JPH03190482A - 動画像符号化装置 - Google Patents

動画像符号化装置

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JPH03190482A
JPH03190482A JP1330622A JP33062289A JPH03190482A JP H03190482 A JPH03190482 A JP H03190482A JP 1330622 A JP1330622 A JP 1330622A JP 33062289 A JP33062289 A JP 33062289A JP H03190482 A JPH03190482 A JP H03190482A
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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】 産業上の利用分野 本発明はテレビ会議システム、テレビ電話等に利用する
動画像符号化装置に関する。
従来の技術 第４図は従来の動画像符号化装置の全体構成を示してい
る。第４図において、１は減算器であり、入力画像信号
２およびフレーム間予測信号３とを入力とし、予測誤差
信号４を出力する。５はリフレッシュ制御部であり、タ
イミング信号６を入力とし、リフレッシュ指示信号７を
出力する。
８はフレーム間／内選択部であり、入力画像信号２、予
測誤差信号４およびリフレッシュ指示信号７を入力とし
、切り替え制御信号９を出力する。
１０はフレーム間／内切り替えスイッチであり、予測誤
差信号４、入力画像信号２および切り替え制御信号９を
入力とし、直交変換部入力信号１１を出力する。１２は
直交変換部であり、直交変換部入力信号１１を入力とし
、変換係数１３を出力する。１４は量子化部であり、変
換係数１３および量子化ステップサイズ１５を入力とし
、量子化された変換係数１６を出力する。１７は符号化
部であり、量子化された変換係数１６を入力とし、符号
１８を出力する。１９は送信バッファ部であリ、符号１
８を人力とし、送信信号２０およびバッファ残留量２１
を出力する。２２は量子化制御部であり、バッファ残留
量２１を入力とし、量子化ステップサイズ１５を出力す
る。２３は直交逆変換部であり、量子化された変換係数
１６を入力とし、再生信号２４を出力する。２５は加算
器であり、再生信号２４およびフレーム予測信号／ゼロ
信号２６を入力とし、復号信号２７を出力する。２８は
可変遅延フレームメモリであり、復号信号２７および人
力画像信号２を入力とし、フレーム間予測信号３を出力
する。２つはフレーム間／内切り替えスイッチであり、
フレーム間予測信号３および切り替え制御信号９を入力
とし、フレーム間予測信号／ゼロ信号２６を出力する。
次に上記従来例の動作について説明する。第４図におい
て、入力画像信号２は減算器１においてフレーム間予測
信号（または動き補償フレーム間予測信号）３との差分
がとられ、予測誤差信号４として出力される。リフレッ
シュ制御部５はタイミング信号６からリフレッシュ指示
信号７を生成する。ここでリフレッシュとは送信側の動
画像符号化装置と受信側の復号化装置の間の演算精度の
違いや伝送誤りの対策として用いられるもので、周期的
かつ強制的にフレーム内を選択するような走査がとられ
る。Ｍ画素×Ｎラインからなるブロック単位にリフレッ
シュを行なうかどうかが決定され、リフレッシュ制御部
５はリフレッシュを行なうブロックについてのリフレッ
シュ指示信号７をフレーム間／内選択部８に出力する。
通常は１フレームに数ブロックの割合でリフレッシュを
行ない、１０秒程度で全画面のすべてのブロックに対し
その操作をして、画面を一巡させる。この周期はリフレ
ッシュ周期と呼ばれる。フレーム間／内選択部８ではリ
フレッシュ指示信号７がリフレッシュを指示している場
合は、フレーム内を選択する。またリフレッシュが指示
されていない場合は、フレーム間／内選択部８は入力画
像信号２および予測誤差信号４に基づき、フレーム間ま
たはフレーム内を選択する。フレーム内の場合は入力画
像信号２を、フレーム間の場合は予測誤差信号４を選択
するように、切り替え制御信号９として出力される。フ
レーム間／内切り替えスイッチ１０は切り替え制御信号
９をうけて人力画像信号２または予測誤差信号４のどち
らかを直交変換部入力信号１１として出力する。直交変
換部入力信号１１は直交変換部１２において直交変換さ
れ、変換係数１３となる。変換係数１３は量子化部１４
において、量子化制御部２２から与えられる量子化ステ
ップサイズ１５を持つ線形量子化器で量子化され、量子
化された変換係数１６として出力される。量子化された
変換係数１６は符号化部１７において符号１８に変換さ
れ、送信バッファ部１９に一時蓄積された後、回線速度
に合わせて送信信号２０として出力される。量子化制御
部２２は送信バッファ部１９からのバッファ残留量２１
を受けて量子化ステップサイズを決定し、量子化ステッ
プサイズ１５として出力する。直交逆変換部２３は、量
子化された変換係数１６を直交逆変換し、再生信号２４
として出力する。再生信号２４は加算器２５において、
フレーム間予測信号／ゼロ信号２６と加算され、復号信
号２７として可変遅延フレームメモリ２８に蓄積される
。ここでフレーム間予測信号／ゼロ信号２６の選択は切
り替え制御信号９によりフレーム間／内切り替えスイッ
チ２９で選択される。フレーム間の場合はフレーム間予
測信号３が、フレーム内のゼロ信号が選択される。可変
遅延フレームメモリ２８に蓄積された復号信号は人力画
像信号２と比較され、動きベクトルを検出し、そのベク
トルにより補償された動き補償予測値を以降のフレーム
間予測信号３として出力する。
量子化制御部２２は、第５図に示すように、量子化ステ
ップサイズ選択ＲＯＭ３０を備えており、バッファ残留
量２１を入力とし、量子化ステップサイズ１５を出力す
る。量子化ステップサイズ１５は、第６図に示すように
、バッファ残留量２１に比例するような階段上の関数で
表される。第５図の量子化ステップサイズ選択ＲＯＭ３
０はこの変換を行なっている。
このように上記従来の動画像符号化装置でも、バッファ
残留量から量子化ステップサイズを求めることにより、
量子化ステップサイズの制御を行なうことができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の動画像符号化装置では、量子
化されるブロックがリフレッシュブロックか否かにかか
わらず、量子化ステップサイズを一定にしていたため、
リフレッシュブロックでの画質劣化が目立ち、画面全体
の一定画質への収束に時間がかかるという問題があった
。
本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
画質の向上を図った優れた動画像符号化装置を提供する
ことを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、量子化制御部に
おいて、バッファ残留量からリフレッシュブロック以外
のブロックである通常ブロックの量子化ステップサイズ
を求める手段と、通常ブロックの量子化ステップサイズ
からリフレッシュブロックでかつ動領域のブロックの量
子化ステップサイズおよびリフレッシュブロックでかつ
静領域のブロックの量子化ステップサイズをそれぞれ求
める手段と、これら三つの量子化ステップサイズからリ
フレッシュ指示信号および静動情報にもとづいて一つの
量子化ステップサイズを選択する手段とを備えたもので
ある。
作用 本発明は、上記のような構成により次のような作用を有
する。すなわち、リフレッシュ制御部において、バッフ
ァ残留量から通常ブロックの量子化ステップサイズを求
め、次いで通常ブロックの量子化ステップサイズからリ
フレッシュブロックでかつ動領域のブロックの量子化ス
テップサイズを求め、同様に通常ブロックの量子化ステ
ップサイズからリフレッシュブロックでかつ静領域のブ
ロックの量子化ステップサイズを求め、最後にリフレッ
シュ指示信号および静動情報にもとづいてこれら三つの
量子化ステップサイズの中から一つの量子化ステップサ
イズを選択するようにしたので、リフレッシュブロック
に対し、通常ブロックとは異なる量子化ステップサイズ
を与えることができ、画質の向上を図ることができる。
実施例 第１図は本発明の一実施例の全体構成を示し、第４図に
示した従来例とは量子化制御部を除いて同様な構成を備
えているので、同様な要素に同様な符号を付して重複し
た説明を省略する。この実施例では、量子化制御部３１
において、バッファ残留量２１を入力とするのに加え、
リフレッシュ指示信号７および可変遅延フレームメモリ
２８で動きベクトル検出を行なった際の静動情報３２を
人力とし、量子化ステップサイズ３３を出力している。
第２図は上記量子化制御部３１の具体的な構成を示して
いる。第２図において、量子化ステップサイズ選択ＲＯ
Ｍ３４はバッファ残留量２１を入力とし、通常ブロック
の量子化ステップサイズ３５を出力する。動領域用ＲＯ
Ｍ３６は通常ブロックの量子化ステップサイズ３５を入
力とし、リフレッシュブロックでかつ動領域の場合の量
子化ステップサイズ３７を出力する。静領域用ＲＯＭ３
８は通常ブロックの量子化ステップサイズ３５を入力と
し、リフレッシュブロックでかつ静領域の場合の量子化
ステップサイズ３９を出力する。選択器４０はリフレッ
シュブロックでかつ動領域の場合の量子化ステップサイ
ズ３７、リフレッシュブロックでかつ静領域の場合の量
子化ステップサイズ３９および静動情報３２を入力とし
、リフレッシュブロックの量子化ステップサイズ４１を
出力する。選択器４２は通常ブロックの量子化ステップ
サイズ３５、リフレッシュブロックの量子化ステップサ
イズ４１およびリフレッシュ指示信号７を入力とし、量
子化ステップサイズ３３を出力する。
次に上記実施例における量子化制御部３１の動作につい
て説明する。通常ブロックの量子化ステップサイズ３５
は、バッファ残留量２１の関数として量子化ステップサ
イズ選択ＲＯＭ３４により求められる。リフレッシュブ
ロックに対しては異なる量子化ステップサイズをもたせ
るために、動領域用ＲＯＭ３６および静領域用ＲＯＭ３
８に通常ブロックの量子化ステップサイズ３５を入力し
、動領域および静領域の量子化ステップサイズ３７およ
び３９を得る。
動領域用ＲＯＭ３６および静領域用ＲＯＭ３８としては
、例えば第３図に示すような通常の場合とリフレッシュ
の場合の量子化ステップサイズ変換テーブルをもたせる
。例（ａ）では下に凸な関数を用い、リフレッシュブロ
ックの量子化ステップサイズＱｒは通常の場合の量子化
ステップサイズＱｎよりも小さな値をとるようにしてい
る。例（ｂ）ではリフレッシュブロックの量子化ステッ
プサイズＱｒとして、量子化ステップサイズの最小値Ｑ
ｍｉｎをとるようにしている。例（ｃ）ではＱｒとしＱ
ｎに定数ａを乗じたものか、または量子化ステップサイ
ズの最小値Ｑｎｉｎの大きい方をとるようにしている。
例（ｄ）ではＱｒとして静領域の場合は下に凸な関数ｆ
　（Ｑｎ　）から求められる値を、動領域の場合は下に
凸な関数ｇ（Ｑｎ）から求められる値をとるようにし、
ｆ（Ｑｎ）くｇ（Ｑｎ）としている。これは視覚上の空
間解像度が落ちることを考慮しており、動領域で静領域
と比べ大きな量子化ステップサイズを用いても目立たな
いからである。例（ｅ）ではＱｒとして静領域では量子
化ステップサイズの最小値Ｑｎｉｎをとり、動領域とし
てＱ　ｍｉｎより大きい値Ｑｍ。
Ｖをとっている。例（ｆ）ではＱｒとして、静領域の場
合はＱｎにａく１なる定数ａを乗じたものとＱｍｉｎの
うちの大きい方をとり、動領域の場合はＱｎにｂ＜１な
る定数すを乗じたものとＱ　ｌ１ｉｎのうちの大きなも
のをとるようにしている。但し、ａくｂとする。
このようにして得られたリフレッシュブロックの動領域
と静領域の場合の量子化ステップサイズ３７．３９から
静動情報３２をもとにして、動領域の場合は動領域の量
子化ステップサイズを、静領域の場合は静領域の量子化
ステップサイズを、それぞれ選択器４０においてリフレ
ッシュブロックの量子化ステップ４１として選択する。
そして、選択器４２においてリフレッシュ指示信号７を
もとに、通常ブロックの場合は通常ブロックの量子化ス
テップサイズ３５を、リフレッシュブロックの場合はリ
フレッシュブロックの量子化ステップサイズ４１を量子
化ステップサイズ３３として出力する。
このように、上記実施例では、通常ブロックの量子化ス
テップサイズ３５から動領域、静領域の各リフレッシュ
ブロックの量子化ステップサイズ３７および３９を求め
、さらに静動情報３２およびリフレッシュ指示信号７を
もとに三つの場合から一つの量子化ステップサイズを選
択しているため、ブロックの性質により画質制御を行な
うことができ、画質の向上を図ることができるという効
果を有する。
発明の効果 本発明は、上記実施例から明らかなように、量子化ステ
ップサイズを、通常ブロックとリフレッシュブロックで
かつ動領域のブロックとリフレッシュブロックでかつ静
領域のブロックとの三つのブロックのそれぞれの場合に
応じて、視覚への影響を考慮して決定することができる
ため、画質の向上を図ることができるという効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における動画像符号化装置全
体構成を示す概略ブロック図、第２図は本発明の主要部
である量子化制御部の構成を示す概略ブロック図、第３
図は同実施例におけるリフレッシュブロックの量子化ス
テップサイズを通常ブロックの量子化ステップサイズと
静動情報から求める変換例を示すグラフ、第４図は従来
の動画像符号化装置の全体構成を示す概略ブロック図、
第５図は従来における量子化制御部の概略ブロック図、
第６図は従来例における量子化ステップサイズ選択例を
示すグラフである。 １・・・減算器、２・・・入力画像信号、３・・・フレ
ーム間予測信号、４・・・予測誤差信号、５・・・リフ
レッシュ制御部、６・・・タイミング信号、７・・・リ
フレッシュ指示信号、８・・・フレーム間／内選択部、
９・・・切り替え制御信号、１０・・・フレーム間／内
切り替えスイッチ、１１・・・直交変換部入力信号、１
２・・・直交変換部、１３・・・変換係数、１４・・・
量子化部、１５・・・量子化ステップサイズ、１６・・
・量子化された変換係数、１７・・・符号化部、１８・
・・符号、１９・・・送信バッファ部、２ｏ・・・送信
信号、２１・・・バッファ残留量、２２・・・量子化制
御部、２３・・・直交逆変換部、２４・・・再生信号、
２５・・・加算器、２６・・・フレーム間予測信号／ゼ
ロ信号、２７・・・復号信号、２８・・・可変遅延フレ
ームメモリ、２９・・・フレーム間／内切り替えスイッ
チ、３１・・・量子化制御部、３２・・・静動情報、３
３・・・量子化ステップサイズ、３４・・・量子化ステ
ップサイズ選択ＲＯＭ。 ３５・・・通常ブロックの量子化ステップサイズ、３６
・・・動領域用ＲＯＭ、３７・・・リフレッシュブロッ
クでかつ動領域の場合の量子化ステップサイズ、３８・
・・静領域用ＲＯＭ、３９・・・リフレッシュブロック
でかつ静領域の場合の量子化ステップサイズ、４０・・
・選択器、４１・・・リフレッシュブロックの量子化ス
テップサイズ、４２・・・選択器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　バッファ残留量からリフレッシュブロック以外のブロ
    ックである通常ブロックの量子化ステップサイズを求め
    る手段と、通常ブロックの量子化ステップサイズからリ
    フレッシュブロックでかつ動領域のブロックの量子化ス
    テップサイズを求める手段と、通常ブロックの量子化ス
    テップサイズからリフレッシュブロックでかつ静領域の
    ブロックの量子化ステップサイズを求める手段と、リフ
    レッシュ指示信号および静動情報にもとづいて上記三つ
    の量子化ステップサイズの中から一つの量子化ステップ
    サイズを選択する手段とを有する量子化制御部を備えた
    動画像符号化装置。
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