JPH03243086A - 動き補償フレーム間符号化装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、テレビ会議、テレビ電話、テレビ監視システ
ム等に使用する動き補償フレーム間符号化装置に関する
。

従来の技術 第３図は従来の動き補償フレーム間符号化装置の構成を
示している。第３図においてデジタル化された入力画像
は入力端子３０１より入力され、加算器３０２に入力さ
れる。また加算器３０２はフレームメモリ３１０より出
力された予測値も入力され、予測誤差を出力する。この
予測誤差は直交変換回路３０３に入力され直交変換され
る。変換係数は量子化回路３０４に入力され、回線バッ
ファ３０６の残留バッファ量によって決まる量子化幅で
量子化される。量子化された変換係数は逆量子化回路３
１２および符号化回路３０５に入力される。符号化回路
３０５は量子化回路３０４で量子化された変換係数と動
ベクトル検出回路３１１で検出された動ベクトルを符号
化し、多重化して回線バッファ３０６に出力し、端子３
０７を通して回線に出力する。一方、逆量子化回路３１
２は量子化された変換係数を変換係数に戻し、逆直交変
換回路３０８にて逆直交変換し、予測誤差を出力する。

逆直交変換によって得られた予測誤差は加算器３０９に
与えられる。加算器３０９はフレームメモリ３１０から
の予測値と逆直交変換回路３０８からの予測誤差を加算
し、再生画素値をフレームメモリ３１０に出力する。フ
レームメモリ３１０は加算器３０９からの再生画素値か
ら再生画像をつくり、それを次のフレームの予測値とし
て出力する。また動ベクトル検出回路３１１は端子３０
１より入力された人力画像とフレームメモリ３１０から
の再生画像から動ベクトルを求めて出力する。

このように上記の従来の動き補償フレーム間符号化装置
でも入力された入力画像とフレームメモリからの再生画
像から動ベクトルを求めて出力することができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の動き補償フレーム間符号化装
置ではバッファに残っている符号量すなわち過去に発生
した符号量から量子化回路の量子化幅を決定するため、
これから量子化を行なう現フレームに対する最適な量子
化回路の量子化幅を得ることが困難であるという問題が
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、
最適な量子化幅を得ることができる優れた動き補償フレ
ーム間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動き補償部からの予
測誤差と回線バッファ中の未送信符号量（残留バッファ
量）から量子化幅を制御する量子化幅制御部を備えたも
のである。

作用 したがって、本発明によれば、これから符号化を行なう
予測誤差信号の統計的性質と回線バッファに残っている
未送信符号の量（残留バッファ量）からそのフレームの
量子化幅を決定することによって、回線レートに適した
符号量を発生する量子化幅を選択することができ、回線
レートに適した符号量を発生することができるという効
果を有する。

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。第
１図においてデジタル変換された入力画像は端子１０１
から入力され加算器１０２、動ベクトル検出回路１１１
に同時に入力される。加算器１０２は、端子１０１から
入力される入力画像からフレームメモリ１１３から入力
される予測値を差引き、予測誤差を直交変換回路１０３
に出力する。

直交変換回路１０３は加算器１０２から入力された予測
誤差を直交変換し変換係数を量子化回路１０４に出力す
る。ここで行なう直交変換は離散コサイン変換等である
。量子化回路１０４は量子化幅制御回路１１０で与えら
れる量子化幅にしたがって、直交変換回路１０３からの
変換係数を量子化する。量子化された変換係数は符号化
回路１０５および逆量子化回路１１２に出力される。

符号化回路１０５は量子化回路１０４で量子化された変
換係数と動ベクトル検出回路１１１で検出された動ベク
トルとを符号化し回線バッファ１０６に出力する０回線
バッファ１０６は符号化回路１０５で符号化された符号
を一時的に蓄えて回線速度に合わせた速度で端子１０７
を通して回線に出力し、残留バッファ量を量子化幅制御
回路１１０に出力する。

また、量子化回路１０４で量子化された変換係数は逆量
子化回路１１２にも入力され、ここで変換係数に戻され
、逆直交変換回路１０８に入力され予測誤差に戻される
。ここで逆直交変換回路１０８は一度量子化された変換
係数を逆直交変換するため逆変換された予測誤差は量子
化誤差を含む。このため加算器１０２の出力の予測誤差
とは異なった値となる。この逆直交変換回路１０８から
出力される予測誤差はフレームメモリ１１３からの予測
値と加算器１０９で加算され再生画素を得る。加算器１
０９から出力される再生画素はフレームメモリ１１３に
入力され再生画像がつくられ、次フレームの予測値およ
び、動ベクトルの検出に用いられる。動ベクトル検出回
路１１１はフレームメモリ１１３から出力される再生画
像と端子１０１から入力される入力画像から動ベクトル
を検出し出力する。検出された動ベクトルは符号化回路
１０５とフレームメモリ１１３に入力されそれぞれ符号
化および予測値の出力に使用される。動ベクトル検出回
路１１１は動ベクトルを検出する際に算出された評価量
を量子化幅制御回路１１０へ出力する。量子化幅制御回
路１１０は回線バッファ１０６の未送信符号量（残留バ
ッファ量）と前記評価量から最適な量子化幅を決定し、
量子化回路１０４に出力する。

第２図によってこの量子化幅利ｉ卸回路１１０の動作を
説明する。動ベクトルを検出する場合、通常ブロックマ
ツチング法によって検出される。これはフレーム間の画
素毎の差に基づいて類似度Ｓが計算され、出力される。

ここで類似度ＳはＳ＝Σ１ｐｉｘ　（ｎｅｗ　）　−ｐ
ｉｘ　ｍｅ　　（ｏｌｄ　）または、 Ｓ＝Σ（ｐｉｘ　（ｎｅｗ　）　−ｐｉｘ　＋ｓｃ　（
ｏｌｄ　ｌビで表わされる。

い（つかの画像について、この類似度Ｓの値と符号化を
行なう量子化幅とから符号量をシミュレションによって
求めることにより第２図の確率分布のグラフを得る。こ
こでＰ％は、ｑｎ（図中ではｎ＝１〜３）で量子化した
ときの符号量がその値（Ｙ軸の値）以下である確率を示
す。またＥ（ｒ）は平均の符号量を示している。量子化
幅制御回路１１０は量子化するマクロブロックの類似度
Ｓの値と、回線バッファに残っている残留バッファ量か
ら目標符号量を定め、この２つから逆に量子化幅を出力
するように第２図より特性を設定する。

このように、上記実施例によれば動ベクトル検出回路よ
り得られた該当ブロックとの類似度Ｓと符号量との統計
的性質を用いることによって精度の高い量子化幅の制御
が行なえるという効果を有する。

発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、以下に示す効
果を有する。過去の符号化の情報からだけではな（これ
から量子化を行なうマクロブロックの類似度の統計的性
質を用いて量子化器の量子化幅を制御しているので回線
レートにより適した符号量を発生する量子化器の量子化
幅の選択を可能とすることができる。

【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き補償フレーム間
符号化装置の概略ブロック図、第２図は量子化制御を行
なう場合の類似度と発生符号量との関係を示す特性図、
第３図は従来の動き補償フレーム間符号化装置を示す概
略ブロック図である。 １０１・・・入力端子、１０２・・・加算器、１０３・
・・直交変換回路、１０４・・・量子化回路、１０５・
・・符号化回路、１０６・・・回線バッファ、１０７・
・・出力端子、１０８・・・逆直交変換回路、１０９・
・・加算器、１１０・・・量子化幅制御回路、１１１・
・・動ベクトル検出回路、１１２・・・逆量子化回路、
１１３・・・フレームメモリ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入力テレビジョン信号の１フレームを複数のブロック
   に分割し、分割したそれぞれのブロックに対し、画像の
   動きを表わす動きベクトルの検出をブロックマッチング
   により行ない、この動きベクトルに基づき動き補償を行
   なって予測信号を発生し、その予測信号を量子化し符号
   化をおこなう動き補償フレーム間符号化装置であって、
   ブロックマッチングの際に算出される類似度の統計的性
   質と回線バッファに残っている未送信符号の量とから量
   子化回路の量子化幅を決定する量子化幅制御部を備えた
   動き補償フレーム間符号化装置。