JPH06237441A - 映像信号多分岐回帰処理装置 - Google Patents

映像信号多分岐回帰処理装置

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JPH06237441A
JPH06237441A JP5324581A JP32458193A JPH06237441A JP H06237441 A JPH06237441 A JP H06237441A JP 5324581 A JP5324581 A JP 5324581A JP 32458193 A JP32458193 A JP 32458193A JP H06237441 A JPH06237441 A JP H06237441A
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JP5324581A
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Paul Bazzaz
バザッツ パウル
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Koninklijke Philips NV
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Philips Electronics NV
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数ｎ分岐を備えた映像信号の回帰的処理装
置により映像信号を並列に回帰的に処理する。 【構成】 少なくともメモリ堆積構造体(1,2,3,4) を備
え、その構造体に、周期Ｔを有する複数ｎの時間的隣接
区画Ｔ1---Ｔn に映像信号を分解する手段、各区画Ｔ1-
--Ｔn を時間的に拡張してそれぞれ周期ｎＴを有する拡
張区画の拡がりを得る手段、および、各拡張区間を周期
Ｔに等しい時間だけ遅延させて、各遅延拡張区画を引続
く非遅延拡張区画と並べる手段を備えるとともに、各分
岐に、互いに並列に動作して各メモリ堆積構造体の出力
端にそれぞれ結合し、少なくとも一つの帰還ループ(21a
-21b-31a, 22a-22b-32a,23a-23b-33a, 24a-24b-34a) に
より前記時間的隣接区画の一つをそれぞれ回帰的に処理
する信号手段(11-21-31, 12-22-32, 13-23-33,14-24-3
4) を備える。 【効果】 構成が簡単で特性変化のない高精細度映像信
号符号化装置を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の分岐を備えて映
像信号の回帰的処理を行なう装置に関するものてあり、
高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）の分野における符号
化・復号システム用の動き見積りベクトルにより映像信
号を処理する装置に用いるものである。
【０００２】
【従来の技術】高精細度映像信号処理装置は、刊行物
「研究開示、１９９１年、６４３ ３２９０３号」によ
り知られている。この刊行物には、通常の精細度のテレ
ビジョン信号（ＮＤＴＶ）に比べて２倍の走査線数およ
び走査線当り２倍の画素数を有する高精細度テレビジョ
ン信号が開示されている。この引用刊行物によれば、こ
の高精細度テレビジョン信号は、２×２台の通常の精細
度のモニタからなる多面表示スクリーンに容易に表示し
得るようになっている。したがって、各モニタは、高精
細度信号の１／４ずつを表示し、その１／４の信号は、
通常の精細度の信号の走査線数および走査線当りの画素
数を有している。要すれば、原信号の１／４からなる各
象限は、従来形の多面表示スクリーンに表示することが
でき、その結果、最初の高精細度信号は、例えば４×４
台もしくは６×６台の通常の精細度のモニタを用いて表
示される。
【０００３】引用文献によれば、同じ原理により、それ
ぞれ、最初の高精細度信号の１／４のみを記録する２×
２台の記録装置を用いて高精細度信号を記録し得ること
になる。
【０００４】今日では、高精細度テレビジョン信号は、
例えば、走査線１２５０本、走査線当り１７２８画素の
スクリーンにインターレース方式で表示するための信号
を意味するものと理解されている。
【０００５】インターレース方式は、例えば走査線１２
５０本の各フレームが、それぞれその例えば１２５０本
の走査線の半分ずつからなる２フィールドによって構成
されることを意味するものと理解されている。かかる２
フィールドの一方は、偶数フィールドであって、画像の
偶数走査線全部からなっており、他方は、奇数フィール
ドであって画像の奇数走査線全部からなっている。かか
る２フィールド、すなわち、走査線の副組合わせは、互
いに重ね合わせることができる。
【０００６】テレビジョン画像は時間的走査方法によっ
てスクリーンに表示され、最初に、スクリーンの左側頂
点から始め、続いて、第１フィールドの第１ラインを時
間ｔ内に右に向って表示し、引続き、同じフィールドの
下側ラインを同じ時間ｔ内に左から右に表示し、頂上か
ら底部までの左から右へのかかる走査によって第１フィ
ールド全体が表示される。同様に頂上から底部への左か
ら右への走査により、引続いて第２フィールドの全ライ
ンが表示される。
【０００７】典型的には、今日のテレビジョン信号表示
装置は、例えば毎秒２５フレーム、すなわち、毎秒５０
フィールドを表示する。この形の表示装置は１２５０／
５０／２：１方式と呼ばれ、ここに、１２５０はそのフ
レームの走査線数、５０は毎秒表示のフィールド数、
２：１は毎秒インターレース比をそれぞれ表わす。
【０００８】かかる高精細度テレビジョン方式において
は、２５フレームすなわち５０フィールドが１秒間に表
示される。これは、時間ｔ＝３２μｓが１ラインの走査
に必要であり、時間Ｔ＝２０ｍｓが１フィールドの走査
に必要であることを意味する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】かかる高精細度テレビ
ジョン信号は、通常精細度映像信号に比して４倍の情報
成分数を備えている。したがって、クロック周波数が、
かなりの程度、現下の技術的能力を凌駕しているので、
かかる高精細度フレーム群を処理する際に問題が生ず
る。現在周知の成分の大部分はクロック周波数を約３０
ＭＨｚに制限し、通常精細度テレビジョンに典型的には
２７ＭＨｚが相当するのに対し、高精細度用クロック周
波数は、典型的には１０８ＭＨｚである。
【００１０】映像信号中のかかる情報の増加とクロック
周波数のかかる増加は、処理動作を行なうに要する成分
がかかる周波数では現在動作し得ないものであるから、
ディジタル化した信号処理に問題を生ずる。
【００１１】技術の現状を記載した引用文献は、この問
題を解決するには、高速処理動作をより低い処理速度で
動作する複数分岐に変換するのが有用であることを指摘
している。そのために、この従来装置では、三次元映像
信号を隣接４象限に分解している。三次元とは、表示平
面および時間的走査次元を規定する空間的２次元を意味
するものと理解すべきである。したがって、従来周知の
分解過程は、空間においては二次元的に実現され、高精
細度フレームの各フィールドは、通常の精細度を有する
隣接空間フィールドの４象限に分割され、すなわち、そ
れぞれ、通常の精細度の完全な１フィールドに相当する
個数の情報成分を有している。
【００１２】幾多の適用面、特に、上述したような符号
化方式の適用面においては、符号化したフレーム列が処
理され、特に、あるフレームの他のフレールに対する動
きの存在が検出されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、動き見
積り器により信号を隣接区画群に分解する技術を用いた
高精細度画像処理装置を提供することにある。
【００１４】隣接区画群に分解する技術と動き見積りと
の組合わせは、符号化信号を処理する動作より遥かに低
い速度および通常の精細度の要素を用いた簡単な実現法
の上述した利点を有している。したがって、通常の精細
度における動きの見積りに備えた要素は、高精細度にお
ける動きの見積りにも使用することができる。
【００１５】動き見積り器は、信号の回帰的処理方法を
実施する現状の技術によって知られている。この装置
は、欧州特許公開公報ＥＰ−Ａ−０，４１５，４９１号
に記載さこれている。この第２の技術現状資料に詳細に
記載されている動き見積りアリゴリズムの好適な使用に
おいては、その図２を参照すると、あるフィールドの座
標（ｘ，ｙ）に空間的に配置した現下のブロックについ
て時間ｔに見積った動きベクトル
【外１】 は、２本の空間予測ベクトルによって決まり、一方の左
空間ベクトルは
【外２】 で表わされ、他方の右空間ベトクルは現下のブロックと
同じフィールドについて算出した
【外３】 によって表わされるとともに、時間的および空間的な２
本の予測ベクトルによって決まり、一方の左時間ベクト
ルは
【外４】 で表わされ、他方の右時間ベトクルは先行フィールドに
ついて算出した
【外５】 で表わされる。
【００１６】これは、この第２の引用文献から知られて
いる動き見積り装置においては、見積ったベクトルが、
それぞれ異なった空間位置に先行した見積りによって決
まることを意味している。
【００１７】したがって、隣接４象限からなる高精細度
フレームが、上述した第１文献に記載された方法に従
