JPH10327416A - 動画像符号化装置 - Google Patents
動画像符号化装置Info
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- JPH10327416A JPH10327416A JP13239197A JP13239197A JPH10327416A JP H10327416 A JPH10327416 A JP H10327416A JP 13239197 A JP13239197 A JP 13239197A JP 13239197 A JP13239197 A JP 13239197A JP H10327416 A JPH10327416 A JP H10327416A
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Abstract
検出を可能とし、参照画像メモリのメモリアクセス速度
の増加を最小限に抑え、動きベクトルの探索範囲の制限
を少なくできる動画像符号化装置を提供する。 【解決手段】入力動画像信号を画面内の一方向に並ぶ複
数の分割領域に分割し、各分割領域毎の分割画像信号1
11a〜111dを生成する画面分割部12と、各分割
画像信号111a〜111dについて動き補償予測符号
化を行って符号化データ118a〜118dを出力する
符号化部13a〜13dと、符号化データ118a〜1
18dを多重化する多重化部14を有し、符号化部13
a〜13dは符号化対象の分割領域およびこれに画面内
で隣接する分割領域に対応する局部復号画像信号を参照
画像信号として記憶し、符号化対象の分割領域の分割画
像信号と参照画像信号との間の動きベクトルを検出す
る。
Description
・通信・伝送および放送等に用いられる動画像符号化装
置に係り、特に一つの画面を複数に分割して分割画面毎
に符号化を行う動画像符号化装置に関する。
単にディジタル化して伝送や記録を行おうとすると、極
めて広帯域の伝送路や、大容量の記録媒体を必要とす
る。そこで、テレビ電話、テレビ会議、CATVおよび
画像ファイル装置等では、動画像信号を少ないデータ量
に圧縮符号化する技術が不可欠である。
て、動き補償予測符号化方式が知られている。動き補償
予測符号化方式では、符号化済みの画像を参照画面と
し、入力画像の部分領域に対して参照画像の最も相関の
高い部分領域を検出することにより、入力画像の部分領
域が参照画像のどの部分領域から動いたものかを表す動
きベクトルを求め、入力画像の部分領域と動きベクトル
により示される参照画像の部分領域との差分である予測
誤差信号を符号化する。
像としては、NTSC方式のような標準TV方式に基づ
く画像(標準TV画像)とHDTV(高精細テレビジョ
ン)画像がある。HDTV画像は標準TV画像の約6倍
の画素数であるため、符号化および復号化の際の処理速
度も標準TV画像の場合の約6倍にする必要がある。ま
た、HDTV画像の符号化に際して動きベクトル検出を
標準TV画像の符号化の場合と同様の動きに追従させる
ためには、動きベクトルの探索範囲を約4倍にする必要
がある。従って、動きベクトル検出部に必要な処理速度
は標準TV画像の場合の約24倍になる。
理速度を緩和させるため、HDTV画像を複数の分割領
域に分割して分割画像信号毎に符号化を行い、各分割領
域の符号化データを多重化して出力する動画像符号化装
置が提案されている(特開平8−9377)。この従来
の動画像符号化装置では、予測誤差を小さくして符号化
効率を上げるために、図7に示すような方法で分割画像
信号の境界をまたがる動きベクトル検出を可能としてい
る。
信号であるHDTV画像信号を水平および垂直方向につ
いてそれぞれ2分割し、4つの分割領域A,B,C,D
の分割画像信号を生成する。次に、図7(b)に斜線で
示すように分割領域A,B,C,Dの分割画像信号の水
平および垂直方向の一端部に一定の画素値(例えば、
“128”)のダミーデータを付加して分割画像信号を
拡大する。一方、動きベクトル検出に用いる参照画像信
号についても、図7(c)に斜線で示すように拡大す
る。そして、これら拡大された分割画像信号と参照画像
信号との間の動きベクトルを検出する。このようにする
ことにより、分割画像信号の境界領域は拡大領域に位置
し、境界をまたがる動きベクトルの検出も可能となるの
で、分割領域内の動きベクトルのみを検出する方法に比
較して予測誤差が減少し、符号化効率が向上する。
クトルの検出のために、4つの分割画像信号の符号化の
過程で得られる4つの局部復号画像信号を参照画像信号
として各符号化部に共有の参照画像メモリに同時に書き
込む必要がある。さらに、参照画像メモリ内の拡大され
た各参照画像信号と拡大された各分割画像信号間の動き
ベクトルを同時に探索する際、各参照画像信号の拡大領
域は図7(c)に示したように他の参照画像信号と重複
しているので、この重複部分についても参照画像信号を
各分割画像信号の動きベクトルの検出のために参照画像
メモリから同時に読み出す必要がある。すなわち、図7
(c)の例では、分割領域Aの分割画像信号に対する参
照画像信号として、分割領域Aの参照画像信号と分割領
域Aに水平および垂直方向で隣接する分割領域B,C,
Dの参照画像信号の一部を同時に読み出す必要があり、
結局、参照画像メモリから同時に4つの参照画像信号を
読み出す必要がある。
力動画像信号を複数の領域に分割する際の分割数だけの
参照画像信号の書き込み/読み出しを同時に行う必要が
あるため、非常に高速のメモリアクセスが要求されると
いう問題がある。この問題点は、分割数を増やすほど顕
著となる。
は、分割画像信号および参照画像信号の拡大により動き
ベクトルの探索範囲は拡大されるものの、探索範囲の拡
大は分割画像信号および参照画像信号の拡大領域の大き
さで制限される。
動画像信号を画面内部複数の分割領域に分割して分割画
像信号毎に符号化を行った後に多重化する従来の動画像
符号化装置では、分割画像信号の境界をまたがる動きベ
クトル検出を可能とするために、各分割画像信号にダミ
ーデータを付加して分割画像信号を拡大し、参照画像信
号についても拡大した後、両画像信号間で動きベクトル
を探索することから、(a) 入力動画像信号の画面を分割
する際の分割数だけの参照画像信号の書き込み/読み出
しを行う必要があるため、非常に高速のメモリアクセス
が要求されるという問題点があり、さらに(b) 動きベク
トルの探索範囲の拡大は分割画像信号および参照画像信
号の拡大領域の大きさで制限されるという問題点があっ
た。
すべくなされたもので、分割画像信号の境界をまたがる
動きベクトルの検出を可能にして符号化効率の向上ない
しは画質の向上を図ることができ、また参照画像メモリ
のメモリアクセス速度の増加を最小限に抑えることが可
能であり、さらに動きベクトルの探索範囲の制限を少な
くして、より高い符号化性能が得られる動画像符号化装
置を提供することを目的とする。
め、本発明に係る動画像符号化装置は、入力動画像信号
を画面内の一方向に並ぶ複数の分割領域に分割し、各分
割領域毎の分割画像信号を生成する分割手段と、この分
割手段により生成される各分割画像信号を動きベクトル
を用いて動き補償予測により符号化し、符号化データを
出力する複数の符号化手段と、これらの複数の符号化手
段よりそれぞれ出力される符号化データを多重化して出
力する多重化手段とからなる。
信号を生成する局部復号手段と、該符号化手段の符号化
対象の分割領域に対応する局部復号画像信号と、該符号
化対象の分割領域に画面内で隣接する分割領域に対応す
る局部復号画像信号の少なくとも一部とを参照画像信号
として記憶する参照画像記憶手段と、符号化対象の分割
領域の分割画像信号と参照画像記憶手段に記憶された参
照画像信号との間の動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出手段とを有する。
は、符号化対象の分割領域に対応する局部復号画像信号
と、符号化対象の分割領域に画面内で隣接する分割領域
に対応する局部復号画像信号の少なくとも一部とを参照
画像信号として用いることによって、分割画像信号の境
界をまたがる動きベクトルの検出が可能であり、符号化
効率の向上または画質の向上を図ることができる。
参照画像信号は、多くとも符号化対象の分割領域に画面
内の両側から他の分割領域が隣接する場合に符号化対象
の分割領域に対応する局部復号画像信号と、符号化対象
の分割領域に画面内で両側から隣接する分割領域に対応
する局部復号画像信号の三つであり、同時に書き込む参
照画像信号の数は多くとも三つとなるため、書き込み時
のメモリアクセス速度が緩和される。
割領域に対応する局部復号画像信号のうち該隣接する分
割領域の半分以下の領域に対応する局部復号画像信号の
みを記憶するようにした場合は、同時に書き込む参照画
像信号の数は多くとも二つでよいので、書き込み時のメ
モリアクセス速度はさらに緩和される。
に独立して設けられているため、従来の動画像符号化装
置のように共有の参照画像メモリから複数の参照画像信
号を同時に読み出す必要はなく、読み出し時のメモリア
クセス速度も低減されることになる。
向、つまり垂直方向にのみ、または水平方向にのみ複数
の分割領域に分割しているため、分割しない方向につい
ては動きベクトルの探索範囲の制限がなくなる。
並ぶ複数の分割領域に分割すれば、垂直方向の動きベク
トル探索範囲は制限されるが、水平方向のそれは制限さ
れないので、垂直方向の動きベクトル探索範囲のみが制
限されるMPEG2(Movingpicture expert group phas
e-2) のような符号化方式によく適合する。
符号化手段の各々における参照画像記憶手段は、分割領
域に対応する局部復号画像信号と、該符号化対象の分割
領域に画面内で隣接する分割領域に対応する局部復号画
像信号の少なくとも一部とを第1の参照画像信号として
記憶し、さらに該隣接する分割領域の分割画像信号の少
なくとも一部を第2の参照画像信号の一部として記憶す
る。
号化対象の分割領域の分割画像信号と参照画像記憶手段
に記憶された第2の参照画像信号との間の動きベクトル
候補を検出し、さらに該動きベクトル候補を参照して符
号化対象の分割領域の分割画像信号と参照画像記憶手段
に記憶された第1の参照画像信号との間の動きベクトル
を検出する。
分割画像信号に対して、第1の参照画像信号が時間的に
離れた例えば未来の画面の画像信号である場合でも、予
め第2の参照画像信号を用いて未来の参照画面に近い入
力画面から順番に動きベクトル候補を求めることで、動
きベクトル探索範囲を狭めることができ、動きベクトル
検出のための演算量が削減される。
符号化対象の分割領域に隣接する分割領域に対応する局
部復号画像信号のうち該隣接する分割領域の半分以下の
領域に対応する局部復号画像信号のみを記憶し、さらに
隣接する分割領域の分割画像信号のうち該隣接する分割
領域の半分以下の領域に対応する分割画像信号のみを記
憶することにより、同時に書き込む参照画像信号の数は
多くとも二つとなり、書き込み時のメモリアクセス速度
の増加が低減される。
施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1に、本発明の第1の実施形態に
係る動画像符号化装置の構成を示す。入力端子11に
は、入力動画像信号として例えばHDTV画像信号が入
力される。この入力動画像信号は、まず画面分割部12
により図2(a)または(b)に示すように画面内の一
方向に並ぶ複数の分割領域A,B,C,Dに分割され、
それぞれの分割領域に対応した分割画像信号111a,
111b,111c,111dが生成される。図2
(a)は分割領域A,B,C,Dを垂直方向に並べた
例、つまり分割を横割りにした例であり、(b)は分割
領域A,B,C,Dを水平方向に並べた例、つまり分割
を縦割りにした例である。
a,111b,111c,111dは、符号化部13
a,13b,13c,13dにそれぞれ入力され、動き
補償予測とDCTおよび可変長符号化を組み合わせた圧
縮符号化が行われる。符号化部13a,13b,13
c,13dでそれぞれ生成された符号化データ118
a,118b,118c,118dは多重化部14によ
り多重化され、出力端子15から図示しない記録系や伝
送系へ出力される。
の各々は、基本的には通常の動画像符号化装置と同様で
あるが、それぞれの符号化対象の分割領域A,B,C,
Dに対応する局部復号画像信号(分割画像信号111
a,111b,111c,111dの符号化過程で局部
復号により得られる画像信号)と、符号化対象の分割領
域A,B,C,Dに画面内で隣接する分割領域(Aに対
してはB、Bに対してはAおよびC、Cに対してはBお
よびD、Dに対してはC)に対応する局部復号画像信号
の少なくとも一部とを参照画像信号として参照画像メモ
リに記憶し、分割画像信号111a,111b,111
c,111dと参照画像メモリから読み出される参照画
像信号との間の動きベクトルを検出して、この動きベク
トルを用いて動き補償予測を行うように構成される点が
従来の技術で説明した動画像符号化装置と異なってい
る。
c,13dのうち、図2(a)(b)の分割領域Bの分
割画像信号111bを符号化する符号化部13bの詳細
な構成を示すブロック図である。分割画像信号111b
は、入力画像メモリ101に一時記憶され、所定の符号
化画面順序で読み出される。入力画像メモリ101から
読み出された分割画像信号112について、まず動き補
償予測が行われる。
入力画像メモリ101からの分割画像信号112と参照
画像メモリ108中に記憶されている既に符号化がなさ
れたフレームの局部復号画像信号からなる参照画像信号
との間の動きベクトルが検出され、この動きベクトルを
用いて参照画像信号に対して動き補償が行われることに
より、予測画像信号113が生成される。具体的には、
入力画像メモリ101から分割画像信号が小ブロック
(部分領域)単位で読み出され、この分割画像信号の各
小ブロックに対して参照画像信号の最も相関の高い小ブ
ロックを検出することにより、分割画像信号の各小ブロ
ックが参照画像信号のどの小ブロックから動いたものか
を示す情報が動きベクトルとして検出される。ただし、
動き補償予測器109では実際には、動き補償予測(フ
レーム間符号化)と、分割画像信号112をそのまま符
号化するフレーム内符号化(予測画像信号=0)のう
ち、好適な方の予測モードが選択され、その予測モード
に対応する予測画像信号113が出力される。
された分割画像信号112は減算器102にも入力さ
れ、ここで分割画像信号112と予測画像信号113と
の差分がとられることにより、予測誤差信号114が生
成される。予測残差信号114は、離散コサイン変換器
103において一定の大きさのブロック単位で離散コサ
イン変換(DCT)される。離散コサイン変換により得
られたDCT係数データは、量子化器104で量子化さ
れる。量子化器104で量子化されたDCT係数データ
は二分岐され、一方で可変長符号化器110に入力さ
れ、他方で逆量子化器105により逆量子化された後、
さらに逆離散コサイン変換器106で逆離散コサイン変
換(逆DCT)される。
加算器107で予測画像信号113と加算されて局部復
号画像信号116bとなり、参照画像メモリ108に参
照画像信号として記憶される。参照画像メモリ108に
記憶された参照画像信号は、動き補償予測器109に読
み出され、前述のように動き補償予測が行われる。
クトルおよび予測モードの情報は、可変長符号化器11
0に入力される。可変長符号化器110においては、量
子化されたDCT係数と動きベクトルおよび予測モード
の情報がそれぞれ可変長符号化され、これにより得られ
た符号化データ118aが図1中の多重化部14へ送出
される。
(a)(b)の分割領域Bの分割画像信号111bに対
応する局部復号画像信号116bの他に、図2(a)
