JPH03127580A - 動き補償フレーム間符号化装置 - Google Patents

動き補償フレーム間符号化装置

Info

Publication number
JPH03127580A
JPH03127580A JP1266477A JP26647789A JPH03127580A JP H03127580 A JPH03127580 A JP H03127580A JP 1266477 A JP1266477 A JP 1266477A JP 26647789 A JP26647789 A JP 26647789A JP H03127580 A JPH03127580 A JP H03127580A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion
loop filter
signal
block
orthogonal transform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1266477A
Other languages
English (en)
Inventor
Akiyoshi Tanaka
章喜 田中
Tetsuyuki Matsuka
松家　哲之
Ikuo Inoue
郁夫 井上
Atsushi Osada
淳 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1266477A priority Critical patent/JPH03127580A/ja
Priority to US07/596,919 priority patent/US5126841A/en
Publication of JPH03127580A publication Critical patent/JPH03127580A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/14—Systems for two-way working
    • H04N7/141—Systems for two-way working between two video terminals, e.g. videophone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness

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 本発明はテレビジョン信号の動き補償フレーム間符号化
装置に関する。
従来の技術 近年、動画像符号化技術の発達にともない、テレビ電話
、テレビ会議システム、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタルＶＴ
Ｒ等で用いられるカラー動画像の高能率符号化装置とし
て動き補償予測フレーム間符号化装置が開発されている
。例えば、吹抜敬彦著ｒＴＶ画像の多次元信号処理Ｊ（
１９８８年１１月１６日発行、日刊工業新聞社列、第７
章高能率符号化、ｐｐ２１３−１）ｐ２９１　）に記載
された動き補償予測フレーム間符号化装置が知られてい
る。
動き補償予測フレーム間符号化方式は、高い符号化効率
を実現できる反面、以下に述べる問題点を有している。
すなわち、動き補償予測フレーム間符号化装置では、一
定のフレームレートで映像符号化が実現できるように予
測誤差信号の発生量が多い場合には量子化特性を粗くし
て、発生する予測誤差信号の符号量を制限している。量
子化特性を粗くした場合には、再生画像の画面上に量子
化雑音が現われる。これを、（１）ブロック歪、（２）
モスキードノイズ（ｍｏｓｑｕｉｔｏ　ｎｏｉｓｅ　）
等と言い、画質劣化の要因となっている。
これらの画質劣化を低減する方式として、動き補償した
動き補償信号に対して、２次元ローパスフィルタ処理で
あるループ内フィルタ処理し、予測信号を算出する方式
がある。この方式において、動き補償は予測誤差信号を
削減するが、画素間の相関性が削減されるために単独で
は直交変換に対してあまり効果的でない為、ループ内フ
ィルタを追加挿入することで相関性を回復し、直交変換
の効果を上げ、画質劣化を低減させる。従来例として、
松田喜−１小杉康宏、酒井潔、堀田裕弘、津田俊隆「動
き補償コサイン変換符号化方式における符号化ループ内
フィルタの一検討」（電子情報通信学会論文誌Ａ、　Ｖ
ｏｌ、　Ｊ７１−Ａ、　Ｎｏ、２、ｐｐ４８８−４９６
．１９８８年２月、以下従来例と呼ぶ）に記載されてい
るループ内フィルタを具備した動き補償フレーム間符号
化装置が知られている。
以下、第３図を参照して従来の動き補償フレーム間符号
化装置について説明する。第３図に於いて、４１は入力
テレビジョン信号を入力する入力端子、４３は現フレー
ムの符号化ブロックの画信号と前フレームの再生画信号
を比較して符号化ブロックの動ベクトルを算出する動ベ
クトル算出部、４４は現フレームと前フレームの再生画
信号を蓄積する画像メモリ部、４８は前フレームの再生
画信号に対して動き補償する動き補償部、６０は動き補
償信号に対して２次元ローパスフィルタ処理するループ
内フィルタ部、６２は符号化ブロックの原画信号と予測
信号の差分演算を行ない予測誤差を算出する予測誤差算
出部、６４は予測誤差信号を直交変換する直交変換部、
６６は直交変換係数を量子化する量子化部、６９は量子
化した直交変換係数を逆直交変換する逆直交変換部、６
１は現フレームの再生画像を算出する再生画像算出部、
６３は予測誤差を通信路符号化する予測誤差符号化部、
６６は動ベクトルを通信路符号化する動ベクトル符号化
部、６７は予測符号と動ベクトル符号より伝送フレーム
を構成するマルチプレクサ部、６９は伝送フレームを一
時蓄積する符号メモリ部、７１は伝送信号を出力する出
力端子である。
以上のような構成に於いて、以下その動作について説明
