JP2502862B2 - Image coding method and image coding apparatus - Google Patents
Image coding method and image coding apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像を圧縮し
て、伝送、記録する際に用いる画像符号化方法及び画像
符号化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding method and an image coding device used for compressing, transmitting and recording a digital image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、デジタル画像の符号化方法とし
て、画像を近接する複数の画素からなるブロックに分割
し、対象としている画像の時間的に前または後の画像を
参照画像として現在の画像を予測し、その予測誤差をブ
ロック毎に符号化する方法が行われている。この方法で
は、符号化の対象としているブロックの画素レベルの分
散と予測誤差ブロックの誤差信号の分散とを比較して、
符号化対象ブロックを直接符号化するか、あるいは予測
誤差を符号化するかを選択している。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for encoding a digital image, an image is divided into blocks each including a plurality of pixels adjacent to each other, and a current image is used as a reference image by using an image temporally preceding or succeeding the target image. A method of predicting and encoding the prediction error for each block has been performed. In this method, the variance of the pixel level of the block to be encoded and the variance of the error signal of the prediction error block are compared,
Either the encoding target block is directly encoded or the prediction error is encoded.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では移動体の残像ノイズが発生し、画質劣化を招く
という問題点を有していた。これは、画像内の物体の移
動によって、参照画像内にはなかった画像の部分が新た
に出現し、前記の領域を参照画像から予測するのは困難
であり、符号化ノイズが増大し残像ノイズとなるためで
ある。また、画像の画素レベルの変化量が少ない領域に
発生する残像ノイズは特に目立ち、著しく画質の劣化を
招く。However, the above-described method has a problem that afterimage noise of a moving body is generated and image quality is deteriorated. This is because it is difficult to predict the above-mentioned area from the reference image due to the appearance of a part of the image that was not in the reference image due to the movement of the object in the image, and the coding noise increases and afterimage noise increases. This is because In addition, the afterimage noise generated in the region where the amount of change in the pixel level of the image is small is particularly noticeable and causes a remarkable deterioration in the image quality.
【０００４】本発明はかかる点に鑑み、残像ノイズを除
去し、かつ高能率な画像符号化を実現する画像符号化方
法及び画像符号化装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above points, an object of the present invention is to provide an image coding method and an image coding apparatus which removes afterimage noise and realizes highly efficient image coding.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化方法
は、画像を近接する複数の画素からなるブロックに分割
し、参照画像を用いてブロック毎に動きベクトルを求め
動き補償した後、符号化対象画像を予測し符号化する方
法において、前記符号化対象画像信号内で新たに出現し
た画像領域を参照画像に依存しない独立な領域として検
出し、前記独立領域内のブロックを独立ブロックとして
検出し、前記独立ブロックにおいては前記参照画像には
依存することなく、独立に符号化処理するように構成さ
れたものである。According to the image coding method of the present invention, an image is divided into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, a motion vector is calculated for each block using a reference image, and motion compensation is performed. In a method of predicting and encoding a coding target image, an image region newly appearing in the coding target image signal is detected as an independent region that does not depend on a reference image, and a block in the independent region is detected as an independent block. However, the independent block is configured to be independently encoded without depending on the reference image.
【０００６】また、本発明の画像符号化装置は、画像を
近接する複数の画素からなるブロックに分割し、参照画
像を用いてブロック毎に動きベクトルを求め動き補償し
た後、符号化対象画像を予測し符号化する装置におい
て、前記符号化対象画像信号内で新たに出現した画像領
域を参照画像に依存しない独立な領域として検出し、前
記独立領域内のブロックを独立ブロックとして検出する
独立ブロック検出器と、前記独立ブロック検出器によっ
て検出された独立ブロックにおいては前記参照画像には
依存することなく、独立に符号化処理する手段とで構成
されたものである。Further, the image coding apparatus of the present invention divides an image into blocks made up of a plurality of adjacent pixels, obtains a motion vector for each block using a reference image, performs motion compensation, and In an apparatus for predicting and encoding, an independent block detection for detecting an image region newly appearing in the image signal to be encoded as an independent region independent of a reference image, and detecting a block in the independent region as an independent block And an independent block detected by the independent block detector independently of the reference image, and means for independently performing an encoding process.
【０００７】[0007]
【作用】これにより、符号化対象画像で新たに出現した
領域を検出し、前記領域においては参照画像には依存す
ることなく、独立に符号化処理することによって、移動
体の残像が除去され画質の向上が得られる。As a result, the newly appearing region in the image to be encoded is detected, and the image is independently encoded in the region without depending on the reference image, so that the afterimage of the moving object is removed and the image quality is improved. Can be obtained.
【０００８】[0008]
【実施例】以下本発明の画像符号化方法及び画像符号化
装置の一実施例について、図面を参照しながら詳細に説
明する。ここでは、画像はフレーム単位に処理し、予測
に用いる参照画像として符号化対象画像よりも過去のフ
レームを用いる。また、参照画像を用いて動きベクトル
を求め、すでに復号されている前記参照画像の再生画像
からブロック毎に前記動きベクトルにより動き補償を行
って得られた予測信号によって符号化対象ブロックを予
測し、その予測誤差信号をブロック毎に符号化する方法
について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image encoding method and an image encoding apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, the image is processed on a frame-by-frame basis, and a frame older than the encoding target image is used as a reference image used for prediction. In addition, a motion vector is obtained using a reference image, and a block to be encoded is predicted by a prediction signal obtained by performing motion compensation with the motion vector for each block from the reproduced image of the reference image that has already been decoded, A method of coding the prediction error signal for each block will be described.
