JPH03253191A - Moving picture coding system - Google Patents
Moving picture coding systemInfo
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- JPH03253191A JPH03253191A JP2052094A JP5209490A JPH03253191A JP H03253191 A JPH03253191 A JP H03253191A JP 2052094 A JP2052094 A JP 2052094A JP 5209490 A JP5209490 A JP 5209490A JP H03253191 A JPH03253191 A JP H03253191A
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Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は動画像を高能率に符号化する動画像符号化方
式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a moving image encoding method for encoding moving images with high efficiency.
[従来の技術]
第3図は、例えば村上「高能率符号化技術」(テレビジ
ョン学会誌Vo1.42、No、11(1988) 、
p1198〜1204)に記載されている従来の動画像
符号化器の構成を示すブロック図である。[Prior art] Figure 3 shows, for example, Murakami's "High Efficiency Coding Technology" (Television Society Journal Vol. 1.42, No. 11 (1988),
12 is a block diagram showing the configuration of a conventional video encoder described in pages 1198 to 1204).
図において、(1)は入力画像信号、(20)はフレー
ムメモリ1、(3)はフレームメモリ1(20)より出
力される入力画像信号(1)から後述するフレーム間予
測信号(21)を減算する減算器、(22)は減算器(
3)より出力されるフレーム間差分信号、(8)はフレ
ーム間差分信号(21)を符号化する符号化器、(9)
は量子化器、(10)は量子化器(9)より出力される
量子化データ、(11)はこの量子化データ(10)が
入力される可変長符号化器、(12)はこの可変長符号
化器(11)に接続された速度平均化のためのバッファ
メモリ、(13)はこのバッファメモリ(12)から出
力される記録符号化データ、(14)は量子化データ(
10)を入力し、符号化データを出力する逆量子化器、
(15)はこの符号化データを入力し、フレーム間復号
差分信号(23)を出力する復号化器、(23)は復号
化器(15)で復号されるフレーム間復号差分信号、(
17)はこのフレーム間復号差分信号(23)と後述す
るフレーム間予測信号(21)とを加算する加算器、(
19)は加算器(17)から出力される復号画像信号、
(24)はこの復号画像信号(19)を記憶するフレー
ムメモリ2、(21)はこのフレームメモリ2 (24
)より出力されるフレーム間予測信号、(25)は1フ
レーム先の画像信号情報に基づいてフレームメモリ2
(24)内の画像信号を動き補償する動き補償部である
。第2図に従来の動画像符号化方式における片方向から
予測する符号化シーケンスを示す。In the figure, (1) is the input image signal, (20) is the frame memory 1, and (3) is the interframe prediction signal (21), which will be described later, from the input image signal (1) output from the frame memory 1 (20). The subtractor for subtraction, (22) is the subtractor (
3) an inter-frame difference signal outputted from, (8) an encoder that encodes the inter-frame difference signal (21), (9)
is a quantizer, (10) is quantized data output from the quantizer (9), (11) is a variable length encoder to which this quantized data (10) is input, and (12) is this variable length encoder. A buffer memory for speed averaging connected to the long encoder (11), (13) record encoded data output from this buffer memory (12), and (14) quantized data (
10) an inverse quantizer that inputs and outputs encoded data;
(15) is a decoder that inputs this encoded data and outputs an interframe decoded difference signal (23), (23) is an interframe decoded difference signal decoded by the decoder (15), (
17) is an adder that adds this inter-frame decoded difference signal (23) and an inter-frame predicted signal (21) to be described later;
19) is the decoded image signal output from the adder (17);
(24) is the frame memory 2 that stores this decoded image signal (19), (21) is this frame memory 2 (24)
), the interframe prediction signal (25) is output from the frame memory 2 based on the image signal information of one frame ahead.
(24) is a motion compensation unit that motion-compensates the image signal within. FIG. 2 shows a coding sequence predicted from one direction in a conventional video coding method.
