JPH10262253A - Moving image prediction coding method - Google Patents
Moving image prediction coding methodInfo
- Publication number
- JPH10262253A JPH10262253A JP6309197A JP6309197A JPH10262253A JP H10262253 A JPH10262253 A JP H10262253A JP 6309197 A JP6309197 A JP 6309197A JP 6309197 A JP6309197 A JP 6309197A JP H10262253 A JPH10262253 A JP H10262253A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prediction
- small block
- error
- quantization
- prediction method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
- G06T9/004—Predictors, e.g. intraframe, interframe coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化の動
き補償予測方法の選択方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for selecting a motion compensation prediction method for video coding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】動画像符号化において、時間方向の冗長
性を削減するために、符号化済みのフレームを予測信号
とする予測符号化方法が知られている。この時間方向予
測の予測効率を高めるため、動き補償を行った画像信号
を予測信号とし予測を行う動き補償予測方法がよく用い
られる。動き補償予測方法は、動きベクトルを復号側に
伝送する必要があり、各動き補償予測方法ごとに予測効
率や動きベクトル数は異なる。例として、各動き補償予
測方法の予測効率と動きベクトル数を表１に示す。この
表の動きベクトル数は、小ブロック当たりの数を示して
いる。また、動き補償オフの予測は、（０，０）の動き
ベクトルでの動き補償に相当する。2. Description of the Related Art In moving picture coding, there is known a prediction coding method in which a coded frame is used as a prediction signal in order to reduce redundancy in a time direction. In order to increase the prediction efficiency of the temporal direction prediction, a motion compensation prediction method of performing prediction using an image signal subjected to motion compensation as a prediction signal is often used. In the motion compensation prediction method, it is necessary to transmit a motion vector to the decoding side, and the prediction efficiency and the number of motion vectors are different for each motion compensation prediction method. As an example, Table 1 shows the prediction efficiency and the number of motion vectors of each motion compensation prediction method. The number of motion vectors in this table indicates the number per small block. In addition, prediction of motion compensation off corresponds to motion compensation using a motion vector of (0, 0).
【０００３】[0003]
【表１】 [Table 1]
【０００４】動き補償を行わない場合、予測効率は悪い
ものの、動きベクトルなどによるオーバヘッドはない。
逆に、小ブロックを４つのブロックに分割し、双方向予
測を行う場合は、予測効率は高いが、動きベクトルや動
き補償予測方法を示す情報によるオーバヘッドが大きく
なることがわかる。When motion compensation is not performed, the prediction efficiency is low, but there is no overhead due to a motion vector or the like.
Conversely, when the small block is divided into four blocks and bidirectional prediction is performed, the prediction efficiency is high, but the overhead due to the motion vector and the information indicating the motion compensation prediction method increases.
【０００５】一般的な動画像符号化方法では、複数の動
き補償予測方法を装置に実装し、符号化効率に基づき動
き補償予測方法を適応的に切り替えている。例えば、Ｍ
ＰＥＧ１では、ブロックサズ１６×１６の片方向／双方
向動き補償予測（図５）を行い、小ブロック単位に片方
向動き補償予測または双方向動き補償予測に適応的に切
り替えることができる。In a general moving picture coding method, a plurality of motion compensation prediction methods are mounted on an apparatus, and the motion compensation prediction method is adaptively switched based on coding efficiency. For example, M
In PEG1, block size 16 × 16 unidirectional / bidirectional motion compensation prediction (FIG. 5) is performed, and it is possible to adaptively switch to unidirectional motion compensation prediction or bidirectional motion compensation prediction in small block units.
【０００６】符号化効率向上のため、動き補償予測方法
の選択には、その動き補償予測効率の高さだけでなく、
オーバヘッドを考慮する必要がある。予測効率が高い予
測方法でも、オーバヘッドの大きさにより、その効果は
相殺される可能性があり、符号化効率の低下を招く場合
もある。[0006] In order to improve coding efficiency, the selection of a motion compensation prediction method involves not only high motion compensation prediction efficiency, but also
It is necessary to consider overhead. Even in a prediction method having a high prediction efficiency, the effect may be offset by the size of the overhead, and the coding efficiency may be reduced.
