JP2000078586A - 画像圧縮方法 - Google Patents
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- Discrete Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、画像マクロブロックが各マクロブ
ロック毎に選択された符号化タイプによって符号化さ
れ、Ｐ画像及びＢ画像に対し非常に一定した品質の画像
が得られる画像圧縮方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によれば、マクロブロックに適用
される符号化タイプを選択するため、符号化タイプ毎の
仮符号化によってコスト又は品質因子が判定され、符号
化タイプはこのコスト及び／又は品質因子の値の関数と
して選択される。本発明は、ＭＰＥＧ、特に、ＭＰＥＧ
２符号化に適用され、一定品質及び／又は品質／コスト
比の優れた画像を供給する。
ロック毎に選択された符号化タイプによって符号化さ
れ、Ｐ画像及びＢ画像に対し非常に一定した品質の画像
が得られる画像圧縮方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によれば、マクロブロックに適用
される符号化タイプを選択するため、符号化タイプ毎の
仮符号化によってコスト又は品質因子が判定され、符号
化タイプはこのコスト及び／又は品質因子の値の関数と
して選択される。本発明は、ＭＰＥＧ、特に、ＭＰＥＧ
２符号化に適用され、一定品質及び／又は品質／コスト
比の優れた画像を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各画像若しくは画
像マクロブロックが数種類の符号化タイプから選択され
た符号化方式に従って符号化される画像圧縮方法に関す
る。本発明は、特に、ＭＰＥＧ２方式の画像圧縮方法に
関する。本発明は、ＭＰＥＧ方式に限定されるものでは
ないが、以下では、主としてＭＰＥＧ２方式の画像圧縮
について説明する。
像マクロブロックが数種類の符号化タイプから選択され
た符号化方式に従って符号化される画像圧縮方法に関す
る。本発明は、特に、ＭＰＥＧ２方式の画像圧縮方法に
関する。本発明は、ＭＰＥＧ方式に限定されるものでは
ないが、以下では、主としてＭＰＥＧ２方式の画像圧縮
について説明する。
【０００２】
【従来の技術】最初に、ＭＰＥＧ２方式の画像圧縮の原
理について説明し、その際、各マクロブロックに対し選
択されるべき符号化タイプを示唆する。ＭＰＥＧ２標準
では、順次走査モードで各ライン毎に７２０点からなる
５７６本のラインを含む画像（ピクチャ）から開始する
ことが可能である。飛び越し走査モードでは、画像は、
各ライン毎に７２０点からなる２８８本のラインを含む
２枚のフレームにより構成される。
理について説明し、その際、各マクロブロックに対し選
択されるべき符号化タイプを示唆する。ＭＰＥＧ２標準
では、順次走査モードで各ライン毎に７２０点からなる
５７６本のラインを含む画像（ピクチャ）から開始する
ことが可能である。飛び越し走査モードでは、画像は、
各ライン毎に７２０点からなる２８８本のラインを含む
２枚のフレームにより構成される。
【０００３】各画像はマクロブロックに分割され、各マ
クロブロックは１６×１６個のルミナンス点を含む矩形
状ブロックにより形成される。或いは、各マクロブロッ
クが８×８個のルミナンス点を含む４個の矩形状ブロッ
クにより構成されるとみなしてもよい。これらの４個の
ルミナンスブロックのそれぞれには、４：２：０フォー
マットでは、８×８個の点を含む２個のクロミナンスブ
ロックが関連付けられる。一方のクロミナンスブロック
は、色差若しくは赤色クロミナンス信号Ｃｒを表現し、
他方のクロミナンスブロックは、色差若しくは青色クロ
ミナンス信号Ｃｂを表現する。４：２：２フォーマット
の場合、各ルミナンスブロックには、４個の８×８形ク
ロミナンスブロックが関連付けられ、４個のクロミナン
スブロックの中の２個は青色クロミナンス用であり、残
りの２個は赤色クロミナンスである。さらに、４：４：
４フォーマットの場合には、ルミナンス成分及びクロミ
ナンス成分は、いずれも４個の８×８形のブロックによ
り構成される。
クロブロックは１６×１６個のルミナンス点を含む矩形
状ブロックにより形成される。或いは、各マクロブロッ
クが８×８個のルミナンス点を含む４個の矩形状ブロッ
クにより構成されるとみなしてもよい。これらの４個の
ルミナンスブロックのそれぞれには、４：２：０フォー
マットでは、８×８個の点を含む２個のクロミナンスブ
ロックが関連付けられる。一方のクロミナンスブロック
は、色差若しくは赤色クロミナンス信号Ｃｒを表現し、
他方のクロミナンスブロックは、色差若しくは青色クロ
ミナンス信号Ｃｂを表現する。４：２：２フォーマット
の場合、各ルミナンスブロックには、４個の８×８形ク
ロミナンスブロックが関連付けられ、４個のクロミナン
スブロックの中の２個は青色クロミナンス用であり、残
りの２個は赤色クロミナンスである。さらに、４：４：
４フォーマットの場合には、ルミナンス成分及びクロミ
ナンス成分は、いずれも４個の８×８形のブロックによ
り構成される。
【０００４】図１には、４個の８×８形のルミナンスブ
ロックのセット１０と、８×８形のクロミナンスブロッ
ク１２及び１４が示されている。クロミナンスブロック
１２は青色クロミナンス用であり、クロミナンスブロッ
ク１４は赤色クロミナンス用である。セット１０は４：
２：０フォーマットのマクロブロックを表す。各ブロッ
クは離散コサイン変換ＤＣＴを用いて符号化される。離
散コサイン変換は、例えば、ルミナンスブロックを空間
周波数を表現する係数のブロックに変換することができ
る。図２に示されるように、ソースブロック１６は、８
×８個の係数からなるブロック１８に変換される。ブロ
ック１８の左上隅は、零空間周波数（ブロックの平均
値）に対応し、この左上隅を原点２０として、水平周波
数は矢印２２で示されるように左から右へ増加し、垂直
周波数は矢印２４で示されるように上から下へ増加す
る。
ロックのセット１０と、８×８形のクロミナンスブロッ
ク１２及び１４が示されている。クロミナンスブロック
１２は青色クロミナンス用であり、クロミナンスブロッ
ク１４は赤色クロミナンス用である。セット１０は４：
２：０フォーマットのマクロブロックを表す。各ブロッ
クは離散コサイン変換ＤＣＴを用いて符号化される。離
散コサイン変換は、例えば、ルミナンスブロックを空間
周波数を表現する係数のブロックに変換することができ
る。図２に示されるように、ソースブロック１６は、８
×８個の係数からなるブロック１８に変換される。ブロ
ック１８の左上隅は、零空間周波数（ブロックの平均
値）に対応し、この左上隅を原点２０として、水平周波
数は矢印２２で示されるように左から右へ増加し、垂直
周波数は矢印２４で示されるように上から下へ増加す
る。
【０００５】各マクロブロックに対し、「イントラ」又
は「インター」の何れかの符号化タイプを選択する必要
がある。イントラ符号化は、ＤＣＴ変換を画像のソース
ブロックに適用することにより行われ、インター符号化
は、ＤＣＴ変換を、ソースブロックと予測ブロックとの
差、又は、前方画像の予測ブロック若しくは後方画像の
予測ブロックとの差を表すブロックに適用することによ
り行われる。
は「インター」の何れかの符号化タイプを選択する必要
がある。イントラ符号化は、ＤＣＴ変換を画像のソース
ブロックに適用することにより行われ、インター符号化
は、ＤＣＴ変換を、ソースブロックと予測ブロックとの
差、又は、前方画像の予測ブロック若しくは後方画像の
予測ブロックとの差を表すブロックに適用することによ
り行われる。
【０００６】この選択は、一方でマクロブロックが属す
る画像のタイプに依存する。画像には３種類のタイプが
あり、第１のタイプは、Ｉタイプ、すなわち、イントラ
タイプであり、すべてのマクロブロックに対しイントラ
符号化が行われる。第２のタイプは、Ｐタイプ、すなわ
ち、予測タイプであり、このタイプの画像の場合、各マ
クロブロックの符号化はイントラ若しくはインターのい
ずれかである。Ｐタイプの画像上のインター符号化の場
合、ＤＣＴ変換は、この画像Ｐの現在マクロブロック
と、前方Ｉ画像又はＰ画像から得られた予測マクロブロ
ックとの差に適用される。
る画像のタイプに依存する。画像には３種類のタイプが
あり、第１のタイプは、Ｉタイプ、すなわち、イントラ
タイプであり、すべてのマクロブロックに対しイントラ
符号化が行われる。第２のタイプは、Ｐタイプ、すなわ
ち、予測タイプであり、このタイプの画像の場合、各マ
クロブロックの符号化はイントラ若しくはインターのい
ずれかである。Ｐタイプの画像上のインター符号化の場
合、ＤＣＴ変換は、この画像Ｐの現在マクロブロック
と、前方Ｉ画像又はＰ画像から得られた予測マクロブロ
ックとの差に適用される。
【０００７】第３の画像のタイプは、Ｂタイプ、すなわ
ち、双方向タイプである。Ｂタイプの画像の各マクロブ
ロックは、イントラ符号化若しくはインター符号化され
る。インター符号化は、ＤＣＴ変換を、Ｂタイプの画像
の現在マクロブロックと予測マクロブロックとの差に適
用することにより行われる。この予測マクロブロック
は、前方画像若しくは後方画像から得られ、又は、前方
予測画像若しくは後方予測画像がＩタイプ若しくはＰタ
イプである場合に限り同時に両方の画像（双方向予測）
から得られる。
ち、双方向タイプである。Ｂタイプの画像の各マクロブ
ロックは、イントラ符号化若しくはインター符号化され
る。インター符号化は、ＤＣＴ変換を、Ｂタイプの画像
の現在マクロブロックと予測マクロブロックとの差に適
用することにより行われる。この予測マクロブロック
は、前方画像若しくは後方画像から得られ、又は、前方
予測画像若しくは後方予測画像がＩタイプ若しくはＰタ
イプである場合に限り同時に両方の画像（双方向予測）
から得られる。
【０００８】図３に示されるように、画像の組はＧＯＰ
（グループ・オブ・ピクチャ）として知られるグループ
を形成する。ＧＯＰは、１２枚の画像により構成され、
Ｉ画像の後に以下の系列に従う１１枚のＢ画像とＰ画像
が続く。 画像の系列：Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，
Ｂ，Ｂ 予測画像（すなわち、他の画像から推定される画像）の
場合に、動き補償の前段の動き推定が符号化されるべき
マクロブロックに適用される。その理由は、２枚の画像
間で、マクロブロックが画像間の動き及びフレーム間の
動きのために異なる場所に存在する可能性があるからで
ある。動き補償の影響は、（一般的に予測モードといわ
れる）所定の補間のモードに従って予測マクロブロック
を計算することであり、このマクロブロックは、所定の
符号化モードに対する画像間（インター画像）モードに
おいて、ソースマクロブロックの予測として実際的に機
能する。以下、この予測マクロブロックと、この符号化
モードは、符号化モードの選択を計算する手続内で行わ
れる決定に依存して、維持若しくは拒否される。
（グループ・オブ・ピクチャ）として知られるグループ
を形成する。ＧＯＰは、１２枚の画像により構成され、
Ｉ画像の後に以下の系列に従う１１枚のＢ画像とＰ画像
が続く。 画像の系列：Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｂ，Ｐ，
Ｂ，Ｂ 予測画像（すなわち、他の画像から推定される画像）の
場合に、動き補償の前段の動き推定が符号化されるべき
マクロブロックに適用される。その理由は、２枚の画像
間で、マクロブロックが画像間の動き及びフレーム間の
動きのために異なる場所に存在する可能性があるからで
ある。動き補償の影響は、（一般的に予測モードといわ
れる）所定の補間のモードに従って予測マクロブロック
を計算することであり、このマクロブロックは、所定の
符号化モードに対する画像間（インター画像）モードに
おいて、ソースマクロブロックの予測として実際的に機
能する。以下、この予測マクロブロックと、この符号化
モードは、符号化モードの選択を計算する手続内で行わ
れる決定に依存して、維持若しくは拒否される。
【０００９】また、各画像が２枚の連続フレームにより
形成される飛び越し走査の場合に、ＤＣＴ変換が順次に
行われるか、フレーム毎に個別に行われるかを決める必
要がある。その理由は、画像若しくは画像中の構造の動
きに依存して、変換が画像毎に行われるか、若しくは、
フレーム毎に行われるかによって符号化の結果が異なる
からである。
形成される飛び越し走査の場合に、ＤＣＴ変換が順次に
行われるか、フレーム毎に個別に行われるかを決める必
要がある。その理由は、画像若しくは画像中の構造の動
きに依存して、変換が画像毎に行われるか、若しくは、
フレーム毎に行われるかによって符号化の結果が異なる
からである。
【００１０】その選択は図４の（ａ）及び（ｂ）に示さ
れている。図４の（ａ）には、奇数フレームのライン３
０1 、３０3 、．．．、３０15と、偶数フレームのライ
ン３０2 、３０4 、．．．、３０16とにより形成された
飛び越し走査画像のマクロブロック２８が示されてい
る。図４の（ａ）は、画像に基づいて適用されるＤＣＴ
変換に対応し、マクロブロック２８の中の４個の各ブロ
ックは、ラインを並べ換えることなく変換される。した
がって、符号化は、マクロブロック２８を形成する４個
のブロック２８1 、２８2 、２８3 、２８4 に基づいて
行われ、変換は、ブロック２８1 及び２８2 に対するラ
イン３０1 乃至３０8 と、ブロック２８3及び２８4 に
対するライン３０9 乃至３０16に基づいて行われる。
れている。図４の（ａ）には、奇数フレームのライン３
０1 、３０3 、．．．、３０15と、偶数フレームのライ
ン３０2 、３０4 、．．．、３０16とにより形成された
飛び越し走査画像のマクロブロック２８が示されてい
る。図４の（ａ）は、画像に基づいて適用されるＤＣＴ
変換に対応し、マクロブロック２８の中の４個の各ブロ
ックは、ラインを並べ換えることなく変換される。した
がって、符号化は、マクロブロック２８を形成する４個
のブロック２８1 、２８2 、２８3 、２８4 に基づいて
行われ、変換は、ブロック２８1 及び２８2 に対するラ
イン３０1 乃至３０8 と、ブロック２８3及び２８4 に
対するライン３０9 乃至３０16に基づいて行われる。
【００１１】一方、図４の（ｂ）は、奇数フレームと偶
数フレームに対し別々に適用される変換を表現する。ブ
ロック３２1 及び３２2 は奇数フレームに対応し、ブロ
ック３２3 及び３２4 は偶数フレームに対応する。この
ため、ブロック３２1 は、ライン３０1 、３
０3 、．．．、３０15により構成され、ブロック３２3
及び３２ 4 は、ライン３０2 、３０4 、．．．、３０16
により構成される。
数フレームに対し別々に適用される変換を表現する。ブ
ロック３２1 及び３２2 は奇数フレームに対応し、ブロ
ック３２3 及び３２4 は偶数フレームに対応する。この
ため、ブロック３２1 は、ライン３０1 、３
０3 、．．．、３０15により構成され、ブロック３２3
及び３２ 4 は、ライン３０2 、３０4 、．．．、３０16
により構成される。
【００１２】図５には、画像圧縮若しくはビデオ圧縮に
関して実行されるべき種々の動作を表現するブロック図
が示されている。各デジタル画像は、画像を８×８個の
ブロックに分離するブロック作成器４０の入力に供給さ
れ、次に、８×８個のブロックは、イントラ符号化とイ
ンター符号化の間で選択を行う選択器４２に送られる。
選択された符号化がイントラ符号化である場合、ブロッ
クはＤＣＴ変換器４４に伝達される。選択された符号化
がインター符号化である場合、ブロックは減算器４６に
送られ、減算器４６は、このブロックと、時間予測器４
８によって送出された予測ブロックとの間の差を計算す
る。
関して実行されるべき種々の動作を表現するブロック図
が示されている。各デジタル画像は、画像を８×８個の
ブロックに分離するブロック作成器４０の入力に供給さ
れ、次に、８×８個のブロックは、イントラ符号化とイ
ンター符号化の間で選択を行う選択器４２に送られる。
選択された符号化がイントラ符号化である場合、ブロッ
クはＤＣＴ変換器４４に伝達される。選択された符号化
がインター符号化である場合、ブロックは減算器４６に
送られ、減算器４６は、このブロックと、時間予測器４
８によって送出された予測ブロックとの間の差を計算す
る。
【００１３】ＤＣＴ変換器４４の後段で、量子化器５０
による量子化が行われ、量子化された係数は、符号化器
５２において可変長若しくは固定長の符号化によって符
号化される。このような符号化によって符号化器５２の
出力で得られた係数はバッファメモリ５４に送られ、こ
のバッファメモリ５４の出力は符号化出力５６を形成す
る。バッファメモリ５４が飽和若しくは空になることを
回避するため、調整器６０は量子化器５０を変更するよ
う調整を行う。
による量子化が行われ、量子化された係数は、符号化器
５２において可変長若しくは固定長の符号化によって符
号化される。このような符号化によって符号化器５２の
出力で得られた係数はバッファメモリ５４に送られ、こ
のバッファメモリ５４の出力は符号化出力５６を形成す
る。バッファメモリ５４が飽和若しくは空になることを
回避するため、調整器６０は量子化器５０を変更するよ
う調整を行う。
【００１４】時間予測が行えるように、量子化器５０の
出力は逆量子化器６２の入力に連結され、逆量子化器６
２の出力は、逆ＤＣＴ変換器６４の入力に連結される。
逆ＤＣＴ変換器６４の出力は、ブロックの符号化がイン
トラ符号化であることが判定器６８において判定された
場合には、そのまま画像メモリ６６に伝達される。これ
に対し、判定器６８においてフロックの符号化がインタ
ー符号化であると判定された場合、逆ＤＣＴ変換器６４
の出力は、加算器７０によって、時間予測器４８から送
出された予測マクロブロックと加算され、加算器７０か
らの出力が画像メモリ６６に送られる。画像メモリ６６
は復号化された画像を保存する。
出力は逆量子化器６２の入力に連結され、逆量子化器６
２の出力は、逆ＤＣＴ変換器６４の入力に連結される。
逆ＤＣＴ変換器６４の出力は、ブロックの符号化がイン
トラ符号化であることが判定器６８において判定された
場合には、そのまま画像メモリ６６に伝達される。これ
に対し、判定器６８においてフロックの符号化がインタ
ー符号化であると判定された場合、逆ＤＣＴ変換器６４
の出力は、加算器７０によって、時間予測器４８から送
出された予測マクロブロックと加算され、加算器７０か
らの出力が画像メモリ６６に送られる。画像メモリ６６
は復号化された画像を保存する。
【００１５】インター画像（画像間）及びイントラフレ
ーム（フレーム内）の動きは、動き推定器７２によって
推定される。動き推定器７２は、画像メモリ６６からの
情報と、ブロック作成器４０の出力からの情報を受信す
る。したがって、時間予測器４８は、一方で画像メモリ
６６に基づき、他方で動き推定器７２に基づいて動作す
ることがわかる。
ーム（フレーム内）の動きは、動き推定器７２によって
推定される。動き推定器７２は、画像メモリ６６からの
情報と、ブロック作成器４０の出力からの情報を受信す
る。したがって、時間予測器４８は、一方で画像メモリ
６６に基づき、他方で動き推定器７２に基づいて動作す
ることがわかる。
【００１６】装置５２による符号化又は２進数列の計算
は、動き推定器７２から得られる動きベクトルと、符号
化されたＤＣＴ係数と、マクロブロックのヘッダと、装
置７４から送出されるＭＰＥＧ２符号化情報とに依存し
て行われる。ＭＰＥＧ２符号化情報は、ＭＰＥＧ２シグ
ナリングキュー、すなわち、マクロブロックのラインの
ヘッダ（又は、スライス）と、ＧＯＰの画像のヘッダ
と、符号化されるべき系列のヘッダとに関係する。
は、動き推定器７２から得られる動きベクトルと、符号
化されたＤＣＴ係数と、マクロブロックのヘッダと、装
置７４から送出されるＭＰＥＧ２符号化情報とに依存し
て行われる。ＭＰＥＧ２符号化情報は、ＭＰＥＧ２シグ
ナリングキュー、すなわち、マクロブロックのラインの
ヘッダ（又は、スライス）と、ＧＯＰの画像のヘッダ
と、符号化されるべき系列のヘッダとに関係する。
【００１７】Ｉタイプの画像の場合に、符号化は、フレ
ーム形式のイントラ符号化、或いは、画像形式のイント
ラ符号化の何れかに選択される必要がある。この選択
は、マクロブロックに含まれる動きの程度の分析に基づ
いて行われ、これにより、一般的に優れた結果が得られ
る。Ｐタイプの画像及びＢタイプの画像の場合に、判定
すべき項目の個数は実質的に増加する。
ーム形式のイントラ符号化、或いは、画像形式のイント
ラ符号化の何れかに選択される必要がある。この選択
は、マクロブロックに含まれる動きの程度の分析に基づ
いて行われ、これにより、一般的に優れた結果が得られ
る。Ｐタイプの画像及びＢタイプの画像の場合に、判定
すべき項目の個数は実質的に増加する。
【００１８】Ｐタイプのマクロブロックは、以下の８通
りの基本モードに従って符号化される。 ・イントラ、フレームＤＣＴ ・イントラ、画像ＤＣＴ ・動き補償無し（ｎｏＭＣ）、フレームＤＣＴ ・動き補償無し（ｎｏＭＣ）、画像ＤＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、フレームＤ
ＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、画像ＤＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、フレームＤ
ＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、画像ＤＣＴ Ｂタイプの画像の場合に、２通りのイントラ符号化モー
ドと、Ｐタイプの画像に関して指定された動き補償を伴
う４通りのモードと、後方の予測画像に基づく４通りの
類似した符号化モードと、４通りの双方向モードとを含
み１４通りの符号化モードを実現することが可能であ
る。すなわち、 ・後方フレームによる予測、フレームＤＣＴ ・後方フレームによる予測、画像ＤＣＴ ・後方画像による予測、フレームＤＣＴ ・後方画像による予測、画像ＤＣＴ ・フレーム形式双方向予測、フレームＤＣＴ ・フレーム形式双方向予測、画像ＤＣＴ ・画像形式双方向予測、フレームＤＣＴ ・画像形式双方向予測、画像ＤＣＴ
りの基本モードに従って符号化される。 ・イントラ、フレームＤＣＴ ・イントラ、画像ＤＣＴ ・動き補償無し（ｎｏＭＣ）、フレームＤＣＴ ・動き補償無し（ｎｏＭＣ）、画像ＤＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、フレームＤ
ＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、画像ＤＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、フレームＤ
ＣＴ ・動き補償あり、前方フレームによる予測、画像ＤＣＴ Ｂタイプの画像の場合に、２通りのイントラ符号化モー
ドと、Ｐタイプの画像に関して指定された動き補償を伴
う４通りのモードと、後方の予測画像に基づく４通りの
類似した符号化モードと、４通りの双方向モードとを含
み１４通りの符号化モードを実現することが可能であ
る。すなわち、 ・後方フレームによる予測、フレームＤＣＴ ・後方フレームによる予測、画像ＤＣＴ ・後方画像による予測、フレームＤＣＴ ・後方画像による予測、画像ＤＣＴ ・フレーム形式双方向予測、フレームＤＣＴ ・フレーム形式双方向予測、画像ＤＣＴ ・画像形式双方向予測、フレームＤＣＴ ・画像形式双方向予測、画像ＤＣＴ
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、上
記のＰ画像及びＢ画像に対する種々のモードの間の選択
に使用された規準によって得られる結果の品質は、変動
しやすいことに注意する必要がある。したがって、本発
明は、Ｐ画像及びＢ画像に対し非常に一定した品質の画
像が得られる画像圧縮方法の提供を目的とする。
記のＰ画像及びＢ画像に対する種々のモードの間の選択
に使用された規準によって得られる結果の品質は、変動
しやすいことに注意する必要がある。したがって、本発
明は、Ｐ画像及びＢ画像に対し非常に一定した品質の画
像が得られる画像圧縮方法の提供を目的とする。
【００２０】また、本発明は、従来技術による方法を用
いて得られた画像よりも、品質／コストの比が改良され
た画像を与えることができる画像圧縮方法の提供を目的
とする。
いて得られた画像よりも、品質／コストの比が改良され
た画像を与えることができる画像圧縮方法の提供を目的
とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するため、本発明による画像圧縮方法は、各マクロブロ
ックに対し、起こり得るすべて（又は、その一部）のモ
ードに従って仮符号化を行い、符号化コスト及び／又は
品質因子が仮符号化毎に判定され、使用される符号化モ
ードは、符号化のコストの値及び／又は品質因子の値の
関数として選択されることを特徴とする。
するため、本発明による画像圧縮方法は、各マクロブロ
ックに対し、起こり得るすべて（又は、その一部）のモ
ードに従って仮符号化を行い、符号化コスト及び／又は
品質因子が仮符号化毎に判定され、使用される符号化モ
ードは、符号化のコストの値及び／又は品質因子の値の
関数として選択されることを特徴とする。
【００２２】ここで、用語「符号化コスト」は各符号化
に使用されるビット数を意味することが理解されるべき
である。或いは、換言すると、符号化モードは、（従来
技術のように）マクロブロックの内部的な解析に基づい
て選択されるのではなく、起こり得るすべて（又は、そ
の一部）の符号化を試行し、符号化コストを最小限に抑
えるか、若しくは、最高の画質が得られるか、又は、好
ましくは、符号化コストと画質との間で最良の妥協点が
得られるかに関して、最良の結果を与えるモードを維持
する。
に使用されるビット数を意味することが理解されるべき
である。或いは、換言すると、符号化モードは、（従来
技術のように）マクロブロックの内部的な解析に基づい
て選択されるのではなく、起こり得るすべて（又は、そ
の一部）の符号化を試行し、符号化コストを最小限に抑
えるか、若しくは、最高の画質が得られるか、又は、好
ましくは、符号化コストと画質との間で最良の妥協点が
得られるかに関して、最良の結果を与えるモードを維持
する。
【００２３】画像の品質因子は、ソースマクロブロック
と復号化されたマクロブロックとの間で比較を行うこと
によって決められる。復号化されたマクロブロックは、
仮符号化をなされ、次に、復号化されたマクロブロック
に対応する。本発明の一実施例において、平均品質因子
は移動時間窓内に含まれる前方画像の系列に亘って決定
され、上記平均品質因子に最も近い品質を与える符号化
タイプが選択される。
と復号化されたマクロブロックとの間で比較を行うこと
によって決められる。復号化されたマクロブロックは、
仮符号化をなされ、次に、復号化されたマクロブロック
に対応する。本発明の一実施例において、平均品質因子
は移動時間窓内に含まれる前方画像の系列に亘って決定
され、上記平均品質因子に最も近い品質を与える符号化
タイプが選択される。
【００２４】本発明の他の実施例において、各マクロブ
ロックに対し、符号化コストは符号化タイプ毎に決定さ
れ、最小コストを保証する符号化タイプに対する品質因
子は、移動時間窓に含まれる前方画像の系列に亘る品質
因子の平均値と比較され、対応した品質因子の値が少な
くとも上記平均品質因子よりも少しだけ大きい値と一致
する場合に、最小コストを与える符号化タイプが選択さ
れる。
ロックに対し、符号化コストは符号化タイプ毎に決定さ
れ、最小コストを保証する符号化タイプに対する品質因
子は、移動時間窓に含まれる前方画像の系列に亘る品質
因子の平均値と比較され、対応した品質因子の値が少な
くとも上記平均品質因子よりも少しだけ大きい値と一致
する場合に、最小コストを与える符号化タイプが選択さ
れる。
【００２５】本発明による圧縮処理は、ＭＰＥＧタイプ
（ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４）等のビデオ圧
縮を必要とするすべてのアプリケーションに対し使用可
能である。特に、本発明による圧縮処理は、レコード若
しくは磁気テープのスタジオ録画に使用することが可能
である。また、例えば、ビデオカメラにおける実時間符
号化のために使用することも可能である。
（ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４）等のビデオ圧
縮を必要とするすべてのアプリケーションに対し使用可
能である。特に、本発明による圧縮処理は、レコード若
しくは磁気テープのスタジオ録画に使用することが可能
である。また、例えば、ビデオカメラにおける実時間符
号化のために使用することも可能である。
【００２６】本発明に関して実施された実験から、本発
明による圧縮処理は、使用するビット数が従来手法で行
われた圧縮よりも約２５％少ない場合でも、同じ品質の
画像が得られることがわかった。本発明のその他の特徴
及び利点は、以下に添付図面を参照して説明される本発
明の実施例によって明らかになる。
明による圧縮処理は、使用するビット数が従来手法で行
われた圧縮よりも約２５％少ない場合でも、同じ品質の
画像が得られることがわかった。本発明のその他の特徴
及び利点は、以下に添付図面を参照して説明される本発
明の実施例によって明らかになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に説明する本発明の圧縮方法
の実施例において、起こり得るすべての符号化モード
（すなわち、Ｉタイプの画像に対し起こり得る２通りの
モード、Ｐタイプの画像に対する８通りの基本モード、
及び、Ｂタイプの画像に対する１４通りの基本モード）
が考慮される。これらの各モードに対し、仮符号化が試
行され、以下のパラメータが順番に決定される。 ・マクロブロックを符号化するコストＣ：これは、仮符
号化の結果として得られるビット数を表す。 ・再構成されたマクロブロックの品質因子ＭＢ＿Ｑｕａ
ｌｉｔｙ：この品質因子の判定法は後述される。 ・画像のシーケンスに関する品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉ
ｔｙの時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ：このパラメー
タがわかると、着目している符号化モードに対する品質
因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙが時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕａｌ
ｉｔｙの値を超過すると認められる状況で、起こり得る
超過符号化コストを制限することができる。 ・閾値ｏｖｅｒＣ：このパラメータは、着目中の画像の
タイプ（Ｉ、Ｐ、又は、Ｂ）に依存し、マクロブロック
の品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙを上昇させるため許容
可能な超過符号化コストを表す。Ｉタイプの画像に対す
るこの許容可能な超過コスト閾値ｏｖｅｒＣは、Ｐタイ
プ若しくはＢタイプの画像に対する許容可能な超過コス
ト閾値ｏｖｅｒＣよりも大きい。
の実施例において、起こり得るすべての符号化モード
（すなわち、Ｉタイプの画像に対し起こり得る２通りの
モード、Ｐタイプの画像に対する８通りの基本モード、
及び、Ｂタイプの画像に対する１４通りの基本モード）
が考慮される。これらの各モードに対し、仮符号化が試
行され、以下のパラメータが順番に決定される。 ・マクロブロックを符号化するコストＣ：これは、仮符
号化の結果として得られるビット数を表す。 ・再構成されたマクロブロックの品質因子ＭＢ＿Ｑｕａ
ｌｉｔｙ：この品質因子の判定法は後述される。 ・画像のシーケンスに関する品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉ
ｔｙの時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ：このパラメー
タがわかると、着目している符号化モードに対する品質
因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙが時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕａｌ
ｉｔｙの値を超過すると認められる状況で、起こり得る
超過符号化コストを制限することができる。 ・閾値ｏｖｅｒＣ：このパラメータは、着目中の画像の
タイプ（Ｉ、Ｐ、又は、Ｂ）に依存し、マクロブロック
の品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙを上昇させるため許容
可能な超過符号化コストを表す。Ｉタイプの画像に対す
るこの許容可能な超過コスト閾値ｏｖｅｒＣは、Ｐタイ
プ若しくはＢタイプの画像に対する許容可能な超過コス
ト閾値ｏｖｅｒＣよりも大きい。
【００２８】品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙは、符号化
されるべきソースマクロブロックと、着目している符号
化モードに対し再構成されたマクロブロックの対応部と
の間の比較によって得られる。ＰＳＮＲ（画像ＳＮ比）
タイプの規準を用いる場合、ソースルミナンス画素と再
生された画素との間の点に関する差の平方を加算して得
られた結果ｓｕｍを用いて、以下の式に従って品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値が計算される。
されるべきソースマクロブロックと、着目している符号
化モードに対し再構成されたマクロブロックの対応部と
の間の比較によって得られる。ＰＳＮＲ（画像ＳＮ比）
タイプの規準を用いる場合、ソースルミナンス画素と再
生された画素との間の点に関する差の平方を加算して得
られた結果ｓｕｍを用いて、以下の式に従って品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値が計算される。
【００２９】ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＝−１０Ｌｏｇ
10（ｓｕｍ／Ｌｕｍ） 但し、Ｌｕｍ＝２５５＊２５６＊２５６＝１６６４６４
００ ＳＮＲ（ＳＮ比）タイプの規準を用いる場合、パラメー
タｓｕｍの値は、同様にして計算されるが、値Ｌｕｍ
は、ソースルミナンスブロックに含まれる２５６個の画
素の値の合計に対応する。品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔ
ｙの値は、同様に以下の式に従って計算される。
10（ｓｕｍ／Ｌｕｍ） 但し、Ｌｕｍ＝２５５＊２５６＊２５６＝１６６４６４
００ ＳＮＲ（ＳＮ比）タイプの規準を用いる場合、パラメー
タｓｕｍの値は、同様にして計算されるが、値Ｌｕｍ
は、ソースルミナンスブロックに含まれる２５６個の画
素の値の合計に対応する。品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔ
ｙの値は、同様に以下の式に従って計算される。
【００３０】ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＝−１０Ｌｏｇ
10（ｓｕｍ／Ｌｕｍ） したがって、差が小さくなると共に、品質因子の値が大
きくなる。本実施例において、最小コストＣmin を与え
る符号化モードは、最初に判定され、最小コストのマク
ロブロック品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ、すなわち、
ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin が計算される。
10（ｓｕｍ／Ｌｕｍ） したがって、差が小さくなると共に、品質因子の値が大
きくなる。本実施例において、最小コストＣmin を与え
る符号化モードは、最初に判定され、最小コストのマク
ロブロック品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ、すなわち、
ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin が計算される。
【００３１】次に、（Ｃmin と比較して）アプリオリに
符号化超過コストを要求する別の符号化モードが品質因
子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値を許容可能な範囲内で増加
させるかどうかが判定される。そのため、最小コストの
マクロブロック品質因子ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣ
minが、指定された個数、例えば、２０個の前方画像の
系列に関する平均品質因子である時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕ
ａｌｉｔｙと比較される。
符号化超過コストを要求する別の符号化モードが品質因
子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値を許容可能な範囲内で増加
させるかどうかが判定される。そのため、最小コストの
マクロブロック品質因子ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣ
minが、指定された個数、例えば、２０個の前方画像の
系列に関する平均品質因子である時間平均Ｓｅｑ．Ｑｕ
ａｌｉｔｙと比較される。
【００３２】ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙが系列に関
する品質因子の増分の許容可能な値を表現するとき、も
し、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ≧Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ
＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ であるならば、広範囲に妥当な品質が最小コストで実現
されるので、最小コストＣmin を実現できる符号化モー
ドが選択できる。
する品質因子の増分の許容可能な値を表現するとき、も
し、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ≧Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ
＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ であるならば、広範囲に妥当な品質が最小コストで実現
されるので、最小コストＣmin を実現できる符号化モー
ドが選択できる。
【００３３】このような状況は、画像の中のテクスチャ
の少ない（符号化されるべき情報が少ない）ゾーン、及
び／又は、良質の時間予測が得られるゾーンで現れる。
一方、もし、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ （１） であるならば、すなわち、最小コストで実現される品質
は不適切であるならば、最大の許容可能な超過コストが
許される。
の少ない（符号化されるべき情報が少ない）ゾーン、及
び／又は、良質の時間予測が得られるゾーンで現れる。
一方、もし、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ （１） であるならば、すなわち、最小コストで実現される品質
は不適切であるならば、最大の許容可能な超過コストが
許される。
【００３４】しかし、それ以外の場合、すなわち、も
し、 Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ≦ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ （２） であるならば、以下の値
し、 Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ≦ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ （２） であるならば、以下の値
【００３５】
【数２】
【００３６】を有する係数Ｓで重み付けされた超過コス
トは、閾値ｏｖｅｒＣ未満であれば許容される。或い
は、換言すると、以下の値： ｏｖｅｒＣ’＝ｏｖｅｒＣ×Ｓ （４） を有する符号化超過コストＣ’は許容される。
トは、閾値ｏｖｅｒＣ未満であれば許容される。或い
は、換言すると、以下の値： ｏｖｅｒＣ’＝ｏｖｅｒＣ×Ｓ （４） を有する符号化超過コストＣ’は許容される。
【００３７】上記以外の場合、すなわち、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ≧Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ
＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ 並びに、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ の場合には、係数Ｓは、それぞれ、値０及び値１が割り
当てられているとみなし得ることに注意する必要があ
る。換言すれば、係数Ｓは、式（３）が負である場合に
値０をとり、式（３）が１を超える値を採る場合に値１
をとる。
＋ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ 並びに、 ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ＜Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ の場合には、係数Ｓは、それぞれ、値０及び値１が割り
当てられているとみなし得ることに注意する必要があ
る。換言すれば、係数Ｓは、式（３）が負である場合に
値０をとり、式（３）が１を超える値を採る場合に値１
をとる。
【００３８】このような条件下で、係数Ｓは、本発明の
開示に含まれる図６のグラフによって表現することがで
きる。起こり得る符号化超過コストｏｖｅｒＣ又はｏｖ
ｅｒＣ’が判定されたとき、最良の符号化コスト／品質
因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙのペアを見つける。そのた
め、以下の処理が行われる。
開示に含まれる図６のグラフによって表現することがで
きる。起こり得る符号化超過コストｏｖｅｒＣ又はｏｖ
ｅｒＣ’が判定されたとき、最良の符号化コスト／品質
因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙのペアを見つける。そのた
め、以下の処理が行われる。
【００３９】着目中のランクｉの仮符号化モードに対す
る品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙiが最小コストのマク
ロブロック品質因子ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin と比較
される。もし、 ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi ＝ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin であるならば、最初コストＣmin を与えた符号化が保持
される。
る品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙiが最小コストのマク
ロブロック品質因子ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin と比較
される。もし、 ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi ＝ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin であるならば、最初コストＣmin を与えた符号化が保持
される。
【００４０】もし、 ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi ＜ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin であるならば、最小コストを与えた符号化モードを採用
する。しかし、もし、 ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi ＞ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin であるならば、以下のパラメータｄｉ、すなわち、 ｄｉ＝Ｃi −［Ｃmin ＋ｏｖｅｒＣ’×（ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi −ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ）］ （５） を考慮して符号化モードを選択する。式中、Ｃi はイン
デックスｉで表現された仮符号化の現在マクロブロック
のコストであり、ｏｖｅｒＣ’は、ｏｖｅｒＣとＳとに
依存する許容可能な超過コストである。
する。しかし、もし、 ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi ＞ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin であるならば、以下のパラメータｄｉ、すなわち、 ｄｉ＝Ｃi −［Ｃmin ＋ｏｖｅｒＣ’×（ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙi −ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ）］ （５） を考慮して符号化モードを選択する。式中、Ｃi はイン
デックスｉで表現された仮符号化の現在マクロブロック
のコストであり、ｏｖｅｒＣ’は、ｏｖｅｒＣとＳとに
依存する許容可能な超過コストである。
【００４１】したがって、ｄｉは、現在マクロブロック
と起こり得る最大コストとの間の距離を表す。最小の符
号付きの値ｄｉを与える符号化モードが選択される。こ
の規準は、本発明の開示の一部を形成する図７のグラフ
によって表現される。図７のグラフにおいて、品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙは横軸方向にプロットされ、現在
マクロブロックのコストＣi は縦軸方向にプロットさ
れ、値Ｃmin は原点に対応する。直線８０は、品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値の増加に対し、起こり得る最
大コストに対応する。換言すると、パラメータｏｖｅｒ
Ｃ及びＳに関して、直線８０より上方にある符号化コス
ト／品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙのペアは選択されな
い。
と起こり得る最大コストとの間の距離を表す。最小の符
号付きの値ｄｉを与える符号化モードが選択される。こ
の規準は、本発明の開示の一部を形成する図７のグラフ
によって表現される。図７のグラフにおいて、品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙは横軸方向にプロットされ、現在
マクロブロックのコストＣi は縦軸方向にプロットさ
れ、値Ｃmin は原点に対応する。直線８０は、品質因子
ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙの値の増加に対し、起こり得る最
大コストに対応する。換言すると、パラメータｏｖｅｒ
Ｃ及びＳに関して、直線８０より上方にある符号化コス
ト／品質因子ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙのペアは選択されな
い。
【００４２】上記の処理は、パラメータＳｅｑ．Ｑｕａ
ｌｉｔｙを使用する。パラメータＳｅｑ．Ｑｕａｌｉｔ
ｙは、符号化器内に安定状態が確定した後に限り、正当
に計算され、使用される。すなわち、遷移期間以外、例
えば、符号化器が安定したとき、或いは、カット（シー
ケンス若しくはシーンの変化）を検出した後、シーケン
ス中の５０番目乃至１００番目以降の符号化画像に対し
て計算される。したがって、符号化方式判定手続におい
て、遷移期間中に、パラメータＳは値１をとるので、 ｏｖｅｒＣ＝ｏｖｅｒＣ’ であり、すなわち、すべての超過コストはｏｖｅｒＣに
制限される。カットの検出は、画像符号化器の組立体を
構成する一つのコンポーネントによって送出される情報
の一部である。このコンポーネントは動き推定器でも構
わない。
ｌｉｔｙを使用する。パラメータＳｅｑ．Ｑｕａｌｉｔ
ｙは、符号化器内に安定状態が確定した後に限り、正当
に計算され、使用される。すなわち、遷移期間以外、例
えば、符号化器が安定したとき、或いは、カット（シー
ケンス若しくはシーンの変化）を検出した後、シーケン
ス中の５０番目乃至１００番目以降の符号化画像に対し
て計算される。したがって、符号化方式判定手続におい
て、遷移期間中に、パラメータＳは値１をとるので、 ｏｖｅｒＣ＝ｏｖｅｒＣ’ であり、すなわち、すべての超過コストはｏｖｅｒＣに
制限される。カットの検出は、画像符号化器の組立体を
構成する一つのコンポーネントによって送出される情報
の一部である。このコンポーネントは動き推定器でも構
わない。
【００４３】上記の処理において、すべての符号化モー
ドが試行される。簡略化された実施例では、要求される
計算量を削減するため、試行される符号化モードの数が
制限される。その一例として、ＤＣＴ変換のフレーム若
しくは画像への適用に対応したパラメータの選択が試行
から除外される。そのために、この符号化モードは通常
の方法で選択される。例えば、マクロブロックに格納さ
れた情報の局所的な動きの程度が推定され、画像に関す
るマクロブロックの動きの程度がフレームに関するマク
ロブロックの動きの程度よりも少ない場合、画像に関す
るＤＣＴ変換が選択され、逆の場合には、フレームに関
するＤＣＴ変換が選択される。
ドが試行される。簡略化された実施例では、要求される
計算量を削減するため、試行される符号化モードの数が
制限される。その一例として、ＤＣＴ変換のフレーム若
しくは画像への適用に対応したパラメータの選択が試行
から除外される。そのために、この符号化モードは通常
の方法で選択される。例えば、マクロブロックに格納さ
れた情報の局所的な動きの程度が推定され、画像に関す
るマクロブロックの動きの程度がフレームに関するマク
ロブロックの動きの程度よりも少ない場合、画像に関す
るＤＣＴ変換が選択され、逆の場合には、フレームに関
するＤＣＴ変換が選択される。
【００４４】いずれの場合も、起こり得る符号化の数が
半分にされるので、他の選択に対し実行されるべき計算
は削減される。上記実施例において、ＤＣＴ変換が画像
に関して行われるか、或いは、フレームに関して行われ
るかを判定するために仮符号化が試行されないという点
で、Ｉタイプの画像に対し、符号化モードを決めるため
の処理は従来通りであるが、Ｐタイプの画像に対し、基
本符号化モードの数は４個に削減され、Ｂタイプの画像
に対し、基本符号化モードの数は７個に削減される。
半分にされるので、他の選択に対し実行されるべき計算
は削減される。上記実施例において、ＤＣＴ変換が画像
に関して行われるか、或いは、フレームに関して行われ
るかを判定するために仮符号化が試行されないという点
で、Ｉタイプの画像に対し、符号化モードを決めるため
の処理は従来通りであるが、Ｐタイプの画像に対し、基
本符号化モードの数は４個に削減され、Ｂタイプの画像
に対し、基本符号化モードの数は７個に削減される。
【００４５】勿論、本発明は上記実施例の記載に限定さ
れるものではない。特に、本発明は基本符号化モードに
限定されることはなく、例えば、ＭＰＥＧ２標準のＰ画
像用の「二重プライム」モードのような他のあらゆる符
号化タイプを包含する。
れるものではない。特に、本発明は基本符号化モードに
限定されることはなく、例えば、ＭＰＥＧ２標準のＰ画
像用の「二重プライム」モードのような他のあらゆる符
号化タイプを包含する。
【図１】ＭＰＥＧ２圧縮方式の原理説明図である。
【図２】ＭＰＥＧ２圧縮方式の原理説明図である。
【図３】ＭＰＥＧ２圧縮方式の原理説明図である。
【図４】ＭＰＥＧ２圧縮方式の原理説明図である。
【図５】ＭＰＥＧ２圧縮方式の原理説明図である。
【図６】本発明による圧縮方法の特徴を説明する図であ
る。
る。
【図７】本発明による圧縮方法の特徴を説明する図であ
る。
る。
８０ 起こり得る最大コストを表す直線
フロントページの続き (72)発明者 ドミニク トロ フランス国，35510 セソン−セヴィニェ, リュ・デュ・レアジ 39
Claims (12)
- 【請求項１】 画像マクロブロックは、各マクロブロッ
ク毎に、数通りの符号化タイプから選択された符号化タ
イプに従って符号化される画像圧縮方法において、 上記マクロブロックに適用されるべき符号化タイプを選
択するため、符号化タイプ毎に仮符号化を行うことによ
って、コスト（Ｃi ）及び／又は品質因子（ＭＢ＿Ｑｕ
ａｌｉｔｙ）が判定され、 上記コストの値及び上記品質因子の値の関数として上記
適用されるべき符号化タイプが選択されることを特徴と
する方法。 - 【請求項２】 各マクロブロックに対する上記品質因子
は、ソースマクロブロックと、仮符号化が試行されたマ
クロブロックに対応する復号化されたマクロブロックと
の間の比較によって判定されることを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 最小コストを保証する符号化タイプが選
択されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 平均品質因子（Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔ
ｙ）が移動時間窓に含まれる前方画像のシーケンスに関
して判定され、 上記平均品質因子に最も近い品質因子を与える符号化タ
イプが選択されることを特徴とする請求項１乃至３のう
ちいずれか一項記載の方法。 - 【請求項５】 各マクロブロック毎に、各符号化タイプ
の符号化コストが判定され、 最小コスト（Ｃmin ）を保証する符号化タイプに対する
品質因子が移動時間窓に含まれる前方画像のシーケンス
に関する平均品質因子（Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙ）と比
較され、 対応した品質因子が少なくとも上記平均品質因子をある
増分量（ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙ）だけ増加され
た値と一致する場合に、最小コストを与える符号化タイ
プが選択されることを特徴とする請求項１乃至４のうち
いずれか一項記載の方法。 - 【請求項６】 最小コストを保証する上記符号化タイプ
に対する上記品質因子が上記平均品質因子未満である場
合に、指定された値を超えることがなく、上記品質因子
の許容可能な増分量を保証する符号化超過コスト（ｏｖ
ｅｒＣ）を生じさせる符号化タイプが選択されることを
特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 上記超過コスト（ｏｖｅｒＣ）に重みを
付ける係数Ｓは、ＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙが上記品質因子
を表し、Ｓｅｑ．Ｑｕａｌｉｔｙが上記平均品質因子を
表し、ｏｖｅｒＭＢ＿Ｑｕａｌｉｔｙが上記増分量を表
すとき、以下の式： 【数１】 によって決定され、上記重みを付けする係数は、上記式
によって計算された値が負になるときには零に保持さ
れ、上記式によって計算された値が１よりも大きいとき
には１に保持されることを特徴とする請求項６記載の方
法。 - 【請求項８】 上記符号化タイプは、Ｃi が試行された
仮符号化の符号化コストを表し、Ｃmin がすべての試行
された仮符号化モードの中で最小符号化コストを表し、
ｏｖｅｒＣが上記符号化超過コストを表し、ＭＢ＿Ｑｕ
ａｌｉｔｙiが試行された仮符号化の品質因子を表し、
ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin が上記試行された仮符号化
の最小符号化コストに対応する品質因子であるときに、
以下の式： ｄｉ＝Ｃi −［Ｃmin ＋ｏｖｅｒＣ×（ＭＢ＿Ｑｕａｌ
ｉｔｙi−ＭＢ＿ＱｕａｌｉｔｙＣmin ）］ によって定義される符号付きパラメータｄｉを最小化す
ることにより決定されることを特徴とする請求項６又は
７記載の方法。 - 【請求項９】 圧縮はＭＰＥＧタイプ、特に、ＭＰＥＧ
２タイプであることを特徴とする請求項１乃至８のうち
いずれか一項記載の方法。 - 【請求項１０】 Ｉタイプ、Ｐタイプ、及び、Ｂタイプ
の画像のマクロブロックに対する符号化タイプを決める
ため使用されることを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 Ｐタイプ及びＢタイプの画像の符号化
タイプのため使用され、Ｉタイプの画像の符号化タイプ
のために使用されないことを特徴とする請求項９記載の
方法。 - 【請求項１２】 コサイン変換がフレームマクロブロッ
ク又は画像マクロブロックのどちらに基づいて行われる
かを決めるため、符号化の前にマクロブロックに関係し
たパラメータが判定され、コサイン変換のタイプが上記
マクロブロックに関係したパラメータの関数として選択
されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
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|---|---|---|---|
| FR9810802 | 1998-08-28 | ||
| FR9810802A FR2782879B1 (fr) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | Procede de compression d'images |
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|---|---|
| JP2000078586A true JP2000078586A (ja) | 2000-03-14 |
| JP4694664B2 JP4694664B2 (ja) | 2011-06-08 |
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JP4694664B2 (ja) |
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| FR (1) | FR2782879B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2691272B1 (fr) * | 1992-05-15 | 1997-01-17 | Thomson Csf | Procede de codage d'images tres bas debit et dispositif de codage mettant en óoeuvre ce procede. |
| KR0166722B1 (ko) * | 1992-11-30 | 1999-03-20 | 윤종용 | 부호화 및 복호화방법 및 그 장치 |
| KR970057947A (ko) * | 1995-12-28 | 1997-07-31 | 배순훈 | 영상 부호화기에서의 타입 결정 및 버퍼 제어 장치 |
-
1998
- 1998-08-28 FR FR9810802A patent/FR2782879B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-23 EP EP99402099.8A patent/EP0982951B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-26 CN CNB991192206A patent/CN1164124C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-27 JP JP24226099A patent/JP4694664B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP0982951B1 (en) | 2018-12-26 |
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