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JP2911682B2 - ブロック整合のための基準としてモーションブロック毎に最少のビット数を用いるモーション補償 - Google Patents

ブロック整合のための基準としてモーションブロック毎に最少のビット数を用いるモーション補償

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Publication number
JP2911682B2
JP2911682B2 JP4211874A JP21187492A JP2911682B2 JP 2911682 B2 JP2911682 B2 JP 2911682B2 JP 4211874 A JP4211874 A JP 4211874A JP 21187492 A JP21187492 A JP 21187492A JP 2911682 B2 JP2911682 B2 JP 2911682B2
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JP
Japan
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data
differences
motion
frame
Prior art date
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Application number
JP4211874A
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English (en)
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JPH06209465A (ja
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ブイ． ネイムパリー サイプラサド
イウ シウ−レオン
ロバート メイヤー エドウィン
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of JPH06209465A publication Critical patent/JPH06209465A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2911682B2 publication Critical patent/JP2911682B2/ja
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/567—Motion estimation based on rate distortion criteria
    • 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
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理、特にブロッ
ク整合のための基準としてモーションブロック毎に最少
のビット数を使用するモーション補償装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イメージ符号化の目的は、符号化イメー
ジにおいて目に見える大きなひずみを生じることなくイ
メージを表すために必要なビット数を圧縮することであ
る。イメージ符号化にしばしば使用されるシステムは、
モーション補償を備えたフレーム間ハイブリッド符号化
システムを用いている。このシステムは、差分パルス符
号変調（以下、ＤＰＣＭと記す）ループから構成されて
おり、ループにおいて、現在のフレームの予測が現在の
フレームから減算され、その結果が２次元離散余弦変換
（以下、ＤＣＴと記す）によって、変換係数に変換され
る。ＤＣＴの特性は、ブロック毎のイメージデータの相
関関係をなくすことである。ＤＣＴ係数は量子化され、
振幅及びランレングスは符号化される。この処理によっ
て、イメージを表すために用いられるビット数がかなり
減少される。得られるビットストリームはそのレートが
本質的に可変である。従って、先入れ先出し（以下、Ｆ
ＩＦＯと記す）バッファがビットレートの変化を平滑に
し、一定のビットレートを出力するために用いられる。
この一定のビットレートは、少なくとも大きさの順では
ビデオ信号の当初のビットレートよりも下である。バッ
ファ制御戦略がバッファのオーバーフロー又はアンダー
フローを防ぐために用いられる。典型的には、バッファ
制御は、ＦＩＦＯバッファの状態をモニタすること及び
量子化器の量子化ステップサイズを変えることによって
達成される。
【０００３】上記システムの重要な部分は、現在のフレ
ームの予測を形成することである。通常、ビデオフレー
ムに最適な予測はモーション補償された前回のフレーム
である。モーション補償は、画素のブロック、モーショ
ンブロックと呼ばれる、に対してブロック整合によって
行われる。ビデオの現在のフレームにおける画素の各モ
ーションブロックに対して、それに出来る限り似ている
整合ブロックと称されるブロックが前回のフレーム中か
ら見い出される。このブロックは現在のビデオフレーム
におけるモーションブロックのための予測子である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ブロック整合のための
現在公知の方法では、最小絶対ブロック差（以下、ＭＡ
ＢＤと記す）又は最小平方ブロック差（以下、ＭＳＢＤ
と記す）などの基準を用いている。現在のフレームのモ
ーションブロックが前回のフレーム中において審査され
たブロックにどれほど類似しているかを示す評価数が導
出され、また整合性は、その評価数が何らかの任意選択
された閾値よりも小さいかどうかを明らかにされる。多
くの候補が閾値に近いがそれを越えてはいない場合に、
従来の方法では、伝送のための符号化に必要なビット数
に関係なく最も小さい絶対ブロック差（以下、ＡＢＤと
記す）又は平方ブロック差（以下、ＳＢＤと記す）を有
する１つが選び出されているため、符号化に必要なビッ
ト数が増大するという問題が生じていた。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものである。予測ブロックと所定ブロックと
の差を所定の方法で符号化することによってビットレー
トを低減するシステムにおいて、現在のフレームにおけ
る所定ブロックと前回のフレームの複数のブロックとの
差を引き出し、所定のブロックを用いた差の符号化のた
めに最少のビット数を必要とするブロックを、予測ブロ
ックとして選択することによって、現在のフレームにお
ける所定のブロックに対する予測ブロックとして用いら
れる前回のフレームにおけるデータのブロックを選択す
る装置を提供することが本発明の目的である。また、本
発明の装置により、ＡＢＤ又はＳＢＤ法に従って選択さ
れた多数のブロックから予測ブロックを選択することを
可能にすることも本発明の目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のモーション補償
装置は、フレームのデータと該フレームにおける予測デ
ータとの差を所定の符号化方法を用いて符号化すること
によって、該フレームの画像データを伝送するために使
用されるバンド幅を低減するシステムにおいて使用され
るモーション補償装置であって、ａ）現在のフレームの
画像データを提供する手段と、ｂ）該現在のフレームか
らモーションブロックのデータを提供する手段と、ｃ）
前回のフレームからデータを提供する手段であって、サ
ーチ領域内のいくつかのブロックを表すデータを同時に
供給する手段を含む手段と、ｄ）該モーションブロック
のデータと該サーチ領域内の該ブロックのデータとのそ
れぞれの差を求める手段であって、該サーチ領域内の該
ブロックのデータに対して第１の評価数を同時に決定す
る手段を含み、該第１の評価数のそれぞれは該現在のフ
レームにおける該モーションブロックが該サーチ領域内
の該ブロックデータのそれぞれにどのぐらい整合してい
るかを示す度合である手段と、ｅ）該所定の符号化方法
を用いて該差を符号化するために必要なビット数を決定
する手段であって、該決定された第１の評価数に応答し
て所定数の該差を選択する手段であって、該選択された
差の数は該複数の差の全数より小さい手段と、該選択さ
れた差のそれぞれに対して第２の評価数を決定する手段
であって、該第２の評価数は該選択された差のそれぞれ
を符号化するために使用される各ビット数を示す手段と
を含む手段と、ｆ）該差のうち、最小の数のビットに符
号化される１つを選択する手段とを備えており、そのこ
とにより上記目的が達成される。前記所定の符号化方法
は、離散余弦変換（ＤＣＴ）および量子化器の機能を実
行する手段を用いて実現されていてもよい。 第１の評価
数を決定する前記手段は、前記現在のブロックにおける
画素と、前記前回のフレームからの前記複数のブロック
のそれぞれ１つにおける対応する画素との間の大きさに
おける差の絶対値の和を決定してもよい。 第１の評価数
を決定する前記手段は、前記現在のブロックにおける対
応する画素と、前記前回のフレームからの前記複数のブ
ロックのそれぞれ１つにおける画素との間の大きさにお
ける差の絶対値の平方の和を決定してもよい。 本発明の
方法は、現在のフレームのデータの予測として使用され
る前回のフレームからの画像データを選択する方法であ
って、ａ）該現在のフレームにおけるモーションブロッ
クの画素データと該前回のフレームにおける複数の類似
ブロックのそれぞれとの差を求めるステップであって、
ａ１）該求められた複数の差のそれぞれに対して評価数
を同時に決定するステップであって、該評価数のそれぞ
れは該現在のフレームにおける該モーションブロックが
該前回のフレームにおける該類似ブロックにどのぐらい
整合しているかを示すステップと、ａ２）該決定された
評価数に応答して該求められた複数の差から所定数の差
を選択するステップであって、該選択された差の数は該
求められた複数の差の全数より小さいステップとを包含
するステップと、ｂ）該選択された差を同時に符号化し
て、生成される各ビット数を決定するステップと、ｃ）
該複数のブロックのうち、該求められた差が符号化され
た場合に最小の数のビットを生成する該モーションブロ
ックからの求められ選択された差を有する１つを選択す
るステップとを包含しており、そのことにより上記目的
が達成される。 前記求められた差のそれぞれに対して評
価数を求めるステップは、前記モーションブロックにお
ける対応する画素データと前記前回のフレームにおける
複数の類似ブロックのそれぞれにおける対応する画素デ
ータとの間の差の絶対値の和を求めるステップを包含し
てもよい。 前記求められた差のそれぞれに対して評価数
を求めるステップは、前記モーションブロックにおける
対応する画素データと前記前回のフレームにおける複数
の類似ブロックのそれぞれにおける対応する画素データ
との間の差の絶対値の平方の和を求めるステップを包含
してもよい。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【作用】本発明においては、新しい基準が、予測フレー
ムにおいて使用される整合ブロックを選択するために用
いられる。モーションブロックと、前回のフレームのサ
ーチ領域における各ブロックとの差が決定され、使用さ
れているシステムにおいて符号化のために最少のビット
数を必要とする差を有するブロックが、整合ブロックと
して選択される。ビット数に関連のない基準に対する、
この基準の利点は、伝送するために最少のビット数を必
要とする差を有するブロックを前回のフレームから選択
することである。結局、ビット数を減らすことがこのシ
ステムの主要な目的である。例えば、前回のフレームに
おいて２つのブロックが同じＡＢＤを有する場合、従来
のシステムでは任意選択が必要であり、選択されたブロ
ックが選択されなかったブロックよりも伝送のためによ
り多数のビット数を必要とすることもある。しかしなが
ら、本発明においては、伝送のために最少のビット数を
必要とするものを常に選択する。
【００１５】ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤブロック整合システ
ムが基づく概念は、前回のフレームから、現在のフレー
ムにおけるモーションブロックに絵模様が最も類似して
いる、望ましくは同一であるブロックを選択することで
あり、上述のように、符号化のために必要なビット数は
考慮されない。モーションブロックと前回フレーム中の
ブロックとの画素の差を符号化するために必要な最少の
符号化ビット数を、整合の基準として用いることによっ
て、モーションブロックに絵模様が最も類似している整
合ブロックが選択されないならば、それらの全ての差が
システムによって伝送され、より大きな差はより多数の
ビット数を意味する。
【００１６】ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤブロック整合システ
ムは、選択閾値に非常に近い多数のブロックを前回のフ
レームから見い出すことがあるが、最も近い１つが選択
される。多数のブロックが同一である場合には、任意選
択が行われる。現在のフレームにおけるモーションブロ
ックが、通常は、前回のフレーム中のサーチ領域の各ブ
ロックと同時に比較されるので、符号化される最少のビ
ット数を必要とするブロックの選択には、大きなハード
ウエアが必要である。
【００１７】本発明のシステムと直列にＭＡＢＤ又はＭ
ＳＢＤシステムを操作することによって、それぞれの最
良の特徴が達成され得る。このように、サーチ領域にお
けるｎ個のブロックと同数の、多数のＭＡＢＤ又はＭＳ
ＢＤシステムが用いられ、基準の所定の範囲内で最良に
整合するｎ’個のブロックを選択するための手段が設け
られる場合、各ブロックの符号化に必要なビット数を与
えるｎ’個の評価数計算器がｎ’個のブロックを受け取
るためにそれぞれ接続されることが可能であり、符号化
の最少ビット数を必要とするブロックが選択される１ブ
ロックとなる。
【００１８】
【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。図
１は、本発明のモーションブロック整合システムを有利
に用いることができる、モーション補償を備えた差動パ
ルスコード変調システムの一例を示している。ビデオ情
報のフレームが、データブロックと呼ばれる多数の隣接
ブロックに分割されることは理解される。
【００１９】入力端子２から入力される現在のフレーム
のための入力ビデオデータは、減算器４の＋入力に接続
されている。前回のフレームはフレーム遅延６に記憶さ
れている。モーション補償手段８に供給される現在のビ
デオフレーム内の画素の各モーションブロックに対し
て、現在のフレーム内のモーションブロックと同じ位置
にある前回のフレーム内のブロックを囲む前回のフレー
ムのサーチ領域内で、整合データブロックのためにサー
チが行われる。整合ブロックの相対的位置は、受信装置
へ伝送されるｘ、ｙのモーションベクトルによって示さ
れる。モーションブロックと整合ブロックとの位置の差
はモーションによるものである。
【００２０】現在のフレームから、整合データブロック
と最も近く整合するフレーム遅延６中のブロックは、そ
のブロックがどうなるかという予測にすぎない。この予
測ブロックから得られる信号が減算器４の負の入力に送
られるとき、その出力は、現在のフレームのモーション
ブロックと予測モーションブロックとの差である。差の
データはさらに他の処理の後、受信装置に伝送される。
受信装置は前回のフレーム及び関連する差から表される
べきイメージを形成することができる。減算器４の出力
での差は離散余弦変換ＤＣＴ１０に送られる。ＤＣＴ１
０は水平周波数及び垂直周波数の係数を生成する。複数
の画素からなるブロックはＤＣＴ係数の同サイズのブロ
ックを生成する。これらの係数は走査されて、量子化器
１２へ係数列を供給する。量子化器１２では、画質を低
下させることなくビットレートを低減するために、係数
が量子化される。
【００２１】量子化器１２の出力は、ブロック１４に含
まれる可変長符号化器（以下、ＶＬＣと記す）に送ら
れ、ランレングス及びハフマン符号化によってビット数
を減少させる。モーション補償手段８によって得られる
モーションベクトルもまた、ＶＬＣにおいてビットレー
トを低減され、ＶＬＣの出力はＦＩＦＯバッファ１６に
送られる。ＦＩＦＯバッファ１６へのビットの流れは、
イメージ内容に応じて不規則であるが、その出力ではビ
ットの安定した流れが見られる。バッファ１６が過負荷
に近づくと、バッファ制御器１８が、量子化ステップの
サイズを増大することによって、量子化器１２の出力で
のビット数を減少させる。
【００２２】減算器４の出力に現れる、現在のデータブ
ロックと予測データブロックとの差の値は、量子化器に
起因する損失以外は、逆量子化器２０及び逆ＤＣＴ２２
によって回復されて、加算器２４の１つの入力に送られ
る。モーション補償器８の出力での予測ブロックのため
の信号は、加算器２４の他の入力に送られるので、現在
のブロックのための信号がその出力に現れ、その信号が
フレーム遅延６に送られる。このように、現在のフレー
ム全体が遅延６中にあり、次の現在のフレームが処理さ
れているときは、フレーム遅延６のフレームは、現在で
は、関連する前回のフレームである。
【００２３】動作の開始時点、及びその後は周期的にフ
レーム遅延６はクリアされるので、加算器２４の入力で
の差は現在のフレームとほぼ同じになっており、その不
一致は量子化効果によるものである。
【００２４】図２は、図１の符号化器からの信号を復号
し、表されるべきイメージのビデオ信号を生成するため
のシステムを示している。ＦＩＦＯバッファ１６の出力
でのビットストリームはＦＩＦＯバッファ２６に送られ
る。ＦＩＦＯバッファ２６は振幅及びランレングスハフ
マンデコーダ２８に接続されている。逆量子化器３０及
び逆離散余弦変換（以下、ＩＤＣＴと記す）３２が、振
幅及びランレングスハフマンデコーダ２８の出力と加算
器３４の１つの入力との間にこの順序で接続されてい
る。加算器３４の出力でのビデオ信号はフレーム遅延３
６及びモーション補償器３８を介して加算器３４の他の
入力に送られている。図１のモーション補償手段８にお
いて発生したｘ、ｙのモーションベクトルは、振幅及び
ランレングスハフマンデコーダ２８の出力から得られ、
フレーム遅延３６に記憶された前回のフレームからデー
タを選択することによって予測フレームを形成すること
ができるようにモーション補償器３８へ送られる。ＩＤ
ＣＴ３２からの差を予測フレームに加算することによっ
て、表されるべきイメージのためのビデオ信号が生成さ
れる。
【００２５】図１のモーション補償器８は、以下のよう
に動作する。現在のフレームは、多数のデータブロック
を含み得るか、又は１つのデータブロックよりも小さい
ことがあり得る、多数の隣接するモーションブロックに
分割される。図１において、モーションブロックはデー
タブロックと同じである。モーション補償器８は、フレ
ーム遅延６に記憶されたフレームのサーチ領域に起こ
り、モーションブロックと大きさ及び形状が等しい全て
の可能なブロックを審査し、何らかの基準に従って整合
ブロックとしてそのうちの１つを選択する。これは、審
査されたブロックが重複すること、及び１画素分だけ
上、下、左、又は右方向にシフトされることを意味して
いる。
【００２６】説明を容易にするために、図３において
は、現在のフレームにおけるモーションブロックが、４
つの画素Ｃ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５のみから構
成されるように示され、図４においては、前回のフレー
ムにおけるサーチ領域が、現在のフレームにおけるモー
ションブロックＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５４及びＣ５５と同
じ位置にある前回のフレームにおけるブロックであって
画素Ｆ４４、Ｆ４５、Ｆ５４及びＦ５５で示されるサー
チ領域の１つのブロックを囲む８×８画素の領域として
示されている。
【００２７】画素Ｆ４４、Ｆ４５、Ｆ５４及びＦ５５が
審査されるサーチ領域におけるブロックの１つのみを形
成している。ＭＡＢＤ基準を用いる場合、画素値の差Ｃ
４４−Ｆ４４、Ｃ４５−Ｆ４５、Ｃ５４−Ｆ５４及びＣ
５５−Ｆ５５の絶対値の和が、サーチ領域内の４つの画
素の同様のグループ全てに対するＣ４４、Ｃ４５、Ｃ５
４及びＣ５５の各絶対差の和と比較される。最小の和を
有するものが整合ブロックとして選択される。ＭＳＢＤ
基準を用いる場合、差の平方の和が用いられて、最小の
和を有するブロックが整合ブロックとして選択される。
【００２８】いずれの基準が用いられても、基本機能は
図５のブロック図に示されるとおりである。モーション
ブロック変換器４０は、現在のフレームからのモーショ
ンブロックの信号を供給し、同時に、サーチブロック変
換器４２が、モーションブロックと大きさ及び形状が同
じサーチ領域内の全ての可能なｎ個のブロックに対して
信号を供給する。変換器４０からのモーションブロック
はｎ個のブロック整合評価数計算器４４〜（４４＋ｎ−
１）に運ばれる。これら後者の計算器のそれぞれは所定
の基準を用いて得られる評価数を供給する。このよう
に、全ての計算器４４〜（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ基
準を用いること、或いは、それら全てはＭＳＢＤ基準を
用いることが可能である。評価数は、最良の評価数を有
するブロックを整合ブロックとして選択する手段４６に
送られる。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤの場合において、これ
は、最低の和を有する前回のフレームのサーチ領域にお
けるブロックである。ＭＡＢＤ及びＭＳＢＤなどの基準
は、絵模様の点から整合ブロックに最も似ているブロッ
クを見い出すために用いられている。
【００２９】図６は、図５のブロック整合評価数計算器
４４〜（４４＋ｎ−１）のそれぞれで使用され得る本発
明のブロック整合評価数計算器を示している。この計算
器は、図１の符号化システムにおいて用いられる要素に
対応する要素から構成されており、同じ参照符号にプラ
イムを付けて示している。評価数は、整合ブロックの画
素とサーチ領域における１つのブロックの画素との差を
符号化するために必要なビットの総数であり、ビットカ
ウンタ４８によって得られる。図５と同数の計算器があ
り、全てが並列に動作し、符号化ビットの数は、最少を
有するブロックを選択するために、図５の手段４６へそ
れぞれ送られる。このブロックが指定されると、その画
素値は減算器４の負の入力へ供給される。このように、
最少のビット数を有するブロックの画素は、減算器４の
正の入力に供給されるデータブロックの対応する画素か
ら減算される。
【００３０】再び、モーションブロックが大きさ及び形
状においてデータブロックと異なることもあるが、通常
は、モーションブロックが整数個のデータブロックを有
しているので、それらの信号は、モーションブロック内
の対応するデータブロックからの信号が減算器４の正の
入力へ供給される毎に、減算器４の負の入力にそれぞれ
結合されることが強調される。
【００３１】本発明において用いられている最少の符号
化されたビット数という基準は符号化システムの全体の
目的、すなわち、ビット数を減らすことに一致してい
る。いくつかの場合には、これは、ＭＡＢＤ及びＭＳＢ
Ｄなどの他の基準によって選択されたブロックよりも、
モーションブロックとは絵模様的にさらに大きく異なっ
ている前回のフレーム中のブロックを選択することにな
り得る。
【００３２】図７では、ＭＡＢＤ又はＭＳＢＤなどの１
つの基準が用いられて、所定範囲内の評価数を有するい
くつかのブロックを獲得し、符号化されたビットの最少
数に基づいて、これらのうち１つが選択される。図５の
ブロックに機能が対応するブロックは同じ番号で示さ
れ、説明は省略される。しかし、評価数計算器４４〜
（４４＋ｎ−１）はＭＡＢＤ又はＭＳＢＤ基準に従って
動作していることは理解される。最良の評価数を有する
ブロックを選択する代わりに、ブロック５０が最良の評
価数を有するブロック及び、次に良い評価数を有するい
くつかのブロックを選択する。これらの整合ブロックの
ためのデータはマルチプレクサ５２によってそれぞれ出
力される。
【００３３】Ｂ１、Ｂ２及びＢ３で示される３つのブロ
ックの出力が選択されるとすると、それらのデータは、
図６において説明されたように機能する整合ブロック評
価数計算器５４、５６及び５８にそれぞれ供給され、ブ
ロックを伝送するために必要な符号化ビットの数に基づ
いて評価数を提供する。モーションブロックにおける信
号は、評価数計算器５４、５６及び５８に供給される。
セレクタ４６は最も少ない符号化ビット数を必要とする
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３のうち１つを選択し、減算器４の負
の入力に信号を供給する出力６２に、選択されたブロッ
クのためのデータラインを接続するようにスイッチ６０
を操作する。図において、Ｂ２が整合ブロックである。
図７においてブロックＢ２は選択されるものとして示さ
れている。
【００３４】
【発明の効果】本発明のモーション補償装置によれば、
予測ブロックと所定ブロックとの差を所定の方法で符号
化することによってビットレートを低減するシステムに
おいて、現在のフレームにおける所定ブロックと前回の
フレームの複数のブロックとの差を引き出し、所定のブ
ロックを用いた差の符号化のために最少のビット数を必
要とするブロックを、予測ブロックとして選択すること
によって、現在のフレームにおける所定のブロックに対
する予測ブロックとして用いられる前回のフレームにお
けるデータのブロックを選択することが可能となる。さ
らに、本発明のモーション補償装置によれば、ＡＢＤ又
はＳＢＤ法に従って選択された多数のブロックから予測
ブロックを選択することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が用いられ得るイメージ符号化システム
の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の符号化システムによって与えられる符号
化信号から、表されるイメージのためのビデオ信号を生
成する復符号化を示すブロック図である。
【図３】現在のフレームにおけるモーションブロックを
示している。
【図４】前回のフレームにおけるサーチ領域を示してい
る。
【図５】ブロック整合の評価数計算器を備えている概括
的なモーションブロック整合システムを示すブロック図
である。
【図６】本発明において用いられ得るブロック整合の評
価数計算器を示すブロック図である。
【図７】前回のフレームにおける多数のブロックを選択
するためにＭＡＢＤ又はＭＳＢＤなどの基準を用いるモ
ーションブロック整合システム、及び、それに後続され
た、最終選択を行うための基準として最少の符号化ビッ
ト数を用いるモーションブロック整合システムを有する
ハイブリッドシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
４、４’ 減算器 ６ フレーム遅延器 ８ モーション補償器 １０、１０’ 離散余弦変換器 １２、１２’ 量子化器 １４、１４’ 可変長符号化器 １６ ＦＩＦＯバッファ １８ バッファ制御器 ２０ 逆量子化器 ２２ 逆離散余弦変換器 ２４ 加算器 ４８ ビットカウンタ
フロントページの続き (72)発明者 エドウィン ロバート メイヤー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 19056，レビットタウン，エーピーティ ー． ＃エヌ21，ニュー ロジャーズ ロード 1970 (56)参考文献 特開 昭61−56587（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106283（ＪＰ，Ａ) 1991年電子情報通信学会秋季全国大 会、Ｄ−117 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フレームのデータと該フレームにおける
    予測データとの差を所定の符号化方法を用いて符号化す
    ることによって、該フレームの画像データを伝送するた
    めに使用されるバンド幅を低減するシステムにおいて使
    用されるモーション補償装置であって、 ａ）現在のフレームの画像データを提供する手段と、 ｂ）該現在のフレームからモーションブロックのデータ
    を提供する手段と、 ｃ）前回のフレームからデータを提供する手段であっ
    て、サーチ領域内のいくつかのブロックを表すデータを
    同時に供給する手段を含む手段と、 ｄ）該モーションブロックのデータと該サーチ領域内の
    該ブロックのデータとのそれぞれの差を求める手段であ
    って、該サーチ領域内の該ブロックのデータに対して第
    １の評価数を同時に決定する手段を含み、該第１の評価
    数のそれぞれは該現在のフレームにおける該モーション
    ブロックが該サーチ領域内の該ブロックデータのそれぞ
    れにどのぐらい整合しているかを示す度合である手段
    と、 ｅ）該所定の符号化方法を用いて該差を符号化するため
    に必要なビット数を決定する手段であって、 該決定された第１の評価数に応答して所定数の該差を選
    択する手段であって、該選択された差の数は該複数の差
    の全数より小さい手段と、 該選択された差のそれぞれに対して第２の評価数を決定
    する手段であって、該第２の評価数は該選択された差の
    それぞれを符号化するために使用される各ビット数を示
    す手段と を含む手段と、 ｆ）該差のうち、最小の数のビットに符号化される１つ
    を選択する手段と を備えたモーション補償装置。
  2. 【請求項２】 前記所定の符号化方法は、離散余弦変換
    （ＤＣＴ）および量子化器の機能を実行する手段を用い
    て実現されている、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 第１の評価数を決定する前記手段は、前
    記現在のブロックにおける画素と、前記前回のフレーム
    からの前記複数のブロックのそれぞれ１つにおける対応
    する画素との間の大きさにおける差の絶対値の和を決定
    する、請求項 １または２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 第１の評価数を決定する前記手段は、前
    記現在のブロックにおける対応する画素と、前記前回の
    フレームからの前記複数のブロックのそれぞれ１つにお
    ける画素との間の大きさにおける差の絶対値の平方の和
    を決定する、請求項１または２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 現在のフレームのデータの予測として使
    用される前回のフレームからの画像データを選択する方
    法であって、 ａ）該現在のフレームにおけるモーションブロックの画
    素データと該前回のフレームにおける複数の類似ブロッ
    クのそれぞれとの差を求めるステップであって、 ａ１）該求められた複数の差のそれぞれに対して評価数
    を同時に決定するステップであって、該評価数のそれぞ
    れは該現在のフレームにおける該モーションブロックが
    該前回のフレームにおける該類似ブロックにどのぐらい
    整合しているかを示すステップと、 ａ２）該決定された評価数に応答して該求められた複数
    の差から所定数の差を選択するステップであって、該選
    択された差の数は該求められた複数の差の全数より小さ
    いステップと を包含するステップと、 ｂ）該選択された差を同時に符号化して、生成される各
    ビット数を決定するステップと、 ｃ）該複数のブロックのうち、該求められた差が符号化
    された場合に最小の数のビットを生成する該モーション
    ブロックからの求められ選択された差を有する１つを選
    択するステップと を包含する方法。
  6. 【請求項６】 前記求められた差のそれぞれに対して評
    価数を求めるステップは、前記モーションブロックにお
    ける対応する画素データと前記前回のフレームにおける
    複数の類似ブロックのそれぞれにおける対応する画素デ
    ータとの間の差の絶対値の和を求めるステップを包含す
    る、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記求められた差のそれぞれに対して評
    価数を求めるステッ プは、前記モーションブロックにお
    ける対応する画素データと前記前回のフレームにおける
    複数の類似ブロックのそれぞれにおける対応する画素デ
    ータとの間の差の絶対値の平方の和を求めるステップを
    包含する、請求項５に記載の方法。
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