JP2642525B2 - 画像のフレーム内符号化方法 - Google Patents
画像のフレーム内符号化方法Info
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- JP2642525B2 JP2642525B2 JP7323391A JP7323391A JP2642525B2 JP 2642525 B2 JP2642525 B2 JP 2642525B2 JP 7323391 A JP7323391 A JP 7323391A JP 7323391 A JP7323391 A JP 7323391A JP 2642525 B2 JP2642525 B2 JP 2642525B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直交変換を用いた画像の
フレーム内符号化方法。
フレーム内符号化方法。
【０００２】
【従来の技術】このような画像のフレーム内符号化に関
する文献としては、下記ものがある。 文献名：坪井 幸利 岡本 邸 貞二、「カラー静止画
像符号化におけるエントロピー符号化の各種方式の比較
検討」、（ＰＣＳＪ８７）、１９８７年９月２５〜２７
日 図２に従来の画像のフレーム内符号化方式の構成図を示
す。図２において、テレビカメラ２０１等より入力され
た画像信号はＡ／Ｄ変換器２０２においてディジタル化
される。一般のテレビカメラにおいてはインターレース
走査されているため、この後のフレーム処理に備えてイ
ンターレース／ノンインターレース変換部２０３でイン
ターレース走査からノンインターレース走査に変換さ
れ、ブロック化回路２０４へ出力される。
する文献としては、下記ものがある。 文献名：坪井 幸利 岡本 邸 貞二、「カラー静止画
像符号化におけるエントロピー符号化の各種方式の比較
検討」、（ＰＣＳＪ８７）、１９８７年９月２５〜２７
日 図２に従来の画像のフレーム内符号化方式の構成図を示
す。図２において、テレビカメラ２０１等より入力され
た画像信号はＡ／Ｄ変換器２０２においてディジタル化
される。一般のテレビカメラにおいてはインターレース
走査されているため、この後のフレーム処理に備えてイ
ンターレース／ノンインターレース変換部２０３でイン
ターレース走査からノンインターレース走査に変換さ
れ、ブロック化回路２０４へ出力される。
【０００３】インターレース／ノンインターレース変換
部２０３では、図３で示すように２フィールドで１フレ
ームを構成する。ブロック化回路２０４では各フレーム
をＮ×Ｎ画素からなるブロックに分割し、各ブロック成
分ごとに直交変換部２０５に入力される。直交変換部２
０５においては離散コサイン変換等の直交変換処理がな
され、各変換係数が量子化器２０６で量子化される。量
子化器２０６で得られた量子化値は可変長符号化器２０
７でハフマン符号化され、受信側に送信される。
部２０３では、図３で示すように２フィールドで１フレ
ームを構成する。ブロック化回路２０４では各フレーム
をＮ×Ｎ画素からなるブロックに分割し、各ブロック成
分ごとに直交変換部２０５に入力される。直交変換部２
０５においては離散コサイン変換等の直交変換処理がな
され、各変換係数が量子化器２０６で量子化される。量
子化器２０６で得られた量子化値は可変長符号化器２０
７でハフマン符号化され、受信側に送信される。
【０００４】受信側では受け取った符号を可変長復号化
部２０８でハフマンした後、逆量子化部２０９で逆量子
化し、逆直交変換部２１０で逆直交変換され、フレーム
化回路２１１に出力する。各ブロックの再生信号はフレ
ーム化回路２１１でフレームに再構成され、ノンインタ
ーレース／インターレース変換部２１２でノンインター
レース走査からインターレース走査に変換される。その
後、Ｄ／Ａ変換器２１３でアナログ信号に戻され、モニ
タで再生画像として表示される。
部２０８でハフマンした後、逆量子化部２０９で逆量子
化し、逆直交変換部２１０で逆直交変換され、フレーム
化回路２１１に出力する。各ブロックの再生信号はフレ
ーム化回路２１１でフレームに再構成され、ノンインタ
ーレース／インターレース変換部２１２でノンインター
レース走査からインターレース走査に変換される。その
後、Ｄ／Ａ変換器２１３でアナログ信号に戻され、モニ
タで再生画像として表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような離散コサイ
ン変換等の直交変換を用いたフレーム内符号化では、符
号化部の前処理としてインターレース／ノンインターレ
ース変換によって、２フィールドで１フレームを構成し
た後、符号化部で符号化される。この時フィールド間の
走査時間の差によって、図４に示すように動きのある部
分でライン間の画像が不連続となる。本来、直交変換と
可変長符号化を組み合わせた画像符号化においては、直
交変換係数の低域成分にパワーが集中することを利用し
て符号化レートの削減を狙っているが、前述のことが原
因で、動領域における縦方向の高域の信号成分が強く発
生する場合がある。これによって符号量が増加するとい
う問題がある。従って、本発明の目的は、離散コサイン
変換等の直交変換を用いたフレーム内符号化において、
動領域のフィールド間の走査時間の差によって発生する
変換係数の縦方向の高周波成分を抑制し、低域の係数へ
のパワー集中度を向上させることによって、伝送レート
の削減を図ることにある。
ン変換等の直交変換を用いたフレーム内符号化では、符
号化部の前処理としてインターレース／ノンインターレ
ース変換によって、２フィールドで１フレームを構成し
た後、符号化部で符号化される。この時フィールド間の
走査時間の差によって、図４に示すように動きのある部
分でライン間の画像が不連続となる。本来、直交変換と
可変長符号化を組み合わせた画像符号化においては、直
交変換係数の低域成分にパワーが集中することを利用し
て符号化レートの削減を狙っているが、前述のことが原
因で、動領域における縦方向の高域の信号成分が強く発
生する場合がある。これによって符号量が増加するとい
う問題がある。従って、本発明の目的は、離散コサイン
変換等の直交変換を用いたフレーム内符号化において、
動領域のフィールド間の走査時間の差によって発生する
変換係数の縦方向の高周波成分を抑制し、低域の係数へ
のパワー集中度を向上させることによって、伝送レート
の削減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のフレーム内符号
化方法は、通常のフレーム画像について、各ブロック単
位に、直交変換を行う符号化モードと、各ブロック単位
にフィールド毎にまとめたライン変換を行い、このライ
ン変換を行ったフレーム画像について、各ブロック単位
に、直交変換を行う符号化モードとを有する。そして、
前フレームと現フレームとのフレーム画像から、ブロッ
ク単位に、水平方向の動き量を検出し、その動き量に応
じて、いずれかのモードで符号化を行なわせ、どちらモ
ードが選ばれたかを示す識別信号と共に、符号化された
画像情報を伝送する。
化方法は、通常のフレーム画像について、各ブロック単
位に、直交変換を行う符号化モードと、各ブロック単位
にフィールド毎にまとめたライン変換を行い、このライ
ン変換を行ったフレーム画像について、各ブロック単位
に、直交変換を行う符号化モードとを有する。そして、
前フレームと現フレームとのフレーム画像から、ブロッ
ク単位に、水平方向の動き量を検出し、その動き量に応
じて、いずれかのモードで符号化を行なわせ、どちらモ
ードが選ばれたかを示す識別信号と共に、符号化された
画像情報を伝送する。
【０００７】
【作用】図５はライン変換の説明図である。図５は１ブ
ロックのフレーム画像を示していて、第１フィールドの
画素成分を実線で、第２フィールドの画素成分を点線で
示している。この明細書で言う、通常のフレーム画像と
は、図５の左側のブロックに対応したものであり、各ブ
ロック単位で、２フィールド分の画素がライン位置順に
配列されたフレーム画像を意味する。また、この明細書
で言う、ライン変換のフレーム画像とは、図５の右側の
ブロックに対応したものであり、各ブロック単位で、ま
ずフィールド毎にまとめ、フィールド内ではライン位置
順に配列されたフレーム画像を意味する。本発明では、
動き量を検出し、あらかじめ設定した以上の動き量が検
出された場合、直交変換を行う際のブロック単位に、ラ
イン変換を行うことにより、ライン間の画像の不連続の
度合いを少なくし、縦方向の高周波成分の発生を抑制す
る。これによって、変換係数の高域側の係数の信号パワ
