JP2604916B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを圧縮して
符号化データを出力する画像符号化装置、特にその符号
化制御方式に関するものである。
符号化データを出力する画像符号化装置、特にその符号
化制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
【０００３】文献１；アイ イ イ イ トランスアク
ションズ オン コミュニケーションズ（IEEE TRANSAC
TIONS ON COMMUNICATIONS) ＣＯＭ−３２［３］（１９
８４−３）（米）Ｈ．Ｈ．ＣＨＥＮ他「シーン アダプ
ティブ コーダ（Scene Adaptive Coder）」Ｐ．２２５
−２３２ 文献２；シー シー アイ ティ ティ ＳＧＸＶ勧告
（CCITT SGXV Recommendation)Ｈ．２６１ 従来、画像（静止画像と動画像双方を含む）を符号化
し、効率的にデータ量を圧縮する標準的な画像符号化装
置については、前記文献２に記載されている。以下、そ
の構成を図を用いて説明する。
ションズ オン コミュニケーションズ（IEEE TRANSAC
TIONS ON COMMUNICATIONS) ＣＯＭ−３２［３］（１９
８４−３）（米）Ｈ．Ｈ．ＣＨＥＮ他「シーン アダプ
ティブ コーダ（Scene Adaptive Coder）」Ｐ．２２５
−２３２ 文献２；シー シー アイ ティ ティ ＳＧＸＶ勧告
（CCITT SGXV Recommendation)Ｈ．２６１ 従来、画像（静止画像と動画像双方を含む）を符号化
し、効率的にデータ量を圧縮する標準的な画像符号化装
置については、前記文献２に記載されている。以下、そ
の構成を図を用いて説明する。
【０００４】図２は、従来の画像符号化装置の一構成例
を示す機能ブロック図である。
を示す機能ブロック図である。
【０００５】この画像符号化装置は、個別回路、あるい
はコンピュータのプログラム制御等で構成されるもの
で、ビデオカメラ等よりのビデオ信号（動画像信号）、
あるいはイメージスキャナ等よりの画像信号（静止画像
信号）Ｓｉを入力する画像入力手段１を有している。こ
の画像入力手段１の出力側には、画像データ記憶手段２
及び直交変換手段３が接続されている。直交変換手段３
の出力側には、量子化手段４、可変長符号化手段５、及
び符号化データ入出力バッファ６が接続され、さらにそ
の出力側に、符号量制御手段７が接続されている。
はコンピュータのプログラム制御等で構成されるもの
で、ビデオカメラ等よりのビデオ信号（動画像信号）、
あるいはイメージスキャナ等よりの画像信号（静止画像
信号）Ｓｉを入力する画像入力手段１を有している。こ
の画像入力手段１の出力側には、画像データ記憶手段２
及び直交変換手段３が接続されている。直交変換手段３
の出力側には、量子化手段４、可変長符号化手段５、及
び符号化データ入出力バッファ６が接続され、さらにそ
の出力側に、符号量制御手段７が接続されている。
【０００６】次に、図３を参照しつつ、図２の動作を説
明する。
明する。
【０００７】図３は、図２におけるブロックの分割例を
示す図である。この分割例では、ブロック分割数が１０
個の場合が示されている。なお、この分割数は任意の数
でよい。
示す図である。この分割例では、ブロック分割数が１０
個の場合が示されている。なお、この分割数は任意の数
でよい。
【０００８】図２において、画像信号Ｓｉが画像入力手
段１に入力されると、該画像入力手段１では、画像信号
Ｓｉをアナログ／ディタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換とい
う）した後、水平方向及び垂直方向に広がりを持つ画像
データＤｉとして画像データ記憶手段２へ出力する。こ
の画像データ２は、画像入力手段１において、図３に示
すように、ブロック分割され、その分割されたブロック
単位で符号化処理が実行される。
段１に入力されると、該画像入力手段１では、画像信号
Ｓｉをアナログ／ディタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換とい
う）した後、水平方向及び垂直方向に広がりを持つ画像
データＤｉとして画像データ記憶手段２へ出力する。こ
の画像データ２は、画像入力手段１において、図３に示
すように、ブロック分割され、その分割されたブロック
単位で符号化処理が実行される。
【０００９】直交変換手段３では、一つの処理ブロック
の画像データＤｉに対し、該処理ブロックに該当する画
像データ記憶手段２のアドレスを発生し、その画像デー
タ記憶手段２から画像データＤｉを読み出し、例えばＤ
ｅｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
（以下、ＤＣＴという）演算を行い、次式（１）に従い
画像データＤｉの周波数スペクトルの大きさを算出し、
直交変換データＦ（ｕ，ｖ）を量子化手段４へ出力す
る。
の画像データＤｉに対し、該処理ブロックに該当する画
像データ記憶手段２のアドレスを発生し、その画像デー
タ記憶手段２から画像データＤｉを読み出し、例えばＤ
ｅｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ
（以下、ＤＣＴという）演算を行い、次式（１）に従い
画像データＤｉの周波数スペクトルの大きさを算出し、
直交変換データＦ（ｕ，ｖ）を量子化手段４へ出力す
る。
【００１０】
【数１】
【００１１】（１）式による変換処理の結果として出力
される直交変換データＦ（ｕ，ｖ）は、ｕ，ｖが小さい
領域で比較的大きな値をとり、ｕ，ｖが大きい領域で小
さな値をとるのが一般的な傾向である。これは、画像の
濃度分布は空間的冗長性が大きく、極端に変動が大きい
部分は発生確率が低いためである。
される直交変換データＦ（ｕ，ｖ）は、ｕ，ｖが小さい
領域で比較的大きな値をとり、ｕ，ｖが大きい領域で小
さな値をとるのが一般的な傾向である。これは、画像の
濃度分布は空間的冗長性が大きく、極端に変動が大きい
部分は発生確率が低いためである。
【００１２】量子化手段４は、直交変換データＦ（ｕ，
ｖ）と、符号量制御手段７より出力される量子化ステッ
プ幅ＱＰ（ブロック番号ｍの時の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ））とを入力し、例えば次式（２）に基づき、量子
化データＱＦ（ｕ，ｖ）を可変長符号化手段５へ出力す
る。
ｖ）と、符号量制御手段７より出力される量子化ステッ
プ幅ＱＰ（ブロック番号ｍの時の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ））とを入力し、例えば次式（２）に基づき、量子
化データＱＦ（ｕ，ｖ）を可変長符号化手段５へ出力す
る。
【００１３】
【数２】
【００１４】この量子化手段４における量子化処理によ
り、直交変換データＦ（ｕ，ｖ）の小さい成分に対して
量子化出力が０となる。この０の数が多いほど、データ
量の圧縮が容易である。
り、直交変換データＦ（ｕ，ｖ）の小さい成分に対して
量子化出力が０となる。この０の数が多いほど、データ
量の圧縮が容易である。
【００１５】可変長符号化手段５では、量子化データＱ
Ｆ（ｕ，ｖ）を入力し、その量子化データＱＦ（ｕ，
ｖ）の値の発生確率の大きさに対して相対的に符号長が
小さくなるよう予め定められたコードを割当て、その割
当てられたコードを符号化データＳ５として符号化デー
タ入出力バッファ６へ出力すると共に、一つの処理ブロ
ックに対して割当てられた符号量を入力符号量ＢＲｉ
（ｍ）として符号量制御手段７へ出力する。
Ｆ（ｕ，ｖ）を入力し、その量子化データＱＦ（ｕ，
ｖ）の値の発生確率の大きさに対して相対的に符号長が
小さくなるよう予め定められたコードを割当て、その割
当てられたコードを符号化データＳ５として符号化デー
タ入出力バッファ６へ出力すると共に、一つの処理ブロ
ックに対して割当てられた符号量を入力符号量ＢＲｉ
（ｍ）として符号量制御手段７へ出力する。
【００１６】符号化データ入出力バッファ６は、可変長
符号化手段５からの符号化データＳ５を入力開始後、直
ちに伝送データＳ６の形で伝送路８へ出力する。伝送路
８の容量は一定であり、伝送エラー等の障害が発生しな
い限り、一定の速度で符号化データＳ５が伝送路８へ出
力される。符号化データ入出力バッファ６では、さらに
１ブロック分の符号化処理時間で出力したデータ量を出
力符号量ＢＲｏ（ｍ）の形で符号量制御手段７へ出力す
る。
符号化手段５からの符号化データＳ５を入力開始後、直
ちに伝送データＳ６の形で伝送路８へ出力する。伝送路
８の容量は一定であり、伝送エラー等の障害が発生しな
い限り、一定の速度で符号化データＳ５が伝送路８へ出
力される。符号化データ入出力バッファ６では、さらに
１ブロック分の符号化処理時間で出力したデータ量を出
力符号量ＢＲｏ（ｍ）の形で符号量制御手段７へ出力す
る。
【００１７】符号量制御手段７は、各処理ブロック毎の
入力符号量ＢＲｉ（ｍ）と出力符号量ＢＲｏ（ｍ）とを
入力し、適当な量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を決定し、
量子化手段４へ出力する。この量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の決定方法の一例が、前記文献１に記載されてい
る。その基本的な考え方は、次の通りである。
入力符号量ＢＲｉ（ｍ）と出力符号量ＢＲｏ（ｍ）とを
入力し、適当な量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を決定し、
量子化手段４へ出力する。この量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の決定方法の一例が、前記文献１に記載されてい
る。その基本的な考え方は、次の通りである。
【００１８】ある一つの処理ブロックの画像データＤｉ
に対して実際に符号化した時の符号量（入力符号量）を
ＢＲｉ（ｍ）、（ｍ；ブロック番号）、各処理ブロック
における伝送路８への出力符号量をＢＲｏ（ｍ）、量子
化ステップ幅をｑｐ（ｍ）、各ブロック処理段階におい
て符号化データ入出力バッファ６に残っている符号化デ
ータ量をＢＲ（ｍ）、該符号化データ入出力バッファ６
に残っている符号化データ量の標準的な量をＢＳとする
と、残存符号化データ量ＢＲ（ｍ）及び量子化ステップ
幅ｑｐ（ｍ）は、次式（３），（４）より求められる。 m m ＢＲ（ｍ）＝Σ ＢＲｉ（ｍ）−Σ ＢＲｏ（ｍ） π=1 i=1 ・・・（３） ｑｐ（ｍ）＝ｑｐ（ｍ−１）＋α（ＢＲ（ｍ）−ＢＳ） ・・・（４） 但し、α；正定数で、符号化データをバッファリングする装 置内部のバッファ容量の逆数に比例する値 つまり、符号化データ入出力バッファ６に残っている残
在符号化データ量（以下、バッファ残量という）ＢＲ
（ｍ）が、符号化データ量の標準的な残量ＢＳよりも大
である時、量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を大きい値に更
新してバッファ残量ＢＲ（ｍ）を減少させる。バッファ
残量ＢＲ（ｍ）が標準的残量ＢＳより小である時、量子
化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を小さい値に更新してバッファ
残量ＢＲ（ｍ）を増加させる。これにより、バッファ残
量ＢＲ（ｍ）を常に一定量に保持できる。
に対して実際に符号化した時の符号量（入力符号量）を
ＢＲｉ（ｍ）、（ｍ；ブロック番号）、各処理ブロック
における伝送路８への出力符号量をＢＲｏ（ｍ）、量子
化ステップ幅をｑｐ（ｍ）、各ブロック処理段階におい
て符号化データ入出力バッファ６に残っている符号化デ
ータ量をＢＲ（ｍ）、該符号化データ入出力バッファ６
に残っている符号化データ量の標準的な量をＢＳとする
と、残存符号化データ量ＢＲ（ｍ）及び量子化ステップ
幅ｑｐ（ｍ）は、次式（３），（４）より求められる。 m m ＢＲ（ｍ）＝Σ ＢＲｉ（ｍ）−Σ ＢＲｏ（ｍ） π=1 i=1 ・・・（３） ｑｐ（ｍ）＝ｑｐ（ｍ−１）＋α（ＢＲ（ｍ）−ＢＳ） ・・・（４） 但し、α；正定数で、符号化データをバッファリングする装 置内部のバッファ容量の逆数に比例する値 つまり、符号化データ入出力バッファ６に残っている残
在符号化データ量（以下、バッファ残量という）ＢＲ
（ｍ）が、符号化データ量の標準的な残量ＢＳよりも大
である時、量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を大きい値に更
新してバッファ残量ＢＲ（ｍ）を減少させる。バッファ
残量ＢＲ（ｍ）が標準的残量ＢＳより小である時、量子
化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を小さい値に更新してバッファ
残量ＢＲ（ｍ）を増加させる。これにより、バッファ残
量ＢＲ（ｍ）を常に一定量に保持できる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像符号化装置における量子化ステップ幅決定方法によ
る符号量制御方式では、入力符号量ＢＲｉ（ｍ）の増加
により、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が、この画像符号化装
置に実装されたバッファ容量を越えるおそれがあった。
この問題点を図４を参照しつつ説明する。
画像符号化装置における量子化ステップ幅決定方法によ
る符号量制御方式では、入力符号量ＢＲｉ（ｍ）の増加
により、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が、この画像符号化装
置に実装されたバッファ容量を越えるおそれがあった。
この問題点を図４を参照しつつ説明する。
【００２０】図４は、図２の問題点を説明する図であ
る。量子化対象ブロックの濃度変化の大きさが、例えば
図４のようになったとする。（３），（４）式に従い、
量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を決定した場合におけるバ
ッファ残量ＢＲ（ｍ）は、図４のように変動し、時刻ｔ
３において該バッファ残量ＢＲ（ｍ）が、バッファ容量
を越える危険性がない上限値（バッファ容量の１／２程
度に設定）を越えており、危険な領域に入っている。
る。量子化対象ブロックの濃度変化の大きさが、例えば
図４のようになったとする。（３），（４）式に従い、
量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を決定した場合におけるバ
ッファ残量ＢＲ（ｍ）は、図４のように変動し、時刻ｔ
３において該バッファ残量ＢＲ（ｍ）が、バッファ容量
を越える危険性がない上限値（バッファ容量の１／２程
度に設定）を越えており、危険な領域に入っている。
【００２１】これは、（４）式において、バッファ残量
に相当するＢＲ（ｍ）が与えられると、量子化ステップ
幅ｑｐ（ｍ）の変動量が標準的残量ＢＳとの差に比例し
た値として定まる。従って、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が
同じ値であっても、変更前の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の値が異なれば、更新後の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の値も異なったものとなることが原因である。そ
のため、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が標準値より大きく上
限値に近い値であったとしても、更新前の量子化ステッ
プ幅ｑｐ（ｍ）が小さい時には、更新後も量子化ステッ
プ幅ｑｐ（ｍ）の値が十分に大きくならないので、バッ
ファ残量ＢＲ（ｍ）の増大を招く。この状態が、図４中
の時刻ｔ２に示されている。
に相当するＢＲ（ｍ）が与えられると、量子化ステップ
幅ｑｐ（ｍ）の変動量が標準的残量ＢＳとの差に比例し
た値として定まる。従って、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が
同じ値であっても、変更前の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の値が異なれば、更新後の量子化ステップ幅ｑｐ
（ｍ）の値も異なったものとなることが原因である。そ
のため、バッファ残量ＢＲ（ｍ）が標準値より大きく上
限値に近い値であったとしても、更新前の量子化ステッ
プ幅ｑｐ（ｍ）が小さい時には、更新後も量子化ステッ
プ幅ｑｐ（ｍ）の値が十分に大きくならないので、バッ
ファ残量ＢＲ（ｍ）の増大を招く。この状態が、図４中
の時刻ｔ２に示されている。
【００２２】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、バッファ残量ＢＲ（ｍ）がバッファ容量を越え
るおそれがある点について解決した画像符号化装置を提
供するものである。
として、バッファ残量ＢＲ（ｍ）がバッファ容量を越え
るおそれがある点について解決した画像符号化装置を提
供するものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像データを
入力して複数の処理ブロックに分割し、前記各処理ブロ
ック毎の画像データを量子化ステップ幅で量子化して量
子化データを求め、前記量子化データを圧縮して符号化
データを出力する画像符号化装置において、次のような
手段を設けている。
入力して複数の処理ブロックに分割し、前記各処理ブロ
ック毎の画像データを量子化ステップ幅で量子化して量
子化データを求め、前記量子化データを圧縮して符号化
データを出力する画像符号化装置において、次のような
手段を設けている。
【００２４】画像データを量子化ステップ幅に応じて量
子化する量子化手段と、前記量子化手段によって量子化
された量子化データを符号化する符号化手段と、前記符
号化手段によって符号化された符号化データが入力され
る符号化データ入出力バッファと、符号化対象処理ブロ
ックの入力時刻における前記符号化データ入出力バッフ
ァの残量を参照して実施可能な量子化ステップ幅である
か否かを判定し、量子化ステップ幅変更可能最小値を算
出する量子化ステップ幅変更可否判定手段と、前記符号
化データ入出力バッファの残量と所定の前記符号化デー
タ入出力バッファの標準値との差分値に比例する値を前
記符号化対象処理ブロックの入力時刻における量子化ス
テップ幅に加算して量子化ステップ幅候補値とし、前記
量子化ステップ幅変更可能最小値と前記量子化ステップ
幅候補値とを比較して大きい方の量子化ステップ幅を出
力する量子化ステップ幅決定手段と、を備える。
子化する量子化手段と、前記量子化手段によって量子化
された量子化データを符号化する符号化手段と、前記符
号化手段によって符号化された符号化データが入力され
る符号化データ入出力バッファと、符号化対象処理ブロ
ックの入力時刻における前記符号化データ入出力バッフ
ァの残量を参照して実施可能な量子化ステップ幅である
か否かを判定し、量子化ステップ幅変更可能最小値を算
出する量子化ステップ幅変更可否判定手段と、前記符号
化データ入出力バッファの残量と所定の前記符号化デー
タ入出力バッファの標準値との差分値に比例する値を前
記符号化対象処理ブロックの入力時刻における量子化ス
テップ幅に加算して量子化ステップ幅候補値とし、前記
量子化ステップ幅変更可能最小値と前記量子化ステップ
幅候補値とを比較して大きい方の量子化ステップ幅を出
力する量子化ステップ幅決定手段と、を備える。
【００２５】
【作用】本発明によれば、以上のように画像符号化装置
を構成したので、量子化ステップ幅決定手段によって量
子化ステップ幅を更新する時、ステップ幅変更可否判定
手段は、変更前の符号化データ量（例えば、バッファ残
量）に対し、量子化ステップ幅変更後のステップ幅の値
の中で所定の上限値（例えば、バッファ上限値）を越え
る可能性がある量子化ステップ幅への変更を抑制するよ
うに働く。これにより、符号化処理動作の安定性が図れ
る。従って、前記課題を解決できるのである。
を構成したので、量子化ステップ幅決定手段によって量
子化ステップ幅を更新する時、ステップ幅変更可否判定
手段は、変更前の符号化データ量（例えば、バッファ残
量）に対し、量子化ステップ幅変更後のステップ幅の値
の中で所定の上限値（例えば、バッファ上限値）を越え
る可能性がある量子化ステップ幅への変更を抑制するよ
うに働く。これにより、符号化処理動作の安定性が図れ
る。従って、前記課題を解決できるのである。
【００２６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す画像符号化
装置の機能ブロック図であり、従来の図２中の要素と共
通の要素には共通の符号が付されている。
装置の機能ブロック図であり、従来の図２中の要素と共
通の要素には共通の符号が付されている。
【００２７】この画像符号化装置では、図２の符号量制
御手段７に代えて、可変長符号化手段５及び符号化デー
タ入出力バッファ６の出力側に、ステップ幅変更可否判
定手段１０及び量子化ステップ幅決定手段１１が接続さ
れている。
御手段７に代えて、可変長符号化手段５及び符号化デー
タ入出力バッファ６の出力側に、ステップ幅変更可否判
定手段１０及び量子化ステップ幅決定手段１１が接続さ
れている。
【００２８】ステップ幅変更可否判定手段１０は、可変
長符号化手段５からの入力符号量ＢＲｉ（ｍ）、符号化
データ入出力バッファ６からの出力符号量ＢＲｏ
（ｍ）、及び量子化ステップ幅決定手段１１からの変更
前の量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を入力し、各量子化ス
テップ幅ｑｐ（ｍ）への変更が該時刻における条件下で
実施可能か否かを判定し、ステップ幅変更可能最小値ｑ
ｐmin （ＢＲ（ｍ））を量子化ステップ幅決定手段１１
へ出力する機能を有している。
長符号化手段５からの入力符号量ＢＲｉ（ｍ）、符号化
データ入出力バッファ６からの出力符号量ＢＲｏ
（ｍ）、及び量子化ステップ幅決定手段１１からの変更
前の量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を入力し、各量子化ス
テップ幅ｑｐ（ｍ）への変更が該時刻における条件下で
実施可能か否かを判定し、ステップ幅変更可能最小値ｑ
ｐmin （ＢＲ（ｍ））を量子化ステップ幅決定手段１１
へ出力する機能を有している。
【００２９】量子化ステップ幅決定手段１１は、入力符
号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）及びステッ
プ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を入力し、
量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を算出して量子化手段４及
びステップ幅変更可否判定手段１０へ出力する機能を有
している。
号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）及びステッ
プ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を入力し、
量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を算出して量子化手段４及
びステップ幅変更可否判定手段１０へ出力する機能を有
している。
【００３０】次に、図５及び図６を参照しつつ図１の動
作を説明する。
作を説明する。
【００３１】図５は図１の画像符号化処理における符号
量制御方法の動作説明図、及び図６は図１中のステップ
幅変更可否判定手段１０の処理内容を示す図である。
量制御方法の動作説明図、及び図６は図１中のステップ
幅変更可否判定手段１０の処理内容を示す図である。
【００３２】図１において、画像信号Ｓｉが画像入力手
段１に入力されると、該画像入力手段１では、画像信号
ＳｉをＡ／Ｄ変換した後、水平方向及び垂直方向に広が
りを持つ画像データＤｉとして画像データ記憶手段２へ
格納する。この画像データＤｉは、画像入力手段１にお
いてブロック分割される。直交変換手段３では、一つの
処理ブロックの画像データＤｉに対してその処理ブロッ
クに該当する画像データ記憶手段２のアドレスを発生
し、該画像データ記憶手段２から画像データＤｉを読み
出し、例えばＤＣＴ演算を行って画像データの周波数ス
ペクトルの大きさを算出し、直交変換データＦ（ｕ，
ｖ）を量子化手段４へ出力する。
段１に入力されると、該画像入力手段１では、画像信号
ＳｉをＡ／Ｄ変換した後、水平方向及び垂直方向に広が
りを持つ画像データＤｉとして画像データ記憶手段２へ
格納する。この画像データＤｉは、画像入力手段１にお
いてブロック分割される。直交変換手段３では、一つの
処理ブロックの画像データＤｉに対してその処理ブロッ
クに該当する画像データ記憶手段２のアドレスを発生
し、該画像データ記憶手段２から画像データＤｉを読み
出し、例えばＤＣＴ演算を行って画像データの周波数ス
ペクトルの大きさを算出し、直交変換データＦ（ｕ，
ｖ）を量子化手段４へ出力する。
【００３３】量子化手段４では、量子化ステップ幅決定
手段１１から出力される量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）に
基づき、直交変換データＦ（ｕ，ｖ）の量子化を行い、
量子化データＱＦ（ｕ，ｖ）を可変長符号化手段５へ出
力する。可変長符号化手段５では、量子化データＱＦ
（ｕ，ｖ）に基づき、符号化データＳ５を符号化データ
入出力バッファ６へ出力すると共に、一つの処理ブロッ
クに対して割当てられた入力符号量ＢＲｉ（ｍ）をステ
ップ幅変更可否判定手段１０へ出力する。
手段１１から出力される量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）に
基づき、直交変換データＦ（ｕ，ｖ）の量子化を行い、
量子化データＱＦ（ｕ，ｖ）を可変長符号化手段５へ出
力する。可変長符号化手段５では、量子化データＱＦ
（ｕ，ｖ）に基づき、符号化データＳ５を符号化データ
入出力バッファ６へ出力すると共に、一つの処理ブロッ
クに対して割当てられた入力符号量ＢＲｉ（ｍ）をステ
ップ幅変更可否判定手段１０へ出力する。
【００３４】符号化データ入出力バッファ６は、入力さ
れた符号化データＳ５を入力開始後、直ちに伝送データ
Ｓ６として伝送路８へ出力する。さらに、１ブロック分
の符号化処理時間で出力したデータ量を出力符号量ＢＲ
ｏ（ｍ）としてステップ幅変更可否判定手段１０及び量
子化ステップ幅決定手段１１へ出力する。
れた符号化データＳ５を入力開始後、直ちに伝送データ
Ｓ６として伝送路８へ出力する。さらに、１ブロック分
の符号化処理時間で出力したデータ量を出力符号量ＢＲ
ｏ（ｍ）としてステップ幅変更可否判定手段１０及び量
子化ステップ幅決定手段１１へ出力する。
【００３５】ステップ幅変更可否判定手段１０は、入力
符号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）、及び変
更前の量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を入力し、各量子化
ステップ幅ｑｐ（ｍ）への変更が該時刻における条件下
で実施可能か否かを判定し、その判定結果であるステッ
プ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を量子化ス
テップ幅決定手段１１へ出力する。このステップ幅変更
可否判定手段１０の処理内容を次に説明する。
符号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）、及び変
更前の量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を入力し、各量子化
ステップ幅ｑｐ（ｍ）への変更が該時刻における条件下
で実施可能か否かを判定し、その判定結果であるステッ
プ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を量子化ス
テップ幅決定手段１１へ出力する。このステップ幅変更
可否判定手段１０の処理内容を次に説明する。
【００３６】ステップ幅変更可否判定手段１０では、処
理ブロック毎に入力される入力符号量ＢＲｉ（ｍ）、及
び出力符号量ＢＲｏ（ｍ）より、（３）式に従いバッフ
ァ残量ＢＲ（ｍ）を算出する。この算出されたバッファ
残量ＢＲ（ｍ）に対するステップ幅変更可能最小値ｑｐ
min （ＢＲ（ｍ））を次式（５）より決定する。
理ブロック毎に入力される入力符号量ＢＲｉ（ｍ）、及
び出力符号量ＢＲｏ（ｍ）より、（３）式に従いバッフ
ァ残量ＢＲ（ｍ）を算出する。この算出されたバッファ
残量ＢＲ（ｍ）に対するステップ幅変更可能最小値ｑｐ
min （ＢＲ（ｍ））を次式（５）より決定する。
【００３７】
【数３】
【００３８】但し、ＢＲＭＡＸ；バッファ残量ＢＲ
（ｍ）の上限値 ＢＲＭＩＮ；バッファ残量ＢＲ（ｍ）の下限値 このステップ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））
の内容が図６に示されている。
（ｍ）の上限値 ＢＲＭＩＮ；バッファ残量ＢＲ（ｍ）の下限値 このステップ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））
の内容が図６に示されている。
【００３９】図６に示すように、バッファ残量ＢＲ
（ｍ）が大きい時には、該バッファ残量ＢＲ（ｍ）の上
限値ＢＲＭＡＸとの差が少ないので、符号量が増加する
可能性がある量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）への変更を禁
止する。バッファ残量ＢＲ（ｍ）の値が図６に示すａで
ある場合、そのａに対するｘをステップ幅変更可能最小
値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））として量子化ステップ幅決定
手段１１へ出力する。
（ｍ）が大きい時には、該バッファ残量ＢＲ（ｍ）の上
限値ＢＲＭＡＸとの差が少ないので、符号量が増加する
可能性がある量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）への変更を禁
止する。バッファ残量ＢＲ（ｍ）の値が図６に示すａで
ある場合、そのａに対するｘをステップ幅変更可能最小
値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））として量子化ステップ幅決定
手段１１へ出力する。
【００４０】量子化ステップ幅決定手段１１は、入力符
号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）、及びステ
ップ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を入力
し、量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を次式（６）より算出
し、量子化手段４及びステップ幅変更可否判定手段１０
へ出力する。 qp(m) ＝max ［｛qp(m-1) ＋α(BR(m)-BS)｝，qpmin (B
R(m)）］…（６） 但し、ｍａｘ［Ａ，Ｂ］；Ａ，Ｂの大きい方の値を示
す。
号量ＢＲｉ（ｍ）、出力符号量ＢＲｏ（ｍ）、及びステ
ップ幅変更可能最小値ｑｐmin （ＢＲ（ｍ））を入力
し、量子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を次式（６）より算出
し、量子化手段４及びステップ幅変更可否判定手段１０
へ出力する。 qp(m) ＝max ［｛qp(m-1) ＋α(BR(m)-BS)｝，qpmin (B
R(m)）］…（６） 但し、ｍａｘ［Ａ，Ｂ］；Ａ，Ｂの大きい方の値を示
す。
【００４１】図４と同じ入力データに対して（６）式の
方法による量子化ステップ幅決定を行った結果が図５に
示されている。この図５の時刻ｔ２において、量子化ス
テップ幅ｑｐ（ｍ）を、図４の結果より大きい値に設定
してバッファ残量ＢＲ（ｍ）が上限値ＢＲＭＡＸを越え
る可能性を回避している。
方法による量子化ステップ幅決定を行った結果が図５に
示されている。この図５の時刻ｔ２において、量子化ス
テップ幅ｑｐ（ｍ）を、図４の結果より大きい値に設定
してバッファ残量ＢＲ（ｍ）が上限値ＢＲＭＡＸを越え
る可能性を回避している。
【００４２】本実施例では、次のような利点を有してい
る。
る。
【００４３】量子化ステップ幅決定手段１１により量子
化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を更新する時、ステップ幅変更
可否判定手段１０では、変更前のバッファ残量ＢＲ
（ｍ）に対して、量子化ステップ幅変更後のステップ幅
の値の中でバッファ残量ＢＲ（ｍ）の上限値ＢＲＭＡＸ
を越える可能性がある量子化ステップ幅を予め記憶して
おき、その記憶された量子化ステップ幅への変更を行わ
ないようにしている。これにより、バッファ残量ＢＲ
（ｍ）が上限値ＢＲＭＡＸを越える可能性を回避した量
子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）が決定され、バッファ残量Ｂ
Ｒ（ｍ）の急激な変動が抑制された安定な動作をする画
像符号化装置の実現が可能となる。
化ステップ幅ｑｐ（ｍ）を更新する時、ステップ幅変更
可否判定手段１０では、変更前のバッファ残量ＢＲ
（ｍ）に対して、量子化ステップ幅変更後のステップ幅
の値の中でバッファ残量ＢＲ（ｍ）の上限値ＢＲＭＡＸ
を越える可能性がある量子化ステップ幅を予め記憶して
おき、その記憶された量子化ステップ幅への変更を行わ
ないようにしている。これにより、バッファ残量ＢＲ
（ｍ）が上限値ＢＲＭＡＸを越える可能性を回避した量
子化ステップ幅ｑｐ（ｍ）が決定され、バッファ残量Ｂ
Ｒ（ｍ）の急激な変動が抑制された安定な動作をする画
像符号化装置の実現が可能となる。
【００４４】なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。
ず、種々の変形が可能である。
【００４５】ステップ幅変更可否判定手段１０の処理内
容は、図６に示したものに限定されず、他の手段によっ
ても実現可能である。例えば、バッファ残量ＢＲ（ｍ）
の上限値ＢＲＭＡＸと該バッファ残量ＢＲ（ｍ）との差
分Ｓを、次式（７）より算出する。 Ｓ＝ＢＭＡＸ−ＢＲ（ｍ） ・・・（７） の様に算出した差分Ｓに基づき、１ブロックデータの符
号量が該差分Ｓを越える可能性がある量子化ステップ幅
への変更を禁止することにより、上記実施例と同様の利
点が得られる。
容は、図６に示したものに限定されず、他の手段によっ
ても実現可能である。例えば、バッファ残量ＢＲ（ｍ）
の上限値ＢＲＭＡＸと該バッファ残量ＢＲ（ｍ）との差
分Ｓを、次式（７）より算出する。 Ｓ＝ＢＭＡＸ−ＢＲ（ｍ） ・・・（７） の様に算出した差分Ｓに基づき、１ブロックデータの符
号量が該差分Ｓを越える可能性がある量子化ステップ幅
への変更を禁止することにより、上記実施例と同様の利
点が得られる。
【００４６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、量子化ステップ幅変更可否判定手段と、量子化
ステップ幅決定手段を備えたことでオーバーフローを起
こしてしまう可能性のない量子化ステップを選択するこ
とができる。このため、符号化データ量の急激な変動を
抑え、安定した動作をする画像符号化装置の実現が可能
となる。
よれば、量子化ステップ幅変更可否判定手段と、量子化
ステップ幅決定手段を備えたことでオーバーフローを起
こしてしまう可能性のない量子化ステップを選択するこ
とができる。このため、符号化データ量の急激な変動を
抑え、安定した動作をする画像符号化装置の実現が可能
となる。
【図１】本発明の実施例を示す画像符号化装置の機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】従来の画像符号化装置の機能ブロック図であ
る。
る。
【図３】図２のブロック分割例を示す図である。
【図４】図２の問題点の説明図である。
【図５】図１の画像符号化処理の動作説明図である。
【図６】図１中のステップ幅変更可否判定の説明図であ
る。
る。
１ 画像入力手段 ２ 画像データ記憶手段 ３ 直交変換手段 ４ 量子化手段 ５ 可変長符号化手段 ６ 符号化データ入出力バッファ １０ ステップ幅変更可否判定手段 １１ 量子化ステップ幅決定手段 Ｓｉ 画像信号 Ｄｉ 画像データ Ｆ（ｕ，ｖ） 直交変換データ ＱＦ（ｕ，ｖ） 量子化データ Ｓ５ 符号化データ Ｓ６ 伝送データ ＢＲｉ（ｍ） 入力符号量 ＢＲｏ（ｍ） 出力符号量 ｑｐ（ｍ） 量子化ステップ幅 ｑｐmin （ＢＲ（ｍ）） ステップ幅変更可能最小値
フロントページの続き (72)発明者 呉 志雄 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−79182（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 画像データを量子化ステップ幅に応じて
量子化する量子化手段と、 前記量子化手段によって量子化された量子化データを符
号化する符号化手段と、 前記符号化手段によって符号化された符号化データが入
力される符号化データ入出力バッファと、 符号化対象処理ブロックの入力時刻における前記符号化
データ入出力バッファの残量を参照して実施可能な量子
化ステップ幅であるか否かを判定し、量子化ステップ幅
変更可能最小値を算出する量子化ステップ幅変更可否判
定手段と、 前記符号化データ入出力バッファの残量と所定の前記符
号化データ入出力バッファの標準値との差分値に比例す
る値を前記符号化対象処理ブロックの入力時刻における
量子化ステップ幅に加算して量子化ステップ幅候補値と
し、前記量子化ステップ幅変更可能最小値と前記量子化
ステップ幅候補値とを比較して大きい方の量子化ステッ
プ幅を出力する量子化ステップ幅決定手段と、 を備えたことを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122491A JP2604916B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122491A JP2604916B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04331573A JPH04331573A (ja) | 1992-11-19 |
| JP2604916B2 true JP2604916B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=14294930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10122491A Expired - Fee Related JP2604916B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604916B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0379182A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-04 | Fujitsu Ltd | 画像符号化制御方式 |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP10122491A patent/JP2604916B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04331573A (ja) | 1992-11-19 |
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