JP3507042B2

JP3507042B2 - 動画像圧縮装置

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Publication number: JP3507042B2
Application number: JP2001134578A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　　寛
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2001-05-01
Publication date: 2004-03-15
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2002027484A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル動画像デー
タを圧縮するための圧縮符号化装置に関し、特に超音波
診断画像といった画面内の動領域が制限されている動画
像の圧縮符号化を用いて好適な動画像圧縮装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像圧縮符号化方法は、フレー
ム内符号化を行なうフレームとフレーム間符号化を行な
うフレームとを混在させるものが主流である。

【０００３】フレーム間符号化は、フレーム間の相関が
高い場合、すなわち、フレーム間で画像の内容がほとん
ど変化しない場合に非常に有効な圧縮方法となるが、シ
ーンチェンジなどでフレーム間での絵柄が大きく変化
（画像の内容が切り換わる）する場合は逆にフレーム間
誤差が増大するため、圧縮効率が落ちる。

【０００４】特開平３−２５０８８７号はこのシーンチ
ェンジでのフレーム間符号化時の対策を開示している。
すなわち、フレーム間差分の大小でシーンチェンジ検出
を行ない、シーンチェンジ発生時はフレーム内符号化を
行なうことによって、符号化効率を低下させないように
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一定レート
で符号化を行なう場合、シーンチェンジが発生するたび
にフレーム内符号化を行なうと、フレーム内符号化によ
る発生符号量はシーンチェンジ以外でのフレーム間符号
化による発生符号量に比べ一般的にかなり多いため、フ
レーム内符号化後のフレーム間符号化が使用できる符号
量がかなり少ない量に制限される。

【０００６】このことはシーンチェンジのフレーム内符
号化後のフレーム間符号化を行なうフレームにおいては
かなりの高圧縮を強いることになり、その結果、画質が
劣化する。さらにその後に続くフレーム間符号化フレー
ムとこの画質劣化をおこした画像を参照画像とするため
数フレームにわたり画質劣化が続くことになる。

【０００７】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、シーンチェン
ジ後に発生する画質劣化を抑えることが可能な動画像圧
縮装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係る動画像圧縮装置は、時間的に連
続する入力画像信号に対して、画像信号の符号化を行う
符号化手段と、前記符号化された画像信号の復号化を行
う復号化手段と、現フレームの入力画像信号と、参照さ
れる前フレームの入力画像信号との差分誤差に係る第１
の統計量、あるいは現フレームの入力画像信号と、前フ
レームの入力画像信号を符号化した画像信号を復号化し
た参照される前フレーム復号画像信号との差分誤差に係
る第２の統計量を求める手段と、前記第１または第２の
統計量と設定されたしきい値との比較を行う手段と、前
記第１または第２の統計量が前記しきい値より大きいと
判定されたときは、前記符号化を行わないと判定する判
定算出部と、前記符号化が行われたときは当該符号化さ
れた前記画像信号を復号化した画像信号を、前記符号化
が行われなかったときは前記現フレームの入力画像信号
を、それぞれ次フレームの入力画像信号との差分誤差を
求めるために参照される画像信号として格納するフレー
ムメモリと、を備える。

【０００９】また、第２の発明は、第１の発明に係る
動画像圧縮装置において、前記符号化手段は、前記現フ
レームの入力画像信号のフレーム内符号化を行う手段
と、前記現フレームの入力画像信号と前記前フレームの
画像信号との間でのフレーム間符号化を行う手段とを含
み、前記判定算出部は、前記第１または第２の統計量が
前記しきい値以下となるまで前記現フレームの入力画像
信号の前記符号化を行わず、前記第１または第２の統計
量が前記しきい値未満となったとき前記現フレームの入
力画像信号の前記フレーム内符号化を行い、それ以降
は、前記現フレームの入力画像信号と前記前フレーム復
号画像信号との間で前記フレーム間符号化を行うようそ
れぞれ判定を行い、前記判定の結果を判定信号として出
力するように構成されている。また、第３の発明は、第
１の発明に係る動画像圧縮装置において、前記符号化手
段で符号化が行われた前記画像信号、または前記符号化
を行うかどうか前記判定算出部が判定した結果の判定信
号を蓄積するバッファを更に備える。また、第４の発明
は、第１の発明に係る動画像圧縮装置において、前記判
定算出部は、前記第１または第２の統計量が前記しきい
値より大きいと判定されたときは、前記符号化を行わな
いと判定した前記判定信号を前記バッファに出力し、前
記第１または第２の統計量が前記しきい値以下と判定さ
れたときは、前記符号化された前記画像信号が前記バッ
ファに出力されるように制御する。また、第５の発明
は、第３の発明に係る動画像圧縮装置において、前記し
きい値は、前記バッファの占有量に応じた値である。ま
た、第６の発明は、第１の発明に係る動画像圧縮装置に
おいて、前記現フレーム入力画像信号あるいは前記フレ
ーム間差分誤差に係る前記画像信号をｎ×ｍ画素のブロ
ックに分割し、前記ブロック単位に前記符号化を行う。
また、第７の発明は、第１の発明に係る動画像圧縮装置
において、前記フレームメモリに格納されている前記画
像信号の動き補償予測を行う動き補償予測手段を更に具
備し、前記第１または第２の統計量を求める手段は、前
記現フレーム入力画像信号と、前記フレームメモリに格
納されている前記画像信号に前記動き補償予測を行って
生成される画像信号との間で差分誤差を求める。また、
第８の発明は、時間的に連続する入力画像信号に対し
て、現フレームの入力画像信号と、当該現フレームの入
力画像信号より前に入力された、参照画像信号としての
前フレームに係る画像信号との差分誤差に係る統計量を
求める手段と、前記統計量と設定されたしきい値との比
較を行う手段と、前記統計量が前記しきい値より大きい
と判定されたときは、前記符号化を行わないと判定する
判定算出部と、前記判定算出部の判定結果に応じて画像
信号の符号化を行う符号化手段と、前記符号化された画
像信号の復号化を行う復号化手段と、前記画像信号を格
納するフレームメモリであって、前記符号化が行われた
ときは当該符号化された前記画像信号を復号化した画像
信号を次フレームの入力画像信号との差分誤差を求める
ための前記参照画像信号として格納し、前記符号化が行
われなかったときは現フレームの入力画像信号を前記参
照画像信号として格納するフレームメモリと、を備え
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の符号化器の第１実
施の形態の構成を示すブロック図である。

【００１１】同図において、入力画像信号は減算器１０
１及びスイッチ１０５、スイッチ１１６に入力される。
一方、減算器１０１には、フレームメモリ１１７に格納
されている前フレーム画像信号（原画像あるいは復号画
像）が入力され、現フレーム入力画像と前フレーム画像
が画素単位に計算される。この結果は、フレームメモリ
１０２に格納される。また、減算された結果はフレーム
内及びフレーム間で無効フレームの判定、算出を行う無
効フレーム判定算出部１０３及び、有効及び無効ブロッ
クの判定、算出を行うブロック判定算出部１０４に入
り、スイッチ１０５，１０６，１１４，１１６，１１８
を制御するためのパラメータの算出を行なう。

【００１２】スイッチ１０５に入力された現フレーム入
力画像信号及びフレームメモリ１０２からの差分フレー
ム画像信号と入力信号オフの状態とが無効フレーム判定
算出部１０３からの制御信号により切り換えられる。こ
こで、無効フレーム判定算出部１０３内の計算は入力で
あるフレーム間差分値の絶対値和を１フレーム分積算
し、この結果を判定パラメータとする。スイッチ１０５
は、この判定パラメータが設定しきい値より大きい時に
入力信号オフの状態にし、入力画像信号が選択される時
はあらかじめ設定されたフレーム間隔（一定時間間隔
毎）及び入力信号オフ状態でなくなった直後のフレーム
とし、それ以外はフレーム間差分値が選択される。

【００１３】選択された信号がスイッチ１０６に入り、
ブロック判定算出部１０４で判定パラメータにより、入
力信号のオン／オフが選択される。

【００１４】ここでブロック判定算出部１０４内での計
算は各ブロック内（例えば８×８画素）でのフレーム間
差分値の絶対値和及び最大フレーム間差分値振幅を算出
し、これらの値を判定パラメータとして設定しきい値と
比較し、制御信号が出力される。

【００１５】スイッチ１０６が接続された場合、その出
力データがＤＣＴ（離散コサイン変換器）１０７で、ブ
ロック単位に離散コサイン変換されて変換係数がＱ（量
子化器）１０８に入力される。Ｑ１０８の量子化に使用
するステップ幅は各変換係数位置に対する重みＷij（こ
こで、ｉ、ｊは係数位置をインデックス）にレートコン
トロール１０９からの出力である量子化スケールＱsを
乗じたＱs×Ｗijである。

【００１６】量子化された変換係数はＶＬＣ（可変長符
号化器）１１０及びＱ^-1（逆量子化器）１１２に入力さ
れる。ＶＬＣ１１０では入力された量子化値が可変長符
号に変換されＭＰＸ（マルチプレクサ）１１１に出力さ
れる。

【００１７】ＭＰＸ１１１には、さらに、無効フレーム
判定算出部１０３からの判定フラグデータ、ブロック判
定算出部１０４からの有効・無効ブロック判定フラグデ
ータが入力され、予め設定されたフォーマットに従った
ビットストリームが送信バッファ１１９に出力される。
この送信バッファ１１９に蓄積されたデータが一定レー
トで記録媒体あるいは伝送系に出力される。

【００１８】また、送信バッファ１１９のデータ蓄積量
がレートコントロール１０９に送られ、このデータ蓄積
量に対応した量子化スケールＱsがレートコントロール
１０９から出力されＱ１０８，Ｑ^-1１１２に送られる。

【００１９】Ｑ^-1１１２に入力された変換係数の量子化
値が、量子化スケールＱs×各変換係数位置に対する重
みＷijで得られる量子化ステップ幅と乗算されて、変換
係数値に戻され、この結果がＩＤＣＴ（逆離散コサイン
変換器）１１３で画素値に変換されてスイッチ１１４に
入力される。

【００２０】スイッチ１１４はブロック判定算出部１０
４からの判定フラグが有効ブロックを示す時に接続され
る様に制御され、接続時にＩＤＣＴ１１３で出力された
画素値が加算器１１５に入力される。一方、フレームメ
モリ１１７に格納されている前フレーム画像データがス
イッチ１１８を経由して加算器１１５に入力される。こ
こでスイッチ１１８は、無効フレーム判定算出部１０３
からの出力である判定フラグがフレーム間符号化を示す
時に接続される様に制御される。

【００２１】加算器１１５の出力である復号画像データ
はスイッチ１１６に入り、このスイッチのもう一方の入
力には、現フレーム入力画像データが入り、無効フレー
ム判定算出部１０３の出力である判定パラメータがフレ
ーム内符号化あるいはフレーム間符号化を示す時は加算
器１１５からの出力を接続し、無効フレームを示す時は
現フレーム入力画像データを接続し、フレームメモリ１
１７内のデータを書き換える。この書き換えられたデー
タが、次の符号化フレームの参照画像となり、減算器１
０１に入力される。

【００２２】図２は本発明の復号化器の第１実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【００２３】符号化データが受信バッファ２０１に入
り、この受信バッファ２０１内に蓄積されたデータがセ
レクタ２０２に読み取られ、無効フレーム判定算出部２
０３、ブロック判定算出部２０４にそれぞれ判定パラメ
ータが、そしてＶＬＤ（可変長復号化器）２０５には圧
縮符号化データが選別されて入力される。

【００２４】ＶＬＤ２０５に入ったデータが復号化され
て量子化値が生成され、Ｑ^-1（逆量子化器）２０６で変
換係数値に戻された後、ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換
器）２０７で画素値に変換される。

【００２５】この画素データがスイッチ２０８に入り、
ブロック判定算出部２０４の制御信号によりブロックが
有効である時のみ加算器２０９と接続され、スイッチ２
１０を通ったフレームメモリ２１２内の復号画像データ
と加算される。ここでスイッチ２１０は無効フレーム判
定算出部２０３の制御信号により切り換えられる。具体
的にはフレーム間符号化である場合はスイッチを接続
し、フレーム内符号化あるいは無効フレームである場合
はスイッチを切る。

【００２６】加算器２０９の出力はスイッチ２１１に入
り、無効フレーム判定算出部２０３の制御信号がフレー
ム内符号化およびフレーム間符号化である場合に、この
スイッチ２１１を接続するように作用し、表示装置内の
メモリへ送られる。

【００２７】さらに加算器２０９の出力がフレームメモ
リ２１２に入り、新しく復号された画像データに書き換
えていく。

【００２８】もし無効フレーム判定算出部２０３で、無
効フレームと判定された場合には、この復号器からは何
も画像が出力されないので、過去に復号された最も新し
い画像を繰り返し表示することになる。

【００２９】図３は本発明の符号化器の第２実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【００３０】同図において、入力画像信号は減算器３０
１、スイッチ３０５及びスイッチ３１６に入力される。
一方、減算器３０１にはＭＣ（動き補償予測器）３１８
からの動き補償予測画像が入力され、現フレーム入力画
像と動き補償予測画像が画像単位に計算される。この結
果は、フレームメモリ３０２に格納される。また減算さ
れた結果は無効フレーム判定算出部３０３及びブロック
判定算出部３０４に入り、スイッチ３０５，３０６，３
１４，３１６，３１９を制御するためのパラメータの算
出を行なう。

【００３１】スイッチ３０５に入力された現フレーム入
力画像信号及びフレームメモリ３０２からの動き補償予
測誤差と、入力信号オフの状態とが無効フレーム判定算
出部３０３からの制御信号により切り換えられる。ここ
で、無効フレーム判定算出部３０３内の計算は、入力で
あるフレーム間差分値の絶対値和を１フレーム分積算
し、この結果を判定パラメータとする。スイッチ３０５
はこの判定パラメータが設定しきい値より大きい時に入
力信号オフの状態にし、入力画像信号が選択される時は
あらかじめ設定されたフレーム間隔（一定時間間隔毎）
及び入力信号オフ状態でなくなった直後のフレームと
し、それ以外はフレーム間差分値が選択される。

【００３２】選択された信号がスイッチ３０６に入り、
ブロック判定算出部３０４での判定パラメータにより入
力信号のオン／オフが選択される。

【００３３】ここで、ブロック判定算出部３０４内での
計算は、各ブロック内（例えば８×８画素）での動き補
償予測誤差値の絶対値和及び最大動き補償予測誤差値振
幅を算出し、これらの値を判定パラメータとして設定し
きい値と比較され制御信号が出力される。

【００３４】スイッチ３０６が接続された場合、その出
力データがＤＣＴ（離散コサイン変換器）３０７で、ブ
ロック単位に離散コサイン変換されて変換係数がＱ（量
子化器）３０８に入力される。ここでＱ３０８の量子化
に使用する量子化ステップ幅は各変換係数位置に対する
重みＷij（ここで、ｉ、ｊは係数位置を示すインデック
ス）にレートコントロール３０９からの出力である量子
化スケールＱsに乗じたＱs×Ｗijである。

【００３５】量子化された変換係数はＶＬＣ（可変長符
号化器）３１０及びＱ^-1（逆量子化器）３１２に入力さ
れる。ＶＬＣ３１０では入力された量子化値が可変長符
号に変換され、ＭＰＸ（マルチプレクサ）３１１に出力
される。

【００３６】ＭＰＸ３１１には、さらに、無効フレーム
判定算出部３０３からの判定フラグデータ、ブロック判
定算出部３０４からの有効・無効ブロック判定フラグデ
ータがさらにＭＣ（動き補償予測器）３１８からの動ベ
クトルが入力され、予め設定されたフォーマットに従っ
たビットストリームが送信バッファ３２０に出力され
る。この送信バッファ３２０に蓄積されたデータが一定
レートで記録媒体あるいは伝送系に出力される。

【００３７】また、送信バッファ３２０のデータ蓄積量
がレートコントロール３０９に送られ、このデータ蓄積
量に対応した量子化スケールＱsがレートコントロール
３０９で算出されて出力され、Ｑ３０８，Ｑ^-1３１２に
送られる。

【００３８】Ｑ^-1３１２に入力された変換係数の量子化
値が量子化スケールＱs×各変換係数位置に対する重み
Ｗijで得られる量子化ステップ幅と乗算されて、変換係
数値に戻され、この結果がＩＤＣＴ（逆離散コサイン変
換器）３１３で画素値に変換され、スイッチ３１４に入
力される。

【００３９】スイッチ３１４は、ブロック判定算出部３
０４からの判定フラグが有効ブロックを示す時に接続さ
れる様に制御され、接続時にＩＤＣＴ３１３で出力され
た画素値が加算器３１５に入力される。一方、フレーム
メモリ３１７に格納されている前フレーム画像データが
ＭＣ（動き補償予測器）３１８で現フレーム画像データ
との間で動き補償予測され、このデータがスイッチ３１
９を介して加算器３１５に入力される。ここで、スイッ
チ３１９は無効フレーム判定算出部３０３からの出力で
ある判定フラグがフレーム間符号化を示す時に接続され
る様に制御される。

【００４０】加算器３１５の出力である復号画像データ
はスイッチ３１６に入り、このスイッチ３１６のもう一
方の入力には、現フレーム入力画像データが入り、無効
フレーム判定算出部３０３の出力である判定パラメータ
がフレーム内符号化あるいはフレーム間符号化を示す時
は加算器３１５からの出力を接続し、無効フレームを示
す時は、現フレーム入力画像データを接続し、フレーム
メモリ３１７内のデータを書き換える。

【００４１】この書き換えられたデータが次の符号化フ
レームの参照画像となりＭＣ３１８で動き補償予測が施
された後、減算器３０１に入力される。

【００４２】上記処理が繰り返され、動画像データが圧
縮される。

【００４３】図４は本発明の復号化器の第２実施の形態
の構成を示すブロック図である。

【００４４】同図において、符号化データが受信バッフ
ァ４０１に入り、この受信バッファ４０１内に蓄積され
たデータがセレクタ４０２に読み取られ、無効フレーム
判定算出部４０３、ブロック判定算出部４０４にそれぞ
れ判定パラメータが、そしてＶＬＤ（可変長復号化器）
４０５には圧縮符号化データがさらにＭＣ（動き補償予
測器）４１３には動ベクトルデータが選別され入力され
る。ＶＬＤ４０５に入ったデータは復号されて量子化値
が生成されＱ^-1（逆量子化器）４０６で変換係数値に戻
された後、ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換器）４０７で
画素値に変換される。

【００４５】この画素データがスイッチ４０８に入り、
ブロック判定算出部４０４の制御信号により、ブロック
が有効である時のみ加算器４０９と接続され、一方、フ
レームメモリ４１２内の復号画像データに対して、セレ
クタ４０２で選別された動ベクトル情報に基づいてＭＣ
（動き補償予測器）４１３で動き補償予測を行ない、そ
の結果がスイッチ４１０を通って加算器４０９に入る。
この２つのデータは加算されて新しい復号画像が生成さ
れ、スイッチ４１１およびフレームメモリ４１２に出力
される。ここで、スイッチ４１０は、無効フレーム判定
算出部４０３がフレーム間符号化と判定した時のみ連続
されるように制御される。

【００４６】スイッチ４１１は無効フレーム判定算出部
４０３が出力された制御信号によりフレーム内あるいは
フレーム間符号化フレームである時のみスイッチが接続
され、表示装置へ復号画像データが出力される。

【００４７】また一方、フレームメモリ４１２に、この
復号画像が書き込まれ、次の復号画像生成のための参照
画像となる。

【００４８】今までの動画像符号化装置においては、シ
ーンチェンジなどで、フレーム間差分あるいは動き補償
予測誤差が大きくなった場合にそのフレームを符号化し
た時の符号量はシーンチェンジでない時に比べ増大す
る。一定レートで符号化を行なう場合、この増大した符
号量はそれ以降符号化するフレームで使える符号量を圧
迫するため、画質が劣化したフレームが数フレーム続く
ことになる。

【００４９】上記実施の形態によれば、予め設定された
符号化レートで符号化する場合に、発生符号量が非常に
大きくなり、それ以降のフレームを符号化する上で悪影
響（発生符号量を少なく制限される。）を及ぼすと判定
される（上記実施の形態ではフレーム間差分誤差、ある
いは動き補償予測誤差の絶対値をフレーム画素全体で積
算した値がしきい値より大きい）時に、そのフレームを
符号化せずに落とす。それ以降は参照画像を復号画像で
はなく原画像とし、原画像同志のフレーム間誤差あるい
は動き補償予測誤差の絶対値和がしきい値以下となるま
で、フレームを符号化せずに落とす。上記判定パラメー
タがしきい値未満となったところでそのフレームをフレ
ーム内符号化する。以降、フレーム間符号化が後に続く
（図６参照）。

【００５０】これにより急激な発生符号量の増加を防ぐ
ことができ、一定レートで符号化する場合の画質劣化の
防止、および符号化器の送信バッファのオーバーフロー
の発生を防止できるという効果がある。

【００５１】ただし、フレームを符号化しないことによ
り送信バッファがアンダーフローを起こす場合はダミー
符号を挿入してアンダーフローを防止する。

【００５２】図５は、図１のブロック判定算出部１０
４、あるいは図３のブロック判定算出部３０４からの出
力である有効・無効ブロック判定フラグを圧縮するため
の構成を示すブロック図である。

【００５３】上記有効・無効ブロック判定フラグはブロ
ックあたり１ｂｉｔの情報が必要となるが、高圧縮時に
はこの情報量が全体の情報量に比べて無視できない量と
なる。そのためにこの有効・無効ブロック判定フラグの
情報量の圧縮が必要となる。この実施の形態はブロック
判定算出部５０１からの出力がＸＯＲ（排他的論理和演
算器）５０２に入力される。一方、メモリ５０３に記憶
されている１フレーム前の有効・無効ブロック判定フラ
グのブロック判定算出部５０１から出力された判定フラ
グと同じブロック位置のデータがＸＯＲ５０２へ出力さ
れる。ＸＯＲ５０２でこれら２つのビット情報が排他的
論理和され、スイッチ５０６とＸＯＲ（排他的論理和演
算器）５０４へ入力される。

【００５４】ＸＯＲ５０４に入るもう一方のデータはメ
モリ５０３からＸＯＲ５０２に出力されるものと同じデ
ータである。このＸＯＲ５０４で排他的論理和が取られ
ることで、現在の有効・無効ブロック判定フラグが復元
されてメモリの内容を書き換える。これが次のフレーム
の有効・無効ブロック判定フラグの参照データとなる。

【００５５】スイッチ５０６は上記ＸＯＲ５０２からの
出力とブロック判定算出部５０１の出力が直接入力さ
れ、無効フレーム判定算出部５０５の制御信号がフレー
ム内符号化を示す場合は、ブロック判定算出部５０１の
出力が接続されフレーム間符号化を示す場合は、ＸＯＲ
５０２の出力が接続されるように制御される。スイッチ
５０６からの出力は２値データ圧縮符号化器５０７へ入
力され、１フレーム分の有効・無効ブロック判定フラグ
が圧縮され、この圧縮データがＭＰＸ（図１の１１１、
図３の３１１）へ出力される。

【００５６】フレーム間で有効・無効ブロックが変動す
ることが少ない画像（超音波画像やテレビ電話）ではフ
レーム間で排他的論理和をとることで大部分のデータを
０とすることができるので、これにより有効・無効ブロ
ック判定フラグ情報が圧縮でき、余った符号量を別の部
分のデータにまわすことができ高画質化につながる。

【００５７】図７は第１および第２実施の形態の変形例
を示すものであり、送信バッファ７０３（図１の１１
９、図３の３２０）からのバッファ占有量がレートコン
トロール７０２に入力され、占有量に対応する量子化ス
ケールを生成する。この量子化スケールは、Ｑ（量子化
器）およびＱ^-1（逆量子化器）に入力されるとともに、
無効フレーム判定算出部７０１へ入力される。この無効
フレーム判定算出部７０１では、もう一方の入力である
符号化するフレームのフレーム間差分値から、その絶対
値和が取られ、無効フレーム判定パラメータが生成され
る。この無効フレーム判定パラメータと比較されるしき
い値は固定ではなく上記量子化スケールの値により可変
とする。つまり、量子化スケールが小さくなるに従っ
て、判定しきい値の値を大きくしていく。また、逆に量
子化スケールが大きくなるに従って、判定しきい値を小
さくしていく。

【００５８】これにより送信バッファ７０３にデータを
蓄積する余裕がある時は、無効フレームとする条件をゆ
るめることで、むやみに無効フレームとすることを減ら
し、逆に、送信バッファ７０３に余裕がない時は、無効
フレームとする条件をきつくすることになり、強制的に
多くのフレームを落すことで使用される符号量の中でで
きるだけ、符号化されたフレームの画質を良くすること
ができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、フレーム間符号化時に
発生符号量が多くなり過ぎると予測された場合は、その
フレームを符号化しないので、そのフレーム以降のフレ
ームの発生符号量を圧迫することなく、十分な符号量を
与えることが可能なため、シーンチェンジなどの時にで
も画質劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化器の第１実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の復号化器の第１実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図３】本発明の符号化器の第２実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図４】本発明の復号化器の第２実施の形態の構成を示
すブロック図である。

【図５】有効・無効ブロック判定フラグを圧縮するため
の構成を示すブロック図である。

【図６】本実施の形態の作用を説明するための図であ
る。

【図７】第１および第２実施の形態の変形例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０１減算器１０２フレームメモリ１０３無効フレーム判定算出部１０４ブロック判定算出部１０５，１０６，１１４，１１６，１１８スイッチ１０７ＤＣＴ１０８Ｑ１０９レートコントロール１１０ＶＬＣ１１１ＭＰＸ１１２Ｑ^-1 １１３ＩＤＣＴ１１５加算器１１７フレームメモリ１１９送信バッファ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】時間的に連続する入力画像信号に対し
て、画像信号の符号化を行う符号化手段と、前記符号化された画像信号の復号化を行う復号化手段
と、現フレームの入力画像信号と、参照される前フレームの
入力画像信号との差分誤差に係る第１の統計量、あるい
は現フレームの入力画像信号と、前フレームの入力画像
信号を符号化した画像信号を復号化した参照される前フ
レーム復号画像信号との差分誤差に係る第２の統計量を
求める手段と、前記第１または第２の統計量と設定されたしきい値との
比較を行う手段と、前記第１または第２の統計量が前記しきい値より大きい
と判定されたときは、前記符号化を行わないと判定する
判定算出部と、前記符号化が行われたときは当該符号化された前記画像
信号を復号化した画像信号を、前記符号化が行われなか
ったときは前記現フレームの入力画像信号を、それぞれ
次フレームの入力画像信号との差分誤差を求めるために
参照される画像信号として格納するフレームメモリと、を備えることを特徴とする動画像圧縮装置。
【請求項２】前記符号化手段は、前記現フレームの入
力画像信号のフレーム内符号化を行う手段と、前記現フ
レームの入力画像信号と前記前フレームの画像信号との
間でのフレーム間符号化を行う手段とを含み、前記判定算出部は、前記第１または第２の統計量が前記
しきい値以下となるまで前記現フレームの入力画像信号
の前記符号化を行わず、前記第１または第２の統計量が
前記しきい値未満となったとき前記現フレームの入力画
像信号の前記フレーム内符号化を行い、それ以降は、前
記現フレームの入力画像信号と前記前フレーム復号画像
信号との間で前記フレーム間符号化を行うようそれぞれ
判定を行い、前記判定の結果を判定信号として出力する
ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載
の動画像圧縮装置。
【請求項３】前記符号化手段で符号化が行われた前記
画像信号、または前記符号化を行うかどうか前記判定算
出部が判定した結果の判定信号を蓄積するバッファを更
に備えたことを特徴とする請求項１に記載の動画像圧縮
装置。
【請求項４】前記判定算出部は、前記第１または第２
の統計量が前記しきい値より大きいと判定されたとき
は、前記符号化を行わないと判定した前記判定信号を前
記バッファに出力し、前記第１または第２の統計量が前
記しきい値以下と判定されたときは、前記符号化された
前記画像信号が前記バッファに出力されるように制御す
ることを特徴とする請求項３に記載の動画像圧縮装置。
【請求項５】前記しきい値は、前記バッファの占有量
に応じた値であることを特徴とする請求項３に記載の動
画像圧縮装置。
【請求項６】前記現フレーム入力画像信号あるいは前
記フレーム間差分誤差に係る前記画像信号をｎ×ｍ画素
のブロックに分割し、前記ブロック単位に前記符号化を
行うことを特徴とする請求項１に記載の動画像圧縮装
置。
【請求項７】前記フレームメモリに格納されている前
記画像信号の動き補償予測を行う動き補償予測手段を更
に具備し、前記第１または第２の統計量を求める手段は、前記現フ
レーム入力画像信号と、前記フレームメモリに格納され
ている前記画像信号に前記動き補償予測を行って生成さ
れる画像信号との間で差分誤差を求めることを特徴とす
る請求項１に記載の動画像圧縮装置。
【請求項８】時間的に連続する入力画像信号に対し
て、現フレームの入力画像信号と、当該現フレームの入力画
像信号より前に入力された、参照画像信号としての前フ
レームに係る画像信号との差分誤差に係る統計量を求め
る手段と、前記統計量と設定されたしきい値との比較を行う手段
と、前記統計量が前記しきい値より大きいと判定されたとき
は、前記符号化を行わないと判定する判定算出部と、前記判定算出部の判定結果に応じて画像信号の符号化を
行う符号化手段と、前記符号化された画像信号の復号化を行う復号化手段
と、前記画像信号を格納するフレームメモリであって、前記
符号化が行われたときは当該符号化された前記画像信号
を復号化した画像信号を次フレームの入力画像信号との
差分誤差を求めるための前記参照画像信号として格納
し、前記符号化が行われなかったときは現フレームの入
力画像信号を前記参照画像信号として格納するフレーム
メモリと、を備えることを特徴とする動画像圧縮装置。