JPH01141483A

JPH01141483A - 画像信号の圧縮装置

Info

Publication number: JPH01141483A
Application number: JP62300790A
Authority: JP
Inventors: Takao Funahashi; 鮒橋　隆夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、テレビ会議装置、テレビ電話、監視装置等に
利用する画像信号の圧縮装置に関する。

従来の技術従来の画像信号の圧縮装置としては、動き補償フレーム
間予測を行ない、予測誤差を算出した後に複数の予測誤
差の集合であるブロックに分け、各ブロックの予測誤差
に対して直交変換を行ない、その係数を符号化する方法
を用いたものがある。

第２図は従来の画像信号の圧縮装置の構成を示している
。

第２図において、２は信号線１を通して供給されるアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジ
タル変換回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路という。）であり
、信号線３を介して減算回路４と動ベクトル検出回路１
９とに接続されている。

そして、減算回路４には信号線５を介して直交変換回路
６と、信号線２１を介して予測回路２０とが接続されて
いる。

８は信号線７を通して供給される直交変換回路６の出力
を符号化する係数符号化回路であり、信号線９を介して
係数復号化回路１０とバッファメモリ２４とに接続され
ている。そして、係数復号化回路１０は信号線１１を介
して直交逆変換回路１２に接続されている。

１４は信号線１３．２１を通して供給される直交逆変換
回路１２、予測回路２１の出力を加算する加算回路であ
り、信号線１５を介してフレームメモリ１６に接続され
ている。そして、フレームメモリ１６は信号線１７を介
して動ベクトル検出回路１８と予測回路２０とに接続さ
れている。

２４はバッファメモリであり、信号線２２．９を介して
Ａ／Ｄ変換回路２と係数符号化回路８とに接続されてい
る。

なお、動ベクトルとは、動画の動いた方向と大きさとを
表わすものである。

次に、上記従来例の動作について説明する。

第２図において、まず、アナログ画像信号が信号線ｌを
通してＡ／Ｄ変換回路２へ供給されると、アナログ画像
信号はＡ／Ｄ変換回路２でディジタル画像信号に変換さ
れる。そして、ディジタル画像信号は信号線３を通して
減算回路４と動ベクトル検出回路１８とへ出力される。

次に、動ベクトル検出回路１８ではディジタル画像信号
とフレームメモリ１６から信号線１７を通して読み出さ
れる前フレームの再生画像とを用いて複数の画素の集合
であるブロック単位に動ベクトルを検出する０そして、
動ベクトル検出回路１８で検出した動ベクトルは信号線
１９を通して予測回路２０へ出力され、この動ベクトル
、現フレームの画素値および信号線１７を通した前フレ
ームの再生画素値を用いて動き補償フレーム間予測を行
ない、算出された予測値は信号線２１を通して減算回路
４と加算回路１４とへ出力される。

次に、減算回路４では入力画像画素値（現フレームの画
素値）と上記値とを用いて予測誤差値を算出し、信号線
５を通して予測誤差値を直交変換回路６へ出力するので
、直交変換回路６は複数画素の集合であるブロック毎に
予測誤差値に対して直交変換を行なう。この際、算出さ
れる係数は係数符号化回路８で符号化され、信号線９を
通して係数復号化回路１０とバッファメモリ２４とへ出
力される。

次に、係数復号化回路１０は符号化された係数を復号化
し、信号線１１を通して直交逆変換回路１２へ出力する
ので、直交逆変換回路１２は予測誤差の再生を行なう。

そして、加算回路１４では信号線１３を通した前記予測
値と、信号線２１を通した動ベクトルとを加算して画素
値を再生し、この画素値を信号線１５を通してフレーム
メモリ１６へ書き込む。この再生画素値を用いて次の画
像の動ベクトル検出と、フレーム間予測とをそれぞれ動
きベクトル検出回路１８、予測回路２０で行なう。

次に、符号化された係数はバッファメモリ２３で一定の
伝送符号速度に変換され、信号線２４を通して出力され
る。

一方、バッファメモリ２３内の残留ビット数を監視し、
ある値よりも多くなった場合は信号線２２を通したＡ／
Ｄ変換回路２の出力で駒落しを行なう。

このように、画像信号の圧縮装置で動きのある動画像に
対して動き補償フレーム間圧縮を行なうと、符号量が増
え、バッファメモリ２４で符号量の増加分を吸収できな
い場合は駒落し制御を行なうことにより、高能率に符号
化を行なうことができるＯ発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記従来の画像信号の圧縮装置では動き
の大きい動画が入力すると、発生する符号量が必ず多く
なるために駒落し制御を行ない、再生画は時間的に間欠
的な動画となシ、不自然な動きになって違和感を与える
という問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであシ
、動きの大きな動画に対しても自然な動きの再生画を得
る圧縮が実現できる優れた画像信号の圧縮装置を提供す
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段本発明は、上記目的を達成するために動ベクトル検出手
段の出力を受けて動ベクトル値の大小を検出する動ベク
トル比較手段と、直交変換係数の量子化特性を数種類用
意し、動ベクトル比較手段の出力を受けて動ベクトル値
に対応した符号化特性を選択し、符号化を行なう係数符
号化手段とを備えたものである。

作用したがって、本発明によれば、動きの大きい動画が供給
されると、動ベクトル検出手段で検出される動ベクトル
値は動ベクトル比較手段で、ある値と大小を比較され、
ある値よシも大きい場合は係数符号化手段の係数符号化
の量子特性を量子化ビット数の少ない量子化特性に選択
することにより、符号量を抑えることができ、動きの大
きい動画に対して駒落し制御を行なうことを避け、自然
な動きのある動画が再生できるという作用がある。

実施例第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。

第１図において、第２図と同一部分には同一符号が付し
てあり、８Ａは量子化ビット数の異なる数種の量子化器
を有する係数符号化回路、２５は動ベクトル比較回路で
あり、動ベクトル検出回路１８の出力に基づいて係数符
号化回路８Ａの量子化器を選択する出力を信号線２６を
介して係数符号化回路８Ａへ出力するものである。

次に、上記実施例の動作について説明する。

第１図において、まず、アナログ画像信号が信号線１全
通してＡ／Ｄ変換回路２へ供給されると、アナログ画像
信号はＡ／Ｄ変換回路２でディジタル画像信号に変換さ
れる。そして、ディジタル画像信号は信号線３を通して
減算回路４と動ベクトル検出回路１８とへ出力される。

次に、動ベクトル検出回路１８ではディジタル画像信号
とフレームメモリ１６から信号線１７を通して読み出さ
れる前フレームの再生画像とを用いて複数の画素の集合
であるプロツク単位に動ベクトルを検出する。そして、
動ベクトル検出回路１８で検出した動ベクトルは信号線
１９を通して予測回路２０へ出力され、この動ベクトル
、現フレームの画素値および信号線１７を通した前フレ
ームの再生画素値を用いて動き補償フレーム間予測を行
ない、算出された予測値は信号線２１を通して減算回路
４と加算回路１４とへ出力される。

次に、減算回路４では入力画像画素値（現フレームの画
素値）と上記値とを用いて予測誤差値を算出し、信号線
５を通して予測誤差値を直交変換回路６へ出力するので
、直交変換回路６は複数画素の集合であるブロック毎に
予測誤差値に対して直交変換を行なう。この際、算出さ
れる係数は係数符号化回路８Ａで符号化され、信号線９
を通して係数復号化回路１０とバッファメモリ２４とへ
出力される。

次に、係数復号化回路１０は符号化された係数を・復号
化し、信号線１１を通して直交逆変換回路１２へ出力す
るので、直交逆変換回路１２は予測誤差の再生を行なう
。そして、加算回路１４では信号ｌｌ１１１３を通した
前記予測値と、信号線２１を通した動ベクトルとを加算
して画素値を再生し、こめ画素値を信号線１５を通して
フレームメモリ１６へ書き込む。この再生画素値を用い
て次の画像の動ベクトル検出と、フレーム間予測とをそ
れぞれ動きベクトル検出回路１８、予測回路２０で行な
う。

次に、符号化された係数はバックアメモリ２３で一定の
伝送符号速度に変換され、信号線２４を通して出力され
る。

他方、動ベクトル値を入力とする動ベクトル比較回路２
５では、ある値に対して動ベクトル値の大小を比較し、
結果を信号線２６を通して係数符号化回路８Ａへ出力す
る。そして、係数符号化回路８Ａでは動ベクトル比較回
路２５の出力に基づいて景子化特性を選択し、直交変換
回路６の出力を符号化する。

このように上記実施例によれば、動ベクトル値が大きい
画像は、大きな動きをしており、この部分の係数符号化
の量子化ビット数を少なくすると、再生画はボケ等の画
質劣化が多少発生するが、大きな動きをしているために
視覚的に目立ちにくく、自然な動きの再生画を得ること
ができるという効果を有する。

発明の効果本発明は、上記実施例より明らかなように、予測誤差値
を直交変換し、その係数を符号化する場合、符号化の量
子化特性を数種類用意し、動ベクトル値の大小に応じて
量子化特性を選択する構成としたもので１）、動ベクト
ル値が大きい場合は量子化ビット数の少ない量子化特性
を選択することによシ、フレーム間予測誤差が外れ易く
、予測誤差値も大きくなり、直交変換後の係数の量子化
ビット数が多くなることを抑え、安定した符号発生を実
現することができる。

また、量子化ビット数の抑制によシ、この部分の再生画
はボケ等の画質劣化が多少発生するが、大きな動き部分
のボケは視覚的に目立たないという特性から、自然な動
きの再生画を得ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像信号の圧縮装置
のブロック図、第２図は従来の画像信号の圧縮装置のブ
ロック図である。２・・・アナログ・ディジタル変換回路、４・・・減算
回路、６・・・直交変換回路、８Ａ・・・係数符号化回
路、１０・・・係数復号化回路、１２・・・直交逆変換
回路、１４・・・加算回路、１６・・・フレームメモリ
、１８・・・動ベクトル検出回路、２０・・・予測回路
、２３・・・バッファメモリ、２５・・・動ベクトル比
較回路。

Claims

【特許請求の範囲】

アナログ画像信号をディジタル画像信号に変換するアナ
ログ・ディジタル変換手段と、このアナログ・ディジタ
ル変換手段の出力とフレーム記憶手段の出力とに基づい
て動ベクトルを検出する動ベクトル検出手段と、この動
ベクトル検出手段の出力に基づいてフレーム内またはフ
レーム間の動き補償フレーム間の予測値を算出する予測
手段と、この予測手段の出力と前記ディジタル画像信号
とに基づいて予測誤差値を算出する第１の演算手段と、
前記予測誤差を画素の集合であるブロック毎に直交変換
を行なう直交変換手段と、直交変換後の係数を符号化す
るための量子化ビット数の異なる数種の量子化器を有し
、前記係数を符号化する係数符号化手段と、この係数符
号化手段の出力を復号化する係数復号化手段と、この係
数復号化手段の出力を直交逆変換する直交逆変換手段と
、前記直交逆変換手段の出力と前記予測誤差値とを加え
、出力を前記フレーム記憶回路へ出力する第２の演算手
段と、前記係数符号化手段の出力を入力として画像信号
を出力する記憶手段と、前記動ベクトル検出手段の出力
に基づいて前記量子化器を選択する動ベクトル比較手段
とを有する画像信号の圧縮装置。