JP3198637B2 - 画像信号符号化装置及び画像信号符号化方法 - Google Patents

画像信号符号化装置及び画像信号符号化方法

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JP3198637B2
JP3198637B2 JP19722392A JP19722392A JP3198637B2 JP 3198637 B2 JP3198637 B2 JP 3198637B2 JP 19722392 A JP19722392 A JP 19722392A JP 19722392 A JP19722392 A JP 19722392A JP 3198637 B2 JP3198637 B2 JP 3198637B2
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    • H04N19/87Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving scene cut or scene change detection in combination with video compression

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、符号化単位毎に、複数
の符号化方式から適応的に選択した符号化方式によって
符号化を行う画像信号符号化装置及び画像信号符号化方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、画像の高能率符号化方式とし
ては、現フレーム(或いはフィールド)内の符号化を行
う直接符号化と動きベクトル補償を用いたフレーム(或
いはフィールド)間での予測符号化とを切り換えたり、
更に、当該予測符号化の方法として前フレーム(或いは
フィールド)からの前方予測符号化と後フレーム(或い
はフィールド)からの後方予測符号化と前後フレーム
(或いはフィールド)からの双方向予測符号化との3つ
の予測符号化を切り換えるような方式がある。
【0003】すなわちこの方式では、別途定められた符
号化のシーケンスにより、フレーム(或いはフィール
ド)単位で順次当該符号化方法を定め、更に、局所的
(例えば複数画素で構成されるブロック等の符号化単
位)に上述のような直接符号化と予測符号化の切り換え
や3つの予測符号化の切り換え等の選択を行って情報圧
縮が行われる。
【0004】ここで、上記局所的(符号化単位毎)に選
択される各符号化方法(上記直接符号化,予測符号化や
上記3つの予測符号化)のうち、上記直接符号化ではD
C成分を除いた差分の和が求められ、また上記各予測符
号化ではそれぞれ対応する予測誤差が各々求められ、こ
れら各符号化方法の選択の際には、それらの中(差分の
和や予測誤差)で値が最小となる符号化方法が選択され
るように選択制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、符号化単位毎に符号化方法を選択するようにした
場合、例えば定常的な画像においては当該符号化の効果
を期待することができる(符号化により情報圧縮を行っ
ても復号化後に良好な画像を得ることができる)。これ
に対し、例えば、シーンチェンジ時のように急激な変化
が発生するような場合には、上述のようにフレーム(或
いはフィールド)内の上記差分又は予測誤差の大小だけ
で符号化方法を選択したのでは、後の復号化後の画像の
歪みを増大させてしてしまう虞れがある。
【0006】また、従来の画像信号符号化方式として
は、特開平2−285816号公報に記載の適応型フレ
ーム間予測符号化方式が存在する。すなわち、この適応
型フレーム間予測符号化方式は、連続して入力される画
像信号の連続フレームの中から一定間隔おきに独立フレ
ームを設定し、この独立フレームをフレーム内で独立に
符号化する第1の符号化手段と、前記独立フレームの間
の非独立フレームの予測信号を、前後の独立フレームの
信号をもとに形成する予測信号形成手段と、この予測信
号形成手段で形成された前後の両独立フレームの信号に
よる予測信号を、各非独立フレームでのブロック単位の
信号の変化に応じて最も予測効率の高い予測信号を得る
混合比で適応的に混合し、この混合した予測信号をもと
に前記非独立フレームのブロック単位の信号を予測し、
その予測誤差について符号化する第2の符号化手段とを
備えたものである。
【0007】しかし、この公報記載の適応型フレーム間
予測符号化の場合、シーンチェンジの前からの信号も予
測に用いられるため、画像の歪みが残ることになる。
【0008】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、シーンチェンジがあったと
しても、符号化効率が高くかつ後の復号化後の画像の歪
みも少ない画像信号符号化装置及び画像信号符号化方法
を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の画像信号符号化
装置及び画像信号符号化方法は、上述の目的を達成する
ために提案されたものであり、先ず、画像信号符号化装
置は、複数の符号化単位によって構成されるフレーム又
はフィールド全体に対して、予め設定された所定のシー
ケンスによって、少なくとも第1、第2のモードからな
る複数のモードの何れかが選択されるとともに、上記複
数のモードのうちの少なくとも1つの所定のモードとさ
れたフレーム又はフィールドにおいて、符号化単位毎
に、直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、及
び双方向予測符号化のうちの少なくとも2つからなる符
号化方式のうち、上記所定のモードで選択可能な複数の
符号化方式のうちの何れか1つを選択的に用いて、上記
所定のモードにおける上記符号化単位を符号化する画像
信号符号化装置において、上記選択可能な複数の符号化
方式による誤差を示す誤差情報を上記符号化単位毎にそ
れぞれ検出する誤差検出手段と、上記選択可能な複数の
符号化方式による上記符号化単位毎の複数の上記誤差情
報を入力し、上記誤差情報のうち、一の誤差情報を第1
の軸、他の誤差情報を第2の軸とした座標において、複
数の上記誤差情報に応じて上記選択可能な複数の符号化
方式を選択するための選択制御特性を示す選択制御曲線
に基づいて符号化方式を選択する手段であって、複数の
上記誤差情報によって指示される上記座標上の位置によ
って、上記符号化単位毎に上記選択可能な複数の符号化
方式のうちの一の符号化方式を選択する符号化方式選択
手段と、シーンチェンジが検出された際に、上記所定の
モードにおける上記選択制御曲線を制御することで上記
選択制御特性を制御する選択制御特性制御手段とを備
え、上記選択制御特性制御手段は、上記シーンチェンジ
が検出された際に、より時間的に前のフレーム又はフィ
ールドを用いた符号化方式において検出された一方の誤
差情報が大きいときに、より時間的に後のフレーム又は
フィールドを用いた符号化方式において検出された他方
の符号化方式を選択する可能性が高くなり、上記他方の
誤差情報が大きいときに上記一方の符号化情報を選択す
る可能性が高くなるようになされた選択制御曲線を、上
記シーンチェンジの直前に位置するフレーム又はフィー
ルドにおいて、より時間的に前のフレーム又はフィール
ドを用いる符号化方式が選択される可能性が高くなるよ
うに制御し、上記シーンチェンジの直後に位置するフレ
ーム又はフィールドにおいて、より時間的に後のフレー
ム又はフィールドを用いる符号化方式を選択する可能性
が高くなるように制御するようにしたものである。
【0010】ここで、本発明の画像信号符号化装置にお
いて、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位
