JPS61173592A - フレ−ム間符号化方式 - Google Patents
フレ−ム間符号化方式Info
- Publication number
- JPS61173592A JPS61173592A JP60014744A JP1474485A JPS61173592A JP S61173592 A JPS61173592 A JP S61173592A JP 60014744 A JP60014744 A JP 60014744A JP 1474485 A JP1474485 A JP 1474485A JP S61173592 A JPS61173592 A JP S61173592A
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- JP
- Japan
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- signal
- quantization
- motion
- still
- area
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、画像信号のデジタル伝送に係わり、特に入力
動画像信号の動静領域別に異なる量子化を行なうフレー
ム間符号化方式による高能率の帯域圧縮伝送技術に関す
る。
動画像信号の動静領域別に異なる量子化を行なうフレー
ム間符号化方式による高能率の帯域圧縮伝送技術に関す
る。
（従来技術と問題点）
従来、入力動画像信号を動静分離して、動静領域別に異
なる量子化特性を適用するフレーム間符号化方式として
は、特願昭５９−１６９０１１号明細書［動画像信号の
予測符号化装置」にあるように、静止領域に対して大き
なデッドゾーン（入力に対して出力ゼロとなる範囲）を
持つ量子化特性を適用する予測符号化方式が知られてい
る。しかし、この方式では動領域と静止領域のさかいめ
で、デッドゾーンの大きさが急に変わるため、物体の動
いたあとに尾を引くような画面の汚れが残り、特にこの
部分が静止領域となるデッドゾーンが大きくされるため
に、いつまでも汚れが残ってしまうという欠点があった
。また量子化特性の選択は通常は複数ライン単位でなさ
れるため、シーンチェンジ後の静止領域ではこの特性が
変化した境界部分に微妙な階調の差が目につくことがあ
った。
なる量子化特性を適用するフレーム間符号化方式として
は、特願昭５９−１６９０１１号明細書［動画像信号の
予測符号化装置」にあるように、静止領域に対して大き
なデッドゾーン（入力に対して出力ゼロとなる範囲）を
持つ量子化特性を適用する予測符号化方式が知られてい
る。しかし、この方式では動領域と静止領域のさかいめ
で、デッドゾーンの大きさが急に変わるため、物体の動
いたあとに尾を引くような画面の汚れが残り、特にこの
部分が静止領域となるデッドゾーンが大きくされるため
に、いつまでも汚れが残ってしまうという欠点があった
。また量子化特性の選択は通常は複数ライン単位でなさ
れるため、シーンチェンジ後の静止領域ではこの特性が
変化した境界部分に微妙な階調の差が目につくことがあ
った。
（発明の目的）
本発明は、復号画像の特に静止領域における画質劣化が
少なく、しかも高い圧縮率の得られる符号化方式を供給
することを目的とする。
少なく、しかも高い圧縮率の得られる符号化方式を供給
することを目的とする。
（発明の構成）
本発明は、予め動画像信号を動き領域と静止領域に分離
し、この静止領域に含まれる画素に対する予測誤差につ
いては通常は粗い量子化を行うが、少なくとも１画面に
ついては密な量子化を行うことを特徴とするフレーム間
符号化方式である。
し、この静止領域に含まれる画素に対する予測誤差につ
いては通常は粗い量子化を行うが、少なくとも１画面に
ついては密な量子化を行うことを特徴とするフレーム間
符号化方式である。
（発明の原理）
本発明においては、まず動画像信号を動き領域と静止領
域に分離する。この分離方法はすでに幾つか知られてい
る。例えば特願昭５９−１９４１１０号明細書［動画像
信号の動静分離装置」にあるように、画面をある大きさ
のブロックに分割しブロック内の各画素のフレーム差分
値の絶対値をブロック内で加算し、この加算結果と定め
られたしきい値との大小比較により、該ブロックの動静
判定を行う方法がある。あるいは、グラジェント法と呼
ばれる方法では、フレーム内の輝度勾配とフレーム差分
値から、画素単位の動ベクトルが求まり、この動ベクト
ルがゼロでない画素の集合をもって、動領域とすること
ができる。本発明においては、動静分離の方法が、いず
れの方法でも構わない。次に第１，２図を用いて静止領
域に含まれる画素に対してのみある任意のフレームにお
いて密な量子化を行う方法を説明する。前述のいずれの
方法により動静分離を行った結果を第１図に示す。第１
図の各フレームにおける斜線部分は、動静分離により静
止領域と判定されたとする。各フレームの斜線の静止領
域に対して通常は粗い量子化を行うことにより、静止領
域の雑音により発生する情報を抑圧することができる。
域に分離する。この分離方法はすでに幾つか知られてい
る。例えば特願昭５９−１９４１１０号明細書［動画像
信号の動静分離装置」にあるように、画面をある大きさ
のブロックに分割しブロック内の各画素のフレーム差分
値の絶対値をブロック内で加算し、この加算結果と定め
られたしきい値との大小比較により、該ブロックの動静
判定を行う方法がある。あるいは、グラジェント法と呼
ばれる方法では、フレーム内の輝度勾配とフレーム差分
値から、画素単位の動ベクトルが求まり、この動ベクト
ルがゼロでない画素の集合をもって、動領域とすること
ができる。本発明においては、動静分離の方法が、いず
れの方法でも構わない。次に第１，２図を用いて静止領
域に含まれる画素に対してのみある任意のフレームにお
いて密な量子化を行う方法を説明する。前述のいずれの
方法により動静分離を行った結果を第１図に示す。第１
図の各フレームにおける斜線部分は、動静分離により静
止領域と判定されたとする。各フレームの斜線の静止領
域に対して通常は粗い量子化を行うことにより、静止領
域の雑音により発生する情報を抑圧することができる。
次にある任意のフレームたとえば第ｎフレームの斜線の
静止領域の全体に密な量子化を行う。第２図を用いて密
な量子化を行う方法について説明する。動静判定により
静止領域と判定された部分に通常は、粗い量子化を行い
、たとえば第ｎフレームにおける静止領域に密な量子化
を行い、次のフレームからＰフレームの間は、静止領域
に粗い量子化を行なう。そして第ｎフレームの静止領域
に密な量子化を行なう。このように間をおいて適当な周
期で静止領域に対して密な量子化を行なう。静止領域の
量子化が粗いままだと画像の動きやシーンチェンジによ
り、動領域と静止領域。
静止領域の全体に密な量子化を行う。第２図を用いて密
な量子化を行う方法について説明する。動静判定により
静止領域と判定された部分に通常は、粗い量子化を行い
、たとえば第ｎフレームにおける静止領域に密な量子化
を行い、次のフレームからＰフレームの間は、静止領域
に粗い量子化を行なう。そして第ｎフレームの静止領域
に密な量子化を行なう。このように間をおいて適当な周
期で静止領域に対して密な量子化を行なう。静止領域の
量子化が粗いままだと画像の動きやシーンチェンジによ
り、動領域と静止領域。
の境目や静止領域に発生した画面の汚れが残ってしまう
のがときどき静止領域全体に密な量子化を行うことによ
り、静止領域の雑音により発生する情報を抑圧し、かつ
動領域と静止領域の境目やシーンチェンジ後の静止領域
の画面の汚れを除去することができる。また量子化を一
度密にしておけばその後に粗い量子化を行っても動きや
シーンチェンジが起こらない限り静止領域に画面の汚れ
は発生しない。このようにして高い圧縮率の符号化方式
が得られる。
のがときどき静止領域全体に密な量子化を行うことによ
り、静止領域の雑音により発生する情報を抑圧し、かつ
動領域と静止領域の境目やシーンチェンジ後の静止領域
の画面の汚れを除去することができる。また量子化を一
度密にしておけばその後に粗い量子化を行っても動きや
シーンチェンジが起こらない限り静止領域に画面の汚れ
は発生しない。このようにして高い圧縮率の符号化方式
が得られる。
（実施例）
第３図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。第３
図は、本発明を用いた符号器の一実施例である。信号線
１０１より入力されるディジタル化された動画像信号は
、遅延回路１と、動静分離回路２に供給される。動静分
離回路２で計算された動静判定信号は、信号線２０１を
介し符号化制御回路７に供給される。遅延回路１で遅延
調整された動画像信号は減算器３に入る。減算′６３は
、フレームメモリーからの１フレ一ム時間遅延された予
測信号とによりフレーム差分を計算し、これを予測誤差
信号として量子化回路４に送る。量子化回路４は、予測
誤差信号を量子化するにあたり、符号化制御回路７から
の量子化切換信号により、たとえば第２図に示したよう
に静止領域に対して粗・密の量子化の切換制御を行う。
図は、本発明を用いた符号器の一実施例である。信号線
１０１より入力されるディジタル化された動画像信号は
、遅延回路１と、動静分離回路２に供給される。動静分
離回路２で計算された動静判定信号は、信号線２０１を
介し符号化制御回路７に供給される。遅延回路１で遅延
調整された動画像信号は減算器３に入る。減算′６３は
、フレームメモリーからの１フレ一ム時間遅延された予
測信号とによりフレーム差分を計算し、これを予測誤差
信号として量子化回路４に送る。量子化回路４は、予測
誤差信号を量子化するにあたり、符号化制御回路７から
の量子化切換信号により、たとえば第２図に示したよう
に静止領域に対して粗・密の量子化の切換制御を行う。
動領域に対しては、従来と同様にたとえば後述のバッフ
ァーメモリー１１の占有状態に基づいて定められる量子
化が行われる。つぎに量子化回路４で量子化された予測
誤差信号は加算器５および符号変換器８に供給される。
ァーメモリー１１の占有状態に基づいて定められる量子
化が行われる。つぎに量子化回路４で量子化された予測
誤差信号は加算器５および符号変換器８に供給される。
加算器５は、量子化された予測誤差信号と、フレームメ
モリー６からの予測信号とを加算し、その結果を局部復
号信号としてフレームメモリー６に供給する。符号変換
器８は、量子化回路４からの供給された予測誤差信号を
可変長符号化し圧縮する。
モリー６からの予測信号とを加算し、その結果を局部復
号信号としてフレームメモリー６に供給する。符号変換
器８は、量子化回路４からの供給された予測誤差信号を
可変長符号化し圧縮する。
符号変換器８は、可変長符号化を行う際に、符号化制御
回路７からの量子化切換信号により、どの量子化特性が
選択されたかに従い対応する可変、長符号化を行い、可
変長符号を多重化回路に出力する。
回路７からの量子化切換信号により、どの量子化特性が
選択されたかに従い対応する可変、長符号化を行い、可
変長符号を多重化回路に出力する。
符号変換器９は、符号化制御回路７からの量子化切換信
号により、どの量子化特性が選択されたかを、モード符
号として符号化し多重化回路に出力する。多重化回路１
０は、モード符号と可変長符号を多重化し、バッファメ
モリー１１に出力する。
号により、どの量子化特性が選択されたかを、モード符
号として符号化し多重化回路に出力する。多重化回路１
０は、モード符号と可変長符号を多重化し、バッファメ
モリー１１に出力する。
バッファメモリー１１は、伝送路１１０１の伝送速度を
一定に保つように、符号化の速度と伝送路の速度の整合
を行う。またバッファメモリー１１の占有状態を示すバ
ッファーオキパンシーを１１０２を介して符号化制御回
路７に供給する。
一定に保つように、符号化の速度と伝送路の速度の整合
を行う。またバッファメモリー１１の占有状態を示すバ
ッファーオキパンシーを１１０２を介して符号化制御回
路７に供給する。
次に符号化制御回路７について第４図を参照して説明す
る。符号化制御回路７は、第４図に示すように量子化切
換器７０１とタイマー７０２によって構成される。タイ
マー７０２はある任意の周期たとえば数フレーム単位で
タイミング信号を量子化切換器に供給する。またタイマ
ー７０２は、バッファメモリー１１から信号線１１０２
を介して供給されるバッファーオキユパンシ−により発
生情報量を監視し、発生情報が多いときにはタイミング
信号を出さないようにする。量子化切換器７０１は動静
分離回路２から信号線２０１を介して供給される動静判
定信号により静止領域と判定された部分に通常は粗い量
子化を選択する量子化切換信号を出力し、タイマー７０
２からタイミング信号が送られて来たときのみ静止領域
の全体に密な量子化を選択する量子化切り換え信号を出
力する。このように動静判定信号とバッファオキユパン
シ−により、通常は粗い量子化を行い、ときどき静止領
域の全体に密な量子化を行う。このとき発生情景が多け
れば（すなわち信号線１１０２がバッファオキユパンシ
−が大なることを示すとき）密な量子化は行わず粗い量
子化を行なう。
る。符号化制御回路７は、第４図に示すように量子化切
換器７０１とタイマー７０２によって構成される。タイ
マー７０２はある任意の周期たとえば数フレーム単位で
タイミング信号を量子化切換器に供給する。またタイマ
ー７０２は、バッファメモリー１１から信号線１１０２
を介して供給されるバッファーオキユパンシ−により発
生情報量を監視し、発生情報が多いときにはタイミング
信号を出さないようにする。量子化切換器７０１は動静
分離回路２から信号線２０１を介して供給される動静判
定信号により静止領域と判定された部分に通常は粗い量
子化を選択する量子化切換信号を出力し、タイマー７０
２からタイミング信号が送られて来たときのみ静止領域
の全体に密な量子化を選択する量子化切り換え信号を出
力する。このように動静判定信号とバッファオキユパン
シ−により、通常は粗い量子化を行い、ときどき静止領
域の全体に密な量子化を行う。このとき発生情景が多け
れば（すなわち信号線１１０２がバッファオキユパンシ
−が大なることを示すとき）密な量子化は行わず粗い量
子化を行なう。
また、バッファオキパンシーを示す信号１１０２をタイ
マー７０２に供給する代わりに、信号１１０２を量子化
切り換え器７０１に供給することとし、バッファオキユ
パンシ−が大なるときは、タイマー７０２より供給され
るタイミ ング信号を無視するように構成してもほとん
ど同等の効果が得られる。
マー７０２に供給する代わりに、信号１１０２を量子化
切り換え器７０１に供給することとし、バッファオキユ
パンシ−が大なるときは、タイマー７０２より供給され
るタイミ ング信号を無視するように構成してもほとん
ど同等の効果が得られる。
次に第５図により復号器の説明をする。バッファーメモ
リー１２には、伝送路１２０１により符号器から一定の
速度で送られて来る圧縮符号化された信号と、復号化す
る速度との整合を行い符号逆交換器１３．１４に出力す
る。符号逆交換器１３は、多重化されている圧縮符号か
らモード符号のみ取り出し復号化する。復号された（量
子化特性を表す）信号は１３０１により符号逆交換器１
４に供給され、量子化切り換えの制御に用いられる。符
号逆交換器１４は、多重化されている圧縮符号の内のモ
ード符号を除いた可変長符号の復号をこの量子化特性に
基づいて行い、復号された予測誤差信号を加算器１５に
出力する。加算器１５は、符号逆交換器１４からの復号
された予測誤差信号とフレームメモリー１６からの予測
信号を加算し復号信号をフレームメモリー１６に供給す
るほか、線１５０１を介して復号器から出力される。
リー１２には、伝送路１２０１により符号器から一定の
速度で送られて来る圧縮符号化された信号と、復号化す
る速度との整合を行い符号逆交換器１３．１４に出力す
る。符号逆交換器１３は、多重化されている圧縮符号か
らモード符号のみ取り出し復号化する。復号された（量
子化特性を表す）信号は１３０１により符号逆交換器１
４に供給され、量子化切り換えの制御に用いられる。符
号逆交換器１４は、多重化されている圧縮符号の内のモ
ード符号を除いた可変長符号の復号をこの量子化特性に
基づいて行い、復号された予測誤差信号を加算器１５に
出力する。加算器１５は、符号逆交換器１４からの復号
された予測誤差信号とフレームメモリー１６からの予測
信号を加算し復号信号をフレームメモリー１６に供給す
るほか、線１５０１を介して復号器から出力される。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、静止領域に粗い量子化を行
い静止領域の雑音により発生する情報を抑圧しつつ、フ
レーム単位に静止領域に対して中、密と段々と細かにな
る量子化を行うことにより、わずかの情報の追加により
従来問題となっていた静止領域の画面の汚れを除去する
ことができ、高い圧縮率のフレーム間符号化方式が実現
される。このように本発明を実用に供するとその効果は
きわめて大きい。
い静止領域の雑音により発生する情報を抑圧しつつ、フ
レーム単位に静止領域に対して中、密と段々と細かにな
る量子化を行うことにより、わずかの情報の追加により
従来問題となっていた静止領域の画面の汚れを除去する
ことができ、高い圧縮率のフレーム間符号化方式が実現
される。このように本発明を実用に供するとその効果は
きわめて大きい。
第１図及び第２図は本発明の詳細な説明する図、る図で
ある。 図において １・・・・・遅延回路 ２・・・・・動静分離
回路３・・・・・減算器 ４・・・・・量子
化回路５・・・・・加算器 ６・・・・・フ
レームメモリー７・・・・・符号化制御回路 ８・・
・・・符号変換器９・・・・・符号変換器 １０・
・・・・多重化回路１１・・・・・バッファーメモリー １２・・・・・バッファーメモリー １３・・・・・符号逆変換器 工４・・・・・符号逆
変換器１５・・・・−加算ｉ １６・・・・
・フレームメモリーである。 代二人弁理士内原 蝋答 邸□ 兜□ 邸□ ・ ・ ・ ・
ある。 図において １・・・・・遅延回路 ２・・・・・動静分離
回路３・・・・・減算器 ４・・・・・量子
化回路５・・・・・加算器 ６・・・・・フ
レームメモリー７・・・・・符号化制御回路 ８・・
・・・符号変換器９・・・・・符号変換器 １０・
・・・・多重化回路１１・・・・・バッファーメモリー １２・・・・・バッファーメモリー １３・・・・・符号逆変換器 工４・・・・・符号逆
変換器１５・・・・−加算ｉ １６・・・・
・フレームメモリーである。 代二人弁理士内原 蝋答 邸□ 兜□ 邸□ ・ ・ ・ ・
Claims (1)
- テレビジョン信号等、動画像信号をフレーム間予測符号
化するにあたり、動画像信号の動き領域と静止領域を分
離し、該静止領域に含まれる画素に対する予測誤差につ
いては、粗い量子化を行なうとともに、一定周期毎に１
画面については密な量子化を行なうことを特徴とするフ
レーム間符号化方式。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014744A JPH0797861B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
| CA000488530A CA1277416C (en) | 1984-08-13 | 1985-08-12 | Inter-frame predictive coding apparatus for video signal |
| US06/765,357 US4683494A (en) | 1984-08-13 | 1985-08-13 | Inter-frame predictive coding apparatus for video signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014744A JPH0797861B2 (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173592A true JPS61173592A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0797861B2 JPH0797861B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=11869620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014744A Expired - Lifetime JPH0797861B2 (ja) | 1984-08-13 | 1985-01-29 | フレーム間符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797861B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5382218A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Nec Corp | Television signal coding unit |
| JPS5729112A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Tokai Rika Co Ltd | Load controlling method |
| JPS59141887A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-14 | Nec Corp | 動画像信号の予測符号化装置 |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60014744A patent/JPH0797861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5382218A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-20 | Nec Corp | Television signal coding unit |
| JPS5729112A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-17 | Tokai Rika Co Ltd | Load controlling method |
| JPS59141887A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-14 | Nec Corp | 動画像信号の予測符号化装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0797861B2 (ja) | 1995-10-18 |
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