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DE69231678T2 - Bewegungskompensierte Prädiktionseinrichtung - Google Patents

Bewegungskompensierte Prädiktionseinrichtung

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DE69231678T2
DE69231678T2 DE69231678T DE69231678T DE69231678T2 DE 69231678 T2 DE69231678 T2 DE 69231678T2 DE 69231678 T DE69231678 T DE 69231678T DE 69231678 T DE69231678 T DE 69231678T DE 69231678 T2 DE69231678 T2 DE 69231678T2
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht auf eine Bildkodiervorrichtung und insbesondere auf eine bewegungskompensierte (MC) Prädiktionsvorrichtung, welche in einer Bildkommunikationsvorrichtung für Fernsehkonferenzen, Videophone usw. zu verwenden ist.
  • Bei einem Bildkodierverfahren, wie es in dem Artikel "High Efficiency Encoding Technology", geschrieben von Tokumichi Murakami (Proceedings of the Institute of Television Engineers of. Japan), Band 42, Nr. 11, Seiten 1198 -) beschrieben ist, wird ein bewegtes Bild als eine Folge von stehenden Bildern empfangen, Blöcke werden aus einigen digitalen Bildsignalen gebildet, welche sich eng innerhalb eines Vollbildes befinden, und dieser Block wird verarbeitet als eine Einheit eines Kodiervorgangs. Danach wird ein stationäres Bild als ein Vollbild bezeichnet. Eine hochwirksame Verdichtung wird bei einer bestimmten Menge von Bildinformationen durchgeführt, indem eine Kombination von verschiedenen Kodierprozessen, nämlich ein Kodieralgorithmus, an solchen Blöcken, welche wie vorstehend gebildet sind, angewendet wird. Insbesondere wird die kompensierte Vorhersage der Bewegung als einer der Kodierprozesse angesehen, die eine enge Korrelation zwischen Vollbildern ausnutzen.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine vereinfachte Struktur eines in dem obigen Artikel beschriebenen gewöhnlichen Bildkodier-/-dekodiersystems zeigt. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen A/D-Wandler; 2 einen Formatumwandler; 3 einen Quellenkodierer; 4 einen Videomultiplexkodierer; 5 eine Übertragungssteuervorrichtung; 6 eine Übertragungsleitung; 7 eine Empfangssteuervorrichtung; 8 einen Videomultiplexdekodierer; 9 einen Quellendekodierer; 10 einen inversen Formatumwandler; und 11 einen D/A-Wandler.
  • Die Arbeitsweise des Bildkodierers wird nachfolgend erläutert.
  • In Fig. 1 wird ein von einer Fernsehkamera usw. eingegebenes Bildsignal durch den A/D-Wandler 1 digitalisiert, im Formatumwandler 2 in einem Format angeordnet, das für eine Quellenkodierung geeignet ist, um einen Eingangsblock zu bilden. Der Quellenkodierer 3 erzeugt einen Vorhersagesignalstrom (nachfolgend als ein Vorhersageblock bezeichnet) für jeden Eingangsblock, wendet einen Kodieralgorithmus an einem Differenzsignalstrom (nachfolgend als ein Vorhersagefehlerblock bezeichnet) zwischen dem Eingangsblock - und dem Vorhersageblock an und reduziert hierdurch die Informationsmenge.
  • Verschiedene Kodierdaten werden in dem Videomultiplexkodierer 4 in Codes variabler Länge (VLC) kodiert und einer Multiplexverarbeitung unterzogen und dann unter der Steuerung der Übertragungssteuervorrichtung 5 zur Übertragungsleitung 6 übertragen. Die Empfangssteuervorrichtung 7 empfängt die VLD-Multiplexdaten von der Übertragungsleitung 6 und die empfangenen Daten werden in dem Videomultiplexdekodierer 8 einer Demultiplexverarbeitung unterzogen und dekodiert. Der Quellendekodierer 9 dekodiert die der Demultiplexverarbeitung unterzogenen Daten und gibt den Eingangsblock wieder durch umgekehrte Behandlung wie im Quellenkodierer 3. Der dekodierte Eingangsblock wird in dem inversen Formatumwandler 10 in den ursprünglichen Signalstrom umgewandelt und dann in dem D/A-Wandler 11 in ein analoges Signal umgeformt.
  • Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Quellenkodierers 3 im Einzelnen erläutert.
  • Ein Kodieralgorithmus mit Ausnahme einer Vorhersage wird auf einen Vorhersagefehlerblock angewendet, welcher als eine Differenz zwischen einem Eingangsblock und einem Vorhersageblock agiert, um einen Vorhersagefehlerblock zu entwickeln, um in solche Kodierdaten wie einen Mittelwert, eine Abweichungskomponente und einen quantisierungskodierten Wert kodiert zu werden. Diese Kodierdaten werden in VLC kodiert und zusammen mit einem Identifizierer des Vorhersageblocks einer Multiplexbehandlung unterzogen. Jedoch werden die Vorhersagefehlerblöcke, welche auf der Grundlage des folgenden Bewertungsstandards als "unbedeutend" bestätigt werden, einer solchen Verarbeitung nicht unterzogen.
  • - Mittelwert > Th&sub1; oder Abweichungskomponente > Th&sub2; .... bedeutend
  • - Andere......................... unbedeutend
  • Hier sind Th&sub1; und Th&sub2; Schwellenwerte für bedeutend/unbedeutend für den Mittelwert und die Abweichungskomponente des zu kodierenden Vorhersagefehlerblocks, und die Qualität des zu kodierenden Bildes (z. B. Bildqualität und die Anzahl von Übertragungsbildern) wird gemäß diesen Schwellenwerten gesteuert.
  • Wie der vorstehend erläuterte Bewertungsstandard anzeigt, ist die Genauigkeit der Vorhersage für einen Eingangsblock einer der Faktoren, welche einen großen Einfluß auf die Qualität des kodierten Bildes ausüben.
  • Die Qualität des kodierten Bildes ist in großem Maße beeinflußt durch die Menge der pro Vollbild erzeugten Kodeinformationen, abhängig von einer Vorhersagegenauigkeit in einem Eingangsblock und den Schwellenwerten Th&sub1; und Th&sub2;. Im Allgemeinen ist, je größer die Menge der erzeugten Kodeinformationen ist, desto größer die Qualitätserhöhung jedes Vollbildes, und somit wird die Anzahl von übertragbaren Vollbildern geringer.
  • Schwellenwerte Th&sub1; und Th&sub2; steuern die Menge der pro Vollbild zu erzeugenden Kodeinformationen als so gleichmäßig wie möglich, um die Qualität eines kodierten Bildes zu vereinheitlichen. Wenn daher die Vorhersagegenauigkeit bei einem Eingangsblock niedrig ist, nimmt daher die Menge der in dem Bereich mit einer geringen Vorhersagegenauigkeit erzeugten Kodeinformationen bemerkenswert zu und die Schwellenwerte Th&sub1; und Th&sub2; werden groß, um die Menge der erzeugten Kodeinformationen, welche lokal erhöht ist zu steuern. Demgemäß wird die Qualität jedes Vollbildes verschlechtert und die Anzahl von übertragenen Vollbildern wird reduziert. Die Abnahme der Anzahl von übertragenen Vollbildern führt zu einer Herabsetzung der Korrelation zwischen aufeinander folgenden Vollbildern.
  • In vielen Fällen des Kodierens eines bewegten Bildes wird die Menge der Informationen reduziert durch Verwendung einer Korrelation zwischen aufeinander folgenden Vollbildern. D. h. die Qualität eines zu kodierenden Bildes kann verbessert werden durch Anwendung einer bewegungskompensierten (MC) Vorhersage zwischen Vollbildern auf die Vorhersage eines Eingangsblocks.
  • Fig. 2 ist ein Diagramm, welches das Konzept der MC- Vorhersage illustriert. Bei der MC-Vorhersage wird eine Gruppe von Bezugsblöcken, die aus mehreren MC- Vorhersageblöcken oder Mustervorhersageblöcken bestehen, vorbereitet und der Block, welcher dem Eingangsblock am ähnlichsten ist, wird als ein Vorhersageblock ausgewählt. Der ähnlichste Vorhersageblock wird beispielsweise ausgewählt aus der Bezugsblockgruppe auf der Grundlage eines Turniersystems durch Verwendung einer arithmetischen Verzerrungsoperation (eine Verzerrung in absolutem Differenzwert usw.) als einer Bewertungsfunktion. Turniersysteme wie das Totalsuchsystem und das Vielstufen-Anpassungssystem wurden vorgeschlagen.
  • Der Bezugsbereichs eines MC-Vorhersageblocks ist enger als der Gesamtbereich eines Vollbildes und ist häufig in der Näher derselben Position wie der eines Eingangsblocks festgelegt. Z. B. ist der Bezugsbereich eines MC-Vorhersageblocks, der in der CCITT- Empfehlung H.261 gefunden wird, auf innerhalb von ±15 Pixel für dieselbe Position von Eingangsblöcken beschränkt.
  • Fig. 3 ist ein grundsätzliches Blockschaltbild eines Formatumwandlers 2 und eines Quellenkodierers 3 in der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen bewegungskompensierten (MC) Prädiktionsvorrichtung. In dieser Figur enthält der Formatumwandler 2 eine Blockbildungsvorrichtung 210 und der Quellenkodierer 3 weist eine MC-Vorhersageeinheit 310, einen hochwirksamen Kodierer 320, einen lokalen Dekodierer 330, einen Vollbildspeicher 340 und einen Bezugsblockgenerator 350 auf.
  • Die Arbeitsweise der jeweiligen Funktionsblöcke witd nachfölgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
  • Ein digitales Videosignal wird durch die Blockbildungsvorrichtung in einen Eingangsblock umgeformt und dann zu dem Quellenkodierer 3 übertragen. In dem Quellenkodierer 3 führt die MC-Vorhersageeinheit 310 eine MC-Vorhersage für den Eingangsblock durch. Der Bezugsblockgenerator 350 greift auf den Vollbildspeicher 340 zu, um einen Signalstrom innerhalb eines vöreingestellten Bezugsbereichs als einen Bezugsblock aus einem lokal dekodierten Signal eines vorhergehenden Vollbilds zu lesen.
  • Ein Vorhersagefehlerblock, welcher der MC-Vorhersage unterzogen wurde, wird in dem hochwirksamen Kodierer 320 in verschiedene kodierte Daten entwickelt und zu dem Videomultiplexkodierer 4 und dem lokalen Dekodierer 330 übertragen. In dem lokalen Dekodierer 330 werden verschiedene kodierte Daten in der Reihenfolge umgekehrt zu der in dem hochwirksamen Kodierer 320 durchgeführten Verarbeitung lokal dekodiert und in dem Vollbildspeicher 340 für eine MC-Vorhersage des nächsten Vollbildes gespeichert.
  • Da der ein MC-Vorhersageverfahren anwendende herkömmliche Bildkodierer wie vorstehend beschrieben strukturiert ist, wird erwartet, daß bei der MC-Vorhersage für Vollbilder, wenn die Anzahl der übertragenen Vollbilder groß ist und eine angemessene Menge von Kodeinformationen erzeugt ist, der am stärksten angenäherte Vorhersageblock ausgewählt wird aus einem winzigen schwankenden Bereich derselben Position des Eingangsblocks. Daher wird die arithmetische Operation der Bewertungsfunktion in dem Bereich außerhalb des winzigen schwankenden Bereichs ein Overhead des Bildkodierprozesses.
  • Darüber hinaus wird bei einer MC-Vorhersage für Vollbilder, bei der die Anzahl von übertragenen Vollbildern klein ist und eine große Menge von Kodeinformationen erzeugt wird, die Vorhersagegenauigkeit gegen den Eingangsblock verschlechtert, da angenommen wird, daß ein Bezugsbereich eines erforderlichen MC- Vorhersageblocks einen voreingestellten Bereich überschreitet. Ein Schema der MC-Vorhersage wird offenbart durch EP-A-0 424 026, bei dem ein digitales Videosignal in Gruppen von Vollbildern geteilt wird, ein vorübergehender Index die Reihenfolge der Vollbilddaten in jeder Gruppe von Vollbildern darstellt und ein Bewegungsvektor von einem vorbestimmten Bezugsvollbild durch eine Bewegungsvektor- Erfassungsschaltung erfaßt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine MC-Prädiktionsvorrichtung vorzusehen, welche eine hohe Vorhersagegenauigkeit gegenüber einem Eingangsblock sicherstellt und vermeidet, daß eine arithmetische Operation einer Bewertungsfunktion ein Overhead für einen Bildkodierprozeß wird.
  • Ein MC-Prädiktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 definiert, während besondere Ausführungsbeispiele in den abhängigen Ansprüchen definiert sind.
  • In dem einen Ausführungsbeispiel kann die Anzahl von arithmetischen Operationen einer Bewertungsfunktion für die MC-Vorhersage reduziert werden, wenn erwartet wird, daß die Bewegungsvektoren klein sind, und die Vorhersagegenauigkeit kann verbessert werden, wenn erwartet wird, daß die Bewegungsvektoren groß sind.
  • Bei anderem Ausführungsbeispiel kann die Redundanz des Bezugsbereichs des Vorhersageblocks reduziert werden durch Korrigieren der Standardposition eines Bezugsbereichs eines Vorhersageblocks durch einen Bewegungsvektor in dem vorhergehenden Vollbild und einen Parameter, der durch einen Grad der Korrelation zwischen dem vorhergehenden und dem gegenwärtigen Vollbild bestimmt ist.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Anzahl von arithmetischen Operation einer Bewertungsfunktion reduziert werden und die Vorhersagegenauigkeit gegenüber dem Eingangsblock kann verbessert werden.
  • Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Bildkodier- und -dekodiersystems;
  • Fig. 2 ist ein Diagramm, welches das Konzept der MC- Vorhersage illustriert;
  • Fig. 3 ist ein funktionelles Blockschaltbild, das im Einzelnen die Struktur eines Formatumwandlers und eines Quellenkodierers, die in Fig. 1 gezeigt sind, unter Verwendung einer herkömmlichen MC-Vorhersage illustriert;
  • Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines Formatumwandlers und eines Quellenkodierers, welche eine MC-Prädiktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpern, illustriert;
  • Fig. 5 zeigt ein Beispiel der adaptiven Steuerung eines Bezugsbereichs eines MC- Vorhersageblocks in der MC- Prädiktionsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für die adaptive Steuerung eines Bezugsbereichs eines MC-Vorhersageblocks in der MC- Prädiktionsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
  • Eine MC-Prädiktionsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert.
  • Fig. 4 ist ein Beispiel der Struktur eines Quellenkodierers in einer MC-Prädiktionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur bezeichnet die Bezugszahl 2 einen Formatumwandler; 3 einen Quellenkodierer; 21 einen Folgezahlenaddierer; 22 eine Blockbildungsvorrichtung; 31 einen Intervollbild- Korrelationsdiskriminator; 32 eine Verzögerung; 33 eine MC-Vorhersageeinheit; 34 einen hochwirksamen Kodierer; 35 einen lokalen Dekodierer; 36 einen Vollbildspeicher; 37 einen Bezugsblockgenerator;
  • Die Operation jedes in Fig. 4 gezeigten funktionellen Blockes kann wie folgt zusammengefaßt werden.
  • Ein digitales Videosignal wird in die Blockbildungsvorrichtung 22 eingegeben und darin in einen Eingangsblock umgeformt, welchem seinerseits in dem Folgenummernzähler 21 eine Folgenummer TR für jedes Vollbild gegeben wird und der dann zu dem Quellenkodierer 3 gesandt wird. Im Quellenkodierer 3 wird in der MC-Vorhersageeinheit 33 eine MC-Vorhersage für den Eingangsblock durchgeführt. Der Bezugsblockgenerator 37 greift zu dem Vollbildspeicher 36 zu, um zu bewirken, daß ein Signalstrom in einem Bezugsbereich aus den lokal dekodierten Signalen des vorhergehenden Vollbildes als ein Bezugsblock ausgewählt wird. Der Bezugsbereich kann durch adaptive Steuerung variiert werden gemäß der Korrelation zwischen den gegenwärtigen und vorhergehenden Vollbildern. Die Korrelation zwischen den gegenwärtigen und vorhergehenden Vollbildern kann durch den Intervollbild- Korrelationsdiskriminator 31 festgestellt werden, welcher die Folgenummern des gegenwärtigen und vorhergehender Vollbilder empfängt.
  • Die Folgenummer TR des vorhergehenden Vollbilds wird in der Verzögerungsschaltung 32 um ein Vollbild verzögert. Ein Vorhersagefehlerblock, welcher durch MC vorhergesagt wurde, wird in dem hochwirksamen Kodierer 34 in verschiedene kodierte Daten transformiert und diese Daten werden zu dem Videomultiplexkodierer 4 und dem lokalen Dekodierer 35 übertragen. In dem lokalen Dekodierer 35 werden die kodierten Daten in einer Reihenfolge, welche umgekehrt zu der in dem hochwirksamen Kodierer 34 durchgeführten Reihenfolge ist, lokal dekodiert und in dem Vollbildspeicher 35 für eine MC-Vorhersage des nächsten Vollbilds gespeichert.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel der Intervollbild- Korrelationsdiskriminierung, welche in dem Intervollbild-Korrelationsdiskriminator 31 durchgeführt wird, erläutert.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird jedem Vollbild eine Folgenummer TR entsprechend einer Vollbildgeschwindigkeit gegeben, und eine Differenz iN zwischen den Folgenummern des gegenwärtigen und vorhergehenden Vollbildern zeigt einen zeitlichen Abstand zwischen solchen Vollbildern an.
  • Hier wird ein Kodiervorgang beispielsweise eines bewegten Bildes eines bewegten Gegenstands in Betracht -gezogen. In zwei benachbarten Vollbildern, da die Korrelation (Selbstkorrelation) zwischen den Pixeln, welche sich an derselben Position befinden, eine positive Beziehung für eine räumliche Versetzung eines Gegenstands zwischen beiden Vollbildern hat, kann es verstanden werden, daß ein zeitlicher Abstand zwischen zwei Vollbildern einen Einfluß auf die Selbstkorrelation gibt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine räumliche Versetzung eines Gegenstands angenähert durch eine Funktion, die proportional zu einem zeitlichen Abstand zwischen Vollbildern (Differenz iN der Folgenummern zwischen Vollbildern) ist.
  • Es ist festzustellen, daß die räumliche Versetzung eines Gegenstands angenähert werden kann durch eine Funktion, die eine andere ist als die Funktion, welche proportional zu der Differenz der Folgenummern zwischen Vollbildern ist.
  • Ein Beispiel für eine adaptive Steuerung des Bezugsbereichs einer zu bewertenden MC- Vorhersageblockgruppe während der MC-Vorhersage wird nachfolgend erläutert.
  • Wie vorstehend erklärt ist, wird, da die Differenz Δ der Folgenummern zwischen den gegenwärtigen und vorhergehenden Vollbildern proportional zu einer räumlichen Versetzung eines Gegenstands ist, ein Bezugsbereich einer MC-Vorhersageblockgruppe um dieselbe Position von Eingangsblöcken herum vergrößert oder verengt entsprechend der Differenz Δ der Folgenummern.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Bezugsbereich einer MC-Vorhersageblockgruppe vergrößert oder verengt werden durch Vorbereiten für mehrere unterschiedliche Bezugsbereiche, Vergleichen der Differenz Δ der Folgenummern mit einem Schwellenwert Ta und Auswählen eine optimalen Bezugsbereichs gemäß dem Ergebnis des Vergleichs:
  • Fig. 5 zeigt, wie zwei Bezugsbereiche gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem herkömmlichen Bezugsbereich adaptiv geändert werden. Diese Figur zeigt, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bezugsbereich geändert wird in Abhängigkeit davon, ob die Differenz Δ der Folgenummern größer oder kleiner als der Schwellenwert Ta ist.
  • In dieser Figur entspricht der Ursprung 0 der Koordinaten einer Standardposition des Bezugsbereichs einer MC-Vorhersageblockgruppe, und eine Versetzung von der Standardposition wird durchgeführt in der Einheit eines Pixels.
  • Der Schwellenwert Ta ist nicht immer ein festgelegte r Parameter.
  • Wie vorstehend erläutert ist, kann, da ein Grad der Korrelation zwischen dem vorhergehenden und dem gegenwärtigen Vollbild beurteilt wird anhand der Differenz zwischen Folgenummern des vorhergehenden und des gegenwärtigen Vollbildes und der Bezugsbereich des MC-Vorhersageblocks variiert wird in Abhängigkeit von dem Grad der Korrelation, die Anzahl von arithmetischen Operationen, die eine MC-Vorhersagebewertungsfunktion verwenden, vorteilhaft verringert werden, wenn erwartet wird, daß die Bewegungsvektoren klein sind, und die Vorhersagegenauigkeit kann verbessert werden, wenn erwartet wird, daß die Bewegungsvektoren groß sind.
  • Ein anderes Beispiel für die adaptive Steuerung des Bezugsbereichs einer MC-Vorhersageblockgruppe gemäß - der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert.
  • Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Beispiel, bei dem der Bezugsbereich einer MC-Vorhersageblockgruppe vergrößert und verengt wird in Abhängigkeit von der Differenz Δ der Folgenummern, ist bei dem vorliegenden Beispiel beabsichtigt, einen Bezugsbereich in der Peripherie der Standardposition zu reduzieren durch angemessene Steuerung der Standardposition des Bezugsbereichs. Die Standardposition eines Bezugsbereichs kann erhalten werden durch Kompensieren derselben Position wie der eines Eingangsblocks durch eine räumliche Versetzungskomponente (nachfolgend als eine anfängliche Versetzung bezeichnet) entsprechend der Differenz d der Folgenummer.
  • Eine anfängliche Versetzung für die Kompensation derselben Position wie der eines Eingangsblocks kann anhand einer zeitlichen Änderung eines Bewegungsvektors an der obigen selben Position und der Differenz Δ zwischen Folgenummern des gegenwärtigen und vorhergehenden Vollbilds berechnet werden. Der Bewegungsvektor, auf welchen Bezug zu nehmen ist, ist ein Bewegungsvektor, der nicht ein Musterindex in vorhergehenden Vollbildern ist. Fig. 6 zeigt ein Konzept dieses Steuerbeispiels im Vergleich mit einem herkömmlichen Bezugsbereich. In dieser Figur entspricht der Ursprung 0 der Koordinaten derselben Position wie der eines Eingangsblocks, und eine Versetzung von der Standardposition erfolgt in der Einheit eines Pixels. Ein Vektor von dem Ursprung 0 zu dem Ursprung 0' entspricht einer anfänglichen Versetzung.
  • Die Kompensation eines Gegenstands, welcher sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt, ist möglich durch Bezugnahme auf das Vollbild, welches ein dem gegenwärtigen Vollbild vorhergehendes Vollbild ist und eine Kompensation, die die Beschleunigung eines Gegenstands berücksichtigt, ist auch möglich durch Bezugnahme auf das Vollbild, welches dem gegenwärtigen Vollbild um zwei oder mehr Vollbilder vorhergeht. Bei diesem Beispiel ist nicht erforderlich, daß eine Anzahl der vorhergehenden Vollbilder, auf die Bezug zu nehmen ist, berücksichtigt wird.
  • Wie vorstehend erläutert ist, kann, da die Standardposition des Bezugsbereichs eines MC-Vorhersageblocks durch Bewegungsvektoren der vorhergehenden Vollbildern und einen Parameter, der durch den Grad der Intervollbild-Korrelation des vorhergehenden und des gegenwärtigen Vollbildes bestimmt ist, kompensiert wird, die Redundanz des Bezugsbereichs eines MC- Vorhersageblocks reduziert werden.
  • Es ist auch wirksam, einen variablen Bezugsbereich für die MC-Vorhersage vorzusehen entsprechend der Differenz A der Folgenummern, nachdem die Standardposition eines Bezugsbereichs einer MC- Vorhersageblockgruppe durch eine anfängliche Versetzung entsprechend der Differenz Δ zwischen Vollbildern korrigiert wurde.

Claims (4)

1. Bewegungskompensierte Prädiktionsvorrichtung, welche aufweist:
eine Blockbildungsvorrichtung (22) zur Ausgabe eines Eingangsblocks durch Bilden eines Blocks aus einem digitalen Bildsignalstrom innerhalb eines Vollbildes;
eine bewegungskompensierte Prädiktionseinheit (33) zur Ausgabe eines Prädiktionsfehlerblocks auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Eingangsblock und einem Prädiktionsblock, der aus einer Bezugsblockgruppe ausgewählt ist, wobei die Bezugsblockgruppe mehrere Prädiktionsblöcke enthält, welche sich in derselben Positian wie oder in der Nähe der Position des Eingangsblocks befinden;
einen Kodierer (34) zum Entwickeln des Prädiktionsfehlerblocks in kodierte Daten;
einen Addierer (2) zum Addieren einer Folgennummer zu jedem Vollbild aus dem digitalen Bildsignalstrom, worin die Differenz Δ zwischen den Folgennummern eines gegenwärtigen Vollbildes und eines vorhergehenden Vollbildes einen zeitlichen Abstand zwischen diesen Vollbildern anzeigt, und einen Intervollbild-Korrelationsdiskriminator (31) zum Bewirken, daß die bewegungskompensierte Prädiktionseinheit (33) adaptiv einen Bezugsbereich der Bezugsblockgruppe auf der Grundlage der Differenz iN der Folgennummern des gegenwärtigen Vollbildes und des vorhergehenden Vollbildes steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Intervollbild-Korrelationsdiskriminator (31) bewirkt, daß die bewegungskompensierte Prädiktionseinheit (33) adaptiv die Größe des Bezugsbereichs der Bezugsblockgruppe gemäß der Intervollbild- Korrelation ändert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Intervollbild-Korrelationsdiskriminator (31) einen Bewegungsvektor des vorhergehenden Vollbildes in derselben Position wie der des Eingangsblockes gemäß der Differenz Δ zwischen den Folgennummern des gegenwärtigen und des vorhergehenden Vollbildes modifiziert und bewirkt, daß die bewegungskompensierte Prädiktionseinheit (33) die Position des Bezugsbereichs unter Verwendung einer derartigen Modifikation als einer anfänglichen Versetzung korrigiert, wodurch die Position des Bezugsbereichs als die Standardposition der mehreren Prädiktionsblöcke korrigiert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Intervollbild-Korrelationsdiskriminator (31) bewirkt, daß die bewegungskompensierte Prädiktionseinheit (33) adaptiv eine Standardposition und den Bezugsbereich der mehreren Prädiktionsblöcke gemäß der Differenz Δ zwischen den Folgennummern des gegenwärtigen und des vorhergehenden Vollbildes steuert.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475446A (en) * 1992-03-09 1995-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Picture signal motion detector employing partial decimation of pixel blocks
JPH06209466A (ja) * 1992-10-07 1994-07-26 Canon Inc 動ベクトル検出装置
EP0614317A3 (de) * 1993-03-05 1995-01-25 Sony Corp Dekodierung von Videosignalen.
KR0128860B1 (ko) * 1993-07-16 1998-04-10 배순훈 저비트율의 영상전화 시스템의 부호화장치
US5982439A (en) * 1993-07-30 1999-11-09 British Telecommunications Public Limited Company Coding image data
WO1995004433A1 (en) * 1993-07-30 1995-02-09 British Telecommunications Public Limited Company Processing image data
US5473379A (en) * 1993-11-04 1995-12-05 At&T Corp. Method and apparatus for improving motion compensation in digital video coding
KR100292475B1 (ko) * 1993-12-08 2001-06-01 구자홍 디지탈 영상 흔들림 보상 장치
US5592226A (en) * 1994-01-26 1997-01-07 Btg Usa Inc. Method and apparatus for video data compression using temporally adaptive motion interpolation
EP0720383B1 (de) * 1994-12-30 2000-09-13 Daewoo Electronics Co., Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Bewegungsvektorendetektion in einem Bildkodierer mit Bilddezimation
US5784175A (en) * 1995-10-05 1998-07-21 Microsoft Corporation Pixel block correlation process
US5799113A (en) * 1996-01-19 1998-08-25 Microsoft Corporation Method for expanding contracted video images
US5787203A (en) * 1996-01-19 1998-07-28 Microsoft Corporation Method and system for filtering compressed video images
US5692063A (en) * 1996-01-19 1997-11-25 Microsoft Corporation Method and system for unrestricted motion estimation for video
US5778098A (en) * 1996-03-22 1998-07-07 Microsoft Corporation Sprite coding
US5764814A (en) * 1996-03-22 1998-06-09 Microsoft Corporation Representation and encoding of general arbitrary shapes
US6075875A (en) * 1996-09-30 2000-06-13 Microsoft Corporation Segmentation of image features using hierarchical analysis of multi-valued image data and weighted averaging of segmentation results
US5748789A (en) * 1996-10-31 1998-05-05 Microsoft Corporation Transparent block skipping in object-based video coding systems
US6400831B2 (en) 1998-04-02 2002-06-04 Microsoft Corporation Semantic video object segmentation and tracking
US20030023910A1 (en) * 2001-07-25 2003-01-30 Myler Harley R. Method for monitoring and automatically correcting digital video quality by reverse frame prediction
WO2004079916A2 (en) 2003-03-03 2004-09-16 Mobilygen Corporation Array arrangement for memory words and combination of video prediction data for an effective memory access
JP2006311366A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像記録装置及び画像記録装置の駆動方法
US7965773B1 (en) * 2005-06-30 2011-06-21 Advanced Micro Devices, Inc. Macroblock cache
US8447256B2 (en) * 2011-08-11 2013-05-21 Fujitsu Semiconductor Limited Digital voltage-controlled attenuator
US10085016B1 (en) 2013-01-18 2018-09-25 Ovics Video prediction cache indexing systems and methods

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2050752B (en) * 1979-06-07 1984-05-31 Japan Broadcasting Corp Motion compensated interframe coding system
US4670851A (en) * 1984-01-09 1987-06-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Vector quantizer
JPS60189388A (ja) * 1984-03-09 1985-09-26 Fujitsu Ltd 動き補償符号化装置
AU579550B2 (en) * 1985-06-10 1988-11-24 Nec Corporation Movement compensation predictive encoder for a moving picture signal with a reduced amount of information
DE3856494T2 (de) * 1987-04-28 2002-05-16 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo System zur Bildcodierung
CA2016641C (en) * 1989-05-12 1995-07-11 Toshiyuki Tanoi Adaptive interframe prediction coded video communications system
JP2822454B2 (ja) * 1989-06-02 1998-11-11 日本電気株式会社 フレーム間予測符号化方式
JP2520306B2 (ja) * 1989-05-24 1996-07-31 三菱電機株式会社 変換符号化装置
DE69033782T2 (de) * 1989-10-14 2002-06-20 Sony Corp., Tokio/Tokyo Verfahren und Anordnung zum Kodieren/Dekodieren eines Videosignales
JPH03229586A (ja) * 1990-02-02 1991-10-11 Fujitsu Ltd 処理量適応型の動き補償動画像符号化方式
JPH0411481A (ja) * 1990-04-28 1992-01-16 Sanyo Electric Co Ltd 画像符号化装置

Also Published As

Publication number Publication date
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