JPH10126787A - Two-way prediction vector detection circuit using prediction vector of p picture as offset vector - Google Patents
Two-way prediction vector detection circuit using prediction vector of p picture as offset vectorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は動画像を対象とする
フレーム間動き予測符号化装置の動き予測検出回路に関
するもので、特にMPEG規格の双方向予測ベクトル検
出回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion prediction detection circuit of an inter-frame motion prediction coding apparatus for a moving image, and more particularly to a bidirectional prediction vector detection circuit conforming to the MPEG standard.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3を参照して、従来の双方向ベクトル
検出回路について説明する。この双方向ベクトル検出回
路は、参照データaと前方向探索範囲データbとから前
方向最適ベクトルdを検出するベクトル検出回路101
と、参照データaと後方向探索範囲データcとから後方
向最適ベクトルeを検出するベクトル検出回路102と
から構成されている。ベクトル検出回路101とベクト
ル検出回路102では、参照データと探索範囲データの
ブロックマッチングによるMAE(平均絶対値誤差)か
らMAEが最小となるベクトルを最適ベクトルとして出
力している。2. Description of the Related Art A conventional bidirectional vector detection circuit will be described with reference to FIG. This bidirectional vector detection circuit includes a vector detection circuit 101 for detecting a forward optimal vector d from reference data a and forward search range data b.
And a vector detection circuit 102 for detecting a backward optimal vector e from the reference data a and the backward search range data c. The vector detection circuit 101 and the vector detection circuit 102 output, as an optimal vector, a vector having the minimum MAE based on MAE (average absolute value error) obtained by block matching of reference data and search range data.
【0003】図4は双方向予測時のピクチャデータの一
例を示している。図4(a)に示す入力テレビ信号の映
像フレーム入力順序を図4(b)に示す映像フレームの
符号化順序に直した信号が、図3の双方向ベクトル検出
回路に入力される。FIG. 4 shows an example of picture data at the time of bidirectional prediction. A signal obtained by changing the video frame input sequence of the input television signal shown in FIG. 4A to the video frame encoding sequence shown in FIG. 4B is input to the bidirectional vector detection circuit of FIG.
【0004】図5は図4に示す映像の空間上の移動例を
示している。ピクチャ間の時間的距離をTとすると、B
ピクチャ#1(picture#n+1)の後方向予
測ベクトルdはP ピクチャ(picture#n+
3)を探索領域とし、その距離は2Tであり、B ピク
チャ#2(picture#n+2)の前方向予測ベク
トルeはI ピクチャ(picture#n)を探索領
域とし、その距離は2Tである。FIG. 5 shows an example of movement of the image shown in FIG. 4 in space. If the temporal distance between pictures is T, B
The backward prediction vector d of picture # 1 (picture # n + 1) is a P picture (picture # n +
3) is a search area, the distance is 2T, and the forward prediction vector e of B picture # 2 (picture # n + 2) is an I picture (picture #n) as the search area, and the distance is 2T.
【0005】このように、双方向予測では参照データと
探索範囲データの時間的距離が大きくなり、映像の空間
上の移動量も大きくなる。このため、探索範囲を広くし
なければならないだけでなく、前方向、後方向のベクト
ル検出を同時処理する並列回路が必要となる。As described above, in the bidirectional prediction, the temporal distance between the reference data and the search range data increases, and the moving amount of the video in the space also increases. For this reason, not only must the search range be widened, but also a parallel circuit that simultaneously processes forward and backward vector detection is required.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】双方向予測では参照デ
ータと探索範囲データの時間的距離が大きくなり映像の
空間上の移動量も大きくなるため、探索範囲を広くしな
ければならないだけでなく、前方向、後方向のベクトル
検出を同時処理する並列回路が必要となり、回路規模が
大きくなる問題があった。In the bidirectional prediction, the temporal distance between the reference data and the search range data increases, and the moving amount of the image in the space also increases. Therefore, not only must the search range be widened, but also the search range must be widened. A parallel circuit that simultaneously processes forward and backward vector detection is required, and there is a problem in that the circuit scale becomes large.
