JP2905364B2 - ビデオ圧縮装置のための適応型コーディングレベルコントロール - Google Patents

ビデオ圧縮装置のための適応型コーディングレベルコントロール

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタルビデオデータの
圧縮に関し、特にローカルコーディングレベルによりビ
デオイメージのブロックを適宜圧縮するための方法及び
装置に関するものである。本発明の方法及び装置は、再
構成されたビデオの画質レベルが一定の圧縮比を維持す
るために周期的に調整されるようなあらゆるビデオ圧縮
装置に応用できる。
【０００２】ビデオ信号が通信チャネルのデータ容量を
超える場合又はひとつのチャネルに有効なサービスの数
を増やしたい場合などに、データ圧縮が要求される。そ
のような場合には、チャネル上のすべてのサービスの合
体したデータ比がチャネルの処理能力限界に整合しなけ
ればならない。このことは、再構成されたビデオの画質
レベルを調整するため、それぞれのビデオエンコーダに
より観測され使用されるコーディングレベルを確立する
ことによってなされ得る。画質が向上すればデータ比も
増加し、信号の質が低下すればデータ比も減少するの
で、観測されるデータ比の関数としてコーディングレベ
ルを周期的に調整することによって、データ比をチャネ
ルの容量に整合させることが可能である。瞬間的なデー
タ比の短期間変動は伝送の前後で圧縮信号を緩衝するこ
とにより平均化することができる。多重ビデオサービス
が同じチャネルを使用するような装置において、コーデ
ィングレベルは全サービスの合体したデータ比を観測す
ることにより共有され得る。他に、各々のサービスはそ
れ自身のデータ比のみを観測することにより独自のコー
ディングレベルを維持できる。
【０００３】
【従来の技術】様々な異なるデジタル圧縮装置がビデオ
イメージのシーケンスを適切に表現するのに必要なデー
タ量を減少させるための技術として知られている。その
ような装置のひとつの例が参考文献として組み入れる以
下のペイク(Paik)の論文中に挙げられている。(“DigiC
ipher - All Digital, Channel Compatible, HDTV Broa
dcast System," IEEE Transactions on Broadcasting,
Vol. 36, No. 4, December 1990.) 前記の論文中で説
明されている装置において、離散コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）コーディングに基づく非常に効果的な圧縮アルゴリ
ズムが使用されている。移動補償もまたイメージの圧縮
をより強化するために備えられている。
【０００４】それらの装置を使用することで１００：１
以上の圧縮比を達成することができる。これらの装置に
使用されるほとんどのビデオ圧縮アルゴリズムはイメー
ジの統計的特性を利用する。時々、いくつかのイメージ
のシーケンスは、その統計的特性が適合しないところに
出くわす。そのような場合、一定の圧縮比は合成イメー
ジを著しく損なうことなしには維持され得ない。一般
に、圧縮装置がより強力に且つより高性能になるに従
い、画質の変動は増加する。しばしば、それらの装置で
改良されているのは平均圧縮比のみである。
【０００５】広帯域の圧縮アルゴリズムに関し、コーデ
ィングレベルの関数としてビデオ品位を制御するための
最も効果的方法は、ビデオデータに適用される量子化器
の精度を変化させることである。例えば、もしコーディ
ングレベルがデータ比を減少するよう指定すると、量子
化器の粗さが増加する。同様に、データ比が増加する
と、より良い量子化器が使用される。確立されたコーデ
ィングレベルに応じた画質を変化させるその他の方法
は、ひとつ又はそれ以上のビデオフレーム比、空間サン
プリング比及びイメージブロックサイズの変更を含む。
微分コーディングが使用されるような場合（例えば、移
動補償に関連して）、新たな比も変更され得る。
【０００６】そのような装置は、圧縮されたビデオのデ
ータ比を通信チャネルのデータ比に整合させるのに効果
的である。これらの装置はイメージのいたるところに有
効なデータ容量を等しく分配する訳ではない。典型的
に、より複雑な又は細部の領域がほとんどのビットを使
い尽くし、より複雑でない領域が最少量のビットを使用
する。一般的に、そのような補償は変換コーディング装
置において簡単に実行できる。特に、最もしばしば使用
されるビデオ変換は、周波数スペクトルの特定の帯域に
おけるエネルギーを表す振幅を伴う変換係数を生成す
る。したがって、エラーは対応する変換係数を粗く量子
化することによって選択された周波数帯域内に導入され
る。一般的に、高周波数係数は常に低周波数係数より粗
く量子化される。この技術は前述のペイクの論文中に説
明された装置内で使用されている。
【０００７】理想的には、イメージ領域を表す変換係数
のブロックによって表現された異なる周波数帯域の各々
に対して使用される量子化器の精度は最適化される。イ
メージ領域内で合成されるすべての加工物が変換係数の
粗い量子化に従うような場所では、そのような最適化は
変換係数の各々に対して重み因子の理想的な割り当てを
実験的にまたは理論的に決定することによってなされ得
る。コーディングレベルが変更されるにしたがって、重
み因子が比例して増加または減少する。その他、より精
巧な方法が、コーディングレベルの変更の際エラーの最
適な分配をよりよく維持するために使用され得る。目的
は、所望の圧縮比を達成するためにコーディングレベル
を設定することと同時に、エラーの理想的な配分を維持
することである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】イメージの異なる周波
数帯域のいたるところにエラーを配分する前述の方法が
一般に成功したと思われてきたが、本発明は従来技術の
有する重大な問題を解決する。特に、イメージ領域が十
分にランダムな場合、しばしばエラーの発生を検出する
ことは不可能なのである。その理由は、イメージ領域内
はほとんど構造がないので観測者はどのようにその特徴
が現れるのかを確認することができないということであ
る。ランダムノイズは極端な例である。ほとんど構造を
有しない特徴は、より典型的なビデオ特性を有するその
他のイメージ領域に対しほとんど帯域幅を残すことな
く、非常に多くのパーセンテージの有効な信号伝送帯域
幅を使い尽くす。目標のデータ比を維持するようコーデ
ィングレベルを設定すると、これらのその他の領域の主
観的外観には満足できないであろう。このようなこと
は、目標のデータ比が達成された場合、ランダム領域に
対してはデータ伝送用に高いデータ比を使用し典型的ヒ
デオ領域に対してはそれより十分に低いデータ比を使用
しなければならないことから生じる。
【０００９】コーディングレベルがイメージ領域内の非
構成領域の発生により逆に影響を受けないようにビデオ
イメージブロックを適宜圧縮するための装置を提供する
ことが有利である。さらに、デジタルビデオ圧縮装置内
で効果的及び経済的に実行されるそのような装置を提供
することが有利である。そのような装置は、イメージ領
域のいかなる部分に対してもデータ比を損ねることなく
圧縮ビデオデータのための目標のデータ比を維持すべき
である。
【００１０】本発明は、前述の利点を有するビデオイメ
ージデータブロックを適宜圧縮する装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明により、イメージ
領域のランダム及び非構成部分による帯域幅は、構成さ
れ及び整理された領域に再配置される。本発明の装置
は、ローカルコーディングレベル（データブロックごと
に適用される個々の符号化レベルをいう。）によってビ
デオイメージデータのブロックを適宜圧縮する。初期圧
縮ステージはグローバルコーディングレベル（すべての
データブロックに対し一様に使用される汎用符号化レベ
ルをいう。）に基づいてデータブロック内のデータを圧
縮するための手段を含む。データブロックに対して圧縮
手段により生成されるビット数が決められる。その後、
前記ビット数に基づいたカウントが与えられる。最終圧
縮ステージはローカルコーディングレベルを生成するた
め前段の圧縮ステージからのカウントに応答する手段を
有する。それによって、データブロック内のデータはロ
ーカルコーディングレベルに基づいて圧縮される。
【００１２】初期圧縮ステージは、データブロック内の
データ圧縮に使用するのにグローバルコーディングレベ
ルが適切なコーディングレベルかどうかを決定するため
のテストを備える。初期圧縮ステージにおいてグローバ
ルコーディングレベルを使用することにより生成された
ビット数がしきい値を超えるような場合、最終圧縮ステ
ージは伝送用のデータ圧縮に対し異なるローカルコーデ
ィングレベルを生成する。もちろん、ローカルコーディ
ングレベルがグローバルコーディングレベルに等しくて
も全くかまわない。初期圧縮ステージにより達成された
圧縮が伝送に問題がなければこのようなことも起こり得
る。
【００１３】図示された２段ステージの実施例におい
て、最終圧縮ステージは初期圧縮ステージからのカウン
トに応答する。ローカルコーディングレベルを生成する
手段は、第一アドレス入力としてカウントを受信し、第
二アドレス入力としてグローバルコーディングレベルを
受信するよう連結されたＲＯＭ（読み取り専用メモリ）
から成る。ＲＯＭは第一及び第二アドレス入力に応答し
てローカルコーディングレベルを出力する。図示された
実施例において、初期圧縮ステージの圧縮手段により生
成されたビット数とリファレンスカウントとの差からな
る。
【００１４】もう一つの実施例において、少なくとも一
つの中間圧縮ステージが初期圧縮ステージと最終圧縮ス
テージとの間に連結されている。中間圧縮ステージは、
内部で生成されたカウント及び前段ステージからの中間
コーディングレベル（ＩＣＬ）に応答する手段を含む。
中間圧縮手段は中間コーディングレベルに基づいてデー
タブロック内のデータを圧縮する。データブロックに対
して中間圧縮手段により生成されたビット数が決定され
る。その後、中間コーディングレベルが中間圧縮手段
（すなわち、内部で生成されたカウント）によって生成
されたビット数に基づいて与えられる。最終圧縮ステー
ジは最後の中間コーディングレベルをローカルコーディ
ングレベルとして使用して圧縮ビデオ出力を生成する。
【００１５】少なくとも一つの中間圧縮ステージを含む
実施例において、各中間圧縮ステージに対しコーディン
グレベルを生成する手段は、第一アドレス入力としてカ
レントステージからのカウントを使用する調査(Look-u
p)テーブル（例えば、ＲＯＭ）から成る。前段の中間コ
ーディングレベルは第二アドレス入力として与えられ
る。この方法において、各中間圧縮ステージに対する調
査テーブルは、それへの第一及び第二アドレス入力に応
答する連想中間コーディングレベルを出力する。Ｎ番目
の中間圧縮ステージに対する調査テーブルは、それへの
第一及び第二アドレス入力に応答するローカルコーディ
ングレベルを出力する。好適実施例において、最終圧縮
ステージより前の各圧縮ステージにより与えられたカウ
ントは、その圧縮ステージにより決定されたビット数と
リファレンスカウントの差から成る。
【００１６】本発明による方法は、ローカルコーディン
グレベルによってビデオイメージデータのブロックを適
宜圧縮するものである。ビデオイメージデータは前もっ
て圧縮される。その後、予備圧縮されたビデオイメージ
データは、ビデオイメージデータにより表されたイメー
ジ領域の乱れを測定するために加工される。前記測定に
基づいたローカルコーディングレベルが生成され、その
後ビデオイメージデータはローカルコーディングレベル
に基づいて圧縮される。図示された実施例において、ビ
デオイメージデータのブロックは予備圧縮工程でグロー
バルコーディングレベルに基づいて圧縮される。
【００１７】予備圧縮する工程及び加工する工程は、第
一圧縮データをもたらすようにグローバルコーディング
レベルに基づいてビデオイメージデータのブロックを最
初に圧縮する工程から成る。第一圧縮データはイメージ
領域の乱れの第一測定を与えるよう加工される。中間コ
ーディングレベルは前記第一測定に基づいて生成され
る。ビデオイメージデータのブロックは第二圧縮データ
を与えるよう中間コーディングレベルに基づいてさらに
圧縮される。第二圧縮データはイメージ領域の乱れの第
二測定を与えるよう加工される。その後、ローカルコー
ディングレベルは第二測定に基づいて生成される。付加
的圧縮及び加工工程は、最初の圧縮工程と、イメージ領
域の乱れの少なくとも一つの付加的測定を与える次の圧
縮工程との間で使用され得る。
【００１８】好適実施例において、乱れの前記測定をも
たらす予備圧縮ビデオイメージデータの加工により、予
備圧縮工程によって生成されたデータ量が決定される。
イメージ領域がランダムであればあるほど、予備圧縮工
程により生成されるデータ量も増える。
【００１９】コード化されたビデオ信号により表された
イメージ領域のいたるところで信号コーディングレベル
を適宜調整することに対しても、ひとつの方法が提供さ
れる。イメージ領域に存する複数の異なる領域に対し、
乱れは決定される。より乱れの小さな領域に対し高級コ
ーディングレベルを使用するために、より乱れの大きな
コーディング領域に対し低級コーディングレベルを使用
する。異なる領域の乱れは前記領域のデータを圧縮する
ことにより決定される。その後、各領域に対し生成され
た圧縮データ量はその領域の乱れの測定をもたらすよう
決定される。
【００２０】
【実施例】本発明にしたがって圧縮ビデオデータを提供
するために、イメージフレームはまず領域またはブロッ
クに分割される。領域またはブロックを提供する技術は
周知であり、例えば前述のペイクの論文にも示されてい
る。
【００２１】変換コーディングの場合（例えば、ＤＣＴ
を使用して）、ブロックサイズは変換のブロックサイズ
と少なくとも大きさが等しくなければならない。重ねブ
ロック変換の場合（例えば、重ね直交変換ＬＯＴ）、ブ
ロックサイズは一回の変換により生成された係数のブロ
ックサイズと少なくとも等しくなければならない。最小
のブロックサイズを選択しない唯一の理由は、デコーダ
へのローカルコーディングレベルの伝送に伴うオーバー
ヘッドを削減するためである。
【００２２】ビデオイメージ領域の“乱れ”を測定する
ひとつの方法は、領域を表すデータを圧縮しその後圧縮
により得られたデータ量を観測することである。変換コ
ーダのような、最も効果的な圧縮デバイスは、ほぼ構成
されまたは簡単に認識できるパターンを表現するために
必要な情報量を著しく減少させることを可能にする。し
かし、ランダムであり、非常に微小な構造を含む特徴は
効果的に圧縮され得ない。
【００２３】本発明において、乱れの程度が関心事であ
る。グローバルコーディングレベル（ＧＣＬ）と呼ばれ
る、確立されたコーディングレベルは平均データ比が定
数であることを確かめるために使用される。イメージの
一つのブロックがグローバルコーディングレベルを使っ
て圧縮されると、乱れの程度は圧縮後にデータ量を観測
することによって及びそのデータ量を目標のデータ比に
対応するデータの平均量と比較することによって推測さ
れ得る。本発明に従う乱れの判断基準のみを使用するこ
とにより、前記の乱れを簡単に推測することができる。
発明によってもたらされたこの点は、非常に有利であ
る。さらに、目標のビット比が定数のままであるので、
乱れを推測するのに使用されるリファレンスデータカウ
ントは変化する。それゆえ、ビデオデータそれ自身から
リファレンスの変化を計算する必要はない。
【００２４】一度乱れの程度が決定されると、本発明の
装置及び方法は、グローバルコーディングレベルと等し
いかまたは異なる新規なローカルコーディングレベルを
決定する。イメージデータの一部を表現する変換係数の
ブロックは再び圧縮される。二度目に生成されたデータ
量は再び観測され、二度目の調整がなされ得る。しか
し、好適実施例においては、調整は一度限りであり、二
度目の圧縮で得られたデータは通信チャネルへ伝送され
る。
【００２５】本発明による装置のブロック図が図１に与
えられている。変換係数によって表されたビデオデータ
のブロックは、端子１０を通って初期圧縮ステージ１４
に入力される。端子１２を通って初期圧縮ステージに入
力されたグローバルコーディングレベルによって、デー
タブロックが圧縮される。初期圧縮ステージは合成圧縮
データに対するカウントを決定する。例えば、圧縮デー
タ内のビット数は従来のカウンタ回路を使用してカウン
トされる。好適実施例において、データブロックの圧縮
から生じるビット数はリファレンスカウントと比較され
（すなわち、カウントのしきい値）その差は、中間ステ
ージ１６へ伝達される第一中間コーディングレベルを決
定するために使用される。図１で指摘されているよう
に、いくつもの中間ステージが備えられ、その各々は異
なるコーディングレベルを使用して元のデータブロック
の圧縮に基づいた新たなコーディングレベルを与える。
【００２６】図１に示されるように提供される中間ステ
ージ１６において、第一中間コーディングレベルの使用
により生じた圧縮データ内のビット数が決定され、その
ビット数は中間ステージ１６から次段の中間ステージ１
８へ出力される第二中間コーディングレベルを生成する
ために使用される。代わって、中間ステージ１８は元の
データブロックを再び圧縮するのに使用するもう一つの
中間コーディングレベルを生成するために第二中間コー
ディングレベルを使用する。最終中間ステージからのコ
ーディングレベルは最終圧縮ステージ２０に入力され
る。このステージはＮ番目の中間コーディングレベルに
基づいて圧縮ビデオデータを生成する。ローカルコーデ
ィングレベルはＮ番目の中間コーディングレベルに等し
くなるように画成される。
【００２７】いくつかの中間ステージが備えられるとい
うことは認められるべきである。その他、いかなる中間
ステージも含まず初期圧縮ステージ及び最終圧縮ステー
ジのみを使用する２段ステージ装置が提供される。その
実施例は図２に示されている。
【００２８】図２に示されているように、初期圧縮ステ
ージ１４は圧縮部３０、ビットカウンタ３２、及びロー
カルコーディングレベル（ＬＣＬ）ジェネレータ３４を
含む。例えば、圧縮部は、端子１０を通って受信した変
換係数のブロックを量子化する従来の量子化器から成
る。量子化器は、量子化の粗さ／細かさを調整するため
に端子１２から入力されるグローバルコーディングレベ
ルに応答する。圧縮部３０から出力される圧縮データに
含まれたビット数はビットカウンタ３２によって決定さ
れる。このカウントは初期圧縮ステージから出力され、
ローカルコーディングレベルジェネレータ３４に入力さ
れる。ローカルコーディングレベルジェネレータもまた
端子１２を通ってグローバルコーディングレベルを受信
し、圧縮部３６から成る最終圧縮ステージ２０によって
使用される最終ローカルコーディングレベルを与える。
端子１０を通って受信したビデオ変換係数のブロック
は、ローカルコーディングレベルジェネレータ３４から
受信したローカルコーディングレベルに基づいて圧縮部
３６内で圧縮される。圧縮データは従来の通信チャネル
を通って伝送用に出力される。
【００２９】ローカルコーディングレベルジェネレータ
３４の実行が図３に図示されている。ビットカウンタ３
２によりもたらされたデータカウントは端子４０を通っ
て減算器４４に入力される。このカウントは端子４６を
通って減算器に入力されるデータカウントリファレンス
から減じられる。上で説明したように、データカウント
リファレンスは、通信チャネルのデータ比及び圧縮前の
データブロックのサイズから計算された定数である。図
示された実施例において、ビデオサービスのみチャネル
に伝送されると仮定している。多重サービスの場合、デ
ータカウントリファレンスは、特定のサービスに割り当
てられた全帯域幅のほんの一部を占める。もし、すべて
のサービスに同じコーディングレベルを使用すると、各
々のサービスは同じリファレンスを使用し、そのリファ
レンスの総和はチャネルの容量に等しくなる。一つのチ
ャネル上に複数のサービスを与える装置の例が、一般的
に譲渡された同時出願中の米国特許出願第０７／８０
９，５６１号（“Statistical Multiplexer for a Mult
ichannel Image Compression System" filed December
24, 1991)に示されている。
【００３０】減算器４４はデータカウント差（ＤＣＤ）
を出力し、それがＲＯＭ４８に第一アドレス入力として
当てられる。グローバルコーディングレベルは端子４２
を通ってＲＯＭ４８に第二アドレス入力として当てられ
る。ＲＯＭ４８は受信した特定のアドレス入力に基づい
て所定のローカルコーディングレベルを出力する。図２
の説明の中で指摘したように、ＲＯＭ４８からのローカ
ルコーディングレベルの出力は、ローカルコーディング
レベルによって特定された量子化を用いて圧縮データを
もたらすのに圧縮部３６により使用される。
【００３１】ＲＯＭ４８内に保存されたローカルコーデ
ィングレベルの演算のためのルーチンが図４にフローチ
ャートで描かれている。ルーチンはボックス５０から始
まり、減算器４４（図３）からのデータカウント差出力
がしきい値Ｔ3より大きいかどうかについてボックス５
２で決定がなされる。Ｔ3は与えられたものの中で最も
高いしきい値である。もし、ＤＣＤがＴ3より大きけれ
ば、ローカルコーディングレベルは、調整因子（ＤＣＬ
3）によってグローバルコーディングレベル（ＧＣＬ）
を調整することでボックス５４において決定される。
【００３２】もし、データカウントリファレンスがしき
い値Ｔ3を超えなければ、しきい値Ｔ2を超えるかどうか
についてボックス５６で決定がなされる。もしそうな
ら、ローカルコーディングレベルは、ボックス５８で指
示されるような因子ＤＣＬ2によりグローバルコーディ
ングレベルを調整することで得られる。
【００３３】もし、データカウントリファレンスがしき
い値Ｔ2を超えなければ、しきい値Ｔ1を超えるかどうか
についてボックス６０で決定がなされる。もしそうな
ら、ローカルコーディングレベルは、ボックス６２で指
示されるような因子ＤＣＬ1によりグローバルコーディ
ングレベルを調整することで得られる。もし、データカ
ウントリファレンスがＴ3＞Ｔ2＞Ｔ1の如何なるしきい
値も超えなければ、ボックス６４に指示されているよう
に、グローバルコーディングレベルはローカルコーディ
ングレベルとして使用される。そのとき、ルーチンはボ
ックス６６で終了する。図中に示されているように、│
ＤＣＬ3│＞│ＤＣＬ2│＞│ＤＣＬ1│の関係がある。
しきい値Ｔi及び調整因子ＤＣＬiは他の圧縮装置で仕様
変更可能である。
【００３４】本発明が、コード化されたビデオ信号によ
り表されたイメージ領域のいたるところで一つのコーデ
ィングレベルを適宜調整する方法及び装置を提供するも
のであることが今や認識された。調整はイメージ領域の
異なる領域に対し決定される乱れの程度に基づいてい
る。低級コーディングレベルはよりランダムな圧縮領域
で使用される。このことにより、乱れの小さい領域を圧
縮するのに高級コーディングレベルを使用することがで
きる。与えられた領域の乱れは、その領域からのデータ
を圧縮することにより及びその領域に対して生成された
圧縮データの量を測定することで決定される。ローカル
コーディングレベルの識別は各々の領域の伝送において
使用される実際の圧縮に対して提供される。本発明によ
って提供されたローカルコーディングレベル識別の有利
な点は、チャネルデータ比を平均化するのに役立つとい
うことである。グローバルコーディングレベル識別構成
も補強できる。
【００３５】発明はいくつかの特定な実施例について説
明されてきたが、請求の範囲に記載された発明の思想及
び態様から離れることなく、様々な適応及び修正が可能
であることが当業者によって認められるであろう。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は初期圧縮ステージ、複数の中間圧縮ステ
ージ、及び最終圧縮ステージを含む本発明による装置の
ブロック図である。
【図２】図２は初期圧縮ステージ及び最終圧縮ステージ
を詳細に図示した２段ステージ圧縮装置のブロック図で
ある。
【図３】図３は図２の最終圧縮ステージに図示されたロ
ーカルコーディングレベルジェネレータのより詳細なブ
ロック図である。
【図４】図４はローカルコーディングレベルを生成する
ためのルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１４ 初期圧縮ステージ １６ 中間圧縮ステージ ２０ 最終圧縮ステージ ３０ 圧縮部 ３２ ビットカウンタ ３４ ローカルコーディングレベルジェネレー
タ ４４ 減算器 ４８ ＲＯＭ
フロントページの続き (72)発明者 エドワード・エー・クラウス アメリカ合衆国カリフォルニア州サンデ ィエゴ、アリアン・ドライブ2720−32 (72)発明者 ヴィンセント・リュー アメリカ合衆国カリフォルニア州サンガ ブリエル、サンタ・ネッツ・ストリート 8219 (56)参考文献 特開 平２−100487（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221991（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167868（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】通信チャネルによって与えられる通信チャ
    ネルデータ速度以内にデジタルイメージデータ速度を維
    持するべく，デジタルイメージを共に形成する個々の領
    域の品質レベルを独立に調節するための方法であって， 第１の圧縮工程において，前記異なる領域を表すビデオ
    信号からのデータを圧縮することによって，前記イメー
    ジに備わっている複数の異なる領域の不揃い（ランダム
    ネス）を決定し，前記第１圧縮工程が前記異なるイメー
    ジ領域のすべてに対して同一の信号コーディングレベル
    を使用し，各前記イメージ領域に対してある量の圧縮デ
    ータを生成する，ところの工程と， その領域内のイメージの不揃いを決定する前記第１圧縮
    工程の間に，前記イメージ領域の各々に対して生成され
    た前記圧縮データの量をモニターする工程と， より低い品質のコーディングレベルをより大きくランダ
    ムな領域を圧縮する際に使用し，より高い品質のコーデ
    ィングレベルをより小さくランダムな領域に使用できる
    よう，前記モニター工程によって決定されるように，前
    記イメージ領域の各々の不揃いに応答して，前記異なる
    イメージ領域に対する異なるビデオ品質レベルを確立す
    るべく前記信号コーディングレベルを調節する工程と， 前記第１の圧縮工程の次の第２の圧縮工程であって，前
    記通信チャネルを通じた送信に適応するデータを与える
    べく，前記調節された信号コーディングレベルを使っ
    て，前記複数の異なるイメージ領域からの前記データを
    圧縮する工程と， 前記第２圧縮工程が，前記通信チャネルを通じた送信に
    適応する前記データ速度を前記所定の通信チャネルデー
    タ速度内に維持しながら，選択的に，より大きくランダ
    ムなイメージ領域をより高く圧縮し，より小さくランダ
    ムなイメージ領域をより低く圧縮するべく前記調節され
    た信号コーディングレベルを使用する工程と， から成る方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって，前記調節
    工程が，前記モニター工程の間，そのイメージ領域に対
    して決定された圧縮データの量に基づいてイメージ領域
    用のローカル・コーディング・レベルをルックアップテ
    ーブル内に見つけ，かつ前記ローカル・コーディング・
    レベルが前記第２圧縮工程においてそのイメージ領域に
    対する調節された信号コーディングレベルとして使用さ
    れる，ところの方法。
  3. 【請求項３】請求項１または２に記載の方法であって，
    さらに前記第１及び第２圧縮工程の間の少なくとも一つ
    の中間圧縮工程から成り，各中間圧縮工程の間に，前記
    イメージ領域の各々に対して生成された圧縮データの量
    がモニターされ，かつ後続の圧縮工程において各領域に
    対し使用された信号コーディングレベルがそれにしたが
    って調節される，ところの方法。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の方法であって， 第１中間圧縮工程においてイメージ領域に対し使用され
    た信号コーディングレベルは，リファレンスカウント
    と，前記第１圧縮工程の間そのイメージ領域に対して生
    成された圧縮データ量との差に基づいており， もしあれば，各後続の中間圧縮工程においてイメージ領
    域に対し使用された信号コーディングレベルは，リファ
    レンスカウントと，先行の中間圧縮工程の信号コーディ
    ングレベルを使用するそのイメージ領域に対して生成さ
    れた圧縮データ量との差に基づいている， ところの方法。
  5. 【請求項５】通信チャネルによって与えられる通信チャ
    ネルデータ速度内にデジタルイメージデータ速度を維持
    するべく，デジタルイメージを共に形成する個別の領域
    の品質レベルを独立に調節するための装置であって， 各領域のイメージの不揃いを決定するべく前記イメージ
    に備わっている異なる領域を圧縮するための第１手段で
    あって，前記第１圧縮手段は第１信号コーディングレベ
    ルを使って前記異なる領域を表すビデオ信号からのデー
    タを圧縮し，前記イメージ領域の各々に対してある量の
    圧縮データを生成する，手段と， その領域のイメージの不揃いを決定するために，前記第
    １圧縮手段によって前記イメージ領域の各々に対して生
    成された前記圧縮データの量をモニターするための手段
    と， より大きくランダムな領域を圧縮する際に使用するのに
    より低い品質のコーディングレベルを使用し，より小さ
    くランダムな領域を圧縮するのにより高い品質のコーデ
    ィングレベルを使用できるよう，前記モニター手段によ
    って決定されるように，前記イメージ領域の各々の不揃
    いに応答して，前記異なるイメージ領域に対し異なるビ
    デオ品質レベルを確立するために前記信号コーディング
    レベルを調節する手段と， 前記第１圧縮手段に続く第２圧縮手段であって，前記通
    信チャネルを通じて送信するのに適応するデータを与え
    るべく，前記調節された信号コーディングレベルを使っ
    て前記複数の異なるイメージ領域からの前記データを圧
    縮するための手段と， 前記第２圧縮手段は，前記通信チャネルを通じた通信に
    適応する前記データ速度を前記所定の通信チャネルデー
    タ速度内に維持しながら，より大きくランダムなイメー
    ジ領域にはより高い圧縮を，より小さくランダムなイメ
    ージ領域にはより小さい圧縮を与えるべく，前記調節さ
    れた信号コーディングレベルに応答する手段と， から成る装置。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の装置であって，前記調節
    手段は，調節された信号コーディングレベルを与えるた
    めに，前記イメージ領域の各々に対し生成された圧縮デ
    ータの量に応答するルックアップテーブル手段から成
    る， ところの装置。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の装置であって，前記ルッ
    クアップテーブル手段は，調節された信号コーディング
    レベルを与えるために， (i)第１アドレス入力としてのイメージ領域用に生成さ
    れた圧縮データの量とデータのリファレンス量との差，
    及び (ii)第２アドレス入力としての前記第１信号コーディン
    グレベル， を受信する， ところの装置。
  8. 【請求項８】請求項５から７に記載の装置であって，さ
    らに前記第１及び第２圧縮手段の間の少なくとも一つの
    中間圧縮ステージから成り，各中間圧縮ステージに対し
    て，前記イメージ領域の各々に対して生成された圧縮デ
    ータの量がモニターされ，後続の圧縮ステージにおいて
    各領域に対して使用された信号コーディングレベルがそ
    れに従って調節される，ところの装置。
  9. 【請求項９】請求項８に記載の装置であって，第１中間
    圧縮ステージにおいてイメージ領域に対して使用された
    信号コーディングレベルは，リファレンスカウントと，
    前記第１圧縮手段によってそのイメージ領域に対して生
    成された圧縮データの量との間の差に基づいており， もしあれば，各後続中間圧縮工程内でイメージ領域に対
    して使用される信号コーディングレベルは，リファレン
    スカウントと，先行中間圧縮ステージの信号コーディン
    グレベルを使用してそのイメージ領域に対して生成され
    た圧縮データの量との差に基づいている， ところの装置。
JP5170931A 1992-06-18 1993-06-18 ビデオ圧縮装置のための適応型コーディングレベルコントロール Expired - Lifetime JP2905364B2 (ja)

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