JP2003348586A

JP2003348586A - 画像符号化方法および装置

Info

Publication number: JP2003348586A
Application number: JP2002151922A
Authority: JP
Inventors: Shinjiro Mizuno; 慎二郎水野; Shozo Fujii; 省造藤井; Hidemi Oka; 秀美岡; Masao Okabe; 雅夫岡部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】画像信号の符号化において、画像信号に重畳
したノイズによる画質劣化を低減すること。【解決手段】直交変換器１０から出力される係数デー
タを第１の量子化器１１は所定の量子化スケールで量子
化する。また、第２の量子化器１３は前記係数データを
パラメータ生成手段１２から出力される所定のパラメー
タで量子化する。選択器１４は直交変換ブロック内の係
数データを保護領域内外に分類し、保護領域外の係数デ
ータであって、第２の量子化器１３にてゼロとなった係
数データについてはゼロを選択し、保護領域内の全ての
係数データ、あるいは保護領域外の第２の量子化器１３
にてゼロとならなかった係数データについては第１の量
子化器１１の出力を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号を圧縮し
符号化する際に用いられる画像符号化方法および画像符
号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルビデオ機器等の画像信号
のデジタル信号処理では、限られた伝送レートでの記録
／再生を行うため、高能率符号化の技術開発が盛んに行
われている。この高能率符号化とは、画像信号の持つ冗
長度を利用して、データ量を圧縮する技術であり、フレ
ーム内の空間的相関や、フレーム間の時間的相関を利用
したデータ圧縮方法がある。

【０００３】まず、フレーム内の空間的相関、つまり任
意の画素とその近隣の他画素は近い値をもつことが多い
という特徴を利用したデータ圧縮方法としては、フレー
ム内を例えば８画素×８画素のブロック（以下、直交変
換ブロック）に分割し、直交変換ブロック単位で直交変
換を行い圧縮する方法等が用いられることが多い。直交
変換により算出された係数データは、量子化され、統計
的に定められた可変長符号化を施され、圧縮効率を向上
して記録されることになる。

【０００４】一般に用いられるＭＰＥＧ２等の符号化方
法を一例として挙げる。入力される画像信号を複数の直
交変換ブロックに分割し、直交変換を行う。ここで、直
交変換ブロックには、画像の輝度信号成分からなる輝度
信号ブロック（Ｙブロック）と２種類の色差信号成分か
らなる色差信号ブロック（Ｃｒブロック、Ｃｂブロッ
ク）とがある。

【０００５】さらに複数の隣接する輝度信号ブロックと
それらと同じ位置にある２種類の色差信号ブロックを集
めてマクロブロックを構成する。例えば４個のＹブロッ
クと１個のＣｒブロックと、１個のＣｂブロックとを集
めてマクロブロックとする。このマクロブロックの係数
データに対して所定の量子化マトリクスおよび所定の量
子化スケールで量子化する。量子化によって、小さな係
数データはゼロとなり、各係数ブロックごとに低域から
高域へと一定順序に並べ替え、可変長符号化を施す。可
変長符号化では、データのゼロの並んだ数と非ゼロであ
る係数との組み合わせを、統計的に定められた符号語に
対応させて符号化するものである。従って、量子化によ
って係数データをゼロにする事が符号化効率を向上させ
ることにつながる。また量子化において、最も低域の成
分である直流成分は歪が目立ちやすく、他の周波数成分
とは別格に扱われることが多い。一般的に直流成分は量
子化されないか、他の周波数成分より細かい量子化幅で
量子化される。

【０００６】画像は一般的に空間的相関が強いため、直
交変換すると低域に大きな係数データが集中し、高域に
は比較的小さな係数データが集まる。また、高域の係数
は人間の視覚特性上、粗く量子化して歪みを生んでも目
立ちにくいという性質がある。従って、量子化に用いる
量子化マトリクスを低域ほど小さな値とし、高域ほど大
きな値とすることによって、高域ほど粗く量子化し、視
覚的に目立ちにくい部分に圧縮歪みを集め、画質劣化を
抑えることができる。また、これらの係数データは、目
標の伝送レート内に符号量を抑えるために、量子化スケ
ールによって更に量子化される。なお、量子化スケール
は各マクロブロック毎に所定の値が設定される。一般
に、量子化スケールの値は、過去から現在までの発生符
号量と、伝送レートから決定される目標符号量との差違
を小さくするように設定される。つまり圧縮後の符号量
が目標符号量より小さければ、量子化スケールは小さく
設定され、逆に大きければ量子化スケールを大きく設定
される。このような量子化スケールの設定を行うことを
フィードバック・レート制御という。

【０００７】なお、上述した量子化マトリクスは、直交
変換ブロックの各係数に対応する量子化幅を設定するテ
ーブル値であって、通常は画像信号の１フレームに対し
て１種類設ける程度であり、各ブロック単位に変えるよ
うにはしない。例えば、マクロブロック毎に適応的にマ
トリクスを変化させるようにした場合、各マクロブロッ
クを符号化し、その符号化データを復号するとき、どの
ようなマトリクスを用いて量子化されているかを識別可
能なようにマトリクス情報も伝送しておかなければなら
なくなる。従って、画像信号とは無関係な情報、すなわ
ちオーバーヘッドデータが増え、限られた伝送ビットレ
ートに占める画像信号の符号量を減少させ、結果的に画
質低下を引き起こす。このため、量子化マトリクスはあ
る程度固定的に設定される。一方、量子化スケールはマ
クロブロック毎に設定可能で、マクロブロック毎に量子
化の程度を切り替えることができる。但し、量子化スケ
ールは、マクロブロックに１つの値であるため、マクロ
ブロック内の全係数を同じ量子化幅で量子化することに
なる。

【０００８】次に、フレーム間の時間的相関、つまりフ
レーム中のある画素ブロックは近隣フレームにおけるほ
ぼ同じ位置にも存在することが多いという特徴を利用し
たデータ圧縮方法としては、そのフレームの画素データ
と近隣フレームの画素データとの差分データを符号化す
るものが一般的である。特に動画像を記録する場合は、
ある画素ブロック（例えばマクロブロック）が時間的に
動いた位置を近隣のフレームから的確に予測し、予測さ
れた画素ブロックとの差分をとることで圧縮効率を上げ
ることができる。このような方法は一般的に動き補償予
測と呼ばれている。動き補償予測方式では、差分データ
を高能率符号化した符号データと動き情報を示す動きベ
クトルを伝送する。入力される映像信号は、動き補償予
測を用いずにフレーム内で符号化されるＩフレーム、過
去のフレームを参照画像として予測符号化を行うＰフレ
ーム、過去のフレームを参照画像とする予測、または未
来のフレームを参照画像とする予測、またはその両方を
用いる予測のうち一番圧縮効率のよい予測を用いて予測
符号化を行うＢフレーム、のうちのいずれかに分類さ
れ、予測符号化を適用される。予測符号化されたデータ
は高能率符号化を施される。この高能率符号化は上述と
同様の方法によって行われる。

【０００９】なお、ＩフレームはＰまたはＢフレームの
参照画像となり、ＰフレームはＢフレームの参照画像と
なりうる。Ｂフレームは他フレームから参照されない。
よって、このようなフレーム毎の予測符号化方式別に量
子化のレベルを適当に変えて符号化することが一般にな
される。例えば、他のフレームから参照されるフレーム
を符号化するときは比較的細かい量子化幅で量子化する
こと等が考えられる。

【００１０】上述したように、一定の伝送レート内で画
像信号を圧縮して符号化するためには、量子化によって
人間の視覚に認知されにくい部分に圧縮歪みを集めるよ
うに符号化することが好ましい。また、量子化スケール
が大きくなると量子化誤差も大きくなるので、できるだ
け量子化スケールを小さくすることが望まれる。

【００１１】この一手法としては、特願平７−５２１１
１９号公報に記載の画像符号化方法が挙げられる。この
方法では、ある量子化スケールでマクロブロックを量子
化したとき、非ゼロとなる係数データをこの量子化スケ
ールより小さな第２の量子化スケールで量子化し、発生
符号量を大幅に増やすことなく量子化スケールを小さく
することができるものである。すなわち、最初の量子化
でゼロとなった係数データはゼロとして扱うため、実際
の量子化スケールを低くした場合でも、発生するゼロデ
ータが減少してしまうことを防止したものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像信号符号化方法においては、以下のような課題
がある。

【００１３】第１に、最初の量子化における量子化スケ
ールの値が大きい場合、マクロブロックに含まれる全係
数データを一律に大きな量子化スケールで量子化してし
まうため、このプロセスでゼロとなった係数データはそ
の重要度に関わらずゼロとなってしまう。すなわち、圧
縮歪みが視覚的に目立つ低域成分の小さいレベルの係数
データも他の高域データと同様にゼロにされてしまう。

【００１４】例えば、入力される画像信号が非常に多く
のノイズを含む場合、画像の相関性とは無関係なノイズ
成分による係数が直交変換後に全周波数領域に出現す
る。通常の量子化では、これらのノイズ成分もゼロとな
らずに伝送されることになり、一定の伝送レートにデー
タ圧縮しようとすると量子化スケールの値を大きく設定
することになる。そのため、マクロブロックの低域の係
数データも大きな量子化幅で量子化され、大きな歪みが
発生することになり、画質劣化をもたらす。仮にこのよ
うな状況で上述の従来の方法を用いた場合、変換係数の
全ての周波数領域において、小さな値の係数データは一
律ゼロにすることとなる。結局、上述した通常の量子化
の場合と同様に、画像信号に含まれる重要な成分である
低域の係数データまでも他の高域成分と同じように、ゼ
ロ化されることが起こり、画質劣化をもたらす。もし低
域の歪みを生み出さないようにゼロ化する程度を下げた
場合には、高域の係数データの量子化幅も小さくなり、
全体としてゼロの個数が低下する。そして結局、一定の
伝送レートに抑えるために大きな量子化スケールで量子
化することになってしまう。

【００１５】また、同様なことは一般的な画像シーケン
スにも起こり得る。非常に情報量が多く、直交変換後の
係数データが高域まで比較的大きなレベルで出現するよ
うな場合である。高域の比較的大きなレベルの係数デー
タをゼロ化するために大きな量子化スケールを設定し、
その結果、低域成分まで同じ大きな量子化スケールで量
子化されてしまう。この低域成分の量子化歪みが画質劣
化をもたらす。この場合も、量子化スケールを用いる量
子化処理が低域と高域を区別することなく同じ程度で行
われることが主たる原因である。一方、量子化マトリク
スは低域と高域の区別をし量子化幅を変化することがで
きるものだが、上述したように、ほぼ固定的な値を設定
するため、各マクロブロック毎に重みを変えることは出
来ない。例えば各マクロブロック毎のノイズ量や複雑さ
などに応じて重みを変えることができない。

【００１６】第２に、歪みが目立ちやすい信号成分のみ
を保護し、歪みが目立ちにくい信号成分を粗く量子化す
ることができないという課題がある。例えば、画像によ
ってはＹブロックの歪みが大きく目立ち、他成分のブロ
ックの歪みは目立ちにくいという場合や、Ｃｒブロック
の歪みが他成分の歪みよりも大きく目立つという場合な
ど、各信号成分の歪み方によって画質劣化の目立ち方が
変わることがある。しかし、上述のＭＰＥＧ２等のシス
テムに見られるように、量子化スケールによる量子化
が、各マクロブロックに一定の値の量子化スケールによ
って行われる。このマクロブロックは、一般に４個のＹ
ブロック、１個のＣｒブロック、１個のＣｂブロックの
合計６個の直交変換ブロックを含む場合が多い。この６
個の直交変換ブロックは歪みの目立ち安さという指標を
考慮されずに同等に扱われてしまうので、画質劣化が目
立つことになってしまう。もし仮に、個々の直交変換ブ
ロックに別々な量子化スケールを設定できるようにする
と、個々の直交変換ブロックの符号データ毎に、量子化
スケールを伝送しなければならなくなり、オーバーヘッ
ド・データが増えてしまうので、結局符号化効率を低下
させる。

【００１７】本発明は上記課題を鑑みて、第１に量子化
による歪みを視覚上目立たない部分に集め、量子化スケ
ール値の増大を防止し画質劣化を抑えることが可能な画
像符号化方法を提供することを目的とする。

【００１８】第２に、符号化効率を低下させることな
く、歪みが認知されやすい信号成分を保護し、それ以外
の成分に歪みを集めることによって、さらに画質を向上
させることができる画像符号化方法を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の本発明は、画像信号を圧縮するときに用いる
符号化方法であって、画像信号を所定のブロック毎に直
交変換し係数データを得る直交変換のステップと、係数
データを所定の量子化スケールＱで量子化し量子化デー
タを得る量子化のステップと、所定のパラメータＭ（Ｍ
≧Ｑ）を決定するパラメータ決定ステップと、係数デー
タをパラメータＭで量子化し、各係数データがゼロとな
ったかどうかを判定する判定ステップと、上記ブロック
の各係数データを保護領域内係数データと保護領域外係
数データとに分類し、保護領域内係数データ、および保
護領域外係数データであって判定ステップの判定結果が
非ゼロである係数データについては上記量子化データを
選択し、保護領域外係数データであって判定ステップの
判定結果がゼロである係数データについてはゼロを選択
する選択ステップとを備えた画像符号化方法である。

【００２０】また、第２の本発明は、第１の本発明にお
けるパラメータ決定ステップは、量子化されるブロック
を含む所定数のブロックの平均輝度レベルに基づいてパ
ラメータＭを変えることを備えた画像符号化方法であ
る。

【００２１】また、第３の本発明は、第１または第２の
本発明におけるパラメータ決定ステップは、画像信号に
含まれるノイズ量に基づいてパラメータＭを変えること
を備えた画像符号化方法である。

【００２２】また、第４の本発明は、第１から第３の本
発明のいずれかにおけるパラメータ決定ステップは、所
定の大ブロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色
差信号ブロックに対し、パラメータＭを別々に設定する
ことを備えた画像符号化方法である。

【００２３】また、第５の本発明は、第１から第４の本
発明のいずれかにおけるパラメータ決定ステップは、画
像を符号化する際の各フレームの予測符号化方式の種別
に基づいて前記パラメータＭを変えることを備えた画像
符号化方法である。

【００２４】また、第６の本発明は、第１から第５の本
発明のいずれかにおけるパラメータ決定ステップは、過
去または現在のフレームの既に符号化された１個以上の
ブロックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によっ
てパラメータＭを算出することを備えた画像符号化方法
である。

【００２５】また、第７の本発明は、画像信号を圧縮す
るときに用いる符号化方法であって、画像信号を所定の
ブロック毎に直交変換し係数データを得る直交変換のス
テップと、上記係数データを所定の量子化スケールＱで
量子化し量子化データを得る量子化のステップと、上記
ブロックの各係数データに対応した個別の値を持つテー
ブルＮを決定するテーブル決定ステップと、上記ブロッ
クの各係数データをテーブルＮで量子化し、各係数デー
タがゼロとなったかどうかを判定する判定ステップと、
上記ブロックの各係数データのうち、判定ステップの判
定結果が非ゼロである係数データについては上記量子化
データを選択し、判定ステップの判定結果がゼロである
係数データについてはゼロを選択する選択ステップとを
備えた画像符号化方法である。

【００２６】また、第８の本発明は、第７の本発明にお
けるテーブル決定ステップは、量子化されるブロックを
含む所定数のブロックの平均輝度レベルに基づいてテー
ブルＮを変えることを備えた画像符号化方法である。

【００２７】また、第９の本発明は、第７または第８の
本発明におけるテーブル決定ステップは、画像信号に含
まれるノイズ量に基づいてテーブルＮを変えることを備
えた画像符号化方法である。

【００２８】また、第１０の本発明は、第７から第９の
本発明のいずれかにおけるテーブル決定ステップは、所
定の大ブロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色
差信号ブロックに対し、テーブルＮを別々に設定するこ
とを備えた画像符号化方法である。

【００２９】また、第１１の本発明は、第７から第１０
の本発明のいずれかにおけるテーブル決定ステップは、
画像を符号化する際の各フレームの予測符号化方式の種
別に基づいてテーブルＮを変えることを備えた画像符号
化方法である。

【００３０】また、第１２の本発明は、第７から第１１
の本発明のいずれかにおけるテーブル決定ステップは、
過去または現在のフレームの既に符号化された１個以上
のブロックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によ
ってテーブルＮを算出することを備えた画像符号化方法
である。

【００３１】これにより、量子化スケールの増大を防止
し画質劣化を抑えることが可能となる。また、歪みが認
知され易い信号成分を保護し画質劣化を抑えることが可
能となる。また、画像に重畳されたノイズ成分を除去す
ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００３３】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて動作説明する。図１は本実施形態における画像符
号化装置の構成図である。図１において、１０は直交変
換器、１１は第１の量子化器、１２はパラメータ生成手
段、１３は第２の量子化器、１４は選択器、１５は可変
長符号化器、１６はバッファ、１７はレート制御手段で
ある。

【００３４】このように構成された画像符号化装置につ
いて、以下に動作を示す。まず、複数の直交変換ブロッ
クに分割された画像信号が直交変換器１０に入力され
る。

【００３５】直交変換器１０では、入力された各直交変
換ブロックの画像データを直交変換する。なお、直交変
換の一手法としてＤＣＴ（離散コサイン変換）が用いら
れることが多い。この直交変換により、直交変換ブロッ
クの画像データは、各周波数成分を示す係数データに変
換される。この係数データは第１の量子化器１１と第２
の量子化器１３とに入力される。

【００３６】第１の量子化器１１は、この係数データを
所定の量子化スケールＱで量子化する。この量子化スケ
ールＱはレート制御手段１７から与えられる。例えば直
交変換ブロックを複数個集めたマクロブロックに対して
所定の値の量子化スケールＱが与えられる。

【００３７】次に第１の量子化器１１に与えられる量子
化スケールＱはパラメータ生成手段１２にも与えられ、
パラメータ生成手段１２はこの量子化スケールＱよりも
大きな所定の値を持つパラメータＭを第２の量子化器１
３に出力する。

【００３８】第２の量子化器１３は、入力された係数デ
ータをパラメータＭで量子化し、各係数データ毎にゼロ
となったかどうかを判定する。そしてこの判定結果を選
択器１４に出力する。

【００３９】選択器１４には第１の量子化器１１から出
力される量子化データと、固定値ゼロとが入力されてお
り、どちらか一方を選択し出力する。この選択器１４の
動作を以下に示す。まず、直交変換ブロック内のそれぞ
れの変換係数データを保護領域内と保護領域外とに分類
する。まず、保護領域内の量子化データが入力されると
きは、選択器１４はこの量子化データを選択し出力す
る。次に保護領域外の量子化データが入力されるとき
は、その量子化データに対して第２の量子化器１３の判
定結果がゼロを示す場合、ゼロを選択し出力する。ま
た、保護領域外の量子化データに対して第２の量子化器
１３の判定結果が非ゼロを示す場合、この量子化データ
を選択し出力する。

【００４０】選択器１４の出力データは可変長符号化器
１５で可変長符号化される。可変長符号化された符号化
データはバッファ１６に一時記憶される。バッファ１６
に記憶された符号化データは、伝送レートにあわせて一
定レートで読み出される。

【００４１】また、バッファ１６に記憶される符号デー
タの符号量はレート制御手段１７に与えられる。レート
制御手段１７は所定の伝送レートに圧縮後の符号量を納
めるために動作する。一般的には、伝送レートに基づく
目標符号量を設定し、符号化によって発生した符号量が
目標符号量より大きいか小さいかを監視する。この目標
符号量に対する発生符号量の誤差量に応じて、これから
符号化しようとするマクロブロックの量子化スケールの
値を変更する。すなわち、レート制御手段１７は発生符
号量が目標符号量より大きくなると、量子化スケールを
大きくし、発生符号量を減少させるように働く。逆に発
生符号量が目標符号量より小さくなると、量子化スケー
ルを小さくし、発生符号量を増加させることによって画
質劣化を抑えるように働く。量子化スケールは小さいほ
ど画質劣化が目立たないが、画像の情報量が多くなる
と、伝送レートに納めるために画質劣化を許容して圧縮
することになる。

【００４２】次に、図２を用いて第１の量子化器１１、
第２の量子化器１３および選択器１４の動作を具体的に
説明する。図２は、量子化の流れを示す模式図である。
図２において（ａ）は直交変換後の係数データである。
左上の係数ほど空間周波数が低い係数であり、右下へ向
かうほど空間周波数が高い係数となる。また一番左上の
係数が直流成分である。（ｂ）は第１の量子化器１１に
より量子化された後の量子化データである。ここでは仮
に量子化スケールＱの値を”１０”とした。また、この
説明では直流成分は量子化しないものとした。（ｃ）は
第２の量子化器１３により前記変換係数データを量子化
した後の量子化データである。ここでは仮にパラメータ
Ｍを”２０”とした。（ｄ）は選択器１４から出力され
る実際に符号化されるべき量子化データである。また、
保護領域を太枠で囲い図示している。

【００４３】さて、（ｄ）において、保護領域内のデー
タについては（ｂ）で示される量子化スケールＱで量子
化された量子化データが選ばれている。保護領域外のデ
ータについては、（ｂ）でゼロでないデータであっても
（ｃ）にてゼロとなった場合にはゼロにマスクされて出
力される。保護領域外のデータであっても（ｃ）にてゼ
ロとならなかったデータは（ｂ）で得られた量子化デー
タが選ばれている。（ａ）において保護領域内の係数デ
ータのうち、パラメータＭより小さい値のデータがあ
る。これは保護領域を設けなければ、ゼロとなってしま
う。ここに視覚上画質劣化をもたらす歪みが生まれる要
素がある。しかし保護領域を設けることによって、視覚
的に重要度が高い低域データが他の係数データと同様に
ゼロ化されることを防ぐことが可能となる。そして
（ｄ）における保護領域外のデータは、パラメータＭに
よってゼロ化された効果により、（ｂ）におけるゼロの
数よりも増加し、発生符号量を減少させることが可能と
なる。また、保護領域外のデータであってゼロとならな
い係数は、エネルギーが大きい係数であって、ノイズ成
分のみでなく画像情報を含んでいる可能性が高いため、
ゼロ化されないことが望ましい。

【００４４】また、保護領域は画像の性質によって変え
ることも可能である。その一例を次に示す。図３は他の
保護領域を示す模式図である。図３は例えばインタレー
ス画像の動きのある部分を含むマクロブロックに保護領
域を適用した例である。インタレース画像で動きのある
部分は直交変換後、垂直周波数成分が高域まで発生しや
すい。また動きを再現する重要な成分は特に左下部であ
るので保護領域として設定している。

【００４５】以上のように、本発明の実施の形態１によ
れば、ゼロとなる係数を増やした効果により、量子化ス
ケールを小さくすることができるので、画質の向上を実
現できる。さらに保護領域による分類を行うことによ
り、より保護したい周波数成分を保護しつつ、劣化の目
立たない成分だけを粗く量子化できるので、より一層画
質の向上を図ることが出来る。

【００４６】なお、上記の説明では第１の量子化器１１
の動作を簡単に量子化スケールＱで量子化することに特
化して説明したが、量子化マトリクスで更に量子化する
場合も同様である。第２の量子化器１３でも同じ量子化
マトリクスで量子化し、更にパラメータＭで量子化する
ようにすればよい。従って量子化マトリクスと量子化ス
ケールＱのみでゼロにしきれない係数のうち、歪みの目
立たない係数のみをゼロにすることができる点で上記説
明と同様の効果が得られる。

【００４７】なお、上記の説明では保護領域の一例を挙
げたが、これに限るものではなく、どのように設定して
も良いし、各マクロブロック毎に変更してもよい。また
全ての係数を保護領域内とすることも可能であるし保護
領域外とすることも可能である。

【００４８】なお、上記の説明ではパラメータＭの値の
一例を挙げたが、これに限るものではなく、任意の値を
設定することが出来るし、マクロブロック毎に変更して
も良い。

【００４９】なお、上記の説明では本発明の画像符号化
方法を実現する構成として一例を挙げたが、上記目的を
達成するための構成は他にも多々考えられる。

【００５０】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。図４は、本実施形態にお
ける画像符号化装置の構成図である。図４において、本
実施の形態における画像符号化装置は、第１の実施の形
態の構成に加え、平均輝度演算器２０を備えたものであ
る。また、第１の実施の形態と同じ構成要素には同一番
号を付しており、詳細な説明も省略する。

【００５１】画像信号は複数の直交変換ブロックに分割
されて直交変換器１０に入力されると同時に平均輝度演
算器２０にも入力されている。平均輝度演算器２０では
各直交変換ブロックごと、あるいはマクロブロックごと
に平均輝度を演算する手段である。そして算出された平
均輝度値がパラメータ生成手段１２へと出力される。パ
ラメータ生成手段１２は各マクロブロックの平均輝度レ
ベルによってパラメータＭを変化させる。

【００５２】画像信号に含まれるノイズ成分は、例え
ば、撮像時に画像信号に重畳されるものである。ノイズ
量と平均輝度レベルとの関係を次に説明する。図５は平
均輝度レベルとノイズ量の関係図である。図５による
と、ノイズ量は画像の輝度レベルが低いほど量が多く、
輝度レベルが高くなると量が少なくなるという特性を持
っている。さて、上述したようにノイズが乗った画像
を直交変換したとき、全周波数成分に広がって係数が出
現する。通常の量子化方法を用いると、特にノイズ量が
多い部分では、ノイズにより発生した係数データをゼロ
とするように量子化するため、量子化スケールを大きく
してしまう。従って、低域データまで大きな量子化スケ
ールで量子化されてしまうため、画質劣化が目立つよう
になる。

【００５３】しかし、上述したようにノイズ成分による
係数データの大きさは、各ブロックの輝度レベル毎に異
なるという性質に着目する。つまり、各マクロブロック
毎に平均輝度を計算し、この平均輝度によって上記パラ
メータＭの値を変化させる。平均輝度が低い場合は、ノ
イズ量が多い可能性が高いのでパラメータＭの値を大き
く設定する。平均輝度が高いマクロブロックほどノイズ
量が少なくなるのでパラメータＭを小さく設定する。ま
た、保護領域を設けて非ゼロ係数をゼロにするので、低
域の係数は保護される。

【００５４】以上のように、本発明の実施の形態２によ
れば、画像に乗っているノイズレベルに応じて、マクロ
ブロック毎にパラメータＭを適応的に変化させることが
可能となり、ノイズによる悪影響を低減し、良好な画質
を得ることが出来る。

【００５５】なお、上記の説明では、図４に示す構成を
用いたが、例えば、直交変換器１０への入力データがＰ
フレームやＢフレームなどの動き補償予測による差分デ
ータである場合には、差分を計算する前の画像データに
おける平均輝度を求めるようにすればよい。また、直交
変換ブロックあるいはマクロブロックごとに平均輝度を
求めるように説明したが、更に大きな範囲の平均輝度を
用いるようにしても良い。

【００５６】なお、図５に示すノイズの模式図は一例に
過ぎず、用いるノイズ特性とパラメータＭの関係は自由
に設定可能である。

【００５７】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。図６は、本実施形態にお
ける画像符号化装置の構成図である。図６において、本
実施の形態における画像符号化装置は、第１の実施の形
態の構成に加え、撮像手段３０を備えたものである。ま
た、第１の実施の形態と同じ構成要素には同一番号を付
しており、詳細な説明も省略する。

【００５８】撮像手段３０は物体を撮像し、画像信号を
生成する。生成された画像信号は直交変換器１０へ入力
され、直交変換される。また撮像手段３０は撮像した画
像信号を増幅しており、そのとき用いた増幅量をパラメ
ータ生成手段１２へ出力する。以下にこの撮像手段３０
の動作を説明する。図７に本実施形態における画像符号
化装置の撮像手段３０の詳細な構成図を示す。図７にお
いて、３１は撮像素子、３２は増幅器、３３はＡ／Ｄ変
換器、３４は信号処理手段、３５はゲイン制御手段であ
る。撮像素子３１は物体を撮像し、画素毎に映像信号を
得る。撮像素子３１の出力信号は増幅器３２で増幅され
る。増幅器３２は、例えば、太陽光が入射されたときに
は、撮像素子３１が飽和してしまい正常なコントラスト
を有する画像信号を得ることができないという不具合が
発生するため、全体的に撮像素子３１の出力信号レベル
を低減する。また、暗所で物体を撮像したときには、撮
像素子３１の出力信号レベルが全体的に低く黒つぶれし
た画像しか得られないため、撮像素子３１の出力信号レ
ベルを所定レベルに増幅する。また、この増幅量の制御
はゲイン制御手段３５で行う。増幅器３２からの出力信
号はＡ／Ｄ変換器３３でデジタル化される。Ａ／Ｄ変換
器３３で得られた画像信号は信号処理手段３４にて所定
の処理を施され、直交変換ブロック単位で直交変換器１
０へと出力される。

【００５９】さて、増幅器３２の増幅量は暗闇で撮像し
た場合などに大きく設定される。しかし増幅量が大きい
ほど、撮像素子３１から出力される画像信号に重畳した
ノイズ成分も大きく増幅されてしまう。ノイズ成分が大
きいとき、先述のように量子化等の符号化を行う場合、
量子化スケールを増加させてしまうこととなる。これは
画質劣化をもたらす。従って、ゲイン制御手段３５が設
定する増幅量をノイズ量の指標としてパラメータ生成手
段１２へ出力する。パラメータ生成手段１２は増幅量が
大きいほどその画像信号に対するパラメータＭの値を大
きく設定する。逆に増幅量が小さいほどパラメータＭの
値を小さく設定する。すなわち、パラメータＭの値は画
像に含まれるノイズ成分の量に従って変化することにな
る。よって画像にノイズ成分が多いときでも、ノイズ成
分をゼロとすることが可能となる。そして、量子化スケ
ールの増大を抑えることができる。

【００６０】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、画像に乗っているノイズ量に応じて、画像フレー
ム毎にパラメータＭを適応的に変化させることが可能と
なり、ノイズによる悪影響を低減し、良好な画質を得る
ことが出来る。

【００６１】なお、増幅量の情報は各画像フレームにつ
いて得られるとして説明したが、画像の部分毎に得られ
る場合には、各部分のマクロブロック毎にパラメータＭ
の値を変化させることができ、より良好な画質を得るこ
とができる。

【００６２】なお、上記の説明では、ノイズ量の指標と
して撮像時の増幅度を用いて動作説明したが、他の例と
して、放送波の受信画像を符号化する場合であれば、受
信時の電界強度を測定した結果をノイズ量の指標として
も良い。ノイズ量の指標は他にもいろいろ考えられる。

【００６３】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。図８は、本実施形態にお
ける画像符号化装置の構成図である。図８において、本
実施形態における画像符号化装置は、第１の実施の形態
の構成と同じであるが、さらにパラメータ生成手段１２
および選択器１４に信号成分情報が入力されている。こ
のパラメータ生成手段１２および選択器１４の動作が異
なるので、以下、詳しく説明する。但し、第１の実施の
形態と同じ部分は詳細な説明を省略する。

【００６４】まず、信号成分情報は、第１の量子化器１
１および第２の量子化器１３に入力される直交変換ブロ
ックがＹブロックであるかＣｒブロックであるかＣｂブ
ロックであるかを示す。選択器１４は、直交変換ブロッ
クの信号成分を入力される信号成分情報を用いて認識
し、保護領域を変化させる。また、パラメータ生成手段
１２は、直交変換ブロックの信号成分を入力される信号
成分情報を用いて認識し、パラメータＭを変化させる。

【００６５】これによって、例えばＹ信号の歪みが目立
ちやすく、他のＣｒおよびＣｂ信号の歪みが目立ちにく
い場合、Ｙブロックの保護領域を広くし、パラメータＭ
を小さく設定する。Ｃｒブロック、Ｃｂブロックに対し
ては、保護領域を狭くし、パラメータＭを大きくする。

【００６６】また例えば、Ｃｒ信号の歪みが目立つ場合
は、Ｃｒブロックの保護領域を広くし、パラメータＭを
小さくする。他の信号成分のブロックは保護領域を狭く
し、パラメータＭを大きくする。

【００６７】このように、マクロブロックで一定量の量
子化を行う符号化において、保護したい成分と、保護し
ない成分とを分類し、量子化の重み付けを行うことが出
来る。

【００６８】以上のように、本発明の実施の形態４によ
れば、画像の信号成分に応じて、マクロブロック内の各
直交変換ブロック毎に保護領域とパラメータＭを適応的
に変化させることが可能となり、歪みの目立つ成分を保
護できるので、良好な画質を得ることが出来る。

【００６９】なお、上記の説明では、各信号成分ごとに
区別したが、マクロブロック内の複数個存在するＹブロ
ックについても、それぞれ区別し、量子化の重み付けを
変えることもできる。

【００７０】なお、上記の説明では、マクロブロックの
構成の一例を記載したが、マクロブロックを構成する直
交変換ブロックの数や種類等はこれに限られるものでは
ない。

【００７１】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。図９は、本実施形態にお
ける画像符号化装置の構成図である。図９において、本
実施形態における画像符号化装置は、第１の実施の形態
の構成に加え、動き補償予測手段４０を備えたものであ
る。また、第１の実施の形態と同じ構成要素には同一番
号を付しており、詳細な説明も省略する。

【００７２】動き補償予測手段４０は入力される画像信
号をフレーム毎にＩフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレーム
のいずれかの符号化タイプに分け、動き補償予測を行う
ものである。すでに説明したとおり、Ｉフレームはフレ
ーム内符号化を施されるので、動き補償予測は行われな
い。従って、動き補償予測手段４０は入力された画像信
号をそのまま出力する。ＰフレームやＢフレームの場合
は、動き補償予測手段４０は動き補償を行い、予測画像
と現フレーム画像との差分を演算し差分値を出力する。
また動き補償予測手段４０は、動き補償予測に必要な参
照画像を選択器１４からの量子化データを復号して生成
し保持している。

【００７３】さて動き補償予測手段４０からの出力デー
タは直交変換ブロック毎に直交変換器１０にて直交変換
される。また、動き補償予測手段４０からは、各マクロ
ブロック毎に上記の符号化タイプの情報を出力する。符
号化タイプ情報は、パラメータ生成手段１２と選択器１
４へ送られる。パラメータ生成手段１２と選択器１４
は、それぞれ符号化タイプに応じてパラメータＭと保護
領域を変化させる。

【００７４】例えば、ＩフレームやＰフレームは他のフ
レームの参照画像になりうるので、これらのフレームに
量子化歪みが増えると、そのフレームを参照する他のフ
レームの符号化効率が悪化し、全体的に画質劣化を引き
起こす。従って、参照画像になりうるフレームを符号化
するときは、パラメータ生成手段１２はパラメータＭを
小さな値に設定し、選択器１４は保護領域を広くする。
参照画像とならないフレームを符号化するときは、パラ
メータ生成手段１２はパラメータＭを大きな値に設定
し、選択器１４は保護領域を狭くする。

【００７５】以上のように、本発明の実施の形態５によ
れば、画像の符号化タイプに応じて保護領域とパラメー
タＭを適応的に変化させることが可能となり、符号化効
率を向上する事が可能なので、良好な画質を得ることが
出来る。

【００７６】なお、上記の説明では、各符号化タイプご
とにパラメータＭを設定する一手法を述べたが、これに
限るものではなく、符号化タイプ別に他の重み付けを行
っても良い。

【００７７】（実施の形態６）次に、本発明の実施の形
態６である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。本実施形態における画像
符号化装置の構成は、第１の実施の形態と同じ構成であ
る。但し、パラメータ生成手段１２の動作が異なる。以
下、パラメータ生成手段１２の動作を詳しく説明する。
また、第１の実施の形態と同じ動作は詳細な説明を省略
する。

【００７８】パラメータ生成手段１２はパラメータＭを
生成する。パラメータＭの決定方法は、過去または現在
のフレームの既に符号化された１個以上のマクロブロッ
クの平均量子化スケールＱａに基づく関数で表される。
もちろん現マクロブロックの量子化スケールの値以上を
設定するため、現マクロブロックに対する量子化スケー
ルＱも参照する。ここで平均量子化スケールＱａは、例
えばレート制御手段１７によって演算、記憶されてお
り、現マクロブロックに与える量子化スケールＱととも
にパラメータ生成手段１２へ与えられるようにすればよ
い。

【００７９】画像信号は時間的に近接するフレーム間で
は相関が強く、情報量も同程度であることが多い。従っ
て、過去のフレームの平均量子化スケールは現フレーム
の平均量子化スケールと同じような値である場合が多
い。過去における平均量子化スケールが小さい場合、入
力画像の情報量は少ないと判断でき、ノイズの少ない画
像であることが分かる。また、過去の平均量子化スケー
ルが大きいときは、ノイズの多い画像であることが分か
る。従って、平均量子化スケールをノイズ量の指標とし
て適用することが可能である。例えば、平均量子化スケ
ールが小さい場合はパラメータＭの値を量子化スケール
Ｑより大きくする程度を抑えるようにし、平均量子化ス
ケールが大きい場合は、パラメータＭの値を量子化スケ
ールＱより大きくする程度を上げるようにする。例え
ば、パラメータＭを以下の式で求めることが出来る。こ
こで、過去のフレームの平均量子化スケールをＱａ、現
マクロブロックの量子化スケールＱ、増分をｗ、固定値
Ａ（任意の正の数）とすると、Ｍ＝Ｑ＋ｗ・・・・（１）ｗ＝Ｑａ−Ａ・・・・（２）但し、増分ｗが負となる場合はｗ＝０とする。

【００８０】これによると、増分ｗは過去の平均量子化
スケールＱａに比例して増加する。固定値Ａは保護領域
の内外での量子化の重み付けである。パラメータＭは量
子化スケールＱに対して、先に求めた増分ｗだけ大きい
値となる。このような関数を用いれば、過去の画像信号
の量子化スケールが小さいときはパラメータＭの値を小
さく設定することができ、逆に過去の画像信号の量子化
スケールが大きいときはパラメータＭの値を大きく設定
することができる。従って、画像信号の情報量に応じ
て、パラメータＭの値を適応的に設定することが出来る以上のように、本発明の実施の形態７によれば、パラメ
ータＭを過去の平均量子化スケールに基づいて適応的に
変化させることができ、画像のノイズの重畳量に応じて
ノイズ成分の除去を行うことが出来る。結果として良好
な画質を得ることが出来る。

【００８１】なお、上記の説明では、一例として具体的
な計算式を示したが、過去の平均量子化スケールを用い
た関数であれば、別の計算式やテーブル値等を用いるこ
ともできる。

【００８２】なお、上記の説明では、過去の画像フレー
ムの平均量子化スケールを用いたが、これに限るもので
はなく、１マクロブロック以上の平均量子化スケールを
用いても良いし、現フレームにおける符号化されたマク
ロブロックの平均量子化スケールであっても良いし、複
数フレームにわたる平均量子化スケールを使用しても良
い。全て、同一目的を達するものである。

【００８３】なお、パラメータＭの値は係数データごと
に算出することもできる。このときは、対応する係数毎
に異なる計算式が用いられる。例えば係数毎に固定値Ａ
を変化させればよい。

【００８４】なお、上記の説明では、パラメータＭの設
定方法をそれぞれの実施の形態で独立に説明したが、複
数の実施形態を組み合わせて用いることができる。ま
た、複数の実施形態を組み合わせることによって、さら
に良好な画質を得ることが出来る。

【００８５】（実施の形態７）次に、本発明の実施の形
態７である画像符号化方法を適用した画像符号化装置に
ついて、その動作を説明する。図１０は、本実施形態に
おける画像符号化装置の構成図である。図１０におい
て、１０は直交変換器、１１は第１の量子化器、５０は
テーブル生成手段、５１は第２の量子化器、５２は選択
器、１５は可変長符号化器、１６はバッファ、１７はレ
ート制御手段である。ここで、第１の実施の形態と全く
同じ機能を有する構成要素には同一番号を付し、詳細な
説明を省略する。このように構成された画像符号化装置
について、以下に動作を示す。まず、直交変換器１０で
直交変換された係数データは、第１の量子化器１１およ
び第２の量子化器５０へと出力される。第１の量子化器
１１はこの係数データを所定の量子化スケールＱで量子
化し、量子化データを出力する。また、テーブル生成手
段５０は、各直交変換ブロックに含まれる各係数データ
に対応した個別の値を持つテーブルＮを生成する。例え
ば、直交変換ブロックが８×８画素で構成されている場
合、テーブルＮは各係数データに対応した６４個の値が
設定されたテーブルとなる。第２の量子化器５１には、
第１の量子化器１１に入力されている直交変換ブロック
の係数データと同じ係数データが入力される。さらに第
２の量子化器５１には、テーブル生成手段５０から生成
されたテーブルＮが入力されている。第２の量子化器５
１は、個々の係数データをテーブルＮの対応する個々の
値で量子化し、各係数データ毎にゼロとなったかどうか
を判定し、判定結果を出力する。選択器５２は、第２の
量子化器５１の判定結果に従い、第１の量子化器１１か
ら出力される各係数データに対応する量子化データか、
ゼロかを選択し出力する。すなわち、各係数データ毎
に、第２の量子化器５１からの判定結果がゼロを示す係
数データについては、ゼロを選択し、判定結果が非ゼロ
を示す係数データについては、その係数データに対応す
る量子化データを選択するように動く。

【００８６】さて、具体的なテーブルＮの設定値の一例
を図１１に示す。ここで、図１１はテーブルＮに含まれ
る個々の値を示す図である。図１１において、直交変換
ブロックは８×８画素で構成されているものとし、各係
数データに応じて値が設定されている。但し、実際には
量子化スケールＱ以上の値を設定するため、図１１に示
す値のテーブルは、与えられた量子化スケールＱに加算
する固定値を示している。従って値が”０”の部分は、
量子化スケールＱと同じ値となるため、既に説明した保
護領域と同じ役割を果たす。図１１のようなテーブルを
設定すると、左上側の低域係数データおよび左下の垂直
周波数の高い係数データを保護する。そして右下方向に
行くに従って、保護度合いが小さくなっていく。例えば
インタレース画像信号で動きのある部分は低域成分のみ
でなく、動きを再現する垂直高域成分も保護したい場合
には、このような設定が有効である。このように、画像
の特徴によって保護したい係数のみを自由に保護するこ
とが出来る。逆に歪みが目立たない成分を自由にゼロ化
することができる。

【００８７】また、あまり高域係数が出現しないような
画像信号に、ホワイトノイズが重畳されている場合、画
像成分が出現しない高域に、ノイズによる係数データが
出現する。このような高域成分に対応するテーブルの値
を非常に大きな値に設定すれば、ノイズを除去すること
が可能である。

【００８８】また、上記のようなテーブルＮを設定する
場合には、テーブルの値の設定時に、保護領域を設定す
ることと同様の機能を持たせることが出来るので、選択
器５２は保護領域無しとして動作する。例えば、上記の
説明において、量子化スケールＱに加算する固定値とし
て、”０”または負の数を設定すれば、テーブルの値を
量子化スケールＱの値以下に設定できる。よって、この
値に対応する係数データは保護領域を設けられたことと
同等に扱われる。テーブルＮの個々の値のうち、量子化
スケールＱよりも大きな値に対応する係数データのみが
保護領域外係数データと同等に扱われる。

【００８９】以上のように、本発明の実施の形態７によ
れば、直交変換ブロック内の各係数データに対応した個
別の値を設定できるので、画像の特徴に応じて特定の係
数データだけをゼロ化することが出来る。結果としてそ
れ以外の係数を保護することが出来る。よって、良好な
画質を得ることが出来る。

【００９０】なお、テーブルＮは、本発明の実施の形態
２で説明したパラメータＭと同様に、各マクロブロック
の平均輝度レベルに基づいてマクロブロック毎に適応的
に変化させることが可能である。

【００９１】なお、テーブルＮは、本発明の実施の形態
３で説明したパラメータＭと同様に、画像に乗っている
ノイズ量に応じて、画像フレーム毎に適応的に変化させ
ることが可能である。

【００９２】なお、テーブルＮは、本発明の実施の形態
４で説明したパラメータＭと同様に、画像の信号成分に
応じて、マクロブロック内の各直交変換ブロック毎に適
応的に変化させることが可能である。

【００９３】なお、テーブルＮは、本発明の実施の形態
５で説明したパラメータＭと同様に、画像の符号化タイ
プに応じて適応的に変化させることが可能である。

【００９４】なお、テーブルＮの個々の値は、本発明の
実施の形態６で説明したパラメータＭと同様に、過去の
平均量子化スケールの関数で算出することが可能であ
る。この場合は、個々の値に対応して別々に関数を設け
るようにすればよい。

【００９５】なお、インターレース画像であって、画像
フレームを構成する２つのフィールドを別々に符号化す
る場合には、上記全ての説明における、フレームに適用
する処理をフィールドに適用することができる。

【００９６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像信号
の特徴に応じて直交変換後の周波数成分を適切にゼロと
する事ができるので、画質劣化を引き起こすことなく、
保護したい係数成分を保護することができる。また、ノ
イズ量に応じて適応的にパラメータＭを変えることがで
きるので、ノイズの少ないときに過度に係数成分をゼロ
としてしまうことがない。また、ノイズが多いときにノ
イズ成分を切り捨てることができるので、量子化スケー
ルの増加を防ぐことができる。また、マクロブロック内
の画像成分別に保護の度合いを変化させることができ
る。従って、非常に良好な画質を得ることができる。ま
た、簡単な回路で、画像信号のノイズ量や複雑度合いに
適したパラメータＭを設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における画像符号化装置
の構成図

【図２】本発明の実施の形態１における量子化の流れを
示す模式図（ａ）直交変換係数データを示す図（ｂ）量子化スケールＱで量子化された量子化データを
示す図（ｃ）パラメータＭで量子化された量子化データを示す
図（ｄ）選択器１４によって選択された量子化データを示
す図

【図３】本発明の実施の形態１における他の保護領域を
示す模式図

【図４】本発明の実施の形態２における画像符号化装置
の構成図

【図５】本発明の実施の形態２における平均輝度レベル
とノイズ量の関係図

【図６】本発明の実施の形態３における画像符号化装置
の構成図

【図７】本発明の実施の形態３における画像符号化装置
の撮像手段３０の詳細な構成図

【図８】本発明の実施の形態４における画像符号化装置
の構成図

【図９】本発明の実施の形態５における画像符号化装置
の構成図

【図１０】本発明の実施の形態７における画像符号化装
置の構成図

【図１１】本発明の実施の形態７における画像符号化装
置のテーブルＮの一例を示す概念図

【符号の説明】

１０直交変換器１１第１の量子化器１２パラメータ生成手段１３第２の量子化器１４選択器１５可変長符号化器１６バッファ１７レート制御手段２０平均輝度演算手段３０撮像手段３１撮像素子３２増幅器３３Ａ／Ｄ変換器３４信号処理手段３５ゲイン制御手段４０動き補償予測手段５０テーブル生成手段５１第２の量子化器５２選択器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡秀美大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者岡部雅夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C057 AA01 EA02 EA07 EM04 EM09 EM16 FB03 GE08 5C059 KK01 MA05 MA21 MA23 MC11 MC14 MC24 ME01 PP06 PP07 PP16 SS15 TA46 TB04 TB08 TC00 TC04 UA02 5J064 AA00 BA16 BB07 BB12 BC06 BC16 BC19 BC21 BC25 BC27 BD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を圧縮するときに用いる符号化
方法であって、画像信号を所定のブロック毎に直交変換
し係数データを得る直交変換のステップと、前記係数デ
ータを所定の量子化スケールＱで量子化し量子化データ
を得る量子化のステップと、所定のパラメータＭ（Ｍ≧
Ｑ）を決定するパラメータ決定ステップと、前記係数デ
ータを前記パラメータＭで量子化し、各係数データがゼ
ロとなったかどうかを判定する判定ステップと、前記ブ
ロックの各係数データを保護領域内係数データと保護領
域外係数データとに分類し、前記保護領域内係数デー
タ、および前記保護領域外係数データであって前記判定
ステップの判定結果が非ゼロである係数データについて
は前記量子化データを選択し、前記保護領域外係数デー
タであって前記判定ステップの判定結果がゼロである係
数データについてはゼロを選択する選択ステップと、を
有することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項２】前記パラメータ決定ステップは、量子化
される前記ブロックを含む所定数のブロックの平均輝度
レベルに基づいて前記パラメータＭを変えることを特徴
とする請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】前記パラメータ決定ステップは、画像信
号に含まれるノイズ量に基づいて前記パラメータＭを変
えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像符
号化方法。
【請求項４】前記パラメータ決定ステップは、所定の
大ブロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色差信
号ブロックに対し、前記パラメータＭを別々に設定する
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載の画像符
号化方法。
【請求項５】前記パラメータ決定ステップは、画像を
符号化する際の各フレームの予測符号化方式の種別に基
づいて前記パラメータＭを変えることを特徴とする請求
項１，２，３または４に記載の画像符号化方法。
【請求項６】前記パラメータ決定ステップは、過去ま
たは現在のフレームの既に符号化された１個以上の前記
ブロックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によっ
て前記パラメータＭを算出することを特徴とする請求項
１，２，３，４または５に記載の画像符号化方法。
【請求項７】画像信号を圧縮するときに用いる符号化
方法であって、画像信号を所定のブロック毎に直交変換
し係数データを得る直交変換のステップと、前記係数デ
ータを所定の量子化スケールＱで量子化し量子化データ
を得る量子化のステップと、前記ブロックの各係数デー
タに対応した個別の値を持つテーブルＮを決定するテー
ブル決定ステップと、前記ブロックの各係数データを前
記テーブルＮで量子化し、各係数データがゼロとなった
かどうかを判定する判定ステップと、前記ブロックの各
係数データのうち、前記判定ステップの判定結果が非ゼ
ロである係数データについては前記量子化データを選択
し、前記判定ステップの判定結果がゼロである係数デー
タについてはゼロを選択する選択ステップと、を有する
ことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項８】前記テーブルＮに含まれる個々の値Ｎｉ
において、Ｎｉ≧Ｑの関係を満たす値が１個以上存在す
ることを特徴とする請求項７に記載の画像符号化方法。
【請求項９】前記テーブル決定ステップは、量子化さ
れる前記ブロックを含む所定数のブロックの平均輝度レ
ベルに基づいて前記テーブルＮを変えることを特徴とす
る請求項７または８に記載の画像符号化方法。
【請求項１０】前記テーブル決定ステップは、画像信
号に含まれるノイズ量に基づいて前記テーブルＮを変え
ることを特徴とする請求項７，８または９に記載の画像
符号化方法。
【請求項１１】前記テーブル決定ステップは、所定の
大ブロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色差信
号ブロックに対し、前記テーブルＮを別々に設定するこ
とを特徴とする請求項７，８，９または１０に記載の画
像符号化方法。
【請求項１２】前記テーブル決定ステップは、画像を
符号化する際の各フレームの予測符号化方式の種別に基
づいて前記テーブルＮを変えることを特徴とする請求項
７，８，９，１０または１１に記載の画像符号化方法。
【請求項１３】前記テーブル決定ステップは、過去ま
たは現在のフレームの既に符号化された１個以上の前記
ブロックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によっ
て前記テーブルＮを算出することを特徴とする請求項
７，８，９，１０，１１または１２に記載の画像符号化
方法。
【請求項１４】画像信号を圧縮するときに用いる符号
化装置であって、画像信号を所定のブロック毎に直交変
換し係数データを得る直交変換器と、前記係数データを
所定の量子化スケールＱで量子化し量子化データを得る
量子化器と、所定のパラメータＭ（Ｍ≧Ｑ）を決定する
パラメータ決定手段と、前記係数データを前記パラメー
タＭで量子化し、各係数データがゼロとなったかどうか
を判定する判定手段と、前記ブロックの各係数データを
保護領域内係数データと保護領域外係数データとに分類
し、前記保護領域内係数データ、および前記保護領域外
係数データであって前記判定手段の判定結果が非ゼロで
ある係数データについては前記量子化データを選択し、
前記保護領域外係数データであって前記判定手段の判定
結果がゼロである係数データについてはゼロを選択する
選択手段と、を備えることを特徴とする画像符号化装
置。
【請求項１５】前記パラメータ決定手段は、量子化さ
れる前記ブロックを含む所定数のブロックの平均輝度レ
ベルに基づいて前記パラメータＭを変えることを特徴と
する請求項１４に記載の画像符号化装置。
【請求項１６】前記パラメータ決定手段は、画像信号
に含まれるノイズ量に基づいて前記パラメータＭを変え
ることを特徴とする請求項１４または１５に記載の画像
符号化装置。
【請求項１７】前記パラメータ決定手段は、所定の大
ブロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色差信号
ブロックに対し、前記パラメータＭを別々に設定するこ
とを特徴とする請求項１４，１５または１６に記載の画
像符号化装置。
【請求項１８】前記パラメータ決定手段は、画像を符
号化する際の各フレームの予測符号化方式の種別に基づ
いて前記パラメータＭを変えることを特徴とする請求項
１４，１５，１６または１７に記載の画像符号化装置。
【請求項１９】前記パラメータ決定手段は、過去また
は現在のフレームの既に符号化された１個以上の前記ブ
ロックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によって
前記パラメータＭを算出することを特徴とする請求項１
４，１５，１６，１７または１８に記載の画像符号化装
置。
【請求項２０】画像信号を圧縮するときに用いる符号
化装置であって、画像信号を所定のブロック毎に直交変
換し係数データを得る直交変換器と、前記係数データを
所定の量子化スケールＱで量子化し量子化データを得る
量子化器と、前記ブロックの各係数データに対応した個
別の値を持つテーブルＮを決定するテーブル決定手段
と、前記ブロックの各係数データを前記テーブルＮで量
子化し、各係数データがゼロとなったかどうかを判定す
る判定手段と、前記ブロックの各係数データのうち、前
記判定手段の判定結果が非ゼロである係数データについ
ては前記量子化データを選択し、前記判定手段の判定結
果がゼロである係数データについてはゼロを選択する選
択手段と、を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２１】前記テーブルＮに含まれる個々の値Ｎ
ｉにおいて、Ｎｉ≧Ｑの関係を満たす値が１個以上存在
することを特徴とする請求項２０に記載の画像符号化装
置。
【請求項２２】前記テーブル決定手段は、量子化され
る前記ブロックを含む所定数のブロックの平均輝度レベ
ルに基づいて前記テーブルＮを変えることを特徴とする
請求項２０または２１に記載の画像符号化装置。
【請求項２３】前記テーブル決定手段は、画像信号に
含まれるノイズ量に基づいて前記テーブルＮを変えるこ
とを特徴とする請求項２０，２１または２２に記載の画
像符号化装置。
【請求項２４】前記テーブル決定手段は、所定の大ブ
ロックに含まれる複数の輝度信号ブロックと色差信号ブ
ロックに対し、前記テーブルＮを別々に設定することを
特徴とする請求項２０，２１，２２または２３に記載の
画像符号化装置。
【請求項２５】前記テーブル決定手段は、画像を符号
化する際の各フレームの予測符号化方式の種別に基づい
て前記テーブルＮを変えることを特徴とする請求項２
０，２１，２２，２３または２４に記載の画像符号化装
置。
【請求項２６】前記テーブル決定手段は、過去または
現在のフレームの既に符号化された１個以上の前記ブロ
ックの平均量子化スケールＱａに基づく関数によって前
記テーブルＮを算出することを特徴とする請求項２０，
２１，２２，２３，２４または２５に記載の画像符号化
装置。