JPS63261298A - デイジタル像シーケンスのデータ整理および再構成方法 - Google Patents

デイジタル像シーケンスのデータ整理および再構成方法

Info

Publication number
JPS63261298A
JPS63261298A JP63082124A JP8212488A JPS63261298A JP S63261298 A JPS63261298 A JP S63261298A JP 63082124 A JP63082124 A JP 63082124A JP 8212488 A JP8212488 A JP 8212488A JP S63261298 A JPS63261298 A JP S63261298A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
unit
image
memory
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63082124A
Other languages
English (en)
Inventor
ベルナルト、ハンマー
アヒム、フオン、ブラント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPS63261298A publication Critical patent/JPS63261298A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
    • G06T9/008—Vector quantisation
    • 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
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • 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
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/63—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using sub-band based transform, e.g. wavelets
    • 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
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/94—Vector quantisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Image Processing (AREA)

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、ベクトル量子化および運動補償により多段
コーダーを用いて階層的にディジタル像シーケンスのデ
ータ整理を行い、またこれらの像シーケンスを多段デコ
ーダーを用いて再構成するための方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
３ないし２４のベクトルディメンジョンを有する適応イ
ンターフレーム−ベクトル量子化のための種々の方法が
知られている（文献［コンフェレンス・パブリケーショ
ン（Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃ、ｅ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ
）　Ｊ第２６５号、第２００〜２０４頁、ＫＤＤ研究所
、日本、ヤマグチ、ワダ、ヤマモト：°′６４　ｋ　Ｂ
　／　ｓの集積ビジュアル通信システム”または「ＩＣ
ＡＳＳＰ８６」、東京、ＡＮＮＥＸ　　Ｆ。
第１３３〜１３６頁、三菱電機株式会社、トクミチ・ム
ラカミ、コータロー・アサヒ、アツシ・イトー：　″′
カラー像のベクトル量子化゛（輝度および色成分が閉じ
られて量子化される）を参照）。
データ整理を高めるため、像から像への差は運動補償（
ブロック整合法）および背景予測により減ぜられる。
これらの公知の方法は１つの像列の１つの像を、互いに
無関係に処理されるＩＸＩ　（ＫＤＤ）またば４×４（
玉菱）の像点の比較的小さいブロックに分解する。ブロ
ックの大きさを高めることにより確かにベクトル量子化
（ＶＱ）のデータ整理は高められ得るが、それによって
計算費用が指数関数的増大し、また像データの非静止性
への整合が悪化する。
Ｃ発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、冒頭に記載した種類の方法および装置
を、有害なブロックアーチファクトが、特に高い運動部
分を有する像の場合に、再構成された像のなかに生じな
い有効なデータ整理が行われ得るように、またこれまで
に知られているこの形式の方法と比較して原像のより大
きい範囲がデータ整理の目的でベクトル量子化により検
出され得るように構成することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は、本発明によれば、ベクトル量子化および運
動補償により多段コーダーを用いて階層的にディジタル
像シーケンスのデータ整理を行い、またこれらの像シー
ケンスを多段デコーダーを用いて再構成するための方法
において、それ自体は公知の仕方で入力像信号がＬ個の
等しい低域通過フィルタのカスケードとそれに続くサブ
サンプリングとにより相異なる位置分解度の多数の像信
号に表され、その際に各カスケード段により位置分解お
よび入力像信号のデータ量が水平および垂直方向にそれ
ぞれ係数Ｒだけ減ぜられ、またその際に入力像信号を“
°分解段Ｌ”と呼び、また最小の分解度を有する低域通
過フィルタされた像信号を“分解段Ｏ″と呼ぶことにし
、時間的に先行の再構成されかつ運動補償された像信号
が同一の仕方で相異なる位置分解度の多数の像信号に表
され、分解段のサンプル値がブロックに分割され、その
際に“分解段０“がブロックの大きさ”　Ｉ　Ｘ　１　
”を有し、また各々別の分解段を有する後続のサンプル
値に対してはブロックの大きさが係数Ｒだけ水平および
垂直に高められ、しかし１つのブロックは最大でブロッ
クの大きさ“Ｎ×Ｎ”“を受け入れ、入力像信号と再構
成されかつ運動補償された像信号との対応する像信号が
“分解段Ｏパで始まって逐次それぞれ互いに比較され、
その際に比較過程はブロックごとに行われ、また対応す
