JPH11187408A - 動画像符号化装置およびその符号化処理方法 - Google Patents

動画像符号化装置およびその符号化処理方法

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JPH11187408A
JPH11187408A JP35444297A JP35444297A JPH11187408A JP H11187408 A JPH11187408 A JP H11187408A JP 35444297 A JP35444297 A JP 35444297A JP 35444297 A JP35444297 A JP 35444297A JP H11187408 A JPH11187408 A JP H11187408A
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frame
signal
motion vector
coding
moving picture
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Tatsuro Yamauchi
達郎 山内
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号した動画像信号による動きベクトル検出
精度の悪化を防止して、符号化効率の悪化を防止する。 【解決手段】 フレームメモリ16は入力端子30からの動
画像信号を１フレーム分遅延させて動きベクトル検出回
路18に供給する。動きベクトル検出回路18は入力端子30
からの現フレームの動画像信号とフレームメモリ16から
の直接遅延させた前フレームの動画像信号とから動きベ
クトルを検出する。動き補正回路20は検出した動きベク
トルにて入力する動画像信号を補正する。フレーム間符
号化回路22は動き補正した現フレームの動画像信号と復
号回路14にて復号された前フレームの動画像信号とのフ
レーム間符号化を求める。符号化信号は符号化された動
きベクトルとともに合成回路26から所定の符号化ビット
ストリームとして出力端子40に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化装置
およびその符号化処理方法に係り、特に、たとえば、テ
レビジョン信号などの動画像信号をディジタル化して伝
送または蓄積する場合に用いて好適な動画像符号化装置
およびその符号化処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、テレビジョン信号などの動画像信
号を圧縮符号化する動画像符号化装置として、たとえ
ば、「データ圧縮とディジタル変調95年版」（日経エレ
クトロニクス・ブックス、日経BP社発行）のデータ圧縮
技術に記載されているように、フレーム間の冗長性を取
り除いて符号化するフレーム間符号化方式を用いたもの
が知られている。
【０００３】たとえば、このような動画像符号化装置
は、入力する動画像信号をフレーム内符号化するフレー
ム内符号化回路と、その符号化信号を蓄積するメモリ
と、そのメモリにて１フレーム遅延した符号化信号を復
号する復号回路と、復号回路からの復号した前フレーム
の動画像信号を基準として入力する現フレームの動画像
信号の動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路
と、検出した動きベクトルにて入力する動画像信号を動
き補正する動き補正回路と、動き補正した現フレームの
動画像信号と復号した前フレームの動画像信号との差分
値を求めてフレーム間符号化するフレーム間符号化回路
と、フレーム間符号化した符号化信号に符号化した動き
ベクトルを付加して出力する合成回路とを含むものであ
った。
【０００４】すなわち、入力する動画像信号は、順次フ
レーム内符号化回路、動きベクトル検出回路および動き
補正回路にそれぞれ供給される。フレーム内符号化回路
に供給された動画像信号は、たとえば、DCT (discrete
cosine transform) などの変換方式にてそれぞれ所定の
画素数のブロック毎に周波数成分の係数に変換されて、
フレーム内にて符号化される。符号化された動画像信号
は、メモリに順次蓄積されて１フレーム後に復号回路に
供給される。復号回路に供給された符号化信号は符号化
回路とは反対の動作にて、たとえば、逆DCT 変換され
て、１フレーム前の元の動画像信号として動きベクトル
