JPH065954B2 - 動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置 - Google Patents
動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置Info
- Publication number
- JPH065954B2 JPH065954B2 JP60006090A JP609085A JPH065954B2 JP H065954 B2 JPH065954 B2 JP H065954B2 JP 60006090 A JP60006090 A JP 60006090A JP 609085 A JP609085 A JP 609085A JP H065954 B2 JPH065954 B2 JP H065954B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像信号のデジタル伝送に係わり、特に動画
像信号の適応予測符号化方式による高能率の帯域圧縮伝
送技術に関するものである。
像信号の適応予測符号化方式による高能率の帯域圧縮伝
送技術に関するものである。
（従来技術とその問題点） 動画像信号の予測符号化において、一般にフレーム間予
測は静止状態の画像あるいは緩やかな動きを含む準静止
画像に対して適し、フレーム内予測は激しい動きを含む
画像に対して適していることが知られている。また、こ
のふたつの予測方式を適応的に用いる符号化方式として
は、予測しようとする画素の近傍の符号化済みの画素に
対して、フレーム間予測とフレーム内予測のどちらが効
率が良いかを調べ、その結果と予め定められた規則に基
づいて、該画素に対する予測方式を決定する方式が知ら
れている（古閑ら：「TV会議画像信号の動き補償フレー
ム間、フレーム内適応予測符号化」昭和59年度電子通信
学会総合全国大会講演論文集 1277）。しかしながらこ
の様な方式は、近傍の画素が、どちらの符号化方式が適
当であったかという事実から、該画素の予測方式を推定
するものであり、この推定を誤ったときには予測能率が
低下することが避けられない。例えば第５図は物体Ａが
画面を左方向へ横切る場合であるがＡの背景として新た
に出現する領域Ｂにたいしては、一般にフレーム内予測
の方が効率が良い。このとき静止領域ＣとＢとの境界領
域に対しては、本来フレーム間予測が適しているが、従
来の方式では近傍の符号化済みの画素（即ち領域Ｂ内の
画素）に対してフレーム内予測が適している時にはやは
りフレーム内予測が選択されてしまう欠点があった。ま
た前記古閑らの論文にて求められる動ベクトルがゼロベ
クトルであるときは、これを静止領域とみなし、フレー
ム間予測を選択する方法があるが、この方法は量子化雑
音を含んだ局部復号信号を用いて動ベクトルを求めてい
る。従って、この動ベクトルがゼロか否かは実際の動静
とは正確には対応しないため、適応予測による符号化能
率の向上は必ずしも望めない方法であった。
測は静止状態の画像あるいは緩やかな動きを含む準静止
画像に対して適し、フレーム内予測は激しい動きを含む
画像に対して適していることが知られている。また、こ
のふたつの予測方式を適応的に用いる符号化方式として
は、予測しようとする画素の近傍の符号化済みの画素に
対して、フレーム間予測とフレーム内予測のどちらが効
率が良いかを調べ、その結果と予め定められた規則に基
づいて、該画素に対する予測方式を決定する方式が知ら
れている（古閑ら：「TV会議画像信号の動き補償フレー
ム間、フレーム内適応予測符号化」昭和59年度電子通信
学会総合全国大会講演論文集 1277）。しかしながらこ
の様な方式は、近傍の画素が、どちらの符号化方式が適
当であったかという事実から、該画素の予測方式を推定
するものであり、この推定を誤ったときには予測能率が
低下することが避けられない。例えば第５図は物体Ａが
画面を左方向へ横切る場合であるがＡの背景として新た
に出現する領域Ｂにたいしては、一般にフレーム内予測
の方が効率が良い。このとき静止領域ＣとＢとの境界領
域に対しては、本来フレーム間予測が適しているが、従
来の方式では近傍の符号化済みの画素（即ち領域Ｂ内の
画素）に対してフレーム内予測が適している時にはやは
りフレーム内予測が選択されてしまう欠点があった。ま
た前記古閑らの論文にて求められる動ベクトルがゼロベ
クトルであるときは、これを静止領域とみなし、フレー
ム間予測を選択する方法があるが、この方法は量子化雑
音を含んだ局部復号信号を用いて動ベクトルを求めてい
る。従って、この動ベクトルがゼロか否かは実際の動静
とは正確には対応しないため、適応予測による符号化能
率の向上は必ずしも望めない方法であった。
（発明の目的） 本発明は、上記の欠点を取り除き、特に静止領域に対し
て適当なフレーム間予測が選択される様にし、より効率
の高い適応予測符号化方式を供給する事を目的とする。
て適当なフレーム間予測が選択される様にし、より効率
の高い適応予測符号化方式を供給する事を目的とする。
（発明の構成） 本発明によれば、動画像信号が供給され、前記動画像信
号をフレーム内予測しフレーム内予測信号を出力する手
段と、前記動画像信号をフレーム間予測しフレーム間予
測信号を出力する手段と、すでに符号化済みの画素に対
して、フレーム内予測信号とフレーム間予測のいずれが
適中したかを記憶する手段と、該記憶する手段の出力を
用いて前記フレーム内予測信号、前記フレーム間予測信
号のいずれかを予測信号として出力する選択手段と、該
選択手段出力を用いて前記動画像信号を予測符号化する
手段とから構成される動画像信号のフレーム間、フレー
ム内適応予測符号化装置において、前記入力動画像信号
の動き領域と静止領域とを分離する手段と、該分離結果
が静である場合には前記記憶する手段の出力にかかわら
ず前記選択手段にフレーム間予測信号を選択させ、該分
離結果が動領域であった場合には、前記記憶する手段出
力を基に前記選択手段へ選択信号を出力する手段とから
なることを特徴とする動画像信号のフレーム間、フレー
ム内適応予測符号化装置が得られる。
号をフレーム内予測しフレーム内予測信号を出力する手
段と、前記動画像信号をフレーム間予測しフレーム間予
測信号を出力する手段と、すでに符号化済みの画素に対
して、フレーム内予測信号とフレーム間予測のいずれが
適中したかを記憶する手段と、該記憶する手段の出力を
用いて前記フレーム内予測信号、前記フレーム間予測信
号のいずれかを予測信号として出力する選択手段と、該
選択手段出力を用いて前記動画像信号を予測符号化する
手段とから構成される動画像信号のフレーム間、フレー
ム内適応予測符号化装置において、前記入力動画像信号
の動き領域と静止領域とを分離する手段と、該分離結果
が静である場合には前記記憶する手段の出力にかかわら
ず前記選択手段にフレーム間予測信号を選択させ、該分
離結果が動領域であった場合には、前記記憶する手段出
力を基に前記選択手段へ選択信号を出力する手段とから
なることを特徴とする動画像信号のフレーム間、フレー
ム内適応予測符号化装置が得られる。
（構成の詳細な説明） 本発明に於ては、まず予測符号化を適応する前の入力画
像信号を動き領域と静止領域に分離する。この分離方法
としては、例えば画面をある大きさのブロックに分割
し、ブロック内の各画素のフレーム差分値をブロック内
で加算し、この加算結果と定められたしきい値との大小
比較により、該ブロックの動静判断を行う方法を用い
る。即ち、量子化雑音を含まない入力信号を用いて動静
領域の分離を行うので、分離精度が高く、動静判定の誤
りの符号化能率に与える影響を排除できる。
像信号を動き領域と静止領域に分離する。この分離方法
としては、例えば画面をある大きさのブロックに分割
し、ブロック内の各画素のフレーム差分値をブロック内
で加算し、この加算結果と定められたしきい値との大小
比較により、該ブロックの動静判断を行う方法を用い
る。即ち、量子化雑音を含まない入力信号を用いて動静
領域の分離を行うので、分離精度が高く、動静判定の誤
りの符号化能率に与える影響を排除できる。
第１図を用いて説明を加える。ある画素Ａが静止領域の
画素であるとき、この画素の予測方式は静止領域に対し
て最適なフレーム間予測方式を選択する。動き領域の画
素Ｂであるときは、通常のフレーム間、フレーム内適応
予測を行う。例えば前述の文献にあるように、予測しよ
うとする画素の近傍の複数の画素Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆがフレ
ーム間予測とフレーム内予測のどちらが実際は適してい
たかを調べ、この組み合わせと予め定められた規則か
ら、画素Ｂの予測方式を決定する。すなわち、本発明は
適応的な予測方式の決定結果に拘らず、入力信号を用い
て定められた静止領域についてはこれに対して最適なフ
レーム間予測を行い、動き領域については適応予測を実
行する。
画素であるとき、この画素の予測方式は静止領域に対し
て最適なフレーム間予測方式を選択する。動き領域の画
素Ｂであるときは、通常のフレーム間、フレーム内適応
予測を行う。例えば前述の文献にあるように、予測しよ
うとする画素の近傍の複数の画素Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆがフレ
ーム間予測とフレーム内予測のどちらが実際は適してい
たかを調べ、この組み合わせと予め定められた規則か
ら、画素Ｂの予測方式を決定する。すなわち、本発明は
適応的な予測方式の決定結果に拘らず、入力信号を用い
て定められた静止領域についてはこれに対して最適なフ
レーム間予測を行い、動き領域については適応予測を実
行する。
（発明の実施例） 次に図を用いて本発明の実施例を説明する。
第２図は、本発明を用いた符号器の１実施例である。10
00より入力された動画像信号は、遅延回路30に供給され
るほかフレームメモリ10へ供給される。フレームメモリ
10は、入力信号を１フレーム時間遅延させ減算器11へ出
力する。減算器11はフレーム差分を算出し、これをブロ
ック内加算器112へ出力する。ブロック内加算器12は絶
対値計算器と必要分のラインメモリ、加算器とからなり
ブロック内にある画素のフレーム差分絶対値の総和を計
算し、これを比較器13へ出力する。比較器13は、これと
定められたしきい地と大小比較し、その結果を動静情報
として、大であれば１を、そうでなければ０を符号変換
器16と判定器20へ出力する。遅延回路30は、入力信号を
上述の動静判定に必要な時間分遅延させ、減算器14へ出
力する。減算器14は、入力信号と選択器17から供給され
る予測信号との差分を計算し、その結果を予測誤差とし
て量子化器１５へ出力する。量子化器１５は、予測誤差
を量子化しこれを符号変換器16と加算器19へ出力する。
加算器19は、量子化された予測誤差と線1719を介して供
給される予測信号とを加算し、その結果を局部復号信号
として予測回路18と最適予想決定回路22へ出力する。予
測回路18は、例えばフレーム間予測の場合はフレームメ
モリ、フレーム内予測の場合はラインメモリあるいはレ
ジスタを持ち、複数の予測信号を作り出して選択器17と
最適予測決定回路22へ供給する。最適予測決定回路22
は、加算器19から供給される局部復号信号と複数の予測
信号を比較して、局部復号信号により近かった予測方式
すなわち最適予測方式が、フレーム間予測であった場合
は１を、フレーム内予測であった場合は０を記憶回路21
へ出力する。記憶回路21は、予測しようとする画素の近
傍の画素の最適予測方式を１と０で記憶してこれを判定
器20へ出力する。判定器20は、比較器13から供給される
動静情報が、静止領域を表す時はフレーム間予測を、そ
うでない時は記憶回路21から供給される、近傍の符号化
済みの画素に対してフレーム間予測、フレーム内予測の
何れが最適な予測方式であったかという情報を、予め定
められた規則を用いて変換して該画素の予測方式を決定
し、選択器17へ出力する。この判定器20は例えばＲＯＭ
を用いて簡単に実現できる。即ち、線1320から供給され
る動静情報と線2120から供給される近傍の符号化済みの
画素に対する最適予測情報をアドレス入力とし、出力を
予測方式選択情報として線2017を介して選択器17へ供給
する。第４図にこのＲＯＭに用いられる論理の一例を示
す。M/Sは例えば１が動、０が静止を表す動静情報を
Ｃ，Ｅ，Ｆは第１図の画素Ｂを符号化しようとする画素
とした場合の近傍の画素Ｃ，Ｅ，Ｆに対する最適予測情
報を、Ｓが画素Ｂに対する予測方式（１がフレーム間予
測）を表している。たとえばM/S＝０、Ｃ＝Ｅ＝Ｆ＝０
の場合は、近傍画素についてはフレーム内予測が最適で
あったが静止領域であるので、Ｓ＝１即ちフレーム間予
測を選択することになる。選択器17は、上述の予測方式
選択情報Ｓに従い、予測回路18から供給される複数の予
測信号からひとつを選択し、減算器14と加算器19へ出力
する。符号変換器16は、量子化された予測誤差信号と動
静情報を適当な符号（例えばハフマン符号）に変換し、
伝送路2000へ出力する。
00より入力された動画像信号は、遅延回路30に供給され
るほかフレームメモリ10へ供給される。フレームメモリ
10は、入力信号を１フレーム時間遅延させ減算器11へ出
力する。減算器11はフレーム差分を算出し、これをブロ
ック内加算器112へ出力する。ブロック内加算器12は絶
対値計算器と必要分のラインメモリ、加算器とからなり
ブロック内にある画素のフレーム差分絶対値の総和を計
算し、これを比較器13へ出力する。比較器13は、これと
定められたしきい地と大小比較し、その結果を動静情報
として、大であれば１を、そうでなければ０を符号変換
器16と判定器20へ出力する。遅延回路30は、入力信号を
上述の動静判定に必要な時間分遅延させ、減算器14へ出
力する。減算器14は、入力信号と選択器17から供給され
る予測信号との差分を計算し、その結果を予測誤差とし
て量子化器１５へ出力する。量子化器１５は、予測誤差
を量子化しこれを符号変換器16と加算器19へ出力する。
加算器19は、量子化された予測誤差と線1719を介して供
給される予測信号とを加算し、その結果を局部復号信号
として予測回路18と最適予想決定回路22へ出力する。予
測回路18は、例えばフレーム間予測の場合はフレームメ
モリ、フレーム内予測の場合はラインメモリあるいはレ
ジスタを持ち、複数の予測信号を作り出して選択器17と
最適予測決定回路22へ供給する。最適予測決定回路22
は、加算器19から供給される局部復号信号と複数の予測
信号を比較して、局部復号信号により近かった予測方式
すなわち最適予測方式が、フレーム間予測であった場合
は１を、フレーム内予測であった場合は０を記憶回路21
へ出力する。記憶回路21は、予測しようとする画素の近
傍の画素の最適予測方式を１と０で記憶してこれを判定
器20へ出力する。判定器20は、比較器13から供給される
動静情報が、静止領域を表す時はフレーム間予測を、そ
うでない時は記憶回路21から供給される、近傍の符号化
済みの画素に対してフレーム間予測、フレーム内予測の
何れが最適な予測方式であったかという情報を、予め定
められた規則を用いて変換して該画素の予測方式を決定
し、選択器17へ出力する。この判定器20は例えばＲＯＭ
を用いて簡単に実現できる。即ち、線1320から供給され
る動静情報と線2120から供給される近傍の符号化済みの
画素に対する最適予測情報をアドレス入力とし、出力を
予測方式選択情報として線2017を介して選択器17へ供給
する。第４図にこのＲＯＭに用いられる論理の一例を示
す。M/Sは例えば１が動、０が静止を表す動静情報を
Ｃ，Ｅ，Ｆは第１図の画素Ｂを符号化しようとする画素
とした場合の近傍の画素Ｃ，Ｅ，Ｆに対する最適予測情
報を、Ｓが画素Ｂに対する予測方式（１がフレーム間予
測）を表している。たとえばM/S＝０、Ｃ＝Ｅ＝Ｆ＝０
の場合は、近傍画素についてはフレーム内予測が最適で
あったが静止領域であるので、Ｓ＝１即ちフレーム間予
測を選択することになる。選択器17は、上述の予測方式
選択情報Ｓに従い、予測回路18から供給される複数の予
測信号からひとつを選択し、減算器14と加算器19へ出力
する。符号変換器16は、量子化された予測誤差信号と動
静情報を適当な符号（例えばハフマン符号）に変換し、
伝送路2000へ出力する。
第３図は、上述の符号器に対応する復号器の例である。
符号逆変換器23は、線2000より供給される符号化された
動静情報と予測誤差を逆変換し、動静情報は判定器27
へ、予測誤差は加算器24へ各々出力する。加算器24は、
選択器25から供給される予測信号と予測誤差を加算し、
復号信号として出力端子3000、予測回路26、最適予測決
定回路29へ出力する。予測回路26、最適予測決定回路2
9、記憶回路28、判定器27、選択器25の動作は上述の符
号器の場合と同一である。
符号逆変換器23は、線2000より供給される符号化された
動静情報と予測誤差を逆変換し、動静情報は判定器27
へ、予測誤差は加算器24へ各々出力する。加算器24は、
選択器25から供給される予測信号と予測誤差を加算し、
復号信号として出力端子3000、予測回路26、最適予測決
定回路29へ出力する。予測回路26、最適予測決定回路2
9、記憶回路28、判定器27、選択器25の動作は上述の符
号器の場合と同一である。
（発明の効果） 以上、本発明によれば、予測誤差に対する量子化雑音を
含まない入力信号に対して動静の判定ができ、最適な予
測方式を選択する確率の高い適応予測方式が実現され、
入力信号の局所的性質に適応した予測が実行されるので
符号化能率が向上するなど、この発明を供給する意義は
大である。
含まない入力信号に対して動静の判定ができ、最適な予
測方式を選択する確率の高い適応予測方式が実現され、
入力信号の局所的性質に適応した予測が実行されるので
符号化能率が向上するなど、この発明を供給する意義は
大である。
第１図は本発明の動作を説明するための図、第２図は本
発明を用いた符号器の実施例を表すブロック図、第３図
は同復号器の実施例を表すブロック図、第４図は第２図
判定器20、第３図判定器27の論理を表す図、第５図は従
来の方式が適さない場合を説明する図である。 図において 10…フレームメモリ 11，14…減算器 12…ブロック内加算器 13…比較器、15…量子化器 16…符号変換器、17，25…選択器 18，26…予測回路、19，24…加算器 20，29…判定器、21，28…記憶回路 22，29…最適予測決定回路 23…符号変換器、30…遅延回路 である。
発明を用いた符号器の実施例を表すブロック図、第３図
は同復号器の実施例を表すブロック図、第４図は第２図
判定器20、第３図判定器27の論理を表す図、第５図は従
来の方式が適さない場合を説明する図である。 図において 10…フレームメモリ 11，14…減算器 12…ブロック内加算器 13…比較器、15…量子化器 16…符号変換器、17，25…選択器 18，26…予測回路、19，24…加算器 20，29…判定器、21，28…記憶回路 22，29…最適予測決定回路 23…符号変換器、30…遅延回路 である。
Claims (1)
- 【請求項１】動画像信号が供給され、前記動画像信号を
フレーム内予測しフレーム内予測信号を出力する手段
と、前記動画像信号をフレーム間予測しフレーム間予測
信号を出力する手段と、すでに符号化済みの画素に対し
て、フレーム内予測信号とフレーム間予測のいずれが適
中したかを記憶する手段と、該記憶する手段の出力を用
いて前記フレーム内予測信号、前記フレーム間予測信号
のいずれかを予測信号として出力する選択手段と、該選
択手段出力を用いて前記動画像信号を予測符号化する手
段とから構成される動画像信号のフレーム間、フレーム
内適応予測符号化装置において、前記入力動画像信号の
動き領域と静止領域とを分離する手段と、該分離結果が
静である場合には前記記憶する手段の出力にかかわらず
前記選択手段にフレーム間予測信号を選択させ、該分離
結果が動領域であった場合には、前記記憶する手段出力
を基に前記選択手段へ選択信号を出力する手段とからな
ること特徴とする動画像信号のフレーム間、フレーム内
適応予測符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006090A JPH065954B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60006090A JPH065954B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164390A JPS61164390A (ja) | 1986-07-25 |
| JPH065954B2 true JPH065954B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=11628826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60006090A Expired - Lifetime JPH065954B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 動画像信号のフレ−ム間、フレ−ム内適応予測符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065954B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2623555B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1997-06-25 | ソニー株式会社 | 変換符号化装置及び符号化方法 |
| JP2874871B2 (ja) * | 1987-12-01 | 1999-03-24 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置 |
| JP2888523B2 (ja) * | 1987-12-01 | 1999-05-10 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置 |
| JP2574572B2 (ja) * | 1991-10-09 | 1997-01-22 | 松下電器産業株式会社 | 画像符号化方法及び画像符号化装置 |
| US6798834B1 (en) | 1996-08-15 | 2004-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image coding apparatus with segment classification and segmentation-type motion prediction circuit |
| JP2001045494A (ja) * | 2000-01-01 | 2001-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置 |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP60006090A patent/JPH065954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61164390A (ja) | 1986-07-25 |
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