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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
nとすると、符号量オーバー時にはn+(N/
2m+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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
る。
成図である。
る。
ある。
である。
図である。
Claims (2)
- 【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。 - 【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。
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8213498B2 (en) | 2007-05-31 | 2012-07-03 | Qualcomm Incorporated | Bitrate reduction techniques for image transcoding |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP9561293A patent/JP3359086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
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 |
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