JP2947103B2 - 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 - Google Patents
動画像符号化装置及び動画像符号化方法Info
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- JP2947103B2 JP2947103B2 JP31580894A JP31580894A JP2947103B2 JP 2947103 B2 JP2947103 B2 JP 2947103B2 JP 31580894 A JP31580894 A JP 31580894A JP 31580894 A JP31580894 A JP 31580894A JP 2947103 B2 JP2947103 B2 JP 2947103B2
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像圧縮のエンコーダに
用いられる動画像符号化装置に関し、特に片方向予測フ
レームと双方向予測フレームの一方又は双方を用いる適
応型フレーム間予測符号化方式の動画像符号化装置に関
する。
用いられる動画像符号化装置に関し、特に片方向予測フ
レームと双方向予測フレームの一方又は双方を用いる適
応型フレーム間予測符号化方式の動画像符号化装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】片方向予測フレームと双方向予測フレー
ムを用いる適応型フレーム間予測符号化方式は、例えば
本出願人の先の特許出願の公報である特開平２−３４５
６７８号公報及び、テレビジョン学会技術報告（ＩＴＥ
Ｊ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）Ｖｏｌ．１３
Ｎｏ．６０ ｐｐ１３〜１８（１９８９年１１月３０
日）に示されるものがある。かかる従来の動画像符号化
装置のブロック図を図４に示す。
ムを用いる適応型フレーム間予測符号化方式は、例えば
本出願人の先の特許出願の公報である特開平２−３４５
６７８号公報及び、テレビジョン学会技術報告（ＩＴＥ
Ｊ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）Ｖｏｌ．１３
Ｎｏ．６０ ｐｐ１３〜１８（１９８９年１１月３０
日）に示されるものがある。かかる従来の動画像符号化
装置のブロック図を図４に示す。
【０００３】入力画像は、動きベクトル検出回路１に入
力されて、フレームメモリ２に予め蓄積され、読み出さ
れたデコード画像（参照フレーム）との間で動きベクト
ルの検出が行われる。この検出された動きベクトルは、
動き補償予測回路３に出力される。動き補償予測回路３
は、動きベクトルを基にフレームメモリ２より参照ブロ
ックを読み出し、入力画像中の処理ブロックの予測誤差
を求め、予測モードの決定を各ブロック単位に行う。こ
こでブロックとは例えば８×８や１６×１６画素程度の
複数画素の２次元的領域をいう。
力されて、フレームメモリ２に予め蓄積され、読み出さ
れたデコード画像（参照フレーム）との間で動きベクト
ルの検出が行われる。この検出された動きベクトルは、
動き補償予測回路３に出力される。動き補償予測回路３
は、動きベクトルを基にフレームメモリ２より参照ブロ
ックを読み出し、入力画像中の処理ブロックの予測誤差
を求め、予測モードの決定を各ブロック単位に行う。こ
こでブロックとは例えば８×８や１６×１６画素程度の
複数画素の２次元的領域をいう。
【０００４】フレーム内符号化フレームの場合は、予測
値を一定値としたフレーム内符号化を行う。片方向予測
フレームの場合、予測モードとして、 １）動き補償予測符号化 ２）動きベクトルを零としたフレーム間予測符号化 ３）予測値を一定値としたフレーム内符号化 がある。双方向予測フレームの場合、予測モードとし
て、 １）前方向動き補償予測符号化 ２）後方向動き補償予測符号化 ３）双方向動き補償予測符号化 ４）予測値を一定値としたフレーム内符号化 がある。各予測フレームについて、複数の予測モードか
らブロック単位に最適な予測モードが決定され、予測誤
差とモードと動きベクトルとが符号化回路４に出力され
る。符号化回路４は、符号量制御回路５より、量子化の
情報を受け取り、これに従い、符号化を行う。符号化に
より得られた符号は、出力バッファ６に出力される。出
力バッファ６の状況が符号量制御回路５に出力され、次
の量子化を決定する。復号化回路７は、量子化後のデー
タと量子化情報より、予測誤差の復号化を行う。復号さ
れた予測誤差と、動き補償予測値との和により、復号画
像が形成され、参照フレームとするため、フレームメモ
リ２に蓄積される。
値を一定値としたフレーム内符号化を行う。片方向予測
フレームの場合、予測モードとして、 １）動き補償予測符号化 ２）動きベクトルを零としたフレーム間予測符号化 ３）予測値を一定値としたフレーム内符号化 がある。双方向予測フレームの場合、予測モードとし
て、 １）前方向動き補償予測符号化 ２）後方向動き補償予測符号化 ３）双方向動き補償予測符号化 ４）予測値を一定値としたフレーム内符号化 がある。各予測フレームについて、複数の予測モードか
らブロック単位に最適な予測モードが決定され、予測誤
差とモードと動きベクトルとが符号化回路４に出力され
る。符号化回路４は、符号量制御回路５より、量子化の
情報を受け取り、これに従い、符号化を行う。符号化に
より得られた符号は、出力バッファ６に出力される。出
力バッファ６の状況が符号量制御回路５に出力され、次
の量子化を決定する。復号化回路７は、量子化後のデー
タと量子化情報より、予測誤差の復号化を行う。復号さ
れた予測誤差と、動き補償予測値との和により、復号画
像が形成され、参照フレームとするため、フレームメモ
リ２に蓄積される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来は、双方向予測フ
レームと片方向予測フレームの予測モードの決定が、個
別に行われていた。このため、片方向予測フレームにお
いて、動きベクトルを零とする符号化モードが選択され
たブロックと同一位置にある、双方向予測フレームのブ
ロックにおいて、用いられる動きベクトルが零でない場
合がある。このようなブロックの時間軸での相関の無さ
が、視覚上の画質の劣化を起こしていた。
レームと片方向予測フレームの予測モードの決定が、個
別に行われていた。このため、片方向予測フレームにお
いて、動きベクトルを零とする符号化モードが選択され
たブロックと同一位置にある、双方向予測フレームのブ
ロックにおいて、用いられる動きベクトルが零でない場
合がある。このようなブロックの時間軸での相関の無さ
が、視覚上の画質の劣化を起こしていた。
【０００６】コンポーネント信号の圧縮を行う際の問題
点について以下に述べる。コンポーネント信号である入
力画像が過去にコンポーネント信号からコンポジット信
号に変換されたことがある信号である場合、このコンポ
ジット信号がコンポーネント信号に変換された時にＹＣ
分離が行われている。このＹＣ分離の際、コンポジット
信号中の色信号が、輝度信号に混入してしまう。コンポ
ジット信号における色信号の搬送波の位相は、ＮＴＳＣ
方式の場合１フレームごとに反転するため、図５に示す
ように、片方向予測フレーム間（Ｐ１、Ｐ２間）の距離
が奇数フレームである場合、その間の双方向予測フレー
ムＱ１は、フレームＰ２と同一位相であり、フレームＱ
２はフレームＰ１と同一位相となる。このような色搬送
波の位相差により双方向予測モードでは予測誤差が大き
くなるため、フレームＱ１、フレームＱ２では双方向予
測モードが選択されにくくなり、双方向予測フレームＱ
１は、フレームＰ２より予測され（矢印１１）、双方向
予測フレームＱ２はフレームＰ１よりの予測となる（矢
印１０）。フレームＱ１及びフレームＱ２の予測におい
て双方向予測モードが選択されている場合は、時間軸で
見た場合フレーム列Ｐ１、Ｑ１、Ｑ２、Ｐ２は、Ｐ１、
（Ｐ１＋Ｐ２）／２、（Ｐ１＋Ｐ２）／２、Ｐ２とな
り、視覚上の違和感は少ないが、色搬送波の位相差のた
め双方向予測が選択されなかった場合は、Ｐ１、Ｐ２
（Ｑ１）、Ｐ１（Ｑ２）、Ｐ２と交互になるため、時間
方向のフレーム相関が小さくなり、視覚上の劣化を招い
ていた。これを避けるため、一様に双方向予測モードの
選択を優先させ、双方向予測モードの出現頻度を上げる
と、２つの参照ブロックの和を求める双方向予測モード
では、ノイズ除去の効果があるが、平均値を取ることに
よるローパスフィルタ効果による、高周波域の劣化を伴
うため、再生画像がぼけて劣化するという問題があっ
た。
点について以下に述べる。コンポーネント信号である入
力画像が過去にコンポーネント信号からコンポジット信
号に変換されたことがある信号である場合、このコンポ
ジット信号がコンポーネント信号に変換された時にＹＣ
分離が行われている。このＹＣ分離の際、コンポジット
信号中の色信号が、輝度信号に混入してしまう。コンポ
ジット信号における色信号の搬送波の位相は、ＮＴＳＣ
方式の場合１フレームごとに反転するため、図５に示す
ように、片方向予測フレーム間（Ｐ１、Ｐ２間）の距離
が奇数フレームである場合、その間の双方向予測フレー
ムＱ１は、フレームＰ２と同一位相であり、フレームＱ
２はフレームＰ１と同一位相となる。このような色搬送
波の位相差により双方向予測モードでは予測誤差が大き
くなるため、フレームＱ１、フレームＱ２では双方向予
測モードが選択されにくくなり、双方向予測フレームＱ
１は、フレームＰ２より予測され（矢印１１）、双方向
予測フレームＱ２はフレームＰ１よりの予測となる（矢
印１０）。フレームＱ１及びフレームＱ２の予測におい
て双方向予測モードが選択されている場合は、時間軸で
見た場合フレーム列Ｐ１、Ｑ１、Ｑ２、Ｐ２は、Ｐ１、
（Ｐ１＋Ｐ２）／２、（Ｐ１＋Ｐ２）／２、Ｐ２とな
り、視覚上の違和感は少ないが、色搬送波の位相差のた
め双方向予測が選択されなかった場合は、Ｐ１、Ｐ２
（Ｑ１）、Ｐ１（Ｑ２）、Ｐ２と交互になるため、時間
方向のフレーム相関が小さくなり、視覚上の劣化を招い
ていた。これを避けるため、一様に双方向予測モードの
選択を優先させ、双方向予測モードの出現頻度を上げる
と、２つの参照ブロックの和を求める双方向予測モード
では、ノイズ除去の効果があるが、平均値を取ることに
よるローパスフィルタ効果による、高周波域の劣化を伴
うため、再生画像がぼけて劣化するという問題があっ
た。
【０００７】
【０００８】
【０００９】したがって、本発明は上記のようにブロッ
クの時間軸での相関の無さによって、画質の劣化をもた
らさない動画像符号化装置を提供することを目的とす
る。
クの時間軸での相関の無さによって、画質の劣化をもた
らさない動画像符号化装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、片方向予測フレームの所定の画素ブロッ
クについて、予測の基になる参照フレームとの間の動き
ベクトルを零として符号化した場合には、片方向予測フ
レームと参照フレームとの間の双方向予測フレームにつ
いて双方向予測符号化を行うときに、所定の画素ブロッ
クと同一位置にある双方向予測フレームの画素ブロック
について、予測の基になる参照フレームとの間の動きベ
クトルを零として符号化を行う。
成するために、片方向予測フレームの所定の画素ブロッ
クについて、予測の基になる参照フレームとの間の動き
ベクトルを零として符号化した場合には、片方向予測フ
レームと参照フレームとの間の双方向予測フレームにつ
いて双方向予測符号化を行うときに、所定の画素ブロッ
クと同一位置にある双方向予測フレームの画素ブロック
について、予測の基になる参照フレームとの間の動きベ
クトルを零として符号化を行う。
【００１１】すなわち本発明によれば、片方向予測フレ
ーム及び双方向予測フレームを用いる適応型フレーム間
予測符号化方式の動画像符号化装置において、片方向予
測フレームの所定の画素ブロックについて、予測の基に
なる参照フレームとの間の動きベクトルを零として符号
化した場合には、前記片方向予測フレームと前記参照フ
レームとの間の双方向予測フレームについて双方向予測
符号化を行うときに、前記所定の画素ブロックと同一位
置にある前記双方向予測フレームの画素ブロックについ
て、予測の基になるフレームとの間の動きベクトルを零
として符号化する手段を有することを特徴とする動画像
符号化装置が提供される。
ーム及び双方向予測フレームを用いる適応型フレーム間
予測符号化方式の動画像符号化装置において、片方向予
測フレームの所定の画素ブロックについて、予測の基に
なる参照フレームとの間の動きベクトルを零として符号
化した場合には、前記片方向予測フレームと前記参照フ
レームとの間の双方向予測フレームについて双方向予測
符号化を行うときに、前記所定の画素ブロックと同一位
置にある前記双方向予測フレームの画素ブロックについ
て、予測の基になるフレームとの間の動きベクトルを零
として符号化する手段を有することを特徴とする動画像
符号化装置が提供される。
【００１２】すなわち本発明によれば、片方向予測フレ
ーム及び双方向予測フレームを用いる適応型フレーム間
予測符号化方式の動画像符号化方法において、片方向予
測フレームの所定の画素ブロックについて、予測の基に
なる参照フレームとの間の動きベクトルを零として符号
化した場合には、前記片方向予測フレームと前記参照フ
レームとの間の双方向予測フレームについて双方向予測
符号化を行うときに、前記所定の画素ブロックと同一位
置にある前記双方向予測フレームの画素ブロックについ
て、予測の基になるフレームとの間の動きベクトルを零
として符号化することを特徴とする動画像符号化方法が
提供される。
ーム及び双方向予測フレームを用いる適応型フレーム間
予測符号化方式の動画像符号化方法において、片方向予
測フレームの所定の画素ブロックについて、予測の基に
なる参照フレームとの間の動きベクトルを零として符号
化した場合には、前記片方向予測フレームと前記参照フ
レームとの間の双方向予測フレームについて双方向予測
符号化を行うときに、前記所定の画素ブロックと同一位
置にある前記双方向予測フレームの画素ブロックについ
て、予測の基になるフレームとの間の動きベクトルを零
として符号化することを特徴とする動画像符号化方法が
提供される。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【実施例】図１は本発明の動画像符号化装置の好ましい
実施例のブロック図である。入力画像は、動きベクトル
検出回路２０に入力される。このとき、フレーム内符号
化フレームと片方向予測フレームの場合は、フレームメ
モリ２１に入力画像が蓄積される。フレーム内符号化フ
レームの処理は、従来と同様に予測値を一定値として符
号化が行われ、符号画像がフレームメモリ２１に出力さ
れる。片方向予測フレームの場合、動きベクトル検出回
路２０にてフレームメモリ２１に蓄積されている参照フ
レームの原画像と、入力画像との間で、動きベクトル
（ＭＶ）の検出が行われる。検出された動きベクトル
は、動き補償予測回路２２に出力される。動き補償予測
回路２２では符号量制御回路２３より量子化の情報が入
力され、量子化の係数と、予測モードの決定を行う。決
定された予測モード、量子化係数及び動きベクトルが、
符号化回路２４に出力され、また、予測値（予測ブロッ
ク）と処理ブロックとの差分が、符号化回路２４に出力
される。符号化回路２４は、予測誤差を量子化係数を用
いて符号化し、符号を出力バッファ２５に出力するとと
もに、フレーム内符号化フレームと片方向予測フレーム
の場合、量子化された予測誤差と量子化係数を復号化回
路２６に出力する。復号化回路２６は、量子化された予
測誤差と量子化係数より、予測誤差の復号を行い、予測
値との和を復号画像としてフレームメモリ２１に出力す
る。出力バッファ２５から、バッファの状態が符号量制
御回路２３に出力され、符号量制御回路２３にて、次の
量子化に用いる情報が生成される。
実施例のブロック図である。入力画像は、動きベクトル
検出回路２０に入力される。このとき、フレーム内符号
化フレームと片方向予測フレームの場合は、フレームメ
モリ２１に入力画像が蓄積される。フレーム内符号化フ
レームの処理は、従来と同様に予測値を一定値として符
号化が行われ、符号画像がフレームメモリ２１に出力さ
れる。片方向予測フレームの場合、動きベクトル検出回
路２０にてフレームメモリ２１に蓄積されている参照フ
レームの原画像と、入力画像との間で、動きベクトル
（ＭＶ）の検出が行われる。検出された動きベクトル
は、動き補償予測回路２２に出力される。動き補償予測
回路２２では符号量制御回路２３より量子化の情報が入
力され、量子化の係数と、予測モードの決定を行う。決
定された予測モード、量子化係数及び動きベクトルが、
符号化回路２４に出力され、また、予測値（予測ブロッ
ク）と処理ブロックとの差分が、符号化回路２４に出力
される。符号化回路２４は、予測誤差を量子化係数を用
いて符号化し、符号を出力バッファ２５に出力するとと
もに、フレーム内符号化フレームと片方向予測フレーム
の場合、量子化された予測誤差と量子化係数を復号化回
路２６に出力する。復号化回路２６は、量子化された予
測誤差と量子化係数より、予測誤差の復号を行い、予測
値との和を復号画像としてフレームメモリ２１に出力す
る。出力バッファ２５から、バッファの状態が符号量制
御回路２３に出力され、符号量制御回路２３にて、次の
量子化に用いる情報が生成される。
【００１９】図２は図１中の動き補償予測回路の詳細な
ブロック図である。動き補償予測回路２２においては、
検出された動きベクトル（零ベクトル及び入力ベクト
ル）より、アドレス生成回路３０にてフレームメモリ２
１のアドレスを生成して出力し、参照ブロック周辺のデ
ータを読み出し、画素内挿回路３１を用いブロックを生
成し、ブロックメモリ（Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）に順
次蓄積する。このとき読み出されるブロックは、動きベ
クトルを基に、原画像より読み出されるものＢ２のデー
タ、動きベクトルを基に復号画像より読み出されるもの
Ｂ０のデータ、アドレス生成回路３０に零ベクトルを入
力し、動きベクトルを零として復号画像より読み出され
るものＢ１のデータと動きベクトルを零として原画像よ
り読み出されるものＢ３のデータの４種類である。一
方、動きベクトル検出回路を介して入力される処理ブロ
ックは、ＤＣ演算回路３２にてそのＤＣ値が演算される
とともに、モード判定回路３３に与えられる。
ブロック図である。動き補償予測回路２２においては、
検出された動きベクトル（零ベクトル及び入力ベクト
ル）より、アドレス生成回路３０にてフレームメモリ２
１のアドレスを生成して出力し、参照ブロック周辺のデ
ータを読み出し、画素内挿回路３１を用いブロックを生
成し、ブロックメモリ（Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）に順
次蓄積する。このとき読み出されるブロックは、動きベ
クトルを基に、原画像より読み出されるものＢ２のデー
タ、動きベクトルを基に復号画像より読み出されるもの
Ｂ０のデータ、アドレス生成回路３０に零ベクトルを入
力し、動きベクトルを零として復号画像より読み出され
るものＢ１のデータと動きベクトルを零として原画像よ
り読み出されるものＢ３のデータの４種類である。一
方、動きベクトル検出回路を介して入力される処理ブロ
ックは、ＤＣ演算回路３２にてそのＤＣ値が演算される
とともに、モード判定回路３３に与えられる。
【００２０】図３は図２中のモード判定回路の詳細なブ
ロック図である。入力された処理ブロックは、処理ブロ
ックメモリ４１に蓄積される。シーケンサ４２は、乗算
回路４３に入力されるブロックを、ＤＣ演算回路３２よ
り入力されるＤＣ成分、ブロックメモリＢ０、ブロック
メモリＢ１、ブロックメモリＢ２、ブロックメモリＢ３
の順に切り換えるためのスイッチ制御信号を作り、スイ
ッチ４７に与える。シーケンサ４２は、ブロックメモリ
Ｂ０〜Ｂ３のアドレス信号をも送出する。スイッチ４７
による切換えによって順次選択された信号のそれぞれに
対し、処理ブロックメモリ４１より処理ブロックの各画
素を読み出し、それぞれの二乗誤差の演算を行い、結果
を判定回路４４に出力する。ＤＣ成分との二乗誤差の場
合、入力ブロックと一定値との差分を予測ブロックメモ
リ４５に蓄積する。ブロックメモリＢ０のデータとの二
乗誤差とＤＣ成分との二乗誤差の比較を判定回路４４に
て行い、ブロックメモリＢ０のデータが選択された場合
は、ブロックメモリＢ０のデータを予測ブロックメモリ
４５に書き込む。ブロックメモリＢ１のデータとの比較
も同様に行われる。この段階でブロックメモリＢ０のデ
ータの動きベクトルによる予測ブロックが選択されてい
る場合、ブロックメモリＢ２のデータを読み出し処理ブ
ロックとの二乗誤差演算を行い、結果を判定回路４４に
出力する。判定回路４４は、ブロックメモリＢ０のデー
タとブロックメモリＢ２のデータの二乗誤差の比較を行
い、ブロックメモリＢ２のデータの二乗誤差値が小さ
く、ブロックメモリＢ０のデータの二乗誤差値が大きい
場合は、参照している復号画像中に動き補償予測誤差以
外の量子化誤差が多く混ざっていると考えられるため、
符号量制御回路２３から入力される量子化レベルを、量
子化係数回路４６にて変更し、量子化を細かく行うよう
にする。また、ブロックメモリＢ１のデータが選ばれた
場合、同様にブロックメモリＢ３より原画像からの参照
ブロックを読み出し、量子化係数の変更の必要性を求め
るとともに、ＮＯＭＣ(NO MOTION-COMPENSATION)メモリ
３５に１を、選ばれていない場合は、０を書き込む。
ロック図である。入力された処理ブロックは、処理ブロ
ックメモリ４１に蓄積される。シーケンサ４２は、乗算
回路４３に入力されるブロックを、ＤＣ演算回路３２よ
り入力されるＤＣ成分、ブロックメモリＢ０、ブロック
メモリＢ１、ブロックメモリＢ２、ブロックメモリＢ３
の順に切り換えるためのスイッチ制御信号を作り、スイ
ッチ４７に与える。シーケンサ４２は、ブロックメモリ
Ｂ０〜Ｂ３のアドレス信号をも送出する。スイッチ４７
による切換えによって順次選択された信号のそれぞれに
対し、処理ブロックメモリ４１より処理ブロックの各画
素を読み出し、それぞれの二乗誤差の演算を行い、結果
を判定回路４４に出力する。ＤＣ成分との二乗誤差の場
合、入力ブロックと一定値との差分を予測ブロックメモ
リ４５に蓄積する。ブロックメモリＢ０のデータとの二
乗誤差とＤＣ成分との二乗誤差の比較を判定回路４４に
て行い、ブロックメモリＢ０のデータが選択された場合
は、ブロックメモリＢ０のデータを予測ブロックメモリ
４５に書き込む。ブロックメモリＢ１のデータとの比較
も同様に行われる。この段階でブロックメモリＢ０のデ
ータの動きベクトルによる予測ブロックが選択されてい
る場合、ブロックメモリＢ２のデータを読み出し処理ブ
ロックとの二乗誤差演算を行い、結果を判定回路４４に
出力する。判定回路４４は、ブロックメモリＢ０のデー
タとブロックメモリＢ２のデータの二乗誤差の比較を行
い、ブロックメモリＢ２のデータの二乗誤差値が小さ
く、ブロックメモリＢ０のデータの二乗誤差値が大きい
場合は、参照している復号画像中に動き補償予測誤差以
外の量子化誤差が多く混ざっていると考えられるため、
符号量制御回路２３から入力される量子化レベルを、量
子化係数回路４６にて変更し、量子化を細かく行うよう
にする。また、ブロックメモリＢ１のデータが選ばれた
場合、同様にブロックメモリＢ３より原画像からの参照
ブロックを読み出し、量子化係数の変更の必要性を求め
るとともに、ＮＯＭＣ(NO MOTION-COMPENSATION)メモリ
３５に１を、選ばれていない場合は、０を書き込む。
【００２１】また、予測ブロックは、符号化回路２４よ
り出力される予測誤差の復号値、すなわち復号化回路２
６の出力データが出力される際、動き補償予測回路２２
より出力され、復号画像である両者の和が、フレームメ
モリ２１に蓄積される。
り出力される予測誤差の復号値、すなわち復号化回路２
６の出力データが出力される際、動き補償予測回路２２
より出力され、復号画像である両者の和が、フレームメ
モリ２１に蓄積される。
【００２２】双方向予測フレームの場合、動きベクトル
検出回路２０にてフレームメモリ２１に蓄積されている
参照フレームの原画像と入力画像との間で前（過去）方
向と後（未来）方向の２個の動きベクトルの検出が行わ
れ、検出された動きベクトルは動き補償予測回路２２に
出力される。動き補償予測回路２２は、前方向の動きベ
クトルを基にアドレス生成回路にてフレームメモリのア
ドレスを生成し、フレームメモリ２１よりデータを読み
出し、動きベクトルを基に、画素内挿回路３１にてブロ
ックを生成し、ブロックメモリＢ０に書き込む。同様
に、後方向の動きベクトルを基に、フレームメモリ２１
よりデータを読み出し、画素内挿回路３１にてブロック
を生成し、ブロックメモリＢ１に書き込み、ブロックメ
モリＢ０のデータより前方向のブロックを読み出し、加
算器３６にて双方向予測のブロックを生成し、ブロック
メモリＢ２に書き込む。アドレス生成回路３０への入力
ベクトルを零に切り替え、動きベクトルを零とした場合
の予測ブロックを同様に読み出し、前方向のブロックを
ブロックメモリＢ３に蓄積した後、後方向のブロックを
フレームメモリ２１より読み出しブロックメモリＢ３の
データとの平均値を加算器３６にて求め、ブロックメモ
リＢ３に書き込む。
検出回路２０にてフレームメモリ２１に蓄積されている
参照フレームの原画像と入力画像との間で前（過去）方
向と後（未来）方向の２個の動きベクトルの検出が行わ
れ、検出された動きベクトルは動き補償予測回路２２に
出力される。動き補償予測回路２２は、前方向の動きベ
クトルを基にアドレス生成回路にてフレームメモリのア
ドレスを生成し、フレームメモリ２１よりデータを読み
出し、動きベクトルを基に、画素内挿回路３１にてブロ
ックを生成し、ブロックメモリＢ０に書き込む。同様
に、後方向の動きベクトルを基に、フレームメモリ２１
よりデータを読み出し、画素内挿回路３１にてブロック
を生成し、ブロックメモリＢ１に書き込み、ブロックメ
モリＢ０のデータより前方向のブロックを読み出し、加
算器３６にて双方向予測のブロックを生成し、ブロック
メモリＢ２に書き込む。アドレス生成回路３０への入力
ベクトルを零に切り替え、動きベクトルを零とした場合
の予測ブロックを同様に読み出し、前方向のブロックを
ブロックメモリＢ３に蓄積した後、後方向のブロックを
フレームメモリ２１より読み出しブロックメモリＢ３の
データとの平均値を加算器３６にて求め、ブロックメモ
リＢ３に書き込む。
【００２３】この際、符号量制御回路２３により入力さ
れる伝送路の状態により、伝送路に余裕のある場合は、
読み出される参照画像をフレームメモリ中の復号画像を
選択し、余裕のない場合は、原画像に切り替えることが
可能である。これにより、復号画像中に含まれる符号化
誤差を、伝送路の余裕のない場合、無理に伝送しようと
し、量子化を荒くすることで、予測誤差まで悪化させて
いたことの改善が行える。スイッチ３７はアドレス生成
回路３０からのスイッチ制御信号に応答して、画素内挿
回路３１と加算器３６の出力データを切り換えてブロッ
クメモリＢ０〜Ｂ３へ与えるものである。このスイッチ
３７の制御は予め定められた所定フレーム毎の切換えが
できるように、アドレス生成回路３０内のＲＯＭ（図示
省略）に記憶されたプログラムに従って行われる。
れる伝送路の状態により、伝送路に余裕のある場合は、
読み出される参照画像をフレームメモリ中の復号画像を
選択し、余裕のない場合は、原画像に切り替えることが
可能である。これにより、復号画像中に含まれる符号化
誤差を、伝送路の余裕のない場合、無理に伝送しようと
し、量子化を荒くすることで、予測誤差まで悪化させて
いたことの改善が行える。スイッチ３７はアドレス生成
回路３０からのスイッチ制御信号に応答して、画素内挿
回路３１と加算器３６の出力データを切り換えてブロッ
クメモリＢ０〜Ｂ３へ与えるものである。このスイッチ
３７の制御は予め定められた所定フレーム毎の切換えが
できるように、アドレス生成回路３０内のＲＯＭ（図示
省略）に記憶されたプログラムに従って行われる。
【００２４】処理ブロックメモリ４１は、ＤＣ演算回路
３２にて、片方向予測フレームと同様に、処理ブロック
のＤＣ値が、演算され、ＤＣ成分とともに、モード判定
回路３３に出力されるとともに、解像度演算回路３４に
て、処理ブロックの解像度の演算を行う。演算は、例え
ば、処理ブロック中の隣接する画素間の絶対値和を用い
て行われる。求まった絶対値和は、モード判定回路３３
に出力される。
３２にて、片方向予測フレームと同様に、処理ブロック
のＤＣ値が、演算され、ＤＣ成分とともに、モード判定
回路３３に出力されるとともに、解像度演算回路３４に
て、処理ブロックの解像度の演算を行う。演算は、例え
ば、処理ブロック中の隣接する画素間の絶対値和を用い
て行われる。求まった絶対値和は、モード判定回路３３
に出力される。
【００２５】判定回路４４では、片方向予測フレームの
場合と同様に、処理ブロックとそのＤＣ値を用い、処理
ブロック中の画素からＤＣ成分を引いた値の二乗和を乗
算回路４３にて演算し、予測ブロックメモリ４５に処理
ブロックから一定値を引いたブロックが、書き込まれ
る。以下ブロックメモリＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３より参
照ブロックが読み出され、順次処理ブロックとの間で、
二乗誤差の演算が乗算回路４３にて行われ、演算結果が
判定回路４４に出力される。また、片方向予測フレーム
の符号化の際、書き込まれたＮＯＭＣメモリ３５より、
対応するブロックの値が読み出され、判定回路４４に入
力される。
場合と同様に、処理ブロックとそのＤＣ値を用い、処理
ブロック中の画素からＤＣ成分を引いた値の二乗和を乗
算回路４３にて演算し、予測ブロックメモリ４５に処理
ブロックから一定値を引いたブロックが、書き込まれ
る。以下ブロックメモリＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３より参
照ブロックが読み出され、順次処理ブロックとの間で、
二乗誤差の演算が乗算回路４３にて行われ、演算結果が
判定回路４４に出力される。また、片方向予測フレーム
の符号化の際、書き込まれたＮＯＭＣメモリ３５より、
対応するブロックの値が読み出され、判定回路４４に入
力される。
【００２６】判定回路４４は、順次入力される乗算結果
を用い、モードの判定を行うが、解像度演算回路３４の
入力が、一定値以下の場合、処理ブロックの解像度が、
低いとして、双方向予測ブロックメモリＢ２、Ｂ３のデ
ータの乗算結果をα倍（０＜α＜１）し、双方向予測が
選択されやすくする。また、ＮＯＭＣメモリ３５からの
データにより、片方向予測フレームが動きベクトルを零
として符号化が行われていた場合、強制的に、ブロック
メモリＢ３のデータの動きベクトルを零とした双方向予
測を選択するか、もしくは、解像度演算回路３４の場合
と同様の処理により、双方向予測を出やすくする。選択
されたモードと、それに対応するベクトル、及び、その
予測ブロックが符号化回路２４に出力される。
を用い、モードの判定を行うが、解像度演算回路３４の
入力が、一定値以下の場合、処理ブロックの解像度が、
低いとして、双方向予測ブロックメモリＢ２、Ｂ３のデ
ータの乗算結果をα倍（０＜α＜１）し、双方向予測が
選択されやすくする。また、ＮＯＭＣメモリ３５からの
データにより、片方向予測フレームが動きベクトルを零
として符号化が行われていた場合、強制的に、ブロック
メモリＢ３のデータの動きベクトルを零とした双方向予
測を選択するか、もしくは、解像度演算回路３４の場合
と同様の処理により、双方向予測を出やすくする。選択
されたモードと、それに対応するベクトル、及び、その
予測ブロックが符号化回路２４に出力される。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明の動画像符号化装置によれば、予測の基になる参照
フレームとの間の動きベクトルを零として、片方向予測
フレームの所定の画素ブロックの予測符号化が行われた
場合、片方向予測フレームと参照フレームとの間の双方
向予測フレームの所定の画素ブロックの予測符号化も、
動きベクトルを零とした予測符号化を行うため、時間方
向の相関性が向上し、視覚上良い復号画像を得ることが
できる。
発明の動画像符号化装置によれば、予測の基になる参照
フレームとの間の動きベクトルを零として、片方向予測
フレームの所定の画素ブロックの予測符号化が行われた
場合、片方向予測フレームと参照フレームとの間の双方
向予測フレームの所定の画素ブロックの予測符号化も、
動きベクトルを零とした予測符号化を行うため、時間方
向の相関性が向上し、視覚上良い復号画像を得ることが
できる。
【図１】本発明の動画像符号化装置の好ましい実施例の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の動画像符号化装置の中の動き補償予測回
路の好ましい例を示すブロック図である。
路の好ましい例を示すブロック図である。
【図３】図２の動き補償予測回路の中のモード判定回路
の好ましい例を示すブロック図である。
の好ましい例を示すブロック図である。
【図４】従来の動画像符号化装置のブロック図である。
【図５】図４の従来の動画像符号化装置における動作を
説明するための模式図である。
説明するための模式図である。
２０ 動きベクトル検出回路 ２１ フレームメモリ ２２ 動き補償予測回路 ２３ 符号量制御回路 ２４ 符号化回路（アドレス生成回路３０、画素内挿回
路３１、モード判定回路 ３３、加算器３６、スイッチ３７、ブロックメモリＢ０
〜Ｂ３と共に動きベクトルを零として符号化を行う手段
を構成する） ２５ 出力バッファ ２６ 復号化回路 ３０ アドレス生成回路 ３１ 画素内挿回路 ３２ ＤＣ演算回路 ３３ モード判定回路（双方向予測の優先度を高くする
手段、適応的に切換えて読み出す手段、双方から読み出
す手段、量子化係数を変化させる手段） ３４ 解像度演算回路（解像度を検出する手段） ３５ ＮＯＭＣメモリ（動きベクトルが零として符号化
されことと、その画素ブロックを示す情報を記憶する手
段） ３６ 加算器 ４１ 処理ブロックメモリ ４２ シーケンサ ４３ 乗算回路 ４４ 判定回路 ４５ 予測ブロックメモリ ４６ 量子化係数回路 Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ ブロックメモリ
路３１、モード判定回路 ３３、加算器３６、スイッチ３７、ブロックメモリＢ０
〜Ｂ３と共に動きベクトルを零として符号化を行う手段
を構成する） ２５ 出力バッファ ２６ 復号化回路 ３０ アドレス生成回路 ３１ 画素内挿回路 ３２ ＤＣ演算回路 ３３ モード判定回路（双方向予測の優先度を高くする
手段、適応的に切換えて読み出す手段、双方から読み出
