JPH0662392A - 高能率動画像符号化方式 - Google Patents
高能率動画像符号化方式Info
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- JPH0662392A JPH0662392A JP20864992A JP20864992A JPH0662392A JP H0662392 A JPH0662392 A JP H0662392A JP 20864992 A JP20864992 A JP 20864992A JP 20864992 A JP20864992 A JP 20864992A JP H0662392 A JPH0662392 A JP H0662392A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】符号化の前段に空間フィルタを置き、入力動画
像信号の動き量に応じて解像度を制御し、視覚的な劣化
を最小限に抑えながら情報を削減する。 【構成】この高能率動画像符号化方式は、入力動画像信
号ａの空間解像度を動き量ｎに応じて制御して画像信号
ｂを出力する２次元空間フィルタ１０と、画像信号ｂと
動き補償された画像信号ｍとのフレーム間差分信号ｃを
出力する減算器１とを備える。また、フレーム間差分信
号ｃを入力されて情報量の圧縮された量子化信号ｅを出
力するための直交変換器２および量子化器３と、入力動
画像信号ａと量子化信号ｅを逆量子化変換した信号ｔと
を入力されて動き量ｎを出力して２次元フィルタ１０へ
送出する動き検出器９、かつ画像信号ｍを出力して減算
器１へ送出する可変メモリ８等を有する変換手段を備え
る。
像信号の動き量に応じて解像度を制御し、視覚的な劣化
を最小限に抑えながら情報を削減する。 【構成】この高能率動画像符号化方式は、入力動画像信
号ａの空間解像度を動き量ｎに応じて制御して画像信号
ｂを出力する２次元空間フィルタ１０と、画像信号ｂと
動き補償された画像信号ｍとのフレーム間差分信号ｃを
出力する減算器１とを備える。また、フレーム間差分信
号ｃを入力されて情報量の圧縮された量子化信号ｅを出
力するための直交変換器２および量子化器３と、入力動
画像信号ａと量子化信号ｅを逆量子化変換した信号ｔと
を入力されて動き量ｎを出力して２次元フィルタ１０へ
送出する動き検出器９、かつ画像信号ｍを出力して減算
器１へ送出する可変メモリ８等を有する変換手段を備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高能率動画像符号化方式
に関し、特に動画像および音声を高能率に符号化して伝
送する高能率動画像符号化方式に関する。
に関し、特に動画像および音声を高能率に符号化して伝
送する高能率動画像符号化方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７を参照すると、従来の高能率動画像
符号化方式は、動画像信号ａを入力され動き補償された
前フレームの画像信号ｍとのフレーム間差分を求めてフ
レーム間差分信号ｃを出力する減算器１と、フレーム間
差分信号ｃを直交変換して符号化する直交変換器２と、
直交変換器２からの符号化信号ｄを量子化して情報量の
圧縮された量子化信号ｅを出力する量子化器３と、量子
化器３からの量子化信号ｅを逆量子化する逆量子化器４
と、量子化器４からの逆量子化信号ｆを直交逆変換して
復号化する直交逆変換器５と、直交変換器５からの復号
化信号ｇと動き補償された画像信号ｍとを加算して局部
復号信号ｈを出力する加算器６と、局部復号信号ｈを記
憶し格納するフレームメモリ７と、フレームメモリ７か
らの前フレームの局部復号信号ｈと入力動画像信号ａと
を入力され動きベクトルｒを出力する動き検出器９と、
フレームメモリ７からの前フレームの局部復号信号ｈと
動き検出器９からの動きベクトルｒとを入力され動き補
償された画像信号ｍを出力し減算器１および加算器６へ
送出する可変メモリ８とから構成される。
符号化方式は、動画像信号ａを入力され動き補償された
前フレームの画像信号ｍとのフレーム間差分を求めてフ
レーム間差分信号ｃを出力する減算器１と、フレーム間
差分信号ｃを直交変換して符号化する直交変換器２と、
直交変換器２からの符号化信号ｄを量子化して情報量の
圧縮された量子化信号ｅを出力する量子化器３と、量子
化器３からの量子化信号ｅを逆量子化する逆量子化器４
と、量子化器４からの逆量子化信号ｆを直交逆変換して
復号化する直交逆変換器５と、直交変換器５からの復号
化信号ｇと動き補償された画像信号ｍとを加算して局部
復号信号ｈを出力する加算器６と、局部復号信号ｈを記
憶し格納するフレームメモリ７と、フレームメモリ７か
らの前フレームの局部復号信号ｈと入力動画像信号ａと
を入力され動きベクトルｒを出力する動き検出器９と、
フレームメモリ７からの前フレームの局部復号信号ｈと
動き検出器９からの動きベクトルｒとを入力され動き補
償された画像信号ｍを出力し減算器１および加算器６へ
送出する可変メモリ８とから構成される。
【０００３】詳述すると、テレビ会議およびテレビ電話
を目的とした動画像符号化装置の符号化方式として上述
した図７に示したアルゴリズムが一般的に採用されてい
る。図７に示すアルゴリズムは、減算器１で入力動画像
信号ａと動き検出器９で検出された動きベクトルｒをも
とに動き補償された前フレームの画像信号ｍとのフレー
ム間差分をとることにより時間方向の冗長を除き、その
フレーム間差分信号ｃに直交変換と量子化を施すことに
より空間的冗長を除いている。この画像符号化アルゴリ
ズムにより入力動画像のパワーをある程度保存しながら
発生する情報量をある程度抑えることができる。
を目的とした動画像符号化装置の符号化方式として上述
した図７に示したアルゴリズムが一般的に採用されてい
る。図７に示すアルゴリズムは、減算器１で入力動画像
信号ａと動き検出器９で検出された動きベクトルｒをも
とに動き補償された前フレームの画像信号ｍとのフレー
ム間差分をとることにより時間方向の冗長を除き、その
フレーム間差分信号ｃに直交変換と量子化を施すことに
より空間的冗長を除いている。この画像符号化アルゴリ
ズムにより入力動画像のパワーをある程度保存しながら
発生する情報量をある程度抑えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の高能率動画
像符号可方式では、短時間に膨大な情報が発生する動画
像信号が入力された場合、発生情報量を一定に保ちなが
ら入力画像のパワーを保存することが困難になる。発生
情報量を一定に保った場合は画質の劣化となり、逆にパ
ワーを一定に保った場合はフレームレイトが低下する歪
が発生する。これは、フレーム間符号化方式において動
きの激しい画像が入力された場合に、時間的冗長が少な
く大きな情報量圧縮効果がないためと空間的な情報量圧
縮に限界があるために発生する。
像符号可方式では、短時間に膨大な情報が発生する動画
像信号が入力された場合、発生情報量を一定に保ちなが
ら入力画像のパワーを保存することが困難になる。発生
情報量を一定に保った場合は画質の劣化となり、逆にパ
ワーを一定に保った場合はフレームレイトが低下する歪
が発生する。これは、フレーム間符号化方式において動
きの激しい画像が入力された場合に、時間的冗長が少な
く大きな情報量圧縮効果がないためと空間的な情報量圧
縮に限界があるために発生する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による高能率動画
像符号化方式は、動画像信号を入力され前記入力動画像
信号の空間解像度を動き量に応じて制御し第１の画像信
号を出力する２次元空間フィルタと、前記第１の画像信
号と動き補償された前フレームの画像信号とのフレーム
間差分を求めてフレーム間差分信号を出力する減算手段
と、前記減算手段からの前記フレーム間差分信号を入力
され情報量の圧縮された量子化信号を出力するとともに
前記量子化信号と前記動画像信号とを入力されて前記２
次元空間フィルタへ前記動き量を送出するとともに前記
減算手段へ前記動き補償された前フレームの画像信号を
送出する変換手段とを備える。
像符号化方式は、動画像信号を入力され前記入力動画像
信号の空間解像度を動き量に応じて制御し第１の画像信
号を出力する２次元空間フィルタと、前記第１の画像信
号と動き補償された前フレームの画像信号とのフレーム
間差分を求めてフレーム間差分信号を出力する減算手段
と、前記減算手段からの前記フレーム間差分信号を入力
され情報量の圧縮された量子化信号を出力するとともに
前記量子化信号と前記動画像信号とを入力されて前記２
次元空間フィルタへ前記動き量を送出するとともに前記
減算手段へ前記動き補償された前フレームの画像信号を
送出する変換手段とを備える。
【０００６】また本発明による高能率動画像符号化方式
は、動画像信号を入力され前記入力動画像信号の空間解
像度を動き量に応じて制御し第１の画像信号を出力する
２次元空間フィルタと、前記第１の画像信号と動き補償
された前フレームの第２の画像信号とのフレーム間差分
を求めてフレーム間差分信号を出力する減算手段と、前
記フレーム間差分信号を直交変換して符号化する第１の
変換手段と、前記第１の変換手段からの符号化信号を量
子化して情報量の圧縮された量子化信号を出力する第１
の量子化手段と、前記第１の量子化手段からの量子化信
号を逆量子化する第２の量子化手段と、前記第２の量子
化手段からの逆量子化信号を直交逆変換して復号化する
第２の変換手段と、前記第２の変換手段からの復号化信
号と前記動き補償された前記第２の画像信号とを加算し
て局部復号信号を出力する加算手段と、前記局部復号信
号を記憶し格納する第１のメモリ手段と、前記第１のメ
モリ手段からの前フレームの前記局部復号信号と前記動
画像信号とを入力され動きベクトルを出力するとともに
前記動き量を出力して前記２次元空間フィルタへ送出す
る動き検出手段と、前記第１のメモリ手段からの前記前
フレームの局部復号信号と前記動き検出手段からの前記
動きベクトルとを入力され前記動き補償された前記第２
の画像信号を出力し前記減算手段および前記加算手段へ
送出する第２のメモリ手段とを備える。
は、動画像信号を入力され前記入力動画像信号の空間解
像度を動き量に応じて制御し第１の画像信号を出力する
２次元空間フィルタと、前記第１の画像信号と動き補償
された前フレームの第２の画像信号とのフレーム間差分
を求めてフレーム間差分信号を出力する減算手段と、前
記フレーム間差分信号を直交変換して符号化する第１の
変換手段と、前記第１の変換手段からの符号化信号を量
子化して情報量の圧縮された量子化信号を出力する第１
の量子化手段と、前記第１の量子化手段からの量子化信
号を逆量子化する第２の量子化手段と、前記第２の量子
化手段からの逆量子化信号を直交逆変換して復号化する
第２の変換手段と、前記第２の変換手段からの復号化信
号と前記動き補償された前記第２の画像信号とを加算し
て局部復号信号を出力する加算手段と、前記局部復号信
号を記憶し格納する第１のメモリ手段と、前記第１のメ
モリ手段からの前フレームの前記局部復号信号と前記動
画像信号とを入力され動きベクトルを出力するとともに
前記動き量を出力して前記２次元空間フィルタへ送出す
る動き検出手段と、前記第１のメモリ手段からの前記前
フレームの局部復号信号と前記動き検出手段からの前記
動きベクトルとを入力され前記動き補償された前記第２
の画像信号を出力し前記減算手段および前記加算手段へ
送出する第２のメモリ手段とを備える。
【０００７】さらに本発明による高能率動画像符号化方
式は、前記２次元空間フィルタが、少なくとも２種類以
上の特性を有し前記入力動画像信号の解像度を任意に制
御できる。
式は、前記２次元空間フィルタが、少なくとも２種類以
上の特性を有し前記入力動画像信号の解像度を任意に制
御できる。
【０００８】
【実施例】人間の目は、動いている物体の解像度に対す
る感度が鈍いことが知られており、このことは人間の視
覚特性を利用して情報を削減できることを意味してい
る。
る感度が鈍いことが知られており、このことは人間の視
覚特性を利用して情報を削減できることを意味してい
る。
【０００９】本発明について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例を示す図１を参照すると、本発明によ
る高能率動画像符号化方式は、動画像信号ａを入力され
入力動画像信号ａの空間解像度を動き量ｎに応じて制御
し画像信号ｂを出力する２次元空間フィルタ１０と、画
像信号ｂと動き補償された前フレームの画像信号ｍとの
フレーム間差分を求めてフレーム間差分信号ｃを出力す
る減算器１と、フレーム間差分信号ｃを直交変換して符
号化する直交変換器２と、直交変換器２からの符号化信
号ｄを量子化して情報量の圧縮された量子化信号ｅを出
力する量子化器３と、量子化器３からの量子化信号ｅを
逆量子化す逆量子化器４と、逆量子化器４からの逆量子
化信号ｆを直交逆変換して復号化する直交逆変換器５
と、直交変換器５からの復号化信号ｇと動き補償された
画像信号ｍとを加算して局部復号信号ｈを出力する加算
器６と、局部復号信号ｈを記憶し格納するフレームメモ
リ７と、フレームメモリ７からの前フレームの局部復号
信号ｈと入力動画像信号ａとを入力され動きベクトルｒ
を出力するとともに動き量ｎを出力して２次元空間フィ
ルタ１０へ送出する動き検出器９と、フレームメモリ７
からの前フレームの局部復号信号ｈと動き検出器９から
の動きベクトルｒとを入力され動き補償された画像信号
ｍを出力し減算器１および加算器６へ送出する可変メモ
リ８とから構成される。
本発明の一実施例を示す図１を参照すると、本発明によ
る高能率動画像符号化方式は、動画像信号ａを入力され
入力動画像信号ａの空間解像度を動き量ｎに応じて制御
し画像信号ｂを出力する２次元空間フィルタ１０と、画
像信号ｂと動き補償された前フレームの画像信号ｍとの
フレーム間差分を求めてフレーム間差分信号ｃを出力す
る減算器１と、フレーム間差分信号ｃを直交変換して符
号化する直交変換器２と、直交変換器２からの符号化信
号ｄを量子化して情報量の圧縮された量子化信号ｅを出
力する量子化器３と、量子化器３からの量子化信号ｅを
逆量子化す逆量子化器４と、逆量子化器４からの逆量子
化信号ｆを直交逆変換して復号化する直交逆変換器５
と、直交変換器５からの復号化信号ｇと動き補償された
画像信号ｍとを加算して局部復号信号ｈを出力する加算
器６と、局部復号信号ｈを記憶し格納するフレームメモ
リ７と、フレームメモリ７からの前フレームの局部復号
信号ｈと入力動画像信号ａとを入力され動きベクトルｒ
を出力するとともに動き量ｎを出力して２次元空間フィ
ルタ１０へ送出する動き検出器９と、フレームメモリ７
からの前フレームの局部復号信号ｈと動き検出器９から
の動きベクトルｒとを入力され動き補償された画像信号
ｍを出力し減算器１および加算器６へ送出する可変メモ
リ８とから構成される。
【００１０】詳述すると、入力動画像信号ａは２次元空
間フィルタ１０に入力される。この２次元空間フィルタ
１０は、動き検出器９からの動き量ｎに応じて入力動画
像の空間解像度を制御でき、動き量ｎが大きいほど空間
解像度を低下させる機能を有する。動き検出器９は、入
力動画像信号ａを例えば１６画素×１６ラインの小ブロ
ックＡ（ｉ，ｊ）に分割し、前フレームの局部復号信号
を格納しているフレームメモリ７の出力信号ｔを１６画
素×１６ラインの小ブロックＢ（ｉ，ｊ）に分割し、幾
つかの試行ベクトルＶ（ｘ，ｙ）により小ブロックＢ
（ｉ，ｊ）のウインドウを動かした場合の小ブロックＢ
（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）とをもとに、最適動きベクトルＶ
（Ｘ，Ｙ）ｒを求める。動きベクトルＶ（Ｘ，Ｙ）ｒ
は、式（１）に示すブロックマッチングにより最小の歪
となる試行ベクトルＶ（Ｘ，Ｙ）として得られる。
間フィルタ１０に入力される。この２次元空間フィルタ
１０は、動き検出器９からの動き量ｎに応じて入力動画
像の空間解像度を制御でき、動き量ｎが大きいほど空間
解像度を低下させる機能を有する。動き検出器９は、入
力動画像信号ａを例えば１６画素×１６ラインの小ブロ
ックＡ（ｉ，ｊ）に分割し、前フレームの局部復号信号
を格納しているフレームメモリ７の出力信号ｔを１６画
素×１６ラインの小ブロックＢ（ｉ，ｊ）に分割し、幾
つかの試行ベクトルＶ（ｘ，ｙ）により小ブロックＢ
（ｉ，ｊ）のウインドウを動かした場合の小ブロックＢ
（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）とをもとに、最適動きベクトルＶ
（Ｘ，Ｙ）ｒを求める。動きベクトルＶ（Ｘ，Ｙ）ｒ
は、式（１）に示すブロックマッチングにより最小の歪
となる試行ベクトルＶ（Ｘ，Ｙ）として得られる。
【００１１】 この動きベクトルＶ（Ｘ，Ｙ）ｒをもとに可変メモリ８
を制御し、動き補償された画像信号ｍを求め、動きベク
トルＶ（Ｘ，Ｙ）ｒの絶対値を求めることにより動き量
ｎを得る。２次元空間フィルタ１０は動き量ｎの値に応
じて入力動画像信号ａの空間解像度を制御し、画像信号
ｂを出力する。画像信号ｂは入力動画像信号ａの動きが
大きいほど解像度が低下する画像となり、動きに応じて
空間的な情報量が圧縮される。減算器１で空間解像度を
制御された画像信号ｂと動き補償された画像信号ｍとの
差分をとることにより動き補償フレーム間差分信号ｃが
得られ、時間的な冗長が取り除かれて情報量の圧縮が行
なわれる。フレーム間差分信号ｃは直交変換器２に入力
され、直交変換されて信号Ｆ（ｋ，１）ｄが出力され
る。直交変換器２の一例としてフレーム間差分信号ｃを
８画素×８ラインの小ブロックｆ（ｘ，ｙ）に分割し式
（２）に示す変換を行なうＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ
Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；離散的コサイン変
換）があり、ＤＣＴ変換後は８画素×８ラインの小ブロ
ックＦ（ｋ，ｌ）が得られる。
を制御し、動き補償された画像信号ｍを求め、動きベク
トルＶ（Ｘ，Ｙ）ｒの絶対値を求めることにより動き量
ｎを得る。２次元空間フィルタ１０は動き量ｎの値に応
じて入力動画像信号ａの空間解像度を制御し、画像信号
ｂを出力する。画像信号ｂは入力動画像信号ａの動きが
大きいほど解像度が低下する画像となり、動きに応じて
空間的な情報量が圧縮される。減算器１で空間解像度を
制御された画像信号ｂと動き補償された画像信号ｍとの
差分をとることにより動き補償フレーム間差分信号ｃが
得られ、時間的な冗長が取り除かれて情報量の圧縮が行
なわれる。フレーム間差分信号ｃは直交変換器２に入力
され、直交変換されて信号Ｆ（ｋ，１）ｄが出力され
る。直交変換器２の一例としてフレーム間差分信号ｃを
８画素×８ラインの小ブロックｆ（ｘ，ｙ）に分割し式
（２）に示す変換を行なうＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ
Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；離散的コサイン変
換）があり、ＤＣＴ変換後は８画素×８ラインの小ブロ
ックＦ（ｋ，ｌ）が得られる。
【００１２】 Ｃ（ｋ）＝（２）1/2 ｋ＝０の場合 Ｃ（ｋ）＝０ ｋ≠０の場合 Ｃ（ｌ）＝（２）1/2 ｌ＝０の場合 Ｃ（ｌ）＝０ ｌ≠０の場合 直交変換器２出力の信号Ｆ（ｋ，ｌ）ｄは、２次元周波
数分解したものと同等の性質を持ちｋ，ｌの番号が大き
いほど高域の周波数成分を表す。ＤＣＴ変換は入力画像
に対するパワーが低域に集中する特性がある。人間の目
が高域成分に対して鈍い視覚的特性をもつことを利用
し、直交変換器２出力の信号Ｆ（ｋ，ｌ）を量子化器３
に入力して高域成分を落とす操作を行ない視覚的に劣化
をさせずに情報量を削減する。量子化器３の一例として
式（３）に示す線形量子化があり、その出力の量子化信
号ｅは量子化直交変換後の信号Ｆ（ｋ，ｌ）の量子化番
号（Ｉｎｄｅｘ）ｅとなる。
数分解したものと同等の性質を持ちｋ，ｌの番号が大き
いほど高域の周波数成分を表す。ＤＣＴ変換は入力画像
に対するパワーが低域に集中する特性がある。人間の目
が高域成分に対して鈍い視覚的特性をもつことを利用
し、直交変換器２出力の信号Ｆ（ｋ，ｌ）を量子化器３
に入力して高域成分を落とす操作を行ない視覚的に劣化
をさせずに情報量を削減する。量子化器３の一例として
式（３）に示す線形量子化があり、その出力の量子化信
号ｅは量子化直交変換後の信号Ｆ（ｋ，ｌ）の量子化番
号（Ｉｎｄｅｘ）ｅとなる。
【００１３】 Ｉｎｄｅｘ＝ＦＩＸ［Ｆ（ｋ，ｌ）／Ｓｔｅｐ］ ……（３） ＦＩＸ ；小数点以下を切捨て後、整数化を行なう操作 Ｓｔｅｐ；量子化間隔 量子化信号ｅとしての量子化番号を逆量子化器４に入力
し、量子化番号に対応する量子化代表値ｆを出力する。
量子化代表値ｆは直交逆変換器６に入力され直交変換の
逆操作により周波数分解された信号を空間領域に変換
し、その出力ｇと動き補償された画像信号ｍとを加算器
６に入力して加算することにより局部復号信号ｈを得
る。現フレームの局部復号信号ｈは、フレームメモリ７
に格納され前フレームの局部復号信号として出力されて
次のフレームの符号化に利用される。
し、量子化番号に対応する量子化代表値ｆを出力する。
量子化代表値ｆは直交逆変換器６に入力され直交変換の
逆操作により周波数分解された信号を空間領域に変換
し、その出力ｇと動き補償された画像信号ｍとを加算器
６に入力して加算することにより局部復号信号ｈを得
る。現フレームの局部復号信号ｈは、フレームメモリ７
に格納され前フレームの局部復号信号として出力されて
次のフレームの符号化に利用される。
【００１４】次に２次元空間フィルタ１０について詳述
する。２次元空間フィルタは式（４）で示す３画素×３
ラインのローパスフィルタで実現する。２次元空間フィ
ルタ１０の入力をＸ（ｉ，ｊ）とすると、Ｘ（０，０）
にローパスフィルタ特性を施した出力Ｙ（０，０）は、
Ｘ（ｉ，ｊ）画素に対応する図３に示す係数Ｃ（ｉ，
ｊ）を乗算し、乗算結果を累算することで得られる。
する。２次元空間フィルタは式（４）で示す３画素×３
ラインのローパスフィルタで実現する。２次元空間フィ
ルタ１０の入力をＸ（ｉ，ｊ）とすると、Ｘ（０，０）
にローパスフィルタ特性を施した出力Ｙ（０，０）は、
Ｘ（ｉ，ｊ）画素に対応する図３に示す係数Ｃ（ｉ，
ｊ）を乗算し、乗算結果を累算することで得られる。
【００１５】 図３に示す係数Ｃ（ｉ，ｊ）の値により、ローパスフィ
ルタのカットオフ周波数を変えることが可能であり、カ
ットオフ周波数が低いほど空間解像度が低下する。その
例を図４，図５，図６および図７に示す。図４，図５，
図６および図７の各フィルタをそれぞれＦ１，Ｆ２，Ｆ
３およびＦ４とすると、カットオフ周波数はＦ４が一番
低くＦ４＜Ｆ３＜Ｆ２＜Ｆ１の順番となる特性を持つ。
これらのフィルタの選択は、前述したように動き検出器
９からの動き量ｎにより行う。ここで、動きベクトル検
出は±１５画素の補償範囲内つまり式（１）で示す試行
ベクトルＶ（ｘ，ｙ）を０から±１５の間で移動させる
ものとすると、動き量の範囲は０から１５となる。動き
量ｎに応じてフィルタ特性を選択することにより、大き
な動きがあった時の情報量の増加を空間解像度を低下さ
せることによりその増加を防くことが可能となる。動き
量とフィルタ特性の一対応例を表１に示す。
ルタのカットオフ周波数を変えることが可能であり、カ
ットオフ周波数が低いほど空間解像度が低下する。その
例を図４，図５，図６および図７に示す。図４，図５，
図６および図７の各フィルタをそれぞれＦ１，Ｆ２，Ｆ
３およびＦ４とすると、カットオフ周波数はＦ４が一番
低くＦ４＜Ｆ３＜Ｆ２＜Ｆ１の順番となる特性を持つ。
これらのフィルタの選択は、前述したように動き検出器
９からの動き量ｎにより行う。ここで、動きベクトル検
出は±１５画素の補償範囲内つまり式（１）で示す試行
ベクトルＶ（ｘ，ｙ）を０から±１５の間で移動させる
ものとすると、動き量の範囲は０から１５となる。動き
量ｎに応じてフィルタ特性を選択することにより、大き
な動きがあった時の情報量の増加を空間解像度を低下さ
せることによりその増加を防くことが可能となる。動き
量とフィルタ特性の一対応例を表１に示す。
【００１６】
【００１７】
【表１】
【００１８】以上のように動き量ｎに適応してフィルタ
特性を切換えることが可能となり、動き検出器９により
得られる動き量ｎに応じて入力動画像の解像度を落とす
空間フィルタ１０により符号化の前後で大幅な情報量の
削減が行なえる。また、動きに応じてフィルタ特性を制
御する方式により、視覚的な劣化を最小限に保つことが
可能となる。さらに、大きなハードウェアとなる動き検
出器９は、動き補償に使用する回路を利用することがで
き、２次元空間フィルタ１０を追加するだけで実現でき
る。
特性を切換えることが可能となり、動き検出器９により
得られる動き量ｎに応じて入力動画像の解像度を落とす
空間フィルタ１０により符号化の前後で大幅な情報量の
削減が行なえる。また、動きに応じてフィルタ特性を制
御する方式により、視覚的な劣化を最小限に保つことが
可能となる。さらに、大きなハードウェアとなる動き検
出器９は、動き補償に使用する回路を利用することがで
き、２次元空間フィルタ１０を追加するだけで実現でき
る。
【００１９】なお、上述において、４つの特性を持つフ
ィルタについて述べたが、フィルタ特性をさらに増やす
ことでより最適な動画像符号化が実現することが可能で
ある。
ィルタについて述べたが、フィルタ特性をさらに増やす
ことでより最適な動画像符号化が実現することが可能で
ある。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
レーム間符号化の前後で大幅な情報量の圧縮が可能にな
り、フレーム駒落ち等の時間軸方向の歪を改善できる。
また、外部からの制御により入力動画像の空間解像度を
任意にコントロールすることが可能になり、入力動画像
に応じて最適なフィルタを選択することによりフレーム
間符号化で発生するブロック歪および量子化ノイズ等の
空間的歪を改善できる。さらに、フレーム間符号化処理
の中の動き検出結果を有効に利用して人間の視覚特性に
最適な空間解像度のコントロールが可能となり、大幅な
画質改善が得られる。
レーム間符号化の前後で大幅な情報量の圧縮が可能にな
り、フレーム駒落ち等の時間軸方向の歪を改善できる。
また、外部からの制御により入力動画像の空間解像度を
任意にコントロールすることが可能になり、入力動画像
に応じて最適なフィルタを選択することによりフレーム
間符号化で発生するブロック歪および量子化ノイズ等の
空間的歪を改善できる。さらに、フレーム間符号化処理
の中の動き検出結果を有効に利用して人間の視覚特性に
最適な空間解像度のコントロールが可能となり、大幅な
画質改善が得られる。
【図１】本発明の一実施例の高能率画像符号化方式を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】同実施例の高能率動画像符号化方式の２次元空
間フィルタの特性を説明するための図である。
間フィルタの特性を説明するための図である。
【図３】同実施例の高能率動画像符号化方式の２次元空
間フィルタの特性を説明するための図である。
間フィルタの特性を説明するための図である。
【図４】同実施例の高能率動画像符号化方式の２次元空
間フィルタの特性を説明するための図である。
間フィルタの特性を説明するための図である。
【図５】同実施例の高能率動画像符号化方式の２次元空
間フィルタの特性を説明するための図である。
間フィルタの特性を説明するための図である。
【図６】同実施例の高能率動画像符号化方式の２次元空
間フィルタの特性を説明するための図である。
間フィルタの特性を説明するための図である。
【図７】従来の高能率動画像符号化方式を示すブロック
図である。
図である。
１ 減算器 ２ 直交変換器 ３ 量子化器 ４ 逆量子化器 ５ 直交逆変換器 ６ 加算器 ７ フレームメモリ ８ 可変メモリ ９ 動き検出器 １０ ２次元空間フィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 動画像信号を入力され前記入力動画像信
号の空間解像度を動き量に応じて制御し第１の画像信号
を出力する２次元空間フィルタと、 前記第１の画像信号と動き補償された前フレームの画像
信号とのフレーム間差分を求めてフレーム間差分信号を
出力する減算手段と、 前記減算手段からの前記フレーム間差分信号を入力され
情報量の圧縮された量子化信号を出力するとともに前記
量子化信号と前記動画像信号とを入力されて前記２次元
空間フィルタへ前記動き量を送出するとともに前記減算
手段へ前記動き補償された前フレームの画像信号を送出
する変換手段と、 を備えることを特徴とする高能率動画像符号化方式。 - 【請求項２】 動画像信号を入力され前記動画像信号の
空間解像度を動き量に応じて制御し第１の画像信号を出
力する２次元空間フィルタと、 前記第１の画像信号と動き補償された前フレームの第２
の画像信号とのフレーム間差分を求めてフレーム間差分
信号を出力する減算手段と、 前記フレーム間差分信号を直交変換して符号化する第１
の変換手段と、 前記第１の変換手段からの符号化信号を量子化して情報
量の圧縮された量子化信号を出力する第１の量子化手段
と、 前記第１の量子化手段からの量子化信号を逆量子化する
第２の量子化手段と、 前記第２の量子化手段からの逆量子化信号を直交逆変換
して復号化する第２の変換手段と、 前記第２の変換手段からの復号化信号と前記動き補償さ
れた前記第２の画像信号とを加算して局部復号信号を出
力する加算手段と、 前記局部復号信号を記憶し格納する第１のメモリ手段
と、 前記第１のメモリ手段からの前フレームの前記局部復号
信号と前記動画像信号とを入力され動きベクトルを出力
するとともに前記動き量を出力して前記２次元空間フィ
ルタへ送出する動き検出手段と、 前記第１のメモリ手段からの前記前フレームの局部復号
信号と前記動き検出手段からの前記動きベクトルとを入
力され前記動き補償された前記第２の画像信号を出力し
前記減算手段および前記加算手段へ送出する第２のメモ
リ手段と、 を備えることを特徴とする高能率動画像符号化方式。 - 【請求項３】 前記２次元空間フィルタが、少なくとも
２種類以上の特性を有し前記入力動画像信号の解像度を
任意に制御できることを特徴とする請求項１および請求
項２記載の高能率動画像符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864992A JPH0662392A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 高能率動画像符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864992A JPH0662392A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 高能率動画像符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662392A true JPH0662392A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16559748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20864992A Pending JPH0662392A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 高能率動画像符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662392A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1175154A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-16 | Sony Corp | 画像記録装置および方法 |
| US6025880A (en) * | 1997-05-01 | 2000-02-15 | Fujitsu Limited | Moving picture encoding system and method |
| US6356592B1 (en) | 1997-12-12 | 2002-03-12 | Nec Corporation | Moving image coding apparatus |
| US6512792B1 (en) | 1998-01-08 | 2003-01-28 | Nec Corporation | Moving image encoding apparatus with a quantization step size different from the dequantization step size |
| US6738426B2 (en) | 1999-12-10 | 2004-05-18 | Nec Corporation | Apparatus and method for detecting motion vector in which degradation of image quality can be prevented |
| KR100734314B1 (ko) * | 2006-02-11 | 2007-07-02 | 삼성전자주식회사 | 움직임 보상 기반의 영상 압축 시스템에서의 영상 신호의공간 해상도 변환 방법 |
| JP2016039553A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社リコー | 通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223786A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 動画像信号の前処理方法とその装置およびそれを用いた符号化装置 |
| JPH02154588A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Nec Corp | 動画像信号符号化装置 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20864992A patent/JPH0662392A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223786A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 動画像信号の前処理方法とその装置およびそれを用いた符号化装置 |
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| JP2016039553A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社リコー | 通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990126 |