JPH05199517A - Method and device for coding image - Google Patents

Method and device for coding image

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JPH05199517A
JPH05199517A JP4008977A JP897792A JPH05199517A JP H05199517 A JPH05199517 A JP H05199517A JP 4008977 A JP4008977 A JP 4008977A JP 897792 A JP897792 A JP 897792A JP H05199517 A JPH05199517 A JP H05199517A
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JP
Japan
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block
image
independent
target
change amount
Prior art date
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Application number
JP4008977A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Egawa
廉 穎川
Masahiro Honjo
正博 本城
Hideki Fukuda
秀樹 福田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the method and device for coding image with high efficiency for image coding used for the case of compressing, transmitting and recording digital images without degrading picture quality. CONSTITUTION:In the method for coding at every block after dividing the image into blocks consisting of plural picture elements approaching to the image and predicting the image as the object of coding while using reference images hourly in the past and future, an independent block detector 1 is provided to detect the block, which is not present on the reference image in the past rather than the coding object image and is not present on the reference image in the future rather than the coding object image although being present in the coding object image, included in the image area of the coding object image as an independent block and in the detected independent block, a coding is independently processed so as to remove the after-image noise of a mobile object without depending on the reference images in the past and future.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像を圧縮し
て、伝送、記録する際に用いる画像符号化方法及び画像
符号化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding method and an image coding device used for compressing, transmitting and recording a digital image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタル画像の符号化方法とし
て、画像を近接する複数の画素からなるブロックに分割
し、対象としている画像の時間的に前後に位置する複数
の画像を参照画像として現在の画像を予測し、その予測
誤差をブロック毎に符号化する方法が行われている。こ
の方法では、符号化の対象としているブロックの画素レ
ベルの分散と予測誤差ブロックの誤差信号の分散とを比
較して、符号化対象ブロックを直接符号化するか、ある
いは予測誤差を符号化するかを選択している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of encoding a digital image, an image is divided into blocks made up of a plurality of adjacent pixels, and a plurality of images positioned temporally before and after the target image are used as reference images. A method of predicting an image and coding the prediction error for each block is used. In this method, the pixel level variance of the block to be encoded is compared with the variance of the error signal of the prediction error block to directly encode the target block or to encode the prediction error. Is selected.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法では移動体の残像ノイズが発生し、画質劣化を招く
という問題点を有していた。これは、画像内の物体の移
動によって、対象画像に存在するが時間的に前後に位置
する画像内には存在しない画像が出現し、前記の領域を
前後の参照画像から予測するのは困難であり、符号化ノ
イズが増大し残像ノイズとなるためである。また、画像
の画素レベルの変化量が少ない領域に発生する残像ノイ
ズは特に目立ち、著しく画質の劣化を招く。
However, the above-mentioned method has a problem that afterimage noise of the moving body is generated and image quality is deteriorated. This is because the movement of an object in the image causes an image that is present in the target image but does not exist in the images that are temporally located before and after, and it is difficult to predict the region from the reference images before and after. This is because the coding noise increases and becomes afterimage noise. In addition, the afterimage noise generated in the region where the amount of change in the pixel level of the image is small is particularly noticeable, and causes a remarkable deterioration of the image quality.

【0004】本発明は、画質劣化を招くことなく残像ノ
イズを除去し、かつ高能率な画像符号化方法および画像
符号化装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an image coding method and an image coding apparatus that removes afterimage noise without degrading image quality and that is highly efficient.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、画像を近接す
る複数の画素からなるブロックに分割し、時間的に過去
の参照画像及び未来の参照画像を用いて符号化対象画像
を予測しブロック毎に符号化する方法において、前記符
号化対象画像には存在するが、前記符号化対象画像から
過去の参照画像までの画像には存在せず、かつ前記符号
化対象画像から未来の参照画像までの画像にも存在しな
い前記符号化対象画像内の画像領域を含むブロックを独
立ブロックとして検出し、前記独立ブロックにおいては
前記過去の参照画像及び未来の参照画像には依存するこ
となく、独立に符号化処理するように構成されたもので
ある。
According to the present invention, an image is divided into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, and an image to be coded is predicted using a temporally past reference image and a future reference image. In the method of encoding for each, in the image to be encoded, but does not exist in the image from the image to be encoded to the past reference image, and from the image to be encoded to the future reference image Of the image to be encoded, which does not exist in the image of the target image, is detected as an independent block, and the independent block is independently coded without depending on the past reference image and the future reference image. It is configured to perform a chemical conversion process.

【0006】また、本発明の画像符号化装置は前述の画
像符号化方法を実現するための装置であり、画像を近接
する複数の画素からなるブロックに分割し、時間的に過
去の参照画像及び未来の参照画像を用いて符号化対象画
像を予測しブロック毎に符号化する装置において、前記
符号化対象画像には存在するが、前記符号化対象画像か
ら過去の参照画像までの画像には存在せず、かつ前記符
号化対象画像から未来の参照画像までの画像にも存在し
ない前記符号化対象画像内の画像領域を含むブロックを
独立ブロックとして検出する独立ブロック検出器と、前
記独立ブロック検出器によって検出された独立ブロック
においては前記過去の参照画像及び前記未来の参照画像
には依存することなく、独立に符号化処理する手段とで
構成されたものである。
Further, the image coding apparatus of the present invention is an apparatus for realizing the above-described image coding method, and divides an image into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, and a temporally past reference image and In a device that predicts an encoding target image using a future reference image and encodes it for each block, it exists in the encoding target image, but exists in the images from the encoding target image to the past reference image. Independent block detector that detects, as an independent block, a block including an image region in the encoding target image that does not exist in an image from the encoding target image to a future reference image, and the independent block detector In the independent block detected by the above, the independent block does not depend on the past reference image and the future reference image, and is constituted by means for independently performing encoding processing. That.

【0007】[0007]

【作用】これにより、符号化対象画像の前後の画像に存
在しないが符号化対象画像には存在する画像領域を検出
し、前記領域においては参照画像には依存することな
く、独立に符号化処理することによって、移動体の残像
が除去され画質の向上が得られる。
As a result, an image region which does not exist in the images before and after the image to be encoded but exists in the image to be encoded is detected, and in the region, the encoding process is performed independently without depending on the reference image. By doing so, the afterimage of the moving body is removed and the image quality is improved.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明の画像符号化方法及び画像符号化
装置の一実施例について、図面を参照しながら詳細に説
明する。ここでは、画像はフレーム単位に処理し、予測
に用いる参照画像として符号化対象画像よりも過去のフ
レーム及び未来のフレームを用いる。また、前記両参照
画像を用いてそれぞれ動き検出を行い、すでに復号され
ている前記両参照画像の再生画像からそれぞれブロック
毎に動き補償を行って得られた予測信号ブロックによっ
て符号化対象ブロックを予測し、その予測誤差信号をブ
ロック毎に符号化する方法について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the image coding method and the image coding apparatus of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, the image is processed on a frame-by-frame basis, and past frames and future frames are used as reference images used for prediction, as compared with the image to be encoded. Also, motion detection is performed using each of the reference images, and a target block to be encoded is predicted by a prediction signal block obtained by performing motion compensation for each block from a reproduced image of the reference images that have already been decoded. Then, a method of encoding the prediction error signal for each block will be described.

【0009】図1は本発明の基本構成の第一の実施例を
示すものである。図1において、過去参照ブロックは、
符号化対象ブロックと同位置にある符号化対象画像より
過去の参照画像内のブロックであり、前方ブロック1か
ら前方ブロックNまでのブロックは、前記符号化対象画
像と前記過去の参照画像の間に存在するフレームを任意
にN枚数分指定した場合において各フレーム内での前記
符号化対象ブロックと同位置にあるブロックである。ま
た、未来参照ブロックは、符号化対象ブロックと同位置
にある符号化対象画像より未来の参照画像内のブロック
であり、後方ブロック1から後方ブロックMまでのブロ
ックは、前記符号化対象画像と前記未来の参照画像の間
に存在するフレームを任意にM枚数分指定した場合にお
いて各フレーム内での前記符号化対象ブロックと同位置
にあるブロックである。予測誤差ブロックは、予測信号
により符号化対象ブロックを予測したときの予測誤差信
号のブロックである。また、選択器2は、図2におい
て、入力をa、b、cとしたとき、c=1の場合の出力
dはaとなり、それ以外の出力dはbとなる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the basic configuration of the present invention. In FIG. 1, the past reference block is
The blocks in the reference image past the encoding target image at the same position as the encoding target block, and the blocks from the front block 1 to the front block N are located between the encoding target image and the past reference image. This is a block located at the same position as the encoding target block in each frame when N existing frames are arbitrarily designated. Further, the future reference block is a block in the reference image in the future of the encoding target image at the same position as the encoding target block, and the blocks from the backward block 1 to the backward block M are the encoding target image and the encoding target image. It is a block located at the same position as the encoding target block in each frame when M frames which are present between future reference images are arbitrarily designated. The prediction error block is a block of the prediction error signal when the coding target block is predicted by the prediction signal. Further, in the selector 2, when the inputs are a, b, and c in FIG. 2, the output d is a when c = 1, and the other outputs d are b.

【0010】まず、過去参照ブロック、1からNまでの
前方ブロック、未来参照ブロック、1からMまでの後方
ブロック、及び符号化対象ブロックを独立ブロック検出
器1に入力し、符号化対象ブロックが過去参照ブロッ
ク、未来参照ブロック、及び全ての前方ブロックと後方
ブロックのどれにも依存しない独立なブロックであるか
を検出する。符号化対象ブロックが独立ブロックである
と検出されると、選択器2によって符号化対象ブロック
が符号化器(図示せず)へ入力され参照画像とは独立に
符号化される。つまり、フレーム内符号化が行われる。
First, past reference blocks, 1 to N forward blocks, future reference blocks, 1 to M backward blocks, and blocks to be encoded are input to the independent block detector 1, and the blocks to be encoded are past blocks. Detects a reference block, a future reference block, and an independent block that does not depend on any of the front block and the rear block. When the block to be coded is detected as an independent block, the block 2 to be coded is input to the coder (not shown) by the selector 2 and coded independently of the reference image. That is, intraframe coding is performed.

【0011】一方、符号化対象ブロックが独立ブロック
でないときは、選択器2によって予測誤差ブロックが符
号化器へ入力され、フレーム間符号化が行われる。この
ように、参照画像と独立であるか依存するかを検出する
ことによって、フレーム内符号化あるいはフレーム間符
号化を適応的に行えば移動体の残像ノイズを除去するこ
とができ、画質改善が得られる。
On the other hand, when the block to be coded is not an independent block, the prediction error block is input to the coder by the selector 2 and interframe coding is performed. In this way, by detecting whether the reference image is independent or dependent on the reference image, it is possible to remove the afterimage noise of the moving object by adaptively performing the intraframe coding or the interframe coding, thereby improving the image quality. can get.

【0012】次に、図3を用いて、本発明の第二の実施
例について説明する。図3において、第一の実施例と同
様、過去参照ブロックと未来参照ブロックは、それぞれ
符号化対象ブロックと同位置にある過去の参照画像内の
ブロック及び未来の参照画像内のブロックであり、1か
らNの前方ブロックと1からMの後方ブロックは、それ
ぞれ符号化対象画像と過去の参照画像の間のフレーム及
び符号化対象画像と未来の参照画像の間のフレーム内に
おいての符号化対象ブロックと同位置にあるブロックで
あり、予測誤差ブロックは、予測信号により符号化対象
ブロックを予測したときの予測誤差信号のブロックであ
る。また、22と23、及び24は、それぞれ論理和及
び論理積を計算し、出力する論理和器及び論理積器であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, as in the first embodiment, the past reference block and the future reference block are a block in the past reference image and a block in the future reference image that are at the same position as the encoding target block, respectively. To N forward blocks and 1 to M backward blocks are coding target blocks in a frame between a coding target image and a past reference image and in a frame between a coding target image and a future reference image, respectively. The blocks at the same position, and the prediction error block is a block of the prediction error signal when the target block to be coded is predicted by the prediction signal. Further, 22 and 23, and 24 are a logical sum device and a logical product device for calculating and outputting a logical sum and a logical product, respectively.

【0013】変化量測定器3〜9は同一の構成をしてお
り、ブロック内の画素レベルの変化量として画素レベル
の分散を計算し、出力する。また、差分器10〜15
は、入力された二つの変化量の差の大きさを出力するも
のである。比較器16〜21は、図4における比較器2
5と同じ構成であり、図4において、比較器の入力a、
bに対してaがbよりも大きいとき、出力cは1とな
り、それ以外では出力cは0となるものである。
The change amount measuring devices 3 to 9 have the same configuration and calculate and output the pixel level variance as the change amount of the pixel level in the block. Also, the subtracters 10 to 15
Outputs the magnitude of the difference between the two input changes. The comparators 16 to 21 are the comparators 2 in FIG.
5 has the same configuration as that of FIG.
When a is larger than b with respect to b, the output c is 1, and otherwise the output c is 0.

【0014】まず、過去参照ブロック内、未来参照ブロ
ック内、各々の前方ブロックと後方ブロック内、及び符
号化対象ブロック内の画素のレベル変化量を、それぞれ
の変化量測定器で測定する。次に、測定した過去参照ブ
ロック内、未来参照ブロック内、及び各々の前方ブロッ
クと後方ブロック内のレベル変化量について、測定した
符号化対象ブロック内のレベル変化量との差の大きさを
それぞれ個別に求め、その差をそれぞれ所定量CONS
T0と比較する。
First, the level change amount of pixels in the past reference block, the future reference block, each of the front block and the back block, and the block to be encoded is measured by each change amount measuring device. Next, regarding the measured level change amount in the past reference block, the future reference block, and each of the front block and the rear block, the magnitude of the difference between the measured level change amount in the encoding target block is individually determined. And the difference between each
Compare with T0.

【0015】過去参照ブロックあるいは前方ブロック内
のレベル変化量のうち、ひとつでも符号化対象ブロック
内のレベル変化量との差の大きさがCONST0より大
きい場合、かつ未来参照ブロックあるいは後方ブロック
内のレベル変化量のうち、ひとつでも符号化対象ブロッ
ク内のレベル変化量の差の大きさがCONST0より大
きい場合、符号化対象ブロックは独立ブロックであると
認識され、さらに選択器2によって符号化対象ブロック
が符号化器へ入力され、フレーム内符号化が行われる。
前記の二つの場合がともに成立しない場合については、
予測誤差ブロックが符号化器へ入力されフレーム間符号
化を行う。
If at least one of the level change amounts in the past reference block or the preceding block and the level change amount in the encoding target block is larger than CONST0, and the level in the future reference block or the backward block is large. If at least one of the changes is greater than CONST0 in the level change difference in the block to be coded, the block to be coded is recognized as an independent block, and the block to be coded is further selected by the selector 2. It is input to the encoder and is subjected to intraframe coding.
If the above two cases do not hold,
The prediction error block is input to the encoder for interframe coding.

【0016】なお、過去参照画像と符号化対象画像の
間、あるいは未来参照画像と符号化対象画像の間にフレ
ームが存在しない場合においては、それぞれN=0ある
いはM=0と置きかえ、前方ブロックあるいは後方ブロ
ックは存在しないこととなる。また、所定量CONST
0は、画素レベルを256諧調とした場合、500前後
が適している。これは、画素レベルの変化が小さいブロ
ックの分散は30以下であり、画素レベルの変化の大き
い複雑なブロックでは、そのブロックの分散は500を
越す値をとるからである。しかし、CONST0は前述
の値に限られたものではなく、画像によって適応的に変
化させれば効率的な符号化が行える。このように適応的
にフレーム内符号化を行うことにより、移動体の残像ノ
イズが除去され、画質が改善する。
When there is no frame between the past reference image and the image to be encoded or between the future reference image and the image to be encoded, N = 0 or M = 0 is substituted, and the forward block or The rear block does not exist. In addition, a predetermined amount CONST
A value of 0 is preferably around 500 when the pixel level is 256 gradations. This is because the block with a small change in pixel level has a variance of 30 or less, and the complex block with a large change in pixel level has a variance of more than 500. However, CONST0 is not limited to the above value, and efficient coding can be performed by adaptively changing the value depending on the image. By adaptively performing the intra-frame coding in this way, the afterimage noise of the moving body is removed and the image quality is improved.

