JPH06237454A - 可変長符号化を考慮した動作推定装置 - Google Patents
可変長符号化を考慮した動作推定装置Info
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- JPH06237454A JPH06237454A JP10142693A JP10142693A JPH06237454A JP H06237454 A JPH06237454 A JP H06237454A JP 10142693 A JP10142693 A JP 10142693A JP 10142693 A JP10142693 A JP 10142693A JP H06237454 A JPH06237454 A JP H06237454A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ＨＤＴＶ（High Definition テレビジョン)
、ＨＤ−ＶＣＲ、ディジタルＶＣＲ、ディジタルカム
コーダ、マルチメディア、ビデオホン、画像会議などの
如く、画像と音響をディジタル符号化して伝送するか、
蓄えたのち、再度複号化する装置を提供する。特に本発
明はモーションベクトルが可変長符号化されるときにも
最終データ量が小さくなる位置でモーションベクトルが
決定されるようにした可変長符号化を考慮した動作推定
装置。 【構成】 本発明動作推定装置は、動作を推定して基準
画面と現在画面の画素データの平均誤差を算出する平均
誤差算出手段と、上記平均誤差算出手段から出力される
平均誤差とバッファの充満度により生じる量子化ステッ
プサイズを印加されて可変長符号化される最終伝送デー
タ量が最少となる水平／垂直変位を動作ベクトルで設定
する動作ベクトル設定手段とから構成する。
、ＨＤ−ＶＣＲ、ディジタルＶＣＲ、ディジタルカム
コーダ、マルチメディア、ビデオホン、画像会議などの
如く、画像と音響をディジタル符号化して伝送するか、
蓄えたのち、再度複号化する装置を提供する。特に本発
明はモーションベクトルが可変長符号化されるときにも
最終データ量が小さくなる位置でモーションベクトルが
決定されるようにした可変長符号化を考慮した動作推定
装置。 【構成】 本発明動作推定装置は、動作を推定して基準
画面と現在画面の画素データの平均誤差を算出する平均
誤差算出手段と、上記平均誤差算出手段から出力される
平均誤差とバッファの充満度により生じる量子化ステッ
プサイズを印加されて可変長符号化される最終伝送デー
タ量が最少となる水平／垂直変位を動作ベクトルで設定
する動作ベクトル設定手段とから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＨＤＴＶ（ハイ デフィ
ニション テレビジョン）、ＨＤ−ＶＣＲ、ディジタル
ＶＣＲ、ディジタルカムコーダ、マルチメディア、ビデ
オホン、画像会議などの如く、画像と音響をディジタル
符号化して伝送するか、蓄えた後再度復号化する装置に
関するものである。
ニション テレビジョン）、ＨＤ−ＶＣＲ、ディジタル
ＶＣＲ、ディジタルカムコーダ、マルチメディア、ビデ
オホン、画像会議などの如く、画像と音響をディジタル
符号化して伝送するか、蓄えた後再度復号化する装置に
関するものである。
【０００２】特に、本発明はモーションベクトルが可変
長符号化されるときにも、最終データ量が小さくなる位
置でモーションベクトルが決定されるようにした可変長
符号化を考慮した動作推定装置に関するものである。
長符号化されるときにも、最終データ量が小さくなる位
置でモーションベクトルが決定されるようにした可変長
符号化を考慮した動作推定装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】最近、映像及び音声をディジタル符号化
して蓄えるか伝送し、これを再び復号化して再生する方
法が関心を引き付けている。上記ＨＤＴＶ、ＨＤ−ＶＣ
Ｒ、ディジタルＶＣＲ、ディジタルカムコーダ、マルチ
メディア、ビデオホン、画像会議などの如き装置にも利
用するために、国際的に標準化活動が活発であり、各応
用分野に適う標準符号化方式を決めるための努力が進ま
れている。
して蓄えるか伝送し、これを再び復号化して再生する方
法が関心を引き付けている。上記ＨＤＴＶ、ＨＤ−ＶＣ
Ｒ、ディジタルＶＣＲ、ディジタルカムコーダ、マルチ
メディア、ビデオホン、画像会議などの如き装置にも利
用するために、国際的に標準化活動が活発であり、各応
用分野に適う標準符号化方式を決めるための努力が進ま
れている。
【０００４】図１は、動画の符号化のため広く用いられ
ている典型的な符号化装置のブロック構成図である。映
像信号に入り込まれている重複性をなくしてデータ量を
減らすために、変換符号化、ＤＰＣＭ、ベクトル量子
化、可変長符号化などを行う。図１によれば、Ｎ×Ｎ変
換部１は、画面内でデータ圧縮を行うために、画面をＮ
×Ｎ（例えば、Ｎ＝８）の小さいブロックなどの集合で
分け、各ブロック毎に変換し、時間領域の映像信号ＶＳ
を周波数領域の信号に変換する。上記変換により信号エ
ネルギーは主に低周波方向へ集合される。
ている典型的な符号化装置のブロック構成図である。映
像信号に入り込まれている重複性をなくしてデータ量を
減らすために、変換符号化、ＤＰＣＭ、ベクトル量子
化、可変長符号化などを行う。図１によれば、Ｎ×Ｎ変
換部１は、画面内でデータ圧縮を行うために、画面をＮ
×Ｎ（例えば、Ｎ＝８）の小さいブロックなどの集合で
分け、各ブロック毎に変換し、時間領域の映像信号ＶＳ
を周波数領域の信号に変換する。上記変換により信号エ
ネルギーは主に低周波方向へ集合される。
【０００５】上記変換にはＤＣＴ(Discrete Cosine Tra
nsform),ＷＨＴ（Walsh-Hadamard Transform),ＤＦＴ
（Discrete Fourier Transform) , ＤＳＴ（Discrete S
ine Transform)などが用いられているが、このうちＤＣ
Ｔが最も広く用いられている。量子化器３は、バッファ
状態により決定される量子化ステップサイズｑにより、
上記Ｎ×Ｎ変換部１から出力される変換係数などを量子
化する。つまり、量子化過程を通して人目で感じがたい
程までに変換係数などを代表値に変える。
nsform),ＷＨＴ（Walsh-Hadamard Transform),ＤＦＴ
（Discrete Fourier Transform) , ＤＳＴ（Discrete S
ine Transform)などが用いられているが、このうちＤＣ
Ｔが最も広く用いられている。量子化器３は、バッファ
状態により決定される量子化ステップサイズｑにより、
上記Ｎ×Ｎ変換部１から出力される変換係数などを量子
化する。つまり、量子化過程を通して人目で感じがたい
程までに変換係数などを代表値に変える。
【０００６】この際、バッファ状態により変わる量子化
ステップサイズｑは、量子化を制御し、ビットレートを
調整し、受信端にも伝送する。可変長符号化器５は量子
化器３で量子化された代表値などの統計的特性を活かし
て可変長符号化することによりデータを圧縮する。バッ
ファ６は、可変長符号化器５から入力されるデータの伝
送速度を調整しつつ、出力ＣＶＳするとともに、充満度
による量子化ステップサイズｑをフィードバックさせ量
子化器３の出力データ量を調整しオーバフローやアンド
フローが生じないようにする。
ステップサイズｑは、量子化を制御し、ビットレートを
調整し、受信端にも伝送する。可変長符号化器５は量子
化器３で量子化された代表値などの統計的特性を活かし
て可変長符号化することによりデータを圧縮する。バッ
ファ６は、可変長符号化器５から入力されるデータの伝
送速度を調整しつつ、出力ＣＶＳするとともに、充満度
による量子化ステップサイズｑをフィードバックさせ量
子化器３の出力データ量を調整しオーバフローやアンド
フローが生じないようにする。
【０００７】一方、量子化器３から出力されるデータ量
は、動作補償方式により更に圧縮されうる。つまり、画
面と画面間の類似性を利用してデータ量を圧縮できる。
特に、静止画の場合、画面間に変化がないため、データ
量を更に圧縮できるようになる。動作のある画面は動作
を推定してモーションベクトルを求め、上記モーション
ベクトルを利用して動作補償を与えるが、その差信号は
極めて小さくなるため、データ圧縮ができるようにな
る。
は、動作補償方式により更に圧縮されうる。つまり、画
面と画面間の類似性を利用してデータ量を圧縮できる。
特に、静止画の場合、画面間に変化がないため、データ
量を更に圧縮できるようになる。動作のある画面は動作
を推定してモーションベクトルを求め、上記モーション
ベクトルを利用して動作補償を与えるが、その差信号は
極めて小さくなるため、データ圧縮ができるようにな
る。
【０００８】上記性質を利用して図１においても画面間
には動作補償ＤＰＣＭ方式を採用している。動作補償
は、フレームメモリ７と動作推定部８及び動作補償部９
とから構成されたＤＰＣＭループにより行われる。動作
補償を行う前に逆量子化器４では量子化されたデータを
逆量子化させ、Ｎ×Ｎ逆変換部２では周波数領域信号を
時間領域の映像信号に変える。
には動作補償ＤＰＣＭ方式を採用している。動作補償
は、フレームメモリ７と動作推定部８及び動作補償部９
とから構成されたＤＰＣＭループにより行われる。動作
補償を行う前に逆量子化器４では量子化されたデータを
逆量子化させ、Ｎ×Ｎ逆変換部２では周波数領域信号を
時間領域の映像信号に変える。
【０００９】動作推定部８は、入力される映像信号とフ
レームメモリ７に蓄えられている以前画面の映像データ
を印加されて現在符号化しようとするブロックが以前画
面のどの位置からきたのか、動作を推定し、これによる
動作ベクトルＭＶを求めて復号化部へ伝送するととも
に、動作補償部９へ出力する。動作補償部９は、動作推
定部８から得た動作ベクトルＭＶによりフレームメモリ
７の該当位置で画像データを読み込んで動作を補償す
る。補償された画像は第２加算器Ａ２でＮ×Ｎ逆変換部
２の出力に加算されフレームメモリ７に入力される。
レームメモリ７に蓄えられている以前画面の映像データ
を印加されて現在符号化しようとするブロックが以前画
面のどの位置からきたのか、動作を推定し、これによる
動作ベクトルＭＶを求めて復号化部へ伝送するととも
に、動作補償部９へ出力する。動作補償部９は、動作推
定部８から得た動作ベクトルＭＶによりフレームメモリ
７の該当位置で画像データを読み込んで動作を補償す
る。補償された画像は第２加算器Ａ２でＮ×Ｎ逆変換部
２の出力に加算されフレームメモリ７に入力される。
【００１０】上記動作補償部９で補償された画像は、ま
た、第１混合器Ａ１に入力され現在画面信号から減算さ
れ、誤差信号を生ずる。この際、第１，２スイッチＳＷ
１，ＳＷ２は、ＤＰＣＭループから生じる量子化ノイズ
が累積され復元された画像に誤りが大きくなるのを防止
するために、ブロック又はフレーム単位で動作補償部の
出力信号をオフさせ画面内符号化がなされるべく役割を
演じる。
た、第１混合器Ａ１に入力され現在画面信号から減算さ
れ、誤差信号を生ずる。この際、第１，２スイッチＳＷ
１，ＳＷ２は、ＤＰＣＭループから生じる量子化ノイズ
が累積され復元された画像に誤りが大きくなるのを防止
するために、ブロック又はフレーム単位で動作補償部の
出力信号をオフさせ画面内符号化がなされるべく役割を
演じる。
【００１１】一方、上述の動作推定部８からモーション
ベクトルを求める方法として広く用いられているのがブ
ロックマッチング方法である。つまり、現在画面をＮ１
×Ｎ２のモーションブロックに区分したのち、上記ブロ
ックがどの位置からきたのかをＮ１×Ｎ２の探索領域内
で探すのであるが、この際、普通平均絶対誤差（ＭＡ
Ｅ：Mean Absolute Error)や平均自乗誤差（ＭＳＥ：Me
an Square Error)を最小化する位置をモーションベクト
ルに決める。
ベクトルを求める方法として広く用いられているのがブ
ロックマッチング方法である。つまり、現在画面をＮ１
×Ｎ２のモーションブロックに区分したのち、上記ブロ
ックがどの位置からきたのかをＮ１×Ｎ２の探索領域内
で探すのであるが、この際、普通平均絶対誤差（ＭＡ
Ｅ：Mean Absolute Error)や平均自乗誤差（ＭＳＥ：Me
an Square Error)を最小化する位置をモーションベクト
ルに決める。
【００１２】図２において、第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形
成部１０は、入力される現在画面をＮ１×Ｎ２大（Ｎ：
画素単位）のブロックに区分する。Ｍ１×Ｍ２ブロック
形成部２０は、フレームメモリ７に蓄えられている基準
画面（以前画面又はＤＰＣＭループでの再生以前画面）
に探索領域を設定する。つまり、Ｎ１×Ｎ２ブロックが
基準画面のどの位置から動作したかを判断するために、
現在符号化しようとするＮ１とＮ２ブロックより大なる
Ｍ１×Ｍ２の探索ブロックを設定する。第２Ｎ１×Ｎ２
ブロック形成部３０では水平／垂直変位Ｋ，１によりＮ
１×Ｎ２ブロック大のデータを取り入れる。
成部１０は、入力される現在画面をＮ１×Ｎ２大（Ｎ：
画素単位）のブロックに区分する。Ｍ１×Ｍ２ブロック
形成部２０は、フレームメモリ７に蓄えられている基準
画面（以前画面又はＤＰＣＭループでの再生以前画面）
に探索領域を設定する。つまり、Ｎ１×Ｎ２ブロックが
基準画面のどの位置から動作したかを判断するために、
現在符号化しようとするＮ１とＮ２ブロックより大なる
Ｍ１×Ｍ２の探索ブロックを設定する。第２Ｎ１×Ｎ２
ブロック形成部３０では水平／垂直変位Ｋ，１によりＮ
１×Ｎ２ブロック大のデータを取り入れる。
【００１３】加算器Ａ１０は、第１，２Ｎ１×Ｎ２ブロ
ック形成部１０，３０から出力されるデータの誤差を求
める。平均誤差計算部４０は上記加算器Ａ１０から出力
される誤差の絶対平均又は自乗平均を計算する。最小値
探索部５０は平均誤差計算部４０で計算された誤差値中
最小誤差値をもつときの水平／垂直変位Ｋ，１を動作ベ
クトルＭＶとして選択出力する。つまり、水平／垂直変
位Ｋ，１を変化させつつ誤差値を計算し、その誤差値が
最小のときのブロックが移動されたブロックであると認
識し、この際の水平／垂直変位Ｋ，１を動作ベクトルＭ
Ｖとして認識して出力する。
ック形成部１０，３０から出力されるデータの誤差を求
める。平均誤差計算部４０は上記加算器Ａ１０から出力
される誤差の絶対平均又は自乗平均を計算する。最小値
探索部５０は平均誤差計算部４０で計算された誤差値中
最小誤差値をもつときの水平／垂直変位Ｋ，１を動作ベ
クトルＭＶとして選択出力する。つまり、水平／垂直変
位Ｋ，１を変化させつつ誤差値を計算し、その誤差値が
最小のときのブロックが移動されたブロックであると認
識し、この際の水平／垂直変位Ｋ，１を動作ベクトルＭ
Ｖとして認識して出力する。
【００１４】この際、平均誤差計算部４０から平均誤差
を求める方式は、各ブロックの画素間の平均絶対誤差Ｍ
ＡＥ又は平均自乗誤差ＭＳＥなどの方式を用いるのが通
常である。
を求める方式は、各ブロックの画素間の平均絶対誤差Ｍ
ＡＥ又は平均自乗誤差ＭＳＥなどの方式を用いるのが通
常である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
動作推定による従来技術は、動作ベクトルが可変長符号
化されるときには符号化された最終データ量が必ずしも
最少化されるとはみなしがたい。つまり、映像信号のデ
ータ量を少なくしても動作ベクトルを可変長符号化させ
たとき、動作ベクトルの符号長さが長くなると全体デー
タ量も多くなるという問題点があった。
動作推定による従来技術は、動作ベクトルが可変長符号
化されるときには符号化された最終データ量が必ずしも
最少化されるとはみなしがたい。つまり、映像信号のデ
ータ量を少なくしても動作ベクトルを可変長符号化させ
たとき、動作ベクトルの符号長さが長くなると全体デー
タ量も多くなるという問題点があった。
【００１６】従って、本発明の目的は、上記の如き問題
点を解決するために、動作ベクトルを可変長符号化した
のちにもつデータ量と映像信号の可変長符号化データ量
との和が最少となる位置で動作ベクトルが決定されるよ
うにする可変長符号化を考慮した動作推定を提供するこ
とにある。
点を解決するために、動作ベクトルを可変長符号化した
のちにもつデータ量と映像信号の可変長符号化データ量
との和が最少となる位置で動作ベクトルが決定されるよ
うにする可変長符号化を考慮した動作推定を提供するこ
とにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による可変長符号化を考慮した動作推定装置
は、動作を推定して基準画面と現在画面の画素データの
平均誤差を算出する平均誤差算出手段と、上記平均誤差
算出手段から出力される平均誤差とバッファの充満度に
より生じる量子化ステップサイズを印加されて可変長符
号化される最終伝送データ量が最少となる水平／垂直変
位を動作ベクトルで設定する動作ベクトル設定手段とか
ら構成される。
の本発明による可変長符号化を考慮した動作推定装置
は、動作を推定して基準画面と現在画面の画素データの
平均誤差を算出する平均誤差算出手段と、上記平均誤差
算出手段から出力される平均誤差とバッファの充満度に
より生じる量子化ステップサイズを印加されて可変長符
号化される最終伝送データ量が最少となる水平／垂直変
位を動作ベクトルで設定する動作ベクトル設定手段とか
ら構成される。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例に適用される添付図
面に沿って詳述する。図３によれば、本発明による動作
推定装置は、動作を推定して基準画面と現在画面の画素
データの平均誤差を算出する平均誤差算出手段１００
と、上記平均誤差算出手段１００から出力される平均誤
差とバッファ（６：図１参照）の充満度により生じる量
子化ステップサイズｑを印加されて可変長符号化される
最終伝送データ量が最少となる水平／垂直変位Ｋ，１を
動作ベクトルＭＶで設定する動作ベクトル設定手段２０
０とから構成される。
面に沿って詳述する。図３によれば、本発明による動作
推定装置は、動作を推定して基準画面と現在画面の画素
データの平均誤差を算出する平均誤差算出手段１００
と、上記平均誤差算出手段１００から出力される平均誤
差とバッファ（６：図１参照）の充満度により生じる量
子化ステップサイズｑを印加されて可変長符号化される
最終伝送データ量が最少となる水平／垂直変位Ｋ，１を
動作ベクトルＭＶで設定する動作ベクトル設定手段２０
０とから構成される。
【００１９】上記構成中、上記平均誤差算出手段１００
は、入力される現在画面をＮ１×Ｎ２大きさの画素ブロ
ックに区分する第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部１０と、
フレームメモリ７に蓄えられている基準画面（以前画面
又はＤＰＣＭループで再生された以前画面）に探索領域
を設定するＭ１×Ｍ２ブロック形成部２０と、上記Ｍ１
×Ｍ２ブロック形成部２０で設定されたＭ１×Ｍ２ブロ
ックの画素データ中水平／垂直変位Ｋ，１に従うＮ１×
Ｎ２のブロック大きさの画素データを取る第２Ｎ１×Ｎ
２ブロック形成部３０と、上記第１，２Ｎ１×Ｎ２ブロ
ック形成部１０，３０から出力されるデータの誤差を求
める加算器Ａ１０と、上記加算器Ａ１０から出力される
誤差の絶対平均（又は自乗平均）を計算する平均誤差計
算部４０とから構成される。
は、入力される現在画面をＮ１×Ｎ２大きさの画素ブロ
ックに区分する第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部１０と、
フレームメモリ７に蓄えられている基準画面（以前画面
又はＤＰＣＭループで再生された以前画面）に探索領域
を設定するＭ１×Ｍ２ブロック形成部２０と、上記Ｍ１
