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JP3348776B2 - Moving picture coding apparatus and method - Google Patents

Moving picture coding apparatus and method

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Publication number
JP3348776B2
JP3348776B2 JP10421099A JP10421099A JP3348776B2 JP 3348776 B2 JP3348776 B2 JP 3348776B2 JP 10421099 A JP10421099 A JP 10421099A JP 10421099 A JP10421099 A JP 10421099A JP 3348776 B2 JP3348776 B2 JP 3348776B2
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JP
Japan
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signal
image signal
output
difference
background
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幸男 遠藤
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Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化装置
に関し、特に、フレーム間符号化方式の動画像符号化装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding apparatus, and more particularly to a moving picture coding apparatus of an inter-frame coding system.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタルデータ伝送を提供するISDN
回線の普及に伴い、低ビットレートで動画像を伝送する
動画像符号化装置を用いたTV会議端末や遠隔画像監視
の利用が急速に拡大している。動画像を伝送する動画像
符号化装置の圧縮方式としては、例えば、ITU−T勧
告H.261で採用されている方式がある。この方式
は、フレーム間符号化により時間軸方向の冗長を低減
し、離散コサイン変換符号化、量子化および可変長符号
化により空間的冗長を低減する画像圧縮するものであ
る。
2. Description of the Related Art ISDN Providing Digital Data Transmission
With the spread of lines, the use of TV conference terminals and remote image monitoring using a moving image encoding device that transmits moving images at a low bit rate is rapidly expanding. As a compression method of a moving picture encoding apparatus for transmitting moving pictures, for example, ITU-T Recommendation H.264 261 is used. In this method, image compression is performed to reduce redundancy in the time axis direction by inter-frame coding and to reduce spatial redundancy by discrete cosine transform coding, quantization, and variable-length coding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この方式では被写体が
動いた場合、フレーム間符号化量が増大するため、固定
ビットレートであるISDN回線で伝送するには量子化
を荒くして発生情報量を押さえる必要がある。量子化を
荒くした場合、量子化雑音が増大し、ブロック歪みやモ
スキートノイズなど劣化した画像となる。特に被写体が
動いた後にはこれらの劣化が数フレーム間継続して、汚
れた画像となってしまう。
In this method, when the subject moves, the amount of inter-frame coding increases. Therefore, in order to transmit the data through an ISDN line having a fixed bit rate, the quantization is made coarse to reduce the amount of generated information. It is necessary to hold down. When quantization is made coarse, quantization noise increases, resulting in a deteriorated image such as block distortion or mosquito noise. In particular, after the subject moves, these deteriorations continue for several frames, resulting in a dirty image.

【0004】図4は従来の動画像符号化装置の例を示し
ており、入力動画像信号をブロックか回路909により
小ブロック化し、小ブロックに分割された入力動画像と
1フレーム前の局部復号画像の差分を減算器901で取
り、このフレーム間差分信号をDCT回路902により
離散コサイン変換して、変換係数を量子化器903によ
り量子化し、量子化された変換係数を符号化器908に
より符号化して動画像を圧縮している。
FIG. 4 shows an example of a conventional moving picture coding apparatus, in which an input moving picture signal is divided into blocks by a block or a circuit 909, and an input moving picture divided into small blocks and local decoding one frame before. An image difference is taken by a subtractor 901, the inter-frame difference signal is subjected to discrete cosine transform by a DCT circuit 902, the transform coefficient is quantized by a quantizer 903, and the quantized transform coefficient is encoded by an encoder 908. And compresses the moving image.

【0005】ここで図3に示すような入力動画像が有っ
たとする。図3の’四角’は動物体画像、’三角’と’
丸’は静止した背景画像とし、1画面を16ブロックに
分割した例について説明する。フレーム(a)の’四
角’が次のフレーム(b)では、’三角’の位置に移動
した場合、フレーム間差分としては(’四角’−’三
角’)となり、このフレーム間差分信号はDCT変換・
量子化が施されて伝送されると同時に逆量子化器90
4、逆DCT回路905により逆量子化・逆離散コサイ
ン変換が施されてフレームメモリ907に局部復号画像
として格納される。さらに次のフレーム(c)では、’
四角’の動物体が移動して’四角’に隠れていた’三
角’が現れ、従来例では、(’三角’−’四角’)のフ
レーム間差分信号が符号化されることになる。従って、
再度、(’三角’−’四角’)を符号化しなければなら
なく、この部分で劣化が数フレーム間継続して、汚れた
画像となってしまう。
Here, it is assumed that there is an input moving image as shown in FIG. The “squares” in FIG. 3 are moving object images, “triangles” and “
A circle 'is a stationary background image, and an example in which one screen is divided into 16 blocks will be described. When the 'square' of the frame (a) moves to the position of 'triangle' in the next frame (b), the difference between the frames is ('square'-'triangle'), and the inter-frame difference signal is a DCT. conversion·
The inverse quantizer 90 simultaneously performs the quantization and transmission.
4. The inverse DCT circuit 905 performs inverse quantization and inverse discrete cosine transform, and stores the result in the frame memory 907 as a locally decoded image. In the next frame (c),
The 'rectangular' moving object moves and a 'triangle' hidden by the 'quadrangle' appears. In the conventional example, a ('triangle'-'square') inter-frame difference signal is encoded. Therefore,
Again, ('triangle'-'square') must be encoded, and the degradation continues at this part for several frames, resulting in a dirty image.

【0006】本発明は、被写体が動いた後の画像の汚れ
が素早く無くなるフレーム間符号化方式の画像符号装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image coding apparatus of an inter-frame coding system in which a stain on an image after a subject has moved is quickly eliminated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による動画像符号
化装置は、入力画像信号と選択回路の出力との差分をと
り差分画像信号を出力する減算器と、前記差分画像信号
の空間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減手段
と、前記空間方向冗長度削減手段の出力を逆変換する逆
変換手段と、前記逆変換手段の出力と前記選択回路の出
力を加算して現在の局部復号画像信号を出力する加算器
と、前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだ
け遅延させて参照画像信号を出力する遅延手段と、背景
画像信号を記憶する記憶手段と、前記参照復号画像信号
又は前記記憶手段の出力信号を選択する選択回路と、前
記入力画像信号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が
出力する前記背景画像信号を基に前記選択回路が選択す
る信号を判定する第1の判定手段と、前記入力画像信
号、前記参照画像信号及び前記記憶手段が出力する前記
背景画像信号を基に前記記憶手段が現在の局部復号画像
信号を前記背景画像信号として前記記憶手段に取り込む
か否かを判定する第2の判定手段、を備えることを特徴
とする。
According to the present invention, there is provided a moving picture coding apparatus comprising: a subtracter for obtaining a difference between an input image signal and an output of a selection circuit to output a difference image signal; A spatial redundancy reducing unit for reducing redundancy, an inverse transforming unit for inversely transforming an output of the spatial redundancy reducing unit, an output of the inverse transforming unit and an output of the selection circuit are added to obtain a current local An adder for outputting a decoded image signal; delay means for delaying the current local decoded image signal by a predetermined number of frames to output a reference image signal; storage means for storing a background image signal; A selection circuit that selects a signal or an output signal of the storage unit; and a signal selected by the selection circuit based on the input image signal, the reference image signal, and the background image signal output by the storage unit. (1) determining means, based on the input image signal, the reference image signal, and the background image signal output by the storage means, wherein the storage means loads the current local decoded image signal into the storage means as the background image signal Second determining means for determining whether or not this is the case.

【0008】また、本発明による動画像符号化装置は、
上記の動画像符号化装置において、前記第1の判定手段
は、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差分に基
づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記記憶手
段が出力する前記背景画像信号との差分に基づいて計算
される値とを比較することにより前記選択回路が選択す
る信号を判定することを特徴とする。
[0008] Further, a moving picture coding apparatus according to the present invention comprises:
In the above moving picture encoding apparatus, the first determination unit may include a value calculated based on a difference between the input image signal and the reference image signal, and a value output by the input image signal and the storage unit. A signal to be selected by the selection circuit is determined by comparing a value calculated based on a difference with a background image signal.

【0009】更に、本発明による動画像符号化装置は、
上記の動画像符号化装置において、前記第2の判定手段
は、前記第1の判定手段の複数フレームにわたる判定結
果に基づいて前記記憶手段が現在の局部復号画像信号を
前記背景画像信号として取り込むか否かを判定すること
を特徴とする。
Further, the moving picture coding apparatus according to the present invention
In the above moving picture encoding apparatus, the second determination means may determine whether the storage means fetches a current locally decoded image signal as the background image signal based on a determination result of the first determination means over a plurality of frames. It is characterized in that it is determined whether or not it is.

【0010】更に、本発明による動画像符号化装置は、
背景画像信号を記憶する背景画像信号記憶手段と、現在
の入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定する
手段と、前記現在の入力信号が前記背景画像信号である
と判定されたときに参照画像信号の代わりに前記背景画
像信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用
してフレーム間符号化する手段と、前記現在の入力信号
が前記背景画像信号であると判定されたときに、そのと
きの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に記
憶する手段と、を備えることを特徴とする。
[0010] Further, the moving picture coding apparatus according to the present invention comprises:
Background image signal storage means for storing a background image signal; means for determining whether a current input image signal is a background image signal; and when it is determined that the current input signal is the background image signal. Means for inter-frame encoding using a past background image signal stored in the background image signal storage means in place of the reference image signal, and the current input signal is determined to be the background image signal And a means for storing the local decoded image signal at that time in the background image signal storage means.

【0011】本発明による動画像符号化方法は、入力画
像信号と選択ステップでの出力との差分をとり差分画像
信号を出力する減算ステップと、前記差分画像信号の空
間方向の冗長度を削減する空間方向冗長度削減ステップ
と、前記空間方向冗長度削減ステップの出力を逆変換す
る逆変換ステップと、前記逆変換ステップの出力と前記
選択ステップの出力を加算して現在の局部復号画像信号
を出力する加算ステップと、前記現在の局部復号画像信
号を所定数のフレームだけ遅延させて参照画像信号を出
力する遅延ステップと、現在の局部復号画像信号を背景
画像信号として記憶手段に取り込む書込ステップと、前
記参照復号画像信号又は前記記憶ステップの出力信号を
選択する選択ステップと、前記入力画像信号、前記参照
画像信号及び前記記憶手段が出力する前記背景画像信号
を基に前記選択ステップで選択する信号を判定する第1
の判定ステップと、前記入力画像信号、前記参照画像信
号及び前記記憶ステップが出力する前記背景画像信号を
基に前記書き込みステップを実行するか否かを判定する
第2の判定ステップ、を有することを特徴とする。
A moving picture coding method according to the present invention includes a subtraction step of obtaining a difference between an input image signal and an output in a selection step to output a difference image signal, and reducing the spatial redundancy of the difference image signal. A spatial redundancy reduction step, an inverse transformation step for inversely transforming the output of the spatial redundancy reduction step, and adding the output of the inverse transformation step and the output of the selection step to output a current local decoded image signal An adding step of delaying the current locally decoded image signal by a predetermined number of frames and outputting a reference image signal; and a writing step of taking the current locally decoded image signal as a background image signal into storage means. Selecting the reference decoded image signal or the output signal of the storage step, the input image signal, the reference image signal and the The determined signal for selecting in said selecting step based on the background image signal 憶 means outputs 1
And a second determination step of determining whether to execute the writing step based on the input image signal, the reference image signal, and the background image signal output by the storage step. Features.

【0012】また、本発明による動画像符号化方法は、
上記の動画像符号化方法において、前記第1の判定ステ
ップでは、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差
分に基づいて計算される値と、前記入力画像信号と前記
記憶手段が出力する前記背景画像信号との差分に基づい
て計算される値とを比較することにより前記選択ステッ
プで選択する信号を判定することを特徴とする。
Further, the moving picture coding method according to the present invention comprises:
In the above moving image encoding method, in the first determining step, a value calculated based on a difference between the input image signal and the reference image signal, and a value output from the input image signal and the storage unit are output. The signal to be selected in the selection step is determined by comparing a value calculated based on a difference with a background image signal.

【0013】更に、本発明による動画像符号化方法は、
上記の動画像符号化方法において、前記第2の判定ステ
ップでは、前記第1の判定ステップの複数フレームにわ
たる判定結果に基づいて前記記憶手段に前記書き込みス
テップを実行するか否かを判定することを特徴とする。
Further, the moving picture coding method according to the present invention comprises:
In the above moving image encoding method, in the second determining step, it is determined whether or not to execute the writing step in the storage unit based on a determination result over a plurality of frames in the first determining step. Features.

【0014】本発明による動画像符号化方法は、現在の
入力画像信号が背景画像信号であるか否かを判定するス
テップと、前記現在の入力信号が前記背景画像信号であ
ると判定されたときに参照画像信号の代わりに背景画像
信号記憶手段に記憶された過去の背景画像信号を使用し
てフレーム間符号化するステップと、前記現在の入力信
号が前記背景画像信号であると判定されたときに、その
ときの局部復号画像信号を前記背景画像信号記憶手段に
記憶するステップと、を有することを特徴とする。
A moving image encoding method according to the present invention comprises the steps of: determining whether a current input image signal is a background image signal; and determining whether the current input signal is the background image signal. Inter-frame encoding using a past background image signal stored in a background image signal storage means instead of a reference image signal, and when it is determined that the current input signal is the background image signal And storing the locally decoded image signal at that time in the background image signal storage means.

【0015】本発明によるコンピュータ読み取り可能か
記録媒体は上記の画像符号化装置として機能させるため
のプログラムを記録したことを特徴とする。
A computer-readable recording medium according to the present invention is characterized in that a program for causing the computer to function as the above-described image encoding apparatus is recorded.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、入力動画像
信号を小ブロックに分割して、分割した小ブロック単位
にフレーム間離散コサイン変換符号化方式により画像圧
縮する動画像符号化装置において、局部復号化のための
フレームメモリと背景画像を記憶する背景メモリを用意
し、ある物体が動いた結果、動物体のあった領域の画像
が背景画像となった場合、各ブロック毎に動物体ブロッ
クか背景ブロックかを判定し、動物体ブロックから背景
ブロックとなった場合、入力動画像と背景メモリ内の画
像とのフレーム間差分を求めることにより、被写体が動
いた後の汚れを素早く収束させる動画像符号化装置を提
供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention relates to a moving picture coding apparatus which divides an input moving picture signal into small blocks and compresses the image in units of the divided small blocks by an inter-frame discrete cosine transform coding method. A frame memory for local decoding and a background memory for storing a background image are prepared. If an image of a region where a moving object becomes a background image as a result of moving a certain object, the moving object is set for each block. Judge whether the block is a background block or not, and if a moving object block changes to a background block, find the difference between frames between the input moving image and the image in the background memory to quickly converge the dirt after the subject moves. A moving picture coding apparatus is provided.

【0017】図3の例を用いて説明すると、従来例で
は、フレーム(c)で(’三角’−’四角’)のフレー
ム間差分信号が符号化されることになるが、本実施形態
では、’四角’の局部復号画像の代わりに背景メモリに
格納された’三角’画像と入力画像のフレーム間差分を
とることにより、(’三角’−’三角’)のフレーム間
差分信号が符号化されることになる。従って、差分信号
を大幅に低減することが可能となる。
Referring to the example of FIG. 3, in the conventional example, an inter-frame difference signal of (`triangle`-`square`) is encoded in frame (c). By taking the inter-frame difference between the 'triangle' image stored in the background memory and the input image instead of the 'square' local decoded image, the ('triangle'-'triangle') inter-frame difference signal is encoded. Will be done. Therefore, it is possible to greatly reduce the difference signal.

【0018】図1に動画像符号化装置の一実施形態を示
す。
FIG. 1 shows an embodiment of a moving picture coding apparatus.

【0019】図1を参照すると、本実施形態の構成は、
入力動画像信号99をブロック化回路21で例えば16
×16の小ブロックに分割し、選択回路18で1フレー
ム前の局部復号画像信号108又は背景画像信号109
から選択された画像信号106と入力動画像信号100
のフレーム間差分を減算器10で取り、フレーム間差分
信号101に対してDCT回路11による離散コサイン
変換と量子化器12による量子化12と符号化器20に
よる符号化を施して符号化画像信号112を得て出力す
る。
Referring to FIG. 1, the configuration of this embodiment is as follows.
The input moving image signal 99 is converted into, for example, 16
The block is divided into × 16 small blocks, and the local decoded image signal 108 or the background image signal 109 one frame before is divided by the selection circuit 18.
Signal 106 and input video signal 100 selected from
Is obtained by a subtractor 10, and a discrete cosine transform by a DCT circuit 11, a quantization 12 by a quantizer 12, and an encoding by an encoder 20 are performed on the inter-frame difference signal 101 to obtain an encoded image signal. 112 is obtained and output.

【0020】同時に量子化された変換係数103に逆量
子化器13による逆量子化13と逆DCT回路14によ
る逆離散コサイン変換を施した画像信号105と選択回
路18からの画像信号106を加算して局部復号画像信
号107が得られる。この局部復号画像信号107は次
フレームの符号化用にフレームメモリ16に格納される
と同時に後述する背景ブロック判定回路19からの背景
メモリ更新指示信号111に従って局部復号画像107
を背景メモリ17に格納される。
At the same time, an image signal 105 that has been subjected to inverse quantization 13 by an inverse quantizer 13 and inverse discrete cosine transform by an inverse DCT circuit 14 to the quantized transform coefficient 103 and an image signal 106 from a selection circuit 18 are added. Thus, a locally decoded image signal 107 is obtained. This locally decoded image signal 107 is stored in the frame memory 16 for encoding the next frame and at the same time, in accordance with a background memory update instruction signal 111 from a background block determination circuit 19 described later.
Is stored in the background memory 17.

【0021】背景ブロック判定回路19は、フレームメ
モリ16からの1フレーム前の局部復号画像信号108
と背景メモリ17に格納された背景画像信号109と入
力動画像信号100を入力して、選択回路18に減算器
10に入力する画像を選択する指示信号110を出力す
ると同時に背景ブロックフラグ110を出力する回路で
ある。
The background block judging circuit 19 outputs the local decoded image signal 108 from the frame memory 16 one frame before.
And the background image signal 109 stored in the background memory 17 and the input moving image signal 100, and outputs an instruction signal 110 for selecting an image to be input to the subtractor 10 to the selection circuit 18 and simultaneously outputs the background block flag 110. Circuit.

【0022】次に、本発明の実施形態の動作を詳細に説
明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

【0023】入力動画像信号100は、例えば16×1
6の小ブロックに分割されて、選択回路18からの画像
信号106との間で減算器10で差分がとられることに
よりフレーム間信号に変換される。すなわち、時間領域
の冗長度が削減された画像信号101を得ることができ
る。時間領域の冗長度が除かれた画像信号101は、D
CT回路11と量子化器12の処理により空間的冗長度
が除かれる。量子化器12の出力である量子化された変
換符号103は、符号化器20により可変長符号化さ
れ、可変長の出力符号112として出力される。量子化
された変換符号103は、逆量子化器13による逆量子
化と逆DCT回路13による逆離散コサイン変換が施さ
れた後で、前フレームの局部復号画像画像108または
背景画像信号109から選択回路18で選択された画像
信号106と加算され、この結果、局部復号画像107
が得られる。局部復号画像信号107は、次のフレーム
の符号化用にフレームメモリ16に格納されると同時に
背景ブロック判定回路19からの背景メモリ更新指示信
号111に従って背景メモリ17に格納される。背景ブ
ロック判定回路19は、フレームメモリ16からの1フ
レーム前の局部復号画像信号108と背景メモリに格納
された背景画像信号109と入力動画像信号100を入
力して、減算器10に出力する画像を選択する指示信号
110を選択回路18に出力すると同時に背景ブロック
フラグ110を出力する。
The input moving image signal 100 is, for example, 16 × 1
The image signal is divided into six small blocks, and the difference between the divided small blocks and the image signal 106 from the selection circuit 18 is calculated by the subtracter 10 to be converted into an inter-frame signal. That is, the image signal 101 with reduced redundancy in the time domain can be obtained. The image signal 101 from which the redundancy in the time domain has been removed is represented by D
The spatial redundancy is removed by the processing of the CT circuit 11 and the quantizer 12. The quantized transform code 103 output from the quantizer 12 is subjected to variable-length encoding by the encoder 20 and output as a variable-length output code 112. After the quantized transform code 103 is subjected to inverse quantization by the inverse quantizer 13 and inverse discrete cosine transform by the inverse DCT circuit 13, the quantized transform code 103 is selected from the local decoded image 108 or the background image signal 109 of the previous frame. The signal is added to the image signal 106 selected by the circuit 18, and as a result, the local decoded image 107
Is obtained. The local decoded image signal 107 is stored in the frame memory 16 for encoding the next frame, and is also stored in the background memory 17 according to the background memory update instruction signal 111 from the background block determination circuit 19. The background block determination circuit 19 receives the local decoded image signal 108 one frame before from the frame memory 16, the background image signal 109 stored in the background memory and the input moving image signal 100, and outputs the image to the subtracter 10. Is output to the selection circuit 18 and the background block flag 110 is output at the same time.

【0024】次に背景ブロック判定回路19の詳細を図
2を参照して説明する。
Next, details of the background block determination circuit 19 will be described with reference to FIG.

【0025】16×16の小ブロックに分割された入力
動画像信号100とフレームメモリ出力画像信号108
を入力して、各画素毎に差分絶対値を減算器20と絶対
値回路22で求め、ブロック内の画素についての差分絶
対値の総和を加算器24で求めて差分パワー204(P
d)を求める。同様に、入力動画像信号100と背景メ
モリ出力画像信号109の差分パワー205(Pb)を
減算器21、絶対値回路23及び加算器25により求め
る。そのぞれの差分パワーPdおよびPbを比較器26
に入力して比較して、下記判定基準に従って背景ブロッ
クフラグ110を出力する。
An input video signal 100 divided into 16 × 16 small blocks and a frame memory output video signal 108
Is input, the absolute difference value of each pixel is obtained by the subtractor 20 and the absolute value circuit 22, and the sum of the absolute difference values of the pixels in the block is obtained by the adder 24 to obtain the difference power 204 (P
Find d). Similarly, the difference power 205 (Pb) between the input moving image signal 100 and the background memory output image signal 109 is obtained by the subtractor 21, the absolute value circuit 23 and the adder 25. The respective difference powers Pd and Pb are compared with the comparator 26.
And outputs a background block flag 110 according to the following criteria.

【0026】(1)Pd≦Pbの場合 背景ブロックフラグ=0を出力し、選択回路18に対し
てフレームメモリ16からの局部復号画像信号108を
選択する指示を与える。
(1) When Pd ≦ Pb The background block flag = 0 is output, and an instruction to select the local decoded image signal 108 from the frame memory 16 is given to the selection circuit 18.

【0027】(2)Pd>Pbの場合 背景ブロックフラグ=1を出力し、選択回路18に対し
て背景メモリ17からの背景画像信号109を選択する
指示を与える。
(2) In the case of Pd> Pb The background block flag = 1 is output, and the selection circuit 18 is instructed to select the background image signal 109 from the background memory 17.

【0028】なお、絶対値回路22、23を自乗回路に
置き換えても良い。
The absolute value circuits 22 and 23 may be replaced by a square circuit.

【0029】次に、背景メモリ更新判定回路28は、比
較器26からの判定結果110と1フレーム前の判定結
果206をもとに、下記判定基準に従って背景メモリ更
新指示信号111を背景メモリ17に出力する。
Next, the background memory update determination circuit 28 sends a background memory update instruction signal 111 to the background memory 17 according to the following criteria based on the determination result 110 from the comparator 26 and the determination result 206 one frame before. Output.

【0030】(1)現判定結果110=1かつ1フレー
ム前の判定結果206=1の場合 2フレーム連続して局部復号画像との差分パワーが小さ
いとの結果から、対応する小ブロックは背景ブロックと
なったと判断して、背景メモリ更新指示111=1を出
力し、背景メモリに局部復号画像信号107を取り込む
ように指示する。
(1) In the case where the current decision result 110 = 1 and the decision result 206 immediately before the previous frame = 1 = 1 From the result that the difference power from the locally decoded image is small for two consecutive frames, the corresponding small block is a background block. And outputs the background memory update instruction 111 = 1 to instruct the background memory to fetch the local decoded image signal 107.

【0031】(2)(1)の条件以外の場合 背景メモリに格納されている画像が背景として有効と判
断し、背景メモリ更新指示111=0を出力し、背景メ
モリに局部復号画像107を取り込まないように指示す
る。
(2) Cases other than the condition of (1) It is determined that the image stored in the background memory is valid as the background, a background memory update instruction 111 = 0 is output, and the local decoded image 107 is fetched into the background memory. Instruct not to.

【0032】なお、上記例では2フレーム間連続した場
合としているが、1フレーム遅延器27を複数個用意す
ることにより、複数フレーム連続の条件を実現でき、背
景か否かの判定精度を向上できる。
In the above example, the case where two frames are continuous is assumed. However, by providing a plurality of one-frame delay units 27, the condition of continuation of a plurality of frames can be realized, and the accuracy of determining whether or not a background is present can be improved. .

【0033】なお、上記の実施形態では、フレーム間差
分をDCT回路11により離散コサイン変換し、量子化
器12により量子化することにより空間方向の冗長度を
削減し、これらに対応する逆量子化回路14、逆量子化
器13も設けている。また、空間方向の冗長度を削減す
る空間方向冗長度削減手段及びそれに対応する手段が無
くても、本発明の効果は損なわれない。
In the above embodiment, the inter-frame difference is subjected to the discrete cosine transform by the DCT circuit 11 and quantized by the quantizer 12 to reduce the redundancy in the spatial direction, and the corresponding inverse quantization is performed. A circuit 14 and an inverse quantizer 13 are also provided. Further, even if there is no space-direction redundancy reduction means for reducing the redundancy in the space direction and a means corresponding thereto, the effects of the present invention are not impaired.

【0034】また、上記の実施形態では、フレーム間予
測は1フレーム前の画像信号に基づいて行うとしたが、
本発明はこれに限られるものではなく、1フィールド前
の画像信号に基づいたり、複数フレーム前の信号に基づ
いたりしてフレーム間予測を行う方式にも本発明を適用
することができる。更に、MPEG方式のように双方向
でフレーム間予測するフレーム間符号化方式にも本発明
を適用することは可能である。
In the above embodiment, the inter-frame prediction is performed based on the image signal of the previous frame.
The present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a method of performing inter-frame prediction based on an image signal one field before or based on a signal several frames before. Further, the present invention can be applied to an inter-frame coding system that performs inter-frame prediction in two directions, such as the MPEG system.

【0035】また、上記の実施形態による装置は、コン
ピュータを当該装置の各手段(ブロック化回路21、減
算器10、DCT回路11、量子化器12、逆量子化器
13、逆DCT回路14、加算器15、選択回路18、
背景ブロック判定回路19、符号化器20、フレームメ
モリ16、背景メモリ17)として機能させるためのプ
ログラムを記録したCD−ROMなどの記録媒体からコ
ンピュータが当該プログラムを読み込んで実行すること
により実現することもできる。
Further, the apparatus according to the above-described embodiment uses a computer for each means (blocking circuit 21, subtractor 10, DCT circuit 11, quantizer 12, inverse quantizer 13, inverse DCT circuit 14, Adder 15, selection circuit 18,
A computer that reads and executes the program from a recording medium such as a CD-ROM in which a program for functioning as the background block determination circuit 19, the encoder 20, the frame memory 16, and the background memory 17) is recorded. Can also.

【0036】この際、通常は、コンピュータのCPU
は、オペレーティングシステムにより、当該プログラム
を当該記録媒体から主メモリに一旦転送した後に、主メ
モリから当該プログラムを読み込んで実行する。
At this time, usually, the CPU of the computer is used.
After the program is once transferred from the recording medium to the main memory by the operating system, the program is read from the main memory and executed.

【0037】また、上記プログラムは、インタプリタ形
式の命令を記述したテキスト形式のファイルと、このフ
ァイルを読み込んで実行命令に変換するインタプリタよ
り生成されることもある。
The above program may be generated by a text file in which an interpreter-format instruction is described, and an interpreter which reads this file and converts it into an execution instruction.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
背景の画像信号を記憶するための背景メモリと背景ブロ
ック判定回路を設け、入力画像信号が背景画像信号であ
ると判定したときに、局部復号信号の代わりに背景の画
像信号を用いて入力信号とのフレーム間差分をとるの
で、フレーム間符号化で発生する情報を低減することが
可能となり、特に被写体が動いた後の汚れを素早く収束
して綺麗な動画像伝送が可能となる。
As described above, according to the present invention,
A background memory and a background block determination circuit for storing a background image signal are provided, and when it is determined that the input image signal is the background image signal, the input signal and the background signal are used instead of the local decoded signal. , It is possible to reduce the information generated in the inter-frame coding, and in particular, quickly converge the dirt after the subject has moved, thereby enabling clear moving image transmission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態による画像符号化装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の背景ブロック判定回路の構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a background block determination circuit in FIG. 1;

【図3】画像符号化装置の入力画像例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an input image of the image encoding device.

【図4】従来例による画像符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional image encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 減算器 11 DCT回路 12 量子化器 13 逆量子化器 14 逆DCT回路 15 加算器 18 選択回路 19 背景ブロック判定回路 20 符号化器 21 ブロック化回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Subtractor 11 DCT circuit 12 Quantizer 13 Inverse quantizer 14 Inverse DCT circuit 15 Adder 18 Selection circuit 19 Background block determination circuit 20 Encoder 21 Blocking circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力画像信号と選択回路の出力との差分
をとり差分画像信号を出力する減算器と、 前記差分画像信号を離散コサイン変換するDCT手段
と、 前記DCT手段の出力を逆離散コサイン変換する逆DC
手段と、 前記逆DCT手段の出力と選択回路の出力を加算して現
在の局部復号画像信号を出力する加算器と、 前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだけ遅
延させて参照画像信号を出力する遅延手段と、 背景画像であると判断された信号を記憶する記憶手段
と、 前記参照復号画像信号及び前記記憶手段の出力信号のう
ちのいずれかの選択を行う選択回路と、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差分に基づい
て計算される値と、前記入力画像信号と前記記憶手段が
出力する過去に前記背景画像であると判断された信号と
の差分に基づいて計算される値とを比較することにより
前記選択において前記参照復号画像信号及び前記記憶手
段の出力信号のうちのいずれを選択するかを決定する決
定信号を生成する決定信号生成 手段と、前記決定信号であって現在のものが前記選択回路が前記
記憶手段の出力を選択することを示しており且つ前記決
定信号であって過去のものが前記選択回路が前記記憶手
段の出力を選択したことを示しているときに、前記記憶
手段が現在の局部復号画像信号を新たな前記背景画像で
あると判断された信号として記憶するべきであると判断
する判断 手段、 を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
1. A subtractor for taking a difference between an input image signal and an output of a selection circuit and outputting a difference image signal , a DCT unit for performing a discrete cosine transform of the difference image signal , and an inverse discrete cosine output of the DCT unit Inverse DC to convert
T means; an adder for adding the output of the inverse DCT means and the output of the selection circuit to output a current locally decoded image signal; and a reference image which delays the current locally decoded image signal by a predetermined number of frames. delay means for outputting a signal, a storage means for storing signals determined to be the background image, the output signal of said reference decoded image signal and the storage means
A selection circuit for performing one of the selection of Chi, based on a difference between the reference image signal and the input image signal
The input image signal and the storage means
A signal that was determined to be the background image in the past to be output;
By comparing with the value calculated based on the difference of
In the selection, the reference decoded image signal and the memory
Decide which of the stage output signals to select
Decision signal generating means for generating a constant signal , wherein the decision signal is the current selection circuit
Indicates that the output of the storage means is to be selected, and
The selection circuit is a constant signal and the past one is the memory signal.
When the output of the stage is selected,
Means for converting the current locally decoded image signal with a new said background image
Determined to be stored as a signal determined to be present
Determination means for moving picture coding apparatus comprising: a city.
【請求項2】 入力画像信号と選択ステップでの出力と
の差分をとり差分画像信号を出力する減算ステップと、 前記差分画像信号を離散コサイン変換するDCTステッ
プと、 前記DCTステップの出力を逆離散コサイン変換する逆
DCTステップと、 前記逆DCTステップの出力と選択ステップの出力を加
算して現在の局部復号画像信号を出力する加算ステップ
と、 前記現在の局部復号画像信号を所定数のフレームだけ
信号を遅延させる遅延手段に書き込む第1の書込ステッ
プと、 背景画像であると判断された信号記憶手段に書き込む
第2の書込ステップと、前記遅延手段により遅延された局部復号画像信号である
参照復号画像信号及び前記記憶手段から読み出された前
記背景画像であると判断された信号である読出信号のう
ちのいずれかの選択を行う選択ステップと、前記入力画像信号と前記参照画像信号との差分に基づい
て計算される値と、前記入力画像信号と前記読出信号と
の差分に基づいて計算される値とを比較することにより
前記選択ステップにおいて前記参照復号画像信号及び前
記読出信号のうちのいずれを選択するかを決定する決定
ステップと、 前記決定ステップの結果であって現在のものが前記選択
ステップで前記読出信号を選択することを示しており且
つ前記決定ステップの結果であって過去のものが前記選
択ステップで前記読出し信号を選択したことを示してい
るときに、前記記憶手段に現在の局部復号画像信号を新
たな前記背景画像であると判断された信号として書き込
むべきであると判断する判断ステップ、 とを有することを特徴とする動画像符号化方法。
Wherein the input image signal and a subtraction step of outputting a differential image signal takes the difference between the output of the selection step, the DCT step of discrete cosine transforming said differential image signal, inverse discrete output of the DCT step Inverse cosine transform
A DCT step, an adding step of adding an output of the inverse DCT step and an output of the selecting step to output a current locally decoded image signal, and converting the current locally decoded image signal into a predetermined number of frames.
Writing a first write step <br/> flop writing to delay means Ru delaying a signal, the signal is determined to be a background image in the storage unit
A second writing step, before read out from the reference decoded image signal and the storage means is a local decoded image signal delayed by said delay means
Serial read signal is signal determined to be a background image
A selection step of performing one of the selection of Chi, based on a difference between the reference image signal and the input image signal
The input image signal and the readout signal.
By comparing with the value calculated based on the difference of
In the selecting step, the reference decoded image signal and the
Deciding which of the read signals to select
And the result of the determining step , wherein the current one is the selected one.
Indicates that the read signal is selected in the step.
One of the results of the decision step and the past
Indicates that the read signal is selected in the selection step.
When the current local decoded image signal is stored in the storage means.
Write as a signal determined to be the background image
A determining step of determining that the video should be taken.
【請求項3】 コンピュータ請求項に記載の画像符
号化方法を行わせるためのプログラムを記録したことを
特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
3. A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the image encoding method according to claim 2 is recorded.
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