JP2743434B2 - 動き補償フレーム間予測符号化回路 - Google Patents

動き補償フレーム間予測符号化回路

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JP2743434B2 JP1037885A JP3788589A JP2743434B2 JP 2743434 B2 JP2743434 B2 JP 2743434B2 JP 1037885 A JP1037885 A JP 1037885A JP 3788589 A JP3788589 A JP 3788589A JP 2743434 B2 JP2743434 B2 JP 2743434B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は1フレーム画像がL×M画素(L,Mは正の整
数)で構成される入力テレビジョン信号を符号化する動
き補償フレーム間予測符号化回路に関する。
(従来の技術) 従来より、動き補償フレーム間予測符号化は、テレビ
ジョン信号の前フレーム画像に対する現フレーム画像の
変位をベクトルとして検出し、そのベクトルを用いてフ
レーム間予測符号化を行なうものである。その際のベク
トルの検出は、通常は、テレビ画面を多数のブロック
(8×8や16×16程度のブロック)に分割し、そのブロ
ック毎に検出する。そのため、符号化処理もブロック毎
に行なっていた。
第4図は従来の動き補償フレーム間予測符号化回路の
一例の構成を示すブロック図である。
同図において、入力画像メモリ1には1フレーム画像
がL×M画素で構成される入力テレビジョン信号の現フ
レームの画像データが存在する。
また、1フレームメモリである復号画像メモリ3には
入力画像メモリ1の画像データに対して1フレーム前の
画像データを符号化・復号したL×M画素の復号画像デ
ータが存在する。
そして、入力画像メモリ1の現フレームの入力画像デ
ータaと、復号画像メモリ3の前フレームの復号画像デ
ータbとが、動き補償回路2に入力される。
動き補償回路2では、テレビ画面を多数のブロック
(8×8や16×16程度のブロック)に分割してその各ブ
ロック毎に入力画像データaと復号画像データbとの
間、すなわち1フレーム間の画像の変位を動きベクトル
として検出し、更に、この動きベクトルと復号画像デー
タbとを用いて入力画像データaに近い画像データ(予
測値)cを算出(合成)する。なお、検出された動きベ
クトルは、復号のために伝送する。
そして、合成された画像データ(予測値)cは減算器
4に供給され、ここで、合成画像データ(予測値)cか
ら入力画像データaを減算することで差分データdを求
める。この差分データdは、符号化回路5で符号化(量
子化)され、差分符号gとして伝送あるいは記録され
る。
一方、符号化回路5で符号化された画像データeは、
復号回路6で復号され、加算器7に供給される。そし
て、加算器7では復号されたデータfと合成画像データ
(予測値)cとを加算することでL×M画素の復号画像
データbを生成し、これを1フレームメモリである復号
画像メモリ3に供給し、そこに記憶する。
第5図は上記第4図の従来の動き補償フレーム間予測
符号化回路によって符号化されたデータを復号するため
の復号回路の一例の構成を示すブロック図である。
同図において、伝送あるいは記録された差分符号gは
復号回路11で復号され、加算器12に供給される。
復号画像メモリ13に存在している1フレーム前のL×
M画素の復号画像データhは、そのまま求めるデータと
して出力される一方、動き補償回路14に供給される。
この動き補償回路14では、伝送されてきた動きベクト
ルを用いて現フレームの画像データiを合成し、これと
復号回路11の出力とを加算器12で加算することで、L×
M画素の復号画像データhを生成し、これを1フレーム
メモリである復号画像メモリ13に供給し、そこに記憶す
る。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記した従来回路では、復号画像メモリ3,
13中の復号画像データがL×M画素であるため、動き補
償回路2,14の動きベクトル検出範囲を±N画素(N<L,
M;Nは正の整数)としたとき、第6図に示すように、L
×M画素を9つの領域〜(すなわち、幅がN画素分
の8つのエッヂ領域〜と1つの中央領域)に分割
したうちのエッヂ領域〜中のブロックにおいては、
±N画素の範囲での動きベクトル検出のための探索が行
なえなかった。
例えば、領域ではx方向で−1〜−Nまで(すなわ
ち、図に示す復号画像データの左端から左方向にN画素
分)とy方向で1〜Nまで(同じく上端から上方向にN
画素分)の領域に画素データが存在しないため、動きベ
クトル検出のための探索の範囲はx方向で0〜+N画
素、y方向で0〜−N画素となっていた。
このため、動きベクトルの検出において、領域〜
において、それぞれ処理を変える必要があり、処理が複
雑になっていた。
そこで、本発明は上記した従来の技術の課題を解決し
た動き補償フレーム間予測符号化回路を提供することを
目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するために、1フレーム画
像がL×M画素(L,Mは正の整数)で構成される入力テ
レビジョン信号と予測値との差を出力する減算器と、こ
の減算器の出力を符号化する符号化回路と、この符号化
回路の出力を復号する復号回路と、この復号回路の出力
と前記予測値とを加算する加算器と、この加算器の出力
を1フレーム記憶するフレームメモリと、前記入力テレ
ビジョン信号及び前記フレームメモリの出力信号を一定
のブロックに分割し、各ブロックの動きベクトルを前記
フレームメモリの出力信号をもとにして検出し、前記予
測値を算出する動き補償回路とを備え、前記入力テレビ
ジョンの動画像を動き補償を用いて予測符号化する動き
補償フレーム間予測符号化回路において、前記動き補償
回路における動きベクトル検出範囲を±N画素(N<L,
M;Nは正の整数)として、前記加算器から出力される復
号画像に対して1フレーム画像の各ラインの始めと終わ
りにそれぞれN画素を付加すると共に、前記1フレーム
画像の始めと終わりにそれぞれNラインの画素を付加
し、(L+2N)×(M+2N)画素の画像とする画素付加
回路を設けたことを特徴とする動き補償フレーム間予測
符号化回路を提供するものである。
(作 用) 上記した構成の動き補償フレーム間予測符号化回路に
おいては、復号画像に対し1フレーム画像の各ラインの
始めと終わりにそれぞれN画素を付加すると共に、1フ
レーム画像の始めと終わりにそれぞれNラインの画素を
付加し、(L+2N)×(M+2N)の画像とすることによ
り、幅がN画素分のエッヂ領域においても±N画素の範
囲での動きベクトル検出のための探索が可能となる。
(実 施 例) 本発明による動き補償フレーム間予測符号化回路の一
実施例について以下に図面と共に説明する。
第1図は本発明による動き補償フレーム間予測符号化
回路の一実施例の構成を示すブロック図、第2図は第1
図の本発明の動き補償フレーム間予測符号化回路によっ
て符号化されたデータを復号するための復号回路の一例
の構成を示すブロック図である。
第1図において第4図と異なるのは、第1図における
復号処理系である加算器7と復号画像メモリ3との間
に、加算器7から出力される復号画像データbに対し1
フレーム画像の各ラインの始めと終わりにそれぞれN画
素を付加すると共に、1フレーム画像の始めと終わりに
それぞれNラインの画素を付加し、(L+2N)×(M+
2N)画素の画像とする画素付加回路21を設けていること
である。
画素付加回路21では、加算器7から出力されるL×M
画素の復号画像データb(第3図中の領域Iのデータ)
に対して、第3図に示すように領域Iの周囲の領域IIの
データ(すなわち、1フレーム画像の各ラインの始めと
終わりのN画素と、1フレーム画像の始めと終わりのN
ラインの画素)を、前値,後値の画素値、もしくは近傍
画素値よりの予測値により付加し、(L+2N)×(M+
2N)画素の画像データb′とする。
そして、この(L+2N)×(M+2N)画素の画像デー
タb′を1フレームメモリである復号画像メモリ3に供
給し、そこに記憶する。
動き補償回路2では、動きベクトルを検出する際、第
6図に示す幅がN画素分のエッヂ領域〜において
も、第3図に示すような周囲の領域IIのデータを付加し
た画像データb′を復号画像メモリ3から読み出すこと
により、±N画素の範囲での動きベクトル検出のための
探索が可能となり、この画像データb′を用いてL×M
画素の合成画像データ(予測値)C′を生成できる。
また、第2図の復号回路において第5図と異なるの
は、第2図における加算器12と復号画像メモリ13との間
に、第1図の画素付加回路21と同様に加算器12から出力
される復号画像データhに対し1フレーム画像の各ライ
ンの始めと終わりにそれぞれN画素を付加すると共に、
1フレーム画像の始めと終わりにそれぞれNラインの画
素を付加し、(L+2N)×(M+2N)画素の画像とする
画素付加回路22を設け、更に、復号画像メモリ13の出力
側に画素付加回路22で付加した画素を削除し元に戻すた
めの削除回路23を設けていることである。
画素付加回路22では、第1図の画素付加回路21での画
素付加の手法と同じ手法(すなわち、第1図での画素付
加が前値,後値の画素値による場合は前値,後値の画素
値を用い、近傍画素値よりの予測値による場合は同一手
順,予測法による予測値を用い)により、加算器12から
出力されるL×M画素の復号画像データh(第3図中の
領域Iのデータ)に対して、第3図に示すように領域I
の周囲の領域IIのデータ(すなわち、1フレーム画像の
各ラインの始めと終わりのN画素と、1フレーム画像の
始めと終わりのNラインの画素)を付加し、(L+2N)
×(M+2N)画素の画像データh′とする。
そして、この(L+2N)×(M+2N)画素の画像デー
タh′を1フレームメモリである復号画像メモリ3に供
給し、そこに記憶する。
動き補償回路14では、(L+2N)×(M+2N)画素の
画像データh′と伝送されてきた動きベクトルよりL×
M画素の画像データ(予測値)i′を合成する。
そして、この合成画像データ(予測値)i′と伝送さ
れてきた差分符号を復号した復号回路11の出力とを加算
器12で加算することで、復号画像データhを生成し、更
に、前記したように画素付加回路22で領域IIのデータを
付加し、(L+2N)×(M+2N)画素の画像データh′
とし、これを復号画像メモリ3に記憶する。
最後に、復号画像メモリ3中の(L+2N)×(M+2
N)画素の画像データh′より、先に画素付加回路22で
付加した第3図の周囲領域IIのデータを削除回路23で削
除し、第3図の領域Iのみの画像データを、求めるデー
タとして出力する。
(発明の効果) 以上の如く、本発明の動き補償フレーム間予測符号化
回路によれば、復号画像に対し1フレーム画像の各ライ
ンの始めと終わりにそれぞれN画素を付加すると共に、
1フレーム画像の始めと終わりにそれぞれNラインの画
素を付加し、(L+2N)×(M+2N)の画像とすること
により、幅がN画素分のエッヂ領域においても±N画素
の範囲での動きベクトル検出のための探索が可能とな
り、従来のように領域によって処理を変える必要もなく
なり、全ての領域で同じ処理が行なえ、処理が簡単にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による動き補償フレーム間予測符号化回
路の一実施例の構成を示すブロック図、第2図は第1図
の本発明回路によって符号化されたデータを復号するた
めの復号回路の一例の構成を示すブロック図、第3図は
本発明回路の動作を説明するための図、第4図は従来の
動き補償フレーム間予測符号化回路の一例の構成を示す
ブロック図、第5図は第4図の従来回路によって符号化
されたデータを復号するための復号回路の一例の構成を
示すブロック図、第6図は従来回路の課題を説明するた
めの図ある。 1……入力画像メモリ、2,14……動き補償回路、 3,13……復号画像メモリ、4……減算器、 5……符号化回路、6,11……復号回路、 7,12……加算器、21,22……画素付加回路、 23……削除回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1フレーム画像がL×M画素(L,Mは正の
    整数)で構成される入力テレビジョン信号と予測値との
    差を出力する減算器と、この減算器の出力を符号化する
    符号化回路と、この符号化回路の出力を復号する復号回
    路と、この復号回路の出力と前記予測値とを加算する加
    算器と、この加算器の出力を1フレーム記憶するフレー
    ムメモリと、前記入力テレビジョン信号及び前記フレー
    ムメモリの出力信号を一定のブロックに分割し、各ブロ
    ックの動きベクトルを前記フレームメモリの出力信号を
    もとにして検出し、前記予測値を算出する動き補償回路
    とを備え、前記入力テレビジョンの動画像を動き補償を
    用いて予測符号化する動き補償フレーム間予測符号化回
    路において、 前記動き補償回路における動きベクトル検出範囲を±N
    画素(N<L,M;Nは正の整数)として、前記加算器から
    出力される復号画像に対し1フレーム画像の各ラインの
    始めと終わりにそれぞれN画素を付加すると共に、前記
    1フレーム画像の始めと終わりにそれぞれNラインの画
    素を付加し、(L+2N)×(M+2N)画素の画像とする
    画素付加回路を設けたことを特徴とする動き補償フレー
    ム間予測符号化回路。
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