JP2900983B2 - 動画像帯域制限方法 - Google Patents
動画像帯域制限方法Info
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Television Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像の帯域制限方
法、特に動画像の動き補償予測符号化による圧縮符号化
の前に行う動画像の帯域制限方法に関する。
法、特に動画像の動き補償予測符号化による圧縮符号化
の前に行う動画像の帯域制限方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル動画像を限られた伝送路を用
いて効率よく伝送するために、動画像の有する時間的、
空間的、統計的相関性から生じる信号的冗長度、及び、
視覚特性から生じる視覚的冗長度を削減して圧縮符号化
することが知られている。一般に、伝送路の管理上、圧
縮符号化に際して、所定時間毎の発生符号量、即ち、符
号化レートが一定となるように圧縮符号化が行われるこ
とが望まれている。
いて効率よく伝送するために、動画像の有する時間的、
空間的、統計的相関性から生じる信号的冗長度、及び、
視覚特性から生じる視覚的冗長度を削減して圧縮符号化
することが知られている。一般に、伝送路の管理上、圧
縮符号化に際して、所定時間毎の発生符号量、即ち、符
号化レートが一定となるように圧縮符号化が行われるこ
とが望まれている。
【０００３】ディジタル動画像の圧縮符号化方法とし
て、動き補償予測符号化方法が良く知られている。この
動き補償予測符号化方法は、例えば、フレーム毎にフレ
ーム内を所定方法でブロック分割し、ブロック毎につ
き、既に符号化したフレームの復号化画像データを参照
フレームとして動き補償予測を行い、予測ブロックとの
予測誤差を求め、予測誤差値を符号化するもので、動画
像の時間的相関性をもとにした冗長度を削減する符号化
方法である。
て、動き補償予測符号化方法が良く知られている。この
動き補償予測符号化方法は、例えば、フレーム毎にフレ
ーム内を所定方法でブロック分割し、ブロック毎につ
き、既に符号化したフレームの復号化画像データを参照
フレームとして動き補償予測を行い、予測ブロックとの
予測誤差を求め、予測誤差値を符号化するもので、動画
像の時間的相関性をもとにした冗長度を削減する符号化
方法である。
【０００４】また、予測誤差の符号化方法としては、予
測誤差値を直交変換して量子化し、その量子化値をエン
トロピー符号化する、即ち、動画像の空間的、統計的相
関性をもとにして冗長度を削減する符号化方法が知られ
ている。しかし、動画像の時間的、空間的、統計的相関
性はその絵柄毎に大きく変化し、上記符号化レートを一
定とする要求条件のために、予測誤差の符号化において
量子化特性を変化させる必要がある。
測誤差値を直交変換して量子化し、その量子化値をエン
トロピー符号化する、即ち、動画像の空間的、統計的相
関性をもとにして冗長度を削減する符号化方法が知られ
ている。しかし、動画像の時間的、空間的、統計的相関
性はその絵柄毎に大きく変化し、上記符号化レートを一
定とする要求条件のために、予測誤差の符号化において
量子化特性を変化させる必要がある。
【０００５】即ち、時間的、空間的、統計的相関性の高
い絵柄の場合、量子化を粗くすることで、また、相関性
の低い絵柄の場合、量子化を細かくすることで、符号化
レートが一定となるように制御する。このため、復号化
して得られる動画像において、絵柄毎に量子化歪が変化
する。
い絵柄の場合、量子化を粗くすることで、また、相関性
の低い絵柄の場合、量子化を細かくすることで、符号化
レートが一定となるように制御する。このため、復号化
して得られる動画像において、絵柄毎に量子化歪が変化
する。
【０００６】量子化歪が大きい場合、一般に、モスキー
ト・ノイズ、ブロック・ノイズと呼ばれる視覚的に不快
なノイズが発生し、画質上問題となる。従来、この問題
を解決するために、動画像の時間的、空間的相関性を増
加させる目的で、圧縮符号化前に、フレーム間差分値を
用いて動画像の時間的、空間的相関性を計測し、この情
報をもとに時間方向や空間方向の帯域制限を行なう方法
が提案されている。
ト・ノイズ、ブロック・ノイズと呼ばれる視覚的に不快
なノイズが発生し、画質上問題となる。従来、この問題
を解決するために、動画像の時間的、空間的相関性を増
加させる目的で、圧縮符号化前に、フレーム間差分値を
用いて動画像の時間的、空間的相関性を計測し、この情
報をもとに時間方向や空間方向の帯域制限を行なう方法
が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】動き補償予測符号化
は、前述したように所定ブロック毎に動きを補償してフ
レーム間予測誤差を求めることで、動画像の時間的冗長
度を削減している。従来方法では、動きの補償予測で削
減される動画像の時間的冗長度を考慮しておらず、不必
要に帯域制限を行なう場合があり、復号化して得られる
動画像において、解像感の悪い画質となる場合があっ
た。
は、前述したように所定ブロック毎に動きを補償してフ
レーム間予測誤差を求めることで、動画像の時間的冗長
度を削減している。従来方法では、動きの補償予測で削
減される動画像の時間的冗長度を考慮しておらず、不必
要に帯域制限を行なう場合があり、復号化して得られる
動画像において、解像感の悪い画質となる場合があっ