【０００７】そこで、以下の手順により予測方法を選択
する。 １．各予測方法の予測誤差を算出する。 ２．各予測方法のオーバヘッドのサイズに基づき、それ
ぞれの予測誤差から経験的に得られた値（補正値）を加
えまたは減じ、新たな予測誤差とする。 ３．各予測方法の予測誤差の中から最小予測誤差を検出
し、最小予測誤差の予測方法を用いて符号化対象小ブロ
ックの予測を行う。Therefore, a prediction method is selected according to the following procedure. 1. The prediction error of each prediction method is calculated. 2. Based on the size of the overhead of each prediction method, a value (correction value) empirically obtained from each prediction error is added or subtracted to obtain a new prediction error. 3. The minimum prediction error is detected from the prediction errors of the respective prediction methods, and the encoding target small block is predicted using the minimum prediction error prediction method.
【０００８】上記の選択方法の補正値は、オーバヘッド
が小さい方法ほど予測誤差が小さくなるように設定す
る。例えば、補正値を予測誤差から減じる場合、オーバ
ヘッドが少ない方法ほど大きな値を設定する。補正値を
予測誤差に加える場合は、オーバヘッドが大きい方法ほ
ど大きな値を設定する。[0008] The correction value of the above selection method is set such that the prediction error decreases as the overhead decreases. For example, when the correction value is subtracted from the prediction error, a larger value is set for a method with a smaller overhead. When adding a correction value to a prediction error, a larger value is set for a method with a larger overhead.
【０００９】例として、動きベクトル数がそれぞれ０，
１，２の３種類の予測方法から予測方法を選択し、予測
誤差に補正値を加える場合を示す。各方法の予測誤差に
加える補正値Ｂi （ｉ＝０，１，２）は、以下の関係式
で表すことができる。As an example, the number of motion vectors is 0,
A case will be described in which a prediction method is selected from three types of prediction methods, 1 and 2, and a correction value is added to the prediction error. The correction value B i (i = 0, 1, 2) added to the prediction error of each method can be expressed by the following relational expression.
【００１０】Ｂ0 ≦Ｂ1 ≦Ｂ2 ・・・（１） 各予測方法のオーバヘッドを考慮しない場合は、上式の
等号が成り立つ。各予測方法で算出された予測誤差Ｅｇ
i と補正値Ｂi 、予測方法決定に用いる予測誤差Ｅｎi
は次式から算出される。B 0 ≦ B 1 ≦ B 2 (1) If the overhead of each prediction method is not taken into account, the above equation holds. Prediction error Eg calculated by each prediction method
i , the correction value B i , and the prediction error En i used for determining the prediction method
Is calculated from the following equation.
【００１１】Ｅｎi ＝Ｅｇi ＋Ｂi ・・・・・（２） 上式により補正した予測誤差Ｅｎi から最小予測誤差を
検出し、予測方法を決定する。[0011] detecting the minimum prediction error from the prediction error En i corrected by En i = Eg i + B i ····· (2) the above equation to determine the prediction method.
【００１２】このような方法によれば、動き補償予測の
効率を低下させることなく、オーバヘッドを抑えること
ができる。According to such a method, overhead can be suppressed without lowering the efficiency of motion compensation prediction.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ＭＰＥＧ１などの一般
的な動画像符号化方法では、動き補償予測の予測誤差信
号に対し直交変換を行い、直交変換係数を量子化後、可
変長符号化を行う。量子化を行う際の量子化ステップは
目標伝送レートなどから決定される。量子化ステップが
大きい場合は粗く量子化され、小さい場合は細かく量子
化される。In a general moving picture coding method such as MPEG1, orthogonal transform is performed on a prediction error signal of motion compensation prediction, and after orthogonal transform coefficients are quantized, variable length coding is performed. . The quantization step when performing quantization is determined from a target transmission rate and the like. When the quantization step is large, the quantization is coarsely performed, and when the quantization step is small, the quantization is finely performed.
【００１４】ここで、予測誤差信号と量子化ステップの
関係について考える。細かく量子化を行う場合、予測誤
差が小さいほど量子化後の直交変換係数が小さくなるた
め、予測誤差が最小となる予測方法を選択することで発
生情報量を抑えることができる。また、量子化が粗くな
ると、各予測方法間の予測誤差の差は、量子化後の直交
変換係数の符号量の増加につながる可能性は少ない。し
たがって、動き補償によるオーバヘッドが少ない方法を
選択することにより、全体の発生情報量が減少する可能
性がある。Here, the relationship between the prediction error signal and the quantization step will be considered. When fine quantization is performed, the smaller the prediction error, the smaller the orthogonal transform coefficient after quantization. Therefore, the amount of generated information can be suppressed by selecting a prediction method that minimizes the prediction error. Further, when quantization is coarse, the difference in prediction error between the prediction methods is unlikely to lead to an increase in the code amount of the orthogonal transform coefficient after quantization. Therefore, by selecting a method with less overhead due to motion compensation, the total amount of generated information may be reduced.
【００１５】表２、表３に例を示す。この例では、予測
方法ＡおよびＢは、それぞれ異なる予測方法とする。そ
れぞれ予測方法の予測誤差信号を細かく量子化した場合
（ここでは、量子化ステップ２）、予測方法Ａの方が量
子化後の予測誤差小さくなっている。しかし、粗く量子
化した場合（ここでは、量子化ステップ１０）、両者の
予測誤差信号は等しくなっている。この例からわかるよ
うに最小予測誤差となる予測方法が常によいとは限ら
ず、各予測方法のオーバヘッドと量子化ステップによっ
て最適な予測方法は変化する。Tables 2 and 3 show examples. In this example, the prediction methods A and B are different prediction methods. When the prediction error signal of each prediction method is finely quantized (here, quantization step 2), the prediction method A has a smaller prediction error after quantization. However, when coarsely quantized (here, quantization step 10), both prediction error signals are equal. As can be seen from this example, the prediction method with the minimum prediction error is not always good, and the optimal prediction method changes depending on the overhead and the quantization step of each prediction method.
【００１６】[0016]
【表２】 [Table 2]
【００１７】[0017]
【表３】 [Table 3]
【００１８】従来の方法では、各動き補償方法の予測誤
差に加える補正値は、経験的に求められたものであり、
常に一定である。このため、量子化ステップに応じた適
切な補正値が用いられるとは限らない。その結果、量子
化ステップが小さいときに予測誤差の大きい予測方法が
選択される場合や、量子化ステップが大きいときに動き
ベクトルなどによるオーバヘッドが大きくなる場合があ
り、全体の発生情報量が増加するという問題点があっ
た。In the conventional method, the correction value to be added to the prediction error of each motion compensation method is obtained empirically.
Always constant. For this reason, an appropriate correction value according to the quantization step is not always used. As a result, when the quantization step is small, a prediction method having a large prediction error may be selected, or when the quantization step is large, the overhead due to a motion vector or the like may increase, and the entire generated information amount increases. There was a problem.
【００１９】本発明の目的は、予測符号化によるオーバ
ヘッドを低減することにより発生情報量を抑える動画像
予測符号化方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a moving picture predictive coding method for suppressing the amount of generated information by reducing the overhead due to predictive coding.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明の動画像予測符号
化方法は、動画像シーケンスを符号化する際、符号化対
象フレームを小ブロックに分割し、符号化対象小ブロッ
クごとに動き補償予測のオン／オフが可能な動画像予測
符号化方法において、符号化対象小ブロックの量子化に
適用する量子化ステップの大きさと動き補償オフの場合
の予測誤差から動き補償予測をオン／オフを決定する。According to the moving picture predictive coding method of the present invention, when a moving picture sequence is coded, a frame to be coded is divided into small blocks, and motion compensation prediction is performed for each of the small blocks to be coded. In a video prediction encoding method capable of turning on / off, motion compensation prediction is determined on / off based on the size of a quantization step applied to quantization of a small block to be coded and a prediction error when motion compensation is off. I do.
【００２１】本発明の他の動画像予測符号化方法は、動
画像シーケンスを符号化する際、符号化対象フレームを
小ブロックに分割し、符号化対象小ブロックごとに複数
の予測方法から１つの予測方法を選択可能な動画像予測
符号化方法において、符号化対象小ブロックの量子化に
適用する量子化ステップの大きさと各予測方法の動きベ
クトルや予測方法を示すための情報の大きさから予測方
法を決定する。According to another moving picture prediction coding method of the present invention, when coding a moving picture sequence, a frame to be coded is divided into small blocks, and one of a plurality of prediction methods is used for each small block to be coded. In the video prediction encoding method in which a prediction method can be selected, prediction is performed based on the size of a quantization step applied to quantization of a small block to be encoded and the size of a motion vector of each prediction method or information indicating a prediction method. Decide the method.
【００２２】本発明の他の実施態様によれば、符号化対
象小ブロックごとに複数の予測方法の中から１つの予測
方法を選択する際、各予測方法で予測誤差から最小予測
誤差を検出した後、符号化対象小ブロックの量子化に適
用する量子化ステップの大きさから予測方法の候補を選
出するために前記最小予測誤差に対し予測誤差の許容範
囲を算出し、その許容範囲内の予測誤差となる予測方法
から最小オーバヘッドの予測方法を選択する。According to another embodiment of the present invention, when one prediction method is selected from a plurality of prediction methods for each small block to be encoded, a minimum prediction error is detected from a prediction error in each prediction method. After that, in order to select a prediction method candidate from the size of the quantization step applied to the quantization of the small block to be encoded, an allowable range of the prediction error is calculated for the minimum prediction error, and the prediction within the allowable range is calculated. A prediction method with the minimum overhead is selected from prediction methods that result in errors.
【００２３】本発明の他の実施態様によれば、符号化対
象小ブロックごとに複数の予測方法の中から１つの予測
方法を選択する際、符号化対象小ブロックの量子化に適
用する量子化ステップの大きさと各予測方法のオーバヘ
ッドから各予測方法の予測誤差に対する補正値を算出
し、各予測方法の予測誤差を補正した後、最小予測誤差
となる予測方法を選択する。According to another embodiment of the present invention, when one prediction method is selected from a plurality of prediction methods for each small block to be encoded, the quantization applied to the quantization of the small block to be encoded is performed. A correction value for the prediction error of each prediction method is calculated from the size of the step and the overhead of each prediction method, and after correcting the prediction error of each prediction method, a prediction method having the minimum prediction error is selected.
【００２４】したがって、予測誤差信号による発生情報
量を増加させることなく、動きベクトルなどによるオー
バヘッドを減少させることができる。Therefore, it is possible to reduce the overhead due to the motion vector and the like without increasing the amount of information generated by the prediction error signal.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２６】図１は本発明の第１の実施形態（請求項１
に対応）を示す流れ図である。本実施形態では、動き補
償なしの予測誤差が、量子化ステップから求められる閾
値より小さい場合、他の動き補償予測方法の予測誤差に
関係なく、動き補償予測をオフとする。動き補償オンの
場合は、予測方法の選択を行う。 １．動き補償なしの予測誤差Ｅｇ0 を算出する（ステッ
プ１１）。 ２．符号化対象小ブロックの量子化ステップＱを算出す
る（ステップ１２）。 ３．量子化ステップＱから閾値Ｔｈを次式により算出す
る（ステップ１３）。 Ｔｈ＝ｔ（Ｑ）・・・・・（３） ４．予測誤差Ｅｇ0が、次式を満たす場合、動き補償を
オフとする（ステップ１４、１５）。 Ｅｇ0 ≦Ｔｈ・・・・・・（４） ５．予測誤差Ｅｇ0 が上式を満たさない場合は、動き補
償予測方法の選択を行う（ステップ１４、１６）。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. In the present embodiment, when the prediction error without motion compensation is smaller than the threshold obtained from the quantization step, the motion compensation prediction is turned off regardless of the prediction error of another motion compensation prediction method. When motion compensation is on, a prediction method is selected. 1. A prediction error Eg 0 without motion compensation is calculated (step 11). 2. A quantization step Q of the small block to be encoded is calculated (step 12). 3. The threshold value Th is calculated from the quantization step Q by the following equation (step 13). Th = t (Q) (3) When the prediction error Eg 0 satisfies the following equation, the motion compensation is turned off (steps 14 and 15). Eg 0 ≦ Th (4) If the prediction error Eg 0 does not satisfy the above equation, a motion compensation prediction method is selected (steps 14 and 16).
【００２７】図２は本発明の第２の実施の形態（請求項
３に対応）を示す流れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment (corresponding to claim 3) of the present invention.
【００２８】本実施形態では、実装されたＮ種類の予測
方法の中で最小予測誤差に対して、量子化ステップより
予測誤差の許容範囲を求め、許容範囲内で最小オーバヘ
ッドの予測方法を採用する。In the present embodiment, the allowable range of the prediction error is obtained from the quantization step for the minimum prediction error among the N types of implemented prediction methods, and the minimum overhead prediction method is employed within the allowable range. .
【００２９】１．実装されている複数の予測方法で予測
誤差Ｅｇi （ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）を算出する（ス
テップ２１）。 ２．予測誤差Ｅｇi から最小予測誤差Ｅｇmin を算出す
る（ステップ２２）。 ３．符号化対象小ブロックの量子化ステップＱを算出す
る（ステップ２３）。 ４．量子化ステップＱから許容範囲Ｔを次式により算出
する（ステップ２４）。 Ｔ＝ｆ（Ｑ）・・・・（５） ５．各予測方法の予測誤差Ｅｇi で、次式を満たす予測
方法を検出する（ステップ２５）。図４（ａ）の例で
は、Ｎ種類の予測方法から、予測誤差Ｅｇi が許容範囲
Ｔ内に存在する５つの予測方法を候補として選択する。 Ｅｇi ≦Ｅｇmin ＋Ｔ・・・（６） ６．検出した予測方法の中でオーバヘッドが最も小さい
予測方法を符号化対象小ブロックの予測方法として決定
する（ステップ２６）。図４（ｂ）は図４（ａ）で選ば
れた５つの候補のうち、オーバヘッドの大きさが最も小
さい予測方法が選択されることを示している。1. Prediction in a plurality of prediction methods that are implemented error Eg i (i = 1,2, ··· , N) is calculated (step 21). 2. Calculating the minimum prediction error Eg min from the prediction error Eg i (step 22). 3. The quantization step Q of the small block to be encoded is calculated (step 23). 4. An allowable range T is calculated from the quantization step Q by the following equation (step 24). T = f (Q) (5) In the prediction error Eg i of each prediction method detects a prediction method which satisfies the following equation (step 25). In the example of FIG. 4 (a), the N types of prediction methods, to select the five prediction method a prediction error Eg i exists within the tolerance T as a candidate. Eg i ≦ Eg min + T ··· (6) 6. The prediction method having the smallest overhead among the detected prediction methods is determined as the prediction method for the small block to be encoded (step 26). FIG. 4B shows that the prediction method having the smallest overhead is selected from the five candidates selected in FIG. 4A.
【００３０】図３は本発明の第３の実施の形態（請求項
４に対応）を示す流れ図である。FIG. 3 is a flowchart showing a third embodiment (corresponding to claim 4) of the present invention.
【００３１】本実施形態では、実装されたＮ種類の予測
方法の予測誤差に対して、量子化ステップと各予測方法
のオーバヘッドより各予測方法の補正値を求め、補正後
の予測誤差が最小となる予測方法を採用する。In the present embodiment, correction values for each prediction method are obtained from the quantization step and the overhead of each prediction method with respect to the prediction errors of the implemented N types of prediction methods. Adopt a different prediction method.
【００３２】１．実装されている複数の予測方法で予測
誤差Ｅｇi （ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）を算出する（ス
テップ３１）。 ２．符号化対象小ブロックの量子化ステップＱを算出す
る（ステップ３２）。 ３．量子化ステップＱと予測方法のオーバヘッドサイズ
Ｈから次式により補正値Ｂi を算出する（ステップ３
３）。 Ｂi ＝ｈ（Ｑ，Ｈ）・・・（７） ４．次式により各予測方法の予測誤差Ｅｇi を補正値Ｂ
i により補正し、補正した予測誤差Ｅi を算出する（ス
テップ３４）。 Ｅi ＝Ｅｇi ＋Ｂi ・・・（８） ５．補正した予測誤差Ｅi で予測誤差が最も小さい予測
方法を符号化対象小ブロックの予測方法として決定する
（ステップ３５）。1. Prediction in a plurality of prediction methods that are implemented error Eg i (i = 1,2, ··· , N) is calculated (step 31). 2. The quantization step Q of the small block to be encoded is calculated (step 32). 3. The correction value Bi is calculated from the quantization step Q and the overhead size H of the prediction method by the following equation (step 3).
3). B i = h (Q, H) (7) Correction value B a prediction error Eg i of each prediction method by the following formula
i , and a corrected prediction error Ei is calculated (step 34). E i = Eg i + B i ··· (8) 5. Prediction error in corrected prediction error E i determines the smallest prediction method as the prediction method of the encoding target small block (step 35).
【００３３】本発明の具体例を示す。本例では、小ブロ
ックサイズを１６×１６とし、動き探索における予測誤
差の指標は、次式から求まる差分絶対値和を用いた場合
を想定する。A specific example of the present invention will be described. In this example, it is assumed that the small block size is 16 × 16, and the index of the prediction error in the motion search is a sum of absolute differences obtained from the following equation.
【００３４】[0034]
【数１】 ここで、Ｐc （ｊ，ｋ）は符号化対象小ブロックの画素
値、Ｐr （ｊ，ｋ）は参照小ブロックの画素値を示す。
画像符号化方法としては、動き補償＋離散コサイン変換
とし、予測方法は以下の３種類とする。また、本例で
は、動き補償予測に伴うオーバヘッドは動きベクトルの
みとし、オーバヘッドの大きさは動きベクトル数に比例
すると仮定する。(Equation 1) Here, P c (j, k) indicates the pixel value of the encoding target small block, and P r (j, k) indicates the pixel value of the reference small block.
As the image coding method, motion compensation + discrete cosine transform is used, and the following three types of prediction methods are used. Further, in this example, it is assumed that the overhead associated with the motion compensation prediction is only the motion vector, and the size of the overhead is proportional to the number of motion vectors.
【００３５】１．動き補償オフでの予測 参照フレームは、符号化対象フレームに対し符号化済み
で、時間的に前の１フレームを用いる。動きベクトル数
は０ ２．片方向動き補償予測 参照フレームは、符号化対象フレームに対し符号化済み
で、時間的に前の１フレームを用いる。動きベクトル数
は１ ３．双方向動き補償予測 参照フレームは、符号化対象フレームに対し符号化済み
で、時間的に前後の２フレームを用いる。動きベクトル
数は２1. Prediction When Motion Compensation is Off As a reference frame, one frame that has been encoded for the encoding target frame and is temporally earlier is used. The number of motion vectors is 0 One-way motion compensated prediction The reference frame is one frame that has been encoded with respect to the encoding target frame and is temporally earlier. The number of motion vectors is 1 3. As the bidirectional motion compensation prediction reference frame, two frames that have been encoded with respect to the encoding target frame and are temporally preceding and succeeding are used. The number of motion vectors is 2
【００３６】離散コサイン変換の定義は以下の通りであ
る。The definition of the discrete cosine transform is as follows.
【００３７】[0037]
【数２】 (Equation 2)
【００３８】予測誤差の許容範囲を用いた予測方法の決
定 まず、３種類の予測方法（動き補償オフでの予測、片方
向動き補償予測、双方向動き補償予測）で符号化対象小
ブロックと参照小ブロックの差分絶対値和（ＳＡＤo ，
ＳＡＤp ，ＳＡＤb ）を算出する。次に、最小差分絶対
値和ＳＡＤminを算出する。Determination of Prediction Method Using Tolerance of Prediction Error First, a small block to be coded is referred to by three types of prediction methods (prediction with motion compensation off, unidirectional motion compensation prediction, and bidirectional motion compensation prediction). Sum of absolute differences of small blocks (SAD o ,
SAD p and SAD b ) are calculated. Next, the minimum difference absolute value sum SAD min is calculated.
【００３９】 ＳＡＤmin ＝ｍｉｎ（ＳＡＤ0 ，ＳＡＤp ，ＳＡＤb ）・・・・（１１） 次に、符号化対象小ブロックに適用する量子化ステップ
ＱＰから許容範囲Ｔを次式により算出する。 Ｔ＝ＱＰ・１６×１６／８・・・（１２）SAD min = min (SAD 0 , SAD p , SAD b ) (11) Next, an allowable range T is calculated from the quantization step QP applied to the small block to be encoded by the following equation. T = QP · 16 × 16/8 (12)
【００４０】続いて、次式を満たす予測方法を検出す
る。 ＳＡＤi ≦ＳＡＤmin ＋Ｔ（ｉ＝０，ｐ，ｎ）・・・（１３） 検出された予測方法が、２つ以上ある場合は、各方法の
オーバヘッドを比較し、最小オーバヘッドの予測方法を
選択する。Subsequently, a prediction method satisfying the following equation is detected. SAD i ≦ SAD min + T (i = 0, p, n) (13) When there are two or more detected prediction methods, compare the overhead of each method and select the prediction method of the minimum overhead. I do.
【００４１】上記のような方法により、予測誤差信号に
よる発生情報量を増加させることなく、動きベクトルな
どによるオーバヘッドを減少させることができる。According to the above-described method, it is possible to reduce the overhead due to the motion vector or the like without increasing the amount of information generated by the prediction error signal.
【００４２】予測誤差補正による予測方法の決定 まず、３種類の予測方法（動き補償オフでの予測、片方
向動き補償予測、双方向動き補償予測）で、符号化対象
小ブロックと参照小ブロックの差分絶対値和（ＳＡＤ
o ，ＳＡＤp ，ＳＡＤb ）を算出する。次に、符号化対
象小ブロックに適用する量子化ステップＱＰと、各予測
方法の動きベクトル数Ｍi （ｉ＝０，ｐ，ｎ）から補正
値Ｂi （ｉ＝０，ｐ，ｎ）を次式により算出する。 Ｂi ＝（ＱＰ・１６×１６／８）・（２−Ｍi ）・・・（１４）Determination of Prediction Method by Prediction Error Correction First, three types of prediction methods (prediction with motion compensation off, one-way motion compensation prediction, and bidirectional motion compensation prediction) are used to determine the small block to be coded and the Sum of absolute differences (SAD
o , SAD p , SAD b ) are calculated. Next, a correction value B i (i = 0, p, n) is calculated from the quantization step QP applied to the small block to be encoded and the number of motion vectors M i (i = 0, p, n) of each prediction method. It is calculated by the following equation. B i = (QP · 16 × 16/8) · (2-M i ) (14)
【００４３】（１２）式より求められた各予測方法の補
正値は以下の通りである。 The correction values for each prediction method obtained from equation (12) are as follows.
【００４４】次に、各予測方法の差分絶対値和ＳＡＤi
（ｉ＝０，ｐ，ｎ）を次式により補正する。 ＳＡＤｎi ＝ＳＡＤi −Ｂi ・・・（１６） この後、最小差分絶対値和を検出し、予測方法を決定す
る。Next, the sum of absolute differences SAD i of each prediction method
(I = 0, p, n) is corrected by the following equation. SADn i = SAD i −B i (16) Thereafter, the minimum difference absolute value sum is detected, and the prediction method is determined.
【００４５】上記のような方法により、予測誤差信号に
よる発生情報量を増加させることなく、動きベクトルな
どによるオーバヘッドを減少させることができる。With the above method, it is possible to reduce the overhead due to motion vectors and the like without increasing the amount of information generated by the prediction error signal.
【００４６】以上述べた実施形態では、予測誤差の大き
さの指標として差分絶対値和を用いているが、差分自乗
和など他の指標を用いることも可能である。ただし、予
測誤差の指標により、許容範囲や補正値の算出方法を適
宜変更する必要がある。In the embodiment described above, the sum of absolute differences is used as an index of the magnitude of the prediction error. However, another index such as the sum of squared differences can be used. However, it is necessary to appropriately change the calculation method of the allowable range and the correction value depending on the index of the prediction error.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
品質を低下させることなく、動きベクトルなどによるオ
ーバヘッドを低減でき、結果として、符号化効率を向上
させることができる。As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the overhead due to the motion vector and the like without lowering the image quality, and as a result, it is possible to improve the coding efficiency.
【図１】本発明の第１の実施形態を示す流れ図である。FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施形態を示す流れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施形態を示す流れ図である。FIG. 3 is a flowchart showing a third embodiment of the present invention.
【図４】予測誤差が許容範囲内収まる予測方法の検出
（（同図（ａ））とオーバヘッドの大きさによる予測方
法の決定（同図（ｂ））を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating detection of a prediction method in which a prediction error falls within an allowable range ((a) in FIG. 4) and determination of a prediction method based on the size of overhead ((b) in FIG. 4).
【図５】動き補償予測の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of motion compensation prediction.
１１〜１６，２１〜２６，３１〜３５ ステップ 11-16, 21-26, 31-35 steps
Claims (4)
化対象フレームを小ブロックに分割し、符号化対象小ブ
ロックごとに動き補償予測のオン／オフが可能な動画像
予測符号化方法において、符号化対象小ブロックの量子
化に適用する量子化ステップの大きさと動き補償オフの
場合の予測誤差から動き補償予測をオン／オフを決定す
ることを特徴とする動画像予測符号化方法。When encoding a moving image sequence, a moving image prediction encoding method capable of dividing an encoding target frame into small blocks and turning on / off motion compensation prediction for each encoding target small block. A moving image prediction encoding method characterized by determining whether motion compensation prediction is on or off based on the size of a quantization step applied to quantization of a small block to be encoded and a prediction error when motion compensation is off.
化対象フレームを小ブロックに分割し、符号化対象小ブ
ロックごとに複数の予測方法から１つの予測方法を選択
可能な動画像予測符号化方法において、符号化対象小ブ
ロックの量子化に適用する量子化ステップの大きさと各
予測方法の動きベクトルや予測方法を示すための情報の
大きさから予測方法を決定することを特徴とする動画像
予測符号化方法。2. Encoding a moving image sequence, the encoding target frame is divided into small blocks, and one of a plurality of prediction methods can be selected from a plurality of prediction methods for each encoding target small block. In the method, a prediction method is determined from a size of a quantization step applied to quantization of a small block to be encoded and a size of a motion vector of each prediction method or information indicating a prediction method. Predictive coding method.
