JP3166835B2 - 動画像の高能率符号化方法及び装置 - Google Patents
動画像の高能率符号化方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像の離散コサイン
変換（ＤＣＴ）等の変換符号化やベクトル量子化及び動
き補償予測符号化を行う高能率符号化方法及び装置に関
する。
変換（ＤＣＴ）等の変換符号化やベクトル量子化及び動
き補償予測符号化を行う高能率符号化方法及び装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ会議等の動画像通信や、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ等への動画像蓄積を目的とした動画像の高能率符号
化方法においては、フレームやフィールド単位を１画面
とし、各画面を例えば１６画素×１６ラインのブロック
に分割して面内符号化や、動き補償による参照画面と現
画面との差分を符号化する面間符号化を用いて高能率符
号化を行っている。
ＯＭ等への動画像蓄積を目的とした動画像の高能率符号
化方法においては、フレームやフィールド単位を１画面
とし、各画面を例えば１６画素×１６ラインのブロック
に分割して面内符号化や、動き補償による参照画面と現
画面との差分を符号化する面間符号化を用いて高能率符
号化を行っている。
【０００３】図４は、従来技術による符号化器の構成詳
細図である。同図において、４１は減算器であり、入力
画面Ｘ１と予測画面Ｘ２との差分を求めて予測誤差画面
Ｘ３を発生する。４２は離散コサイン変換（ＤＣＴ）
器、４３は量子化器、４４は逆量子化器、４５は逆離散
コサイン変換（ＩＤＣＴ）器、４６は加算器である。こ
の加算器４６はＩＤＣＴ器４５によって復元された予測
誤差画面Ｘ５と予測画面Ｘ２とを加算して局部復号画面
Ｒを発生する。４７は予測器であり、予測モードとして
は、面内予測、動き補償予測、面間予測等が用いられ
る。量子化器４３からの出力Ｘ４はハフマン符号化器４
８によって符号化され、ハフマン符号Ｈ及び符号化情報
量（エントロピー）Ｅが出力される。
細図である。同図において、４１は減算器であり、入力
画面Ｘ１と予測画面Ｘ２との差分を求めて予測誤差画面
Ｘ３を発生する。４２は離散コサイン変換（ＤＣＴ）
器、４３は量子化器、４４は逆量子化器、４５は逆離散
コサイン変換（ＩＤＣＴ）器、４６は加算器である。こ
の加算器４６はＩＤＣＴ器４５によって復元された予測
誤差画面Ｘ５と予測画面Ｘ２とを加算して局部復号画面
Ｒを発生する。４７は予測器であり、予測モードとして
は、面内予測、動き補償予測、面間予測等が用いられ
る。量子化器４３からの出力Ｘ４はハフマン符号化器４
８によって符号化され、ハフマン符号Ｈ及び符号化情報
量（エントロピー）Ｅが出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した符号化器で
は、フレーム画面、又はフィールド画面のどちらか一方
でブロック単位に符号化を行っている。この場合、 （１）フレームブロックのみの場合、面内符号化では動
きのある画像に対して、また面間符号化では加速度的な
動きの画像に対して、上下ライン間の相関が小さくなる
ために符号化効率が低下する。 （２）フィールドブロックのみの場合、面内符号化では
動きのない画像に対してはフレーム単位に比べ上下ライ
ン間の相関が低いために符号化効率も低くなり、また面
間符号化では隣接フィールドとは垂直位置が異なるため
にフレーム単位の予測に比べ予測精度が落ち、符号化効
率が低下する。
は、フレーム画面、又はフィールド画面のどちらか一方
でブロック単位に符号化を行っている。この場合、 （１）フレームブロックのみの場合、面内符号化では動
きのある画像に対して、また面間符号化では加速度的な
動きの画像に対して、上下ライン間の相関が小さくなる
ために符号化効率が低下する。 （２）フィールドブロックのみの場合、面内符号化では
動きのない画像に対してはフレーム単位に比べ上下ライ
ン間の相関が低いために符号化効率も低くなり、また面
間符号化では隣接フィールドとは垂直位置が異なるため
にフレーム単位の予測に比べ予測精度が落ち、符号化効
率が低下する。
【０００５】よって、本発明は上述した従来の符号化方
法の欠点である符号化効率及び画質について、その向上
を図ることを目的とする。
法の欠点である符号化効率及び画質について、その向上
を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、動画像
をブロック単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処
理すると共に量子化処理する高能率符号化方法であっ
て、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号
化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との
第１の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた
該高能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像
と原画像との第２の差分との大小を比較し、比較結果に
基づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィー
ルドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化
を行ない、選択されたブロックに、選択されたブロック
単位を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化
方法が提供される。
をブロック単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処
理すると共に量子化処理する高能率符号化方法であっ
て、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号
化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との
第１の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた
該高能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像
と原画像との第２の差分との大小を比較し、比較結果に
基づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィー
ルドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化
を行ない、選択されたブロックに、選択されたブロック
単位を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化
方法が提供される。
【０００７】本発明によれば、さらに、動画像をブロッ
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に局部
復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の差分
と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符
号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像と
の第２の差分との大小を比較する手段と、比較結果に基
づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィール
ドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を
行なう手段と、選択されたブロックに、選択されたブロ
ック単位を示すフラグ信号を付加して伝送する手段とを
備えた高能率符号化装置が提供される。
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に局部
復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の差分
と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符
号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像と
の第２の差分との大小を比較する手段と、比較結果に基
づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィール
ドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を
行なう手段と、選択されたブロックに、選択されたブロ
ック単位を示すフラグ信号を付加して伝送する手段とを
備えた高能率符号化装置が提供される。
【０００８】本発明によれば、動画像をブロック単位で
変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると共に量子
化処理する高能率符号化方法であって、フレーム動き補
償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符号
化全体の第１の発生符号量と、フィールド動き補償予測
符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符号化全体
の第２の発生符号量との大小を比較し、比較結果に基づ
いてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィールド
ブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を行
ない、選択されたブロックに、選択されたブロック単位
を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化方法
が提供される。
変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると共に量子
化処理する高能率符号化方法であって、フレーム動き補
償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符号
化全体の第１の発生符号量と、フィールド動き補償予測
符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符号化全体
の第２の発生符号量との大小を比較し、比較結果に基づ
いてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィールド
ブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を行
ない、選択されたブロックに、選択されたブロック単位
を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化方法
が提供される。
【０００９】さらに、本発明によれば、動画像をブロッ
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第１の発生符号量と、フィールド動き
補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符
号化全体の第２の発生符号量との大小を比較する手段
と、比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行なう手段と、選択されたブロック
に、選択されたブロック単位を示すフラグ信号を付加し
て伝送する手段とを備えた高能率符号化装置が提供され
る。
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第１の発生符号量と、フィールド動き
補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得られる符
号化全体の第２の発生符号量との大小を比較する手段
と、比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行なう手段と、選択されたブロック
に、選択されたブロック単位を示すフラグ信号を付加し
て伝送する手段とを備えた高能率符号化装置が提供され
る。
【００１０】さらにまた、本発明によれば、動画像をブ
ロック単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理す
ると共に量子化処理する高能率符号化方法であって、フ
レーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に
局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の
差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能
率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画
像との第２の差分との大小を比較して第１の比較結果を
得、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号
化後に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィ
ールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に
得られる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較
して第２の比較結果を得、第１及び第２の比較結果に基
づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィール
ドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を
行ない、選択されたブロックに、選択されたブロック単
位を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化方
法が提供される。
ロック単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理す
ると共に量子化処理する高能率符号化方法であって、フ
レーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に
局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の
差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能
率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画
像との第２の差分との大小を比較して第１の比較結果を
得、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号
化後に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィ
ールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に
得られる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較
して第２の比較結果を得、第１及び第２の比較結果に基
づいてフレームブロック単位毎の符号化、又はフィール
ドブロック単位毎の符号化を適応的に選択して符号化を
行ない、選択されたブロックに、選択されたブロック単
位を示すフラグ信号を付加して伝送する高能率符号化方
法が提供される。
【００１１】さらに、本発明によれば、動画像をブロッ
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に局部
復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の差分
と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符
号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像と
の第２の差分との大小を比較して第１の比較結果を得る
手段と、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率
符号化後に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、
フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化
後に得られる符号化全体の第２の発生符号量との大小を
比較して第２の比較結果を得る手段と、第１及び第２の
比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号化、
又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に選択
して符号化を行なう手段と、選択されたブロックに、選
択されたブロック単位を示すフラグ信号を付加して伝送
する手段とを備えた高能率符号化装置が提供される。
ク単位で変換符号化及び動き補償予測符号化処理すると
共に量子化処理する高能率符号化装置であって、フレー
ム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に局部
復号して得られる局部復号画像と原画像との第１の差分
と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符
号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原画像と
の第２の差分との大小を比較して第１の比較結果を得る
手段と、フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率
符号化後に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、
フィールド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化
後に得られる符号化全体の第２の発生符号量との大小を
比較して第２の比較結果を得る手段と、第１及び第２の
比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号化、
又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に選択
して符号化を行なう手段と、選択されたブロックに、選
択されたブロック単位を示すフラグ信号を付加して伝送
する手段とを備えた高能率符号化装置が提供される。
【００１２】画素ブロック単位で符号化を行う際に、フ
レームブロック及びフィールドブロックに対してＤＣＴ
などの変換符号化、ベクトル量子化及び動き補償予測符
号化を行い、符号化結果である符号化全体の発生符号量
（エントロピー）及び／又は局部復号化した画像と原入
力画像との差分（誤差）とにより適応的にブロックを二
者択一（選択）し、選択されたブロックの種類を示すフ
ラグをブロック毎に付加して伝送する。このように、本
発明はフレ−ムブロック又はフィールドブロックを符号
化効率が高くなるように適応的に選択している。従っ
て、符号化効率が確実に改善される。
レームブロック及びフィールドブロックに対してＤＣＴ
などの変換符号化、ベクトル量子化及び動き補償予測符
号化を行い、符号化結果である符号化全体の発生符号量
（エントロピー）及び／又は局部復号化した画像と原入
力画像との差分（誤差）とにより適応的にブロックを二
者択一（選択）し、選択されたブロックの種類を示すフ
ラグをブロック毎に付加して伝送する。このように、本
発明はフレ−ムブロック又はフィールドブロックを符号
化効率が高くなるように適応的に選択している。従っ
て、符号化効率が確実に改善される。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図１の装置構成図を用い
て説明する。
て説明する。
【００１４】入力テレビジョン信号１１は奇数フィール
ド及び偶数フィールドから構成されるフレームブロック
のデータであり、フレーム／フィールド変換器１２によ
ってフレームブロックとフィールドブロックとに分解さ
れ、フレーム符号化器１３にはフレームブロックが、フ
ィールド符号化器１４にはフィールドブロックがそれぞ
れ入力される。フレーム符号化器１３及びフィールド符
号化器１４の出力であるエントロピーＥＲ及びＥＦ、並
びに局部復号画面ＲＲ及びＲＦを比較器１６でそれぞれ
比較し、その結果により選択器１５がフレーム符号化器
１３又はフィールド符号化器１４のいずれかの符号化結
果であるハフマン符号ＺＨを選択する。
ド及び偶数フィールドから構成されるフレームブロック
のデータであり、フレーム／フィールド変換器１２によ
ってフレームブロックとフィールドブロックとに分解さ
れ、フレーム符号化器１３にはフレームブロックが、フ
ィールド符号化器１４にはフィールドブロックがそれぞ
れ入力される。フレーム符号化器１３及びフィールド符
号化器１４の出力であるエントロピーＥＲ及びＥＦ、並
びに局部復号画面ＲＲ及びＲＦを比較器１６でそれぞれ
比較し、その結果により選択器１５がフレーム符号化器
１３又はフィールド符号化器１４のいずれかの符号化結
果であるハフマン符号ＺＨを選択する。
【００１５】図２（ａ）及び図２（ｂ）はそれぞれフレ
ーム信号及びフィールド信号のブロックデータの構成を
示す。処理するブロックの大きさが輝度信号については
１６画素×１６ライン、２つの色信号Ｕ、Ｖについては
いずれも８画素×１６ラインとし、これらをまとめてマ
クロブロックと呼ぶ。フレーム信号のブロックでは図２
（ａ）のように奇数ラインに奇数フィールドのデータ
（○）を、偶数ラインには偶数フィールドのデータ
（×）を有する。また、フィールド信号ブロックでは図
２（ｂ）のように上部８ラインは奇数フィールドのデー
タ（○）を有し、下部８ラインは偶数フィールドのデー
タ（×）を有する。
ーム信号及びフィールド信号のブロックデータの構成を
示す。処理するブロックの大きさが輝度信号については
１６画素×１６ライン、２つの色信号Ｕ、Ｖについては
いずれも８画素×１６ラインとし、これらをまとめてマ
クロブロックと呼ぶ。フレーム信号のブロックでは図２
（ａ）のように奇数ラインに奇数フィールドのデータ
（○）を、偶数ラインには偶数フィールドのデータ
（×）を有する。また、フィールド信号ブロックでは図
２（ｂ）のように上部８ラインは奇数フィールドのデー
タ（○）を有し、下部８ラインは偶数フィールドのデー
タ（×）を有する。
【００１６】図１におけるフレーム符号化器１３又はフ
ィールド符号化器１４の各々の具体的な構成としては、
図４（従来例）に示すものがある。各マクロブロックの
符号化においてハフマン符号化器４８を含むＤＣＴ器４
２からＩＤＣＴ器４５までの符号化処理は８ライン×８
画素ごとに行い、ハフマン符号化器４８からハフマン符
号ＨＲ又はＨＦ及び符号化情報量ＥＲ又はＥＦが出力さ
れる。また局部復号画面ＲＲ又はＲＦが加算器４６から
出力される。これらの出力は、図１のフレーム符号化器
１３ではそれぞれＨＲ、ＥＲ及びＲＲとして出力され、
またフィールド符号化器１４ではＨＦ、ＥＦ及びＲＦと
して出力される。
ィールド符号化器１４の各々の具体的な構成としては、
図４（従来例）に示すものがある。各マクロブロックの
符号化においてハフマン符号化器４８を含むＤＣＴ器４
２からＩＤＣＴ器４５までの符号化処理は８ライン×８
画素ごとに行い、ハフマン符号化器４８からハフマン符
号ＨＲ又はＨＦ及び符号化情報量ＥＲ又はＥＦが出力さ
れる。また局部復号画面ＲＲ又はＲＦが加算器４６から
出力される。これらの出力は、図１のフレーム符号化器
１３ではそれぞれＨＲ、ＥＲ及びＲＲとして出力され、
またフィールド符号化器１４ではＨＦ、ＥＦ及びＲＦと
して出力される。
【００１７】比較器１６では各マクロブロックの処理が
終了した時点で、１マクロブロック分の符号化情報量の
合計と局部復号値とをフレーム符号化の場合とフィール
ド符号化の場合とについて比較する。この符号化全体の
発生符号量の比較には輝度信号のエントロピーを比較
し、符号化全体の発生符号量の少ない符号化方法を候補
とし、また局部復号値の比較に関しては入力画素との差
分二乗値の累積和をそれぞれ求め、誤差の少ない符号化
方法を候補とする。選択の一例としては、局部復号化画
像と原画像との誤差が少なくかつ符号化全体の発生符号
量が少ない場合はフィールド符号化方法を候補とし、そ
れ以外はフレーム符号化方法を候補とする。すなわち、
フレームの符号化全体の発生符号量をＥＲ、フィールド
の符号化全体の発生符号量をＥＦ、フレーム符号化にお
ける局部復号化画像と原画像との誤差をＤＲ（図示せ
ず）、フィールド符号化における局部復号化画像と原画
像との誤差をＤＦ（図示せず）としたとき、ＥＦ＜ＥＲ
でかつＤＦ＜ＤＲの場合はフィールド符号化方法とし、
その他の場合はフレーム符号化方法とする。
終了した時点で、１マクロブロック分の符号化情報量の
合計と局部復号値とをフレーム符号化の場合とフィール
ド符号化の場合とについて比較する。この符号化全体の
発生符号量の比較には輝度信号のエントロピーを比較
し、符号化全体の発生符号量の少ない符号化方法を候補
とし、また局部復号値の比較に関しては入力画素との差
分二乗値の累積和をそれぞれ求め、誤差の少ない符号化
方法を候補とする。選択の一例としては、局部復号化画
像と原画像との誤差が少なくかつ符号化全体の発生符号
量が少ない場合はフィールド符号化方法を候補とし、そ
れ以外はフレーム符号化方法を候補とする。すなわち、
フレームの符号化全体の発生符号量をＥＲ、フィールド
の符号化全体の発生符号量をＥＦ、フレーム符号化にお
ける局部復号化画像と原画像との誤差をＤＲ（図示せ
ず）、フィールド符号化における局部復号化画像と原画
像との誤差をＤＦ（図示せず）としたとき、ＥＦ＜ＥＲ
でかつＤＦ＜ＤＲの場合はフィールド符号化方法とし、
その他の場合はフレーム符号化方法とする。
【００１８】比較器１６で選択された方法によりハフマ
ン符号出力が選択器１５から出力され、またこの選択フ
ラグがＺＭとして出力される。予測画面の種類としては
面内予測、面間予測、動き補償予測画面が考えられる。
従って予測方法も含めた符号化モードとしては、フレー
ム内符号化、フィールド内符号化、フレーム間符号化、
フィールド間符号化、動き補償フレーム間符号化、及び
動き補償フィールド間符号化の６つのモードが可能とな
る。
ン符号出力が選択器１５から出力され、またこの選択フ
ラグがＺＭとして出力される。予測画面の種類としては
面内予測、面間予測、動き補償予測画面が考えられる。
従って予測方法も含めた符号化モードとしては、フレー
ム内符号化、フィールド内符号化、フレーム間符号化、
フィールド間符号化、動き補償フレーム間符号化、及び
動き補償フィールド間符号化の６つのモードが可能とな
る。
【００１９】復号器ではマクロブロック毎にフラグＺＭ
に基づきフレームブロック又はフィールドブロックで復
号化処理を行う。
に基づきフレームブロック又はフィールドブロックで復
号化処理を行う。
【００２０】上述の実施例には種々の変更態様が可能で
ある。例えば上述の実施例では入力画像信号を符号化す
る方法としてＤＣＴを用いたが、これに限らずベクトル
量子化やＤＰＣＭ等の種々の符号化方法が適応可能であ
る。またブロックのサイズについても１６画素×１６ラ
インに限らずに３２画素×３２ライン等の種々のサイズ
が適応可能である。
ある。例えば上述の実施例では入力画像信号を符号化す
る方法としてＤＣＴを用いたが、これに限らずベクトル
量子化やＤＰＣＭ等の種々の符号化方法が適応可能であ
る。またブロックのサイズについても１６画素×１６ラ
インに限らずに３２画素×３２ライン等の種々のサイズ
が適応可能である。
【００２１】また、図１の比較器１６では局部復号値又
は符号化情報量いずれか一方の結果をもとに比較を行う
ことも可能である。
は符号化情報量いずれか一方の結果をもとに比較を行う
ことも可能である。
【００２２】次に本発明の参考例について説明する。こ
の参考例では、図１のフレーム符号化器１３及びフィー
ルド符号化器１４のように２つの符号化器を用いてフレ
ーム信号及びフィールド信号の符号化を行うかわりに、
図３のように符号化器３４の入力段階でフレーム信号か
フィールド信号かの選択を前もって行ない、どちらか一
方の符号化方法を選択的に実施している。以下に１６画
素×１６ラインのブロックの場合について説明する。
の参考例では、図１のフレーム符号化器１３及びフィー
ルド符号化器１４のように２つの符号化器を用いてフレ
ーム信号及びフィールド信号の符号化を行うかわりに、
図３のように符号化器３４の入力段階でフレーム信号か
フィールド信号かの選択を前もって行ない、どちらか一
方の符号化方法を選択的に実施している。以下に１６画
素×１６ラインのブロックの場合について説明する。
【００２３】まず、面内符号化の場合には、入力画面Ｘ
１はフレーム／フィールド変換器３１に入力され、この
フレーム／フィールド変換器３１で１６画素×１６ライ
ンのフレームブロックＲＸと１６画素×８ラインのフィ
ールドブロックＬＸとが作成され、比較器３２に入力さ
れる。この比較器３２ではフレームブロックに対する標
準偏差ＲＳＤ及び２つのフィールドブロックの標準偏差
の和ＬＳＤが求められる（標準偏差はブロック内の画素
値と平均値との差の絶対値に対して求める）。これらの
結果は、選択器３３に入力され、ここでは標準偏差の小
さいほうのブロックが選択され、選択フラグＺＭとして
出力される。符号化器３４ではこの選択フラグＺＭに基
づいてフレーム符号化又はフィールド符号化を行なう。
１はフレーム／フィールド変換器３１に入力され、この
フレーム／フィールド変換器３１で１６画素×１６ライ
ンのフレームブロックＲＸと１６画素×８ラインのフィ
ールドブロックＬＸとが作成され、比較器３２に入力さ
れる。この比較器３２ではフレームブロックに対する標
準偏差ＲＳＤ及び２つのフィールドブロックの標準偏差
の和ＬＳＤが求められる（標準偏差はブロック内の画素
値と平均値との差の絶対値に対して求める）。これらの
結果は、選択器３３に入力され、ここでは標準偏差の小
さいほうのブロックが選択され、選択フラグＺＭとして
出力される。符号化器３４ではこの選択フラグＺＭに基
づいてフレーム符号化又はフィールド符号化を行なう。
【００２４】また、面間符号化の場合は、入力画面Ｘ１
及び符号器で作成された予測画面Ｘ２をフレーム／フィ
ールド変換器３１でそれぞれの画面についてフレームブ
ロックＲＸとフィールドブロックＬＸとを作成し、比較
器３２に出力する。比較器３２では入力画面とフレーム
またはフィールド符号化器３４に蓄積されている動き補
償後の予測画面（局部復号による）の差分信号の絶対値
から標準偏差をそれぞれフレームブロックとフィールド
ブロックについて求め、ＲＳＤとＬＳＤとして選択器３
３に出力する。以下、面内符号化の場合と同様にして選
択し、符号化を行なう。
及び符号器で作成された予測画面Ｘ２をフレーム／フィ
ールド変換器３１でそれぞれの画面についてフレームブ
ロックＲＸとフィールドブロックＬＸとを作成し、比較
器３２に出力する。比較器３２では入力画面とフレーム
またはフィールド符号化器３４に蓄積されている動き補
償後の予測画面（局部復号による）の差分信号の絶対値
から標準偏差をそれぞれフレームブロックとフィールド
ブロックについて求め、ＲＳＤとＬＳＤとして選択器３
３に出力する。以下、面内符号化の場合と同様にして選
択し、符号化を行なう。
【００２５】この参考例では符号化処理が１回ですむた
めにハードウェアの小型化を図ることが可能であるが、
上述の実施例で述べたような復号画面と入力画面との比
較、及び符号化情報量によるフレーム／フィールド符号
化の比較による選択を行なっていないため、上述の実施
例と比較すると符号化効率は低下することがある。
めにハードウェアの小型化を図ることが可能であるが、
上述の実施例で述べたような復号画面と入力画面との比
較、及び符号化情報量によるフレーム／フィールド符号
化の比較による選択を行なっていないため、上述の実施
例と比較すると符号化効率は低下することがある。
【００２６】なお、標準偏差の代りに、分散、又は差分
信号の絶対値の総和等のブロックの偏差を用いることが
可能である。
信号の絶対値の総和等のブロックの偏差を用いることが
可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明ではフレ
ームブロックの符号化とフィールドブロックの符号化と
を適応的に選択して用いることによって従来フレーム信
号のみの符号化やフィールド信号のみの符号化における
符号化効率の低下を防ぎ、画質の向上及び伝送情報量の
削減を実現している。特に本発明によれば、画素ブロッ
ク単位で符号化を行う際に、フレームブロック及びフィ
ールドブロックに対してＤＣＴ等の変換符号化、ベクト
ル量子化及び動き補償予測符号化を行い、符号化結果で
ある符号化全体の発生符号量（エントロピー）及び／又
は局部復号化した画像と原入力画像との差分（誤差）と
により、符号化効率が高くなるように、符号化のブロッ
ク単位をフレ−ムブロック又はフィールドブロックのい
ずれかに適応的に選択している。従って、符号化効率が
確実に改善される。効果の一例として、ＩＳＯテスト動
画像（ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ， ｆｏｏｔｂａｌ
ｌ）においては、ＣＣＩＲ６０１画像フォーマットにお
いて４ Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートで画質（Ｓ／Ｎ
比）として０．２〜０．３ ｄＢ向上、情報伝送量とし
て約５％削減できる。
ームブロックの符号化とフィールドブロックの符号化と
を適応的に選択して用いることによって従来フレーム信
号のみの符号化やフィールド信号のみの符号化における
符号化効率の低下を防ぎ、画質の向上及び伝送情報量の
削減を実現している。特に本発明によれば、画素ブロッ
ク単位で符号化を行う際に、フレームブロック及びフィ
ールドブロックに対してＤＣＴ等の変換符号化、ベクト
ル量子化及び動き補償予測符号化を行い、符号化結果で
ある符号化全体の発生符号量（エントロピー）及び／又
は局部復号化した画像と原入力画像との差分（誤差）と
により、符号化効率が高くなるように、符号化のブロッ
ク単位をフレ−ムブロック又はフィールドブロックのい
ずれかに適応的に選択している。従って、符号化効率が
確実に改善される。効果の一例として、ＩＳＯテスト動
画像（ｆｌｏｗｅｒ ｇａｒｄｅｎ， ｆｏｏｔｂａｌ
ｌ）においては、ＣＣＩＲ６０１画像フォーマットにお
いて４ Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートで画質（Ｓ／Ｎ
比）として０．２〜０．３ ｄＢ向上、情報伝送量とし
て約５％削減できる。
【図１】本発明の一実施例における装置構成図である。
【図２】処理する単位であるブロックを説明する例示図
であり、（ａ）はフレームブロックの構成、（ｂ）はフ
ィールドブロックの構成を示す。
であり、（ａ）はフレームブロックの構成、（ｂ）はフ
ィールドブロックの構成を示す。
【図３】本発明の参考例における装置構成図である。
【図４】従来技術による符号化器の構成詳細図である。
１１ 入力画面 １２ フレーム／フィールド変換器 １３ フレーム符号化器 １４ フィールド符号化器 １５、３３ 選択器 １６、３２ 比較器 ３１ フレーム／フィールド変換器 ３４ フレームまたはフィールド符号化器 ４１ 減算器 ４２ ＤＣＴ器 ４３ 量子化器 ４４ 逆量子化器 ４５ ＩＤＣＴ器 ４６ 加算器 ４７ 予測器 ４８ ハフマン符号化器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−36173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137379（ＪＰ，Ａ) 画像電子学会誌，20［４］（1991. ８．25）Ｐ．346−351「蓄積メディア用 動画像符号化におけるフィールド内／フ レーム内ＤＣＴの導入」 1989年電子情報通信学会秋季全国大 会，Ｄ−54「適応ブロック構成ＤＣＴを 用いたＨＤＴＶ−標準ＴＶコンパチブル 符号化」（1989．９)
Claims (6)
- 【請求項１】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化方法であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１
の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高
能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原
画像との第２の差分との大小を比較し、 該比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行ない、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送することを特徴とする高能
率符号化方法。 - 【請求項２】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化装置であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１
の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高
能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原
画像との第２の差分との大小を比較する手段と、 該比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行なう手段と、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送する手段とを備えたことを
特徴とする高能率符号化装置。 - 【請求項３】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化方法であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィール
ド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較し、 該比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行ない、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送することを特徴とする高能
率符号化方法。 - 【請求項４】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化装置であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィール
ド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較する
手段と、 該比較結果に基づいてフレームブロック単位毎の符号
化、又はフィールドブロック単位毎の符号化を適応的に
選択して符号化を行なう手段と、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送する手段とを備えたことを
特徴とする高能率符号化装置。 - 【請求項５】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化方法であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１
の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高
能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原
画像との第２の差分との大小を比較して第１の比較結果
を得、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィール
ド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較して
第２の比較結果を得、 該第１及び第２の比較結果に基づいてフレームブロック
単位毎の符号化、又はフィールドブロック単位毎の符号
化を適応的に選択して符号化を行ない、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送することを特徴とする高能
率符号化方法。 - 【請求項６】 動画像をブロック単位で変換符号化及び
動き補償予測符号化処理すると共に量子化処理する高能
率符号化装置であって、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に局部復号して得られる局部復号画像と原画像との第１
の差分と、フィールド動き補償予測符号化を用いた該高
能率符号化後に局部復号して得られる局部復号画像と原
画像との第２の差分との大小を比較して第１の比較結果
を得る手段と、 フレーム動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後
に得られる符号化全体の第１の発生符号量と、フィール
ド動き補償予測符号化を用いた該高能率符号化後に得ら
れる符号化全体の第２の発生符号量との大小を比較して
第２の比較結果を得る手段と、 該第１及び第２の比較結果に基づいてフレームブロック
単位毎の符号化、又はフィールドブロック単位毎の符号
化を適応的に選択して符号化を行なう手段と、 該選択されたブロックに、選択されたブロック単位を示
すフラグ信号を付加して伝送する手段とを備えたことを
特徴とする高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22203097A JP3166835B2 (ja) | 1991-10-14 | 1997-08-05 | 動画像の高能率符号化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22203097A JP3166835B2 (ja) | 1991-10-14 | 1997-08-05 | 動画像の高能率符号化方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29190591A Division JP2956726B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 動画像の高能率符号化方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136384A JPH10136384A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3166835B2 true JP3166835B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16775995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22203097A Expired - Fee Related JP3166835B2 (ja) | 1991-10-14 | 1997-08-05 | 動画像の高能率符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166835B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003275672C1 (en) | 2002-11-25 | 2009-04-30 | Godo Kaisha Ip Bridge 1 | Moving Picture Coding Method and Moving Picture Decoding Method |
| FR2857205B1 (fr) * | 2003-07-04 | 2005-09-23 | Nextream France | Dispositif et procede de codage de donnees video |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP22203097A patent/JP3166835B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| １９８９年電子情報通信学会秋季全国大会，Ｄ−５４「適応ブロック構成ＤＣＴを用いたＨＤＴＶ−標準ＴＶコンパチブル符号化」（１９８９．９） |
| 画像電子学会誌，２０［４］（１９９１．８．２５）Ｐ．３４６−３５１「蓄積メディア用動画像符号化におけるフィールド内／フレーム内ＤＣＴの導入」 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10136384A (ja) | 1998-05-22 |
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