JP3221559B2 - 動きベクトル高速復号回路 - Google Patents
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- 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
- H04N19/513—Processing of motion vectors
- H04N19/517—Processing of motion vectors by encoding
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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
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Landscapes
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動きベクトル復号回
路に係り、特にHDTVなどの高速システムに適用しう
る動きベクトル高速復号回路に関する。
路に係り、特にHDTVなどの高速システムに適用しう
る動きベクトル高速復号回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、HDTV,ディジタルVTR及
びマルチメディアなどのように、連続的なディジタル映
像信号を使用する映像信号処理装置は伝送データをさら
に効率よく圧縮するために多様な符号化方法を使用す
る。そのうちDPCM(Differential pulse coded mod
ulation)方式は映像の隣接フレーム間に存在するデータ
相関性を用いてディジタル映像信号を符号化する。
びマルチメディアなどのように、連続的なディジタル映
像信号を使用する映像信号処理装置は伝送データをさら
に効率よく圧縮するために多様な符号化方法を使用す
る。そのうちDPCM(Differential pulse coded mod
ulation)方式は映像の隣接フレーム間に存在するデータ
相関性を用いてディジタル映像信号を符号化する。
【0003】DPCM方式を用いて時間的に隣接するフ
レーム間の差信号を符号化する場合、フレーム間に動き
の多い領域は動きのない領域より多いデータが発生す
る。しかし、現在フレームの特定セグメントの映像と隣
接フレームにおける最も類似したセグメントを捜し出し
て二つのセグメントの映像差を符号化すれば、データ量
を減らせる。この方式を動き補償されたDPCM方式と
称する。動き補償されたDPCM方式は、現在フレーム
の各映像セグメントと隣接フレームの対応映像セグメン
トとの差分データを符号化するので、伝送効率が向上さ
れる。動き補償されたDPCM方式のために使われる動
きベクトルは現在フレームの映像セグメントと差信号が
最小になる隣接フレームの映像セグメントと現在フレー
ムの映像セグメント間の動き方向及び動き大きさを示
す。この動きベクトルは伝送する以前に符号化される。
動きベクトル符号化の一例を説明すれば次の通りであ
る。
レーム間の差信号を符号化する場合、フレーム間に動き
の多い領域は動きのない領域より多いデータが発生す
る。しかし、現在フレームの特定セグメントの映像と隣
接フレームにおける最も類似したセグメントを捜し出し
て二つのセグメントの映像差を符号化すれば、データ量
を減らせる。この方式を動き補償されたDPCM方式と
称する。動き補償されたDPCM方式は、現在フレーム
の各映像セグメントと隣接フレームの対応映像セグメン
トとの差分データを符号化するので、伝送効率が向上さ
れる。動き補償されたDPCM方式のために使われる動
きベクトルは現在フレームの映像セグメントと差信号が
最小になる隣接フレームの映像セグメントと現在フレー
ムの映像セグメント間の動き方向及び動き大きさを示
す。この動きベクトルは伝送する以前に符号化される。
動きベクトル符号化の一例を説明すれば次の通りであ
る。
【0004】動きベクトルが“3,10,30,30,
−14,−16,27,24”の場合、二つの動きベク
トル間の差(ここではデルタと称する)は“3,7,2
0,0,−44,−2,43,−3”となる。動きベク
トルが6ビットと表現され、動きベクトルレンジが“−
32〜31”の場合、八つの動きベクトルを表現するた
めには48ビットを必要とする。それで、動きベクトル
レンジである“−32〜31”を越える差分データ“−
44,43”について、動きベクトルレンジの最小値で
ある“−32”より小さいデータ“−44”は動きベク
トルレンジ値64が加えられ、(−44+64−2
0),動きベクトルレンジの最大値たる“31”より大
きいデータ“43”について、動きベクトルレンジ値6
4を引く(43−64=−21)。このように求められ
た複数の差分データを一定個数のグループに分け、同一
のグループに属する多数の差分データを区別するために
残余コードが各差分データに割り当てられる。ここで、
差分データが“0”の場合が確率的に最も高いので、こ
れについては残余コードを付与しない。このように符号
化され伝送される動きベクトルを復号化するため、従来
はRISC(Reduced Instruction-set computer) ない
しマイクロコントローラなどでソフトウェア的な概念で
動きベクトル復号化を行った。
−14,−16,27,24”の場合、二つの動きベク
トル間の差(ここではデルタと称する)は“3,7,2
0,0,−44,−2,43,−3”となる。動きベク
トルが6ビットと表現され、動きベクトルレンジが“−
32〜31”の場合、八つの動きベクトルを表現するた
めには48ビットを必要とする。それで、動きベクトル
レンジである“−32〜31”を越える差分データ“−
44,43”について、動きベクトルレンジの最小値で
ある“−32”より小さいデータ“−44”は動きベク
トルレンジ値64が加えられ、(−44+64−2
0),動きベクトルレンジの最大値たる“31”より大
きいデータ“43”について、動きベクトルレンジ値6
4を引く(43−64=−21)。このように求められ
