JPS6160092A - Picture memory device - Google Patents

Picture memory device

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JPS6160092A
JPS6160092A JP59182115A JP18211584A JPS6160092A JP S6160092 A JPS6160092 A JP S6160092A JP 59182115 A JP59182115 A JP 59182115A JP 18211584 A JP18211584 A JP 18211584A JP S6160092 A JPS6160092 A JP S6160092A
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JP
Japan
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line
address
memory
circuit
screen
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JP59182115A
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Toshio Koga
古閑 敏夫
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NEC Corp
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    • 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

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Abstract

PURPOSE:To simplify the constitution of a picture memory circuit by providing at least a means to produce a read address including a displacement of +V to -V lines in the vertical direction, a means to produce a write address of supplementing pixels preceding the read address, and a memory section constitut ed by the L numbers of memory units. CONSTITUTION:Input picture signals are supplied to a noise rejection circuit 10 through a line 100. The noise rejection circuit 10 stores a screen of data, rejects noises between screen data, and supplies the output of a delay circuit 11 and a vector detector 17 through a line 110. The noise rejection circuit also supplies picture signals delayed by a screen to the vector detector 17 through a line 1017. The vector detector 17 uses the 2 types of signals to detect moving vectors, outputting them through a line 1700. Delay in a variable delay circuit 16 is set so that the sum of delay time to frame memory 15 may be just equal to a screen time with the moving vector being zero or a static screen and is incremented or decremented according to delay time indicated by the moving vector.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像信号を記憶するメモリ装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a memory device for storing image signals.

(従来技術とその問題点) 動画像信号の符号化方式としては諸種のものが知られ実
用化されているが、その中でもとくに有効と考えられて
いるものにテレビジW/信号の場合に対するフレーム間
符号化がある。これはZrfM面間における変化分すな
わち画面間の差を符号化するもので、静止部分が多い場
合にきわめて効果が高い。
(Prior art and its problems) Various coding methods for moving image signals are known and have been put into practical use, but among them, one that is considered to be particularly effective is interframe coding for television W/signals. There is encoding. This encodes changes between ZrfM planes, that is, differences between screens, and is extremely effective when there are many stationary parts.

逆に、動き部分が多いと効果が低下する。このため、動
き部分Vζついてはその画面間の変位分だけ予測信号を
ずらして発生する「動き補償」が効果的である。すなわ
ち、第2図に示すように、入力動画像信号から動ベクト
ル(Vop、りを検出し、このベクトルが示す変位量だ
け1フレ一ム時間に対し遅延なを増加あるいは減少させ
て予測信号を得、これを用いて予測符号化を行なう。 
  ゛「動き補償」を装置として実現する場合に、画面
間での変位を検出するのは一般に簡単ではないがたとえ
ば特願昭55−126125号明IuJtに示したよう
にNライン×M画素からなるブロックについて如何なる
変位を与えた時に誤差電力などの各画素位置における評
価関数値のブロック内総和が最小となるかを検出しζそ
の時の変位を動ベクトルとする。いわゆるブロック・マ
ツチングと呼ばれる;:・        方法がある
。これをたとえばテレビジョン信号のような標本化周波
数の高い信号に対して実時間にて実行しようとすると、
とくに評価関数の計算において、相当程度の並列処理が
必要となる。近似計算を行なわないとすると(Ni1M
)並列が必要となる。
On the other hand, if there are many moving parts, the effectiveness will decrease. For this reason, "motion compensation" is effective for the moving portion Vζ by shifting the prediction signal by the amount of displacement between the screens. That is, as shown in Fig. 2, a motion vector (Vop) is detected from the input video signal, and a predicted signal is generated by increasing or decreasing the delay for one frame time by the amount of displacement indicated by this vector. This is then used to perform predictive encoding.
``When realizing ``motion compensation'' as a device, it is generally not easy to detect displacement between screens, but for example, as shown in Japanese Patent Application No. 55-126125, it is composed of N lines x M pixels. It is detected what displacement is given to the block to minimize the intra-block sum of evaluation function values at each pixel position, such as error power, and the displacement at that time is taken as a motion vector. There is a method called block matching. If you try to do this in real time for a signal with a high sampling frequency, such as a television signal,
Particularly in calculating the evaluation function, a considerable degree of parallel processing is required. If we do not perform approximate calculations (Ni1M
) parallelism is required.

第3図に示すように、画面内の各ブロックについて動き
補償の範囲を水平に±H画素/フレーム、垂直に±Vシ
ラインフレームとする時、この動き補償範囲内のすべて
の変位に対応して評価関数値を求めるためには、ブロッ
ク内の各画素に対して(2H+1)X (2v+1) 
画素、−jl)ち各7”口yりtlcTH,テハ(2H
+M) x (2V+N) m素)の2次元的メモリが
必要である。ただしブロック内の左上隅の点とたとえば
右下隅の点では同じ(2H+1ンx (2V+1)(D
1%’) で4b記憶する必要がある両面の部分は当然
同一ではない。
As shown in Figure 3, when the motion compensation range for each block in the screen is set to ±H pixels/frame horizontally and ±V pixels/frame vertically, it corresponds to all displacements within this motion compensation range. In order to find the evaluation function value, for each pixel in the block, (2H+1)X (2v+1)
pixel, -jl) each 7" mouth tlcTH, teha (2H
+M) x (2V+N) m elements) two-dimensional memory is required. However, the point at the upper left corner of the block is the same as the point at the lower right corner (2H + 1 x (2V + 1) (D
1%') 4bThe parts on both sides that need to be memorized are of course not the same.

しかし襠雑なアドレス制御を避けるための簡便法として
は第3図に示すようにブロック内の画素位置には無関係
に、いわば広めに記憶する方法も考えられる。すなわち
、 (2V+N)X (2H+M)画素記憶すれば全て
の画素位置について対応ができる。ただし、実時間動作
を行なうためには、あるブロックについて評価関数計算
を行なっている間に次のブロックにおいて必要となる新
しい補償範囲内の画素が前のブロックの処理の終了時点
までに補充されて鷺ハなければならない。つまvN×M
画素時間内に第3図の(補充領域)内の(2V+N)×
M画素を補充しなければならない。したがって1画素時
間あfcりにして((2V+N)×Ml/ (N×M)
= (2V+N)/N画素の補充が必要となる。仮にV
=Nとすると(2N+N)/N=3すなわち1画素時間
内に3画素の補充が必要である。ところがテレビジョン
信号の標本化周波数は10 M Hz前後に選ばれるこ
とが多いため1画素時間内に順次に3画素を補充する時
間的余裕は一般にない。したがって3画素を並列に補充
せざるを得ない。第3図に示すように大きく3個のメモ
リ群に区分しDO,DI、 Dz  の3並列で補充す
ると容易にこれを実現できる。友だし、第3図の例では
供給される画素の時系列は、各ブロック内の画素が互い
に続いているよりなj@序でないと実現できず、通常の
テレビジョン信号における走査の順とけおよそ異なって
いる。なお、以上の例ではV−、−Nとしたがv<Nで
もそのまま成立する。VANの場合には3並列の補充が
必要なことより自明である。
However, as a simple method to avoid complicated address control, it is also possible to store data in a wide range, so to speak, regardless of the pixel position within the block, as shown in FIG. That is, by storing (2V+N)X (2H+M) pixels, all pixel positions can be handled. However, in order to perform real-time operation, while the evaluation function is being calculated for a certain block, the pixels within the new compensation range required for the next block must be replenished by the end of the processing of the previous block. Sagiha must. Tsum vN×M
(2V+N) in (replenishment area) in Figure 3 within pixel time
M pixels must be replenished. Therefore, if one pixel time is afc, ((2V+N)×Ml/(N×M)
= (2V+N)/N pixels need to be replenished. If V
=N, (2N+N)/N=3, that is, three pixels need to be replenished within one pixel time. However, since the sampling frequency of television signals is often selected to be around 10 MHz, there is generally no time to fill three pixels sequentially within one pixel time. Therefore, three pixels have no choice but to be supplemented in parallel. This can be easily achieved by dividing the memory into three large groups as shown in FIG. 3 and replenishing them in parallel in three memory groups: DO, DI, and Dz. In the example shown in Fig. 3, the time sequence of the supplied pixels cannot be realized unless the pixels in each block are in an order other than that of each other, which is approximately the same as the scanning order in a normal television signal. It's different. In the above example, V- and -N are used, but the same holds true even if v<N. It is obvious that in the case of VAN, three parallel supplements are required.

このようにDo、 Dl、 Dzの3並列データを入力
として評価関数のブロック内総和を求める例を第4図に
示す。ここではW、3図に示した2次元的メモリを含む
演算回路ALUがJ個U=N×Mとする)ある場合の例
を示す。v=Nであれば3個のメモリー群に供給される
画素データDO,Dl。
FIG. 4 shows an example in which the intra-block summation of the evaluation function is calculated by inputting the three parallel data of Do, Dl, and Dz. Here, an example will be shown in which there are J arithmetic circuits ALU including the two-dimensional memory shown in FIG. 3 (U=N×M). If v=N, pixel data DO, Dl are supplied to three memory groups.

Dzは各メモリー群の各々同一番地に順次記憶すれば補
充できる。この番地をWで示す。読み出しは記憶(=書
込み)とは多少異なる。
Dz can be replenished by sequentially storing data at the same location in each memory group. This address is indicated by W. Reading is somewhat different from storing (=writing).

比較・制御部は比較すべき試行的な動ベクトルをたとえ
ばブロックの左上隅の画素位置(ここをブ’y/ 内O
2次元7 )”レス(Zx、 Zy) = (0−、0
)と考える)の番地に換算してRとして出力する。各画
素位置(Zx、Z、)に対応して各1個ALLJt−割
当てるとするとALUはN、X:M個必要である。また
    −0≦Zx≦M−1.0≦2.≦N−1である
The comparison/control unit sets the trial motion vector to be compared to, for example, the pixel position of the upper left corner of the block (
2D 7)”res(Zx, Zy) = (0-, 0
) and output it as R. If one ALLJt- is assigned to each pixel position (Zx, Z,), N,X:M ALUs are required. Also, −0≦Zx≦M−1.0≦2. ≦N-1.

したがって、ZX\0、zy\0 なる画素位置にある
ALUKついては読み出しアドレスRに対して各X、Y
成分にZ、x、Zyでもってアドレス修飾することによ
シ、各画素位置における評価関数〔(層)の計′fLk
実行する。この旬果のブロック内総和が各試行ベクトル
毎に比較され、最小値を与えfc″$:、行動ベクトル
が動ベクトルに選ばれる。
Therefore, for ALUK located at pixel positions ZX\0, zy\0, each X, Y
By modifying the addresses of the components with Z, x, and Zy, the evaluation function [(layer) total'fLk
Execute. The intra-block summation of this seasonal fruit is compared for each trial vector, giving the minimum value fc''$:, and the action vector is selected as the motion vector.

以上詳しく述べた従来方式には回路の実現上種種の不都
合な点がある。これについて以下に説明する。
The conventional methods described in detail above have various disadvantages in terms of circuit implementation. This will be explained below.

以上の説明ではN;■としていたが、実際にはこの仮定
は回路構成上強い制約となる。
In the above explanation, N;■ was assumed, but in reality, this assumption is a strong constraint on the circuit configuration.

並列数が(2L4−N) /Nであることにより、Vが
Nの倍数(Nを含む)ちれば整数値となるが、倍数でな
い時には整a値にならない。すなわち整数値にならない
ということは、DO,D2の2領域への補充時の覗き込
み番地はDlへの補充用の書5.     き込み番地
でそのまま用いることができない。
Since the number of parallels is (2L4-N)/N, if V is a multiple (including N) of N, it will be an integer value, but if it is not a multiple, it will not be an integer a value. In other words, the fact that it is not an integer value means that the look-in address when replenishing the two areas DO and D2 is the address 5. for replenishing Dl. It cannot be used as is as a write-in address.

;      このように従来例はVがNの倍数でない
場合には各ALUに対する読み出し、畜き込み(補充)
用のアドレス信号(W) ’i−共通にすることができ
ないこと、各AL Ul’lの2次元的メモリーへの補
充用画素データを並列に入力しなければならない、など
問題が多い。
; In this way, in the conventional example, when V is not a multiple of N, reading and filling (replenishment) for each ALU is performed.
There are many problems, such as the fact that the address signal (W) 'i- cannot be made common, and the supplementary pixel data must be input in parallel to the two-dimensional memory of each AL Ul'l.

(発明の目的) 本発明は、動ベクトル検出時に複数個用いられる動き補
償範囲内および補充領域内の画素データを記憶する2次
元メモリーニ対する、動き補償範囲からの読み出しおよ
び補充領域への薔き込みの各アドレス指定が全2次元的
メモリーにつCて共通にできるように2次元メモリーt
−構成することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention provides a two-dimensional memory that stores pixel data within a motion compensation range and a replenishment area that are used in motion vector detection. The two-dimensional memory T
- For the purpose of configuring.

(発明の構成) 本発明によれば、画儂信号を記憶し、Nライ/×M画素
からなる2次元ブロック単位毎に指定される前記ブロッ
ク内に含まれる画素を1.(L≦N×M)個並列に出力
する画像メモリ装置であって、(a)  少なくとも垂
直方向に+V〜−■ライン(■は零又は正整数)の変位
を含む読み出しアドレスを発生する手段、 (bl  前記読出しアドレスに先行する画素を補充す
るだめの書き込みアドレスを発生する手段。
(Structure of the Invention) According to the present invention, a pixel signal is stored, and pixels included in the block specified for each two-dimensional block unit consisting of N ray/×M pixels are 1. An image memory device that outputs (L≦N×M) images in parallel, the device comprising: (a) means for generating a read address including a displacement of at least +V to -■ lines (■ is zero or a positive integer) in the vertical direction; (bl Means for generating a write address for replenishing pixels preceding the read address.

(c)  2x (N+V)個のラインメモリと、前記
読み出しアドレス及び前記書き込みアドレスが供給され
、両アドレスの一方を前ノ記ブロック内の画素位置を用
いてアドレス指定を施こし、他方のアドレスはそのまま
出力する第2の読み出しアドレス及び第2の書キ込みア
ドレス発生手段とからなり、前記第2の貌出しアドレス
を前記2 X (N+V)個のラインメモリの中のZ 
X V十N個のラインメモリに供給され、残るN個のラ
インメモリに前記第2の書込みアドレスが供給されるメ
モリユニットL個から構成されるメモリー部、 と金含む画像メモリ装置がイ8られる。
(c) 2x (N+V) line memories, the read address and the write address are supplied, one of the addresses is addressed using the pixel position in the block, and the other address is It consists of a second read address and a second write address generating means that output the second read address as is, and outputs the second exposed address as Z in the 2 x (N+V) line memories.
An image memory device comprising: a memory section comprising L memory units supplied to XV1N line memories and the second write address supplied to the remaining N line memories; .

(発明の原理) 補充領域へのiil!!i2データ補充において、全A
LUへの香込みのアドレス指定(w)y、共通化する簡
単な方法としては補充データをまず1本(すなわち並列
数=1)とすることであろう。第5図に示すように、ラ
インメモリ全基本単位としてこれを複数個備えるとこれ
が実現できる。すなわち、動き補償f@囲用のメモリー
として(2V+N)ラインを用い、さらに補充用として
他にNラインを用いる。ぞして、動き補償範囲のメモリ
ーラ用いて水平方向に動きベクトルを順次求める間に、
ヘライン分の画素データ會補充する。すなわち、1ブロ
ツク走査線(Nライン単位で区切った走査線)上の全ブ
ロックについての動きベクトルを検出するのに要する時
間は丁度Nライン時間で、ペラインの補充時間と一致す
る。
(Principle of the invention) Iil to replenishment area! ! In i2 data replenishment, all A
An easy way to standardize addressing (w)y for LU is to first set the number of supplementary data to one (that is, the number of parallels = 1). As shown in FIG. 5, this can be realized by providing a plurality of line memories as a total basic unit. That is, (2V+N) lines are used as a memory for motion compensation f@enclosure, and another N lines are used for replenishment. Therefore, while sequentially calculating motion vectors in the horizontal direction using memora in the motion compensation range,
Replenish the pixel data for the line. That is, the time required to detect motion vectors for all blocks on one block scanning line (scanning line divided by N lines) is exactly N line time, which coincides with the perline replenishment time.

すなわち、補充は1画素時間当91画素で済むことにな
り並列に行なう必要がなくなる。この結果全ALUにつ
いて第5図のような2次元メモリーを備えておけば、少
なくともWに関しては共通化できる。
That is, replenishment can be performed for 91 pixels per pixel time, and there is no need to perform replenishment in parallel. As a result, if all ALUs are provided with two-dimensional memories as shown in FIG. 5, at least W can be shared.

つぎに共通に与えられたRとWにより各2次元的メモリ
ーにおいて読み出し/書き込みがどのようになるかにつ
いて説明する。
Next, how reading/writing is performed in each two-dimensional memory using R and W given in common will be explained.

(1)読み出し時に画素位置毎のアドレス指定飾を実行
する場合: 第6図(5)、◎を用いて説明する。
(1) When performing address designation decoration for each pixel position at the time of reading: This will be explained using (5) and ◎ in FIG. 6.

この例では、2次元メモリーへの香き込みは全てのAL
Uについて同一である。 したがって第6図(2)、(
口におけるブロックへの動き補償@tBA (図中へf
c穐囲と略記する)はブロック内の画素位置に−対して
無i!”I 係に同じように2次元的メモリー内に設定
さ:rLる。左上f(hi: (Kx=Kx=o ) 
 の画素位置における画素aについては第6図式に、右
下隅(Zx=M −1、ZY =N −1)の[1Vi
i素位Iホにおける画素ZfCついてeよ犬6図0にそ
れぞれ示している。各々太実線で示したように、読み出
しの対象となる番地は相異している。たとえば、試行動
ベクトルV (X・Y成分はそれぞれVχ、vY とす
る)に対して画素aに関する読み出しの対象となる番地
はX、Y各、成分別にRx+Vx 、 Ry +vY 
、そして画素Zに対してはRX+ Z X +’/’X
 −Ry + Z y + V yで各々表わされる。
In this example, the fragrance to the two-dimensional memory is all AL
The same is true for U. Therefore, Fig. 6 (2), (
Motion compensation for the block in the mouth @tBA (f in the figure
(abbreviated as c) is a pixel position within a block - for no i! "I" is set in the two-dimensional memory in the same way: rL. Upper left f(hi: (Kx=Kx=o)
Regarding the pixel a at the pixel position, in the sixth diagram, [1Vi
The pixel ZfC at prime position I is shown in Figure 0, respectively. As shown by thick solid lines, the addresses to be read are different. For example, for the trial action vector V (the X and Y components are Vχ and vY, respectively), the address to be read for pixel a is Rx+Vx, Ry+vY for each X, Y component.
, and for pixel Z RX+Z
-Ry + Z y + V y, respectively.

ただし、几X・RY は各々対象とするブロックの画素
aの7レ一ム間予測(V=、、0)の時の2次元メモリ
ー上での位tl金示し、これが各ブロックの基準アドレ
スである。各ALUで相異するのは(Zx、zX)のみ
であるのでRx+vX、RY十vY が前述のの読み出
しアドレス几のX、Y成分と考えることができる。
However, 几X・RY indicates the position tl on the two-dimensional memory when predicting between 7 frames of pixel a of the target block (V = , 0), and this is the reference address of each block. be. Since each ALU differs only in (Zx, zX), Rx+vX, RY+vY can be considered to be the X and Y components of the above-mentioned read address.

このように嘗き込みについては全ALUともにWをその
まま使用し、読み出しについては各ALUが計算すべき
画素位置(Zx、Zy)分のアドレス修飾をするだけで
所望の画素データを読み出すことができる。
In this way, for reading, all ALUs use W as is, and for reading, desired pixel data can be read out simply by modifying the address for the pixel position (Zx, Zy) that each ALU should calculate. .

(2)  書き込み時に画素位置毎のアドレス修飾アド
レス修飾は書き込み時に行なうこともできる。
(2) Address modification for each pixel position during writing Address modification can also be performed during writing.

第7図四に画素位置a、同βに画素位置Zに対するtき
込みおよび読み出しの方法について示す。
FIG. 7(4) shows a method of writing in and reading out t for pixel position a and pixel position Z for pixel position β.

画素位置aについては2x=2丁==0であるので上記
(1)の場合と同じである。
As for pixel position a, 2x=2d==0, so it is the same as the case (1) above.

画素位置2については2x、2Y の分だけ左、上に各
々ずらした位置に補充を行なっておけば読み出しは画素
位置aKおけるアドレス(RX+vx。
For pixel position 2, if the replenishment is performed at positions shifted left and upward by 2x and 2Y, reading will be performed at the address (RX+vx) at pixel position aK.

Ry + V y )がそのまま使用できる。他の画素
位置にづ込ても同じである。
Ry + V y ) can be used as is. The same applies to other pixel positions.

すなわち、ブロック内の任意の画素位置での嘗き込みア
ドレスはX、Y成分各々W、Zx。
That is, the reading address at any pixel position within the block is W and Zx for the X and Y components, respectively.

wY−ZY で表わされる。Wx、WYは各々WのX、
Y成分とする。
It is expressed as wY-ZY. Wx, WY are each X of W,
Let it be the Y component.

以上、(1)、 (2)の説明においては左→右、上→
下への方向が画素位置、ラインが各々増加する方向とす
る。
Above, in the explanation of (1) and (2), left → right, top →
The downward direction is the pixel position, and the direction in which the lines increase.

このように、ラインメモリーを基本単位として2次元メ
モリーを構成すると全ALUに対して読み出し、瞥き込
み(補充)について共通のアドレス信号により実行でき
る。
In this way, if a two-dimensional memory is constructed using line memories as basic units, reading and checking (replenishment) for all ALUs can be performed using a common address signal.

(実施例) 第1.8.9図を参照して実施例について説明する。ま
ず、第8図を用いて説明する。
(Example) An example will be described with reference to FIG. 1.8.9. First, explanation will be given using FIG. 8.

入力画像信号F1a1O00を介して雑音除去回路10
に供給される。雑音除去回路10は1画面記憶し1画面
間に存在する雑tを除去し出力を線1100を介して遅
延回路11とベクトル検出器17へ供給する。また雑音
除去回路10から、はおよそ1画面遅延した画像信号が
線1017を介してベクトル検出器17へ供給される。
Noise removal circuit 10 via input image signal F1a1O00
supplied to Noise removal circuit 10 stores one screen, removes noise t existing between one screen, and supplies the output to delay circuit 11 and vector detector 17 via line 1100. Further, an image signal delayed by approximately one screen is supplied from the noise removal circuit 10 to the vector detector 17 via a line 1017.

ベクトル検出器17はこの2信号を用いて動ベクトルを
検出し線1700を介して出力する。これについては後
に詳しく説明する。
Vector detector 17 detects a motion vector using these two signals and outputs it via line 1700. This will be explained in detail later.

線1700を介して供給され忠勤ベクトルに対応して、
可変遅延回路16はフレームメモ+715からの画像信
号に遅延を与え予測信号として!81600を介して減
算器12と加算器14へ供給する。遅延回路11はベク
トル検出器17における動ベクトルの検出および出力に
要する時間だけ入力信号を遅延し減算器12へ供給する
。減算器12はこの遅延した信号と可変遅延回路16か
ら供給される予測信号より予測誤差信号を発生し量子化
器13に供給する。量子化器13は予測誤差を量子化し
、線1300 ’!i介して加算器14と不等長符号器
18へ供給する。加算器14はこの量子化され几予測誤
差と可変遅延回路16より供給される予測信号との和を
とり、局部復号信号を発生しフレームメモリ15へ供給
する。
Corresponding to the loyalty vector supplied via line 1700,
The variable delay circuit 16 delays the image signal from the frame memo +715 and uses it as a predicted signal! 81600 to the subtracter 12 and adder 14. The delay circuit 11 delays the input signal by the time required for the detection and output of the motion vector in the vector detector 17 and supplies it to the subtracter 12 . The subtracter 12 generates a prediction error signal from this delayed signal and the prediction signal supplied from the variable delay circuit 16, and supplies it to the quantizer 13. Quantizer 13 quantizes the prediction error to form line 1300'! i to an adder 14 and an unequal length encoder 18. Adder 14 sums this quantized prediction error and the prediction signal supplied from variable delay circuit 16 to generate a locally decoded signal and supplies it to frame memory 15 .

可変遅延回路16ンこおける遅延は供給される動ベクト
ルがゼロすなわち静止を表わしている場合にはフレーム
メモリ15との遅延時間和が丁度1画面時間に等しくな
るように設定され、動ベクトルの示す遅延時間に応じて
増減される。
The delay in the variable delay circuit 16 is set so that when the supplied motion vector is zero, that is, representing a stationary state, the sum of delay times with the frame memory 15 is exactly equal to one screen time, and the delay indicated by the motion vector is It is increased or decreased depending on the delay time.

不等長符号器18では供給される動ベクトルと量子化さ
れた予測誤差の両者を各々に適した不等長符号音用いて
圧縮符号化する。この出力は、伝送路2000に出力す
る時の速度との速度整合を図るバッファメモリー9へ供
給される。
The unequal length encoder 18 compresses and encodes both the supplied motion vector and the quantized prediction error using unequal length code sounds suitable for each. This output is supplied to a buffer memory 9 that matches the speed when outputting to the transmission line 2000.

つぎに第1図全周いてベクトル検出器17を説明する。Next, the vector detector 17 will be explained with reference to FIG.

図中、171〜174は2次元メモリーを含む演算回路
であり、一般には(N x M)個用いるのが良いが簡
単のため4個として説明する。
In the figure, numerals 171 to 174 are arithmetic circuits including two-dimensional memories, and although it is generally better to use (N x M) circuits, four circuits will be described for simplicity.

#1017’を介して供給されたおよそ1画面時間遅延
した画像信号は演算回路(ALU)171〜174に入
力される。他方線110(l介して供給される雑音除去
回路10の出力も同様に入力される。
The image signal delayed by about one screen time and supplied via #1017' is input to arithmetic circuits (ALU) 171 to 174. The output of the noise removal circuit 10, which is supplied via the other line 110 (l), is similarly input.

鶏 2、     線7001,7002金介してALU内
の2次元メモリーに記憶されている画素データの読み出
しに用いるアドレス信号(R)と、線1100を介して
供給される画素データの2次元メそリ一へ補充すべき番
地を指定するアドレス信号(W)が各々転送される。
2. The address signal (R) used to read out pixel data stored in the two-dimensional memory in the ALU through lines 7001 and 7002, and the two-dimensional memory of pixel data supplied through line 1100. An address signal (W) specifying an address to be added to one is transferred.

各ALUからの出力である評価関数11 f (−1は
全て加えられてブロック単位での総和として比較・制御
部170に供給される。
The evaluation function 11 f (-1) which is the output from each ALU is all added and supplied to the comparison/control unit 170 as a total sum in block units.

この加算は加算器175,176.177により行なわ
れる。
This addition is performed by adders 175, 176, and 177.

比較・制御部170は試行動ベクトルをブロック内の左
上隅の画素位置(Zx、 Zy) = (0,0)に対
する2次元メモリーの番地に変換し、読み出し用のアド
レス信号tR1t−出力する。この試行動ベクトルは量
大で(2H+1)X (2V+1)種あるが、この全て
を実時間で比較することは装置規模が過大となるので近
似的に数を減らしてなおかつ検出精度が低下しないよう
にするのが普通である°。
The comparison/control unit 170 converts the trial action vector into a two-dimensional memory address for the upper left corner pixel position (Zx, Zy) = (0,0) in the block, and outputs an address signal tR1t- for reading. There are (2H + 1) x (2V + 1) types of trial action vectors, but comparing all of them in real time would require too much equipment, so we tried to reduce the number approximately without lowering the detection accuracy. It is normal to do so.

この時、使用される試行動ベクトルの敬によっては2次
元メモIJ −に常に動作させる心安がない場合も勿論
ある。
At this time, of course, depending on the trial action vector used, there may be cases where it is not safe to always operate the two-dimensional memo IJ-.

そして、得られt各試行動ベクトルに対するブロック当
りの評価関数値の和を次々に比較し、最小和を与Lyt
−試行動ベクトル7に検出された動ベクトルとして線1
700 を介して出力する。
Then, the sum of the evaluation function values per block for each of the obtained trial action vectors is compared one after another, and the minimum sum is given as Lyt
- line 1 as a motion vector detected in trial motion vector 7;
700.

・ つぎに第9図を参照してALUの構成例について説
明する。m7001’r介して供給されたアドレス信号
Hに対して、オフセット回路706において各ALIJ
に与えられている固有のCZx、Zy )の値が水平(
X)、垂直(Y)の各成分毎に加算器705にて加算、
修飾がなされる。この(Zx、 Zy )の値は各AL
Uがブロック内のどの画素位fft相当するかによって
定tす、その値域けO≦Zx≦M−1,0≦Zy≦N−
1である。この加算結果は線7002に介して供給され
7?:Wとスイッチ704にて読み出し/’4J@込み
アドレス信号として交互に選択され2次元メモリー70
0のアドレス入力に供給される。第5図を用いるならば
、斜視邪の画素データの読み出し建ついては加算器70
5の出力が、(補充領域)への画素データの書込みには
線7001を介して供給される信号Wが用いら謁。
- Next, a configuration example of the ALU will be explained with reference to FIG. For the address signal H supplied via m7001'r, each ALIJ is
The unique CZx, Zy ) values given to the horizontal (
X) and vertical (Y) components are added by an adder 705,
Qualifications are made. This (Zx, Zy) value is for each AL
The value range O≦Zx≦M-1, 0≦Zy≦N- is determined by the pixel level fft in the block that U corresponds to.
It is 1. The result of this addition is provided via line 7002. :W and switch 704 alternately select read/'4J@include address signal to 2-dimensional memory 70
0 address input. Using FIG. 5, the adder 70 is used to read out the pixel data for strabismus.
5, the signal W supplied via line 7001 is used to write pixel data into the (replenishment area).

勿論、ある特定のIALUが斜線内にある画素シタの全
部について読み出し動作を行なうものではないことは言
うまでもないことである。線1017を介して供給され
−fc画素データは、各ALUの画素位置(Zx、 Z
y)に対応するもののみが各ALUのメモリー702に
記憶される。したがって缶ALUのメモ!J −702
にはNライン毎でかつMIIiii素毎の画素データが
記憶されることになる。メモリー702からはNライン
遅れて読み出されるが、仁の出力は2次元メモリー70
0の出力と減算器701にて減算される。その差(li
)は変換回路703においてf (p)なる、比とえば
自乗演算の形の変換をうけて出力される。このf(li
)が第1番目のALUの出力である。変換f(・)は全
ALUに共通とするが、通常は読み出し尋用メモIJ 
(ROM)にて実現される1ζめ特定の画素位M(たと
えばブロックの中央部付近など)に対して重みづけを含
めた変換とすることも容易である。
Of course, it goes without saying that a particular IALU does not perform a read operation for all of the pixels within the diagonal line. The -fc pixel data supplied via line 1017 is applied to each ALU's pixel location (Zx, Z
Only those corresponding to y) are stored in the memory 702 of each ALU. Therefore can ALU memo! J-702
Pixel data is stored for every N lines and for every MIII pixel. Although it is read out from the memory 702 with a delay of N lines, the output of Jin is read from the two-dimensional memory 70.
It is subtracted from the output of 0 in a subtracter 701. The difference (li
) is subjected to conversion in the form of a ratio, for example, a square operation, to f (p) in the conversion circuit 703 and is output. This f(li
) is the output of the first ALU. The conversion f(・) is common to all ALUs, but usually the readout memo IJ
It is also easy to perform a conversion that includes weighting for a specific pixel position M (for example, near the center of a block) of the 1ζth specific pixel position realized in (ROM).

なお、第9図は読み出しアドレス信号0に各画素位R(
Zx、Zy))ζよりアドレス修飾を行なう場合の例で
あったが、第10図にはこれに対して補充用暑き込みア
ドレス信号(W)に対してアドレス修飾する場合を示す
。すなわちRはスイッチ回路704にそのまま線700
1を介して供給されるのに対し、Wはオフセット回路7
06により各ALU毎に画素位置(Zx、 2丁)分の
オフセットが与えられ、減算器707にて作られる差(
Wx Zx。
In addition, in FIG. 9, each pixel position R (
In contrast to the example in which address modification is performed using Zx, Zy)) ζ, FIG. 10 shows a case in which address modification is performed on the replenishment overheating address signal (W). That is, R is connected to the switch circuit 704 as it is to the line 700.
1, while W is supplied via the offset circuit 7
06 gives an offset of the pixel position (Zx, 2 pixels) to each ALU, and the difference created by the subtracter 707 (
Wx Zx.

WY−ZY)が書き込みアドレス信号としてスイッチ回
路704に供給される。
WY-ZY) is supplied to the switch circuit 704 as a write address signal.

以上説明した実施例では第8図に示すように予測符号化
ループから全く切離された箇所において動ベクトルの検
出が実行されたが、本発明はこれに限定される本のでは
ない。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 8, motion vector detection was performed at a location completely separated from the predictive coding loop, but the present invention is not limited to this.

第1L図に示すようにベクトル検出器17へ供給すべき
2信号として線1000′を介して供給される入力画像
信号線1500を介して供給されるフレームメモリー5
の出力信号を用いることも可能である。
Frame memory 5 fed via input image signal line 1500 fed via line 1000' as two signals to be fed to vector detector 17 as shown in FIG. 1L.
It is also possible to use the output signal of

このフレームメモリー5の出力信号が先の線1017鴫 を介して供給される信号に、入力画像信号が先の雑音除
去回路10の出力に、各々対応する。
The output signal of this frame memory 5 corresponds to the signal supplied via the line 1017, and the input image signal corresponds to the output of the noise removal circuit 10, respectively.

t7′2:この第9図に示したALUの構成は可変遅延
回路16に容易に応用できる。
t7'2: The configuration of the ALU shown in FIG. 9 can be easily applied to the variable delay circuit 16.

線1700を介して供給されるベクトル検出器17の出
力である動ベクトルおよび予測符号化における処理の時
系列が通常のテレビジ、ン信号におけると同じであると
すると、印この動ベクトルの各X、Y成分をオフセット
回路706における(Zx。
Assuming that the motion vectors that are the output of the vector detector 17 supplied via the line 1700 and the time series of the processing in predictive coding are the same as in ordinary television signals, each of the motion vectors X, The Y component (Zx.

Zy)  に置き換え、(ロ)線7001を介して供給
されるRは、第5,6図において変化が零の時に相当す
る垂直方向にNライン巾の領域を最上部ラインから最下
部ラインへとテレビシロン信号の時系列に沿って走査す
るように発生し、(=−1紗7002  ’に介して供
給される〜Vは、Rの時と同じ走査でかつ第5.6図の
(補充領域)部分すなわちVライ/先行した位置を示す
ように発生する、と2次元メモIJ −700の出力が
m1600’(c−介して出力される予測信号となる。
Zy) and (b) R supplied via line 7001 spreads an area of N line width in the vertical direction from the top line to the bottom line, which corresponds to when the change is zero in FIGS. 5 and 6. ~V is generated so as to scan along the time series of the television signal and is supplied via the (=-1 gauze 7002'), and is scanned in the same manner as in the case of R and in the (replenishment area) of Fig. 5.6. ) portion, that is, V lie/is generated to indicate the preceding position, and the output of the two-dimensional memo IJ-700 becomes the predicted signal output via m1600' (c-).

ベクトル検出器17の゛出力動ベクトルがブa2り単位
で走査順序が並び換えられている場合には。
If the scanning order of the output motion vectors of the vector detector 17 is rearranged in units of blocks a2.

1ブロック間は動ベクトルが一定となるが、この時には
、前述の(ハ)tよ同じ、(口1f’lは走置の順序が
異なるだけ、で容易に構成ができる。ただしこの時には
遅延回路11において走査順序が合うように画像信号の
並びかえ全行なっておく必要がある。
The motion vector is constant between one block, but in this case, it is easy to configure the same as (c)t described above, except that the order of traversal is different for (portion 1f'l).However, in this case, the delay circuit In step 11, it is necessary to rearrange the image signals in all steps so that the scanning order matches.

なお、可変遅延回路17への補充データについては第9
図の線1100を線1500と読み代える。減算器70
1%メモ+3−702、変換回路703は可変遅延回路
においては不要となる。
Note that the supplementary data to the variable delay circuit 17 is explained in the ninth section.
Line 1100 in the figure should be read as line 1500. subtractor 70
The 1% memo +3-702 and the conversion circuit 703 are unnecessary in the variable delay circuit.

可変遅延回路17として動作する時には、入出力ともI
c i画素づつ連続して実行される点け、動ベクトル検
出時に用いられる2次元メモリーと異なっているが基本
的構成はほとんど同じと言える。
When operating as the variable delay circuit 17, both input and output
Although it differs from the two-dimensional memory used in motion vector detection and the continuous marking of each i pixel, the basic configuration can be said to be almost the same.

(本発明の効果) 2次元メモリーとして基本単位をラインにとっているた
め各ALUに対ツーる画素位置指定のオフセット (Z
x、Zy)は人力される読み出しアドレス信号R(ある
いは聾き込みアドレス信号)V)にX、Y合成分別に7
JLI″’pf−(滅n)1−るのみで修飾されたメモ
リー谷地が得られ、構成が極め−C簡単である。すなわ
ち、全ALUに対しで共通の)L # r、l。
(Effects of the present invention) Since the basic unit of the two-dimensional memory is a line, the offset (Z
x, Zy) are manually inputted read address signal R (or deaf address signal) V),
A memory valley modified only by JLI''pf-(n)1-R is obtained, and the configuration is extremely simple. That is, L#r,l common to all ALUs.

を供給することができるこの工しは、各試行動ベクトル
によりフレーム間予測に対する読み出しアドレス信号を
修飾して得られるものであるが、同様K、各試行動ベク
トルのX、Y合成分別の羊純な加算(負数ならば減算)
Kより容易に得られる。
This technique that can supply K is obtained by modifying the read address signal for interframe prediction with each trial motion vector, but it is also possible to addition (subtraction if it is a negative number)
It is easier to obtain than K.

検出され几動ベクトルを用いて可変遅延回路16より予
測信号を発生する時の読み出しアドレス信号の生成にも
同様の効果がある。
A similar effect can be obtained in the generation of the read address signal when the variable delay circuit 16 generates the predicted signal using the detected perturbation vector.

さらに、基本単位をラインにとっている友め2次元メモ
リーへ補充れる信号の時系列は通常のテ     −レ
ビジ冒ン信号における走査でも、Nライン単位に時系列
を変換し次走査のいずれの場合にも容易に対ろができる
うえに、さらに補充時には従来列のように並列に供給す
る必要かなく順次に1画素づつ供給すればよい。
Furthermore, the time series of the signal replenished into the two-dimensional memory, which uses lines as its basic unit, can be processed either by normal television scanning or by converting the time series into N line units for the next scan. Not only can a pair be easily provided, but also when replenishing, it is only necessary to supply one pixel at a time, without the need for parallel supply as in conventional columns.

このように本発明を実用に供するとその効果は非常に大
きい。
When the present invention is put to practical use in this way, the effects are very large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の動ベクトル検出を説明する1第2図は
動き補償フレーム間予測符号化を説明する図、第3,4
図は従来の2次元メモリーの構造と動ベクトルの検出方
法を説明する図、B5.6゜7図り本発明に関する2次
元メモリーの4ItI造を説明する図、第8.9.10
.11図は本発明に関する実施例を説明する図である。 図中、lOは雑音除去回路、11は遅延回路、12は減
算回路、13は量子化器、14は加算器、15はフレー
ムメモリ、16は可変遅延回路、17はベクトル検出器
、18は不等長符号器、19はバッファメモリ、である
。 −トー〉−ラく一2←14− )  −髪← 〉→−−
2−+−G−〉−シト2→亭 6 起 (Aン (B) (A) (B) 多 10  図
Figure 1 is a diagram explaining motion vector detection according to the present invention. Figure 2 is a diagram explaining motion compensated interframe predictive coding.
The figure is a diagram explaining the structure of a conventional two-dimensional memory and a method of detecting a motion vector.
.. FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention. In the figure, lO is a noise removal circuit, 11 is a delay circuit, 12 is a subtraction circuit, 13 is a quantizer, 14 is an adder, 15 is a frame memory, 16 is a variable delay circuit, 17 is a vector detector, and 18 is an inverter. 19 is a buffer memory. −To〉−Rakuichi 2←14− ) −Hair← 〉→−−
2-+-G-〉-Sito2→Tei 6 Ki (A An (B) (A) (B) Multi 10 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 画像信号を記憶し、Nライン×M画素からなる2次元ブ
ロック単位毎に指定される前記ブロック内に含まれる画
素をL(L≦N×M)個並列に出力する画像メモリ装置
であって、 (a)少なくとも垂直方向に+V〜−Vライン(Vは零
又は整数)の変位を含む読み出しアドレスを発生する手
段、 (b)前記読出しアドレスに先行する画素を補充するた
めの書き込みアドレスを発生する手段、(c)2×(N
+V)個のラインメモリと、前記読み出しアドレス及び
前記書き込みアドレスが供給され、両アドレスの一方を
前記ブロック内の画素位置を用いてアドレス修飾を施こ
し、他方のアドレスはそのまま出力する第2の読み出し
アドレス及び第2の書き込みアドレス発生手段とからな
り、前記第2の読出しアドレスを前記2×(N+V)個
のラインメモリの中の2×V+N個のラインメモリに供
給され、残るN個のラインメモリに前記第2の書込みア
ドレスが供給されるメモリユニットL個から構成される
メモリー部、 とを含む画像メモリ装置。
[Scope of Claims] An image in which an image signal is stored and L (L≦N×M) pixels included in a block specified for each two-dimensional block consisting of N lines×M pixels are output in parallel. A memory device comprising: (a) means for generating a read address including a displacement of at least +V to -V lines in the vertical direction (V being zero or an integer); (b) for replenishing pixels preceding the read address; (c) 2×(N
+V) line memory, the read address and the write address are supplied, one of the addresses is modified using the pixel position within the block, and the other address is output as is. address and a second write address generating means, the second read address is supplied to 2×V+N line memories among the 2×(N+V) line memories, and the remaining N line memories an image memory device comprising: a memory unit configured from L memory units to which the second write address is supplied;
JP59182115A 1984-08-31 1984-08-31 Picture memory device Granted JPS6160092A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04139986A (en) * 1990-09-29 1992-05-13 Victor Co Of Japan Ltd Coding/decoding device for movement compensation prediction of picture signal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04139986A (en) * 1990-09-29 1992-05-13 Victor Co Of Japan Ltd Coding/decoding device for movement compensation prediction of picture signal

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