JPH0410789A - 画像信号の符号化方法 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、画像信号の符号化方法に係り、特に動画像信
号の予測誤差の量子化方法に関する。

〔従来の技術〕

動画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィールｉ
く間隔毎に基準画像を設定し、基イ（口側像は、それ自
身を符号化するか、または他の基準画像を使用して求め
た予測画像との予１Ｉｌｌｌ誤差ししくは他の基イｉ！
！画像の符号化データの復号画像を使用して求めた予測
画像どの子１ｌｌＩ誤差を符号化し、基準画像間の画像
は、その直前および直後の基準画像を使用して求めた予
測画像との予測誤差、または」１記直前および直後の基
準画像の符号化データの復号画像を使用して求めた予測
画像どの予測誤差を符号化する予測符号化方法が提案さ
れている。

この符号化方法は、基準画像間の画像の予■＋ｌＪ画像
を、その直前および直後の基１（１４画像を使用して生
成するため、従来より行われている片方向予測に比較し
て予測精度が向上し、予測誤差が小さくなること、およ
び、他の基準画像間の画像の符号化に対して独立であり
、基準画像間で符号量誤差の累積がないことを特徴とす
る。換言ずＪしば、この符号化方法は、従来の片方向予
測に比較して、画質の劣化を伴わずに、少い符号量で符
号化を可能にする。

第５図は、基準画像５０を画像信号のＮ　（Ｎは２以上
の正の整数）フレーム毎に設定し、基準画像５０は、そ
れ自身の画像を符号化し、基準画像間の画像５２は、そ
の直前および直後の基準画像５０を使用して求めた予４
１１１画像どの予測画素を符号化するか、または」１記
直前および直後の基１１１！画像５０の符号化データの
復号画像を使用して求めた予測画像との予測誤差を符号
化する予１１１１１符号化方法を示す。すなわち、第５
図に示された方法は、基準画像の符号化をすべてフレー
ム内符号化する、すなわちフレーム内の画像の相関性を
用いて符号化する。

第６図は、基準画像６０Ａを画像信号のＮ　Ｘ　？ｖｉ
（ＮおよびＭは２以上の正の整数）フＩノーム毎に設定
し、基準画像６０Ｂを画像信号のＮフレーム毎に設定し
、基準画像６０Ａは、それ自身の画像を符号化し、基準
画像６０Ｂは、その直前の基準画像６０　Ａを使用して
求めた予測画像との予Ｈ１ｌｌ　Ｌ’１差、または当該
直前の基準画像の符号化データの復号画像を使用して求
めた予測画像との予ｉｉ＋１１誤差を符号化し、基７（
６画像間の画像６２は、その直前および直後の基準画像
６０Ａまたは６０Ｂを使用して求めた予測画像との予測
誤差、または−］二二記前および直後の基準画像６０Ａ
または６０　Ｂの符号化データの復号画像を使用して求
めた予測画像との予測画素を符号化する予測符号化方法
を示す。

すなわち、第６図に示された方法は、（ＮＸＭ）フレー
ム毎にフレ−ム内符号化 号化された画像から次にフレーム内符号化される画像ま
での基準画像６０Ｂは、直前の基準画像６０Ａ、または
その符号化データの復号画像から予測さ才（、た予測画
像との予測誤差を符号化する符号化方法である。

第７図は、基準画像７０Ａを画像信号のＮＸＭフレーム
毎に設定し、基準画像７０　Ｂを画像信号のＮフレーム
毎に設定し、基準画像７０Ａは、それ自身の画像を符号
化し、基準画像７０Ｂは、その直前および直後の基準画
像７０Δを使用して求めた予測画像どの予測誤差、また
は当該直前及び直後の基準画像７０Δの符号化データの
復号画像を使用して求めた予測画像との予測誤差を符号
化し、基準画像間の画像７２は、その直前お２）、び直
後の基準画像７０Ａまたは７０　Ｂを使用して求めた予
測画像との予１ｌＩＩ！ｌ誤差、または上記直前及び直
後の基準画像７０Ａまたは７０Ｂの符号化データの復号
画像を使用して求めた予測画像との予測画素を符号化す
る予測符号化方法を示す。ずなわぢ、第７図に示された
方法は、（ＮＸＭ）フレーム毎にフｌノーム符号化し、
フレ−ム内符号化された画像から次にフレーム内符号化
される画像までの基準画像７０Ｂは、直前才９よび直後
のフレーム内符号化の基準側＠！７０　Ａ、またはその
符号化データの復号画像から予測された予Ｈ１ｌ１画像
との予測誤差を符号化する方法である。

第８図（ａ）（ｂ）は、第５図に示された予測符号化方
法を実施するのに使用する装置の例を示す。

第８図（ａ）は、基準画像間の画像５２について、その
直前および直後の基準画像５ｏを使用して求めた予測画
像との予１Ｉｌｌｌ誤差を符号化する場合の一例である
。

スイッチ８１及び８５がともに端子ａを閉成していると
、画像信号の基準画像５ｏが符号化回路８６によってそ
れ自身の画像が符号化されると共に、基準画像が入力さ
れる毎にスイッチ８２が切り換えられ、フレームメモリ
ＦＭＩ−１またはＦＭｌ−２に記憶される。

スイッチ８」、及び８５がともに端子すを閉成している
と基準画像間の画像５２が、順次、フレームメモリＦＭ
２−１．ＦＭ２−２．・・、ＦＭ２−（Ｎ−１〕に記憶
される。減算器８４は、これらのメモリから出力される
画像５２を予測回路８３でフＩノー１１メモリＦＭＩ−
１．ＦＭコ。−２に記憶されている直前、直後の基準画
像を用いた予測画像との予測誤差を出力し、この誤差は
符号化回路８６によって符号化される。符号化回路８７
は、予測回路８３が出力する予測パラメータを符号化し
て出力し、混合器８８は、この出力と、符号化回路８６
の出力とを混合して最終的な符号化信号を出力する。

第８図（ｂ）は、基準画像間の画像５２について、その
直前および直後の基準画像５０の符号化データの復号画
像を使用して求めた予測画像との予測誤差を符号化する
場合の、第５図の予測符号化方法を実現する装置の一例
を示す。第８図（ａ）の装置との相異は、スイッチ８１
および８５がともに端子ａを閉成しているときに符号化
回路８６によって符号化さ九た基準画像５０が、復号化
回路８９およびスイッチ８２を介してフレームメモリＦ
Ｍ１−１およびＦＭｌ−−２に供給される点である。

第９図（ａ）　（ｂ）は、第６図に示された予測符号化
方法を実施するのに使用する装置の例を示す。

第９図（ａ）は、基準画像６０Ｂについて、その直前の
基準画像６０Ａを使用して求めた予？Ｉｌす画像との予
測誤差を符号化し、基準画像間の画像６２については、
その直前および直後の基準画像６０Ａまたは６０Ｂを使
用して求めた予測画像との予測誤差を符号化する場合の
一例である。

スイッチ９］−及び９５がともに端子ａを閉成している
どきには、基準画像６０Δが符号化回路９６によってそ
れ自身の画像の画像が符号化されるとともに基準画像６
０Ａ、６０Ｂを問わず基準画像毎に切り換わるスイッチ
９２を介してフレー１１メモリＦＭＩ−１またはＦＭＩ
−２に記憶される。

スイッチ９１及び９２Ｂがともに端子ａを閉成し、スイ
ッチ９５が端子すを閉成しているとき、基準画像６０Ｂ
がスイッチ９２Ｂを介して減算器９４に供給されると共
に、スイッチ９２を介して基準画像６０Ａと同様にフレ
ームメモリＦＭＩ−１またはＦＭＩ−２に記憶される。

このとき、予測回路９３は前予測信号を受けており、フ
レームメモリＦ　Ｍ　１−１またはＦ　Ｍ　１−．２に
記憶されている直前の基準画像６０ハまたは６０Ｂを用
いた予測画像を出力する。その予測画像と基準画像６０
８との予測誤差を出力し、この誤差は符号化回路９６に
よって符号化される。

スイッチ９１が端子すを閉成すると、基準画像間の画像
６２が順次、フレームメモリＦＭ３−１゜ＦＭ３−２．
・・・、ＦＭ３−（Ｎ−１）に記憶され、減算器９４に
供給される。減算器８４は、これらのメモリから出力さ
れる画像６２と予測回路９３でフレームメモリＦ　Ｍ　
１．−　、＋、　、　Ｆ　Ｍ　１．−２に記憶されてい
る直前、直後の基準画像を用いた予測画像との予測誤差
を出力し、この誤差は符号化回路９６によって符号化さ
れる。符号化回路９７は、予測回路９３が出力する予測
パラメータを符号化して出力し、混合器９８は、この出
力と符号化回路９６の出力とを混合して最終的な符号化
信号を出力する。

第９図（ｂ）は、基準画像６０Ｂについて、その直前の
基準画像６０Ａの符号化データの復号画像を使用して求
めた予測画像との予測誤差を符号化し、基準画像間の画
像６２については、その直前および直後の基準画像６０
Δまたは６０Ｂの符号化データの復号画像を使用して求
めた予測画像との予測画素を符号化する場合の、第６図
の予測符号化方法を実現する装置の一例を示す。第９図
（ａ）の装置との相異は、基準画像６０Ｂの符号化のと
き、符号化回路９６１こよって符号化された基準画像６
０Ａまたは、直前の基準画像６０Ｂの予測誤差が復号化
回路９９ならびにスイッチ９９Ｂ及びスイッチ９２Ｃを
介してフレームメモリＦＭ１−１．またはＦＭＩ−２に
記憶さ才しる。ここでスイッチ９９　Ｂは基準画像６０
Ａの場合端子ａを閉成し、復号化回路９９の出力をその
まま出力し、基準画像６０Ｂの場合端子すを閉成し、復
号化回路９９の出力と予測回路９３からの基準画像６０
Ｂの予測画像とを加算器９４Ｂで加算した信号を出力す
る。スイッチ９２Ｃは、基準画像６０Ａ、６０Ｂを問わ
ず基準画像毎に切り換わり、フレ−ムメモリＦ　Ｍ　１
−１またはＦＭＩ−２に記憶される。

第１０図（ａ）（＋））は、第７図に示された予測符号
化方法を実施するのに使用する装置の例を示す。

第１０図（ａ）は、基準画像７０　Ｂについて、その直
前および直後の基準画像７０ハを使用し−Ｃ求めた予測
画像との予測誤差を符号化し、基準画像間の画像７２に
ついては、その直前および直後の基準画像’７ＯＡまた
は７０Ｂを使用して求めた予測画像との予測誤差を符号
化する場合の一例である。

スイッチ１０１及び１０５がともに端子ａを閉成してい
るときには、基準画像７０Ａ自身が、符号化回路１０６
によって符月化されるとともに、スイッチ群１０２Ａを
介して前々基了＜＋１画像’７０Ａが記憶されていたフ
レームメモリＦＭＩ−１，ＦＭ１−２またはＦＭＩ−３
に記憶される。

スイッチ１０１及び１．０２　Ｃがともに端子ａを閉成
し、スイッチ１０５が端子すを閉成しているときには、
スイッチ群１．０２　Ａを介して直前の基準画像７０Ａ
が記憶されているフレームメモリ以外の、かつ、前基準
画像７０　Ｂが記憶されているフレームメモリ以外のフ
レームメモリＦ　Ｍ　１．−１　。

Ｆ　Ｍ　１−２または、Ｆ　Ｍ、　１−３に記憶される
と共に、既に記憶されていた前々基準画像７０Ｂがスイ
ンチ群］０７を介して順次ＦＭ２−１．ＦＭ２−２．・
・・、ＦＭ２−（Ｍ−２）及びスイッチ１０２Ｃを介し
て減算器１０４に供給される。一方Ｆ　Ｍ　１１．１−
２またはＦＭＩ−３に記憶された基準画像７０Ｂの直前
直後の基準画像７０Ａがスイッチ群１０９により予測回
路１０３に供給され、基準画像７０Ｂの予測画像を減算
器１−０４に出力する。

減算器１０４は、この予測画像と基準画像７０Ｂとの予
測誤差を出力し、この予測誤差は符号化回路１０６で符
号化される。

スイッチ１０１が端子ａを閉成し、スイッチ１０２Ｃお
よび］０５が端子すを閉成しているとき、スイッチ１．
０１が端子すを閉成し、順次フレームメモリ、ＦＭ３−
１．ＦＭ３−２．・、ＦＭ３−（Ｎ−１）に記憶され、
スイッチ１０２Ｃを介して減算器１０４に供給される。

一方、Ｆ　Ｍ、　ｉ　−１，。

ＦＭＩ−２，ＦＭＩ−３のいずれか２つのフレームメモ
リに記憶されている画像７２の直前直後の基準画像７０
Ａまたは７０Ｂがスイッチ群］、　Ｏ９を介して予測回
路１０３に供給され、画像７２の予？１Ｉｌ１画像を減
算器１０４に出力する。減算器１０４は、この予測画像
と画像７２との予測誤差を出力し、この予ｉ１１！ｌ誤
差は符号化回路１０６で符号化される。混合器コ、　０
８は、符号化回路１０６の出力と予測回路］−０３の予
測パラメータを符号化回路１０７で符号化した出力とを
混合して、最終的な符号化信号を出力する。

第１０図（ｂ）は、基準画像７０Ｂについて、その直前
および直後の基準画像７０Ａの符号化データの復号画像
を使用して求めた予測画像との予測誤差を符号化し、基
準画像間の画像７２については、その直前および直後の
基準画像７０Ａまたは７０Ｂの符号化データの復号画像
を使用して求めた予測画像との予測誤差を符号化する場
合の、第７図の予測符号化方法を実現する装置の−・例
を示す。第１０図（ａ）の装置との相異は、基準画像７
０Ｂの符号化のときに、符号化回路１０６によって符号
化された直前および直後の基準画像７０Ａが、復号化回
路１１０ならびにスイッチ１１２、１１３おＪ二び１０
２　Ｄを介してそれぞれフレームメモリＦ　Ｍ　、＋、
　−１およびＦ　Ｍ　１−２に供給された後、スイッチ
１０９　Ｃおよび１０９Ｄを介して予測回路１−０３に
供給されて予測画像が発生される点、基準画像間の画像
７２の符号化のときに、符号化回路］、、　０６によっ
て符号化された基準画像７０Ａが復号化回路１１０なら
びにスイッチ］−１２、］コ３および１０２Ｄを介して
フレ−ムメモリＦＭ　ｉ　−Ｕに供給され、符号化回路
１０６によって符号化された基準画像７０Ｂが、復号回
路お］、１０、予測画像との加算器Ｊ−１１、ならびに
スイッチ１コ−２，１１３および１０２Ｄを介して７１
ノームメモリＦ　Ｍ　１−２に供給される点である。な
お、第１０図（ｂ）（７１場合、スイッチ１０１−　Ａ
、１ｏ］。

Ｂおよび１０５がともに端子ａを閉成しているときに、
基準画像７０Ａ自身が符号化回路１０６によって符号化
される。

第１１図は、第８図、第９図および第１０図に示された
予測回路の一纏成例を示す。動き検出回路１１４は、ブ
ロック分割された被予測画像を受けるとともに、基準画
像またはその符号化データの復号画像を受け、前者が後
者に対してどれ位変位したかを示す動きベクトルを出力
し、動き補償回路コ−１６が、動きバク１ヘルが示ず変
位分だけ基準画像またはその符号化データの復号画像を
ブロック毎に変位させて予測画像を出力する。

第１２図は、画像または画像の予１ｌＩ１１誤差を符号
化する別の方法を実施するのに使用する装置の一例を示
す。２次元ブロック分割回路コ−２２は、画像またはそ
の予測誤差をブロック分割し、２次元直交変換回路１２
４は、画像またはその予？Ｉｌ！Ｉ誤差をブロック毎に
直交変換して直交変換係数ｔ　（ｉ、ｊ）を出力し、量
子化回路１２６は、直交変換係数ｔ　（ｉ、ｊ）を受け
るとともに、量子化ステップ回路１２８から直交変換係
数毎に予め定められた量子化ステップｇ（３、ｊ）を受
けて、次の演算を行って直交変換係数を里子化し、 ｄ　（ｊ、　、　ｊ　）＝ｒｏｕｎｄ　（ｔ、　に、ｊ
）／ｇ（：ｉｌ、ｊ））里子化値符号化回Ｍ１３０は、
量子化値ｄ　　（ｊ、ｊ）を符号化する。

第１２図の装置によって実現される符号化方法は、画像
信号の性質として一般に周波性特性上低域エネルギーが
多く、かつ人間の視覚特性上高域成分に対する視覚感度
が低いため、直交変換を行い、高域成分を低域成分に比
べて粗く符号化して、全体として、画質劣化を小さくし
つつ符号量を削減する方法である。

第５図、第６図または第７図に示された予測符号化方法
と、第１２図の装置によって実現される方法とを組合せ
ることによって、画像信号を効率良く符号化できる。

〔発明が解決しようとするｍ題〕

従来、画像それ自身の符号化の場合には、量子化前に、
上記量子化ステップｇ（ｉ、ｊ）に１／２より大きい値
を乗じたスレッシミルド値と直交変換係数の絶対値を比
較し、直交変換係数がスレッショルド値より小さい場合
に、その直交変換係数を０とすることが提案されている
が、画像の予測誤差の符号化については、第１３図に示
されているように、直前の画像の符号化データの復号側
像を使用した予測画像との予測誤差を符号化することを
前提として考えられていたため、上述のように直交変換
係数をＯとする処理を行うと、微小予測誤差が切り捨て
られ、符号化誤差の累積による大きな画質劣化を生じる
ところから、」二連のような直交変換係数を０にする処
理は行われていなかった。従って、画像の予測誤差の符
号化の場合、量子化値の符号量を削減できなかった。

