JP2001204025A - 高能率符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビットレートが低いときにも、またノイズが
多いときにも、高能率復号装置で再生される復号画像
に、視覚的に目立ち易いブロック歪み、モスキート歪み
などが発生しないようにする。 【解決手段】 逆量子化回路６で使用する逆量子化マト
リクス１２の中域量子化ステップ、高域量子化ステップ
より、量子化回路４ａで使用する量子化マトリクス１１
の中域量子化ステップ、高域量子化ステップを粗くし
て、ＤＣＴ回路３から出力されるＤＣＴデータ形式の映
像信号を量子化して、ＤＣＴデータ形式の映像信号に含
まれている、各ブロックの直交変換係数のうち、高域成
分の直交変換係数の絶対値を小さくしながら量子化す
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、ＤＣＴ（離散コサ
イン変換）などの直交変換を基幹技術とする高能率符号
化装置に係わり、特にビットレートが低いときにも、復
号画像にブロック歪み、モスキート歪みなどが発生しな
いようにする高能率符号化装置に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は、逆量子化回路で
使用する逆量子化マトリクスの中域量子化ステップ、高
域量子化ステップより、量子化回路で使用する量子化マ
トリクスの中域量子化ステップ、高域量子化ステップを
粗くすることにより、ビットレートが低いときにも、ま
たノイズが多いときにも、高能率復号装置で再生される
復号画像に、視覚的に目立ち易いブロック歪み、モスキ
ート歪みなどが発生しないようにするものである。

【０００３】

【従来の技術】映像符号化方式の１つとして、国際標準
化機関である“ＩＳＯ／ＩＥＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１
１”によって標準化された“ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１
８（ＭＰＥＧ−２）”がある。

【０００４】この標準方式では、符号化されたビットス
トリーム（圧縮データ）の解釈とその復号処理だけを規
定し、映像信号などを符号化する際に使用する符号化処
理については、“ＭＰＥＧ−２”のビットストリームに
準拠している限り、どのような符号化を使用しても良
い。

【０００５】このため、このような“ＭＰＥＧ−２”に
準拠している高能率符号化装置では、高能率符号化装置
の量子化回路で使用される量子化マトリクスと、高能率
符号化装置の逆量子化回路で使用される逆量子化マトリ
クスとを必ずしも一致させる必要が無いものの、現時点
では、高能率符号化装置の量子化回路で使用される量子
化マトリクスと、高能率符号化装置の逆量子化回路で使
用される逆量子化マトリクスとを一致させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
“ＭＰＥＧ−２”に準拠している高能率符号化装置で
は、入力信号を符号化する際、この入力信号に含まれる
雑音も量子化されて、量子化歪みが発生し、これが時間
方向予測信号にフィードバックされて、符号化効率が低
下することが知られている。

【０００７】特に、入力信号の帯域が広帯域であると
き、あるいは量子化時のビットレートが低いときなど
に、このような傾向が顕著に現われる。

【０００８】このため、“ＭＰＥＧ−２”に準拠してい
る高能率符号化装置では、入力信号を量子化する前段階
に、前処理フィルタを挿入して、入力信号に含まれてい
る雑音をカットした後、入力信号を量子化させる方法、
時間方向予測信号を通過させるルートに、ループフィル
タを挿入して、時間方向予測信号に含まれる雑音成分を
カットさせる方法などで、このような問題に対処するこ
とが提案されている。

【０００９】しかしながら、このような対処方法では、
ハードウェア量が増加して、高能率符号化装置が大型化
し、コスト高になってしまうとともに、ビットレートが
高くなるにしたがって、量子化歪み低減効果が低くなっ
てしまうという問題があった。

【００１０】そこで、これらの問題を解決する方法とし
て、高能率符号化装置の量子化回路で使用される量子化
マトリクスおよび高能率符号化装置の逆量子化回路で使
用される逆量子化マトリクスとして、量子化ステップが
異なるいくつかの量子化マトリクス対の中から、同じ特
性を持った１対の量子化マトリクス、逆量子化マトリク
スを選択して、量子化、逆量子化を行うことにより、入
力信号に混入しているノイズ量、ビットレートなどに応
じた、最適なビットストリーム（圧縮データ）が得るよ
うにする方法が提案されている。

【００１１】しかし、このような方法では、量子化マト
リクス、逆量子化マトリクスの変更を最も頻繁に行うよ
うに設定しても、フレーム単位でしか、量子化マトリク
ス、逆量子化マトリクスの変更を行うことができないこ
とから、フレーム内で局所的に発生する量子化歪みに対
処することができず、部分的な符号化歪みによって部分
的に著しく画質が劣化したとき、これに対処することが
できないという問題があった。

【００１２】本発明は上記の事情に鑑み、入力信号に雑
音が重畳されているときでも、またビットレートが低い
ときでも、ハードウェア量を増加させることなく、ブロ
ック歪み、モスキート歪みなどの符号化歪みを低減させ
ることができる高能率符号化装置を提供することを目的
としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、量子化回路と逆量子化回
路とを備え、入力信号を高能率符号化して受信側の高能
率復号装置に供給する高能率符号化装置において、前記
入力信号に対し、量子化処理を行う量子化回路の量子化
マトリクス特性と、前記量子化回路から出力される量子
化済みの入力信号に対し、逆量子化処理を行う逆量子化
回路の逆量子化マトリクス特性とを異ならせることを特
徴としている。

【００１４】請求項２では、請求項１に記載の高能率符
号化装置において、量子化処理を行う量子化回路の量子
化マトリクス特性として、複数の量子化マトリクス特性
を用意し、前記入力信号の特徴量、ビットレートのう
ち、少なくともいずれか一方に応じて、各量子化マトリ
クス特性の１つを選択し、入力信号を量子化させること
を特徴としている。

【００１５】上記の構成において、請求項１によれば、
前記入力信号に対し、量子化処理を行う量子化回路の量
子化マトリクス特性と、前記量子化回路から出力される
量子化済みの入力信号に対し、逆量子化処理を行う逆量
子化回路の逆量子化マトリクス特性とを異ならせること
により、入力信号に雑音が重畳されているときでも、ま
たビットレートが低いときでも、ハードウェア量を増加
させることなく、ブロック歪み、モスキート歪みなどの
符号化歪みを低減させる。

【００１６】請求項２によれば、量子化処理を行う量子
化回路の量子化マトリクス特性として、複数の量子化マ
トリクス特性を用意し、前記入力信号の特徴量、ビット
レートのうち、少なくともいずれか一方に応じて、各量
子化マトリクス特性の１つを選択し、入力信号を量子化
させることにより、入力信号に雑音が重畳されていると
きでも、またビットレートが低いときでも、ハードウェ
ア量を増加させることなく、入力信号を構成している輝
度信号、色差信号に対し、最適な符号化を行い、これに
よってブロック歪み、モスキート歪みなどの符号化歪み
を低減させるとともに、輝度信号、色差信号のそれぞれ
で発生する符号化歪み量の配分、符号化歪みの性質を制
御させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】《発明の基本原理》まず、本発明
による高能率符号化装置の詳細な説明に先立ち、本発明
による高能率符号化装置の基本原理を説明する。

【００１８】“ＭＰＥＧ−２”に準拠している高能率符
号化装置では、通常、図１１に示すように、入力信号の
レベルがレベル“ａ”からレベル“ｂ”の範囲内にあれ
ば、量子化処理によって、量子化インデックス“Ｑ”に
置換され、逆量子化処理によってレベル“ａ”からレベ
ル“ｂ”の範囲内にある出力信号“ｑ”に置換される。

【００１９】この際、“ＭＰＥＧ−２”規格をはじめと
する各符号化方式では、高能率復号装置で量子化インデ
ックス“Ｑ”から出力信号“ｑ”に変換する場合につい
て規定しているものの、高能率符号化装置で、いかなる
値を量子化インデックス“Ｑ”に置換しているかについ
ては何ら関知しないこととしている。このため、高能率
符号化装置側で、レベル“ａ”からレベル“ｂ”の範囲
内にある値を“ａ＜Ｑ＜ｂ”の条件を満たす量子化イン
デックス“Ｑ”にできるのみならず、図１２に示すよう
に“Ｑ＜ａ＜ｂ”の条件を満たす量子化インデックス
“Ｑ”にすることもできる。

【００２０】本発明による高能率符号化装置では、この
点に着目し、図１３、図１４に示すように、逆量子化回
路で使用する逆量子化マトリクス１０２の中域量子化ス
テップ、高域量子化ステップよりも量子化回路で使用す
る量子化マトリクス１０１の中域量子化ステップ、高域
量子化ステップを粗くして、高域部分にあるノイズ成分
をレベル抑制し、ビットレートが低いときにも、またノ
イズが多いときにも、高能率復号装置で再生される復号
画像に、視覚的に目立ち易いブロック歪み、モスキート
歪みなどが発生しないようにする。

【００２１】この際、“ＭＰＥＧ−２”規格を満たす、
一般的な高能率符号化装置に設けられた量子化回路の量
子化マトリクス、逆量子化回路の逆量子化マトリクス
と、一般的な高能率復号装置に設けられた逆量子化回路
の逆量子化マトリクスとが異なると、高能率符号化装置
で使用される予測信号と、高能率符号化装置から伝送さ
れた予測誤差信号とが整合しなくなり、既に符号化した
画像信号に基づき、時間方向予測信号を生成したとき、
高能率復号装置側で、フレーム毎に、復号画像の符号化
歪みが蓄積してしまうが、本発明による高能率符号化装
置では、逆量子化回路の逆量子化マトリクスと、高能率
復号装置の逆量子化回路の逆量子化マトリクスとを等し
くし、このような歪みの蓄積が発生しないようにするこ
とができる。

【００２２】《第１の実施形態》図１は上述した基本原
理を使用した本発明による高能率符号化装置のうち、請
求項１に対応する一実施形態を示すブロック図である。

【００２３】この図に示す高能率符号化装置１ａは、加
算回路２と、ＤＣＴ回路３と、量子化回路４ａと、可変
長符号化回路５と、逆量子化回路６と、逆ＤＣＴ回路７
と、加算回路８と、動き検出回路９と、動き補償回路１
０とを備えており、伝送対象となる映像信号（例えば、
テレビジョン信号など）を取り込み、これを動き補償付
きのＤＣＴ方式で圧縮して伝送信号（ビットストリー
ム）を生成した後、高能率復号装置（図示は省略する）
に伝送し、動き補償付きのＤＣＴ方式で伸長させ、映像
信号を再生させる。

【００２４】加算回路２は、伝送対象となる今回の映像
信号と動き補償予測回路１０から出力される今回の予測
映像信号（前回の映像信号に動き補償を行って得られる
今回の予測映像信号）とをブロック（例えば、８画素×
８画素によって構成されるブロック）単位でそれぞれ比
較して各画素の差分（映像差分信号）を求め、これをＤ
ＣＴ回路３に供給する。

【００２５】ＤＣＴ回路３は、加算回路２から出力され
るブロック単位の映像差分信号を離散コサイン変換し
て、ＤＣＴデータ形式の映像信号、例えば、８直交変換
係数×８直交変換係数によって構成されるブロック単位
の映像信号に変換し、これを量子化回路４ａに供給す
る。

【００２６】量子化回路４ａは、低域の量子化ステップ
を細かくし、中域の量子化ステップ、高域の量子化ステ
ップを粗くした量子化マトリクス特性を持つ。例えば図
２に示すような特性の量子化マトリクス１１を使用し
て、ＤＣＴ回路３から出力されるＤＣＴデータ形式の映
像信号を量子化して、可変長符号化回路５と逆量子化回
路６とに供給する。

【００２７】可変長符号化回路５は、量子化回路４ａか
ら出力される量子化されたＤＣＴデータ形式の映像信号
を、たとえばハフマン符号化方式などで可変長符号化し
て、伝送信号（ビットストリーム）を生成した後、高能
率復号装置に伝送し、動き補償付きのＤＣＴ方式で伸長
させ、映像信号を再生させる。

【００２８】また、逆量子化回路６は、可変長符号化回
路５から出力される伝送信号（ビットストリーム）を受
信して、映像信号を再生する高能率復号装置の逆量子化
回路（図示は省略する）で使用される逆量子化マトリク
スと同じ特性を持つ逆量子化マトリクス特性を持つ。例
えば図３に示すように、低域の量子化ステップ、中域の
量子化ステップ、高域の量子化ステップを細かくした特
性の量子化マトリクス１２を使用して、量子化回路４ａ
から出力される量子化されたＤＣＴデータ形式の映像信
号を逆量子化して、ＤＣＴデータ形式の映像信号を再生
し、これを逆ＤＣＴ回路７に供給する。

【００２９】逆ＤＣＴ回路７は、逆量子化回路６から出
力されるＤＣＴデータ形式の映像信号を逆離散コサイン
変換して映像差分信号を生成し、これを加算回路８に供
給する。

【００３０】加算回路８は、逆ＤＣＴ回路７から出力さ
れる映像差分信号と、動き補償回路１０から出力される
予測映像信号（前回の映像信号に動き補償を行って得ら
れる今回の予測映像信号）とを加算して、可変長符号化
回路５から出力される伝送信号（ビットストリーム）を
受信して、映像信号を再生する高能率復号装置側で再生
される映像信号と同じ映像信号を生成し、これを動き補
償回路１０に供給する。

【００３１】また、動き検出回路９は、入力された今回
の映像信号と前回の映像信号とを比較して、各ブロック
（例えば、８画素×８画素などのブロック）の動きを検
出するとともに、この検出結果に基づいて動きベクトル
を生成し、これを動き補償予測回路１０に供給する。

【００３２】動き補償回路１０は、動き検出回路９から
出力される動きベクトルに基づき、加算回路８から出力
される映像信号（今回の映像信号）に対し、動き補償予
測を行って次回の映像信号に対する予測映像信号を生成
し、これを１フレーム分だけ後らせて、各加算回路２、
８に供給する。

【００３３】このように、この第１の実施形態では、逆
量子化回路６で使用する逆量子化マトリクス１２の中域
量子化ステップ、高域量子化ステップよりも、量子化回
路４ａで使用する量子化マトリクス１１の中域量子化ス
テップ、高域量子化ステップを粗くして、ＤＣＴ回路３
から出力されるＤＣＴデータ形式の映像信号を量子化す
るようにしているので、ＤＣＴデータ形式の映像信号に
含まれている、各ブロックの直交変換係数のうち、高域
成分の直交変換係数の絶対値を小さくしながら量子化す
ることができ、これによってビットレートが低いときに
も、またノイズが多いときにも、高能率復号装置で再生
される復号画像に、視覚的に目立ち易いブロック歪み、
モスキート歪みなどが発生しないようにすることができ
る。

【００３４】また、この第１の実施形態では、逆量子化
回路６の逆量子化マトリクス１２と高能率復号装置の逆
量子化回路の逆量子化マトリクスとを等しくしているの
で、高能率復号装置で使用される予測信号と高能率符号
化装置１ａから伝送された予測誤差信号とを整合させ
て、高能率復号装置側で、既に符号化した画像信号に基
づき、時間方向予測信号を生成したとき、フレーム毎に
復号画像の符号化歪みが蓄積しないようにすることがで
きる。

【００３５】《第２の実施形態》図４は上述した基本原
理を使用した本発明による高能率符号化装置のうち、請
求項２に対応する一実施形態を示すブロック図である。

【００３６】この図に示す高能率符号化装置１ｂは、加
算回路２と、ＤＣＴ回路３と、特徴量検出回路１３と、
量子化回路４ｂと、可変長符号化回路５と、逆量子化回
路６と、逆ＤＣＴ回路７と、加算回路８と、動き検出回
路９と、動き補償回路１０とを備えており、伝送対象と
なる映像信号（例えば、テレビジョン信号など）を取り
込み、これを動き補償付きのＤＣＴ方式で圧縮して伝送
信号（ビットストリーム）を生成した後、高能率復号装
置（図示は省略する）に伝送し、動き補償付きのＤＣＴ
方式で伸長させ、映像信号を再生させる。

【００３７】加算回路２は、伝送対象となる今回の映像
信号と動き補償予測回路１０から出力される今回の予測
映像信号（前回の映像信号に動き補償を行って得られる
今回の予測映像信号）とをブロック（例えば、８画素×
８画素によって構成されるブロック）単位でそれぞれ比
較して、これら各画素の差分（映像差分信号）を求め、
これを特徴量検出回路１３と、ＤＣＴ回路３とに供給す
る。

【００３８】ＤＣＴ回路３は、加算回路２から出力され
るブロック単位の映像差分信号を離散コサイン変換し
て、ＤＣＴデータ形式の映像信号（例えば、８直交変換
係数×８直交変換係数によって構成されるブロック単位
の映像信号）に変換し、これを特徴量検出回路１３と、
量子化回路４ｂとに供給する。

【００３９】特徴量検出回路１３は、伝送対象となる今
回の映像信号、加算回路２から出力される映像差分信
号、ＤＣＴ回路３から出力されるＤＣＴデータ形式の映
像信号の振幅、分散、エッジ量、直交変換係数の大きさ
などを検出して、伝送対象となる映像信号の画像特徴量
を生成し、これを量子化回路４ｂに供給する。

【００４０】量子化回路４ｂは、図５に示すように、相
互に異なる量子化特性を持ち、ＤＣＴ回路３から出力さ
れるＤＣＴデータ形式の映像信号をそれぞれジクザグス
キャン処理、ランレングス処理しながら量子化する第１
〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜１４ｎと、入力された
ビットレート、特徴量検出回路１３から出力される画像
特徴量に応じて、第１〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜
１４ｎから出力される各映像信号（量子化されたＤＣＴ
データ形式の映像信号）のいずれかを選択して、出力す
る切替回路１５とを備えており、第１〜第ｎ量子化マト
リクス１４ａ〜１４ｎによって、ＤＣＴ回路３から出力
されるＤＣＴデータ形式の映像信号をそれぞれ量子化す
るとともに、特徴量検出回路１３から出力される画像特
徴量に応じて、第１〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜１
４ｎから出力される各映像信号（量子化されたＤＣＴデ
ータ形式の映像信号）のいずれかを選択して、可変長符
号化回路５と、逆量子化回路６とに供給する。

【００４１】この際、第１量子化マトリクス１４ａとし
て、例えば図６に示すように、可変長符号化回路５から
出力される伝送信号（ビットストリーム）を受信して、
映像信号を再生する高能率復号装置（図示は省略する）
の逆量子化回路（図示は省略する）で使用される逆量子
化マトリクスと同様に、低域の量子化ステップ、中域の
量子化ステップ、高域の量子化ステップを細かくした量
子化マトリクスが使用され、また第２〜第ｎ量子化マト
リクス１４ｂ〜１４ｎとして、例えば図７〜図９に示す
ように低域から高域にかけて順次、量子化ステップを粗
くされ、かつ量子化マトリクス番号が大きくなる程、量
子化ステップの値が大きくされた量子化マトリクスが使
用される。

【００４２】そして、特徴量検出回路１３から出力され
る画像特徴量として、次式で定義される正規アクティビ
ティを使用する。

【００４３】

【数１】

【数２】

【数３】 かつ、画素当たりのビットレートが“ｒ”であれば、第
１〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜１４ｎのうち、次式
に示す条件を共に満たす量子化マトリクスが選択され、
この量子化マトリクスから出力される映像信号（量子化
されたＤＣＴデータ形式の映像信号）が可変長符号化回
路５と、逆量子化回路６とに供給される。

【００４４】

【数４】

【数５】

【００４５】これにより、伝送対象となる映像信号とし
て、ＨＤＴＶ画像（１フレームが１９２０画素×１０８
０画素によって構成される画像）をビットレート“１８
Ｍｂｐｓ”で符号化し、各ブロックにそれぞれ等しいビ
ットを割り当てたとき、ＨＤＴＶ画像の正規化アクティ
ビティに応じて、図１０の表に示すマトリクス切替条件
で、第１〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜１４ｎのいず
れかが選択されて、ＨＤＴＶ画像が量子化されて、可変
長符号化回路５と、逆量子化回路６とに供給される。

【００４６】可変長符号化回路５は、量子化回路４ｂか
ら出力される量子化されたＤＣＴデータ形式の映像信号
を、たとえばハフマン符号化方式などで可変長符号化し
て、伝送信号（ビットストリーム）を生成した後、高能
率復号装置に伝送し、動き補償付きのＤＣＴ方式で伸長
させ、映像信号を再生させる。

【００４７】また、逆量子化回路６は、可変長符号化回
路５から出力される伝送信号（ビットストリーム）を受
信して、映像信号を再生する高能率復号装置の逆量子化
回路（図示は省略する）で使用される逆量子化マトリク
スと同じ特性を持つ逆量子化マトリクス、例えば図３に
示すように、低域の量子化ステップ、中域の量子化ステ
ップ、高域の量子化ステップを細かくした量子化マトリ
クス１２を使用して、量子化回路４ｂから出力される量
子化されたＤＣＴデータ形式の映像信号を逆量子化し
て、ＤＣＴデータ形式の映像信号を再生し、これを逆Ｄ
ＣＴ回路７に供給する。

【００４８】逆ＤＣＴ回路７は、逆量子化回路６から出
力されるＤＣＴデータ形式の映像信号を逆離散コサイン
変換して映像差分信号を生成し、これを加算回路８に供
給する。

【００４９】加算回路８は、逆ＤＣＴ回路７から出力さ
れる映像差分信号と動き補償回路１０から出力される予
測映像信号（前回の映像信号に動き補償を行って得られ
る今回の予測映像信号）とを加算して、可変長符号化回
路５から出力される伝送信号（ビットストリーム）を受
信して、映像信号を再生する高能率復号装置側で再生さ
れる映像信号と同じ映像信号を生成し、これを動き補償
回路１０に供給する。

【００５０】また、動き検出回路９は、入力された今回
の映像信号と前回の映像信号とを比較して、各ブロック
（例えば、８画素×８画素などのブロック）の動きを検
出するとともに、この検出結果に基づき、動きベクトル
を生成し、これを動き補償予測回路１０に供給する。

【００５１】動き補償回路１０は、動き検出回路９から
出力される動きベクトルに基づき、加算回路８から出力
される映像信号（今回の映像信号）に対し、動き補償予
測を行って次回の映像信号に対する予測映像信号を生成
し、これを１フレーム分だけ後らせて、各加算回路２、
８に供給する。

【００５２】このように、この第２の実施形態では、伝
送対象となる映像信号の特徴を示す情報、例えば輝度信
号、色差信号、フレーム間差信号、予測誤差信号などの
振幅、分散値、エッジ量、直交変換係数の大きさ、分布
などに基づき、ブロック単位で量子化回路４ｂに設けら
れた第１〜第ｎ量子化マトリクス１４ａ〜１４ｎのいず
れかを選択させて、ＤＣＴ回路３から出力されるＤＣＴ
データ形式の映像信号を量子化させるようにしているの
で、伝送対象となる映像信号の高域成分レベル抑制度を
ブロック単位で、適応的に変化させて、最適化させるこ
とができる。

【００５３】この際、入力信号に重畳された雑音が大き
くなる程、またビットレートが低くなる程、高域量子化
ステップを粗くした量子化マトリクスを選択させて、Ｄ
ＣＴデータ形式の映像信号を量子化させるようにしてい
るので、入力信号に重畳された雑音が大きくなる程、ま
たビットレートが低くなる程、フィルタの遮断特性を急
峻にしたときと同様に、高域直交変換係数のレベル抑制
度合いを大きくして、予測映像信号などの時間方向予測
信号にフィードバックされる量子化歪み量を小さくする
ことができ、これによって量子化歪みの蓄積を抑制し
て、符号化されるべき、直交変換係数の量子化代表値の
絶対値の大きさと、非ゼロ量子化代表値の数とを共に削
減させ、符号化に必要なビット数を低減させることがで
きるとともに、高能率復号装置で再生される復号画像
に、視覚的に目立ち易いブロック歪み、モスキート歪み
などが発生しないようにすることができる。

【００５４】また、この第２の実施形態では、逆量子化
回路６の逆量子化マトリクス１２と、高能率復号装置に
設けられた逆量子化回路の逆量子化マトリクスとを等し
くしているので、高能率復号装置で使用される予測信号
と、高能率符号化装置１ｂから伝送された予測誤差信号
とを整合させて、高能率復号装置側で、既に符号化した
画像信号に基づき、時間方向予測信号を生成したとき、
フレーム毎に、復号画像の符号化歪みが蓄積しないよう
にすることができる。

【００５５】さらに、この第２の実施形態では、逆量子
化回路６の逆量子化マトリクス１２と、高能率復号装置
に設けられた逆量子化回路の逆量子化マトリクスとを等
しくした状態で、映像信号の各部分毎に、第１〜第ｎ量
子化マトリクス１４ａ〜１４ｎの中から、最適な量子化
マトリクスを選択して、映像信号を量子化するようにし
ているので、輝度信号、色差信号に対し、それぞれ独立
した、異なる量子化マトリクスで量子化することができ
る。

【００５６】このようにしても、逆量子化回路６の逆量
子化マトリクス１２と、高能率復号装置に設けられた逆
量子化回路の逆量子化マトリクスとを等しくしているこ
とから、“ＭＰＥＧ−２”の“ＭＰＥＧ−２ Ｍａｉｎ
Ｐｒｏｆｉｌｅ”によって規定されている規格、すな
わち輝度信号、色差信号の両方に対し、同じ特性を持つ
量子化マトリクスを使用するという規格を満たしなが
ら、輝度信号、色差信号のそれぞれに発生する符号化歪
み量の配分、符号化歪みの性質を制御することができ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１の高能率符号化装置では、入力信号に雑音が重畳
されているときでも、またビットレートが低いときで
も、ハードウェア量を増加させることなく、ブロック歪
み、モスキート歪みなどの符号化歪みを低減させること
ができる。

【００５８】請求項２の高能率符号化装置では、入力信
号に雑音が重畳されているときでも、またビットレート
が低いときでも、ハードウェア量を増加させることな
く、入力信号を構成している輝度信号、色差信号に対
し、最適な符号化を行うことができ、これによってブロ
ック歪み、モスキート歪みなどの符号化歪みを低減させ
ることができるとともに、輝度信号、色差信号のそれぞ
れで発生する符号化歪み量の配分、符号化歪みの性質を
制御させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高能率符号化装置のうち、請求項
１に対応する一実施形態を示すブロック図である。

【図２】図１に示す量子化回路で使用される量子化マト
リクスの一例を模式的に示す説明図である。

【図３】図１に示す逆量子化回路で使用される逆量子化
マトリクスの一例を模式的に示す説明図である。

【図４】本発明による高能率符号化装置のうち、請求項
２に対応する一実施形態を示すブロック図である。

【図５】図４に示す量子化回路の詳細な回路構成例を示
すブロック図である。

【図６】図５に示す第１量子化マトリクスの一例を模式
的に示す説明図である。

【図７】図５に示す第２量子化マトリクスの一例を模式
的に示す説明図である。

【図８】図５に示す第３量子化マトリクスの一例を模式
的に示す説明図である。

【図９】図５に示す第ｎ量子化マトリクスの一例を模式
的に示す説明図である。

【図１０】図４に示す高能率符号化装置で使用される第
１〜第ｎ量子化マトリクスと、正規化アクティビティと
の関係例を模式的に示す説明図である。

【図１１】一般的な高能率符号化装置の量子化処理、逆
量子化処理を模式的に示す説明図である。

【図１２】本発明による高能率符号化装置の量子化処
理、逆量子化処理を模式的に示す説明図である。

【図１３】本発明による高能率符号化装置の量子化処理
で使用される量子化マトリクスの一例を模式的に示す説
明図である。

【図１４】本発明による高能率符号化装置の逆量子化処
理で使用される逆量子化マトリクスの一例を模式的に示
す説明図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ：高能率符号化装置 ２：加算回路 ３：ＤＣＴ回路 ４ａ、４ｂ：量子化回路 ５：可変長符号化回路 ６：逆量子化回路 ７：逆ＤＣＴ回路 ８：加算回路 ９：動き検出回路 １０：動き補償回路 １１：量子化マトリクス １２：逆量子化マトリクス １３：特徴量検出回路 １４ａ〜１４ｎ：第１〜第ｎ量子化マトリクス １５：選択回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 幸博 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 黒住 正顕 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 Ｆターム(参考） 5C059 KK03 KK04 MA00 MA23 MC14 ME02 NN00 SS00 SS03 TA47 TB08 TC03 TC10 TC12 TC37 UA02 5J064 AA02 BA09 BA16 BB02 BB03 BB10 BB14 BC08 BC16 BD01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 量子化回路と逆量子化回路とを備え、入
   力信号を高能率符号化して受信側の高能率復号装置に供
   給する高能率符号化装置において、 前記入力信号に対して量子化処理を行う量子化回路の量
   子化マトリクス特性と、前記量子化回路から出力される
   量子化済みの入力信号に対して逆量子化処理を行う逆量
   子化回路の逆量子化マトリクス特性とを異ならせる、 ことを特徴とする高能率符号化装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の高能率符号化装置にお
   いて、 量子化処理を行う量子化回路の量子化マトリクス特性と
   して、複数の量子化マトリクス特性を用意し、前記入力
   信号の特徴量、ビットレートのうち、少なくともいずれ
   か一方に応じて、各量子化マトリクス特性の１つを選択
   し、入力信号を量子化させる、 ことを特徴とする高能率符号化装置。