つぎに第3図に従って動作を説明する。入力画像信号(
1)はnフレームおきにフレーム内符号化され、その間
のフレームはフレーム間符号化される。つまり、nフレ
ームおきに入力画像信号(1)は減算器(3)によって
なにも減算されずそのまま、それ以外のフレームでは減
算器(3)によってフレーム間予測信号(21)を減算
され、フレーム間差分信号(22)に変換される。この
フレーム間差分信号(22)を符号化器(8)において
符号化し、ついで量子化器(9)により量子化し、量子
化データ(10)を得る。この量子化データ(10)を
逆量子化器(14)及び復号化器(15)を経由するこ
とにより、フレーム間復号差分信号(23)を得る。加
算器(17)においてこのフレーム間復号差分信号(2
3)とフレーム間予測信号(21)とを加算し、復号画
像信号(19)を得る。この復号画像信号(19)をフ
レームメモリ2(24)に記憶する。次フレームの入力
画像信号(1)をフレームメモリ1(20)に記憶し、
この画像信号に基づいて、フレームメモリ2(24)に
記憶された画像信号に動き補償を加えフレーム間予測信
号(21)を生成する。Next, the operation will be explained according to FIG. Input image signal (
1) is intra-frame encoded every n frames, and the frames in between are inter-frame encoded. In other words, the input image signal (1) is not subtracted by the subtractor (3) at every n frames, and the inter-frame predicted signal (21) is subtracted by the subtractor (3) for the other frames. It is converted into an interval difference signal (22). This inter-frame difference signal (22) is encoded by an encoder (8) and then quantized by a quantizer (9) to obtain quantized data (10). By passing this quantized data (10) through an inverse quantizer (14) and a decoder (15), an interframe decoded difference signal (23) is obtained. In the adder (17), this inter-frame decoded difference signal (2
3) and the interframe prediction signal (21) to obtain a decoded image signal (19). This decoded image signal (19) is stored in the frame memory 2 (24). Store the input image signal (1) of the next frame in frame memory 1 (20),
Based on this image signal, motion compensation is applied to the image signal stored in the frame memory 2 (24) to generate an interframe prediction signal (21).
以上の動作を繰り返すことにより、第2図に示したよう
に、動き補償による過去フレームからの予測を基に現在
フレームを符号化する。By repeating the above operations, the current frame is encoded based on prediction from past frames by motion compensation, as shown in FIG.
[発明が解決しようとする課題]
従来の動画像符号化方式は、以上のように過去フレーム
からの予測を基にして現在フレームを符号化するように
構成されているので、未来のフレームに急激な変化があ
る場合、過去からの予測だけでは十分でないために予測
効率が劣化し、それに伴い符号化画質が低下する、また
蓄積系の動画像符号化方式で必要とされる、逆方向再生
、ランダムアクセス(任意の位置からの再生)、高速再
生といった機能を実現できないという課題があった。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional video encoding systems are configured to encode the current frame based on predictions from past frames as described above. If there is a change, prediction from the past alone is not sufficient, and the prediction efficiency deteriorates, resulting in a corresponding decrease in encoded image quality. The problem was that functions such as random access (playback from any position) and high-speed playback could not be realized.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、未来フレームに急激な変化があっても予測効
率の劣化を最小限に抑え符号化画質の低下を防ぐことが
できると共に、逆方向再生、ランダムアクセス、高速再
生を容易に実現できる動画像符号化方式を構成すること
を目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if there is a sudden change in future frames, it is possible to minimize the deterioration of prediction efficiency and prevent deterioration of encoded image quality. The purpose of this invention is to construct a video encoding system that can easily realize reverse playback, random access, and high-speed playback.
[課題を解決するための手段]
この発明に係る動画像符号化方式は、入力画像の動きの
大きさによりフレーム内符号化を行なう周期nを変化さ
せながら、フレーム内符号化1とフレーム内符号化2で
変化の少ない方の信号を予測に用いて符号化するように
したものである。[Means for Solving the Problems] The video encoding method according to the present invention performs intra-frame encoding 1 and intra-frame encoding while changing the period n for performing intra-frame encoding depending on the magnitude of motion of an input image. In Equation 2, the signal with less change is used for prediction and encoding.
[作用コ
この発明における動画像符号化方式は、入力画像の動き
の大きさによりフレーム内符号化を行なう周期nを変化
させながら、フレーム内符号化1とフレーム内符号化2
で変化の少ない方の信号を予測に用いて符号化すること
により、基本的な予測効率を向上させ安定した符号化画
質を得ることができ、また蓄積系の動画像符号化方式で
必要となる逆方向再生、ランダムアクセス、高速再生を
容易に実現する。また、内挿予測において、複数の復号
画像フレームと予測されるフレームとの)レーム数差に
応じて予測における復号画像フレームの重みづけを変化
させ、さらに複数の復号画像信号より個別に予測した複
数の子測誤差の差が大である場合、予測誤差が最小とな
る復号画像フレームから予測を行なう適応処理により、
予測効率を向上させる。[Operation] The video encoding method in this invention performs intra-frame encoding 1 and intra-frame encoding 2 while changing the cycle n for performing intra-frame encoding depending on the magnitude of motion of the input image.
By using the signal with less change in prediction for encoding, it is possible to improve basic prediction efficiency and obtain stable encoded image quality, which is also necessary in storage-based video encoding methods. Easily realize reverse playback, random access, and high-speed playback. In addition, in interpolation prediction, the weighting of decoded image frames in prediction is changed according to the frame number difference (between multiple decoded image frames and the predicted frame), and furthermore, multiple When the difference between the submeasurement errors is large, an adaptive process that performs prediction from the decoded image frame with the minimum prediction error,
Improve prediction efficiency.
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例による動画像符号化方式におけ
る符号化シーケンスを示す。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure shows a coding sequence in a moving picture coding system according to an embodiment of the present invention.
次に動作について説明する。まず、入力画像信号の動き
量を検出し、フレーム内符号化する周期nを決定する。Next, the operation will be explained. First, the amount of motion of the input image signal is detected, and the cycle n for intra-frame encoding is determined.
動きの激しいときにはnを小さく、また、動きの少ない
ときにはnを大きくする。動作は決定されたnによりn
フレームを1単位として行う。When there is a lot of movement, n is made small, and when there is little movement, n is made large. The operation is determined by n
This is done in units of frames.
まず、フレームF1をフレーム内符号化(フレーム内符
号化l)し、さらにフレームF。をフレーム内符号化(
フレーム内符号化2)する。First, frame F1 is intraframe encoded (intraframe encoding l), and then frame F1 is encoded. Intra-frame encoding (
Intraframe encoding 2).
次に、フレーム内符号化1とフレーム内符号化2のうち
変化の少ない方を用いて、フレームF2からF。−3の
各フレームをフレーム間符号化する。Next, frames F2 to F are processed using the one with the least change between intraframe coding 1 and intraframe coding 2. -3 frames are interframe encoded.
すなわち、FlとF2、F、とF。(i=2゜・・・、
n−1)のフレーム間差分信号を求め、小さい方を用い
て従来と同じようなフレーム間符号化を行う。That is, Fl and F2, F, and F. (i=2゜...,
n-1) is obtained, and the smaller one is used to perform interframe encoding similar to the conventional method.
以上の一連の動作の繰り返しにより、符号化する。Encoding is performed by repeating the above series of operations.
[発明の効果コ
以上のような本発明によれば、入力画像の動きの大きさ
によりフレーム内符号化の周期nを変化させながら、フ
レーム内符号化されたi番目およびi+n番目を用いて
、i+1番目からi+n−1番目までのフレームをフレ
ーム間符号化するように構成したので、過去だけからの
予測に比べ動きに応じて過去及び未来のフレームに基づ
いて予測をすることにより基本的な予測効率を向上させ
安定した符号化画質を得ることができ、さらに蓄積系動
画像符号化に必要とされる逆方向再生は記録符号化デー
タの読み出し順序を通常再生の逆にすることで、ランダ
ムアクセスはフレーム内符号化を行っているフレームか
ら読み出し始めることで、高速再生はフレーム内符号化
を行うフレームのみを読み出すことによってそれぞれ容
易に実現できる。[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, while changing the period n of intra-frame encoding depending on the magnitude of motion of the input image, using the i-th and i+n-th intra-frame encoding, Since the configuration is such that frames from i+1st to i+n-1th are interframe encoded, basic prediction is possible by making predictions based on past and future frames according to movement, compared to predictions based only on the past. Efficiency can be improved and stable encoded image quality can be obtained.Furthermore, the reverse playback required for storage-based video encoding is possible by reversing the readout order of recorded encoded data from normal playback, allowing for random access. can be easily realized by starting reading from a frame that has undergone intra-frame encoding, and by reading only frames that have undergone intra-frame encoding, high-speed playback can be easily achieved.
