【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、動画像信号の伝送もしくは記録において、動
画像信号の圧縮符号化を行なう動画像信号伝送装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a moving picture signal transmission device that compresses and encodes a moving picture signal during transmission or recording of the moving picture signal.
従来の技術近年、動画像信号伝送装置においては、テレビ電話やテ
レビ会議システムの開発にともない、各種の圧縮符号化
技術が実用化されている。動画像信号のフレームを間引
くことにより、情報量は６ＴＩ実に削減できるが、この
再生画像は動きに不自然さを生じるという課題がある。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, various compression encoding techniques have been put into practical use in video signal transmission devices with the development of video telephones and video conference systems. By thinning out the frames of the moving image signal, the amount of information can be reduced by 6 TI, but there is a problem that this reproduced image causes unnatural motion.
これを改善するために、欠落フレームを再生時に内挿す
ることか行なわれている。In order to improve this problem, it has been attempted to interpolate missing frames during playback.
以下、図面を参照しながら上述した従来の動画像信号伝
送装置について説明する。第６図は従来の動画像信号伝
送装置のブロック図を示すものである。第６図において
、■は動画像信号を符号化して送出する動画像符号化装
置であり、１０１は動画像符号化装置の入力、１０２は
フレーム間引き回路、１０３はフレーム符号化回路、１
０５は送出回路、１０６は動画像符号化装置の出力であ
る。２は動画像信号を再生する動画像復号化装置であり
、２０１は動画像復号化装置の入力、２０２は受信回路
、２０３フレ一ム復号化回路、２０６は動きベクトル検
出回路、２０４はフレーム内挿回路、２０５は動画像復
号化装置の出力である。Hereinafter, the above-mentioned conventional moving image signal transmission device will be explained with reference to the drawings. FIG. 6 shows a block diagram of a conventional moving image signal transmission device. In FIG. 6, ■ is a moving image encoding device that encodes and sends out a moving image signal, 101 is an input of the moving image encoding device, 102 is a frame thinning circuit, 103 is a frame encoding circuit, 1
05 is a sending circuit, and 106 is an output of the video encoding device. 2 is a moving image decoding device that reproduces a moving image signal, 201 is an input of the moving image decoding device, 202 is a receiving circuit, 203 is a frame decoding circuit, 206 is a motion vector detection circuit, and 204 is an intraframe An insertion circuit 205 is the output of the moving image decoding device.
以上のように構成された動画像信号伝送装置について、
以下その動作について説明する。Regarding the moving image signal transmission device configured as above,
The operation will be explained below.
符号化を行う動画像信号は動画像符号化装置の入力１０
１に入力する。以下、入力１０１に入力する信号を入力
動画像信号と呼ぶ。入力動画像信号は、フレーム間引き
回路１０２により、２フレームに１フレームの割合でフ
レーム数が間引かれる。この様子を第２図で説明する。A moving image signal to be encoded is input 10 of the moving image encoding device.
Enter 1. Hereinafter, the signal input to the input 101 will be referred to as an input moving image signal. The number of frames of the input moving image signal is thinned out by the frame thinning circuit 102 at a ratio of one frame to every two frames. This situation will be explained with reference to FIG.
Ａ、Ａ”、 Ｂ、 Ｂ’は入力動画像信号のフレーム
を表わす。このうちＡＢ゛はフレーム間引き回路により
間引かれるフレームであり、Ａ、Ｂはフレーム間引き回
路を通過するフレームである。Ａ、Ｂを符号化フレーム
と呼フ。フレーム符号化回路１０３は符号化フレームの
符号化を行いフレーム符号を出力する。フレーム符号ば
、送出回路１０５により伝送路の形態に合わせ、動画像
符号化装置の出力１０６から伝送路に出力される。動画
像復号化装置の入力２０１に入力された信号は受信回路
２０２によりフレーム符号が取り出される。フレー復号
化回路２０３はフレーム符号を復号して再生フレームを
出力する。動きベクトル検出回路２０６は再生フレーム
間の動きベクトルを求める。フレーム内挿回路２０４は
、動きベクトル検出回路２０６で求めた動きベクトルを
用いて再生フレーム間にフレームを内挿する。ここで内
挿されたフレームを内挿フレームと呼ぶ。再生フレーム
及び内挿フレームは動画像復号化装置の出力２０５より
出力れる。この信号が再生動画像信号となる。A, A'', B, and B' represent frames of the input video signal. Among these, AB'' is a frame thinned out by the frame thinning circuit, and A and B are frames passing through the frame thinning circuit. , B are called encoded frames.The frame encoding circuit 103 encodes the encoded frame and outputs a frame code.The frame code is sent to the video encoding device according to the form of the transmission path by the sending circuit 105. The frame code is extracted from the signal input to the input 201 of the video decoding device by the receiving circuit 202.The frame decoding circuit 203 decodes the frame code and reproduces the reproduced frame. The motion vector detection circuit 206 obtains a motion vector between playback frames.The frame interpolation circuit 204 interpolates a frame between playback frames using the motion vector obtained by the motion vector detection circuit 206.Here, The interpolated frame is called an interpolated frame.The reproduced frame and the interpolated frame are output from the output 205 of the video decoding device.This signal becomes the reproduced video signal.
発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、フレーム内挿回路
で用いる動きベクトルを動画像復号化装置内で求めるた
め、動きベクトル検出回路が必要となり、動画像復号化
装置の構成が大規模になるという課題を有していた。さ
らに、符号化により画質の低下した再生フレームを用い
て求めた動きベクトルは、その精度が低下するという課
題を有していた。特に、フレーム符号の圧縮が大きいと
きには再生フレームの画質が低下するため、この傾向が
顕著になる。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the motion vector used in the frame interpolation circuit is determined within the video decoding device, so a motion vector detection circuit is required, and the configuration of the video decoding device is It had the problem of becoming large-scale. Furthermore, a motion vector obtained using a reproduced frame whose image quality has been degraded due to encoding has a problem in that its accuracy is degraded. This tendency becomes particularly noticeable when the compression of the frame code is large, since the image quality of the reproduced frame deteriorates.
課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の動画像信号伝送装置
は、入力の動画像信号から所定間隔で符号化フレームを
抽出するフレーム間引き回路と、前記符号化フレームを
符号化してフレーム符号を得るフレーム符号化回路と、
前記入力の動画像信号からフレーム間の動きベクトルを
求める動きベクトル検出回路と、前記フレーム符号と前
記動きベクトルを送出する送出回路を備え、動画像信号
を符号化して送出する動画像符号化装置と、前記フレー
ム符号と前記動きベクトルを受信する受信回路と、前記
フレーム符号を復号して再生フレームを得るフレーム復
号化回路と、前記再生フレーム間にフレームを内挿する
フレーム内挿回路を備え、動画像信号を再生する動画像
復号化装置とを有したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a video signal transmission device of the present invention includes a frame thinning circuit that extracts encoded frames from an input video signal at predetermined intervals, and a frame thinning circuit that extracts encoded frames from an input video signal at predetermined intervals. a frame encoding circuit that obtains a frame code by
a motion vector detection circuit that calculates a motion vector between frames from the input video signal; and a transmission circuit that transmits the frame code and the motion vector, and encodes and transmits the video signal. , a receiving circuit that receives the frame code and the motion vector, a frame decoding circuit that decodes the frame code to obtain a reproduced frame, and a frame interpolation circuit that interpolates frames between the reproduced frames, The moving picture decoding device reproduces the image signal.
作用本発明は上記した構成によって、フレームの内挿に用い
る動きベクトルを動画像符号化装置で求めるようにした
ことにより、動画像復号化装置の構成を簡単にできる。Effect of the Invention According to the present invention, the motion vector used for frame interpolation is determined by the moving image encoding device, so that the structure of the moving image decoding device can be simplified.
さらに、符号化する前の画質劣化のない動画像信号から
動きベクトルを求めるため、動きベクトルの精度が高い
。Furthermore, since the motion vector is obtained from a moving image signal without image quality deterioration before encoding, the precision of the motion vector is high.
実施例以下、本発明の一実施例の動画像信号伝送装置について
図面を参照しながら説明する。第１図は本発明の第１の
実施例における動画像信号伝送装置のブロック図を示す
ものである。第１図において、■は動画像信号を符号化
して送出する動画像符号化装置であり、１０１は動画像
符号化装置の入力、１０２はフレーム間引き回路、 １
０３はフレーム符号化回路、１０４は動きベクトル検出
回路、１０５は送出回路、１０６は動画像符号化装置の
出力である。２は動画像信号を再生する動画像復号化装
置であり、２０１は動画像復号化装置の入力、２０２は
受信回路、２０３フレ一ム復号回路、２０４はフレーム
内挿回路、２０５は動画像復号化装置の出力である。Embodiment Hereinafter, a moving image signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a moving image signal transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, ■ is a moving image encoding device that encodes and sends out a moving image signal, 101 is an input of the moving image encoding device, 102 is a frame thinning circuit, 1
03 is a frame encoding circuit, 104 is a motion vector detection circuit, 105 is a sending circuit, and 106 is an output of the moving image encoding device. 2 is a moving image decoding device that reproduces a moving image signal, 201 is an input of the moving image decoding device, 202 is a receiving circuit, 203 is a frame decoding circuit, 204 is a frame interpolation circuit, and 205 is a moving image decoding circuit. This is the output of the converter.
以上のように構成された動画像信号伝送装置について、
第１図を用いてその動作を説明する。Regarding the moving image signal transmission device configured as above,
Its operation will be explained using FIG.
符号化を行う動画像信号は動画像符号化装置の入力１０
１に入力する。以下、入力１０１に入力する信号を入力
動画像信号と呼ぶ。入力動画像信号は、フレーム間引き
回路１０２により、２フレームに１フレームの割合でフ
レーム数が間引かれる。この様子を第２図で説明する。A moving image signal to be encoded is input 10 of the moving image encoding device.
Enter 1. Hereinafter, the signal input to the input 101 will be referred to as an input moving image signal. The number of frames of the input moving image signal is thinned out by the frame thinning circuit 102 at a ratio of one frame to every two frames. This situation will be explained with reference to FIG.
Ａ、Ａ’ 、Ｂ、Ｂ’は入力動画像信号のフレームを表
わす。このうちＡ’ Ｂ″はフレーム間引き回路に
より間引かれるフレームであり、Ａ、Ｂはフレーム間引
き回路を通過するフレームである。Ａ、Ｂを符号化フレ
ームと呼ぶ。フレーム符号化回路１０３は符号化フレー
ムの符号化を行いフレーム符号を出力する。A, A', B, and B' represent frames of the input moving image signal. Of these, A'B'' is a frame thinned out by the frame thinning circuit, and A and B are frames that pass through the frame thinning circuit. A and B are called encoded frames. The frame encoding circuit 103 is a frame thinned out by the frame thinning circuit. Encodes the frame and outputs the frame code.
動きベクトル検出回路１０４は入力動画像信号を用い、
符号化フレーム間の動きベクトルを求めて出力する。動
きベクトルは複数画素の集合であるブロック単位で求め
る。フレームＡ上のブロックＢ。The motion vector detection circuit 104 uses an input moving image signal,
Calculate and output the motion vector between encoded frames. The motion vector is determined in units of blocks, which are sets of multiple pixels. Block B on frame A.
について、フレームＡ、Ｂ間の動きベクトル■１を求め
る方法について第３図を用いて以下に説明する。まず、
ブロックＢ１のフレームＡ、Ａ’間の動きベクトル■１
を求める。次に、ブロックＢ。A method for determining the motion vector (1) between frames A and B will be described below with reference to FIG. first,
Motion vector between frames A and A' of block B1■1
seek. Next, block B.
