JP2950659B2 - 高能率符号化装置 - Google Patents
高能率符号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル動画の情報量
を圧縮する高能率符号化装置に関する。
を圧縮する高能率符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の符号化装置は、デジタル動画をフ
レーム内、あるいはフィールド内で複数のブロックに分
割し、各々のブロックをその性質に応じてクラス分け
し、さらに、各ブロック毎に、そのクラスに属する変換
係数へのビット配分パターンから、適応的に最適なパタ
ーンを選択するように構成されている。
レーム内、あるいはフィールド内で複数のブロックに分
割し、各々のブロックをその性質に応じてクラス分け
し、さらに、各ブロック毎に、そのクラスに属する変換
係数へのビット配分パターンから、適応的に最適なパタ
ーンを選択するように構成されている。
【０００３】図６は、上述した従来の符号化装置の一構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【０００４】ここで、入力画像はデジタル動画であり、
フレーム単位あるいはフィールド単位で入力される。
フレーム単位あるいはフィールド単位で入力される。
【０００５】ブロック化部31は、入力画像を８画素×８
画素等のブロックに分割する。
画素等のブロックに分割する。
【０００６】直交変換部32は、各ブロック毎に離散コサ
イン変換やアダマール変換等の直交変換を行なう。
イン変換やアダマール変換等の直交変換を行なう。
【０００７】ブロッククラス分け部33は、ブロック内の
変換係数の分散の大きさ等によってクラス分けをする。
例えば、分散が小さなクラスに属するブロックには少な
いビット数を割り当て、逆に分散が大きなクラスに属す
るブロックには多くのビット数を割り当てる。これによ
って、全体として少ない符号量で符号化できる。
変換係数の分散の大きさ等によってクラス分けをする。
例えば、分散が小さなクラスに属するブロックには少な
いビット数を割り当て、逆に分散が大きなクラスに属す
るブロックには多くのビット数を割り当てる。これによ
って、全体として少ない符号量で符号化できる。
【０００８】ビット配分パタ−ン選択部34は、各クラス
に複数個用意されている変換係数へのビット配分パター
ンの中から、あらかじめ与えられている１種類の量子化
幅テーブルを用いて１ブロック内のオーバーロード歪み
の総和（以下、オーバーロード歪み総和と称する）が最
小となるパターンを選択する。即ち、式（１）によって
パターン選択が行なわれる。
に複数個用意されている変換係数へのビット配分パター
ンの中から、あらかじめ与えられている１種類の量子化
幅テーブルを用いて１ブロック内のオーバーロード歪み
の総和（以下、オーバーロード歪み総和と称する）が最
小となるパターンを選択する。即ち、式（１）によって
パターン選択が行なわれる。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここで、ｍはクラス番号、ｎはビット配分
パターン番号、ｕは変換係数の水平周波数、ｖは変換係
数の垂直周波数、Ｍx ，Ｍy は各々、１ブロック内の水
平画素数、垂直画素数、Ｆu,v (m) はクラスｍに属し、
周波数（ｕ，ｖ）の変換係数値、Ｏu,v (m,n) はクラス
ｍに属するビット配分パターンｎに対応した周波数
（ｕ，ｖ）のオーバーロード歪みを生じない最大入力値
の大きさ（以後、オーバーロードしきい値と呼ぶ）、Ｓ
u,v は量子化幅テーブルの周波数（ｕ，ｖ）に対応する
値、Ｄ（ｍ，ｎ）はクラスｍに属するビット配分パター
ンｎを選択した時のオーバーロード歪み総和、｜--｜は
絶対値を表す記号である。また、オーバーロードしきい
値Ｏu,v (m,n) は式（２）によって決定される。
パターン番号、ｕは変換係数の水平周波数、ｖは変換係
数の垂直周波数、Ｍx ，Ｍy は各々、１ブロック内の水
平画素数、垂直画素数、Ｆu,v (m) はクラスｍに属し、
周波数（ｕ，ｖ）の変換係数値、Ｏu,v (m,n) はクラス
ｍに属するビット配分パターンｎに対応した周波数
（ｕ，ｖ）のオーバーロード歪みを生じない最大入力値
の大きさ（以後、オーバーロードしきい値と呼ぶ）、Ｓ
u,v は量子化幅テーブルの周波数（ｕ，ｖ）に対応する
値、Ｄ（ｍ，ｎ）はクラスｍに属するビット配分パター
ンｎを選択した時のオーバーロード歪み総和、｜--｜は
絶対値を表す記号である。また、オーバーロードしきい
値Ｏu,v (m,n) は式（２）によって決定される。
【００１１】
【数２】
【００１２】ここで、ｂu,v (m,n) はクラスｍに属する
パターンｎの周波数（ｕ，ｖ）のビット数である。
パターンｎの周波数（ｕ，ｖ）のビット数である。
【００１３】量子化部35は、ビット配分パタ−ン選択部
34で選択された変換係数へのビット配分に基づいてブロ
ック内の各変換係数を上記量子化部35で量子化する。な
お、量子化部として、図５に示すような量子化を行うよ
うに構成されているミッドライザ型量子化部を考えてい
る。
34で選択された変換係数へのビット配分に基づいてブロ
ック内の各変換係数を上記量子化部35で量子化する。な
お、量子化部として、図５に示すような量子化を行うよ
うに構成されているミッドライザ型量子化部を考えてい
る。
【００１４】符号化部36は、誤り訂正符号等を付加して
符号化を行なう。
符号化を行なう。
【００１５】上述した従来の符号化装置は、例えば本出
願人による特願平3-146217号に示されている。
願人による特願平3-146217号に示されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の符号化装置では、パターン数が有限であるた
め、入力画像に適したパターンがない場合には、オーバ
ーロード歪み総和が最小になるように変換係数へのビッ
ト配分パターンを選択しても、量子化時に大きなオーバ
ーロード歪み総和が発生してオーバーロード雑音の原因
となり、復元画像のエッジ部分の鮮鋭度及び分解能を低
下させるという問題点があった。
た従来の符号化装置では、パターン数が有限であるた
め、入力画像に適したパターンがない場合には、オーバ
ーロード歪み総和が最小になるように変換係数へのビッ
ト配分パターンを選択しても、量子化時に大きなオーバ
ーロード歪み総和が発生してオーバーロード雑音の原因
となり、復元画像のエッジ部分の鮮鋭度及び分解能を低
下させるという問題点があった。
【００１７】本発明は、上述した従来の符号化装置にお
ける問題点に鑑み、オーバーロード歪み総和が最小にな
るように変換係数へのビット配分パターンを選択して
も、量子化時に大きなオーバーロード歪み総和が発生せ
ず、復元画像のエッジ部分の鮮鋭度及び分解能を維持で
きる高能率符号化装置を提供する。
ける問題点に鑑み、オーバーロード歪み総和が最小にな
るように変換係数へのビット配分パターンを選択して
も、量子化時に大きなオーバーロード歪み総和が発生せ
ず、復元画像のエッジ部分の鮮鋭度及び分解能を維持で
きる高能率符号化装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、変換係数に配
分するビット数を記録した複数のビット配分パターンを
有するクラス分け手段と、クラス分け手段に接続されて
おり、符号化装置により直交変換されたブロックを量子
化する量子化幅を記録した所定の量子化幅テーブルに基
づいて、ビット配分パターンの各々に対して、符号化装
置により直交変換されたブロック内でオーバーロード歪
みの総和を求め、該オーバーロード歪み総和を最小化た
らしめるビット配分パターンを選択する第１選択手段
と、第１選択手段に接続されており、ビット配分パター
ンを選択したあとに符号化装置により直交変換された各
ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数の量子化
幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブルの各々
に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化装置によ
り直交変換されたブロック内で量子化誤差の総和を算出
し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子化幅テー
ブルを選択する第２選択手段とを備えている高能率符号
化装置によって達成される。
分するビット数を記録した複数のビット配分パターンを
有するクラス分け手段と、クラス分け手段に接続されて
おり、符号化装置により直交変換されたブロックを量子
化する量子化幅を記録した所定の量子化幅テーブルに基
づいて、ビット配分パターンの各々に対して、符号化装
置により直交変換されたブロック内でオーバーロード歪
みの総和を求め、該オーバーロード歪み総和を最小化た
らしめるビット配分パターンを選択する第１選択手段
と、第１選択手段に接続されており、ビット配分パター
ンを選択したあとに符号化装置により直交変換された各
ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数の量子化
幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブルの各々
に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化装置によ
り直交変換されたブロック内で量子化誤差の総和を算出
し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子化幅テー
ブルを選択する第２選択手段とを備えている高能率符号
化装置によって達成される。
【００１９】
【作用】本発明の高能率符号化装置では、クラス分け手
段は変換係数に配分するビット数を記録した複数のビッ
ト配分パターンを有し、第１選択手段はクラス分け手段
に接続されており、符号化装置により直交変換されたブ
ロックを量子化する量子化幅を記録した所定の量子化幅
テーブルに基づいて、ビット配分パターンの各々に対し
て、符号化装置により直交変換されたブロック内でオー
バーロード歪みの総和を求め、該オーバーロード歪み総
和を最小化たらしめるビット配分パターンを選択し、第
２選択手段は第１選択手段に接続されており、ビット配
分パターンを選択したあとに符号化装置により直交変換
された各ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数
の量子化幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブ
ルの各々に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化
装置により直交変換されたブロック内で量子化誤差の総
和を算出し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子
化幅テーブルを選択する。
段は変換係数に配分するビット数を記録した複数のビッ
ト配分パターンを有し、第１選択手段はクラス分け手段
に接続されており、符号化装置により直交変換されたブ
ロックを量子化する量子化幅を記録した所定の量子化幅
テーブルに基づいて、ビット配分パターンの各々に対し
て、符号化装置により直交変換されたブロック内でオー
バーロード歪みの総和を求め、該オーバーロード歪み総
和を最小化たらしめるビット配分パターンを選択し、第
２選択手段は第１選択手段に接続されており、ビット配
分パターンを選択したあとに符号化装置により直交変換
された各ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数
の量子化幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブ
ルの各々に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化
装置により直交変換されたブロック内で量子化誤差の総
和を算出し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子
化幅テーブルを選択する。
【００２０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の高能率符号化
装置の実施例を説明する。
装置の実施例を説明する。
【００２１】図１は、本発明の高能率符号化装置（以
下、符号化装置と称する）の一実施例の構成を示す。
下、符号化装置と称する）の一実施例の構成を示す。
【００２２】図１の符号化装置は、入力画像を８画素×
８画素等のブロックに分割するブロック化部11、ブロッ
ク化部11に接続されておりブロック化部11で分割された
各ブロック毎に離散コサイン変換やアダマール変換等の
直交変換を行なう直交変換部12、直交変換部12に接続さ
れておりブロック内の変換係数の分散の大きさ等によっ
てクラス分けをするクラス分け手段であるブロッククラ
ス分け部13、ブロッククラス分け部13に接続されており
各クラスに複数個用意されている変換係数へのビット配
分パターンの中からあらかじめ与えられている一種類の
量子化幅テーブルを用いて量子化時のオーバーロード歪
み総和が最小となるパターンを選択する第１選択手段で
あるビット配分パタ−ン選択部14、ビット配分パタ−ン
選択部14に接続されておりビット配分パターン選択時に
用いた一種類の量子化幅テーブルから複数の量子化幅テ
ーブルを作成しその中から各ブロックに対して最適な量
子化幅テーブルを選択する第２選択手段である量子化幅
テ−ブル選択部15、量子化幅テ−ブル選択部15に接続さ
れておりビット配分パタ−ン選択部14で選択されたビッ
ト配分パターンと量子化幅テ−ブル選択部15で選択され
た量子化幅テーブルとを用いて量子化する量子化部16、
量子化部16に接続されており誤り訂正等の処理を施して
符号化を行なう符号化部17によって構成されている。
８画素等のブロックに分割するブロック化部11、ブロッ
ク化部11に接続されておりブロック化部11で分割された
各ブロック毎に離散コサイン変換やアダマール変換等の
直交変換を行なう直交変換部12、直交変換部12に接続さ
れておりブロック内の変換係数の分散の大きさ等によっ
てクラス分けをするクラス分け手段であるブロッククラ
ス分け部13、ブロッククラス分け部13に接続されており
各クラスに複数個用意されている変換係数へのビット配
分パターンの中からあらかじめ与えられている一種類の
量子化幅テーブルを用いて量子化時のオーバーロード歪
み総和が最小となるパターンを選択する第１選択手段で
あるビット配分パタ−ン選択部14、ビット配分パタ−ン
選択部14に接続されておりビット配分パターン選択時に
用いた一種類の量子化幅テーブルから複数の量子化幅テ
ーブルを作成しその中から各ブロックに対して最適な量
子化幅テーブルを選択する第２選択手段である量子化幅
テ−ブル選択部15、量子化幅テ−ブル選択部15に接続さ
れておりビット配分パタ−ン選択部14で選択されたビッ
ト配分パターンと量子化幅テ−ブル選択部15で選択され
た量子化幅テーブルとを用いて量子化する量子化部16、
量子化部16に接続されており誤り訂正等の処理を施して
符号化を行なう符号化部17によって構成されている。
【００２３】次に、上記各構成部分を詳細に説明する。
【００２４】図１の符号化装置への入力画像はデジタル
動画であり、フレーム単位またはフィールド単位で入力
される。
動画であり、フレーム単位またはフィールド単位で入力
される。
【００２５】ブロック化部11は、入力画像を８画素×８
画素等のブロックに分割する。
画素等のブロックに分割する。
【００２６】直交変換部12は、ブロック化部11で分割さ
れた各ブロック毎に離散コサイン変換やアダマール変換
等の直交変換を行なう。
れた各ブロック毎に離散コサイン変換やアダマール変換
等の直交変換を行なう。
【００２７】ブロッククラス分け部13は、ブロック内の
変換係数の分散の大きさ等によってクラス分けをする。
例えば、分散の小さいクラスに属するブロックには少な
いビット数を割り当て、分散の大きなブロックには多く
のビット数を割り当てる。
変換係数の分散の大きさ等によってクラス分けをする。
例えば、分散の小さいクラスに属するブロックには少な
いビット数を割り当て、分散の大きなブロックには多く
のビット数を割り当てる。
【００２８】ビット配分パタ−ン選択部14は、各クラス
に複数個用意されている変換係数へのビット配分パター
ンの中からあらかじめ与えられている一種類の量子化幅
テーブルを用いて量子化時のオーバーロード歪み総和Ｄ
(m,n) が最小となるパターンを上記式（１）に従って選
択する。
に複数個用意されている変換係数へのビット配分パター
ンの中からあらかじめ与えられている一種類の量子化幅
テーブルを用いて量子化時のオーバーロード歪み総和Ｄ
(m,n) が最小となるパターンを上記式（１）に従って選
択する。
【００２９】上述したブロック化部11からビット配分パ
タ−ン選択部14により、各ブロックに対して最適な変換
係数へのビット配分パターンが得られる。
タ−ン選択部14により、各ブロックに対して最適な変換
係数へのビット配分パターンが得られる。
【００３０】量子化幅テ−ブル選択部15は、ビット配分
パターン選択時に用いた一種類の量子化幅テーブルから
複数の量子化幅テーブルを作成し、その中から各ブロッ
クに対して最適な量子化幅テーブルを選択する。
パターン選択時に用いた一種類の量子化幅テーブルから
複数の量子化幅テーブルを作成し、その中から各ブロッ
クに対して最適な量子化幅テーブルを選択する。
【００３１】量子化部16は、ビット配分パタ−ン選択部
14で選択されたビット配分パターンｎ０と量子化幅テ−
ブル選択部15で選択された量子化幅テーブルｋ０とを用
いて量子化する。
14で選択されたビット配分パターンｎ０と量子化幅テ−
ブル選択部15で選択された量子化幅テーブルｋ０とを用
いて量子化する。
【００３２】符号化部17は、誤り訂正等の処理を施して
符号化を行なう。
符号化を行なう。
【００３３】上述した量子化部16では図５（後述）に示
すような量子化を行うミッドライズ型量子化方法を用い
ていたが、ミッドトレッド型量子化方法を用いても同様
の処理が可能である。
すような量子化を行うミッドライズ型量子化方法を用い
ていたが、ミッドトレッド型量子化方法を用いても同様
の処理が可能である。
【００３４】また、本実施例では変換係数へのビット配
分パターンを選択してから、量子化幅テーブルの選択を
行なったが、式（８）または式（９）を用いてビット配
分パターンと量子化幅テーブルの両方を同時に選択して
もよい。
分パターンを選択してから、量子化幅テーブルの選択を
行なったが、式（８）または式（９）を用いてビット配
分パターンと量子化幅テーブルの両方を同時に選択して
もよい。
【００３５】図２は、図１の量子化幅テーブル選択部15
の一構成例を示す。
の一構成例を示す。
【００３６】図２の量子化幅テーブル選択部15は、量子
化幅テーブル定数倍部18、量子化幅テーブル定数倍部18
に接続された量子化部19、量子化部19に接続された逆量
子化部20、逆量子化部20に接続された量子化誤差計算部
21、量子化誤差計算部21に接続された最適定数倍検出部
22によって構成されている。
化幅テーブル定数倍部18、量子化幅テーブル定数倍部18
に接続された量子化部19、量子化部19に接続された逆量
子化部20、逆量子化部20に接続された量子化誤差計算部
21、量子化誤差計算部21に接続された最適定数倍検出部
22によって構成されている。
【００３７】次に、上記各構成部分の動作を説明する。
【００３８】図２の量子化幅テーブル選択部15への入力
は、各ブロックの変換係数値と図１のビット配分パタ−
ン選択部14で求められたパターン番号である。
は、各ブロックの変換係数値と図１のビット配分パタ−
ン選択部14で求められたパターン番号である。
【００３９】量子化幅テーブル定数倍部18は、量子化幅
テーブルを定数倍化し、複数の量子化幅テーブルを作成
する。この定数倍の種類の個数をＫ、定数倍の値をα
（ｋ）、ビット配分パターン選択時に用いた量子化幅テ
ーブル（以下、初期の量子化幅テーブルと称する）をＳ
u,v とすると、Ｋ種類の定数倍によって作られる量子化
幅テーブルのセット｛Ｓu,v (k) ｝は、下記に示す式で
表せる。
テーブルを定数倍化し、複数の量子化幅テーブルを作成
する。この定数倍の種類の個数をＫ、定数倍の値をα
（ｋ）、ビット配分パターン選択時に用いた量子化幅テ
ーブル（以下、初期の量子化幅テーブルと称する）をＳ
u,v とすると、Ｋ種類の定数倍によって作られる量子化
幅テーブルのセット｛Ｓu,v (k) ｝は、下記に示す式で
表せる。
【００４０】
【数３】
【００４１】なお、量子化幅テーブル定数倍部18から量
子化誤差計算部21までは定数倍の処理回数Ｋだけ処理が
繰り返される。
子化誤差計算部21までは定数倍の処理回数Ｋだけ処理が
繰り返される。
【００４２】量子化部19は、図１のビット配分パタ−ン
選択部14で求められたビット配分パターンｎ０と、量子
化幅テーブル定数倍部18で与えられたα（ｋ）を用いて
量子化が行なわれる。
選択部14で求められたビット配分パターンｎ０と、量子
化幅テーブル定数倍部18で与えられたα（ｋ）を用いて
量子化が行なわれる。
【００４３】逆量子化部20は、量子化部19の量子化出力
値を逆量子化して復元する。
値を逆量子化して復元する。
【００４４】量子化誤差計算部21は、逆量子化部20で復
元された変換係数値Ｆ′u,v と、量子化幅テーブル定数
倍部18に入力された変換係数値Ｆu,v から量子化誤差を
求め、１ブロック内で総和Δ(k) （以下、量子化誤差総
和と称する）をとる。
元された変換係数値Ｆ′u,v と、量子化幅テーブル定数
倍部18に入力された変換係数値Ｆu,v から量子化誤差を
求め、１ブロック内で総和Δ(k) （以下、量子化誤差総
和と称する）をとる。
【００４５】
【数４】
【００４６】最適定数倍検出部22は、Ｋ個の量子化誤差
総和Δ(k) 中、量子化誤差総和を最小にする定数倍番号
ｋ０を算出する。
総和Δ(k) 中、量子化誤差総和を最小にする定数倍番号
ｋ０を算出する。
【００４７】図３は、量子化幅テーブル選択部15の第２
実施例の構成を示す。
実施例の構成を示す。
【００４８】図３の量子化幅テーブル選択部15は、量子
化幅テーブル定数倍部23、量子化幅テーブル定数倍部23
に接続された量子化誤差近似計算部24、量子化誤差近似
計算部24に接続された最適定数倍検出部25によって構成
されている。
化幅テーブル定数倍部23、量子化幅テーブル定数倍部23
に接続された量子化誤差近似計算部24、量子化誤差近似
計算部24に接続された最適定数倍検出部25によって構成
されている。
【００４９】次に、上記各構成部分の動作を説明する。
【００５０】図３の入力は図２の量子化幅テーブル選択
部15と同様、各ブロックの変換係数値と図１のビット配
分パタ−ン選択部14で求められたパターン番号である。
部15と同様、各ブロックの変換係数値と図１のビット配
分パタ−ン選択部14で求められたパターン番号である。
【００５１】量子化幅テーブル定数倍部23は、上述した
図２の量子化幅テーブル定数倍部18と同様に、量子化幅
テーブルを定数倍化して複数の量子化幅テーブルを作成
する。
図２の量子化幅テーブル定数倍部18と同様に、量子化幅
テーブルを定数倍化して複数の量子化幅テーブルを作成
する。
【００５２】量子化誤差近似計算部24は、近似的量子化
誤差を各変換係数毎に計算して１ブロック内で加算す
る。
誤差を各変換係数毎に計算して１ブロック内で加算す
る。
【００５３】図４は、上記量子化誤差近似計算部24の一
構成例を示す。
構成例を示す。
【００５４】図４の量子化誤差近似計算部24は、オ−バ
−ロ−ド歪み計算部26、オ−バ−ロ−ド歪み計算部26に
接続されたグラニュラ−歪み計算部27、オ−バ−ロ−ド
歪み計算部26及びグラニュラ−歪み計算部27に接続され
た加算部28によって構成されている。
−ロ−ド歪み計算部26、オ−バ−ロ−ド歪み計算部26に
接続されたグラニュラ−歪み計算部27、オ−バ−ロ−ド
歪み計算部26及びグラニュラ−歪み計算部27に接続され
た加算部28によって構成されている。
【００５５】次に、各上記構成部分の動作を説明する。
【００５６】図４の量子化誤差近似計算部24への入力は
各ブロックの変換係数値、図３の量子化幅テ−ブル定数
倍部23で与えられた量子化幅テーブルの定数倍α（ｋ）
及び図１のビット配分パタ−ン選択部14で選択されたパ
ターン番号である。
各ブロックの変換係数値、図３の量子化幅テ−ブル定数
倍部23で与えられた量子化幅テーブルの定数倍α（ｋ）
及び図１のビット配分パタ−ン選択部14で選択されたパ
ターン番号である。
【００５７】図４のオ−バ−ロ−ド歪み計算部26は、各
変換係数がオーバーロードしきい値を越えているか否か
を式（５）のｄu,v の正負にて判別し、式（５）のｄ
u,v が正値であれば式（６）のオーバーロード歪みの値
を出力する。
変換係数がオーバーロードしきい値を越えているか否か
を式（５）のｄu,v の正負にて判別し、式（５）のｄ
u,v が正値であれば式（６）のオーバーロード歪みの値
を出力する。
【００５８】
【数５】
【００５９】
【数６】
【００６０】また、式（５）のｄu,v が負値であれば式
（６）の値を出力せずにグラニュラ−歪み計算部27に進
む。
（６）の値を出力せずにグラニュラ−歪み計算部27に進
む。
【００６１】グラニュラ−歪み計算部27は、オーバーロ
ードしきい値を越えていない変換係数に対してのみ量子
化誤差（以下、グラニュラー歪みと称する）を計算す
る。
ードしきい値を越えていない変換係数に対してのみ量子
化誤差（以下、グラニュラー歪みと称する）を計算す
る。
【００６２】このグラニュラー歪みは、「ＤＣＴ符号化
の繰り返しによる画質劣化の一考察」、安藤、谷中著、
1991年電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ−360 に示さ
れている下記の式によって概算できる。
の繰り返しによる画質劣化の一考察」、安藤、谷中著、
1991年電子情報通信学会春季全国大会、Ｄ−360 に示さ
れている下記の式によって概算できる。
【００６３】
【数７】
【００６４】加算部28は、オ−バ−ロ−ド歪み計算部26
で求められたオーバーロード歪みとグラニュラ−歪み計
算部27で求められたグラニュラー歪みをブロック内で加
算し、近似的量子化誤差Δ′(k) を出力する。
で求められたオーバーロード歪みとグラニュラ−歪み計
算部27で求められたグラニュラー歪みをブロック内で加
算し、近似的量子化誤差Δ′(k) を出力する。
【００６５】
【数８】
【００６６】ただし、第１項はオーバーロードしきい値
を越えている変換係数に対してのみ和をとり、第２項は
オーバーロードしきい値を越えていない変換係数に対し
てのみ和をとる。また、Ｃは定数であり、経験的に決め
てもよいし、式（４）と式（８）の誤差が最小になるよ
うに決めてもよい。
を越えている変換係数に対してのみ和をとり、第２項は
オーバーロードしきい値を越えていない変換係数に対し
てのみ和をとる。また、Ｃは定数であり、経験的に決め
てもよいし、式（４）と式（８）の誤差が最小になるよ
うに決めてもよい。
【００６７】式（８）から理解できるように、オーバー
ロード歪みが発生している変換係数に対して、量子化幅
を大きくすると（即ち、α（ｋ）が大きくなると）、オ
ーバーロード歪みが小さくなるが、更に量子化幅を大き
くすると逆にグラニュラー歪みが発生する。即ち、オー
バーロード歪みとグラニュラー歪みは相反関係にあり、
量子化誤差総和を最小にする量子化幅テーブルが最適な
量子化幅テーブルである。更に、回路規模を小さくする
ため、式（９）に示すように、式（８）に含まれるグラ
ニュラー歪みと同形の項をグラニュラー歪みに含ませて
経験的に定数Ｃ′を決定してもよい。
ロード歪みが発生している変換係数に対して、量子化幅
を大きくすると（即ち、α（ｋ）が大きくなると）、オ
ーバーロード歪みが小さくなるが、更に量子化幅を大き
くすると逆にグラニュラー歪みが発生する。即ち、オー
バーロード歪みとグラニュラー歪みは相反関係にあり、
量子化誤差総和を最小にする量子化幅テーブルが最適な
量子化幅テーブルである。更に、回路規模を小さくする
ため、式（９）に示すように、式（８）に含まれるグラ
ニュラー歪みと同形の項をグラニュラー歪みに含ませて
経験的に定数Ｃ′を決定してもよい。
【００６８】
【数９】
【００６９】図３の最適定数倍検出部25は、図２の最適
定数倍検出部22と同様にＫ個の量子化誤差総和Δ′(k)
のうちで量子化誤差総和を最小にする定数倍番号ｋ０を
算出する。
定数倍検出部22と同様にＫ個の量子化誤差総和Δ′(k)
のうちで量子化誤差総和を最小にする定数倍番号ｋ０を
算出する。
【００７０】上述のようにして各ブロックに対して最適
な量子化幅テーブルが求められる。なお、図３の量子化
幅テーブル選択部15は、量子化、逆量子化の処理を含ま
ずに近似的に量子化誤差を計算して回路規模を縮小す
る。
な量子化幅テーブルが求められる。なお、図３の量子化
幅テーブル選択部15は、量子化、逆量子化の処理を含ま
ずに近似的に量子化誤差を計算して回路規模を縮小す
る。
【００７１】
【発明の効果】本発明の高能率符号化装置は、変換係数
に配分するビット数を記録した複数のビット配分パター
ンを有するクラス分け手段と、クラス分け手段に接続さ
れており、符号化装置により直交変換されたブロックを
量子化する量子化幅を記録した所定の量子化幅テーブル
に基づいて、ビット配分パターンの各々に対して、符号
化装置により直交変換されたブロック内でオーバーロー
ド歪みの総和を求め、該オーバーロード歪み総和を最小
化たらしめるビット配分パターンを選択する第１選択手
段と、第１選択手段に接続されており、ビット配分パタ
ーンを選択したあとに符号化装置により直交変換された
各ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数の量子
化幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブルの各
々に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化装置に
より直交変換されたブロック内で量子化誤差の総和を算
出し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子化幅テ
ーブルを選択する第２選択手段とを備えているので、変
換係数のブロックが持つエッジやテクスチャー等の性質
に対応した複数のビット配分パターンの中から最適なパ
ターンを選択し、そのパターンを使用して量子化すると
きに、相反するオーバーロード歪みとグラニュラー雑音
とのバランスが最適となる量子化幅テーブルを、ビット
配分パターン選択時に用いた一種類の量子化幅テーブル
から作成した複数の量子化幅テーブルの各々に対して量
子化及び逆量子化を行って得られる量子化誤差の総和を
評価量として使用し、この量子化誤差総和を最小化たら
しめる量子化幅テーブルとして選択して符号化できる。
に配分するビット数を記録した複数のビット配分パター
ンを有するクラス分け手段と、クラス分け手段に接続さ
れており、符号化装置により直交変換されたブロックを
量子化する量子化幅を記録した所定の量子化幅テーブル
に基づいて、ビット配分パターンの各々に対して、符号
化装置により直交変換されたブロック内でオーバーロー
ド歪みの総和を求め、該オーバーロード歪み総和を最小
化たらしめるビット配分パターンを選択する第１選択手
段と、第１選択手段に接続されており、ビット配分パタ
ーンを選択したあとに符号化装置により直交変換された
各ブロック毎に所定の量子化幅テーブルから複数の量子
化幅テーブルを作成し、該複数の量子化幅テーブルの各
々に対して量子化及び逆量子化を行って、符号化装置に
より直交変換されたブロック内で量子化誤差の総和を算
出し、該量子化誤差総和を最小化たらしめる量子化幅テ
ーブルを選択する第２選択手段とを備えているので、変
換係数のブロックが持つエッジやテクスチャー等の性質
に対応した複数のビット配分パターンの中から最適なパ
ターンを選択し、そのパターンを使用して量子化すると
きに、相反するオーバーロード歪みとグラニュラー雑音
とのバランスが最適となる量子化幅テーブルを、ビット
配分パターン選択時に用いた一種類の量子化幅テーブル
から作成した複数の量子化幅テーブルの各々に対して量
子化及び逆量子化を行って得られる量子化誤差の総和を
評価量として使用し、この量子化誤差総和を最小化たら
しめる量子化幅テーブルとして選択して符号化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の量子化幅テーブル選択部の第１実施例の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】図１の量子化幅テーブル選択部の第２実施例の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】図３の量子化誤差近似計算部の一構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】図１の量子化部の入出力関係を示す説明図であ
る。
る。
【図６】従来の符号化装置の一構成例を示すブロック図
である。
である。
11 ブロック化部 12 直交変換部 13 ブロッククラス分け部 14 ビット配分パタ−ン選択部 15 量子化幅テ−ブル選択部 16 量子化部 17 符号化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−16489（ＪＰ，Ａ) Ｗ．Ｈ．Ｃｈｅｎ ａｎｄ Ｃ．Ｈ. Ｓｍｉｔｈ，“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏ ｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｅ ｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ ｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ ｎｓ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ 1977，Ｖｏ ｌ．ＣＯＭ−25，Ｎｏ．１，ｐｐ．1285 −1292. (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ディジタル動画を複数のブロックに分割
し、分割された各該ブロックに適応的に情報量を配分す
るように各該ブロックをクラス分けし、当該クラス分け
された各該ブロックを直交変換する符号化装置であっ
て、変換係数に配分するビット数を記録した複数のビッ
ト配分パターンを有するクラス分け手段と、前記クラス
分け手段に接続されており、前記符号化装置により直交
変換されたブロックを量子化する量子化幅を記録した所
定の量子化幅テーブルに基づいて、前記ビット配分パタ
ーンの各々に対して、前記符号化装置により直交変換さ
れたブロック内で勾配過負荷雑音（以下オーバーロード
歪み）の総和を求め、該オーバーロード歪み総和を最小
化たらしめるビット配分パターンを選択する第１選択手
段と、前記第１選択手段に接続されており、前記ビット
配分パターンを選択したあとに前記符号化装置により直
交変換された各ブロック毎に前記所定の量子化幅テーブ
ルから複数の量子化幅テーブルを作成し、該複数の量子
化幅テーブルの各々に対して量子化及び逆量子化を行っ
て、前記符号化装置により直交変換されたブロック内で
量子化誤差の総和を算出し、該量子化誤差総和を最小化
たらしめる量子化幅テーブルを選択する第２選択手段と
を備えていることを特徴とする高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26080991A JP2950659B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26080991A JP2950659B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05103316A JPH05103316A (ja) | 1993-04-23 |
| JP2950659B2 true JP2950659B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=17353057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26080991A Expired - Fee Related JP2950659B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 高能率符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950659B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5724097A (en) * | 1993-10-18 | 1998-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Adaptive quantization of video based on edge detection |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP26080991A patent/JP2950659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｗ．Ｈ．Ｃｈｅｎ ａｎｄ Ｃ．Ｈ．Ｓｍｉｔｈ，"Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｅｓ"，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９７７，Ｖｏｌ．ＣＯＭ−２５，Ｎｏ．１，ｐｐ．１２８５−１２９２． |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05103316A (ja) | 1993-04-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |