JPH0797861B2 - フレーム間符号化方式 - Google Patents
フレーム間符号化方式Info
- Publication number
- JPH0797861B2 JPH0797861B2 JP60014744A JP1474485A JPH0797861B2 JP H0797861 B2 JPH0797861 B2 JP H0797861B2 JP 60014744 A JP60014744 A JP 60014744A JP 1474485 A JP1474485 A JP 1474485A JP H0797861 B2 JPH0797861 B2 JP H0797861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quantization
- signal
- frame
- still
- area
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 43
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像信号のデジタル伝送に係わり、特に入力
動画像信号の動静領域別に異なる量子化を行なうフレー
ム間符号化方式による高能率の帯域圧縮伝送技術に関す
る。
動画像信号の動静領域別に異なる量子化を行なうフレー
ム間符号化方式による高能率の帯域圧縮伝送技術に関す
る。
（従来技術と問題点） 従来、入力動画像信号を動静分離して、動静領域別に異
なる量子化特性を適用するフレーム間符号化方式として
は、特願昭59−169011号明細書「動画像信号の予測符号
化装置」にあるように、静止領域に対して大きなデッド
ゾーン（入力に対して出力ゼロとなる範囲）を持つ量子
化特性を適用する予測符号化方式が知られている。しか
し、この方式では動領域と静止領域のさかいめで、デッ
ドゾーンの大きさが急に変わるため、物体の動いたあと
に尾を引くような画面の汚れが残り、特にこの部分が静
止領域となるデッドゾーンが大きくされるために、いつ
までも汚れが残ってしまうという欠点があった。また量
子化特性の選択は通常は複数ライン単位でなされるた
め、シーンチェンジ後の静止領域ではこの特性が変化し
た境界部分に微妙な階調の差が目につくことがあった。
なる量子化特性を適用するフレーム間符号化方式として
は、特願昭59−169011号明細書「動画像信号の予測符号
化装置」にあるように、静止領域に対して大きなデッド
ゾーン（入力に対して出力ゼロとなる範囲）を持つ量子
化特性を適用する予測符号化方式が知られている。しか
し、この方式では動領域と静止領域のさかいめで、デッ
ドゾーンの大きさが急に変わるため、物体の動いたあと
に尾を引くような画面の汚れが残り、特にこの部分が静
止領域となるデッドゾーンが大きくされるために、いつ
までも汚れが残ってしまうという欠点があった。また量
子化特性の選択は通常は複数ライン単位でなされるた
め、シーンチェンジ後の静止領域ではこの特性が変化し
た境界部分に微妙な階調の差が目につくことがあった。
（発明の目的） 本発明は、復号画像の特に静止領域における画質劣化が
少なく、しかも高い圧縮率の得られる符号化方式を供給
することを目的とする。
少なく、しかも高い圧縮率の得られる符号化方式を供給
することを目的とする。
（発明の構成） 本発明は、テレビジョン信号等の動画像信号をフレーム
間予測符号化するにあたり、動画像信号の動き領域と静
止領域を分離し、該静止領域に含まれる画素に対する予
測誤差については、粗い量子化を行うとともに、発生情
報量が定められた値以下の場合には、複数フレーム（例
えば10フレーム以上の周期）に１フレームは密な量子化
を行うことを特徴とするフレーム間符号化方式である。
間予測符号化するにあたり、動画像信号の動き領域と静
止領域を分離し、該静止領域に含まれる画素に対する予
測誤差については、粗い量子化を行うとともに、発生情
報量が定められた値以下の場合には、複数フレーム（例
えば10フレーム以上の周期）に１フレームは密な量子化
を行うことを特徴とするフレーム間符号化方式である。
（発明の原理） 本発明においては、まず動画像信号を動き領域と静止領
域に分離する。この分離方法はすでに幾つか知られてい
る。例えば特願昭59−194110号明細書「動画像信号の動
静分離装置」にあるように、画面をある大きさのブロッ
クに分割しブロック内の各画素のフレーム差分値の絶対
値をブロック内で加算し、この加算結果と定められたし
きい値との大小比較により、該ブロックの動静判定を行
う方法がある。あるいは、グラジェント法と呼ばれる方
法では、フレーム内の輝度勾配とフレーム差分値から、
画素単位の動ベクトルが求まり、この動ベクトルがゼロ
でない画素の集合をもって、動領域とすることができ
る。本発明においては、動静分離の方法が、いずれの方
法でも構わない。次に第1,2図を用いて静止領域に含ま
れる画素に対してのみある任意のフレームにおいて密な
量子化を行う方法を説明する。前述のいずれの方法によ
り動静分離を行った結果を第１図に示す。第１図の各フ
レームにおける斜線部分は、動静分離により静止領域と
判定されたとする。各フレームの斜線の静止領域に対し
