JPH03129982A - 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４図〜第７図） Ｄ発明が解決しようとする問題点（第４図〜第７図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図〜第３図）１作
用（第１図〜第３図） Ｇ実施例 （Ｇ１）第１実施例（第１図〜第３図）（Ｇ２）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、特に映像信号を高
能率符号化データに変換処理する場合に適用して好適な
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、伝送しようと
する画像情報の変化に応じて量子化ステップを制御する
ようにしたことにより、伝送デー夕の画質を一段と改善
できる。

Ｃ従来の技術 従来動′＃Ｊｌ！ｉＬ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ＣＤ　（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．、Ｌｔｓ　ｊ３’・・・・・におい
て動画の画像ＰＣＩ、ＰＯ２、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、Ｐ
Ｏ２、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ＰＣＩ、Ｐ
Ｏ２、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ＰＣＩ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Ｐｃｔ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、ＰＣ２、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１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）ｖｎに量子化
して伝送バッファメモリ３に一時記憶させ、当該伝送バ
ッファメモリ３に一時記憶された高能率符号化データＤ
ｖｒｒを所定の伝送速度で伝送データ［）ｔａａｓｓ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　ｆＩＩＡ□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工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５ＴＥ
ＰＧ　（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Ｄｖａ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Ｘ１６画素のデータ）でなる伝送単位
ブロックデータ３１１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３１２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３
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
野花データ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３１
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Ｉ８に
おいて第１及び第２の管理情報３１８及び３１９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３１６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
を通し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３１Ｂとして供給されることにより、偏差デ
ータＳ１４に対応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５１９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１１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、減算回路１３に供給される前フ
レームデータ３１３として「０」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３１２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３１５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１ｍ１８を通じて伝送画像データＳ
２０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Ｓ１
２が逆変換回路１９において復号化偏差データＳ２１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Ｐｃｔがフレーム内符号化データと
して伝送された後、時点ｔ２において画像データＰＣ２
が現フレームデータ３１２として減算回路１３に供給さ
れるタイミングになると、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３１３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３１４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１日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３２１として加算回
路２０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ＰＣ１と、現フレー
ムデータＳ１２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３２３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３２１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、１＝１．（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Ｐｃ
ｔ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ＰＣＩ２を、偏差データＳ１４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３１２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Ｓ２０を順次伝送データＤ□□３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Ｓ２５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３２０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Ｓ２５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３１４に対する量子化データＳ１
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Ｓ２０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
Ｄ　ＴＩＩＡ□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ーフロー又はアンダーフロ
ーを生じさせるおそれがないよう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
なされている。

しかしこの手法は、符号化しようとする画像の性質を反
映するようにはなされていないので、高い画質の伝送デ
ータを得ようとするにつき、未だ不十分である。

特に人間の視感度特性は、伝送画像の画質を評定する際
の重要な条件の１つであり、これを満足させることがで
きなければ、実用上高い画質の画像を伝送できなくなる
。

すなわち人間の視感度特性として、視覚のマスキング効
果がある。このマスキング効果は、複雑な画像（高周波
成分を多く含むような画像）及びシンプルな画（＆（高
周波成分を余り含まないような画像）を同じ量子化ステ
ップで量子化した場合に、複雑な画像の方がシンプルな
画像に比べて画質の劣化が感知し難いような現象をいう
。

そこで映像信号の伝送効率を高める手段として、複雑な
画像についてはこれを大きな量子化ステップによって粗
い量子化をすれば、視覚上画質を劣化させることなく、
−段と効率良く有意画像情報を伝送できると考えられる
。

ところが実際上画像の内容を検討すると、複雑な画像領
域とシンプルな画像領域との境界部分には、例えば物体
のエイジの画像のように画像情報が急激に変化するよう
な場合が多い、このような画像を大きな値の量子化ステ
ップを用いて粗い量子化をすると、実際上エツジ部分な
どにモスキードノイズが生じたり、複雑な画像領域及び
シンプルな画像領域間が滑らかに接続されないような画
像が生じたりした伝送データが発生する結果になり、こ
の分画質が劣化する問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複雑な画
像領域及びシンプルな画像領域間の画像領域の画質を劣
化させないような量子化処理をな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
うになされた映像信号符号化方法において、被符号化画
像領域ＲＧＳ、の第１の画像情報ＡＣＣと、この被符号
化画像領域ＲＧＳ０と隣接する隣接画像領域ＲＧＳｋの
第２の画像情報量〇〇にとの変化を表す差分情報ＤＩＦ
Ｆを求め、この差分情報Ｉ）ＩＦＦに基づいて被符号化
画像領域ＲＧＳ、のディジタル映像信号を量子化する際
に用いる量子化ステップ５ＴＥＰＧを決めるようにする
。

１作用 被符号化画像領域ＲＧＳ、及び隣接画像領域ＲＧ　Ｓ　
ｈの画像情報の変化量に応じて被符号化画像領域ＲＧＳ
、を量子化する際の量子化ステップ５ＴＥＰＧを決める
ようにしたことにより、例えば物体のエツジのように画
像情報が激しく変化するような画像部分については小さ
い量子化ステップ５ＴＥＰＧを用いて細かい量子化処理
を実行することにより、当該激しい変化を表す画像部分
を高画質の伝送データに量子化でき、その結果当該画像
部分を滑らかに接続すると共に、ノイズの発生を有効に
抑制した伝送データを容易に発生させることができる。

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。

（Ｇｌ）第１実施例 第７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、画像データ発生装置１はデータ制御回路３１を
有し、動き補償回路２１から得られる伝送データ情報Ｓ
３３に基づいて伝送しようとする画像データの性質を検
出し、当該検出情報に基づいて第２図に示す量子化ステ
ップ算定処理手順を実行することにより、伝送しようと
する有意画像情報の性質に応動するように変化する量子
化ステップを算定して量子化ステップ制御信号Ｓ３１を
量子化回路１６に供給するようになされている。

この実施例の場合データ制御回路３１は、現フレームメ
モリ１２から発生される現フレームデータＳ１２につい
て、第３図に示すように、１フレ一ム分の画像データに
対してメイン領域ＢＧＭを割当てると共に、例えば伝送
単位ブロックデータごとにサブ領域ＲＧＳ、を割当てる
ことにより、メイン領域ＲＧＭを構成するｌフレーム分
の画像について、サブ領域ＲＧＳ、の画像情報量の変化
を検出することによって各画像部分の性質を評定する。

すなわちメイン領域ＲＧＭ内の任意の位置にあるサブ領
域を被符号化画像領域に指定してその伝送単位ブロック
データを量子化しようとする場合、被符号化サブ領域Ｒ
Ｃ；Ｓ、を取り囲む８つの隣接サブ領域ＲＧＳｋ　（ｋ
＝１〜８）の有意画像情報量と、被符号化サブ領域ＲＧ
　Ｓ　ｏの有意画像情報量との差分のうち、最大値とな
る差分データを抽出し、これを被符号化サブ領域ＲＧＳ
、と隣接サブ領域ＲＧＳ、（ｋ＝１〜８）との間の画像
上の性質の変化であると判定し、当該差分データ量の大
きさに応じて被符号化サブ領域Ｒｃｓａを符号化する際
に用いる量子化ステップ５ＴＥＰＧを決めるようにする
。

すなわちデータ制御回路３１はステップＳＰＩにおいて
量子化ステップ算定処理手順を開始すると、ステップＳ
Ｐ２において被符号化サブ領域ＲＣＳ、について伝送信
号の絶対値和ＡＣＣ，を次式 ％式％（１） のように、被符号化サブ領域ＲＧＳ、を構成する１６Ｘ
１６＝　２５６個の画素データを積算することにより求
めた後、 次式 のよって１画素当たりの画素平均値データＭＥＡＮ０を
求める。

続いてデータ制御回路３１はステップＳＰ３において隣
接する８つの隣接サブ領域ＲＧＳｍ（ｋ＝１〜８）につ
いて同様にして次式 ％式％ （３） によって絶対値和ＡＣＣ，（ｋ＝１〜８）を求めた後、
次式 によって１画素平均値Ｍ　Ｅ　Ａ　Ｎ　＊　　（ｋ　＝
　１〜８）を求める。

続いてデータ制御回路３１はステップＳＰ４において当
該演算結果に基づいて、次式 ％式％） （５） のように、被符号化サブ領域ＲＧ　Ｓ　ｏの絶対値和Ａ
ＣＣ，と、　隣接する８つの隣接サブ領域ＲＧＳ、（ｋ
＝１〜８）の差分の絶対値のうち、最大値となる最大値
差分ＤＩＦＦを求める。

かくしてデータ制御回路３１はステップＳＰ２〜ＳＰ４
において被符号化サブ領域ＲＧＳ、における有意画像情
報量（すなわち絶対値和Ａ　ＣＣ。

）と、その周囲を取り囲む隣接サブ領域ＲＧＳお（ｋ＝
１〜８）の有意画像情報量の変化のうち、最も変化が激
しい状態を当該被符号化サブ領域ＲＧ　Ｓ　ｏにおける
有意画像情報の画像性質上の特徴として認識し、この最
大値差分ＤＩＦＦの大きさに基づいて続いて量子化ステ
ップ３７ＥＰＧを演算する処理を実行する。

すなわちデータ制御回路３１は順次ステップＳＰ５及び
ＳＦ３において次式 ％式％ （６） （７） のように設定された第１及び第２の画像情報評定基準値
ＥＳＴ１及びＥＳＴ２より大きいか又は等しいか否かの
判定を実行する。

ここで第１及び第２の画像情報評定基準値ＥＳＴｌ及び
ＥＳＴ２はそれぞれ画像情報の変化の激しさを分類する
ような値に選定され、これにより第１にステップＳＰ５
において肯定結果が得られたとき（すなわちＤＩＦＦ≧
１０のとき）被符号化サブ領域ＲＧＳ、における変化の
仕方が最も激しいことを判定し得、また第２にステップ
ＳＰ５において否定結果を得ると共にステップＳＰ６に
おいて肯定結果が得られたとき（すなわち１０＞ＤＩＦ
Ｆ≧５のとき）当該被符号化サブ領域ＲＧＳ。

における画像情報の変化の仕方が中程度であることを判
定し得、さらに第３にステップＳＰ５及びＳＦ３におい
て共に否定結果が得られたとき（すなわちＤＩＦＦ＜５
のとき）、当該被符号化サブ領域ＲＧＳ、における画像
情報の変化が小さいと判定し得る。

かくしてデータ制御回路３１は、ステップＳＰ５におい
て肯定結果が得られたことにより被符号化サブ領域ＲＧ
Ｓ、において画像情報が激しく変化したことを判定した
とき、ステップＳＰ７に移って次式 ％式％ （８） のように、画像変化評定係数データＲＡＴＩＯとして数
（ｔＩ　Ｏ、８を設定した後ステップＳＰ８に移る。

またデータ制御回路３１はステップＳＰ６において肯定
結果が得られることにより被符号化サブ領域ＲＧＳ、に
おいて生した画像情報の変化が中程度であると判定した
とき、ステップＳＰ９に移って次式 ％式％ （９） のように、画像変化評定係数データＲＡＴＩＯとして数
値０．９を設定した後上述のステップＳＰ８に移る。

さらにデータ制御回路３１はステップＳＰ６において否
定結果が得られることにより被符号化サブ領域ＲＧＳ、
における画像情報の変化が小さいと判定したとき、ステ
ップ５ＰＩＯに移って次式％式％ （） のように、画像変化評定係数データＲＡＴ　Ｉ　Ｏとし
て数値１．０を設定した後上述のステップＳＰ８に移る
。

かくして制御回路３１は被符号化サブ領域ＲＧＳ０にお
ける情報の変化量を表す画像変化評定係数データＲＡＴ
ＩＯを設定できる。

続いてデータ制御回路３１はステップＳＰ８において次
式 （１１） によって表されるバッファ残量指標データ　ＳＴＰ□を
求めた後ステップ５ＰＩＩにおいて次式％式％ （１２） を演算することによって量子化ステップ５ＴＥＰＧを算
定する。

ここでデータ制御回路３１はステップＳＰ８においてバ
ッファ残量指標データＳＴＰ、、を演算する際に用いる
バッファ残量データとして、伝送バッファメモリ３から
フィードバックされて来るバッファ残量データ信号Ｓ２
５を用い、その値を（８）弐〜（ｌＯ）式に従って画像
変化評定係数データＲＡＴＩＯによって圧縮換算して量
子化ステップ５ＴＥＰＧを求める。

このようにして量子化ステップ５ＴＥＰＧを算出した状
態においてデータ制御回路３１は、ステップ５Ｐ１２に
おいて次式 ％式％ （１３） のように、数値「４」に設定された下限評定基準値ＥＳ
ＴＩＩとして数値４を設定し、量子化ステップ５ＴＥＰ
Ｇがこの下限評定基準値ＥＳＴＩ　１より小さいか否か
を判定すると共に、否定結果が得られたときステップ５
Ｐ１３において次式％式％ （１４） のように、数値ｒ１２８　Ｊに設定された上限評定基準
値ＥＳＴ１２として数値ｒ１２８　Ｊを設定し、量子化
ステップ５ＴＥＰＧがこの上限評定基準値ＥＳＴ１２よ
り大きいか否かの確認をする。

ここで下限評定基準値ＥＳＴＩＩは、量子化しようとす
る画素データがノイズ程度に小さくなったときこれを評
定できるような値に選定され、かくしてデータ制御回路
３１はステップ５Ｐ１２において肯定結果が得られたと
き、算定された量子化ステップ５ＴＥＰＧが過小になっ
たと判断してステップ５Ｐ１４に移って量子化ステップ
５ＴＥＰＧを当該下限評定基準値４に固定した後、ステ
ップ５Ｐ１５において量子化ステップ５ＴＥＰＣ；を量
子化ステップ制御信号Ｓ３１として量子化回路１６へ出
力してステップ５Ｐ１６において当該量子化ステップ算
定処理手順を終了する。

また上限評定基準値ＥＳＴ１２は算定された量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧの値が過大になったときこれを評定でき
るような値に設定され、かくしてステップ５Ｐ１３にお
いて肯定結果が得られたときステップ５Ｐ１７において
量子化ステップ５ＴＥＰＧの値を当該上限評定基準値Ｅ
ＳＴ１２＝１２８に固定した後、ステップ５Ｐ１３．５
Ｐ１４を通して当該量子化ステップ算定処理手順を終了
する。

これに対してデータ制御回路３１はステップ５Ｐ１３に
おいて否定結果が得られたとき、このことはステップ５
ＰＩＩにおいて算定された量子化ステップ５ＴＥＰＣ，
に異常がないことを意味し、このときデータ制御回路３
１はステップ５Ｐ１１において算定された量子化ステッ
プ５ＴＥＰＧをそのままステップ５Ｐ１５において量子
化回路１６へ出力した後ステップ５Ｐ１６において当該
量子化ステップ算定処理手順を終了する。

第２図の構成において、データ制御回路３１は被符号化
サブ領域ＲＣ３，を符号化する際に、ステップＳＰ２〜
ＳＰ４において隣接サブ領域ＲＧＳ、（ｋ＝１〜８）と
の間の有意画像情報量の差分を表す最大差分データＤＩ
ＦＦを求め、この最大値差分データＤＩＦＦに基づいて
ステップＳＰ５〜５ＰＩＯにおいて最大値差分データＤ
ＩＦＦの大きさに応じて画像変化評定係数データＲＡＴ
ＩＯの値を選定する。

この実施例の場合データ制御回路３１は３つの評定範囲
、すなわち ＤＩＦＦ≧１０ ・・・・・・　（１５） の第１の評定範囲 １０＞ＤＩＦＦ≧５ （１６） の第２の評定範囲 ５＞ＤＩＦＦ （１７） の第３の評定範囲が設定され、最大値差分データＤＩＦ
Ｆの値が当該第１、第２及び第３の評定範囲にそれぞれ
入ったとき、画像変化評定係数データＲＡＴＩＯとして
それぞれ値０．８．０．９及び１．０を割当てることに
より、有意画像情報の変化をそれぞれ評定する。

データ制御回路３１はこの評定結果を用いてステップＳ
Ｐ８及び５ＰＩＩにおいて、伝送バッファメモリ３のバ
ッファ残量を表すバッファ残量指標データＳＴＰ□に対
して重みを付けるように結合して量子化ステップ５ＴＥ
ＰＧを決める。

この結果データ制御回路３１は、最大値差分データＤＩ
ＦＦの値が大きくなって有意画像情報量の変化が大きく
なったとき画像変化評定係数ＲＡＴＩＯが小さくなるこ
とにより、これに応じて量子化ステップ５ＴＥＰＣを小
さくして行くようなような制御をする。

かくして被符号化サブ領域ＲＧＳ、の画像部分において
有意画像情報量に急激な変化が生じた場合には、この被
符号化サブ領域ＲＣ；Ｓ、の量子化ステップ５ＴＥＰＧ
を小さい値に制御することにより、−段と高い画質の伝
送データを発生させることができる。

従って第２図の構成によれば、有意画体情報量の変化が
激しい画像部分（このような画像部分は比較的シンプル
な画像領域と、複雑な画像領域との間の境界である場合
が多い）については、量子化ステップ５ＴＥＰＧを小さ
い値になるように制御することにより、当該激しい変化
部分をくっきりした画像データになるように量子化する
ことができ、この分伝送データ全体としての画質を一段
と向上し得る。

その結果当該激しい変化部分については細かい量子化ス
テップで量子化したことにより、実際上２つの画像部分
の境界を視覚上滑らかに接続したような画像として量子
化できると共に、モスキードノイズ等のノイズを発生さ
せないようにできる。

かくするにつき第２図の実施例の場合データ制御回路３
１は、ステップ５ＰＩＯ−３Ｐ１５において量子化ステ
ップ５ＴＥＰＧが取り得る範囲を制限するようにしたこ
とにより、伝送バッファメモリ３においてオーバーフロ
ーやアンダーフローを発生させないようにできる。

（Ｇ２〉他の実施例 （１）　　上述の実施例においては、　有意画像情報の
変化を表すデータとして画像変化評定係数データＲＡＴ
ＩＯを用いてバッファ残量指標データ５ＴＰＦＩを圧縮
する（乗算演算することにより）ようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ステップ５ＰＩＩ
における量子化ステップ５ＴＥＰＧの演算を変化量を表
すデータを用いて加減算す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）上述の実施例においては、画像がもつ情報量を表
すデータとして、画素データＤＡＴＡの絶対値和に基づ
いて隣接サブ領域との差分の最大値を用いるようにした
場合について述べたが、絶対値和に代えて映像信号のパ
ワーを用いるようにしても良く、また最大値に代えてダ
イナミックレンジを用いるようにしても良い。

また変換符号化回路１５としてディスクリートコサイン
変換回路を適用する場合には、ディスクリートコサイン
変換係数を有意画像情報量として検出するようにしても
良い。

（３）上述の実施例においては、第２図のステップＳＰ
８においてバッファ残量指標データＳＴＰ、。

を得るにつき、第７図の従来の槽底の場合のように伝送
バッファメモリ３から得られる残量データを用いるよう
にしたが、これに代え、残量データを動き補償回路２１
の伝送データ情報Ｓ３３に基づいてデータ制御回路３１
の内部において発生させるようにしても良い。

（４）上述の実施例においては、隣接サブ領域との間の
有意画像情報の変化を表すデータとして、絶対値和の差
分のうち最大値のものを用いるようにしたが、パラメー
タはこれに限らず例えば被符号化サブ領域ＲＧＳ、にお
ける画素信号の絶対値和と、最大値差分データＤＩＦＦ
との割合いをパラメータとして用いること等、要は有意
画像情報の変化の度合いを示すパラメータを用いれば良
い。

また場合によっては差分データ１Ａｃｃ、−Ａｃｃ、１
の最大値以外の値を用いるようにしても良い。

（５）上述の実施例においては、隣接サブ領域ＲＧＳｋ
として当該符号化サブ領域ＲＧＳ、を取り囲む全てのサ
ブ領域、すなわち８つの隣接サブ領域ＲＧ−３Ｉｌ　（
ｋ＝ｌ〜８）との差分を用いるようにしたが（第３図）
、一部の隣接サブ領域、例えば直前の隣接サブ領域ＲＧ
Ｓ４等との差分を用いるようにしても良い。

（６）上述の実施例においては、サブ領域ＲＧＳｋを伝
送単位ブロック（１６画素×１６画素の領域）に選定し
た場合について述べたが、　サブ領域ＲＧＳｋの広さは
伝送単位ブロックに限らず必要に応じて種々の大きさに
選定し得る。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、量子化しようとするサブ
領域と隣接サブ領域との間の画像情報の変化量に対応し
て変化するように量子化ステップを制御するようにした
ことにより、画像情報量が激しく変化する画像部分の画
質を高めるような伝送データを発生させることができ、
かくして画像情報が激しく変化する画像部分を滑らかに
接続できしかもノイズの発生を有効に抑制した伝送デー
タを発生することができる。

【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用いた画像
データ発生装置を示すブロック図、第２図はそのデータ
制御回路３１の量子化ステップ算定処理手順を示すフロ
ーチャート、第３図は被符号化サブ領域及び隣接サブ領
域の説明に供する路線図、第４図は高能率符号化処理の
説明に供する路線図、第５図は従来の画像データ発生装
置を示すブロック図、第６図は量子化ステップの説明に
供する特性曲線図、第７図は第５図の画像データ発生装
置の詳細構成を示すブロック図である。 ｌ・・・・・・画像データ発生装置、２・・・・・・映
像信号符骨化回路部、３・・・・・・伝送バッファメモ
リ、４・・・・・・伝送路、１５・・・・・・変換符号
化回路、１６・・・・・・量子化回路、３１・・・・・
・データ制御回路。 代 理 人 田 辺 恵 基 ネ皮Ｒ号イヒサブ々貢ユ大 劣 図 ４亮　屯λ性　庁号　ｆヒ 看　４　冒 ７画１ｔデータ４う生１Ｅ置。 ４１米ｎ画イ濃テ；り老生榮工 羊　５　旦 量 子 化 入子−クブ す ヤ 謂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 被符号化画像領域の第１の画像情報と、上記被符号化画
   像領域と隣接する隣接画像領域の第２の画像情報との変
   化を表す差分情報を求め、 上記差分情報に基づいて上記被符号化画像領域のディジ
   タル映像信号を量子化する際に用いる量子化ステップを
   決める ことを特徴とする映像信号符号化方法。