JPS61140290A - フレ−ム間符号化方式 - Google Patents

フレ−ム間符号化方式

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JPS61140290A
JPS61140290A JP59262037A JP26203784A JPS61140290A JP S61140290 A JPS61140290 A JP S61140290A JP 59262037 A JP59262037 A JP 59262037A JP 26203784 A JP26203784 A JP 26203784A JP S61140290 A JPS61140290 A JP S61140290A
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JP
Japan
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sub
subsample
thinned
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pixel
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Pending
Application number
JP59262037A
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English (en)
Inventor
Mutsumi Oota
睦 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP59262037A priority Critical patent/JPS61140290A/ja
Publication of JPS61140290A publication Critical patent/JPS61140290A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像信号の符号化技術に関するものである。
(従来技術とその問題点) 画像信号の高能率符号化方式の中でも代表的なフレーム
間符号化方式は基本的に画像信号のフレーム間の変化部
分を符号化するものである。フレーム間符号化に於いて
は画像信号のフレーム間の変化が大きい場合と小さい場
合とで発生する情報量が著しく変化するため発生する符
号量を制御する必要がある。
符号量を制御する方法としては様々な方法が考えられる
がそのひとつの方法としてサブサンプルによる符号量制
御がある。すなわち符号化され伝送される画素信号をあ
る比率でサブサンプルすることによって符号量を抑える
方法で、符号量を抑えたければ間引き率を増やし、逆に
符号量に余裕のある時は間引き率を減らすか間引きを止
める。
受信側は間引かれたため伝送されてこなかった画素に対
してけ内挿フィルターを使って周囲の伝送され復号化さ
れた画素信号から内挿を行なり。
従来技術によればこの時問題になるのは折り返し雑音と
内挿歪みであり、こういった誤差信号を含む#J倫倍信
号次の7レー五の画像信号の予測に使用した場合符号化
効率が低下し符号量が増加してしまうことがある。それ
を第3図に示す例を用いて説明する。
第3図に示すよう(簡単の為に例として画像信号のなか
から4ライン、4サンプルからなる一部画儂をとる。間
引かれる画素を×で表わし間引かれず符号化し伝送され
る画素を○で表わす。また以下の説明では第iサンプル
目、第jライン目の画素を画素(i、J)とする。
前フレームでは画素(2,l)・ (4,1)。
(1,2)、  (3,2)、  (2,3)、  (
4,3)、 (1,4)。
(3,4)が間引かれ、現在のフレームでは画素(2,
1) 、 (4,1) 、 (1,3) 、 (3,3
)が間引かれている場合が第3図によって示されている
。すると画素(2,3)・ (4・3)は前フレームで
は間引かれていたのが現在のフレームでは間引かれずに
符号化される。もしフレーム間符丹化を行なった場合、
画素(2,3)、(4,3)は前フレームでは内挿歪み
釦よる誤差を含んでいるのでフレーム間の変化がなくて
元来差分信号がゼロであってもこの画素は差分信号がゼ
ロではなくなり情報を発生してしまう。
動き補償符号化方式においても静止部分は動ベクトルが
ゼロとなるためフレーム間符号化方式と同様のことがお
こる。従って数種類のサブサンプルを行なうフレーム間
符号化方式及び動き補償符号化方式においては間引き率
の変化に伴っであるフレーム間では間引かれていた画素
が、次のフレームでは間引かれず符号化される画素にな
ることを極力避けなければ静止画あるいは画像の静止部
分において不必要(情報量が増えてしまう。
(発明の目的) 本発明の目的は間引き率の変化に依りて符号量を制御す
るフレーム間符号化装置に於いて、サブサンプルによっ
て間引かれていた画素に対する内挿による符号量の増加
を最手にするように符号化制御を実現することr/cあ
る。
(発明の構成) 本発明によれば、符号化する画素を間引くことにより発
生符号量を制御するフレーム間符号化方式において、複
数の間引き画素配置を用い、前記複数の間引き画素配置
は間引き率の大きい間引き画素配置における間引き画素
位置が間引き率の小さい間引き画素配置における間引き
画素位置を包含する間引き画素配置であり、隣接フレー
ム間において間引き画素配置を変化させるとき、間引き
率の近い間引き#J素配置にしか移行しないよ5に制御
することを特徴とするフレーム間符号化方式%式% (発明の原理) まず画像をそれぞれ同じ形をしており同じ数の画素を含
んでいる小領域に分割する。
それぞれの領域の含む画素数をN個とする。その各々の
間引き率に対応してN個中何側聞引くかが決定される。
それをrl・r、・r−・1番・・・・・・rKで表わ
す。ここでrx <ra <rm <ra <・・・・
・・・・<rKと簡単のためにしておく。
N個中r 側聞引くサブサンプルをi番目のサブサンプ
ルと呼ぶことにする。この領域でのサブサンプル方法が
決定されればそれを各々の領域で繰り返すことKよって
画像全体のサブサンプル方法が決定される。i番目のサ
ブサンプルの間引き率とはr、/Nで定義されサブサン
プル率Fi(N−rθ/N で定義される。
次に各サブサンプルにおけるサブサンプル方法の決定方
法を示す。
i番目のサブサンプルではN個中K r 、個を間引く
が、そのr1個中rI−、個はi −1番目のサブサン
プルにおけるrl−1個の間引き画素t/C一致させる
ようにしておく。
このようにサブサンプル方法を構成するフレームト次の
フレームとの間で1−1番目のサブサンプルからi番目
のサブサンプルへ移行するとき間引きされる画素から符
号化される画素へ移行する画素は1個もなく、1番目の
サブサンプルからi−1番目のサブサンプルへ移行する
とき間引きされる画素から符号化される画素へ移行する
画素は’1−ri−r個だけですむ。間引きされる画素
から符号化される画素へ移行する画素をこれ以上少なく
することは不可能である。
以上の方法を言葉を変えて言えば、任意のふたつの間引
き率に対して間引き率の大きなサブサンプル方法におけ
る間引き画素位置が間引き率の小さなサブサンプル方法
における間引き画素位置を完全に包含するようにサブサ
ンプル方法を決定する、となる。
サブサンプル方法の具体例を82図に示す例で説明する
。この例においてまず4サンプル、4ラインの正方形の
領域が用意されている。よってこの領域は16個の画素
を含んでいる。サブサンプルの方法として3種類を考え
r@ ”4 #  r 雪=8 。
r*:12とする。間引き位置を示すのに前述の正方形
の領域内でai番目のサンプルでjigj番目のライン
の画素を(i、j)であられす。M2図の例で1番目の
サブサンプルの間引き画素位置は(2,1) 、  (
4,1) 、  (2,3) 、  (4,3)、2番
目のサブサンプルの間引き画素位置は(2,1)、(4
,t)、 (1,2)、  (3,2)、  (z、 
a)、  (4,3)。
(1,4) 、 (3,4)、3番目のサブサンプルの
間引き画素位置は(2,1) 、  (4,1) 、 
 (1,2) 、  (2,2)。
(3,2)、 (4,2)、  (2,3)、  (4
,3)、  (1,4)。
(2,4) 、  (3,4) 、  (4,4)であ
る。
明らかに1番目のサブサンプルの4個の間引き画素位置
は2番目のサブサンプルの8個の間引き画素位置のうち
4個に一致しているし2番目のサブサンプルの8個の間
引き画素位置Fi3番目のサブサンプルの12個の間引
き画素位置のうち8個に一致している。
つまり2番目のサブサンプルの間引き画素位置は1番目
のサブサンプルの間引き画素位置を包含してお93番目
のサブサンプルの間引き画素位置は2番目のサブサンプ
ルの間引き画素位置を包含している。ここでは1番目の
サブサンプルが一番間引き率が低く3番目のサブサンプ
ルが一番間引き率が高いから1間引き率の大きなサブサ
ンプル方法における間引き画素位置が間引き率の小さな
サブサンプル方法における間引き画素位置を完全に包含
している。
そして1番目のすブサンプルから2番目のサブ。
サンプル22番目のサブサンプルから3番目のサブサン
プルへ移るときはどの間引き画素も符号化される画素に
は変化しない。
また3番目のすブサンプルから2番目のサブサンプルへ
移るときは(1,2) 、  (3,2) 、  (1
,4)。
(3,4)の4個の画素が、2番目のサブサンプルから
1番目のサブサンプルへ移るときけ(2り・(4,2)
 、  (2,4) 、  (4,4)の4個の画素が
間引き画素から符号化される画素へ変化するのみである
このようにサブサンプルを変化させることによる発生情
報量の制御の原理を第1図に示す。発生情報量が大きけ
れば大きな間引き率のサブサンプルを行ない、発生情報
量が小さければ小さな間引き率のサブサンプルを行なう
ようにサブサンプル方法を制御する。
また発生情報量が急激に変化した場合を除いてi番目か
らi−m(m≦2)番目のすブサンプルに移行すること
を禁止しておく。そうしておけばr i −r i−0
個の画素が間引かれる画素から符号化される画素に一度
に移行せず、それらの画素がrI  ’1−ta  ’
1−t−’I−*”−’t=ka+1−’1−m個ずつ
順次間引かれる画素から符号化される画素に移行し、サ
ブサンプルに伴う誤差に起因した発生情報量を時間的〈
分散させることかできる。この方式に従う状態遷移図を
第5図に示す。この例では間引き率がi番目からi−)
−m(m≧2)番目のサブサンプルに移行することも禁
止しである。発生情報量が急激に変化する場合には少し
離れた間引き率をもつサブサンプル方法に移ることによ
、り発生情報量を制御することもできる。
(本発明の実施例) 第4図に本発明の実施例を示す。
符号器側で差分器1は線101を通って供給される入力
信号と線106を通ってフレームメモリ5から供給され
る予測信号とのフレーム間差分信号を生放しその結果を
線102を通して量子化器2へ供給する。量子化器2け
そのフレーム間差分信号をサブサンプル制御回路7から
線109を通って供給されているサブサンプル制御信号
に従って第2図に例示したように間引きしながら量子化
しその結果を線103を通して符号変換回路6と加算器
3へ供給する。加算器3はその量子化された信号とフレ
ームメモリ5から線106t−通して供給されている予
測信号との和をとり結果を線104を通して内挿回路4
へ供給する。内挿回路4はその信号をサブサンプル制御
回路7から線109を通って供給されているサブテンプ
ル制御信号に従って間引きされた信号を内挿して局部復
号信号を生成し1i105を通してフレームメモリ5へ
供給する。フレームメモリ5は局部復号を17レーム遅
延させたのち線106t′通して予測信号として差分器
1と加算器3へ供給する。符号変換回路6は線103t
−通して供給される量子化されたフレーム間差分信号と
サブサンプル制御回路7から線109を通って供給され
ているサブサンプル制御信号と符号化し線107を通し
て復号器へ伝送する。サブサンプル制御回路7は符号変
換回路6で発生して騒る情報発生量を線108を通して
供給されており情報発生量に応じたサブサンプルを定め
てそのサブサンプルを行な5ためのサブサンプル制御信
号を線109忙供給する。そのサブサンプル方法はフレ
ーム間で間引き率が出来るだけ近いものが選択されるよ
うに決定する。そのためにこのサブサンプル制御回路7
は前フレームにおいて使用されたサブサンプル方法を記
憶しておいてこれを参照しながら類似した間引き率をも
つサブサンプル方法を選択する。
復号器側では符号逆変換回路11が符号器から伝送路1
0を通って伝送されている信号をフレーム間差分信号と
サブサンプル制御信号とく復号しフレーム間差分信号は
線122t−通して加算器12へ、サブサンプル制御信
号#′i!!126′ft−通して内挿回路13へ供給
する。加算器12け線122全通して供給される7レ一
ム間差分信号とフレームメモリ14より線125を通し
て供給される1フレーム前の復号信号すなわち予測信号
とを加算しその結果を線123を通して内挿回路13へ
供給する。内挿回路13はその供給された信号を線12
6を通して供給されているサブサンプル制御信号に従っ
て間引かれている画素信号を内挿しその結果を復号画像
信号として線124を通して出力し、またフレームメモ
リ14へも供給する。フレームメモリ11その供給され
た復号画像信号を1フレーム遅延させて予測信号を発生
し線125を通して加算器12へ供給する。
本発明のサブサンプルの制御は1フレームにつき1種類
のサブサンプルしか用いないようにする必要は必ずしも
なく、適当な走査線ごとにこれを変更してもよい。その
時は、前述のサブサンプル制御回路7に於いては走査線
ごとにサブサンプル方法を記憶しておいてこれを参照し
ながら次のフレームにおいて間引き率の近いサブサンプ
ル方法を選択するようにすると本発明の効果は有効に活
用されることになる。
(発明の効果) 本発明に従えば複数種類のサブサンプル方法を使用する
フレーム間符号化に於いてサブサンプル方法が変化して
も滑らかく画質と発生情報量が変化するため従来の様に
画質の目まぐるしい変化やフリッカ−的にみえる劣化が
なくなり格段によい画質の画at−実現できることKな
る。
図の簡単な説明 第1図は本方式に示したサブサンプルの制御方法の概念
を示した図、第2図は本方式に示した方法で構成したサ
ブサンプル方法の一例を示す図、第3図は従来技術とそ
の問題点を説明するための図、第4図は本発明の一実施
例を示すブロック図、f45図は本方式に示したサブサ
ンプルの制御方法の一例を示す状態遷移図である。
図に於いて、lは差分器、2は量子化器、3は加算器、
4は内挿回路、5はフレームメモリ、6は符号変換回路
、7はサブサンプル制御回路、11は符号逆変換回路、
12は加算器、13は内挿回路、14はフレームメモリ
である。            −−・、−一−1−
1 代理人弁江士内 原  晋iい−工 享   2   図 xxxxxxxx 半  4  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 符号化する画素を間引くことにより発生符号量を制御す
    るフレーム間符号化方式において、複数の間引き画素配
    置を用い、前記複数の間引き画素配置は間引き率の大き
    い間引き画素配置における間引き画素位置が間引き率の
    小さい間引き画素配置における間引き画素位置を包含す
    る間引き画素配置であり、隣接フレーム間において間引
    き画素配置を変化させるとき、間引き率の近い間引き画
    素配置にしか移行しないように制御することを特徴とす
    るフレーム間符号化方式。
JP59262037A 1984-12-12 1984-12-12 フレ−ム間符号化方式 Pending JPS61140290A (ja)

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JP59262037A JPS61140290A (ja) 1984-12-12 1984-12-12 フレ−ム間符号化方式

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JPS61140290A true JPS61140290A (ja) 1986-06-27

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ID=17370149

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122482A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Canon Inc 画像情報伝送システム
JPH01183978A (ja) * 1988-01-18 1989-07-21 Nec Corp 画像信号帯域圧縮方式
JPH08336145A (ja) * 1996-02-27 1996-12-17 Canon Inc 画像情報伝送システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5862946A (ja) * 1981-10-09 1983-04-14 Nec Corp 符号化装置

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