た複数の差分データを一定個数のグループに分け、同一
のグループに属する多数の差分データを区別するために
残余コードが各差分データに割り当てられる。ここで、
差分データが“0”の場合が確率的に最も高いので、こ
れについては残余コードを付与しない。このように符号
化され伝送される動きベクトルを復号化するため、従来
はRISC(Reduced Instruction-set computer) ない
しマイクロコントローラなどでソフトウェア的な概念で
動きベクトル復号化を行った。
【0005】しかし、MPEG−2で提示したHDTV
標準に適合した映像復号化システムでは画像サイズが大
きくなり一層高速の処理が要求される。したがって、従
来のソフトウェア的な概念ではプロセッサに負担を与え
る問題点がある。それで、プロセッサの負担を減らし動
きベクトル復号化のみを専用として行うハードウェア的
装置が要求されてきた。
標準に適合した映像復号化システムでは画像サイズが大
きくなり一層高速の処理が要求される。したがって、従
来のソフトウェア的な概念ではプロセッサに負担を与え
る問題点がある。それで、プロセッサの負担を減らし動
きベクトル復号化のみを専用として行うハードウェア的
装置が要求されてきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的はMP
EG−2規格のHDTV高速システムで使用できるよう
に遅延器を備えたパイプラインを通して動きベクトル復
号に必要なパラメータを順次に遅延させ出力して並列処
理が可能な専用ハードウェアを構成することにより、動
きベクトルを高速で復号化する動きベクトル高速復号回
路を提供することである。
点を解決するために案出されたもので、その目的はMP
EG−2規格のHDTV高速システムで使用できるよう
に遅延器を備えたパイプラインを通して動きベクトル復
号に必要なパラメータを順次に遅延させ出力して並列処
理が可能な専用ハードウェアを構成することにより、動
きベクトルを高速で復号化する動きベクトル高速復号回
路を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明による動きベクトル復号回路は、映像デー
タ及び、該映像データの動き補償を行うための動きベク
トルを決定するためのパラメータである、以前の動きベ
クトルと次の動きベクトルとの差分に応じた動きベクト
ルコード及び該動きベクトルコードの範囲を決定する動
きベクトルレンジ決定コード並びに該動きベクトルコー
ドの残余を示す動きベクトル残余コードが入力される入
力端と、前記入力端に入力された前記動きベクトルコー
ド、前記動きベクトルレンジ決定コード、前記動きベク
トル残余コードを貯蔵するパラメータ貯蔵部と、前記動
きベクトルコードである第1のデルタ値と、前記動きベ
クトルコードを動きベクトルレンジ決定コードと前記動
きベクトル残余コードとにより調整された第2のデルタ
値とをパイプライン処理により算出し、前記動きベクト
ルコード及び前記ベクトルレンジ決定コードに基づいて
前記第1のデルタ値と前記第2のデルタ値とのいずれか
をデルタ値に決定し、決定されたデルタ値を前記以前の
動きベクトルに加算することにより次の動きベクトルを
算出する動きベクトル復号化手段と、前記動きベクトル
復号化部で算出された動きベクトルを以前の動きベクト
ルとして貯蔵する動きベクトル貯蔵部と、前記動きベク
トル貯蔵部に貯蔵された動きベクトルを入力され、必要
な個数だけのデュアル動きベクトルを形成して出力する
デュアルプライム部と、前記入力されるパラメータに応
じて前記各構成の動作を制御し、前記動きベクトル貯蔵
部に貯蔵された動きベクトルと前記デュアル動きベクト
ルのうち一つを選択して最終復号化された動きベクトル
として出力する動きベクトル制御部とを含む。
ために本発明による動きベクトル復号回路は、映像デー
タ及び、該映像データの動き補償を行うための動きベク
トルを決定するためのパラメータである、以前の動きベ
クトルと次の動きベクトルとの差分に応じた動きベクト
ルコード及び該動きベクトルコードの範囲を決定する動
きベクトルレンジ決定コード並びに該動きベクトルコー
ドの残余を示す動きベクトル残余コードが入力される入
力端と、前記入力端に入力された前記動きベクトルコー
ド、前記動きベクトルレンジ決定コード、前記動きベク
トル残余コードを貯蔵するパラメータ貯蔵部と、前記動
きベクトルコードである第1のデルタ値と、前記動きベ
クトルコードを動きベクトルレンジ決定コードと前記動
きベクトル残余コードとにより調整された第2のデルタ
値とをパイプライン処理により算出し、前記動きベクト
ルコード及び前記ベクトルレンジ決定コードに基づいて
前記第1のデルタ値と前記第2のデルタ値とのいずれか
をデルタ値に決定し、決定されたデルタ値を前記以前の
動きベクトルに加算することにより次の動きベクトルを
算出する動きベクトル復号化手段と、前記動きベクトル
復号化部で算出された動きベクトルを以前の動きベクト
ルとして貯蔵する動きベクトル貯蔵部と、前記動きベク
トル貯蔵部に貯蔵された動きベクトルを入力され、必要
な個数だけのデュアル動きベクトルを形成して出力する
デュアルプライム部と、前記入力されるパラメータに応
じて前記各構成の動作を制御し、前記動きベクトル貯蔵
部に貯蔵された動きベクトルと前記デュアル動きベクト
ルのうち一つを選択して最終復号化された動きベクトル
として出力する動きベクトル制御部とを含む。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施例を詳述する。図1は本発明の動き
ベクトル高速復号回路を採用した映像復号化システムを
示す。図1の映像復号化システムは本発明による動きベ
クトル復号回路2を備える。動きベクトル復号回路2は
動きベクトル復号に必要なパラメータを入力され動きベ
クトル復号化する。映像復号化システムは受信される可
変長符号化されたデータを可変長復号化する可変長復号
器(VLD)1と、動きベクトル復号回路2から出力す
る復号化された動きベクトルを貯蔵するFIFOメモリ
3,及び1フレーム分の復元された映像データを貯蔵す
るメモリ4とを備える。動き補償器5は逆量子化器(図
示せず)と逆離散余弦変換器(IDCT)の出力及びメ
モリ4に貯蔵された映像データについて、動きベクトル
を用いた動き補償を行う。IDCTは可変長復号化され
たデータを逆量子化及び逆離散余弦変換したデータを出
力する。
明の望ましい一実施例を詳述する。図1は本発明の動き
ベクトル高速復号回路を採用した映像復号化システムを
示す。図1の映像復号化システムは本発明による動きベ
クトル復号回路2を備える。動きベクトル復号回路2は
動きベクトル復号に必要なパラメータを入力され動きベ
クトル復号化する。映像復号化システムは受信される可
変長符号化されたデータを可変長復号化する可変長復号
器(VLD)1と、動きベクトル復号回路2から出力す
る復号化された動きベクトルを貯蔵するFIFOメモリ
3,及び1フレーム分の復元された映像データを貯蔵す
るメモリ4とを備える。動き補償器5は逆量子化器(図
示せず)と逆離散余弦変換器(IDCT)の出力及びメ
モリ4に貯蔵された映像データについて、動きベクトル
を用いた動き補償を行う。IDCTは可変長復号化され
たデータを逆量子化及び逆離散余弦変換したデータを出
力する。
【0009】動きベクトル復号回路2は可変長復号器1
から印加されるパラメータを貯蔵するパラメータ貯蔵部
10と、パラメータと以前動きベクトルを入力され現在
動きベクトルを復号化する動きベクトル復号部20を備
える。動きベクトル復号部20に対する具体的な構成は
図2に示した。動きベクトル復号回路2は復号化された
動きベクトルを以前動きベクトルとして貯蔵する以前動
きベクトル貯蔵部40と、以前動きベクトルを入力され
必要な個数ほどのデュアル動きベクトルを形成して出力
するデュアルプライム部50,及び各構成の動作を全般
的に制御する動きベクトル制御部30を備える。
から印加されるパラメータを貯蔵するパラメータ貯蔵部
10と、パラメータと以前動きベクトルを入力され現在
動きベクトルを復号化する動きベクトル復号部20を備
える。動きベクトル復号部20に対する具体的な構成は
図2に示した。動きベクトル復号回路2は復号化された
動きベクトルを以前動きベクトルとして貯蔵する以前動
きベクトル貯蔵部40と、以前動きベクトルを入力され
必要な個数ほどのデュアル動きベクトルを形成して出力
するデュアルプライム部50,及び各構成の動作を全般
的に制御する動きベクトル制御部30を備える。
【0010】図2及び図3は図1の動きベクトル復号部
20を示す詳細図である。図2の動きベクトル復号部2
0は“ITU−T H.262 ISO/IEC 13
818−2 internation standard (March 1995,
Lausan) ”との文書の7,6,3,1節で記述した次の
ような動きベクトル復号方法を専用ハードウェアで具現
した。 r size=f code−1 f=1<<r size high=(16*f)−1; low=(−16*f); range=32*f; if(f==1)||(motion code=
=))delta=motion code; else{delta=((ads(motion c
ode)−1)*f)+motion residua
l+1;delta=−delta;} prediction=PMV; if(mv format==field)&&(t=
=1)&&(picture structure=f
rame picture)prediction=P
MV DIV2; vector=prediction+delta; if(vector<low)vector=vect
or+range; if(vector>high)vector=vec
tor−range; if(mv format==field)&&(t=
=1)&&(picture structure=f
rame picture)) PMV=vector*2; else PMV=vector; ここで、演算子<<は左側シフト、*は積算、||は論
理和、&&は論理積、==は等号を意味する。
20を示す詳細図である。図2の動きベクトル復号部2
0は“ITU−T H.262 ISO/IEC 13
818−2 internation standard (March 1995,
Lausan) ”との文書の7,6,3,1節で記述した次の
ような動きベクトル復号方法を専用ハードウェアで具現
した。 r size=f code−1 f=1<<r size high=(16*f)−1; low=(−16*f); range=32*f; if(f==1)||(motion code=
=))delta=motion code; else{delta=((ads(motion c
ode)−1)*f)+motion residua
l+1;delta=−delta;} prediction=PMV; if(mv format==field)&&(t=
=1)&&(picture structure=f
rame picture)prediction=P
MV DIV2; vector=prediction+delta; if(vector<low)vector=vect
or+range; if(vector>high)vector=vec
tor−range; if(mv format==field)&&(t=
=1)&&(picture structure=f
rame picture)) PMV=vector*2; else PMV=vector; ここで、演算子<<は左側シフト、*は積算、||は論
理和、&&は論理積、==は等号を意味する。
【0011】図1において、可変長復号器(VLD)1
は符号化されたデータを入力され可変長復号化し、可変
長復号化された映像データ及び付加データ、すなわち動
きベクトル復号に必要なパラメータを発生する。可変長
復号器1から出力される映像データは逆量子化器(図示
せず)及び逆離散余弦変換器(IDCT)を経て動き補
償器5に供給される。そして、パラメータは動きベクト
ル復号回路2内のパラメータ貯蔵部10と動きベクトル
制御部30に印加される。パラメータ貯蔵部10は印加
されるパラメータ、すなわち動きベクトルレンジ決定の
ためのコードf code,動きベクトルコードmoti
on code;m code,動きベクトル残余コー
ドmotion residual;m resiを貯
蔵する。動きベクトル復号部20は動きベクトル制御部
30の制御によりパラメータ貯蔵部10に貯蔵されたパ
ラメータを読み取って動きベクトル復号化を行う。動き
ベクトル復号部20については図2と共に説明する。
は符号化されたデータを入力され可変長復号化し、可変
長復号化された映像データ及び付加データ、すなわち動
きベクトル復号に必要なパラメータを発生する。可変長
復号器1から出力される映像データは逆量子化器(図示
せず)及び逆離散余弦変換器(IDCT)を経て動き補
償器5に供給される。そして、パラメータは動きベクト
ル復号回路2内のパラメータ貯蔵部10と動きベクトル
制御部30に印加される。パラメータ貯蔵部10は印加
されるパラメータ、すなわち動きベクトルレンジ決定の
ためのコードf code,動きベクトルコードmoti
on code;m code,動きベクトル残余コー
ドmotion residual;m resiを貯
蔵する。動きベクトル復号部20は動きベクトル制御部
30の制御によりパラメータ貯蔵部10に貯蔵されたパ
ラメータを読み取って動きベクトル復号化を行う。動き
ベクトル復号部20については図2と共に説明する。
【0012】図2及び図3において、動きベクトル復号
部20はパラメータ貯蔵部10に貯蔵されたパラメータ
のうち、まず動きベクトルコードM CODEを読み取
る。パイプラインを構成する遅延器213,225,2
33,243は入ってくる動きベクトルコードM CO
DEを1クロック遅延させ出力する。遅延器213が入
力された動きベクトルコードM CODEを1クロック
遅延させる間、絶対演算器211はその動きベクトルコ
ードM CODEの絶対値を求めてから“1”を減算
し、遅延器212はこれを遅延して第1デルタ算出部2
2に出力する。この際、遅延器213により1クロック
遅延された動きベクトルコードM CODE 1Dも第
1デルタ算出部22に出力される。
部20はパラメータ貯蔵部10に貯蔵されたパラメータ
のうち、まず動きベクトルコードM CODEを読み取
る。パイプラインを構成する遅延器213,225,2
33,243は入ってくる動きベクトルコードM CO
DEを1クロック遅延させ出力する。遅延器213が入
力された動きベクトルコードM CODEを1クロック
遅延させる間、絶対演算器211はその動きベクトルコ
ードM CODEの絶対値を求めてから“1”を減算
し、遅延器212はこれを遅延して第1デルタ算出部2
2に出力する。この際、遅延器213により1クロック
遅延された動きベクトルコードM CODE 1Dも第
1デルタ算出部22に出力される。
【0013】その後、動きベクトル復号部20はパラメ
ータ貯蔵部10から動きベクトル残余コードM RES
Iと動きベクトルレンジ決定コードF CODEを読み
取って、第1デルタ算出部22に印加する。動きベクト
ルレンジ決定コードF CODEはレンジ調整部26へ
も印加される。第1デルタ算出部22において、遅延器
225が1クロック遅延された動きベクトルコードM
CODE 1Dを入力され再び1クロックを遅延させる
間、シフター器221は印加される動きベクトルレンジ
決定コードF CODEから“1”を減算して動きベク
トル残余コードM RESIの有効ビット数R RES
Iを求め、これを1ビット左側シフトさせ二倍のビット
数Fにした後、遅延器212から印加される絶対演算さ
れた動きベクトルコードと積算し、遅延器224はこれ
を遅延して第2デルタ算出部23に出力する。シフター
器221も印加される一定ビットの動きベクトル残余コ
ードM RESIで有効なビット部分以外の残りのビッ
ト部分を“0”にマスクし、遅延器223はこれを遅延
して第2デルタ算出部23に出力する。条件ロジック器
222は1クロック遅延された動きベクトルコードM
CODE 1Dと動きベクトルレンジ決定コードF C
ODEを入力されロジック演算し、動きベクトルコード
が“0”または動きベクトル残余コードがない場合は
“1”,そうでない場合は“0”を有する二進信号を遅
延器226を通して第2デルタ算出部23に出力する。
ータ貯蔵部10から動きベクトル残余コードM RES
Iと動きベクトルレンジ決定コードF CODEを読み
取って、第1デルタ算出部22に印加する。動きベクト
ルレンジ決定コードF CODEはレンジ調整部26へ
も印加される。第1デルタ算出部22において、遅延器
225が1クロック遅延された動きベクトルコードM
CODE 1Dを入力され再び1クロックを遅延させる
間、シフター器221は印加される動きベクトルレンジ
決定コードF CODEから“1”を減算して動きベク
トル残余コードM RESIの有効ビット数R RES
Iを求め、これを1ビット左側シフトさせ二倍のビット
数Fにした後、遅延器212から印加される絶対演算さ
れた動きベクトルコードと積算し、遅延器224はこれ
を遅延して第2デルタ算出部23に出力する。シフター
器221も印加される一定ビットの動きベクトル残余コ
ードM RESIで有効なビット部分以外の残りのビッ
ト部分を“0”にマスクし、遅延器223はこれを遅延
して第2デルタ算出部23に出力する。条件ロジック器
222は1クロック遅延された動きベクトルコードM
CODE 1Dと動きベクトルレンジ決定コードF C
ODEを入力されロジック演算し、動きベクトルコード
が“0”または動きベクトル残余コードがない場合は
“1”,そうでない場合は“0”を有する二進信号を遅
延器226を通して第2デルタ算出部23に出力する。
【0014】第2デルタ算出部23の加算器231は遅
延器223,224のそれぞれの出力を入力され互いに
加算し、加算結果にキャリ入力端Cinに印加される
“1”を加算してデルタ値deltaを算出する。算出
されたデルタ値は遅延器232で遅延されてからデルタ
決定部24に出力する。遅延器233は遅延器213,
225を通して2クロック遅延された動きベクトルコー
ドM CODE 2Dを再び1クロック遅延してデルタ
決定部24に出力する。遅延器234は遅延器226か
ら二進信号を入力され1クロック遅延してデルタ決定部
24に出力する。
延器223,224のそれぞれの出力を入力され互いに
加算し、加算結果にキャリ入力端Cinに印加される
“1”を加算してデルタ値deltaを算出する。算出
されたデルタ値は遅延器232で遅延されてからデルタ
決定部24に出力する。遅延器233は遅延器213,
225を通して2クロック遅延された動きベクトルコー
ドM CODE 2Dを再び1クロック遅延してデルタ
決定部24に出力する。遅延器234は遅延器226か
ら二進信号を入力され1クロック遅延してデルタ決定部
24に出力する。
【0015】デルタ決定部24において、デルタ決定器
241は算出されたデルタ値と遅延器213,225,
233を通して3クロック遅延された動きベクトルコー
ドM CODE 3Dを入力され、遅延器234から入力
される二進信号に応じてそのうち一つを選択して最終デ
ルタ値と決定する。すなわち、デルタ決定器241は二
進信号が“0”なら算出されたデルタ値deltaを最
終デルタ値と決定し、“1”なら3クロック遅延された
動きベクトルコードM CODE 3Dを最終デルタ値
と決定する。算出されたデルタ値が最終デルタ値と決定
される場合、デルタ決定器241は3クロック遅延され
た動きベクトルコードM CODE 3Dが“0”より小
さければ、最終決定されたデルタ値の符号signを逆
にする。このため、最終決定されたデルタ値を構成する
個別ビットを反転させる。この際、反転されたデルタ値
に“1”を加算する過程が必要であり、これは動きベク
トル決定部25に備えられた加算器252により行われ
る。デルタ決定器241で最終決定されたデルタ値は遅
延器242を通して動きベクトル決定部25に出力され
る。遅延器233から3クロック遅延された動きベクト
ルM CODE 3Dを入力される遅延器243は動きベ
クトルコードM CODE 3Dの最上位ビットMSB
の符号signビットを1クロック遅延して動きベクト
ル決定部25に出力する。動きベクトル決定部25は最
終決定されたデルタ値を加算器241に入力され、1ク
ロック遅延された符号signビットを加算器241の
キャリ入力端Cinに入力される。除算器251は図1
の動きベクトル制御器30から印加される制御信号PM
V DIVに応じて以前動きベクトル貯蔵部40から読
み取った以前動きベクトルPMVを“2”で割ったりそ
のまま加算器252に出力する。
241は算出されたデルタ値と遅延器213,225,
233を通して3クロック遅延された動きベクトルコー
ドM CODE 3Dを入力され、遅延器234から入力
される二進信号に応じてそのうち一つを選択して最終デ
ルタ値と決定する。すなわち、デルタ決定器241は二
進信号が“0”なら算出されたデルタ値deltaを最
終デルタ値と決定し、“1”なら3クロック遅延された
動きベクトルコードM CODE 3Dを最終デルタ値
と決定する。算出されたデルタ値が最終デルタ値と決定
される場合、デルタ決定器241は3クロック遅延され
た動きベクトルコードM CODE 3Dが“0”より小
さければ、最終決定されたデルタ値の符号signを逆
にする。このため、最終決定されたデルタ値を構成する
個別ビットを反転させる。この際、反転されたデルタ値
に“1”を加算する過程が必要であり、これは動きベク
トル決定部25に備えられた加算器252により行われ
る。デルタ決定器241で最終決定されたデルタ値は遅
延器242を通して動きベクトル決定部25に出力され
る。遅延器233から3クロック遅延された動きベクト
ルM CODE 3Dを入力される遅延器243は動きベ
クトルコードM CODE 3Dの最上位ビットMSB
の符号signビットを1クロック遅延して動きベクト
ル決定部25に出力する。動きベクトル決定部25は最
終決定されたデルタ値を加算器241に入力され、1ク
ロック遅延された符号signビットを加算器241の
キャリ入力端Cinに入力される。除算器251は図1
の動きベクトル制御器30から印加される制御信号PM
V DIVに応じて以前動きベクトル貯蔵部40から読
み取った以前動きベクトルPMVを“2”で割ったりそ
のまま加算器252に出力する。
【0016】制御信号PMV DIVの発生に関連し
て、動きベクトル制御器30は可変長復号器1から印加
された動きベクトル復号と関連したデータにおいてピク
チャタイプがフレーム構造であり、動きベクトルがフィ
ールド用であり、垂直成分である場合の条件をチェック
して満たせば“1”,満たさない場合は“0”を有する
制御信号PMV DIVを動きベクトル復号部20に出
力する。この際、動きベクトル制御部30は制御信号P
MV DIVに応ずる他の制御信号DBL PMVも動
きベクトル復号部に出力する。
て、動きベクトル制御器30は可変長復号器1から印加
された動きベクトル復号と関連したデータにおいてピク
チャタイプがフレーム構造であり、動きベクトルがフィ
ールド用であり、垂直成分である場合の条件をチェック
して満たせば“1”,満たさない場合は“0”を有する
制御信号PMV DIVを動きベクトル復号部20に出
力する。この際、動きベクトル制御部30は制御信号P
MV DIVに応ずる他の制御信号DBL PMVも動
きベクトル復号部に出力する。
【0017】制御信号PMV DIVを受信する除算器
251は印加される二進制御信号PMV DIVが
“0”なら、以前動きベクトルPMVをそのまま加算器
252に出力し、“1”なら以前動きベクトルPMVを
“2”で割って加算器252に出力する。加算器252
は除算器251から印加される以前動きベクトルPMV
とデルタ決定部24で最終決定されたデルタ値を加算
し、加算結果にキャリ入力端Cinに印加される動きベ
クトルコードの符号signビットを加算して動きベク
トルvectorを求める。この動きベクトルは遅延器
253を通してレンジ調整部26に出力され、レンジ調
整部26は動きベクトルレンジ決定コードF CODEに
よる範囲内に動きベクトルが存するようにレンジ調整を
行う。このため、レンジ調整器261は遅延器253か
ら入力された動きベクトルvectorと動きベクトル
レンジ決定コードF CODEにより決定された動きベ
クトルと比較する。レンジ調整器261は、比較結果動
きベクトルが動きベクトルレンジの最小値より小さけれ
ば動きベクトルに動きベクトルレンジを加算し、動きベ
クトルが動きベクトルレンジの最大値より大きければ動
きベクトルレンジを減算して動きベクトルを調整する。
調整された動きベクトルは乗算器262に入力され、乗
算器262は図1の動きベクトル制御部30から印加さ
れる制御信号DBL PMVに応じて除算器251で以
前動きベクトルPMVを“2”で割った場合に“2”を
かけ、そのまま出力した場合はそのまま遅延器263を
通して復号された動きベクトルとして出力する。復号化
された動きベクトルは以前動きベクトル貯蔵部40に貯
蔵される。ここで、各部の動作は1クロック内になさ
れ、パイプライン処理を通して高速で動きベクトル復号
がなされる。それで、一つの動きベクトルを復号化する
のに6クロック期間が必要であり、パイプライン処理を
通して八つの動きベクトルを復号化するのに13クロッ
ク(6+7)期間のみあればよい。
251は印加される二進制御信号PMV DIVが
“0”なら、以前動きベクトルPMVをそのまま加算器
252に出力し、“1”なら以前動きベクトルPMVを
“2”で割って加算器252に出力する。加算器252
は除算器251から印加される以前動きベクトルPMV
とデルタ決定部24で最終決定されたデルタ値を加算
し、加算結果にキャリ入力端Cinに印加される動きベ
クトルコードの符号signビットを加算して動きベク
トルvectorを求める。この動きベクトルは遅延器
253を通してレンジ調整部26に出力され、レンジ調
整部26は動きベクトルレンジ決定コードF CODEに
よる範囲内に動きベクトルが存するようにレンジ調整を
行う。このため、レンジ調整器261は遅延器253か
ら入力された動きベクトルvectorと動きベクトル
レンジ決定コードF CODEにより決定された動きベ
クトルと比較する。レンジ調整器261は、比較結果動
きベクトルが動きベクトルレンジの最小値より小さけれ
ば動きベクトルに動きベクトルレンジを加算し、動きベ
クトルが動きベクトルレンジの最大値より大きければ動
きベクトルレンジを減算して動きベクトルを調整する。
調整された動きベクトルは乗算器262に入力され、乗
算器262は図1の動きベクトル制御部30から印加さ
れる制御信号DBL PMVに応じて除算器251で以
前動きベクトルPMVを“2”で割った場合に“2”を
かけ、そのまま出力した場合はそのまま遅延器263を
通して復号された動きベクトルとして出力する。復号化
された動きベクトルは以前動きベクトル貯蔵部40に貯
蔵される。ここで、各部の動作は1クロック内になさ
れ、パイプライン処理を通して高速で動きベクトル復号
がなされる。それで、一つの動きベクトルを復号化する
のに6クロック期間が必要であり、パイプライン処理を
通して八つの動きベクトルを復号化するのに13クロッ
ク(6+7)期間のみあればよい。
【0018】図1の説明に戻り、動きベクトル復号部2
0から出力される動きベクトルは以前動きベクトル貯蔵
部40に貯蔵され、次の動きベクトルを求めるための以
前動きベクトルとして使われる。以前動きベクトル貯蔵
部40に貯蔵された以前動きベクトルPMVは動きベク
トル制御部30の制御により動きベクトル復号部20,
動きベクトル制御部30及びデュアルプライム部50に
出力される。デュアルプライム部50は現在復号化され
る動きベクトルがP−ピクチャの場合に動きベクトル制
御部30の制御により以前動きベクトルPMVで複数個
の動きベクトルDPを形成して動きベクトル制御部30
に出力する。デュアルプライム部50で複数個の動きベ
クトルDPを形成する技術は既に公知の技術なので言及
を省く。
0から出力される動きベクトルは以前動きベクトル貯蔵
部40に貯蔵され、次の動きベクトルを求めるための以
前動きベクトルとして使われる。以前動きベクトル貯蔵
部40に貯蔵された以前動きベクトルPMVは動きベク
トル制御部30の制御により動きベクトル復号部20,
動きベクトル制御部30及びデュアルプライム部50に
出力される。デュアルプライム部50は現在復号化され
る動きベクトルがP−ピクチャの場合に動きベクトル制
御部30の制御により以前動きベクトルPMVで複数個
の動きベクトルDPを形成して動きベクトル制御部30
に出力する。デュアルプライム部50で複数個の動きベ
クトルDPを形成する技術は既に公知の技術なので言及
を省く。
【0019】動きベクトル制御部30は可変長復号器1
から印加されるパラメータを通して動きベクトルの種類
がP−ピクチャと判断されれば、デュアルプライム部5
0から入力されたデュアル動きベクトルDPを選択し、
その他は以前動きベクトル貯蔵部40から入力された以
前動きベクトルPMVを選択してFIFOメモリ3に貯
蔵する。FIFOメモリ3は動きベクトル制御部30の
書き込み制御FIFO WRにより選択された動きベクト
ルを貯蔵し、貯蔵された動きベクトルを順に動き補償器
5に出力する。動き補償器5はメモリ4に貯蔵された1
フレーム分の復元された映像データのうち動きベクトル
により指定される映像データを入力され逆離散余弦変換
された映像データと加算して復元された映像データをデ
ィスプレイ部に出力すると共にメモリ4に貯蔵する。
から印加されるパラメータを通して動きベクトルの種類
がP−ピクチャと判断されれば、デュアルプライム部5
0から入力されたデュアル動きベクトルDPを選択し、
その他は以前動きベクトル貯蔵部40から入力された以
前動きベクトルPMVを選択してFIFOメモリ3に貯
蔵する。FIFOメモリ3は動きベクトル制御部30の
書き込み制御FIFO WRにより選択された動きベクト
ルを貯蔵し、貯蔵された動きベクトルを順に動き補償器
5に出力する。動き補償器5はメモリ4に貯蔵された1
フレーム分の復元された映像データのうち動きベクトル
により指定される映像データを入力され逆離散余弦変換
された映像データと加算して復元された映像データをデ
ィスプレイ部に出力すると共にメモリ4に貯蔵する。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による動きベ
クトル高速復号回路は、パイプライン手段を通して動き
ベクトルを復号するためのパラメータを読み取り、読み
取ったパラメータを並列処理することにより、動きベク
トルの復号化を高速処理できるようにすることによりH
DTVなどの高速システムで使用できる。
クトル高速復号回路は、パイプライン手段を通して動き
ベクトルを復号するためのパラメータを読み取り、読み
取ったパラメータを並列処理することにより、動きベク
トルの復号化を高速処理できるようにすることによりH
DTVなどの高速システムで使用できる。
【図1】本発明が採用された映像復号化システムを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図2】図1の動きベクトル復号部を示す詳細図であ
る。
る。
【図3】図2に続く、図1の動きベクトル復号部を示す
詳細図である。
詳細図である。
2 動きベクトル復号回路 10 パラメータ貯蔵部 20 動きベクトル復号部 30 動きベクトル制御部 40 以前動きベクトル貯蔵部 50 デュアルプライム部 21 絶対演算部 22 第1デルタ算出部 23 第2デルタ算出部 24 デルタ決定部 25 動きベクトル決定部 26 レンジ調整部
Claims (16)
- 【請求項1】 動きベクトル復号回路において、映像データ及び、該映像データの動き補償を行うための
動きベクトルを決定するためのパラメータである、以前
の動きベクトルと次の動きベクトルとの差分に応じた動
きベクトルコード及び該動きベクトルコードの範囲を決
定する動きベクトルレンジ決定コード並びに該動きベク
トルコードの残余を示す動きベクトル残余コードが入力
される入力端と、 前記入力端に入力された前記動きベクトルコード、前記
動きベクトルレンジ決定コード、前記動きベクトル残余
コードを貯蔵するパラメータ貯蔵部と、 前記動きベクトルコードである第1のデルタ値と、前記
動きベクトルコードを動きベクトルレンジ決定コードと
前記動きベクトル残余コードとにより調整された第2の
デルタ値とをパイプライン処理により算出し、前記動き
ベクトルコード及び前記ベクトルレンジ決定コードに基
づいて前記第1のデルタ値と前記第2のデルタ値とのい
ずれかをデルタ値に決定し、決定されたデルタ値を前記
以前の動きベクトルに加算することにより次の動きベク
トルを算出する動きベクトル復号化手段と、 前記動きベクトル復号化部で算出された動きベクトルを
以前の動きベクトルとして貯蔵する動きベクトル貯蔵部
と、 前記動きベクトル貯蔵部に貯蔵された動きベクトルを入
力され、必要な個数だけのデュアル動きベクトルを形成
して出力するデュアルプライム部と、 前記入力されるパラメータに応じて前記各構成の動作を
制御し、前記動きベクトル貯蔵部に貯蔵された動きベク
トルと前記デュアル動きベクトルのうち一つを選択して
最終復号化された動きベクトルとして出力する動きベク
トル制御部とを含む動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項2】 前記動きベクトル復号手段は、 前記パラメータ貯蔵部から前記動きベクトルコードと前
記動きベクトル残余コード及び前記動きベクトルレンジ
決定コードを読み取って、前記動きベクトルの差分であ
るデルタ値を算出するデルタ算出手段と、 前記デルタ算出手段で算出されたデルタ値と前記パイプ
ライン処理により出力される動きベクトルコードのうち
一つを選択して最終デルタ値に決定するデルタ決定部
と、 前記動きベクトル貯蔵部に貯蔵された動きベクトルを前
記動きベクトル制御部の制御によりそのまま、あるいは
“2”で割ってその結果と前記決定されたデルタ値及び
前記パイプライン手段から出力される動きベクトルコー
ドの符号ビットに基づいて現在動きベクトルを決定する
動きベクトル決定部と、 前記動きベクトル決定部で決定された現在動きベクトル
と前記動きベクトルレンジ決定コードによる動きベクト
ルレンジとを比較し、比較結果に基づき動きベクトルレ
ンジを調整し、レンジ調整された動きベクトルを前記動
きベクトル制御部の制御によりそのまま、あるいは、
“2”をかけて出力するレンジ調整部とを備えることを
特徴とする請求項1に記載の動きベクトル高速復号回
路。 - 【請求項3】 前記動きベクトル復号手段は、多数の遅
延器により構成され、各遅延器は1クロックの遅延時間
によりパイプライン処理を実行することを特徴とする請
求項1又は2記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項4】 前記デルタ算出手段は、前記パラメータ
貯蔵部から読み取った動きベクトルコードの絶対値を求
めた後“1”を減算して出力する絶対演算部と、 前記パラメータ貯蔵部から動きベクトルレンジ決定コー
ドと動きベクトル残余コードを読み取って動きベクトル
レンジ決定コードから“1”を減算して1ビット左側に
シフトした後前記絶対演算部の出力とかけて出力し、動
きベクトル残余コードの有効なビット部分以外のビット
部分をマスクして出力する第1デルタ算出部と、 前記第1デルタ算出部の出力を入力して加算し、加算結
果にキャリ入力“1”を加算してデルタ値を算出する第
2デルタ算出部とを備えることを特徴とする請求項2に
記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項5】 前記絶対演算部、第1デルタ算出部、第
2デルタ算出部、デルタ決定部、動きベクトル決定部、
レンジ調整部の各動作は1クロック単位よりなされるこ
とを特徴とする請求項4に記載の動きベクトル高速復号
回路。 - 【請求項6】 前記動きベクトル復号手段は、一つの動
きベクトルを復号化するのに6クロック期間が所要さ
れ、n個の動きベクトルを復号化するのに6+(n−
1)個のクロック期間が所要されることを特徴とする請
求項5に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項7】 前記第1デルタ算出部は、前記動きベク
トルレンジ決定コードから“1”を減算して前記動きベ
クトル残余コードの有効ビット数を求め、前記動きベク
トル残余コードをその有効ビット数に当たる部分以外の
残りのビット部分を“0”にマスクすることを特徴とす
る請求項4に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項8】 前記第1デルタ算出部は前記パイプライ
ンの一番目の遅延器から出力される動きベクトルコード
と前記パラメータ貯蔵部から動きベクトルレンジ決定コ
ードを入力され動きベクトルコードが“0”ないし動き
ベクトルレンジ決定コードが“1”の場合の条件をロジ
ック演算してその結果を前記デルタ決定部のデルタ値決
定のための選択信号として出力することを特徴とする請
求項6に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項9】 前記第1デルタ算出部と前記デルタ決定
部との間には第1デルタ算出部から出力される選択信号
を前記第2デルタ算出部でデルタ値を算出する1クロッ
ク間遅延して出力するための遅延器を備えることを特徴
とする請求項8に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項10】 前記デルタ決定部は、前記第2デルタ
算出部から出力される算出されたデルタ値と前記パイプ
ラインの三番目の遅延器から出力される動きベクトルコ
ードを入力され、前記遅延器を通して前記ロジック演算
の条件を満たす選択信号が入力されれば、前記動きベク
トルコードを最終デルタ値と決定し、満たさない選択信
号が入力されれば前記算出されたデルタ値を最終デルタ
値と決定することを特徴とする請求項9に記載の動きベ
クトル高速復号回路。 - 【請求項11】 前記デルタ決定部は、前記算出された
デルタ値が最終デルタ値と決定される場合、前記動きベ
クトルコードが“0”より小さければ、最終決定された
デルタ値の符号が逆になるようにするため最終決定され
たデルタ値を構成する個別ビットを反転させることを特
徴とする請求項10に記載の動きベクトル高速復号回
路。 - 【請求項12】 前記パイプライン処理の最後の遅延器
は、動きベクトルコードの符号を前記動きベクトル決定
部のキャリ入力として印加することを特徴とする請求項
11に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項13】 前記動きベクトル決定部は、前記貯蔵
された以前動きベクトルを前記動きベクトル制御部の制
御によりそのまま、あるいは、“2”で割って出力する
除算器と、 前記除算器から出力される以前動きベクトルと前記デル
タ決定部で決定されたデルタ値を入力され加算し、加算
結果にキャリ入力である動きベクトルコードの符号を加
算して現在動きベクトルを算出する加算器と、 算出された動きベクトルを遅延して出力する遅延器とを
備えることを特徴とする請求項12に記載の動きベクト
ル高速復号回路。 - 【請求項14】 前記レンジ調整部は、前記遅延器を通
して算出された現在動きベクトルを入力され前記パラメ
ータ貯蔵部で読み取った動きベクトルレンジ決定コード
による動きベクトルレンジと比較し、比較結果現在動き
ベクトルが動きベクトルレンジの最小値より小さければ
動きベクトルレンジを加算し、動きベクトルレンジの最
大値より大きければ動きベクトルレンジを減算してレン
ジを調整するレンジ調整器と、 前記動きベクトル制御部の制御によりレンジ調整された
動きベクトルをそのまま、あるいは、“2”をかけて出
力する乗算器と、 乗算器の出力を遅延する遅延器とを備えることを特徴と
する請求項12に記載の動きベクトル高速復号回路。 - 【請求項15】 前記動きベクトル制御部は、前記入力
されるパラメータから現在動きベクトルがフレームピク
チャのフィールド構造で垂直成分の場合、前記動きベク
トル決定部の除算器で以前動きベクトルを“2”で割
り、前記レンジ調整部の乗算器でレンジ調整された現在
動きベクトルを“2”でかけるように制御することを特
徴とする請求項14に記載の動きベクトル高速復号回
路。 - 【請求項16】 前記動きベクトル制御部は、動きベク
トルの種類がP−ピクチャの場合に前記デュアルプライ
ム部から印加されるデュアル動きベクトルを選択し、そ
の他の場合は前記動きベクトル復号手段から印加される
以前動きベクトルを選択して最終復号化された動きベク
トルとして出力することを特徴とする請求項15に記載
の動きベクトル高速復号回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960008373A KR100191318B1 (ko) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 고속의 동벡터 복호회로 |
KR8373/1996 | 1996-03-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1066091A JPH1066091A (ja) | 1998-03-06 |
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ID=19453986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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EP (1) | EP0798933A3 (ja) |
JP (1) | JP3221559B2 (ja) |
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KR100985236B1 (ko) | 2002-11-25 | 2010-10-04 | 파나소닉 주식회사 | 움직임 보상 방법, 화상 부호화 방법 및 화상 복호화 방법 |
US7233622B2 (en) * | 2003-08-12 | 2007-06-19 | Lsi Corporation | Reduced complexity efficient binarization method and/or circuit for motion vector residuals |
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