JPH082104B2 - 動き補償フレ−ム間符号化方式 - Google Patents
動き補償フレ−ム間符号化方式Info
- Publication number
- JPH082104B2 JPH082104B2 JP61267016A JP26701686A JPH082104B2 JP H082104 B2 JPH082104 B2 JP H082104B2 JP 61267016 A JP61267016 A JP 61267016A JP 26701686 A JP26701686 A JP 26701686A JP H082104 B2 JPH082104 B2 JP H082104B2
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- JP
- Japan
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- signal
- motion vector
- generate
- motion
- pass filter
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 動き補償フレーム間符号化装置において、復号された
画像の高域を除去するフイルタの挿入を動きベクトルの
大きさに応じて適応的に制御することによつて、静領域
における解像度を損うことなく、動領域における符号化
に伴う雑音を有効に除去する。
画像の高域を除去するフイルタの挿入を動きベクトルの
大きさに応じて適応的に制御することによつて、静領域
における解像度を損うことなく、動領域における符号化
に伴う雑音を有効に除去する。
本発明は画像を符号化して伝送するための動き補償フ
レーム間符号化装置に係り、特に局部復号信号に対する
ローパスフイルタの挿入を、動きベクトルの大きさに応
じて適応的に制御する動き補償フレーム間符号化方式に
関するものである。
レーム間符号化装置に係り、特に局部復号信号に対する
ローパスフイルタの挿入を、動きベクトルの大きさに応
じて適応的に制御する動き補償フレーム間符号化方式に
関するものである。
動き補償符号化方式は、動画像情報を低ビツトレート
で符号化して伝送する高能率符号化方式であつて、伝送
路の有効利用および通信コスト低減上好適なものである
が、ベクトル量子化等の符号化を行う際に、グラニユラ
雑音等によつて画質劣化を生じる。
で符号化して伝送する高能率符号化方式であつて、伝送
路の有効利用および通信コスト低減上好適なものである
が、ベクトル量子化等の符号化を行う際に、グラニユラ
雑音等によつて画質劣化を生じる。
これに対しては復号出力にローパスフイルタを挿入す
ることが有効であるが、反面解像度の低下を生じる。
ることが有効であるが、反面解像度の低下を生じる。
そこで解像度を低下することなく雑音を低減すること
ができる方式が要望される。
ができる方式が要望される。
第６図は従来の動き補償フレーム間符号化方式の構成
例を示したものであつて、１は前フレームの画像情報を
蓄積するフレームメモリ、２は動きベクトル検出部、３
は可変遅延部、４は減算器、５は量子化部、６は復号
部、７は加算器、８はローパスフイルタである。
例を示したものであつて、１は前フレームの画像情報を
蓄積するフレームメモリ、２は動きベクトル検出部、３
は可変遅延部、４は減算器、５は量子化部、６は復号
部、７は加算器、８はローパスフイルタである。
フレームメモリ１に蓄積されている１フレーム前の画
像信号と、入力画像信号とは動きベクトル検出部２にお
いて比較されて、動きの量と方向とを示す動きベクトル
を発生する。可変遅延部３は動きベクトルに応じてその
遅延量を変化する。フレームメモリ１における１フレー
ム前の画像信号は、可変遅延部３において動きベクトル
に応じた遅延を受けることによつて、予測値の信号を生
じる。減算器４は入力画像信号から予測値の信号を減算
して、差分値の信号を発生する。量子化部５は差分値の
信号を量子化して、符号化された誤差情報を発生する。
像信号と、入力画像信号とは動きベクトル検出部２にお
いて比較されて、動きの量と方向とを示す動きベクトル
を発生する。可変遅延部３は動きベクトルに応じてその
遅延量を変化する。フレームメモリ１における１フレー
ム前の画像信号は、可変遅延部３において動きベクトル
に応じた遅延を受けることによつて、予測値の信号を生
じる。減算器４は入力画像信号から予測値の信号を減算
して、差分値の信号を発生する。量子化部５は差分値の
信号を量子化して、符号化された誤差情報を発生する。
復号部６は符号化された誤差情報を復号する。加算器
７は復号された誤差情報と予測値の信号とを加算して局
部復号出力を発生する。局部復号出力はそのまゝまたは
ローパスフイルタ８を経てフレームメモリ１に加えられ
て蓄積される。
７は復号された誤差情報と予測値の信号とを加算して局
部復号出力を発生する。局部復号出力はそのまゝまたは
ローパスフイルタ８を経てフレームメモリ１に加えられ
て蓄積される。
このようにして発生した符号化された誤差情報と、動
きベクトルの情報とは伝送路を経て送出される。
きベクトルの情報とは伝送路を経て送出される。
従来の動き補償フレーム間符号化方式では、局部復号
出力に対して、ローパスフイルタ８を挿入しないかまた
は常時挿入するようにしているが、ローパスフイルタ８
を挿入しない場合は符号化に伴うグラニユラ雑音が増加
して画面が見にくくなり、またローパスフイルタ８を常
時挿入している場合には、画面の解像度が低下して画質
が劣化することを避けられないという互に矛盾する問題
があつた。
出力に対して、ローパスフイルタ８を挿入しないかまた
は常時挿入するようにしているが、ローパスフイルタ８
を挿入しない場合は符号化に伴うグラニユラ雑音が増加
して画面が見にくくなり、またローパスフイルタ８を常
時挿入している場合には、画面の解像度が低下して画質
が劣化することを避けられないという互に矛盾する問題
があつた。
本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようと
するものであつて、第１図に原理的構成を示すように、
フレームメモリ１に局部復号信号を蓄積して１フレーム
前の画像情報を発生し、動きベクトル検出部２で現フレ
ームの画像情報と１フレーム前の画像情報とを比較して
動きベクトルを検出し、可変遅延部３によつて動きベク
トルに応じて変化する遅延をフレームメモリ１の出力に
与えることによつて予測値の信号を発生し、減算器４に
よつて入力画像信号から予測値の信号を減算して差分値
の信号を発生し、量子化部５によつて差分値の信号を量
子化して符号化された誤差信号を発生し、復号部６によ
つて符号化された誤差信号を復号し、加算器７によつて
復号された誤差信号と予測値の信号とを加算して局部復
号信号を発生する動き補償フレーム間符号化方式におい
て、ローパスフイルタ８と、フイルタ制御部９とを設け
たものである。
するものであつて、第１図に原理的構成を示すように、
フレームメモリ１に局部復号信号を蓄積して１フレーム
前の画像情報を発生し、動きベクトル検出部２で現フレ
ームの画像情報と１フレーム前の画像情報とを比較して
動きベクトルを検出し、可変遅延部３によつて動きベク
トルに応じて変化する遅延をフレームメモリ１の出力に
与えることによつて予測値の信号を発生し、減算器４に
よつて入力画像信号から予測値の信号を減算して差分値
の信号を発生し、量子化部５によつて差分値の信号を量
子化して符号化された誤差信号を発生し、復号部６によ
つて符号化された誤差信号を復号し、加算器７によつて
復号された誤差信号と予測値の信号とを加算して局部復
号信号を発生する動き補償フレーム間符号化方式におい
て、ローパスフイルタ８と、フイルタ制御部９とを設け
たものである。
ローパスフイルタ８は、局部復号信号における高域成
分を除去する。
分を除去する。
フイルタ制御部９は、動きベクトルの大きさに応じて
ローパスフイルタ８の挿入または非挿入を制御する。
ローパスフイルタ８の挿入または非挿入を制御する。
フレームメモリ１に局部復号信号を蓄積して読み出す
ことによつて、１フレーム前の画像信号を発生し、これ
から差分値の信号を発生するための子測値の信号を作成
するが、この際局部復号信号には差分値の信号の符号化
によつて生じた量子化雑音が付随するため、符号化され
た誤差信号出力にも雑音が含まれることになる。
ことによつて、１フレーム前の画像信号を発生し、これ
から差分値の信号を発生するための子測値の信号を作成
するが、この際局部復号信号には差分値の信号の符号化
によつて生じた量子化雑音が付随するため、符号化され
た誤差信号出力にも雑音が含まれることになる。
そこで局部復号信号出力にローパスフイルタ８を設
け、動きベクトル検出手段２で検出した動きベクトルの
大きさに応じて、動きベクトルが大きい動領域ではロー
パスフイルタ８を挿入し、動きベクトルが小さい静領域
ではローパスフイルタ８を挿入しないように制御するこ
とによつて、静領域での解像度を損なうことなく、動領
域において雑音を除去することによつて、受領側におけ
る画質を向上させる。
け、動きベクトル検出手段２で検出した動きベクトルの
大きさに応じて、動きベクトルが大きい動領域ではロー
パスフイルタ８を挿入し、動きベクトルが小さい静領域
ではローパスフイルタ８を挿入しないように制御するこ
とによつて、静領域での解像度を損なうことなく、動領
域において雑音を除去することによつて、受領側におけ
る画質を向上させる。
第２図は本発明の一実施例を示したものであつて、第
６図におけると同じ部分を同じ番号で示し、それらの機
能もまた同様である。11はベクトル量子化符号化器（V
Q）、12はベクトル量子化復号器（▲▼）であつ
て、それぞれ第６図における量子化部5,復号部６に対応
している。
６図におけると同じ部分を同じ番号で示し、それらの機
能もまた同様である。11はベクトル量子化符号化器（V
Q）、12はベクトル量子化復号器（▲▼）であつ
て、それぞれ第６図における量子化部5,復号部６に対応
している。
第２図において、減算器４において一定数の画素から
なる小ブロツクごとに減算を行なつて得られた差分値の
信号は、ベクトル量子化符号化器11において差分値のパ
ターンに対応するコードに変換されて、符号化された誤
差情報を発生する。
なる小ブロツクごとに減算を行なつて得られた差分値の
信号は、ベクトル量子化符号化器11において差分値のパ
ターンに対応するコードに変換されて、符号化された誤
差情報を発生する。
ベクトル量子化復号器12は符号化された誤差情報を復
号して、もとの差分値のパターンを発生し、この差分値
の情報はローパスフイルタ８を経てフレームメモリ１に
蓄積される。動きベクトル検出部２はフレームメモリ１
における１フレーム前の画像信号と入力画像信号とを比
較して、動きベクトルを発生する。可変遅延部３は、フ
レームメモリ１の１フレーム前の画像情報に対して、動
きベクトルに応じた遅延を与えて予測値の信号を発生す
る。減算器４は、ブロツクごとに入力画像信号から予測
値の信号を減算して差分値の信号を発生する。
号して、もとの差分値のパターンを発生し、この差分値
の情報はローパスフイルタ８を経てフレームメモリ１に
蓄積される。動きベクトル検出部２はフレームメモリ１
における１フレーム前の画像信号と入力画像信号とを比
較して、動きベクトルを発生する。可変遅延部３は、フ
レームメモリ１の１フレーム前の画像情報に対して、動
きベクトルに応じた遅延を与えて予測値の信号を発生す
る。減算器４は、ブロツクごとに入力画像信号から予測
値の信号を減算して差分値の信号を発生する。
この際ローパスフイルタ８はフイルタ制御部９の制御
に応じてその特性を変化する。第３図において（ａ）は
フイルタ特性を例示し、（ｂ）は動きベクトルによる制
御を説明したものである。
に応じてその特性を変化する。第３図において（ａ）は
フイルタ特性を例示し、（ｂ）は動きベクトルによる制
御を説明したものである。
第３図（ａ）に示すごとく、フイルタオン時には中央
における目的画素の重みを8/12,上下左右の画素の重み
を1/12とすることによつてローパスフイルタ特性が付与
される。一方フイルタオフ時には、中央画素の重みを1,
上下左右の画素の重みを０とされる。
における目的画素の重みを8/12,上下左右の画素の重み
を1/12とすることによつてローパスフイルタ特性が付与
される。一方フイルタオフ時には、中央画素の重みを1,
上下左右の画素の重みを０とされる。
また動きベクトルによる制御は、中央値（0,0）に対
して第３図（ｂ）に示すように、ベクトルがその周囲の
一定範囲（１）内にあるときは、静止領域と判断してフ
イルタをオフとする制御を行い、この範囲外の値をとる
ときは動領域と判断してフイルタをオンとする制御が行
われる。
して第３図（ｂ）に示すように、ベクトルがその周囲の
一定範囲（１）内にあるときは、静止領域と判断してフ
イルタをオフとする制御を行い、この範囲外の値をとる
ときは動領域と判断してフイルタをオンとする制御が行
われる。
第４図はローパスフイルタの一構成例を示したもので
ある。同図において211,212,213,214は遅延素子であつ
て、それぞれ1H−D,D,D,1H−Ｄの遅延量を有している。
ここでＨは１水平走査線に対応する遅延時間、Ｄは１画
素に対応する遅延時間である。221,222,223,224,225は
係数器であつて、それぞれ1/12,1/12,8/12,1/12,1/12の
重み付けを行うものである。23は加算器であつて各係数
器221〜225の出力を加算する。24は遅延素子であつて、
フレームメモリ１に対する書き込みのタイミングを調整
するために設けられる。25はセレクタであつて動きベク
トルによつて制御されて、ローパスフイルタの挿入，非
挿入の切り替え制御を行う。
ある。同図において211,212,213,214は遅延素子であつ
て、それぞれ1H−D,D,D,1H−Ｄの遅延量を有している。
ここでＨは１水平走査線に対応する遅延時間、Ｄは１画
素に対応する遅延時間である。221,222,223,224,225は
係数器であつて、それぞれ1/12,1/12,8/12,1/12,1/12の
重み付けを行うものである。23は加算器であつて各係数
器221〜225の出力を加算する。24は遅延素子であつて、
フレームメモリ１に対する書き込みのタイミングを調整
するために設けられる。25はセレクタであつて動きベク
トルによつて制御されて、ローパスフイルタの挿入，非
挿入の切り替え制御を行う。
第５図は本発明方式におけるフイルタ挿入の効果を説
明するものであつて、横軸に情報量RATE（bits/pel）を
示し、縦軸に信号対雑音比SNR（dB）を示している。△
印はフイルタを挿入しない場合、○印は動きベクトルの
大きさ３以上でフイルタがオンになるように適応制御を
行なつた場合、□印はフイルタを固定的に挿入した場合
を示し、Ａは動きの大きい画像の場合、Ｂは動きの小さ
い画像の場合であつて、シミユレーシヨンによつて得ら
れた結果を例示したものである。同図に示すように特に
動きが大きい場合フイルタ挿入の効果が顕著であり、ま
た情報量低減の効果もあることがわかる。
明するものであつて、横軸に情報量RATE（bits/pel）を
示し、縦軸に信号対雑音比SNR（dB）を示している。△
印はフイルタを挿入しない場合、○印は動きベクトルの
大きさ３以上でフイルタがオンになるように適応制御を
行なつた場合、□印はフイルタを固定的に挿入した場合
を示し、Ａは動きの大きい画像の場合、Ｂは動きの小さ
い画像の場合であつて、シミユレーシヨンによつて得ら
れた結果を例示したものである。同図に示すように特に
動きが大きい場合フイルタ挿入の効果が顕著であり、ま
た情報量低減の効果もあることがわかる。
以上説明したように本発明によれば、動き補償フレー
ム間符号化方式において動きベクトルの情報を利用して
制御を行うことによつて、動きの大きい部分についての
み局部復号出力にローパスフイルタを挿入して差分値の
信号を求めるようにしたので、静止領域における解像度
を損うことなく動領域において雑音を低減して画質を向
上させることができる。
ム間符号化方式において動きベクトルの情報を利用して
制御を行うことによつて、動きの大きい部分についての
み局部復号出力にローパスフイルタを挿入して差分値の
信号を求めるようにしたので、静止領域における解像度
を損うことなく動領域において雑音を低減して画質を向
上させることができる。
第１図は本発明の原理的構成を示す図、 第２図は本発明の一実施例の構成を示す図、 第３図はフイルタ特性と動きベクトルによる制御を説明
する図、 第４図はローパスフイルタの一構成例を示す図、 第５図は本発明方式におけるフイルタ挿入の効果を説明
する図、 第６図は従来の動き補償フレーム間符号化方式の構成例
を示す図である。 １……フレームメモリ ２……動きベクトル検出部 ３……可変遅延部 ４……減算器 ７……加算器 ８……ローパスフイルタ 11……ベクトル量子化符号化器（VQ） 12……ベクトル量子化復号器（▲▼） 13……フイルタ制御部
する図、 第４図はローパスフイルタの一構成例を示す図、 第５図は本発明方式におけるフイルタ挿入の効果を説明
する図、 第６図は従来の動き補償フレーム間符号化方式の構成例
を示す図である。 １……フレームメモリ ２……動きベクトル検出部 ３……可変遅延部 ４……減算器 ７……加算器 ８……ローパスフイルタ 11……ベクトル量子化符号化器（VQ） 12……ベクトル量子化復号器（▲▼） 13……フイルタ制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 津田 俊隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 伊藤 隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 川井 修 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 酒井 潔 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 田之上 真喜子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 加藤 洋一 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話株式会社複合通信研究所内 (72)発明者 小池 淳 東京都新宿区西新宿２丁目３番２号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 太田 睦 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】局部復号信号を蓄積して１フレーム前の画
像情報を発生するフレームメモリ（１）と、現フレーム
の画像情報と該１フレーム前の画像情報とを比較して動
きベクトルを検出する動きベクトル検出部（２）と、該
動きベクトルに応じて変化する遅延を前記フレームメモ
リ（１）の出力に与えることによつて予測値の信号を発
生する可変遅延部（３）と、入力画像信号から該予測値
の信号を減算して差分値の信号を発生する減算器（４）
と、該差分値の信号を量子化して符号化された誤差信号
を発生する量子化部（５）と、該符号化された誤差信号
を復号する復号部（６）と、該復号された誤差信号と前
記予測値の信号とを加算して局部復号信号を発生する加
算器（７）とを具えてなる動き補償フレーム間符号化方
式において、 前記局部復号信号における高域成分を除去するローパス
フイルタ（８）と、 前記動きベクトルの大きさに応じて該ローパスフイルタ
（８）の特性を制御するフイルタ制御部（９）とを設け
たことを特徴とする動き補償フレーム間符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267016A JPH082104B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 動き補償フレ−ム間符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267016A JPH082104B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 動き補償フレ−ム間符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121374A JPS63121374A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH082104B2 true JPH082104B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17438886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267016A Expired - Lifetime JPH082104B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 動き補償フレ−ム間符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082104B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0787582B2 (ja) * | 1988-07-27 | 1995-09-20 | 三菱電機株式会社 | 画像符号化伝送装置 |
| CA1315392C (en) * | 1988-11-18 | 1993-03-30 | Taejeong Kim | Side-match and overlap-match vector quantizers for images |
| JP3165296B2 (ja) * | 1992-12-25 | 2001-05-14 | 三菱電機株式会社 | フレーム間符号化処理方式及びフレーム間符号化処理方法及び符号化制御方式 |
| JPH0779424A (ja) * | 1993-09-06 | 1995-03-20 | Hitachi Ltd | 多地点映像通信装置 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61267016A patent/JPH082104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121374A (ja) | 1988-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |