JPH06268993A - Interlaced scanning moving image encoding device - Google Patents

Interlaced scanning moving image encoding device

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Publication number
JPH06268993A
JPH06268993A JP5377493A JP5377493A JPH06268993A JP H06268993 A JPH06268993 A JP H06268993A JP 5377493 A JP5377493 A JP 5377493A JP 5377493 A JP5377493 A JP 5377493A JP H06268993 A JPH06268993 A JP H06268993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion compensation
frame image
field
intra
inter
Prior art date
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Pending
Application number
JP5377493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Fukuhara
隆浩 福原
Atsumichi Murakami
篤道 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5377493A priority Critical patent/JPH06268993A/en
Publication of JPH06268993A publication Critical patent/JPH06268993A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Abstract

PURPOSE:To provide a blocking system optimum for motion compensation threshold value judgement by utilizing the property of orthogonal transformation encoding. CONSTITUTION:Threshold value judgement is performed corresponding to a threshold value judgement offset value command 110 in an intra/inter field macroblocking processor 2 for prediction error frame pictures 102 for which prediction frame pictures 108 are subtracted from present frame pictures 101 by a subtractor 1 and divided intra or inter field macroblocking pictures 103 are orthogonally transformed and quantized by an orthogonal transformation device 3 and a quantizer 4. By using the motion compensated result information 109 of a frame or macroblock unit generated by performing optimum motion compensation by pattern matching with the present frame pictures 101 by a motion compensation prediction device 8 for local decoding frame pictures for which a quantization coefficient 105 is decoded and generated in an inverse process by an inverse quantizer 5, an inverse orthogonal transformation device and an adder 7, a threshold value judgement offset value is calculated by the frame or macroblock unit of the prediction error frame pictures 102 by a threshold value judgement offset value deciding device 9 and the command 110 is issued.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は2:1の飛越し走査動
画像を高能率に情報圧縮する飛越し走査動画像符号化装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interlaced scanning moving image encoding apparatus for highly efficiently compressing 2: 1 interlaced scanning moving images.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば特開平3−1688号公報に示
す従来例の飛越し走査動画像符号化装置は図4のよう
に、マクロブロック化処理器2aは、2:1飛越し走査
の現行フレーム画像101をたとえば図5(a)のよう
に8画素×16ラインのマクロブロッキング画像(黒丸
と白丸は第1と第2フィールド画素を表す)114に分
割する。サブブロック化入/出力切替器12と13は、
マクロ動き判定器15からのマクロ動き判定指令113
に従い、マクロブロック化処理器2aからマクロブロッ
キング画像103aをフィールド内/間サブブロック化
処理器2bと2cのいずれかに接続するように切替え
る。またフィールド内/間サブブロック化処理器2bと
2cからフィールド内/間サブブロッキング画像103
bと103cのいずれかを離散コサイン変換器3aに接
続するように切替える。フィールド内/間サブブロック
化処理器2bと2cは、サブブロック化入力切替器12
からのマクロブロッキング画像103aをたとえば図5
(b)のように奇数と偶数ラインのいずれかの画素だけ
から構成する8画素×8ラインのフィールド内サブブロ
ッキング画像103bに分割する。またたとえば図5
(c)のように1〜8ラインと9〜16ラインの画素だ
けから構成する8画素×8ラインのフィールド間サブブ
ロッキング画像103cに分割する。離散コサイン変換
器3aは、サブブロック化出力切替器13からフィール
ド内/間サブブロッキング画像103bと103cのい
ずれかを離散コサイン変換(DCT)し8×8個のDC
T係数104aを生成する。低周波/残差成分量子化器
4aと4b、低周波/残差成分符号化器5aと5bおよ
び加算器14は、離散コサイン変換器3aから8×8個
のDCT係数104aのうち4×4個の低周波成分相当
のものと(8×8)−(4×4)個の残差成分のものと
をそれぞれ量子化し符号化後、加算し符号化データ11
2を生成する。マクロ動き判定器15は、マクロブロッ
ク化処理器2aからマクロブロッキング画像103aが
動いているか静止しているかを判定し、動/静止判定指
令113をする。
2. Description of the Related Art A conventional interlaced-scan moving image encoding apparatus disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-1688, as shown in FIG. 4, has a macroblocking processor 2a for a 2: 1 interlaced scanning current frame. The image 101 is divided into a macroblocking image (black and white circles represent first and second field pixels) 114 of 8 pixels × 16 lines as shown in FIG. 5A, for example. The sub-block input / output switches 12 and 13 are
Macro motion determination command 113 from macro motion determiner 15
Accordingly, the macroblocking processor 2a is switched to connect the macroblocking image 103a to one of the intra-field / interfield subblocking processors 2b and 2c. Further, the intra-field / inter-field sub-blocking processors 2b and 2c provide the intra-field / inter-field sub-blocking image 103.
Either b or 103c is switched to be connected to the discrete cosine converter 3a. The intra-field / inter-field sub-blocking processors 2b and 2c are the sub-blocking input switch 12
The macroblocking image 103a from FIG.
As shown in (b), it is divided into an intra-field sub-blocking image 103b of 8 pixels × 8 lines, which is composed of only pixels of odd and even lines. Also, for example, in FIG.
As shown in (c), it is divided into an inter-field sub-blocking image 103c of 8 pixels × 8 lines, which is composed only of pixels of 1 to 8 lines and 9 to 16 lines. The discrete cosine transformer 3a performs a discrete cosine transform (DCT) on one of the intra-field / inter-field sub-blocking images 103b and 103c from the sub-blocking output switch 13 to obtain 8 × 8 DCs.
The T coefficient 104a is generated. The low frequency / residual component quantizers 4a and 4b, the low frequency / residual component encoders 5a and 5b, and the adder 14 are 4 × 4 of the 8 × 8 DCT coefficients 104a from the discrete cosine transformer 3a. Number of low frequency components and (8 × 8) − (4 × 4) residual component components are quantized and encoded, and then added to obtain encoded data 11
Generates 2. The macro motion determiner 15 determines from the macroblocking processor 2a whether the macroblocking image 103a is moving or stationary, and issues a motion / stillness determination command 113.

