JPH03129981A - 映像信号符号化装置及び映像信号符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第５図〜第８図） Ｄ発明が解決しようとする問題点（第５図〜第８図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図〜第４図）１作
用（第１図〜第４図） Ｇ実施例（第１図〜第４図） （Ｇ１）第１実施例（第１図〜第３図）（Ｇ２）第２実
施例（第４図） （Ｇ３）他の実施例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は映像信号符号化方法に関し、特に映を信号を高
能率符号化データに変換処理する場合番適用して好適な
ものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、映像信号符号化方法において、量ｊ化ステッ
プを、被符号化すブ碩域及び隣接サブ旬域の相対的な画
体情報の変化に応じて制御する」うにしたことにより、
変化部分の画像が一段と４明な伝送データを発生させる
ことができる。

Ｃ従来の技術 従来動画映像でなる映像信号を高能率符号化してなるフ
レーム内符号化データ及びフレーム間符合化データをＣ
Ｄ　（ｃｏｍｐａｃｔ　ｄｉｓｋ）などの記録媒体に記
録し、当該記録データを必要に応じてサーチできるよう
にした映像信号記録装置が提案されている。

この高能率符号化処理は、例えば第４図（Ａ）に示すよ
うに、時点１＝１．、ＬＺｓ　Ｆ’・・・・・において
動画の画像Ｐｃｔ、ＰＣ２、ＰＯ２・・・・・・をディ
ジタル符号化して例えばＣＤ記録装置でなる伝送系に伝
送する際に、映像信号が大きい自己相関性をもっている
点を利用して伝送処理すべきディジタルデータを圧縮す
ることにより、伝送効率を高めるような工夫をするもの
で、フレーム内符号化処理は、例えば画像ＰＣＩ、ＰＯ
２、ＰＯ２・・・・・・を水平走査線方向に沿って１次
元的又は２次元的に隣合う画素データ間の差分を求める
ような圧縮処理を実行し、かくして各画像Ｐｃｔ、ＰＣ
２、ＰＯ２・・・・・・について圧縮されたビット数の
画像データを伝送する。

またフレーム間符号化処理は、第４図（Ｂ）に示すよう
に、順次隣合う画像Ｐｃｔ及びＰＯ２、ＰＯ２及びＰＯ
２・・・・・・間の画素データの差分てなる画像データ
ＰＣ１２、ＰＯ２３・・・・・・を求め、これを時点１
＝１＋における初期画像ＰＣＩについてフレーム内符号
化処理された画像データと共に伝送する。

かくして画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２・・・・・・をそ
の全ての画素データを伝送する場合と比較して格段的に
ビット数が少ないディジタルデータに高能率符号化して
伝送系に送出することかできる。

かかる映像信号の符号化処理は、第５図に示す構成の画
像データ発生装置１において実行される。

画像データ発生装置ｌは映像信号ＶＤを映像信号符号化
回路部２において高能率符号化データＩ）ｗＤに量子化
して伝送バッファメモリ３に一時記憶させ、当接伝送バ
ッファメモリ３に一時記憶された高能率符号化データＩ
）ｖｅを所定の伝送速度で伝送データＤ□１．として読
出し、伝送系を構成する伝送路４を介して例えばＣＤ記
録再生装置でなる画像データ記録再生装置５に伝送する
ようになされている。

ここで伝送バッファメモリ３は画像データ記録再生装置
５への伝送路４の伝送容量によって決まる伝送速度で伝
送データＤ□□、を伝送すると同時に、伝送バッファメ
モリ３に残っているデータ量を表す残量データ信号Ｄ□
をフィードバックループ６を介して映像信号符号化回路
部２にフィードバックすることにより、映像信号ＶＤを
ディジタル符号化する際の量子化ステップ５ＴＥＰＧ　
（第６図）を制御することにより、伝送バッファメモリ
３に供給される高能率符号化データＤＶｔｒのデータ発
生量を制御し、これにより伝送バッファメモリ３に保持
されているデータをオーバーフロー又はアンダーフロー
させないように制御する。

映像信号符号化回路部２は第７図に示すように、映像信
号ＶＤを前処理部１１において受けてその輝度信号及び
クロマ信号をディジタルデータに変換した後、片フィー
ルド落し処理及び片フィールドライン間引き処理等の処
理をすることにより゛動画画像データに変換すると共に
、これを１６画素（水平方向に）０１６９４７分のデー
タ（すなわち１６画素×１６画素のデータ）でなる伝送
単位ブロックデータＳｌｌに変換して現フレームメモリ
１２に蓄積する。

かくして現フレームメモリ１２には現在伝送しようとす
るフレームのフレーム画像データが保持され、これが現
フレームデータ５１２として減算回路１３の加算入力端
に供給される。

減算回路１３には減算入力として前フレームメモリ１４
から得られる前フレームデータＳ１３が与えられ、これ
により減算回路１３の出力端に現フレームの画像データ
の伝送単位ブロックデータと、前フレームの画像データ
の伝送単位ブロックデータとの偏差を表す偏差データＳ
１４が順次出力され、これを例えばディスクリートコサ
イン変換回路でなる変換符号化回路１５において変換符
号化データＳ１５に変換した後、量子化回路１６によっ
て量子化する。

かくして量子化回路１６から得られる量子化データ５１
６は可変長符号化回路１７において再度高能率符号化さ
れ、その可変長符号化データＳ１７が複合化回路１８に
おいて第１及び第２の管理情報３１Ｂ及びＳ１９と複合
化された後、伝送バッファメモリ３に伝送画像データＳ
２０として供給される。

これに加えて量子化データＳ１６は逆量子化回路及び逆
変換符号化回路を含んでなる逆変換回路１９において逆
変換されて復号化偏差データＳ２１として加算回路２０
を通じて前フレームメモリ１４に蓄積され、かくして前
フレームメモリ１４にバッファメモリ３へ送出した現フ
レームの画像データが前フレーム画像データとして蓄積
される。

一方現フレームメモリ１２の現フレームデータＳ１２は
、前フレームメモリ１４の前フレームデータ３２２と共
に動き補償回路２１に供給され、これにより現フレーム
データを前フレームデータと比較することにより、現フ
レームの画像データのうち前フレームの画像データから
動きが生じた画像部分の伝送単位ブロックについて、そ
の動きベクトルを表す動きベクトルデータＳ２３を形威
し、これを前フレームメモリ１４に供給する。これと共
に、動きベクトルデータ３２３は複合化回路１８に第１
の管理情報Ｓ１８として供給されることにより、偏差デ
ータＳ１４に対粘するデータのヘッダ情報の一部として
伝送バッファメモリ３に送出される。

また量子化回路１６における量子化処理の際に用いられ
た量子化ステップ５ＴＥＰＧを表す量子化ステップデー
タＳ２４が可変長符号化回路１７に可変長条件信号とし
て与えられると共に、第２の管理情報３１９として複合
化回路１８に与えられ、これが偏差データＳ１４のデー
タに付されるヘッダ情報の一部として伝送画像データＳ
２０に複合化される。

以上の構成によれば、第４図（Ａ）の時点ｔ、における
画像データＰＣＩをフレーム内符号化データとして伝送
しようとする場合には、減算間Ｎｉ１３に供給される前
フレームデータＳ１３として「Ｏ」データ（空白画像を
表す）を与え、これにより現在伝送しようとする現フレ
ームデータＳ１２がそのまま減算回路１３を通じて偏差
データＳ１４として変換符号化回路１５に供給される。

このとき変換符号化回路１５はフレーム内符号化してな
る変換符号化データＳ１５を量子化回路１６に送出し、
これにより当該フレーム内符号化データが可変長符号化
回路１７、複合化回路１８を通じて伝送画像データＳ２
０として伝送バッファメモリ３に送出されると同時に、
当該偏差データＳ１４、従って現フレームデータＳ１２
が逆変換回路１９において復号化偏差データ５２１に復
号化されて前フレームメモリ１４に蓄積される。

かくして画像データＰＣＩがフレーム内符号化データと
して伝送された後、時点ｔ８において画像データＰＣ２
が現フレームデータＳ１２として減算回路１３に供給さ
れるタイ【ングになると、前フレームメモリ１４から前
フレームの画像データとして画像データＰｃｔが減算回
路１３に供給され、その結果減算回路１３は現フレーム
データＳ１２として与えられる画像データＰＣ２と前フ
レームデータＳ１３として与えられる画像データＰＣＩ
との偏差を表す画像データＰＣ１２（第４図（Ｂ））に
相当する偏差データ３１４をフレーム間符号化データを
構成する差分データとして得る。

この偏差データＳ１４は変換符号化回路１５、量子化回
路１６を通じ、さらに可変長符号化回路１７及び複合化
回路１８を通じて伝送画像データＳ２０として伝送バッ
ファメモリ３に送出されると共に、逆変換回路１９にお
いて復号化されて復号化偏差データＳ２１として加算回
ＷＩ２０に供給される。

このとき加算回路２０は前フレームメモリ１４に保持さ
れていた前フレームの画像データＰＣＩに対して、復号
化偏差データＳ２１が表す差分データを動き補償回路２
１から得られる動きベクトルデータＳ２３によって動い
た位置に加算し、かくして前フレームデータに基づいて
データを予測して前フレームメモリ１４に保持させる。

このとき動き補償回路２１は前フレームメモリ１４に保
持されていた前フレーム画像データＰＣＩと、現フレー
ムデータ３１２として到来した画像データの動きを表す
動きベクトルデータＳ２３を送出し、これにより前フレ
ームメモリ１４において動きベクトルデータＳ２３によ
って表されるベクトル位置に復号化偏差データＳ２１と
前フレーム画像データとの加算結果を格納させると共に
、当該動きベクトルデータＳ２３を複合化回路１８を介
して伝送画像データＳ２０として送出させる。

かくして映像信号符号化回路部２は、ｔ＝ｂ（第４図（
Ａ））の画像データＰＣ２を伝送するにつき、フレーム
間符号化データとして、前フレームの画像データＰＣＩ
と現フレームの画像データＰＣ２との差分を表す画像デ
ータＰＣ１２を、偏差データ５１４と動きベクトルデー
タＳ２３とを含むフレーム間符号化データに高能率符号
化して伝送バッファメモリ３に供給することになる。

以下同様にして時点ｔ１、ｔ４・・・・・・において新
たな画像データが現フレームデータＳ１２として到来し
たとき前フレームメモリ１４に保持されている前フレー
ムの画像データ（すなわち前フレームデータ５１３）を
用いて現フレームデータＳ１２をフレーム間符号化デー
タとして高能率符号化して伝送バッファメモリ３に送出
することかできる。

このようにして送出されて来る伝送画像データ３２０を
受けた伝送バッファメモリ３は、伝送路４の伝送容量に
よって決まる所定のデータ伝送速度で内部に一時記憶し
た伝送画像データ３２０を順次伝送データＤｔｍｍｓｓ
として読出して画像データ記録再生装置５に伝送して行
く、が、その際に内部に残留しているデータ量を表す残
量データ信号３２５を量子化回路１６に量子化ステップ
制御信号としてフィードバックして映像信号符号化回路
部２から伝送画像データＳ２０として供給するデータ発
生量を制御する。

因に伝送バッファメモリ３のデータ残量が許容上限値に
まで増量して来たときこれを放置すれば、伝送バッファ
メモリ３が記憶できるデータ量を超過してオーバーフロ
ーするおそれがあるので、伝送バッファメモリ３は残量
データ信号３２５によって量子化回路１６の量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧを大きな値に変更するように制御するこ
とにより、偏差データＳ１４に対する量子化データ５１
６のデータ発生量を減少させ、これにより伝送画像デー
タＳ２０のデータ量を減少させ、その結果オーバーフロ
ーの発生を回避する。

これとは逆に伝送バッファメモリ３は残量データが許容
下限値にまで減量して来たときこれを放置すればアンダ
ーフローになるおそれがあるので、残量データ信号Ｓ２
５によって量子化回路１６の量子化ステップ５ＴＥＰＧ
を小さい値に制御し、これにより偏差データＳ１４に対
する量子化データＳ１６のデータ発生量を増大させるこ
とにより、伝送画像データ３２０のデータ量を増大させ
、その結果伝送バッファメモリ３におけるアンダーフロ
ーの発生を回避する。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 このように従来の画像データ発生装置１は、伝送データ
ＤＴＩＡＮＳのデータ伝送速度が伝送路４の伝送容量に
基づいて制限されている伝送条件に整合させながら有意
画像情報を伝送する手段として、伝送バッファメモリ３
のデータ残量が常にオーバ−フロー又はアンダーフロー
を生じるおそれがないような状態に維持すれば良いこと
に着目して量子化ステップ５ＴＥＰＧを制御するように
しているために、伝送しようとする画像データの内容に
よっては発生した画像データの画質を劣化させるおそれ
がある。

例えば画像として静止領域及び変化領域が混在している
ような場合には、静止領域及び変化領域の境界部分には
例えば動く物体のエツジの画像等のように画像情報が急
激に変化するような画像情報が到来しており、このよう
な画像情報を従来の場合のように伝送バッファメモリ３
のデータ残量が所定の範囲に入るように量子化ステップ
５ＴＥＰＧを制御すると、画像情報が急激に変化するエ
ツジ部分等の画像部分にノイズを発生させるようなおそ
れがある。

因に、−ａに動画像に対する人間の視感度は、画像情報
の変化領域（すなわち動きがある領域）では低く、画像
情報の静止領域（すなわち動きがない領域）では高い。

従ってこのように静止領域及び変化領域が混在している
ような場合には、変化領域を量子化する際に用いる量子
化ステップ５ＴＥＰＧを大きくしても視感特性上発生さ
れたデータの画質を劣化させないようにでき、この分量
子化効率を高めることができると考えられる。

ところが実際上、このように変化領域に対する量子化ス
テップ５ＴＥＰＧを大きくして粗い量子化をすると、発
生したデータにおいて、変化領域及び静止領域間に画像
情報が急激に変化するような境界画像部分を量子化した
場合に当該境界画像部分にノイズが発生する結果が生ず
るおそれがある。

このような現象は、変化領域内においても、動き方が異
なる複数の領域があれば、その境界部分について生ずる
おそれがある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、１枚の画
像の中に画像情報が相対的に変化する複数の領域がある
場合において、その境界部分の画質を劣化させないよう
にし得るようにした映像信号符号化方法を提案しようと
するものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、ディジ
タル映像信号Ｓ１４を量子化ステップ５ＴＥＰＧによっ
て量子化することにより伝送データＳ１６を発生するよ
うになされた量子化符号方法において、　伝送しようと
する被符号化画像領域ＲＧＳ、に隣接する隣接画像領域
について、画像情報の変化の程度を表す静止度データＷ
（ＷＡ、ｗ、　、ＷＣ）を発生し、　この静止度データ
Ｗ（ＷＡ、Ｗｌ　、Ｗｃ　）の大きさと、被符号化画像
領域ＲＧＳ、の動きを表す動きデータとに基づいて量子
化ステップ５ＴＥＰＧを制御するようにする。

また第２の発明はディジタル映像信号Ｓ１４を量子化ス
テップ５ＴＥＰＧによって量子化することにより伝送デ
ータ３１６を発生するようになされた映像信号符号化方
法において、伝送しようとする被符号化画像領域ＲＧ　
Ｓ　＊に隣接する隣接画像領域Ｒｃｓａ　、ＲＣ３Ｉ　
、ＲＧＳｃについて画像情報の変化の程度を表す静止度
データＷ（ＷＡ、Ｗ、　、ＷＣ）を発生し、　この静止
度データＷ（Ｗ７、Ｗｌ、ＷＣ）の大きさと、被符号化
画像領域ＲＧＳ、の動きを表す動きデータとに基づいて
変換率データＲＡＴＩＯを求め、この変換率データＲＡ
ＴＩＯによってバッファメモリ３のデータ残量に応じて
決まるフィードバック量子化ステップ５ＴＥＰ□を変換
して量子化ステップ５ＴＥＰＧを制御するようにする。

１作用 被符号化画像領域ＲＧＳ、についての静止度データＷ　
（Ｗａ　、　Ｗｍ　、Ｗｃ　）と、被符号化画像領域Ｒ
ＧＳ、の動きデータは、被符号化画像領域ＲＧ　Ｓ　ｏ
の位置に画像の境界があるか否かを表す。

従って隣接画像領域ＲＧＳａ　ＳＲＧＳｍ　、ＲＧＳＣ
の静止度データＷ　ＣＷＡ　、Ｗｌ　、Ｗｃ　）及び符
号化画像領域ＲＧＳ、の動きデータとに基づいて量子化
ステップ５ＴＥＰＣを制御して画像の境界について細か
い量子化を実行し得ることにより、この分伝送データの
画質を改善できる。

また静止度データ及び動きデータとに基づいてフィード
バック量子化ステップ５ＴＥＰＦＩを変換する変換率デ
ータＲＡＴＩＯを得るようにし、これにより量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧをフィードバック量子化ステップ５ＴＥ
ＰＦＩに基づいて制御できるようにしたことにより、簡
易な構成によって容易に量子化ステップを制御すること
ができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（Ｃ１）第１実施例 第８図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、量子化回路１６はデータ制御回路３１から与えら
れる量子化ステップ制御信号Ｓ３１によって量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧを制御される。

データ制御回ｊ！ｉ！ｔ３１は動き補償回路２１から与
えられる伝送データ情報Ｓ３３とバッファメモリ３の残
量データ信号３２５とに基づいて第２図に示す量子化ス
テップ算定処理手順に従って量子化ステップ５ＴＥＰＧ
を算定し、これを量子化ステップ制御信号Ｓ３１として
送出する。

第２図（Ａ）及び（Ｂ）の量子化ステップ算定処理手順
においてデータ制御回路３１は第３図に示すように、ｌ
フレームの画像をメイン領域ＲＯＭとし、メイン領域Ｒ
ＯＭを１６画素Ｘ１６画素分の伝送単位ブロックでなる
サブ領域ＲＧＳに分割し、このサブ領域ＲＧＳの有意画
像情報を構成する各画素データＤＡＴＡを伝送データに
量子化する。

すなわちデータ制御回路３１はステップＳＰＩにおいて
当該量子化ステップ算定処理手順に入ると、　ステップ
ＳＰ２において伝送バッファメモリ３を残量データ信号
Ｓ２５に基づいて知ることができる伝送バッファメモリ
３の残量データによって決まるフィードバック量子化ス
テップ５ＴＥＰ０と、被符号化サブ領域ＲＧＳ、の全で
の画素データＤＡＴＡ！　　（ｉ　＝Ｏ〜２５５）とを
それぞれ比較した後、ステップＳＰ３において全ての画
素データＤ　Ａ　Ｔ　Ａ　ｔ　　（ｉ　＝　Ｏ〜２５５
）がフィードバック量子化ステップ５ＴＥＰ、、より小
さいか否かの判断をする。

ここで肯定結果が得られると、このことは現在量子化し
ようとしているフレーム、すなわち現フレームを構成す
るメイン領域ＲＧＭの有意画像情報（例えば前フレーム
及び現フレーム間の差分データ）が実質上数値ｒｏ」レ
ベルの状態にあり、従って動きがないことを表している
。

このとき、データ制御回路３１はステップＳＰ４に移っ
てフィードバック量子化ステップ５ＴＥＰ□を量子化ス
テップ５ＴＥＰＧに置き換えた後、ステップＳＰ５にお
いて当該量子化ステップ５ＴＥＰＧを量子化回路１６に
送出する。

かくしてデータ制御回路３１は当該量子化ステップ算定
処理手順をステップＳＰ６において終了する。

データ制御回路３１がこのような処理を実行するような
状態にあるときには、実際上変換符号化回路１５から量
子化回路１６に供給される変換符号化信号Ｓ１５は、伝
送すべき有意画像情報がないことにより数値「Ｏ」レベ
ルないし雑音レベルにあることにより、量子化回路１６
は量子化データＳ１６として数値「０」のデータを送出
することになり、結局伝送すべきデータを発生しない状
態に制御される。

これに対してステップＳＰ３において否定結果が得られ
ると、このことはいずれかのサブ領域ＲＧＳに伝送すべ
き有意画像情報があることを意味し、このときデータ制
御回路３１はステップＳＰ７に移って、当該有意画像情
報をもつ被符号化サブ領域ＲＧＳ、（第３図）について
、これを量子化する際に用いる量子化ステップ５ＴＥＰ
Ｇを算定する処理に入る。

ここで被符号化サブ領域ＲＧＳについての量子化ステッ
プ５ＴＥＰＣ；は当該被符号化サブ領域ＲＧｓ、に隣接
する隣接サブ領域の有意画像情報との関係においてその
値が決定される。

すなわちデータ制御回路３１はステップＳＰ７において
被符号化サブ領域ＲＧＳ＠に対して、Ｈ方向（すなわち
水平走査方向）に沿って１つ前の隣接サブ領域ＲＧＳ、
（第３図）についてその有窓画像情報は静止しているか
否か（すなわち前フレームにおける隣接サブ領域ＲＧＳ
Ａの画像情報と比較して変化があるか否か）を判断する
。

ここで否定結果が得られると、このことは隣接サブ領域
ＲＧＳＡに何らかの動きがあったことを意味し、このと
きデータ制御回路３１はステップＳＰ８に移って隣接サ
ブ領域ＲＧＳ、についての静止率データＷＡを数値「Ｏ
」に設定した後火のステップＳＰ９に移る。

これに対してステップＳＰ７において肯定結果が得られ
たとき、データ制御回路３１はステップ５ＰＩＯにおい
て静止率データＷＡを数値「３」に設定した後火のステ
ップＳＰ９に移る。

このステップＳＰ９においてデータ制御回路３１は被符
号化サブ領域ＲＧＳ、に対してＶ方向（すなわち垂直走
査方向）に隣接する１つ前の隣接サブ領域ＲＧＳ、（第
３図）についてその有意画像情報は前フレームと比較し
て静止状態にあるか否かの判断をし、否定結果が得られ
たときステップ５ＰＩＩにおいて隣接サブ領域ＲＧＳ＊
の静止率データＷＩとして数値ｒ□、を設定した後火の
ステップ５Ｐ１２に移る。これに対してステップＳＰ９
において肯定結果が得られたときデータ制御回路３１は
ステップ５Ｐ１３において静止率データＷ２として数値
「２」を設定した後火のステップ５Ｐ１２に移る このステップ５Ｐ１２においてデータ制御回路３１はＨ
方向（すなわち水平走査方向）に隣接する隣接サブ領域
ＲＧＳ、に対して１つ後の隣接サブ領域ＲＧＳｃ（被符
号化サブ領域ＲＧＳ、に対して斜め右上方の方向におい
て隣接している）についてその有意画像情報に変化が生
じたか否かを判断し、否定結果が得られたときステップ
５ＰＩ−４において静止率データＷｃとして数値「Ｏ」
を設定した後火のステップ５Ｐ１５に移る。これに対し
てステップ５Ｐ１２において肯定結果が得られたときス
テップ５Ｐ１６において静止率データＷｃに数値ｒｌＪ
を設定した後火のステップ５Ｐ１５に移る。

かくしてデータ制御回路３１はステップＳＰ７からステ
ップ５Ｐ１５までの間に、被符号化サブ領域ＲＧＳ、に
隣接する隣接サブ領域ＲＧＳ、、ＲＣ；Ｓ、及びＲＣ；
Ｓ、について、その有意画像情報の画像情報の変化を検
出し、変化がないとき静止率データＷａ　、Ｗｍ　、Ｗ
ｃとして数値「０」の重み付けを与えるのに対して、変
化がある場合には静止率データＷａ　、Ｗｓ　、Ｗｃに
対して次式％式％（１） （２） （３） のように、数値「３」、「２」及び「１」の重み付けを
与える。

ステップ５ＰＩＯ，５Ｐ１３及び５Ｐ１６における重み
付は処理は、隣接サブ領域ＲＧＳＡ、ＲＧＳ、及びＲＧ
Ｓｃが静止しているときその静止状態が被符号化サブ領
域ＲＧＳ、の有意画像情報に与える影響の度合いを表し
ている。

すなわち隣接サブ領域ＲＧ　Ｓ　ａの静止率データＷＡ
に対してステップ５ｐｉｏにおいて数値「３」の重みを
与えたのは、Ｈ方向について被符号化サブ領域Ｒｃｓｏ
との間の相対的画像情報の変化を１つの隣接サブ領域Ｒ
ＧＳ＆の有意画像情報から得ようとしていることを意味
している。

これに対してステップ５Ｐ１３及び５Ｐ１６においてＶ
方向に隣接する隣接サブ領域ＲＧＳ、及びＲＧＳｃに対
応する静止率データＷ、及びＷＣに数値「２」及びｒｌ
Ｊの重みを与えるのは、第１に■方向に被符号化サブ領
域ＲＣ；Ｓ、の有意画像情報に影響を与える有意画像情
報は隣接サブ領域ＲＧ　Ｓ　ｓ及びＲＧ　Ｓ　ｃの有意
画像情報であるが、これら２つの隣接サブ領域ＲＧＳ＠
及びＲＧＳＣ全体から受ける影響は水平方向の隣接サブ
領域ＲＧＳ、から受ける影響とほぼ等しいと考えて良く
、従って静止率データＷ、及びＷｃの和の値（すなわち
数値ｒ２」＋　’ＩＪ　＝　’３Ｊ　）が静止率データ
ＷＡの（！　（すなわち数値「３」）と等しくなるよう
に選定した。

これに加えて第２に、　被符号化サブ領域ＲＧＳ、と隣
接サブ領域ＲＧＳ、及びＲＧＳｃとの負離は、隣接サブ
領域ＲＧＳ、の方が近いので受２：る影響の度合いは隣
接サブ領域ＲＧＳ、よりＲ〔Ｓ、の方が大きいと考えて
良く、従って■方向Ｑ隣接すブ領域ＲＧ　Ｓ　＊及びＲ
ＧＳ、に対して数句ｒ２Ｊ及びｒｌＪの重みを与える。

かかる処理を終了した後データ制御回路３Ｈｊステツプ
５Ｐ１５において、　隣接サブ領域ＲｃＳａ　、ＲＧＳ
ｅ及びＲＣ，５ｃ（７）静止率データｗＡＷ、及びＷｃ
について次式 ％式％（４） のように、静止率データＷａ　、Ｗｓ及びｗｃをか算し
て被符号化サブ領域ＲＧＳ、に対する３つの隣接サブ領
域ＲＧＳａ　、ＲＧＳｍ　、ＲＧＳｅからの総合的な影
響の度合いを表す静止率データＷを求める。

続いてデータルｍ回路３１は静止率データＷに基づいて
フィードバック量子化ステップ変換率データＲＡＴ　Ｉ
　Ｏを算定する処理に入る。

すなわちデータ制御回路３１はステップ５ＰＩ７におい
て静止率データＷが３より大きいか否かの判断をし、肯
定結果が得られたときステップ５Ｐ１Ｂに移って被符号
化サブ領域ＲＧＳ、の動きベクトルが「Ｏ」か否かの判
断をする。

ここで否定結果が得られると、このことは隣接サブ領域
ＲＧＳＡ、ＲＧＳ、及びＲＧＳｅの有意画像情報には変
化がない又は小さいのに対して被符号化サブ領域ＲＧＳ
、に画像の動きがあり、従って被符号化サブ領域ＲＧＳ
、の位置に画像の変化が生じていることを表している。

このときデータ制御回路３１はステップ５Ｐ１９におい
てフィードバック量子化ステップ変換率データＲＡＴＩ
Ｏとして最も大きな数値ｒ１．８　Ｊを設定した後、ス
テップ５Ｐ２０において次式のように、フィードバック
量子化ステップ５ＴＥＰＦＩをフィードバック量子化ス
テップ変換率データＲＡＴＩ　Ｏで除算した値を量子化
ステップ５ＴＥＰＧとして算定する。

データ制御回路３１はこのようにして算定した量子化ス
テップ５ＴＥＰＧをステップＳＰ２１において量子化回
路１６に量子化制御信号Ｓ３１として出力した後、ステ
ップ５Ｐ２２において当該量子化ステップ算定処理手順
を終了する。

この結果量子化回路１６は被符号化サブ領域ＲＧ　Ｓ　
ｏにある画像の境界を最も小さい数値の量子化ステップ
５ＴＥＰＧを用いて量子化することにより、当該境界の
画像情報を一段と細かく量子化することにより、目につ
き易い境界部分の画像を一段と画質が高い伝送データに
量子化することができる。

これに対してステップ５ｐｉｓにおいて肯定結果が得ら
れると、　このことは隣接サブ領域ＲＧＳＡ、ＲＧＳ、
及びＲＧ　Ｓ　ｃの有意画像情報の変化が「０」又は小
さい状態にあるのに対して被符号化サブ領域ＲＧＳ、に
も動きがない状態の画像が生じていることを意味する。

このときデータ制御回路３１はステップ５Ｐ２３におい
て隣接サブ領域ＲＧ　Ｓａ　、　ＲＧ　Ｓｓ及びＲＧＳ
ｃの有意画像情報の変化の仕方に対応する値を有するフ
ィードバック量子化ステップ変換率データＲＡＴＩＯを
設定した後、ステップ５Ｐ２０における量子化ステップ
５ＴＥＰＧの演算を実行する。

この実施例の場合データ制御回路３１はステップ５Ｐ２
３において、　静止率データＷが数値「６」のとき（全
ての隣接サブ領域ＲＧＳＡ、ＲＧＳ、　、ＲＧＳｃに画
像情報の変化がないことを意味する）、フィードバック
量子化ステップ変換率データＲＡＴｉＯとして最も大き
な値ｒ１．８　Ｊを設定する。かくして量子化回路１６
は、量子化ステップ５ＴＥＰＧとして最も小さな値を設
定されることにより、隣接サブ領域ＲＣ；Ｓ、、ＲＣ；
Ｓ。

及びＲＧＳｃに画像の変化がなく、しかも被符号化サブ
領域ＲＣ；Ｓ、に画像の動きがないような画像の状態が
得られたとき、被符号化サブ領域ＲＧＳ、を最も小さい
量子化ステップ５ＴＥＰＧによって細かい量子化を実行
する。

またデータ制御回路３１は、静止率データＷが５又は４
のとき（隣接サブ領域ＲＧＳＡと、ＲＧＳｓ＋及びＲＧ
Ｓｃの一方とに画像の変化がない状態になっていること
を意味する）、少し小さい数値ｒ１．５　Ｊをフィード
バック量子化ステップ変換率データＲＡＴＩＯとして設
定する。かくして量子化回路１６は、被符号化サブ領域
ＲＧＳ、に隣接した画像部分の一部に画像の変化がある
ような画像について被符号化サブ領域ＲＧＳ、を少し粗
い量子化を実行する。

さらにデータ制御回路３１は、静止率データＷが数値「
３」のとき（隣接サブ領域ＲＧＳ、だけが静止し、また
はＲＧ　Ｓ　ｓ及びＲＧＳ、だけが静止していることを
意味する）、フィードバック量子化ステップ変換率デー
タＲＡＴＩＯとしてさらに小さい値ｒ１．２　Ｊを設定
する。かくしてデータ制御回路３１は量子化ステップ５
ＴＥＰＧＯ値をさらに大きくすることにより被符号化サ
ブ領域ＲＧＳ、に対してさらに粗い量子化を実行する。

またステップ５Ｐ１７において否定結果が得られたとき
データ制御回路３１はステップ５Ｐ２４において動きベ
クトルがＯか否かの判断をする。

ここで否定結果が得られると、このとき静止率データＷ
が数値「３」以下であることにより最も影響が大きい隣
接サブ領域ＲＧＳ＆の画像に変化がある（隣接サブ領域
ＲＧＳ、又はＲＧＳｃのいずれか一方が静止している）
のに対して、被符号化サブ領域ＲＧＳ、に画像の動きが
ないような画像であることを検知したことを意味する。

このときデータ制御回路３１はステップ５Ｐ２５におい
てフィードバック量子化ステップ変換率データＲＡＴＩ
Ｏの値を中程度の値ｒ１．５　Ｊに設定した後、上述の
ステップ５Ｐ２０において量子化ステップ５ＴＥＰ（１
，を求める演算を実行する。

かくしてデータ制御回路３１は静止した被符号化サブ領
域ＲＧＳ、に対してＨ方向に隣接した隣接サブ領域ＲＧ
Ｓ、に画像の変化があり、従って被符号化サブ領域ＲＧ
Ｓ、に画像情報の境界があるので、被符号化サブ領域Ｒ
Ｃ；Ｓ、については少し粗い量子化を実行することによ
り、画質を劣化させない程度にデータ量を圧縮した伝送
データを発生することができることになる。

さらにステップＳＰ２４において肯定結果が得られると
、このことは隣接サブ領域ＲＧＳ、、ＲＧＳ、及びＲＧ
Ｓｃの画像に変化が生じたと同時に、被符号化サブ領域
ＲＧＳ、の画像も動いたことを表しており、このときデ
ータ制御回路３１はステップ５Ｐ２６においてフィード
バック量子化ステップ変換率データＲＡＴＩＯとしてフ
ィードバック量子化ステップに対して変換をしない値「
１．０」を設定した後、ステップ５Ｐ２０において量子
化ステップ５ＴＥＰＧの演算を実行する。

かくしてデータ制御回路３１は量子化回路１６において
隣接サブ領域ＲＧ　Ｓａ　、ＲＧ　Ｓｓ及びＲＧＳｃと
共に動くような画像が被符号化サブ領域ＲＧ　Ｓ　ｏに
ある状態のとき、フィードバック量子化ステップ５ＴＥ
Ｐ□を縮小変換せずにそのまま用いることにより粗い量
子化をさせ、その結果視感度が低い動く画像部分につい
てのデータ発生量を抑制するような制御をする。

第２図の構成によれば、被符号化サブ領域ＲＧＳ０の有
意画像情報を量子化するにつき、隣接サブ領域ＲＧＳａ
　、ＲＧＳＩ及びＲＧＳｃにおける画像の変化の仕方を
判定すると同時に、被符号化サブ領域ＲＧＳ、の動きの
有無を判定して両者の相対的な変化ないし動き方に応じ
て量子化ステップ５ＴＥＰＧの値を選定するようにした
ことにより、メイン領域ＲＯＭの各部分の画像情報の内
容に適合するように量子化ステップを制御することがで
き、かくして従来の場合と比較して一段と高い画質の伝
送データを発生させることができる。

（Ｇ２）第２実施例 第４図は第２実施例を示し、第２図（Ａ）及び（Ｂ）と
の対応部分に同一符号を付して示すように、データ制御
回路３１は、第２図（Ｂ）のステップ５Ｐ１８及び５Ｐ
２４をステップ５Ｐ１８Ｘ及び５Ｐ２４Ｘに置き換えた
ような量子化ステップ算定処理手順を実行する。。

第２図（Ａ）及び（Ｂ）の場合データ制御回路３Ｉは、
被符号化サブ領域ＲＧＳ、だけについて動きベクトルが
「Ｏ」であるか否かの判断をすることにより被符号化サ
ブ領域ＲＣ；Ｓ、に動きがあるか否かを判断するように
したが、第４図の実施例の場合にはこれに代え、「被符
号化サブ領域ＲＧＳ、の動きベクトルと隣接サブ領域Ｒ
ＧＳ、の動きベクトルとの差がＯであり、かつ被符号化
サブ領域ＲＧＳ、の動きベクトルと隣接サブ領域ＲＧＳ
、の動きベクトルとの差がＯか否か」の判断をするよう
になされている。

第４図の構成によれば、被符号化サブ領域ＲＧＳ、の有
意画像情報の動き方が隣接サブ領域ＲＧＳ、　、ＲＧＳ
＠の動き方と一致するか否かに応じて量子化する際の量
子化ステップ５ＴＥＰＧを制御するようにしたことによ
り、画像上動きのある画像の中でも動きの異なる領域が
あれば当該境界部分を細かな量子化ステップで量子化で
き、これによりさらに−段と有意画像情報の内容に適用
した画質の伝送データを発生させることができる。

（Ｇ３）他の実施例 （１）上述の実施例においては、ステップ５ＰＩＯ１Ｓ
Ｐ１３及び５Ｐ１６　（第２図（Ａ））において隣接サ
ブ領域ＲＧＳＡ、ＲＧＳ、及びＲｃｓｃに対してそれぞ
れ重みの異なる静止率データＷＡ、Ｗ、及びＷ、を割当
てるようにした場合について述べたが、これに代え同じ
重みを割当てるようにしても上述の場合と同様の効果を
得ることができる。

（２）また上述の実施例においては、第３図に示すよう
に、隣接サブ領域ＲＧＳ、及びＲＧＳ、と隣接するサブ
領域ＲＧＳ、については被符号化サブ領域ＲＧＳ、との
相関を検出しないようにした場合について述べたが、こ
れに代え、当該サブ領域ＲＧＳ、の変化をも含めて隣接
サブ領域についての静止率データＷを求めるようにして
も良い。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、被符号化サブ領域の画像
の動きと、隣接サブ領域の変化とに基づいて量子化ステ
ップを決めるようにしたことにより、静止領域と変化領
域との間の境界部分を必要に応じて細かく量子化するこ
とができることにより、この分画質が一段と向上した伝
送データを発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による映像信号符号化方法を適用した画
像データ発生装置を示すブロック図、第２図（Ａ）及び
（Ｂ）は本発明による映像信号符号化方法の一実施例を
示すフローチャート、第３図は画像情報の内容の検出手
法の説明に供する路線図、第４図は第２実施例を示すフ
ローチャート、第５図は高能率符号化方法の説明に供す
る路線図、第６図は従来の映像信号符号化処理装置を示
すブロック図、第７図はその量子化ステップの説明に供
する特性曲線図、第８図は従来の画像データ発生装置を
示すブロック図である。 ｌ・・・・・・画像データ発生装置、２・・・・・・映
像信号符号化回路部、３・・・・・・伝送バッファメモ
リ、４・・・・・・伝送路、５・・・・・・画像データ
記録再生装置、１５・・・・・・変換符号化回路、１６
・・・・・・量子化回路、２１・・・・・・動き補償回
路、３１・・・・・・データ制御回路。 代 理 人 田 辺 恵 基 躬ｆ笑施例 第２反（Ｂ） Ｒ（３Ｓ’７フオ資域 画イ象横瓶Ｏ変化ｎ験出 烙 図 Ａ能率ｊＦｒ号化 ｆｙ５　　冨

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル映像信号を量子化ステップによつて量
   子化することにより伝送データを発生するようになされ
   た映像信号符号化方法において、伝送しようとする被符
   号化画像領域に隣接する隣接画像領域について、画像情
   報の変化の程度を表す静止度データを発生し、 上記静止度データの大きさと、上記被符号化画像領域の
   動きを表す動きデータとに基づいて量子化ステップを制
   御する ことを特徴とする映像信号符号化方法。
2. （２）ディジタル映像信号を量子化ステップによつて量
   子化することにより伝送データを発生するようになされ
   た映像信号符号化方法において、伝送しようとする被符
   号化画像領域に隣接する隣接画像領域について画像情報
   の変化の程度を表す静止度データを発生し、上記静止度
   データの大きさと、上記被符号化画像領域の動きを表す
   動きデータとに基づいて変換率データを求め、 上記変換率データによつてバッファメモリのデータ残量
   に応じて決まるフィードバック量子化ステップを変換し
   て量子化ステップを制御することを特徴とする映像信号
   符号化方法。