JP2865801B2 - Video coding transmission equipment - Google Patents

Video coding transmission equipment

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JP2865801B2
JP2865801B2 JP11354990A JP11354990A JP2865801B2 JP 2865801 B2 JP2865801 B2 JP 2865801B2 JP 11354990 A JP11354990 A JP 11354990A JP 11354990 A JP11354990 A JP 11354990A JP 2865801 B2 JP2865801 B2 JP 2865801B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、動画像のビデオ信号を圧縮符号化して伝
送する動画像符号化伝送装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coded transmission apparatus for compressing and transmitting a video signal of a moving picture and transmitting it.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第8図は、例えば三菱電機技報の第60巻第10号(三菱
電機株式会社1986年発行)の第38〜41頁に掲載の論文
“テレビ会議システム”に示された、従来の動画像符号
化伝送装置を示すブロック図である。図において、1は
入力される動画像のビデオ信号を1符号化映像フレーム
毎に符号化して送出する送信装置、2はその符号化され
たビデオ信号を受信して復号する受信装置であり、3は
この送信装置1と受信装置2の間を接続している伝送回
線である。
FIG. 8 shows a conventional moving image shown in, for example, a paper "TV conference system" published on pages 38 to 41 of Mitsubishi Electric Technical Report Vol. 60, No. 10 (published by Mitsubishi Electric Corporation, 1986). It is a block diagram which shows an encoding transmission apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes a transmitting apparatus for encoding and transmitting a video signal of an input moving image for each encoded video frame, and 2 denotes a receiving apparatus for receiving and decoding the encoded video signal. Is a transmission line connecting the transmitting device 1 and the receiving device 2.

4は入力ビデオ信号を送信装置1に入力するビデオ信
号入力端子であり、5はこのビデオ信号入力端子4より
入力されたビデオ信号をディジタル化し、輝度/色差成
分の分離処理を行うアナログ入力部である。6はアナロ
グ入力部5にて処理された1フレーム分の映像データを
蓄積する送信フレームメモリであり、7は1フレーム前
の映像データが格納されるフレームメモリである。8は
送信フレームメモリ6から読み出した現フレームの映像
データと、フレームメモリ7から読み出した1フレーム
前の映像データとの差分を演算する減算器である。
Reference numeral 4 denotes a video signal input terminal for inputting an input video signal to the transmission device 1. Reference numeral 5 denotes an analog input unit which digitizes the video signal input from the video signal input terminal 4 and performs a luminance / color difference component separation process. is there. Reference numeral 6 denotes a transmission frame memory for storing video data of one frame processed by the analog input unit 5, and reference numeral 7 denotes a frame memory for storing video data of one frame before. Reference numeral 8 denotes a subtracter that calculates a difference between the video data of the current frame read from the transmission frame memory 6 and the video data of one frame before read from the frame memory 7.

9はこの減算器8からのフレーム間差分信号を、所定
のアルゴリズムに従って圧縮符号化する符号化器であ
り、10は符号化器9からの符号化データを一時蓄えてお
く送信バッファである。11はこの送信バッファ10に蓄え
られた符号化データを伝送回線3の伝送速度に合わせて
送出する送信インタフェース部であり、12はその送信イ
ンタフェース部11より伝送回線3への符号化データが出
力される符号化データ出力端子である。
Reference numeral 9 denotes an encoder for compression-encoding the inter-frame difference signal from the subtracter 8 according to a predetermined algorithm. Reference numeral 10 denotes a transmission buffer for temporarily storing the encoded data from the encoder 9. Reference numeral 11 denotes a transmission interface unit for transmitting the encoded data stored in the transmission buffer 10 in accordance with the transmission speed of the transmission line 3. Reference numeral 12 denotes encoded data to the transmission line 3 output from the transmission interface unit 11. Coded data output terminal.

13は前記符号化器9からの符号化データを符号化器9
の逆手順で復号して、フレーム間差分信号を再生する復
号化器である。14はこの復号化器13で再生されたフレー
ム間差分信号に、前記フレームメモリ7に格納されてい
た1フレーム前の映像データを加算して現フレームの映
像データを生成し、それを次のフレームのフレーム間差
分信号の演算のためにフレームメモリ7に再格納する加
算器である。
Reference numeral 13 denotes the encoded data from the encoder 9
Is a decoder that decodes in the reverse procedure to reproduce the inter-frame difference signal. Numeral 14 adds the video data of the previous frame stored in the frame memory 7 to the inter-frame difference signal reproduced by the decoder 13 to generate video data of the current frame, and generates the video data of the next frame. Is an adder that re-stores the data in the frame memory 7 for calculating the inter-frame difference signal.

15は前記伝送回線3からの符号化データを受信装置2
に入力する符号化データ入力端子であり、16は伝送回線
3の伝送速度に合わせてその符号化データを受信する受
信インタフェース部である。17は受信インタフェース部
16で受信された符号化データを一時蓄えておく受信バッ
ファであり、18は受信バッファ17に蓄えられた符号化デ
ータを、送信装置1の符号化器9の逆手順で復号して、
フレーム間差分信号を復元する復号化器である。
Numeral 15 denotes the receiving device 2 which receives the encoded data from the transmission line 3
Is a coded data input terminal, and 16 is a receiving interface unit for receiving the coded data in accordance with the transmission speed of the transmission line 3. 17 is the receiving interface
Reference numeral 18 denotes a reception buffer for temporarily storing the encoded data received, and 18 decodes the encoded data stored in the reception buffer 17 in a reverse procedure of the encoder 9 of the transmission device 1.
This is a decoder for restoring the inter-frame difference signal.

19は1フレーム前の映像データが格納されるフレーム
メモリであり、20は前記復号化器18で復元されたフレー
ム間差分信号に、このフレームメモリ19に格納されてい
た1フレーム前の映像データを加算して現フレームの映
像データを復元する加算器である。この加算器20で復元
された映像データは、次のフレームのデータの復元のた
めフレームメモリ19に再格納される。
Reference numeral 19 denotes a frame memory in which the video data of the previous frame is stored. Reference numeral 20 denotes a frame memory for storing the video data of the previous frame stored in the frame memory 19 in the inter-frame difference signal restored by the decoder 18. This is an adder that restores the video data of the current frame by adding. The video data restored by the adder 20 is restored to the frame memory 19 to restore the data of the next frame.

21は加算器20にて復元された現フレームの映像データ
を蓄積する受信フレームメモリであり、22はこの受信フ
レームメモリ21に蓄積された映像データをビデオ信号の
映像レートに従った速度で順次読み出してアナログ化す
るアナログ出力部である。23はこのアナログ出力部22か
らのビデオ信号が出力されるビデオ信号出力端子であ
る。
Reference numeral 21 denotes a reception frame memory for storing the video data of the current frame restored by the adder 20, and reference numeral 22 sequentially reads the video data stored in the reception frame memory 21 at a speed according to the video rate of the video signal. This is an analog output unit that converts the data to analog. Reference numeral 23 denotes a video signal output terminal to which a video signal from the analog output section 22 is output.

次に動作について説明する。ビデオ信号入力端子4よ
り送信装置1に入力されたビデオ信号は、アナログ入力
部5にてアナログ信号からディジタル信号に変換され、
輝度成分と色差成分とに分離処理されたのち、送信フレ
ームメモリ6に書き込まれる。送信フレームメモリ6で
は、入力されるビデオ信号の映像レート(例えばNTSCカ
ラーテレビジョン方式では毎秒30フレーム)と、後段の
符号化器9での符号化映像レートとの差の吸収と、ラス
タ走査から符号化に適した形式への走査変換が行われ
る。
Next, the operation will be described. A video signal input from the video signal input terminal 4 to the transmission device 1 is converted from an analog signal to a digital signal by an analog input unit 5,
After being separated into a luminance component and a chrominance component, it is written into the transmission frame memory 6. The transmission frame memory 6 absorbs the difference between the video rate of the input video signal (for example, 30 frames per second in the case of the NTSC color television system) and the coded video rate in the encoder 9 at the subsequent stage, and performs raster scanning. Scan conversion to a format suitable for encoding is performed.

この後、送信フレームメモリ6から読み出された現フ
レームの映像データと、フレームメモリ7から読み出さ
れた1フレーム前の映像データが減算器8に送られてそ
の差分が演算され、フレーム間差分信号として出力され
る。このフレーム間差分信号は1フレーム前の映像デー
タと現フレームの映像データの間の変化成分であるた
め、その絶対値は現フレームの映像データそのものより
はるかに小さな値となり情報量の削減が行われる。
Thereafter, the video data of the current frame read from the transmission frame memory 6 and the video data of one frame before read from the frame memory 7 are sent to the subtracter 8 to calculate the difference between them, and the difference between the frames is calculated. Output as a signal. Since the inter-frame difference signal is a change component between the video data of one frame before and the video data of the current frame, its absolute value is much smaller than the video data of the current frame itself, and the amount of information is reduced. .

このフレーム間差分信号は符号化器9に入力されて所
定の符号化アルゴリズムに基づいて圧縮符号化され、よ
り一層の情報量削減が行われる。この符号化結果は符号
化データとして送信バッファ10に一旦蓄えられたのち、
伝送回線3により定められた伝送速度に従って、送信イ
ンタフェース部11を経由して、符号化データ出力端子12
より伝送回線3へ送出される。
This inter-frame difference signal is input to the encoder 9 and is compression-coded based on a predetermined coding algorithm, thereby further reducing the amount of information. This encoding result is temporarily stored in the transmission buffer 10 as encoded data,
In accordance with the transmission rate determined by the transmission line 3, via the transmission interface unit 11, the encoded data output terminal 12
Is transmitted to the transmission line 3.

一方、符号化器9にて符号化された符号化データは次
のフレームの符号化動作に備えて、当該復号化器13にお
ける符号化とは逆手順による復号処理を受け、フレーム
間差分信号として再生される。この再生されたフレーム
間差分信号は、加算器14にてフレームメモリ7から出力
される1フレーム前の映像データに加算され、現フレー
ムの映像データとしてフレームメモリ7に再び格納され
る。この映像データは次フレームにおける符号化時には
前フレームの映像データとして前述の手順による符号化
のために利用される。
On the other hand, the coded data coded by the coder 9 undergoes a decoding process according to a procedure reverse to the coding in the decoder 13 in preparation for a coding operation of the next frame, and becomes an inter-frame difference signal. Will be played. The reproduced inter-frame difference signal is added to the video data of the previous frame output from the frame memory 7 by the adder 14, and stored again in the frame memory 7 as the video data of the current frame. This video data is used as the video data of the previous frame at the time of encoding in the next frame for encoding in the above-described procedure.

送信装置1は以上のように動作する。 The transmitting device 1 operates as described above.

次に、伝送回線3を経由して伝送された符号化データ
は符号化データ入力端子15より受信装置2に入力され、
受信インタフェース部16を経由して伝送回線3により定
められた伝送速度に従って受信バッファ17に書込まれ
る。その後、受信された符号化データは送信装置1の復
号化器13と同じ構成の復号化器18にて復号処理を受け、
フレーム間差分信号として復元される。この復元後のフ
レーム間差分信号は加算器20にてフレームメモリ19から
出力される1フレーム前の映像データと加算され、現フ
レームの映像データとして復元される。
Next, the encoded data transmitted via the transmission line 3 is input to the receiving device 2 from the encoded data input terminal 15,
The data is written to the reception buffer 17 via the reception interface unit 16 according to the transmission speed determined by the transmission line 3. Thereafter, the received encoded data undergoes a decoding process in a decoder 18 having the same configuration as the decoder 13 of the transmission device 1,
It is restored as an inter-frame difference signal. The restored inter-frame difference signal is added by the adder 20 to the video data of the previous frame output from the frame memory 19, and is restored as the video data of the current frame.

この復元された映像データは受信フレームメモリ21に
一旦書込まれ、ビデオ信号の映像レートに従った速度で
順次読出され、アナログ出力部22に送られる。アナログ
出力部ではそれをアナログ信号に変換してビデオ信号と
して再生し、ビデオ信号出力端子23より出力する。
The restored video data is temporarily written into the reception frame memory 21, sequentially read out at a speed according to the video rate of the video signal, and sent to the analog output unit 22. The analog output section converts the signal into an analog signal, reproduces the signal as a video signal, and outputs the video signal from the video signal output terminal 23.

一方、加算器20にて復元された現フレームの映像デー
タは、フレームメモリ19に再び書き込まれ、次のフレー
ムの復号動作時に1フレーム前の映像データとして利用
される。
On the other hand, the video data of the current frame restored by the adder 20 is written again to the frame memory 19, and is used as the video data of one frame before in the decoding operation of the next frame.

受信装置2は以上のように動作する。 The receiving device 2 operates as described above.

次に符号化器9の動作について述べる。符号化器9に
入力されるフレーム間差分信号は、前述の通り現フレー
ムの映像データそのものよりははるかに小さな値となる
が、すべての情報を伝送するとした場合には、その再生
情報量は伝送回線3の容量をはかるに越えてしまう。
Next, the operation of the encoder 9 will be described. The inter-frame difference signal input to the encoder 9 has a value much smaller than the video data of the current frame itself as described above. However, if all information is to be transmitted, the reproduction information amount is The capacity of the line 3 will be exceeded.

例えば、符号化方式としてベクトル量子化方式を用
い、一画面を336画素×240ラインで構成した場合につい
て考える。ここで、例えばスペクトラムVol.01,NO.05,1
988−05P99の第13図にあるように、1ブロックを4画素
×4ラインの構成にて、コードブック内から変換パター
ンを求め、コードブックに予め格納されたパターン数が
4096パターンとすると、4096=212であるから、1ブロ
ックを表現するのに12ビット必要とする。この1ブロッ
ク4画素×4ラインからなるブロック群は、前記336画
素×240ライン中には 存在することになり、1ブロックを12ビットで表現すれ
ば、 5040×12=60,480ビット ものデータが発生することになる。
For example, consider a case where a vector quantization method is used as an encoding method and one screen is composed of 336 pixels × 240 lines. Here, for example, spectrum Vol.01, NO.05,1
As shown in FIG. 13 of 988-05P99, a conversion pattern is obtained from a code book in a block of 4 pixels × 4 lines, and the number of patterns stored in the code book in advance is calculated.
In the case of a 4096 pattern, 4096 = 2 12 , so that 12 bits are required to represent one block. The block group consisting of 4 pixels × 4 lines in one block includes, in the 336 pixels × 240 lines, That is, if one block is represented by 12 bits, data of 5040 × 12 = 60,480 bits will be generated.

この60,480ビットというデータを、例えば64Kbpsの伝
送回線3にて伝送した場合には、1秒当りの送信駒数
は、 となり、もはや動画と呼べる状態ではなくなる。
When the data of 60,480 bits is transmitted, for example, on the transmission line 3 of 64 Kbps, the number of transmission frames per second is And it is no longer a state that can be called a movie.

このため、符号化器9では、1画面内にてより変化の
激しい箇所(フレーム間差分信号の大きい箇所)を優先
的に符号化し、変化の少ない箇所は前フレームの映像デ
ータの値をそのまま使用するという判定動作を行い、前
述した5000ブロック強の中から例えば500ブロックのみ
を符号化伝送することにより、1秒当りの送信駒数を増
加させ、より自然な動画に近づけるように制御する。即
ち、5040ブロック中の500ブロックのみ符号化すると、 となる。
For this reason, the encoder 9 preferentially encodes a portion where the change is more severe (a portion where the inter-frame difference signal is large) within one screen, and uses the value of the video data of the previous frame as it is in a portion where the change is small. By performing encoding operation of, for example, only 500 blocks out of the above 5,000 blocks, the number of transmission frames per second is increased, and control is performed so as to approach a more natural moving image. That is, if only 500 blocks out of 5040 blocks are encoded, Becomes

ところが、入力ビデオ信号は時々刻々変化しているた
め、符号化器9に入力されるフレーム間差分信号の大き
さも1フレーム毎に変化する。この中から一定数のブロ
ックを選択するため、符号化するか否かを決定する判定
用の閾値も1フレーム毎に変化させ、変化の激しいとき
は閾値を上げ、変化の少ないときは閾値を下げるように
制御することで、1秒当りの送信駒数の変動を抑えてい
る。
However, since the input video signal changes every moment, the magnitude of the inter-frame difference signal input to the encoder 9 also changes every frame. In order to select a certain number of blocks from among these, the threshold for determination to determine whether or not to encode is also changed for each frame, and when the change is severe, the threshold is increased, and when the change is small, the threshold is decreased. By controlling as described above, the variation in the number of transmission frames per second is suppressed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来の動画像符号化伝送装置は以上の様に構成されて
いるので、入力ビデオ信号の変化に対しても一定の送信
駒数を確保し、より自然な動きを有する動画像を伝送再
生できる可能性があるが、符号化を行うか否かの判定閾
値が変動することにより、その再生画像の画質も1映像
フレーム毎に変動し、判定閾値が高いとき、即ち入力画
像の変化が大きいときは、結果として判定閾値に達する
程ではないがある程度の変化が発生しているという箇所
は符号化されないため、最終的な符号化歪が増大するこ
とになり、特に前述のベクトル量子化を用いている場
合、視認されやすい高域成分の符号化歪が発生する傾向
にあるため、むやみに判定閾値を上げることができず、
最終的な送信駒数を一定以下に制限しなければならない
という課題があった。
Since the conventional moving picture coding transmission apparatus is configured as described above, it is possible to secure a fixed number of transmission frames even when the input video signal changes, and to transmit and reproduce a moving picture having more natural motion. However, when the threshold value for determining whether or not to perform encoding changes, the image quality of the reproduced image also changes for each video frame. When the determination threshold value is high, that is, when the change of the input image is large, Since, as a result, a portion where a certain degree of change has occurred but is not enough to reach the determination threshold is not encoded, the final encoding distortion increases, and in particular, the above-described vector quantization is used. In this case, since the coding distortion of the high-frequency component that is easily recognized tends to occur, the determination threshold cannot be increased unnecessarily,
There is a problem that the final number of transmission frames must be limited to a certain value or less.

この発明は、上記の様な課題を解消するためになされ
たもので、入力画像の変化が大きいことにより、符号化
を行うか否かの判定閾値が高い値を示し、符号化画像デ
ータ中の高域符号化歪が増大しても、最終的に装置から
出力されるビデオ信号中の高域歪成分を除去し、より自
然な動画像を得るとともに、入力ビデオ信号の変化が少
ないときには、入力ビデオ信号中の本来の高域信号を出
力するように動作する動画像符号化伝送装置を得ること
を目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and a large change in an input image indicates a high threshold value for determining whether or not to perform encoding. Even if the high-band coding distortion increases, the high-band distortion component in the video signal finally output from the device is removed, and a more natural moving image is obtained. It is an object of the present invention to obtain a moving picture coded transmission device that operates to output an original high-frequency signal in a video signal.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明に係る動画像符号化伝送装置は送信装置に、
ビデオ信号の符号化時に生ずる符号化歪の量を示す符号
化歪値信号を生成する歪値信号生成部と、その符号化歪
値信号を符号化されたビデオ信号に多重化する多重化部
とを持たせ、受信装置に、多重化された符号化歪値信号
と符号化ビデオ信号とを分離する分離部と、分離された
符号化歪値信号によってその遮断周波数が制御される、
復号ビデオ信号のフィルタリングを行う低域通過フィル
タとを持たせたものである。
The video encoding and transmitting apparatus according to the present invention includes a transmitting apparatus,
A distortion value signal generation unit that generates an encoding distortion value signal indicating an amount of encoding distortion generated when encoding the video signal, and a multiplexing unit that multiplexes the encoding distortion value signal into an encoded video signal. In the receiving device, a separation unit that separates the multiplexed encoded distortion value signal and the encoded video signal, and the cutoff frequency is controlled by the separated encoded distortion value signal,
It has a low-pass filter for filtering the decoded video signal.

〔作用〕[Action]

この発明における受信装置は、復号ビデオ信号をフィ
ルタリングする遮断周波数の制御が可能な低域通過フィ
ルタを備え、送信装置より送られてくる、符号化時に発
生した符号化歪の発生量を示す符号化歪値信号に基づい
て、この低域通過フィルタの遮断周波数を制御し、符号
化歪の大きなときには遮断周波数を下げて高域の歪成分
を除去し、符号化歪の小さなときには遮断周波数を通常
の値に戻して本来の高域信号成分を再現することによ
り、より自然な動画像が得られる動画像符号化伝送装置
を実現する。
The receiving device according to the present invention includes a low-pass filter capable of controlling a cutoff frequency for filtering a decoded video signal, and includes a coding device that is transmitted from the transmitting device and indicates an amount of coding distortion generated during coding. Based on the distortion value signal, the cut-off frequency of this low-pass filter is controlled, and when the coding distortion is large, the cut-off frequency is lowered to remove high-frequency distortion components. By returning the value to the original value and reproducing the original high-frequency signal component, a moving picture coding and transmitting apparatus capable of obtaining a more natural moving picture is realized.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
1図において、1は送信装置、2は受信装置、3は伝送
回線、4はビデオ信号入力端子、5はアナログ入力部、
6は送信フレームメモリ、7はフレームメモリ、8は減
算器、11は送信インタフェース部、12は符号化データ出
力端子、13は復号化器、14は加算器、15は符号化データ
入力端子、16は受信インタフェース部、18は復号化器、
19はフレームメモリ、20は加算器、21は受信フレームメ
モリ、22はアナログ出力部、23はビデオ信号出力端子で
あり、第8図に同一符号を付した従来のそれらと同一、
あるいは相当部分であるため詳細な説明は省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a transmitting device, 2 is a receiving device, 3 is a transmission line, 4 is a video signal input terminal, 5 is an analog input unit,
6 is a transmission frame memory, 7 is a frame memory, 8 is a subtractor, 11 is a transmission interface unit, 12 is an encoded data output terminal, 13 is a decoder, 14 is an adder, 15 is an encoded data input terminal, and 16 is an encoded data input terminal. Is a receiving interface unit, 18 is a decoder,
19 is a frame memory, 20 is an adder, 21 is a reception frame memory, 22 is an analog output unit, and 23 is a video signal output terminal, which are the same as those of the prior art which are denoted by the same reference numerals in FIG.
Or, since it is a substantial part, detailed description is omitted.

24は前記減算器8からのフレーム間差分信号を、所定
のアルゴリズムに従って圧縮符号化する符号化器、25は
この符号化器24に内蔵され、その符号化に際して発生す
る符号化歪の量を示す符号化歪値信号を生成する歪値信
号生成部であり、符号化器24はこの歪値信号生成部25を
内蔵している点で、第8図に示す従来の符号化器9とは
異なっている。26は符号化器24からの符号化データに、
歪値信号生成部25の生成した符号化歪値信号を多重化し
て一時蓄積しておく多重化部としての送信バッファであ
る。
Reference numeral 24 denotes an encoder for compression-encoding the inter-frame difference signal from the subtractor 8 in accordance with a predetermined algorithm. Reference numeral 25 denotes a built-in encoder 24, which indicates the amount of encoding distortion generated during the encoding. This is a distortion value signal generation unit that generates an encoding distortion value signal, and the encoder 24 differs from the conventional encoder 9 shown in FIG. 8 in that the encoder 24 incorporates the distortion value signal generation unit 25. ing. 26 is the encoded data from the encoder 24,
This is a transmission buffer as a multiplexing unit that multiplexes and temporarily stores the encoded distortion value signal generated by the distortion value signal generation unit 25.

27は前記受信インタフェース部16が受信した、多重化
された符号化データと符号化歪値信号を一時蓄え、それ
らを分離して出力する分離部としての受信バッファであ
る。28はこの受信バッファ27にて分離された符号化歪値
信号に従ってその遮断周波数が制御され、前記復号化器
18によって復号されたフレーム間差分信号に基づいて復
元された映像データのフィルタリングを行う低域通過フ
ィルタである。
Reference numeral 27 denotes a reception buffer serving as a separation unit that temporarily stores the multiplexed coded data and the coding distortion value signal received by the reception interface unit 16 and separates and outputs them. 28, the cut-off frequency of which is controlled according to the coding distortion value signal separated by the reception buffer 27,
A low-pass filter that performs filtering of the video data restored based on the inter-frame difference signal decoded by 18.

次に動作について説明する。ここで、第2図はこの低
域通過フィルタ28の周波数特性を示す特性図であり、第
3図は符号化歪発生時のビデオ信号の周波数成分を示す
説明図、第4図は第3図に示す周波数成分のビデオ信号
を低域通過フィルタ28を通過させて得られる信号の周波
数成分を示す説明図である。
Next, the operation will be described. Here, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the frequency characteristics of the low-pass filter 28, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the frequency components of the video signal when encoding distortion occurs, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing frequency components of a signal obtained by passing a video signal having a frequency component shown in FIG.

送信装置1において、入力ビデオ信号がアナログ入力
部5にてディジタル化されたのち、後段の各処理にて圧
縮符号化される過程、又、受信装置2において、受信イ
ンタフェース部16を通して伝送回線3から受信された符
号化データを順次復元し、加算器20から映像データとし
て出力されるまでの動作は従来の場合と同様である。
In the transmitting device 1, the input video signal is digitized by the analog input unit 5, and then compression-coded in each subsequent process. In the receiving device 2, the transmission video signal is transmitted from the transmission line 3 through the receiving interface unit 16. The operation until the received encoded data is sequentially restored and output as video data from the adder 20 is the same as the conventional case.

ここで符号化器24では、符号化の過程において、従来
の場合と同様に、1画面中の符号化対象画素の中から変
化の大きい箇所を優先的に符号化するための判定動作を
行う。歪値信号生成部25はこの符号化器24における符号
化するか否かの判定閾値の情報を符号化歪値信号として
出力する。この符号化歪値信号は送信バッファ26に送ら
れて、符号化器24からの符号化データとともに多重化さ
れて一時蓄積され、送信インタフェース部11を経由して
符号化データ出力端子12より伝送回線3に出力される。
Here, in the course of encoding, the encoder 24 performs a determination operation for preferentially encoding a portion having a large change from among the encoding target pixels in one screen, as in the conventional case. The distortion value signal generation unit 25 outputs information on a determination threshold for determining whether or not to perform encoding in the encoder 24 as an encoding distortion value signal. The encoded distortion value signal is sent to the transmission buffer 26, multiplexed and temporarily stored with the encoded data from the encoder 24, and is transmitted from the encoded data output terminal 12 via the transmission interface unit 11 to the transmission line. 3 is output.

一方、受信装置2では、受信インタフェース部16で受
け取った、多重化された符号化データと符号化歪値信号
を受信バッファ27に一旦蓄わえ、それらを分離して符号
化データを復号化器18に、符号化歪値信号を低域通過フ
ィルタ28に送る。復号化器18に入力された符号化データ
は前述のように従来の場合同様にしてフレーム間差分信
号に復元される。また、低域通過フィルタ28に入力され
た符号化歪値信号は、低域通過フィルタ28の制御情報と
してその遮断周波数を変更するように作用する。
On the other hand, the receiving device 2 temporarily stores the multiplexed coded data and the coded distortion value signal received by the receiving interface unit 16 in the receiving buffer 27, separates them and separates the coded data into a decoder. At 18, the coding distortion value signal is sent to the low-pass filter 28. The coded data input to the decoder 18 is restored to an inter-frame difference signal in the same manner as in the conventional case, as described above. Further, the coding distortion value signal input to the low-pass filter 28 acts as control information of the low-pass filter 28 to change its cutoff frequency.

第2図は、この低域通過フィルタ28の遮断周波数が変
更される様子を示したものであり、通常は実線で示され
るように周波数を遮断周波数とする低域通過特性を
有し、〔HZ〕以上の周波数成分を減衰させる。ま
た、入力された符号化歪値信号が大きい値を示したとき
には、遮断周波数が)に変更され、
〔HZ〕以上の周波数成分を減衰させる。
Figure 2 is for a cutoff frequency of the low-pass filter 28 is showing how to change, usually has a low-pass characteristic of a cutoff frequency a frequency 0 as indicated by the solid line, 0 [HZ] Attenuate frequency components above. When the input coding distortion value signal shows a large value, the cutoff frequency is changed to 1 ( 1 < 0 ),
1 Attenuate frequency components above [HZ].

次に、この低域通過フィルタ28に入力される復元され
た映像データの性質に注目して、低域通過フィルタ28の
動作を説明する。第3図は、低域通過フィルタ28に加算
器20より入力される復元された映像データの周波数成分
の分布を示している。
Next, the operation of the low-pass filter 28 will be described, paying attention to the property of the restored video data input to the low-pass filter 28. FIG. 3 shows the distribution of the frequency components of the restored video data input from the adder 20 to the low-pass filter 28.

送信装置1において、入力ビデオ信号のフレーム間の
変化が多いときには、前述のように従来の場合と同様に
して、符号化情報量の増大を抑えるため符号化を行うか
否かの判定閾値を上げることにより、実際は変化がある
が符号化されないという領域が画面内にて増加し、結果
として本来の画像との誤差が符号化歪として大量に発生
することとなる。このときの符号化歪の周波数成分は、
従来の場合と同様のベクトル量子化を符号化方式として
用いると、ビデオ信号中の高域部分に目につきやすい歪
が発生する傾向にある。第3図では、の範囲
にこの高域歪成分が存在していることを示している。
In the transmitting apparatus 1, when there is a large change between frames of the input video signal, as described above, the threshold value for determining whether or not to perform encoding is increased in order to suppress an increase in the amount of encoded information as in the conventional case. As a result, an area in which there is actually a change but is not coded increases in the screen, and as a result, a large amount of error from the original image occurs as coding distortion. The frequency component of the coding distortion at this time is
When vector quantization similar to the conventional case is used as an encoding method, noticeable distortion tends to occur in a high-frequency portion in a video signal. FIG. 3 shows that this high-frequency distortion component exists in the range of 1 to 0 .

この第3図に示すスペクトラムを有する信号を、第2
図の特性を有する低域通過フィルタ28に通すと、遮断周
波数がに変更されていれば、〔HZ〕以上の周波
数成分が通過しなくなるため、結果として第4図に示す
様に、符号化歪の高域成分が減衰した信号が得られる。
この高域歪成分が除かれた信号は受信フレームメモリ21
に蓄積され、アナログ出力部22にてアナログ変換されて
ビデオ信号出力端子23より出力される。従って、画質の
向上した再生動画像を得ることができる。
The signal having the spectrum shown in FIG.
When passing through a low-pass filter 28 having the characteristics shown in the figure, if the cutoff frequency is changed to 1 , no more than 1 [HZ] frequency components will not pass, and as a result, as shown in FIG. A signal in which the high-frequency component of the chemical distortion is attenuated is obtained.
The signal from which the high-frequency distortion component has been removed is sent to the reception frame memory 21.
And is converted into an analog signal by an analog output section 22 and output from a video signal output terminal 23. Therefore, a reproduced moving image with improved image quality can be obtained.

なお、上記実施例では、低域通過フィルタ28の遮断周
波数をの2つを切り換えて変更するものを示
したが、符号化歪値信号の値が連続的に変化する構成と
し、多種類の遮断周波数を符号化歪値信号の値に従って
切り換えてゆくようにしてもよく、この場合は1コマ毎
の画質の急変が防止できるという効果がある。
In the above-described embodiment, the cutoff frequency of the low-pass filter 28 is changed by switching between 0 and 1 , but the configuration is such that the value of the coding distortion value signal changes continuously. The type of cutoff frequency may be switched according to the value of the encoding distortion value signal. In this case, there is an effect that a sudden change in image quality for each frame can be prevented.

また、上記実施例では、符号化歪値信号として、符号
化器24にて符号化を行うか否かの判定閾値を用いた場合
を示したが、送信装置1の復号化器13にて局部的に復号
したフレーム間差分信号と、符号化器24に入力されるフ
レーム間差分信号との誤差を求め、その誤差信号の1映
像フレーム当りの累積値を符号化歪値信号として用いて
もよい。
Further, in the above-described embodiment, the case has been described in which the determination threshold value for determining whether or not to perform the encoding in the encoder 24 is used as the encoding distortion value signal. An error between the inter-frame difference signal that has been dynamically decoded and the inter-frame difference signal input to the encoder 24 may be determined, and the accumulated value of the error signal per video frame may be used as the encoding distortion value signal. .

第5図はそのような実施例における送信装置1の構成
例を示すブロック図である。図において、29は復号化器
13にて局部的に復号されたフレーム間差分信号と、符号
化器9に入力されるフレーム間差分信号の誤差を検出す
る減算器であり、30は減算器29で検出された誤差を1映
像フレーム分累積する累積器である。歪値信号生成部25
はこの減算器29と累積器30とによって形成されている。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the transmission device 1 in such an embodiment. In the figure, 29 is a decoder
13 is a subtractor for detecting an error between the inter-frame difference signal locally decoded in 13 and the inter-frame difference signal input to the encoder 9. This is an accumulator for accumulating frames. Distortion signal generator 25
Is formed by the subtractor 29 and the accumulator 30.

このように構成された送信装置1において、復号化器
13で局部的に復号されたフレーム間差分信号は符号化歪
を含んでいるため、減算器29に入力して符号化器9に入
力されるフレーム間差分信号との間で差分を求めると、
減算器29からは符号化歪成分のみが出力される。この符
号化歪成分を累積器30にて1映像フレーム分積算してゆ
くと、当該映像フレーム中の符号化歪がどの程度発生し
ているかを直接的に求めることができる。歪値信号生成
部25はそれを符号化歪値信号として送信バッファ26に通
知する。以後の送信装置1および受信装置2における動
作は第1図に示す実施例の場合と同様である。
In the transmission device 1 configured as above, the decoder
Since the inter-frame difference signal locally decoded in 13 includes coding distortion, when the difference between the inter-frame difference signal input to the subtractor 29 and input to the encoder 9 is obtained,
The subtractor 29 outputs only the encoding distortion component. By accumulating the coding distortion component for one video frame in the accumulator 30, it is possible to directly determine the degree of coding distortion in the video frame. The distortion value signal generation unit 25 notifies the transmission buffer 26 of this as an encoding distortion value signal. Subsequent operations in the transmitting device 1 and the receiving device 2 are the same as those in the embodiment shown in FIG.

又、第1図の実施例では遮断周波数が制御可能な低域
通過フィルタ28を、受信フレームメモリ21の前段に配置
したものを示したが、受信フレームメモリ21とアナログ
出力部22との間に配置しても、またアナログ出力部22の
内部に配置してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the low-pass filter 28 whose cutoff frequency is controllable is arranged at the preceding stage of the reception frame memory 21. However, between the reception frame memory 21 and the analog output unit 22, It may be arranged, or may be arranged inside the analog output unit 22.

第6図は、当該低域通過フィルタ28をアナログ出力部
22内に配置した場合の実施例におけるアナログ出力部22
の構成例を示すブロック図である。図において、31は受
け取った映像データをアナログ変換するDA変換器であ
り、32は複数個並列に配置された各々遮断周波数の異っ
た低域通過型の個別フィルタであり、33は符号化歪信号
に基づいて、各個別フィルタ32の出力中の1つを選択す
るスイッチである。遮断周波数が変更可能な低域通過フ
ィルタ28は、これら複数の個別フィルタ32とスイッチ33
とで構成されている。
FIG. 6 shows the low-pass filter 28 connected to an analog output section.
Analog output section 22 in the embodiment when arranged inside 22
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of FIG. In the figure, 31 is a DA converter for converting received video data into analog, 32 is a low-pass type individual filter arranged in parallel with different cutoff frequencies, and 33 is a coding distortion filter. A switch for selecting one of the outputs of the individual filters 32 based on the signal. The low-pass filter 28 whose cut-off frequency can be changed includes the plurality of individual filters 32 and the switch 33.
It is composed of

このように構成されたアナログ出力部22では、DA変換
器31に受信フレームメモリ21からの映像データが入力さ
れると、それをアナログ信号に変換して、低域通過フィ
ルタ28の各個別フィルタ32に並列に入力する。各個別フ
ィルタ32はそれぞれ異なった遮断周波数でそのフィルタ
リングを行い、当該遮断周波数以上の周波数成分を除去
する。一方、スイッチ33は符号化歪値信号が大きな値を
示すとき遮断周波数の低い個別フィルタ32からの出力を
選択し、符号化歪値信号が小さな値を示すとき遮断周波
数の高い個別フィルタ32からの出力を選択するようにそ
の動作が設定されている。従って、第1図に示す実施例
と同様に動作して、画質の向上した再生動画像が得られ
る。
In the analog output unit 22 configured as described above, when the video data from the reception frame memory 21 is input to the DA converter 31, it is converted into an analog signal, and each of the individual filters 32 of the low-pass filter 28 is converted. Input in parallel. Each individual filter 32 performs its filtering at a different cutoff frequency, and removes frequency components higher than the cutoff frequency. On the other hand, the switch 33 selects the output from the individual filter 32 having a low cutoff frequency when the coding distortion value signal indicates a large value, and selects the output from the individual filter 32 having a high cutoff frequency when the coding distortion value signal indicates a small value. Its action is set to select the output. Therefore, the same operation as the embodiment shown in FIG. 1 is performed, and a reproduced moving image with improved image quality can be obtained.

また、第6図では複数の個別フィルタ32を並列に配置
してそのうち1系統をスイッチ33で選択する構成として
いるが、第7図の様に直列配置した個別フィルタ32の出
力をスイッチ33で選択する構成にしてもよい。
In FIG. 6, a plurality of individual filters 32 are arranged in parallel and one of them is selected by the switch 33. However, the output of the individual filters 32 arranged in series as shown in FIG. The configuration may be such that:

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、符号化時に発生し
た符号化歪の発生量を示す符号化歪値信号を送信装置よ
り送出し、受信装置では復号したビデオ信号をフィルタ
リングする、遮断周波数が制御可能な低域通過フィルタ
の遮断周波数を、この符号化歪値信号によって制御し
て、符号化歪の大きなときには遮断周波数を下げて高域
の歪成分を除去し、符号化歪の小さなときには遮断周波
数を通常の値に戻して本来の高域信号成分を再現するよ
うに構成したので、入力ビデオ信号の変化が多くなって
符号化データ中の高域歪成分が増大してもそれが再生出
力に現れることはなく、このことにより符号化を行うか
否かの判定閾値を高めに推移させることも可能となるこ
とから、送信コマ数を増加させることが可能となって、
動きが滑らかで歪の少ない、より自然な動画像を再生で
きる動画像符号化伝送装置が得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, an encoding distortion value signal indicating the amount of encoding distortion generated during encoding is transmitted from a transmitting apparatus, and a receiving apparatus filters a decoded video signal. The cutoff frequency of the controllable low-pass filter is controlled by this coding distortion value signal, and when the coding distortion is large, the cutoff frequency is lowered to remove high-frequency distortion components, and when the coding distortion is small, the cutoff is cut off. Since the frequency is returned to the normal value and the original high-frequency signal component is reproduced, even if the input video signal changes greatly and the high-frequency distortion component in the encoded data increases, it is reproduced and output Does not appear in this, it is possible to change the determination threshold of whether to perform encoding to a higher value, it is possible to increase the number of transmission frames,
There is an effect that a moving picture coded transmission apparatus capable of reproducing a more natural moving picture with smooth movement and little distortion can be obtained.

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

第1図はこの発明の一実施例による動画像符号化伝送装
置を示すブロック図、第2図はその低域通過フィルタの
周波数特性を示す特性図、第3図は符号化歪発生時のビ
デオ信号の周波数成分を示す説明図、第4図は第3図に
示す周波数成分のビデオ信号を低域通過フィルタを通過
させて得られる信号の周波数成分を示す説明図、第5図
はこの発明の他の実施例による送信装置の構成を示すブ
ロック図、第6図および第7図はこの発明のさらに他の
実施例によるアナログ出力部の構成を示すブロック図、
第8図は従来の動画像符号化伝送装置を示すブロック図
である。 1は送信装置、2は受信装置、3は伝送回線、9,24は符
号化器、18は復号化器、25は歪値信号生成部、26は多重
化部(送信バッファ)、27は分離部(受信バッファ)、
28は低域通過フィルタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing a moving picture coding transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic chart showing frequency characteristics of the low-pass filter, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing frequency components of a signal, FIG. 4 is an explanatory diagram showing frequency components of a signal obtained by passing a video signal having the frequency components shown in FIG. 3 through a low-pass filter, and FIG. FIGS. 6 and 7 are block diagrams showing a configuration of an analog output unit according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a conventional moving picture coding transmission apparatus. 1 is a transmitting device, 2 is a receiving device, 3 is a transmission line, 9 and 24 are encoders, 18 is a decoder, 25 is a distortion value signal generator, 26 is a multiplexing unit (transmission buffer), and 27 is a demultiplexer. (Receive buffer),
28 is a low-pass filter. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力される動画像のビデオ信号を、符号化
器によって1符号化映像フレーム毎に符号化して伝送回
線に送出する送信装置と、前記伝送回線より受け取っ
た、前記符号化されたビデオ信号を復号化器によって復
号して出力する受信装置とを備えた動画像符号化伝送装
置において、前記送信装置に、前記符号化器によって前
記入力されたビデオ信号を符号化する際に発生した符号
化歪の量を示す符号化歪値信号を生成する歪値信号生成
部と、前記歪値信号生成部の生成した符号化歪値信号
を、前記符号化器によって符号化された前記ビデオ信号
に多重化する多重化部とを持たせ、前記受信装置に、前
記多重化部で多重化された、前記符号化歪値信号と前記
符号化されたビデオ信号とを分離する分離部と、前記分
離部にて分離された前記符号化歪値信号に従ってその遮
断周波数が制御され、前記復号化器によって復号された
前記ビデオ信号のフィルタリングを行う低域通過フィル
タとを持たせたことを特徴とする動画像符号化伝送装
置。
A transmitting device for encoding an input video signal of a moving image for each encoded video frame by an encoder and transmitting the encoded video signal to a transmission line; and the encoded video signal received from the transmission line. In a moving picture coded transmission device comprising a receiving device for decoding and outputting a video signal by a decoder, the video signal is generated when the input video signal is coded by the coder to the transmitting device. A distortion value signal generation unit that generates an encoding distortion value signal indicating an amount of encoding distortion; and the video signal encoded by the encoder, the encoding distortion value signal generated by the distortion value signal generation unit. A multiplexing unit for multiplexing, the receiving device, multiplexed by the multiplexing unit, a separation unit that separates the encoded distortion value signal and the encoded video signal, Before separation at the separation unit Its cut-off frequency is controlled according to the coding distortion value signal, the video encoding transmission apparatus, characterized in that which gave the low-pass filter for filtering the decoded said video signal by said decoder.
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