JPH04326280A - 画像符号化方法及び装置 - Google Patents
画像符号化方法及び装置Info
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- JPH04326280A JPH04326280A JP3095807A JP9580791A JPH04326280A JP H04326280 A JPH04326280 A JP H04326280A JP 3095807 A JP3095807 A JP 3095807A JP 9580791 A JP9580791 A JP 9580791A JP H04326280 A JPH04326280 A JP H04326280A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
て伝送、記録する際に用いる画像符号化方法および装置
に関するものである。
数Gbpsに達し、そのままの転送レートで伝送するに
は通信コストが高くなり、記録するには記録容量が不足
する。そこで、従来から画質劣化を最小限にとどめ、か
つ転送レートを下げる画像符号化方法及び装置が開発さ
れてきた。
画像符号化方法及び装置の一例である、動き補償フレー
ム間差分2次元DCTについて説明する。
元DCTのブロック図、(図6)乃至(図9)は、動き
補償フレーム間差分2次元DCTの動作を説明するため
の説明図である。(図5)において、50は画像入力端
子、51はDCT回路、52は量子化器、53は逆量子
化器、54は逆DCT回路、55はフレームメモリ、5
6は動き補償フレーム間予測回路、57は動き検出回路
、58はフィールド内,フィールド間切り替え信号入力
端子、59は符号化画像出力端子である。
ついて、以下その動作を説明する。入力する画像はイン
ターレース走査されているものとする。(図6)は入力
画像の画素の時間空間配置図を示しており、同図の横軸
が時間方向、縦軸が垂直方向即ちライン方向を示してい
る。画素はインターレースによって、同図のように垂直
1ラインごとに時間がずれた位置に配置されている。同
図において時間軸が等しい画素の集合をフィールド、時
間軸が異なる2枚のフィールドを合わせてフレームと一
般的に称し、例えばフレームtはフィールド1、フィー
ルド2より構成される。
て上述したフィールドを単位として符号化される。(図
7)は(図6)の画像を入力した際の、符号化方法の説
明図である。符号化の最初のフレーム、すなわちフレー
ムtの画像は、入力端子58に入力されたフィールド内
符号化を示す切り替え信号によって、差分を取ることな
く、フィールドごとに、フィールド内符号化する。すな
わち、画像データは、あるブロック単位でDCT回路5
1で変換係数に変換し、量子化器52で変換係数を量子
化し、符号化画像出力端子59より伝送路に送出する。 一般的に画像は相関が高いため、DCTを行なうと、低
い周波数成分に対応する変換係数にエネルギーが集中す
る。従って、視覚的に目立たない高い周波数成分をあら
く、重要な成分である低い周波数成分を細かく量子化を
行なうことで、画質劣化を最小限にとどめ、かつデータ
量を減らすことが可能となる。前記伝送路に送出した変
換係数は、同時に逆量子化器53、逆DCT変換回路5
4を経て実時間データに戻し、フレームメモリ55に蓄
える。
フィールドごとにフレーム間差分符号化するが、まず動
き検出回路57において例えば良く知られた、全探索方
法を用いて、ブロック単位にフレーム間動きベクトルを
求める。このフレーム間とは、tフレームの第1フィー
ルドは(t+1)フレームの第1フィールドと、tフレ
ームの第2フィールドは(t+1)フレームの第2フィ
ールドと動き検出を行なうということである。動き補償
フレーム間予測回路56は前記検出した動きベクトルを
用いて、次のフレームの動き補償した予測値をブロック
単位で生成する。(t+1)フレーム画像は、tフレー
ムから生成した予測値との差分をとり、その後フィール
ドごとに、tフレームと同様の方法で符号化する。(t
+2)フレーム以降は、(t+1)フレームと同様の方
法で予測値が符号化される。以上の方法によれば、予測
値との差分を符号化することになるので、予測しない場
合に比べ、エネルギーが減少するため、さらに高効率な
符号化が可能となる(例えば、羽鳥、橋本、”動画像の
符号化方式”、テレビジョン学会誌Vol.44, N
o.1,pp47〜54 (1990))。
うな構成では、フィールドを単位としているため垂直方
向の相関が利用できない。(図6)に示したように、フ
ィールドどうしは時間空間の位置が異なるが、一般的に
フィールド間の画像は相関が高い。例えば静止画では、
時間が異なっても画像が変化せず、(図6)におけるx
,y,z点を考えた場合、x,z点の相関よりも、x,
y点の相関の方が高い。そこで、次に(図8)に示した
ように、フィールド1とフィールド2を組合わせて、フ
レームを作り、組み合わせたフレームを単位として符号
化することが考えられる。しかし単純にフィールドを組
み合わせたフレームは、(図9)のように、動きの大き
な画像の場合、垂直方向の相関が低下する部分が発生し
、符号化の際に画質劣化の原因となるという問題点を有
していた。
画像でも画質劣化を招くことなく、かつ高効率な画像符
号化方法および装置を提供するものである。
めに本発明は、インターレース走査した画像データを入
力し、前記画像データのフィールド間動きベクトルを検
出し、前記フィールド間動きベクトルを用いてフィール
ド間動き補償を行なって動き補償済みフレームを構成し
、前記動き補償済みフレームをブロック符号化するとい
う構成を備えたものである。
の動き補償を行ない垂直相関を高めた後、フレーム単位
で符号化を行なうため、動きの大きな部分でも画質劣化
することなく、高効率な画像符号化が行なえることとな
る。
装置について、図面を参照しながら説明する。
画像符号化装置のブロック図、(図2)はフィールド間
の動き補償方法の説明図、(図3)は(図1)に示した
動き検出回路及び、フィールド間動き補償回路の詳細な
ブロック図である。(図1)において、1は動き検出回
路、2はフィールド間動き補償回路、3はブロック符号
化回路である。
ついて以下(図1)及び(図2)を用いて説明する。
クマッチング法によりブロック単位にフィールド間の動
きベクトルを求める。次に、求めた各ブロックの動きベ
クトルをフィールド内の全ブロックで平均し、平均値を
フィールド間動きベクトルとする。フィールド間動き補
償回路2は、前記フィールド間動きベクトルを用いて、
フィールド間の動き補償を行ない、動き補償済みフレー
ムを作る。(図2)が動き補償フレームの例で、(図9
)のようなフィールド間の物体の動きが補償され、垂直
相関が高いフレームが構成されている。ブロック符号化
回路3は、前記動き補償済みフレームをフレーム単位に
ブロック符号化する。(図1)ではブロック符号化回路
として、従来例と同様の構成のフレーム間差分2次元D
CT符号化装置を用いている。同図中51〜58は従来
例と同様の動作を行なうが、従来例と異なるのは、すべ
てフレーム単位の処理ということである。フィールド単
位の処理に比べ、動き補償済みフレーム単位の処理は、
垂直方向の画素間距離が1/2となるので、相関が高く
なり、DCTの効率が上がる。その結果、従来例に比べ
効率の高い符号化装置が得られる。また、フィールド間
で動き補償を行なっているため、動きの大きな画像に対
しても効率が落ちることなく符号化できる。
ィールド間動き補償回路2の詳細な構成図の一例である
。動き検出回路1は、入力画像を記憶するフレームメモ
リ11、及びそのアドレスを発生するアドレス発生回路
12、異なったフィールドのブロック間の2乗誤差を計
算する2乗誤差計算回路13、2乗誤差計算回路13で
計算した2乗誤差のうち、最も誤差が小さいブロックの
ブロックアドレスを、動きベクトルとして出力する最小
誤差選択回路14、最小誤差選択回路14で発生した各
ブロックの動きベクトルを入力し、フィールド内全ブロ
ックの動きベクトルを平均し、フィールド間動きベクト
ルを出力する平均値計算回路15によって構成される。
し、フィールド間動き補償を行ない、動き補償済みフレ
ームの単位で出力するフレームメモリ21、動き検出回
路1で生成した動きベクトルを入力し、フィールド間動
き補償を行なう動作をフレームメモリ11のアドレス操
作で行なうアドレス発生回路22で構成される。
画像符号化装置のブロック図である。第1の実施例と異
なるのは、動き検出回路1と、ブロック符号化回路3に
おける動き検出回路57を共用した点である。第2の実
施例では、動き検出回路1でフレーム間の動きを検出す
るものとする。フィールド間の動き補償には、フレーム
間でブロックごと検出した動きベクトルを、フレーム内
全ブロックで平均し、その平均値を1/2してフィール
ド間動きベクトルとする。以上のように構成することに
より、フィールド間の動きベクトルを求める場合に比べ
、精度は若干落ちるが、フィールド間及びフレーム間そ
れぞれに異なる回路を持つ必要はなく、第1の実施例に
比べ少ないハードウェアでほぼ同等の効果を得ることが
できる。
してフレーム間差分2次元DCT符号化方法を例として
説明したが、これに限るものではなく、ブロック符号化
であれば、3次元DCT、ベクトル量子化など何にでも
用いることができる。
きベクトルをフィールドあるいはフレーム内の全ブロッ
クの動きベクトルを平均して求めるとしたが、これに限
るものではなく、平均ではなく中央値をとる、あるいは
フィールドまたはフレームを1つのブロックとみなし、
最初から1つのフィールド間動きベクトルを検出するな
ど、様々な方法が利用可能である。
ィールド間動きベクトルを検出し、前記検出したフィー
ルド間動きベクトルを用いてフィールド間動き補償を行
なって動き補償済みフレームを構成し、前記動き補償済
みフレームをブロック符号化することにより、垂直相関
の高いブロックを構成しブロック符号化を行なうため、
効率の高い画像符号化を実現できる。
のブロック図である。
である。
償回路の詳細なブロック図である。
のブロック図である。
ブロック図である。
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 インターレース走査した画像データを
入力し、前記画像データのフィールド間動きベクトルを
検出し、前記フィールド間動きベクトルを用いてフィー
ルド間動き補償を行なって動き補償済みフレームを構成
し、前記動き補償済みフレームをブロック符号化するこ
とを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項2】 フィールド間動きベクトルを、フィー
ルド間で動きベクトルをN個(N:N≧1なる整数)検
出し、前記検出したN個の動きベクトルを平均して求め
ることを特徴とする請求項1記載の画像符号化方法。 - 【請求項3】 フィールド間動きベクトルを、フレー
ム間で動きベクトルをN個(N:N≧1なる整数)検出
し、前記検出したN個の動きベクトルを平均して平均値
nを求め、前記平均値nを1/2して求めることを特徴
とする請求項1記載の画像符号化方法。 - 【請求項4】 インターレース走査した画像データを
入力し、前記画像データのフィールド間動きベクトルを
検出する動き検出回路と、前記検出したフィールド間動
きベクトルを用いてフィールド間動き補償を行ない動き
補償済みフレームを構成する動き補償回路と、前記動き
補償済みフレームをブロック符号化するブロック符号化
回路を有することを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9580791A JP2624013B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 画像符号化方法及び装置 |
US07/871,697 US5347309A (en) | 1991-04-25 | 1992-04-21 | Image coding method and apparatus |
EP19920303660 EP0510972A3 (en) | 1991-04-25 | 1992-04-23 | Image coding method and apparatus |
KR1019920006942A KR960001959B1 (ko) | 1991-04-25 | 1992-04-24 | 화상부호화방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9580791A JP2624013B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 画像符号化方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04326280A true JPH04326280A (ja) | 1992-11-16 |
JP2624013B2 JP2624013B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=14147700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9580791A Expired - Lifetime JP2624013B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 画像符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2624013B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5396793A (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-14 | United Technologies Corporation | Altitude gas turbine engine test cell |
US5479264A (en) * | 1992-01-29 | 1995-12-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
US6870884B1 (en) | 1992-01-29 | 2005-03-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2627926A1 (fr) | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Labo Electronique Physique | Procede et dispositif de codage de signaux video numeriques, et dispositif de decodage correspondant |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9580791A patent/JP2624013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5909252A (en) * | 1992-01-29 | 1999-06-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
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US7376184B2 (en) | 1992-01-29 | 2008-05-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
US7688892B2 (en) | 1992-01-29 | 2010-03-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
US7756202B2 (en) | 1992-01-29 | 2010-07-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-efficiency encoder and video information recording/reproducing apparatus |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2624013B2 (ja) | 1997-06-25 |
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