JPH06326971A

JPH06326971A - 動画評価方法及び装置

Info

Publication number: JPH06326971A
Application number: JP6067195A
Authority: JP
Inventors: Paul Bazzaz; バザッツポール
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV; Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1994-11-25
Also published as: US5555033A; FR2703802A1; EP0619552A1; EP0619552B1; DE69423119T2; DE69423119D1

Abstract

(57)【要約】【目的】連続的に走査される画像の２次元画像の対象
の動きを評価する方法及び装置を提供する。【構成】この方法は、各現在のブロックについてエラ
ーデータの組とモーションベクトルを定め、１つのブロ
ック又は複数の隣接ブロックから１つのモーションベク
トルを持つ“領域”を作るステップを含む。この方法
は、現在のブロックのエラーデータの組、既に形成され
た領域のエラーデータの組及びそれらの番号を記憶する
メモリー、エラーデータに与えられる一定の遅延を構成
するワーキングモジュール、エラーデータを比較するた
めの計算モジュール、スイッチングのためのマルチプレ
クサ及び制御モジュールを含むコヒーレンス構造を具え
る装置によって実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各画像が所定のシーケ
ンスに従って走査される２次元ブロックに分割された連
続的な動画における対象の動きを評価する方法であっ
て、該方法は、エラーデータの組を定めるためのステッ
プ、及びこの組に基づいて、サーチ窓にある前の画像の
ブロックに関して連続する画像の１つの現在のブロック
各々についてのモーションベクトルを評価するステップ
を含む方法に関するものである。本発明は、更に、この
方法を実施するための装置に関するものである。

【０００２】モーションベクトルは、連続している前の
画像のブロックで、現在のブロックに最も近い視感度特
性を持つブロックに関して、現在のブロックのシフトを
特徴づけるものであると理解されるべきである。本発明
は、テレビジョンの分野、画像コード化システム、及び
種々のテレビジョンの標準、例えば従来のテレビジョ
ン、高規格テレビジョン、或いは米国システム、欧州シ
ステム等に用いられる。

【０００３】

【従来の技術】動画評価装置は、既にドイツ特許明細書
GB2,214,751 によって知られている。この明細書には、
“ブロックマッチング法”（Block Matching Process）
と呼ばれる方法、即ちブロックの対応による動画評価方
法が記載されている。この方法を以後ＢＭＡ（Block Ma
tching Algorithm）と呼ぶが、この方法によれば、対応
するブロックのサーチは、現在の画像の前の画像、及び
サーチ窓と呼ばれる窓によってマークされた所定の寸法
の隣接部分について行われる。この隣接部分の寸法は、
サーチされるモーションベクトルの最大振幅に依存す
る。対応するブロックは、所定の基準に合致し、現在の
ブロックに最も近い視感度特性を持つブロックである。

【０００４】この既知のＢＭＡ法の欠点は、コヒーレン
トではないモーションベクトルを用いることである。非
コヒーレント性とは、ブロックに分解された画像につい
て、隣接ブロックが同一のモーションベクトル又は近い
値のベクトルを持つ確率が非常に小さいことを意味する
ものと理解されるべきである。その結果、これらの非コ
ヒーレント性のモーションベクトルに基づいて画像を再
構成すると、ブロックへの分割の影響が現れ、この影響
により、同一のモーションベクトルを持たないブロック
間の境界で不連続性を生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ようなブロック分割の影響を最小にすることにある。現
在の画像が水平及び垂直方向にＸ×Ｙ個のブロックに分
割されるとすれば、ＢＭＡ法は、最悪の場合はＸ×Ｙ個
の異なったモーションベクトルを取り扱うことになる。
高規格テレビジョン或いはディジタルテレビジョン等の
画像圧縮の分野での応用のためには、送信する或いは記
憶するデータ量をソース側で減らすことが必須となる。
本発明の他の目的は、各々のモーションベクトルを最適
化することによって、各画像で見出されるモーションベ
クトルの数を最小にすることにある。これにより、送信
される情報成分の数を更に減らし、より良質の画像を再
構成することになる。

【０００６】従って、本発明の目的の１つは、既知のＢ
ＭＡ装置によって以前に計算されたモーションベクトル
の群を、空間的にコヒーレントにすることができる方法
を実施するための装置を提供することにある。本発明の
更に他の目的は、最少のハードウェア、即ち、原理的
に、可能な限り少ない数のメモリーと、可能な限り小さ
い大きさ及び容量のメモリーを用いる装置を提供するこ
とにある。本発明による装置は多くの利点を持ち、とり
わけ、特にテレビジョンのコード化の分野で重要な点で
あるが、送信されるべきデータの数が少ないこと、画像
の再構成に際してのブロックの分割の影響が最少である
こと等の利点を有する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、前記の
方法において、個々のブロックに関するエラーデータの
組に基づいて、当該画像の１つのブロック又は複数の隣
接ブロックによって構成される“領域”を生成させるス
テップ、及び、現在のブロックを隣接領域と称される領
域に合併させることによってこの領域を拡大し、これが
既に走査が終わったブロックによって構成されるように
し、同一モーションベクトルを持つ均質な領域の成長を
確実にするステップを含むことを特徴とする動画評価方
法によって達成される。

【０００８】特別の実施例においては、この方法は、該
領域の生成と成長が、次のステップ、即ち、ａ）現在の
ブロック及び既に形成された領域に関するエラーデータ
の組を記憶するステップ、及び、これらのそれぞれのブ
ロック及び領域に割当てられた番号を記憶するステッ
プ、ｂ）現在のブロックに隣接し、既に処理された領域
であり、現在のブロックに合併することによって新しい
領域を形成するための候補者である領域で、以後潜在的
領域と称されるエラーデータの組に、２つの固定遅延を
与えるステップ、ｃ）現在のブロックのエラーデータの
組と該潜在的領域のエラーデータの組とを比較するステ
ップ、及び、所定の基準に基づいて、現在のブロックを
該潜在的領域の１つに合併させるか、この現在のブロッ
クを基礎として新しい領域を生成するか、いずれかに決
定するステップ、ｄ）現在のブロックと既に処理され記
憶され遅延された領域とに関するエラーデータの組と、
現在のブロックと比較され記憶されるべき潜在的領域と
に関するエラーデータの組とを乗算するステップ、ｅ）
データを比較、乗算及び記憶する手順を制御するステッ
プを含むことを特徴とする方法である。

【０００９】この方法を実施するための装置は、エラー
データの組、及び、該組に基づいて、サーチ窓にある前
の画像のブロックに関して連続する画像の１つの各現在
のブロックに対するモーションベクトルを定めるモジュ
ール（ＢＭＡ）を具えた装置において、更に、画像にお
ける１つのブロック或いは複数の隣接ブロックにより構
成される該領域を生成するための、及び現在のブロック
と隣接領域とされる領域との合併によって、既に走査さ
れたブロックによって構成され、同一のモーションベク
トルを有する、これらの領域が成長するためのコヒーレ
ンス構造を具える。

【００１０】この装置の特別の実施例では、該コヒーレ
ンス構造が、ａ）現在のブロックのエラーデータの組、
既に形成された領域のエラーデータの組、及びこれらの
ブロック及び領域に割当てられた番号をそれぞれ記憶す
るメモリー、ｂ）現在のブロックに隣接し、現在のブロ
ックに合併して新しい領域を形成するための候補者であ
る潜在的領域と称される、既に処理された領域のエラー
データの組に適用される２つの固定遅延によって構成さ
れるワーキングモジュール、ｃ）現在のブロックのエラ
ーデータの組を潜在的領域のエラーデータの組と比較
し、所定の基準の関数として現在のブロックを該潜在的
領域の１つに合併するか、或いは、現在のブロックを基
にして新しい領域を作り出すかを決定するための計算モ
ジュール、ｄ）メモリー又はワーキングモジュールの１
つのエラーデータをサーチし、それらを計算モジュール
及び該領域のデータを記憶するためのメモリーに、それ
ぞれ導くためのマルチプレクサ、ｅ）計算モジュールの
手順、マルチプレクサの手順、及びメモリーのアドレッ
シングを制御するモジュールを具備する。

【００１１】

【実施例】次に、図面を用いて、本発明の実施例を詳細
に説明する。以下では、具体的な例として高規格テレビ
ジョンへの応用について説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。高規格テレビジョン信号は、現
在は、インタレースシステムによる表示スクリーン上
に、１ライン当たり１７２８ピクセルを持つ１２５０ラ
インで表示する信号を意味するものと理解されている。

【００１２】インタレースシステムは、１２５０ライン
の各フレームが、それぞれこの１２５０の半分の数のラ
インを持つ２つのフィールドからなることを意味するも
のと理解されている。これらの２つのフィールドのう
ち、１つは偶数フィールドと呼ばれ、フレーム中の全て
の偶数ラインを含み、他の１つは奇数フィールドと呼ば
れ、フレーム中の全ての奇数ラインを含む。これらの２
つのフィールド即ちラインのサブアセンブリは重ね合わ
せることができる。

【００１３】テレビジョンの画像は、経時走査によつて
スクリーン上に表示される。この走査は、開始時点でス
クリーンの上左から開始され、第１フィールドの第１ラ
インが右へ表示され、これに続く全ての第１フィールド
のラインが上から下へ順に表示される。次に、続いて同
一の時間での走査によって第２フィールドの全てのライ
ンが表示される。このような高規格ビデオ信号は、通常
規格のビデオ信号に比べて４倍の数の情報成分を含んで
いる。従って、通常規格テレビジョン信号を通して高規
格画像を送信することには問題がある。

【００１４】従って、他の画像と比較して画像の動きの
存在を検出し、送信されるべき情報成分の数を減らすべ
きである。例えば、信号は、偶数フィールドを削除する
ことにより係数２によってサブサンプルすることができ
る。動画評価装置の目的は、送信されない各偶数フィー
ルドのモーションベクトルを、前の又は後の奇数フィー
ルドの関数として、又は両者の関数として計算すること
にある。これらのモーションベクトルが、復号システム
に送信され、復号システムは、モーションベクトルと奇
数フィールドとを用い、動き補償内挿法によって削除さ
れたフィールドを再構成することができる。

【００１５】本発明の目的は、各フィールドについて可
能な限り減らした数のモーションベクトルを用いて動き
を評価する方法、及び、技術的手段の経済性、特にメモ
リーの数及びメモリーの容量の経済性を有する、この方
法を実施するための装置を提供することにある。説明の
明瞭さ及び概念の普遍化のため、以下の記述は、“フィ
ールド”処理ではなく“画像”処理と呼ぶ。

【００１６】図１は、本発明による方法を実施するため
の装置を示す図であり、機能モジュールを組み合わせた
構造を示している。第１のモジュール１は、処理される
べき画像Ｔi から分割された一定の数の２次元ブロック
に対応するモーションベクトルを与える。このモジュー
ル１はＢＭＡ法で用いられた既知のものと同じである。
モジュール１は、以後簡易化のために“ＢＭＡモジュー
ル”と呼ぶ。

【００１７】図３は、ＢＭＡモジュールで処理されるべ
き画像Ｔi がＸ×Ｙ個のブロックに分割されてそれぞれ
行と列に配列し、これらのブロックの各々についてモー
ションベクトルをサーチする様子を説明する図である。
ブロックは、現在用いられている従来のテレビジョンの
走査方法によって、即ち上左から下右へ処理される。

【００１８】従って、現在のブロックＢＮは画像Ｔi の
上端から数えてＹ番目の行に位置し、左から数えてＸ番
目の列に位置する。この従来の走査によれば、上の行ｙ
−１に位置する全てのブロック及び同じ行ｙの左側の列
に位置する全てのブロックは、現在のブロックＢＮが処
理される時には、既に処理が完了している。ブロックＢ
Ｎは、画像の左上から始まる画像Ｔi の処理の開始から
Ｎ番目に処理されるブロックである。従って、ブロック
ＢＮは、画像Ｔi の処理の連鎖の中で番号Ｎを有する。

【００１９】図２は、ＢＭＡモジュールが、従来の方法
で走査される画像Ｔi の各現在のブロックＢＮについ
て、前の画像Ｔi-1 の中及び所定の大きさの隣接部分、
即ちサーチ窓ＳＷでマークされたサーチ領域の中で、所
定の基準に合致して現在のブロックに最も近い視感度を
持つブロックをサーチする可能性を与えることを説明す
る図である。この目的のため、図２に示すように、画像
Ｔi の現在のブロックＢＮの長方形の投影ＰＢが前のフ
ィールドＴi-1 の中に実現される。続いて、現在のブロ
ックＢＮの前の位置ＰＡがこの前の画像Ｔi-1 の中でサ
ーチされる。長方形の投影ＰＢと前の位置ＰＡとの間の
変位即ち動きが、そのモーションベクトルＤによって表
現される。

【００２０】前の位置ＰＡに位置していた対応するブロ
ックのこのサーチを行うため、ＢＭＡモジュールが“エ
ラーデータの組”と呼ばれるデータのアセンブリを作
る。この組は、次の３つの型のエラーデータによって構
成されている。Ａ：現在のブロックのピクセルの視感度とサーチ窓に位
置するブロックのピクセルの視感度との差に関するエラ
ーＥ（Ｄ）と呼ばれる値を集める“エラーカード”。このエラーカードは、逆に、この現在のブロック又は成
分ｄx 及びｄy を持つ値Ｄのその投影ＰＢにとって替わ
る。

【００２１】エラーＥ（Ｄ）を定めるための種々の基準
が可能である。第１の基準は、現在のブロックのピクセ
ルと、ベクトルＤによって置き換えられた前の画像のサ
ーチ窓のブロックのピクセルとの間における視感度の差
の絶対値の平均に基づくものである。現在のブロックＢ
Ｎの座標ｘ、ｙにおけるピクセルの強度ＩはＩ（ｘ，ｙ）と表される。前のフィールドＴi-1 で現在のブロック
の長方形の投影ブロックＰＢに関してベクトルＤによっ
て置き換えられ、サーチ窓に位置するブロックに対応す
るピクセルの強度Ｉは、Ｉ（ｘ−ｄｘ，ｙ−ｄｙ）と表される。

【００２２】絶対値の平均に基づくエラーは次のように
表される。

【数１】エラーＥ（Ｄ）を計算するためのもう１つの基準は、最
少二乗法によって実現することができ、次のように表さ
れる。

【数２】この“エラーカード”は、選択されたサーチ窓の中での
全ての可能な置換Ｄに対応して選択された１つの基準に
よって定められるエラーＥ（Ｄ）を集める。

【００２３】Ｂ：エラーカードの全てのエラーの中の最
小のエラーであるＢＭＡエラー。Ｃ：最小又はＢＭＡエラーに対応するモーションベクト
ルである最小ベクトル。ＢＭＡモジュールは、前記最小又はＢＭＡエラー即ち前
記最小ベクトルに対応するモーションベクトルとして、
現在のブロックについて評価されるベクトルを選択す
る。本発明の装置は、ＢＭＡモジュールによって処理さ
れる各ブロックに対してコヒーレンス処理を施すことを
意図している。即ち、本発明の装置は、ＢＭＡによって
計算されたモーションベクトルをコヒーレントにするこ
とを目的とする。