×Ｍ２ブロック形成部２０で設定されたＭ１×Ｍ２ブロ
ックの画素データ中水平／垂直変位Ｋ，１に従うＮ１×
Ｎ２のブロック大きさの画素データを取る第２Ｎ１×Ｎ
２ブロック形成部３０と、上記第１，２Ｎ１×Ｎ２ブロ
ック形成部１０，３０から出力されるデータの誤差を求
める加算器Ａ１０と、上記加算器Ａ１０から出力される
誤差の絶対平均（又は自乗平均）を計算する平均誤差計
算部４０とから構成される。
【００２０】上記動作ベクトル設定手段２００は、上記
平均誤差算出部１００から出力される平均誤差と量子化
ステップサイズｑにより可変長符号化された映像信号の
データ量を推定する可変長符号データ量推定部６０と、
現在の水平／垂直変位Ｋ，１が動作ベクトルで選択され
た場合、可変長符号化時の符号長さを演算する可変長符
号長さ演算部８０と、上記可変長符号データ推定部６０
の出力データＤ１と上記可変長符号長さ演算部８０の出
力データＤ２とを加算する第２加算器Ａ２と、上記第２
加算器Ａ２で加算されたデータＤ１＋Ｄ２を印加されて
水平／垂直変位Ｋ，１を印加されて加算されたデータＤ
１＋Ｄ２が最少となる水平／垂直変位Ｋ，１を探して動
作ベクトルＭＶで選択して出力する最小値探索部５０
と、上記最小値探索部５０から出力される動作ベクトル
ＭＶを遅延させる遅延器７０と、上記遅延器７０で遅延
された動作ベクトルＭＶと、現在の水平／垂直変位Ｋ，
１誤差を計算して可変長符号長さ演算部８０に出力する
第３加算器Ａ３０とから構成される。
平均誤差算出部１００から出力される平均誤差と量子化
ステップサイズｑにより可変長符号化された映像信号の
データ量を推定する可変長符号データ量推定部６０と、
現在の水平／垂直変位Ｋ，１が動作ベクトルで選択され
た場合、可変長符号化時の符号長さを演算する可変長符
号長さ演算部８０と、上記可変長符号データ推定部６０
の出力データＤ１と上記可変長符号長さ演算部８０の出
力データＤ２とを加算する第２加算器Ａ２と、上記第２
加算器Ａ２で加算されたデータＤ１＋Ｄ２を印加されて
水平／垂直変位Ｋ，１を印加されて加算されたデータＤ
１＋Ｄ２が最少となる水平／垂直変位Ｋ，１を探して動
作ベクトルＭＶで選択して出力する最小値探索部５０
と、上記最小値探索部５０から出力される動作ベクトル
ＭＶを遅延させる遅延器７０と、上記遅延器７０で遅延
された動作ベクトルＭＶと、現在の水平／垂直変位Ｋ，
１誤差を計算して可変長符号長さ演算部８０に出力する
第３加算器Ａ３０とから構成される。
【００２１】上記の如き構成された本発明による動作推
定装置の動作について詳述する。現在画面のフレームデ
ータＶＳが入力されると、第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成
部１０は、現在画面をＮ１×Ｎ２大きさの画素ブロック
に区分し、該当ブロックの最小データを第１加算器Ａ１
０へ出力する。Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部２０は、図１
の如くフレームメモリ７から入力される基準画面のフレ
ームデータをＭ１×Ｍ２大の探索領域ブロックに区分す
る。
定装置の動作について詳述する。現在画面のフレームデ
ータＶＳが入力されると、第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成
部１０は、現在画面をＮ１×Ｎ２大きさの画素ブロック
に区分し、該当ブロックの最小データを第１加算器Ａ１
０へ出力する。Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部２０は、図１
の如くフレームメモリ７から入力される基準画面のフレ
ームデータをＭ１×Ｍ２大の探索領域ブロックに区分す
る。
【００２２】この際、上記基準画面は、以前画面又はＤ
ＰＣＭループで再生された以前画面を意味するが、単に
入力される映像信号を別のフレームメモリに蓄えて遅延
させて基準画面とすることもできるし、Ｍ＞Ｎの関係を
もつ。つまり、現在画面でＮ１×Ｎ２ブロックが基準画
面のどの位置から動作したかを判断するために、現在の
符号化しようするＮ１×Ｎ２ブロックより大のＭ１×Ｍ
２探索ブロックを設定する。
ＰＣＭループで再生された以前画面を意味するが、単に
入力される映像信号を別のフレームメモリに蓄えて遅延
させて基準画面とすることもできるし、Ｍ＞Ｎの関係を
もつ。つまり、現在画面でＮ１×Ｎ２ブロックが基準画
面のどの位置から動作したかを判断するために、現在の
符号化しようするＮ１×Ｎ２ブロックより大のＭ１×Ｍ
２探索ブロックを設定する。
【００２３】第２Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部３０は水平
／垂直変位Ｋ，１により上記Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部
２０のＭ１×Ｍ２探索領域の画素ブロックをＮ１×Ｎ２
