JP3104447B2

JP3104447B2 - 量子化方法と量子化装置

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Publication number: JP3104447B2
Application number: JP34340292A
Authority: JP
Inventors: 哲二郎近藤; 健治高橋
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Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 2000-10-30
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号（映像信号）
などを符号化する符号化装置などにおける量子化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号をビット数が少なくてすみ正
確に符号化可能な高能率符号化方法として、ビデオ信号
の持つ時空間の強い相関性を利用した適応形ダイナミッ
クレンジ符号化方法（以下、ＡＤＲＣ法と呼ぶ）が提案
されている（たとえば、１９８６年１２月１１日、電子
通信学会、論文ＭＲ８６−４３、参照）。その処理内容
を述べる。画像をブロックに区分すると、各ブロック内
では局所的な相関により小さいダイナミックレンジしか
持たないことが多い。ＡＤＲＣ法においては、符号化装
置（送信装置）において、画像を複数のブロックに区分
し、各ブロックごとの最小値と、ダイナミックレンジ
（最大値−最小値）とを算出する。各ブロック内のそれ
ぞれの画素データから最小値を減じた差分を算出し、こ
れら差分をダイナミックレンジを用いて適応的に再符号
化してそれぞれの画素データよりもビット数の少ないデ
ータに圧縮する。差分について再符号化するから、ビッ
ト数の少ない圧縮された能率的な再符号化データが得ら
れる。これら画素単位の圧縮データ、最小値およびダイ
ナミックレンジを伝送系を介して復号化装置（受信装
置）に伝送する。

【０００３】ダイナミックレンジを用いて差分ビデオ信
号を再符号化する方法には、固定長ＡＤＲＣ法と可変長
ＡＤＲＣ法とが提案されている（たとえば、特開昭６１
−１４７６８９号公報、参照）。固定長ＡＤＲＣ法と
は、再符号化に際して新たにビット数を割り当てる場合
に、どのブロックでもビット数を一定にし、ブロックご
とのダイナミックレンジに対応して量子化のステップ幅
を変化させる方法である。可変長ＡＤＲＣ法とは、ブロ
ックごとにそのダイナミックレンジに対応してビット数
を変更し、量子化のステップ幅を一定にする方法であ
る。

【０００４】このような高能率符号化装置において、ビ
デオ信号を量子化する際のビデオ信号に重畳するノイズ
および量子化誤差が符号化の精度に大きく作用する。従
来の量子化のアルゴリズムを下記式１に示す。

【数１】記号Ｑは量子化誤差を示し、ハット（Hat.）がついた記
号Hat.ｘ_tは仮の量子化データを示し、ハットがついて
いない記号ｘ_tは量子化の対象となる現フレームのビデ
オ信号を示す。この量子化アルゴリズムの意味は、現フ
レームのビデオ信号に最も近似する量子化データを仮の
量子化データから選択することを意味する。仮の量子化
データとしては、たとえば、ビデオ信号を量子化したま
まのシフトなし仮量子化データと、該仮量子化データを
所定値だけプラス側にシフトした仮プラス側シフト量子
化データと、前記仮量子化データを所定値だけマイナス
側にシフトした仮マイナス側シフト量子化データを用
い、これらの仮の量子化データと元のビデオ信号との上
記量子化誤差が最小になる仮の量子化データを正規の量
子化データとして選択する。

【０００５】図７に従来の量子化方法を示す。この例は
判りやすく、「１」または「０」の１ビットで量子化す
る例を示す。このビデオ信号は背景部または静止画部分
で本来一定レベルである場合を例示する。小さな丸印で
示したものが本来、一定レベルであるべき値がノイズに
よって変動している画像データ（ビデオ信号）の値を示
し、中央の線は量子化基準値を示し、矢印は量子化結果
を示す。この例において、量子化値が「１」、「０」、
「１」と変動している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、量子化対
象のビデオ信号のみを用いて正規の量子化データを決定
する従来の方法では、本来一定レベル、たとえば、
「１」であるべき量子化値が、量子化基準値の近傍の臨
界値にビデオ信号が存在すると、量子化値が「１」にな
ったり、「０」になったり変動し、量子化後のデコード
値がわずかに変動し、符号化した画質が低下するという
問題がある。特に、静止画像、背景部の画像が変動する
と、画質の低下が目立つ。このような量子化変動は再符
号化における誤差となり、最終的には、受信装置で復号
し再生したビデオ信号の画質低下を招く。

【０００７】したがって、本発明は上述したフレーム相
互間における量子化変動に依存せず、正確な量子化を可
能にする量子化方法とその装置を提供することを目的と
する。また、本発明は量子化精度を向上させ、たとえ
ば、上述したようにＡＤＲＣなどを採用する高能率符号
化および高能率復号化を実質的に有効ならしめることを
目的とする。つまり、本発明はより少ないビット数で正
確な量子化を可能にし、より少ないビット数で符号化、
復号化を可能にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
ため、本発明の第１の量子化方法とその装置は、フレー
ム間について量子化アルゴリズムを適用する。好適に
は、前記量子化判定には、仮の量子化データトして、ビ
デオ信号を量子化したままのシフトなし仮量子化データ
と、該仮量子化データを所定値だけプラス側にシフトし
た仮プラス側シフト量子化データと、前記仮量子化デー
タを所定値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シ
フト量子化データを用いる。

【０００９】また本発明の第２の量子化方法とその装置
は、フレーム間と量子化対象の画素の周囲の画素のビデ
オ信号についての量子化アルゴリズムを適用する。上記
周囲の画素としては、量子化対象の画素に隣接する斜め
上の画素、または、量子化対象の画素に隣接する上部画
素、または、量子化対象の画素に隣接する左側画素のい
ずれか、または、これらの任意に組み合わせである。

【００１０】さらに本発明の第３の量子化方法とその装
置は、従来と同様の量子化対象のビデオ信号と、上記量
子化対象の画素の周囲の画素のビデオ信号についての量
子化アルゴリズムを適用する。

【００１１】さらにまた本発明の第４の量子化方法とそ
の装置は、上記アルゴリズムの全ての組み合わせ、つま
り、上記フレーム間のビデオ信号、上記従来と同様の量
子化対象のビデオ信号と、上記量子化対象の画素の周囲
の画素のビデオ信号についての量子化アルゴリズムを適
用する。

【００１２】

【作用】第１の量子化方法においては、フレーム間、つ
まり、ビデオ信号の時間的推移を考慮して量子化を行
う。つまり、現フレームのビデオ信号を量子化した仮の
量子化データから前フレームの対応するビデオ信号につ
いての正規の量子化データを減じた値と、現フレームの
ビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号を減じ
た値との差の絶対値が最も小さくなる仮の量子化データ
を現フレームのビデオ信号の正規の量子化データとす
る。このとき、仮の量子化データとしては、前記ビデオ
信号を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、
該仮量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮
プラス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを
所定値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト
量子化データを用いる。

【００１３】第２の量子化方法においては、上記フレー
ム間、つまり、時間的変化と、量子化対象の画素の周囲
の画素のビデオ信号の空間的な変動（変化）とを考慮し
て量子化を行う。つまり、現フレームのビデオ信号を量
子化した仮の量子化データから前フレームの対応するビ
デオ信号についての正規の量子化データを減じた値と、
現フレームのビデオ信号から前フレームの対応するビデ
オ信号を減じた値との差の第１の絶対値を算出し、前記
仮の量子化データからそのビデオ信号の画素に隣接する
周囲の画素の前フレームのビデオ信号についての正規の
量子化データを減じた値と、前記現フレームのビデオ信
号から該ビデオ信号に対応する前フレームのビデオ信号
の画素に隣接する周囲の画素のビデオ信号を減じた値と
の差の第２の絶対値を算出し、前記第１および第２の絶
対値の和が最小となる仮の量子化データを現フレームの
ビデオ信号の正規の量子化データとする。

【００１４】第３の量子化方法においては、上記量子化
対象の画素の周囲の画素のビデオ信号の空間的な変動
（変化）と、現フレームの量子化対象のビデオ信号とを
考慮して量子化を行う。つまり、現フレームのビデオ信
号を量子化した仮の量子化データからそのビデオ信号の
画素に隣接する周囲の画素の前フレームのビデオ信号に
ついての正規の量子化データを減じた値と、前記現フレ
ームのビデオ信号から該ビデオ信号に対応する前フレー
ムのビデオ信号の画素に隣接する周囲の画素のビデオ信
号を減じた値との差の第１の絶対値を算出し、前記仮の
量子化データから該量子化データの元のビデオ信号を減
じた値に所定の係数を乗じた第２の絶対値を算出し、第
１および第２の絶対値の和が最も小さくなる仮の量子化
データを現フレームのビデオ信号の正規の量子化データ
とする。

【００１５】第４の量子化方法においては、上記全ての
要素を組み合わせる。つまり、上記量子化対象の画素の
周囲の画素のビデオ信号の空間的な変動（変化）と、現
フレームの量子化対象のビデオ信号と、上記フレーム間
の時間的変化とを考慮して量子化を行う。つまり、現フ
レームのビデオ信号を量子化した仮の量子化データから
そのビデオ信号の画素に隣接する周囲の画素の前フレー
ムのビデオ信号についての正規の量子化データを減じた
値と、前記現フレームのビデオ信号から該ビデオ信号に
対応する前フレームのビデオ信号の画素に隣接する周囲
の画素のビデオ信号を減じた値との差の第１の絶対値を
算出し、前記仮の量子化データから該量子化データの元
のビデオ信号を減じた値に所定の係数を乗じた第２の絶
対値を算出し、さらに、現フレームのビデオ信号を量子
化した仮の量子化データから前フレームの対応するビデ
オ信号についての正規の量子化データを減じた値と、現
フレームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ
信号を減じた値との差の第３の絶対値を算出し、第１〜
第３の絶対値の和が最も小さくなる仮の量子化データを
現フレームのビデオ信号の正規の量子化データとする。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の量子化装置の第１実施例の回
路構成図である。図１に示した第１実施例は式２で示さ
れる量子化処理を行う。

【数２】式１および以下の記述において使用する記号の説明を下
記表−１に示す。なお、電子出願の文字制約上、明細書
の記載においては、たとえば、記号ｘ_tの上に山形のハ
ットがついている記号を、Hat.ｘ_tとして表記する。

【表１】

【００１７】図２は式２に示す量子化演算に基づく動作
原理図を示す。時間ｔを現フレーム時間とし、時間ｔ−
１を１フレーム前、時間ｔ＋１を次のフレームとする。
ここでは説明を簡単にするため１ビットの量子化を考え
る。量子化前のビデオ信号が丸印で示したように、ノイ
ズなどにより多少変化したとき、従来の量子化方法で
は、１フレーム前では量子化結果は「１」、現フレーム
では「０」、次のフレームでは「１」となる。背景など
においては、本来、ビデオ信号のレベルは変化していな
いから、実線で示した量子化値、「１」、「１」、
「１」となることが望ましい。第１実施例では、式２−
１に示す、前回のフレームと今回（現）フレームとの量
子化偏差、つまり、量子化データの傾きから、式２─２
に示す前回のフレームと現フレームのビデオ信号との偏
差、つまり、ビデオ信号の傾きを減じて、その絶対値を
算出し、現フレームの正規の量子化データを、前回フレ
ームとの推移と、現在のビデオ信号の値とから決定す
る。

【数３】

【００１８】この決定に際して、上述した現フレームの
ビデオ信号の量子化データそのものはまだ不明である。
量子化としては、たとえば、１０ビットの原ビデオ信号
を５ビットにする。まず、各画素ごとの１０ビットの原
ビデオ信号を５ビットに量子化する。この量子化データ
は仮のものであるから、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰と呼
ぶこれに対して、量子化回路の誤差を考慮し、仮量子化
データHat.ｘ_t ⁰の上下に１ビットシフトした仮プラス
側シフト量子化データHat.ｘ_t ⁺と仮マイナス側シフト
量子化データHat.ｘ_t ^-とを計算する。式１に示した量
子化誤差Ｑは実際には、これら仮量子化データHat.ｘ_t
⁰、仮プラス側シフト量子化データHat.ｘ_t ⁺、仮マイ
ナス側シフト量子化データHat.ｘ_t ^-を用いた、式３−
１〜式３−３について、それぞれシフトなし量子化誤差
結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺、マイナ
ス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-を計算し、これらの量
子化誤差結果Ｑ⁰、Ｑ⁺、Ｑ_t ^-が最小になる、仮量子
化データHat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シフト量子化データHa
t.ｘ_t ⁺または仮マイナス側シフト量子化データHat.ｘ
_t ^-を正規の量子化データとする。

【数４】

【００１９】図１に示した量子化装置は、現フレームの
量子化対象画素ビデオ信号ｘ_tを１フレームについて二
次元状に配列された複数の画素についての現フレーム量
子化対象ビデオ信号列〔Ｘ_t〕として記憶する現フレー
ム・ビデオ信号記憶メモリ４、このメモリ４の後段に設
けられ現フレーム量子化対象ビデオ信号列〔Ｘ_t〕の１
フレーム前の前フレーム量子化対象ビデオ信号列〔Ｘ
_t-1〕を二次元状に記憶する前フレーム・ビデオ信号記
憶メモリ６を有する。第１実施例においては、量子化装
置内に、現フレーム量子化対象ビデオ信号列〔Ｘ_t〕を
記憶するメモリは必ずしも必要ではないが、量子化装置
の動作記述を判りやすくするため、現フレーム・ビデオ
信号記憶メモリ４を設けた例を示す。もちろん、量子化
装置が配設される高能率符号化装置においては、現フレ
ーム・ビデオ信号記憶メモリ４に相当するメモリが通常
は設けられているから、現フレーム・ビデオ信号記憶メ
モリ４に代えてそのメモリを用いてもよい。

【００２０】量子化の詳細は後述するが、図１に示した
量子化装置はさらに、正規に量子化されたデータであ
る、現フレーム量子化データHat.ｘ_tを１フレーム分、
現フレーム量子化データ群〔Hat.Ｘ_t〕として記憶する
現フレーム量子化データ記憶メモリ３２を有する。この
現フレーム量子化データ記憶メモリ３２も、本実施例に
おいては、必ずしも必須ではないが、動作説明を容易に
するため、現フレーム量子化データ記憶メモリ３２を設
けた例について述べる。この現フレーム量子化データ記
憶メモリ３２に相当するメモリは通常、量子化装置が設
けられた高能率符号化装置に設けられている場合が多い
から、そのメモリを現フレーム量子化データ記憶メモリ
３２に代えて使用することもできる。量子化装置はさら
に、現フレーム量子化データ群〔Hat.Ｘ_t〕の１フレー
ム前の前フレーム量子化データ群〔Hat.Ｘ_t-1〕を記憶
する前フレーム量子化データ記憶メモリ３４を有する。

【００２１】上記式３−１〜式３−３に示した量子化誤
差演算を行う回路構成について述べる。制御回路２は図
１に示した量子化装置の全体のタイミング制御などを行
う。量子化回路１０は、現フレーム・ビデオ信号記憶メ
モリ４から順次出力される、１０ビットの現フレームの
量子化対象画素ビデオ信号ｘ_tを５ビットの仮量子化デ
ータHat.ｘ_t ⁰に量子化する。プラス側シフト回路１２
は、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰に所定のしきい値を加算
して、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰より１ビット大きな仮
プラス側シフト量子化データHat.ｘ_t ⁺を計算する。マ
イナス側シフト回路１４は、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰
から所定のしきい値を減じて、仮量子化データHat.ｘ_t
⁰より１ビット小さな仮マイナス側シフト量子化データ
Hat.ｘ_t ^-を計算する。仮プラス側シフト量子化データ
Hat.ｘ_t ⁺を計算するしきい値と仮マイナス側シフト量
子化データHat.ｘ_t ^-を計算するしいき値とは等しい。
このしきい値は仮量子化データHat.ｘ_t ⁰のビット長に
よって決定される。上述したように、この仮量子化デー
タHat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シフト量子化データHat.ｘ_t
⁺または仮マイナス側シフト量子化データHat.ｘ_t ^-は
それぞれ、まだ現フレームの量子化対象画素ビデオ信号
ｘ_tの正規の量子化データではなく、これらのデータHa
t.ｘ_t ⁰、Hat.ｘ_t ⁺、Hat.ｘ_t ^-を用いて計算した量
子化誤差結果Ｑ⁰、Ｑ⁺、Ｑ_t ^-のいずれが最小の誤差
のとき正規の量子化データとなる得る、仮の量子化デー
タである。

【００２２】フレーム間・量子化シフトなし偏差計算回
路１６は下記式４−１に示す計算を行う。フレーム間量
子化プラス側シフト偏差計算回路１８は下記式４−２に
示す計算を行う。フレーム間量子化マイナス側シフト偏
差計算回路２０は下記式４−３に示す計算を行う。

【数５】上記演算に使用する前フレーム量子化データHat.ｘ_t-1
は、前フレーム量子化データ記憶メモリ３４から読み出
される。

【００２３】フレーム間ビデオ信号偏差計算回路８は現
フレーム・ビデオ信号記憶メモリ４２らの現フレームの
量子化対象画素ビデオ信号ｘ_tから現フレーム・ビデオ
信号記憶メモリ４からの現フレームの量子化対象画素ビ
デオ信号ｘ_tに対応する１フレーム前の前フレーム・対
応画素ビデオ信号ｘ_t-1を前フレーム・ビデオ信号記憶
メモリ６から読み出し、式５に示す計算を行う。

【数６】式５に示したフレーム間ビデオ信号偏差計算回路８の演
算結果は、シフトなし量子化誤差計算回路２２、プラス
側シフト量子化誤差計算回路２４、マイナス側シフト量
子化誤差計算回路２６に印加されて、それぞれ、これら
の回路においてて、式４−１に示したフレーム間・量子
化シフトなし偏差計算回路１６の演算結果、式４−２に
示したフレーム間量子化プラス側シフト偏差計算回路１
８の演算結果、式４−３に示したフレーム間量子化マイ
ナス側シフト偏差計算回路２０から、式５で示したフレ
ーム間ビデオ信号偏差計算回路８の演算結果を減じて、
さらにそれらの絶対値をとる。以上の演算処理によっ
て、シフトなし量子化誤差計算回路２２、プラス側シフ
ト量子化誤差計算回路２４、マイナス側シフト量子化誤
差計算回路２６においては、式３−１、式３−２、式３
−３に示した計算結果、つまり、シフトなし量子化誤差
結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺、マイナ
ス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-が得られる。

【００２４】誤差判定回路２８はシフトなし量子化誤差
結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺、マイナ
ス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-を相互に比較して、最
小値を判断する。スイッチング回路３０には、量子化回
路１０の出力、つまり、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰、プ
ラス側シフト回路１２の出力、つまり、仮プラス側シフ
ト量子化データHat.ｘ_t ⁺、および、マイナス側シフト
回路１４の出力、つまり、仮マイナス側シフト量子化デ
ータHat.ｘ_t ^-が印加されており、誤差判定回路２８で
最小量子化誤差をもたらした、いずれか１つを選択出力
する。つまり、図２を参照して述べたように、丸印で示
した現フレームの量子化対象画素ビデオ信号ｘ_tと前フ
レーム・対応画素ビデオ信号ｘ_t-1との傾き、および、
矢印で示した仮量子化データHat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シ
フト量子化データHat.ｘ_t ⁺、仮マイナス側シフト量子
化データHat.ｘ_t ^-のそれぞれと１フレーム前の正規の
量子化データHat.ｘ_t-1との傾きとを参照して、仮量子
化データHat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シフト量子化データHa
t.ｘ_t ⁺、仮マイナス側シフト量子化データHat.ｘ_t ^-
の中から最も確からしい仮量子化データを、正規の量子
化データ、つまり、現フレーム量子化データHat.ｘ_tと
して決定し、現フレーム量子化データ記憶メモリ３２に
記憶する。その他のビデオ信号についても、上記同様に
量子化する。

【００２５】現フレームのビデオ信号についての上記処
理が終了し、次のフレームになるとき、現フレーム・ビ
デオ信号記憶メモリ４に記憶されている現フレーム量子
化対象ビデオ信号列〔Ｘ_t〕が前フレーム・ビデオ信号
記憶メモリ６に転送されて、前フレームビデオ信号列
〔Ｘ_t-1〕となる。同様に、現フレーム量子化データ記
憶メモリ３２に記憶されている現フレーム量子化データ
群〔Hat.Ｘ_t〕が前フレーム量子化データ記憶メモリ３
４に転送されて、前フレーム量子化データ群〔Hat.Ｘ
_t-1〕になる。以上の処理によれば、現フレームのビデ
オ信号の値のみで量子化しないから、背景部分などの静
止画部分が、仮にノイズなどで変動していても、図２の
実線で示すような量子化データが得られる。したがっ
て、高能率符号化処理装置などの上記量子化装置を適用
すると、符号化精度が一層向上する。

【００２６】図３は本発明の第２実施例としての量子化
装置の回路構成図である。図３に示した量子化装置は、
下記基本式６の演算処理に基づく量子化処理を行う。

【数７】その処理形態図を図４に示す。第２実施例の量子化装置
は、現フレームの量子化対象画素ビデオ信号ｘ_tの画素
に隣接する上部画素のビデオ信号ｂおよび隣接する左側
画素のビデオ信号ｄについての、前フレーム・対応画素
の隣接上部画素のビデオ信号ｂ_t-1、前フレーム・対応
画素の隣接左側画素のビデオ信号ｄ_t-1、および、前フ
レーム・対応画素の隣接上部画素の量子化データHat.ｂ
_t-1、前フレーム・対応画素の隣接左側画素の量子化デ
ータHat.ｄ_t-1を用いて、その推移（傾き）を考察す
る。第１実施例は１フレーム前のデータとの時間的な推
移を考察したが、第２実施例は時間的な量子化アルゴリ
ズムに加えて、現フレームの量子化対象画素ビデオ信号
ｘ_tの周囲の空間的な推移をも量子化アルゴリズムに加
える。

【００２７】図３に示した量子化装置は、図１に示した
と同様の、制御回路２、現フレーム・ビデオ信号記憶メ
モリ４、前フレーム・ビデオ信号記憶メモリ６、量子化
回路１０、プラス側シフト回路１２、マイナス側シフト
回路１４、誤差判定回路２８、スイッチング回路３０、
現フレーム量子化データ記憶メモリ３２、前フレーム量
子化データ記憶メモリ３４を有する。第１実施例と同
様、第２実施例においても、基本式６を実現するため下
記式７−１〜式７−３に基づく演算処理を行う。

【数８】

【００２８】第２実施例においても、これらのシフトな
し量子化誤差結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差結果
Ｑ⁺、マイナス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-を演算す
るため、シフトなし量子化誤差計算回路２２Ａ、プラス
側シフト量子化誤差計算回路２４Ａ、マイナス側シフト
量子化誤差計算回路２６Ａが設けられている。シフトな
し量子化誤差計算回路２２Ａにおいて、シフトなし量子
化誤差結果Ｑ⁰を計算するため、その前段に、フレーム
間上下方向量子化シフトなし偏差計算回路１６Ａとフレ
ーム間左右方向量子化シフトなし偏差計算回路１６Ｂが
設けられている。プラス側シフト量子化誤差計算回路２
４Ａにおいて、プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺を計
算するため、その前段に、フレーム間上下方向量子化プ
ラス側シフト偏差計算回路１８Ａ、フレーム間左右方向
量子化プラス側シフト偏差計算回路１８Ｂが設けられて
いる。マイナス側シフト量子化誤差計算回路２６Ａにお
いて、マイナス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-を計算す
るため、フレーム間上下方向量子化マイナス側シフト偏
差計算回路２０Ａおよびフレーム間左右方向量子化マイ
ナス側シフト偏差計算回路２０Ｂが設けられている。ま
た、フレーム間上下方向ビデオ信号偏差計算回路８Ａお
よびフレーム間左右方向ビデオ信号偏差計算回路８Ｂが
共通に設けられ、前フレーム量子化データ記憶メモリ３
４から前フレーム・対応画素の隣接上部画素の量子化デ
ータHat.ｂ_t-1および前フレーム・対応画素の隣接左側
画素の量子化データHat.ｄ_t-1が出力される。

【００２９】式７−１に示す演算、つまり、シフトなし
量子化誤差結果Ｑ⁰の計算処理を述べる。量子化回路１
０において現フレームの量子化対象画素ビデオ信号ｘ_t
を量子化したシフトなし状態の仮量子化データHat.ｘ_t
⁰が得られる。フレーム間上下方向量子化シフトなし偏
差計算回路１６Ａにおいて下記式８−１を計算する。フ
レーム間左右方向量子化シフトなし偏差計算回路１６Ｂ
において下記式８−２に示す計算を行う。

【数９】前フレーム・対応画素の隣接上部画素の量子化データHa
t.ｂ_t-1、および、前フレーム・対応画素の隣接左側画
素の量子化データHat.ｄ_t-1はそれぞれ前フレーム量子
化データ記憶メモリ３４から読み出される。フレーム間
上下方向ビデオ信号偏差計算回路８Ａは下記式９−１に
示した計算を行い、フレーム間左右方向ビデオ信号偏差
計算回路８Ｂは下記式９−２に示した計算を行う。

【数１０】シフトなし量子化誤差計算回路２２Ａは、式８−１に示
したフレーム間上下方向量子化シフトなし偏差計算回路
１６Ａの計算結果から式９−１に示したフレーム間上下
方向ビデオ信号偏差計算回路８Ａの計算結果を減じて、
その絶対値、第１の絶対値を算出する。また、シフトな
し量子化誤差計算回路２２Ａは、式８−２に示したフレ
ーム間左右方向量子化シフトなし偏差計算回路１６Ｂの
計算結果から式９−２に示したフレーム間左右方向ビデ
オ信号偏差計算回路８Ｂの計算結果を減じて、その絶対
値、第２の絶対値を算出する。さらにシフトなし量子化
誤差計算回路２２Ａは第１の絶対値と第２の絶対値とを
加算して、式７−１に示すシフトなし量子化誤差結果Ｑ
⁰を計算する。

【００３０】プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺は、プ
ラス側シフト回路１２、フレーム間上下方向量子化プラ
ス側シフト偏差計算回路１８Ａ、フレーム間左右方向量
子化プラス側シフト偏差計算回路１８Ｂおよびプラス側
シフト量子化誤差計算回路２４Ａにおいて、上記シフト
なし量子化誤差結果Ｑ⁰と同様に計算される。マイナス
側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-は、マイナス側シフト回
路１４、フレーム間上下方向量子化マイナス側シフト偏
差計算回路２０Ａ、フレーム間左右方向量子化マイナス
側シフト偏差計算回路２０Ｂ、および、マイナス側シフ
ト量子化誤差計算回路２６Ａにおいて、シフトなし量子
化誤差結果Ｑ⁰と同様に計算される。誤差判定回路２８
はシフトなし量子化誤差計算回路２２Ａ、プラス側シフ
ト量子化誤差計算回路２４Ａ、マイナス側シフト量子化
誤差計算回路２６Ａから出力されるシフトなし量子化誤
差結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺、マイ
ナス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-を相互に比較して、
最小誤差を判断し、最小誤差をもたらす仮量子化データ
Hat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シフト量子化データHat.
ｘ_t ⁺、仮マイナス側シフト量子化データHat.ｘ
_t ^-が、スイッチング回路３０から選択出力され、現フ
レーム量子化データ記憶メモリ３２に記憶される。以上
のように、第２実施例は、時間・空間的に量子化精度の
高い量子化データを提供する。

【００３１】図５は本発明の第３実施例の量子化装置の
構成図である。第３実施例の量子化装置は下記式１０を
量子化アルゴリズムとする量子化演算処理を行う。

【数１１】この式１０を分析すると明らかなように、それぞれ係数
αとγが乗じられているが、第１項は第１実施例におけ
る式２に示した量子化誤差、第３項および第４は第２実
施例における式７に示した量子化誤差に対応している。
式１０にはさらに、従来技術として述べた式１に示した
量子化誤差に係数βが乗じられた値が、第１項、第３項
および第４項に加算されている。第３実施例の量子化装
置は、従来技術としての量子化アルゴリズム、第２実施
例としての量子化アルゴリズム、および、第２実施例と
しての量子化アルゴリズムを組み合わせたものである。
したがって、第３実施例は、フレーム間、隣接する画素
相互間、そして、仮の量子化データともとのビデオ信号
との相関に基づく量子化判断を行って、正規の量子化デ
ータを決定する。

【００３２】この量子化装置は、上述した第１実施例お
よび第２実施例において示した制御回路２、現フレーム
・ビデオ信号記憶メモリ４、前フレーム・ビデオ信号記
憶メモリ６、量子化回路１０、プラス側シフト回路１
２、マイナス側シフト回路１４、誤差判定回路２８、ス
イッチング回路３０、現フレーム量子化データ記憶メモ
リ３２および前フレーム量子化データ記憶メモリ３４、
フレーム間ビデオ信号偏差計算回路８、フレーム間上下
方向ビデオ信号偏差計算回路８Ａ、および、フレーム間
左右方向ビデオ信号偏差計算回路８Ｂを有する。さらに
量子化装置は、シフトなし量子化誤差計算回路２３、プ
ラス側シフト量子化誤差計算回路２５、マイナス側シフ
ト量子化誤差計算回路２７を有する。

【００３３】代表例として、シフトなし量子化誤差計算
回路２３の詳細回路構成を図６に示す。このシフトなし
量子化誤差計算回路２３は、式１０をシフトなし量子化
誤差結果Ｑ⁰計算に適合させた式１０−１に示す計算を
行う回路構成をしている。

【数１２】フレーム間・量子化シフトなし偏差計算回路１６、フレ
ーム間上下方向量子化シフトなし偏差計算回路１６Ａ、
フレーム間左右方向量子化シフトなし偏差計算回路１６
Ｂは上述した計算を行う。さらにフレーム内・量子化シ
フトなし偏差計算回路１６Ｃは、従来技術として述べた
式１に相当する下記式１１−１に示す計算を行う。な
お、ここでは、第３項の係数γ１と第４項の係数γ２を
それぞれ異なる値にしているが、第２実施例に示したよ
うに、同じ値にすることもできる。

【数１３】シフトなし量子化誤差結果Ｑ⁰について部分計算を行う
回路１７、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃはそれぞれ、式１０
−１に示した第１項、第３項、第４項および第２項の計
算を行う。シフトなし量子化誤差計算回路２３は回路１
７、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃからの計算結果を加算し
て、式１０−１に示すシフトなし量子化誤差結果Ｑ⁰を
算出する。

【００３４】プラス側シフト量子化誤差計算回路２５
も、シフトなし量子化誤差計算回路２３と同様に、式１
０−２に示す計算を行いプラス側シフト量子化誤差結果
Ｑ⁺を算出する。プラス側シフト量子化誤差計算回路２
５の回路構成も図６と同様であるが、プラス側シフト回
路１２が追加される。マイナス側シフト量子化誤差計算
回路２７も、シフトなし量子化誤差計算回路２３と同様
に、式１０−３に示す計算を行いマイナス側シフト量子
化誤差結果Ｑ_t ^-を算出する。マイナス側シフト量子化
誤差計算回路２７の回路構成も図６と同様であるが、マ
イナス側シフト回路１４が追加される。シフトなし量子
化誤差計算回路２３から出力されるシフトなし量子化誤
差結果Ｑ⁰、プラス側シフト量子化誤差計算回路２５か
ら出力されるプラス側シフト量子化誤差結果Ｑ⁺、マイ
ナス側シフト量子化誤差計算回路２７から出力されるマ
イナス側シフト量子化誤差結果Ｑ_t ^-が、誤差判定回路
２８において最小値が検出され、スイッチング回路３０
を介して最小量子化誤差をもたらした３つの仮の量子化
データ、仮量子化データHat.ｘ_t ⁰、仮プラス側シフト
量子化データHat.ｘ_t ⁺または仮マイナス側シフト量子
化データHat.ｘ_t ^-のいずれか１つがスイッチング回路
３０から選択出力され、現フレーム量子化データ記憶メ
モリ３２に記憶される。

【００３５】式１１で示した第３実施例の量子化アルゴ
リズムを簡略化した種々の量子化アルゴリズムをとるこ
とができる。たとえば、本発明の量子化装置の第４実施
例として、式１０から式１に示す計算を除いたものを示
す。量子化アルゴリズムを示すと、式１２で表すことが
できる。

【数１４】第４実施例の回路構成は、図６に示した回路構成から、
フレーム内・量子化シフトなし偏差計算回路１６Ｃを除
いた回路となる。

【００３６】さらに本発明の量子化装置の第５実施例を
述べる。第５実施例は式１に示す従来技術としての式１
に量子化アルゴリズムに、第１実施例の量子化アルゴリ
ズムを組み合わせたものである。式１３で表すことがで
きる。

【数１５】第５実施例の回路構成も、上述した回路構成を類推すれ
ば容易に構成することができる。

【００３７】以下同様に、式１１を適宜簡略した量子化
アルゴリズムを採用した量子化装置を構成することがで
きる。また本発明の実施に際しては、量子化対象の画素
の周辺の画素データとして、図４に示した斜め方向の画
素ｅを画素ｂ、ｄと併用して、あるいは、単独で使用す
ることもできる。たとえば、画素ｂ、ｄに加えて画素ｅ
をも考慮した量子化アルゴリズムは、式１０を変形して
下記式１４として表すことができる。

【数１６】式１４を実施する回路構成も上述した回路構成から容易
に構成することができる。このように、本発明において
は、量子化の対象となる画素の周囲の画素データを参照
することができる。

【００３８】式１６で示した量子化アルゴリズムを、式
１０に示した量子化アルゴリズムと同様、種々の簡略化
し、そのアルゴリズムに従った量子化を行うことができ
る。

【００３９】以上、本発明の量子化方法とその装置をＡ
ＤＲＣを採用した高能率符号およびその復号に適用する
場合を想定してその実施例を述べたが、本発明の量子化
方法とその装置は上記高能率符号およびその復号への適
用に限定されず、量子化方法または量子化装置単独とし
て、あるいは、他の方法および装置における量子化に適
用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、フレーム間、ま
たは、フレーム間に周辺の画素のビデオ信号の影響を考
慮してノイズの影響を受けない正確な量子化を行うこと
ができる。したがって、本発明の量子化方法および装置
を符号化などに適用すると、画質の低下のない高能率符
号化を実現することができ、その復号結果も画質低下が
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の量子化装置の第１実施例の回路構成図
である。

【図２】図１に示した量子化装置の動作を説明するグラ
フである。

【図３】本発明の量子化装置の第２実施例の回路構成図
である。

【図４】図３に示した量子化装置の動作を説明するグラ
フである。

【図５】本発明の量子化装置の第３実施例の回路構成図
である。

【図６】図５に示した第２実施例の量子化装置の部分詳
細回路図である。

【図７】従来の量子化方法を説明する図である。

【符号の説明】

２・・制御回路４・・現フレーム・ビデオ信号記憶メモリ６・・前フレーム・ビデオ信号記憶メモリ８・・フレーム間ビデオ信号偏差計算回路８Ａ・・フレーム間上下方向ビデオ信号偏差計算回路８Ｂ・・フレーム間左右方向ビデオ信号偏差計算回路１０・・量子化回路１２・・プラス側シフト
回路１４・・マイナス側シフト回路１６・・フレーム間・量子化シフトなし偏差計算回路１６Ａ・・フレーム間上下方向量子化シフトなし偏差計
算回路１６Ｂ・・フレーム間左右方向量子化シフトなし偏差計
算回路１６Ｃ・・フレーム内・量子化シフトなし偏差計算回路１８・・フレーム間量子化プラス側シフト偏差計算回路１８Ａ・・フレーム間上下方向量子化プラス側シフト偏
差計算回路１８Ｂ・・フレーム間左右方向量子化プラス側シフト偏
差計算回路２０・・フレーム間量子化マイナス側シフト偏差計算回
路２０Ａ・・フレーム間上下方向量子化マイナス側シフト
偏差計算回路２０Ｂ・・フレーム間左右方向量子化マイナス側シフト
偏差計算回路２２・・シフトなし量子化誤差計算回路２２Ａ・・シフトなし量子化誤差計算回路２３・・シフトなし量子化誤差計算回路２４・・プラス側シフト量子化誤差計算回路２４Ａ・・プラス側シフト量子化誤差計算回路２５・・プラス側シフト量子化誤差計算回路２６・・マイナス側シフト量子化誤差計算回路２６Ａ・・マイナス側シフト量子化誤差計算回路２７・・マイナス側シフト量子化誤差計算回路２８・・誤差判定回路３０・・スイッチング
回路３２・・現フレーム量子化データ記憶メモリ３４・・前フレーム量子化データ記憶メモリ

【数１７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−74486（ＪＰ，Ａ) 特開平２−65372（ＪＰ，Ａ) 特開平２−192378（ＪＰ，Ａ) 特開平４−322590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現フレームのビデオ信号を量子化した仮の
量子化データから前フレームの対応するビデオ信号につ
いての正規の量子化データを減じた値と、現フレームの
ビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号を減じ
た値との差の絶対値が最も小さくなる仮の量子化データ
を現フレームのビデオ信号の正規の量子化データとする
量子化方法。
【請求項２】前記仮の量子化データは、前記ビデオ信号
を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、該仮
量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮プラ
ス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを所定
値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト量子
化データである請求項２記載の量子化方法。
【請求項３】ビデオ信号を量子化する量子化装置におい
て、現フレームのビデオ信号を量子化した仮の量子化データ
から前フレームの対応するビデオ信号の正規の量子化デ
ータを減じた値と、現フレームのビデオ信号から前フレ
ームの対応するビデオ信号を減じた値との差の絶対値を
算出する第１の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらした仮プラ
ス側シフト量子化データから前記前フレームの対応する
ビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現フレ
ームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号
を減じた値との差の絶対値を算出する第２の量子化誤差
算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらした仮マ
イナス側シフト量子化データから前記前フレームの対応
するビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現
フレームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ
信号を減じた値との差の絶対値を算出する第３の量子化
誤差算出手段と、第１〜第３量子化誤差算出手段において算出した量子化
誤差のうちの最小値を判断する判断手段と、前記仮量子化データ、前記仮プラス側シフト量子化デー
タおよび前記仮マイナス側シフト量子化データを入力
し、前記判断手段における判断結果に応答し最小量子化
誤差をもたらした前記３つ仮量子化データの１つを正規
の量子化データとして選択出力する選択手段とを有する
ことを特徴とする量子化装置。
【請求項４】前記演算処理をビデオ信号の画素ごとに行
う請求項３記載の量子化装置。
【請求項５】現フレームのビデオ信号を量子化した仮の
量子化データからそのビデオ信号の画素に隣接する周囲
の画素の前フレームのビデオ信号についての正規の量子
化データを減じた値と、前記現フレームのビデオ信号か
ら該ビデオ信号に対応する前フレームのビデオ信号の画
素に隣接する周囲の画素のビデオ信号を減じた値との差
の絶対値を算出し、前記絶対値が最小となる仮の量子化データを現フレーム
のビデオ信号の正規の量子化データとする量子化方法。
【請求項６】前記仮の量子化データは、前記ビデオ信号
を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、該仮
量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮プラ
ス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを所定
値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト量子
化データである請求項５記載の量子化方法。
【請求項７】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に隣
接する斜め上の画素である請求項６記載の量子化方法。
【請求項８】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に隣
接する上部画素である請求項６または７記載の量子化方
法。
【請求項９】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に隣
接する左側画素である請求項６〜８いずれか記載の量子
化方法。
【請求項１０】ビデオ信号を画素ごとに量子化する量子
化装置において、現フレームのある量子化対象の画素のビデオ信号を量子
化した仮の仮量子化データから前フレームの当該画素の
周囲の画素のビデオ信号についての正規の量子化データ
を減じた値と、現フレームの前記当該画素のビデオ信号
から前フレームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を
減じた値との差の絶対値を算出する第１の量子化誤差算
出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらしたプラス
側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲の画
素のビデオ信号についての正規の量子化データを減じた
値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フレー
ムの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値との
差の絶対値を算出する第２の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらしたマイ
ナス側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲
の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを減
じた値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フ
レームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値
との差の絶対値を算出する第３の量子化誤差算出手段
と、第１〜第３の量子化誤差算出手段からの量子化誤差のう
ちの最小値を判断する判断手段と、前記仮量子化データ、前記仮プラス側シフト量子化デー
タおよび前記仮マイナス側シフト量子化データを入力
し、前記判断手段の判断結果に応答して最小量子化誤差
をもたらした前記３つの仮量子化データの１つを正規の
量子化データとして選択出力する選択手段とを有するこ
とを特徴とする量子化装置。
【請求項１１】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する斜め上の画素である請求項１０記載の量子
化装置。
【請求項１２】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する上部画素である請求項１０または１１記載
の量子化装置。
【請求項１３】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する左側画素である請求項１０〜１２いずれか
記載の量子化装置。
【請求項１４】現フレームのビデオ信号を量子化した仮
の量子化データから前フレームの対応するビデオ信号に
ついての正規の量子化データを減じた値と、現フレーム
のビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号を減
じた値との差の第１の絶対値を算出し、前記仮の量子化データからそのビデオ信号の画素に隣接
する周囲の画素の前フレームのビデオ信号についての正
規の量子化データを減じた値と、前記現フレームのビデ
オ信号から該ビデオ信号に対応する前フレームのビデオ
信号の画素に隣接する周囲の画素のビデオ信号を減じた
値との差の第２の絶対値を算出し、前記第１および第２の絶対値の和が最小となる仮の量子
化データを現フレームのビデオ信号の正規の量子化デー
タとする量子化方法。
【請求項１５】前記仮の量子化データは、前記ビデオ信
号を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、該
仮量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮プ
ラス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを所
定値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト量
子化データである請求項１４記載の量子化方法。
【請求項１６】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する斜め上の画素である請求項１５記載の量子化方
法。
【請求項１７】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する上部画素である請求項１５または１６記載の量
子化方法。
【請求項１８】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する左側画素である請求項１５〜１７いずれか記載
の量子化方法。
【請求項１９】ビデオ信号を量子化する量子化装置にお
いて、現フレームのビデオ信号を量子化した仮の量子化データ
から前フレームの対応するビデオ信号の正規の量子化デ
ータを減じた値と、現フレームのビデオ信号から前フレ
ームの対応するビデオ信号を減じた値との差の絶対値を
算出する第１の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらした仮プラ
ス側シフト量子化データから前記前フレームの対応する
ビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現フレ
ームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号
を減じた値との差の絶対値を算出する第２の量子化誤差
算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらした仮マ
イナス側シフト量子化データから前記前フレームの対応
するビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現
フレームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ
信号を減じた値との差の絶対値を算出する第３の量子化
誤差算出手段と、前記仮の仮量子化データから前フレームの当該画素の周
囲の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを
減じた値と、現フレームの前記当該画素のビデオ信号か
ら前フレームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減
じた値との差の第４の絶対値を算出する第４の量子化誤
差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらしたプラス
側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲の画
素のビデオ信号についての正規の量子化データを減じた
値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フレー
ムの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値との
差の第５の絶対値を算出する第５の量子化誤差算出手段
と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらしたマイ
ナス側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲
の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを減
じた値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フ
レームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値
との差の第６の絶対値を算出する第６の量子化誤差算出
手段と、第１〜第６の量子化誤差算出手段からの量子化誤差のう
ちの最小値を判断する判断手段と、前記仮量子化データ、前記仮プラス側シフト量子化デー
タおよび前記仮マイナス側シフト量子化データを入力
し、前記判断手段の判断結果に応答して最小量子化誤差
をもたらした前記３つの仮量子化データの１つを正規の
量子化データとして選択出力する選択手段とを有するこ
とを特徴とする量子化装置。
【請求項２０】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する斜め上の画素である請求項１９記載の量子
化装置。
【請求項２１】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する上部画素である請求項１９または２０記載
の量子化装置。
【請求項２２】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する左側画素である請求項１９〜２１いずれか
記載の量子化装置。
【請求項２３】現フレームのビデオ信号を量子化した仮
の量子化データから前フレームの対応するビデオ信号に
ついての正規の量子化データを減じた値と、現フレーム
のビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号を減
じた値との差に所定の係数を乗じた第１の絶対値を算出
し、前記仮の量子化データから該量子化データの元のビデオ
信号を減じた値に所定の係数を乗じた第２の絶対値を算
出し、第１および第２の絶対値の和が最も小さくなる仮の量子
化データを現フレームのビデオ信号の正規の量子化デー
タとする量子化方法。
【請求項２４】前記仮の量子化データは、前記ビデオ信
号を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、該
仮量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮プ
ラス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを所
定値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト量
子化データである請求項２３記載の量子化方法。
【請求項２５】ビデオ信号を量子化する量子化装置にお
いて、現フレームのビデオ信号を量子化した仮の量子化データ
から前フレームの対応するビデオ信号の正規の量子化デ
ータを減じた値と、現フレームのビデオ信号から前フレ
ームの対応するビデオ信号を減じた値との差の絶対値を
算出する第１の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらした仮プラ
ス側シフト量子化データから前記前フレームの対応する
ビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現フレ
ームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ信号
を減じた値との差の絶対値を算出する第２の量子化誤差
算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらした仮マ
イナス側シフト量子化データから前記前フレームの対応
するビデオ信号の正規の量子化データを減じた値と、現
フレームのビデオ信号から前フレームの対応するビデオ
信号を減じた値との差の絶対値を算出する第３の量子化
誤差算出手段と、前記仮量子化データから該仮の量子化データの元のビデ
オ信号のを減じた値の第４の絶対値を算出する第４の量
子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらした仮プラ
ス側シフト量子化データから前記仮の量子化データの元
のビデオ信号のを減じた値の第５の絶対値を算出する第
５の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらした仮マ
イナス側シフト量子化データから前記仮の量子化データ
の元のビデオ信号のを減じた値の第６の絶対値を算出す
る第６の量子化誤差算出手段と、第１〜第６量子化誤差算出手段において算出した量子化
誤差のうちの最小値を判断する判断手段と、前記仮量子化データ、前記仮プラス側シフト量子化デー
タおよび前記仮マイナス側シフト量子化データを入力
し、前記判断手段における判断結果に応答し最小量子化
誤差をもたらした前記３つ仮量子化データの１つを正規
の量子化データとして選択出力する選択手段とを有する
ことを特徴とする量子化装置。
【請求項２６】現フレームのビデオ信号を量子化した仮
の量子化データからそのビデオ信号の画素に隣接する周
囲の画素の前フレームのビデオ信号についての正規の量
子化データを減じた値と、前記現フレームのビデオ信号
から該ビデオ信号に対応する前フレームのビデオ信号の
画素に隣接する周囲の画素のビデオ信号を減じた値との
差の第１の絶対値を算出し、前記仮の量子化データから該量子化データの元のビデオ
信号を減じた値に所定の係数を乗じた第２の絶対値を算
出し、第１および第２の絶対値の和が最も小さくなる仮の量子
化データを現フレームのビデオ信号の正規の量子化デー
タとする量子化方法。
【請求項２７】前記仮の量子化データは、前記ビデオ信
号を量子化したままのシフトなし仮量子化データと、該
仮量子化データを所定値だけプラス側にシフトした仮プ
ラス側シフト量子化データと、前記仮量子化データを所
定値だけマイナス側にシフトした仮マイナス側シフト量
子化データである請求項２６記載の量子化方法。
【請求項２８】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する斜め上の画素である請求項２７記載の量子化方
法。
【請求項２９】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する上部画素である請求項２７または２８記載の量
子化方法。
【請求項３０】前記周囲の画素は、量子化対象の画素に
隣接する左側画素である請求項２７〜２９いずれか記載
の量子化方法。
【請求項３１】ビデオ信号を画素ごとに量子化する量子
化装置において、現フレームのある量子化対象の画素のビデオ信号を量子
化した仮の仮量子化データから前フレームの当該画素の
周囲の画素のビデオ信号についての正規の量子化データ
を減じた値と、現フレームの前記当該画素のビデオ信号
から前フレームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を
減じた値との差の絶対値を算出する第１の量子化誤差算
出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらしたプラス
側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲の画
素のビデオ信号についての正規の量子化データを減じた
値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フレー
ムの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値との
差の絶対値を算出する第２の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらしたマイ
ナス側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲
の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを減
じた値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フ
レームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値
との差の絶対値を算出する第３の量子化誤差算出手段
と、前記仮量子化データから該仮の量子化データの元のビデ
オ信号のを減じた値の第４の絶対値を算出する第４の量
子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらした仮プラ
ス側シフト量子化データから前記仮の量子化データの元
のビデオ信号のを減じた値の第５の絶対値を算出する第
５の量子化誤差算出手段と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらした仮マ
イナス側シフト量子化データから前記仮の量子化データ
の元のビデオ信号のを減じた値の第６の絶対値を算出す
る第６の量子化誤差算出手段と、第１〜第６量子化誤差算出手段において算出した量子化
誤差のうちの最小値を判断する判断手段と、前記仮量子化データ、前記仮プラス側シフト量子化デー
タおよび前記仮マイナス側シフト量子化データを入力
し、前記判断手段における判断結果に応答し最小量子化
誤差をもたらした前記３つ仮量子化データの１つを正規
の量子化データとして選択出力する選択手段とを有する
ことを特徴とする量子化装置。
【請求項３２】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する斜め上の画素である請求項３１記載の量子
化装置。
【請求項３３】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する上部画素である請求項３１または３２記載
の量子化装置。
【請求項３４】前記周囲の画素は、量子化対象の当該画
素に隣接する左側画素である請求項３１〜３３いずれか
記載の量子化装置。
【請求項３５】請求項２６〜３０いずれか記載の量子化
方法において、さらに、現フレームのビデオ信号を量子化した仮の量子
化データから前フレームの対応するビデオ信号について
の正規の量子化データを減じた値と、現フレームのビデ
オ信号から前フレームの対応するビデオ信号を減じた値
との差の第３の絶対値を算出し、第１〜第３の絶対値の和が最も小さくなる仮の量子化デ
ータを現フレームのビデオ信号の正規の量子化データと
することを特徴とする量子化方法。
【請求項３６】請求項３１〜３４いずれか記載の量子化
装置において、さらに、前記仮仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲
の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを減
じた値と、現フレームの前記当該画素のビデオ信号から
前フレームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じ
た値との差の第７の絶対値を算出する第７の量子化誤差
算出手段と、前記仮量子化データをプラス側に所定値ずらしたプラス
側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲の画
素のビデオ信号についての正規の量子化データを減じた
値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フレー
ムの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値との
差の第８の絶対値を算出する第８の量子化誤差算出手段
と、前記仮量子化データをマイナス側に所定値ずらしたマイ
ナス側仮量子化データから前フレームの当該画素の周囲
の画素のビデオ信号についての正規の量子化データを減
じた値と、現フレームの当該画素のビデオ信号から前フ
レームの当該画素の周囲の画素のビデオ信号を減じた値
との差の第９の絶対値を算出する第９の量子化誤差算出
手段とを有し、第１〜第９の量子化誤差算出手段からの量子化誤差のう
ちの最小値を判断し、前記判断手段の判断結果に基づき、前記仮量子化デー
タ、前記仮プラス側シフト量子化データおよび前記仮マ
イナス側シフト量子化データのうち、最小量子化誤差を
もたらした前記３つの仮量子化データの１つを正規の量
子化データとして選択出力することを特徴とする量子化
装置。