JP2000209594A - 画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
各メディアデータの再生を可能とする。 【解決手段】 差分動きベクトル制限部10は、回線の
品質状況9として“1”が入力される場合の数を、内部
に持つタイマーを用いて単位時間毎にカウントして保持
し、またそれと同時に入力される符号化対象マクロブロ
ックの位置情報22に基づき1ピクチャ単位にカウント
数の参照を行って参照したカウント数に基づき差分動き
ベクトル制限情報11を決定する。動き補償予測部12
では、差分動きベクトルを算出し、差分動きベクトル制
限情報11と比較して、算出した差分動きベクトルが差
分動きベクトル制限情報11を超える場合は、差分動き
ベクトルを差分動きベクトル制限情報11にて置き換え
ることにより制限して、動きベクトル21をVLC部2
0へ出力する。
Description
データを送受信する端末装置を構成する画像符号化装置
に関するものである。
告)を用いた従来の画像符号化装置の一例を示す。動き
補償予測部27では、メモリ部19中の参照画像データ
と入力画像データを入力し、マクロブロック(16画素
×16ライン)を単位としたブロックマッチングを行
い、動き情報を得る。次に、動き補償予測部27では、
動き情報に対応した位置の参照画像データをメモリ部1
9から入力し、予測画像を作成する。動き補償予測部2
7において作成された予測画像は、減算器13と局部復
号画像作成部18とに出力される。
像とから得られるマクロブロック単位の差分画像を作成
する。
方法によりマクロブロック単位において符号化モード
(イントラ/インター)を選択する。イントラ符号化が
選択された場合は、マクロブロック単位の画像データ
を、インター符号化が選択された場合は、マクロブロッ
ク単位の差分画像をDCT部15へ出力する。選択され
た符号化モードは、局部復号画像作成部18に出力され
る。
ック単位の差分画像をブロック単位(8画素×8ライ
ン)ごとに切り分け、ブロック単位においてDCT処理
を行う。DCT処理された差分画像(以下、DCT係数
と表記)は、量子化部16へ出力される。
子化処理を行い、量子化されたDCT係数(以下、量子
化インデックスと表記)をVLC部20と局部復号予測
誤差信号作成部17へ出力する。
力される量子化インデックスに対して、逆量子化処理と
逆DCT処理を行い、局部復号予測誤差信号を作成する。
作成した局部復号予測誤差信号は局部復号画像作成部1
8へ出力される。
クを単位として、符号化モードに基づき動作する。符号
化モードがイントラの場合には、入力された局部復号予
測誤差信号を局部復号画像としてメモリ19へ書き込
む。また、符号化モードがインターの場合には、局部復
号予測誤差信号と予測画像との加算を行い局部復号画像
を作成しメモリ19へ書き込む。
したがいヘッダ情報と量子化インデックスの符号化が行
われ、多重化されたビットストリームが出力される。上
記ヘッダ情報には、ある一定間隔のブロック数毎に同期
信号、マクロブロック毎に差分動きベクトル(当該マク
ロブロックが持つ動きベクトルと当該マクロブロックの
左隣にあるマクロブロックが持つ動きベクトルとの差
分)などが含まれる。
ットストリームの例を示している。この例では、ビット
ストリームに、1マクロブロック分の量子化インデック
ス毎に動きベクトルを含むヘッダ情報が付加されるが、
そのヘッダ情報には8マクロブロック毎に同期信号が付
加、すなわちヘッダ情報8つに1つ同期信号が付加され
る。
号化装置では、上述のように、圧縮画像データを含むメ
ディアデータを伝送する回線の品質状況に関係なく画像
符号化処理を行っているため、何らかの原因により回線
の品質状況が劣悪になった場合、受信側において各メデ
ィアデータを再生することが不能になり、各メディアデ
ータ復号結果を表示する際に破綻をきたすという課題が
あった。
の品質状況によらず、各メディアデータの再生を可能と
するため、回線の品質状況に応じて、圧縮画像データの
ビット量、同期信号の挿入間隔、イントラ符号化された
ブロックの挿入間隔に関する制御を行い、前記各制御が
行われた圧縮画像データを出力する画像符号化装置を提
供することを目的とする。
め、本発明では、画像データを含むデータを送受信する
端末装置を構成する画像符号化装置において、与えられ
た回線の品質状況を示す情報に基づき差分動き情報の値
域を与える閾値を設定し、前記閾値を出力する差分動き
情報閾値決定手段と、入力された画像データと先に符号
化および復号処理が行われ作成された再生データとにお
いて動き補償処理を行い得られた動き情報と、直前に行
われた動き補償処理により得られた動き情報との差分を
算出し、算出した差分動き情報が入力された閾値が示す
域値を超える場合、域値に含まれる値にて制限を加えた
差分動き情報を用いて画像データの符号化を行い、画像
圧縮データを出力する画像データ符号化手段と、を備え
ることを特徴とする。
ータを送受信する端末装置を構成する画像符号化装置に
おいて、与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき
量子化処理が施された周波数領域における画像データの
符号化を行う第1のモードもしくは符号化を行わない第
2のモードのいずれかを示す制御信号を出力する制御信
号設定手段と、入力された制御信号が、前記第1のモー
ドを意味する場合はヘッダ情報と入力された画像データ
を符号化し、前記第2のモードを意味する場合はヘッダ
