JP2875549B2 - 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 - Google Patents
動画像符号化装置及び動画像復号化装置Info
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- JP2875549B2 JP2875549B2 JP16590489A JP16590489A JP2875549B2 JP 2875549 B2 JP2875549 B2 JP 2875549B2 JP 16590489 A JP16590489 A JP 16590489A JP 16590489 A JP16590489 A JP 16590489A JP 2875549 B2 JP2875549 B2 JP 2875549B2
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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、TV会議やTV電話システム等に利用する動画
像符号化装置及び動画像復号化装置に関する。
像符号化装置及び動画像復号化装置に関する。
従来の技術 第４図は、従来の動画像符号化装置におけるフレーム
間予測を示す説明図であり、ａは、伝送される画像を示
し、ｂは、画像ａの直前に伝送された画像を示す。
間予測を示す説明図であり、ａは、伝送される画像を示
し、ｂは、画像ａの直前に伝送された画像を示す。
第４図において、画像ａ、ｂを例えば16画素×16画素
の正方形に分割し、画像ａの各ブロックが画像ｂのどの
位置に相当するかを各ブロック内の輝度値の差分が最も
小さくことにより動ベクトルを検出する。
の正方形に分割し、画像ａの各ブロックが画像ｂのどの
位置に相当するかを各ブロック内の輝度値の差分が最も
小さくことにより動ベクトルを検出する。
また、この画像ａ、ｂの動ベクトルを各ブロック毎に
検出し、符号化して伝送するとともに、上記差分を予測
誤差として符号化し、伝送する。
検出し、符号化して伝送するとともに、上記差分を予測
誤差として符号化し、伝送する。
第５図は、従来の動画像復号化装置の構成を示してい
る。
る。
第５図において、上記動画像符号化装置からの動ベク
トルと予測誤差を伝送制御部51を介して受信すると、予
測誤差復号器52、動ベクトル復号器53はそれぞれ、予測
誤差、動ベクトルを復号化し、フレーム復号装置54は、
この予測誤差、動ベクトルと、フレームメモリ55からの
前のフレームの画像ｂにより今回のフレームの画像ａを
復号化する。
トルと予測誤差を伝送制御部51を介して受信すると、予
測誤差復号器52、動ベクトル復号器53はそれぞれ、予測
誤差、動ベクトルを復号化し、フレーム復号装置54は、
この予測誤差、動ベクトルと、フレームメモリ55からの
前のフレームの画像ｂにより今回のフレームの画像ａを
復号化する。
したがって、上記従来例によれば、動き補償フレーム
間予測を行うことにより動画像を符号化して伝送するこ
とができ、また、復号化することができる。
間予測を行うことにより動画像を符号化して伝送するこ
とができ、また、復号化することができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の動画像符号化装置及び動画
像復号化装置では、例えば64Kbpsのように速度が遅い伝
送路を伝送する場合、画像情報を圧縮するために単位時
間当たりに伝送するフレーム数を減少しなければなら
ず、したがって、動きのある画像を伝送して復号化する
と、画像の動きが不連続になって視覚的に不自然となる
という問題点がある。
像復号化装置では、例えば64Kbpsのように速度が遅い伝
送路を伝送する場合、画像情報を圧縮するために単位時
間当たりに伝送するフレーム数を減少しなければなら
ず、したがって、動きのある画像を伝送して復号化する
と、画像の動きが不連続になって視覚的に不自然となる
という問題点がある。
尚、上記問題点を解決するために、フレーム間で検出
される動ベクトルによりその間の中間フレームを生成し
てフレーム間動き内挿を行うことが知られており、この
場合には、比較的自然な動画像に再生することができ
る。
される動ベクトルによりその間の中間フレームを生成し
てフレーム間動き内挿を行うことが知られており、この
場合には、比較的自然な動画像に再生することができ
る。
しかしながら、このフレーム間動き内挿を行うための
動ベクトルは、内挿される画像上の歪みが発生しないも
の、例えば画像が隣接ブロックとの間で不連続となら
ず、視覚的に感じる動きと一致したものでなければなら
ないが、動き補償のための動ベクトルは通常、予測誤差
を最も小さくするものが検出、伝送されるので、精度が
不足するという問題点がある。
動ベクトルは、内挿される画像上の歪みが発生しないも
の、例えば画像が隣接ブロックとの間で不連続となら
ず、視覚的に感じる動きと一致したものでなければなら
ないが、動き補償のための動ベクトルは通常、予測誤差
を最も小さくするものが検出、伝送されるので、精度が
不足するという問題点がある。
また、動画像復号化装置において、再生されたフレー
ム間で高精度の動ベクトルを検出することにより、フレ
ーム間動き内挿を行うことが考えられるが、この場合に
は、再生されたフレームの画像は原画像より画質が劣化
しており、したがって、高精度の動ベクトルを検出する
ことは困難である。
ム間で高精度の動ベクトルを検出することにより、フレ
ーム間動き内挿を行うことが考えられるが、この場合に
は、再生されたフレームの画像は原画像より画質が劣化
しており、したがって、高精度の動ベクトルを検出する
ことは困難である。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、動きが連続して視
覚的に自然な画像を伝送することができる動画像符号化
装置及び動画像復号化装置を提供することを目的とす
る。
覚的に自然な画像を伝送することができる動画像符号化
装置及び動画像復号化装置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 本発明の動画像符号化装置は上記目的を達成するため
に、ブロックに分割された現フレームの画像の各ブロッ
クの頂点の位置が前フレームの画像のどの位置に存在す
るかを示す動ベクトルを算出する動ベクトル検出手段
と、前記動ベクトルに基づき前記現フレームの画像の各
ブロック内の各画素が前記前フレームの画像のどの位置
に対応するかを算出し、この算出結果から前記現フレー
ムに相当する予測画像を前記前フレームから生成するフ
レーム間予測手段と、前記現フレームの画像と前記予測
画像とから予測誤差を算出する手段と、前記予測誤差と
前記予測画像とから次のフレームのための前フレームを
生成する手段と、前記動ベクトルと前記予測誤差とを符
号化する手段とを備えるようにしたものである。
に、ブロックに分割された現フレームの画像の各ブロッ
クの頂点の位置が前フレームの画像のどの位置に存在す
るかを示す動ベクトルを算出する動ベクトル検出手段
と、前記動ベクトルに基づき前記現フレームの画像の各
ブロック内の各画素が前記前フレームの画像のどの位置
に対応するかを算出し、この算出結果から前記現フレー
ムに相当する予測画像を前記前フレームから生成するフ
レーム間予測手段と、前記現フレームの画像と前記予測
画像とから予測誤差を算出する手段と、前記予測誤差と
前記予測画像とから次のフレームのための前フレームを
生成する手段と、前記動ベクトルと前記予測誤差とを符
号化する手段とを備えるようにしたものである。
また、本発明の動画像復号化装置は、上記目的を達成
するために、伝送された動ベクトルと伝送された予測誤
差と既に再生された前フレームとから現フレームの再生
画像を生成する再生画像生成手段と、既に再生された前
記前フレームと前記動ベクトルと前記予測誤差とから前
記前フレームの画像と前記現フレームの画像間の中間フ
レームの画像を内挿する画像内挿手段とから構成され、
前記動ベクトルは、ブロックに分割された前記現フレー
ムの画像の各ブロックの頂点の位置が前記前フレームの
画像のどの位置に存在するかを示すものであり、前記予
測誤差は、前記動ベクトルに基づき前記現フレームの画
像の各ブロック内の各画素が前記前フレームの画像のど
の位置に対応するかを算出し、この算出結果から前記現
フレームに相当する予測画像を生成し、この予測画像と
前記現フレームの画像とから生成されるようにしたもの
である。
するために、伝送された動ベクトルと伝送された予測誤
差と既に再生された前フレームとから現フレームの再生
画像を生成する再生画像生成手段と、既に再生された前
記前フレームと前記動ベクトルと前記予測誤差とから前
記前フレームの画像と前記現フレームの画像間の中間フ
レームの画像を内挿する画像内挿手段とから構成され、
前記動ベクトルは、ブロックに分割された前記現フレー
ムの画像の各ブロックの頂点の位置が前記前フレームの
画像のどの位置に存在するかを示すものであり、前記予
測誤差は、前記動ベクトルに基づき前記現フレームの画
像の各ブロック内の各画素が前記前フレームの画像のど
の位置に対応するかを算出し、この算出結果から前記現
フレームに相当する予測画像を生成し、この予測画像と
前記現フレームの画像とから生成されるようにしたもの
である。
作用 本発明は上記構成により、各ブロックの頂点毎に動ベ
クトルを検出するので、動ベクトルの精度にかかわら
ず、隣接ブロックとの画像連続性を確保することがで
き、したがって、復号化装置側でフレーム間動き内挿を
行っても、内挿画像における連続性に関する歪みが発生
しない。
クトルを検出するので、動ベクトルの精度にかかわら
ず、隣接ブロックとの画像連続性を確保することがで
き、したがって、復号化装置側でフレーム間動き内挿を
行っても、内挿画像における連続性に関する歪みが発生
しない。
また、復号化装置側でフレーム間動き内挿を行うこと
ができるので、伝送されるフレーム数を減少して各画像
の符号量を増加することができ、したがって、復号化装
置側で視覚的に自然な動きの動画像を合成することがで
きる。
ができるので、伝送されるフレーム数を減少して各画像
の符号量を増加することができ、したがって、復号化装
置側で視覚的に自然な動きの動画像を合成することがで
きる。
実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。第
１図は、本発明に係る動画像符号化装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は、本発明に係る動画像復号化装
置の一実施例を示すブロック図、第３図は、第１図の動
画像符号化装置の動作説明図である。
１図は、本発明に係る動画像符号化装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は、本発明に係る動画像復号化装
置の一実施例を示すブロック図、第３図は、第１図の動
画像符号化装置の動作説明図である。
第１図において、11は、伝送される画像ａを記憶する
ためのフレームメモリ、12は、フレームメモリ11からの
画像ａと、フレームメモリ13からの前フレームの画像に
より、後述するように動ベクトルを検出する動ベクトル
検出装置、14は、動ベクトル検出装置12により検出され
た動ベクトルと、フレームメモリ13からの前フレームの
画像により、後述するように画像ａの予測画像を作成す
るフレーム間予測装置である。
ためのフレームメモリ、12は、フレームメモリ11からの
画像ａと、フレームメモリ13からの前フレームの画像に
より、後述するように動ベクトルを検出する動ベクトル
検出装置、14は、動ベクトル検出装置12により検出され
た動ベクトルと、フレームメモリ13からの前フレームの
画像により、後述するように画像ａの予測画像を作成す
るフレーム間予測装置である。
15は、フレームメモリ11からの画像ａから、フレーム
間予測装置14により予測された画像ｃを減算し、予測誤
差を算出する差分器、16は、差分器15により算出された
予測誤差を符号化する予測誤差符号化器、17は、予測誤
差符号化器16からの予測誤差の符号と、動ベクトル検出
装置13により検出された動ベクトルを伝送路に出力する
ための伝送制御器である。
間予測装置14により予測された画像ｃを減算し、予測誤
差を算出する差分器、16は、差分器15により算出された
予測誤差を符号化する予測誤差符号化器、17は、予測誤
差符号化器16からの予測誤差の符号と、動ベクトル検出
装置13により検出された動ベクトルを伝送路に出力する
ための伝送制御器である。
18は、予測誤差符号化器16からの予測誤差の符号を復
号化する予測誤差復号器、19は、予測誤差復号器18によ
り復号化された予測誤差と、フレーム間予測装置14によ
り予測された画像ｃを加算して画像ｂを再生し、フレー
ムメモリ13に格納するための加算器である。
号化する予測誤差復号器、19は、予測誤差復号器18によ
り復号化された予測誤差と、フレーム間予測装置14によ
り予測された画像ｃを加算して画像ｂを再生し、フレー
ムメモリ13に格納するための加算器である。
第２図において、21は、上記動画像符号化装置からの
予測誤差の符号と動ベクトルを伝送路から受信して分離
するための伝送制御器、22は、伝送制御器21からの予測
誤差の符号を復号化する予測誤差復号器、23は、伝送制
御器21からの動ベクトルを復号化する動ベクトル復号化
器である。
予測誤差の符号と動ベクトルを伝送路から受信して分離
するための伝送制御器、22は、伝送制御器21からの予測
誤差の符号を復号化する予測誤差復号器、23は、伝送制
御器21からの動ベクトルを復号化する動ベクトル復号化
器である。
24は、予測誤差復号器22により復号化された予測誤差
と、動ベクトル復号化器23により復号化された動ベクト
ルと、フレームメモリ25に格納された前フレームの画像
ｂにより画像ａを復号化するフレーム復号装置、26は、
予測誤差復号器22により復号化された予測誤差と、動ベ
クトル復号化器23により復号化された動ベクトルと、フ
レームメモリ25に格納された前フレームの画像ｂによ
り、画像ａ、ｂのフレーム間のフレームの画像ｃを合成
する動き内挿装置、27は、動き内挿装置26により合成さ
れた画像ｃのフレームを、フレーム復号装置24により復
号化された画像ａ、ｂのフレーム間に内挿する出力制御
器である。
と、動ベクトル復号化器23により復号化された動ベクト
ルと、フレームメモリ25に格納された前フレームの画像
ｂにより画像ａを復号化するフレーム復号装置、26は、
予測誤差復号器22により復号化された予測誤差と、動ベ
クトル復号化器23により復号化された動ベクトルと、フ
レームメモリ25に格納された前フレームの画像ｂによ
り、画像ａ、ｂのフレーム間のフレームの画像ｃを合成
する動き内挿装置、27は、動き内挿装置26により合成さ
れた画像ｃのフレームを、フレーム復号装置24により復
号化された画像ａ、ｂのフレーム間に内挿する出力制御
器である。
次に、第３図を参照して上記実施例の動作を説明す
る。
る。
第１図に示す動ベクトル検出装置12は、第３図に示す
ように、フレームメモリ11からの画像ａを例えば16画素
×16画素の正方形に分割し、画素ａの各ブロックの頂点
の位置がフレームメモリ13から画像ｂのどの位置に存在
するかを示す動ベクトルを検出する。
ように、フレームメモリ11からの画像ａを例えば16画素
×16画素の正方形に分割し、画素ａの各ブロックの頂点
の位置がフレームメモリ13から画像ｂのどの位置に存在
するかを示す動ベクトルを検出する。
すなわち、第４図に示すような従来例のように、画像
ａの各ブロックが画像ｂのどこから動いてきたかではな
く、本実施例では、どのように変形したかを検出する。
尚、この動ベクトルは、ブロック内の輝度値の差分が最
も小さいことを検出してもよいし、他の検出方法でもよ
い。
ａの各ブロックが画像ｂのどこから動いてきたかではな
く、本実施例では、どのように変形したかを検出する。
尚、この動ベクトルは、ブロック内の輝度値の差分が最
も小さいことを検出してもよいし、他の検出方法でもよ
い。
また、第１図に示すフレーム間予測装置14は、動ベク
トル検出装置12により検出された動ベクトルにより、画
像ａの正方形の各ブロックに対応する、フレームメモリ
13上の前画像ｂの変形領域を求め、この変形領域から画
像ａの正方形の各ブロック内の各画素の予測値を求め、
画像ａの予測画像を作成する。
トル検出装置12により検出された動ベクトルにより、画
像ａの正方形の各ブロックに対応する、フレームメモリ
13上の前画像ｂの変形領域を求め、この変形領域から画
像ａの正方形の各ブロック内の各画素の予測値を求め、
画像ａの予測画像を作成する。
したがって、上記動画像符号化装置によれば、正方形
のブロックの各頂点毎に動ベクトルを検出するので、動
ベクトルの精度にかかわらず、隣接ブロックとの画像の
連続性を確保することができる。
のブロックの各頂点毎に動ベクトルを検出するので、動
ベクトルの精度にかかわらず、隣接ブロックとの画像の
連続性を確保することができる。
他方、第２図に示すフレーム復号装置24は、上記予測
誤差と前画像ｂにより画像ａを復号化し、また、動き内
挿装置26は、上記予測誤差と動ベクトルと前画像ｂによ
り内挿画像ｃを合成する。
誤差と前画像ｂにより画像ａを復号化し、また、動き内
挿装置26は、上記予測誤差と動ベクトルと前画像ｂによ
り内挿画像ｃを合成する。
ここで、上記動画像符号化装置からの動ベクトルが隣
接ブロックとの画像の連続性を確保することができるの
で、再生画質を向上することができ、また、画像ａ、ｂ
の間の中間フレームの画像ｃを内挿するので、視覚的に
自然な動きの動画像を再生することができる。
接ブロックとの画像の連続性を確保することができるの
で、再生画質を向上することができ、また、画像ａ、ｂ
の間の中間フレームの画像ｃを内挿するので、視覚的に
自然な動きの動画像を再生することができる。
発明の効果 以上説明したように、本発明は、符号化装置側におい
て、当該フレームの画像と前フレームの画像をそれぞれ
ブロックに分割し、当該フレームの画像の各ブロックの
頂点の位置で前フレームの画像のどの位置に相当するか
により動ベクトルを検出し、この動ベクトルと前フレー
ムの画像により当該フレームの画像を予測し、この予測
した当該フレームの画像と、当該フレームの実際の画像
から予測誤差を算出し、これらの動ベクトルと予測誤差
を符号化し、また、復号化装置側で上記動ベクトルと予
測誤差により各フレーム内部において隣接画素との画像
連続性を確保しつつ、フレーム間動き内挿を行うので、
復号化側での単位時間あたりの発生フレームが各フレー
ム内部の画像連続性を保ったまま増加し、その結果、動
きが連続し視覚的に自然な画像を伝送することができ
る。
て、当該フレームの画像と前フレームの画像をそれぞれ
ブロックに分割し、当該フレームの画像の各ブロックの
頂点の位置で前フレームの画像のどの位置に相当するか
により動ベクトルを検出し、この動ベクトルと前フレー
ムの画像により当該フレームの画像を予測し、この予測
した当該フレームの画像と、当該フレームの実際の画像
から予測誤差を算出し、これらの動ベクトルと予測誤差
を符号化し、また、復号化装置側で上記動ベクトルと予
測誤差により各フレーム内部において隣接画素との画像
連続性を確保しつつ、フレーム間動き内挿を行うので、
復号化側での単位時間あたりの発生フレームが各フレー
ム内部の画像連続性を保ったまま増加し、その結果、動
きが連続し視覚的に自然な画像を伝送することができ
る。
第１図は、本発明に係る動画像符号化装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は、本発明に係る動画像復号化
装置の一実施例を示すブロック図、第３図は、第１図の
動画像符号化装置の動作説明図、第４図は、従来の動画
像符号化装置の動作説明図、第５図は、従来の動画像復
号化装置を示すブロック図である。 11,13,25……フレームメモリ、12……動ベクトル検出装
置、14……フレーム間予測装置、15……差分器、16……
予測誤差符号化器、17、21……伝送制御器、18,22……
予測誤差復号器、19……加算器、23……動ベクトル復号
化器、24……フレーム復号装置、26……動き内挿装置、
27……出力制御器。
示すブロック図、第２図は、本発明に係る動画像復号化
装置の一実施例を示すブロック図、第３図は、第１図の
動画像符号化装置の動作説明図、第４図は、従来の動画
像符号化装置の動作説明図、第５図は、従来の動画像復
号化装置を示すブロック図である。 11,13,25……フレームメモリ、12……動ベクトル検出装
置、14……フレーム間予測装置、15……差分器、16……
予測誤差符号化器、17、21……伝送制御器、18,22……
予測誤差復号器、19……加算器、23……動ベクトル復号
化器、24……フレーム復号装置、26……動き内挿装置、
27……出力制御器。
Claims (2)
- 【請求項１】ブロックに分割された現フレームの画像の
各ブロックの頂点の位置が前フレームの画像のどの位置
に存在するかを示す動ベクトルを算出する動ベクトル検
出手段と、 前記動ベクトルに基づき前記現フレームの画像の各ブロ
ック内の各画素が前記前フレームの画像のどの位置に対
応するかを算出し、この算出結果から前記現フレームに
相当する予測画像を前記前フレームから生成するフレー
ム間予測手段と、 前記現フレームの画像と前記予測画像とから予測誤差を
算出する手段と、 前記予測誤差と前記予測画像とから次のフレームのため
の前フレームを生成する手段と、 前記動ベクトルと前記予測誤差とを符号化する手段とを
有する動画像符号化装置。 - 【請求項２】伝送された動ベクトルと伝送された予測誤
差と既に再生された前フレームとから現フレームの再生
画像を生成する再生画像生成手段と、 既に再生された前記前フレームと前記動ベクトルと前記
予測誤差とから前記前フレームの画像と前記現フレーム
の画像間の中間フレームの画像を内挿する画像内挿手段
とから構成され、 前記動ベクトルは、ブロックに分割された前記現フレー
ムの画像の各ブロックの頂点の位置が前記前フレームの
画像のどの位置に存在するかを示すものであり、 前記予測誤差は、前記動ベクトルに基づき前記現フレー
ムの画像の各ブロック内の各画素が前記前フレームの画
像のどの位置に対応するかを算出し、この算出結果から
前記現フレームに相当する予測画像を生成し、この予測
画像と前記現フレームの画像とから生成されるものであ
ることを特徴とする動画像復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16590489A JP2875549B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16590489A JP2875549B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332185A JPH0332185A (ja) | 1991-02-12 |
| JP2875549B2 true JP2875549B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=15821206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16590489A Expired - Fee Related JP2875549B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 動画像符号化装置及び動画像復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875549B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592228A (en) * | 1993-03-04 | 1997-01-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Video encoder using global motion estimation and polygonal patch motion estimation |
| GB2283876B (en) * | 1993-11-09 | 1998-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Encoding and decoding code sequences and frames |
| JPH07193819A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nec Corp | フレーム間予測符号化装置 |
| EP1274254B1 (en) | 1995-08-29 | 2011-07-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Video coding device and video decoding device with a motion compensated interframe prediction |
| JP3426092B2 (ja) | 1996-09-12 | 2003-07-14 | シャープ株式会社 | 動画像符号化装置における動き補償フレーム間予測方法 |
| JP4543437B2 (ja) | 2007-12-05 | 2010-09-15 | 株式会社デンソー | ベーン式ポンプおよびそれを用いたエバポリークチェックシステム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190184A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Nec Corp | フレ−ム間内插方法 |
| JP2687974B2 (ja) * | 1986-03-31 | 1997-12-08 | 日本放送協会 | 動きベクトル検出方法 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16590489A patent/JP2875549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332185A (ja) | 1991-02-12 |
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