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、動画像において、動画像の画面毎に動き補償予測
誤差を求め、画面を構成する画素毎にその予測誤差につ
いてアクティビティ値を算出し、前記画素毎のアクティ
ビティ値と画素毎のアクティビティ値の画面内総和値と
から、空間方向と時間方向のうち少なくとも一方に対し
て、前記画素に対する帯域制限特性を決定し帯域制限を
行う。これによって、画面毎、かつ、画面内の局所毎に
動画像の時間的、空間的相関性を判定して帯域制限をす
ることが出来、圧縮符号化する場合に画質劣化を少なく
出来る。
めに、動画像において、動画像の画面毎に動き補償予測
誤差を求め、画面を構成する画素毎にその予測誤差につ
いてアクティビティ値を算出し、前記画素毎のアクティ
ビティ値と画素毎のアクティビティ値の画面内総和値と
から、空間方向と時間方向のうち少なくとも一方に対し
て、前記画素に対する帯域制限特性を決定し帯域制限を
行う。これによって、画面毎、かつ、画面内の局所毎に
動画像の時間的、空間的相関性を判定して帯域制限をす
ることが出来、圧縮符号化する場合に画質劣化を少なく
出来る。
【０００９】
【実施例】本発明の動画像帯域制限方法の実施例につい
て、以下に図と共に説明する。図１は、本発明の動画像
帯域制限方法の第１の実施例である。スイッチ（以下、
ＳＷと記す。）２とＳＷ３は、フレーム毎に連動して切
り替わり、入力端子１を介して供給される動画像信号を
メモリ（以下、ＭＥＭと記す。）４、ＭＥＭ５にフレー
ム毎の入力動画像として記憶させ、かつ、ＳＷ３以下の
処理系に画像データを出力させる。
て、以下に図と共に説明する。図１は、本発明の動画像
帯域制限方法の第１の実施例である。スイッチ（以下、
ＳＷと記す。）２とＳＷ３は、フレーム毎に連動して切
り替わり、入力端子１を介して供給される動画像信号を
メモリ（以下、ＭＥＭと記す。）４、ＭＥＭ５にフレー
ム毎の入力動画像として記憶させ、かつ、ＳＷ３以下の
処理系に画像データを出力させる。
【００１０】ＳＷ３を介して供給されるＭＥＭ４、もし
くは、ＭＥＭ５の画像データは、まず、ＭＥＭ６に記憶
されている１フレーム前の画像データを参照フレームと
し、予測器（ＰＲＥＤ）７において、動き補償予測画像
データが求められ、減算器８で動き補償予測誤差が求め
られる。
くは、ＭＥＭ５の画像データは、まず、ＭＥＭ６に記憶
されている１フレーム前の画像データを参照フレームと
し、予測器（ＰＲＥＤ）７において、動き補償予測画像
データが求められ、減算器８で動き補償予測誤差が求め
られる。
【００１１】動き補償予測画像データの求め方は、例え
ば、ブロック・マッチング法動きベクトル検出によって
求られた動きベクトルを用いた動き補償予測方法でも、
従来から知られているその他の動き補償予測方法でもよ
い。減算器８で求められた動き補償予測誤差信号は、一
旦、ＭＥＭ９に記憶される。
ば、ブロック・マッチング法動きベクトル検出によって
求られた動きベクトルを用いた動き補償予測方法でも、
従来から知られているその他の動き補償予測方法でもよ
い。減算器８で求められた動き補償予測誤差信号は、一
旦、ＭＥＭ９に記憶される。
【００１２】このＭＥＭ９は、動き補償予測方法が、例
えば、ブロック・マッチング法動きベクトル検出によっ
て求められた動きベクトルを用いた予測方法の場合に、
動き補償予測誤差は画面を所定の大きさに分割したブロ
ック単位で処理されるため、以降の処理を簡単にするた
めに再び、走査線順に読み出せるようにするための一時
記憶用として使用される。
えば、ブロック・マッチング法動きベクトル検出によっ
て求められた動きベクトルを用いた予測方法の場合に、
動き補償予測誤差は画面を所定の大きさに分割したブロ
ック単位で処理されるため、以降の処理を簡単にするた
めに再び、走査線順に読み出せるようにするための一時
記憶用として使用される。
【００１３】ＭＥＭ９から走査線順に読み出された動き
補償予測誤差は、ＣＡＬ−ＡＣＴ１０において、例え
ば、図２のような処理で、各画素毎の動き補償予測誤差
におけるアクティビティが求められ、順次ＭＥＭ１１に
記憶されると共に積算器（ＡＣＣ）１２に供給される。
補償予測誤差は、ＣＡＬ−ＡＣＴ１０において、例え
ば、図２のような処理で、各画素毎の動き補償予測誤差
におけるアクティビティが求められ、順次ＭＥＭ１１に
記憶されると共に積算器（ＡＣＣ）１２に供給される。
【００１４】図２は、図１のＣＡＬ−ＡＣＴ１０の一実
施例である。この例では、第８図のような画素「ｅ」を
中心とする３×３画素について動き補償予測誤差の絶対
値和を求めて、これを画素「ｅ」のアクティビティとす
る例である。
施例である。この例では、第８図のような画素「ｅ」を
中心とする３×３画素について動き補償予測誤差の絶対
値和を求めて、これを画素「ｅ」のアクティビティとす
る例である。
【００１５】入力動き補償予測誤差は端子２０を介して
絶対値算出器（｜ｘ｜）２１で絶対値処理され、１画素
遅延器「Ｄ」２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃ、１ライ
ン遅延器ＬＤ２４，２５の組み合わせで、画素「ｅ」を
中心とする３×３画素について動き補償予測誤差の絶対
値和を加算器「Σ」２６で求め、出力端子２７に出力す
る。
絶対値算出器（｜ｘ｜）２１で絶対値処理され、１画素
遅延器「Ｄ」２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃ、１ライ
ン遅延器ＬＤ２４，２５の組み合わせで、画素「ｅ」を
中心とする３×３画素について動き補償予測誤差の絶対
値和を加算器「Σ」２６で求め、出力端子２７に出力す
る。
【００１６】この処理は、画素「ｅ」の動き補償予測誤
差に空間方向ローパスフィルタ処理を行い、アクティビ
ティを求めることで、入力画像のノイズ等で生じる動き
補償予測誤差の局所的な増加を抑制する効果がある。現
処理フレームについて、１フレーム分の各画素毎の動き
補償予測誤差におけるアクティビティが、ＭＥＭ１１に
記憶され、かつ、ＡＣＣ１２に入力されるまで、動き補
償予測誤差、及び、アクティビティが求められる。
差に空間方向ローパスフィルタ処理を行い、アクティビ
ティを求めることで、入力画像のノイズ等で生じる動き
補償予測誤差の局所的な増加を抑制する効果がある。現
処理フレームについて、１フレーム分の各画素毎の動き
補償予測誤差におけるアクティビティが、ＭＥＭ１１に
記憶され、かつ、ＡＣＣ１２に入力されるまで、動き補
償予測誤差、及び、アクティビティが求められる。
【００１７】ＡＣＣ１２では、入力された各画素毎の動
き補償予測誤差におけるアクティビティの１フレーム分
の累積値が求められる。即ち、本方法における１フレー
ムの処理がすべて終了する毎に、累積値を０にリセット
し、次に処理するフレームについて累積値を求める処理
を行う。上記の処理が終了した後、ＭＥＭ５から再び記
憶されている画像データが読み出され、時間方向フィル
タＴ−ＬＰＦ１３に供給されるとともに、現フレームを
次に処理するフレームに対する動き補償予測の参照フレ
ームとするためＭＥＭ６に供給し記憶させる。
き補償予測誤差におけるアクティビティの１フレーム分
の累積値が求められる。即ち、本方法における１フレー
ムの処理がすべて終了する毎に、累積値を０にリセット
し、次に処理するフレームについて累積値を求める処理
を行う。上記の処理が終了した後、ＭＥＭ５から再び記
憶されている画像データが読み出され、時間方向フィル
タＴ−ＬＰＦ１３に供給されるとともに、現フレームを
次に処理するフレームに対する動き補償予測の参照フレ
ームとするためＭＥＭ６に供給し記憶させる。
【００１８】また、ＭＥＭ５から読み出される画像デー
タに対応した画素毎の動き補償予測誤差におけるアクテ
ィビティＡＣＴｐがＭＥＭ１１から読み出され、ＡＣＣ
１２からのアクティビティＡＣＴｆの１フレーム分の累
積値とともに、Ｔ−ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィル
タＳ−ＬＰＦ１４の帯域制限制御パラメータＰｔ、及
び、Ｐｓを求めるパラメータ決定器（ＤＰ）１５に夫々
供給される。
タに対応した画素毎の動き補償予測誤差におけるアクテ
ィビティＡＣＴｐがＭＥＭ１１から読み出され、ＡＣＣ
１２からのアクティビティＡＣＴｆの１フレーム分の累
積値とともに、Ｔ−ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィル
タＳ−ＬＰＦ１４の帯域制限制御パラメータＰｔ、及
び、Ｐｓを求めるパラメータ決定器（ＤＰ）１５に夫々
供給される。
【００１９】第３図は、本実施例において１フレーム分
のアクティビティ累積値ＡＣＴｆと各画素のアクティビ
ティ値ＡＣＴｐとから、本実施例の入力画像に対する時
間方向ローパスフィルタＴ−ＬＰＦ１３、空間方向ロー
パスフィルタＳ−ＬＰＦ１４の各帯域制限制御パラメー
タＰｔ，Ｐｓを求める第１図のＤＰ１５の一実施例であ
る。
のアクティビティ累積値ＡＣＴｆと各画素のアクティビ
ティ値ＡＣＴｐとから、本実施例の入力画像に対する時
間方向ローパスフィルタＴ−ＬＰＦ１３、空間方向ロー
パスフィルタＳ−ＬＰＦ１４の各帯域制限制御パラメー
タＰｔ，Ｐｓを求める第１図のＤＰ１５の一実施例であ
る。
【００２０】本実施例における帯域制限制御パラメータ
は、０の時には帯域制限処理を全く行わず、帯域制限制
御パラメータが１の時には帯域制限処理を完全に行い、
中間値はその大きさに対応して帯域制限処理を行うよう
に制御するパラメータとして扱う。
は、０の時には帯域制限処理を全く行わず、帯域制限制
御パラメータが１の時には帯域制限処理を完全に行い、
中間値はその大きさに対応して帯域制限処理を行うよう
に制御するパラメータとして扱う。
【００２１】図３の実施例では、ＡＣＴｆに対応する図
４（ａ）に示す特性を有するＲＯＭ３４によってＦ１を
求め、予め設定した１より大きい値Ｋ１、及び、ＡＣＴ
ｆ、ＡＣＴｐを夫々供給して、帯域制限制御パラメータ
算出器３８で帯域制限制御パラメータＰｔ’を求める。
４（ａ）に示す特性を有するＲＯＭ３４によってＦ１を
求め、予め設定した１より大きい値Ｋ１、及び、ＡＣＴ
ｆ、ＡＣＴｐを夫々供給して、帯域制限制御パラメータ
算出器３８で帯域制限制御パラメータＰｔ’を求める。
【００２２】帯域制限制御パラメータ算出は、図中の演
算式から明らかなように、ＡＣＴｐ＝０の時は、Ｐｔ’
＝Ｆ１となり、ＡＣＴｐ＝（無限大）の時は、Ｐｔ’＝
Ｋ１・Ｋ１・Ｆ１となる。即ち、Ｆ１が０より大きけれ
ば、ＡＣＴｐの増加と共にＰｔ’が増加する特性で帯域
制限制御パラメータ算出処理を行う。
算式から明らかなように、ＡＣＴｐ＝０の時は、Ｐｔ’
＝Ｆ１となり、ＡＣＴｐ＝（無限大）の時は、Ｐｔ’＝
Ｋ１・Ｋ１・Ｆ１となる。即ち、Ｆ１が０より大きけれ
ば、ＡＣＴｐの増加と共にＰｔ’が増加する特性で帯域
制限制御パラメータ算出処理を行う。
【００２３】また、図４（ａ）の特性から明らかなよう
に、ＡＣＴｆが所定値Ｌ１ａまではＦ１＝０で、結果と
してすべての画素に対してＰｔ＝０となる。Ｌ１ａを越
えると徐々に増加して、所定値Ｌ１ｂ以上ではＦ１＝１
となり、すべての画素に対して１≦Ｐｔ’となる。
に、ＡＣＴｆが所定値Ｌ１ａまではＦ１＝０で、結果と
してすべての画素に対してＰｔ＝０となる。Ｌ１ａを越
えると徐々に増加して、所定値Ｌ１ｂ以上ではＦ１＝１
となり、すべての画素に対して１≦Ｐｔ’となる。
【００２４】この設定は、微少ノイズによるＡＣＴｆの
変動に伴うＦ１値の変動を無視するため、また、ＡＣＴ
ｆの増加に伴いＦ１が１より大きくなることによるＲＯ
Ｍ３４の出力データ幅の不必要な増加を防止するために
行われる。
変動に伴うＦ１値の変動を無視するため、また、ＡＣＴ
ｆの増加に伴いＦ１が１より大きくなることによるＲＯ
Ｍ３４の出力データ幅の不必要な増加を防止するために
行われる。
【００２５】Ｐｔ’は１より大きくなる可能性がある
が、上述の本実施例における帯域制限制御パラメータの
扱い、及び、出力データ幅の不必要な増加を防止するた
めに、このＰｔ’をリミッタで０から１の範囲に制限処
理してＰｔを求めてＤＰ１５の処理の出力とする。Ｐｓ
を求める処理過程については、Ｐｔを求める処理過程と
同様であり、ＲＯＭ３５の特性、Ｋ２の値は夫々異な
る。
が、上述の本実施例における帯域制限制御パラメータの
扱い、及び、出力データ幅の不必要な増加を防止するた
めに、このＰｔ’をリミッタで０から１の範囲に制限処
理してＰｔを求めてＤＰ１５の処理の出力とする。Ｐｓ
を求める処理過程については、Ｐｔを求める処理過程と
同様であり、ＲＯＭ３５の特性、Ｋ２の値は夫々異な
る。
【００２６】図３において、ＲＯＭ３４、及び、ＲＯＭ
３５の特性は、例えば、各々図４（ａ）、（ｂ）に示す
ような特性である。ここで、図４（ａ）、（ｂ）のＬ１
ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ、及び、図３のＫは、帯域
制限制御パラメータの入力アクティビティに対する感度
を表わす値である。
３５の特性は、例えば、各々図４（ａ）、（ｂ）に示す
ような特性である。ここで、図４（ａ）、（ｂ）のＬ１
ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ、及び、図３のＫは、帯域
制限制御パラメータの入力アクティビティに対する感度
を表わす値である。
【００２７】Ｔ−ＬＰＦ１３に供給された画像データ
は、その画素毎のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメー
タＰｔに応じて、例えば、図５のような時間方向フィル
タで処理される。第５図は、本実施例の入力画像に対す
る時間方向ローパスフィルタ処理を行う第１図のＴ−Ｌ
ＰＦ１３の一実施例である。
は、その画素毎のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメー
タＰｔに応じて、例えば、図５のような時間方向フィル
タで処理される。第５図は、本実施例の入力画像に対す
る時間方向ローパスフィルタ処理を行う第１図のＴ−Ｌ
ＰＦ１３の一実施例である。
【００２８】この実施例では、画素毎に入力画像値
「ａ」と１フレーム遅延器ＦＤ５１で遅延された画面上
同じ位置で１フレーム前の値「ｂ」、及び、ＤＰ１５か
らの時間方向ローパスフィルタ帯域制限制御パラメータ
Ｐｔが帯域制限算出器５２に夫々供給され、時間方向ロ
ーパスフィルタ処理を行ない、その結果を端子５３に出
力する。
「ａ」と１フレーム遅延器ＦＤ５１で遅延された画面上
同じ位置で１フレーム前の値「ｂ」、及び、ＤＰ１５か
らの時間方向ローパスフィルタ帯域制限制御パラメータ
Ｐｔが帯域制限算出器５２に夫々供給され、時間方向ロ
ーパスフィルタ処理を行ない、その結果を端子５３に出
力する。
【００２９】図中の演算式から明らかなように、Ｐｔ＝
０の時は、出力値＝ａとなり、Ｐｔ＝１の時は、出力値
＝（ａ＋ｂ）／２ となる。即ち、Ｐｔ＝０の時は、入
力画像値がそのまま通過し、Ｐｔ＝１の時は、フレーム
間平均値で時間方向ローパスフィルタ処理した値を出力
する。
０の時は、出力値＝ａとなり、Ｐｔ＝１の時は、出力値
＝（ａ＋ｂ）／２ となる。即ち、Ｐｔ＝０の時は、入
力画像値がそのまま通過し、Ｐｔ＝１の時は、フレーム
間平均値で時間方向ローパスフィルタ処理した値を出力
する。
【００３０】また、０＜Ｐｔ＜１の時は、夫々の重み付
け加算した出力とする。そして、Ｔ−ＬＰＦ１３の出力
画像データは、Ｓ−ＬＰＦ１４に供給され、その画素毎
のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメータＰｓに応じ
て、例えば、図６のような空間方向フィルタで処理さ
れ、最終出力として端子１６から出力される。図６は、
本実施例の時間方向ローパスフィルタＴ−ＬＰＦ１３の
出力について空間方向ローパスフィルタ処理を行う図１
のＳ−ＬＰＦ１４の一実施例である。
け加算した出力とする。そして、Ｔ−ＬＰＦ１３の出力
画像データは、Ｓ−ＬＰＦ１４に供給され、その画素毎
のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメータＰｓに応じ
て、例えば、図６のような空間方向フィルタで処理さ
れ、最終出力として端子１６から出力される。図６は、
本実施例の時間方向ローパスフィルタＴ−ＬＰＦ１３の
出力について空間方向ローパスフィルタ処理を行う図１
のＳ−ＬＰＦ１４の一実施例である。
【００３１】この実施例では、端子２０を介して供給さ
れる入力画像値を、順次、１画素遅延器Ｄ、１ライン遅
延器ＬＤの組み合わせで、第８図のような画素「ｅ」を
中心とする３×３画素値、及び、ＤＰ１５からの空間方
向ローパスフィルタ１４の帯域制限制御パラメータＰｓ
を画素「ｅ」と対応させるためにＤＮ（遅延回路）２８
で「１ラインと１画素分」遅延した値Ｐｓｄが、帯域制
限算出器２６に供給され、帯域制限算出器２６で演算処
理して空間方向ローパスフィルタ１４の処理結果を端子
１６に出力する。
れる入力画像値を、順次、１画素遅延器Ｄ、１ライン遅
延器ＬＤの組み合わせで、第８図のような画素「ｅ」を
中心とする３×３画素値、及び、ＤＰ１５からの空間方
向ローパスフィルタ１４の帯域制限制御パラメータＰｓ
を画素「ｅ」と対応させるためにＤＮ（遅延回路）２８
で「１ラインと１画素分」遅延した値Ｐｓｄが、帯域制
限算出器２６に供給され、帯域制限算出器２６で演算処
理して空間方向ローパスフィルタ１４の処理結果を端子
１６に出力する。
【００３２】図中の演算式から明らかなように、Ｐｓｄ
＝０の時は、出力値＝ｅ となり、Ｐｓｄ＝１の時は、
出力値＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）／９
となる。即ち、Ｐｓｄ＝０の時は、入力画像値「ｅ」
がそのまま通過し、Ｐｓｄ＝１の時は、３×３画素の平
均値で空間方向ローパスフィルタ処理した値を出力す
る。また、０＜Ｐｓｄ＜１の時は、夫々の重み付け加算
した出力とする。
＝０の時は、出力値＝ｅ となり、Ｐｓｄ＝１の時は、
出力値＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）／９
となる。即ち、Ｐｓｄ＝０の時は、入力画像値「ｅ」
がそのまま通過し、Ｐｓｄ＝１の時は、３×３画素の平
均値で空間方向ローパスフィルタ処理した値を出力す
る。また、０＜Ｐｓｄ＜１の時は、夫々の重み付け加算
した出力とする。
【００３３】次に、本発明の動像帯域制限方法の第２の
実施例ついて、図７と共に以下に説明する。スイッチ
（以下、ＳＷと記す。）２とＳＷ３はフレーム毎に連動
して切り替わり、メモリ（以下、ＭＥＭと記す。）４、
ＭＥＭ５にフレーム毎の入力動画像を記憶させ、かつ、
ＳＷ３以下の処理系に画像データを出力させる。
実施例ついて、図７と共に以下に説明する。スイッチ
（以下、ＳＷと記す。）２とＳＷ３はフレーム毎に連動
して切り替わり、メモリ（以下、ＭＥＭと記す。）４、
ＭＥＭ５にフレーム毎の入力動画像を記憶させ、かつ、
ＳＷ３以下の処理系に画像データを出力させる。
【００３４】ＳＷ３を介して接続されたＭＥＭ４、もし
くは、ＭＥＭ５の画像データは、まず、ＭＥＭ６に記憶
されている１フレーム前の画像データを参照フレームと
し、予測器（ＰＲＥＤ）７において、動き補償予測画像
データが求められ、減算器８で動き補償予測誤差が求め
られる。動き補償予測画像データの求め方は、例えば、
ブロック・マッチング法動きベクトル検出によって求め
られた動きベクトルを用いた動き補償予測方法でもよい
し、その他の動き補償予測方法でもよい。
くは、ＭＥＭ５の画像データは、まず、ＭＥＭ６に記憶
されている１フレーム前の画像データを参照フレームと
し、予測器（ＰＲＥＤ）７において、動き補償予測画像
データが求められ、減算器８で動き補償予測誤差が求め
られる。動き補償予測画像データの求め方は、例えば、
ブロック・マッチング法動きベクトル検出によって求め
られた動きベクトルを用いた動き補償予測方法でもよい
し、その他の動き補償予測方法でもよい。
【００３５】減算器８で求められた動き補償予測誤差
は、一旦ＭＥＭ９に記憶される。これは、動き補償予測
方法が、例えば、ブロック・マッチング法動きベクトル
検出によって求められた動きベクトルを用いた動き補償
予測方法の場合に、動き補償予測誤差は画面を所定の大
きさに分割したブロック単位で処理されるため、以降の
処理を簡単にするために再び、走査線順に読み出せるよ
うにするための一時記憶として用いる。
は、一旦ＭＥＭ９に記憶される。これは、動き補償予測
方法が、例えば、ブロック・マッチング法動きベクトル
検出によって求められた動きベクトルを用いた動き補償
予測方法の場合に、動き補償予測誤差は画面を所定の大
きさに分割したブロック単位で処理されるため、以降の
処理を簡単にするために再び、走査線順に読み出せるよ
うにするための一時記憶として用いる。
【００３６】ＭＥＭ９から走査線順に読み出された動き
補償予測誤差は、ＣＡＬ−ＡＣＴ１０において、例え
ば、図２のような処理で、各画素毎の動き補償予測誤差
におけるアクティビティが求められ、順次時間方向フィ
ルタＴ−ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィルタＳ−ＬＰ
Ｆ１４の帯域制限制御パラメータを求めるパラメータ決
定器（ＤＰ）１５に供給されるとともに積算器（ＡＣ
Ｃ）１２に供給される。
補償予測誤差は、ＣＡＬ−ＡＣＴ１０において、例え
ば、図２のような処理で、各画素毎の動き補償予測誤差
におけるアクティビティが求められ、順次時間方向フィ
ルタＴ−ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィルタＳ−ＬＰ
Ｆ１４の帯域制限制御パラメータを求めるパラメータ決
定器（ＤＰ）１５に供給されるとともに積算器（ＡＣ
Ｃ）１２に供給される。
【００３７】ＡＣＣ１２では、供給された各画素毎の動
き補償予測誤差におけるアクティビティの１フレーム分
の累積値が求められる。即ち、１フレームの処理が終了
する毎に、累積値を０にリセットし、次に処理するフレ
ームについて累積値を求める処理を行う。
き補償予測誤差におけるアクティビティの１フレーム分
の累積値が求められる。即ち、１フレームの処理が終了
する毎に、累積値を０にリセットし、次に処理するフレ
ームについて累積値を求める処理を行う。
【００３８】また、ＡＣＣ１２で求められたアクティビ
ティの１フレーム分の累積値は、ＡＣＣ１２において累
積値を０にリセット直前にラッチＬＴ１７でその値が保
持される。ラッチＬＴ１７で保持された値は、次に処理
するフレームに対するアクティビティの１フレーム分の
累積値として使用される。
ティの１フレーム分の累積値は、ＡＣＣ１２において累
積値を０にリセット直前にラッチＬＴ１７でその値が保
持される。ラッチＬＴ１７で保持された値は、次に処理
するフレームに対するアクティビティの１フレーム分の
累積値として使用される。
【００３９】即ち、アクティビティの１フレーム分の累
積値は１フレーム遅れの値が帯域制限制御パラメータを
求めるＤＰ１５の入力となる。これは、画面の平均値と
して動画像の時間的変化が一般に小さいことを理由とし
ている。これによって、第１の実施例に対して各画素毎
の動き補償予測誤差におけるアクティビティを記憶する
ための図１に示したＭＥＭ１１を削減することが出来
る。
積値は１フレーム遅れの値が帯域制限制御パラメータを
求めるＤＰ１５の入力となる。これは、画面の平均値と
して動画像の時間的変化が一般に小さいことを理由とし
ている。これによって、第１の実施例に対して各画素毎
の動き補償予測誤差におけるアクティビティを記憶する
ための図１に示したＭＥＭ１１を削減することが出来
る。
【００４０】上記処理で各画素毎の動き補償予測誤差に
おけるアクティビティが順次求められるのに対応して、
ＭＥＭ５から記憶されている画像データが読み出され、
時間方向フィルタＴ−ＬＰＦ１３に供給されるととも
に、現フレームを次に処理するフレームに対する動き補
償予測の参照フレームとするためＭＥＭ６に記憶させ
る。
おけるアクティビティが順次求められるのに対応して、
ＭＥＭ５から記憶されている画像データが読み出され、
時間方向フィルタＴ−ＬＰＦ１３に供給されるととも
に、現フレームを次に処理するフレームに対する動き補
償予測の参照フレームとするためＭＥＭ６に記憶させ
る。
【００４１】また、ＭＥＭ５から読み出される画像デー
タに対応した画素毎の動き補償予測誤差におけるアクテ
ィビティがＭＥＭ１１から読み出され、ＡＣＣ１２から
のアクティビティの１フレーム分の累積値とともにＴ−
ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィルタＳ−ＬＰＦ１４の
帯域制限特性を求めるＤＰ１５に供給される。ＤＰ１５
では、例えば、図３のような処理で、Ｔ−ＬＰＦ１３、
及び、Ｓ−ＬＰＦ１４の帯域制限制御パラメータＰｔ、
及び、Ｐｓが求められる。
タに対応した画素毎の動き補償予測誤差におけるアクテ
ィビティがＭＥＭ１１から読み出され、ＡＣＣ１２から
のアクティビティの１フレーム分の累積値とともにＴ−
ＬＰＦ１３、及び、空間方向フィルタＳ−ＬＰＦ１４の
帯域制限特性を求めるＤＰ１５に供給される。ＤＰ１５
では、例えば、図３のような処理で、Ｔ−ＬＰＦ１３、
及び、Ｓ−ＬＰＦ１４の帯域制限制御パラメータＰｔ、
及び、Ｐｓが求められる。
【００４２】図３において、ＲＯＭ３４、及び、ＲＯＭ
３５は各々図４（ａ）、（ｂ）に示すような特性であ
る。ここで、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、及び、
図３のＫは、帯域制限特性の制御パラメータであり、経
験から求められる値である。
３５は各々図４（ａ）、（ｂ）に示すような特性であ
る。ここで、Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、及び、
図３のＫは、帯域制限特性の制御パラメータであり、経
験から求められる値である。
【００４３】Ｔ−ＬＰＦ１３に供給された画像データ
は、その画素毎のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメー
タＰｔに応じて、例えば、図５のような時間方向フィル
タで処理される。次に、Ｔ−ＬＰＦ１３の出力画像デー
タは、Ｓ−ＬＰＦ１４に供給され、その画素毎のＤＰ１
５からの帯域制限制御パラメータＰｓに応じて、例え
ば、図６のような空間方向フィルタで処理され、最終出
力として端子１６から出力される。
は、その画素毎のＤＰ１５からの帯域制限制御パラメー
タＰｔに応じて、例えば、図５のような時間方向フィル
タで処理される。次に、Ｔ−ＬＰＦ１３の出力画像デー
タは、Ｓ−ＬＰＦ１４に供給され、その画素毎のＤＰ１
５からの帯域制限制御パラメータＰｓに応じて、例え
ば、図６のような空間方向フィルタで処理され、最終出
力として端子１６から出力される。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明の動画像帯域制限方法は、動画像において画面毎に
動き補償予測誤差を求め、画面を構成する画素毎にその
予測誤差についてアクティビティ値を算出し、画素毎の
アクティビティ値と画素毎のアクティビティ値の画面内
総和値とから、空間方向と時間方向のうち少なくとも一
方に対して、その画素に対する帯域制限特性を決定し、
帯域制限を行うことによって、画面毎、かつ、画面内の
局所毎に動画像の時間的、空間的相関性を判定して帯域
制限することが出来、圧縮符号化する場合に画質劣化を
少なく出来る。
発明の動画像帯域制限方法は、動画像において画面毎に
動き補償予測誤差を求め、画面を構成する画素毎にその
予測誤差についてアクティビティ値を算出し、画素毎の
アクティビティ値と画素毎のアクティビティ値の画面内
総和値とから、空間方向と時間方向のうち少なくとも一
方に対して、その画素に対する帯域制限特性を決定し、
帯域制限を行うことによって、画面毎、かつ、画面内の
局所毎に動画像の時間的、空間的相関性を判定して帯域
制限することが出来、圧縮符号化する場合に画質劣化を
少なく出来る。
【００４５】また、本発明の方法は、アクティビティ値
の画面内総和値を、現画面について画素毎のアクティビ
ティ値の画面内総和値とすることで、帯域制限処理する
画面の特性を正しく反映して帯域制限することが出来、
圧縮符号化する場合に画質劣化を少なく出来る。
の画面内総和値を、現画面について画素毎のアクティビ
ティ値の画面内総和値とすることで、帯域制限処理する
画面の特性を正しく反映して帯域制限することが出来、
圧縮符号化する場合に画質劣化を少なく出来る。
【００４６】更にまた、本発明の方法は、アクティビテ
ィ値の画面内総和値を、過去に帯域制限された画面を処
理する際に求められた画素毎のアクティビティ値の画面
内総和値とすることで、必要とする装置規模をより小さ
く出来、処理速度もより低く出来る。
ィ値の画面内総和値を、過去に帯域制限された画面を処
理する際に求められた画素毎のアクティビティ値の画面
内総和値とすることで、必要とする装置規模をより小さ
く出来、処理速度もより低く出来る。
【図１】本発明の動画像帯域制限方法の第１の実施例を
示した図である。
示した図である。
【図２】図１のＣＡＬ−ＡＣＴ１０の一実施例である。
【図３】図１のＤＰ１５の一実施例である。
【図４】図３のＲＯＭ３４，ＲＯＭ３５の一実施例の特
性を示した図である。
性を示した図である。
【図５】図１のＴ−ＬＰＦ１３の一実施例である。
【図６】図１のＳ−ＬＰＦ１４の一実施例である。
【図７】本発明の動画像帯域制限方法の第２の実施例を
示した図である。
示した図である。
【図８】画素「ｅ」を中心とする３×３画素処理の一例
を示した図である。
を示した図である。
１ 入力端子 ２，３ ＳＷ（スイッチ） ４，５，６，９，１１ ＭＥＭ（メモリ） ７ 予測器（ＰＲＥＤ） ８ 減算器 １０ ＣＡＬ−ＡＣＴ １２ ＡＣＣ（積算器） １３ Ｔ−ＬＰＦ（時間ＬＰＦ） １４ Ｓ−ＬＰＦ（空間ＬＰＦ） １５ ＤＰ（パラメータ決定器） １６ 出力端子 １７ ＬＴ（ラッチ） ２１ 絶対値算出器｜ｘ｜ ２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃ １画素遅延器（Ｄ） ２４，２５ １ライン遅延器（ＬＤ） ２６ 帯域制限算出器 ２８ 遅延回路（ＤＮ） ３４，３５ ＲＯＭ ３８，３９ 帯域制限制御パラメータ算出器 ４０，４２ 制限器 ５１ １フレーム遅延器 ＡＣＴｆ アクティビティ累積値 ＡＣＴｐ 各画素のアクティビティ値 Ｐｓ Ｓ−ＬＰＦに対する帯域制限制御パラメータ Ｐｔ Ｔ−ＬＰＦに対する帯域制限制御パラメータ
Claims (3)
- 【請求項１】動画像の画面毎に動き補償予測誤差を求
め、前記画面を構成する画素毎にその予測誤差について
アクティビティ値を算出し、前記画素毎のアクティビテ
ィ値と画素毎のアクティビティ値の画面内総和値とか
ら、空間方向と時間方向のうち少なくとも一方に対し
て、前記画素に対する帯域制限特性を決定して帯域制限
を行うようにしたことを特徴とする動画像帯域制限方
法。 - 【請求項２】動画像の画面毎に動き補償予測誤差を求
め、前記画面を構成する画素毎にその予測誤差について
アクティビティ値を算出し、前記画素毎のアクティビテ
ィ値と画素毎のアクティビティ値の画面内総和値とか
ら、空間方向と時間方向のうち少なくとも一方に対し
て、前記画素に対する帯域制限特性を決定して帯域制限
を行うようにした動画像帯域制限方法において、前記画
素毎のアクティビティ値の画面内総和値を、帯域制限を
行う現画面について画素毎のアクティビティ値の画面内
総和値とするようにしたことを特徴とする動画像帯域制
限方法。 - 【請求項３】動画像の画面毎に動き補償予測誤差を求
め、前記画面を構成する画素毎にその予測誤差について
アクティビティ値を算出し、前記画素毎のアクティビテ
ィ値と画素毎のアクティビティ値の画面内総和値とか
ら、空間方向と時間方向のうち少なくとも一方に対し
て、前記画素に対する帯域制限特性を決定して帯域制限
を行うようにした動画像帯域制限方法において、前記画
素毎のアクティビティ値の画面内総和値を、現画面の過
去に帯域制限された画面を処理する際に求められた画素
毎のアクティビティ値の画面内総和値とするようにした
ことを特徴とする動画像帯域制限方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33467494A JP2900983B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 動画像帯域制限方法 |
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| EP19950118985 EP0719051B1 (en) | 1994-12-20 | 1995-12-01 | Method and apparatus for limiting band of moving-picture signal |
| DE1995621777 DE69521777T2 (de) | 1994-12-20 | 1995-12-01 | Methode und Vorrichtung zur Bandbegrenzung von Bildbewegungssignalen |
| CN95120903A CN1089983C (zh) | 1994-12-20 | 1995-12-19 | 限制运动图象信号频带的方法和装置 |
| KR1019950072128A KR100227560B1 (ko) | 1994-12-20 | 1995-12-20 | 이동-화상 신호 대역 제한 방법 및 장치 |
| US08/900,079 US6101220A (en) | 1994-12-20 | 1997-07-24 | Method and apparatus for limiting band of moving-picture signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33467494A JP2900983B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 動画像帯域制限方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172633A JPH08172633A (ja) | 1996-07-02 |
| JP2900983B2 true JP2900983B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18279984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33467494A Expired - Fee Related JP2900983B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 動画像帯域制限方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6101220A (ja) |
| EP (1) | EP0719051B1 (ja) |
| JP (1) | JP2900983B2 (ja) |
| KR (1) | KR100227560B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69521777T2 (ja) |
| TW (1) | TW289197B (ja) |
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| US6587641B1 (en) * | 1998-07-21 | 2003-07-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for simultaneously writing and outputting data stream |
| KR100555419B1 (ko) * | 2003-05-23 | 2006-02-24 | 엘지전자 주식회사 | 동영상 코딩 방법 |
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| BRPI0512816A (pt) * | 2004-07-01 | 2008-04-08 | Qualcomm Inc | método e equipamento para utilizar técnicas de conversão ascendente de taxa de quadro em codificação de vìdeo escalonável |
| CN101189882B (zh) * | 2004-07-20 | 2012-08-01 | 高通股份有限公司 | 用于视频压缩的编码器辅助帧率上变换（ea-fruc）的方法和装置 |
| US8553776B2 (en) * | 2004-07-21 | 2013-10-08 | QUALCOMM Inorporated | Method and apparatus for motion vector assignment |
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| US8750387B2 (en) * | 2006-04-04 | 2014-06-10 | Qualcomm Incorporated | Adaptive encoder-assisted frame rate up conversion |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2524719B2 (ja) * | 1986-11-12 | 1996-08-14 | 富士通株式会社 | 時空間適応フイルタ |
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