【０００９】（図１）は、本発明の第一の実施例におけ
る画像符号化装置の構成を示すものである。（図１）に
おいて、予測誤差ブロックは予測信号により符号化対象
ブロックを予測したときの予測誤差信号のブロックであ
る。また、（図２）に示す選択器２は、入力をａ、ｂ、
ｃとしたとき、ｃ＝１の場合の出力ｄはａとなり、それ
以外の出力ｄはｂとなる。FIG. 1 shows the structure of an image coding apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the prediction error block is a block of the prediction error signal when the coding target block is predicted by the prediction signal. Further, the selector 2 shown in (FIG. 2) has inputs a, b,
When c is set, the output d when c = 1 is a, and the other outputs d are b.
【００１０】まず、符号化対象ブロックの動きベクトル
と前記符号化対象ブロックの周辺のブロックの動きベク
トルとを独立ブロック検出器１に入力し、動きベクトル
の規則性を調べる。符号化対象ブロックの動きベクトル
と周辺ブロックの動きベクトルとに規則性がなくランダ
ムである場合、符号化対象ブロックは参照画像に依存し
ない独立なブロックであると判断する。符号化対象ブロ
ックが独立ブロックであると検出されると、選択器２に
よって符号化対象ブロックの画像データが符号化器３０
へ入力され参照画像とは独立に符号化される。つまり、
フレーム内符号化が行われる。一方、符号化対象ブロッ
クが独立ブロックでないときは、選択器２によって予測
誤差ブロックが符号化器３０へ入力され、フレーム間符
号化が行われる。First, the motion vector of the block to be coded and the motion vector of the block around the block to be coded are input to the independent block detector 1 to check the regularity of the motion vector. When the motion vector of the coding target block and the motion vector of the peripheral block have no regularity and are random, it is determined that the coding target block is an independent block that does not depend on the reference image. When the block to be coded is detected as an independent block, the selector 2 converts the image data of the block to be coded into the coder 30.
Is input to and encoded independently of the reference image. That is,
Intra-frame coding is performed. On the other hand, when the block to be coded is not an independent block, the prediction error block is input to the encoder 30 by the selector 2 and interframe coding is performed.
【００１１】以上のように第一の実施例によれば、参照
画像と独立であるか依存するかを検出することによっ
て、フレーム内符号化あるいはフレーム間符号化を適応
的に行い、移動体の残像ノイズを除去することができ、
画質改善が得られる。As described above, according to the first embodiment, intraframe coding or interframe coding is adaptively performed by detecting whether the reference image is independent or dependent on the reference image, and Afterimage noise can be removed,
Image quality improvement can be obtained.
【００１２】次に、（図３）を用いて本発明の第二の実
施例を説明する。（図３）において第一の実施例と同
様、符号化対象ブロックの動きベクトルと周辺ブロック
の動きベクトルを独立ブロック検出器１ａに入力する
が、ここでは周辺ブロックを対象ブロックの上下、左右
の四つのブロックとし、ｙ1〜ｙ4で示している。また、
独立ブロック検出器１ａを構成している３〜６は、入力
される二つの動きベクトルの差分ベクトルの大きさを出
力する差分器である。また、７〜１０は差分器３〜６の
出力と所定量ｔとを比較する比較器であり、１１は四つ
の入力に対して論理積を計算する論理積器である。選択
器２は、論理積器１１の出力にしたがって、符号化対象
ブロックの画像データを符号化器３０に入力するか、あ
るいは予測誤差ブロックを符号化器３０に入力するかを
選択するもので、（図２）に示すように、入力をａ、
ｂ、ｃとしたとき、ｃ＝１の場合の出力ｄはａとなり、
それ以外の出力ｄはｂとなる。なお、各図において、同
一符号は基本的に同一部を示すものとする。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, as in the first embodiment, the motion vector of the coding target block and the motion vector of the peripheral block are input to the independent block detector 1a. One of the blocks is indicated by y 1 ~y 4. Also,
The independent block detectors 3a to 3d are differentiators that output the magnitude of the difference vector between the two input motion vectors. Further, 7 to 10 are comparators for comparing the outputs of the differentiators 3 to 6 with a predetermined amount t, and 11 is a logical product device for calculating a logical product with respect to four inputs. The selector 2 selects whether to input the image data of the encoding target block to the encoder 30 or the prediction error block to the encoder 30 according to the output of the logical AND unit 11. As shown in (Fig. 2), the input is a,
When b and c, the output d when c = 1 becomes a,
The other output d is b. In each drawing, the same reference numerals basically indicate the same parts.
