JP2001078191A - 符号化方法及び装置と記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号化対象ブロックの周辺に存在するエッジ
の性質をより詳細に把握し、ＡＣ成分予測を有効的に活
用して全体的な符号量の低減と画質の安定化を図る。 【解決手段】 画像データを任意のサイズのブロックに
分割し、前記ブロック単位で符号化する符号化装置であ
って、ＤＣ成分評価器２０５により、符号化対象の画像
データのブロックと隣接ブロックとの間に存在する画像
エッジ成分を判定し、そのＤＣ成分評価器２０５により
判定された画像エッジの方向に応じて予測参照ブロック
と、符号化対象の画像データのブロックを直交変換した
直交変換係数をセレクタ２０２により選択し、その選択
された予測参照ブロックと符号化対象ブロックの対応す
るＡＣ成分に、それぞれ対応する重み付け情報を乗算
し、その乗算されたＡＣ成分間で差分値を求め、その差
分値を累算し、その演算結果に基づいてＡＣ成分予測処
理の要否を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル動画像
信号を符号化する符号化方法及びその装置と記憶媒体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像の予測符号化及び復号化処
理におけるイントラ符号化（マクロ・ブロック）の取り
扱いは、全く予測処理を行わないか、又は下記のような
処理を行うのが通例であった。

【０００３】図９は従来のＡＣ予測符号化器の構成を示
すブロック図である。

【０００４】図９において、バッファ８０１に量子化処
理後のＤＣＴ係数が入力される。これらバッファ８０１
に入力されたＤＣＴ係数は、新たにＤＣＴ係数（ブロッ
ク）が入力される毎にシフト（図９の下方）されて蓄積
される。バッファ８０１に蓄積されたＤＣＴ係数は、制
御部８０３の制御に従ってデータセレクタ８０２を介し
て、減算器群８０４と累算器８０７に出力される。

【０００５】このような従来のＡＣ成分予測・符号化器
では、符号化対象ブロックとその周囲に隣接するブロッ
クの直流（ＤＣ）成分を選択している。即ち、バッファ
８０１から出力されたＤＣ成分は、減算器８０４にてブ
ロック間のＤＣ成分の差分がとられ、この差分値をＤＣ
用評価器８０５により評価し、符号化対象ブロックと隣
接ブロック間に存在するエッジとエッジの方向を判定し
ている。そして、その結果を制御部８０３に出力する。
制御部８０３はこのエッジ情報を受けて、ＡＣ成分の予
測方向を判定すると共に、このＡＣ成分予測に関わるＤ
ＣＴ係数をバッファ８０１から読み出すために、該当す
るＤＣＴ係数をセレクタ８０２を制御して減算器群８０
４と累算器８０７に送出する。こうして累算器８０６に
よりＡＣ成分予測した結果（差分値）の累算結果と、累
算器８０７による符号化対象ブロックのＡＣ成分予測対
象のＤＣＴ係数のみの累算結果が出力される。

【０００６】そして、ＡＣ評価器８０８にて累算器８０
６，８０７の出力を用いたＡＣ成分予測オン／オフの判
定を行うようになっていた。以上のようにして、イント
ラ符号化モードが選択されたマクロ・ブロックにてＡＣ
成分予測のオン／オフが選択される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、ＡＣ成分予測のオン／オフの判定に用いるＤＣ
Ｔ係数の１ライン又は１列のＡＣ係数に対し、全周波数
成分が均等に評価されるため、符号量に直接関わるＤＣ
成分予測により求められたエッジ方向に存在する画像の
精細度が反映されない。即ち、ＡＣ成分予測による符号
量の削減効果が期待できない場合でも、ＡＣ成分予測を
行う（オン）と判定されたり、係数値としては微小であ
っても成分が高周波に片寄っている場合等は、ＡＣ成分
予測を行わない（オフ）と判定される可能性がある。こ
のため、全体として符号化効率を低下させ、符号化及び
復号化に要する時間を無駄にする等の問題があった。

【０００８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、符号化対象ブロックの周辺に存在するエッジの性質
をより詳細に把握し、ＡＣ成分予測を有効的に活用して
全体的な符号量の低減と画質の安定化を図る符号化方法
及び装置と記憶媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の符号化装置は以下のような構成を備える。即
ち、画像データを任意のサイズのブロックに分割し、前
記ブロック単位で符号化する符号化装置であって、符号
化対象の画像データのブロックと隣接ブロックとの間に
存在する画像エッジ成分を判定するエッジ判定手段と、
前記判定手段により判定された前記画像エッジの方向に
応じて予測参照ブロックと、前記符号化対象の画像デー
タのブロックを直交変換した直交変換係数を選択する選
択手段と、前記直交変換係数に対応する重み付け情報を
保持する保持手段と、前記選択手段により選択された予
測参照ブロックと符号化対象ブロックの対応するＡＣ成
分に前記保持手段に保持された重み付け情報を乗算し、
前記乗算されたＡＣ成分間で差分値を求め、当該差分値
を累算する演算手段と、前記演算手段による演算結果に
基づいてＡＣ成分予測処理の要否を決定する決定手段と
を有することを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成するために本発明の符号化
方法は以下のような工程を備える。即ち、画像データを
任意のサイズのブロックに分割し、前記ブロック単位で
符号化する符号化方法であって、符号化対象の画像デー
タのブロックと隣接ブロックとの間に存在する画像エッ
ジ成分を判定するエッジ判定工程と、前記エッジ判定工
程により判定された前記画像エッジの方向に応じて予測
参照ブロックと、前記符号化対象の画像データのブロッ
クを直交変換した直交変換係数を選択する選択工程と、
前記直交変換係数に対応する重み付け情報を保持する保
持工程と、前記選択工程で選択された予測参照ブロック
と符号化対象ブロックの対応するＡＣ成分に前記保持工
程で保持された重み付け情報を乗算し、前記乗算された
ＡＣ成分間で差分値を求め、当該差分値を累算する演算
工程と、前記演算工程による演算結果に基づいてＡＣ成
分予測処理の要否を決定する決定工程とを有することを
特徴とする。

【００１１】上記目的を達成するために本発明の記憶媒
体は以下のようなモジュールを備える。即ち、画像デー
タを任意のサイズのブロックに分割し、前記ブロック単
位で符号化する符号化方法を実行するプログラムを記憶
したコンピュータにより読取り可能な記憶媒体であっ
て、符号化対象の画像データのブロックと隣接ブロック
との間に存在する画像エッジ成分を判定するエッジ判定
工程モジュールと、前記エッジ判定工程モジュールによ
り判定された前記画像エッジの方向に応じて予測参照ブ
ロックと、前記符号化対象の画像データのブロックを直
交変換した直交変換係数を選択する選択工程モジュール
と、前記直交変換係数に対応する重み付け情報を保持す
る保持工程モジュールと、前記選択工程モジュールで選
択された予測参照ブロックと符号化対象ブロックの対応
するＡＣ成分に前記保持工程で保持された重み付け情報
を乗算し、前記乗算されたＡＣ成分間で差分値を求め、
当該差分値を累算する演算工程モジュールと、前記演算
工程モジュールによる演算結果に基づいてＡＣ成分予測
処理の要否を決定する決定工程モジュールと、を有する
ことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１は、本実施の形態に係る符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【００１４】図１において、１０１はディジタル動画像
データ（入力データ）、１０２はバッファ・メモリで、
入力した動画像データを一時的に記憶する。１０３はブ
ロック化図で、バッファメモリ１０２に記憶されたデジ
タル動画像データ１０１を任意のサイズのブロックに分
割する。１０４は減算器、１０５は離散コサイン変換器
（ＤＣＴ）、１０６は量子化器である。１０７は、スイ
ッチ付きバッファ・メモリである。１０８は逆量子化
器、１０９はＡＣ／ＤＣ成分予測・復号器、１１０は逆
離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ）である。また１１１は
加算器、１１２はＡＣ成分予測・符号化器、１１３は動
きベクトル探索器で、これら１０８〜１１０は局部復号
器を構成している。また１１４〜１１９は予測符号化ブ
ロックで、１１４，１１８，１１９はスイッチを示し、
１１５，１１６はフレーム・メモリ、そして１１７は平
均値演算器である。また、制御部１２０は、スイッチ１
１４，１１８及び１１９の切替え接続を制御している。
１２１は可変長符号化器（ＶＬＣ）である。

【００１５】以上の構成において、入力されたディジタ
ル動画像データ１０１は、バッファ・メモリ１０２に一
時的に記憶、蓄積された後、ブロック化部１０３によ
り、水平及び垂直方向に対して任意のサイズのブロック
に分割される。これ以降、こうして分割されたブロック
が符号化の単位となる。

【００１６】ここで符号化モードがインター（フレーム
間、又はフィールド間予測符号化）の場合は、ブロック
化部１０３によりブロック化された動画像データは、減
算器１０４と動きベクトル探索器１１３に入力される。
動きベクトル探索器１１３では、符号化モードがインタ
ーの場合に限り、上述の１１４〜１１９で示される予測
符号化ブロック、及び予測符号化ブロックを制御する制
御部１２０により、動きベクトル探索が行われ、確定さ
れた動きベクトルは動きベクトル探索器１１３から出力
される。

【００１７】一方、減算器１０４に入力されたブロック
データは、動きベクトルにより指示される符号化済みフ
レーム上の類似ブロック、即ち予測値が減算される。こ
の減算結果は、予測誤差として、離散コサイン変換器
（ＤＣＴ）１０５にて直交変換される。

【００１８】また、符号化モードがイントラ（フレーム
又はフィールド内符号化）の場合は、減算器１０４に入
力される予測値は“０”であり、ＤＣＴされるデータ
は、入力される動画像データ自体となる（符号化モード
がイントラの場合、スイッチ１１８はＩ（ＧＮＤ）の位
置に接続されている）。こうしてＤＣＴ係数に変換され
た画像データ（又は予測誤差）は、量子化器１０６にて
所定の量子化スケールにて量子化（圧縮）され、スイッ
チ付きバッファメモリ１０７に記憶される。ここで符号
化モードがインターの場合は、そのまま出力されて可変
長符号化器１２１と、上述の１０８〜１１０で構成され
る局部復号化ブロックにて局部復号（逆量子化→ＡＣ／
ＤＣ成分予測による復号→逆ＤＣＴ）され、加算器１１
１にて、動きベクトルで指定された符号化済みフレーム
（又はフィールド）の一部分（サイズは前記ブロックと
同じ）と加算され、予測用局部復号化画像データとし
て、フレームメモリ１１５又は１１６に蓄積される。ま
た符号化モードがイントラである場合、量子化器１０６
で量子化された後、スイッチ付きバッファメモリ１０７
に蓄積される。スイッチ付バッファメモリ１０７に蓄積
されたＤＣＴ係数の一部は、ＡＣ／ＤＣ予測符号化器１
１２に入力され、ＤＣ成分予測及びＡＣ成分予測のオン
／オフの判定が行われる。

【００１９】図２は、本実施の形態に係るＡＣ予測符号
化器１１２の構成を示すブロック図である。

【００２０】図２において、２０１は複数のバッファメ
モリを有するバッファ・メモリ群を示している。２０２
はセレクタで、バッファ・メモリ群２０１のバッファを
選択して、そこからのデータを減算器群２０４に出力し
ている。２０３はコントローラで、セレクタ２０２にお
けるデータの切り換えを制御している。２０４は減算器
群で、各周波数のＤＣＴ係数毎に独立した（ＡＣ成分予
測用）減算器を備えている。２０５はＤＣ成分評価器
（エッジ検出）である。２０６及び２０７は累算器で、
対応する減算器からの出力を入力して、それらの総和を
求めている。２０８はＡＣ成分評価器である。２０９及
び２１０は重み付け係数テーブルで、各周波数のＤＣＴ
係数に乗算する重み付け係数を記憶している。２１１及
び２１２は乗算器群である。

【００２１】図３は、本実施の形態に係るスイッチ付き
バッファメモリ１０７の構成を示すブロック図である。

【００２２】図３において、３０１はバッファ・メモリ
（ＡＣ成分予測前）、３０２はバッファ・メモリ（ＡＣ
成分予測後）、そして３０３は、ＡＣ予測符号化器１１
２からの指示に応じて、その出力を切り替えるスイッチ
である。

【００２３】本実施の形態に係るＡＣ予測符号化器１１
２は、スイッチ付きバッファメモリ１０７のバッファか
ら量子化後のＤＣＴ係数を読み出すとともに、量子化器
１０６から当該ブロックの量子化に使用した量子化ステ
ップ値を取得する。またＡＣ／ＤＣ成分予測符号化器１
１２は、バッファメモリ１０７に対して、ＡＣ成分予測
をＯＮにする場合は、ＡＣ成分予測した結果のＤＣＴ係
数をバッファ３０２から読み出して出力し、一方、ＡＣ
成分予測をオフにする場合は、バッファ３０１から読み
出したＤＣＴ係数をそのまま出力するように切替え制御
している。

【００２４】図２において、バッファ・メモリ群２０１
に入力された量子化後のＤＣＴ係数（ブロック）は、順
次ＤＣＴ係数が入力される毎に、図２の下方にシフトさ
れ、図中の下方のバッファに移動するようになってお
り、最新のブロック（図２の一番上のバッファに蓄積さ
れているブロック）が現在の符号化対象ブロックとなっ
ている。

【００２５】まず、コントローラ２０３の制御により、
符号化対象ブロックに隣接するブロック（二次元的に
は、上、左、左斜め上に位置するブロック）のＤＣ成分
をバッファ群２０１から読み出してセレクタ２０２に入
力する。このセレクタ２０２に入力された各ブロックの
ＤＣ成分は、コントローラ２０３の制御の下に、隣接す
るブロック間のＤＣ成分を減算器２０４に出力し、その
差分値を出力する。この出力された差分値は評価器２０
５に入力され、その符号化対象ブロックの周辺に存在す
る可能性があるエッジの方向を判定する。

【００２６】この評価器２０５によるエッジの判定結果
は、コントローラ２０３に入力されて記憶される。次に
コントローラ２０３は、ＡＣ成分予測の方向とＡＣ成分
予測の対象となるＤＣＴ係数を選択し、その選択したＡ
Ｃ成分予測対象のＤＣＴ係数を、バッファ群２０１から
読み出してセレクタ２０２へ入力すると共に、符号化対
象ブロックと予測対象ブロックの差分をとる（ＡＣ成分
予測）べき係数の組を乗算器群２１１，２１２に入力す
る。

【００２７】一方、コントローラ２０３は、差分をとる
べくセレクタ２０２を介してバッファメモリ群２０１か
ら読み出されたＤＣＴ係数の周波数に応じた重み付け係
数を重み付けテーブル３０９，３１０から選択して乗算
器群２１１，２１２に入力し、ＡＣ成分の予測対象であ
る各ＤＣＴ係数に乗算する。

【００２８】これら乗算器群２１１，２１２で重み付け
処理されたＤＣＴ（ＡＣ）係数は、減算器２０４にてそ
れぞれ差分がとられる。これら差分値は、累算器２０６
により累算され、その累算結果はＡＣ成分用評価器２０
８により評価される。

【００２９】ここで重み付けテーブル２０９，２１０と
乗算器群２１１，２１２、及び減算器群２０４は、全く
同一機能を持つもの一対にて構成されており、片方に予
測参照ブロックのＤＣＴ係数が、もう片方には符号化対
象ブロックのＤＣＴ係数が入力され、前記所定の演算を
施すように構成されている。

【００３０】本実施の形態では、前記二つの演算器群に
図５（ａ），（ｂ）に示す二種類のＡＣ成分予測方向に
該当する予測参照ブロックのＤＣＴ係数をそれぞれ独立
に入力し、符号化対象ブロックの当該ＤＣＴ係数を、二
つの演算器群に同様に入力するように構成されている。

【００３１】次に、本実施の形態に係るＡＣ成分予測の
概念を図４〜図６を参照して説明する。

【００３２】図４において、水平及び垂直方向のそれぞ
れに各８画素の固まりを１ブロックとし、この１ブロッ
クを水平及び垂直に二個ずつ（計４個）配列した固まり
をマクロ・ブロックと定義する。また、各ブロックは、
直交変換（ＤＣＴ等）後の係数ブロックで、各ブロック
において左上の角がＤＣ成分（直流成分）に相当し、そ
の他はＡＣ成分に相当し、各ブロックの左から右方向に
水平周波数が、同様に上から下方向に垂直周波数がそれ
ぞれ高くなるものとする。

