JPH04186985A

JPH04186985A - 動画像符号化装置

Info

Publication number: JPH04186985A
Application number: JP2317293A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nametake; 行武　剛
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、テレビ会議システム、テレビ電話、監視シス
テム、画像の検索を行う画像検索システム、テレビプロ
グラムの画像分配を行う画像信号分配システム等に使用
する動画像符号化装置に関する。

従来の技術従来の動画像符号化装置として、動き補償フレーム間予
測、フィール土間予測およびフィールド内予測を選択的
に切り換える操作を行い、予測誤差値を算出した後に、
複数の画素の集合であるブロック（例えば８ライン×８
画素）毎に上記予測誤差値を直交変換し、その係数を符
号化する装置がある。このような動画像符号化装置を画
像通信に用いた一例としてＣＣＩＲ（国際無線通信諮問
委員会）とＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の合
同委員会であるＣＭＴＴにおいて標準化か行われた放送
テレビ用高能率符号化方式か知られている。

第３図に従来の動画像信号の高能率符号化装置を画像通
信に用いた例を示す。

第３図において１２はＡ／Ｄ変換器でありライン１３を
通して、減算器１４と動きベクトル検出回路３４に接続
されている。さらに、減算器１４には、ライン３５を通
して予測回路３２か、ライン１５を通して直交変換回路
１６か接続されている。直交変換回路１６は、ライン１
７を通して係数量子化回路１８に接続されている。係数
量子化回路１８は、ライン１９を通して量子化係数符号
化回路２０に、また、ライン４１を通して量子化幅制御
回路４０に接続されている。量子化係数符号化回路２０
は、ライン２１を通して量子化係数復号化回路２２と回
線符号化回路３６に接続されている。

量子化係数復号化回路２２はライン２３を通して係数逆
量子化回路２４に接続されている。

係数逆量子化回路２４は、ライン２５を通して直交逆変
換回路２６に、ライン４１を通して量子化幅制御回路４
０に接続され、直交変換回路２６は更にライン２７を通
して加算器２８に接続されている。加算器２８は、ライ
ン３５を通して予測回路３２に、また、ライン２９を通
してフレームメモリ３０に接続されている。フレームメ
モリ３０はライン３１を通して、予測回路３２と動きベ
クトル検出回路３４に接続されている。動きベクトル検
出回路３４は、ライン３３を通して、予測回路３２と回
線符号化回路３６に接続されている。回線符号化回路３
６はライン３７を通して送信バッファ３８に接続されて
いる。送信バッファ３８は、ライン３９を通して量子化
幅制御回路４０に、ライン４２を通して回線に接続され
ている。また、量子化幅制御回路４０はライン４１を通
して係数量子化回路１８、係数逆量子化回路２４、及び
回線符号化回路３６に接続されている。

次に上記従来例の動作について説明する。

第３図において、ライン１１を通してアナログインクレ
ース動画像信号かＡ／Ｄ変換器１２に入力され、デジタ
ルインタレース動画像信号に変換された後、ライン１３
を通して、減算器１４と動きベクトル検出回路３４に入
力される。

動きベクトル検出回路３４においては、上記の入力デジ
タルインタレース動画像信号（現フイールド入力信号）
と、フレームメモリ３０より読み出される前フィールド
の再生画素値及び前フレーム（前々フィールド）の再生
画素値を用いて、複数の画素の集合であるブロック単位
に前フレームに対する複数の候補動ベクトル＋前フィー
ルドの再生画素値に対するゼロベクトルより、例えば動
き補償予測誤差か最小となるベクトルを検出動きベクト
ルとする等の評価関数により、動きベクトルを検出する
（この動きベクトル検出部３４で前フレームに対する動
きベクトルか選択されるか、前フィールドに対するゼロ
ベクトルか選択されるかにより、動き補償フレーム間予
測とフィールド間予測の適応的選択が行われる）。検出
された動きベクトルは、ライン３３を通して、予測回路
３２と回線符号化回路３６に入力される。

予測回路３２において、上記動きベクトルとフレームメ
モリ３０より読み出される現フィールド及び前フレーム
、前フィールドの再生画素値を用いて、動き補償フレー
ム間予測またはフィールド間予測を行い、算出された予
測値は、ライン３５を通して、減算器１４及び加算器２
８に入力される。減算器１４においては、前記入力デジ
タルインクレース動画像信号と上記予測値を用いて、予
測誤差値を算出し、直交変換回路１６において、複数の
画素の集合であるブロック毎に、上記予測誤差を直交変
換する。

直交変換回路１６より出力される直交変換係数は、係数
量子化回路１８において量子化されるか、この際の量子
化幅は、量子化幅制御回路４０において決定される。量
子化幅制御回路４０においては、量子化幅は送信バッフ
ァ３８の残留情報に応じて、残留情報量が多い時には発
生情報量を抑えるために大きく、また残留情報量か少な
い場合には、より画像を細かく伝送するために小さくな
るように創部される。

上記量子化幅は、符号化してデコーダーに伝送するため
に、回線符号化回路３６にライン４１を通して入力され
る。上記係数量子化回路１８において量子化された係数
は、量子化係数符号化回路２０において符号化され、符
号化された係数はライン２１を通して回線符号化回路３
６に入力される。

上記量子化係数符号化回路２０で符号化された係数を、
量子化係数復号化回路２２において局所復号化し、その
後に係数逆量子化回路２４において逆量子化を行う。な
お、この時の逆量子化幅は、前記係数量子化回路１８で
用いた量子化幅と同一の値か、ライン４１を通して量子
化幅制御回路４０より入力される。上記逆量子化された
係数を、直交逆変換回路２６において逆変換を行うこと
で予測誤差値の再生を行い、上記再生予測誤差値に、加
算器２８において前記予測値を加算することにより画素
値を再生し、結果を次入力フィールドに対する前フイー
ルドデータとしてフレームメモリ３０に書き込む。

なお、回線符号化回路３６に入力された動きベクトル情
報（動き補償フレーム間予測かフィールド間予測かの選
択情報も含む）、直交変換係数情報、及び量子化幅は、
ここで回線符号化され、送信バッファにおいて速度平滑
化され、ライン４２を通して回線に出力される。

このように、上記従来の動画像符号化装置においても、
動き補償フレーム間予測、フィールド間予測により効率
よく、かつ画質劣化の少ない動画像を伝送することがで
きる。

なお、本従来例においては動き補償フレーム間、フィー
ルド間予測についての例を記載しているか、これにフィ
ールド内予測を加えて、都合３種類の予測を適応的に選
択できるような装置についても上記と同様の作用効果を
得ることができる。

発明か解決しようとする課題しかしながら、上記従来の動画像符号化装置においては
、フィールド間予測については動き補償を行っていない
。したかって、予測誤差を小さくするには限界があり、
高画質か得られ難いものとなる問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、従来の装置と比較して同等の発生符号量で画質を向上
することかできる優れた動画像符号化装置を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、動きベクトルを検
出する際に、動き補償フレーム間予測あるいは動き補償
フィールド間予測の何れを行うかの判定を、単位あるい
はフィールドをいくつかの領域に分割したブロック単位
で行う判定回路と、上記決定に従い動きベクトルの検出
を行う動きベクトル検出回路とを備え、フィールド間予
測に対しても動き補償を行うようにしたものである。

また、本発明は上記の判定をカメラで検出された操作状
況またはカメラからの信号を基にフィールド単位で決定
するようにしたものである。

作用本発明は上記のような構成により、次のような作用を有
する。すなわち、動き補償フレーム間予測を行うか、動
き補償フィールド間予測を行うかの判定を、単位あるい
はフィールドをいくつかの領域に分割したブロック単位
で行い、この判定に基ついて予測を行うため、入力画像
の性質に応じてより予測誤差を小さくすることかでき、
この結果、従来量等の発生符号量でより画質を向上する
ことかできるという作用を有する。

また、本発明は動き補償フレーム間予測を行うか、動き
補償フィールド間予測を行うかの判定を、検出したカメ
ラのズームやパンニング等の操作状況またはカメラから
の信号をもとにフィールド単位で決定しているため、上
記何れかの予測を効率的に行うことかできるものとなり
、予測精度か向上して、従来量等の発生符号量でより画
質の向上を図ることかできるという作用を有する。

実施例第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。第
１図において第３図と同一の番号を付したものは第３図
と同一のものであることを示している。以下に第１図に
おいて第３図に示した従来の構成例と異なった部分の構
成および動作につき説明する。なお、本実施例は本発明
を画像通信に適用した例である。

第１図において１０２は動き補償フィールド間予測・動
き補償補償フレーム間予測判定回路でありライン１０１
を通してＡ／Ｄ変換器１２にまたライン１０３を通して
動きベクトル検出回路３４、回線符号化回路３６及び予
測回線３２に接続されている。

次に上記実施例の動作について説明する。

第１図においてライン１０１より入力されるインタレー
ス動画像信号を用いて、第２図に示されるフィールド単
位もしくはフィールドをいくつかの領域に分割したブロ
ック単位に動き補償フィールド間予測を行うか動き補償
フレーム間予測を行うかの判定を行う。このときの判定
基準の一例として、静止領域、もしくは水平方向の剛体
の平行移動と見なせる部分は動き補償フレーム間予測、
剛体の平行移動と見せない部分は動き補償フィールド間
予測にすることかある。動き補償フィールド間予測・動
き補償フレーム間予測判定回路１０２により判定された
結果は、ライン１０３を通じて動きベクトル検出回路３
４、回線符号化回路３６及び予測回路３２に入力される
。動きベクトル検出回路３４においては、動き補償フィ
ールド間予測、動き補償フィールド間予測・フレーム間
予測判定回路１０２の判定結果に従い、動き補償フィー
ルド間予測か選択されただ場合はフレームメモリ３０に
記憶されている前フィールドの再生画素値との間て動き
ベクトルの検出を行い、動き補償フレーム間予測か選択
された場合はフレームメモリ３０に記憶されている前フ
レーム（前々フィールド）の再生画素値との間で動きベ
クトルの検出を行う。予測回路３２てはこの動き補償フ
ィールド間予測、動き補償フレーム間予測判定結果及び
上記の検出動きベクトルを用いて動き補償フィールド間
予測または動き補償フレーム間予測を行う。

また、回線符号化回路３６においては、動き補償フィー
ルド間予測、動き補償フレーム間予測判定結果、動きベ
クトル情報、直交変換係数情報、及び量子化幅を回線符
号化し、送信バッファ３８に送出する。

このように上記実施例によれば、入力信号の性質に応じ
て動き補償フィールド間予測、動き補償フレーム間予測
を適応的に切り換えることができるために、従来の装置
に比べて同等の発生符号量でより画質の向上を図ること
かできるという利点を有する。

なお、上記実施例によれば動き補償フィールド間予測、
動き補償フレーム間予測判定は入力信号により行ってい
るか、入力信号だけでなく、必要な他の信号を用いるこ
とも可能である。また、カメラで検出した操作状況、例
えば、ズームやパンニングまたはカメラからの出力信号
をもとにフィールド単位で上記判定を行うこともできる
。このな実施例でも上記と同等の作用効果を得ることか
できる。

発明の効果本発明は上記実施例より明らかなように、動き補償フレ
ーム間予測あるいは動き補償フィールド間予測の何れか
を行うかの判定を、単位あるいはフィールドをいくつか
の領域に分割したブロック単位で行い、この判定に基づ
いて予測を行うため、入力画像の性質に応じてより予測
誤差を小さくすることかでき、この結果、従来量等の発
生符号量でより画質の向上を図ることかできるという利
点かある。

また、本発明は上記の判定をカメラで検出した操作状況
またはカメラからの信号をもとにフィールド単位で決定
しているため、上記何れかの予測を効率的に行うことか
できるものとなり、従来量等の発生符号量でより画質の
向上を図ることかできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における動画像符号化装置の
概略ブロック図、第２図は本発明の動作説明に供される
説明図、第３図は従来の動画像符号化装置の概略ブロッ
ク図である。１２・・・Ａ／Ｄ変換器、１４・・・減算器、１６・・
・直交変換回路、１８・・・係数量子化回路、２０・・
・量子化係数符号化回路、２２・・・量子化係数復号化
回路、２４・・・係数逆量子化回路、２６・・・直交逆
変換回路、２８・・・加算器、３０・・・フレームメモ
リ、３２・・・予測回路、３４・・・動きベクトル検出
回路、３６・・・回線符号化回路、３８・・・送信バッ
ファ、４０・・・量子化幅制御回路、１０１・・・ライ
ン、１０２・・・動き補償フィールド間予測・フレーム
間予測判定回路、１０３・・・ライン。代理人　弁理士　小鍜治　明　ほか２名！＠２図一奇数フイールドの走査線

Claims

【特許請求の範囲】

（１）動きベクトルを検出する際に、動き補償フレーム
間予測あるいは動き補償フィールド間予測の何れを行う
かの判定を、単位あるいはフィールドをいくつかの領域
に分割したブロック単位で行う判定回路と、この判定回路の判定により動きベクトルの検出を行う動
きベクトル検出回路とを備え、各フィールドまたはブロック単位に前フィールド、前フ
レームの何れかを対象に動きベクトルを検出したかを示
す信号とともに、前記適応的に検出された動きベクトル
分だけ補償した予測値と入力値との差である予測誤差信
号、または前記予測誤差信号を処理した信号を符号化す
ることを特徴とする動画像符号化装置。
（２）現フィールドとの間あるいは現フィールドと前フ
レームとの間で行うかの判定を、カメラで検出された操
作状況またはカメラの出力信号を基にフィールド単位で
決定することを特徴とする請求項１記載の動画像符号化
装置。