JPH03136595A - デイジタル動画像の記憶または伝送に用いるビデオ画像データの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディジタルビデオ動画像の記憶または伝送に
用いるためのビデオ画像データを処理する方法、特に、
排他的ではないが、室中および／または地球上のシステ
ムに用いるためのこの種の画像の処理に関するものであ
る。

空間的および一時的解像のためのビデオ画像の基単は人
間の観視者に受は入れられ得る画質に主として基づいて
いる。これらのビデオ画像は極めて多数の情報（ディジ
タルビデオ動画像に対し約／　００　Ｍｂｉｔｓ　／　
ｓｅａ　）を含んでおり、極めて大きな帯域幅を必要と
している。これは伝送のための高価な通信チャネルを用
いることを必要とし、この結果、室中および地球上シス
テムの両方において入手し得る通信帯域幅で圧力および
要求が増大している。附加的に、かかる大ＩＯ情報を記
憶するために高価、大型で重い記憶手段を必要としてい
る。

従来、動画の４５順次のフレームに必要なデータの割合
はｇ接フレームに共通であル各フレームに伝送する必要
がないという事夾によって伝送されるデータ量を減少さ
せることが提案されていた。

かかる冗長なデータを除去することができ、これは便宜
的に画像圧縮方法によって行なわれ、この方法は、予測
、変換、条件的補充およびベクトル量子化アルゴリズム
のような確立された方法の組合せを利用している。

これらの提案された画像圧縮方法は全て種々の欠点で損
害を受けている６例えに、予測エラー上の別個の余弦変
換によって追従される動き補償子側を用いる提案された
ハイブリッドコード化技術は、ブロックビジネス、移動
区域の低解像および使用したアルゴリズムの人工物を偽
装することが困Ｍ等の欠点を結果として招いている。

これがため、本発明の一つの目的は、配憶または伝送す
る必要のあるデータ量を減少させ、これによル通信路ま
たは記憶手段にかかる負荷を軽減するとともに受信した
ビデオ画ｇ１または画面の画質が入間０１１！察に受は
入れ得るものであるよりな結果が得られるディジタルビ
デオ動画像の記憶または伝送に用いるためのビデオ画像
データを処理する全体として改良した方法を提供しよう
とするものである。

本発明の他の目的は、ブロックビジネスの問題をなくシ
、移動区域の解像を受は入れ得る程度九行なう動ディジ
タルデータの記憶または伝送に用いるためのビデオ画像
データの処理方法を提供しようとするものでるる。

これらおよび他の目的ならびに本発明の利点については
以下に記載した本発明の好適実箆例に開示されている詳
細からよシー層明瞭にする。

本発明の第１の要旨によれば、デジタルビデオ動１１１
１１１ｇ＃の記憶または伝送に用いるビデオ画像データ
を処理する方法において、各フレーム画像を異なる長さ
のスケール上の等しい組のサブ画像を含む情報に分解し
、コード化した予測ルールを分解データから引き出して
直前の圧縮したサブ画像からのデータおよび現時点での
サブ画像からのデータを用いる各サブ画像に近似させ、
現時点のフレーム画像に対して受信した圧縮データを直
前のフレーム画像の再構成と比較して、検索または受信
後に、受信器への次の記憶または伝送および再構成のた
めの画像の圧縮データを造ることを特徴とする。

本発明の他の要旨によれば、デジタルビデオ画像の記憶
または伝送に用いるビデオ画像データを処理する方法に
おいて、現時点のフレーム画像を検討し、バンドパスフ
ィルタによって現時点のフレーム画像をサブバンド分解
して７組のサブＩ［１ｉｉｌ＆′を造ル、現時点のフレ
ーム画像組における各サブ画像を複数個のブロックに分
割し、現時点のフレーム画像における各サブ画像のブロ
ックを直前のフレーム画像における近位の対応するサブ
Ｉｆｉｉｉｅのブロックと照度の類似と変化とについて
比較し、現時点の７レームの画像の各サブ＃Ｊ像の各ブ
ロックに対し、予測ルールおよびその結果としてのエラ
ーを発生させて現時点のフレーム画像の各サブ１ｉｊｉ
＠に対応する部分的に圧縮したデータを造シ、さらに１
　コード化によって現時点のフレーム画像の各サブ画像
の部分的に圧縮したデータをざらに圧縮して十分に圧縮
した現時点のフレーム画像データを検索または受信した
十分に圧縮した現時点のフレーム画像データの記憶また
は受信器への次の通過または伝送および再構成のために
造ることを＊＊とする。

本発明によれば、サブバンド分解が１回以上行なわれる
反復動作であシ、各順次のバンドパスサブ１ｉｉｉ像が
各反復において発生され、かつ、各次元における残シの
空間的周波数スペクトルの上半分からの情報を含ませる
のが有利である。

好ましくは、バンドパスサブ画像部が残シの空間的周波
［スペクトルの全体からの情報を含む最終ローパスサブ
画像によって完全なものにされる。

便宜的に、第７バンドパスサブｔｈｉ（＃が現時点のフ
レーム画像と同数の画素を有し、各順次のサブ画像を前
のサブ画ｇ＃に対して相対的に各次元に＝の因子によっ
てサブ標本化するのがよい。

好ましくは、本発明方法においては、次の処理を行なう
前に１サブバンド分解が確実九可逆であって、現時点の
フレーム画像をサブ画像部からのエラーなしに回収可能
とするのがよい。

本発明方法は、サブ画像の画素値を量子化する工程を含
むのが有利である。

好ましくは、現時点のフレーム画像の各サブ画像の各ブ
ロックに対する予測ルールが「静止整合」を含み、この
静止整合においては、近似の対応する直前のフレームの
サブ画像における空間的に一致するブロックとブロック
が十分に類似であ）、あるいはまた、「変位整合」を含
み、この変位整合では近似の対応する直前のフレームの
サブ１ｉｉｊ像における空間的に一致するブロックから
変位したブロックにブロックが十分類似であシ、あるい
は、「平均値」奢含み、この平均値においては、ブロッ
クの画素値の平均によって画素値が評価され、あるいは
、「フレーム間」を含み、このフレーム間においては現
時点のフレームのサブ画像における近似の近傍画素値を
ベースとしてブロックにおける各画素値を評価するのが
よい。

便宜的には、現時点のフレーム画像の各サブ画像の各ブ
ロックの予測ルールが近似の対応するフレームサブ画像
からの空間的に一致する値、または、現時点のフレーム
サブ画像ブロックにおりる適轟に変位した値あるいは平
均画素値の形でのブロックの画素値の予測または現時点
のフレーム画像ブ１Ｉｌｉ＠における近傍画像値の近似
の補間を含むのがよい。

有利には、現時点のフレームの画像の各サブ画像の各ブ
ロックに対するエラーが実際および予測し次男地点のフ
レームのサブ画像ブロックの画素値間の差であるようＫ
するのがよい。

好ましくは、コード化のｍＫ、エラーを量子化し、空間
的に絶縁した非零値の削除および／または非零値のラン
ダム削除によって処理し、さらに、後のコード化の結果
としてデータ圧縮効果が増加するようにするのがよい。

便宜的に、完全に圧縮した現時点の７レ一ム画像データ
を記憶または受信器に伝送する前に、完全に圧縮したデ
ータのビットｏ合計数を計数し、また、合計数が予定範
励外にある場合には、次の現時点のフレームの画像の完
全に圧縮したデータＯビットの合計数を変化させるのが
よい。

完全に圧縮した現時点のフレームの画像データを記憶し
、または受信器に伝送する工程と、検索または受信した
完全に圧縮した現時点のフレームの！Ｉｉｉ像データの
再構成の工程とを含み、再構成において、予測」ルール
および処理したエラー１ｉ１１１＠を復号し、サブ画像
のそれぞれの近似を回収し、原Ｏ’ｉ時点のフレーム画
像のサブバンド分解とは逆の処理を行なうのが有利であ
る。

好ましくは、直前のフレームの画像に対し回収された対
応する近似値に予測ルールを適応し、これにそれぞれの
エラー画像の画素値を加えることによってサブ画像のそ
れぞれに対する近似値を回収するのがよい。

便宜的には、各次元ンこおけるコの因子によって回収し
たα−パスサブ画像における画素の数を増加させ、歳小
回収バンドパスサブ画像の画素値を附加してそのレベル
に対するローパス画像に対する近似値を造シ、原の現時
点フレーム画像の近似値になるまで現時点の７レー４０
画＠１ブメント分解における各順次のレベルに対して前
記増加および附加工程を繰返すことによってサブバンド
分解とは逆の処理を行なうことができる。

次に、本発明を図面に示す実施例につき説明する。

移動するディジタルビデオ画像を記憶および伝送するた
めに用いるビデオ画像データを処理する本発明方法は、
添付図面に示すように、シーケンスを改造する際に受は
入れ得る画質を保持しながら、ディジタル画像シーケン
スに関連し良高いローデータ率をマグニチュードのオー
ダーで低減するアルゴリズムを用いる。

本発明方法においては、原画像を種々の解像スケールで
オリジナルに関連される一組のサブ＃ｌｉ像に分解する
０人間の可視システムはこれらのサブ画像のそれぞれに
対して種々の感度を有し、この理由はサブ画像が種々の
帯域周波数を含み、また、各サブ画像のコード化はこの
感度を利用する。データコンプレッションは解像よルも
むしろコード化によって得られ、解像は固有のコンブレ
ッジ舊ンを設けないが、これの代りにコード化に魅力あ
る基礎を生じていた。この理由は、サブ−バンドが原画
像よル極めて低い変化を有し、したがって、サブ−バン
ドを低減数のレベルて量ることができ、また、所要のフ
レーム間予測を行なうために便宜な範囲を与える。

解像＃１ＩｊＩ像をローパスフィルターで繰返し通過さ
せることＫよって行まわれる。フィルターＫＡす毎に高
域周波数が減衰され、これにより戸波した画像は水平方
向および垂直方向の２方向の因子によってサブ−サンプ
ルされ、ＩＯ進１ｉｌｉ＋像を与えることができる。新
しい画像はそれ自身フィルクーすることができ、編集処
理を反復することができる。ざらに処理するためフィル
ターした画像を用いることによって式らに低い周波数帯
域を計算するための高い効率の方法に導くことができる
。

各画素の局部ウェイトした平均値を計算しながらローパ
スフィルター動作を見ることができる。

反復サブ−バンド発生は１組の等しいウェイティング関
数によってｌｉ！ｊ像を回転することに等しく、これは
繰返し回転後の特性７オームに容易に収斂する０回転カ
ーネルを適当に選択するため、特性フオームはガウシア
ン状形状をとると瑚見られ、第２図に示すようなｌｉｌ
Ｉｉｇｌのガウシアンピラミッド表現の名を与える。ピ
ラミッド上の任意のレベルｔｉ、このレベルに対する等
価ウェイティング関数で原ｌＴｉ１像を回転することに
よって得ることができる。しかしこれは反復処理よりも
計算的効率が悪い。

７組のローパスフィルターした画像をガウシアンピラミ
ッド上にのせた場會、ピラミッドの隣接平面間の差をと
ることによってバンドパス映像を構成することができる
。サンプル密度は隣接平面上で同じでないから、画素×
画素引算は不可能である。したがって、差をとる前に、
低密度の画像にウェイティング関数を用いる新しい標本
を補ｍｌすることが必要である。これらのバンドパス画
像はラプラシアン画像と名付けられ、この理由はガウシ
アンピラミッドの阪接平面間の差を見出す動作は画像を
高めることに用いられる「ラプラシアン」オはレータに
類似している。

この処理を示すため、種々のスケールで＆ｉｉｉ！ＩＩ
を再現さセる一連の順次のローパスサブ−画像に最初に
分解し得る簡単な画像を考える。次に、隣接するローパ
スサブ画像間に差をとることによってバンドパスサブｔ
ｈｉｇＩを形成してサブ画像が変化する解像スケール上
に原画像の粗エツジデスクリツプションを設けるように
する。画素と１ｉｌｉｉ素との相関の大部分をバンドパ
ス画像から除去した後、原画像よシ粗大なスケールで測
ることができる。

第１図のピラミッドのある平面からのガ９シアン画像を
この平面よシ下のピラミッド上の全ての平面からのラプ
ラシアンＷＪ像組と一緒に用いて原画像を逆にコード化
することができる。各レベルに１個のバンドパス１ｉＩ
７像を形成するようフィルターシ、ｉｏ進化し、補関し
、引算する処理によシバンドパス威分が再結合される際
にｉｏ進化によって導入されたエイリアジング成分を除
去することができる。これがため、コード化処理を情報
の損失なしに逆転することができる。

ｔ＠ｔＶガクシアンと７組のラプラシアン画像によって
画像を再現させることによって極めて高い効率のコード
を４えることができ、この理由はガウシアンが大きく低
減したサンプル密度を有し、他方、ラプラシアン画像が
太きくｉ飾され、よ多少ないビットを用いて順次の画素
を表わすことができるからである。

コンプレッションアルゴリズムにおける次の段階はサブ
バンド画像をコード化して順次の画像における１時的冗
長度を除去する０分解はビデオシークンスの各フレーム
上で行なわれる０次に、静止フレーム間ルール、変位フ
レーム間ルールマタは、附加的に、ＲＬ終（ローパス）
サブ−バンド画像の場合には、フレーム間ルールまたは
平均値ルールに基づいて適応屋予測器を用いて、各サブ
−バンドをコード化する。各サブバンドの情報内容は完
全に独立していないから、１つのサブ−バンドにおける
予測ルールを第２図に示すような局部的関係ピラミッド
における全ての画素に対する予測ルールの入力として用
いることができる。

分解および予測は同じ空間的範囲内で行なわれるから、
実現は生来的忙簡単である０種々の予測ルール間の適応
はサブ画像におけるフレーム間アクティビティ、サブｉ
ｉ！ｉｉｇＩＩにおけるマツピング運動のサクセスおよ
びピラミッドの他のレベルにおける対応位置に対、する
予測ルールによって決定されるこれらの特徴を以下にさ
らに詳細に記述する。

サブ−バンド分解 サブ−バンド分解は複数のローノぞスフィルタを繰り込
んだピラミッドとバンドパスフィルタリング技術とを用
いて連続空間的周波数バンドに対応する１組のサブ画像
を各画像に対し画像シーケンス発生させる方法である。

各順次の／ヤンドパスサツ画像（ラグラジアン）は各寸
法化おけろ残留空間周波数スペクトルの上半分からの情
報を含む。

最後のローパス　サブ画像（ガウシアン）は残留スペク
トルの全てからの情報を含む、最初のラグラジアンは原
画像と同数の画素を有する。各順次のサブ画像は、各寸
法化２の因子でサブ標本化される。このようにして形成
されるピラミッドにおけるレベル数は用途によって変え
ることができる。

使用されるバンドパス　フィルタリング技術はエイリア
ジング効果を確実になくすことによってサブ画像組から
原画像を正確に再構成することを可能Ｋする。ローパス
フィルタした画像の組から、隣接スるローノ署スサプー
バンド間の差をとることによってバンドパス画像を構成
することができる。

標本密度は同じでないから、順次の画素を引き算するこ
とは不可能であシ、したがって、低密度画像に新しい標
本を内挿することは必要である。

Ｂ　　ｘｃ　寸法の単一画像を分解する演算を第３図Ｏ
Ｏ Ｋ線図的に示すｓ　ｔｏ　　を原画像とし・ｆｒ　　を
ローパスピラミッドの第ｒレベルにおける画像とし、ｆ
ｒ　　をレベルｒ−１の標本化密度に補間および未標本
化後に得られる画像をＰｒ・１　とする。これにより、
レベルｒ−１（画像寸法２ＲｒＸ２Ｃ）力１ら次ｔ：Ｄ
　Ｌ／　ベルｒｃ画儂寸法Ｒｒ　Ｘ　Ｃｒ　）へのフィ
ルタリングおよび１０進化は次式で与えられる。

ｆｒ（１，ｊ）＝ΣΣｋ（ｍ、ｎ）ｆｒｉ　　（２１＋
ｍ、２ｊ＋ｎ）　　：１く量＜Ｒｒ、　１　＜ｊ　＜Ｃ
ｒ　　　−−−−−（１１また、等価の補間および一フ
ィルタリングは次式で与えられる。

後の弐において、　　（１−ｍ）　／　２およびＵ　−
ｎ）　／　２が整数とする唯一の項が合計に含まれてお
り、この合計は低密度画像を零でパディングした後に増
大寸法の画像をフィルタすることに等しい。代りの方法
として、＊も近い近傍を補間する方法を用いることがで
きる。この方法は挿入用零標本と同数のユニークな増倍
な必要とし、これは雑音信号に対して優れていることが
示されている。レベルｒ−Ｉ　Ｋおけるバンドパス画像
はむ−１およびＰｒ。

１間の差であシ、すなわち、次式で表わされる。

Ｌｒｌ　（１，ｊ）＝ｆｒｉ　（１，Ｊ）−Ｆｒ、１　
（１，ｊ）−−−１３１発生用核、　ｋ（ｍ、ｎ）の選
択は、これに対し２元ＦＩＲ（有限インパルス応答）フ
ィルタを選択するべき所要の特性の形および実現によっ
て設定される。第４図に示す簡単化し九サブバンド分解
および再構成構造を考慮し、最終レベルが第１図に再生
される。

第１．３，４．５．６および７図において、Ｆはフィル
タリング演算を示し、↓は１０進演算を示し、↑は補間
演算を示し、Ｅは計量およびコード化演算を示し、Ｄは
復号演算を示し、Ｑは計量演算を示す。

理想的場合において、復号はコード化の正確に逆で、フ
ィルターの形式に無関係に、ピラミッドは完全に可逆で
ある。原画像を正確に回収することができ、この理由は
サブバンドｉｉｉｉｇＲ内の残留画素をサブサンプリン
グすることによって導入されるエイリアジングのゆがみ
が画像の再構成に際して確実に除去されるからである。

留意すべきこととして、好適な実現な生ぜしめるのに便
宜である理由だけで、同じ核が用いられている。

使用されるフィルターは分離可能で、対称的で。

各画素が次のレベルのサラ画像に埼等なウェイトを与え
得るようにするものであることが好ましい。

全てのフィルターについての一般的傾向として、エント
ロピー（ピットにおける画素当りの平均情報）がシーケ
ンスｔｏ、　９１．　Ｆ２−−−一に対して減少し、他
方、シーケンスＬｏ、　Ｌｌ、　Ｌ２　　に対して増大
するものとする。孤立し九画僚の丸め、ピラミッドのレ
ベル４ま九は５のあたシで一船釣釦生じる対応ローパス
　サブバンドのエントロビイにバンドパス　サグパント
のエントロビイが近づく際に、分解を続行することは有
利でない。

大型のフィルター支持体はサブバンド間に重なる周波数
を低減し、原画像におけるノイズを抑え、ローパス　サ
ブバンドのエントロビイを急速く低減する。フィルター
の大きさが小さくなればなるホトバンドパス　サブバン
ドにおける活動性が低くなり、局部的な画像の特徴によ
りよシ適合し、計算処理する必要が最小になる。トレッ
ドオフＦｉはとんど現われず、フレーム間コーターのサ
ブバンド分解段階が複雑になるのを減少させるよう最良
の案内をすることができる。基本線として、以下の核が
用いられる。

ｋ（ｍ、ｎ）＝ｗ（ｍ）・ｗ（ｎ） ここでｗ（ｏ）　＝α　とすると。

ｗ（−１）＝　ｗ（＋１）＝　１／４ ｗ（−２）　＝　ｗ（＋２）　＝　１／４−　Ｃ１／２
　−−−−−１４１また。Ｃ２・０．４−０．に のサブバンド分解の欠点としては、ピラミッド変換が非
直交基本関数の完全すぎる組を用いるために冗長な情報
を含むことである。　ｔｏ　　の大きさがｎＸｍである
とすると、サブバンド組の大きさは（ＬＯ，Ｌｌ、　−
−−ＬＰ−１，ｔｐ　）　　で、コード化する前は ｙ５ｎ　　　ａｎ 組の大きさ：ｍｎ＋−ｊ−十百十−−−ｍｎ ＝（１−ａ　−（ｐ＋　１　）　）々１．３３２　ｍｎ
（ｐ＝４とするυ−−−−−１５１ 原画像と同じ合計数の画素を有するサラバンド組を得る
ために種々の方法を用いることができる。

これらは４分鏡フィルターに基づくことができ、このフ
ィルターは水平および垂直の両方向における高および低
バンド信号に対応する４区分圧画儂を分離する。各サブ
バンドを２×２の因子で１０遇させることができ、した
がって、４バンド分解における点の合計数は、低−低バ
ンド画像で処理を繰返す前において、原画像と同数であ
る。しかし、これは、４分鏡フィルター核が提案された
ものよシしばしば大きい九めに、簡単なサブバンド分解
よりも遥かに多くの処理を必要とする。

４分鏡フィルターによって生じた高周波数サプノぐンド
は１０進化され、これにより周波数軸線がよシ低いバン
ドの端縁のまわりに折り曲げられ、高および低が入れ換
シ、折り曲げ動作後、サブバンドが明らかでなくなる０
分解の目的はサブパンドの認知した意味にしたがって選
択的なエンコード化することを許すことである。これを
正しく行なう場合には、量子化その他の効果が人間の観
察者の応答に応じてかこつけられる画像に対する各サブ
バンドの重要性が明らかでない場合には再構成した画像
に可視的人為構造が入るのを防止することかさらに困難
である。したがって、あまり複雑でないフィルターを用
いてデータ割合が僅かに増大した状態で作業することが
好ましい。

分解は画像の全数を増加させるが（レベルの数によって
は１１Ａまで）、その利点として、（１）　　異なる長
さスケール上の画像情報を異なるサブ画像に分離する。

これは人間可視システム（ＨＶＳ）　Ｋよって行なわれ
る処理と類似しており、ＨＶＳに少なくともインパクト
を有するような方法で異なる空間周波数帯域中に分散さ
せるべき高データ圧縮比に関連した不可避の画像低下を
許容しよりとする。

（１１）　　ラグランアン　サブ画像を低エントロピー
（情報内容）を典型的に有する。

Ｇ１１ｌ　　サブ画像は２０適当な乗数で目盛され九原
画儂の空間的構造を有するから、順次の画像間の動きの
検出および補償をサラ画像を用いて直ＩＩ！！に実現す
ることができる。これは他の方法と違なる点で、他の方
法は逆変換を行なわなければならなし・９量的変換を含
んでいる。さらに、サブ画像間の単純な空間的対応によ
って動き情報を他のレベルにおける同様の処理に対する
入力（例えば減少し九調査に対する開始点）として用い
られるようルベル低下させることができる。

サブｍ儂の画素値をこれらの原レベル数よす少なく（さ
らに少ないビット／画素）値に量子化してもよい、これ
は原画像の正確な再構成がもはや許されないことを意味
しているからこのような量子化は以下の利点を有する。

Ｉ）各画素値のために必要な１ツト数がより少なくなり
、資源を処理および／４ソファリングスル必要が少なく
なる。

Ｉ）特に、ラブランアンのため、よシ強い特徴の強さの
重要でない異を用いて微妙な特徴を強めるため不均一量
子化方法を用いることができる。

このような量子化は、コンプレッサーの出力バッファの
位置によって適当圧制御してもよいが、しかし、コード
化の適当な制御に対し２次的なものとならう。

厖大な量の活動または動きを含むビデオシーケンスにと
って、せん細なフレーム間予測コード化技術は、再構成
し九画像に適当な質を維持することが必要である。所要
の圧縮比を得る九めに、種々のパルスコード　モジュレ
ーション（ＤＰＣＭ）　　ヲ用いる予測コード化は各サ
ブバンドに用いられる。

固定し之予測ルールは小さな圧縮比のものに対しては良
い性能を与える。しかし、画が静止していることは一般
に高度に非静止状態にあることであって、予測の誤りは
画の信号の局部的性質に合わせること忙よって減少され
るにすぎない。適合予測は、発生し得る予測エラーの範
囲を減少させ、したがって画質は予定の圧縮し次データ
比率に対して改善されると考えられる。

明らかなように、最も自然な画像シーケンスを変化した
区域と変化しなかった区域とに分けることができる。変
化しなかつ九区域は静止し九背景よシなり、フレームと
フレームとの相違が極めて小さく、これに反し、変化し
た区域は、カメラ映像面と対象物との間の相対的動きに
よって生じろ。

これらの区域は動きの滑らかなポートレルに与えられな
優先性で変化しなかった区域から種々の処理されなけれ
ばならない０時間範囲の単純な延長（フレームスキッピ
ング）はしばしば許容できない影響を生じるのでバンド
幅圧縮は空間的およびフレーム間の相関を低減すること
によって達成しなければならない。

動いている高空間的周波数は、観察が固定点で凝視して
いる場合、解像することはできない。しかし、普通のテ
レビシミ／の画面では、観察者は低速度で目を連続的に
動かして、または目を間歇的に高速度で動かして興味の
ある移動区域に追従することを一般に試みている。した
がって空間的詳細についての要求は減少されるが、しか
し、−様なよく相関した動きの区域は保存されなければ
ならない。

よく相関した動きの区域におけろ詳細が損失される問題
はその場合忙おげろ主な動きの方向および速さを検出す
ることによって解決することができる・ 僅かな数のベクトルを用いて動きの顕著な区域を配達す
るのが普通である。変位ベクトルを知ることによって、
動き〜補償予測コード化を実現するために変位ベクトル
を用いることができる。動き検出ア）ｖｆプリズム２個
のカテゴリー、すなわち、ブロック整合アルゴリズムと
帰納的アルがリズムに大別される。ブロック整合は現在
のフレームにおけるブロックと前のフレームにおける変
位し九ブロックとの間の相関の最大値を調べることによ
って行なわれる。帰納的アルゴリズムは明るさの勾配に
基づく変位ベクトルの反復評価を用い、帰納は垂直、水
平方向で、ま次は時の次元で行なわれる。帰納的アルゴ
リズムは変位ベクトルを一層正確に評価することが一般
的である。しかし、−船釣目的で、ブロック整合法によ
って通常許容されている最も近い画素の正確さが要求さ
れる。

変位が画素の非積分数である場合には、近傍画素から補
間することが最も近くの変位し九画素よシもよシより予
測を与えることが多い。

何かの情報がビデオ制御パネルからビデオ圧縮ユニット
に流れて利用されることがある。カムラな切換え、パン
ニングし、ズーミングするような指令は情報予測に直接
なインパクトを有する０例えば、切換カメラ指令は、最
終（ローパス）サブ画像の場合に、前の７レーム予測の
代シに、平均的価［／フレーム間予測（下記参照）を用
いるよりオーバーライデイングインターラグトを開始す
ることができる。カメラ動き信号は動き検出アルプリズ
ムを助ける。この制御情報が入手し得る場合には、この
制御信号を利用し℃遷移効果を低減すべきである。下記
の説明の目的のため、この情報は圧縮ユニットでは入手
できないと仮定する。

適応的フレーム間−フレーム間予測コード化の技術はサ
ブバンドに対し用いられる。各画素毎に数個の予測ルー
ルが得られ、その適当な一つは活動測定の状態に依存し
て選択される。静止区域に対し、フレーム間差は小さく
、最良の予測関数は予め記憶されまえは伝送されたフレ
ームである。

７ｖ−ム間動作測定値がしき（・値よシ高くなる際、変
位ま九は運動ベクトルを評価するためブロック整合方法
を用いる。調査の結果についての信頼度が高い場合には
、予め記憶ま虎は伝送し虎フレームにおける変位画素に
基づい次フレーム間予測器を用いる。回転または誤動を
含む区域、新たに開示され九詳細な区域または大きな変
化を示す調査結果について信頼度が低い場合には、予め
フレームをはとんと使用せず、フレーム間または平均値
予測器を用いてもよい、後者の平均値予測器は最終（Ｏ
−パス）サブ画ｆｌＫ％に応用することができ、この場
合、シーンまたは照明の突然の変化に対しても補償する
と考えられる。システムは完全ではないが、しかし、変
位ベクトル補償プロ〜プが有効であれば、観察者が真実
として認めることができないこれらの区域に失敗を制限
すべきである。

サブバンド公簿はいくつかの顕著な特徴を有し、これら
の特徴を予測コーダーに利用することができ、換言する
と、各サブバンドの量子化および各サブバンドに対して
適応される予測コード化の詳細をサブバンドの位置およ
び可視的重要さに向けることができる。

サブバンド予測は独立的に動作する必要はないが、しか
し、他のレベルで発生した情報を利用することができる
。

かようにして予測コード化は、各サブ画像に対する１組
のルールおよび関連し九パラメータを造り、これにより
現時点のサブ画像を予め「送つ７’ｊＪ（すなわち、伝
送または記憶した）データを用いて「予測」することが
できる、この目的のため、直前のサブ画像の「送つ九」
近似値のコピーを圧縮器に記憶しておく０画儂内の種々
の動作を取り入れ得るよ５にする丸め、各サブ画像を予
測コード化のための多数の１０ツクに分割し、各ブロッ
クに対して予測ルールを発生する。このよりなプロック
の数は予測ルールの順次のブロックの交換によって発生
されるデータオーバーヘッドによって制限される。した
がって上述し次子側コード化方法を次のように認識する
ことができる。

中　考案し之ブロックが前Ｋ「送られた」対応するサブ
画像における空間的に一致し虎！ロックに十分に類似し
ている場合、または、前に「送った」対応するサブ画像
の調査区域における多数の変位ブロックと比較した場合
忙、空間的に一致し次ブロックに考察グロックが最も類
似している場合、予測は「静止整合」である。

（１１）　　さもなければ予測は「変位整合」であり、
この変位整合では上述した調査区域における変位したブ
ロックが現時点のサブ画像における考察１０ツクに最も
類似している。

これがなめ、予測ルールは静止整合および変位整合であ
り、変位整合では、変位を脣定する関連のパラメータが
存在する。考察ブロックの画素値の予測は、それぞれ前
に「送られた」対応するサブ画像からの空間的に一致し
比値ま次は適当に変位した値である。ブロックの類似度
はそれぞれの画素値に基づいて量的に決められ、「充分
に類似」とはこのような動作測定での適当なしきい値尺
度を示す。

これ忙よりデータ量を制御しながら予測のエラーの指示
と予測とを組合せることによってグロックの画素値の近
似値を与える。

予測ルールを次のように作り上げることができ、例えば
、 （１）変位整合が静止整合よシ相当優れている（すなわ
ち、活動度測定値の適切な差がしきい値を超える場合に
のみ静止整合の代シに変位整合とすることができる。

（Ｉｔ）　　ｌｌ　４％　ｏ　−Ａス　サブ画像の恵め
、シーンマたは照明が突然に変化する場合に満足すべき
靜止ま九は変位整合は可能でない、このよ５な場合には
、直前のサブ画像情報を無視することができ、２つの可
能な代案としての以下の予測ルールがある・ （＆）　　平均値予測、考案グロックにおける平均画素
値が全ての画素に対する予測であり、この意味はルール
に対する関連パラメータである。

（ｂ）　　情報予測、考察ブロックにおける画素の値に
対する予測は現時点のサブ画像における近傍画素のすで
に近似した値から補間され、最終の圧縮し九データに含
まれるであろう後者に対する予測の指示エラーを含む。

０１Ｄ　　空間的に一致したブロックの代シ忙、静止整
合をピラミッドの異なるレベル上の変位整合調査によっ
て示される前に「送った」対応するサブ画ｇＩにおける
ブロックを参照することができる。

この動き情報の伝送は変位整合調査の必要性を少なくす
ることができる。ピラミッドにおける一層高い位置にあ
る小画像はど動き検出処理が少なくてすむから、動き情
報の伝送方向はピラミッドを（ＬＯに向けて）下降する
ような傾向がある。

現時点の画像で得られるデータは予測ルールと、各サブ
画像の各ブロックに対する可能な関連のパラメータと、
結果として得られるエラーの情報とよりなる。これらの
エラーをエラー画像として考察してもよく、すなわち、
実際と予測し念現時点のサブ画像の画素付量の差として
考察してもよい。

データ量を制限する典度的結果として、これらのエラー
画像の量子化および／または選択的編集を困難にしてい
る倫 したがって、再構成に入手し得る現時点の各サブ画像に
対する近似値は予測サブ画像と対応する処理エラー画像
との合計である。これはまたシーケンスにおける次の画
像の予測的コード化に用いルアｔめのコンプレッサに蓄
えられる。

上述した考察はなおパラメータ（およびアルゴリズム）
選択に対し相当の余地を与える。さらに明確に図示する
ため、各画像が２５６　ｘ　２５６画素よりな夛、サブ
バンド分解が２４．までで、サブ画像の画素値の量子化
が１６レベルである画像シーケンスを考える。適当なブ
ロック寸法は、Ｌ０１６×１６画？！　　　（２５６７
０ツク）Ｌ１１６×１６画素　　（６４ブロツク）Ｌ２
　　　８Ｘ８　　画素　　（６４ブロツク）Ｌｓ　　　
　４ｘ４　　画素　　（６４ブロツク）１４　　　２Ｘ
２　　画素　　（６４ブロツク）Ｌｌ、　Ｌ２．　ＬＭ
およびｔ４　Ｋおける個々のブロックがＬｏ　　におけ
る４ブロツクの２乗とともに連結ピラミッドの形で互に
直接に対応するよう構成される。

静止整合（直前の「送つ＆Ｊササブｉｉ像）予測が動き
予測に切り換わる尺度はブロックにおける平均絶対画素
値差がルベル（量子化したサブ画像における）のしきい
値を超える。しきい値を超える場合には、直前の「送つ
７’ｔＪサブ画僚における画素の僅かに変位したブロッ
クでの最良の整合の九めの調査を同じ活動的測定（すな
わち、平均絶対画素値差）を用いて行なり次、改良し虎
整合が達成されていないとすれば、予測は静止整合に戻
る。ｔ４　　だけに対し、最良の整合に対する目安が３
レベルの他のしきい値を超える場合、平均値予測ルール
が用いられる。エラー画像は予測サブ画像と実際のサブ
画像とを比較し、その差を３レベル（量子化したサラ画
像レベルの項で−２，０゜２）Ｋ量子化することによっ
て発生される。

上述の記載において、静止整合とはｆ４　　およびＬｓ
　　に対する直前の「送った」サラ画＃！における空間
的に一致するブロックとの整合を意味する。

しかしながら、ＬＯ，Ｌｌ　　およびＬ２　　Ｋついて
、静止整合で定義はピラミッドにおける次の（より高い
）レベルにおいて達成され九整合（靜止ま九は変位した
）＃′Ｃよって指示された直前の「送られ九」画ｇ１１
におけるブロックとの整合である。これはＬｓから開始
してピラミッドを下降する動きのデータの伝送を実現す
る。所要に応じ、動きの予測を各軸線において３　（ｔ
４）　、　７　（ＬＭ）または２　（ＬＯ，Ｌｌ。

Ｌ２）の最大変位で「静止整合」ブロックについて実施
し、合計で４８．２２４まえは２４　０可能な変位ベク
トルをそれぞれ与える。

Ｌｏ、　Ｌｌ、　Ｌ２＃　Ｌｓ　　およびｔ４　のそれ
ぞれに対して、予測ルールデータおよびエラー画像が出
力バッファににンコーダを経て）送られ、「送られた」
サブ画ｇ１（予測グラス量子化したエラー）が次の７レ
ームを処理する際に用いるために記憶される。

コード化 上述し念ように、シーケンスにおける各画像のデータは
関連し九ノラメータによる予測ルールとエラー画像とよ
りなる。後者を先づ考察するに、エラ〜画儂における画
素の数はサブ画像における画素の数と同じであシ、その
数は合計で原画僚における画素の数を１１３、まで超え
る。しかしながら、適切忙選択し次子側ルールに対して
、エラー画像ＯｆＨ［（エントロピー）は典型的に低く
、最大面ｇＲ＠は零に近いか、または零である。標準的
その他のコード化技術を用いて低情報量の平均をとるこ
とＫよってエラー画像を特定するために要求されるビッ
ト数を相当に減少させろことができる。

この圧ｍＦｉコード化の前に、エラー画像を処理するこ
とによってさもに相当減少させることができる。この処
理は下記を含むことができる。

（１）　　エラー画像の厳密な量子化：典型的に３値（
−６，０，δ）Ｋ１ここでδはパラメータである（前の
例において、δ＝２）。

（Ｉｌｌ　　空間的に絶縁した非零画素値の削除（すな
わち、零に設定）、これによシデータ圧瑠に際しての原
画偉における雑音のインパクトを実質的にそらすことも
できる。

０１）　　非零画素値の無作為削除、削除の蓋然性はパ
ラメータである。

この処理のねらいは、コード化技術によって達成される
データ圧縮を増大させ、−万において、再構成ａｉｇＩ
！シーケンスの画質えのインパクトを最小にすることで
ある。この処理のパラメータはコンプレッサーの出力バ
ッファーの位置によって適応制御を受ける。この制御の
詳細はビラオツドのレベル間で変ることがある。

予測ルールデータをもま九コード化してもよく、このデ
ータは典型的に容積がより小さい、ここで、静止整合が
エラー画像の画素の値における零と同様に作用する。し
かし、エラー画像の処理にアナログ処理はなく、予測ル
ール間の切換えのためのしきい値に適応制御が関連する
。

出力バッファーの状態によって支配される適応制御の重
要性は高い画像シーケンス活動中に最も主要な情報を保
持することを可能とし、しかも、増大するさらに詳細な
情報をより低い活動性に抑えることである。

第４図に、予測および／またはコード化によるｆ４　　
までのサブバンド分解を左側λに示し、再構成を右１ｔ
ｌＢｋ示しており、再構成については第７図につき後述
する。これがため、第４図の左＠Ａは妖３図と同様の図
である。婿５図の１０ツク線図サツバンド予側およびコ
ード化を示しておシ、ｒＩ！Ｊにおいて、レベルＬＯ〜
Ｌ５およびｔ４　　からのデータは量子化器Ｑに送られ
、これからバッファーｌを経て関連する予測器ＬＯＰ　
Ａ−Ｌ３ＰおよびｔａＰに送られる。これからデータは
エンコーダ２を経て出力バッファー３に：ｊ！１過し、
後に前方エラー修正２息を経て記憶または伝送される。

第６図は第５図のΔンドパス（ラグラジアン）予１１１
Ｊ器をブロック線図で示している。動き整合四後、結果
として予測し喪画儂を画像人力からＭＷに引導しく１個
の画素づつ）、エラー画像を形成する。これらのエラー
画ｇＩＦｉ動き予測ルールとともに受信ａｔ−エナーブ
ルとし、一連のビデオ＃ｊｇＩ！を再構成する。エラー
画像はスはアであり（すなわち、主として零からなる）
、極めて小さいシンボルセットから選択された画素を含
む、最大の圧縮を得るため、できるだけ少数のピットを
用いてエラーｉｉｉｉｇＲを表わすことが必要である。

これは第５図の右側のエンコーダー２の機能である。

エラー画像はある２次元（２−Ｄ）構造を有し、すなわ
ち、エラー画像は非零画素位置を有し、これらの画素位
置は互に相関され、これによシピット割合をさらに低減
することを可能にしている。

しかしながら、この２−Ｄ構造は雑音による粗エラー１
画像において不明瞭であル、走行長さコード化は当然１
−Ｄであることによる利点を得ることが難かしい、これ
らの欠点はコード化の前にエラー画像を予め処理するこ
とによってなくすことができる。絶縁した非零画素を零
に量子化器Ｑによシ設定し、４でのランダムＮ除、５で
の雑音除去によって雑音を除去する。この予処理は前７
レームパソフアー６に記憶する前に予測画像にエラ〜画
像を加える前に予測器で行なうことが必要である。

走行長さをコード化することによって可変データ割合で
データを造ることができる。チャンネル割合は典型的に
固定されるから、ある形のバッファリングが要求される
。バッファーメモリーがアンダーフローま九は第一バー
７０−するの全防止する丸め、コード化パラメータなバ
ッファーメモリー占有および局部両特性の両方にし九が
って動的に変化させる。この結果、多モード動作が生じ
る。適応制御法の問題はコード化ノ（ラメータを種々の
モードで理想的なものにすることと前述し良ように適切
な画質を得る九めモード遷移方法とな含む、理想的パラ
メータ値を決定する九め画像の代表的練習シーケースが
用いられる。

この目的のため、完全く圧縮した現時点のフレーム画像
データを記憶ま九は受信器に伝送する前に、完全に圧縮
したデータのピットの合計数を計数し、合計数が予定の
範囲から外れている場合には、次の現時点のフレーム画
像の完全圧縮データのピット数を対応して変化させる。

この適応方法に従うよう所定量のオーバーヘッド情報を
デコーダまたは受信！ＩＫ記憶ま次は伝送することがｆ
きる。オーバーヘッド情報は下記を含む。

使用中の量子化−覧表に対する指標。

全組のサブバンドエラーの不完全伝送を示すオーバーフ
ローフラッグ。

留意されるように、他のデータ圧縮を行なう丸め、予想
ルール情報を前の７レームで用い次ルールとの差として
送ることができる。いづれの場合にも、データを走行長
さコード化フォーマットに送ることができる。

再構成 これは、伝送したデータの受信後または記憶したデータ
の検索後のいづれかで、圧縮データから原画像後シーナ
ンスに対する近似値を造る・再構成の次めに入手し得る
現時点のフレーム画像の各サブ画像に対する近似値は予
測したサブ画像と対応する処理エラー１Ｉｉ像との合計
である。これもまたシーケンスの次のフレーム画像の予
測コード化に用いる九めコンプレッサに記憶される。再
構成は各画ｇｊ！に対し下記の工程を具える。

中　関連するパラメータによる予測ルールおよび処理し
たエラー画像をそれぞれのコード化した形から復号する
。

（Ｉｔｌ　　前の画像に対し回収された対応する近似値
に予測ルールおよび／ぞラメータを適応しく任意のシー
ケンスにおける最初の画像に対して、標準の前の画像、
例えば、ブランクが定義される）、それぞれのエラーＶ
ｉｒＪ像画素値を加えることＫよって各サブ画像に対す
る近似値を回収する。

０１９　　次に、原画像のサブバンド分解を下記の工程
で逆にする。

上記式（２）のフィルタ用福間方法を用いて各次元にお
ける２の因子によって回収ローパス（ガウンアン）サブ
画像における画像数を増加し、ピラミッドにおけるレベ
ルに対するローパス画像に対する近似値を生じるよう最
小の回収し九バンドパス（ラグラジアン）サブ画像の画
素値な加える。

したがって、これらの２つの工程を、原画＊に対する近
似値が回収されるまで、ピラミッドにおける各レベルに
対し繰返す（サブ画像の寸法を増大する方向に）、フィ
ルタ動作の合計数はサブバンド分解の合計数の頂度半分
であ〕、この理由は、再構成により量子化およびエラー
画像処理効果を確実にする再構成フィルタリングをも後
者が含むからである。

上述した基本的再構成方法に加えて、データ圧縮の要求
が厳しい場合に特に適する画像強化後飽埋がある。

第７および８図はｔ４　　までのサブバンド分解に対す
る再構成工程をブロック線図で示している。

ＬＯ−Ｌ３バンドパス画偉およびｔ４　　を再構成し、
次に最終＠ｔｏ　　を第４図の部分ＢＫ示すようにこれ
らのサブ画像から再構成する。入力コード化データを８
ａ　　でＦＥＣ復号し、入カバンファー７で記憶する。

入力パツファ−７は一定割合でデータを受信し、これは
順次のフレームを記載するデータの不等ブロックを具え
る。データの各１０ツクはフレーム時間Ｔｆ　　で処理
しなければならない、このデータは所要の時間にバッフ
ァ７で入手しなければならない、ついで、このデータは
デコーダ８で復号され、再構成６組ＬｏＲ，ＬＩＲ，Ｌ
２Ｒ，ＬｓＲおよびｆ４Ｅｔに通過される。予定フレー
ムのデータは予測ルール、関連パラメータ、エラーＷＪ
偉を具え、また、量子化および圧縮内で用いられるしき
い値をも含む、フレームＮ−１に対応するフＶ　−Ａ　
ＮＬＯ〜Ｌ５　　およびｆ４　　Ｋ応用される考察再構
成はバッファ１０に記憶されると仮定する（第８図参照
）。

ｆ４（Ｎ）で入手し得るデータは、予測ルールを具え、
これはブロックに対する変位ベクトルその他を含み、既
にサブ分割されており、またΔｒ４（Ｎ）エラー画像を
処理したコード化の形で含む、　ｆ４（へ）の予測＾（
Ｎ）は予測データを用いてＦ４（Ｎ−１）が、取り出さ
れ、ΔＰａ（Ｎ）　　Ｆｉ復号されて画素ペース上の処
理エラー画像を回収する。ΔＰ４（Ｎ）　　は予測Ｐ′
４（Ｎ）に加えられ、ｆ４（Ｎ）を形成する。

ＬＪＳ（Ｎ）は同様に復号されてエラー画像を個々の画
素ベース上に生じる。ＬｓＲ関する予測ルールデータは
ブロック変位ベクトルを具え、サブ分割され、記憶した
ＬＭ（Ｎ−１）からＬｓ　（Ｎ）　、　Ｌ’ｓ　（Ｎ）
　　の予測を構成する九めに用いられろ、ΔＬ５　（Ｎ
）は次いでＬ’５（Ｎ）に加えられ、ＬＭ（Ｎ）を生じ
る。

この方法がＬ２．　Ｌｌ　　およびＬＯに対しても同様
に行なわれる。ただし、動き情報がピラミッドを下降し
て伝送される場合Ｋｔｉ、ピラ建ット内の次のより高い
レベルにおける対応するブロックに対して確立され九全
変位ベクトルと予測ルールデータの相対的変位ベクトル
との組合せによって全変位ベクトルが形成される。

この方法で形成されたｒ４（Ｎ）およびＬＯ（Ｎ）〜Ｌ
５（Ｎ）画像は伝送／記憶端で前フレームバッファー６
に記憶され念ものと全く同じである（しかし、原画倫ｒ
ａｃＮ＞、　Ｌｌ（Ｎ）　　Ｋ近似にすぎない）、これ
らの画像は前フレーム／ぐツ７アー１０　内（２）　（
Ｎ−１）画像に代シ、次のフレームのため準備される。

次に、ｔａｃＮ＞およびＬｏ　（Ｎ）〜Ｌ５　（Ｎ）画
像はパツファ９を経て量子化器Ｑに通され、ここでビラ
建ツド再構成前の原レベル（ピット）数に再び量子化さ
れろ、ピラミッド再構成は下記の工程を含む。

（荀　受信したＰ４　　を補間してフィルタに通し、ｆ
４．１　　にする、このフィルタｔｉｆ４　　からｆ４
．１　　を得るために圧縮で用いたものと同じである。

φ）　ラプラシアンＬ５をｆ４．１に加えて？ｓ　　に
し、（ｅ）　　９５　　ｋ補間し、フィルターに通して
ｆ！１．１にし、 （ｄ）　　Ｌ２　を１５．ＩＫ加えてｔ２　　にし、（
・）　この方法でピラミッドを下降してＰａ、　　原画
像の（近似）再構成を得ろ。

したがって受信／検索端におけるフィルタの要求は伝送
／記憶端での要求のほぼ手分である。

本発明方法は適当な装置を用いることができる。

このような装置では、バッファーメモリーがアンダー７
０−ナ九はオーバー７０−するのを防止する九め個々の
サブバンド上の量子化器、特に、予測コード化に関連し
次エラー上の量子化器をバッファーメモリー占有および
局部両特性の両方によって動的に変化される。出力／母
ツファ−３がオーバーフローし始める際、エラー画像の
量子化をもつと粗くして予測エラーを低減する。同様に
、／４ツ７アーがアンダー７０−し始める際には、細か
く量子化する・各サラバンド多数の予定−覧表を有し、
これらを用いて量子化を行なうことができ、従来これら
は画像練習用代表的シーケンスから省略されていた。任
意の瞬間に各サブバンドで表を使用すべきかを制御規則
が示す、さらに、非零画素の割合を予測エラー画像から
無作為に削除してノ９ツ７アーがオーバー７０−するの
を防止する。

本発明方法な、簡潔の恵めシーケンスにおける各画像の
各画素に対し単一スカラー量で、例えば黒白ＴＶにつき
記述した。しかし、本発明は、最初のデータが３コンポ
ーネントを有するカラーＴＶのよ）なさらに複雑な用油
にも用い得ろこと勿論である。これらを１つの発光と２
色信号として選択してもよく、また、発光に対して相対
的にサブ標本化される色信号と種々の関連でディジタル
化することができる。３コンポーネントはサブバンド分
解、予測コード化、復号および再構成に対して独立して
処理されるも、しかし、３コンポーネントの全てに対す
る予測ルールは発光データだけと、エラー画像のコード
化および復号とによって決定することができ、ま九、種
々の適応制御を組合せコンポーネントで動作することも
できる。

本発明の方法および装置によって得られる大きな圧縮比
ＦｉＩ［！Ｉｉ像間および画像内の冗長から、種々の長
さのスケールにわたるエラーの分散から、また人間の可
視応答に対するアルプリズムを作ることから生じる。

上述した本発明の実施例に種々の変更を本発明の範囲内
で加えることができる。

【図面の簡単な説明】 ｗｃ１図はディジタル動原像の記憶または伝送に用いる
ビデオイメージ　データな処理する丸めの本発明方法の
一実施例による最終サブ−バンド公簿工程を示す線図、 ［２図は本発明方法によるコンプレッションアルゴリズ
ムに用いられる種々のサブ−画像の関連ｉ！Ｉｉ素な示
す関係ピラミッド線図、第３図は本発明方法に利用され
る画像１０　　のサブバンド分解を示すブロック線図、 第４図は本発明方法に利用される画像ｔｏ　　をサブ−
／ぐンドコード化および復号する工程を示すプ日ツク線
図、 ボ５図は本発明方法に利用されろサブ−バンド子側およ
びコード化の１０ツク線図、 寥６図は第５図の子側工程に用いる九めの予測器を示す
概略ブロック線図、 Ｉ！７図は本発明方法に用いる完全に圧縮し九画儂デー
タからサラ画像を回収する工程を示す概略ブロック線図
、 ＠８図は！７図の数置工程に用いるレコンストラクター
を示す概略ブロック線図である。 ３・・・バッファー　　２−・二ンコーダー　　６゜９
．１０−・・バッファー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタルビデオ動画像の記憶または伝送に用いる
   ビデオ画像データを処理する方法において、各フレーム
   画像を異なる長さのスケール上の等しい組のサブ画像を
   含む情報に分解し、コード化した予測ルールを分解デー
   タから引き出して直前の圧縮したサブ画像からのデータ
   および現時点でのサブ画像からのデータを用いる各サブ
   画像に近似させ、現時点のフレーム画像に対して受信し
   た圧縮データを直前のフレーム画像の再構成と比較して
   、検索または受信後に、受信器への次の記憶または伝送
   および再構成のための画像の圧縮データを造ることを特
   徴とするビデオ画像データの処理方法。 ２、ディジタルビデオ画像の記憶または伝送に用いるビ
   デオ画像データを処理する方法において、現時点のフレ
   ーム画像を検討し、バンドパスフィルタによつて現時点
   のフレーム画像をサブバンド分解して１組のサブ画像を
   生じさせ、現時点のフレーム画像組における各サブ画像
   を複数個のブロックに分割し、現時点のフレーム画像に
   おける各サブ画像のブロックを直前のフレーム画像にお
   ける近似の対応するサブ画像のブロックと照度の類似と
   変化とについて比較し、現時点のフレーム画像の各サブ
   画像の各ブロックに対し予測ルールおよびその結果とし
   てのエラーを発生させて現時点のフレーＡ画像の各サブ
   画像に対応する部分的に圧縮したデータを造り、さらに
   、コード化によつて現時点のフレーム画像の各サブ画像
   の部分的に圧縮したデータをさらに圧縮して十分に圧縮
   した現時点のフレーム画像データを検索または受信した
   十分に圧縮した現時点のフレーム画像データの記憶また
   は受信器への次の通過または伝送および再構成のために
   造ることを特徴とするビデオ画像データの処理方法。 ３、サブバンド分解が１回以上行なわれる反復動作であ
   り、各順次のバンドパスサブ画像が各反復において発生
   され、かつ、各次元における残りの空間的周波数スペク
   トルの上半分からの情報を含む請求項２記載の方法。 ４、バンドパスサブ画像組が残りの空間的周波数スペク
   トルの全体からの情報を含む最終ローパスサブ画像によ
   つて完全なものとされる請求項３記載の方法。 ５、第１バンドパスサブ画像が現時点のフレーム画像と
   同数の画素を有し、各順次のサブ画像が前のサブ画像に
   対して相対的に各次元に２の因子によつてサブ標本化さ
   れている請求項４記載の方法。 ６、次の処理を行なう前に、サブバンド分解が確実に可
   逆であつて現時点のフレーム画像がサブ画像組からのエ
   ラーなしに回収可能である請求項５記載の方法。 ７、サブ画像の画素値を量子化する工程を含む請求項６
   記載の方法。 ８、現時点のフレーム画像の各サブ画像の各ブロックに
   対する予測ルールが「静止整合」を含み、この静止整合
   においては、近似の対応する直前のフレームのサブ画像
   における空間的に一致するブロックとブロックが十分に
   類似であり、あるいはまた、「変位整合」を含み、この
   変位整合では近似の対応する直前のフレームのサブ画像
   における空間的に一致するブロックから変位したブロッ
   クにブロックが十分類似であり、あるいは「平均値」を
   含み、この平均値においては、ブロックの画素値の平均
   によつて画素値が評価され、あるいは、「フレーム間」
   を含み、このフレーム間においては現時点のフレームの
   サブ画像における近似の近傍画素値をベースとしてブロ
   ックにおける各画素値を評価する請求項７記載の方法。 ９、現時点のフレーム画像の各サブ画像の各ブロックの
   予測ルールが近似の対応するフレームサブ画像からの空
   間的に一致する値、または、現時点のフレームサブ画像
   ブロックにおける適当に変位した値あるいは平均画素値
   の形でのブロックの画素値の予測または現時点のフレー
   ムのサブ画像における近傍画像値の近似の補間を含む請
   求項８記載の方法。 １０、現時点のフレームの画像の各サブ画像の各ブロッ
   クに対するエラーが実際および予測した現時点のフレー
   ムのサブ画像ブロックの画素値間の差である請求項９記
   載の方法。１１、コード化の前に、エラーを量子化し、
   空間的に絶縁した非零値の削除および／または非零値の
   ランダム削除によつて処理し、さらに、後のコード化の
   結果としてデータ圧縮効果を増加させる請求項１０記載
   の方法。 １２、完全に圧縮した現時点のフレーム画像データを記
   憶または受信器に伝送する前に、完全に圧縮したデータ
   のビットの合計数を計数し、また、合計数が予定範囲外
   にある場合には、次の現時点のフレームの画像の完全に
   圧縮したデータのビットの合計数を変化させる請求項１
   １記載の方法。 １３、完全に圧縮した現時点のフレームの画像データを
   記憶しまたは受信器に伝送する工程と、検索または受信
   した完全に圧縮した現時点のフレームの画像データの再
   構成の工程とを含み、再構成において、予測ルールおよ
   び処理したエラー画像を復号し、サブ画像のそれぞれの
   近似を回収し、原の現時点のフレーム画像のサブバンド
   分解の逆の処理を行なう請求項１２記載の方法。 １４、直前のフレームの画像に対し回収された対応する
   近似に予測ルールを適応し、これにそれぞれのエラー画
   像の画素値を加えることによつてサブ画像のそれぞれに
   対する近似を回収する請求項１３記載の方法。 １５、各次元における２の因子によつて回収したローパ
   スサブ画像における画素の数を増加させ、最小回収バン
   ドパスサブ画像の画素値を附加してそのレベルに対する
   ローパス画像に対する近似を生ぜしめ、原の現時点のフ
   レームの画像の近似が生じるまで現時点のフレームの画
   像、サブバンド分解における各順次のレベルに対して前
   記増加および附加工程を繰返すことによつてサブバンド
   分解を逆にする請求項１３記載の方法。