る像信号の差が予め定められたしきい値を超過すると直
ちに、コーダーモードの切換が行われ、その際に入力像
信号の現在の分解段から始まって入力像信号の内挿され
た先行の分解段に対する差が形成され、その際に内挿が
多段に行われ、また続いて形成すべき差が予め定められ
たしきい値を超過すると直ちに、差が量子化されかつ出
力され、その際に“分解段Ｏ゛のなかで差がスカラー量
子化され、またすべての別の“分解段１…Ｌ”のなかで
差がベクトル量子化されることにより解決される。
〔発明の効果〕
本発明による方法は、公知の技術による方法の欠点を、
“′多段”ＶＱ、“′部分帯域”ＶＱおよび′“平均−
分離された″かつ“利得／形状””ＶＱのような種々の
準最適なＶＱ法の組み合わせにより取り除くことができ
る。
本発明による方法に使用すべきコーダーは低域通過フィ
ルタの列から漸進的な像構成を行ない、その輝度および
色成分が３ないし２４のディメンジョンのベクトルのな
かで閉じられて量子化される。カスケード化されたＶＱ
法により３２Ｘ３２ペルの大きいブロックの統計的関係
が逐次にデータ整理のために利用され得る。少ししか動
かない像範囲または全く動かない像範囲のなかの相続く
像の強い統計的関係が部分帯域の運動補償された像−像
間の差のＶＱにより顧慮される。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
第２図はレベルからレベルへ１つの像または像ブロック
の種々の分解の度合がどのように変更されるかを示す、
複数のレベル０…２（レベル２に像または像ブロックの
最大の分解度が存在する）を有するピラミッド状の概要
図（比較可能な分解度変更のパターンは既に米国電気電
子学会論文集計算＠編、第Ｃ−２８巻、第１１号−２１
９７９年１１月、第８７１頁以降の“ラスター像の漸進
的洗練”から公知である）、第１図は本発明による階層
的な多段のヘクトル量子化法ＨＭＶＱの応用の際に本発
明の好ましい実施例により１つの像がどのように分解さ
れるかを示す概要図（ここでレベルＯ…５に対してそれ
ぞれ用いるべきサンプリングの数が示されている）であ
る。
第３図には、コーダー１が本発明によるＨＭＶＱ法にど
のように応用されるかがブロック図により示されている
。単に好ましい実施例を示すこのブロック図には、Ａ／
Ｄ変換器１１と接続されている端子“ビデオ入力”が示
されている。Ａ／Ｄ変換器１１の出力端は一方では最終
のＶＱ段（ベクトル量子化段）１５の信号入力端と接続
されており、また他方では運動解析ユニット１６の入力
端と接続されている。最終のＶＱ段１５は最初のＶＱ段
１２および複数の中間ＶＱ段１３…１４と一緒にカスケ
ード状に接続されたベクトル量子化装置を形成する。最
終のＶＱ段１５の前記の信号入力端にＡ／Ｄ変換器１１
から信号Ｘが供給される。
最終のＶＱ段１５の出力端は、中間ＶＱ段１４の信号入
力端に供給される信号匂を発する。
この中間ＶＱ段１４の出力端は、このカスケード状の装
置のなかの別の中間ＶＱ段１３に供給される信号ｘ！−
１を発する。最後に、この中間ＶＱ段１３の出力端は最
初のＶＱ段１２の入力端に信号ｘ、を供給する。運動解
析ユニット１６は第１の出力端を介して信号Ｓを前記Ｖ
Ｑ段１２…１５のすべてのＶＱ段のそれぞれ別の入力端
に発する。
最後のＶＱ段１５、中間ＶＱ段１４…および別の中間Ｖ
Ｑ段１３のそれぞれ第】の出力端は信号Ｃを、カスケー
ド内でそれぞれ前に接続されているＶＱ段１３…１５の
別の入力端に発する。ＶＱ段１３…１５のそれぞれ別の
信号入力端には信号ｂ、すなわちバッファメモリ１９か
ら発せられるいわゆるバッファ調節信号が供給される。
最後に、すべてのＶＱ段１２…１５および運動解析ユニ
ット１６のそれぞれ別の出力端を介して結果信号ｉ、ｍ
またはＶがマルチプレクサ１７の各１つの信号入力端に
発せられる。マルチプレクサ１７の出力端はコーダー１
８と接続されており、その出力端は前記のバッファメモ
リ１９と接続されている。
バッファメモリ１９の出力端は端子“データ出カバと接
続されている。
第４図には最初のＶＱ段１２の詳細なブロック回路図が
示されている。図かられがるように、この回路装置の入
力端では前記の信号Ｘ、が整理ユニット１２０１に供給
され、その出力端はメモリ１２０２と接続されている。
このメモリ１２ｏ２の出力端は差し引き回路１２０３の
２つの信号入力端のうちの１つと接続されている。この
差し引き回路の出力端はしきい回路１２ｏ４の入力端と
接続されており、その１つの出力端はスカラー量子化器
１２０５と接続されている。このスカラー量子化器１２
０５の１つの出力端は別のメモリ１２０６の入力端と接
続されており、その出力端は端子１０と接続されている
。スカラー量子化器１２０５の別の出力端は加算回路１
２０７の２つの入力端のうちの１つと接続されている。
この加算回路１２０７の出力端は端子ｘ０と接続されて
いる。しきい回路１２０４の別の出力端は再更新−制御
ユニッ）１２０Ｂの第１の入力端と接続されている。こ
の再更新−制御ユニット１２０８の第２の入力端には端
子Ｓを介して入力信号が供給される。再更新−制御ユニ
ッ）１２０Ｂの別の入力端と別のメモリ１２０９が接続
されており、メモリ１２０９の出力端は端子ｍ０と接続
されている。
再更新−制御ユニット１２０８の第１の出力端はしきい
回路１２０４の第２の入力端と接続されており、再更新
−制御ユニット１２０８の第２の出力端はマルチプレク
サ１２１０の制御入力端と接続されている。マルチプレ
クサ１２１０には入力端を介して定数ユニット１２１２
からの信号が、また別の入力端を介して別の整理ユニッ
ト１２１３からの信号が供給され、後者には端子Ｃ１を
介して制御信号が供給される。マルチプレクサ１２１０
の出力端は別のメモリ１２１１と接続されており、その
出力端は差し引き回路１２０３の第２の入力端に接続さ
れており、この入力端には加算回路１２０７の第２の入
力端も接続されている。
第５図にはＨＭＶＱコーダーのベクトル量子化器構成要
素の中間段１３または１４の構成を詳細に示すブロック
回路図が示されている。この中間段は整理ユニット１３
０１、メモリ１３０２、差し引き回路１３０３、しきい
回路１３０４、バッファ制御ユニット１３０５、ベクト
ル量子化器１３０６、メモリ１３０７、加算回路１３０
８、再更新−制御ユニット１３０９、メモリ１３１０゜
メモリ１３１Ｌマルチプレクサ１３１２、拡大ユニット
１３１３ならびに整理ユニット１３１４を含んでいる。
この中間段の構成は、下記のことを例外として、先に説
明した最初の段の構成とほぼ同じである。整理ユニット
１３０１とメモリ１３０２との間に、端子ｘｌに通ずる
信号線が接続されている。しきい回路１３０４は最初の
