JPH04245790A - 蓄積用動画像符号化方式における補間フレームのベクトル探索方法 - Google Patents

蓄積用動画像符号化方式における補間フレームのベクトル探索方法

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JPH04245790A JP3027746A JP2774691A JPH04245790A JP H04245790 A JPH04245790 A JP H04245790A JP 3027746 A JP3027746 A JP 3027746A JP 2774691 A JP2774691 A JP 2774691A JP H04245790 A JPH04245790 A JP H04245790A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄積用動画像符号化方
式における補間フレームのベクトル探索方法に関する。
【0002】動画像の符号化方式の一つとして、ISO
/MPEGの蓄積用動画像符号化方式がある。かかる蓄
積用動画像符号化方式は、例えば既に符号化されたフレ
ーム内符号化フレームとフレーム間符号化フレームとを
用いて、その間に存在する補間フレームをベクトル探索
動作を含む動き補償予測を用いることにより求める方式
である。
【0003】
【従来の技術】図3は従来の蓄積用動画像符号化装置の
ブロック図であるが、この図3に示す蓄積用動画像符号
化装置は、原画用フレームメモリ部1,DCT変換器2
,量子化器3,逆量子化器4,逆DCT変換器5,再生
画用フレームメモリ6−1,6−2,動き補償器7−1
,7−2,切替器8,9,加算器10,11,減算器1
2をそなえて構成されている。
【0004】ここで、原画用フレームメモリ部1は、原
画をフレーム単位で記憶する複数(n)のフレームメモ
リ1−1〜1−nを有している。
【0005】DCT変換器2は、離散コサイン変換(D
CT)を施すもので、量子化器3は、DCT変換器2で
離散コサイン変換されたものを量子化するもので、この
量子化器3の出力が受信側へ送られる。
【0006】逆量子化器4は、量子化器3で量子化され
たものを更に逆量子化するもので、逆DCT変換器5は
、逆量子化器4で逆量子化されたものを更に逆離散コサ
イン変換するものである。
【0007】再生画用フレームメモリ6−1,6−2は
、それぞれ再生画をフレーム単位で記憶するもので、動
き補償器7−1,7−2は、それぞれ原画用フレームメ
モリ部1からの原画と再生画用フレームメモリ6−1,
6−2からの再生画とを受けて動き補償予測を施して、
フレーム間符号化フレームあるいは補間フレームを求め
るものである。
【0008】切替器8は、加算器10の出力を再生画用
フレームメモリ6−1,6−2のいずれかへ入力するた
めのもので、切替器9は、フレーム間符号化を施す際に
、再生画用フレームメモリ6−1,6−2,加算器11
からの出力を選択的に出力するものである。なお、フレ
ーム内符号化を施す場合は、切替器9はグランド側にな
っている。
【0009】加算器10は、切替器9からのフィードバ
ック出力と逆量子化器4の出力とを加算するもので、加
算器11は、再生画用フレームメモリ6−1,6−2か
らの出力(再生画情報)を加算するもので、減算器12
は、切替器9からのフィードバック出力と原画用フレー
ムメモリ部1からの出力との間で減算を施すものである
【0010】このような構成により、図4に示すように
、まず、ある画面について、フレーム内符号化が施され
て、フレーム内符号化フレームI0 が求められ、つい
で、この例では、3画面あとの画面について、フレーム
間符号化が施されて、フレーム間符号化フレームP1 
が求められる(図4の■参照)。ここで、フレーム間符
号化フレームP1 を求めるときに、動ベクトルMVが
求められる。
【0011】なお、この場合、フレーム内符号化フレー
ムI0 情報は再生画用フレームメモリ6−1に記憶さ
れ、フレーム間符号化フレームP1情報は再生画用フレ
ームメモリ6−2に記憶される。
【0012】さらに、その後は、上記のフレーム内符号
化フレームI0 およびフレーム間符号化フレームP1
 の情報を用い、動き補償器7−1,7−2により動き
補償予測を施して、上記フレームI0 ,P1 間の2
つの補間フレームB1 ,B2 情報を求めることが行
なわれる(図4の■,■′,■,■′参照)。
【0013】なお、図4において、VF1はフレーム内
符号化フレームI0 から補間フレームB1 へのベク
トル、VF2はフレーム内符号化フレームI0 から補
間フレームB2 へのベクトル、VB1はフレーム間符
号化フレームP1 から補間フレームB1 へのベクト
ル、VB2はフレーム間符号化フレームP1 から補間
フレームB2 へのベクトルである。
【0014】上記のようにして処理は、フレーム内符号
化フレームI0 ,フレーム間符号化フレームP1 ,
補間フレームB1 ,B2 の順で行なわれるが、表示
は、時間的矛盾をなくすため、フレーム内符号化フレー
ムI0 ,補間フレームB1 ,B2 ,フレーム間符
号化フレームP1 の順で行なわれる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の蓄積用動画像符号化方式では、補間フレーム
を求める際に行なう動き補償予測を実施するに当たり、
ベクトル探索動作を行なうが、その探索範囲は図5に示
すように広い。このため、最適ベクトルを検索する際の
演算量が莫大となる。かかる課題は、時間的に逆方向の
予測を行なう蓄積用動画像符号化方式において、重要な
課題となっている。
【0016】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、フレーム間符号化フレームを求めるときに、
動ベクトルも求められる点に着目し、この動ベクトルか
ら補間フレームの動きベクトルを計算し、初期値として
与え、その近傍だけの探索を行なうことにより、符号化
効率を落とすことなく、演算量を削減できるようにした
、蓄積用動画像符号化方式における補間フレームのベク
トル探索方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の蓄積
用動画像符号化方式における補間フレームのベクトル探
索方法は、いずれか一方がフレーム間符号化フレームで
ある既に符号化された複数のフレームを用いて、その間
に存在する補間フレームをベクトル探索動作を含む動き
補償予測を用いることにより求める蓄積用動画像符号化
方式において、フレーム間符号化フレームを処理した際
に得られた動ベクトルから算出した初期値を用いて、補
間フレームのベクトル探索を行なうことを特徴としてい
る(請求項1)。
【0018】また、本発明の蓄積用動画像符号化方式に
おける補間フレームのベクトル探索方法は、画像静止領
域においては、該フレーム間符号化フレームを処理した
際に得られた動ベクトルから算出した初期値を用いた該
補間フレームのベクトル探索を行なわずに、フレーム間
同位置の探索を行なうことを特徴としている(請求項2
)。
【0019】
【作用】上述の本発明の蓄積用動画像符号化方式におけ
る補間フレームのベクトル探索方法では、フレーム間符
号化フレームを処理した際に得られた動ベクトルから算
出した初期値を用いて、補間フレームのベクトル探索が
行なわれるので、初期値近傍だけの探索で最適なベクト
ルを見つけることができる(請求項1)。
【0020】また、画像静止領域においては、フレーム
間符号化フレームを処理した際に得られた動ベクトルか
ら算出した初期値を用いた補間フレームのベクトル探索
を行なわずに、フレーム間同位置の探索を行なうので、
フレーム間同位置が検索範囲から外れてしまうことはな
い(請求項2)。
【0021】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0022】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
で、この図1に示す蓄積用動画像符号化装置は、原画用
フレームメモリ部1,DCT変換器2,量子化器3,逆
量子化器4,逆DCT変換器5,再生画用フレームメモ
リ6−1,6−2,動き補償器7−1,7−2,切替器
8,9,加算器10,11,減算器12のほか、ベクト
ルメモリ13,初期ベクトル算出部14−1,14−2
をそなえて構成されている。
【0023】なお、原画用フレームメモリ部1,DCT
変換器2,量子化器3,逆量子化器4,逆DCT変換器
5,再生画用フレームメモリ6−1,6−2,動き補償
器7−1,7−2,切替器8,9,加算器10,11,
減算器12については、従来のものと同じであるので、
その説明は省略する。
【0024】ここで、ベクトルメモリ13は、フレーム
間符号化フレームを求めるときに得られた動ベクトルM
Vを保存しておくもので、初期ベクトル算出部14−1
,14−2は、それぞれベクトルメモリ13に保存され
ている動ベクトルMVから補間フレームのベクトルVF
1,VF2,VB1,VB2の初期値を以下のようにし
て算出するものである。
【0025】すなわち、ベクトルVF1,VF2,VB
1,VB2の初期値は、VF1=(1/3)・MV,V
F2=(2/3)・MV,VB1=(−2/3)・MV
,VB2=(−1/3)・MVから算出される。
【0026】上述の構成により、図4に示すように、ま
ず、ある画面について、フレーム内符号化が施されて、
フレーム内符号化フレームI0 が求められ、ついで、
この例では、3画面あとの画面について、フレーム間符
号化が施されて、フレーム間符号化フレームP1 が求
められる(図4の■参照)。そして、このフレーム間符
号化フレームP1 を求めるときに、動ベクトルMVが
求められる。
【0027】なお、この場合、フレーム内符号化フレー
ムI0 情報は再生画用フレームメモリ6−1に記憶さ
れ、フレーム間符号化フレームP1情報は再生画用フレ
ームメモリ6−2に記憶されるようになっている。
【0028】さらに、その後は、上記のフレーム内符号
化フレームI0 およびフレーム間符号化フレームP1
 の情報を用い、動き補償器7−1,7−2により動き
補償予測を施して、上記フレームI0 ,P1 間の2
つの補間フレームB1 ,B2 情報を求めることが行
なわれる(図4の■,■′,■,■′参照)。
【0029】すなわち、ベクトルVF1,VF2および
VB1,VB2を求めるときに、前述の如く、それぞれ
の初期値として、VF1=(1/3)・MV,VF2=
(2/3)・MV,VB1=(−2/3)・MV,VB
2=(−1/3)・MVが与えられて、これによってオ
フセットを与えられた点を中心に、その近傍を探索する
ことが行なわれる。
【0030】このように補間フレームのベクトルとフレ
ーム間符号化フレームのベクトルに相関があることを利
用して、画像動領域においては、フレーム間符号化フレ
ームを処理した際に得られた動ベクトルMVから算出し
た初期値を用いて、補間フレームのベクトル探索を行な
うので、その探索範囲を図2に示すように狭くすること
ができる。すなわち、狭い探索範囲で最適ベクトルを見
つけ出すことができるため、最適ベクトルを検索する際
の演算量を削減することができる。これは、時間的に逆
方向の予測を行なう蓄積用動画像符号化方式において、
大きなメリットとなる。
【0031】なお、画像静止領域はフレーム間同位置の
マッチングで見つけられるが、上記のように初期値によ
ってオフセットすると、初期ベクトルが大きくなった場
合、フレーム間同位置が検索範囲から外れてしまうおそ
れがある。そこで、これを防ぐため、動き補償器7−1
,7−2には、上記初期ベクトルに基づく検索以外に、
フレーム間同位置のマッチングを行なう機能も設けられ
ている。
【0032】これにより、画像静止領域においてはフレ
ーム間同位置のマッチング操作を行なうことができる。
【0033】このようにして、本実施例によれば、動領
域においては、フレーム間符号化フレームを処理した際
に得られた動ベクトルMVから算出した初期値を用いて
、補間フレームのベクトル探索を行なうとともに、静止
領域においては、フレーム間同位置のマッチング操作を
行なって、このフレーム間同位置についても動ベクトル
候補を探索するので、動領域および静止領域のいずれに
おいても、最適ベクトルの検出が可能となり、その結果
、全体として演算量の削減におおいに効果があるもので
ある。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の蓄積用動
画像符号化方式における補間フレームのベクトル探索方
法によれば、蓄積用動画像符号化方式において、フレー
ム間符号化フレームを処理した際に得られた動ベクトル
から算出した初期値を用いて、補間フレームのベクトル
探索を行なうので、狭い探索範囲で最適ベクトルを見つ
け出すことができ、これにより、最適ベクトルを検索す
る際の演算量を削減することができ、その結果、時間的
に逆方向の予測を行なう蓄積用動画像符号化方式におい
て、大きなメリットとなる利点がある(請求項1)。
【0035】また、画像静止領域においては、フレーム
間符号化フレームを処理した際に得られた動ベクトルか
ら算出した初期値を用いた補間フレームのベクトル探索
を行なわずに、フレーム間同位置の探索を行なうので、
フレーム間同位置が検索範囲から外れてしまうことがな
く、これにより静止領域においても、最適ベクトルの検
出を確実に行なうことができる(請求項2)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の作用を説明する図である。
【図3】従来例を示すブロック図である。
【図4】蓄積用動画像符号化方式を説明する図である。
【図5】従来例の作用を説明する図である。
【符号の説明】
1  原画用フレームメモリ部 1−i  原画用フレームメモリ 2  DCT変換器 3  量子化器 4  逆量子化器 5  逆DCT変換器 6−1,6−2  再生画用フレームメモリ7−1,7
−2  動き補償器 8,9  切替器 10,11  加算器 12  減算器 13  ベクトルメモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】いずれか一方がフレーム間符号化フレーム
    である既に符号化された複数のフレームを用いて、その
    間に存在する補間フレームをベクトル探索動作を含む動
    き補償予測を用いることにより求める蓄積用動画像符号
    化方式において、該フレーム間符号化フレームを処理し
    た際に得られた動ベクトルから算出した初期値を用いて
    、該補間フレームのベクトル探索を行なうことを特徴と
    する、蓄積用動画像符号化方式における補間フレームの
    ベクトル探索方法。
  2. 【請求項2】画像静止領域においては、該フレーム間符
    号化フレームを処理した際に得られた動ベクトルから算
    出した初期値を用いた該補間フレームのベクトル探索を
    行なわずに、フレーム間同位置の探索を行なうことを特
    徴とする、請求項1記載の蓄積用動画像符号化方式にお
    ける補間フレームのベクトル探索方法。
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