JPH11243530A - フレーム周波数変換装置及び画像符号化装置 - Google Patents

フレーム周波数変換装置及び画像符号化装置

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JPH11243530A
JPH11243530A JP4522298A JP4522298A JPH11243530A JP H11243530 A JPH11243530 A JP H11243530A JP 4522298 A JP4522298 A JP 4522298A JP 4522298 A JP4522298 A JP 4522298A JP H11243530 A JPH11243530 A JP H11243530A
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JP
Japan
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frame
noise
frame frequency
frequency conversion
image signal
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JP4522298A
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Inventor
Takashi Amayoshi
貴志 天良
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号から安定したフレーム間相関検出を
して、確実にフレーム周波数変換を行ったフレーム周波
数変換装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ノイズフィルタ11は、画像信号のノイ
ズを除去してノイズカット画像信号を生成する。フレー
ム間相関検出手段12は、ノイズカット画像信号のフレ
ーム間の相関検出を行って、重複フィールドを検出す
る。フレーム周波数変換手段13は、画像信号から重複
フィールドを削除してフレーム周波数変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフレーム周波数変換
装置及び画像符号化装置に関し、特に画像信号のフレー
ム周波数の変換を行うフレーム周波数変換装置及び画像
信号の符号化を行う画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MPEGは音声/データ/画像を統合的
に扱う技術としてマルチメディア時代の中核技術であ
り、LANや放送などの通信アプリケーションに幅広く
対応できるように、現行放送やHDTV、AV機器など
の符号化方式を標準化している。
【0003】また、MPEG技術は、従来のアナログ放
送に比べてディジタルによる多チャンネル化及びチャン
ネル当たりのコストの削減をもたらし、映像や音声のみ
ならずデータ放送等のサービスも可能にする。
【0004】例えば、近年では衛星放送に関して、MP
EG技術を用いたディジタル放送がますます一般的にな
りつつある。このような衛星放送では、番組供給会社か
ら供給された映画素材の放送を行ったりしている。
【0005】映画素材はもともと24Hzであったもの
を30Hzのビデオ信号に変換して放送会社に供給され
るものである。放送会社では、供給された映画素材を2
−3プルダウン処理によって再び24Hzに圧縮し、そ
の後に画像符号化装置で符号化処理を行う。
【0006】すなわち、2−3プルダウン処理では、3
0Hzのビデオ信号に対しフレーム間相関検出を行って
重複フィールドを検出し、その重複フィールドを削除し
て元の24Hzの信号に変換する。
【0007】その後、画像符号化装置で24Hzの信号
に符号化処理を行うことで、映画素材の圧縮効率を高め
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のフレーム間相関検出では、フレーム周波数変換を
行う際に画像の違和感を軽減するための時間フィルタが
設けられていた。
【0009】時間フィルタは、フレーム間にわたってフ
ィルタリング処理を行うために、フィルタリング処理の
強弱により相関が確保されない場合があり、フレーム間
相関検出に誤差を生じさせるといった問題があった。
【0010】また、映画素材に元から含まれるノイズも
フレーム間相関検出に悪影響を与えるといった問題があ
った。そして、このような不安定なフレーム間相関検出
では、フレーム周波数変換を確実に行うことができなか
った。
【0011】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、入力信号から安定したフレーム間相関検出を
して、確実にフレーム周波数変換を行ったフレーム周波
数変換装置を提供することを目的とする。
【0012】また、本発明の他の目的は、確実にフレー
ム周波数変換された画像情報の符号化処理を行って、符
号化画像の画質の向上を図った画像符号化装置を提供す
ることである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、画像信号のフレーム周波数の変換を行う
フレーム周波数変換装置において、前記画像信号のノイ
ズを除去してノイズカット画像信号を生成するノイズフ
ィルタと、前記ノイズカット画像信号のフレーム間の相
関検出を行って、重複フィールドを検出するフレーム間
相関検出手段と、前記画像信号から前記重複フィールド
を削除してフレーム周波数変換を行うフレーム周波数変
換手段と、を有することを特徴とするフレーム周波数変
換装置が提供される。
【0014】ここで、ノイズフィルタは、画像信号のノ
イズを除去してノイズカット画像信号を生成する。フレ
ーム間相関検出手段は、ノイズカット画像信号のフレー
ム間の相関検出を行って、重複フィールドを検出する。
フレーム周波数変換手段は、画像信号から重複フィール
ドを削除してフレーム周波数変換を行う。
【0015】また、画像信号の符号化を行う画像符号化
装置において、画像信号のノイズを除去してノイズカッ
ト画像信号を生成するノイズフィルタと、前記ノイズカ
ット画像信号のフレーム間の相関検出を行って、重複フ
ィールドを検出するフレーム間相関検出手段と、前記画
像信号から前記重複フィールドを削除してフレーム周波
数変換された画像情報を生成するフレーム周波数変換手
段と、前記画像情報の符号化処理を行う符号化手段と、
を有することを特徴とする画像符号化装置が提供され
る。
【0016】ここで、ノイズフィルタは、画像信号のノ
イズを除去してノイズカット画像信号を生成する。フレ
ーム間相関検出手段は、ノイズカット画像信号のフレー
ム間の相関検出を行って、重複フィールドを検出する。
フレーム周波数変換手段は、画像信号から重複フィール
ドを削除してフレーム周波数変換された画像情報を生成
する。符号化手段は、画像情報の符号化処理を行う。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のフレーム周波数変
換装置の原理図である。
【0018】フレーム周波数変換装置1は、画像信号の
フレーム周波数の変換を行う。ここでのフレーム周波数
変換とは、30Hzから24Hzへの2−3プルダウン
処理を意味する。2−3プルダウン処理の詳細は後述す
る。
【0019】ノイズフィルタ11は、画像信号のノイズ
を除去してノイズカット画像信号を生成する。このノイ
ズフィルタ11は、フレーム内で閉じたフィルタリング
処理を行う空間フィルタ(例えば、2次元メディアンフ
ィルタ)である。空間フィルタを使うことで、相関が確
保される。
【0020】フレーム間相関検出手段12は、ノイズカ
ット画像信号のフレーム間の相関検出を行って、重複フ
ィールドを検出する。フレーム周波数変換手段13は、
画像信号から重複フィールドを削除してフレーム周波数
変換を行う。
【0021】次にフレーム周波数変換装置1の動作手順
について説明する。図2は本発明のフレーム周波数変換
装置1の動作手順を示す図である。 〔S1〕ノイズフィルタ11は、30Hzの画像信号の
ノイズを除去してノイズカット画像信号を生成する。 〔S2〕フレーム間相関検出手段12は、ノイズカット
画像信号のフレーム間の相関検出を行って、重複フィー
ルドを検出する。 〔S3〕フレーム周波数変換手段13は、30Hzの画
像信号から重複フィールドを削除してフレーム周波数変
換を行い、24Hzの画像情報を生成する。
【0022】以上説明したように、本発明のフレーム周
波数変換装置1は、ノイズフィルタ11でノイズ除去さ
れた画像信号のフレーム間相関検出を行って、フレーム
周波数変換を行う構成とした。
【0023】これにより、フレーム間相関検出手段12
ではノイズ等に影響されない安定したフレーム間相関検
出を行って、重複フィールドを検出できる。そして、フ
レーム周波数変換手段13は、もとの画像信号からこの
重複フィールドを削除することで確実にフレーム周波数
変換を行うことが可能になる。
【0024】次に2−3プルダウン処理の概要について
説明する。図3は2−3プルダウン処理の概要を示す図
である。24Hzで入力された映画素材は画像信号(ビ
デオ信号)に変換するために24Hzから30Hzの変
換処理が施される。
【0025】その変換処理では、入力フレームfr1を
odd−fi1とeven−fi1のインタレースされ
た2つのフィールドに変換する。入力フレームfr2は
odd−fi2とeven−fi2、さらにodd−f
i2と同じフィールドのodd−fi3として変換す
る。
【0026】同様に入力フレームfr3は、even−
fi3とeven−fi4、入力フレームfr4は、e
ven−fi4とodd−fi5、さらにeven−f
i4と同一なeven−fi5というように変換する。
【0027】このように変換することで4フレームの入
力信号から5フレームの映像信号を生成し、これを繰り
返すことで24Hzから30Hzに変換されたビデオ映
像が生成される。
【0028】逆に符号化時には、もともと24Hz分の
情報しか存在していないことを利用し、30Hzで入力
された素材を符号化前に24Hzに戻すことで圧縮効率
を上げる。
【0029】すなわち、図ではodd−fi3とeve
n−fi5を削除すればよい。また、復号化側では再度
30Hzに変換することで、ビデオ信号として使用する
ことができる。
【0030】次に本発明の画像符号化装置について説明
する。図4は本発明の画像符号化装置の原理図である。
画像符号化装置2は、画像信号をフレーム周波数変換し
た後に符号化処理を行う。
【0031】画像符号化装置2は、フレーム周波数変換
装置1と、符号化手段20と、から構成される。また、
ノイズフィルタ11は、出力であるノイズカット画像信
号が符号化手段20へ伝搬しないような位置に設けられ
る。なお、フレーム周波数変換装置1の詳細は上述した
ので説明は省略する。
【0032】次に画像符号化装置2の詳細構成について
説明する。図5は画像符号化装置の構成を示す図であ
る。画像符号化装置2の符号化手段20は、DCTと動
き補償フレーム間予測を組み合わせたハイブリッド方式
を用いている。これは動き補償フレーム間予測によって
得られる予測誤差をDCTを用いて符号化する方式であ
る。
【0033】まず、フレーム周波数変換装置1で30H
zから24Hzにフレーム周波数変換された画像情報
は、図示しない入力処理手段でブロック化等の入力処理
が行われる。
【0034】DCT手段22aは、ブロック化された画
像情報または減算器21aで計算された予測誤差D0を
ブロック単位にDCT変換し、変換係数を求める。符号
化制御手段29は、量子化ステップを決定する。量子化
手段23aは、符号化制御手段29によって決定された
量子化ステップを用いて変換係数を量子化し、符号化デ
ータD1を生成する。
【0035】可変長符号化手段26bは、符号化データ
D1を可変長符号化する。多重化手段27は、可変長符
号化手段26bから出力されたデータと、動きベクトル
情報D2と、を多重化し、符号化信号を生成する。バッ
ファメモリ28は、符号化信号を蓄え、出力する。
【0036】また、符号化信号のバッファメモリ28の
占有率は、符号化制御手段29にフィードバックされ
る。そして、符号化制御手段29では、次のブロックの
ための量子化ステップを計算する。
【0037】逆量子化手段23bは、量子化手段23a
から出力された符号化データD1を量子化値に戻す。I
DCT手段22bは、この量子化値をIDCT変換し、
量子化差分データD3を再生する。
【0038】この量子化差分データD3は、前のフレー
ムの予測誤差D4に加算器21bで加算され、局部復号
画像F1としてフレームメモリ24に蓄えられる。動き
補償手段25は、フレームメモリ24に蓄えられた局部
復号画像F1を使って、次のフレームを予測するための
動きベクトルの推定と動き補償とを行う。
【0039】動き補償には現フレームF0と、フレーム
メモリ24に蓄えられた局部復号画像F1が用いられ
る。また、動きベクトル情報D2も可変長符号化手段2
6aで可変長符号化されてから多重化手段27へ送信さ
れる。
【0040】以上説明したように、本発明の画像符号化
装置2は、ノイズフィルタ11でノイズ除去された画像
信号のフレーム間相関検出を行ってフレーム周波数を変
換し、その後に符号化する構成とした。
【0041】これにより、確実にフレーム周波数変換さ
れた画像情報の符号化処理を行えるので、符号化画像の
画質の向上を図ることが可能になる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフレーム
周波数変換装置は、ノイズフィルタでノイズ除去された
画像信号のフレーム間相関検出を行って、フレーム周波
数変換を行う構成とした。これにより、ノイズ等に影響
されない安定したフレーム間相関検出ができるので、確
実にフレーム周波数変換を行うことが可能になる。
【0043】また、本発明の画像符号化装置は、ノイズ
フィルタでノイズ除去された画像信号のフレーム間相関
検出を行ってフレーム周波数を変換し、その後に符号化
する構成とした。これにより、確実にフレーム周波数変
換された画像情報の符号化処理を行えるので、符号化画
像の画質の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレーム周波数変換装置の原理図であ
る。
【図2】本発明のフレーム周波数変換装置の動作手順を
示すフローチャートである。
【図3】2−3プルダウン処理の概要を示す図である。
【図4】本発明の画像符号化装置の原理図である。
【図5】画像符号化装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1……フレーム周波数変換装置、11……ノイズフィル
タ、12……フレーム間相関検出手段、13……フレー
ム周波数変換手段。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号のフレーム周波数の変換を行う
    フレーム周波数変換装置において、 前記画像信号のノイズを除去してノイズカット画像信号
    を生成するノイズフィルタと、 前記ノイズカット画像信号のフレーム間の相関検出を行
    って、重複フィールドを検出するフレーム間相関検出手
    段と、 前記画像信号から前記重複フィールドを削除してフレー
    ム周波数変換を行うフレーム周波数変換手段と、 を有することを特徴とするフレーム周波数変換装置。
  2. 【請求項2】 前記ノイズフィルタは、フレーム内単位
    で前記ノイズを除去する空間フィルタであることを特徴
    とする請求項1記載のフレーム周波数変換装置。
  3. 【請求項3】 画像信号の符号化を行う画像符号化装置
    において、 画像信号のノイズを除去してノイズカット画像信号を生
    成するノイズフィルタと、 前記ノイズカット画像信号のフレーム間の相関検出を行
    って、重複フィールドを検出するフレーム間相関検出手
    段と、 前記画像信号から前記重複フィールドを削除してフレー
    ム周波数変換された画像情報を生成するフレーム周波数
    変換手段と、 前記画像情報の符号化処理を行う符号化手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記ノイズフィルタは、出力である前記
    ノイズカット画像信号が前記符号化手段へ伝搬しないよ
    うな位置に設けられることを特徴とする請求項3記載の
    画像符号化装置。
JP4522298A 1998-02-26 1998-02-26 フレーム周波数変換装置及び画像符号化装置 Pending JPH11243530A (ja)

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JP2010278871A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Toshiba Corp 画像処理装置及び画像処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010278871A (ja) * 2009-05-29 2010-12-09 Toshiba Corp 画像処理装置及び画像処理方法
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