JPH0481918B2 - - Google Patents
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- JPH0481918B2 JPH0481918B2 JP61246658A JP24665886A JPH0481918B2 JP H0481918 B2 JPH0481918 B2 JP H0481918B2 JP 61246658 A JP61246658 A JP 61246658A JP 24665886 A JP24665886 A JP 24665886A JP H0481918 B2 JPH0481918 B2 JP H0481918B2
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 65
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 33
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、動画像信号の符号化装置に関する。
（従来の技術）
従来、画面間の相関を利用した高能率符号化の
一手法であるブロツクマツチングを用いた動き補
償あるいは、複数個の画素からなるブロツク内の
振幅パターンとあらかじめ用意されているパター
ンとのパターンマツチングを利用したベクトル量
子化においては、ブロツク単位に動きの評価ある
いは、ベクトル量子化の評価を行つていた。ブロ
ツクマツチングを用いた動き補償は、テイー・コ
ガ（T.KOGA）らによる論文「モーシヨンコン
ペンセイテイドインターフレームコーデイングフ
オーコンフアレンスイング（MOTION−
COMPENSATED INTERFRAME CODING
FOR CONFERNCING）」（National
Telecommunications Conference NTC
Record−1981 G5.3.1〜G5.3.5）に記載されてい
るように動ベクトルを検出するのに必要な演算量
を減少させるために、ブロツク内の画素の全てに
ついて計算せず、いくつかの画素について計算を
行つた。ベクトル量子化の場合にも同様の近似計
算により演算量を低減することができる。ベクト
ル量子化については、山田芳郎らによる論文「画
像信号を対象としたベクトル量子化器設計」（電
子通信学会論文誌、昭和58年８月Vol.J66−
BNo.8P956−972）に記載されたものが利用でき
る。
一手法であるブロツクマツチングを用いた動き補
償あるいは、複数個の画素からなるブロツク内の
振幅パターンとあらかじめ用意されているパター
ンとのパターンマツチングを利用したベクトル量
子化においては、ブロツク単位に動きの評価ある
いは、ベクトル量子化の評価を行つていた。ブロ
ツクマツチングを用いた動き補償は、テイー・コ
ガ（T.KOGA）らによる論文「モーシヨンコン
ペンセイテイドインターフレームコーデイングフ
オーコンフアレンスイング（MOTION−
COMPENSATED INTERFRAME CODING
FOR CONFERNCING）」（National
Telecommunications Conference NTC
Record−1981 G5.3.1〜G5.3.5）に記載されてい
るように動ベクトルを検出するのに必要な演算量
を減少させるために、ブロツク内の画素の全てに
ついて計算せず、いくつかの画素について計算を
行つた。ベクトル量子化の場合にも同様の近似計
算により演算量を低減することができる。ベクト
ル量子化については、山田芳郎らによる論文「画
像信号を対象としたベクトル量子化器設計」（電
子通信学会論文誌、昭和58年８月Vol.J66−
BNo.8P956−972）に記載されたものが利用でき
る。
（発明が解決しようとする問題点）
従来のブロツクマツチングによる動き補償にお
ける動きの評価あるいはVQベクトルと称するベ
クトル量子化のベクトルの評価を行う場合には、
ブロツク内の全画素を用いて評価を行うと膨大な
演算量となり現実的でないため通常は画素間引き
を行い、それぞれの評価に間引かれた画素（評価
用画素点）を用いて演算を行つていた。動き補償
に用いた評価用画素点とベクトル量子化に用いた
評価用画素点との関係が重要であるが、従来は動
き補償で歪みすなわち少なくとも評価用画素点に
おける予測誤差が最も小さくなる動ベクトルを検
出したにもかかわらずベクトル量子化の評価用画
素点が動き補償のそれに対して特別の考慮が払わ
れていないために、動き補償ベクトル量子化の間
で評価に関する不整合が存在し符号化能率が低下
していた。
ける動きの評価あるいはVQベクトルと称するベ
クトル量子化のベクトルの評価を行う場合には、
ブロツク内の全画素を用いて評価を行うと膨大な
演算量となり現実的でないため通常は画素間引き
を行い、それぞれの評価に間引かれた画素（評価
用画素点）を用いて演算を行つていた。動き補償
に用いた評価用画素点とベクトル量子化に用いた
評価用画素点との関係が重要であるが、従来は動
き補償で歪みすなわち少なくとも評価用画素点に
おける予測誤差が最も小さくなる動ベクトルを検
出したにもかかわらずベクトル量子化の評価用画
素点が動き補償のそれに対して特別の考慮が払わ
れていないために、動き補償ベクトル量子化の間
で評価に関する不整合が存在し符号化能率が低下
していた。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、画面間の相関を用いて動画像
信号の符号化を行うにあたり、画面をあらかじめ
定められた複数個の画素からなるブロツクに分割
する手段、該ブロツクに含まれる一部の画素と符
号化済みの過去の画像を用いてブロツクマツチン
グにより動きの評価を行い動ベクトルを発生する
手段、前記ブロツクに分割された第一の動画像信
号から該動ベクトルを用いて冗長度を低減した第
二の動画像信号を発生する予測手段、前記ブロツ
クマツチングにおいて動きの評価に用いた画素点
あるいはこれを含む画素点を用いてベクトル量子
化を行い第三の動画像信号を発生する手段、該第
三の動画像信号を逆ベクトル量子化し第二の動画
像信号を再生する手段、該再生された第二の動画
像信号と予測信号とにより局部復号信号を発生す
る手段、該局部復号信号をおよそ１フレーム時間
遅延させ前記予測手段に供給するフレームメモリ
ー、前記第三の動画像信号と動ベクトルを可変長
符号化する手段、該可変長符号器の出力を伝送路
の速度と整合を取るバツフアーメモリー、とを具
備することを特徴とする動画像信号の符号化装置
が得られる。
信号の符号化を行うにあたり、画面をあらかじめ
定められた複数個の画素からなるブロツクに分割
する手段、該ブロツクに含まれる一部の画素と符
号化済みの過去の画像を用いてブロツクマツチン
グにより動きの評価を行い動ベクトルを発生する
手段、前記ブロツクに分割された第一の動画像信
号から該動ベクトルを用いて冗長度を低減した第
二の動画像信号を発生する予測手段、前記ブロツ
クマツチングにおいて動きの評価に用いた画素点
あるいはこれを含む画素点を用いてベクトル量子
化を行い第三の動画像信号を発生する手段、該第
三の動画像信号を逆ベクトル量子化し第二の動画
像信号を再生する手段、該再生された第二の動画
像信号と予測信号とにより局部復号信号を発生す
る手段、該局部復号信号をおよそ１フレーム時間
遅延させ前記予測手段に供給するフレームメモリ
ー、前記第三の動画像信号と動ベクトルを可変長
符号化する手段、該可変長符号器の出力を伝送路
の速度と整合を取るバツフアーメモリー、とを具
備することを特徴とする動画像信号の符号化装置
が得られる。
（作用）
本発明の動画像信号の符号化装置の動き補償の
演算点は、例えば、第１図に示すような８画素×
８画素のブロツクにおいては、評価用画素点の間
引きを行い、この丸印で示された画素を用いて動
き補償の評価を実行し最も歪みの少ない動ベクト
ルを検出する。そして、ベクトル量子化において
も動き補償のときに用いた評価用画素点と少なく
とも一致する点を用いてベクトル量子化の評価を
行うことにより近似歪みを少なくすることができ
る。少なくとも動き補償の評価で調べられた評価
画素点における予測誤差はベクトル量子化で精度
良く符号化される。評価画素点以外の点での近似
誤差は常に存在するが、近似誤差の低減のために
ベクトル量子化においては、例えば第１図の丸印
（動き補償の評価画素点）にくわえて点線の丸印
などの評価画素を用いることもできる。この場合
には、まず動き補償の評価点と一致している丸印
の評価点について歪み最小のVQベクトルを仮に
決定し、ついでその条件下で残つた点線丸印の評
価点についての歪み最小とするVQベクトルを真
のVQベクトルとする。このようにすると動き補
償の評価画素点と一致する画素点でのベクトル量
子化による歪み最小を確保し、この条件下で更に
動き補償の評価点以外の点についての歪みを最小
とするので、ベクトル量子化の評価点全体につい
ていきなり歪み最小を図るよりも合計歪みは少な
くとも同等あるいは小さくできるため符号化能率
が向上する。また評価点を一致させるとハードウ
エアの構成において同一の評価用回路を利用でき
る効果もある。
演算点は、例えば、第１図に示すような８画素×
８画素のブロツクにおいては、評価用画素点の間
引きを行い、この丸印で示された画素を用いて動
き補償の評価を実行し最も歪みの少ない動ベクト
ルを検出する。そして、ベクトル量子化において
も動き補償のときに用いた評価用画素点と少なく
とも一致する点を用いてベクトル量子化の評価を
行うことにより近似歪みを少なくすることができ
る。少なくとも動き補償の評価で調べられた評価
画素点における予測誤差はベクトル量子化で精度
良く符号化される。評価画素点以外の点での近似
誤差は常に存在するが、近似誤差の低減のために
ベクトル量子化においては、例えば第１図の丸印
（動き補償の評価画素点）にくわえて点線の丸印
などの評価画素を用いることもできる。この場合
には、まず動き補償の評価点と一致している丸印
の評価点について歪み最小のVQベクトルを仮に
決定し、ついでその条件下で残つた点線丸印の評
価点についての歪み最小とするVQベクトルを真
のVQベクトルとする。このようにすると動き補
償の評価画素点と一致する画素点でのベクトル量
子化による歪み最小を確保し、この条件下で更に
動き補償の評価点以外の点についての歪みを最小
とするので、ベクトル量子化の評価点全体につい
ていきなり歪み最小を図るよりも合計歪みは少な
くとも同等あるいは小さくできるため符号化能率
が向上する。また評価点を一致させるとハードウ
エアの構成において同一の評価用回路を利用でき
る効果もある。
（実施例）
第２図を参照しながら本発明の一実施例につい
て詳細に説明する。入力の動画像信号は、線１０
を介して走査変換器１に供給される。走査変換器
１は、入力の動画像信号を走査変換しあらかじめ
定められた形状のブロツクサイズにブロツク化し
た信号を線１２を介して減算器３およびベクトル
検出器２に供給する。ベクトル検出器２は、走査
変換器１から供給されたブロツク化された信号と
フレームメモリー７から供給されるおよそ１フレ
ーム前の信号を用いて動き補償の評価を用い、動
ベクトルを検出する。例えばブロツクサイズを８
ライン×８画素とすると第１図の丸印の画素16個
を用いて動き補償を実行したときの予測誤差の評
価を用い予測誤差信号が最小になる動ベクトルを
検出する。ベクトル検出器２で検出した最適な動
ベクトルは、線２８を介して可変遅延８および可
変長符号器９に供給される。減算器３は、走査変
換器１から供給されたブロツク化された入力信号
と可変遅延８から供給される動き補償された予測
誤差信号との減算を行い予測誤差信号を出力す
る。減算器３の出力は、線３４を介してベクトル
量子化器４に供給される。ベクトル量子化器４
は、最適なVQベクトルを求めるためにベクトル
量子化の歪の評価を行うが、評価に用いる画素
は、少なくとも動き補償の評価に用いた画素点と
同じ画素点の画素により評価を行う。例えば第１
図の丸印および点線丸印の点を用いる場合には、
まず動き補償に用いた画素点と同じ画素点を用い
て歪みが最小になるVQベクトルを仮に決定し、
つづいてその条件下で残つた点線丸印の評価転点
についての歪みを最小とするVQベクトルを真の
VQベクトルとする。ベクトル量子化器４で求め
られたVQベクトルは、線４５を介してベクトル
逆量子化器５および可変長符号器９に供給され
る。ベクトル逆量子化器５は、VQベクトルを逆
変換して得られるもとの予測誤差信号と可変遅延
８から供給される予測信号とを加算し、局部復号
信号を発生する。加算器６で発生した局部復号信
号は、フレームメモリー７に供給される。フレー
ムメモリー７は、加算器６から供給された局部復
号信号を約１フレーム時間遅延し、線７８を介し
て可変遅延８およびベクトル検出器２に供給す
る。可変遅延８は、フレームメモリー７から供給
された信号をベクトル検出器２から供給された動
ベクトルに従つて遅延の調整を実行し動き補償さ
れた予測信号を発生する。可変遅延８の出力の予
測信号は、線８３を介して減算器３および加算器
６に供給する。つぎに、可変長符号器９は、ベク
トル量子化器４から供給されたVQベクトルとベ
クトル検出器２から供給された動ベクトルをハフ
マン符号などの能率のよい符号を用いて可変長符
号化しバツフアーメモリー１０に供給する。バツ
フアーメモリー１０は、可変長符号器９から供給
された可変長符号を伝送路の速度と整合を取りな
がら線１０１を介して伝送路に出力する。
て詳細に説明する。入力の動画像信号は、線１０
を介して走査変換器１に供給される。走査変換器
１は、入力の動画像信号を走査変換しあらかじめ
定められた形状のブロツクサイズにブロツク化し
た信号を線１２を介して減算器３およびベクトル
検出器２に供給する。ベクトル検出器２は、走査
変換器１から供給されたブロツク化された信号と
フレームメモリー７から供給されるおよそ１フレ
ーム前の信号を用いて動き補償の評価を用い、動
ベクトルを検出する。例えばブロツクサイズを８
ライン×８画素とすると第１図の丸印の画素16個
を用いて動き補償を実行したときの予測誤差の評
価を用い予測誤差信号が最小になる動ベクトルを
検出する。ベクトル検出器２で検出した最適な動
ベクトルは、線２８を介して可変遅延８および可
変長符号器９に供給される。減算器３は、走査変
換器１から供給されたブロツク化された入力信号
と可変遅延８から供給される動き補償された予測
誤差信号との減算を行い予測誤差信号を出力す
る。減算器３の出力は、線３４を介してベクトル
量子化器４に供給される。ベクトル量子化器４
は、最適なVQベクトルを求めるためにベクトル
量子化の歪の評価を行うが、評価に用いる画素
は、少なくとも動き補償の評価に用いた画素点と
同じ画素点の画素により評価を行う。例えば第１
図の丸印および点線丸印の点を用いる場合には、
まず動き補償に用いた画素点と同じ画素点を用い
て歪みが最小になるVQベクトルを仮に決定し、
つづいてその条件下で残つた点線丸印の評価転点
についての歪みを最小とするVQベクトルを真の
VQベクトルとする。ベクトル量子化器４で求め
られたVQベクトルは、線４５を介してベクトル
逆量子化器５および可変長符号器９に供給され
る。ベクトル逆量子化器５は、VQベクトルを逆
変換して得られるもとの予測誤差信号と可変遅延
８から供給される予測信号とを加算し、局部復号
信号を発生する。加算器６で発生した局部復号信
号は、フレームメモリー７に供給される。フレー
ムメモリー７は、加算器６から供給された局部復
号信号を約１フレーム時間遅延し、線７８を介し
て可変遅延８およびベクトル検出器２に供給す
る。可変遅延８は、フレームメモリー７から供給
された信号をベクトル検出器２から供給された動
ベクトルに従つて遅延の調整を実行し動き補償さ
れた予測信号を発生する。可変遅延８の出力の予
測信号は、線８３を介して減算器３および加算器
６に供給する。つぎに、可変長符号器９は、ベク
トル量子化器４から供給されたVQベクトルとベ
クトル検出器２から供給された動ベクトルをハフ
マン符号などの能率のよい符号を用いて可変長符
号化しバツフアーメモリー１０に供給する。バツ
フアーメモリー１０は、可変長符号器９から供給
された可変長符号を伝送路の速度と整合を取りな
がら線１０１を介して伝送路に出力する。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、動き補償とベクト
ル量子化を組合せて用いる場合には、ベクトル量
子化の評価に用いる画素点は、少なくとも動き補
償の評価に用いた画素点と一致すること、あるい
はそれを含む画素点を用いることにより、動き補
償の評価で調べられた予測誤差をベクトル量子化
で歪みを最小に抑え、より正確に符号化すること
ができ符号化能率を上げることができる。
ル量子化を組合せて用いる場合には、ベクトル量
子化の評価に用いる画素点は、少なくとも動き補
償の評価に用いた画素点と一致すること、あるい
はそれを含む画素点を用いることにより、動き補
償の評価で調べられた予測誤差をベクトル量子化
で歪みを最小に抑え、より正確に符号化すること
ができ符号化能率を上げることができる。
このように本発明を実用に供すると動画像信号
の符号化における画質改善の効果はきわめて大き
い。
の符号化における画質改善の効果はきわめて大き
い。
第１図は、本発明の原理を説明する図、第２図
は本発明の実施例を説明する図である。 図において、１……走査変換器、２……ベクト
ル検出器、３……減算器、４……ベクトル量子化
器、５……ベクトル逆量子化器、６……加算器、
７……フレームメモリー、８……可変遅延、９…
…可変長符号器、１０……バツフアメモリー、で
ある。
は本発明の実施例を説明する図である。 図において、１……走査変換器、２……ベクト
ル検出器、３……減算器、４……ベクトル量子化
器、５……ベクトル逆量子化器、６……加算器、
７……フレームメモリー、８……可変遅延、９…
…可変長符号器、１０……バツフアメモリー、で
ある。
Claims (1)
- １ 画面間の相関を用いて動画像信号の符号化を
行うにあたり、画面をあらかじめ定められた複数
個の画素からなるブロツクに分割する手段、該ブ
ロツクに含まれる一部の画素と符号化済みの過去
の画像を用いてブロツクマツチングにより動きの
評価を行い動ベクトルを発生する手段、前記ブロ
ツクに分割された第一の動画像信号から該動ベク
トルを用いて冗長度を低減した第二の動画像信号
を発生する予測手段、前記ブロツクマツチングに
おいて動きの評価に用いた画素点あるいはこれを
含む画素点を用いてベクトル量子化を行い第三の
動画像信号を発生する手段、該第三の動画像信号
を逆ベクトル量子化し第二の動画像信号を再生す
る手段、該再生された第二の動画像信号と予測信
号とにより局部復号信号を発生する手段、該局部
復号信号をおよそ１フレーム時間遅延させ前記予
測手段に供給するフレームメモリー、前記第三の
動画像信号と動ベクトルを可変長符号化する手
段、該可変長符号器の出力を伝送路の速度と整合
を取るバツフアメモリー、とを具備することを特
徴とする動画像信号の符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246658A JPS63100890A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 動画像信号の符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246658A JPS63100890A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 動画像信号の符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100890A JPS63100890A (ja) | 1988-05-02 |
| JPH0481918B2 true JPH0481918B2 (ja) | 1992-12-25 |
Family
ID=17151692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61246658A Granted JPS63100890A (ja) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | 動画像信号の符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100890A (ja) |
-
1986
- 1986-10-17 JP JP61246658A patent/JPS63100890A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63100890A (ja) | 1988-05-02 |
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