JPH02217088A - 動き補償フレーム間予測符号化回路 - Google Patents

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１フレーム画像がｌ−×Ｍ白画素Ｌ、　Ｍは正
の整数）で構成される入力テレビジョン信号を符号化す
る動き補償フレーム間予測符号化回路に関する。

（従来の技術） 従来より、動き補償フレーム間予測符号化は、テレビジ
ョン信号の前フレーム画像に対する現フレーム画像の変
位をベクトルとして検出し、そのベクトルを用いてフレ
ーム間予測符号化を行なうものである。その際のベクト
ルの検出は、通常は、テレビ画面を多数のブロック（８
×８や１６ｘ　１（ｉ程度のブロック）に分割し、その
ブロック毎に検出する。そのため、符号化処理もブロッ
ク毎に行なっていた。

第４図は従来の動き補償フレーム間予測符号化回路の一
例の構成を示すブロック図である。

同図において、入力画像メモリ１には１フレーム画像が
Ｌ　Ｘ　Ｍ画素で構成される入力テレビジョン信号の現
フレームの画像データが存在する。

また、１フレームメモリである復号画像メモリ３には入
力画像メモリ１の画像データに対して１フレーム前の画
像データを符号化・復号したし×Ｍ白画素復号画像デー
タが存在する。

そして、入力画像メモリ１の現フレームの入力画像デー
タａと、復号画像メモリ３の前フレームの復号画像デー
タｂとが、動き補償回路２に入力される。

動き補償回路２では、テレビ画面を多数のブロック（８
×８や１６ｘ　１６程度のブロック）に分割してその各
ブロック毎に入力画像データａど復号画像データｂとの
間、すなわち１フレーム間の画像の変位を動きベクトル
どして検出し、更に、この動きベクトルと復号画像デー
タｂとを用いて入力画像データａに近い画像データ（予
測値）Ｃを算出（合成）する。なお、検出された動きベ
クトルは、復号のために伝送する。

そして、合成された画像データ（予測’１３＞Ｃは減算
器４に供給され、ここで、合成画像データ（予測値）Ｃ
から入力画像データａを減算することで差分データｄを
求める。この差分データｄは、符号化回路５で符号化（
量子化）され、差分符号Ｑとして伝送あるいは記録され
る。

一方、符号化回路５で符号化された画像データｅは、復
号回路６で復号され、加算器７に供給される。そして、
加算器７では復号されたデータｆと合成画像データ（予
測値）Ｃとを加算することでＬ×Ｍ画素の復号画像デー
タｂを生成し、これを１フレームメモリである復号画像
メモリ３に供給し、そこに記憶する。

第５図は上記第４図の従来の動き補償フレーム間予測符
号化回路によって符号化されたデータを復号するための
復号回路の一例の構成を示すブロック図である。

同図において、伝送あるいは記録された差分符号ｑは復
号回路１１で復号され、加算器１２に供給される。

復号画像メモリ１３に存在している１フレーム前のＬ×
Ｍ画素の復号画像データｈは、そのまま求めるデータと
して出力される一方、動き補償回路１４に供給される。

この動き補償回路１４では、伝送されてきた動きベクト
ルを用いて現フレームの画像データ１を合成し、これと
復号回路１１の出力とを加算器１２で加算することで、
Ｌ×Ｍ画素の復号画像データｈを生成し、これを１フレ
ームメモリである復号画像メモリ１３に供給し、そこに
記憶覆る。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記した従来回路では、復号画像メモリ３，
１３中の復号画像データがＬ×Ｍ画素であるため、動き
補償回路２，１４の動きベクトル検出範囲を十Ｎ画素（
Ｎ＜Ｌ、Ｍ：Ｎは正の整数）としたとき、第６図に示す
ように、ＬｘＭ画索を９つの領域■〜■（すなわち、幅
がＮ画素分の８つの■ツヂ領域■〜■と１つの中央領域
■）に分割したうちのエッチ領域■〜■中のブロックに
ａ３いては、十Ｎ画素の範囲での動きベクトル検出のた
めの探索が行なえなかった。

例えば、領域■ではＸ方向で−１〜−Ｎまで（すなわち
、図に示ず復号画像データの左傾から左方向にＮ画素分
）とＸ方向で１〜Ｎまで（同じく上端から上方向にＮ画
素分）の領域に画素データが存在しないため、動きベク
トル検出のための探索の範囲はＸ方向でＯ〜十Ｎ画素、
Ｘ方向でＯ〜−Ｎ画素となっていた。

