JP2823570B2 - フレーム間符号化装置およびフレーム間符号化方法 - Google Patents
フレーム間符号化装置およびフレーム間符号化方法Info
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- JP2823570B2 JP2823570B2 JP25954988A JP25954988A JP2823570B2 JP 2823570 B2 JP2823570 B2 JP 2823570B2 JP 25954988 A JP25954988 A JP 25954988A JP 25954988 A JP25954988 A JP 25954988A JP 2823570 B2 JP2823570 B2 JP 2823570B2
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明はテレビジョン信号のフレーム間符号化装置お
よびフレーム間符号化方法に関するものである。
よびフレーム間符号化方法に関するものである。
（従来の技術） 従来より用いられている動き補償フレーム間符号化
は、動き補償用にブロック化された入力画像信号Ｘに対
し、前フレームの画像を動きベクトルＶだけ移動するこ
とによって作成される画像信号Ｙ（ｖ）を用いて、 ‖Ｘ−Ｙ（ｖ）‖→最小 とする動きベクトルVoptとともに、予測誤差信号ｄ＝
Ｘ−Ｙ（Vopt）を伝送する。従って、この動き補償処理
は動きのないブロックについては本来不要である。しか
し、従来では、前記フレームと入力フレームで動きが無
いブロックに対しても、動き補償処理を行っていた。
は、動き補償用にブロック化された入力画像信号Ｘに対
し、前フレームの画像を動きベクトルＶだけ移動するこ
とによって作成される画像信号Ｙ（ｖ）を用いて、 ‖Ｘ−Ｙ（ｖ）‖→最小 とする動きベクトルVoptとともに、予測誤差信号ｄ＝
Ｘ−Ｙ（Vopt）を伝送する。従って、この動き補償処理
は動きのないブロックについては本来不要である。しか
し、従来では、前記フレームと入力フレームで動きが無
いブロックに対しても、動き補償処理を行っていた。
このような従来でも、ビデオ符号化装置（CODEC）全
体を全てハードウェアで構成する場合には、符号化アル
ゴリズム上必要な最大の処理量を実現できるような最悪
条件で装置設計を行うので問題はなかった。
体を全てハードウェアで構成する場合には、符号化アル
ゴリズム上必要な最大の処理量を実現できるような最悪
条件で装置設計を行うので問題はなかった。
しかし、近年のLSI技術の進展により、高性能のDSP
（Digital Signal Processor）が各社で開発され、DPS
のCODEへの適用が検討されるようになってきた。
（Digital Signal Processor）が各社で開発され、DPS
のCODEへの適用が検討されるようになってきた。
そして、符号化に先立って入力信号の雑音除去等を行
う前処理回路について処理速度が速いためDSPの適用が
困難であるが、動き補償等を行う符号化処理部について
は、64Kb/sあるいは384Kb/s等低速の伝送速度に整合し
た処理速度で良いため、DSPの適用が可能であることが
明らかとなってきた。
う前処理回路について処理速度が速いためDSPの適用が
困難であるが、動き補償等を行う符号化処理部について
は、64Kb/sあるいは384Kb/s等低速の伝送速度に整合し
た処理速度で良いため、DSPの適用が可能であることが
明らかとなってきた。
DSPはソフトウェアで処理されるため、前述したよう
な動きのないブロックについては動き補償処理を行わな
いようにすることができる。従って、ハードウェアで実
現するような最悪条件で設計を行う必要はなく、むしろ
できるだけ処理量が少なくなるように構成することが重
要である。
な動きのないブロックについては動き補償処理を行わな
いようにすることができる。従って、ハードウェアで実
現するような最悪条件で設計を行う必要はなく、むしろ
できるだけ処理量が少なくなるように構成することが重
要である。
（発明の目的） 本発明は動き補償処理量の低減可能なDSP向きフレー
ム間符号化装置およびフレーム間符号化方法を提供する
ことを目的とする。
ム間符号化装置およびフレーム間符号化方法を提供する
ことを目的とする。
（発明の構成） （発明の特徴と従来技術との差異） 本発明の請求項（１）、（３）記載の発明は、前処理
部でブロック単位に動きの有無を検出し、その結果を用
いて動き補償処理を制御することにより処理量を削減可
能な構成とすることを特徴とする。
部でブロック単位に動きの有無を検出し、その結果を用
いて動き補償処理を制御することにより処理量を削減可
能な構成とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項（２）、（４）記載の発明は、
前処理部で複数ブロック単位に検出する動き面積を用い
て、動き補償処理を制御することにより処理量を削減可
能な構成とすることを特徴とする。
前処理部で複数ブロック単位に検出する動き面積を用い
て、動き補償処理を制御することにより処理量を削減可
能な構成とすることを特徴とする。
従来の技術は、動きのあるブロックか否か、あるいは
動きの大きな画像か否かに拘らず全ブロックに対して動
き補償処理を行っていたが、本発明は動きのブロックの
あるもの、あるいは動きの大きな画像について補償処理
する点が異なる。
動きの大きな画像か否かに拘らず全ブロックに対して動
き補償処理を行っていたが、本発明は動きのブロックの
あるもの、あるいは動きの大きな画像について補償処理
する点が異なる。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例回路のブロック図であっ
て、１は信号入力端子、２は前処理回路、３は入力バッ
ファ、４は動き補償予測回路、５は減算回路、６は予測
誤差信号出力端子、７は動きベクトル出力端子、８は前
フレームデータ入力端子である。
て、１は信号入力端子、２は前処理回路、３は入力バッ
ファ、４は動き補償予測回路、５は減算回路、６は予測
誤差信号出力端子、７は動きベクトル出力端子、８は前
フレームデータ入力端子である。
次に動作を説明すると前処理回路２では、信号入力端
子１から入力される画像信号と入力バッファ３内にある
一つ前に符号化された画像信号を読み出し、２つの画像
信号の差分を動き補償用ブロック単位に演算する。
子１から入力される画像信号と入力バッファ３内にある
一つ前に符号化された画像信号を読み出し、２つの画像
信号の差分を動き補償用ブロック単位に演算する。
この演算結果、即ち評価値がある一定のしきい値Ts未
満の場合は動き無しと判断し、Ts以上の場合動き有りと
判断し、その判断結果を動き補償制御信号として動き補
償予測回路４に出力する。
満の場合は動き無しと判断し、Ts以上の場合動き有りと
判断し、その判断結果を動き補償制御信号として動き補
償予測回路４に出力する。
ここで、上記評価値としては、前記２つの画像信号の
各画像毎のブロック当りの累算値を用いる方法や、２つ
の画像信号の各画素毎の差分があるしきい値より大きか
った画素の数を用いる方法等があることが容易に類推で
きる。
各画像毎のブロック当りの累算値を用いる方法や、２つ
の画像信号の各画素毎の差分があるしきい値より大きか
った画素の数を用いる方法等があることが容易に類推で
きる。
更に、前処理回路２では、画像信号に対して雑音除去
等の処理を行い入力バッファ３の読み出し面と反対の面
に書き込む。
等の処理を行い入力バッファ３の読み出し面と反対の面
に書き込む。
ここでは入力バッファ３の一例として、ダブルバッフ
ァ構成とした場合について述べる。即ち一方のメモリ面
から読み出しを行っている期間中、他方のメモリ面に対
して書き込みを行う構成とする。
ァ構成とした場合について述べる。即ち一方のメモリ面
から読み出しを行っている期間中、他方のメモリ面に対
して書き込みを行う構成とする。
動き補償予測回路４は、第２図に示す制御フローのと
おり処理単位は動き補償用ブロックとし前処理回路２か
ら出力される動き補償制御信号が「動き無し」を表して
いる場合は、動きベクトル出力端子７から０ベクトルを
出力する。また、動き補償制御信号が「動き有り」を表
している場合は、入力バッファ３の読み出し面の画像デ
ータと前フレームデータ入力端子８から入力される画像
信号の２つの画像信号から、動き補償の処理を行い、動
きベクトルを動きベクトル出力端子７から出力する。
おり処理単位は動き補償用ブロックとし前処理回路２か
ら出力される動き補償制御信号が「動き無し」を表して
いる場合は、動きベクトル出力端子７から０ベクトルを
出力する。また、動き補償制御信号が「動き有り」を表
している場合は、入力バッファ３の読み出し面の画像デ
ータと前フレームデータ入力端子８から入力される画像
信号の２つの画像信号から、動き補償の処理を行い、動
きベクトルを動きベクトル出力端子７から出力する。
減算回路５では、入力バッファ３内にある映像信号と
動き補償予測回路４で予測される映像信号、即ち動きベ
クトル出力端子７の出力信号で規定されるブロックの映
像信号との予測誤差を演算し、予測誤差信号出力端子６
から出力する。
動き補償予測回路４で予測される映像信号、即ち動きベ
クトル出力端子７の出力信号で規定されるブロックの映
像信号との予測誤差を演算し、予測誤差信号出力端子６
から出力する。
以上の説明では、入力フレームバッファ３を有する場
合について説明したが、この入力フレームバッファ３が
無くても、前処理回路に雑音除去用のフレームメモリを
有する方式であれば、ブロック毎の動きの有無を検出す
ることが可能であり、本発明が前処理回路２の構成及び
入力フレームバッファ３の有無あるいは構成の如何にか
かわらないことが明らかである。
合について説明したが、この入力フレームバッファ３が
無くても、前処理回路に雑音除去用のフレームメモリを
有する方式であれば、ブロック毎の動きの有無を検出す
ることが可能であり、本発明が前処理回路２の構成及び
入力フレームバッファ３の有無あるいは構成の如何にか
かわらないことが明らかである。
第３図は第１図の実施例回路を用いた別の制御フロー
を示す図である。これは、前処理回路２で、信号入力端
子１から入力される画像信号と入力バッファ３内にある
一つ前に符号化された画像信号を読み出し、２つの画像
信号との差分を演算し、複数ブロック単位に動き面積を
検出する場合の実施例である。例えば、入力信号と一つ
前に符号化された画像の同じ位置、即ち真裏の信号との
差分が所定しきい値Tpより大きい画素の数を所定の複数
ブロック毎にカウントする。
を示す図である。これは、前処理回路２で、信号入力端
子１から入力される画像信号と入力バッファ３内にある
一つ前に符号化された画像信号を読み出し、２つの画像
信号との差分を演算し、複数ブロック単位に動き面積を
検出する場合の実施例である。例えば、入力信号と一つ
前に符号化された画像の同じ位置、即ち真裏の信号との
差分が所定しきい値Tpより大きい画素の数を所定の複数
ブロック毎にカウントする。
そのカウント結果を例えば３つの領域に分割する。即
ち当該複数ブロック内で前記差分信号がTpより大きい画
素の数、即ち動き面積がＸ％未満である信号、Ｘ％以上
Ｙ％未満である信号、Ｙ％以上である信号を発生し、こ
れらを動き面積情報として動き補償予測回路４に出力す
る。
ち当該複数ブロック内で前記差分信号がTpより大きい画
素の数、即ち動き面積がＸ％未満である信号、Ｘ％以上
Ｙ％未満である信号、Ｙ％以上である信号を発生し、こ
れらを動き面積情報として動き補償予測回路４に出力す
る。
更に、前所定回路２では、画像信号に対して雑音除去
等の処理を行い入力バッファ３の読み出し面と反対の面
に書き込む。
等の処理を行い入力バッファ３の読み出し面と反対の面
に書き込む。
ここでは入力バッファ３を、一例として、ダブルバッ
ファで構成する場合について述べる。即ち一方のメモリ
面から読み出しを行っている期間中、他方のメモリ面に
対して書き込みを行う構成とする。
ファで構成する場合について述べる。即ち一方のメモリ
面から読み出しを行っている期間中、他方のメモリ面に
対して書き込みを行う構成とする。
動き補償予測回路４は、第３図に示す制御フローのよ
うに前処理回路２から出力される動き面積情報が、Ｘ％
未満の場合は動きベクトル出力端子７から当該複数ブロ
ック内のブロック全体に対して０ベクトルを出力する。
うに前処理回路２から出力される動き面積情報が、Ｘ％
未満の場合は動きベクトル出力端子７から当該複数ブロ
ック内のブロック全体に対して０ベクトルを出力する。
次に、動き面積がＹ％以上の場合は、入力バッファ３
の読み出し面の画像データと前フレームデータ入力端子
８から入力される画像信号の２つの画像信号から動き補
償を行う。
の読み出し面の画像データと前フレームデータ入力端子
８から入力される画像信号の２つの画像信号から動き補
償を行う。
更に、その他の場合、即ちＸ％≦動き面積＜Ｙ％の場
合は、先ず、真裏のブロックについて同一位置のサンプ
ル毎の引算結果をブロック内全体について加算し、例え
ば、この加算結果を評価値とする。その評価値が、ある
一定のしきい値Tm以下の場合は動き無しと判断できるの
で、その後の動き補償処理を省略し、動きベクトル出力
端子７から０ベクトルを出力する。
合は、先ず、真裏のブロックについて同一位置のサンプ
ル毎の引算結果をブロック内全体について加算し、例え
ば、この加算結果を評価値とする。その評価値が、ある
一定のしきい値Tm以下の場合は動き無しと判断できるの
で、その後の動き補償処理を省略し、動きベクトル出力
端子７から０ベクトルを出力する。
しきい値Tm以上の場合は、動き有りと判断されるの
で、更に、０ベクトル以外の動き補償の処理をする。
で、更に、０ベクトル以外の動き補償の処理をする。
以上の動き補償処理回路４内の処理により最適動きベ
クトルを探索し動きベクトル出力端子７から出力する。
クトルを探索し動きベクトル出力端子７から出力する。
減算回路５では、入力バッファ３内にある映像信号と
動き補償予測回路４で予測される映像信号、即ち動きベ
クトル出力端子７の出力信号で規定されるブロックの映
像信号との予測誤差を演算し、予測誤差信号出力端子６
から出力する。
動き補償予測回路４で予測される映像信号、即ち動きベ
クトル出力端子７の出力信号で規定されるブロックの映
像信号との予測誤差を演算し、予測誤差信号出力端子６
から出力する。
以上の説明においては動き面積を３段階に分けた場合
について述べたが、２段階あるいは任意のｎ段階に分け
ることは容易に類推できる。更に、２段階の場合、Ｘ％
＝０あるいはＹ％＝100とし得ることは明らかである。
について述べたが、２段階あるいは任意のｎ段階に分け
ることは容易に類推できる。更に、２段階の場合、Ｘ％
＝０あるいはＹ％＝100とし得ることは明らかである。
また、以上では入力フレームバッファ３を有する場合
について説明したが、この入力バッファ３が無くても、
前処理回路に雑音除去用のフレームメモリを有する方式
であれば、複数ブロック毎の動き面積を検出することが
可能であり、本発明が前処理回路２の構成及び入力フレ
ームバッファ３の有無あるいは構成の如何にかかわらな
いことは明らかである。
について説明したが、この入力バッファ３が無くても、
前処理回路に雑音除去用のフレームメモリを有する方式
であれば、複数ブロック毎の動き面積を検出することが
可能であり、本発明が前処理回路２の構成及び入力フレ
ームバッファ３の有無あるいは構成の如何にかかわらな
いことは明らかである。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明は動きの無いブロックに
対しては動き補償処理を行わないようにしたので、DSP
の処理量を大幅に削減できる利点がある。特に、テレビ
会議、テレビ電話等では動きが少ないので本発明の効果
は大きい。
対しては動き補償処理を行わないようにしたので、DSP
の処理量を大幅に削減できる利点がある。特に、テレビ
会議、テレビ電話等では動きが少ないので本発明の効果
は大きい。
第１図は本発明の一実施例回路のブロック図、第２図は
第１図において、前処理部でブロック単位に動きの有無
を検出し動き補償をする制御フローを示す図、第３図は
第１図において、前処理部で複数ブロック単位に検出し
動き面積を用いて動き補償する制御フローを示す図であ
る。 １……信号入力端子、２……前処理回路、３……入力バ
ッファ、４……動き補償予測回路、５……減算回路、６
……予測誤差信号出力端子、７……動きベクトル出力端
子、８……前フレームデータ入力端子。
第１図において、前処理部でブロック単位に動きの有無
を検出し動き補償をする制御フローを示す図、第３図は
第１図において、前処理部で複数ブロック単位に検出し
動き面積を用いて動き補償する制御フローを示す図であ
る。 １……信号入力端子、２……前処理回路、３……入力バ
ッファ、４……動き補償予測回路、５……減算回路、６
……予測誤差信号出力端子、７……動きベクトル出力端
子、８……前フレームデータ入力端子。
Claims (4)
- 【請求項１】入力画像を複数のブロックに分割し、各ブ
ロック毎に前符号化フレームとの間で動き補償を行って
フレーム間予測信号を構成し、入力信号に対する予測誤
差信号を符号化するフレーム間符号化装置において、 符号化に先立って、入力画像信号に対応するブロックと
以前に符号化された画像信号に対応するブロックとのフ
レーム間差分にもとづいて入力画像信号の動きの有無を
ブロック毎に検出する手段 及び、当該動き検出手段において当該検出対象ブロック
に動き無しと判断した場合には真裏のブロックを最適ベ
クトルと判断し、当該検出対象ブロックに動き有りと判
断した場合には最適動きベクトルを探索する処理を開始
するようにした動き補償予測手段を含む ことを特徴とするフレーム間符号化装置。 - 【請求項２】入力画像を複数のブロックに分割し、各ブ
ロック毎に前符号化フレームとの間で動き補償を行って
フレーム間予測信号を構成し、入力信号に対する予測誤
差信号を符号化するフレーム間符号化装置において、 符号化に先立って、入力ブロックに対して１枚前の符号
化画像上での同じ位置の真裏のブロックとの間の演算な
らびに真裏以外のブロックとの間の演算を行い、入力画
像信号の動きの面積を複数ブロック単位に検出して動き
面積情報を発生する検出手段、 及び、前記動き面積情報を発生する検出手段で検出した
動き面積情報に応じて動き面積が小さいと判断した場合
真裏のブロックを最適ベクトルと判断し、かつ当該検出
対象ブロックに動き有りと判断した場合には真裏以外の
ブロックとの間の演算も行い、最適動きベクトルを探索
し、最適動きベクトルを探索する処理を開始するように
した動き補償予測手段を含む ことを特徴とするフレーム間符号化装置。 - 【請求項３】入力画像を複数のブロックに分割し、各ブ
ロック毎に前符号化フレームとの間で動き補償を行って
フレーム間予測信号を構成し、入力信号に対する予測誤
差信号を符号化するフレーム間符号化方法において、 符号化に先立って、入力画像信号に対するブロックと以
前に符号化された画像信号に対応するブロックとのフレ
ーム間差分にもとづいて入力画像信号の動きの有無をブ
ロック毎に検出し、 当該動き検出手段において当該検出対象ブロックに動き
無しと判断した場合には真裏のブロックを最適ベクトル
と判断し、当該検出対象ブロックに動き有りと判断した
場合には最適動きベクトルを探索する処理を開始するよ
うにした ことを特徴とするフレーム間符号化方法。 - 【請求項４】入力画像を複数のブロックに分割し、各ブ
ロック毎に前符号化フレームとの間で動き補償を行って
フレーム間予測信号を構成し、入力信号に対する予測誤
差信号を符号化するフレーム間符号化方法において、 符号化に先立って、入力ブロックに対して１枚前の符号
化画像上での同じ位置の真裏のブロックとの間の演算な
らびに真裏以外のブロックとの間の演算を行い、入力画
像信号の動きの面積を複数ブロック単位に検出して動き
面積情報を発生し、 及び、前記動き面積情報を発生する検出に当たって検出
した動き面積情報に応じて動き面積が小さいと判断した
場合真裏のブロックを最適ベクトルと判断し、かつ当該
検出対象ブロックに動き有りと判断した場合には真裏以
外のブロックとの間の演算も行い、最適動きベクトルを
探索し、最適動きベクトルを探索する処理を開始するよ
うにした ことを特徴とするフレーム間符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25954988A JP2823570B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フレーム間符号化装置およびフレーム間符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25954988A JP2823570B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フレーム間符号化装置およびフレーム間符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107086A JPH02107086A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2823570B2 true JP2823570B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=17335656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25954988A Expired - Fee Related JP2823570B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フレーム間符号化装置およびフレーム間符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823570B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1018841A4 (en) | 1998-07-22 | 2002-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | IMAGE CODING SYSTEM |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6248188A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Fujitsu Ltd | 適応符号化方式 |
| JPH0244883A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Toshiba Corp | 動画像伝送方式 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP25954988A patent/JP2823570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02107086A (ja) | 1990-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |