JP3297471B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像等を符号化する
画像符号化装置、特に画像の品質及び符号量の制御方式
に関するものである。
画像符号化装置、特に画像の品質及び符号量の制御方式
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。アイ
イーイーイー トランスアクションズ オン コミュニ
ケーションズ（IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS
）、ＣＯＭ−３２［３］（１９８４−３）（米）Wen-H
siung CHEN and William K.PRATT “シーン アダプテ
ィブ コーダ（Scene Adaptive Coder）”Ｐ．２２５−
２３２画像圧縮、特に動画像の実時間圧縮では、伝送チ
ャンネル等の制約を受け、画像の符号量を制御する必要
がある。従来の符号量制御方式としては、前記文献に記
載されたバッファ制御方式が最もよく用いられている。
以下、その構成例を図を用いて説明する。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。アイ
イーイーイー トランスアクションズ オン コミュニ
ケーションズ（IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS
）、ＣＯＭ−３２［３］（１９８４−３）（米）Wen-H
siung CHEN and William K.PRATT “シーン アダプテ
ィブ コーダ（Scene Adaptive Coder）”Ｐ．２２５−
２３２画像圧縮、特に動画像の実時間圧縮では、伝送チ
ャンネル等の制約を受け、画像の符号量を制御する必要
がある。従来の符号量制御方式としては、前記文献に記
載されたバッファ制御方式が最もよく用いられている。
以下、その構成例を図を用いて説明する。
【０００３】図２は、前記文献に記載されたバッファ制
御方式の画像符号化装置を示す構成ブロック図である。
この画像符号化装置は、入力画像Ｓi の冗長を取り除い
て画像データＳ１１を出力する情報量圧縮手段１１を備
えている。情報量圧縮手段１１は、例えば離散的余弦変
換（ＤＣＴ）手段や、予測（ＤＰＣＭ）手段等で構成さ
れ、その出力側には、量子化手段１２及び符号化手段１
３が接続されている。量子化手段１２は、量子化ステッ
プ幅Ｓ１５に基づき、冗長の取り除かれた画像データＳ
１１を量子化し、その量子化出力データＳ１２を符号化
手段１３へ与えるものであり、Ｍｉｄｔｒｅａｄ型線形
量子化器等で構成されている。符号化手段１３は、量子
化出力データＳ１２を符号化して符号データＳ１３を出
力するものであり、可変長符号（ハフマン符号等）等が
よく用いられている。この符号化手段１３の出力側には
バッファ１４が接続され、そのバッファ１４が、バッフ
ァ制御手段１５を介して量子化手段１２へフィードバッ
ク接続されている。
御方式の画像符号化装置を示す構成ブロック図である。
この画像符号化装置は、入力画像Ｓi の冗長を取り除い
て画像データＳ１１を出力する情報量圧縮手段１１を備
えている。情報量圧縮手段１１は、例えば離散的余弦変
換（ＤＣＴ）手段や、予測（ＤＰＣＭ）手段等で構成さ
れ、その出力側には、量子化手段１２及び符号化手段１
３が接続されている。量子化手段１２は、量子化ステッ
プ幅Ｓ１５に基づき、冗長の取り除かれた画像データＳ
１１を量子化し、その量子化出力データＳ１２を符号化
手段１３へ与えるものであり、Ｍｉｄｔｒｅａｄ型線形
量子化器等で構成されている。符号化手段１３は、量子
化出力データＳ１２を符号化して符号データＳ１３を出
力するものであり、可変長符号（ハフマン符号等）等が
よく用いられている。この符号化手段１３の出力側には
バッファ１４が接続され、そのバッファ１４が、バッフ
ァ制御手段１５を介して量子化手段１２へフィードバッ
ク接続されている。
【０００４】バッファ１４は、符号化された符号データ
Ｓ１３を一時記憶し、所定のタイミングで出力画像Ｓo
を出力すると共に、占有量Ｓ１４（該バッファ１４に蓄
積されている画像の符号量）を出力する機能を有し、Ｆ
ＩＦＯ（First In First Out）等で構成されている。一
般的に、このバッファ１４の入力は、不規則で、速度
（ビットレート）が不定である。バッファ制御手段１５
は、バッファ１４の占有量Ｓ１４を一定時間おきに計測
し、該占有量Ｓ１４から、次の量子化ステップ幅Ｓ１５
を決定し、それを量子化手段１２へ与える機能を有して
いる。
Ｓ１３を一時記憶し、所定のタイミングで出力画像Ｓo
を出力すると共に、占有量Ｓ１４（該バッファ１４に蓄
積されている画像の符号量）を出力する機能を有し、Ｆ
ＩＦＯ（First In First Out）等で構成されている。一
般的に、このバッファ１４の入力は、不規則で、速度
（ビットレート）が不定である。バッファ制御手段１５
は、バッファ１４の占有量Ｓ１４を一定時間おきに計測
し、該占有量Ｓ１４から、次の量子化ステップ幅Ｓ１５
を決定し、それを量子化手段１２へ与える機能を有して
いる。
【０００５】次に、図３及び図４を参照しつつ図２の動
作を説明する。図３はＭｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器
を説明する図であり、横軸のｘは入力、縦軸のｙは出
力、ｈは量子化ステップ幅を示す。図４は、バッファ１
４の占有量Ｓ１４から、量子化ステップ幅Ｓ１５を決定
する方法を示す図である。図４のＢはバッファ占有量を
示し、Ｂmax は上限バッファ占有量、Ｂmin は下限バッ
ファ占有量である。ｈは量子化ステップ幅、ｈmax は最
大ステップ幅、ｈmin は最小ステップ幅を示す。
作を説明する。図３はＭｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器
を説明する図であり、横軸のｘは入力、縦軸のｙは出
力、ｈは量子化ステップ幅を示す。図４は、バッファ１
４の占有量Ｓ１４から、量子化ステップ幅Ｓ１５を決定
する方法を示す図である。図４のＢはバッファ占有量を
示し、Ｂmax は上限バッファ占有量、Ｂmin は下限バッ
ファ占有量である。ｈは量子化ステップ幅、ｈmax は最
大ステップ幅、ｈmin は最小ステップ幅を示す。
【０００６】入力画像Ｓi が情報量圧縮手段１１に入力
されると、該情報量圧縮手段１１では、入力画像Ｓi の
冗長を取り除いて画像データＳ１１を量子化手段１２へ
送る。量子化手段１２では、バッファ制御手段１５から
与えられる量子化ステップ幅Ｓ１５に基づき、画像デー
タＳ１１を量子化して量子化出力データＳ１２を符号化
手段１３へ送る。この量子化手段１２を、例えば図３に
示すＭｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器で構成すると、量
子化は次式（１）のように表すことができる。
されると、該情報量圧縮手段１１では、入力画像Ｓi の
冗長を取り除いて画像データＳ１１を量子化手段１２へ
送る。量子化手段１２では、バッファ制御手段１５から
与えられる量子化ステップ幅Ｓ１５に基づき、画像デー
タＳ１１を量子化して量子化出力データＳ１２を符号化
手段１３へ送る。この量子化手段１２を、例えば図３に
示すＭｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器で構成すると、量
子化は次式（１）のように表すことができる。
【０００７】
【数１】 符号化手段１３は、量子化された量子化出力データＳ１
２を符号化し、その符号データＳ１３をバッファ１４へ
送る。バッファ１４は、一時記憶した符号データＳ１３
を、伝送チャンネルに応じて一定の速度（ビットレー
ト）で伝送チャンネルへ出力する。従来のバッファ制御
方式の画像符号化装置では、最終段に設けたバッファ１
４の占有量Ｓ１４をバッファ制御手段１５で計測し、該
バッファ制御手段１５により、占有量Ｓ１４に応じて量
子化手段１２の特性、例えば量子化ステップ幅Ｓ１５を
変え、量子化手段１２を制御し、バッファ１４の占有量
Ｓ１４が、所定の上限または下限を越えないように制御
する。即ち、バッファ制御手段１５は、バッファ１４の
占有量Ｓ１４を一定時間おきに計測し、該占有量Ｓ１４
から、次の量子化ステップ幅Ｓ１５を決定し、それを量
子化手段１２へ与える。このバッファ１４の占有量Ｓ１
４から、量子化ステップ幅Ｓ１５を決定する方法が、図
４に示されている。図４に示すように、ある時刻で計測
されたバッファ占有量Ｓ１４＝Ｂに対して、次の量子化
ステップ幅Ｓ１５＝ｈは、次式（２）のように決定され
る。
２を符号化し、その符号データＳ１３をバッファ１４へ
送る。バッファ１４は、一時記憶した符号データＳ１３
を、伝送チャンネルに応じて一定の速度（ビットレー
ト）で伝送チャンネルへ出力する。従来のバッファ制御
方式の画像符号化装置では、最終段に設けたバッファ１
４の占有量Ｓ１４をバッファ制御手段１５で計測し、該
バッファ制御手段１５により、占有量Ｓ１４に応じて量
子化手段１２の特性、例えば量子化ステップ幅Ｓ１５を
変え、量子化手段１２を制御し、バッファ１４の占有量
Ｓ１４が、所定の上限または下限を越えないように制御
する。即ち、バッファ制御手段１５は、バッファ１４の
占有量Ｓ１４を一定時間おきに計測し、該占有量Ｓ１４
から、次の量子化ステップ幅Ｓ１５を決定し、それを量
子化手段１２へ与える。このバッファ１４の占有量Ｓ１
４から、量子化ステップ幅Ｓ１５を決定する方法が、図
４に示されている。図４に示すように、ある時刻で計測
されたバッファ占有量Ｓ１４＝Ｂに対して、次の量子化
ステップ幅Ｓ１５＝ｈは、次式（２）のように決定され
る。
【０００８】
【数２】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、次のような課題があった。 （ａ） 従来の画像符号化装置では、画像の品質とは無
関係に、バッファ１４の占有量Ｓ１４によって量子化手
段１２の量子化ステップ幅Ｓ１５が制御される。そのた
め、同一画像内で、画質の良い部分と悪い部分が混在
し、全体として数値評価値（例えば、信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ比））以上に画質の劣化を感じる。 （ｂ） 動画像では、フレームとフレーム間の画質のば
らつきも大きく、同様に数値評価値以上に画質の劣化を
感じる。 （ｃ） 図５（ａ），（ｂ）は前記現象を示す従来の問
題点の説明図である。
成の装置では、次のような課題があった。 （ａ） 従来の画像符号化装置では、画像の品質とは無
関係に、バッファ１４の占有量Ｓ１４によって量子化手
段１２の量子化ステップ幅Ｓ１５が制御される。そのた
め、同一画像内で、画質の良い部分と悪い部分が混在
し、全体として数値評価値（例えば、信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ比））以上に画質の劣化を感じる。 （ｂ） 動画像では、フレームとフレーム間の画質のば
らつきも大きく、同様に数値評価値以上に画質の劣化を
感じる。 （ｃ） 図５（ａ），（ｂ）は前記現象を示す従来の問
題点の説明図である。
【００１０】図５（ａ）は、時間の経過とバッファ占有
量Ｂの関係を示す図である。この図に示すように、画像
の局部的性質のばらつきにより、符号化手段１３による
符号量が変化し、その結果、バッファ占有量Ｂが変化す
る。図５（ｂ）は、時間の経過と画質の評価値（例え
ば、Ｓ／Ｎ比）の関係を示す図である。この図に示すよ
うに、バッファ占有量Ｂが変化すれば、それに応じてバ
ッファ制御手段１５から出力される量子化ステップ幅Ｓ
１５が変わるので、Ｓ／Ｎ比も変わる。その結果、Ｓ／
Ｎ比のばらつきが生じ、画質が劣化する。本発明は、前
記従来技術が持っていた課題として、圧縮画像の局部的
な品質のばらつき等が生じる点について解決した画像符
号化装置を提供するものである。
量Ｂの関係を示す図である。この図に示すように、画像
の局部的性質のばらつきにより、符号化手段１３による
符号量が変化し、その結果、バッファ占有量Ｂが変化す
る。図５（ｂ）は、時間の経過と画質の評価値（例え
ば、Ｓ／Ｎ比）の関係を示す図である。この図に示すよ
うに、バッファ占有量Ｂが変化すれば、それに応じてバ
ッファ制御手段１５から出力される量子化ステップ幅Ｓ
１５が変わるので、Ｓ／Ｎ比も変わる。その結果、Ｓ／
Ｎ比のばらつきが生じ、画質が劣化する。本発明は、前
記従来技術が持っていた課題として、圧縮画像の局部的
な品質のばらつき等が生じる点について解決した画像符
号化装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明は、入力画像の冗長を取
り除く情報量圧縮手段と、前記情報量圧縮手段により冗
長の取り除かれた画像データを、与えられた量子化ステ
ップ幅で量子化する量子化手段と、前記量子化手段の量
子化出力データを符号化する符号化手段と、前記符号化
手段で符号化された画像データを一時蓄積するバッファ
とを備えた画像符号化装置において、前記入力画像の統
計的性質を演算して、その入力画像の統計量を出力する
統計量演算手段と、前記符号化手段の出力に基づき、前
記符号化された画像データの符号量を算出する符号量算
出手段と、前記量子化手段に対して与える前記量子化ス
テップ幅を制御する量子化制御手段と、を有している。
前記量子化制御手段は、前記統計量演算手段の出力に基
づき、所定の前記量子化ステップ幅を用いた場合の、前
記量子化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係
にある、前記符号化手段による符号量を予測演算し、そ
の予測符号量が所望の符号量を満たすように、前記量子
化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある
量子化ステップ幅を求め、その量子化ステップ幅を前記
量子化手段に与える制御手段と、前記符号量算出手段に
より算出された符号量が、前記所望の符号量と一致する
ように、前記予測符号量を更新する更新手段と、を有し
ている。第２の発明は、入力画像の冗長を取り除く情報
量圧縮手段と、前記情報量圧縮手段により冗長の取り除
かれた画像データを、与えられた量子化ステップ幅で量
子化する量子化手段と、前記量子化手段の量子化出力デ
ータを符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号
化された画像データを一時蓄積するバッファとを備えた
画像符号化装置において、前記入力画像の統計的性質を
演算して、その入力画像の統計量を出力する統計量演算
手段と、前記符号化手段の出力に基づき、前記符号化さ
れた画像データの符号量を算出する符号量算出手段と、
前記量子化手段に入力される前記画像データと該量子化
手段の量子化出力データとの差分から、前記入力画像の
量子化誤差電力を算出する量子化誤差算出手段と、前記
量子化手段に対して与える前記量子化ステップ幅を制御
する量子化制御手段と、を有している。前記量子化制御
手段は、前記統計量演算手段の出力に基づき、所定の前
記量子化ステップ幅を用いた場合の、前記量子化手段の
量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある、前記符
号化手段による符号量を予測演算し、その予測符号量に
基づいて前記画像データの量子化誤差電力あるいは前記
画像データの符号量が所望の値となるように、前記量子
化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある
量子化ステップ幅を求め、その量子化ステップ幅を前記
量子化手段に与える制御手段と、前記符号量算出手段に
より算出された符号量、あるいは前記量子化誤差算出手
段により算出された量子化誤差電力が、前記所望の値と
一致するように、前記予測符号量、あるいは前記所定の
関数関係にある量子化ステップ幅を更新する更新手段
と、を有している。第３の発明では、第２の発明におい
て、前記制御手段は、前記画像データの符号量が決めら
れた場合には、その符号量に基づき前記量子化手段に与
える量子化ステップ幅を求め、前記画像データの量子化
誤差電力が決められた場合には、その量子化誤差電力に
基づき前記量子化手段に与える量子化ステップ幅を求め
る構成にしている。
に、本発明のうちの第１の発明は、入力画像の冗長を取
り除く情報量圧縮手段と、前記情報量圧縮手段により冗
長の取り除かれた画像データを、与えられた量子化ステ
ップ幅で量子化する量子化手段と、前記量子化手段の量
子化出力データを符号化する符号化手段と、前記符号化
手段で符号化された画像データを一時蓄積するバッファ
とを備えた画像符号化装置において、前記入力画像の統
計的性質を演算して、その入力画像の統計量を出力する
統計量演算手段と、前記符号化手段の出力に基づき、前
記符号化された画像データの符号量を算出する符号量算
出手段と、前記量子化手段に対して与える前記量子化ス
テップ幅を制御する量子化制御手段と、を有している。
前記量子化制御手段は、前記統計量演算手段の出力に基
づき、所定の前記量子化ステップ幅を用いた場合の、前
記量子化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係
にある、前記符号化手段による符号量を予測演算し、そ
の予測符号量が所望の符号量を満たすように、前記量子
化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある
量子化ステップ幅を求め、その量子化ステップ幅を前記
量子化手段に与える制御手段と、前記符号量算出手段に
より算出された符号量が、前記所望の符号量と一致する
ように、前記予測符号量を更新する更新手段と、を有し
ている。第２の発明は、入力画像の冗長を取り除く情報
量圧縮手段と、前記情報量圧縮手段により冗長の取り除
かれた画像データを、与えられた量子化ステップ幅で量
子化する量子化手段と、前記量子化手段の量子化出力デ
ータを符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号
化された画像データを一時蓄積するバッファとを備えた
画像符号化装置において、前記入力画像の統計的性質を
演算して、その入力画像の統計量を出力する統計量演算
手段と、前記符号化手段の出力に基づき、前記符号化さ
れた画像データの符号量を算出する符号量算出手段と、
前記量子化手段に入力される前記画像データと該量子化
手段の量子化出力データとの差分から、前記入力画像の
量子化誤差電力を算出する量子化誤差算出手段と、前記
量子化手段に対して与える前記量子化ステップ幅を制御
する量子化制御手段と、を有している。前記量子化制御
手段は、前記統計量演算手段の出力に基づき、所定の前
記量子化ステップ幅を用いた場合の、前記量子化手段の
量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある、前記符
号化手段による符号量を予測演算し、その予測符号量に
基づいて前記画像データの量子化誤差電力あるいは前記
画像データの符号量が所望の値となるように、前記量子
化手段の量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある
量子化ステップ幅を求め、その量子化ステップ幅を前記
量子化手段に与える制御手段と、前記符号量算出手段に
より算出された符号量、あるいは前記量子化誤差算出手
段により算出された量子化誤差電力が、前記所望の値と
一致するように、前記予測符号量、あるいは前記所定の
関数関係にある量子化ステップ幅を更新する更新手段
と、を有している。第３の発明では、第２の発明におい
て、前記制御手段は、前記画像データの符号量が決めら
れた場合には、その符号量に基づき前記量子化手段に与
える量子化ステップ幅を求め、前記画像データの量子化
誤差電力が決められた場合には、その量子化誤差電力に
基づき前記量子化手段に与える量子化ステップ幅を求め
る構成にしている。
【００１２】
【作用】第１の発明によれば、以上のように画像符号化
装置を構成したので、入力画像が統計量演算手段及び情
報量圧縮手段へ入力されると、該統計量演算手段では、
１枚の入力画像の相関及び分散等の統計量を算出し、そ
れを量子化制御手段へ送る。情報量圧縮手段は、入力画
像の画素間の冗長、または現画像と前画像間の冗長等を
取り除いた画像データを量子化手段へ送る。量子化手段
では、量子化制御手段から与えられる量子化ステップ幅
に基づき、冗長が取り除かれた画像データを量子化し、
量子化出力データを符号化手段へ送る。符号化手段は、
量子化出力データを符号化し、その符号データをバッフ
ァへ送る。バッファは、符号データを一時蓄積し、所定
のタイミングで外部へ出力する。符号量算出手段は、符
号化手段の出力に基づき、１枚の画像毎に符号量を算出
し、該符号量を量子化制御手段へ送る。量子化制御手段
の制御手段では、統計量に基づき、符号化手段による符
号量を予測し、その予測符号量に基づいて前記画像デー
タの符号量が所定の符号量となるように、量子化ステッ
プ幅を算出し、その量子化ステップ幅を量子化手段に与
える。同時に、量子化制御手段の更新手段では、符号量
算出手段の出力に基づき、前記制御手段を更新する。第
２、第３の発明によれば、情報量圧縮手段、量子化手
段、符号化手段、バッファ、統計量演算手段、及び符号
量算出手段が第１の発明と同様の作用を行う。量子化誤
差算出手段では、量子化手段の出力から、１枚の画素毎
の量子化誤差電力を算出し、該量子化誤差電力を量子化
制御手段へ送る。量子化制御手段の制御手段は、統計量
演算手段からの１枚の画像の統計量に基づいて、符号化
手段による符号量を予測し、その予測符号量に基づいて
量子化誤差電力あるいは符号量が所定の値となるように
量子化ステップ幅を算出し、該量子化ステップ幅を量子
化手段与える。同時に、量子化制御手段の更新手段は、
符号量算出手段により算出された符号量と、量子化誤差
算出手段により算出された量子化誤差電力とから、前記
制御手段を更新する。従って、前記課題を解決できるの
である。
装置を構成したので、入力画像が統計量演算手段及び情
報量圧縮手段へ入力されると、該統計量演算手段では、
１枚の入力画像の相関及び分散等の統計量を算出し、そ
れを量子化制御手段へ送る。情報量圧縮手段は、入力画
像の画素間の冗長、または現画像と前画像間の冗長等を
取り除いた画像データを量子化手段へ送る。量子化手段
では、量子化制御手段から与えられる量子化ステップ幅
に基づき、冗長が取り除かれた画像データを量子化し、
量子化出力データを符号化手段へ送る。符号化手段は、
量子化出力データを符号化し、その符号データをバッフ
ァへ送る。バッファは、符号データを一時蓄積し、所定
のタイミングで外部へ出力する。符号量算出手段は、符
号化手段の出力に基づき、１枚の画像毎に符号量を算出
し、該符号量を量子化制御手段へ送る。量子化制御手段
の制御手段では、統計量に基づき、符号化手段による符
号量を予測し、その予測符号量に基づいて前記画像デー
タの符号量が所定の符号量となるように、量子化ステッ
プ幅を算出し、その量子化ステップ幅を量子化手段に与
える。同時に、量子化制御手段の更新手段では、符号量
算出手段の出力に基づき、前記制御手段を更新する。第
２、第３の発明によれば、情報量圧縮手段、量子化手
段、符号化手段、バッファ、統計量演算手段、及び符号
量算出手段が第１の発明と同様の作用を行う。量子化誤
差算出手段では、量子化手段の出力から、１枚の画素毎
の量子化誤差電力を算出し、該量子化誤差電力を量子化
制御手段へ送る。量子化制御手段の制御手段は、統計量
演算手段からの１枚の画像の統計量に基づいて、符号化
手段による符号量を予測し、その予測符号量に基づいて
量子化誤差電力あるいは符号量が所定の値となるように
量子化ステップ幅を算出し、該量子化ステップ幅を量子
化手段与える。同時に、量子化制御手段の更新手段は、
符号量算出手段により算出された符号量と、量子化誤差
算出手段により算出された量子化誤差電力とから、前記
制御手段を更新する。従って、前記課題を解決できるの
である。
【００１３】
【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例を示す画像符号化装置の
構成ブロック図であり、従来の図２中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。この画像符号化装置
は、従来と同様に、直交変換（例えば、ＤＣＴ）等の手
段を用いて入力画像Ｓi の冗長を取り除き、冗長の取り
除かれた画像データＳ１１を出力する情報量圧縮手段１
１を備え、その出力側に、量子化手段１２、符号化手段
１３、及びバッファ１４が接続されている。量子化手段
１２は、与えられた制御データ（例えば、量子化ステッ
プ幅）Ｓ２３を用いて画像データＳ１１を量子化し、量
子化出力データＳ１２を符号化手段１３へ出力するもの
である。符号化手段１３は、量子化出力データＳ１２を
符号化し、その符号データＳ１３をバッファ１４へ出力
する機能を有している。バッファ１４は、符号データＳ
１３を一時記憶し、例えばＦＩＦＯの規則に従って一定
のビットレートで符号化された出力画像Ｓ0 を外部へ出
力する機能を有している。そして、この画像符号化装置
が従来のものと異なる点は、入力画像Ｓi を入力する統
計量演算手段２１と、符号化手段１３の出力側に接続さ
れた符号量算出手段２２と、該符号量算出手段２２及び
統計量演算手段２１の出力側に接続された量子化制御手
段２３とを、設けた点である。
構成ブロック図であり、従来の図２中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。この画像符号化装置
は、従来と同様に、直交変換（例えば、ＤＣＴ）等の手
段を用いて入力画像Ｓi の冗長を取り除き、冗長の取り
除かれた画像データＳ１１を出力する情報量圧縮手段１
１を備え、その出力側に、量子化手段１２、符号化手段
１３、及びバッファ１４が接続されている。量子化手段
１２は、与えられた制御データ（例えば、量子化ステッ
プ幅）Ｓ２３を用いて画像データＳ１１を量子化し、量
子化出力データＳ１２を符号化手段１３へ出力するもの
である。符号化手段１３は、量子化出力データＳ１２を
符号化し、その符号データＳ１３をバッファ１４へ出力
する機能を有している。バッファ１４は、符号データＳ
１３を一時記憶し、例えばＦＩＦＯの規則に従って一定
のビットレートで符号化された出力画像Ｓ0 を外部へ出
力する機能を有している。そして、この画像符号化装置
が従来のものと異なる点は、入力画像Ｓi を入力する統
計量演算手段２１と、符号化手段１３の出力側に接続さ
れた符号量算出手段２２と、該符号量算出手段２２及び
統計量演算手段２１の出力側に接続された量子化制御手
段２３とを、設けた点である。
【００１４】統計量演算手段２１は、入力された１枚の
入力画像Ｓi の統計的性質（例えば、画像の平均、分
散、相関等）を求め、それらの統計量Ｓ２１を量子化制
御手段２３へ出力する機能を有している。符号量算出手
段２２は、符号化手段１３から出力される符号データＳ
１３に基づき、１枚の画像あるいは数ブロックの符号量
Ｓ２２を算出し、該符号量Ｓ２２を量子化制御手段２３
へ出力する機能を有している。量子化制御手段２３は、
与えられた画像の統計量Ｓ２１に基づき、その画像の符
号量が所定の符号量となるよう、該画像の平均量子化誤
差電力を算出し、その算出された平均量子化誤差電力か
ら量子化ステップ幅を決定し、制御データＳ２３によっ
て量子化手段１２を制御する制御手段を有し、同時に、
与えられた１枚の画像あるいは数ブロックの実測符号量
Ｓ２２と所定の符号量との比から、前記制御手段の符号
量算出機能を更新する更新手段を有している。
入力画像Ｓi の統計的性質（例えば、画像の平均、分
散、相関等）を求め、それらの統計量Ｓ２１を量子化制
御手段２３へ出力する機能を有している。符号量算出手
段２２は、符号化手段１３から出力される符号データＳ
１３に基づき、１枚の画像あるいは数ブロックの符号量
Ｓ２２を算出し、該符号量Ｓ２２を量子化制御手段２３
へ出力する機能を有している。量子化制御手段２３は、
与えられた画像の統計量Ｓ２１に基づき、その画像の符
号量が所定の符号量となるよう、該画像の平均量子化誤
差電力を算出し、その算出された平均量子化誤差電力か
ら量子化ステップ幅を決定し、制御データＳ２３によっ
て量子化手段１２を制御する制御手段を有し、同時に、
与えられた１枚の画像あるいは数ブロックの実測符号量
Ｓ２２と所定の符号量との比から、前記制御手段の符号
量算出機能を更新する更新手段を有している。
【００１５】次に、図１の動作を説明する。入力画像Ｓ
i が入力されると、統計量演算手段２１では、入力され
た例えば１枚のＭ×Ｎの入力画像Ｓi ＝ｇ（ｘ，ｙ）に
対し、次式（３）〜（６）に基づき、その平均値μ、分
散σ2 、横方向の相関係数ρH 、及び縦方向の相関係数
ρvを求める。
i が入力されると、統計量演算手段２１では、入力され
た例えば１枚のＭ×Ｎの入力画像Ｓi ＝ｇ（ｘ，ｙ）に
対し、次式（３）〜（６）に基づき、その平均値μ、分
散σ2 、横方向の相関係数ρH 、及び縦方向の相関係数
ρvを求める。
【００１６】
【数３】 そして、それらの統計量Ｓ２１＝（σ2 ，ρH ，ρv ）
を量子化制御手段２３へ出力する。情報量圧縮手段１１
では、例えば、画像を小ブロックｎ×ｎに分割し、それ
を離散的余弦変換（ＤＣＴ）し、相関を取り除く。ＤＣ
Ｔでは、あるブロックの入力画像Ｓi ＝ｇb （ｘ，ｙ）
に対してその出力画像データＳ１１＝ｙb （ｕ，ｖ）が
次式（７）〜（９）のようになる。
を量子化制御手段２３へ出力する。情報量圧縮手段１１
では、例えば、画像を小ブロックｎ×ｎに分割し、それ
を離散的余弦変換（ＤＣＴ）し、相関を取り除く。ＤＣ
Ｔでは、あるブロックの入力画像Ｓi ＝ｇb （ｘ，ｙ）
に対してその出力画像データＳ１１＝ｙb （ｕ，ｖ）が
次式（７）〜（９）のようになる。
【００１７】
【数４】 量子化手段１２は、量子化制御手段２３から与えられた
量子化ステップ幅Δを用い、入力された画像データＳ１
１＝ｙb （ｕ，ｖ）に対して、図３及び（１０）式の量
子化を行い、量子化結果として、その出力レベルＬを符
号化手段１３へ出力する。
量子化ステップ幅Δを用い、入力された画像データＳ１
１＝ｙb （ｕ，ｖ）に対して、図３及び（１０）式の量
子化を行い、量子化結果として、その出力レベルＬを符
号化手段１３へ出力する。
【００１８】
【数５】 符号化手段１３は、量子化された量子化出力データＳ１
２に対し、例えばハフマン符号あるいはゼロラン複合ハ
フマン符号を割り当てて符号化し、その符号データＳ１
３をバッファ１４へ出力する。バッファ１４は、例えば
ＦＩＦＯメモリで構成され、一方では、符号データＳ１
３を随時入力し、一旦蓄積する。他方では、蓄積された
データを一定の速度（ビットレート）で先着順に出力す
る。符号量算出手段２２は、符号データＳ１３を入力
し、画像単位あるいは数ブロック単位で符号量を累積加
算し、その加算された符号量Ｓ２２を量子化制御手段２
３へ出力する。量子化制御手段２３の制御手段は、先
ず、与えられた相関係数ρH ，ρv を用いて、正規化画
像入力データの情報量圧縮手段１１による圧縮出力デー
タの正規化エネルギーを算出する。例えば、情報量圧縮
手段１１としてブロックＤＣＴを用いた場合、量子化制
御手段２３の制御手段では、正規化画像入力データ（σ
2＝１）のＤＣＴ後の各成分の正規化エネルギー（分
散）σN 2 （ｕ，ｖ）を次式（１１）のように算出す
る。 n-1 n-1 n-1 n-1 σN 2 （ｕ，ｖ）＝ Σ Σ Σ Σ ρH ｜x-x1｜ x=0 y=0 x1=0 y1=0 ×ρv ｜y-y1｜・φ(u,v) （x,y)・φ(u,v) (x1,y1) ・・・（１１） ここで、ＤＣＴ後の各成分の量子化出力データＳ１２の
量子化誤差電力σe 2（ｕ，ｖ）を次式（１２）のよう
に表わし、（１３）式より、予測符号量の一つである画
素単位の平均符号量ｂ（ｂｉｔｓ／ｐｉｘｅｌ）を算出
（予測演算）する。
２に対し、例えばハフマン符号あるいはゼロラン複合ハ
フマン符号を割り当てて符号化し、その符号データＳ１
３をバッファ１４へ出力する。バッファ１４は、例えば
ＦＩＦＯメモリで構成され、一方では、符号データＳ１
３を随時入力し、一旦蓄積する。他方では、蓄積された
データを一定の速度（ビットレート）で先着順に出力す
る。符号量算出手段２２は、符号データＳ１３を入力
し、画像単位あるいは数ブロック単位で符号量を累積加
算し、その加算された符号量Ｓ２２を量子化制御手段２
３へ出力する。量子化制御手段２３の制御手段は、先
ず、与えられた相関係数ρH ，ρv を用いて、正規化画
像入力データの情報量圧縮手段１１による圧縮出力デー
タの正規化エネルギーを算出する。例えば、情報量圧縮
手段１１としてブロックＤＣＴを用いた場合、量子化制
御手段２３の制御手段では、正規化画像入力データ（σ
2＝１）のＤＣＴ後の各成分の正規化エネルギー（分
散）σN 2 （ｕ，ｖ）を次式（１１）のように算出す
る。 n-1 n-1 n-1 n-1 σN 2 （ｕ，ｖ）＝ Σ Σ Σ Σ ρH ｜x-x1｜ x=0 y=0 x1=0 y1=0 ×ρv ｜y-y1｜・φ(u,v) （x,y)・φ(u,v) (x1,y1) ・・・（１１） ここで、ＤＣＴ後の各成分の量子化出力データＳ１２の
量子化誤差電力σe 2（ｕ，ｖ）を次式（１２）のよう
に表わし、（１３）式より、予測符号量の一つである画
素単位の平均符号量ｂ（ｂｉｔｓ／ｐｉｘｅｌ）を算出
（予測演算）する。
【００１９】
【数６】 そして、平均符号量ｂが所定の符号量ｂ0 （ｂｉｔｓ／
ｐｉｘｅｌ）となるように、量子化出力データＳ１２の
正規化量子化誤差電力σem 2 を求め、さらにσem 2 を用
いて量子化ステップ幅Δ（＝Ｓ２３）を（１４）式のよ
うに求め、量子化手段１２に与える。
ｐｉｘｅｌ）となるように、量子化出力データＳ１２の
正規化量子化誤差電力σem 2 を求め、さらにσem 2 を用
いて量子化ステップ幅Δ（＝Ｓ２３）を（１４）式のよ
うに求め、量子化手段１２に与える。
【００２０】
【数７】 同時に、量子化制御手段２３の更新手段は、符号量算出
手段２２で算出された符号量ｂ1 （ｂｉｔｓ／ｐｉｘｅ
ｌ）と、所定の符号量ｂ0 とを比較し、（１３）式で用
いた係数ｋを逐次更新していく。即ち、前回に平均符号
量を算出した際に用いた係数ｋをkn-1とし、今回に平均
符号量を算出するために用いる係数kをknと表わした場
合、係数kは（１５）式のように更新される。式のよう
に算出し、逐次更新していく。
手段２２で算出された符号量ｂ1 （ｂｉｔｓ／ｐｉｘｅ
ｌ）と、所定の符号量ｂ0 とを比較し、（１３）式で用
いた係数ｋを逐次更新していく。即ち、前回に平均符号
量を算出した際に用いた係数ｋをkn-1とし、今回に平均
符号量を算出するために用いる係数kをknと表わした場
合、係数kは（１５）式のように更新される。式のよう
に算出し、逐次更新していく。
【００２１】
【数８】 以上のように、本実施例の画像符号化装置では、入力画
像Ｓi の統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所
定の値となるよう、かつ該画像の量子化品質が画像内部
では変化のないよう、量子化制御手段２３で制御してい
るので、安定した画像の品質が得られる上に、量子化の
制御も容易に行える。つまり、１枚の画像単位で、その
画像の統計量Ｓ２１を求め、この統計量Ｓ２１を用いて
フィールドフォワードの予測を行い、１回の量子化で所
定の符号量及び画像品質を達成している。さらに、画像
の実符号量を計測し、その実測符号量が所定の符号量と
なるよう量子化制御手段２３を更新していくので、常に
画像に適応した誤差の少ない制御が実現できる。
像Ｓi の統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所
定の値となるよう、かつ該画像の量子化品質が画像内部
では変化のないよう、量子化制御手段２３で制御してい
るので、安定した画像の品質が得られる上に、量子化の
制御も容易に行える。つまり、１枚の画像単位で、その
画像の統計量Ｓ２１を求め、この統計量Ｓ２１を用いて
フィールドフォワードの予測を行い、１回の量子化で所
定の符号量及び画像品質を達成している。さらに、画像
の実符号量を計測し、その実測符号量が所定の符号量と
なるよう量子化制御手段２３を更新していくので、常に
画像に適応した誤差の少ない制御が実現できる。
【００２２】第２の実施例 図６は、本発明の第２の実施例を示す画像符号化装置の
構成ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要
素と共通の要素には共通の符号が付されている。この画
像符号化装置では、図１の量子化制御手段２３に代え
て、それと構成の異なる量子化制御手段２３Ａが設けら
れている。さらに、量子化手段１２の出力側には、量子
化誤差算出手段２４が接続され、その量子化誤差算出手
段２４の出力側が、量子化制御手段２３Ａに接続されて
いる。その他の構成は、図１と同一である。量子化誤差
算出手段２４は、量子化手段１２からの量子化出力デー
タＳ１２を入力し、１枚の画像あるいは数ブロックの量
子化誤差電力Ｓ２４を算出し、それを量子化制御手段２
３Ａへ出力する機能を有している。量子化制御手段２３
Ａは、統計量演算手段２１から出力される画像の統計量
Ｓ２１に基づき、該画像の品質（例えば、量子化誤差電
力）あるいは符号量が所定の値となるよう、量子化ステ
ップ幅を決定し、制御データＳ２３Ａによって量子化手
段１２を制御する制御手段を有し、同時に、与えられた
実測の符号量Ｓ２２及び量子化誤差電力Ｓ２４と、所定
の値とを比較し、前記制御手段の符号量算出機能及び量
子化ステップ幅算出機能を更新する更新手段を有してい
る。
構成ブロック図であり、第１の実施例を示す図１中の要
素と共通の要素には共通の符号が付されている。この画
像符号化装置では、図１の量子化制御手段２３に代え
て、それと構成の異なる量子化制御手段２３Ａが設けら
れている。さらに、量子化手段１２の出力側には、量子
化誤差算出手段２４が接続され、その量子化誤差算出手
段２４の出力側が、量子化制御手段２３Ａに接続されて
いる。その他の構成は、図１と同一である。量子化誤差
算出手段２４は、量子化手段１２からの量子化出力デー
タＳ１２を入力し、１枚の画像あるいは数ブロックの量
子化誤差電力Ｓ２４を算出し、それを量子化制御手段２
３Ａへ出力する機能を有している。量子化制御手段２３
Ａは、統計量演算手段２１から出力される画像の統計量
Ｓ２１に基づき、該画像の品質（例えば、量子化誤差電
力）あるいは符号量が所定の値となるよう、量子化ステ
ップ幅を決定し、制御データＳ２３Ａによって量子化手
段１２を制御する制御手段を有し、同時に、与えられた
実測の符号量Ｓ２２及び量子化誤差電力Ｓ２４と、所定
の値とを比較し、前記制御手段の符号量算出機能及び量
子化ステップ幅算出機能を更新する更新手段を有してい
る。
【００２３】次に、図６の動作を説明する。入力画像Ｓ
i が入力されると、情報量圧縮手段１１、量子化手段１
２、符号化手段１３、バッファ１４、統計量演算手段２
１、及び符号量算出手段２２が、第１の実施例とほぼ同
様の動作を行う。量子化手段１２から出力された量子化
出力データＳ１２が量子化誤差算出手段２４に与えられ
ると、該量子化誤差算出手段２４では、次式（１６）に
従い、量子化手段１２に入力された画像データＳ１１
と、該量子化手段１２で量子化された出力データＳ１２
との差分（＝Ｅ（ｉ））から、を画像単位あるいは数ブ
ロック単位で自乗平均を取り、量子化誤差電力（＝量子
化誤差自乗平均）Ｓ２４（＝σE 2 ）を求め、量子化制
御手段２３Ａへ出力する。
i が入力されると、情報量圧縮手段１１、量子化手段１
２、符号化手段１３、バッファ１４、統計量演算手段２
１、及び符号量算出手段２２が、第１の実施例とほぼ同
様の動作を行う。量子化手段１２から出力された量子化
出力データＳ１２が量子化誤差算出手段２４に与えられ
ると、該量子化誤差算出手段２４では、次式（１６）に
従い、量子化手段１２に入力された画像データＳ１１
と、該量子化手段１２で量子化された出力データＳ１２
との差分（＝Ｅ（ｉ））から、を画像単位あるいは数ブ
ロック単位で自乗平均を取り、量子化誤差電力（＝量子
化誤差自乗平均）Ｓ２４（＝σE 2 ）を求め、量子化制
御手段２３Ａへ出力する。
【００２４】
【数９】 量子化制御手段２３Ａの制御手段では、先ず、統計量演
算手段２１から与えられた１枚の画像の統計量Ｓ２１の
うちの相関係数ρH ，ρv を用いて、正規化画像入力デ
ータの情報量圧縮手段１１による圧縮出力データの正規
化エネルギーを算出する。例えば、情報量圧縮手段１１
としてブロックＤＣＴを用いた場合、量子化制御手段２
３Ａの制御手段では、正規化画像入力データ（σ2 ＝
１）のＤＣＴ後の各成分の正規化エネルギー（分散）σ
N 2 （ｕ，ｖ）を前記（１１）式から算出する。ここ
で、ＤＣＴ後の各成分の量子化出力データＳ１２の量子
化誤差電力σe 2 （ｕ，ｖ）を前記（１２）式のように
表わし、所定の平均量子化誤差電力σe0 2 が与えられた
場合に、次式（１７）となるように量子化出力データＳ
１２の正規化量子化誤差電力σem 2 を求めた後、（１
８）式から、予測符号量の一つである符号量ｂ0 を求め
る。
算手段２１から与えられた１枚の画像の統計量Ｓ２１の
うちの相関係数ρH ，ρv を用いて、正規化画像入力デ
ータの情報量圧縮手段１１による圧縮出力データの正規
化エネルギーを算出する。例えば、情報量圧縮手段１１
としてブロックＤＣＴを用いた場合、量子化制御手段２
３Ａの制御手段では、正規化画像入力データ（σ2 ＝
１）のＤＣＴ後の各成分の正規化エネルギー（分散）σ
N 2 （ｕ，ｖ）を前記（１１）式から算出する。ここ
で、ＤＣＴ後の各成分の量子化出力データＳ１２の量子
化誤差電力σe 2 （ｕ，ｖ）を前記（１２）式のように
表わし、所定の平均量子化誤差電力σe0 2 が与えられた
場合に、次式（１７）となるように量子化出力データＳ
１２の正規化量子化誤差電力σem 2 を求めた後、（１
８）式から、予測符号量の一つである符号量ｂ0 を求め
る。
【００２５】
【数１０】 所定の符号量ｂ0 が与えられた場合に、（１７）式とな
るようにσem 2 を求めた後、（１７）式から量子化誤差
電力Ｓ２４（＝σe0 2 ）を求める。そして、量子化ステ
ップ幅Δ（＝Ｓ２３Ａ）を次式（１９）から求め、それ
を量子化手段１２へ出力する。
るようにσem 2 を求めた後、（１７）式から量子化誤差
電力Ｓ２４（＝σe0 2 ）を求める。そして、量子化ステ
ップ幅Δ（＝Ｓ２３Ａ）を次式（１９）から求め、それ
を量子化手段１２へ出力する。
【００２６】
【数１１】 同時に、量子化制御手段２３Ａの更新手段は、符号量算
出手段２２で算出された符号量ｂ1 （ｂｉｔｓ／ｐｉｘ
ｅｌ）と、所定の符号量とを比較し、（１８）式で用い
た係数kを逐次更新していく。即ち、前回に平均符号量
を算出した際に用いた係数kをkn-1とし、今回に平均符
号量を算出するために用いる係数kをknと表わした場
合、係数kは（２０）式のように更新される。
出手段２２で算出された符号量ｂ1 （ｂｉｔｓ／ｐｉｘ
ｅｌ）と、所定の符号量とを比較し、（１８）式で用い
た係数kを逐次更新していく。即ち、前回に平均符号量
を算出した際に用いた係数kをkn-1とし、今回に平均符
号量を算出するために用いる係数kをknと表わした場
合、係数kは（２０）式のように更新される。
【００２７】
【数１２】 さらに、量子化制御手段２３Ａの更新手段は、量子化誤
差算出手段２４で算出された量子化誤差電力Ｓ２４（＝
σe1 2 ）と、σe0 2 とを比較し、係数ｌn が次式（２
１）となるように、前記（１９）式を逐次更新してい
く。
差算出手段２４で算出された量子化誤差電力Ｓ２４（＝
σe1 2 ）と、σe0 2 とを比較し、係数ｌn が次式（２
１）となるように、前記（１９）式を逐次更新してい
く。
【００２８】
【数１３】 以上のように、本実施例の画像符号化装置では、入力画
像Ｓi の統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所
定の値となるよう、あるいは該画像の品質（量子化誤差
電力）が所定の値となるように、かつ画像の局所の量子
化品質にむらがないように、量子化制御手段２３Ａによ
って量子化手段１２を制御しているので、柔軟で、かつ
安定した画像の品質が得られる。つまり、１枚の画像単
位で、その画像の統計量Ｓ２１を求め、この統計量Ｓ２
１を用いてフィールドフォワードの予測を行い、１回の
量子化で所定の符号量及び画像品質を達成している。こ
れにより、画像の品質に対する要求が厳しい場合、画像
の品質を重点的に制御でき、これに対して画像の符号量
に対する要求が厳しい場合、画像の符号量を重点的に制
御できる。さらに、画像の符号量及び量子化誤差電力を
実測し、量子化制御手段２３Ａを更新しているので、常
に画像に適応した制御が実現できる。なお、本発明は上
記実施例に限定されず、例えば図１の各構成ブロックを
集積回路等を用いた個別回路で構成する他に、コンピュ
ータを用いたプログラム制御等により構成するようにし
ても良い。さらに、圧縮符号化精度を向上させるため
に、図１の装置に、他の機能ブロック等を付加すること
も可能である。
像Ｓi の統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所
定の値となるよう、あるいは該画像の品質（量子化誤差
電力）が所定の値となるように、かつ画像の局所の量子
化品質にむらがないように、量子化制御手段２３Ａによ
って量子化手段１２を制御しているので、柔軟で、かつ
安定した画像の品質が得られる。つまり、１枚の画像単
位で、その画像の統計量Ｓ２１を求め、この統計量Ｓ２
１を用いてフィールドフォワードの予測を行い、１回の
量子化で所定の符号量及び画像品質を達成している。こ
れにより、画像の品質に対する要求が厳しい場合、画像
の品質を重点的に制御でき、これに対して画像の符号量
に対する要求が厳しい場合、画像の符号量を重点的に制
御できる。さらに、画像の符号量及び量子化誤差電力を
実測し、量子化制御手段２３Ａを更新しているので、常
に画像に適応した制御が実現できる。なお、本発明は上
記実施例に限定されず、例えば図１の各構成ブロックを
集積回路等を用いた個別回路で構成する他に、コンピュ
ータを用いたプログラム制御等により構成するようにし
ても良い。さらに、圧縮符号化精度を向上させるため
に、図１の装置に、他の機能ブロック等を付加すること
も可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、入力画像の統計的性質に基づいて、その画像
の符号量が所定の値となるよう、かつ該画像の量子化品
質（量子化誤差電力）が画像内部では変化のないよう、
量子化制御手段で量子化ステップ幅を制御しているの
で、安定した画像の品質が得られる上に、量子化の制御
も容易に行える。つまり、１枚の画像単位で、その画像
の統計量を求め、この統計量を用いてフィードフォワー
ドの予測を行い、１回の量子化で所定の符号量及び画像
品質を達成している。さらに、画像の実符号量を計測
し、その実測符号量が所定の符号量となるよう量子化制
御手段を更新しているので、常に画像に適応した誤差の
少ない制御が実現できる。
によれば、入力画像の統計的性質に基づいて、その画像
の符号量が所定の値となるよう、かつ該画像の量子化品
質（量子化誤差電力）が画像内部では変化のないよう、
量子化制御手段で量子化ステップ幅を制御しているの
で、安定した画像の品質が得られる上に、量子化の制御
も容易に行える。つまり、１枚の画像単位で、その画像
の統計量を求め、この統計量を用いてフィードフォワー
ドの予測を行い、１回の量子化で所定の符号量及び画像
品質を達成している。さらに、画像の実符号量を計測
し、その実測符号量が所定の符号量となるよう量子化制
御手段を更新しているので、常に画像に適応した誤差の
少ない制御が実現できる。
【００３０】第２及び第３の発明によれば、入力画像の
統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所定の値と
なるよう、あるいは該画像の品質（量子化誤差電力）が
所定の値となるように、かつ画像の局所の量子化品質に
むらがないように、量子化ステップ幅を制御しているの
で、柔軟で、かつ安定した画像の品質が得られる。つま
り、１枚の画像単位で、その画像の統計量を求め、この
統計量を用いてフィードフォワードの予測を行い、１回
の量子化で所定の符号量及び画像品質を達成している。
そのため、画像の品質に対する要求が厳しい場合、画像
の品質を重点的に制御でき、これに対して画像の符号量
に対する要求が厳しい場合、画像の符号量を重点的に制
御できる。さらに、画像の符号量及び量子化誤差電力を
実測し、量子化制御手段を更新しているので、常に画像
に適応した制御が実現できる。
統計的性質に基づいて、その画像の符号量が所定の値と
なるよう、あるいは該画像の品質（量子化誤差電力）が
所定の値となるように、かつ画像の局所の量子化品質に
むらがないように、量子化ステップ幅を制御しているの
で、柔軟で、かつ安定した画像の品質が得られる。つま
り、１枚の画像単位で、その画像の統計量を求め、この
統計量を用いてフィードフォワードの予測を行い、１回
の量子化で所定の符号量及び画像品質を達成している。
そのため、画像の品質に対する要求が厳しい場合、画像
の品質を重点的に制御でき、これに対して画像の符号量
に対する要求が厳しい場合、画像の符号量を重点的に制
御できる。さらに、画像の符号量及び量子化誤差電力を
実測し、量子化制御手段を更新しているので、常に画像
に適応した制御が実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す画像符号化装置の
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
【図２】従来の画像符号化装置を示す構成ブロック図で
ある。
ある。
【図３】Ｍｉｄｔｒｅａｄ型線形量子化器を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】従来の量子化ステップ幅の決定方法を示す図で
ある。
ある。
【図５】従来の問題点の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す画像符号化装置の
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
１１ 情報量圧縮手段 １２ 量子化手段 １３ 符号化手段 １４ バッファ ２１ 統計量演算手段 ２２ 符号量算出手段 ２３，２３Ａ 量子化制御手段 ２４ 量子化誤差算出手段
フロントページの続き (72)発明者 原田 洋子 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−194734（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286691（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196976（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175067（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−239787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−272790（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68
Claims (3)
- 【請求項１】 入力画像の冗長を取り除く情報量圧縮手
段と、前記情報量圧縮手段により冗長の取り除かれた画
像データを、与えられた量子化ステップ幅で量子化する
量子化手段と、前記量子化手段の量子化出力データを符
号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された
画像データを一時蓄積するバッファとを備えた画像符号
化装置において、 前記入力画像の統計的性質を演算して、その入力画像の
統計量を出力する統計量演算手段と、 前記符号化手段の出力に基づき、前記符号化された画像
データの符号量を算出する符号量算出手段と、 前記量子化手段に対して与える前記量子化ステップ幅を
制御する量子化制御手段とを有し、 前記量子化制御手段は、前記統計量演算手段の出力に基づき、所定の前記量子化
ステップ幅を用いた場合の、前記量子化手段の量子化誤
差電力に対して所定の関数関係にある、前記符号化手段
による符号量を予測演算し、その予測符号量が所望の符
号量を満たすように、前記量子化手段の量子化誤差電力
に対して所定の関数関係にある量子化ステップ幅を求
め、その量子化ステップ幅を前記量子化手段に与える制
御手段と、 前記符号量算出手段により算出された符号量
が、前記所望の符号量と一致するように、前記予測符号
量を更新する更新手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】 入力画像の冗長を取り除く情報量圧縮手
段と、前記情報量圧縮手段により冗長の取り除かれた画
像データを、与えられた量子化ステップ幅で量子化する
量子化手段と、前記量子化手段の量子化出力データを符
号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された
画像データを一時蓄積するバッファとを備えた画像符号
化装置において、 前記入力画像の統計的性質を演算して、その入力画像の
統計量を出力する統計量演算手段と、 前記符号化手段の出力に基づき、前記符号化された画像
データの符号量を算出する符号量算出手段と、 前記量子化手段に入力される前記画像データと該量子化
手段の量子化出力データとの差分から、前記入力画像の
量子化誤差電力を算出する量子化誤差算出手段と、 前記量子化手段に対して与える前記量子化ステップ幅を
制御する量子化制御手段とを有し、 前記量子化制御手段は、前記統計量演算手段の出力に基づき、所定の前記量子化
ステップ幅を用いた場合の、前記量子化手段の量子化誤
差電力に対して所定の関数関係にある、前記符号化手段
による符号量を予測演算し、その予測符号量に基づいて
前記画像データの量子化誤差電力あるいは前記画像デー
タの符号量が所望の値となるように、前記量子化手段の
量子化誤差電力に対して所定の関数関係にある量子化ス
テップ幅を求め、その量子化ステップ幅を前記量子化手
段に与える制御手段と、 前記符号量算出手段により算出された符号量、あるいは
前記量子化誤差算出手段により算出された量子化誤差電
力が、前記所望の値と一致するように、前記予測符号
量、あるいは前記所定の関数関係にある量子化ステップ
幅を更新する更新手段と、 を有することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の画像符号化装置におい
て、 前記制御手段は、前記画像データの符号量が決められた
場合には、その符号量に基づき前記量子化手段に与える
量子化ステップ幅を求め、前記画像データの量子化誤差
電力が決められた場合には、その量子化誤差電力に基づ
き前記量子化手段に与える量子化ステップ幅を求める構
成にしたことを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20256492A JP3297471B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20256492A JP3297471B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654304A JPH0654304A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3297471B2 true JP3297471B2 (ja) | 2002-07-02 |
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ID=16459586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20256492A Expired - Fee Related JP3297471B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 画像符号化装置 |
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| JP (1) | JP3297471B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002210940A1 (en) | 2000-10-27 | 2002-05-06 | Arkray, Inc. | Biosensor |
| JP5956316B2 (ja) * | 2012-11-26 | 2016-07-27 | 日本電信電話株式会社 | 主観画質推定装置、主観画質推定方法及びプログラム |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP20256492A patent/JP3297471B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0654304A (ja) | 1994-02-25 |
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