Referenzbewegungsvektor ein gültiger Referenzbewegungsvektor ist, der als erster unter den gültigen Referenzbewegungsvektoren ermittelt wurde. Der Auswahlsignal-Generator 60 stellt ein erstes Auswahlsignal der Auswahleinrichtung 70 bereit, falls die Anzahl der gültigen Referenzbewegungsvektoren gleich 3 ist, d. h., daß all die Referenzbewegungsvektoren gültig sind; und stellt das zweite Auswahlsignal bereit, falls die Anzahl gültiger Referenzbewegungsvektoren nicht gleich 3 ist.
  • Die Auswahleinrichtung 70 wählt die von dem Zentralwert-Filter 40 zugeführte Vorhersage als Antwort auf das von dem Auswahlsignal-Generator 60 zugeführte erste Auswahlsignal aus oder wählt die von der Auswahleinrichtung 50 für vorrangige Bewegungsvektoren zugeführte Vorhersage als Antwort auf das von dem Auswahlsignal-Generator 60 zugeführte zweite Auswahlsignal aus, und stellt eine ausgewählte Vorhersage dem Schalter 80 bereit.
  • Der Schalter 80 wählt einen 0-Wert als Antwort auf das von der Bestimmungseinrichtung 30 für gültige Bewegungsvektoren zugeführte erste Auswahlsignal aus oder wählt die von der Auswahleinrichtung zugeführte Vorhersage als Antwort auf das von der Bestimmungseinrichtung 30 für gültige Bewegungsvektoren zugeführte zweite Auswahlsignal aus; und stellt eine ausgewählte Vorhersage als eine optimale Vorhersage einem Differenzcodierer 90 bereit.
  • Der Differenzcodierer 90 berechnet, basierend auf der bekannten DPCM-Technik, Differenzen zwischen der horizontalen Komponente des aktuellen Bewegungsvektors und derjenigen der optimalen Vorhersage; und kodiert die Differenzen, basierend auf beispielsweise der VLC-Technik. Die kodierten Differenzen werden einem Transmitter (nicht gezeigt) für ihre Übertragung übertragen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Codieren eines aktuellen Bewegungsvektors, basierend auf einer Vielzahl von Referenzbewegungsvektoren, wobei ein Bewegungsvektor eine Verschiebung zwischen einem Suchblock in einem aktuellen Bild und einem Referenzblock in einem vorhergehenden Bild darstellt, und jeder Bewegungsvektor eine erste, horizontale und eine zweite, vertikale Komponente enthält, bei welchem: a) gültige Referenzbewegungsvektoren für die Form oder die Textur durch Abrufen der Referenzbewegungsvektoren des Suchblocks ermittelt werden, wobei der gültige Referenzbewegungsvektor ein Bewegungsvektor ist, dessen entsprechender Referenzblock einen Rand eines Objektes umfaßt; b) ein erstes Auswahlsignal erzeugt wird, falls es keinen gültigen Referenzvektor gibt, und andernfalls ein zweites Auswahlsignal erzeugt wird; c) eine Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor aus den in Schritt (a) ermittelten gültigen Referenzbewegungsvektoren bestimmt wird, wobei die Vorhersage erst aus den gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form ausgewählt wird, und falls kein gültiger Referenzbewegungsvektor für die Form vorliegt, aus den gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur; d) als Antwort auf das in Schritt (b) erzeugte erste Auswahlsignal ein Bewegungsvektor als endgültige Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor ausgewählt wird, dessen erste und zweite Komponente beide Null sind, oder als Antwort auf das in Schritt (b) erzeugte zweite Auswahlsignal die in Schritt (c) bestimmte Vorhersage als endgültige Vorhersage für den aktuellen Bewegungsvektor ausgewählt wird; und e) eine Differenz zwischen einer ersten Komponente des aktuellen Bewegungsvektors und einer ersten Komponen te der in Schritt (d) bestimmten endgültigen Vorhersage und eine Differenz zwischen einer zweiten Komponente des aktuellen Bewegungsvektors und einer zweiten Komponente der in Schritt (d) bestimmten endgültigen Vorhersage codiert wird, und dabei codierte Daten des vorliegenden Bewegungsvektors erzeugt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem im Bestimmungsschritt (c): (c1) als erste Komponente der Vorhersage der Zentralwert der ersten Komponenten der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form und als zweite Komponente der Vorhersage der Zentralwert der zweiten Komponenten der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form bestimmt werden, falls alle Referenzbewegungsvektoren für die Form gültig sind, oder, nachdem die gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Form in eine vorgegebene Reihenfolge geordnet wurden, als erste Komponente der Vorhersage die erste Komponente des gemäß dieser Reihenfolge ersten gültigen Referenzbewegungsvektors für die Form und als zweite Komponente der Vorhersage die zweite Komponente des gemäß dieser Reihenfolge ersten gültigen Referenzbewegungsvektors für die Form bestimmt werden, falls nicht alle Referenzbewegungsvektoren für die Form gültig sind; (c2) falls keiner der Referenzbewegungsvektoren für die Form gültig ist, als erste Komponente der Vorhersage der Zentralwert der ersten Komponenten der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur und als zweite Komponente der Vorhersage der Zentralwert der zweiten Komponenten der gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur bestimmt werden, falls alle Referenzbewe gungsvektoren für die Textur gültig sind, oder, nachdem die gültigen Referenzbewegungsvektoren für die Textur in eine vorgegebene Reihenfolge geordnet wurden, als erste Komponente der Vorhersage die erste Komponente des gemäß dieser Reihenfolge ersten gültigen Referenzbewegungsvektors für die Textur und als zweite Komponente der Vorhersage die zweite Komponente des gemäß dieser Reihenfolge ersten gültigen Referenzbewegungsvektors für die Textur bestimmt werden, falls nicht alle der Referenzbewegungsvektoren für die Textur gültig sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem im Schritt (c1) und c2) die gültigen Referenzbewegungsvektoren in der folgenden Reihenfolge geordnet werden: zugehörig zum Referenzblock links, oben, und oben-rechts am aktuellen Suchblock.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem im Schritt (c1) und (c2), falls die Anzahl der gültigen Referenzbewegungsvektoren gleich 1 ist, die erste und die zweite Komponente des einen gültigen Referenzbewegungsvektors als die erste bzw. zweite Komponente der Vorhersage bestimmt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Codierschritt (e) mittels einer VLC-Technik durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner die folgenden Schritte umfasst: Speichern der Bewegungsvektoren für jeden Suchblock in einem Speicher; und Abrufen der Bewegungsvektoren der Referenzsuchblöcke aus dem Speicher.
DE1997143202 1997-09-25 1997-09-30 Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors Expired - Lifetime DE19743202B4 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/936,891 US5978048A (en) 1997-09-25 1997-09-25 Method and apparatus for encoding a motion vector based on the number of valid reference motion vectors
JP25975397A JP4573366B2 (ja) 1997-09-25 1997-09-25 動きベクトル符号化方法及び符号化装置
GB9720556A GB2329783B (en) 1997-09-25 1997-09-26 Method and apparatus for encoding a motion vector based on the number of valid reference motion vectors
DE19758962A DE19758962B4 (de) 1997-09-30 1997-09-30 Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
FR9712155A FR2769162B1 (fr) 1997-09-25 1997-09-30 Procede et dispositif pour coder un vecteur de mouvement sur la base d'un certain nombre de vecteurs de references valables
DE1997143202 DE19743202B4 (de) 1997-09-25 1997-09-30 Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE19758964A DE19758964B4 (de) 1997-09-30 1997-09-30 Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
CNB971193762A CN1166211C (zh) 1997-09-25 1997-09-30 根据有效参考运动矢量数对一运动矢量进行编码的方法和装置

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/936,891 US5978048A (en) 1997-09-25 1997-09-25 Method and apparatus for encoding a motion vector based on the number of valid reference motion vectors
JP25975397A JP4573366B2 (ja) 1997-09-25 1997-09-25 動きベクトル符号化方法及び符号化装置
GB9720556A GB2329783B (en) 1997-09-25 1997-09-26 Method and apparatus for encoding a motion vector based on the number of valid reference motion vectors
DE19758962A DE19758962B4 (de) 1997-09-30 1997-09-30 Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE1997158963 DE19758963B4 (de) 1997-09-30 1997-09-30 Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors
FR9712155A FR2769162B1 (fr) 1997-09-25 1997-09-30 Procede et dispositif pour coder un vecteur de mouvement sur la base d'un certain nombre de vecteurs de references valables
DE1997143202 DE19743202B4 (de) 1997-09-25 1997-09-30 Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE19758964A DE19758964B4 (de) 1997-09-30 1997-09-30 Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
CNB971193762A CN1166211C (zh) 1997-09-25 1997-09-30 根据有效参考运动矢量数对一运动矢量进行编码的方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19743202A1 DE19743202A1 (de) 1999-04-01
DE19743202B4 true DE19743202B4 (de) 2009-11-12

Family

ID=27543960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1997143202 Expired - Lifetime DE19743202B4 (de) 1997-09-25 1997-09-30 Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5978048A (de)
JP (1) JP4573366B2 (de)
CN (1) CN1166211C (de)
DE (1) DE19743202B4 (de)
FR (1) FR2769162B1 (de)
GB (1) GB2329783B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997016025A1 (en) * 1995-10-20 1997-05-01 Nokia Mobile Phones Ltd. Motion vector field coding
JP2000050258A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Toshiba Corp 映像検索方法および映像検索装置
US6735249B1 (en) 1999-08-11 2004-05-11 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for forming a compressed motion vector field utilizing predictive motion coding
DE60003070T2 (de) * 1999-08-11 2004-04-01 Nokia Corp. Adaptive bewegungsvektorfeldkodierung
GB2368220A (en) * 2000-10-09 2002-04-24 Snell & Wilcox Ltd Compression of motion vectors
GB2379821A (en) * 2001-09-18 2003-03-19 British Broadcasting Corp Image compression method for providing a serially compressed sequence
DE60221711T2 (de) * 2002-01-17 2008-04-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Einheit und verfahren zur schätzung eines aktuellen bewegungsvektors
JP4130783B2 (ja) * 2002-04-23 2008-08-06 松下電器産業株式会社 動きベクトル符号化方法および動きベクトル復号化方法
KR100906473B1 (ko) * 2002-07-18 2009-07-08 삼성전자주식회사 개선된 움직임 벡터 부호화 및 복호화 방법과 그 장치
KR100561461B1 (ko) * 2003-07-04 2006-03-16 삼성전자주식회사 프레임 레이트 변환 시 움직임 벡터 검출 장치 및 방법
US7599438B2 (en) * 2003-09-07 2009-10-06 Microsoft Corporation Motion vector block pattern coding and decoding
KR100601935B1 (ko) * 2003-12-02 2006-07-14 삼성전자주식회사 디지탈 동영상 처리 방법 및 장치
US8059719B2 (en) * 2005-09-16 2011-11-15 Sony Corporation Adaptive area of influence filter
ES2812473T3 (es) 2008-03-19 2021-03-17 Nokia Technologies Oy Vector de movimiento combinado y predicción de índice de referencia para la codificación de vídeo
GB2469679B (en) 2009-04-23 2012-05-02 Imagination Tech Ltd Object tracking using momentum and acceleration vectors in a motion estimation system
CN102498718B (zh) * 2009-07-03 2016-01-20 法国电信公司 具有与至少一个相邻参考图像分区的几何形状或尺寸不同的几何形状或尺寸的当前图像分区的移动向量的预测以及使用一个这种预测的编码和解码
US8411750B2 (en) * 2009-10-30 2013-04-02 Qualcomm Incorporated Global motion parameter estimation using block-based motion vectors
ES2901803T3 (es) 2010-02-09 2022-03-23 Nippon Telegraph & Telephone Procedimiento de codificación predictiva para vector de movimiento, procedimiento de decodificación predictiva para vector de movimiento, dispositivo de codificación de imagen, dispositivo de decodificación de imagen, y programas para ello
KR20120112724A (ko) 2010-02-09 2012-10-11 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 움직임 벡터 예측 부호화 방법, 움직임 벡터 예측 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 그들의 프로그램
KR20120120280A (ko) * 2010-02-09 2012-11-01 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 움직임 벡터 예측 부호화 방법, 움직임 벡터 예측 복호 방법, 동화상 부호화 장치, 동화상 복호 장치 및 그들의 프로그램
GB2487200A (en) * 2011-01-12 2012-07-18 Canon Kk Video encoding and decoding with improved error resilience
US10841794B2 (en) 2017-09-18 2020-11-17 Futurewei Technologies, Inc. Adaptive motion vector resolution

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0159575B1 (ko) * 1994-10-31 1999-01-15 배순훈 영역 분할 부호화 방식의 인접 영역간 불연속 처리 장치
DE69535007T2 (de) * 1994-12-20 2006-12-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Verfahren und Vorrichtung zur objektbasierten prädiktiven Kodierung und Übertragung von digitalen Bildern und Dekodierungsvorrichtung
US5539469A (en) * 1994-12-30 1996-07-23 Daewoo Electronics Co., Ltd. Apparatus for determining motion vectors through the use of an adaptive median filtering technique
US5812787A (en) * 1995-06-30 1998-09-22 Intel Corporation Video coding scheme with foreground/background separation
EP1274254B1 (de) * 1995-08-29 2011-07-06 Sharp Kabushiki Kaisha Videokodierungsvorrichtung und Videodekodierungsvorrichtung mit bewegungskompensierter Interframe-Prädiktion
JP3788823B2 (ja) * 1995-10-27 2006-06-21 株式会社東芝 動画像符号化装置および動画像復号化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MPEG-4 Video-Verifikationsmodell Version 7.0. In: ISO/IEC JTC1/ SC29/WG11 Dokument MPEG 97/N1642, Meeting April, 1997, Bristol UK, S.17-23,43-48 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1166211C (zh) 2004-09-08
US5978048A (en) 1999-11-02
CN1213253A (zh) 1999-04-07
GB9720556D0 (en) 1997-11-26
DE19743202A1 (de) 1999-04-01
FR2769162B1 (fr) 2001-05-04
GB2329783B (en) 2002-03-20
GB2329783A (en) 1999-03-31
JP4573366B2 (ja) 2010-11-04
JPH11112989A (ja) 1999-04-23
FR2769162A1 (fr) 1999-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19743202B4 (de) Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE69233411T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Kompression von sich bewegenden Videobildern mit adaptiver Bitzuordnung und Quantisierung
DE19704439C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bewegungsschätzung in einem digitalen Videocodierer unter Verwendung von Trajektorien
DE69834348T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur bewegungsvektorkodierung eines binären kontursignals
DE69637060T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kodierung eines Videosignales von einer Objektkontur
DE19739266B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kodieren binärer Formen
DE69636277T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Farbart-Forminformation einer Video-Objektebene in einem Videosignal
DE19737805A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kodieren eines Bewegungsvektors
DE19643915A1 (de) Verfahren und Schaltung zur Bestimmung eines Quantisierintervalls in einem Bildkodierer
DE19618984B4 (de) Verfahren zur Bewegungsbewertung in Bilddaten sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE69837497T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum kodieren eines videosignals
DE4442643B4 (de) Verfahren zum Abschätzen der Bewegung in einem Bewegtbild
DE19816898B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum adaptiven Codieren eines Bildsignals
DE19738552A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abschätzen der Konturenbewegung eines binären Bildes unter Verwendung eines Vergleichsalgorithmus für gewichtete Blöcke
DE69737711T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kodierung einer Objektkontur unter Verwendung ihrer Zeitkorrelation
EP0525900B1 (de) Filterschaltung zur Vorverarbeitung eines Videosignals
EP0821531B1 (de) Codierung und Decodierung von Trickfilmen
EP1101196B1 (de) Verfahren und anordnung zur bewegungsschätzung in einem digitalisierten bild mit bildpunkten
DE19749655B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kodieren eines Bewegungsvektors
EP0336510B1 (de) Prädiktiver Standbildcodierer
EP1110407B1 (de) Verfahren und anordnung zur codierung und decodierung eines digitalisierten bildes mit anwendung eines gesamtbewegungsvektors
DE19758964B4 (de) Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE19758984B4 (de) Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE19758963B4 (de) Verfahren zum Codieren eines Bewegungsvektors
DE19758962B4 (de) Vorrichtung zum Codieren eines Bewegungsvektors

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAEWOO ELECTRONICS CORP., SEOUL/SOUL, KR

8110 Request for examination paragraph 44
8172 Supplementary division/partition in:

Ref document number: 19758962

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758964

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758963

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Q171 Divided out to:

Ref document number: 19758964

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758962

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758963

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

AH Division in

Ref document number: 19758962

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758963

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Ref document number: 19758964

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: SAMSON & PARTNER, PATENTANWAELTE, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ZTE CORPORATION, SHENZHEN, CN

Free format text: FORMER OWNER: DAEWOO ELECTRONICS CORP., SEOUL/SOUL, KR

Effective date: 20130424

Owner name: ZTE CORPORATION, CN

Free format text: FORMER OWNER: DAEWOO ELECTRONICS CORP., SEOUL/SOUL, KR

Effective date: 20130424

R082 Change of representative

Representative=s name: SAMSON & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE

Effective date: 20130424

Representative=s name: SAMSON & PARTNER, PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20130424

R071 Expiry of right