大の画素ブロックに区分して画素データを出力する。第
１加算器Ａ１０は、第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部１０
から出力されるデータと、第２Ｎ１×Ｎ２ブロック形成
部３０から水平／垂直変位Ｋ，１により出力されるデー
タの誤差を計算する。平均誤差計算部４０は、第１加算
器Ａ１０で計算された誤差が入力されると、画素データ
などの平均誤差を計算する。
／垂直変位Ｋ，１により上記Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部
２０のＭ１×Ｍ２探索領域の画素ブロックをＮ１×Ｎ２
大の画素ブロックに区分して画素データを出力する。第
１加算器Ａ１０は、第１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部１０
から出力されるデータと、第２Ｎ１×Ｎ２ブロック形成
部３０から水平／垂直変位Ｋ，１により出力されるデー
タの誤差を計算する。平均誤差計算部４０は、第１加算
器Ａ１０で計算された誤差が入力されると、画素データ
などの平均誤差を計算する。
【００２４】この際、平均誤差計算部から平均誤差を求
める方式は、各ブロックの画素間の平均絶対誤差又は平
均自乗誤差などの方式を用いるのが通常である。この説
明では平均絶対誤差方式を適用して述べる。平均絶対誤
差方式の平均差計算式は下記式（１）の如くである。
める方式は、各ブロックの画素間の平均絶対誤差又は平
均自乗誤差などの方式を用いるのが通常である。この説
明では平均絶対誤差方式を適用して述べる。平均絶対誤
差方式の平均差計算式は下記式（１）の如くである。
【００２５】
【数１】
【００２６】可変長符号データ量推定部６０は、上記式
（１）で計算される平均誤差Ｅ（Ｋ，１）と量子化ステ
ップサイズｑが入力されると、平均誤差Ｅ（Ｋ，１）と
量子化ステップサイズｑから誤差信号〔Ｘ（ｉ，ｊ）−
ｙ（ｉ＋ｋ，ｊ＋１）〕Ｅ可変長符号化したとき生じる
データ量を推定する。この際、推定されたデータ量Ｄ１
は略平均誤差Ｅ（Ｋ，１）に比例し、ステップサイズ９
に反比例するため、下記式（２）の如く表わしうる。
（１）で計算される平均誤差Ｅ（Ｋ，１）と量子化ステ
ップサイズｑが入力されると、平均誤差Ｅ（Ｋ，１）と
量子化ステップサイズｑから誤差信号〔Ｘ（ｉ，ｊ）−
ｙ（ｉ＋ｋ，ｊ＋１）〕Ｅ可変長符号化したとき生じる
データ量を推定する。この際、推定されたデータ量Ｄ１
は略平均誤差Ｅ（Ｋ，１）に比例し、ステップサイズ９
に反比例するため、下記式（２）の如く表わしうる。
【００２７】
【数２】
【００２８】上記式（２）でＫ１とＫ２は任意の陽数で
あって、実験的に最適の値を決定することができる。上
記可変長符号データ推定部６０で式（２）により推定さ
れたデータ量Ｄ１は第２加算器Ａ２０に印加される。一
方、可変長さ符号長さ演算部８０は、水平／垂直変位
Ｋ，１が動作ベクトルとして選択される場合、これを直
接ＰＣＭに或は以前ブロックの動作ベクトルとの差を求
めるＤＰＣＭに変化させたのち、可変長符号化して符号
長さ（データ量：Ｄ２）を出力する。
あって、実験的に最適の値を決定することができる。上
記可変長符号データ推定部６０で式（２）により推定さ
れたデータ量Ｄ１は第２加算器Ａ２０に印加される。一
方、可変長さ符号長さ演算部８０は、水平／垂直変位
Ｋ，１が動作ベクトルとして選択される場合、これを直
接ＰＣＭに或は以前ブロックの動作ベクトルとの差を求
めるＤＰＣＭに変化させたのち、可変長符号化して符号
長さ（データ量：Ｄ２）を出力する。
【００２９】この際、上記符号長さＤ２は統計的特性に
よりすでに決定されている。第２加算器Ａ２０は、可変
長符号長さ演算部８０から出力される符号長さＤ２と可
変長符号データ量推定部から出力される映像信号符号デ
ータ量Ｄ１を加算する。第２加算器Ａ２０で加算された
最終データ量Ｄ１＋Ｄ２は最少値探索部５０に入力され
る。
よりすでに決定されている。第２加算器Ａ２０は、可変
長符号長さ演算部８０から出力される符号長さＤ２と可
変長符号データ量推定部から出力される映像信号符号デ
ータ量Ｄ１を加算する。第２加算器Ａ２０で加算された
最終データ量Ｄ１＋Ｄ２は最少値探索部５０に入力され
る。
【００３０】上記最少値探索部５０は、水平／垂直変位
Ｋ，１を変化させつつ最終データ量Ｄ１＋Ｄ２が最小と
なるよう水平／垂直変位Ｋ，１を検出し、動作ベクトル
ＭＶへ出力する。遅延器７０は最少値探索部５０から出
力される動作ベクトルＭＶを遅延させ出力する。つま
り、上記過程で検出された動作ベクトルＭＶは次のブロ
ックの動作ベクトルＭＶのＤＰＣＭのため遅延器７０に
蓄えられる。
Ｋ，１を変化させつつ最終データ量Ｄ１＋Ｄ２が最小と
なるよう水平／垂直変位Ｋ，１を検出し、動作ベクトル
ＭＶへ出力する。遅延器７０は最少値探索部５０から出
力される動作ベクトルＭＶを遅延させ出力する。つま
り、上記過程で検出された動作ベクトルＭＶは次のブロ
ックの動作ベクトルＭＶのＤＰＣＭのため遅延器７０に
蓄えられる。
【００３１】スイッチＳＷは、動作ベクトル符号化のた
めＰＣＭ／ＤＰＣＭを選択する。
めＰＣＭ／ＤＰＣＭを選択する。
【００３２】
【発明の効果】上述の如く、本発明による動作推定装置
は、最小のデータ量を生ぜしめる最適の動作ベクトルを
求めることができ、動作ベクトルが可変長符号され、全
体伝送データ量が増える問題点を解決できる効果を有す
る。以上において本発明を特定の実施例を通して説明し
たが、当業界での通常の知識を有する者であれば、いろ
いろな変形と応用ができるであろう。
は、最小のデータ量を生ぜしめる最適の動作ベクトルを
求めることができ、動作ベクトルが可変長符号され、全
体伝送データ量が増える問題点を解決できる効果を有す
る。以上において本発明を特定の実施例を通して説明し
たが、当業界での通常の知識を有する者であれば、いろ
いろな変形と応用ができるであろう。
【００３３】例えば、上記の実施例においては、フルサ
ーチによるブロックマッチングの例をあげたが、フルサ
ーチでないスリーステップサーチとか、ヒエラキカル
（Hierachical)サーチなど、他種の動作ベクトル推定方
法も用いるときにも本発明が適用できることは勿論であ
る。この様なすべての事項は本発明の請求項の範囲に規
定された範囲に含まれるであろう。
ーチによるブロックマッチングの例をあげたが、フルサ
ーチでないスリーステップサーチとか、ヒエラキカル
（Hierachical)サーチなど、他種の動作ベクトル推定方
法も用いるときにも本発明が適用できることは勿論であ
る。この様なすべての事項は本発明の請求項の範囲に規
定された範囲に含まれるであろう。
【図１】通常の動作補償符号化装置のブロック構成図で
ある。
ある。
【図２】従来の動作推定装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明による動作推定装置のブロック構成図で
ある。
ある。
７ フレームメモリ １０，３０ 第１，２Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部 ２０ Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部 ４０ 平均誤差計算部 ５０ 最少値探索部 ６０ 可変長符号データ量推定部 ８０ 可変長符号長さ演算部 １００ 平均誤差算出手段 ２００ 動作ベクトル設定手段 Ａ１０ 加算器
Claims (3)
- 【請求項１】 動作を推定して基準画面と現在画面の画
素データの平均誤差を算出する平均誤差算出手段と、上
記平均誤差算出手段から出力される平均誤差とバッファ
の充満度により生じる量子化ステップサイズを印加され
て可変長符号化される最終伝送データ量が最少となる水
平／垂直変位を動作ベクトルで設定する動作ベクトル設
定手段とから構成されたことを特徴とする可変長符号化
を考慮した動作推定装置。 - 【請求項２】 上記平均誤差算出手段は、入力される現
在画面をＮ１×Ｎ２大きさの画素ブロックに区分する第
１Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部と、フレームメモリに蓄え
られている基準画面に探索領域を設定するＭ１×Ｍ２ブ
ロック形成部と、上記Ｍ１×Ｍ２ブロック形成部で設定
されたＭ１×Ｍ２ブロックの画素データ中水平／垂直変
位に従うＮ１×Ｎ２のブロック大きさの画素データを取
る第２Ｎ１×Ｎ２ブロック形成部と、上記第１，２Ｎ１
×Ｎ２ブロック形成部から出力されるデータの誤差を求
める加算器と、上記加算器から出力される誤差を計算す
る平均誤差計算部とから構成されたことを特徴とする請
求項１に記載の可変長符号化を考慮した動作推定装置。 - 【請求項３】 上記動作ベクトル設定手段は、上記平均
誤差算出部から出力される平均誤差と量子化ステップサ
イズにより可変長符号化された映像信号のデータ量を推
定する可変長符号データ量推定部と、現在の水平／垂直
変位が動作ベクトルで選択された場合、可変長符号化時
の符号長さを演算する可変長符号長さ演算部と、上記可
変長符号データ推定部の出力データと上記可変長符号長
さ演算部の出力データとを加算する第２加算器と、上記
第２加算器で加算されたデータを印加されて水平／垂直
変位を印加されて加算されたデータが最少となる水平／
垂直変位を探して動作ベクトルで選択して出力する最小
値探索部と、上記最小値探索部から出力される動作ベク
トルを遅延させる遅延器と、上記遅延器で遅延された動
作ベクトルと現在の水平／垂直変位誤差を計算して可変
長符号長さ演算部に出力する第３加算器とから構成され
たことを特徴とする請求項１に記載の可変長符号化を考
慮した動作推定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920007757A KR0152013B1 (ko) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 가변장부호화를 고려한 움직임추정장치 |
| KR7757/1992 | 1992-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237454A true JPH06237454A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=19332833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10142693A Pending JPH06237454A (ja) | 1992-05-08 | 1993-04-27 | 可変長符号化を考慮した動作推定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5392073A (ja) |
| EP (1) | EP0570127B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06237454A (ja) |
| KR (1) | KR0152013B1 (ja) |
| DE (1) | DE69325743T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6937656B2 (en) | 1996-10-30 | 2005-08-30 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for image coding |
| WO2006013877A1 (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 動きベクトル検出装置および動きベクトル検出方法 |
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| US5508744A (en) * | 1993-03-12 | 1996-04-16 | Thomson Consumer Electronics, Inc. | Video signal compression with removal of non-correlated motion vectors |
| JP2590705B2 (ja) * | 1993-09-28 | 1997-03-12 | 日本電気株式会社 | 動き補償予測装置 |
| GB2287602B (en) * | 1994-03-16 | 1998-06-03 | Hyundai Electronics Ind | Motion vector decoding apparatus and method |
| US5627601A (en) * | 1994-11-30 | 1997-05-06 | National Semiconductor Corporation | Motion estimation with bit rate criterion |
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1992
- 1992-05-08 KR KR1019920007757A patent/KR0152013B1/ko not_active IP Right Cessation
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1993
- 1993-04-27 JP JP10142693A patent/JPH06237454A/ja active Pending
- 1993-04-27 DE DE1993625743 patent/DE69325743T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-27 EP EP19930303268 patent/EP0570127B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-10 US US08/058,375 patent/US5392073A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE69325743T2 (de) | 2000-04-06 |
| KR930024519A (ko) | 1993-12-22 |
| EP0570127A2 (en) | 1993-11-18 |
| EP0570127A3 (en) | 1995-01-04 |
| KR0152013B1 (ko) | 1998-10-15 |
| DE69325743D1 (de) | 1999-09-02 |
| US5392073A (en) | 1995-02-21 |
| EP0570127B1 (en) | 1999-07-28 |
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