JP2000287210A - Method and unit for compressing image - Google Patents

Method and unit for compressing image

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JP2000287210A
JP2000287210A JP9168399A JP9168399A JP2000287210A JP 2000287210 A JP2000287210 A JP 2000287210A JP 9168399 A JP9168399 A JP 9168399A JP 9168399 A JP9168399 A JP 9168399A JP 2000287210 A JP2000287210 A JP 2000287210A
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JP
Japan
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image
transfer rate
code amount
encoding
quantization
Prior art date
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Application number
JP9168399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Nomura
明久 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method and a unit that compress an image in a way that image quality of a complicated image is kept to be a prescribed level or over and image quality of a simple image is not excessively degraded. SOLUTION: A lower limit Rmin of a minimum transfer rate is set in a step (S6) in order to suppress degradation in the image quality resulting from a decreased GOP rate of an image with less code quantity in the case of encoding an image at a variable transfer rate. Thus, the image compression is attained, where high sharpness is maintained as a whole while minimizing the image degradation of a comparatively complicated image pattern and not degrading the image quality of the image with a comparatively simple image pattern.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、比較的簡単な絵柄
に割り当てられる符号量が必要以上に低くなり画像が過
度に劣化することを防止し、全体としての画像が最も鮮
明に得られるようにするための画像圧縮方法及び装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention prevents the amount of code assigned to a relatively simple picture from becoming unnecessarily low and prevents the image from being excessively deteriorated, so that the overall image can be obtained most clearly. The present invention relates to a method and apparatus for compressing an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像情報を転送路を通して搬送したり記
憶蓄積したりする際に、該画像情報をできるかぎり少な
いビット数で表現するための画像圧縮方式は処理容量の
有効活用のために有用な手法である。従来の画像圧縮方
式を、従来の画像圧縮方式を例示する図7のフローチャ
ートに基づいて説明する。該方式では、可変転送レート
による符号化を仮符号化と本符号化の2段階で行う。仮
符号化では、入力画像マクロブロックと呼ばれるブロッ
クに分割しこのブロック単位で動き補償予測符号化を行
う(S21)。
2. Description of the Related Art When image information is conveyed through a transfer path or stored and stored, an image compression method for expressing the image information with as few bits as possible is useful for effective utilization of processing capacity. Method. A conventional image compression method will be described with reference to a flowchart of FIG. 7 illustrating a conventional image compression method. In this method, encoding at a variable transfer rate is performed in two stages, provisional encoding and main encoding. In the provisional encoding, the input image is divided into blocks called macroblocks, and motion-compensated predictive encoding is performed for each block (S21).

【0003】次に離散コサイン変換(DCT、Discrete
Cosine Transform)部でブロック単位で離散コサイン変
換してDCT係数を算出し(S22)、量子化部で標準量
子化値を用いて量子化し(S23)、符号化部で可変長符
号化を行う(S24)。ここで出力される符号量を符号量
カウンタで累算し(S25)、標準量子化値を用いた場合
の符号量を求める。本符号化では、動き補償予測符号化
(S28)、離散コサイン変換(S29)、符号化(S31)
を仮符号化と同様に行う。量子化する(S30)際に、仮
符号化で求められた画像群(GOP、Group of Pictur
e) 毎の発生符号量に対して、非線形変換を施しながら
総符号量を求め、記憶媒体(蓄積メディア)の容量を超
えない範囲で最大となるようにGOPレートの設定を行
う。この時、発生符号量が多い画像のGOPレートが記
録媒体の最大転送レートRmax を超えないように制限し
ておく。
[0003] Discrete cosine transform (DCT, Discrete
A DCT coefficient is calculated by performing discrete cosine transform in block units in a Cosine Transform unit (S22), quantized using a standard quantization value in a quantization unit (S23), and variable length coding is performed in an encoding unit (S23). S24). The output code amount is accumulated by a code amount counter (S25), and the code amount when the standard quantized value is used is obtained. In this coding, motion compensation prediction coding (S28), discrete cosine transform (S29), coding (S31)
Is performed in the same manner as the temporary encoding. At the time of quantization (S30), a group of pictures (GOP, Group of Pictur) obtained by provisional encoding
e) For each generated code amount, the total code amount is obtained while performing a non-linear conversion, and the GOP rate is set so as to be the maximum within a range not exceeding the capacity of the storage medium (storage medium). At this time, the GOP rate of an image having a large generated code amount is limited so as not to exceed the maximum transfer rate Rmax of the recording medium.

【0004】入力画像には、動きが激しい絵柄であるた
めに圧縮符号化に向かない画像と、圧縮符号化を非常に
簡単にできる静止画に近いような画像が含まれている。
従って固定転送レートで符号化すると、入力画像と比較
すると複雑な絵柄の画質は大幅に低下し、簡単な絵柄は
ほぼ同等の画質となる。そこで複雑な絵柄に割り当てら
れる符号量を多くし、簡単な絵柄に割り当てる符号量を
少なくすることにより、平均転送レートが低くても画質
全体として高画質を実現できるようにした可変転送レー
トという符号化方式が提案されている。この可変転送レ
ートによる符号化を行う場合には、入力画像の圧縮の難
しさ(絵柄の複雑さや動きの激しさ)を予め把握するた
めの仮符号化と、仮符号化で得られる符号量からGOP
毎の割り当て符号量を算出し符号化を行う本符号化の2
段階で行う。このGOP毎の割り当て符号量を算出する
際に前述の通り上限値を設定し、GOPレートが記録媒
体の最大転送レートを超えないように制限している(例
えば特開平8−130736号公報)。
[0004] The input image includes an image which is not suitable for compression encoding because of a rapidly moving picture, and an image which is close to a still image in which compression encoding is very easy.
Therefore, when coding is performed at a fixed transfer rate, the image quality of a complicated picture is greatly reduced as compared with the input picture, and the picture quality of a simple picture becomes almost the same. Therefore, by increasing the amount of code allocated to complex patterns and reducing the amount of code allocated to simple patterns, the variable transfer rate encoding enables high image quality as a whole even at low average transfer rates. A scheme has been proposed. When performing encoding at the variable transfer rate, provisional encoding for grasping in advance the difficulty of compression of an input image (complexity of a picture and intensity of movement) and a code amount obtained by the provisional encoding are used. GOP
2 of the main encoding for calculating and assigning the assigned code amount for each
Perform in stages. When calculating the allocated code amount for each GOP, the upper limit is set as described above, and the GOP rate is limited so as not to exceed the maximum transfer rate of the recording medium (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-130736).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】主観画質評価の際に固
定転送レートによる符号化と可変転送レートによる符号
化を比較した場合では、後者において静止画に近いよう
な画像の劣化が指摘されることがある。これはGOP毎
の割り当て符号量を算出する際に上限値しか設定しない
ので、静止画に近いような画像に対して必要以上に転送
レートが低くなり、量子化値が高くなることがあるから
である。また、静止画に近いような画像の劣化を抑制す
るために上限値を低く設定すれば、記録媒体の最大転送
レートを生かした符号化ができなくなり、複雑な絵柄に
割り当てる符号量が減少するために複雑な絵柄に対する
画質の向上が期待できない。前述の特開平8−130736号
公報に開示された画像圧縮は、量子化ステップの最大値
/最小値による量子化の発生符号量の差から最適な量子
化ステップを設定しようとすることを意図し、比較的簡
単な絵柄の画像の過度の画質劣化が防止できない。他に
も特開平10−164588号公報、特開平10−215460号公報及
び特開平10−234037号公報等が画像圧縮を開示している
が、いずれも比較的簡単な絵柄の画像の過度の画質劣化
を防止する手段を開示していない。本発明は、複雑な画
像の画質を所定レベル以上に維持しながら簡単な画像の
画質を過度に劣化させないように画像圧縮を行うことの