ーを小さくし、符号器からの発生符号量を削減する。
ロックのフレーム画像を示していて、第１フィールドの
画素成分を実線で、第２フィールドの画素成分を点線で
示している。この明細書で言う、通常のフレーム画像と
は、図５の左側のブロックに対応したものであり、各ブ
ロック単位で、２フィールド分の画素がライン位置順に
配列されたフレーム画像を意味する。また、この明細書
で言う、ライン変換のフレーム画像とは、図５の右側の
ブロックに対応したものであり、各ブロック単位で、ま
ずフィールド毎にまとめ、フィールド内ではライン位置
順に配列されたフレーム画像を意味する。本発明では、
動き量を検出し、あらかじめ設定した以上の動き量が検
出された場合、直交変換を行う際のブロック単位に、ラ
イン変換を行うことにより、ライン間の画像の不連続の
度合いを少なくし、縦方向の高周波成分の発生を抑制す
る。これによって、変換係数の高域側の係数の信号パワ
ーを小さくし、符号器からの発生符号量を削減する。
【０００８】
【実施例】図１に、本発明に係るフレーム内符号化器、
及びそれに対応した復号化器の構成を示す。図１におい
て、テレビカメラ等１０１から入力された画像信号はＡ
／Ｄ変換器１０２でディジタル化され、インターレース
／ノンインターレース変換器１０３で２フィールドから
フレーム画像に走査変換され、さらにブロック化回路１
０４においてＮ×Ｎ画素からなるブロックに分割され
る。フレーム画像の各ブロック成分Ｘｉｊ（ｉ＝１〜
Ｎ，ｊ＝１〜Ｎ）はスイッチ部１０５ａ及び水平方向動
き検出部１１１に入力される。水平方向動き検出部１１
１ではフレームメモリ１１２に記憶された１フレーム前
のフレーム画像と現フレーム画像である各ブロック成分
Ｘｉｊとから、フレーム間の水平方向の動き量を検出
し、あらかじめ設定された値Ｔｈと比較することによっ
て、切替え信号ｋがスウィッチ部１０５ａ〜ｃの各スウ
ィッチに与えられ、以下のようにＡ，Ｂいずれかに切替
えられる。水平方向動き検出部１１１で検出された動き
量がＴｈ以下の場合、スウィッチ部１０５ａ〜ｃの各ス
ウィッチは一斉にＡ側に、Ｔｈより大きい場合にはＢ側
に切替えられる。また、切替え信号ｋは符号化器出力と
して、画像情報と一緒に受信側に伝送される。
及びそれに対応した復号化器の構成を示す。図１におい
て、テレビカメラ等１０１から入力された画像信号はＡ
／Ｄ変換器１０２でディジタル化され、インターレース
／ノンインターレース変換器１０３で２フィールドから
フレーム画像に走査変換され、さらにブロック化回路１
０４においてＮ×Ｎ画素からなるブロックに分割され
る。フレーム画像の各ブロック成分Ｘｉｊ（ｉ＝１〜
Ｎ，ｊ＝１〜Ｎ）はスイッチ部１０５ａ及び水平方向動
き検出部１１１に入力される。水平方向動き検出部１１
１ではフレームメモリ１１２に記憶された１フレーム前
のフレーム画像と現フレーム画像である各ブロック成分
Ｘｉｊとから、フレーム間の水平方向の動き量を検出
し、あらかじめ設定された値Ｔｈと比較することによっ
て、切替え信号ｋがスウィッチ部１０５ａ〜ｃの各スウ
ィッチに与えられ、以下のようにＡ，Ｂいずれかに切替
えられる。水平方向動き検出部１１１で検出された動き
量がＴｈ以下の場合、スウィッチ部１０５ａ〜ｃの各ス
ウィッチは一斉にＡ側に、Ｔｈより大きい場合にはＢ側
に切替えられる。また、切替え信号ｋは符号化器出力と
して、画像情報と一緒に受信側に伝送される。
【０００９】各スウィッチがＡ側に切り替えられた場
合、各ブロック成分Ｘｉｊは直交変換演算部１０６で離
散コサイン変換等の直交変換を行い、量子化器１０７で
量子化し、これより得られた量子化値ｑａは可変長符号
化部１１６及び逆量子化器１１３に出力される。可変長
符号化部１１６では量子化値ｑａはハフマン符号化さ
れ、伝送路に送出される。逆量子化器１１３に入力され
た量子化値ｑａはここで逆量子化され、逆直交変換演算
部１１４で逆直交変換された後、フレームメモリ１１２
に入力される。このフレームメモリ１１２に入力された
局部再生値は次のフレームで動き量検出に用いられる。
各スウィッチがＢ側に切り替えられた場合、各ブロック
成分Ｘｉｊは図５で示すようにＮ×Ｎ画素ごとにライン
変換回路１０８でライン変換する。この後、直交変換器
１０９で直交変換し、この変換係数を量子化器１１０で
量子化した後、可変長符号化部１１６で係数の量子化値
ｑｂをハフマン符号化し、伝送路に送出する。また量子
化値ｑｂは、可変長符号化部１１６へ出力されると同時
に逆量子化器１１３に入力され、逆量子化し、逆直交変
換演算部１１４で逆直交変換された後、ライン逆変換回
路１１５に入力される。ライン逆変換回路１１５ではラ
イン位置を元の位置に戻した後、フレームメモリ１１２
に入力される。
合、各ブロック成分Ｘｉｊは直交変換演算部１０６で離
散コサイン変換等の直交変換を行い、量子化器１０７で
量子化し、これより得られた量子化値ｑａは可変長符号
化部１１６及び逆量子化器１１３に出力される。可変長
符号化部１１６では量子化値ｑａはハフマン符号化さ
れ、伝送路に送出される。逆量子化器１１３に入力され
た量子化値ｑａはここで逆量子化され、逆直交変換演算
部１１４で逆直交変換された後、フレームメモリ１１２
に入力される。このフレームメモリ１１２に入力された
局部再生値は次のフレームで動き量検出に用いられる。
各スウィッチがＢ側に切り替えられた場合、各ブロック
成分Ｘｉｊは図５で示すようにＮ×Ｎ画素ごとにライン
変換回路１０８でライン変換する。この後、直交変換器
１０９で直交変換し、この変換係数を量子化器１１０で
量子化した後、可変長符号化部１１６で係数の量子化値
ｑｂをハフマン符号化し、伝送路に送出する。また量子
化値ｑｂは、可変長符号化部１１６へ出力されると同時
に逆量子化器１１３に入力され、逆量子化し、逆直交変
換演算部１１４で逆直交変換された後、ライン逆変換回
路１１５に入力される。ライン逆変換回路１１５ではラ
イン位置を元の位置に戻した後、フレームメモリ１１２
に入力される。
【００１０】一方、復号器では伝送されてきた符号Ｉを
可変長復号部１１７でランレングス復号し、量子化値ｑ
ａ，ｑｂいずれかが得られる。ここで送信側から送られ
てきた切替え信号ｋによって、スウィッチ部１０８ａ〜
ｂがＡ，Ｂいずれかに切替えられる。スウィッチ部１０
８ａがＡに切替えられた場合、量子化値ｑａは逆量子化
器１１９で逆量子化後、逆直交変換器１２０で逆直交変
換することによって、フレーム成分Ｘａｉｊとなる。ま
た、スウィッチ部１０８ａがＢに切替えられた場合、量
子化値ｑｂは逆量子化器１１７で逆量子化、逆直交変換
器１１８ａで逆直交変換した後、ライン逆変換部１１９
でラインを元の位置に戻し、フレーム成分Ｘｂｉｊを得
る。再生信号Ｘｉｊはフレーム化回路１２０によりフレ
ームに再構成され、ノンインターレース／インターレー
ス変換器１２１で走査変換し、Ｄ／Ａ変換器１２２でア
ナログ信号に変換して、モニタ１２３に表示される。
可変長復号部１１７でランレングス復号し、量子化値ｑ
ａ，ｑｂいずれかが得られる。ここで送信側から送られ
てきた切替え信号ｋによって、スウィッチ部１０８ａ〜
ｂがＡ，Ｂいずれかに切替えられる。スウィッチ部１０
８ａがＡに切替えられた場合、量子化値ｑａは逆量子化
器１１９で逆量子化後、逆直交変換器１２０で逆直交変
換することによって、フレーム成分Ｘａｉｊとなる。ま
た、スウィッチ部１０８ａがＢに切替えられた場合、量
子化値ｑｂは逆量子化器１１７で逆量子化、逆直交変換
器１１８ａで逆直交変換した後、ライン逆変換部１１９
でラインを元の位置に戻し、フレーム成分Ｘｂｉｊを得
る。再生信号Ｘｉｊはフレーム化回路１２０によりフレ
ームに再構成され、ノンインターレース／インターレー
ス変換器１２１で走査変換し、Ｄ／Ａ変換器１２２でア
ナログ信号に変換して、モニタ１２３に表示される。
【００１１】
【発明の効果】画像の動きのある部分では直交変換の前
にブロックごとにライン変換を行うことによって、直交
変換によって得られた変換係数の高域側のパワーが抑え
られた。さらに、この方法では、時間方向の解像度も損
なわれない。また、このようなフィールド間の走査時間
の異なることを考慮して、フィールドごとに符号化を行
う場合もあるが、このようなブロック処理を行う符号化
器で特有のブロック状の劣化が見られるとき、モニタ上
で見られる実際の再生画像では縦方向に２倍の大きさの
ブロックとして現れてしまう。しかし本発明で示す方法
では、処理単位であるブロックの大きさ以上に劣化が広
がることはない。
にブロックごとにライン変換を行うことによって、直交
変換によって得られた変換係数の高域側のパワーが抑え
られた。さらに、この方法では、時間方向の解像度も損
なわれない。また、このようなフィールド間の走査時間
の異なることを考慮して、フィールドごとに符号化を行
う場合もあるが、このようなブロック処理を行う符号化
器で特有のブロック状の劣化が見られるとき、モニタ上
で見られる実際の再生画像では縦方向に２倍の大きさの
ブロックとして現れてしまう。しかし本発明で示す方法
では、処理単位であるブロックの大きさ以上に劣化が広
がることはない。
【図１】本発明の一実施例のフレーム内符号化器及び復
号器の構成を示すブロック図
号器の構成を示すブロック図
【図２】従来技術の説明図
【図３】インタレース／ノンインタレース変換の説明図
【図４】動領域の輪郭部の説明図
【図５】本発明のライン変換の説明図
１０１ テレビカメラ １０２ Ａ／Ｄ変換部 １０３ インタレース／ノンインタレース変換部 １０４ ブロック化回路 １０５ 切り替えスウィッチ １０６ 直交変換演算部 １０７ 量子化器 １０８ ライン変換回路 １０９ 直交変換演算部 １１０ 量子化器 １１１ 水平方向動き検出回路 １１２ フレームメモリ １１３ 逆量子化器 １１４ 逆直交変換演算回路 １１５ ライン逆変換回路 １１６ 可変長復号化器 １１７ 可変長復号化器 １１８ 切り替えスウィッチ １１９ 逆量子化器 １２０ 逆直交変換演算回路 １２１ 逆量子化器 １２２ 逆直交変換演算回路 １２３ ライン逆変換回路 １２４ フレーム化回路 １２５ ノンインタレース／インタレース変換部 １２６ Ｄ／Ａ変換器 １２７ モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】 前フレームと現フレームとのフレーム画
像から、ブロック単位に、水平方向の動き量を検出し、
その動き量に応じて、ブロック単位に、符号化モードを
決定し、第１の符号化モードでは、通常のフレーム画像
について、ブロック単位に、直交変換符号化を行い、第
２の符号化モードでは、ブロック単位にフィールド毎に
まとめたライン変換を行い、このライン変換を行ったフ
レーム画像について、ブロック単位に、直交変換符号化
を行い、どちらのモードが選ばれたかを示す識別信号と
共に、符号化された画像情報を伝送する、画像のフレー
ム内符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323391A JP2642525B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 画像のフレーム内符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7323391A JP2642525B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 画像のフレーム内符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309086A JPH04309086A (ja) | 1992-10-30 |
| JP2642525B2 true JP2642525B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=13512265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7323391A Expired - Fee Related JP2642525B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 画像のフレーム内符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642525B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP7323391A patent/JP2642525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04309086A (ja) | 1992-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |