JPH0484586A - Moving compensation prediction coding device and decoding device - Google Patents

Moving compensation prediction coding device and decoding device

Info

Publication number
JPH0484586A
JPH0484586A JP2200477A JP20047790A JPH0484586A JP H0484586 A JPH0484586 A JP H0484586A JP 2200477 A JP2200477 A JP 2200477A JP 20047790 A JP20047790 A JP 20047790A JP H0484586 A JPH0484586 A JP H0484586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
prediction
field
motion
fed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2200477A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2669119B2 (en
Inventor
Kenji Sugiyama
賢二 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP20047790A priority Critical patent/JP2669119B2/en
Publication of JPH0484586A publication Critical patent/JPH0484586A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2669119B2 publication Critical patent/JP2669119B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain proper moving compensation by applying moving compensation to a data by inter-field prediction by means of adaptive prediction and applying no moving compensation to a data by inter-frame prediction or moving compensation in a range of nearly one line in the vertical direction. CONSTITUTION:A data input signal from a data input terminal 26 is fed to an in-field decoder, from which a reproduction prediction residue is obtained and it is fed to an adder 8, from which a reproduction picture signal is obtained and fed to a field memory 9 and an output signal resulting from delaying the input signal by one field is obtained and fed to a field memory 10 and a movement compensation device 29. The field memory 10 delays the input signal by one field, the one-frame delay signal is outputted and fed to an adaptive prediction device 27, the movement compensation device 29 applies movement compensation to a picture input signal for each block and the result is fed to an adaptive prediction device 27. The adaptive prediction device 27 uses a prediction mode signal at a prediction mode input terminal 31 to select a proper signal of two kinds of inter-frame and inter-field for movement compensation prediction signals in the unit of blocks and gives the selected signal to the adder 8.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ディジタル信号の処理を行なう記録、伝送1表示装置に
おいて、信号をより少ない符号量で効率的に符号化する
高能率符号化で、特に動画像信号の符号化装置及び復号
化装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) High-efficiency encoding that efficiently encodes signals with a smaller amount of code in recording, transmission, and display devices that process digital signals, especially for moving images. The present invention relates to a signal encoding device and decoding device.

(従来の技術) 動画像の高能率符号化において、画像信号のフレーム間
の相関を利用し、符号化されるフレームを符号化の済ん
だフレームで予測して、予測誤差のみを符号化するフレ
ーム間予測符号化かある。
(Prior art) In high-efficiency encoding of moving images, a frame that uses the correlation between frames of image signals to predict the frame to be encoded using already encoded frames, and encodes only the prediction error. There is inter-predictive coding.

近年はさらに、画像を動きに合わせて移動させて予測す
る動き補償フレーム間予測か一般的になってきている。
In recent years, motion-compensated interframe prediction, in which prediction is performed by moving an image in accordance with its movement, has become more common.

これを発展させ、予測方法を適応化した例として、テレ
ビジョン学会誌vo1.39、No、IO、pp861
868、r 15/30Mb/+動き補償フレーム間・
フィールド間・フィールド内適応予測符号化方式」(1
985−10j などがある。
As an example of developing this and adapting the prediction method, the Journal of the Television Society vol. 1.39, No. IO, pp. 861
868, r 15/30Mb/+ between motion compensated frames.
“Inter-field/intra-field adaptive predictive coding method” (1)
985-10j etc.

これは比較的高レートでテレビ中継信号を符号化するも
ので、インターレース信号に対して動き補償フレーム間
予測とフィールド内予測の他に、フィールド間(フレー
ム内)の予測も用いている。
This encodes television relay signals at a relatively high rate, and uses interfield (intraframe) prediction in addition to motion compensated interframe prediction and intrafield prediction for interlaced signals.

テレビ会議等でも、動き補償フレーム間予測が使われる
。この場合、符号化の対象画像は、インターレース信号
を片フィールド間引いたノンインターレース信号が一般
的になっている。
Motion compensated interframe prediction is also used in video conferencing and the like. In this case, the image to be encoded is generally a non-interlace signal obtained by thinning out one field of an interlace signal.

(発明が解決しようきする課題) 従来例として示した符号化方式は、インターレース信号
の符号化として次のような問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) The encoding method shown as a conventional example has the following problems in encoding an interlaced signal.

3種類の予測で、フィールド間予測は動きか垂直に17
2ライン分程度の場合のみ有効で、静止や動きかそれ以
上で動き補償が追従する範囲以内の場合は動き補償フレ
ーム間予測が有効であり、動きがさらに大きな場合には
フィールド内予測が有効である。
With 3 types of prediction, inter-field prediction is 17% in motion or vertically.
This is effective only when the length is about 2 lines; motion compensated interframe prediction is effective when the motion is stationary or moving or more and is within the range that motion compensation can follow; when the motion is even larger, intra-field prediction is effective. be.

