JPH011382A - 画像信号のフレ−ム間圧縮符号化装置 - 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、テレビ会議システム、テレビ電話、監視シス
テム等に利用する画像信号のフレーム間圧縮符号化装置
に関する。

従来の技術 従来、この種の画像信号のフレーム間圧縮符号化装置は
、第２図に示すように、動き補償フン−ム間予測を行い
、予測誤差を算出した後に複数の予測誤差の集合である
ブロックに対して直交変換を行い、その係数を符号化す
る。

第２図において、アナログ画像信号がライン４０１を介
して入力すると、Ａ／Ｄ変換器４０２によ　　　゛リデ
ジタル画像信号に変換され、ライン４０３を介しテ減算
器４０４に入力するとともに、ライン４２３を介して動
きベクトル検出回路４２１に入力する。

動きベクトル検出回路４２１は、Ａ／Ｄ変換器４０２か
らのデジタル画像信号と、フレームメモリ４１７からラ
イン４１８を介して読み出される前フレームの画素値と
を用いて複数の画素の集合である動きベクトルをブロッ
ク単位に検出し、ライン４２０を介して予測回路４１９
（二出力するとともに、回線４２４に出力する。

予測回路４１９は、動きベクトル検出回路４２０からの
動きベクトルと、フレームメモリ４１７からの前フレー
ムの画素値とを用いて動き補償フレーム間予測を行い、
この予測値をライン４２２を介して減算器４０４と加算
器４１４に出力する。

減算器４０４は、Ａ／Ｄ変換器４０２からのデジタル画
像信号から予測回路４１９からの予測値を減算して予測
誤差値を算出し、ライン４０５を介して直交変換回路４
０６に出力する。

直交変換回路４０６は、この予測誤差値を複数の集合で
あるブロック単位に直交変換して係数を算出し、ライン
４０７を介して係数符号化回路４０８に出力する。係数
符号化回路４０８は、この係数を符号化し、ライン４０
９を介して係数復号化回路４１０に出力するとともに、
ライン４１６を介して回線に送出する。

尚、この直交変換後の係数を算出する場合、予測誤差信
号の有する統計的性質に従い、多くのエネルギが集中す
る周波数に対応する係数に対して所定の多くのビットを
割り当て、エネルギがあまり集中していない周波数に対
応する係数に対して所定の少ないビットを割り当てる。

係数復号化回路４１０は、係数符号化回路４０８からの
係数を局所復号化し、ライン４１１を介して直交逆変換
回路４１２に出力し、直交逆変換回路４１２は、復号化
された係数を予測誤差に再生し、ライン４１３を介して
加算器４１４に出力する。

加算器４１４は、直交逆変換回路４１２により再生され
た予測誤差と、予測回路４１９からの予測値を加算して
画素値を再生し、ライン４１５を介してフレームメモリ
４１７（二書き込む。

フレームメモリ４１７に書き込まれた局所画素値は、次
のフレームの圧縮符号化に用いられる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の画像信号のフレーム間圧縮符
号化装置では、直交変換後の係数（二対して割り当てる
ビット数が固定であるために、予測誤差の統計的性質が
異なる部分においては、画質が劣化するという問題点が
ある。

すなわち、予測誤差は通常、比較的低い周波数を多く含
むために、低周波領域に対応する係数に多くのビット数
を割り当て、高周波領域に対応する係数に少ないビット
数を割り当てる。

したがって、画像のエツジ部等の高周波成分を多く含む
予測誤差信号に対しては、割り当てられるビット数が少
ないために、高周波領域にいちじるしい歪が生じ、エツ
ジ部がぼけた再生画像となる。

本発明は上記問題点に鑑み、画質を向上することができ
る画像信号のフレーム間圧縮符号化装置を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、直交変換した係
数をその性質に応じてそれぞれ異なる代表ベクトル番号
にベクトル量子化する手段を複数設け、直交変換した係
数の性質に応じてこのベクトル量子化手段を選択するよ
うに構成したことを特徴とする。

作　　　　用 本発明は上記構成により、予測誤差の統計的性質が異な
る画像の部分をその性質に応じて代表ベクトル番号にベ
クトル量子化して伝送するために、画質を向上すること
ができる。

実施例 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は、本発明に係る画像信号のフレーム間圧縮符号化装置
の一実施例を示すブロック図であり、この図において、
第２図の構成部材と同一の部材には同一の参照符号を付
す。

第１図において、４０２は、ライン４０１を介して入力
したアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、４２１は、Ａ／Ｄ変換器４０２からライン
４２３を介して入力したデジタル画像信号と、フレーム
メモリ４１７からライン４１８を介して読み出される前
フレームの画素値とを用いて複数の画素の集合である動
きベクトルをブロック単位に検出し、ライン４２０を介
して予測回路４１９に出力するとともに、回線４２４に
出力する動きベクトル検出回路である。

４１９は、動きベクトル検出回路４２０からの動きベク
トルと、フレームメモリ４１７からライン４１８を介し
て読み出される前フレームの画素値とを用いて動き補償
フレーム間予測を行い、この予測値をライン４２２を介
して減算器４０４と加算器４１４に出力するとともに、
ライン１２６を介して適応切換回路１２７に出力する予
測回路である。

適応切換回路１２７は、予測回路４１９からの予測値の
例えば現対象画素子側に用いる周辺ブロックの画素値と
所定の評価関数により、後述するベクトル量子化器１０
８１〜１０８ｎ　、　　ベクトル量子化復号化器１１０
１〜１１０ｎの１つをそれぞれ選択する。

４０４は、Ａ／Ｄ変換器４０２からのデジタル画像信号
から予測回路４１９からの予測値を減算して予測誤差値
を算出し、ライン４０５を介して直交変換回路４０６に
出力する減算器、４０６は、この予測誤差値を複数の集
合であるブロック単位に直交変換して係数を算出し、算
出した係数をライン１０７を介してベクトル量子化器１
０８１〜ｌ　０８ｎに出力する直交変換回路である。

１０８１〜１０８ｎはそれぞれ、例えば低周波成分に対
応する係数が大きくかつ高周波成分に対応する係数が小
さい組に代表ベクトルを対応させたり、また低周波成分
に対応する係数が小さくかつ高周波成分に対応する係数
が大きい組に代表ベクトルを対応させて、各代表ベクト
ルを係数の統計的性質に応じて決定することにより直交
変換回路４０６からの係数を選択的にベクトル量子化す
るベクトル量子化器であり、このベクトル量子化器１０
８１〜１０８ｎ　　は、量子した代表ベクトル番号をラ
イン１０９を介してベクトル量子化復号化器１１０１〜
１１０ｎ　　に出力するとともに、ライン４１６を介し
て回線に出力する。

１１０１〜１１０ｎはそれぞれ、ベクトル量子化器１０
８１〜１０８ｎからの代表ベクトル番号を選択的に直交
変換係数に復号化するベクトル量子化復号器である。

４１２は、ベクトル量子化復号器１１０１〜１１０ｎに
より復号化された係数を予測誤差に再生し、ライン４１
３を介して加算器４１４に出力する直交逆変換回路、４
１４は、直交逆変換回路４１２により再生された予測誤
差と、予測回路４１９からの予測値を加算して画素値を
再生し、ライン４１５を介してフレームメモリ４１７に
書き込む加算器である。

次に、上記構成に係る実施例の動作を説明する。

先ず、第２図に示す従来例と同様に、減算器４０４は、
Ａ／Ｄ変換器４０２からのデジタル画像信号から予測回
路４１９からの予測値を減算して予測誤差値を算出し、
ライン４０５を介して直交変換回路４０６に出力する。

この場合、適応切換回路１２７は、予測回路４１９から
の予測値の例えば現対象画素子側に用いる周辺ブロック
の画素値と所定の評価関数により、ベクトル量子化器１
０８１〜１０８１　％ベクトル量子化復号化器１１０１
〜１１０ｎの１つをそれぞれ選択する。

直交変換回路４０６は、減算器４０４からの予測誤差値
を複数の集合であるブロック単位に、例えば１６６画素
＝４Ｘ４）、６４画素（８Ｘ８　）のブロックの大きさ
で直交変換し、係数を算出する。

尚、このときのブロックの大きさは、前述した動きベク
トル検出の際のブロックの大きさと同一としたり、また
そのブロックを幾つか（二分割した大きさとすることが
できる。

直交変換回路４０６により選択されたベクトル量子化器
１０８１〜１０８ｎの１つは、直交変換回路４０６から
の係数を代表ベクトル番号にベクトル量子化し、回線と
ベクトル量子化復号化回路１１０１〜１１０ｎに出力す
る。

直交変換回路４０６により選択されたベクトル量子化復
号器１１０１〜１１０ｎの１つは、当該ベクトル量子化
器１０８からの代表ベクトル番号により直交変換係数に
再生し、直交逆変換回路４１２は、復号化された係数を
予測誤差に再生し、加算器４１４は、直交逆変換回路４
１２により再生された予測誤差と、予測回路４１９から
の予測値を加算して画素値を再生し、フレームメモリ４
１７に書き込む。

したがって、上記実施例によれば、例えば低周波成分に
対応する係数が大きくかつ高周波成分に対応する係数が
小さい組に代表ベクトルを対応させたり、また低周波成
分に対応する係数が小さくかつ高周波成分に対応する係
数が大きい組に代表ベクトルを対応させて、各代表ベク
トルを係数の統計的性質に応じて決定することにより、
画像のエツジ部などの予測誤差信号が高周波成分を多く
含む係数に対しても、また画像の平坦部などの予測誤差
信号が低周波成分を多く含む係数に対しても画質劣化を
防止することができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、直交変換した係数をその
性質に応じて代表ベクトル番号にベクトル量子化する手
段を複数設け、直交変換した係数の性質に応じてこのベ
クトル量子化手段を選択するように構成したので、予測
誤差の統計的性質が異なる画像の部分をその性質に応じ
て代表ベクトル番号にベクトル量子化し、したがって、
画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像信号のフレーム間圧縮符号
化装置の一実施例を示すブロック図、第２図は、従来例
の画像信号のフレーム間圧縮符号化装置を示すブロック
図である。 ４０６・・・直交変換回路、１０８１〜１０８ｎ・・・
ベクトル量子化器、１１０１〜１１００・・・ベクトル
量子化復号化器、１２７・・・適応切換回路、４１７・
・・フレームメモリ、４１９・・・予測回路、４２１・
・・動きベクトル検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像信号の動き補償フレーム間予測を行い、その予測誤
   差に対して直交変換する手段と、前記直交変換した係数
   をその性質に応じてそれぞれ異なる代表ベクトル番号に
   ベクトル量子化する複数のベクトル量子化手段と、前記
   直交変換した係数の性質に応じて前記ベクトル量子化手
   段の１つを選択する手段を有する画像信号のフレーム間
   圧縮符号化装置。