JP2005294967A - 映像符号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 映像符号化装置側でオブジェクトの輪郭を抽出するなどの重い処理や、復号化側に特別な処理を行なわせることなく、復号時に発生するノイズを目立たないように符号化を行なう映像符号化装置を提供する。
【解決手段】入力された画像の画素情報の階調値が所定の値以下であれば、階調値を減少させ、入力された画像の画素情報の階調値が別の所定の値以上であれば、階調値を増加させる処理を減少処理部１３０と増加処理部１０４とで行なう。これにより、所定の値以下や別の所定の値以上の映像部分でノイズが発生しても、復号時のクリッピングにより、ノイズを減少させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタル情報として表現された映像情報を圧縮して符号化することにより、圧縮符号化情報を出力する映像符号化装置に関する。

映像情報の符号化の規格には、ＩＳＯにおいて、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４が制定され、また、ＩＴＵ−Ｔにおいて、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３などが制定され、ＤＶＤ、ビデオカメラ、インターネットなどの多くのアプリケーションの分野で普及している。これらの規格は、それぞれ成立した時期が異なるため細かな規格の点に相違があり互換性がない場合が多い。しかし、基本的な原理は共通しており、動き補償と離散コサイン変換とによるハイブリッド符号化が用いられている。

符号化される映像の画素情報の有する成分には、ＲＧＢから線形変換で求まるＹＣｂＣｒで表わされるものがある。Ｙは輝度を表わし、ＣｂとＣｒとは色差を表わす。映像の符号化では、ＣｂとＣｒとの値を間引くサブサンプリング処理が行なわれている。これは、人間の目は輝度の空間的な変化には敏感であるが、色差の変化には鈍感なことを利用した処理である。

符号化される映像は、フレームから構成されており、それぞれのフレームが符号化されるが、フレーム単独で符号化がされるＩフレームのほかに、他のフレームとの差分を符号化したＰフレーム、Ｂフレームなどがある。連続するフレームは似ているため、フレームの差分の情報量は小さく、このことが符号化の圧縮率の向上に寄与している。

上記の標準では、フレーム間の差分の計算は、１６ピクセル×１６ピクセルのマクロブロックごとに行なわれるが、フレームにある物体が動くことを考慮して、動きベクトルの算出が行なわれる。動きベクトルの算出は、注目しているフレームである注目フレームのマクロブロックに対して、ブロックマッチングにより近くのブロックである参照フレームを探して、２つのブロックの位置の差を求めることによって行なわれる。このとき、参照フレームは、原画像ではなく、符号化された後に、同じパラメータで復号化されたものである。このため、映像符号化装置は、その内部に復号化器を有している。

その後、注目フレームと参照フレームとの２つのブロックの際にＤＣＴ（離散コサイン変換）などの空間周波数変換が施され、量子化によって情報が大幅に削減される。これらの動きベクトルと量子化されたＤＣＴ成分のグループに対してハフマン符号などのエントロピー符号が割り当てられ、最終的な符号ビットストリームが形成される。また、動きベクトルを求めない場合には、差分ではなく、単独のマクロブロックに対してＤＣＴ、量子化、符号割り当てが行なわれる。

図１５は、上述した従来の映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。すなわち、入力された映像の画素情報に基づいて空間周波数変換を行ない、入力された映像の符号化を行なう映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。入力された映像は、必要に応じて、差分器１５０１に入力され、画像メモリ１５０８に蓄積された前のフレームとの差分が求められ、空間周波数変換部１５０３に入力される。空間周波数変換部１５０３に差分が入力されるか、それとも、入力された映像が入力されるかは、制御部１５１０により制御されるスイッチ１５０２により選択がされる。なお、図１５において、スイッチ１５０２が上の端子を選択すると、差分が求められることなく、入力された映像が空間周波数変換部１５０３に入力される。このように、差分が求められることなく、入力された映像が空間周波数変換部１５０３に入力される状態を、「イントラ符号化モード」という。また、イントラ符号化モードでないモード、すなわち、画像メモリ１５０８に蓄積された他のフレームとの差分が空間周波数変換部１５０３に入力されるモードを、「インター符号化モード」という。

空間周波数変換部１５０３は、入力に対して、離散コサイン変換などを施し、入力を空間周波数成分に変換する。量子化部１５０４で量子化が行なわれ、ハフマン符号化などがされて、符号化映像が出力される。量子化部１５０４の出力は、逆量子化部１５０５で量子化部１５０４の逆の操作が行なわれ、逆空間周波数変換部１５０６へ入力され、空間周波数変換部１５０３の逆の操作が行なわれる。もし、イントラ符号化モードであれば、そのまま画像メモリ１５０８に逆空間周波数変換部１５０６の出力が蓄積される。また、インター符号化モードであれば、スイッチ１５０２と連動するスイッチ１５０９により、前のフレームとの加算が加算器１５０７により行なわれ、フレームの復元が行なわれて、画像メモリ１５０８に蓄積される。画像メモリに蓄積される際に、入力された映像との比較を行ない、動きベクトルの算出も必要に応じて行なわれる。

フレーム単独で符号化ができるＩフレームに関しては、動きベクトルの算出はなく、全てのマクロブロックが単独で符号化される。ここで、ＤＣＴなどの変換を用いることにより、自然画像に対して大幅にビットレートを削減できる利点が生じるが、エッジなどの周りにモスキートノイズが発生するという欠点がある。このことが、低ビットレートでの画像劣化の一因となっている。特に、文字が含まれる映像部分やコンピュータグラフィックスにより作成した映像には、エッジが多く含まれるため、符号化によりモスキートノイズが多く発生する。

図１６と図１７は、ノイズの発生を説明するための図である。入力された映像の画素位置を横軸にとり、それぞれの画素の輝度を縦軸にとったとする（輝度の最大値を２５５とする）。このとき、入力された映像の画素の輝度が０に近い部分と２５５に近い部分とに注目すると、映像符号化装置により空間周波数変換が行なわれて送信がされ、受信側で空間周波数変換の逆変換が行なわれることにより、図１７に例示されるように、画素の輝度が０に近い部分と２５５に近い部分に凹凸が生じてしまい、ノイズとして見えてしまう。

このような現象を解決するために、ＭＰＥＧ−４ビジュアルの規格では、コンピュータグラフィックスにより作成した映像と静止画などとの合成においては、オブジェクトを取り出し、オブジェクトの輪郭を符号化する方法が規定されている。しかし、この方法では、処理負荷が重く、特にオブジェクトの抽出がうまくいかないため、このような規格が使用されているアプリケーションは少ない。

また、符号化した映像を受信する側で、高周波成分の大きさを検出して、適切なフィルタを施すことにより、ノイズを目立たなくする技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、復号側に特殊な処理が必要とされる。
特開平１１−４６３６２号公報（請求項１）

上述したように、従来の合成を用いない方法では、文字などのエッジの周りのモスキートノイズが目立つ。このことは、ＭＰＥＧ−４のオブジェクト合成の方法でも解決可能かもしれないが、処理負荷が重く、復号側も対応していなければならないという課題がある。

また、復号側でフィルタを選択して施すという方法でも、復号側にフィルタの選択を行なう手段を備える必要があり、また、適切にフィルタの種類、強度を選択しないと、画質が反対に劣化してしまうという課題がある。

そこで、本発明では、映像を符号化する際に、ノイズが発生しにくくなるような符号化を行なう装置などを提供することを目的とする。

かかる課題を解決するために、本発明では、各ブロックをフレームのみで符号化を行なうイントラ符号化モードにおいて、空間周波数変換を行なう前に、階調値が所定の値以下であれば、階調値を減少させ、階調値が別の所定の値以上であれば、階調値を増加させる処理を行なう手段を有した映像符号化装置を提供する。この映像符号化装置において、階調値を減少させる場合には、０以下の値に減少させ、階調値を増加させる場合には、階調値の最大値以上の値に増加させるようになっていてもよい。ここに、「階調値の最大値」とは、復号側で表示などがされる映像のピクセルの階調値の最大の値を意味する。

このように、低いまたは高い階調値を減少または増加させることにより、復号化により低い階調値や高い階調値に変動が生じても、その変動を目立たなくすることができる。特に、０以下の値に減少させまたは最大階調値以上に増加させることにより、復号化により変動が生じても、０と最大階調値でクリッピングがされるので、ノイズが目立たなくなったり、見えなくなったりするという効果が期待できる。

また、本発明においては、文字を含む映像部分やコンピュータグラフィックスで作成された映像のブロックをイントラ符号化モードで符号化する場合に、空間周波数変換を行なう前に、上述した階調値の減少または増加を行なうようにするようになっていてもよい。また、文字を含む映像部分やコンピュータグラフィックスで作成された映像のブロックをインター符号化モードで符号化する場合には、差分フレームの値を０として、動き補償だけで符号化を行なうようにしてもよい。

本発明によれば、映像符号化装置側でオブジェクトの輪郭を抽出するなどの重い処理や、復号化側に特別な処理を行なわせることなく、復号時に発生するノイズを目立たないようにすることが可能となる。

以下、本発明を実施するための形態について、図を用いて実施形態として説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。

（実施形態１：主に請求項１、２、６について説明する）

本発明の実施形態１として、イントラ符号化モードかどうかを判定し、その判定に基づいて、画素情報の階調値を減少または増加させる映像符号化装置について説明する。

（実施形態１：構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。図１５と比較すれば判るように、本実施形態に係る映像符号化装置１００は、従来の映像符号化装置が、下値判断部１０１と、上値判断部１０２と、減少処理部１０３と、増加処理部１０４と、モード判定部１０５と、を有した構成となっている。

「下値判断部」１０１は、入力された映像の画素情報の示す階調値が所定の値Ａ以下であるか判断する。「階調値」とは、例えば、画素情報の輝度の階調値である。他に、色差の階調値も考えられる。

「上値判断部」１０２は、前記入力された映像の画像情報の示す階調値が所定の値Ｂ以上であるかを判断する。

「減少処理部」１０３は、下値判断部１０１での判断結果が所定の値Ａ以下であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ａ´以下に減少させる処理を行なう。「減少させる」ので、一般には、Ａ´の値はＡ以下である。

図２は、減少処理部１０３の入力と出力との画素情報の階調値の関係を例示する。横軸が減少処理部１０３の入力の画素情報の階調値を表わし、縦軸が出力の画素情報の階調値を表わす。図２（１）に示されるように、減少処理部１０３の入力の画素情報の階調値がＡより大であれば、グラフは４５度の傾きを持ち、Ａ以下であれば、Ａ´以下の値を示すグラフとなる。図２（１）では、Ａ以下であれば、出力はＡ´以下の定数値となっているが、定数値になっている必要はない。また、Ａ´の値は、０以下の値であってもよい。この場合の入力と出力との関係を示すグラフが図２（２）である。

「増加処理部」１０４は、上値判断部１０２での判断結果が所定の値Ｂ以上であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ｂ´以上に増加させる処理をおこなう。「増加させる」ので、一般には、Ｂ´の値はＢ以上である。

図３は、増加処理部１０４の入力と出力との画素情報の階調値の関係を例示する。横軸が増加処理部１０４の入力の画素情報の階調値を表わし、縦軸が出力の画素情報の階調値を表わす。図３（１）に示されるように、増加処理部１０４の入力の画素情報の階調値がＢより小であれば、グラフは４５度の傾きを持ち、Ｂ以上であれば、Ｂ´以上の値を示すグラフとなっている。図３（１）では、Ｂ以上であれば、出力はＢ´以上の定数値となっているが、定数値になっている必要はない。また、Ｂ´の値は、最大階調値以上の値であってもよい。この場合の入力と出力との関係を示すグラフが図３（２）である。

図４は、減少処理部１０３と増加処理部１０４とに対する入力と出力との画素情報の階調値の関係を例示する。入力の画素情報の階調値がＡ以下であれば、出力の画素情報の階調値はＡ´以下となり、入力の画素情報の階調値がＢ以上であれば、出力の画素情報の階調値はＢ´以上となり、他の場合には、４５度のグラフになることを示している。

「モード判定部」１０５は、入力された画像の画素情報に基づいて構成されるブロックがイントラ符号化モードで符号化されるかどうかを判定する。「入力された画像の画素情報に基づいて構成されるブロック」に現れる「基づいて」とは、「入力された画像の画素情報」と、「ブロック」とに何らかの関係があることを意味する。例えば、入力された映像の画素情報そのものがブロックを構成していることを意味してもよい。あるいは、減少処理部１０３、増加処理部１０４で処理が行なわれた画素情報がブロックを構成していることを意味してもよい。なお、「ブロック」とは、例えば、マクロブロックを意味し、ＤＣＴなどの空間周波数変換の単位となるものである。

モード判定部による判定は、例えば、制御部１５１０から送られる情報に基づいて行なわれる。あるいは、スイッチ１５０２がどちらの端子を選択しているかに基づいて行なわれるようになっていてもよい。

本実施形態において、減少処理部１０３と増加処理部１０４とは、モード判定部１０５での判定が"イントラ符号化モードで符号化される"である場合に、処理を行なう。ここでいう「処理」とは、減少処理部１０３については、下値判断部１０１での判断結果が所定の値Ａ以下であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ａ´以下に減少させることを意味し、増加処理部１０４については、上値判断部１０２での判断結果が所定の値Ｂ以上であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ｂ´以上に増加させることを意味する。

（実施形態１：処理の流れ）
図５は、本実施形態に係る映像符号化装置の下値判断部１０１と上値判断部１０２と減少処理部１０３と増加処理部１０４とモード判定部１０５との処理の流れ図を例示する。ステップＳ５０１において、イントラ符号化モードであるかどうかを、モード判定部１０５で判定する（モード判定ステップ）。もしイントラ符号化モードであれば、ステップＳ５０２へ処理を移行させ、そうでなければ、ステップＳ５０２からステップＳ５０５をスキップする。ステップＳ５０２において、階調値がＡ以下であるかどうかを、下値判断部１０１で判断する（下値判断ステップ）。もし、階調値がＡ以下であれば、ステップＳ５０３へ処理を移行させ、そうでなければ、ステップＳ５０３をスキップする。ステップＳ５０３において、階調値をＡ´以下に減少させることを、減少処理部１０３で行なう（減少処理ステップ）。ステップＳ５０４において、階調値がＢ以上であるかどうかを、上値判断部１０２で判断する（上値判断ステップ）。もし、階調値がＢ以上であれば、ステップＳ５０５へ処理を移行させ、そうでなければ、ステップＳ５０５をスキップする。ステップＳ５０５において、階調値をＢ´以上に増加させることを、増加処理部１０４にて行なう（増加処理ステップ）。本実施形態に係る映像符号化装置は、入力された映像の画素情報それぞれについて、この流れ図の処理を実行する。

なお、本実施形態に限らず、本発明に係る映像符号化装置の構成要素である各部、各手段は、ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェア（プログラム）の両者、のいずれかによって構成することが可能である。たとえば、これらを実現する一例として、計算機を利用する場合には、ＣＰＵ、メモリ、バス、インターフェース、周辺装置などから構成されるハードウェアと、これらのハードウェア上にて実行可能なソフトウェアを挙げることができる。

（実施形態１：別の構成）
図６は、本実施形態に係る映像符号化装置の別の構成を示す機能ブロック図を例示する。図６と図１とを比べると、図６では、モード判定部１０５が描かれていない。そのかわりモード判定部はスイッチ１５０２により実現されていると考えることができる。すなわち、スイッチ１５０２により、イントラ符号化モードの側が選択されていれば、減少処理部１０３と増加処理部１０４とを通過した画素情報が空間周波数変換部１５０３に入力され、インター符号化モードの側が選択されていれば、差分器１５０１を通過した画素情報が空間周波数変換部１５０３に入力される。

（実施形態１：主な効果）
図７、図８、図９は、本実施形態の効果を説明するための図である。図７は、横軸が画素位置を表わし、縦軸が画素情報の階調値を表わす。最大の階調値が２５５であるとして、画素情報の階調値がＡ以下の部分が負の値に減少され、階調値がＢ以上の部分が２５５より大きい値に増加されたとする。図８は、図７で示される映像が符号化され、受信側で復号された状態を例示する。図７で負の階調値になった部分に相当する部分と２５５より大きい値になった部分に相当する部分に凸凹が生じてノイズが発生したとしても、表示される場合には、負の階調値は０に、２５５より大きい階調値は２５５に、クリッピングされるため、図９に示されるように凸凹のない映像が再現されることになる。これにより、ノイズが発生しなくなっていることが示される。

また、階調値を負の値に減少したり、２５５より大きい値に増加したりしない場合であっても、減少と増加の処理により、ノイズの発生により生ずる凸凹がクリッピングされることにより、ノイズを減少させることが可能である。

（実施形態２：主に請求項３に対応する）

本発明の実施形態２として、高周波成分の量を測定し、高周波成分の量が所定の値以上であれば、画素情報の階調値の減少または増加を行なう映像符号化装置について説明する。

（実施形態２：構成）
図１０は、本発明の実施形態２に係る映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。映像符号化装置１０００は、実施形態１に係る映像符号化装置が、高周波成分測定部１００１を有した構成となっている。

「高周波成分測定部」１００１は、前記入力された映像の画素情報を含む映像部分の高周波成分の量を測定する。ここに、「高周波成分」とは、映像を空間周波数に分解した場合に高い周波数を示す成分である。高周波成分の量を測定する方法としては、例えば、入力された映像をバンドパスフィルタに通過させ、その結果の映像部分に相当する部分を積分する方法がある。

本実施形態においては、減少処理部１０３と増加処理部１０４とは、高周波成分測定部１００１での測定結果が処置の値以上である場合に、前記処理を行なう。「前記処理」とは、減少処理部１０３については、下値判断部１０１での判断結果が所定の値Ａ以下であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ａ´以下に減少させることを意味し、増加処理部１０４については、上値判断部１０２での判断結果が所定の値Ｂ以上であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報を所定の値Ｂ´以上に増加させることを意味する。

（実施形態２：処理の流れ）
図１１は、本実施形態における映像符号化装置の処理の流れ図を例示する。図１１の流れ図においては、ステップＳ１１０１がステップＳ５０１に、ステップＳ１１０３がステップＳ５０２に、ステップＳ１１０４がステップＳ５０３に、ステップＳ１１０５がステップＳ５０４に、ステップＳ１１０６がステップＳ５０５に、それぞれ対応している。ステップＳ１１０２は、高周波成分の量が所定の値以上であるかどうかを判断するステップである。もし、所定の値以上であれば、ステップＳ１１０３へ処理を移行させ、そうでなければ、ステップＳ１１０３からステップＳ１１０６までをスキップする。

（実施形態２：主な効果）
本実施形態により、高周波成分の多い画像の部分に発生するモスキートノイズを減少させることができ、また、その他の部分の画質を変化させないようにすることができる。

（実施形態３：主に請求項４に対応する）

本発明の実施形態３として、文字が書かれた映像または／およびコンピュータグラフィックスにより作成された映像を含む部分に、前記処理を行なう映像符号化装置について説明する。文字が書かれた映像または／およびコンピュータグラフィックスにより作成された映像を特別に扱うのは、これらの映像には、高周波成分が多く含まれるためである。

（実施形態３：構成）
図１２は、本発明の実施形態３に係る映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。映像符号化装置１２００は、実施形態１に係る映像符号化装置において、入力された映像が第１の映像部分と第２の映像部分とからなり、スイッチ１２０１を有した構成となっている。

「第１の映像部分」は、文字が書かれた映像、コンピュータグラフィックスにより作成された映像のいずれか一方、または、両方を含む映像部分であり、「第２の映像部分」は、その他の映像である。第１の映像部分は、例えば、映像の座標の範囲により指定されてもよいし、映像で表現されている内容を自動で認識を行ない、文字が書かれた映像であるか、コンピュータグラフィックスにより作成された映像であるかを判断した結果により指定されてもよい。あるいは、高周波成分の量を測定し、その結果に基づいて、第１の映像部分と第２の映像部分とを区別してもよい。本実施形態においては、第１の映像部分は、減少処理部１０３と増加処理部１０４とを通過させ、第２の映像部分は、それらの部を通過させないようになっている。ただし、必要に応じては、第２の映像部分も、減少処理部１０３と増加処理部１０４とを通過させるようになっていてもよい。

「スイッチ１２０１」は、映像の符号化を行なう部分が第１の映像部分か第２の映像部分であるかの判断の結果に応じて、第１の映像部分と第２の映像部分との間で選択を行なう。これにより、第１の映像の画素情報については、イントラ符号化モードでは、階調値の減少または増加の処理が行なわれるようになる。

（実施形態３：主な効果）
本実施形態により、高周波成分が多く含まれる文字が書かれた映像または／およびコンピュータグラフィックスにより作成された映像の画素情報の階調値の減少または増加の処理が行なわれるので、ノイズを減少させることが可能となる。

（実施形態４：主に請求項５について説明する）

本発明の実施形態４として、実施形態３でいう第１の映像部分において、イントラ符号化モードで符号化されない場合には、差分フレームの値を０として、動き補償だけで符号化を行なう映像符号化装置について説明する。文字の映像あるいはコンピュータグラフィックスで作成された映像は、同じ内容の映像が平行移動する場合が多いので、差分フレームの値を０として動き補償だけで符号化が可能となるので、本実施形態が想到された。

（実施形態４：構成）
図１３は、本発明の実施形態４に係る映像符号化装置の機能ブロック図を例示する。映像符号化装置１３００は、実施形態３に係る映像符号化装置にスイッチ１３０１を有した構成となっており、これにより、以下に述べるように動き補償符号化部が形成されている。

「動き補償符号化部」は、第１の映像部分の画素情報に基づいて構成されるブロックについてのモード判定部１０５での判定が、"イントラ符号化モードで符号化されない"である場合には、差分フレームの値を０として、動き補償により符号化を行なう。

図１３において、符号化される映像が、第１の映像部分であるか、また、イントラ符号化モードで符号化するかどうか、によって、スイッチ１２０１と、スイッチ１３０１と、スイッチ１５０２（スイッチ１５０９と連動する）との切り替えを行なう。

図１４に示した画像を符号化する場合を例にとって説明する。図１４において、座標位置（Ｔｓｘ，Ｔｓｙ）と（Ｔｅｘ，Ｔｅｙ）とを対向する頂点とする矩形領域に文字あるいはコンピュータグラフィックスの画像が静止あるいは平行移動して表示されており、その他の領域に人物などの自然画像を表示されているとする。

（実施形態４：イントラ符号化モード）
もし、イントラ符号化モードで符号化を行なう場合には、スイッチ１５０２とスイッチ１５０９とは、図１３の上側の端子を選択する。また、スイッチ１３０１は、図１３における右側の端子を選択する。この状態で、符号化されるマクロブロック上の画素の座標を（ｘ，ｙ）とすると、Ｔｓｘ≦ｘ≦ＴｅｘかつＴｓｙ≦ｙ≦Ｔｅｙであれば、スイッチ１２０１は、図１３における上側の端子を選択し、文字あるいはコンピュータグラフィックスの画像を空間周波数変換部１５０３へ入力する。それ以外であれば、スイッチ１２０１は、図１３における下側の端子を選択し、自然画像を空間周波数変換部１５０３へ入力する。

（実施形態４：インター符号化モード）
もし、イントラ符号化モードで符号化を行なわない場合、すなわち、インター符号化モードで符号化を行なう場合には、スイッチ１５０２とスイッチ１５０９とは、図１３における下側の端子を選択する。また、この場合、スイッチ１３０１とスイッチ１２０１とは連動することとなる。すなわち、もし、Ｔｓｘ≦ｘ≦ＴｅｘかつＴｓｙ≦ｙ≦Ｔｅｙでなければ、スイッチ１２０１は図１３における下側の端子を選択し、スイッチ１３０１は、図１３における右側の端子を選択する。これにより、差分フレームの値が空間周波数変換部１５０３に入力され、加算器１５０７で加算が行なわれた結果が画像メモリ１５０８に蓄積される。一方、もし、Ｔｓｘ≦ｘ≦ＴｅｘかつＴｓｙ≦ｙ≦Ｔｅｙであれば、スイッチ１２０１は図１３における上側の端子を選択し、スイッチ１３０１は図１３における左側の端子を選択する。このとき、第１の映像部分と画像メモリ１５０８が蓄積する映像の相当部分とが一致したとすると、差分器１５０１による差分が０となり、結果として逆空間周波数変換部１５０６の出力も０となり、加算器で加算を行なう必要がなくなる。スイッチ１３０１が左側の端子を選択するとは、このことを意味する。また、第１の映像部分が平行に移動すると、画像メモリ１５０８により、その動きベクトルが検出されて出力されるとともに、画像メモリの内容の第１の映像部分が平行移動される。これにより、第１の映像部分と画像メモリ１５０８が蓄積する映像部分の相当部分との差分を０にすることができる。したがって、差分フレームの値を０とし、動き補償で符号化を行なうことができる。また、逆量子化部１５０５と逆空間周波数変換部１５０６とを動作させる必要が無くなる。

（実施形態４：主な効果）
本実施形態の主な効果は、実施形態３と同じである。加えて、第１の映像部分をインター符号化モードで符号化する場合には、逆量子化部、逆空間周波数変換部を動作させないようにすることが可能であり、電力消費を抑えることができるなどの効果がある。

本発明に係る映像符号化装置などは、映像符号化装置側でオブジェクトの輪郭を抽出するなどの重い処理や、復号化側に特別な処理を行なわせることなく、ノイズを目立たないように符号化することが可能であり、産業上有用である。

本発明の実施形態１に係る映像符号化装置の機能ブロック図 減少処理部１０３の入力と出力との画素情報の階調値の関係を説明する図 増加処理部１０４の入力と出力との画素情報の階調値の関係を説明する図 減少処理部１０３と増加処理部１０４とに対する入力と出力との画素情報の階調値の関係を説明する図 本発明の実施形態１に係る映像符号化装置の処理の流れ図 本発明の実施形態１に係る映像符号化装置の機能ブロック図 本発明の効果を説明するための図 本発明の効果を説明するための図 本発明の効果を説明するための図 本発明の実施形態２に係る映像符号化装置の機能ブロック図 本発明の実施形態２に係る映像符号化装置の処理の流れ図 本発明の実施形態３に係る映像符号化装置の機能ブロック図 本発明の実施形態４に係る映像符号化装置の機能ブロック図 本発明の実施形態４に係る映像符号化装置の動作を説明するための図 従来の映像符号化装置の機能ブロック図 ノイズの発生を説明するための図 ノイズの発生を説明するための図

符号の説明

１００ 映像符号化装置
１０１ 下値判断部
１０２ 上値判断部
１０３ 減少処理部
１０４ 増加処理部
１０５ モード判定部
１５０１ 差分器
１５０２ スイッチ
１５０３ 空間周波数変換部
１５０４ 量子化部
１５０５ 逆量子化部
１５０６ 逆空間周波数変換部
１５０７ 加算器
１５０８ 画像メモリ
１５０９ スイッチ

Claims (6)

1. 入力された映像の画素情報に基づいて空間周波数変換を行ない、入力された映像の符号化を行なう映像符号化装置であって、
   前記入力された映像の画素情報の示す階調値が所定の値Ａ以下であるか判断する下値判断部と、
   前記入力された映像の画像情報の示す階調値が所定の値Ｂ以上であるか判断する上値判断部と、
   前記下値判断部での判断結果が所定の値Ａ以下であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報の階調値を所定の値Ａ´以下に減少させる処理を行なう減少処理部と、
   前記上値判断部での判断結果が所定の値Ｂ以上であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報の階調値を所定の値Ｂ´以上に増加させる処理を行なう増加処理部と、
   前記入力された映像の画素情報に基づいて構成されるブロックがイントラ符号化モードで符号化されるかどうかを判定するモード判定部と、
   を有し、
   前記減少処理部と前記増加処理部とは、前記モード判定部での判定が"イントラ符号化モードで符号化される"である場合に、前記処理を行なう映像符号化装置。
2. 前記所定の値Ａ´は０以下の値であり、前記所定の値Ｂ´は入力された映像の最大の階調値以上である請求項１に記載の映像符号化装置。
3. 前記入力された映像の画素情報を含む映像部分の高周波成分の量を測定する高周波成分測定部を有し、
   前記減少処理部と前記増加処理部とは、前記高周波成分測定部での測定結果が所定の値以上である場合に、前記処理を行なう請求項１または２に記載の映像符号化装置。
4. 前記入力された映像は、文字が書かれた映像または／およびコンピュータグラフィックスにより作成された映像を含む第１の映像部分と、その他の映像である第２の映像部分と、からなり、
   前記減少処理部と前記増加処理部とは、第１の映像の画素情報に対して前記処理を行なう請求項１または２に記載の映像符号化装置。
5. 前記入力された映像は、文字が書かれた映像または／およびコンピュータグラフィックスにより作成された映像を含む第１の映像部分と、その他の映像である第２の映像部分と、からなり、
   前記第１の映像部分の画素情報に基づいて構成されるブロックについての前記モード判定部での判定が"イントラ符号化モードで符号化されない"である場合には、差分フレームの値を０とし、動き補償により符号化を行なう動き補償符号化部を有する請求項４に記載の映像符号化装置。
6. 入力された映像の画素情報に基づいて空間周波数変換を行ない、入力された映像の符号化を行なう映像符号化プログラムであって、
   前記入力された映像の画素情報の示す階調値が所定の値Ａ以下であるか判断する下値判断ステップと、
   前記入力された映像の画像情報の示す階調値が所定の値Ｂ以上であるか判断する上値判断ステップと、
   前記下値判断ステップでの判断結果が所定の値Ａ以下であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報の階調値を所定の値Ａ´以下に減少させる処理を行なう減少処理ステップと、
   前記上値判断ステップでの判断結果が所定の値Ｂ以上であると判断された場合には、前記入力された映像の画素情報の階調値を所定の値Ｂ´以上に増加させる処理を行なう増加処理ステップと、
   前記入力された映像の画素情報に基づいて構成されるブロックがイントラ符号化モードで符号化されるかどうかを判定するモード判定ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
   前記減少処理ステップと前記増加処理ステップにおいては、前記モード判定ステップでの判定が"イントラ符号化モードで符号化される"である場合に、前記処理が行なわれる映像符号化プログラム。

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