JPH0620306B2 - Image encoding / decoding device - Google Patents

Image encoding / decoding device

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JPH0620306B2
JPH0620306B2 JP61038592A JP3859286A JPH0620306B2 JP H0620306 B2 JPH0620306 B2 JP H0620306B2 JP 61038592 A JP61038592 A JP 61038592A JP 3859286 A JP3859286 A JP 3859286A JP H0620306 B2 JPH0620306 B2 JP H0620306B2
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JP
Japan
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frame
buffer
image
signal
frame memory
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篤道 村上
光太郎 浅井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,テレビ会議,テレビ電話等に用いられる画
像の符号化復号化装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image encoding / decoding device used in a video conference, a video telephone, and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図,第8図は従来の画像の符号化復号化装置におけ
る符号化部,復号化部のブロツク図である。図中,(1)
は入力ビデオ信号,(2)はA/D変換器,(3)はデイジタ
ルビデオ信号,(14)はフレーム間符号化回路,(15)は局
部復号された信号,(16)は局部復号値を映像フレーム単
位で記憶することのできるフレームメモリ,(17)はフレ
ーム遅延をうけた局部復号値,(18)は符号化情報,(19)
は送信バツフア,(20)はスイツチ,(44)は送信バツフア
#1,(45)は送信バツフア#2,(23)はセレクタ,(25)
は送信信号,(30)は受信バツフア,(46)はスイツチ,(4
7)は受信バツフア#1,(48)は受信バツフア#2,(49)
はセレクタ,(31)は受信符号化信号,(32)はフレーム間
復号化回路,(33)は復号信号,(34)は復号信号を映像フ
レーム単位で記憶することのできるフレームメモリ,(3
5)はフレーム遅延をうけた復号信号,(42)はD/A変換
器,(43)は復号ビデオ信号である。
7 and 8 are block diagrams of an encoding unit and a decoding unit in a conventional image encoding / decoding device. In the figure, (1)
Is an input video signal, (2) is an A / D converter, (3) is a digital video signal, (14) is an interframe coding circuit, (15) is a locally decoded signal, and (16) is a locally decoded value. A frame memory that can store each video frame, (17) is a locally decoded value that has undergone frame delay, (18) is encoded information, (19)
Is a transmission buffer, (20) is a switch, (44) is a transmission buffer # 1, (45) is a transmission buffer # 2, (23) is a selector, and (25)
Is the transmission signal, (30) is the reception buffer, (46) is the switch, and (4
7) is the reception buffer # 1, (48) is the reception buffer # 2, (49)
Is a selector, (31) is a received coded signal, (32) is an interframe decoding circuit, (33) is a decoded signal, and (34) is a frame memory capable of storing the decoded signal in video frame units, (3
5) is a decoded signal which has undergone frame delay, (42) is a D / A converter, and (43) is a decoded video signal.

次に動作について説明する。入力ビデオ信号(1)はA/
D変換器(2)によつてデイジタル化される。フレーム間
符号化回路(14)は,既に符号化して局部復号された信号
(15)に対してフレームメモリ(16)によつてフレーム遅延
を与えて形成したフレーム間予測信号(17)を用いて,前
記のデイジタル化された信号(3)をフレーム間符号化す
る。符号化情報(18)は送信バツフア(19)を介して送信信
号(25)となり,伝送路へ送出される。送信バツフア(19)
はダブルバツフア構成であり,スイツチ(20),送信バツ
フア#1(44),送信バツフア#2(45)及びセレクタ(23)
より成る。各々のバツフア(#1と#2)は何れも1映
像フレーム分の符号化情報を記憶できるだけの容量を持
つており,1つのバツフアが符号化情報(18)を書込んで
いる間,他方のバツフアは情報を読出して送信している
ようにスイツチ(20)とセレクタ(23)を制御することによ
つて送信バツフア(19)は書込みと読出しの両方を行なつ
ているように動作する。ある映像フレームを符号化して
その情報を1つのバツフアに書込み終わろうとすると
き,もう1つのバツフアが読出しを終わつていれば両方
のバツフアの書込み/読出しを切い換えて次の画像フレ
ームを符号化すればよいが,もう1つのバツフアが読出
の際中であればダブルバツフアを切り換えることができ
ない。そこで次の入力映像フレームを符号化しない。す
なわち,駒おとしを行う。復号化部では、受信バツフア
(30)を介した受信符号化信号(31)に対して,既に復号さ
れた信号にフレームメモリ(34)によつてフレーム遅延を
与えて形成したフレーム間予測信号(35)を用いて,フレ
ーム間復号化回路(32)において復号化を行う。復号信号
(33)はD/A変換器(42)によつて復号ビデオ信号とな
る。受信バツフア(30)はダブルバツフア構成となつてお
り,スイツチ(46),受信バツフア#1(47),受信バツフ
ア#2(48)及びセレクタ(49)より成る。1つのバツフア
が書込みを行つている間,もう1つのバツフアが読出し
を行うように制御することで,受信バツフアが同時に書
込みと読出しを行なつているように動作させる。2つの
バツフアの書惚み/読出しは映像フレーム単位で切り換
える。以上の流れを第9図に示す。送信バツフア,受信
バツフアの両ダブルバツフアは何れも画像フレーム単位
で切り換える。ある画像フレームが符号化されて符号化
情報が送信バツフアに書込まれてから同映像フレームが
復号再生されるまでの遅延時間はおおよそ1映像フレー
ムの符号化伝送サイクルにして2サイクル分の所要時間
で規定される。従従つて,伝送速度が低いときや情報発
生量が大きいときは送信バツフアを読出しに時間がかか
るため,遅延時間が大きくなる危険がある。また,駒お
としの頻繁な発生によつて,符号化される映像フレーム
の時間間隔が大きくなるため,フレーム間相関が小さく
なり,フレーム間符号化の効率が低下する。
Next, the operation will be described. Input video signal (1) is A /
It is digitalized by the D converter (2). The interframe coding circuit (14) is a signal that has already been coded and locally decoded.
