JPS58190184A - フレ−ム間内插方法 - Google Patents
フレ−ム間内插方法Info
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- JPS58190184A JPS58190184A JP57073134A JP7313482A JPS58190184A JP S58190184 A JPS58190184 A JP S58190184A JP 57073134 A JP57073134 A JP 57073134A JP 7313482 A JP7313482 A JP 7313482A JP S58190184 A JPS58190184 A JP S58190184A
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- Japan
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- circuit
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
-
- H—ELECTRICITY
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
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- H04N19/587—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal sub-sampling or interpolation, e.g. decimation or subsequent interpolation of pictures in a video sequence
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、動ベクトルを利用したフレーム間内挿方法に
関するものである。送信側であるフレームを間引いてし
まい、受信側でそのフレームを伺らかの方法で合成する
間引き法は情＠童の大幅な圧縮紮得たい場合に有効な手
法である。間引かれたフレームの受信側での合成法は、
いくつか提案されており、前のフレーム金そのまま間引
かれたフレームとする単純繰返し法、前後のフレームの
平均値を間引かれたフレームとする線型補間法、動ベク
トルを利用した動き内挿法などが知られている。
関するものである。送信側であるフレームを間引いてし
まい、受信側でそのフレームを伺らかの方法で合成する
間引き法は情＠童の大幅な圧縮紮得たい場合に有効な手
法である。間引かれたフレームの受信側での合成法は、
いくつか提案されており、前のフレーム金そのまま間引
かれたフレームとする単純繰返し法、前後のフレームの
平均値を間引かれたフレームとする線型補間法、動ベク
トルを利用した動き内挿法などが知られている。
本発明は動き内挿法の一方式であるので、動き内挿法に
ついて、更に説明する。
ついて、更に説明する。
まず動き内挿法で必要となる動ベクトルの求め方がいく
つか知られている。マンチング法と呼ばれる方法では、
フレーム’（＋−ある大きさのブロックに分割し前フレ
ーム信号音現フレームの同じ位置を基準としてシフトさ
せ（このシフト量をシフトベクトルと呼ぶ）、そのブロ
ック間の差分をとシ、この差分信号より求められる評価
関数（友とえげ差分信号の２乗和）の値を求め、評価関
数の値を最小とするシフトベクトルでもって動ベクトル
とする。
つか知られている。マンチング法と呼ばれる方法では、
フレーム’（＋−ある大きさのブロックに分割し前フレ
ーム信号音現フレームの同じ位置を基準としてシフトさ
せ（このシフト量をシフトベクトルと呼ぶ）、そのブロ
ック間の差分をとシ、この差分信号より求められる評価
関数（友とえげ差分信号の２乗和）の値を求め、評価関
数の値を最小とするシフトベクトルでもって動ベクトル
とする。
またグラジェント法と呼ばれる方法では、輝度信号の勾
配とフレームｉ差分信号（まえ社シフトされた前フレー
ム信号と入力信号との差分信号）とから、動ベクトルが
検出される。
配とフレームｉ差分信号（まえ社シフトされた前フレー
ム信号と入力信号との差分信号）とから、動ベクトルが
検出される。
次にマツチング法で求めた動ベクトルを用いた動き内挿
法の一方式を第１図を使って説明する。
法の一方式を第１図を使って説明する。
説明を簡略にするためにＦｌ、Ｆ２．Ｆ３ｉ連続する３
枚のフレームとし、−次元的に縦軸で位置全表わし、横
軸で時間を表わす。
枚のフレームとし、−次元的に縦軸で位置全表わし、横
軸で時間を表わす。
Ｆ３のあるブロック■について求められた動ベクトルヲ
１．．とする。つまりＦｌのブロック■とＦ３のブロッ
ク■とで評価関数は最小とな′？）た。Ｆ２においてＦ
３のブロック■と同じ位置にあるブロック■に７マ８．
ヲマ、４として与え、Ｆｌにおいてやはりブロック■、
ブロック■と同じ位置にあるブロック■を７．４から求
められるシフト量だけシフトさせた位置にあるブロック
■の輝度信号全ブロック■の輝度信号とする、この操作
をＦ２の全てのブロックについて行ない間引かれたフレ
ームＦ２の内挿画像を得る゛。この方式では、内挿操作
は、ある大きさを持つブロックを１つの単位として行な
われる。
１．．とする。つまりＦｌのブロック■とＦ３のブロッ
ク■とで評価関数は最小とな′？）た。Ｆ２においてＦ
３のブロック■と同じ位置にあるブロック■に７マ８．
ヲマ、４として与え、Ｆｌにおいてやはりブロック■、
ブロック■と同じ位置にあるブロック■を７．４から求
められるシフト量だけシフトさせた位置にあるブロック
■の輝度信号全ブロック■の輝度信号とする、この操作
をＦ２の全てのブロックについて行ない間引かれたフレ
ームＦ２の内挿画像を得る゛。この方式では、内挿操作
は、ある大きさを持つブロックを１つの単位として行な
われる。
ところが、動く物体の輪郭部にあたるブロックでは、動
き領域と静止領域が１つのブロック内に同時に混在して
おり、これ全１つの動ベクトルで代表することは画質の
劣化音引き起こす。ま友再び第１図を参照すれば、ブロ
ック■、■から求められた動ベクトル全空間的にずれて
いるブロック■に通用している。これは、位置の異なる
ブロック■、■が同じ動′ｆ！’ｔしているという仮定
を置いたことである。この仮定は、■、■が違う方向へ
動いている場合、即ち、細かな動Ｉｆ含む領域では成り
交友ず、やはり画質劣化音引き起こす。
き領域と静止領域が１つのブロック内に同時に混在して
おり、これ全１つの動ベクトルで代表することは画質の
劣化音引き起こす。ま友再び第１図を参照すれば、ブロ
ック■、■から求められた動ベクトル全空間的にずれて
いるブロック■に通用している。これは、位置の異なる
ブロック■、■が同じ動′ｆ！’ｔしているという仮定
を置いたことである。この仮定は、■、■が違う方向へ
動いている場合、即ち、細かな動Ｉｆ含む領域では成り
交友ず、やはり画質劣化音引き起こす。
本発明は上記の欠点を改善し、より画質の良い内挿画像
を得ること金目的とするもので、内挿方法を、動き領域
、静止領域、動１！！領域の背景として新友に生じ友領
域と３８類に使いわけている。
を得ること金目的とするもので、内挿方法を、動き領域
、静止領域、動１！！領域の背景として新友に生じ友領
域と３８類に使いわけている。
即ち、動き領域に対しては、間引かれ友フレームの前後
のフレームから求められた動ベクトルを用いて、間引か
れたフレームの前のフレームカラ。
のフレームから求められた動ベクトルを用いて、間引か
れたフレームの前のフレームカラ。
間引かれたフレームへの動ベクトルを推定し、推定され
た動ベクトル相当分、前のフレームの画素を移動させる
。静止領域に対しては前のフレームで同じ位置にある画
素を、背景として現われた領域に対しては、間引かれた
フレームの次のフレームで、同じ位置にある画累會、そ
れぞれ、間引かれたフレームの画素とする構成となって
いる。この結果本発明においては、動き内挿の単位か１
つの画素であることにより、前記のような、ある大きさ
を持ったブロックが１つの単位である場合には不適であ
る。動き部分と静止部分の混在する領域に対しても、画
質劣化を引き起こさずに動き内挿が可能となる。ま之、
動ベクトルを求めた画素に対して、その動ベクトルを作
用させるので異なる動ベクトル金持−７）た画素が近傍
に混在する領域に対してもやはり、画質劣化を引き起こ
さずに動き内挿が可能となる。
た動ベクトル相当分、前のフレームの画素を移動させる
。静止領域に対しては前のフレームで同じ位置にある画
素を、背景として現われた領域に対しては、間引かれた
フレームの次のフレームで、同じ位置にある画累會、そ
れぞれ、間引かれたフレームの画素とする構成となって
いる。この結果本発明においては、動き内挿の単位か１
つの画素であることにより、前記のような、ある大きさ
を持ったブロックが１つの単位である場合には不適であ
る。動き部分と静止部分の混在する領域に対しても、画
質劣化を引き起こさずに動き内挿が可能となる。ま之、
動ベクトルを求めた画素に対して、その動ベクトルを作
用させるので異なる動ベクトル金持−７）た画素が近傍
に混在する領域に対してもやはり、画質劣化を引き起こ
さずに動き内挿が可能となる。
尚、本発明においては動ベクトルの求め方については前
記のいずれの方法乞まわない。
記のいずれの方法乞まわない。
以下、本発明の実施例を記載する。
第２図Ａ＃ｉ、送信側の一実施例である。線１０１０に
より供給される画像信号は、間引き回ｊｉ２１１０でフ
レーム間引きされ、＠１０１１ 、＠１０１２奮介して
、遅延回路１１．最適予測判定画ｊｌｉ！１１２へ送ら
れる。最適子側判定回路１２は動ベクトル検出回路でも
あり、たとえば、前記マツチング法で説明された方式で
動ベクトルが検出され、予測誤差最小、即ち、最適予測
を与える予測値を捜しだす。遅延回路１１は最適予測方
式が検出される時間分、人力信号を遅延させ、線１１１
３ｉ介して減算回路１３に送る。
より供給される画像信号は、間引き回ｊｉ２１１０でフ
レーム間引きされ、＠１０１１ 、＠１０１２奮介して
、遅延回路１１．最適予測判定画ｊｌｉ！１１２へ送ら
れる。最適子側判定回路１２は動ベクトル検出回路でも
あり、たとえば、前記マツチング法で説明された方式で
動ベクトルが検出され、予測誤差最小、即ち、最適予測
を与える予測値を捜しだす。遅延回路１１は最適予測方
式が検出される時間分、人力信号を遅延させ、線１１１
３ｉ介して減算回路１３に送る。
減算回ｊ１３１３では、この遅延された入力信号と線１
４１３ ］介して可変遅延回路１４から供給される最適
予測信号との差信号、ａち予測誤差信号上発生し、量子
化器１５へ出力する。
４１３ ］介して可変遅延回路１４から供給される最適
予測信号との差信号、ａち予測誤差信号上発生し、量子
化器１５へ出力する。
加算回路１７では、可変遅延回路】４の出力、即ち、最
適予測信号と＠ １５１７ ’ｔ−介して供給される量
子化された予測誤差信号の和を取シ、局部復号信号とし
て出力し、線１７１６ ｋ介してフレームメモリ１６へ
供給する。フレームメモリ１６は入力画像信号のおよそ
ｌフレーム分を記憶できるもので、局部復号信号を約１
フレーム時間分、遅延して縁１６１４を介して可変遅延
回路１４へ供給する。
適予測信号と＠ １５１７ ’ｔ−介して供給される量
子化された予測誤差信号の和を取シ、局部復号信号とし
て出力し、線１７１６ ｋ介してフレームメモリ１６へ
供給する。フレームメモリ１６は入力画像信号のおよそ
ｌフレーム分を記憶できるもので、局部復号信号を約１
フレーム時間分、遅延して縁１６１４を介して可変遅延
回路１４へ供給する。
ｉ１ｉ！１５１８ｉ介して、量子化器１５の出力、すな
わち量子化された予測誤差信号は圧縮符号化回路１８に
供給され、不等長符号化の手法を用いて圧縮され、伝送
路１８１８へ出力される。
わち量子化された予測誤差信号は圧縮符号化回路１８に
供給され、不等長符号化の手法を用いて圧縮され、伝送
路１８１８へ出力される。
第２図Ｂは受信側の一実施例である。符号伸長回路２０
は伝送８２０２０に経て供給される符号化された予測誤
差信号のり号伸長七行ない、線２０２１を介して、加算
回ｊｌｉ！ｉ２１へ出力する。加算回路２１は、この予
測誤差信号と９２２２１ ｋ介して可変遅延回路２２よ
シ供給される最適予測信号の和をとり、その加算結果全
局部復号信号として出力する。
は伝送８２０２０に経て供給される符号化された予測誤
差信号のり号伸長七行ない、線２０２１を介して、加算
回ｊｌｉ！ｉ２１へ出力する。加算回路２１は、この予
測誤差信号と９２２２１ ｋ介して可変遅延回路２２よ
シ供給される最適予測信号の和をとり、その加算結果全
局部復号信号として出力する。
可変遅延回路２２は最適予測判定回路２４から、線２４
２２ Ｋ−介して供給される最適予測方式をもとに、フ
レームメモリ２３に貯えられ九およそ１フレ一ム分の局
部復号信号の中から予測信号音読みだし、最適予測信号
として＠２２２１ ’５（介して加算回路２１へ出力す
る。
２２ Ｋ−介して供給される最適予測方式をもとに、フ
レームメモリ２３に貯えられ九およそ１フレ一ム分の局
部復号信号の中から予測信号音読みだし、最適予測信号
として＠２２２１ ’５（介して加算回路２１へ出力す
る。
伸長回路２５は、脳２１２５ ’ｉ介して間引かれたフ
レームの時間的な空白會詰めて連続的に供給されて来る
画像信号全本来のフレーム間隔に変換する。
レームの時間的な空白會詰めて連続的に供給されて来る
画像信号全本来のフレーム間隔に変換する。
遅延回路２６においては、内挿回路２７が、間引かれた
フレームの画像信号を内挿耐算する時間分だけ遅延され
て、線２６２８を介して切り換え回路２８に供給される
。
フレームの画像信号を内挿耐算する時間分だけ遅延され
て、線２６２８を介して切り換え回路２８に供給される
。
最適予測信号回ｊ２１２４は、動ベクトル検出回路でも
あり、検出された動ベクトルは、動ベクトルメモリ２９
を経て、ｉ１ｊ！２９２７をブｒして内挿回路２７に供
給される。
あり、検出された動ベクトルは、動ベクトルメモリ２９
を経て、ｉ１ｊ！２９２７をブｒして内挿回路２７に供
給される。
次に本発明の中心である内挿回路の詳しい実施例を第３
図全周いて述べる。
図全周いて述べる。
＠２１２７を経て供給される画像信号は、線２７３２會
弁して、動き部分と静止部分の内挿回路へ、線２７３０
全弁して、動き部分の背景として、新たに生じる部分
の内挿回路へ、各々供給される。フレームメモリ３２に
一時貯えられた画像信号は、動き補正回ｊｌｆｓ３３に
送られ、動き補正回路３３け＠２４２７を介して供給さ
れる各画素の動ベクトルに相当する移動量ｔ−移動させ
たフレームメモリ３４のアドレスに、＠ ３３３４ ｉ
介して、各画素の輝度振幅値と、そのアドレスに輝度振
幅値が書き込まれたことを示す判別係数とを、ランダム
ライトする。判別係数１つの例としては、着目アドレス
に輝度振幅値が書き込まれた場合上１、書き込まれてい
ない場合は０とすればよい。モニタ３５は耐３４３５に
介して、フレームメモリ３４０着目アドレスの判別係数
を読み込んで１ｊ１３５３６’ｉ介して、これ全セレク
タ３６に供給する。セレクタ３６は切換え回路である。
弁して、動き部分と静止部分の内挿回路へ、線２７３０
全弁して、動き部分の背景として、新たに生じる部分
の内挿回路へ、各々供給される。フレームメモリ３２に
一時貯えられた画像信号は、動き補正回ｊｌｆｓ３３に
送られ、動き補正回路３３け＠２４２７を介して供給さ
れる各画素の動ベクトルに相当する移動量ｔ−移動させ
たフレームメモリ３４のアドレスに、＠ ３３３４ ｉ
介して、各画素の輝度振幅値と、そのアドレスに輝度振
幅値が書き込まれたことを示す判別係数とを、ランダム
ライトする。判別係数１つの例としては、着目アドレス
に輝度振幅値が書き込まれた場合上１、書き込まれてい
ない場合は０とすればよい。モニタ３５は耐３４３５に
介して、フレームメモリ３４０着目アドレスの判別係数
を読み込んで１ｊ１３５３６’ｉ介して、これ全セレク
タ３６に供給する。セレクタ３６は切換え回路である。
判別係数が輝度振幅値が書き込まれたこと金示す場合、
その領域は静止領域、あるいけ、動き領域と考えられる
。従ってセレクタ３６は線３４３６に介してフレームメ
モリ３４の画像信号全選択する。反対に判別係数が輝度
振幅値が書き込まれなか°ゾたことを示す場合、その領
域は、動き物体の背景として新たに現われた領域と考え
られる。従ってセレクタ３６は１３１３６１に介してフ
レームメモリ３１の画像信号ｔ−選択する。フレームメ
モリ３１には、間引かれたフレームの次のフレームの画
像信号がセレクタ３６において時間的整合性を持つよう
に遅延回路３０で遅延されて書き込まれている。
その領域は静止領域、あるいけ、動き領域と考えられる
。従ってセレクタ３６は線３４３６に介してフレームメ
モリ３４の画像信号全選択する。反対に判別係数が輝度
振幅値が書き込まれなか°ゾたことを示す場合、その領
域は、動き物体の背景として新たに現われた領域と考え
られる。従ってセレクタ３６は１３１３６１に介してフ
レームメモリ３１の画像信号ｔ−選択する。フレームメ
モリ３１には、間引かれたフレームの次のフレームの画
像信号がセレクタ３６において時間的整合性を持つよう
に遅延回路３０で遅延されて書き込まれている。
以上説明したように本発明によれば、内挿画像部分全動
き領域、静止領域、動き領域の背景として新たに生じた
領域の３つに分けて内挿するために良質の内挿画像が得
られる。
き領域、静止領域、動き領域の背景として新たに生じた
領域の３つに分けて内挿するために良質の内挿画像が得
られる。
第１図は動き内挿ｆｊＡ理を示す図、第２図Ａは本発明
の方法を具現する際に用いる送信回路例を示す図、同Ｂ
け受信回路全示す図、第３図は第２図で示した内挿回路
の詳しい回路例を示す図である。 図中の各番号は ■ 動ベクトル検出に使われたフレームＦ１のあるブロ
ック ■ 間引かれたフレームＦ２が存在するならば、上記の
ブロック■が位置すると推定されるブロック。本発明に
おいては、ブロック■、■から内挿されるブロック ■ 動ベクトル検出に使われたフレームＦ３のあるブロ
ック ■ 上記ブロック■とＦ２上で同じ位置にあるブロック
■が、■、■から求めた動ベクトルより推定してｒｌに
おいて存在したと予想される位置にあるブロック ■ 上記ブロック■と、間引かれたフレームＦ２上で同
じ位置にあるブロック ■ 上記ブロック■、■とＦｌ上で同じ位置にあるブロ
ック １０、間引き回路、１１．遅延回路、１２．＊適予測判
定回路（動きベクトル検出回路） 、 １３．減算回路
。 １４、可変遅延回路、１５．ｆ子化器、１６．フレーム
メモリ、１７．加算回路、１８．圧縮回路、２０．伸長
回路。 ２１、加算回路、２２可変遅延回路、２３．フレームメ
モリ、２４．最適予測判定回８（動きベクトル検出回路
）。 ２５、伸長回路、２６．遅廷回路、２７．内挿回路、２
８．切換回路、２９．＠きベクトルメモリ、３０．遅延
回路。 ３１、フレームメモリ、３２４フレームメモリ、３３．
ａ＊３６、セレクタを示す。 発１ 図 Ｔ：１ 島 Ｆ３
の方法を具現する際に用いる送信回路例を示す図、同Ｂ
け受信回路全示す図、第３図は第２図で示した内挿回路
の詳しい回路例を示す図である。 図中の各番号は ■ 動ベクトル検出に使われたフレームＦ１のあるブロ
ック ■ 間引かれたフレームＦ２が存在するならば、上記の
ブロック■が位置すると推定されるブロック。本発明に
おいては、ブロック■、■から内挿されるブロック ■ 動ベクトル検出に使われたフレームＦ３のあるブロ
ック ■ 上記ブロック■とＦ２上で同じ位置にあるブロック
■が、■、■から求めた動ベクトルより推定してｒｌに
おいて存在したと予想される位置にあるブロック ■ 上記ブロック■と、間引かれたフレームＦ２上で同
じ位置にあるブロック ■ 上記ブロック■、■とＦｌ上で同じ位置にあるブロ
ック １０、間引き回路、１１．遅延回路、１２．＊適予測判
定回路（動きベクトル検出回路） 、 １３．減算回路
。 １４、可変遅延回路、１５．ｆ子化器、１６．フレーム
メモリ、１７．加算回路、１８．圧縮回路、２０．伸長
回路。 ２１、加算回路、２２可変遅延回路、２３．フレームメ
モリ、２４．最適予測判定回８（動きベクトル検出回路
）。 ２５、伸長回路、２６．遅廷回路、２７．内挿回路、２
８．切換回路、２９．＠きベクトルメモリ、３０．遅延
回路。 ３１、フレームメモリ、３２４フレームメモリ、３３．
ａ＊３６、セレクタを示す。 発１ 図 Ｔ：１ 島 Ｆ３
Claims (1)
- 間引かれｔフレーム又はフィールド（ｖ下、フレームで
両者を代表する）の前後のフレーム全周いて、画素単位
に求められた動ベクトルから間引かれたフレームの画像
を内挿する方法において、前記動ベクトルから間引かれ
たフレームと前記間引力れたフレームの前のフレームと
の画素の移動量を見積もシ、画像の動き部分については
、前記間引かれｔフレームの前のフレームの画素を見積
もられた移動量だけ移動し、静止部分については前記間
引かれたフレームの前のフレームの同じ位置の画素を用
い、動き部分の背景として新たに生じた部分については
、前記間引かれたフレームの後曇のフレームの同じ位置
の画２１−用いることで、間引かれたフレームを内挿す
ること全特徴とするフレーム間内挿方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57073134A JPS58190184A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | フレ−ム間内插方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57073134A JPS58190184A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | フレ−ム間内插方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190184A true JPS58190184A (ja) | 1983-11-07 |
Family
ID=13509423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57073134A Pending JPS58190184A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | フレ−ム間内插方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190184A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS60206287A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-10-17 | アー・エヌ・テー・ナツハリヒテンテヒニーク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | モーシヨン適応補間方法および装置 |
| JPS6126382A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-05 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 動き量を用いた動画像フレ−ムレ−ト変換方式 |
| JPS6158390A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-25 | Nec Corp | 動画像信号の復号化装置 |
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-
1982
- 1982-04-30 JP JP57073134A patent/JPS58190184A/ja active Pending
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