また、予測において、複数の復号画像フレームと予測さ
れるフレームとのフレーム数差に応じて予測における復
号画像フレームの重みづけを変化させ、さらに複数の復
号画像信号より個別に予測した複数の子測誤差の差が大
である場合、予測誤差が最小となる復号画像フレームか
ら予測を行なう適応処理により、予測効率を向上させる
ことができる。In addition, in prediction, the weighting of decoded image frames in prediction is changed according to the difference in the number of frames between multiple decoded image frames and the predicted frame, and multiple child measurements individually predicted from multiple decoded image signals are When the error difference is large, prediction efficiency can be improved by adaptive processing that performs prediction from the decoded image frame with the minimum prediction error.
第1図は本発明の一実施例による動画像符号化方式の動
作説明図、第2図は従来の動画像符号化方式の動作説明
図、第3図は動画像符号化方式の構成を示すブロック図
である。
図において、(1)は入力画像信号、(3)は減算器、
(8)は符号化器、(9)は量子化器、(10)は量子
化データ、(11)は可変長符号化器、(12)はバッ
ファメモリ、(13)は記録符号化データ、(14)は
逆量子化器、(15)は復号化器、(17)は加算器、
(19)は復号画像信号、(20)はフレームメモリ1
、(21)はフレーム間予測信号、(22)はフレーム
間差分信号、(23)はフレーム間復号差分信号、(2
4)はフレームメモリ2、(25)は動き補償部である
。
なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。FIG. 1 is an explanatory diagram of the operation of a video encoding method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of a conventional video encoding method, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the video encoding method. It is a block diagram. In the figure, (1) is the input image signal, (3) is the subtracter,
(8) is an encoder, (9) is a quantizer, (10) is quantized data, (11) is a variable length encoder, (12) is a buffer memory, (13) is recorded encoded data, (14) is an inverse quantizer, (15) is a decoder, (17) is an adder,
(19) is the decoded image signal, (20) is the frame memory 1
, (21) is the interframe prediction signal, (22) is the interframe difference signal, (23) is the interframe decoded difference signal, (2
4) is a frame memory 2, and (25) is a motion compensation unit. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (3)
の整数)で行ない、その間のフレームについてはフレー
ム内符号化を行ったフレームから片方向または双方向予
測を用いてフレーム間符号化を行なう動画像符号化方式
において、 動き量を検出する機能を備えフレーム内符号化を行なう
周期nを画像信号の動きに従って、変化させながら符号
化することを特徴とする動画像符号化方式。(1) Intraframe encoding is performed at n-frame periods (n is an integer of 1 or more), and interframe encoding is performed using unidirectional or bidirectional prediction from the intraframe-encoded frame for the frames in between. A moving image encoding method comprising: a moving image encoding method that includes a function of detecting the amount of motion and performs encoding while changing a cycle n for performing intra-frame encoding according to the movement of an image signal.
きに従って、n=2k(kは1以上の整数)単位で変化
させながら、符号化することを特徴とする特許請求項第
1項記載の動画像符号化方式。(2) Encoding is performed while changing the period n of intra-frame encoding in units of n=2k (k is an integer of 1 or more) according to the movement of the image signal. video encoding method.
きに従って、n=k±L(k,Lは1以上の整数,L<
k)単位で変化させながら、符号化することを特徴とす
る特許請求項第1項記載の動画像符号化方式。(3) Set the period n for intra-frame encoding according to the movement of the image signal, n=k±L (k, L are integers greater than or equal to 1, L<
2. The moving image encoding method according to claim 1, wherein encoding is performed while changing in k) units.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2052094A JPH03253191A (en) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Moving picture coding system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2052094A JPH03253191A (en) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Moving picture coding system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03253191A true JPH03253191A (en) | 1991-11-12 |
Family
ID=12905252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2052094A Pending JPH03253191A (en) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | Moving picture coding system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03253191A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118928A (en) * | 1995-03-02 | 2000-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video signal compression-encoding apparatus, recording medium and video signal reproducing apparatus |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2052094A patent/JPH03253191A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118928A (en) * | 1995-03-02 | 2000-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Video signal compression-encoding apparatus, recording medium and video signal reproducing apparatus |
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