JPH0646459A - マルチチャネル符号化法 - Google Patents

マルチチャネル符号化法

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JPH0646459A
JPH0646459A JP4025733A JP2573392A JPH0646459A JP H0646459 A JPH0646459 A JP H0646459A JP 4025733 A JP4025733 A JP 4025733A JP 2573392 A JP2573392 A JP 2573392A JP H0646459 A JPH0646459 A JP H0646459A
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JP
Japan
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image
motion estimation
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JP4025733A
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English (en)
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Francoise Chassaing
フランソワーズ・シャセイン
Bruno Choquet
ブルーノ・ショケ
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Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Orange SA
France Telecom R&D SA
Original Assignee
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
France Telecom SA
Centre National dEtudes des Telecommunications CNET
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Application filed by Telediffusion de France ets Public de Diffusion, France Telecom SA, Centre National dEtudes des Telecommunications CNET filed Critical Telediffusion de France ets Public de Diffusion
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • 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
    • H04N19/597Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding specially adapted for multi-view video sequence encoding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/161Encoding, multiplexing or demultiplexing different image signal components
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
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    • H04N2013/0085Motion estimation from stereoscopic image signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存のテレビジョンシステムとの両立性を満
足し、その他の経済的、技術的制約を満たすことが可能
である。 【構成】 例えばデジタル化立体テレビ画像といったデ
ジタル化画像を符号化するためのマルチチャネル符号化
法において、デジタル化画像が、データを供給するため
の少なくとも動き推定チャネル含む異なるチャネルの中
で処理される。ある特定の処理チャネルが、この符号化
データに基づいて選択される。動き推定チャネルにおい
て、入力デジタル化画像がいくつかの画素から成る複数
のブロックに分割され、各ブロックについて動きベクト
ル、ブロックの各画素については誤差が与えられる。各
ブロックについて1組の値、すなわちブロック平均誤
差、ブロック誤差標準偏差、ブロック誤差平均偏差、ブ
ロック動きベクトルの大きさが計算され、これらの値に
基づいて前記ブロックについての処理チャネルが選択さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン装置、特に
立体テレビジョン装置に関する。本発明は、符号化デジ
タル化画像、特に立体テレビジョン画像のためのマルチ
チャネル符号化法に関する。
【0002】
【従来の技術】立体テレビジョン装置の機能は、観察さ
れたシーンの立体画像解析に基づいて、例えばテレビジ
ョンスクリーンであるスクリーンの上で深さの印象を与
えることにある。この立体画像解析は、例えば1つの画
像当り2つのフレームを用いて50Hzのビデオ周波数
で右側の景色(右側シーケンス)と左側の景色(左側シ
ーケンス)とのための画像を提供する。
【0003】立体テレビジョン装置は、経済的及び技術
的制約を考慮しなくてはならない。特に、立体テレビジ
ョン装置は、テレビジョン装置の既存環境に統合されな
くてはならない。従って、立体テレビジョン装置は伝送
標準規格(この場合にはMAC規格)と両立性のあるも
の(コンパチブル)でなければならず、伝送信号(互換
的信号)は従来のテレビジョンスクリーンの上に直接に
表示可能でなければならない。
【0004】これらの制約を満たすために、元の右側画
像シーケンス及び左側画像シーケンスは部分的にしか伝
送できず、伝送されない部分は、立体表示を得るために
立体テレビジョン受信機の復号器(デコーダ)で再構成
されなければならない。高度の両立性を実現するため
に、ただ1つのシーケンスの画像(右側又は左側のシー
ケンス)を伝送する方法を選択することも可能である
が、しかし立体表示性を優先して、(両立(互換)的画
像強調処理が行われた右側及び左側の)画像シーケンス
の多重化から得られる画像シーケンスを伝送することが
望ましい。
【0005】基本的な再構成アルゴリズムは、画素(ピ
クセル)のブロックへ分割されたデジタル化されたテレ
ビジョン画像に適用される動き補償アルゴリズムであ
る。このアルゴリズムは、小さいか又は適度な動きを含
むブロックに対しては正しく働く。しかし大きなあるい
は不規則的な動きを含むブロックは良好に再構成されな
い。しばしば、大きなあるいは不規則的な動きを含むブ
ロックに対しては、例えはフィルタチャネル等の別の処
理チャネルを用いる必要がある。
【0006】デジタル化画像を動き推定チャネル及びフ
ィルタチャネルを含む異なるチャネルで同時に処理す
る、デジタル化高品質テレビジョン画像を符号化するた
めのマルチチャネル符号化法は公知である。動き推定チ
ャネルは画素ブロックのそれぞれについて動きベクトル
を提供する。フィルタチャネルについては補間フィルタ
を用い、動き推定チャネルについては動きベクトルを用
いて、デジタル化画像を各処理チャネルについて再構成
する。次いで、画素ブロックのそれぞれについて再構成
された画像は、元の画像と比較され、当該ブロックを伝
送するために、最良の結果を提供する処理チャネルが選
択される。
【0007】しかし、すべての処理チャネルによる再構
成が行われてから特定の処理チャネルをこのようにいわ
ば帰納的に選択することは、デジタル化立体テレビジョ
ン画像については可能でない。ソース画像が存在し、従
って再構成された画像とソース画像とが、最良の処理チ
ャネルを帰納的に選択するために有用な結果を提供しな
いので、深さを表示する画像のすべてが再構成されるわ
けではない。その本質的な理由は、立体ソース画像は5
0ヘルツで得られ、これに対して表示は100Hzで得
られるからである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの課題
は、画素ブロックのそれぞれについての1つの決定に基
づいて処理チャネルをいわば先験的に選択することを可
能にする、特にデジタル化立体テレビジョン画像といっ
たデジタル化テレビジョン画像を符号化するための新規
のマルチチャネル符号化法を提供することにある。本発
明の別の課題は、立体画像における高品質を維持するた
めに、動き推定チャネルを優先する同種の方法を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えばデジタ
ル立体テレビジョン画像といったデジタル化された画像
を符号化するためのマルチチャネル符号化法であって、
デジタル化画像を、デジタル化画像符号化データを提供
するための動き推定チャネルを少なくとも含むいくつか
の異なるチャネルの中で処理し、特定の処理チャネルを
前記符号化データに基づいて選択し、入力デジタル化画
像を動き推定チャネルにおいてそれぞれいくつかの画素
から成るブロックに分割して、各ブロックについては動
きベクトル、ブロックの各画素については誤差を与え、
各ブロックについて1組の値、すなわちブロック平均誤
差、ブロック誤差標準偏差、ブロック誤差平均偏差、ブ
ロック動きベクトルの大きさを計算し、このようにして
前記の1組の値に基づいて前記ブロックに対して特定の
処理チャネルを選択して割当てることを特徴とするマル
チチャネル符号化法から成る。
【0010】従って本発明の符号化法は、伝送及び再構
成を補償チャネルにより行うか又はフィルタチャネルに
より行うかの選択を可能にする。そしてこの選択は、動
き推定チャネルからの結果のみに基づく。後述するよう
に、動き推定チャネルの選択は、小さいか又は適度の動
きの場合、又は1つのブロックからの僅か数個の画素に
おいて比較的大きい誤差が生じた場合に優先される。
【0011】
【実施例】本発明のその他の特徴及び利点は、添付の図
面を参照してされる、本発明の一つの実施例に関する以
下の記載により、より明らかになる。図1において立体
画像ソース(2つのカメラ)が左側画像シーケンス11
0と右側画像シーケンス120とを同時に提供する。2
つのシーケンスは同一のパリティを有する(走査線数6
25、50Hz、2次飛越し走査(second or
der interlacing))。
【0012】伝送信号130の各ブロックは、(動き推
定チャネルの場合には)左側シーケンスからの1つのフ
レームと右側シーケンスからの1つのチャネルとの時分
割多重化を表すか、又は(フィルタチャネルの場合に
は)左側シーケンスからの画素の半分と右側シーケンス
からの画素の半分との固定点(point−to−po
int)空間多重化を表す。デジタルヘルプデータ(d
igital helpdata)は、ソース画像が処
理チャネルに入り、画像に並列に伝送チャネルを介して
伝送されると形成される。結果として画像の単一シーケ
ンス(走査線数625、50Hz、2次飛越し走査)と
デジタルヘルプデータとが、ソース画像の2つのシーケ
ンスを基礎にして伝送される。
【0013】ディスプレーのために左側画像フレームと
右側画像フレームとが交互に100Hzで処理され、こ
れにより右側の画像と左側の画像との2つのシーケンス
が再構成される。深さの印象を生じさせるために例えば
偏光眼鏡を用いて、視聴者のそれぞれの目が、画像の単
一シーケンスを50Hzで認識するようにする。図1は
2つの投写方法を示す。すなわち一方の投写方法(14
0)では、各画像の後毎に左側画像シーケンスからの1
つの奇数フレームが100Hzで繰返され(625/1
00/2:1)、他方の投写方法(150)では、2つ
の画像の後毎に左側画像シーケンスからの1つの奇数フ
レームが100Hzで繰返される(625/100/
4:2)。
【0014】次に本発明のマルチチャネル符号化法を2
つの処理チャネル、すなわち動き推定チャネル及びフィ
ルタチャネルを用いて説明する。しかし、いわゆる当業
者は、付加的な処理チャネルに本発明の符号化法を何ら
の困難なく整合することが可能である。以下において
「画像」とはデジタル化画像のことである。
【0015】右側及び左側のシーケンスの画像は動き推
定チャネルで処理され、これにより伝送する符号化デー
タが形成される。伝送処理の方法はいわゆる当業者には
良く知られているが、以下に概念的に説明する。
【0016】左側画像シーケンス(このシーケンスのう
ち奇数番目に伝送されるフレームのみがディスプレーさ
れる)からの画素のブロックのために動き推定チャネル
は、偶数の画像フレームに関する動きベクトルを計算す
る。1つの動きベクトルが画素の1つのブロックを表
す。これらの伝送されない偶数のフレームを再構成する
際に、動き推定チャネルは、例えば左側シーケンスから
の画像の原画素と再構成された画素との間の濃度レベル
のスケールにおけるレベルの差を表す誤差をブロックの
各画素について形成する。他方、フィルタチャネルによ
る左側画像シーケンスの再構成は無益である。再構成誤
差の検出方法がないからである。
【0017】右側画像シーケンス(このシーケンスのう
ちの伝送されるフレームのいずれも直接に表示されるこ
とが不可能である)からの画素のブロックについて、推
定チャネルにより行われる処理は前述のものと同一であ
る。しかし、動きベクトルはソース画像の奇数フレーム
の位置で計算され、動き推定チャネルは2つの連続した
奇数フレームにそれぞれ所属する2つの画素の間のレベ
ル差を表す誤差を1つのブロックの各画素について形成
する。この場合にも、フィルタチャネルによる右側画像
シーケンスの再構成は無益である。
【0018】本発明によるマルチチャネル符号化法で用
いられる動き推定器は有利には”Proceeding
s ICC 84”誌(アムステルダム、5月14−1
7日、1984年)の703〜706頁記載のD.R.
Walker及びK.R.RAOによる「Pel反復的
動き補償における新技法(New technique
in Pel recursive motion
compensation)」に記載の「PEL反復的
(PEL RECURSIVE)」推定器(estim
ator)である。セグメンテーションの後に動き推定
チャネルは、画素のブロックのそれぞれについて動きベ
クトルを供給し、画素のブロックの中の各画素について
再構成誤差を供給する。画素のブロックの好ましい寸法
は8×8画素である。
【0019】図2では、動き推定チャネルにおいて、画
素のブロックのそれぞれに対して次の1組の値、すなわ
ちブロック平均誤差EMB(210)、ブロック誤差標
準偏差ECT(230)、ブロック誤差平均偏差ECM
(220)、ブロック動きベクトル(270)の大きさ
Vaを計算するために、次の式が用いられる。
【0020】
【数1】
【0021】
【数2】
【0022】
【数3】
【0023】
【数4】
【0024】ここで、「error」は、誤差である。
【0025】特定の処理チャネル(動き推定チャネル又
はフィルタチャネル)が、この組の値に基づいて、特に
これらの値と閾値との比較に基づいて、当該ブロックに
割当られる(280)。ブロック動きベクトルの座標V
x,Vyは、現行の画素が原点である基準フレームを基
準としている。Vxは、走査線に平行な軸に沿って測定
され、Vyは走査線に垂直な方向で測定される。Vxの
最大許容変位は、同一走査線の上で、かつ先行フレーム
と後続フレームとの間で、±16画素の変位である。V
yの最大許容変位は、先行フレームと後続フレームとの
間の±16線の変位である。
【0026】ブロック平均誤差EMBは、第1の閾値S
1、第1閾値S1より高い第2の閾値S2とに比較され
る。EMBが第1閾値S1より小さい場合(240)に
は、選択される処理チャネルは動き推定チャネルであ
る。EMBが閾値S1,S2の間にある場合(245)
及び動きベクトルの大きさVaが第3の閾値S3より小
さい場合(275)には、選択される処理チャネルは動
き推定チャネルである。ブロック誤差標準偏差ECTが
EMBより小さい場合(260)又はECTがブロック
誤差平均偏差ECMより小さい場合(265)、望まし
くはECMの1.4倍よりも小さい場合にも、動き推定
チャネルが処理チャネルとして選択される。後者の2つ
の場合は、ブロックからの僅か数個の画素しか重大な誤
差を有していないという事実を反映している。最後に、
前記の場合のいずれも当嵌らない場合には、選択される
処理チャネルは、フィルタチャネルである。何故ならば
大きい動き又は不規則的な動きが当該ブロックの中に存
在するからである。
【0027】立体表示の品質を更に改善するために、あ
る1つのブロックのための処理チャネルの最後の選択
は、周囲のブロックのためになされた選択を考慮する。
すなわちこれにより処理チャネルの選択が一様化され、
従ってある1つのチャネルから別のチャネルへの突然か
つ反復的な移行が回避される。
【0028】
【発明の効果】本発明の符号化デジタル化画像、特に立
体テレビジョン画像のためのマルチチャネル符号化法に
よれば、既存のテレビジョンシステムとの両立性を満足
し、その他の経済的、技術的制約を満たすことが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】立体画像の形成、伝送、表示のための画像シー
ケンスの内容を示す表である。
【図2】本発明のマルチチャネル符号化のいくつかのス
テップを示すフローチャートである。
フロントページの続き (72)発明者 フランソワーズ・シャセイン フランス国、35520 ラ・シャペル・デ・ フジュレ、リュ・デ・ベルサンディエル 24 (72)発明者 ブルーノ・ショケ フランス国、35200 レンヌ、アレ・ド ゥ・ファンランド 23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 例えばデジタル化立体テレビジョン画像
    といったデジタル化された画像を符号化するためのマル
    チチャネル符号化法において、デジタル化画像をデジタ
    ル化画像符号化データを提供するための動き推定チャネ
    ルを少なくとも含むいくつかの異なるチャネルの中で処
    理し、特定の処理チャネルを前記符号化データに基づい
    て選択し、入力デジタル化画像を動き推定チャネルにお
    いてそれぞれいくつかの画素から成るブロックに分割し
    て、各ブロックについては動きベクトル、ブロックの各
    画素については誤差を与え、各ブロックについて1組の
    値、すなわちブロック平均誤差、ブロック誤差標準偏
    差、ブロック誤差平均偏差、ブロック動きベクトルの大
    きさを計算し、前記の1組の値に基づいて前記ブロック
    に対して特定の処理チャネルを選択して割当てることを
    特徴とするマルチチャネル符号化法。
  2. 【請求項2】 ブロック平均誤差が第1の閾値より小さ
    い場合と、ブロック平均誤差が第1の閾値と第1の閾値
    より大きい第2の閾値との間にありかつブロック動きベ
    クトルの大きさが第3の閾値より小さい場合と、ブロッ
    ク誤差標準偏差がブロック平均誤差より大きい場合と、
    ブロック誤差標準偏差がブロック誤差平均偏差より大き
    い場合とには前記動き推定チャネルが選択されることを
    特徴とする請求項1に記載のマルチチャネル符号化法。
JP4025733A 1991-01-16 1992-01-16 マルチチャネル符号化法 Pending JPH0646459A (ja)

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FR9100444A FR2671682B1 (fr) 1991-01-16 1991-01-16 Une methode de codage multi-voies.
FR9100444 1991-01-16

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US (1) US5220421A (ja)
EP (1) EP0495704B1 (ja)
JP (1) JPH0646459A (ja)
DE (1) DE69202255T2 (ja)
FR (1) FR2671682B1 (ja)

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FR2671682B1 (fr) 1993-04-30
EP0495704A1 (fr) 1992-07-22
FR2671682A1 (fr) 1992-07-17
DE69202255D1 (de) 1995-06-08
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