す手段、量子化係数を変化させる手段） ３４ 解像度演算回路（解像度を検出する手段） ３５ ＮＯＭＣメモリ（動きベクトルが零として符号化
されことと、その画素ブロックを示す情報を記憶する手
段） ３６ 加算器 ４１ 処理ブロックメモリ ４２ シーケンサ ４３ 乗算回路 ４４ 判定回路 ４５ 予測ブロックメモリ ４６ 量子化係数回路 Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ ブロックメモリ
Claims (2)
- 【請求項１】 片方向予測フレーム及び双方向予測フレ
ームを用いる適応型フレーム間予測符号化方式の動画像
符号化装置において、 片方向予測フレームの所定の画素ブロックについて、予
測の基になる参照フレームとの間の動きベクトルを零と
して符号化した場合には、 前記片方向予測フレームと前記参照フレームとの間の双
方向予測フレームについて双方向予測符号化を行うとき
に、前記所定の画素ブロックと同一位置にある前記双方
向予測フレームの画素ブロックについて、予測の基にな
るフレームとの間の動きベクトルを零として符号化する
手段を有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項２】 片方向予測フレーム及び双方向予測フレ
ームを用いる適応型フレーム間予測符号化方式の動画像
符号化方法において、 片方向予測フレームの所定の画素ブロックについて、予
測の基になる参照フレームとの間の動きベクトルを零と
して符号化した場合には、 前記片方向予測フレームと前記参照フレームとの間の双
方向予測フレームについて双方向予測符号化を行うとき
に、前記所定の画素ブロックと同一位置にある前記双方
向予測フレームの画素ブロックについて、予測の基にな
るフレームとの間の動きベクトルを零として符号化する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31580894A JP2947103B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31580894A JP2947103B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08154250A JPH08154250A (ja) | 1996-06-11 |
| JP2947103B2 true JP2947103B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=18069811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31580894A Expired - Lifetime JP2947103B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 動画像符号化装置及び動画像符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947103B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005076629A1 (ja) * | 2004-02-09 | 2007-10-18 | 三洋電機株式会社 | 画像符号化装置及び撮像装置 |
| WO2010010943A1 (ja) | 2008-07-25 | 2010-01-28 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
| BRPI0915971A2 (pt) * | 2008-07-25 | 2019-02-26 | Sony Corp | aparelho e método de processamento de imagem |
| TWI463878B (zh) | 2009-02-19 | 2014-12-01 | Sony Corp | Image processing apparatus and method |
| TWI440363B (zh) | 2009-02-19 | 2014-06-01 | Sony Corp | Image processing apparatus and method |
| TWI468020B (zh) | 2009-02-19 | 2015-01-01 | Sony Corp | Image processing apparatus and method |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP31580894A patent/JP2947103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08154250A (ja) | 1996-06-11 |
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