JPS60144088A - Adaptive coding system - Google Patents
Adaptive coding systemInfo
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- JPS60144088A JPS60144088A JP58248252A JP24825283A JPS60144088A JP S60144088 A JPS60144088 A JP S60144088A JP 58248252 A JP58248252 A JP 58248252A JP 24825283 A JP24825283 A JP 24825283A JP S60144088 A JPS60144088 A JP S60144088A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は画像信号の帯域圧縮処理装置に係り、特に動き
補償されたブロックに対して適応的に符号化則を切り替
えることによって高圧縮率を得ることができる適応形符
号化方式に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a band compression processing device for image signals, and in particular to a high compression ratio by adaptively switching encoding rules for motion-compensated blocks. The present invention relates to adaptive encoding methods that can be used.
従来技術と問題点
動き補償符号化方式は、1フレームの画面を任意のブロ
ックに細分し、フレームごとのブロック間の動きの量と
方向とを示す動きベクトルと、前フレームにおける対応
するブロックから任意の予測関数に基づいて予測した、
現フレームにおけるブロックの予測値との誤差(予測誤
差)とによって画像信号を伝送するものである。Conventional technology and problems Motion compensation encoding method subdivides one frame of screen into arbitrary blocks, and generates a motion vector indicating the amount and direction of movement between blocks in each frame, and an arbitrary block from the corresponding block in the previous frame. predicted based on the prediction function of
The image signal is transmitted based on the error (prediction error) between the predicted value of the block in the current frame.
従来、このような動き補償符号化方式におけるフレーム
内の符号化は、動き補償されたブロックを直接符号化し
て伝送するか、またはフレーム内予測を固定的に行って
量子化出力を伝送するかのいずれかの方法によっていた
。しかしながらこの2つの方法には一長一短があり、画
面における動きの程度によって、前者の方法によった方
がより良い圧縮率を得られる場合と、後者の方法の方が
より良い圧縮率を得られる場合とがあり、従って何れの
方式を採用しても、ずべ了の場合に亙って良好な結果を
得ることはできなかった。Conventionally, intra-frame encoding in such motion-compensated encoding methods involves either directly encoding and transmitting a motion-compensated block, or fixedly performing intra-frame prediction and transmitting a quantized output. It was by either method. However, these two methods have advantages and disadvantages; depending on the degree of movement on the screen, there are cases in which the former method provides a better compression ratio, and cases in which the latter method provides a better compression ratio. Therefore, no matter which method was adopted, good results could not be obtained in all cases.
発明の目的
本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、その目的は、動き補償されたブロック
を直接符号化しで伝送する符号化と、フレーム内予測を
固定的に行って量子化出力を伝送する符号化とを、入力
信号に依存して適応的に切り替えて行うことによって、
高圧縮率が得られる符号化方式を提供することにある。Purpose of the Invention The present invention attempts to solve the problems of the prior art, and its purpose is to directly encode and transmit motion-compensated blocks, and to fix intra-frame prediction in a fixed manner. By adaptively switching between encoding and transmitting the quantized output depending on the input signal,
The object of the present invention is to provide an encoding method that provides a high compression rate.
発明の構成
本発明の適応形符号化方式は、ブロック単位に絶対値を
検出するとともに、現画素とこれを走査方向に1画素シ
フトした信号との差分の絶対値を検出し、両者の大小を
比較した結果によって符号化方法を切り替えるようにし
たものである。Structure of the Invention The adaptive encoding method of the present invention detects the absolute value for each block, and also detects the absolute value of the difference between the current pixel and a signal obtained by shifting this pixel by one pixel in the scanning direction, and calculates the magnitude of both. The encoding method is changed depending on the comparison result.
発明の実施例
第1図は本発明の適応形符号化方式の一実施例の構成を
示している。同図において、1は動きベクトル検出部、
2はフレームメモリ、3は可変遅延部、4は減算器、5
は判定回路、6はセレクタ、7は遅延回路(D) 、8
は減算器、9は量子化器(Q) 、10は加算器、11
は遅延回路(D) 、12番よ加算器である。Embodiment of the Invention FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the adaptive encoding system of the present invention. In the figure, 1 is a motion vector detection unit;
2 is a frame memory, 3 is a variable delay unit, 4 is a subtracter, 5
is a judgment circuit, 6 is a selector, 7 is a delay circuit (D), 8
is a subtracter, 9 is a quantizer (Q), 10 is an adder, 11
is a delay circuit (D) and No. 12 is an adder.
第1図において、入力画像信号は動きベクトル検出部1
に加えられ、フレームメモリ2に蓄積されている1フレ
ーム前の画像信号と比較されて、動きの量と方向を示す
動きへクトルVoptを発生する。可変遅延部3は、動
きベクトル検出部1で検出された動きベクトルVopL
を加えられることによってその遅延量を変化し、フレー
ムメモリ2に蓄積されている1フレーム前の画像信号を
遅延して、予測値の信号を発生する。減算器4は1画素
ごとに入力画像信号から予測値の信号を減算して、差分
の信号を発生する。この差分の信号は判定回路5に加え
られて、後述のようにブロックごとに何れの符号化を行
うべきかの判定を行われ、判定回路5から判定情報とし
て、直接符号化した方が情報量が大きいとき1″を発生
し、フレーム内予測を固定的に行って符号化を行った方
が情報量が大きいとき“θ″を発生する。この判定情報
はセレクタ6に加えられ、これによってセレクタ6にお
ける予測擬似ランダム系列の信号の選択が行われる。In FIG. 1, an input image signal is transmitted to a motion vector detection unit 1.
is added to the frame memory 2 and compared with the image signal of the previous frame stored in the frame memory 2 to generate a motion vector Vopt indicating the amount and direction of motion. The variable delay unit 3 uses the motion vector VopL detected by the motion vector detection unit 1.
is added to change the amount of delay, and the image signal of the previous frame stored in the frame memory 2 is delayed to generate a predicted value signal. The subtracter 4 subtracts the predicted value signal from the input image signal for each pixel to generate a difference signal. This difference signal is added to the determination circuit 5, which determines which encoding should be performed for each block as described later, and the determination circuit 5 provides determination information indicating that the amount of information is better when directly encoded. is large, and generates ``θ'' when the amount of information is larger if fixed intra-frame prediction and encoding are performed. This judgment information is added to the selector 6, and thereby the selector The selection of signals for the predicted pseudo-random sequence in step 6 is performed.
一方減算器4の差分の信号は遅延回路7に加えられ、判
定回路5における判定動作終了までの時間遅延される。On the other hand, the difference signal from the subtracter 4 is applied to the delay circuit 7, and is delayed by the time until the determination operation in the determination circuit 5 is completed.
これは次の減算器8における減算が行われる前に、セレ
クタ6が切り替えを終っている必要があるが、判定回路
5にこおける判定は1ブロック単位に行われるため、減
算器8の入力を待ち合せる必要があるからである。遅延
回路7の出力は減算器8に加えられ、セレクタ6からの
予測値の信号を減算されて、差分の信号を発生する。This requires that the selector 6 has finished switching before the next subtraction in the subtracter 8 is performed, but since the judgment in the judgment circuit 5 is made in block units, the input of the subtracter 8 is This is because we need to meet up. The output of the delay circuit 7 is applied to a subtracter 8, and the predicted value signal from the selector 6 is subtracted therefrom to generate a difference signal.
′ この差分の信号は量子化器9に加えられて量子化さ
れて、量子化された誤差情報を発生する。' This difference signal is applied to a quantizer 9 and quantized to generate quantized error information.
またこの量子化された誤差情報の信号は、加算器10に
おいてセレクタ6からの信号を加算される。Further, this quantized error information signal is added to the signal from the selector 6 in an adder 10.
判定情報が“1”でセレクタ6において遅延回路11の
出力が選択されているときは、遅延回路11からの1画
素前の復号信号出力が、フレーム内の予測値の信号とし
て出力され、判定情報が“0”のときは無信号状態を選
択されて、予測値の信号として出力される。これによっ
て判定情報が“1”のときは、前述のように減算器8は
遅延回路7の遅延された差分値の信号からフレーム内の
予測値の信号を減算して差分値の信号を発生し、この信
号は量子化器9で量子化されて、量子化された誤差情報
を発生する。一方判定情報が“0”のときは、減算器8
に予測値は入力されず、量子化器9は遅延回路7の遅延
された差分値の信号を直接量子化して、量子化された誤
差情報を発生する。When the determination information is "1" and the output of the delay circuit 11 is selected by the selector 6, the decoded signal output from the delay circuit 11 for one pixel before is output as a signal of the predicted value in the frame, and the determination information When is "0", a no-signal state is selected and output as a predicted value signal. As a result, when the determination information is "1", the subtracter 8 subtracts the predicted value signal within the frame from the delayed difference value signal of the delay circuit 7 to generate a difference value signal. , this signal is quantized by a quantizer 9 to generate quantized error information. On the other hand, when the determination information is "0", the subtracter 8
No predicted value is input to the quantizer 9, and the quantizer 9 directly quantizes the delayed difference value signal of the delay circuit 7 to generate quantized error information.
第2図は第1図における判定回路の一構成例を示してい
る。同図において21は絶対値回路、22は加算器、2
3はフリップフロップ(FF)、24はゲート、25は
減算器、26は1画素の遅延回路CD)、27は絶対値
回路、28は加算器、29はフリップフロップ(FF)
、30はゲート、31は比較器である。FIG. 2 shows an example of the configuration of the determination circuit in FIG. 1. In the figure, 21 is an absolute value circuit, 22 is an adder, and 2
3 is a flip-flop (FF), 24 is a gate, 25 is a subtracter, 26 is a one-pixel delay circuit (CD), 27 is an absolute value circuit, 28 is an adder, 29 is a flip-flop (FF)
, 30 is a gate, and 31 is a comparator.
第2図において、第1図に示された減算器4からの差分
値の信号は、絶対値回路21においてその絶対値をめら
れる。絶対値回路21の出力は、加算器22においてフ
リップフロップ23からの累積値の信号と加算されるこ
と峠よって、フリップフロップ23から現在の差分値を
1ブロツク内について累積した出力を発生する。この際
ゲート24はリセット信号によって1ブロツクごとに閉
じて、フリップフロップ23を1ブロツクごとにクリア
する。In FIG. 2, the absolute value of the difference value signal from the subtracter 4 shown in FIG. 1 is determined in an absolute value circuit 21. In FIG. The output of the absolute value circuit 21 is added to the cumulative value signal from the flip-flop 23 in the adder 22, so that the flip-flop 23 generates an output that accumulates the current difference value within one block. At this time, the gate 24 is closed for each block by the reset signal, and the flip-flop 23 is cleared for each block.
また差分値の信号は減算器25に加えられて1画素前の
差分値を減算されて、1画素前の画素から予測をしたと
きの差分値の信号を発生する。この信号は絶対値回路2
7においてその絶対値をめられる。絶対値回路27の出
力は、加算器28においてフリップフロップ29からの
累積値の信号と加算されることによって、フリップフロ
ップ29からこれを1ブロツク内について累積した出力
を発生する。The difference value signal is also applied to a subtracter 25, where the difference value of the previous pixel is subtracted, thereby generating a difference value signal when prediction is made from the pixel of the previous pixel. This signal is the absolute value circuit 2
7, its absolute value can be found. The output of the absolute value circuit 27 is added to the cumulative value signal from the flip-flop 29 in an adder 28, so that the flip-flop 29 generates an output that is accumulated within one block.
この際ゲート30はリセット信号によって1ブロツクご
とに閉じて、フリップフロップ29を1ブロツクごとに
クリアする。比較器31は両フリップフロップ23 、
29の累積値を比較してフリップフロップ23の出力が
大きいとき判定情報として“1″を出力し、フリップフ
ロップ29の出力が大きいとき判定情報として“θ″を
出力する。At this time, the gate 30 is closed for each block by the reset signal, and the flip-flop 29 is cleared for each block. The comparator 31 has both flip-flops 23,
29 are compared, and when the output of the flip-flop 23 is large, "1" is output as the determination information, and when the output of the flip-flop 29 is large, "θ" is output as the determination information.
このように第1図に示された適応形符号化方式では、1
フレーム前の画像信号と現在の画像信号との比較によっ
て検出された動きベクトルに応じて、lフレーム前の画
像信号を可変遅延して画素ごとの予測値をめ、この予測
値と現在の画像信号との差分をめ、現在の差分値を1ブ
ロツクごとに累積した信号と、1画素前の情報から予測
された差分値を1ブロツクごとに累積した信号との大小
を比較判定することによって、情報量の変化の傾向を判
定する。In this way, in the adaptive encoding method shown in FIG.
Depending on the motion vector detected by comparing the previous image signal and the current image signal, the image signal of the previous frame is variably delayed to obtain a predicted value for each pixel, and this predicted value and the current image signal are By comparing and determining the difference between the current difference value accumulated for each block and the signal obtained by accumulating the difference value predicted from the information of the previous pixel for each block, the information Determine trends in quantity changes.
次に差分値の信号を判定回路の判定動作時間に相当する
時間遅延させた後、この差分値と1フレームごとの予測
値との差分をめ、これを量子化して誤差情報を発生する
。この際情報量の変化の判定結果によって、現在の差分
値の累積値が1画素前の情報からの差分値の予測値と現
在の差分値との変化量の累積値より大きいときは、量子
化された誤差情報と1フレームごとの予測値とを加算し
て得られた現在のフレーム内の復号された信号を1画素
の時間遅延させた信号出力を1フレーム内の予測値とし
て用いて差分値の信号から減算して誤差情報をめるべき
1フレームごとの予測値を発生してこれを用いて量子化
された誤差情報をめ、現在の差分値の累積値が1画素前
の情報からの差分値の予測値と現在の差分値との変化量
の累積値より小さいときは、予測値の減算を行わずに差
分値を直接量子化して量子化された誤差情報をめるよう
にしている。このように本発明の適応形符号化方式では
、入力情報に依存して符号化の方法を切り替えるので、
入力信号の状態に拘わらず、高圧縮率を得ることができ
る。Next, after delaying the difference value signal by a time corresponding to the determination operation time of the determination circuit, the difference between this difference value and the predicted value for each frame is calculated, and this is quantized to generate error information. At this time, according to the judgment result of the change in the amount of information, if the cumulative value of the current difference value is larger than the cumulative value of the amount of change between the predicted value of the difference value from the information one pixel before and the current difference value, quantization is performed. The difference value is calculated by using the signal output obtained by adding the error information and the predicted value for each frame and delaying the decoded signal in the current frame by one pixel as the predicted value in one frame. Generate a predicted value for each frame to calculate the error information by subtracting it from the signal of , and use this to calculate the quantized error information. When the difference value is smaller than the cumulative amount of change between the predicted value and the current difference value, the difference value is directly quantized without subtracting the predicted value, and the quantized error information is included. . In this way, the adaptive encoding method of the present invention switches the encoding method depending on the input information, so
A high compression ratio can be obtained regardless of the state of the input signal.
発明の詳細
な説明したように本発明の適応形符号化方式によれば、
画像信号と前記予測値の情報との差分値をブロックごと
に累積して得られた信号と、該差分値における隣接する
画素ごとの変化量をブロックごとに累積して得られた累
積値との大小に応じて、前記差分値に基づいてフレーム
内で予測した予測値と前記差分値との差分値を量子化し
て符号化を行うか、または前記差分値を直接量子化して
符号化を行うようにしたので、入力信号の状態に拘わら
ず高圧縮率を得ることができる。According to the adaptive encoding method of the present invention as described in detail,
A signal obtained by accumulating the difference value between the image signal and the predicted value information for each block, and a cumulative value obtained by accumulating the amount of change for each adjacent pixel in the difference value for each block. Depending on the size, the difference value between the predicted value predicted within a frame based on the difference value and the difference value may be quantized and encoded, or the difference value may be directly quantized and encoded. Therefore, a high compression ratio can be obtained regardless of the state of the input signal.
第1図は本発明の適応形符号化方式の一実施例の構成を
示す図、第2図は判定回路の一構成例を示す図である。
t−eきベクトル検出部、2−フレームメモリ、3−可
変遅延部、4−・−減算器、5−・判定回路、6−セレ
クタ、7・−遅延回路(D)減算器、8・・・減算器、
9−量子化器(Q) 、10−加算器、11−遅延回路
(D) 、12−・−加算器、21・−絶対値回路、2
2−・−加算器、23− フリップフロップ、24・−
・ゲート、25−減算器、26・・−1画素の遅延回路
、27−絶対値回路、28−加算器、29− フリップ
フロップ、30〜・・ゲート、31−・−比較器FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the adaptive encoding method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a determination circuit. t-e vector detection unit, 2-frame memory, 3-variable delay unit, 4--subtractor, 5--judgment circuit, 6--selector, 7--delay circuit (D) subtracter, 8--・Subtractor,
9-quantizer (Q), 10-adder, 11-delay circuit (D), 12-.-adder, 21--absolute value circuit, 2
2-.- Adder, 23- Flip-flop, 24.-
・Gate, 25-Subtractor, 26--1 pixel delay circuit, 27-Absolute value circuit, 28-Adder, 29-Flip-flop, 30--Gate, 31--Comparator
Claims (1)
画像情報をフレームごとに比較して得られた動きベクト
ルの情報と、現フレームのブロックと前記動きベクトル
に応じて前フレームの対応するブロックから予測された
予測値の情報との誤差情報とによって画像信号を符号化
する動き補償符号化方式において、画像信号と前記予測
値の情報との差分値をブロックごとに累積して得られた
信号と、該差分値における隣接する画素ごとの変化量を
ブロックごとに累積して得られた累積値との大小に応じ
て、前記差分値に基づいてフレーム内で予測した予測値
と前記差分値との差分値を量子化して符号化を行うか、
または前記差分値を直接量子化して符号化を行うことを
特徴とする適応形符号化方式。The image information is divided into blocks, and the image information of the corresponding blocks is compared for each frame to obtain motion vector information, and prediction is made from the block of the current frame and the corresponding block of the previous frame according to the motion vector. In a motion compensation encoding method that encodes an image signal using error information between the predicted value information and the predicted value information, a signal obtained by accumulating a difference value between the image signal and the predicted value information for each block; The difference between the predicted value predicted within a frame based on the difference value and the difference value, depending on the magnitude of the difference value with the cumulative value obtained by accumulating the amount of change for each adjacent pixel in the difference value for each block. quantize and encode the values, or
Alternatively, an adaptive encoding method characterized in that the difference value is directly quantized and encoded.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58248252A JPS60144088A (en) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | Adaptive coding system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58248252A JPS60144088A (en) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | Adaptive coding system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60144088A true JPS60144088A (en) | 1985-07-30 |
JPH022357B2 JPH022357B2 (en) | 1990-01-17 |
Family
ID=17175403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58248252A Granted JPS60144088A (en) | 1983-12-30 | 1983-12-30 | Adaptive coding system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60144088A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62284535A (en) * | 1986-03-20 | 1987-12-10 | アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー | Method and apparatus for encoding data by employing block list conversion |
-
1983
- 1983-12-30 JP JP58248252A patent/JPS60144088A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62284535A (en) * | 1986-03-20 | 1987-12-10 | アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー | Method and apparatus for encoding data by employing block list conversion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH022357B2 (en) | 1990-01-17 |
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