JPH0332183A - 圧縮符号化装置 - Google Patents

圧縮符号化装置

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JPH0332183A
JPH0332183A JP1165261A JP16526189A JPH0332183A JP H0332183 A JPH0332183 A JP H0332183A JP 1165261 A JP1165261 A JP 1165261A JP 16526189 A JP16526189 A JP 16526189A JP H0332183 A JPH0332183 A JP H0332183A
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JP
Japan
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signal
circuit
inter
filter
block
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Pending
Application number
JP1165261A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Nishiwaki
西脇 光男
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

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〕 本発明は入力テレビジョン信号をフレーム間予測符号化
し、予測誤差信号を直交変換符号化し、変換された変換
成分を量子化して伝送する圧縮符号化装置に係υ、特に
フレーム間予測符号化と直交変換符号化のハイブリッド
符号化方式を用いたときのループ内フィルタを制御する
ことができる圧縮符号化装置に関するものである。
(従来の技術〕 動画像テレビジョン信号を低速度の伝送路で伝送するた
めの圧縮符号化装置として、フレーム間予測符号化(動
き補償付フレーム間予測符号化もめる)によう動いた部
分(予測誤差信号)のみを伝送する方式がある。さらに
、情報圧縮するためにフレーム間予測符号化によ多発生
する予測誤差信号をコサイン変換のような直交変換符号
化を用い、電力の大きい変換成分のみを有意な成分とし
て符号化伝送するハイブリッド符号化方式がアシ、動画
像テレビジョン信号の大幅な情報圧縮t−実現している
しかしながら、直交変換によセ変換された高周波成分は
一般に電力が小さく伝送され逢い場合が生ずる。したが
って、フレーム間予測符号化を用いた場合に予測符号化
ループ内に高周波成分が残シ復号信号に雑音として出力
される。
上記問題を解決するために、従来の圧縮符号化装置では
、フレーム間予測値生成源である予測復号信号に対して
、帯域制限フィルタ(空間的に高周波成分をカットする
フィルタ:予測符号化ループ内にあるためループ内フィ
ルタといわれる)t−用い、動いた部分に対して帯域制
限フィルタを施し高周波成分をカットしている。また、
動いた部分の検出としては、動き補償フレーム間予測符
号化時検出される動ベクトルを用いていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の圧縮符号化装置のループ内フィルタのオ
ン・オフ制御は、動き部分を検出する必要があるため、
動き検出回路が必要となるという課題があった。筐た、
動き検出の誤シや、ループ内フィルタの特性によっては
、完全に雑音がとれず、ループ内に残る可能性があると
いう課題があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の圧縮符号化装置は、入力テレビジョン信号をフ
レーム間予測符号化し、予測誤差信号を直交変換符号化
し、変換された変換成分を量子化して伝送する圧縮符号
化装置において、フレーム間予測復号信号を帯域制限す
るフィルタと、予め定められたブロック単位に上記入力
テレビジョン信号と上記フレーム間予測復号信号との差
分絶対値和を演算する演算手段と、この演算手段の差分
絶対値和が予め定めたしきい値を越えたときに上記フィ
ルタの出力を選択し、越えないときには上記フレーム間
予測復号信号を上記ブロック単位に選択する選択手段と
、この選択手段により選択された信号からフレーム間予
測値を生成する手段と、上記選択手段の選択信号を上記
ブロック単位毎に伝送する手段とを備えてなるものであ
る。
〔作 用〕
本発明にかいては、フレーム間予測復号信号に帯域制限
フィルタを設け、予め定めたブロック単位にPCMテレ
ビジョン信号とフレーム間予測復号信号との差分絶対値
和を求め、入力信号に対する復号信号の歪を検出し、そ
の結果によりフレーム間予測復号信号に対して帯域制限
フィルタをオン・オフ制御する。
〔実施例〕
以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図に訃いて、1は入力テレビジョン信号が印加される入
力端子、2はフレーム間予測誤差を演算する減算器、3
は直交変換回路、4はこの直交変換回路3によって得ら
れた変換成分を量子化する量子化器、5はこの量子化器
4によって量子化された変換成分を逆変換し予測誤差信
号を得る逆直交変換回路、6はこの逆直交変換回路5か
らの予測誤差信号と遅延回路8よシの予測値を加算する
加算器、7は遅延回路、9は加算器6からのフレーム間
予測復号信号を帯域制限するフィルタ(空間フィルタ)
、10は加算器6の出力と遅延回路7の出力を入力とす
る演算回路で、この演算回路10は予め定められたブロ
ック単位に入力テレビジョン信号とフレーム間予測復号
信号との差分絶対値和を演算する演算手段を構成してい
る。11は加算器6の出力を入力とする遅延回路、12
はこの遅延回路11の出力と空間フィルタ9の出力およ
び演算回路10の出力を入力とする選択回路で、この選
択回路12は上記演算手段の差分絶対値和が予め定めた
しきい値を越えたときに空間フィルタ9の出力を選択し
、越えないときにはフレーム間予測復号信号をブロック
単位に選択する選択手段を構成している。13は選択回
路12の出力を入力とする予測値生成回路で、この予測
値生成回路13は上記選択手段により選択された信号か
らフレーム間予測値を生成する手段を構成している。1
4は多重化回路で、この多重化回路14は上記選択手段
の選択信号をブロック単位毎に伝送する手段を構成して
いる。15は出力信号が得られる出力端子である。
つぎにこの第1図に示す実施例の動作を説明する。
筐ず、入力端子1に入力テレビジョン信号1aが入力し
、減算器2と遅延回路1に供給する。そして、減算器2
ではフレーム間予測誤差信号が演算され、この予測誤差
信号2&は直交変換回路3に入力され変換成分3aが量
子化器4にかいて量子化され、量子化された変換成分4
龜は多重化回路14に導かれると共に逆直交変換回路5
に導入される。この逆直交変換回路5によう逆変換され
た予測誤差信号5ILは加算器6で遅延回路8からの予
測値B&と加算され、フレーム間予測復号信号6aとし
て空間フィルタ9と演算回路10および遅延回路11に
それぞれ供給される。
そして、遅延回路11で遅延したフレーム間予測復号信
号11&と空間フィルタ9でフィルタ処理されたフレー
ム間予測復号信号9aは選択回路12に入力され、この
選択回路12で選択された復号信号12&は予測値生成
回路13に供給される。この予測値生成回路13によっ
て得られた予測値13%は減算器2と遅延回路8にそれ
ぞれ入力され、この遅延回路8で遅延した予測値11m
は加算器6に供給される。また、遅延回路Tで遅延した
PCMテレビジョン信号7aは演算回路10に入力され
、この演算回路10から演算信号10mが出力し、選択
回路12に供給される。そして、選択回路12から選択
信号12bが多重化回路14に供給され、この多重化回
路14からは多重化信号14&が出力端子15に出力さ
れる。
つぎに、具体的動作を説明する。
1ず、減算器2はフレーム間予測誤差を演算するもので
ちゃ、前フレームとの差分演算が行なわれる。この減算
器2で演算された予測誤差信号2aは直交変換回路3に
かいて直交変換される。ここで、画像信号の直交変換符
号化でよく用いられる例としては、Discr@te 
Co51ne変換符号化(DCT)がある。とのDCT
は、時間軸上の画像信号を周波数軸上の信号に変換する
ものでアう、予測誤差信号2a t−予め定めたnライ
ンXm画素から々るブロックに分割し、このブロック毎
に数値列をコサイン関数を用いて、直交変換するもので
ある。そして、画像信号にかいてはコサイン変換された
成分のうち低周波成分に電力が集中するため、低周波成
分の量子化を細く、高周波成分を粗く量子化することK
よう発生情報量を抑圧することが一般的に行われている
。したがって、直交変換された各成分は量子化器4で量
子化され多重化回路14により伝送するためのフォーマ
ットに変換され、圧縮復号化装置(図示せず)に伝送さ
れるものである。この多重化回路14は量子化された信
号をハフマン符号等によう可変長符号化し、伝送するた
めのフレームを構成するとともに、選択信号12bおよ
びその他のモード符号をも多重化する。
一方、量子化器4で量子化された変換成分4aは、フレ
ーム間予測値信号の生成源とするため、逆直交変換回路
5にかいて直交変換回路3の逆変換が施こされ周波数軸
上の信号から時間軸上の信号(予測誤差信号)へと変換
され、加算器6において遅延回路8からの予測値8aを
加算するととによりフレーム間予測復号信号6aとして
テレビジョン信号を復号する。
空間フィルタ9は直交変換および量子化により歪んだ信
号を帯域制限フィルタを通すことにより雑音を除去する
ためのフィルタであシ、−殻内に電力の小さい高周波成
分に雑音が多く々り視覚的に悪影響を及ぼす傾向がある
ため高周波成分を除去する低域通過フィルタを用いる。
また、直交変換は高能率符号化するために2次元直交変
換が行われるためフィルタも空間(2次元)フィルタを
用いるのが一般的である。
遅延回路11は空間フィルタ9での遅延を補償するため
の回路である。
選択回路12は演算回路10からの演算信号10aによ
りフィルタ処理された信号またはフィルタ処理されてい
ない信号の一方を選択し、復号信号12mとして予測値
生成回路13へ供給すると共に、選択信号12bを多重
化回路14へ供給する。
予測値生成回路13は、単純フレーム間予測符号化の場
合はフレームメモリヲ用いて減算器2に1フレーム前の
信号を供給するための遅延回路となシ、動き補償性フレ
ーム間予測符号化の場合には動ベクトル信号に応じて遅
延が変化する可変遅延メモリとなる。
遅延回路7および遅延回路8は、信号位相を合わせるた
め遅延補償用のメモリである。
演算回路10は選択回路12を制御する演算信号10a
t−発生するための回路であシ、入力テレビジョン信号
1aと符号化された信号を復号して得られるフレーム間
予測復号信号6aとの差分絶対値を演算し、予め定めら
れたブロック単位に累積し、差分絶対値和を演算する回
路である。そして、演算された差分絶対値和が予め定め
た値を越えた々らば、そのブロックの信号に対して選択
回路12が空間フィルタ9の出力であるフレーム間予測
復号信号9aを選択し、越えないときは遅延回路11の
出力であるフレーム間予測復号信号11mを選択するよ
うに、演算信号10Sを出力する。
そして、フィルタのオン・オフ制御単位となるブロック
は一般的に、直交変換のためのブロック(nライフ0m
画素)と同一ブロックとし、各ブロックの頂交変換成分
の量子化による歪の発生に対応させている。例えば、直
交変換ブロックを8ライン×8画素とすれば、フィルタ
制御のブロックも8ライン×8ii!jXとし直交変換
符号化のブロックと1対1に対応させている。
第2図は1JX1図における演算回路10に係る部分を
抽出して示した実施例のブロック図である。
この第2図において第1図と同一符号のものは相当部分
を示し、10−1.10−2  は走査変換回路、10
−3は減算器、10−4は絶対値変換回路、10−5は
加算器、10−6は遅延回路、10−7は比較器、10
−8は走査変換回路である。
第3図は第2図の動作説明に供する図で、(、)はテレ
ビジヨン(TV)走査を示したものであC1(b)はブ
ロック走査を示したものである。そして、(b)におい
で破線で囲んだ部分は8ライン×8画素のブロックであ
る。
つぎに第2図に示す実施例の動作を第3図を参照して説
明する。
まず、PCMテレビジョン信号7mは走査変換回路10
−1においてブロック単位に差分絶対値和を求めるため
に、第3図に示すように、(a)に示すW走査から(b
)に示すブロック走査に変換され、その出力は減算器1
0−3に供給される。同様に、フレーム間予測復号信号
(im も走査変換回路1a−2に釦いて第3図の(a
)に示すTV走査から(b)に示すブロック走査に変換
され、減算器10−3に供給され、この減算器10−3
によう両者の差分がとられる。
な訃、この走査変換回路10−1および10−2は減算
器10−3または絶対値変換回路10−4の出力点にひ
とつ配置してもよい。
つぎに、減算器10−3の差分出力は絶対値変換回路1
0−4により絶対値に変換(リード・オンリ・メモリに
よりコード変換することで実現可能)され、加算器10
−5にかいて遅延間j12!10−6の出力であるブロ
ックの累積値とlブロック間加算するととにより差分絶
対値和が求する。ここで、この遅延回路10−6はブロ
ック内の累積値を加算器10−5にフィードバックする
ために設けられてシシ、ブロックの先頭でリセットされ
る。そして、lブロックの差分絶対値和は比較器10−
7で予め定められたしきい値と比較され、このしきい値
を越えたか否かを「1」と「0」で表現し、選択信号と
なる。この比較器10−7の選択信号は走査変換回路1
0−8によりブロック走査からTV走査に変換され、演
算信号10aとして第1図に示す選択回路12に出力さ
れる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、フレーム間予測復号信号
に帯域制限フィルタを設け、予め定めたブロック単位に
、PCMテレビジョン信号とフレーム間予測復号信号と
の差分絶対値和を求め、入力信号に対する復号信号の歪
を検出し、その結果によりフレーム間予測復号信号に対
して帯域制限フィルタをオン・オフ制御することにより
、直交変換符号化の量子化によりフレーム間予測符号化
ループ内に発生する雑音を効率よく除去することができ
るとともに、従来のように動き検出回路を設けなくとも
、ループ内の帯域制限フィルタを制御することができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図における演算回路に係る部分を抽出して示した実
施例のブロック図、第3図は第2図の動作説明に供する
図である。 1・・・・入力端子、2・・・・減算器、3・・・・直
交変換回路、4・・・・量子化器、5・・・・逆直交変
換回路、6・・・・加算器、7゜8・・・・遅延回路、
9・・・・空間フィルタ、10・・・・演算回路、11
・・・・遅延回路、12・・・・選択回路、13・・・
・予測値生成回路、14・・・・多重化回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  入力テレビジョン信号をフレーム間予測符号化し、予
    測誤差信号を直交変換符号化し、変換された変換成分を
    量子化して伝送する圧縮符号化装置において、フレーム
    間予測復号信号を帯域制限するフィルタと、予め定めら
    れたブロック単位に前記入力テレビジョン信号と前記フ
    レーム間予測復号信号との差分絶対値和を演算する演算
    手段と、この演算手段の差分絶対値和が予め定めたしき
    い値を越えたときに前記フィルタの出力を選択し、越え
    ないときには前記フレーム間予測復号信号を前記ブロッ
    ク単位に選択する選択手段と、この選択手段により選択
    された信号からフレーム間予測値を生成する手段と、前
    記選択手段の選択信号を前記ブロック単位毎に伝送する
    手段とを備えてなることを特徴とする圧縮符号化装置。
JP1165261A 1989-06-29 1989-06-29 圧縮符号化装置 Pending JPH0332183A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997049250A1 (en) * 1996-06-19 1997-12-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Device and method for encoding picture and device and method for decoding picture

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997049250A1 (en) * 1996-06-19 1997-12-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Device and method for encoding picture and device and method for decoding picture
US6249610B1 (en) 1996-06-19 2001-06-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for coding a picture and apparatus and method for decoding a picture

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