情報のみを符号化し、画像圧縮データを出力する画像デ
ータ符号化手段と、を備えることを特徴とする。
ータを送受信する端末装置を構成する画像符号化装置に
おいて、与えられた回線の品質状況を示す情報に基づ
き、情報源符号化が施された画像データをエントロピー
符号化する際に得られる可変長符号語の符号長の域値を
与える閾値を設定し、前記閾値を出力する符号語制限手
段と、入力された画像データに対して情報源符号化とエ
ントロピー符号化を行うことにより得られる可変長符号
語の符号長が入力された閾値が示す域値を超える場合、
域値に含まれる符号長の可変長符号語が選択されるよう
に情報源符号化が行われた画像データに制限を加え、エ
ントロピー符号化した結果を画像圧縮データに多重化
し、多重化を行った画像圧縮データを出力する画像デー
タ符号化手段と、を備えることを特徴とする。
ータを送受信する端末装置を構成する画像符号化装置に
おいて、与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき
同期信号を挿入する周期を与える情報を設定し、前記情
報を出力する同期信号挿入間隔決定手段と、入力された
画像データに周波数変換処理と量子化処理を施し、量子
化処理が施された周波数領域における画像データの符号
化/多重化を行う際に、入力された情報が示す同期信号
を挿入する周期毎に同期信号を挿入しながら画像圧縮デ
ータを出力する画像データ符号化手段と、を備えること
を特徴とする。
ータを送受信する端末装置を構成する画像符号化装置に
おいて、与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき
イントラ符号化されるマクロブロックの数を与えるイン
トラマクロブロック数情報を設定し、前記イントラマク
ロブロック数情報を出力するイントラマクロブロック数
決定手段と、入力された複数のマクロブロックから構成
される画像データに対して、入力されたイントラマクロ
ブロック数情報が示す個数分のマクロブロックの符号化
モードをイントラ符号化とし、入力された複数のマクロ
ブロックから構成される画像データの符号化を行い、画
像圧縮データを出力する画像データ符号化手段と、を備
えることを特徴とする。
て圧縮画像データのデータ量を制御する画像符号化装置
で、回線の品質状況が悪くなった場合に、差分動きベク
トルを制限することにより圧縮画像データのデータ量を
削減する画像符号化装置について説明する。ここで、差
分動きベクトルとは、符号化対象マクロブロックが持つ
動き情報と当該マクロブロックの左隣のマクロブロック
が持つ動き情報との差分である。
化装置を含む送信端末装置より受信端末装置に、圧縮デ
ータが送信される場合を示す。図1において、1は画像
符号化部、2は多重化部、3は音声符号化部、4は分離
部、5は音声復号部、6は画像復号部、7は再生/表示
装置、8は比較器、9は回線の品質状況である。
タの符号化を行い圧縮画像データを作成する。画像符号
化部1における動作の詳細は、後に説明を行う。また、
音声符号化部3では、入力される音声データの符号化を
行い圧縮音声データを作成する。多重化部2では、入力
される圧縮画像データと圧縮音声データとの多重化を行
い圧縮メディアデータを作成する。作成された圧縮メデ
ィアデータは、ネットワークを介して受信端末装置へ送
信される。
データは、受信端末装置にある分離部4において、圧縮
画像データと圧縮音声データとに分離される。その後、
圧縮画像データは画像復号部6において復号され復号画
像データが作成される。また、圧縮音声データは音声復
号部5において復号され復号音声データが作成される。
作成された復号画像データと復号音声データは、再生/
表示装置において再生/表示される。
況を監視する手法の一例として、LAN用プロトコルとし
て一般的に用いられるCSMA/CD(Carrier Sense Multiple
Acess with Collision Detection) 方式を想定する。C
SMA/CD方式は、送信端末装置からネットワークへ送信さ
れる圧縮メディアデータと、同時にネットワークから受
信した圧縮メディアデータとのビット値の比較を行うこ
とにより、回線の品質状況を監視する手法である。具体
的には、比較部8において、多重化部2より直接入力さ
れる圧縮メディアデータと、多重化部2よりネットワー
クを経由して得られる圧縮メディアデータとのビット値
の比較を行う。比較の結果、両者が一致した場合は回線
の品質状況が良いと判断し、回線の品質状況9として
“0”を、両者が一致しない場合は回線の品質状況が悪
いと判断し、回線の品質状況9として“1”を出力する
ものとする。
装置(図1に示す画像符号化部1)を示す。図2におい
て、10は差分動きベクトル制限部、11は差分動きベ
クトル制限情報、12は動き補償予測部、13は減算
器、14は符号化モード判定部、15はDCT部、16
は量子化部、17は局部復号予測誤差信号作成部、18
は局部復号画像作成部、19はメモリ部、20はVLC
部、21は動きベクトル、22は符号化対象マクロブロ
ックの位置情報である。
ついて述べる。差分動きベクトル制限部10は、回線の
品質状況9として“1”が入力される場合の数を、内部
に持つタイマーを用いて単位時間毎にカウントする。そ
して、単位時間毎にカウント数を更新、保持する。同時
に、差分動きベクトル制限部10は、図3に示すような
テーブルを所有しており、ピクチャの先頭に含まれるマ
クロブロックであることを意味する符号化対象マクロブ
ロックの位置情報22が入力される毎(即ち、ピクチャ