検出回路およびフレーム間符号化回路にそれぞれ供給さ
れる。
【０００５】入力する現フレームの動画像信号と復号回
路からの前フレームの動画像信号を受けた動きベクトル
検出回路では、２つの動画像信号からたとえば、所定の
画素数のブロック毎に動きのある部分の動きの大きさお
よび方向を表わす動きベクトルを求めて、その検出した
動きベクトルを動き補正回路および合成回路に供給す
る。動きベクトルを受けた動き補正回路では、入力する
動画像信号をそれぞれのブロック毎に動きベクトルにて
動き補正して、動き補正した動画像信号をフレーム間符
号化回路に供給する。
【０００６】これにより、フレーム間符号化回路では、
動き補正した現フレームの動画像信号と復号回路からの
前フレームの動画像信号との差分値をとって、その差分
値にて表わされる動画像信号をフレーム内符号化回路と
同様に、DCT 変換などによりブロック間符号化する。フ
レーム間符号化された符号化信号は合成回路に供給され
て、符号化された動きベクトルとともに所定の符号化ビ
ットストリームとして出力される。
【０００７】このように上記動画像符号化装置によれ
ば、一旦符号化して復号した前フレームの画像信号を基
準として、入力する現フレームの動画像信号との間の動
きベクトルを検出して、その動きベクトルにて動き補正
した現フレームの動画像信号と復号した前フレームの動
画像信号との間にてフレーム間符号化して、動画像信号
を圧縮符号化するものであった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、一旦符号化して復号した前フレーム
の動画像信号を基準として、現フレームの動きベクトル
を求めて、その動きベクトルに基づいて動き補正および
フレーム間符号化しているので、前フレームの動画像信
号に演算誤差などの影響がある場合、動きベクトル検出
精度が悪くなって符号化効率が悪くなるなどの問題があ
った。
【０００９】たとえば、フレーム内符号化の際にDCT 等
のように非可逆性符号化を用いた場合に、これを復号し
た動画像信号は完全に元の信号に戻らない。このため、
画像に動きがない場合でも、動きが検出される場合があ
り、その動きベクトルにて動き補正した動画像信号は正
確な位置に動き補正された信号とはなり難い。したがっ
て、その動き補正した信号を用いたフレーム間符号化で
は、符号化効率が悪くなる。さらに、符号化前の動画像
信号と復号した動画像信号との間のフレーム間差分値も
零にならないので、背景などの静止画領域でも符号化信
号が発生してしまい、画質劣化の原因となるなどの問題
があった。
【００１０】本発明は上述の課題を解決し、動きベクト
ルおよび動きのない部分を正確に検出することができ、
したがって、画質劣化の少ない、符号化効率のよい符号
化信号を得ることができる動画像符号化装置およびその
符号化処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による動画像符号
化装置は、上述した課題を解決するために、ディジタル
化された動画像信号を圧縮符号化する動画像符号化装置
において、入力する動画像信号をそれぞれの画面毎にフ
レーム内符号化するフレーム内符号化手段と、フレーム
内符号化手段からの符号化信号を少なくとも１画面分蓄
積する第１の蓄積手段と、第１の蓄積手段からの少なく
とも１画面分遅延した符号化信号を復号する復号手段
と、入力する動画像信号を少なくとも１画面分蓄積する
第２の蓄積手段と、第２の蓄積手段からの少なくとも１
画面分遅延した動画像信号と入力する動画像信号とから
画像の動きの大きさおよび方向を表わす動きベクトルを
検出する動きベクトル検出手段と、動きベクトル検出手
段からの動きベクトルに基づいて入力する動画像信号を
動き補正する動き補正手段と、動き補正手段にて動き補
正した動画像信号と復号手段からの動画像信号との差分
値をフレーム間符号化するフレーム間符号化手段とを含
むことを特徴とする。
【００１２】この場合、本発明による動画像符号化装置
は、さらに動きベクトル検出手段にて検出した動きベク
トルを符号化するベクトル符号化手段と、ベクトル符号
化手段からの符号化ベクトルをフレーム間符号化手段か
らの符号化信号に付加して出力する合成手段とを含むと
有利である。
【００１３】また、動きベクトル検出手段は、入力する
動画像信号と第２の蓄積手段からの動画像信号とに基づ
いて、それらの画像勾配量を反復的に演算して動きベク
トルを求める反復勾配演算法が適用されると有利であ
る。
【００１４】さらに、フレーム内符号化手段とフレーム
間符号化手段は、それぞれ離散コサイン変換により画像
を周波数成分の係数に符号化するとよい。
【００１５】また、本発明による動画像符号化装置は、
ディジタル化された動画像信号を圧縮符号化する動画像
符号化装置において、入力する動画像信号をそれぞれの
画面毎にフレーム内符号化するフレーム内符号化手段
と、フレーム内符号化手段からの符号化信号を少なくと
も１画面分蓄積する第１の蓄積手段と、第１の蓄積手段
からの少なくとも１画面分遅延した符号化信号を復号す
る復号手段と、復号手段からの動画像信号と入力する動
画像信号とのフレーム間差分値を求めるフレーム間差分
演算手段と、入力する動画像信号を少なくとも１画面分
蓄積する第２の蓄積手段と、第２の蓄積手段からの少な
くとも１画面分遅延した動画像信号と入力する動画像信
号とから静止画領域を検出する静止画領域検出手段と、
静止画領域検出手段の検出結果が静止画領域を検出した
際にその静止画領域をフレーム間差分演算手段からの演
算値を強制的に零にする差分値切替手段と、差分値切替
手段を介してフレーム間差分演算手段から供給されるフ
レーム間差分信号を符号化する差分値符号化手段とを含
むことを特徴とする。
【００１６】この場合、静止画領域検出手段は、動画像
信号のそれぞれの画素値を比較する比較手段を含み、比
較手段の結果に基づいて静止画領域を検出するとよい。
【００１７】また、静止画領域検出手段は、動画像信号
から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段を含
み、該動きベクトル検出手段にて検出した動きベクトル
の値が零となる領域を静止画領域として検出すると有利
である。
【００１８】この場合、動きベクトル検出手段は、入力
する動画像信号と第２の蓄積手段からの動画像信号とに
基づいて、それらの画像勾配量を反復的に演算して動き
ベクトルを求める反復勾配演算法が適用されると有利で
ある。
【００１９】さらに、フレーム内符号化手段および差分
値符号化手段は、それぞれ離散コサイン変換により画像
を周波数成分の係数に符号化するとよい。
【００２０】一方、本発明による符号化処理方法は、デ
ィジタル化された動画像信号を動き補正フレーム間符号
化する際に、入力する動画像信号より少なくとも１フレ
ーム前または１フィールド前の動画像信号を基準として
入力する動画像信号の動きベクトルを検出し、検出した
動きベクトルにて入力する動画像信号を動き補正し、動
き補正した動画像信号と１フレーム前または１フィール
ド前に符号化した信号を復号した動画像信号との間にて
フレーム間符号化することを特徴とする。
【００２１】また、本発明による符号化処理方法は、デ
ィジタル化された動画像信号をフレーム間符号化する場
合に、入力する動画像信号より少なくとも１フレーム前
または１フィールド前の動画像信号を基準として入力す
る動画像信号の静止画領域を検出し、静止画領域を検出
した際に、入力する動画像信号と１フレーム前または１
フィールド前に符号化した信号を復号した動画像信号と
のフレーム間差分値のそれぞれの静止画領域を強制的に
零にして、そのフレーム間差分値を符号化することを特
徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる動画像符号化装置およびその符号化処理方法の実施
例を詳細に説明する。図１には、本発明による符号化処
理方法が適用された動画像符号化装置の一実施例が示さ
れている。本実施例による動画像符号化装置は、たとえ
ば、テレビジョンカメラなどからのテレビジョン信号を
ディジタル化した動画像信号を入力して、その信号を圧
縮符号化する信号圧縮装置であり、本実施例ではフレー
ム間の画像の動きに基づいて動き補正したフレーム間差
分値を圧縮符号化する動き補正フレーム間符号化方式を
適用した符号化装置である。
【００２３】特に、本実施例では、フレーム間の画像の
動きの大きさおよび方向を表わす動きベクトルを検出す
る際に、１フレーム前に直接入力した動画像信号を順次
蓄積しておき、これを基準として現フレームに入力する
動画像信号との間の動きベクトルを検出して、その動き
ベクトルに基づいて動き補正フレーム間符号化する点が
主な特徴点である。
【００２４】詳細には、本実施例による動画像符号化装
置は、図１に示すように、フレーム内符号化回路10と、
