JP2000138938A - 画像圧縮符号化方法及び装置 - Google Patents
画像圧縮符号化方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッジ周辺でのノイズ発生という問題を回避
しつつ、画像の画質を改善する。 【解決手段】 動き検出器１１は、マクロブロックを複
数に分割したブロックからアクティビティActを計算す
る。コントローラ１７は、異なるレンジで正規化した正
規化アクティビティN_act1，N_act2を生成し、さらに、
バッファメモリ１６の占有量に応じた量子化スケールＱ
と、正規化アクティビティN_act1或いはN_act2で調整し
た量子化スケールとを、前フレームの符号化の際に求め
た平均アクティビティavg_Actに基づいて適応的に切り
換える。量子化部１４では、この適応的な切り換えによ
り得られた量子化スケールで量子化を行う。
しつつ、画像の画質を改善する。 【解決手段】 動き検出器１１は、マクロブロックを複
数に分割したブロックからアクティビティActを計算す
る。コントローラ１７は、異なるレンジで正規化した正
規化アクティビティN_act1，N_act2を生成し、さらに、
バッファメモリ１６の占有量に応じた量子化スケールＱ
と、正規化アクティビティN_act1或いはN_act2で調整し
た量子化スケールとを、前フレームの符号化の際に求め
た平均アクティビティavg_Actに基づいて適応的に切り
換える。量子化部１４では、この適応的な切り換えによ
り得られた量子化スケールで量子化を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばいわゆるＭ
ＰＥＧ（Moving Picture image coding ExpertsGroup）
等が適用される画像圧縮符号化方法及び装置に関する。
ＰＥＧ（Moving Picture image coding ExpertsGroup）
等が適用される画像圧縮符号化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３には、一般的なＭＰＥＧ画像圧縮装
置の構成を示す。
置の構成を示す。
【０００３】この図３において、端子１００には現画像
のデータが入力され、動き検出部１０１に送られる。
のデータが入力され、動き検出部１０１に送られる。
【０００４】動き検出部１０１は、現画像のデータとメ
モリ１０２に記憶されている前の画像（参照画像）のデ
ータとを用いて、マクロブロック単位で動き検出を行
い、得られた動きベクトルと画像データ或いは動き予測
残差をコントローラ１０７に対して出力すると共に、現
画像の後述するアクティビティを出力する。
モリ１０２に記憶されている前の画像（参照画像）のデ
ータとを用いて、マクロブロック単位で動き検出を行
い、得られた動きベクトルと画像データ或いは動き予測
残差をコントローラ１０７に対して出力すると共に、現
画像の後述するアクティビティを出力する。
【０００５】ここで、動き検出部１０１が出力するアク
ティビティについて以下に説明する。
ティビティについて以下に説明する。
【０００６】ＭＰＥＧでは、図４に示すように１つのフ
レームを、それぞれ輝度値の１６×１６画素のマクロブ
ロックと呼ばれる符号化単位に分割し、このマクロブロ
ック単位で動きベクトルと量子化スケールを決定する。
更に、そのマクロブロックを８×８画素のブロックに分
割する。
レームを、それぞれ輝度値の１６×１６画素のマクロブ
ロックと呼ばれる符号化単位に分割し、このマクロブロ
ック単位で動きベクトルと量子化スケールを決定する。
更に、そのマクロブロックを８×８画素のブロックに分
割する。
【０００７】当該８×８画素のブロック内の書く輝度値
を図４のようにY00，Y10，・・・，Y77で表した場合、
動き検出部１０１は、先ず、次式で当該ブロック内の輝
度の平均値avgYを求める。
を図４のようにY00，Y10，・・・，Y77で表した場合、
動き検出部１０１は、先ず、次式で当該ブロック内の輝
度の平均値avgYを求める。
【０００８】avgY＝（Y00＋Y01＋・・・＋Y77）／64 次に、動き検出部１０１は、次式により、上記平均値av
gYとブロック内の各画素値の差分を２乗（SQR）し、そ
の平均値を求め、それをそのブロックのアクティビティ
act(n)とする。但し、ブロック数は４であるためｎ＝
０，１，２，３である。
gYとブロック内の各画素値の差分を２乗（SQR）し、そ
の平均値を求め、それをそのブロックのアクティビティ
act(n)とする。但し、ブロック数は４であるためｎ＝
０，１，２，３である。
【０００９】 act(n)＝（SQR(Y00-avgY)+SQR(Y10-avgY)+.....+SQR(Y77-avgY)）／64 最後に、動き検出部１０１は、次式により、マクロブロ
ック内の４つのブロック中でアクティビティが最小のも
のを求め、それを当該マクロブロックのアクティビティ
Actとする。なお、下記式中のact(0),act(1),act(2),ac
t(3)は、マクロブロックを４分割した各ブロックのアク
ティビティを表している。
ック内の４つのブロック中でアクティビティが最小のも
のを求め、それを当該マクロブロックのアクティビティ
Actとする。なお、下記式中のact(0),act(1),act(2),ac
t(3)は、マクロブロックを４分割した各ブロックのアク
ティビティを表している。
【００１０】 Act＝min（act(0),act(1),act(2),act(3)） 図３に戻って、動き検出部１０１にてマクロブロック単
位で動き検出された後のデータ、すなわちフレーム内圧
縮の場合の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮の
