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JP2537244B2 - Motion compensation motion vector coding method - Google Patents

Motion compensation motion vector coding method

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JP2537244B2
JP2537244B2 JP23183587A JP23183587A JP2537244B2 JP 2537244 B2 JP2537244 B2 JP 2537244B2 JP 23183587 A JP23183587 A JP 23183587A JP 23183587 A JP23183587 A JP 23183587A JP 2537244 B2 JP2537244 B2 JP 2537244B2
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Japan
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motion vector
pattern
prediction error
motion
prediction
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JP23183587A
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真喜子 田之上
喜一 松田
俊隆 津田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 動画像画面に動き補償を取り入れた動ベクトルの符号
化方式に関し、 動き補償動ベクトルの伝送する情報量を少なくするこ
とを目的とし、 所定数の入力画面ブロックに対応した予測誤差動ベク
トルから成る複数個の予測誤差パターンを格納している
コードブックと、該入力画面ブロックに対応する予測動
ベクトルパターンを発生し該予測動ベクトルパターンに
対応する予測誤差パターンをインデックスで記憶する予
測器と、該予測動ベクトルパターンを入力しフレームメ
モリに記憶された前画面を動き補償して入力画面と比較
し、誤差が最小となる予測動ベクトルパターンを選択し
該予測動ベクトルパターンに対応する予測誤差パターン
のインデックスをエントロピーコーダを介して受信側に
送るマッチング判定回路とを備え、該予測器が、前の予
測動ベクトルパターンと、該マッチング判定回路から出
力されるインデックスを復号化器で復号化することによ
り得られる予測誤差パターンとから該予測動ベクトルパ
ターンを発生するように構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] A motion vector coding method that incorporates motion compensation in a motion picture screen, and a predetermined number of input screen blocks for the purpose of reducing the amount of information transmitted by the motion compensation motion vector. A codebook that stores a plurality of prediction error patterns composed of prediction error motion vectors, and a prediction error vector pattern that generates a prediction motion vector pattern corresponding to the input screen block. A predictor which is stored as an index and the previous screen stored by inputting the predicted motion vector pattern and stored in the frame memory are motion-compensated and compared with the input screen, and the predicted motion vector pattern with the smallest error is selected and the predicted motion vector pattern is selected. Matching that sends the index of the prediction error pattern corresponding to the vector pattern to the receiving side via the entropy coder A predicting motion vector pattern from the previous predictive motion vector pattern and a prediction error pattern obtained by decoding the index output from the matching determining circuit with a decoder. To generate.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、画像符号化方式に関し、特に動画像画面に
動き補償を取り入れた動ベクトルの符号化方式に関する
ものである。
The present invention relates to an image coding system, and more particularly to a motion vector coding system that incorporates motion compensation in a moving image screen.

TV会議を始めとして最近の画像伝送は、伝送路の有効
利用及び端末コストの軽減を図るため、その伝送量を極
力圧縮して低ビットレートを実現するという観点から種
々の提案が為されているが、伝送画面の動きを検出し
て、その動き分だけ予測画面を補償して差分信号を得る
ことにより、差分信号を一層小さくして量子化し伝送す
る所謂ブロックマッチング型動き補償方式が脚光を浴び
るようになって来ている。
In recent image transmission such as video conferencing, various proposals have been made from the viewpoint of realizing a low bit rate by compressing the transmission amount as much as possible in order to effectively use the transmission line and reduce the terminal cost. However, the so-called block matching type motion compensation method, which detects the motion of the transmission screen and obtains the difference signal by compensating the prediction screen by the amount of the motion and further quantizing and transmitting the difference signal, is in the limelight. Is coming.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第11図は従来から良く知られている動き補償付き符号
化方式を示すもので、これは例えば昭和59年4月5日に
電子通信学会で発表されたものである。
FIG. 11 shows a well-known coding system with motion compensation, which was announced at the Institute of Electronics and Communication Engineers on April 5, 1984, for example.

図中、11は量子化器、12はフレームメモリ、13は可変
遅延器、14は動き検出器であり、この方式では、第12図
に示すように、入力画面ブロックx(I,J)とフレーム
メモリ12に格納されている参照画面上の同位置及びその
周辺のブロックy(i,j)との間で画素単位の差分の絶
対値|x(I,J)−(y(i,j)|を動き検出器14でとり且
つ1ブロック分累積し、その累積値 が最も小さいブロックが、移動する前の画面ブロックに
最も近いものと予測、即ちマッチングしてその予測ブロ
ックを可変遅延器13において移動した分だけ遅延させて
から次の入力画面ブロックとの差分をとり量子化器11で
量子化して伝送路に送出する。これとともに、予測画面
は(図示しない逆量子化器を経て)フレームメモリ12に
格納されて次の予測ブロックの決定に用いられる。そし
て、検出されたブロックの動き量(以下、動ベクトル値
という)は、量子化器11の量子化出力の符号化回路とは
別に(又は一緒に)第13図に示すエントロピーコーダ
(符号化回路)10を介して受信側にも送る。
In the figure, 11 is a quantizer, 12 is a frame memory, 13 is a variable delay device, and 14 is a motion detector. In this method, as shown in FIG. 12, input screen block x (I, J) Absolute value | x (I, J)-(y (i, j) of the difference in pixel units between the same position on the reference screen stored in the frame memory 12 and the surrounding block y (i, j). ) | Is taken by the motion detector 14 and accumulated for one block, and the accumulated value Block is predicted to be the closest to the screen block before moving, that is, the predicted block is delayed by the amount moved by the variable delay unit 13 and the difference with the next input screen block is obtained. The quantizer 11 quantizes and sends out to the transmission path. At the same time, the prediction screen is stored in the frame memory 12 (via an inverse quantizer (not shown)) and is used to determine the next prediction block. Then, the detected amount of motion of the block (hereinafter, referred to as a motion vector value) is separated from (or together with) the coding circuit of the quantized output of the quantizer 11 by the entropy coder (coding circuit) shown in FIG. ) Send to receiver via 10.

受信側では、この動き検出情報に従って受信信号から
元の画面を再生する。
The receiving side reproduces the original screen from the received signal according to the motion detection information.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第13図に示すような上記の従来の動き補償動ベクトル
のエントロピーコーダでは、その入力信号であるX軸
(縦軸)方向の動ベクトルとY軸(横軸)方向の動ベク
トルの組み(VX,VY)を適宣、可変長符号化して個々に
受信側に伝送していたため、個々の動ベクトルは正確に
伝送できるものの、特に動き補償を行う時のブロックの
大きさが小さくなる程、動き補償による情報量が増えて
しまうという問題点があった。
In the above conventional motion compensation motion vector entropy coder as shown in FIG. 13, a set of a motion vector in the X-axis (vertical axis) direction and a motion vector in the Y-axis (horizontal axis) direction (V (X , V Y ) is appropriately variable-length coded and transmitted individually to the receiving side, so although individual motion vectors can be transmitted accurately, the smaller the size of the block when performing motion compensation becomes The problem is that the amount of information increases due to motion compensation.

従って、本発明は、動き補償ベクトルの伝送する情報
量を少なくすることを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to reduce the amount of information transmitted by a motion compensation vector.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は上記の目的を達成するための本発明に係る動
き補償動ベクトルの符号化方式を概念的に示したもの
で、1は所定数の入力画面ブロックに対応した予測誤差
動ベクトルから成る複数個の予測誤差パターンを格納し
ているコードブック、2は該入力画面ブロックに対応す
る予測動ベクトルパターンを発生し該予測動ベクトルパ
ターンに対応する予測誤差パターンをインデックスで記
憶する予測器、3は該予測動ベクトルパターンを入力し
フレームメモリ12に記憶された前画面を動き補償として
入力画面と比較し、誤差が最小となる予測動ベクトルパ
ターンを選択し該予測動ベクトルパターンに対応する予
測誤差パターンのインデックスをエントロピーコーダ10
を介して受信側に送るマッチング判定回路であり、予測
器2は、前の予測動ベクトルパターンと、マッチング判
定回路3から出力されるインデックスを復号化器4で復
号化することにより得られる予測誤差パターンとから該
予測動ベクトルパターンを発生するものである。
FIG. 1 conceptually shows a motion compensation motion vector encoding system according to the present invention for achieving the above object. 1 is composed of prediction error motion vectors corresponding to a predetermined number of input screen blocks. A codebook that stores a plurality of prediction error patterns, 2 is a predictor that generates a prediction motion vector pattern corresponding to the input screen block, and stores a prediction error pattern that corresponds to the prediction motion vector pattern as an index, 3 Inputs the predicted motion vector pattern, compares the previous screen stored in the frame memory 12 with the input screen as motion compensation, selects the predicted motion vector pattern with the smallest error, and selects the prediction error corresponding to the predicted motion vector pattern. Entropy coder for pattern index 10
The predictor 2 is a matching determination circuit that is sent to the receiving side via the predictor 2 and the prediction error obtained by decoding the previous prediction motion vector pattern and the index output from the matching determination circuit 3 by the decoder 4. The predicted motion vector pattern is generated from the pattern.

〔作用〕[Action]

第1図に示した本発明の動き補償動ベクトルの符号化
方式においては、コードブック1に所定数の入力画面ブ
ロックに対応した予測誤差動ベクトルから成る複数個の
予測誤差パターン(予測誤差動ベクトルパターン)を格
納しておく。マッチング判定回路3は所定数の入力画面
ブロック毎に入力し、これとともにこれら入力画面ブロ
ックに対応して予測器2から出力される予測動ベクトル
パターンを入力する。この予測動ベクトルパターンは、
マッチング判定回路3から出力されるインデックスを復
号化器4で復号化することにより得られる予測誤差パタ
ーンと予測器2に記憶された前の予測動ベクトルパター
ンとから得られるものである。
In the motion compensation motion vector encoding method of the present invention shown in FIG. 1, a plurality of prediction error patterns (prediction error motion vectors) composed of prediction error motion vectors corresponding to a predetermined number of input screen blocks are included in the codebook 1. Pattern) is stored. The matching determination circuit 3 inputs every predetermined number of input screen blocks, and also inputs the predicted motion vector pattern output from the predictor 2 corresponding to these input screen blocks. This predicted motion vector pattern is
It is obtained from the prediction error pattern obtained by decoding the index output from the matching determination circuit 3 by the decoder 4 and the previous prediction motion vector pattern stored in the predictor 2.

このようにして得られた予測動ベクトルパターンに従
ってマッチング判定回路3はフレームメモリ12からの前
画面ブロックを動き補償し、入力画面ブロックと前画面
ブロックとを比較する。そして、比較の結果、最も誤差
即ち歪の小さい予測動ベクトルパターンを選び出し、そ
の予測動ベクトルパターンに対応する予測誤差パターン
を求めるため、予測器2に対して選出された予測動ベク
トルパターンを送り、予測器2において記憶されたコー
ドブック1中の対応する予測誤差パターンのインデック
スを読み出し、そのインデックスをエントロピーコーダ
10に送る。エントロピーコーダ10はそのインデックスを
可変長符号化して伝送路に送出し、受信側に送る。
The matching determination circuit 3 motion-compensates the previous screen block from the frame memory 12 according to the predictive motion vector pattern thus obtained, and compares the input screen block with the previous screen block. Then, as a result of the comparison, the predicted motion vector pattern having the smallest error, that is, the distortion is selected, and in order to obtain the prediction error pattern corresponding to the predicted motion vector pattern, the selected prediction motion vector pattern is sent to the predictor 2. The index of the corresponding prediction error pattern in the codebook 1 stored in the predictor 2 is read and the index is used as an entropy coder.
Send to 10. The entropy coder 10 encodes the index into a variable length code, sends it to the transmission path, and sends it to the receiving side.

このように、入力画面ブロックを個別に動き補償せず
に、所定画面ブロック数まとめてマッチングした動ベク
トルパターンのインデックスの形で情報量を圧縮して伝
送する。
In this way, the amount of information is compressed and transmitted in the form of the index of the motion vector pattern in which a predetermined number of screen blocks are collectively matched, without individually compensating the motion of the input screen blocks.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本願発明に係る動き補償動ベクトルの符号化方
式の実施例を説明する。
Embodiments of the motion compensation motion vector encoding method according to the present invention will be described below.

第2図は第1図に示した本発明の動き補償動ベクトル
の符号化方式を動き補償付き符号化方式に組み込んだ時
の一実施例を示しており、この実施例では、動き検出器
は用いず、その代わり機能をマッチング判定回路3で果
たしている。
FIG. 2 shows an embodiment in which the motion compensation motion vector coding system of the present invention shown in FIG. 1 is incorporated into a motion compensation coding system. In this embodiment, the motion detector is Instead, the matching determination circuit 3 performs the function instead.

即ち、マッチング判定回路3はコードブック1に格納
してある予測誤差(動ベクトル)パターンに伝送インデ
ックスにより復号化器4で得、予測器2で予測動ベクト
ルパターン(これは前の予測動ベクトルパターンと予測
誤差パターンとを加算して得る)に変換し、これを用い
てフレームメモリ12中に記憶された前画面(予測画面)
を動き補償する。
That is, the matching determination circuit 3 obtains the prediction error (motion vector) pattern stored in the codebook 1 by the decoder 4 using the transmission index, and the predictor 2 calculates the prediction motion vector pattern (this is the previous prediction motion vector pattern). And a prediction error pattern are added) to obtain a previous screen (prediction screen) stored in the frame memory 12
Motion compensation.

この動き補償の一実施例が第3図に示されており、こ
の実施例では、動ベクトルパターンの動ベクトルの個数
(4つ)に対応する画面ブロックの前画面を動き補償
し、且つ入力画面を同じブロック数だけ入力して両者の
比較を行う。
An example of this motion compensation is shown in FIG. 3, and in this embodiment, the previous screen of the screen block corresponding to the number (4) of motion vectors of the motion vector pattern is motion compensated and the input screen is Input the same number of blocks and compare both.

この比較により、誤差が最小となる予測動ベクトルパ
ターンを選択し、この予測動ベクトルパターンがコード
ブック1のどの予測誤差パターンに対応しているか予測
器2にマッチング判定回路3が問い合わせる。予測器2
には予測動ベクトルパターンを求める際に使用する予測
誤差パターンのインデックスが記憶されており、上記の
問い合わせにより当該予測誤差パターンのインデックス
をマッチング判定回路3に送る。マッチング判定回路3
は、そのインデックスをエントロピーコーダ10を介して
受信側に伝送する。
By this comparison, the prediction motion vector pattern having the smallest error is selected, and the matching determination circuit 3 inquires of the predictor 2 which prediction error pattern of the codebook 1 this prediction motion vector pattern corresponds to. Predictor 2
Stores the index of the prediction error pattern used when obtaining the prediction motion vector pattern, and sends the index of the prediction error pattern to the matching determination circuit 3 by the above inquiry. Matching determination circuit 3
Transmits the index to the receiving side via the entropy coder 10.

選択された予測動ベクトルパターンは可変遅延器13に
も与えられる。これにより、可変遅延器13はフレームメ
モリ12中の前画面ブロックを同様にしてシフトして予測
画面を生成する。
The selected predicted motion vector pattern is also given to the variable delay unit 13. As a result, the variable delay unit 13 similarly shifts the previous screen block in the frame memory 12 to generate a predicted screen.

ここで、コードブック1に格納される動ベクトルパタ
ーンには種々の実施例が考えられるので、以下それらの
実施例を説明する。
Since various examples can be considered for the motion vector pattern stored in the codebook 1, those examples will be described below.

第4図は、コードブック1にX軸方向及びY軸方向を
対にして格納された予測誤差動ベクトルパターンを示す
もので、予測誤差動ベクトルがn個集まってできた予測
誤差動ベクトルパターンのコードがm個(これはインデ
ックスの数に対応する)用意されている。尚、第3図の
例では、n=4となり、4つの画面ブロックに個々に動
き補償が行われることになる。
FIG. 4 shows a prediction error motion vector pattern stored in the codebook 1 in a pair in the X-axis direction and the Y-axis direction. The prediction error motion vector pattern is formed by n prediction error motion vector patterns. There are m codes (this corresponds to the number of indexes). In the example of FIG. 3, n = 4, and motion compensation is individually performed on four screen blocks.

この予測誤差動ベクトルパターンによるマッチング判
定回路3での判定動作の実施例を、第5図に示したフロ
ーチャートを参照しながら説明する。
An embodiment of the judgment operation in the matching judgment circuit 3 based on this prediction error motion vector pattern will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、予測器2で発生されてマッチング判定回路3に
入力される予測動ベクトルパターンの各予測動ベクトル
コードは、第4図においてn=3、m=2とした時、 C′(1,1)=C(1,1)+Vx C′(2,1)=C(2,1)+C′(1,1) C′(3,1)=C(3,1)+C′(2,1) C′(1,2)=C(1,2)+Vy C′(2,2)=C(2,2)+C′(1,2) C′(3,2)=C(3,2)+C′(2,2) となる。但し(Vx,Vy)は予測器2に記憶されていた1
つ前の予測動ベクトル値であり、C(1,1)〜C(3,1)
は予測誤差動ベクトルパターンの予測誤差動ベクトル値
のX軸方向値、C(1,2)〜C(3,2)は予測誤差動ベク
トルパターンの予測誤差動ベクトル値のY軸方向値を示
し、これらにダッシュ′を付けたコードC′(1,1)〜
C′(3,2)が、それぞれX軸、Y軸方向の予測動ベク
トルパターンの予測動ベクトルを示している。予測器2
では、予測誤差パターンをそれに対応するインデックス
の形で記憶している。
First, each predictive motion vector code of the predictive motion vector pattern generated by the predictor 2 and input to the matching determination circuit 3 is C ′ (1,1) when n = 3 and m = 2 in FIG. ) = C (1,1) + V x C '(2,1) = C (2,1) + C' (1,1) C '(3,1) = C (3,1) + C' (2, 1) C '(1,2) = C (1,2) + V y C' (2,2) = C (2,2) + C '(1,2) C' (3,2) = C (3 , 2) + C '(2,2). However, (V x , V y ) was stored in the predictor 2 1
This is the previous predicted motion vector value and is C (1,1) to C (3,1)
Is the X-axis direction value of the prediction error motion vector value of the prediction error motion vector pattern, and C (1,2) to C (3,2) is the Y axis direction value of the prediction error motion vector value of the prediction error motion vector pattern. , Code C '(1,1) with dash' added to them ~
C '(3,2) indicates the predicted motion vector of the predicted motion vector pattern in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Predictor 2
In, the prediction error pattern is stored in the form of the corresponding index.

そして、入力画面を第3図に示したように動き補償を
実行する大きさにn分割したブロックで考え、それぞれ
F1(fx1,fy1),F2(fx2,fy2),…,Fn(fxn,fyn)とす
る。また、フレームメモリ12からのブロック化された前
画面をP(x,y)、予測動ベクトルパターンの予測動ベ
クトルを第3図に示すようにブロック化したものをC′
(n,m)、判定するための変数をR、IDX(インデック
ス)、D1,D2,…Dn,Ds(それぞれf1,f2,…,fnについての
誤差、Dsは全体の誤差)とする(第7図のステップS
1)。
As shown in FIG. 3, the input screen is divided into n-sized blocks for motion compensation.
Let F 1 (f x1 , f y1 ), F 2 (f x2 , f y2 ), ..., F n (f xn , f yn ). Further, the block previous screen from the frame memory 12 is P (x, y), and the prediction motion vector of the prediction motion vector pattern is a block as shown in FIG.
(N, m), variables for determination are R, IDX (index), D 1 , D 2 , ... D n , D s (errors for f 1 , f 2 , ..., f n , respectively, D s is (Total error) (step S in FIG. 7)
1).

初期値としてR=∞(但し、∞は累積値Dsが取り得る
最大値を意味する)、J(カウント)=0、D=0、I
=0とする(同ステップS2)。そして、ステップS3でJ
を“1"づつインクリメントする。
As an initial value, R = ∞ (however, ∞ means the maximum value that the cumulative value D s can take), J (count) = 0, D = 0, I
= 0 (step S2). Then, in step S3, J
Is incremented by "1".

ステップS4では、Iを“1"だけインクリメントし、ス
テップS5において、入力画面と同じにブロック化された
前画面P(x,y)を予測動ベクトルコードC′(I,J)
(I=1〜n,J=1〜m)により動き補償してブロック
画面P′(x,y)を求める(同ステップS5)。
In step S4, I is incremented by "1", and in step S5, the previous screen P (x, y), which is blocked in the same manner as the input screen, is predicted by the motion vector code C '(I, J).
Motion compensation is performed by (I = 1 to n, J = 1 to m) to obtain a block screen P ′ (x, y) (at step S5).

そして、動き補償したブロック画面P′(x,y)と入
力ブロック画面FI(fxI,fyI)との絶対値誤差(ABSで表
す)DIを求め(同ステップS6)て、これにDsを加えた値
を新たなDsとして(同ステップS7)、Iがnに達するま
でステップS4〜S8を繰り返す。これにより、第4図で言
えば、インデックス「1」の動ベクトルパターンの1〜
nの各予測動ベクトル値についてX軸方向ベクトル(又
はY軸方向ベクトル)との誤差を累積する。
Then, the absolute value error (represented by ABS) D I between the motion-compensated block screen P ′ (x, y) and the input block screen F I (f xI , f yI ) is obtained (at step S6), and this is obtained. The value obtained by adding D s is set as a new D s (at step S7), and steps S4 to S8 are repeated until I reaches n. As a result, as shown in FIG. 4, 1 to 1 of the motion vector pattern of index "1"
The error between each predicted motion vector value of n and the X-axis direction vector (or Y-axis direction vector) is accumulated.

Iがnに達してインデックス「1」が終了すると、R
とDsを比較し(同ステップS9)、DsがRに達していない
ときには、R=Dsとして今回の累積値Dsを前回の累積値
Dsにし且つIDX=Jとして(同ステップS10)、J=mに
なるまでステップS3〜S11を繰り返す。これにより、m
個分の予測動ベクトルパターンの各々について誤差を累
積するとともに、ステップS9とS10により、より小さなD
sを与えるIDXが得られるために、最終的に最も小さな誤
差(歪)を与える予測動ベクトルパターンが選出される
(同ステップS12)。
When I reaches n and index "1" ends, R
And D s are compared (the same step S9), and when D s has not reached R, R = D s and the current cumulative value D s is set to the previous cumulative value.
D s and IDX = J (step S10), and steps S3 to S11 are repeated until J = m. This gives m
The error is accumulated for each of the predictive motion vector patterns, and steps S9 and S10 reduce the D
Since the IDX that gives s is obtained, the predicted motion vector pattern that gives the smallest error (distortion) is finally selected (step S12).

このようにして選ばれた予測動ベクトルパターンが、
今後はコードブック1の予測誤差パターンのどれに対応
するのか求めなければならない。
The predictive motion vector pattern selected in this way is
In the future, it is necessary to find out which one of the prediction error patterns in Codebook 1 corresponds.

このため、予測器2は予測動ベクトルパターンを発生
するために前の予測動ベクトルパターンに加算すべき予
測誤差動ベクトルパターン(第4図参照)を入力画面ブ
ロックに対応してコードブック1から入力して記憶し且
つその際に各予測誤差パターンに対応するインデックス
を記憶しておく。
Therefore, the predictor 2 inputs the prediction error motion vector pattern (see FIG. 4) to be added to the previous prediction motion vector pattern in order to generate the prediction motion vector pattern from the codebook 1 corresponding to the input screen block. Then, the index corresponding to each prediction error pattern is stored.

従って、マッチング判定回路3がインデックスの問い
合わせを予測器2に行うことにより、予測誤差パターン
及びインデックスの読み出し(同ステップS13)、そし
てインデックスの送出(同ステップS14)を行ってエン
トロピーコーダ10に送られることとなる。
Therefore, the matching determination circuit 3 queries the predictor 2 for the index, reads the prediction error pattern and the index (at step S13), and sends the index (at step S14) to the entropy coder 10. It will be.

尚、誤差を求めるステップS6においては、絶対値の代
わりに自乗誤差{P′(x,y)−FI(fXI,fyI)}或い
は平均値を用いても同様である。
In step S6 for obtaining the error, the square error {P '(x, y) -F I (f XI , f yI )} 2 or the average value may be used instead of the absolute value.

第6図はコードブック1の他の実施例を示したもの
で、X軸方向用には予測誤差動ベクトル値をnx個集めて
できた予測誤差動ベクトルパターンがmx個(1〜mxのそ
れぞれが予測誤差動ベクトルパターンの各々のインデッ
クスとなる)用意され、Y軸方向用には予測誤差動ベク
トル値をny個集めた予測誤差動ベクトルパターンがm
y(1〜myのそれぞれが予測誤差動ベクトルパターンの
各々のインデックスとなる)個用意されている。これら
の予測誤差動ベクトルパターンは予め求められておいて
格納するが、nx=ny、mx=myであっても、nx≠ny、mx
myでもよい。但し、nx=nyの場合には、X軸方向用とY
軸方向用とにコードブック2を分けておく必要はなく、
その場合は第7図のようなパターン構成と同じになる。
FIG. 6 shows another embodiment of the codebook 1. For the X-axis direction, there are m x (1 to m) prediction error motion vector patterns formed by collecting n x prediction error motion vector values. x is used as an index of each prediction error motion vector pattern), and the prediction error motion vector pattern in which y y prediction error motion vector values are collected is m
y (each of 1 to m y serves as an index of the prediction error motion vector pattern) are prepared. These predictions erroneous differential vector pattern stored in advance obtained in advance but, n x = n y, even m x = m y, n x ≠ n y, m x ≠
It may be m y . However, in the case of n x = n y , for X-axis direction and Y
It is not necessary to separate codebook 2 for the axial direction,
In that case, the pattern configuration is the same as that shown in FIG.

このようなコードブックの構成例によるマッチング判
定回路2の動作の実施例(nx=ny)が第8図のフローチ
ャートに示されているが、予測誤差動ベクトルパターン
予測誤差動ベクトルコードをX軸方向用としてCx(nx,m
x)を用い、Y軸方向用としてCy(ny,my)を用いた点を
除き第5図の実施例と同様である。但し、予測誤差動ベ
クトルパターンの個数mx及びmyをサーチするため、変数
K及びJを用いている。
An embodiment (n x = n y ) of the operation of the matching determination circuit 2 according to the configuration example of such a codebook is shown in the flowchart of FIG. For axial direction C x (n x , m
x ) and C y (n y , m y ) are used for the Y-axis direction, except that C y (n y , m y ) is used. However, variables K and J are used to search the numbers m x and m y of the prediction error motion vector patterns.

尚、第8図の実施例ではnx=nyとしたが、nx≠nyの場
合には、動き補償の対象となるブロックの個数nが共に
nx、nyより大きく且つnxnyで割り切れる時には、例えば
第9図に示すようにコードを連接したコードブックを用
いることにより、X軸方向はnx個毎に、Y軸方向はny
毎に同じ予測誤差動ベクトルにより動き補償を各ブロッ
クについて行うことができる。
Although n x = n y is set in the embodiment of FIG. 8, if n x ≠ n y , the number n of blocks subject to motion compensation is
n x, when divisible by greater than n y and n x n y, for example by using a codebook concatenating code as shown in FIG. 9, X-axis direction for each n x pieces, Y-axis direction is n Motion compensation can be performed for each block using the same prediction error motion vector for every y .

更に、近接したブロック同士の動きベクトル値は比較
的似ているので、コードブックのコードに対する歪を上
記のように全て計算するのではなく、第10図に示すよう
にコードを木構造にしてサーチしてもよい。
Furthermore, since the motion vector values of adjacent blocks are relatively similar to each other, the distortion for the code in the codebook is not calculated as above, but the code is searched in a tree structure as shown in FIG. You may.

一方、受信側では、上記と逆の動作を行って動ベクト
ルを再生する。
On the other hand, on the receiving side, the reverse operation is performed to reproduce the motion vector.

即ち、伝送されて来たインデックスにより予測誤差動
ベクトルパターン(これは、送信側と同じコードブック
が受信側に用意されている)を抽出し、この予測誤差動
ベクトルパターンの次元数(予測誤差動ベクトルパター
ンの予測誤差動ベルトル個数n)分の再生ブロックに対
して同じ予測誤差動ベクトルパターンを用いて動き補償
を行えばよいことになる。
That is, the prediction error motion vector pattern (this is the same codebook as the transmitter is prepared on the receiver side) is extracted by the transmitted index, and the number of dimensions (prediction error motion vector pattern) of this prediction error motion vector pattern is extracted. It is sufficient to perform motion compensation using the same prediction error motion vector pattern for the reproduction blocks corresponding to the number n) of prediction error motion vectors of the vector pattern.

従って、送信側からはマッチングされた動ベクトルパ
ターンのインデックスのみを受信側に送ればよい。
Therefore, only the index of the matched motion vector pattern needs to be sent from the transmitting side to the receiving side.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明に係る動き補償用ベクトルの符
号化方式によれば、予測誤差動ベクトルパターンを画面
ブロックに対応して複数個用意し、その予測誤差動ベク
トルパターンを予測動ベクトルパターンに変換して全画
面を動き補償した画面と入力画面とを比較して歪が最小
の予測誤差動ベクトルパターンを選択しそのインデック
スを伝送するように構成したので、所定数の入力画面ブ
ロックについては1つの予測誤差動ベクトルパターンで
代表させることができ、多少の歪は生じるものの情報量
が少なく極めて効率の良い符号化伝送を実現することが
できる。
As described above, according to the motion compensation vector encoding method of the present invention, a plurality of prediction error motion vector patterns are prepared corresponding to the screen blocks, and the prediction error motion vector patterns are converted into the prediction motion vector patterns. Since it is configured to compare the converted and motion-compensated screen with the input screen and select the prediction error motion vector pattern with the minimum distortion and transmit the index, the predetermined number of input screen blocks is 1 This can be represented by one prediction error motion vector pattern, and although some distortion occurs, the amount of information is small and extremely efficient coded transmission can be realized.

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

第1図は本発明に係る動き補償動ベクトルの符号化方式
の原理ブロック図、 第2図は本発明に係る動き補償動ベクトルの符号化方式
を組み込んだ動き補償付き符号化方式の一実施例を示す
ブロック図、 第3図はブロック動き補償を説明するための図、 第4図は本発明に用いるコードブックの一実施例を示す
図、 第5図はマッチング判定回路の動作の一実施例を説明す
るためのフローチャート図、 第6図及び第7図は本発明に用いるコードブックの一実
施例を示す図、 第8図はマッチング判定回路の動作の他の実施例を説明
するためのフローチャート図、 第9図はX軸方向とY軸方向の予測誤差動ベクトル個数
が異なるときに用いられるコードブックのコードの連接
を示す図、 第10図は木構造のコードブックを示す図、 第11図は従来から知られた動き補償符号化方式の一例を
示すブロック図、 第12図は動き補償の原理を説明するための図、 第13図は従来の動ベクトルを符号化するエントロピーコ
ーダを示す図、である。 第1図において、 1……コードブック、 2……予測器、 3……マッチング判定回路、 4……復号化器、 10……エントロピーコーダ 12……フレームメモリ。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a motion compensation motion vector coding system according to the present invention, and FIG. 2 is an embodiment of a motion compensation coding system incorporating the motion compensation motion vector coding system according to the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining block motion compensation, FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a codebook used in the present invention, and FIG. 5 is an embodiment of the operation of a matching determination circuit. 6 and 7 are diagrams showing an embodiment of a code book used in the present invention, and FIG. 8 is a flowchart for explaining another embodiment of the operation of the matching judgment circuit. Fig. 9 is a diagram showing the concatenation of the codes of the codebook used when the number of prediction error motion vectors in the X-axis direction and the Y-axis direction are different. Fig. 10 is a diagram showing the tree-structure codebook. Figure is known FIG. 12 is a block diagram showing an example of the motion compensation coding method adopted, FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of motion compensation, and FIG. 13 is a diagram showing a conventional entropy coder for coding a motion vector. In FIG. 1, 1 ... Codebook, 2 ... Predictor, 3 ... Matching decision circuit, 4 ... Decoder, 10 ... Entropy coder 12 ... Frame memory. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定数の入力画面ブロックに対応した予測
誤差動ベクトルから成る複数個の予測誤差パターンを格
納しているコードブック(1)と、 該入力画面ブロックに対応する予測動ベクトルパターン
を発生し該予測動ベクトルパターンに対応する予測誤差
パターンをインデックスで記憶する予測器(2)と、 該予測動ベクトルパターンを入力しフレームメモリ(1
2)に記載された前画面を動き補償して入力画面と比較
し、誤差が最小となる予測動ベクトルパターンを選択し
該予測動ベクトルパターンに対応する予測誤差パターン
のインデックスをエントロピーコーダ(10)を介して受
信側に送るマッチング判定回路(3)と、 を備え、該予測器(2)が、前の予測動ベクトルパター
ンと、該マッチング判定回路(3)から出力されるイン
デックスを復号化器(4)で復号化することにより得ら
れる予測誤差パターンとから該予測動ベクトルパターン
を発生するこを特徴とした動き補償動ベクトルの符号化
方式。
1. A codebook (1) storing a plurality of prediction error patterns composed of prediction error motion vectors corresponding to a predetermined number of input screen blocks, and a prediction motion vector pattern corresponding to the input screen blocks. A predictor (2) that stores a prediction error pattern generated and corresponding to the predicted motion vector pattern as an index, and a predictor (2) that inputs the predicted motion vector pattern
2) The previous screen described in 2) is motion-compensated and compared with the input screen, the prediction motion vector pattern with the smallest error is selected, and the index of the prediction error pattern corresponding to the prediction motion vector pattern is set to the entropy coder (10). A matching determination circuit (3) to be transmitted to the receiving side via the predictor (2), and the predictor (2) decodes the previous predictive motion vector pattern and the index output from the matching determination circuit (3) into a decoder. A motion compensation motion vector coding method characterized in that the prediction motion vector pattern is generated from the prediction error pattern obtained by decoding in (4).
【請求項2】前記コードブック(1)は、X軸方向とY
軸方向に分けて前記予測誤差パターンを格納している特
許請求の範囲第1項に記載の動き補償動ベクトル符号化
方式。
2. The codebook (1) has a Y-axis direction and a Y-axis direction.
The motion-compensated motion vector coding method according to claim 1, wherein the prediction error pattern is stored separately in the axial direction.
【請求項3】前記X軸方向とY軸方向に分けた予測誤差
パターンの各値の個数が異なっている特許請求の範囲第
2項に記載の動き補償動ベクトルの符号化方式。
3. The motion compensation motion vector coding method according to claim 2, wherein the number of each value of the prediction error patterns divided in the X-axis direction and the Y-axis direction is different.
【請求項4】前記コードブック(1)は、X軸方向とY
軸方向に分けた前記予測誤差パターンを対で格納してい
る特許請求の範囲第2項に記載の動き補償動ベクトルの
符号化方式。
4. The code book (1) has a Y-axis direction and a Y-axis direction.
The motion compensation motion vector encoding method according to claim 2, wherein the prediction error patterns divided in the axial direction are stored in pairs.
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