符号化メモリ12と、復号回路14と、フレームメモリ16
と、動きベクトル検出回路18と、動き補正回路20と、ベ
クトル符号化回路22と、フレーム間符号化回路24と、合
成回路26とを含む。フレーム内符号化回路10は、入力端
子30からのディジタルの動画像信号を順次受けて、それ
ぞれのフレーム毎にフレーム内符号化する符号化回路で
あり、たとえば、所定の画素数のブロック毎にDCT (dis
crete cosine transform) 変換により周波数成分の係数
に符号化するDCT変換回路を含む。符号化された信号
は、順次符号化メモリ12に書き込まれる。
【００２５】符号化メモリ12は、フレーム内符号化回路
22からの符号化信号を１フレーム毎に蓄積する第１の記
憶回路であり、本実施例では、符号化回路10からの次の
フレームの供給とともに１フレーム分遅延した符号化信
号を順次復号回路14に供給する第１の遅延回路である。
【００２６】復号回路14は、符号化メモリ12からの１フ
レーム遅延した前フレームの符号化信号を順次復号する
復号回路であり、フレーム内符号化回路10とほぼ反対の
動作にて符号化信号をたとえば、逆DCT 変換して元の動
画像信号を復元する逆DCT 変換回路を含む。復号された
動画像信号は、フレーム間符号化回路20に順次供給され
る。
【００２７】一方、フレームメモリ16は、入力端子30か
らの動画像信号を１フレーム毎に蓄積する第２の記憶回
路であり、それぞれ１フレーム分遅延した動画像信号を
順次動きベクトル検出回路18に供給する第２の遅延回路
である。
【００２８】動きベクトル検出回路18は、入力端子30か
らの現フレームの動画像信号とフレームメモリ16からの
前フレームの動画像信号とを受けて、これらから画像の
動きの大きさおよび方向を表わす動きベクトルを検出す
る回路であり、たとえば、所定の画素数のブロック毎の
動きベクトルを求めて、順次求めた動きベクトルを動き
補正回路20に供給する。本実施例では、たとえば、現フ
レームと前フレームのブロック毎の勾配量を反復的に演
算して動き量を推定する反復勾配演算法が有利に用いら
れる。ただし、動き量を正確に求められる他の検出方
式、たとえばブロックマッチング法などを適用してもよ
い。検出された動きベクトルは、順次動き補正回路20お
よびベクトル符号化回路22に供給される。
【００２９】動き補正回路20は、動きベクトル検出回路
18からの動きベクトルにて入力する現フレームの動画像
信号を動き補正する回路であり、動き補正した動画像信
号は順次フレーム間符号化回路24に供給される。ベクト
ル符号化回路22は、動きベクトル検出回路18にて検出し
た動きベクトルを符号化する回路であり、たとえば、隣
接するブロックの動きベクトルとの差分値を順次符号化
して、合成回路26に供給する。
【００３０】フレーム間符号化回路24は、動き補正回路
20からの動き補正された現フレームの動画像信号と復号
回路14からの前フレームの動画像信号との差分値を符号
化する符号化回路であり、フレーム内符号化回路10と同
様にDCT 変換などにてフレーム間差分値をブロック間符
号化するDCT 変換回路を含む。符号化信号は順次合成回
路26に供給される。
【００３１】合成回路26は、フレーム間符号化回路24か
らの符号化信号にベクトル符号化回路22からの符号化ベ
クトルを付加して出力する出力回路であり、合成された
符号化信号は出力端子40から順次出力される。
【００３２】以上のような構成において、本実施例によ
る動画像符号化装置の動作を本実施例による符号化処理
方法とともに説明すると、まず、入力端子30からのディ
ジタルの動画像信号は、フレーム内符号化回路10と、フ
レームメモリ16と、動きベクトル検出回路18と、動き補
正回路20に順次供給される。フレーム内符号化回路10に
供給された動画像信号は、それぞれ所定の画素数のブロ
ック毎にDCT 変換等により周波数成分の係数に符号化さ
れて、順次符号化メモリ12に蓄積される。次に符号化メ
モリ12に蓄積された符号化信号は、１フレーム後に読み
出されて復号回路14に供給される。これにより、前フレ
ームの符号化信号は、復号回路14にて逆DCT 変換等によ
り逆変換されて元の動画像信号に復元されて、フレーム
間符号化回路24に順次供給される。
【００３３】一方、フレームメモリ16に供給された動画
像信号は、１フレーム遅延した後に順次動きベクトル検
出回路18に供給される。これにより、動きベクトル検出
回路18では、フレームメモリ16からの前フレームの動画
像信号と入力端子30からの現フレームの動画像信号とに
基づいて動きベクトルを検出して、検出した動きベクト
ルを順次動き補正回路20およびベクトル符号化回路22に
供給する。ベクトル符号化回路22に供給された動きベク
トルはそれぞれ符号化されて合成回路26に供給される。
【００３４】次に、動きベクトル検出回路18からの動き
ベクトルを受けた動き補正回路20では、入力端子30から
の動画像信号を順次動きベクトルにて動き補正して、そ
の動き補正した信号をフレーム間符号化回路24に供給す
る。
【００３５】この結果、フレーム間符号化回路24では、
動き補正した現フレームの動画像信号と復号回路14から
の前フレームの動画像信号との差分値を演算して、それ
ぞれの差分値をブロック間符号化して合成回路26に供給
する。
【００３６】次に、合成回路26では、フレーム間符号化
回路24からの符号化信号とベクトル符号化回路22からの
符号化ベクトルとを合成して出力端子40から所定の符号
化ビットストリームとして出力する。
【００３７】以下、同様に、動きベクトル検出回路18で
は、フレームメモリ16にて１フレーム遅延した前フレー
ムの動画像信号と入力する現フレームの動画像信号とか
らそれぞれ動きベクトルを検出して動き補正回路20に供
給し、動き補正回路20にて動き補正された現フレームの
動画像信号と復号回路14にて復号された前フレームの動
画像信号とがフレーム間符号化回路24にてフレーム間符
号化されて、その符号化信号とベクトル符号化回路22に
て符号化された符号化ベクトルとが合成回路26にて合成
されて圧縮符号化された符号化ビットストリームとして
出力端子40から順次出力される。
【００３８】以上のように本実施例の動画像符号化装置
および符号化処理方法によれば、フレームメモリ16にて
１フレーム分遅延した前フレームの動画像信号を基準と
して現フレームでの動きベクトルを検出するので、一旦
符号化して復号した前フレームの動画像信号を基準とし
て動きベクトルを検出する場合と比較して正確な動きベ
クトルを検出することができる。したがって、精度の高
い動きベクトルにて動き補正を実行することができ、こ
れを用いたフレーム間符号化の符号化効率を高めること
ができる。
【００３９】本実施例の動画像符号化装置および符号化
処理方法の理解を容易にするため、図３に示す従来の動
画像符号化装置と比較して説明すると、従来の動画像符
号化装置では、復号回路14にて復号された前フレームの
動画像信号が動きベクトル検出回路60に供給されてい
る。動きベクトル検出回路60は、入力する現フレームの
動画像信号と一旦符号化されて復号された前フレームの
動画像信号とから動きベクトルを検出する。この際、復
号された前フレームの動画像信号は、たとえば、DCT 変
換などにより一旦符号化されているので、その逆変換で
は完全に元の信号に戻っておらず、前フレームの動画像
信号には符号化および復号による演算誤差が含まれてい
る。したがって、復号された前フレームの動画像信号を
基準として動きベクトルを求めると、動きベクトルの精
度が低くなり、これを用いて動き補正回路62にて動き補
正した信号にも演算誤差が含まれることになる。この結
果、フレーム間符号化回路64にてフレーム間符号化した
符号化信号にはさらに演算誤差が含まれて、符号化効率
が悪くなる。本実施例では、上述したように、フレーム
メモリ16からの直接遅延した前フレームの動画像信号を
基準として動きベクトルを求めているので、その検出精
度を高めたことにより、正確な動き補正を実行すること
ができ、結果、符号化効率を高めることができた。
【００４０】図２には、本発明による符号化処理方法が
適用された動画像符号化装置の他の実施例が示されてい
る。本実施例における動画像符号化装置は、動き補正を
用いずに前フレームと現フレームの動画像信号の差分を
直接とって符号化する符号化装置であり、１フレーム遅
延した動画像信号と入力する動画像信号とから静止画領
域を検出して、その静止画領域のフレーム間差分値を強
制的に零にする点が主な特徴点である。なお、図２にお
いて、上記実施例と同様の部分には同符号を付してその
説明は省略する。
【００４１】具体的には、本実施例の動画像符号化装置
は、図２に示すように、フレーム内符号化回路10と、符
号化メモリ12と、復号回路14と、フレームメモリ16とに
加えて、静止画領域検出回路50と、フレーム間差分値演
算回路52と、差分値切替回路54と、差分値符号化回路56
とを含む。
【００４２】静止画領域検出回路50は、フレームメモリ
16からの１フレーム遅延した前フレームの動画像信号と
入力端子30からの現フレームの動画像信号とから背景な
どの画像の静止画領域を検出する回路であり、本実施例
では、たとえば、前フレームと現フレームの２つの動画
像信号のそれぞれの対応の画素値を比較する比較回路を
含む。比較結果が同じ値の画素値であれば、その結果を
差分値切替回路54に供給する。
【００４３】フレーム間差分値演算回路52は、入力端子
30からの現フレームの動画像信号と復号回路14からの前
フレームの動画像信号とのそれぞれの対応の画素値の差
分値を演算する演算回路である。演算結果は、差分値切
替回路54を介して差分値符号化回路56に供給される。
【００４４】差分値切替回路54は、静止画領域検出回路
50からの検出結果に基づいて、静止画領域が検出された
際にその領域のフレーム間差分値を零に置き換える回路
であり、フレーム間差分値演算回路52からの演算結果を
受けて静止画領域では零値を差分値符号化回路56に供給
し、静止画領域以外ではフレーム間差分値をそのままの
値にて差分値符号化回路56に供給する。
【００４５】差分値符号化回路56は、差分値切替回路54
を介して供給されるフレーム間差分値を符号化する符号
化回路であり、フレーム内符号化回路10と同様に、DCT
変換などによりフレーム内の信号をブロック間符号化す
るDCT 変換回路を含む。符号化信号は出力端子40から出
力される。
【００４６】このような構成において、まず、入力端子
30からの動画像信号は、フレーム内符号化回路10と、フ
レームメモリ16と、静止画領域検出回路50と、フレーム
間差分値演算回路52とにそれぞれ供給される。フレーム
内符号化回路10に供給された動画像信号は、上記実施例
と同様に、符号化されて符号化メモリ12に１フレーム期
間蓄積された後に、復号回路14にて復号されてフレーム
間差分値演算回路52に順次供給される。
【００４７】これにより、フレーム間差分値演算回路52
では、復号回路14からの前フレームの動画像信号と入力
端子30からの現フレームの動画像信号との差分値を順次
演算して、その結果を差分値切替回路54に供給する。
【００４８】一方、静止画領域検出回路50では、フレー
ムメモリ16からの前フレームの動画像信号と入力端子30
からの現フレームの動画像信号とから静止画領域を検出
してその結果を順次差分値切替回路54に供給する。
【００４９】次に、静止画領域検出回路50からの検出結
果とフレーム間差分値演算回路52からの演算結果を受け
た差分値切替回路54では、静止画領域と検出されたフレ
ーム間差分値を零に置き換えて、静止画領域でない部分
をそのままの値にして、その切替結果を順次差分値符号
化回路56に供給する。
【００５０】この結果、差分値符号化回路56では、静止
画領域が零に置き換えられたフレーム間差分値をDCT 変
換などによりブロック間符号化して、その符号化信号を
出力端子40から出力する。
【００５１】以下同様に、フレームメモリ16にて遅延し
た前フレームの動画像信号と入力する現フレームの動画
像信号とから静止画領域を検出して、静止画領域が検出
された部分のフレーム間差分値を零に順次置き換えて、
そのフレーム間差分値を順次符号化して、所定の符号化
ビットストリームとして出力端子40から順次出力され
る。
【００５２】このように本実施例による動画像符号化装
置および符号化処理方法によれば、フレームメモリ16か
らの前フレームの動画像信号を基準として現フレームの
静止画領域を検出して、静止画領域のフレーム間差分値
を零にして符号化するので、DCT 等による符号化および
復号した動画像信号の静止画領域に発生するブロック状
のランダムなノイズ等を軽減して、画質の向上を図るこ
とができる。
【００５３】なお、本実施例では、静止画領域を検出す
る際に画素毎の比較により、静止画部分を検出するよう
にしたが、本発明においては、たとえば所定の画素数の
ブロック毎に動きベクトルを検出して、動きベクトルの
値が零となる部分を静止画領域と判定するようにしても
よい。また、上記実施例と同様に、動きベクトルを用い
て動き補正した動画像信号の差分値を符号化するように
してもよい。
【００５４】また、上記各実施例においては、動画像信
号のフレーム間での符号化を実行する場合を例に挙げて
説明したが、本発明においてはフィールド間の符号化に
適用する場合を含み、また、１フレーム間あるいは１フ
ィールド間に限らず、数フレーム間、あるいは数フィー
ルド間にて符号化する場合にももちろん適用することが
できる。
【００５５】さらに、上記各実施例においては、符号化
の際にDCT 変換などの符号化についてのみ説明したが、
本発明においては、DCT 変換などの直交変換した後に、
量子化、さらに可変長符号化して符号化する場合も含
む。
【００５６】
【発明の効果】このように本発明の動画像符号化装置お
よび符号化処理方法によれば、入力する動画像信号を直
接遅延した前フレームまたは前フィールドの動画像信号
を基準として動きベクトルを求めて、その動きベクトル
に基づいて動き補正した動画像信号と一旦符号化して復
号した前フレームの動画像信号とからフレーム間符号化
を行なうので、検出精度のよい動きベクトルを用いた動
き補正フレーム間符号化を行なうことができる。したが
って、正確な動き補正によりフレーム間符号化した符号
化効率のよい符号化信号を得ることができるなどの効果
を奏する。
【００５７】また、本発明によれば、入力する動画像信
号を直接遅延した前フレームまたは前フィールドの動画
像信号を基準として背景などの静止画領域を検出して、
現フレームの動画像信号と一旦符号化して復号した前フ
レームの動画像信号とのフレーム間差分値の静止画部分
を強制的に零にした後に、ブロック間符号化するので、
DCT 変換等の不可逆性符号化を用いて一旦符号化して復
号した動画像信号とのフレーム間差分値に発生する静止
画領域でのブロック状のランダムノイズ等を軽減するこ
とができる。したがって、より高品質の画像を得ること
ができるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による動画像符号化装置の一実施例を示
す機能ブロック図である。
【図２】本発明による動画像符号化装置の他の実施例を
示す機能ブロック図である。
【図３】従来の動画像符号化装置の一例を示す機能ブロ
ック図である。
【符号の説明】
10 フレーム内符号化回路 12 符号化メモリ 14 復号回路 16 フレームメモリ 18 動きベクトル検出回路 20 動き補正回路 22 ベクトル符号化回路 24 フレーム間符号化回路 26 合成回路 50 静止画領域検出回路 52 フレーム間差分値演算回路 54 差分値切替回路 56 差分値符号化回路

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル化された動画像信号を圧縮符
    号化する動画像符号化装置において、該装置は、 入力する動画像信号をそれぞれの画面毎にフレーム内符
    号化するフレーム内符号化手段と、 該フレーム内符号化手段からの符号化信号を少なくとも
    １画面分蓄積する第１の蓄積手段と、 該蓄積手段からの少なくとも１画面分遅延した符号化信
    号を復号する復号手段と、 入力する動画像信号を少なくとも１画面分蓄積する第２
    の蓄積手段と、 該第２の蓄積手段からの少なくとも１画面分遅延した動
    画像信号と入力する動画像信号とから画像の動きの大き
    さおよび方向を表わす動きベクトルを検出する動きベク
    トル検出手段と、 該動きベクトル検出手段からの動きベクトルに基づいて
    入力する動画像信号を動き補正する動き補正手段と、 該動き補正手段にて動き補正した動画像信号と前記復号
    手段からの動画像信号との差分値をフレーム間符号化す
    るフレーム間符号化手段とを含むことを特徴とする動画
    像符号化装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
    いて、さらに該装置は、前記動きベクトル検出手段にて
    検出した動きベクトルを符号化するベクトル符号化手段
    と、該ベクトル符号化手段からの符号化ベクトルを前記
    フレーム間符号化手段からの符号化信号に付加して出力
    する合成手段とを含むことを特徴とする動画像符号化装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記フレーム内符号化手段と前記フレーム間符号
    化手段は、それぞれ離散コサイン変換により画像を周波
    数成分の係数に符号化することを特徴とする動画像符号
    化装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記動きベクトル検出手段は、入力する動画像信
    号と前記第２の蓄積手段からの動画像信号とに基づい
    て、それらの画像勾配量を反復的に演算して動きベクト
    ルを求める反復勾配演算法を適用した動きベクトル検出
    手段であることを特徴とする動画像符号化装置。
  5. 【請求項５】 ディジタル化された動画像信号を圧縮符
    号化する動画像符号化装置において、該装置は、 入力する動画像信号をそれぞれの画面毎にフレーム内符
    号化するフレーム内符号化手段と、 該フレーム内符号化手段からの符号化信号を少なくとも
    １画面分蓄積する第１の蓄積手段と、 該蓄積手段からの少なくとも１画面分遅延した符号化信
    号を復号する復号手段と、 該復号手段からの動画像信号と入力する動画像信号との
    フレーム間差分値を求めるフレーム間差分演算手段と、 入力する動画像信号を少なくとも１画面分蓄積する第２
    の蓄積手段と、 該第２の蓄積手段からの少なくとも１画面分遅延した動
    画像信号と入力する動画像信号とから静止画領域を検出
    する静止画領域検出手段と、 該静止画領域検出手段の検出結果が静止画領域を検出し
    た際に前記フレーム間差分演算手段からの演算値を強制
    的に零にする差分値切替手段と、 該差分値切替手段を介して前記フレーム間差分演算手段
    から供給されるフレーム間差分信号を符号化する差分値
    符号化手段とを含むことを特徴とする動画像符号化装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記静止画領域検出手段は、動画像信号のそれぞ
    れの画素値を比較する比較手段を含み、該比較手段の結
    果に基づいて静止画領域を検出することを特徴とする動
    画像符号化装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記静止画領域検出手段は、動画像信号から動き
    ベクトルを検出する動きベクトル検出手段を含み、該動
    きベクトル検出手段にて検出した動きベクトルの値が零
    となる領域を静止画領域として検出することを特徴とす
    る動画像符号化装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記動きベクトル検出手段は、入力する動画像信
    号と前記第２の蓄積手段からの動画像信号とに基づい
    て、それらの画像勾配量を反復的に演算して動きベクト
    ルを求める反復勾配演算法を適用した動きベクトル検出
    手段であることを特徴とする動画像符号化装置。
  9. 【請求項９】 請求項５に記載の動画像符号化装置にお
    いて、前記フレーム内符号化手段および差分値符号化手
    段は、それぞれ離散コサイン変換により画像を周波数成
    分の係数に符号化することを特徴とする動画像符号化装
    置。
  10. 【請求項１０】 ディジタル化された動画像信号を動き
    補正フレーム間符号化する際に、少なくとも１フレーム
    前または１フィールド前に入力した動画像信号を直接遅
    延させた動画像信号を基準として入力する動画像信号の
    動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルにて入力
    する動画像信号を動き補正して、動き補正した動画像信
    号と１フレーム前または１フィールド前に符号化した信
    号を復号した動画像信号との間にてフレーム間符号化す
    ることを特徴とするフレーム間符号化方式。
  11. 【請求項１１】 ディジタル化された動画像信号をフレ
    ーム間符号化する場合に、少なくとも１フレーム前また
    は１フィールド前に入力した動画像信号を直接遅延させ
    た動画像信号を基準として入力する動画像信号の静止画
    領域を検出して、静止画領域を検出した際に、入力する
    動画像信号と１フレーム前または１フィールド前に符号
    化した信号を復号した動画像信号とのフレーム間差分値
    のそれぞれの静止画領域を強制的に零にして、そのフレ
    ーム間差分値を符号化することを特徴とするフレーム間
    符号化方式。
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