JPS62213494A - 動画像信号の動き補償方式 - Google Patents
動画像信号の動き補償方式Info
- Publication number
- JPS62213494A JPS62213494A JP61054614A JP5461486A JPS62213494A JP S62213494 A JPS62213494 A JP S62213494A JP 61054614 A JP61054614 A JP 61054614A JP 5461486 A JP5461486 A JP 5461486A JP S62213494 A JPS62213494 A JP S62213494A
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- JP
- Japan
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- frame
- motion
- frames
- memory
- motion compensation
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、動画像信号のフレーム間処理に係シ、特に動
画像信号から動きベクトルを検出し、これを用いて該当
フレームを動き補償する動画像信号の動き補償方式に関
する。
画像信号から動きベクトルを検出し、これを用いて該当
フレームを動き補償する動画像信号の動き補償方式に関
する。
(従来の技術)
動画像信号を符号化する技術として、フレーム間符号化
が知られている。これは、画素そのものを符号化するの
ではなく、連続する画像フレームの間で画素の差分を計
算し、これを符号化するものである。フレーム間符号化
は、動きの少い画像に対しては有効であシ、高い情報圧
縮率を得ることができるが、画像に動きが有る場合には
、フレーム間差分の有意な画素が増加し、有効性は失わ
れてしまう。
が知られている。これは、画素そのものを符号化するの
ではなく、連続する画像フレームの間で画素の差分を計
算し、これを符号化するものである。フレーム間符号化
は、動きの少い画像に対しては有効であシ、高い情報圧
縮率を得ることができるが、画像に動きが有る場合には
、フレーム間差分の有意な画素が増加し、有効性は失わ
れてしまう。
この問題を解決するため、従来、フレーム間における動
画像信号の動きベクトルを検出し、これを用いてフレー
ム間で画素をシフトし、この後フレーム間差分を計算す
る動き補償方式が採用されている。この方式の原理を第
3図を用いて説明する。今、フレームjの画素ブロック
Bを前フレームiの情報を用いて符号化する際に、例え
ば、フシーム間信号差分とフレーム内信号差分との関係
に基づく逐次方法(「画像動き量検出方式」特開昭60
−158786号)によシ、フレームiとjとの間にお
ける画素ブロックBの動きベクトルVを検出し、前フレ
ームiにおいて画素ブロックBと同位置にある画素ブロ
ックB′から動きベクトルVだけ逆に偏位した位置にあ
る画素ブロックB“を選択し、この画素ブロックB“と
画素ブロックBとの間で画素の差分を計算し、この差分
を符号化するものである。このように、画像信号の動き
補償を用いることによシ、動きの有る部分が大きい動画
像に対しても、高い情報圧縮率が得られ、有効な符号化
方式を実現している。
画像信号の動きベクトルを検出し、これを用いてフレー
ム間で画素をシフトし、この後フレーム間差分を計算す
る動き補償方式が採用されている。この方式の原理を第
3図を用いて説明する。今、フレームjの画素ブロック
Bを前フレームiの情報を用いて符号化する際に、例え
ば、フシーム間信号差分とフレーム内信号差分との関係
に基づく逐次方法(「画像動き量検出方式」特開昭60
−158786号)によシ、フレームiとjとの間にお
ける画素ブロックBの動きベクトルVを検出し、前フレ
ームiにおいて画素ブロックBと同位置にある画素ブロ
ックB′から動きベクトルVだけ逆に偏位した位置にあ
る画素ブロックB“を選択し、この画素ブロックB“と
画素ブロックBとの間で画素の差分を計算し、この差分
を符号化するものである。このように、画像信号の動き
補償を用いることによシ、動きの有る部分が大きい動画
像に対しても、高い情報圧縮率が得られ、有効な符号化
方式を実現している。
また、動き補償方式は、符号化技術だけでなく、動画像
信号のフレーム内挿技術やテレビジョン信号のフレーム
レート変換技術にも適用でき、極めて重要な技術である
。
信号のフレーム内挿技術やテレビジョン信号のフレーム
レート変換技術にも適用でき、極めて重要な技術である
。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、従来技術にあっては、前フレームiには
無かった画像がフレームjに新たに現われた場合には、
新たに現われた部分は動き補償ができないため、情報圧
縮率が低下するという欠点がある。例えば、第4図に示
すように、フレームiにおいては重なっていた物体Aお
よびBが、物体Aのみが移動したため、フレームjでは
物体Bの斜線で示した部分が新たに現われた場合がこれ
に当る。
無かった画像がフレームjに新たに現われた場合には、
新たに現われた部分は動き補償ができないため、情報圧
縮率が低下するという欠点がある。例えば、第4図に示
すように、フレームiにおいては重なっていた物体Aお
よびBが、物体Aのみが移動したため、フレームjでは
物体Bの斜線で示した部分が新たに現われた場合がこれ
に当る。
このような場合には、動きベクトルの検出精度も十分で
なく、符号化方式では情報圧縮率の低下を招き、フレー
ム内挿方式の場合には、画像劣化を引き起こす。
なく、符号化方式では情報圧縮率の低下を招き、フレー
ム内挿方式の場合には、画像劣化を引き起こす。
このような問題点が生起する原因は、動きベクトルの検
出にあたって、動画像信号の過去の情報しか利用してい
ないことによる。
出にあたって、動画像信号の過去の情報しか利用してい
ないことによる。
本発明は、従来技術の欠点を解決するためになされたも
ので、動画像信号の動き補償方式において、画像に物体
の重なりが有シ、物体が見え隠れする場合においても、
有効に機能し得る動画像の動き補償方式を提供するもの
である。
ので、動画像信号の動き補償方式において、画像に物体
の重なりが有シ、物体が見え隠れする場合においても、
有効に機能し得る動画像の動き補償方式を提供するもの
である。
(問題点を解決するための手段)
この目的を達成するために、本発明は、動画像信号の動
き補償方式において、一定数のフレーム間隔で動きベク
トルを検出し、これを用いて該当フレームを動き補償し
、これらのフレームに挟まれたフレームは、既に動き補
償されている前後両フレームと該肖フレームとの間で動
きベクトルを検出し、このうち、よシ小さい動き補償誤
差を与える動きベクトルを、当該フレームの動き補償に
用いることを特徴とする。
き補償方式において、一定数のフレーム間隔で動きベク
トルを検出し、これを用いて該当フレームを動き補償し
、これらのフレームに挟まれたフレームは、既に動き補
償されている前後両フレームと該肖フレームとの間で動
きベクトルを検出し、このうち、よシ小さい動き補償誤
差を与える動きベクトルを、当該フレームの動き補償に
用いることを特徴とする。
(発明の原理)
先ず、本発明の詳細な説明する。第1図は本発明の詳細
な説明する図である。今、第1図(b)のように一定数
のフレーム間隔としてNフレーム(Nは2以上の自然数
)を考える。本発明ではまずフレームi十Nを小さな画
素部分に分割し、この部分毎にフレームiとの間で動き
ベクトルを検出しこれを用いてフレームi十Nを部分毎
に動き補償する。動きベクトルの検出方法としては、例
えば、前述したフレーム間信号差分とフレーム内信号差
分との関係に基ずく逐次方法([画像動き量検出方式」
特開昭60−158786号)を用いる。フレームi+
Nの動き補償が完了すると、次にフレームi+1の動き
ベクトルの検出に進む。この場合も同様に画素部分毎に
動きベクトルの検出を行うが、第1図(b)に示すよう
にフレームi+1のある画素部分Bについて、フレーム
iとの間、およびフレーム1+Hとの間で動きベクトル
の検出を行う。この結果得られたフレームiとの間の動
きベクトルをV−と表わし、フレームi+Nとの間の動
きベクトルをV+と表わすこととする。次に、これらの
動きベクトルを用いて、フレーム間の誤差を計算する。
な説明する図である。今、第1図(b)のように一定数
のフレーム間隔としてNフレーム(Nは2以上の自然数
)を考える。本発明ではまずフレームi十Nを小さな画
素部分に分割し、この部分毎にフレームiとの間で動き
ベクトルを検出しこれを用いてフレームi十Nを部分毎
に動き補償する。動きベクトルの検出方法としては、例
えば、前述したフレーム間信号差分とフレーム内信号差
分との関係に基ずく逐次方法([画像動き量検出方式」
特開昭60−158786号)を用いる。フレームi+
Nの動き補償が完了すると、次にフレームi+1の動き
ベクトルの検出に進む。この場合も同様に画素部分毎に
動きベクトルの検出を行うが、第1図(b)に示すよう
にフレームi+1のある画素部分Bについて、フレーム
iとの間、およびフレーム1+Hとの間で動きベクトル
の検出を行う。この結果得られたフレームiとの間の動
きベクトルをV−と表わし、フレームi+Nとの間の動
きベクトルをV+と表わすこととする。次に、これらの
動きベクトルを用いて、フレーム間の誤差を計算する。
フレームiにおいて、フレームi+1の該轟部分Bと同
一の位置から−V−だけ偏位した部分B−と、フレーム
1+1の該当部分Bとの誤差E−を計算する。同様にフ
レームi+Hにおいて、フレームi+1の該当部分Bと
同一の位置から一■+だけ偏位した部分B+とフレーム
i+1の該当部分Bとの誤差E+を計算する。誤差とし
ては、画素部分に含まれる各画素のフレーム間差分値の
絶対値和等が考えられる。次にこの誤差E−1E+を比
較し、この値の小さい方の動きベクトルを、フレームi
+1の該当部分B K ’i”ける動きベクトルVとす
る。そしてこの動きベクトルVを用いて、これが検出さ
れたフレーム(フレームiないしフレームi十N)側か
ら、フレームl+1の該当部分Bを動き補償する。
一の位置から−V−だけ偏位した部分B−と、フレーム
1+1の該当部分Bとの誤差E−を計算する。同様にフ
レームi+Hにおいて、フレームi+1の該当部分Bと
同一の位置から一■+だけ偏位した部分B+とフレーム
i+1の該当部分Bとの誤差E+を計算する。誤差とし
ては、画素部分に含まれる各画素のフレーム間差分値の
絶対値和等が考えられる。次にこの誤差E−1E+を比
較し、この値の小さい方の動きベクトルを、フレームi
+1の該当部分B K ’i”ける動きベクトルVとす
る。そしてこの動きベクトルVを用いて、これが検出さ
れたフレーム(フレームiないしフレームi十N)側か
ら、フレームl+1の該当部分Bを動き補償する。
この様にしてフレームi+1の動き補償が完了すると、
次に同様にしてフレーム1+2の動きベクトルの検出及
び動き補償を行う。この手順をフレーム毎に繰返し、フ
レームi+N−1までの処理を完了すると、今度はフレ
ームi+Hとフレームi+2Nの間で動きベクトルの検
出を行う。
次に同様にしてフレーム1+2の動きベクトルの検出及
び動き補償を行う。この手順をフレーム毎に繰返し、フ
レームi+N−1までの処理を完了すると、今度はフレ
ームi+Hとフレームi+2Nの間で動きベクトルの検
出を行う。
(実施例)
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
説明のため、ここでは一定のフレーム間隔Nを2とする
。第2図は本発明の実施例を示す図である。図において
、1はフレーム同期検出器、2〜5はフレームメモリ、
6は動きベクトル検出器、7は動き補償器、8,9は動
きベクトル検出器、10 、 ]1は動き補償器、12
は比較器、13は動画像信号選択器である。ビデオ信号
はフレーム同期検出器1により、フレーム同期を検出さ
れる。このフレーム同期によシ、以下の動作は制御され
る。
。第2図は本発明の実施例を示す図である。図において
、1はフレーム同期検出器、2〜5はフレームメモリ、
6は動きベクトル検出器、7は動き補償器、8,9は動
きベクトル検出器、10 、 ]1は動き補償器、12
は比較器、13は動画像信号選択器である。ビデオ信号
はフレーム同期検出器1により、フレーム同期を検出さ
れる。このフレーム同期によシ、以下の動作は制御され
る。
ビデオ信号はフレームメモリ2に記憶され、フレームメ
モリ3,4.5に伝搬される。今、フレームメモリ2に
はフレームi+2が、フレームメモリ3にはフレームi
+1が、フレームメモリ4にはフレームiが、それぞれ
記憶されているとする。このとき、動きベクトル検出器
6によシ、フレームメモリ2とフレームメモリ4を用い
て、フレームi+2とフレームiの間の動きベクトルが
検出される。動き補償器7は、この動きベクトルを用い
てフレームi+2を動き補償し、その結果を動き補償ビ
デオ信号出力Aとして出力する。
モリ3,4.5に伝搬される。今、フレームメモリ2に
はフレームi+2が、フレームメモリ3にはフレームi
+1が、フレームメモリ4にはフレームiが、それぞれ
記憶されているとする。このとき、動きベクトル検出器
6によシ、フレームメモリ2とフレームメモリ4を用い
て、フレームi+2とフレームiの間の動きベクトルが
検出される。動き補償器7は、この動きベクトルを用い
てフレームi+2を動き補償し、その結果を動き補償ビ
デオ信号出力Aとして出力する。
次に、1フレ一ム時間が経過し、フレームi+2の動き
補償処理が完了して、フレームメモリ2にはフレームi
+3が、フレームメモリ3にはフレーム1+2が、フレ
ームメモリ4にはフレームi+1が、フレームメモリ5
にはフレームiが、それぞれ記憶され芒イとする。この
場合は、まず動きベクトル検出器8,9によって、フレ
ームi+1とフレームi+2及びフレームi+1とフレ
ームiの間の動きベクトルが検出される。動き補償器1
0 、11はこの動きベクトルを用いてフレームi+1
をフレームi+2及びフレームiから動き補償する。一
方、動きベクトルの補償誤差は比較器12において大小
比較される。動き補償器10 、11からの動き補償ビ
デオ信号は、動画像信号選択器13において、この比較
器12からの信号によフ選択され、動き補償ビデオ信号
出力Bとして出力される。更に1フレ一ム時間が経過し
、フレームi十1の動き補償処理が完了すると、フレー
ムメモリ2にはフレーム1+4が、フレームメモリ3に
はフレームi+3が、フレームメモリ4にはフレームi
+2が、それぞれ記憶され、同様の処理が繰返される。
補償処理が完了して、フレームメモリ2にはフレームi
+3が、フレームメモリ3にはフレーム1+2が、フレ
ームメモリ4にはフレームi+1が、フレームメモリ5
にはフレームiが、それぞれ記憶され芒イとする。この
場合は、まず動きベクトル検出器8,9によって、フレ
ームi+1とフレームi+2及びフレームi+1とフレ
ームiの間の動きベクトルが検出される。動き補償器1
0 、11はこの動きベクトルを用いてフレームi+1
をフレームi+2及びフレームiから動き補償する。一
方、動きベクトルの補償誤差は比較器12において大小
比較される。動き補償器10 、11からの動き補償ビ
デオ信号は、動画像信号選択器13において、この比較
器12からの信号によフ選択され、動き補償ビデオ信号
出力Bとして出力される。更に1フレ一ム時間が経過し
、フレームi十1の動き補償処理が完了すると、フレー
ムメモリ2にはフレーム1+4が、フレームメモリ3に
はフレームi+3が、フレームメモリ4にはフレームi
+2が、それぞれ記憶され、同様の処理が繰返される。
(発明の効果)
本発明によシ、動画像信号の動き補償方式において、該
当フレームを挟む時間的に前後する両フレームのうち、
より誤差の少ないフレームとの間で動きベクトルを検出
し、これを用いてよシ誤差の少ないフレームから動き補
償を行うため、画像に物体の重なりが有シ、物体が見え
隠れするような場合においても、有効に機能し得る動画
像の動き補償方式を実現することができる。
当フレームを挟む時間的に前後する両フレームのうち、
より誤差の少ないフレームとの間で動きベクトルを検出
し、これを用いてよシ誤差の少ないフレームから動き補
償を行うため、画像に物体の重なりが有シ、物体が見え
隠れするような場合においても、有効に機能し得る動画
像の動き補償方式を実現することができる。
第1図は本発明の詳細な説明する図、第2図は本発明の
実施例を示すブロック図、第3図と第4図は従来の動き
補償方式を説明する図である。 1;フレーム同期検出器、2〜5;フレームメモリ、6
;動きベクトル検出器、7;動き補償器、8.9;動き
ベクトル検出器、10 、11 :動き補償器、12;
比較器、13;動画像信号選択器。
実施例を示すブロック図、第3図と第4図は従来の動き
補償方式を説明する図である。 1;フレーム同期検出器、2〜5;フレームメモリ、6
;動きベクトル検出器、7;動き補償器、8.9;動き
ベクトル検出器、10 、11 :動き補償器、12;
比較器、13;動画像信号選択器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 連続した複数のフレームで構成された画像信号からフレ
ーム間における動きベクトルを検出し、該動きベクトル
を用いてフレームの動きを補償する動画像信号の動き補
償方式において、 予め定まるフレーム数(N)隔たつた2つのフレームの
間で動きベクトルを検出して当該フレームの動き補償を
行い、該2つのフレームの間に位置するフレームについ
ては既に動き補償が終了している前後2つのフレームと
の間のそれぞれの動きベクトルを検出し、得られた2つ
の動きベクトルのうちより小さい動き補償誤差を与える
動きベクトルを用いて動き補償を行うことを特徴とする
動画像信号の動き補償方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61054614A JPS62213494A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 動画像信号の動き補償方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61054614A JPS62213494A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 動画像信号の動き補償方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62213494A true JPS62213494A (ja) | 1987-09-19 |
JPH0548996B2 JPH0548996B2 (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=12975616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61054614A Granted JPS62213494A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 動画像信号の動き補償方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62213494A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260295A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Sharp Corp | 動き部分検出方法 |
JPH02285816A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-26 | Victor Co Of Japan Ltd | 適応型フレーム間予測符号化方法及び復号方法 |
USRE37222E1 (en) | 1989-10-14 | 2001-06-12 | Sony Corporation | Video signal transmitting system |
US10063863B2 (en) | 2003-07-18 | 2018-08-28 | Microsoft Technology Licensing, Llc | DC coefficient signaling at small quantization step sizes |
US10116959B2 (en) | 2002-06-03 | 2018-10-30 | Microsoft Technology Licesning, LLC | Spatiotemporal prediction for bidirectionally predictive (B) pictures and motion vector prediction for multi-picture reference motion compensation |
US10284843B2 (en) | 2002-01-25 | 2019-05-07 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Video coding |
US10554985B2 (en) | 2003-07-18 | 2020-02-04 | Microsoft Technology Licensing, Llc | DC coefficient signaling at small quantization step sizes |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP61054614A patent/JPS62213494A/ja active Granted
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260295A (ja) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Sharp Corp | 動き部分検出方法 |
JPH02285816A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-26 | Victor Co Of Japan Ltd | 適応型フレーム間予測符号化方法及び復号方法 |
USRE37222E1 (en) | 1989-10-14 | 2001-06-12 | Sony Corporation | Video signal transmitting system |
US10284843B2 (en) | 2002-01-25 | 2019-05-07 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Video coding |
US10116959B2 (en) | 2002-06-03 | 2018-10-30 | Microsoft Technology Licesning, LLC | Spatiotemporal prediction for bidirectionally predictive (B) pictures and motion vector prediction for multi-picture reference motion compensation |
US10063863B2 (en) | 2003-07-18 | 2018-08-28 | Microsoft Technology Licensing, Llc | DC coefficient signaling at small quantization step sizes |
US10554985B2 (en) | 2003-07-18 | 2020-02-04 | Microsoft Technology Licensing, Llc | DC coefficient signaling at small quantization step sizes |
US10659793B2 (en) | 2003-07-18 | 2020-05-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | DC coefficient signaling at small quantization step sizes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0548996B2 (ja) | 1993-07-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |