JPH0710103B2 - 画像符号化伝送装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像符号化伝送装置、特にテレビ会議、テレビ
電話等のテレビ通信に用いられる画像符号化伝送装置の
改良に関するものである。
電話等のテレビ通信に用いられる画像符号化伝送装置の
改良に関するものである。
［従来の技術］ 第４図は従来の画像符号化伝送装置のブロック構成図で
あり、図において（１）はアナログ画像信号、（２）は
A/D変換器、（３）はディジタル画像信号、（４）は１
フレームのディジタル画像信号を複数のブロックに分割
するブロック分割器、（５）は一定の大きさのブロック
毎に分割された入力ブロック信号、（６）は前フレーム
再生画像に動き補償を行った予測画像信号、（７）は差
分器、（８）はフレーム間差分信号、（９）は比較器、
（10）はブロック判定情報、（11）はブロック符号化回
路、（12）はブロック符号化情報、（13）は送信バッフ
ァメモリ、（14）は符号化伝送情報、（15）はバッファ
蓄積情報量、（16）は符号化制御回路、（17）は閾値、
（18）はブロック復号化回路、（19）はブロック復号化
された再生フレーム間差分信号、（20）は加算器、（2
1）は再生画像信号、（22）はフレームメモリ、（23）
は前フレーム再生画像信号、（24）は動き補償回路、
（25）は動きベクトル情報である。
あり、図において（１）はアナログ画像信号、（２）は
A/D変換器、（３）はディジタル画像信号、（４）は１
フレームのディジタル画像信号を複数のブロックに分割
するブロック分割器、（５）は一定の大きさのブロック
毎に分割された入力ブロック信号、（６）は前フレーム
再生画像に動き補償を行った予測画像信号、（７）は差
分器、（８）はフレーム間差分信号、（９）は比較器、
（10）はブロック判定情報、（11）はブロック符号化回
路、（12）はブロック符号化情報、（13）は送信バッフ
ァメモリ、（14）は符号化伝送情報、（15）はバッファ
蓄積情報量、（16）は符号化制御回路、（17）は閾値、
（18）はブロック復号化回路、（19）はブロック復号化
された再生フレーム間差分信号、（20）は加算器、（2
1）は再生画像信号、（22）はフレームメモリ、（23）
は前フレーム再生画像信号、（24）は動き補償回路、
（25）は動きベクトル情報である。
次に動作について説明する。伝送開始時の第１のフレー
ムの符号化においては予測画像信号を強制的に０とした
入力ブロック信号（５）は差分器（７）をそのまま通過
しブロック符号化復号化されその再生画像がフレームメ
モリ（22）に書き込まれる。このとき、閾値（10）を強
制的に０とすることにより１フレーム内全ブロックに対
し符号化を行う。
ムの符号化においては予測画像信号を強制的に０とした
入力ブロック信号（５）は差分器（７）をそのまま通過
しブロック符号化復号化されその再生画像がフレームメ
モリ（22）に書き込まれる。このとき、閾値（10）を強
制的に０とすることにより１フレーム内全ブロックに対
し符号化を行う。
第２フレーム以後の符号化においては、前記入力ブロッ
ク信号（５）と予測画像信号との差分をとり、このフレ
ーム間差分信号（８）に対しブロック符号化を行う。前
記予測画像信号（６）は、入力ブロック信号（５）に対
し前フレーム再生画像信号（23）を用いて動き補償を行
うことにより得られる。
ク信号（５）と予測画像信号との差分をとり、このフレ
ーム間差分信号（８）に対しブロック符号化を行う。前
記予測画像信号（６）は、入力ブロック信号（５）に対
し前フレーム再生画像信号（23）を用いて動き補償を行
うことにより得られる。
動き補償の一例を以下に示す。入力ブロック信号（５）
のブロックサイズをＭ×Ｎ（M,Nは正の整数）、当該ブ
ロックのフレーム内における位置をＶ，当該入力ブロッ
ク信号をＳ＝（S1,…Sk｝（Ｋ＝Ｍ×Ｎ）、前フレーム
再生画像信号における参照ブロックの位置をＶ′、該参
照ブロック信号をＳ′＝｛Ｓ′１…,S′ｋ｝とする。
のブロックサイズをＭ×Ｎ（M,Nは正の整数）、当該ブ
ロックのフレーム内における位置をＶ，当該入力ブロッ
ク信号をＳ＝（S1,…Sk｝（Ｋ＝Ｍ×Ｎ）、前フレーム
