JPH0229180A - Animation coding system - Google Patents
Animation coding systemInfo
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- JPH0229180A JPH0229180A JP63178019A JP17801988A JPH0229180A JP H0229180 A JPH0229180 A JP H0229180A JP 63178019 A JP63178019 A JP 63178019A JP 17801988 A JP17801988 A JP 17801988A JP H0229180 A JPH0229180 A JP H0229180A
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、動画像を効率よく符号化する°動画像符号化
方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a moving image encoding method for efficiently encoding moving images.
（従来の技術）
ＴＶ倍信号の動画像をデジタル回線等を用いて伝送する
場合、その伝送コストを低減するために画像符号化とい
う手法がとられるが、その−手法としてフレーム間符号
化方式がある。この方式を簡単に述べると現画素に対応
する１フレーム前の画素を予測値として、その予測残差
を符号化する方式である。例えば、背景のような静止し
ている部分は予測誤差がほとんど０になるため情報量を
削減できる。また、画面を小ブロックに分割し各ブロッ
ク毎に移動方向と移動量である動きベクトルを求め、そ
の動きベクトルで補制したフレーム間予測を用いる動き
補償フレーム間符号化も提案されている。平行移動して
いる物体であれば、動き補償により予測残差をほとんど
Ｏにできるため情報量をさらに削減することができる。(Prior art) When transmitting moving images of TV double signals using digital lines, etc., a method called image encoding is used to reduce the transmission cost. be. To briefly describe this method, a pixel one frame before the current pixel is used as a predicted value, and the prediction residual is encoded. For example, the amount of information can be reduced for stationary parts such as the background because the prediction error is almost zero. Furthermore, motion compensated interframe coding has been proposed in which the screen is divided into small blocks, a motion vector representing the direction and amount of movement is determined for each block, and interframe prediction is performed using the motion vector. If the object is moving in parallel, the amount of information can be further reduced because the prediction residual can be reduced to almost O by motion compensation.
このように、動き補償フレーム間符号化により時間方向
の冗長度を削減できるが、空間方向の冗長度を削減する
ために、フレーム内予測、コサイン変換、ベクトル量子
化等のフレーム内符号化と組み合わせることによりさら
に情報量を削減することができる。In this way, motion compensated interframe coding can reduce redundancy in the temporal direction, but in order to reduce redundancy in the spatial direction, it can be combined with intraframe coding such as intraframe prediction, cosine transformation, vector quantization, etc. By doing so, the amount of information can be further reduced.
ブロック毎に動き補償を行うとき、ブロック内に背景と
動物体が混在する場合や物体の動きが平行移動でなく回
転、拡大、縮小、変形などの動きが存在する場合には、
動き補償の効率が低下する。When performing motion compensation for each block, if the background and moving object are mixed in the block, or if the movement of the object is not parallel movement but rotation, enlargement, reduction, deformation, etc.
Motion compensation becomes less efficient.
このような場合は、画素毎に動き補償を行ったほうがよ
い。画素毎に動き補償する方法としては、現画素の周囲
の既に符号化した画素と１フレーム前の対応する画素と
のマツチングを取ることＫより画素動きベクトルを求め
動き補償を行う。受信側でも同様にして画素動きベクト
ルを求めるようにすれば画素動きベクトルの情報を伝送
する必要がなく効率が高い。従って、画素動き補償は、
平行移動できない動きにも対応できるため、時間方向の
冗長度を削減するための非常に有効な手段である。（駄
竹他、「画素動き補償フレーム間予測符号化」、昭和６
３年電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ−６１、参照）
上記した如く画素動き補償は、時間方向の冗長度を削減
するための非常に有効な手段であるが、動き補償できる
範囲には限界があり、その範囲を越えた動きが存在する
と動き補償の効率が低下する。また、シーンチェンジの
場合は、時間方向の冗長度がないため動き補償を行うこ
とができない。In such a case, it is better to perform motion compensation for each pixel. As a method of motion compensation for each pixel, a pixel motion vector is obtained from K by matching the already encoded pixels surrounding the current pixel with the corresponding pixel one frame before, and motion compensation is performed. If pixel motion vectors are similarly determined on the receiving side, there is no need to transmit information on pixel motion vectors, resulting in high efficiency. Therefore, pixel motion compensation is
Since it can accommodate movements that cannot be translated in parallel, it is a very effective means for reducing redundancy in the time direction. (Datake et al., “Pixel motion compensated interframe predictive coding”, 1932
(Refer to 3rd Year IEICE Spring National Conference, D-61) As mentioned above, pixel motion compensation is a very effective means for reducing redundancy in the temporal direction, but there is a limit to the range in which motion can be compensated. If there is a motion that exceeds this range, the efficiency of motion compensation will decrease. Furthermore, in the case of a scene change, motion compensation cannot be performed because there is no redundancy in the time direction.
このような場合は、フレーム内符号化を行ったほうがよ
い。フレーム内符号化で効率の高いのは、複数画素をま
とめたブロック毎にまとめて符号化するコサイン変換や
ベクトル量子化等のブロック符号化である。一方、画素
動き補償は、画素毎に符号化を行いその符号化した画素
を用いて次の画素の動きベクトルを求める方式であるた
め、ブロック符号化との適合性がないという問題点があ
った。In such a case, it is better to perform intraframe encoding. Highly efficient intra-frame encoding is block encoding such as cosine transformation or vector quantization, which encodes each block of multiple pixels. On the other hand, pixel motion compensation is a method in which each pixel is encoded and the encoded pixel is used to determine the motion vector of the next pixel, so there is a problem that it is not compatible with block encoding. .
上述したようにブロック符号化は、空間方向の冗長度を
削減する非常に優れた方式であるが、ブロック内に背景
と動物体が混仕する場合や物体の動きが回転等を行う時
には動き補償の効率は低下してしまう。又画素動き補償
は時間方向の冗長度を削減するための非常に優れた方式
であるが動き補償できる範囲に限界がある。一方画素動
き補償は画素毎には符号化を行い符号化された画素を用
いて次の画素の動きベクトルを求める方式であるためブ
ロック符号化との適合性はない。As mentioned above, block coding is an excellent method for reducing redundancy in the spatial direction, but when the background and moving object are mixed in a block, or when the movement of the object rotates, etc., motion compensation is necessary. efficiency will decrease. Furthermore, although pixel motion compensation is an excellent method for reducing redundancy in the temporal direction, there is a limit to the range in which motion compensation can be performed. On the other hand, pixel motion compensation is a method in which each pixel is encoded and the encoded pixel is used to obtain the motion vector of the next pixel, so it is not compatible with block encoding.
そこで本発明は、上記の２つの方式、つまりブロック符
号化方式と画素動き補償方式の特徴を有効に利用した優
れた動画像符号化方式を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an excellent video encoding method that effectively utilizes the characteristics of the above two methods, namely, the block coding method and the pixel motion compensation method.
この発明は、動画像を複数画素からなるブロック毎にブ
ロック内をまとめて符号化するプロ。This invention is a professional that encodes a moving image in blocks each consisting of a plurality of pixels.
り符号化手段と、ブロック内を１画素ずつ動き補償を行
い符号化する画素動き補償符号化手段と、上記２つの符
号化手段の符号量を比較し符号量の少ない方を選択する
手段とを具備することを特徴とする動画像符号化方式で
ある。pixel motion compensation encoding means for performing motion compensation and encoding on each pixel within the block, and means for comparing the amount of code of the two encoding means and selecting the one with the smaller amount of code. This is a video encoding method characterized by:
（作用）
本発明においては、空間方向の冗長度を削減するのに優
れたブロック符号化方式と時間方向の冗長度を削減する
のに優れた画素動き補償符号化方式の各々の符号量を比
較し少ない方を選択しているので、各々の長所を最大限
に引き出すことができる。(Operation) In the present invention, the amount of code is compared between a block encoding method that is superior in reducing redundancy in the spatial direction and a pixel motion compensation encoding method that is superior in reducing redundancy in the temporal direction. Since we choose the one with the least amount of damage, we can maximize the strengths of each.
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明に関わる動画像符号化装置の一実施例
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a moving picture encoding device according to the present invention.
入力端子１よりブロック分割され入力された画像信号は
、ブロック動きベクトル検出回路２とブロック符号化回
路３と画素動き補償符号化回路４とに入力される。ブロ
ック動きベクトル検出回路２では、現フレームの画像と
１フレーム前の画像とから各ブロック毎に被写体の平行
移動量を示すブロック動きベクトルを検出する。ブロッ
ク符号化回路３では、１フレーム前の画像を記憶するフ
レームメモリ５の出力をとブロック動きベクトルを受け
て、例えば、動き補償コサイン変換符号化や動き補償ベ
クトル量子化等の符号化を行い、ブロック毎に符号化信
号と局部復号信号とを出力する。画素動き補償符号化回
路４も同様に、１フレーム前の画像の出力とブロック動
きベクトルを受けて、画素動き補償符号化を行い、ブロ
ック毎に符号化信号と局部復号信号を出力する。選択回
路６では、ブロック符号化回路３と画素動き補償符号化
回路４とから符号化信号を受けて、符号量を比較し符号
量の少ない方を選択し出力端子８から出力する。選択回
路７では、選択回路６が選んだのと同じ方の局部復号信
号を選択しフレームメモリ５に出力する。この第１１ｆ
ｆｌにおいて選択回路６は符号化出力の選択を行い、選
択回路７では、局部復号信号選択を行いさらに選択回路
６において選択された選択信号を受は選択回路７はブロ
ック符号化出力あるいは画素動き補償符号化出力を共通
のメモｌＪ５に記憶する構成となっている。An image signal divided into blocks and inputted from an input terminal 1 is inputted to a block motion vector detection circuit 2, a block encoding circuit 3, and a pixel motion compensation encoding circuit 4. The block motion vector detection circuit 2 detects a block motion vector indicating the amount of parallel movement of the subject for each block from the current frame image and the previous frame image. The block encoding circuit 3 receives the output of the frame memory 5 that stores the previous frame image and the block motion vector, and performs encoding such as motion compensated cosine transform encoding or motion compensated vector quantization. A coded signal and a locally decoded signal are output for each block. Similarly, the pixel motion compensation encoding circuit 4 receives the output of the image one frame before and the block motion vector, performs pixel motion compensation encoding, and outputs an encoded signal and a local decoded signal for each block. The selection circuit 6 receives encoded signals from the block encoding circuit 3 and the pixel motion compensation encoding circuit 4, compares the amount of codes, selects the one with the smaller amount of codes, and outputs it from the output terminal 8. The selection circuit 7 selects the same locally decoded signal as that selected by the selection circuit 6 and outputs it to the frame memory 5. This 11th f.
In fl, the selection circuit 6 selects the encoded output, and the selection circuit 7 selects the local decoded signal, and receives the selection signal selected by the selection circuit 6. The selection circuit 7 selects the block encoded output or pixel motion compensation. The configuration is such that the encoded output is stored in a common memory lJ5.
第２図は、ブロック符号化の一例である動き補償コサイ
ン変換符号化である。入力端子１０より画像信号が入力
され、入力端子１１よりブロック動きベクトルが入力さ
れる。フレームメモリがらの１フレーム前の画像信号は
、端子１８より入力され可変遅延回路１９で動き補償さ
れ減算器１２で現フレームの信号との差分がとられる。FIG. 2 shows motion compensated cosine transform encoding, which is an example of block encoding. An image signal is input from an input terminal 10, and a block motion vector is input from an input terminal 11. The image signal of the previous frame from the frame memory is inputted from the terminal 18, motion compensated by the variable delay circuit 19, and the difference from the signal of the current frame is taken by the subtracter 12.
その動き補償フレーム間差分信号は、コサイン変換回路
１３でコサイン変換され量子化器１４で量子化される。The motion compensated inter-frame difference signal is cosine-transformed by a cosine transformation circuit 13 and quantized by a quantizer 14 .
量子化された信号は、可変長符号化回路２０と逆量子化
回路１５に入力される。逆量子化された信号は、逆コサ
イン変換され加算器１７で局部復号される。局部復号信
号はブロックメモリ２１に人力される。可変長符号化回
路２０で符号化された符号化信号は、出力端子２２から
出力される。The quantized signal is input to a variable length encoding circuit 20 and an inverse quantization circuit 15. The dequantized signal is inverse cosine transformed and locally decoded by an adder 17. The locally decoded signal is manually input to the block memory 21. The encoded signal encoded by the variable length encoding circuit 20 is output from the output terminal 22.
また、局部復号信号は、ブロックメモリ２１に一時蓄え
られ出力端子２３から出力される。Further, the local decoded signal is temporarily stored in the block memory 21 and output from the output terminal 23.
コサイン変換の代わりに他の直交変換を用いてもよく、
量子化器の代わりにベクトル量子化を用いてもよい。ま
た、コサイン変換を除いて、ベクトル量子化だけにして
もよい。ブロックまとめて符号化する方式であればどの
様な構成でもよい。Other orthogonal transformations may be used instead of cosine transformation,
Vector quantization may be used instead of a quantizer. Alternatively, only vector quantization may be used, excluding cosine transformation. Any configuration may be used as long as it is a system that encodes blocks together.
第３図は、画素動き補償符号化の例を示す図である。入
力端子３０より画像信号が入力され、入力端子３１より
ブロック動きベクトルが入力される。画素動きベクトル
検出回路４２は、ブロック動きベクトルと局部復号信号
即ち現画素の周囲の既に符号化した画素信号により画素
動きベクトルを検出し、フレームメモリからの１フレー
ム前の信号は端子３６より出力され可変遅延回路３７で
画素毎に動き補償を行い、減算器３２で差分がとられる
。その差分信号は、量子化器３３で量子化され、可変長
符号化回路３８と逆量子化器３４に入力される。逆量子
化された信号は、加算器３５で局部復号されブロックメ
モリ３９と画素動きベクトル検出回路４２に入力される
。可変長符号化回路３８で符号化された信号は、出力端
子４０から出力される。また、局部復号信号は、ブロッ
クメモリ３９に一時蓄えられ出力端子４１から出力され
る。FIG. 3 is a diagram showing an example of pixel motion compensation encoding. An image signal is input from an input terminal 30, and a block motion vector is input from an input terminal 31. The pixel motion vector detection circuit 42 detects a pixel motion vector using the block motion vector and the local decoded signal, that is, the already encoded pixel signals around the current pixel, and the signal from the previous frame from the frame memory is outputted from the terminal 36. A variable delay circuit 37 performs motion compensation for each pixel, and a subtracter 32 calculates the difference. The difference signal is quantized by a quantizer 33 and input to a variable length encoding circuit 38 and an inverse quantizer 34. The dequantized signal is locally decoded by an adder 35 and input to a block memory 39 and a pixel motion vector detection circuit 42. The signal encoded by the variable length encoding circuit 38 is output from the output terminal 40. Further, the local decoded signal is temporarily stored in the block memory 39 and output from the output terminal 41.
以上のように１本発明によれば、空間方向の冗長度を削
減するのに優れたブロック符号化方式と時間方向の冗長
度を削減するのに優れた画素動き補償符号叱方式の各々
の符号量を比較し少ない方を選択しているので、各々の
長所を最大限に引き出すことができ、符号化効率の高い
動画像符号化方式を提供することができる。As described above, according to the present invention, each code of a block coding method that is excellent in reducing redundancy in the spatial direction and a pixel motion compensation coding method that is excellent in reducing redundancy in the temporal direction. Since the amounts are compared and the smaller one is selected, the advantages of each can be maximized and a moving image encoding method with high encoding efficiency can be provided.
第１図は、本発明の一実施例に関わる動画像符号化装置
の構成を示すブロック図、第２図は、ブロック符号化回
路の一例の構成を示すブロック図、第３図は、画素動き
補償符号化回路の一例の構成を示すブロック図である。
１・・・入力端子、
２・・・ブロック動きベクトル検出回路、３・・・ブロ
ック符号化回路、
４・・・画素動き補償符号化回路、
５・・・フレームメモリ、
６．７・・・選択回路、
８・・・出力端子。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a moving image encoding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an example of a block encoding circuit, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an example of a block encoding circuit. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an example of a compensation encoding circuit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Input terminal, 2... Block motion vector detection circuit, 3... Block encoding circuit, 4... Pixel motion compensation encoding circuit, 5... Frame memory, 6.7... Selection circuit, 8...output terminal.
Claims (4)
に、まとめて符号化を行う第１の手段と、画素毎に１フ
レーム前に対する移動量を補正し符号化を行う第２の手
段と、前記第１の手段と第２の手段とから得られた符号
量を比較し少ない一方を選択する手段とを具備すること
を特徴とする動画像符号化方式。(1) A first means that encodes a moving image in block units consisting of a plurality of pixels, and a second means that encodes a moving image by correcting the amount of movement relative to the previous frame for each pixel. , means for comparing the code amounts obtained from the first means and the second means and selecting the smaller one.
イン変換符号化であることを特徴とする請求項１記載の
動画像符号化方式。(2) The video encoding system according to claim 1, wherein the means for collectively encoding each block is cosine transform encoding.
補償フレーム間差分コサイン変換符号化であることを特
徴とする請求項１記載の動画像符号化方式。(3) The video encoding method according to claim 1, wherein the means for collectively encoding each block is motion compensated interframe differential cosine transform encoding.
トル量子化であることを特徴とする請求項１記載の動画
像符号化方式。(4) The video encoding method according to claim 1, wherein the means for collectively encoding each block is vector quantization.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63178019A JPH0229180A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Animation coding system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63178019A JPH0229180A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Animation coding system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0229180A true JPH0229180A (en) | 1990-01-31 |
Family
ID=16041154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63178019A Pending JPH0229180A (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Animation coding system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0229180A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963673A (en) * | 1995-12-20 | 1999-10-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for adaptively selecting a coding mode for video encoding |
-
1988
- 1988-07-19 JP JP63178019A patent/JPH0229180A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963673A (en) * | 1995-12-20 | 1999-10-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for adaptively selecting a coding mode for video encoding |
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