【0017】次に、図5を用いて第三の実施例を説明す
る。図5において、過去ブロックは第一、第二の実施例
に記載の過去参照ブロックまたは過去参照ブロックと前
方ブロックを組み合わせた複数のブロックを示し、未来
ブロックは第一、第二の実施例に記載の未来参照ブロッ
クまたは未来参照ブロックと後方ブロックを組み合わせ
た複数のブロックを示し、第一、第二の実施例と同様、
予測誤差ブロックは予測信号により符号化対象ブロック
を予測したときの予測誤差信号のブロックである。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the past block indicates the past reference block described in the first and second embodiments or a plurality of blocks in which the past reference block and the forward block are combined, and the future block is described in the first and second embodiments. Of the future reference block or a plurality of blocks in which the future reference block and the backward block are combined, and like the first and second embodiments,
The prediction error block is a block of the prediction error signal when the target block to be encoded is predicted by the prediction signal.

【0018】変化量測定器26〜29は同一の構成をし
ており、各ブロック内の画素レベルの変化量として画素
レベルの分散を計算し、出力する。また、比較器30〜
34は図4の比較器25と同一のものである。また、3
5〜37、及び38はそれぞれ論理積及び論理和を計算
し出力する論理積器及び論理和器である。選択器2は第
一の実施例のものと同じであり、論理和器38の出力に
よって符号化対象ブロックを符号化器へ入力しフレーム
内符号化を行うか、あるいは予測誤差を符号化器へ入力
しフレーム間符号化を行うかを選択するものである。ま
た、CONST1、CONCT2、CONST3は所定
の定数である。
The change amount measuring devices 26 to 29 have the same configuration and calculate and output the pixel level variance as the change amount of the pixel level in each block. Also, the comparator 30-
34 is the same as the comparator 25 of FIG. Also, 3
Reference numerals 5 to 37 and 38 are an AND unit and an OR unit which calculate and output an AND and an OR, respectively. The selector 2 is the same as that of the first embodiment, and the block to be coded is input to the encoder by the output of the logical adder 38 to perform intra-frame encoding, or the prediction error is input to the encoder. It is for selecting whether to input and perform interframe coding. Further, CONST1, CONCT2, and CONST3 are predetermined constants.

【0019】従来の方法では、符号化対象ブロックの画
素レベルの変化量と予測誤差ブロックの画素レベルの変
化量とを比較して、フレーム内符号化あるいはフレーム
間符号化を選択している。つまり、変化量測定器28、
29、比較器33、34、論理積器37、および選択器
2のみから構成されている。また、比較器34はフレー
ム内符号化を選択するよりもフレーム間符号化を選択す
ることを多くするためのものである。これは、離散コサ
イン変換(DCT)符号化方法を用いた場合、フレーム
内符号化においては、DCTの直流成分の符号化に要す
る情報量が多くいるため、符号化効率の低下を招くこと
が恐れがあり、これを防ぐためのものである。
In the conventional method, the intra-frame coding or the inter-frame coding is selected by comparing the pixel level change amount of the coding target block with the pixel level change amount of the prediction error block. That is, the change amount measuring device 28,
29, comparators 33 and 34, a logical product 37, and a selector 2. Further, the comparator 34 is for selecting inter-frame coding more often than selecting intra-frame coding. This is because when the Discrete Cosine Transform (DCT) coding method is used, the amount of information required for coding the DC component of the DCT is large in intra-frame coding, which may lead to a decrease in coding efficiency. There is to prevent this.

【0020】まず、過去ブロックの画素レベルの分散を
変化量測定器26で計算し、比較器30によって所定量
CONST1と比較する。同様に、過去ブロックの画素
レベルの分散を変化量測定器27で計算し、比較器31
によって所定量CONST1と比較する。また、符号化
対象ブロックの画素レベルの分散を変化量測定器28で
計算し、比較器32によって所定量CONST2と比較
される。過去ブロックの分散がCONST1より大き
く、かつ未来ブロックの分散がCONST1より大き
く、かつ符号化対象ブロックの分散がCONST2より
も小さい場合、前記符号化対象ブロックはいかなる参照
画像とも独立な独立ブロックであると認識され、選択器
2により符号化対象ブロックが符号化器に入力されフレ
ーム内符号化が行われる。
First, the variance of the pixel level of the past block is calculated by the change amount measuring device 26 and compared with the predetermined amount CONST1 by the comparator 30. Similarly, the pixel level variance of the past block is calculated by the change amount measuring device 27, and the comparator 31
Is compared with the predetermined amount CONST1. In addition, the variance of the pixel level of the block to be encoded is calculated by the change amount measuring device 28, and is compared with the predetermined amount CONST2 by the comparator 32. When the variance of the past block is greater than CONST1, the variance of the future block is greater than CONST1, and the variance of the encoding target block is less than CONST2, the encoding target block is an independent block independent of any reference image. Recognized, the target block is input to the encoder by the selector 2, and intra-frame encoding is performed.

【0021】この場合は過去のフレーム及び未来のフレ
ームでは画素レベルの変化が複雑であった部分が現フレ
ームでは画素レベルの変化の小さい平坦な部分になって
いることを意味している。このような現フレームの部分
を含むブロックにおいては、参照すべき前記過去参照ブ
ロック及び前記未来参照ブロックが共に前記現フレーム
のブロックには存在しない画像を含む可能性が高く、予
測誤差信号を符号化するフレーム間符号化を行えば残像
ノイズが発生し画質劣化を招くが、参照フレームとは独
立に符号化すれば残像ノイズを除去することが可能であ
る。
In this case, it means that the portion where the pixel level change is complicated in the past frame and the future frame is a flat portion where the pixel level change is small in the current frame. In such a block including the portion of the current frame, it is highly possible that both the past reference block and the future reference block to be referred to include an image that does not exist in the block of the current frame, and the prediction error signal is encoded. If the inter-frame coding is performed, afterimage noise is generated and the image quality is deteriorated. However, if the image is encoded independently of the reference frame, the afterimage noise can be removed.

【0022】次に、過去ブロックかつ未来ブロックが複
雑に画素レベルの変化するブロックであるが、符号化対
象ブロックの分散はCONST2よりは大きく、画素レ
ベルの変化が小さい平坦部とは認識されない場合は、従
来の方法と同様に符号化対象ブロックの分散と予測誤差
ブロックの分散とを比較器33において比較し、その大
小にしたがってフレーム内符号化あるいはフレーム間符
号化を行う。ただし、比較器32の出力には依存しな
い。また、参照ブロックが複雑に画素レベルの変化する
ブロックではない場合は、従来通りフレーム内符号化あ
るいはフレーム間符号化を選択し符号化する。
Next, the past block and the future block are blocks in which the pixel level changes in a complicated manner, but when the variance of the block to be coded is larger than CONST2 and it is not recognized as a flat part in which the pixel level change is small, Similarly to the conventional method, the variance of the target block and the variance of the prediction error block are compared in the comparator 33, and the intra-frame coding or the inter-frame coding is performed according to the magnitude. However, it does not depend on the output of the comparator 32. If the reference block is not a block in which the pixel level changes intricately, intra-frame coding or inter-frame coding is selected and coded as usual.

【0023】図6(A)、(B)において、フレーム内
符号化とフレーム間符号化を選択する領域を示してい
る。このように、参照画像では画素レベルの変化量の大
きい複雑な領域が、現時点では画素レベルの変化量の小
さい平坦な領域になっているような残像ノイズの特に発
生する領域をフレーム内符号化することによって、残像
ノイズが発生せず画質の向上が得られる。
In FIGS. 6A and 6B, areas for selecting intra-frame coding and inter-frame coding are shown. In this way, intra-frame coding is performed on a region in which afterimage noise is particularly generated, in which a complicated region in which the pixel level change amount is large in the reference image is a flat region in which the pixel level change amount is currently small. As a result, the image quality can be improved without causing afterimage noise.

【0024】なお、第三の実施例における所定量CON
ST1、CONST2、CONST3は画素レベルを2
56諧調としたとき、それぞれ500、30、1000
前後が適しているが、これは、画素のレベル変化量の小
さい平坦なブロックの分散は30以下であり、レベル変
化量の大きい複雑なブロックの分散は500を越える値
をとるためである。しかし、これに限るものでなく、ま
た画像によって適応的に変化させることによって効率的
な符号化が行える。
The predetermined amount CON in the third embodiment
ST1, CONST2, and CONST3 have a pixel level of 2
56, 500, 30, 1000 respectively
Before and after is suitable, because the variance of a flat block having a small amount of level change of pixels is 30 or less, and the variance of a complex block having a large amount of level change is over 500. However, the present invention is not limited to this, and efficient coding can be performed by adaptively changing the image.

【0025】また、画像をフレーム単位で扱ったがフィ
ールド単位で扱っても構わない。また、過去ブロックか
つ未来ブロックを用いることは必要条件ではなく、過去
ブロックあるいは未来ブロックだけを用いても構わな
い。さらに、実施例の変化量測定器ではブロック内の画
素レベルの分散を計算し出力するが、これに限るもので
はなく、例えばブロック内の画素レベルとその平均値と
の差の絶対値の和、周辺の画素レベルとの差分値の和な
ど画素レベルの変化量を示す尺度であれば何でも構わな
い。
Although the image is handled in frame units, it may be handled in field units. Further, using the past block and the future block is not a necessary condition, and only the past block or the future block may be used. Furthermore, in the change amount measuring device of the embodiment, the variance of the pixel level in the block is calculated and output, but not limited to this, for example, the sum of the absolute values of the differences between the pixel level in the block and its average value, Any scale may be used as long as it is a scale indicating the amount of change in the pixel level, such as the sum of the difference values from the surrounding pixel levels.

【0026】なお、参照画像は符号化対象画像を符号化
するときには、すでに符号化されたものであるから、改
めてブロック内の画素レベルの変化量を測定する必要は
なく、符号化時に測定した前記変化量を遅延素子によっ
て遅延させ用いても良い。また、符号化対象ブロック内
の画素の複数の画素レベルが所定量範囲内にある場合の
み、独立ブロックの検出を行ってもよい。これは、残像
ノイズが人間の目につき易い画素レベルの範囲があるた
めであり、この範囲内のみ処理しようというものであ
る。この一実施例としては、対象ブロック内の画素の画
素レベルの平均値を測定し、前記平均値が所定範囲内に
あるときのみ、独立ブロックの検出を行えばよい。ま
た、平均値に限らず、複数の代表画素の画素レベルが所
定範囲内にあることを検出してもよい。所定範囲は画素
レベルが256諧調の場合、120〜180程度が適当
であるがこれに限るものではない。
Since the reference image is already encoded when the image to be encoded is encoded, it is not necessary to measure the amount of change in the pixel level in the block again, and the reference image is measured at the time of encoding. The amount of change may be delayed by a delay element before use. Further, the independent block may be detected only when a plurality of pixel levels of pixels in the encoding target block are within a predetermined amount range. This is because there is a pixel level range where afterimage noise is easily noticeable to human eyes, and processing is performed only within this range. As an example of this, the average value of the pixel levels of the pixels in the target block may be measured, and the independent block may be detected only when the average value is within a predetermined range. Further, not only the average value but also the pixel levels of a plurality of representative pixels may be detected within a predetermined range. When the pixel level has 256 tones, the predetermined range is appropriately 120 to 180, but is not limited to this.

【0027】また、画像信号が輝度信号と色信号とから
なる場合、それぞれ独立ブロックの検出を行い処理して
もよいし、輝度信号のみで独立ブロックの検出を行い、
輝度信号において独立ブロックであれば色信号のブロッ
クも独立ブロックとして処理してもよい。また、輝度信
号において独立ブロックであると認識された場合のみ、
色信号においても独立ブロックの検出を行い処理しても
よい。
When the image signal is composed of a luminance signal and a color signal, independent blocks may be detected and processed, or an independent block may be detected only by the luminance signal.
If the luminance signal is an independent block, the chrominance signal block may be processed as an independent block. Also, only when it is recognized as an independent block in the luminance signal,
Independent signals may also be detected and processed in the color signal.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明は、画像を近接する
複数の画素からなるブロックに分割し、時間的に過去及
び未来の参照画像を用いて符号化対象画像を予測しブロ
ック毎に符号化する方法において、前記符号化対象画像
には存在するが、前記符号化対象画像より過去で過去の
参照画像までの画像には存在せず、かつ前記符号化対象
画像より未来で未来の参照画像までの画像にも存在しな
い前記符号化対象画像内の画像領域を含むブロックを独
立ブロックとして検出し、前記独立ブロックにおいては
前記過去の参照画像及び前記未来の参照画像には依存す
ることなく、独立に符号化処理するように構成すること
により、移動体の残像ノイズを除去することが可能とな
り、画質改善が得られる。
As described above, the present invention divides an image into blocks composed of a plurality of adjacent pixels, predicts an encoding target image using temporally past and future reference images, and encodes each block. In the encoding method, the reference image exists in the encoding target image, but does not exist in images past the encoding target image and past reference images, and is a future reference image in the future from the encoding target image. To a block including an image area in the image to be coded that does not exist in the images up to the independent image, the independent block does not depend on the past reference image and the future reference image, By configuring the encoding processing to be performed, the afterimage noise of the moving object can be removed, and the image quality can be improved.

【0029】また、画像を近接する複数の画素からなる
ブロックに分割し、時間的に過去及び未来の参照画像を
用いて符号化対象画像を予測しブロック毎に符号化する
装置において、前記符号化対象画像には存在するが、前
記符号化対象画像より過去で過去の参照画像までの画像
には存在せず、かつ前記符号化対象画像より未来で未来
の参照画像までの画像にも存在しない前記符号化対象画
像内の画像領域を含むブロックを独立ブロックとして検
出する独立ブロック検出器と、前記独立ブロック検出器
によって検出された独立ブロックにおいては前記過去の
参照画像及び前記未来の参照画像には依存することな
く、独立に符号化処理する手段とで構成することによ
り、移動体の残像ノイズを除去することが可能となり、
画質改善が得られる。
Further, in the apparatus for dividing an image into blocks made up of a plurality of pixels adjacent to each other, predicting an encoding target image temporally using past and future reference images, and encoding each block, It exists in the target image but does not exist in images past and past the reference image from the encoding target image, and does not exist in images up to the future reference image in the future from the encoding target image. An independent block detector that detects a block including an image region in an image to be encoded as an independent block, and an independent block detected by the independent block detector depends on the past reference image and the future reference image. It is possible to remove the afterimage noise of the moving body by configuring it with a means for independently performing encoding processing without
Image quality improvement can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例における画像符号化装置
のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一の実施例における選択器のブロッ
ク図
FIG. 2 is a block diagram of a selector according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第二の実施例における画像符号化装置
のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of an image coding apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第二の実施例の比較器のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a comparator according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第三の実施例における画像符号化装置
のブロック図
FIG. 5 is a block diagram of an image coding apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】第三の実施例のフレーム内符号化とフレーム間
符号化の選択領域の説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of selected regions for intra-frame coding and inter-frame coding according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 独立ブロック検出器 2 選択器 3〜9 変化量測定器 10〜15 差分器 16〜21 比較器 22 論理和器 23 論理和器 24 論理積器 26〜29 変化量測定器 30〜34 比較器 35〜37 論理積器 38 論理和器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Independent block detector 2 Selector 3-9 Change amount measuring device 10-15 Difference device 16-21 Comparator 22 Logical sum device 23 Logical sum device 24 Logical product device 26-29 Change amount measuring device 30-34 Comparator 35 ~ 37 logical ANDer 38 logical OR

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を近接する複数の画素からなるブロ
ックに分割し、時間的に過去に位置する過去参照画像及
び未来に位置する未来参照画像を用いて符号化対象画像
を予測しブロック毎に符号化する方法において、前記過
去参照画像を含めた前記符号化対象画像より過去にある
過去参照画像までの任意の画像を前方画像とし、前記未
来参照画像を含めた前記符号化対象画像より未来にある
未来参照画像までの任意の画像を後方画像としたとき、
前記符号化対象画像に存在し前方画像及び後方画像に存
在しない前記符号化対象画像内の画像領域を含むブロッ
クを前記過去参照画像及び前記未来参照画像とは独立な
独立ブロックとして検出し、前記独立ブロックにおいて
は前記過去参照画像及び前記未来参照画像のいずれにも
依存することなく、独立に符号化処理することを特徴と
する画像符号化方法。
1. An image is divided into blocks made up of a plurality of adjacent pixels, and an encoding target image is predicted using a past reference image temporally located in the past and a future reference image located in the future, and each block is predicted. In the encoding method, any image up to the past reference image in the past from the encoding target image including the past reference image is set as a forward image, and the encoding target image including the future reference image is set in the future. When an arbitrary image up to a certain future reference image is set as a rear image,
A block including an image region in the encoding target image which is present in the encoding target image and which is not present in the forward image and the backward image is detected as an independent block independent of the past reference image and the future reference image, and the independent block is detected. An image coding method characterized in that a block is independently coded without depending on either the past reference image or the future reference image.
【請求項2】 前方画像内において、符号化対象画像内
の対象ブロックと同位置にあるブロックを前方ブロック
とし、後方画像内において、前記符号化対象画像内の対
象ブロックと同位置にあるブロックを後方ブロックと
し、前記前方ブロックに含まれる画素のレベル変化量と
前記対象ブロックに含まれる画素のレベル変化量との差
を前方差分として測定し、前記後方ブロックに含まれる
画素のレベル変化量と前記対象ブロックに含まれる画素
のレベル変化量との差を後方差分として測定し、前記前
方差分が第一の所定量より大きくかつ前記後方差分が第
二の所定量より大きい場合、前記対象ブロックを独立ブ
ロックとして検出することを特徴とする請求項1記載の
画像符号化方法。
2. A block located at the same position as a target block in an encoding target image in a front image is defined as a front block, and a block located at the same position as a target block in the encoding target image in a rear image. As a rear block, the difference between the level change amount of the pixel included in the front block and the level change amount of the pixel included in the target block is measured as a front difference, and the level change amount of the pixel included in the rear block and the The difference from the level change amount of the pixels included in the target block is measured as a rear difference, and when the front difference is larger than a first predetermined amount and the rear difference is larger than a second predetermined amount, the target block is independent. The image coding method according to claim 1, wherein the image is detected as a block.
【請求項3】 前方画像内において、符号化対象画像内
の対象ブロックと同位置にあるブロックを前方ブロック
とし、後方画像内において、前記符号化対象画像内の対
象ブロックと同位置にあるブロックを後方ブロックと
し、前記符号化対象画像内の対象ブロックに含まれる画
素のレベル変化量が第三の所定量以下であり、かつ前記
前方ブロックに含まれる画素のレベル変化量が第四の所
定量以上であり、かつ前記後方ブロックに含まれる画素
のレベル変化量が第五の所定量以上である場合、前記対
象ブロックを独立ブロックとして検出することを特徴と
する請求項1記載の画像符号化方法。
3. A block located at the same position as the target block in the encoding target image in the front image is defined as a front block, and a block located at the same position as the target block in the encoding target image in the rear image is defined. As a rear block, the level change amount of pixels included in the target block in the encoding target image is equal to or less than a third predetermined amount, and the level change amount of pixels included in the front block is equal to or greater than a fourth predetermined amount. The image coding method according to claim 1, wherein the target block is detected as an independent block when the level change amount of pixels included in the rear block is equal to or larger than a fifth predetermined amount.
【請求項4】 対象ブロック内の複数の画素の画素レベ
ルが所定範囲内である場合に前記対象ブロックに対して
独立ブロック検出を行うことを特徴とする請求項2また
は3記載の画像符号化方法。
4. The image coding method according to claim 2, wherein independent block detection is performed on the target block when the pixel levels of a plurality of pixels in the target block are within a predetermined range. ..
【請求項5】 画像信号が輝度信号と色信号からなる場
合において、独立ブロックの検出は、輝度信号について
は常に行うが、色信号については常に行うか、もしくは
輝度信号で独立ブロックが検出された場合のみ独立ブロ
ックの検出を行うか、もしくは、色信号では独立ブロッ
クの検出は行わずに輝度信号の独立ブロックと同位置に
あるブロックを色信号においても独立ブロックとするこ
とを特徴とする請求項1記載の画像符号化方法。
5. When the image signal is composed of a luminance signal and a color signal, the independent block is always detected for the luminance signal, but is always detected for the color signal or the independent block is detected in the luminance signal. Only when the independent block is detected, or the independent block is not detected in the chrominance signal and the block located at the same position as the independent block of the luminance signal is set as the independent block in the chrominance signal. 1. The image coding method described in 1.
【請求項6】 画像を近接する複数の画素からなるブロ
ックに分割し、時間的に過去に位置する過去参照画像及
び未来に位置する未来参照画像を用いて符号化対象画像
を予測しブロック毎に符号化する装置であって、前記過
去参照画像を含めた前記符号化対象画像より過去にあり
前記過去参照画像までの任意の画像を前方画像とし、前
記未来参照画像を含めた前記符号化対象画像より未来に
あり前記未来参照画像までの任意の画像を後方画像とし
たとき、前記符号化対象画像に存在し前記前方画像及び
前記後方画像に存在しない前記符号化対象画像内の画像
領域を含むブロックを前記過去参照画像及び前記未来参
照画像とは独立な独立ブロックとして検出する独立ブロ
ック検出器と、前記独立ブロック検出器によって検出さ
れた独立ブロックにおいては前記過去参照画像及び前記
未来参照画像のどれにも依存することなく、独立に符号
化処理する符号化器とを具備したことを特徴とする画像
符号化装置。
6. An image is divided into blocks made up of a plurality of adjacent pixels, and a coding target image is predicted by using a past reference image temporally located in the past and a future reference image located in the future, and each block is predicted. A device for encoding, wherein any image up to the past reference image that is past the encoding target image including the past reference image is a forward image, and the encoding target image including the future reference image A block including an image area in the encoding target image which is present in the encoding target image and is not present in the forward image and the backward image when an arbitrary image in the future and up to the future reference image is set as a rear image An independent block detector that detects as an independent block independent of the past reference image and the future reference image, and an independent block detected by the independent block detector. In addition, the image coding apparatus is provided with an encoder that independently performs coding processing without depending on any of the past reference image and the future reference image.
【請求項7】 独立ブロック検出器は、画像内のブロッ
クに含まれる画素のレベル変化量を測定する変化量測定
器と、前記変化量測定器によって得られた符号化対象画
像内の対象ブロックのレベル変化量と前記対象ブロック
と同位置にある前方画像内の前方ブロックのレベル変化
量との差を出力する前方差分器と、前記変化量測定器に
よって得られた符号化対象画像内の対象ブロックのレベ
ル変化量と前記対象ブロックと同位置にある後方画像内
の後方ブロックのレベル変化量との差を出力する後方差
分器と、前記前方差分器の出力と第六の所定量とを比較
する前方比較器と、前記後方差分器の出力と第七の所定
量とを比較する後方比較器によって構成され、前記前方
差分器の出力が第六の所定量より大きくかつ前記後方差
分器の出力が第七の所定量より大きい場合、前記対象ブ
ロックを独立ブロックとして検出することを特徴とする
請求項6記載の画像符号化装置。
7. The independent block detector comprises a change amount measuring device for measuring a level change amount of a pixel included in a block in an image, and a target block in an encoding target image obtained by the change amount measuring device. A front differencer that outputs the difference between the level change amount and the level change amount of the front block in the front image located at the same position as the target block, and the target block in the encoding target image obtained by the change amount measuring device And a rear differencer that outputs the difference between the level change amount of the rear block in the rear image located at the same position as the target block and the output of the front difference device and the sixth predetermined amount. A front comparator, a rear comparator that compares the output of the rear differencer with a seventh predetermined amount, the output of the front differencer is greater than a sixth predetermined amount and the output of the rear differencer is Seventh The image coding apparatus according to claim 6, wherein the target block is detected as an independent block when the target block is larger than a predetermined amount.
【請求項8】 独立ブロック検出器は、画像内のブロッ
クに含まれる画素のレベル変化量を測定する変化量測定
器と、符号化対象画像内の対象ブロックのレベル変化量
が第八の所定量よりも小さいことを検出する第一の比較
器と、前記対象ブロックと同位置にある前方画像内の前
方ブロックに含まれる画素のレベル変化量が第九の所定
量より大きいことを検出する前方比較器と、前記対象ブ
ロックと同位置にある後方画像内の後方ブロックに含ま
れる画素のレベル変化量が第十の所定量より大きいこと
を検出する後方比較器とで構成され、前記対象ブロック
のレベル変化量が第八の所定量よりも小さく、かつ前記
前方ブロックのレベル変化量が第九の所定量より大き
く、かつ後方ブロックのレベル変化量が第十の所定量よ
り大きい場合、前記対象ブロックを独立ブロックとする
ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化装置。
8. The independent block detector is a change amount measuring device for measuring a level change amount of a pixel included in a block in an image, and a level change amount of a target block in an encoding target image is an eighth predetermined amount. A first comparator for detecting that the level change amount of the pixel included in the front block in the front image located at the same position as the target block is larger than a ninth predetermined amount. And a rear comparator for detecting that a level change amount of a pixel included in a rear block in a rear image at the same position as the target block is larger than a tenth predetermined amount, the level of the target block When the change amount is smaller than the eighth predetermined amount, the level change amount of the front block is larger than the ninth predetermined amount, and the level change amount of the rear block is larger than the tenth predetermined amount, the pair The image coding apparatus according to claim 6, wherein the elephant block is an independent block.
【請求項9】 独立ブロック検出器は、対象ブロック内
の複数の画素の画素レベルが所定範囲内であることを検
出する手段と、前記対象ブロックが独立ブロックである
ことを検出する手段とで構成され、前記複数の画素の画
素レベルが所定範囲内である場合、前記対象ブロックに
対して独立ブロックの検出を行うことを特徴とする請求
項7または8記載の画像符号化装置。
9. The independent block detector comprises means for detecting that the pixel levels of a plurality of pixels in the target block are within a predetermined range, and means for detecting that the target block is an independent block. 9. The image coding apparatus according to claim 7, wherein an independent block is detected for the target block when the pixel levels of the plurality of pixels are within a predetermined range.
【請求項10】 画像信号が輝度信号と色信号からなる
場合において、独立ブロックの検出は、輝度信号につい
ては常に行うが、色信号については常に行うか、もしく
は輝度信号で独立ブロックが検出された場合のみ独立ブ
ロックの検出を行うか、もしくは、色信号では独立ブロ
ックの検出は行わずに輝度信号の独立ブロックと同位置
にあるブロックを色信号においても独立ブロックとする
ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化装置。
10. When the image signal is composed of a luminance signal and a color signal, the independent block is always detected for the luminance signal, but is always detected for the color signal or the independent block is detected in the luminance signal. Only when the independent block is detected, or the independent block is not detected in the chrominance signal and the block located at the same position as the independent block of the luminance signal is set as the independent block in the chrominance signal. 6. The image encoding device according to item 6.
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