JPH0569354B2 - - Google Patents
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- JPH0569354B2 JPH0569354B2 JP10503587A JP10503587A JPH0569354B2 JP H0569354 B2 JPH0569354 B2 JP H0569354B2 JP 10503587 A JP10503587 A JP 10503587A JP 10503587 A JP10503587 A JP 10503587A JP H0569354 B2 JPH0569354 B2 JP H0569354B2
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 16
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、画像符号化装置に関するものであ
る。
る。
第３図は従来の画像符号化伝送装置の送信部を
示すブロツク図であり、図において、２は動き補
償回路、６は差分器、８は符号化復号化回路、１
１は加算器、１３はフレームメモリである。
示すブロツク図であり、図において、２は動き補
償回路、６は差分器、８は符号化復号化回路、１
１は加算器、１３はフレームメモリである。
次に第４図は、動き補償回路２における動きベ
クトル検出部を示すブロツク図であり、１４は差
分器、１６は歪演算器、１８は比較器である。
クトル検出部を示すブロツク図であり、１４は差
分器、１６は歪演算器、１８は比較器である。
次に動作について説明する。
動き補償回路２では、デイジタル変換済入力画
像信号１とフレームメモリ１３に記憶されている
前フレームの再生信号３とを用いて、所定の大き
さのN1×N2画素ブロツク（N1，N2は正の整数）
を単位として入力信号のブロツクと最も近いパタ
ーンを持つブロツクを前フレーム信号の中から検
出し、この検出されたブロツクの信号を予測信号
４として出力するとともにブロツクの位置と当該
入力信号のブロツクとの位置ずれである動きベク
トルを示すインデツクス情報５を受信側へ伝送す
る。
像信号１とフレームメモリ１３に記憶されている
前フレームの再生信号３とを用いて、所定の大き
さのN1×N2画素ブロツク（N1，N2は正の整数）
を単位として入力信号のブロツクと最も近いパタ
ーンを持つブロツクを前フレーム信号の中から検
出し、この検出されたブロツクの信号を予測信号
４として出力するとともにブロツクの位置と当該
入力信号のブロツクとの位置ずれである動きベク
トルを示すインデツクス情報５を受信側へ伝送す
る。
以下、第４図において動きベクトル検出方法の
一例を示す。
一例を示す。
ここで、入力信号ブロツクをＳ１、前フレーム
信号ブロツクをS′i ３とし探索するブロツクの個
数をＬ（Ｌは正の整数）、ブロツク間マツチング歪
をdi１７、Ｋ＝N1×N2とする。
信号ブロツクをS′i ３とし探索するブロツクの個
数をＬ（Ｌは正の整数）、ブロツク間マツチング歪
をdi１７、Ｋ＝N1×N2とする。
Ｓ＝（S1，…，SK），S′i ＝（S′i1，…S′iK），
di＝K
〓i=1
｜Sj−S′ij｜ ｉ＝１〜Ｌ
上式に基づいて差分器１４および歪演算器１６
により求めたdi１７の中から比較器１８によりマ
ツチング歪が最も小さい値となるブロツクを検出
し該ブロツク信号をブロツク単位で前記予測信号
４とするとともに、このブロツクの動きベクトル
のインデツクス５を出力する。ただし、第４図は
歪演算および比較処理を各探索ブロツク毎にシリ
アル処理とすることでハード構成を簡潔にした場
合を示す。また、探索ベクトルの配置の一例を第
５図に示す。
により求めたdi１７の中から比較器１８によりマ
ツチング歪が最も小さい値となるブロツクを検出
し該ブロツク信号をブロツク単位で前記予測信号
４とするとともに、このブロツクの動きベクトル
のインデツクス５を出力する。ただし、第４図は
歪演算および比較処理を各探索ブロツク毎にシリ
アル処理とすることでハード構成を簡潔にした場
合を示す。また、探索ベクトルの配置の一例を第
５図に示す。
以上のようにして求めた予測信号４と入力信号
１との差分をとり、該差分信号７を符号化復号化
回路８により符号化した後、符号化情報９を受信
側へ伝送するとともに該符号化情報を復号した差
分復号信号１０と前記予測信号４との加算をとり
再生信号１２を得る。この再生信号１２はフレー
ムメモリ１３で１フレーム分記憶された後、次回
符号化時に前フレーム再生信号３として読み出さ
れる。
１との差分をとり、該差分信号７を符号化復号化
回路８により符号化した後、符号化情報９を受信
側へ伝送するとともに該符号化情報を復号した差
分復号信号１０と前記予測信号４との加算をとり
再生信号１２を得る。この再生信号１２はフレー
ムメモリ１３で１フレーム分記憶された後、次回
符号化時に前フレーム再生信号３として読み出さ
れる。
なお、符号化復号化回路では、前記差分信号７
の大きさがある所定のしきい値より大のときのみ
符号化を行ない、それ以外の場合は画素補充（符
号化を行なわず前記差分再生信号を０とすること
により前記予測信号４の値が前記再生信号１２の
値となる）を行なうことにより発生情報量を抑制
する。
の大きさがある所定のしきい値より大のときのみ
符号化を行ない、それ以外の場合は画素補充（符
号化を行なわず前記差分再生信号を０とすること
により前記予測信号４の値が前記再生信号１２の
値となる）を行なうことにより発生情報量を抑制
する。
従来の動き補償装置は以上のように構成されて
いるので、探索ベクトル数が限られており、その
ため画像の動き量が大きい場合探索範囲を越えて
しまい最適な動き補償ができない、また前フレー
ム信号の画質が低下している場合やシーンチエン
ジの場合、フレーム間マツチング精度が悪く予測
誤差信号成分の抑圧効果がなく発生情報量の増加
および画質の劣化が起こるという問題点があつ
た。
いるので、探索ベクトル数が限られており、その
ため画像の動き量が大きい場合探索範囲を越えて
しまい最適な動き補償ができない、また前フレー
ム信号の画質が低下している場合やシーンチエン
ジの場合、フレーム間マツチング精度が悪く予測
誤差信号成分の抑圧効果がなく発生情報量の増加
および画質の劣化が起こるという問題点があつ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、画像の動きが大きい場合やシ
ーンチエンジの場合においても、予測誤差成分を
抑圧し、発生情報量の抑圧および画質の劣化防止
ができる画像符号化伝送装置を得ることを目的と
する。
になされたもので、画像の動きが大きい場合やシ
ーンチエンジの場合においても、予測誤差成分を
抑圧し、発生情報量の抑圧および画質の劣化防止
ができる画像符号化伝送装置を得ることを目的と
する。
この発明に係る動き補償回路は、前フレーム信
号各探索ベクトルの位置のブロツクの他に入力ブ
ロツク信号の平均値をスカラ量子化した値をブロ
ツク内画素の値とする平均値ブロツクをマツチン
グ対象ブロツクに加えたもので、該平均値ブロツ
クが選択された場合、量子化平均値のレベルを示
すインデツクス情報を伝送するようにしたもので
ある。
号各探索ベクトルの位置のブロツクの他に入力ブ
ロツク信号の平均値をスカラ量子化した値をブロ
ツク内画素の値とする平均値ブロツクをマツチン
グ対象ブロツクに加えたもので、該平均値ブロツ
クが選択された場合、量子化平均値のレベルを示
すインデツクス情報を伝送するようにしたもので
ある。
この発明における動き補償回路は、現フレーム
と前フレームとの相関がシーンチエンジ等により
低下した場合、現入力ブロツク信号と該ブロツク
の平均値との相関の方が高くなりこの場合該平均
値を予測信号とすることにより予測誤差成分を抑
圧する。
と前フレームとの相関がシーンチエンジ等により
低下した場合、現入力ブロツク信号と該ブロツク
の平均値との相関の方が高くなりこの場合該平均
値を予測信号とすることにより予測誤差成分を抑
圧する。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
る。
第１図において、２０は入力ブロツク信号の平
均値を量子化する量子化器、２３は前フレームブ
ロツク信号とブロツク内画素が０のブロツク（以
下、０ブロツクと呼ぶ）と平均値ブロツクを処理
タイミングにより切替えて出力するブロツクセレ
クタ、２５は動きベクトルインデツクスと量子化
レベルインデツクスを切替えて出力するインデツ
クスセレクタである。１〜１８は従来と同一であ
る。
均値を量子化する量子化器、２３は前フレームブ
ロツク信号とブロツク内画素が０のブロツク（以
下、０ブロツクと呼ぶ）と平均値ブロツクを処理
タイミングにより切替えて出力するブロツクセレ
クタ、２５は動きベクトルインデツクスと量子化
レベルインデツクスを切替えて出力するインデツ
クスセレクタである。１〜１８は従来と同一であ
る。
次に動作について説明する。
第１図において、ブロツク間マツチング歪演算
および比較演算は探索ベクトル数をＬ（Ｌは正の
整数）とした場合、１入力ブロツクにつき（Ｌ＋
２）回のシリアル処理で終了する。処理手順の実
施例を第２図に示す。
および比較演算は探索ベクトル数をＬ（Ｌは正の
整数）とした場合、１入力ブロツクにつき（Ｌ＋
２）回のシリアル処理で終了する。処理手順の実
施例を第２図に示す。
ここで、入力ブロツク信号１をＳ＝｛S1，S2，
…，SK｝，参照ブロツク信号２４をS′i ＝｛S′i1，
S′i2，…S′iK｝とし、マツチング歪diの計算アルゴ
リズムは従来と同一である。
…，SK｝，参照ブロツク信号２４をS′i ＝｛S′i1，
S′i2，…S′iK｝とし、マツチング歪diの計算アルゴ
リズムは従来と同一である。
まず、１回目の処理ではブロツクセレクタ２３
は０ブロツクを出力する。その場合、歪演算器１
６の出力１７は以下の式となり、この値は入力信
号ブロツクの平均値ｍとなる。ただし、マツチン
グ歪演算は輝度信号のみ用いるものとする。
は０ブロツクを出力する。その場合、歪演算器１
６の出力１７は以下の式となり、この値は入力信
号ブロツクの平均値ｍとなる。ただし、マツチン
グ歪演算は輝度信号のみ用いるものとする。
ｍ＝K
〓j=1
｜Sj−０｜＝K
〓j=1
Sj
この平均値ｍは量子化器２０で量子化されその
量子化平均値ｍ∧２２がブロツクセレクタ２３へ入
力される。一方、量子化平均値の量子化レベルを
示す量子化インデツクス２１がインデツクスセレ
クタ２５へ出力される。ここで量子化レベル数を
Ｍ（Ｍは正の整数）とし、各レベル毎に量子化イ
ンデツクスとして（Ｌ＋１）から（Ｌ＋Ｍ）を割
当てる。
量子化平均値ｍ∧２２がブロツクセレクタ２３へ入
力される。一方、量子化平均値の量子化レベルを
示す量子化インデツクス２１がインデツクスセレ
クタ２５へ出力される。ここで量子化レベル数を
Ｍ（Ｍは正の整数）とし、各レベル毎に量子化イ
ンデツクスとして（Ｌ＋１）から（Ｌ＋Ｍ）を割
当てる。
次に、２回目の処理でブロツクセレクタ２３か
ら前記量子化平均値m^をブロツク内各画素の値と
する平均値ブロツクm^を出力する。このときの歪
演算器１６の出力１７は次式となり、この値をd0
とする。
ら前記量子化平均値m^をブロツク内各画素の値と
する平均値ブロツクm^を出力する。このときの歪
演算器１６の出力１７は次式となり、この値をd0
とする。
d0＝K
〓j=1
｜Sj−m^｜
ここで、前記平均値ブロツクのベクトルインデ
ツクスとして０を与える。
ツクスとして０を与える。
３回目以降の劣演算および比較演算は従来と同
様に行なう。即ち、ブロツクセレクタ２３は前フ
レームブロツクを順次出力する。
様に行なう。即ち、ブロツクセレクタ２３は前フ
レームブロツクを順次出力する。
最終的に比較器１８の出力１９は、d0からdLの
（Ｌ＋１）個のマツチング歪の中で最小のマツチ
ング歪を与えるブロツクのインデツクス１９を出
力する。このときの各参照ブロツクに対応するベ
クトルインデツクスは第２図に示すように割当て
るものとする。
（Ｌ＋１）個のマツチング歪の中で最小のマツチ
ング歪を与えるブロツクのインデツクス１９を出
力する。このときの各参照ブロツクに対応するベ
クトルインデツクスは第２図に示すように割当て
るものとする。
インデツクスセレクタ２５では、比較器出力イ
ンデツクス１９が０の場合、即ち、平均値ブロツ
クm^選択された場合、新たに前記量子化平均値m^
の量子化レベルを示す量子化インデツクス（（Ｌ
＋１）から（Ｌ＋Ｍ）の値を取る）をベクトルイ
ンデツクス５として出力し、それ以外の場合は、
比較器出力インデツクス１９の値をそのままベク
トルインデツクス５として出力する。
ンデツクス１９が０の場合、即ち、平均値ブロツ
クm^選択された場合、新たに前記量子化平均値m^
の量子化レベルを示す量子化インデツクス（（Ｌ
＋１）から（Ｌ＋Ｍ）の値を取る）をベクトルイ
ンデツクス５として出力し、それ以外の場合は、
比較器出力インデツクス１９の値をそのままベク
トルインデツクス５として出力する。
なお、上記実施例では、ブロツク間マツチング
歪として差分絶対値和を用いたものを示したが、
代わりにユークリツドノルムを用いてもよく、ま
た、各参照ブロツクにおけるマツチング歪に重み
づけを行ない、特定の参照ブロツクの優先度を高
めることも可能である。
歪として差分絶対値和を用いたものを示したが、
代わりにユークリツドノルムを用いてもよく、ま
た、各参照ブロツクにおけるマツチング歪に重み
づけを行ない、特定の参照ブロツクの優先度を高
めることも可能である。
以上のように、この発明によれば動き補償回路
において、ブロツク間マツチングにおいて入力ブ
ロツク信号の平均値を取り入れることにより、画
像の動き量が大きい場合やシーンチエンジの場合
においてもハードウエア規模の増大や処理時間の
増大をきたすことなく、予測誤差信号の抑圧を行
ない、その結果、発生情報量削減もしくは画品質
向上の効果がある。
において、ブロツク間マツチングにおいて入力ブ
ロツク信号の平均値を取り入れることにより、画
像の動き量が大きい場合やシーンチエンジの場合
においてもハードウエア規模の増大や処理時間の
増大をきたすことなく、予測誤差信号の抑圧を行
ない、その結果、発生情報量削減もしくは画品質
向上の効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による動き補償回
路の内部構成を示すブロツク図、第２図はこの発
明の一実施例における動き補償回路の処理手順を
示す説明図、第３図は従来の画像符号化伝送装置
の送信部ブロツク図、第４図は従来の動き補償回
路の内部構成を示すブロツク図、第５図は従来の
動き補償回路における探索ベクトルの配置図であ
る。 図において、１４は差分器、１６は歪演算器、
１８は比較器、２０は量子化器、２３はブロツク
セレクタ、２５はインデツクスセレクタである。
なお図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
路の内部構成を示すブロツク図、第２図はこの発
明の一実施例における動き補償回路の処理手順を
示す説明図、第３図は従来の画像符号化伝送装置
の送信部ブロツク図、第４図は従来の動き補償回
路の内部構成を示すブロツク図、第５図は従来の
動き補償回路における探索ベクトルの配置図であ
る。 図において、１４は差分器、１６は歪演算器、
１８は比較器、２０は量子化器、２３はブロツク
セレクタ、２５はインデツクスセレクタである。
なお図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力デイジタル画像信号を所定の大きさのブ
ロツクに分割しこの入力ブロツク信号と前記ブロ
ツク単位で生成されるフレーム間予測信号との差
分信号に対し符号化処理を行なう画像符号化伝送
装置において、前記ブロツク単位予測信号生成を
行なう回路として、ブロツク化された入力信号ブ
ロツクと空間的同一位置にある前フレームの画素
ブロツクに対してＬ種（Ｌは正の整数）の位置変
位（以下、動きベクトルと呼ぶ）を与えて得られ
る前フレームブロツクＬ個と前記入力信号ブロツ
クの平均値を量子化ステツプ数Ｍレベル（Ｍは正
の整数）にて量子化しこの量子化平均値をブロツ
ク内画素の値とする平均値ブロツクとの計（Ｌ＋
１）個のブロツクを予測信号ブロツクの候補（以
下、参照ブロツクと呼ぶ）とし、所定の計算方法
で参照ブロツクと前記入力信号ブロツクとのブロ
ツクパターン類似度を求めることによつて、前記
入力信号ブロツクに最も類似するブロツクを前記
参照ブロツクの中から検出しこの検出ブロツク信
号を前記予測信号ブロツクとして出力するととも
に、前記検出ブロツクが前記前フレームブロツク
Ｌ個中から選択された場合は前記動きベクトルに
対応するインデツクスを出力し、前記平均値ブロ
ツクが選択された場合は該入力ブロツクの平均値
の量子化レベルに対応するインデツクスを出力す
ることを特徴とする画像符号化伝送装置。 ２ ブロツク単位予測信号生成を行なう回路にお
いて、ブロツク化された入力信号系列と前フレー
ムの画面上同一位置及びその近傍に相当するブロ
ツク化された信号系列または後述する量子化平均
値との間で画素毎の差分絶対値を算出する差分絶
対値演算器と、前記差分絶対値の累算によりマツ
チング歪を算出する演算または前記入力信号系列
をブロツク内部にわたり累算してブロツク単位の
平均値を算出する演算を行う累算器と、前記平均
値をマツチング歪に対応するべく量子化する量子
化器と、前記累算器によつて求められた入力信号
ブロツクと前フレーム上の同一位置及びその近傍
に相当する信号ブロツクまたは前記量子化平均値
とのマツチング歪みを比較して最も小さい歪みを
与える前フレームの信号ブロツクまたは量子化平
均値に対応したインデツクスを出力する比較器
と、前記累算器に対して入力信号ブロツクと前フ
レームの信号ブロツクとの差分絶対値または入力
信号ブロツクを切替えて与えるためのセレクタと
を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の画像符号化伝送装置。
Priority Applications (19)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105035A JPS63269882A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 画像符号化伝送装置 |
| EP94111118A EP0624985B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| DE3854445T DE3854445T2 (de) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Vorrichtung zum Codieren und Übertragen von Bildern. |
| EP94111116A EP0625854A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| DE3856494T DE3856494T2 (de) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | System zur Bildcodierung |
| EP94111117A EP0624034A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| EP94111120A EP0624036A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| DE3856461T DE3856461T2 (de) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | System zur Bildcodierung und -decodierung |
| EP94111121A EP0624037B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding system |
| EP88106640A EP0288963B1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and transmitting apparatus |
| EP94111119A EP0624035A1 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-26 | Image coding and decoding system |
| US07/187,052 US4933761A (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
| AU15205/88A AU595705B2 (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
| CA000565240A CA1336619C (en) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Image coding and decoding device |
| AU47101/89A AU609343B2 (en) | 1987-04-28 | 1989-12-21 | Image coding and decoding device |
| AU47102/89A AU611335B2 (en) | 1987-04-28 | 1989-12-21 | Image coding and decoding device |
| AU72894/91A AU619706B2 (en) | 1987-04-28 | 1991-03-13 | Dynamic vector quantizer |
| AU72895/91A AU619707B2 (en) | 1987-04-28 | 1991-03-13 | Multi-stage vector quantizer |
| AU72893/91A AU619705B2 (en) | 1987-04-28 | 1991-03-13 | Interframe motion image encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105035A JPS63269882A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 画像符号化伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63269882A JPS63269882A (ja) | 1988-11-08 |
| JPH0569354B2 true JPH0569354B2 (ja) | 1993-09-30 |
Family
ID=14396756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62105035A Granted JPS63269882A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | 画像符号化伝送装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63269882A (ja) |
| AU (5) | AU611335B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3159309B2 (ja) * | 1989-09-27 | 2001-04-23 | ソニー株式会社 | 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置 |
| ATE107111T1 (de) * | 1989-09-29 | 1994-06-15 | Alcatel Nv | Adaptives transformationskodierungssystem. |
| US5091782A (en) * | 1990-04-09 | 1992-02-25 | General Instrument Corporation | Apparatus and method for adaptively compressing successive blocks of digital video |
| US5144423A (en) * | 1990-12-11 | 1992-09-01 | At&T Bell Laboratories | Hdtv encoder with forward estimation and constant rate motion vectors |
| US5428693A (en) * | 1991-04-12 | 1995-06-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motion compensation predicting coding method and apparatus |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0411675B1 (en) * | 1982-06-11 | 1995-09-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Interframe coding apparatus |
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