JP2000299865A - 動画像符号化装置及びその方法 - Google Patents
動画像符号化装置及びその方法Info
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被写体が動いた後の画像の汚れが素早く無く
なるフレーム間符号化方式の画像符号装置を提供する。 【解決手段】 選択回路１８はフレームメモリ１６又は
背景メモリ１７の出力を選択し減算器１０に供給する。
判定ブロック判定回路１９は、入力動画像信号とフレー
ムメモリ１６の出力との差分と入力動画像信号と背景メ
モリ１７の出力との差分とを比較して選択回路１８が上
記のどちらを選択するかを決定し、上記の２つの差分が
複数フレームにわたり小さい場合に局部復号画像信号１
０７を背景メモリに取り込むように指示する。
なるフレーム間符号化方式の画像符号装置を提供する。 【解決手段】 選択回路１８はフレームメモリ１６又は
背景メモリ１７の出力を選択し減算器１０に供給する。
判定ブロック判定回路１９は、入力動画像信号とフレー
ムメモリ１６の出力との差分と入力動画像信号と背景メ
モリ１７の出力との差分とを比較して選択回路１８が上
記のどちらを選択するかを決定し、上記の２つの差分が
複数フレームにわたり小さい場合に局部復号画像信号１
０７を背景メモリに取り込むように指示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化装置
に関し、特に、フレーム間符号化方式の動画像符号化装
置に関する。
に関し、特に、フレーム間符号化方式の動画像符号化装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルデータ伝送を提供するＩＳＤＮ
回線の普及に伴い、低ビットレートで動画像を伝送する
動画像符号化装置を用いたＴＶ会議端末や遠隔画像監視
の利用が急速に拡大している。動画像を伝送する動画像
符号化装置の圧縮方式としては、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧
告Ｈ．２６１で採用されている方式がある。この方式
は、フレーム間符号化により時間軸方向の冗長を低減
し、離散コサイン変換符号化、量子化および可変長符号
化により空間的冗長を低減する画像圧縮するものであ
る。
回線の普及に伴い、低ビットレートで動画像を伝送する
動画像符号化装置を用いたＴＶ会議端末や遠隔画像監視
の利用が急速に拡大している。動画像を伝送する動画像
符号化装置の圧縮方式としては、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧
告Ｈ．２６１で採用されている方式がある。この方式
は、フレーム間符号化により時間軸方向の冗長を低減
し、離散コサイン変換符号化、量子化および可変長符号
化により空間的冗長を低減する画像圧縮するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この方式では被写体が
動いた場合、フレーム間符号化量が増大するため、固定
ビットレートであるＩＳＤＮ回線で伝送するには量子化
を荒くして発生情報量を押さえる必要がある。量子化を
荒くした場合、量子化雑音が増大し、ブロック歪みやモ
スキートノイズなど劣化した画像となる。特に被写体が
動いた後にはこれらの劣化が数フレーム間継続して、汚
れた画像となってしまう。
動いた場合、フレーム間符号化量が増大するため、固定
ビットレートであるＩＳＤＮ回線で伝送するには量子化
を荒くして発生情報量を押さえる必要がある。量子化を
荒くした場合、量子化雑音が増大し、ブロック歪みやモ
スキートノイズなど劣化した画像となる。特に被写体が
動いた後にはこれらの劣化が数フレーム間継続して、汚
れた画像となってしまう。
【０００４】図４は従来の動画像符号化装置の例を示し
ており、入力動画像信号をブロックか回路９０９により
小ブロック化し、小ブロックに分割された入力動画像と
１フレーム前の局部復号画像の差分を減算器９０１で取
り、このフレーム間差分信号をＤＣＴ回路９０２により
離散コサイン変換して、変換係数を量子化器９０３によ
り量子化し、量子化された変換係数を符号化器９０８に
より符号化して動画像を圧縮している。
ており、入力動画像信号をブロックか回路９０９により
小ブロック化し、小ブロックに分割された入力動画像と
１フレーム前の局部復号画像の差分を減算器９０１で取
り、このフレーム間差分信号をＤＣＴ回路９０２により
離散コサイン変換して、変換係数を量子化器９０３によ
り量子化し、量子化された変換係数を符号化器９０８に
より符号化して動画像を圧縮している。
【０００５】ここで図３に示すような入力動画像が有っ
たとする。図３の’四角’は動物体画像、’三角’と’
丸’は静止した背景画像とし、１画面を１６ブロックに
分割した例について説明する。フレーム（ａ）の’四
角’が次のフレーム（ｂ）では、’三角’の位置に移動
した場合、フレーム間差分としては（’四角’−’三
角’）となり、このフレーム間差分信号はＤＣＴ変換・
量子化が施されて伝送されると同時に逆量子化器９０
４、逆ＤＣＴ回路９０５により逆量子化・逆離散コサイ
ン変換が施されてフレームメモリ９０７に局部復号画像
として格納される。さらに次のフレーム（ｃ）では、’
四角’の動物体が移動して’四角’に隠れていた’三
角’が現れ、従来例では、（’三角’−’四角’）のフ
レーム間差分信号が符号化されることになる。従って、
再度、（’三角’−’四角’）を符号化しなければなら
なく、この部分で劣化が数フレーム間継続して、汚れた
画像となってしまう。
たとする。図３の’四角’は動物体画像、’三角’と’
丸’は静止した背景画像とし、１画面を１６ブロックに