The digitalized signal (3) is interframe-encoded using an interframe prediction signal (17) formed by giving a frame delay to the frame memory (16) with respect to (15). The encoded information (18) becomes a transmission signal (25) via the transmission buffer (19) and is sent to the transmission line. Transmission buffer (19)
Has a double buffer structure, and includes a switch (20), a transmission buffer # 1 (44), a transmission buffer # 2 (45) and a selector (23).
Consists of Each of the buffers (# 1 and # 2) has a capacity enough to store the coding information for one video frame, and while one buffer is writing the coding information (18), the other By controlling the switch (20) and the selector (23) so that the buffer is reading and transmitting information, the transmission buffer (19) operates as if both writing and reading. When one video frame is coded and its information is written to one buffer, if the other buffer has finished reading, the writing / reading of both buffers is switched and the next image frame is coded. However, if another buffer is being read, the double buffer cannot be switched. Therefore, the next input video frame is not encoded. That is, the piece is played. In the decoding section, the reception buffer
Using the inter-frame prediction signal (35) formed by adding a frame delay to the already-decoded signal by the frame memory (34) for the received coded signal (31) via (30), Decoding is performed in the inter-decoding circuit (32). Decoded signal
(33) becomes a decoded video signal by the D / A converter (42). The reception buffer (30) has a double buffer structure, and includes a switch (46), a reception buffer # 1 (47), a reception buffer # 2 (48) and a selector (49). By controlling so that one buffer is reading while the other buffer is writing, the receiving buffer operates as if writing and reading at the same time. Writing / reading of the two buffers is switched in units of video frames. The above flow is shown in FIG. Both the transmission buffer and the reception buffer are switched in image frame units. The delay time from when a certain image frame is encoded and the encoded information is written in the transmission buffer to when the same image frame is decoded and reproduced is approximately one cycle of the encoded transmission cycle of one image frame and the time required for two cycles. Stipulated in. Therefore, when the transmission speed is low or the amount of information generated is large, it takes time to read the transmission buffer, and there is a risk that the delay time becomes large. Also, due to the frequent occurrence of frame frames, the time interval of encoded video frames becomes large, so that the inter-frame correlation becomes small and the inter-frame encoding efficiency decreases.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来の符号化復号化装置は以上のように構成されている
ので,符号化処理部が映像信号に同期して実時間動作を
する必要であり,装置規模が大きくなることや遅延時間
が大きくなること,また駒おとしが発生した場合に時間
方向のサブサンプルによる折返しの劣化やフレーム間相
関の低下による符号化効率の低下,情報発生量の増大な
どの問題点があつた。
Since the conventional encoding / decoding device is configured as described above, the encoding processing unit needs to operate in real time in synchronization with the video signal, which increases the device scale and delay time. In addition, when a frame sound is generated, there are problems such as deterioration of folding due to sub-sampling in the time direction, deterioration of coding efficiency due to deterioration of inter-frame correlation, and increase of information generation amount.

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,符号化処理速度を伝送容量に見合つた速度に
設定することによつて装置規模を縮小し,遅延時間を短
縮し,駒おとしが発生した場合にもフレーム間相関を保
つて符号化効率を向上させ,折返し成分を除去できる画
像符号化装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. By setting the encoding processing speed to a speed commensurate with the transmission capacity, the device scale is reduced, the delay time is shortened, It is an object of the present invention to provide an image coding apparatus capable of improving the coding efficiency by maintaining the inter-frame correlation even when an audio signal occurs and removing the aliasing component.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る画像符号化復号化装置は,符号化器にお
ける前処理部と符号化部との間に映像フレーム単位のバ
ツフアを置き,同バツフアを用いて映像フレームの時間
積分を行う制御回路を持ち,伝送情報量を平滑化するた
めのバツフアの蓄積量に応じて前記映像フレーム単位の
バツフアに対するリードライトを制御する回路を持ち,
復号化器における復号化部と映像出力部との間に映像フ
レーム単位のバツフアを置いたものである。
An image coding / decoding apparatus according to the present invention includes a control circuit for placing a buffer for each video frame between a preprocessing unit and a coding unit in an encoder and performing time integration of a video frame using the buffer. And a circuit for controlling the read / write to the buffer in the video frame unit according to the storage amount of the buffer for smoothing the transmission information amount,
A buffer for each video frame is placed between the decoding unit and the video output unit in the decoder.

〔作用〕[Action]

この発明における映像フレーム単位のバツフアの追加は
次のように作用する。すなわち,符号化処理速度が伝送
速度に応じて下げられるため,時分割処理を導入して装
置規模を小さくできる。符号化する映像フレームがバツ
フアに取込まれているため,断続的に符号化を行うこと
で小刻みに伝送情報量を平滑化して遅延時間を短縮でき
る。また,この発明における前記映像フレームバツフア
への書込み時の時間積分機能は,駒おとしが発生した場
合にもフレーム間相関を保ち,折返しを除去することで
符号化効率を向上させ,再生画像品質を改善する作用を
持つ。
The addition of buffers in video frame units according to the present invention operates as follows. That is, since the encoding processing speed can be reduced according to the transmission speed, time division processing can be introduced to reduce the device scale. Since the video frame to be encoded is captured in the buffer, the amount of transmission information can be smoothed in small steps by intermittently encoding, and the delay time can be shortened. Further, the time integration function at the time of writing to the video frame buffer according to the present invention maintains the inter-frame correlation even when a frame sound is generated, and improves the coding efficiency by removing the aliasing, and the reproduced image quality. Has the effect of improving.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下,この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明による符号化部の構成例を示すブロツク図
である。図中,(1)は入力ビデオ信号,(2)はA/D変換
器,(3)はデイジタルビデオ信号,(4)は時間積分回路,
(5)は前置フレームメモリ,(6)はダブルバツフア構造と
なつている前置フレームメモリ(5)の書込み側のバツフ
アの内容を順次読出して前記デイジタルビデオ信号(3)
と映像フレーム上の画素位置を一致させた信号,(7)時
間積分された入力信号,(8)はスイツチ,(9)は前置フレ
ームメモリ#1,(10)は前置フレームメモリ#2,(11)
はスイツチ,(12)は前置フレームメモリの制御信号,(1
3)は前置フレームメモリのコントローラ,(14)はフレー
ム間符号化回路,(15)は局部復号された信号,(16)は局
部復号値を映像フレーム単位で記憶することのできるフ
レームメモリ,(17)はフレーム遅延をうけた局部復号
値,(18)は符号化情報,(19)は送信バツフア,(20)はス
イツチ,(21)は送信バツフア#1,(22)は送信バツフア
#2,(23)はセレクタ,(24)はダブルバツフア構造とな
つている送信バツフアの蓄積量やステータスを示す信
号,(25)は送信信号である。第2図は,第1図における
時間積分回路の構成例を示すブロツク図である。図中,
(26)は減算器,(27)はフレーム間差分信号,(28)は重み
付け回路,(29)は減算器である。第3図はこの発明によ
る復号化部の構成例を示すブロツク図である。図中,(2
5)は送信信号,(30)は受信バツフア,(31)は受信符号化
信号,(32)はフレーム間復号化回路,(33)は復号信号,
(34)は復号信号を映像フレーム単位で記憶することので
きるフレームメモリ,(35)はフレーム遅延をうけた復号
信号,(36)は後置フレームメモリ,(37)はスイツチ,(3
8)後置フレームメモリ#1,(39)は後置フレームメモリ
#2,(40)は後置フレームメモリ#3,(41)はセレク
タ,(42)はD/A変換器,(43)は復号ビデオ信号であ
る。また,第4図,第5図,第6図はこの発明の実施例
の動作を示す説明図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the encoding unit according to the present invention. In the figure, (1) is an input video signal, (2) is an A / D converter, (3) is a digital video signal, (4) is a time integration circuit,
(5) is the front frame memory, (6) is the digital video signal (3) by sequentially reading the contents of the buffer on the write side of the front frame memory (5) having a double buffer structure.
And a signal in which the pixel positions on the video frame are matched, (7) time-integrated input signal, (8) switch, (9) front frame memory # 1, (10) front frame memory # 2. , (11)
Is a switch, (12) is a control signal of the front frame memory, and (1
3) is the controller of the front frame memory, (14) is the inter-frame coding circuit, (15) is the locally decoded signal, (16) is the frame memory that can store the locally decoded value in video frame units, (17) is a locally decoded value subjected to frame delay, (18) is coding information, (19) is a transmission buffer, (20) is a switch, (21) is a transmission buffer # 1, and (22) is a transmission buffer #. 2, (23) is a selector, (24) is a signal indicating the accumulated amount and status of the transmission buffer having a double buffer structure, and (25) is a transmission signal. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the time integration circuit in FIG. In the figure,
(26) is a subtractor, (27) is an inter-frame difference signal, (28) is a weighting circuit, and (29) is a subtractor. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the decoding unit according to the present invention. In the figure, (2
5) is a transmitted signal, (30) is a received buffer, (31) is a received coded signal, (32) is an interframe decoding circuit, (33) is a decoded signal,
(34) is a frame memory that can store decoded signals in video frame units, (35) is a decoded signal that has undergone frame delay, (36) is a post-frame memory, (37) is a switch, (3)
8) Rear frame memory # 1, (39) is rear frame memory # 2, (40) is rear frame memory # 3, (41) is selector, (42) is D / A converter, (43) Is the decoded video signal. Also, FIGS. 4, 5, and 6 are explanatory views showing the operation of the embodiment of the present invention.

