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JP2802066B2 - 画像信号のフレーム間圧縮装置 - Google Patents

画像信号のフレーム間圧縮装置

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JP2802066B2
JP2802066B2 JP21818787A JP21818787A JP2802066B2 JP 2802066 B2 JP2802066 B2 JP 2802066B2 JP 21818787 A JP21818787 A JP 21818787A JP 21818787 A JP21818787 A JP 21818787A JP 2802066 B2 JP2802066 B2 JP 2802066B2
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JP
Japan
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circuit
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decoding
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修二 井上
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビ会議システム、テレビ電話、監視シ
ステム等に利用する画像信号のフレーム間圧縮装置に関
する。 従来の技術 従来、この種の画像信号のフレーム間圧縮装置は、第
2図に示すように、動き補償フレーム間予測を行い、予
測誤差を算出した後に複数の予測誤差の集合であるブロ
ックに対して直交変換を行い、その係数を符号化する。 第2図において、アナログ画像信号がライン401を介
して入力すると、A/D変換器402によりデジタル画像信号
に変換され、ライン403を介して減算器404に入力すると
ともに、ライン423を介して動きベクトル検出回路421に
入力する。 動きベクトル検出回路421は、A/D変換器402からのデ
ジタル画像信号と、フレームメモリ417からライン418を
介して読み出される前フレームの画素値とを用いて複数
の画素の集合である動きベクトルをブロック単位に検出
し、ライン420を介して予測回路419に出力するととも
に、回線424に出力する。 予測回路419は、動きベクトル検出回路420からの動き
ベクトルと、フレームメモリ417からライン418を介して
読み出した前フレームの画素値とを用いて動き補償フレ
ーム間予測を行い、この予測値をライン422を介して減
算器404と加算器414に出力する。 減算器404は、A/D変換器402からのデジタル画像信号
から予測回路419からの予測値を減算して予測誤差値を
算出し、ライン405を介して直交変換回路406に出力す
る。 直交変換回路406、この予測誤差値を複数の集合であ
るブロック単位に直交変換して係数を算出し、ライン40
7を介して係数符号化回路408に出力する。係数符号化回
路408は、この係数を符号化し、ライン409を介して係数
復号化回路410に出力するとともに、ライン416を介して
回線に送出する。 尚、この直交変換後の係数を算出する場合、予測誤差
信号の有する統計的性質に従い、多くのエネルギが集中
する周波数に対応する係数に対して所定の多くのビット
を割り当て、エネルギがあまり集中していない周波数に
対応する係数に対して所定の少ないビットを割り当て
る。 係数復号回路410は、係数符号化回路408からの係数を
局所復号化し、ライン411を介して直交逆変換回路412に
出力し、直交逆変換回路412は、復号化された係数を予
測誤差に再生し、ライン413を介して加算器414に出力す
る。 加算器414は、直交逆変換回路412により再生された予
測誤差と、予測回路419からの予測値を加算して画素値
を再生し、ライン415を介してフレームメモリ417に書き
込む。 フレームメモリ417に書き込まれた局所画素値は、次
のフレームの圧縮符号化に用いられる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の画像信号のフレーム間圧縮
装置では、予測誤差は通常、周波数の比較的低い成分に
エネルギが集中しているために、低周波領域に対応する
係数に多くのビット数を割り当て、高周波領域に対応す
る係数に少ないビット数を割り当てる。 したがって、動いている物体のエッジ部等の画像のよ
うに高周波成分を多く含む予測誤差信号に対しては、割
り当てられるビット数が少ないために、高周波領域にい
ちじるしい歪が生じてエッジ部がぼけた再生画像とな
り、画質が劣化するという問題点がある。 本発明は上記問題点に鑑み、画質を向上することがで
きる画像信号のフレーム間圧縮符号化装置を提供するこ
とを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、直交変換し
た係数をその性質に応じてそれぞれ異なる符号に符号化
する複数の係数符号化手段を備え、前フレームの係数の
性質に応じてこの係数符号化手段を選択するように構成
したことを特徴とする。 作用 本発明は上記構成により、予測誤差の統計的性質が異
なる画像の部分をその性質に応じて符号化して伝送する
ために、画質を向上することができる。 実 施 例 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。第
1図は、本発明に係る画像信号のフレーム間圧縮装置の
一実施例を示すブロック図であり、この図において、第
2図の構成部材と同一の部材には同一の参照符号を付
す。 第1図において、402は、ライン401を介して入力した
アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するA/D変
換器、421は、A/D変換器402からライン423を介して入力
したデジタル画像信号と、フレームメモリ417からライ
ン418を介して読み出される前フレームの画素値とを用
いて複数の画素の集合である動きベクトルをブロック単
位に検出し、ライン420を介して予測回路419に出力する
とともに、回線424に出力する動きベクトル検出回路で
ある。 419は、動きベクトル検出回路420からの動きベクトル
と、フレームメモリ417からライン418を介して読み出さ
れる前フレームの画素値とを用いて動き補償フレーム間
予測を行い、この予測値をライン422を介して減算器404
と加算器414に出力する予測回路である。 404は、A/D変換器402からのデジタル画像信号から予
測回路419からの予測値を減算して予測誤差値を算出
し、ライン405を介して直交変換回路406に出力する減算
器、406は、この予測誤差値を複数の集合であるブロッ
ク単位に直交変換して係数を算出し、算出した係数をラ
イン118を介して第1の切換回路101に出力する直交変換
回路である。 101は、後述する符号化復号化選択回路109の制御によ
り、直交変換回路406からの係数をライン1021〜102nを
介して符号化回路1031〜103nに選択的に出力する第1の
切換回路である。 1031〜103nはそれぞれ、直交変換回路406からの係数
をその性質に応じて異なる符号に符号化する符号化回路
であり、この符号化回路1031〜103nは、符号化した係数
をライン104を介して切換回路105に出力するとともに、
ライン416を介して回線に出力する。 第2の切換回路105は、第1の切換回路101と同様に、
符号化復号化選択回路109の制御により、符号化回路103
1〜103nからの符号化係数をライン1061〜106nを介して
復号化回路1071〜107nに選択的に出力する。 1071〜107nはそれぞれ、符号化回路1031〜103nからの
符号化係数を直交変換係数に復号化する復号化回路であ
り、復号化回路1071〜107nは、復号化係数をライン108
を介して直交逆変換回路412と符号化復号化選択回路109
に出力する。 109は、復号化回路1071〜107nからの復号化係数すな
わち前フレームの係数により次のフレームの画像の統計
的性質を予測し、第1、第2の切換回路101,105をそれ
ぞれ制御して符号化回路1031〜103nの1つ、復号化回路
1071〜107nの1つを選択する符号化選択回路である。 412は、復号化回路1071〜107nにより復号化された係
数を予測誤差に再生し、ライン413を介して加算器414に
出力する直交逆変換回路、414は、直交逆変換回路412に
より再生された予測誤差と、予測回路419からの予測値
を加算して画素値を再生し、ライン415を介してフレー
ムメモリ417に書き込む加算器である。 次に、上記構成に係る実施例の動作を説明する。 先ず、符号化復号化選択回路109は、復号化回路1071
〜107nからの復号化係数すなわち前フレームの係数によ
り次のフレームの画像の統計的性質を予測し、第1、第
2の切換回路101,105をそれぞれ制御して符号化回路103
1〜103n、復号化回路1071〜107nの1つを選択する。 この状態で次のフレームの画像信号がライン401に入
力すると、第2図に示す従来例と同様に、減算器404
は、A/D変換器402からのデジタル画像信号から予測回路
419からの予測値を減算して予測誤差値を算出し、ライ
ン405を介して直交変換回路406に出力する。 直交変換回路406は、減算器404からの予測誤差値を複
数の集合であるブロック単位に、例えば16画素(=4×
4)、64画素(8×8)のブロックの大きさで直交変換
し、係数を算出する。 尚、このときのブロックの大きさは、前述した動きベ
クトル検出の際のブロックの大きさと同一としたり、ま
たそのブロックを幾つかに分割した大きさとすることが
できる。 符号化復号化選択回路109により選択された符号化回
路1031〜103nの1つは、直交変換回路406からの係数を
符号化し、回線と切換回路105に出力する。 符号化復号化選択回路109により選択された復号化回
路1071〜107nの1つは、当該符号化回路103からの符号
を復号化して直交変換係数に再生し、直交逆変換回路41
2と符号化復号化選択回路109に出力する。 符号化復号化選択回路109は、この係数により次のフ
レームの符号化、復号化のために第1、第2の切換回路
101,105をそれぞれ制御し、また、直交逆変換回路412
は、復号化された係数を予測誤差に再生し、加算器414
は、直交逆変換回路412により再生された予測誤差と、
予測回路419からの予測値を加算して画素値を再生し、
フレームメモリ417に書き込む。 したがって、上記実施例によれば、前フレームの復号
化係数により次のフレームの画像の統計的性質を予測し
て係数を符号化するために、動いている物体のエッジ部
などの画像のように、予測誤差信号が高周波成分を多く
含む係数に対し画質を劣化することなく符号化すること
ができる。 発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、選択信号
により複数の符号化回路の一つを選択して符号化信号を
外部に出力させるという画像信号のフレーム間圧縮装置
において、この符号化信号を一旦、複数の復号化回路に
よって復号化に変換した後に、選択回路によって次のフ
レームの画像の性質を予測し、第1、第2の切換回路へ
選択信号を出力するという構成にしたので、従来の符号
化信号から選択信号を出力するものでは周波数成分の比
較分析が困難であったものに比べ、復号化信号により周
波数成分の比較分析が容易な状態で符号化回路と復号化
回路とを選択できることとなり、動いている物体のエッ
ジ部などの画像のように、予測誤差信号が高周波成分を
多く含む信号に対し、画像を劣化することなく符号化す
ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明に係る画像信号のフレーム間圧縮装置
の一実施例を示すブロック図、第2図は、従来例の画像
信号のフレーム間圧縮装置を示すブロック図である。 406……直交変換回路、101……第1の切換回路、105…
…第2の切換回路、1031〜103n……符号化回路、1071
107n……復号化回路、109……符号化復号化選択回路、4
17……フレームメモリ、419……予測回路、421……動き
ベクトル検出回路。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−166681(JP,A) 特開 昭62−222783(JP,A) 特開 昭62−2721(JP,A) IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS VOL.COM−29[12](1981) P.1799〜1808(Fig.9)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.デジタル化された画像信号と当該画像信号の前フレ
    ームの画素値とを用いて動きベクトルを出力する動きベ
    クトル検出回路と、 この動きベクトルと上記前フレームの画素値とを用いて
    動き補償フレーム間予測を行い、予測信号を出力する予
    測回路と、 前記デジタル化された画像信号から上記予測信号を減算
    して予測誤差値信号を出力する減算器と、 この減算器の出力信号を複数のブロック単位に直交変換
    する直交変換回路と、 この直交変換回路の出力信号の性質に応じて符号化する
    複数の符号化回路と、 選択信号によりこれら複数の符号化回路の一つを選択し
    て符号化信号を出力させる第1の切換回路と、 この第1の切換回路により選択された符号化信号を、そ
    の性質に応じて異なる復号化信号に復号化する複数の復
    号化回路と、 上記選択信号により、これら複数の復号化回路の一つを
    選択して復号化信号を出力させる第2の切換回路と、 この復号化回路の復号化信号から次のフレームの画像の
    性質を予測し、上記第1、第2の切換回路へ上記選択信
    号を出力する選択回路と、 上記第2の切換回路によって選択された復号化信号を直
    交逆変換して予測誤差値信号を出力する直交逆変換回路
    と、 この予測誤差値信号と上記予測信号とを加算して画素値
    を再生する加算器と、 この加算器の出力信号を記憶し、上記前フレームの画素
    値として出力するフレームメモリとを備えた画像信号の
    フレーム間圧縮装置。
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JP2520306B2 (ja) * 1989-05-24 1996-07-31 三菱電機株式会社 変換符号化装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62166681A (ja) * 1986-01-18 1987-07-23 Sony Corp 予測符号化装置
JPS62222783A (ja) * 1986-03-24 1987-09-30 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 動画像の高能率符号化方式

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IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS VOL.COM−29[12](1981)P.1799〜1808(Fig.9)

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