できる方法及び装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In the evaluation of subjective image quality, when the coding at a fixed transfer rate is compared with the coding at a variable transfer rate, it is pointed out that the latter deteriorates the image like a still image. There is. This is because only the upper limit is set when calculating the assigned code amount for each GOP, so that the transfer rate for an image close to a still image becomes unnecessarily low and the quantization value may become high. is there. Also, if the upper limit is set low in order to suppress the deterioration of an image close to a still image, encoding using the maximum transfer rate of the recording medium cannot be performed, and the amount of code allocated to a complicated picture decreases. No improvement in image quality can be expected for very complicated pictures. The image compression disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-130736 intends to set an optimal quantization step based on a difference in generated code amount of quantization depending on a maximum value / minimum value of the quantization step. However, it is not possible to prevent the image quality of a relatively simple picture from being excessively deteriorated. In addition, JP-A-10-164588, JP-A-10-215460, JP-A-10-234037, and the like disclose image compression, but all of them have excessive image quality of a relatively simple picture image. No means for preventing deterioration is disclosed. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus capable of performing image compression while maintaining the image quality of a complicated image at or above a predetermined level without excessively degrading the image quality of a simple image.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明方法は、画像を可
変転送レートにより符号化する方法において、目標転送
レートの上限値に加えて下限値も設定し、画像群毎に割
り当てられる符号量を所定値未満に減少させずに画像圧
縮を行うことを特徴とする画像圧縮方法であり、画像毎
に下限値を増減させながら画像圧縮を行ってもよい。又
本発明装置は、動き補償部、離散コサイン変換部、量子
化部、符号化部、量子化制御部を含んで成り、該量子化
制御部において目標転送レートの上限値及び下限値も設
定して画像群毎に符号量の割当てを行い、この割当てら
れた符号量になるように量子化部で適切な量子化を行う
ことを特徴とする画像圧縮装置である。
According to the method of the present invention, in a method of coding an image at a variable transfer rate, a lower limit value is set in addition to an upper limit value of a target transfer rate, and a code amount allocated to each image group is set. This is an image compression method characterized in that image compression is performed without decreasing the value below a predetermined value, and image compression may be performed while increasing or decreasing the lower limit value for each image. Further, the apparatus of the present invention includes a motion compensation unit, a discrete cosine transform unit, a quantization unit, an encoding unit, and a quantization control unit, and also sets an upper limit value and a lower limit value of a target transfer rate in the quantization control unit. The image compression apparatus according to claim 1, wherein a code amount is assigned to each image group, and an appropriate quantization is performed by a quantization unit so as to achieve the assigned code amount.

【0007】以下本発明を詳細に説明する。本発明は、
各画像群毎に付与する符号量を変えることのできる可変
転送レートによる符号化において、GOP毎の目標転送
レートを設定する際に上限値と下限値を設定し、固定転
送レートによる符号化と比較して上限値によって複雑な
絵柄に割り当てる符号量を多くして画質を向上させ、か
つ下限値によって簡単な絵柄に割り当てる符号量が必要
以上に低くならないようにして画質の劣化を抑制するこ
とができる構成を提供するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present invention
In coding at a variable transfer rate that can change the amount of code assigned to each image group, set an upper limit and a lower limit when setting a target transfer rate for each GOP, and compare it with coding at a fixed transfer rate. It is possible to improve the image quality by increasing the code amount allocated to a complicated pattern by the upper limit value, and to suppress the deterioration of the image quality by preventing the code amount allocated to the simple pattern from becoming unnecessarily low by the lower limit value. The configuration is provided.

【0008】通常の可変転送レートを使用する画像圧縮
方法では、複雑な絵柄の画像の画質を劣化させることな
く画像圧縮を行うことに主眼が置かれ、比較的簡単な絵
柄の画像については割り当てられる符号量が減少する。
特に前者の画像の絵柄が複雑になるほどそれを補償する
ため.比較的簡単な絵柄の画像に割り当てられる符号量
が過度に減少して画質が劣化してしまう。比較的簡単な
絵柄の画像であっても劣化がひどくなると全体の画像へ
の悪影響が大きくなり、複雑な絵柄の画像の画質向上さ
せる分以上の画質劣化が顕著になる。本発明方法による
と、複雑な絵柄の画像の画質向上を幾分か犠牲にして
も、比較的簡単な絵柄の画像の過度の画質劣化を抑制す
ることができ、全体の画像の鮮明度を高く維持できる。
[0008] In an image compression method using a normal variable transfer rate, the main focus is on image compression without deteriorating the image quality of a complicated picture image, and relatively simple picture images are assigned. The code amount decreases.
In particular, to compensate for the more complex the pattern of the former image. The code amount allocated to the image of the relatively simple picture is excessively reduced, and the image quality is deteriorated. Even if the image has a relatively simple pattern, if the deterioration is severe, the adverse effect on the entire image is increased, and the image quality is deteriorated more than the image quality of the image of the complicated pattern is improved. According to the method of the present invention, it is possible to suppress excessive image quality deterioration of an image of a relatively simple pattern even if the image quality of an image of a complicated pattern is somewhat sacrificed, and to increase the sharpness of the entire image. Can be maintained.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に本発明に係る画像圧縮の実施
形態を添付図面に示す例に基づいて説明するが、該実施
形態は本発明を限定するものではない。図1は,本発明
の画像圧縮方法の一連の工程を示すフローチャート、図
2は図1の仮符号化及び符号化の各工程の関連を示すフ
ローチャート、図3は図2の量子化制御部の内部構成を
詳細に示すフローチャートである。図2に示すように、
本実施形態の画像圧縮手段は、例えば1画像を16×16画
素で構成されるマクロブロックと呼ばれるブロックに分
割し、このブロック単位で動き補償予測符号化を行う動
き補償部2、例えば8×8画素のブロック単位で離散コ
サイン変換を行うDCT部、該DCT部から出力された
変換係数を量子化値と呼ばれる係数で除算を行う量子化
部4、該量子化部4から出力されるデータをハフマン符
号化等の冗長性圧縮符号化方式によって圧縮する符号化
部5、該符号化部から出力される符号量から量子化値を
設定する量子化制御部7、符号を累算する記憶媒体6か
ら構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of image compression according to the present invention will be described based on examples shown in the accompanying drawings, but the embodiments do not limit the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing a series of steps of the image compression method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the provisional encoding and the respective steps of the encoding of FIG. 1, and FIG. 3 is a flowchart of the quantization control unit of FIG. It is a flowchart which shows an internal structure in detail. As shown in FIG.
The image compression unit of the present embodiment divides one image into blocks called macroblocks composed of 16 × 16 pixels, for example, and a motion compensation unit 2 that performs motion compensation prediction coding in block units, for example, 8 × 8 A DCT unit that performs a discrete cosine transform on a block-by-pixel basis; a quantization unit 4 that divides a transform coefficient output from the DCT unit by a coefficient called a quantization value; A coding unit 5 for compressing by a redundancy compression coding method such as coding, a quantization control unit 7 for setting a quantization value from a code amount output from the coding unit, and a storage medium 6 for accumulating codes. Be composed.

【0010】次にこのような構成を有する画像圧縮手段
の全体の動作について詳細に説明する。MPEG(Movi
ng Picture Experts Group) による標準化が成される動
き補償部2では符号化構造から符号量はGOPの周期で
変動する。そこで転送レートの変更はGOP単位とし、
可変転送レートによる符号化を仮符号化と本符号化の2
段階で行う。仮符号化では、入力画像1をまず動き補償
部2で1画像を16×16画素で構成されるマクロブロック
と呼ばれるブロックに分割しこのブロック単位で動き補
償予測符号化を行う(S1)。
Next, the overall operation of the image compression means having such a configuration will be described in detail. MPEG (Movi
In the motion compensation unit 2 standardized by the ng Picture Experts Group), the code amount fluctuates at the GOP cycle due to the coding structure. Therefore, the transfer rate is changed in GOP units,
Temporary encoding and actual encoding are two types of encoding at the variable transfer rate.
Perform in stages. In the tentative coding, the input image 1 is first divided by the motion compensation unit 2 into blocks called macroblocks composed of 16 × 16 pixels, and motion-compensated predictive coding is performed on a block-by-block basis (S1).

【0011】次にDCT部3では8×8画素のブロック
単位で離散コサイン変換してDCT係数を算出し(S
2)、量子化部4で標準量子化値705 を用いて量子化し
(S3)、符号化部5で可変長符号化を行う(S4)。
ここで出力される符号量を符号量カウンタ701 で累算し
(S5)、最後に標準量子化値705 を用いた場合の符号
量を求める。一方本符号化では、動き補償予測符号化
(S8)、離散コサイン変換(S9)、符号化(S11)
を仮符号化と同様に行う。量子化する(S10)際に、仮
符号化で求められたGOP毎の発生符号量Gi’に対し
て、非線形変換を施しながら総符号量を求める。非線形
変換係数を変化させながら符号量メモリ702 に格納され
ている総符号量が蓄積メディア(記録媒体)6の容量を
超えない範囲で最大となるようにGOPレート設定部70
3 でGOPレートGiの設定を行う。この時、発生符号
量が多い画像のGOPレートが記録媒体の最大転送レー
トRmax を超えないように制限しておく。また、発生符
号量が少ない画像のGOPレートが低くなり画質の劣化
を抑制するための最小転送レートRmin を設定する(S
6)。変換関数f(x)は次式のようになる。
Next, the DCT unit 3 performs a discrete cosine transform in units of 8 × 8 pixels to calculate DCT coefficients (S
2) The quantization unit 4 performs quantization using the standard quantization value 705 (S3), and the encoding unit 5 performs variable length encoding (S4).
The code amount output here is accumulated by the code amount counter 701 (S5), and finally the code amount when the standard quantized value 705 is used is obtained. On the other hand, in the present coding, motion compensation prediction coding (S8), discrete cosine transform (S9), coding (S11)
Is performed in the same manner as the temporary encoding. At the time of quantization (S10), the total code amount is obtained while performing non-linear transformation on the generated code amount Gi 'for each GOP obtained by the provisional encoding. The GOP rate setting section 70 changes the non-linear conversion coefficient so that the total code amount stored in the code amount memory 702 becomes maximum within a range not exceeding the capacity of the storage medium (recording medium) 6.
3 sets the GOP rate Gi. At this time, the GOP rate of an image having a large generated code amount is limited so as not to exceed the maximum transfer rate Rmax of the recording medium. In addition, a minimum transfer rate Rmin is set to suppress the GOP rate of an image having a small amount of generated codes and to suppress the deterioration of image quality (S
6). The conversion function f (x) is as follows.

【0012】[0012]

【式1】 (Equation 1)

【0013】[0013]

【式2】 (Equation 2)

【0014】[0014]

【式3】 (Equation 3)

【0015】(式1)及び(式2)を満足するa、bを
算出し、関数f(x)を決定して、(式3)を各GOP
毎の目標転送レートとして設定する。式中のパラメー
タ、最大転送レート、最小転送レートは入力画像に応じ
て適時設定できる。図3に示すように、量子化制御部7
内では、仮符号化の際に符号化部5から出力される符号
量を符号量カウンタ701 で累算し、その値を符号量メモ
リ702 に格納する。それに続くGOPレート設定部703
では本符号化の際に符号量メモリに格納されている総符
号量を目標総符号量(記録媒体の容量)、最大/最小符
号量の制限を超えないように関数の係数(a及びb)を
決定する。符号量割当部704では設定されたGOPレー
トから仮符号化で符号量に対するMB単位の発生符号量
と同じ比率で符号量を割り当てていく。割り当てられた
符号量になるように量子化部4で適切な量子化を行うよ
うにする。この際、ビデオバッファの容量を超えないよ
うに設定する。
Calculate a and b satisfying (Equation 1) and (Equation 2), determine the function f (x), and replace (Equation 3) with each GOP
Set as the target transfer rate for each. The parameters, maximum transfer rate, and minimum transfer rate in the equation can be set as appropriate according to the input image. As shown in FIG. 3, the quantization control unit 7
In the above, the code amount output from the encoding unit 5 at the time of provisional encoding is accumulated by a code amount counter 701, and the value is stored in a code amount memory 702. Subsequent GOP rate setting unit 703
In this case, the total code amount stored in the code amount memory at the time of the main encoding is set to the target total code amount (capacity of the recording medium) and the coefficient of the function (a and b) so as not to exceed the limit of the maximum / minimum code amount To determine. The code amount allocating unit 704 allocates the code amount at the same ratio as the generated code amount in MB units with respect to the code amount in the provisional encoding from the set GOP rate. Appropriate quantization is performed by the quantization unit 4 so that the allocated code amount is obtained. At this time, the setting is made so as not to exceed the capacity of the video buffer.

【0016】図4は、本発明方法における画像圧縮手段
の他の実施形態の量子化制御部7aの内部構成を詳細に
示すフローチャートである。本実施形態の量子化制御部
7aでは、下限値の条件をとりあえず考慮せずに係数決
定を行う。GOPレート設定時にあるGOPレートが最
小転送レートを下回るレートとなったときにそのGOP
レートに符号量を付加して最小転送レートに持ち上げ、
この際に本来の転送レートと最小転送レートの差分を格
納する。このGOP以降の符号化の際に目標GOPレー
トを低く設定(係数を小さく)することで、発生符号量
を目標以下に抑制し、符号量に余りが生ずるようにす
る。ここで生成した余りを前述した最小転送レートへ持
ち上げるために付加して消費した符号量に割り当てるこ
とでトータルとして符号量が同量になるようにする。こ
れにより係数設定時の処理を軽減する(条件が1つ減
る)ことができる。
FIG. 4 is a flowchart showing in detail the internal configuration of the quantization control section 7a of another embodiment of the image compression means in the method of the present invention. In the quantization control unit 7a of the present embodiment, the coefficient is determined without considering the condition of the lower limit value for the time being. When the GOP rate at the time of setting the GOP rate falls below the minimum transfer rate, the GOP
Add the amount of code to the rate and raise it to the minimum transfer rate,
At this time, the difference between the original transfer rate and the minimum transfer rate is stored. By setting the target GOP rate low (decreasing the coefficient) at the time of encoding after this GOP, the generated code amount is suppressed below the target, and the code amount has a surplus. The remainder generated here is added to raise the minimum transfer rate to the above-described minimum transfer rate, and is allocated to the consumed code amount, so that the total code amount becomes equal. As a result, the processing at the time of coefficient setting can be reduced (one condition is reduced).

【0017】各マクロブロックの目標符号量に合わせて
量子化部7、7aで量子化値のフィードバック制御を行
う。各マクロブロックの目標符号量は仮符号化で得られ
た実際の符号量に基づいているので制御は安定して行え
る。図5は、固定転送レート(図5a)、従来の可変転
送レート(図5b)及び本実施形態の可変転送レート
(5c)のそれぞれの時間と符号量の関係を示すグラフ
である。図5に示すように、GOP毎の転送レートを求
めるときに上限値と下限値を設定することにより、固定
転送レートと比較して、圧縮符号化を簡単に行うことが
できる静止画に近いような画像に対して画質の劣化を抑
制することができ、かつ圧縮符号化に向かない画像(動
きの激しい画像)に対して画質の向上を図ることができ
る。つまり符号量の下限値を設定することで符号量が少
ない部分の量子化値が低くなり、本実施形態によると従
来の固定転送レートと可変転送レートの間をとるような
量子化値の制御ができる。固定転送レート、従来の可変
転送レート及び本実施形態の可変転送レートの各画像に
対する画質の関係は次のようになる。
The quantizers 7 and 7a perform feedback control of the quantized value in accordance with the target code amount of each macroblock. Since the target code amount of each macroblock is based on the actual code amount obtained by the provisional encoding, the control can be performed stably. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the fixed transfer rate (FIG. 5a), the conventional variable transfer rate (FIG. 5b), and the variable transfer rate (5c) of the present embodiment, in relation to time and code amount. As shown in FIG. 5, by setting the upper limit and the lower limit when obtaining the transfer rate for each GOP, the upper limit and the lower limit are set closer to a still image in which compression encoding can be easily performed as compared with a fixed transfer rate. It is possible to suppress the deterioration of the image quality of a simple image, and to improve the image quality of an image that is not suitable for compression encoding (an image with a sharp movement). In other words, by setting the lower limit of the code amount, the quantization value of the portion having a small code amount is reduced, and according to the present embodiment, the conventional control of the quantization value that takes a value between the fixed transfer rate and the variable transfer rate is achieved. it can. The relationship between the fixed transfer rate, the conventional variable transfer rate, and the image quality for each image of the variable transfer rate according to the present embodiment is as follows.

【0018】静止画:固定転送レート>本実施形態>従
来の可変転送レート 動きが激しい画像:従来の可変転送レート>本実施形態
>固定転送レート
Still image: Fixed transfer rate> This embodiment> Conventional variable transfer rate Image with rapid movement: Conventional variable transfer rate> This embodiment> Fixed transfer rate

【0019】図6は下限値を低く設定した場合(図6
a)と高く設定した場合(図6b)の時間と符号量の関
係を示すグラフである。図6aのように下限値を低くす
ると〔最小転送レート0bps(bit per second) に近
づけると〕、発生符号量が多い画像に多く符号量を割り
当てることができ動きの激しい画像の画質が向上する。
また下限値を高く設定する(最小転送レートを平均転送
レートに近づける)ことで発生符号量が多い画像に多く
符号量を割り当てることはできないが、発生符号量が少
ない画像に符号量を割り当てられるので静止画のような
画像の画質の劣化が抑制できる。このように最大転送レ
ートは同じ値でも下限値の設定で符号量の割り当てを変
更できる。
FIG. 6 shows a case where the lower limit is set low (FIG. 6).
7A is a graph showing the relationship between the time and the code amount when the value is set high (FIG. 6B). When the lower limit is lowered as shown in FIG. 6A (when the transfer rate approaches 0 bps (bits per second)), a large amount of code can be allocated to an image having a large generated code amount, and the image quality of an image having a sharp motion can be improved.
By setting the lower limit to a high value (making the minimum transfer rate close to the average transfer rate), it is not possible to allocate a large amount of code to an image with a large amount of generated code, but the code amount can be allocated to an image with a small amount of generated code. Deterioration of image quality of an image such as a still image can be suppressed. As described above, even if the maximum transfer rate is the same, the allocation of the code amount can be changed by setting the lower limit.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は、画像を可変転送レートにより
符号化する方法において、目標転送レートの上限値に加
えて下限値も設定し、画像群毎に割り当てられる符号量
を所定値未満に減少させずに画像圧縮を行うことを特徴
とする画像圧縮方法である。この手法によると、従来技
術と同じように、上限値により複雑な絵柄に割り当てる
符号量を多くしてこの複雑な絵柄の画質を向上させられ
るだけでなく、下限値により簡単な絵柄に割り当てる符
号量が必要以上に低くならないようにしてこの簡単な絵
柄の画質の劣化を最小限に抑制することができる。従っ
て使用可能な符号量の全てを最も効率良く使用すること
ができ、従来にないレベルの画像圧縮が可能になる。
According to the present invention, in a method of encoding an image at a variable transfer rate, a lower limit value is set in addition to an upper limit value of a target transfer rate, and a code amount allocated to each image group is reduced to less than a predetermined value. This is an image compression method characterized in that image compression is performed without performing image compression. According to this method, as in the prior art, not only can the image quality of this complicated pattern be improved by increasing the code amount allocated to the complicated pattern by the upper limit value, but also the code amount allocated to the simple pattern by the lower limit value Can be minimized so that the image quality of this simple picture is not reduced unnecessarily. Therefore, all of the available code amounts can be used most efficiently, and image compression at a level not available in the past becomes possible.

【0021】又本発明では一連の画像圧縮工程の間、上
限値及び下限値を一定値に固定しておく必要はなく、工
程中に処理している画像に対応して両方又はいずれかを
増減させるとより適切な画像圧縮が実施できる。更に本
発明方法では必ずしも下限値を設定する必要はなく、最
小転送レートとの差を差分メモリに格納して、過剰分を
不足分を補うために使用することにより全体としての画
質劣化を抑制するようにしても良い。又本発明装置は、
動き補償部、離散コサイン変換部、量子化部、符号化
部、量子化制御部を含んで成り、該量子化制御部におい
て目標転送レートの上限値及び下限値を設定して画像群
毎に符号量の割当てを行い、この割当てられた符号量に
基づいて量子化部で適切な量子化を行うことを特徴とす
る画像圧縮装置であり、この装置を使用することにより
同様の理由で比較的複雑な絵柄の画像の画質をほぼ維持
したままで、簡単な絵柄の画像の画質の過度の劣化を抑
制できる。
In the present invention, it is not necessary to fix the upper limit and the lower limit to constant values during a series of image compression steps, and increase or decrease both or any of them according to the image being processed during the step. Then, more appropriate image compression can be performed. Further, in the method of the present invention, it is not always necessary to set the lower limit, and the difference from the minimum transfer rate is stored in the difference memory, and the excess is used to compensate for the shortage, thereby suppressing the deterioration of the overall image quality. You may do it. Also, the device of the present invention
It comprises a motion compensation unit, a discrete cosine transform unit, a quantization unit, an encoding unit, and a quantization control unit. The quantization control unit sets an upper limit value and a lower limit value of a target transfer rate and codes each image group. An image compression apparatus characterized in that an amount is allocated and an appropriate quantization is performed in a quantization section based on the allocated code amount, and the use of this apparatus makes it relatively complicated for the same reason. It is possible to suppress the excessive deterioration of the image quality of the image of the simple pattern while maintaining the image quality of the image of the simple pattern substantially.

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

【図1】本発明の一実施形態の画像圧縮方法の一連の工
程を示すフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing a series of steps of an image compression method according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の仮符号化及び符号化の各工程の関連を示
すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing the relationship between provisional encoding and encoding steps in FIG. 1;

【図3】図2の量子化制御部の内部構成を詳細に示すフ
ローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing in detail an internal configuration of a quantization control unit in FIG. 2;

【図4】本発明の他の実施形態の画像圧縮方法の一連の
工程を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a series of steps of an image compression method according to another embodiment of the present invention.

【図5】固定転送レート(a)、従来(b)及び本実施
形態(c)の可変転送レートにおける時間と符号量の関
係を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between time and code amount at a fixed transfer rate (a), a conventional transfer rate (b), and a variable transfer rate according to the embodiment (c).

【図6】本発明の実施形態において下限値を低く設定し
た場合(a)と高く設定した場合(b)の時間と符号量
の関係を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between time and code amount when the lower limit is set low (a) and when the lower limit is set high (b) in the embodiment of the present invention.

【図7】従来の画像圧縮方式を例示するフローチャー
ト。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a conventional image compression method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力画像 2 動き補償部 3 離散コサイン変換部 4 量子化部 5 符号化部 6 記録媒体(蓄積メディア) 7 量子化制御部 701 符号量カウンタ 702 符号量メモリ 703 GOPレート設定部 704 符号割当部 705 標準量子化値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input image 2 Motion compensation part 3 Discrete cosine transformation part 4 Quantization part 5 Encoding part 6 Recording medium (storage medium) 7 Quantization control part 701 Code amount counter 702 Code amount memory 703 GOP rate setting part 704 Code allocation part 705 Standard quantization value

フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK01 MA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME02 PP01 PP04 TA46 TA57 TB03 TC01 TC10 TC37 TD02 TD16 TD17 UA02 UA32 5C078 AA04 BA57 CA21 DA00 DA01 DA07 9A001 EE04 EE05 HH27 Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK01 MA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME02 PP01 PP04 TA46 TA57 TB03 TC01 TC10 TC37 TD02 TD16 TD17 UA02 UA32 5C078 AA04 BA57 CA21 DA00 DA01 DA07 9A001 EE04 EE05 HH27

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を可変転送レートにより符号化する
方法において、目標転送レートの上限値に加えて下限値
も設定し、画像群毎に割り当てられる符号量を所定値未
満に減少させずに画像圧縮を行うことを特徴とする画像
圧縮方法。
In a method of encoding an image at a variable transfer rate, a lower limit value is set in addition to an upper limit value of a target transfer rate, and the image amount is reduced without decreasing a code amount allocated to each image group to less than a predetermined value. An image compression method comprising performing compression.
【請求項2】 画像を可変転送レートにより符号化する
方法において、目標転送レートの上限値に加えて下限値
も設定し、画像群毎に要求される画質に応じて各画像に
割り当てられる符号量の前記下限値を増減させながら画
像圧縮を行うことを特徴とする画像圧縮方法。
2. A method of encoding an image at a variable transfer rate, wherein a lower limit value is set in addition to an upper limit value of a target transfer rate, and a code amount allocated to each image according to image quality required for each image group. Image compression while increasing or decreasing the lower limit.
【請求項3】 画像を可変転送レートにより符号化する
方法において、目標転送レートの上限値のみを設定して
画像圧縮を行い、過剰又は不足分の符号量を差分メモリ
に格納し、この格納符号量により最小転送レートと目標
レートとの差を補償しながら画像圧縮を行うことを特徴
とする画像圧縮方法。
3. A method of encoding an image at a variable transfer rate, performing image compression by setting only an upper limit value of a target transfer rate, storing an excess or shortage code amount in a difference memory, and storing the stored code. An image compression method comprising performing image compression while compensating for a difference between a minimum transfer rate and a target rate according to an amount.
【請求項4】 動き補償部、離散コサイン変換部、量子
化部、符号化部、量子化制御部を含んで成り、該量子化
制御部において目標転送レートの上限値及び下限値を設
定して画像群毎に符号量の割当てを行い、この割当てら
れた符号量に基づいて量子化部で適切な量子化を行うこ
とを特徴とする画像圧縮装置。
4. A motion compensation unit, a discrete cosine transform unit, a quantization unit, a coding unit, and a quantization control unit, wherein the quantization control unit sets an upper limit value and a lower limit value of a target transfer rate. An image compression apparatus, wherein a code amount is assigned to each image group, and an appropriate quantization is performed by a quantization unit based on the assigned code amount.
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