JPS63121374A - 動き補償フレ−ム間符号化方式 - 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】 〔概　要〕 動き補償フレーム間符号化装置において、復号された画
像の高域を除去するフィルタの挿入を動きベクトルの大
きさに応じて適応的に制御することによって、静領域に
おける解像度を損うことなく、動領域における符号化に
伴う雑音を有効に除去する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は画像を符号化して伝送するための動き補償フレ
ーム間符号化装置に係υ、特に局部復号信号に対するロ
ーパスフィルタの挿入を、動きベクトルの大きさに応じ
て適応的に制御する動き補償フレーム間符号化方式に関
するものである。

動き補償符号化方式は、動画像情報を低ビツトレートで
符号化して伝送する高能率符号化方式であって、伝送路
の有効利用および通信コスト低減上好適なものであるが
、ベクトル量子化等の符号化を行９際に、グラニュラ雑
音等によって画質劣化を生じる。

これに対しては復号出力にローパスフィルタを挿入する
ことが有効であ、るが、反面解像度の低下を生じる。

そこで解像度を低下することなく雑音を低減することが
できる方式が要望される。

〔従来の技術〕

第６図は従来の動き補償フレーム間符号化方式の構成例
を示したものであって、１は前フレームの画像情報を蓄
積するフレームメモリ、２は動きベクトル検出部、３は
可変遅延部、４は減算器、５は量子化部、６は復号部、
７は加算器、８はローパスフィルタである。

フレームメモリ１に蓄積されている１フレーム前の画像
信号と、入力画像信号とは動きベクトル検出部２におい
て比較されて、動きの量と方向とを示す動きベクトルを
発生する０可変遅延部３は動きベクトルに応じてその遅
延量を変化する。フレームメモリ１におけるｌフレーム
前の画像信号は、可変遅延部３において動きベクトルに
応じた遅延を受けることによって、予測値の信号を生じ
る。減算器４は入力画像信号から予測値の信号を減算し
て、差分値の信号を発生する。量子化部５は差分値の信
号を量子化して、符号化された誤差情報を発生する。

復号部６は符号化された誤差情報を復号する。

加算器フは復号された誤差情報と予測値の信号とを加算
して局部復号出力を発生する。局部復号出力はそのま＼
またはローパスフィルタ８を経てフレームメモリｌに加
えられて蓄積される。

このようにして発生した符号化された誤差情報と、動き
ベクトルの情報とは伝送路を経て送出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の動き補償フレーム間符号化方式では、局部復号出
力に対して、ａ−バスフィルタ８を挿入しないかまたは
常時挿入するようにしているが、ローパスフィルタ８を
挿入しない場合は符号化に伴うグラニュラ雑音が増加し
て画面が見にくくなシ、またローパスフィルタ８を常時
挿入している場合には、画面の解像度が低下して画質が
劣化することを避けられないという互に矛盾する問題が
おった。

〔問題点を解決するための手段〕

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、第１図に原理的構成を示すように、フ
レームメモリ１に局部復号信号を蓄積して１フレーム前
の画像情報を発生し、動きベクトル検出部２で現フレー
ムの画像情報と１７レーム前の画像情報とを比較して動
きベクトルを検出し、可変遅延部３によって動きベクト
ルに応じて変化する遅延をフレームメモリ１の出力に与
えることによって予測値の信号を発生し、減算器４によ
って入力画像信号から予測値の信号を減算して差分値の
信号を発生し、量子化部５によって差分値の信号を量子
化して符号化された誤差信号を発生し、復号部６によっ
て符号化された誤差信号を復号し、加算器７によって復
号された誤差信号と予測値の信号とを加算して局部復号
信号を発゛生ずる動き補償フレーム間符号化方式におい
て、ローパスフィルタ８と、フィルタ制御部９とを設け
たものである。

ローパスフィルタ８は、局部復号信号における高域成分
を除去する。

フィルタ制御部９は、動きベクトルの大きさに応シテロ
ーバスフィルタ８の挿入または非挿入全制御する。

〔作　用〕

フレームメモリ１に局部復号信号を蓄積して読み出すこ
とによって、１フレーム前の画像信号を発生し、これか
ら差分値の信号を発生するための予測値の信号を作成す
るが、この際局部復号信号には差分値の信号の符号化に
よって生じた量子化雑音が付随するため、符号化された
誤差信号出力にも雑音が含まれることになる。

そこで局部復号信号出力にローパスフィルタ８を設け、
動きベクトル検出手段２で検出した動きベクトルの大き
さに応じて、動きベクトルが大きい動領域ではローパス
フィルタ８を挿入し、動きベクトルが小さい静領域では
ローパスフィルタ８を挿入しないように制御することに
よって、静領域での解像度を損なうことなく、動領域に
おいて雑音を除去することによって、受領側における画
質を向上させる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示したものであって、第６
図におけると同じ部分を同じ番号で示し、それらの機能
もまた同様である。１１はベクトル量子化符号化器（Ｖ
Ｑ）、νはベクトル量子化復号器（ＶＱ）であって、そ
れぞれ第６図における量子化部５．復号部６に対応して
いる。

第２図において、減算器４において一定数の画素からな
る小ブロックごとに減算を行なって得られた差分値の信
号は、ベクトル量子化符号化器１１において差分値のパ
ターンに対応するコードに変換されて、符号化された誤
差情報を発生する。

ベクトル量子化復号器用は符号化された誤差情報を復号
して、もとの差分値のパターンを発生し、この差分値の
情報はローパスフィルタ８を経てフレームメモリ１に蓄
積される。動きベクトル検出部２はフレームメモリ１に
おける１フレーム前の画像信号と入力画像信号とを比較
して、動きベクトルを発生する。可変遅延部３は、フレ
ームメモリ１の１フレーム前の画像情報に対して、動き
ベクトルに応じた遅延を与えて予測値の信号を発生する
。減算器４は、ブロックごとに入力画像信号から予測値
の信号を減算して差分値の信号を発生する。

この際ローパスフィルタ８はフィルタ制御部９の制御に
応じてその特性を変化する。第３図において（ａ）はフ
ィルタ特性を例示し、偽）は動きベクトルによる制御を
説明したものである。

第３図（ａ）に示すごとく、フィルタオン時には中央に
おける目的画素の重みを８／１２．上下左右の画素の重
みを１７１２とすることによってローパスフィルタ特性
が付与される。一方フィルタオ７時には、中央画素の重
みを１．上下左右の画素の重みをＯとされる。

また動きベクトルによる制御は、中央値（０，０）に対
して第３図（ｂ）に示すように、ベクトルがその周囲の
一定範囲（１）内にあるときは、静止領域と判断してフ
ィルタをオフとする制御を行い、この範囲外の値をとる
ときは動領域と判断してフィルタをオンとする制御が行
われる。

第４図はローパスフィルタの一構成例を示した遅延量を
有している。ここでＨは１水平走食線に対応する遅延時
間、Ｄは１画素に対応する遅延時間である。２２１．２
２！、　２２婁、　２２４．２２８は係数器であって、
それぞれ１／１２．１／１２．８／１２．１／１２．１
／１２　の重み付は金行うものである。詔は加算器であ
って各係数器２２１〜２２ｓの出力を加算する。冴は遅
延素子であって、フレームメモリｌに対する書き込みの
タイミングを調整するために設けられる。５はセレクタ
であって動きベクトルによって制御されて、ローパスフ
ィルタの挿入、非挿入の切り替え制御を行う。

第５図は本発明方式におけるフィルタ挿入の効果を説明
するものであって、横軸に情報量ＲＡＴＥ（ｂｉｔ思／
ｐｅｌ）を示し、縦軸に信号対雑音比５ＮＲ（ｄＢ）を
示している。Δ印はフィルタを挿入しない場合、○印は
動きベクトルの大きさ３以上でフィルタがオンになるよ
うに適応制御を行なった場合、０印はフィルタを固定的
に挿入した場合を示し、Ａは動きの大きい画像の場合、
Ｂは動きの小さい画像の場合であって、シミュレーショ
ンによって得られた結果を例示したものである。同図に
示すように特に動きが大きい場合フィルタ挿入の効果が
顕著であシ、また情報量低減の効果もあることがわかる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、動き補償フレーム
間符号化方式において動きベクトルの情報を利用して制
御を行うことによって、動きの大きい部分についてのみ
局部復号出力にローパスフィルタを挿入して差分値の信
号を求めるようにしたので、静止領域における解像度を
損うことなく動領域において雑音を低減して画質を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図はフィルタ特性と動
きベクトルによる制御を説明する図、 第４図はローパスフィルタの一構成例を示す図、第５図
は本発明方式におけるフィルタ挿入の効果を説明する図
、 第６図は従来の動き補償フレーム間符号化方式の構成例
を示す図である。 １・・・フレームメモリ ２・・・動きベクトル検出部 ３・・・可変遅延部 ４・・・減算器 ７・・・加算器 ８・・・ローパスフィルタ １１・・・ベクトル量子化符号化器（ＶＱ）１２・・・
ベクトル量子化復号器（ＶＱ）１３・・・フィルタ制御
部 第　　１　　図 不発明の一実施例を示す図 男　　２　　図 （ａ）　　フィルタ特性　　　　　　　　　　（ｂ）　
　動きベクトルによる制御フィルタ特性と動きベクトル
による制御を説明する２第　　６　　図 ローパスフィルタの構成例を示す２ 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 局部復号信号を蓄積して１フレーム前の画像情報を発生
   するフレームメモリ（１）と、現フレームの画像情報と
   該１フレーム前の画像情報とを比較して動きベクトルを
   検出する動きベクトル検出部（２）と、該動きベクトル
   に応じて変化する遅延を前記フレームメモリ（１）の出
   力に与えることによつて予測値の信号を発生する可変遅
   延部（３）と、入力画像信号から該予測値の信号を減算
   して差分値の信号を発生する減算器（４）と、該差分値
   の信号を量子化して符号化された誤差信号を発生する量
   子化部（５）と、該符号化された誤差信号を復号する復
   号部（６）と、該復号された誤差信号と前記予測値の信
   号とを加算して局部復号信号を発生する加算器（７）と
   を具えてなる動き補償フレーム間符号化方式において、 前記局部復号信号における高域成分を除去するローパス
   フィルタ（８）と、 前記動きベクトルの大きさに応じて該ローパスフィルタ
   （８）の特性を制御するフィルタ制御部（９）とを設け
   たことを特徴とする動き補償フレーム間符号化方式。