JPH0974569A - 最適動きベクトル決定方法及び装置 - Google Patents
最適動きベクトル決定方法及び装置Info
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- JPH0974569A JPH0974569A JP8191428A JP19142896A JPH0974569A JP H0974569 A JPH0974569 A JP H0974569A JP 8191428 A JP8191428 A JP 8191428A JP 19142896 A JP19142896 A JP 19142896A JP H0974569 A JPH0974569 A JP H0974569A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレーム間の時間的な相関関係と共に補償
されたブロック信号の画素間の空間的な相関関係を用い
て、最適な動きベクトルを決定する方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の装置は、探索ブロックの、そ
れに対応する探索領域に対する動きを推定して、エラー
関数、及び対応する探索領域に含まれた各候補ブロック
に対する変位ベクトルを生成する候補ブロック形成手段
と、エラー関数に従って複数の候補動きベクトルを発生
する候補動きベクトル決定手段と、前記候補動きベクト
ルに応じて、前記複数のエラー信号を供給する差分発生
手段と、前記各々のエラー信号を変換係数の組に変換す
ることによって、対応する複数の変換係数の組からなる
変換データを求める変換手段と、前記変換データに従っ
て前記探索ブロックの対する動きベクトルを決定する最
適動きベクトル決定手段を含む。
されたブロック信号の画素間の空間的な相関関係を用い
て、最適な動きベクトルを決定する方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の装置は、探索ブロックの、そ
れに対応する探索領域に対する動きを推定して、エラー
関数、及び対応する探索領域に含まれた各候補ブロック
に対する変位ベクトルを生成する候補ブロック形成手段
と、エラー関数に従って複数の候補動きベクトルを発生
する候補動きベクトル決定手段と、前記候補動きベクト
ルに応じて、前記複数のエラー信号を供給する差分発生
手段と、前記各々のエラー信号を変換係数の組に変換す
ることによって、対応する複数の変換係数の組からなる
変換データを求める変換手段と、前記変換データに従っ
て前記探索ブロックの対する動きベクトルを決定する最
適動きベクトル決定手段を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動きベクトルを決定
する方法及び装置に関し、特に、フレームの間の時間的
な相関関係及び補償されたブロック信号の画素の間の空
間的な相関関係を用いて、動きベクトルを決定する改善
された方法及び装置に関する。
する方法及び装置に関し、特に、フレームの間の時間的
な相関関係及び補償されたブロック信号の画素の間の空
間的な相関関係を用いて、動きベクトルを決定する改善
された方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ディジタル化された映像
信号の伝送は、アナログ信号の伝送より良い画質の映像
を届けることができる。一連の映像“フレーム”からな
る映像信号をディジタル信号として表現する場合、特に
高精細度テレビの場合、大量のデータが伝送されなけれ
ばならない。しかし、従来の伝送チャネルの使用可能な
周波数帯域は限定されているため、大量のディジタルデ
ータをその帯域を通じて伝送するためには、伝送すべき
データを圧縮するか、あるいはその量を減らすことが必
要である。多様な映像信号の圧縮技法の中で、確率的符
号化技法と時間的／空間的圧縮技法と組合わせた、いわ
ゆるハイブリッド符号化技法が最も効率的な圧縮技法と
して知られている。
信号の伝送は、アナログ信号の伝送より良い画質の映像
を届けることができる。一連の映像“フレーム”からな
る映像信号をディジタル信号として表現する場合、特に
高精細度テレビの場合、大量のデータが伝送されなけれ
ばならない。しかし、従来の伝送チャネルの使用可能な
周波数帯域は限定されているため、大量のディジタルデ
ータをその帯域を通じて伝送するためには、伝送すべき
データを圧縮するか、あるいはその量を減らすことが必
要である。多様な映像信号の圧縮技法の中で、確率的符
号化技法と時間的／空間的圧縮技法と組合わせた、いわ
ゆるハイブリッド符号化技法が最も効率的な圧縮技法と
して知られている。
【０００３】ほとんどのハイブリッド符号化技法は、動
き補償ＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）、２次元ＤＣＴ
（離散的コサイン変換）、ＤＣＴ係数の量子化、及びＶ
ＬＣ（可変長符号化）などの手法を用いている。動き補
償ＤＰＣＭは、現フレームと参照フレーム、例えば、前
フレームとの間の物体の動きを推定し、推定された物体
の動き流れ（ｍｏｔｉｏｎ ｆｌｏｗ）から現フレーム
を予測し、現フレームとその予測との間の差を表す差分
信号を生成するプロセスである。
き補償ＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）、２次元ＤＣＴ
（離散的コサイン変換）、ＤＣＴ係数の量子化、及びＶ
ＬＣ（可変長符号化）などの手法を用いている。動き補
償ＤＰＣＭは、現フレームと参照フレーム、例えば、前
フレームとの間の物体の動きを推定し、推定された物体
の動き流れ（ｍｏｔｉｏｎ ｆｌｏｗ）から現フレーム
を予測し、現フレームとその予測との間の差を表す差分
信号を生成するプロセスである。
【０００４】上記の２次元ＤＣＴは、映像データ間の空