再生画像信号における参照ブロックの位置をＶ′、該参
照ブロック信号をＳ′＝｛Ｓ′１…,S′ｋ｝とする。
また、参照ベクトルをｖ＝（vx,vy）で表し、Ｖ′＝Ｖ
＋ｖ、−X0≦vx≦X0、−Y0≦vy≦Y0とする。
＋ｖ、−X0≦vx≦X0、−Y0≦vy≦Y0とする。
但し、X0,Y0はある一定の大きさの正の整数である。
ここで、パターンマッチング歪 を用いて、参照ベクトル（2X0×2Y0）通りの中で最もパ
ターンマッチング歪の小とする参照ベクトルを動きベク
トルvminとし、Ｖ′＝Ｖ＋ｖminの位置の参照ブロック
信号を、予測画像信号におけるＶの位置のブロック信号
とする。動き補償回路（24）では、以上の操作を１フレ
ーム内全ブロックに対し行い予測画像信号（６）を出力
するとともに、動きベクトルを表す動きベクトル情報
（25）を出力する。動き補償によりフレーム間差分信号
成分を抑圧する効果がある。
ターンマッチング歪の小とする参照ベクトルを動きベク
トルvminとし、Ｖ′＝Ｖ＋ｖminの位置の参照ブロック
信号を、予測画像信号におけるＶの位置のブロック信号
とする。動き補償回路（24）では、以上の操作を１フレ
ーム内全ブロックに対し行い予測画像信号（６）を出力
するとともに、動きベクトルを表す動きベクトル情報
（25）を出力する。動き補償によりフレーム間差分信号
成分を抑圧する効果がある。
比較器（９）では、前記フレーム間差分信号（８）に対
し、ｍ×ｎ（m,nは正の整数で、前記Ｍはｍの倍数、前
記Ｎはｎの倍数となる様設定する）の大きさのブロック
単位で当該ブロックが有効か無効かの判定を行い、その
判定結果を表すブロック判定情報（10）を出力する。ブ
ロック判定方法の一例を以下のように示す。
し、ｍ×ｎ（m,nは正の整数で、前記Ｍはｍの倍数、前
記Ｎはｎの倍数となる様設定する）の大きさのブロック
単位で当該ブロックが有効か無効かの判定を行い、その
判定結果を表すブロック判定情報（10）を出力する。ブ
ロック判定方法の一例を以下のように示す。
１ブロック（ブロックサイズｍ×ｎ）の差分信号（７）
ε＝｛ε1,…εｌ｝（ｌ＝ｍ×ｎ）としたとき、 を閾値（17）Thと比較し、当該ブロックをｄ≧Thのとき
有効ブロック、ｄ＜Thのとき無効ブロックと判定する。
ε＝｛ε1,…εｌ｝（ｌ＝ｍ×ｎ）としたとき、 を閾値（17）Thと比較し、当該ブロックをｄ≧Thのとき
有効ブロック、ｄ＜Thのとき無効ブロックと判定する。
ブロック符号化回路（11）では、前記ブロック判定情報
（10）に基づいて当該ブロックが有効ブロックのときブ
ロック符号化を行いブロック符号化情報（12）を出力
し、無効ブロックのときは符号化を行わず、ブロック符
号化情報（12）を出力しない。ブロック復号化回路でも
同様に前記判定信号に基づいて当該ブロックが有効ブロ
ックのとき前記ブロック符号化情報（12）をブロック復
号化し再生フレーム間差分信号（19）を出力し、無効ブ
ロックのときは０ベクトルを出力する。この再生フレー
ム間差分信号（19）と前記予測画像信号（６）は加算器
（20）で加算され現フレームの再生画像（21）となり、
フレームメモリ（22）へ書き込まれる。
（10）に基づいて当該ブロックが有効ブロックのときブ
ロック符号化を行いブロック符号化情報（12）を出力
し、無効ブロックのときは符号化を行わず、ブロック符
号化情報（12）を出力しない。ブロック復号化回路でも
同様に前記判定信号に基づいて当該ブロックが有効ブロ
ックのとき前記ブロック符号化情報（12）をブロック復
号化し再生フレーム間差分信号（19）を出力し、無効ブ
ロックのときは０ベクトルを出力する。この再生フレー
ム間差分信号（19）と前記予測画像信号（６）は加算器
（20）で加算され現フレームの再生画像（21）となり、
フレームメモリ（22）へ書き込まれる。
一方、前記動きベクトル情報（25）、前記ブロック判定
信号（10）、前記ブロック符号化情報（12）は一旦送信
バッファメモリ（13）に蓄えられ、一定の伝送速度で送
出される。このとき受信側再生画像の遅延の抑圧及び送
信バッファメモリのオーバーフローを防ぐため、バッフ
ァ蓄積情報量（13）の平滑化を図る。バッファ蓄積情報
量（15）が大きい場合、符号化制御回路（16）により閾
値（17）Thを高くすることにより１フレーム内有効ブロ
ック数を減らし送信バッファメモリ（13）へ書き込まれ
る符号化情報量は減少し、逆にバッファ蓄積情報量が小
さい場合、閾値（17）を低くすることによりバッファメ
モリ（13）へ書込み情報量を増大させる。
信号（10）、前記ブロック符号化情報（12）は一旦送信
バッファメモリ（13）に蓄えられ、一定の伝送速度で送
出される。このとき受信側再生画像の遅延の抑圧及び送
信バッファメモリのオーバーフローを防ぐため、バッフ
ァ蓄積情報量（13）の平滑化を図る。バッファ蓄積情報
量（15）が大きい場合、符号化制御回路（16）により閾
値（17）Thを高くすることにより１フレーム内有効ブロ
ック数を減らし送信バッファメモリ（13）へ書き込まれ
る符号化情報量は減少し、逆にバッファ蓄積情報量が小
さい場合、閾値（17）を低くすることによりバッファメ
モリ（13）へ書込み情報量を増大させる。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の画像符号化伝送装置は以上のように構成されてい
るので、動領域フレーム間の画像変化が激しい画像伝送
時に送信情報量が多くなるので、閾値が高くなり、比較
器にて差分信号の歪値が大きな値をとるブロックに対し
ても有効ブロックとなり、無効ブロック内の振幅の大き
い残留成分によるはりつき雑音が生じるという問題点が
あった。
るので、動領域フレーム間の画像変化が激しい画像伝送
時に送信情報量が多くなるので、閾値が高くなり、比較
器にて差分信号の歪値が大きな値をとるブロックに対し
ても有効ブロックとなり、無効ブロック内の振幅の大き
い残留成分によるはりつき雑音が生じるという問題点が
あった。
動領域にて有効ブロックとなったブロックの符号化値に
差分信号情報量が多いので量子化特性が粗くなり、符号
化雑音が生じるという問題点があった。
差分信号情報量が多いので量子化特性が粗くなり、符号
化雑音が生じるという問題点があった。
前記はりつき雑音及び符号化雑音のために、フレームメ
モリ内の再生画像品質が劣化し、以後のフレームの符号
化効率が低下するという問題点があった。
モリ内の再生画像品質が劣化し、以後のフレームの符号
化効率が低下するという問題点があった。
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、動領域の符号化雑音とはりつき雑音を抑圧す
るとともに、再生画像品質を局所的に制御できる画像符
号化伝送装置を得ることを目的とする。
たもので、動領域の符号化雑音とはりつき雑音を抑圧す
るとともに、再生画像品質を局所的に制御できる画像符
号化伝送装置を得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る画像符号化伝送装置は、フレームメモリ
の直前に空間フィルタを配置し、該フィルタの平滑化特
性を、閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に
基づき適応的に制御し、かつ閾値を伝送するものであ
る。
の直前に空間フィルタを配置し、該フィルタの平滑化特
性を、閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に
基づき適応的に制御し、かつ閾値を伝送するものであ
る。
［作用］ この発明に係る画像符号化伝送装置は、フレーム間符号
化ループ内の空間フィルタ平滑化特性をフレーム単位及
びブロック単位に制御することにより動領域の符号化雑
音とはりつき雑音が抑圧され、再生画像品質が向上す
る。また、静止領域では空間解像度の高い良好な再生画
像品質が得られる。
化ループ内の空間フィルタ平滑化特性をフレーム単位及
びブロック単位に制御することにより動領域の符号化雑
音とはりつき雑音が抑圧され、再生画像品質が向上す
る。また、静止領域では空間解像度の高い良好な再生画
像品質が得られる。
［実施例］ 以下、この発明の好適な一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図において、（26）は再生信号の平滑化処理
を行う空間フィルタ、（27）は空間フィルタ出力信号で
ある。なお、図中、第４図従来例と同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。
する。第１図において、（26）は再生信号の平滑化処理
を行う空間フィルタ、（27）は空間フィルタ出力信号で
ある。なお、図中、第４図従来例と同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。
次に動作について説明する。従来と同様の手段により得
られた再生画像信号（21）は空間フィルタ（26）に入力
され、平滑化処理を施され、空間フィルタ出力信号、す
なわち平滑化された再生画像信号（27）がフレームメモ
リ（22）に書き込まれる。
られた再生画像信号（21）は空間フィルタ（26）に入力
され、平滑化処理を施され、空間フィルタ出力信号、す
なわち平滑化された再生画像信号（27）がフレームメモ
リ（22）に書き込まれる。
第２図は該空間フィルタとして二次元空間フィルタを用
いる場合の、二次元空間フィルタに対する入力信号サン
プルの画面上の配置を示したものである。平滑化され、
出力されるべき着目画素サンプル値Ｘ、該サンプルに対
し二次元配列上で隣接する参照サンプル値を左上方から
右方向に向って順にそれぞれA,B,C,D,E,F,G,Hとする
と、平滑化処理は次式に従って実行される。
いる場合の、二次元空間フィルタに対する入力信号サン
プルの画面上の配置を示したものである。平滑化され、
出力されるべき着目画素サンプル値Ｘ、該サンプルに対
し二次元配列上で隣接する参照サンプル値を左上方から
右方向に向って順にそれぞれA,B,C,D,E,F,G,Hとする
と、平滑化処理は次式に従って実行される。
（a1＋a2＋a3＝１） 但しＸは平滑化された着目画素サンプル値すなわちフィ
ルタ出力信号サンプル値、a1,a2,a3は平滑化特性を制御
するための係数である。前記係数a1を大きくする程平滑
化作用が弱く、小さくする程平滑化作用が強くなる。
ルタ出力信号サンプル値、a1,a2,a3は平滑化特性を制御
するための係数である。前記係数a1を大きくする程平滑
化作用が弱く、小さくする程平滑化作用が強くなる。
以下、空間フィルタ平滑化特性の適応制御方法の一例を
示す。
示す。
空間フィルタ（26）の適応制御のパラメータとして、前
フレーム符号化時の情報発生量に応じてフレーム単位に
定まる閾値（17）、符号化対象ブロックの動き量を示す
動きベクトル情報（25）、有効ブロックとして符号化さ
れたかどうかを示すブロック判定情報（10）がフィルタ
に入力される。
フレーム符号化時の情報発生量に応じてフレーム単位に
定まる閾値（17）、符号化対象ブロックの動き量を示す
動きベクトル情報（25）、有効ブロックとして符号化さ
れたかどうかを示すブロック判定情報（10）がフィルタ
に入力される。
閾値が高い場合、不適切なパターンのはりつきが起きや
すいので空間フィルタ（26）は強い平滑化を行い、閾値
（17）が低い場合は、画像の収束を早くするために平滑
化は弱くする。
すいので空間フィルタ（26）は強い平滑化を行い、閾値
（17）が低い場合は、画像の収束を早くするために平滑
化は弱くする。
動きベクトルに関しては移動距離が大きい時は、平滑化
を強めてフレーム間差分信号の高域成分を抑圧し、移動
距離が小さい時は平滑化を弱める。
を強めてフレーム間差分信号の高域成分を抑圧し、移動
距離が小さい時は平滑化を弱める。
また、ブロック判定情報（10）が有効の時は量子化雑音
を除去するために平滑化を行い、無効の時は静止領域の
高域減衰を避けるために平滑化を止める。
を除去するために平滑化を行い、無効の時は静止領域の
高域減衰を避けるために平滑化を止める。
以上の制御は各パラメータ独立に行うのでなく、相互を
関係させてフィルタ特性を定める。
関係させてフィルタ特性を定める。
制御の例を第３図に示す。
第３図の制御の例では、動きベクトルの移動距離が大き
い時には無効ブロックに対しても平滑化を行って不適当
なパターンの残留を防ぎ、かつ、動きベクトルが静止し
ている場合には有効ブロックであっても平滑化を止め
て、静止部の収束を早めるような適応制御が実行され
る。
い時には無効ブロックに対しても平滑化を行って不適当
なパターンの残留を防ぎ、かつ、動きベクトルが静止し
ている場合には有効ブロックであっても平滑化を止め
て、静止部の収束を早めるような適応制御が実行され
る。
従って受信側で復号化する時、域値（17）をフィルタ特
性の制御に用いるので、閾値（17）は伝送される。
性の制御に用いるので、閾値（17）は伝送される。
なお、第１図において空間フィルタ（26）をフレームメ
モリ（22）の直前に設けた例を示しているが、フレーム
メモリ（22）の直後に設けても同様の効果を奏する。
モリ（22）の直前に設けた例を示しているが、フレーム
メモリ（22）の直後に設けても同様の効果を奏する。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、画像符号化伝送装置
は、再生画像信号を平滑化する空間フィルタを配置し、
閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に基づき
フレーム単位及びブロック単位に前記空間フィルタの平
滑化特性を適応的に制御するように構成したので、動領
域の符号化雑音とはりつき雑音が抑圧され、静止領域で
は空間解像度の高い、良好な再生画像品質が得られ、画
像品質を適応制御できる。
は、再生画像信号を平滑化する空間フィルタを配置し、
閾値、動きベクトル情報及びブロック判定情報に基づき
フレーム単位及びブロック単位に前記空間フィルタの平
滑化特性を適応的に制御するように構成したので、動領
域の符号化雑音とはりつき雑音が抑圧され、静止領域で
は空間解像度の高い、良好な再生画像品質が得られ、画
像品質を適応制御できる。
第１図はこの発明の一実施例による画像符号化伝送装置
の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例
による画像符号化伝送装置の空間フィルタの画素配置を
示す説明図、第３図は空間フィルタ特性制御例、第４図
は従来の画像符号化伝送装置の構成を示すブロック図で
ある。 図において、（９）は比較器、（10）はブロック判定情
報、（17）は閾値、（21）は再生画像信号、（24）は動
き補償回路、（25）動きベクトル情報、（26）は空間フ
ィルタ、（27）は平滑化された再生画像信号である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
の構成を示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例
による画像符号化伝送装置の空間フィルタの画素配置を
示す説明図、第３図は空間フィルタ特性制御例、第４図
は従来の画像符号化伝送装置の構成を示すブロック図で
ある。 図において、（９）は比較器、（10）はブロック判定情
報、（17）は閾値、（21）は再生画像信号、（24）は動
き補償回路、（25）動きベクトル情報、（26）は空間フ
ィルタ、（27）は平滑化された再生画像信号である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】画像入力信号の画像上近接した位置にある
画素を複数個ずつまとめてブロック化し、該ブロック毎
にベクトル信号を作成して出力するブロック分割器と、 前記ベクトル信号について動画像の動きを示す動きベク
トルを検出し、該動きベクトルに基づきフレームメモリ
に記憶された前フレームの再生信号より動き補正をした
予測画像信号を生成する動き補償部と、 前記入力ベクトル信号と、前記予測画像信号との差分信
号を生成する減算器と、 前記差分信号の大きさを示す評価値を演算し、該評価値
と閾値との比較を行い、該評価値が閾値の範囲内の場合
には現入力ブロックと前記予測信号のブロックが同一で
あると判断し、ブロック判定情報を無効情報とし、該ブ
ロック判定情報（無効情報）及び前記動きベクトル情報
のみを符号化して送信バッファに送出し、前記評価値が
閾値の範囲外である場合は要送信ブロックとしてブロッ
ク判定情報を有効情報とし、前記差分信号の符号化情報
及びブロック判定情報（有効情報）送信バッファに送出
する比較部と、 前記動きベクトル情報、前記ブロック判定情報、及び有
効ブロックの符号化情報を復号化し、復号化信号を生成
するブロック復号化部と、 前記復号化信号と前記予測画像信号を加算し再生信号を
生成する加算器と、前記再生信号を１フレーム毎に記憶
するフレームメモリと、 前記送信バッファメモリに一時記憶される前フレームの
情報量に基づき前記閾値を制御する閾値制御部と、 を含む画像符号化伝送装置において、 前記再生信号を平滑化する空間フィルタと、前記閾値、
動きベクトルの大きさ及び、前記ブロック判定情報に基
づきフレーム単位及びブロック単位に適応的に前記空間
フィルタの平滑化特性値を制御する手段と、前記閾値を
伝送する手段とを備えたことを特徴とする画像符号化伝
送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145659A JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62145659A JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309082A JPS63309082A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0710103B2 true JPH0710103B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15390120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62145659A Expired - Lifetime JPH0710103B2 (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | 画像符号化伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710103B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455987A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 | Nec Corp | Method and device for decoded moving image signal smoothing processing |
| JP2860970B2 (ja) * | 1991-02-04 | 1999-02-24 | 富士通株式会社 | 画像符号化装置 |
| EP2290987B1 (en) | 2001-09-12 | 2013-02-20 | Panasonic Corporation | picture decoding apparatus and method |
| JP4102973B2 (ja) | 2002-04-24 | 2008-06-18 | 日本電気株式会社 | 動画像の符号化方法および復号化方法、これを用いた装置とプログラム |
| FR2907989B1 (fr) * | 2006-10-27 | 2009-01-16 | Actimagine Sarl | Procede et dispositif d'optimisation de la compression d'un flux video |
| WO2009001793A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 画像符号化と画像復号化の方法及び装置 |
| JP5393573B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2014-01-22 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 動画像予測符号化装置、動画像予測復号装置、動画像予測符号化方法、動画像予測復号方法、動画像予測符号化プログラム、及び動画像予測復号プログラム |
-
1987
- 1987-06-11 JP JP62145659A patent/JPH0710103B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63309082A (ja) | 1988-12-16 |
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