JP2820636B2 - 動画像圧縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル動画像を圧
縮する動画像圧縮装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ２による動画像圧
縮では、エンコード単位として、画像を小さなブロック
（マクロブロック＝１６画素×１６画素の矩形）に分割
し、時間的に前後の画像の中からエンコードしようとす
るマクロブロックに似た領域（参照画像領域）を抽出
し、参照画像領域との空間的な距離、方位（動きベクト
ル）と、参照画像領域とエンコードしようとする領域の
差分情報を計算し、これらの情報をＤＣＴ、可変長符号
化を用いて圧縮している。このように動きベクトルと差
分情報だけを圧縮した方が、原画像そのものを圧縮する
よりもはるかに効率良く圧縮できる。しかし、差分情報
によって圧縮されたピクチャーは、参照するピクチャー
がないと復元できないため、ランダムアクセスを実現す
るためには周期的に原画像そのものを圧縮して、他の画
像を参照しないピクチャーを設ける必要がある。この画
像をＩ（Intra ）ピクチャーと呼ぶ。Ｉピクチャーを参
照画像として次の画像を圧縮し、さらに、すでに圧縮さ
れた画像を参照画像として次の画像を圧縮していく。参
照画像を用いて圧縮するピクチャーの中には、時間的に
前方のピクチャーのみを参照画像とするＰピクチャー
と、時間的に前後のピクチャーを参照画像とするＢピク
チャーがある。Ｐピクチャーは、Ｉピクチャーと同様に
他の画像の参照画像となりうる。

【０００３】ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Grou
p）１，ＭＰＥＧ２による動画像圧縮では、動き補償し
た上にスキップという方法により、さらに圧縮効率を上
げている。これは、隣接するマクロブロックの動きベク
トルの大きさが同じであることが多いことを利用して、
Ｂピクチャーでは、エンコードしようとするマクロブロ
ックの動きベクトルが左隣マクロブロックの動きベクト
ルと同じであり、かつ、差分情報が０である場合は、マ
クロブロックの情報を全て送らなくてもよいという方法
である。マクロブロックには各種のヘッダ情報が付加さ
れているが、スキップするとヘッダ情報を送らなくても
良いため、圧縮効率が大幅に向上する。Ｐピクチャーで
はベクトル長が０であり、差分情報が０である場合に、
スキップとなる。スキップしたマクロブロックは全くデ
ータを送らないが、スキップ前後でマクロブロックアド
レスが不連続になるため、デコーダはマクロブロックア
ドレスの不連続からスキップの発生を認識し、正しくデ
コードする事が出来る。

【０００４】当初標準化されたＭＰＥＧ１は、低ビット
レートで画像を圧縮する手法であるため、画質，画面サ
イズに制限があり、適用例もカラオケ，簡単なゲーム
等、多少歪みがあっても許容される用途に限られてい
た。

【０００５】一方、次に標準化されたＭＰＥＧ２は、高
ビットレートで画像を圧縮する手法であるため、より高
画質，大画面の画像を取り扱うことが可能になった。そ
のため、適用範囲が広がり、放送，パッケージソフト，
複雑なゲーム画像など、高い画質を要求される用途に利
用されるようになった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＭＰＥＧ１の用途は、
多少歪みがあっても許容される用途に限られていたた
め、ＭＰＥＧ１を用いてエンコードされた画像では、差
分情報をＤＣＴ変換した情報（ＤＣＴ係数）に対して、
大胆な量子化が行われており、量子化後に残る非零ＤＣ
Ｔ係数はごくわずかである。そのため、多くのマクロブ
ロックでＤＣＴ係数が全て０となっている。これらのマ
クロブロックでは、マクロブロックの属性と動きベクト
ルがスキップ条件を満たすならば、スキップドマクロブ
ロックとなるため、スキップドマクロブロックが多く発
生するようなエンコードが可能であった。

【０００７】一方ＭＰＥＧ２では、より高画質の映像を
扱うため、ＭＰＥＧ１の例より量子化の度合いが軽微で
ある。そのため、量子化後に残る非零ＤＣＴ係数はより
多くなる。非零ＤＣＴ係数を含むマクロブロックは、た
とえ動きベクトルがスキップ条件を満足しても、スキッ
プドマクロブロックとはならないため、ＭＰＥＧ２での
スキップドマクロブロックの数は、ＭＰＥＧ１の場合に
比べて大幅に低下していた。

【０００８】スキップドマクロブロックを増加させて画
質を改善するための従来の技術としては、１９９４年電
子情報通信学会春期大会講演論文集 P7-30「微小な画像
間予測残差切り捨てによる符号化効率の改善」にあるよ
うに、スキップドマクロブロックを増加させるために、
予測誤差（差分情報）が小さい場合に予測誤差を０に置
き換えるという手法があったが、この従来手法では、動
きベクトルを考慮せずに予測誤差を切り捨ててしまうた
め、切り捨てを行ったマクロブロックの動きベクトルが
スキップ条件を満足している保証は無く、切り捨てて見
たものの動きベクトルがスキップ条件を満足していない
ためスキップに至らず、誤差拡大のみを生むことが多か
った。

【０００９】また、ＭＰＥＧ２では、Ｉピクチャーでは
スキップが許されない、または、画面の左右両端のマク
ロブロックでは、スキップが許されないなどの制約があ
るが、これらの制約を無視して予測誤差を切り捨てた場
合も、スキップを生むことなく誤差拡大のみが生じる。

【００１０】本発明にかかる請求項１〜５に記載の発明
の目的は、エンコード単位のスキップを多くしながら画
質の低下を来さない動画像圧縮装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】スキップするためには、
マクロブロック属性が所定の属性を満足し（ノンイント
ラマクロブロックなど）、かつ、動きベクトルが所定の
条件を満足し（Ｐピクチャーでは０、Ｂピクチャーでは
前マクロブロックとの差分が０）、かつ、量子化後の差
分信号が０であることが必要である。属性、動きベクト
ルがこの条件を満足する場合に、ＤＣＴ係数がより少な
くなるような条件でエンコードする。すなわち、本発明
にかかる請求項１に記載の発明は、動きベクトル探索手
段（１０３）または動きベクトル入力手段（１０４）
と、動きベクトルがエンコードスキップ条件を満足する
か否かを判定する動きベクトル判定手段（１０５）と、
動きベクトル判定手段（１０５）によって判定された結
果に応じて、エンコードパラメータを調整する機能を有
するエンコード手段（１０２）とを有するものである。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、各エンコ
ード単位の属性がスキップ条件を満足するか否かを判定
する属性判定手段（１０１）と、動きベクトル探索手段
（１０３）または動きベクトル入力手段（１０４）と、
動きベクトルがエンコードスキップ条件を満足するか否
かを判定する動きベクトル判定手段（１０５）と、これ
らの判定手段によって判定された結果に応じて、エンコ
ードパラメータを調整する機能を有するエンコード手段
（１０２）とを有するものである。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、エンコー
ドパラメータを調整する機能として、量子化係数を調整
する機能を有するものである。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、エンコー
ドパラメータを調整する機能として、ＤＣＴ係数カット
機能を有するものである。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、エンコー
ドデータのデータレートを計数する手段を有し、データ
レートが所定の条件を満たした場合にエンコードパラメ
ータを調整するものである。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明においては、各エンコー
ド単位の動きベクトルをみてスキップさせるか否かを判
定し、各エンコード単位の動きベクトルがスキップ条件
を満足している場合には、量子化後のＤＣＴ係数が少な
くなるようにエンコードパラメータを操作することによ
り、動きベクトルがスキップ条件を満足するエンコード
単位は、ＤＣＴ係数が全て０となる確率が大きくなるた
め、スキップを実現する可能性が高くなる。スキップし
たエンコード単位自体は誤差が大きくなるが、削減され
たデータが他のエンコード単位の画質改善に寄与するの
で、全体の画質は向上する。

【００１７】請求項２に記載の発明においては、動きベ
クトルをみてスキップさせるか否かを判定する他、各エ
ンコード単位の属性をみて、エンコード単位の属性がス
キップ条件を満足している場合には、量子化後のＤＣＴ
係数が少なくなる様にエンコードパラメータを操作する
ことにより、属性がスキップ条件を満足するエンコード
単位は、ＤＣＴ係数が全て０となる確率が大きくなるた
め、スキップを実現する可能性が高くなる。スキップし
たエンコード単位自体は誤差が大きくなるが、削減され
たデータが他のエンコード単位の画質改善に、より効果
的に使用されるため全体の画質は向上する。

【００１８】請求項３に記載の発明においては、量子化
後のＤＣＴ係数が少なくなる様にエンコードパラメータ
を操作する手段として、マクロブロックの属性や動きベ
クトルの値に応じて量子化係数を調整する方法を採用
し、エンコードパラメータ操作を行うため、従来装置に
対してわずかな追加により発明を実現できるため、わず
かなコスト増大だけで全体の画質向上を実現することが
できる。

【００１９】請求項４に記載の発明においては、量子化
後のＤＣＴ係数が少なくなる様に、エンコードパラメー
タを操作する手段として、各エンコード単位の属性や動
きベクトルの値に応じてＤＣＴ係数をカットするため、
従来装置に対してわずかな追加により発明を実現できる
ため、コストの増大はわずかで全体の画質向上を実現す
ることができる。

【００２０】請求項５に記載の発明においては、データ
レートが所定の条件を満たした場合にエンコードパラメ
ータを調整することにより、データレートに余裕がある
場合は本発明の作用が働かないようにし、データレート
に余裕が無い場合のみ本発明の作用が働くような構成に
することも可能である。本発明では、スキップされたエ
ンコード単位の画質は、わずかに誤差が増大するため、
データレートに余裕がある場合はこのような誤差の増大
を防止し、データレートに余裕が無い場合のみ、スキッ
プしたエンコード単位の誤差は増大しても、全体の画質
は向上するような制御を行うことにより、不必要な誤差
増大を防ぐことが可能となる。

【００２１】このようにエンコードすることにより、ス
キップドマクロブロックの数が増加し、大幅なビット削
減効果を得ることができる。スキップしたマクロブロッ
ク自体は誤差が大きくなるが、削減されたデータが他の
ブロックの画質改善により効果的に使用されるため、全
体の画質は向上する。

【００２２】また、動きベクトル等がスキップ条件を満
足していないマクロブロックは、通常の条件でエンコー
ドするため、誤差が大きくなるマクロブロックの数を最
小限に抑えることが可能となる。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である動画像圧縮
装置のブロック図である。

【００２４】図１において、１は画像入力端子、２は出
力端子、１０１はマクロブロック属性判定手段、１０２
はエンコード手段、１０３は動きベクトル探索手段、１
０５は動きベクトル判定手段である。図１の動きベクト
ル探索手段１０３に代えて動きベクトル入力手段１０４
を用いた実施例が図２のブロック図である。この例で
は、動きベクトル探索手段または生成手段を外部に持
ち、その結果の動きベクトルを取り込むことになる。

【００２５】その動作の概要を図３のフローチャートを
用いて説明する。なお、図３の（Ｓ１）〜（Ｓ７）は各
ステップを示す。

【００２６】画像入力端子１から入力された画像データ
は、エンコード単位にブロック化される（Ｓ１）。画像
データがＩピクチャーであるかどうか判断され（Ｓ
２）、Ｉピクチャーのときは、入力された画像データそ
のものをエンコード手段１０２によってエンコードされ
（Ｓ６）、圧縮されて出力端子２に出力される（Ｓ
７）。ステップ（Ｓ２）で入力された画像データがＰま
たはＢピクチャーであると判断されたときは、動きベク
トル探索手段１０３により参照画像に基づいて動きベク
トルを求める（Ｓ３）。

【００２７】そして、動きベクトルが判定手段１０５に
より動きベクトルがスキップさせる条件を満足している
かどうかを判定される（Ｓ４）。

【００２８】一方、マクロブロック属性判定手段１０１
においては、エンコード単位ごとにその属性がスキップ
させる条件を満足しているかどうかを判定し（Ｓ５）、
それからエンコード手段１０２に送りエンコードし（Ｓ
６）、出力端子２に出力する（Ｓ７）。

【００２９】このように、Ｐ，Ｂピクチャーについて
は、動きベクトルと属性をみながらスキップさせるか否
かを決定される。

【００３０】ここで、画像データのＩピクチャー，Ｐ，
Ｂピクチャーがどのようにして決められるかについて、
その一例を補足しておく。

【００３１】図５に、フレーム間予測方式の一例を示
す。

【００３２】この図では、入力画像は、９フレーム周期
でＩフレームとエンコードされ、その間が３フレーム周
期でＰフレームとしてエンコードされ、残りがＢフレー
ムとしてエンコードされる。

【００３３】まず、フレーム０がＩフレームとして、他
の画像を参照しないでエンコードされ、次に、フレーム
３がＰフレームとして、前方のフレーム０を参照してエ
ンコードされる。次に、フレーム１，２がＢフレームと
して、前後のフレーム０，３を参照してエンコードされ
る。つまり、元々のフレーム順とは異なる順序でエンコ
ードされる。以下、順次同様にしてエンコードされる。
この順番は、デコード時に正しく戻される。

【００３４】Ｉ，Ｐ，Ｂの組み合わせ比率は、任意に定
めることが可能である。Ｉ，Ｐ，Ｂを適切な比率で組み
合わせることにより圧力効率が高く、かつ、ランダムア
クセスが可能な圧縮画像信号を得ることができる。

【００３５】この例のように、双方向予測を用いて圧縮
された信号を復元する場合、通常は、参照フレーム用の
メモリを２フレーム、出力用画像メモリを１フレーム用
意して復号する。

【００３６】図４は図１の実施例のうち、エンコード手
段１０２の部分を、より詳細に記述した全体のブロック
図である。図４を用いて、本実施例の動作を説明する。
なお、図２の実施例の場合もほとんど同じ動作となるの
で、その詳細は省略する。

【００３７】まず、動き補償を行わないＩピクチャー画
像のエンコードについて説明する。画像入力端子１から
入力された画像データは、ブロック化部１１にて、エン
コード単位であるマクロブロックに分割される。Ｉピク
チャーは、すべてのマクロブロックがイントラマクロブ
ロックであるため、マクロブロック属性決定部２４で
は、入力画像の特性によらず、イントラマクロブロック
とする。イントラマクロブロックでは、入力画像そのも
のを圧縮するため、差分画像生成用減算部１２では何の
処理も行われず、ＤＣＴ部１３にて、入力画像に対して
２次元のＤＣＴ演算を行い、ＤＣＴ係数に変換する。こ
のＤＣＴ係数を量子化部１４にて周波数に応じた量子化
係数で量子化し、ＤＣＴ係数カット部１５にて、省略し
ても問題のないＤＣＴ係数を０に置き換える。このよう
にして、原画像の情報量よりもはるかに少ない情報量の
データに圧縮される。次に、圧縮された信号はスキップ
処理部１６に送られるが、Ｉピクチャーはスキップ処理
を行わないため、スキップ処理部１６では何の処理も施
されずに可変長符号化部１７にて可変長符号化され、バ
ッファ１８にてビットレートを一定にして出力端子２よ
り伝送路を経てデコーダへ出力される。デコーダでは、
可変長符号化、量子化、ＤＣＴのそれぞれ逆変換を行
い、原画像を復元する。但し、信号は量子化の段階で誤
差を含むため、デコーダで復元される画像は原画像とは
わずかに異なる。デコーダでは、この復元された画像を
参照画像として、次に送られる動き補償された画像信号
（Ｐ，Ｂピクチャー）をデコードする。

【００３８】上述のように、デコーダで復元されるＩピ
クチャーの画像は、原画像とはわずかに異なるため、Ｉ
ピクチャーを参照画像として他の画像を伝送するために
は、デコーダが復元するＩピクチャー画像と全く同じ画
像をエンコーダ側でも作成しなければならない。そのた
めに、量子化後のデータを逆量子化部１９、逆ＤＣＴ部
２０で処理し、デコーダと同じ処理で復元したＩピクチ
ャー画像（ローカルデコード画像）を作成し、メモリ２
２に保存し、次にエンコーダする画像の参照画像とす
る。

【００３９】次に、Ｐ，Ｂピクチャー画像のエンコード
について説明する。画像入力端子１から入力された画像
は、Ｉピクチャーと同様に、ブロック化部１１にて、エ
ンコード単位であるマクロブロックに分割される。動き
ベクトル探索手段１０３は、エンコードしようとするマ
クロブロックの画像を、メモリ２２中の参照画像（既に
エンコードされたＩまたは、Ｐピクチャー）と比較し、
参照画像の中から入力マクロブロックに最も似た領域を
探索し、その結果得られる動きベクトルを出力する。動
きベクトル探索のための参照画像は、メモリ２２に蓄え
られた参照画像（ローカルデコード画像）ではなく、前
ピクチャーの入力画像を別途記憶しておき、そのまま使
用しても良い。探索の結果得られたベクトルを用いて、
参照領域抽出部２３にて、ローカルデコード画像から参
照領域を抽出する。

【００４０】マクロブロック属性決定部２４では、入力
画像の空間周波数の分布や、上記のベクトルを用いて動
き補償された差分画像の空間周波数の分布などを推定、
考慮して、マクロブロックをエンコードする方法を決定
する。マクロブロックの属性としては、動き補償を行わ
ずに原画像をエンコードするイントラマクロブロック、
動き補償を行って差分画像をエンコードするノンイント
ラマクロブロック、１フレームの画像を２つのフィール
ドに分割してエンコードするフィールドエンコードなど
がある。例えば、入力画像が、空間周波数の高い成分を
多く含むのに対し、差分画像が空間周波数の低い成分し
か持たない場合は、差分画像をＤＣＴ変換した方がより
少ないデータ量に変換できるため、ノンイントラマクロ
ブロックとして、エンコードした方が効率がよい。その
ため、この様な場合は、マクロブロック属性決定部２４
からは、ノンイントラマクロブロックとしてエンコード
するよう指示が出される。

【００４１】一方、差分画像生成用減算部１２では、マ
クロブロック属性決定部２４の結果を元に、必要に応じ
て入力画像と参照領域との間の減算処理を行い、差分情
報を作成する。この情報に対して、Ｉピクチャーと同様
に、ＤＣＴ部１３にて２次元のＤＣＴ演算を行い、ＤＣ
Ｔ係数に変換する。このＤＣＴ係数を、量子化部１４に
て周波数に応じた量子化係数で量子化し、ＤＣＴ係数カ
ット部１５にて省略しても問題のないＤＣＴ係数を０に
置換する。このようにして、原画像の情報量よりもはる
かに少ない情報量のデータに圧縮される。

【００４２】この量子化の度合い、および、ＤＣＴ係数
カットの度合いを制御することにより、エンコード後の
情報量を制御することが可能である。量子化は、ＤＣＴ
係数を所定の定数（量子化係数）で除算することにより
実現されるが、量子化係数をより大きくすると、量子化
後のＤＣＴ係数はより小さくなり、最終的な情報量を小
さくすることが可能である。また、ＤＣＴ係数カット
は、所定の空間周波数（カット周波数）より高い周波数
成分のＤＣＴ係数を０に置換することにより実現される
が、カット周波数をより低くするとより多くのＤＣＴ係
数がカットされることになり、最終的な情報量を小さく
することが可能である。但し、量子化係数を大きくする
ほど、また、カット周波数を低くするほど、エンコード
による歪みは大きくなる。従来は、エンコードの結果発
生する符号量をバッファ１８で測定し、その結果を、符
号量制御部２６で判定して、量子化係数、カット周波数
を調節し、発生符号量を目的の値に制御していた。

【００４３】一方、本実施例では、発生符号量だけでは
なく、マクロブロックの属性や、動きベクトルを考慮に
入れて、量子化、ＤＣＴ係数カットの度合いを決定する
ことが可能である。

【００４４】そのために、マクロブロック属性判定手段
１０１にて、マクロブロックの属性がスキップドマクロ
ブロックとしての条件を満足しているか否かを判定し、
結果を、量子化係数、ＤＣＴ係数カットパラメータ決定
部２５に送る。例えば、イントラマクロブロックである
場合や、画面左右端、スライス先頭、スライス最後のマ
クロブロックである場合は、スキップドマクロブロック
としての条件を満たしていない。ここで、スライスと
は、ＭＰＥＧ２規格により定められたマクロブロックの
集合体である。

【００４５】また、動きベクトル判定手段１０５にて、
動きベクトルが、スキップドマクロブロックとしての条
件を満足しているか否かを判定し、結果を、量子化係
数、ＤＣＴ係数カットパラメータ決定部２５に送る。

【００４６】量子化係数、ＤＣＴ係数カットパラメータ
決定部２５では、各判定手段１０１，１０５において、
スキップドマクロブロックとなる条件を満たしていると
判定された場合は、符号量制御部２６によって指定され
た標準状態の量子化係数、ＤＣＴカット周波数に対して
ＤＣＴ係数が、より小さくなるように補正を加えて量子
化部１４、ＤＣＴ係数カット部１５に送る。または、ス
キップドマクロブロックとなる条件を満たしていないと
判定されたマクロブロックに対しては、標準状態の量子
化係数、ＤＣＴカット周波数に対してＤＣＴ係数が、よ
り大きくなるように補正を加えて量子化部１４、ＤＣＴ
係数カット部１５に送る。

【００４７】量子化係数の補正式としては、例えば、次
のような式を適用することが出来る。

【００４８】ｍｑｓ＝ａ^* ｍｑ［式１］ ここで、ｍｑ：補正前の量子化係数 ｍｑｓ：補正後の量子化係数 ａ：補正のための定数 ａは、１〜２程度の値が、適当であることが多い。

【００４９】ＭＰＥＧでは、ｍｑ，ｍｑｓの値は、１以
上３１以下に制限されているため、この範囲でクリップ
する。

【００５０】一方、ＤＣＴ係数カット周波数の補正式と
しては、例えば、次のような式を適用することが出来
る。

【００５１】ｃｕｔｆｓ＝ｃｕｔｆ−ｂ［式２］ ここで、ｃｕｔｆ：補正前のＤＣＴ係数カット周波数 ｃｕｔｆｓ：補正後のＤＣＴ係数カット周波数 ｂ：補正のための定数 ｂは１〜１６程度の値が、適当であることが多い。

【００５２】ＭＰＥＧでは、ＤＣＴ係数は６４個である
ため、ｃｕｔｆ，ｃｕｔｆｓの値は、０以上６４以下に
制限される。そのため、この範囲でクリップする。

【００５３】ここでは、ａ，ｂは、定数の場合を説明し
たが、これらは、各種要因によって決定される変数であ
っても、同等の効果を得る場合もある。また、この式に
限らず、他の変換式による量子化係数の変換であって
も、スキップドマクロブロックとしての条件も満足する
場合と、満足しない場合で、量子化係数の決定方法を変
えることにより、スキップドマクロブロックを増加させ
るような処理を実現することは可能である。

【００５４】このような修正を加えて量子化、ＤＣＴ係
数カットを行うことにより、スキップドマクロブロック
となる条件を満たしているマクロブロックは、ＤＣＴ係
数がより小さくなり、スキップドマクロブロックとなる
条件を満たしていないマクロブロックは、ＤＣＴ係数が
より大きくなる。

【００５５】このような条件で量子化、ＤＣＴ係数カッ
トが成された情報に対し、スキップ処理部１６にて、ス
キップドマクロブロックとしての条件が満足しているか
否かを判定する。判定項目としては、次の３点がある。 （１）マクロブロックの属性が所定の条件を満足する。 （２）動きベクトルが所定の条件を満足する。 （３）ＤＣＴ係数が全て０である。

【００５６】本実施例では、この（１）、（２）の条件
を満足するマクロブロックでは、ＤＣＴ係数がより小さ
くなるように考慮してエンコードしてあるため、このよ
うなマクロブロックでは、通常のエンコードの場合より
も、ＤＣＴ係数が０になる可能性が高い。そのため、通
常のエンコードよりも、より多くのマクロブロックが、
スキップドマクロブロックとして判定される。

【００５７】この判定結果をもとに、可変長符号化部１
７にて情報を可変長符号化により圧縮する。ここでは、
スキップドマクロブロックと判定されなかったマクロブ
ロックのデータは、ＭＰＥＧによる可変長符号化方式に
従い符号化を行い、スキップドマクロブロックと判定さ
れたマクロブロックのデータは、ＭＰＥＧによる規則に
従い全くデータを送らない。

【００５８】以上のような処理の結果、生成された情報
をバッファ１８にてビットレートを一定にして、出力端
子２より伝送路を経てデコーダへ出力する。

【００５９】Ｐピクチャーの画像は、他の画像の参照画
像となりうるため、ローカルデコーダ画像を生成する必
要がある。そのため、Ｉピクチャーの場合と同様に、逆
量子化、逆ＤＣＴを行って差分画像を復元し、さらに、
エンコード時に使用した参照画像と復元した差分画像
を、ローカルデコード画像復元用加算部２１にて加算し
てローカルデコード画像を復元し、メモリ２２に蓄えて
おく。

【００６０】以上のような構成でエンコードすることに
より、従来よりもスキップドマクロブロックの割合が多
くなり、効率のよいエンコードが可能となる。

【００６１】また、判定の評価パラメータとして他の値
も含めて評価し、さらに効率を上げることも可能であ
る。例えば、発生符号量を参照し、すでに発生した符号
量が予定の符号量を超過した場合は、スキップドマクロ
ブロックを増加させ、符号量に余裕がある場合は従来の
量子化係数、ＤＣＴ係数カットを採用するという方法に
より、符号量制御を行いながらスキップ量制御を行い、
画質を向上させることも可能である。

【００６２】また、本実施例では、マクロブロックの属
性と動きベクトルの両方を判定して、量子化係数、ＤＣ
Ｔ係数カット方法の制御を行う例を述べたが、マクロブ
ロックの属性、動きベクトルのどちらか一方がスキップ
ドマクロブロックとしての条件を満足しているか否かを
判定して、量子化係数、ＤＣＴ係数カット方法の制御を
行うだけでも、従来方法よりはスキップドマクロブロッ
クの数が多くなり、効率のよいエンコードが可能とな
る。

【００６３】また、本実施例では、マクロブロック属性
判定手段１０１、および、動きベクトル判定手段１０５
を、スキップ処理部１６と独立して実現する例を説明し
たが、これらの判定手段による判定と、スキップ処理部
１６で行う判定は、同一の処理を行うため、単一のハー
ドウエアで実現するか、各判定手段１０１，１０５の判
定結果を記憶して、スキップ処理部１６でのスキップド
マクロブロック判定の際に用いることも可能である。そ
して、マクロブロック属性判定手段１０１は、一般的に
はエンコード単位属性判定手段となる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明にかか
る請求項１に記載の発明は、動きベクトル探索手段（１
０３）または動きベクトル入力手段（１０４）と、動き
ベクトルがエンコードスキップ条件を満足するか否かを
判定する動きベクトル判定手段（１０５）と、動きベク
トル判定手段（１０５）によって判定された結果に応じ
て、エンコードパラメータを調整する機能を有するエン
コード手段（１０２）とを有するので、大幅なビット削
減を行いながら全体の画質の低下を来すことがない。

【００６５】さらに、請求項２に記載の発明は、各エン
コード単位の属性がスキップ条件を満足するか否かを判
定する属性判定手段（１０１）と、動きベクトル探索手
段（１０３）または動きベクトル入力手段（１０４）
と、動きベクトルがエンコードスキップ条件を満足する
か否かを判定する動きベクトル判定手段（１０５）と、
これらの判定手段によって判定された結果に応じて、エ
ンコードパラメータを調整する機能を有するエンコード
手段（１０２）とを有するので、さらに大幅なビット削
減ができ、しかも全体の画質の低下を来すことがない。

【００６６】また、請求項３に記載の発明は、エンコー
ドパラメータを調整する機能として、量子化係数を調整
する機能を有するので、量子化係数を調整することで、
簡単にエンコードパラメータを変更できる。

【００６７】さらに、請求項４に記載の発明は、エンコ
ードパラメータを調整する機能として、ＤＣＴ係数カッ
ト機能を有するので、簡単にエンコードパラメータを変
更できる。

【００６８】また、請求項５に記載の発明は、エンコー
ドデータのデータレートを計数する手段を有し、データ
レートが所定の条件を満たした場合に、エンコードパラ
メータを調整するので、データレートが所定の条件を満
たさない限りエンコードパラメータの調整は行わないの
で、画質の低下をみだりに来すことがない。

【００６９】以上のように、本発明によれば、属性、動
きベクトルが、スキップ条件を満足するようなマクロブ
ロックに対して、適応的に量子化係数、ＤＣＴ係数カッ
ト方法を補正することにより、スキップドマクロブロッ
クを増加させることが可能である。その結果、スキップ
されたマクロブロックの画質は劣化するものの、スキッ
プにより節約されたデータが他のマクロブロックの画質
向上に貢献するため、画像全体で見るとより高画質な動
画像圧縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明の他の実施例を示すブロック図である。

【図３】図１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図４】図１の実施例のより詳細なブロック図である。

【図５】フレーム間予測方式の一例を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 画像入力端子 ２ 出力端子 １１ ブロック化部 １２ 差分画像生成用減算部 １３ ＤＣＴ部 １４ 量子化部 １５ ＤＣＴ係数カット部 １６ スキップ処理部 １７ 可変長符号化部 １８ バッファ １９ 逆量子化部 ２０ 逆ＤＣＴ部 ２１ ローカルデコード画像復元用加算部 ２２ ローカルデコード画像用メモリ ２３ 参照領域抽出部 ２４ マクロブロック属性決定部 ２５ 量子化係数、ＤＣＴ係数カットパラメータ決定部 ２６ 符号量制御部 １０１ マクロブロック属性判定手段 １０２ エンコード手段 １０３ 動きベクトル探索手段 １０４ 動きベクトル入力手段 １０５ 動きベクトル判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 俊文 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号 株 式会社グラフィックス・コミュニケーシ ョン・ラボラトリーズ内 (72)発明者 綿谷 由純 東京都渋谷区代々木４丁目36番19号 株 式会社グラフィックス・コミュニケーシ ョン・ラボラトリーズ内 (56)参考文献 特開 平８−126012（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンコードスキップ機能を有する動画像
   圧縮装置において、動きベクトル探索手段（１０３）ま
   たは動きベクトル入力手段（１０４）と、動きベクトル
   がエンコードスキップ条件を満足するか否かを判定する
   動きベクトル判定手段（１０５）と、この動きベクトル
   判定手段（１０５）によって判定された結果に応じて、
   エンコードパラメータを調整する機能を有するエンコー
   ド手段（１０２）とを有することを特徴とする動画像圧
   縮装置。
2. 【請求項２】 エンコードスキップ機能を有する動画像
   圧縮装置において、各エンコード単位の属性がスキップ
   条件を満足するか否かを判定する属性判定手段（１０
   １）と、動きベクトル探索手段（１０３）または動きベ
   クトル入力手段（１０４）と、動きベクトルがエンコー
   ドスキップ条件を満足するか否かを判定する動きベクト
   ル判定手段（１０５）と、これらの判定手段によって判
   定された結果に応じて、エンコードパラメータを調整す
   る機能を有するエンコード手段（１０２）とを有するこ
   とを特徴とする動画像圧縮装置。
3. 【請求項３】 エンコードパラメータを調整する機能と
   して、量子化係数を調整する機能を有することを特徴と
   する請求項１または２記載の動画像圧縮装置。
4. 【請求項４】 エンコードパラメータを調整する機能と
   して、ＤＣＴ係数カット機能を有することを特徴とする
   請求項１，２または３記載の動画像圧縮装置。
5. 【請求項５】 エンコードデータのデータレートを計数
   する手段を有し、データレートが所定の条件を満たした
   場合に、エンコードパラメータを調整することを特徴と
   する請求項１，２，３または４記載の動画像圧縮装置。