JP2002262294A - System and method for controlling generated code quantity from image signal coder - Google Patents

System and method for controlling generated code quantity from image signal coder

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JP2002262294A
JP2002262294A JP2001061016A JP2001061016A JP2002262294A JP 2002262294 A JP2002262294 A JP 2002262294A JP 2001061016 A JP2001061016 A JP 2001061016A JP 2001061016 A JP2001061016 A JP 2001061016A JP 2002262294 A JP2002262294 A JP 2002262294A
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JP
Japan
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generated code
frame
unit
code amount
frequency
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Application number
JP2001061016A
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Japanese (ja)
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Katsuya Oshima
勝也 大島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for controlling a generated code quantity from an image signal coder that reduces the generated code quantity so as to prevent occurrence of a buffer overflow while avoiding image deterioration even when the coder receives an image with many information quantities such as a fine image pattern and a fast moving image and a target code quantity of a buffer section is small. SOLUTION: The system for controlling the generated code quantity from the image signal coder that divides a frame into blocks, forms a difference signal between a current frame and a preceding frame for each block, converts the difference signal into a frequency component and codes a conversion coefficient, is provided with an in-frame variance calculation section that calculates the variance of the conversion coefficient of an AC component for each coordinate of a block in the frame and cut-off pattern setting sections 3, 23 that leave the conversion coefficients 3, 22 of low frequency parts in the block and the conversion coefficient of the high frequency part with greater variance consecutively in horizontal and vertical directions as they are attending an increase in the generated code quantity and form a cut-off pattern of the coding with respect to the other high frequency conversion coefficients.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を圧縮符号化
する際に、目標となるビットレートの範囲内で効率の良
い符号量割り当てを行う画像信号符号化装置に関する。
特に、本発明は、絵柄が細かく、動きが大きく入力画像
の情報量が多い場合に発生符号量を抑えきれずに目標符
号量をオーバーさせることなく、安定な符号化処理が可
能となる画像信号符号化装置の発生符号量制御システム
及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal encoding apparatus for efficiently assigning a code amount within a target bit rate range when an image signal is compression-encoded.
In particular, the present invention provides an image signal that enables a stable encoding process without exceeding the target code amount without being able to suppress the generated code amount when the pattern is fine, the motion is large, and the information amount of the input image is large. The present invention relates to a generated code amount control system and method for an encoding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図20は本発明の前提となる画像信号符
号化装置の概略構成を示すブロック図である。なお、全
図を通して同一の構成要素には同一の番号、符号を付し
て説明を行う。本図に示すように、画像信号符号化シス
テムの減算部1、動き検出部10には画像データが入力
される。
2. Description of the Related Art FIG. 20 is a block diagram showing a schematic configuration of an image signal encoding apparatus on which the present invention is based. Note that the same components will be denoted by the same reference numerals and symbols throughout the drawings. As shown in the figure, image data is input to the subtraction unit 1 and the motion detection unit 10 of the image signal encoding system.

【0003】動き検出部10は入力される画像データを
蓄積し、現フレームと前フレームとの間に、それぞれの
画面で被写体が動いた距離、方向等を検出し動きベクト
ルとして動き情報を形成する。動き検出部10の出力側
には動き補償部12が接続され、動き補償部12は被写
体の動いている領域に対して情報量を低減しようとする
ものであり、動き検出部10の動きベクトルの動き情報
を使い、動く前の被写体を有する前フレームにおいて、
現フレームの動いた後の位置に対応して被写体をシフト
して重ねて1フレーム前の動きを補償した画像データを
形成する。
A motion detecting section 10 stores input image data, detects the distance, direction, etc., of a subject on each screen between a current frame and a previous frame, and forms motion information as a motion vector. . A motion compensation unit 12 is connected to the output side of the motion detection unit 10, and the motion compensation unit 12 attempts to reduce the amount of information in a moving area of the subject. Using the motion information, in the previous frame having the subject before moving,
The subject is shifted and overlapped in accordance with the position after the movement of the current frame to form image data in which the movement of the previous frame is compensated.

【0004】この場合、動きベクトルを復号部側に伝送
する必要がある。減算部1は入力した画像データと、動
き補償部12から出力される1フレーム前の動きを補償
した画像データとの間の画像の差分データである予測誤
差画像を生成する。このように、減算部1で、動き補償
・フレーム間予測により得られた予測誤差画像を形成す
るのは、動きがある部分でも差分データをゼロとして、
大きな差分データがでないようにして、圧縮率を高める
ためである。
In this case, it is necessary to transmit the motion vector to the decoding section. The subtraction unit 1 generates a prediction error image, which is difference data of an image between the input image data and the image data that compensates for the motion of one frame before output from the motion compensation unit 12. As described above, the subtraction unit 1 forms the prediction error image obtained by the motion compensation / inter-frame prediction by setting the difference data to zero even in a portion where there is a motion.
This is to increase the compression ratio by preventing large difference data from being generated.

【0005】減算部1の出力側には離散コサイン変換部
(DCT部)2が接続され、DCT2は減算部1から画
像の差分データ、すなわち、予測誤差画像のデータを入
力し、周波数成分に変換し、変換係数データを出力す
る。DCT2の出力側には量子化部5が接続され、量子
化部5はDCT2の変換係数データを量子化する。
[0005] A discrete cosine transform unit (DCT unit) 2 is connected to the output side of the subtraction unit 1. The DCT 2 receives the difference data of the image from the subtraction unit 1, that is, the data of the prediction error image, and converts the data into frequency components. And outputs conversion coefficient data. A quantizing unit 5 is connected to the output side of the DCT 2, and the quantizing unit 5 quantizes the transform coefficient data of the DCT 2.

【0006】量子化部5の出力側には可変長符号化部
6、逆量子化部8が接続される。逆量子化部8は量子化
部5からの量子化データを逆量子化し、変換係数データ
に戻す処理を行う。ただし、量子化部5での量子化処理
によって失われる成分があるので、逆量子化処理によっ
て戻される変換係数は、DCT2の出力と全く同じ変換
係数データに戻るわけではない。その失われる成分は、
量子化誤差と呼ばれ、これが画質の劣化となる。
The output side of the quantization unit 5 is connected to a variable length coding unit 6 and an inverse quantization unit 8. The inverse quantization unit 8 performs a process of inversely quantizing the quantized data from the quantization unit 5 to return to the transform coefficient data. However, since there is a component lost by the quantization processing in the quantization unit 5, the transform coefficient returned by the inverse quantization processing does not return to the same transform coefficient data as the output of the DCT2. The lost components are
This is called a quantization error, and this causes deterioration of image quality.

【0007】逆量子化部8の出力側には逆DCT9が接
続され、逆DCT9は逆量子化部8からの変換係数デー
タに対して離散コサイン逆変換を行い、画像データにす
る。逆DCT9、動き補償部12の出力側には加算部1
4が接続され、加算部14は、1フレーム前の動きを補
償する画像データと減算部1の差分データが加算され、
入力画像データに戻される。
[0007] An inverse DCT 9 is connected to the output side of the inverse quantization unit 8, and the inverse DCT 9 performs inverse discrete cosine transform on the transform coefficient data from the inverse quantization unit 8 to obtain image data. The inverse DCT 9 and the adder 1 are provided on the output side of the motion compensator 12.
4, the adding unit 14 adds the image data for compensating the motion of one frame before and the difference data of the subtracting unit 1,
It is returned to the input image data.

【0008】戻された入力画像データは前述の量子化誤
差を含んでおり、復号側と同じ画質の画像データである
ことから局部復号データと呼ばれる。加算部14の出力
側にはフレーム遅延部13が接続され、フレーム遅延部
13は加算部14から出力される局部復号データの1フ
レーム遅延を行い、動き補償部12に出力する。
The returned input image data contains the above-mentioned quantization error and is called local decoded data because it is image data of the same image quality as the decoding side. A frame delay unit 13 is connected to the output side of the addition unit 14, and the frame delay unit 13 delays the locally decoded data output from the addition unit 14 by one frame and outputs the data to the motion compensation unit 12.

【0009】量子化部5、逆量子化部8には符号化制御
部4が接続され、符号化制御部4は、量子化部5、逆量
子化部8に対して、粗い量子化、逆量子化、又は、細か
い量子化、逆量子化を行わせるためのQ(量子化)パラ
メータの生成を制御する。可変長符号化部6は量子化部
5からの量子化データ、動き検出部10からの動きベク
トルデータ、符号化制御部4からQパラメータを入力
し、ハフマン符号等を用いて可変長符号化し、予め規定
されたフォーマットに変換し出力する。
An encoding control unit 4 is connected to the quantization unit 5 and the inverse quantization unit 8, and the encoding control unit 4 performs coarse quantization and inverse quantization on the quantization unit 5 and the inverse quantization unit 8. It controls generation of a Q (quantization) parameter for performing quantization or fine quantization and inverse quantization. The variable length coding unit 6 receives the quantized data from the quantization unit 5, the motion vector data from the motion detection unit 10, and the Q parameter from the coding control unit 4, and performs variable length coding using Huffman code or the like. Convert to a pre-defined format and output.

【0010】なお、動き検出部10では、小領域毎の動
きベクトルが符号化される際に、動きベクトルのバラツ
キを抑え、小領域毎に均一の動きベクトルにする。これ
により、出現頻度を高くし、動きベクトルデータの符号
化量が少なくなる。可変長符号化部6にはバッファ部7
が接続され、バッファ部7は速度平滑化メモリであり、
先に蓄積された順番に通信回線に符号化データを目標と
なるビットレートの範囲内で効率的に送出する。
[0010] When the motion vector for each small area is encoded, the motion detecting section 10 suppresses the variation of the motion vector and makes the motion vector uniform for each small area. As a result, the appearance frequency is increased, and the amount of coding of the motion vector data is reduced. The variable length encoding unit 6 includes a buffer unit 7
Is connected, and the buffer unit 7 is a speed smoothing memory,
The coded data is efficiently transmitted to the communication line in the order of the previously stored data within the range of the target bit rate.

【0011】バッファ部7に接続される符号化制御部4
はバッファ部7からの蓄積符号量を監視し、Qパラメー
タの生成制御を行う。すなわち、バッファ部7の符号化
データの送出は目標符号量で行われているため、発生符
号量が目標符号量を超える状態が続くときは蓄積符号量
が増加し、逆に、発生符号量が目標符号量を下回る状態
が続くときは蓄積符号量が減少する。
The encoding control unit 4 connected to the buffer unit 7
Monitors the amount of code stored from the buffer unit 7 and controls generation of the Q parameter. That is, since the transmission of the coded data from the buffer unit 7 is performed with the target code amount, when the generated code amount continues to exceed the target code amount, the accumulated code amount increases. When the state in which the amount is less than the target code amount continues, the accumulated code amount decreases.

【0012】このため、符号化制御部4では発生符号量
と目標符号量の差を制御信号として、バッファ部7に
て、オーバーフロー、アンダーフローが起きると、正常
な符号化データが出力されなくなるので、オーバーフロ
ーが起きそうなときは粗い量子化、逆量子化を行うよう
に符号化制御部4によりQパラメータの生成の制御が行
われる。
For this reason, if an overflow or an underflow occurs in the buffer unit 7 using the difference between the generated code amount and the target code amount as a control signal in the encoding control unit 4, normal encoded data will not be output. When an overflow is likely to occur, the encoding control unit 4 controls the generation of the Q parameter so as to perform coarse quantization and inverse quantization.

【0013】逆に、アンダーフローが起きそうなときは
細かい量子化、逆量子化を行うように符号化制御部4に
よりQパラメータの生成の制御が行われる。
Conversely, when an underflow is likely to occur, the encoding control unit 4 controls the generation of the Q parameter so as to perform fine quantization and inverse quantization.

【0014】[0014]

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、上記画
像信号符号化システムでは、絵柄が細かい、動きが多い
等の情報量が多い画像が入力され、目標符号量が小さい
ような場合には、Qパラメータだけでは制御しきれず、
バッファ部7のオーバーフローを引き起こす可能性があ
るという問題がある。
However, in the above image signal encoding system, when an image having a large amount of information such as a fine pattern or a large amount of motion is input and the target code amount is small, the Q parameter I can't control it alone,
There is a problem that the buffer unit 7 may overflow.

【0015】その理由は、例えば、MPEG(Moti
on Picture Coding Experts
Group)2のビデオ符号化においては、Qパラメ
ータは上限値が定められており、その値の量子化を行っ
ても発生符号量が目標符号量を下回ることができないこ
とがあるためである。発生符号量が目標符号量より多い
状態が続くと、バッファ部7から出力されるデータよ
り、バッファ部7に入力されるデータ量の方が多いた
め、オーバーフローを引き起こしてしまう。そのとき、
バッファ部7では、まだ出力されていない過去のデータ
に、新しく入力されたデータが上書きされてしまうよう
なことが起こるため、装置から出力される符号化データ
は規定のフォーマットを満たさない、壊れたデータとな
ってしまう。
The reason is that, for example, MPEG (Moti)
on Picture Coding Experts
This is because, in the video coding of Group 2, the upper limit of the Q parameter is determined, and even if the value is quantized, the generated code amount may not be smaller than the target code amount. If the generated code amount continues to be larger than the target code amount, an overflow occurs because the data amount input to the buffer unit 7 is larger than the data output from the buffer unit 7. then,
In the buffer unit 7, since newly input data is overwritten by past data that has not been output yet, the encoded data output from the device does not satisfy the prescribed format and is corrupted. It becomes data.

【0016】したがって、本発明は上記問題点に鑑み
て、絵柄が細かい、動きが多い等の情報量が多い画像が
入力され、バッファ部の目標符号量が小さいような場合
でも、画像劣化を避けつつ、発生符号量を低減し、バッ
ファ部のオーバーフローの発生を防止することができる
画像信号符号化システム及び方法を提供することを目的
とする。
Therefore, in view of the above problems, the present invention avoids image degradation even when an image having a large amount of information such as a fine pattern or a large amount of motion is input and the target code amount of the buffer section is small. It is another object of the present invention to provide an image signal encoding system and method capable of reducing the amount of generated codes and preventing occurrence of overflow in a buffer unit.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、フレームを複数のブロックに分割し、現
フレームと前フレームとの差信号をブロック毎に形成
し、前記差信号を周波数成分に変換して変換係数を符号
化する画像信号符号化装置の発生符号量制御システムに
おいて、フレーム内の前記ブロックの座標毎に交流成分
の変換係数の分散を計算するフレーム内分散計算部と、
発生符号量の増加に伴って、前記ブロック内の低域部分
の変換係数と、水平方向、垂直方向に連続して大きな分
散を有する高域部分の変換係数をそのまま残し、他の高
域の変換係数に関する符号化の打ち切りパターンを形成
する打ち切りパターン設定部とを備えることを特徴とす
る画像信号符号化装置の発生符号量制御システムを提供
する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention divides a frame into a plurality of blocks, forms a difference signal between a current frame and a previous frame for each block, and generates the difference signal. In a generated code amount control system of an image signal encoding device that encodes a transform coefficient by converting to a frequency component, an intra-frame variance calculation unit that calculates a variance of an AC component transform coefficient for each coordinate of the block in the frame. ,
With the increase in the generated code amount, the transform coefficients of the low-frequency portion in the block and the transform coefficients of the high-frequency portion having a large variance continuously in the horizontal and vertical directions are left as they are, and other high-frequency transforms are performed. And a truncation pattern setting unit that forms a truncation pattern for encoding of coefficients.

【0018】この手段により、絵柄が細かい、動きが多
い等の情報量が多い画像が入力され、かつバッファ部の
目標符号量が小さいような場合でも、画像劣化を避けつ
つ、発生符号量を低減し、バッファ部のオーバーフロー
の発生を防止することが可能になる。好ましくは、前記
打ち切りパターン設定部は、前記打ち切りパターンを予
めマトリックスとして有する。
By this means, even when an image having a large amount of information such as a fine pattern or a large amount of motion is input and the target code amount of the buffer section is small, the generated code amount can be reduced while avoiding image deterioration. However, it is possible to prevent the buffer unit from overflowing. Preferably, the termination pattern setting unit has the termination pattern as a matrix in advance.

【0019】この手段により、高域の符号化量をカット
する処理が迅速に行える。好ましくは、前記打ち切りパ
ターン設定部は発生符号量の増加に伴って打ち切りパタ
ーンを高域から低域に向けて徐々に大きくする。この手
段により、画像劣化を避けつつ、高域の符号化量をカッ
トする処理が迅速に行える。
By this means, the process of cutting the high-frequency coding amount can be performed quickly. Preferably, the truncation pattern setting unit gradually increases the truncation pattern from a high band to a low band as the generated code amount increases. By this means, the process of cutting the high-frequency coding amount can be performed quickly while avoiding image deterioration.

【0020】好ましくは、前記差信号の周波数成分への
変換がDCT変換又はアダマール変換である。この手段
により、一般的な画像信号符号化装置に本発明の適用が
可能となる。好ましくは、前記現フレームと動き補償を
した前フレームとから前記差信号を形成し、前記差信号
と共に現フレームと前フレーム間の被写体の動きベクト
ルを符号化し、発生符号量の増加に伴って、前記動きベ
クトルの符号化を打ち切る。
Preferably, the conversion of the difference signal into a frequency component is a DCT or Hadamard transform. By this means, the present invention can be applied to a general image signal encoding device. Preferably, the difference signal is formed from the current frame and the previous frame that has been motion-compensated, and the motion vector of the subject between the current frame and the previous frame is encoded together with the difference signal. The coding of the motion vector is terminated.

【0021】この手段により、変換係数の高域カットと
共に動きベクトルの符号化の打ち切りにより、さらにバ
ッファ部のオーバーフローの発生を防止することが可能
になる。好ましくは、発生符号量の増加に伴って、変換
係数を粗く量子化し、又は逆量子化し、高域の変換係数
の符号化を打ちきり、動き補償を行うための動きベクト
ルの符号化の打ち切りを行う。この手段により、さら
に、効率的な発生符号量の低減が可能になる。
By this means, it is possible to further prevent the overflow of the buffer unit by cutting off the coding of the motion vector together with the high frequency cut of the transform coefficient. Preferably, as the generated code amount increases, the transform coefficients are coarsely quantized or dequantized, coding of high-frequency transform coefficients is stopped, and coding of motion vectors for performing motion compensation is stopped. . By this means, the amount of generated codes can be reduced more efficiently.

【0022】さらに、本発明は、フレームを複数のブロ
ックに分割し、現フレームと前フレームとの差信号をブ
ロック毎に形成し、前記差信号を周波数成分に変換して
変換係数を符号化する画像信号符号化装置の発生符号量
制御方法において、フレーム内の前記ブロックの座標毎
に交流成分の変換係数の分散を計算する工程と、発生符
号量の増加に伴って、前記ブロック内の低域部分の変換
係数と、水平方向、垂直方向に連続して大きな分散を有
する高域部分の変換係数をそのまま残し、他の高域の変
換係数に関する符号化の打ち切りパターンを形成する工
程とを備えることを特徴とする画像信号符号化装置の発
生符号量制御方法を提供する。
Further, according to the present invention, a frame is divided into a plurality of blocks, a difference signal between a current frame and a previous frame is formed for each block, and the difference signal is converted into a frequency component to encode a transform coefficient. In the generated code amount control method of the image signal encoding device, a step of calculating a variance of a transform coefficient of an AC component for each coordinate of the block in a frame; and, with an increase in the generated code amount, a low frequency band in the block. Transform coefficients of the portion, and leaving the transform coefficients of the high-frequency portion having a large variance continuously in the horizontal direction and the vertical direction as they are, and forming a truncation pattern of the encoding for the other high-frequency transform coefficients. And a method for controlling a generated code amount of the image signal encoding apparatus.

【0023】この手段により、上記発明と同様に、絵柄
が細かい、動きが多い等の情報量が多い画像が入力さ
れ、かつバッファ部の目標符号量が小さいような場合で
も、画像劣化を避けつつ、発生符号量を低減し、バッフ
ァ部のオーバーフローの発生を防止することが可能にな
る。
By this means, similar to the above-described invention, even when an image having a large amount of information such as a fine pattern or a large amount of motion is input and the target code amount of the buffer section is small, image deterioration can be avoided. , The amount of generated codes can be reduced, and the occurrence of overflow in the buffer unit can be prevented.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像信
号符号化装置の発生符号量制御システムの概略構成を示
すブロック図である。本図に示すように、図4と比較し
て、異なる構成要素は、DCT調整部3と、ベクトル調
整部11である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a generated code amount control system of an image signal encoding device according to the present invention. As shown in this figure, the components different from those in FIG. 4 are a DCT adjustment unit 3 and a vector adjustment unit 11.

【0025】DCT調整部3は減算部1と量子化部5の
間に接続され、符号化制御部4から係数カット制御信号
を入力する。さらに、DCT調整部3は、符号化制御部
4からの係数カット制御信号にしたがって、DCT2か
らのDCT係数の高域成分をカットし、高周波成分を除
去し、DCT係数の符号量の発生低減を可能にする。こ
のとき、目標符号量に対してバッファ部7での発生符号
量が少なく余裕があるときは、DCT係数の高域成分を
カットする量を少なくし、又はカットしない、という処
理が行われ、逆に目標符号量に対してバッファ部7での
発生符号量が多めのときは、DCT係数の高域成分をカ
ットする量を多くする処理が行われる。
The DCT adjustment unit 3 is connected between the subtraction unit 1 and the quantization unit 5 and receives a coefficient cut control signal from the coding control unit 4. Further, the DCT adjustment unit 3 cuts the high frequency component of the DCT coefficient from the DCT 2 according to the coefficient cut control signal from the encoding control unit 4, removes the high frequency component, and reduces the generation of the code amount of the DCT coefficient. enable. At this time, if the generated code amount in the buffer unit 7 is small with respect to the target code amount and there is room, a process of reducing or not cutting the amount of cutting the high frequency component of the DCT coefficient is performed. If the generated code amount in the buffer unit 7 is relatively large with respect to the target code amount, a process of increasing the amount of cutting the high frequency component of the DCT coefficient is performed.

【0026】次に、ベクトル調整部11は動き検出部1
0と動き補償部12の間に接続され、符号化制御部4か
ら動きベクトル制御信号を入力する。さらに、ベクトル
調整部11は符号化制御部4からの動きベクトル制御信
号にしたがって、動き検出部10から出力される動きベ
クトルを調整する。このとき、目標符号量に対してバッ
ファ部7での発生符号量が少なく余裕があるときは、調
整する量を少なくし、又は調整しない、という処理が行
われ、逆に目標符号量に対してバッファ部7での発生符
号量が多めのときは、調整する量を多くする処理が行わ
れる。
Next, the vector adjustment section 11 is
0 and a motion vector control signal from the coding control unit 4. Further, the vector adjustment unit 11 adjusts the motion vector output from the motion detection unit 10 according to the motion vector control signal from the encoding control unit 4. At this time, when the generated code amount in the buffer unit 7 is small with respect to the target code amount and there is a margin, a process of reducing or not adjusting the amount of adjustment is performed. When the generated code amount in the buffer unit 7 is relatively large, a process of increasing the amount to be adjusted is performed.

【0027】この動きベクトルを調整することにより、
減算部1では、動き補償のないフレーム間予測により得
られた予測誤差画像が形成されることになる。このた
め、動きベクトルだけを単独で調整すると、動きが有る
部分の大きな差分データが低減されなくなる。しかし、
DCT調整部3と共同すれば、DCT調整部3は予測誤
差画像の高周波成分をカットし、動きがある部分の大き
な差分データをカットしているので、動き補償の効果が
無くなっている。
By adjusting this motion vector,
The subtraction unit 1 forms a prediction error image obtained by inter-frame prediction without motion compensation. For this reason, if only the motion vector is adjusted alone, large difference data in a portion having a motion cannot be reduced. But,
By cooperating with the DCT adjusting unit 3, the DCT adjusting unit 3 cuts high frequency components of the prediction error image and cuts large difference data of a portion where there is motion, so that the effect of motion compensation is lost.

【0028】このような場合、ベクトル調整部11は、
動きベクトルを、可変長符号化部6を介して、符号化し
て伝送する必要がなくなっているので、動きベクトルを
調整して、動きベクトルの符号量の発生低減を可能にす
る。図2は図1におけるDCT調整部3の概略構成を示
すブロック図である。本図に示すように、DCT調整部
3には打ち切り量設定部21が設けられ、打ち切り量設
定部21は、符号化制御部4から係数カット制御信号を
入力し、高域カットを行う度合いを係数カット制御信号
にしたがって設定する。
In such a case, the vector adjustment unit 11
Since it is no longer necessary to encode and transmit the motion vector via the variable length encoding unit 6, the motion vector is adjusted to reduce the amount of code of the motion vector. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the DCT adjustment unit 3 in FIG. As shown in the figure, the DCT adjustment unit 3 is provided with a cutoff amount setting unit 21. The cutoff amount setting unit 21 receives a coefficient cut control signal from the encoding control unit 4 and determines the degree of high frequency cut. Set according to the coefficient cut control signal.

【0029】すなわち、打ち切り量設定部21では、目
標符号量に対してバッファ部7での発生符号量が多い状
態が続き、バッファ部7がオーバーフローしそうな場合
では、打ち切り度合いを大きくして、DCT係数の発生
符号量を抑える動作が行われる。また、打ち切り量設定
部21では、逆に、目標符号量に対してバッファ部7で
の発生符号量が少ない状態が続き、バッファ部7がアン
ダーフローしそうな場合では打ち切りの度合いを小さく
して、又は、打ち切りを行わないようにしてDCT係数
の発生符号量を抑えない。
That is, in the censoring amount setting unit 21, if the generated code amount in the buffer unit 7 continues to be larger than the target code amount and the buffer unit 7 is likely to overflow, the censoring degree is increased and the DCT is increased. An operation of suppressing the generated code amount of the coefficient is performed. Conversely, in the censoring amount setting unit 21, the state in which the amount of generated code in the buffer unit 7 is smaller than the target amount of code continues, and if the buffer unit 7 is likely to underflow, the degree of censoring is reduced. Alternatively, the generated code amount of the DCT coefficient is not suppressed by not performing the truncation.

【0030】このようして、打ち切り量設定部21では
DCT係数の発生符号量を補助的にコントロールしてい
る。さらに、DCT調整部3にはフレーム内分散計算部
22が設けられ、フレーム内分散計算部22はDCT2
からDCT係数の係数データ1を入力する。すなわち、
DCT2では、フレームを例えば8×8画素の大きさに
分割し、ブロック毎にDCT2でDCT係数の計算を行
い、各ブロックには64個のDCT係数が存在すること
になるが、フレーム内分散計算部22ではフレーム内の
各ブロックについてそれぞれの座標のDCT係数毎に分
散値が計算される。
As described above, the cutoff amount setting unit 21 auxiliary controls the generated code amount of the DCT coefficient. Further, the DCT adjusting unit 3 is provided with an intra-frame variance calculating unit 22.
Input the coefficient data 1 of the DCT coefficient. That is,
In DCT2, a frame is divided into, for example, 8 × 8 pixels, and DCT coefficients are calculated for each block by DCT2. Each block has 64 DCT coefficients. The unit 22 calculates a variance value for each DCT coefficient of each coordinate in each block in the frame.

【0031】フレーム内分散計算部22には打ち切りパ
ターン設定部23が接続され、打ち切りパターン設定部
23はフレーム内分散計算部22からの分散値データを
入力し、入力した分散値データにしたがて、どのような
高域カットを行うかのパターンを設定する。フレーム内
分散計算部22では、例えば、水平方向の周波数成分が
多いフレームでは、やみくもに水平方向の周波数成分を
カットすると、その分、画質劣化が生じる。したがっ
て、水平方向の周波数成分が多いフレームでは、垂直方
向の周波数成分を優先的にカットするといった処理が行
われる。
A discontinuation pattern setting unit 23 is connected to the intra-frame variance calculation unit 22, which receives the variance value data from the intra-frame variance calculation unit 22 according to the input variance value data. , A pattern of what kind of high frequency cut is to be performed. In the intra-frame variance calculation unit 22, for example, in a frame having a large number of horizontal frequency components, if the horizontal frequency components are blindly cut, the image quality deteriorates accordingly. Therefore, in a frame having many frequency components in the horizontal direction, a process of preferentially cutting the frequency components in the vertical direction is performed.

【0032】打ち切り量設定部21、打ち切りパターン
設定部23には制御信号生成部24が接続され、制御信
号生成部24は、打ち切り量設定部21の打ち切り量信
号、打ち切りパターン設定部23の打ち切りパターン信
号を使って、打ち切り制御信号を形成する。DCT調整
部3には0置換部25が設けられ、0置換部25は、制
御信号生成部24で生成した打ち切り制御信号にしたが
って、DCT2から入力したDCT係数の係数データ1
について、該当する座標のDCT係数を「0」に置き換
えて、係数データ2として出力する。
A control signal generator 24 is connected to the censoring amount setting unit 21 and the censoring pattern setting unit 23. The signal is used to form a censoring control signal. The DCT adjusting unit 3 is provided with a 0-substitution unit 25. The 0-substitution unit 25 is configured to output the coefficient data 1 of the DCT coefficient input from the DCT2 in accordance with the truncation control signal generated by the control signal generation unit 24.
, The DCT coefficient of the corresponding coordinate is replaced with “0” and output as coefficient data 2.

【0033】この場合、「0」に置換されたDCT係数
は復号側に伝送されなくなり、その分だけ、発生符号量
が低減される。画像の一般的な性質から、高域成分ほど
分散が小さくなる可能性が高いので、高域成分を一律に
カットすることにより、発生符号量を低減することが可
能になるが、細かな絵柄、動きによって、高域成分が大
きくなり、これを一律にカットすると、画質の劣化に至
る。このため、細かな絵柄、動きに対しても、画質の劣
化が大きくならないようにして、高域カットを行う必要
がある。
In this case, the DCT coefficient replaced with "0" is not transmitted to the decoding side, and the generated code amount is reduced accordingly. From the general nature of the image, the higher the high-frequency component, the more likely the variance is to be small.By uniformly cutting the high-frequency component, it is possible to reduce the amount of generated code. Due to the movement, the high-frequency component increases, and if this is uniformly cut, the image quality deteriorates. For this reason, it is necessary to perform high-frequency cut so that the deterioration of the image quality is not increased even for a fine pattern or movement.

【0034】以下に、DCT調整部3の動作の詳細を説
明する。図3はDCT2からDCT調整部3に入力する
DCT係数の係数データ1を説明する図である。本図に
示すように、フレームでは、一例として、8×8の64
個の画素が1ブロックとし、フレームが複数のブロック
に分割され、各ブロックの画素毎に係数データ1が形成
される。
Hereinafter, the operation of the DCT adjusting section 3 will be described in detail. FIG. 3 is a diagram illustrating coefficient data 1 of DCT coefficients input from the DCT 2 to the DCT adjustment unit 3. As shown in the figure, in the frame, as an example, 8 × 8 64
The number of pixels is one block, the frame is divided into a plurality of blocks, and coefficient data 1 is formed for each pixel of each block.

【0035】各ブロックの係数データ1は正の値をとる
1個の直流(DC)成分、正・負の両方の値をとる63
個の交流(AC)成分で構成される。係数データ1の交
流成分の発生率は、「0」を中心とするガウス分布であ
るということが一般的に言われている。図4はDCT調
整部3のフレーム内分散計算部22の動作を説明する図
であり、図5はフレーム内分散計算部22により計算さ
れた分散を示す図である。本図4に示すように、フレー
ム内分散計算部22では、ブロックの座標毎に、係数デ
ータ1の頻度分布を形成し、分散σijが計算される。
The coefficient data 1 of each block is a single direct current (DC) component having a positive value, and has both positive and negative values 63
It is composed of two alternating current (AC) components. It is generally said that the occurrence rate of the AC component of the coefficient data 1 has a Gaussian distribution centered on “0”. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the intra-frame variance calculation unit 22 of the DCT adjustment unit 3, and FIG. 5 is a diagram showing the variance calculated by the intra-frame variance calculation unit 22. As shown in FIG. 4, the intra-frame variance calculation unit 22 forms a frequency distribution of the coefficient data 1 for each block coordinate, and calculates the variance σij.

【0036】本図5に示すように、DCT調整部3のフ
レーム内分散計算部22では、フレーム内のすべてのブ
ロックについて、63個の交流成分の分散値が計算され
る。計算された分散値については、ある交流成分につい
ては、分散が小さく、またあるものが大きくなる。分散
が小さいということは、その係数成分が「0」付近に集
中しているということになる。逆に分散が大きいという
ことは、無視できない大きさの係数値がそれなりの頻度
で存在することになる。
As shown in FIG. 5, the intra-frame variance calculator 22 of the DCT adjuster 3 calculates the variance of 63 AC components for all blocks in the frame. Regarding the calculated variance value, the variance is small for a certain AC component and large for a certain AC component. A small variance means that the coefficient components are concentrated near “0”. Conversely, a large variance means that a coefficient value having a size that cannot be ignored exists at a certain frequency.

【0037】図6はDCT調整部3の打ち切りパターン
設定部23により判断される分散の大小パターンを形成
する動作を説明する図である。本図に示すように、打ち
切りパターン設定部23ではブロックの高域部分BHの
座標についてσijが所定値σ0よりも大きいか否かを
判断し、分散が大きい場合には「1」とし、分散が小さ
い場合には「0」とする打ち切りパターンが形成され
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining an operation for forming a pattern of a large or small variance determined by the termination pattern setting unit 23 of the DCT adjusting unit 3. As shown in the figure, the censoring pattern setting unit 23 determines whether or not σij is greater than a predetermined value σ0 with respect to the coordinates of the high-frequency portion BH of the block. If the variance is large, it is set to “1”. If it is smaller, a truncation pattern of "0" is formed.

【0038】打ち切りパターンの「0」が0置換部25
に設定され、該当する係数データ1について高域カット
が行われることになる。ブロックの低域部分BLの一定
範囲(4×4の画素)における座標ついては打ち切りパ
ターンを形成しないようにする。低域の係数データ1を
カットの対象にすると、画像劣化が著しくなるためであ
る。なお、低域部分BLの範囲は画像劣化を招かない範
囲で、さらに小さくすることは可能である。
The “0” of the censoring pattern is replaced by the 0 substitution unit 25.
And the high frequency cut is performed for the corresponding coefficient data 1. With respect to the coordinates in a certain range (4 × 4 pixels) of the low-frequency portion BL of the block, no truncation pattern is formed. This is because, if the low-frequency coefficient data 1 is to be cut, image deterioration becomes remarkable. Note that the range of the low-frequency portion BL can be further reduced as long as image degradation does not occur.

【0039】ブロックの高域部分BHでは、小さい分散
を特定するような「0」の打ち切りパターンを検出する
ことで、高域カットを効率的に行うことが可能になる。
次に、さらに発生符号量の増加を抑える必要がある場合
には、高域における大きな分散を有する係数データ1で
あっても、カットすることが要求される。この場合、絵
柄、動きによって、大きな分散が、水平成分に偏った
り、垂直成分に偏ったりし、この偏りを無視してやみく
もに高域の大きな分散を持つ係数データ1をカットする
と、画質が劣化することになる。
In the high-frequency portion BH of the block, a high-frequency cut can be efficiently performed by detecting a "0" discontinuation pattern that specifies a small variance.
Next, when it is necessary to further suppress an increase in the generated code amount, it is required to cut even the coefficient data 1 having a large variance in a high frequency band. In this case, a large variance is biased toward a horizontal component or a vertical component due to a pattern or motion, and if this coefficient is ignored and blindly cutting coefficient data 1 having a large variance in a high frequency range, the image quality is degraded. Will do.

【0040】このため、打ち切りパターン設定部23で
は、高域カットパターンのマトリックスを備えておき、
係数データ1に対して該当するマトリックスの「0」値
を乗じることで高域カットを、以下のように、迅速に行
うことが可能になる。図7は図6のパターンで分散が大
きい係数データをカットする場合の例を示す図である。
For this reason, the cutoff pattern setting unit 23 has a matrix of high frequency cut patterns,
By multiplying the coefficient data 1 by the “0” value of the corresponding matrix, high-frequency cut can be quickly performed as follows. FIG. 7 is a diagram showing an example in which coefficient data having a large variance is cut in the pattern of FIG.

【0041】大きな分散が水平方向、垂直方向に並ぶ場
合、すなわち、図6におけるブロックの高域部分BH
で、例えば、「1」が4つ連続して並ぶ場合には、本図
に示すように、その部分は「1」のままにし、他の
「1」の部分は全て「0」の打ち切りパターンにする。
すなわち、低域部分BLを除き、ブロック中に存在する
大きな分散に水平方向、垂直方向の偏りが有れば、この
偏りの部分を除き、偏りの無い部分の大きな分散を有す
る係数データ1が優先的にカットされる。
When large variances are arranged in the horizontal and vertical directions, that is, in the high-frequency portion BH of the block in FIG.
For example, when four “1” s are arranged in a row, as shown in the figure, the portion is left as “1”, and all other “1” portions are “0” censoring patterns. To
That is, if there is a horizontal or vertical deviation in the large variance existing in the block except for the low-frequency part BL, the coefficient data 1 having a large variance in the non-biased part except for this deviation is prioritized. Is cut.

【0042】これにより、細かな絵柄、動きに対して、
画質の劣化を招来せずに、効率的に高域の係数データ1
をカットすることが可能になり、発生符号量を抑制する
ことが可能になる。図8は図7のブロックで分散が大き
い係数データをカットする場合の別の例を示す図であ
る。
Thus, for fine patterns and movements,
High-frequency coefficient data 1 efficiently without deteriorating image quality
Can be cut, and the generated code amount can be suppressed. FIG. 8 is a diagram showing another example in a case where coefficient data having a large variance is cut in the block of FIG.

【0043】本図に示すように、図7と比較して、ブロ
ックの高域部分BHを、高い側から、高側BH1、BH
2に2分割し、高域部分BHのパターンで「1」が4つ
連続して並ぶ場合には、その部分は「1」のままにされ
る。2分割した一方の高域部分について、高側BH1の
パターンでは、「1」は一律に「0」の打ち切りパター
ンにされ、他方の高側BH2のブロックでは、「1」、
「0」はそのままにされる。
As shown in this figure, as compared with FIG. 7, the high-frequency portion BH of the block is changed from the high side to the high side BH1, BH
If the pattern is divided into two and four “1” s are continuously arranged in the pattern of the high-frequency part BH, that part is left as “1”. For one of the two high-frequency parts, “1” is uniformly changed to a “0” censoring pattern in the high-side BH1 pattern, and “1”,
"0" is left as it is.

【0044】このようにして、細かな絵柄、動きに対し
て、より画質の劣化を招来せずに、効率的に高域の係数
データ1をカットすることが可能になり、発生符号量を
抑制することが可能になる。図9は図7のパターンで分
散が大きい係数データをカットする場合の他の例を示す
図である。
In this manner, it is possible to efficiently cut the high-frequency coefficient data 1 without incurring further deterioration of the image quality for a fine picture or movement, thereby suppressing the generated code amount. It becomes possible to do. FIG. 9 is a diagram showing another example in which coefficient data having a large variance is cut in the pattern of FIG.

【0045】本図(a)〜(e)に示すように、図7と
比較して、高域部分BHを、高い側から、高側BH1、
BH2、BH3、BH4に4分割し、高域部分BHのパ
ターンで「1」が4つ連続して並ぶ場合には、その部分
は「1」のままにされる。本図(a)に示すように、4
分割した高域部分について、高側BH1のブロックで
は、「1」は一律に「0」の打ち切りパターンにされ、
高側BH2〜BH4のブロックでは、「1」、「0」は
そのままにされる。
As shown in FIGS. 7A to 7E, as compared with FIG. 7, the high-frequency portion BH is shifted from the high side to the high side BH1,
When the pattern is divided into four into BH2, BH3, and BH4, and four "1" s are continuously arranged in the pattern of the high-frequency part BH, that part is left as "1". As shown in FIG.
Regarding the divided high-frequency portion, in the high-side BH1 block, “1” is uniformly changed to a “0” censoring pattern,
In the blocks on the high side BH2 to BH4, "1" and "0" are left as they are.

【0046】本図(b)に示すように、4分割した高域
部分について、高側BH1、BH2のブロックでは、
「1」は一律に「0」の打ち切りパターンにされ、高側
BH3、BH4のブロックでは、「1」、「0」はその
ままにされる。本図(c)に示すように、4分割した高
域部分について、高側BH1〜BH3のブロックでは、
「1」は一律に「0」の打ち切りパターンにされ、高側
BH4のブロックでは、「1」、「0」はそのままにさ
れる。
As shown in FIG. 4B, in the high-frequency portion divided into four, the blocks on the high side BH1 and BH2 are:
"1" is uniformly set to the discontinuation pattern of "0", and "1" and "0" are left as they are in the high-side BH3 and BH4 blocks. As shown in FIG. 9C, regarding the high-frequency portion divided into four, the blocks on the high side BH1 to BH3 are:
“1” is uniformly set to a censoring pattern of “0”, and “1” and “0” are left as they are in the high-side BH4 block.

【0047】本図(e)に示すように、4分割した高域
部分について、高側BH1〜BH4のブロックでは、
「1」は一律に「0」の打ち切りパターンにされる。こ
のようにして、打ち切りパターン設定部23に予め複数
の高域カットパターンのマトリックスを備えておき、係
数データ1に対して該当するマトリックスの「0」値を
乗じることで高域カットを行うことが可能になる。
As shown in FIG. 5E, the high-side blocks divided into four parts are divided into the high-side blocks BH1 to BH4.
“1” is uniformly set to a discontinuation pattern of “0”. In this way, a plurality of high-frequency cut pattern matrices are provided in advance in the censoring pattern setting unit 23, and high-frequency cut can be performed by multiplying the coefficient data 1 by the “0” value of the corresponding matrix. Will be possible.

【0048】さらに、関数処理を行うことにより、ブロ
ックの高域部分BHで、「1」のパターンを徐々に
「0」の打ち切りパターンにすることが可能になる。図
10は図1における符号化制御部4から出力される係数
カット制御信号を説明する図である。本図に示すよう
に、符号化制御部4では、バッファ部7から入力する発
生符号量と目標符号量との差が係数カット制御信号とし
て形成し、DCT調整部3に出力される。
Further, by performing the function processing, it becomes possible to gradually change the pattern of "1" into the discontinuation pattern of "0" in the high-frequency portion BH of the block. FIG. 10 is a diagram illustrating a coefficient cut control signal output from the encoding control unit 4 in FIG. As shown in the figure, in the coding control unit 4, the difference between the generated code amount input from the buffer unit 7 and the target code amount is formed as a coefficient cut control signal, and is output to the DCT adjustment unit 3.

【0049】図11はDCT調整部3における制御信号
生成部24の動作を説明する図である。本図に示すよう
に、制御信号生成部24は、係数カット制御信号の閾値
を越えると、打ち切り量設定部21からうち切り量信号
を入力する。制御信号生成部24では、打ち切り量設定
部21から係数カット制御信号の閾値を越えるうち切り
量信号を入力する前は、図6で形成される高域部分BH
のブロックにおける小さな分散の「0」の打ち切りパタ
ーンで、0置換部25に係数データ1を「0」に置換さ
せる。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the control signal generator 24 in the DCT adjuster 3. As shown in this figure, the control signal generation unit 24 inputs the cutout amount signal from the cutoff amount setting unit 21 when the threshold value of the coefficient cut control signal is exceeded. In the control signal generation section 24, before the cut amount signal is input from the cut amount setting section 21 while exceeding the threshold value of the coefficient cut control signal, the high-frequency portion BH formed in FIG.
The 0 replacement unit 25 replaces the coefficient data 1 with “0” with the truncation pattern of “0” having a small variance in the block of “1”.

【0050】さらに、制御信号生成部24では、打ち切
り量設定部21から係数カット制御信号の閾値を越える
うち切り量信号を入力した後は、図7で形成される高域
部分BHのブロックで、「1」が4つ連続して並ぶ場合
には、本図に示すように、その部分は「1」のままに
し、他の「1」の部分は全て「0」の打ち切りパターン
で、0置換部25に係数データ1を「0」に置換させ
る。
Further, in the control signal generating section 24, after the cut-off amount signal is inputted from the cut-off amount setting section 21 while exceeding the threshold value of the coefficient cut control signal, the block of the high-frequency portion BH formed in FIG. In the case where four “1” s are arranged in a row, as shown in this drawing, the portion is left as “1”, and all other “1” portions are replaced with “0” by the censoring pattern of “0”. The unit 25 replaces the coefficient data 1 with “0”.

【0051】この場合、図8に示すように、ブロックの
高域部分BHを、高い側から、高側BH1、BH2に2
分割し、高域部分BHのパターンで「1」が4つ連続し
て並ぶ場合には、その部分は「1」のままにされ、2分
割した一方の高域部分について、高側BH1のパターン
では、「1」は一律に「0」の打ち切りパターンにさ
れ、他方の高側BH2のブロックでは、「1」、「0」
はそのままにされ、このような「0」の打ち切りパター
ンで、0置換部25に係数データ1を「0」に置換させ
るようにしてもよい。
In this case, as shown in FIG. 8, the high band portion BH of the block is shifted from the high side to the high sides BH1 and BH2.
When four “1” s are arranged in a row in the pattern of the high-frequency portion BH, the portion is left as “1” and the pattern of the high-side BH1 is divided into one of the two high-frequency portions. In this case, “1” is uniformly changed to a censoring pattern of “0”, and “1”, “0” is used in the other high-side BH2 block.
May be left as it is, and the 0 replacement unit 25 may replace the coefficient data 1 with “0” using such a truncation pattern of “0”.

【0052】図12はDCT調整部3における制御信号
生成部24の動作の変形例を説明する図である。本図に
示すように、制御信号生成部24は、係数カット制御信
号の閾値a、b、c、dをそれぞれ越えると、高域部分
BHのパターンで「1」が4つ連続して並ぶ場合には、
その部分は「1」のままにされ、それ以外の部分は図9
(a)、(b)、(c)、(d)に示される打ち切りパ
ターンa、b、c、dの「0」の打ち切りパターンで、
0置換部25に係数データ1を「0」に置換させる。
FIG. 12 is a diagram for explaining a modification of the operation of the control signal generator 24 in the DCT adjuster 3. As shown in the figure, when the control signal generation unit 24 exceeds the threshold values a, b, c, and d of the coefficient cut control signal, four “1” s are continuously arranged in the pattern of the high-frequency portion BH. In
That part is left at "1" and the other parts are
(A), (b), (c), and (d) are the censoring patterns a, b, c, and d, which are “0” censoring patterns.
The 0 replacement unit 25 replaces the coefficient data 1 with “0”.

【0053】図13は図1におけるベクトル調整部11
の概略構成を示すブロック図である。本図に示すよう
に、ベクトル調整部11には0置換部31、打ち切り量
設定部32が設けられる。打ち切り量設定部32は符号
化制御部4から動きベクトル制御信号を入力し、打ち切
り量信号を形成する。
FIG. 13 shows the vector adjustment unit 11 in FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the embodiment. As shown in the figure, the vector adjustment unit 11 is provided with a 0 replacement unit 31 and a cutoff amount setting unit 32. The cutoff amount setting unit 32 receives the motion vector control signal from the encoding control unit 4 and forms a cutoff amount signal.

【0054】0置換部31は符号化制御部4から打ち切
り量設定部32から打ち切り量信号を入力し、動き検出
部10からの動きベクトルデータ1を入力し、打ち切り
量信号により動きベクトルデータ1を「0」に置換し、
「0」に置換された動きベクトルデータ1を除く動きベ
クトルデータ2が可変長符号化部6に出力され、符号化
されて伝送される。
The 0-substitution unit 31 receives the cut-off amount signal from the cut-off amount setting unit 32 from the encoding control unit 4, receives the motion vector data 1 from the motion detection unit 10, and converts the motion vector data 1 based on the cut-off amount signal. Replace with "0",
The motion vector data 2 excluding the motion vector data 1 replaced with “0” is output to the variable-length encoding unit 6, encoded and transmitted.

【0055】「0」に置換された動きベクトルデータ1
が符号化されないので、発生符号化量が低減される。図
14は動き検出部10からベクトル調整部11に入力す
る動きベクトルデータ1を説明する図である。本図に示
すように、動き検出部10では、一例として、フレーム
内が16×16の画素のブロックに分割される。
Motion vector data 1 replaced with "0"
Is not encoded, the generated encoding amount is reduced. FIG. 14 is a diagram illustrating the motion vector data 1 input from the motion detection unit 10 to the vector adjustment unit 11. As shown in the figure, in the motion detection unit 10, as an example, the inside of a frame is divided into blocks of 16 × 16 pixels.

【0056】図15は、動き検出部10において、動き
ベクトルを検出する例を説明する図である。本図に示す
ように、現フレームのブロックの位置を中心として、一
定の範囲で、前フレームのブロックを取り出し予測誤差
を算出し、予測誤差が最も小さいブロックを移動前のブ
ロックとして、ブロックの動きベクトルVijが求めら
れる。
FIG. 15 is a diagram for explaining an example in which the motion detector 10 detects a motion vector. As shown in the figure, the block of the previous frame is extracted within a certain range around the position of the block of the current frame, and the prediction error is calculated. A vector Vij is determined.

【0057】図16は現フレームと前フレーム間の被写
体の動きベクトルを説明する図である。本図に示すよう
に、動く複数の被写体を構成するブロックのVij、V
kl、Vmn、Vopが動きベクトルデータ1として、
動き検出部10からベクトル調整部11に出力される。
図17は図1における符号化制御部4から出力される動
きベクトル制御信号を説明する図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the motion vector of the subject between the current frame and the previous frame. As shown in the figure, Vij and V of blocks constituting a plurality of moving subjects
kl, Vmn, and Vop are motion vector data 1,
The motion is output from the motion detection unit 10 to the vector adjustment unit 11.
FIG. 17 is a diagram illustrating a motion vector control signal output from the encoding control unit 4 in FIG.

【0058】本図に示すように、符号化制御部4では、
バッファ部7から入力する発生符号量と目標符号量との
差が動きベクトル制御信号として形成し、ベクトル調整
部11に出力される。図18はベクトル調整部11にお
ける打ち切り設定部32の動作を説明する図である。本
図に示すように、打ち切り設定部32は、動きベクトル
制御信号の閾値を越えると、打ち切り設定部21から打
ち切り信号を形成し、動きベクトルの符号化を打ち切
り、動きベクトルの調整を行う。
As shown in the figure, the encoding control unit 4
The difference between the generated code amount input from the buffer unit 7 and the target code amount is formed as a motion vector control signal, and is output to the vector adjustment unit 11. FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of the discontinuation setting unit 32 in the vector adjustment unit 11. As shown in the figure, when the threshold value of the motion vector control signal is exceeded, the termination setting unit 32 forms a termination signal from the termination setting unit 21, terminates encoding of the motion vector, and adjusts the motion vector.

【0059】図19はQパラメータの制御信号、係数カ
ット制御信号、動きベクトルの制御信号の関係を説明す
る図である。Qパラメータの制御信号、係数カット制御
信号、動きベクトルの制御信号は発生符号量−目標符号
量の差信号で形成され、Qパラメータの制御信号の閾値
<係数カット制御信号の閾値<動きベクトルの制御信号
の閾値の関係にある。
FIG. 19 is a diagram for explaining the relationship among the control signal of the Q parameter, the coefficient cut control signal, and the control signal of the motion vector. The control signal of the Q parameter, the coefficient cut control signal, and the control signal of the motion vector are formed by the difference signal between the generated code amount and the target code amount, and the threshold of the control signal of the Q parameter <the threshold of the coefficient cut control signal <the control of the motion vector. There is a signal threshold relationship.

【0060】すなわち、オーバーフローが起きそうなと
きは、まず、粗い量子化、逆量子化を行うようにQパラ
メータの生成を制御し、さらに、Qパラメータの生成制
御ではオーバーフローの発生を抑制できない場合には係
数カットの制御が行われ、さらに、係数カットの制御で
はオーバーフローの発生の抑制が十分でない場合には動
きベクトルの調整が行われる。
That is, when an overflow is likely to occur, first, the generation of the Q parameter is controlled so as to perform coarse quantization and inverse quantization. Controls the coefficient cut, and furthermore, if the control of the coefficient cut does not sufficiently suppress the occurrence of overflow, the motion vector is adjusted.

【0061】このようにして、効率的に、発生符号量の
低減が可能になる。以上の説明では、フレーム間差分と
DCTを組み合わせた符号化装置に適用しているが、こ
れに限定される必要はなく、フィールド間差分、アダマ
ール変換等の他の直交変換を用いた装置にも適用可能で
ある。また、フレーム内符号化、フレーム間符号化だけ
でなく、フィールド内符号化、フィールド間符号化を用
いた装置、及びフレーム間符号化、フィールド間符号化
は、過去の画面を用いた前方予測、未来の画面を用いた
後方予測、又は過去と未来の両方の画面を用いた両方向
予測のいずれの組み合わせでも適用可能である。
In this way, the amount of generated codes can be efficiently reduced. In the above description, the present invention is applied to an encoding device that combines the inter-frame difference and the DCT. However, the present invention is not limited to this. The inter-field difference and the device using other orthogonal transform such as the Hadamard transform are also applicable. Applicable. In addition, intra-frame coding, not only inter-frame coding, but also intra-frame coding, a device using inter-field coding, and inter-frame coding, inter-field coding, forward prediction using the past screen, Any combination of backward prediction using a future screen or bidirectional prediction using both past and future screens is applicable.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレーム内のブロックの座標毎に交流成分の変換係数の
分散を計算し、発生符号量の増加に伴って、ブロック内
の低域部分の変換係数と、水平方向、垂直方向に連続し
て大きな分散を有する高域部分の変換係数をそのまま残
し、他の高域の変換係数に関する符号化の打ち切りパタ
ーンを形成するようにしたので、絵柄が細かい、動きが
多い等の情報量が多い画像が入力され、かつバッファ部
の目標符号量が小さいような場合でも、画像劣化を避け
つつ、発生符号量を低減し、バッファ部のオーバーフロ
ーの発生を防止することが可能になる。
As described above, according to the present invention,
Calculates the variance of the AC component transform coefficient for each block coordinate in the frame, and with the increase in the amount of generated code, continuously increases the transform coefficient of the low-frequency part in the block and the horizontal and vertical variances. Since the transform coefficients of the high-frequency portion having the high-frequency portion are left as they are, and the truncation pattern of the encoding for the transform coefficients of the other high frequencies is formed, an image having a large amount of information such as a fine pattern and a large amount of motion is input. In addition, even when the target code amount of the buffer unit is small, it is possible to reduce the generated code amount and prevent the buffer unit from overflowing while avoiding image degradation.

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

【図1】本発明に係る画像信号符号化装置の発生符号量
制御システムの概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a generated code amount control system of an image signal encoding device according to the present invention.

【図2】図1におけるDCT調整部3の概略構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a DCT adjustment unit 3 in FIG.

【図3】DCT2からDCT調整部3に入力するDCT
係数の係数データ1を説明する図である。
FIG. 3 shows a DCT input from a DCT 2 to a DCT adjustment unit 3
FIG. 9 is a diagram illustrating coefficient data 1 of a coefficient.

【図4】DCT調整部3のフレーム内分散計算部22の
動作を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the intra-frame variance calculation unit 22 of the DCT adjustment unit 3;

【図5】フレーム内分散計算部22により計算された分
散を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the variance calculated by the intra-frame variance calculation unit 22.

【図6】DCT調整部3の打ち切りパターン設定部23
により判断される分散の大小パターンを形成する動作を
説明する図である。
FIG. 6 shows a discontinuation pattern setting unit 23 of the DCT adjustment unit 3.
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation of forming a large / small pattern of variance determined according to FIG.

【図7】図6のパターンで分散が大きい係数データをカ
ットする場合の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a case where coefficient data having a large variance is cut in the pattern of FIG. 6;

【図8】図7のブロックで分散が大きい係数データをカ
ットする場合の別の例を示す図である。
8 is a diagram showing another example in a case where coefficient data having a large variance is cut in the block of FIG. 7;

【図9】図7のパターンで分散が大きい係数データをカ
ットする場合の他の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another example in the case of cutting coefficient data having a large variance in the pattern of FIG. 7;

【図10】図1における符号化制御部4から出力される
係数カット制御信号を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a coefficient cut control signal output from an encoding control unit 4 in FIG. 1;

【図11】DCT調整部3における制御信号生成部24
の動作を説明する図である。
FIG. 11 shows a control signal generator 24 in the DCT adjuster 3.
It is a figure explaining operation of.

【図12】DCT調整部3における制御信号生成部24
の動作の変形例を説明する図である。
FIG. 12 shows a control signal generator 24 in the DCT adjuster 3.
FIG. 9 is a diagram illustrating a modification of the operation of FIG.

【図13】図1におけるベクトル調整部11の概略構成
を示すブロック図である。
13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a vector adjustment unit 11 in FIG.

【図14】動き検出部10からベクトル調整部11に入
力する動きベクトルデータ1を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating motion vector data 1 input from the motion detection unit 10 to the vector adjustment unit 11.

【図15】動き検出部10において、動きベクトルを検
出する例を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which a motion vector is detected in the motion detection unit 10.

【図16】現フレームと前フレーム間の被写体の動きベ
クトルを説明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a motion vector of a subject between a current frame and a previous frame.

【図17】図1における符号化制御部4から出力される
動きベクトル制御信号を説明する図である。
17 is a diagram illustrating a motion vector control signal output from the encoding control unit 4 in FIG.

【図18】ベクトル調整部11における打ち切り量設定
部32の動作を説明する図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the cutoff amount setting unit 32 in the vector adjustment unit 11;

【図19】Qパラメータの制御信号、係数カット制御信
号、動きベクトルの制御信号の関係を説明する図であ
る。
FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship among a control signal of a Q parameter, a coefficient cut control signal, and a control signal of a motion vector.

【図20】本発明の前提となる画像信号符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image signal encoding device that is a premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…減算部 2…DCT 3…DCT調整部 4…符号化制御部 5…量子化部 6…可変長符号化部 7…バッファ部 8…逆量子化部 9…逆DCT 10…動き検出部 11…ベクトル調整部 12…動き補償部 13…フレーム遅延部 14…加算部 21…打ち切り量設定部 22…フレーム内分散計算部 23…打ち切りパターン設定部 24…制御信号生成部 25、31…0置換部 32…打ち切り設定部 REFERENCE SIGNS LIST 1 subtraction unit 2 DCT 3 DCT adjustment unit 4 encoding control unit 5 quantization unit 6 variable length encoding unit 7 buffer unit 8 inverse quantization unit 9 inverse DCT 10 motion detection unit 11 ... Vector adjustment unit 12 ... Motion compensation unit 13 ... Frame delay unit 14 ... Addition unit 21 ... Stop amount setting unit 22 ... Intra-frame variance calculation unit 23 ... Stop pattern setting unit 24 ... Control signal generation unit 25, 31 ... 0 replacement unit 32 ... Discontinuation setting section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK35 MA00 MA05 MA23 MA24 MC11 MC38 ME02 NN21 PP04 RC16 RC38 RE11 TA46 TA49 TA61 TB13 TC04 TC12 TD04 UA02 UA32 5J064 AA02 BA01 BA09 BA16 BC01 BC16 BD01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK35 MA00 MA05 MA23 MA24 MC11 MC38 ME02 NN21 PP04 RC16 RC38 RE11 TA46 TA49 TA61 TB13 TC04 TC12 TD04 UA02 UA32 5J064 AA02 BA01 BA09 BA16 BC01 BC16 BD01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フレームを複数のブロックに分割し、現
フレームと前フレームとの差信号をブロック毎に形成
し、前記差信号を周波数成分に変換して変換係数を符号
化する画像信号符号化装置の発生符号量制御システムに
おいて、 フレーム内の前記ブロックの座標毎に交流成分の変換係
数の分散を計算するフレーム内分散計算部と、 発生符号量の増加に伴って、前記ブロック内の低域部分
の変換係数と、水平方向、垂直方向に連続して大きな分
散を有する高域部分の変換係数をそのまま残し、他の高
域の変換係数に関する符号化の打ち切りパターンを形成
する打ち切りパターン設定部とを備えることを特徴とす
る画像信号符号化装置の発生符号量制御システム。
1. An image signal encoding method for dividing a frame into a plurality of blocks, forming a difference signal between a current frame and a previous frame for each block, converting the difference signal into a frequency component, and encoding a transform coefficient. In the generated code amount control system of the apparatus, an intra-frame variance calculation unit that calculates a variance of a transform coefficient of an AC component for each coordinate of the block in the frame, and a low-frequency band in the block as the generated code amount increases. A transform coefficient of a portion, a horizontal direction, a transform pattern of a high-frequency portion having a large variance continuously in the vertical direction, leaving the transform coefficient as it is, and a truncation pattern setting unit for forming a truncation pattern of encoding for the transform coefficients of other high frequencies. A generated code amount control system for an image signal encoding device, comprising:
【請求項2】 前記打ち切りパターン設定部は、前記打
ち切りパターンを予めマトリックスとして有することを
特徴とする、請求項1に記載の画像信号符号化装置の発
生符号量制御システム。
2. The generated code amount control system for an image signal encoding device according to claim 1, wherein said censoring pattern setting section has said censoring pattern as a matrix in advance.
【請求項3】 前記打ち切りパターン設定部は発生符号
量の増加に伴って打ち切りパターンを高域から低域に向
けて徐々に大きくすることを特徴とする、請求項1に記
載の画像信号符号化装置の発生符号量制御システム。
3. The image signal encoding apparatus according to claim 1, wherein said censoring pattern setting unit gradually increases the censoring pattern from a high frequency to a low frequency as the generated code amount increases. The generated code amount control system of the device.
【請求項4】 前記差信号の周波数成分への変換がDC
T変換又はアダマール変換であることを特徴とする、請
求項1に記載の画像信号符号化装置の発生符号量制御シ
ステム。
4. The method according to claim 1, wherein the conversion of the difference signal into a frequency component is DC.
The generated code amount control system for an image signal encoding device according to claim 1, wherein the system is a T-transform or a Hadamard transform.
【請求項5】 前記現フレームと動き補償をした前フレ
ームとから前記差信号を形成し、前記差信号と共に現フ
レームと前フレーム間の被写体の動きベクトルを符号化
し、発生符号量の増加に伴って、前記動きベクトルの符
号化を打ち切ることを特徴とする、請求項1に記載の画
像信号符号化装置の発生符号量制御システム。
5. The difference signal is formed from the current frame and the previous frame subjected to motion compensation, and a motion vector of a subject between the current frame and the previous frame is encoded together with the difference signal. 2. The system according to claim 1, wherein the coding of the motion vector is terminated.
【請求項6】 発生符号量の増加に伴って、変換係数を
粗く量子化し、又は逆量子化し、高域の変換係数の符号
化を打ちきり、動き補償を行うための動きベクトルの符
号化の打ち切りを行うことを特徴とする、請求項1に記
載の画像信号符号化装置の発生符号量制御システム。
6. A transform coefficient is roughly quantized or inversely quantized with an increase in the generated code amount, and coding of a high-frequency transform coefficient is stopped, and coding of a motion vector for performing motion compensation is stopped. 2. The generated code amount control system for an image signal encoding device according to claim 1, wherein:
【請求項7】 フレームを複数のブロックに分割し、現
フレームと前フレームとの差信号をブロック毎に形成
し、前記差信号を周波数成分に変換して変換係数を符号
化する画像信号符号化装置の発生符号量制御方法におい
て、 フレーム内の前記ブロックの座標毎に交流成分の変換係
数の分散を計算する工程と、 発生符号量の増加に伴って、前記ブロック内の低域部分
の変換係数と、水平方向、垂直方向に連続して大きな分
散を有する高域部分の変換係数をそのまま残し、他の高
域の変換係数に関する符号化の打ち切りパターンを形成
する工程とを備えることを特徴とする画像信号符号化装
置の発生符号量制御方法。
7. An image signal coding method for dividing a frame into a plurality of blocks, forming a difference signal between a current frame and a previous frame for each block, converting the difference signal into a frequency component, and coding a transform coefficient. Calculating a variance of a transform coefficient of an AC component for each coordinate of the block in a frame; and transforming a transform coefficient of a low-frequency portion in the block with an increase in the generated code amount. And a step of leaving a transform coefficient of a high-frequency portion having a large variance continuously in the horizontal direction and the vertical direction as it is, and forming a truncation pattern of encoding for other high-frequency transform coefficients. A generated code amount control method for an image signal encoding device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077788A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Nec Corp Apparatus, method and program of suppressing deterioration of video encoding image quality
JP2012521141A (en) * 2009-03-19 2012-09-10 コア ロジック,インコーポレイテッド Encoding apparatus and method and multimedia apparatus including the encoding apparatus

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