JPH0738722B2 - 動き補償符号化方法 - Google Patents
動き補償符号化方法Info
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- JPH0738722B2 JPH0738722B2 JP63286897A JP28689788A JPH0738722B2 JP H0738722 B2 JPH0738722 B2 JP H0738722B2 JP 63286897 A JP63286897 A JP 63286897A JP 28689788 A JP28689788 A JP 28689788A JP H0738722 B2 JPH0738722 B2 JP H0738722B2
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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、テレビ会議、テレビ電話、デジタルテレビジ
ョン伝送など、動画像信号を符号化し、ビットレートを
低減してデジタル伝送する方式に係わり、特に動画像信
号から動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フレ
ーム間符号化を行う方法に関する。
ョン伝送など、動画像信号を符号化し、ビットレートを
低減してデジタル伝送する方式に係わり、特に動画像信
号から動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フレ
ーム間符号化を行う方法に関する。
（従来の技術） テレビ会議、テレビ電話など動画像信号を符号化し、ビ
ットレートを低減してデジタル伝送する画像通信サービ
スは多い。このような動画像伝送方式では、ビットレー
トを大幅に低減するために、動画像信号から画素ブロッ
ク単位に動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フ
レーム間符号化を行う場合が多い。これは第２図に示す
ように、動ベクトル分だけ前画像フレームにおいて逆に
シフトした画素ブロックを用いて、フレーム間予測を行
い、この予測誤差と補償に用いた動ベクトル情報を符号
化伝送する方式であり、一般に高い効率が得られること
が知られている。
ットレートを低減してデジタル伝送する画像通信サービ
スは多い。このような動画像伝送方式では、ビットレー
トを大幅に低減するために、動画像信号から画素ブロッ
ク単位に動ベクトルを検出し、これを用いて動き補償フ
レーム間符号化を行う場合が多い。これは第２図に示す
ように、動ベクトル分だけ前画像フレームにおいて逆に
シフトした画素ブロックを用いて、フレーム間予測を行
い、この予測誤差と補償に用いた動ベクトル情報を符号
化伝送する方式であり、一般に高い効率が得られること
が知られている。
しかし、伝送ビットレートがきわめて低い場合には、動
ベクトル情報の伝送に要するビット量が無視できなくな
る。このため従来は、当該ブロックを検出動ベクトルを
用いて動き補償フレーム間予測を行った場合の動き補償
誤差と、動ベクトルを用いずに（動ベクトルを零とし
て）単純フレーム間予測を行った場合の動き補償誤差を
比較し、動ベクトル情報を伝送してもなお有利であると
判定された場合にのみ、動き補償フレーム間符号化を行
い、その他の場合には単純フレーム間符号化を行うとい
う方式が用いられてきた。
ベクトル情報の伝送に要するビット量が無視できなくな
る。このため従来は、当該ブロックを検出動ベクトルを
用いて動き補償フレーム間予測を行った場合の動き補償
誤差と、動ベクトルを用いずに（動ベクトルを零とし
て）単純フレーム間予測を行った場合の動き補償誤差を
比較し、動ベクトル情報を伝送してもなお有利であると
判定された場合にのみ、動き補償フレーム間符号化を行
い、その他の場合には単純フレーム間符号化を行うとい
う方式が用いられてきた。
（発明が解決しようとする課題） 然るに従来技術では、伝送ビットレートが低くなると、
相対的に動ベクトル伝送に要するビット量が増えてしま
うため、これを抑えるために動き補償符号化される画素
ブロックの割合を低くし、結果として動き補償の効果が
十分に発揮されないという問題があった。
相対的に動ベクトル伝送に要するビット量が増えてしま
うため、これを抑えるために動き補償符号化される画素
ブロックの割合を低くし、結果として動き補償の効果が
十分に発揮されないという問題があった。
本発明は、上述のような場合においても、動き補償効率
の高い符号化方式を実現することを目的とする。
の高い符号化方式を実現することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明は、動画像信号の画
素ブロック単位に動ベクトルを検出し、これを用いて動
画像信号を動き補償フレーム間符号化する方法におい
て、符号化ブロックにおける動ベクトルを検出し、また
すでに符号化され伝送された隣接画素ブロックの動き補
償に用いられた動ベクトルから符号化ブロックの予測し
た動ベクトルを計算し、検出した動ベクトル及び予測し
た動ベクトルの各々について符号化ブロックの動き補償
誤差を計算し、検出した動ベクトルにより動き補償した
誤差と予測した動ベクトルで動き補償した誤差とを比較
し、前者誤差が後者誤差より少ない場合にのみ検出した
動ベクトルと予測した動ベクトルの差分ベクトルを伝送
して符号化ブロックを検出した動ベクトルで動き補償
し、その他の場合には、動ベクトルの情報を伝送せず予
測した動ベクトルを当該ブロックの動ベクトルとして、
これにより動き補償を行うことを特徴とする。
素ブロック単位に動ベクトルを検出し、これを用いて動
画像信号を動き補償フレーム間符号化する方法におい
て、符号化ブロックにおける動ベクトルを検出し、また
すでに符号化され伝送された隣接画素ブロックの動き補
償に用いられた動ベクトルから符号化ブロックの予測し
た動ベクトルを計算し、検出した動ベクトル及び予測し
た動ベクトルの各々について符号化ブロックの動き補償
誤差を計算し、検出した動ベクトルにより動き補償した
誤差と予測した動ベクトルで動き補償した誤差とを比較
し、前者誤差が後者誤差より少ない場合にのみ検出した
動ベクトルと予測した動ベクトルの差分ベクトルを伝送
して符号化ブロックを検出した動ベクトルで動き補償
し、その他の場合には、動ベクトルの情報を伝送せず予
測した動ベクトルを当該ブロックの動ベクトルとして、
これにより動き補償を行うことを特徴とする。
（発明の原理） 第３図を用いて本発明の原理を説明する。第３図は符号
化を行いつつある画像フレームを表わしたものであり、
Ｂは現在符号化を行いつつある当該画素ブロック、N1,N
2,N3,N4は同一画像フレーム上における隣接ブロックで
ある。なお、隣接ブロックとしては第３図に示したもの
以外にも１フレーム前における隣接ブロックなどが考え
られるが、ここでは説明を簡単にするためこれらブロッ
クを隣接ブロックとした。
化を行いつつある画像フレームを表わしたものであり、
Ｂは現在符号化を行いつつある当該画素ブロック、N1,N
2,N3,N4は同一画像フレーム上における隣接ブロックで
ある。なお、隣接ブロックとしては第３図に示したもの
以外にも１フレーム前における隣接ブロックなどが考え
られるが、ここでは説明を簡単にするためこれらブロッ
クを隣接ブロックとした。
今、ブロックＢの動ベクトル検出を行い、検出動ベクト
ルをVbとする。また、隣接ブロックの補償に用いられた
動ベクトルからＢの予測動ベクトルVpを式（１）より計
算する。
ルをVbとする。また、隣接ブロックの補償に用いられた
動ベクトルからＢの予測動ベクトルVpを式（１）より計
算する。
Vp＝ｆ（V1,V2,V3,V4） …（１） 但し、V1,V2,V3,V4はN1,N2,N3,N4の補償に用いられた動
ベクトルである。
ベクトルである。
Vbの検出方法は本発明では特に限定しないが、例えば前
フレームにおいてシフトした画素ブロックと当該画素ブ
ロックとの２乗（または絶対値）誤差が最小となるシフ
トを動ベクトルとするブロックマッチング法、画素の空
間的勾配とフレーム間差分の関係から動ベクトルを計算
し、これを反復することによって精度を向上させる反復
勾配法（「画像動き量検出方式」、特願昭59-13501号に
述べられている）を用いることが考えられる。
フレームにおいてシフトした画素ブロックと当該画素ブ
ロックとの２乗（または絶対値）誤差が最小となるシフ
トを動ベクトルとするブロックマッチング法、画素の空
間的勾配とフレーム間差分の関係から動ベクトルを計算
し、これを反復することによって精度を向上させる反復
勾配法（「画像動き量検出方式」、特願昭59-13501号に
述べられている）を用いることが考えられる。
また、Vpの算出に用いる関数ｆも特に限定しないが、例
えば隣接ブロックにおける動ベクトルの平均値を用いる
ものf1、この中央値を用いるものf2などが考えられ、こ
れらはそれぞれ式（２），式（３）で表わされる。
えば隣接ブロックにおける動ベクトルの平均値を用いる
ものf1、この中央値を用いるものf2などが考えられ、こ
れらはそれぞれ式（２），式（３）で表わされる。
f1＝（V1+V2+V3+V4）/4 …（２） f2＝medium（V1,V2,V3,V4） …（３） 次に、Vbを用いて動き補償を行った場合の予測誤差E
bと、Vpを用いて動き補償を行った場合の予測誤差Epを
それぞれ計算する。ここでEbとEpを比較し、もしEbが動
ベクトル情報を伝送してもなお有利であるほど、Epより
も小さい場合には、動ベクトルVbとVpの差分ベクトルを
伝送し、ブロックＢをVbによって動き補償フレーム間符
号化する。その他の場合には、動ベクトル情報を伝送せ
ず、ブロックＢの動ベクトルをVpで置き換え、ＢをVpに
よって動き補償フレーム間符号化する。
bと、Vpを用いて動き補償を行った場合の予測誤差Epを
それぞれ計算する。ここでEbとEpを比較し、もしEbが動
ベクトル情報を伝送してもなお有利であるほど、Epより
も小さい場合には、動ベクトルVbとVpの差分ベクトルを
伝送し、ブロックＢをVbによって動き補償フレーム間符
号化する。その他の場合には、動ベクトル情報を伝送せ
ず、ブロックＢの動ベクトルをVpで置き換え、ＢをVpに
よって動き補償フレーム間符号化する。
動ベクトルを伝送するか否かの判定条件は、例えば第４
図に示すようにEbとEpを比較する方法が考えられる。
図に示すようにEbとEpを比較する方法が考えられる。
第４図で、横軸Epは予測動ベクトルで動き補償した誤
差、たて軸Ebは新たに検出した動ベクトルで動き補償し
た誤差であり、図の点線はEb＝Epを示す。実際には動ベ
クトル自身の伝送が必要なので、境界は、Eb＝Epよりや
や下側の図の実線のごとくなる。ここで誤差がスレッシ
ュホールドTh以下のときは、動ベクトルを伝送する必要
はない（誤差が小さいため）。ひとつの実施例として、
８ビット構成で、画素数が255/ブロックのとき、Th＝０
〜３で、実線の勾配は1/1.1程度が適当である。
差、たて軸Ebは新たに検出した動ベクトルで動き補償し
た誤差であり、図の点線はEb＝Epを示す。実際には動ベ
クトル自身の伝送が必要なので、境界は、Eb＝Epよりや
や下側の図の実線のごとくなる。ここで誤差がスレッシ
ュホールドTh以下のときは、動ベクトルを伝送する必要
はない（誤差が小さいため）。ひとつの実施例として、
８ビット構成で、画素数が255/ブロックのとき、Th＝０
〜３で、実線の勾配は1/1.1程度が適当である。
従来の方式は、以上述べた本発明においてvpを零と固定
した場合に相当する。動ベクトルは隣接ブロック間で相
関が高いため、本発明により動き補償の効果が大幅に向
上する。
した場合に相当する。動ベクトルは隣接ブロック間で相
関が高いため、本発明により動き補償の効果が大幅に向
上する。
（実施例） 第１図は本発明による実施例である。入力動画像信号iv
は、画素ブロック単位に動き量検出器ME、補償誤差計算
器ECb,ECpに加えられる。MEはこの入力動画像信号と、
局部復号化された１フレーム前の画像信号が記憶されて
いるフレームメモリFMの信号から当該ブロックの動き量
vbを計算する。ECbはvbにより動き補償誤差ebを計算す
る。一方、動ベクトル予測器MPは、周辺ブロックの動ベ
クトルが記憶されている動ベクトルメモリMMを用いて当
該ブロックの予測動ベクトルvpを計算する。ECpはvpに
より動き補償誤差epを計算する。以上により算出された
動き補償誤差eb,epは動き補償モード判定器MDによって
比較され、当該ブロックの補償にvpを用いるかvbを用い
るかを決定し、判定信号dsを出力する。補償動ベクトル
セレクタMGは、dsに従ってvpまたはvbを動き補償動ベク
トルcmとして出力する。cmはまたMMに書き込まれ、この
内容を更新する。また、vpとvbの差分ベクトルがベクト
ル引算器MSにより計算され、伝送動ベクトルtmとして出
力される。符号化器はcmを用いて動き補償符号化を行
う。また、送信器はdsが動き補償にvbを用いる意味であ
る場合に、tmを送信する。
は、画素ブロック単位に動き量検出器ME、補償誤差計算
器ECb,ECpに加えられる。MEはこの入力動画像信号と、
局部復号化された１フレーム前の画像信号が記憶されて
いるフレームメモリFMの信号から当該ブロックの動き量
vbを計算する。ECbはvbにより動き補償誤差ebを計算す
る。一方、動ベクトル予測器MPは、周辺ブロックの動ベ
クトルが記憶されている動ベクトルメモリMMを用いて当
該ブロックの予測動ベクトルvpを計算する。ECpはvpに
より動き補償誤差epを計算する。以上により算出された
動き補償誤差eb,epは動き補償モード判定器MDによって
比較され、当該ブロックの補償にvpを用いるかvbを用い
るかを決定し、判定信号dsを出力する。補償動ベクトル
セレクタMGは、dsに従ってvpまたはvbを動き補償動ベク
トルcmとして出力する。cmはまたMMに書き込まれ、この
内容を更新する。また、vpとvbの差分ベクトルがベクト
ル引算器MSにより計算され、伝送動ベクトルtmとして出
力される。符号化器はcmを用いて動き補償符号化を行
う。また、送信器はdsが動き補償にvbを用いる意味であ
る場合に、tmを送信する。
（発明の効果） 以上のように、本発明は、動画像信号の画素ブロック単
位に動ベクトルを検出し、これを用いて動画像信号を動
き補償フレーム間符号化する方法において、符号化ブロ
ックにおける動ベクトルを検出し、またすでに符号化さ
れ伝送された隣接画素ブロックの動き補償に用いられた
動ベクトルから符号化ブロックの予測した動ベクトルを
計算し、検出した動ベクトル及び予測した動ベクトルの
各々について符号化ブロックの動き補償誤差を計算し、
検出した動ベクトルにより動き補償した誤差と予測した
動ベクトルで動き補償した誤差とを比較し、前者誤差が
後者誤差より少ない場合にのみ検出した動ベクトルと予
測した動ベクトルの差分ベクトルを伝送して符号化ブロ
ックを検出した動ベクトルで動き補償し、その他の場合
には、動ベクトルの情報を伝送せず予測した動ベクトル
を当該ブロックの動ベクトルとして、これにより動き補
償を行うことにより、動き補償の効率を大幅に高めるこ
とができる。また、本発明は第１図のような構成によ
り、従来の動き補償装置に比べて、動ベクトルメモリと
動ベクトルの平均値などを計算する回路の追加だけで実
現するとできる。
位に動ベクトルを検出し、これを用いて動画像信号を動
き補償フレーム間符号化する方法において、符号化ブロ
ックにおける動ベクトルを検出し、またすでに符号化さ
れ伝送された隣接画素ブロックの動き補償に用いられた
動ベクトルから符号化ブロックの予測した動ベクトルを
計算し、検出した動ベクトル及び予測した動ベクトルの
各々について符号化ブロックの動き補償誤差を計算し、
検出した動ベクトルにより動き補償した誤差と予測した
動ベクトルで動き補償した誤差とを比較し、前者誤差が
後者誤差より少ない場合にのみ検出した動ベクトルと予
測した動ベクトルの差分ベクトルを伝送して符号化ブロ
ックを検出した動ベクトルで動き補償し、その他の場合
には、動ベクトルの情報を伝送せず予測した動ベクトル
を当該ブロックの動ベクトルとして、これにより動き補
償を行うことにより、動き補償の効率を大幅に高めるこ
とができる。また、本発明は第１図のような構成によ
り、従来の動き補償装置に比べて、動ベクトルメモリと
動ベクトルの平均値などを計算する回路の追加だけで実
現するとできる。
従って、本発明はテレビ電話、テレビ会議など動画像信
号を符号化し、ビットレートを低減してデジタル伝送す
る画像通信サービスにおいて、動画像信号の予想符号化
効率を高めることができ、その効果は大である。
号を符号化し、ビットレートを低減してデジタル伝送す
る画像通信サービスにおいて、動画像信号の予想符号化
効率を高めることができ、その効果は大である。
第１図は本発明による符号化装置のブロック図、第２図
は動き補償フレーム間符号化方式の説明図、第３図は本
発明の原理説明図、第４図は動ベクトル伝送の判定条件
を示す図である。
は動き補償フレーム間符号化方式の説明図、第３図は本
発明の原理説明図、第４図は動ベクトル伝送の判定条件
を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】動画像信号の画素ブロック単位に動ベクト
ルを検出し、これを用いて動画像信号を動き補償フレー
ム間符号化する方法において、 符号化ブロックにおける動ベクトルを検出し、またすで
に符号化され伝送された隣接画素ブロックの動き補償に
用いられた動ベクトルから符号化ブロックの予測した動
ベクトルを計算し、 検出した動ベクトル及び予測した動ベクトルの各々につ
いて符号化ブロックの動き補償誤差を計算し、 検出した動ベクトルにより動き補償した誤差と予測した
動ベクトルで動き補償した誤差とを比較し、 前者誤差が後者誤差より少ない場合にのみ検出した動ベ
クトルと予測した動ベクトルの差分ベクトルを伝送して
符号化ブロックを検出した動ベクトルで動き補償し、 その他の場合には、動ベクトルの情報を伝送せず予測し
た動ベクトルを当該ブロックの動ベクトルとして、これ
により動き補償を行うことを特徴とする動画像信号の動
き補償符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286897A JPH0738722B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 動き補償符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286897A JPH0738722B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 動き補償符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134085A JPH02134085A (ja) | 1990-05-23 |
| JPH0738722B2 true JPH0738722B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17710415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286897A Expired - Fee Related JPH0738722B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 動き補償符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738722B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2725577B1 (fr) * | 1994-10-10 | 1996-11-29 | Thomson Consumer Electronics | Procede de codage ou de decodage de vecteurs mouvement et dispositif de codage ou de decodage mettant en oeuvre ledit procede |
| EP1034660A2 (en) * | 1998-07-10 | 2000-09-13 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Motion vector processing |
| JP2001197501A (ja) | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Fujitsu Ltd | 動きベクトル探索器及び動きベクトル探索方法並びに動画像符号化装置 |
| WO2004008775A1 (ja) | 2002-07-15 | 2004-01-22 | Hitachi, Ltd. | 動画像符号化方法及び復号化方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63286897A patent/JPH0738722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02134085A (ja) | 1990-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |