JP3622226B2 - Encoder - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば、動画像を符号化する符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
動画像をDCT変換、量子化した後に可変長符号化して出力する符号化装置が実用化されようとしている。この符号化装置では、逆量子化及び逆DCT変換した現画像データの誤差と前画像データとから動きベクトルが求められる。この動きベクトルに基づいて、動き補償された予測画像データが生成され、この予測画像データと次の画像データとから差分データが求められる。そして、この差分データに対して、DCT変換や量子化が行われる。
【0003】
図5は、符号化装置の一例を示すブロック図である。入力端子51を介された現画像データは、減算器52及び後述する動き検出器63に供給される。減算器52では、現画像データから後述する動き補償器62の出力データが差し引かれる。減算器52の出力データは、例えば(8×8)画素の2次元DCT変換器53でDCT変換される。DCT変換後の画像データは、量子化器54で量子化され、可変長符号化器55及び逆量子化器58に供給される。可変長符号化器55では、データの出現頻度に応じて符号長が変えられる。この可変長符号データは、出力端子56を介して後段の回路に出力される。
【0004】
また、可変長符号化器55の出力は、定レート制御器57に供給される。定レート制御器57では、量子化器54に対する量子化スケールが設定される。定レート制御器57の出力は、量子化器54及び逆量子化器58に供給される。逆量子化器58に供給される画像データは、量子化器54で行われた処理と逆の処理がなされ、逆DCT変換器59で逆DCT変換される。このデータは、加算器60に供給される。加算器60には、動き補償器62から参照フレームの予測画像データが供給されており、これらのデータが加算される。加算器60の出力データがフレームメモリ61に供給される。フレームメモリ61から出力される参照フレームの画像データは、動き補償器62及び動き検出器63に供給される。
【0005】
動き検出器63では、入力端子51を介して入力される現画像データとフレームメモリ61から供給される参照フレームの画像データとに基づいて、画像の動きベクトルが求められる。動き検出器63の検出出力は、動き補償器62に供給される。動き補償器62では、動き検出器63の検出出力とフレームメモリ61から供給される参照フレームの画像データとに基づいて、動き補償予測が行われる。動き補償器62の予測画像データが減算器52及び加算器60に供給される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、DCT変換された画像データは量子化される。符号化装置のテストモデルでは、量子化器において、重み係数がデフォルト値で量子化される。例えば、動きが激しく視覚的に追従が難しいような画像データを量子化する場合、デフォルト値を用いると、ある程度の高域成分も含んだまま量子化される。このため、視覚的に無駄な符号が発生してしまう。これにより、量子化スケールが増大してしまい、画質劣化の原因となってしまう。
【0007】
一方、動きが小さい画像データの場合には、視覚特性が良い。この画像データの高域成分が多い場合にデフォルト値を用いて量子化すると、高域成分が低減されて量子化される。このため、輪郭のぼやけた画像となって出力されてしまう。これとは反対に、この画像データの高域成分が少ない場合にデフォルト値を用いて量子化すると、モスキートノイズ等が目立ち、画質劣化の原因となってしまう。
【0008】
従って、この発明の目的は、画像データの動き度及び高域度に対応して、量子化時の重み係数を可変とし、画質劣化を防止することができる符号化装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、画像データを符号化する符号化装置において、
画像データをDCT変換するDCT変換手段と、
DCT変換手段により変換された画像データを量子化する量子化手段と、
画像データの動きベクトルの大きさに基づいて動き度を検出する動き度検出手段と、
DCT変換手段から供給されるDCT係数の高域成分の大きさに基づいて画像データの高域度を検出する高域度検出手段と、
動き度検出手段で決定された動き度および高域度検出手段により検出された高域度に基づいて、量子化手段の量子化重み係数を可変制御する制御手段とからなり、
制御手段は、
動き度検出手段により検出された動き度が第1の閾値より大きい場合は、DCT係数の高域側を低減するように、量子化手段の量子化重み係数を制御し、
動き度検出手段により検出された動き度が第1の閾値より小さく、且つ高域度検出手段により検出された高域度が第2の閾値より小さい場合は、DCT係数の高域側を低減するように、量子化手段の量子化重み係数を制御し、
動き度検出手段により検出された動き度が第1の閾値より小さく、且つ高域度検出手段により検出された高域度が第2の閾値より大きい場合は、DCT係数の高域側を増加させるように、量子化手段の量子化重み係数を制御することを特徴とする符号化装置である。
【0010】
【作用】
動き度検出ブロック23で画像データの動き度が検出される。この動き度が所定値以上の場合には、重み係数決定ブロック25から量子化重み係数ブロック21に大きな重み係数が供給される。また、動き度が所定値以下の場合には、高域度検出ブロック24で高域度が検出される。高域度が所定値以上の場合には小さい重み係数が、所定値以下の場合には大きい重み係数が量子化重み係数ブロック21に供給される。
【0011】
【実施例】
以下、この発明による符号化装置の実施例を図面を参照して説明する。図1は、この発明による符号化装置のブロック図である。入力端子1を介された現画像データは、減算器2及び後述する動き検出器13に供給される。減算器2では、現画像データから後述する動き補償器12の出力データが差し引かれる。減算器2の出力データは、(8×8)画素の2次元DCT変換器3でDCT変換される。DCT変換後の画像データは、量子化器4で量子化され、可変長符号化器5及び逆量子化器8に供給される。また、DCT変換器3で生成されるDCT係数は、後述する量子化重み係数制御器14に供給される。可変長符号化器5では、データの出現頻度に応じて符号長が変えられる。この可変長符号データは、出力端子6を介して後段の回路に出力される。
【0012】
また、可変長符号化器5の出力は、定レート制御器7に供給される。定レート制御器7では、量子化器4に対する量子化スケールが設定される。定レート制御器7の出力は、量子化器4及び逆量子化器8に供給される。逆量子化器8に供給される画像データは、量子化器4で行われた処理と逆の処理がなされ、逆DCT変換器9で逆DCTされる。このデータは、加算器10に供給される。加算器10には、動き補償器12から参照フレームの予測画像データが供給されており、これらのデータが加算される。加算器10の出力データがフレームメモリ11に供給される。フレームメモリ11から出力される参照フレームの画像データは、動き補償器12及び動き検出器13に供給される。
【0013】
動き検出器13では、入力端子1を介して入力される現画像データとフレームメモリ11から供給される参照フレームの画像データとに基づいて、画像の動きベクトルが求められる。動き検出器13の検出出力は、動き補償器12及び量子化重み係数制御器14に供給される。動き補償器12では、動き検出器13の検出出力とフレームメモリ11から供給される参照フレームの画像データとに基づいて、動き補償予測が行われる。動き補償器12の予測画像データが減算器2及び加算器10に供給される。
【0014】
量子化重み係数制御器14は、DCT変換されたデータが量子化される際に、画像特徴に応じて各係数に対する重み係数を制御するものである。量子化重み係数制御器14では、DCT変換器3から供給されるデータと動き検出器13から供給される検出出力とに基づいて、最適な重み係数が発生される。この重み係数が量子化器4及び逆量子化器8に供給される。
【0015】
図2は、量子化器4及び量子化重み係数制御器14の詳細なブロック図である。量子化器4は、(8×8)画素からなるDCTブロックの高周波成分を低減させるための量子化重み係数ブロック21と、定レート制御器7から与えられる量子化スケールに基づいて画像データを量子化する量子化ブロック22とからなる。また、量子化重み係数制御器14は、動き検出器13から供給される動きベクトルに基づいて画像データの動き度を検出する動き度検出ブロック23と、DCT変換器3から供給されるDCT係数に基づいて画像データの高域成分を検出する高域度検出ブロック24と、量子化器4に供給される画像データに対する最適な重み係数を、動き度検出ブロック23の検出出力及び高域度検出ブロック24の検出出力に基づいて決定する重み係数決定ブロック25とからなる。このように構成された量子化重み係数制御器14により、画像特徴に応じて量子化重み係数ブロック21の重み係数マトリクスが変化される。
【0016】
即ち、動き度検出ブロック23において動き度が第1のスレショルドレベルよりも大きいと検出された場合には、空間解像度を落としても視覚上問題がないので、重み係数決定ブロック25から量子化重み係数ブロック21には、高周波成分の係数を低減させるような重み係数が与えられる。重み係数は、DCTの結果発生するDCT係数データに対するものである。DCTブロックの最も低い周波数成分に対する重み係数から最も高い周波数成分に対する重み係数に向かって重み係数が傾きをもって変化している。高周波成分の係数を低減させる場合には、重み係数の傾きを大きくする処理がなされ、逆に、高周波成分の係数を増加させる場合には、重み係数の傾きを小さくする処理がなされる。この重み係数に基づいて、量子化重み係数ブロック21で係数データが重み付け処理される。これにより、高周波成分が低減されてデータが減少されると共に、不要な高周波成分による画質の劣化を防ぐことができる。
【0017】
一方、動き度検出ブロック23で動き度が第2のスレショルドレベルよりも小さいと検出された場合には、DCT変換器3から供給されるDCT係数に基づいて、高域度検出ブロック24で画像データの高域度が検出される。高域度検出ブロック24で検出された高域度が第3のスレショルドレベル以上の時には、より忠実に画像データ中の高域成分が伝送される。即ち、この場合には、重み係数決定ブロック25により、量子化重み係数ブロック21に供給される重み係数の傾きが小さくされる。従って、画面がクリアとなり、全体として画質を向上することができる。また、動き度検出ブロック23で動き度が第2のスレショルドレベルより小さいと検出されると共に、高域度検出ブロック24で画像データの高域度が第4のスレショルドレベル以下と検出される時には、不要な高域成分を落として伝送した方がよりクリアな画像となる。即ち、この場合には、重み係数決定ブロック25により、量子化重み係数ブロック21に供給される重み係数の傾きが大きくされ、不要な高域成分が低減される。従って、画面がクリアとなり、全体として画質を向上することができる。
【0018】
図3は、量子化重み係数制御器14の回路図である。なお、重み係数は、デフォルト値、傾きが大きい時の重み係数及び傾きが小さい時の重み係数の3種類の何れかが適宜用いられる。動き検出器13の検出出力が動き度検出器23に供給される。動き度検出器23での動き度は、動きベクトルの絶対値和(Σ|MV|)として検出される。また、動き度検出器23には、2つのスレショルドレベルTL1及びTL2(TL1>TL2)が設定されている。動き度が大きい場合(Σ|MV|>TL1)には、動き度検出器23からは、その絶対値和がOR回路31に供給される。この時には、画像データの高域成分は関係ないので、後段に接続された量子化重み係数ブロック21に対して傾きが大きい時の重み係数がそのまま出力される。
【0019】
動き度検出器23において、画像データの動き度がTL1>Σ|MV|>TL2と検出された時には、動き度検出器23からOR回路32に対して、この動き度の絶対値和が供給される。この時にも、画像データの高域成分は重み係数を決定することには関係ない。従って、動き度検出器23から供給された出力のみに基づいて、後段に接続された量子化重み係数ブロック21に対してデフォルト値が供給される。
【0020】
以下、動き検出器23において、動き度が小さい(TL2>Σ|MV|)と検出された場合について説明する。この場合、動き検出器23からAND回路33、34及び35に対して、その絶対値和が供給される。動きベクトルが小さいと検出されると、その画像データの高域成分が量子化スケールを決定する際に関係することとなる。つまり、この場合には、DCT変換器3から供給されるDCT係数に基づいて、高域度検出器24でその高域度の絶対値和(Σ|HF|)が検出される。高域度検出器24には、2つのスレショルドレベルTL3及びTL4(TL3>TL4)が設定されている。高域成分が多い(Σ|HF|>TL3)時には、高域度検出器24からAND回路35に対して、その時の高域度の絶対値和が供給される。AND回路35に2つの入力を与えることにより、傾きが小さい時の重み係数(傾き小)が量子化重み係数ブロック21に出力され、画像データ中の高域成分がより忠実に伝送される。
【0021】
高域度検出器24において、TL3>Σ|HF|>TL4と検出されると、画像データ中の高域度の絶対値和がAND回路34に供給される。これにより、OR回路32からデフォルト値が出力される。また、TL4>Σ|HF|(高域成分が少ない)と検出されると、この画像データ中の高域度の絶対値和がAND回路33に供給される。これにより、OR回路31から量子化重み係数ブロック21に対して、傾きが大きい時の重み係数(傾き大)が出力され、画像データ中の高域成分が低減される。なお、上述の説明からもわかるように、Σ|MV|(動き度の絶対値和)はΣ|HF|(高域成分の絶対値和)に優先する。
【0022】
図4は、1画面内で部分的に重み係数を変化させる場合のブロック図である。入力端子40からの1画面分のビデオデータは、デマルチプレクサ41で複数の画面に分割される。デマルチプレクサ41の出力は、DCT変換器42a〜42nのそれぞれに供給される。各DCT変換器の画像データは、対応する量子化器43a〜43nのそれぞれに供給される。また、各DCT変換器のDCT係数は、対応する量子化重み係数制御器45a〜45nのそれぞれに供給される。各量子化重み係数制御器には、対応する動き検出器44a〜44nから画面内の各部分の動きベクトルが供給される。量子化器43a〜43nの量子化出力は、マルチプレクサ46に供給される。マルチプレクサ46で、1画面分のエンコード後のデータが合成され、マルチプレクサ46の出力が出力端子47から出力される。
【0023】
例えば、画面の上半分が青空で下半分が花畑のように、高域成分を多く含む画像データの場合、上半分は傾きが大きい時の重み係数を量子化重み係数ブロックに出力する。これにより、上半分の画像データに関しては、その高域成分が低減されて送出される。一方、下半分は傾きが小さい時の重み係数を量子化重み係数ブロックに出力する。これにより、下半分の画像データに関しては、その高域成分が忠実に送出される。
【0024】
【発明の効果】
この発明に依れば、動きの激しい画像の時には、大きな傾きの重み係数で量子化が行われる。このため、符号発生量が抑えられ、量子化スケールが小さくなり、全体的な画質を向上することができる。一方、動きが小さく、その高域成分が多い画像の時には、重み係数の傾きを小さくする。これにより、高域成分まで伝送され、よりクリアな画面となる。また、動きが小さくても、その高域成分が少ない画像の時には、重み係数の傾きを大きくする。これにより、モスキートノイズ目立たないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による符号化装置のブロック図である。
【図2】量子化器及び量子化重み係数制御器の詳細なブロック図である。
【図3】量子化重み係数制御器の回路図である。
【図4】1画面内で部分的に重み係数を変化させる場合のブロック図である。
【図5】符号化装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
3 DCT変換器
4 量子化器
13 動き検出器
14 量子化重み係数制御器
21 量子化重み係数ブロック
22 量子化ブロック
23 動き度検出ブロック
24 高域度検出ブロック
25 重み係数決定ブロック
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an encoding apparatus that encodes a moving image, for example.
[0002]
[Prior art]
Coding apparatuses that perform variable-length coding after a DCT transform and quantization of a moving image and output it are about to be put into practical use. In this encoding apparatus, a motion vector is obtained from the error of the current image data subjected to inverse quantization and inverse DCT transform and the previous image data. Based on the motion vector, motion-compensated predicted image data is generated, and difference data is obtained from the predicted image data and the next image data. Then, DCT transformation and quantization are performed on the difference data.
[0003]
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of an encoding apparatus. The current image data via the input terminal 51 is supplied to a subtracter 52 and a motion detector 63 described later. In the subtracter 52, output data of a motion compensator 62 described later is subtracted from the current image data. The output data of the subtractor 52 is DCT converted by, for example, a two-dimensional DCT converter 53 of (8 × 8) pixels. The image data after DCT conversion is quantized by a quantizer 54 and supplied to a variable length encoder 55 and an inverse quantizer 58. In the variable length encoder 55, the code length is changed according to the appearance frequency of the data. The variable length code data is output to the subsequent circuit via the output terminal 56.
[0004]
The output of the variable length encoder 55 is supplied to a constant rate controller 57. In the constant rate controller 57, a quantization scale for the quantizer 54 is set. The output of the constant rate controller 57 is supplied to the quantizer 54 and the inverse quantizer 58. The image data supplied to the inverse quantizer 58 is subjected to a process opposite to that performed by the quantizer 54 and is subjected to inverse DCT conversion by the inverse DCT converter 59. This data is supplied to the adder 60. The adder 60 is supplied with the predicted image data of the reference frame from the motion compensator 62, and these data are added. The output data of the adder 60 is supplied to the frame memory 61. The image data of the reference frame output from the frame memory 61 is supplied to the motion compensator 62 and the motion detector 63.
[0005]
The motion detector 63 obtains a motion vector of the image based on the current image data input via the input terminal 51 and the image data of the reference frame supplied from the frame memory 61. The detection output of the motion detector 63 is supplied to the motion compensator 62. The motion compensator 62 performs motion compensation prediction based on the detection output of the motion detector 63 and the image data of the reference frame supplied from the frame memory 61. The predicted image data of the motion compensator 62 is supplied to the subtracter 52 and the adder 60.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the DCT-transformed image data is quantized. In the test model of the encoding apparatus, the weighting factor is quantized with a default value in the quantizer. For example, in the case of quantizing image data that has a strong motion and is difficult to follow visually, using the default value, the image data is quantized with some high-frequency components included. For this reason, visually useless codes are generated. As a result, the quantization scale increases, causing image quality degradation.
[0007]
On the other hand, in the case of image data with small motion, visual characteristics are good. If the image data has many high frequency components and is quantized using a default value, the high frequency components are reduced and quantized. For this reason, the image is output as a blurred outline. On the other hand, when the high-frequency component of the image data is small and quantized using the default value, mosquito noise or the like is conspicuous and causes deterioration in image quality.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an encoding apparatus that can change the weighting coefficient at the time of quantization corresponding to the degree of motion and high frequency of image data, and can prevent image quality deterioration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an encoding device for encoding image data.
DCT conversion means for DCT converting image data;
Quantization means for quantizing the image data converted by the DCT conversion means;
A degree-of-motion detecting means for detecting the degree of movement based on the magnitude of the motion vector of the image data;
High frequency detection means for detecting the high frequency of the image data based on the magnitude of the high frequency component of the DCT coefficient supplied from the DCT conversion means;
Based on the degree of motion determined by the degree of motion detection means and the high frequency detected by the high frequency detection means, the control means for variably controlling the quantization weight coefficient of the quantization means,
The control means is
If the degree of motion detected by the degree-of-motion detection means is greater than the first threshold, the quantization weight coefficient of the quantization means is controlled so as to reduce the high frequency side of the DCT coefficient,
When the degree of motion detected by the degree-of-motion detector is smaller than the first threshold and the high frequency detected by the high-frequency detector is smaller than the second threshold, the high frequency side of the DCT coefficient is reduced. Control the quantization weighting coefficient of the quantization means,
When the degree of motion detected by the degree-of-motion detecting unit is smaller than the first threshold and the high level detected by the high-frequency detecting unit is larger than the second threshold, the high frequency side of the DCT coefficient is increased. Thus, the encoding device is characterized by controlling the quantization weight coefficient of the quantization means.
[0010]
[Action]
The motion level detection block 23 detects the motion level of the image data. When this degree of motion is equal to or greater than a predetermined value, a large weight coefficient is supplied from the weight coefficient determination block 25 to the quantization weight coefficient block 21. If the degree of motion is less than or equal to a predetermined value, the high frequency detection block 24 detects the high frequency. A small weight coefficient is supplied to the quantization weight coefficient block 21 when the high frequency is equal to or greater than a predetermined value, and a large weight coefficient is supplied to the quantization weight coefficient block 21 when the high frequency is equal to or less than the predetermined value.
[0011]
【Example】
Embodiments of an encoding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an encoding apparatus according to the present invention. The current image data via the input terminal 1 is supplied to the subtracter 2 and a motion detector 13 described later. In the subtracter 2, output data of a motion compensator 12 described later is subtracted from the current image data. The output data of the subtracter 2 is DCT converted by the two-dimensional DCT converter 3 of (8 × 8) pixels. The image data after DCT conversion is quantized by the quantizer 4 and supplied to the variable length encoder 5 and the inverse quantizer 8. The DCT coefficient generated by the DCT converter 3 is supplied to a quantization weight coefficient controller 14 described later. In the variable length encoder 5, the code length is changed according to the appearance frequency of data. This variable length code data is output to the subsequent circuit via the output terminal 6.
[0012]
The output of the variable length encoder 5 is supplied to the constant rate controller 7. In the constant rate controller 7, the quantization scale for the quantizer 4 is set. The output of the constant rate controller 7 is supplied to the quantizer 4 and the inverse quantizer 8. The image data supplied to the inverse quantizer 8 is subjected to a process reverse to the process performed by the quantizer 4 and is subjected to inverse DCT by the inverse DCT converter 9. This data is supplied to the adder 10. The adder 10 is supplied with the predicted image data of the reference frame from the motion compensator 12, and these data are added. The output data of the adder 10 is supplied to the frame memory 11. The reference frame image data output from the frame memory 11 is supplied to the motion compensator 12 and the motion detector 13.
[0013]
The motion detector 13 obtains an image motion vector based on the current image data input via the input terminal 1 and the reference frame image data supplied from the frame memory 11. The detection output of the motion detector 13 is supplied to the motion compensator 12 and the quantization weight coefficient controller 14. The motion compensator 12 performs motion compensation prediction based on the detection output of the motion detector 13 and the image data of the reference frame supplied from the frame memory 11. The predicted image data of the motion compensator 12 is supplied to the subtracter 2 and the adder 10.
[0014]
The quantization weight coefficient controller 14 controls the weight coefficient for each coefficient according to the image feature when the DCT-transformed data is quantized. The quantization weight coefficient controller 14 generates an optimum weight coefficient based on the data supplied from the DCT converter 3 and the detection output supplied from the motion detector 13. This weight coefficient is supplied to the quantizer 4 and the inverse quantizer 8.
[0015]
FIG. 2 is a detailed block diagram of the quantizer 4 and the quantization weight coefficient controller 14. The quantizer 4 quantizes the image data based on the quantization weight coefficient block 21 for reducing the high frequency components of the DCT block composed of (8 × 8) pixels and the quantization scale given from the constant rate controller 7. And a quantization block 22 to be converted. Further, the quantization weight coefficient controller 14 detects the degree of motion of the image data based on the motion vector supplied from the motion detector 13 and the DCT coefficient supplied from the DCT converter 3. Based on the high frequency detection block 24 that detects the high frequency component of the image data based on this, and the optimum weighting factor for the image data supplied to the quantizer 4, the detection output of the motion level detection block 23 and the high frequency detection block And a weighting factor determination block 25 which is determined based on 24 detection outputs. The quantization weight coefficient controller 14 configured as described above changes the weight coefficient matrix of the quantization weight coefficient block 21 according to the image feature.
[0016]
That is, when the motion level is detected as greater than the first threshold level in the motion level detection block 23, there is no visual problem even if the spatial resolution is lowered. The block 21 is given a weighting factor that reduces the coefficient of the high frequency component . The weighting coefficient is for DCT coefficient data generated as a result of DCT. The weighting coefficient changes with a slope from the weighting coefficient for the lowest frequency component of the DCT block to the weighting coefficient for the highest frequency component. When reducing the coefficient of the high frequency component, processing for increasing the slope of the weighting coefficient is performed. Conversely, when increasing the coefficient of the high frequency component, processing for decreasing the slope of the weighting coefficient is performed. Based on this weighting coefficient, the coefficient data by the quantization weighting coefficient block 21 is weighting processing. As a result, the high-frequency component is reduced to reduce the data, and image quality deterioration due to an unnecessary high-frequency component can be prevented.
[0017]
On the other hand, when the motion level detection block 23 detects that the motion level is smaller than the second threshold level, the high frequency level detection block 24 uses the image data based on the DCT coefficient supplied from the DCT converter 3. High frequency is detected. When the high frequency detected by the high frequency detection block 24 is equal to or higher than the third threshold level, the high frequency component in the image data is transmitted more faithfully. That is, in this case, the weighting factor determination block 25 reduces the slope of the weighting factor supplied to the quantization weighting factor block 21. Therefore, the screen is clear and the image quality as a whole can be improved. When the motion level detection block 23 detects that the motion level is smaller than the second threshold level and the high frequency level detection block 24 detects that the high frequency level of the image data is equal to or lower than the fourth threshold level, A clearer image is obtained by transmitting unnecessary high frequency components. That is, in this case, the weighting factor determination block 25 increases the gradient of the weighting factor supplied to the quantization weighting factor block 21 and reduces unnecessary high frequency components. Therefore, the screen is clear and the image quality as a whole can be improved.
[0018]
FIG. 3 is a circuit diagram of the quantization weight coefficient controller 14. As the weighting factor, any one of the default value, the weighting factor when the inclination is large, and the weighting factor when the inclination is small is appropriately used. The detection output of the motion detector 13 is supplied to the motion detector 23. The degree of motion at the degree-of-motion detector 23 is detected as the sum of absolute values of motion vectors (Σ | MV |). In addition, two threshold levels TL1 and TL2 (TL1> TL2) are set in the motion detector 23. When the degree of motion is large (Σ | MV |> TL 1), the sum of absolute values is supplied from the motion degree detector 23 to the OR circuit 31. At this time, since the high frequency component of the image data is irrelevant, the weighting coefficient when the inclination is large with respect to the quantization weighting coefficient block 21 connected in the subsequent stage is output as it is.
[0019]
When the motion level detector 23 detects the motion level of the image data as TL1> Σ | MV |> TL2, the motion level detector 23 supplies the absolute value sum of the motion levels to the OR circuit 32. The Also at this time, the high frequency component of the image data is not related to determining the weighting coefficient. Therefore, a default value is supplied to the quantization weight coefficient block 21 connected to the subsequent stage based only on the output supplied from the motion detector 23.
[0020]
Hereinafter, a case where the motion detector 23 detects that the degree of motion is small (TL2> Σ | MV |) will be described. In this case, the absolute value sum is supplied from the motion detector 23 to the AND circuits 33, 34 and 35. If it is detected that the motion vector is small, the high frequency component of the image data is related to determining the quantization scale. That is, in this case, based on the DCT coefficient supplied from the DCT converter 3, the high frequency detector 24 detects the absolute value sum (Σ | HF |) of the high frequency. In the high frequency detector 24, two threshold levels TL3 and TL4 (TL3> TL4) are set. When there are many high frequency components (Σ | HF |> TL3), the high frequency detector 24 supplies the absolute value sum of the high frequency at that time to the AND circuit 35. By giving two inputs to the AND circuit 35, the weighting coefficient (small inclination) when the inclination is small is output to the quantization weighting coefficient block 21, and the high frequency component in the image data is transmitted more faithfully.
[0021]
When the high frequency detector 24 detects TL 3> Σ | HF |> TL 4, the absolute value sum of the high frequencies in the image data is supplied to the AND circuit 34. As a result, a default value is output from the OR circuit 32. Further, when it is detected that TL4> Σ | HF | (the number of high frequency components is small), the absolute value sum of the high frequency in the image data is supplied to the AND circuit 33. As a result, the weighting coefficient (large inclination) when the inclination is large is output from the OR circuit 31 to the quantization weighting coefficient block 21, and the high frequency component in the image data is reduced. As can be seen from the above description, Σ | MV | (sum of absolute values of motion) takes precedence over Σ | HF | (sum of absolute values of high frequency components).
[0022]
FIG. 4 is a block diagram when the weighting coefficient is partially changed in one screen. One screen of video data from the input terminal 40 is divided into a plurality of screens by a demultiplexer 41. The output of the demultiplexer 41 is supplied to each of the DCT converters 42a to 42n. The image data of each DCT converter is supplied to each of the corresponding quantizers 43a to 43n. Further, the DCT coefficient of each DCT converter is supplied to each of the corresponding quantization weight coefficient controllers 45a to 45n. Each quantization weight coefficient controller is supplied with a motion vector of each part in the screen from the corresponding motion detectors 44a to 44n. The quantized outputs of the quantizers 43 a to 43 n are supplied to the multiplexer 46. The multiplexed data for one screen is synthesized by the multiplexer 46, and the output of the multiplexer 46 is output from the output terminal 47.
[0023]
For example, in the case of image data containing a lot of high-frequency components such that the upper half of the screen is blue sky and the lower half is a flower garden, the upper half outputs the weighting coefficient when the inclination is large to the quantization weighting coefficient block. As a result, the upper half of the image data is transmitted with its high-frequency component reduced. On the other hand, the lower half outputs the weighting coefficient when the slope is small to the quantization weighting coefficient block. As a result, for the lower half of the image data, the high frequency component is faithfully transmitted.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, quantization is performed with a weight coefficient having a large gradient when an image is moving rapidly. Therefore, the code generation amount can be suppressed to a quantization scale decreases, thereby improving the overall image quality. On the other hand, when the image is small in motion and has many high frequency components, the gradient of the weight coefficient is reduced. Thereby, even a high frequency component is transmitted and a clearer screen is obtained. In addition, even if the movement is small, the gradient of the weighting coefficient is increased when the image has few high frequency components. This makes it possible to such conspicuous mosquito noise strange.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an encoding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of a quantizer and a quantization weight coefficient controller.
FIG. 3 is a circuit diagram of a quantization weight coefficient controller.
FIG. 4 is a block diagram when a weighting coefficient is partially changed within one screen.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of an encoding device.
[Explanation of symbols]
3 DCT converter 4 Quantizer 13 Motion detector 14 Quantization weight coefficient controller 21 Quantization weight coefficient block 22 Quantization block 23 Motion degree detection block 24 High frequency detection block 25 Weight coefficient determination block

Claims (2)

画像データを符号化する符号化装置において、
上記画像データをDCT変換するDCT変換手段と、
上記DCT変換手段により変換された画像データを量子化する量子化手段と、
上記画像データの動きベクトルの大きさに基づいて動き度を検出する動き度検出手段と、
上記DCT変換手段から供給されるDCT係数の高域成分の大きさに基づいて上記画像データの高域度を検出する高域度検出手段と、
上記動き度検出手段で決定された動き度および上記高域度検出手段により検出された高域度に基づいて、上記量子化手段の量子化重み係数を可変制御する制御手段とからなり、
上記制御手段は、
上記動き度検出手段により検出された動き度が第1の閾値より大きい場合は、上記DCT係数の高域側を低減するように、上記量子化手段の量子化重み係数を制御し、
上記動き度検出手段により検出された動き度が上記第1の閾値より小さく、且つ上記高域度検出手段により検出された高域度が第2の閾値より小さい場合は、上記DCT係数の高域側を低減するように、上記量子化手段の量子化重み係数を制御し、
上記動き度検出手段により検出された動き度が上記第1の閾値より小さく、且つ上記高域度検出手段により検出された高域度が上記第2の閾値より大きい場合は、上記DCT係数の高域側を増加させるように、上記量子化手段の量子化重み係数を制御することを特徴とする符号化装置。
In an encoding device for encoding image data,
DCT conversion means for DCT converting the image data;
Quantization means for quantizing the image data converted by the DCT conversion means;
A degree of motion detecting means for detecting a degree of motion based on the magnitude of the motion vector of the image data;
High frequency detection means for detecting the high frequency of the image data based on the magnitude of the high frequency component of the DCT coefficient supplied from the DCT conversion means;
Based on the degree of motion determined by the degree-of-motion detection means and the high frequency detected by the high frequency detection means, the control means for variably controlling the quantization weight coefficient of the quantization means,
The control means includes
If the degree of motion detected by the degree-of-motion detection means is greater than a first threshold, the quantization weight coefficient of the quantization means is controlled so as to reduce the high frequency side of the DCT coefficient,
When the degree of motion detected by the degree-of-motion detection means is smaller than the first threshold value and the high frequency degree detected by the high-frequency degree detection means is smaller than the second threshold value, the high frequency range of the DCT coefficient Controlling the quantization weight coefficient of the quantization means so as to reduce the side,
When the degree of motion detected by the degree-of-motion detection means is smaller than the first threshold value and the high frequency degree detected by the high-frequency degree detection means is larger than the second threshold value, the DCT coefficient is high. An encoding apparatus for controlling a quantization weighting coefficient of the quantization means so as to increase a band side.
上記画像データの1画面分のデータを複数に分割する画面分割手段をさらに具備し、
上記制御手段は、上記画面分割手段により分割された各画像データに対応して、上記量子化手段の量子化重み係数をそれぞれ決定することを特徴とする請求項1記載の符号化装置。
Screen division means for dividing the image data of the image data into a plurality of screens;
2. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the control means determines a quantization weight coefficient of the quantization means corresponding to each image data divided by the screen dividing means.
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