する。まず、図示されていないアナログディジタル変換
回路でディジタル信号に変換され、水平方向Ｍ画素、垂
直方向Ｎラインのブロックに分割されたテレビジョン信
号は、入力端子４１より入力テレビジョン信号４２とし
て入力される。
動ベクトル算出部４３は、入力テレビジョン信号４２と
画像メモリ部４４に蓄積されている前フレームの再生テ
レビジョン信号４６とを比較し、符号化ブロックの動き
を動ベクトルとして算出し、動ベクトル信号４６として
出力する。同時に動ベクトル算出部４３は、動ベクトル
算出時の評価値を用いて、符号化ブロックについて動き
補償の有効・無効を判定し、その結果を動き補償制御信
号として動ベクトル信号４６として出力する。従って、
動ベクトル信号４６には、動ベクトルと動き補償信号が
重畳されている。次に、動き補償部４８は、（１）動き
補償制御信号が動き補償の有効を指示している場合には
前フレームの再生テレビジョン信号４５を動ベクトルで
動き補償し、（２）動き補償制御信号が動き補償の無効
を指示している場合には前フレームの再生テレビジョン
信号４６をそのままで、動き補償信号４９として出力す
る。
ループ内フィルタ部６ｏは動ベクトルを用いて動き補償
した符号化ブロックに対して、以下に示した方式により
フィルタ処理を行なう（フィルタＯＮ）か、否か（フィ
ルタＯＦＦ’）の判定を行なう。
これを「ループ内フィルタ制御」と呼ぶ。ルーフ内フィ
ルタ部６０は、（１）符号化ループ内フィルタ処理を行
なう判定をした場合（フィルタＯＮ）に、動き補償信号
４９に対して第４図に示した２次元ローパスフィルタ処
理を実施し、（２）符号化ループ内フィルタ処理を行な
わない判定をした場合（フィルタ０ＦＦ）には、動き補
償信号４９をそのまま、予測信号６１として出力する。
第４図は、実線で示したブロックサイズがＭ＝８、Ｎ二
８のブロックに対して行なう２次元フィルタ処理の例を
示しており、動き補償信号の処理画素ｇ（ｉ、ｊ）と処
理画素に隣接した上下左右の４画素　（、ｌ、ｊ′）を
用いて、予測画素ｐ（ｉ、ｊ）を算出する例であり、数
字はフィルタ処理の重み係数を示している。第（１）式
に、動き補償画素、ｇ（ｉ、ｊ）、ｇ（ｉ’、ｊ’　）
から、予測画素ｐ（ｉ、ｊ）？：：算出する式を示す。
ｐ（ｉ、ｊ）二百［４ｇ（ｉ、ｊ） ４ｇに−１、ｊ）４ｇ（ｉ、ｊ＋１） ４ｇ（ｉ、ｊ−１）４ｇ（ｉ＋１、」）］・・・・・・
・・・（１） 但し、ブロック境界の画素は、破線で示した隣接フロッ
クの画素も用いてフィルタ処理を行なう。
従来例における「ループ内フィルタ制御」方式は、符号
化ブロックが動き補償ブロックである場合に、以下に記
述する判定を行なう。まず、符号化ブロックの動ベクト
ルを（Ｖｘ、Ｖｙ）とした時に、動き量Ｖを第（２）式
で定義する。
Ｖ＝−ＩＶｘｌ＋１Ｖｙｌ　　　　　　　　・・・・−
−−−−（２１前記動き量Ｖが、予め定めた閾値ｖｔｈ
に対して、第（３）式の関係が成立するブロックに対し
て、ループ内フィルタ処理を行なう。（フィルタ０Ｎ）
Ｖ≧Ｖｔｈ　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・
・・・・（３）従って、Ｖｔｈ＝Ｏとすると全てのフロ
ックにループ内フィルタ処理を行なうことになり、ｖｔ
ｈ＝のとするとループ内フィルタ処理を行なわないこと
になる。従来例では、ｖｔｈ：１とした場合に最も発生
符号量が少なく、画質がよい。このことは、一定以上の
動きのある動的なブロック（Ｖ≧１）はループ内フィル
タ処理をすると画質が向上し、静止的なブロック（Ｖ＜
１）はループ内フィルタ処理を行なわない方がよいこと
を示している。
予測誤差算出部６２は、符号化ブロックの入力テレビジ
ョン信号４２と予測信号６１の差分演算を行ない、その
結果を予測誤差信号５３として出力する。直交変換部６
４は、予測誤差信号６３に対して直交変換を行ない、予
測誤差信号６３の近傍画素間が持つ高い相関性を除去し
て、予測誤差直交変換係数６５を算出する。直交変換方
式としては、多くの場合、高い変換効率を持ち、ハード
ウェア化について実現性のある離散コサイン変換が用い
られる。量子化部６６は発生符号量６７により量子化特
性が変化する量子化器であり、予測誤差直交変換係数５
６を量子化し、予測誤差直交変換量子化係数６８を算出
する。逆直交変換部６９は、予測誤差直交変換量子化係
数６８を逆直交変換し、量子化誤差を含んだ予測誤差信
号６０を算出する。再生画像算出部６１は量子化誤差を
含んだ予測誤差信号６ｏと予測信号５１を加算し、符号
化ブロックの再生画像６２を算出する。画像メモリ４４
は現フレームの再生画像信号６２を蓄積し、前フレーム
の再生画像信号４６を出力する。
予測誤差符号化部６３は予測誤差直交変換量子化係数５
８を符号化し、予測誤差符号６４を算出する。動ベクト
ル符号化部６５は動ベクトル４６を符号化し、動ベクト
ル符号６８を算出する。マルチプレクサ部６７は予測誤
差符号ｅ４と動ベクトル符号６６より、所定の形式の伝
送フレーム６８を算出する。符号メモリ部ｅ９は伝送フ
レーム６８を、−旦蓄積し、図示していない外部より入
力するクロック信号に同期して、伝送符号下０として出
力端子７１より出力する。
発明が解決しようとする課題 しかし、以上のような構成では、一定態上の大きさを持
つ画面全体の平行移動（パニング；　ｐａｎｎｉｎｇ　
）等が発生した場合において、従来の「ループ内フィル
タ制御方式」では、符号化ブロックの動ベクトルが隣接
した複数の周辺ブロックの動ベクトルと同一のブロック
である場合に対しても、ルーフ内フィルタ処理を折々う
ために、ループ内フィルタ処理を行なわない場合に比べ
、平行移動領域の中心部のブロックの予測誤差が増加し
、画質が劣化するという課題があった。
本発明は、以上のような課題に鑑み、「ループ内フィル
タ制御方式」に関して、動き補償した符号化ブロックの
動ベクトルが周辺の隣接した動き補償したブロックの動
ベクトルと同一か検査し、符号化ブロックがパニング発
生時の中心部のブロックである場合にはループ内フィル
タ処理を行なわないことにより、予測誤差を低減し画質
の向上を図ることを目的としたものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段は、
テレビジョン信号をアナログディジタル変換する手段と
、ディジタル化した入力テレビジョン信号の１フレーム
または１フィールドを定められた大きさのブロックに分
割する手段と、個々のブロックについてテレビジョン画
像の動きである動ベクトルを算出する手段と、符号化ブ
ロックに対する動き補償の有効性を判定し、その結果を
動き補償制御信号として算出する手段と、符号化ブロッ
ク、及び符号化ブロックに隣接した周辺のプロｙりの動
ベクトル及び、動き補償制御信号を蓄積する手段と、動
き補償する符号化ブロックの動ベクトルと符号化ブロッ
クに隣接した周辺の動き補償するブロックの動ベクトル
を比較し、動ベクトルが一致したブロック数かに個以上
ある場合に動き補償後のループ内フィルタ処理を無効、
その他の場合に有効と判定し、その結果を符号化ループ
内フィルタ制御信号として算出する手段と、動き補償す
るブロックに対して、前フレームの再生画像を動ベクト
ルで動き補償し、動き補償画素値を算出する手段と、符
号化ループ内フィルタ処理が有効なブロックに対しての
み、動き補償画素値を符号化ループ内フィルタ処理して
予測画素値を算出し、その他の場合には動き補償画素値
を予測画素値として算出する手段と、符号化プロ７りの
画素値と予測画素値との差分な予測誤差値として算出す
る手段と、予測誤差値を直交変換し、直交変換係数を算
出する手段と、直交変換係数を量子化し、量子化した直
交変換係数を算出する手段と、量子化した直交変換係数
を符号化する手段と、量子化した直交変換係数を逆直交
変換し、量子化した予測誤差を算出する手段と、量子化
した予測誤差と予測信号より再生画像を算出する手段と
、再生画像を蓄積する手段と、動ベクトルとループ内フ
ィルタ制御信号を符号化する手段とを具備した動き補償
予測フレーム間符号化装置により、上記目的を達成する
ものである。
作用 ループ内フィルタは、動き補償したブロックの動ベクト
ルと隣接した周辺ブロックの動ベクトルが異なる場合に
発生する予測信号のブロック境界の予測信号の不連続性
を、２次元ローパスフィルタにより低減することで、予
測誤差信号に画素間の相関性を回復させ、直交変換の効
率を高めていると考えられる。
しかし、画面の平行移動などにより隣接した複数のブロ
ック境界で同一の動ベクトルの動き補償が発生した場合
は、ブロック境界で予測信号の不連続性は少ないと考え
られる為、２次元ローパスフィルタ処理により予測誤差
信号がカットされるために、予測誤差信号が削減される
効果はなく、予測信号の空間周波数領域の高域成分が増
加すると考えられる。
そこで本発明は、上記構成により符号化ブロックの動ベ
クトルが隣接した周辺のブロックの動ベクトルと同一の
場合は、前記ブロック間の不連続性が少ないと考えられ
るので、動き補償後の予測信号に対してループ内フィル
タ処理しないことにより、該当ブロックの予測誤差信号
の発生量を削減し、画質を向上させたものである。
実施例 以下、第１図を参照しながら本発明の第１の実施例につ
いて説明する。第１図は本発明の第１の実施例に於ける
動き補償フレーム間符号化装置のブロック図である。第
１図において、１は入力テレビジョン信号が入力される
入力端子、３は現フレームの符号化ブロックの画信号と
前フレームの再生画信号とを比較して符号化ブロックの
動ベクトルと動き補償制御信号を算出する動ベクトル算
出部、４は現フレームと前フレームの再生画信号とを蓄
積する画像メモリ部、８は動き補償制御信号と動ベクト
ルを蓄積する動ベクトルメモリ部、１１は符号化ブロッ
クのループ内フィルタ処理を制御するループ内フィルタ
制御部、１４は前フレームの再生画信号に対して動き補
償する動き補償部、１６は動き補償信号に対して２次元
ローパスフィルタ処理するループ内フィルタ部、１８は
符号化ブロックの原画信号と予測信号との差分演算を行
ない予測誤差を算出する予測誤差算出部、２０は予測誤
差信号を直交変換する直交変換部、２２は直交変換係数
を量子化する量子化部、２６は量子化した直交変換係数
を逆直交変換する逆直交変換部、２７は現フレームの再
生画像を算出する再生画像算出部、２９は予測誤差を通
信路符号化する予測誤差符号化部、３１は動ベクトルを
通信路符号化する動ベクトル符号化部、３３は予測符号
と動ベクトル符号より伝送フレームを構成するマルチプ
レクサ部、３６は伝送フレームを一時蓄積する符号メモ
リ部、３７は伝送信号を出力する出力端子である。
以上のような構成において、以下その動作を説明する。
テレビジョン信号は第１図に図示されていない信号処理
部でアナログ・ディジタル変換され、水平方向Ｍ画素、
垂直方向Ｎラインのブロックに分割され、入力端子１よ
り入力テレビジョン信号２として入力される。次に、動
ベクトル算出部３は入力テレビジョン信号２と、画像メ
モリ部４より読みだした前フレームの再生画像６を比較
し、動ベクトル６を算出する。同時に、動ベクトル算出
部３は動ベクトル算出時の評価値を用いて、処理ブロッ
クに対する動き補償が有効か無効かを判定し、その結果
を動き補償制御信号アとして出力する。
動ベクトルメモリ部８は、符号化ブロックの動ベクトル
のと動き補償制御信号了を蓄積し、ループ内フィルタ制
御を行なう際の参照動ベクトル９と参照動き補償制御信
号１ｏとして出力する。
ループ内フィルタ制御部１１は、第２図に示したブロッ
クアドレス（ｉ、ｉ）の符号化ブロックについて、フ゛
ロックアドレス（ｉ＋１，７＋１）までの動ベクトル算