間的冗長性を除去または減少させるものであって、ディ
ジタル映像データの各ブロック（例えば、８ｘ８画素の
ブロック）を１つの変換係数データの組に変換する働き
をする。この技法は、ＣｈｅｎとＰｒａｔｔによる「Ｓ
ｃｅｎｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｒ」、ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ、ＣＯＭ−３２、ＮＯ．３，ｐｐ２２５−
２３１（１９８４年３月）に開示されている。このよう
な変換係数データを量子化器、ジグザグ走査、及びＶＬ
Ｃにて処理することによって、伝送するべきデータの量
を効果的に圧縮できる。
間的冗長性を除去または減少させるものであって、ディ
ジタル映像データの各ブロック（例えば、８ｘ８画素の
ブロック）を１つの変換係数データの組に変換する働き
をする。この技法は、ＣｈｅｎとＰｒａｔｔによる「Ｓ
ｃｅｎｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｅｒ」、ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ
ａｔｉｏｎｓ、ＣＯＭ−３２、ＮＯ．３，ｐｐ２２５−
２３１（１９８４年３月）に開示されている。このよう
な変換係数データを量子化器、ジグザグ走査、及びＶＬ
Ｃにて処理することによって、伝送するべきデータの量
を効果的に圧縮できる。
【０００５】詳述すると、動き補償ＤＰＣＭにおいて
は、現フレームデータは、現フレームと前フレームとの
間の動き推定に基づいて、例えば、ブロック整合アルゴ
リズムを用いて、参照フレームデータから予測され得
る。このプロセスは、例えば、ｊ．Ｒ ｊａｉｎらによ
る「Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎ Ｉｎ
ｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ」，ＩＥ
ＥＥ Ｔｒａｎｓｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｉｔｏｎ，ＣＯＭ−２９，Ｎｏ．１２，ｐｐ，１
７９９−１８０８（１９８１年１２月）などに記載され
ている。このような動きは、前フレームと現フレームの
間の画素の変位を表す２次元動きベクトルによって表さ
れる。
は、現フレームデータは、現フレームと前フレームとの
間の動き推定に基づいて、例えば、ブロック整合アルゴ
リズムを用いて、参照フレームデータから予測され得
る。このプロセスは、例えば、ｊ．Ｒ ｊａｉｎらによ
る「Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎ Ｉｎ
ｔｅｒｆｒａｍｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ」，ＩＥ
ＥＥ Ｔｒａｎｓｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｉｔｏｎ，ＣＯＭ−２９，Ｎｏ．１２，ｐｐ，１
７９９−１８０８（１９８１年１２月）などに記載され
ている。このような動きは、前フレームと現フレームの
間の画素の変位を表す２次元動きベクトルによって表さ
れる。
【０００６】ブロック整合アルゴリズムによれば、現フ
レームは複数の探索ブロックに分割される。探索ブロッ
クの大きさは、典型的には８×８及び３２×３２画素の
範囲に存在する。現フレームにおいて、探索ブロックに
対する動きベクトルを決定するために、現フレームの探
索ブロックと、参照フレーム内の一般に探索ブロックよ
り大きい探索領域内に含まれた同一の大きさの複数の候
補ブロックの各々との間で類似度の計算が行われる。平
均絶対誤差値または平均二乗誤差値のような値を示すエ
ラー関数が、現フレームの探索領域と、探索領域内の各
々の候補ブロックとの間で類似度の計算に用いられる。
また、動きベクトルとは、定義によると、探索ブロック
と最少エラー関数を導く候補ブロックとの間の画素の変
位を表すベクトルを指す。
レームは複数の探索ブロックに分割される。探索ブロッ
クの大きさは、典型的には８×８及び３２×３２画素の
範囲に存在する。現フレームにおいて、探索ブロックに
対する動きベクトルを決定するために、現フレームの探
索ブロックと、参照フレーム内の一般に探索ブロックよ
り大きい探索領域内に含まれた同一の大きさの複数の候
補ブロックの各々との間で類似度の計算が行われる。平
均絶対誤差値または平均二乗誤差値のような値を示すエ
ラー関数が、現フレームの探索領域と、探索領域内の各
々の候補ブロックとの間で類似度の計算に用いられる。
また、動きベクトルとは、定義によると、探索ブロック
と最少エラー関数を導く候補ブロックとの間の画素の変
位を表すベクトルを指す。
【０００７】このような最少エラー関数は、探索ブロッ
クと動きベクトルを導く候補ブロックとの間の時間的な
相関関係を反映するが、動き補償されたＤＰＣＭにより
供給されたエラー信号と候補ブロックの画素間の空間的
な相関関係は最適化しないおそれもある。
クと動きベクトルを導く候補ブロックとの間の時間的な
相関関係を反映するが、動き補償されたＤＰＣＭにより
供給されたエラー信号と候補ブロックの画素間の空間的
な相関関係は最適化しないおそれもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、フレーム間の時間的な相関関係と共に補償され
たブロック信号の画素間の空間的な相関関係を用いて、
最適な動きベクトルを決定する方法及び装置を提供する
ことである。
目的は、フレーム間の時間的な相関関係と共に補償され
たブロック信号の画素間の空間的な相関関係を用いて、
最適な動きベクトルを決定する方法及び装置を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に基づき、映像信号の現フレームとその参
照フレームとの間の動きベクトルを決定する動きベクト
ル決定方法であって、前記現フレームは同一の大きさの
複数の探索ブロックに分けられ、前記参照フレームは前
記探索ブロックと同じ個数の参照領域を備え、前記参照
領域の各々は前記大きさを有する複数の候補ブロックを
備えることを特徴とし、対応する探索領域に対して前記
探索ブロックを動き推定して、前記探索領域に含まれた
前記候補ブロックのなかから複数の候補ブロックを、前
記選択された候補ブロックが前記探索領域に含まれた選
択されない候補ブロックのエラー関数の値以下のエラー
値を有するように選択する第１過程と、前記探索ブロッ
クと前記選択された候補ブロックの各々との間の画素デ
ータの差を表す各エラー信号を発生する第２過程と、前
記エラー信号をそれぞれ１組の変換係数に変換して、複
数の変換係数の組を生成する第３過程と、前記第３過程
で生成された前記複数の変換係数の組に基づいて最適な
エラー信号を選択する第４過程と、前記探索ブロック
と、前記最適なエラー信号に対応する前記候補ブロック
との間の画素変位を表す動きベクトルを前記探索ブロッ
クに対して決定する第５過程とを有することを特徴とす
る動きベクトル決定方法及びそれを用いた装置が提供さ
れる。
めに、本発明に基づき、映像信号の現フレームとその参
照フレームとの間の動きベクトルを決定する動きベクト
ル決定方法であって、前記現フレームは同一の大きさの
複数の探索ブロックに分けられ、前記参照フレームは前
記探索ブロックと同じ個数の参照領域を備え、前記参照
領域の各々は前記大きさを有する複数の候補ブロックを
備えることを特徴とし、対応する探索領域に対して前記
探索ブロックを動き推定して、前記探索領域に含まれた
前記候補ブロックのなかから複数の候補ブロックを、前
記選択された候補ブロックが前記探索領域に含まれた選
択されない候補ブロックのエラー関数の値以下のエラー
値を有するように選択する第１過程と、前記探索ブロッ
クと前記選択された候補ブロックの各々との間の画素デ
ータの差を表す各エラー信号を発生する第２過程と、前
記エラー信号をそれぞれ１組の変換係数に変換して、複
数の変換係数の組を生成する第３過程と、前記第３過程
で生成された前記複数の変換係数の組に基づいて最適な
エラー信号を選択する第４過程と、前記探索ブロック
と、前記最適なエラー信号に対応する前記候補ブロック
との間の画素変位を表す動きベクトルを前記探索ブロッ
クに対して決定する第５過程とを有することを特徴とす
る動きベクトル決定方法及びそれを用いた装置が提供さ
れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００１１】図１には、本発明の動き推定器１５を含む
入力ディジタル映像信号を圧縮する方法を実現した装置
のブロック図が示されている。前記動き推定器１５は候
補動きベクトル決定器と最適動きベクトル決定器３０を
含む。
入力ディジタル映像信号を圧縮する方法を実現した装置
のブロック図が示されている。前記動き推定器１５は候
補動きベクトル決定器と最適動きベクトル決定器３０を
含む。
【００１２】入力ディジタル映像信号の現フレームは、
動きベクトル決定器２０及び３０と減算器１０へ供給さ
れる。実際に、現フレーム映像信号は入力メモリ（図示
せず）に格納され、前記現フレームは複数の探索ブロッ
クに分割され、ブロック単位でメモリから検索され、探
索ブロックの大きさは、典型的には８×８〜３２×３２
画素の範囲である。本発明の候補動きベクトル決定器２
０において、現フレームの探索ブロックと、フレームメ
モリ９５から供給される参照フレームの対応する各領域
内の各々の候補ブロックとの間の動き推定が、通常のブ
ロック整合アルゴリズムを用いて行われる。候補動きベ
クトル決定器２０で予め定められた数の候補動きベクト
ルが最適動きベクトル決定器へ供給される。最適動きベ
クトル決定器３０は候補ベクトルの１つを最適動きベク
トルと決定し、探索ブロックの動きベクトルとして選択
された最適動きベクトルを動き補償器５０へ供給する。
動きベクトル決定器２０及び３０と減算器１０へ供給さ
れる。実際に、現フレーム映像信号は入力メモリ（図示
せず）に格納され、前記現フレームは複数の探索ブロッ
クに分割され、ブロック単位でメモリから検索され、探
索ブロックの大きさは、典型的には８×８〜３２×３２
画素の範囲である。本発明の候補動きベクトル決定器２
０において、現フレームの探索ブロックと、フレームメ
モリ９５から供給される参照フレームの対応する各領域
内の各々の候補ブロックとの間の動き推定が、通常のブ
ロック整合アルゴリズムを用いて行われる。候補動きベ
クトル決定器２０で予め定められた数の候補動きベクト
ルが最適動きベクトル決定器へ供給される。最適動きベ
クトル決定器３０は候補ベクトルの１つを最適動きベク
トルと決定し、探索ブロックの動きベクトルとして選択
された最適動きベクトルを動き補償器５０へ供給する。
【００１３】候補動きベクトル決定器２０及び３０に対
する詳細なブロック図は、図２及び図３に開示されてお
り、以下、図面を参照しつつ説明する。
する詳細なブロック図は、図２及び図３に開示されてお
り、以下、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】最適動きベクトル決定器３０からの動きベ
クトルに応じて、予測信号、即ち、動きベクトルに対応
する候補ブロックの画素データがフレームメモリ９５か
ら検索されて、動き補償器５０により減算器１０及び加
算器９０へ供給される。
クトルに応じて、予測信号、即ち、動きベクトルに対応
する候補ブロックの画素データがフレームメモリ９５か
ら検索されて、動き補償器５０により減算器１０及び加
算器９０へ供給される。
【００１５】動き補償器５０からの予測信号は、減算器
１０において、入力ディジタル映像信号の探索ブロック
から減算され、その結果、即ち、エラー信号または動き
補償されたブロック信号が変換部６０へ供給される。変
換部６０において、エラー信号は、例えば、ＤＣＴを用
いて変換係数に符号化される。
１０において、入力ディジタル映像信号の探索ブロック
から減算され、その結果、即ち、エラー信号または動き
補償されたブロック信号が変換部６０へ供給される。変
換部６０において、エラー信号は、例えば、ＤＣＴを用
いて変換係数に符号化される。
【００１６】量子化器７０において、変換部６０から供
給された変換係数は、量子化されて、量子化された変換
係数の組となり、逐次ＶＬＤ符号化器７５及び逆量子化
器８０へ供給される。ＶＬＣ符号化器７５において、量
子化器から送られたデータは可変長符号化された１組の
データに変換される。量子化された変換係数は逆量子化
器８０でさらに１つの変換係数の組に変換される。この
変換係数の組は、次に逆変換部８５へ供給されて画素デ
ータブロックに逆ＤＣＴ変換（ＩＤＣＴ）される。
給された変換係数は、量子化されて、量子化された変換
係数の組となり、逐次ＶＬＤ符号化器７５及び逆量子化
器８０へ供給される。ＶＬＣ符号化器７５において、量
子化器から送られたデータは可変長符号化された１組の
データに変換される。量子化された変換係数は逆量子化
器８０でさらに１つの変換係数の組に変換される。この
変換係数の組は、次に逆変換部８５へ供給されて画素デ
ータブロックに逆ＤＣＴ変換（ＩＤＣＴ）される。
【００１７】加算器９０において、動き補償器５０から
の信号、即ち、０または予測信号と逆変換部８５からの
画素データブロックは、加算されて再構成された現フレ
ームの信号を供給し、フレームメモリ９５へ記録され
る。フレームメモリ９５は現フレーム及び参照フレーム
データを格納する２つのフレームメモリ空間を有する。
加算器９０からの出力は、画素データブロックを含む。
現フレームを表す全てのブロックがフレームメモリ９５
に格納される時、新たなフレームデータが加算器９０か
ら供給される。この際、新たなデータは現データと見な
され、以前にフレームメモリ９５に格納されたフレーム
データは参照フレームと見なされる。
の信号、即ち、０または予測信号と逆変換部８５からの
画素データブロックは、加算されて再構成された現フレ
ームの信号を供給し、フレームメモリ９５へ記録され
る。フレームメモリ９５は現フレーム及び参照フレーム
データを格納する２つのフレームメモリ空間を有する。
加算器９０からの出力は、画素データブロックを含む。
現フレームを表す全てのブロックがフレームメモリ９５
に格納される時、新たなフレームデータが加算器９０か
ら供給される。この際、新たなデータは現データと見な
され、以前にフレームメモリ９５に格納されたフレーム
データは参照フレームと見なされる。
【００１８】ＶＬＣ符号化器７５から符号化されたデー
タは、データの伝送のために伝送端（図示せず）へ供給
される。
タは、データの伝送のために伝送端（図示せず）へ供給
される。
【００１９】図２を参照すれば、図１に示された候補動
きベクトル決定器２０のブロック図が示される。図１に
示されたフレームメモリ９５に格納された参照フレーム
メモリは、探索領域形成部２２へ供給される。探索領域
形成部２２は、任意の大きさ、形態及び探索パターンを
有する、探索ブロックに対する対応する探索領域を画定
し、これに基づいて探索ブロックの動き推定が行われ
る。探索領域形成部２２において、探索領域が決定され
た後、探索領域データは候補部形成部２４−１〜２４−
Ｎへ供給される。複数の候補ブロック形成部が存在し得
るが、図面には便宜上３つの部分のみが示されている。
各々の候補ブロック形成部２４−Ｎにおいて、探索ブロ
ックと同じ大きさの候補ブロックが探索領域内で生成さ
れ、各候補ブロックの画素データは、各々のブロック整
合部２６−１〜２６−Ｎへ出力される。現フレームの探
索ブロックからの候補ブロックの相対的な変位も、候補
ブロック形成部２４−１〜２４−Ｎにおいて、各々変位
ベクトルＤＶ（２４−１）〜ＤＶ（２４−Ｎ）としてマ
ルチプレクサ２９へ出力される。
きベクトル決定器２０のブロック図が示される。図１に
示されたフレームメモリ９５に格納された参照フレーム
メモリは、探索領域形成部２２へ供給される。探索領域
形成部２２は、任意の大きさ、形態及び探索パターンを
有する、探索ブロックに対する対応する探索領域を画定
し、これに基づいて探索ブロックの動き推定が行われ
る。探索領域形成部２２において、探索領域が決定され
た後、探索領域データは候補部形成部２４−１〜２４−
Ｎへ供給される。複数の候補ブロック形成部が存在し得
るが、図面には便宜上３つの部分のみが示されている。
各々の候補ブロック形成部２４−Ｎにおいて、探索ブロ
ックと同じ大きさの候補ブロックが探索領域内で生成さ
れ、各候補ブロックの画素データは、各々のブロック整
合部２６−１〜２６−Ｎへ出力される。現フレームの探
索ブロックからの候補ブロックの相対的な変位も、候補
ブロック形成部２４−１〜２４−Ｎにおいて、各々変位
ベクトルＤＶ（２４−１）〜ＤＶ（２４−Ｎ）としてマ
ルチプレクサ２９へ出力される。
【００２０】各々のブロックマッチング整合部２６−１
〜２６−Ｎにおいて、現フレームの探索ブロックの画素
データと候補ブロック形成部２４−１〜２４−Ｎの各々
の候補ブロックの画素データの間のエラー関数が計算さ
れ、ここで、探索ブロックと候補ブロックの対応する画
素との間のＭＳＥ（平均二乗誤差）またはＭＡＥ（平均
絶対誤差）が計算されて、前記候補ブロックに対するエ
ラー関数値が求められる。ここで、エラー関数とは、探
索ブロックと選択された候補ブロックとの間の類似度を
表すものである。
〜２６−Ｎにおいて、現フレームの探索ブロックの画素
データと候補ブロック形成部２４−１〜２４−Ｎの各々
の候補ブロックの画素データの間のエラー関数が計算さ
れ、ここで、探索ブロックと候補ブロックの対応する画
素との間のＭＳＥ（平均二乗誤差）またはＭＡＥ（平均
絶対誤差）が計算されて、前記候補ブロックに対するエ
ラー関数値が求められる。ここで、エラー関数とは、探
索ブロックと選択された候補ブロックとの間の類似度を
表すものである。
【００２１】ブロック整合部２６−１〜２６−Ｎからの
全てのエラー関数は、比較器２８へ供給される。比較器
２８はエラー関数を比較して、エラー値が小さい順序に
Ｍ個のエラー関数を選択し（Ｍは１より大きい整数）、
選択されたエラー関数に対応する候補ブロックを表す１
次選択信号の組をマルチプレクサ２９へ出力する。ここ
でエラー関数は最小の関数からＭ個、その値が小さい順
に選択される。同一の大きさを有する２以上のエラー関
数が存在する場合、前述した選択は、本発明に基づき対
応する変位ベクトルを考慮して行われる。例えば、Ｍが
４である場合、大きさが最小のエラー関数が１つ存在
し、次に小さい同じ大きさを有するエラー関数が４つ存
在するならば、４つのエラー関数に対応する変位ベクト
ルを互いに比較して、エラー値が小さい順に３つのエラ
ー関数を選択する。次に、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２
９が、選択されたエラー関数に対応する候補ブロックの
変位ベクトルを選択し、選択された変位ベクトルを探索
ブロックに対する候補動きベクトルＭＶ（２９−１）〜
ＭＶ（２９−Ｍ）として最適動きベクトル決定器３０
（図示せず）へ供給する。
全てのエラー関数は、比較器２８へ供給される。比較器
２８はエラー関数を比較して、エラー値が小さい順序に
Ｍ個のエラー関数を選択し（Ｍは１より大きい整数）、
選択されたエラー関数に対応する候補ブロックを表す１
次選択信号の組をマルチプレクサ２９へ出力する。ここ
でエラー関数は最小の関数からＭ個、その値が小さい順
に選択される。同一の大きさを有する２以上のエラー関
数が存在する場合、前述した選択は、本発明に基づき対
応する変位ベクトルを考慮して行われる。例えば、Ｍが
４である場合、大きさが最小のエラー関数が１つ存在
し、次に小さい同じ大きさを有するエラー関数が４つ存
在するならば、４つのエラー関数に対応する変位ベクト
ルを互いに比較して、エラー値が小さい順に３つのエラ
ー関数を選択する。次に、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２
９が、選択されたエラー関数に対応する候補ブロックの
変位ベクトルを選択し、選択された変位ベクトルを探索
ブロックに対する候補動きベクトルＭＶ（２９−１）〜
ＭＶ（２９−Ｍ）として最適動きベクトル決定器３０
（図示せず）へ供給する。
【００２２】図３を参照すれば、本発明によって図１に
示された最適動きベクトル決定器３０の詳細なブロック
図が示される。図２に示されたマルチプレクサ２９から
の候補動きベクトルＭＶ（２９−１）〜ＭＶ（２９−
Ｍ）は、動き補償ブロック３１、比較器３８及びマルチ
プレクサ３９へ供給される。動き補償ブロック３１は、
図２に示されたマルチプレクサ２９から供給された動き
ベクトルに対応する候補ブロックを、フレームメモリ９
５から引き出してくる。検索された候補ブロック信号
は、各々差分発生器３２−１〜３２−Ｍへ供給される。
示された最適動きベクトル決定器３０の詳細なブロック
図が示される。図２に示されたマルチプレクサ２９から
の候補動きベクトルＭＶ（２９−１）〜ＭＶ（２９−
Ｍ）は、動き補償ブロック３１、比較器３８及びマルチ
プレクサ３９へ供給される。動き補償ブロック３１は、
図２に示されたマルチプレクサ２９から供給された動き
ベクトルに対応する候補ブロックを、フレームメモリ９
５から引き出してくる。検索された候補ブロック信号
は、各々差分発生器３２−１〜３２−Ｍへ供給される。
【００２３】入力ディジタル映像信号の探索ブロックは
同時に、差分発生器３２−１〜３２−Ｍへ供給される。
各々の差分発生器３２−１〜３２−Ｍにおいて、エラー
信号及び動き補償されたブロック信号が、図１に示され
た減算器１０の場合と同様の方式で探索ブロックと動き
補償ブロック３１からの各々の候補ブロックの間で計算
される。
同時に、差分発生器３２−１〜３２−Ｍへ供給される。
各々の差分発生器３２−１〜３２−Ｍにおいて、エラー
信号及び動き補償されたブロック信号が、図１に示され
た減算器１０の場合と同様の方式で探索ブロックと動き
補償ブロック３１からの各々の候補ブロックの間で計算
される。
【００２４】各々の差分発生器３２−１〜３２−Ｍから
の動き補償されたブロック信号は、各々変換ブロック３
４−１〜３４−Ｍへ供給される。
の動き補償されたブロック信号は、各々変換ブロック３
４−１〜３４−Ｍへ供給される。
【００２５】各々の変換ブロック３４−１〜３４−Ｍに
おいて、エラー信号は図１に示された変換部６０の場合
と同様の方式に、例えば、ＤＣＴを用いて１組の変換係
数に変換される。変換ブロック３４−１〜３４−Ｍから
の各々の１組の変換係数は、以後絶対値計算部３６−１
〜３６−Ｍへ供給される。
おいて、エラー信号は図１に示された変換部６０の場合
と同様の方式に、例えば、ＤＣＴを用いて１組の変換係
数に変換される。変換ブロック３４−１〜３４−Ｍから
の各々の１組の変換係数は、以後絶対値計算部３６−１
〜３６−Ｍへ供給される。
【００２６】各々の絶対値計算器３６−１〜３６−Ｍ
は、１つの変換係数の組のなかの変換係数の絶対値の和
を計算し、各組に対する絶対値の和を比較器３８へ供給
する。
は、１つの変換係数の組のなかの変換係数の絶対値の和
を計算し、各組に対する絶対値の和を比較器３８へ供給
する。
【００２７】比較器３８は、前記絶対値の和を比較し、
最少値を有する絶対値の和を選択して、前記選択された
値に対応する候補動きベクトルを表す２次選択信号をマ
ルチプレクサ３９へ供給する。同じ最少値を有する和が
２以上存在する場合には、比較器３８は前記２つ以上の
和に対応する候補動きベクトルの大きさを比較して、最
小値を有する候補動きベクトルに対応する和を選択す
る。
最少値を有する絶対値の和を選択して、前記選択された
値に対応する候補動きベクトルを表す２次選択信号をマ
ルチプレクサ３９へ供給する。同じ最少値を有する和が
２以上存在する場合には、比較器３８は前記２つ以上の
和に対応する候補動きベクトルの大きさを比較して、最
小値を有する候補動きベクトルに対応する和を選択す
る。
【００２８】マルチプレクサ３９は、次に、最適動きベ
クトルとして候補ブロックの１つの候補動きベクトルを
選択して、それを最適動きベクトルとして図１に示され
た動き補償器５０へ伝送する。
クトルとして候補ブロックの１つの候補動きベクトルを
選択して、それを最適動きベクトルとして図１に示され
た動き補償器５０へ伝送する。
【００２９】上記において、本発明の特定の実施例につ
いて説明したが、本明細書に記載した特許請求の範囲を
逸脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ること
は勿論である。
いて説明したが、本明細書に記載した特許請求の範囲を
逸脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ること
は勿論である。
【００３０】
【発明の効果】従って、本発明により、フレーム間の時
間的な相関関係と共に補償されたブロック信号の画素間
の空間的な相関関係を用いて、最適な動きベクトルを決
定する方法及び装置が提供される。
間的な相関関係と共に補償されたブロック信号の画素間
の空間的な相関関係を用いて、最適な動きベクトルを決
定する方法及び装置が提供される。
【図１】本発明による入力ディジタル映像信号を圧縮す
る装置のブロック図である。
る装置のブロック図である。
【図２】図１に示した候補動きベクトル決定器のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】図１に示した最適動きベクトルのブロック図で
ある。
ある。
１０ 減算器 ２０ 候補動きベクトル決定器 ３０ 最適動きベクトル決定器 ３１ 動き補償部 ２８、３８ 比較器 ３９ マルチプレクサ ５０ 動き補償器 ６０ 変換部 ７０ 量子化器 ７５ ＶＬＣ符号化器 ８０ 逆量子化器 ８５ 逆変換器 ９５ フレームメモリ
Claims (12)
- 【請求項１】 映像信号の現フレームとその参照フレ
ームとの間の動きベクトルを決定する動きベクトル決定
方法であって、 前記現フレームは同一の大きさの複数の探索ブロックに
分けられ、前記参照フレームは前記探索ブロックと同じ
個数の参照領域を備え、前記参照領域の各々は前記大き
さを有する複数の候補ブロックを備えることを特徴と
し、 対応する探索領域に対して前記探索ブロックを動き推定
して、前記探索領域に含まれた前記候補ブロックのなか
から複数の候補ブロックを、前記選択された候補ブロッ
クが前記探索領域に含まれた選択されない候補ブロック
のエラー関数の値以下のエラー値を有するように選択す
る第１過程と、 前記探索ブロックと前記選択された候補ブロックの各々
との間の画素データの差を表す各エラー信号を発生する
第２過程と、 前記エラー信号をそれぞれ１組の変換係数に変換して、
複数の変換係数の組を生成する第３過程と、 前記第３過程で生成された前記複数の変換係数の組に基
づいて最適なエラー信号を選択する第４過程と、 前記探索ブロックと、前記最適なエラー信号に対応する
前記候補ブロックとの間の画素変位を表す動きベクトル
を前記探索ブロックに対して決定する第５過程とを有す
ることを特徴とする動きベクトル決定方法。 - 【請求項２】 前記第５過程の後に、前記現フレーム
内の残りの各前記探索ブロックに対して前記第１過程〜
第５過程を反復する第６過程を更に有することを特徴と
する請求項１に記載の動きベクトル決定方法。 - 【請求項３】 前記第４過程が、 各前記変換係数の組内で変換係数の絶対値の和を計算す
る第４ａ過程と、 各前記和のなかから最少値の和を選択する第４ｂ過程
と、 選択された前記最少値の和に対応するエラー信号を前記
最適のエラー信号として選択する第４ｃ過程を更に有す
ることを特徴とする請求項１に記載の動きベクトル決定
方法。 - 【請求項４】 前記エラー関数の各々が、平均絶対誤
差値であることを特徴とする請求項３に記載の動きベク
トル決定方法。 - 【請求項５】 前記エラー関数の各々が、平均二乗誤
差値であることを特徴とする請求項３に記載の動きベク
トル決定方法。 - 【請求項６】 前記第１過程が、 前記探索ブロックをそれに対応する探索領域に対して動
き推定することによって、エラー関数及び前記対応する
探索領域に含まれた前記候補ブロックの各々に対する、
前記探索ベクトルと前記候補ベクトルの各々との間の画
素の変位を表す変位ベクトルを選択する過程と、 複数の候補ブロックを選択して、候補動きベクトルとし
て選択された前記候補ブロックに対する変位ベクトル
を、選択された前記候補ブロックに対するいかなるエラ
ー関数も、対応する前記探索領域内の任意の選択されな
い前記候補ブロックに対するエラー関数値以下であるよ
うに選択する過程とを更に有することを特徴とする請求
項３に記載の動きベクトル決定方法。 - 【請求項７】 前記選択された候補ブロックに対する
エラー関数が前記任意の選択されない候補ブロックに対
する任意のエラー関数より大きい場合、前者の選択され
た候補ブロックに対する変位ベクトルの大きさが後者の
選択されない候補ブロックに対するエラー関数の変位ベ
クトルの大きさ以下となるように、選択された前記候補
ブロックが決定されることを特徴とする請求項６に記載
の動きベクトル決定方法。 - 【請求項８】 前記最小値の和を選択する前記第４ｂ
過程が、 ただ１つの前記和が最少の値を有する場合、前記最少値
の和として前記１つの和を選択し、２つ以上の前記和が
最少の値を有する場合、前記２以上の和に対応する前記
候補動きベクトルのうち、大きさが最小の前記候補動き
ベクトルを決定し、決定された前記候補動きベクトルに
対応する前記和を前記最少値の和として選択する過程を
更に有することを特徴とする請求項６に記載の動きベク
トル決定方法。 - 【請求項９】 前記参照フレームが、前記現フレーム
の前フレームであることを特徴とする請求項８に記載の
動きベクトル決定方法。 - 【請求項１０】 映像信号の現フレームとその参照フ
レームとの間の動きベクトルを決定する動きベクトル決
定装置であって、 前記現フレームは同一の大きさの複数の探索ブロックに
分けられ、前記参照フレームは前記探索ブロックと同じ
個数の参照領域を備え、前記参照領域の各々は前記探索
ブロックと同一の大きさを有する複数の候補ブロックを
備えることを特徴とし、 前記探索ブロックをそれに対応する探索領域に対して動
き推定して、前記対応する探索領域に含まれた各前記候
補ブロックに対する、前記探索ブロックと前記候補ブロ
ックとの間の画素変位を表す変位ベクトル及びエラー関
数を生成する動き推定手段と、 前記エラー関数に基づいて、選択された候補ブロックの
変位ベクトルを表す候補動きベクトルを複数発生する手
段であって、複数の前記候補ベクトルのエラー関数の何
れもが、選択されない任意の候補ブロックに対するエラ
ー関数以下である、該候補動きベクトル発生手段と、 前記候補動きベクトルに基づいて、前記探索ブロックと
前記選択された候補ブロックの各々との間の画素データ
の誤差を表すエラー信号を複数供給する手段と、 前記エラー信号を各々変換係数の組に変換して、対応す
る複数の変換係数の組からなる変換データを求める手段
と、 前記変換データに基づいて、前記探索ブロックに対する
動きベクトルを決定する手段とを有することを特徴とす
る動きベクトル決定装置。 - 【請求項１１】 前記動きベクトルを決定する手段
が、 前記変換データに含まれた各前記変換係数の組において
各変換係数の絶対値の和を計算して、複数の和を供給す
る手段と、 前記複数の和のうち、最少値の和を求める手段と、 前記候補動きベクトルに応じて、求められた前記最小値
の和に対応する候補動きベクトルを前記探索ブロックの
動きベクトルとして選択する手段とを更に有することを
特徴とする請求項１０に記載の動きベクトル決定装置。 - 【請求項１２】 前記動きベクトルを決定する手段
が、 前記候補動きベクトルの応じて、１または２以上の前記
最少値の和を求める手段と、 前記最少値の和がただ１つ求められた場合、それを求め
るべき前記最小値の和として決定し、２つ以上の最少値
の和が求められた場合、各前記最小値の和に対応する各
前記候補動きベクトルの大きさを比較して、その大きさ
が最小の候補動きベクトルに対応する和を求めるべき前
記最小値の和として決定する手段をさらに含むことを特
徴とする請求項１１に記載の動きベクトル決定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1995P19182 | 1995-06-30 | ||
| KR1019950019182A KR0180170B1 (ko) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 움직임 추정 방법 및 추정 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0974569A true JPH0974569A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=19419529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8191428A Pending JPH0974569A (ja) | 1995-06-30 | 1996-07-01 | 最適動きベクトル決定方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5838391A (ja) |
| JP (1) | JPH0974569A (ja) |
| KR (1) | KR0180170B1 (ja) |
| CN (1) | CN1136728C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6898244B1 (en) * | 1998-03-20 | 2005-05-24 | Pioneer Electronic Corporation | Movement vector generating apparatus and method and image encoding apparatus and method |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10327415A (ja) * | 1997-05-22 | 1998-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 動きベクトル検出装置 |
| KR100255748B1 (ko) * | 1997-07-19 | 2000-05-01 | 전주범 | 가중된 블럭 정합 알고리즘에 의한 움직임 추정 방법 및장치 |
| KR100582856B1 (ko) * | 1997-09-23 | 2006-05-24 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 움직임 추정 및 움직임 보상된 보간법 |
| US6463164B1 (en) * | 1998-08-20 | 2002-10-08 | Lucent Technologies Inc. | Motion vector estimation based on statistical features of an image frame |
| JP4003128B2 (ja) * | 2002-12-24 | 2007-11-07 | ソニー株式会社 | 画像データ処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
| JP2004221757A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Renesas Technology Corp | 動き検出装置及び探索領域形状可変動き検出器 |
| US8150155B2 (en) | 2006-02-07 | 2012-04-03 | Qualcomm Incorporated | Multi-mode region-of-interest video object segmentation |
| US8265349B2 (en) * | 2006-02-07 | 2012-09-11 | Qualcomm Incorporated | Intra-mode region-of-interest video object segmentation |
| US8265392B2 (en) * | 2006-02-07 | 2012-09-11 | Qualcomm Incorporated | Inter-mode region-of-interest video object segmentation |
| GB2435360B (en) * | 2006-02-16 | 2009-09-23 | Imagination Tech Ltd | Method and apparatus for determining motion between video images |
| KR100760681B1 (ko) * | 2006-05-22 | 2007-09-28 | (주)대우건설 | 프리캐스트 방호벽 부재 및 이를 이용한 교량 방호벽 구조 |
| US20090060373A1 (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-05 | General Electric Company | Methods and computer readable medium for displaying a restored image |
| CN106851313B (zh) * | 2011-06-27 | 2018-12-14 | 三星电子株式会社 | 对图像进行解码的方法 |
| EP4415375A1 (en) * | 2023-02-09 | 2024-08-14 | IniVation AG | Event sensor and method for producing a data stream of event data |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2833236B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1998-12-09 | 日本電気株式会社 | 画像の予測符号化方式 |
| US5469517A (en) * | 1992-01-21 | 1995-11-21 | Nec Corporation | Motion compensation circuit |
| KR0166722B1 (ko) * | 1992-11-30 | 1999-03-20 | 윤종용 | 부호화 및 복호화방법 및 그 장치 |
| EP0720382B1 (en) * | 1994-12-30 | 2000-04-12 | Daewoo Electronics Co., Ltd | Variable size block matching motion estimation apparatus |
-
1995
- 1995-06-30 KR KR1019950019182A patent/KR0180170B1/ko not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-28 CN CNB961071737A patent/CN1136728C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-01 JP JP8191428A patent/JPH0974569A/ja active Pending
- 1996-07-01 US US08/673,461 patent/US5838391A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6898244B1 (en) * | 1998-03-20 | 2005-05-24 | Pioneer Electronic Corporation | Movement vector generating apparatus and method and image encoding apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0180170B1 (ko) | 1999-05-01 |
| US5838391A (en) | 1998-11-17 |
| CN1145007A (zh) | 1997-03-12 |
| KR970004884A (ko) | 1997-01-29 |
| CN1136728C (zh) | 2004-01-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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