JP2621341B2 - Predictive coding method for video using background prediction and its apparatus - Google Patents

Predictive coding method for video using background prediction and its apparatus

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JP2621341B2
JP2621341B2 JP12255788A JP12255788A JP2621341B2 JP 2621341 B2 JP2621341 B2 JP 2621341B2 JP 12255788 A JP12255788 A JP 12255788A JP 12255788 A JP12255788 A JP 12255788A JP 2621341 B2 JP2621341 B2 JP 2621341B2
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シーンチェンジと次なるシーンチェンジの
間に代表されるような一連の動画像における、背景画像
を用いた予測符号化方式及び予測符号化装置に関するも
のである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a prediction encoding method and a prediction method using a background image in a series of moving images typified between a scene change and the next scene change. The present invention relates to an encoding device.

(従来の技術) 従来、動画像の高能率符号化方式に関しては、予測符
号化方式が知られている。その構成回路の一例を第4図
に示す。この方式は画素データ37から画像のフレーム間
及びフレーム内相関を利用して得た予測値38を差し引
き、その差分値39を符号化するもので、予測回路として
フルーム内予測回路31、フレーム間予測回路32及び背景
予測回路33を並列接続し、切り替えてスイッチ34により
選択的にいずれかを接続する構成となっている。切り替
え選択方式としては、各画素毎に予測差分が最も小さく
なるモードを逐次選択する方式や、既に符号化された画
素での予測差分最小モードから現画素の選択モードを推
定する方式が知られている。この様に多モード選択方式
を採る理由は、通常のテレビジョン信号ではフレーム間
相関が高いのでフレーム間予測符号化が効率的である
が、シーンチェンジや激しい動きにより画像のフレーム
間相関が低下した場合に、画像のフレーム内相関を用い
たフレーム内予測符号化、もしくは背景予測符号化を行
なう方が効率が良いからである。特に動く被写体の背後
から現れてくる画像部分についてはフレーム間及びフレ
ーム内の両方の相関とも小さいので、動く被写体部分を
できるだけ除いた背景画像を用いて予測を行う。
(Prior Art) Conventionally, as a high-efficiency coding method for a moving image, a predictive coding method is known. An example of the constituent circuit is shown in FIG. In this method, a prediction value 38 obtained by utilizing inter-frame and intra-frame correlations of an image is subtracted from pixel data 37, and the difference value 39 is encoded. The circuit 32 and the background prediction circuit 33 are connected in parallel, switched, and selectively connected by a switch 34. As the switching selection method, a method of sequentially selecting a mode in which the prediction difference is the smallest for each pixel and a method of estimating the selection mode of the current pixel from the prediction difference minimum mode in the already coded pixel are known. I have. The reason for adopting the multi-mode selection method in this way is that the inter-frame prediction is efficient because the inter-frame correlation is high in a normal television signal, but the inter-frame correlation of the image is reduced due to a scene change or a severe movement. In this case, it is more efficient to perform intra-frame predictive encoding using intra-frame correlation of an image or background predictive encoding. In particular, as for the image portion appearing from behind the moving subject, both the correlation between the frames and within the frame are small. Therefore, the prediction is performed using the background image excluding the moving subject portion as much as possible.

上記のような背景画像の抽出方式としては、特願昭62
−165957号明細書により提案されているものがある。こ
の方式は画像内のある部分が背景を表示している期間
は、前記部分の画素の信号レベルがほとんど変化せず時
間軸方向に平坦領域を示すことを利用するもので、本例
の場合、シーンチェンジと次なるシーンチェンジの間の
一連の動画像について、それぞれの画素の信号レベルが
一定期間以上持続する平坦領域を背景データとして抽出
し、シーンチェンジ間の一連の画像全体を見渡した上
で、前記抽出された背景データから背景画像を生成しよ
うとするものである。第5図はそのフローチャートの一
例で、以下にその動作を簡単に説明する。
As a method for extracting the background image as described above, Japanese Patent Application No. Sho 62
Some are proposed by US Pat. This method utilizes the fact that the signal level of the pixel in the portion hardly changes and shows a flat region in the time axis direction during a period in which a certain portion in the image displays the background. For a series of moving images between a scene change and the next scene change, a flat region in which the signal level of each pixel lasts for a certain period or more is extracted as background data, and over the entire series of images between scene changes. , A background image is to be generated from the extracted background data. FIG. 5 is an example of the flowchart, and the operation will be briefly described below.