い、上述した第２文献に記載された動き見積りアルゴリ
ズムを用いて処理すべきものとすると、象限間のエッジ
部に位置するブロック群における各象限毎に動き見積り
が他の象限に含まれたデータの従来の知識を必要とする
のであるから、４象限間の隣接エッジ部に問題が生ずる
ことになる。空間的に隣接する４象限それぞれのデータ
の並行処理は、象限間の隣接エッジ部の近傍では困難に
なる。
【００１８】一般に、高精細度画像の動き見積りは、通
常の精細度用の動き見積器を４個用いても、それらの動
き見積器が並列に配置されてそれぞれ独立に動作するか
ぎりにおいては実現し得ない。
【００１９】したがって、本発明の目的は、通常の精細
度の信号処理装置を用いて動きを予想するに用い得る隣
接区画群に映像信号を分解する手段を備えた高精細度映
像信号処理装置を提供することにある。
【００２０】この目的は、少なくともメモリ堆積構造体
をそれぞれ備えて映像信号の複数ｎの隣接区画を並行か
つ回帰的にそれぞれ処理する複数ｎの分岐を設け、単一
周期Ｔに等しい周期をそれぞれ有する複数ｎの時間的隣
接区画Ｔ1---Ｔnに映像信号を分解する手段、期間ｎＴ
を有する拡張周期を超える各拡張区画の拡がりを得るた
めの各時間的隣接区画の時間的拡張手段、および、各拡
張区画を単一周期Ｔに等しい時間だけ遅延させるととも
に、各遅延拡張区画に引続く非遅延拡張区画に並べる遅
延手段を前記メモリ堆積構造体にそれぞれ備え、互いに
並行に動作して前記メモリ堆積構造体の出力端にそれぞ
れ結合した処理手段を各分岐にそれぞれ設けるととも
に、各処理手段が、少なくとも一つの帰還ループによる
回帰的態様により前記時間的隣接区画をそれぞれ処理す
ることを特徴とする映像信号多分岐回帰処理装置を用い
て達成される。
【００２１】この装置の利点は、隣接区画群の回帰的処
理には、各区画が、時間的に互いに隣接し、したがっ
て、空間的情報もすべて含有しているので、空間的に隣
接した象限相互間のエッジ部に関しては何ら問題が生じ
ないことである。
【００２２】この装置の特別な構成例は、時間的区画を
処理する各分岐毎に、前記処理手段に、各時間的区画を
水平探査領域内で隣接した空間的区画群に分割する編成
構造体および各時間的区画における各空間的区画に割当
てる動きベクトルの回帰的見積構造体を設けたことを特
徴とする。
【００２３】この装置の利点は、隣接区画の回帰的取扱
いにおいては、時間に関し、各区画の空間的情報をすべ
て同時に使用し得るので、信号処理動作により、必要な
時間的情報をすべて遅延手段によって供給し得ることで
ある。したがって、現下のフィールド以外のフィールド
について、空間的情報を時間的態様で探査する場合に生
ずるような問題は、隣接象限間のエッジ部に関しては、
最早全く生じない。
【００２４】この装置の特別な構成例は、各処理分岐毎
に、前記回帰的見積構造体に、見積るべき現下のブロッ
クにおける各画素の特徴的要因と複数の予想区画におい
てそれぞれ対応する画素それぞれの特徴的要因との間の
誤差を算出する修正構造体、および、同一時間的区画に
おけるブロック群について予め見積るために算出して動
きベクトルに関するデータを蓄積するために前記修正構
造体によって算出した誤差を最小もしくは最大にする特
徴的要因を有する予想ブロックに対応するベクトルとし
て決定した動きベクトルを現下のブロックに割当てると
ともに、当該動きベクトルに関するデータ用の出力端を
備えた見積構造体を設けたことを特徴とする。
【００２５】したがって、この装置は、回帰的動き見積
り型の信号処理装置用に用いることができる。
【００２６】
【実施例】以下に図面を参照して実施例につき本発明を
明瞭かつ詳細に説明する。
【００２７】本発明は、高精細度テレビジョンにおいて
取扱うべきデータが高時間率である点に鑑み、高域周波
数の映像信号を、信号処理を比較的低い周波数で行なう
複数の分岐回路において並列に処理するのが有用である
ことを考慮したものである。
【００２８】現状の技術で周知の装置に比べ、以下に説
明する本発明装置は、空間的隣接区画群よりも時間的隣
接区画群を取扱う時間的分解動作に基づいたものであ
る。
【００２９】本発明は、時間的隣接区画群における動き
見積器を伴った分解技術の適用にも関するものである。
動き見積りに対する時間的分解技術の適用は簡単ではな
い。動きの見積りは、並列に動作するとともに、それぞ
れ異なる時間的隣接区画群にそれぞれ関連した各分岐毎
に完全に独立して用いられる複数の動き見積器によって
は遂行し得ないものと認められる。
【００３０】一般に、本発明の信号処理装置に使用する
動き見積系は、処理すべき各フィールド毎のブロック群
における区画に基づいたものである。この動き見積器
は、空間座標（ｘ，ｙ）を付した現下のブロックに対
し、フィールドＴn における瞬時ｔにおいて動きベクト
ル〔外１〕を見積るようにしている。この動きベクトル
は、複数の空間的予測および時空間的予測によって決ま
る。その結果、動き見積器において遂行する計算には、
時間が掛るともに、先行フィールドにおけるブロック群
に関する情報を必要とする。
【００３１】現在市販されている構造体を用いて本発明
装置を実現するために、クロック周波数が高過ぎてはな
らない、という問題、ならびに動き見積器における計算
に時間が掛る、という問題を解決するためには、本発明
による映像信号回帰処理装置は、単一周期Ｔに等しい周
期をそれぞれ有する複数ｎの時間的隣接区画Ｔ1---Ｔ n
に映像信号を分解する手段、期間ｎＴを有する拡張周期
を超える各拡張区画の拡がりを得るための各時間的隣接
区画の時間的拡張手段、および、各拡張区画を単一周期
Ｔに等しい時間だけ遅延させるとともに、各遅延拡張区
画に引続く非遅延拡張区画に並べる遅延手段を備えてい
る。
【００３２】この方法を用いた例においては、時間的区
画群が高精細度フレームにおいて連続したフィールド群
からなっている。分解動作によって４フィールドＴ1 ，
Ｔ2，Ｔ3 ，Ｔ4 が設けられ、その４フィールドは、並
行に配置した信号処理用４分岐回路によってそれぞれ処
理される。したがって、各信号処理用分岐回路は、４フ
ィールド毎に１フィールドのみを処理し、残余の３フィ
ールドは放置される。したがって、各フィールドは、時
間的に拡張されて、各単一信号処理分岐毎に４倍の周期
に拡張される。したがって、各拡張フィールドは、１フ
ィールド周期に等しい遅延時間だけ時間的にずれた状態
で、動き見積りを行なうべき次のフィールドと並べられ
る。
【００３３】したがって、本発明の信号処理装置は、時
間的隣接区画の個数に等しい複数ｎの信号処理分岐を備
えている。各信号処理分岐は、各時間的区画を空間的
に、空間的および時間的座標を付したブロック群に分割
するとともに、各ブロックを囲む水平探査領域を設ける
編成構造体、所要の時間的区画のブロック群に関する動
き見積りを実現するために予想ベクトルの値を蓄積する
見積構造体、現下のブロックと予想ベクトルによって得
た予想ブロック群との間の白黒レベルすなわち輝度の要
因誤差を算出する修正構造体、および、最適誤差として
参照する最適化した誤差に対応する動きベクトルとして
現下のブロックの動きベクトルを見積るために、予想ベ
クトルに関する補償済みの誤差値をすべて見積構造体に
帰還する帰還手段をそれぞれ備えている。この最良誤差
とは、ベクトル群全体に関して最小の誤差を算出し得る
か、他のベクトル群よりはあるベクトル群、例えば、先
行フィールドで生じたベクトル群より同一フィールドで
生じたベクトル群を選び、その結果最適化した誤差を動
き見積器が算出することを意味するものと理解される。
【００３４】動き見積器が、見積るべき現下のブロック
に含まれるベクトルよりも時間的区画に関する予想ベク
トルを考慮に入れる特別の適用例においては、帰還手段
に、該当する時間的区画の分岐以外の分岐における見積
構造体に蓄積した予想ベクトルに関する情報を供給する
ための結合手段とその情報を適時に使用し得るようにす
るための遅延手段を備えている。
【００３５】高精細度符号化・復号系の動き見積器にお
いては、その目的として、符号化系が伝送しなかった例
えば偶数フィールドの動きベクトルを算出して、その動
きベクトルの値を復号系に伝送することができ、補間に
より欠除したフィールドを再建する手段を復号系に設け
たのと同様に作用する。
【００３６】以下に説明した動き見積器に使用する方法
はブロック整合導出（ＢＭＡ）法である。動き見積器
は、幾つかの基準フィールドに関連した所定のブロック
および所定のフィールドについて最適化した動きベクト
ルを探査する。これにより、基準フィールド群中の探査
視野内における当該ブロックと他のブロック群との相関
が確立される。探査視野は、空間的２方向、すなわち、
水平および垂直の２方向で当該ブロックを合理的に考慮
し得る最大距離によって決まる。このようにして決まっ
た探査視野の振幅は、水平探査領域として参照される。
この振幅は、走査線に沿った水平方向の左から右への画
素数および垂直方向の頂点から底部への走査線数として
定義する。
【００３７】一例において、水平探査領域は、Ｔ＝２０
ｍｓの周期を有するフィールドＴnにおける（−６，＋
６）の画素群および走査線群とするが、他の例ではさら
に拡大することもできる。
【００３８】動き見積りは、例えば、三次元回帰ブロッ
ク整合（３Ｄ−ＲＳＢ）法に基づくものであり、これに
より、現下のブロックと同じフィールドで考慮した所定
のブロック群と先行フィールド内のブロック群との間に
相関が確立される。
【００３９】図１には、信号の回帰的処理装置を実現す
る各種機能構造体群のこれに限定するものではない構成
例を模式的に示す。この装置には、互いに並列の４分岐
を備えてあり、各分岐には、つぎの各機能構造体を設け
てある。 Ａ．メモリ堆積構造体１，２，３，４。これらの構造体
は、それぞれ、入力端１０に供給するＩＮＰＵＴとし
て、高解像度用の、例えば、現行標準クロック周波数１
０８ＭＨｚの映像信号を受入れる。これらの構造体は、
第１の機能すなわち時間的分解機能を有している。第１
分岐のメモリ堆積構造体１は、連続４フィールドの各群
における第１フィールド全部、すなわち、Ｔ1 ，Ｔ5 等
に関する全情報を保存し、他のフィールドＴ2 ，Ｔ3 ，
Ｔ4 に関する情報を消去する。第2 分岐のメモリ堆積構
造体２は、連続４フィールドの各群における第２フィー
ルド全部、すなわちＴ2 ，Ｔ6 等に関する全情報を保存
し、他のフィールドＴ1 ，Ｔ3，Ｔ4 , Ｔ5 等に関する
情報は消去する。メモリ堆積構造体３および４において
も、同様の円形順環が適用される。
【００４０】これらのメモリ堆積構造体は、第２の機
能、すなわち、信号の時間的拡張機能を有している。第
１構造体１においては、周期Ｔの第１フィールドＴ
1 は、この場合２０ｍｓであるが、Ｔ2 ，Ｔ3 およびＴ
4 の消去によって空いた時間を占めて拡張される。かか
る拡張の後、第１フィールドＴ1 の周期すなわち帰還長
は４Ｔ、すなわち、８０ｍｓに拡がり、引続く次のフィ
ールド、すなわち、Ｔ5 が第１分岐に現われるまで継続
する。
【００４１】図２は、図１に示した装置の各分岐におけ
る各フィールドの態様および期間を示す時間経過図であ
り、メモリ堆積構造体が第３の機能、すなわち、その構
成体で処理された各フィールドの時間遷移機能を有する
ことを示している。したがって、メモリ堆積構造体１に
おいては、フィールドＴ1 が、単一周期として参照する
周期Ｔ、例えば２０ｍｓだけ遷移され、その結果、この
遷移してＤＴ１と記すフィールドＴ1 が、第１構造体１
の出力端ＩＮ１Ｄに、第２構造体２の出力端ＩＮ２に現
われる非遷移フィールドＴ2 と同時に現われる。同じこ
とが第２メモリ堆積構造体２においても行なわれ、フィ
ールドＴ2 が単一周期Ｔだけ遷移し、その結果、この遷
移フィールドＤＴ２がこの第２構造体２の出力端ＩＮ２
Ｄに、第３構造体３の出力端ＩＮ３に現われる非遷移フ
ィールドＴ3 と同時に現われる。このことは、図１およ
び図２の説明から明らかなように、各メモリ堆積構造体
について継続される。
【００４２】本発明装置の入力端ＩＮＰＵＴにおけるク
ロック周波数１０８ＭＨｚに対し、メモリ堆積構造体
１，２，３，４の出力端ＩＮ１，ＩＮ１Ｄ，ＩＮ２，Ｉ
Ｎ２Ｄ，−−−に現われた信号はクロック周波数２７Ｍ
Ｈｚを有している。
【００４３】本発明信号処理装置の各並列分岐には、引
続き、つぎの各機能構造体を設けてある。 Ｂ．編成構造体１１，１２，１３，１４。第１分岐にお
ける第１編成構造体１１は、第１メモリ堆積構造体１の
出力端ＩＮ１Ｄからの遅延出力信号を受入れるととも
に、第２メモリ堆積構造体２の出力端ＩＮ２からの直接
出力信号を受入れる。したがって、遷移拡張フィールド
ＤＴ１と非拡張フィールドＴ２とが第１編成構造体１１
内で一致する。同様に、遷移拡張フィールドＤＴ２と拡
張フィールドＴ３とが第２編成構造体１２内で一致す
る。かかる円形循環と図１および図２の説明とによれ
ば、第３および第４の編成構造体１３および１４におい
て同様に処理した各フィールドが得られる。４並列処理
分岐にそれぞれ設けた編成構造体１１，１２，１３，１
４の機能は、フィールド群を編成して、各分岐におい
て、引続くブロック整合導出（ＢＭＡ）構造体で行われ
る修正処理に備えることである。各編成構造体は、各フ
ィールドをブロック群に分割し、見積りを行なうべきブ
ロックを引続くＢＭＡ構造体に、前述したように現行ブ
ロックで見積りを行なう水平探査領域とともに供給す
る。
【００４４】本発明信号処理装置の各並列分岐には、引
続きつぎの各機能構造体を設けてある。 Ｃ．ブロック整合導出（ＢＭＡ）構造体すなわち修正構
造体２１，２２，２３，２４。これらのＢＭＡ構造体
は、先行フィールドにおいて所定の移動により規定され
たブロック群に対して見積るべき当該ブロックの所定の
移動ベクトル、例えば
【外６】 もしくは
【外７】 に対する修正誤差とし、参照する誤差Ｅrr（ＢＭＡ）を
計算する。
【００４５】図３にはその計算の過程を示してある。見
積りは先行フィールドについて行なうものであるから、
まず、現下のフィールドＴ1 における現下のブロックＢ
1 を規定し、引続いて、先行フィールドＴ0 において現
下のブロックＢ1 の直接の射影となり、したがって、同
じ空間座標を有するブロックＢ0 を規定し、さらに引続
いて、移動ベクトル
【外８】 をその射影ブロックＢ0 に適用することによって得たブ
ロックＢv を先行フィールドＴ0 中に規定する。そのベ
クトル〔外８〕は、以下に説明する予想ベクトルであ
る。
【００４６】見積りを行なうべきブロックＢ1 の各画素
は、当該ブロックにおいて水平方向に左から右に至り、
垂直方向に頂点から底辺に至って付した座標（Ｉ，Ｊ）
および白黒レベルすなわち輝度関数Ｘ（Ｉ，Ｊ）を有し
ている。同様に移動ベクトル〔外８〕の適用によって得
たブロックＢ0 の各画素も白黒レベルＹ（Ｉ，Ｊ）を有
している。
【００４７】一般に、ＢＭＡ構造体の機能は、つぎのよ
うなＥｒｒ（ＢＭＡ）として参照する差分の和を得るこ
とである。
【数１】 上式においては、二つのブロックＢ1 とＢv とにおける
全画素群間の強度差全体の和が形成され、その強度差
は、これらのブロックそれぞれの全画素群に亘って求め
られる。
【００４８】ブロックＢv が動きベクトル〔外８〕を介
して正確にブロックＢ1 の位置にあるときには、連続２
フィールドにおける２ブロックＢv およびＢ1 の全画素
が動き〔外８〕の後に互いに一致する。このことは、Ｅ
ｒｒ（ＢＭＡ）が最小もしくは最適となることによって
表わされる。
【００４９】ＢＭＡ相関構造体は、設けられた複数のベ
クトル、例えば
【外９】 等に対応する誤差Ｅｒｒ（ＢＭＡ）を計算するのに用い
られる。これらのベクトルは、別の方法によっても設け
ることができる。図４は、ＢＭＡ構造体で用い得る予想
ベクトルを選定する過程を部分的に示したものである。
現下のブロック、すなわち、見積りを行なうべきブロッ
クをＢ1 で表わす。このブロックＢ1 は、空間座標ｘ，
ｙおよび時間座標ｔにおける現下のフィールドＴ1 中に
存在する。同一フィールド内における左側の予想ベクト
ル
【外１０】 および右側の予想ベクトル
【外１１】 を選定することができるが、これらの予想ベクトルは、
現下のブロックの両側で現下のブロックの上側に位置し
ており、したがって、現下のブロックＢ1 の動きベクト
ルの見積りの実現を試みるときに、これらの予想ベクト
ルは既に決まっていることになる。左側の予想ベクトル
【外１２】 および右側の予想ベクトル
【外１３】 も選定することができるが、これらの予想ベクトルは、
現下のブロックの両側に他のブロックを挟んで位置する
とともに、先行フィールドＴ0 に位置しているので、現
下のベクトルＢ1 の動きベクトルの見積りの実現を試み
るときに、これらの予想ベクトルは既に決まっているこ
とになる。
【００５０】機能的になるために、ＢＭＡ構造体は、見
積るべき現下のブロックＢ1 に関するデータおよび前述
したような予想ベクトルを必要とする。各予想ベクトル
について、ＢＭＡ構造体は、それらのベクトルに関係す
るブロックＢv1, Ｂv2, Ｂv3, Ｂv4の位置を算出し、つ
いで、対応する誤差Ｅｒｒ（ＢＭＡ）を算出する。した
がって、ＢＭＡ構造体は、予想ベクトル
【外１４】 等を設けると同様の誤差Ｅｒｒ１，Ｅｒｒ２，Ｅｒｒ
３，Ｅｒｒ４等の計算結果を設ける。
【００５１】予想ベクトルの選定には他の方法も幾つか
存在する。これらの方法は、特に説明はしないが、ＢＭ
Ａ構造体に対応する予想ベクトルを提供するのに、何の
問題もなく、使用することができる。
【００５２】本発明信号処理装置の各並列分岐は、引続
き、見積構造体３１，３２，３３，３４を備えている。
第１分岐においては、見積構造体３１が同一フィールド
および同一分岐ではあるが、先行した瞬時に算出した
【外１５】 および
【外１６】 のような予想ベクトルに関する情報を蓄積する。これと
は対照的に、見積構造体３１は先行フィールドに関する
情報は蓄積し得ないが、この情報は見積構造体３４で見
出されるものであり、ループ３４ａを介して見積構造体
３１に供給される。
【００５３】現下のブロックＢ1 について見積りを試み
る瞬間には、見積構造体３１は、既に、予想ベクトル
【外１７】 に関する情報を蓄えている。そこで、見積構造体３１
は、第１予想ベクトル〔外８］に関する情報を伝送路２
１ａを介してＢＭＡ構造体２１に伝送する。ついで、Ｂ
ＭＡ構造体２１は、対応する誤差Ｅｒｒ１を算出して、
伝送路２１ｂを介し、見積構造体３１に伝送する。引続
き、見積構造体３１が予想ベクトル〔外８〕に関するデ
ータを伝送路２１ａを介してＢＭＡ構造体２１に伝送
し、さらに、ＢＭＡ構造体２１が、対応する誤差Ｅｒｒ
２を、伝送路２１ｂを介して、見積構造体３１に伝送
し、以下同様に繰り返す。
【００５４】同様な動作が、伝送路２２ａ，２２ｂを介
して構造体２２と３２との間で、伝送路２３ａ，２３ｂ
を介して構造体２３と３３との間で、さらに、伝送路２
４ａ，２４ｂを介して構造体２４と３４との間でも、回
帰的に行なわれる。
【００５５】各見積構造体３１，３２，３３，３４の間
は、伝送路３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａが既に算出
した予想ベクトルに関するデータの巡環を確保してい
る。したがって、修正および見積りの過程の回帰性を確
保するこれらの伝送路は必要不可欠である。
【００５６】見積りを行なうべき現下のブロックＢ1 に
関連した予想ベクトル全部に対応した誤差計算全部を対
応しＢＭＡ構造体からなる見積構造体が受取る度毎に、
その見積構造体は、予想ベクトルのうち、最適誤差に対
応するベクトルを選定して、見積った動きベクトルとし
て現下のブロックにそのベクトルを割当てる。
【００５７】かかる信号処理は、当該分岐に関連したフ
ィールドが完全に処理されるまで、処理するフィールド
を左から右へ、頂上から底辺まで走査することによって
選定した次のブロックについて引続き継続して行なわれ
る。
【００５８】同じ時間中に、本発明信号処理装置の他の
各分岐は、それぞれに割当てられたフィールドについて
同じ動作を行なっている。
【００５９】図１に示した装置の４分岐における各見積
構造体は、それぞれ、各出力端ＭＶ２，ＭＶ３，ＭＶ
４，ＭＶ５に各フィールドＴ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の動
きベクトルを出力する。
【００６０】これらの出力端ＭＶ２，ＭＶ３，ＭＶ４，
ＭＶ５の各出力信号は、これらのデータからの高精細度
画像を再構成する復号器の入力端に供給される。この動
作原理は、符号化の過程で抑圧され、したがって、復号
器には伝送されなかったフィールドのベクトルを復号器
に伝送することにある。
【００６１】したがって、映像信号の回帰的処理を行な
う装置は、空間的に隣接した４象限から高精細度画像を
再構成することの悪影響を受けないことになる。
【００６２】さらに、この装置は、処理する情報のクロ
ック・レートの割に極めて簡単な構成を有している。
【００６３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明信号処理
装置は、回路構成成分に対する現在の技術的限界を超え
たクロック・レート１０８ＭＨｚの初期映像信号を４フ
ィールド毎に時間的に拡張する信号処理動作の有利な実
現の可能性を提供するものである。しかしながら、回路
構成成分の技術的進歩によれば、並列２分岐のみにより
画像の回帰的処理を行なう装置を将来の発展から排除す
るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】動きベクトル見積り用回帰的信号処理装置を実
現するための機能構造体の構成を模式的に示すブロック
線図である。
【図２】図１に示した装置の各分岐におけるフィールド
群の概要と継続期間とを示す時間経過図である。
【図３】予想ブロック構成の過程を予想ベクトルを用い
て示す線図である。
【図４】予想ベクトル選択の全過程を示す線図である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくともメモリ堆積構造体（１，２，
    ３，４）をそれぞれ備えて映像信号の複数ｎの隣接区画
    を並行かつ回帰的にそれぞれ処理する複数ｎの分岐を設
    け、 単一周期Ｔに等しい周期をそれぞれ有する複数ｎの時間
    的隣接区画Ｔ1---Ｔnに映像信号を分解する手段、 期間ｎＴを有する拡張周期を超える各拡張区画の拡がり
    を得るための各時間的隣接区画の時間的拡張手段、およ
    び、 各拡張区画を単一周期Ｔに等しい時間だけ遅延させると
    ともに、各遅延拡張区画に引続く非遅延拡張区画に並べ
    る遅延手段を前記メモリ堆積構造体にそれぞれ備え、 互いに並行に動作して前記メモリ堆積構造体の出力端に
    それぞれ結合した処理手段（１１−２１−３１，１２−
    ２２−３２，１３−２３−３３，１４−２４−３４）を
    各分岐にそれぞれ設けるとともに、各処理手段が、少な
    くとも一つの帰還ループ（２１ａ−２１ｂ−３１ａ，２
    ２ａ−２２ｂ−３２ａ，２３ａ−２３ｂ−３３ａ，２４
    ａ−２４ｂ−３４ａ）による回帰的態様により前記時間
    的隣接区画をそれぞれ処理することを特徴とする映像信
    号多分岐回帰処理装置。
  2. 【請求項２】 時間的区画を処理する各分岐毎に、前記
    処理手段に、各時間的区画を水平探査領域内で隣接した
    空間的区画群に分割する編成構造体（２１，２２，２
    ３，２４）および各時間的区画における各空間的区画に
    割当てる動きベクトルの回帰的見積構造体を設けたこと
    を特徴とする請求項１記載の映像信号多分岐回帰処理装
    置。
  3. 【請求項３】 各処理分岐毎に、前記回帰的見積構造体
    に、見積るべき現下のブロックにおける各画素の特徴的
    要因と複数の予想区画においてそれぞれ対応する画素そ
    れぞれの特徴的要因との間の誤差を算出する修正構造体
    （３１，３２，３３，３４）、および、 同一時間的区画におけるブロック群について予め見積る
    ために算出して動きベクトルに関するデータを蓄積する
    ために前記修正構造体によって算出した誤差を最小もし
    くは最大にする特徴的要因を有する予想ブロックに対応
    するベクトルとして決定した動きベクトルを現下のブロ
    ックに割当てるとともに、当該動きベクトルに関するデ
    ータ用の出力端を備えた見積構造体（４１，４２，４
    ３，４４）を設けたことを特徴とする請求項２記載の映
    像信号多分岐回帰処理装置。
  4. 【請求項４】 各処理分岐毎に、前記修正構造体に、同
    一時間的区画において既に予想したブロック群にそれぞ
    れ対応するともに、現下のブロックにおける時間的区画
    より先行して隣接する時間的区画について既に見積った
    ブロック群にそれぞれ対応する動きベクトルに関するデ
    ータから予想ブロックを構成する手段を備えたことを特
    徴とする請求項３記載の映像信号多分岐回帰処理装置。
  5. 【請求項５】 前記帰還ループに、時間的区画の処理分
    岐における前記見積構造体に対して、先行して隣接する
    時間的区画のブロック群について予め予想した動きベク
    トルに関するデータを伝送する結合手段（３１ａ，３２
    ａ，３３ａ，３４ａ）を備えたことを特徴とする請求項
    ４記載の映像信号多分岐回帰処理装置。
  6. 【請求項６】 各処理分岐毎に、前記帰還ループに、同
    一時間的区画のブロック群および先行して隣接する時間
    的区画のブロック群の予め見積った動きベクトルに関す
    るデータを、当該分岐の前記修正構造体に供給するとと
    もに、当該分岐の前記見積構造体に蓄積する結合手段
    （２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ）、および、現下の
    ブロックの特徴的要因と現下のブロックに対応する予想
    ブロック群のそれぞれ対応する特徴的要因との間につい
    て前記修正構造体によりそれぞれ算出した誤差を当該分
    岐の前記見積構造体に供給する帰還結合手段（２１ｂ，
    ２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ）を備えたことを特徴とする請
    求項５記載の映像信号多分岐回帰処理装置。
  7. 【請求項７】 前記修正構造体が必要とする時期に、予
    想ブロック群の構成に要する情報を送出する遅延手段を
    前記帰還結合手段に備えたことを特徴とする請求項６記
    載の映像信号多分岐回帰処理装置。
  8. 【請求項８】 前記時間的区画をテレビジョン・フレー
    ムにおけるフィールドとしたことを特徴とする前記請求
    項のいずれかに記載の映像信号多分岐回帰処理装置。
  9. 【請求項９】 前記複数ｎが４であり、各分岐が映像信
    号の４フィールド中の１フィールドを処理し、各フィー
    ルドを初期周期もしくは単一周期の４倍に等しい周期を
    超えて時間的に拡張したことを特徴とする請求項８記載
    の映像信号多分岐回帰処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記複数ｎが２であり、各分岐が映像
    信号の２フィールド中の１フィールドを処理し、各フィ
    ールドを初期周期もしくは単一周期の２倍に等しい周期
    を超えて時間的に拡張したことを特徴とする請求項８記
    載の映像信号多分岐回帰処理装置。
JP5324581A 1992-12-22 1993-12-22 映像信号多分岐回帰処理装置 Pending JPH06237441A (ja)

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FR9215507 1992-12-22

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FR2699780A1 (fr) 1994-06-24
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