出が完了したら、ループ内フィルタ処理を行なうか、否
かの判定を行なう「ループ内フィルタ制御」を行ない、
その結果を動き補償制御信号１２として出力する。
以下に、「ループ内フィルタ制御」の内容を動作の流れ
に沿って、詳細に記述する。
（１）符号化ブロックが動き補償ブロックであることを
確認し、動き補償ブロックである場合に第（２）項以下
の判定を行なう。動き補償ブロックでたい場合はループ
内フィルタ制御信号１２を０ＦＦＬ、判定を完了する。
（２）符号化ブロックの動ベクトル（Ｖｘ（ｉ）、ｖｙ
（ｊ））と、符号化ブロックに隣接した８個の参照ブロ
ックの動ベクトル（Ｖｘ（ｉ−１）、Ｖｙ（ｊ　−＋）
）、（Ｖ　ｘ　ｆｉ）、Ｖｙｔｊ−１））、（Ｖｘ（ｉ
＋１）、Ｖｙ（ｊ−Ｉ））、（Ｖｘ（ｉ−１）、Ｖｙ（
ｊ））、（Ｖｘ（ｉ＋ｔ）、Ｖｙ（ｊ））、（Ｖ）ｃ（
ｉ−１）、Ｖｙ（ｉ＋１））、（Ｖｘ（１〉、　Ｖｙ（
ｊ＋１））、　（Ｖｘ（ｉ＋ｔ）、　Ｖｙ（ｊ＋＋））
で、動き補償する参照ブロックの動ベクトルを比較し、
動ベクトルが一致したブロック数を計数し、前記一致数
が予め定めた値によりも太きいか等しい場合にループ内
フィルタ制御信号１２をＯＦＦし、その他の場合にルー
プ内フィルタ制御信号１２をＯＮする。実験によれば、
Ｋ＝４とすると画質の向上が確認された。
ブロックアドレス（ｉ、ｊ）の符号化ブロックニツイて
「ループ内フィルタ制御」が完了すると、動ベクトルメ
モリ部８より符号化ブロックの動ベクトルと動き補償制
御信号が動ベクトル１３として出力する。動き補償部１
４は、符号化ブロックの再生画像１６に対し動ベクトル
情報１３により動き補償する場合は動ベクトルで動き補
償し、動き補償しない場合は伺もせずに、動き補償信号
１６として出力する。ループ内フィルタ部１６は、動き
補償信号１６に対し、ループ内フィルタ制御信号１２が
ＯＮの場合はループ内フィルタ処理し、ループ内フィル
タ制御信号１２がＯＦ’Ｆの場合はループ内フィルタ処
理しないで、予測信号１７として出力する。
本処理方式は、符号化ブロックのループ内フィルタ処理
に隣接した周辺８プロククの動ベクトルを必要とするた
め、符号化ブロックの処理開始が従来例に比べＮライン
分遅延するが、その遅延時間は処理フレーム速度；　１
ｏＦＲＡＭＥ／ＳＥＣ，１フレーム総ライン数；２８８
ライン、Ｎ＝８とした場合に、約３ｍ５ＥＣであり、そ
の影響はほとんど無視できる。
予測誤差算出部１８は、符号化ブロックの入力テレビジ
ョン信号２と予測信号１７の差分演算を行ない、その結
果を予測誤差信号１９として出力する。直交変換部２０
は、予測誤差信号１９に対して直交変換を行ない、予測
誤差信号１９の近傍画素間が持つ高い相関性を除去して
、予測誤差直交変換係数２１を算出する。直交変換方式
としては、多くの場合、高い変換効率を持ち、ハードウ
ェア化について実現性のある離散コサイン変換が用いら
れる。量子化部２２は発生符号量２３により量子化特性
が変化する量子化器であり、予測誤差直交変換係数２１
を量子化し、予測誤差直交変換量子化係数２４を算出す
る。逆直交変換部２５は、予測誤差直交変換量子化係数
２４を逆直交変換し、量子化誤差を含んだ予測誤差信号
２６を算出する。再生画像算出部２７は量子化誤差を含
んだ予測誤差信号２６と予測信号１７を加算し、符号化
ブロックの再生画像２８を算出する。画像メモリ４は現
フレームの再生画像信号２８を蓄積し、前フレームの再
生画像信号６、および１６を出力する。予測誤差符号化
部２９は予測誤差直交変換量子化係数２４を符号化し、
予測誤差符号３０を算出する。動ベクトル符号化部３１
は動き補償したブロックの動ベクトル１３とループ内フ
ィルタ制御信号１２を符号化し、動ベクトル符号３２を
算出する。マルチプレクサ部３３は予測誤差符号３０と
動ベクトル符号３２より、所定の形式の伝送フレーム３
４を算出する。符号メモリ部３６は伝送フレーム３４を
、−旦蓄積し、図示していない外部より入力するクロッ
ク信号に同期して、伝送符号３６として出力端子３７よ
り出力する。
以上の説明から明らかなように本実施例によれば、ルー
プ内フィルタ制御部１１で、符号化ブロックの動ベクト
ルと隣接した周辺ブロックの動ベクトルを比較し、符号
化ブロックの動ベクトルが隣接した周辺のブロックの動
ベクトルと同一の場合は、符号化ブロックの動き補償後
の予測信号と隣接した周辺ブロックの動き補償後の予測
信号の間で不連続性が少ないと考えられるため、ループ
内フィルタ処理しないことにより、符号化ブロックの予
測誤差信号の発生量を削減し、画質を向上させたもので
ある。
尚、以上の説明に於いて、ループ内フィルタ制御信号１
２を動ベクトル１３とともに符号化する場合について説
明したが、全ブロックの動ベクトル１３を符号化する動
ベクトル符号化部３１では、復号装置側で動ベクトル１
３を用いて復号化ブロックのループ内フィルタ処理を行
なうか、否かを判定できるのでループ内フィルタ制御信
号１２については符号化する必要が無い構成としてもよ
い。
また、前述したように本実施例における「ループ内フィ
ルタ制御ｊは、動き補償する符号化ブロックの動ベクト
ルと符号化ブロックに隣接した周辺の動き補償するブロ
ックの動ベクトルを比較し、動ベクトルが一致したブロ
ック数により制御を行なっているが、この制御における
ブロック数の一致は、かならずしも完全一致となる必要
はなく、動ベクトルが一致したとみなせるブロック数に
より制御を行なえば良い。その理由として１、入力処理
されろ画像の動きの状態、すなわち人物、風景では異な
る ２、符号化のレート、すなわち高ビットレート、低ビツ
トレートでは異なる ３、１フレームの全体画面に対するブロックサイズでは
異なる ４、動ベクトルの検出精度、検出範囲で異にろ６、フィ
ルタ処理の特性、すなわちフィルタ特性が強いか、弱い
かで異へろ ｅ、各パラメータの違いで異なる 等、数々の要因があるためである。
発明の効果 以上のように、本発明の効果としては、動き補償後のル
ープ内フィルタ処理に関し、符号化ブロックの動ベクト
ルと隣接した周辺ブロックの動ベクトルを一時記憶する
とともに、符号化ブロックの動ベクトルと隣接した周辺
ブロックの動ベクトルを比較し、符号化ブロックの動ベ
クトルが隣接した周辺のブロックの動ベクトルと同一の
場合は符号化ループ内処理を行なわないという判断をす
ることにより、符号化ブロックの動ベクトルが隣接した
周辺のブロックの動ベクトルとＷＪ−０１４合は、符号
化ブロックの動き補償後の予測信号と隣接した周辺ブロ
ックの動き補償後の予測信号の間で不連続性が少ないと
考えられるため、ループ内フィルタ処理しないことによ
り、符号化ブロックの予測誤差信号の発生量を削減し、
画質を向上させることができ、その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における動き補償フレーム間
符号化装置のブロック結線図、第２図は同実施例におけ
る符号化ブロックと隣接した周辺ブロックの位置関係を
示した概念図、第３図は従来の動き補償フレーム間符号
化装置のブロック結線図、第４図はループ内フィルタの
適用範囲とフィルタ係数を示した概念図である。 １・・・入力端子、３・・・動ベクトル算出部、８・・
・動ベクトルメモリ部、１１・・・ループ内フィルタ制
御部、４・・・画像メモリ部、１４・・・動き補償部、
１６・・・ループ内フィルタ部、１８・・・予測誤差算
出部、２０・・・直交変換部、２２・・・量子化部、２
５・・・逆直交変換部、２７・・・再生画像算出部、２
９・・・予測誤差符号化部、３１・・・動ベクトル符号
化部、３３・・・マルチプレクサ部、３６・・・符号メ
モリ部、３７・・・出力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. テレビジョン信号をアナログディジタル変換する変換手
    段と、ディジタル化したそのテレビジョン信号の１フレ
    ームまたは１フィールドを定められた大きさのブロック
    に分割するブロック分割手段と、個々のブロックについ
    てテレビジョン画像の動きである動ベクトルを算出する
    動ベクトル算出手段と、符号化ブロックに対する動き補
    償の有効性を判定し、その結果を動き補償制御信号とし
    て算出する動き補償制御信号算出手段と、符号化ブロッ
    ク、及び符号化ブロックに隣接した周辺のブロックの動
    ベクトル及び、動き補償制御信号を蓄積する動き補償制
    御信号蓄積手段と、動き補償する符号化ブロックの動ベ
    クトルと符号化ブロックに隣接した周辺の動き補償する
    ブロックの動ベクトルを比較し、動ベクトルが一致した
    ブロック数がＫ個（但し、Ｋは８以下の正整数）以上あ
    る場合に動き補償後のループ内フィルタ処理を無効、そ
    の他の場合に有効と判定し、その結果を符号化ループ内
    フィルタ制御信号として算出するループ内フィルタ制御
    手段と、動き補償するブロックに対して、前フレームの
    再生画像を動ベクトルで動き補償し、動き補償画素値を
    算出する動き補償画素値算出手段と、符号化ループ内フ
    ィルタ処理が有効なブロックに対してのみ、動き補償画
    素値を符号化ループ内フィルタ処理して予測画素値を算
    出し、その他の場合には動き補償画素値を予測画素値と
    して算出する予測画素値算出手段と、符号化ブロックの
    画素値と予測画素値との差分を予測誤差値として算出す
    る予測誤差値算出手段と、予測誤差値を直交変換し、直
    交変換係数を算出する直交変換手段と、直交変換係数を
    量子化し、量子化した直交変換係数を算出する直交変換
    係数算出手段と、量子化した直交変換係数を符号化する
    符号化手段と、量子化した直交変換係数を逆直交変換し
    、量子化した予測誤差を算出する逆直交変換手段とを具
    備した動き補償フレーム間符号化装置。
JP1266477A 1989-10-13 1989-10-13 動き補償フレーム間符号化装置 Pending JPH03127580A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1266477A JPH03127580A (ja) 1989-10-13 1989-10-13 動き補償フレーム間符号化装置
US07/596,919 US5126841A (en) 1989-10-13 1990-10-15 Motion compensated prediction interframe coding system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1266477A JPH03127580A (ja) 1989-10-13 1989-10-13 動き補償フレーム間符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03127580A true JPH03127580A (ja) 1991-05-30

Family

ID=17431475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1266477A Pending JPH03127580A (ja) 1989-10-13 1989-10-13 動き補償フレーム間符号化装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5126841A (ja)
JP (1) JPH03127580A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003003749A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Ntt Docomo, Inc. Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method
JP2013229806A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Toshiba Corp 遠隔点検装置および監視装置

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04207788A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Sony Corp 画像信号符号化装置及び方法
EP0533195A2 (en) * 1991-09-20 1993-03-24 Sony Corporation Picture signal encoding and/or decoding apparatus
US5371539A (en) * 1991-10-18 1994-12-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Video camera with electronic picture stabilizer
JP3263960B2 (ja) * 1991-10-22 2002-03-11 ソニー株式会社 動きベクトル符号器および復号器
JP2606508B2 (ja) * 1991-10-29 1997-05-07 日本ビクター株式会社 動画像予測符号化装置及びその復号化装置
US5787207A (en) * 1991-12-30 1998-07-28 Golin; Stuart J. Method and apparatus for minimizing blockiness in reconstructed images
US6741652B1 (en) * 1992-02-21 2004-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Movement vector detecting device
JPH05236466A (ja) * 1992-02-25 1993-09-10 Nec Corp 動き補償フレーム間予測画像符号化装置及び方法
US5479211A (en) * 1992-04-30 1995-12-26 Olympus Optical Co., Ltd. Image-signal decoding apparatus
JP3165296B2 (ja) * 1992-12-25 2001-05-14 三菱電機株式会社 フレーム間符号化処理方式及びフレーム間符号化処理方法及び符号化制御方式
JP2778412B2 (ja) * 1993-05-20 1998-07-23 国際電信電話株式会社 動き補償フレーム間コンポジットｔｖ信号直接符号化装置
US5684534A (en) * 1993-05-26 1997-11-04 Intel Corporation Task-splitting dual-processor system for motion estimation processing
JPH0730896A (ja) * 1993-06-25 1995-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動きベクトル符号化及び復号化方法
JPH07135663A (ja) * 1993-09-17 1995-05-23 Oki Electric Ind Co Ltd 動きベクトル検出方法および動きベクトル検出装置
US5550595A (en) * 1994-12-16 1996-08-27 Intel Corporation Apparatus and method for motion estimation with enhanced camera interface
US6020926A (en) * 1994-12-30 2000-02-01 Intel Corporation Motion estimation block matching speedup
US5691775A (en) * 1995-03-30 1997-11-25 Intel Corporation Reduction of motion estimation artifacts
US5818969A (en) * 1995-05-12 1998-10-06 Intel Corporation Intelligent start for motion estimation search
US5703966A (en) * 1995-06-27 1997-12-30 Intel Corporation Block selection using motion estimation error
US5751861A (en) * 1995-06-30 1998-05-12 Intel Corporation Reducing residual artifacts in video coding schemes with integer motion compensation
US5886744A (en) * 1995-09-08 1999-03-23 Intel Corporation Method and apparatus for filtering jitter from motion estimation video data
DE19541457C1 (de) * 1995-11-07 1997-07-03 Siemens Ag Verfahren zur Codierung eines Videodatenstroms einer aus Bildblöcken bestehenden Videosequenz
US5706054A (en) * 1995-12-01 1998-01-06 Intel Corporation Method and apparatus for adjusting video data to limit the effects of automatic focusing control on motion estimation video coders
KR100242637B1 (ko) * 1996-07-06 2000-02-01 윤종용 동보상된 영상의 블록화효과 및 링잉노이즈 감소를 위한 루프필터링방법
JP3466032B2 (ja) * 1996-10-24 2003-11-10 富士通株式会社 動画像符号化装置および復号化装置
DE19944300C2 (de) * 1999-09-15 2002-08-29 Siemens Ag Verfahren, Anordnung und Computerprogrammerzeugnis zur Bewegungsschätzung bei der Codierung von einem Bildobjekt in einem Bild
US6931063B2 (en) 2001-03-26 2005-08-16 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method and apparatus for controlling loop filtering or post filtering in block based motion compensationed video coding
US7929610B2 (en) * 2001-03-26 2011-04-19 Sharp Kabushiki Kaisha Methods and systems for reducing blocking artifacts with reduced complexity for spatially-scalable video coding
CN1968411A (zh) * 2001-09-12 2007-05-23 松下电器产业株式会社 图像解码方法
EP2339854A3 (en) * 2001-11-30 2013-11-13 NTT DoCoMo, Inc. Moving picture encoding device, moving picture decoding device, moving picture encoding method, moving picture decoding method, program, and computer readable recording medium storing program
EP2894856A1 (en) 2002-01-31 2015-07-15 Samsung Electronics Co., Ltd Filtering method and apparatus for reducing block artifacts or ringing noise
US6907079B2 (en) * 2002-05-01 2005-06-14 Thomson Licensing S.A. Deblocking filter conditioned on pixel brightness
US9014280B2 (en) * 2006-10-13 2015-04-21 Qualcomm Incorporated Video coding with adaptive filtering for motion compensated prediction
TWI463878B (zh) * 2009-02-19 2014-12-01 Sony Corp Image processing apparatus and method
JP6157114B2 (ja) * 2012-12-28 2017-07-05 キヤノン株式会社 画像符号化装置、画像符号化方法及びプログラム、画像復号装置、画像復号方法及びプログラム
GB201513610D0 (en) * 2015-07-31 2015-09-16 Forbidden Technologies Plc Compressor
JP6504604B2 (ja) * 2015-08-25 2019-04-24 Kddi株式会社 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像処理システム、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラム
EP3648059B1 (en) * 2018-10-29 2021-02-24 Axis AB Video processing device and method for determining motion metadata for an encoded video
US11140393B1 (en) * 2020-06-10 2021-10-05 Novatek Microelectronics Corp. Display device, encoder with adaptive quantization parameter and image processing method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63208382A (ja) * 1987-02-25 1988-08-29 Fujitsu Ltd ル−プ内フイルタ処理方式

