JPH0723396A - ディジタル画像信号の符号化装置 - Google Patents

ディジタル画像信号の符号化装置

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JPH0723396A
JPH0723396A JP16442593A JP16442593A JPH0723396A JP H0723396 A JPH0723396 A JP H0723396A JP 16442593 A JP16442593 A JP 16442593A JP 16442593 A JP16442593 A JP 16442593A JP H0723396 A JPH0723396 A JP H0723396A
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JP
Japan
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digital image
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JP16442593A
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English (en)
Inventor
Hideaki Shibata
英明 芝田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル画像信号を複数画素からなるブロ
ックに分割し、各ブロック毎にブロック符号化を施して
圧縮符号化及び復号化する装置であって、特にフレーム
あるいはフィールド間相関を利用して圧縮符号化及び復
号化を行うディジタル画像信号の符号化及び復号化装置
において、動き補償を行う際に必要なメモリー容量を削
減し、かつ予測信号に生じるブロック歪を軽減する。 【構成】 復号信号のブロック境界以外の画素のみをフ
レームメモリー108に記憶し、動き補償に用いる予測
信号は、ブロック境界画素補間回路111でブロック境
界部分の画素をフレームメモリー108に記憶された隣
接ブロック間のブロック境界以外の画素を用いて補間す
ることによって得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像信号を
複数画素からなるブロックに分割し、各ブロック毎にブ
ロック符号化を施して圧縮符号化及び、復号化する装置
であって、特にフレームあるいはフィールド間相関を利
用して圧縮符号化及び、復号化を行うディジタル画像信
号の符号化及び復号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、種々のディジタル画像信号の
フレームあるいはフィールド相関を用いてデータ圧縮を
行う符号化装置及び復号化装置が提案されているが、そ
の一例として、図6及び図7に示すものが一般に知られ
ている。図6は符号化装置のブロック図、図7は復号化
装置のブロック図である。
【0003】図6、図7において、101は減算器、1
02はDCTに代表されるような直交変換器、103は
量子化器、104はハフマン符号化に代表されるような
可変長符号化器、105は逆量子化器、106は逆直交
変換器、107は加算器、108はフレームメモリー、
109は予測器、112は可変長復号化器である。以
下、図面を参照しながら従来例の動作について説明す
る。
【0004】まず、図6に示す符号化装置の動作につい
て説明する。図6において、入力端子100には、複数
画素からなるブロックにブロック化されたディジタル画
像信号が時間軸の並べ変えをされて入力される。時間軸
の並べ変えは、フレーム間の予測構造に従って行われ
る。例えば、フレーム間の予測構造の一例を図3に模式
的に示す。
【0005】図3において(1)(2)(3)は画像信
号の1フレームを示すものであり、矢印は(1)のフレ
ームはフレーム内で符号化され、(2)のフレームは
(1)と(3)の両フレームから予測して符号化され、
(3)のフレームは(1)のフレームから予測して符号
化されることを表している。復号化の際も同様である。
画像信号の時間的な流れは、(1)→(2)→(3)フ
レームといった流れであるが、入力端子100にはこの
時、画像信号は時間的に(1)→(3)→(2)フレー
ムの順番に並べ変えられて入力される。この並べ変え
は、例えばフレームメモリーを用いて行われる。
【0006】減算器101は、ブロック化された前述の
ブロックに含まれるそれぞれのディジタル画像信号Xo
から、ブロック毎に動き補償を行う予測器109におい
て予測された画像信号Xpを減算して予測誤差信号E=
o−Xpを直交変換器102に出力する。直交変換器1
02は、予測誤差信号Eをブロック毎に直交変換し、量
子化器103に出力する。量子化器103は、直交変換
された信号を量子化し、量子化信号Qを可変長符号化器
104、及び逆量子化器105に出力する。可変長符号
化器104は、量子化信号Qを符号化し、符号化信号を
出力端子113より伝送路に出力する。
【0007】一方、逆量子化器105は、量子化信号Q
を逆量子化した信号を逆直交変換器106に出力する。
逆直交変換器106は、ブロック毎に逆直交変換を施
し、加算器107に出力する。加算器107は、この逆
直交変換器106により得られた信号と1フレーム前の
予測信号Xpとを加算し、局部復号信号Xlをフレームメ
モリー108に出力する。この局部復号信号Xlは、フ
レームメモリー108で所定期間記憶された後、予測器
109に入力される。予測器109は、ブロック毎に新
たに動き補償された予測信号Xpを減算器101及び、
加算器107に出力する。実際には予測器109は、前
フレーム、現フレーム、及び後フレームを用いてブロッ
ク毎に動きベクトルを検出し、この動きベクトルと局部
復号信号X lに基づいて、現フレームの動き補償を行っ
ている。
【0008】次に図7を用いて復号化装置について説明
する。図7において、入力端子114には、伝送路から
符号化側で符号化された符号化信号が入力される。時間
的には図3に示したフレーム番号の(1)→(3)→
(2)の順に入力されることになる。符号化信号は可変
長復号化器で復号された後、逆量子化器105で逆量子
化され、逆直交変換器106で逆直交変換される。加算
器107はこの逆直交変換器106により得られた信号
と1フレーム前の予測信号Xqとを加算し、復号信号Xr
を出力端子115及びフレームメモリー108に出力す
る。
【0009】この復号信号Xrは、フレームメモリー1
08で1フレーム期間あるいは、2フレーム期間といっ
た所定期間記憶された後、予測器109に入力される。
予測器109は、ブロック毎に新たに動き補償された予
測信号Xqを加算器107に出力する。基本的に復号化
側の構成は、符号化側の局部復号部分と同様であり、X
p=Xq、Xl=Xrである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来の構成で動きベクトルの検出を行うために
は、フレームメモリーが前フレームと後フレームの2フ
レーム必要となり、メモリー容量が非常に大きなものと
なってしまう、更にフレームメモリー108に記憶され
る局部復号信号Xl及び、復号信号Xrは、ブロック符号
化に特有のブロック歪を含んだ信号であり、動き補償に
用いる予測信号にブロック歪が生じてしまうという欠点
を有している。
【0011】本発明はかかる点に鑑み、ブロック境界以
外の画素のみを記憶手段に記憶することによりメモリー
容量を削減し、かつブロック境界の画素は隣接ブロック
間のブロック境界以外の画素から補間することによって
動き補償に用いる予測信号に生じるブロック歪を軽減す
るディジタル画像信号の符号化装置及び復号化装置を提
供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる点に鑑
み、ブロック毎に局部復号された複数画素の内、ブロッ
ク境界以外の画素値を所定期間、記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された画素値からブロック境界
の画素値を補間する補間手段と、前記記憶手段により記
憶された画素値及び、前記補間手段により補間された画
素値を用いて動き補償を予測する手段とを具備した構成
である。
【0013】
【作用】本発明は上記目的を達するため、ディジタル画
像信号をブロック化して符号化もしくは復号化した後、
ブロック境界以外の画素のみを記憶手段に記憶し、動き
補償に用いる予測信号を作成する際には、補間手段によ
ってブロック境界の画素を隣接ブロック間のブロック境
界以外の画素を用いて補間して行う。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の一実施例のディジタ
ル画像信号の符号化装置のブロック図、図2は本発明の
一実施例のディジタル画像信号の復号化装置のブロック
図である。本実施例では、画像信号は、1フレームの画
素数が720画素×480画素となる様にサンプリング
され、8ビットで量子化され、この量子化された2次元
ディジタル画像信号を8×8画素で構成されるブロック
に分割し、各ブロック毎に符号化及び復号化する場合を
例にとって説明する。
【0015】図1、図2において、画素選択回路11
0、ブロック境界画素補間回路111以外は従来例と同
様である。以下、図1、図2に従って従来例と異なるブ
ロックの動作を詳細に説明する。
【0016】まず、図1に示す符号化装置について説明
する。図1において、加算器107により得られた局部
復号信号Xlは、画素選択回路110に入力される。画
素選択回路110は、内部に画像信号の水平同期信号及
び、垂直同期信号に基づいて画素数をカウントするカウ
ンターを備えており、このカウンターのカウント値に従
って、ブロック歪の発生するブロックの境界画素以外の
局部復号信号だけを選択してフレームメモリー108に
出力する。
【0017】図4に1ブロックの局部復号信号の画素を
模式的に示す。1ブロックの全画素は64画素であり、
白丸400で示すブロック境界の画素が28画素と、4
01で示すブロック境界以外の画素が36画素から構成
されている。この内フレームメモリー108にはブロッ
ク境界以外の●401で示した画素だけを出力し、フレ
ームメモリー108で記憶する。
【0018】この様な構成にすることで、1ブロック当
たりのメモリー容量として従来は64バイト必要であっ
たのが、36バイトですみ、1フレームでは34560
0バイトのメモリー容量を194400バイトと半分近
く削減することができる。フレームメモリー108に記
憶された図4に●401で示した局部復号信号は、例え
ば1フレーム期間あるいは、2フレーム期間といった所
定の記憶期間の後にブロック境界画素補間回路111に
出力される。
【0019】ブロック境界画素補間回路111は、予測
器109においてブロック毎に動き補償を行う場合に必
要となるブロック境界画素をフレームメモリー108か
ら出力される隣接ブロックのブロック境界以外の画素を
用いて補間する。図5にその補間方法の一例を示す。
【0020】ブロックの垂直境界の画素◎xに関しては
図5(a)の実線内部の●画素群を用いて補間、ブロッ
クの水平境界の画素◎yに関しては図5(b)の実線内
部の●画素群を用いて補間、ブロックの頂点の画素◎z
に関しては図5(c)の実線内部の●画素群を用いて補
間する。この補間は、局部復号信号のブロック境界全て
に低域通過フィルターを動作させることと等価となるた
め、局部復号信号のブロック歪が軽減される。
【0021】ブロック境界画素補間回路111は、フレ
ームメモリー108に記憶されたブロック境界以外の画
素及び、補間されたブロック境界の画素を予測器109
に出力する。復号化側の動作は、符号化側の局部復号部
分の動作と同様である。
【0022】以上説明したように本実施例ではディジタ
ル画像信号をブロック化して符号化復号化した後、ブロ
ック境界以外の画素のみをメモリーに記憶し、動き補償
に用いる予測信号を作成する際には、ブロック境界の画
素を記憶されている隣接ブロック間のブロック境界以外
の画素を用いて補間して行う。
【0023】なお、本実施例では、画像信号は、1フレ
ームの画素数が720画素×480画素となる様にサン
プリングされ、8ビットで量子化され、この量子化され
た2次元ディジタル画像信号を8×8画素で構成される
ブロックに分割し、各ブロック毎に符号化及び復号化す
る場合を例にとって説明したが、画像信号の画素数、量
子化ビット数、ブロック分割数は任意に設定してもかま
わず、いずれも大きくなるほどメモリー容量の削減効果
は大きい。
【0024】また、ブロック境界の画素の補間方法とし
て、1次元に並んだ画素群を用いて補間する構成で説明
したが、2次元画素群を用いて行ってもかまわない。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、復号信号
のブロック境界以外の画素のみを記憶手段に記憶するた
め、記憶手段のメモリー容量を大幅に削減することがで
き、かつブロック歪が生じるブロック境界部分の画素は
隣接ブロックのブロック境界以外の画素を用いて補間す
るため、動き補償に用いる予測信号のブロック歪を軽減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のディジタル画像信号の符号
化装置のブロック図
【図2】本発明の一実施例のディジタル画像信号の復号
化装置のブロック図
【図3】フレーム間の予測構造の一例を模式的に示す図
【図4】1ブロックの局部復号信号の画素を模式的に示
す図
【図5】ブロック境界の画素を補間する隣接ブロックの
画素群を模式的に示す図
【図6】従来のディジタル画像信号の符号化装置のブロ
ック図
【図7】従来のディジタル画像信号の復号化装置のブロ
ック図
【符号の説明】
101 減算器 102 直交変換器 103 量子化器 104 可変長符号化器 105 逆量子化器 106 逆直交変換器 107 加算器 108 フレームメモリー 109 予測器 110 画素選択回路 111 ブロック境界画素補間回路 112 可変長復号化器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数画素からなるブロックに分割された同
    一フィールドもしくは、同一フレームを構成するディジ
    タル画像信号を、動き補償によりフレーム間あるいはフ
    ィールド間の相関を利用して各ブロック毎にブロック符
    号化を施す符号化手段と、ブロック毎に局部復号された
    複数画素の内、ブロック境界以外の画素値を所定期間、
    記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された画
    素値からブロック境界の画素値を補間する補間手段と、
    前記記憶手段により記憶された画素値及び、前記補間手
    段により補間された画素値を用いて前記動き補償を予測
    する手段とを具備したディジタル画像信号の符号化装
    置。
  2. 【請求項2】複数画素からなるブロックに分割され、各
    ブロック毎にブロック符号化を施された同一フィールド
    もしくは、同一フレームを構成するディジタル画像信号
    を、動き補償によりフレーム間あるいはフィールド間の
    相関を利用して復号化する復号化手段と、ブロック毎に
    復号された複数画素の内、ブロック境界以外の画素値を
    所定期間、記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記
    憶された画素値からブロック境界の画素値を補間する補
    間手段と、前記記憶手段により記憶された画素値及び、
    前記補間手段により補間された画素値を用いて前記動き
    補償を予測する手段とを具備したディジタル画像信号の
    復号化装置。
  3. 【請求項3】複数画素からなるブロックのブロック境界
    以外の画素値から補間手段により補間された画素値とブ
    ロック境界以外の画素値とを用いて予測された動き補償
    に基づいてフレーム間あるいはフィールド間の相関を利
    用してディジタル画像信号を圧縮符号化する符号化装置
    及び、ブロック毎に復号された複数画素の内、ブロック
    境界以外の画素値から補間されたブロック境界の画素値
    とブロック境界以外の画素値とを用いて予測された動き
    補償に基づいてディジタル画像信号の復号化を行なう復
    号化装置から構成されるディジタル画像信号の符号化復
    号化装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1315124A2 (en) * 2001-11-13 2003-05-28 Trusight Ltd. Image compression with dynamic programming

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1315124A2 (en) * 2001-11-13 2003-05-28 Trusight Ltd. Image compression with dynamic programming
EP1315124A3 (en) * 2001-11-13 2004-08-18 Trusight Ltd. Image compression with dynamic programming

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