JPH04196790A - Quantizer - Google Patents

Quantizer

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JPH04196790A
JPH04196790A JP2328693A JP32869390A JPH04196790A JP H04196790 A JPH04196790 A JP H04196790A JP 2328693 A JP2328693 A JP 2328693A JP 32869390 A JP32869390 A JP 32869390A JP H04196790 A JPH04196790 A JP H04196790A
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JP
Japan
Prior art keywords
quantization
mosquito noise
input terminal
quantization width
dct coefficient
Prior art date
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Pending
Application number
JP2328693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Fujikawa
渡 藤川
Akiyoshi Tanaka
章喜 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2328693A priority Critical patent/JPH04196790A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress production of mosquito noise by using a small quantization width so as to attain detailed quantization when a DCT coefficient for an area sensitive to mosquito noise is quantized. CONSTITUTION:A value of eight or so is set to a switch 3 as a quantization width in which mosquito noise is not remarkable, and a selector control circuit 5 discriminates whether or not a DCT coefficient inputted from an input terminal 2 is resident in an area sensitive to mosquito noise and informs the result to a selector circuit 4. When the DCT coefficient inputted from the input terminal 2 is resident in an area sensitive to mosquito noise, the circuit 4 informs the setting value of the switch 3 to a quantization section 6, and when the DCT coefficient inputted from the input terminal 2 is not resident in an area sensitive to mosquito noise, the inputted quantization width inputted from the input terminal 1 is informed to the quantization section 6. Thus, the production of mosquito noise is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビ電話、テレビ会議システムなどの動画
像符号化装置に用いられる量子化装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a quantization device used in a moving image encoding device such as a video telephone or a video conference system.

従来の技術 動画像符号化技術の発達はめざましく、ディジタル通信
回線の発達と相まって、国際標準化活動が活発に行なわ
れており、なかでも「大久保栄″テレビ会議/電話用符
号化の標準化動向”PC3’J89画像符号化講演会p
p、43〜48」に示されている、px64kbl)S
 (p=1〜30)動画像符号化方式がよく知られてい
る。このような動画像符号化方式は、M画素×Nライン
のブロック単位で、動き補償予測により求めたフレーム
間差分を離散的コサイン変換(以下、離散的コサイン変
換をDCTと略記する)し、さらに符号化のビットレー
トや伝送バッファ内のバッファ残留量等によって決定さ
れる量子化幅gを基にした量子化部により、DCT係数
を量子化している。以下、量子化後のDCT係数の値を
量子化代表値、量子化代表値を量子化幅と係数iの積に
分解したときの係数iを整数に丸めた値を量子化インデ
ックス、とそれぞれ記す。さらに従来の動画像符号化方
式では、量子化インデックスや量子化幅gあるいはブロ
ックの属性情報等を可変長符号化して、伝送すべき符号
列を生成している。このとき量子化インデックスの符号
化は、ジグザグスキャンの順序で量子化インデックスを
走査し、0でない量子化インデックスとそれに先行する
0のラン長の組合せを可変長符号化している。
Conventional technology The development of video encoding technology has been remarkable, and together with the development of digital communication lines, international standardization activities are actively being carried out. 'J89 Image Coding Lecture p.
p, 43-48'', px64kbl)S
(p=1 to 30) A video encoding method is well known. Such a video encoding method performs discrete cosine transform (hereinafter, discrete cosine transform is abbreviated as DCT) on the interframe difference obtained by motion compensation prediction in block units of M pixels × N lines, and further The DCT coefficients are quantized by a quantization unit based on a quantization width g determined by the encoding bit rate, the amount of buffer remaining in the transmission buffer, and the like. Hereinafter, the value of the DCT coefficient after quantization will be referred to as a quantization representative value, and the value obtained by rounding coefficient i to an integer when the quantization representative value is decomposed into the product of quantization width and coefficient i will be referred to as quantization index. . Furthermore, in conventional video encoding systems, a quantization index, a quantization width g, block attribute information, etc. are variable-length encoded to generate a code string to be transmitted. At this time, the quantization index is encoded by scanning the quantization index in a zigzag scan order, and variable-length encoding the combination of a non-zero quantization index and a run length of zero preceding it.

以下量子化部の量子化特性を示す第4図を用いて、上記
量子化手段の従来技術を説明する。第4図において、横
軸は量子化前のDCT係数、縦軸は量子化代表値、gは
量子化幅である。全体的には、DCT係数をgごとに区
切り、その中央の値を量子化代表値とすることで、量子
化誤差を軽減している。−g−gの領域はデッドゾーン
と呼ばれる領域で、DCT係数にたいする量子化代表値
を0にしである。微小なりCT係数を値Oに量子化する
ことで、0のラン長を増加させ符号化効率を向上させて
いる。これにより、バッファ残留量が低レベルとなるの
で、以降のブロックに対する量子化幅gの値が小さくな
り、画質の向上につながっている。
The prior art of the above-mentioned quantization means will be explained below using FIG. 4 showing the quantization characteristics of the quantization section. In FIG. 4, the horizontal axis is the DCT coefficient before quantization, the vertical axis is the quantization representative value, and g is the quantization width. Overall, quantization errors are reduced by dividing the DCT coefficients into g units and using the central value as the quantization representative value. The region -gg is a region called a dead zone, where the quantization representative value for the DCT coefficient is set to zero. By quantizing a very small CT coefficient to a value O, the run length of 0 is increased and encoding efficiency is improved. As a result, the remaining buffer amount becomes a low level, so the value of the quantization width g for subsequent blocks becomes small, leading to an improvement in image quality.

このような量子化部は、DCT係数と量子化幅をアドレ
ス入力とし、量子化代表値あるいは量子化インデックス
を出力とし、内部に第4図の変換テーブルを記憶してい
るROMを持つこと等により、容易に構成できる。
Such a quantization unit takes the DCT coefficient and quantization width as address inputs, outputs the quantization representative value or quantization index, and has an internal ROM that stores the conversion table shown in Figure 4. , can be easily configured.

発明が解決しようとする課題 動き補償予測とDCTを組合せる動画像符号化方式では
、動領域と静止領域の境界領域あるいは輪郭領域にモス
キードノイズとよばれるノイズか発生し、再生画像の画
質を劣化させることかある。
Problems to be Solved by the Invention In a video encoding system that combines motion compensation prediction and DCT, a noise called mosquito noise occurs in the boundary area or contour area between the moving area and the still area, which deteriorates the image quality of the reproduced image. It may cause deterioration.

このモスキードノイズはDCT係数の中域成分に大きく
依存しており、DCT係数の中域成分に重畳される雑音
の程度に応して、モスキートノイスが顕著になる。また
、DCT係数の中域成分の大半は10程度の振幅をもち
、64kb p s等の低ビツトレートで動画像を符号
化する場合の平均的な量子化幅に比べて、はぼ同等であ
る。
This mosquito noise largely depends on the mid-range component of the DCT coefficient, and the mosquito noise becomes noticeable depending on the degree of noise superimposed on the mid-range component of the DCT coefficient. Furthermore, most of the mid-range components of the DCT coefficients have an amplitude of about 10, which is about the same as the average quantization width when encoding a moving image at a low bit rate such as 64 kbps.

このように上述の従来技術の量子化手段は、単一の量子
化幅でブロック内のDCT係数を量子化しているため、
ブロックの中域ではDCT係数値に比べて大きな雑音が
重畳され、モスキードノイズが顕著に現われるという課
題があった。
In this way, the conventional quantization means described above quantizes the DCT coefficients within a block with a single quantization width.
In the middle range of the block, a large amount of noise is superimposed compared to the DCT coefficient value, and there is a problem in that mosquito noise appears conspicuously.

本発明は以上のような課題に鑑み、モスキードノイズに
敏感なりCT係数を量子化する場合の当該モスキードノ
イズを抑制しようとするものである。
In view of the above problems, the present invention is sensitive to mosquito noise and attempts to suppress the mosquito noise when quantizing CT coefficients.

課題を解決するための手段 本発明は、DCT係数の位置に応して、外部から与えら
れた第1の量子化幅あるいは予め定めた第2の量子化幅
を選択するセレクタ回路と、選択された量子化幅を用い
てDCT係数を量子化する量子化部を持つことにより、
上記従来技術の課題を解決するものである。
Means for Solving the Problems The present invention includes a selector circuit that selects an externally given first quantization width or a predetermined second quantization width depending on the position of a DCT coefficient; By having a quantization unit that quantizes the DCT coefficients using the quantization width,
This solves the problems of the prior art described above.

作用 本発明は上記手段により、モスキードノイズに敏感な領
域のDCT係数を量子化する場合には、小さい量子化幅
を用いて精細に量子化することにより、モスキードノイ
ズの発生を抑制しようとするものである。
Operation The present invention attempts to suppress the occurrence of mosquito noise by using the above means to precisely quantize the DCT coefficients in a region sensitive to mosquito noise by using a small quantization width. It is something to do.

実施例 第1図は、本発明の一実施例における量子化装置のブロ
ック構成図である。第1図において、1は外部から与え
られる量子化幅を入力する入力端子、2はジグザグスキ
ャンの順序にそってDCT係数を入力する入力端子、3
は予め定めた量子化幅を設定するスイッチ、4は入力端
子1から入力される量子化幅とスイッチ3の設定値を入
力とするセレクタ回路、5はセレクタ回路4に制御信号
を出力するセレクタ制御回路、6はセレクタ回路4の出
力と入力端子2から入力するDCT係数を入力とする量
子化部である。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a quantization device in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an input terminal for inputting the quantization width given from the outside, 2 is an input terminal for inputting DCT coefficients in accordance with the order of zigzag scan, and 3
4 is a selector circuit that receives the quantization width input from input terminal 1 and the set value of switch 3; 5 is a selector control that outputs a control signal to selector circuit 4; The circuit 6 is a quantizer which receives the output of the selector circuit 4 and the DCT coefficients input from the input terminal 2.

以上のような構成において、以下その動作を説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

スイッチ3には、モスキードノイズが目立ちにくい量子
化幅として8程度の値が設定しである。セレクタ制御回
路5は、入力端子2から入力するDCT係数がモスキー
ドノイズに敏感な領域にあるか否かを判定し、その結果
をセレクタ回路4に通知する。セレクタ回路4は、入力
端子2から入力するDCT係数がモスキードノイズに敏
感な領域にある場合には、スイッチ3の設定値を量子化
部6に通知し、入力端子2から入力するDCT係数がモ
スキードノイズに敏感な領域にない場合には、入力端子
1から入力した量子化幅を量子化部6に通知する。量子
化部6は、従来技術と同様に、第4図の特性に基づく変
換テーブルによリ、DCT係数を量子化する。
The switch 3 is set to a value of about 8 as a quantization width that makes mosquito noise less noticeable. The selector control circuit 5 determines whether the DCT coefficient input from the input terminal 2 is in a region sensitive to mosquito noise, and notifies the selector circuit 4 of the result. When the DCT coefficients input from the input terminal 2 are in the area sensitive to mosquito noise, the selector circuit 4 notifies the quantizer 6 of the setting value of the switch 3, so that the DCT coefficients input from the input terminal 2 If the area is not sensitive to mosquito noise, the quantization width input from the input terminal 1 is notified to the quantization unit 6. Similar to the prior art, the quantization unit 6 quantizes the DCT coefficients using a conversion table based on the characteristics shown in FIG.

セレクタ制御回路5の具体的な構成は、モスキードノイ
ズに敏感なりCT係数の領域を定めれば、DCT係数に
付随するクロックを計数するカウンタ等で容易に実現で
きる。符号化は8画素×8ラインのブロック単位で行な
われると仮定して、第2図および第3図に、モスキード
ノイズに敏感なりCT係数の領域の定め方の例を示す。
The specific configuration of the selector control circuit 5 can be easily realized by a counter or the like that counts the clocks associated with the DCT coefficients if the area of the CT coefficients is determined to be sensitive to mosquito noise. Assuming that encoding is performed in blocks of 8 pixels x 8 lines, FIGS. 2 and 3 show examples of how to define regions of CT coefficients that are sensitive to mosquito noise.

第2図および第3図において、斜線の領域がモスキード
ノイズに敏感な領域である。第2図は、ジグザグスキャ
ンの順序に沿って、2次元空間周波数の中域部分で領域
を定めた例である。第3図は、水平あるいは垂直方向の
みの空間周波数をもつDCT係数で領域を定めた例であ
る。
In FIGS. 2 and 3, the shaded area is the area sensitive to mosquito noise. FIG. 2 is an example in which a region is defined in the middle range of two-dimensional spatial frequencies in accordance with the order of zigzag scanning. FIG. 3 is an example in which a region is defined by DCT coefficients having spatial frequencies only in the horizontal or vertical direction.

なお本実施例では、モスキードノイズに敏感な領域のD
CT係数は、予め定めた固定値で量子化するように説明
したが、外部から与えられた量子化幅と予め定めた量子
化幅のうち小さいほうを用いて量子化することも考えら
れる。
Note that in this example, D in the area sensitive to mosquito noise is
Although it has been described that the CT coefficients are quantized using a predetermined fixed value, it is also possible to quantize them using the smaller of an externally given quantization width and a predetermined quantization width.

発明の効果 以上のように本発明によれば、DCT係数の中域成分を
精細に量子化することによって、モスキードノイズの発
生を抑制することかでき、その効果は大きい。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, generation of mosquito noise can be suppressed by finely quantizing mid-range components of DCT coefficients, and the effect is significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例における量子化装置のブロック
結線図、第2図および第3図は同装置においてモスキー
ドノイズに敏感なりCT係数の領域の定め方を示す図、
第4図は従来の量子化器の量子化特性図である。 4・・・セレクタ回路、5・・・セレクタ制御回路、6
・・・量子化部 代理人の氏名 弁理士 小蝦治 明 ほか2名第1図 第2図 第6図 第4図
FIG. 1 is a block diagram of a quantization device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing how to determine areas of CT coefficients that are sensitive to mosquito noise in the same device.
FIG. 4 is a quantization characteristic diagram of a conventional quantizer. 4... Selector circuit, 5... Selector control circuit, 6
...Name of Quantization Department Agent Patent Attorney Haruaki Koebi and 2 others Figure 1 Figure 2 Figure 6 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 予め定めた第2の量子化幅を設定するスイッチと、外部
から与えられる第1の量子化幅あるいは前記第2の量子
化幅を選択するセレクタ回路と、前記セレクタ回路を制
御するセレクタ制御回路と、選択された量子化幅を用い
て情報を量子化する量子化部とを具備することを特徴と
する量子化装置。
a switch for setting a predetermined second quantization width; a selector circuit for selecting an externally applied first quantization width or the second quantization width; and a selector control circuit for controlling the selector circuit. , and a quantization unit that quantizes information using a selected quantization width.
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