JP3200200B2 - 画像符号化制御方法 - Google Patents
画像符号化制御方法Info
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- JP3200200B2 JP3200200B2 JP30836692A JP30836692A JP3200200B2 JP 3200200 B2 JP3200200 B2 JP 3200200B2 JP 30836692 A JP30836692 A JP 30836692A JP 30836692 A JP30836692 A JP 30836692A JP 3200200 B2 JP3200200 B2 JP 3200200B2
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- Image Processing (AREA)
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像をｍ×ｎ画素の
ブロック単位で直交変換し符号化する画像符号化方法に
おいて、高圧縮率で符号化する際に、復号画像中に発生
するモスキートノイズを抑制するようにした画像符号化
制御方法に関する。
ブロック単位で直交変換し符号化する画像符号化方法に
おいて、高圧縮率で符号化する際に、復号画像中に発生
するモスキートノイズを抑制するようにした画像符号化
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、動画像の圧縮符号化方式として、
ＭＰＥＧ方式が提案されている。図６は、従来の画像符
号化器のブロック構成図である。入力画像は、直交変換
器１においてＮ×Ｎ画素のブロック単位でＤＣＴ変換さ
れ、変換係数は量子化器２で量子化され、ＶＬＣ器３に
よって可変長符号化（ハフマン符号化）され、図示しな
いバッファにストアされる。バッファにストアされた符
号化データは、一定レートで読み出され、ディジタル蓄
積メディアなどへ送出される。
ＭＰＥＧ方式が提案されている。図６は、従来の画像符
号化器のブロック構成図である。入力画像は、直交変換
器１においてＮ×Ｎ画素のブロック単位でＤＣＴ変換さ
れ、変換係数は量子化器２で量子化され、ＶＬＣ器３に
よって可変長符号化（ハフマン符号化）され、図示しな
いバッファにストアされる。バッファにストアされた符
号化データは、一定レートで読み出され、ディジタル蓄
積メディアなどへ送出される。
【０００３】上記したように動画像をブロック単位で直
交変換し符号化する画像符号化方法においては、ある範
囲での平均発生符号量が所定のビットレートになるよう
に、符号化パラメータ（例えば、量子化のステップ幅）
を制御する必要がある。
交変換し符号化する画像符号化方法においては、ある範
囲での平均発生符号量が所定のビットレートになるよう
に、符号化パラメータ（例えば、量子化のステップ幅）
を制御する必要がある。
【０００４】すなわち、図６において、従来は、目標符
号量と実際の発生符号量との差の累積量（バッファ占有
量）をカウンタ４で求め、そのバッファ占有量に応じ
て、量子化ステップ幅決定部５では、複数ブロック単位
に量子化ステップ幅を制御している。
号量と実際の発生符号量との差の累積量（バッファ占有
量）をカウンタ４で求め、そのバッファ占有量に応じ
て、量子化ステップ幅決定部５では、複数ブロック単位
に量子化ステップ幅を制御している。
【０００５】図７は、バッファ占有量による量子化ステ
ップ幅制御を説明する図であり、例えば、バッファ占有
量がバッファの最大値のとき、量子化ステップ幅が最大
値Ｑｍａｘに、バッファ占有量が０のとき量子化ステッ
プ幅が最小値Ｑｍｉｎとなるように、バッファ占有量に
比例して量子化ステップ幅を決定する。そして、例え
ば、図中の＊の位置のとき、バッファ占有量はバッファ
最大値Ｑｍａｘの３／５になっているので、この次のブ
ロックの符号化で使用する量子化ステップ幅は３／５×
Ｑｍａｘとする。このようにして、平均の発生符号量を
所定のビットレートに近くなるように制御している。
ップ幅制御を説明する図であり、例えば、バッファ占有
量がバッファの最大値のとき、量子化ステップ幅が最大
値Ｑｍａｘに、バッファ占有量が０のとき量子化ステッ
プ幅が最小値Ｑｍｉｎとなるように、バッファ占有量に
比例して量子化ステップ幅を決定する。そして、例え
ば、図中の＊の位置のとき、バッファ占有量はバッファ
最大値Ｑｍａｘの３／５になっているので、この次のブ
ロックの符号化で使用する量子化ステップ幅は３／５×
Ｑｍａｘとする。このようにして、平均の発生符号量を
所定のビットレートに近くなるように制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の符号化
方法では、符号化ノイズの発生とは無関係に、発生符号
量の制御のみを考慮して、符号化パラメータ（量子化ス
テップ幅）を制御しているので、低ビットレート（つま
り高圧縮率）に制御すると、一部のブロックで符号化ノ
イズ、特にモスキートノイズが発生し、復号画像の画質
が著しく劣化するという問題がある。
方法では、符号化ノイズの発生とは無関係に、発生符号
量の制御のみを考慮して、符号化パラメータ（量子化ス
テップ幅）を制御しているので、低ビットレート（つま
り高圧縮率）に制御すると、一部のブロックで符号化ノ
イズ、特にモスキートノイズが発生し、復号画像の画質
が著しく劣化するという問題がある。
【０００７】本発明の目的は、モスキートノイズが発生
し易いブロックに対しては、他のブロックに比べて符号
量が大きくなるように符号化パラメータを制御し、画質
劣化の少ない復号画像を得るようにした画像符号化制御
方法を提供することにある。
し易いブロックに対しては、他のブロックに比べて符号
量が大きくなるように符号化パラメータを制御し、画質
劣化の少ない復号画像を得るようにした画像符号化制御
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、動画像をブロック単位で
符号化するとき、複数ブロック単位で量子化ステップ幅
を変更して符号量を制御する画像符号化制御方法であっ
て、前記ブロック内の各画素について、３×３画素の窓
をかけ、中心画素の周囲の画素について各々隣接する画
素との階調レベル差の絶対値の平均値を求め、該平均値
と、前記ブロック内の階調レベル信号のレンジ幅との比
率が所定の閾値以下である画素数を算出し、該画素数が
前記ブロック内に所定個数以上あるとき、前記ブロック
を符号化ノイズの発生し易いブロックと判定し、該判定
されたブロックの量子化ステップ幅を小さくすることを
特徴としている。
に、請求項１記載の発明では、動画像をブロック単位で
符号化するとき、複数ブロック単位で量子化ステップ幅
を変更して符号量を制御する画像符号化制御方法であっ
て、前記ブロック内の各画素について、３×３画素の窓
をかけ、中心画素の周囲の画素について各々隣接する画
素との階調レベル差の絶対値の平均値を求め、該平均値
と、前記ブロック内の階調レベル信号のレンジ幅との比
率が所定の閾値以下である画素数を算出し、該画素数が
前記ブロック内に所定個数以上あるとき、前記ブロック
を符号化ノイズの発生し易いブロックと判定し、該判定
されたブロックの量子化ステップ幅を小さくすることを
特徴としている。
【０００９】
【作用】モスキートノイズが発生しやすいブロックを判
定するため、ブロック内の各画素について、３×３画素
の窓をかけ、中心画素をとりまく周囲８画素について、
各々隣接する画素との階調レベル差の絶対値の平均をと
り、この値とブロック内の階調レベル信号のレンジ幅と
の比率を求める。そして、この比率が所定の閾値以下の
画素の個数をブロック内で計数する。この個数がある閾
値を越えるブロックは、モスキートノイズが発生しやす
いブロックと判定する。すなわち、ブロック内に大きな
エッジを含み、且つ平坦部の多いブロックをモスキート
ノイズが生じ易いブロックと判定する。
定するため、ブロック内の各画素について、３×３画素
の窓をかけ、中心画素をとりまく周囲８画素について、
各々隣接する画素との階調レベル差の絶対値の平均をと
り、この値とブロック内の階調レベル信号のレンジ幅と
の比率を求める。そして、この比率が所定の閾値以下の
画素の個数をブロック内で計数する。この個数がある閾
値を越えるブロックは、モスキートノイズが発生しやす
いブロックと判定する。すなわち、ブロック内に大きな
エッジを含み、且つ平坦部の多いブロックをモスキート
ノイズが生じ易いブロックと判定する。
【００１０】このようにしてモスキートノイズが発生し
やすいブロックと判定されたブロックに対しては、従来
の符号化制御での量子化ステップ幅をＫ倍（０＜Ｋ＜
１）したものを適用することで、これらのブロックでの
画質の劣化が抑えられる。
やすいブロックと判定されたブロックに対しては、従来
の符号化制御での量子化ステップ幅をＫ倍（０＜Ｋ＜
１）したものを適用することで、これらのブロックでの
画質の劣化が抑えられる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図１は、本発明の画像符号化器のブロッ
ク構成図である。本発明の符号化器は、従来の構成に、
モスキートノイズ発生し易さ判定部６と、該判定部の判
定結果に応じて量子化ステップ幅が変調される量子化ス
テップ幅変調器７が付加された構成となっている。
的に説明する。図１は、本発明の画像符号化器のブロッ
ク構成図である。本発明の符号化器は、従来の構成に、
モスキートノイズ発生し易さ判定部６と、該判定部の判
定結果に応じて量子化ステップ幅が変調される量子化ス
テップ幅変調器７が付加された構成となっている。
【００１２】ところで、モスキートノイズとは、画像中
の文字や輪郭など階調変化の激しいエッジ部が直交変換
の処理ブロックにかかった場合に、そのエッジ部周辺の
平坦部に、圧縮のため低次の交流成分に生じた量子化誤
差に起因して発生するモヤモヤとしたノイズである。図
５（ａ）は、原画像のエッジ部を示し、（ｂ）は、モス
キートノイズを生じた復号画像のエッジ部を示す図であ
る。
の文字や輪郭など階調変化の激しいエッジ部が直交変換
の処理ブロックにかかった場合に、そのエッジ部周辺の
平坦部に、圧縮のため低次の交流成分に生じた量子化誤
差に起因して発生するモヤモヤとしたノイズである。図
５（ａ）は、原画像のエッジ部を示し、（ｂ）は、モス
キートノイズを生じた復号画像のエッジ部を示す図であ
る。
【００１３】本発明では、このようなモスキートノイズ
が発生しやすいブロックを判定するために、モスキート
ノイズ発生し易さ判定部が設けられている。図２は、モ
スキートノイズ発生し易さ判定部の判定処理のフローチ
ャートである。
が発生しやすいブロックを判定するために、モスキート
ノイズ発生し易さ判定部が設けられている。図２は、モ
スキートノイズ発生し易さ判定部の判定処理のフローチ
ャートである。
【００１４】図２において、モスキートノイズ発生し易
さ判定部には、Ｎ×Ｎ画素の正方ブロックが入力する
（ステップ１０１）。ブロック内の各画素の階調レベル
をＸ（ｊ，ｉ）（ｊ，ｉ＝０，．．．，Ｎ−１）で表
す。
さ判定部には、Ｎ×Ｎ画素の正方ブロックが入力する
（ステップ１０１）。ブロック内の各画素の階調レベル
をＸ（ｊ，ｉ）（ｊ，ｉ＝０，．．．，Ｎ−１）で表
す。
【００１５】まず、注目ブロックの最大階調レベル差Δ
Ｘｍａｘ（＝Ｍａｘ−Ｍｉｎ）を求める（ステップ１０
２）。
Ｘｍａｘ（＝Ｍａｘ−Ｍｉｎ）を求める（ステップ１０
２）。
【００１６】ΔＸｍａｘ＝ＭａｘＸ（ｊ，ｉ）−Ｍｉｎ
Ｘ（ｊ，ｉ）（ただし、ｊ，ｉが０からＮ−１につい
て、ΔＸｍａｘを求める）。
Ｘ（ｊ，ｉ）（ただし、ｊ，ｉが０からＮ−１につい
て、ΔＸｍａｘを求める）。
【００１７】次いで、ブロック内の各画素に、その画素
を中心とする３×３画素の窓をかけて切り出す（ステッ
プ１０３）。図３（ｂ）は、３×３画素の窓を示し、
（ａ）は、Ｎ×Ｎ画素ブロックから切り出される３×３
画素を示す。切り出された３×３画素の階調レベルの配
列をＷ（ｋ，ｍ）（ｋ，ｍ＝０，１，２）とする。図４
は、３×３画素の階調レベルの配列を示す。
を中心とする３×３画素の窓をかけて切り出す（ステッ
プ１０３）。図３（ｂ）は、３×３画素の窓を示し、
（ａ）は、Ｎ×Ｎ画素ブロックから切り出される３×３
画素を示す。切り出された３×３画素の階調レベルの配
列をＷ（ｋ，ｍ）（ｋ，ｍ＝０，１，２）とする。図４
は、３×３画素の階調レベルの配列を示す。
【００１８】そして、切り出した３×３画素において、
中心画素（注目画素）の周囲の階調レベルの平坦さＦ
（ｊ，ｉ）を、中心画素の周囲８画素について、各々隣
接する画素との階調レベル差の絶対値の平均によって評
価する（ステップ１０４）。
中心画素（注目画素）の周囲の階調レベルの平坦さＦ
（ｊ，ｉ）を、中心画素の周囲８画素について、各々隣
接する画素との階調レベル差の絶対値の平均によって評
価する（ステップ１０４）。
【００１９】すなわち、 Ｆ（ｊ，ｉ）＝ （ ｜Ｗ（０，０）−Ｗ（０，１）｜＋｜Ｗ（０，１）−Ｗ（０，２）｜ ＋｜Ｗ（０，２）−Ｗ（１，２）｜＋｜Ｗ（１，２）−Ｗ（２，２）｜ ＋｜Ｗ（２，２）−Ｗ（２，１）｜＋｜Ｗ（２，１）−Ｗ（２，０）｜ ＋｜Ｗ（２，０）−Ｗ（１，０）｜＋｜Ｗ（１，０）−Ｗ（０，０）｜）／８ を計算する。
【００２０】この平坦さの評価値Ｆ（ｊ，ｉ）と、先に
求めたブロック内の最大階調レベル差ΔＸｍａｘとの比
率が、所定の閾値ｋ１以下であるか否かを判定し（ステ
ップ１０５）、閾値ｋ１以下の画素は、モスキートノイ
ズが生じている可能性があるものと判定される。
求めたブロック内の最大階調レベル差ΔＸｍａｘとの比
率が、所定の閾値ｋ１以下であるか否かを判定し（ステ
ップ１０５）、閾値ｋ１以下の画素は、モスキートノイ
ズが生じている可能性があるものと判定される。
【００２１】このような条件を満たす画素の個数（Ｎｆ
とする）をブロック内で計数する（ステップ１０６、１
０７）。Ｎｆが所定の閾値ｋ２を越えるブロックを、モ
スキートノイズが生じ易いブロックと判定する（ステッ
プ１０８、１０９）。すなわち、ブロック内に大きなエ
ッジを含み、且つ平坦部の多いブロックをモスキートノ
イズが生じ易いブロックと判定する。
とする）をブロック内で計数する（ステップ１０６、１
０７）。Ｎｆが所定の閾値ｋ２を越えるブロックを、モ
スキートノイズが生じ易いブロックと判定する（ステッ
プ１０８、１０９）。すなわち、ブロック内に大きなエ
ッジを含み、且つ平坦部の多いブロックをモスキートノ
イズが生じ易いブロックと判定する。
【００２２】その判定結果に基づいて、量子化ステップ
幅変調器７では、このようなブロックに対して、量子化
ステップ幅ＱをＫ倍（０＜Ｋ＜１）した量子化ステップ
幅Ｑ×Ｋに変更して量子化器２に与える。
幅変調器７では、このようなブロックに対して、量子化
ステップ幅ＱをＫ倍（０＜Ｋ＜１）した量子化ステップ
幅Ｑ×Ｋに変更して量子化器２に与える。
【００２３】このように、本発明では、符号化処理の中
で、予めノイズが出やすいか否かを判定し、ノイズが出
やすいと判定されたブロックに対して量子化ステップ幅
を小さくしてノイズの発生を抑えるように制御してい
る。これにより、ノイズの出やすいと判定されたブロッ
クには、従来方式に比べて多くのビット数が割り当てら
れ、逆にノイズの出にくいと判定されたブロックには、
従来方式に比べて少ないビット数が割り当てられること
になる。従って、ノイズの出やすいと判定されたブロッ
クの復号画像の画質が向上するのに対して、ノイズの出
にくいと判定されたブロックの画質は低下するが、この
ような画質の低下は、モスキートノイズの改善に比べて
小さいので、全体としては画質が大幅に改善されること
になる。
で、予めノイズが出やすいか否かを判定し、ノイズが出
やすいと判定されたブロックに対して量子化ステップ幅
を小さくしてノイズの発生を抑えるように制御してい
る。これにより、ノイズの出やすいと判定されたブロッ
クには、従来方式に比べて多くのビット数が割り当てら
れ、逆にノイズの出にくいと判定されたブロックには、
従来方式に比べて少ないビット数が割り当てられること
になる。従って、ノイズの出やすいと判定されたブロッ
クの復号画像の画質が向上するのに対して、ノイズの出
にくいと判定されたブロックの画質は低下するが、この
ような画質の低下は、モスキートノイズの改善に比べて
小さいので、全体としては画質が大幅に改善されること
になる。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、符号化ノイズの発生し易いブロックに対しては量子
化ステップ幅を小さくしているので、従来の符号化制御
方法に比べて、低ビットレート時の復号画像中のモスキ
ートノイズの発生を抑制することができる。
ば、符号化ノイズの発生し易いブロックに対しては量子
化ステップ幅を小さくしているので、従来の符号化制御
方法に比べて、低ビットレート時の復号画像中のモスキ
ートノイズの発生を抑制することができる。
【図１】本発明の画像符号化器のブロック構成図であ
る。
る。
【図２】モスキートノイズ発生し易さ判定部の判定処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図３】（ａ）は、Ｎ×Ｎ画素ブロックから切り出され
る３×３画素を示し、（ｂ）は、３×３画素の窓を示
す。
る３×３画素を示し、（ｂ）は、３×３画素の窓を示
す。
【図４】３×３画素の階調レベルの配列を示す。
【図５】（ａ）は、原画像のエッジ部を示し、（ｂ）
は、モスキートノイズを生じた復号画像のエッジ部を示
す図である。
は、モスキートノイズを生じた復号画像のエッジ部を示
す図である。
【図６】従来の画像符号化器のブロック構成図である。
【図７】バッファ占有量による量子化ステップ幅制御を
説明する図である。
説明する図である。
１ 直交変換器 ２ 量子化器 ３ ＶＬＣ器 ４ 累積符号量カウンタ ５ 量子化ステップ幅決定部 ６ モスキートノイズ発生し易さ判定部 ７ 量子化ステップ幅変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419
Claims (1)
- 【請求項１】 動画像をブロック単位で符号化すると
き、複数ブロック単位で量子化ステップ幅を変更して符
号量を制御する画像符号化制御方法であって、前記ブロ
ック内の各画素について、３×３画素の窓をかけ、中心
画素の周囲の画素について各々隣接する画素との階調レ
ベル差の絶対値の平均値を求め、該平均値と、前記ブロ
ック内の階調レベル信号のレンジ幅との比率が所定の閾
値以下である画素数を算出し、該画素数が前記ブロック
内に所定個数以上あるとき、前記ブロックを符号化ノイ
ズの発生し易いブロックと判定し、該判定されたブロッ
クの量子化ステップ幅を小さくすることを特徴とする画
像符号化制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30836692A JP3200200B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 画像符号化制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30836692A JP3200200B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 画像符号化制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165149A JPH06165149A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3200200B2 true JP3200200B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17980203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30836692A Expired - Fee Related JP3200200B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 画像符号化制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3200200B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3116994B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2000-12-11 | 富士ゼロックス株式会社 | 画質予測装置および方法ならびに画質制御装置および方法 |
| JPH11187273A (ja) | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像分析装置および方法 |
| JP3738574B2 (ja) | 1998-09-18 | 2006-01-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像情報符号化装置 |
| JP4674419B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2011-04-20 | ソニー株式会社 | 画像圧縮装置及びプリフィルタ回路 |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30836692A patent/JP3200200B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165149A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |