JPH11331848A - 動画像信号符号化装置及び符号化方法 - Google Patents

動画像信号符号化装置及び符号化方法

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JPH11331848A
JPH11331848A JP12937798A JP12937798A JPH11331848A JP H11331848 A JPH11331848 A JP H11331848A JP 12937798 A JP12937798 A JP 12937798A JP 12937798 A JP12937798 A JP 12937798A JP H11331848 A JPH11331848 A JP H11331848A
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JP
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frame
encoding
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image signal
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JP12937798A
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Hitoshi Maruoka
仁 丸岡
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレーム間符号化/フレーム内符号化の切替
え制御を、マクロブロック単位で行うのではなく、フレ
ーム単位で行うようにして符号化制御回路の負荷軽減を
図る。 【解決手段】 複数の画面からなる動画像信号を、時間
的、空間的あるいはその双方の相関を用いて圧縮符号化
し伝送する符号化伝送システムにおける入力動画像信号
に対して、フレーム内符号化もしくはフレーム間符号化
を施す圧縮符号化の部分に、前フレームの画像との間の
DC成分の変化量を検出し、予め定められた時間内の当
該変化量の変動を監視することにより、フレーム間符号
化方式とフレーム内符号化方式とを使い分ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は動画像信号の符号化
装置及びその符号化方法に関し、特に複数の画面からな
る動画像信号を時間的、空間的あるいはその双方の相関
を利用して圧縮符号化して伝送する符号化伝送システム
における動画像信号符号化方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5はこの種の従来の動画像信号圧縮符
号化回路の一例を示すブロック図である。DCT(離散
コサイン変換)部1はセレクタ13の出力データに対し
て離散コサイン変換を施し、DCT係数を量子化部2へ
出力する。量子化部2において量子化された符号化デー
タは送信バッファ19へ入力されると共に、逆量子化部
3へも入力される。送信バッファ19においては符号化
データを格納すると共に、バッファ内の情報量の増減を
符号化制御部100へ出力する。符号化制御部100は
送信バッファ19内の情報量の増減に合わせてセレクタ
13,14を夫々切替え制御する。
【0003】逆量子化部3による逆量子化された信号は
逆DCT部4にて逆離散コサイン変換が施され、加算器
6にて、動き補償予測部20の出力のセレクタ14を経
た信号と加算される。この加算出力はフレームメモリ7
へ入力され、このフレームメモリ7の出力は上述の動き
補償予測部20へ供給される。この動き補償予測部20
の出力はセレクタ14の一入力となると共に、減算器5
へ供給されて入力動画像信号と減算される。この減算出
力と入力動画像信号とはセレクタ13の2入力となる。
尚、セレクタ14の他入力にはアース電位が供給されて
いる。
【0004】かかる符号化回路では、上述した様に、符
号化制御部100が送信バッファ19内の情報量の増減
に合わせてセレクタ13,14を夫々切替え制御するこ
とにより、フレーム間符号化かまたはフレーム内符号化
が自動的に選択制御される様になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、次のような問題点があった。すなわち、フレーム
間符号化/フレーム内符号化の切替え制御をなすための
符号化制御部100は、送信バッファ19内の情報量の
増減により、マクロブロック単位でセレクタ13,14
を制御しているため、符号化制御が複雑でかつ多大な負
荷がかかるという欠点がある。
【0006】本発明の目的は、フレーム間符号化/フレ
ーム内符号化の切替え制御を、マクロブロック単位で行
うのではなく、フレーム単位で行うようにして符号化制
御回路の負荷軽減を図った動画像信号符号化装置及び符
号化方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、動画像
信号を圧縮符号化する動画像信号符号化装置であって、
前記動画像信号の前後のフレーム間のDC成分レベル差
の平均値が所定設定値より大なるときに、フレーム間符
号化をフレーム内符号化に切替える切替え制御手段を含
むことを特徴とする動画像信号符号化装置が得られる。
【0008】そして、前記切替え制御手段は、前記DC
成分レベル差の所定フレーム数の平均値を算出する平均
値算出手段と、この平均値と前記所定設定値とを比較す
る比較手段と、この比較結果により前記フレーム間符号
化とフレーム内符号化との切替えをなす切替え手段とを
有することを特徴とする。
【0009】また、前記平均値算出手段は、前記動画像
信号を離散コサイン変換するDCT部の出力であるDC
T係数より前記動画像信号のDC成分を抽出し、この抽
出出力に対して1フレーム分のDC成分レベルを加算す
るDC成分演算部を有することを特徴とする。
【0010】また、前記切替え手段は、前記動画像信号
のフレーム単位での切替えをなすようにしたことを特徴
とし、更に前記DC成分演算部の出力を1フレーム中の
ブロック数にて除算する除算器を有し、この除算出力を
前記画像信号のDC成分レベルとすることを特徴とす
る。
【0011】本発明によれば、動画像信号を圧縮符号化
する動画像信号符号化方法であって、前記動画像信号の
前後のフレーム間のDC成分レベル差の平均値が所定設
定値より大なるときに、フレーム間符号化をフレーム内
符号化に切替え制御するようにしたことを特徴とする動
画像信号符号化方法が得られる。
【0012】本発明の作用を述べる。複数の画面からな
る動画像信号を、時間的、空間的あるいはその双方の相
関を用いて圧縮符号化し伝送する符号化伝送システムに
おける入力動画像信号に対して、フレーム内符号化もし
くはフレーム間符号化を施す圧縮符号化の部分に、前フ
レームの画像との間のDC成分の変化量を検出し、予め
定められた時間内の当該変化量の変動を監視することに
より、フレーム間符号化方式とフレーム内符号化方式と
を使い分けるようにしている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例につき図面
を参照しつつ説明する。
【0014】図1は本発明の一実施例のブロック図であ
り、図5と同等部分は同一符号により示している。
【0015】図1を参照すると、本発明の一実施例とし
ての圧縮符号化回路が示されている。本圧縮符号化回路
は、減算器5の出力である差分データbに対して、DC
T部21において離散コサイン変換を施し、DCT部2
1より出力されるDCT係数uのうちDC成分を抽出
し、1フレーム中の各ブロックのDC成分レベルの加算
値jを算出するDC成分演算部8を有している。
【0016】DCT部1より出力されるDCT係数dは
量子化部2へ入力される。量子化部2においては、DC
T係数dに対して量子化を施し、符号化データeを出力
する。符号化データeは送信バッファ19へ出力される
と共に逆量子化部3へ入力される。符号化データeは逆
量子化部3において逆量子化を施され、逆DCT部4に
おいて逆離散コサイン変換を施される。
【0017】逆DCT部4より出力され逆量子化データ
gは加算器6において動き補償予測部20の出力である
局部復号化データtもしくはグランド信号と加算され、
加算器6の出力データhはフレームメモリ7へ格納さ
れ、フレームメモリ7より出力されるフレームデータi
は動き補償予測部20へ入力される。動き補償予測部2
0においては、フレームデータiに対して動き補償予測
符号化を施し、局部復号化データtを減算器5及びセレ
クタ14へ出力する。
【0018】DC成分演算部8より出力されるDC成分
レベル加算値jはレジスタ10へ格納されると共に、減
算器9へ入力される。減算器9においては、DC成分レ
ベル加算値jとレジスタ10に格納されていた前フレー
ムのDC成分レベル加算値kとの差分をとり、DC成分
差分値mを出力する。符号化制御部11においては、n
フレーム分のDC成分差分値mの平均をとり、この平均
値が設定値pより大きい場合は、セレクタ13において
入力動画像信号aを選択し、セレクタ14においてグラ
ンド信号を選択するようなセレクト信号nを出力する。
当該平均値が設定値pより小さい場合は、セレクタ13
において差分データbを選択し、セレクタ14において
局部復号化データtを選択するようなセレクタ信号nを
出力する。
【0019】尚、12はフレームパルス抽出部であり、
入力動画像信号からフレームパルスlを抽出してDC成
分演算部8、レシセスタ10及び符号化制御部11へ供
給するものである。
【0020】次に、符号化制御部11の詳細な構成につ
いて説明する。この符号化制御部11は、たとえばレジ
スタ、加算器、除算器、比較器の組み合わせにより実現
できる。図2はこの符号化制御部11の構成例を示すブ
ロック図である。図2において、符号化制御部11はn
−1段レジスタ15、加算器16、除算器17、比較器
18から構成される。DC成分差分値mはn−1段レジ
スタ15の初段へ入力され、初段に格納されていたデー
タは2段目のレジスタへ、2段目のレジスタに格納され
ていたデータは3段目へとシフトされる。
【0021】DC成分差分値m及びn−1段レジスタの
各出力データは加算器16へ入力され、加算器16にお
いて加算され、除算器17へ出力される。除算器17に
おいては、加算データqをnで除算し、nフレームDC
差分平均値rを出力する。比較器18においては、nフ
レームDC差分平均値rと予め定められた設定値pとの
比較を行い、比較結果をセレクト信号nとして出力す
る。符号化制御部11内のレジスタの段数n及び設定値
は送信バッファ19の容量により決定されるものとす
る。
【0022】次に、図1,図2に示す本実施例の動作に
ついて、図3を参照して説明する。減算器5の出力デー
タbはDCT部21において離散コサイン変換を施さ
れ、DCT部21はDCT係数uをDC成分演算部8へ
出力する。DC成分演算部8においては、DCT係数u
より各ブロックのDC成分を抽出し、1フレーム内の各
ブロックのDC成分レベルを加算し、フレーム単位にD
C成分加算値jを減算器9へ出力すると共にレジスタ1
0へ出力する。
【0023】レジスタ10はフレーム単位にDC成分レ
ベル加算値jを格納し、前フレームのDC成分レベル加
算値kを減算器9へ出力する。減算器9においては、現
フレームのDC成分レベル加算値jと前フレームのDC
成分レベル加算値kの差分をとり、DC成分差分値mを
n−1段レジスタ15の初段レジスタ及び加算器16へ
出力する。n−1段レジスタ15においては、フレーム
単位で格納しているDC成分差分値をシフトし、格納し
たDC成分差分値を加算器16へ出力する。加算器16
においては、n−1段レジスタの出力データ及びDC成
分差分値mの加算を行い、加算値qを除算器17へ出力
する。
【0024】除算器17においては、加算値qをnで除
算し、nフレームのDC成分差分平均値rを比較器18
へ出力する。比較器18においては、nフレームのDC
成分差分平均値rと予め定められた設定値pとの比較を
行い、セレクト信号nを出力する。セレクタ13、セレ
クタ14はセレクト信号nにより制御され、フレーム内
符号化/フレーム間符号化の使い分けを行うものであ
る。
【0025】ここで、図3を参照すると、時刻t=t0
以前の場合、入力動画像信号aにおいて、前後のフレー
ムのDC成分レベルの差分量が小さい場合であり、DC
成分差分平均値rも設定値pより小さい。この場合、セ
レクト信号nは、セレクタ13においては、差分データ
bを選択し、セレクタ14においては、局部復号化デー
タtを選択する制御を行い、入力動画像信号aに対して
はフレーム間符号化が施される。
【0026】また、時刻t=t0〜t1の場合、入力動
画像信号aにおいて、前後のフレームのDC成分レベル
の差分量が大きい場合であるが、時刻t1において、フ
レームFjが入力されるまではDC成分差分平均値rは
設定値pより小さいため、この場合も前記時刻t=t0
以前の場合と同様、入力動画像信号aに対してはフレー
ム間符号化が施される。
【0027】更に、時刻t=t1〜t2の場合、入力動
画像信号aにおいて、前後のフレームのDC成分レベル
の差分量が大きい場合であり、時刻t=t1において、
フレームFjが入力された時点で、DC成分差分平均値
rは設定値pより大きいため、この場合、セレクト信号
nは、セレクタ13においては、入力動画像信号aを選
択し、セレクタ14においては、グランド信号を選択す
る制御を行い、入力動画像信号aに対してはフレーム内
符号化を施す。
【0028】更にはまた、時刻t=t2〜t3の場合、
入力動画像信号aにおいて、前後のフレームのDC成分
レベルの差分量が小さい場合であるが、時刻t3におい
て、フレームFmが入力されるまではDC成分差分平均
値rは設定値より大きいため、この場合も前記時刻t=
t1〜t2の場合と同様、入力動画像信号aに対しては
フレーム内符号化を施す。
【0029】そして、時刻t=t3以降の場合、入力動
画像信号aにおいて、前後のフレームのDC成分レベル
の差分量は小さい場合であり、DC成分差分平均値rも
設定値pより小さい。この場合は、前記時刻t=t0以
前の場合と同様、入力動画像信号aに対してはフレーム
間符号化を施す。
【0030】次に、本発明の他の実施例として、図4を
参照して詳細に説明する。図4を参照すると、DC成分
演算部8と減算器9もしくはレジスタ10の間に除算器
22を設けている。除算器22においては、DC成分演
算器8より出力されるDC成分レベル加算値jを1フレ
ーム中のブロック数で除算し、除算値vを出力する。こ
の除算器22にて、除算することにより、減算器9、レ
ジスタ10、符号化制御部11内のn−1段レジスタ1
5、加算器16、除算器17、比較器18において、用
意すべきビット数を減らすことが可能となり、演算処理
を容易にする効果を有する。
【0031】以上の様に、DCT部21は減算器5より
出力される現フレームと前フレームとの差分データuに
対してフレームを構成する8×8画素のブロック単位で
離散コサイン変換を施すが、このときDCT部21より
出力されるDCT係数uのうち、DC成分をDC成分演
算部8において抽出し、1フレーム中の各ブロックのD
C成分レベルの加算値jを算出し、減算器9において、
前フレームの各ブロックあたりのDC成分レベルの加算
値kとの差分をとり、この差分値mを符号化制御部11
において、nフレームにわたり監視することにより、入
力されている動画像信号のフレーム間のDC成分変動特
性を知ることができ、この変動特性の大小により入力動
画像信号に施す圧縮符号化方式をフレーム間符号化ある
いはフレーム内符号化に切り替える。
【0032】当該変動特性が大きい場合は入力される動
画像信号に対してフレーム内符号化を施し、小さい場合
は入力される動画像信号に対してフレーム間符号化を施
す動作を実行するのである。従って、前後のフレームに
おいてDC成分レベルの差が大きいシーンが連続する動
画像信号に対して圧縮符号化を施す場合でもDCオフセ
ットの発生を減らし、伸長復号化した動画像信号に含ま
れるブロック歪みを軽減するという効果が得られる。
【0033】
【効果の説明】第1の効果は、前後のフレームのDC成
分レベルの差分値が大きいフレームが連続する入力動画
像信号を圧縮符号化する場合には、復号伸長化側におい
て、再生される動画像信号のブロック歪みを軽減するこ
とができる。
【0034】第2の効果は、フレーム内符号化とフレー
ム間符号化の切替えを通常マクロブロック単位で行うと
ころを、フレーム単位で行うため、符号化制御回路への
負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】図1の符号化制御部11の具体例を示す回路図
である。
【図3】本発明の一実施例の動作を説明するための図で
ある。
【図4】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図5】従来技術を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,21 DCT部 2 量子化部 3 逆量子化部 4 逆DCT部 5,9 減算器 6,16 加算器 7 フレームメモリ 8 DC成分演算部 10 レジスタ 11 符号化制御部 12 フレームパルス抽出部 13,14 セレクタ 15 n−1段レジスタ 17,22 除算器 18 比較器 19 送信バッファ 20 動き補償予測部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像信号を圧縮符号化する動画像信号
    符号化装置であって、前記動画像信号の前後のフレーム
    間のDC成分レベル差の平均値が所定設定値より大なる
    ときに、フレーム間符号化をフレーム内符号化に切替え
    る切替え制御手段を含むことを特徴とする動画像信号符
    号化装置。
  2. 【請求項2】 前記切替え制御手段は、前記DC成分レ
    ベル差の所定フレーム数の平均値を算出する平均値算出
    手段と、この平均値と前記所定設定値とを比較する比較
    手段と、この比較結果により前記フレーム間符号化とフ
    レーム内符号化との切替えをなす切替え手段とを有する
    ことを特徴とする請求項1記載の動画像信号符号化装
    置。
  3. 【請求項3】 前記平均値算出手段は、前記動画像信号
    を離散コサイン変換するDCT部の出力であるDCT係
    数より前記動画像信号のDC成分を抽出し、この抽出出
    力に対して1フレーム分のDC成分レベルを加算するD
    C成分演算部を有することを特徴とする請求項2記載の
    動画像信号符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記切替え手段は、前記動画像信号のフ
    レーム単位での切替えをなすようにしたことを特徴とす
    る請求項2または3いずれか記載の動画像信号符号化装
    置。
  5. 【請求項5】 前記DC成分演算部の出力を1フレーム
    中のブロック数にて除算する除算器を有し、この除算出
    力を前記画像信号のDC成分レベルとすることを特徴と
    する請求項3または4記載の動画像信号符号化装置。
  6. 【請求項6】 動画像信号を圧縮符号化する動画像信号
    符号化方法であって、前記動画像信号の前後のフレーム
    間のDC成分レベル差の平均値が所定設定値より大なる
    ときに、フレーム間符号化をフレーム内符号化に切替え
    制御するようにしたことを特徴とする動画像信号符号化
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007312417A (ja) * 2007-07-12 2007-11-29 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 画像符号化装置
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