単位)にカウント数の参照を行い、参照したカウント数
に基づき差分動きベクトル制限情報11を決定する。例
えば図3を用いると、差分動きベクトル制限情報11
は、カウント数がゼロの場合は水平方向/垂直方向とも
に±31.5、カウント数が1以上5未満の場合は水平方向
/垂直方向ともに±3.5、カウント数が5以上の場合は
水平方向/垂直方向ともに±1.5である。決定した差分
動きベクトル制限情報11は動き補償予測部12へ出力
される。
の参照画像データとマクロブロック(16画素×16ラ
イン)単位の画像データを入力し、マクロブロックを単
位としたブロックマッチングを行い、動きベクトルを得
る。次に得られた動き情報ベクトルと、当該マクロブロ
ックの左隣のマクロブロックが持つ動きベクトルより差
分動きベクトルを算出し、算出した差分動きベクトルと
差分動きベクトル制限情報11との比較を行う。比較の
結果、算出した差分動きベクトルが差分動きベクトル制
限情報11を超える場合は、差分動きベクトルを強制的
に差分動きベクトル制限情報11にて置き換える。算出
した差分動きベクトルより、当該マクロブロックの動き
ベクトルを改めて作成し、動きベクトル21をVLC部
20へ出力する。
により得られた動きベクトルが(Xn、Yn)=(0,
5)、当該マクロブロックの左隣のマクロブロックが持
つ動きベクトルが(Xn-1、Yn)=(0,0)、差分動き
ベクトル制限情報11が(X、Y)=(±1.5、±1.5)
である場合を想定する。
トルを求める。上記条件における差分動きベクトルは
(Xd、Yd)=(Xn、Yn)−(Xn-1、Yn)=(0,
5)となる。次に、差分動きベクトルと差分動きベクト
ル制限情報の比較を行う。比較の結果、Y方向の差分動
きベクトル(=5)が、差分動きベクトル制限情報(=1.
5)を超えるため、差分動きベクトルを強制的に(Xd、
Yd)=(0,1.5)とする。従って、動き補償予測部12
より出力される動きベクトルは、(Xn、Xn)=(Xn-
1、Yn)+(Xd、Yd)=(0,1.5)である。
クトルに対応した位置の参照画像データをメモリ部19
から入力しマクロブロック単位に予測画像を作成する。
作成した予測画像は局部復号画像作成部18と減算器1
3に出力される。
りマクロブロックを単位として差分画像を作成する。
方法によりマクロブロック単位において符号化モード
(イントラ/インター)を選択する。イントラ符号化が
選択された場合は、マクロブロック単位の画像データ
を、インター符号化が選択された場合は、マクロブロッ
ク単位の差分画像をDCT部15へ出力する。選択され
た符号化モードは、局部復号画像作成部18に出力され
る。
ック単位の差分画像をブロック単位(8画素×8ライン)
ごとに切り分け、ブロック単位においてDCT処理を行
う。DCT処理された差分画像(以下、DCT係数と表
記)は、量子化部16へ出力される。
子化処理を行い、量子化されたDCT係数(以下、量子
化インデックスと表記)をVLC部20と局部復号予測
誤差信号作成部17へ出力する。
力される量子化インデックスに対して、逆量子化処理と
逆DCT処理を行い、局部復号予測誤差信号を作成する。
作成した局部復号予測誤差信号は局部復号画像作成部1
8へ出力される。
クを単位とした符号化モードに基づき動作する。符号化
モードがイントラの場合には、入力された局部復号予測
誤差信号を局部復号画像としてメモリ19へ書き込む。
また、符号化モードがインターの場合には、局部復号予
測誤差信号と予測画像との加算を行い局部復号画像を作
成しメモリ19へ書き込む。
たがいヘッダ情報と量子化インデックスの符号化が行わ
れ、多重化されたビットストリームが出力される。この
際、VLC部20では、先に説明した方法により差分動
きベクトルを算出し、ヘッダ情報の一つとして算出した
差分動きベクトルの符号化を行う。
差分動きベクトル(Xd、Yd)=(0,1.5)を、H.263符
号化方式(ITU-T勧告)を用いて符号化する場合を考え
る。図4は、H.263符号化方式にて規定されている差分
動きベクトルの可変長テーブルである。このテーブルを
用いれば、差分動きベクトル(Xd、Yd)=(0,1.5)
は、Xd="1"、Yd="00010"が符号語として選択され
る。図4を用いて符号化を行った場合、差分動きベクト
ル制限情報11にて、差分動きベクトルの大きさを水平
方向/垂直方向ともに±1.5に制限しているため、必ず
5ビット以下の符号語が選択される。同様に、差分動き
ベクトルの大きさを水平方向/垂直方向ともに±3.5に
制限すれば、必ず8ビット以下の符号語が選択される。
の品質状況に基づき差分動きベクトルを制限することに
より、画像符号化装置より出力される圧縮画像データの
データ量を抑えることが可能となるため、回線の品質状
況が劣悪となり伝送速度が低下した場合においても、画
像再生/表示装置において圧縮メディアデータを再生/
表示させる際に、破綻することなく各メディアデータを
表示することが可能となる効果がある。
を用いて回線の品質状況を監視する手法について述べた
が、他の手法を用いて回線の品質状況を監視した場合に
おいても、同様の効果を得ることが可能であることはも
ちろんである。
られた回線の品質状況に応じて圧縮画像データのデータ
量を制御する画像符号化装置で、回線の品質状況が悪く
なった場合に、量子化インデックスを符号化対象としな
いことにより圧縮画像データのデータ量を削減する画像
符号化装置について説明する。ここで、量子化インデッ
クスとは、ブロック単位に周波数領域に変換され量子化
処理が施されたの画像データ列である。また、本実施の
形態2では、実施の形態1にて記したCMSA/CD方式を用
いて回線の品質状況を監視する場合を想定しており、回
線の品質状況が悪いと判断した場合“1”、回線の品質
状況が良いと判断した場合“0”が回線の品質状況9と
して比較器8より出力されるものとする。
る画像符号化装置に関する別の構成例を示しており、本
実施の形態2に示す画像符号化装置の構成例である。図
5において、25は量子化インデックス制限部、23は
量子化インデックス制御信号、24はスイッチ部、26
は量子化インデックス変換部、27は動き補償予測部で
ある。なお、図2に示す画像符号化装置と比較して同様
の部材についての説明は省略する。
の参照画像データとマクロブロック単位の画像データを
入力し、マクロブロックを単位としたブロックマッチン
グを行い、動き情報を得る。次に、動き補償予測部27
では、動き情報に対応した位置の参照画像データをメモ
リ部19から入力し、マクロブロック単位に予測画像を
作成する。動き補償予測部27において作成された予測
画像は、減算器13と局部復号画像作成部18とに出力
される。
品質状況9として“1”が入力される場合の数を、内部
に持つタイマーを用いて単位時間毎にカウントする。そ
して、単位時間毎にカウント数を更新、保持する。同時
に、量子化インデックス制限部25は、ピクチャの先頭
に含まれるマクロブロックであることを意味する符号化
対象マクロブロックの位置情報22が入力される毎(即
ち、ピクチャ単位)にカウント数の参照を行い、参照し
たカウント数に基づき量子化インデックス制御信号23
を決定する。具体的には、参照したカウント数がゼロの
場合は“0”を、参照したカウント数が非ゼロの場合は
“1”を、量子化インデックス制御信号23としてスイ
ッチ部24へ出力する。
デックス制御信号23が“0”の場合にはVLC部20
と局部復号予測誤差信号作成部17を、入力される量子
化インデックス制御信号23が“1”の場合には量子化
インデックス変換部26を、量子化部16より入力され
る量子化インデックスの出力先とする。
された量子化インデックスを強制的に全てゼロに変換す
る動作を行い、VLC部20と局部復号予測誤差信号作
成部17とに出力する。
デックスの値が全てゼロであるため、ヘッダ情報のみの
符号化/多重化を行う。
の品質状況に基づき量子化インデックスの値を強制的に
ゼロとし、量子化インデックスが多重化されていない圧
縮画像データを作成することにより、画像符号化装置よ
り出力される圧縮画像データのデータ量を抑えることが
可能となるため、回線の品質状況が劣悪となり伝送速度
が低下した場合においても、画像再生/表示装置におい
て圧縮メディアデータを再生/表示させる際に、破綻す
ることなく各メディアデータを表示することが可能とな
る効果がある。
を用いて回線の品質状況を監視する手法について述べた
が、他の手法を用いて回線の品質状況を監視した場合に
おいても、同様の効果を得ることが可能であることはも
ちろんである。
られた回線の品質状況に応じて圧縮画像データのデータ
量を制御する画像符号化装置で、回線の品質状況が悪く
なった場合に、作成した量子化インデックスを可変長符
号化において短い符号長が割り当てられている量子化イ
ンデックスに変換することにより圧縮画像データのデー
タ量を削減する画像符号化装置について説明する。な
お、本実施の形態3では、実施の形態1にて記したCMSA
/CD方式を用いて回線の品質状況を監視する場合を想定
しており、回線の品質状況が悪いと判断した場合
“1”、回線の品質状況が良いと判断した場合“0”が
回線の品質状況9として比較器8より出力されるものと
する。
る画像符号化装置に関する別の構成例を示しており、本
実施の形態3に示す画像符号化装置の構成例である。図
6において、28は符号長制限部、29は符号長制限情
報、30は量子化インデックス制限部である。なお、図
2、図5に示す画像符号化装置と比較して同様の部材に
ついての説明は省略する。
施の形態2に示した量子化インデックス制限部25の動
作に加えて、以下に示す動作を行う。つまり、本実施の
形態3の符号長制限部28は、図7に示すテーブルを所
有しており、ピクチャの先頭に含まれるマクロブロック
であることを意味する符号化対象マクロブロックの位置
情報22が入力される毎(即ち、ピクチャ単位)にカウ
ント数の参照を行い、参照したカウント数に基づき符号
長制限情報29を決定する。例えば、符号長制限情報2
9は、カウント数が1以上5未満であれば7ビット以下
を意味する”01”、カウント数が5以上であれば5ビッ
ト以下を意味する”001”となる。
インデックス制限部30へ出力される。
デックス制御信号23が“0”の場合はVLC部20と
局部復号予測誤差信号作成部17を、入力される量子化
インデックス制御信号23が“1”の場合は量子化イン
デックス制限部30を、量子化部16より入力された量
子化インデックスの出力先とする。
動作について説明する前に、RUN、LEVEL、LASTについて
説明する。ブロック単位(8画素×8ライン)量子化イ
ンデックスを低周波成分から高周波成分に向かってジグ
ザグにスキャンされて1次元に並び変えたもの(以下、
Index[cnt]と表記、cnt:0<= cnt < 64)に対して、ゼロ
係数の継続個数をRUN、それに続く非ゼロ係数の値をLEV
ELとし、更に、当該非ゼロ係数がジグザグにスキャンし
た順番において最後の非ゼロ係数である場合をLAST=1、
前記以外の場合をLAST=0とする。
作を、図8に示すフローチャートを用いて説明する。な
お、H.263符号化方式を前提として説明を行う。量子化
インデックス制御部30は、図9に示すテーブルを所持
しており、符号長制限情報29に基づきRUN、LEVELに関
する閾値(TH_RUN_NOTLAST、TH_RUN_LAST、TH_LEVEL_RU
N_0、TH_LEVEL_RUN_1)を設定する(S1)。図9を用
いれば、符号長制限情報29が“01”の場合は式
(1)、符号長制限情報29が“001”の場合は式
(2)となる。
後、S3においてブロック単位に入力されるIndex[cnt]
がゼロかどうか判断する。そして、Index[cnt]がゼロで
ある場合はS16へ動作が移り、Index[cnt]が非ゼロの
場合は、S4においてRUNとTH_RUN_NOTLASTの比較を行
う。比較の結果、RUNがTH_RUN_NOTLASTよりも大きい場
合、S5においてLEVELとRUNの設定を行う。一方、RUN
がTH_RUN_NOTLAST以下の場合は、S6においてRUNが0か
どうか判断する。RUNが0と判断された場合は、続いてS
7においてLEVELとTH_LEVEL_RUN_0の比較を行い、LEVEL
の方が大きければLEVELをTH_LEVEL_RUN_0(S8)に、
前記以外の場合はLEVELをIndex[cnt](S9)に設定す
る。また、S6においてRUNが0でないと判断された場合
は、続いてS10においてRUNが1であるかどうか判断す
る。RUNが1と判断された場合、S11においてLEVELとT
H_LEVEL_RUN_1の比較を行い、LEVELの方が大きければLE
VELをTH_LEVEL_RUN_1(S12)に、前記以外の場合はL
EVELをIndex[cnt](S9)に設定する。一方、S10に
おいてRUNが1でないと判断された場合は、S13におい
てLEVELを1に設定する。
れた3次元データ(LAST,RUN,LEVEL)の保存をS14に
おいて行った後、S15ではRUNの初期化とcntを1増加
させる。
ると判断された場合は、S16にてRUNとcntをそれぞれ
1増加させる。
t]について行ったかどうかの判断をS17にて行い、全
てのIndex[cnt]にて行われたと判断した場合はS18へ
動作が移り、ブロック内すべてのIndex[cnt]について行
われていない場合は上記動作が繰り返される。
に含まれるRUNとTH_RUN_LASTの比較を行う。比較の結
果、最後に保存した3次元データに含まれるRUNの方が
大きければ、S19においてRUNをTH_RUN_LASTにて置き
換える。その後、S20において最後に保存した3次元
データに含まれるLASTとLEVELを1に再設定する。最後
に、S21においてS1からS20までの動作において
算出された3次元データに基づき量子化インデックスを
変更して動作を終了する。作成した量子化インデックス
は、VLC部20と局部復号予測誤差信号作成部17へ
出力される。
る3次元データ(LAST,RUN,LEVEL)は、符号長制限情報
29が上記式(1)で与えられる場合は下記18通りと
なる。
(0,0,2)、(0,0,3)、(0,1,1)、
(0,1,2)、(0,2,1)、(0,3,1)、
(0,4,1)、(0,5,1)、(0,6,1)、
(0,7,1)、(0,8,1)、(0,9,1)、
(1、0,1)、(1,1,1)、(1,2,1)、
(1,3,1)、(1,4、1)
号化方式のシンタックスにしたがい量子化インデックス
の可変長符号化を行うと、いずれも符号語長が7ビット
以下の符号語が選択される。従来のH.263符号化方式に
て得られる量子化インデックスの符号語長は最大22ビ
ットであるため、ビット長を抑制することが可能とな
る。
で与えられる場合、図8に示すフローチャートに基づき
得られる3次元データ(LAST,RUN,LEVEL)は、下記5通
りである。 (LAST,RUN,LEVEL)=(0,0,1)、(0,0,
2)、(0,1,1)、(0,2,1)、(1、0,
1)
号化方式のシンタックスにしたがい量子化インデックス
の可変長符号化を行うと、いずれも符号語長が5ビット
以下の符号語が選択されるため、更にビット長を抑制す
ることが可能となる。
の品質状況に基づき、作成した量子化インデックスを可
変長符号化において短い符号長が割り当てられている量
子化インデックスに変換することにより、画像符号化装
置より出力されるビットストリームのビット量を抑える
ことが可能となるため、回線の品質状況が劣悪となり伝
送速度が低下した場合においても、画像再生/表示装置
において圧縮メディアデータを再生/表示させる際に、
破綻することなくメディアデータを表示することができ
る効果がある。
を用いて回線の品質状況を監視する手法について述べた
が、他の手法を用いて回線の品質状況を監視した場合に
おいても、同様の効果を得ることが可能であることはも
ちろんである。
られた回線の品質状況に応じて同期信号の挿入間隔を変
化させる画像符号化装置で、回線の品質状況が悪くなっ
た場合に、同期信号の挿入間隔(以下、ビデオパケット
長と表記)が短くなるように制御を行う画像符号化装置
について説明する。なお、本実施の形態4では、実施の
形態1にて記したCMSA/CD方式を用いて回線の品質状況
を監視する場合を想定しており、回線の品質状況が悪い
と判断した場合“1”、回線の品質状況が良いと判断し
た場合“0”が回線の品質状況9として比較器8より出
力されるものとする。
れる画像符号化装置に関する別の構成例を示しており、
本実施の形態4に示す画像符号化装置の構成例である。
図10において、31はビデオパケット長決定部、32
はビデオパケット長、33は同期信号挿入決定部、34
は同期信号多重化部、35は同期信号が多重化されたビ
ットストリーム、36はVLC部、37はマクロブロッ
ク単位のビット量、38は同期信号挿入制御信号であ
る。なお、図2、図5に示す画像符号化装置と比較して
同様の部材についての説明は省略する。
定部31は、回線の品質状況9として“1”が入力され
る場合の数を、内部に持つタイマーを用いて単位時間毎
にカウントする。そして、単位時間毎にカウント数を更
新、保持する。同時に、ビデオパケット長決定部31
は、図11に示すようなテーブルを所持しており、ピク
チャの先頭に含まれるマクロブロックであることを意味
する符号化対象マクロブロックの位置情報22が入力さ
れる毎(即ち、ピクチャ単位)にカウント数の参照を行
い、参照したカウント数に基づきビデオパケット長32
を決定する。例えば図11を用いると、ビデオパケット
長32は、カウント数がゼロの場合は1024ビット、カウ
ント数が1以上5未満の場合は480ビット、カウント数
が5以上の場合は240ビットである。決定したビデオパ
ケット長32は同期信号挿入決定部33へ出力される。
ーを所持しており、VLC部36より入力されるマクロ
ブロック単位のビット量37の累算を行い、累算結果と
ビデオパケット長32との比較を行う。比較の結果、累
算結果がビデオパケット長32未満であった場合は、同
期信号挿入制御信号38を“0”とする一方、累算結果
がビデオパケット長32以上であった場合、同期信号挿
入制御信号38を“1”とする。また、同期信号挿入決
定部33において、入力された符号化対象マクロブロッ
クの位置情報22が、当該ピクチャに含まれる最後のマ
クロブロックであることを意味する場合は、カウンタ値
に依らず強制的に同期信号挿入制御信号38を“2”に
すると同時に、カウンタ値の初期設定(カウンタ値をゼ
ロ)を行う。同期信号挿入制御信号38は、符号化対象
マクロブロックの位置情報22に基づき、次のマクロブ
ロックの位置情報が入力された時点において、同期信号
挿入決定部33よりスイッチ部24とVLC部36へ出
力される。
される量子化インデックスの出力先を、入力される同期
信号挿入制御信号38が“0”の場合には同期信号が挿
入されないように直接VLC部34および局部復号予測
誤差信号作成部17への出力側にする一方、入力される
同期信号挿入制御信号38が“1”または“2”の場合
には同期信号が挿入されるように同期信号多重化部34
への出力側にする。
クスが入力されると、同期信号として“0000 0000 0000
0001”を多重化したビットストリーム35と、量子化
部16からの量子化インデックスをVLC部36へ出力
する。尚、量子化部16からの量子化インデックスは、
同期信号多重化部34から局部復号予測誤差信号作成部
17へも出力される。
情報と量子化インデックスの符号化を行う。その際、入
力される同期信号挿入制御信号38が“1”または
“2”の場合、予測値が符号化対象となるヘッダ情報
(H.263符号化方式、MPEG-4符号化方式(ISO/IEC JTC1/S
C29/WG11)では、動き情報など)については、予測値を
算出する前の値を符号化する。
号挿入制御信号38に基づき、ビットストリームを作成
する。同期信号挿入制御信号38が“0”の場合は同期
信号を除くヘッダ情報と量子化インデックスの符号語を
多重化したビットストリーム、同期信号挿入制御信号3
8が“1”の場合は入力される同期信号が多重化された
ビットストリーム35に、同期信号を除くヘッダ情報と
量子化インデックスの符号語を多重化したビットストリ
ームが出力される。また、同期信号挿入制御信号38が
“2”の場合は、上位のレイヤ(H.263符号化方式では
ピクチャレイヤ、MPEG-4符号化方式ではVOP:Video Obje
ct Layerなど)のヘッダ情報が多重化されたビットスト
リームに対し、同期信号が多重化されたビットストリー
ム35を付加し、更に同期信号を除くヘッダ情報と量子
化インデックスの符号語を多重化したビットストリーム
を出力する。
36は多重化したビットのビット量をカウントし、カウ
ント結果であるマクロブロック単位のビット量37を出
力する。
の品質状況に基づき、同期信号の挿入間隔、即ちビデオ
パケット長を変化させているため、回線の品質状況が劣
悪となり圧縮メディアデータに誤りが発生しても、受信
側において迅速に再同期をかけることが可能となるた
め、画像再生/表示装置において圧縮メディアデータを
再生/表示させる際に、破綻することなくメディアデー
タを表示することができる効果がある。
を用いて回線の品質状況を監視する手法について述べた
が、他の手法を用いて回線の品質状況を監視した場合に
おいても、同様の効果を得ることが可能であることはも
ちろんである。
られた回線の品質状況に応じて1ピクチャに割り当てる
周期イントラマクロブロック数を変化させる画像符号化
装置で、回線の品質状況が悪くなった場合に、1ピクチ
ャに割り当てる周期イントラマクロブロック数が多くな
るように制御する画像符号化装置について説明する。な
お、本実施の形態5では、実施の形態1にて記したCMSA
/CD方式を用いて回線の品質状況を監視する場合を想定
しており、回線の品質状況が悪いと判断した場合
“1”、回線の品質状況が良いと判断した場合“0”が
回線の品質状況9として比較器8より出力されるものと
する。
れる画像符号化装置に関する別の構成例を示しており、
本実施の形態5に示す画像符号化装置の構成例である。
図12において、39はイントラマクロブロック数決定
部、40はマクロブロック番号発生器、41は符号化モ
ード判定部、42は符号化モード情報、43はスイッチ
部である。なお、図2、図5に示す画像符号化装置と比
較して同様の部材についての説明は省略する。
回線の品質状況9として“1”が入力される場合の数
を、内部に持つタイマーを用いて単位時間毎にカウント
する。そして、単位時間毎にカウント数を更新、保持す
る。同時に、イントラマクロブロック数決定部39は、
図13に示すようなテーブルを所持しており、ピクチャ
の先頭に含まれるマクロブロックであることを意味する
符号化対象マクロブロックの位置情報22が入力される
毎(即ち、ピクチャ単位)にカウント数の参照を行い、
参照したカウント数に基づき1ピクチャに割り当てるイ
ントラマクロブロックの個数を決定する。例えば図13
を用いると、1ピクチャに割り当てるイントラマクロブ
ロックの個数は、カウント数がゼロの場合は1個、カウ
ント数が1以上5未満の場合は4個、カウント数が5以
上の場合は7個である。決定した1ピクチャに割り当て
るイントラマクロブロックの個数は、マクロブロック番
号発生器40へ出力される。
1ピクチャに含まれるマクロブロック個数未満の整数値
(例えば、符号化対象のピクチャがQCIFサイズ(17
6画素×144ライン)である場合、0〜98までの99通
り)の中から乱数を発生させる。なお、発生させる乱数
の個数は、イントラマクロブロック数決定部39より入
力される1ピクチャに割り当てるイントラマクロブロッ
クの個数分とする。即ち、1ピクチャに割り当てるイン
トラマクロブロックの個数が7個の場合、同じ値を含ま
ない7個の乱数を発生させる。発生した乱数は、例えば
QCIFサイズのピクチャの場合、左上にあるマクロブ
ロックが“0”、その右隣のマクロブロックが“1”と
続き、ピクチャの右下のマクロブロックが“98”という
ように、ピクチャにおけるマクロブロックの位置情報を
意味しており、イントラマクロブロック番号43とし
て、符号化モード判定部41へ出力される。
によりマクロブロック単位において符号化モードを選択
した後、入力される符号化対象マクロブロックの位置情
報22と入力されるイントラマクロブロック番号43の
比較を行う。比較の結果、符号化対象マクロブロックの
位置情報22とイントラマクロブロック番号43が意味
するマクロブロック位置が一致した場合、符号化モード
情報42としてイントラ符号化を意味する“1”を出力
する。一方、一致しなかった場合、符号化モード情報4
2としてインター符号化を意味する“0”を出力する。
2が“1”である場合、マクロブロック単位の画像デー
タをDCT部15へ出力し、符号化モード情報42が
“0”である場合、減算器13から入力されるマクロブ
ロック単位の差分画像データをDCT部15へ出力す
る。
の品質状況に基づき、1ピクチャに割り当てる周期イン
トラマクロブロック数を変化させているため、回線の品
質状況が劣悪となり圧縮メディアデータに誤りが発生し
ても、受信側において迅速なエラー処理復帰が可能とな
るため、画像再生/表示装置において圧縮メディアデー
タを再生/表示させる際に、破綻することなくメディア
データを表示することができる効果がある。
ロブロックをランダムに挿入する場合について述べた
が、例えば、被写体の領域に含まれるマクロブロックに
対して集中的にイントラマクロブロックを挿入したり、
また、本実施の形態に示す画像符号化装置をテレビ会議
やテレビ電話などに用いる場合、テレビ会議やテレビ電
話では被写体がピクチャの中心部にあることが多いた
め、ピクチャの中心部に集中的にイントラマクロブロッ
クを挿入した場合においても、同様の効果を得られるこ
とはもちろんである。
って挿入するなど、イントラマクロブロックの挿入方法
によらず、同様の効果を得られることはもちろんであ
る。イントラマクロブロックの挿入方法の変更は、マク
ロブロック番号発生器40にて対応可能である。ピクチ
ャの左上から右下に沿って挿入する場合、マクロブロッ
ク番号発生器40は、“0”から順番にマクロブロック
番号を発生させればよい。
を用いて回線の品質状況を監視する手法について述べた
が、他の手法を用いて回線の品質状況を監視した場合に
おいても、同様の効果を得ることが可能であることはも
ちろんである。
の品質状況に基づき差分動きベクトルを制限したり、回
線の品質状況に基づき量子化インデックスの値を強制的
にゼロにして量子化インデックスが多重化されていない
圧縮画像データを作成したり、回線の品質状況に基づき
作成した量子化インデックス値を可変長符号化において
短い符号長が割り当てられている量子化インデックス値
に変換することにより、画像符号化装置より出力される
圧縮画像データのデータ量を抑えることが可能となるた
め、回線の品質状況が劣悪となり伝送速度が低下した場
合においても、画像再生/表示装置において圧縮メディ
アデータを再生/表示させる際に、破綻することなく各
メディアデータを表示することが可能となる効果があ
る。
き同期信号の挿入間隔、即ちビデオパケット長を変化さ
せたり、回線の品質状況に基づき1ピクチャに割り当て
る周期イントラマクロブロック数を変化させているた
め、回線の品質状況が劣悪となり圧縮メディアデータに
誤りが発生しても、受信側において迅速に再同期をかけ
ることが可能となるため、画像再生/表示装置において
圧縮メディアデータを再生/表示させる際に、破綻する
ことなくメディアデータを表示することができる効果が
ある。
む送信端末装置より受信端末装置に、圧縮データが送信
される場合を示す図。
示す画像符号化部1)を示す図。
が所有するテーブルを示す図。
トルを符号化する際に参照するテーブルを示す図。
例を示す図。
例を示す図。
テーブルを示す図。
0の動作を示すフローチャート。
0が所有するテーブルを示す図。
例を示す図。
1が所有してテーブルを示す図。
例を示す図。
決定部39が所持するテーブルを示す図。
来の画像符号化装置の一例を示す図。
ームの例を示す図。
4 分離部、5 音声復号部、6 画像復号部、7 再
生/表示装置、8 比較器、9 回線の品質状況、10
差分動きベクトル制限部(差分動き情報閾値決定手
段)、11 差分動きベクトル制限情報、12 動き補
償予測部、13 減算器、14 符号化モード判定部、
15 DCT部、16 量子化部、17 局部復号予測
誤差信号作成部、18 局部復号画像作成部、19 メ
モリ部、20 VLC部、21 動きベクトル、22
符号化対象マクロブロックの位置情報、25 量子化イ
ンデックス制限部(制御信号設定手段)、28 符号長
制限部(符号語制御手段)、33 同期信号挿入決定部
(同期信号挿入間隔決定手段)、39 イントラマクロ
ブロック数決定部(イントラマクロブロック数決定手
段)。
Claims (5)
- 【請求項1】 画像データを含むデータを送受信する端
末装置を構成する画像符号化装置において、 与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき差分動き
情報の値域を与える閾値を設定し、前記閾値を出力する
差分動き情報閾値決定手段と、 入力された画像データと先に符号化および復号処理が行
われ作成された再生データとにおいて動き補償処理を行
い得られた動き情報と、直前に行われた動き補償処理に
より得られた動き情報との差分を算出し、算出した差分
動き情報が入力された閾値が示す域値を超える場合、域
値に含まれる値にて制限を加えた差分動き情報を用いて
画像データの符号化を行い、画像圧縮データを出力する
画像データ符号化手段と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項2】 画像データを含むデータを送受信する端
末装置を構成する画像符号化装置において、 与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき量子化処
理が施された周波数領域における画像データの符号化を
行う第1のモードもしくは符号化を行わない第2のモー
ドのいずれかを示す制御信号を出力する制御信号設定手
段と、 入力された制御信号が、前記第1のモードを意味する場
合はヘッダ情報と入力された画像データを符号化し、前
記第2のモードを意味する場合はヘッダ情報のみを符号
化し、画像圧縮データを出力する画像データ符号化手段
と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項3】 画像データを含むデータを送受信する端
末装置を構成する画像符号化装置において、 与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき、情報源
符号化が施された画像データをエントロピー符号化する
際に得られる可変長符号語の符号長の域値を与える閾値
を設定し、前記閾値を出力する符号語制限手段と、 入力された画像データに対して情報源符号化とエントロ
ピー符号化を行うことにより得られる可変長符号語の符
号長が入力された閾値が示す域値を超える場合、域値に
含まれる符号長の可変長符号語が選択されるように情報
源符号化が行われた画像データに制限を加え、エントロ
ピー符号化した結果を画像圧縮データに多重化し、多重
化を行った画像圧縮データを出力する画像データ符号化
手段と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項4】 画像データを含むデータを送受信する端
末装置を構成する画像符号化装置において、 与えられた回線の品質状況を示す情報に基づき同期信号
を挿入する周期を与える情報を設定し、前記情報を出力
する同期信号挿入間隔決定手段と、 入力された画像データに周波数変換処理と量子化処理を
施し、量子化処理が施された周波数領域における画像デ
ータの符号化/多重化を行う際に、入力された情報が示
す同期信号を挿入する周期毎に同期信号を挿入しながら
画像圧縮データを出力する画像データ符号化手段と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項5】 画像データを含むデータを送受信する端
末装置を構成する画像符号化装置において、 与えられた回線の品質状況を示す情報に基づきイントラ
符号化されるマクロブロックの数を与えるイントラマク
ロブロック数情報を設定し、前記イントラマクロブロッ
ク数情報を出力するイントラマクロブロック数決定手段
と、 入力された複数のマクロブロックから構成される画像デ
ータに対して、入力されたイントラマクロブロック数情
報が示す個数分のマクロブロックの符号化モードをイン
トラ符号化とし、入力された複数のマクロブロックから
構成される画像データの符号化を行い、画像圧縮データ
を出力する画像データ符号化手段と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。
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