方法の中から１つの予測方法を選択する際、各予測方法
で予測誤差から最小予測誤差を検出した後、符号化対象
小ブロックの量子化に適用する量子化ステップの大きさ
から予測方法の候補を選出するために前記最小予測誤差
に対し予測誤差の許容範囲を算出し、その許容範囲内の
予測誤差となる予測方法から最小オーバヘッドの予測方
法を選択する、請求項２記載の動画像予測符号化方法。3. When selecting one prediction method from among a plurality of prediction methods for each encoding target small block, after detecting a minimum prediction error from a prediction error in each prediction method, a quantization of the encoding target small block is performed. In order to select a prediction method candidate from the size of the quantization step applied to the quantization, an allowable range of the prediction error is calculated with respect to the minimum prediction error, and a minimum overhead of the prediction method that is a prediction error within the allowable range is calculated. The moving picture prediction encoding method according to claim 2, wherein a prediction method is selected.
方法の中から１つの予測方法を選択する際、符号化対象
小ブロックの量子化に適用する量子化ステップの大きさ
と各予測方法のオーバヘッドから各予測方法の予測誤差
に対する補正値を算出し、各予測方法の予測誤差を補正
した後、最小予測誤差となる予測方法を選択する、請求
項２記載の動画像予測符号化方法。4. When selecting one prediction method from a plurality of prediction methods for each encoding target small block, the size of a quantization step applied to quantization of the encoding target small block and the overhead of each prediction method. 3. The moving picture prediction encoding method according to claim 2, wherein a correction value for a prediction error of each prediction method is calculated from the calculation result, the prediction error of each prediction method is corrected, and then a prediction method having a minimum prediction error is selected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309197A JP3843160B2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Video predictive coding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309197A JP3843160B2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Video predictive coding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10262253A true JPH10262253A (en) | 1998-09-29 |
| JP3843160B2 JP3843160B2 (en) | 2006-11-08 |
Family
ID=13219310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6309197A Expired - Lifetime JP3843160B2 (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Video predictive coding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3843160B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1558040A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Thomson Licensing S.A. | Method and apparatus for generating/evaluating prediction information in picture signal encoding/decoding |
| EP1558039A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Method and apparatus for generating/evaluating prediction information in picture signal encoding/decoding |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP6309197A patent/JP3843160B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1558040A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Thomson Licensing S.A. | Method and apparatus for generating/evaluating prediction information in picture signal encoding/decoding |
| EP1558039A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-27 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Method and apparatus for generating/evaluating prediction information in picture signal encoding/decoding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3843160B2 (en) | 2006-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8553779B2 (en) | Method and apparatus for encoding/decoding motion vector information | |
| JPH1146364A (en) | Motion compensation coding and decoding device, and coding and decoding device | |
| US20060215759A1 (en) | Moving picture encoding apparatus | |
| JPH10304383A (en) | Movement compensated encoding device/method and encoding recording medium | |
| US7523234B2 (en) | Motion estimation with fast search block matching | |
| JPWO2009035144A1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
| WO2011032852A1 (en) | Weighted motion compensation of video | |
| WO2011124157A1 (en) | Video coding and decoding method for local luminance compensation and device thereof | |
| US8150171B2 (en) | Apparatus for and method of decoding moving picture, and computer product | |
| JPH05227038A (en) | Movement compensation forecasting system | |
| US20220046233A1 (en) | Image decoding device, image decoding method, and program | |
| US6553068B1 (en) | Video signal coding method and device adapted to control code amounts according to the characteristics of pictures | |
| KR20030050387A (en) | Transcoder and transcoding method | |
| US8447104B2 (en) | Method, medium and system adjusting predicted values based on similarities between color values for image compressing/recovering | |
| US9253493B2 (en) | Fast motion estimation for multiple reference pictures | |
| US20040105589A1 (en) | Moving picture compression/coding apparatus and motion vector detection method | |
| US6577680B2 (en) | Video signal coding method and coding device adapted to control code amounts according to the characteristics of pictures | |
| JP2000059792A (en) | High efficiency encoding device of dynamic image signal | |
| JP3843160B2 (en) | Video predictive coding method | |
| JP2004274628A (en) | Apparatus, method, and program for detecting motion | |
| JPH0832969A (en) | Motion vector detector | |
| JP2005303555A (en) | Moving image encoding apparatus and its method | |
| JPH065954B2 (en) | Interframe and intraframe adaptive predictive coding device for moving image signal | |
| JPH0646412A (en) | Animation image predictive coding/decoding method | |
| JPH09327023A (en) | Intra-frame/inter-frame coding changeover method and image coding device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040121 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040121 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050610 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060411 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060510 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060620 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060802 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060814 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120818 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130818 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |