JPS63244985A - 動き補償フレ−ム間符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信会議システム等の画像符号化装置とし
て用いられるフレーム間符号化の高効率符号化装置、特
に連続する２画面から各部の動きを検出し、動き補償を
行う動き補償フレーム間符′号化装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、フレーム間符号化の高効率符号化装置として第３
図に示す様な動き補償フレーム間符号化装置がある。同
図において、１は動き検出器で、入力される現フレーム
データ２に対してフレームメモリ３から読み出される前
フレームデータ４との動きを検出し、動きベクトル５を
伝送路符号化部へ送出する。可変遅延器６では前記動き
検出器１から出力される動きベクトル５に応じてフレー
ムメモリ３からの前フレームデータ４を遅延させ、動き
補償前フレームデータ７として送出する。前記現フレー
ムデータ２は遅延器８によって動き検出時間だけ遅延さ
れ、前記動き補償前フレームデータ７との差分が減算器
９でとられ、動き補償フレーム間差分データｌＯとして
符号化器１１に送出され、符号化されたフレーム間差分
データ１２として伝送路符号化部へ送られる。一方、前
記符号化された差分データ１２は復号化器１３によって
復号化される。復号化された差分データ１４は加算器１
５によって前記動き補償前フレームデータ７と加算され
、復号化された現フレームデータ１６として前記フレー
ムメモリ３に書き込まれ、次に入力される現フレームデ
ータ２に対する前フレームデータ４として用いられる。

１画面分のフレームデータは第４図の様に多数のサブブ
ロックに分割され、その画面上の各ブロック位置は２次
元配列（ｉ、　ｊ）で表すことができ（図中斜線部）、
符号化処理は矢印の順序でブロックライン順に行われる
。連続する２画面からこのブロック単位に動きを検出す
、る方法としては、第５図に示すように現フレームの符
号化すべきブロックＣ（ｉ、　ｊ）　　１７に対して前
フレームの同じ位置にあるブロックＰ　（ｉ、　ｊ）　
　１８を中心にした周辺８ブロツクの計９ブロックの範
囲を動き補償範囲１９とし、この範囲において現フレー
ムブロックＣ（ｉ、　ｊ）　　１７と最も類似したパタ
ーンのブロック、例えばブロック２０を探索し、そのブ
ロック２０の位置とブロックＰ　（ｉ、　ｊ）　　１８
との位置のずれを動きベクトル５とする。

第６図は従来の動き検出部の構成例で、読み出しアドレ
スカウンタ２１で発生したブロックＰ（ｉ、　Ｄのデー
タ位置を示すアドレスに、動き補償範囲内における動き
量を加算器２２によって加え、ブロックＰ　（ｉ、　ｊ
）の位置から動き量に相当した画素分ずれた位置にある
ブロックのデータを読み出し、現フレームデータＣ（ｉ
、　ｊ）との歪を歪演算器２３で求める。この歪として
は両ブロックの画素データの絶対値差分を求め１ブロッ
ク分累算したものなどがある。この動作を１現ブロツク
データＣ（ｉ、　ｊ）に対して探索回数カウンタ２４で
発生する探索回数だけ異なった動き量を動き量メモリ２
５から与えることにより繰り返し、異なったずれの位置
にあるブロックとの歪を求め、その内で最小の歪を最小
歪検出器２６で検出し、そのときの動き量を動きベクト
ル５として出力する。図中、現フレームブロックバッフ
ァ２７は現フレームデータＣ（ｉ、　ｊ）を探索回数だ
け繰り返し読み出すためのものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の動き補償フレーム間符号化装置は以上のように構
成されているので、多くの動きにも対応できるように探
索点数を多くするとそれに比例して動き補償の処理時間
が長くなるという欠点があった。また、処理時間短縮の
ためにフレームメモリのメモリ素子にアクセス時間の短
かいものを使用することが考えられるが、フレームメモ
リの様に大容量なメモリは一概にアクセス時間が遅く、
また小容量で高速なメモリ素子を使用した場合、部品数
が増加する上、そのメモリアクセス時間の短縮化にも限
界がある。

更に、フレームメモリ及び動き検出器を複数用意し、並
列に動作させれば一度に処理できるベクトル数が多くな
るが、フレームメモリを多数用意することによって部品
数が大幅に増え、望ましくない等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、動き補償の処理時間を犠牲にすることなく探
索点数の増加に対応することができ、これを比較的小規
模なハードウェア構成で実現することのできる動き補償
フレーム間符号化装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る動き補償フレーム間符号化装置は、動き
検出部に、動き補償範囲を含む複数ブロックがフレーム
メモリから書き込まれるバッファメモリと、このへソフ
ァメモリの読み出しアドレスに動き量を加えるアドレス
加算器と、上記バッファメモリから読み出されたブロッ
クと現フレームデータの処理ブロックとの歪を求める歪
演算器とを複１１４１備えるとともに、各組毎にそれぞ
れ異なった動き量を各アドレス加算器に与える動き量メ
モリを備えたものである。

〔作用〕

この発明における動き補償フレーム間符号化装置は、前
フレームデータの中から動き補償範囲を含む複数ブロッ
クが複数のバッファメモリに書き込まれ、それぞれのバ
ッファによって異なった動き量に対する歪演算が同時に
行われ、最小歪が検出されて動きベクトルが求められる
。

Ｃ実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は同時に３つの歪を求める実施例の動き検出部を
示すブロック図であり、第６図の従来例と同一符号は同
−又は相当部分を示しており、その説明は省略する。図
において、２８ａ〜２８ｃはフレームメモリ３の４ブロ
ックライン分の容量を有するトラッキングエリアバッフ
ァ、２９は上記各トラッキングエリアバッファ２８２〜
２８ｃに共通の読み出しアドレスカウンタ、２２ａ〜２
２Ｃは上記読み出しアドレスカウンタ２９からの読み出
しアドレスにそれぞれ異なった動き量を加えて各トラッ
キングエリアバッファ２８ａ〜２８ｃに与えるアドレス
加算器、２３ａ〜２３ｃは各トラッキングエリアバッフ
ァ２８３〜２８ｃから読み出されたブロックと現フレー
ムブロックバッファ２７から読み出されたブロックとの
歪を求め最小歪検出器２６に出力する歪演算器、２５ａ
〜２５ｃは各トラッキングエリアバッファ２８ａ〜２８
ｃ毎にそれぞれ異なった動き量が予め格納された動き量
メモリであり、探索回数カウンタ２４の計数値に従って
それぞれ異なった動き量を同時に発生し各アドレス加算
器２２ａ〜２２ｃに与えるものである。

ところで、現フレームブロックＣ（ｉ、　ｊ）に対して
動き補償を行うのに必要な前フレームのブロック数は周
辺の９ブロツクであるが、現フレームデータの１ブロッ
クライン毎に考えれば動き補償を行うのに必要な前フレ
ームデータは３ブロックライン分である。すなわち、第
４図において、現フレームの第ｊブロックラインを動き
補償処理す現フレームの第ｊ＋１ブロックラインを動き
補償処理するのに必要な前フレームデータは第ｊ。

ｊ＋１．ｊ＋２ブロックラインであり、現フレームの第
ｊブロックラインを処理する時に較べて第ｊ＋２ブロッ
クラインの前フレームデータを用意すれば良いことにな
る。従って、動き補償処理を行うのに必要な３ブロック
ライン分の容量と次のブロックラインを処理するのに必
要な１ブロックライン分の容量の計４ブロックラインの
容量をもつトラッキングエリアバッファを用意すれば連
続して動き補償のための処理が行える。すなわち、各ト
ラッキングエリアバッファ２８ａ〜２８Ｃは第２図に示
す様なＩ〜■の状態をブロックライン周期で順次繰り返
している。図中、数字Ｏは現在勤き検出を行っている現
フレームブロックに対応するブロックラインで、−１，
＋１はそのブロックラインの前後のブロックラインをそ
れぞれ示している。書き込み中のブロックラインは、現
在勤き補償を行っているブロックラインＯよりも２ブロ
ックライン進んだデータをフレームメモリ３から読み出
して書き込んでおり、トラッキングエリアバッファ２８
ａ〜２８ｃの内容を順次更新している。

次に動作について説明する。

現フレームブロックラインよりも２ブロックライン進ん
だ前フレームデータがフレームメモリ３から読み出され
、トラッキングエリアバッファλ８ａ〜２８ｃの書き込
みブロックラインバッファに貫き込まれる。それと同時
に探索回数カウンタ２４で発生する探索回数計数値に対
して、動き量メモリ２５ａ〜２５ｃによってそれぞれ異
なった動き量が同時に発生し、読み出しアドレスカウン
タ２９のアドレス値にそれぞれの動き量がアドレス加算
器２２３〜２２ｃによって加えられる。

従って、トラッキングエリアバッファ２８ａ〜２８Ｃか
らはそれぞれ異なったずれの位置にあるブロックが読み
出され、各歪演算器２３ａ〜２３ｃで現フレームデータ
２との歪がそれぞれ求められる。最小歪検出器２６では
各歪演算器２３ａ〜２３Ｃから探索回数分出力される歪
の内から最小のものを求め、その時の動き量を動きベク
トル５として出力する。

従って、上記実施例によれば、第６図の従来例と較べて
、同じ処理時間で３倍の探索点数を処理することができ
、又同じ探索点数ならば１／３の処理時間で動き補償処
理を行うことができ、しかも比較的小規模なハードウェ
ア構成でこれを実現することができる。また、上記実施
例では、各バッファメモリを４ブロックライン分の容量
を有するトラッキングエリアバッファとしたことにより
、動き補償処理中に次のブロックラインを書き込めるの
で、動き補償処理を実時間で連続して行うことができる
。

なお、上記実施例では同時に３つの歪を求める構成とし
たが、これは探索点数及び処理時間を考慮し必要に応じ
て決めればよく、また各バッファメモリも上記実施例に
限定されるものではなく、少なくとも動き補償範囲内の
複数ブロック分の容量を有するものであれば、本願のＰ
ｆＩ期の目的は達成される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、動き検出部に、動き
補償範囲を含む複数ブロックがフレームメモリから書き
込まれるバッファメモリと、このバッファメモリの読み
出しアドレスに動き量を加えるアドレス加算器と、上記
バッファメモリから読み出されたブロックと現フレーム
データの処理ブロックとの歪を求める歪演算器とを複数
組備えるとともに、各組毎にそれぞれ異なった動き量を
各アドレス加算器に与える動き量メモリを備えたので、
動き補償の処理時間を犠牲にすることなく探索点数の増
加に対応できるとともに、これを比較的小規模なハード
ウェア構成で実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による動き補償フレーム間
符号化装置の動き検出部の構成図、第２図はトラッキン
グエリアバッファの動作説明図、第３図は動き補償フレ
ーム間符号化装置の概略ブロック図、第４図は１画面の
分割例を示す図、第５図は動き補償範囲の説明図、第６
図は従来の装置における動き検出部の構成図である。 工は動き検出器、２は現フレームデータ、３はフレーム
メモリ、４は前フレームデータ、５は動きベクトル、９
は減算器、１０．１２はフレーム間差分データ、１１は
符号化器、２２　ａ、　　２２　ｂ。 ２２ｃはアドレス加算器、２３ａ、２３ｂ。 ２３ｃは歪演算器、２４は探索回数カウンタ、２５ａ、
２５ｂ、２５ｃは動き量メモリ、２６は最小歪検出器、
２７は現フレームブロックバッファ、２８　ａ、　　２
８　ｂ、　　２８　ｃはトラッキングエリアバッファ、
２９は読み出しアドレスカウンタである。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　大　　岩　　増　　雄（ばか２名）２８ａ　
、　２δｂ、２８ｃ　：　）−２，−Ｖニｒエーリアバ
１．フ。 第２国 宅３図 手続補正書（自発 昭和　　年　　月　　日 １、事件の表示　　　特願昭６２−０７７０１０号２、
発明の名称 動き補償フレーム間符号化装置 ３、補正をする者 ５、補正の対象 発明の詳細な説明、図面の欄。 ６、　補正の内容 （１１明細書第６頁第７行目「大容量なメモリは」とあ
るのを「大容量なメモリ素子は」と補正する。 （２）　　図面、第６図を別紙のとおり補正する。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力された現フレームデータとフレームメモリか
   ら読み出された前フレームデータとのフレーム間差分デ
   ータを符号化して送出する符号化部と、現フレームデー
   タの処理ブロックに対応して読み出される前フレームデ
   ータのブロックの読み出しアドレスに異なった動き量を
   加えて当該ブロックを中心とする動き補償範囲内の複数
   ブロックを読み出し、上記処理ブロックとの歪をそれぞ
   れ求めて最小歪となる動き量を動きベクトルとして送出
   する動き検出部とを備えた動き補償フレーム間符号化装
   置において、上記動き検出部に、動き補償範囲を含む複
   数ブロックがフレームメモリから書き込まれるバッファ
   メモリと、このバッファメモリの読み出しアドレスに動
   き量を加えるアドレス加算器と、上記バッファメモリか
   ら読み出されたブロックと上記処理ブロックとの歪を求
   める歪演算器とを複数組備えるとともに、各組毎にそれ
   ぞれ異なった動き量を各アドレス加算器に与える動き量
   メモリを備えたことを特徴とする動き補償フレーム間符
   号化装置。
2. （２）各バッファメモリは、フレームメモリの４ブロッ
   クライン分の容量を有するトラッキングエリアバッファ
   から成り、現フレームデータの処理ブロックに対応する
   ブロックラインとその前後のブロックラインの３ブロッ
   クラインで動き補償処理を行うとともに、その処理中に
   次の１ブロックラインの書き込み処理を行うようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の動き補償
   フレーム間符号化装置。