【0007】そこで、本発明の課題は、双方向予測のベ
クトル検出回路の規模を小さくすることができるように
することにある。It is an object of the present invention to reduce the size of a vector detection circuit for bidirectional prediction.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明による双方向予測
ベクトル検出回路は、Pピクチャベクトルrを入力し参
照データaと前方向探索範囲データbの時間的距離の補
正を加え前方向オフセットベクトルkとして出力する前
方向用の時間軸補正回路f(413)と、前記Pピクチ
ャベクトルrを入力し前記参照データaと後方向探索範
囲データcの時間的距離の補正を加え後方向オフセット
ベクトルIとして出力する後方向用の時間軸補正回路b
(414)と、前記参照データaと前記前方向探索範囲
データbと前記前方向オフセットベクトルkとから前方
向最適ベクトルsを算出する前方向最適ベクトル算出手
段と、前記参照データaと前記後方向探索範囲データc
と前記後方向オフセットベクトルIとから後方向最適ベ
クトルtを算出する後方向最適ベクトル算出手段とから
構成されることを特徴とする。A bidirectional prediction vector detection circuit according to the present invention receives a P picture vector r, corrects a temporal distance between reference data a and forward search range data b, and adds a forward offset vector k. And a time axis correction circuit f (413) for the forward direction, which outputs the P picture vector r, and corrects the temporal distance between the reference data a and the backward search range data c to obtain a backward offset vector I. Output time axis correction circuit for backward direction b
(414) a forward optimal vector calculating means for calculating a forward optimal vector s from the reference data a, the forward search range data b, and the forward offset vector k; Search range data c
And a backward optimal vector calculating means for calculating a backward optimal vector t from the backward offset vector I and the backward offset vector I.
【0009】なお、前記前方向最適ベクトル算出手段
は、書き込みアドレスdにて前記前方向探索範囲データ
bを書き込み、読み出しアドレスfで前記前方向オフセ
ットベクトルkをオフセットベクトルとした前方向探索
範囲データhを出力するデュアルポートRAMf(40
2)と、前記参照データaと前記前方向探索範囲データ
hを入力し前方向最適差分ベクトルmを出力するベクト
ル検出回路(407)と、前記前方向最適差分ベクトル
mと前記前方向オフセットベクトルkを加算して前記前
方向最適ベクトルsを出力する加算器f(409)と、
前記デュアルポートRAMf(402)の前記書き込み
アドレスdと前記読み出しアドレスfを生成する前方向
用のアドレス生成手段とを含み、前記後方向最適ベクト
ル算出手段は、前記書き込みアドレスdにて前記後方向
探索範囲データcを書き込み、読み出しアドレスgで前
記後方向オフセットベクトルIをオフセットベクトルと
した後方向探索範囲データiを出力するデュアルポート
RAMb(403)と、前記参照データaと前記後方向
探索範囲データiを入力し後方向最適差分ベクトルnを
出力するベクトル検出回路(408)と、前記後方向最
適差分ベクトルnと前記後方向オフセットベクトルIを
加算して前記後方向最適ベクトルtを出力する加算器b
(410)と、前記デュアルポートRAMb(403)
の前記書き込みアドレスdと前記読み出しアドレスgを
生成する後方向用のアドレス生成手段とを含む。The forward optimum vector calculating means writes the forward search range data b at the write address d and the forward search range data h at the read address f using the forward offset vector k as the offset vector. Output from the dual port RAMf (40
2) a vector detection circuit (407) for inputting the reference data a and the forward search range data h and outputting a forward optimal difference vector m; the forward optimal difference vector m and the forward offset vector k And an adder f (409) that outputs the forward optimal vector s by adding
A forward direction address generating means for generating the write address d and the read address f of the dual port RAMf (402), wherein the backward optimal vector calculating means performs the backward search with the write address d; A dual port RAMb (403) for writing range data c and outputting a backward search range data i with the backward offset vector I as an offset vector at a read address g; the reference data a and the backward search range data i And a vector detection circuit (408) that outputs the backward optimal difference vector n and an adder b that adds the backward optimal difference vector n and the backward offset vector I and outputs the backward optimal vector t.
(410) and the dual port RAMb (403)
And a backward address generation means for generating the write address d and the read address g.
【0010】また、前記前方向用及び前記後方向用のア
ドレス生成手段は、前記書き込みアドレスdと読み出し
アドレスeを生成するPG回路(404)と、前記読み
出しアドレスeに前記前方向オフセットベクトルkを加
えて前記読み出しアドレスfを出力する加算器f(40
5)と、前記読み出しアドレスeに前記後方向オフセッ
トベクトルIを加えて前記読み出しアドレスgを出力す
る加算器b(406)とから成る。The forward and backward address generating means includes a PG circuit (404) for generating the write address d and the read address e, and a forward offset vector k for the read address e. In addition, an adder f (40) that outputs the read address f
5) and an adder b (406) for adding the backward offset vector I to the read address e and outputting the read address g.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図4は、前にも述べたように、双
方向予測時のPictureデータの一例を示してい
る。本発明では、図4(a)に示す入力映像信号の映像
フレーム入力順序を図4(b)に示す映像フレームの符
号化順序(I picture−>Ppicture−
>B picture#1−>B picture#
2)に並べ替えた映像信号が図1のPピクチャの予測ベ
クトルをオフセットベクトルとした双方向予測ベクトル
検出回路に入力される。FIG. 4 shows an example of Picture data at the time of bidirectional prediction, as described above. In the present invention, the video frame input order of the input video signal shown in FIG. 4A is changed to the video frame encoding order shown in FIG. 4B (I picture-> P picture-).
> B picture # 1-> B picture #
The video signal rearranged in 2) is input to the bidirectional predicted vector detection circuit using the predicted vector of the P picture in FIG. 1 as an offset vector.
【0012】図4のIピクチャの映像フレームは前方向
探索範囲データbとしてデュアルポートRAMf402
に書き込みアドレスdにて書き込まれ、図4のPピクチ
ャの映像フレームは後方向探索範囲データcとしてデュ
アルポートRAMb403に書き込みアドレスdにて書
き込まれる。The video frame of the I picture shown in FIG.
At the write address d, and the video frame of the P picture in FIG. 4 is written as the backward search range data c to the dual port RAMb 403 at the write address d.
【0013】次に、図4のB picture#1は参
照データaとしてベクトル検出回路407とベクトル検
出回路408に書き込まれる。Next, B picture # 1 in FIG. 4 is written to the vector detection circuit 407 and the vector detection circuit 408 as reference data a.
【0014】図4のPピクチャでIピクチャの映像フレ
ームを探索範囲データとして検出されたPピクチャベク
トルrは時間軸補正回路f413と時間軸補正回路b4
14に入力され、前方向オフセットベクトルkと後方向
オフセットベクトルIが出力される。The P picture vector r detected by using the I picture video frame as the search range data in the P picture shown in FIG. 4 is divided into a time axis correction circuit f413 and a time axis correction circuit b4.
14 to output a forward offset vector k and a backward offset vector I.
【0015】図2は図4のB picture#1で検
出される双方向の動ベクトルである前方向最適ベクトル
sと後方向最適ベクトルtの検出方法を空間上で表して
いる。すなわち、Pピクチャベクトルrを時間軸上の距
離で補正した前方向オフセットベクトルkと後方向オフ
セットベクトルIを探索範囲のオフセットベクトルとし
て、前方向探索範囲データhと後方向探索範囲データi
から双方向動き予測ベクトルの検出を示している。Pピ
クチャベクトルrはPピクチャで検出された最適ベクト
ルであり、Iピクチャ上の図形t1がPピクチャ上の図
形t4まで空間的に移動したことを示す動ベクトルで、
Pピクチャの符号化時に予測ベクトルとして検出され
る。FIG. 2 shows in space how to detect the forward optimal vector s and the backward optimal vector t which are bidirectional motion vectors detected by B picture # 1 in FIG. That is, the forward search range data h and the backward search range data i are obtained by using the forward offset vector k and the backward offset vector I obtained by correcting the P picture vector r by the distance on the time axis as offset vectors of the search range.
2 shows the detection of a bidirectional motion prediction vector from the. The P picture vector r is an optimal vector detected in the P picture, and is a motion vector indicating that the figure t1 on the I picture has spatially moved to the figure t4 on the P picture.
It is detected as a prediction vector when encoding a P picture.
【0016】このPピクチャベクトルrはr=k+Iで
あり、時間軸上の距離が3Tの時の値である。これに対
して、前方向オフセットベクトルkの時間距離はT、後
方向オフセットベクトルIの時間距離は2Tなので、P
ピクチャベクトルrを探索のオフセットとして利用する
には、前方向予測、後方向予測それぞれの時間軸上の距
離に、rの値を補正する必要がある。このようにして求
められたオフセットベクトルは、 k=T/3T×r I=2T/3T×r となる。The P picture vector r is r = k + I, and is a value when the distance on the time axis is 3T. On the other hand, since the time distance of the forward offset vector k is T and the time distance of the backward offset vector I is 2T, P
In order to use the picture vector r as a search offset, it is necessary to correct the value of r to the distance on the time axis for forward prediction and backward prediction. The offset vector obtained in this way is k = T / 3T × r I = 2T / 3T × r.
【0017】このオフセットベクトルを中心として前方
向最適差分ベクトルmと後方向最適差分ベクトルnを検
出することにより、図2の前方向探索範囲データhと後
方向探索範囲データiの探索範囲内で最適ベクトルの検
出が可能となる。By detecting the forward optimum difference vector m and the backward optimum difference vector n around the offset vector, the optimum search range data h and the backward search range data i shown in FIG. Vector detection becomes possible.
【0018】図1に戻って、時間軸補正回路f413
は、Pピクチャベクトルrを入力し、参照データaと前
方向探索範囲データbの時間的距離の補正を加えて前方
向オフセットベクトルkとして出力する。PG回路40
4から出力された読み出しアドレスeは加算器f405
にて前方向オフセットベクトルkが加算され、読み出し
アドレスfが出力される。読み出しアドレスfにてデュ
アルポートRAMf402から前方向探索範囲データh
を読み出しベクトル検出回路407に入力する。Returning to FIG. 1, the time axis correction circuit f413
Inputs a P picture vector r, corrects the temporal distance between the reference data a and the forward search range data b, and outputs it as a forward offset vector k. PG circuit 40
4, the read address e output from the adder f405
Adds the forward offset vector k and outputs the read address f. Forward search range data h from dual port RAM f402 at read address f
Is input to the read vector detection circuit 407.
【0019】時間軸補正回路b414は、Pピクチャベ
クトルrを入力し、参照データaと後方向探索範囲デー
タcの時間的距離の補正を加えて後方向オフセットベク
トルIとして出力する。PG回路404から出力された
読み出しアドレスeは加算器b406にも入力され、後
方向オフセットベクトルIが加算され読み出しアドレス
gが出力される。読み出しアドレスgにてデュアルポー
トRAMb403から後方向探索範囲データiを読み出
しベクトル検出回路408に入力する。The time axis correction circuit b414 receives the P picture vector r, corrects the temporal distance between the reference data a and the backward search range data c, and outputs the result as a backward offset vector I. The read address e output from the PG circuit 404 is also input to the adder b406, where the backward offset vector I is added and the read address g is output. The backward search range data i is input to the read vector detection circuit 408 from the dual port RAMb 403 at the read address g.
【0020】ベクトル検出回路407は、参照データa
と前方向探索範囲データhとを受けて前方向最適差分ベ
クトルmを出力する。加算器f409では前方向最適差
分ベクトルmに前方向オフセットベクトルkを加算し前
方向最適ベクトルsを出力する。The vector detection circuit 407 receives the reference data a
And the forward search range data h, and outputs a forward optimal difference vector m. The adder f409 adds the forward offset vector k to the forward optimal difference vector m and outputs a forward optimal vector s.
【0021】ベクトル検出回路408は、参照データa
と後方向探索範囲データiとを受けて後方向最適差分ベ
クトルnを出力する。加算器b410では後方向最適差
分ベクトルnに後方向オフセットベクトルIを加算し後
方向最適ベクトルtを出力する。The vector detection circuit 408 receives the reference data a
And the backward search range data i, and outputs a backward optimal difference vector n. The adder b410 adds the backward offset vector I to the backward optimal difference vector n and outputs the backward optimal vector t.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、最適ベクトルよりも小
さい範囲の探索範囲から最適ベクトルを検出可能とな
り、双方向予測の動ベクトル検出回路の規模を小さくす
ることが可能となる。According to the present invention, the optimum vector can be detected from the search range smaller than the optimum vector, and the size of the motion vector detecting circuit for bidirectional prediction can be reduced.
【図1】Pピクチャの予測ベクトルをオフセットベクト
ルとした本発明による双方向予測ベクトル検出回路を示
す。FIG. 1 shows a bidirectional predicted vector detection circuit according to the present invention in which a predicted vector of a P picture is an offset vector.
【図2】本発明によりPピクチャの予測ベクトルをオフ
セットベクトルとした双方向予測ベクトルの検出方法を
説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of detecting a bidirectional prediction vector using a prediction vector of a P picture as an offset vector according to the present invention.
【図3】従来の双方向ベクトル検出回路を示した図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a conventional bidirectional vector detection circuit.
【図4】ピクチャデータの一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of picture data.
【図5】従来の双方向ベクトル検出方法を説明するため
の図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional bidirectional vector detection method.
a 参照データ b 前方向探索範囲データ c 後方向探索範囲データ d 書き込みアドレス e、f、g 読み出しアドレス h 前方向探索範囲データ i 後方向探索範囲データ k 前方向オフセットベクトル I 後方向オフセットベクトル m 前方向最適差分ベクトル n 後方向最適差分ベクトル r Pピクチャベクトル s 前方向最適ベクトル t 後方向最適ベクトル a reference data b forward search range data c backward search range data d write address e, f, g read address h forward search range data i backward search range data k forward offset vector I backward offset vector m forward Optimal difference vector n backward optimal difference vector r P picture vector s forward optimal vector t backward optimal vector
Claims (3)
タaと前方向探索範囲データbの時間的距離の補正を加
え前方向オフセットベクトルkとして出力する前方向用
の時間軸補正回路f(413)と、 前記Pピクチャベクトルrを入力し前記参照データaと
後方向探索範囲データcの時間的距離の補正を加え後方
向オフセットベクトルIとして出力する後方向用の時間
軸補正回路b(414)と、 前記参照データaと前記前方向探索範囲データbと前記
前方向オフセットベクトルkとから前方向最適ベクトル
sを算出する前方向最適ベクトル算出手段と、 前記参照データaと前記後方向探索範囲データcと前記
後方向オフセットベクトルIとから後方向最適ベクトル
tを算出する後方向最適ベクトル算出手段とから構成さ
れることを特徴とする双方向予測ベクトル検出回路。1. A forward time axis correction circuit f (413) which receives a P picture vector r, corrects the temporal distance between reference data a and forward search range data b, and outputs the result as a forward offset vector k. A backward time axis correction circuit b (414) that receives the P picture vector r, corrects the temporal distance between the reference data a and the backward search range data c, and outputs the result as a backward offset vector I A forward optimal vector calculating means for calculating a forward optimal vector s from the reference data a, the forward search range data b, and the forward offset vector k; and the reference data a and the backward search range data c. And a backward optimal vector calculating means for calculating a backward optimal vector t from the backward offset vector I. Bidirectional prediction vector detection circuit.
回路において、前記前方向最適ベクトル算出手段は、書
き込みアドレスdにて前記前方向探索範囲データbを書
き込み、読み出しアドレスfで前記前方向オフセットベ
クトルkをオフセットベクトルとした前方向探索範囲デ
ータhを出力するデュアルポートRAMf(402)
と、前記参照データaと前記前方向探索範囲データhを
入力し前方向最適差分ベクトルmを出力するベクトル検
出回路(407)と、前記前方向最適差分ベクトルmと
前記前方向オフセットベクトルkを加算して前記前方向
最適ベクトルsを出力する加算器f(409)と、前記
デュアルポートRAMf(402)の前記書き込みアド
レスdと前記読み出しアドレスfを生成する前方向用の
アドレス生成手段とを含み、 前記後方向最適ベクトル算出手段は、前記書き込みアド
レスdにて前記後方向探索範囲データcを書き込み、読
み出しアドレスgで前記後方向オフセットベクトルIを
オフセットベクトルとした後方向探索範囲データiを出
力するデュアルポートRAMb(403)と、前記参照
データaと前記後方向探索範囲データiを入力し後方向
最適差分ベクトルnを出力するベクトル検出回路(40
8)と、前記後方向最適差分ベクトルnと前記後方向オ
フセットベクトルIを加算して前記後方向最適ベクトル
tを出力する加算器b(410)と、前記デュアルポー
トRAMb(403)の前記書き込みアドレスdと前記
読み出しアドレスgを生成する後方向用のアドレス生成
手段とを含むことを特徴とする双方向予測ベクトル検出
回路。2. The bidirectional predictive vector detecting circuit according to claim 1, wherein said forward optimal vector calculating means writes said forward search range data b at a write address d and said forward offset data at a read address f. Dual port RAMf (402) that outputs forward search range data h using vector k as an offset vector
A vector detection circuit (407) that inputs the reference data a and the forward search range data h and outputs a forward optimal difference vector m, and adds the forward optimal difference vector m and the forward offset vector k An adder f (409) for outputting the forward optimal vector s; and a forward address generating means for generating the write address d and the read address f of the dual port RAM f (402). The backward optimal vector calculation means writes the backward search range data c at the write address d and outputs backward search range data i with the backward offset vector I as an offset vector at a read address g. The port RAMb (403), the reference data a and the backward search range data i are input. A vector detection circuit (40) that outputs the backward optimal difference vector n
8), an adder b (410) for adding the backward optimal difference vector n and the backward offset vector I to output the backward optimal vector t, and the write address of the dual port RAMb (403). d. A bidirectional predictive vector detecting circuit, comprising: d and a backward address generating means for generating the read address g.
回路において、前記前方向用及び前記後方向用のアドレ
ス生成手段は、前記書き込みアドレスdと読み出しアド
レスeを生成するPG回路(404)と、前記読み出し
アドレスeに前記前方向オフセットベクトルkを加えて
前記読み出しアドレスfを出力する加算器f(405)
と、前記読み出しアドレスeに前記後方向オフセットベ
クトルIを加えて前記読み出しアドレスgを出力する加
算器b(406)とから成ることを特徴とする双方向予
測ベクトル検出回路。3. The bidirectional predictive vector detecting circuit according to claim 2, wherein said forward and backward address generating means includes a PG circuit (404) for generating said write address d and read address e. An adder f (405) for adding the forward offset vector k to the read address e and outputting the read address f
And an adder b (406) for adding the backward offset vector I to the read address e and outputting the read address g.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27051196A JPH10126787A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Two-way prediction vector detection circuit using prediction vector of p picture as offset vector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27051196A JPH10126787A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Two-way prediction vector detection circuit using prediction vector of p picture as offset vector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10126787A true JPH10126787A (en) | 1998-05-15 |
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ID=17487264
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP27051196A Pending JPH10126787A (en) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | Two-way prediction vector detection circuit using prediction vector of p picture as offset vector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10126787A (en) |
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