【0003】上記従来例の飛越し走査動画像符号化装置
は、符号化対象のマクロブロッキング画像103aにマ
クロ動き判定をしフィールド内または間サブブロッキン
グ符号化をする方式(マクロ動き判定サブブロッキング
符号化方式)を採る。
The interlaced-scan moving image encoding apparatus of the above-mentioned conventional example is a method of performing macro-motion determination on a macro-blocking image 103a to be encoded and performing intra-field or inter-field sub-blocking encoding (macro-motion determination sub-blocking encoding). Method).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の飛
越し走査動画像符号化装置では、フレーム内と間サブブ
ロッキング符号化の要否を判断するのにマクロ動き判定
を有効とする根拠は、統計的に動領域がフィールド内、
静領域がフィールド間で高い相関性をもつ点にある。通
常の高能率動画像符号化方式で動き補償予測を用い予測
誤差フレーム画像に直交変換を施すとき、動/静止判定
の実現法が明確でなく符号化効率が劣化することもある
問題点があった。
In the conventional interlaced scanning moving picture coding apparatus as described above, the reason why the macro motion judgment is effective for judging the necessity of the intra-frame and inter-frame sub-blocking coding is as follows. , Statistically the moving area is in the field,
The static region has a high correlation between fields. When performing orthogonal transformation on a prediction error frame image using motion-compensated prediction in a normal high-efficiency moving image coding method, there is a problem that the method of realizing the motion / stillness determination is not clear and the coding efficiency may deteriorate. It was

【0005】この発明が解決しようとする課題は、飛越
し走査動画像符号化装置で符号化対象の予測誤差フレー
ム画像に動き補償閾値判定をしフィールド内または間マ
クロブロッキング符号化をする方式(動き補償閾値判定
マクロブロッキング符号化方式)を提供することにあ
る。
The problem to be solved by the present invention is to provide a method of performing intra-field or inter-field macro-blocking coding by performing motion compensation threshold value judgment on a prediction error frame image to be coded by an interlaced scanning video image coding device (motion coding). Compensation threshold determination macroblocking coding method).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の飛越し走査動
画像符号化装置は、上記課題を解決するためつぎの手段
を設け、動き補償閾値判定マクロブロッキング符号化方
式を採ることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the interlaced scanning moving image coding apparatus of the present invention is provided with the following means, and adopts a motion compensation threshold value judgment macroblocking coding system. .

【0007】減算器は、2:1飛越し走査の現行フレー
ム画像を動き補償予測器からの予測フレーム画像と減算
し、予測誤差フレーム画像を生成する。
The subtractor subtracts the current frame image of the 2: 1 interlaced scan from the prediction frame image from the motion compensation predictor to generate a prediction error frame image.

【0008】フィールド内/間マクロブロック化処理器
は、閾値判定オフセット値決定器からの閾値判定オフセ
ット値指令に従い、減算器から予測誤差フレーム画像に
対し、フィールド単位の閾値判定をし、M画素×Nライ
ンのフィールド内または間マクロブロッキング画像に分
割する。
The intra-field / inter-field macroblocking processor makes a threshold judgment in field units for the prediction error frame image from the subtractor according to the threshold judgment offset value command from the threshold judgment offset value determiner, and determines M pixels × M pixels. Divide into macroblocking images within or between N line fields.

【0009】直交変換器と量子化器は、フィールド内/
間マクロブロック化処理器からフィールド内または間マ
クロブロッキング画像に対し直交変換演算を施した変換
係数を、後段からのフィードバック制御で量子化し、量
子化係数を生成する。または量子化器は、動き補償予測
器からの動き補償結果情報を前段からのフィードフォワ
ード情報として直接入力し、後段からのフィードバック
情報の代わりにまたは併用して量子化制御をする。
The orthogonal transformer and quantizer are
The transform coefficient obtained by performing the orthogonal transform operation on the intra-field or inter-macro blocking image from the inter macroblocking processor is quantized by feedback control from the subsequent stage to generate a quantized coefficient. Alternatively, the quantizer directly inputs the motion compensation result information from the motion compensation predictor as feedforward information from the previous stage, and performs quantization control instead of or in combination with the feedback information from the subsequent stage.

【0010】逆量子化器と逆直交変換器と加算器は、量
子化器からの量子化係数に対し量子化と直交変換演算の
逆過程を施した復号予測誤差フレーム画像を、動き補償
予測器からの予測フレーム画像と加算し、局部復号フレ
ーム画像を生成する。
The inverse quantizer, the inverse orthogonal transformer, and the adder use a motion-compensated predictor to generate a decoded prediction error frame image obtained by subjecting the quantized coefficient from the quantizer to the inverse process of quantization and orthogonal transform operation. To generate a locally decoded frame image.

【0011】動き補償予測器は、現行フレーム画像と加
算器からの先行局部復号フレーム画像との間でパタンマ
ッチング演算を施し、最適の予測フレーム画像を生成す
る。またフレーム単位またはマクロブロック単位でフィ
ールド内と間動き補償を選択したブロック個数を表す動
き補償統計情報と当該ブロックがフィールド内と間動き
補償のいずれを選択されたかを表す動き補償種別情報と
を動き補償結果情報として生成する。
The motion compensation predictor performs a pattern matching operation between the current frame image and the preceding locally decoded frame image from the adder to generate an optimum predicted frame image. In addition, motion compensation statistical information indicating the number of blocks in which intra-field and inter-frame motion compensation is selected on a frame-by-frame or macro-block basis and motion compensation type information indicating whether intra-field or inter-frame motion compensation is selected for the block. It is generated as compensation result information.

【0012】閾値判定オフセット決定器は、動き補償予
測器から現行フレームに関する動き補償結果情報を用
い、減算器から予測誤差フレーム画像のフレーム単位ま
たはマクロブロック単位でフィールド間と内動き補償を
選択した各ブロック個数の差分値に対する関数から、閾
値判定オフセット値を算出し指令する。または動き補償
予測器から当該マクロブロックと複数の周辺マクロブロ
ックに関する各動き補償結果情報を用い各閾値判定オフ
セット値を算出し、たとえばそれぞれの相加平均値を当
該閾値判定オフセット値とする。または現行フレーム画
像全体に画質劣化が大きいとき、動き補償予測器から現
行フレームに関する動き補償結果情報を用いる代わり
に、過去数フレーム前で効率よく符号化できた先行フレ
ームに関する動き補償結果情報を用い当該閾値判定オフ
セット値を算出する。
The threshold determination offset determiner uses the motion compensation result information regarding the current frame from the motion compensation predictor, and selects the inter-field and intra-motion compensation for each frame or macroblock of the prediction error frame image from the subtractor. A threshold judgment offset value is calculated and instructed from a function for the difference value of the number of blocks. Alternatively, each threshold judgment offset value is calculated from the motion compensation predictor using each motion compensation result information regarding the macroblock and a plurality of peripheral macroblocks, and, for example, each arithmetic mean value is set as the threshold judgment offset value. Alternatively, when the image deterioration of the entire current frame image is large, instead of using the motion compensation result information on the current frame from the motion compensation predictor, the motion compensation result information on the preceding frame that could be coded efficiently in the past several frames is used. A threshold value judgment offset value is calculated.

【0013】動き補償判定器は、現行フレーム画像と加
算器からの局部復号フレーム画像との差分値が所定閾値
より大きいかどうかで動き補償の要否を判断し、大きい
ときは現行フレーム画像、小さいときは局部復号フレー
ム画像をそれぞれ出力する。またフレーム内直接または
フレーム間動き補償予測の符号化モード識別指令をす
る。
The motion compensation decision unit decides whether or not motion compensation is necessary depending on whether a difference value between the current frame image and the locally decoded frame image from the adder is larger than a predetermined threshold value. At this time, the locally decoded frame image is output. It also issues an encoding mode identification command for intra-frame direct or inter-frame motion compensation prediction.

【0014】符号化モード切替器は、動き補償判定器か
らの符号化モード識別指令に従い、動き補償判定器から
現行フレーム画像または局部復号フレーム画像をフィー
ルド内/間マクロブロック化処理器または動き補償予測
器に接続するように切替える。
The coding mode switching unit, in accordance with the coding mode identification command from the motion compensation judging unit, outputs the current frame image or the locally decoded frame image from the motion compensation judging unit to the intra-field / inter-field macroblocking processor or the motion compensation prediction. Switch to connect to the vessel.

【0015】[0015]

【作用】この発明の飛越し走査動画像符号化装置は上記
手段で、まず符号化対象の予測誤差フレーム画像に対
し、現行フレームまたは現行フレーム画像全体に画質劣
化が大きいとき、過去数フレーム前で効率よく符号化で
きた先行フレームに関する動き補償結果情報を用い、フ
レーム単位の当該閾値判定オフセット値を算出する。ま
たは当該マクロブロックと複数の周辺マクロブロックに
関する各動き補償結果情報を用い、マクロブロック単位
の各閾値判定オフセット値のたとえば相加平均値を算出
し、当該閾値判定オフセット値とする。つぎに当該閾値
判定オフセット値に従い、符号化対象の予測誤差フレー
ム画像に対しフィールド単位の閾値判定をし、M画素×
Nラインのフィールド内または間マクロブロッキング画
像に分割する。さらにフィールド内または間マクロブロ
ッキング画像の直交変換をし、変換係数を符号化制御部
からの量子化特性信号による後段からのフィードバック
制御と動き補償予測器からの動き補償結果情報による前
段からのフィードフォワード制御のいずれかまたは両方
で量子化ステップ幅を決定し量子化をする。一方現行フ
レーム画像と先行局部復号フレーム画像間でパタンマッ
チングをし、フレーム単位またはマクロブロッキング単
位の動き補償結果(統計と種別)情報を生成する。また
は現行フレーム画像と先行局部復号フレーム画像との差
分値が所定閾値より大きいかどうかで動き補償の要否を
判断し、フレーム内直接とフレーム間動き補償予測のい
ずれかのマクロブロッキング符号化を適応的に選択す
る。
The interlaced scanning moving image encoding apparatus of the present invention is the above-mentioned means, and when the deterioration of the image quality of the current frame or the entire current frame image is large with respect to the prediction error frame image to be encoded, the past several frames before. Using the motion compensation result information regarding the preceding frame that can be efficiently coded, the threshold determination offset value is calculated for each frame. Alternatively, for example, an arithmetic mean value of the threshold determination offset values in macroblock units is calculated using the motion compensation result information on the macroblock and a plurality of peripheral macroblocks, and the calculated threshold average offset value is set. Next, according to the threshold value determination offset value, a threshold value determination is performed in field units for the prediction error frame image to be encoded, and M pixels ×
Divide into macroblocking images within or between N line fields. Further, the intra-field or inter-field macroblocking image is orthogonally transformed, and the transform coefficient is fed back from the former stage by feedback control by the quantization characteristic signal from the coding control unit and the motion compensation result information from the motion compensation predictor. Either or both of the controls determine the quantization step size and perform quantization. On the other hand, pattern matching is performed between the current frame image and the preceding locally decoded frame image to generate motion compensation result (statistics and type) information in frame units or macroblock units. Alternatively, whether or not motion compensation is necessary is determined by whether or not the difference value between the current frame image and the preceding locally decoded frame image is larger than a predetermined threshold value, and macroblock coding of either intra-frame direct or inter-frame motion compensation prediction is applied. To choose.

【0016】[0016]

【実施例】この発明を示す一実施例の飛越し走査動画像
符号化装置は図1(符号割当部と符号化制御部とを除
く)のように、減算器1は、2:1飛越し走査の現行フ
レーム画像101を動き補償予測器8からの予測フレー
ム画像108と減算し、予測誤差フレーム画像102を
生成する。フィールド内/間マクロブロック化処理器2
は、閾値判定オフセット値決定器9からの閾値判定オフ
セット値指令110に従い、減算器1から予測誤差フレ
ーム画像102に対しフィールド単位の閾値判定をし、
たとえば8画素×16ラインのフィールド内または間マ
クロブロッキング画像103に分割する。直交変換器3
と量子化器4は、フィールド内/間マクロブロック化処
理器2からフィールド内または間マクロブロッキング画
像103に対し直交変換(たとえばDCT)演算を施し
た変換係数104を発生情報量に適応し量子化ステップ
幅を決める後段からのフィードバック制御で量子化し、
量子化係数105を生成する。逆量子化器5と逆直交変
換器6と加算器7は、量子化器4からの量子化係数10
5に対し量子化と直交変換演算の逆過程を施した復号予
測誤差フレーム画像106を動き補償予測器8からの予
測フレーム画像108と加算し、局部復号フレーム画像
107を生成する。動き補償予測器8は、現行フレーム
画像101と加算器8からの先行局部復号フレーム画像
107との間で、たとえば図5(b)または(c)のよ
うに同じフィールドからまたは異なるフィールド同士を
まとめフィールド内または間の予測ブロックとして構成
しパタンマッチング演算を施し、フィールド内または間
動き補償をし、たとえば8画素×16ラインのマクロブ
ロックごとに1つまたは複数の動きベクトルを求め、最
適の予測フレーム画像108を生成する。またフレーム
単位またはマクロブロック単位でフィールド内と間動き
補償を選択したブロック(マクロブロックまたはサブブ
ロック)個数を表す動き補償統計情報と、当該ブロック
がフィールド内と間動き補償のいずれを選択されたかを
表す動き補償種別情報とを動き補償結果情報109とし
て生成する。閾値判定オフセット値決定器9は、動き補
償予測器8からの動き補償結果情報109に従い、減算
器1から予測誤差フレーム画像102のフレーム単位で
フィールド間と内動き補償を選択したマクロブロックの
個数BLKINTER とBLKINNER との差分値N(BLK
INTER −BLKINNER )に対する関数から、当該閾値判
定オフセット値OSを算出し、フレーム内と間マクロブ
ロッキング符号化の要否を判断するための閾値判定オフ
セット値指令110をする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1 (excluding a code assigning unit and a coding control unit), a subtracter 1 is a 2: 1 interlaced scanning moving image coding apparatus according to an embodiment of the present invention. The current frame image 101 of the scan is subtracted from the prediction frame image 108 from the motion compensation predictor 8 to generate a prediction error frame image 102. In-field / inter-field macroblocking processor 2
According to the threshold value determination offset value command 110 from the threshold value determination offset value determiner 9, the subtracter 1 performs threshold value determination in field units on the prediction error frame image 102,
For example, it is divided into macroblocking images 103 in or between fields of 8 pixels × 16 lines. Orthogonal transformer 3
And the quantizer 4 quantizes the intra-field / inter-field macroblocking processor 2 by applying a transform coefficient 104 obtained by performing an orthogonal transform (for example, DCT) operation to the intra-field or inter-field macroblocking image 103 to the generated information amount. Quantize by feedback control from the latter stage that determines the step width,
The quantization coefficient 105 is generated. The inverse quantizer 5, the inverse orthogonal transformer 6, and the adder 7 include a quantization coefficient 10 from the quantizer 4.
The decoded prediction error frame image 106 obtained by performing the inverse process of the quantization and the orthogonal transformation operation on 5 is added to the prediction frame image 108 from the motion compensation predictor 8 to generate a locally decoded frame image 107. The motion compensation predictor 8 collects the same field or different fields between the current frame image 101 and the preceding locally decoded frame image 107 from the adder 8 as shown in FIG. 5B or 5C, for example. An optimum prediction frame is obtained by configuring a prediction block in or between fields, performing pattern matching calculation, and performing motion compensation in or between fields to obtain one or more motion vectors for each macroblock of 8 pixels × 16 lines. Image 108 is generated. In addition, motion compensation statistical information indicating the number of blocks (macroblocks or sub-blocks) for which intra-field and inter-frame motion compensation has been selected in frame units or macroblock units, and whether intra-field or inter-frame motion compensation has been selected for the block. The motion compensation type information represented is generated as motion compensation result information 109. The threshold value determination offset value determiner 9 follows the motion compensation result information 109 from the motion compensation predictor 8 and determines the number BLK of macroblocks for which inter-field and intra-motion compensation has been selected for each frame of the prediction error frame image 102 from the subtractor 1. Difference value N between INTER and BLK INNER (BLK
INTER- BLK INNER ), the threshold judgment offset value OS is calculated, and a threshold judgment offset value command 110 for judging the necessity of intra-frame and inter-macro macroblock coding is issued.

【0017】上記実施例の飛越し走査動画像符号化装置
は、符号化対象の予測誤差フレーム画像102に動き補
償閾値判定をしフィールド内または間マクロブロッキン
グ符号化をする方式(動き補償閾値判定マクロブロッキ
ング符号化方式)を採る。
The interlaced-scan moving image encoding apparatus of the above-described embodiment is a method of performing motion compensation threshold value determination on the prediction error frame image 102 to be encoded and intra-field or inter-field macroblocking encoding (motion compensation threshold value determination macro). Blocking coding method) is adopted.

【0018】フィールド内/間マクロブロック化処理器
2は、閾値判定オフセット値決定器10からの閾値判定
オフセット値指令110に従い、減算器1から予測誤差
フレーム画像102に対し、フィールド単位の閾値判定
式ERINTER <ERINNER +OSのときたとえば8画素
×16ラインのフィールド内ブロッキング画像103、
ERINTER ≧ERINNER +OSのときたとえば8画素×
16ラインのフィールド間ブロッキング画像103にそ
れぞれ分割する。閾値判定オフセット値OSが大きけれ
ばフィールド間マクロブロッキング画像103の個数が
増大する。上記閾値判定式で ERINTER =ΣPIXEL ΣLINE|I(PIXEL,LINE) −I(PIXEL,LINE+1)| PIXEL=1〜8、LINE=1、3、5、…、15 ERINNER =ΣPIXEL ΣLINE{|I(PIXEL,LINE) −I(PIXEL,LINE+2)| +|I(PIXEL,LINE+1) −I(PIXEL,LINE+3)|} PIXEL=1〜8、LINE=1、5、9、…、16 ここに、ERINTER とERINNER はフィールド間と内マ
クロブロック内画素値の差分絶対値和、I(PIXE
L,LINE)は画素位置PIXELとライン位置LI
NE上のマクロブロック内画素値(通常は輝度値)を表
す。
The intra-field / inter-field macroblocking processor 2 follows the threshold value judgment offset value command 110 from the threshold value judgment offset value deciding device 10 and subtracts the prediction error frame image 102 from the subtracter 1 in accordance with the threshold judgment formula in a field unit. When ER INTER <ER INNER + OS For example, a field blocking image 103 of 8 pixels × 16 lines,
When ER INTER ≧ ER INNER + OS, for example, 8 pixels ×
Each is divided into 16 lines of inter-field blocking image 103. If the threshold determination offset value OS is large, the number of inter-field macro blocking images 103 increases. ER INTER = Σ PIXEL Σ LINE │I (PIXEL, LINE) -I (PIXEL, LINE + 1) │ PIXEL = 1 to 8, LINE = 1, 3, 5, ..., 15 ER INNER = Σ PIXEL Σ LINE {| I (PIXEL, LINE) -I (PIXEL, LINE + 2) | + | I (PIXEL, LINE + 1) -I (PIXEL, LINE + 3) |} PIXEL = 1 to 8, LINE = 1, 5, 9, ... 16 Here, ER INTER and ER INNER are sums of absolute differences between pixel values in macroblocks between fields and I, PIXE
L, LINE) is the pixel position PIXEL and the line position LI
It represents a pixel value (usually a luminance value) in the macroblock on the NE.

【0019】閾値判定オフセット値決定器9は図2のよ
うに、減算器1から予測誤差フレーム画像102のフレ
ーム単位の差分値N(BLKINTER −BLKINNER )に
対し、完全線形型(図2(a)参照)、区間線形型(図
2(b)参照)、ステップ型(図2(c)参照)の各関
数として当該閾値判定オフセット値OSを算出し、所望
の閾値判定オフセット値指令110をする。
As shown in FIG. 2, the threshold value judgment offset value determiner 9 is a completely linear type (FIG. 2 () in response to the difference value N (BLK INTER −BLK INNER ) from the subtracter 1 for each frame of the prediction error frame image 102. a)), section linear type (see FIG. 2B), and step type (see FIG. 2C) functions, the threshold determination offset value OS is calculated, and a desired threshold determination offset value command 110 is calculated. To do.

【0020】なお上記実施例でフレーム間動き補償予測
符号化方式を採るとして説明したが、図3のように動き
補償判定器10と符号化モード切替器11とを設け、動
き補償の要否を判断し、局部復号フレーム画像107を
参照しないで現行フレーム画像101を独立に符号化す
るフレーム内直接符号化方式を適応的に選択できるよう
にしてもよい。動き補償が有効に作用しないフレーム画
像で良好な結果を得る。動き補償判定器10は、加算器
7からの局部復号フレーム画像107と現行フレーム画
像101との差分値(動き補償予測誤差値)が所定閾値
より大きいかどうかで動き補償の要否を判断する。大き
いときは現行フレーム画像101、小さいときは局部復
号フレーム画像107をそれぞれ出力する。同時にフレ
ーム内直接とフレーム間動き補償予測の各符号化モード
を識別する符号化モード識別指令111をする。符号化
モード切替器11は、動き補償判定器10からの符号化
モード識別指令111に従い、動き補償判定器11から
現行フレーム画像101または局部復号フレーム画像1
07をフィールド内/間マクロブロック化処理器2また
は動き補償予測器8に接続するように切替える。
Although the above embodiment has been described assuming that the inter-frame motion compensation predictive coding system is adopted, the motion compensation determining unit 10 and the coding mode switching unit 11 are provided as shown in FIG. It is also possible to judge and adaptively select the intra-frame direct encoding method for independently encoding the current frame image 101 without referring to the locally decoded frame image 107. Good results are obtained with frame images where motion compensation does not work effectively. The motion compensation determiner 10 determines whether or not motion compensation is necessary depending on whether the difference value (motion compensation prediction error value) between the locally decoded frame image 107 from the adder 7 and the current frame image 101 is larger than a predetermined threshold. When it is large, the current frame image 101 is output, and when it is small, the locally decoded frame image 107 is output. At the same time, a coding mode identification command 111 for identifying each coding mode of intra-frame direct and inter-frame motion compensation prediction is issued. The coding mode switching device 11 follows the coding mode identification command 111 from the motion compensation determination device 10 to send the current frame image 101 or the locally decoded frame image 1 from the motion compensation determination device 11.
07 is switched to be connected to the intra-field / inter-field macroblocking processor 2 or the motion compensation predictor 8.

【0021】また上記実施例で量子化器4は、後段から
のフィードバック量子化制御方式を採るとして説明した
が、動き補償予測器8からの動き補償結果情報109を
直接入力し、前段からのフィードフォワード量子化制御
方式としてもよい。併用してもよいのはいうまでもな
い。
In the above embodiment, the quantizer 4 has been described as adopting the feedback quantization control method from the latter stage, but the motion compensation result information 109 from the motion compensation predictor 8 is directly input and the feed from the previous stage is performed. A forward quantization control method may be used. It goes without saying that they may be used in combination.

【0022】また上記実施例で閾値判定オフセット値決
定器9は、予測誤差フレーム画像102のフレーム単位
で当該閾値判定オフセット値を算出するとして説明した
が、当該マクロブロックと複数の周辺マクロブロックに
関する動き補償結果情報109を用い算出したマクロブ
ロック単位の各閾値判定オフセット値のたとえば相加平
均値を当該閾値判定オフセット値としてもよい。現行フ
レーム画像101内マクロブロックの一部に大きな変化
があったとき周囲のマクロブロックとの間で復号画像の
差異が目立つ欠点を吸収できる。また現行フレーム画像
101全体に画質劣化が大きいとき、現行フレームに関
する動き補償結果情報を用いる代わりに、過去数フレー
ム前で効率よく符号化できた先行フレームに関する動き
補償結果情報を用いフレーム単位の当該閾値判定オフセ
ット値を算出してもよい。突発的な画質劣化にも影響さ
れない効率的なブロッキング符号化を実現できる。
In the above embodiment, the threshold value determination offset value determiner 9 is described as calculating the threshold value determination offset value for each frame of the prediction error frame image 102. The threshold determination offset value may be, for example, an arithmetic mean value of the threshold determination offset values in macroblock units calculated using the compensation result information 109. When there is a large change in a part of the macroblocks in the current frame image 101, it is possible to absorb a defect in which the difference in the decoded image from the surrounding macroblocks is noticeable. Further, when the image quality deterioration of the entire current frame image 101 is large, instead of using the motion compensation result information regarding the current frame, the motion compensation result information regarding the preceding frame that can be efficiently encoded in the past several frames is used, and the threshold value for each frame. The determination offset value may be calculated. It is possible to realize efficient blocking coding that is not affected by sudden image quality deterioration.

【0023】[0023]

【発明の効果】上記のようなこの発明の飛越し走査動画
像符号化装置では、符号化対象の予測誤差フレーム画像
に動き補償閾値判定をしフィールド内または間マクロブ
ロッキング符号化をする方式を採るから、従来のように
符号化対象のマクロブロッキング画像にマクロ動き判定
をしフィールド内または間サブブロッキング符号化をす
る方式に比べ相関性の高い画素間で最適なブロッキング
を決定しており、後段の直交変換時に有利な高能率圧縮
を実現できる。またフレーム単位またはマクロブロック
単位で動き補償閾値判定を可能としており、画像の性質
に左右されない汎用的で、画像の動きに適応した効率的
な符号化方式を提供できる効果がある。
As described above, the interlaced scanning moving picture coding apparatus according to the present invention employs a method of performing intra-field or inter-field macro-blocking coding on the prediction error frame image to be coded. Therefore, the optimal blocking is determined between pixels with high correlation as compared with the conventional method of performing macro motion determination on the macroblocking image to be encoded and performing intra-field or inter-subblocking encoding. It is possible to realize advantageous high-efficiency compression during orthogonal transformation. In addition, the motion compensation threshold value determination can be performed on a frame-by-frame basis or on a macroblock-by-macroblock basis, and there is an effect that it is possible to provide a general-purpose and efficient encoding method that is not affected by the characteristics of the image and adapted to the motion of the image.

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

【図1】この発明を示す一実施例の飛越し走査動画像符
号化装置の機能ブロック図。
FIG. 1 is a functional block diagram of an interlaced scanning moving image encoding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す閾値判定オフセット値決定器の機能
を説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a function of a threshold value determination offset value determiner shown in FIG.

【図3】この発明に示す他の一実施例の機能ブロック
図。
FIG. 3 is a functional block diagram of another embodiment shown in the present invention.

【図4】従来例の飛越し走査動画像符号化装置の機能ブ
ロック図。
FIG. 4 is a functional block diagram of a conventional interlaced scanning moving image encoding device.

【図5】図4に示すマクロブロック化処理器およびフィ
ールド内と間サブブロック化処理器の機能を説明する
図。
5 is a diagram for explaining the functions of the macroblocking processor and the intra-field and inter-subblocking processor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 減算器 2 フィールド内/間マクロブロック化処理器 3 直交変換器 4 量子化器 5 逆量子化器 6 逆直交変換器 7 加算器 8 動き補償予測器 9 閾値判定オフセット値決定器 10 動き補償判定器 11 符号化モード切替器 101 現行フレーム画像 102 予測誤差フレーム画像 103 フィールド内または間マクロブロッキング画像 104 変換係数 105 量子化係数 106 符号予測誤差フレーム画像 107 局部復号フレーム画像 108 予測フレーム画像 109 動き補償結果情報 110 閾値判定オフセット値指令 111 符号化モード識別指令 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 1 Subtractor 2 In-field / inter-field macroblocking processor 3 Orthogonal transformer 4 Quantizer 5 Inverse quantizer 6 Inverse orthogonal transformer 7 Adder 8 Motion compensation predictor 9 Threshold judgment offset value determiner 10 Motion compensation judgment Device 11 Coding mode switcher 101 Current frame image 102 Prediction error frame image 103 In-field or inter-field macroblocking image 104 Transform coefficient 105 Quantization coefficient 106 Code prediction error frame image 107 Local decoding frame image 108 Prediction frame image 109 Motion compensation result Information 110 Threshold value judgment offset value command 111 Coding mode identification command In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2:1飛越し走査の現行フレーム画像を
動き補償予測器からの予測フレーム画像と減算し予測誤
差フレーム画像を生成する減算器と、閾値判定オフセッ
ト値決定器からの閾値判定オフセット値指令に従い前記
減算器から予測誤差フレーム画像に対しフィールド単位
の閾値判定をしM画素×Nライン(M、Nは正の整数)
のフィールド内または間マクロブロッキング画像に分割
するフィールド内/間マクロブロック化処理器と、該フ
ィールド内/間マクロブロック化処理器からフィールド
内または間マクロブロッキング画像に対し直交変換演算
を施した変換係数を後段からのフィードバック制御で量
子化し量子化係数を生成する直交変換器および量子化器
と、該量子化器からの量子化係数に対し量子化と直交変
換演算の逆過程を施した復号予測誤差フレーム画像を前
記動き補償予測器からの予測フレーム画像と加算し局部
復号フレーム画像を生成する逆量子化器、逆直交変換器
および加算器と、前記現行フレーム画像と前記加算器か
らの先行局部復号フレーム画像との間でパタンマッチン
グ演算を施し最適の予測フレーム画像を生成するととも
にフレーム単位またはマクロブロック単位でフィールド
内と間動き補償を選択したブロック個数を表す動き補償
統計情報と当該ブロックがフィールド内と間動き補償の
いずれを選択されたかを表す動き補償種別情報とを動き
補償結果情報として生成する前記動き補償予測器と、該
動き補償予測器から現行フレームに関する動き補償結果
情報を用い、前記減算器から予測誤差フレーム画像のフ
レーム単位でフィールド間と内動き補償を選択した各ブ
ロック個数の差分値に対する関数から前記当該閾値判定
オフセット値を算出し指令する閾値判定オフセット決定
器とを備える飛越し走査動画像符号化装置。
1. A subtracter that subtracts a current frame image of 2: 1 interlaced scanning from a prediction frame image from a motion compensation predictor to generate a prediction error frame image, and a threshold determination offset from a threshold determination offset value determiner. According to the value command, the subtracter determines the threshold value for each field for the prediction error frame image, and determines M pixels × N lines (M and N are positive integers).
Intra-field / inter-field macroblocking processor for dividing into intra-field or inter-field macroblocking images, and transform coefficients obtained by performing an orthogonal transform operation on the intra-field or inter-field macroblocking image from the intra-field / interfield macroblocking processor An orthogonal transformer and a quantizer which quantize the quantized signal by feedback control from a subsequent stage and generate a quantized coefficient, and a decoding prediction error in which the quantized coefficient from the quantizer is subjected to an inverse process of quantization and orthogonal transform operation. An inverse quantizer, an inverse orthogonal transformer, and an adder that add a frame image to a predicted frame image from the motion-compensated predictor to generate a locally decoded frame image, and a preceding local decoding from the current frame image and the adder. Pattern matching calculation is performed with the frame image to generate the optimum predicted frame image and Is motion compensation result information indicating motion compensation statistical information indicating the number of blocks for which intra-field / inter-frame motion compensation is selected in macroblock units and motion compensation type information indicating whether intra-field or inter-frame motion compensation has been selected for the block. The number of blocks for which inter-field and intra-frame motion compensation is selected for each frame of the prediction error frame image from the subtracter using the motion compensation predictor generated as An interlaced scanning moving image encoding apparatus, comprising: a threshold determination offset determiner that calculates and issues the threshold determination offset value from a function for the difference value of.
【請求項2】 現行フレーム画像と加算器からの局部復
号フレーム画像との差分値が所定閾値より大きいかどう
かで動き補償の要否を判断し、大きいときは前記現行フ
レーム画像、小さいときは前記局部復号フレーム画像を
それぞれ出力するとともにフレーム内直接またはフレー
ム間動き補償予測の符号化モード識別指令をする動き補
償判定器と、該動き補償判定器からの符号化モード識別
指令に従い前記動き補償判定器から前記現行フレーム画
像または前記局部復号フレーム画像をフィールド内/間
マクロブロック化処理器または動き補償予測器に接続す
るように切替える符号化モード切替器とを設け、フレー
ム内直接とフレーム間動き補償予測のいずれかの符号化
モードを適応的に選択することを特徴とする請求項1記
載の飛越し動画像符号化装置。
2. Whether motion compensation is necessary or not is determined by whether a difference value between the current frame image and the locally decoded frame image from the adder is larger than a predetermined threshold value. A motion compensation deciding unit that outputs a locally decoded frame image and issues a coding mode identifying command for intra-frame direct or inter-frame motion compensation prediction, and the motion compensation deciding unit according to the coding mode identifying command from the motion compensation deciding unit. From the current frame image or the locally decoded frame image to an intra-field / inter-field macroblocking processor or a motion compensation predictor, and a coding mode switch for switching between direct and intraframe motion compensation prediction. 2. The interlaced moving image code according to claim 1, wherein any one of the coding modes is adaptively selected. Device.
【請求項3】 量子化器で動き補償予測器からの動き補
償結果情報を前段からのフィードフォワード情報として
直接入力し、後段からのフィードバック情報の代わりに
または併用して量子化制御をすることを特徴とする請求
項1または2記載の飛越し走査動画像符号化装置。
3. A quantizer is used to directly input the motion compensation result information from the motion compensation predictor as feedforward information from the preceding stage, and perform quantization control in place of or in combination with the feedback information from the succeeding stage. The interlaced scanning moving image encoding device according to claim 1 or 2.
【請求項4】 閾値判定オフセット値決定器で動き補償
予測器から当該マクロブロックと複数の周辺マクロブロ
ックに関する各動き補償結果情報を用い、減算器から予
測誤差フレーム画像のマクロブロック単位で各閾値判定
オフセット値を算出し、たとえばそれぞれの相加平均値
を当該閾値判定オフセット値とすることを特徴とする請
求項1、2または3記載の飛越し走査動画像符号化装
置。
4. A threshold judgment offset value determiner uses motion compensation result information on the macroblock and a plurality of peripheral macroblocks from a motion compensation predictor, and a subtracter judges each threshold on a macroblock basis of a prediction error frame image. 4. The interlaced scanning moving image encoding apparatus according to claim 1, wherein the offset value is calculated and, for example, each arithmetic mean value is used as the threshold determination offset value.
【請求項5】 閾値判定オフセット値決定器で現行フレ
ーム画像全体に画質劣化が大きいとき、動き補償予測器
から現行フレームに関する動き補償結果情報を用いる代
わりに、過去数フレーム前で効率よく符号化できた先行
フレームに関する動き補償結果情報を用い、減算器から
予測誤差フレーム画像のフレーム単位で当該閾値判定オ
フセット値を算出することを特徴とする請求項1、2、
3または4記載の飛越し走査動画像符号化装置。
5. When the threshold judgment offset value determiner causes a large deterioration in image quality of the entire current frame image, instead of using the motion compensation result information on the current frame from the motion compensation predictor, efficient encoding can be performed in the past several frames. The threshold judgment offset value is calculated for each frame of the prediction error frame image from the subtracter using the motion compensation result information regarding the preceding frame.
3. The interlaced scanning moving image encoding device as described in 3 or 4.
JP5377493A 1993-03-15 1993-03-15 Interlaced scanning moving image encoding device Pending JPH06268993A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002089491A1 (en) * 2001-04-25 2002-11-07 Sony Corporation Image processing device and image processing method

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