JPH02154588A - Moving image signal encoding device - Google Patents
Moving image signal encoding deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は動画像信号符号化装置に関し、特に動画像信号
について動画像信号フィルタによる前処理をして符号化
を行う動画像信号符号化装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a moving picture signal encoding device, and more particularly to a moving picture signal encoding device that preprocesses and encodes a moving picture signal using a moving picture signal filter. Regarding.
動画像信号について動画像信号フィルタによる前処理を
して符号化を行う従来の動画像信号符号化装置には、前
処理に動画像の時間的な変動に対するローパスフィルタ
を使用するものが知られている。Among conventional video signal encoding devices that preprocess and encode video signals using video signal filters, there are known ones that use low-pass filters for preprocessing to deal with temporal fluctuations in video images. There is.
なお、前処理に動画像の時間的な変動に対するローパス
フィルタを使用する参考文献としては、アイイーイーイ
ー・ジャーナル・オン・セレクテッド・イン・コミュニ
ケーションス（ＩＥト：ＥＪｏｕｒｎａｌ ｏｎ
Ｓ ｅ ］ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄＡｒｅ
ａｓ ｉｎ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳ）誌、
ボリューム５ （ｖｏ ］、５）、１．１５５頁〜］１
６５頁、１９８７年８月がある。A reference document that uses a low-pass filter to deal with temporal fluctuations in moving images in preprocessing is EJournal on Selected in Communications (IE).
S e ] e c t e dAre
as in CommunicationS) magazine,
Volume 5 (vo], 5), 1.155 pages~]1
65 pages, August 1987.
上記の従来の動画像信号符号化装置では、入力動画像信
号に対して、前処理に動画像の時間的な変動に対するロ
ーパスフィルタを通ずことにより、動領域以外の領域す
なわち静止領域では雑音による不用な情報の発生を防ぐ
とともに、動領域では信号の時間的な変動に対する高域
成分を削減することにより、情報量の発生を大きくしな
いように抑圧している。In the above-mentioned conventional video signal encoding device, the input video signal is passed through a low-pass filter for preprocessing to deal with temporal fluctuations in the video, so that in areas other than the moving area, that is, the static area, noise is generated. In addition to preventing the generation of unnecessary information, in the dynamic domain, the generation of information is suppressed so as not to increase by reducing high-frequency components corresponding to temporal fluctuations of the signal.
しかしなから上述した従来の動画像信号符号化装置は、
前処理に動画像の時間的な変動に対するローパスフィル
タを通すために、動物体か移動方向の反対側に尾を引い
ているような画像を符号化することになり、符号化画像
を見た感じが悪いという欠点を有している。However, the conventional video signal encoding device described above is
In order to pass a low-pass filter to deal with temporal fluctuations in the moving image during preprocessing, we encode an image that looks like a moving object with a tail on the opposite side of the moving direction. It has the disadvantage of being poor.
本発明の目的は、見た目の画質の劣化を防いで符号化画
像を見た感じが良く、しかも、情報量の発生を大きくし
ないように抑圧することができる動画像信号符号化装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a video signal encoding device that prevents deterioration of visual image quality, provides a good looking encoded image, and can suppress the generation of information so as not to increase it. It is in.
本発明の動画像信号符号化装置は、
（Ａ）入力動画像信号についてそのときに動いた部分で
ある動領域を判定して指示する動領域判定部、
（Ｂ）前記動領域判定部から指示された前記入力動画像
信号の動領域についてだけ、動領域以外の領域よりも座
標の変化に対する動画像の変化を緩やかにした中間動画
像信号を出力する動画像の空間的な変動に対するローパ
スフィルタである動画像信号フィルタ、
（Ｃ）前記動画像信号フィルタから出力された中間動画
像信号を符号化して出力動画像信号弓を送出する動画像
信号符号化部、
を備えて構成されている。The moving image signal encoding device of the present invention includes: (A) a moving area determining unit that determines and instructs a moving area that is a moving part of an input moving image signal; (B) an instruction from the moving area determining unit; A low-pass filter for spatial fluctuations in a moving image outputs an intermediate moving image signal in which a change in the moving image with respect to a change in coordinates is slower than in areas other than the moving area, only for the moving region of the input moving image signal. (C) a moving image signal encoding unit that encodes an intermediate moving image signal output from the moving image signal filter and sends out an output moving image signal;
発生情報量を抑圧するために、従来の技術では動画像の
時間的な変動に対するローパスフィルタを用いているが
、本発明では動画像の空間的な変動に対するローパスフ
ィルタを用いている。In order to suppress the amount of generated information, conventional techniques use a low-pass filter for temporal variations in moving images, but the present invention uses a low-pass filter for spatial variations in moving images.
まな、入力動画像信号の全てに動画像の空間的な変動に
対する強いローパスフィルタをかけると画像全体が若干
ぼけてしまい、特に静止領域での画質が劣化するので、
これを避けるために本発明では入力動画像信号の動領域
を判定し、その動領域に対してたけ、それ以外の領域す
なわち静止領域よりも動画像の空間的な変動に対する強
いローパスフィルタをかけることにより、静止領域での
画質の劣化を防ぎながら、符号化での発生情報量を大き
くしないように抑圧している。However, if you apply a strong low-pass filter to all input video signals to deal with spatial variations in the video, the entire image will become slightly blurred, and the image quality will deteriorate, especially in still areas.
In order to avoid this, the present invention determines the moving area of the input moving image signal, and applies a low-pass filter to the moving area that is stronger against spatial fluctuations in the moving image than other areas, that is, static areas. This suppresses the amount of information generated during encoding so as not to increase while preventing deterioration of image quality in still areas.
なお、動領域の画像だけに動画像の空間的な変動に対す
る強いローパスフィルタをかけるため、動領域の画像は
、若干ぼけることになるが、従来の技術で動物体が尾を
引くのに比べると、人間の視覚に対してより好ましい画
質となる。Note that since a strong low-pass filter for spatial fluctuations in the moving image is applied only to the image of the moving area, the image of the moving area will be slightly blurred, but compared to the moving object trailing its tail using conventional technology. , the image quality is more favorable to human vision.
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の動画像信号符号化装置の一実施例を示
すフロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving picture signal encoding device of the present invention.
第１図に示すように、動領域判定部Ａは、入力動画像信
号１について、そのときに動いた部分である動領域を判
定して動画像信号フィルタＢに指示している。As shown in FIG. 1, the moving area determination unit A determines the moving area of the input moving image signal 1, which is the part that moved at that time, and instructs the moving image signal filter B to determine the moving area.
また、動画像の空間的な変動に対するローパスフィルタ
である動画像信号フィルタＢは、入力動画像信号１につ
いて、動領域判定部Ａから指示された動領域についてだ
け、動領域以外の領域よりも座標の変化に対する動画像
の変化を緩やかにした中間動画像信号２を出力して、動
画像信号符号化部Ｃに送っている。Furthermore, the moving image signal filter B, which is a low-pass filter for spatial fluctuations in the moving image, selects the coordinates of the input moving image signal 1 only for the moving area designated by the moving area determining unit A than for areas other than the moving area. An intermediate moving image signal 2 in which the change in the moving image with respect to the change in is made gentle is output and sent to the moving image signal encoding section C.
そこで、動画像信号符号化部Ｃは、動画像信号フィルタ
Ｂから出力された中間動画像信号２を符号化して、出力
動画像信号３を送出している。Therefore, the moving image signal encoding section C encodes the intermediate moving image signal 2 output from the moving image signal filter B, and sends out an output moving image signal 3.
なお、動画像信号符号化部Ｃの符号化方式としては、フ
レーム内符号化、フレーム間符号化、動き補償付きフレ
ーム間符号化などの何れの方式でも使用することができ
る。Note that as the encoding method of the video signal encoding unit C, any method such as intra-frame encoding, inter-frame encoding, inter-frame encoding with motion compensation, etc. can be used.
第２図は本実施例の動画像信号フィルタに関する動作の
一例を示す動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram showing an example of the operation regarding the moving image signal filter of this embodiment.
動画像信号フィルタＢは、まず、第２図に示すように、
入力動画像信号１て形成される入力動画像２１の中て、
動領域判定部Ａから指示された動領域２１−１のそれぞ
れの点ａＯ，ｏに対して、点ａ□、。を中心とする水平
方向に２ｍ＋１列で垂直方向に２ｎ＋１行の各点（ｉを
−ｍがら＋ｍでｊを−ｎから＋ｎとするａｌ、Ｊ）を有
する周辺域２］−２を選定している。First, as shown in FIG. 2, the moving image signal filter B
In the input moving image 21 formed from the input moving image signal 1,
For each point aO, o of the motion region 21-1 instructed by the motion region determining section A, the points a□,. Select a peripheral area 2]-2 having 2m+1 columns in the horizontal direction and 2n+1 rows in the vertical direction with each point (al, J, where i is from -m to +m and j is from -n to +n) centered on . There is.
そして、動画像信号フィルタＢは、これらの各点にあら
かしめ動領域とそれ以外の領域とて異なる値に定めた係
数を与えて、各々の係数をこれらの各点についての入力
動画像信号１の値にかけて加えることにより、点ａ。、
。に対する中間動画像信号２の値を定めている。Then, the moving image signal filter B gives coefficients set to different values for the moving area and other areas to each of these points, and applies each coefficient to the input moving image signal 1 for each of these points. By multiplying and adding by the value of , we get point a. ,
. The value of intermediate moving image signal 2 is determined for .
例えば、ｍ ＝ ｎ ＝ １の場合には、各点にあらか
しめ与えた係数を、動領域に対しては、ａｏ、。＝０．
２５、
ａｏ、−＋＝ ａ−＋、ｏ＝ ａ、 ＋、ｏ ＝ ａｏ
、 １＝Ｏ，Ｉ２５、ａ叫、−＋ ＝ａ＋、−＋＝ａ
−ｔ、＋＝ａ＋、１ ＝０．０６２５とし、動領域以
外の領域に対しては、
ａＱ、。＝０６４、
ａｏ、−＋＝ａ−＋、ｏ＝ａ＋、ｏ ＝ａｏ、＋ ＝０
．０８、ａ−＋、−＋ ＝ａ＋、−＋＝ａ−＋、＋＝
ａ＋、＋ ＝０．０１とすることができる。For example, in the case of m = n = 1, the coefficient given to each point is ao for the dynamic area. =0.
25, ao, -+= a-+, o= a, +, o = ao
, 1=O, I25, a cry, -+ = a+, -+=a
-t,+=a+,1=0.0625, and for areas other than the dynamic area, aQ,. =064, ao, -+=a-+, o=a+, o =ao, + =0
．． 08, a-+, -+ = a+, -+= a-+, +=
a+,+=0.01.
第３図は本実施例の動領域を判定する第１の例を示すブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a first example of determining a motion area according to this embodiment.
第３図に示すように、動領域判定部Ａ１は、画素単位ご
とに、入力動画像信号１の値と、フレームメモリＡ］−
１に保持している前フレームの値との差の値を、減算器
Ａ１−２て求め、その差の値を閾値比較器Ａ１−３で閾
値と比較して、その差の値が閾値以上であるときに、動
領域に属すると判定して動画像信号フィルタＢ］に指示
している。As shown in FIG. 3, the moving area determination unit A1 determines the value of the input moving image signal 1 and the frame memory A]-
The value of the difference from the value of the previous frame held at 1 is obtained by the subtractor A1-2, and the value of the difference is compared with the threshold value by the threshold comparator A1-3. , it is determined that the image belongs to the moving area and the moving image signal filter B is instructed.
また、第４図は本実施例の動領域を判定する第２の例を
示すブロック図である。Further, FIG. 4 is a block diagram showing a second example of determining a motion area according to this embodiment.
第４図に示すように、動画像信号符号化部ｃ２は、フレ
ームメモリＣ２−１を有し、前フレームの値を保持して
、フレーム間符号化を行っている。As shown in FIG. 4, the moving image signal encoding unit c2 has a frame memory C2-1, holds the value of the previous frame, and performs interframe encoding.
ずなわち、動画像信号符号化部Ｃ２は、動画像信号フィ
ルタＢ２からの中間動画像信号２の値とフレームメモリ
Ｃ２−１に保持している前フレームの値との差の値を減
算器Ｃ２−２で求めて、量子化器Ｃ２−３で量子化して
、出力動画信号３を出力している。That is, the video signal encoding unit C2 uses a subtracter to calculate the difference between the value of the intermediate video signal 2 from the video signal filter B2 and the value of the previous frame held in the frame memory C2-1. The signal is obtained by C2-2, quantized by quantizer C2-3, and an output moving image signal 3 is output.
また、フレームメモリＣ２−１の値は、加算器Ｃ２−４
て、量子化器Ｃ２−３の出力を加えて更新されている。Further, the value of the frame memory C2-1 is stored in the adder C2-4.
is updated by adding the output of the quantizer C2-3.
そこで、動領域判定部Ａ２は、画素単位ごとに、入力動
画像信号１の値と、フレームメモリＣ２〜］に保持して
いる前フレームの値との差の値を、減算器Ａ２−１で求
め、その差の値を閾値比較器Ａ２−２で閾値と比較して
、その差の値が閾値以上であるときに、動領域に属する
と判定して動画像信号フィルタＢ２に指示している。Therefore, the moving area determination unit A2 uses a subtracter A2-1 to calculate the difference between the value of the input moving image signal 1 and the value of the previous frame held in the frame memory C2~ for each pixel. The value of the difference is compared with the threshold value by the threshold comparator A2-2, and when the value of the difference is greater than or equal to the threshold value, it is determined that it belongs to the moving area and the moving image signal filter B2 is instructed. .
なお、第３図および第４図ては、画素単位ごとに動領域
を判定しているが、入力動画像をブロック単位に区切り
、ブロック単位ことに動領域を判定することもできる。Although the moving area is determined for each pixel in FIGS. 3 and 4, it is also possible to divide the input moving image into blocks and determine the moving area for each block.
以上述べたように、本実施例の動画像信号符号化装置は
、画質の劣化を避けながら符号化ての発生情報量を大き
くしないように抑圧するために、入力動画像信号の動領
域を判定し、その動領域についてそれ以外の領域よりも
、動画像の空間的な変動に対する強いローパスフィルタ
をかけている。As described above, the video signal encoding device of this embodiment determines the motion region of the input video signal in order to suppress the amount of information generated during encoding while avoiding deterioration of image quality. However, a low-pass filter that is stronger against spatial fluctuations in the moving image is applied to that moving region than to other regions.
入力動画像信号に動画像の空間的な変動に対する強いロ
ーパスフィルタをかけると、信号の急な変化や雑音の高
域成分が除去されて、符号化での発生情報量が抑圧され
ることとなる。Applying a strong low-pass filter to the input video signal to deal with spatial variations in the video removes sudden changes in the signal and high-frequency components of noise, suppressing the amount of information generated during encoding. .
一方、入力動画像信号に動画像の空間的な変動に対する
強いローパスフィルタをかけると、ぼけた画像となるが
、本実施例は、動領域にのみ強いローパスフィルタをか
けているので、ぼけても人間の視覚特性上大きな劣化に
はならす、動画像の時間的な変動に対するローパスフィ
ルタを用いる従来の技術で動物体が尾を引くようになる
のに比較して、見た目の感じが改善されることとなる。On the other hand, if a strong low-pass filter is applied to the input moving image signal to deal with the spatial fluctuations of the moving image, the image will be blurred, but in this embodiment, a strong low-pass filter is applied only to the moving area, so even if the image is blurred, The visual appearance is improved compared to conventional technology that uses a low-pass filter to deal with temporal fluctuations in moving images, which causes animals to trail, which does not significantly degrade human visual characteristics. becomes.
このように、本実施例の動画像信号符号化装置は、見た
目の画質の劣化を防いて符号化画像を見た感しか良く、
しかも、情報量の発生を大きくしないように抑圧するこ
とがてきる。In this way, the video signal encoding device of this embodiment prevents deterioration in visual quality and improves the appearance of encoded images.
Furthermore, it is possible to suppress the amount of information generated so as not to increase it.
以上説明したように、本発明の動画像信号符号化装置は
、見た目の画質の劣化を防いで符号化画像を見た感しが
良く、しかも、情報量の発生を大きくしないように抑圧
することができるという効果を有している。As explained above, the video signal encoding device of the present invention can prevent deterioration of visual image quality and provide a good feeling when viewing encoded images, and can also suppress the generation of information so as not to increase it. It has the effect of being able to.
また、本発明の動画像信号符号化装置は、動画像信号符
号化部として動き補償付きフレーム間符号化を行う場合
には、従来の技術で尾を引いた動物体に対して動き補償
を行うよりも、本発明によるぼけても尾を引かない動物
体に対して動き補償を行う方が、動き補償によるフレー
ム間予測の効果が大きく、符号化効率か高くなるという
効果を有している。Furthermore, when the video signal encoding device of the present invention performs interframe encoding with motion compensation as a video signal encoding unit, the video signal encoding device performs motion compensation for a moving object whose tail is drawn using conventional techniques. Rather, by performing motion compensation on a moving object that does not trail even when it is blurred according to the present invention, the effect of interframe prediction by motion compensation is greater and the encoding efficiency is higher.
施例を示すブロック図、第２図は本実施例の動画像信号
フィルタに関する動作の一例を示す動作説明図、第３図
は本実施例の動領域を判定する第１の例を示すブロック
図、第４図は本実施例の動領域を判定する第２の例を示
すブロック図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram showing an example of the operation of the moving image signal filter of this embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing a first example of determining a moving area of this embodiment. , FIG. 4 is a block diagram showing a second example of determining a motion area according to this embodiment.
１・・・・・・入力動画像信号、２・・・・・中間動画
像信号、３・・・・・・出力動画像信号、２１・・・入
力動画像、２１−１・・・・動領域、２１−２・・・・
・周辺域、２２・・・・・中間動画像、２２−１・・・
・・動領域、ＡＡｌ、Ａ２・・・・・・動領域判定部、
Ａ１−１・・・・・フレームメモリ、 Ａ １．−２・
・・・・減算器、Ａ１−３・・・閾値比較器、Ａ２−１
・・・・・・減算器、Ａｌ−２・・・閾値比較器、Ｂ、
Ｂ］、、Ｂ２・・・・・動画像信号フィルタ、Ｃ，Ｃ２
・・・・・動画像信号符号化部、Ｃ２−１・・・・フレ
ームメモリ、Ｃ２−２・・・・減算器、Ｃ２−３・・・
・・・量子化器、Ｃ２−４・・・加算器。1... Input moving image signal, 2... Intermediate moving image signal, 3... Output moving image signal, 21... Input moving image, 21-1... Dynamic area, 21-2...
・Peripheral area, 22... Intermediate video image, 22-1...
...Moving area, AAl, A2...Moving area determination unit,
A1-1...Frame memory, A1. -2・
...Subtractor, A1-3...Threshold comparator, A2-1
...Subtractor, Al-2...Threshold comparator, B,
B],, B2...Moving image signal filter, C, C2
...Moving image signal encoding unit, C2-1...Frame memory, C2-2...Subtractor, C2-3...
...Quantizer, C2-4...Adder.
Claims (1)
ある動領域を判定して指示する動領域判定部、 （Ｂ）前記動領域判定部から指示された前記入力動画像
信号の動領域についてだけ、動領域以外の領域よりも座
標の変化に対する動画像の変化を緩やかにした中間動画
像信号を出力する動画像の空間的な変動に対するローパ
ス フィルタである動画像信号フィルタ、 （Ｃ）前記動画像信号フィルタから出力された中間動画
像信号を符号化して出力動画像信号を送出する動画像信
号符号化部、 を備えることを特徴とする動画像信号符号化装置。[Scope of Claims] (A) A moving area determining unit that determines and instructs a moving area that is a moving part of an input moving image signal; (B) the input moving image instructed by the moving area determining unit; A moving image signal filter that is a low-pass filter for spatial fluctuations in moving images that outputs an intermediate moving image signal in which changes in the moving image with respect to changes in coordinates are more gradual than in areas other than the moving area only for the moving area of the image signal. A moving picture signal encoding device comprising: (C) a moving picture signal encoding unit that encodes an intermediate moving picture signal output from the moving picture signal filter and sends out an output moving picture signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309307A JPH02154588A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Moving image signal encoding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309307A JPH02154588A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Moving image signal encoding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02154588A true JPH02154588A (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=17991433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63309307A Pending JPH02154588A (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Moving image signal encoding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02154588A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0662392A (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | Nec Corp | High efficient dynamic image encoding system |
| JPH06233266A (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Video signal encoder and video signal decoder |
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-
1988
- 1988-12-06 JP JP63309307A patent/JPH02154588A/en active Pending
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