【００１３】以上のように構成された第二の実施例につ
いて、以下その動作を説明する。まず、符号化対象ブロ
ックの動きベクトルと周辺ブロックの動きベクトルの差
分ベクトルの大きさを差分器３〜６でそれぞれ計算す
る。得られた差分ベクトルの大きさを比較器７〜１０に
より所定量ｔとそれぞれ比較し、すべての差分ベクトル
の大きさが所定量ｔよりも大きい場合、対象ブロックの
動きベクトルと周辺ブロックの動きベクトルとには規則
性がないと判断し、符号化対象ブロックを参照画像に依
存しない独立ブロックとして認識し、選択器２によって
符号化対象ブロックの画像データが符号化器３０に入力
される。つまり、この場合はフレーム内符号化を行うこ
とを意味する。The operation of the second embodiment configured as described above will be described below. First, the size of the difference vector between the motion vector of the target block and the motion vector of the peripheral block is calculated by the difference units 3 to 6, respectively. The magnitudes of the obtained difference vectors are respectively compared with a predetermined amount t by the comparators 7 to 10. If the magnitudes of all the difference vectors are larger than the predetermined amount t, the motion vector of the target block and the motion vector of the peripheral block are compared. It is determined that there is no regularity in the, and the block to be encoded is recognized as an independent block that does not depend on the reference image, and the selector 2 inputs the image data of the block to be encoded to the encoder 30. That is, in this case, it means that intraframe coding is performed.
【００１４】一方、少なくとも一つの周辺ブロックの動
きベクトルと対象ブロックとの差分ベクトルの大きさが
所定量ｔ以下である場合、対象ブロックは参照画像に依
存するブロックであると認識し、選択器２によって予測
誤差ブロックが符号化器３０に入力され、フレーム間符
号化が行われる。ここで、所定量ｔは１画素単位で動き
ベクトルを検出した場合、８程度が適しているが、これ
に限るものでなく画像によって適応的に変化させれば効
率的な符号化が行える。On the other hand, if the magnitude of the difference vector between the motion vector of at least one peripheral block and the target block is not more than the predetermined amount t, the target block is recognized as a block depending on the reference image, and the selector 2 The prediction error block is input to the encoder 30 by and the inter-frame encoding is performed. Here, the predetermined amount t is preferably about 8 when the motion vector is detected on a pixel-by-pixel basis, but is not limited to this and efficient coding can be performed by adaptively changing the image.
【００１５】以上のように第二の実施例によれば、ブロ
ック毎に動きベクトルの規則性を調べることによって、
フレーム内符号化あるいはフレーム間符号化を適応的に
切り替え、移動体の残像ノイズを除去することができ、
画質向上が得られる。As described above, according to the second embodiment, by checking the regularity of the motion vector for each block,
Intra-frame coding or inter-frame coding can be adaptively switched to remove afterimage noise of moving objects.
Image quality can be improved.
【００１６】なお、第二の実施例において、対象ブロッ
クに隣接する周辺ブロックとして、四つのブロックを選
んだが、これに限るものではなく、例えば斜め方向のブ
ロックを加えて八ブロックを周辺ブロックとしても構わ
ない。また、第二の実施例において、対象ブロックの動
きベクトルとすべての周辺ブロックの動きベクトルとの
差分ベクトルの大きさが所定量以上であれば、対象ブロ
ックを独立ブロックとしたが、すべての周辺ブロックに
ついてとは限るものではなく、例えば周辺ブロックを４
個のブロックとした場合、対象ブロックの動きベクトル
と周辺ブロックのうちの３個または２個または１個のブ
ロックの動きベクトルとの差分ベクトルの大きさが所定
量以上であれば独立ブロックと認識しても構わない。In the second embodiment, four blocks are selected as the peripheral blocks adjacent to the target block, but the number of blocks is not limited to this, and for example, eight blocks may be added as peripheral blocks by adding diagonal blocks. I do not care. In the second embodiment, if the size of the difference vector between the motion vector of the target block and the motion vectors of all the peripheral blocks is equal to or larger than a predetermined amount, the target block is an independent block, but all the peripheral blocks Is not limited to, for example, the peripheral block is 4
If the size of the difference vector between the motion vector of the target block and the motion vector of three or two or one of the peripheral blocks is equal to or larger than a predetermined amount, the block is recognized as an independent block. It doesn't matter.
【００１７】次に（図４（Ａ））および（図４（Ｂ））
を用いて第三の実施例を説明する。（図４（Ａ））に示
す独立ブロック検出器１ｂは、領域判定器１２と独立ブ
ロック出力器１３と動き補償ブロック位置計算器１４と
から構成したものである。また、（図４（Ｂ））は画像
を参照画像に依存する依存領域１５と参照画像に独立な
独立領域１６とに分類した一例を示している。Next (FIG. 4 (A)) and (FIG. 4 (B))
The third embodiment will be described using. The independent block detector 1b shown in FIG. 4 (A) is composed of a region determiner 12, an independent block output device 13, and a motion compensation block position calculator 14. Further, (FIG. 4B) shows an example in which an image is classified into a dependent region 15 that depends on the reference image and an independent region 16 that is independent of the reference image.
【００１８】領域判定器１２は、第二の実施例の独立ブ
ロック検出器と同様の構成をしており、対象ブロックの
動きベクトルと周辺ブロックの動きベクトルとの差分ベ
クトルの大きさと所定量とを比較することにより、画像
を領域に分類する。つまり、前記差分ベクトルの大きさ
が所定量以下であるブロックからなる領域を依存領域１
５とし、所定量よりも大きいブロックからなる領域を独
立領域１６とする。次に、動き補償ブロック位置計算器
１４は依存領域内のブロックに対して、動きベクトルを
用いて参照画像でのブロックの位置を出力する。従って
（図４（Ｂ））の一例では、依存領域１５内のブロック
１７は動きベクトル２１を用いて計算することにより、
参照画像では動き補償ブロック２２に位置していたこと
がわかる。動き補償ブロック２２の位置の計算はブロッ
ク１７の位置に動きベクトル２１を加算することで得ら
れる。The area discriminator 12 has the same structure as the independent block detector of the second embodiment, and determines the magnitude and the predetermined amount of the difference vector between the motion vector of the target block and the motion vector of the peripheral block. The images are classified into regions by comparison. That is, an area consisting of blocks in which the size of the difference vector is equal to or smaller than a predetermined amount is defined as the dependent area 1
5, and an area including blocks larger than a predetermined amount is set as an independent area 16. Next, the motion compensation block position calculator 14 outputs the position of the block in the reference image using the motion vector for the block in the dependent region. Therefore, in one example (FIG. 4B), the block 17 in the dependent region 15 is calculated by using the motion vector 21,
It can be seen that the reference image was located in the motion compensation block 22. The calculation of the position of the motion compensation block 22 is obtained by adding the motion vector 21 to the position of the block 17.
【００１９】また、独立ブロック出力器１３は、領域判
定器１２によって得られた独立領域内のブロックを対象
として、前記対象ブロックを含む領域から少なくとも一
つの依存領域内のブロックが移動している場合、前記対
象ブロックを独立ブロックとして検出し出力するもので
ある。（図４（Ｂ））の一例においては独立領域１６内
のブロック１８、１９および２０は、依存領域１５内の
ブロック１７の動き補償ブロック２２を含んでいる。こ
の場合、独立ブロック出力器１３はこれらのブロック１
８、１９および２０を独立ブロックとして出力する。一
方、独立領域内のブロックで依存領域のブロックの動き
補償ブロックを一つも含まない場合は独立ブロックとし
ては出力しない。Further, the independent block output device 13 targets the block in the independent region obtained by the region determiner 12 and moves at least one block in the dependent region from the region including the target block. The target block is detected and output as an independent block. In one example (FIG. 4B), the blocks 18, 19 and 20 in the independent region 16 include the motion compensation block 22 of the block 17 in the dependent region 15. In this case, the independent block output unit 13 outputs these blocks 1
Output 8, 19 and 20 as independent blocks. On the other hand, if a block in the independent region does not include any motion compensation block of the block in the dependent region, it is not output as an independent block.
【００２０】このようにして検出された独立ブロックの
位置には、参照画像では依存領域内のブロックが存在し
ており、独立ブロックは符号化対象画像において初めて
出現した領域であると認識することができる。したがっ
て、独立ブロックは選択器２によってフレーム内符号化
が選択され、独立ブロックでないブロックはフレーム間
符号化を行う。At the position of the independent block thus detected, the block in the dependent region exists in the reference image, and it can be recognized that the independent block is the region that first appears in the image to be encoded. it can. Therefore, the intra-frame coding is selected for the independent block by the selector 2, and the block that is not the independent block is subjected to the inter-frame coding.
【００２１】以上のように第三の実施例によれば、依存
領域内のブロックの動き方向を調べることで独立ブロッ
クの検出がより正確に行うことができ、フレーム内符号
化あるいはフレーム間符号化を効率的に切り替えて符号
化することにより、移動体の残像ノイズが除去され、画
質の向上が得られる。なお、画像を領域に分類するため
に、第二の実施例の方法を用いているが、これに限るも
のではない。As described above, according to the third embodiment, the independent block can be detected more accurately by checking the moving direction of the block in the dependent area, and the intra-frame coding or the inter-frame coding can be performed. By efficiently switching and encoding, the afterimage noise of the moving body is removed and the image quality is improved. The method of the second embodiment is used to classify the image into areas, but the method is not limited to this.
【００２２】次に（図５）を用いて本発明の第四の実施
例を説明する。（図５）において、変化量測定器２３
は、符号化対象ブロック内の画素のレベル変化量を測定
するもので、ブロック内の画素レベルの分散を出力する
ものである。また、（図５）の２４は変化量測定器２３
の出力と所定量ｔ１とを比較する比較器であり、２５は
二つの入力の論理積を計算する論理積器である。まず、
対象とするブロックに含まれる画素のレベル変化量を変
化量測定器２３で測定し、レベル変化量が所定量ｔ１よ
りも小さいことを比較器２４で検出し、レベル変化量が
所定量ｔ１よりも小さいブロックのみに対して独立ブロ
ック検出を行うように論理積器２５に制御信号を出力す
る。これは、変化量の小さい平坦な部分で発生した残像
ノイズは、特に人間の目につきやすいことを利用したも
のである。論理積器２５はレベル変化量が所定量ｔ１よ
りも小さいブロックのみに対し、選択器２を制御して符
号化対象ブロックの画像データが符号化器３０に入力さ
れるようにする。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the variation measuring device 23
Is for measuring the level change amount of pixels in the block to be encoded, and outputs the variance of pixel levels in the block. Further, 24 in (FIG. 5) is a variation measuring device 23.
Is a comparator for comparing the output of the above-mentioned with a predetermined amount t1, and 25 is a logical product for calculating the logical product of two inputs. First,
The level change amount of the pixel included in the target block is measured by the change amount measuring device 23, and it is detected by the comparator 24 that the level change amount is smaller than the predetermined amount t1, and the level change amount is smaller than the predetermined amount t1. A control signal is output to the ANDer 25 so as to detect an independent block only for a small block. This is because afterimage noise generated in a flat portion where the amount of change is small is particularly noticeable to human eyes. The logical product 25 controls the selector 2 so that the image data of the encoding target block is input to the encoder 30 only for the block whose level change amount is smaller than the predetermined amount t1.