て通常は粗い量子化を行うことにより、静止領域の雑音
により発生する情報を抑圧することができる。次にある
任意のフレームたとえば第ｎフレームの斜線の静止領域
の全体に密な量子化を行う。第２図を用いて密な量子化
を行う方法について説明する。動静判定により静止領域
と判定された部分に通常は、粗い量子化を行い、たとえ
ば第ｎフレームにおける静止領域に密な量子化を行い、
次のフレームからＰフレームの間は、静止領域に粗い量
子化を行なう。そして第Ｑフレームの静止領域に密な量
子化を行なう。このように間をおいて適当な周期で静止
領域に対して密な量子化を行なう。静止領域の量子化が
粗いままだと画像の動きやシーンチェンジにより、動領
域と静止領域の境目や静止領域に発生した画面の汚れが
残ってしまうのがときどき静止領域全体に密な量子化を
行うことにより、静止領域の雑音により発生する情報を
抑圧し、かつ動領域と静止領域の境目やシーンチェンジ
後の静止領域の画面の汚れを除去することができる。ま
た量子化を一度密にしておけばその後に粗い量子化を行
っても動きやシーンチェンジが起こらない限り静止領域
に画面の汚れは発生しない。このようにして高い圧縮率
の符号化方式が得られる。
域に分離する。この分離方法はすでに幾つか知られてい
る。例えば特願昭59−194110号明細書「動画像信号の動
静分離装置」にあるように、画面をある大きさのブロッ
クに分割しブロック内の各画素のフレーム差分値の絶対
値をブロック内で加算し、この加算結果と定められたし
きい値との大小比較により、該ブロックの動静判定を行
う方法がある。あるいは、グラジェント法と呼ばれる方
法では、フレーム内の輝度勾配とフレーム差分値から、
画素単位の動ベクトルが求まり、この動ベクトルがゼロ
でない画素の集合をもって、動領域とすることができ
る。本発明においては、動静分離の方法が、いずれの方
法でも構わない。次に第1,2図を用いて静止領域に含ま
れる画素に対してのみある任意のフレームにおいて密な
量子化を行う方法を説明する。前述のいずれの方法によ
り動静分離を行った結果を第１図に示す。第１図の各フ
レームにおける斜線部分は、動静分離により静止領域と
判定されたとする。各フレームの斜線の静止領域に対し
て通常は粗い量子化を行うことにより、静止領域の雑音
により発生する情報を抑圧することができる。次にある
任意のフレームたとえば第ｎフレームの斜線の静止領域
の全体に密な量子化を行う。第２図を用いて密な量子化
を行う方法について説明する。動静判定により静止領域
と判定された部分に通常は、粗い量子化を行い、たとえ
ば第ｎフレームにおける静止領域に密な量子化を行い、
次のフレームからＰフレームの間は、静止領域に粗い量
子化を行なう。そして第Ｑフレームの静止領域に密な量
子化を行なう。このように間をおいて適当な周期で静止
領域に対して密な量子化を行なう。静止領域の量子化が
粗いままだと画像の動きやシーンチェンジにより、動領
域と静止領域の境目や静止領域に発生した画面の汚れが
残ってしまうのがときどき静止領域全体に密な量子化を
行うことにより、静止領域の雑音により発生する情報を
抑圧し、かつ動領域と静止領域の境目やシーンチェンジ
後の静止領域の画面の汚れを除去することができる。ま
た量子化を一度密にしておけばその後に粗い量子化を行
っても動きやシーンチェンジが起こらない限り静止領域
に画面の汚れは発生しない。このようにして高い圧縮率
の符号化方式が得られる。
（実施例） 第３図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。第３
図は、本発明を用いた符号器の一実施例である。信号線
101より入力されるディジタル化された動画像信号は、
遅延回路１と、動静分離回路２に供給される。動静分離
回路２で計算された動静判定信号は、信号線201を介し
符号化制御回路７に供給される。遅延回路１で遅延調整
された動画像信号は減算器３に入る。減算器３は、フレ
ームメモリーからの１フレーム時間遅延された予測信号
とによりフレーム差分を計算し、これを予測誤差信号と
して量子化回路４に送る。量子化回路４は、予測誤差信
号を量子化するにあたり、符号化制御回路７からの量子
化切換信号により、たとえば第２図に示したように静止
領域に対して粗・密の量子化の切換制御を行う。動領域
に対しては、従来と同様にたとえば後述のバッファーメ
モリー11の占有状態に基づいて定められる量子化が行わ
れる。つぎに量子化回路４で量子化された予測誤差信号
は加算器５および符号変換器８に供給される。
図は、本発明を用いた符号器の一実施例である。信号線
101より入力されるディジタル化された動画像信号は、
遅延回路１と、動静分離回路２に供給される。動静分離
回路２で計算された動静判定信号は、信号線201を介し
符号化制御回路７に供給される。遅延回路１で遅延調整
された動画像信号は減算器３に入る。減算器３は、フレ
ームメモリーからの１フレーム時間遅延された予測信号
とによりフレーム差分を計算し、これを予測誤差信号と
して量子化回路４に送る。量子化回路４は、予測誤差信
号を量子化するにあたり、符号化制御回路７からの量子
化切換信号により、たとえば第２図に示したように静止
領域に対して粗・密の量子化の切換制御を行う。動領域
に対しては、従来と同様にたとえば後述のバッファーメ
モリー11の占有状態に基づいて定められる量子化が行わ
れる。つぎに量子化回路４で量子化された予測誤差信号
は加算器５および符号変換器８に供給される。
加算器５は、量子化された予測誤差信号と、フレームメ
モリー６からの予測信号とを加算し、その結果を局部復
号信号としてフレームメモリー６に供給する。符号変換
器８は、量子化回路４からの供給された予測誤差信号を
可変長符号化し圧縮する。符号変換器８は、可変長符号
化を行う際に、符号化制御回路７からの量子化切換信号
により、どの量子化特性が選択されたかに従い対応する
可変長符号化を行い、可変長符号を多重化回路に出力す
る。符号変換器９は、符号化制御回路７からの量子化切
換信号により、どの量子化特性が選択されたかを、モー
ド符号として符号化し多重化回路に出力する。多重化回
路10は、モード符号と可変長符号を多重化し、バッファ
メモリー11に出力する。バッファメモリー11は、伝送路
1101の伝送速度を一定に保つように、符号化の速度と伝
送路の速度の整合を行う。またバッファメモリー11の占
有状態を示すバッファーオキパンシーを1102を介して符
号化制御回路７に供給する。
モリー６からの予測信号とを加算し、その結果を局部復
号信号としてフレームメモリー６に供給する。符号変換
器８は、量子化回路４からの供給された予測誤差信号を
可変長符号化し圧縮する。符号変換器８は、可変長符号
化を行う際に、符号化制御回路７からの量子化切換信号
により、どの量子化特性が選択されたかに従い対応する
可変長符号化を行い、可変長符号を多重化回路に出力す
る。符号変換器９は、符号化制御回路７からの量子化切
換信号により、どの量子化特性が選択されたかを、モー
ド符号として符号化し多重化回路に出力する。多重化回
路10は、モード符号と可変長符号を多重化し、バッファ
メモリー11に出力する。バッファメモリー11は、伝送路
1101の伝送速度を一定に保つように、符号化の速度と伝
送路の速度の整合を行う。またバッファメモリー11の占
有状態を示すバッファーオキパンシーを1102を介して符
号化制御回路７に供給する。
次に符号化制御回路７について第４図を参照して説明す
る。符号化制御回路７は、第４図に示すように量子化切
換器701とタイマー702によって構成される。タイマー70
2はある任意の周期たとえば数フレーム単位でタイミン
グ信号を量子化切換器に供給する。またタイマー702
は、バッファメモリー11から信号線1102を介して供給さ
れるバッファーオキュパンシーにより発生情報量を監視
し、発生情報が多いときにはタイミング信号を出さない
ようにする。量子化切換器701は動静分離回路２から信
号線201を介して供給される動静判定信号により静止領
域と判定された部分に通常は粗い量子化を選択する量子
化切換信号を出力し、タイマー702からタイミング信号
が送られて来たときのみ静止領域の全体に密な量子化を
選択する量子化切り換え信号を出力する。このように動
静判定信号とバッファオキュパンシーにより、通常は粗
い量子化を行い、ときどき静止領域の全体に密な量子化
を行う。このとき発生情量が多ければ（すなわち信号線
1102がバッファオキュパンシーが大なることを示すと
き）密な量子化は行わず粗い量子化を行なう。また、バ
ッファオキュパンシーを示す信号1102をタイマー702に
供給する代わりに、信号1102を量子化切り換え器701に
供給することとし、バッファオキュパンシーが大なると
きは、タイマー702より供給されるタイミング信号を無
視するように構成してもほとんど同等の効果が得られ
る。
る。符号化制御回路７は、第４図に示すように量子化切
換器701とタイマー702によって構成される。タイマー70
2はある任意の周期たとえば数フレーム単位でタイミン
グ信号を量子化切換器に供給する。またタイマー702
は、バッファメモリー11から信号線1102を介して供給さ
れるバッファーオキュパンシーにより発生情報量を監視
し、発生情報が多いときにはタイミング信号を出さない
ようにする。量子化切換器701は動静分離回路２から信
号線201を介して供給される動静判定信号により静止領
域と判定された部分に通常は粗い量子化を選択する量子
化切換信号を出力し、タイマー702からタイミング信号
が送られて来たときのみ静止領域の全体に密な量子化を
選択する量子化切り換え信号を出力する。このように動
静判定信号とバッファオキュパンシーにより、通常は粗
い量子化を行い、ときどき静止領域の全体に密な量子化
を行う。このとき発生情量が多ければ（すなわち信号線
1102がバッファオキュパンシーが大なることを示すと
き）密な量子化は行わず粗い量子化を行なう。また、バ
ッファオキュパンシーを示す信号1102をタイマー702に
供給する代わりに、信号1102を量子化切り換え器701に
供給することとし、バッファオキュパンシーが大なると
きは、タイマー702より供給されるタイミング信号を無
視するように構成してもほとんど同等の効果が得られ
る。
次に第５図により復号器の説明をする。バッファーメモ
リー12には、伝送路1201により符号器から一定の速度で
送られて来る圧縮符号化された信号と、復号化する速度
との整合を行い符号逆交換器13、14に出力する。符号逆
交換器13は、多重化されている圧縮符号からモード符号
のみ取り出し復号化する。復号された（量子化特性を表
す）信号は1301により符号逆交換器14に供給され、量子
化切り換えの制御に用いられる。符号逆交換器14は、多
重化されている圧縮符号の内のモード符号を除いた可変
長符号の復号をこの量子化特性に基づいて行い、復号さ
れた予測誤差信号を加算器15に出力する。加算器15は、
符号逆交換器14からの復号された予測誤差信号とフレー
ムメモリー16からの予測信号を加算し復号信号をフレー
ムメモリー16に供給するほか、線1501を介して復号器か
ら出力される。
リー12には、伝送路1201により符号器から一定の速度で
送られて来る圧縮符号化された信号と、復号化する速度
との整合を行い符号逆交換器13、14に出力する。符号逆
交換器13は、多重化されている圧縮符号からモード符号
のみ取り出し復号化する。復号された（量子化特性を表
す）信号は1301により符号逆交換器14に供給され、量子
化切り換えの制御に用いられる。符号逆交換器14は、多
重化されている圧縮符号の内のモード符号を除いた可変
長符号の復号をこの量子化特性に基づいて行い、復号さ
れた予測誤差信号を加算器15に出力する。加算器15は、
符号逆交換器14からの復号された予測誤差信号とフレー
ムメモリー16からの予測信号を加算し復号信号をフレー
ムメモリー16に供給するほか、線1501を介して復号器か
ら出力される。
（発明の効果） 以上詳しく説明したように、静止領域に粗い量子化を行
い静止領域の雑音により発生する情報を抑圧しつつ、フ
レーム単位に静止領域に対して中、密と段々と細かにな
る量子化を行うことにより、わずかの情報の追加により
従来問題となっていた静止領域の画面の汚れを除去する
ことができ、高い圧縮率のフレーム間符号化方式が実現
される。このように本発明を実用に供するとその効果は
きわめて大きい。
い静止領域の雑音により発生する情報を抑圧しつつ、フ
レーム単位に静止領域に対して中、密と段々と細かにな
る量子化を行うことにより、わずかの情報の追加により
従来問題となっていた静止領域の画面の汚れを除去する
ことができ、高い圧縮率のフレーム間符号化方式が実現
される。このように本発明を実用に供するとその効果は
きわめて大きい。
第１図及び第２図は本発明の原理を説明する図、第３図
は本発明に係る符号器の実施例を説明する図、第４図は
符号化制御回路の構成例を示す図、第５図は本発明に係
る復号器の実施例を説明する図である。 図において １……遅延回路、２……動静分離回路 ３……減算器、４……量子化回路 ５……加算器、６……フレームメモリー ７……符号化制御回路、８……符号変換器 ９……符号変換器、10……多重化回路 11……バッファーメモリー 12……バッファーメモリー 13……符号逆変換器、14……符号逆変換器 15……加算器、16……フレームメモリー である。
は本発明に係る符号器の実施例を説明する図、第４図は
符号化制御回路の構成例を示す図、第５図は本発明に係
る復号器の実施例を説明する図である。 図において １……遅延回路、２……動静分離回路 ３……減算器、４……量子化回路 ５……加算器、６……フレームメモリー ７……符号化制御回路、８……符号変換器 ９……符号変換器、10……多重化回路 11……バッファーメモリー 12……バッファーメモリー 13……符号逆変換器、14……符号逆変換器 15……加算器、16……フレームメモリー である。
Claims (1)
- 【請求項１】テレビジョン信号等の動画像信号をフレー
ム間予測符号化するにあたり、動画像信号の動き領域と
静止領域を分離し、該静止領域に含まれる画素に対する
予測誤差については、粗い量子化を行うとともに、発生
情報量が定められた値以下の場合には、複数フレームに
１フレームは密な量子化を行うことを特徴とするフレー
ム間符号化方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014744A JPH0797861B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
| CA000488530A CA1277416C (en) | 1984-08-13 | 1985-08-12 | Inter-frame predictive coding apparatus for video signal |
| US06/765,357 US4683494A (en) | 1984-08-13 | 1985-08-13 | Inter-frame predictive coding apparatus for video signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014744A JPH0797861B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173592A JPS61173592A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0797861B2 true JPH0797861B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=11869620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014744A Expired - Lifetime JPH0797861B2 (ja) | 1984-08-13 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797861B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3209171B2 (ja) | 1998-01-08 | 2001-09-17 | 日本電気株式会社 | 動画像符号化装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5382218A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Nec Corp | Television signal coding unit |
| JPS5729112A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Tokai Rika Co Ltd | Load controlling method |
| JPS59141887A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-14 | Nec Corp | 動画像信号の予測符号化装置 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60014744A patent/JPH0797861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61173592A (ja) | 1986-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5386234A (en) | Interframe motion predicting method and picture signal coding/decoding apparatus | |
| US5453799A (en) | Unified motion estimation architecture | |
| JP2801560B2 (ja) | 動き画像符号化のための改善された低遅延符号化方法 | |
| JPH06284414A (ja) | 画像信号伝送方法及び装置 | |
| US6795498B1 (en) | Decoding apparatus, decoding method, encoding apparatus, encoding method, image processing system, and image processing method | |
| JP3911035B2 (ja) | 動画像符号化方法及び動画像符号化装置 | |
| JPS61118085A (ja) | 画像信号の符号化方式およびその装置 | |
| JPH0984025A (ja) | デイジタル画像信号符号化装置及び方法、符号化画像信号復号装置及び方法 | |
| JPH07193818A (ja) | 画像処理方法および画像処理装置 | |
| JP2614212B2 (ja) | 画像信号の符号化方法およびその装置 | |
| JPH0797861B2 (ja) | フレーム間符号化方式 | |
| JP3164056B2 (ja) | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法及び動画像符号記録媒体 | |
| JPH0654975B2 (ja) | 予測符号化方式 | |
| US6678327B1 (en) | Image signal compression coding method and apparatus | |
| JP2621337B2 (ja) | 背景予測を用いた動画像の予測符号化方式とその装置 | |
| JP2947089B2 (ja) | 動画像復号方法および装置 | |
| JPH08149481A (ja) | 映像信号符号化・復号化装置及び符号化・復号化方法 | |
| JP3516622B2 (ja) | 復号化装置及び方法 | |
| KR0122746B1 (ko) | 프레임별 부호화 장치 | |
| JP2621341B2 (ja) | 背景予測を用いた動画像の予測符号化方式とその装置 | |
| JPH08340540A (ja) | 画像フレームの符号化又は復号化の方法及びその装置 | |
| JP3500340B2 (ja) | コーディング装置及び方法 | |
| JP3307379B2 (ja) | 復号化装置及び方法 | |
| JPH06319124A (ja) | 画像データ変換装置及びその逆変換装置 | |
| JPS61214886A (ja) | 動画像の符号化方法及び符号化・復号化装置 |