JP3359086B2 - 符号量制御装置及びその方法 - Google Patents

符号量制御装置及びその方法

Info

Publication number
JP3359086B2
JP3359086B2 JP9561293A JP9561293A JP3359086B2 JP 3359086 B2 JP3359086 B2 JP 3359086B2 JP 9561293 A JP9561293 A JP 9561293A JP 9561293 A JP9561293 A JP 9561293A JP 3359086 B2 JP3359086 B2 JP 3359086B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code amount
quantizer
unit
blocks
quantization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP9561293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06292192A (ja
Inventor
行則 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP9561293A priority Critical patent/JP3359086B2/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to DE69424591T priority patent/DE69424591T2/de
Priority to DE69434989T priority patent/DE69434989T2/de
Priority to US08/218,632 priority patent/US5861921A/en
Priority to EP99203834A priority patent/EP1006731B1/en
Priority to EP94302203A priority patent/EP0618733B1/en
Priority to KR1019940006310A priority patent/KR0184905B1/ko
Publication of JPH06292192A publication Critical patent/JPH06292192A/ja
Priority to US09/190,091 priority patent/US6438167B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3359086B2 publication Critical patent/JP3359086B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像データを符号化し
た際の符号量を制御するための符号量制御装置及びその
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4に、高能率符号化装置の一例を示
す。図4において、41は大ブロック化部、42は小ブ
ロック化部、43は直交変換部、44は符号量計算部、
45は量子化器選択部、46はN個の量子化器、47は
可変長符号化器である。
【0003】画像データは、まず大ブロック化部41に
入力され、いくつかの大ブロックに分割される。この大
ブロックは、後述する小ブロックをいくつか集めたもの
であり、大ブロック単位で符号量が一定となるように符
号化制御がなされる。従って、あらかじめ原画像の情報
量を平均化するため、画面上でシャッフルされた位置の
小ブロックを集めて1つの大ブロックとすること多い。
各大ブロックは次の小ブロック化部42で、いくつかの
小ブロックに分割される。この小ブロックは、後述する
直交変換を行う単位であり、縦8画素×横8画素のブロ
ックがよく用いられる。
【0004】直交変換部43では、各小ブロックに対し
て直交変換を行い、その結果(変換係数と呼ぶ)を出力
する。直交変換としては、離散コサイン変換(以下DC
Tと呼ぶ)が良く用いられる。次に、変換係数は量子化
器46で量子化されるが、その前に符号量計算部44
で、前述の大ブロック単位での最終的な符号量が計算さ
れ、この符号量に基づいて量子化器選択部45で所定の
符号量を達成できる(越えない)1つの量子化器が選択
される。尚、符号量計算部44の詳細については後述す
る。
【0005】量子化された変換係数は、可変長符号化器
47で可変長符号化されて出力される。具体的には、各
小ブロック内の変換係数を低域側からジグザグに取りだ
し、ランレングス符号化を行ったあと、ハフマン符号化
を行うものが一般的である。可変長符号化器47におけ
るこれらの一連の処理をまとめてVLCと呼ぶことにす
る。
【0006】以上、高能率符号化装置の一例について、
その動作概要を述べた。次に、本発明に関する符号量計
算部44の従来例について説明する。
【0007】N個の量子化器がある場合、あらかじめ量
子化幅の小さい量子化器から順に1からのN番号をつ
け、Qn(n=1〜N)で1つの量子化器を表すことに
する。符号量からみた場合、nが小さいほど符号量は大
きくなる。前述したように、大ブロック単位で目標の符
号量に抑えるために、大ブロックごとに1つのQnを選
択することがここでの課題であり、まず、Qn=N/2
として実際に量子化およびVLCを行って符号量を計算
する。この値が、目標符号量よりも小さい場合は、目標
のQnが1〜N/2にあるので、Qn=N/4として同
様の計算を繰り返す。逆に大きい場合は、Qn−3N/
4とする。このように1回の計算でQnが半分に絞られ
るため、N個の量子化器がある場合、log2 N回の計
算で目的の量子化器が選択可能となる。
【0008】N=16の場合の量子化器選択の過程を図
7に示す。図中71、72は各々目標の符号量より小さ
かった場合と大きかった場合の選択方向を示しており、
73は、Qn=6が選ばれる場合の選択経路を示してい
る。
【0009】次に、この従来例の具体的な構成を図5に
示す。図5において、501は入力データ、502は量
子化パラメータ判定部、503は量子化パラメータ、5
04〜508は量子化器番号Qn、509は目標符号
量、510は計算部である。
【0010】説明のため1つの大ブロックに含まれる小
ブロックの数をk個とすると、入力データ501にはk
個の小ブロックに対する変換係数が与えられている。量
子化パラメータ判定部502では、k個の小ブロックそ
れぞれに対してブロックの特徴を表すパラメータを与
え、量子化パラメータ503として出力する。このパラ
メータは、1つの大ブロックに対してある量子化器Qn
が選択されたとき、その大ブロックに含まれるk個の小
ブロックすべてを同じQnで量子化しないで、相対的に
少しだけQnからシフトした(例えばQn+2、Qn+
1、Qn、Qn−1など)量子化器を各小ブロックごと
に用いるように制御する。
【0011】各計算部510は前述の1回分の計算を行
う部分であり、初段の計算部510に入力データ50
1、量子化パラメータ503、量子化器番号504、目
標符号量509を入力し、1つの大ブロック(k個の小
ブロック)分の符号量の計算をして、次段で計算すべき
量子化器番号505を出力する。各計算部510で計算
を何回か繰り返すことにより、この大ブロックに対する
最終の量子化器番号Qnが量子化器番号508として得
られる。図5はN=16の場合なので、初段の計算部5
10に与える量子化器番号504はQn−8であり、計
算部510を4回通すことで、図7のようにして1つの
Qnが求められる。
【0012】図6に計算部510の構成を示す。図6に
おいて、601は入力データ、602は量子化パラメー
タ、603は入力量子化番号、604は目標符号量、6
05は量子化部、606は量子化器選択部、607は可
変長符号化部、608は符号量積算部、609は減算
器、610は符号判定部、611は量子化番号選択部、
612は出力量子化番号、613は符号量差分、614
は符号判定結果、615は実際の符号量である。
【0013】まず、入力量子化番号602と量子化パラ
メータ603とにより、量子化器選択部606で1つの
量子化器が選択され、入力データ601が量子化部60
5で量子化される。ここで、入力データ601は1つの
大ブロック分すなわちk個の小ブロック分の変換係数で
あり、量子化パラメータ603は小ブロック単位に変更
されるため、量子化器選択部606はそれに応じて選択
する量子化器をシフトする。
【0014】量子化されたデータは可変長符号化部60
7で可変長符号化され、その符号長が出力される。符号
量積算部608では、その符号長をk個の小ブロックに
渡って積算し、入力量子化番号602に対するこの大ブ
ロックの実際の符号量615が得られる。次に、この実
際の符号量615から目標符号量604を減算器609
で減算して、符号量差分613が得られる。
【0015】この符号量差分613は、プラスの場合は
現在の量子化番号で符号量がオーバーし、逆にマイナス
の場合は符号量が足りないことを示している。そこで、
符号判定部610により符号量差分613の符号を判定
し、量子化番号選択部611でその符号判定結果614
に応じて、入力量子化番号603を変換して出力量子化
番号612とする。
【0016】この変換方法としては、入力量子化番号を
nとすると、符号量オーバー時にはn+(N/
m+1 )、符号量アンダー時にはn−(N/2m+1 )を
選択する。ここで、Nは量子化器数、mは図5の計算部
510のm段目を示しており、図5の例では、N=1
6、m=1〜4である。また、最終段の計算部510で
は出力量子化番号が少数点以下となるが、四捨五入によ
り符号量オーバー時にはn+1、符号量アンダー時には
nとなる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例における
画題を、図8(A)(B)用いて説明する。これらの図
はいずれも、最終的に選択された量子化器Qnによる符
号量および1つだけ小さい量子化器Qn−1による符号
量と、目標の符号量との大小関係を示しており、図中
a,bは、Qn、Qn−1による場合の目標符号量との
差分を示す。すなわち、Qnで量子化した場合は、目標
符号量によりaだけ符号量が少なく、Qn−1で量子化
した場合は、bだけ符号量がオーバーすることを示して
いる。
【0018】ここで、図8(A)のような場合はaの値
が小さく符号化の効率がよいが、図8(B)のような場
合はかなり大きな値aだけ空いた状態になり、符号化効
率が悪い。できれば量子化器Qn−1を選択したいとこ
ろだが、わずかにbだけ符号量がオーバーするため量子
化器Qnを選択せざるを得ないといった状況が生じる。
このように従来では必ずしも常に効率の良い符号化を行
うことができないという課題があった。
【0019】本発明は、上記の課題を改善するためにな
されたものであり、目標とする符号量をできるだけ余ら
さずに有効に使うことのできる符号量制御装置及びその
方法を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる符号量制
御装置は、符号化する際の量子化器を調整して符号量を
制御する符号量制御装置であって、複数画素で構成され
たブロック単位に画像データを入力する入力手段と、所
定の量子化器を用いて前記画像データの所定数のブロッ
クを符号化した際の符号量と目標符号量との比較結果に
応じて、前記目標符号量になると予測される量子化器を
前記所定数のブロック単位で発生する予測手段と、前記
目標符号量に近づけるために、前記比較結果に応じて前
記予測手段により予測された量子化器を前記所定数のブ
ロック内の一部のブロックにおいて変更する変更手段と
を有することを特徴とする。また、本発明に係わる符号
量制御方法は、符号化する際の量子化器を調整して符号
量を制御する符号量制御方法であって、複数画素で構成
されたブロック単位に画像データを入力する入力手順
と、所定の量子化器を用いて前記画像データの所定数の
ブロックを符号化した際の符号量と目標符号量との比較
結果に応じて、前記目標符号量になると予測される量子
化器を前記所定数のブロック単位で発生する予測手順
と、前記目標符号量に近づけるために、前記比較結果に
応じて前記予測手順で予測された量子化器を前記所定数
のブロック内の一部のブロックにおいて変更する変更手
順とを含むことを特徴とする。
【0021】
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面と共に詳
細に説明する。図1は本発明による符号量制御装置の一
実施例を示すものである。
【0023】図1において101は入力データ、102
は量子化パラメータ判定部、103は量子化パラメー
タ、104〜108は量子化器番号Qn、109は目標
符号量、110は計算部、111は符号量差分、112
は変更前の量子化パラメータ、113は量子化パラメー
タ変更部、114、116は変更後の量子化パラメー
タ、115は追加した計算部、117は符号量判定結
果、118は切替スイッチ、119は最終的な量子化パ
ラメータ、120は最終的な量子化番号である。前から
4段目の計算部110までの動作は、図5に示した従来
例と全く同様なので説明を省略し、それ以降の追加部分
について動作を説明する。
【0024】量子化パラメータ変更部113は、4段目
の計算部110から得られる符号量差分111の大きさ
に応じてk個の小ブロックに対応したk個の量子化パラ
メータ112のうちのいくつかを変更して目標符号量1
09に近づけるようにし、変更した量子化パラメータ1
14を出力する。次に、この量子化パラメータ114と
4段目の計算部110までに得られた量子化器番号10
8とを用いて、計算部115でもう一度符号量を計算す
る。
【0025】この計算の結果、もし目標符号量以下に収
まれば、すなわち、判定結果117がマイナスならば、
切り替えスイッチ118を通して変更後の新たな量子化
パラメータ116(114とおなじ)を最終的な量子化
パラメータ119として出力する。逆に目標符号量をオ
ーバーする場合、すなわち、判定結果117がプラスの
場合は、変更前の量子化パラメータ112(103と同
じ)を最終的な量子化パラメータ119として出力す
る。なお、後者の場合は符号化効率の改善は得られな
い。
【0026】図2は計算部110の構成を示す。図2に
おいて、201は入力データ、202は量子化パラメー
タ、203は入力量子化番号、204は目標符号量、2
05は量子化部、206は量子化器選択部、207は可
変長符号化部、208は符号量積算部、209は減算
器、210は符号判定部、211は量子化番号選択部、
212は出力量子化番号、213は符号量差分、214
は符号判定結果、215は実際の符号量である。この計
算部110の動作は、図6に示した従来例とほぼ同様な
ので説明を省略するが、減算器209より符号量差分2
13と符号判定部210より符号判定結果214とを出
力している点が図6と異なっている。符号量差分213
は図1の4段目の計算部110で使用され、符号判定結
果214は追加された5段目の計算部115で使用され
る。
【0027】次に、図1の量子化パラメータ変更部11
3の動作について図3に一例を示し説明する。まず、符
号量差分111がマイナスの場合、この値は図8(A)
(B)におけるaに相当するので、しきい値TH1以上
の時に量子化パラメータの変更を行い、0〜TH1の範
囲であれば十分効率のよいと判断して変更は行わない。
【0028】符号量差分111がプラスの場合、この値
は図8(A)(B)におけるbに相当する。この場合は
符号量がオーバーしているため、4段目の計算部110
で得られる量子化番号108より1だけ小さい量子化器
Qn−1についての計算になっている。この場合は、し
きい値TH2以上なら量子化パラメータを変更し、0〜
TH2以上の時には変更しない。
【0029】量子化パラメータの変更方法は、k個の小
ブロックそれぞれに対応したk個のパラメータのうちい
くつかを選んで、符号量が増す方向に変えてやれば良
い。例えば、k個の小ブロックが輝度信号と色差信号か
らなる場合は、画質に影響の大きい輝度信号のブロック
の量子化パラメータを変更すれば良い。
【0030】以上、本発明の実施例について説明した
が、ここで本発明の基本的な考え方について以下に簡単
に述べる。Qnでは空きが多く、Qn−1では符号量が
オーバーしてしまうような場合(図8(B)の例)を考
えると、QnのかわりにQn−1を選ぶことはk個の小
ブロックの各量子化器を全て1段シフトしたことに相当
し、本発明のようにk個のうちの一部の小ブロックの量
子化器だけを1段シフトしてやれば、全体としてちょう
どQnとQn−1との間の量子化器を用いたのと等価で
あり、この結果与えられた符号量を有効に使用できるこ
とになる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来よりも目標符号量に近づけることが容易に可能とな
り、符号化効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】図1の計算部の実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】図1の量子化パラメータ変更部の動作を示す構
成図である。
【図4】従来の高能率符号化装置を示すブロック図であ
る。
【図5】図4の符号量計算部の構成を示すブロック図で
ある。
【図6】図5の計算部の構成を示すブロック図である。
【図7】1つの量子化器が選択される過程を示す構成図
である。
【図8】従来の課題を説明するための符号量を示す構成
図である。
【符号の説明】
101 入力データ 102 パラメータ判定部 104〜108 量子化器番号Qn 109 目標符号量 110 計算部 112 変更前の量子化パラメータ 113 量子化パラメータ変更部 114、116 変更後の量子化パラメータ 115 計算部 117 符号量判定結果 118 切替スイッチ 119 最終的な量子化パラメータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−255170(JP,A) 特開 平4−341063(JP,A) 特開 平4−341065(JP,A) 特開 平4−91587(JP,A) 特開 平5−49021(JP,A) 特開 平5−183889(JP,A) 石川雅朗(外1名),DCT符号量の 制御,平成2年度画像電子学会全国大会 予稿,日本,社団法人 画像電子学会, p.25−28 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号化する際の量子化器を調整して符号
    量を制御する符号量制御装置であって、 複数画素で構成されたブロック単位に画像データを入力
    する入力手段と、 所定の量子化器を用いて前記画像データの所定数のブロ
    ックを符号化した際の符号量と目標符号量との比較結果
    に応じて、前記目標符号量になると予測される量子化器
    を前記所定数のブロック単位で発生する予測手段と、 前記目標符号量に近づけるために、前記比較結果に応じ
    て前記予測手段により予測された量子化器を前記所定数
    のブロック内の一部のブロックにおいて変更する変更手
    段とを有することを特徴とする符号量制御装置。
  2. 【請求項2】 符号化する際の量子化器を調整して符号
    量を制御する符号量制御方法であって、 複数画素で構成されたブロック単位に画像データを入力
    する入力手順と、 所定の量子化器を用いて前記画像データの所定数のブロ
    ックを符号化した際の符号量と目標符号量との比較結果
    に応じて、前記目標符号量になると予測される量子化器
    を前記所定数のブロック単位で発生する予測手順と、 前記目標符号量に近づけるために、前記比較結果に応じ
    て前記予測手順で予測された量子化器を前記所定数のブ
    ロック内の一部のブロックにおいて変更する変更手順と
    を含むことを特徴とする符号量制御方法。
JP9561293A 1993-03-29 1993-03-30 符号量制御装置及びその方法 Expired - Lifetime JP3359086B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9561293A JP3359086B2 (ja) 1993-03-30 1993-03-30 符号量制御装置及びその方法
DE69434989T DE69434989T2 (de) 1993-03-29 1994-03-28 Verfahren zur Kontrolle der Datenmenge und Kodierer zur Durchführung derselben
US08/218,632 US5861921A (en) 1993-03-29 1994-03-28 Controlling quantization parameters based on code amount
EP99203834A EP1006731B1 (en) 1993-03-29 1994-03-28 Code amount control method and encoding apparatus for carrying it out
DE69424591T DE69424591T2 (de) 1993-03-29 1994-03-28 Verfahren zur Kontrolle der Datenmenge und Kodierer zur Durchführung desselben.
EP94302203A EP0618733B1 (en) 1993-03-29 1994-03-28 Code amount control method and encoding apparatus for carrying it out.
KR1019940006310A KR0184905B1 (ko) 1993-03-29 1994-03-29 부호량제어장치 및 이것을 사용한 부호화장치
US09/190,091 US6438167B1 (en) 1993-03-29 1998-11-12 Code amount control device and encoding apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9561293A JP3359086B2 (ja) 1993-03-30 1993-03-30 符号量制御装置及びその方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06292192A JPH06292192A (ja) 1994-10-18
JP3359086B2 true JP3359086B2 (ja) 2002-12-24

Family

ID=14142377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9561293A Expired - Lifetime JP3359086B2 (ja) 1993-03-29 1993-03-30 符号量制御装置及びその方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3359086B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8213498B2 (en) 2007-05-31 2012-07-03 Qualcomm Incorporated Bitrate reduction techniques for image transcoding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
石川雅朗(外1名),DCT符号量の制御,平成2年度画像電子学会全国大会予稿,日本,社団法人 画像電子学会,p.25−28

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06292192A (ja) 1994-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112565734B (zh) 基于混合编码的点云属性编解码方法及装置
JP3109854B2 (ja) 画像符号化方法及び装置
KR0184905B1 (ko) 부호량제어장치 및 이것을 사용한 부호화장치
JP2839339B2 (ja) 直交変換符号化装置および直交変換符号化方法
JP2549013B2 (ja) データ圧縮装置
WO2010052833A1 (ja) 画像符号化装置及び画像復号装置
JP2008527789A (ja) エントロピー符号化方法
CN103918186B (zh) 上下文自适应数据编码
CN109874012B (zh) 一种视频编码方法、编码器、电子设备及介质
JP2516082B2 (ja) デ―タ圧縮装置
JPH06189290A (ja) 1d/2d dctを用いた映像信号符号化装置
CN102271251B (zh) 无失真的图像压缩方法
JP3777002B2 (ja) 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置
JP2830855B2 (ja) 適応量子化制御装置
JP3359086B2 (ja) 符号量制御装置及びその方法
JP3491001B1 (ja) 信号符号化方法、信号復号方法、信号符号化装置、信号復号装置、信号符号化プログラム、及び、信号復号プログラム
JPH06189139A (ja) 画像符号化方式
US7024052B2 (en) Motion image decoding apparatus and method reducing error accumulation and hence image degradation
JPH1066077A (ja) 画像データの符号量制御方法およびその装置
JPH09200762A (ja) 映像信号符号化方法及びその装置
JP4594561B2 (ja) 符号化装置及び符号化プログラム
JPH10341436A (ja) 高能率符号化装置
KR100351045B1 (ko) 동화상복호화장치에서역양자화부의에이시(ac)계수복호화장치
JP4139657B2 (ja) 映像信号の符号化装置および復号化装置
JPH0766982A (ja) 符号量制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071011

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101011

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101011

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111011

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111011

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121011

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131011

Year of fee payment: 11