このため、動きベクトルの検出において、領域■〜■に
おいて、それぞれ処理を変える必要があり、処理が複雑
になっていた。

そこで、本発明は上記した従来の技術の課題を解決した
動き補償フレーム間予測符号化回路を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、１フレーム画像
がｌ−Ｘ　Ｍ画素（Ｌ、、Ｍは正の整数）で構成される
入力テレビジョン信号と予測値との差を出力する減算器
と、この減算器の出力を符号化する符号化回路と、この
符号化回路の出力を復号する復号回路と、この復号回路
の出力と前記予測値とを加算する加算器と、この加算器
の出力を１フレーム記憶するフレームメモリと、前記入
力テレビジョン信号及び前記フレームメモリの出力信号
を一定のブロックに分割し、各ブロックの動きベクトル
を前記フレームメモリの出力信号をもとにして検出し、
前記予測値を専用する動き補償回路とを備え、前記入力
テレビジョンの動画像を動き補償を用いて予測符号化す
る動き補償フレーム間予測符号化回路において、前記動
き補償回路におりる動きベクトル検出範囲を±Ｎ画素（
Ｎ＜Ｌ。

ＭＡＮは正の整数）として、前記加算器から出力される
復号画像に対し１フレーム画像の各ラインの始めと終わ
りにそれぞれＮ画素を付加すると共に、前記１フレーム
画像の始めと終わりにそれぞれＮラインの画素を付加し
、（Ｌ＋２Ｎ）Ｘ　（Ｍ＋２Ｎ）画素の画像とする画素
付加回路を設けたことを特徴とする動き補償フレーム間
予測符号化回路を提供するものである。

（作　用） 上記した構成の動き補償フレーム間予測符号化回路にお
いては、復号画像に対し１フレーム画像の各ラインの始
めと終わりにそれぞれＮ画素を付加すると共に、１フレ
ーム画像の始めと終わりにそれぞれＮラインの画素を付
加し、（Ｌ　−１−２Ｎ　）ｘ　（Ｍ＋２Ｎ）の画像と
することにより、幅がＮ画素分のエッチ領域においても
±Ｎ画素の範囲での動きベタ１−ル検出のための探索が
可能となる。

（実　施　例） 本発明による動き補償フレーム間予測符号化回路の一実
施例について以下に図面と共に説明する。

第１図は本発明による動き補償フレーム間予測符号化回
路の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図
の本発明の動き補償フレーム間予測符号化回路によって
符号化されたデータを復号するための復号回路の一例の
構成を示すブロック図である。

第１図において第４図と異なるのは、第１図におりる復
号処理系である加算器７と復号画像メモリ３との間に、
加算器７から出力される復号画像データｂに対し１フレ
ーム画像の各ラインの始めと終わりにそれぞれＮ画素を
付加すると共に、１フレーム画像の始めと終わりにそれ
ぞれＮラインの画素を付加し、（Ｌ＋２Ｎ）ｘ　（Ｍ＋
２Ｎ）画素の画像とする画素付加回路２１を設けている
ことである。

画素付加回路２１では、加算器７から出力されるＬ×Ｍ
画素の復号画像データｂ（第３図中の領域■のデータ）
に対して、第３図に示すように領域■の周囲の領域■の
データ（すなわち、１フレーム画像の各ラインの始めと
終わりのＮ画素と、１フレーム画像の始めと終わりのＮ
ラインの画素）を、前値、径値の画素値、もしくは近傍
画素値よりの予測値により付加し、（Ｌ−１−２Ｎ）Ｘ
（Ｍ＋２Ｎ）画素の画像データｂ′とする。

そして、この（Ｌ＋２Ｎ）Ｘ　（Ｍ＋２Ｎ＞画素の画像
データｂ′を１フレームメモリである復号画像メモリ３
に供給し、そこに記憶する。

動き補償回路２では、動きベタ１−ルを検出Ｊる際、第
６図に示す幅がＮ画素分のエッヂ領域■〜■においても
、第３図に示すような周囲の領域■のデータを付加した
画像データｂ′を復号画像メモリ３から読み出すことに
ｊ；す、十Ｎ画素の範囲での動きベクトル検出のための
探索が可能となり、この画像データｂ′を用いてＬ×Ｍ
画素の合成画像データ（予測値）ｃｌを生成できる。

また、第２図の復号回路において第５図と異なるのは、
第２図における加算器１２ど復号画像メ尤り１３との間
に、第１図の画素付加回路２１と同様に加算器１２から
出力される復号画像データｈに対し１フレーム画像の各
ラインの始めと終わりにそれぞれＮ画素をイ４加すると
共に、１フレーム画像の始めと終わりにそれぞれＮライ
ンの画素を付加し、（Ｌ＋２Ｎ）Ｘ　（Ｍ＋２Ｎ）画素
の画像とする画素付加回路２２を設り、更に、復号画像
メモリ１３の出力側に画素イ」加回路２２で付加した画
素を削除し元に戻すための削除回路２３を設けているこ
とである。

画素付加回路２２では、第１図の画素付加回路２１での
画素付加の手法と同じ手法（ずなわら、第１図での画素
イ４加が画伯、後伯の画素値による場合は前値、接値の
画素値を用い、近傍画素値よりの予測値による揚台は同
一手順、予測法による予測値を用い）により、加算器１
２から出力されるＬ×Ｍ画素の復帰画像データｈ（第３
図中の領域１のデータ）に対して、第３図に示すように
領域Ｉの周囲の領域■のデータ（ずなわち、１フレーム
画像の各ラインの始めと終わりのＮ画素と、１フレム画
像の始めと終わりのＮラインの画素）をイ」加し、（１
＋２．、Ｎ＞Ｘ　（Ｍ＋２Ｎ）画素の画像データｈ′　
とする。

そして、この（Ｌ＋２Ｎ）Ｘ、（Ｍ＋２Ｎ）画素の画像
データｈ′を１フレームメモリである復号画像メｔす３
に供給し、そこに記憶する。

動き補償回路１４では、（Ｌ＋２Ｎ）Ｘ（Ｍ−１−２Ｎ
）画素の画像データ１１′　と伝送されてきた動きベク
トルよりＬ×Ｍ画素の画像データ（予測値）を合成Ｊる
。

そして、この合成画像データ（予測値）ｉ′と伝送され
てきた差分符号を復号した復号回路１１の出力とを加綽
器１２で加算することで、復号画像データｈを生成し、
更に、前記したように画素イ」加回路２２で領域■のデ
ータをイ」加し、（Ｌ　＋２　Ｎ　）Ｘ　（Ｍ＋２Ｎ）
画素の画像データ１１′　とし、これを復号画像メモリ
３に記憶する。

最後に、復号画像メモリ３中の（Ｌ　＋　２　Ｎ　）　
Ｘ（Ｍ４−２Ｎ）画素の画像データｈ′より、先に画素
付加回路２２で付加した第３図の周囲領域■のブタを削
除回路２３で削除し、第３図の領域■のみの画像データ
を、求めるデータどして出力する。

（発明の効果） 以上の如く、本発明の動き補償フレーム間予測符号化回
路によれば、復−号画像に対し１フレーム画像の各ライ
ンの始めと終わりにそれぞれＮ画素を付加すると共に、
１フレーム画像の始めと終わりにそれぞれＮラインの画
素を（＝１加し、（Ｌ千２Ｎ）Ｘ（Ｍ＋２Ｎ）の画像と
することにより、幅がＮ画素分のエッチ領域にｄ３いて
も±Ｎ画素の範囲での動きベクトル検出のための探索が
可能となり、従来のように領域によって処理を変える必
要もなくなり、全ての領域で同じ処理が行なえ、処理が
簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による動き補償フレーム間予測符号化回
路の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は第１図
の本発明回路によって符号化されたデータを復号するた
めの復号回路の一例の構成を示すブロック図、第３図は
本発明回路の動作を説明するだめの図、第４図は従来の
動き補償フレーム間予測符号化回路の一例の構成を示す
ブロック図、第５図は第４図の従来回路によって符号化
されたデータを復号するための復号回路の一例の構成を
示すブロック図、第６図は従来回路の課題を説明するた
めの図ある。 １・・・入力画像メモリ、２．１４・・・動き補償回路
、３．１３・・・復号画像メモリ、４・・・減算器、５
・・・符号化回路、６，１１・・・復号回路、７．１２
・・・加算器、２１．２２・・・画素（＝Ｊ加開回路２
３・・・削除回路。 特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表名　川水　
月−夫 Σ刺輩−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １フレーム画像がＬ×Ｍ画素（Ｌ、Ｍは正の整数）で構
   成される入力テレビジョン信号と予測値との差を出力す
   る減算器と、この減算器の出力を符号化する符号化回路
   と、この符号化回路の出力を復号する復号回路と、この
   復号回路の出力と前記予測値とを加算する加算器と、こ
   の加算器の出力を１フレーム記憶するフレームメモリと
   、前記入力テレビジョン信号及び前記フレームメモリの
   出力信号を一定のブロックに分割し、各ブロックの動き
   ベクトルを前記フレームメモリの出力信号をもとにして
   検出し、前記予測値を算出する動き補償回路とを備え、
   前記入力テレビジョンの動画像を動き補償を用いて予測
   符号化する動き補償フレーム間予測符号化回路において
   、 前記動き補償回路における動きベクトル検出範囲を±Ｎ
   画素（Ｎ＜Ｌ、Ｍ；Ｎは正の整数）として、前記加算器
   から出力される復号画像に対し１フレーム画像の各ライ
   ンの始めと終わりにそれぞれＮ画素を付加すると共に、
   前記１フレーム画像の始めと終わりにそれぞれＮライン
   の画素を付加し、（Ｌ＋２Ｎ）×（Ｍ＋２Ｎ）画素の画
   像とする画素付加回路を設けたことを特徴とする動き補
   償フレーム間予測符号化回路。