JPS6152085A - 動画像の符号化装置 - Google Patents

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） 本発明は動画像信号の時間軸方向の相関を利用した予測
符号化装置に関する。

（従来技術とその問題点） 動画像信号の符号化においては、時間的にみると静止画
あるいは動画の場合については静止部分が比較的多いた
め、画面間忙おける変化情報を符号化するいわゆるフレ
ーム間予測符号化が最適であると考えられてきた。ただ
し、このフレーム間予測符号化も動きの大きさすなわち
動き部分の面積が大きくなると画面間での変化部分が多
量となシ、符号化すべき情報が過大となるので能率が低
下する。この欠点を克服するために画面内の動きベクト
ル（動きの速さと方向）を予め検出し、これを用いて予
測符号化を行なう、いわゆる「動き補償」がフレーム間
予測符号化に導入された。

（たとえば二宮他「フレーム間符号化における動き補正
Ｊ電子通信学会技術研究報告Ｖｏｌ　、７８．Ｎｏ、３
９　。

ＩＥ７８−６．１９７８年） この、「動き補償」忙おいては第３図顛示すように従来
は入力信号と予測符号化ループ内においておよそ１画面
だけ時間遅延した局部復号信号（すなわちフレームメモ
リ出力）を用いて動きベクトルを検出するのが一般的で
あった。

しかしながらこの従来の動きベクトル検出方法は検出精
度に問題があった。すなわち、予測符号化部分において
予測誤差は通常量子化と呼ばれる差信号レベル数を制限
する処理を受ける。この結果、等価的には量子化誤差と
呼ばれる符号化歪が入力信号に加えられ、これが局部復
号信号となる。

したがって符号化歪が加わった信号を用いて動きベクト
ルを検出することになるので、当然のことながら検出精
度が低下する。とくに、符号化すべき情報が過多の場合
には量子化に用いる変換特性を粗くすることが通常行な
われる。そしてこの時には符号化歪もｉた多量となる。

この変換特性を複数種用いる場合には、動ベクトルの検
出精度が用いられる量子化特性とともに変動し、しかも
常に検出精度の低下が不可避的である。

（発明の目的） 本発明は常に精度の高い動ベクトル検出が可能な動き補
償つきの予測符号化部分を実現することを目的とする。

（発明の栴成） 本発明は、少なくとも動画像信号の１画面を記憶し、画
面間での微小変化を雑音として除去する清音除去手段、
この雑音除去手段より遅延のないものとおよそ１画面分
の時間遅延を有するものの２拙の動画像信号の供給を受
けこれより画面間における動きを検出する手段、この検
出された動きに応動して遅延時間を変化させること釦よ
りこの動きに適した予測信号を発生し、前記雑音除去手
段出力に対して予測符号化する手段を少なくとも含む動
画像の符号化装置である。

（発明の原理） 従来は第３図に示したように符号化歪を含んだ動画像信
号を用いて動きベクトルの検出を行なった。しかし、動
画像の画面間の相関を用いる符号化を適用する場合には
、予測符号化に先行して画面間の雑音を予め除去してお
いて、これに対して予測符号化を実行した方が能率が良
い。また、動きベクトルの検出には少なくとも過去の画
面が必要であるが、必ずしも局部復号信号でなければな
熱的に含んでいる分だけ不利である。そこで、本発明で
は雑音除去に用いる過去の画面と雑音除去が済んだばか
プの画像信号から動ベクトル検出を行なうので、符号化
歪の影Ｑがなく検出精度が高い。

（実施例） 第１図及び第２図を参照しつつ実施例について説明する
。線１０００を介して入力される動画像信号は雑音除去
回路ｌＯへ供給される。雑音除去回路１０では１画面分
のメモリをもりておシ、これを用いて画面間に存在する
雑音の除去を行ない、その結果を遅延回路１７とベクト
ル検出器１７に線１１００を介して供給すると同時に、
およそ１画面前の雑音が除去された信号を線１０１７を
介してベクトル検出器１７に供給する。この雑音除去回
路１０については後に詳述する。ベクトル検出器１７で
は、線１０１７と１１００により各々供給される互いに
およそ１画面分の時間だけ時間差がある信号を用いて動
ベクトルを検出する。動ベクトルの検出方法としては前
述の二宮による論文に記載された複数画素からなるブロ
ック毎に動ベクトルを１個検出する手法が使用できる。

ベクトル検出器１７において検出されたベクトルはたと
えば入力画像信号と同じ時系列に従って線１７００を介
して可変遅延回路あと不等長符号器１８へ供給される。

可変遅延回路迅においては供給された動ベクトルに従っ
て遅延時間を変更し、ａ１１６００を介して予測信号を
出力する。遅延の例を挙げる。動ベクトルがゼロすなわ
ち静止を示す時にはこの可変遅延回路１６と７レームメ
モリ１５との遅延時間の和（８）は丁度１画面分の時間
（Ｆ）に等しい。

また、前画面から現画面にかけて水平走査線にしてＮ本
分だけ上から下への動きがあったとすると、動ベクトル
はたとえば垂直方向下方にＮライン／画面なる動きを表
現しており、この時の可変遅延回路１６の遅延時間は８
＝（Ｆ＋（Ｎ走亘線に相当する時間））となるように変
化する。ただし垂直方向の走査は上から下へと進行する
ものとする。

可変遅延回路１６の出力である予測信号は減算器１２に
おいて遅延回路１１において動ベクトル検出お予測誤差
を発生するために使用される。減算器１２の出力すなわ
ち予測誤差は量子化器１３において量子化され、？ｆ／
ｉ１．３００を介して不等長符号器１４と加算器１４に
おいては５１ｓｏｏを介して供給される予測信号とこの
量子化された予測誤差より局部復号信号を発生し、フレ
ームメモ１７１５１ｃ供給する。

フレームメモリ１５はこの局部復号信号をおよそ１画面
分の時間だけ遅延して可変遅延回路１６へ供給するが、
各々の遅延時間の合計は前述のとうシであるＯ 不等長符号器１８においては量子化された予測誤差と動
ベクトルは各々に適した不等長符号を用いて圧縮符号化
される。−例としては各々分布に適した、統計的に求め
らｎたノ・フマン符号などが使用できる。不等長符号器
１８の出力はバッファメモリ１９において符号の人力速
度と伝送路２０００への出力速度との間で速度整合がな
された後に伝送路２０００へ出力さ九る。

ここで雑音除去回路１０の動作について第２図を用いて
詳しく説明する。

線１０００を介して入力される画像信号は減算器１０１
において１１０５０を介して供給される１０５のメモＩ
Ｊ　（Ｂ）出力と差をとし、１、差出力は変換回路１０
２に供給される。この変換回路１０２におけるうで換特
性としては微小振中入力に対して切捨てる（出力をゼロ
にする）　ＦＡ能を保持するものであればとくに制限は
ない。変換回路１０２の出力はメモリ（Ｂ）１０５の出
力と加算器１（）３において加算さ几、加算結果はメモ
’Ｊ　Ｃ７’！　１０４へ供給されると同時に雑音除去
回路１０の外へも出力Ｉｎる。メモ’）Ｃｔｉｏ４とメ
モ１月Ｂ）１０５との遅延時間の和は丁度１画面時日月
に設定さｎる。メモＩＪ　（ｊ〜）１０４において１画
面時間弱遅延さｎた信号はｉ３１０１７により出力さ、
ルる。

（発明の効果） 動画像１８号内の！ｌ＃Ｉきを正しく検出するためには
、歪が含まｎない信号を用いるのが最も良いが、検出に
はおよそ１画面時間だけ遅延した信号が必要である。し
たがって、雑音除去のために１画面記憶することを利用
する本発明によれば新たに１画面を記憶するメモリを追
加する必要がないこと、さらＫは画面間での雑音が除去
された信号が利用できるので動きベクトルの検出精度が
最も高くなり、結果として本発明に関する符号化装置の
符号化能率が高くなる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する図、第３図
は従来例を説明する図である。 図中、１０は雑音除去回路、１１は遅延回路、１２は減
算器１３は量子化器、１４は加算器、１５はフレームメ
モ１ハ１６は可変遅延回路、１７はベクトル検出器、１
８は不等長符号器、１９はバッファメモリである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも動画像信号の１画面を記憶し、画面間での微
   小変化を雑音として除去する雑音除去手段と、該雑音除
   去手段より雑音を除去された信号と、１画面分の時間遅
   延を受けた前記雑音を除去された２種の動画像信号が供
   給されこれより画面間における動きを検出する手段と、
   該検出された動きに応動して遅延時間を変化させること
   により該動きに適した予測信号を発生し、前記雑音除去
   手段の出力に対して予測符号化する手段とを具備するこ
   とを特徴とする動画像の符号化装置。