結果として、フィールド間予測はあまり使われず、動き
補償フレーム間予測とフィールド内の適応予測のみを用
いた場合と予測効率が大差ない。
As a result, inter-field prediction is rarely used, and the prediction efficiency is not much different from using only motion-compensated inter-frame prediction and intra-field adaptive prediction.

テレビ会議等で使われるインターレース信号を片フィー
ルド間引いたノンインターレース信号は、間引きにより
垂直方向の折返し成分が多く含まれ、適切なフレーム間
予測ができないという不具合があった。
Non-interlaced signals, which are obtained by thinning out one field of interlaced signals used in video conferences, etc., contain many aliased components in the vertical direction due to the thinning, and have a problem in that appropriate interframe prediction cannot be performed.

本発明は以上の点に着目してなされたもので、適応予測
でフィールド間予測を動き補償し、フレーム間の予測は
動き補償無しか、動き補償したとしても垂直方向は1ラ
イン程度の範囲にすることで、主たる動き補償予測かフ
ィールド間で行なわれ、その間の画像の変化も少なく、
大きな動きもカバーし易くなり、適切な動き補償が可能
になり、処理量の増加もわずかであり、インターレース
信号では、過去の複数フレームを予測に用いることで、
動きが少ないとき折返し成分の影響を軽減でき、予測効
率が上がり、予測符号化においてデータ量をより少なく
することができる動き補償予測符号化装置及び復号化装
置を提供することを目的とするものである。
The present invention was made with attention to the above points, and the inter-field prediction is motion compensated using adaptive prediction, and the inter-frame prediction is performed without motion compensation, or even with motion compensation, within a range of about one line in the vertical direction. By doing so, the main motion compensation prediction is performed between fields, and there are few changes in the image during that time.
It becomes easier to cover large movements, enables appropriate motion compensation, and only requires a small increase in processing amount.For interlaced signals, by using multiple past frames for prediction,
The object of the present invention is to provide a motion compensation predictive encoding device and a decoding device that can reduce the influence of aliasing components when there is little motion, increase prediction efficiency, and further reduce the amount of data in predictive encoding. be.

(課題を解決するための手段) 以上の目的を達成するために、 (1)動画像信号の予測符号化で、過去の複数のフレー
ム又はフィールドの信号をそれぞれ動2き補償した信号
を得る手段と、前記複数の動き補償された信号を入力し
、予測対象信号に最も近い信号を予測信号として出力す
る適応予測手段を持つことを特徴とした動き補償予測符
号化装置を提供し、(2)動画像信号の予測符号化で、
動き補償された1フィールド前の信号を得る手段と、動
き補償されない1−フレーム前の信号を得る手段と、前
記2種類の信号を入力し、予測対象信号に近い方の信号
を予測信号として出力する適応予測手段を持つことを特
徴とした動き補償予測符号化装置を提供し、 (3)動画像信号の予測復号化で、過去の複数のフレー
ム又はフィールドの信号をそれぞれ動き補償した信号を
得る手段と、前記複数の信号を入力し、符号化側より送
られる予測の情報により入力信号を選択して、予測信号
として出力する予測手段を持つことを特徴とした動き補
償予測復号化装置を提供するものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above objects, (1) Means for obtaining signals in which signals of a plurality of past frames or fields are each motion-compensated by predictive coding of a moving image signal. (2) providing a motion compensated predictive coding device characterized by having an adaptive prediction means for inputting the plurality of motion compensated signals and outputting a signal closest to the prediction target signal as a prediction signal; (2) In predictive coding of video signals,
A means for obtaining a motion-compensated signal of one field before, a means for obtaining a signal of one frame before without motion compensation, inputting the two types of signals, and outputting the signal closer to the prediction target signal as a prediction signal. (3) Predictive decoding of a moving image signal to obtain a motion-compensated signal for each of a plurality of past frames or fields. and a prediction means for inputting the plurality of signals, selecting an input signal based on prediction information sent from an encoding side, and outputting the selected input signal as a prediction signal. It is something to do.

(作用) 前項に示したような問題を解決する手段として、適応予
測でフィールド間予測を動き補償し、フレーム間の予測
は動き補償無しか、動き補償したとしても垂直方向は1
ライン程度の範囲にする。
(Operation) As a means to solve the problem shown in the previous section, adaptive prediction is used to motion compensate the inter-field prediction, and the inter-frame prediction is either not motion compensated, or even if motion is compensated, the vertical direction is 1.
Make it within the range of a line.

また、ノンインターレース信号においては、1フレ一ム
間の動き補償予測の他にもう1フレーム前の2フレ一ム
間予測を用いる。
Furthermore, in a non-interlaced signal, in addition to motion compensation prediction between one frame, prediction between two frames one frame before is used.

本発明の予測方法では、主たる動き補償予測がフィール
ド間で行なわれる。この場合、動き補償を同じとすると
、フィールド間の方か時間的に近いので、その間の画像
の変化も少なく、大きな動きもカバーしやすくなる。一
方、画像が静止に近い場合は、予測がフレーム間予測に
て良好に予測できる。
In the prediction method of the present invention, the main motion compensation prediction is performed between fields. In this case, if the motion compensation is the same, the fields are closer in time, so there are fewer changes in the image between them, making it easier to cover large movements. On the other hand, when the image is nearly stationary, prediction can be performed favorably using interframe prediction.

ノンインターレース信号では折返し成分の適合したフレ
ームの方が使われるので、1フレームだけより予測効率
が改善される。
For non-interlaced signals, frames with matching aliasing components are used, so prediction efficiency is improved compared to using only one frame.

(実施例) 第1図は本発明の動き補償予測符号化装置の第1の実施
例を示すブロック図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a motion compensation predictive coding apparatus of the present invention.

従来の符号化装置とその動作はほぼ同じであるが、予測
信号の形成方法が異なる。
Although its operation is almost the same as that of a conventional encoding device, the method of forming a prediction signal is different.

第1図において、画像信号入力端子子より入力された画
像信号は、予測減算器2.動き補償器3及び適応予測器
4へ供給されている。
In FIG. 1, an image signal input from an image signal input terminal is input to a predictive subtractor 2. It is fed to a motion compensator 3 and an adaptive predictor 4.

この画像信号は、後の適応処理等に合わせて、8×8画
素のブロック単位で連続して入力されるものとする。
This image signal is assumed to be continuously input in blocks of 8×8 pixels in accordance with later adaptive processing and the like.

予測減算器2は、画像入力信号から適応予測器4より出
力される予測信号を減算し、予測残差を得て、フィール
ド内符号化器5へ供給している。
The prediction subtracter 2 subtracts the prediction signal output from the adaptive predictor 4 from the image input signal, obtains a prediction residual, and supplies the prediction residual to the intrafield encoder 5 .

フィールド内符号化器5は、入力信号をフィールド内符
号化し、冗長が取り除かれたディジタルデータとしてデ
ータ出力端子6より出力すると共に、フィールド内復号
化器7へも出力している。
The intra-field encoder 5 performs intra-field encoding on the input signal, and outputs it from a data output terminal 6 as digital data from which redundancy has been removed, and also outputs it to the intra-field decoder 7.

フィールド内符号化器5の内部処理は、従来例のような
簡単なものでもよいが、D CT (Disc++le
 Co51ne TranSform)とハフマン符号
等の可変長符号などを用いると効率を上げられる。
The internal processing of the intrafield encoder 5 may be simple as in the conventional example, but
Efficiency can be improved by using variable length codes such as Co51ne Transform) and Huffman codes.

一方、符号化装置での予測信号は、復号化装置と同一の
信号とするため、フィールド内符号化された信号より作
られる必要かある。
On the other hand, since the predicted signal in the encoding device is the same signal as that in the decoding device, it is necessary to create it from an intra-field encoded signal.

従って、フィールド内復号化器7は、フィールド内符号
化された信号を復号し、再生予測残差を得て、加算器8
へ供給している。
Therefore, the intra-field decoder 7 decodes the intra-field coded signal, obtains a reproduced prediction residual, and adds it to the adder 8.
is supplied to.

加算器8は、前記再生予測残差とそれに対応する予測信
号を加算し、再生画像信号を得て、フィールドメモリー
9へ供給している。
The adder 8 adds the reproduction prediction residual and the corresponding prediction signal to obtain a reproduction image signal and supplies it to the field memory 9.

フィールドメモリー9は、入力信号を1フィールドたけ
遅延した出力信号を得て、フィールドメモリー10及び
動き補償器3へ供給している。
The field memory 9 obtains an output signal delayed by one field from the input signal, and supplies the output signal to the field memory 10 and the motion compensator 3.

フィールドメモリー10は、フィールドメモリー9と同
様に入力信号を1フィールド遅延し、結果として1フレ
ーム(2フィールド)遅延信号か出力され、適応予測器
4へ供給されている。
Like the field memory 9, the field memory 10 delays the input signal by one field, and as a result, a one frame (two field) delayed signal is outputted and supplied to the adaptive predictor 4.

一方、動き補償器3は、前記の1フィールドたけ遅延し
た再生画像信号を用いて、ブロックごとに画像入力信号
に対する動きベクトルを検出し、その分が動き補償され
た1フイ一ルド遅延信号(動き補償により、正確な1フ
ィールドではなくなっている)を得て、適応予測器4へ
供給している。
On the other hand, the motion compensator 3 detects a motion vector for the image input signal for each block using the reproduced image signal delayed by one field, and uses the detected motion vector as a one-field delayed signal (motion Due to compensation, it is no longer exactly one field) and is supplied to the adaptive predictor 4.

さらに、動きベクトルの情報は復号側でも必要なので、
動きベクトル出力端子11より出力し、復号側に伝送し
ている。
Furthermore, since motion vector information is also required on the decoding side,
It is output from the motion vector output terminal 11 and transmitted to the decoding side.

適応予測器3は、フレーム間と動き補償フィールド間の
2種類の予測信号から、適当な方をブロック単位で選択
して、予測モード出力端子12より出力している。
The adaptive predictor 3 selects an appropriate one for each block from two types of prediction signals, one between frames and one between motion compensation fields, and outputs it from a prediction mode output terminal 12.

第2図は第1図における適応予測器の内部構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the adaptive predictor in FIG. 1.

第2図において、入力端子13より、現フィルド信号が
入来し、減算器14.15へ供給されている。
In FIG. 2, the current field signal comes in from input terminal 13 and is supplied to subtractor 14.15.

又、入力端子16.17より、それぞれ1フイ一ルド遅
延信号、■フレーム遅延信号が入来し、それぞれ減算器
15.14へ供給されている。
Further, a one field delayed signal and a frame delayed signal are input from input terminals 16 and 17, respectively, and are supplied to subtracters 15 and 14, respectively.

減算器14は、前記現フィールド信号と1フレ一ム遅延
信号の差を求め、絶対値化器18へ供給している。
The subtracter 14 calculates the difference between the current field signal and the one-frame delayed signal and supplies it to the absolute value converter 18.

絶対値化器18は、入力信号の絶対値を取りブロック累
積器19へ供給している。
The absolute value converter 18 takes the absolute value of the input signal and supplies it to the block accumulator 19.

同様に、減算器15は、前記現フィールド信号と1フイ
一ルド遅延信号の差を求め、絶対値化器20へ供給して
いる。
Similarly, the subtracter 15 calculates the difference between the current field signal and the one field delayed signal and supplies it to the absolute value converter 20.

絶対値化器20は、入力信号の絶対値を取りブロック累
積器21へ供給している。
The absolute value generator 20 takes the absolute value of the input signal and supplies it to the block accumulator 21 .

ブロック累積器19.21は、入力端子22より入来す
るブロック同期信号によって、それぞれの入力信号を8
×8画素などのブロック単位で累積させ、比較器23へ
供給している。
The block accumulators 19 and 21 convert the respective input signals into 8
The data are accumulated in block units such as ×8 pixels and supplied to the comparator 23.

比較器23は、その2つのブロック累積値の大小を比較
し、予測誤差即ちブロック累積値の小さ] 0 い方を選択する出力信号を出し、切り換えスイッチ24
へ供給すると共に、予測モード出力端子]2より復号側
へ、どちらが選択されたかの情報をブロック毎に伝送す
る。
The comparator 23 compares the magnitude of the two block cumulative values, outputs an output signal for selecting the prediction error, that is, the smaller block cumulative value, and switches the changeover switch 24.
At the same time, information on which one has been selected is transmitted from the prediction mode output terminal 2 to the decoding side for each block.

一方、前記1フイ一ルド遅延信号と1フレ一ム遅延信号
は、それぞれ切り換えスイッチ24へ供給されており、
前記比較器23の出力信号によって制御され、ブロック
累積値即ち予測誤差の小さい方が選択されて、予測信号
出力端子25より出力されている。
On the other hand, the one-field delayed signal and the one-frame delayed signal are each supplied to a changeover switch 24,
Controlled by the output signal of the comparator 23, the block cumulative value, that is, the one with the smaller prediction error is selected and outputted from the prediction signal output terminal 25.

この様な適応予測では、画像が静止しているときにはフ
レーム間が選択され、それ以外は動き補償フィールド間
が選択される。
In such adaptive prediction, when the image is still, the frame interval is selected, and otherwise, the motion compensation field interval is selected.

なお、第2図の場合は2モードの予測値であったが、こ
こで予測の種類を増やし、両方の中間や固定値を加えた
4モードなどとしてもよいことは勿論である。
In the case of FIG. 2, there are two modes of predicted values, but it goes without saying that the number of types of predictions may be increased, such as an intermediate between the two modes or four modes in which a fixed value is added.

第3図は本発明の動き補償予測復号化装置の実施例を示
すブロック図である。第1図と同一部分には同一符号を
付して示す。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a motion compensated predictive decoding device of the present invention. Components that are the same as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

第3図において、データ入力端子26より符号化装置よ
り伝送されたデータ入力信号が入来し、フィールド内復
号化器7へ供給されている。
In FIG. 3, a data input signal transmitted from the encoding device is input from the data input terminal 26 and is supplied to the intra-field decoder 7.

フィールド内復号化器7は、フィールド内符号化された
信号を復号し、再生予測残差を得て、加算器8へ供給し
ている。
The intra-field decoder 7 decodes the intra-field encoded signal to obtain a reproduction prediction residual and supplies it to the adder 8 .

加算器8は、前記再生予測残差と適応予測器27より供
給されるそれに対応する予測信号を加算し、再生画像信
号を得て、再生画像信号出力端子28を介して出力する
と共に、フィールドメモリー9へ供給している。
The adder 8 adds the reproduced prediction residual and the corresponding prediction signal supplied from the adaptive predictor 27, obtains a reproduced image signal, and outputs the reproduced image signal via the reproduced image signal output terminal 28, and also outputs the reproduced image signal to the field memory. 9.

フィールドメモリー9は、入力信号を1−フィールドだ
け遅延した出力信号を得て、フィールドメモリー10及
び動き補償器29へ供給している。
The field memory 9 obtains an output signal obtained by delaying the input signal by one field, and supplies the output signal to the field memory 10 and the motion compensator 29.

フィールドメモリー10は、フィールドメモリー9と同
様に入力信号を1フィールド遅延し、結果として1フレ
ーム(2フィールド)遅延信号か出力され、適応予測器
27へ供給されている。
The field memory 10, like the field memory 9, delays the input signal by one field, and as a result, a one frame (two field) delayed signal is outputted and supplied to the adaptive predictor 27.

一方、動き補償器29は、動きベクトル入力端子30よ
り入来する伝送された動きベクトル信号】−1 によって、前記の1フィールドだけ遅延した再生画像信
号を用いて、ブロックごとに画像入力信号に対する動き
補償をし、適応予測器27へ供給している。
On the other hand, the motion compensator 29 uses the reproduced image signal delayed by one field, using the transmitted motion vector signal ]-1 input from the motion vector input terminal 30, to calculate the motion relative to the image input signal for each block. It is compensated and supplied to the adaptive predictor 27.

適応予測器27は、予測モード入力端子31より入来す
る伝送された予測モード信号によって、フレーム間と動
き補償フィールド間の2種類の予測信号から、適当な方
をブロック単位で選択して、加算器8へ供給している。
The adaptive predictor 27 selects the appropriate one for each block from two types of prediction signals between frames and between motion compensation fields according to the transmitted prediction mode signal input from the prediction mode input terminal 31, and adds the selected one. It is supplied to the container 8.

動き補償器29や適応予測器27は、第1図に示した符
号化装置の動き補償器3や適応予測器4と比較すると動
きベクトルの検出やモード判定が必要ないので、処理量
は大幅に少なくてよい。
Compared to the motion compensator 3 and adaptive predictor 4 of the encoding device shown in FIG. 1, the motion compensator 29 and adaptive predictor 27 do not require motion vector detection or mode determination, so the amount of processing is significantly reduced. Less is better.

以」二の処理では動き補償はフィールド間のみで行なわ
れる。フレーム間よりフィールド間の方か時間差か少な
い分だけ画像の相関が高いので、フィールド間を動き補
償する方か、従来例のようにフレーム間を動き補償する
より有利である。
In the second process, motion compensation is performed only between fields. Since the correlation between images is higher by the amount of time difference between fields than between frames, it is more advantageous to perform motion compensation between fields or than to perform motion compensation between frames as in the conventional example.

しかし、動きが小さな場合や、水平方向にしか動いてい
ない場合は、フレーム間予測も動き補償するのが有効と
なる。
However, when the motion is small or when the motion is only in the horizontal direction, it is effective to perform motion compensation for interframe prediction as well.

第4図は本発明の動き補償予測符号化装置の第2の実施
例を示すブロック図である。第1図と同一部分には同一
符号を付して示す。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the motion compensation predictive coding apparatus of the present invention. Components that are the same as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

第1図に示す第1の実施例との相違は、フレーム間の動
き補償も行なうため、動き補償器32を追加した点のみ
てあり、以下、相違点についてのみ説明する。
The only difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that a motion compensator 32 is added to perform motion compensation between frames, and only the differences will be described below.

第4図においては、フレーム間予測、フィールド間予測
両方に動き補償が使われる。しかし、動き補償はフィー
ルド間とフレーム間で異なったタイプで、フィールド間
は基本的に従来と変わらないが、フレーム間はフィール
ド間でうまく予測できない水平方向のみの動きと、上下
の微小動きに対応させ、垂直方向の範囲は±1ライン程
度にする。
In FIG. 4, motion compensation is used for both interframe prediction and interfield prediction. However, the type of motion compensation is different between fields and between frames, and while between fields is basically the same as before, between frames deals with movements only in the horizontal direction that cannot be predicted well between fields, and minute movements in the vertical direction. The vertical range is approximately ±1 line.

第6図は動き補償器における動きベクトルの範囲を説明
するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the range of motion vectors in the motion compensator.

フィールド間予測信号を出力する動き補償器3の動きベ
クトル範囲は、第6図(A)に示す如く、垂直水平とも
±7画素である。
The motion vector range of the motion compensator 3 that outputs the inter-field prediction signal is ±7 pixels both vertically and horizontally, as shown in FIG. 6(A).

これに対し、フレーム間予測信号を出力する動き補償器
32の動きベクトルの範囲は、第6図(B)に示す如く
、水平をフィールド間と同じ動き量に対応するため±1
5画素とするが、垂直は±1一画素とする。
On the other hand, the range of the motion vector of the motion compensator 32 that outputs the interframe prediction signal is ±1 because the horizontal corresponds to the same amount of motion as the interfield, as shown in FIG. 6(B).
The number of pixels is 5, but the vertical number is ±11 pixels.

従って、フレーム間の動きベクトルの検出はベクトル数
が少なく、フィールド間に対して簡単なもので済む。
Therefore, detection of motion vectors between frames requires a small number of vectors, and detection of motion vectors between frames is simple.

一方、本手法をノンインターレース信号に適用すること
もできる。
On the other hand, this method can also be applied to non-interlaced signals.

第5図は予測の様子を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the state of prediction.

第5図(A)はインターレース信号の場合、第5図(B
)はノンインターレース信号の場合を示している。
Fig. 5(A) shows the case of interlaced signal, Fig. 5(B)
) indicates the case of a non-interlaced signal.

インターレース信号の場合には、奇数フィールド(0)
と、偶数フィールド(e)がある。
Odd field (0) for interlaced signals
and an even field (e).

なお、図において四角はフィールドまたはフレーム、数
字はその番号、矢印は予測を示す。
In the figure, squares indicate fields or frames, numbers indicate their numbers, and arrows indicate predictions.

インターレース信号のときのフィールド間予測は1フレ
一ム間、フレーム間予測は2フレ一ム間になる。
In the case of an interlaced signal, inter-field prediction is between one frame, and inter-frame prediction is between two frames.

ノンインターレース信号の場合には、符号化装置や復号
化装置の構成は、第1図、第3図におけるフィールドメ
モリーがフレームメモリーに、フィールド内処理がフレ
ーム内処理になる以外は変わらない。動作も同じである
In the case of a non-interlaced signal, the configurations of the encoding device and decoding device are the same as in FIGS. 1 and 3, except that the field memory is replaced with a frame memory and the intra-field processing is replaced with intra-frame processing. The operation is also the same.

しかし、フレーム間は同し位置に画素が存在するので、
適応予測動作はフィールドがそのままフレーム間とはな
らず、画像が静止状態なら1フレ一ム間の方が予測に使
われる。
However, since pixels exist at the same position between frames,
In the adaptive prediction operation, the field is not used directly between frames; if the image is in a static state, the area between one frame is used for prediction.

この手法は、テレビ会議等で使われる片フィールド間引
きのノンインターレース信号など、折返し成分が多い場
合に有効である。動きの大きな場合や静止は1フレ一ム
間での予測が有利であるが、動きが少ない場合は時間的
距離より折返し成分の適合が重要になり、動きによって
2フレーム遅延の方が選択される場合がある。
This method is effective when there are many aliased components, such as non-interlaced signals with one-field thinning used in video conferences. When there is a lot of movement or when the object is stationary, prediction between one frame is advantageous, but when there is little movement, the adaptation of the aliasing component becomes more important than the temporal distance, and a two-frame delay is selected depending on the movement. There are cases.

従って、2フレーム遅延の動き補償範囲は前記の様に狭
くてよい。
Therefore, the motion compensation range for a two-frame delay may be narrow as described above.

(発明の効果) 本発明の動き補償予測符号化装置及び復号化装置は、適
応予測でフィールド間予測を動き補償し、フレーム間の
予測は動き補償器しか、動き補償したとしても垂直方向
は1ライン程度の範囲にすることで、主たる動き補償予
測がフィールド間で行なわれ、フィールド間の方が時間
的に近いので、その間の画像の変化も少なく、大きな動
きもカッく−しやすくなり、適切な動き補償が可能にな
る。
(Effects of the Invention) The motion-compensated predictive encoding device and decoding device of the present invention motion-compensate inter-field prediction by adaptive prediction, and only a motion compensator can perform inter-frame prediction. By making the range about the same as a line, the main motion compensation prediction is performed between fields, and since the fields are closer in time, there are fewer changes in the image between them, and large movements can be easily distorted, making it suitable for motion compensation becomes possible.

又、フレーム間の動き補償は範囲が制限されているので
、処理量の増加も僅かである。
Furthermore, since the range of motion compensation between frames is limited, the amount of processing increases only slightly.

インターレース信号では、1フレ一ム間と2フレ一ム間
の適応予測となるが、過去の複数フレームを予測に用い
ることで、動きが少ないとき折返し成分の影響を軽減で
き、予測効率が上がる。
For interlaced signals, adaptive prediction is performed between one frame and between two frames, but by using multiple past frames for prediction, the influence of aliasing components can be reduced when there is little movement, increasing prediction efficiency.

より適切な予測ができることで、予測残差が少なくなり
、予測符号化においてデータ量をより少なくすることが
できる。
By being able to perform more appropriate predictions, prediction residuals are reduced, and the amount of data can be further reduced in predictive encoding.

以上説明の如く、本発明の動き補償予測符号化装置及び
復号化装置は、実用上極めて優れた効果を有するもので
ある。
As explained above, the motion compensated predictive encoding device and decoding device of the present invention have extremely excellent practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の動き補償予測符号化装置の第1の実施
例を示すブロック図、第2図は第1−図における適応予
測器の内部構成例を示すブロック図、第3図は本発明の
動き補償予測復号化装置の実施例を示すブロック図、第
4図は本発明の動き補償予測符号化装置の第2の実施例
を示すブロック図、第5図は予測の様子を説明するため
の図、第6図は動き補償器における動きベクトルの範囲
を説明するための図である。 ■・・・画像信号入力端子、2・・・予測減算器、3゜
29.32・・・動き補償器、4,27・・・適応予測
器、5・・・フィールド内符号化器、6・・・データ出
力端子、7・・・フィールド内復号化器、8・・・加算
器、9゜10・・・フィールドメモリー 11・・・動
きベクトル出力端子、12・・・予測モード出力端子、
13゜16.17.22・・・入力端子、14.15・
・・減算器、18.20・・・絶対値化器、19.21
・・・ブロック累積器、23・・・比較器、24 ・切
り換えスイ] 8 ッチ、25・・・予測信号出力端子、26・・・データ
入力端子、28・・・再生画像信号出力端子、30・・
・動きベクトル入力端子、31・・・予測モード入力端
子。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the motion compensation predictive coding device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the adaptive predictor in FIGS. A block diagram showing an embodiment of a motion compensated predictive decoding device of the invention, FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the motion compensated predictive coding device of the invention, and FIG. 5 explains the state of prediction. FIG. 6 is a diagram for explaining the range of motion vectors in a motion compensator. ■...Image signal input terminal, 2...Prediction subtractor, 3゜29.32...Motion compensator, 4, 27...Adaptive predictor, 5...Intrafield encoder, 6 ...Data output terminal, 7.Intra-field decoder, 8.Adder, 9.10..Field memory 11..Motion vector output terminal, 12..Prediction mode output terminal,
13゜16.17.22...Input terminal, 14.15.
... Subtractor, 18.20 ... Absolute value generator, 19.21
... block accumulator, 23 ... comparator, 24 - switching switch] 8 switch, 25 ... prediction signal output terminal, 26 ... data input terminal, 28 ... reproduced image signal output terminal, 30...
-Motion vector input terminal, 31...Prediction mode input terminal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)動画像信号の予測符号化で、過去の複数のフレー
ム又はフィールドの信号をそれぞれ動き補償した信号を
得る手段と、 前記複数の動き補償された信号を入力し、予測対象信号
に最も近い信号を予測信号として出力する適応予測手段
を持つことを特徴とした動き補償予測符号化装置。
(1) Means for obtaining a signal obtained by motion-compensating each of the signals of a plurality of past frames or fields in predictive coding of a video signal, and inputting the plurality of motion-compensated signals and obtaining the signal closest to the prediction target signal. A motion compensation predictive coding device characterized by having an adaptive prediction means for outputting a signal as a prediction signal.
(2)動画像信号の予測符号化で、動き補償された1フ
ィールド前の信号を得る手段と、動き補償されない1フ
レーム前の信号を得る手段と、 前記2種類の信号を入力し、予測対象信号に近い方の信
号を予測信号として出力する適応予測手段を持つことを
特徴とした動き補償予測符号化装置。
(2) In predictive coding of a video signal, means for obtaining a motion-compensated signal of one field before, and means for obtaining a signal of one frame before motion-compensated, and inputting the above two types of signals to predict the target. A motion compensation predictive coding device characterized by having an adaptive prediction means for outputting a signal closer to the signal as a prediction signal.
(3)動画像信号の予測復号化で、過去の複数のフレー
ム又はフィールドの信号をそれぞれ動き補償した信号を
得る手段と、 前記複数の信号を入力し、符号化側より送られる予測の
情報により入力信号を選択して、予測信号として出力す
る予測手段を持つことを特徴とした動き補償予測復号化
装置。
(3) Means for obtaining motion-compensated signals of a plurality of past frames or fields in predictive decoding of a video signal, and inputting the plurality of signals and using prediction information sent from the encoding side. A motion compensation predictive decoding device characterized by having a prediction means for selecting an input signal and outputting the selected input signal as a prediction signal.
JP20047790A 1990-07-26 1990-07-26 Motion compensation predictive coding device and decoding device Expired - Lifetime JP2669119B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20047790A JP2669119B2 (en) 1990-07-26 1990-07-26 Motion compensation predictive coding device and decoding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20047790A JP2669119B2 (en) 1990-07-26 1990-07-26 Motion compensation predictive coding device and decoding device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0484586A true JPH0484586A (en) 1992-03-17
JP2669119B2 JP2669119B2 (en) 1997-10-27

Family

ID=16424969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20047790A Expired - Lifetime JP2669119B2 (en) 1990-07-26 1990-07-26 Motion compensation predictive coding device and decoding device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2669119B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6291091A (en) * 1985-10-16 1987-04-25 Fujitsu Ltd Adaptive type encoding system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6291091A (en) * 1985-10-16 1987-04-25 Fujitsu Ltd Adaptive type encoding system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2669119B2 (en) 1997-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5689305A (en) System for deinterlacing digitally compressed video and method
US5453799A (en) Unified motion estimation architecture
EP1010330B1 (en) Transcoding
JP3159309B2 (en) Video signal encoding method and video signal encoding device
JP2006518568A (en) Video encoding
US5191414A (en) Interfield predictive encoder and decoder for reproducing a signal subjected to predictive encoding by encoder into an image signal
JPH04328982A (en) High efficiency encoding device and decoding device
US5614954A (en) Motion compensation apparatus for use in an image encoding system
JP3649370B2 (en) Motion compensation coding apparatus and motion compensation coding method
JPH07212761A (en) Hierarchical coding device and hierarchical decoding device
JP2830883B2 (en) Video encoding device and decoding device therefor
JP3201079B2 (en) Motion compensated prediction method, coding method and apparatus for interlaced video signal
JP2808860B2 (en) Predictive encoding device and decoding device
JP2947103B2 (en) Moving picture coding apparatus and moving picture coding method
EP0541287B1 (en) Video signal coding apparatus and decoding apparatus
JP2669119B2 (en) Motion compensation predictive coding device and decoding device
JP2001086508A (en) Method and device for moving image decoding
JPH06205397A (en) Dynamic image coding device
HK1000792B (en) Video signal coding apparatus and decoding apparatus
JPH04288790A (en) Predictive coding method for interlace image signal
JPS59128881A (en) Encoder of inter-field and interframe with dynamic compensation
JP2624013B2 (en) Image coding method and apparatus
JPH04186985A (en) Animated picture encoding device
JP2925046B2 (en) Motion compensation prediction method for moving images
CA2738322C (en) Picture level adaptive frame/field coding for digital video content

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 14