次に動作について説明する。入力ビデオ信号(1)はA/
D変換器(2)によつてデイジタル化される。時間積分回
路(4)は,ダブルバツフア構造となつている前置フレー
ムメモリ(5)の書込側のバツフアの内容を順次読出した
信号(6)を用いて,入力信号(3)の複数フレーム分時間積
分を行つた信号を前置書込側のバツフアに書込む。時間
積分は,入力信号(3)と信号(6)との差すなわちフレーム
間差分(27)を求め,重み付け回路(28)によつて値を変換
し,さらに入力信号(3)との差分をとつたものがフレー
ム単位で時間積分された信号としてバツフアに書込まれ
る。今,入力される第nフレームの信号をSn,第n−
1フレームまでを時間積分してバツフアに書込んである
信号を 重み付け回路(28)による変換をk倍という乗算で表わす
ことにすると, という演算で時間積分が表わされる。前置フレームメモ
リ(5)は,1つのバツフアに映像フレームデータを時間
積分しながら書込んでいる間にもう1つのバツフアから
映像フレームデータを読出して符号化伝送するようにス
イツチ(8),前置フレームメモリ#1(9),前置フレーム
メモリ#2(10),スイツチ(11)を動作させる。スイツチ
(11)による切り換えによつて被符号化映像フレーム信号
と書込み側の時間積分に必要なフレームメモリ読出し信
(6)とを出力とする。前置フレームメモリ(5)の読出し側
の出力である被符号化映像フレーム信号の読出しは,制
御信号(12)によつて断続的に行う。これは,情報発生量
を小刻みに平滑化するためであり,後にくわしく説明す
る。1つの映像フレームをすつかり読出したとき,ダブ
ルバツフアを切り換え,それまで時間積分していた側の
バツフアの内容を被符号化映像フレームとして読出す。
(第4図参照)すなわち,時間積分は,ダブルバツフア
の切り換え,言いかえれば被符号化映像フレームの取込
みによつて中断されることになる。連続して時間積分さ
れる映像フレーム数は,符号化伝送中の映像フレームに
どれだけ時間がかかるかに依存する。前記符号化所要時
間は該映像フレームにおける情報発生量に対応する。情
報発生量が大きいということはフレーム間符号化におい
ては動きが大きいということになる。即ち,動きの激し
いシーンになると連続して時間積分される映像フレーム
数は増す。すなわち,時間方向にぼけた映像が取込まれ
る。従つて被符号化映像フレームの間隔があく程,時間
積分が長期間にわたるため,被符号化映像フレームのフ
レーム間相関が保たれ,フレーム間符号化効率が向上す
る。同時に,時間方向のサブサンプルによる折返しを除
去する効果や雑音低減効果があり,結果的に再生画像品
質を改善させる。前に説明したように,時間積分はダブ
ルバツフアの切り換えによつて中断されるので,新たに
時間積分を始めるときは,重み付け回路(28)の出力を零
にしてフレームメモリの内容をリフレツシユする必要が
ある。また,前に説明したパラメーターkをダブルバツ
フア切換直後は0とし,以降,入力される映像フレーム
シークエンスに従つて指数関数的に値を上げていること
も有効である。
Next, the operation will be described. Input video signal (1) is A /
It is digitalized by the D converter (2). The time integration circuit (4) uses the signal (6) that sequentially reads the contents of the buffer on the write side of the front frame memory (5), which has a double buffer structure, and uses it for multiple frames of the input signal (3). The time-integrated signal is written into the buffer on the front writing side. In the time integration, the difference between the input signal (3) and the signal (6), that is, the interframe difference (27) is obtained, the value is converted by the weighting circuit (28), and the difference with the input signal (3) is calculated. The data is written in the buffer as a signal that is time-integrated in frame units. Now, input the signal of the n-th frame to Sn, the n-th
The signal that is written in the buffer after time integration up to 1 frame If the conversion by the weighting circuit (28) is represented by multiplication by k times, The time integration is represented by the calculation. The front frame memory (5) is provided with a switch (8) so that the video frame data is read out from another buffer and is encoded and transmitted while the video frame data is being written into one buffer while being time-integrated. The front frame memory # 1 (9), the front frame memory # 2 (10), and the switch (11) are operated. Switch
The frame memory read signal necessary for time integration of the encoded video frame signal and the writing side by switching by (11).
(6) and are output. The encoded video frame signal output from the read side of the front frame memory (5) is read intermittently by the control signal (12). This is for smoothing the information generation amount in small steps, which will be described in detail later. When one video frame is read out completely, the double buffer is switched, and the contents of the buffer on the side that has been time-integrated until then are read out as a coded video frame.
(See FIG. 4) That is, the time integration is interrupted by the switching of the double buffer, in other words, the capture of the encoded video frame. The number of video frames that are continuously time-integrated depends on how long it takes for a video frame during coded transmission. The encoding required time corresponds to the amount of information generated in the video frame. A large amount of information generation means a large motion in interframe coding. That is, the number of video frames that are continuously time-integrated increases in a scene with a lot of movement. That is, a blurred image in the time direction is captured. Therefore, the longer the interval between the coded video frames, the longer the time integration, so that the inter-frame correlation of the coded video frames is maintained and the inter-frame coding efficiency is improved. At the same time, it has the effect of eliminating aliasing due to subsamples in the time direction and the effect of noise reduction, and consequently improves the quality of the reproduced image. As explained previously, since the time integration is interrupted by the switching of the double buffer, it is necessary to set the output of the weighting circuit (28) to zero and refresh the contents of the frame memory when the time integration is newly started. is there. It is also effective that the parameter k described above is set to 0 immediately after the double buffer switching, and thereafter, the value is exponentially increased according to the input video frame sequence.

ダブルバツフア切り換えによつて符号化を開始する被符
号化映像フレームは時間積分のかかつた映像フレームで
あり,フレームメモリに記憶されているため,,符号化
処理速度は任意に選ぶことができるため,低い伝送速度
に見合つた処理時間を設定することによつて回路を多重
化できる余裕が生じ,装置規模を小さくできる。
The encoded video frame that starts encoding by double buffer switching is a time-integrated video frame and is stored in the frame memory. Therefore, the encoding processing speed can be arbitrarily selected, which is low. By setting the processing time commensurate with the transmission speed, there is a margin to multiplex the circuit, and the device scale can be reduced.

フレーム間符号化回路(14)は,既に符号化して局部復号
された信号(15)に対してフレームメモリ(16)によつてフ
レーム遅延を与えて形成したフレーム間予測信号(17)を
用いて,前記の被符号化映像フレーム信号をフレーム間
符号化する。符号化情報(18)は送信バツフア(19)を介し
て送信信号(25)となり,伝送路へ送出される。
The interframe coding circuit (14) uses the interframe prediction signal (17) formed by adding a frame delay to the already encoded and locally decoded signal (15) by the frame memory (16). , Inter-frame encoding the encoded video frame signal. The encoded information (18) becomes a transmission signal (25) via the transmission buffer (19) and is sent to the transmission line.

送信バツフア(19)は蓄積量やステータスを示す信号(24)
を前置フレームメモリのコントローラ(13)に送り,間接
的に符号化を停止/再開させることによつて情報発生量
を平滑化する。送信バツフア(19)はダブルバツフア構造
となつている。制御のようすを第5図に示す。今,前置
フレームメモリ#1(9)がある映像フレームを読出し中
であるとする。読出されたデータは符号化され,送信バ
ツフア#1(21)に書込まれる。同バツフア(21)の蓄積量
が予め設定されたしきい値Th1を越えたとき,前置フレ
ームメモリコントローラ(13)は前置フレームメモリ#1
(9)からの読出しを停止する。そして送信バツフア#2
(22)の蓄積量が読出しによつて減つていき,0になつた
とき,送信バツフア(19)のダブルバツフアを切り換え
る。同切り換えによつて送信バツフア#2が空いている
ため,前置フレームメモリ#1(9)からの読出しを再開
し,符号化情報(18)を送信バツフア#2(22)に書込む。
送信バツフア#1(21)に記憶されている符号化情報は伝
送路へ送出される。また,別の場合には,書込み中の送
信バツフア#1(21)の蓄積量がTh1に達する前に,読出
し中の送信バツフア#2(22)の蓄積量がTh2を下回るこ
とがある。このときも先ず前置フレームメモリ#1(9)
からの読出しを停止し,同バツフア(22)の蓄積量が0に
なつた時点で送信バツフア(19)のダブルバツフアを切り
換える。同切り換えによつて前記フレームメモリ#1
(9)からの読出しを再開する。このくり返しによつて,
符号化情報を大量に送信バツフア(19)にためこむことな
く送出するため遅延時間が減少する。また,送信バツフ
ア容量も小さくてすむ。しきい値Th1は送信バツフアの
片側にためこむ情報量を規定するもので,遅延時間と伝
送速度から決定する。しきい値Th2は送信フレーミング
に足りない半端な情報量になつた場合なので,伝送速度
と送信フレーミングのフオーマツトによつて決定する。
The transmission buffer (19) is a signal (24) indicating the accumulated amount and status.
Is sent to the controller (13) of the front frame memory, and the information generation amount is smoothed by indirectly stopping / restarting the encoding. The transmission buffer (19) has a double buffer structure. The manner of control is shown in FIG. Now, it is assumed that the video frame having the front frame memory # 1 (9) is being read. The read data is encoded and written in the transmission buffer # 1 (21). When the storage amount of the buffer (21) exceeds a preset threshold value Th1, the front frame memory controller (13) causes the front frame memory # 1.
Stop reading from (9). And send buffer # 2
When the accumulated amount of (22) decreases by reading and becomes 0, the double buffer of the transmission buffer (19) is switched. As a result of this switching, the transmission buffer # 2 is vacant, so reading from the front frame memory # 1 (9) is restarted and the coding information (18) is written in the transmission buffer # 2 (22).
The encoded information stored in the transmission buffer # 1 (21) is sent to the transmission line. In another case, the storage amount of the transmission buffer # 2 (22) being read may be less than Th2 before the storage amount of the transmission buffer # 1 (21) being written reaches Th1. Also in this case, first of all, the front frame memory # 1 (9)
The read buffer is stopped and the double buffer of the transmission buffer (19) is switched when the accumulated amount of the buffer (22) becomes zero. By the same switching, the frame memory # 1
Resume reading from (9). By repeating this,
Since a large amount of encoded information is sent to the transmission buffer (19) without being accumulated, the delay time is reduced. Also, the transmission buffer capacity can be small. The threshold value Th1 regulates the amount of information accumulated on one side of the transmission buffer and is determined from the delay time and the transmission rate. The threshold Th2 is a case where the amount of information is not sufficient for the transmission framing, so it is determined by the transmission rate and the format of the transmission framing.

復号化部では,受信バツフア(30)を介した受信符号化信
号(31)に対して,既に復号された信号にフレームメモリ
(34)によつてフレーム遅延を与えて形成したフレーム間
予測信号(35)を用いて,フレーム間復号化回路(32)にお
いて復号化を行う。復号信号(33)は後置フレームメモリ
(36)に書込まれる。後置フレームメモリ(36)はトリプル
バツフア構造となつており,第6図に示すように,1つ
のバツフアが画像出力系のフレーム同期に従つて読出し
を行つている間,もう1つのバツフアが復号信号(33)の
書込み中であり,残るもう1つのバツフアは停止してい
る。第3のバツフアは,受信し復号した映像フレーム信
号の書込みと,画像出力系のフレーム同期に従う読出し
とが全く非同期であり,何れも中断が許されない故に必
要となる。後置フレームメモリ(36)からの読出し信号は
D/A変換器(42)によつて復号ビデオ信号(43)となる。
In the decoding unit, the received coded signal (31) that has passed through the reception buffer (30) is converted into a frame memory that has already been decoded.
Decoding is performed in the interframe decoding circuit (32) using the interframe prediction signal (35) formed by giving a frame delay by (34). Decoded signal (33) is post frame memory
Written in (36). The post-frame memory (36) has a triple buffer structure. As shown in FIG. 6, while one buffer is reading according to the frame synchronization of the image output system, the other buffer is The decoded signal (33) is being written, and the remaining buffer is stopped. The third buffer is necessary because the writing of the received and decoded video frame signal and the reading according to the frame synchronization of the image output system are completely asynchronous, and neither interruption is allowed. The read signal from the rear frame memory (36) becomes the decoded video signal (43) by the D / A converter (42).

以上の制御において,ある映像フレームが前置フレーム
メモリ(5)から読出されてから同映像フレームが復号再
生されるまでの時間はおおよそ1映像フレームの符号化
伝送サイクルにして1サイクル分の所要時間で規定され
る。従つて伝送速度が低くなる程,従来の装置と比較し
て遅延時間の短縮効果が大きい。
In the above control, the time from the reading of a video frame from the front frame memory (5) to the decoding and reproduction of the video frame is approximately one cycle of the coding transmission cycle of one video frame. Stipulated in. Therefore, the lower the transmission speed, the greater the effect of shortening the delay time compared to the conventional device.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように,この発明によれば符号化されるべき画像
フレームを先ずフレームメモリに時間積分しながら書込
み,しかる後に情報発生量を小刻みに平滑化しながら符
号化伝送するように構成したので,遅延時間が短縮で
き,また,駒おとしが発生しても,折返しがなく,フレ
ーム間相関を保持した画像フレームを符号化できるの
で,高品質の画像が効率よく符号化伝送できるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, the image frame to be coded is first written in the frame memory while being time-integrated, and thereafter the coded transmission is performed while the information generation amount is smoothed in small steps. Time can be shortened, and even if a frame sound occurs, there is no aliasing, and an image frame with inter-frame correlation can be encoded. Therefore, high quality images can be efficiently encoded and transmitted.

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

第1図はこの発明の一実施例による画像符号化復号化装
置符号化部の構成を示すブロツク図,第2図は第1図に
おける時間積分回路の構成を示すブロツク図,第3図は
この発明の一実施例による画像符号化復号化装置復号化
部の構成を示すブロツク図,第4図はこの発明の一実施
例による前置フレームメモリの動作を示す説明図,第5
図はこの発明の一実施例による前置フレームメモリと送
信バツフアの関係を示す説明図,第6図はこの発明の一
実施例における後置フレームメモリの動作を示す説明
図,第7図は従来の画像符号化復号化装置符号化部の構
成を示すブロツク図,第8図は従来の画像符号化復号化
装置復号化部の構成を示すブロツク図,第9図は従来の
画像符号化復号化装置の送信バツフアと受信バツフアの
動作を示す説明図である。 図中,(1)は入力ビデオ信号,(2)はA/D変換器,(3)
はデイジタルビデオ信号,(4)は時間積分回路,(5)は前
置フレームメモリ,(6)は前置フレームメモリ書込み側
出力,(7)は時間積分された信号,(8)はスイツチ,(9)
は前置フレームメモリ#1,(10)は前置フレームメモリ
#2,(11)はセレクタ,(12)は制御信号,(13)は前置フ
レームメモリコントローラ,(14)はフレーム間符号化回
路,(15)は局部復号信号,(16)はフレームメモリ,(17)
はフレーム間予測信号,(18)は符号化情報,(19)は送信
バツフア,(20)はスイツチ,(21)は送信バツフア#1,
(22)は送信バツフア#2,(23)はセレクタ,(24)は送信
バツフアステータス信号,(25)は送信信号,(26)は減算
器,(27)はフレーム間差分信号,(28)は重み付け回路,
(29)は減算器,(30)は受信バツフア,(31)は受信符号化
信号,(32)はフレーム間復号化回路,(33)は復号信号,
(34)はフレームメモリ,(35)はフレーム間予測信号,(3
6)は後置フレームメモリ,(37)はスイツチ,(38)は後置
フレームメモリ#1,(39)は後置フレームメモリ#2,
(40)は後置フレームメモリ#3,(41)はセレクタ,(42)
はD/A変換器,(43)は復号ビデオ信号,(44)は送信バ
ツフア#1,(45)は送信バツフア#2,(46)はスイツ
チ,(47)は受信バツフア#1,(48)は受信バツフア#
2,(49)はセレクタである。 なお,図中,同一符号は同一,または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image encoding / decoding device encoding unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the time integration circuit in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a decoding unit of an image encoding / decoding device according to an embodiment of the invention, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of a front frame memory according to an embodiment of the invention, and FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing the relationship between the front frame memory and the transmission buffer according to one embodiment of the present invention, FIG. 6 is an explanatory view showing the operation of the rear frame memory in one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an image encoding / decoding device encoding unit, FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional image encoding / decoding device decoding unit, and FIG. 9 is a conventional image encoding / decoding device. It is explanatory drawing which shows operation | movement of the transmission buffer and the reception buffer of an apparatus. In the figure, (1) is the input video signal, (2) is the A / D converter, and (3)