からベクトル検出回路したフレームＡ”上のブロックＢ
２に着目して、フレームＡ“、Ｂ間の動きベクトル■２
を求める。ブロックＢ、のフレームＡ、Ｂ間の動きベク
トル■３は、Ｖ、＝Ｖ、＋Ｖ。Block B on frame A'' was created by a vector detection circuit from
2, the motion vector between frames A" and B is
seek. The motion vector ■3 between frames A and B of block B is V, =V, +V.
となる。フレーム符号と動きベクトルは、送出回路１０
５により伝送路の形態を合わせ、動画像符号化装置の出
力１０６から伝送路に出力される。動画像復号化装置の
入力２０１に入力された信号は受信回路２０２によりフ
レーム符号と動きベクトルが取り出される。フレー復号
化回路２０３はフレーム符号を復号でし再生フレームを
出力する。フレーム内挿回路２０４は、入力される動き
ベクトルを用いて再生フレーム間にフレームを内挿する
。ここで内挿されたフレームを内挿フレームと呼ぶ。こ
の動作について、第４図を用いて説明する。フレームａ
、ｂは再生フレームであり、フレームａｂ゛はフレーム
内挿回路により内挿される内挿フレームである。フレー
ムａ、ｂ間にフレームａを内挿する動作について第５図
を用いて説明する。becomes. The frame code and motion vector are sent to the sending circuit 10.
5, the configuration of the transmission path is adjusted, and the signal is output to the transmission path from the output 106 of the video encoding device. A receiving circuit 202 extracts a frame code and a motion vector from a signal input to an input 201 of a moving image decoding device. A frame decoding circuit 203 decodes the frame code and outputs a reproduced frame. The frame interpolation circuit 204 interpolates frames between playback frames using the input motion vector. The interpolated frame here is called an interpolated frame. This operation will be explained using FIG. 4. frame a
, b are playback frames, and frame ab'' is an interpolation frame interpolated by a frame interpolation circuit. The operation of interpolating frame a between frames a and b will be explained using FIG.
フレームａ゛の画素Ｐ２を求めるには、受信回路２０１
から得られるＰ２を通過する動きベクトル■３を用いる
。フレームｂ上の画素Ｐ３もしくはフレームａ上の画素
Ｐ１を用いてＰ２の値とすることで、フレームａ°の内
挿を行う。または、画素ＰＩ＋Ｐ３双方から線形演算に
より画素Ｐ２を求めれば、さらに良好な内挿ができる。To obtain pixel P2 of frame a, the receiving circuit 201
The motion vector 3 that passes through P2 obtained from . Interpolation of frame a° is performed by using pixel P3 on frame b or pixel P1 on frame a to obtain the value of P2. Alternatively, even better interpolation can be achieved if pixel P2 is obtained by linear calculation from both pixels PI+P3.
動画像復号化装置は再生フレーム及び内挿フレームを第
４図に示す順序で２０５に出力する。この信号が再生動
画像信号となる。The video decoding device outputs reproduced frames and interpolated frames to 205 in the order shown in FIG. This signal becomes a reproduced moving image signal.
以上のように本実施例によれば、動画像復号化装置でフ
レーム内挿に用いる動きベクトルを求めるようにしたこ
とにより、動画像復号化装置に動きベクトル検出回路を
備える必要がなく、構成を簡単にできる。さらに、画質
劣化のない入力の動画像信号から動きベクトルを求める
ため、その精度も高い。As described above, according to this embodiment, since the motion vector used for frame interpolation is determined in the video decoding device, there is no need to equip the video decoding device with a motion vector detection circuit, and the configuration can be simplified. It's easy to do. Furthermore, since the motion vector is determined from the input video signal without image quality deterioration, its accuracy is high.
なお、第１の実施例において動きベクトル検出回路１０
４はブロック単位で動きベクトルを求めたが、動きベク
トルを求める方法はこれに限定されるものではない。Note that in the first embodiment, the motion vector detection circuit 10
Although motion vectors are determined in units of blocks in 4, the method of determining motion vectors is not limited to this.
また、第１の実施例においてフレーム間引き回路１０２
は２フレームに１フレームの割合でフレーム数を間引い
たが、この割合に限定されるものではない。Further, in the first embodiment, the frame thinning circuit 102
Although the number of frames is thinned out at a ratio of one frame to every two frames, the number of frames is not limited to this ratio.
また、第１の実施例において動きベクトル検出回路１０
４は、２フレーム離れた符号化フレームの動きベクトル
を、入力の動画像信号の隣接するフレームの動きベクト
ルを２フレーム続けて求め、２つのベクトルの加算によ
り求めたが、これに限定されるものではなく、入力の動
画像信号の２フレーム離れたフレームから直接求めても
よい。Furthermore, in the first embodiment, the motion vector detection circuit 10
In No. 4, the motion vectors of encoded frames two frames apart are obtained by calculating the motion vectors of adjacent frames of the input video signal for two consecutive frames, but the method is not limited to this. Instead, it may be determined directly from frames two frames apart of the input video signal.
発明の効果以上のように本発明は動画符号化装置に、入力する動画
像信号から動きベクトルを求める手段を備えたことによ
り、動画像復号化装置において動きベクトル検出回路を
備える必要がなく、構成を簡単にできる。さらに、画質
劣化のない入力の動画像信号から動きベクトルを求める
ため、求めた動きベクトルの精度が高い。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a video encoding device with a means for determining a motion vector from an input video signal, thereby eliminating the need for a motion vector detection circuit in the video decoding device and reducing the configuration. can be done easily. Furthermore, since the motion vector is determined from the input video signal without image quality deterioration, the accuracy of the determined motion vector is high.
第１図は本発明の第一の実施例における動画像信号伝送
装置のブロック図、第２図は動画符号化装置に入力する
動画像信号のフレームと符号化フレームの関係を示す説
明図、第３図は動きベクトルの求め方を示す説明図、第
４図は動画像復号化装置の再生フレームと内挿フレーム
の関係を示す説明図、第５図はフレーム内挿回路の動作
を示す説明図、第６図は従来の動画像信号伝送装置のブ
ロック図である。■・・・・・・動画像符号化装置、２・・・・・・動画
像復号化装置、１０１・・・・・・動画像符号化装置の
入力、１０２・・・・・・フレーム間引き回路、１０３
・・・・・・フレーム符号化回路、１０４・・・・・・
動きベクトル検出回路、１０５・・・・・・送出回路、
１０６・・・・・・動画像符号化装置の出力、２０１・
・・・・・動画像復号化装置の入力、２０２・・・・・
・受信回路、２０３・・・・・・フレーム復号化回路、
２０４・・・・・・フレーム内挿回路、２０５・・・・
・・動画像復号化装置の出力、２０６・・・・・・動き
ベクトル検出回路。代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第２図第３図第４図FIG. 1 is a block diagram of a moving image signal transmission device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between frames of a moving image signal input to a moving image encoding device and encoded frames, Fig. 3 is an explanatory diagram showing how to obtain a motion vector, Fig. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between playback frames and interpolation frames of the video decoding device, and Fig. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the frame interpolation circuit. , FIG. 6 is a block diagram of a conventional moving image signal transmission device. ■...Moving picture encoding device, 2...Moving picture decoding device, 101...Input of the moving picture coding device, 102...Frame thinning circuit, 103
...Frame encoding circuit, 104...
Motion vector detection circuit, 105... Sending circuit,
106... Output of video encoding device, 201.
... Input of video decoding device, 202 ...
- Receiving circuit, 203... Frame decoding circuit,
204... Frame interpolation circuit, 205...
. . . Output of the moving image decoding device, 206 . . . Motion vector detection circuit. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano (1 person) Figure 2 Figure 3 Figure 4
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH02296479Atrue JPH02296479A (en) | 1990-12-07 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6028392A (en)* | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Nec Corp | Movement interpolation system of dynamic picture signal |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6028392A (en)* | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Nec Corp | Movement interpolation system of dynamic picture signal |
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