本発明は、画像の予測誤差の符号化の場合に、画質を劣
化させずに量子化値の符号量を削減できる画像信号の符
号化方法を提供することを目的とする。

また、従来、直交変換係数の量子化において、基準画像
、および基準画像間の画像を符号化する場合、量子化ス
テップの視覚的重み付けを同じにしているため、量子化
値の符号量を削減できなかった・ 本発明は、基準画像、または基準画像間の画像の符号化
の場合に、画質を劣化させずに量子化値の符号量を削減
できる画像信号の符号化方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
画像を設定し、基準画像間の画像は、その直前および直
後の基準画像を使用して求めた予測画像どの予測誤差、
または直前および直後の基準画像の符号化データの復号
画像を使用して求めた予８１１画像との予測誤差をブロ
ック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られ
る直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ
群ＱＡで量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符
号化方法において、量子化ステップ群ＱＡの各直交変換
係数に対する量子化ステップ毎しこ１／２より大きい値
ａを乗じてスレッショルド群ＳＡを求め、各直交変換係
数の絶対値と、対応するスレッショルド、群ＳＡのスレ
ッショルド値とを比較し、前者が後者より小さければ、
その直交変換係数値をＯとすることを特徴とする 請求項２に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
画像を設定し、前記基準画像は、その直前の基準画像を
使用して求めた予測画像との予測誤差、または直前の基
準画像の符号化データの復号画像を使用して求めた予測
画像との予測誤差をブロック分割し、ブロック毎に直交
変換し、その結果得られる直交変換係数を、係数毎に予
め定めた量子化ステップ群ＱＢで量子化し、量子化値を
符号化する画像信号の符号化方法において、量子化ステ
ップ群ＱＢの各直交変換係数に対する量子化ステップ毎
に］−／２より大きい値すを乗じてスレッシミルド群Ｓ
Ｂを求め、各直交変換係数の絶対値と、対応するスレッ
ショルド群ＳＢのスレッショルド値とを比較し、前者が
後者より小さければ、その直交変換係数値を０とするこ
とを特徴とする 請求項３に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
画像を設定し、前記基準画像は、その直前および直後の
基準画像を使用して求めた予測画像との予測誤差、また
は直前および直後の基準画像の符号化データの復号画像
を使用して求めた予４１す画像との予測誤差をブロック
分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られる直
交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ群Ｑ
Ｃで量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符号化
方法において、量子化ステップ群ＱＣの各直交変換係数
に対する量子化ステップ毎に１／２より大きい値Ｃを乗
じてスレッシミルド群ＳＣを求め、前記各直交変換係数
の絶対値と、対応するスレッショルド群ＳＣのスレッシ
ョルド値とを比較し、前記が後者より小さければ、その
直交変換係数値をＯとすることを特徴とする 請求項４に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
画像を設定し、基準画像は、それ自身をブロック分割す
るか、または他の基準画像を使用して求めた予測画像と
の予測誤差もしくは前記他の基準画像の符号化データの
復号画像を使用して求めた予測画像との予測誤差をブロ
ック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られ
る直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ
群ＱＤで量子化し、量子化値を符号化し、基準画像間の
画像は、その直前および直後の基準画像を使用して求め
た予測画像との予測誤差、または直前および直後の符号
化データの復号画像を用いて求めた予測画像との予測誤
差をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結
果得られる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化
ステップ群ＱＡで量子化し、量子化値を符号化する画像
信号の符号化方法においで、 量子化ステップ群ＱＡは、量子化ステップ群ＱＤと比較
して、低次係数に対する量子化ステップと高次係数に対
する量子化ステップとの比率が、いずれの組においても
小さくなく、かつ少くとも一組以上大きいことを特徴と
する 請求項５に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
画像を設定し、基準画像は、それ自身をブロック分割し
、ブロック毎に直交変換し、その結果得られる直交変換
係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ群ＱＥで量
子化し、量子化値を符号化するか、または その直前の基準画像を使用して求めた予測画像との予測
誤差、または直前の基準画像の符号化データの復号ｔｉ
！２ｉａを使用して求めた予測画像との予測誤差をブロ
ック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られ
る直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ
群ＱＢで量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符
号化方法において、 量子化ステップ群ＱＢは、量子化ステップ群ＱＥと比較
して、低次係数に対する量子化ステップと高次係数に対
する量子化ステップとの比率が、いずれの組においても
小さくなく、かつ少くとも一組以コニ大きいことを特徴
とする 請求項６に記載の画像信号の符号化方法は、画像信号の
複数フレーム間隔毎または複数フィールド間隔毎に基準
信号を設定し、基準画像は、それ自身をブロック分割し
、ブロック毎に直交変換し、その結果得られる直交変換
係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ群ＱＥで量
子化し、量子化値を符号化するか、または その直前および直後の基準画像を使用して求めた予測画
像との予測誤差、または直前および直後の符号化データ
の復号画像を使用して求めた予測画像との予測誤差をブ
ロック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得ら
れる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステッ
プＱＣで量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符
号化方法において、 量子化ステップ群ＱＣは、量子化ステップ群ＱＥと比較
して、低次係数に対する量子化ステップと高次係数に対
する量子化ステップとの比率が、いずれの組においても
小さくなく、かつ少なくとも一組以上大きいことを特徴
とする。

〔作用〕

請求項１に記載の画像信号の符号化方法においては、基
準画像間の画像の予測誤差の符号化の過程で符号化誤差
の累積がないため、画質を劣化させずに量子化値の符号
量を削減できる。

請求項２および請求項３に記載の画像信号の符号化方法
においては、基準画像の予測誤差の符号化の過程で符号
化誤差の累積がないため、画質を劣化させずに量子化値
の符号量を削減できる。

請求項４に記載の画像信号の符号化方法においては、基
準画像の符号化過程および基準画像間の符号化過程で符
号化誤差の累積がなく、また、人間の視覚感度は高域成
分に対して低いので、画質を劣化させずに量子化値の符
号量を削減できる。

請求項５および６に記載の画像イ目号の符号化方法にお
いては、基準画像の符号化過程で符号化誤差の累積がな
く、また、人間の視覚感度は高域成分に対して低いので
、画質を劣化させずに量子化値の符号量を削減できる。

〔実施例〕

第１図は、第５図、第６図または第７図の予測符号化方
法を採用した場合の請求項１に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示す。２次元ブロック分
割回路２は、画像またはその予測誤差をブロック分割し
、２次元直交変換回路４は、画像またはその予測誤差を
ブロック毎に直交変換して直交変換係数ｔ（ｉ＋ｇ）を
出力する。

スレッショルド群発生回路５ＳＡは、量子化ステップ回
路８が発生する直交変換係数毎に予め定められた量子化
ステップ群Ｑ＝（ｑ（ｉ、ｊ））の各ステップに対ｌノ
乗算器７ａによって」−／２より大きい値ａを乗じて得
られたスレッショルド群Ｔ　Ｉ−Ｔ　Ａ＝（ｔ　ｈ　ａ
　（ｉ　＋ｊ））をスレッショルド回路５に出力する。

スレッショルド回路５に出力する。スレッショルド回路
５は、直交変換係数の絶対値が対応するスレッショルド
群ＴＨのスレッシミルド値より小さければ、すなわち、
次の関係が成立すれば、 ａ　ｂ　５（ｔ（ｉ、ｊ））　　＜ｔ　ｈ　ａ（ｉ　、
ｊ）その出力ｔ’　（：ＬＩＪ）を０にしくすなわち、
直交変換係数値をＯとし）、そうでなければ、その出力
ｔ’　（ＩＩＪ）をｔ（ｉＩＪ）とする（すなわち、回
路４の出力する直交変換係数をそのまま出力する。

スイッチＳ１は、基準画像のまたはその予測誤差の符号
化の場合には、端子ａを閉成して、２次元直交変換回路
４の出力ｔ（Ｘ、ｊ）をそのまま量子化回路６に供給し
、基準画像間の画像の符号化の場合には、端子すを閉成
して、スレッシミルド回路５の出力を量子化回路６に供
給する。このスイッチＳ１を設けることにより、基準画
像間の画像の符号化においてスレッショルド回路５の出
力を量子化することによって削減できた符号量分だけ、
基準画像の符号量を増加させて、基準画像の画質向上な
らびに復号動画像の画質向上を実現できる。

量子化回路６は、スイッチＳ」−の出力（ｔ’（ｉ。

、ｊ））を受けるとともに、量子化ステップ回路８から
直交変換係数毎に予め定められた量子化ステップ群Ｑ−
（ｑ（ｉ、ｊ））を受けて、次の演算を行って直交変換
係数を量子化し、 ｄ（ｉ、ｊ）＝ｒｏｕｎｄ（ｔ’　（ｉ、ｊ）／ｑ（ｊ
＋ｊ））旦子化符号回路１０は、量子化値ｄ（ｘ＋ｊ）
を符号化する。

第」−図の装置を使用して、第５図、第６図または第７
図の予測符号化を行うと、基準画像間の画像は、その直
前および直後の基準画像、もしくは、その符号化データ
の符号画像を用いて求めた予測画像との予測誤差がブロ
ック分割され、ブロック毎に直交交換され、その結果得
られる直交交換係数が偶数枚に予め定めた量子化ステッ
プ群Ｑで量子化され、量子化値が符号化されるが、この
とき量子化ステップ群Ｑの各直交変換係数に対する量子
化ステップ毎に１／２より大きい値を乗じてスレッショ
ルド群ＴＨが求められ、直交変換係数の絶対値が、対応
するスレッショルド群Ｔ　Ｈのスレッシミルド値より小
さければ、その直交変換係数値がＯとされるので、画質
を劣化させずに、量子化値の符号量を削減できる。

第２図は、第６図または第７図の予測符号化方法を採用
した場合の請求項２または３に記載の本発明の実施に使
用する装置の一構成例を示す。第１図の装置との相異は
、基準画像の予測誤差の符号化のために、乗算器７ｂと
、スレッショルド群発生回路５８Ｂが設けられた点にあ
るスレツショ＝３１ ル１（群発主回路５８Ｂは、量子化ステップ回路８が発
生する直交変換係数毎に予め定められた量子化ステップ
群Ｑ＝（ｑ（ｉ、ｊ））の各ステップに対し乗算器７ｂ
によって１／２より大きい値すを乗じて得られたスレッ
ショルド群ＴＨＥ−（ｔ　ｈ　ｅ（ｉ　、　ｊ　））を
出力する。スレッショルド群発生回路５８Ｂの出力と、
基準画像間の画像の符号化用スレッショルド群発生回路
ＳＡの出力とはスイッチＳ′によって選択的にスレッシ
ミルド回路５に供給される。第２図の装置を使用して、
第６図または第７図の予測符号化を行うと、基準画像は
、それ自身が符号化されるか、または、直前の基準画像
、もしくは、その符号化データの復号画像を用いて求め
た予測画像との予測誤差がブロック分割され、ブロック
毎に直交変換され、その結果得られる直交変換係数が、
係数毎に予め定めた量子化ステップ群Ｑで量子化され、
量子化値が符号化され、基準画像間の画像は、その直前
および直後の基準画像を用いて求めた予測画像との予測
誤差がブロック分割され、ブロック毎に直交変換され、
その結果得られる直交変換係数が、係数毎に予め定めた
量子化ステップ群Ｑで量子化され、量子化値を符号化さ
れるが、このとき、基準画像の予測誤差の符号化用の各
直交変換係数に対する量子化ステップ毎に１／２より大
きい値すを乗じてスレッショルド群ＴＨＢが求められ、
各直交変換係数の絶対値が、対応するスレッショルド群
ＴＨＢのスレッシミルド値より小さければ、その直交変
換係数が０とされ、また、基準画像の画像の符号化用の
各直交変換係数に対する量子化ステップ毎に１／２より
大きい値ａを乗してスレッショルド群Ｔ　ＨＡが求めら
れ、各直交変換係数の絶対値が、対応するスレッショル
ド群ＴＨＡのスレッショルド値より小さければ、その直
交変換係数がＯとされるので、画質を劣化させずに、量
子化値の符号量を削減できる。

また、第２図の装置を使用して第７図の予測符号化を行
うと、基準画像は、それ自身が符号化されるか、または
、直前および直後の基準画像、もしくは、その符号化デ
ータの復号画像を用いて求めた予測画像との予測誤差が
ブロック分割され、ブロック毎に直交変換され、その結
果得られる直交変換係数が、係数毎に予め定めた量子化
ステップ群Ｑで量子化され、量子化値が符号化され、基
準画像間の画像は、その直前ＪＳよび直後の基準画像を
用いて求めた予測画像との予測誤差がブロック分割され
、ブロック毎に直交変換され、その結果得られる直交変
換係数が、係数毎に予め定めた量子化ステップ群Ｑで量
子化され、量子化値が符号化されるが、このとき、基準
画像の予測誤差の符号化用の各直交変換係数に対する量
子化ステップ毎に１／２より大きい値すを乗じてスレッ
ショルド群Ｔ　ＨＢが求められ、各直交変換係数の絶対
値が、対応するスレッショルド群Ｔ　ＨＢのスレッショ
ルド値より小さｌづれば、その直交変換係数が０とされ
、また、基準画像間の画像の符号化用の各直交変換係数
に対する量子化ステップ毎にコ−／２より大きい値ａを
乗じてスレッショルド群Ｔ　ＨＡが求められ、各直交変
換係数の絶対値が、対応するスレッショルド群Ｔ　ＨＡ
のスレッショルド値より小さければ、その直交変換係数
がＯとさＡｚるので、画質を劣化させずに、量子化値の
符号量を削減できる。

また、第１図および第２図においては、スレッショルド
回路５が量子化回路６の前段に設ｉ−Ｊられるので、逆
量子化学力法を、スレッショルド値の変更に対応して変
更する必要がなく、処理の自由度が大きい。

第３図は、第５図、第６図または第７図の予測符号化方
法を採用した場合の請求項４に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示す。２次元ブロック分
割回路２は、画像またはその予測誤差をブロック分割し
、２次元直交変換回路４は、画像またはその予測誤差を
ブロック毎に直交変換して直交変換係数ｔ（１＋−ｉ）
を出力する。

量子化回路６は、スイッチＳ２を介して、量子化ステッ
プ回路８Ａから直交変換係数毎に予め定められた量子化
ステップ群ＱＡ＝（ｑ　ａ　（］、　ｊ　））を受ける
か、または量子化ステップ回路８Ｂから直交変換係数毎
に予め定められた量子化ステップ群Ｑ　Ｂ＝　（ｑ　ｂ
　（１，ｊ））を受けて、次の演算を行って直交変換係
数を量子化し、 ｄ（ｉ、、：１）＝ｒｏｕｎｄ（ｔ（′１．＋、：ｉ）
／ｑ（ｊ、、ｊ））量子化値符号化回路１０は、量子化
値ｄ（ｉ、ｊ）を符号化する。

量子化ステップ群ＱＡと量子化ステップ群ＱＢとの関係
は、次の通りである。

Ｃ１ａ　（ｊ＋ｊ　）／ｑ　ａ　（ｒｎ、ｎ）≦ｑｂ（
ｉ、ｊ）／ｑｂ（ｍ、ｎ）ここで、 （−ｉ＋ｊ）　　≦　（ｒｎ＋ｎ） または ５ｑｒｔ（ｊ　　２　＋　　、ｊ　　２）　≦ｓｑｒｔ
（ｍ”　　−ト　ｎ　２）量子化ステップ群ＱＡは、基
準画像の符号化に対するものであり、量子化ステップ群
ＱＢは、基準画像間の画像の符号化に対するものである
。

第３図の装置を使用して、第５図、第６図または第７図
の予測符号化を行うと、基準画像は、それ自身がブロッ
ク分割、または、他の基準画像、もしくは、他の基準画
像の符号化データの符号画像を用いて求めた予測画像と
の予測誤差がプロツク分割され、ブロック毎に直交変換
され、その結果得られる直交変換係数が、係数毎に予め
定めた量子化ステップ群ＱＡで量子化され、量子化値を
符号化され、基準画像間の画像は、その直前および直後
の基準画像、もしくは、その符号化データの復号画像を
用いて求めた予測画像との予測誤差がブロック分割され
、ブロック毎に直交変換され、その結果得られる直交変
換係数が、係数毎に予め定めた量子化学ステップ群ＱＢ
で量子化され、量子化値が符号化されるが、このとき、
量子化ステップ群ＱＢは、量子化ステップＱＡに比べ低
次係数に対する量子化ステップと高次係数に対する量子
化ステップとの比率が、いずれの組においても小さくな
く、かつ、少なくとも一組以上大きいので画質を劣化さ
せずに量子化値の符号量を削減できる。

第４図は、第６図または第７図の予測符号化方法を採用
した場合の請求項５または６に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示す。（ただし、第６図
の方法ではＭ＝１の場合である。）２吹元ブロック分割
回路２および２次元直交変換回路４は、第３図と同一で
ある。量子化回路６は、スイッチＳ３およびＳ４を介し
て、量子化ステップ回路８Ａ、８Ｂまたは８ｃから直交
変換係数毎に定められた量子化ステップ群ＱΔ＝（ｑｂ
（ｉ、ｊ））またはＱＣ＝（ｑ　ｃ（−ｉ、、ｊ））を
受けて、次の演算を行って直交変換係数を量子化し、ｄ
（：ｉ、、ラ　）＝ｒｏｕｎｄ（ｔ　　に　　ｒ　　、
ｊ　　）／　ｑ　　（ｊ　　＋　ｊ　　））量子化符号
化回路１０は、量子化値ｄ　（１１−）　）を符号化す
る。

