JPH09261655A - Moving image coder - Google Patents

Moving image coder

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Publication number
JPH09261655A
JPH09261655A JP6622696A JP6622696A JPH09261655A JP H09261655 A JPH09261655 A JP H09261655A JP 6622696 A JP6622696 A JP 6622696A JP 6622696 A JP6622696 A JP 6622696A JP H09261655 A JPH09261655 A JP H09261655A
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JP
Japan
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image
motion vector
block
prediction
motion
Prior art date
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JP6622696A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiko Hatano
喜子 幡野
Yoshinori Asamura
▲よし▼範 浅村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH09261655A publication Critical patent/JPH09261655A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the moving image coder in which image quality of a decoded image is improved at low rate coding and detection accuracy of a motion vector is maintained even when image quality of the decoded image is deteriorated to generate a predicted image with a small prediction error. SOLUTION: The coder is provided with a frame memory 1a storing plural input images, a 1st motion vector detector 10b using the plural images stored in the frame memory 1a to detect a motion of the images, and a 2nd motion vector detector 10c correcting a motion vector outputted from the 1st motion vector detector 10b, and generates a predicted image by using the 2nd motion vector. Furthermore, a DCT transformation coefficient is used to obtain an evaluation indicating a difference between the predicted image and the input image so as to discriminate a valid block.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、動画像の時間軸
方向の相関を利用して符号化を行う動画像符号化装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding apparatus for coding a moving picture by utilizing correlation in the time axis direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、例えば、「最新MPEG教科
書」(アスキー出版局、p.129〜155)に示され
た従来の動画像符号化装置を示すブロック図である。図
7において、1は入力画像を記憶するフレームメモリで
あり、フレームメモリ1の出力は減算器2の第一の入力
に与えられる。減算器2の出力はDCT変換器3および
量子化器4を介して可変長符号器5の第一の入力に与え
られる。量子化器4の出力は、逆量子化器6および逆D
CT変換器7を介して、加算器8の第一の入力にも与え
られる。加算器8の出力はフレームメモリ9に入力され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing a conventional moving picture coding apparatus shown in, for example, "Latest MPEG Textbook" (ASCII Publishing Bureau, p.129-155). In FIG. 7, 1 is a frame memory for storing an input image, and the output of the frame memory 1 is given to the first input of the subtractor 2. The output of the subtractor 2 is given to the first input of the variable length encoder 5 via the DCT converter 3 and the quantizer 4. The output of the quantizer 4 is the inverse quantizer 6 and the inverse D.
It is also applied to the first input of the adder 8 via the CT converter 7. The output of the adder 8 is input to the frame memory 9.

【0003】フレームメモリ9の出力は動きベクトル検
出器10の第一の入力と予測画像作成回路11の第一の
入力に与えられる。動きベクトル検出器10の第二の入
力にはフレームメモリ1の出力が与えられる。動きベク
トル検出器10の出力は、予測画像作成回路11の第二
の入力と可変長符号器5の第二の入力に与えられる。予
測画像作成回路11の第一の出力は、減算器2の第二の
入力と加算器8の第二の入力に与えられる。予測画像作
成回路11の第二の出力は可変長符号器5の第三の入力
に与えられる。可変長符号器5から出力されるビットス
トリームは、バッファ12を介して出力される。
The output of the frame memory 9 is given to the first input of the motion vector detector 10 and the first input of the predicted image forming circuit 11. The output of the frame memory 1 is given to the second input of the motion vector detector 10. The output of the motion vector detector 10 is given to the second input of the predictive image creating circuit 11 and the second input of the variable length encoder 5. The first output of the prediction image creating circuit 11 is given to the second input of the subtractor 2 and the second input of the adder 8. The second output of the prediction image creating circuit 11 is given to the third input of the variable length encoder 5. The bit stream output from the variable length encoder 5 is output via the buffer 12.

【0004】次に動作について説明する。動き補償予測
符号化は、動画像の時間方向の冗長性を削減する符号化
方式として広く用いられており、図7に示した動画像符
号化装置も動き補償予測符号化方式を用いたものであ
る。図8に動き補償予測符号化方式の概念図を示す。入
力画像は例えば16画素×16ラインのマクロブロック
に分割され、すでに符号化した画像の復号画像を参照画
像として、各マクロブロックに最も近い画像の領域が参
照画像の中から探索され、予測画像が作成されるととも
に、その予測画像の位置が動きベクトルとして符号化さ
れる。図8(a)は片方向予測の場合を示し、図8
(b)は両方向予測の場合を示している。
Next, the operation will be described. Motion compensation predictive coding is widely used as a coding method for reducing redundancy in the time direction of a moving picture, and the moving picture coding apparatus shown in FIG. 7 also uses the motion compensation predictive coding method. is there. FIG. 8 shows a conceptual diagram of the motion compensation predictive coding method. The input image is divided into, for example, macroblocks of 16 pixels × 16 lines, the decoded image of the image already encoded is used as a reference image, the region of the image closest to each macroblock is searched from the reference image, and the predicted image is obtained. While being created, the position of the predicted image is encoded as a motion vector. FIG. 8A shows a case of unidirectional prediction, and FIG.
(B) shows the case of bidirectional prediction.

【0005】片方向予測の場合、参照画像はすでに符号
化した画像で、入力画像より時間的に前の画像である。
両方向予測の場合、参照画像はすでに符号化した画像
で、入力画像より時間的に前の画像と後の画像の両方を
用いる。すなわち、符号化する前に入力画像の順番を入
れ替える必要がある。この場合、予測画像は、時間的に
前の画像を参照画像としたときの予測画像と、時間的に
後の画像を参照画像としたときの予測画像と、これらの
予測画像の平均をとった画像の3つのうち、予測歪みの
少ないものが選ばれる。
In the case of unidirectional prediction, the reference picture is an already coded picture, which is a picture temporally earlier than the input picture.
In the case of bidirectional prediction, the reference image is an image that has already been encoded, and both an image temporally preceding and an image temporally preceding the input image are used. That is, it is necessary to change the order of the input images before encoding. In this case, the predicted image is the predicted image when the temporally previous image is the reference image, the predicted image when the temporally later image is the reference image, and the average of these predicted images. Of the three images, the one with less predictive distortion is selected.

【0006】入力画像と予測画像の差分は、予測誤差と
して、DCT変換器などを用いて符号化される。なお、
片方向予測を行う画像をPピクチャと呼び、両方向予測
を行う画像をBピクチャと呼ぶ。また、符号化の初期状
態や、伝送エラーが起こった場合のために、予測を行わ
ず、画面内で符号化することがある。この画像をIピク
チャと呼ぶ。
The difference between the input image and the predicted image is coded as a prediction error using a DCT converter or the like. In addition,
An image for which unidirectional prediction is performed is called a P picture, and an image for which bidirectional prediction is performed is called a B picture. In addition, due to an initial state of encoding or a case where a transmission error occurs, encoding may be performed in a screen without performing prediction. This image is called an I picture.

【0007】以下、図7に従って、従来の動画像符号化
装置の動作について詳しく説明する。フレームメモリ1
は入力される動画像を記憶し、符号化順に出力する。た
とえば、4枚の画像が入力され、第一の画像をIピクチ
ャとして符号化し、第二および第三の画像をBピクチャ
として符号化し、第四の画像をPピクチャとして符号化
する場合、フレームメモリ1は、第一の画像を最初に出
力し、次に第四の画像を出力し、その後、第二、第三の
画像を順に出力する。
The operation of the conventional moving picture coding apparatus will be described in detail below with reference to FIG. Frame memory 1
Stores the input moving image and outputs it in the encoding order. For example, when four images are input and the first image is encoded as an I picture, the second and third images are encoded as B pictures, and the fourth image is encoded as a P picture, the frame memory 1 outputs the first image first, then outputs the fourth image, and then outputs the second and third images in order.

【0008】フレームメモリ1から出力される画像は、
減算器2において、予測画像作成回路11から出力され
る予測画像との差分が求められる。減算器2から出力さ
れる予測誤差は、DCT変換器3で8画素×8ラインの
ブロック毎にDCT変換され、その変換係数は量子化器
4により量子化される。量子化された変換係数は可変長
符号器5に入力される。一方、量子化された変換係数
は、逆量子化器6と逆DCT変換器7により復号され
る。この復号された予測誤差は、加算器8において、予
測画像作成回路11から出力される予測画像と加算され
る。加算器8から出力される画像は復号画像であり、フ
レームメモリ9に入力される。
The image output from the frame memory 1 is
The subtracter 2 obtains the difference from the predicted image output from the predicted image creation circuit 11. The prediction error output from the subtractor 2 is DCT-transformed by the DCT transformer 3 for each block of 8 pixels × 8 lines, and the transform coefficient is quantized by the quantizer 4. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. The decoded prediction error is added to the predicted image output from the predicted image creation circuit 11 in the adder 8. The image output from the adder 8 is a decoded image and is input to the frame memory 9.

【0009】予測画像は、動きベクトル検出器10と予
測画像作成回路11から作成される。まず、動きベクト
ル検出器10は、フレームメモリ9に記憶されているす
でに符号化した画像の復号画像を参照画像として、フレ
ームメモリ1から出力される画像の動きを検出する。す
なわち、フレームメモリ1から出力される画像を16画
素×16ラインのマクロブロックに分割して各マクロブ
ロックの動きベクトルを求める。このとき、入力画像が
インターレースの2フィールドで構成されたフレームで
あるときは、フレームの16画素×16ラインに対する
動きベクトルを求めるとともに、このマクロブロックを
2つのフィールドの16画素×8ラインに分割して2つ
のフィールドの動きベクトルも求める。
The predictive image is created by the motion vector detector 10 and the predictive image creating circuit 11. First, the motion vector detector 10 detects the motion of the image output from the frame memory 1 using the decoded image of the already encoded image stored in the frame memory 9 as a reference image. That is, the image output from the frame memory 1 is divided into macroblocks of 16 pixels × 16 lines to obtain the motion vector of each macroblock. At this time, when the input image is a frame composed of two fields of interlace, a motion vector for 16 pixels × 16 lines of the frame is obtained, and this macroblock is divided into 16 pixels × 8 lines of two fields. The motion vectors of the two fields are also obtained.

【0010】予測画像作成回路11は、動きベクトル検
出器10から出力される動きベクトルをもとに、フレー
ムメモリ9に記憶されている復号画像から予測画像を作
成する。たとえば、動きベクトル検出器10から出力さ
れる動きベクトルが半画素の位置を示している場合は、
周辺の4画素から半画素の位置の画素値を計算する。ま
た、入力画像がインターレースの2フィールドで構成さ
れたフレームであるときは、フレームの動きベクトルと
フィールドの動きベクトルの各々について予測画像を作
成し、両者のうち予測歪みの小さい方を選択して出力す
る。
The predicted image creating circuit 11 creates a predicted image from the decoded image stored in the frame memory 9 based on the motion vector output from the motion vector detector 10. For example, when the motion vector output from the motion vector detector 10 indicates the position of a half pixel,
The pixel value at the position of a half pixel is calculated from the surrounding four pixels. When the input image is a frame composed of two interlaced fields, a prediction image is created for each of the frame motion vector and the field motion vector, and the one with the smaller prediction distortion is selected and output. To do.

【0011】また、フレームメモリ1から出力される画
像がBピクチャである場合は、2つの参照画像から2つ
の予測画像を作成し、さらに、この2つの予測画像の平
均画像を作成し、合計3つの予測画像のうち予測歪みの
少ないものを選択する。また、画像内符号化を行う場合
には、予測画像の画素値をすべて0に設定して出力す
る。予測画像作成回路11は、上記のように予測画像を
作成して出力するとともに、どの予測画像を選択したか
を示す予測モードを出力する。
When the image output from the frame memory 1 is a B-picture, two predicted images are created from two reference images, and an average image of these two predicted images is created. Of the two prediction images, the one with less prediction distortion is selected. Further, when performing intra-image coding, all pixel values of the predicted image are set to 0 and output. The prediction image creation circuit 11 creates and outputs the prediction image as described above, and also outputs the prediction mode indicating which prediction image is selected.

【0012】可変長符号器5は、量子化器4から出力さ
れる量子化された変換係数と、予測画像作成回路11か
ら出力される予測モードと、動きベクトル検出器10か
ら出力される動きベクトルをそれぞれ可変長符号化し、
重畳して、ビットストリームとして、バッファ12を介
して出力する。
The variable-length encoder 5 includes a quantized transform coefficient output from the quantizer 4, a prediction mode output from the prediction image creating circuit 11, and a motion vector output from the motion vector detector 10. Variable-length encoding
It is superimposed and output as a bit stream via the buffer 12.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来の動画像符号化装
置は、例えば2Mbit/s程度の低レートで符号化す
るためには、量子化器の量子化ステップ幅を大きくする
必要があり、そのため量子化誤差が大きくなり、復号画
像の画質が全体的に非常に劣化するという問題があっ
た。
In the conventional moving picture coding apparatus, in order to perform coding at a low rate of, for example, about 2 Mbit / s, it is necessary to increase the quantization step width of the quantizer. There has been a problem that the quantization error becomes large and the quality of the decoded image is greatly deteriorated as a whole.

【0014】また、従来の動画像符号化装置では、動き
ベクトルの検出にすでに符号化した画像の復号画像を用
いているため、特に低レートの符号化においては、復号
画像の画質劣化により、動きベクトルの検出精度が低下
するという問題があった。
Further, in the conventional moving picture coding apparatus, since the decoded picture of the already coded picture is used for the detection of the motion vector, the movement of the motion picture is deteriorated due to the deterioration of the picture quality of the decoded picture, especially at the low rate coding. There is a problem that the detection accuracy of the vector is reduced.

【0015】この発明は上記のような問題点の解消を目
的としてなされたもので、低レートの符号化において復
号画像の画質を改善でき、また、復号画像の画質劣化が
ある場合でも動きベクトルの検出精度を保ち、予測誤差
の小さい予測画像が得られる動画像符号化装置を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made for the purpose of solving the above problems, and it is possible to improve the image quality of a decoded image in low-rate encoding, and even if the image quality of the decoded image deteriorates, the motion vector An object of the present invention is to obtain a moving picture coding device which can maintain a detection accuracy and can obtain a predicted image with a small prediction error.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る動画像
符号化装置は、入力画像を複数画素からなる領域に分割
して各領域毎に動画像の動きを示す動きベクトルを検出
する動きベクトル検出部と、この検出された動きベクト
ルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補
償した予測画像を作成する予測画像作成部と、前記入力
画像と前記予測画像との差分信号を生成する減算器と、
この差分信号を複数画素毎にブロック化して各ブロック
の低周波成分の大きさを示す評価値を求め、この評価値
が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効ブロック
であると判定し、また閾値の範囲外である場合には当該
ブロックが有効ブロックであると判定する有効ブロック
判定部と、前記有効ブロックと判定されたブロックを符
号化する符号器とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, a moving picture coding apparatus divides an input image into areas having a plurality of pixels, and detects a motion vector indicating the movement of the moving picture for each area. A vector detection unit, a prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image that has already been encoded based on the detected motion vector, and a difference signal between the input image and the prediction image. A subtractor,
This difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component of each block, and if this evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block. Further, it is provided with a valid block determination unit which determines that the block is a valid block when the block is outside the threshold range, and an encoder which encodes the block determined to be the valid block.

【0017】第2の発明に係る動画像符号化装置は、第
1の発明の動画像符号化装置において、符号器から出力
される符号量に基づいて閾値を制御する手段を備えたも
のである。
A moving picture coding apparatus according to a second invention is the moving picture coding apparatus according to the first invention, further comprising means for controlling a threshold value based on the code amount output from the encoder. .

【0018】第3の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数画素からなる領域に分割して各領域毎に動
画像の動きを示す動きベクトルを検出する動きベクトル
検出部と、この検出された動きベクトルに基づきすでに
符号化した画像の復号画像から動き補償した予測画像を
作成する予測画像作成部と、前記入力画像と前記予測画
像との差分信号を生成する減算器と、この差分信号を複
数画素毎にまとめてブロック化してブロック毎に直交変
換を行う直交変換回路と、この直交変換回路から出力さ
れる変換係数のなかの低域係数から差分信号の低周波成
分の大きさを示す評価値を求め、この評価値が閾値の範
囲内の場合には当該ブロックが無効ブロックであると判
定し、また閾値の範囲外である場合には当該ブロックが
有効ブロックであると判定する有効ブロック判定部と、
前記有効ブロックと判定されたブロックについて前記直
交変換回路から出力される変換係数を符号化する符号器
とを備えたものである。
A moving picture coding apparatus according to a third aspect of the present invention includes a motion vector detecting section that divides an input image into areas consisting of a plurality of pixels and detects a motion vector indicating the motion of the moving picture for each area. A prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image that has already been encoded based on the detected motion vector, a subtractor that generates a difference signal between the input image and the prediction image, and this difference An orthogonal transform circuit for performing a orthogonal transform for each block by grouping signals into a plurality of pixels and determining the magnitude of the low-frequency component of the difference signal from the low-frequency coefficient among the transform coefficients output from this orthogonal transform circuit. The evaluation value shown is determined, and when this evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block, and when it is outside the threshold range, the block is a valid block. An effective block determination unit that determines that,
An encoder that encodes the transform coefficient output from the orthogonal transform circuit for the block determined to be the effective block.

【0019】第4の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数画素からなる領域に分割して各領域毎に動
画像の動きを示す複数の動きベクトルを検出する動きベ
クトル検出部と、この検出された動きベクトルに基づき
すでに符号化した画像の復号画像から動き補償した予測
画像を複数作成して、各予測画像の予測歪みを求め、最
小の予測歪みを与える予測画像を出力する予測画像作成
部と、前記入力画像と前記予測画像との差分信号を生成
する減算器と、前記最小予測歪みが閾値の範囲内の場合
には当該領域が無効ブロックであると判定し、また閾値
の範囲外である場合には当該領域が有効ブロックである
と判定する有効ブロック判定部と、前記有効ブロックと
判定された領域について前記差分信号を符号化する符号
器とを備えたものである。
A moving picture coding apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a motion vector detection unit that divides an input image into areas having a plurality of pixels and detects a plurality of motion vectors indicating the movement of the moving picture for each area. , Prediction that outputs a prediction image that gives the minimum prediction distortion by creating a plurality of motion-compensated prediction images from the decoded image of the image already encoded based on the detected motion vector An image creating unit, a subtracter that generates a difference signal between the input image and the predicted image, and if the minimum prediction distortion is within a threshold range, it is determined that the area is an invalid block, and An effective block determination unit that determines that the area is an effective block when the area is out of the range, and an encoder that encodes the difference signal for the area determined to be the effective block A.

【0020】第5の発明に係る動画像符号化装置は、第
4の発明の動画像符号化装置において、符号器から出力
される符号量に基づいて、閾値を制御する手段を備えた
ものである。
A moving picture coding apparatus according to a fifth invention is the moving picture coding apparatus according to the fourth invention, further comprising means for controlling a threshold value based on the code amount output from the encoder. is there.

【0021】第6の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動きを
示す複数の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部
と、この検出された動きベクトルに基づきすでに符号化
した画像の復号画像から動き補償した予測画像を複数作
成して、各予測画像の予測歪みを求め、最小の予測歪み
を与える予測画像を出力する予測画像作成部と、前記入
力画像と前記予測画像との差分信号を生成する減算器と
を備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a moving picture coding apparatus which includes a frame memory for storing a plurality of input images and a plurality of motion vectors indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. A motion vector detection unit for detecting and a plurality of motion-compensated prediction images are created from decoded images of images already coded based on the detected motion vectors, the prediction distortion of each prediction image is obtained, and the minimum prediction distortion is calculated. A prediction image creation unit that outputs a given prediction image and a subtractor that generates a difference signal between the input image and the prediction image are provided.

【0022】第7の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動きを
示す動きベクトルを検出する第一の動きベクトル検出部
と、この第一の動きベクトル検出部から出力される動き
ベクトルを中心として、すでに符号化した画像の復号画
像を用いて動きベクトルの探索を行う第二の動きベクト
ル検出部と、この第二の動きベクトル検出部から出力さ
れる動きベクトルに基づきすでに符号化した画像の復号
画像から動き補償した予測画像を作成する予測画像作成
部と、この予測画像と前記入力画像との差分信号を生成
する減算器とを備えたものである。
A moving picture coding apparatus according to a seventh aspect of the present invention detects a frame memory for storing a plurality of input images and a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. A first motion vector detection unit, and a second motion vector detection that performs a motion vector search using a decoded image of an already encoded image with the motion vector output from the first motion vector detection unit as the center. Unit, a prediction image creating unit that creates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image already encoded based on the motion vector output from the second motion vector detection unit, the prediction image and the input image And a subtractor for generating the differential signal of.

【0023】第8の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動きを
示す複数の動きベクトルを検出する動きベクトル検出部
と、この検出された動きベクトルに基づきすでに符号化
した画像の復号画像から動き補償した予測画像を複数作
成して各予測画像の予測歪みを求めて、最小の予測歪み
を与える予測画像を出力する予測画像作成部と、前記入
力画像と前記予測画像との差分信号を生成する減算器
と、この差分信号を複数画素毎にブロック化して各ブロ
ックの差分信号の大きさを示す評価値を求め、この評価
値が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効ブロッ
クであると判定し、また閾値の範囲外である場合には当
該ブロックが有効ブロックであると判定する有効ブロッ
ク判定部と、前記有効ブロックと判定されたブロックを
符号化する符号器とを備えたものである。
A moving picture coding apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes a frame memory for storing a plurality of input images and a plurality of motion vectors indicating a motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. A motion vector detection unit for detecting and a plurality of motion-compensated prediction images are created from decoded images of images already coded based on the detected motion vectors to obtain prediction distortion of each prediction image, and the minimum prediction distortion is calculated. A prediction image generation unit that outputs a given prediction image, a subtracter that generates a difference signal between the input image and the prediction image, and a block of the difference signal for each plurality of pixels to determine the magnitude of the difference signal of each block. If the evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block.If the evaluation value is outside the threshold range, the block is valid. An effective block determination unit to determine that Tsu is click, the valid block determined to be the block is obtained by a coder for encoding.

【0024】第9の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動きを
示す動きベクトルを検出する第一の動きベクトル検出部
と、この第一の動きベクトル検出部から出力される動き
ベクトルを中心として、すでに符号化した画像の復号画
像を用いて動きベクトルの探索を行う第二の動きベクト
ル検出部と、この第二の動きベクトル検出部から出力さ
れる動きベクトルに基づきすでに符号化した画像の復号
画像から動き補償した予測画像を作成する予測画像作成
部と、前記入力画像と前記予測画像との差分信号を生成
する減算器と、この差分信号を複数画素毎にブロック化
して各ブロックの差分信号の大きさを示す評価値を求
め、この評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロック
が無効ブロックであると判定し、また閾値の範囲外であ
る場合には当該ブロックが有効ブロックであると判定す
る有効ブロック判定部と、前記有効ブロックと判定され
たブロックを符号化する符号器とを備えたものである。
A moving picture coding apparatus according to a ninth aspect of the invention detects a frame memory for storing a plurality of input images and a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. A first motion vector detection unit, and a second motion vector detection that performs a motion vector search using a decoded image of an already encoded image with the motion vector output from the first motion vector detection unit as the center. Unit, a prediction image creation unit that creates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image already encoded based on the motion vector output from the second motion vector detection unit, the input image and the prediction image And a subtractor for generating the difference signal of each block, and the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the difference signal of each block. If it is within the range, it is determined that the block is an invalid block, and if it is outside the threshold range, a valid block determination unit that determines that the block is a valid block, and the valid block is determined. And an encoder for encoding the blocks.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】第1の発明に係る動画像符号化装
置は、入力画像を複数画素からなる領域に分割し、各領
域毎に動画像の動きを示す動きベクトルを検出し、この
動きベクトルに基づきすでに符号化した画像の復号画像
から動き補償した予測画像を作成し、前記入力画像と前
記予測画像との差分信号を生成し、この差分信号を複数
画素毎にブロック化して各ブロックの低周波成分の大き
さを示す評価値を求め、この評価値が閾値の範囲内の場
合には当該ブロックが無効ブロックであると判定して無
効ブロックであることを示す情報のみを符号化し、また
閾値の範囲外である場合には当該ブロックが有効ブロッ
クであると判定して当該ブロックの符号化を行う。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A moving picture coding apparatus according to a first invention divides an input image into areas each having a plurality of pixels, detects a motion vector indicating a motion of the moving picture for each area, and detects the motion vector. A motion-compensated predicted image is created from a decoded image of an image already encoded based on a vector, a difference signal between the input image and the predicted image is generated, and the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain a block of each block. Obtaining an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component, if this evaluation value is within the range of the threshold value, it is determined that the block is an invalid block, and only the information indicating the invalid block is encoded, and If it is outside the threshold range, it is determined that the block is a valid block and the block is encoded.

【0026】第2の発明に係る動画像符号化装置は、第
1の発明の動画像符号化装置において、閾値を制御する
手段は、発生した符号量に基づいて閾値を制御し、有効
ブロックと判定されるブロックの数を制御する。
In the moving picture coding apparatus according to the second invention, in the moving picture coding apparatus according to the first invention, the means for controlling the threshold value controls the threshold value on the basis of the generated code amount, and the effective block Controls the number of blocks determined.

【0027】第3の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数画素からなる領域に分割して各領域毎に動
画像の動きを示す動きベクトルを検出し、この動きベク
トルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き
補償した予測画像を作成し、前記入力画像と前記予測画
像との差分信号を生成し、この差分信号を複数画素毎に
まとめてブロック化してブロック毎に直交変換を行って
変換係数を得、これらの変換係数のなかの低域係数から
差分信号の低周波成分の大きさを示す評価値を求め、こ
の評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効
ブロックであると判定して無効ブロックであることを示
す情報のみを符号化し、また前記評価値が閾値の範囲外
である場合には当該ブロックが有効ブロックであると判
定して当該ブロックの変換係数を符号化する。
The moving picture coding apparatus according to the third invention divides the input picture into areas consisting of a plurality of pixels, detects a motion vector indicating the motion of the moving picture for each area, and based on this motion vector, A motion-compensated predicted image is created from a decoded image of the coded image, a differential signal between the input image and the predicted image is generated, and the differential signal is grouped into a plurality of pixels into blocks and orthogonally transformed for each block. To obtain the conversion coefficient, obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low frequency component of the difference signal from the low frequency coefficient among these conversion coefficients, and if this evaluation value is within the threshold range, the block is Only the information indicating that the block is an invalid block is coded, and if the evaluation value is outside the range of the threshold, the block is determined to be a valid block and the block is blocked. Encoding the transform coefficients.

【0028】第4の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数画素からなる領域に分割し、各領域毎に動
画像の動きを示す複数の動きベクトルを検出し、この動
きベクトルに基づきすでに符号化した画像の復号画像か
ら動き補償した予測画像を複数作成して各予測画像の予
測歪みを求め、最小の予測歪みを与える予測画像と前記
入力画像との差分信号を生成して、前記最小予測歪みが
閾値の範囲内の場合には当該領域が無効ブロックである
と判定して無効ブロックであることを示す情報のみを符
号化し、また閾値の範囲外である場合には当該領域が有
効ブロックであると判定して当該領域の差分信号を符号
化する。
A moving picture coding apparatus according to a fourth aspect of the invention divides an input picture into areas consisting of a plurality of pixels, detects a plurality of motion vectors indicating the movement of the moving picture for each area, and uses this motion vector as the motion vector. Based on the decoded image of the image already encoded based on a plurality of motion-compensated predicted image to create a prediction distortion of each predicted image, to generate a difference signal between the predicted image and the input image to give the minimum prediction distortion, If the minimum prediction distortion is within the range of the threshold value, it is determined that the area is an invalid block and only the information indicating that the area is an invalid block is coded. It is determined that the block is a valid block, and the differential signal of the area is encoded.

【0029】第5の発明に係る動画像符号化装置は、第
4の発明の動画像符号化装置において、閾値を制御する
手段は、発生した符号量に基づいて閾値を制御し、有効
ブロックと判定されるブロックの数を制御する。
In the moving picture coding apparatus according to the fifth invention, in the moving picture coding apparatus according to the fourth invention, the means for controlling the threshold value controls the threshold value based on the generated code amount, and the effective block Controls the number of blocks determined.

【0030】第6の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す複数の動きベクトルを検出し、この動きベクト
ルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補
償した予測画像を複数作成して各予測画像の予測歪みを
求め、最小の予測歪みを与える予測画像を得て、前記入
力画像との差分信号を生成する。
A moving picture coding apparatus according to a sixth invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and a plurality of motion vectors indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. Is detected, a plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded image of the image already encoded based on this motion vector, the prediction distortion of each prediction image is obtained, and a prediction image that gives the minimum prediction distortion is obtained, A difference signal from the input image is generated.

【0031】第7の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す動きベクトルを検出し、この動きベクトルを中
心としてすでに符号化した画像の復号画像を用いて動き
ベクトルの探索を行って動きベクトルを修正し、この修
正された動きベクトルに基づき、すでに符号化した画像
の復号画像から動き補償した予測画像を作成し、この予
測画像と前記入力画像との差分信号を生成する。
The moving picture coding apparatus according to the seventh invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and detects a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. Then, the motion vector is searched by using the decoded image of the image already encoded around this motion vector to correct the motion vector, and based on this corrected motion vector, from the decoded image of the image already encoded. A motion-compensated predicted image is created, and a difference signal between this predicted image and the input image is generated.

【0032】第8の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す複数の動きベクトルを検出し、この動きベクト
ルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補
償した予測画像を複数作成して各予測画像の予測歪みを
求めて、最小の予測歪みを与える予測画像を得、この予
測画像と前記入力画像との差分信号を生成してこの差分
信号を複数画素毎にブロック化して各ブロックの差分信
号の大きさを示す評価値を求め、この評価値が閾値の範
囲内の場合には当該ブロックが無効ブロックであると判
定して無効ブロックであることを示す情報のみを符号化
し、また閾値の範囲外である場合には当該ブロックが有
効ブロックであると判定して当該ブロックの符号化を行
う。
The moving picture coding apparatus according to the eighth invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and a plurality of motion vectors indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. Is detected, a plurality of motion-compensated prediction images are created from decoded images of images already encoded based on this motion vector, the prediction distortion of each prediction image is obtained, and a prediction image that gives the minimum prediction distortion is obtained. When a difference signal between the predicted image and the input image is generated, the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the difference signal of each block, and when the evaluation value is within a threshold range Determines that the block is an invalid block and encodes only the information indicating that the block is an invalid block. If the block is outside the threshold range, the block is a valid block. Determined for coding of the blocks.

【0033】第9の発明に係る動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す動きベクトルを検出し、この動きベクトルを中
心としてすでに符号化した画像の復号画像を用いて動き
ベクトルの探索を行って動きベクトルを修正し、この修
正された動きベクトルに基づきすでに符号化した画像の
復号画像から動き補償した予測画像を作成し、この予測
画像と前記入力画像との差分信号を生成し、この差分信
号を複数画素毎にブロック化して各ブロックの差分信号
の大きさを示す評価値を求め、この評価値が閾値の範囲
内の場合には当該ブロックが無効ブロックであると判定
して無効ブロックであることを示す情報のみを符号化
し、また閾値の範囲外である場合には当該ブロックが有
効ブロックであると判定して当該ブロックの符号化を行
う。
The moving picture coding apparatus according to the ninth invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and detects a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. Then, the motion vector is searched by using the decoded image of the image already encoded around this motion vector to correct the motion vector, and the motion is performed from the decoded image of the image already encoded based on this corrected motion vector. A compensated predicted image is created, a difference signal between the predicted image and the input image is generated, and the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the difference signal of each block. If the evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block and only the information indicating the invalid block is coded. Performing encoding of the block is determined as the block is valid block if it is.

【0034】以下、この発明をその実施の形態を示す図
面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1である動
画像符号化装置を示すブロック図で、図7と同一符号は
それぞれ同一または相当部分を示している。図におい
て、13aは有効ブロック判定器であり、DCT変換器
3の出力は、有効ブロック判定器13aの第一の入力と
量子化器4aの第一の入力に与えられる。量子化器4a
の出力は、可変長符号器5の第一の入力と逆量子化器6
の入力とに与えられ、可変長符号器5の出力は、バッフ
ァ12aの入力に与えられる。バッファ12aの第一の
出力は、外部へ伝送または記憶され、バッファ12aの
第二の出力は、有効ブロック判定器13aの第二の入力
に与えられる。有効ブロック判定器13aの出力は、量
子化器4aの第二の入力に与えられる。なお、量子化器
4aと可変長符号器5は、DCT変換器3の出力を符号
化する符号器14を構成している。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing the embodiments. Embodiment 1. 1 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to a first embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or corresponding portions. In the figure, 13a is a valid block determiner, and the output of the DCT converter 3 is given to the first input of the valid block determiner 13a and the first input of the quantizer 4a. Quantizer 4a
Output of the variable length encoder 5 and the inverse quantizer 6
, And the output of the variable-length encoder 5 is supplied to the input of the buffer 12a. The first output of the buffer 12a is transmitted or stored to the outside, and the second output of the buffer 12a is given to the second input of the valid block determiner 13a. The output of the valid block determiner 13a is given to the second input of the quantizer 4a. The quantizer 4a and the variable-length encoder 5 constitute an encoder 14 that encodes the output of the DCT converter 3.

【0035】次に動作について説明する。この実施の形
態1の動画像符号化装置も動き補償予測符号化方式を用
いた符号化装置である。まず、フレームメモリ1は入力
される動画像を記憶し、符号化順に出力する。すなわ
ち、従来例で説明したように、両方向予測を用いる場
合、符号化する前に入力画像の順番を入れ替える必要が
ある。そこで、例えば、4枚の画像が入力され、第一の
画像をIピクチャとして符号化し、第二および第三の画
像をBピクチャとして符号化し、第四の画像をPピクチ
ャとして符号化する場合、フレームメモリ1は、第一の
画像を最初に出力し、次に第四の画像を出力し、その
後、第二、第三の画像を順に出力する。
Next, the operation will be described. The moving picture coding apparatus according to the first embodiment is also a coding apparatus using the motion compensation predictive coding method. First, the frame memory 1 stores the input moving image and outputs it in the encoding order. That is, as described in the conventional example, when using bidirectional prediction, it is necessary to change the order of input images before encoding. Therefore, for example, when four images are input, the first image is encoded as an I picture, the second and third images are encoded as B pictures, and the fourth image is encoded as a P picture, The frame memory 1 outputs the first image first, then the fourth image, and then the second and third images in order.

【0036】フレームメモリ1から出力される画像は、
減算器2において、予測画像作成回路11から出力され
る予測画像との差分が求められる。減算器2から出力さ
れる予測誤差は、DCT変換器3において8画素×8ラ
インのブロックに分割され、ブロック毎にDCT変換さ
れる。有効ブロック判定器13aは、この変換係数を用
いて、各ブロックの符号化を行うか否かを判定する。
The image output from the frame memory 1 is
The subtracter 2 obtains the difference from the predicted image output from the predicted image creation circuit 11. The prediction error output from the subtractor 2 is divided into blocks of 8 pixels × 8 lines in the DCT converter 3, and DCT conversion is performed for each block. The effective block determiner 13a uses this transform coefficient to determine whether or not to encode each block.

【0037】すなわち、低レートの符号化においては、
高周波成分の厳密な復元を要求されないので、減算器2
から出力される予測誤差が高周波成分しか含まない場合
(すなわち、低周波成分を含まない場合)には、そのブ
ロックを無効ブロックとしてブロック内の画素値を0に
置き換えても、復号画像における画質劣化は許容範囲に
とどまる。さらに、無効ブロックとした場合には、その
ブロックの変換係数を符号化せず、無効ブロックである
という情報のみを符号化すればよいので、符号量を削減
することができ、その分、符号化を行う有効ブロックの
画質を改善することができる。
That is, in low-rate coding,
Since exact restoration of high frequency components is not required, the subtractor 2
If the prediction error output from the block includes only high-frequency components (that is, does not include low-frequency components), even if the pixel value in the block is replaced with 0 as an invalid block, the image quality deterioration in the decoded image Stays within the acceptable range. Further, when the block is an invalid block, the transform coefficient of the block is not encoded and only the information that the block is an invalid block is encoded. Therefore, the amount of code can be reduced. The image quality of the effective block can be improved.

【0038】有効ブロック判定器13aは、各ブロック
が低周波成分を含むかどうかを判定するために変換係数
を利用する。すなわち、8画素×8ラインのブロックに
DCT変換を施すと、図2のような8×8個の変換係数
t(i,j)(0≦i,j<8)が出力され、各変換係
数は周波数成分に対応する。t(0,0)は直流成分
(DC)を表し、t(7,0)は水平方向の高周波成分
を表わし、t(0,7)は垂直方向の高周波成分を表わ
し、t(7,7)は水平、垂直ともに高周波である成分
を表わしている。その他の変換係数はそれぞれその中間
の周波数成分に対応している。このため、直流成分を表
す変換係数t(0,0)を特にDC係数と呼ぶ。
The effective block determiner 13a uses the transform coefficient to determine whether each block contains a low frequency component. That is, when DCT transform is applied to a block of 8 pixels × 8 lines, 8 × 8 transform coefficients t (i, j) (0 ≦ i, j <8) as shown in FIG. 2 are output, and each transform coefficient is output. Corresponds to the frequency component. t (0,0) represents a direct current component (DC), t (7,0) represents a high frequency component in the horizontal direction, t (0,7) represents a high frequency component in the vertical direction, and t (7,7). ) Represents a high frequency component both horizontally and vertically. The other transform coefficients respectively correspond to the intermediate frequency components. Therefore, the conversion coefficient t (0,0) representing the DC component is particularly called a DC coefficient.

【0039】また、一般に、対応する周波数にしたがっ
て、変換係数を低域係数と高域係数とに分けることがで
きる。したがって、低周波成分を表わす低域係数を使え
ば、簡単に各ブロックの低周波成分の大きさを評価する
ことができる。例えば、DC係数t(0,0)の絶対値
が閾値以上であれば低周波成分を含むと判断してそのブ
ロックを有効ブロックと判定し、DC係数の絶対値が閾
値未満であれば無効ブロックと判定する。
In general, the transform coefficient can be divided into a low frequency coefficient and a high frequency coefficient according to the corresponding frequency. Therefore, the magnitude of the low frequency component of each block can be easily evaluated by using the low frequency coefficient representing the low frequency component. For example, if the absolute value of the DC coefficient t (0,0) is greater than or equal to the threshold value, it is determined that the low frequency component is included and the block is determined to be a valid block. If the absolute value of the DC coefficient is less than the threshold value, the invalid block is determined. To determine.

【0040】量子化器4aはDCT変換器3から出力さ
れる変換係数を量子化する。このとき、有効ブロック判
定器13aにより無効ブロックと判定されたブロックに
ついては、変換係数の値をすべて0に置き換える。量子
化された変換係数は可変長符号器5に入力される。可変
長符号器5は、量子化された変換係数の値がすべて0で
ある場合は、そのブロックが無効ブロックであるという
情報を符号化し、そうでない場合には、そのブロックが
有効ブロックであるという情報と各変換係数を符号化す
る。
The quantizer 4a quantizes the transform coefficient output from the DCT transformer 3. At this time, for the blocks determined to be invalid blocks by the valid block determiner 13a, all the transform coefficient values are replaced with 0. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. The variable-length encoder 5 encodes the information that the block is an invalid block when the values of the quantized transform coefficients are all 0, and otherwise the block is an effective block. The information and each transform coefficient are encoded.

【0041】一方、量子化された変換係数は、逆量子化
器6と逆DCT変換器7により復号される。この復号さ
れた予測誤差は、加算器8において予測画像作成回路1
1から出力される予測画像と加算される。加算器8から
出力される画像は復号画像であり、フレームメモリ9に
入力される。動きベクトル検出器10と予測画像作成回
路11の動作は従来例と全く同様なので説明を省略す
る。
On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. This decoded prediction error is added to the predicted image creation circuit 1 in the adder 8.
The predicted image output from 1 is added. The image output from the adder 8 is a decoded image and is input to the frame memory 9. The operations of the motion vector detector 10 and the prediction image creation circuit 11 are exactly the same as those of the conventional example, and thus the description thereof will be omitted.

【0042】予測画像作成回路11から出力される予測
モードと、動きベクトル検出器10から出力される動き
ベクトルは可変長符号器5に入力され、符号化される。
可変長符号器5は、これらの符号化データと上記変換係
数の符号化データを重畳し、ビットストリームとしてバ
ッファ12aへ出力する。バッファ12aは、このビッ
トストリームを外部へ出力するとともに、バッファ内の
符号量を有効ブロック判定器13aへ出力する。有効ブ
ロック判定器13aは、バッファ内の符号量に基づき上
記閾値を変化させ、符号化を行う有効ブロックの発生数
を制御する。
The prediction mode output from the predictive image generation circuit 11 and the motion vector output from the motion vector detector 10 are input to the variable length encoder 5 and encoded.
The variable-length encoder 5 superimposes these coded data and the coded data of the above-mentioned transform coefficient, and outputs them as a bit stream to the buffer 12a. The buffer 12a outputs this bit stream to the outside and also outputs the code amount in the buffer to the valid block determiner 13a. The valid block determiner 13a changes the threshold value based on the code amount in the buffer to control the number of valid blocks to be coded.

【0043】なお、実施の形態1においては、予測誤差
の符号化にDCT変換を用いたが、KL変換、アダマー
ル変換などの他の直交変換や、サブバンド符号化、ウェ
ーブレット符号化などを用いても、同様に低域係数を使
って有効ブロックの判定を行うことができる。また、低
域係数としては、DC係数t(0,0)だけでなく、複
数の低域係数を使って低域周波数成分の大きさを示す評
価値を求め、この評価値をもとに有効ブロックの判定を
行うように構成してもよい。
In the first embodiment, the DCT transform is used for coding the prediction error, but other orthogonal transforms such as KL transform and Hadamard transform, subband coding, wavelet coding, etc. are used. Also, similarly, the effective block can be determined using the low-frequency coefficient. Further, as the low-frequency coefficient, not only the DC coefficient t (0,0) but also a plurality of low-frequency coefficients are used to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component, and the effective value is obtained based on this evaluation value. It may be configured to determine the block.

【0044】例えば、低域係数として、t(n,m)
(0≦n,m<4)を選び、
For example, as the low frequency coefficient, t (n, m)
Select (0 ≦ n, m <4),

【0045】[0045]

【数1】 [Equation 1]

【0046】により評価値d1を求め、d1が閾値の範
囲内であれば、そのブロックを無効ブロックと判定し、
閾値の範囲外であれば、有効ブロックと判定するように
構成してもよい。
The evaluation value d1 is obtained by the following. If d1 is within the threshold range, the block is judged as an invalid block,
If it is outside the range of the threshold value, the block may be determined to be an effective block.

【0047】また、低域係数として、t(n,m)(0
≦n,m<8)を選び、
As the low-frequency coefficient, t (n, m) (0
≦ n, m <8),

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】により評価値d2を求め、d2が閾値の範
囲内であれば、そのブロックを無効ブロックと判定し、
閾値の範囲外であれば、有効ブロックと判定するように
構成してもよい。
The evaluation value d2 is obtained by the following. If d2 is within the range of the threshold value, the block is judged as an invalid block,
If it is outside the range of the threshold value, the block may be determined to be an effective block.

【0050】また、 d3=max{|t(n,m)|;0≦n,m<8} として評価値d3を求め、この評価値d3をもとに判定
を行うように構成してもよい。
Alternatively, the evaluation value d3 may be obtained as d3 = max {| t (n, m) |; 0 ≦ n, m <8}, and the determination may be made based on this evaluation value d3. Good.

【0051】さらに、例えばDPCMやベクトル量子化
などのように、周波数方向の分割を行なわないような符
号化方法で予測誤差を符号化する場合においても、予測
誤差を低域フィルタに通すことにより低域周波数成分を
得て、ブロック毎に低域周波数成分の大きさを示す評価
値を求め、この評価値をもとに有効ブロックの判定を行
うように構成することができる。
Further, even when a prediction error is coded by a coding method that does not perform division in the frequency direction, such as DPCM or vector quantization, the prediction error is reduced by passing it through a low-pass filter. It is possible to obtain a band frequency component, obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low band frequency component for each block, and determine an effective block based on this evaluation value.

【0052】また、実施の形態1においては、動きベク
トル検出器10と予測画像作成回路11の動作は従来例
と同様に、16画素×16ラインのマクロブロック単位
で動きベクトルを求めたが、動き補償の方式はこれに限
らず、例えば任意の形の領域毎に動きベクトルを求める
ように構成してもよい。特に、予測誤差に応じてマクロ
ブロックを分割し、可変サイズのブロック毎に動きベク
トルを求めるように構成してもよい。また、画像内の動
く物体毎に領域分割を行い、各領域に対して動きベクト
ルを求めるように構成してもよい。
Further, in the first embodiment, the motion vector detector 10 and the predicted image creating circuit 11 operate in the same manner as in the conventional example, in which the motion vector is obtained in macroblock units of 16 pixels × 16 lines. The compensation method is not limited to this, and for example, a motion vector may be obtained for each area of an arbitrary shape. In particular, the macroblock may be divided according to the prediction error, and the motion vector may be obtained for each variable-sized block. Further, it may be configured such that a region is divided for each moving object in the image and a motion vector is obtained for each region.

【0053】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2の動画像符号化装置を示すブロック図で、図1と同
一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図
において、1は入力画像を記憶するフレームメモリであ
り、フレームメモリ1の出力は、減算器2の第一の入力
に与えられる。減算器2の出力は、DCT変換器3を介
して量子化器4bの第一の入力に与えられる。量子化器
4bの第二の入力には有効ブロック判定器13bの出力
が与えられる。
Embodiment 2 3 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding portions. In the figure, 1 is a frame memory for storing an input image, and the output of the frame memory 1 is given to a first input of a subtractor 2. The output of the subtractor 2 is given to the first input of the quantizer 4b via the DCT converter 3. The output of the effective block determiner 13b is given to the second input of the quantizer 4b.

【0054】量子化器4bの出力は、可変長符号器5の
第一の入力と逆量子化器6の入力に与えられる。逆量子
化器6の出力は、逆DCT変換器7を介して加算器8の
第一の入力に与えられる。加算器8の出力はフレームメ
モリ9に入力される。フレームメモリ9の出力は、動き
ベクトル検出器10の第一の入力と予測画像作成回路1
1aの第一の入力に与えられる。
The output of the quantizer 4b is given to the first input of the variable length encoder 5 and the input of the inverse quantizer 6. The output of the inverse quantizer 6 is given to the first input of the adder 8 via the inverse DCT converter 7. The output of the adder 8 is input to the frame memory 9. The output of the frame memory 9 is the first input of the motion vector detector 10 and the predicted image generation circuit 1
Given to the first input of 1a.

【0055】動きベクトル検出器10の第二の入力には
フレームメモリ1の出力が与えられる。動きベクトル検
出器10の出力は、予測画像作成回路11aの第二の入
力と可変長符号器5の第二の入力に与えられる。予測画
像作成回路11aの第一の出力は、減算器2の第二の入
力と加算器8の第二の入力に与えられる。予測画像作成
回路11aの第二の出力は可変長符号器5の第三の入力
に与えられ、予測画像作成回路11aの第三の出力は有
効ブロック判定器13bの第一の入力に与えられる。
The output of the frame memory 1 is applied to the second input of the motion vector detector 10. The output of the motion vector detector 10 is given to the second input of the prediction image creating circuit 11a and the second input of the variable length encoder 5. The first output of the prediction image creation circuit 11a is given to the second input of the subtractor 2 and the second input of the adder 8. The second output of the predictive image creating circuit 11a is given to the third input of the variable length encoder 5, and the third output of the predictive image creating circuit 11a is given to the first input of the effective block determiner 13b.

【0056】可変長符号器5から出力されるビットスト
リームは、バッファ12aに入力される。バッファ12
aの第一の出力は外部へ伝送または記憶され、バッファ
12aの第二の出力は有効ブロック判定器13bの第二
の入力に与えられる。なお、DCT変換器3と量子化器
4bと可変長符号器5は、減算器2から出力される差分
信号を符号化する符号器15を構成している。
The bit stream output from the variable length encoder 5 is input to the buffer 12a. Buffer 12
The first output of a is transmitted or stored externally, and the second output of the buffer 12a is given to the second input of the valid block determiner 13b. The DCT converter 3, the quantizer 4b, and the variable-length encoder 5 form an encoder 15 that encodes the difference signal output from the subtractor 2.

【0057】次に動作について説明する。この実施の形
態2は、有効ブロック判定器13bで判定に用いる評価
値が、予測画像作成回路11aから出力される予測歪み
である点が実施の形態1と異なる。まず、フレームメモ
リ1は入力される動画像を記憶し、符号化順に出力す
る。フレームメモリ1から出力される画像は、減算器2
において、予測画像作成回路11aから出力される予測
画像との差分が求められる。減算器2から出力される予
測誤差は、DCT変換器3においてブロックに分割さ
れ、ブロック毎にDCT変換される。
Next, the operation will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the evaluation value used for the determination by the valid block determiner 13b is the prediction distortion output from the prediction image creation circuit 11a. First, the frame memory 1 stores the input moving image and outputs it in the encoding order. The image output from the frame memory 1 is the subtractor 2
At, the difference from the predicted image output from the predicted image creation circuit 11a is obtained. The prediction error output from the subtractor 2 is divided into blocks in the DCT converter 3, and DCT-transformed for each block.

【0058】DCT変換された変換係数は量子化器4b
で量子化される。このとき、有効ブロック判定器13b
により無効ブロックと判定された領域のブロックについ
ては、変換係数の値をすべて0に置き換える。量子化さ
れた変換係数は可変長符号器5に入力される。可変長符
号器5は、量子化された変換係数の値がすべて0である
場合にはそのブロックが無効ブロックであるという情報
を符号化し、そうでない場合にはそのブロックが有効ブ
ロックであるという情報と各変換係数を符号化する。
The DCT-transformed transform coefficient is the quantizer 4b.
Is quantized by. At this time, the effective block determiner 13b
For the blocks in the area determined to be invalid blocks by, all the transform coefficient values are replaced with 0. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. The variable-length encoder 5 encodes the information that the block is an invalid block when all the quantized transform coefficient values are 0, and the information that the block is an effective block otherwise. And each transform coefficient is encoded.

【0059】一方、量子化された変換係数は、逆量子化
器6と逆DCT変換器7により復号される。この復号さ
れた予測誤差は、加算器8において、予測画像作成回路
11aから出力される予測画像と加算される。加算器8
から出力される画像は復号画像であり、フレームメモリ
9に入力される。
On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. The decoded prediction error is added to the predicted image output from the predicted image creation circuit 11a in the adder 8. Adder 8
The image output from is a decoded image and is input to the frame memory 9.

【0060】予測画像は、動きベクトル検出器10と予
測画像作成回路11aから作成される。まず、動きベク
トル検出器10は、フレームメモリ9に記憶されている
すでに符号化した画像の復号画像を参照画像として、フ
レームメモリ1から出力される画像の動きを検出する。
例えば、フレームメモリ1から出力される画像を、16
画素×16ラインのマクロブロックに分割し、各マクロ
ブロックの動きベクトルを求める。
The predicted image is created by the motion vector detector 10 and the predicted image creating circuit 11a. First, the motion vector detector 10 detects the motion of the image output from the frame memory 1 using the decoded image of the already encoded image stored in the frame memory 9 as a reference image.
For example, an image output from the frame memory 1
It is divided into macroblocks of pixels × 16 lines, and the motion vector of each macroblock is obtained.

【0061】このとき、フレームの16画素×16ライ
ンに対する動きベクトルを求めるとともに、このマクロ
ブロックを2つのフィールドの16画素×8ラインに分
割し、2つのフィールドの動きベクトルも求める。ま
た、フレームメモリ1から出力される画像がBピクチャ
である場合、フレームメモリ9に記憶されている2枚の
画像を参照画像として、それぞれ、フレームとフィール
ドの動きベクトルを求める。
At this time, the motion vector for 16 pixels × 16 lines of the frame is obtained, and this macroblock is divided into 16 pixels × 8 lines of two fields to obtain the motion vectors of the two fields. Further, when the image output from the frame memory 1 is a B picture, the two images stored in the frame memory 9 are used as reference images, and the motion vectors of the frame and the field are obtained.

【0062】予測画像作成回路11aは、動きベクトル
検出器10から出力される複数の動きベクトルをもと
に、フレームメモリ9に記憶されている復号画像から複
数の予測画像を作成して各予測画像の予測歪みを求め、
最小の予測歪みを与える予測画像を求める。たとえば、
Pピクチャの場合は、フレームの動きベクトルとフィー
ルドの動きベクトルの各々について予測画像を作成し、
両者のうち予測歪みの小さい方を選択して出力する。
The predictive image creating circuit 11a creates a plurality of predictive images from the decoded images stored in the frame memory 9 based on the plurality of motion vectors output from the motion vector detector 10 and calculates each predictive image. Find the prediction distortion of
A predicted image that gives the minimum predicted distortion is obtained. For example,
In the case of P picture, a prediction image is created for each of the frame motion vector and the field motion vector,
The one with the smaller predicted distortion is selected and output.

【0063】また、Bピクチャの場合は、フレームの動
きベクトルとフィールドの動きベクトルについて、それ
ぞれ、2つの参照画像から2つの予測画像を作成し、さ
らに、この2つの予測画像の平均画像を作成し、合計3
つの予測画像のうち予測歪みの小さいものを選択し、さ
らに、フレームとフィールドのそれぞれで選択した予測
画像のうち、予測歪みの小さいものを選択する。予測歪
みとしては、予測誤差の絶対値和、自乗和、あるいは、
これらに動きベクトルの大きさによるオフセット値を加
算した値などを用いる。
In the case of a B picture, two prediction images are created from two reference images for the frame motion vector and the field motion vector, respectively, and an average image of these two prediction images is created. , Total 3
One of the predicted images having a small prediction distortion is selected, and further, of the predicted images selected in each of the frame and the field, one having a small prediction distortion is selected. As the prediction distortion, sum of absolute values of prediction errors, sum of squares, or
A value obtained by adding an offset value depending on the magnitude of the motion vector to these is used.

【0064】なお、動きベクトル検出器10から出力さ
れる動きベクトルが半画素の位置を示している場合は、
周辺の4画素から半画素の位置の画素値を計算する。ま
た、画像内符号化を行う場合には、予測画像の画素値を
すべて0に設定して出力する。予測画像作成回路11a
は、上記のように予測画像を作成して出力するととも
に、どの予測画像を選択したかを示す予測モードと、そ
の予測画像を選択したときの予測歪みを出力する。
When the motion vector output from the motion vector detector 10 indicates the position of a half pixel,
The pixel value at the position of a half pixel is calculated from the surrounding four pixels. Further, when performing intra-image coding, all pixel values of the predicted image are set to 0 and output. Prediction image creation circuit 11a
Generates and outputs the prediction image as described above, and outputs the prediction mode indicating which prediction image is selected and the prediction distortion when the prediction image is selected.

【0065】予測画像作成回路11aから出力される予
測モードと、動きベクトル検出器10から出力される動
きベクトルは、可変長符号器5に入力され、符号化され
る。可変長符号器5は、これらの符号化データと、上記
の変換係数の符号化データを重畳し、ビットストリーム
としてバッファ12aへ出力する。バッファ12aは、
このビットストリームを外部へ出力するとともに、バッ
ファ内の符号量を有効ブロック判定器13bへ出力す
る。
The prediction mode output from the predictive image generation circuit 11a and the motion vector output from the motion vector detector 10 are input to the variable length encoder 5 and encoded. The variable length encoder 5 superimposes these coded data and the coded data of the above-mentioned transform coefficient, and outputs it as a bit stream to the buffer 12a. The buffer 12a is
This bit stream is output to the outside and the code amount in the buffer is output to the valid block determiner 13b.

【0066】一方、予測画像作成回路11aから出力さ
れた予測歪みは、有効ブロック判定器13bに入力され
る。有効ブロック判定器13bは、この予測歪みの値が
閾値以下のときは、そのマクロブロックは予測画像と同
一と判断して、そのマクロブロックを無効ブロックと判
定し、上記予測歪みの値が閾値より大きいときには、そ
のマクロブロックを有効ブロックと判定する。さらに、
有効ブロック判定器13bはバッファ12a内の符号量
に基づいて上記の閾値を変化させ、符号化を行う有効ブ
ロックの発生数を制御する。
On the other hand, the predictive distortion output from the predictive image creating circuit 11a is input to the effective block determiner 13b. When the value of the prediction distortion is equal to or less than the threshold, the valid block determiner 13b determines that the macroblock is the same as the predicted image, determines the macroblock as an invalid block, and the value of the prediction distortion is greater than the threshold. When it is larger, the macro block is determined to be a valid block. further,
The valid block determiner 13b changes the threshold value based on the code amount in the buffer 12a to control the number of valid blocks to be coded.

【0067】なお、実施の形態2においては、動きベク
トル検出器10と予測画像作成回路11aは、16画素
×16ラインのマクロブロック単位で動きベクトルを求
めて予測画像を作成したが、動き補償の方式はこれに限
らず、例えば任意の形の領域毎に動きベクトルを求める
ように構成してもよい。特に、予測誤差に応じてマクロ
ブロックを分割し、可変サイズのブロック毎に動きベク
トルを求めるように構成してもよい。また、画像内の動
く物体毎に領域分割を行い、各領域に対して動きベクト
ルを求めるように構成してもよい。また、予測誤差の符
号化もDCTに限らず、どのような符号化方式でも同様
に構成することができる。
In the second embodiment, the motion vector detector 10 and the prediction image generation circuit 11a calculate a motion vector in units of macroblocks of 16 pixels × 16 lines to generate a prediction image. The method is not limited to this, and for example, a motion vector may be obtained for each area of any shape. In particular, the macroblock may be divided according to the prediction error, and the motion vector may be obtained for each variable-sized block. Further, it may be configured such that a region is divided for each moving object in the image and a motion vector is obtained for each region. The coding of the prediction error is not limited to DCT, and any coding method can be used.

【0068】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3の動画像符号化装置を示すブロック図で、図7と同
一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図
において、1aは入力画像を記憶するフレームメモリで
あり、フレームメモリ1aの第一の出力は、減算器2の
第一の入力と動きベクトル検出器10aの第一の入力に
与えられ、フレームメモリ1aの第二の出力は、動きベ
クトル検出器10aの第二の入力に与えられる。減算器
2の出力は、DCT変換器3および量子化器4を介して
可変長符号器5の第一の入力に与えられる。
Embodiment 3 4 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to a third embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or corresponding portions. In the figure, 1a is a frame memory for storing an input image, and the first output of the frame memory 1a is given to the first input of the subtractor 2 and the first input of the motion vector detector 10a, The second output of 1a is provided to the second input of the motion vector detector 10a. The output of the subtractor 2 is given to the first input of the variable length encoder 5 via the DCT converter 3 and the quantizer 4.

【0069】量子化器4の出力は、逆量子化器6および
逆DCT変換器7を介して、加算器8の第一の入力にも
与えられる。加算器8の出力は、フレームメモリ9に入
力される。フレームメモリ9の出力は、予測画像作成回
路11の第一の入力に与えられる。予測画像作成回路1
1の第二の入力には、動きベクトル検出器10aの出力
が与えられる。動きベクトル検出器10aの出力は、可
変長符号器5の第二の入力にも与えられる。予測画像作
成回路11の第一の出力は、減算器2の第二の入力と加
算器8の第二の入力に与えられる。予測画像作成回路1
1の第二の出力は、可変長符号器5の第三の入力に与え
られる。可変長符号器5から出力されるビットストリー
ムは、バッファ12を介して出力される。
The output of the quantizer 4 is also given to the first input of the adder 8 via the inverse quantizer 6 and the inverse DCT converter 7. The output of the adder 8 is input to the frame memory 9. The output of the frame memory 9 is given to the first input of the prediction image creating circuit 11. Prediction image creation circuit 1
The output of the motion vector detector 10a is given to the second input of 1. The output of the motion vector detector 10a is also given to the second input of the variable length encoder 5. The first output of the prediction image creating circuit 11 is given to the second input of the subtractor 2 and the second input of the adder 8. Prediction image creation circuit 1
The second output of 1 is provided to the third input of the variable length encoder 5. The bit stream output from the variable length encoder 5 is output via the buffer 12.

【0070】次に動作について説明する。実施の形態3
は、動きベクトルの検出方法が従来例と異なる。従来例
の動きベクトル検出は、すでに符号化した画像の復号画
像を用いていたため、復号画像の画質劣化により動きベ
クトルの検出精度が低下するという問題があった。一
方、画質劣化のない入力画像で動きベクトルを検出する
と、動きは忠実に把握できるものの、予測画像の作成に
は復号画像を用いるため、復号画像の画質劣化によっ
て、「予測誤差を小さくし符号量を減少させる」という
意味で最適な動きベクトルが選択されるとは限らない。
そこで、この実施の形態3においては、入力画像を用い
て複数の動きベクトルを検出し、これらの動きベクトル
をもとに復号画像を用いて予測画像を複数作成し、もっ
とも予測歪みの小さい予測画像を選択する。
Next, the operation will be described. Embodiment 3
Is different from the conventional example in the method of detecting the motion vector. Since the motion vector detection of the conventional example uses the decoded image of the already encoded image, there is a problem that the motion vector detection accuracy is deteriorated due to the deterioration of the image quality of the decoded image. On the other hand, if a motion vector is detected in an input image with no image quality deterioration, the motion can be grasped faithfully, but the decoded image is used to create the predicted image. The optimum motion vector is not always selected in the sense of “reducing
Therefore, in the third embodiment, a plurality of motion vectors are detected using the input image, a plurality of prediction images are created using decoded images based on these motion vectors, and the prediction image with the smallest prediction distortion is generated. Select.

【0071】以下、図4に基づいて詳しく説明する。ま
ず、フレームメモリ1aは入力される動画像を記憶し、
符号化順に並び換えて、第一の出力から減算器2へ出力
する。減算器2は、このフレームメモリ1aから出力さ
れる画像と、予測画像作成回路11から出力される予測
画像との差分を求める。減算器2から出力される予測誤
差は、DCT変換器3において8画素×8ラインのブロ
ック毎にDCT変換され、その変換係数は量子化器4に
より量子化される。量子化された変換係数は可変長符号
器5に入力される。一方、量子化された変換係数は、逆
量子化器6と逆DCT変換器7により復号される。この
復号された予測誤差は、加算器8において予測画像作成
回路11から出力される予測画像と加算される。加算器
8から出力される画像は復号画像であり、フレームメモ
リ9に入力される。
A detailed description will be given below with reference to FIG. First, the frame memory 1a stores an input moving image,
The data is rearranged in the encoding order and is output from the first output to the subtractor 2. The subtractor 2 obtains the difference between the image output from the frame memory 1a and the predicted image output from the predicted image creation circuit 11. The prediction error output from the subtractor 2 is DCT-transformed by the DCT transformer 3 for each block of 8 pixels × 8 lines, and the transform coefficient thereof is quantized by the quantizer 4. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. The decoded prediction error is added to the predicted image output from the predicted image generation circuit 11 in the adder 8. The image output from the adder 8 is a decoded image and is input to the frame memory 9.

【0072】予測画像は、動きベクトル検出器10aと
予測画像作成回路11から作成される。まず、動きベク
トル検出器10aは、フレームメモリ1aに記憶されて
いる入力画像を参照画像として、フレームメモリ1aの
第一の出力から出力される画像の動きを検出する。例え
ば、フレームメモリ1aの第一の出力から出力される画
像を、16画素×16ラインのマクロブロックに分割し
て各マクロブロックの動きベクトルを求める。このと
き、フレームの16画素×16ラインに対する動きベク
トルを求めるとともに、このマクロブロックを2つのフ
ィールドの16画素×8ラインに分割し、2つのフィー
ルドの動きベクトルも求める。また、フレームメモリ1
aの第一の出力から出力される画像がBピクチャである
場合、フレームメモリ1aに記憶されている2枚の画像
を参照画像として、それぞれ、フレームとフィールドの
動きベクトルを求める。
The predicted image is created by the motion vector detector 10a and the predicted image creating circuit 11. First, the motion vector detector 10a detects the motion of the image output from the first output of the frame memory 1a, using the input image stored in the frame memory 1a as a reference image. For example, the image output from the first output of the frame memory 1a is divided into macroblocks of 16 pixels × 16 lines to obtain the motion vector of each macroblock. At this time, the motion vector for 16 pixels × 16 lines of the frame is obtained, and this macroblock is divided into 16 pixels × 8 lines of two fields to obtain the motion vectors of the two fields. Also, the frame memory 1
When the image output from the first output of a is a B picture, the two images stored in the frame memory 1a are used as reference images, and the motion vectors of the frame and the field are obtained.

【0073】予測画像作成回路11は、動きベクトル検
出器10aから出力される複数の動きベクトルをもと
に、フレームメモリ9に記憶されている復号画像から複
数の予測画像を作成して各予測画像の予測歪みを求め、
最小の予測歪みを与える予測画像を求める。たとえば、
Pピクチャの場合は、フレームの動きベクトルとフィー
ルドの動きベクトルの各々について予測画像を作成し、
両者のうち予測歪みの小さい方を選択して出力する。ま
た、Bピクチャの場合は、フレームの動きベクトルとフ
ィールドの動きベクトルについて、それぞれ、2つの参
照画像から2つの予測画像を作成し、さらに、この2つ
の予測画像の平均画像を作成し、合計3つの予測画像の
うち予測歪みの小さいものを選択し、さらに、フレーム
とフィールドのそれぞれで選択した予測画像のうち、予
測歪みの小さいものを選択する。
The predicted image creating circuit 11 creates a plurality of predicted images from the decoded images stored in the frame memory 9 based on the plurality of motion vectors output from the motion vector detector 10a, and creates each predicted image. Find the prediction distortion of
A predicted image that gives the minimum predicted distortion is obtained. For example,
In the case of P picture, a prediction image is created for each of the frame motion vector and the field motion vector,
The one with the smaller predicted distortion is selected and output. Further, in the case of a B picture, two prediction images are created from two reference images for each of the frame motion vector and the field motion vector, and an average image of the two prediction images is created. One of the predicted images having a small prediction distortion is selected, and further, of the predicted images selected in each of the frame and the field, one having a small prediction distortion is selected.

【0074】なお、動きベクトル検出器10aから出力
される動きベクトルが半画素の位置を示している場合
は、周辺の4画素から半画素の位置の画素値を計算す
る。また、画像内符号化を行う場合には、予測画像の画
素値をすべて0に設定して出力する。予測画像作成回路
11は、上記のように予測画像を作成して出力するとと
もに、どの予測画像を選択したかを示す予測モードを出
力する。
When the motion vector output from the motion vector detector 10a indicates the position of a half pixel, the pixel value at the position of the half pixel is calculated from the surrounding four pixels. Further, when performing intra-image coding, all pixel values of the predicted image are set to 0 and output. The prediction image creation circuit 11 creates and outputs the prediction image as described above, and also outputs the prediction mode indicating which prediction image is selected.

【0075】可変長符号器5は、量子化器4から出力さ
れる量子化された変換係数と、予測画像作成回路11か
ら出力される予測モードと、動きベクトル検出器10a
から出力される動きベクトルのうちの上記予測モードで
使われた動きベクトルとをそれぞれ可変長符号化して重
畳し、ビットストリームとしてバッファ12を介して出
力する。
The variable length encoder 5 includes the quantized transform coefficient output from the quantizer 4, the prediction mode output from the predictive image creating circuit 11, and the motion vector detector 10a.
Of the motion vectors output from the above are respectively variable length coded and superimposed, and output via the buffer 12 as a bit stream.

【0076】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、動きベクトル検出器10aから出力される複数の動
きベクトルのうち、最も予測歪みの小さい予測画像が選
択されるので、予測画像の画質を向上させることができ
る。特に、Bピクチャにおいて、2つの参照画像から作
った2つの予測画像の平均画像という予測モードがある
が、この予測モードにおいては、復号画像における画質
劣化を平均処理というフィルタにより低減することがで
きるので、この低減効果を評価するためには、復号画像
を用いて予測歪みを比較することが非常に重要である。
実際、Bピクチャにおける予測モードの選択を、画質劣
化の無い入力画像で決定すると、平均画像は鮮鋭度を劣
化させるという欠点が目立ち、あまり選択されない。
As described above, according to the third embodiment, the predictive image with the smallest predictive distortion is selected from the plurality of motion vectors output from the motion vector detector 10a. Can be improved. In particular, in a B picture, there is a prediction mode called an average image of two predicted images created from two reference images. In this prediction mode, deterioration of image quality in a decoded image can be reduced by a filter called an averaging process. In order to evaluate this reduction effect, it is very important to compare prediction distortions using decoded images.
In fact, if the selection of the prediction mode in the B picture is decided by the input image without image quality deterioration, the average image is conspicuously deteriorated in sharpness, so that it is not often selected.

【0077】一方、この実施の形態3のように復号画像
を用いて決定すると、上記のフィルタ効果を発揮し、平
均画像が最も多く選択され、予測画像の画質がかなり改
善される。また、実際に図7に示した従来の動画像符号
化装置と2Mbit/sで比較したところ、復号画像の
S/Nが約0.6dB改善された。
On the other hand, when the determination is made using the decoded image as in the third embodiment, the above-described filter effect is exhibited, the average image is selected most, and the image quality of the predicted image is considerably improved. Further, when actually compared with the conventional moving picture coding apparatus shown in FIG. 7 at 2 Mbit / s, the S / N of the decoded picture is improved by about 0.6 dB.

【0078】なお、実施の形態3においては、動きベク
トル検出器10aが検出する複数の動きベクトルとは、
Pピクチャのときはフレームとフィールドの動きベクト
ルであり、Bピクチャのときは2つの参照画像それぞれ
についてのフレームとフィールドの動きベクトルであっ
たが、動きベクトル検出器10aが検出する複数の動き
ベクトルはこれに限られない。例えば、16画素×16
ラインのマクロブロックのそれぞれについて、ブロック
マッチングにより最小の予測歪みを与える動きベクトル
と、第2、第3番目に小さい予測歪みを与える動きベク
トルを出力するよう構成することにより、さらに大きな
効果を発揮することができる。
In the third embodiment, the plurality of motion vectors detected by the motion vector detector 10a are
In the case of the P picture, the motion vector of the frame and the field was used, and in the case of the B picture, the motion vector of the frame and the field for each of the two reference images, but the plurality of motion vectors detected by the motion vector detector 10a are It is not limited to this. For example, 16 pixels x 16
For each of the macroblocks of the line, by providing a motion vector that gives the minimum prediction distortion and a motion vector that gives the second and third smallest prediction distortions by block matching, a greater effect is exhibited. be able to.

【0079】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4の動画像符号化装置を示すブロック図で、図4と同
一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図
において、1aは入力画像を記憶するフレームメモリで
あり、フレームメモリ1aの第一の出力は、減算器2の
第一の入力と第一の動きベクトル検出器10bの第一の
入力と第二の動きベクトル検出器10cの第一の入力に
与えられ、フレームメモリ1aの第二の出力は、第一の
動きベクトル検出器10bの第二の入力に与えられる。
減算器2の出力は、DCT変換器3および量子化器4を
介して可変長符号器5の第一の入力に与えられる。量子
化器4の出力は、逆量子化器6および逆DCT変換器7
を介して、加算器8の第一の入力にも与えられる。
Fourth Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding portions. In the figure, 1a is a frame memory for storing an input image, and a first output of the frame memory 1a is a first input of a subtractor 2 and a first input of a first motion vector detector 10b and a second input. To the first input of the motion vector detector 10c, and the second output of the frame memory 1a to the second input of the first motion vector detector 10b.
The output of the subtractor 2 is given to the first input of the variable length encoder 5 via the DCT converter 3 and the quantizer 4. The output of the quantizer 4 is the inverse quantizer 6 and the inverse DCT converter 7
Is also provided to the first input of the adder 8.

【0080】加算器8の出力は、フレームメモリ9に入
力される。フレームメモリ9の出力は、第二の動きベク
トル検出器10cの第二の入力と予測画像作成回路11
の第一の入力に与えられる。第二の動きベクトル検出器
10cの第三の入力には、第一の動きベクトル検出器1
0bの出力が与えられる。第二の動きベクトル検出器1
0cの出力は、予測画像作成回路11の第二の入力と、
可変長符号器5の第二の入力に与えられる。予測画像作
成回路11の第一の出力は、減算器2の第二の入力と加
算器8の第二の入力に与えられる。予測画像作成回路1
1の第二の出力は、可変長符号器5の第三の入力に与え
られる。可変長符号器5から出力されるビットストリー
ムは、バッファ12を介して出力される。
The output of the adder 8 is input to the frame memory 9. The output of the frame memory 9 is the second input of the second motion vector detector 10c and the prediction image creation circuit 11
Is given to the first input. The first motion vector detector 1 is connected to the third input of the second motion vector detector 10c.
The output of 0b is given. Second motion vector detector 1
The output of 0c is the second input of the prediction image creating circuit 11,
It is provided to the second input of the variable length encoder 5. The first output of the prediction image creating circuit 11 is given to the second input of the subtractor 2 and the second input of the adder 8. Prediction image creation circuit 1
The second output of 1 is provided to the third input of the variable length encoder 5. The bit stream output from the variable length encoder 5 is output via the buffer 12.

【0081】次に動作について説明する。実施の形態4
は、動きベクトルの検出方法が従来例と異なる。この実
施の形態4においては、入力画像を用いて第一の動きベ
クトルを検出し、この第一の動きベクトルを中心として
復号画像を用いた第二の動きベクトルの探索を行い、予
測画像作成回路11に与える動きベクトルを修正するよ
うにした。
Next, the operation will be described. Embodiment 4
Is different from the conventional example in the method of detecting the motion vector. In the fourth embodiment, the first motion vector is detected using the input image, the second motion vector is searched using the decoded image centering on the first motion vector, and the prediction image generation circuit is used. The motion vector given to 11 is corrected.

【0082】以下、図5に基づいて詳しく説明する。ま
ず、フレームメモリ1aは入力される動画像を記憶し、
符号化順に並び換えて、第一の出力から減算器2へ出力
する。減算器2は、このフレームメモリ1aから出力さ
れる画像と、予測画像作成回路11から出力される予測
画像との差分を求める。減算器2から出力される予測誤
差は、DCT変換器3で8画素×8ラインのブロック毎
にDCT変換され、その変換係数は量子化器4により量
子化される。量子化された変換係数は可変長符号器5に
入力される。一方、量子化された変換係数は、逆量子化
器6と逆DCT変換器7により復号される。この復号さ
れた予測誤差は、加算器8において予測画像作成回路1
1から出力される予測画像と加算される。加算器8から
出力される画像は復号画像であり、フレームメモリ9に
入力される。
A detailed description will be given below with reference to FIG. First, the frame memory 1a stores an input moving image,
The data is rearranged in the encoding order and is output from the first output to the subtractor 2. The subtractor 2 obtains the difference between the image output from the frame memory 1a and the predicted image output from the predicted image creation circuit 11. The prediction error output from the subtractor 2 is DCT-transformed by the DCT transformer 3 for each block of 8 pixels × 8 lines, and the transform coefficient is quantized by the quantizer 4. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. This decoded prediction error is added to the predicted image creation circuit 1 in the adder 8.
The predicted image output from 1 is added. The image output from the adder 8 is a decoded image and is input to the frame memory 9.

【0083】予測画像は、第一の動きベクトル検出器1
0bと第二の動きベクトル検出器10cと予測画像作成
回路11から作成される。まず、第一の動きベクトル検
出器10bは、フレームメモリ1aに記憶されている入
力画像を参照画像として、フレームメモリ1aの第一の
出力から出力される画像の動きを検出する。
The predicted image is the first motion vector detector 1
0b, the second motion vector detector 10c, and the predicted image generation circuit 11. First, the first motion vector detector 10b detects the motion of the image output from the first output of the frame memory 1a, using the input image stored in the frame memory 1a as a reference image.

【0084】例えば、フレームメモリ1aの第一の出力
から出力される画像を、16画素×16ラインのマクロ
ブロックに分割し、各マクロブロックの動きベクトルを
画素精度で求める。このとき、入力画像がインターレー
スの2フィールドで構成されたフレームであるときは、
フレームの16画素×16ラインに対する動きベクトル
を求めるとともに、このマクロブロックを2つのフィー
ルドの16画素×8ラインに分割し、2つのフィールド
の動きベクトルも求める。また、フレームメモリ1aの
第一の出力から出力される画像がBピクチャである場合
は、フレームメモリ1aに記憶されている2枚の画像を
参照画像として、それぞれ、動きベクトルを求める。
For example, the image output from the first output of the frame memory 1a is divided into macroblocks of 16 pixels × 16 lines, and the motion vector of each macroblock is obtained with pixel accuracy. At this time, when the input image is a frame composed of two interlaced fields,
A motion vector for 16 pixels × 16 lines of the frame is obtained, and this macroblock is divided into 16 pixels × 8 lines of two fields to obtain the motion vectors of the two fields. When the image output from the first output of the frame memory 1a is a B picture, the motion vector is calculated for each of the two images stored in the frame memory 1a as reference images.

【0085】第二の動きベクトル検出器10cは、第一
の動きベクトル検出器10bから出力される動きベクト
ルを中心とし、フレームメモリ9に記憶されている復号
画像を参照画像として、動きベクトルの探索を行う。例
えば、第一の動きベクトル検出器10bが画素精度で検
出した動きベクトルを中心として、この動きベクトルと
周囲の半画素位置の動きベクトルの合計9つの動きベク
トルの中から動きベクトルを探索する。
The second motion vector detector 10c searches for the motion vector with the motion vector output from the first motion vector detector 10b as the center and the decoded image stored in the frame memory 9 as the reference image. I do. For example, centering on the motion vector detected by the first motion vector detector 10b with pixel accuracy, a motion vector is searched from a total of nine motion vectors including this motion vector and the motion vectors at the surrounding half pixel positions.

【0086】すなわち、9つの動きベクトルのそれぞれ
について予測歪みを求め、最も予測歪みの小さいベクト
ルを第二の動きベクトルとして出力する。このときの予
測歪みは、フレームメモリ1aの出力とフレームメモリ
9に記憶された復号画像とを用いて求める。第一の動き
ベクトル検出器10bが複数の動きベクトルを出力する
場合は、各動きベクトルを中心として、それぞれ探索を
行い、動きベクトルを修正する。
That is, the prediction distortion is obtained for each of the nine motion vectors, and the vector with the smallest prediction distortion is output as the second motion vector. The prediction distortion at this time is obtained using the output of the frame memory 1a and the decoded image stored in the frame memory 9. When the first motion vector detector 10b outputs a plurality of motion vectors, each motion vector is centered and a search is performed to correct the motion vector.

【0087】予測画像作成回路11は、第二の動きベク
トル検出器10cから出力される第二の動きベクトルを
もとに、フレームメモリ9に記憶されている復号画像か
ら予測画像を作成する。たとえば、第二の動きベクトル
検出器10cから出力される第二の動きベクトルが半画
素の位置を示している場合は、周辺の4画素から半画素
の位置の画素値を計算する。また、入力画像がインター
レースの2フィールドで構成されたフレームであるとき
は、フレームの動きベクトルとフィールドの動きベクト
ルの各々について予測画像を作成し、両者のうち予測歪
みの小さい方を選択し出力する。
The predicted image creating circuit 11 creates a predicted image from the decoded image stored in the frame memory 9 based on the second motion vector output from the second motion vector detector 10c. For example, when the second motion vector output from the second motion vector detector 10c indicates the position of a half pixel, the pixel value at the position of the half pixel is calculated from the surrounding four pixels. When the input image is a frame composed of two interlaced fields, a prediction image is created for each of the frame motion vector and the field motion vector, and the one with the smaller prediction distortion is selected and output. .

【0088】また、フレームメモリ1aの第一の出力か
ら出力される画像がBピクチャである場合は、2つの参
照画像から2つの予測画像を作成し、さらに、この2つ
の予測画像の平均画像を作成し、合計3つの予測画像の
うち予測歪みの少ないものを選択する。また、画像内符
号化を行う場合には、予測画像の画素値をすべて0に設
定して出力する。予測画像作成回路11は、上記のよう
に予測画像を作成して出力するとともに、どの予測画像
を選択したかを示す予測モードを出力する。
When the image output from the first output of the frame memory 1a is a B picture, two predicted images are created from two reference images, and the average image of these two predicted images is calculated. Created and selecting one with less prediction distortion out of a total of three predicted images. Further, when performing intra-image coding, all pixel values of the predicted image are set to 0 and output. The prediction image creation circuit 11 creates and outputs the prediction image as described above, and also outputs the prediction mode indicating which prediction image is selected.

【0089】可変長符号器5は、量子化器4から出力さ
れる量子化された変換係数と、予測画像作成回路11か
ら出力される予測モードと、第二の動きベクトル検出器
10cから出力される第二の動きベクトルをそれぞれ可
変長符号化し、重畳してビットストリームとして、バッ
ファ12を介して出力する。
The variable length encoder 5 outputs the quantized transform coefficient output from the quantizer 4, the prediction mode output from the prediction image creating circuit 11, and the second motion vector detector 10c. The respective second motion vectors are subjected to variable length coding, superimposed, and output as a bit stream via the buffer 12.

【0090】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、画質劣化の無い入力画像を用いて求めた第一の動き
ベクトルを中心に、復号画像を用いた第二の動きベクト
ルの探索を行うので、実際の動きに近い動きベクトルが
選択され、かつ、復号画像の画質劣化も考慮した動きベ
クトルを選択することができる。実際、図7に示した従
来の動画像符号化装置と2Mbit/sで比較したとこ
ろ、復号画像のS/Nが約0.5dB改善された。
As described above, according to the fourth embodiment, the search for the second motion vector using the decoded image is centered on the first motion vector obtained using the input image with no image quality deterioration. Since this is performed, it is possible to select a motion vector that is close to the actual motion, and also select a motion vector that also considers the image quality deterioration of the decoded image. Actually, the S / N ratio of the decoded image was improved by about 0.5 dB when compared with the conventional moving image coding apparatus shown in FIG. 7 at 2 Mbit / s.

【0091】なお、実施の形態4においては、第二の動
きベクトル検出器10cは、第一の動きベクトル検出器
10bで検出した第一の動きベクトルを中心として、周
囲の半画素精度のベクトルを含む9つのベクトルの中
で、第二の動きベクトルを探索するとしたが、第二の動
きベクトル検出器10cの探索範囲はこれに限らず、広
い範囲を探索するように構成してもよい。特に、復号画
像の画質劣化が局部的に大きくなる低レート符号化にお
いては、第二の動きベクトル検出器10cの探索範囲を
広げ、第一の動きベクトル検出器10bで既に探索した
範囲の一部を含むように構成してもよい。
In the fourth embodiment, the second motion vector detector 10c uses the first motion vector detected by the first motion vector detector 10b as the center and sets the surrounding half-pixel precision vector. Although the second motion vector is searched for among the nine included vectors, the search range of the second motion vector detector 10c is not limited to this, and a wide range may be searched. In particular, in low rate coding in which the image quality deterioration of the decoded image locally increases, the search range of the second motion vector detector 10c is widened and a part of the range already searched by the first motion vector detector 10b is expanded. May be included.

【0092】また、実施の形態4では、第一の動きベク
トル検出器10bが画素精度で動きベクトルを求めると
したが、第一の動きベクトル検出器10bにおける動き
ベクトルの精度は、これに限らず、たとえば、2画素精
度の探索を行うよう構成してもよい。
In the fourth embodiment, the first motion vector detector 10b calculates the motion vector with pixel accuracy, but the accuracy of the motion vector in the first motion vector detector 10b is not limited to this. For example, the search may be performed with a precision of 2 pixels.

【0093】また、実施の形態3および実施の形態4に
おいて、予測歪みは、予測誤差の絶対値和または自乗
和、あるいは、これらに動きベクトルの大きさによるオ
フセット値を加算した値などを用いてもよい。
Further, in the third and fourth embodiments, the prediction distortion is obtained by using the sum of absolute values of prediction errors or the sum of squares, or a value obtained by adding an offset value depending on the magnitude of the motion vector to them. Good.

【0094】実施の形態5.上記実施の形態3または実
施の形態4を用いると予測画像の画質が向上するので、
これらの実施の形態と、上記実施の形態1または実施の
形態2を組み合わせれば、さらに低レート符号化に適し
た動画像符号化装置が得られる。例えば、図6は、実施
の形態1と実施の形態4を組み合わせた動画像符号化装
置を示すブロック図である。図中、図1、図5と同一符
号はそれぞれ同一または相当部分を示している。
Embodiment 5 Since the image quality of the predicted image is improved by using the above-described Embodiment 3 or Embodiment 4,
By combining these embodiments with the above-described first or second embodiment, it is possible to obtain a moving picture coding apparatus more suitable for low rate coding. For example, FIG. 6 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus in which the first embodiment and the fourth embodiment are combined. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 5 indicate the same or corresponding portions.

【0095】図6において、1aは入力画像を記憶する
フレームメモリであり、フレームメモリ1aの第一の出
力は、減算器2の第一の入力と第一の動きベクトル検出
器10bの第一の入力と第二の動きベクトル検出器10
cの第一の入力に与えられ、フレームメモリ1aの第二
の出力は、第一の動きベクトル検出器10bの第二の入
力に与えられる。減算器2の出力は、DCT変換器3に
入力される。DCT変換器3の出力は、有効ブロック判
定器13aの第一の入力と量子化器4aの第一の入力に
与えられる。量子化器4aの第二の入力には有効ブロッ
ク判定器13aの出力が与えられる。量子化器4aの出
力は、可変長符号器5の第一の入力と逆量子化器6の入
力とに与えられる。
In FIG. 6, reference numeral 1a is a frame memory for storing an input image, and the first output of the frame memory 1a is the first input of the subtracter 2 and the first output of the first motion vector detector 10b. Input and second motion vector detector 10
The second output of the frame memory 1a is supplied to the second input of the first motion vector detector 10b. The output of the subtractor 2 is input to the DCT converter 3. The output of the DCT converter 3 is given to the first input of the effective block determiner 13a and the first input of the quantizer 4a. The output of the effective block determiner 13a is given to the second input of the quantizer 4a. The output of the quantizer 4a is given to the first input of the variable length encoder 5 and the input of the inverse quantizer 6.

【0096】逆量子化器6の出力は、逆DCT変換器7
を介して、加算器8の第一の入力に与えられる。加算器
8の出力は、フレームメモリ9に入力される。フレーム
メモリ9の出力は、第二の動きベクトル検出器10cの
第二の入力と予測画像作成回路11の第一の入力に与え
られる。第二の動きベクトル検出器10cの第三の入力
には、第一の動きベクトル検出器10bの出力が与えら
れる。第二の動きベクトル検出器10cの出力は、予測
画像作成回路11の第二の入力と、可変長符号器5の第
二の入力に与えられる。
The output of the inverse quantizer 6 is the inverse DCT converter 7
To the first input of adder 8. The output of the adder 8 is input to the frame memory 9. The output of the frame memory 9 is given to the second input of the second motion vector detector 10c and the first input of the prediction image creating circuit 11. The output of the first motion vector detector 10b is given to the third input of the second motion vector detector 10c. The output of the second motion vector detector 10c is given to the second input of the prediction image creation circuit 11 and the second input of the variable length encoder 5.

【0097】予測画像作成回路11の第一の出力は、減
算器2の第二の入力と加算器8の第二の入力に与えられ
る。予測画像作成回路11の第二の出力は、可変長符号
器5の第三の入力に与えられる。可変長符号器5の出力
は、バッファ12aの入力に与えられる。バッファ12
aの第一の出力は、外部へ伝送または記憶され、バッフ
ァ12aの第二の出力は、有効ブロック判定器13aの
第二の入力に与えられる。
The first output of the predictive image forming circuit 11 is given to the second input of the subtracter 2 and the second input of the adder 8. The second output of the prediction image creating circuit 11 is given to the third input of the variable length encoder 5. The output of the variable length encoder 5 is given to the input of the buffer 12a. Buffer 12
The first output of a is transmitted or stored externally, and the second output of the buffer 12a is given to the second input of the valid block determiner 13a.

【0098】次に動作について説明する。まず、フレー
ムメモリ1aは入力される動画像を記憶し、符号化順に
並び換えて、第一の出力から減算器2へ出力する。減算
器2は、このフレームメモリ1aから出力される画像
と、予測画像作成回路11から出力される予測画像との
差分を求める。減算器2から出力される予測誤差は、D
CT変換器3で8画素×8ラインのブロックに分割さ
れ、ブロック毎にDCT変換される。有効ブロック判定
器13aは、このDCT係数を用いて、各ブロックの符
号化を行うか否かを判定する。例えば、DC係数の絶対
値が閾値未満であれば入力画像は予測画像とほぼ同一と
判断し、そのブロックを無効ブロックと判定する。ま
た、DC係数の絶対値が閾値以上であれば符号化が必要
な有効ブロックと判定する。
Next, the operation will be described. First, the frame memory 1a stores an input moving image, rearranges it in the order of encoding, and outputs it from the first output to the subtractor 2. The subtractor 2 obtains the difference between the image output from the frame memory 1a and the predicted image output from the predicted image creation circuit 11. The prediction error output from the subtractor 2 is D
The CT converter 3 divides the image into blocks of 8 pixels × 8 lines, and performs DCT conversion for each block. The effective block determiner 13a uses this DCT coefficient to determine whether to encode each block. For example, if the absolute value of the DC coefficient is less than the threshold value, the input image is determined to be almost the same as the predicted image, and the block is determined to be an invalid block. If the absolute value of the DC coefficient is greater than or equal to the threshold value, it is determined that the block is a valid block that requires encoding.

【0099】量子化器4aは、DCT変換器3から出力
される変換係数を量子化する。このとき、有効ブロック
判定器13aにより無効ブロックと判定されたブロック
については、変換係数の値をすべて0に置き換える。量
子化された変換係数は可変長符号器5に入力される。可
変長符号器5は、量子化された変換係数の値がすべて0
である場合は、そのブロックが無効ブロックであるとい
う情報を符号化し、そうでない場合には、そのブロック
が有効ブロックであるという情報と各変換係数を符号化
する。
The quantizer 4a quantizes the transform coefficient output from the DCT transformer 3. At this time, for the blocks determined to be invalid blocks by the valid block determiner 13a, all the transform coefficient values are replaced with 0. The quantized transform coefficient is input to the variable length encoder 5. The variable-length encoder 5 has all quantized transform coefficient values of 0.
If, then the information that the block is an invalid block is encoded; otherwise, the information that the block is an effective block and each transform coefficient are encoded.

【0100】一方、量子化された変換係数は、逆量子化
器6と逆DCT変換器7により復号される。この復号さ
れた予測誤差は、加算器8において、予測画像作成回路
11から出力される予測画像と加算される。加算器8か
ら出力される画像は復号画像であり、フレームメモリ9
に入力される。
On the other hand, the quantized transform coefficient is decoded by the inverse quantizer 6 and the inverse DCT transformer 7. The decoded prediction error is added to the predicted image output from the predicted image creation circuit 11 in the adder 8. The image output from the adder 8 is a decoded image, and the frame memory 9
Is input to

【0101】予測画像は、第一の動きベクトル検出器1
0bと第二の動きベクトル検出器10cと予測画像作成
回路11から作成される。まず、第一の動きベクトル検
出器10bは、フレームメモリ1aに記憶されている入
力画像を参照画像として、フレームメモリ1aの第一の
出力から出力される画像の動きを検出する。
The predicted image is the first motion vector detector 1
0b, the second motion vector detector 10c, and the predicted image generation circuit 11. First, the first motion vector detector 10b detects the motion of the image output from the first output of the frame memory 1a, using the input image stored in the frame memory 1a as a reference image.

【0102】例えば、フレームメモリ1aの第一の出力
から出力される画像を、16画素×16ラインのマクロ
ブロックに分割し、各マクロブロックの動きベクトルを
画素精度で求める。このとき、入力画像がインターレー
スの2フィールドで構成されたフレームであるときは、
フレームの16画素×16ラインに対する動きベクトル
を求めるとともに、このマクロブロックを2つのフィー
ルドの16画素×8ラインに分割し、2つのフィールド
の動きベクトルも求める。また、フレームメモリ1aの
第一の出力から出力される画像がBピクチャである場合
は、フレームメモリ1aに記憶されている2枚の画像を
参照画像として、それぞれ、動きベクトルを求める。
For example, the image output from the first output of the frame memory 1a is divided into macroblocks of 16 pixels × 16 lines, and the motion vector of each macroblock is obtained with pixel accuracy. At this time, when the input image is a frame composed of two interlaced fields,
A motion vector for 16 pixels × 16 lines of the frame is obtained, and this macroblock is divided into 16 pixels × 8 lines of two fields to obtain the motion vectors of the two fields. When the image output from the first output of the frame memory 1a is a B picture, the motion vector is calculated for each of the two images stored in the frame memory 1a as reference images.

【0103】第二の動きベクトル検出器10cは、第一
の動きベクトル検出器10bから出力される動きベクト
ルを中心とし、フレームメモリ9に記憶されている復号
画像を参照画像として、動きベクトルの探索を行う。例
えば、第一の動きベクトル検出器10bが画素精度で検
出した動きベクトルを中心として、この動きベクトルと
周囲の半画素位置の動きベクトルの合計9つの動きベク
トルの中から動きベクトルを探索する。
The second motion vector detector 10c searches for the motion vector with the motion vector output from the first motion vector detector 10b as the center and the decoded image stored in the frame memory 9 as the reference image. I do. For example, centering on the motion vector detected by the first motion vector detector 10b with pixel accuracy, a motion vector is searched from a total of nine motion vectors including this motion vector and the motion vectors at the surrounding half pixel positions.

【0104】すなわち、9つの動きベクトルのそれぞれ
について予測歪みを求め、最も予測歪みの小さいベクト
ルを第二の動きベクトルとして出力する。このときの予
測歪みは、フレームメモリ1aの出力とフレームメモリ
9に記憶された復号画像とを用いて求める。第一の動き
ベクトル検出器10bが複数の動きベクトルを出力する
場合は、各動きベクトルを中心として、それぞれ探索を
行い、動きベクトルを修正する。
That is, the prediction distortion is obtained for each of the nine motion vectors, and the vector with the smallest prediction distortion is output as the second motion vector. The prediction distortion at this time is obtained using the output of the frame memory 1a and the decoded image stored in the frame memory 9. When the first motion vector detector 10b outputs a plurality of motion vectors, each motion vector is centered and a search is performed to correct the motion vector.

【0105】予測画像作成回路11は、第二の動きベク
トル検出器10cから出力される動きベクトルをもと
に、フレームメモリ9に記憶されている復号画像から予
測画像を作成する。たとえば、第二の動きベクトル検出
器10cから出力される第二の動きベクトルが半画素の
位置を示している場合は、周辺の4画素から半画素の位
置の画素値を計算する。また、入力画像がインターレー
スの2フィールドで構成されたフレームであるときは、
フレームの動きベクトルとフィールドの動きベクトルの
各々について予測画像を作成し、両者のうち予測歪みの
小さい方を選択して出力する。
The predicted image creating circuit 11 creates a predicted image from the decoded image stored in the frame memory 9 based on the motion vector output from the second motion vector detector 10c. For example, when the second motion vector output from the second motion vector detector 10c indicates the position of a half pixel, the pixel value at the position of the half pixel is calculated from the surrounding four pixels. When the input image is a frame composed of two interlaced fields,
A prediction image is created for each of the frame motion vector and the field motion vector, and the one with the smaller prediction distortion is selected and output.

【0106】また、フレームメモリ1aの第一の出力か
ら出力される画像がBピクチャである場合は、2つの参
照画像から2つの予測画像を作成し、さらに、この2つ
の予測画像の平均画像を作成し、合計3つの予測画像の
うち予測歪みの少ないものを選択する。また、画像内符
号化を行う場合には、予測画像の画素値をすべて0に設
定して出力する。予測画像作成回路11は、上記のよう
に予測画像を作成して出力するとともに、どの予測画像
を選択したかを示す予測モードを出力する。
When the image output from the first output of the frame memory 1a is a B picture, two predicted images are created from two reference images, and the average image of these two predicted images is calculated. Created and selecting one with less prediction distortion out of a total of three predicted images. Further, when performing intra-image coding, all pixel values of the predicted image are set to 0 and output. The prediction image creation circuit 11 creates and outputs the prediction image as described above, and also outputs the prediction mode indicating which prediction image is selected.

【0107】予測画像作成回路11から出力される予測
モードと、第二の動きベクトル検出器10cから出力さ
れる動きベクトルは、可変長符号器5に入力され、符号
化される。可変長符号器5は、これらの符号化データ
と、上記変換係数の符号化データを重畳して、ビットス
トリームとしてバッファ12aへ出力する。バッファ1
2aは、このビットストリームを外部へ出力するととも
に、バッファ内の符号量を有効ブロック判定器13aへ
出力する。有効ブロック判定器13aはバッファ内の符
号量に基づき上記閾値を変化させ、符号化を行う有効ブ
ロックの発生数を制御する。
The prediction mode output from the predictive image creating circuit 11 and the motion vector output from the second motion vector detector 10c are input to the variable length encoder 5 and encoded. The variable-length encoder 5 superimposes these coded data and the coded data of the transform coefficient, and outputs the bitstream to the buffer 12a. Buffer 1
2a outputs this bit stream to the outside and outputs the code amount in the buffer to the valid block determiner 13a. The valid block determiner 13a changes the threshold value based on the code amount in the buffer to control the number of valid blocks to be coded.

【0108】なお、実施の形態5においては、DC係数
の絶対値を用いて有効ブロックを判定したが、DC係数
だけでなく、複数の変換係数を使って差分信号の大きさ
を示す評価値を求め、この評価値をもとに有効ブロック
の判定を行うように構成してもよい。特に、符号化レー
トが非常に低い場合には、高周波成分の厳密な復元が要
求されないので、差分信号の低周波成分の大きさのみを
評価するため、変換係数のうち低域係数を使って評価値
を求めるように構成するとよいが、符号化レートが比較
的高い場合には、入力画像と予測画像がほぼ同一かどう
かを判定するため、すべての変換係数を使って評価値を
求めるように構成してもよい。
In the fifth embodiment, the effective block is determined using the absolute value of the DC coefficient. However, not only the DC coefficient but also the plurality of conversion coefficients are used to obtain the evaluation value indicating the magnitude of the difference signal. Alternatively, the effective block may be determined based on the obtained evaluation value. In particular, when the coding rate is very low, strict restoration of high frequency components is not required, so only the magnitude of the low frequency components of the difference signal is evaluated, so the low frequency coefficient of the transform coefficients is used for evaluation. It may be configured to calculate the value, but when the coding rate is relatively high, it is configured to calculate the evaluation value using all transform coefficients to determine whether the input image and the predicted image are almost the same. You may.

【0109】また、実施の形態5においては、差分信号
の符号化にDCT変換を用いたが、符号化方式はこれに
限らず、他の直交変換やDPCM、ベクトル量子化、サ
ブバンド符号化などを用いる場合にも、同様にして、差
分信号の大きさを示す評価値を得て、有効ブロックを判
定するように構成することができる。
Further, in the fifth embodiment, the DCT transform is used for encoding the differential signal, but the encoding system is not limited to this, and other orthogonal transform, DPCM, vector quantization, subband encoding, etc. Also in the case of using, it is possible to obtain the evaluation value indicating the magnitude of the difference signal and determine the effective block in the same manner.

【0110】さらに、実施の形態5においては、実施の
形態1と実施の形態4を組み合わせた動画像符号化装置
を構成したが、実施の形態1と実施の形態3の組み合わ
せ、実施の形態2と実施の形態3の組み合わせ、実施の
形態2と実施の形態4の組み合わせも同様に構成するこ
とができ、低レート符号化に適した動画像符号化装置を
得ることができる。
Furthermore, in the fifth embodiment, the moving picture coding apparatus is configured by combining the first embodiment and the fourth embodiment. However, the combination of the first embodiment and the third embodiment, the second embodiment. And the combination of Embodiment 3 and the combination of Embodiments 2 and 4 can be configured in the same manner, and a moving image encoding apparatus suitable for low rate encoding can be obtained.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上のように、第1の発明による動画像
符号化装置は、入力画像と予測画像との差分信号を生成
し、この差分信号を複数画素毎にブロック化し、この差
分信号の各ブロックの低周波成分の大きさを示す評価値
を求め、この評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロ
ックが無効ブロックであると判定して無効ブロックであ
ることを示す情報のみを符号化し、また閾値の範囲外で
ある場合には当該ブロックが有効ブロックであると判定
して当該ブロックの符号化を行うので、差分信号が厳密
な復元を要求されない高周波成分のみからなるときは当
該ブロックの符号化を行なわないので、符号量を削減す
ることができる。また、固定レートの符号化において
は、符号化を行なわなかった分、有効ブロックの符号量
を増やすことができるので、有効ブロックの復号画像の
画質が向上する。
As described above, the moving picture coding apparatus according to the first invention generates a difference signal between an input image and a predicted image, divides this difference signal into a plurality of pixels and blocks the difference signal. Obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component of each block, and if this evaluation value is within the threshold range, determine that the block is an invalid block and code only the information indicating that it is an invalid block. If the difference signal is composed of only high-frequency components that are not required to be strictly restored, it is determined that the block is a valid block if it is outside the range of the threshold, and the block is encoded. Since the encoding is not performed, the code amount can be reduced. Further, in the fixed-rate coding, the code amount of the effective block can be increased by the amount of the non-coding, so that the image quality of the decoded image of the effective block is improved.

【0112】第2の発明による動画像符号化装置は、第
1の発明の動画像符号化装置において、発生した符号量
に基づいて閾値を制御するようにしたので、目標符号量
に応じて有効ブロックと判定されるブロックの数を制御
することができる。
Since the moving picture coding apparatus according to the second invention controls the threshold value based on the generated code quantity in the moving picture coding apparatus according to the first invention, it is effective according to the target code quantity. The number of blocks determined to be blocks can be controlled.

【0113】第3の発明による動画像符号化装置は、入
力画像と予測画像との差分信号を生成し、この差分信号
を複数画素毎にまとめてブロック化してブロック毎に直
交変換を行って変換係数を得、この変換係数のうち低域
係数から差分信号の低周波成分の大きさを示す評価値を
求め、この評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロッ
クが無効ブロックであると判定して無効ブロックである
ことを示す情報のみを符号化し、また閾値の範囲外であ
る場合には当該ブロックが有効ブロックであると判定し
て当該ブロックの変換係数を符号化するので、差分信号
が厳密な復元を要求されない高周波成分のみからなると
きは当該ブロックの符号化を行なわないので符号量を削
減することができる。また、固定レートの符号化におい
ては、符号化を行なわなかった分、有効ブロックの符号
量を増やすことができるので、有効ブロックの復号画像
の画質が向上する。さらに、有効ブロックの判定に変換
係数を用いるので、簡単な構成で差分信号の低周波成分
の大きさを示す評価値を得ることができる。
The moving picture coding apparatus according to the third invention generates a difference signal between an input image and a predicted image, collects the difference signal for each of a plurality of pixels into blocks, and performs orthogonal transformation for each block for transformation. Obtain a coefficient, obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component of the difference signal from the low-frequency coefficient of this conversion coefficient, and if this evaluation value is within the threshold range, determine that the block is an invalid block Then, only the information indicating that the block is an invalid block is coded, and if it is outside the threshold range, the block is determined to be a valid block and the transform coefficient of the block is coded. When the block is composed of only high-frequency components that are not required to be strictly restored, the block is not coded, so that the code amount can be reduced. Further, in the fixed-rate coding, the code amount of the effective block can be increased by the amount of the non-coding, so that the image quality of the decoded image of the effective block is improved. Furthermore, since the conversion coefficient is used to determine the effective block, it is possible to obtain the evaluation value indicating the magnitude of the low frequency component of the difference signal with a simple configuration.

【0114】第4の発明による動画像符号化装置は、入
力画像を複数画素からなる領域に分割して各領域毎に動
画像の動きを示す複数の動きベクトルを検出し、この動
きベクトルに基づいてすでに符号化した画像の復号画像
から動き補償した予測画像を複数作成するとともに、各
予測画像の予測歪みを求めて最小の予測歪みの予測画像
を得、この予測画像と前記入力画像との差分信号を生成
して、前記最小予測歪みが閾値の範囲内の場合には当該
領域が無効ブロックであると判定して無効ブロックであ
ることを示す情報のみを符号化し、また閾値の範囲外で
ある場合には当該領域が有効ブロックであると判定して
当該領域の差分信号を符号化するので、入力画像と予測
画像がほぼ同一である場合は当該領域の符号化を行なわ
ないので、符号量を削減することができる。また、固定
レートの符号化においては、符号化を行なわなかった分
だけ、有効ブロックの符号量を増やすことができるの
で、有効ブロックの復号画像の画質が向上する。さら
に、有効ブロックの判定には、予測画像の選択に用いた
予測歪みを利用するので、差分信号の大きさを求める回
路が不要となる。
The moving picture coding apparatus according to the fourth invention divides the input picture into areas consisting of a plurality of pixels, detects a plurality of motion vectors indicating the movement of the moving picture for each area, and based on this motion vector, A plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded images of the already coded images, the prediction distortion of each prediction image is obtained to obtain a prediction image with the minimum prediction distortion, and the difference between this prediction image and the input image A signal is generated, and when the minimum prediction distortion is within the threshold range, it is determined that the area is an invalid block, only the information indicating the invalid block is encoded, and the signal is outside the threshold range. In this case, the region is determined to be a valid block and the difference signal of the region is encoded. Therefore, when the input image and the prediction image are almost the same, the region is not encoded. It can be reduced. Further, in fixed-rate encoding, the code amount of the effective block can be increased by the amount of no encoding, so that the image quality of the decoded image of the effective block is improved. Further, since the prediction distortion used in the selection of the prediction image is used for the determination of the effective block, the circuit for obtaining the magnitude of the difference signal is unnecessary.

【0115】第5の発明による動画像符号化装置は、第
4の発明の動画像符号化装置において、発生した符号量
に基づいて、閾値を制御するようにしたので、目標符号
量に応じて有効ブロックと判定されるブロックの数を制
御することができる。
In the moving picture coding apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the threshold value is controlled based on the generated code quantity in the moving picture coding apparatus according to the fourth invention. Therefore, according to the target code quantity. The number of blocks determined to be valid blocks can be controlled.

【0116】第6の発明による動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す複数の動きベクトルを検出するので画質劣化の
ない入力画像で動きベクトルを検出することができると
ともに、動きベクトルの検出精度が向上し、動きを忠実
に把握できる。また、上記複数の動きベクトルに基づい
てすでに符号化した画像の復号画像から動き補償した予
測画像を複数作成するとともに、各予測画像の予測歪み
を求め、最小の予測歪みを与える予測画像を得るので、
復号画像の画質劣化を考慮して予測誤差を小さくし、符
号量を減少させるという意味で最適な動きベクトルを選
択することができる。
The moving picture coding apparatus according to the sixth aspect of the present invention includes a frame memory for storing a plurality of input images, and a plurality of motion vectors indicating the motion of the moving picture are obtained from the plurality of images stored in the frame memory. Since the detection is performed, the motion vector can be detected in the input image with no image quality deterioration, and the motion vector detection accuracy is improved, so that the motion can be faithfully grasped. In addition, a plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded images of the images already encoded based on the plurality of motion vectors, the prediction distortion of each prediction image is obtained, and the prediction image that gives the minimum prediction distortion is obtained. ,
An optimum motion vector can be selected in the sense that the prediction error is reduced and the code amount is reduced in consideration of image quality deterioration of the decoded image.

【0117】第7の発明による動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す動きベクトルを検出し、この動きベクトルを中
心として動きベクトルの探索を行って、動きベクトルを
修正するので、画質劣化の無い入力画像を用いて求めた
動きベクトルに近いベクトルが動きベクトルとして選択
できるので、実際の動きに近い動きベクトルが検出でき
る。また、上記動きベクトルの修正を、すでに符号化し
た画像の復号画像を用いて動きベクトルの探索を行うの
で、復号画像の画質劣化も考慮した動きベクトルを選択
することができる。
The moving picture coding apparatus according to the seventh invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and detects a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. , Since the motion vector is searched centering on this motion vector and the motion vector is corrected, a vector close to the motion vector obtained using the input image with no image quality deterioration can be selected as the motion vector. A close motion vector can be detected. Further, since the motion vector is searched by using the decoded image of the already coded image to correct the motion vector, it is possible to select the motion vector in consideration of the deterioration of the image quality of the decoded image.

【0118】第8の発明による動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す複数の動きベクトルを検出するので動きベクト
ルの検出精度が向上し、動きを忠実に把握できる。ま
た、上記複数の動きベクトルに基づいてすでに符号化し
た画像の復号画像から動き補償した予測画像を複数作成
するとともに、各予測画像の予測歪みを求め、最小の予
測歪みを与える予測画像を得るので、復号画像の画質劣
化を考慮して予測誤差を小さくさせるという意味で最適
な予測画像を選択することができる。
The moving picture coding apparatus according to the eighth invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and a plurality of motion vectors indicating the motion of the moving picture are obtained from the plurality of images stored in the frame memory. Since the detection is performed, the motion vector detection accuracy is improved, and the motion can be grasped faithfully. In addition, a plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded images of the images already encoded based on the plurality of motion vectors, the prediction distortion of each prediction image is obtained, and the prediction image that gives the minimum prediction distortion is obtained. The optimum predicted image can be selected in the sense that the prediction error is reduced in consideration of the image quality deterioration of the decoded image.

【0119】さらに、前記入力画像と前記予測画像との
差分信号を生成し、この差分信号を複数画素毎にブロッ
ク化して各ブロックの差分信号の大きさを示す評価値を
求め、この評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロッ
クが無効ブロックであると判定して無効ブロックである
ことを示す情報のみを符号化し、また閾値の範囲外であ
る場合には当該ブロックが有効ブロックであると判定し
て当該ブロックの符号化を行うので、入力画像と予測画
像がほぼ同一である場合は当該ブロックの符号化を行わ
ないので符号量を削減することができる。また、固定レ
ートの符号化においては、符号化を行なわなかった分だ
け有効ブロックの符号量を増やすことができるので、有
効ブロックの復号画像の画質が向上する。また、上述の
とおり、予測誤差を小さくするという意味で最適な予測
画像を選択できるので、無効ブロックと判定されるブロ
ックが多くなり、符号量が削減できる。
Further, a difference signal between the input image and the predicted image is generated, and the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the difference signal of each block. If it is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block and only the information indicating that it is an invalid block is coded. If it is outside the threshold range, the block is a valid block. Since the determination is made and the block is coded, if the input image and the predicted image are almost the same, the block is not coded, so that the code amount can be reduced. Further, in fixed-rate encoding, the code amount of the effective block can be increased by the amount not encoded, so that the image quality of the decoded image of the effective block is improved. Further, as described above, the optimum predicted image can be selected in the sense of reducing the prediction error, so that the number of blocks determined to be invalid blocks increases and the code amount can be reduced.

【0120】第9の発明による動画像符号化装置は、入
力画像を複数枚記憶するフレームメモリを備え、このフ
レームメモリに記憶された複数枚の画像から動画像の動
きを示す動きベクトルを検出し、この動きベクトルを中
心として動きベクトルの探索を行って、動きベクトルを
修正するので、実際の動きに近い動きベクトルが検出で
きる。また、上記動きベクトルの修正を、すでに符号化
した画像の復号画像を用いて動きベクトルの探索を行う
ので、復号画像の画質劣化も考慮して予測誤差の小さい
動きベクトルを選択することができる。
The moving picture coding apparatus according to the ninth invention comprises a frame memory for storing a plurality of input images, and detects a motion vector indicating the motion of the moving picture from the plurality of images stored in the frame memory. Since the motion vector is searched centering on this motion vector and the motion vector is corrected, a motion vector close to the actual motion can be detected. Further, since the motion vector is searched for by using the decoded image of the already coded image to correct the motion vector, it is possible to select the motion vector having a small prediction error in consideration of the image quality deterioration of the decoded image.

【0121】さらに、前記入力画像と修正された動きベ
クトルに基づき動き補償した予測画像との差分信号を生
成し、この差分信号を複数画素毎にブロック化して各ブ
ロックの差分信号の大きさを示す評価値を求め、この評
価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効ブロ
ックであると判定して無効ブロックであることを示す情
報のみを符号化し、また閾値の範囲外である場合には当
該ブロックが有効ブロックであると判定して当該ブロッ
クの符号化を行うので、入力画像と予測画像がほぼ同一
である場合は当該ブロックの符号化を行なわないので符
号量を削減することができる。また、固定レートの符号
化においては、符号化を行なわなかった分だけ有効ブロ
ックの符号量を増やすことができるので、有効ブロック
の復号画像の画質が向上する。また、上述のとおり、予
測誤差の小さい動きベクトルを選択できるので、無効ブ
ロックと判定されるブロックが多くなり、符号量が削減
できる。
Further, a difference signal between the input image and a motion-compensated predicted image based on the corrected motion vector is generated, and the difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to indicate the magnitude of the difference signal of each block. If the evaluation value is obtained and the evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block and only the information indicating the invalid block is encoded. Determines that the block is a valid block and encodes the block. Therefore, when the input image and the prediction image are almost the same, the block is not encoded, so the code amount can be reduced. . Further, in fixed-rate encoding, the code amount of the effective block can be increased by the amount not encoded, so that the image quality of the decoded image of the effective block is improved. Further, as described above, since a motion vector with a small prediction error can be selected, the number of blocks determined to be invalid blocks increases, and the code amount can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による動画像符号化
装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 DCT変換係数の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of DCT transform coefficients.

【図3】 この発明の実施の形態2による動画像符号化
装置を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3による動画像符号化
装置を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4による動画像符号化
装置を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態5による動画像符号化
装置を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a moving picture coding device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】 従来の動画像符号化装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional moving picture encoding device.

【図8】 動き補償予測符号化方式の概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram of a motion compensation predictive coding system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a フレームメモリ、2 減算器、3 DCT変
換器、4,4a,4b量子化器、5 可変長符号器、6
逆量子化器、7 逆DCT変換器、8 加算器、9
フレームメモリ、10,10a,10b,10c 動き
ベクトル検出器、11,11a 予測画像作成回路、1
2,12a バッファ、13a,13b 有効ブロック
判定器、14,15 符号器。
1, 1a frame memory, 2 subtractor, 3 DCT converter, 4, 4a, 4b quantizer, 5 variable length encoder, 6
Inverse quantizer, 7 inverse DCT converter, 8 adder, 9
Frame memory 10, 10a, 10b, 10c Motion vector detector, 11, 11a Predicted image generation circuit, 1
2, 12a buffer, 13a, 13b valid block determiner, 14, 15 encoder.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年6月27日[Submission date] June 27, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0047[Correction target item name] 0047

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0047】また、低域係数として、t(n,m)(0
n+m<8)を選び、
As the low-frequency coefficient, t (n, m) (0
n + m <8),

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0048[Correction target item name] 0048

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0050[Correction target item name] 0050

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0050】また、 d3=max{|t(n,m)|;0≦n+m<8} として評価値d3を求め、この評価値d3をもとに判定
を行うように構成してもよい。
Further, the evaluation value d3 may be obtained as d3 = max {| t (n, m) |; 0≤n + m <8}, and the determination may be made based on this evaluation value d3.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像を複数画素からなる領域に分割
して各領域毎に動画像の動きを示す動きベクトルを検出
する動きベクトル検出部と、この検出された動きベクト
ルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補
償した予測画像を作成する予測画像作成部と、前記入力
画像と前記予測画像との差分信号を生成する減算器と、
この差分信号を複数画素毎にブロック化して各ブロック
の低周波成分の大きさを示す評価値を求め、この評価値
が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効ブロック
であると判定し、また閾値の範囲外である場合には当該
ブロックが有効ブロックであると判定する有効ブロック
判定部と、前記有効ブロックと判定されたブロックを符
号化する符号器とを備えた動画像符号化装置。
1. A motion vector detection unit that divides an input image into regions composed of a plurality of pixels and detects a motion vector indicating the motion of a moving image for each region, and has already encoded based on the detected motion vector. A prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of the image; a subtractor that generates a difference signal between the input image and the prediction image;
This difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels to obtain an evaluation value indicating the magnitude of the low-frequency component of each block, and if this evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block. Also, a moving image coding apparatus including a valid block determination unit that determines that the block is a valid block when the block is outside the threshold range, and a coder that encodes the block determined to be the valid block.
【請求項2】 上記符号器から出力される符号量に基づ
いて上記閾値を制御する手段を備えたことを特徴とする
請求項1記載の動画像符号化装置。
2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, further comprising means for controlling the threshold value based on a code amount output from the encoder.
【請求項3】 入力画像を複数画素からなる領域に分割
して各領域毎に動画像の動きを示す動きベクトルを検出
する動きベクトル検出部と、この検出された動きベクト
ルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補
償した予測画像を作成する予測画像作成部と、前記入力
画像と前記予測画像との差分信号を生成する減算器と、
この差分信号を複数画素毎にまとめてブロック化してブ
ロック毎に直交変換を行う直交変換回路と、この直交変
換回路から出力される変換係数のなかの低域係数から差
分信号の低周波成分の大きさを示す評価値を求め、この
評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロックが無効ブ
ロックであると判定し、また閾値の範囲外である場合に
は当該ブロックが有効ブロックであると判定する有効ブ
ロック判定部と、前記有効ブロックと判定されたブロッ
クについて前記直交変換回路から出力される変換係数を
符号化する符号器とを備えた動画像符号化装置。
3. A motion vector detection unit that divides an input image into regions composed of a plurality of pixels and detects a motion vector indicating the motion of the moving image for each region, and has already encoded based on the detected motion vector. A prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of the image; a subtractor that generates a difference signal between the input image and the prediction image;
This difference signal is grouped into a plurality of pixels to form a block, and an orthogonal transformation circuit that performs orthogonal transformation for each block, and the magnitude of the low-frequency component of the difference signal from the low-frequency coefficient among the transformation coefficients output from this orthogonal transformation circuit If the evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block, and if the evaluation value is outside the threshold range, the block is determined to be a valid block. And a coder for coding the transform coefficient output from the orthogonal transform circuit for the block determined to be the valid block.
【請求項4】 入力画像を複数画素からなる領域に分割
して各領域毎に動画像の動きを示す複数の動きベクトル
を検出する動きベクトル検出部と、この検出された動き
ベクトルに基づきすでに符号化した画像の復号画像から
動き補償した予測画像を複数作成して各予測画像の予測
歪みを求め、最小の予測歪みを与える予測画像を出力す
る予測画像作成部と、前記入力画像と前記予測画像との
差分信号を生成する減算器と、前記最小予測歪みが閾値
の範囲内の場合には当該領域が無効ブロックであると判
定し、また閾値の範囲外である場合には当該領域が有効
ブロックであると判定する有効ブロック判定部と、前記
有効ブロックと判定された領域について前記差分信号を
符号化する符号器とを備えた動画像符号化装置。
4. A motion vector detection unit that divides an input image into regions composed of a plurality of pixels and detects a plurality of motion vectors indicating the motion of a moving image for each region, and a code that has already been coded based on the detected motion vectors. A prediction image creating unit that creates a plurality of motion-compensated prediction images from the decoded images of the converted images to obtain the prediction distortion of each prediction image, and outputs the prediction image that gives the minimum prediction distortion, the input image and the prediction image And a subtractor that generates a difference signal between the region and the minimum prediction distortion is within the range of the threshold, it is determined that the region is an invalid block, and if it is outside the range of the threshold, the region is a valid block. A moving picture coding apparatus, comprising: a valid block determining unit that determines that the valid block is determined to be a valid block;
【請求項5】 上記符号器から出力される符号量に基づ
いて上記閾値を制御する手段を備えたことを特徴とする
請求項4記載の動画像符号化装置。
5. The moving picture coding apparatus according to claim 4, further comprising means for controlling the threshold value based on a code amount output from the encoder.
【請求項6】 入力画像を複数枚記憶するフレームメモ
リと、このフレームメモリに記憶された複数枚の画像か
ら動画像の動きを示す複数の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出部と、この検出された動きベクトルに基
づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補償した
予測画像を複数作成して各予測画像の予測歪みを求め、
最小の予測歪みを与える予測画像を出力する予測画像作
成部と、前記入力画像と前記予測画像との差分信号を生
成する減算器とを備えた動画像符号化装置。
6. A frame memory for storing a plurality of input images, a motion vector detection unit for detecting a plurality of motion vectors indicating a motion of a moving image from the plurality of images stored in the frame memory, and the detected motion vector detecting unit. Based on the motion vector, a plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded images of the images already encoded, and the prediction distortion of each prediction image is obtained.
A moving image coding apparatus comprising: a predicted image generating unit that outputs a predicted image that gives a minimum predicted distortion; and a subtractor that generates a difference signal between the input image and the predicted image.
【請求項7】 入力画像を複数枚記憶するフレームメモ
リと、このフレームメモリに記憶された複数枚の画像か
ら動画像の動きを示す動きベクトルを検出する第一の動
きベクトル検出部と、この第一の動きベクトル検出部か
ら出力される動きベクトルを中心として、すでに符号化
した画像の復号画像を用いて動きベクトルの探索を行う
第二の動きベクトル検出部と、この第二の動きベクトル
検出部から出力される動きベクトルに基づきすでに符号
化した画像の復号画像から動き補償した予測画像を作成
する予測画像作成部と、この予測画像と前記入力画像と
の差分信号を生成する減算器とを備えた動画像符号化装
置。
7. A frame memory for storing a plurality of input images, a first motion vector detection unit for detecting a motion vector indicating a motion of the moving image from the plurality of images stored in the frame memory, and a first motion vector detection unit for detecting the motion vector. A second motion vector detection unit that performs a motion vector search using a decoded image of an already coded image centering on the motion vector output from the one motion vector detection unit, and this second motion vector detection unit A prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image that has already been encoded based on the motion vector output from the subtraction unit that generates a difference signal between the prediction image and the input image. Video coding device.
【請求項8】 入力画像を複数枚記憶するフレームメモ
リと、このフレームメモリに記憶された複数枚の画像か
ら動画像の動きを示す複数の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出部と、この検出された動きベクトルに基
づきすでに符号化した画像の復号画像から動き補償した
予測画像を複数作成して各予測画像の予測歪みを求め、
最小の予測歪みを与える予測画像を出力する予測画像作
成部と、前記入力画像と前記予測画像との差分信号を生
成する減算器と、この差分信号を複数画素毎にブロック
化して各ブロックの差分信号の大きさを示す評価値を求
め、この評価値が閾値の範囲内の場合には当該ブロック
が無効ブロックであると判定し、また閾値の範囲外であ
る場合には当該ブロックが有効ブロックであると判定す
る有効ブロック判定部と、前記有効ブロックと判定され
たブロックを符号化する符号器とを備えた動画像符号化
装置。
8. A frame memory for storing a plurality of input images, a motion vector detection unit for detecting a plurality of motion vectors indicating the motion of a moving image from the plurality of images stored in the frame memory, and the detected motion vector. Based on the motion vector, a plurality of motion-compensated prediction images are created from the decoded images of the images already encoded, and the prediction distortion of each prediction image is obtained.
A prediction image generation unit that outputs a prediction image that gives a minimum prediction distortion, a subtractor that generates a difference signal between the input image and the prediction image, and a difference between each block by dividing the difference signal into a plurality of pixels. The evaluation value indicating the magnitude of the signal is obtained, and when this evaluation value is within the threshold range, it is determined that the block is an invalid block, and when it is outside the threshold range, the block is a valid block. A moving picture coding apparatus, comprising: a valid block determining unit that determines that there is a block; and a coder that encodes a block that is determined to be the valid block.
【請求項9】 入力画像を複数枚記憶するフレームメモ
リと、このフレームメモリに記憶された複数枚の画像か
ら動画像の動きを示す動きベクトルを検出する第一の動
きベクトル検出部と、この第一の動きベクトル検出部か
ら出力される動きベクトルを中心として、すでに符号化
した画像の復号画像を用いて動きベクトルの探索を行う
第二の動きベクトル検出部と、この第二の動きベクトル
検出部から出力される動きベクトルに基づきすでに符号
化した画像の復号画像から動き補償した予測画像を作成
する予測画像作成部と、前記入力画像と前記予測画像と
の差分信号を生成する減算器と、この差分信号を複数画
素毎にブロック化して各ブロックの差分信号の大きさを
示す評価値を求め、この評価値が閾値の範囲内の場合に
は当該ブロックが無効ブロックであると判定し、また閾
値の範囲外である場合には当該ブロックが有効ブロック
であると判定する有効ブロック判定部と、前記有効ブロ
ックと判定されたブロックを符号化する符号器とを備え
た動画像符号化装置。
9. A frame memory for storing a plurality of input images, a first motion vector detection unit for detecting a motion vector indicating a motion of the moving image from the plurality of images stored in the frame memory, and a first motion vector detection unit for detecting the motion vector. A second motion vector detection unit that performs a motion vector search using a decoded image of an already coded image centering on the motion vector output from the one motion vector detection unit, and this second motion vector detection unit A prediction image generation unit that generates a motion-compensated prediction image from a decoded image of an image that has already been encoded based on the motion vector output from the subtraction unit that generates a difference signal between the input image and the prediction image; The difference signal is divided into blocks for each of a plurality of pixels, and an evaluation value indicating the magnitude of the difference signal of each block is obtained. If the evaluation value is within the threshold range, the block does not exist. A valid block determining unit that determines that the block is a valid block, and determines that the block is a valid block when the block is outside the threshold range, and an encoder that encodes the block that is determined to be the valid block. A moving picture coding device provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007521740A (en) * 2003-06-27 2007-08-02 タンドベルク・テレコム・エイ・エス How to find zeros in the transformation domain early
KR100755388B1 (en) * 2006-01-13 2007-09-04 부산대학교 산학협력단 Method and apparatus for approximating distortion in video compression

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007521740A (en) * 2003-06-27 2007-08-02 タンドベルク・テレコム・エイ・エス How to find zeros in the transformation domain early
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