場合の動き予測残差は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）部
１０３に送られる。
位で動き検出された後のデータ、すなわちフレーム内圧
縮の場合の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮の
場合の動き予測残差は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）部
１０３に送られる。
【００１１】ＤＣＴ部１０３では、フレーム内圧縮のと
きの現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮のときの
動き予測残差を、マクロブロック単位でＤＣＴし、その
ＤＣＴ係数を動きベクトルと共に量子化部１０４に送
る。
きの現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮のときの
動き予測残差を、マクロブロック単位でＤＣＴし、その
ＤＣＴ係数を動きベクトルと共に量子化部１０４に送
る。
【００１２】量子化部１０４では、コントローラ１０７
にて決定されたマクロブロック単位の量子化スケールに
従って、上記ＤＣＴ係数を量子化し、当該量子化データ
を動きベクトルと量子化スケールと共に可変長符号化部
１０５に送る。
にて決定されたマクロブロック単位の量子化スケールに
従って、上記ＤＣＴ係数を量子化し、当該量子化データ
を動きベクトルと量子化スケールと共に可変長符号化部
１０５に送る。
【００１３】可変長符号化部１０５では、量子化部１０
４から供給されたデータを可変長符号化し、得られた符
号化データをバッファメモリ１０６に送る。
４から供給されたデータを可変長符号化し、得られた符
号化データをバッファメモリ１０６に送る。
【００１４】バッファメモリ１０６は、符号化データを
一旦蓄えた後、所定の転送レートのビットストリームと
して出力する。この所定の転送レートのビットストリー
ムの符号化データが端子１０８から出力される。
一旦蓄えた後、所定の転送レートのビットストリームと
して出力する。この所定の転送レートのビットストリー
ムの符号化データが端子１０８から出力される。
【００１５】また、バッファメモリ１０６のバッファ占
有量の情報は、符号化量を表す情報としてコントローラ
１０７に送られる。当該コントローラ１０７は、後述す
るように、バッファ占有量に基づくレート制御アルゴリ
ズムに従って量子化スケールＱを決定すると共に、この
量子化スケールＱをアクティビティActに基づいて調整
し、当該調整後の量子化スケールMQUANTを、量子化部１
０４に送る。なお、レート制御アルゴリズムの説明につ
いては省略する。
有量の情報は、符号化量を表す情報としてコントローラ
１０７に送られる。当該コントローラ１０７は、後述す
るように、バッファ占有量に基づくレート制御アルゴリ
ズムに従って量子化スケールＱを決定すると共に、この
量子化スケールＱをアクティビティActに基づいて調整
し、当該調整後の量子化スケールMQUANTを、量子化部１
０４に送る。なお、レート制御アルゴリズムの説明につ
いては省略する。
【００１６】ここで、当該コントローラ１０７において
は、上記レート制御アルゴリズムによる量子化スケール
Ｑを、動き検出部１０１からのマクロブロック毎のアク
ティビティActを使用することで、以下のように調整し
ている。
は、上記レート制御アルゴリズムによる量子化スケール
Ｑを、動き検出部１０１からのマクロブロック毎のアク
ティビティActを使用することで、以下のように調整し
ている。
【００１７】すなわち、アクティビティActは、当該マ
クロブロック内の画像の平坦度を表すため、コントロー
ラ１０７では、当該アクティビティActを量子化スケー
ルＱの調整に使用することで、画像の視覚特性を考慮し
た量子化スケールＱの調整を実現している。
クロブロック内の画像の平坦度を表すため、コントロー
ラ１０７では、当該アクティビティActを量子化スケー
ルＱの調整に使用することで、画像の視覚特性を考慮し
た量子化スケールＱの調整を実現している。
【００１８】コントローラ１０７では、先ず、次式のよ
うに、符号化順で一つ前のフレームでのアクティビティ
Actの平均値avg_Actを求め、さらに、この平均アクティ
ビティavg_Actとこれから符号化するマクロブロックの
アクティビティとを用いて１／２〜２の間で正規化され
たアクティビティN_actを求める。
うに、符号化順で一つ前のフレームでのアクティビティ
Actの平均値avg_Actを求め、さらに、この平均アクティ
ビティavg_Actとこれから符号化するマクロブロックの
アクティビティとを用いて１／２〜２の間で正規化され
たアクティビティN_actを求める。
【００１９】 N_act＝（avg_Act＋２×Act）／（２×avg_Act＋Act） 次に、コントローラ１０７は、次式のように、上記正規
化アクティビティN_actを既に計算された量子化スケー
ルＱに掛け合わせて、実際に使用する量子化スケールMQ
UANTを求める。
化アクティビティN_actを既に計算された量子化スケー
ルＱに掛け合わせて、実際に使用する量子化スケールMQ
UANTを求める。
【００２０】MQUANT＝N_act×Ｑ この量子化スケールMQUANTが、上記量子化部１０４に送
られる。したがって、量子化部１０４では、当該量子化
スケールMQUANTを量子化単位として量子化を行う。
られる。したがって、量子化部１０４では、当該量子化
スケールMQUANTを量子化単位として量子化を行う。
【００２１】以上に説明したアクティビティAct, 正規
化アクティビティN_act及び量子化スケールの決定方法
は、いわゆるＴＭ５（Test Model Editing Committee:
"TestModel 5", ISO/IEC, JTC/SC29/WG11/N0400 (Apr.
1993)）として知られているＭＰＥＧ２の画像圧縮符号
化テストモデルで使用されているものである。
化アクティビティN_act及び量子化スケールの決定方法
は、いわゆるＴＭ５（Test Model Editing Committee:
"TestModel 5", ISO/IEC, JTC/SC29/WG11/N0400 (Apr.
1993)）として知られているＭＰＥＧ２の画像圧縮符号
化テストモデルで使用されているものである。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記正規化
アクティビティN_actによって調整された量子化スケー
ルMQUANTは、視覚特性上、画質劣化が目立つ平坦部で量
子化スケールを下げ、一方でその他の場所では上げる働
きをする。そのため、全体的に平坦な画像の一部に例え
ばエッジ成分を含むような画像があると、その部分で量
子化スケールが極端に上げられ、エッジ周辺でのノイズ
が目立つことがある。
アクティビティN_actによって調整された量子化スケー
ルMQUANTは、視覚特性上、画質劣化が目立つ平坦部で量
子化スケールを下げ、一方でその他の場所では上げる働
きをする。そのため、全体的に平坦な画像の一部に例え
ばエッジ成分を含むような画像があると、その部分で量
子化スケールが極端に上げられ、エッジ周辺でのノイズ
が目立つことがある。
【００２３】一方で、このようなエッジ周辺で発生する
ノイズの問題に対処するため、例えば量子化スケールＱ
に対する正規化アクティビティによる調整処理（N_act
×Ｑ）を行わないようにした場合、従来方法で本来画質
改善できていた画像の画質改善効果が得られなくなる。
ノイズの問題に対処するため、例えば量子化スケールＱ
に対する正規化アクティビティによる調整処理（N_act
×Ｑ）を行わないようにした場合、従来方法で本来画質
改善できていた画像の画質改善効果が得られなくなる。
【００２４】そこで、本発明はこのような状況に鑑みて
なされたものであり、エッジ周辺でのノイズ発生という
問題を回避しつつ、画像の画質を改善することも可能
な、画像圧縮符号化方法及び装置を提供することを目的
とする。
なされたものであり、エッジ周辺でのノイズ発生という
問題を回避しつつ、画像の画質を改善することも可能
な、画像圧縮符号化方法及び装置を提供することを目的
とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像圧縮符号化
方法は、複数の画素からなる符号化単位毎の量子化スケ
ールを、画像の符号化量に応じて制御する画像符号化方
法であり、複数の画素からなる符号化単位を複数に分割
し、符号化単位を複数に分割したブロックから所定のパ
ラメータを計算し、所定のパラメータを正規化した正規
化パラメータを生成し、画像の符号化量に応じた量子化
スケールを正規化パラメータに基づいて調整した調整量
子化スケールを生成すると共に、前画像の符号化の際に
求めた所定のパラメータに基づいて、現画像の符号化量
に応じた量子化スケールと調整量子化スケールとを、適
応的に切り換えて使用することにより、上述した課題を
解決する。
方法は、複数の画素からなる符号化単位毎の量子化スケ
ールを、画像の符号化量に応じて制御する画像符号化方
法であり、複数の画素からなる符号化単位を複数に分割
し、符号化単位を複数に分割したブロックから所定のパ
ラメータを計算し、所定のパラメータを正規化した正規
化パラメータを生成し、画像の符号化量に応じた量子化
スケールを正規化パラメータに基づいて調整した調整量
子化スケールを生成すると共に、前画像の符号化の際に
求めた所定のパラメータに基づいて、現画像の符号化量
に応じた量子化スケールと調整量子化スケールとを、適
応的に切り換えて使用することにより、上述した課題を
解決する。
【００２６】本発明の画像圧縮符号化装置は、複数の画
素からなる符号化単位毎の量子化スケールを、画像の符
号化量に応じて制御する画像符号化装置であり、複数の
画素からなる符号化単位を複数に分割したブロックから
所定のパラメータを計算するパラメータ計算手段と、所
定のパラメータを正規化した正規化パラメータを生成す
るパラメータ正規化手段と、画像の符号化量に応じた量
子化スケールを正規化パラメータに基づいて調整した調
整量子化スケールを生成する量子化スケール生成手段と
を有し、量子化スケール生成手段は、前画像の符号化の
際に求めた所定のパラメータに基づいて、現画像の符号
化量に応じた量子化スケールと調整量子化スケールと
を、適応的に切り換えることにより、上述した課題を解
決する。
素からなる符号化単位毎の量子化スケールを、画像の符
号化量に応じて制御する画像符号化装置であり、複数の
画素からなる符号化単位を複数に分割したブロックから
所定のパラメータを計算するパラメータ計算手段と、所
定のパラメータを正規化した正規化パラメータを生成す
るパラメータ正規化手段と、画像の符号化量に応じた量
子化スケールを正規化パラメータに基づいて調整した調
整量子化スケールを生成する量子化スケール生成手段と
を有し、量子化スケール生成手段は、前画像の符号化の
際に求めた所定のパラメータに基づいて、現画像の符号
化量に応じた量子化スケールと調整量子化スケールと
を、適応的に切り換えることにより、上述した課題を解
決する。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。
いて、図面を参照しながら説明する。
【００２８】図１には、本発明の画像圧縮符号化方法及
び装置が適用される一実施の形態としてのＭＰＥＧ画像
圧縮装置の概略構成を示す。
び装置が適用される一実施の形態としてのＭＰＥＧ画像
圧縮装置の概略構成を示す。
【００２９】この図１において、端子１０には現画像の
データが入力され、動き検出部１１に送られる。
データが入力され、動き検出部１１に送られる。
【００３０】動き検出部１１は、現画像のデータとメモ
リ１２に記憶されている前の画像（参照画像）のデータ
とを用いて、マクロブロック単位で動き検出を行い、得
られた動きベクトルと画像データ或いは動き予測残差を
コントローラ１７に対して出力すると共に、前述同様に
して現画像のアクティビティActを求めて出力する。
リ１２に記憶されている前の画像（参照画像）のデータ
とを用いて、マクロブロック単位で動き検出を行い、得
られた動きベクトルと画像データ或いは動き予測残差を
コントローラ１７に対して出力すると共に、前述同様に
して現画像のアクティビティActを求めて出力する。
【００３１】動き検出部１０１にてマクロブロック単位
で動き検出された後のデータ、すなわちフレーム内圧縮
の場合の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮の場
合の動き予測残差は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）部１
３に送られる。
で動き検出された後のデータ、すなわちフレーム内圧縮
の場合の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮の場
合の動き予測残差は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）部１
３に送られる。
【００３２】ＤＣＴ部１３では、フレーム内圧縮のとき
の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮のときの動
き予測残差を、マクロブロック単位でＤＣＴし、そのＤ
ＣＴ係数を動きベクトルと共に量子化部１４に送る。
の現画像のデータ、若しくはフレーム間圧縮のときの動
き予測残差を、マクロブロック単位でＤＣＴし、そのＤ
ＣＴ係数を動きベクトルと共に量子化部１４に送る。
【００３３】量子化部１４では、コントローラ１７にて
後述するように決定されたマクロブロック単位の量子化
スケールに従って、上記ＤＣＴ係数を量子化し、当該量
子化データを動きベクトルと量子化スケールと共に可変
長符号化部１５に送る。
後述するように決定されたマクロブロック単位の量子化
スケールに従って、上記ＤＣＴ係数を量子化し、当該量
子化データを動きベクトルと量子化スケールと共に可変
長符号化部１５に送る。
【００３４】可変長符号化部１５では、量子化部１４か
ら供給されたデータを可変長符号化し、得られた符号化
データをバッファメモリ１６に送る。
ら供給されたデータを可変長符号化し、得られた符号化
データをバッファメモリ１６に送る。
【００３５】バッファメモリ１６は、符号化データを一
旦蓄えた後、所定の転送レートのビットストリームとし
て出力する。この所定の転送レートのビットストリーム
の符号化データが端子１８から出力される。
旦蓄えた後、所定の転送レートのビットストリームとし
て出力する。この所定の転送レートのビットストリーム
の符号化データが端子１８から出力される。
【００３６】また、バッファメモリ１６のバッファ占有
量の情報は、符号化量を示す情報としてコントローラ１
７に送られる。当該コントローラ１７は、ＤＳＰ（ディ
ジタルシグナルプロセッサ）からなり、バッファメモリ
１６からのバッファ占有量と動き検出ブロック１からの
アクティビティActとに基づき、後述するようにして量
子化スケールを決定し、量子化部１４に送る。なお、量
子化スケールＱを求めるためのレート制御アルゴリズム
の説明については省略する。
量の情報は、符号化量を示す情報としてコントローラ１
７に送られる。当該コントローラ１７は、ＤＳＰ（ディ
ジタルシグナルプロセッサ）からなり、バッファメモリ
１６からのバッファ占有量と動き検出ブロック１からの
アクティビティActとに基づき、後述するようにして量
子化スケールを決定し、量子化部１４に送る。なお、量
子化スケールＱを求めるためのレート制御アルゴリズム
の説明については省略する。
【００３７】ここで、本実施の形態のコントローラ１７
では、動き検出部１１からのマクロブロック毎のアクテ
ィビティActを使用し、以下のようにして量子化部１４
に送る量子化スケールを決定する。
では、動き検出部１１からのマクロブロック毎のアクテ
ィビティActを使用し、以下のようにして量子化部１４
に送る量子化スケールを決定する。
【００３８】例えば前述した従来の技術のように、量子
化スケールＱを正規化アクティビティN_actによって変
更した量子化スケールMQUANTを使用すると、例えば全体
的に平坦な画像の一部に例えばエッジ成分を含むような
画像の場合に、そのエッジ部分で量子化スケールが極端
に上げられ、エッジ周辺でのノイズが目立つようにな
る。
化スケールＱを正規化アクティビティN_actによって変
更した量子化スケールMQUANTを使用すると、例えば全体
的に平坦な画像の一部に例えばエッジ成分を含むような
画像の場合に、そのエッジ部分で量子化スケールが極端
に上げられ、エッジ周辺でのノイズが目立つようにな
る。
【００３９】このような問題を解決するために、本実施
の形態では、コントローラ１７において、正規化アクテ
ィビティN_actの計算に用いる前フレームの平均アクテ
ィビティavg_Actを用い、当該平均アクティビティavg_A
ctが所定の固定値Ｔ１よりも小さい場合には量子化スケ
ールＱの調整のための計算をパスするようにしている。
すなわち、本実施の形態によれば、平均アクティビティ
avg_Actが低い場合には、レート制御アルゴリズムによ
る量子化スケールＱをアクティビティActに基づいて調
整する処理を行わないようにすることで、全体に平坦な
画面の一部にあるエッジ部分での画質劣化を防ぐことを
可能にしている。
の形態では、コントローラ１７において、正規化アクテ
ィビティN_actの計算に用いる前フレームの平均アクテ
ィビティavg_Actを用い、当該平均アクティビティavg_A
ctが所定の固定値Ｔ１よりも小さい場合には量子化スケ
ールＱの調整のための計算をパスするようにしている。
すなわち、本実施の形態によれば、平均アクティビティ
avg_Actが低い場合には、レート制御アルゴリズムによ
る量子化スケールＱをアクティビティActに基づいて調
整する処理を行わないようにすることで、全体に平坦な
画面の一部にあるエッジ部分での画質劣化を防ぐことを
可能にしている。
【００４０】また、前述したようにエッジ周辺で発生す
るノイズの問題に対処することを目的として例えば量子
化スケールＱを正規化アクティビティで調整する処理
（N_act×Ｑ）を行わないようにした場合、従来方法で
本来画質改善できていた画像の画質改善効果が得られな
くなる。
るノイズの問題に対処することを目的として例えば量子
化スケールＱを正規化アクティビティで調整する処理
（N_act×Ｑ）を行わないようにした場合、従来方法で
本来画質改善できていた画像の画質改善効果が得られな
くなる。
【００４１】このような問題を解決するために、本実施
の形態では、コントローラ１７において、前フレームの
平均アクティビティavg_Actが固定値Ｔ１よりも小さい
場合には、量子化スケールＱの調整のための計算をパス
する一方で、前フレームの平均アクティビティavg_Act
が固定値Ｔ１より大きく固定値Ｔ２より小さい場合は、
レンジの小さい正規化アクティビティを使用して量子化
スケールＱの調整のための計算を行うようにしている。
すなわち、本実施の形態によれば、正規化アクティビテ
ィに基づいた量子化スケールＱの調整処理のオン／オフ
と、低レンジの正規化アクティビティを用いた処理と
を、前フレームの平均アクティビティavg_Actに基づい
て自動で切り替えることで、エッジ部分での画質劣化を
防止しつつ、画質の改善を可能としている。
の形態では、コントローラ１７において、前フレームの
平均アクティビティavg_Actが固定値Ｔ１よりも小さい
場合には、量子化スケールＱの調整のための計算をパス
する一方で、前フレームの平均アクティビティavg_Act
が固定値Ｔ１より大きく固定値Ｔ２より小さい場合は、
レンジの小さい正規化アクティビティを使用して量子化
スケールＱの調整のための計算を行うようにしている。
すなわち、本実施の形態によれば、正規化アクティビテ
ィに基づいた量子化スケールＱの調整処理のオン／オフ
と、低レンジの正規化アクティビティを用いた処理と
を、前フレームの平均アクティビティavg_Actに基づい
て自動で切り替えることで、エッジ部分での画質劣化を
防止しつつ、画質の改善を可能としている。
【００４２】図２には、本実施の形態のコントローラ１
７にて行われる上述した量子化スケールＱの調整制御の
フローチャートを示す。
７にて行われる上述した量子化スケールＱの調整制御の
フローチャートを示す。
【００４３】この図２のステップＳ１において、コント
ローラ１７は、前フレームの符号化時に計算した当該前
フレームの平均アクティビティavg_Actと、従来通りに
計算した量子化スケールＱ（アクティビティActを考慮
する前のレート制御アルゴリズムによる量子化スケー
ル）と、予め設定された固定値Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ
２）とを内部データとして保持している。このとき、当
該コントローラ１７には、これから符号化するマクロブ
ロックのアクティビティActが動き検出部１１から供給
される。なお、固定値Ｔ１，Ｔ２は、予め視覚特性に応
じて決定されるものである。
ローラ１７は、前フレームの符号化時に計算した当該前
フレームの平均アクティビティavg_Actと、従来通りに
計算した量子化スケールＱ（アクティビティActを考慮
する前のレート制御アルゴリズムによる量子化スケー
ル）と、予め設定された固定値Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ
２）とを内部データとして保持している。このとき、当
該コントローラ１７には、これから符号化するマクロブ
ロックのアクティビティActが動き検出部１１から供給
される。なお、固定値Ｔ１，Ｔ２は、予め視覚特性に応
じて決定されるものである。
【００４４】次に、コントローラ１７は、ステップＳ２
として、前フレームの平均アクティビティavg_Actと固
定値Ｔ１とを比較する。このステップＳ２の比較におい
て、avg_Act＜Ｔ１のときはステップＳ６の処理に進
み、それ以外のときはステップＳ３の処理に進む。
として、前フレームの平均アクティビティavg_Actと固
定値Ｔ１とを比較する。このステップＳ２の比較におい
て、avg_Act＜Ｔ１のときはステップＳ６の処理に進
み、それ以外のときはステップＳ３の処理に進む。
【００４５】ステップＳ６の処理に進むと、コントロー
ラ１７は、変数N_actに１を代入する。これにより、こ
の場合は後の計算で量子化スケールＱの値は変わらない
事になる。
ラ１７は、変数N_actに１を代入する。これにより、こ
の場合は後の計算で量子化スケールＱの値は変わらない
事になる。
【００４６】一方、ステップＳ３の処理に進むと、コン
トローラ１７は、前フレームの平均アクティビティavg_
Actと固定値Ｔ２とを比較する。このステップＳ３の比
較において、avg_Act＜Ｔ２のときはステップＳ４の処
理に進み、それ以外のときはステップＳ５の処理に進
む。
トローラ１７は、前フレームの平均アクティビティavg_
Actと固定値Ｔ２とを比較する。このステップＳ３の比
較において、avg_Act＜Ｔ２のときはステップＳ４の処
理に進み、それ以外のときはステップＳ５の処理に進
む。
【００４７】ステップＳ４の処理に進むと、コントロー
ラ１７は、下記式のようなN_act１を求める計算を行
う。
ラ１７は、下記式のようなN_act１を求める計算を行
う。
【００４８】N_act1＝（avg_Act＋1.5×Act）／（1.5×
avg_Act＋Act） 当該N_act1の計算後は、変数N_actにN_act1の結果を代
入する。これにより、その後の計算で量子化スケールは
１／1.5〜1.5倍の範囲でアクティビティに応じて変化す
る事になる。
avg_Act＋Act） 当該N_act1の計算後は、変数N_actにN_act1の結果を代
入する。これにより、その後の計算で量子化スケールは
１／1.5〜1.5倍の範囲でアクティビティに応じて変化す
る事になる。
【００４９】また、ステップＳ５の処理に進むと、コン
トローラ１７は、下記式のようなN_act2を求める計算を
行う。なお、当該N_act２の計算式は従来の正規化アク
ティビティを求める式と同じである。
トローラ１７は、下記式のようなN_act2を求める計算を
行う。なお、当該N_act２の計算式は従来の正規化アク
ティビティを求める式と同じである。
【００５０】 N_act2＝（avg_Act＋２×Act）／（２×avg_Act＋Act） 当該N_act2の計算後は、変数N_actにN_act2を代入す
る。これにより、その後の計算で量子化スケールは１／
２〜２倍の範囲でアクティビティに応じて変化する事に
なる。
る。これにより、その後の計算で量子化スケールは１／
２〜２倍の範囲でアクティビティに応じて変化する事に
なる。
【００５１】最後に、コントローラ１７は、ステップＳ
７として、先に求められている量子化スケールＱと、上
述のようにして求めた変数N_actを掛け合わせ、当該掛
け合わせた値を、量子化スケール（Ｑ×N_act）として
量子化部１４に送る。
７として、先に求められている量子化スケールＱと、上
述のようにして求めた変数N_actを掛け合わせ、当該掛
け合わせた値を、量子化スケール（Ｑ×N_act）として
量子化部１４に送る。
【００５２】なお、コントローラ１７は、１フレームの
符号化後、マクロブロックのアクティビティActを１フ
レーム内で平均を取り、内部データとして保存してお
く。この平均アクティビティavg_Actが次のフレームを
符号化する際に使用される。
符号化後、マクロブロックのアクティビティActを１フ
レーム内で平均を取り、内部データとして保存してお
く。この平均アクティビティavg_Actが次のフレームを
符号化する際に使用される。
【００５３】上述したように、本実施の形態のＭＰＥＧ
画像圧縮装置によれば、前フレームの平均アクティビテ
ィavg_Actが所定の固定値Ｔ１よりも小さい場合には量
子化スケールＱの調整のための計算をパスするように
し、また、前フレームの平均アクティビティavg_Actが
固定値Ｔ１より大きく固定値Ｔ２より小さい場合は、レ
ンジの小さい正規化アクティビティを使用して量子化ス
ケールＱの調整のための計算を行うことにより、全体に
平坦な画面の一部にあるエッジ部分での画質劣化を防止
しつつ、画質の改善を可能としている。
画像圧縮装置によれば、前フレームの平均アクティビテ
ィavg_Actが所定の固定値Ｔ１よりも小さい場合には量
子化スケールＱの調整のための計算をパスするように
し、また、前フレームの平均アクティビティavg_Actが
固定値Ｔ１より大きく固定値Ｔ２より小さい場合は、レ
ンジの小さい正規化アクティビティを使用して量子化ス
ケールＱの調整のための計算を行うことにより、全体に
平坦な画面の一部にあるエッジ部分での画質劣化を防止
しつつ、画質の改善を可能としている。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
おいては、複数の画素からなる符号化単位を複数に分割
したブロックから所定のパラメータを計算し、その所定
のパラメータを正規化し、符号化量に応じた量子化スケ
ールを正規化パラメータに基づいて調整した調整量子化
スケールを生成すると共に、前画像の符号化の際に求め
た所定のパラメータに基づいて、現画像の符号化量に応