分割した例について説明する。フレーム（ａ）の’四
角’が次のフレーム（ｂ）では、’三角’の位置に移動
した場合、フレーム間差分としては（’四角’−’三
角’）となり、このフレーム間差分信号はＤＣＴ変換・
量子化が施されて伝送されると同時に逆量子化器９０
４、逆ＤＣＴ回路９０５により逆量子化・逆離散コサイ
ン変換が施されてフレームメモリ９０７に局部復号画像
として格納される。さらに次のフレーム（ｃ）では、’
四角’の動物体が移動して’四角’に隠れていた’三
角’が現れ、従来例では、（’三角’−’四角’）のフ
レーム間差分信号が符号化されることになる。従って、
再度、（’三角’−’四角’）を符号化しなければなら
なく、この部分で劣化が数フレーム間継続して、汚れた
画像となってしまう。
【０００６】本発明は、被写体が動いた後の画像の汚れ
が素早く無くなるフレーム間符号化方式の画像符号装置
を提供することを目的とする。
が素早く無くなるフレーム間符号化方式の画像符号装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による動画像符号
化装置は、入力画像信号と選択回路の出力との差分をと
り差分画像信号を出力する減算器と、前記差分画像信号
の空間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減手段
と、前記空間方向冗長度削減手段の出力を逆変換する逆
変換手段と、前記逆変換手段の出力と前記選択回路の出
力を加算して現在の局部復号画像信号を出力する加算器
と、前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだ
け遅延させて参照画像信号を出力する遅延手段と、背景
画像信号を記憶する記憶手段と、前記参照復号画像信号
又は前記記憶手段の出力信号を選択する選択回路と、前
記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が
出力する前記背景画像信号を基に前記選択回路が選択す
る信号を判定する第１の判定手段と、前記入力画像信
号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が出力する前記
背景画像信号を基に前記記憶手段が現在の局部復号画像
信号を前記背景画像信号として前記記憶手段に取り込む
か否かを判定する第２の判定手段、を備えることを特徴
とする。
化装置は、入力画像信号と選択回路の出力との差分をと
り差分画像信号を出力する減算器と、前記差分画像信号
の空間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減手段
と、前記空間方向冗長度削減手段の出力を逆変換する逆
変換手段と、前記逆変換手段の出力と前記選択回路の出
力を加算して現在の局部復号画像信号を出力する加算器
と、前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだ
け遅延させて参照画像信号を出力する遅延手段と、背景
画像信号を記憶する記憶手段と、前記参照復号画像信号
又は前記記憶手段の出力信号を選択する選択回路と、前
記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が
出力する前記背景画像信号を基に前記選択回路が選択す
る信号を判定する第１の判定手段と、前記入力画像信
号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が出力する前記
背景画像信号を基に前記記憶手段が現在の局部復号画像
信号を前記背景画像信号として前記記憶手段に取り込む
か否かを判定する第２の判定手段、を備えることを特徴
とする。
【０００８】また、本発明による動画像符号化装置は、
上記の動画像符号化装置において、前記第１の判定手段
は、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差分に基
づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記記憶手
段が出力する前記背景画像信号との差分に基づいて計算
される値とを比較することにより前記選択回路が選択す
る信号を判定することを特徴とする。
上記の動画像符号化装置において、前記第１の判定手段
は、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差分に基
づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記記憶手
段が出力する前記背景画像信号との差分に基づいて計算
される値とを比較することにより前記選択回路が選択す
る信号を判定することを特徴とする。
【０００９】更に、本発明による動画像符号化装置は、
上記の動画像符号化装置において、前記第２の判定手段
は、前記第１の判定手段の複数フレームにわたる判定結
果に基づいて前記記憶手段が現在の局部復号画像信号を
前記背景画像信号として取り込むか否かを判定すること
を特徴とする。
上記の動画像符号化装置において、前記第２の判定手段
は、前記第１の判定手段の複数フレームにわたる判定結
果に基づいて前記記憶手段が現在の局部復号画像信号を
前記背景画像信号として取り込むか否かを判定すること
を特徴とする。
【００１０】更に、本発明による動画像符号化装置は、
背景画像信号を記憶する背景画像信号記憶手段と、現在
の入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定する
手段と、前記現在の入力信号が前記背景画像信号である
と判定されたときに参照画像信号の代わりに前記背景画
像信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用
してフレーム間符号化する手段と、前記現在の入力信号
が前記背景画像信号であると判定されたときに、そのと
きの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に記
憶する手段と、を備えることを特徴とする。
背景画像信号を記憶する背景画像信号記憶手段と、現在
の入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定する
手段と、前記現在の入力信号が前記背景画像信号である
と判定されたときに参照画像信号の代わりに前記背景画
像信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用
してフレーム間符号化する手段と、前記現在の入力信号
が前記背景画像信号であると判定されたときに、そのと
きの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に記
憶する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】本発明による動画像符号化方法は、入力画
像信号と選択ステップでの出力との差分をとり差分画像
信号を出力する減算ステップと、前記差分画像信号の空
間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減ステップ
と、前記空間方向冗長度削減ステップの出力を逆変換す
る逆変換ステップと、前記逆変換ステップの出力と前記
選択ステップの出力を加算して現在の局部復号画像信号
を出力する加算ステップと、前記現在の局部復号画像信
号を所定数のフレームだけ遅延させて参照画像信号を出
力する遅延ステップと、現在の局部復号画像信号を背景
画像信号として記憶手段に取り込む書込ステップと、前
記参照復号画像信号又は前記記憶ステップの出力信号を
選択する選択ステップと、前記入力画像信号、前記参照
画像信号及び前記記憶手段が出力する前記背景画像信号
を基に前記選択ステップで選択する信号を判定する第１
の判定ステップと、前記入力画像信号、前記参照画像信
号及び前記記憶ステップが出力する前記背景画像信号を
基に前記書き込みステップを実行するか否かを判定する
第２の判定ステップ、を有することを特徴とする。
像信号と選択ステップでの出力との差分をとり差分画像
信号を出力する減算ステップと、前記差分画像信号の空
間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減ステップ
と、前記空間方向冗長度削減ステップの出力を逆変換す
る逆変換ステップと、前記逆変換ステップの出力と前記
選択ステップの出力を加算して現在の局部復号画像信号
を出力する加算ステップと、前記現在の局部復号画像信
号を所定数のフレームだけ遅延させて参照画像信号を出
力する遅延ステップと、現在の局部復号画像信号を背景
画像信号として記憶手段に取り込む書込ステップと、前
記参照復号画像信号又は前記記憶ステップの出力信号を
選択する選択ステップと、前記入力画像信号、前記参照
画像信号及び前記記憶手段が出力する前記背景画像信号
を基に前記選択ステップで選択する信号を判定する第１
の判定ステップと、前記入力画像信号、前記参照画像信
号及び前記記憶ステップが出力する前記背景画像信号を
基に前記書き込みステップを実行するか否かを判定する
第２の判定ステップ、を有することを特徴とする。
【００１２】また、本発明による動画像符号化方法は、
上記の動画像符号化方法において、前記第１の判定ステ
ップでは、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差
分に基づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記
記憶手段が出力する前記背景画像信号との差分に基づい
て計算される値とを比較することにより前記選択ステッ
プで選択する信号を判定することを特徴とする。
上記の動画像符号化方法において、前記第１の判定ステ
ップでは、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差
分に基づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記
記憶手段が出力する前記背景画像信号との差分に基づい
て計算される値とを比較することにより前記選択ステッ
プで選択する信号を判定することを特徴とする。
【００１３】更に、本発明による動画像符号化方法は、
上記の動画像符号化方法において、前記第２の判定ステ
ップでは、前記第１の判定ステップの複数フレームにわ
たる判定結果に基づいて前記記憶手段に前記書き込みス
テップを実行するか否かを判定することを特徴とする。
上記の動画像符号化方法において、前記第２の判定ステ
ップでは、前記第１の判定ステップの複数フレームにわ
たる判定結果に基づいて前記記憶手段に前記書き込みス
テップを実行するか否かを判定することを特徴とする。
【００１４】本発明による動画像符号化方法は、現在の
入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定するス
テップと、前記現在の入力信号が前記背景画像信号であ
ると判定されたときに参照画像信号の代わりに背景画像
信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用し
てフレーム間符号化するステップと、前記現在の入力信
号が前記背景画像信号であると判定されたときに、その
ときの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に
記憶するステップと、を有することを特徴とする。
入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定するス
テップと、前記現在の入力信号が前記背景画像信号であ
ると判定されたときに参照画像信号の代わりに背景画像
信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用し
てフレーム間符号化するステップと、前記現在の入力信
号が前記背景画像信号であると判定されたときに、その
ときの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に
記憶するステップと、を有することを特徴とする。
【００１５】本発明によるコンピュータ読み取り可能か
記録媒体は上記の画像符号化装置として機能させるため
のプログラムを記録したことを特徴とする。
記録媒体は上記の画像符号化装置として機能させるため
のプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、入力動画像
信号を小ブロックに分割して、分割した小ブロック単位
にフレーム間離散コサイン変換符号化方式により画像圧
縮する動画像符号化装置において、局部復号化のための
フレームメモリと背景画像を記憶する背景メモリを用意
し、ある物体が動いた結果、動物体のあった領域の画像
が背景画像となった場合、各ブロック毎に動物体ブロッ
クか背景ブロックかを判定し、動物体ブロックから背景
ブロックとなった場合、入力動画像と背景メモリ内の画
像とのフレーム間差分を求めることにより、被写体が動
いた後の汚れを素早く収束させる動画像符号化装置を提
供するものである。
信号を小ブロックに分割して、分割した小ブロック単位
にフレーム間離散コサイン変換符号化方式により画像圧
縮する動画像符号化装置において、局部復号化のための
フレームメモリと背景画像を記憶する背景メモリを用意
し、ある物体が動いた結果、動物体のあった領域の画像
が背景画像となった場合、各ブロック毎に動物体ブロッ
クか背景ブロックかを判定し、動物体ブロックから背景
ブロックとなった場合、入力動画像と背景メモリ内の画
像とのフレーム間差分を求めることにより、被写体が動
いた後の汚れを素早く収束させる動画像符号化装置を提
供するものである。
【００１７】図３の例を用いて説明すると、従来例で
は、フレーム（ｃ）で（’三角’−’四角’）のフレー
ム間差分信号が符号化されることになるが、本実施形態
では、’四角’の局部復号画像の代わりに背景メモリに
格納された’三角’画像と入力画像のフレーム間差分を
とることにより、（’三角’−’三角’）のフレーム間
差分信号が符号化されることになる。従って、差分信号
を大幅に低減することが可能となる。
は、フレーム（ｃ）で（’三角’−’四角’）のフレー
ム間差分信号が符号化されることになるが、本実施形態
では、’四角’の局部復号画像の代わりに背景メモリに
格納された’三角’画像と入力画像のフレーム間差分を
とることにより、（’三角’−’三角’）のフレーム間
差分信号が符号化されることになる。従って、差分信号
を大幅に低減することが可能となる。
【００１８】図１に動画像符号化装置の一実施形態を示
す。
す。
【００１９】図１を参照すると、本実施形態の構成は、
入力動画像信号９９をブロック化回路２１で例えば１６
×１６の小ブロックに分割し、選択回路１８で１フレー
ム前の局部復号画像信号１０８又は背景画像信号１０９
から選択された画像信号１０６と入力動画像信号１００
のフレーム間差分を減算器１０で取り、フレーム間差分
信号１０１に対してＤＣＴ回路１１による離散コサイン
変換と量子化器１２による量子化１２と符号化器２０に
よる符号化を施して符号化画像信号１１２を得て出力す
る。
入力動画像信号９９をブロック化回路２１で例えば１６
×１６の小ブロックに分割し、選択回路１８で１フレー
ム前の局部復号画像信号１０８又は背景画像信号１０９
から選択された画像信号１０６と入力動画像信号１００
のフレーム間差分を減算器１０で取り、フレーム間差分
信号１０１に対してＤＣＴ回路１１による離散コサイン
変換と量子化器１２による量子化１２と符号化器２０に
よる符号化を施して符号化画像信号１１２を得て出力す
る。
【００２０】同時に量子化された変換係数１０３に逆量
子化器１３による逆量子化１３と逆ＤＣＴ回路１４によ
る逆離散コサイン変換を施した画像信号１０５と選択回
路１８からの画像信号１０６を加算して局部復号画像信
号１０７が得られる。この局部復号画像信号１０７は次
フレームの符号化用にフレームメモリ１６に格納される
と同時に後述する背景ブロック判定回路１９からの背景
メモリ更新指示信号１１１に従って局部復号画像１０７
を背景メモリ１７に格納される。
子化器１３による逆量子化１３と逆ＤＣＴ回路１４によ
る逆離散コサイン変換を施した画像信号１０５と選択回
路１８からの画像信号１０６を加算して局部復号画像信
号１０７が得られる。この局部復号画像信号１０７は次
フレームの符号化用にフレームメモリ１６に格納される
と同時に後述する背景ブロック判定回路１９からの背景
メモリ更新指示信号１１１に従って局部復号画像１０７
を背景メモリ１７に格納される。
【００２１】背景ブロック判定回路１９は、フレームメ
モリ１６からの１フレーム前の局部復号画像信号１０８
と背景メモリ１７に格納された背景画像信号１０９と入
力動画像信号１００を入力して、選択回路１８に減算器
１０に入力する画像を選択する指示信号１１０を出力す
ると同時に背景ブロックフラグ１１０を出力する回路で
ある。
モリ１６からの１フレーム前の局部復号画像信号１０８
と背景メモリ１７に格納された背景画像信号１０９と入
力動画像信号１００を入力して、選択回路１８に減算器
１０に入力する画像を選択する指示信号１１０を出力す
ると同時に背景ブロックフラグ１１０を出力する回路で
ある。
【００２２】次に、本発明の実施形態の動作を詳細に説
明する。
明する。
【００２３】入力動画像信号１００は、例えば１６×１
６の小ブロックに分割されて、選択回路１８からの画像
信号１０６との間で減算器１０で差分がとられることに
よりフレーム間信号に変換される。すなわち、時間領域
の冗長度が削減された画像信号１０１を得ることができ
る。時間領域の冗長度が除かれた画像信号１０１は、Ｄ
ＣＴ回路１１と量子化器１２の処理により空間的冗長度
が除かれる。量子化器１２の出力である量子化された変
換符号１０３は、符号化器２０により可変長符号化さ
れ、可変長の出力符号１１２として出力される。量子化
された変換符号１０３は、逆量子化器１３による逆量子
化と逆ＤＣＴ回路１３による逆離散コサイン変換が施さ
れた後で、前フレームの局部復号画像画像１０８または
背景画像信号１０９から選択回路１８で選択された画像
信号１０６と加算され、この結果、局部復号画像１０７
が得られる。局部復号画像信号１０７は、次のフレーム
の符号化用にフレームメモリ１６に格納されると同時に
背景ブロック判定回路１９からの背景メモリ更新指示信
号１１１に従って背景メモリ１７に格納される。背景ブ
ロック判定回路１９は、フレームメモリ１６からの１フ
レーム前の局部復号画像信号１０８と背景メモリに格納
された背景画像信号１０９と入力動画像信号１００を入
力して、減算器１０に出力する画像を選択する指示信号
１１０を選択回路１８に出力すると同時に背景ブロック
フラグ１１０を出力する。
６の小ブロックに分割されて、選択回路１８からの画像
信号１０６との間で減算器１０で差分がとられることに
よりフレーム間信号に変換される。すなわち、時間領域
の冗長度が削減された画像信号１０１を得ることができ
る。時間領域の冗長度が除かれた画像信号１０１は、Ｄ
ＣＴ回路１１と量子化器１２の処理により空間的冗長度
が除かれる。量子化器１２の出力である量子化された変
換符号１０３は、符号化器２０により可変長符号化さ
れ、可変長の出力符号１１２として出力される。量子化
された変換符号１０３は、逆量子化器１３による逆量子
化と逆ＤＣＴ回路１３による逆離散コサイン変換が施さ
れた後で、前フレームの局部復号画像画像１０８または
背景画像信号１０９から選択回路１８で選択された画像
信号１０６と加算され、この結果、局部復号画像１０７
が得られる。局部復号画像信号１０７は、次のフレーム
の符号化用にフレームメモリ１６に格納されると同時に
背景ブロック判定回路１９からの背景メモリ更新指示信
号１１１に従って背景メモリ１７に格納される。背景ブ
ロック判定回路１９は、フレームメモリ１６からの１フ
レーム前の局部復号画像信号１０８と背景メモリに格納
された背景画像信号１０９と入力動画像信号１００を入
力して、減算器１０に出力する画像を選択する指示信号
１１０を選択回路１８に出力すると同時に背景ブロック
フラグ１１０を出力する。
【００２４】次に背景ブロック判定回路１９の詳細を図
２を参照して説明する。
２を参照して説明する。
【００２５】１６×１６の小ブロックに分割された入力
動画像信号１００とフレームメモリ出力画像信号１０８
を入力して、各画素毎に差分絶対値を減算器２０と絶対
値回路２２で求め、ブロック内の画素についての差分絶
対値の総和を加算器２４で求めて差分パワー２０４（Ｐ
ｄ）を求める。同様に、入力動画像信号１００と背景メ
モリ出力画像信号１０９の差分パワー２０５（Ｐｂ）を
減算器２１、絶対値回路２３及び加算器２５により求め
る。そのぞれの差分パワーＰｄおよびＰｂを比較器２６
に入力して比較して、下記判定基準に従って背景ブロッ
クフラグ１１０を出力する。
動画像信号１００とフレームメモリ出力画像信号１０８
を入力して、各画素毎に差分絶対値を減算器２０と絶対
値回路２２で求め、ブロック内の画素についての差分絶
対値の総和を加算器２４で求めて差分パワー２０４（Ｐ
ｄ）を求める。同様に、入力動画像信号１００と背景メ
モリ出力画像信号１０９の差分パワー２０５（Ｐｂ）を
減算器２１、絶対値回路２３及び加算器２５により求め
る。そのぞれの差分パワーＰｄおよびＰｂを比較器２６
に入力して比較して、下記判定基準に従って背景ブロッ
クフラグ１１０を出力する。
【００２６】（１）Ｐｄ≦Ｐｂの場合 背景ブロックフラグ＝０を出力し、選択回路１８に対し
てフレームメモリ１６からの局部復号画像信号１０８を
選択する指示を与える。
てフレームメモリ１６からの局部復号画像信号１０８を
選択する指示を与える。
【００２７】（２）Ｐｄ＞Ｐｂの場合 背景ブロックフラグ＝１を出力し、選択回路１８に対し
て背景メモリ１７からの背景画像信号１０９を選択する
指示を与える。
て背景メモリ１７からの背景画像信号１０９を選択する
指示を与える。
【００２８】なお、絶対値回路２２、２３を自乗回路に
置き換えても良い。
置き換えても良い。
【００２９】次に、背景メモリ更新判定回路２８は、比
較器２６からの判定結果１１０と１フレーム前の判定結
果２０６をもとに、下記判定基準に従って背景メモリ更
新指示信号１１１を背景メモリ１７に出力する。
較器２６からの判定結果１１０と１フレーム前の判定結
果２０６をもとに、下記判定基準に従って背景メモリ更
新指示信号１１１を背景メモリ１７に出力する。
【００３０】（１）現判定結果１１０＝１かつ１フレー
ム前の判定結果２０６＝１の場合 ２フレーム連続して局部復号画像との差分パワーが小さ
いとの結果から、対応する小ブロックは背景ブロックと
なったと判断して、背景メモリ更新指示１１１＝１を出
力し、背景メモリに局部復号画像信号１０７を取り込む
ように指示する。
ム前の判定結果２０６＝１の場合 ２フレーム連続して局部復号画像との差分パワーが小さ
いとの結果から、対応する小ブロックは背景ブロックと
なったと判断して、背景メモリ更新指示１１１＝１を出
力し、背景メモリに局部復号画像信号１０７を取り込む
ように指示する。
【００３１】（２）（１）の条件以外の場合 背景メモリに格納されている画像が背景として有効と判
断し、背景メモリ更新指示１１１＝０を出力し、背景メ
モリに局部復号画像１０７を取り込まないように指示す
る。
断し、背景メモリ更新指示１１１＝０を出力し、背景メ
モリに局部復号画像１０７を取り込まないように指示す
る。
【００３２】なお、上記例では２フレーム間連続した場
合としているが、１フレーム遅延器２７を複数個用意す
ることにより、複数フレーム連続の条件を実現でき、背
景か否かの判定精度を向上できる。
合としているが、１フレーム遅延器２７を複数個用意す
ることにより、複数フレーム連続の条件を実現でき、背
景か否かの判定精度を向上できる。
【００３３】なお、上記の実施形態では、フレーム間差
分をＤＣＴ回路１１により離散コサイン変換し、量子化
器１２により量子化することにより空間方向の冗長度を
削減し、これらに対応する逆量子化回路１４、逆量子化
器１３も設けているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ＤＣＴ回路の代わりに他の空間方向の冗長度
削減手段を設けても良い。例えば、ＤＣＴ回路を他の変
換回路に置き換え、それに対応して逆ＤＣＴ回路を他の
逆変換回路に置き換えても良い。また、空間方向の冗長
度を削減する空間方向冗長度削減手段及びそれに対応す
る手段が無くても、本発明の効果は損なわれない。
分をＤＣＴ回路１１により離散コサイン変換し、量子化
器１２により量子化することにより空間方向の冗長度を
削減し、これらに対応する逆量子化回路１４、逆量子化
器１３も設けているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、ＤＣＴ回路の代わりに他の空間方向の冗長度
削減手段を設けても良い。例えば、ＤＣＴ回路を他の変
換回路に置き換え、それに対応して逆ＤＣＴ回路を他の
逆変換回路に置き換えても良い。また、空間方向の冗長
度を削減する空間方向冗長度削減手段及びそれに対応す
る手段が無くても、本発明の効果は損なわれない。
【００３４】また、上記の実施形態では、フレーム間予
測は１フレーム前の画像信号に基づいて行うとしたが、
本発明はこれに限られるものではなく、１フィールド前
の画像信号に基づいたり、複数フレーム前の信号に基づ
いたりしてフレーム間予測を行う方式にも本発明を適用
することができる。更に、ＭＰＥＧ方式のように双方向
でフレーム間予測するフレーム間符号化方式にも本発明
を適用することは可能である。
測は１フレーム前の画像信号に基づいて行うとしたが、
本発明はこれに限られるものではなく、１フィールド前
の画像信号に基づいたり、複数フレーム前の信号に基づ
いたりしてフレーム間予測を行う方式にも本発明を適用
することができる。更に、ＭＰＥＧ方式のように双方向
でフレーム間予測するフレーム間符号化方式にも本発明
を適用することは可能である。
【００３５】また、上記の実施形態による装置は、コン
ピュータを当該装置の各手段（ブロック化回路２１、減
算器１０、ＤＣＴ回路１１、量子化器１２、逆量子化器
１３、逆ＤＣＴ回路１４、加算器１５、選択回路１８、
背景ブロック判定回路１９、符号化器２０、フレームメ
モリ１６、背景メモリ１７）として機能させるためのプ
ログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体からコ
ンピュータが当該プログラムを読み込んで実行すること
により実現することもできる。
ピュータを当該装置の各手段（ブロック化回路２１、減
算器１０、ＤＣＴ回路１１、量子化器１２、逆量子化器
１３、逆ＤＣＴ回路１４、加算器１５、選択回路１８、
背景ブロック判定回路１９、符号化器２０、フレームメ
モリ１６、背景メモリ１７）として機能させるためのプ
ログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体からコ
ンピュータが当該プログラムを読み込んで実行すること
により実現することもできる。
【００３６】この際、通常は、コンピュータのＣＰＵ
は、オペレーティングシステムにより、当該プログラム
を当該記録媒体から主メモリに一旦転送した後に、主メ
モリから当該プログラムを読み込んで実行する。
は、オペレーティングシステムにより、当該プログラム
を当該記録媒体から主メモリに一旦転送した後に、主メ
モリから当該プログラムを読み込んで実行する。
【００３７】また、上記プログラムは、インタプリタ形
式の命令を記述したテキスト形式のファイルと、このフ
ァイルを読み込んで実行命令に変換するインタプリタよ
り生成されることもある。
式の命令を記述したテキスト形式のファイルと、このフ
ァイルを読み込んで実行命令に変換するインタプリタよ
り生成されることもある。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
背景の画像信号を記憶するための背景メモリと背景ブロ
ック判定回路を設け、入力画像信号が背景画像信号であ
ると判定したときに、局部復号信号の代わりに背景の画
像信号を用いて入力信号とのフレーム間差分をとるの
で、フレーム間符号化で発生する情報を低減することが
可能となり、特に被写体が動いた後の汚れを素早く収束
して綺麗な動画像伝送が可能となる。
背景の画像信号を記憶するための背景メモリと背景ブロ
ック判定回路を設け、入力画像信号が背景画像信号であ
ると判定したときに、局部復号信号の代わりに背景の画
像信号を用いて入力信号とのフレーム間差分をとるの
で、フレーム間符号化で発生する情報を低減することが
可能となり、特に被写体が動いた後の汚れを素早く収束
して綺麗な動画像伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による画像符号化装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１の背景ブロック判定回路の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】画像符号化装置の入力画像例を示す図である。
【図４】従来例による画像符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１０ 減算器 １１ ＤＣＴ回路 １２ 量子化器 １３ 逆量子化器 １４ 逆ＤＣＴ回路 １５ 加算器 １８ 選択回路 １９ 背景ブロック判定回路 ２０ 符号化器 ２１ ブロック化回路
Claims (9)
- 【請求項１】 入力画像信号と選択回路の出力との差分
をとり差分画像信号を出力する減算器と、 前記差分画像信号の空間方向の冗長度を削減する空間方
向冗長度削減手段と、 前記空間方向冗長度削減手段の出力を逆変換する逆変換
手段と、 前記逆変換手段の出力と前記選択回路の出力を加算して
現在の局部復号画像信号を出力する加算器と、 前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだけ遅
延させて参照画像信号を出力する遅延手段と、 背景画像信号を記憶する記憶手段と、 前記参照復号画像信号又は前記記憶手段の出力信号を選
択する選択回路と、 前記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段
が出力する前記背景画像信号を基に前記選択回路が選択
する信号を判定する第１の判定手段と、 前記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段
が出力する前記背景画像信号を基に前記記憶手段が現在
の局部復号画像信号を前記背景画像信号として前記記憶
手段に取り込むか否かを判定する第２の判定手段、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
いて、前記第１の判定手段は、前記入力画像信号と前記
参照画像信号との差分に基づいて計算される値と、前記
入力画像信号と前記記憶手段が出力する前記背景画像信
号との差分に基づいて計算される値とを比較することに
より前記選択回路が選択する信号を判定することを特徴
とする動画像符号化装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の動画像符号化装
置において、前記第２の判定手段は、前記第１の判定手
段の複数フレームにわたる判定結果に基づいて前記記憶
手段が現在の局部復号画像信号を前記背景画像信号とし
て取り込むか否かを判定することを特徴とする動画像符
号化装置。 - 【請求項４】 背景画像信号を記憶する背景画像信号記
憶手段と、 現在の入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定
する手段と、 前記現在の入力信号が前記背景画像信号であると判定さ
れたときに参照画像信号の代わりに前記背景画像信号記
憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用してフレ
ーム間符号化する手段と、 前記現在の入力信号が前記背景画像信号であると判定さ
れたときに、そのときの局部復号画像信号を前記背景画
像信号記憶手段に記憶する手段と、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項５】 入力画像信号と選択ステップでの出力と
の差分をとり差分画像信号を出力する減算ステップと、 前記差分画像信号の空間方向の冗長度を削減する空間方
向冗長度削減ステップと、 前記空間方向冗長度削減ステップの出力を逆変換する逆
変換ステップと、 前記逆変換ステップの出力と前記選択ステップの出力を
加算して現在の局部復号画像信号を出力する加算ステッ
プと、 前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだけ遅
延させて参照画像信号を出力する遅延ステップと、 現在の局部復号画像信号を背景画像信号として記憶手段
に取り込む書込ステップと、 前記参照復号画像信号又は前記記憶ステップの出力信号
を選択する選択ステップと、 前記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段
が出力する前記背景画像信号を基に前記選択ステップで
選択する信号を判定する第１の判定ステップと、 前記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶ステ
ップが出力する前記背景画像信号を基に前記書き込みス
テップを実行するか否かを判定する第２の判定ステッ
プ、 を有することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の動画像符号化方法にお
いて、前記第１の判定ステップでは、前記入力画像信号
と前記参照画像信号との差分に基づいて計算される値
と、前記入力画像信号と前記記憶手段が出力する前記背
景画像信号との差分に基づいて計算される値とを比較す
ることにより前記選択ステップで選択する信号を判定す
ることを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載の動画像符号化方
法において、前記第２の判定ステップでは、前記第１の
判定ステップの複数フレームにわたる判定結果に基づい
て前記記憶手段に前記書き込みステップを実行するか否
かを判定することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項８】 現在の入力画像信号が背景画像信号であ
るか否かを判定するステップと、 前記現在の入力信号が前記背景画像信号であると判定さ
れたときに参照画像信号の代わりに背景画像信号記憶手
段に記憶された過去の背景画像信号を使用してフレーム
間符号化するステップと、 前記現在の入力信号が前記背景画像信号であると判定さ
れたときに、そのときの局部復号画像信号を前記背景画
像信号記憶手段に記憶するステップと、 を有することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項９】 コンピュータを請求項１乃至４のいずれ
か１項に記載の画像符号化装置として機能させるための
プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421099A JP3348776B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 動画像符号化装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421099A JP3348776B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 動画像符号化装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299865A true JP2000299865A (ja) | 2000-10-24 |
| JP3348776B2 JP3348776B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=14374612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10421099A Expired - Fee Related JP3348776B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 動画像符号化装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348776B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021319A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 日本電気株式会社 | 動画像符号化装置 |
| CN103299644A (zh) * | 2011-01-03 | 2013-09-11 | 苹果公司 | 使用暗示参考帧的视频编码系统 |
| CN111800631A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-20 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10421099A patent/JP3348776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011021319A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 日本電気株式会社 | 動画像符号化装置 |
| CN102484715A (zh) * | 2009-08-21 | 2012-05-30 | 日本电气株式会社 | 运动图像编码设备 |
| JP5522174B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2014-06-18 | 日本電気株式会社 | 動画像符号化装置 |
| CN102484715B (zh) * | 2009-08-21 | 2014-09-10 | 日本电气株式会社 | 运动图像编码设备 |
| US9083975B2 (en) | 2009-08-21 | 2015-07-14 | Nec Corporation | Moving image coding device |
| CN103299644A (zh) * | 2011-01-03 | 2013-09-11 | 苹果公司 | 使用暗示参考帧的视频编码系统 |
| JP2014504823A (ja) * | 2011-01-03 | 2014-02-24 | アップル インコーポレイテッド | 暗黙基準フレームを用いる動画像符号化システム |
| US8842723B2 (en) | 2011-01-03 | 2014-09-23 | Apple Inc. | Video coding system using implied reference frames |
| KR101607735B1 (ko) | 2011-01-03 | 2016-03-30 | 애플 인크. | 암시 레퍼런스 프레임을 이용하는 비디오 코딩 시스템 |
| CN111800631A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-10-20 | 西安万像电子科技有限公司 | 数据处理方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3348776B2 (ja) | 2002-11-20 |
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