(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオエンコーダにおいて、
入力ビデオ信号を受け入れ、複数のピクセルを含んだ現在の画像を表す、マクロブロックなどの第１の組のデータ信号を発生するカラー変換モジュールと、
上記カラー変換モジュールに結合されており、上記第１の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像を動きのあるものあるいは静止のものとして分類する分類信号、ピクセルの信号値が大であるとされる時に最大の信号値と置き換えられる最大値信号指示器、及び前記複数ピクセルのうちのいくつが静止のものとして分類されたかを示すカウンタを発生する変更された動き検出器モジュールと、
上記変更された動き検出器モジュールによって発生された上記分類信号およびフィードバックモジュールによって発生される前の画像を表す第２の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像の動きを補償する変更された動き補償モジュールと、
上記最大値信号指示器、及び上記カウンタに応じて、上記第１の組のデータ信号についての計算がゼロ値データを発生するかどうかを指示するゼロブロック信号を発生するゼロブロック予測器モジュールと、
上記ゼロブロック信号に応じて、上記第１の組のデータ信号からデジタル化したデータ信号を発生する計算モジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、上記動き補償モジュールに入力するための上記第２の組のデータ信号を発生する上記フィードバックモジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、エンコード化データ信号を発生するコーディングモジュールと、
を具備したことを特徴とするビデオエンコーダ。
【請求項２】
請求項１記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは上記中央バイアス直交サーチ技術に従って現在の画像の動き補償を行うように動作可能であることを特徴とするビデオエンコーダ。
【請求項３】
請求項２記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは上記中央バイアス直交サーチ技術に従って全ピクセルサーチを行うように動作可能であることを特徴とするビデオエンコーダ。
【請求項４】
請求項２記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは直交サーチ技術に従って半ピクセルサーチを行うように動作可能であることを特徴とするビデオエンコーダ。
【請求項５】
請求項２記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは、
前記前の画像内の前のマクロブロック内のサーチする点の周囲の各方向にある近傍の点の組からのデータ信号と現在のデータ信号のマクロブロックの間の絶対差を計算する手段であって、中心の点において最適の整合が得られた場合には最適の点として上記中心の点を選択し、最適の点が得られなかった場合は対角線に沿わない方向にある近傍の点から離れた距離にある直交点において整合するか否かを判定し、直交点において最適に整合する場合には直交サーチ技術に従って最適な整合を選択し、直交点の近傍において最適に整合する場合には最適な整合点の近傍の点を上記中心点として選択する前記計算手段を有することを特徴とするビデオエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に、画像処理に関し、より詳細には、ビデオデータの改良したエンコーディングのための方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像圧縮および圧縮解除は、ビデオ会議システム、ビデオ電話および映画伝送を含む広範囲の応用において使用されている。これら応用における従来の手法はビデオコーディングすなわち画像圧縮および圧縮解除のための専用のハードウェアを用いることであった。ビデオコーディング処理は計算を行う上で高価となり、一般的な目的のすなわち汎用のハードウェアでは低速であるために、専用のハードウェア、典型的にはデジタル信号処理器（ＤＳＰ）を使用する必要がある。
この結果、これら応用を広げて使用することは、良好な性能を得るために必要とする特殊なハードウェアを有効に利用することに関連したコストにより阻止されていた。しかしながら、これら応用、特にビデオ会議は、次の数年でデスクトップの必需的なものとなるであろうと予測されている。ビデオコーダおよびビデオコーディング処理にとっての改良はこの予想を実現させるために必要である。
【０００３】
１秒当たり２８Ｋビットといった極めて低いビット速度でのビデオコーディングおよびエンコーディングのための国際電気通信連合（ＩＴＵ）規準Ｈ．２６３（以下、ＩＴＵ・Ｈ．２６３規準という）に従ったビデオコーディング処理を示す図が図１に示されている。
【０００４】
図１に示されるビデオエンコーダはカラー変換モジュール１２と、動き検出器モジュール１４と、動き補償モジュール１６と、変換モジュール１８と、量子化モジュール２０と、コーディングモジュール２２とを含んでいる。更に、フィードバックモジュール２４も含まれており、これは逆量子化モジュール３０と、逆変換モジュール２８と、フレーム再構成モジュール２６とを含んでいる。
【０００５】
図２に示されるようなビデオデコーダはビデオコーダと逆の処理を行い、ビットストリームデコーディングモジュール４０と、逆量子化モジュール３０と、逆変換モジュール２８と、逆動き補償モジュール４２と、フレーム再構成モジュール２６とを含んでいる。
【０００６】
ビデオコーディング処理において、動き補償モジュール１６によって行われる動き補償は最も時間がかかる動作段階である。それぞれ変換モジュール１８および量子化モジュール２０によって行われる変換および量子化動作段階もそれを実行するのに高価となる動作段階である。
【０００７】
しかしながら、２年毎にプロセッサの速度が倍加する実情をもってすれば、良好な性能および品位を得、デスクトップコンピュータの環境で画像処理を必需的な事項とするのに充分なビデオ処理を必要とする応用に関連したコストを低下することをソフトウェアだけで解決することを可能とする。
【０００８】
種々の段階の計算上の要求に打ち勝つようにするために、従来技術のシステムのビデオ処理の応用は種々の計算を行う上で高価格となる段階をより高速で実行させるために専用のＤＳＰを用いる。専用のハードウェアを使用することは現在のビデオ会議システムを弱体化してしまう。ビデオコーディングの規準が変化しかつ発展している際に新たなハードウェアを設計することは高価で、時間のかかるものとなってしまい、更に得られるシステムのコストを実質的に増大させてしまう。専用のハードウェアに関連した大きなコストは、デスクトップの必需品となる画像処理の応用に対する障壁を与えるばかりでなく、それらはまたオープンシステムを使用するハードウェア／ソフトウェア解決法の最近の風潮に反することにもなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、現在のビデオ処理の応用の構成化の制限および弱点を打ち負かす方法およびシステムが必要となる。特に、従来技術のものよりも計算的により効率的であり、かつ低コストの一般目的のすなわち汎用のＤＳＰを用いる構成化すなわちソフトウェア単独での解決法を可能とするビデオエンコーディングのための方法およびシステムを必要とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、低コストの一般目的のＤＳＰで、あるいは許容できる性能を得るために一般目的のマイクロプロセッサによるソフトウェア単独の解決法として構成され得るビデオコーディング処理を含んでいる。本発明は全体のビデオコーディング処理を変更し、全体のビデオコーディング計算時間を減少させるその最適化の機能を増大させ、それにより低コストのＤＳＰの解決法あるいはソフトウェアだけの解決法を使用できるようにする。この両者により今日のデスクトップＣＰＵで許容できる性能が可能となる。
【００１１】
本発明の１つの特徴は動き検出段階の最適化を含んでいる。
本発明の他の特徴は動き補償段階の最適化を含んでいる。
本発明の更に他の特徴はゼロブロック予測段階を加えることを含んでいる。
本発明のこれらおよび他の特徴は、添付図面を参照することにより、本発明の以下の詳細な記載から当業者にとって明白となるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３に示されるような本発明によるビデオコーダは図１に示される従来技術のビデオコーダおよびビデオコーディング処理に対する幾つかの改良を含んでいる。図３に示されるような本発明によるビデオコーダでの改良は、従来技術のビデオコーダおよびビデオコーディング処理に対する向上した性能を与える。本発明によるビデオコーダおよびビデオコーディング処理はビデオコーディング技術を用いる任意の応用において有用であると考えられる。
【００１３】
本発明はペンテアム処理器を含んだワークステーションでマイクロソフトのビジュアルＣ＋＋コンパイラを用いるＣ＋＋で構成される。しかしながら、他の言語およびハードウェア構成も当業者にとって明かであると考えられる。
【００１４】
本発明によるビデオコーダの全体の構成が図３に示されている。上で述べたように、動き補償段階および変換段階は典型的なビデオコーディング処理でとりわけ時間がかかる段階である。本発明は、変更された動き検出器モジュール５０によって行われるような動き検出段階に対する改良を与える。本発明によるこの動き検出器モジュール５０は、変更された動き補償モジュール５２によって行われる動き補償段階をバイパスすべきかどうかを決定する。この変更された動き補償モジュール５２は、また、従来技術の動き補償モジュール１６のものに対する動き補償段階についての改良を含んでいる。
【００１５】
本発明によるビデオコーディング処理は、また、ゼロブロック予測モジュール５４によって行われるゼロブロック予測段階を付加することを含んでいる。このゼロブロック予測器モジュール５４は変換および量子化段階をバイパスするかどうかを決定する。これら特徴のそれぞれを以下に詳細に説明する。
【００１６】
本発明の図３に示された実施例に加えて、従来技術のビデオコーダに対する改良を同様与える他の実施例も可能であると考えられる。本発明によるビデオコーダの１つの他の実施例が図４に示されており、これは変更された動き補償モジュール５２を含んでいる。図５は本発明によるビデオコーダの更に他の実施例を示し、これは変更された動き検出器モジュール５０とゼロブロック予測器モジュール５４とを含んでいる。
【００１７】
図３に示されるビデオエンコーダの動作は図６に示されている。ブロック６０で、カラー変換モジュール１２は５１でのビデオ画像信号入力からデータ信号を発生する。次いで、このデータ信号はブロック６２で示されるように変更された動き検出器モジュール５０に入力され、この動き検出器モジュール５０は、与えられた画像に動きが検出されたかどうかを決定する。決定ブロック６４で、動きが決定されたら、変更された動き補償モジュール５２は、ブロック６６で示されるように、その動きを補償し、ブロック６８での動作が続く。決定ブロック６４で、動きが決定されなかったら、変更された動き補償モジュール５２によって行われる動き補償段階はバイパスされ、ブロック６８での動作が続く。
【００１８】
ブロック６８で、ゼロブロック予測器モジュール５４は、それぞれ変換モジュール１８および量子化モジュール２０によってなされる変換および量子化段階の後にデータ信号の現在処理しているマクロブロックがゼロ値のマクロブロックを発生するかどうかを決定する。決定ブロック７０で、ゼロ値のマクロブロックが予測される場合に、変換および量子化段階はバイパスされ、ブロック７８での動作が続く。
【００１９】
決定ブロック７０で、ゼロ値のマクロブロックが予測されなければ、ブロック７２での動作が続き、データ信号が変換モジュール１８によって変換される。本発明において、変換モジュール１８は個別のコサイン変換を行うが、他の変換が行われてもよいことが考えられる。次いで、変換されたデータ信号はブロック７４において量子化モジュール２０によって量子化される。ブロック７６で、現在処理されている画像のデータ信号は補間画像を発生するために使用され、この補間画像はブロック６６での変更された動き補償モジュール５２にフィードバックされる。
【００２０】
ブロック７４で発生された量子化されたデータ信号は、本発明のビデオコーダを組み込んでいるかあるいはそれを使用する応用によって更に処理するためブロック７８でエンコードされる。
【００２１】
変更された動き検出モジュール５０によって行われる動き検出段階（この動作は図７において詳細に示されている）において、現在処理している画像のマクロブロックは動きあるいは静止のいずれかとして分類される。これらマクロブロックを分類するために、変更された動き検出モジュール５０はマクロブロックが所定の動き基準に基づいて動きがあったかどうかを決定する。次いで、変更された動き検出器ブロック５０は、上記所定の動き基準を使用して、現在処理しているマクロブロックと前の画像の同一位置にあるマクロブロックとを比較し、現在処理しているマクロブロックが現在の画像にある際にフィードバックモジュール２４によって補間画像が発生される。
【００２２】
現在処理している画像のマクロブロックと前の画像の同一位置のマクロブロックとの間のピクセル対ピクセル絶対差が計算される。現在処理している画像のピクセルと前の画像の同一位置でのピクセルとの間の差が所定のスレッショルド以上であるならば、そのピクセルはそのマクロブロック内で動きがあるものとして分類される。動きがあるものとして分類されたピクセルの数が第２の所定のスレッショルド以上であるならば、マクロブロックは動きがあるものとして分類され、そうでなければマクロブロックは静止のものとして分類される。マクロブロックが静止のものであれば、動き補償動作段階は完全にスキップされ、図６に示されるような計算が続く。
【００２３】
図７に戻り、決定ブロック１１０で、変更された動き検出器モジュール５０が現在の画像を表す第１のフレームのデータのマクロブロックを処理しているならば（すなわち、それがＩＮＴＲＡコード化ブロックであるならば）、そのマクロブロックはブロック１３４で静止のものとして分類され、この変更された検出器モジュール５０による処理は終了する。決定ブロック１１０で、現在のマクロブロックが処理されている第１のマクロブロックでないとされるならば、カウンタおよび最大データ信号指示器が始動されるようなブロック１１２での動作が続けられる。次いで、現在処理しているマクロブロックの第１のピクセルが補充されるようなブロック１１４での動作が続く。
【００２４】
決定ブロック１１６で、現在処理しているマクロブロックでの現在のピクセルの信号値が最大データ信号指示器の現在値よりも大であるとされれば、最大データ信号指示器の値はブロック１１８でその信号値と置き換えられ、ブロック１２０での動作が続く。決定ブロック１１６で、現在のピクセルの信号値が最大データ信号指示器の現在の値よりも大きくはないとされる場合には、ブロック１２０での動作が続き、変更された動き検出器モジュール５０は現在のピクセルの信号値と前の画像の同一位置でのピクセルの信号値との間の差を決定する。
【００２５】
決定ブロック１２２で、その差が上記第１の所定のスレッショルドよりも大とされれば、ブロック１２４でカウンタが進められ、決定ブロック１２６での動作が続く。決定ブロック１２２で、その差が上記第１のスレッショルドよりも大きくないとされれば、同様決定ブロック１２６での動作が続き、現在処理しているマクロブロックに一層のピクセルが存在すれば、ブロック１２８で次のピクセルが補充され、決定ブロック１１６での動作が続く。決定ブロック１２６で、現在のマクロブロックの全てのピクセルが処理されたら、カウンタが上記第２の所定のスレッショルド以上であるかどうかについての決定が決定ブロック１３０でなされる。
【００２６】
決定ブロック１３０で、カウンタが上記第２の所定のスレッショルド以上であるならば、マクロブロックはブロック１３２で動きがあるものとして分類される。決定ブロック１３０で、カウンタが上記第２の所定のスレッショルドより大きくなければ、マクロブロックはブロック１３４で静止のものとして分類される。次いで、変更された動き検出器モジュール５０の動作は停止する。
【００２７】
図６に戻り、決定ブロック６４で示されるように、変更された動き検出器モジュール５０が現在のマクロブロックを動きがあるものとして分類すれば、変更された動き補償モジュール５２によって行われる動き補償段階はバイパスされない。この変更された動き補償モジュール５２は図８に示されるように動作する。
【００２８】
従来技術のビデオコーダの動き補償モジュール１６および本発明による変更された動き補償モジュール５２は共に前の画像の最適な整合マクロブロックを見つけるためにサーチプロシージャを用いており、次いで共に与えられた画像の補間されたものの最適な整合マクロブロックの周りを半ペルサーチ（ｈａｌｆ−ｐｅｌ  ｓｅａｒｃｈ）を行う。従来技術のビデオコーダの動き補償モジュール１６において全サーチブロック整合プロシージャが使用される場合には、動き補償動作段階はビデオコーディング処理の他の動作段階よりも桁違いに高価となる（付加的および倍数的に）。従って、この動き補償段階の複雑性を減少するために、本発明の変更された動き補償モジュールは幾つかの改良を含んでいる。
【００２９】
図８のブロック８０で示されるように、変更された動き補償モジュール５２は、最初に、現在処理しているマクロブロックが現在の画像中に存在する際に、前の画像の同一位置にある前の画像からマクロブロックを補充する。次いで、この変更された動き補償モジュール５２は、ブロック８２で、前の画像からの補充されたマクロブロックと現在の画像の現在処理しているマクロブロックとの間の絶対差の和を決定する。
【００３０】
決定ブロック８４で、現在処理している画像のマクロブロックと前の画像の同一位置でのマクロブロックとの間の絶対差の和がある所定のスレッショルド以下であるとされる場合には、これ以上のサーチは行われず、前の画像の補充されたマクロブロックが最適な整合ブロックとして選択されるようなブロック９２での処理が続く。
【００３１】
決定ブロック８４で、その和が所定のスレッショルド以上とされる場合には、前の画像の補充されたマクロブロックの中央の周りの８つの近傍する点が決定されるようなブロック８６の処理が続く。次いで、変更された動き補償モジュール５２は、ブロック８８において、現在処理しているマクロブロックおよび８つの近傍する点の１つの周りに中央決めされた前の画像の各マクロブロックのピクセル間の絶対差の和を決定する。
【００３２】
本発明の動き補償モジュール５２によって使用されるブロック整合のためのこの中央バイアス直交サーチアルゴリズム（Ｃ−ＯＳＡ）はＩＥＥＥ会報ＩＣＡＳＳＳＰ、１９８７年、２５．４．１−２５．４．４頁で発表されているＡ．Ｐｕｒｉ等による「動き補償コーディングのための効果的なブロック整合アルゴリズム」と題する文献に記載されている直交サーチアルゴリズム（ＯＳＡ）の最適化である。本発明での変更された動き補償モジュール５２に使用されるＣ−ＯＳＡは、前の画像の補充されたマクロブロックでのサーチ点の周りに中央決めされた８つの近傍する点の組（各方向で対角線に沿った＋あるいは−の１つのピクセル）での迅速なサーチを行う。
【００３３】
本発明の変更された動き補償モジュール５２で使用される中央バイアスサーチプロシージャにおいて、決定ブロック９０で、最良の整合が中央にて生じたとされると、これ以上のサーチは行われず、その最良の整合点の周りに中央決めされたマクロブロックが選択されるようなブロック９２の処理が続く。しかしながら、決定ブロック９０で、最良の整合が８つの近傍する点の中の１つで生じたとされるならば、決定ブロック９４での処理が続く。
【００３４】
決定ブロック９４で、最良の整合が直交点｛中央点からのいずれかの方向の＋あるいは−のｐピクセル（ｐは７に等しい）となる点、すなわち対角線に沿った点の１つではない｝とされるならば、本発明の変更された動き補償モジュールによって行われるサーチプロシージャはＰｕｒｉ等の上記文献に記載されるＯＳＡプロシージャの場合のように続く。しかしながら、決定ブロック９４で、最良の整合が８つの近傍する点の１つ以外で生じるとされれば、新たな組の８つの近傍する点が中央点としてその最良の整合点を有するものとして選択される。この新たな組の８つの近傍する点の中での最良の整合は結果としてブロック１００に戻される。新たな組の８つの近傍する点において、８つ全ての点が再計算される必要はないことに留意されたい。そのあるものは前に既に計算されているからである。
【００３５】
この変更された動き補償モジュール５２によって行われる手法は、典型的にはビデオ会議への応用といった継続した画像間での動きが比較的小さい場合のような画像の動き補償に好適であることに留意されたい。本発明の変更された動き補償モジュール５２によって使用されるＣ−ＯＳＡプロシージャは極めて小さなサーチ域での最適な整合ブロックを見い出す迅速な試験を含んでいる。最悪の場合に、本発明の変更された動き補償モジュール５２はさほど複雑ではなく良好な結果をもたらす完全な直交サーチを行う。本発明の変更された動き補償モジュール５２で使用されるＣ−ＯＳＡの複雑さは１６＋４ｌｏｇ２ｗ（ここで、ｗはピクセルのサーチ距離であり、典型的にはプラスあるいはマイナス１５ピクセルである）である。
【００３６】
最後に、ブロック１０２で示されるように、本発明の変更された動き補償モジュール５２は半ペル動き補償サーチにＰｕｒｉ等による上記文献に記載されたＯＳＡプロシージャを与える。この半ペルサーチは全ての方向のおよび対角線に沿ったプラスあるいはマイナス１ピクセルのサーチ域での補間された画像に行われる。驚くべきことに、これは、上に記載した全ペルサーチが既に全く効果的であるため、変更された動き補償モジュール５２によって使用される全動き補償時間の相当部分を越える時間を必要とした。Ｐｕｒｉ等による上記の文献に記載されたＯＳＡプロシージャを半ペルサーチに適用することは、サーチ点の数を相当に減少する。また、境界のブロックのためのサーチ域は、その一部が画像限界内に存在しないため一層小さくなり、これは計算時間の節約を与えることにもなる。
【００３７】
変更された動き補償モジュール５２によってそれぞれ全ペルおよび半ペルサーチに与えられるＣ−ＯＳＡおよびＯＳＡプロシージャから得られる結果として、画像品位の顕著な劣化がない全数サーチに密に近付き、全数サーチに比較して桁違いに動き補償を高速化する結果が得られた。「ミスアメリカ」の画像を含んだ幾つかのＩＴＵ・Ｈ．２６３規準試験画像に関して、動き補償は、信号対ノイズ比が０．１ｄＢ以下の減少の状態で、全計算時間の１２％以下でなされる。
【００３８】
図６に戻り、典型的な画像シーケンスで、例えば、ＩＴＵ試験画像シーケンスで、３０％以下のＩＮＴＥＲコード化ブロックが７４での量子化段階の後に非ゼロ値を持ったが、全てのブロックが７２での高価な変換段階を通る必要はなかった。更にまた、非ゼロ値のブロックは１つだけあるいは２つの非ゼロ係数を持った。この結果を利用するため、ゼロブロック予測器モジュール５４によって行われる７０でのゼロブロック予測段階が６６での動き補償段階の後に含まれる。
【００３９】
上述したような変更された動き検出器モジュール５０はマクロブロックを動きがあるものあるいは静止のもののいずれかとして分類する。変更された動き検出器モジュール５０は、また、最大信号値および全体のマクロブロックにおける静止ピクセルの数を記録する。処理の進みとして変化する量子化値に基づいて、この情報は、変換および量子化段階の後にマクロブロックが全てのゼロ値を有するかどうかを決定するかあるいは予測するようにゼロブロック予測器モジュール５０によって使用される。ゼロ値のブロックが予測されたら、それぞれ７２および７４での変換および量子化段階がスキップされ、ゼロ値のブロックが発生される。
【００４０】
ゼロブロック予測器モジュール５４の動作は図９に示されている。ブロック１４０で、予測は「なし」に設定される。決定ブロック１４２で、第１のフレーム内のマクロブロックが処理されているとされれば、ゼロブロック予測器モジュール５４での処理は終了する。そうでなければ、ブロック１４４で、ゼロブロック予測器モジュール５４は、現在のマクロブロックが変換および量子化段階の後にゼロ値ブロックを発生するかどうかを決定するために、最大信号値と静止ピクセルの数と現在の量子化値とを用いて発見的事項を与える。決定ブロック１４６で、ゼロ値のブロックが予測されると、ブロック１４８で予測が「あり」に設定され、ゼロブロック予測器モジュール５４での処理が終了する。
【００４１】
ゼロブロック予測器モジュール５４によって使用される発見的事項はＩＮＴＥＲコード化ブロックに与えられるだけである。平均的には、これはブロックの約３０％が変換および量子化段階を通ることからの節約を行う。しかしながら、ゼロブロック予測器モジュール５４によって使用される発見的事項が保存性があるために、ゼロ値のブロックを持っていたであろう４０％のブロックが高価な変換および量子化段階を通ったことになる。しかしながら、ゼロブロック予測器モジュール５４によってゼロ値のブロックとして予測されるブロックの部分は使用される発見的事項が改善されるにつれ増大され得ることが考えられる。
【００４２】
この最適化が行われる前に、変換および量子化段階は全処理時間の約３０％を消費している。上記の最適化が与えられた後にこれは約１８％まで減少した。この処理時間はゼロ値ブロックを予測する改善された発見的事項が与えられれば一層減少され得ると考えられる。本発明の全体のビデオコーディング処理はＩＴＵ・Ｈ．２６３規準をビデオコーディング処理にわたり約５−６倍増大する。従って、本発明によるビデオコーディング処理は計算上より効率的であり、低コストのＤＳＰあるいはソフトウェアだけの解決法を用いて構成化することが可能となる。
【００４３】
本発明における記載された技術および概念は、特に、ビデオ会議システムによって使用されるビデオコーディング処理のために開発された。しかしながら、本発明は画像圧縮のためのビデオコーディング技術を用いるあらゆる応用に同様適用可能であると考えられる。
【００４４】
本発明およびその長所が詳細に記載されたが、種々の変化、置換および変更が特許請求の範囲によって定められるような発明の精神および範囲から逸脱することなくなされることができることを理解すべきである。
【００４５】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
（１）ビデオエンコーダにおいて、
入力ビデオ信号を受け入れ、複数のピクセルを含んだ現在の画像を表す第１の組のデータ信号を発生するカラー変換モジュールと、
上記カラー変換モジュールに結合されており、上記第１の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像を動きがあるものあるいは静止のものとして分類する分類信号を発生する動き検出器モジュールと、
上記動き検出器モジュールによって発生された上記分類信号およびフィードバックモジュールによって発生される前の画像を表す第２の組のデータ信号に応じて、中央バイアス直交サーチ技術を用いて上記現在の画像の動きを補償する変更された動き補償モジュールと、
上記変更された動き補償モジュールに応じて、上記第１の組のデータ信号からデジタル化したデータ信号を発生する計算モジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、上記動き補償モジュールに入力するための上記第２の組のデータ信号を発生する上記フィードバックモジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、エンコード化データ信号を発生するコーディングモジュールと、
を具備したことを特徴とするビデオエンコーダ。
【００４６】
（２）ビデオエンコーダにおいて、
入力ビデオ信号を受け入れ、複数のピクセルを含んだ現在の画像を表す第１の組のデータ信号を発生するカラー変換モジュールと、
上記カラー変換モジュールに結合されており、上記第１の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像を動きがあるものあるいは静止のものとして分類する分類信号と、最大値信号と、静止のものとして分類された上記ピクセルがどの位多いかを指示するカウンタ信号とを発生する動き検出器モジュールと、
上記動き検出器モジュールによって発生された上記分類信号およびフィードバックモジュールによって発生される前の画像を表す第２の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像の動きを補償する変更された動き補償モジュールと、上記第１の組のデータ信号、上記最大値信号および上記カウンタ信号に応じて、上記第１の組のデータ信号についての計算が非ゼロデータを発生するかどうかを指示するゼロブロック信号を発生するゼロブロック予測器モジュールと、
上記ゼロブロック信号に応じて、上記第１の組のデータ信号からデジタル化したデータ信号を発生する計算モジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、上記動き補償モジュールに入力するための上記第２の組のデータ信号を発生する上記フィードバックモジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、エンコード化データ信号を発生するコーディングモジュールと、
を具備したことを特徴とするビデオエンコーダ。
【００４７】
（３）ビデオエンコーダにおいて、
入力ビデオ信号を受け入れ、複数のピクセルを含んだ現在の画像を表す第１の組のデータ信号を発生するカラー変換モジュールと、
上記カラー変換モジュールに結合されており、上記第１の組のデータ信号に応じて、上記現在の画像を動きがあるものあるいは静止のものとして分類する分類信号と、最大値信号と、静止のものとして分類された上記ピクセルがどの位多いかを指示するカウンタ信号とを発生する変更された動き検出器モジュールと、
上記変更された動き検出器モジュールによって発生された上記分類信号およびフィードバックモジュールによって発生される前の画像を表す第２の組のデータ信号に応じて、中央バイアス直交サーチ技術を用いて上記現在の画像の動きを補償する変更された動き補償モジュールと、
上記第１の組のデータ信号、上記最大値信号および上記カウンタ信号に応じて、上記第１の組のデータ信号についての計算が非ゼロデータを発生するかどうかを指示するゼロブロック信号を発生するゼロブロック予測器モジュールと、
上記ゼロブロック信号に応じて、上記第１の組のデータ信号からデジタル化したデータ信号を発生する計算モジュールと、
上記圧縮されたデータ信号に応じて、上記動き補償モジュールに入力するための上記第２の組のデータ信号を発生する上記フィードバックモジュールと、
上記デジタル化したデータ信号に応じて、エンコード化データ信号を発生するコーディングモジュールと、
を具備したことを特徴とするビデオエンコーダ。
【００４８】
（４）第３項記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは上記中央バイアス直交サーチ技術に従って全ペルサーチを行うように動作可能であることを特徴とするビデオエンコーダ。
（５）第３項記載のビデオエンコーダにおいて、上記変更された動き補償モジュールは直交サーチ技術に従って半ペルサーチを行うように動作可能であることを特徴とするビデオエンコーダ。
（６）本発明は一般目的のＤＳＰを用いてあるいは一般目的のマイクロプロセッサで実行可能なソフトウェアとして構成されるように最適化されるビデオエンコーダを含んでいる。本発明は現在処理している画像のブロックを動きがあるものあるいは静止のものとして分類する変更された動き検出器モジュール（５０）を含んでいる。次いで、動きがあるものとして分類されたブロックは、ブロックを前に処理された画像と整合させるために中央バイアス直交サーチプロシージャを用いる変更された動き補償モジュール（５２）によって処理される。ゼロブロック検出器モジュール（５４）は、変換モジュール（１８）および量子化モジュール（２０）によって処理された後にブロックがゼロ値のブロックを発生するかどうかを決定する。ゼロ値のブロックが予測されれば、変換モジュール（１８）および量子化モジュール（２０）がバイパスされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のビデオエンコーダを示すブロック図である。
【図２】従来技術のビデオデコーダを示すブロック図である。
【図３】本発明によるビデオエンコーダの第１の実施例を示す。
【図４】本発明によるビデオエンコーダの第２の実施例を示す。
【図５】本発明によるビデオエンコーダの第３の実施例を示す。
【図６】本発明によるビデオエンコーダの動作を示す流れ図である。
【図７】本発明による変更された動き検出器モジュールの動作を示す流れ図である。
【図８】本発明による変更された動き補償モジュールの動作を示す流れ図である。
【図９】本発明によるゼロブロック予測器モジュールの動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
５０  変更された動き検出器モジュール
５２  変更された動き補償モジュール
５４  ゼロブロック予測器モジュール
【図１】
0004564599.tif 000002
【図２】
0004564599.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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