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1251276A (en) * 1985-03-20 1989-03-14 Toshio Koga Method and arrangement of coding digital image signals utilizing interframe correlation
JP2506332B2 (ja) * 1986-03-04 1996-06-12 国際電信電話株式会社 動画像信号の高能率符号化方式
US4849810A (en) * 1987-06-02 1989-07-18 Picturetel Corporation Hierarchial encoding method and apparatus for efficiently communicating image sequences
US4821119A (en) * 1988-05-04 1989-04-11 Bell Communications Research, Inc. Method and apparatus for low bit-rate interframe video coding
JP2570384B2 (ja) * 1988-05-30 1997-01-08 日本電気株式会社 動画像信号の符号化・復号化方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63208382A (ja) * 1987-02-25 1988-08-29 Fujitsu Ltd ル−プ内フイルタ処理方式

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003003749A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-09 Ntt Docomo, Inc. Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method
US7747094B2 (en) 2001-06-29 2010-06-29 Ntt Docomo, Inc. Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method
JP2013229806A (ja) * 2012-04-26 2013-11-07 Toshiba Corp 遠隔点検装置および監視装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5126841A (en) 1992-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03127580A (ja) 動き補償フレーム間符号化装置
US5844614A (en) Video signal decoding apparatus
JP2744871B2 (ja) 画像信号符号化方法および画像信号符号化装置
JP4633417B2 (ja) ビットストリーム制御後処理フィルタリング
US6985635B2 (en) System and method for providing a single-layer video encoded bitstreams suitable for reduced-complexity decoding
US7787541B2 (en) Dynamic pre-filter control with subjective noise detector for video compression
KR100853336B1 (ko) 화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치
JPH06225284A (ja) ビデオ圧縮システムのためのフレーム内フィルタ及びフィルタリング方法
US7145953B2 (en) Filtering method and apparatus for removing blocking artifacts and/or ringing noise
US6185254B1 (en) Decoder, image encoding apparatus, image decoding apparatus, image transmitting method, and recording medium
KR100229796B1 (ko) 열화영상에 대한 보상기능을 갖는 영상 복호화 시스템
EP1110179A1 (en) Subband coding/decoding
WO2006074043A2 (en) Method and apparatus for providing motion estimation with weight prediction
EP1374595B1 (en) Video coding method and device
KR100262500B1 (ko) 적응적 블록 현상 제거기능을 갖는 복호화기
US6320987B1 (en) Pre-DCT residue filter
US20060181650A1 (en) Encoding method and device
JP2629997B2 (ja) 動き補償フレーム間符号化装置
JPH07203442A (ja) デジタル伝送装置
JPH0750837A (ja) 動画像符号化装置
WO2023168358A2 (en) Integerization for interpolation filter design in video coding
JPH04297195A (ja) 動画像符号化装置
KR0170682B1 (ko) 영상신호처리장치에 있어서 부호화잡음 감쇄기
JP3279927B2 (ja) 画像符号化方法及びその装置
KR20190084929A (ko) 인트라 모드를 이용한 쿼터 픽셀 해상도를 갖는 영상 보간 방법 및 장치