JPH02181586A - 動き補償フレーム間予測符号化方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は動き補償フレーム間予測符号化方式〔従来の技
術〕 従来２画像信号のフレーム間予測符号化装置は２回線エ
ラーが発生した時に、符号化部のフレームメモリと復号
化部のフレームメモリとの間に不一致が生じるため、復
号化部でエラー検出を行い、エラー発生時には復号化部
から符号化部にリフレッシュ要求を出し、−画像フレー
ムをフレーム内予測符号化により符号化し、符号化部の
フレームメモリと復号化部のフレームメモリを書き換え
て内容を一致させるデマンドリフレッシュを行うか、あ
るいは、数フレームごとに画像の一部分づつフレーム内
予測符号化を行う周期的リフレッシュ等が行われていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の画像信号のフビーム間予測符号化装置の
デマンドリフレッシュは、復号化部にエラー検出機能が
必要であり、復号化部から符号化部への戻りの回線が必
要であシ９周期的リフレッシュの場合２画像の一部分だ
けフレーム内予測符号化を行うことになるため、何処を
フレーム内予測符号化を行っているかの情報を送る必要
があり、また一部分でも符号化能率が悪いフレーム内予
測符号化を行うことで全体の符号化能率が下がってしま
うという欠点があった。

本発明の課題は、上述の欠点を除去し、復号化部にエラ
ー検出機能を必要とせず、また片方向通信であってもデ
マンド、リフレッシュ信号を送る必要のない動き補償フ
レーム間予測符号化方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、複数の走査線にまたがる２次元ブロッ
ク単位に動き補償フレーム間予測符号化を行う符号化装
置において、任意のブロックの動き補償フレーム間予測
に当り、受信側において伝送誤シが無いと確認できる領
域内の信号のみを用いて動き補償フレーム間予測符号化
を行うことを特徴とする動き補償フレーム間予測符号化
方式が得られる。

〔実施例〕

次に２本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

画像入力端子１から入力されたディジタル画像信号１０
は減算器１００と動きベクトル検出回路１０５とに入力
される。減算器１００からは動き補償フレーム間予測誤
差信号１１が出力される。動き補償フレーム間予測誤差
信号１１は量子化器１０１に入力され、量子化器１０１
からは送信符号化信号１２が出力され、符号化信号出力
端子３から出力される。送信符号化信号１２は加算器１
０２に入力され、加算器１０２からは局部復号信号１３
が出力される。局部復号信号１６は遅延回路１０３に入
力され、遅延回路１０３からは遅延局部復号信号１５が
出力される。遅延局部復号信号１５は動きベクトル検出
回路１０５と動き補償可変遅延回路１０６に入力される
。動き補償可変遅延回路１０６からは動き補償フレーム
間予測信号１６が出力される。動き補償フレーム間予測
信号１６は選択回路１０４に入力され２選択回路１０４
には「０」信号が他の入力端子に入力される。選択回路
１０４からは選択動き補償フレーム間予測信号１４が出
力される。選択動き補償フレーム間予測信号１４は減算
器１００と加算器１０２に入力される。

一方、タイミング信号入力端子２からは画像フレームタ
イミング信号２０が入力される。画像フレームタイミン
グ信号２０はリフレッシュブロックアドレス発生回路１
０８に入力される。

リフレッシュブロックアドレス発生回路１０８からは、
リフレッシュブロックアドレス信号１７が出力される。

リフレッシュブロックアドレス信号１７は動きベクトル
検出回路１０５と先頭ブロックリフレッシュ信号発生回
路１０７に入力される。動きベクトル検出回路１０５か
らは動きベクトル信号１８が出力される。動きベクトル
信号１８は動き補償可変遅延回路１０６に入力され、ま
た動きベクトル出力端子４より出力される。先頭ブロッ
クリフレッシュ信号発生回路１０７からは選択信号１り
が出力され。

選択信号１９は選択回路１０４に入力される。

次に本実施例の動作を図面を用いて説明する。

減算器１００において、入力されたディジタル画像信号
１０から選択動き補償フレーム間予測信号１４を減算し
、動き補償フレーム間予測誤差信号１１を演算する。量
子化器１０１は動き補償フレーム間予測誤差信号１１を
量子化し。

送信符号化信号１２を出力する。加算器１０２では、送
信符号化信号１２と選択動き補償フレーム間予測信号１
４とを加算し２局部後号信号１３を出力す゛る。遅延回
路１０３では局部復号信号１３を遅延させ、延遅局部復
号信号１５を出力する。動きベクトル検出回路１０５で
は。

ディジタル画像信号１０と遅延局部復号信号１５との間
で演算をし、動きベクトル信号１８を演算し出力する。

リフレッシュブロックアドレス信号１７によシ動きベク
トルの検索範囲を限定する。この限定する動作について
は後はど詳しく説明する。

動き補償可変遅延回路１０６では、遅延局部復号信号１
５を動きベクトル信号１８により遅延量を可変し、動き
補償フレーム間予測信号１６を演算する。先頭ブロック
リフレッシュ信号発生回路１０７では、リフレッシュブ
ロックアドレス信号１７が、先頭ブロックアドレスを示
した時に選択信号１９を［、ｏｗｌレベルにし、先頭ブ
ロックアドレス以外の時には選択信号１？を「Ｈｌｇｈ
　Ｊ　レベルにする。選択回路１０４では選択信号１り
が「ＬＯＷ」レベルの時には「０」を選択し２選択動き
補償フレーム間予測信号１４に「０」を出力する。選択
信号１りが「Ｈｌｇｈ　Ｊ　　レベルの時には２選択動
き補償フレーム間予測信号１４には動き補償フレーム間
予測信号１６がそのまま出力される。この動作によりリ
フレッシュブロックアドレス信号１７が先頭ブロックア
ドレスを示した時９選択動き補償フレーム間予測信号１
４は「０」が出力されることになる。

次に、動きベクトル検出回路１０５の動作について詳し
く説明する。第２図は本発明の一実施例の画像フレーム
の分割図であり、第３図は動きベクトル検索範囲図、第
４図は先頭ブロック処理図、第５図はブロックＢ（ｚ、
　ｋ）の動きベクトル検索範囲図、第６図は本発明の一
実施例の一連の動作を表わす動作説明図である。

本実施例においては、簡単化のためにブロックサイズを
４ライン×４画素とし、第１ライン。

第２ライン、第３ライン、第４ラインの４ラインで、第
１ブロツクラインを構成している。ブロックＢ（ｚ、ｋ
）は、第１ブロツクラインの第にブロックを示すことと
する。先頭ブロックＢ（１，１）は、第１ブロツクライ
ンの第１画素から第４画素までの１６個の画素で構成さ
れる。

Ｂ（１，１）の構成は第２図の左上端に示す。

なお本実施例における１プロ、クラインは第２図に示す
ようにＮ個のブロックで構成され。

１画像フレームは１Ｍ本のブロックラインで構成されて
いる。また２本実施例において動きベクトルの検出範囲
は第３図で示すようにライン方向（縦方向）のベクトル
ｖｙが一４≦Ｖｙ≦４゜画素方向（横方向）のベクトル
Ｖｘが一４≦ＶＸ≦４の範囲で検出することとする。Ｖ
ｘとｖｙを併せてＶ　（Ｖｘ　、　Ｖｙ　）と表記する
こととする。例えば第３図において中央の２重枠のブロ
ックＢ（ｚ、　ｋ）のベクトルが■（０，，０）である
とすると、　　ｖ（ｏ、ｏ）はＶｘ　＝　Ｏ＋　　”ｙ
　＝　０で、ｎ（ｚ、ｋ）自身の位置を示し、　　■（
４１４）はＶｘ＝４゜ｖｙ＝−４で、第６図においては
左上端のブロックＢ（ｔ−１，に−１）の位置を示す。

第４図は本実施例の先頭ブロックの処理を示す図である
。本実施例では簡単化のために画面からはみだしたベク
トルの位置２例えば先頭ブロックＢ（１，１）Ｋおける
ｖ（−４，０）の位置で表わされる画素はすべて「０」
の値を持っているものとする。

第５図は本実施例における第（ｚｘＮ＋ｋ）フレームに
おけるブロックＢ（ｔ、ｋ）の動きベクトル検索範囲を
示す図である。第６図は本実施例における動作図で、第
１フレームから第（ＮＸｚ＋ｋ）フレームまでの一連の
動作を説明する図である。本実施例では簡単化のために
すべての画像フレームを間引くことなく符号化を行うも
のとする。

次に２以上の図を使って動作を説明する。第１フレーム
においては、先頭ブロックＢ（１，１）の動き補償フレ
ーム間予測符号化を行うとき先頭ブロックＢ（１、１）
の動きベクトルを”（４１０）のみに制限する。この時
、第４図で示される様にブロックＢ（１，１）の構成面
等のすべての予測値はすべて「０」の値となり、ｒＯＪ
を予測値としたフレーム間予測符号化を行うことになり
、前フレームの値すなわちフレームメモリの内容を予測
値としない符号化を行うことになる。すなわちＢ（１，
１）はリフレッシュされたといえる。次に第２フレーム
においては、ブロックＢ（１，２）の動き補償フレーム
間予測符号化を行うとき、ブロックＢ（１１２）の動き
ベクトルをＶ（−４，０）のみに制限すると、プロ、り
Ｂ（１，２）のすべての構成画素の予測値はすべて第１
フレームのブロックＢ（１，１）の構成画素のみとなる
。よって第１フレームのブロックＢ（１，１）はリフレ
ッシュされているので。

ブロックＢ（１，１）のみの値を予測値としてフレーム
間予測符号化を行えば、第２フレームでブロックＢ（１
，２）はリフレッシュされたことになる。

同様に第３フレームでは、ブロックＢ（１，３）の動き
補償フレーム間予測符号化を行う時、ブロックＢ（１，
３）の動きベクトルをｌ−４，０）に制限することで、
ブロックＢ（１，３）のすべての構成画素の予測値はす
べて第２フレームのブロックＢ（１，２）の構成画素の
みとなり、Ｂ（１，３）もリフレッシュされる。同様に
第（Ｎ＋１）フレームにおいて、第２ブロツクラインの
先頭ブロックＢ（２，１）の動き補償フレーム間予測符
号化を行う時、動きベクトルをＯ≦ｖｘ≦４．Ｖｙ＝−
４に制限することで、ブロックＢ（２，１）のすべての
構成画素の予測値はすべて第ＮフレームのブロックＢ（
１，１）とブロックＢ（１，２）の構成画素のみとなり
、ブロックＢ（２１１）はリフレッシュされたことにな
る。同様に第（Ｎｘｔ十ｋ）フレームにおけるブロック
Ｂ（ｚ、ｋ）の動き補償フレーム間予測符号化を行う時
、動きベクトルを（−４≦ｖｘ≦４＋ｖｙ＝０）又は（
ｖｘ＝−４，ｖｙ＝０）に制限することで、ブロックＢ
（ｔ、ｋ）のすべての構成画素の予測値はすべて第（Ｎ
ｘｔ十に−１）フレームのブロックＢ（ｔ−１、ｋ−１
）、ブロックＢ（ｔ−１，ｋ）、ブロックＢ（ｚ−１，
ｋ＋１）、ブロックＢ（ｔ、に−１）の構成画素のみと
なυ、すべて第（ＮＸｔ＋に−１）フレーム以前にリフ
レッシュしているフロックであるので、このブロックＢ
（ｔ、ｋ）もリフレッシュされたことになる。同様にし
て最後のブロックＢ（Ｍ、Ｎ）までのブロックの動きベ
クトルを制限して動き補償フレーム間予測符号化を行う
ことで、１画像フレーム全体がリフレッシュされること
となる。

なお２本実施例において簡単化のためにブロックサイズ
を４×４動きベクトル検索範囲を一４≦Ｖｘ≦４．−４
≦Ｖｙ≦４に限定したが２本数値に限定されるものでは
なく、又２本実施例においては簡単化のため１画像フレ
ームに１ブロツクという割合いで処理を行ったが、１画
像フレームに複数個のブロック、あるいは複数本のブロ
ックラインを一度に処理を行った場合にも。

あるいは複数画像フレームに１ブロツク、又は複数個の
ブロックあるいは複数本のブロックラインを一度に処理
を行った場合にも同様の効果が得られるのは明白であ９
２本数値に限定されるものではない。

また２本実施例では入力としてディジタル画像信号と限
定したがディジタル画像信号をＤＣＴ等の変換符号化を
行った信号を入力しても同様の効果が得られることが明
白であり、予測符号化部においても、予測誤差を変換符
号化を行うハイブリッド予測符号化を行った時にも同様
の効果が得られることが明白である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、動き補償フレーム間予測
符号化装置において、任意のブロックの動き補償フレー
ム間予測に当り、受信側において伝送誤りが無いと確認
できる領域内の信号のみを用いて動き補償フレーム間予
測符号化を行うことにより、特別にフレーム内予測符号
化するモードを設けることはな（、そのモードを送り出
す必要もなく、リフレッシュが可能になり、受信側にお
いてはフレーム内予測符号化であるかフレーム間予測符
号化であるかを検出する必要がなくなりハードウェア量
が減少する。

また２片方向通信であってもデマンドリフレッシュ信号
を送る必要がないので９問題なくリフレッシュが行われ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例ブロック図、第２図は本発明の
実施例の画像フレーム分割図、第６図は本発明の実施例
の動きベクトル検索範囲図。 第４図は本発明の実施例における先頭ブロック処理図、
第５図は本発明の実施例のブロックＢ（ｔ、ｋ）の動き
ベクトル検索範囲図、第６図は本発明の実施例の動作説
明図である。 １・・・画像入力端子、２・・・タイミング信号入力端
子、３・・・符号化信号出力端子、４・・・動きベクト
ル出力端子、１０・・・ディジタル画像信号。 １１・・・動き補償フレーム間予測誤差信号、１２・・
・送信符号化信号、１３・・・局部復号信号、１４・・
・選択動き補償フレーム間予測信号、１５・・・遅延局
部復号信号、１６・・・動き補償フレーム間予測信号、
１７・・・リフレッシュブロックアドレス信号、１８・
・・動きベクトル信号、１９・・・選択信号、２０・・
・画像フレームタイミング信号、　ｉｏ。 ・・・減算器、１０１・・・量子化器、１０２・・・加
算器。 １０３・・・遅延回路、１０４・・・選択回路、１０５
・・・動きベクトル検出回路、１０６・・・動き補償可
変遅延回路、１０７・・・先頭ブロックリフレッシュ信
号発生回路、１０８・・・リフレッシュブロックアドレ
ス発生回路。 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の走査線にまたがる２次元ブロック単位に動き
   補償フレーム間予測符号化を行う符号化装置において、
   任意のブロックの動き補償フレーム間予測に当り、受信
   側において伝送誤りが無いと確認できる領域内の信号の
   みを用いて動き補償フレーム間予測符号化を行うことを
   特徴とする動き補償フレーム間予測符号化方式。