JP2002325258A - 画像符号化装置及びそれに用いる画像符号化方法 - Google Patents

画像符号化装置及びそれに用いる画像符号化方法

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JP2002325258A JP2001126843A JP2001126843A JP2002325258A JP 2002325258 A JP2002325258 A JP 2002325258A JP 2001126843 A JP2001126843 A JP 2001126843A JP 2001126843 A JP2001126843 A JP 2001126843A JP 2002325258 A JP2002325258 A JP 2002325258A
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macroblock
image
vector amount
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Atsushi Okubo
敦 大久保
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生符号量の削減を図りつつ、最も変化の著
しかった部分への符号量の割り当てを大きくし、画質改
善を実現可能な画像符号化装置を提供する。 【解決手段】 動き推定処理部1はマクロブロックの動
きベクトル量の算出を行う。差分判定処理部2は予め設
定された差分閾値を使って、動き推定処理部1で算出さ
れた動きベクトル量が1マクロブロック前の動きベクト
ル量に置き換えられるかどうか処理する。可変長符号化
処理部3は動きベクトル量を可変量符号化された動きベ
クトルデータに変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像符号化装置及び
それに用いる画像符号化方法に関し、特にITU−T勧
告H.261やH.263に規定されている画像符号化
に関する。
【0002】
【従来の技術】ITU−T勧告H.261やH.263
に規定されている画像符号化では、低ビットレートでの
画像伝送を実現するために、前フレームと現フレームと
の動きを検出し、動きベクトル量として数値化して発生
符号量の削減を図ったアルゴリズムが採用されている。
これは動き推定処理と呼ばれている。
【0003】この処理の流れを図5に示す。図5におい
て、動き推定部11は1マクロブロック単位で、そのマ
クロブロックが前フレームのどこに存在していたのかを
範囲内で探索を行い、動きベクトルによる置き換えが可
能な場合、その動きベクトル量を決定する。
【0004】動きベクトル量として値が決定されると、
可変長符号化処理部12は前マクロブロックで算出され
た値との差分値から可変符号化値に変換し、そのマクロ
ブロックの動きベクトルデータとして決定される。前マ
クロブロックと同じ動きベクトル量であれば、その値は
「1」として決定される。
【0005】ITU−T勧告H.261やH.263で
は、隣り合ったマクロブロックの動きベクトル量の差分
が小さくなるほど可変符号化値が小さくなるように割り
当てられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像符
号化では、リアルタイム画像伝送を実現する場合、決め
られた通信速度内で画像符号化を実現しなければならな
い。そのため、1フレーム内の符号量を予め決定し、こ
の符号量の範囲内でおさまるような符号化を行い、スキ
ップ処理と組合わせて遅延の少ない画像伝送を実現させ
ている。
【0007】この場合、通信速度が低くなるほど発生符
号量を小さくしなければならないのであるが、64kb
ps以下の超低ビットレートでは割り当てられた範囲内
ではおさまりきれず、スキップ処理や遅延が多く発生
し、画質劣化が著しくなるという問題がある。
【0008】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、発生符号量の削減を図りつつ、最も変化の著しか
った部分への符号量の割り当てを大きくすることがで
き、画質改善を実現することができる画像符号化装置及
びそれに用いる画像符号化方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による画像符号化
装置は、画像の動きベクトル量を決定して前記画像の符
号化を行う画像符号化装置であって、予め設定された差
分閾値を使って算出された動きベクトル量が1マクロブ
ロック前の動きベクトル量に置き換えられるかどうか処
理する判定処理手段を備えている。
【0010】本発明による画像符号化方法は、画像の動
きベクトル量を決定して前記画像の符号化を行う画像符
号化方法であって、予め設定された差分閾値を使って算
出された動きベクトル量が1マクロブロック前の動きベ
クトル量に置き換えられるかどうか判定処理するステッ
プを備えている。
【0011】すなわち、本発明の画像符号化装置では、
画像符号化の動きベクトル量決定において、隣り合った
マクロブロック各々の動きベクトル量の差分が予め設定
された差分閾値の範囲内にあるならば、現在動き推定処
理を行っているマクロブロックの動きベクトル量を1マ
クロブロック前の動きベクトル量と同一にしている。
【0012】隣り合ったマクロブロック各々の動きベク
トル量を同一にすることで、現在動き推定処理を行って
いる動きベクトルデータはビット量1の「1」に変換さ
れる。つまり、本発明の画像符号化装置では、隣り合っ
たマクロブロック各々の動きベクトル量の差分が差分閾
値の範囲内であるならば、画面上で右隣のマクロブロッ
クの動きベクトルデータを「1」に変換するという方法
をとっている。
【0013】これによって、発生符号量の削減を図りつ
つ、最も変化の著しかった部分への符号量の割り当てを
大きくすることが可能になり、画質改善を実現すること
が可能になる。つまり、隣り合ったマクロブロックの動
きベクトルに注目してビット量削減を目指した画像符号
化の画質改善手法を実現することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による
画像符号化装置の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、本発明の一実施例による画像符号化装置は動き
推定処理部1と、差分判定処理部2と、可変長符号化処
理部3とから構成されている。
【0015】動き推定処理部1はマクロブロックの動き
ベクトル量の算出を行う。差分判定処理部2は予め設定
された差分閾値を使って、動き推定処理部1で算出され
た動きベクトル量が1マクロブロック前の動きベクトル
量に置き換えられるかどうか処理する。可変長符号化処
理部3は動きベクトル量を可変量符号化された動きベク
トルデータに変換する。
【0016】図2は本発明の一実施例による映像フレー
ムとマクロブロックとの関係を示す図であり、図3は図
1の差分判定処理部2の動作を示すフローチャートであ
る。これら図1〜図3を参照して本発明の一実施例によ
る画像符号化装置の動作について説明する。
【0017】画像符号化の動きベクトル量決定におい
て、図2に示されるような隣り合ったマクロブロックM
Bb ,MBc 各々の動きベクトル量MVb ,MVc の差
分が予め設定された差分閾値diffsの範囲内にある
ならば、現在動き推定処理を行っているマクロブロック
MBc の動きベクトル量MVc を1マクロブロック前の
動きベクトル量MVb と同一にする。
【0018】上記のように、動きベクトル量を同一にす
ることで、動きベクトルデータMVDc はビット量1の
「1」に変換される。つまり、隣り合ったマクロブロッ
クMBb ,MBc 各々の動きベクトル量MVb ,MVc
の差分が差分閾値diffsの範囲内であるならば、画
面上で右隣のマクロブロックMBc の動きベクトルデー
タを「1」に変換する。
【0019】これによって、発生符号量の削減を図りつ
つ、最も変化の著しかった部分への符号量の割り当てを
大きくすることが可能になり、画質改善を実現すること
が可能となる。
【0020】より具体的に説明するために、現在の映像
フレームをFc とおく。映像フレームFc に存在する隣
り合った2つのマクロブロックのうち、現在動き推定を
行おうとするマクロブロックをMBc 、左隣のマクロブ
ロックをMBb とおく。また、マクロブロックMBb で
算出された動きベクトル量をMVb とおく。
【0021】マクロブロックMBc で決定された動きベ
クトル量をMVc とすると、それらのマクロブロックM
Bb ,MBc 各々動きベクトル量MVb ,MVc の差分
diffは、 diff=|MVc −MVb | という式によって決定される(図3ステップS1)。
【0022】画像符号化を実行する前に予め設定される
差分閾値をdiffsとおく。マクロブロックMBc の
動きベクトル量MVc は、まず動き推定処理部1によっ
て算出される。
【0023】次に、差分判定処理部2において動きベク
トル量MVc は差分閾値diffsによって1マクロブ
ロック前のマクロブロックMBb の動きベクトル量MV
b で置き換えられるかどうか判定し(diff<dif
fs)(図3ステップS2)、置き換えられると判定す
ると、動きベクトル量MVc を1マクロブロック前のマ
クロブロックMBb の動きベクトル量MVb に置き換え
る(図3ステップS3)。
【0024】差分判定処理部2によって生成された動き
ベクトル量MVc は、可変量符号化処理部3を経て可変
量符号化された動動きベクトルデータMVDc に変換さ
れる。
【0025】差分判定処理部2は隣り合ったマクロブロ
ックMBb ,MBc 各々の動きベクトル量MVb ,MV
c の差分が差分閾値diffsの範囲内にあるか否かを
判定し、隣り合ったマクロブロックMBb ,MBc 各々
の動きベクトル量MVb ,MVc の差分が差分閾値di
ffsの範囲内にあれば、マクロブロックMBc の動き
ベクトル量MVc を1マクロブロック前の動きベクトル
量MVb と同一にし、動きベクトル量を同一にすること
で、動きベクトルデータをビット量1の「1」に変換す
る。
【0026】つまり、差分判定処理部2は隣り合ったマ
クロブロックMBb ,MBc 各々の動きベクトル量MV
b ,MVc の差分が差分閾値diffsの範囲内である
ならば、画面上で右隣のマクロブロックMBc の動きベ
クトルデータを「1」に変換する。
【0027】このように、差分閾値diffsの範囲内
にある隣り合ったマクロブロックMBb ,MBc 各々の
動きベクトルデータ値がビット量1におさまるため、発
生符号量を削減することができる。
【0028】また、発生符号量を削減することで、最も
変化の著しかった部分へ符号量の割り当てを大きくする
ことができるので、シーン変化が激しい場合の画質改善
を図ることができる。
【0029】さらに、動きベクトル値を定められた値に
変換するだけの処理を行っているので、従来使用されて
きた復号器でも復号が可能であるため、従来の画像符号
化アルゴリズムで利用可能となる。
【0030】図4は本発明の他の実施例による映像フレ
ームとマクロブロックとの関係を示す図である。図4に
示すように、本発明の他の実施例では、動きベクトル量
の置き換えが適用できた隣り合ったマクロブロックMB
b ,MBc の右隣のマクロブロックMBf の動きベクト
ル量MVf と動きベクトル量MVc との差分が差分閾値
diffsの範囲内にあるならば、動きベクトル量MV
f は動きベクトル量MVc に置き換えられる。
【0031】すなわち、動きベクトル量MVf は動きベ
クトル量MVb の置き換えられるということになる。よ
って、隣り合った複数のマクロブロックの動きベクトル
量が差分閾値diffsの範囲内におさまるのであれ
ば、最後に処理するマクロブロックMBf の動きベクト
ル量MVf が最初に処理されたマクロブロックMBb の
動きベクトル量MVb に置き換えられるということを示
している。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、像
の動きベクトル量を決定して画像の符号化を行う際に、
動きベクトル量決定において隣り合ったマクロブロック
各々の動きベクトル量の差分が予め設定した差分閾値の
範囲内にあるか否かを判定し、その差分閾値の範囲内に
あると判定された時に現在処理中のマクロブロックの動
きベクトル量を1マクロブロック前の動きベクトル量と
同一にすることによって、発生符号量の削減を図りつ
つ、最も変化の著しかった部分への符号量の割り当てを
大きくすることができ、画質改善を実現することができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による画像符号化装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例による映像フレームとマクロ
ブロックとの関係を示す図である。
【図3】図1の差分判定処理部の動作を示すフローチャ
ートである。
【図4】本発明の他の実施例による映像フレームとマク
ロブロックとの関係を示す図である。
【図5】従来例による画像符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 動き推定処理部 2 差分判定処理部 3 可変長符号化処理部 Fc 映像フレーム MBb ,MBc ,MBf マクロブロック MVb ,MVc ,MVf 動きベクトル量

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像の動きベクトル量を決定して前記画
    像の符号化を行う画像符号化装置であって、予め設定さ
    れた差分閾値を使って算出された動きベクトル量が1マ
    クロブロック前の動きベクトル量に置き換えられるかど
    うか処理する判定処理手段を有することを特徴とする画
    像符号化装置。
  2. 【請求項2】 前記判定処理手段は、前記動きベクトル
    量決定において隣り合ったマクロブロック各々の動きベ
    クトル量の差分が前記差分閾値の範囲内にあるか否かを
    判定する手段と、前記差分閾値の範囲内にあると判定さ
    れた時に現在処理中のマクロブロックの動きベクトル量
    を1マクロブロック前の動きベクトル量と同一にする手
    段とを含むことを特徴とする請求項1記載の画像符号化
    装置。
  3. 【請求項3】 前記現在処理中のマクロブロックの動き
    ベクトル量を1マクロブロック前の動きベクトル量と同
    一にすることで前記現在処理中のマクロブロックの動き
    ベクトルデータをビット量1の「1」に変換するように
    したことを特徴とする請求項2記載の画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記隣り合ったマクロブロック各々の動
    きベクトル量の差分が前記差分閾値の範囲内である時に
    画面上で右隣のマクロブロックの動きベクトルデータを
    「1」に変換するようにしたことを特徴とする請求項2
    記載の画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 前記隣り合った複数のマクロブロック各
    々の動きベクトル量の差分が前記差分閾値の範囲内にお
    さまる時に最後に処理するマクロブロックの動きベクト
    ル量を最初に処理されたマクロブロックの動きベクトル
    量に置き換えるようにしたことを特徴とする請求項1か
    ら請求項4のいずれか記載の画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 画像の動きベクトル量を決定して前記画
    像の符号化を行う画像符号化方法であって、予め設定さ
    れた差分閾値を使って算出された動きベクトル量が1マ
    クロブロック前の動きベクトル量に置き換えられるかど
    うか判定処理するステップを有することを特徴とする画
    像符号化方法。
  7. 【請求項7】 前記判定処理するステップは、前記動き
    ベクトル量決定において隣り合ったマクロブロック各々
    の動きベクトル量の差分が予め設定した差分閾値の範囲
    内にあるか否かを判定するステップと、その差分閾値の
    範囲内にあると判定された時に現在処理中のマクロブロ
    ックの動きベクトル量を1マクロブロック前の動きベク
    トル量と同一にするステップとを含むことを特徴とする
    請求項6記載の画像符号化方法。
  8. 【請求項8】 前記現在処理中のマクロブロックの動き
    ベクトル量を1マクロブロック前の動きベクトル量と同
    一にすることで前記現在処理中のマクロブロックの動き
    ベクトルデータをビット量1の「1」に変換するように
    したことを特徴とする請求項7記載の画像符号化方法。
  9. 【請求項9】 前記隣り合ったマクロブロック各々の動
    きベクトル量の差分が前記差分閾値の範囲内である時に
    画面上で右隣のマクロブロックの動きベクトルデータを
    「1」に変換するようにしたことを特徴とする請求項7
    記載の画像符号化方法。
  10. 【請求項10】 前記隣り合った複数のマクロブロック
    各々の動きベクトル量の差分が前記差分閾値の範囲内に
    おさまる時に最後に処理するマクロブロックの動きベク
    トル量を最初に処理されたマクロブロックの動きベクト
    ル量に置き換えるようにしたことを特徴とする請求項6
    から請求項9のいずれか記載の画像符号化方法。
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