量子化ステップ群ＱＡ、、ＱＢおよびＱＣの関係は、次
の通りである。

ｑ　　Ｆｌ　（３、ｊ）／ｑａ（ｍ、ｎ）≦ｑｂ１．．
＋；う）／ｑｂ（ｍ、ｎ）ｑ　ａ、　（：ｊ、、　＊　
、］　）／　ｑ　ａ　（ｎｌ　＋　ｎ　）≦ｑｃ（ｉ＋
＋う）／ｑｃ（ｍ、ｎ）ここで　（ｌ十、））≦（ｍ＋
ｎ） または　５ｑｒｔ（：１２＋ｊ”）≦ｓｑｒｔ（ｍ２＋
ｎ２）量子化ステップ群Ｑハは、基準画像ぞれ自身の符
号化に対するものであり、量子化ステップ群ＱＢは、基
準画像の予測誤差の符号化に対するものであり、量子化
ステップ群ＱＣは、基準画像間の画像の符号化に対する
ものである。第４図の装置を使用して第６図の予測符号
化を行うと、基準画像は、（ａ）そ才し自身がブロック
分割され、ブロック毎に直交変換され、その結果得られ
る直交変換係数が、係数毎に予め定めた量子化ステップ
群ＱＡで量子化され、量子化値が符号化されるが、また
は（ｂ）直前の基準画像、もしくは、その符号化データ
の復号画像を用いて求めた予１１１１１画像との予測誤
差がブロック勿割さ才ｂ、ブロック毎に直交変換され、
その結果得られる直交変換係数が、係数イびに予め定め
た量子化ステップ群ＱＢで量子化され、量子化値が符号
化さね、（（８）と（ｂ）：士交互に行われる）、基準
画像間の画像は、その直前および直後の基準画像、もし
くは、その符号化データの復号画像を用いて求めた予測
画像との予４■す誤差がブロック分割され、ブロック毎
に直交変換され、その結果得られる直交変換係数が、係
数毎に予め定めたＩＣ′Ｔ−化ステップ群ＱＣで量子化
され、量子化値が符号化されるが、このとき、量子化ス
テップ群ＱＢは、量子化ステップ群ＱＡに比べ低次係数
に対する量子化ステップと高次係数に対する量子化ステ
ップとの比率が、いずれの組においてし小さくなく、か
つ、少なくとも一組以−に大きく、また、量子化ステッ
プ群ＱＣは、量子化ステップ群Ｑハに比へ低次係数に対
する量子化ステップと高次係数に刻する量子化ステップ
との比率が、いずれの紹においても小さくなく、かつ、
少なくとも一組以上大きいので、画質を劣化させずに量
子化値の符号量を削減できる。

また、第４図の装置を使用して第７図の予測符号化を行
うと、基準画像は、　（ａ）それ自身がブロック分割さ
れ、ブロック毎に直交変換され、その結果得られる直交
変換係数が、係数毎に予め定めた量子化ステップ群Ｑ、
Ａで量子化され、量子化値が符号化されるか、またはく
Ｉ））直前および直後の基準画像、もしくは、その符号
化データの復号画像を用いて求めた予測画像との予測誤
差がブロック分割され、ブロック毎に直交変換され、そ
の結果得られる直交変換係数が、係数毎に予め定めた量
子化学ステップ群ＱＢで量子化され、量子化値が符号化
され、基準画像間の画像は、その直前および直後の基準
画像、もしくは、その符号化データの復号画像を用いて
求めた予測画像どの予測誤差がブロック分割され、ブロ
ック毎に直交変換し、その結果得られる直交変換係数が
、係数毎に予め定めた量子化ステップ群ＱＣで量子化さ
れ、量子化値が符号化されるが、このどき、Ｍ子化スデ
ップ群ＱＢは、量子化ステップ群Ｑ　Ａに比べ低次係数
に刻する量子化ステップと高次係数に対する量子化ステ
ップとの比率が、いずれの組にｔ昌Ｎでも小さくなく、
かつ、少なくとも一絹以−１−大きく、また、量子化ス
テップ群Ｑ　Ｃは、量子化ステップ群ＱＡに比べ低次係
数に対ずろ量子化ステップどの比率が、いずれの糺にお
いても小さくなく、かつ、少なくとも一組以−ヒ大きい
ので、画質を劣化させずに量子化値の符号量を削減でき
る。

〔発明の効果〕

以−Ｈの説明から明らかなよう１．こ、本発明の画像信
号の符号化方法によれば、画質を劣化させずに、量子化
値の符号量を削減できる。また、請求項コ、２また３に
記載の画像信号の符号化方法によれば、逆量子化方法を
スレッショルド群の変更に対応して変更する必要がない
ので、処理の自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第５図、第６図または第７図の予測符号化方
法を採用した場合の請求項１に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示すブロック図、 第２図は、第６図または第７図の予測符号化方法を採用
した場合の請求項２または３に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示すブロック図、 第３図は、第５図、第６図または第７図の予測符号化方
法を採用した場合の請求項４に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示すブロック図、 第４図は、第６図または第７図の予測符号化方法を採用
した場合の請求項５または６に記載の本発明の方法の実
施に使用する装置の一構成例を示すブロック図、 第５図、第６図および第７図は、従来提案されている３
つの予測符号化方法をそれぞれ示す説明図、 第８図、第９図および第１−０図は、それぞれ第５図、
第６図および第７図に示された予測符号化方法を実施す
るのに使用する装置の例を示すブロック図、 第１１図は、第８図、第９図および第１０図に示された
予測回路の一構成例を示すブロック図、第１２図は、画
像またはその予測誤差を符号化する別の方法を実施する
のに使用する装置の一例を示すブロック図、 第１３図は、従来採用されている予測誤差符号化方法を
示す説明図である。 ２・　２次元ブロック分割回路、４・・２次元直交変換
回路、５・・スレッショルド回路、５ＳＡ、５ＳＢ・・
・スレッショルド群発生回路、６・・量子化回路、７ａ
、７　ｂ−＝乗算器、８．８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・量子
化ステップ回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、基準画像間の画像は、
   その直前および直後の基準画像を使用して求めた予測画
   像との予測誤差、または前記直前および直後の基準画像
   の符号化データの復号画像を使用して求めた予測画像と
   の予測誤差をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し
   、その結果得られる直交変換係数を、係数毎に予め定め
   た量子化ステップ群ＱＡで量子化し、量子化値を符号化
   する画像信号の符号化方法において、 前記量子化ステップ群ＱＡの各直交変換係数に対する量
   子化ステップ毎に１／２より大きい値ａを乗じてスレッ
   ショルド群ＳＡを求め、前記各直交変換係数の絶対値と
   、対応するスレッショルド群ＳＡのスレッショルド値と
   を比較し、前者が後者より小さければ、その直交変換係
   数値を０とすることを特徴とする画像信号の符号化方法
   。
2. （２）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、前記基準画像は、その
   直前の基準画像を使用して求めた予測画像との予測誤差
   、または前記直前の基準画像の符号化データの復合画像
   を使用して求めた予測画像との予測誤差をブロック分割
   し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られる直交変
   換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ群ＱＢで
   量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符号化方法
   において、 前記量子化ステップ群ＱＢの各直交変換係数に対する量
   子化ステップ毎に１／２より大きい値ｂを乗じてスレッ
   ショルド群ＳＢを求め、前記各直交変換係数の絶対値と
   、対応するスレッショルド群ＳＢのスレッショルド値と
   を比較し、前者が後者より小さければ、その直交変換係
   数値を０とすることを特徴とする画像信号の符号化方法
   。
3. （３）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、前記基準画像は、その
   直前および直後の基準画像を使用して求めた予測画像と
   の予測誤差、または前記直前および直後の基準画像の符
   号化データの復号画像を使用して求めた予測画像との予
   測誤差をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し、そ
   の結果得られる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量
   子化ステップ群ＱＣで量子化し、量子化値を符号化する
   画像信号の符号化方法において、 前記量子化ステップ群ＱＣの各直交変換係数に対する量
   子化ステップ毎に１／２より大きい値ｃを乗じてスレッ
   ショルド群ＳＣを求め、前記各直交変換係数の絶対値と
   、対応するスレッショルド群ＳＣのスレッショルド値と
   を比較し、前記が後者より小さければ、その直交変換係
   数値を０とすることを特徴とする画像信号の符号化方法
   。
4. （４）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、前記基準画像は、それ
   自身をブロック分割するか、または他の基準画像を使用
   して求めた予測画像との予測誤差もしくは前記他の基準
   画像の符号化データの復号画像を使用して求めた予測画
   像との予測誤差をブロック分割し、ブロック毎に直交変
   換し、その結果得られる直交変換係数を、係数毎に予め
   定めた量子化ステップ群ＱＤで量子化し、量子化値を符
   号化し、 前記基準画像間の画像は、その直前および直後の基準画
   像を使用して求めた予測画像との予測誤差、または前記
   直前および直後の符号化データの復号画像を用いて求め
   た予測画像との予測誤差をブロック分割し、ブロック毎
   に直交変換し、その結果得られる直交変換係数を、係数
   毎に予め定めた量子化ステップ群ＱＡで量子化し、量子
   化値を符号化する画像信号の符号化方法において、前記
   量子化ステップ群ＱＡは、前記量子化ステップ群ＱＤと
   比較して、低次係数に対する量子化ステップと高次係数
   に対する量子化ステップとの比率が、いずれの組におい
   ても小さくなく、かつ少なくとも一組以上大きいことを
   特徴とする画像信号の符号化方法。
5. （５）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、前記基準画像は、それ
   自身をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し、その
   結果得られる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子
   化ステップ群ＱＥで量子化し、量子化値を符号化するか
   、または その直前の基準画像を使用して求めた予測画像との予測
   誤差、または前記直前の基準画像の符号化データの復号
   画像を使用して求めた予測画像との予測誤差をブロック
   分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果得られる直
   交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ステップ群Ｑ
   Ｂで量子化し、量子化値を符号化する画像信号の符号化
   方法において、 前記量子化ステップ群ＱＢは、前記量子化ステップ群Ｑ
   Ｅと比較して、低次係数に対する量子化ステップと高次
   係数に対する量子化ステップとの比率が、いずれの組に
   おいても小さくなく、かつ少なくとも一組以上大きいこ
   とを特徴とする画像信号の符号化方法。
6. （６）画像信号の複数フレーム間隔毎または複数フィー
   ルド間隔毎に基準画像を設定し、前記基準画像は、それ
   自身をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し、その
   結果得られる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子
   化ステップ群ＱＥで量子化し、量子化値を符号化するか
   、または その直前および直後の基準画像を使用して求めた予測画
   像との予測誤差、または前記直前および直後の符号化デ
   ータの復号画像を使用して求めた予測画像との予測誤差
   をブロック分割し、ブロック毎に直交変換し、その結果
   得られる直交変換係数を、係数毎に予め定めた量子化ス
   テップＱＣで量子化し、量子化値を符号化する画像信号
   の符号化方法において、 前記量子化ステップ群ＱＣは、前記量子化ステップ群Ｑ
   Ｅと比較して、低次係数に対する量子化ステップと高次
   係数に対する量子化ステップとの比率が、いずれの組に
   おいても小さくなく、かつ少なくとも一組以上大きいこ
   とを特徴とする画像信号の符号化方法。