(b)で分割領域Bに隣接する分割領域A,Cの分割画
像信号111a,111cに対応する局部復号画像信号
116a,116cも符号化部13a,13cから入力
され、これら局部復号画像信号116a,116cの一
部の参照画像信号として記憶される。他の符号化部13
a,13c,13d内の参照画像メモリにおいても、同
様である。この様子を図4に示す。図4(a)(b)
(c)(d)は、分割領域A,B,C,Dを図2(a)
に示したように垂直方向に並べた場合の符号化部13
a,13b,13c,13d内の参照画像メモリに記憶
される参照画像信号の画面内の領域を示している。
画像信号111aを符号化する符号化部13aにおける
参照画像メモリには、図4(a)の斜線部に示すように
分割領域Aの全体に対応する局部復号画像信号と、分割
領域Aに隣接する分割領域Bの一部に対応する局部復号
画像信号が参照画像信号として記憶される。また、図2
(a)の分割領域Bの分割画像信号111bを符号化す
る符号化部13bにおける参照画像メモリ108には、
図4(b)の斜線部に示すように分割領域Bの全体に対
応する局部復号画像信号と、分割領域Bに隣接する分割
領域A,Cのそれぞれの一部に対応する局部復号画像信
号が参照画像信号として記憶される。同様に、図2
(a)の分割領域Cの分割画像信号111cを符号化す
る符号化部13cにおける参照画像メモリには、図4
(c)の斜線部に示すように分割領域Cの全体に対応す
る局部復号画像信号と、分割領域Cに隣接する分割領域
B,Dのそれぞれの一部に対応する局部復号画像信号が
参照画像信号として記憶される。さらに、図2(a)の
分割領域Dの分割画像信号111dを符号化する符号化
部13dにおける参照画像メモリには、図4(d)の斜
線部に示すように分割領域Dの全体に対応する局部復号
画像信号と、分割領域Dに隣接する分割領域Cの一部に
対応する局部復号画像信号が参照画像信号として記憶さ
れる。
号の記憶方法についてさらに詳しく説明すると、分割画
像信号111a,111b,111c,111dについ
て、符号化部13a,13b,13c,13dで分割領
域A,B,C,D内の小ブロックを上から順に符号化す
るとした場合、参照画像信号として記憶する領域は、そ
れぞれの分割領域全体とそれに隣接する分割領域の1/
2以下の部分に制限される。
1aに対する参照画像信号として記憶する領域は、図4
(a)の斜線部に示したように分割領域Aの全体と、分
割領域Bの分割領域Aに隣接する上半分に制限される。
また、分割領域Bの分割画像信号111bに対する参照
画像信号として記憶する領域は、図4(b)の斜線部で
示したように分割領域Bの全体と、分割領域Aの分割領
域Bに隣接する下半分と、分割領域Cの分割領域Bに隣
接する上半分に制限される。同様に、分割領域Cの分割
画像信号111cに対する参照画像信号として記憶する
領域は、図4(c)に示したように分割画像Cの全体
と、分割領域Bの分割領域Cに隣接する下半分と、分割
領域Dの分割領域Cに隣接する上半分に制限される。さ
らに、分割領域Dの分割画像信号111dに対する参照
画像信号として記憶する領域は、図4(d)に示したよ
うに分割領域Dの全体と、分割領域Cの分割領域Dに隣
接する下半分に制限される。
には、同一タイミングでは一つまたは二つの符号化部で
得られる局部復号画像信号のみを参照画像として書き込
めばよく、従来のように三つ以上の符号化部で得られる
局部復号画像信号を同時に書き込む必要はない。この点
について、図4(e)を用いて説明する。
分割領域Bの分割画像信号111bを符号化する符号化
部13b内の参照画像メモリ108で参照画像信号を記
録する際の書き込み方法を詳しく示した図である。前述
したように、符号化部13bは分割領域A,B,C内の
小ブロックを垂直方向に上から順に符号化する。
B内の○印で示す位置の小ブロックの局部復号画像信号
を書き込む際、同時に分割領域A内の○印で示す垂直方
向上端の小ブロックの局部復号画像信号を書き込む。符
号化の進行に伴い、○印の位置は垂直方向の下方に移動
し、参照画像メモリ108に分割領域B内の垂直方向下
端の小ブロックの局部復号画像信号を書き込む際には、
同時に分割領域A内の垂直方向下端の小ブロックの局部
復号画像信号を書き込む。この間、分割領域Cについて
は局部復号画像信号を書き込まない。
B内の×印で示す垂直方向上端の小ブロックの局部復号
画像信号を書き込む際は、同時に分割領域C内の×印で
示す垂直方向上端の小ブロックの局部復号画像信号を書
き込む。符号化の進行に伴い×印の位置は垂直方向の下
方に移動し、参照画像メモリ108に分割領域B内の垂
直方向下端の小ブロックの局部復号画像信号を書き込む
際には、同時に分割領域C内の垂直方向下端の小ブロッ
クの局部復号画像信号を書き込む。この間、分割領域A
については局部復号画像信号を書き込まない。
画像信号の書き込みを行うと、同時に書き込まれる参照
画像信号は最大でも二つであるため、4つの参照画像信
号を同時に書き込む必要のある従来の動画像符号化装置
に比較して、書き込み時のメモリアクセス速度の増加が
著しく低減される。
13a,13b,13c,13d毎に独立して設けられ
ているため、従来の動画像符号化装置のように共有の参
照画像メモリから複数の参照画像信号を同時に読み出す
必要はなく、読み出し時のメモリアクセス速度の増加も
ない。
したように入力動画像信号を画面内の一方向、つまり垂
直方向にのみ、または水平方向にのみ複数の分割領域に
分割しているため、分割しない方向については動きベク
トルの探索範囲の制限がなくなる。ここで、特に図2
(a)のように入力動画像信号を垂直方向に並ぶ複数の
分割領域に分割すれば、垂直方向の動きベクトル探索範
囲は制限されるが、水平方向のそれは制限されないの
で、垂直方向の動きベクトル探索範囲のみが制限される
MPEG2(Moving picture expert group phase-2) の
ような符号化方式によく適合するという利点がある。
の実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示す。入力
端子21には、入力動画像信号として例えばHDTV画
像信号が入力される。この入力動画像信号は、まず画面
分割部22により図2(a)または(b)に示すように
画面内の一方向に並ぶ複数の分割領域A,B,C,Dに
分割され、それぞれの分割領域に対応した分割画像信号
111a,111b,111c,111dが生成され
る。
a,111b,111c,111dは、符号化部23
a,23b,23c,23dにそれぞれ入力され、動き
補償予測とDCTおよび可変長符号化を組み合わせた圧
縮符号化が行われる。符号化部23a,23b,23
c,23dでそれぞれ生成された符号化データ118
a,118b,118c,118dは多重化部24によ
り多重化され、出力端子25から図示しない記録系や伝
送系へ出力される。
の各々においては、第1の実施形態と同様に、それぞれ
の符号化対象の分割領域A,B,C,Dに対応する局部
復号画像信号(分割画像信号111a,111b,11
1c,111dの符号化過程で局部復号により得られる
画像信号)と、符号化対象の分割領域A,B,C,Dに
画面内で隣接する分割領域(Aに対してはB、Bに対し
てはAおよびC、Cに対してはBおよびD、Dに対して
はC)に対応する局部復号画像信号の少なくとも一部と
を第1の参照画像信号して参照画像メモリに記憶すると
共に、さらに隣接する分割領域(Aに対してはB、Bに
対してはAおよびC、Cに対してはBおよびD、Dに対
してはC)の分割画像信号の少なくとも一部を第2の参
照画像信号として記憶する。
領域A,B,C,Dの分割画像信号111a,111
b,111c,111dと参照画像メモリに記憶された
第2の参照画像信号との間の動きベクトル候補を検出
し、さらに該動きベクトル候補を参照して参照画像メモ
リに記憶された第1の参照画像信号との間の動きベクト
ルを検出して、この動きベクトルを用いて動き補償予測
を行う。
c,23dのうち、図2(a)(b)の分割領域Bの分
割画像信号111bを符号化する符号化部23bの詳細
な構成を示すブロック図である。図3と同一部分に同一
符号を付して説明すると、本実施形態では入力画像メモ
リ101に符号化部13bの符号化対象の分割領域Bに
隣接する分割領域A,Cの分割画像信号111a,11
1cが符号化部13a,13cから第2の参照画像信号
として新たに書き込まれる構成となっている。他の符号
化部23a,23c,23d内の入力画像メモリにおい
ても同様である。また、第2の参照画像信号として記憶
される画面内の領域は、第1の実施形態における参照画
像信号(第2の実施形態でいう第1の参照画像信号)と
同じであるとする。
検出機能を有する動き予測器120と、この出力を遅延
して動き補償予測器109に供給する動きベクトル候補
遅延メモリ121が追加されている。
(a)に示したように垂直方向に並べた場合について、
本実施形態における各符号化部23a,23b,23
c,23d内の参照画像メモリでの第1および第2の参
照画像信号の記憶方法を図4(a)(b)(c)(d)
により説明する。
11aを符号化する符号化部23aにおける参照画像メ
モリには、図4(a)の斜線部に示すように分割領域A
の全体に対応する局部復号画像信号と、分割領域Aに隣
接する分割領域Bの一部に対応する局部復号画像信号が
第1の参照画像信号として記憶され、入力画像メモリ1
01には分割領域Aの全体の分割画像信号111aと、
分割領域Aに隣接する分割領域Bの一部の分割画像信号
111bが第2の参照画像信号として記憶される。図2
(a)の分割領域Bの分割画像信号111bを符号化す
る符号化部23bにおける参照画像メモリ108には、
図4(b)の斜線部に示すように分割領域Bの全体に対
応する局部復号画像信号と、分割領域Bに隣接する分割
領域A,Cのそれぞれの一部に対応する局部復号画像信
号が第1の参照画像信号として記憶され、さらに分割領
域Bの全体の分割画像信号111bと、分割領域Bに隣
接する分割領域A,Cのそれぞれの一部の分割画像信号
111a,111cが第2の参照画像信号として記憶さ
れる。図2(a)の分割領域Cの分割画像信号111c
を符号化する符号化部23cにおける参照画像メモリに
は、図4(c)の斜線部に示すように分割領域Cの全体
に対応する局部復号画像信号と、分割領域Cに隣接する
分割領域B,Dのそれぞれの一部に対応する局部復号画
像信号が第1の参照画像信号として記憶され、入力画像
メモリ101には分割領域Cの全体の分割画像信号11
1cと、分割領域Cに隣接する分割領域B,Dのそれぞ
れの一部の分割画像信号111b,111dが第2の参
照画像信号として記憶される。図2(a)の分割領域D
の分割画像信号111dを符号化する符号化部23dに
おける参照画像メモリには、図4(d)の斜線部に示す
ように分割領域Dの全体に対応する局部復号画像信号
と、分割領域Dに隣接する分割領域Cの一部に対応する
局部復号画像信号が第1の参照画像信号として記憶さ
れ、入力画像メモリ101には分割領域Dの全体の分割
画像信号111dと、分割領域Dに隣接する分割領域C
の一部の分割画像信号111cが第2の参照画像信号と
して記憶される。
出時に、まず各符号化部23a,23b,23c,23
d内の動きベクトル候補検出機能を有する動き予測器1
20により、参照画面に近い画面から順番に、入力画像
メモリ101にそれぞれ記憶された分割画像信号111
a,111b,111c,111dを所定画素数で構成
される小ブロック毎に順次読み出し、1画面前に検出さ
れた動きベクトル候補に基づいて、同じく各符号化部2
3a,23b,23c,23d内の入力画像メモリ10
1にそれぞれ記憶された第2の参照画像信号を参照して
複数の動きベクトル候補を検出し、動きベクトル候補遅
延メモリ121に入力する。
c,23d内の動き補償予測器109は、符号化画面順
序に従って、再び入力画像メモリ101にそれぞれ記憶
された分割画像信号111a,111b,111c,1
11dを所定画素数で構成される小ブロック毎に順次読
み出し、上記動きベクトル候補を参照して、参照画像メ
モリ108にそれぞれ記憶された第1の参照画像信号と
の間の動きベクトルを検出する。
と、入力動画像信号つまり入力画像メモリ101からの
分割画像信号111a,111b,111c,111d
に対して、第1の参照画像信号が時間的に離れた例えば
未来の画面の画像信号である場合でも、予め第2の参照
画像信号を用いて、未来の参照画面に近い入力画面から
順番に動きベクトル候補を求めることで、動きベクトル
探索範囲を狭めることができる。この結果、動きベクト
ル検出のための演算量を削減することが可能となる。こ
うして動きベクトルを検出した後の処理は、第1の実施
形態と同様であるので、説明を省略する。
の参照画像信号と同様に、第2の参照画像信号として記
憶する領域をそれぞれの分割領域全体とそれに隣接する
分割領域の1/2以下の部分に制限することによって、
図4(e)を用いて説明したように、参照画像メモリ1
08には、同一タイミングでは一つまたは二つの符号化
部で得られる局部復号画像信号のみを参照画像として書
き込めばよく、従来のように三つ以上の符号化部で得ら
れる局部復号画像信号を同時に書き込む必要はなくなる
ため、書き込み時のメモリアクセス速度の増加が著しく
低減される。
13a,13b,13c,13d毎に独立して設けられ
ているため、従来の動画像符号化装置のように共有の参
照画像メモリから複数の参照画像信号を同時に読み出す
必要はなく、読み出し時のメモリアクセス速度の増加も
ない。
入力動画像信号を画面内の一方向にのみ複数の分割領域
に分割しているため、分割しない方向については動きベ
クトルの探索範囲の制限がなくなり、特に図2(a)の
ように入力動画像信号を垂直方向に並ぶ複数の分割領域
に分割すれば、垂直方向の動きベクトル探索範囲は制限
されるが、水平方向のそれは制限されないので、垂直方
向の動きベクトル探索範囲のみが制限されるMPEG2
のような符号化方式によく適合するという利点がある。
号化対象の分割領域に対応する局部復号画像信号と、符
号化対象の分割領域に画面内で隣接する分割領域に対応
する局部復号画像信号の少なくとも一部とを参照画像信
号として用いることにより、分割画像信号の境界をまた
がる動きベクトルの検出が可能であり、符号化効率の向
上または画質の向上を図ることができる。
参照画像信号は、多くとも符号化対象の分割領域に対応
する局部復号画像信号と、符号化対象の分割領域に画面
内で両側から隣接する分割領域に対応する局部復号画像
信号の三つであり、特に符号化対象の分割領域に隣接す
る分割領域に対応する局部復号画像信号のうち、該隣接
する分割領域の半分以下の領域に対応する局部復号画像
信号のみを記憶するようにした場合は、同時に書き込む
参照画像信号の数は多くとも二つでよいので、書き込み
時のメモリアクセス速度の増加を著しく低減することが
できる。
に独立して設けられているため、従来の動画像符号化装
置のように共有の参照画像メモリから複数の参照画像信
号を同時に読み出す必要はなく、読み出し時のメモリア
クセス速度も低減させることができる。
にのみ複数の分割領域に分割することによって、分割し
ない方向については動きベクトルの探索範囲の制限をな
くすことができ、より高い符号化性能が得られる。ここ
で、入力動画像信号を垂直方向に並ぶ複数の分割領域に
分割すれば、垂直方向の動きベクトル探索範囲は制限さ
れるが、水平方向のそれは制限されないので、垂直方向
の動きベクトル探索範囲のみが制限されるMPEG2の
ような符号化方式によく適合するという効果が得られ
る。
対応する局部復号画像信号と、該符号化対象の分割領域
に画面内で隣接する分割領域に対応する局部復号画像信
号の少なくとも一部とを第1の参照画像信号として記憶
し、さらに該隣接する分割領域の分割画像信号の少なく
とも一部を第2の参照画像信号として記憶すると共に、
符号化対象の分割領域の分割画像信号と第2の参照画像
信号との間の動きベクトル候補を検出し、さらに該動き
ベクトル候補を参照して符号化対象の分割領域の分割画
像信号と第1の参照画像信号との間の動きベクトルを検
出することによって、入力動画像信号である分割画像信
号に対して第1の参照画像信号が時間的に離れた例えば
未来の画面の画像信号である場合でも、予め第2の参照
画像信号を用いて未来の参照画面に近い入力画面から順
番に動きベクトル候補を求めることで、動きベクトル探
索範囲を狭めることができ、動きベクトル検出のための
演算量を削減することが可能となる。
構成を示すブロック図
つの方法を示す図
成を示すブロック図
モリに記憶される参照画像信号の画面内の領域を示す図
置の構成を示すブロック図
成を示すブロック図
Claims (8)
- 【請求項1】入力動画像信号を画面内の一方向に並ぶ複
数の分割領域に分割し、各分割領域毎の分割画像信号を
生成する分割手段と、 前記分割手段により生成される各分割画像信号を動きベ
クトルを用いて動き補償予測により符号化し、符号化デ
ータを出力する複数の符号化手段と、 前記複数の符号化手段よりそれぞれ出力される符号化デ
ータを多重化して出力する多重化手段とを備え、 前記符号化手段の各々は、局部復号画像信号を生成する
局部復号手段と、 該符号化手段の符号化対象の分割領域に対応する局部復
号画像信号と、該符号化対象の分割領域に画面内で隣接
する分割領域に対応する局部復号画像信号の少なくとも
一部とを参照画像信号として記憶する参照画像記憶手段
と、 前記符号化対象の分割領域の分割画像信号と前記参照画
像記憶手段に記憶された参照画像信号との間の動きベク
トルを検出する動きベクトル検出手段とを有することを
特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項2】入力動画像信号を画面内の一方向に並ぶ複
数の分割領域に分割し、各分割領域毎の分割画像信号を
生成する分割手段と、 前記分割手段により生成される各分割画像信号を動きベ
クトルを用いて動き補償予測により符号化し、符号化デ
ータを出力する複数の符号化手段と、 前記複数の符号化手段よりそれぞれ出力される符号化デ
ータを多重化して出力する多重化手段とを備え、 前記符号化手段の各々は、局部復号画像信号を生成する
局部復号手段と、 該符号化手段の符号化対象の分割領域に対応する局部復
号画像信号と、該符号化対象の分割領域に画面内で隣接
する分割領域に対応する局部復号画像信号の少なくとも
一部とを第1の参照画像信号として記憶し、さらに該隣
接する分割領域の分割画像信号の少なくとも一部を第2
の参照画像信号として記憶する参照画像記憶手段と、 前記符号化対象の分割領域の分割画像信号と前記参照画
像記憶手段に記憶された前記第2の参照画像信号との間
の動きベクトル候補を検出し、さらに該動きベクトル候
補を参照して前記符号化対象の分割領域の分割画像信号
と前記参照画像記憶手段に記憶された前記第1の参照画
像信号との間の動きベクトルを検出する動きベクトル検
出手段とを有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項3】前記参照画像記憶手段は、前記符号化対象
の分割領域に隣接する分割領域の局部復号画像信号のう
ち該隣接する分割領域の半分以下の領域に対応する局部
復号画像信号のみを記憶することを特徴とする請求項1
または2に記載の動画像符号化装置。 - 【請求項4】前記参照画像記憶手段は、前記隣接する分
割領域の分割画像信号のうち該隣接する分割領域の半分
以下の領域に対応する分割画像信号のみを記憶すること
を特徴とする請求項2に記載の動画像符号化装置。 - 【請求項5】入力動画像信号を画面内の垂直方向に並ぶ
複数の分割領域に分割し、各分割領域毎の分割画像信号
を生成する分割手段と、 前記分割手段により生成される各分割画像信号を動きベ
クトルを用いて動き補償予測により符号化し、符号化デ
ータを出力する複数の符号化手段と、 前記複数の符号化手段よりそれぞれ出力される符号化デ
ータを多重化して出力する多重化手段とを備え、 前記符号化手段の各々は、局部復号画像信号を生成する
局部復号手段と、 該符号化手段の符号化対象の分割領域に対応する局部復
号画像信号と、該符号化対象の分割領域に画面内の上側
で隣接する分割領域および符号化対象の分割領域に画面
内の下側で隣接する分割領域の少なくとも一方に対応す
る局部復号画像信号とを参照画像信号として記憶する参
照画像記憶手段と、 前記符号化対象の分割領域の分割画像信号と前記参照画
像記憶手段に記憶された参照画像信号との間の動きベク
トルを検出する動きベクトル検出手段とを有することを
特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項6】入力動画像信号を画面内の垂直方向に並ぶ
複数の分割領域に分割し、各分割領域毎の分割画像信号
を生成する分割手段と、 前記分割手段により生成される各分割画像信号を動きベ
クトルを用いて動き補償予測により符号化し、符号化デ
ータを出力する複数の符号化手段と、 前記複数の符号化手段よりそれぞれ出力される符号化デ
ータを多重化して出力する多重化手段とを備え、 前記符号化手段の各々は、局部復号画像信号を生成する
局部復号手段と、 該符号化手段の符号化対象の分割領域に対応する局部復
号画像信号と、該符号化対象の分割領域に画面内の上側
で隣接する分割領域および符号化対象の分割領域に画面
内の下側で隣接する分割領域の少なくとも一方に対応す
る局部復号画像信号とを第1の参照画像信号として記憶
し、さらに該隣接する分割領域の分割画像信号の少なく
とも一部を第2の参照画像信号として記憶する参照画像
記憶手段と、 前記符号化対象の分割領域の分割画像信号と前記参照画
像記憶手段に記憶された前記第2の参照画像信号との間
の動きベクトル候補を検出し、さらに該動きベクトル候
補を参照して前記符号化対象の分割領域の分割画像信号
と前記参照画像記憶手段に記憶された前記第1の参照画
像信号との間の動きベクトルを検出する動きベクトル検
出手段とを有することを特徴とする動画像符号化装置。 - 【請求項7】前記参照画像記憶手段は、前記符号化対象
の分割領域に画面内の上側で隣接する分割領域および符
号化対象の分割領域に画面内の下側で隣接する分割領域
の少なくとも一方に対応する局部復号画像信号のうち、
該上側で隣接する分割領域の下半分および該下側で隣接
する分割領域の上半分の少なくとも一方に対応する局部
復号画像信号のみを記憶することを特徴とする請求項5
または6に記載の動画像符号化装置。 - 【請求項8】前記参照画像記憶手段は、前記隣接する分
割領域の分割画像信号の少なくとも一部のうち、前記上
側で隣接する分割領域の下半分および前記下側で隣接す
る分割領域の上半分の少なくとも一方に対応する分割画
像信号のみを記憶することを特徴とする請求項6に記載
の動画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13239197A JPH10327416A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 動画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13239197A JPH10327416A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10327416A true JPH10327416A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15080297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13239197A Pending JPH10327416A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 動画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10327416A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008509630A (ja) * | 2004-08-13 | 2008-03-27 | インダストリー・アカデミック・コーオペレーション・ファウンデーション・キョンヒ・ユニヴァーシティ | パノラマ画像の動き推定及び補償のために仮想画像領域を生成する方法及び装置 |
| JP2010103748A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 符号化装置、復号装置、画像形成装置、及びプログラム。 |
| JP2011030217A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-02-10 | Panasonic Corp | 画像符号化装置及び画像復号化装置 |
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-
1997
- 1997-05-22 JP JP13239197A patent/JPH10327416A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2017099017A (ja) * | 2008-05-23 | 2017-06-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像復号化装置、画像符号化装置、画像復号化方法、画像符号化方法、プログラムおよび集積回路 |
| JP2018078645A (ja) * | 2008-05-23 | 2018-05-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像復号化装置、画像符号化装置、画像復号化方法、画像符号化方法、プログラムおよび集積回路 |
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|
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|
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