を直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号
化又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を
直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双
方向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性
制御手段は、上記前方予測符号化の予測誤差を上記第1
の軸とし、上記後方予測符号化の予測誤差を上記第2の
軸とした上記座標において、上記座標上の上記前方予測
符号化が選択される範囲を広げることで、上記シーンチ
ェンジの直前に位置するフレーム又はフィールドの上記
符号化単位が上記前方予測符号化を選択する可能性を高
くし、上記座標上の上記後方予測符号化が選択される範
囲を広げることで、上記シーンチェンジの直後に位置す
るフレーム又はフィールドが上記後方予測符号化を選択
する可能性を高くする。
【0011】また、本発明の画像信号符号化装置におい
て、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位を
直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号化
又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を直
接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双方
向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性制
御手段は、上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸と
し、上記前方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とし
た上記座標において、上記座標上の上記前方予測符号化
が選択される範囲を広げることで、上記シーンチェンジ
の直前に位置するフレーム又はフィールドの上記符号化
単位が上記前方予測符号化を選択する可能性を高くし、
上記座標上の上記直接符号化が選択される範囲を広げる
ことで、上記シーンチェンジの直後に位置するフレーム
又はフィールドが上記直接符号化を選択する可能性を高
くする。
【0012】さらに、本発明の画像信号符号化装置にお
いて、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位
を直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号
化又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を
直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双
方向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性
制御手段は、上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸
とし、上記前方予測符号化、上記後方予測符号化、又は
上記双方向予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした
上記座標において、上記座標上の上記直接符号化が選択
される範囲を広げることで、上記シーンチェンジの直前
且つ直後に位置するフレーム又はフィールドの上記符号
化単位が上記直接符号化を選択する可能性を高くする。
【0013】
【0014】
【0015】次に、本発明の画像信号符号化方法は、複
数の符号化単位によって構成されるフレーム又はフィー
ルド全体に対して、予め設定された所定のシーケンスに
よって、少なくとも第1、第2のモードからなる複数の
モードの何れかが選択されるとともに、上記複数のモー
ドのうちの少なくとも1つの所定のモードとされたフレ
ーム又はフィールドにおいて、符号化単位毎に、直接符
号化、前方予測符号化、後方予測符号化、及び双方向予
測符号化のうちの少なくとも2つからなる符号化方式の
うち、上記所定のモードで選択可能な複数の符号化方式
のうちの何れか1つを選択的に用いて、上記所定のモー
ドにおける上記符号化単位を符号化する画像信号符号化
方法において、上記選択可能な複数の符号化方式による
誤差を示す誤差情報を上記符号化単位毎にそれぞれ検出
する誤差検出工程と、上記選択可能な複数の符号化方式
による上記符号化単位毎の複数の上記誤差情報を入力
し、上記誤差情報のうち、一の誤差情報を第1の軸、他
の誤差情報を第2の軸とした座標において、複数の上記
誤差情報に応じて上記選択可能な複数の符号化方式を選
択するための選択制御特性を示す選択制御曲線に基づい
て符号化方式を選択する工程であって、複数の上記誤差
情報によって指示される上記座標上の位置によって、上
記符号化単位毎に上記選択可能な複数の符号化方式のう
ちの一の符号化方式を選択する符号化方式選択工程と、
シーンチェンジが検出された際に、上記所定のモードに
おける上記選択制御曲線を制御することで上記選択制御
特性を制御する選択制御特性制御工程とを有し、上記選
択制御特性制御工程では、上記シーンチェンジが検出さ
れた際に、より時間的に前のフレーム又はフィールドを
用いた符号化方式において検出された一方の誤差情報が
大きいときに、より時間的に後のフレーム又はフィール
ドを用いた符号化方式において検出された他方の符号化
方式を選択する可能性が高くなり、上記他方の誤差情報
が大きいときに上記一方の符号化情報を選択する可能性
が高くなるようになされた選択制御曲線を、上記シーン
チェンジの直前に位置するフレーム又はフィールドにお
いて、より時間的に前のフレーム又はフィールドを用い
る符号化方式が選択される可能性が高くなるように制御
し、上記シーンチェンジの直後に位置するフレーム又は
フィールドにおいて、より時間的に後のフレーム又はフ
ィールドを用いる符号化方式を選択する可能性が高くな
るように制御するものである。
【0016】ここで、本発明の画像信号符号化方法にお
いて、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位
を直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号
化又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を
直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双
方向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性
制御工程では、上記前方予測符号化の予測誤差を上記第
1の軸とし、上記後方予測符号化の予測誤差を上記第2
の軸とした上記座標において、上記座標上の上記前方予
測符号化が選択される範囲が広げられることで、上記シ
ーンチェンジの直前に位置するフレーム又はフィールド
の上記符号化単位が上記前方予測符号化を選択する可能
性が高くされ、上記座標上の上記後方予測符号化が選択
される範囲が広げられることで、上記シーンチェンジの
直後に位置するフレーム又はフィールドが上記後方予測
符号化を選択する可能性が高くされる。
【0017】また、本発明の画像信号符号化方法におい
て、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位を
直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号化
又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を直
接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双方
向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性制
御工程では、上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸
とし、上記前方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸と
した上記座標において、上記座標上の上記前方予測符号
化が選択される範囲が広げられることで、上記シーンチ
ェンジの直前に位置するフレーム又はフィールドの上記
符号化単位が上記前方予測符号化を選択する可能性が高
くされ、上記座標上の上記直接符号化が選択される範囲
が広げられることで、上記シーンチェンジの直後に位置
するフレーム又はフィールドが上記直接符号化を選択す
る可能性が高くされる。
【0018】さらに、本発明の画像信号符号化方法にお
いて、上記複数のモードは、少なくとも上記符号化単位
を直接符号化するモードと、上記符号化単位を直接符号
化又は前方予測符号化するモードと、上記符号化単位を
直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、又は双
方向予測符号化するモードとを含み、上記選択制御特性
制御工程では、上記直接符号化の予測誤差を上記第1の
軸とし、上記前方予測符号化、上記後方予測符号化、又
は上記双方向予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とし
た上記座標において、上記座標上の上記直接符号化が選
択される範囲が広げられることで、上記シーンチェンジ
の直前且つ直後に位置するフレーム又はフィールドの上
記符号化単位が上記直接符号化を選択する可能性が高く
される。
【0019】
【作用】本発明によれば、符号化単位毎に、各符号化方
式のなかの何れの符号化方式を選ぶかを決める選択制御
特性を可変(符号化方式の選択制御に重み付けする)と
しており、シーンチェンジを検出した時に、この選択制
御特性を可変とする(符号化方式の選択制御の重み付け
を変える)ことで、シーンチェンジによる予測符号化へ
の影響を少なくするようにしている。
【0020】
【実施例】以下、本発明の画像信号符号化方法を実現す
る画像信号符号化装置の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
【0021】本発明実施例の画像信号符号化装置は、図
1に示すように、複数の符号化単位(以下この符号化単
位をブロックと呼ぶ)によって構成されるフレーム又は
フィールド毎に、当該ブロックを直接符号化する第1の
モード(以下Iモードと呼ぶ)と、上記ブロックを直接
符号化又は前方予測符号化する第2のモード(以下Pモ
ードと呼ぶ)と、上記ブロックを直接符号化又は前方予
測符号化又は後方予測符号化又は双方向予測符号化する
第3のモード(以下Bモードと呼ぶ)とを適応的に選択
して符号化を行う画像信号符号化装置であって、入力画
像信号に対して上記直接符号化,前方予測符号化,後方
予測符号化,双方向予測符号化等の異なる符号化方法で
符号化を行う複数の符号化手段としての切換選択スイッ
チ2から差分検出器13までのループの各構成要素と、
上記入力画像信号間のシーンチェンジを検出してその旨
を示すシーンチェンジ検出信号を発生するシーンチェン
ジ検出回路18と、上記入力画像信号の後述するイント
ラ差分及び複数の予測誤差を検出する誤差検出回路15
と、上記イントラ差分及び複数の予測誤差と複数のブロ
ックにより構成されるフレーム又はフィールドの符号化
方法を規定するシーケンス及び上記シーンチェンジ検出
信号に基づいて上記複数の符号化手段の選択を制御する
制御手段である符号化モード判定回路16とを有してな
るものである。すなわち、上記符号化モード判定回路1
6では、上記シーンチェンジ検出信号に対応して、上記
直接符号化と予測符号化との選択制御特性及び、上記前
方予測符号化と上記後方予測符号化と上記双方向予測符
号化との選択制御特性を切り換えるようにしている。
【0022】なお、上記Iモード,Pモード,Bモード
の順序は、所定のシーケンスを有する。
【0023】また、これら各モードと各符号化方式(直
接符号化と前方,後方,双方向予測符号化)との関係
は、表1に示すようになる。
【0024】
【表1】
【0025】この表1より、Iモードの場合には直接符
号化のみが選択可能で、Pモードの場合には直接符号化
及び前方予測符号化が選択可能で、Bモードの場合には
直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、及び双
方向予測符号化が選択可能となっている。
【0026】ここで、上記入力画像信号のイントラ差分
及び複数の予測誤差を検出する上記誤差検出回路15
は、上記入力画像信号間の動きベクトルを検出する動き
検出部を含むものである。
【0027】また、入力画像信号に対して異なる符号化
方法で符号化を行う上記複数の符号化手段は、具体的に
言うと、ブロックを直接符号化するイントラ符号化部と
しての後述する切換選択スイッチ2で被切換端子a側が
選ばれている時の符号化器3と、上記ブロックと前方の
フレーム又はフィールドの局部復号信号及び上記動きベ
クトルに基づいて前方予測器9で形成された前方予測信
号との差分を符号化する前方予測符号化部としての後述
する切換選択スイッチ2及び8で被切換端子b側が選ば
れると共に切換選択スイッチ12で被切換端子e側が選
ばれている時の符号化器3と、上記ブロックと後方のフ
レーム又はフィールドの局部復号信号及び上記動きベク
トルに基づいて後方予測器10で形成された後方予測信
号との差分を符号化する後方予測符号化部としての後述
する切換選択スイッチ2及び8で被切換端子b側が選ば
れると共に切換選択スイッチ12で被切換端子d側が選
ばれている時の符号化器3と、上記ブロックと前方並び
に後方のフレーム又はフィールドの局部復号信号及び上
記動きベクトルに基づいて双方向予測器11で形成され
た双方向予測信号との差分を符号化する双方向予測符号
化部としての後述する切換選択スイッチ2及び8で被切
換端子b側が選ばれると共に切換選択スイッチ12で被
切換端子c側が選ばれている時の符号化器3とによって
実現されている。
【0028】先ず、本実施例装置における直接符号化か
ら説明する。すなわち、この図1において、当該直接符
号化の場合、フレーム或いはフィールドの入力画像信号
は、入力端子1を介して切換選択スイッチ2の被切換端
子aに供給される。当該被切換端子a側が選択された切
換選択スイッチ2を介した入力画像信号は、符号化器3
で上記ブロック毎に符号化される。この符号化器3の出
力が、本実施例装置の符号化信号として出力端子4から
出力される。
【0029】次に、本実施例装置における予測符号化で
は、上記入力端子1を介した入力画像信号は、上記各予
測器9,10,11の何れかからの予測信号が供給され
る差分検出器13に送られる。当該差分検出器13で
は、上記入力画像信号と上記予測信号との差分が検出さ
れる。当該差分検出信号は、被切換端子b側が選択され
た切換選択スイッチ2を介して上記符号化器3に送られ
る。
【0030】すなわち、当該切換選択スイッチ2は、上
記直接符号化の場合には被切換端子a側が選ばれ、上記
予測符号化の場合には被切換端子b側が選ばれるもので
ある。なお、この切換選択スイッチ2での符号化方式に
応じた切り換えは、上記符号化モード判定回路16から
の切換制御信号に基づいて行われる。
【0031】上記切換選択スイッチ2を介した差分検出
信号は、上記符号化器3で符号化され、復号化器6に送
られる。当該復号化器6では、上記符号化器3での符号
化に対応する復号化の処理が行われる。すなわち、当該
復号化器6からの復号化信号が上記局部復号信号(差分
検出信号の局部復号信号)となる。
【0032】当該差分信号の局部復号信号は、各予測器
9,10,11の何れかからの予測信号が供給されてい
る加算器7に送られる。これにより、当該加算器7の出
力は上記予測信号に上記差分信号の局部復号信号が加算
された画像信号となる。当該加算器7からの画像信号
は、上記切換選択スイッチ2と連動する切換選択スイッ
チ8の被切換端子bに送られる。
【0033】この被切換端子b側が選ばれた切換選択ス
イッチ8を介した画像信号は、上記前方予測器9と後方
予測器10と双方向予測器11とに送られる。これら各
予測器9,10,11からの各予測信号(前方予測信
号,後方予測信号,双方向予測信号)は、切換選択スイ
ッチ12のそれぞれ対応する被切換端子c,d,eに送
られる。当該切換選択スイッチ12も上記符号化モード
判定回路16からの切換制御信号に基づいて各被切換端
子c,d,eが切り換えられるものであり、この切換選
択スイッチ12で選択された予測信号が上記差分検出器
13に送られる。
【0034】これにより、本実施例装置では、上記切換
選択スイッチ2(及び切換選択スイッチ8)での切り換
え動作によって上記直接符号化と予測符号化との切り換
えが実現され、また、当該切換選択スイッチ2(及び切
換選択スイッチ8)と切換選択スイッチ12での切り換
え動作によって上記前方予測符号化と後方予測符号化と
双方向予測符号化の切り換えが実現される。
【0035】また、本実施例装置においては、上述した
各切換選択スイッチ2,8,12の切換制御を行うため
に、次の構成を有している。
【0036】すなわち、本実施例装置において、上記入
力端子1を介した入力画像信号は、上記入力画像信号の
イントラ差分及び複数の予測誤差を検出すると共に上記
入力画像信号間の動きベクトルを検出する動き検出部を
含む上記誤差検出回路15にも送られる。
【0037】ここで、当該誤差検出回路15では、上記
直接符号化における入力画像信号のDC成分を除いた差
分の和を求めてこれを自乗化或いは絶対値化し、更に上
記ブロックで累積するようにしている。本実施例では、
この直接符号化における誤差成分を上記イントラ差分と
呼んでいる。
【0038】具体的に言うと、当該イントラ差分の検出
は、現画像のブロック内の全画素値に基づいて行われ
る。すなわち例えば、上記誤差検出回路15では、上記
ブロック内の各画素値の平均値を算出し、この値と各画
素値との差分絶対値を求め、これをブロック内の全画素
数分加算することにより、上記イントラ差分を検出して
いる。
【0039】また、当該誤差検出回路15では、前方予
測による誤差と後方予測による誤差とを求めてこれらを
自乗化或いは絶対値化し、更に上記ブロックで累積した
ものを予測誤差として得るようにしている。以下前方予
測における予測誤差を前方予測誤差と呼び、後方予測に
おける予測誤差を後方予測誤差と呼ぶ。更に、上記誤差
検出回路15では、上記直接符号化と予測符号化とを切
り換える際に用いる予測誤差(以下インター予測誤差と
呼ぶ)として、上記Pモードの場合には上記前方予測誤
差を用い、上記Bモードの場合には前方予測誤差と後方
予測誤差の何れか小さい方を用いるようにしている。
【0040】具体的に言うと、上記前方或いは後方予測
誤差(インター予測誤差)の検出は、当該誤差検出回路
15に含まれる動きベクトル検出部における動きベクト
ル検出過程で得られるフレーム(フィールド)間差分信
号に基づいて行われる。すなわち例えば、図2のBに示
すような現画像における対象となるブロックbG に対し
て、図2のAに示すような参照画像上で同一位置にある
ブロックをbg とすると、その周囲に動きベクトル探索
範囲VDが設定され、当該動きベクトル探索範囲VDの
中で、参照ブロックを順次移動しながら現符号化単位
(現ブロック)b G との間で、符号化単位内(ブロック
内)の全画素について差分を検出し、その絶対値和を算
出する。ここで、複数得られた差分絶対値和のうち最小
値を与える参照ブロックをブロックbS とすると、上記
ブロックbg と当該ブロックbS との変位が動きベクト
ル値となる。この動きベクトル検出過程において得られ
た最小の差分絶対値和を予測誤差とする。例えば、現画
像に対して、参照画像が時間的に前にある場合その予測
誤差を上記前方予測誤差とし、その逆の場合を上記後方
予測誤差としている。
【0041】なお、この誤差検出回路15の具体的構成
について後述する。
【0042】上述のようにして誤差検出回路15におい
て検出された動きベクトルは、端子17を介して上記各
前方予測器9,後方予測器10,双方向予測器11に送
られ、また、当該誤差検出回路15において検出された
イントラ差分及び予測誤差は、上記符号化モード判定回
路16に送られる。
【0043】当該符号化モード判定回路16では、上記
誤差検出回路15からのイントラ差分及び予測誤差に基
づいて、上記直接符号化と予測誤差との切換選択や、予
測誤差における前方予測,後方予測,双方向予測の切換
選択を行うための上記切換制御信号を形成する。また、
この符号化モード判定回路16には、端子14からの前
述の表1に示した別途定められたフレーム(フィール
ド)単位の符号化シーケンスも入力されるようになって
いる。この符号化シーケンスによって、フレーム(フィ
ールド)単位内の符号化単位毎に選択可能な符号化方法
が制限される。このように符号化シーケンスをイントラ
差分及び予測誤差に基づいて形成された切換制御信号が
上記切換選択スイッチ2,8,12に送られる。
【0044】ところで、一般の画像信号符号化装置にお
いては、上記符号化モード判定回路16におけるブロッ
ク単位の各符号化方法の選択制御を行う場合、例えば図
3,図4に示すような選択制御特性に基づいた選択制御
が行われている。
【0045】すなわち、図3において、例えば、一般の
画像信号符号化装置における予測符号化を行う場合の上
記前方予測符号化と後方予測符号化と双方向予測符号化
の選択制御は、上記前方予測誤差及び後方予測誤差と、
予め定められた選択制御特性曲線SA 及びSB との関係
に応じて行われるようになる。例えば、前方予測誤差よ
りも後方予測誤差の方が大きい場合すなわち図3の上記
選択制御特性曲線SAよりも左側の領域では前方予測符
号化が選ばれ(切換選択スイッチ3の被選択端子eが選
ばれる)、前方予測誤差の方が後方予測誤差よりも大き
い場合すなわち図3の上記選択制御特性曲線SB よりも
右側の領域では後方予測符号化が選ばれ(切換選択スイ
ッチ3の被選択端子dが選ばれる)、これらの中間すな
わち図3の上記選択制御特性曲線SA と選択制御特性曲
線SB との中間の領域では双方向予測符号化が選ばれる
(切換選択スイッチ3の被選択端子cが選ばれる)。
【0046】また、図4において、例えば、一般の画像
信号符号化装置における直接符号化或いは予測符号化を
行う場合の上記直接符号化と予測符号化の選択制御は、
上記インター予測誤差及びイントラ差分と、予め定めら
れた選択制御特性曲線SC との関係に応じて行われるよ
うになる。例えば、イントラ差分よりもインター予測誤
差の方が大きい場合すなわち図4の上記選択制御特性曲
線SC よりも左側の領域では直接符号化が選ばれ(切換
選択スイッチ2,8の被選択端子aが選ばれる)、イン
トラ差分の方がインター予測誤差よりも大きい場合すな
わち図4の上記選択制御特性曲線SC よりも右側の領域
では予測符号化が選ばれる(切換選択スイッチ2,8の
被選択端子bが選ばれる)。
【0047】ところが、このような一般の画像信号符号
化装置のように予め定められた固定の選択制御特性曲線
A 及びSB やSC に基づいた選択制御を行うようにす
ると、例えば前述したようにシーンチェンジ時のように
急激な変化が発生する場合には、後の復号化後の画像の
歪みを増大させてしてしまうようになる。
【0048】そこで、本実施例の画像信号符号化装置に
おいては、上記シーンチェンジ検出回路18によってシ
ーンチェンジを検出してその旨を示すシーンチェンジ検
出信号を上記符号化モード判定回路16に送り、当該符
号化モード判定回路16において当該シーンチェンジ検
出信号に応じて、上記直接符号化と上記予測符号化との
選択制御特性の可変や、上記前方予測符号化と上記後方
予測符号化と上記双方向予測符号化の選択制御特性の可
変を行うようにしている。なお、上記シーンチェンジ検
出回路18の具体的な構成について後述する。
【0049】すなわち、シーンチェンジ検出信号が供給
された場合、本実施例の画像信号符号化装置の符号化モ
ード判定回路16においては、前記図3,図4の選択制
御特性曲線SA 及びSB やSC に対して、図5,図6,
図7に示すように重み付けをした(選択制御特性を可変
にした)選択制御特性曲線SAM及びSBMやSCMを用いて
上記各符号化方法の選択を行うようにしている。
【0050】例えば、本実施例の画像信号符号化装置に
おける予測符号化を行う場合の上記前方予測符号化と後
方予測符号化と双方向予測符号化との選択制御の際に
は、図5に示すように後方予測符号化を選択する範囲を
広げた(後方予測符号化優先)選択制御特性曲線SAM
びSBMを用いる。この図5においては、例えば、前方予
測誤差よりも後方予測誤差の方が大きい場合すなわち図
5の上記選択制御特性曲線SAMよりも左側の領域では前
方予測符号化が選ばれ(切換選択スイッチ3の被選択端
子eが選ばれる)、前方予測誤差の方が後方予測誤差よ
りも大きい場合すなわち図5の上記選択制御特性曲線S
BMよりも右側の領域では後方予測符号化が選ばれ(切換
選択スイッチ3の被選択端子dが選ばれる)、これらの
中間すなわち図5の上記選択制御特性曲線SAMと選択制
御特性曲線SBMとの中間の領域では双方向予測符号化が
選ばれる(切換選択スイッチ3の被選択端子cが選ばれ
る)。
【0051】同じく、本実施例の画像信号符号化装置に
おける予測符号化を行う場合の上記前方予測符号化と後
方予測符号化と双方向予測符号化との選択制御の際に
は、図6に示すように前方予測符号化を選択する範囲を
広げた(前方予測符号化優先)選択制御特性曲線SAM
びSBMを用いることもできる。
【0052】また、本実施例の画像信号符号化装置にお
ける上記直接符号化と予測符号化の選択の際には、図7
に示すように例えば直接符号化を選択する範囲を広げた
(直接符号化優先)選択制御特性曲線SCMを用いること
もできる。この図7においては、例えば、イントラ差分
よりもインター予測誤差の方が大きい場合すなわち図7
の上記選択制御特性曲線SCMよりも左側の領域では直接
符号化が選ばれ(切換選択スイッチ2,8の被選択端子
aが選ばれる)、イントラ差分の方がインター予測誤差
よりも大きい場合すなわち図7の上記選択制御特性曲線
CMよりも右側の領域では予測符号化が選ばれる(切換
選択スイッチ2,8の被選択端子bが選ばれる)。
【0053】また、上記符号化モード判定回路16にお
ける選択制御特性の可変の際には、例えば図8〜図10
に示すように、前記図3,図4の選択制御特性曲線SA
及びSB やSC に対して、オフセット値を加えた選択制
御特性曲線SAM及びSBMやS CMを用いて上記各符号化方
法の選択を行うようにすることも可能である。
【0054】なお、上記図8は後方予測符号化優先の場
合の例を示し、図9には前方予測符号化優先の場合の例
を、図10には直接符号化優先の場合の例を示す。
【0055】ここで、本実施例装置において、シーンチ
ェンジ発生箇所と、上述したような選択制御特性の優先
動作割り当ての状態について、図11を用いて説明す
る。なお、当該図11の例では、上記Iモード若しくは
Pモードの間に2つのBモードのフレーム(フィール
ド)が挿入される符号化シーケンスの場合を示してい
る。また、この図11の(1) 〜(6) には、各々シーンチ
ェンジ発生箇所が異なる場合を示している。
【0056】この図11において、図11の(1) には、
2つあるBモードフレーム(或いはフィールド)のう
ち、最初のフレーム(或いはフィールド)B1でシーン
チェンジが発生した例を示す。この図11の(1) の例の
場合、Bモードのフレーム(或いはフィールド)B1,
B2ともに、直接符号化されるIモードのフレーム(或
いはフィールド)I3からの後方予測を選択するように
する。なお、これは、図11の(4) の場合のPモードの
フレーム(或いはフィールド)P6からの後方予測符号
化の選択と同様の動作となる。
【0057】また、図11の(2) には、上記フレーム
(或いはフィールド)B1の後のBモードのフレーム
(或いはフィールド)B2でシーンチェンジが発生した
例を示している。この図11の(2) の例の場合、当該フ
レーム(或いはフィールド)B2の前のBモードのフレ
ーム(或いはフィールド)B1は、シーンチェンジ前の
図示していないPモードのフレーム(或いはフィール
ド)からの前方予測を選択し、フレーム(或いはフィー
ルド)B2は、Iモードのフレーム(或いはフィール
ド)I3からの後方予測を選択するようにする。なお、
図11の(5) もこの図11の(2) と同様の動作となる。
【0058】次に、図11の(3) には、Iモードのフレ
ーム(或いはフィールド)I3でシーンチェンジが発生
した例を示している。この図11の(3) の例の場合、当
該フレーム(或いはフィールド)I3の前の2つのBモ
ードのフレーム(或いはフィールド)B1,B2は、図
示していないPモードのフレーム(或いはフィールド)
からの前方予測を選択する様にする。
【0059】更に、図11の(6) には、Pモードのフレ
ーム(或いはフィールド)P6でシーンチェンジが発生
した例を示している。この図11の(6) の例の場合、当
該フレーム(或いはフィールド)P6の前の2つのBモ
ードのフレーム(或いはフィールド)B4,B5は、I
モードのフレーム(或いはフィールド)I3からの前方
予測となり、又、Pモードのフレーム(或いはフィール
ド)P6では直接符号化を選択するようにする。
【0060】なお、実際には、以上の優先動作割り当て
に関する動作以外にも、シーンチェンジが近接して発生
する様な場合(例えばフレーム毎に画像がフラッシュす
る場合)が考えられる。このような場合には、優先動作
割り当てが相異なる状態で重複してしまうため、直接符
号化を選択するように制御する。
【0061】図12には、上記誤差検出回路15におけ
る前方予測誤差と後方予測誤差を求めるための具体的構
成を示す。なお、この図12では、前記図2のAに示し
た動きベクトル探索範囲VD内に参照ブロックがn個あ
る場合の例を挙げている。
【0062】この図12において、入力端子511 〜5
n には上記前方の参照画像の上記動きベクトル探索範
囲VD内のn個の参照ブロックの各画素値が供給され
る。この各画素値は、それぞれ対応する減算器521
52n に送られる。これら減算器521 〜52n には端
子61を介した現画像のブロック(前記図2のBのブロ
ックbG )の各画素値も供給される。したがって、これ
ら減算器521 〜52nでは上記参照画像の参照ブロッ
クの各画素値と現画像ブロックの各画素値との差分が求
められる。
【0063】これら減算器521 〜52n からの各差分
信号は、それぞれ対応する絶対値化器531 〜53n
送られる。これら絶対値化器531 〜53n で求められ
た各絶対値は、それぞれ対応する累積加算器541 〜5
n に送られ、当該累積加算器541 〜54n で上記n
個の参照ブロックの各画素値と現画像のブロックの各画
素値とのそれぞれの差分の絶対値の累積加算値が求めら
れる。これら各累積加算器541 〜54n からの累積加
算値は、最小値選択器55に送られる。
【0064】当該最小値選択器55では、上記各累積加
算器541 〜54n からの累積加算値のうちの最小の値
を選択する。この最小値選択器55からの出力(選択さ
れた累積加算値)が前方予測誤差として出力端子56か
ら出力される。なお、この最小値を与える参照ブロック
と現画像のブロックとの変位が動きベクトル値となる。
【0065】また、この図12において、入力端子71
1 〜71n には後方の参照画像の上記動きベクトル探索
範囲VD内のn個の参照ブロックの各画素値が供給され
る。この各画素値は、それぞれ対応する減算器721
72n に送られる。これら減算器721 〜72n には上
記端子61を介した現画像のブロックの各画素値も供給
され、したがって、これら減算器721 〜72n では上
記参照画像の参照ブロックの各画素値と現画像ブロック
の各画素値との差分が求められる。
【0066】これら減算器721 〜72n からの各差分
信号は、それぞれ対応する絶対値化器731 〜73n
送られる。これら絶対値化器731 〜73n で求められ
た各絶対値は、それぞれ対応する累積加算器741 〜7
n に送られ、当該累積加算器741 〜74n で上記n
個の参照ブロックの各画素値と現画像のブロックの各画
素値とのそれぞれの差分の絶対値の累積加算値が求めら
れる。これら各累積加算器741 〜74n からの累積加
算値は、最小値選択器75に送られる。
【0067】当該最小値選択器75では、上記各累積加
算器741 〜74n からの累積加算値のうちの最小の値
を選択する。この最小値選択器75からの出力(選択さ
れた累積加算値)が後方予測誤差として出力端子76か
ら出力される。なお、この最小値を与える参照ブロック
と現画像のブロックとの変位が動きベクトル値となる。
【0068】また、図13には、上記誤差検出回路15
におけるPモードの場合のインター予測誤差(前方予測
誤差)と、Bモードの場合のインター予測誤差(前方予
測誤差と後方予測誤差の小さい方)を求めるための具体
的構成を示す。
【0069】この図13において、入力端子41には上
記図12の構成で求めた前方予測誤差が供給され、入力
端子42には後方予測誤差が供給される。これら前方予
測誤差と後方予測誤差は最小値選択器43に送られて、
小さい方が選択される。この最小値選択器43からの出
力は、切換スイッチ44の被選択端子gに送られる。ま
た、この切換スイッチ44の被切換端子fには上記入力
端子41からの前方予測誤差が供給されるようになされ
ている。したがって、当該切換スイッチ44が上記Pモ
ード或いはBモードによって切り換えられる(Pモード
時には被切換端子f側に切り換え、Bモード時には被切
換端子g側に切り換える)ことで、上記Pモードの場合
のインター予測誤差(前方予測誤差)と、Bモードの場
合のインター予測誤差(前方予測誤差と後方予測誤差の
小さい方)の切り換えが行われるようになる。この切換
スイッチ44からの出力がインター予測誤差として出力
端子45から出力される。
【0070】更に、図14には、上記誤差検出回路15
におけるイントラ差分の検出のための具体的構成を示
す。なお、この図14の例では、ブロック内に画素がm
個ある場合を例に挙げている。
【0071】この図14において、入力端子911 〜9
m には、ブロック内のm個の各画素の画素値が供給さ
れる。これら各画素値は、それぞれ対応する減算器92
1 〜92m に送られる。また、入力端子911 〜91m
からの各画素値は、平均値算出器94にも送られる。当
該平均値算出器94では各画素値の平均値(ブロック内
の各画素値の平均値)が求められる。当該平均値算出器
94からの平均値は、上記減算器921 〜92m に送ら
れる。したがって、これら各減算器921 〜92m
は、上記平均値算出器94で求めた平均値と、上記各画
素値との差分が検出されるようになる。
【0072】これら減算器921 〜92n からの各差分
信号は、それぞれ対応する絶対値化器931 〜93n
送られる。これら絶対値化器931 〜93n で求められ
た各絶対値は、加算器95に送られて加算される。この
加算器95からの出力が上記イントラ差分として出力さ
れる。
【0073】次に、上記シーンチェンジ検出回路18の
具体的構成を図15に示す。
【0074】この図15において、入力端子80には現
画像の画像信号が供給され、端子81には図示を省略す
る例えばフレームメモリからの1フレーム(或いはフィ
ールド)前の画像信号が供給される。これら現画像の画
像信号と1フレーム(或いはフィールド)前の画像信号
は、減算器82に送られる。
【0075】当該減算器82からの現画像と1フレーム
(或いはフィールド)との差分信号は、絶対値化器83
に送られる。この絶対値化器83からの差分信号の絶対
値(差分絶対値)は、比較器84に送られる。
【0076】当該比較器84は、端子85からのあるし
きい値Vth1と上記差分絶対値との比較を行うと共
に、当該しきい値Vth1以上となる差分絶対値の数を
カウントする。すなわち、当該比較器84では、上記し
きい値Vth1以上となる画素数がカウントされる。
【0077】当該比較器84からの出力(カウント値)
は、累積加算器86により累積加算された後、比較器8
7に送られる。当該比較器87は、端子88からのある
しきい値Vth2と上記累積加算器86からの累積加算
値との比較を行い、当該累積加算値が上記しきい値Vt
h2以上となった場合に、シーンチェンジが発生した
(画像の変化が発生した領域が大きい)と判定し、その
旨の信号を出力する。この比較器87からの信号が、シ
ーンチェンジ検出信号として出力端子89から出力され
る。
【0078】上述したように、本実施例においては、フ
レーム(或いはフィールド)内直接符号化とフレーム
(或いはフィールド)間予測符号化、及び、フレーム
(或いはフィールド)間予測符号化の際に、シーンチェ
ンジが発生したフレーム(或いはフィールド)の符号化
に応じて選択制御特性に重み付け(或いはオフセット加
算)して、符号化方法を選択するようにしたことによ
り、シーンチェンジがあったとしても、符号化効率が高
くかつ後の復号化後の画像の歪みも少ない(画質改善を
図る)符号化を実現することができる。
【0079】また、符号化モード判定回路16における
符号化モードの判定のための誤差信号は、誤差検出回路
15において動きベクトル検出の際に求めた値を用いる
ようにしているので、構成の規模の増大を避けることが
できる。
【0080】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、複数の符号化単位によって構成されるフレ
ーム又はフィールド全体に対して、予め設定された所定
のシーケンスによって、少なくとも第1、第2のモード
からなる複数のモードの何れかが選択されるとともに、
複数のモードのうちの少なくとも1つの所定のモードと
されたフレーム又はフィールドにおいて、符号化単位毎
に、直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号化、及
び双方向予測符号化のうちの少なくとも2つからなる符
号化方式のうち、所定のモードで選択可能な複数の符号
化方式のうちの何れか1つを選択的に用いて、所定のモ
ードにおける符号化単位を符号化する場合に、誤差検出
手段により選択可能な複数の符号化方式による誤差を示
す誤差情報を符号化単位毎にそれぞれ検出し、符号化方
式選択手段により、選択可能な複数の符号化方式による
符号化単位毎の複数の誤差情報を入力し、誤差情報のう
ち、一の誤差情報を第1の軸、他の誤差情報を第2の軸
とした座標において、複数の誤差情報に応じて選択可能
な複数の符号化方式を選択するための選択制御特性を示
す選択制御曲線に基づいて符号化方式を選択し、また、
複数の上記誤差情報によって指示される座標上の位置に
よって、符号化単位毎に上記選択可能な複数の符号化方
式のうちの一の符号化方式を選択し、選択制御特性制御
手段により、シーンチェンジが検出された際に、所定の
モードにおける選択制御曲線を制御することで選択制御
特性を制御し、また、選択制御特性制御手段により、シ
ーンチェンジが検出された際に、より時間的に前のフレ
ーム又はフィールドを用いた符号化方式において検出さ
れた一方の誤差情報が大きいときに、より時間的に後の
フレーム又はフィールドを用いた符号化方式において検
出された他方の符号化方式を選択する可能性が高くな
り、上記他方の誤差情報が大きいときに一方の符号化情
報を選択する可能性が高くなるようになされた選択制御
曲線を、シーンチェンジの直前に位置するフレーム又は
フィールドにおいて、より時間的に前のフレーム又はフ
ィールドを用いる符号化方式が選択される可能性が高く
なるように制御し、シーンチェンジの直後に位置するフ
レーム又はフィールドにおいて、より時間的に後のフレ
ーム又はフィールドを用いる符号化方式を選択する可能
性が高くなるように制御することで、例えばシーンチェ
ンジがあったとしても、符号化効率が高くかつ後の符号
化後の画像の歪みも少ない画像信号の符号化を実現する
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の画像信号符号化装置の概略構成
を示すブロック回路図である。
【図2】本実施例における動きベクトル検出の際のイン
ター予測誤差の検出を説明するための図である。
【図3】一般の画像信号符号化装置における各予測符号
化の選択の際の選択制御特性を示す特性図である。
【図4】一般の画像信号符号化装置における直接符号化
と予測符号化との選択の際の選択制御特性を示す特性図
である。
【図5】本実施例の画像信号符号化装置における予測符
号化の選択の際の後方予測符号化を優先した例の選択制
御特性を示す特性図である。
【図6】本実施例の画像信号符号化装置における予測符
号化の選択の際の前方予測符号化を優先した例の選択制
御特性を示す特性図である。
【図7】本実施例の画像信号符号化装置における直接符
号化と予測符号化の選択の際の直接符号化を優先した例
の選択制御特性を示す特性図である。
【図8】予測符号化の選択の際の後方予測符号化を優先
した他の実施例の選択制御特性を示す特性図である。
【図9】予測符号化の選択の際の前方予測符号化を優先
した他の実施例の選択制御特性を示す特性図である。
【図10】直接符号化と予測符号化の選択の際の直接符
号化を優先した他の実施例の選択制御特性を示す特性図
である。
【図11】本実施例におけるシーンチェンジ発生箇所と
優先動作の割り当てを説明するための図である。
【図12】本実施例の誤差検出回路の前方予測誤差と後
方予測誤差を検出する具体的構成を示すブロック回路図
である。
【図13】本実施例の誤差検出回路のインター予測誤差
を検出する具体的構成を示すブロック回路図である。
【図14】本実施例の誤差検出回路のイントラ差分を検
出する具体的構成を示すブロック回路図である。
【図15】本実施例のシーンチェンジ検出回路の具体的
構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
2,8,12・・・切換選択スイッチ 3・・・・・・・・符号化器 6・・・・・・・・復号化器 7・・・・・・・・加算器 9・・・・・・・・前方予測器 10・・・・・・・後方予測器 11・・・・・・・双方向予測器 13・・・・・・・差分検出器 15・・・・・・・誤差検出回路 16・・・・・・・符号化モード判定回路 18・・・・・・・シーンチェンジ検出回路

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の符号化単位によって構成されるフ
    レーム又はフィールド全体に対して、予め設定された所
    定のシーケンスによって、少なくとも第1、第2のモー
    ドからなる複数のモードの何れかが選択されるととも
    に、上記複数のモードのうちの少なくとも1つの所定の
    モードとされたフレーム又はフィールドにおいて、符号
    化単位毎に、直接符号化、前方予測符号化、後方予測符
    号化、及び双方向予測符号化のうちの少なくとも2つか
    らなる符号化方式のうち、上記所定のモードで選択可能
    な複数の符号化方式のうちの何れか1つを選択的に用い
    て、上記所定のモードにおける上記符号化単位を符号化
    する画像信号符号化装置において、 上記選択可能な複数の符号化方式による誤差を示す誤差
    情報を上記符号化単位毎にそれぞれ検出する誤差検出手
    段と、 上記選択可能な複数の符号化方式による上記符号化単位
    毎の複数の上記誤差情報を入力し、上記誤差情報のう
    ち、一の誤差情報を第1の軸、他の誤差情報を第2の軸
    とした座標において、複数の上記誤差情報に応じて上記
    選択可能な複数の符号化方式を選択するための選択制御
    特性を示す選択制御曲線に基づいて符号化方式を選択す
    る手段であって、複数の上記誤差情報によって指示され
    る上記座標上の位置によって、上記符号化単位毎に上記
    選択可能な複数の符号化方式のうちの一の符号化方式を
    選択する符号化方式選択手段と、 シーンチェンジが検出された際に、上記所定のモードに
    おける上記選択制御曲線を制御することで上記選択制御
    特性を制御する選択制御特性制御手段とを備え、 上記選択制御特性制御手段は、 上記シーンチェンジが検出された際に、より時間的に前
    のフレーム又はフィールドを用いた符号化方式において
    検出された一方の誤差情報が大きいときに、より時間的
    に後のフレーム又はフィールドを用いた符号化方式にお
    いて検出された他方の符号化方式を選択する可能性が高
    くなり、上記他方の誤差情報が大きいときに上記一方の
    符号化情報を選択する可能性が高くなるようになされた
    選択制御曲線を、上記シーンチェンジの直前に位置する
    フレーム又はフィールドにおいて、より時間的に前のフ
    レーム又はフィールドを用いる符号化方式が選択される
    可能性が高くなるように制御し、上記シーンチェンジの
    直後に位置するフレーム又はフィールドにおいて、より
    時間的に後のフレーム又はフィールドを用いる符号化方
    式を選択する可能性が高くなるように制御することを特
    徴とする画像信号符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御手段は、 上記前方予測符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上
    記後方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記
    座標において、上記座標上の上記前方予測符号化が選択
    される範囲を広げることで、上記シーンチェンジの直前
    に位置するフレーム又はフィールドの上記符号化単位が
    上記前方予測符号化を選択する可能性を高くし、上記座
    標上の上記後方予測符号化が選択される範囲を広げるこ
    とで、上記シーンチェンジの直後に位置するフレーム又
    はフィールドが上記後方予測符号化を選択する可能性を
    高くすることを特徴とする請求項1記載の画像信号符号
    化装置。
  3. 【請求項3】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御手段は、 上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上記前
    方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記座標
    において、上記座標上の上記前方予測符号化が選択され
    る範囲を広げることで、上記シーンチェンジの直前に位
    置するフレーム又はフィールドの上記符号化単位が上記
    前方予測符号化を選択する可能性を高くし、上記座標上
    の上記直接符号化が選択される範囲を広げることで、上
    記シーンチェンジの直後に位置するフレーム又はフィー
    ルドが上記直接符号化を選択する可能性を高くすること
    を特徴とする請求項1記載の画像信号符号化装置。
  4. 【請求項4】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御手段は、 上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上記前
    方予測符号化、上記後方予測符号化、又は上記双方向予
    測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記座標にお
    いて、上記座標上の上記直接符号化が選択される範囲を
    広げることで、上記シーンチェンジの直前且つ直後に位
    置するフレーム又はフィールドの上記符号化単位が上記
    直接符号化を選択する可能性を高くすることを特徴とす
    る請求項1記載の画像信号符号化装置。
  5. 【請求項5】 複数の符号化単位によって構成されるフ
    レーム又はフィールド全体に対して、予め設定された所
    定のシーケンスによって、少なくとも第1、第2のモー
    ドからなる複数のモードの何れかが選択されるととも
    に、上記複数のモードのうちの少なくとも1つの所定の
    モードとされたフレーム又はフィールドにおいて、符号
    化単位毎に、直接符号化、前方予測符号化、後方予測符
    号化、及び双方向予測符号化のうちの少なくとも2つか
    らなる符号化方式のうち、上記所定のモードで選択可能
    な複数の符号化方式のうちの何れか1つを選択的に用い
    て、上記所定のモードにおける上記符号化単位を符号化
    する画像信号符号化方法において、 上記選択可能な複数の符号化方式による誤差を示す誤差
    情報を上記符号化単位毎にそれぞれ検出する誤差検出工
    程と、 上記選択可能な複数の符号化方式による上記符号化単位
    毎の複数の上記誤差情報を入力し、上記誤差情報のう
    ち、一の誤差情報を第1の軸、他の誤差情報を第2の軸
    とした座標において、複数の上記誤差情報に応じて上記
    選択可能な複数の符号化方式を選択するための選択制御
    特性を示す選択制御曲線に基づいて符号化方式を選択す
    る工程であって、複数の上記誤差情報によって指示され
    る上記座標上の位置によって、上記符号化単位毎に上記
    選択可能な複数の符号化方式のうちの一の符号化方式を
    選択する符号化方式選択工程と、 シーンチェンジが検出された際に、上記所定のモードに
    おける上記選択制御曲線を制御することで上記選択制御
    特性を制御する選択制御特性制御工程とを有し、 上記選択制御特性制御工程では、 上記シーンチェンジが検出された際に、より時間的に前
    のフレーム又はフィールドを用いた符号化方式において
    検出された一方の誤差情報が大きいときに、より時間的
    に後のフレーム又はフィールドを用いた符号化方式にお
    いて検出された他方の符号化方式を選択する可能性が高
    くなり、上記他方の誤差情報が大きいときに上記一方の
    符号化情報を選択する可能性が高くなるようになされた
    選択制御曲線を、上記シーンチェンジの直前に位置する
    フレーム又はフィールドにおいて、より時間的に前のフ
    レーム又はフィールドを用いる符号化方式が選択される
    可能性が高くなるように制御し、上記シーンチェンジの
    直後に位置するフレーム又はフィールドにおいて、より
    時間的に後のフレーム又はフィールドを用いる符号化方
    式を選択する可能性が高くなるように制御することを特
    徴とする画像信号符号化工程。
  6. 【請求項6】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御工程では、 上記前方予測符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上
    記後方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記
    座標において、上記座標上の上記前方予測符号化が選択
    される範囲が広げられることで、上記シーンチェンジの
    直前に位置するフレーム又はフィールドの上記符号化単
    位が上記前方予測符号化を選択する可能性が高くされ、
    上記座標上の上記後方予測符号化が選択される範囲が広
    げられることで、上記シーンチェンジの直後に位置する
    フレーム又はフィールドが上記後方予測符号化を選択す
    る可能性が高くされることを特徴とする請求項5記載の
    画像信号符号化方法。
  7. 【請求項7】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御工程では、 上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上記前
    方予測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記座標
    において、上記座標上の上記前方予測符号化が選択され
    る範囲が広げられることで、上記シーンチェンジの直前
    に位置するフレーム又はフィールドの上記符号化単位が
    上記前方予測符号化を選択する可能性が高くされ、上記
    座標上の上記直接符号化が選択される範囲が広げられる
    ことで、上記シーンチェンジの直後に位置するフレーム
    又はフィールドが上記直接符号化を選択する可能性が高
    くされることを特徴とする請求項5記載の画像信号符号
    化方法。
  8. 【請求項8】 上記複数のモードは、少なくとも上記符
    号化単位を直接符号化するモードと、上記符号化単位を
    直接符号化又は前方予測符号化するモードと、上記符号
    化単位を直接符号化、前方予測符号化、後方予測符号
    化、又は双方向予測符号化するモードとを含み、 上記選択制御特性制御工程では、 上記直接符号化の予測誤差を上記第1の軸とし、上記前
    方予測符号化、上記後方予測符号化、又は上記双方向予
    測符号化の予測誤差を上記第2の軸とした上記座標にお
    いて、上記座標上の上記直接符号化が選択される範囲が
    広げられることで、上記シーンチェンジの直前且つ直後
    に位置するフレーム又はフィールドの上記符号化単位が
    上記直接符号化を選択する可能性が高くされることを特
    徴とする請求項5記載の画像信号符号化方法。
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