【００２４】図１によれば、本発明の装置は、コヒーレ
ンスシステムを含み、このシステムにより現在の画像Ｔ
i の前記“領域”が個々のブロックを基にして作られ、
このシステムにおいて、これらの領域は、現在のブロッ
クＢＮを、既に走査を終了したブロックからなる隣接の
領域に合併することによって漸進的に成長させることが
でき、このようにして、同一の評価されたモーションベ
クトルを持つ均一な領域の成長が確実になる。

【００２５】この目的のため、本発明によるコヒーレン
スシステムは、複数の隣接ブロックを合併するための手
段を含む。ゼロモーションベクトルに対応する静止画像
の場合には、この合併は完全な画像の全てのブロックの
再結合まで続く。このように合併されたブロックは、
“領域”と呼ばれ、１つのモーションベクトルを持つ存
在を形成する。

【００２６】ブロックを合併するための手段の中で、本
発明のコヒーレンスシステムは、現在の画像Ｔi の中で
評価されるべきブロックＢＮと既に処理された隣接部分
と比較する手段を含む。用いられる走査方法が現在用い
られている従来のテレビジョンで用いられている上左か
ら下右への走査方法とすれば、既に処理された隣接部分
は、ブロックの同じ行ｙの左に隣接するブロックＢＮ-1
とブロックの同じ列ｘの上に隣接するブロックＢＮ-Mと
で構成される。

【００２７】現在のブロックＢＮと、左と上の隣接する
ブロックとの比較は、図１のＢＭＡモジュール１によっ
て供給される情報に基づいて行われる。即ち、エラーデ
ータの組は、Ａ：エラーカードＢ：最小又はＢＭＡエラーＣ：最小ベクトルであり、これらは、“決定要素”のアセンブリを構成す
る。

【００２８】現在のブロックの合併による領域の成長が
開始される。各領域に特有のエラーカード、最小エラー
及び最小ベクトルがこの領域に割当てられる。最初に走
査されたブロックは、従って番号１の最初の領域に割当
てられ、その最初のデータは最初のブロックの、次のよ
うなデータである。ａ：エラーカードＥ（Ｄ）は、始めは、動画評価回路１
即ちＢＭＡシステムによって供給される最初の現在のブ
ロックのエラーカードである。ｂ：最小エラーＥ_min＝ｍｉｎ（Ｅ（Ｄ））は、この場
合、最初の現在のブロックのエラーカードにおける最小
エラー（ＢＭＡエラー）である。ｃ：最適モーションベクトルＤは、前記最小エラーが対
応するベクトルである。ｄ：処理された各ブロックについて、それが割当てられ
た領域の番号が保持され、従って、最初のブロックにつ
いて番号１か保持される。

【００２９】コヒーレンスシステムによって合併された
隣接ブロックから生成する領域については、次のとおり
である。ａ’：この領域のエラーカードは、この領域に含まれる
各ブロックのエラーカードの算術的和である。ｂ’：この領域の最小エラー（ＢＭＡエラー）、各ブロ
ックの固有の最小エラーの算術的和である。ｃ’：この領域の最小ベクトルは、この領域に関する新
しいエラーカードのエラーを最小にするベクトルであ
る。

【００３０】所定のブロックの処理の間、コヒーレンス
システムは、従って、現在のブロックＢＮの固有の情報
を、隣接の左領域と合併したこのブロックの情報及び隣
接の上領域と合併したこのブロックの情報と比較する手
段を有する。

【００３１】これらの比較から導き出される結果とし
て、次に述べる基準に基づいて、３つの状態が考えられ
る。１）第１の可能な状態は、合併を考慮しない状態であ
る。この場合、対応する情報成分として現在のブロック
の固有の情報成分を持つ新しい領域が初期設定される。２）第２の可能な状態は、左領域との合併を考慮する状
態である。この場合、更新は、エラーカードを加算し、
最小エラーを加算し、且つ最小ベクトルを、新しいエラ
ーカードを最小にする新しい最小ベクトルで置き換える
ことにより、新しい領域に関する情報成分を形成する。３）第３の可能な状態は、上領域との合併を考慮する状
態である。この場合、更新は、上領域に関する情報成分
が考慮されることを除いて、左領域との合併の場合と同
一に作用する。

【００３２】これらの動作又はアルゴリズムを遂行する
コヒーレンスシステムを実現するには、いくつかの問題
がある。 α）第１の問題は、必要なメモリーアクセスの複雑さに
関するものである。メモリーは基本的な時間周期の間に
２回アドレスされる必要がある。ｎをクロック周期の数
とすれば、ブロック周期の間にメモリーは２ｎ回アクセ
スされねばならない。従って、このメモリーアクセスの
問題を解決するために、メモリーを２倍にしたくなる。

【００３３】β）第２の問題は、情報を記憶するために
必要なメモリーの容量に関するものである。システム中
でメモリー容量の大部分を消費する部分は、エラーカー
ド情報を記憶する部分である。例えば、２５６個のエラ
ーは１６又は２４ビットに記憶されねばならない。更
に、システムは、評価されるべき現在のブロックのエラ
ーカードを記憶するばかりではなく、そのフィールドの
左領域のエラーカード、上領域のエラーカード、更に全
ての潜在的領域のエラーカードを記憶しなければならな
い。大部分の場合、全部ではないが、システムは、合併
が行われない場合に対応するＸ×Ｙの異なった領域に関
する情報を記憶することができなければならない。

【００３４】γ）第３の問題は、システムの中の異なっ
た原点を持ち同一点で終わる情報成分間の不一致に関す
るものである。従って、この問題は、本質的にデータの
流れの管理に関する問題である。

【００３５】本発明によるコヒーレンスシステムは、前
記３つの主要な技術的課題を解決する手段を提供するも
のである。本発明によれば、前記の方法又はアルゴリズ
ムが並列処理なしで実行され、現在のブロックが同じハ
ードウェアシステムによって連続的に処理される。この
データ処理の技術は、以後“パイプライン”と呼び、特
に問題点α）に関して重要である。この実例では、メモ
リーの数を最小２にまで減らすことができ、メモリーの
容量を１つの重要な係数まで小さくすることができる。
例えばブロックが７２行に分割された画像からスタート
すれば、７２まで小さくすることができる。これは、問
題点β）を解決する。最後に、データ管理に関する問題
点γ）は、マルチプレクサのシステムによって解決され
る。マルチプレクサは、処理されるべきブロックの周囲
及び判断されるべき合併の関数として、情報をコヒーレ
ントシステムで１つの点から他の点に切替える。

【００３６】本発明によれば、現在のブロックを左領域
と上領域とのいずれに合併させるべきか、又は合併させ
ないかを判断するために、次の判断基準が用いられる。Ｉ）最初の合併基準は、合併によって形成された新しい
領域の最小エラーと、合併前の領域の最小エラー及び現
在のブロックの最小エラーの和とを比較することであ
る。この基準においては、乗算のしきい値を導入すると
よい。Ｉ’）最初の合併基準と同じ型の他の合併基準は、コヒ
ーレンス処理の改良、即ちリファインに関するものであ
る。

【００３７】もし、２つの可能な合併動作、即ち左及び
上領域の合併動作について基準Ｉ又は多分Ｉ’が証明さ
れた場合は、アービトレーション基準と呼ばれる補足基
準が適用される。 II）アービトレーション基準は、合併後の左及び上領域
の最小ベクトルに対応する現在のブロックのエラーカー
ドの中でサーチされたエラーの比較からなる。

【００３８】これらの基準は、判断要素の次のカテゴリ
ーにより実現される。（１）前記Ａ、Ｂ、Ｃで定義されたような現在のブロッ
クについて、−そのエラーカード、−その最小又はＢＭ
Ａエラー、−その最小ベクトル。（２）前記ａ’、ｂ’、ｃ’（又はａ、ｂ、ｃ）で定義
された先行各領域ＡＧ又はＡＳについて、−そのそれぞ
れのエラーカード、−そのＢＭＡ又は最小エラー−その
最適のモーションベクトル即ち最小ベクトル。（３）同様に、先行左領域ＡＧか又は先行上領域ＡＳか
いずれかが、前記ａ’、ｂ’、ｃ’（又はａ、ｂ、ｃ）
で定義された現在のブロックＢＮに結びついて構成され
る各々の新しい領域ＡＮについて、−そのそれぞれのエ
ラーカード、−その最小エラーＥmin(ＡＮ) 、−その最
小ベクトル。

【００３９】これらの必要な判断要素、即ちエラーデー
タの組は、装置の種々のメモリーに記憶される。基準
Ｉ、Ｉ’又はIIは、所定の不等性の関係の形で書かれ、
それらは、連続的な動きの補償の質の悪化を制御又は制
限することができる。この目的のため、合併の判断を行
うには、例えば新しい領域の最小エラー（ＢＭＡ）が、
現在のブロックＢＮの最小エラー（ＢＭＡ）と先行領域
の最小エラー（ＢＭＡ）との和以下に止まっていなけれ
ばならない。この和の値は、通常は調整可能なしきい値
によって高められる。

【００４０】この例はこれに限られるものではなく、不
等性の他の型を選ぶために、考慮している先行領域の特
性及び現在のブロックに関して、新しい領域の特性を制
御するための他の基準を定めることもできる。

【００４１】図１によれば、コヒーレンスシステムの構
造は２つの主要部分からなる。即ち、 −メモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｍ4 、Ｍ5 及びＭ'4 −計算モジュール11、12及び10。この構造は、更にデータを正しく送るための手段を具え
る。これらの手段は、マルチプレクサＭＵＸ1 、ＭＵＸ
2 、ＭＵＸ3 によって構成される。

【００４２】第１のメモリーＭ1 は、現在のブロックＢ
Ｎに関するエラーデータの組を記憶する。即ち、現在の
ブロックのエラーカードとこのカードの最小（又はＢＭ
Ａ）エラー及び対応するモーションベクトルを記憶す
る。

【００４３】第２のメモリーＲ2 及び第３のメモリーＲ
3 は、左領域の合併を計算した後の現在のブロックを含
む左領域に関するデータの組、及び上領域の合併を計算
した後の現在のブロックを含む上領域に関するデータの
組それぞれを記憶し、これらのエラーデータの組はエラ
ーカードであり、対応する最小（又はＢＭＡ）エラーで
あり、各領域に対する最小エラーに対応するモーション
ベクトルである。このように、暫定的にメモリーＲ2 及
びＲ3 に記憶された領域の情報は、この時画像の全ての
領域について続けて走査する間、第４のメモリーＭ4 に
記憶される。メモリーＭ4 は、従って現在の画像の全て
の領域に関するデータを含む。これらの領域の数及びブ
ロックの番号とこのブロックを含む領域の番号との対応
は、第５のメモリーＭ5 に記憶される。メモリーＭ4 及
びメモリーＭ5 での情報の記憶のこれらの動作は、合併
又は初期設定の動作の後に実行される。

【００４４】図１によれば、計算モジュールは、左領域
を合併するための計算モジュール11、上領域を合併する
ための計算モジュール12及びプロセスコントローラー10
を含む。マルチプレクサＭＵＸ1 、ＭＵＸ2 及びＭＵＸ
3 は、メモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｍ4 と計算モジュー
ル11及び12との間のデータの正しい送信を制御する。図
４には、現在のブロックＢＮに隣接する領域が示されて
いる。この領域は、合併のための潜在的領域を構成して
いる。

【００４５】現在のブロックについての隣接潜在的左領
域は次のようになる。 −図４Ｃの場合、前のブロックＡ９（前のブロックが新
しい領域を初期設定した場合）：対応するエラーデータ
の組はメモリーＭ1 で利用できる。 −図４Ｂの場合、前の左領域Ａ７（前の左領域が上領域
と合併する場合）：このケースは前のブロックの上の合
併と呼ばれ、対応するエラーデータの組はＲ3 にある。 −図４Ａの場合、前の上左領域Ａ１２（前のブロックの
上左合併の場合）：対応するエラーデータの組はメモリ
ーＲ3 又はメモリーＲ2 にある。

【００４６】３つのメモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 の間の選
択は、前の決定及び現在のブロックの位置に基づいて、
マルチプレクサＭＵＸ1 によって実現される。

【００４７】現在のブロックについての隣接潜在的上領
域は次のようになる。 −図４Ｄの場合、前の左又は上領域Ａ１２（前のブロッ
クの左又は上合併の場合）：対応するエラーデータの組
はメモリーＲ2 又はメモリーＲ3 で利用できる。 −図４Ｆの場合、前の上領域Ａ１３（前のブロックの上
合併の場合）：対応するエラーデータの組はメモリーＲ
3 で利用できる。 −図４Ｅの場合、前記の合併プロセスに含まれない領域
Ａ６：データの対応する組はメモリーＭ4 で利用でき
る。

【００４８】これらの３つのメモリーＲ2 、Ｒ3 、Ｍ4
の中からの選択は、前の判断、そのプロセスに含まれる
領域の番号及び現在のブロックの位置に基づいてマルチ
プレクサＭＵＸ2 によって行われる。メモリーＭ4 のア
ドレスは、読み出すべき領域の番号に依存する。

【００４９】現在のブロックに関して合併の決定の後、
エラーデータの組がメモリーＭ4 に記憶されるべき新し
く作られる領域は、次のようになる。 −既に処理されたブロック（新しい領域を初期設定した
場合）：エラーデータの組がメモリーＭ1 に記憶され
る。 −左領域（現在のブロックの左合併の場合）：対応する
エラーデータの組がメモリーＲ2 に記憶される。 −上領域（現在のブロックの上合併の場合）：対応する
エラーデータの組がメモリーＲ3 に記憶される。

【００５０】これらの３つのメモリーの中からの選択
は、判断に基づいてマルチプレクサＭＵＸ3 によって行
われる。しかしながら、これは、現在のブロックに対
する計算及び比較の後、即ち、ブロックのシーケンスの
最後にのみ行われる。このため、現在のブロックを含む
１つの領域のエラーデータの組の記憶は、次のブロック
が処理されている時に、同時に行われる。他方、メモリ
ーＭ4 のアドレスは、記憶されるべき領域の番号に依存
する。

【００５１】図１の構造によって用いられる、現在のブ
ロックに対するコヒーレンス手順は、次のステップによ
って定義される。ステップ１：隣接の左及び上領域がＭ5 で読まれる。ステップ２：現在のブロックに関するエラーデータの組
がＭ1 に記憶され、同時に計算モジュール11及び12に印
加される。ステップ３：隣接左及び上領域に関するエラーデータの
組が、適当なメモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 又はＭ4 で読ま
れ、同時に計算モジュール11、12に印加される。ステップ４：モジュール11及び12によって計算が行われ
る。ステップ５：結果が対応するメモリー（左領域の合併の
計算に対してはＲ2 、上領域の合併の計算に対してはＲ
3 ）に記憶される。ステップ２乃至５が、現在のブロックのシーケンスの終
わりまで繰り返される。ステップ６：計算に基づいて判断が行われる。ステップ７：現在のブロックについて、領域の番号がＭ
5 に記憶される。ステップ８：合併後のブロック（又は初期設定された領
域）に関するエラーデータがメモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3
から読み出されてＭ4 に記憶される。

【００５２】ステップ３及び８は、ブロックの位置、隣
接領域及び合併の判断に基づいて、マルチプレクサＭＵ
Ｘによって制御されることに注目すべきである。更に、
処理されたブロック（現在のブロック）の領域の番号
は、合併の場合には隣接領域の番号と同じになることも
あり、或いは初期設定の場合には新しい番号（領域のカ
ウンターによって与えられる）になることもある。

【００５３】これらの異なった要素を利用し、前記のよ
うに、左領域との合併或いは上領域との合併、又は、所
定の不等性の関係の形に書かれた基準Ｉ、Ｉ’或いはII
に基づく初期設定の実行が決定される。

【００５４】従って、現在のブロックの（隣接左領域或
いは隣接上領域か、又はこのブロック自身で初期設定さ
れた領域かのいずれかの）領域に対する最終的な合併
は、前記の比較のステップに従って実行され、次の４つ
の個別の結果を導く。（１）現在のブロックと先行左領域との合併が受入れら
れ（不等性の基準Ｉ又はＩ’を左領域に適用）、このブ
ロックと先行上領域の合併が拒否される（不等性の基準
Ｉ又はＩ’をこの上領域に適用）。（２）現在のブロックと先行左領域との合併が拒否さ
れ、このブロックと先行上領域の合併が受入れられる
（基準Ｉ又はＩ’が先行上領域に対して確認され、先行
左領域に対して確認されない）。（３）現在のブロックと先行左領域及び上領域の一方又
は他方との合併が拒否され（基準Ｉ又は多分Ｉ’がこれ
らの領域のいずれに対しても確認されない）、このブロ
ックで新しい領域が初期設定される。（４）これらの２つの合併が全く拒否されず（基準Ｉ又
は多分Ｉ’が適用され、これらが確認される）、一方又
は他方との間の選択について、アービトレーション基準
IIが導入される必要がある。

【００５５】現在のブロックのこの最終的な特性は、計
算ユニット11及び12によって実現される。これらのユニ
ットは、第１、第２及び第３のメモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ
3 から現在のブロック、先行左領域及び先行上領域に関
するエラーデータの組をそれぞれ受信し、これらの全て
の情報成分に基づいて、そのブロックとこれら２つの先
行領域の１つとの可能な合併の後に得られた全てのデー
タ、即ち、合併の一方又は他方のケースで得られる新し
い領域のエラーカードと、これらの可能な新しい領域に
対応する最小（ＢＭＡ）エラー及び最小ベクトルとを定
める。

【００５６】新しい左領域又は新しい上領域に対応する
これらの新しいデータが、第２及び第３のワーキングメ
モリーＲ2 及びＲ3 の中で、先行左及び上領域に関する
エラーデータの組と入れ替わる。

【００５７】この最初の決定を実行した後、計算ユニッ
ト11及び12が、続けて、現在のブロックが実効的にどの
領域に属するかを定め（左領域、上領域、新しく初期設
定される領域）、選択された領域に関するデータが再び
メモリーＭ4 にコピーされ、その領域のデータが記憶さ
れる。メモリーＭ4 への記憶と同時に、制御ユニット10
が、現在のブロックに以前に対応した領域の番号をメモ
リーＭ5 に書込む動作を制御する。

【００５８】画像がブロック毎に完全に走査されたなら
ば、第５メモリーＭ5 及び第４メモリーＭ4 への照会に
よって各ブロックに対する最適モーションベクトルが探
索され、続いてこれらのモーションベクトルが計算ユニ
ット11、12によって供給される。第５メモリーＭ5 は、
このブロックに対応する領域の番号を供給し、第４メモ
リーＭ4 は、この番号に割当てられた領域に対応する評
価されたモーションベクトルＭＶを供給する。

【００５９】メモリーの数及びメモリーの容量を最小に
する本発明の利点の１つが前記で強調された。これま
で、この利点を得る方法、及び、α）β）及びγ）で表
した問題を解決する方法の詳細については述べていな
い。図３によれば、与えられたブロックＢＮについて隣
接領域の数が最大Ｘとすると、このＸは水平のブロック
の数であることが明らかである。Ｙを垂直のブロックの
数とすると、Ｙは例えば７２である。

【００６０】このような環境条件にすれば、領域に関す
るエラーデータ（エラーカード、最小（ＢＭＡ）エラー
及び最小ベクトル）をＸ×Ｙ組記憶する代わりに、最大
でＸ組だけ記憶すればよい。エラーカードについての情
報は、評価されるべきブロックの１又はそれ以上の潜在
的な隣接領域に関する範囲についてのみ有用であること
に注目すべきである。

【００６１】メモリーＭ4 の容量のＹ、例えば７２の減
少は、サーチ窓が水平、垂直の２方向に［−８，＋７］
ピクセルの大きさを持つ場合のエラーカードを構成する
エラー、例えば２５６に関係する。もし、サーチ窓がも
っと大きい大きさ、例えば［−３２，＋３１］に選択さ
れているならば、エラーカードのエラーの数はかなりの
数であり、この場合は４０９６になる。これらの数字
は、本発明で開示されたシステムがいかに利点を有する
ものかを示しており、Ｘ×Ｙ個のエラーデータの組では
なくて、単にＸ個のみを処理すればよいことになる。

【００６２】ここで更にこのシステムの構成を論じ、前
記の問題をいかにして解くかを示す。図１によれば、シ
ステムの構造は、３つのメモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を含
む。現在のブロックの情報はＭ1 に記憶される。Ｒ2
が、現在のブロックの先行左領域及びこの現在のブロッ
クによって構成される新しい領域の情報、即ち“左合
併”と呼ぶ合併動作によって構成される新しい領域の情
報を受信する。“上合併”と呼ぶ合併動作によって構成
される新しい領域の情報はＲ3 に記憶される。

【００６３】メモリーＲ2 又はＲ3 の存在は、合併の決
定が行われたか又は行われていないかを意味するもので
はない。これは、メモリーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 が“ワーキ
ングメモリー”と呼ばれる理由である。対照的に、メモ
リーＭ4 は、合併後の領域のエラーデータの組が記憶さ
れるメモリーである。従って、そのブロックに潜在的に
隣接している領域は、現在のフィールドの中で評価され
るべく静止する。

【００６４】図１によれば、メモリーＭ4 が、特別な場
合にはＭ'4を結合していることに注目すべきである。
Ｍ'4の中には、現在の画像の各領域について計算された
全てのモーションベクトルが記憶されている。このメモ
リーＭ'4は、その画像の全ての領域のモーションベクト
ルＭＶに関する情報が全然失われることがないようにす
ることができる。モーションベクトルＭＶは、図１に示
された構成の点４の出力で利用できる。メモリーＭ1 、
Ｒ2 、Ｒ3 、Ｍ4 及びＭ'4に加えて、この構成は、その
画像の与えられたブロックに対応する領域の番号が記憶
されているメモリーＭ5 を含む。

【００６５】計算モジュール11及び12が次のそれぞれの
動作を遂行する。 −計算モジュール11について：現在のブロックの可能な
左合併についての比較及び計算。 −計算モジュール12について：現在のブロックの可能な
上合併についての比較及び計算。

【００６６】この構成は、制御モジュールでありプロセ
ス又はアルゴリズムの全体を制御するモジュール10を含
む。その役割は以下を含む。 −合併の判断。 −領域及びメモリーＭ5 の番号の管理。 −メモリーＭ1 及びＭ4 の管理、及び３つのマルチプレ
クサＭＵＸ1,ＭＵＸ2,ＭＵＸ3 の管理。

【００６７】図１によれば、第１のマルチプレクサＭＵ
Ｘ1 は現在のブロックＢＮの３つの左領域の１つを選択
する。図４Ａ、Ｂ、Ｃによれば、この左領域は、次のよ
うに始まる。 −メモリーＭ1 から：図４Ｃに示された潜在的左領域Ａ
９に対して始まる。従ってＭＵＸ1 はＭ1 を選択する。 −メモリーＲ3 から：図４Ｂに示された潜在的左領域Ａ
７に対して始まる。従ってＭＵＸ1 はＲ3 を選択する。 −メモリーＲ2 から：図４Ａに示された潜在的左領域Ａ
１２に対して始まる。従ってＭＵＸ1 はＲ2 （又はＲ3
）を選択する。

【００６８】第２のマルチプレクサＭＵＸ2 は、現在の
ブロックＢＮの３つの上領域の１つを選択する。図４
Ｃ、Ｄ、Ｅによれば、この上領域は、次のように始ま
る。 −メモリーＲ3 から：潜在的上領域Ａ１２に対して始ま
る。従って、図４Ｄに対応するケースでは、ＭＵＸ2 は
Ｒ3 （又はＲ2 ）を選択する。 −メモリーＲ3 から：潜在的上領域Ａ１３に対して始ま
る。従って図４Ｆに対応するケースでは、ＭＵＸ2 はＲ
3 を選択する。 −メモリーＭ4 から：潜在的上領域Ａ６に対して始ま
る。従って図４Ｅに対応するケースではＭＵＸ2 はＭ4
を選択する。

【００６９】幾何学的な観点からは、ブロックの走査方
向において、左領域は決してメモリーＭ4 からは始まら
ない。更に正確には、前の合併プロセスに含まれていな
かった領域は、どのような場合でも、現在のブロックの
潜在的左領域を構成する。同様に、領域を初期設定する
前のブロックは、どのような場合でも、現在のブロック
より高い領域を構成することはできない。

【００７０】これらの条件の下においては、図１に示さ
れたように、メモリーＭ4 と計算モジュール11との間に
帰還はなく、メモリーＭ1 と計算モジュール12との間に
も帰還がない。最後に、マルチプレクサＭＵＸ3 は、合
併の判断に基づいて、メモリーＭ1 か（合併がなく、新
しい領域の初期設定があるとき）、メモリーＲ2 か（左
合併があり、修正領域に関する情報の更新があると
き）、メモリーＲ3 か（上合併があり、修正領域に関す
る情報の更新があるとき）のいずれかに記憶された情報
を選択する。

【００７１】時間的な観点からは、プロセスは図５Ａ及
び５Ｂに説明されている。記号ＩＮは、ＢＭＡモジュー
ルによって供給されるデータを表し、図１の構成に記号
ＩＮで示された点２におけるコヒーレンスシステムの入
口を示す。図５Ａによれば、評価され、画像Ｔi の中で
Ｎの番号が与えられるべきブロックＢＮの処理の全期間
ｔの間、この画像Ｔi の中でＮ−１の番号が与えられて
いる前のブロック（図３参照）に対応する情報がメモリ
ーＭ1 、Ｒ2 、Ｒ3 で読出される。同時に、番号Ｎのブ
ロックに関する新しい情報が書込まれる。

【００７２】読出しフェーズは、図５ＡでＲＤで表され
ており、書込みフェーズは、ＷＴで表されている。例え
ば、Ｍ1 における読出しフェーズはＲＤ／Ｍ1 と表され
る。書込みフェーズはＷＴ／Ｍ1 と表される。同じこと
がメモリーＭ4 にも適用され、読出し及び書込みが、そ
れぞれＲＤ／Ｍ4 及びＷＴ／Ｍ4 と表される。これと対
照的に、ワーキングメモリーＲ2 及びＲ3 のデータ入力
は、それぞれＩＮ／Ｒ2 及びＩＮ／Ｒ3 と表され、他
方、データ出力は、それぞれＯＵＴ／Ｒ2 及びＯＵＴ／
Ｒ3 と表される。モジュール11及び12の出力21及び22
は、それぞれＯＵＴ／11及びＯＵＴ／12と表される。

【００７３】図１に示された構成の計算モジュール11及
び12は、このブロックの行Ｎの情報を、この情報がメモ
リーＭ1 、Ｒ2 又はＲ3 に書込まれる前に処理する。こ
の周期ｔの間、メモリーＭ4 から、番号Ｎの現在のブロ
ックの潜在的上領域を構成する番号Ｎ''の任意の領域に
関するエラーデータの組が読出される。番号Ｎ−１の前
のブロックに関する情報がこのメモリーＭ4 に書込まれ
る。これは、番号Ｎのブロックが処理される時点で、既
に、番号Ｎ−１のブロックに関する合併の決定が知られ
ているために行われる。

【００７４】図５Ｂの時系列図は、既にメモリーに参照
記号ａｐでアドレスｐに記憶されているＤｐで表記した
ベクトルに対応する先行値を、現在のブロックに関する
この時の番号Ｎである同じベクトルに対応する新しい値
で置換する様子を説明する図である。ブロックの中のピ
クセルの数によって分割されたブロックに対する基本周
期ｔに対応する周期ｔ’の間に、ブロックＮ−１に対す
るアドレスｐが最初に読出され、それは、記号ａｐ（Ｎ
−１）で表記される。次にブロックＮに対するアドレス
ｐが最初に読出され、それは、記号ａｐ（Ｎ）で表記さ
れる。続いて、アドレスａｐ＋１のＤｐ＋１で表記され
るベクトルに進むというように続ける。

【００７５】前記のように、本発明によるコヒーレンス
構造は２つの特別なメモリーを具える。即ち、 −左領域のためのメモリーＲ2 −上領域のためのメモリーＲ3 メモリーの利用についての問題は、一般的にそれらが正
しい方法でアドレスされるか否かに掛かっている。従っ
て、これらの２つのメモリーＲ2 及びＲ3 に対するアド
レス装置が必要である。

【００７６】本発明において特に利点とされる特徴は、
これらのメモリーが遅延によって構成されている点であ
る。即ち、メモリーＲ2 及びＲ3 のモジュールは、一定
の遅延を有するモジュールである。従って、遅延は一定
の値に選択され、これらのメモリーＲ2 及びＲ3 のモジ
ュールは制御される必要はない。このように、メモリー
Ｒ2 及びＲ3 のモジュールは、実際には左及び上領域に
関するデータを記憶せず、左及び上領域に関する連続す
るエラーデータの組を一時的に遅延させる。

【００７７】本発明においてもう１つの特に利点とされ
る特徴は、各現在のブロックに関する計算を行っている
間のエラーデータの組の変換に対応するデータの右のパ
スの選択のために、この構造は、前記のように、それぞ
れが３つの入力と１つの出力を有する３つのマルチプレ
クサＭＵＸ1 、ＭＵＸ2 、ＭＵＸ3 を具える。しかしな
がら、メモリーＭ1 及びＭ4 が普通のメモリーであるこ
とは重要である。

【００７８】実際のメモリーＭ1 と遅延Ｒ2 及びＲ3 と
の間の差は、行Ｎの現在のブロックについて、合併後の
領域の最小ベクトルに対応するエラー、従って、この領
域のこの現在のブロックの最小ベクトルに対応するエラ
ーを読出すことができなければならないという事実によ
る（これは、上合併と左合併との２つの型の合併につい
て第１の基準が肯定的であった場合に、上合併か左合併
かの間の選択を行わなければならないとする基準に対応
する）。例えば、１２８個のボックスを持つメモリーの
場合、Ｖ_iと表記される最小ベクトルについてのエラー
Ｅが各ボックスに記憶される。即ち、ＥＶ_{1 ,}ＥＶ₂,--
-,ＥＶ_i等、ここでｉは１と１２８との間の値である。

【００７９】合併のための計算がＶ_MINと表記される最
小ベクトルを与える。Ｖ_MINはＶ₁かＶ₂かＶ_iかいず
れかである。この情報ＥＶ_MINが必要であり、このシス
テムはそれを右の箇所でサーチできる筈である。従っ
て、このベクトルに対応するエラーの位置は正確に知れ
る。これがメモリーＭ1 が固定遅延によって置き換えら
れない理由である。

【００８０】図５Ｂの時系列図に戻ると、番号Ｎ−１の
ブロックの処理の間に、前記メモリーＭ1 でブロックＮ
−２のエラーデータの組が読出されると同時に、ブロッ
クＮ−１のエラーデータの組が記憶される。図４に示さ
れるように、領域への分割により、前のブロックＮ−１
が現在のブロックの左領域を構成し、従って、これが現
在のブロックの計算のために必要であることが分かる。

【００８１】本発明によるシステムにおいては、読出し
と書込みとを同時に行うことが必要である。前のブロッ
クＮ−１に関するベクトルＶ_N-1が読出され、そのブロ
ックの同じ周期ｔの間に、現在のベクトルＶ_Nに関する
エラーが書込まれる。演繹的に、これらの読出しと書込
みとを同時に実行するために、Ｍ1 に対して２倍のメモ
リー容量が必要であることが推定できる。しかしなが
ら、図５Ｂの時系列図に従って、行Ｎの現在のブロック
に関するベクトルＶ_Nについてのエラーによって構成さ
れる新しい値を書込む前に、行Ｎ−１の前のブロックに
関するベクトルＶ_N-1についての先行値が読出される。

【００８２】このように、アドレスｐが読出され、続い
て新しい値が書込まれて先行値が消される。その結果、
演繹的にＭ1 について必要とされる容量の半分のメモリ
ー容量で済む。メモリーＭ4 は、画像中に見出される全
ての領域のエラーデータの組を含む。記憶される組は、
画像中で評価されるべき残りのブロックを処理するため
に役立つ領域に関する組に限られる。従って、メモリー
Ｍ4 についてもメモリー容量の経済化が可能である。

【００８３】本発明の前記の方法及び装置は、左から右
及び上から下へ走査される場合ではなく、ブロックが任
意に予め定められたシーケンスに従って走査される場合
においても利用できる。この場合、図１に機能ブロック
の形で示した装置は修正する必要がある。これらの修正
は、マルチプレクサＭＵＸ1 、ＭＵＸ2 及びＭＵＸ3 の
入力の接続に関するものである。マルチプレクサは前記
のような３つの入力は持たず、メモリーＭ1 、メモリー
Ｍ2 、遅延Ｒ2 、遅延Ｒ3 の出力に接続される４つの入
力を有する。

【００８４】前記のような通常の正規の走査の場合、又
は行と列とによるもう１つの正規の方法の場合、任意の
走査では不可能なような簡易化を見出すことができる。
任意の走査の場合においては、マルチプレクサに対する
補足的な接続に加えて、画像の中に既に形成された全て
の領域が現在のブロックの“隣接”領域として利用でき
るため、メモリーＭ4 は縮小できない。これは、メモリ
ーＭ4 が、この場合の画像の全領域を含むことを意味す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、機能モジュールからなるコヒーレンス
装置の構造を示す図である。

【図２】図２は、図１に示した構造のＢＭＡモジュール
によって画像ブロックに関するモーションベクトルの決
定を説明する図である。

【図３】図３は、現在のブロックの隣接画像ブロックを
示す図である。

【図４】図４は、合併の領域を示す図であり、図Ａ、Ｂ
及びＣは合併の潜在的領域を示す図、図Ｄ、Ｅ及びＦは
上側における合併の領域を示す図である。

【図５】図５は、図１に示された構造を有するメモリー
モジュールの動作についての時系列図である。

【符号の説明】

１第１モジュール１０プロセスコントローラー１１、１２計算モジュールＢＮ現在のブロックＰＡ前の位置ＰＢ長方形の投影ＳＷサーチ窓Ｍ1 、Ｍ4 、Ｍ5 メモリーＲ2 、Ｒ3 遅延ＭＵＸマルチプレクサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各画像が所定のシーケンスに従って走査
される２次元ブロックに分割された連続的な動画におけ
る対象の動きを評価する方法であって、該方法は、エラ
ーデータの組を定めるためのステップ、及びこの組に基
づいて、サーチ窓にある前の画像のブロックに関して連
続する画像の１つの現在のブロック各々についてのモー
ションベクトルを評価するステップを含む方法におい
て、更に次のステップ、即ち、当該画像の１つのブロック又は複数の隣接ブロックによ
って構成される“領域”を生成させるステップ、及び現
在のブロックを隣接領域と称される領域に合併させるこ
とによってこの領域を拡大し、これが既に走査が終わっ
たブロックによって構成されるようにし、同一モーショ
ンベクトルを持つ均質な領域の成長を確実にするステッ
プを含むことを特徴とする動画評価方法。
【請求項２】該領域の生成と成長が、次のステップ、
即ち、ａ）現在のブロック及び既に形成された領域に関するエ
ラーデータの組を記憶するステップ、及び、これらのそ
れぞれのブロック及び領域に割当てられた番号を記憶す
るステップ、ｂ）現在のブロックに隣接し、既に処理された領域であ
り、現在のブロックに合併することによって新しい領域
を形成するための候補者である領域で、以後潜在的領域
と称されるエラーデータの組に、２つの固定遅延を与え
るステップ、ｃ）現在のブロックのエラーデータの組と該潜在的領域
のエラーデータの組とを比較するステップ、及び、所定
の基準に基づいて、現在のブロックを該潜在的領域の１
つに合併させるか、この現在のブロックを基礎として新
しい領域を生成するか、いずれかに決定するステップ、ｄ）現在のブロックと既に処理され記憶され遅延された
領域とに関するエラーデータの組と、現在のブロックと
比較され記憶されるべき潜在的領域とに関するエラーデ
ータの組とを乗算するステップ、ｅ）データを比較、乗算及び記憶する手順を制御するス
テップを含むことを特徴とする請求項１に記載の動画評価方
法。
【請求項３】前記ステップに加えて、次のステップ、
即ち、ｆ）比較と決定の間の負帰還の結果が、現在のブロック
の位置及び遅延されるべきデータに関係し、及び、現在
のブロックを含む新しい領域に関係し、及び、現在のブ
ロックに続くブロックについてのそれぞれの潜在的領域
を形成し、それに伴って遅延されるべき前のデータが該
次のブロックの処理のための画面に替わるステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の動画評価方
法。
【請求項４】各ブロックのモーションベクトルを評価
する方法は、現在のブロックのピクセルの視感度とサーチ窓に位置す
るブロックのピクセルの視感度との差に関するエラーに
例えられ、現在のブロックの前の画像への投影に関して
モーションベクトルに一致して置き換えられる“エラー
カード”を定めること、エラーカードの全てのエラーのうちの最小エラーである
最小エラー（ＢＭＡエラーという）を定めること、及び
最小エラー（ＢＭＡ）に対応するモーションベクトルの
最小ベクトルを定めること、を含み、更に、現在のブロックを潜在的領域に合併させて形成した各々
の新しい領域に対し、この領域に含まれる各ブロックのエラーカードの算術的
和である新しい領域のエラーカードを定めること、各ブロックに関する最小エラーの和である新しい領域の
最小エラー（ＢＭＡエラーという）を定めること、最小エラーに対応するベクトルであり、新しい領域に対
するモーションベクトルとして選ばれた、新しい領域の
最小ベクトルを定めること、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
に記載の動画評価方法。
【請求項５】現在のブロックのエラーデータと潜在的
領域のエラーデータを、次の基準、即ち、Ｉ）現在のブロックと潜在的領域とを合併させて形成し
た新しい領域の最小エラーを、合併前のおそらくはアー
ビトレーション基準に合致するこのブロックに関する最
小エラー及びこの潜在的領域に関する最小エラーとの比
較、 II）該新しい領域の最小ベクトルに対応する現在のブロ
ックのエラーカードの中でサーチされたエラーのうち、
現在のブロックを第１の潜在的領域に合併するときに形
成されるエラーと、現在のブロックを第２の潜在的領域
に合併するときに形成されるエラーとの比較によって比較することを特徴とする請求項４に記載の動
画評価方法。
【請求項６】不等性の形で書かれた基準Ｉが証明され
たとき、即ち、新しい領域の最小エラーが、現在のブロ
ックに関する最小エラー（ＢＭＡ）及び潜在的領域に関
する最小エラー（ＢＭＡ）の制御可能なしきい値と共に
増加する和以下であるならば、現在のブロックと潜在的
領域の１つとの合併の肯定的な決定が行われることを特
徴とする請求項５に記載の動画評価方法。
【請求項７】基準Ｉが２つの潜在的領域に対して同時
に証明される場合には、現在のブロックと新しい領域を
形成し得る２つの潜在的領域との合併のアービトレーシ
ョン基準IIに基づいて、合併の肯定的な決定が行われる
ことを特徴とする請求項６に記載の動画評価方法。
【請求項８】各画像が所定のシーケンスに従って走査
される２次元ブロックに分割された連続的な動画におけ
る対象の動きを評価し、請求項１乃至７のいずれか１項
に記載の方法を実施するための装置であって、エラーデータの組、及び、該組に基づいて、サーチ窓に
ある前の画像のブロックに関して連続する画像の１つの
各現在のブロックに対するモーションベクトルを定める
モジュール（ＢＭＡ）を具えた装置において、更に、画像における１つのブロック或いは複数の隣接ブ
ロックにより構成される該領域を生成するための、及び
現在のブロックと隣接領域とされる領域との合併によっ
て、既に走査されたブロックによって構成され、同一の
モーションベクトルを有する、これらの領域が成長する
ためのコヒーレンス構造を具えることを特徴とする動画
評価装置。
【請求項９】該コヒーレンス構造が、ａ）現在のブロックのエラーデータの組、既に形成され
た領域のエラーデータの組、及びこれらのブロック及び
領域に割当てられた番号をそれぞれ記憶するメモリー
（Ｍ1,Ｍ4,Ｍ5 ）、ｂ）現在のブロックに隣接し、現在のブロックに合併し
て新しい領域を形成するための候補者である潜在的左及
び上領域と呼ばれる、既に処理された領域のエラーデー
タの組に適用される２つの固定遅延によって構成される
ワーキングモジュール（Ｒ2 、Ｒ3 ）、ｃ）現在のブロックのエラーデータの組を潜在的領域の
エラーデータの組と比較し、所定の基準の関数として現
在のブロックを該潜在的領域の１つに合併するか、或い
は、現在のブロックを基にして新しい領域を作り出すか
を決定するための計算モジュール（11、12）、ｄ）メモリー又はワーキングモジュール（Ｍ1,Ｍ4,Ｒ2,
Ｒ3 ）の１つのエラーデータをサーチし、それらを計算
モジュール（11、12）及び該領域のデータを記憶するた
めのメモリー（Ｍ4 ）に、それぞれ導くための４入力及
び１出力を有するマルチプレクサ（MUX1、MUX2、MUX
3）、ｅ）計算モジュールの手順、マルチプレクサの手順、及
びメモリーのアドレッシングを制御するモジュールを具備することを特徴とする請求項８に記載の動画評価
装置。
【請求項１０】更に、ｆ）現在のブロックを含む新しい領域のエラーデータの
組に関し、現在のブロックに続くブロックについてのそ
れぞれの潜在的左及び上領域を形成し、その結果、ワー
キングモジュール（Ｒ2 、Ｒ3 ）の前のデータを該次の
ブロックの処理のための画面に変える、計算モジュール
（11、12）の出力とワーキングモジュール（Ｒ2 、Ｒ3
）の入力との間の負帰還を含むことを特徴とする請求項９に記載の動画評価装
置。
【請求項１１】モジュール（ＢＭＡ）による各ブロッ
クの動きの評価の計算が、現在のブロックのピクセルの視感度とサーチ窓に位置す
るブロックのピクセルの視感度との差に関するエラーに
例えられ、現在のブロックの前の画像への投影に関して
モーションベクトルに一致して置き換えられる“エラー
カード”を定めること、エラーカードの全てのエラーのうちの最小エラーである
ＢＭＡエラーを定めること、及び最小エラー（ＢＭＡ）
に対応するモーションベクトルの最小ベクトルを定める
こと、を含み、更に、現在のブロックを潜在的領域に合併させて形成した各々
の新しい領域に対し、計算モジュール（11、12）が、この領域に含まれる各ブロックのエラーカードの算術的
和である新しい領域のエラーカードを定めること、各ブロックに関する最小エラーの和である新しい領域の
最小エラー（ＢＭＡエラーという）を定めること、最小エラーに対応するベクトルであり、新しい領域に対
するモーションベクトルとして選ばれた、新しい領域の
最小ベクトルを定めること、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の動画評価装
置。
【請求項１２】計算モジュール（11、12）が、現在の
ブロックのエラーデータと潜在的領域のエラーデータ
を、次の基準、即ち、Ｉ）現在のブロックと潜在的左又は上領域とを合併させ
て形成した新しい領域の最小エラーと、合併前のおそら
くはアービトレーション基準に合致するこのブロックに
関する最小エラー及びこの潜在的領域に関する最小エラ
ーとの比較、 II）該新しい領域の最小ベクトルに対応する現在のブロ
ックのエラーカードの中でサーチされたエラーのうち、
現在のブロックを該潜在的左領域に合併するときに形成
されるエラーと、現在のブロックを該潜在的上領域に合
併するときに形成されるエラーとの比較によって比較することを特徴とする請求項１１に記載の
動画評価装置。
【請求項１３】不等性の形で書かれた基準Ｉが証明さ
れたとき、即ち、新しい領域の最小エラーが、現在のブ
ロックに関する最小エラー（ＢＭＡ）及び潜在的領域に
関する最小エラー（ＢＭＡ）の制御可能なしきい値と共
に増加する和以下であるならば、計算モジュールが、現
在のブロックと潜在的領域の１つとの合併の肯定的な決
定を行うことを特徴とする請求項１２に記載の動画評価
装置。
【請求項１４】基準Ｉが２つの潜在的左及び上領域に
対して同時に証明される場合には、計算ブロックが、現
在のブロックと新しい領域を形成し得る２つの潜在的領
域との合併のアービトレーション基準IIに基づいて、合
併の肯定的な決定を行うことを特徴とする請求項１３に
記載の動画評価装置。