【００２３】以上のように第四の実施例によれば、レベ
ル変化量が所定量ｔ１よりも小さいブロックのみに対し
て独立ブロック検出を行うようにしているので、特に人
間の目につきやすい変化量の小さい平坦な部分で発生し
た残像ノイズが除去され、画質の向上が得られる。As described above, according to the fourth embodiment, since the independent block detection is performed only for the block whose level change amount is smaller than the predetermined amount t1, the change amount which is particularly noticeable to human eyes. The afterimage noise generated in the flat portion having a small area is removed, and the image quality is improved.
【００２４】なお、所定量ｔ１は画素レベルを２５６階
調としたとき３０前後が適しているが、これは変化量の
小さい平坦な部分での分散は３０以下であるからである
が、これに限るものでなく、画像によって適応的に変化
させることにより効率的な符号化を行うことができる。
また、変化量の測定方法はブロック内の画素の分散を計
算するとしたが、これに限るものではなく、例えばブロ
ック内の画素レベルとその平均値との差の絶対値の和、
あるいは周辺の画素レベルとの差分値の和など画素レベ
ルの変化量を示す尺度であれば何でも構わない。独立ブ
ロック検出器１は第一の実施例あるいは第二の実施例あ
るいは第三の実施例であげたものでも構わないし、独立
ブロックを検出するものであればなんでもよい。Incidentally, the predetermined amount t1 is preferably around 30 when the pixel level is 256 gradations, because the dispersion in the flat portion where the change amount is small is 30 or less. Not limited to this, efficient coding can be performed by adaptively changing the image.
In addition, the method of measuring the amount of change calculates the variance of the pixels in the block, but it is not limited to this. For example, the sum of the absolute values of the differences between the pixel level in the block and its average value,
Alternatively, any scale may be used as long as it represents the amount of change in the pixel level, such as the sum of the difference values from the surrounding pixel levels. The independent block detector 1 may be the one described in the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment, or any one that detects an independent block.
【００２５】次に（図６）を用いて第五の実施例を説明
する。（図６）において、平均値測定器２６は符号化対
象ブロック内の画素のレベルの平均値を出力するもので
ある。また、２７は符号化対象ブロック内の画素レベル
の平均値が所定量ｔ２よりも大きく、かつｔ３以下であ
ることを検出する比較器であり、２８は二つの入力の論
理積を計算する論理積器である。これは、平均値測定器
２６の出力である対象ブロック内の画素の画素レベルの
平均値が、所定量ｔ１よりも大きく、かつｔ３以下であ
る場合のみ、独立ブロックの検出を行うものである。こ
の方法は残像ノイズが人間の目につきやすい範囲のみを
処理することにより、フレーム内符号化とフレーム間符
号化との切り替えをより効率的に行うものである。Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the average value measuring device 26 outputs the average value of the levels of the pixels in the encoding target block. Further, 27 is a comparator for detecting that the average value of the pixel levels in the encoding target block is larger than a predetermined amount t2 and is t3 or less, and 28 is a logical product for calculating the logical product of two inputs. It is a vessel. This is to detect the independent block only when the average value of the pixel levels of the pixels in the target block, which is the output of the average value measuring device 26, is larger than the predetermined amount t1 and not more than t3. This method more efficiently switches between intraframe coding and interframe coding by processing only the range where afterimage noise is easily noticeable to humans.
【００２６】なお、所定範囲は画素レベルが２５６階調
の場合、１２０〜１８０程度が適当であるがこれに限る
ものではない。また、独立ブロック検出器１は第一の実
施例あるいは第二の実施例あるいは第三の実施例であげ
たものでも構わないし、独立ブロックを検出するもので
あればなんでもよい。また、平均値に限らず複数の代表
画素の画素レベルが所定範囲内にあることを検出しても
よい。It should be noted that when the pixel level is 256 gradations, the predetermined range is appropriately 120 to 180, but is not limited to this. Further, the independent block detector 1 may be the one described in the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment, or any one that detects an independent block. Further, not only the average value but also the pixel levels of a plurality of representative pixels may be detected within a predetermined range.
【００２７】次に、（図７）を用いて本発明の第六の実
施例を説明する。（図７）は第四の実施例と第五の実施
例を組み合わせたものであり、対象ブロック内の画素の
レベル変化量が所定量よりも小さく、かつ画素レベルが
所定量範囲内にある場合のみ、独立ブロックの検出を行
うものである。（図７）において、２９は三入力の論理
積を計算する論理積器である。変化量測定器２３、比較
器２４は第四の実施例と同様であり、対象ブロック内の
画素のレベル変化量が所定量ｔ１よりも小さいことを検
出する。また、平均値測定器２６、比較器２７は第五の
実施例と同様であり、対象ブロック内の画素レベルの平
均値がｔ２よりも大きく、かつ、ｔ３以下であることを
検出するものである。これにより、より人間の目につき
やすい残像ノイズを除去し、効率的に符号化し画質の向
上が得られる。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. (FIG. 7) is a combination of the fourth and fifth embodiments, in which the level change amount of the pixel in the target block is smaller than a predetermined amount and the pixel level is within the predetermined amount range. Only the independent block is detected. In FIG. 7, reference numeral 29 is a logical product calculator that calculates a logical product of three inputs. The change amount measuring device 23 and the comparator 24 are the same as those in the fourth embodiment, and detect that the level change amount of the pixel in the target block is smaller than the predetermined amount t1. Further, the average value measuring device 26 and the comparator 27 are the same as those in the fifth embodiment, and detect that the average value of the pixel level in the target block is larger than t2 and not larger than t3. . As a result, afterimage noise, which is more noticeable to human eyes, is removed, and efficient coding is performed to improve image quality.
【００２８】また、独立ブロック検出器は、第一の実施
例あるいは第二の実施例あるいは第三の実施例であげた
ものでも構わないし、独立ブロックを検出するものであ
ればなんでもよい。所定量ｔ１、ｔ２およびｔ３は、第
四の実施例及び第五の実施例の所定量と同様に選べばよ
い。Further, the independent block detector may be the one described in the first embodiment, the second embodiment or the third embodiment, or any detector which detects an independent block. The predetermined amounts t1, t2 and t3 may be selected in the same manner as the predetermined amounts in the fourth and fifth embodiments.
【００２９】なお、前述の各実施例においてはフレーム
単位で符号化処理することを前提としたが、フィールド
単位で扱っても構わない。また、参照画像を時間的に前
の画像としたが、後の画像あるいは、前後の画像であっ
ても構わない。また、画像信号が輝度信号と色信号とか
らなる場合、それぞれ独立ブロックの検出を行い処理し
てもよいし、輝度信号のみで独立ブロックの検出を行
い、輝度信号において独立ブロックであれば色信号のブ
ロックも独立ブロックとして処理してもよい。また、輝
度信号において独立ブロックであると認識された場合の
み、色信号においても独立ブロックの検出を行い処理し
てもよい。In each of the above-described embodiments, it is premised that the encoding process is performed in frame units, but it may be handled in field units. Further, although the reference image is the temporally previous image, it may be a later image or a preceding or succeeding image. Further, when the image signal is composed of a luminance signal and a color signal, an independent block may be detected and processed respectively, or an independent block may be detected only by the luminance signal, and if the luminance signal is an independent block, the color signal is detected. Block may be processed as an independent block. Further, only when it is recognized as an independent block in the luminance signal, the independent block may be detected and processed in the color signal.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように本発明は、画像を近接する
複数の画素からなるブロックに分割し、参照画像を用い
てブロック毎に動きベクトルを求め動き補償をした後、
符号化対象画像を予測し符号化する方法において、前記
動きベクトルの規則性が得られない領域内のブロックを
独立ブロックとして検出し、前記独立ブロックにおいて
は前記参照画像には依存することなく、独立に符号化処
理するように構成することにより、移動体の残像ノイズ
を除去され画質改善が得られる。As described above, according to the present invention, an image is divided into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, a motion vector is calculated for each block using a reference image, and motion compensation is performed.
In a method of predicting and encoding an image to be encoded, a block in a region where the regularity of the motion vector is not obtained is detected as an independent block, and the independent block does not depend on the reference image and is independent. With the configuration such that the image is subjected to the encoding processing, the afterimage noise of the moving body can be removed and the image quality can be improved.
【００３１】また、画像を近接する複数の画素からなる
ブロックに分割し、参照画像を用いてブロック毎に動き
ベクトルを求め動き補償した後、符号化対象画像を予測
し符号化する装置において、前記動きベクトルの規則性
が得られない領域内のブロックを前記参照画像とは独立
な独立ブロックとして検出する独立ブロック検出器と、
前記独立ブロック検出器によって検出された独立ブロッ
クを前記参照画像に依存することなく独立に符号化処理
する符号化器とで構成することにより、移動体の残像ノ
イズを除去され画質改善が得られる。In an apparatus for dividing an image into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, obtaining a motion vector for each block using a reference image and performing motion compensation, and predicting and encoding an image to be encoded, An independent block detector that detects a block in a region where the regularity of the motion vector is not obtained as an independent block independent of the reference image,
By configuring the independent block detected by the independent block detector with the encoder that independently performs the encoding process without depending on the reference image, the afterimage noise of the moving body is removed and the image quality is improved.
【図１】本発明の第一の実施例における画像符号化装置
のブロック図FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第一の実施例の選択器のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a selector according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第二の実施例における画像符号化装置
のブロック図FIG. 3 is a block diagram of an image coding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】（Ａ）本発明の第三の実施例における画像符号
化装置のブロック図 （Ｂ）依存領域と独立領域とに分類した一例を示す図FIG. 4A is a block diagram of an image coding apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a diagram showing an example of classification into a dependent region and an independent region.
【図５】本発明の第四の実施例における画像符号化装置
のブロック図FIG. 5 is a block diagram of an image coding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第五の実施例における画像符号化装置
のブロック図FIG. 6 is a block diagram of an image coding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第六の実施例における画像符号化装置
のブロック図FIG. 7 is a block diagram of an image coding apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
１ 独立ブロック検出器 ２ 選択器 ３ 差分器 ４ 差分器 ５ 差分器 ６ 差分器 ７ 比較器 ８ 比較器 ９ 比較器 １０ 比較器 １１ 四入力論理積器 １２ 領域判定器 １３ 独立ブロック出力器 １４ 動き補償ブロック位置計算器 １５ 依存領域 １６ 独立領域 １７ ブロック １８ ブロック １９ ブロック ２０ ブロック ２１ 動きベクトル ２２ 動き補償ブロック ２３ 変化量測定器 ２４ 比較器 ２５ 二入力論理積器 ２６ 平均値測定器 ２７ 比較器 ２８ 二入力論理積器 ２９ 三入力論理積器 ３０ 符号化器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Independent block detector 2 Selector 3 Difference device 4 Difference device 5 Difference device 6 Difference device 7 Comparator 8 Comparator 9 Comparator 10 Comparator 11 Four-input logical product 12 Area judgment device 13 Independent block output device 14 Motion compensation Block position calculator 15 Dependent area 16 Independent area 17 block 18 block 19 block 20 block 21 Motion vector 22 Motion compensation block 23 Change amount measurer 24 Comparator 25 Two-input AND gate 26 Average value measurer 27 Comparator 28 Two-input Logical product 29 three-input logical product 30 encoder
Claims (12)
ックに分割し、参照画像を用いてブロック毎に動きベク
トルを求め動き補償した後、符号化対象画像を予測し符
号化する方法であって、対象とするブロックの周辺に位
置する一つ以上の周辺ブロックの動きベクトルの方向お
よび大きさについて規則性を求め、前記対象とするブロ
ックの動きベクトルの規則性と前記周辺ブロックの動き
ベクトルとが異なる場合、前記対象とするブロックを独
立ブロックとして検出し、前記独立ブロックにおいては
前記参照画像に依存することなく、独立に符号化処理す
ることを特徴とする画像符号化方法。1. A method of predicting and encoding an image to be encoded after dividing an image into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, obtaining a motion vector for each block using a reference image and performing motion compensation , Around the target block
The direction of the motion vector of one or more surrounding blocks
And the regularity of the size are calculated, and the target block
Of the motion vector of the block and the motion of the peripheral block
If the vector is different, the target block is detected as an independent block, and the independent block is independently coded without depending on the reference image. Method.
ック毎に、前記対象ブロックの動きベクトルと前記周辺
ブロックの動きベクトルとの差を差分ベクトルとしてそ
れぞれ計算し、一部あるいはすべての前記差分ベクトル
の大きさが所定量以上である場合、前記対象ブロックを
独立ブロックとすることを特徴とする請求項１記載の画
像符号化方法。2. A difference vector between a motion vector of the target block and a motion vector of the peripheral block is calculated as a difference vector for each of a plurality of peripheral blocks adjacent to the target block, and a part or all of the difference vectors are calculated. The image coding method according to claim 1, wherein when the size is equal to or larger than a predetermined amount, the target block is an independent block.
分ベクトルの大きさが所定量以下のブロックからなる領
域を参照画像に依存する依存領域とし、前記差分ベクト
ルの大きさが前記所定量よりも大きいブロックからなる
領域は前記参照画像に独立な独立領域とし、前記独立領
域に隣接する前記依存領域のうちの少なくとも一つの依
存領域が前記独立領域から離れるように移動している場
合、前記独立領域内のブロックを独立ブロックとするこ
とを特徴とする請求項１記載の画像符号化方法。3. A dependent region that depends on a reference image is defined as a region in which the size of a difference vector of motion vectors between adjacent blocks is a predetermined amount or less, and the size of the difference vector is larger than the predetermined amount. A region made up of blocks is an independent region independent of the reference image, and if at least one of the dependent regions adjacent to the independent region is moving away from the independent region, within the independent region 2. The image coding method according to claim 1, wherein the block is an independent block.
化量が所定量以下である場合に、独立ブロックの検出を
行うことを特徴とする請求項２記載の画像符号化方法。4. The image coding method according to claim 2, wherein the independent block is detected when the level change amount of the pixels included in the target block is equal to or less than a predetermined amount.
ベルが所定範囲内にある場合に、独立ブロックの検出を
行うことを特徴とする請求項２記載の画像符号化方法。5. The image coding method according to claim 2, wherein the independent block is detected when the levels of a plurality of pixels included in the target block are within a predetermined range.
おいて、独立ブロックの検出は、輝度信号については常
に行うが、色信号については常に行うか、もしくは輝度
信号で独立ブロックが検出された場合のみ独立ブロック
の検出を行うか、もしくは、色信号では独立ブロックの
検出は行わずに輝度信号の独立ブロックと同位置にある
ブロックを色信号においても独立ブロックとすることを
特徴とする請求項１記載の画像符号化方法。6. When an image is composed of a luminance signal and a color signal, the independent block is always detected for the luminance signal, but is always detected for the color signal or when the independent block is detected in the luminance signal. Only the independent block is detected, or the independent block is not detected in the chrominance signal and the block located at the same position as the independent block of the luminance signal is set as the independent block in the chrominance signal. The described image coding method.
ックに分割し、参照画像を用いてブロック毎に動きベク
トルを求め動き補償した後、符号化対象画像を予測し符
号化する装置において、対象とするブロックの周辺に位
置する一つ以上の周辺ブロックの動きベクトルの方向お
よび大きさについて規則性を求め、前記対象とするブロ
ックの動きベクトルの規則性と前記周辺ブロックの動き
ベクトルとが異なる場合、前記対象とするブロックを独
立ブロックとして検出する独立ブロック検出器と、前記
独立ブロック検出器によって検出された前記独立ブロッ
クを前記参照画像に依存することなく、独立に符号化処
理する符号化器とを具備したことを特徴とする画像符号
化装置。After 7. divided into blocks composed of a plurality of pixels adjacent images, and motion compensation sought motion vector for each block using a reference image, the apparatus for encoding and predictive encoding target picture, the target Place around the block
The direction of the motion vector of one or more surrounding blocks
And the regularity of the size are calculated, and the target block
Of the motion vector of the block and the motion of the peripheral block
When the vector is different, an independent block detector that detects the target block as an independent block, and the independent block detected by the independent block detector without depending on the reference image , An image coding apparatus, comprising: an encoder that independently performs an encoding process.
クの動きベクトルと前記対象ブロックに隣接する複数の
周辺ブロックの動きベクトルとの差分ベクトルの大きさ
を前記隣接ブロック毎に計算し出力する差分器と、前記
差分器の出力と所定量とを比較する比較器とによって構
成され、前記差分器によって得られた前記差分ベクトル
の大きさが一部あるいはすべて前記所定量よりも大きい
場合、前記対象ブロックを独立ブロックとすることを特
徴とする請求項７記載の画像符号化装置。8. An independent block detector calculates a difference vector between a motion vector of the target block and a motion vector of a plurality of peripheral blocks adjacent to the target block, and outputs the difference vector for each adjacent block. And a comparator that compares the output of the differencer with a predetermined amount, and if the magnitude of the difference vector obtained by the differencer is larger than a part or all of the predetermined amount, the target block The image coding apparatus according to claim 7, wherein is an independent block.
き補償ブロック位置計算器と独立ブロック出力器とによ
って構成され、前記領域判定器は隣接するブロック間の
動きベクトルの差分ベクトルの大きさが所定量以下のブ
ロックからなる領域を参照画像に依存する依存領域と
し、前記差分ベクトルの大きさが前記所定量よりも大き
いブロックからなる領域を独立領域として検出するもの
であり、前記動き補償ブロック位置計算器は前記独立領
域に隣接する依存領域内のブロックの動きベクトルの平
均ベクトルを出力するものであり、前記独立ブロック出
力器は前記独立領域に隣接する依存領域の動きベクトル
の方向を比較するものであり、前記独立領域に隣接する
依存領域のうち少なくとも一つの依存領域が前記独立領
域から離れるように移動する場合、前記独立領域内のブ
ロックを独立ブロックとすることを特徴とする請求項７
記載の画像符号化装置。9. The independent block detector comprises an area determiner, a motion compensation block position calculator, and an independent block output unit, wherein the area determiner determines the magnitude of the difference vector of motion vectors between adjacent blocks. An area composed of blocks of a predetermined amount or less is defined as a dependent area that depends on a reference image, and an area composed of blocks in which the magnitude of the difference vector is larger than the predetermined quantity is detected as an independent area. The calculator outputs an average vector of motion vectors of blocks in the dependent region adjacent to the independent region, and the independent block output device compares the directions of motion vectors of the dependent regions adjacent to the independent region. And at least one of the dependent regions adjacent to the independent region is moved away from the independent region. 8. When moving, blocks in the independent area are independent blocks.
The image encoding device described.
に含まれる画素のレベル変化量を測定する変化量測定器
と、前記レベル変化量と所定量とを比較する比較器と、
前記対象ブロックが参照画像に依存しない独立なブロッ
クであることを検出する手段とによってに構成され、前
記対象ブロックに含まれる画素のレベル変化量が所定量
以下である場合、前記対象ブロックに対して独立ブロッ
クの検出を行うことを特徴とする請求項７記載の画像符
号化装置。10. The independent block detector includes a change amount measuring device for measuring a level change amount of a pixel included in a target block, and a comparator for comparing the level change amount with a predetermined amount.
And a means for detecting that the target block is an independent block that does not depend on a reference image, and when the level change amount of the pixels included in the target block is a predetermined amount or less, The image coding apparatus according to claim 7, wherein an independent block is detected.
に含まれる複数の画素のレベルが所定範囲内であること
を検出する手段と、前記対象ブロックが独立ブロックで
あることを検出する手段とで構成され、前記複数の画素
のレベルが所定範囲内である場合、前記対象ブロックに
対して独立ブロックの検出を行うことを特徴とする請求
項７記載の画像符号化装置。11. The independent block detector comprises means for detecting that the levels of a plurality of pixels included in the target block are within a predetermined range, and means for detecting that the target block is an independent block. The image coding apparatus according to claim 7, wherein when the levels of the plurality of pixels are within a predetermined range, an independent block is detected for the target block.
場合において、独立ブロックの検出は、輝度信号につい
ては常に行うが、色信号については常に行うか、もしく
は輝度信号で独立ブロックが検出された場合のみ独立ブ
ロックの検出を行うか、もしくは、色信号では独立ブロ
ックの検出は行わずに輝度信号の独立ブロックと同位置
にあるブロックを色信号においても独立ブロックとする
ことを特徴とする請求項７記載の画像符号化装置。12. When the image signal is composed of a luminance signal and a color signal, the independent block is always detected for the luminance signal, but is always detected for the color signal or the independent block is detected in the luminance signal. Only when the independent block is detected, or the independent block is not detected in the chrominance signal, and the block at the same position as the independent block of the luminance signal is set as the independent block in the chrominance signal. 7. The image encoding device according to 7.
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| JP31770091A JP2502862B2 (en) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | Image coding method and image coding apparatus |
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|---|---|---|---|
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| JPH05153576A JPH05153576A (en) | 1993-06-18 |
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