まずステップ(03)で入力画像フレーム内の各画素の
信号レベルが平坦領域にあるか否かの判定を行なう。た
とえば、画像フレーム内の第i番目の画素の信号レベル
が第jフレームから第(k−1)フレームまでの期間で
平坦領域Ai(m)を形成しているときに、第kフレーム
での信号レベルXi(k)と平坦領域Ai(m)内の平均信
号レベルとの差分値δがあるきしい値よりも小さけれ
ば、ステップ(04)でXi(k)を平坦領域Ai(m)のデ
ータとするとともに、第i番目の画素の蓄積データSiに
加える。そうでなければステップ(05)でレベルXi
(k)を次なる平坦領域の初期値とする。以上(03)〜
(05)の処理を画像内の全ての画素に対して、一連の画
像フレームによるシーケンス内で繰り返し行ない、各画
素の全ての平坦領域Ai(1)〜Ai(n)とその蓄積デー
タSiを求める。次にステップ(07)で前記蓄積データSi
の平均値として各画素の背景レベルAiを計算し、ステッ
プ(08)で前記背景レベルAiの推定が適正であるかどう
かを判断する。ここでの判断の基準としては、Aiの推定
に用いた蓄積データSi内の個々のデータの分散の大きさ
などが用いられる。もしAiの推定が不適性と判断されれ
ば、ステップ(09)で蓄積データSiの中から、Aiとのレ
ベル差の最も大きい平坦領域Ai(l)に含まれる全デー
タを除外して再びステップ(07)以下の処理を行なう。
First, in step (03), it is determined whether the signal level of each pixel in the input image frame is in a flat area. For example, when the signal level of the ith pixel in the image frame forms the flat area Ai (m) in the period from the j-th frame to the (k-1) -th frame, the signal in the k-th frame If the difference value δ between the level Xi (k) and the average signal level in the flat area Ai (m) is smaller than a certain critical value, in step (04), Xi (k) is compared with the data of the flat area Ai (m). At the same time, it is added to the accumulated data Si of the i-th pixel. Otherwise, level Xi in step (05)
Let (k) be the initial value of the next flat area. (03) ~
The process of (05) is repeated for all the pixels in the image in a sequence of a series of image frames, and all the flat areas Ai (1) to Ai (n) of each pixel and the accumulated data Si thereof are obtained. . Next, at step (07), the stored data Si
Then, the background level Ai of each pixel is calculated as the average value of, and it is determined in step (08) whether the estimation of the background level Ai is appropriate. As a criterion for the determination here, the magnitude of variance of individual data in the accumulated data Si used for the estimation of Ai is used. If the estimation of Ai is judged to be inappropriate, in step (09), all the data included in the flat area Ai (l) having the largest level difference from Ai is excluded from the accumulated data Si, and the step is repeated. (07) Perform the following processing.

上記の方法により一連の動画像から抽出された背景画
像は、あらかじめ背景予測回路内の背景メモリに蓄えて
おき、前記一連の動画像に対する背景予測に用いられ
る。
A background image extracted from a series of moving images by the above method is stored in advance in a background memory in a background prediction circuit, and is used for background prediction for the series of moving images.

(発明が解決しようとする問題点) フレームワークの固定している一定期間の動画像にお
いては、主観評価上は画像内の背景の大部分を背景画像
を用いて良好に予測することが期待される。しかし従来
の予測符号化では、背景部分でも多くの場合にフレーム
間及びフレーム内の予測が用いられ、予測差分としてな
お多くの情報を発生する。これは各モードにおける予測
差分の大きさにもとづいて予測モードを選択するためで
ある。すなわち、背景予測に用いる背景画像は一定期間
の一連の動画像から抽出された平均的な性格のものであ
るので、フレーム間で背景部分に緩やかな輝度のゆらぎ
が生じている場合などを含めて多くの場合、フレーム間
予測の方が背景予測よりも予測差分が小さくなり、なお
かつ幾らかの予測差分を発生することによる。また雑音
などによる変化でフレーム間相関の小さくなった背景部
分に対してもフレーム内予測の方が背景予測よりも予測
差分が小さくなることが多いことにもよる。
(Problems to be Solved by the Invention) In a moving image for a fixed period in which the framework is fixed, it is expected from a subjective evaluation that most of the background in the image is well predicted using the background image. You. However, in the conventional predictive coding, prediction between frames and within a frame is used in many cases even in a background portion, and still more information is generated as a prediction difference. This is for selecting a prediction mode based on the magnitude of the prediction difference in each mode. That is, since the background image used for background prediction is of an average character extracted from a series of moving images for a certain period, the background image includes a case where a gradual luminance fluctuation occurs in the background portion between frames. In many cases, the inter-frame prediction has a smaller prediction difference than the background prediction, and generates some prediction difference. In addition, the intra-frame prediction often has a smaller prediction difference than the background prediction even for a background portion where the inter-frame correlation is reduced due to a change due to noise or the like.

本発明の目的は、一定期間内の一連の動画像におい
て、その背景部分に対してできだけ背景画像を用いた予
測を行うことで、少なくとも主観的に劣化が少なく、か
つ発生情報量を抑えた予測符号化方式及び予測符号化装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the amount of generated information at least subjectively by performing prediction using a background image as much as possible for a background portion in a series of moving images within a certain period. An object of the present invention is to provide a predictive coding method and a predictive coding device.

(問題点を解決するための手段) 本発明の動画像予測符号化方式は、一定期間内の一連
の動画像の各フレームからあらかじめ背景画像を抽出し
ておき、これを背景予測に用いる予測符号化方式におい
て、前記背景画像抽出時にどのフレームのどの画素が背
景画像生成に用いられたかを示す情報を生成しておき、
少なくとも前記情報にもとずき背景予測を適用する画素
を決定し、かつ背景予測を適用した画素の予測差分値を
零とすることを特徴とするもので、また本発明の動画像
予測符号化装置は、一定期間内の動画像の各フレームか
ら背景画像を抽出出力するとともに、どのフレームのど
の画素が背景画像生成に用いられたかを示す背景抽出画
素情報を出力する背景画像抽出手段と、前記背景抽出画
素情報を記憶し、かつ少なくともこれをもとに背景予測
を適用する画素を決定し、前記画素の予測符号化に同期
して背景予測モード選択信号を出力する背景予測モード
制御手段と、前記背景予測モード選択信号にもとづき複
数の予測手段の中から背景予測を選択する予測器と、同
信号にもとづき予測差分信号を強制的に零とする零レベ
ル出力回路とを持つ予測符号化手段と、を少なくとも具
備することを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The moving picture prediction encoding method according to the present invention extracts a background image from each frame of a series of moving pictures within a fixed period in advance, and uses the extracted prediction image for background prediction. In the conversion method, information indicating which pixel of which frame was used to generate the background image at the time of extracting the background image is generated,
At least based on the information, a pixel to which background prediction is applied is determined, and a prediction difference value of the pixel to which background prediction is applied is set to zero. The apparatus is configured to extract and output a background image from each frame of a moving image within a predetermined period, and to output background extraction pixel information indicating which pixel of which frame was used for generation of the background image, and a background image extraction unit, Background prediction mode control means for storing background extraction pixel information, and determining a pixel to which background prediction is applied based on at least this, and outputting a background prediction mode selection signal in synchronization with the prediction encoding of the pixel, A predictor for selecting a background prediction from among a plurality of prediction means based on the background prediction mode selection signal; and a zero-level output circuit for forcibly setting a prediction difference signal to zero based on the signal. It is characterized in that at least comprising: a predictive coding means.

(作用) 本発明は、一定期間内の動画像の各フレームにおい
て、一連のフレーム全体から判断して変化の少ない背景
とされた部分について、これを予測背景画像で置き換え
ても主観評価上は余り劣化を生じないことを利用するも
のである。
(Effect) In the present invention, in each frame of a moving image within a certain period, even if a portion determined to be a background with little change as judged from the entire series of frames is replaced with a predicted background image, there is little subjective evaluation. This is to take advantage of the fact that deterioration does not occur.

本発明では、まず従来技術(第5図)で示したような
方法により、シーンチェンジとシーンチェンジで囲まれ
る画像シーケンスに代表されるような一定期間内の一連
の動画像から背景画像を抽出する。次に各画素の予測符
号化を行なう際に、少なくとも前記抽出処理において最
終的にどのフレームのどの画素が背景画像生成に用いら
れたかを示す背景抽出画素情報をもとに背景予測を適用
する画素を決定する。これにより雑音及び小さな信号レ
ベルのゆらぎしか示さない背景の大部分に対して背景予
測を適用することが可能となる。また、前記背景予測が
適用された各画素に対してはその予測差分値を零とする
ことで、画像内の背景部分における発生情報量を低く抑
えることができる。なおこの場合における背景予測の選
択は、前記のごとく一連のフレーム全体を見渡した上で
画素の信号レベルの変動が小さく安定していると見なせ
る期間に対して行われるので、予測差分を零としてもこ
れによる画質の劣化は低く抑えることができる。
In the present invention, first, a background image is extracted from a series of moving images within a certain period represented by a scene change and an image sequence surrounded by the scene change by a method as shown in the related art (FIG. 5). . Next, when predictive coding of each pixel is performed, at least a pixel to which background prediction is applied based on background extraction pixel information indicating which pixel of which frame was finally used for generation of a background image in the extraction processing To determine. This makes it possible to apply background prediction to most of the background that shows only noise and small signal level fluctuations. Further, by setting the prediction difference value to zero for each pixel to which the background prediction has been applied, the amount of information generated in the background portion in the image can be reduced. The selection of the background prediction in this case is performed during a period in which the fluctuation of the signal level of the pixel can be considered to be small and stable after looking over the entire series of frames as described above. The deterioration of the image quality due to this can be kept low.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1〜3図を用いて説明す
る。第1図は、本発明の予測符号化方式を実現する一実
施例の基本ブロック図である。まず入力された一定期間
の一連の動画像の各フレームから、背景画像抽出回路1
において背景画像を抽出する。抽出方式としては前記期
間内のフレーム全体を見渡した上で行うこととし、第5
図に示された様な方式が用いられる。抽出された背景画
像41は予測符号化に先だって予測符号化回路3に送られ
る。同時にどのフレームのどの画素が背景画像抽出時に
背景画像生成に用いられたかを示す背景抽出画素情報42
が背景予測モード制御回路2に送られる。次に予測符号
化回路3で入力画像信号40その予測値との差分を符号化
するが、背景抽出画素情報42に示された画素の予測モー
ド選択に際しては、背景予測モード制御回路2により予
測符号化回路3に同期して背景予測モード選択信号43が
供給され、これにより背景予測モードを適用することと
する。さらに予測符号化回路3においては、背景予測モ
ード選択時に予測差分を強制的に零とする。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a basic block diagram of one embodiment for realizing the predictive coding system of the present invention. First, a background image extraction circuit 1 is applied to each frame of a series of input moving images for a given period.
Extracts a background image. The extraction method is performed after the entire frame within the period is overlooked.
A method as shown in the figure is used. The extracted background image 41 is sent to the predictive coding circuit 3 prior to the predictive coding. At the same time, background extraction pixel information 42 indicating which pixel of which frame was used for background image generation at the time of background image extraction
Is sent to the background prediction mode control circuit 2. Next, the prediction encoding circuit 3 encodes the difference between the input image signal 40 and its prediction value. When selecting the prediction mode of the pixel indicated by the background extraction pixel information 42, the background prediction mode control circuit 2 The background prediction mode selection signal 43 is supplied in synchronization with the conversion circuit 3, whereby the background prediction mode is applied. Further, the prediction encoding circuit 3 forcibly sets the prediction difference to zero when the background prediction mode is selected.

第2図は、本発明における背景画像抽出回路を実現す
る一実施例を示すブロック図である。本実施例では従来
技術第5図に示した背景画像抽出方式を用いる。まず平
坦領域検出回路4において、第6図のステップ(01)〜
(05)の方法で、一連の画像フレームから各画素の平坦
領域を全て検出し、背景画像生成回路5に供給する。背
景画像生成回路5では第5図のステップ(06)〜(09)
の方法で、各画素の背景レベルを前記平坦領域での信号
45から算出して背景画像41を出力する。また各平坦領域
のうち前記ステップ(09)で排除されなかった部分、す
なわち背景レベルの算出に最終的に用いられた平坦領域
に、どのフレームのどの画素が含まれていたかを背景抽
出画素情報42として出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment for realizing a background image extracting circuit according to the present invention. In this embodiment, the background image extraction method shown in FIG. 5 of the related art is used. First, in the flat area detection circuit 4, steps (01) to (01) in FIG.
By the method of (05), all flat regions of each pixel are detected from a series of image frames, and supplied to the background image generation circuit 5. In the background image generation circuit 5, the steps (06) to (09) in FIG.
The background level of each pixel in the signal in the flat area
The background image 41 is calculated from 45 and output. In addition, the portion of each flat region that is not excluded in the step (09), that is, the flat region finally used for calculating the background level, includes which pixel of which frame was included in the background extraction pixel information 42. Output as

第3図は、本発明における予測符号化手段による動画
像符号化記録再生システムの一実施例のブロック図であ
る。ここで一連の画像信号の符号化に先立ち、あらかじ
め生成された背景画像41が背景予測回路11に供給されて
いる。また予測モード制御回路12には符号化に同期し
て、第1図の背景予測モード制御回路2から背景抽出画
素情報42に応じて背景予測モード選択信号43が供給され
る。まず入力画像信号40に対して、予測器8でフレーム
内予測回路9、フレーム間予測回路10及び背景予測回路
11それぞれにより予測値46が求められる。予測モード制
御回路12は各予測値46と入力画像信号40とを比較して予
測モードを選択し、スイッチ回路13により予測値47を決
定する。ただし背景予測は背景予測モード選択信号43が
供給されている場合にのみ選択される。つまり背景予測
モード選択信号43を示された画素には強制的に背景予測
が用いられ、それ以外の画素はフレーム間予測またはフ
レーム内予測のうち予測差分の小さくなる方を選択する
こととする。次に減算器14により入力画像信号40と前記
予測値47との差分値が計算されるが、前記予測モード選
択時に、背景予測を選択した場合には、スイッチ回路15
を零レベル出力回路16に接続し予測差分値を零とする。
予測差分値48は量子化回路17で量子化された後に、符号
変換回路20で符号化される一方、逆量子化回路18で逆量
子化され加算器19で前記予測値に加算して、フレーム内
予測回路9及びフレーム間予測回路10に供給される。モ
ード信号49は符号変換回路20で符号化され、符号化され
た量子化予測差分値と共に符号化出力44としてデータ記
録媒体21を介して復号器7に供給される。また背景画像
41もフレーム内予測符号化等により符号化され、データ
記録媒体21を介して復号器7に供給され、もとの背景画
像51に復元されて予測器22で背景予測に用いられる。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a moving picture coding / recording / reproducing system using the predictive coding means in the present invention. Here, the background image 41 generated in advance is supplied to the background prediction circuit 11 before encoding a series of image signals. A background prediction mode selection signal 43 is supplied to the prediction mode control circuit 12 from the background prediction mode control circuit 2 in FIG. 1 in accordance with the background extraction pixel information 42 in synchronization with the encoding. First, for the input image signal 40, the predictor 8 uses the intra-frame prediction circuit 9, the inter-frame prediction circuit 10, and the background prediction circuit.
A prediction value 46 is obtained from each of the 11 values. The prediction mode control circuit 12 compares each prediction value 46 with the input image signal 40, selects a prediction mode, and determines the prediction value 47 by the switch circuit 13. However, the background prediction is selected only when the background prediction mode selection signal 43 is supplied. That is, the background prediction mode selection signal 43 is used to force the background prediction to be used for the pixel indicated by the background prediction mode selection signal 43, and the other pixels are selected from among the inter-frame prediction or the intra-frame prediction, whichever has the smaller prediction difference. Next, a difference value between the input image signal 40 and the prediction value 47 is calculated by the subtractor 14. When the background prediction is selected at the time of selecting the prediction mode, the switch circuit 15 is selected.
Is connected to the zero-level output circuit 16 to make the predicted difference value zero.
After the prediction difference value 48 is quantized by the quantization circuit 17, it is encoded by the code conversion circuit 20, while being inversely quantized by the inverse quantization circuit 18 and added to the prediction value by the adder 19 to obtain a frame. It is supplied to the intra prediction circuit 9 and the inter-frame prediction circuit 10. The mode signal 49 is encoded by the code conversion circuit 20, and is supplied to the decoder 7 via the data recording medium 21 as an encoded output 44 together with the encoded quantized prediction difference value. Also background image
41 is also coded by intra-frame predictive coding or the like, supplied to the decoder 7 via the data recording medium 21, restored to the original background image 51, and used by the predictor 22 for background prediction.

なお、背景予測モード選択信号43は必ずしも背景抽出
画素情報42と完全に対応する必要はなく、背景抽出画素
情報42の同一フレーム内での分布から、背景予測モード
選択信号43を出力すべき画素構成を決定しても良い。例
えば、孤立した背景抽出画素はこれを無視し、周囲を背
景抽出画素で囲まれた非背景抽出画素を背景抽出画素に
組み込むなどが可能である。またフレーム間で孤立した
背景抽出画素は無視し、前後のフレームで背景抽出画素
となっている非背景抽出画素を背景抽出画素に組み込む
などの方法を組み合わせてもよい。
Note that the background prediction mode selection signal 43 does not necessarily have to completely correspond to the background extraction pixel information 42, and the pixel configuration to output the background prediction mode selection signal 43 from the distribution of the background extraction pixel information 42 in the same frame. May be determined. For example, it is possible to ignore an isolated background extraction pixel and incorporate a non-background extraction pixel surrounded by the background extraction pixel into the background extraction pixel. In addition, a method of ignoring background extraction pixels isolated between frames and incorporating non-background extraction pixels that are background extraction pixels in the preceding and succeeding frames into background extraction pixels may be combined.

さらに、複数の画素からなるブロック単位で予測モー
ドを選択する方式においても、背景画像抽出方式におい
てブロック単位でデータ抽出を行っていれば、背景抽出
画素情報がブロック単位で得られる。また、上述したよ
うに画素単位で得られた背景抽出画素情報を再構成し
て、ブロック単位で背景予測が選択されるようにしても
よい。なお、ブロック単位で背景予測を選択した場合に
は、ブロック内全ての画素の予測差分値を零とする。
Further, also in the method of selecting a prediction mode in units of blocks composed of a plurality of pixels, if data is extracted in units of blocks in the background image extraction method, background extraction pixel information can be obtained in units of blocks. Further, as described above, the background extraction pixel information obtained in pixel units may be reconstructed so that background prediction is selected in block units. When background prediction is selected for each block, the prediction difference values of all pixels in the block are set to zero.

(発明の効果) 本発明では、背景予測が選択された場合に予測差分を
零とするので、差分信号による発生情報量を抑えること
ができる。また背景予測の選択は、背景画像抽出時に背
景画像生成用に用いられた画素に対して他のモードに優
先して適用されるので、背景予測モードの選択率をあげ
上記効果を促進することができる。さらに前記理由か
ら、背景予測は一連の画像フレーム全体を見渡した上で
信号レベルのフレーム間変動の少ない背景部分と判定さ
れた画素に対して適用されているので、予測差分値を零
としたことによる誤差はフレーム間で累積拡大せず、予
測モード切り替わり時に大きなフレーム間歪となること
はなく、主観評価上の画質劣化を抑えることができる。
(Effect of the Invention) In the present invention, the prediction difference is set to zero when the background prediction is selected, so that the amount of information generated by the difference signal can be suppressed. Also, the background prediction selection is applied to the pixels used for generating the background image at the time of extracting the background image in preference to the other modes, so that it is possible to increase the selectivity of the background prediction mode and promote the above effect. it can. Further, for the above reason, since the background prediction is applied to pixels determined to be a background portion having little inter-frame variation in signal level after looking over the entire series of image frames, the prediction difference value is set to zero. The error due to is not cumulatively expanded between frames, does not cause large inter-frame distortion when the prediction mode is switched, and can suppress the image quality deterioration in the subjective evaluation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の予測符号化方式の一実施例の基本ブ
ロック図、 第2図は、本発明における背景画像抽出手段の一実施例
を示すブロック図、 第3図は、本発明における予測符号化手段により構成さ
れる動画像の符号化記録再生システムの一実施例を示す
ブロック図、 第4図は、従来の動画像予測符号復号システムの一例を
示すブロック図、 第5図は、従来の背景画像抽出方式の一例を説明するフ
ローチャートである。 図において、 1……背景画像抽出回路、2……背景予測モード制御回
路、3……予測符号化回路、4……平坦領域検出回路、
5……背景画像生成回路、6……符号器、7……復号
器、8,22,30……予測器、9,31……フレーム内予測回
路、10,32……フレーム間予測回路、11,33……背景予測
回路、12……予測モード制御回路、13,15,34……スイッ
チ回路、14,35……減算器、16……零レベル出力回路、1
7……量子化回路、18……逆量子化回路、19,36……加算
器、20……符号変換回路、21……データ記録媒体。
FIG. 1 is a basic block diagram of an embodiment of a predictive coding method according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram illustrating an embodiment of a background image extracting means according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a moving picture coding / recording / reproducing system constituted by predictive coding means, FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional moving picture predictive code decoding system, FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a conventional background image extraction method. In the figure, 1 ... a background image extraction circuit, 2 ... a background prediction mode control circuit, 3 ... a prediction coding circuit, 4 ... a flat area detection circuit,
5 ... background image generation circuit, 6 ... encoder, 7 ... decoder, 8, 22, 30 ... predictor, 9, 31 ... intra-frame prediction circuit, 10, 32 ... inter-frame prediction circuit, 11, 33: background prediction circuit, 12: prediction mode control circuit, 13, 15, 34 ... switch circuit, 14, 35 ... subtractor, 16 ... zero level output circuit, 1
7 quantization circuit, 18 inverse quantization circuit, 19, 36 adder, 20 code conversion circuit, 21 data recording medium.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一定時間内の一連の動画像の各フレームか
らあらかじめ背景画像を抽出しておき、これを背景予測
に用いる動画像の予測符号化方式において、前記背景画
像抽出時にどのフレームのどの画素信号が背景画像生成
に用いられたかを示す情報を生成しておき、少なくとも
前記情報をもとに背景予測を適用する画素を決定し、か
つ背景予測を適用した画素の予測差分値を零とすること
を特徴とする予測符号化方式。
A background image is extracted in advance from each frame of a series of moving images within a fixed time, and in a moving image predictive encoding method used for background prediction, which frame of which frame is extracted when the background image is extracted. Information indicating whether a pixel signal has been used for background image generation is generated, a pixel to which background prediction is applied is determined based on at least the information, and a prediction difference value of the pixel to which background prediction is applied is set to zero. A predictive coding method.
【請求項2】一定期間内の動画像の各フレームから背景
画像を抽出出力するとともに、どのフレームのどの画素
が背景画像生成に用いられたかを示す背景抽出画素情報
を出力する背景画像抽出手段と、 前記背景抽出画素情報を記憶し、かつ少なくともこれを
もとにして背景予測を適用する画素を決定し、前記画素
の予測符号化に同期して背景予測モード選択信号を出力
する背景予測モード制御手段と、前記背景予測モード選
択信号にもとづき複数の予測手段の中から背景予測を選
択する予測器と、同信号にもとづき予測差分信号を強制
的に零とする零レベル出力回路とを持つ予測符号化手段
と、を少なくとも具備した、動画像の予測符号化装置。
2. A background image extracting means for extracting and outputting a background image from each frame of a moving image within a predetermined period, and outputting background extraction pixel information indicating which pixel of which frame was used for generating the background image. Background prediction mode control for storing the background extraction pixel information and determining a pixel to which background prediction is applied based on at least the background extraction pixel information, and outputting a background prediction mode selection signal in synchronization with the prediction encoding of the pixel Means, a predictor for selecting a background prediction from among a plurality of prediction means based on the background prediction mode selection signal, and a zero-level output circuit for forcibly setting a prediction difference signal to zero based on the signal. A predictive coding apparatus for a moving image, comprising:
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