JPH037190B2 - - Google Patents
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- JPH037190B2 JPH037190B2 JP6903281A JP6903281A JPH037190B2 JP H037190 B2 JPH037190 B2 JP H037190B2 JP 6903281 A JP6903281 A JP 6903281A JP 6903281 A JP6903281 A JP 6903281A JP H037190 B2 JPH037190 B2 JP H037190B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はテレビジヨン信号の予測符号化装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a predictive coding apparatus for television signals.
予測符号化方式は伝送すべき入力信号と予測信
号との差すなわち予測誤差信号を伝送することに
より伝送情報量を低減するという動作原理に基づ
く方式であり、本発明はこの予測信号を与える予
測方式を多数用いてその中から最適なものを一つ
選択して用いる予測符号化方式である。 The predictive coding method is based on the operating principle of reducing the amount of transmitted information by transmitting the difference between the input signal to be transmitted and the predicted signal, that is, the prediction error signal, and the present invention is a prediction method that provides this predicted signal. This is a predictive coding method that uses a large number of methods and selects the optimal one from among them.
たとえば、フレーム間符号化方式では静止画あ
るいは、ほとんど動きを含まない準静止画に対し
ては大きな振巾をもつ予測誤差信号の発生頻度が
低くなるため発生する情報量が少なく、逆に動き
を多く含む動画に対しては発生情報量は増加す
る。すなわち、フレーム間符号化では動きが少な
い程符号化能率が良いが動きが多くなると能率が
低下する。そこで、動きが含まれている場合にも
能率を高める試みはこれまでにもなされてきた。
たとえば、テレビジヨン信号に含まれる動きは平
行移動的であると見なされる場合が多いので、フ
レーム間における被写体の位置の変化量を考慮し
たフレーム間予測すなわち「動き補償」フレーム
間予測は動画に対しても高い符号化能率を実現す
るのに最も有効な方式である。この「動き補償」
フレーム間予測方式においては種々の動きに対し
て能率を高く保つために多くの予測方式を用いる
ことになる。したがつて「動き補償」フレーム間
予測方式は多数の予測方式の中から最適な予測方
式を適応的に決定する予測方式と言い換えること
ができる。 For example, with interframe coding, prediction error signals with large amplitudes occur less frequently for still images or quasi-still images that contain little movement, so the amount of information generated is small; The amount of generated information increases for videos that contain a lot of information. That is, in interframe encoding, the less motion there is, the better the encoding efficiency is, but the more motion there is, the lower the efficiency is. Therefore, attempts have been made to improve efficiency even when motion is involved.
For example, the motion contained in television signals is often considered to be translational, so interframe prediction that takes into account the amount of change in the subject's position between frames, or "motion compensation" interframe prediction, is used for video. This is the most effective method for achieving high coding efficiency. This "motion compensation"
In the interframe prediction method, many prediction methods are used to maintain high efficiency against various motions. Therefore, the "motion compensated" interframe prediction method can be rephrased as a prediction method that adaptively determines the optimal prediction method from among a large number of prediction methods.
ここでこの「動き補償」について原理を簡単に
説明する。 Here, the principle of this "motion compensation" will be briefly explained.
第1図に示すようにt=t0なる時刻に座標
(x0,y0)付近にあつた図形が1フレーム時間
(τ)後には(x1,y1)に移動したとする。この
時、通常のフレーム間予測においては1フレーム
前の画素を予測信号として用いることによりt=
t0+τにおける(x0,y0)付近の図形内の画素の
予測にはt=t0における(x0,y0)付近の図形内
の画素が用いられる。したがつて、第1図から明
らかなように、t=t0+τでは予測誤差が零でな
いものが(x0,y0)と(x1,y1)の両地点の付近
に発生する。 Assume that, as shown in FIG. 1, a figure located near coordinates (x 0 , y 0 ) at time t=t 0 moves to (x 1 , y 1 ) after one frame time (τ). At this time, in normal interframe prediction, t=
Pixels in the figure near (x 0 , y 0 ) at t=t 0 are used to predict pixels in the figure near (x 0 , y 0 ) at t 0 +τ. Therefore, as is clear from FIG. 1, non-zero prediction errors occur near both points (x 0 , y 0 ) and (x 1 , y 1 ) at t=t 0 +τ.
ここで、もし何らかの方法で(x0,y0)から
(x1,y1)への図形の変位量を検出できたとする
と、t=t0での(x0,y0)近傍の図形を用いてt
=t0+τにおける(x1,y1)近傍の図形を予測で
き、発生情報量が大巾に減少する。これがいわゆ
る「動き補償」の原理である。 Here, if we can somehow detect the amount of displacement of the figure from (x 0 , y 0 ) to (x 1 , y 1 ), then the figure near (x 0 , y 0 ) at t=t 0 using t
The figure near (x 1 , y 1 ) at =t 0 +τ can be predicted, and the amount of generated information is greatly reduced. This is the principle of so-called "motion compensation."
この変位量の検出方法すなわち最適予測方式の
複数画素からなるブロツク単位での決定方法とし
ては、たとえば1978年電子通信学会技術研究報告
Vol.78No.39に掲載されている二宮による論文「フ
レーム間符号化における動き補正」(論文番号
IE78−6)が適用できる。 As a method for detecting this amount of displacement, that is, a method for determining the optimum prediction method in units of blocks consisting of multiple pixels, for example, the 1978 IEICE Technical Research Report
A paper by Ninomiya published in Vol.78No.39 "Motion compensation in interframe coding" (paper number
IE78-6) is applicable.
この論文においては動画素に対して「動き補
償」(この論文中では「動き補正」と記されてい
る)を適用すればフレーム間符号化方式のみの場
合の発生情報量のおよそ1/2にできるほど大巾な
情報圧縮が可能であることが示されている。 In this paper, applying ``motion compensation'' (referred to as ``motion correction'' in this paper) to video pixels reduces the amount of information generated by approximately half of the amount of information generated using only interframe coding. It has been shown that information compression as wide as possible is possible.
このように高い符号化能率を有する「動き補
償」を用いてテレビジヨン信号の伝送装置を構成
した場合伝送路の伝送速度が高い場合には問題な
いと考えられるが、伝送速度が低い場合には「動
き補償」より検出された最適予測方式を表わす情
報や予測誤差信号の両者を伝送することが困難と
なる場合が考えられる。 If a television signal transmission device is configured using "motion compensation" with such high coding efficiency, there will be no problem if the transmission speed of the transmission path is high, but if the transmission speed is low, It may be difficult to transmit both the information representing the optimal prediction method detected by "motion compensation" and the prediction error signal.
「動き補償」を用いない従来からのフレーム間
予測符号化装置においては入力テレビジヨン信号
の発生情報量が設定されている伝送速度よりも相
当大きい時にはフレーム(あるいはフイールド)
単位で符号化動作を一時中断することにより発生
情報量を減らして伝送路の伝送速度との間の速度
整合を図つている。 In conventional interframe predictive coding devices that do not use "motion compensation," when the amount of generated information of the input television signal is considerably larger than the set transmission rate, the frame (or field) is
By temporarily suspending the encoding operation in units, the amount of generated information is reduced and speed matching with the transmission speed of the transmission path is achieved.
しかしこのフレーム(あるいはフイールド)単
位での符号化動作の一時停止は後号・再生された
画像においてジヤーキネスと通称呼ばれるギクシ
ヤクした不自然な動きを発生させる。換言すれ
ば、この不自然な動きは欠落したつまり予測誤差
が伝送されなかつたフレーム(またはフイール
ド)を伝送された直前のフレーム(またはフイー
ルド)で単純に置き換えたために起る。図で示す
と、原信号において第2図aのように上方に滑ら
かに動く図形は第(i+1)フレームにおいて第
iフレームを単純に置き換えた第2図bの場合に
は不自然となる。 However, this temporary suspension of the encoding operation in units of frames (or fields) causes jerky and unnatural motion, commonly known as jerkiness, in subsequently reproduced images. In other words, this unnatural motion occurs because a missing frame (or field) in which the prediction error was not transmitted is simply replaced with the immediately preceding frame (or field) that was transmitted. As shown in the figure, a figure that smoothly moves upward in the original signal as shown in FIG. 2a becomes unnatural when the i-th frame is simply replaced by the (i+1)th frame as shown in FIG. 2b.
この点、「動き補償」フレーム間符号化方式に
おける最適予測方式は本質的に動きの方向、速さ
に関する情報を含んでいる。すなわち前フレーム
(番号i)を用いてフレーム(i+1)の動き補
償フレーム間予測を行う時、その予測信号の中で
は、動領域はブロツク単位で動きベクトルで示さ
れた分だけ変位をしており、仮い動き補償が完壁
であり予測誤差がゼロとなる理想的な場合を想定
すると、この予測信号中の動領域はフレーム番号
(i+1)での原信号中の動き物体の位置にある
ことになる。この理想的な状態からのズレがゼロ
でない予測誤差信号が発生する原因であると考え
ることが出来る。動きベクトルの検出精度が高い
ほど、この理想的な状態に近づく。したがつて最
適予測方式に含まれる動き情報を用いて、従来技
術によれば第2図bのように単純にフレーム(ま
たはフイールド)の置き換えが行なわれるところ
を、第2図cに破線で示すように動き部分に対し
ては動きの量だけずらしてやることにより第2図
aのような滑らかな動きを再現することができ
る。 In this respect, the optimal prediction method in the "motion compensation" interframe coding method essentially includes information regarding the direction and speed of movement. In other words, when performing motion-compensated interframe prediction of frame (i+1) using the previous frame (number i), in the prediction signal, the moving area is displaced by the amount indicated by the motion vector in block units. , assuming an ideal case where the temporary motion compensation is perfect and the prediction error is zero, the moving area in this predicted signal is located at the position of the moving object in the original signal at frame number (i+1). become. It can be considered that this deviation from the ideal state is the cause of a non-zero prediction error signal. The higher the motion vector detection accuracy, the closer to this ideal state. Therefore, using the motion information included in the optimal prediction method, according to the prior art, frames (or fields) are simply replaced as shown in FIG. 2b, as shown by broken lines in FIG. 2c. By shifting the moving parts by the amount of movement, smooth movement as shown in Figure 2a can be reproduced.
すなわち、本発明の目的は低伝送速度でのテレ
ビジヨン信号伝送において発生し易い前記のよう
な不自然な動きを、「動き補償」を用いる符号化
方式において得られる最適予測方式を表わす情報
を用いて軽減した符号化装置を提供することにあ
る。すなわち本発明は、フレーム間予測を含む複
数個の予測方式を用い、複数個の画素からなるブ
ロツク毎に前記複数個の予測方式の中から最適予
測方式を一つ定めて用いるテレビジヨン信号の最
適予測符号化において、前記最適予測方式を検出
する手段、該最適予測方式に対応する予測信号を
発生する予測信号発生手段、該予測信号に対する
予測誤差信号を発生する誤差信号発生手段、前記
誤差信号発生手段の出力レベルを固定することが
出来る量子化手段、前記最適予測方式検出手段と
前記量子化手段の各出力を各々固定するよう指示
することが出来る符号化制御手段、前記最適予測
方式検出手段と前記量子化手段の出力を圧縮符号
化する手段、該圧縮符号化された情報の発生速度
と該情報の外部への出力速度の整合を図り、動作
状況を前記符号化制御手段に伝達するバツフアメ
モリとを具備することを特徴とするテレビジヨン
信号の符号化装置である。 That is, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned unnatural motion that is likely to occur in television signal transmission at low transmission speeds by using information representing the optimal prediction method obtained in a coding method that uses "motion compensation." An object of the present invention is to provide an encoding device that reduces the number of problems. That is, the present invention uses a plurality of prediction methods including inter-frame prediction, and determines the optimum prediction method among the plurality of prediction methods for each block of a plurality of pixels. In predictive coding, means for detecting the optimum prediction method, prediction signal generation means for generating a prediction signal corresponding to the optimum prediction method, error signal generation means for generating a prediction error signal for the prediction signal, and the error signal generation means. quantization means capable of fixing the output level of the means, encoding control means capable of instructing to fix each output of the optimum prediction method detection means and the quantization means, the optimum prediction method detection means; means for compression-encoding the output of the quantization means; a buffer memory for matching the generation speed of the compressed-encoded information with the output speed of the information to the outside; and transmitting the operating status to the encoding control means; 1. A television signal encoding device comprising:
本発明においては、発生情報量が伝送路の伝送
速度と比較して相当大なる場合に、「動き補償」
を用いない従来のフレーム間符号化であればフレ
ーム(あるいはフイールド)単位で一時符号化動
作が停止するはずの画像に対しても、いきなり符
号化停止にする前に最適予測方式を示す情報のみ
を伝送し、これを用いて受信側において滑らかな
動きを再現する。すなわち(1)通常は最適予測方式
を示す情報と予測誤差信号を伝送するが、(2)発生
情報量が増加するに従い予測誤差信号を伝送しな
い場合、(3)さらに発生情報量が増加すると最適予
測方式を示す情報と予測誤差信号の両者とも伝送
しない、というように符号化を制御する。 In the present invention, when the amount of generated information is considerably large compared to the transmission speed of the transmission path, "motion compensation" is applied.
With conventional interframe coding that does not use interframe coding, the coding operation would temporarily stop on a frame (or field) basis, but before suddenly stopping coding, only the information indicating the optimal prediction method is sent. This data is used to reproduce smooth motion on the receiving side. In other words, (1) normally information indicating the optimal prediction method and a prediction error signal are transmitted, but (2) as the amount of generated information increases, the prediction error signal is not transmitted, and (3) when the amount of generated information further increases, the optimal prediction method is transmitted. Encoding is controlled so that neither the information indicating the prediction method nor the prediction error signal is transmitted.
受信側においては(1)通常は伝送された最適予測
信号を示す情報と予測誤差信号を用いて画像を再
生するが、(2)発生情報量が増加して最適予測方式
を示す情報しか伝送されなかつた場合には予測誤
差信号が全て零であつたとして復号を行ない、(3)
両者ともに伝送されない場合には直前のフレーム
(またはフイールド)により置き換えられる。 On the receiving side, (1) normally the image is reproduced using the transmitted information indicating the optimal prediction signal and the prediction error signal, but (2) the amount of generated information increases and only the information indicating the optimal prediction method is transmitted. If not, decoding is performed assuming that all prediction error signals are zero, and (3)
If both are not transmitted, they are replaced by the previous frame (or field).
このようにすると、従来は不自然な動きしか再
生できなかつた画像についても滑らかな画像が再
生できる範囲が広がるなど、自然な動きを伴なう
良質の画像を提供できるため本発明を実施する効
果は極めて大きい。 By doing this, it is possible to provide high-quality images with natural movements, such as expanding the range in which smooth images can be reproduced even for images in which conventionally only unnatural movements could be reproduced. is extremely large.
つぎに本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図に本発明における符号化装置、復号化装
置の実施例を示す。 FIG. 3 shows an embodiment of an encoding device and a decoding device according to the present invention.
入力テレビジヨン信号は線1010,1011
により遅延回路10と最適予測判定回路11に
各々供給される。遅延回路10は最適予測判定回
路11における最適予測方式の判定に要する時間
だけ入力テレビジヨン信号を遅延し減算回路12
へ供給する。減算回路12ではこの遅延した入力
テレビジヨン信号と線1312を介して可変遅延
回路13から供給される最適予測信号との間で減
算を行ないその結果である差信号すなわち予測誤
差信号を発生し量子化器18へ供給する。この量
子化器18は複数個の量子化特性を有しており、
その中の一は入力である予測誤差信号の値には無
関係に固定値を出力とすることができる。本発明
においてはこの固定値はたとえば零とする。 Input television signals are on lines 1010, 1011
The signal is supplied to the delay circuit 10 and the optimal prediction determination circuit 11, respectively. The delay circuit 10 delays the input television signal by the time required for determining the optimal prediction method in the optimal prediction determination circuit 11, and the subtraction circuit 12
supply to The subtraction circuit 12 performs subtraction between this delayed input television signal and the optimal prediction signal supplied from the variable delay circuit 13 via the line 1312, and generates a difference signal, that is, a prediction error signal, which is quantized. 18. This quantizer 18 has a plurality of quantization characteristics,
One of them can output a fixed value regardless of the value of the input prediction error signal. In the present invention, this fixed value is, for example, zero.
この複数個の量子化特性の選択は線1618を
介して供給される量子化特性選択信号による。量
子化器18の出力は圧縮符号化回路17と加算回
路14へ供給される。加算回路14では可変遅延
回路13の出力すなわち最適予測信号と最小化器
18の出力すなわち量子化された予測誤差信号と
の和をとり、この加算結果を局部復号信号として
出力し、フレームメモリ15へ供給する。フレー
ムメモリ15はテレビジヨン信号のおよそ1フレ
ーム分記憶できるもので局部復号信号をおよそ1
フレーム時間だけ遅延して線1511,1513
を介して最適予測判定回路11と可変遅延回路1
3へ各々供給する。最適予測判定回路11は線1
011を介して供給される入力テレビジヨン信号
と線1511を介して供給されるフレームメモリ
15の出力信号および線1611を介して供給さ
れる予測方式制御信号を用いて最適予測方式を決
定する。 Selection of the plurality of quantization characteristics is by a quantization characteristic selection signal provided via line 1618. The output of the quantizer 18 is supplied to the compression encoding circuit 17 and the addition circuit 14. The adder circuit 14 sums the output of the variable delay circuit 13, that is, the optimal prediction signal, and the output of the minimizer 18, that is, the quantized prediction error signal, and outputs this addition result as a locally decoded signal to the frame memory 15. supply The frame memory 15 can store approximately one frame of the television signal, and can store approximately one locally decoded signal.
Lines 1511 and 1513 are delayed by frame time.
The optimal prediction determination circuit 11 and the variable delay circuit 1
3 respectively. The optimal prediction judgment circuit 11 is line 1
The optimal prediction scheme is determined using the input television signal provided via line 1511, the frame memory 15 output signal provided via line 1511, and the prediction scheme control signal provided via line 1611.
第4図に最適予測判定回路11の構成例を示
す。 FIG. 4 shows an example of the configuration of the optimal prediction determination circuit 11.
比較回路110においてまず予測誤差量の比較
に基づき最小予測誤差量を示す予測方式を検出す
るが、この比較回路110の構成はたとえば前記
二宮による論文の図2等に記述されている動ベク
トル検出回路が適用できる。(この論文における
動ベクトルは本発明における最適予測方式に対応
する。)
通常は最小予測誤差量を示す予測方式が最適予
測方式となるが、発生情報量が非常に多くなり最
適予測方式を示す情報すら伝送できない場合には
線1611を介して供給される予測方式制御信号
により動作するゲート回路111の出力は固定的
にフレーム間予測となる。この時には最適予測方
式を示す情報の出力が固定されていることにな
る。本論に戻る。この最適予測判定回路11の判
定結果である最適予測方式を示す情報は線111
3と線1117を介して可変遅延回路13と圧縮
符号化回路17へ各々供給される。可変遅延回路
13においてはフレームメモリ15の出力信号が
一たん記憶され、最適予測方式を示す情報が供給
されると対応する番地より予測信号が読み出され
る。この予測信号が最適予測信号である。可変遅
延回路13は基本的にはランダム・アクセス・メ
モリを用いた、読み出しと書き込みが互いに独立
に実行できるメモリにより構成される。 The comparison circuit 110 first detects the prediction method showing the minimum prediction error amount based on the comparison of the prediction error amounts, and the configuration of the comparison circuit 110 is, for example, the motion vector detection circuit described in FIG. 2 of the paper by Ninomiya. is applicable. (The motion vector in this paper corresponds to the optimal prediction method in the present invention.) Normally, the prediction method that shows the minimum amount of prediction error is the optimal prediction method, but when the amount of generated information becomes extremely large, information indicating the optimal prediction method If even transmission is not possible, the output of the gate circuit 111 operated by the prediction method control signal supplied via the line 1611 is fixedly interframe prediction. At this time, the output of information indicating the optimal prediction method is fixed. Return to the main topic. Information indicating the optimal prediction method, which is the determination result of the optimal prediction determination circuit 11, is indicated by a line 111.
3 and a line 1117 to the variable delay circuit 13 and the compression encoding circuit 17, respectively. In the variable delay circuit 13, the output signal of the frame memory 15 is temporarily stored, and when information indicating the optimum prediction method is supplied, the predicted signal is read out from the corresponding address. This predicted signal is the optimal predicted signal. The variable delay circuit 13 is basically constituted by a memory that uses a random access memory and can be read and written independently of each other.
圧縮符号化回路17では後述するバツフアメモ
リ100の動作状態を示すパラメータである充足
度Sと量子化された予測誤差信号と最適予測方式
を示す情報が不等長符号化の手法を用いて圧縮さ
れるが、通常はこれらと共に垂直、水平の両同期
信号が圧縮符号化される。そして圧縮符号化回路
17はこれらの圧縮された後の符号をバツフアメ
モリ100へ出力する。バツフアメモリ100は
圧縮符号化回路17からの不規則に発生する情報
を平滑化して伝送路1000の転送速度と整合を
とり出力する。またバツフアメモリ100の充足
度Sは線1016により符号化制御回路16へ供
給される。ここで充足度Sは例えば書込みアドレ
スと読み出しアドレスとの差である。 In the compression encoding circuit 17, the sufficiency S, which is a parameter indicating the operating state of the buffer memory 100, which will be described later, a quantized prediction error signal, and information indicating the optimal prediction method are compressed using an unequal length encoding method. However, normally both vertical and horizontal synchronization signals are compressed and encoded together with these signals. The compression encoding circuit 17 then outputs these compressed codes to the buffer memory 100. The buffer memory 100 smoothes irregularly generated information from the compression encoding circuit 17, matches the transfer rate of the transmission line 1000, and outputs the smoothed information. The sufficiency S of the buffer memory 100 is also supplied to the encoding control circuit 16 via a line 1016. Here, the sufficiency S is, for example, the difference between the write address and the read address.
なお伝送路1000は磁気テープ、磁気デイス
クなどのデイジタル記録媒体で置き換えることも
できる。つぎに符号化制御回路16の動作を第
3,4,5図を参照しながら説明する。 Note that the transmission line 1000 can also be replaced with a digital recording medium such as a magnetic tape or a magnetic disk. Next, the operation of the encoding control circuit 16 will be explained with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
なお、第5図は第3図に示された符号化制御回
路16の制御動作を説明するための図である。 Note that FIG. 5 is a diagram for explaining the control operation of the encoding control circuit 16 shown in FIG. 3.
符号化制御回路16に供給されるバツフアメモ
リの充足度Sの最大量を1、線1618を介して
量子化器18へ供給される量子化特性選択信号に
係る閾値をT1、線1611を介して最適予測判
定回路11に供給される予測方式制御信号に係る
閾値をT2とする。ただしT1,T2は0<T1<T2
<1とする。このときSの値が0≦S<T1の範
囲内にあると最適予測方式を示す情報Vと量子化
された予測誤差信号e^の両者ともに伝送され(V
+e^)、Sの値が増加しT1≦S<T2の範囲内にあ
ると単位時間当りの発生情報量が単位時間当りの
伝送路へ出力される情報量よりも多く、発生情報
量を低減する必要があるためVのみ符号化しe^に
ついては出力を常に零レベルとするV。それでも
Sの値が増加してT2≦S≦1の範囲になるとも
はや符号化動作は不可能であると判断してフレー
ム間予測を固定的に最適予測方式と見なし、T2
≦S≦1の範囲内にSがあることを示す情報のみ
圧縮符号化しV,e^はいずれも圧縮符号化しない
(停止)。この時には画像の動きはS<T2となる
まで一時凍結される。 The maximum amount of buffer memory sufficiency S supplied to the encoding control circuit 16 is 1, the threshold value related to the quantization characteristic selection signal supplied to the quantizer 18 via the line 1618 is T 1 , and the threshold value related to the quantization characteristic selection signal is supplied to the quantizer 18 via the line 1611. The threshold value related to the prediction method control signal supplied to the optimal prediction determination circuit 11 is assumed to be T2 . However, T1 and T2 are 0<T1<T2
<1. At this time, if the value of S is within the range of 0≦S<T1, both the information V indicating the optimal prediction method and the quantized prediction error signal e^ are transmitted (V
+e^), when the value of S increases and is within the range of T1≦S<T2, the amount of generated information per unit time is greater than the amount of information output to the transmission path per unit time, reducing the amount of generated information. Since it is necessary to do so, only V is encoded, and the output for e^ is always set to zero level. Even so, when the value of S increases to the range T2≦S≦1, it is determined that the encoding operation is no longer possible, and interframe prediction is fixedly regarded as the optimal prediction method, and T2
Only information indicating that S is within the range of ≦S≦1 is compressed and encoded, and neither V nor e^ is compressed and encoded (stopped). At this time, the movement of the image is temporarily frozen until S<T2.
すなわち0≦S<T1なるSに対しては量子化
特性選択信号は零レベルを固定的に出力できる特
性以外の量子化特性の中からの特性選択を指示
し、予測方式制御信号は第4図の比較回路110
の出力を最適予測判定回路11の出力とするよう
にゲート回路111に指示する。 In other words, for S where 0≦S<T1, the quantization characteristic selection signal instructs the selection of a characteristic from among the quantization characteristics other than the characteristic that can output a fixed zero level, and the prediction method control signal is as shown in FIG. Comparison circuit 110
The gate circuit 111 is instructed to use the output of the optimal prediction determination circuit 11 as the output.
T1≦S<T2にSがあると量子化特性選択信号
は零レベルを固定的に出力できる量子化特性の選
択を指示し、予測方式制御信号は比較回路110
の出力を最適予測判定回路11の出力とするよう
に指示する。T2≦S≦1にSがある時には量子
化特性選択信号1618は出力を固定的に零レベ
ルにできる量子化特性の選択を指示し、予測方式
制御信号1611はゲート回路111に対して固
定的にフレーム間予測を最適予測判定回路11の
出力とするよう指示する。量子化特性選択信号は
線1618を予測方式制御信号は線1611を介
して量子化器18、最適予測判定回路11へ各々
供給される。また、これらの両信号および充足度
Sはともに線1617を介して圧縮符号化回路1
7へ供給される。T2≦S≦1の時には、Sの値
を用いて行なう符号化制御の単位時間(たとえば
数ライン、フイールドあるいはフレーム)毎に一
回この範囲内にSがあることを符号化するのみで
V,e^をいちいち符号化する必要はない。 When S exists in T1≦S<T2, the quantization characteristic selection signal instructs selection of a quantization characteristic that can output a fixed zero level, and the prediction method control signal is transmitted to the comparison circuit 110.
The output of the optimal prediction determination circuit 11 is instructed to be set as the output of the optimal prediction determination circuit 11. When S exists in T2≦S≦1, the quantization characteristic selection signal 1618 instructs the selection of a quantization characteristic that can permanently set the output to zero level, and the prediction method control signal 1611 instructs the gate circuit 111 to select a quantization characteristic that can permanently set the output to zero level. The interframe prediction is instructed to be output from the optimal prediction determination circuit 11. The quantization characteristic selection signal is supplied via a line 1618, and the prediction method control signal is supplied via a line 1611 to the quantizer 18 and the optimal prediction determination circuit 11, respectively. Furthermore, both these signals and the sufficiency S are sent to the compression encoding circuit 1 via a line 1617.
7. When T2≦S≦1, the fact that S is within this range is encoded once every unit time (for example, several lines, fields, or frames) of encoding control performed using the value of S, and V, There is no need to encode e^ each time.
つぎに第3図に示されている復号化装置につい
て説明する。 Next, the decoding device shown in FIG. 3 will be explained.
伝送路1000または記録媒体から供給される
符号化された情報はまず受信側のバツフアメモリ
200により伝送路1000と受信側での復号化
動作の速度整合を行なつた後符号伸長回路24へ
供給される。符号伸長回路24ではテレビジヨン
信号の垂直、水平の両同期信号が分離され、つづ
いて最適予測方式を示す情報Vと予測誤差信号e^
の復号、伸長が行なわれる。復号、伸長されたV
は線2423を介して可変遅延回路23へ、復
号、伸長されたe^は線2422を介して加算器2
2へ各々供給される。可変遅延回路23はVに基
づいて最適予測信号を発生し加算器23へ供給す
る。加算器23ではこの最適予測信号と復号、伸
長されたe^との和をとることにより復号信号を発
生する。 Encoded information supplied from the transmission path 1000 or the recording medium is first matched by the buffer memory 200 on the receiving side to speed match the decoding operations on the transmission path 1000 and the receiving side, and then is supplied to the code expansion circuit 24. . The code expansion circuit 24 separates both the vertical and horizontal synchronization signals of the television signal, and then extracts information V indicating the optimal prediction method and a prediction error signal e^.
is decoded and decompressed. Decoded and expanded V
is sent to the variable delay circuit 23 via a line 2423, and the decoded and expanded e^ is sent to the adder 2 via a line 2422.
2, respectively. The variable delay circuit 23 generates an optimal prediction signal based on V and supplies it to the adder 23. The adder 23 generates a decoded signal by adding the optimal predicted signal and the decoded and expanded e^.
この復号信号は再生されたテレビジヨン信号と
して復号化装置から外へ出力されるが、同時にテ
レビジヨン信号のおよそ1フレームを記憶できる
フレームメモリ25へ供給される。フレームメモ
リ25でおよそ1フレーム時間遅延した復号信号
は最適予測信号を発生させるため可変遅延回路2
3へ供給される。SがT2≦S≦1の範囲内にあ
る時の符号化された情報の復号は、符号化制御の
単位時間毎に一回この範囲内にSがあることを符
号化しているので、これを検出してこの単位時間
内は最適予測方式をフレーム間予測、予測誤差信
号e^を固定的に零として復号化を実行する。 This decoded signal is output from the decoding device as a reproduced television signal, but is also supplied to a frame memory 25 that can store approximately one frame of the television signal. The decoded signal delayed by approximately one frame time in the frame memory 25 is transferred to a variable delay circuit 2 in order to generate an optimal predicted signal.
3. When S is within the range T2≦S≦1, the encoded information is decoded by encoding that S is within this range once every unit time of encoding control. After detection, within this unit time, the optimal prediction method is interframe prediction, and the prediction error signal e^ is fixedly set to zero to perform decoding.
復号化装置における加算器22、可変遅延回路
23、フレームメモリ25はいずれも符号化装置
における加算器14、可変遅延回路13、フレー
ムメモリ15と同一構成でよい。 The adder 22, variable delay circuit 23, and frame memory 25 in the decoding device may all have the same configuration as the adder 14, variable delay circuit 13, and frame memory 15 in the encoding device.
本発明の実施例の一変形例についてつぎに説明
する。 A modified example of the embodiment of the present invention will be described next.
実施例において説明したように、符号化動作は
バツフアメモリ100の充足度Sの値によつて制
御される。この時の閾値としてT1,T2が説明に
用いられた。実際の符号化動作においては一たん
ある符号化状態になるとSが少々小さくなつても
すぐには発生情報量がより多くなる他の符号化状
態にはしないこともしばしばである。したがつて
この時にはSが増加傾向にある場合と減少傾向に
ある場合とでT1,T2の値を変える。たとえば増
加傾向にある時の閾値T1,T2に対して減少傾向
の時にはT1′<T1,T2′<T2なる関係をもつT1′,
T2′を用いることができる。 As explained in the embodiment, the encoding operation is controlled by the value of the sufficiency S of the buffer memory 100. T1 and T2 were used for explanation as threshold values at this time. In actual encoding operations, even if S becomes a little smaller once a certain encoding state is reached, it is often not possible to immediately switch to another encoding state in which the amount of generated information is larger. Therefore, at this time, the values of T1 and T2 are changed depending on whether S is increasing or decreasing. For example, when the trend is increasing, T1′ is the threshold value T1, and when the trend is decreasing, T1′ has the relationship of T1′<T1, T2′<T2,
T2′ can be used.
第1図は「動き補償」の原理を説明する図、第
2図は本発明の原理を説明する図である。第3
図、第4図は本発明の実施例における符号化、復
号化装置の一構成例を示す図、第5図は第3図に
示された符号化制御回路16の制御動作を説明す
る図である。
図中10は遅延回路、11は最適予測判定回
路、12は減算器、13は可変遅延回路、14は
加算器、15はフレームメモリ、16は符号化制
御回路、17は圧縮符号化回路、18は量子化
器、100,200はいずれもバツフアメモリ、
22は加算器、23は可変遅延回路、24は符号
伸長回路、25はフレームメモリ、110は比較
回路、111はゲート回路である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of "motion compensation", and FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present invention. Third
4 is a diagram showing an example of the configuration of the encoding/decoding device in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram explaining the control operation of the encoding control circuit 16 shown in FIG. 3. be. In the figure, 10 is a delay circuit, 11 is an optimal prediction determination circuit, 12 is a subtracter, 13 is a variable delay circuit, 14 is an adder, 15 is a frame memory, 16 is an encoding control circuit, 17 is a compression encoding circuit, 18 is a quantizer, 100 and 200 are buffer memories,
22 is an adder, 23 is a variable delay circuit, 24 is a code expansion circuit, 25 is a frame memory, 110 is a comparison circuit, and 111 is a gate circuit.
Claims (1)
用する複数個の予測方式を用い、複数個の画素か
らなるブロツク毎に前記複数個の予測方式の中か
ら最適予測方式を一つ定めて用いるテレビジヨン
信号の最適予測符号化において、前記最適予測方
式を検出する手段と、該最適予測方式に対応する
予測信号を発生する予測信号発生手段と、該予測
信号に対する予測誤差信号を発生する誤差信号発
生手段と、前記誤差信号発生手段の出力レベルを
固定にすることが出来る量子化手段と、前記最適
予測方式検出手段と前記量子化手段の各出力を
各々固定にするよう指示することが出来る符号化
制御手段と、前記最適予測方式検出手段と前記量
子化手段の出力を圧縮符号化する手段と、該圧縮
符号化された情報の発生速度と該情報の外部への
出力速度の整合を図り、動作状況を前記符号化制
御手段に伝達するバツフアメモリとを具備するこ
とを特徴とするテレビジヨン信号の符号化装置。1. A television that uses a plurality of prediction methods that utilize correlation in the time axis direction, including inter-frame prediction, and determines one optimal prediction method among the plurality of prediction methods for each block consisting of a plurality of pixels. In the optimal predictive coding of the prediction signal, means for detecting the optimal prediction method, prediction signal generation means for generating a prediction signal corresponding to the optimal prediction method, and error signal generation means for generating a prediction error signal for the prediction signal. quantization means capable of fixing the output level of the error signal generation means; and encoding capable of instructing each output of the optimum prediction method detection means and the quantization means to be fixed respectively. a control means, a means for compressing and encoding the outputs of the optimal prediction method detection means and the quantization means, and adjusting the generation speed of the compressed and encoded information and the output speed of the information to the outside to match the operation. 1. A television signal encoding device comprising: a buffer memory for transmitting a status to said encoding control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903281A JPS57184387A (en) | 1981-05-08 | 1981-05-08 | Coding device of television signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6903281A JPS57184387A (en) | 1981-05-08 | 1981-05-08 | Coding device of television signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57184387A JPS57184387A (en) | 1982-11-13 |
| JPH037190B2 true JPH037190B2 (en) | 1991-01-31 |
Family
ID=13390827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6903281A Granted JPS57184387A (en) | 1981-05-08 | 1981-05-08 | Coding device of television signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57184387A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3376613D1 (en) * | 1982-11-30 | 1988-06-16 | British Telecomm | Television signal transmission |
| JPH0366281A (en) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Image encoding method |
-
1981
- 1981-05-08 JP JP6903281A patent/JPS57184387A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57184387A (en) | 1982-11-13 |
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