【００３３】図４において、ブロックＸを現在の符号化
対象ブロックとした場合の、ＤＣ／ＡＣ成分予測を説明
する。

【００３４】図５（ａ）（ｂ）は、符号化対象ブロック
Ｘとその予測参照ブロックと、予測参照ブロックにおけ
る予測対象となる直交変換係数（ＤＣ，ＡＣ）の拡大図
である。 図４及び図５において、符号化対象ブロックＸの左に
隣接するブロックＡのＤＣ成分（ＤＣａ）と、このブロ
ックＡの上に隣接するブロックＢのＤＣ成分（ＤＣｂ）
との差分の絶対値｜ＤＣａ−ＤＣｂ｜を求める（図５
（ａ）の（１）式参照）。 のブロックＢのＤＣ成分（ＤＣｂ）と、ブロックＢ
の右に隣接するブロックＣのＤＣ成分（ＤＣｃ）との差
分絶対値｜ＤＣｂ−ＤＣｃ｜を求める（図５（ｂ）の
（３）式参照）。 ，で求めた差分値同士を比較（図５（ａ）の
（２）式参照）し、｜ＤＣａ−ＤＣｂ｜＜｜ＤＣｂ−Ｄ
Ｃｃ｜ならば、符号化対象ブロックＸの直流成分（ＤＣ
ｘ）に対する予測値ＤＣｘ’を、ＤＣｘ’＝ＤＣｃと設
定する（図５（ａ）の（２）式参照）。

【００３５】一方、｜ＤＣａ−ＤＣｂ｜＞｜ＤＣｂ−Ｄ
Ｃｃ｜となる場合は、ＤＣｘ’＝ＤＣａと設定する（図
５（ｂ）の（４）式参照）。

【００３６】以上の操作により、符号化対象ブロックＸ
の周囲に存在するエッジの方向を簡易的に求める。尚、
ここで、ＤＣａ，ＤＣｂ，ＤＣｃは、それぞれブロック
Ａ，Ｂ，Ｃの量子化後のＤＣ成分で、上記〜の処理
をＤＣ成分予測と呼ぶ。 次に、このＤＣ成分予測の結果を反映したＡＣ成分係
数の予測を以下のようにして行う。 ・において、ＤＣｘ’＝ＤＣｃと判定された場合（エ
ッジがブロックＸ−Ａ間に存在する）、ブロックＣの第
一列のＡＣ係数（７個）と符号化対象ブロックＸの第一
列のＡＣ係数（７個）について、同一周波数成分間の差
分を演算し、その演算された差分値を予測誤差として符
号化する。 ・において、ＤＣｘ’＝ＤＣａと判定された場合（エ
ッジがブロックＸ−Ｃ間に存在する）、ブロックＡの第
一行のＡＣ係数（７個）と符号化対象ブロックＸの第一
行のＡＣ係数（７個）について、同一周波数成分間の差
分を演算し、その演算した差分値を予測誤差として符号
化する。ここで、上述したＡＣ成分予測のオン／オフを
と整合を取って説明する。 ・の判定結果が、ＤＣｘ’＝ＤＣｃ（ブロックＸ−Ａ
間にエッジ）の場合、ＡＣ成分予測した場合としない場
合とで、ブロックＣの第一行のＡＣ係数又は予測誤差
（７個）の絶対値和Ｚｃと、符号化対象ブロックＸの第
一行のＡＣ係数又は予測誤差（７個）の絶対値和Ｚｘと
を求め、両者の差分（Ｚｃ−Ｚｘ）が、 Ｚｃ−Ｚｘ＜０ の時 → ＡＣ成分予測オフ Ｚｃ−Ｚｘ≧０ の時 → ＡＣ成分予測オン とする。 ・同様にして、の判定結果が、ＤＣｘ’＝ＤＣａ（ブ
ロックＸ−Ｃ間にエッジ）の場合、ＡＣ成分予測した場
合としない場合とで、ブロックＡの第一列のＡＣ係数又
は予測誤差（７個）の絶対値和Ｚａと、符号化対象ブロ
ックＸの第一列のＡＣ係数又は予測誤差（７個）の絶対
値和Ｚｘとを求め、両者の差分（Ｚｃ−Ｚｘ）が、 Ｚａ−Ｚｘ＜０ の時 → ＡＣ成分予測オフ Ｚａ−Ｚｘ≧０ の時 → ＡＣ成分予測オン とする。

【００３７】ここで、図２の二種類の演算器群２１１，
２１２の一方は図５（ａ）に示すようなＡＣ成分予測を
行い、他方は図５（ｂ）に示すＡＣ成分予測を行うもの
とする。

【００３８】また、重み付けテーブル２０９，２１０
は、ＡＣ成分予測の方向（水平、垂直）とＤＣＴ係数の
周波数、及び符号化対象ブロックに使用された量子化係
数をパラメータとして任意の方法にて設定された値を使
用する。

【００３９】図６は、本実施の形態に係る量子化インデ
ックス値と量子化スケール値との代表的な関係を示す図
で、図７は、イントラブロックに使用されるデフォルト
の量子化インデックスマトリクス（Ａ）と、ノンイント
ラブロックに使用されるデフォルトの量子化インデック
スマトリクス（Ｂ）を示す図である。

【００４０】これら図６及び図７に示すように、量子化
係数は、周波数によってその値が大きくなるように設定
されており、また可変長符号化（ＶＬＣ）も、周波数が
高くなるほど、付与される符号が長くなるように設定さ
れている。このため量子化後のＤＣＴ係数が符号量に与
える影響を考えた場合、その量子化後に残存する有意係
数は、周波数が高い程、符号量に与える影響が大きくな
る。従って、前述した重み付け係数は、図７に示す量子
化インデックス値に準拠して決定されるように構成され
ている。

【００４１】この量子化インデックスと量子化スケール
との関係は、基本的に図６に示したように、リニア６０
１とノン・リニア６０２の両方が実用化されており、本
実施の形態では、両者とも使用可能である。

【００４２】尚、図７（Ａ）（Ｂ）に示すインデックス
値は、図６の横軸と対応しており、実際の量子化係数
は、図６の直線又は曲線による縦軸の量子化スケール値
に対応する。

【００４３】最後に、コントローラ２０２に蓄積された
ＤＣ係数によるエッジ方向の判定結果と、ＡＣ成分の評
価器２０８による図５（ａ），（ｂ）に示す二種類の方
向のＡＣ成分予測結果と、ＡＣ成分予測を行わなかった
場合のＤＣＴ係数の累算結果から、総合的にＡＣ成分予
測のメリットを判定する。そして、このＡＣ成分予測の
オン／オフ情報と、ＡＣ成分予測がオンの場合は、ＡＣ
成分予測後（差分値）の各周波数のＤＣＴ係数を、スイ
ッチ付バッファメモリ１０７に出力するようになってい
る。

【００４４】このバッファメモリ１０７の内部は、図３
に示すように構成されており、量子化器１０６からの出
力はバッファ３０１に記憶され、ＡＣ予測符号化器１１
２からのＡＣ成分予測後の差分値（ＤＣＴ係数）は、バ
ッファ３０２へ記憶されて蓄積される。また、ＡＣ予測
符号化器１１２が、ＡＣ成分予測のオフの情報をバッフ
ァ１０７へ出力した場合は、ＡＣ成分予測していないバ
ッファ３０１から該当するＤＣＴ係数を読み出し、切り
替スイッチ３０３を介して出力する。このとき、ＡＣ成
分予測オフの情報と共に、読み出しアドレスを出力する
ように構成されている。

【００４５】一方、ＡＣ成分予測がオンの場合には、Ａ
Ｃ予測符号化器１１２から出力された差分値（ＡＣ成分
予測後のＤＣＴ係数）を専用バッファ３０２に記憶する
と共に、切り替スイッチ３０３を介して出力する。

【００４６】ここで、この切り替スイッチ３０３は、Ａ
Ｃ予測符号化器１１２からのＡＣ成分予測のオン／オフ
情報により制御され、各専用バッファ３０１，３０２へ
の読み書きは、ＡＣ予測符号化器１１２のコントローラ
２０３により制御されるように構成されている。

【００４７】図８は、本実施の形態に係るＡＣ予測符号
化器１１２のコントローラ２０３による制御処理を示す
フローチャートである。

【００４８】まずステップＳ１において、符号化対象ブ
ロックＸに隣接するブロック（二次元的には、上、左、
左斜め上に位置するブロック）のＤＣ成分を、セレクタ
２０２を切替えてバッファ群２０１から読み出して減算
器群２０４に入力する。次にステップＳ２では、この減
算器群２０４から出力された結果をＤＣ成分の評価器２
０５に入力し、それに基づいて、動画像データ１００の
エッジ方向を判定し、その判定結果をコントローラ２０
３のメモリ（不図示）に記憶する。

【００４９】次にステップＳ３に進み、ＡＣ成分の予測
方向を選択し、その予測対象となるＤＣＴ係数をセレク
タ２０２により選択する。次にステップ４に進み、その
選択されたＤＣＴ係数に乗算する重み付け係数を、重み
付けテーブル２０９，２１０から選択して乗算器群２１
１，２１２に供給する。そしてステップＳ５に進み、ス
テップＳ２で記憶されたエッジ方向と、乗算器２１１，
２１２と減算器群２０４、及び累算器２０６，２０７に
より計算された値をＡＣの評価器２０８により評価し、
これに基づいて、ＡＣ成分予測を行うか否かを決定す
る。

【００５０】これは例えば、図４及び図５を参照して前
述したように、ＤＣｘ’＝ＤＣｃ（ブロックＸ−Ａ間に
エッジ）の場合、ＡＣ成分予測した場合としない場合と
で、ブロックＣの第一行のＡＣ係数又は予測誤差（７
個）の絶対値和Ｚｃと、符号化対象ブロックＸの第一行
のＡＣ係数又は予測誤差（７個）の絶対値和Ｚｘとを求
め、両者の差分（Ｚｃ−Ｚｘ）が、 Ｚｃ−Ｚｘ＜０ の時 → ＡＣ成分予測オフ Ｚｃ−Ｚｘ≧０ の時 → ＡＣ成分予測オン とする。

【００５１】同様にして、ＤＣｘ’＝ＤＣａ（ブロック
Ｘ−Ｃ間にエッジ）の場合、ＡＣ成分予測した場合とし
ない場合とで、ブロックＡの第一列のＡＣ係数又は予測
誤差（７個）の絶対値和Ｚａと、符号化対象ブロックＸ
の第一列のＡＣ係数又は予測誤差（７個）の絶対値和Ｚ
ｘとを求め、両者の差分（Ｚｃ−Ｚｘ）が、 Ｚａ−Ｚｘ＜０ の時 → ＡＣ成分予測オフ Ｚａ−Ｚｘ≧０ の時 → ＡＣ成分予測オン とすることにより達成される。

【００５２】そしてステップＳ６に進み、このＡＣ成分
の予測符号化を行うかどうかに応じて、スイッチ付バッ
ファメモリ１０７の出力を切り換えることにより、ＡＣ
予測がオンの時はＡＣ成分予測後のデータが記憶されて
いるバッファ３０２を選択して出力し、ＡＣ成分予測が
オフのときは、ＡＡＣ成分予測前のデータが記憶されて
いるバッファ３０１を選択して出力するように動作す
る。

【００５３】なお本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００５４】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても達成され
る。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコ
ード自体が前述した実施形態の機能を実現することにな
り、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明
を構成することになる。また、コンピュータが読み出し
たプログラムコードを実行することにより、前述した実
施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラム
コードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働している
オペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部
または全部を行い、その処理によって前述した実施形態
の機能が実現される場合も含まれる。

【００５５】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。

【００５６】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、ＡＣ成分予測の対象となる直交変換係数に対して、
周波数に応じた重み付けを行い、量子化ステップをパラ
メータとして、その重み付けの値を設定することによ
り、エッジ成分に起因する符号量の低減と、画質の安定
化というＡＣ成分予測の主たる目的をバランスよく実現
することができる。

【００５７】また、ＡＣ成分予測の前後で、ＡＣ成分予
測対象となる直交変換係数による符号量変化を見積もる
ことにより、ＡＣ成分予測による符号量の削減効果と画
質改善効果を予め把握できる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、符
号化対象ブロックの周辺に存在するエッジの性質をより
詳細に把握し、ＡＣ成分予測を有効的に活用して全体的
な符号量の低減と画質の安定化を図ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る符号化器の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施の形態に係るＡＣ予測符号化器の構成を
示すブロック図である。

【図３】本実施の形態に係るスイッチ付バッファメモリ
の構成を示すブロック図である。

【図４】本実施の形態に係るＡＣ成分予測対象である画
素（ブロック）の二次元配列を説明する図である。

【図５】本実施の形態に係るＡＣ成分予測処理を説明す
る図である。

【図６】量子化インデックス値と量子化スケール値の代
表的な関係を示したグラフ図である。

【図７】本実施の形態に係るイントラ，ノン・イントラ
の各ブロックに使用される量子化インデックスの周波数
毎の組合わせ例を示す図である。

【図８】本実施の形態に係るＡＣ予測符号化器のコント
ローラによる制御処理を示すフローチャートである。

【図９】従来のＡＣ予測符号化器の構成を説明するブロ
ック図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データを任意のサイズのブロックに
   分割し、前記ブロック単位で符号化する符号化装置であ
   って、 符号化対象の画像データのブロックと隣接ブロックとの
   間に存在する画像エッジ成分を判定するエッジ判定手段
   と、 前記判定手段により判定された前記画像エッジの方向に
   応じて予測参照ブロックと、前記符号化対象の画像デー
   タのブロックを直交変換した直交変換係数を選択する選
   択手段と、 前記直交変換係数に対応する重み付け情報を保持する保
   持手段と、 前記選択手段により選択された予測参照ブロックと符号
   化対象ブロックの対応するＡＣ成分に前記保持手段に保
   持された重み付け情報を乗算し、前記乗算されたＡＣ成
   分間で差分値を求め、当該差分値を累算する演算手段
   と、 前記演算手段による演算結果に基づいてＡＣ成分予測処
   理の要否を決定する決定手段と、を有することを特徴と
   する符号化装置。
2. 【請求項２】 前記重み付け係数は、前記直交変換係数
   の各周波数に対応して設定されていることを特徴とする
   請求項１に記載の符号化装置。
3. 【請求項３】 前記画像データを前記ブロック単位で直
   交変換する直交変換手段と、 前記直交変換手段により直交変換された周波数成分値を
   量子化する量子化手段と、 前記量子化手段により量子化された量子化結果を可変長
   符号化する符号化手段とを更に有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載の符号化装置。
4. 【請求項４】 前記エッジ判定手段は、ブロックを直交
   変換して得られたＤＣ成分に基づいてエッジ成分を判定
   することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に
   記載の符号化装置。
5. 【請求項５】 前記エッジ判定手段、前記選択手段及び
   前記演算手段は、前記量子化手段により量子化された量
   子化後のブロックを基に、それぞれ対応する処理を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。
6. 【請求項６】 画像データを任意のサイズのブロックに
   分割し、前記ブロック単位で符号化する符号化方法であ
   って、 符号化対象の画像データのブロックと隣接ブロックとの
   間に存在する画像エッジ成分を判定するエッジ判定工程
   と、 前記エッジ判定工程により判定された前記画像エッジの
   方向に応じて予測参照ブロックと、前記符号化対象の画
   像データのブロックを直交変換した直交変換係数を選択
   する選択工程と、 前記直交変換係数に対応する重み付け情報を保持する保
   持工程と、 前記選択工程で選択された予測参照ブロックと符号化対
   象ブロックの対応するＡＣ成分に前記保持工程で保持さ
   れた重み付け情報を乗算し、前記乗算されたＡＣ成分間
   で差分値を求め、当該差分値を累算する演算工程と、 前記演算工程による演算結果に基づいてＡＣ成分予測処
   理の要否を決定する決定工程と、を有することを特徴と
   する符号化方法。
7. 【請求項７】 前記重み付け係数は、前記直交変換係数
   の各周波数に対応して設定されていることを特徴とする
   請求項６に記載の符号化方法。
8. 【請求項８】 前記画像データを前記ブロック単位で直
   交変換する直交変換工程と、 前記直交変換工程で直交変換された周波数成分値を量子
   化する量子化工程と、 前記量子化工程で量子化された量子化結果を可変長符号
   化する符号化工程と、を更に有することを特徴とする請
   求項６又は７に記載の符号化方法。
9. 【請求項９】 前記エッジ判定工程、前記選択工程及び
   前記演算工程は、前記量子化工程で量子化された量子化
   後のブロックを基に、それぞれ対応する処理を行うこと
   を特徴とする請求項８に記載の符号化方法。
10. 【請求項１０】 画像データを任意のサイズのブロック
    に分割し、前記ブロック単位で符号化する符号化方法を
    実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読取
    り可能な記憶媒体であって、 符号化対象の画像データのブロックと隣接ブロックとの
    間に存在する画像エッジ成分を判定するエッジ判定工程
    モジュールと、 前記エッジ判定工程モジュールにより判定された前記画
    像エッジの方向に応じて予測参照ブロックと、前記符号
    化対象の画像データのブロックを直交変換した直交変換
    係数を選択する選択工程モジュールと、 前記直交変換係数に対応する重み付け情報を保持する保
    持工程モジュールと、 前記選択工程モジュールで選択された予測参照ブロック
    と符号化対象ブロックの対応するＡＣ成分に前記保持工
    程で保持された重み付け情報を乗算し、前記乗算された
    ＡＣ成分間で差分値を求め、当該差分値を累算する演算
    工程モジュールと、 前記演算工程モジュールによる演算結果に基づいてＡＣ
    成分予測処理の要否を決定する決定工程モジュールと、
    を有することを特徴とする記憶媒体。