段の相応のしきい回路にくらべて制御入力端を有し、そ
れを介してバッファ制御ユニット１３０５から、バッフ
ァの充満度に関係してしきい回路のしきい値を変更し得
る制御信号が供給される。第４図中の再更新−制御ユニ
ッ）１２０Ｂに相応する再更新−制御ユニッ）１３０９
には追加的に制御信号が端子ｍＪＬ−＋を介して供給さ
れる。第４図中の定数ユニット１２１２の代わりに中間
段１３または１４に対しては拡大ユニット１３１３が設
けられており、この拡大ユニットに制御信号が端子Ｘ（
−１を介して供給される。最後に、最初の段に対する回
路装置にくらべて中間段１３または１４のなかには、別
の整理ユニット１３１４の出力端に接続されておりまた
端子Ｃ（に通じている追加的な信号出力端が設けられて
いる。
第６図には、ＨＭＶＱコーダーのベクトル量子化器構成
要素の最終段１５の構成を詳細に示すブロック回路図が
示されている。この回路装置は差し引き回路１５０１、
しきい回路１５０２、バッファ制御ユニット１５０３、
ベクトル量子化器１５０４、メモリ１５０５、加算回路
１５０６、再更新−制御ユニット１５０７、メモリ１５
０８、メモリ１５０９、マルチプレクサ１５１０、拡大
ユニッ）１５１１、運動補償ユニット１５１２および像
ブロックメモリ１５１３を含んでいる。この最終段１５
に対する回路装置は、下記のことを例外として、中間段
１３または１４に対する回路装置とほぼ同じである。差
し引き回路１５０１の前に整理ユニットもメモリも接続
されておらず、差し引き回路１５０１は直接に端子Ｘに
接続されている。第５図中に示されているような別の整
理ユニット１３１４の代わりに、第６図による最終段の
なかには、像ブロックメモリ１５１３および運動補償ユ
ニッ）１５１２の直列回路から成る装置が設けられてい
る。運動補償ユニット１５１２は端子Ｖと接続されてい
るサイド入力端を有する。
像ブロックメモリ１５１３は、第５図による相応の加算
回路１３０８の出力端が端子ｘ、ｇと接続されているの
に対して、加算回路１５０６の出力端と接続されている
。
第７図には、ＨＭＶＱコーダーの運動解析ユニット１６
がブロック回路図で示されている。この運動解析ユニッ
トはマルチプレクサ７１、像ブロックメモリ７２、別の
像ブロックメモリ７３、スイッチングユニット７４、運
動セグメント化ユニット７５、メモリ７６、ブロック整
合ユニット７７およびメモリ７８を含んでいる。マルチ
プレクサ７１には端子Ｘを介して入力信号が供給され、
この入力信号は選択的にマルチプレクサ７１の出力端を
通じて第１の像ブロックメモリ７２または第２の像ブロ
ックメモリ７３に伝達される。第１の像ブロックメモリ
７２の出力端はスイッチングユニット７４の第１の入力
端と接続されており、それに対して第２の像ブロックメ
モリ７３の出力端はスイッチングユニット７４の第２の
入力端と接続されている。スイッチングユニット７４の
第１の出力端は運動セグメント化ユニット７５の第１の
入力端、ブロック整合ユニット７７の第１の入力端およ
び出力端子Ｘと接続されている。スイッチングユニット
７４の第２の出力端は運動セグメント化ユニット７５の
第２の入力端およびブロック整合ユニット７７の第２の
入力端と接続されている。運動セグメント化ユニット７
５の出力端はメモリ７６の入力端と接続されており、そ
れに対してブロック整合ユニット７７の出力端は別のメ
モリ７８の入力端と接続されている。最後に、第１のメ
モリ７６の出力端は出力端子Ｓと、また第２のメモリ７
８の出力端は出力端子Ｖと接続されている。
第８図には、運動解析ユニットのなかの運動セグメント
化ユニット７５のなかで本発明の方法がどのように進行
するかが、本発明の方法による運動／不運動−セグメン
ト化のための機能進行図として概要を示されている。運
動セグメント化ユニット７５は差し引き回路７５１．２
値形成ユニッドア５２、ノイズ抑制ユニット７５３、サ
ブサンプリングユニット７５４、範囲拡大ユニット７５
５、ホール充満ユニット７５６、範囲縮小ユニット７５
７および低域通過フィルタ７５８を含んでいる。差し引
き回路７５１には第１の信号入力端を介して瞬間像の信
号が、また第２の信号入力端を介して当該の像に先行す
る像の信号が供給される。２値形成ユニツト７５２の出
力端はノイズ抑制ユニット７５３の入力端と接続されて
おり、その出力端はサブサンプリングユニット７５４の
入力端と接続されている。サブサンプリングユニット７
５４の出力端は範囲拡大ユニット７５５の入力端と接続
されており、その出力端はホール充満ユニット７５６の
入力端と接続されている。このホール充満ユニット７５
６の出力端は範囲縮小ユニット７５７の入力端と接続さ
れており、その出力端は低域通過フィルタ７５８の入力
端と接続されている。最後に、端子を介して低域通過フ
ィルタ７５８の出力信号、すなわちセグメント化マスク
信号Ｓが導き出される。
第９図には、ＨＭＶＱ法の範囲内で３２Ｘ３２ペル・ブ
ロックのデータ構造を示す６つの階層的な段０…５を有
する構造が探索ツリーに類似の図で示されている。
第１０図は種々のコーダーモードおよびそれらの移行の
関係の説明図である。相応の移行コードａ、ｂ、ｃ、ｄ
、ｅ、ｆおよびｇはそれぞれ形式０式％ １１１０または１１１１１１を有し、その際に最後の３
つのコード、すなわちｅ＝１１１１０、ｆ＝１１１１１
０およびｇ＝１１１°１１１はいわゆるストップ−コー
ドを示す。
第１１図には、本発明による方法に使用可能なＨＭＶＱ
デコーダー２のブロック回路図が示されている。デコー
ダー２はバッファメモリ２１、デコーダー２２、デマル
チプレクサ２３、最初のＩＶＱ段２４、複数個の中間Ｉ
ＶＱ段２５　・２６、最終のＩＶＱ段２７およびＤ／Ａ
変換器２８を含んでいる。端子“データ人力”と接続さ
れているバッファメモリ２１の入力端に、入来するデー
タが供給される。バッファメモリ２１の出力端はデコー
ダー２２の入力端と接続されており、その出力端はデマ
ルチプレクサ２３の入力端と接続されている。デマルチ
プレクサ２３の第１の出力端は最初のＩＶＱ段２４と、
デマルチプレクサ２３の第２の出力端は第１の中間ＩＶ
Ｑ段２５と、デマルチプレクサ２３の第３の出力端はｒ
ＶＱ段のカスケード状配置のなかに設けられている最終
の中間ＩＶＱ段２６と、またデマルチプレクサ２３の第
４の出力端は最終のＩＶＱ段２７の入力端と接続されて
いる。最初の１７９段２４の出力端は中間ＩＶＱ段２５
の別の入力端と接続されており、この中間ＩＶＱ段２５
の出力端は別の中間ＩＶＱ段２６の別の入力端と接続さ
れている。最後にあげた中間ＩＶＱ段２６の出力端は最
終のＩＶＱ段２７の別の入力端と接続されている。最初
にあげた中間ＩＶＱ段２５の別の出力端は最初のＩＶＱ
段２４の別の入力端と接続されており、最後にあげた中
間ＩＶＱ段２６の別の出力端は最初にあげた中間ｒＶＱ
段２５の別の入力端と接続されており、また最終のＩＶ
Ｑ段２７の第１の出力端は最後にあげた中間ＩＶＱ段２
６の別の入力端と接続されている。最終のＩＶＱ段２７
の第２の出力端はＤ／Ａ変換器２８の入力端と接続され
ており、その出力端は端子“′ビデオ出力″と接続され
ている。
第１２図には、ＨＭＶＱデコーダーの再構成ユニットの
最初の段２４がブロック回路図で示されている。この最
初の段２４はコードブック２４１１メモリ２４２、加算
回路２４３、メモリ２４４、マルチプレクサ２４５、定
数回路２４６、整理ユニット２４７、再更新−制御ユニ
ット２４８およびメモリ２４９を含んでいる。コードブ
ック２４１には端子１０を介して入力信号が供給される
。
コードブック２４１の出力信号はメモリ２４２の入力端
に供給される。このメモリ２４２の出力端は加算回路２
４３の第１の入力端と接続されており、その第２の入力
端はメモリ２４４の出力端と接続されている。このメモ
リ２４４にはマルチプレクサ２４５の出力信号が供給さ
れる。このマルチプレクサ２４５の第１の入力端は定数
回路２４６の出力端に接続されており、またマルチプレ
クサ２４５の別の入力端は整理ユニット２４７の出力端
に接続されており、整理ユニット２４７には端子ｃ１か
ら制御信号が供給される。加算回路２４３の出力信号は
端子Ｘ。に与えられる。端子ｍ０に与えられる信号は再
更新−制御ユニット２４８の入力端に導かれ、その出力
端はメモリ２４９の入力端と接続されている。最後に、
このメモリ２４９の出力端はマルチプレクサ２４５のサ
イド入力端と接続されている。
第１３図には、ＨＭＶＱデコーダーの再構成ユニットの
中間段２５または２６がブロック回路図で示されている
。この中間段２５または２６はそれぞれコードブック２
５１、メモリ２５２、加算回路２５３、メモリ２５４、
マルチプレクサ２５５、拡大ユニット２５６、整理ユニ
ット２５７、再更新−制御ユニット２５８およびメモリ
２５９を含んでいる。この中間段の構成は、第１２図中
の定数回路２４６の代わりに端子ＸＱ−Ｉを介して制御
信号を供給される拡大ユニット２５６が設けられている
こと、また整理ユニット２５７の出力端からは第１２図
による回路装置と異なり端子Ｃに供給される出力信号が
導き出されることを例外として、第１２図による最初の
段２４の構成と同じである。
第１４図には、ＨＭＶＱデコーダーの再構成ユニットの
最終段２７がブロック回路図で示されている。この最終
段２７はコードブック２７０１、メモリ２７０２、加算
回路２７０３、像ブロックメモリ２７０４、メモリ２７
０５、マルチプレクサ２７０６、拡大ユニット２７０７
、運動補償ユニット２７０８、再更新−制御ユニット２
７０９およびメモリ２７１０を含んでいる。コードブッ
ク２７０１には端子ｔｊｌを介して入力信号が供給され
、またコードブック２７０１の出力信号はメモリ２７０
２の入力端に供給される。メモリ２７０２の出力端は加
算回路２７０３の第１の入力端と接続されており、その
第２の入力端はメモリ２７０５の出力端と接続されてい
る。加算回路２７−　ｔ　５− 〇３の出力端は像ブロックメモリ２７０４の入力端と接
続されており、また像ブロックメモリ２７０４の出力端
は一方では出力端子ｘ１と、また他方では運動補償ユニ
ット２７０８の入力端と接続されている。運動補償ユニ
ッ）２７０Ｂの出力端はマルチプレクサ２７０６の第１
の入力端および出力端子ＣＩと接続されている。マルチ
プレクサ２７０６の第２の入力端には拡大ユニット２７
０７の出力端が接続されており、その入力端は入力端子
Ｘ　Ｊ−＋と接続されている。マルチプレクサ２７０６
の出力端はメモリ２７０５の入力端と接続されている。
再更新−制御ユニット２７０９には入力端子ｍ２を介し
て制御信号が供給され、またこの再更新−制御ユニット
２７０９の出力端はメモリ２７１０の入力端と接続され
ている。このメモリ２７１０の出力端はマルチプレクサ
２７０６のサイド入力端と接続されている。最後に、入
力端子Ｖが運動補償ユニッ）２７０Ｂのサイド入力端と
接続されている。
第１５図には、本発明の方法の範囲内のツーパス−ブロ
ックオーバーラツプ内挿が原理図で示されている。機能
ステップ“拡張”は、第１５図の上側部分に示されてい
るように、内挿のためのステップを含んでおり、それに
整理のためのステップが続いている。整理のためのステ
ップに差し引きのためのステップが続いており、それに
内挿のための別のステップが続いている。最初の内挿お
よび整理のためのステップに対して並列に乗数２による
乗算のためのステップが設けられており、その際に乗算
結果は差し引きのためのステップのなかで整理のための
ステップからの整理結果と一緒に処理される。第１５図
の下側部分には整理または内挿のための機能が概要を示
されている。
第１６図には、本発明によるＨＭＶＱ法の範囲内の階層
的な多段のベクトル量子化が全体的な原理図で示されて
いる。この図の左側部分には、コーダーのなかで行われ
る機能が示されており、また右側部分には、デコーダー
のなかで行われる機能または機能ブロックが示されてい
る。
最後に、本発明による方法の有利な特性を列挙する。
一漸進的な像構成 −“ブロッキング°′効果（ブロック波及法）ではなく
、アーチファクトが４×４ベルに制限されている 一最悪ケースー像質（１００％運動）　　：　ｆ、　＝
１／８ｆ０を有する低域通過フィルタされた像、ここで
ｆ９は限界周波数、ｆｏは原像中に生ずる最高周波数を
意味する −１６Ｘ１６ブロツク整合アルゴリズムによる４×４ベ
ルの精度での運動補償 一ノイズ除去を有する中央の運動／不運動−計算による
像分解度の制御 一簡単なフィルタ構造（平均値計算を介してのサンプリ
ング、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　　Ｉｍｐｕｌｓｅ　　Ｒ
ｅ５ｐｏｎｄ）を介しての内挿−６係数を有するフィル
タ ー小さいコードブックによるカスケード化されたベクト
ル量子化 −ｙｕｖの閉じられた量子化 −“トップダウン／ボトムアップ・クウアッドーツリー
”コーディングによるプロダレッション段の制御情報の
閉じられたコーディング−容易にデコード可能なコード
（最大コード語長＝３ビット） 一簡単な受信器構造
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による階層的な多段のベクトル量子化法
ＨＭＶＱの応用の際に本発明の好ましい実施例により１
つの像がどのように分解されるかを示す概要図、第２図
はレベルからレベルへ１つの像または像ブロックの種々
の分解の度合がどのように変更されるかを示す、複数の
レベルＯ…２を有するピラミッド状の概要図、第３図は
ＨＭＶＱ法に使用される本発明によるコーダーのブロッ
ク回路図、第４図はＨＭＶＱコーダーのベクトル量子化
器構成要素の最初の段を詳細に示すブロック回路図、第
５図はＨＭＶＱコーダーのベクトル量子化器構成要素の
中間段の構成を詳細に示すブロック回路図、第６図はＨ
ＭＶＱコーダーのベクトル量子化器構成要素の最終段の
構成を詳細に示すブロック回路図、第７図はＨＭＶＱコ
ーダーの運動解析ユニットのブロック回路図、第８図は
本発明の方法による運動／不運動−セグメント化のため
の機能進行の概要を示す図、第９図はＨＭＶＱ法の範囲
内で３２Ｘ３２ペル・ブロックのデータ構造を示す６つ
の階層的な段０…５を有する構造の探索ツリーにＭ４Ｑ
の図、第１０図は種、々のコーダーモードおよびそれら
の移行の関係の説明図、第１１図は本発明による方法に
使用可能なＨＭＶＱデコーダーのブロック回路図、第１
２図はＨＭＶＱデコーダーの再構成ユニットの最初の段
のブロック回路図、第１３図はＨＭＶＱデコーダーの宵
構成ユニットの中間段のブロック回路図、第１４図はＨ
ＭＶＱデコーダーの再構成ユニットの最終段のブロック
回路図、第１５図は本発明の方法の範囲内のツー−パス
−プロッタオーバーラツプ内挿の原理図、第１６図は本
発明によるＨＭＶＱ法の範囲内の階層的な多段のベクト
ル量子化の全体的な原理図である。 １…ＨＭＶＱデコーダー ２…ＨＭＶＱデコーダー １１…Ａ／Ｄ変換器 １２…最初のＶＱ段 １３．１４…中間ＶＱ段 １５…最終のＶＱ段 １６…運動解析ユニット １７…マルチプレクサ １８…コーダー １９．２１…バッファメモリ２２ …デコーダー ２３…デマルチプレクサ ２４…最初のＩＶＱ段 ２５．２６　…中間ＩＶＱ段２７ …最終のＩＶＱ段 ２８…Ｄ／Ａ変換器 ７１…マルチプレクサ ７２．７３…像ブロックメモリ７４ …スイッチングユニット７５…運 動セグメント化ユニット７６…メモリ ７７…ブロック整合ユニット７８ …メモリ ２４１…コードブック ２４２…メモリ ２４３…加算回路 ２４４…メモリ ２４５…マルチプレクサ ２４６…定数回路 ２４７…整理ユニット ２４８…再更新−制御ユニット２４ ９…メモリ ２５１…コードブック ２５２…メモリ ２５３…加算回路 ２５４…メモリ ２５５…マルチプレクサ ２５６…拡大ユニット ２５７…整理ユニット ２５８…再更新−制御ユニット２５ ９…メモリ ７５１…差し引きユニット ７５２…２値形成ユニツト ７５３…ノイズ抑制ユニット７５ ４…サブサンプリングユニット７５５…範囲拡大ユニッ
ト ７５６…ホール充満ユニット７５ ７…範囲縮小ユニット ７５８…低域通過フィルタ １２０１…整理ユニット １２０２…メモリ １２０３…差し引き回路 １２０４…しきい回路 １２０５…スカラー量子化器１２ ０６…メモリ １２０７…加算回路 １２０８…再更新−制御ユニット１２ ０９…メモリ １２１０…マルチプレクサ １２１１…メモリ １２１２…定数ユニット １２１３…整理ユニット １３０１…整理ユニット １３０２…メモリ １３０３…差し引き回路 １３０４…しきい回路 １３０５…バッファ制御ユニット１３ ０６…ベクトル量子化器１３０７ …メモリ １３０８…加算回路 １３０９…再更新−制御ユニット１３ １０．１３１１…メモリ１３１２ …マルチプレクサ １３１３…拡大ユニット １３１４…整理ユニット １５０１…差し引き回路 １５０２…しきい回路 １５０３…バッファ制御ユニット１５ ０４…ベクトル量子化器１５０５ …メモリ １５０６…加算回路 １５０７…再更新−制御ユニット１５ ０８．１５０９…メモリ１５１０ …マルチプレクサ １５１１…拡大ユニット １５１２…運動補償ユニット１５ １３…像ブロックメモリ２７０１ …コードブック ２７０２…メモリ ２７０３…加算回路 ２７０４…像ブロックメモリ２７ ０５…メモリ ２７０６…マルチプレクサ ２７０７…拡大ユニット ２７０８…運動補償ユニット２７ ０９…再更新−制御ユニット２７１０ …メモリ Ｏ ヱ ７）　　；エ　−ビ２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ベクトル量子化および運動補償により多段コーダー
    を用いて階層的にディジタル像シーケンスのデータ整理
    を行い、またこれらの像シーケンスを多段デコーダーを
    用いて再構成するための方法において、入力像信号がＬ
    個の等しい低域通過フィルタのカスケードとそれに続く
    サブサンプリングとにより相異なる位置分解度の多数の
    像信号に表され、その際に各カスケード段により位置分
    解度および入力像信号のデータ量が水平および垂直方向
    にそれぞれ係数Ｒだけ減ぜられ、またその際に入力像信
    号を“分解段Ｌ”と呼び、また最小の分解度を有する低
    域通過フィルタされた像信号を“分解段０”と呼ぶこと
    にし、時間的に先行の再構成されかつ運動補償された像
    信号が同一の仕方で相異なる位置分解度の多数の像信号
    に表され、分解段のサンプル値がブロックに分割され、
    その際に“分解段０”がブロックの大きさ“１×１”を
    有し、また各々別の分解段を有する後続のサンプル値に
    対してはブロックの大きさが係数Ｒだけ水平および垂直
    に高められ、しかし１つのブロックは最大でブロックの
    大きさ“Ｎ×Ｎ”を受け入れ、入力像信号と再構成され
    かつ運動補償された像信号との対応する像信号が“分解
    段０”で始まって逐次それぞれ互いに比較され、その際
    に比較過程はブロックごとに行われ、また対応する像信
    号の差が予め定められたしきい値を超過すると直ちにコ
    ーダーモードの切換が行われ、その際に入力像信号の現
    在の分解段から始まって入力像信号の内挿された先行の
    分解段に対する差が形成され、その際に内挿が多段に行
    われ、また続いて形成すべき差が予め定められたしきい
    値を超過すると直ちに差が量子化されかつ出力され、そ
    の際に“分解段０”のなかで差がスカラー量子化され、
    またすべての別の“分解段１…Ｌ”のなかで差がベクト
    ル量子化されることを特徴とするディジタル像シーケン
    スのデータ整理および再構成方法。 ２）予め定められたしきい値（１３０４、１５０２）が
    バッファメモリの充満度により変更可能である（１３０
    ５、１５０３）ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３）カスケード（１２、１３…１４、１５；２４、２５
    …２６、２７）のなかに含まれている中間段（１３…１
    ４；２５…２６）の数が２であることを特徴とする請求
    項１または２記載の方法を実施するための回路装置。 ４）カスケード（１２、１３…１４、１５；２４、２５
    …２６、２７）のなかに含まれている中間段（１３…１
    ４；２５…２６）の数が少なくとも３であることを特徴
    とする請求項１または２記載の方法を実施するための回
    路装置。 ５）コーダー（１）が、ベクトル量子化器段カスケード
    （１２、１３…１４、１５）の動作の仕方を制御するた
    めに使用される出力信号（ｓ）を運動解析に基づいて発
    生する運動解析ユニット（１６）を備えていることを特
    徴とする請求項１または２記載の方法を実施するための
    回路装置。 ６）運動解析ユニット（１６）が運動セグメント化ユニ
    ット（７５）を備えており、そのなかで瞬間像およびこ
    の像に先行する像の像信号が互いに差し引かれ（７５１
    ）、また差し引き結果が、セグメント化マスク信号（ｓ
    ）を発生するため、次々と２値形成（７５２）、ノイズ
    抑制（７５３）、サブサンプリング（７５４）、範囲拡
    大（７５５）、ホール充満（７５６）、範囲縮小（７５
    ７）および低域通過フィルタリングを受けることを特徴
    とする請求項５記載の回路装置。 ７）チャネルを介して伝達すべき信号構成要素に対して
    コードブック（２４１）からのコードが使用されること
    を特徴とする請求項１または２記載の方法を実施するた
    めの回路装置。 ８）コードブックがＲＯＭの形態で実現されていること
    を特徴とする請求項７記載の回路装置。 ９）コードブックがＰＲＯＭの形態で実現されているこ
    とを特徴とする請求項７記載の回路装置。
JP63082124A 1987-04-07 1988-03-31 デイジタル像シーケンスのデータ整理および再構成方法 Pending JPS63261298A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3711627.4 1987-04-07
DE3711627 1987-04-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63261298A true JPS63261298A (ja) 1988-10-27

Family

ID=6325001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63082124A Pending JPS63261298A (ja) 1987-04-07 1988-03-31 デイジタル像シーケンスのデータ整理および再構成方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4853779A (ja)
EP (1) EP0285902A3 (ja)
JP (1) JPS63261298A (ja)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194950A (en) * 1988-02-29 1993-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vector quantizer
FR2633477B1 (fr) * 1988-06-24 1990-11-09 France Etat Procede de regulation de debit de donnees d'assistance a la reconstruction d'images electroniques animees sous-echantillonnees
FR2633468B1 (fr) * 1988-06-24 1990-11-09 France Etat Procede de codage de donnees d'assistance a la reconstruction d'images electroniques animees sous-echantillonnees
US4992868A (en) * 1989-02-28 1991-02-12 Holtz Klaus E True information television (TITV) and vision system
EP0387051B1 (en) * 1989-03-10 1997-08-06 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for coding image information
US5068723A (en) * 1989-05-19 1991-11-26 Gte Laboratories Incorporated Frame or sub-frame rate adaptive vector quantizer for moving images
US5124791A (en) * 1989-05-31 1992-06-23 Utah State University Foundation Frame-to-frame compression of vector quantized signals and other post-processing
US4958225A (en) * 1989-06-09 1990-09-18 Utah State University Foundation Full-search-equivalent method for matching data and a vector quantizer utilizing such method
US4994927A (en) * 1989-06-19 1991-02-19 Gte Laboratories Inc Self-adaptive neural net based vector quantizer for image compression
GB8914843D0 (en) * 1989-06-28 1989-08-16 British Aerospace A method of processing video image data for use in the storage or transmission of moving digital images
US4963030A (en) * 1989-11-29 1990-10-16 California Institute Of Technology Distributed-block vector quantization coder
WO1991018477A1 (en) * 1990-05-11 1991-11-28 Picturetel Corporation A hierarchical entropy coded lattice threshold quantization encoding method and apparatus for image and video compression
US5420643A (en) * 1990-06-01 1995-05-30 Thomson Consumer Electronics, Inc. Chrominance processing system for compressing and expanding video data
GB9012326D0 (en) * 1990-06-01 1990-07-18 Thomson Consumer Electronics Wide screen television
US5311309A (en) * 1990-06-01 1994-05-10 Thomson Consumer Electronics, Inc. Luminance processing system for compressing and expanding video data
US5257121A (en) * 1990-08-29 1993-10-26 The Johns Hopkins University Multi-resolution spatial integration signal processor and method
US5262858A (en) * 1990-12-05 1993-11-16 Deutsche Itt Industries Gmbh Method of converting the clock rate of a digitized signal
US5134478A (en) * 1991-02-19 1992-07-28 Intel Corporation Method and apparatus for compressing and decompressing a digital video signal using predicted and error images
US5218435A (en) * 1991-02-20 1993-06-08 Massachusetts Institute Of Technology Digital advanced television systems
DE4245052B4 (de) * 1991-02-27 2007-10-11 Rca Licensing Corp. Anordnung zum Rekombinieren von Fernsehdaten, die entsprechend einer Rangordnung zerteilt sind
US5111292A (en) * 1991-02-27 1992-05-05 General Electric Company Priority selection apparatus as for a video signal processor
TW237589B (ja) * 1991-02-27 1995-01-01 Gen Electric
US5148272A (en) * 1991-02-27 1992-09-15 Rca Thomson Licensing Corporation Apparatus for recombining prioritized video data
SE469866B (sv) * 1991-04-12 1993-09-27 Dv Sweden Ab Metod för estimering av rörelseinnehåll i videosignaler
US5331414A (en) * 1991-12-23 1994-07-19 Intel Corporation Method and apparatus for encoding a digital motion video signal using pyramid specific filtering
EP0616466B1 (en) * 1992-01-07 2000-06-07 Thomson Consumer Electronics, Inc. Horizontal panning for wide screen television
US5287188A (en) * 1992-01-07 1994-02-15 Thomson Consumer Electronics, Inc. Horizontal panning for wide screen television
GB9200281D0 (en) * 1992-01-08 1992-02-26 Thomson Consumer Electronics A pip horizontal panning circuit for wide screen television
US5309237A (en) * 1992-03-31 1994-05-03 Siemens Corporate Research, Inc. Apparatus and method of compensating image-sequences for motion
US5276513A (en) * 1992-06-10 1994-01-04 Rca Thomson Licensing Corporation Implementation architecture for performing hierarchical motion analysis of video images in real time
US5247355A (en) * 1992-06-11 1993-09-21 Northwest Starscan Limited Partnership Gridlocked method and system for video motion compensation
FR2702917B1 (fr) * 1993-03-16 1995-04-21 Thomson Csf Codeur-décodeur pour un codage compatible sous-bande d'images de télévision, et son application au codage de mouvement hiérarchique par des structures arborescentes .
US5398069A (en) * 1993-03-26 1995-03-14 Scientific Atlanta Adaptive multi-stage vector quantization
TW321748B (ja) * 1994-02-23 1997-12-01 Rca Thomson Licensing Corp
US5727089A (en) * 1995-01-05 1998-03-10 Eastman Kodak Company Method and apparatus for multiple quality transaction card images
AU4045597A (en) * 1996-08-09 1998-03-06 3Com Corporation Video encoder/decoder
DE19743662A1 (de) 1997-10-02 1999-04-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines bitratenskalierbaren Audio-Datenstroms
US6711297B1 (en) * 1998-07-03 2004-03-23 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Methods and apparatus for dynamic transfer of image data
US6925208B1 (en) 2002-05-04 2005-08-02 Stentor, Inc. Methods and apparatus for partitioning transform data
EP1527901B1 (de) * 2003-10-28 2007-03-07 Alcan Technology & Management Ltd. Fälschungssicheres Verpackungsmaterial mit einem Sicherheitsmerkmal
JP2006019950A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Toshiba Corp 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
CN101313579B (zh) * 2005-09-29 2010-11-03 意大利电信股份公司 可伸缩视频编码方法
US20080204468A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Wenlong Li Graphics processor pipelined reduction operations
WO2012052968A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Nokia Corporation Method and device for video coding and decoding
US9087260B1 (en) * 2012-01-03 2015-07-21 Google Inc. Hierarchical randomized quantization of multi-dimensional features
FR3033114A1 (fr) * 2015-02-19 2016-08-26 Orange Procede de codage et decodage d'images, dispositif de codage et decodage et programmes d'ordinateur correspondants
US10783392B1 (en) * 2017-05-16 2020-09-22 SIF Codec, LLC Motion compensation in system and method for processing digital signals based on compression of hierarchical pyramid

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222076A (en) * 1978-09-15 1980-09-09 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Progressive image transmission
CA1289656C (en) * 1985-02-28 1991-09-24 Tokumichi Murakami Interframe adaptive vector quantization encoding apparatus
DE3678029D1 (de) * 1985-04-17 1991-04-18 Siemens Ag Verfahren zur bilddatenreduktion fuer digitale fernsehsignale.
JPS62122483A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Canon Inc 画像情報伝送システム
EP0236519B1 (en) * 1986-03-08 1989-06-07 ANT Nachrichtentechnik GmbH Motion compensating field interpolation method using a hierarchically structured displacement estimator
US4849810A (en) * 1987-06-02 1989-07-18 Picturetel Corporation Hierarchial encoding method and apparatus for efficiently communicating image sequences

Also Published As

Publication number Publication date
US4853779A (en) 1989-08-01
EP0285902A2 (de) 1988-10-12
EP0285902A3 (de) 1990-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63261298A (ja) デイジタル像シーケンスのデータ整理および再構成方法
US11363302B2 (en) Method and apparatus of neural network for video coding
Ma et al. Image and video compression with neural networks: A review
JP3845458B2 (ja) 符号化装置及び方法、復号装置及び方法
US8385665B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, program and semiconductor integrated circuit
Creusere A new method of robust image compression based on the embedded zerotree wavelet algorithm
US5067015A (en) Method of processing video image data for use in the storage or transmission of moving digital images
US11470356B2 (en) Method and apparatus of neural network for video coding
JPH01109979A (ja) デイジタルテレビジヨン信号の像データ整理方法
WO1999016234A2 (en) System, method and medium for increasing compression of an image while minimizing image degradation
de Queiroz et al. Nonexpansive pyramid for image coding using a nonlinear filterbank
US20240098255A1 (en) Video picture component prediction method and apparatus, and computer storage medium
Liu et al. QA-Filter: A QP-adaptive convolutional neural network filter for video coding
JPH06133285A (ja) ビデオ信号をサブバンドコード化する方法及びコード化装置
KR20060113666A (ko) 양자화 잡음 전파 효과의 감소를 위한 최적의 시공간 변환
RU2154917C2 (ru) Улучшенный способ заключительной обработки и устройство для использования в системе декодирования сигнала изображения
Corte-Real et al. A very low bit rate video coder based on vector quantization
KR20060095760A (ko) 직교정규 시공간 변환의 리프팅에 기초한 구현
JPH04322593A (ja) 画像符号化装置及びその復号化装置
Gu et al. Contour simplification and motion compensation for very low bit-rate video coding
US6774824B2 (en) Encoding device and method for encoding digital image improved by requantization of a predetermined subbit plane
CA1308474C (en) Arrangement for dpcm-coding of video signals
WO2023134731A1 (en) In-loop neural networks for video coding
Abhayaratne Reducing aliasing in wavelets based downsampling for improved resolution scalability
Gerek et al. Lossless image compression using an edge adapted lifting predictor