Is a digital video signal, (4) is a time integration circuit, (5) is a front frame memory, (6) is a front frame memory writing side output, (7) is a time integrated signal, (8) is a switch, (9)
Is front frame memory # 1, (10) is front frame memory # 2, (11) is selector, (12) is control signal, (13) is front frame memory controller, (14) is interframe coding Circuit, (15) locally decoded signal, (16) frame memory, (17)
Is an inter-frame prediction signal, (18) is coding information, (19) is a transmission buffer, (20) is a switch, and (21) is a transmission buffer # 1,
(22) is a transmission buffer # 2, (23) is a selector, (24) is a transmission buffer status signal, (25) is a transmission signal, (26) is a subtractor, (27) is an interframe difference signal, and (28) ) Is a weighting circuit,
(29) is a subtractor, (30) is a receive buffer, (31) is a received coded signal, (32) is an interframe decoding circuit, (33) is a decoded signal,
(34) is a frame memory, (35) is an inter-frame prediction signal, and (3
6) is a rear frame memory, (37) is a switch, (38) is a rear frame memory # 1, (39) is a rear frame memory # 2.
(40) is the post frame memory # 3, (41) is the selector, (42)
Is a D / A converter, (43) is a decoded video signal, (44) is a transmission buffer # 1, (45) is a transmission buffer # 2, (46) is a switch, and (47) is a reception buffer # 1, (48). ) Is the receiving buffer #
2, (49) are selectors. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少くとも1画像フレーム分のデータを蓄え
ることのできる第1及び第2のフレームメモリと、連続
して入力される画像信号系列を画像フレーム単位で時間
積分する時間積分回路と,前記時間積分された画像フレ
ームを前記第1または第2のフレームメモリに書込むと
同時に書込みを行つていない第2または第1のフレーム
メモリからの読出しを行うよう接続を切り換えるスイツ
チング回路と,前記第1及び第2のフレームメモリに対
して書込み及び読出しの制御を行うコントローラと,少
くとも1画像フレーム分のデータを蓄えることのできる
第3のフレームメモリと、前記第2または第1のフレー
ムメモリから読出した信号を入力信号として,既に符号
化した画素を局部復号して前記第3のフレームメモリに
蓄え,フレーム間予測信号を形成し,一定量の画素を単
位として逐次符号化復号化が可能な方式でフレーム間符
号化を行うフレーム間符号化回路と,前記フレーム間符
号化回路によつて得られた符号化情報を蓄えることので
きる第1及び第2のバツフアと,前記逐次符号化された
符号化情報を前記第1または第2のバツフアに書込むと
同時に書込みを行つていない第2または第1のバツフア
からの読出しを行うように接続を切換えるスイツチング
回路と,受信した符号化信号を逐次蓄えては読出すこと
のできる第3のバツフアと,少くとも1画像フレーム分
のデータを蓄えることのできる第4のフレームメモリ
と,前記第3のバツフアから読出した信号を入力信号と
して,既に復号した画素を前記第4のフレームメモリに
蓄え,フレーム間予測信号を形成し,前記フレーム間符
号化装置における符号化方式に基づいて逐次フレーム間
復号化を行うフレーム間復号化回路と,少くとも1画像
フレーム分のデータを蓄えることのできる第5及び第6
及び第7のフレームメモリと,前記フレーム間復号化回
路より出力される復号信号を前記第5または第6または
第7のフレームメモリに書込むと同時に,書込みを行つ
ていない第7または第6または第5のフレームに記憶さ
れている復号画像フレームを画像出力系のフレーム同期
に同期して読出すように接続を切り換えるスイツチング
回路とを備えたことを特徴とする画像符号化復号化装
置。
1. A first and a second frame memory capable of storing at least one image frame of data, a time integration circuit for time-integrating image signal sequences continuously input in image frame units, A switching circuit for switching the connection so that the time-integrated image frame is written into the first or second frame memory and at the same time, reading is performed from the second or first frame memory which is not being written; A controller that controls writing and reading to and from the first and second frame memories, a third frame memory that can store data of at least one image frame, and the second or first frame memory Using the signal read from the input signal as the input signal, the already-encoded pixels are locally decoded and stored in the third frame memory. An interframe coding circuit for forming a measurement signal and performing interframe coding by a method capable of sequential coding / decoding in units of a fixed amount of pixels, and coding obtained by the interframe coding circuit First and second buffers capable of storing information, and a second or first buffer which is not writing at the same time as writing the sequentially encoded information into the first or second buffer. A switching circuit that switches the connection so as to read from the buffer, a third buffer that can sequentially store and read the received coded signal, and a third buffer that can store at least one image frame of data. 4 frame memory and the signal read from the third buffer as an input signal, the already decoded pixels are stored in the fourth frame memory to form an inter-frame prediction signal, And inter-frame decoding circuit for sequentially performing frame-time decoding based on the coding method implemented in serial interframe coding apparatus, the fifth and sixth capable of storing at least one image frame of data
And a seventh frame memory, and a decoded signal output from the inter-frame decoding circuit is written into the fifth, sixth or seventh frame memory, and at the same time, no writing is performed in the seventh or sixth frame memory. An image encoding / decoding device comprising: a switching circuit for switching the connection so that the decoded image frame stored in the fifth frame is read in synchronization with the frame synchronization of the image output system.
【請求項2】複数フレーム期間時間積分された画像フレ
ームを交互に書込む第1または第2のフレームメモリに
おいて,第n番目(n正の整数)までの画像フレームが
時間積分されている側の画像フレームを読出し,入力画
像信号系列である第n+1番目の画像フレームとのフレ
ーム間差分を求める減算器と,前記減算器の出力信号に
重み付けする重み付け回路と,前記重み付けされたフレ
ーム間差分を前記第n+1番目の画像フレームから減算
して第n+1番目の画像フレームまで時間積分された画
像フレームを得る減算器とを備え,前記第n+1番目の
画像フレームまで時間積分された画像を,前記第1また
は第2のフレームメモリの内,第n番目の画像フレーム
まで時間積分された画像フレームを記憶していた方へ書
込むよう制御する手段を持つ特許請求範囲第(1)項記載
の画像符号化復号化装置。
2. In the first or second frame memory for alternately writing the image frames time-integrated for a plurality of frame periods, the n-th (n positive integer) image frames are time-integrated. A subtractor for reading out an image frame and obtaining an inter-frame difference with the (n + 1) th image frame which is an input image signal sequence, a weighting circuit for weighting an output signal of the subtractor, and the weighted inter-frame difference A subtracter that obtains an image frame that is time-integrated up to the (n + 1) th image frame by subtracting from the (n + 1) th image frame. In the second frame memory, control is performed so that the image frame time-integrated up to the nth image frame is written to the stored one. Claims having a stage subsection (1) image encoding and decoding apparatus according.
【請求項3】複数フレーム期間時間積分された画像フレ
ームを書込む第1または第2のフレームメモリが切り換
わる際に,重み付け回路の重みを0にすることによつて
時間積分の過程を初期化し,連続して入力される画像フ
レームシークエンスに従つて重みを変える手段を持つた
ことを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の画像符
号化復号化装置。
3. A time integration process is initialized by setting the weight of the weighting circuit to 0 when the first or second frame memory for writing the image frame time-integrated for a plurality of frame periods is switched. The image coding / decoding apparatus according to claim (2), characterized in that it has means for changing weights according to successively input image frame sequences.
【請求項4】フレーム間符号化回路によつて逐次符号化
された情報を交互に書込む第1または第2のバツフアに
おいて,書込み側に蓄えられた情報量が予め定められた
第1のしきい値を上回る程大きくなつたときまたは伝送
路へ送出するために読出しを行つている側にまだ読出さ
れずに残つている情報量が予め定められた第2のしきい
値を下回る程小さくなつたときに、第1及び第2のフレ
ームメモリに対する制御を行うコントローラを介して,
符号化を行うために読出しを行つている側の前記フレー
ムメモリからの読出しを停止して前記書込みを行つてい
る側のバツフアに対する書込みを止め,前記読出しを行
つている側のバツフアに残つている情報量が0になった
時点で即時第1及び第2のバツフアを切り換えることに
よりバツフアからの読出しを連続して行うと共に,前記
フレームメモリからの読出しと符号化を再開するよう制
御することによつて,発生する情報量の平滑化を行い,
一定の速度で伝送路に符号化情報を出力する特許請求範
囲第(3)項記載の画像符号化復号化装置。
4. In a first or second buffer in which information sequentially encoded by an interframe encoding circuit is written alternately, the first amount of information stored on the writing side is predetermined. When the value becomes larger than the threshold value or when the amount of information left unread on the reading side for sending to the transmission line becomes smaller than the predetermined second threshold value. When, the controller for controlling the first and second frame memories,
In order to perform the encoding, the reading from the frame memory on the reading side is stopped, the writing to the buffer on the writing side is stopped, and the data is left on the buffer on the reading side. By immediately switching the first and second buffers when the amount of information becomes 0, the reading from the buffer is continuously performed, and the reading from the frame memory and the encoding are controlled to be restarted. Then, the amount of generated information is smoothed,
The image coding / decoding apparatus according to claim (3), which outputs the coding information to the transmission path at a constant speed.
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