JPH0759085A - 強制イントラフレーム符号化方法 - Google Patents

強制イントラフレーム符号化方法

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JPH0759085A
JPH0759085A JP6149454A JP14945494A JPH0759085A JP H0759085 A JPH0759085 A JP H0759085A JP 6149454 A JP6149454 A JP 6149454A JP 14945494 A JP14945494 A JP 14945494A JP H0759085 A JPH0759085 A JP H0759085A
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JP
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frame
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intra
forced
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JP6149454A
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Jechang Jeong
鄭濟昌
Wooyoun Ahn
安▲祐▼演
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像データの符号化システムにおいて各フレ
ームに対して一定間隔のマクロブロックをイントラフレ
ームに符号化する強制イントラフレーム符号化方法を提
供する。 【構成】 映像データはフレームの縦方向の順に符号化
される。強制イントラフレーム符号化されるフレームの
縦方向に一定間隔に位置したマクロブロック列に対して
行う。各フレームに対する符号化が完了される毎に前記
マクロブロック列はフレームの下方向に１マクロブロッ
ク程移動する。 【効果】 これにより、垂直方向に強制イントラフレー
ム符号化する従来の場合より迅速に元の映像を復元でき
る。のみならず、マクロブロック単位のイントラ／イン
タ符号化を縦方向に行うことにより、各マクロブロック
列に対するデータ量を均一に保て、伝送バッファを容易
に制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル映像信号の符号
化システムに係り、特に強制イントラフレーム符号化さ
れた映像データをさらに迅速かつ正確に復旧できるよう
符号化するための強制イントラフレーム符号化方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高画質ＴＶ、高画質ＶＴＲ、デ
ジタルＶＴＲ及びデジタルカムコーダなど映像及び音響
信号をデジタル処理する機器においては、映像及び音響
信号をデジタルデータに符号化して伝送、貯蔵し、これ
を再び復号化して再生するシステムを有する。かかる符
号化及び復号化システムの産業上の利用のために国際的
に標準化活動が活発に進められ、各応用分野に適合した
標準方式を決める努力がなされている。
【０００３】図１Ａは一般の符号化システムのブロック
図であって、一般の動作は該当技術分野の通常の技術者
にとって公知なので、イントラフレーム符号化及びイン
タフレーム符号化について簡単に説明する。
【０００４】イントラフレーム符号化の場合、スイッチ
２２，２３は全部オフされ減算器１１は外部からの入力
映像データをそのまま直交変換器１２に出力する。すな
わち、外部からの入力映像データは直ちに直交変換器１
２、量子化器１３を経て可変長符号化器１４に供給され
る。従って、イントラフレーム符号化の場合、バッファ
１５は、減算器１１に外部から印加されパルス符号変調
された映像データを受信器に伝送する。
【０００５】一方、インタフレーム符号化の場合、スイ
ッチ２２，２３が全部オンされ減算器１１は外部から入
力される映像データから、動き補償器２１から印加され
る映像データを減算する。その結果、入力映像データと
入力映像データより１フレーム先の映像データの差分信
号は直交変換器１２に印加される。そして、加算器１８
は逆量子化器１６及び逆直交変換器１７を経て印加され
るデータと動補償器２１の出力データを加算してフレー
ムメモリ１９に出力する。従って、インタフレーム符号
化の場合、減算器１１により得られた差分データが符号
化されバッファ１５に貯蔵され受信器に伝送される。こ
のようなＰＣＭ及びＤＰＣＭ技術は該当技術分野の技術
者にとって公知のことである。
【０００６】図１Ｂは一般の復号化システムのブロック
図であって、図１Ａのような符号化システムにより符号
化された映像データを復号化して再生する。一般の復号
化装置は可変長復号器３１、逆量子化器３２、逆直交変
換器３３、加算器３４、動き補償器３５及びフレームメ
モリ３６から構成され、図１Ａの装置により符号化され
た映像データを復号化させる。イントラフレーム符号化
されたデータの場合、逆直交変換器３３の出力データは
スイッチ３７のオフ状態により加算器３４をそのまま通
過する。インタフレーム符号化されたデータの場合、加
算器３４は逆直交変換器３３の出力データとオンされた
スイッチ３７を通じて動補償器３５から印加されるデー
タを加算して出力する。図１Ｂの復号化システムは一般
に使われるシステムなので、システム動作に対する詳細
な説明は省くこととする。
【０００７】図２Ａは、図１Ａの符号化システムにより
符号化される映像データの１フレームを示す。図２に示
した通り、１つのフレームは“Ｘ列×Ｙ行”個の画素か
らなり、符号化のための所定の大きさ単位で“Ｐ列×Ｑ
行”個のマクロブロック（以下、ＭＢと称する）に分か
れる。このＭＢは“Ｎ×Ｎ画素”大きさを有するブロッ
クが“ｍ行×ｎ列”個からなされる。各ＭＢは輝度デー
タブロックＹとカラーデータブロックＣからなる。１つ
のＭＢが４つの輝度データブロックＹと２つのカラーデ
ータブロックＣよりなされる場合、ＭＢ内の各Ｎ×Ｎ画
素ブロックは図２Ｂに示した通り、矢印の順に符号化さ
れる。
【０００８】このような符号化システムにおいて、電源
をターンオンしたりチャネルを変更する場合、または符
号化途中にエラーが生ずる場合、復号化された差分信号
を以前フレームの信号と加えてフレームを再構成する
“インタフレーム符号化”では元の映像を復旧しにくく
なる。従って、復号化器で映像を正常的に復旧できるよ
う符号化器は全てのフレームの一部データに対してイン
トラフレーム符号化を行う。イントラフレーム符号化を
遂行するための単位としてはマクロブロックが使われ、
一定周期に強制的にイントラフレーム符号化されるＭＢ
を“強制イントラＭＢ”とする。
【０００９】図３Ａないし図３Ｃはそれぞれ強制イント
ラフレーム符号化される映像データの１フレームを示
す。強制イントラフレーム符号化されるＭＢは図３Ａな
いし図３Ｃにおいて斜線を引いた列で示されている。ま
ず、図３Ａにおいて、“ｉ”番目フレームの映像はデー
タは左側から右側に順に符号化がなされる。各フレーム
に対する符号化のため、まず１フレームの最上部に存す
るマクロブロックに対して左側から右側に符号化を行
う。図３Ａないし図３Ｃに示した通り、一定間隔のＭＢ
毎に強制イントラフレーム符号化がなされ、残りのマク
ロブロックはインタフレーム符号化される。１行に対す
る符号化が完了すれば、次の行に対して同一の方式で各
マクロブロックに対する符号化を行う。かかる過程は１
つのフレーム対して同一に適用される。
【００１０】このような方式で“ｉ”番目フレームに対
する符号化が完了されれば、次のフレームである“ｉ＋
１”番目フレームは図３Ｂに示した通り、強制イントラ
フレーム符号化されるＭＢ列が１列ずつ右側に移る。同
様に、“ｉ＋１”番目フレームに対する符号化が完了さ
れれば、次のフレームである“ｉ＋２”番目フレームは
図３Ｃに示した通り、強制イントラフレーム符号化され
るＭＢ列が再び１列ずつ移る。
【００１１】前述した方式で符号化されたデータは図１
Ｂの装置により復旧される。インタフレーム符号化され
たマクロブロックは正常的に更新されている前フレーム
の映像データに基づき復旧される。ところが、かかる前
フレームの映像データが更新されていない場合、インタ
フレーム符号化されたマクロブロックは正常的に復旧さ
れない。つまり、水平方向の動きが生じたブロックの場
合、前フレームの映像データが正常的に更新されなれて
いないので、インタフレーム符号化されたマクロブロッ
クの正常的な復旧のためには多少の時間遅延が必要であ
る。すなわち、インタフレーム符号化されたマクロブロ
ックの復旧に用いられる前フレームの映像データが完全
に更新されるまでの時間遅延が必要である。殆どの映像
が垂直方向より水平方向の動きが多いので、前述した時
間遅延の問題はさらに深刻になる。
【００１２】符号化された映像信号の高速再生を可能に
する技術は１９９３年４月１４日付けにて公開されたＮ
ｉｉｍｕｒａ等のヨーロッパ特許０，５３６，６３０Ａ
２に開示されている。この先行技術によれば、データの
伝送順序を走査ラインにより配列された画素を読む順序
と相違にして水平方向に配列された１１個のスーパブロ
ックのそれぞれに対して１つのリフレッシュブロックが
伝送される。そして、高速モードにおいて、リフレッシ
ュブロックデータを連続的にフレームメモリに記録した
後、フレームメモリに貯蔵されたデータを走査ラインに
よる画素の伝送順に読み出す。従って、高速再生動作に
おいて容易に良好な再生映像が得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した先行
技術とは異なる方法に符号化された情報を容易に高速再
生できる方法を提案するものであり、映像データの符号
化システムにおいて強制的イントラフレーム符号化を行
う方法を改善して、映像データをさらに迅速かつ正確に
復旧できる強制イントラフレーム符号化方法を提供する
ことである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の強制イントラフレーム符号化方法は、以下
の構成を備える。すなわち、定大きさのブロック単位に
分割された映像データを選択的にイントラ／インタフレ
ーム符号化する方法において、映像フレームを構成する
ブロック群を映像フレームの縦方向の順序に入力される
段階と、入力される映像データブロックを選択的にイン
トラ／インタ符号化し、横方向に互いに隣接するよう配
置されたブロック列に対して強制イントラフレーム符号
化する段階と、１フレームの映像データの符号化が完了
される毎に前記強制イントラフレーム符号化されるブロ
ック列が移動する段階を含むことを特徴とする強制イン
トラフレーム符号化方法である。
【００１５】
【作用】本発明による強制イントラフレーム符号化方法
は、強制イントラフレーム符号化されるマクロブロック
列が相互間に縦方向に一定間隔を設定し、マクロブロッ
クの符号化方法を縦方向に設定することにより、迅速に
映像を復旧できるのみならず、各マクロブロック列に対
するデータ量を均一に保てる。
【００１６】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の好適な
実施例を説明する。
【００１７】図４Ａないし図４Ｃは本発明による強制イ
ントラフレーム符号化方法により符号化されるフレーム
を示す。まず、図４Ａの“ｊ”番目フレームでは強制イ
ントラフレーム符号化されるＭＢ列が横方向に設定さ
れ、このＭＢ列は縦方向に一定間隔を有する。また、映
像データは次に説明される図５に示した通り、フレーム
の縦方向、すなわち上から下に符号化が進む。このよう
な方式で“ｊ”番目フレームに対する符号化が完了され
れば、次のフレームである“ｊ＋１”番目フレームは図
４Ｂに示した通り、強制イントラフレーム符号化される
ＭＢ列が１列ずつ下へ移る。同様に、“ｊ＋１”番目フ
レームに対する符号化が完了されれば、次のフレームで
ある“ｊ＋２”番目フレームは図４Ｃに示した通り、強
制イントラフレーム符号化されるＭＢ列が再び１列ずつ
下へ移る。
【００１８】図５は図４Ａに示した強制イントラフレー
ム符号化される“ｊ”番目フレームを拡大して示す。符
号化方向が従来のように横方向の場合、強制イントラフ
レーム符号化されたデータ量が多くなって符号化された
情報量の変化が激しくなる。従って、本発明では符号化
方向をフレームのマクロブロック列に対する符号化が完
了されれば右側に存するマクロブロック列に対する符号
化を行う。そして、各マクロブロック列は最上端に位置
したマクロブロックから始めて、最下部に位置したマク
ロブロックの方向順に符号化を行う。このような本発明
によれば、符号化方向が縦方向なので、図４のように強
制イントラフレーム符号化する場合、符号化される情報
量の変化が少なくなる。すなわち、符号化される各マク
ロブロック列に対するデータ量が大体均一に保たれるの
で、本発明の符号化装置はバッファ１５（図１に図示）
が容易に制御できる。
【００１９】前述した本発明の特徴を装置を具現するた
め、従来の符号化器に入力される映像データの入力順序
を本発明による入力順序に変えることが要求される。す
なわち、従来の符号化装置は映像フレーム上のマクロブ
ロックを横方向の順に読み出す反面、本発明による具現
可能な装置は映像フレーム上のマクロブロックを図５に
示した通り縦方向に読み出す。
【００２０】このような本発明の特徴を図１Ａ及び図１
Ｂの一般の装置に適用して映像データを符号化及び復号
化するのは該当技術分野の通常の技術者にとって明らか
である。従って、該当技術分野の通常の技術者は本発明
の特徴を多様な形態の実施例に具現できる。
【００２１】尚、図示の如く、符号化は、強制イントラ
フレーム符号化されるブロック列が各フレーム毎に複数
個が発生するよう符号化することが望ましい。これによ
って、フレーム全体の切り替わるまでの時間が単出され
る。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による強制イ
ントラフレーム符号化方法によれば、強制イントラフレ
ーム符号化されるマクロブロック列が相互間に縦方向に
一定間隔を有するよう設定することにより、垂直方向に
強制イントラフレーム符号化されるマクロブロック列を
形成する従来の場合より迅速に元の映像を復旧すること
ができる。のみならず、マクロブロックの符号化方法を
縦方向に設定することにより、各マクロブロック列に対
するデータ量を均一に保て、伝送バッファを容易に制御
できる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来の符号化及び復号化システムを示すブロ
ック図てある。
【図１Ｂ】従来の符号化及び復号化システムを示すブロ
ック図てある。
【図２】符号化される映像データのフォーマットを示す
概念図である。
【図３】従来の強制イントラフレーム符号化方法を説明
するための概念図である。
【図４】本発明による強制イントラフレーム符号化方法
を説明するための概念図である。
【図５】映像フレームに対する符号化順序を説明するた
めの図面である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の大きさのブロック単位に分割され
    た映像データを選択的にイントラ／インタフレーム符号
    化する方法において、 映像フレームを構成するブロック群を映像フレームの縦
    方向の順序に入力する工程と、 入力される映像データブロックを選択的にイントラ／イ
    ンタ符号化し、横方向に互いに隣接するよう配置された
    ブロック列に対して強制イントラフレーム符号化する工
    程と、 １フレームの映像データの符号化が完了される毎に前記
    強制イントラフレーム符号化されるブロック列が移動す
    る工程とを備えることを特徴とする強制イントラフレー
    ム符号化方法。
  2. 【請求項２】 前記入力工程は映像フレームを構成する
    １つのマクロブロック行に対する入力が完了されれば、
    入力完了されたマクロブロック行の右側に位置したマク
    ロブロック行に対する入力を始めることを特徴とする請
    求項１に記載の強制イントラフレーム符号化方法。
  3. 【請求項３】 前記符号化工程は、前記強制イントラフ
    レーム符号化されるブロック列が各フレーム毎に複数個
    が発生するよう符号化することを特徴とする請求項２に
    記載の強制イントラフレーム符号化方法。
  4. 【請求項４】 前記ブロック列移動工程は、前記強制イ
    ントラフレーム符号化されるブロック列がフレーム毎に
    １つのブロック列の間隔ほど下に移動することを特徴と
    する請求項３に記載の強制イントラフレーム符号化方
    法。
  5. 【請求項５】 前記強制イントラフレーム符号化される
    ブロック列は映像フレームの１行を構成する多数のマク
    ロブロックから構成されることを特徴とする請求項４に
    記載の強制イントラフレーム符号化方法。
  6. 【請求項６】 所定の大きさのブロック単位に分割され
    た映像データを選択的にイントラ符号化、或いはインタ
    フレーム符号化する方法において、 符号化しようとする映像フレームを入力する工程と、 入力された所定間隔のブロック単位の行をイントラフレ
    ーム符号化する工程と、 前記イントラフレーム符号化されるブロック単位行の間
    のブロック単位行をインタフレーム符号化する工程と、 １フレームの映像が入力される度に、前記イントラフレ
    ームするブロック単位行をずらす工程とを備えることを
    特徴とする強制イントラフレーム符号化方法。
JP6149454A 1993-06-30 1994-06-30 強制イントラフレーム符号化方法 Pending JPH0759085A (ja)

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KR1019930012087A KR0166725B1 (ko) 1993-06-30 1993-06-30 강제인트라-프레임부호화방법
KR93-12087 1993-06-30

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EP (1) EP0633699B1 (ja)
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