じた量子化スケールと調整量子化スケールとを、適応的
に切り換えて使用することにより、エッジ周辺でのノイ
ズ発生という問題を回避しつつ、画像の画質を改善する
ことが可能である。
おいては、複数の画素からなる符号化単位を複数に分割
したブロックから所定のパラメータを計算し、その所定
のパラメータを正規化し、符号化量に応じた量子化スケ
ールを正規化パラメータに基づいて調整した調整量子化
スケールを生成すると共に、前画像の符号化の際に求め
た所定のパラメータに基づいて、現画像の符号化量に応
じた量子化スケールと調整量子化スケールとを、適応的
に切り換えて使用することにより、エッジ周辺でのノイ
ズ発生という問題を回避しつつ、画像の画質を改善する
ことが可能である。
【００５５】すなわち、本発明によれば、従来使用して
いた正規化アクティビティを量子化スケールと掛け合わ
せる事により、アクティビティの低い所では量子化スケ
ールを下げ、逆にアクティビティの高いところでは量子
化スケールを上げることができ、相対的に主観画質を向
上させることを実現できる。また、本発明においては、
従来方法での効果を残しつつ、画面全体のアクティビテ
ィに応じて効きを調整することで、副作用として有った
「画面全体が平坦な一部にエッジ成分等が有った場合、
その部分の画質が落ち、ノイズが目立つようになる」と
いう問題点を解決することが出来る。
いた正規化アクティビティを量子化スケールと掛け合わ
せる事により、アクティビティの低い所では量子化スケ
ールを下げ、逆にアクティビティの高いところでは量子
化スケールを上げることができ、相対的に主観画質を向
上させることを実現できる。また、本発明においては、
従来方法での効果を残しつつ、画面全体のアクティビテ
ィに応じて効きを調整することで、副作用として有った
「画面全体が平坦な一部にエッジ成分等が有った場合、
その部分の画質が落ち、ノイズが目立つようになる」と
いう問題点を解決することが出来る。
【図１】本発明の画像圧縮符号化方法及び装置が適用さ
れる一実施の形態としてのＭＰＥＧ画像圧縮装置の概略
構成を示すブロック回路図である。
れる一実施の形態としてのＭＰＥＧ画像圧縮装置の概略
構成を示すブロック回路図である。
【図２】本実施の形態のＭＰＥＧ画像圧縮装置における
量子化スケールの決定の処理の流れを示すフローチャー
トである。
量子化スケールの決定の処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図３】従来のＭＰＥＧ画像圧縮装置の概略構成を示す
ブロック回路図である。
ブロック回路図である。
【図４】量子化スケールの決定の際に用いるアクティビ
ティの説明に用いる図である。
ティの説明に用いる図である。
１１ 動き検出部、 １２ メモリ、 １３ ＤＣＴ
部、 １４量子化部、１５ 可変長符号化部、 １６
バッファメモリ、 １７ コントローラ
部、 １４量子化部、１５ 可変長符号化部、 １６
バッファメモリ、 １７ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK01 MA00 MA05 MA23 MC11 ME01 NN01 NN21 NN28 PP04 TA46 TB07 TC10 TC20 TD06 TD12 TD16 UA02 UA32 UA33
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の画素からなる符号化単位毎の量子
化スケールを、画像の符号化量に応じて制御する画像符
号化方法において、 上記符号化単位を複数に分割し、 上記符号化単位を複数に分割したブロックから所定のパ
ラメータを計算し、 上記所定のパラメータを正規化した正規化パラメータを
生成し、 上記画像の符号化量に応じた量子化スケールを、上記正
規化パラメータに基づいて調整した調整量子化スケール
を生成すると共に、 前画像の符号化の際に求めた所定のパラメータに基づい
て、現画像の符号化量に応じた量子化スケールと調整量
子化スケールとを、適応的に切り換えて使用することを
特徴とする画像圧縮符号化方法。 - 【請求項２】 上記前画像の符号化の際に求めた所定の
パラメータに基づいて、上記正規化パラメータのレンジ
を切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像圧縮
符号化方法。 - 【請求項３】 それぞれレンジが異なる複数の正規化パ
ラメータを生成し、 上記前画像の符号化の際に求めた所定のパラメータに基
づいて、上記レンジが異なる複数の正規化パラメータか
ら、所望の正規化パラメータを選択的に切り換えること
を特徴とする請求項２記載の画像圧縮符号化方法。 - 【請求項４】 複数の画素からなる符号化単位毎の量子
化スケールを、画像の符号化量に応じて制御する画像符
号化装置において、 複数の画素からなる符号化単位を複数に分割したブロッ
クから所定のパラメータを計算するパラメータ計算手段
と、 上記所定のパラメータを正規化した正規化パラメータを
生成するパラメータ正規化手段と、 上記画像の符号化量に応じた量子化スケールを上記正規
化パラメータに基づいて調整した調整量子化スケールを
生成する量子化スケール生成手段とを有し、 上記量子化スケール生成手段は、前画像の符号化の際に
求めた所定のパラメータに基づいて、現画像の符号化量
に応じた量子化スケールと調整量子化スケールとを、適
応的に切り換えることを特徴とする画像圧縮符号化装
置。 - 【請求項５】 上記パラメータ正規化手段は、上記前画
像の符号化の際に求めた所定のパラメータに基づいて、
上記正規化パラメータのレンジを切り換えることを特徴
とする請求項４記載の画像圧縮符号化装置。 - 【請求項６】 上記パラメータ正規化手段は、それぞれ
レンジが異なる複数の正規化パラメータを生成し、上記
前画像の符号化の際に求めた所定のパラメータに基づい
て、上記レンジが異なる複数の正規化パラメータから、
所望の正規化パラメータを選択的に切り換えることを特
徴とする請求項５記載の画像圧縮符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31147798A JP2000138938A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 画像圧縮符号化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31147798A JP2000138938A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 画像圧縮符号化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138938A true JP2000138938A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18017702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31147798A Withdrawn JP2000138938A (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 画像圧縮符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000138938A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007074050A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Sony Corp | 符号化装置、符号化方法、符号化方法のプログラム及び符号化方法のプログラムを記録した記録媒体 |
| US7202892B1 (en) | 1998-12-21 | 2007-04-10 | Sony Corporation | Image pickup method and apparatus, and image processing method and apparatus for adapting to synthesize a plurality of images |
| JP2007235291A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 適応量子化装置及び適応量子化プログラム |
| JP2007235928A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Canon Inc | 画像処理装置 |
| CN100397422C (zh) * | 2005-05-17 | 2008-06-25 | 凌阳科技股份有限公司 | 影像方块内物体边缘侦测及决定量化缩放参数的方法 |
| WO2008111454A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 量子化制御方法及び装置、そのプログラム並びにプログラムを記録した記録媒体 |
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| US8265142B2 (en) | 2007-03-14 | 2012-09-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding bit-rate control method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program |
| US8396130B2 (en) | 2007-03-14 | 2013-03-12 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Motion vector search method and apparatus, program therefor, and storage medium which stores the program |
| US9455739B2 (en) | 2007-03-14 | 2016-09-27 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Code amount estimating method and apparatus, and program and storage medium therefor |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP31147798A patent/JP2000138938A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |