JPH08275177A - 映像処理システム - Google Patents
映像処理システムInfo
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- JPH08275177A JPH08275177A JP16678895A JP16678895A JPH08275177A JP H08275177 A JPH08275177 A JP H08275177A JP 16678895 A JP16678895 A JP 16678895A JP 16678895 A JP16678895 A JP 16678895A JP H08275177 A JPH08275177 A JP H08275177A
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- Japan
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- frame
- interlaced
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/537—Motion estimation other than block-based
- H04N19/54—Motion estimation other than block-based using feature points or meshes
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/577—Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/587—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal sub-sampling or interpolation, e.g. decimation or subsequent interpolation of pictures in a video sequence
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 飛び越しフレームの画質を改善するための
映像処理システムを提供すること。 【構成】 本システムは、伝送するフレームを選択す
るフレームデシメータと、画素単位で前フレームと現フ
レームとの間の動きベクトルを推定すると共に、動きベ
クトルを用いて前フレームを補償して予測された現フレ
ームを提供する現フレーム予測及び飛び越しフレーム予
測ファクター生成ブロックと、現フレームと予測された
現フレームとの差分信号を求める減算器と、差分信号と
前記動きベクトルとを符号化する映像信号符号化器と、
飛び越しフレーム予測ファクターと前記動きベクトルと
を用いて複数の候補フレームを発生させ、これらの候補
フレームと飛び越しフレームの各々とを比較して、各飛
び越しフレームに対して１つの飛び越しフレーム予測フ
ァクターを決定するブロックとを含む。
映像処理システムを提供すること。 【構成】 本システムは、伝送するフレームを選択す
るフレームデシメータと、画素単位で前フレームと現フ
レームとの間の動きベクトルを推定すると共に、動きベ
クトルを用いて前フレームを補償して予測された現フレ
ームを提供する現フレーム予測及び飛び越しフレーム予
測ファクター生成ブロックと、現フレームと予測された
現フレームとの差分信号を求める減算器と、差分信号と
前記動きベクトルとを符号化する映像信号符号化器と、
飛び越しフレーム予測ファクターと前記動きベクトルと
を用いて複数の候補フレームを発生させ、これらの候補
フレームと飛び越しフレームの各々とを比較して、各飛
び越しフレームに対して１つの飛び越しフレーム予測フ
ァクターを決定するブロックとを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号を符号化、復
号化する映像処理システムに関し、特に、フレームデシ
メーション（decimation）と、画素単位の動き推定及び
補償技法とを用いてビデオ信号を符号化、復号化する映
像処理システムに関する。
号化する映像処理システムに関し、特に、フレームデシ
メーション（decimation）と、画素単位の動き推定及び
補償技法とを用いてビデオ信号を符号化、復号化する映
像処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ディジタル信号化された
画像信号の伝送は、アナログ信号より良好な画質を伝送
することができる。一連のイメージ「フレーム」から成
る画素信号がディジタル信号として表現される時、特
に、高精細度テレビジョンの場合、大量のデータを伝送
しなければならない。しかし、従来の伝送チャネルの使
用可能な周波数帯域は制限されているため、大量のディ
ジタルデータを制限されたチャネル帯域を通じて伝送す
るためには、伝送データの量を圧縮、または減らすこと
が必要である。多様なビデオの圧縮技法の中で、いわゆ
るハイブリッド符号化技法が最も効率的であると知られ
ている。この技法は、確率的符号化技法と時間的／空間
的圧縮技法とを組み合わせたものである。
画像信号の伝送は、アナログ信号より良好な画質を伝送
することができる。一連のイメージ「フレーム」から成
る画素信号がディジタル信号として表現される時、特
に、高精細度テレビジョンの場合、大量のデータを伝送
しなければならない。しかし、従来の伝送チャネルの使
用可能な周波数帯域は制限されているため、大量のディ
ジタルデータを制限されたチャネル帯域を通じて伝送す
るためには、伝送データの量を圧縮、または減らすこと
が必要である。多様なビデオの圧縮技法の中で、いわゆ
るハイブリッド符号化技法が最も効率的であると知られ
ている。この技法は、確率的符号化技法と時間的／空間
的圧縮技法とを組み合わせたものである。
【０００３】ほとんどのハイブリッド符号化技法は、動
き補償DPCM（差分パルス符号変調）、２次元DCT（離散
的コサイン変換）、DCT係数の量子化、VLC（可変長符号
化）などを用いている。動き補償DPCMは現フレームとそ
の前フレームとの間の物体の動きを特定すると共に、物
体の動きから現フレームを予測し、現フレームとその予
測との差を表す差分信号を生成する方法である。この方
法は、例えば、Staffan Ericssonの「Fixed and Adapti
ve Predictors for Hybrid Predictive/Transform Codi
ng」,IEEE Transactions on Communications,COM-33,N
o.12(1985年12月)、またはNinomiyaとOhtsukaの「A mot
ion Compensated Interframe Coding Scheme for Telev
ision Pictures」,IEEE Transactions on Communicatio
ns,COM-30,No.1(1982年1月)に記載されている。
き補償DPCM（差分パルス符号変調）、２次元DCT（離散
的コサイン変換）、DCT係数の量子化、VLC（可変長符号
化）などを用いている。動き補償DPCMは現フレームとそ
の前フレームとの間の物体の動きを特定すると共に、物
体の動きから現フレームを予測し、現フレームとその予
測との差を表す差分信号を生成する方法である。この方
法は、例えば、Staffan Ericssonの「Fixed and Adapti
ve Predictors for Hybrid Predictive/Transform Codi
ng」,IEEE Transactions on Communications,COM-33,N
o.12(1985年12月)、またはNinomiyaとOhtsukaの「A mot
ion Compensated Interframe Coding Scheme for Telev
ision Pictures」,IEEE Transactions on Communicatio
ns,COM-30,No.1(1982年1月)に記載されている。
【０００４】より詳しく述べると、動き補償DPCMでは、
現フレームは、現フレームと前フレームとの間の動き推
定に基づいて、対応する前フレームのデータから予測さ
れる。そのように推定された動きは、前フレームと現フ
レームとの間の画素（pixel）の変位を表す２次元動き
ベクトルで表すことができる。
現フレームは、現フレームと前フレームとの間の動き推
定に基づいて、対応する前フレームのデータから予測さ
れる。そのように推定された動きは、前フレームと現フ
レームとの間の画素（pixel）の変位を表す２次元動き
ベクトルで表すことができる。
【０００５】物体の画素の変位を推定するには様々な基
本的なアプローチがあるが、一般に、２つのタイプに分
類される。その中の１つはブロック単位の動き推定で、
もう１つは画素単位の動き推定である。
本的なアプローチがあるが、一般に、２つのタイプに分
類される。その中の１つはブロック単位の動き推定で、
もう１つは画素単位の動き推定である。
【０００６】ブロック単位の動き推定では、現フレーム
におけるブロックを前フレーム内のブロックと比較して
最適整合ブロックを特定する。これから、伝送される現
フレームに対して、フレーム間の変位ベクトル（フレー
ム間で画素のブロックがどの位移動したかを表す）が推
定される。しかし、ブロック単位の動き推定では、ブロ
ック内の全ての画素が同一方向へ移動しない場合には推
定の精度が悪く、その結果全体的な符号化効率が低減さ
れることがある。
におけるブロックを前フレーム内のブロックと比較して
最適整合ブロックを特定する。これから、伝送される現
フレームに対して、フレーム間の変位ベクトル（フレー
ム間で画素のブロックがどの位移動したかを表す）が推
定される。しかし、ブロック単位の動き推定では、ブロ
ック内の全ての画素が同一方向へ移動しない場合には推
定の精度が悪く、その結果全体的な符号化効率が低減さ
れることがある。
【０００７】一方、画素単位の動き推定方法を用いた場
合、変位は各々の画素に対して求められる。従って、こ
の方法は画素値（pixel value）をより正確に推定し得
ると共に、スケール変化（例えば、ズーミング(zoomin
g)のような映像面に垂直な動き）も容易に取り扱うこと
ができる。しかし、画素単位の動き推定では、動きベク
トルが全ての画素の各々に対して特定されるので、実際
に、全ての動きベクトルを受信器へ伝送することは不可
能である。従って、選択された１セットの画素（即ち、
特徴点）の動きベクトルを受信器に向けて伝送する。こ
の特徴点の各々は周囲の画素を代表し得る画素として決
定され、受信器では特徴点でない点の動きベクトルは特
徴点の動きベクトルから復元することができる。本特許
出願と出願人を同じくする係属中の米国特許第08/367,5
20号に「Method and Apparatus for Encoding a Video
Signal Using Pixel-by-pixel Motion Estimation」と
の表題で開示された特徴点を用いた動き推定を採用した
符号化器では、最初に前フレームに含まれる全ての画素
から特徴点が選択される。しかる後、選択された特徴点
に対する動きベクトルが決定されるが、この動きベクト
ルは、それぞれ前フレーム内の１つの特徴点と対応する
現フレーム内の整合点、即ち、最も類似な画素との間の
変位を表す。より詳しく述べると、各々の特徴点に対す
る整合点を現フレーム内の探索領域で探すが、この探索
領域は相応する探索点の位置を含む予め定められた領域
として定義される。
合、変位は各々の画素に対して求められる。従って、こ
の方法は画素値（pixel value）をより正確に推定し得
ると共に、スケール変化（例えば、ズーミング(zoomin
g)のような映像面に垂直な動き）も容易に取り扱うこと
ができる。しかし、画素単位の動き推定では、動きベク
トルが全ての画素の各々に対して特定されるので、実際
に、全ての動きベクトルを受信器へ伝送することは不可
能である。従って、選択された１セットの画素（即ち、
特徴点）の動きベクトルを受信器に向けて伝送する。こ
の特徴点の各々は周囲の画素を代表し得る画素として決
定され、受信器では特徴点でない点の動きベクトルは特
徴点の動きベクトルから復元することができる。本特許
出願と出願人を同じくする係属中の米国特許第08/367,5
20号に「Method and Apparatus for Encoding a Video
Signal Using Pixel-by-pixel Motion Estimation」と
の表題で開示された特徴点を用いた動き推定を採用した
符号化器では、最初に前フレームに含まれる全ての画素
から特徴点が選択される。しかる後、選択された特徴点
に対する動きベクトルが決定されるが、この動きベクト
ルは、それぞれ前フレーム内の１つの特徴点と対応する
現フレーム内の整合点、即ち、最も類似な画素との間の
変位を表す。より詳しく述べると、各々の特徴点に対す
る整合点を現フレーム内の探索領域で探すが、この探索
領域は相応する探索点の位置を含む予め定められた領域
として定義される。
【０００８】容易に実現することのできる他の圧縮技法
として、フレームデシメーション(frame decimation)法
があるが、この方法では、ある選択されたフレームだけ
符号化して伝送し、その間の残りのフレームは飛ばすこ
とによって、即ち、デシメーションすることによってデ
ータの量を減らす（例えば、「Video Codec for Audiov
isual Services at p x 64kb/s,CCITT勧告案H.261.CDM
XV-R 37-E,International Telegraph and Telephone Co
nsultative Committee(CCITT),1990年8月」参照）。
として、フレームデシメーション(frame decimation)法
があるが、この方法では、ある選択されたフレームだけ
符号化して伝送し、その間の残りのフレームは飛ばすこ
とによって、即ち、デシメーションすることによってデ
ータの量を減らす（例えば、「Video Codec for Audiov
isual Services at p x 64kb/s,CCITT勧告案H.261.CDM
XV-R 37-E,International Telegraph and Telephone Co
nsultative Committee(CCITT),1990年8月」参照）。
【０００９】通常、ビデオ符号化器の入力は、主に３０
フレーム／秒のビデオ信号である。２枚の符号化される
フレームの間に、１枚、２枚または３枚のフレームが飛
ばされるとすると、フレームレートはそれぞれ１５、１
０または７．５フレーム／秒になる。
フレーム／秒のビデオ信号である。２枚の符号化される
フレームの間に、１枚、２枚または３枚のフレームが飛
ばされるとすると、フレームレートはそれぞれ１５、１
０または７．５フレーム／秒になる。
【００１０】飛び越し技法を用いる、このような符号化
器に対応する復号化器では、30フレーム／秒のビデオ信
号を復元するために、飛ばされたフレームをその近くの
復号化されたフレームのみに基づいて推定している。こ
のようなビデオ信号の復元では、飛び越されたフレーム
（飛び越しフレームと呼ぶ）が元々持っていた情報を全
く考慮していないため、これらの飛び越しフレームの正
確な特徴を再構成することが不可能であり、その結果全
体的な映像の画質が低下してしまうという欠点があっ
た。
器に対応する復号化器では、30フレーム／秒のビデオ信
号を復元するために、飛ばされたフレームをその近くの
復号化されたフレームのみに基づいて推定している。こ
のようなビデオ信号の復元では、飛び越されたフレーム
（飛び越しフレームと呼ぶ）が元々持っていた情報を全
く考慮していないため、これらの飛び越しフレームの正
確な特徴を再構成することが不可能であり、その結果全
体的な映像の画質が低下してしまうという欠点があっ
た。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、飛び越しフレームの推定を容易にする飛び越し
フレーム予測ファクター、更に、特徴点を用いる画素単
位の動き推定及び補償技法を採用して、ビデオ信号を符
復号化するための改善された映像処理システムを提供す
ることにある。
目的は、飛び越しフレームの推定を容易にする飛び越し
フレーム予測ファクター、更に、特徴点を用いる画素単
位の動き推定及び補償技法を採用して、ビデオ信号を符
復号化するための改善された映像処理システムを提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、映像信号を符号化して符号化さ
れた信号を提供する符号化手段と、前記符号化された信
号を復号化して、復号化された映像信号を提供する復号
化手段とを備える映像処理システムに於いて、前記符号
化手段が、前記映像信号から、現フレームと前フレーム
を含む複数のフレームを選択する手段であって、該前フ
レームと該現フレームとの間にＮ個の飛び越しフレーム
（Ｎは正の整数）が含まれるフレーム選択手段と、前記
前フレームと前記現フレームとの間の変位を推定し、そ
の推定された変位を表示する第１セットの動きベクトル
を提供し、かつ、前記第１セットの動きベクトルを用い
て前記前フレームを補償して、予測された現フレームを
画素単位で提供する予測された現フレーム提供手段と、
前記現フレームから前記予測された現フレームを引き算
し、差分信号を提供すると共に、前記差分信号と前記第
１セットの動きベクトルとを符号化することによって、
符号化された差分信号と符号化された第１セットの動き
ベクトルとを提供する手段と、Ｍ個（Ｍは前記Ｎより大
きい正の整数）の飛び越しフレーム予測ファクターが掛
けられた前記第１セットの動きベクトルを用いて、前記
前フレームを再度補償してＭ個の候補フレームを発生す
る手段と、前記Ｎ個の飛び越しフレームの各々と前記候
補フレームの各々とを比較して、前記Ｎ個の飛び越しフ
レームの各々に対して１つの飛び越しフレーム予測ファ
クターを提供する手段とを備え、かつ、前記復号化手段
が、前記符号化された差分信号及び前記符号化された第
１セットの動きベクトルを復号化することによって、前
記差分信号と前記第１セットの動きベクトルとを復元す
る手段と、復元された前記第１セットの動きベクトルを
用いて、前記前フレームを補償して予測された現フレー
ムを復元する手段と、復元された前記予測された現フレ
ームを前記復元された差分信号に加えて、前記現フレー
ムを復元する手段と、前記Ｎ個の飛び越しフレームの各
々に対する各々の伝送された飛び越しフレーム予測ファ
クター及び前記復元された第１セットの動きベクトルを
用いて、前記前フレームを補償することによって、前記
前フレームと前記復元された現フレームとの間に前記Ｎ
個の飛び越しフレームの各々を復元する手段とを含むこ
とを特徴とする映像処理システムが提供される。
めに、本発明によれば、映像信号を符号化して符号化さ
れた信号を提供する符号化手段と、前記符号化された信
号を復号化して、復号化された映像信号を提供する復号
化手段とを備える映像処理システムに於いて、前記符号
化手段が、前記映像信号から、現フレームと前フレーム
を含む複数のフレームを選択する手段であって、該前フ
レームと該現フレームとの間にＮ個の飛び越しフレーム
（Ｎは正の整数）が含まれるフレーム選択手段と、前記
前フレームと前記現フレームとの間の変位を推定し、そ
の推定された変位を表示する第１セットの動きベクトル
を提供し、かつ、前記第１セットの動きベクトルを用い
て前記前フレームを補償して、予測された現フレームを
画素単位で提供する予測された現フレーム提供手段と、
前記現フレームから前記予測された現フレームを引き算
し、差分信号を提供すると共に、前記差分信号と前記第
１セットの動きベクトルとを符号化することによって、
符号化された差分信号と符号化された第１セットの動き
ベクトルとを提供する手段と、Ｍ個（Ｍは前記Ｎより大
きい正の整数）の飛び越しフレーム予測ファクターが掛
けられた前記第１セットの動きベクトルを用いて、前記
前フレームを再度補償してＭ個の候補フレームを発生す
る手段と、前記Ｎ個の飛び越しフレームの各々と前記候
補フレームの各々とを比較して、前記Ｎ個の飛び越しフ
レームの各々に対して１つの飛び越しフレーム予測ファ
クターを提供する手段とを備え、かつ、前記復号化手段
が、前記符号化された差分信号及び前記符号化された第
１セットの動きベクトルを復号化することによって、前
記差分信号と前記第１セットの動きベクトルとを復元す
る手段と、復元された前記第１セットの動きベクトルを
用いて、前記前フレームを補償して予測された現フレー
ムを復元する手段と、復元された前記予測された現フレ
ームを前記復元された差分信号に加えて、前記現フレー
ムを復元する手段と、前記Ｎ個の飛び越しフレームの各
々に対する各々の伝送された飛び越しフレーム予測ファ
クター及び前記復元された第１セットの動きベクトルを
用いて、前記前フレームを補償することによって、前記
前フレームと前記復元された現フレームとの間に前記Ｎ
個の飛び越しフレームの各々を復元する手段とを含むこ
とを特徴とする映像処理システムが提供される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の映像処理システムについて図
面を参照しながらより詳しく説明する。
面を参照しながらより詳しく説明する。
【００１４】図１には、フレームデシメーション法と画
素単位の動き推定及び補償技法とを採用した映像信号符
号化器が示されている。示されているように、入力信号
はフレームデシメータ１０１へ入力される。このフレー
ムデシメータ１０１は、デシメーションの程度を表す予
め定められたフレームデシメーション比に従って間のフ
レームを飛ばすことによって符号化すべきフレームを選
択し、選択されたフレームを第１フレームメモリ１００
へ提供する。例えば、予め定められたデシメーション比
が２または３の場合、フレームデシメータ１０１は、そ
れぞれ一つおき、または２つおきにビデオ信号フレーム
を選択する。飛び越されたフレーム（飛び越しフレー
ム）は、飛び越しフレームメモリ１４８内に格納され
る。
素単位の動き推定及び補償技法とを採用した映像信号符
号化器が示されている。示されているように、入力信号
はフレームデシメータ１０１へ入力される。このフレー
ムデシメータ１０１は、デシメーションの程度を表す予
め定められたフレームデシメーション比に従って間のフ
レームを飛ばすことによって符号化すべきフレームを選
択し、選択されたフレームを第１フレームメモリ１００
へ提供する。例えば、予め定められたデシメーション比
が２または３の場合、フレームデシメータ１０１は、そ
れぞれ一つおき、または２つおきにビデオ信号フレーム
を選択する。飛び越されたフレーム（飛び越しフレー
ム）は、飛び越しフレームメモリ１４８内に格納され
る。
【００１５】図１に示されているように、第１フレーム
メモリ１００に格納された選択された信号は減算器１０
２へ伝えられると共に、ラインＬ１０を介して現フレー
ム予測及び飛び越しフレーム予測ファクター生成ブロッ
ク１５０へも入力される。
メモリ１００に格納された選択された信号は減算器１０
２へ伝えられると共に、ラインＬ１０を介して現フレー
ム予測及び飛び越しフレーム予測ファクター生成ブロッ
ク１５０へも入力される。
【００１６】このブロック１５０は、第１フレームメモ
リ１００から取り出されたラインＬ１０上の現フレーム
信号と、第２フレームメモリ１２４からのラインＬ１２
上の復元された前フレーム信号と、飛び越しフレームメ
モリ１４８からのラインＬ８上の飛び越しフレーム信号
とを処理すると共に画素単位で現フレームを予測して、
ラインＬ３０上に予測された現フレーム信号を、ライン
Ｌ２０上に特徴点に対する動きベクトルの1セットを、
そしてラインＬ２１上に飛び越しフレームの各々に対す
る飛び越しフレーム予測ファクターを提供する。現フレ
ーム予測及び飛び越しフレーム予測ファクター生成ブロ
ック１５０については、後に図２及び図３を参照しつつ
より詳しく説明する。
リ１００から取り出されたラインＬ１０上の現フレーム
信号と、第２フレームメモリ１２４からのラインＬ１２
上の復元された前フレーム信号と、飛び越しフレームメ
モリ１４８からのラインＬ８上の飛び越しフレーム信号
とを処理すると共に画素単位で現フレームを予測して、
ラインＬ３０上に予測された現フレーム信号を、ライン
Ｌ２０上に特徴点に対する動きベクトルの1セットを、
そしてラインＬ２１上に飛び越しフレームの各々に対す
る飛び越しフレーム予測ファクターを提供する。現フレ
ーム予測及び飛び越しフレーム予測ファクター生成ブロ
ック１５０については、後に図２及び図３を参照しつつ
より詳しく説明する。
【００１７】一方、減算器１０２では、ラインＬ３０上
の予測された現フレーム信号が現フレーム信号から引き
算されて、その結果データ、即ち、差分画素値を表すエ
ラー信号が映像信号符号化器１０５へ入力されるが、そ
こでこのエラー信号は離散的コサイン変換(DCT)及び公
知の他の量子化方法を用いて一連の量子化された変換係
数に符号化される。しかる後、その量子化された変換係
数は、エントロピー符号化器１０７及び映像信号復号化
器１１３へ送られる。エントロピー符号化器１０７で
は、映像信号符号化器１０５からの量子化された変換係
数とブロック１５０からラインＬ２０を介して入力され
た動きベクトルとが、共に可変長符号化法を用いて符号
化されて伝送される。
の予測された現フレーム信号が現フレーム信号から引き
算されて、その結果データ、即ち、差分画素値を表すエ
ラー信号が映像信号符号化器１０５へ入力されるが、そ
こでこのエラー信号は離散的コサイン変換(DCT)及び公
知の他の量子化方法を用いて一連の量子化された変換係
数に符号化される。しかる後、その量子化された変換係
数は、エントロピー符号化器１０７及び映像信号復号化
器１１３へ送られる。エントロピー符号化器１０７で
は、映像信号符号化器１０５からの量子化された変換係
数とブロック１５０からラインＬ２０を介して入力され
た動きベクトルとが、共に可変長符号化法を用いて符号
化されて伝送される。
【００１８】マルチプレクサ（ＭＵＸ）１０９は、エン
トロピー符号化器１０７の出力信号とブロック１５０か
らラインＬ２１を介して提供される飛び越しフレーム予
測ファクターとを多重化する。しかる後、その多重化さ
れた信号を伝送するために伝送器（図示せず）へ提供す
る。
トロピー符号化器１０７の出力信号とブロック１５０か
らラインＬ２１を介して提供される飛び越しフレーム予
測ファクターとを多重化する。しかる後、その多重化さ
れた信号を伝送するために伝送器（図示せず）へ提供す
る。
【００１９】一方、映像信号復号化器１１３は、映像信
号符号化器１０５から入力された量子化された変換係数
を逆量子化及び逆離散的コサイン変換を通じて復元され
たエラー信号に再度変換する。映像信号復号化器１１３
からの復元されたエラー信号と、ブロック１５０からの
予測された現フレーム信号とは加算器１１５で合わせら
れて復元された現フレーム信号になり、第２フレームメ
モリ１２４に前フレームとして格納される。
号符号化器１０５から入力された量子化された変換係数
を逆量子化及び逆離散的コサイン変換を通じて復元され
たエラー信号に再度変換する。映像信号復号化器１１３
からの復元されたエラー信号と、ブロック１５０からの
予測された現フレーム信号とは加算器１１５で合わせら
れて復元された現フレーム信号になり、第２フレームメ
モリ１２４に前フレームとして格納される。
【００２０】図２には、図１の現フレーム予測及び飛び
越しフレーム予測ファクター生成ブロック１５０の詳細
が示されている。第２フレームメモリ１２４からのライ
ンＬ１２上の前フレーム信号は特徴点選択ブロック２１
０、特徴点動きベクトル検知ブロック２１２、動き補償
ブロック２１６及び飛び越しフレーム予測ファクター特
定ブロック２１８へ入力される。
越しフレーム予測ファクター生成ブロック１５０の詳細
が示されている。第２フレームメモリ１２４からのライ
ンＬ１２上の前フレーム信号は特徴点選択ブロック２１
０、特徴点動きベクトル検知ブロック２１２、動き補償
ブロック２１６及び飛び越しフレーム予測ファクター特
定ブロック２１８へ入力される。
【００２１】特徴点選択ブロック２１０では、前フレー
ムに含まれた画素の中から複数の特徴点が選択される。
特徴点の各々はフレーム内の物体の動きを代表し得る画
素として定義される。特徴点選択ブロック２１０からの
これらの選択された特徴点は、特徴点動きベクトル検知
ブロック２１２、現フレーム動きベクトル検知ブロック
２１４及び飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロッ
ク２１８へ入力される。ラインＬ１０上の現フレーム信
号は特徴点動きベクトル検知ブロック２１２へ提供され
る。
ムに含まれた画素の中から複数の特徴点が選択される。
特徴点の各々はフレーム内の物体の動きを代表し得る画
素として定義される。特徴点選択ブロック２１０からの
これらの選択された特徴点は、特徴点動きベクトル検知
ブロック２１２、現フレーム動きベクトル検知ブロック
２１４及び飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロッ
ク２１８へ入力される。ラインＬ１０上の現フレーム信
号は特徴点動きベクトル検知ブロック２１２へ提供され
る。
【００２２】特徴点動きベクトル検知ブロック２１２で
は、選択された特徴点に対する第１セットの動きベクト
ルを検知する。第１セットの動きベクトルの各々は前フ
レームの特徴点と現フレーム内で最も類似な画素との間
の空間的変位を表す。
は、選択された特徴点に対する第１セットの動きベクト
ルを検知する。第１セットの動きベクトルの各々は前フ
レームの特徴点と現フレーム内で最も類似な画素との間
の空間的変位を表す。
【００２３】全ての特徴点に対する動きベクトル、即
ち、第１セットの動きベクトルを検知した後、そのベク
トルは現フレーム動きベクトル検知ブロック２１４、飛
び越しフレーム予測ファクター特定ブロック２１８、及
びエントロピー符号化器１０７（図１に図示）へライン
Ｌ２０を介して供給される。
ち、第１セットの動きベクトルを検知した後、そのベク
トルは現フレーム動きベクトル検知ブロック２１４、飛
び越しフレーム予測ファクター特定ブロック２１８、及
びエントロピー符号化器１０７（図１に図示）へライン
Ｌ２０を介して供給される。
【００２４】現フレーム動きベクトル検知ブロック２１
４では、現フレームに含まれた全ての画素に対する第２
セットの動きベクトルを、ブロック２１２からの第１セ
ットの動きベクトルと特徴点選択ブロック２１０からの
特徴点とを用いて特定する。第２セットの動きベクトル
を特定するためには、まず、“準特徴点”に対する１セ
ットの動きベクトルを特定するが、ここで各々の準特徴
点は前フレームの特徴点の各々から第１セットの各々の
動きベクトルだけ移動した現フレームにおける画素点を
表す。準特徴点に対する動きベクトルの大きさは、動き
ベクトルの方向が反対であることを除いては、それに対
応する特徴点の動きベクトルと同一である。全ての準特
徴点に対する動きベクトルを特定した後には、現フレー
ム内の残りの画素点、即ち、非準特徴点に対する動きベ
クトルを次のように特定する。
４では、現フレームに含まれた全ての画素に対する第２
セットの動きベクトルを、ブロック２１２からの第１セ
ットの動きベクトルと特徴点選択ブロック２１０からの
特徴点とを用いて特定する。第２セットの動きベクトル
を特定するためには、まず、“準特徴点”に対する１セ
ットの動きベクトルを特定するが、ここで各々の準特徴
点は前フレームの特徴点の各々から第１セットの各々の
動きベクトルだけ移動した現フレームにおける画素点を
表す。準特徴点に対する動きベクトルの大きさは、動き
ベクトルの方向が反対であることを除いては、それに対
応する特徴点の動きベクトルと同一である。全ての準特
徴点に対する動きベクトルを特定した後には、現フレー
ム内の残りの画素点、即ち、非準特徴点に対する動きベ
クトルを次のように特定する。
【００２５】図３に示されているように、複数の準特徴
点が現フレーム内においてランダムに分布されている。
＊で表示された非準特徴点に対する動きベクトルは、半
径ｄr＋ｄaの円の境界に含まれる準特徴点に対する動き
ベクトルを平均することによって求められるが、ここ
で、ｄaは最も近い準特徴点と＊で表された画素の間の
距離であって、そして、ｄrは動きベクトル計算に用い
られる他の準特徴点を含むように拡張された予め定めら
れた半径である。例えば、最も近い準特徴点が「Ｙ」で
あり、そして準特徴点「Ｘ」がｄr＋ｄaの境界内に含ま
れれば、＊で表された画素に対する動きベクトル(ＭＶ
x，ＭＶy)は次式(1)のように計算される。
点が現フレーム内においてランダムに分布されている。
＊で表示された非準特徴点に対する動きベクトルは、半
径ｄr＋ｄaの円の境界に含まれる準特徴点に対する動き
ベクトルを平均することによって求められるが、ここ
で、ｄaは最も近い準特徴点と＊で表された画素の間の
距離であって、そして、ｄrは動きベクトル計算に用い
られる他の準特徴点を含むように拡張された予め定めら
れた半径である。例えば、最も近い準特徴点が「Ｙ」で
あり、そして準特徴点「Ｘ」がｄr＋ｄaの境界内に含ま
れれば、＊で表された画素に対する動きベクトル(ＭＶ
x，ＭＶy)は次式(1)のように計算される。
【００２６】
【数１】
【００２７】ここで、ｄx及びｄyは、各々＊で表示され
た画素位置から準特徴点Ｘ及びＹまでの距離を、(ＭＶ
x，ＭＶy)X及び(ＭＶx，ＭＶy)Yは各々の準特徴点に対
する動きベクトルを表す。
た画素位置から準特徴点Ｘ及びＹまでの距離を、(ＭＶ
x，ＭＶy)X及び(ＭＶx，ＭＶy)Yは各々の準特徴点に対
する動きベクトルを表す。
【００２８】図２を再度参照すると、準特徴点及び非準
特徴点に対する第２セットの動きベクトルは、動き補償
ブロック２１６へ提供される。動き補償ブロック２１６
においては、予測された現フレームに含まれるべき画素
の各々を第２セットの動きベクトルの各々を用いて、第
２フレームメモリ１２４（図１に図示）から取り出す。
特徴点に対する第２セットの動きベクトルは、動き補償
ブロック２１６へ提供される。動き補償ブロック２１６
においては、予測された現フレームに含まれるべき画素
の各々を第２セットの動きベクトルの各々を用いて、第
２フレームメモリ１２４（図１に図示）から取り出す。
【００２９】一方、飛び越しフレーム予測ファクター特
定ブロック２１８では、Ｎ個の飛び越しフレームの各々
に対するＭ個の候補フレームを生成すると共に、各飛び
越しフレームをＭ個の候補フレームの各々と比較して、
飛び越しフレームの各々に対する飛び越しフレーム予測
ファクターをＭＵＸ１０９（図１）に供給する。飛び越
しフレーム予測ファクター及び候補フレームの定義、そ
して飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロック２１
８の詳細については、図４Ａ、図４Ｂ及び図５を参照し
つつ詳細に説明する。
定ブロック２１８では、Ｎ個の飛び越しフレームの各々
に対するＭ個の候補フレームを生成すると共に、各飛び
越しフレームをＭ個の候補フレームの各々と比較して、
飛び越しフレームの各々に対する飛び越しフレーム予測
ファクターをＭＵＸ１０９（図１）に供給する。飛び越
しフレーム予測ファクター及び候補フレームの定義、そ
して飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロック２１
８の詳細については、図４Ａ、図４Ｂ及び図５を参照し
つつ詳細に説明する。
【００３０】図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、候補フレ
ームを規定するための複数のフレームが概略的に示され
ている。図４Ａには、４つのフレーム、即ち、前フレー
ム３０、第１飛び越しフレーム３２、第２飛び越しフレ
ーム３４及び予測された現フレーム３６が示されてい
る。説明を容易にするため、前フレーム３０と予測され
た現フレーム３６との間の飛び越しフレームの数を２つ
とし、前フレーム３０の複数の特徴点の中から一つの特
徴点Ａと、それに対応する予測された現フレーム３６の
準特徴点Ｂを例として示すこととする。そして、特徴点
Ａに対応する第１及び第２飛び越しフレーム３２及び３
４上の画素点は、画素点Ｃ及び画素点Ｄでそれぞれ表
す。
ームを規定するための複数のフレームが概略的に示され
ている。図４Ａには、４つのフレーム、即ち、前フレー
ム３０、第１飛び越しフレーム３２、第２飛び越しフレ
ーム３４及び予測された現フレーム３６が示されてい
る。説明を容易にするため、前フレーム３０と予測され
た現フレーム３６との間の飛び越しフレームの数を２つ
とし、前フレーム３０の複数の特徴点の中から一つの特
徴点Ａと、それに対応する予測された現フレーム３６の
準特徴点Ｂを例として示すこととする。そして、特徴点
Ａに対応する第１及び第２飛び越しフレーム３２及び３
４上の画素点は、画素点Ｃ及び画素点Ｄでそれぞれ表
す。
【００３１】図４Ａに示したように、第１飛び越しフレ
ーム３２及び第２飛び越しフレーム３４上の画素点Ｃ及
び画素点Ｄは特徴点Ａと準特徴点Ｂとを直接連結するラ
イン上に置かれていないが、これが意味するのは、前フ
レーム３０における特徴点Ａに対応する第１または第２
飛び越しフレーム３２、３４においての画素点Ｃまたは
画素点Ｄの位置が、前フレーム３０と予測された現フレ
ーム３６との間の時間差に比例する位置（即ち、特徴点
と準特徴点を結ぶラインと飛び越しフレーム３２または
３４とが交差する位置）に一致していないということで
ある。しかしながら、前フレーム３０における特徴点Ａ
が予測された現フレーム３６における準特徴点Ｂへと線
形に動く場合は、２つの画素点Ｃ及びＤは、特徴点Ａと
準特徴点Ｂとの間のライン上に配列される。このような
場合、画素点Ｃ及びＤの各々の位置は特徴点Ａと準特徴
点Ｂとの間のライン上に複数の候補特徴点を順に配列す
ることによって推定できる。例えば、図４Ｂでは、Ｅ乃
至Ｋの複数の候補特徴点が候補特徴点Ｅと候補特徴点Ｋ
との間のライン上に配列されているが、ここで、候補特
徴点Ｅ及びＫは特徴点Ａ及び準特徴点Ｂとそれぞれ同一
である。Ｍ個の候補フレームからの一つの候補特徴点の
選択は、飛び越しフレーム３２及び３４の各々とＭ個の
候補フレームとを比較することによってなされる。これ
らの候補フレームの各々は、内部に含まれる複数の候補
特徴点に基づいて求められる。
ーム３２及び第２飛び越しフレーム３４上の画素点Ｃ及
び画素点Ｄは特徴点Ａと準特徴点Ｂとを直接連結するラ
イン上に置かれていないが、これが意味するのは、前フ
レーム３０における特徴点Ａに対応する第１または第２
飛び越しフレーム３２、３４においての画素点Ｃまたは
画素点Ｄの位置が、前フレーム３０と予測された現フレ
ーム３６との間の時間差に比例する位置（即ち、特徴点
と準特徴点を結ぶラインと飛び越しフレーム３２または
３４とが交差する位置）に一致していないということで
ある。しかしながら、前フレーム３０における特徴点Ａ
が予測された現フレーム３６における準特徴点Ｂへと線
形に動く場合は、２つの画素点Ｃ及びＤは、特徴点Ａと
準特徴点Ｂとの間のライン上に配列される。このような
場合、画素点Ｃ及びＤの各々の位置は特徴点Ａと準特徴
点Ｂとの間のライン上に複数の候補特徴点を順に配列す
ることによって推定できる。例えば、図４Ｂでは、Ｅ乃
至Ｋの複数の候補特徴点が候補特徴点Ｅと候補特徴点Ｋ
との間のライン上に配列されているが、ここで、候補特
徴点Ｅ及びＫは特徴点Ａ及び準特徴点Ｂとそれぞれ同一
である。Ｍ個の候補フレームからの一つの候補特徴点の
選択は、飛び越しフレーム３２及び３４の各々とＭ個の
候補フレームとを比較することによってなされる。これ
らの候補フレームの各々は、内部に含まれる複数の候補
特徴点に基づいて求められる。
【００３２】Ｍ個の候補フレームを求める方法は、予測
された現フレームにおける準特徴点が、各々の候補フレ
ーム内に含まれる候補特徴点に置き換えられることを除
いては、図２に示された現フレーム動きベクトル検知ブ
ロック２１４及び動き補償ブロック２１６のような２つ
のブロックにおいて行われた、予測された現フレームを
作成する方法と同一である。例えば、図４Ｂに示したよ
うに、第１候補フレーム３８とＭ番目の候補フレーム５
０との間の時間間隔がＴ、２つの候補フレーム間のギャ
ップΔＴがＴ／（Ｍ−１）の場合（ここでＭは２より大
きい整数）、ｊ番目の候補フレームにおける１つの候補
特徴点及びその動きベクトルは次のように特定され得
る。
された現フレームにおける準特徴点が、各々の候補フレ
ーム内に含まれる候補特徴点に置き換えられることを除
いては、図２に示された現フレーム動きベクトル検知ブ
ロック２１４及び動き補償ブロック２１６のような２つ
のブロックにおいて行われた、予測された現フレームを
作成する方法と同一である。例えば、図４Ｂに示したよ
うに、第１候補フレーム３８とＭ番目の候補フレーム５
０との間の時間間隔がＴ、２つの候補フレーム間のギャ
ップΔＴがＴ／（Ｍ−１）の場合（ここでＭは２より大
きい整数）、ｊ番目の候補フレームにおける１つの候補
特徴点及びその動きベクトルは次のように特定され得
る。
【００３３】ｊ番目の候補フレームにおける候補特徴点
の位置は、前フレーム３０における特徴点Ａを、特徴点
Ａと準特徴点Ｂとの間で、動きベクトルに（ｊ−１）／
（Ｍ−１）を掛けた分だけ移動させることによって求め
られる。また、前フレーム３０の特徴点Ａとｊ番目の候
補フレームにおける候補特徴点との間の動きベクトル
は、特徴点Ａと準特徴点Ｂとの間の動きベクトルに（ｊ
−１）／（Ｍ−１）を掛けることによって求められる。
の位置は、前フレーム３０における特徴点Ａを、特徴点
Ａと準特徴点Ｂとの間で、動きベクトルに（ｊ−１）／
（Ｍ−１）を掛けた分だけ移動させることによって求め
られる。また、前フレーム３０の特徴点Ａとｊ番目の候
補フレームにおける候補特徴点との間の動きベクトル
は、特徴点Ａと準特徴点Ｂとの間の動きベクトルに（ｊ
−１）／（Ｍ−１）を掛けることによって求められる。
【００３４】図５を参照すると、図２の飛び越しフレー
ム予測ファクター特徴ブロック２１８の詳細なブロック
図が示されている。図５に示したように、特徴点動きベ
クトル検知ブロック２１２（図２）で決定された特徴点
の動きベクトルがラインＬ１８を介して掛け算器５００
へ提供される。一方、各候補フレームに対して予め定め
られた飛び越しフレーム予測ファクターが、飛び越しフ
レーム予測ファクター発生器５０２から掛け算器５００
へ提供される。ｊ番目の候補フレームに対する飛び越し
フレーム予測ファクターは、図４Ａ及び図４Ｂで述べた
ように、（ｊ−１）／（Ｍ−１）であって、これは、コ
ンパレータ５１４の制御の下で、第１レジスター５１６
に格納される。更に、飛び越しフレーム予測ファクター
が掛けられた特徴点の動きベクトルが、候補フレーム動
きベクトル検知ブロック５０４へ提供される。候補フレ
ーム動きベクトル検知ブロック５０４では、ラインＬ１
３を介して提供される特徴点選択ブロック２１０からの
特徴点及び掛け算器５００からの飛び越しフレームファ
クターが掛けられた特徴点の動きベクトルを用いて、候
補フレームに含まれる全ての画素点に対する動きベクト
ルが特定される。ここで、ブロック５０４の動作は、上
述した現フレーム動きベクトル検知ブロック２１４（図
２）の動作と同一である。
ム予測ファクター特徴ブロック２１８の詳細なブロック
図が示されている。図５に示したように、特徴点動きベ
クトル検知ブロック２１２（図２）で決定された特徴点
の動きベクトルがラインＬ１８を介して掛け算器５００
へ提供される。一方、各候補フレームに対して予め定め
られた飛び越しフレーム予測ファクターが、飛び越しフ
レーム予測ファクター発生器５０２から掛け算器５００
へ提供される。ｊ番目の候補フレームに対する飛び越し
フレーム予測ファクターは、図４Ａ及び図４Ｂで述べた
ように、（ｊ−１）／（Ｍ−１）であって、これは、コ
ンパレータ５１４の制御の下で、第１レジスター５１６
に格納される。更に、飛び越しフレーム予測ファクター
が掛けられた特徴点の動きベクトルが、候補フレーム動
きベクトル検知ブロック５０４へ提供される。候補フレ
ーム動きベクトル検知ブロック５０４では、ラインＬ１
３を介して提供される特徴点選択ブロック２１０からの
特徴点及び掛け算器５００からの飛び越しフレームファ
クターが掛けられた特徴点の動きベクトルを用いて、候
補フレームに含まれる全ての画素点に対する動きベクト
ルが特定される。ここで、ブロック５０４の動作は、上
述した現フレーム動きベクトル検知ブロック２１４（図
２）の動作と同一である。
【００３５】候補フレームに含まれる全ての画素に対す
る動きベクトルは、候補フレーム動き補償ブロック５０
６へ提供される。ここでは候補フレーム動きベクトル検
知ブロック５０４からの全ての動きベクトルを用いて、
ラインＬ１２上の前フレームを動き補償することによっ
て、候補フレームを作る。この候補フレームは候補フレ
ームメモリ５０８に送られて格納される。
る動きベクトルは、候補フレーム動き補償ブロック５０
６へ提供される。ここでは候補フレーム動きベクトル検
知ブロック５０４からの全ての動きベクトルを用いて、
ラインＬ１２上の前フレームを動き補償することによっ
て、候補フレームを作る。この候補フレームは候補フレ
ームメモリ５０８に送られて格納される。
【００３６】減算器５１０では、候補フレームメモリ５
０８内に格納された候補フレームとラインＬ８上の飛び
越しフレームとの間のエラー値が画素単位で計算された
後、その結果が候補フレームエラー蓄積ブロック５１２
へ送られてエラー信号として蓄積される。この候補フレ
ームのエラー信号はコンパレータ５１４及び第２レジス
ター５１８へ提供される。コンパレータ５１４では、現
入力候補フレームのエラー信号と、前に入力されて第２
レジスターに格納された前の候補フレームのエラー信号
とを比較して、第１レジスター５１６及び第２レジスタ
ー５１８へイネーブル信号を発生する。現入力候補フレ
ームのエラー信号が前候補フレームのエラー信号より少
ない場合、イネーブル信号が発生する。この際、第１レ
ジスター５１６に格納された前候補フレームの飛び越し
フレーム予測ファクターは、現入力候補フレームの新し
い飛び越しフレーム予測ファクターに置き換えられて、
かつ、第２レジスター５１８に格納されているエラー値
は現入力候補フレームのエラー信号に更新される。一つ
の飛び越しフレームに対して全ての候補フレームとの比
較が終了すると、その時第１レジスター５１６に格納さ
れている最終的な飛び越しフレーム予測ファクターがラ
インＬ２１上へ、その飛び越しフレームに対する飛び越
しフレーム予測ファクターとして提供される。
０８内に格納された候補フレームとラインＬ８上の飛び
越しフレームとの間のエラー値が画素単位で計算された
後、その結果が候補フレームエラー蓄積ブロック５１２
へ送られてエラー信号として蓄積される。この候補フレ
ームのエラー信号はコンパレータ５１４及び第２レジス
ター５１８へ提供される。コンパレータ５１４では、現
入力候補フレームのエラー信号と、前に入力されて第２
レジスターに格納された前の候補フレームのエラー信号
とを比較して、第１レジスター５１６及び第２レジスタ
ー５１８へイネーブル信号を発生する。現入力候補フレ
ームのエラー信号が前候補フレームのエラー信号より少
ない場合、イネーブル信号が発生する。この際、第１レ
ジスター５１６に格納された前候補フレームの飛び越し
フレーム予測ファクターは、現入力候補フレームの新し
い飛び越しフレーム予測ファクターに置き換えられて、
かつ、第２レジスター５１８に格納されているエラー値
は現入力候補フレームのエラー信号に更新される。一つ
の飛び越しフレームに対して全ての候補フレームとの比
較が終了すると、その時第１レジスター５１６に格納さ
れている最終的な飛び越しフレーム予測ファクターがラ
インＬ２１上へ、その飛び越しフレームに対する飛び越
しフレーム予測ファクターとして提供される。
【００３７】図６を参照すると、図１で示した映像信号
符号化器に対応する映像信号復号化器が示されている。
符号化器から伝送された信号はデマルチプレクサ６０５
へ加えられて、符号化された信号はラインＬ６０を介し
てエントロピー復号化器６０７へ提供され、かつ各々の
飛び越しフレームに対する予測ファクターはラインＬ６
６を介してフレーム補間器６０１へ提供される。エント
ロピー復号化器６０７では、ラインＬ６０上の伝送され
た信号が、第１セットの動きベクトル及び量子化された
変換係数に復号化される。動きベクトルは、ラインＬ６
４を介して現フレーム予測ブロック６５０及びフレーム
補間器６０１へ提供されるが、量子化された変換係数は
ラインＬ６２を介して映像信号復号化器６１３へ提供さ
れる。
符号化器に対応する映像信号復号化器が示されている。
符号化器から伝送された信号はデマルチプレクサ６０５
へ加えられて、符号化された信号はラインＬ６０を介し
てエントロピー復号化器６０７へ提供され、かつ各々の
飛び越しフレームに対する予測ファクターはラインＬ６
６を介してフレーム補間器６０１へ提供される。エント
ロピー復号化器６０７では、ラインＬ６０上の伝送され
た信号が、第１セットの動きベクトル及び量子化された
変換係数に復号化される。動きベクトルは、ラインＬ６
４を介して現フレーム予測ブロック６５０及びフレーム
補間器６０１へ提供されるが、量子化された変換係数は
ラインＬ６２を介して映像信号復号化器６１３へ提供さ
れる。
【００３８】映像信号復号化器６１３では、逆量子化及
び逆離散的コサイン変換によって、量子化された変換係
数を復元されたエラー信号に再度変換する。
び逆離散的コサイン変換によって、量子化された変換係
数を復元されたエラー信号に再度変換する。
【００３９】現フレーム予測ブロック６５０は、現フレ
ーム信号がフレームメモリ６２４に格納された前フレー
ム信号に基づいて予測されて、かつ第１セットの動きベ
クトルがエントロピー復号化器６０７から提供されると
いう点を除外すれば、図１に示された映像信号符号化器
におけるブロック１５０での現フレーム予測過程と実質
的に同一の動作を行う。
ーム信号がフレームメモリ６２４に格納された前フレー
ム信号に基づいて予測されて、かつ第１セットの動きベ
クトルがエントロピー復号化器６０７から提供されると
いう点を除外すれば、図１に示された映像信号符号化器
におけるブロック１５０での現フレーム予測過程と実質
的に同一の動作を行う。
【００４０】従って、現フレーム予測ブロック６５０
は、図２の現フレーム予測部分（飛び越しフレーム予測
ブロック２１８を備えない）と類似な構造を有する。し
かしながら、異なる点は、符号化器から伝送された第１
セットの動きベクトルがラインＬ６４上に伝送されるた
め、図２に示された特徴点動きベクトル検知ブロック２
１２のような動き推定器のないことである。
は、図２の現フレーム予測部分（飛び越しフレーム予測
ブロック２１８を備えない）と類似な構造を有する。し
かしながら、異なる点は、符号化器から伝送された第１
セットの動きベクトルがラインＬ６４上に伝送されるた
め、図２に示された特徴点動きベクトル検知ブロック２
１２のような動き推定器のないことである。
【００４１】復号化器の特徴点選択ブロックにおいて、
特徴点は、復号化器内に復号化されて格納された前フレ
ームから、符号化器で行われたのと同様な方法で求めら
れる。復号化器の現フレーム動きベクトル検知ブロック
では、第１セットの動きベクトル及び特徴点を用いて、
現フレームに含まれる全ての画素に対する第２セットの
動きベクトルが推定される。復号化器の動き補償ブロッ
クにおいて、前フレーム内の各々の画素点を第２セット
の動きベクトルの各々を用いて移動させることによっ
て、予測された現フレーム内に含まれるべき各画素を求
める。
特徴点は、復号化器内に復号化されて格納された前フレ
ームから、符号化器で行われたのと同様な方法で求めら
れる。復号化器の現フレーム動きベクトル検知ブロック
では、第１セットの動きベクトル及び特徴点を用いて、
現フレームに含まれる全ての画素に対する第２セットの
動きベクトルが推定される。復号化器の動き補償ブロッ
クにおいて、前フレーム内の各々の画素点を第２セット
の動きベクトルの各々を用いて移動させることによっ
て、予測された現フレーム内に含まれるべき各画素を求
める。
【００４２】映像信号復号化器６１３からの復元された
エラー信号、及び現フレーム予測ブロック６５０からの
ラインＬ７０上の予測された現フレーム信号は加算器６
１５で組み合わせられ、復元された現フレーム信号をフ
レームメモリ６２４へ提供する。
エラー信号、及び現フレーム予測ブロック６５０からの
ラインＬ７０上の予測された現フレーム信号は加算器６
１５で組み合わせられ、復元された現フレーム信号をフ
レームメモリ６２４へ提供する。
【００４３】フレームメモリ６２４内に格納された復元
されたフレーム信号は、フレーム補間器６０１へ供給さ
れるが、そこでデマルチプレクサ６０５から提供される
飛び越しフレーム予測ファクター及びエントロピー復号
化器６０７から提供される第１セットの動きベクトルを
用いて、前フレームと復元された現フレームとの間のＮ
個の飛び越しフレームが、次のようにして求められる。
されたフレーム信号は、フレーム補間器６０１へ供給さ
れるが、そこでデマルチプレクサ６０５から提供される
飛び越しフレーム予測ファクター及びエントロピー復号
化器６０７から提供される第１セットの動きベクトルを
用いて、前フレームと復元された現フレームとの間のＮ
個の飛び越しフレームが、次のようにして求められる。
【００４４】前フレームと現フレームとの間のｉ番目の
飛び越しフレームを復元するためには、伝送された飛び
越しフレーム予測ファクター中の対応する一つに応じ
て、最初にｉ番目の飛び越しフレームに対する複数の動
きベクトル及び対応する数の画素点が特定される。ｉ番
目の飛び越しフレームにおけるこれらの画素点の各々
は、前フレームにおける特徴点の各々を、伝送された飛
び越しフレーム予測ファクター（ｊ−１）／（Ｍ−１）
を掛けられた、特徴点の各々に対応する第１セットの動
きベクトルの各々を用いて移動させることによって特定
されて、ｉ番目の飛び越しフレームにおける対応する数
の画素点の各々と前フレームにおける各々の特徴点との
間の動きベクトルは、第１セットの動きベクトルの各々
に（ｊ−１）／（Ｍ−１）を掛けることによって特定さ
れる。続いて、ｉ番目の飛び越しフレーム内に含まれる
全ての画素に対する動きベクトル及び対応する数のｉ番
目の飛び越しフレームの画素点が特定され、その後、こ
れらの全ての画素に対する動きベクトルを用いて前記前
フレームを補償することによって、ｉ番目の飛び越しフ
レームが推定される。前フレームと予測された現フレー
ムとの間の全ての飛び越しフレームが復元された後、フ
レーム補間器６０１は入力される映像信号を再構成する
ために出力フレームの順番を制御する。即ち、補間器６
０１から出力される信号の順番は前フレーム信号、飛び
越しフレーム信号、そして予測された現フレーム信号に
なる。
飛び越しフレームを復元するためには、伝送された飛び
越しフレーム予測ファクター中の対応する一つに応じ
て、最初にｉ番目の飛び越しフレームに対する複数の動
きベクトル及び対応する数の画素点が特定される。ｉ番
目の飛び越しフレームにおけるこれらの画素点の各々
は、前フレームにおける特徴点の各々を、伝送された飛
び越しフレーム予測ファクター（ｊ−１）／（Ｍ−１）
を掛けられた、特徴点の各々に対応する第１セットの動
きベクトルの各々を用いて移動させることによって特定
されて、ｉ番目の飛び越しフレームにおける対応する数
の画素点の各々と前フレームにおける各々の特徴点との
間の動きベクトルは、第１セットの動きベクトルの各々
に（ｊ−１）／（Ｍ−１）を掛けることによって特定さ
れる。続いて、ｉ番目の飛び越しフレーム内に含まれる
全ての画素に対する動きベクトル及び対応する数のｉ番
目の飛び越しフレームの画素点が特定され、その後、こ
れらの全ての画素に対する動きベクトルを用いて前記前
フレームを補償することによって、ｉ番目の飛び越しフ
レームが推定される。前フレームと予測された現フレー
ムとの間の全ての飛び越しフレームが復元された後、フ
レーム補間器６０１は入力される映像信号を再構成する
ために出力フレームの順番を制御する。即ち、補間器６
０１から出力される信号の順番は前フレーム信号、飛び
越しフレーム信号、そして予測された現フレーム信号に
なる。
【００４５】上記に於いて、本発明の特定の実施例につ
いて説明したが、本発明に記載の請求範囲を逸脱するこ
となく当業者は種々の改変をなし得るであろう。
いて説明したが、本発明に記載の請求範囲を逸脱するこ
となく当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００４６】
【発明の効果】従って、本発明によれば、飛び越しフレ
ームに対して簡単な予測ファクターを用いることによっ
て、伝送データの増大なしに、飛び越しフレームの特徴
をうまく表現できるので、全体的な映像の画質を改善す
ることができる。
ームに対して簡単な予測ファクターを用いることによっ
て、伝送データの増大なしに、飛び越しフレームの特徴
をうまく表現できるので、全体的な映像の画質を改善す
ることができる。
【図１】本発明による、現フレーム予測及び飛び越しフ
レーム予測ファクター生成ブロック１５０を含む映像信
号符号化器のブロック図である。
レーム予測ファクター生成ブロック１５０を含む映像信
号符号化器のブロック図である。
【図２】図１の現フレーム予測及び飛び越しフレーム予
測ファクター生成ブロック１５０の詳細なブロック図で
ある。
測ファクター生成ブロック１５０の詳細なブロック図で
ある。
【図３】非準特徴点に対する動きベクトルを検知する方
法を示す図である。
法を示す図である。
【図４】Ａ及びＢよりなり、候補フレームを定義するた
めの複数の例示的なフレームを示した図である。
めの複数の例示的なフレームを示した図である。
【図５】図２の飛び越しフレーム予測ファクター特定ブ
ロック２１８の詳細なブロック図である。
ロック２１８の詳細なブロック図である。
【図６】図１に示された映像信号符号化器に対応する映
像信号復号化器を示す図である。
像信号復号化器を示す図である。
３０ 前フレーム ３２ 飛び越しフレーム ３４ 飛び越しフレーム ３６ 予測された現フレーム ３８ 候補フレーム ４０ 候補フレーム ４２ 候補フレーム ４４ 候補フレーム ４６ 候補フレーム ４８ 候補フレーム ５０ 候補フレーム １００ 第１フレームメモリ １０１ フレームデシメータ １０２ 減算器 １０５ 映像信号符号化器 １０７ エントロピー符号化器 １０９ マルチプレクサ １１３ 映像信号復号化器 １１５ 加算器 １２４ 第２フレームメモリ １４８ 飛び越しフレームメモリ １５０ 現フレーム予測及び飛び越しフレーム予測ファ
クター生成ブロック ２１０ 特徴点選択ブロック ２１２ 特徴点動きベクトル検知ブロック ２１４ 現フレーム動きベクトル検知ブロック ２１６ 動き補償ブロック ２１８ 飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロック ５００ 掛け算器 ５０２ 飛び越しフレーム予測ファクター発生器 ５０４ 候補フレーム動きベクトル検知ブロック ５０６ 候補フレーム動き補償ブロック ５０８ 候補フレームメモリ ５１０ 減算器 ５１２ 候補フレームエラー蓄積ブロック ５１４ コンパレータ ５１６ 第１レジスター ５１８ 第２レジスター ６０１ フレーム補間器 ６０５ デマルチプレクサ ６０７ エントロピー復号化器 ６１３ 映像信号復号化器 ６１５ 加算器 ６２４ フレームメモリ ６５０ 現フレーム予測ブロック
クター生成ブロック ２１０ 特徴点選択ブロック ２１２ 特徴点動きベクトル検知ブロック ２１４ 現フレーム動きベクトル検知ブロック ２１６ 動き補償ブロック ２１８ 飛び越しフレーム予測ファクター特定ブロック ５００ 掛け算器 ５０２ 飛び越しフレーム予測ファクター発生器 ５０４ 候補フレーム動きベクトル検知ブロック ５０６ 候補フレーム動き補償ブロック ５０８ 候補フレームメモリ ５１０ 減算器 ５１２ 候補フレームエラー蓄積ブロック ５１４ コンパレータ ５１６ 第１レジスター ５１８ 第２レジスター ６０１ フレーム補間器 ６０５ デマルチプレクサ ６０７ エントロピー復号化器 ６１３ 映像信号復号化器 ６１５ 加算器 ６２４ フレームメモリ ６５０ 現フレーム予測ブロック
Claims (4)
- 【請求項１】 映像信号を符号化して符号化された信
号を提供する符号化手段と、前記符号化された信号を復
号化して、復号化された映像信号を提供する復号化手段
とを備える映像処理システムに於いて、 前記符号化手段が、 前記映像信号から、現フレームと前フレームを含む複数
のフレームを選択する手段であって、該前フレームと該
現フレームとの間にＮ個の飛び越しフレーム（Ｎは正の
整数）が含まれるフレーム選択手段と、 前記前フレームと前記現フレームとの間の変位を推定
し、その推定された変位を表示する第１セットの動きベ
クトルを提供し、かつ、前記第１セットの動きベクトル
を用いて前記前フレームを補償して、予測された現フレ
ームを画素単位で提供する予測された現フレーム提供手
段と、 前記現フレームから前記予測された現フレームを引き算
し、差分信号を提供すると共に、前記差分信号と前記第
１セットの動きベクトルとを符号化することによって、
符号化された差分信号と符号化された第１セットの動き
ベクトルとを提供する手段と、 Ｍ個（Ｍは前記Ｎより大きい正の整数）の飛び越しフレ
ーム予測ファクターが掛けられた前記第１セットの動き
ベクトルを用いて、前記前フレームを再度補償してＭ個
の候補フレームを発生する手段と、 前記Ｎ個の飛び越しフレームの各々と前記候補フレーム
の各々とを比較して、前記Ｎ個の飛び越しフレームの各
々に対して１つの飛び越しフレーム予測ファクターを提
供する手段とを備え、かつ、 前記復号化手段が、 前記符号化された差分信号及び前記符号化された第１セ
ットの動きベクトルを復号化することによって、前記差
分信号と前記第１セットの動きベクトルとを復元する手
段と、 復元された前記第１セットの動きベクトルを用いて、前
記前フレームを補償して予測された現フレームを復元す
る手段と、 復元された前記予測された現フレームを前記復元された
差分信号に加えて、前記現フレームを復元する手段と、 前記Ｎ個の飛び越しフレームの各々に対する各々の伝送
された飛び越しフレーム予測ファクター及び前記復元さ
れた第１セットの動きベクトルを用いて、前記前フレー
ムを補償することによって、前記前フレームと前記復元
された現フレームとの間に前記Ｎ個の飛び越しフレーム
の各々を復元する手段とを含むことを特徴とする映像処
理システム。 - 【請求項２】 前記符号化手段における前記予測され
た現フレーム提供手段が、 前記前フレーム内に含まれる画素から、物体の動きを代
表し得る画素点である複数の特徴点を選択する手段と、 前記前フレームと前記現フレームとを比較して、前記特
徴点に対する前記第１セットの動きベクトルを検知する
手段であって、該第１セットの動きベクトルの各々は前
記前フレーム内における選択された特徴点中の１つと前
記現フレームにおける最も類似な画素との間の空間的な
変位を表す該比較手段と、 前記第１セットの動きベクトルと前記特徴点とに基づい
て、前記現フレーム内に含まれる全ての画素に対する第
２セットの動きベクトルを求める手段と、 前記前フレームを前記第２セットの動きベクトルで補償
して予測された現フレームを生成する手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の映像処理システム。 - 【請求項３】 前記符号化手段における前記候補フレ
ーム発生手段が、 ｊ番目（ｊは１〜Ｍの整数）の候補フレームにおいて、
選択された数の動きベクトル及び対応する数の画素点を
特定する手段であって、該ｊ番目の候補フレームの前記
対応する数の画素点の各々は、前フレームにおける特徴
点の各々を、飛び越しフレーム予測ファクター（ｊ−
１）／（Ｍ−１）を掛けられた前記特徴点の各々に対応
する第１セットの動きベクトルの各々を用いて移動する
ことによって特定され、かつ前記ｊ番目の候補フレーム
の前記対応する数の画素点の各々と前記前フレームの各
々の特徴点との間の動きベクトルは、前記第１セットの
動きベクトルの各々に前記ファクター（ｊ−１）／（Ｍ
−１）を掛けることによって特定される該手段と、 前記選択された数のｊ番目の候補フレームの動きベクト
ル及び前記対応する数のｊ番目の候補フレームの画素点
に基づいて、ｊ番目の候補フレームに含まれる全ての画
素に対する動きベクトルを特定する手段と、 前記ｊ番目の候補フレームに含まれる全ての画素に対す
る動きベクトルを用いて前記前フレームを補償すること
によって、前記ｊ番目の候補フレームを発生する手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の映像処理シ
ステム。 - 【請求項４】 前記復号化手段における前記Ｎ個の飛
び越しフレームを再度補償する手段が、 伝送された飛び越しフレーム予測ファクター中の１つに
応じて、ｉ番目（ｉは１〜Ｎの整数）の飛び越しフレー
ムにおいて選択された数の動きベクトル及び対応する数
の画素点を特定する手段であって、該ｉ番目の飛び越し
フレームの前記対応する数の画素点の各々は、前記前フ
レームの特徴点の各々を、前記伝送された飛び越しフレ
ーム予測ファクター（ｊ−１）／（Ｍ−１）を掛けられ
た前記特徴点の各々に対応する第１セットの動きベクト
ルの各々を用いて移動することによって特定され、か
つ、前記ｉ番目の飛び越しフレームの前記対応する数の
画素点の各々と前記前フレームの各々の特徴点との間の
動きベクトルは、前記第１セットの動きベクトルの各々
に前記ファクター（ｊ−１）／（Ｍ−１）を掛けること
によって特定される該手段と、 前記選択された数のｉ番目の飛び越しフレーム動きベク
トル及び前記対応する数のｉ番目の飛び越しフレームの
画素点に基づいて、ｉ番目の飛び越しフレームに含まれ
る全ての画素に対する動きベクトルを特定する手段と、 前記ｉ番目の飛び越しフレームに含まれる全ての画素に
対する動きベクトルを用いて前記前フレームを補償する
ことによって、前記ｉ番目の飛び越しフレームを発生す
る手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の映
像処理システム。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR1019950005869A KR0181027B1 (ko) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 화소 단위 움직임 추정을 이용하는 영상처리 시스템 |
| KR1995P5869 | 1995-03-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275177A true JPH08275177A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3868017B2 JP3868017B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=19410200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16678895A Expired - Lifetime JP3868017B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-06-08 | 映像処理システム |
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|---|---|
| US (1) | US5617144A (ja) |
| EP (1) | EP0734165B1 (ja) |
| JP (1) | JP3868017B2 (ja) |
| KR (1) | KR0181027B1 (ja) |
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