JPH04245864A - 画像データの高能率符号化装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばカラーテレビシ
ョン信号等の画像データをディジタル化して圧縮するた
めに用いられる高能率符号化装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】ディジタルカラーテレビジョン信号を記
録／再生する場合、特に民生用機器では、記憶容量の問
題からデータレートを下げる必要がある。特に小型で携
帯に便利なディジタルＶＴＲや電子カメラを構成すると
きにはデータレートが低いことが望まれる。そこで、最
近、元のデータのビット数を圧縮して低ビットレートを
実現する方式が多々採用されている。その一つに直交変
換符号化方式がある。図５はこうした直交変換符号化方
式による画像データの高能率符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。同図において、１０１はディジタル画
像データを入力する入力端子である。この入力端子１０
１より入力されたディジタル画像データは、１画面分ず
つブロック読出し回路１０２内のメモリに蓄えられた後
、水平ｍ×垂直ｎ（ｍ、ｎは０以上の整数）のブロック
単位で読出される。この後、直交変換回路１０３にてブ
ロックごとに直交変換処理が施され、量子化回路１０４
にて適当な量子化ステップ数にて量子化が行われた後、
可変長符号化回路１０５で可変長データに符号化され、
出力端子１０６よりデータ出力される。

【０００４】ここで、記録容量が一定に限られている等
、固定レート化が要求される場合は、最終付近のブロッ
クの符号化時に必要な符号数が残るよう適応的にブロッ
クごとの符号量配分を行うことが好ましい。

【０００５】このことから、図５に示した高能率符号化
装置では、統計量計算回路１０７にて各ブロックの画像
データのアクティビティ（統計量）を求めた後、この統
計量から符号量配分回路１０８にて各ブロックの配分符
号量を求め、これに前のブロックからの余剰の送り符号
量を加算して各ブロックに配分するようにしている。ま
た配分符号量が不足する場合は、符号の有効利用のため
に次のブロックへ符号を送っている。

【０００６】図６に各ブロックのアクティビティに対す
る必要符号量の関係の一例を示す。同図に示すように、
アクティビティが高いブロックほど必要符号量が高くな
る傾向がある。この傾向に沿って符号量配分回路１０８
は、プロットの集合の近似直線１２０に従い統計量計算
回路１０７で求めたアクティビティに対応する符号量を
計算する。

【０００７】しかしながら、この方式では、図６に示す
プロットの集合の近似直線１２０より下方に存在するブ
ロックは余剰符号量を排除するが、近似直線１２０より
上方に存在するブロックは前のブロックからの余剰の送
り符号量が無い限り、符号量の不足を生じ、これにより
画質の劣化を引き起こす。

【０００８】特に、画像の近似領域の相関性から、近似
直線１２０より上方に存在するブロックがある領域に固
まって生じる傾向があることから、画像の左上のブロッ
クから行に沿って右下のブロックへと符号化を進めて行
く場合には、劣化ブロックが固まって生じやすくなり、
画質が著しく劣化するという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
の画像データの高能率符号化装置においては、各ブロッ
クへの符号量配分をすべて最適に行うことが難しく、符
号量不足のブロックが連続発生して画質の破綻が生じる
おそれがあった。

【００１０】本発明はこのような課題を解決するための
もので、画像データをブロック化して固定レートで符号
化する場合の、符号量不足による画質の劣化を押さえる
ことのできる画像データの高能率符号化装置の提供を目
的としている。

【００１１】［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の画像データの高
能率符号化装置は上記した目的を達成するために、１画
面分の画像データを複数のブロックに分割し、各ブロッ
クを直交変換処理を経て可変長データに符号化する高能
率符号化装置において、各ブロックに対する配分符号量
をそれぞれ求める第１の配分符号量算出手段と、特定部
分のブロックに対する配分符号量を予め求める第２の配
分符号量算出手段と、第１の配分符号量算出手段により
求められた先頭部分のブロックに対する配分符号量に第
２の配分符号量算出手段により求められた特定部分の配
分符号量を加算して、これを先頭部分のブロックの符号
化に割当る符号量配分手段とを具備している。

【００１３】

【作用】本発明の画像データの高能率符号化装置では、
予め、第２の配分符号量算出手段にて、特定部分のブロ
ックに対する配分符号量を求めておき、第１の配分符号
量算出手段にて、先頭部分のブロックに対する配分符号
量が求められたとき、符号量配分手段は、この先頭部分
のブロックに対する配分符号量に、前記特定部分の配分
符号量を加算して、これを先頭部分のブロックの符号化
に割当る。

【００１４】したがって、この発明によれば、先頭のブ
ロックから十分な余剰の符号量を発生して、以降のブロ
ックの符号化に送ることができ、配分符号量の不足によ
る画質の劣化を有効に押さえることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明に係る一実施例の画像データの高能率
符号化装置の構成を説明するためのブロック図である。

【００１６】同図において、１はディジタルカラーテレ
ビジョン信号等のディジタル画像データを入力する入力
端子である。２は入力端子１を通じ入力されたディジタ
ル画像データを１画面分ずつ記憶し、かつこの画像デー
タを水平ｍ×垂直ｎ（ｍ、ｎは０以上の整数）のブロッ
ク単位で読出すブロック読出し回路である。また３はブ
ロック読出し回路２よりブロック単位で読出された画像
データ（以下、単にブロックと呼ぶ。）に対する直交変
換処理を行う直交変換回路である。４は直交変換処理後
のブロックに対する量子化を行う量子化回路である。５
は量子化されたブロックを可変長データに符号化する可
変長符号化回路である。さらに６はブロック読出し回路
２より読出されたブロックの画像データのアクティビテ
ィ（統計量）を求める統計量計算回路である。７は画像
データ中の最終ブロックラインにおける各ブロックの画
像データのアクティビティ（統計量）を求める最終ブロ
ックライン統計量計算回路である。また８は最終ブロッ
クライン統計量計算回路７で求めた統計量を基に、最終
ブロックラインの各ブロックに対する配分符号量を求め
、これらを累積加算して蓄える最終ブロックライン配分
符号量計算回路である。９は統計量計算回路６で求めた
統計量を基に各ブロックごとの配分符号量を求めると共
に、画像データ中の先頭ブロックについては、さらにそ
の配分符号量に最終ブロックライン配分符号量計算回路
８で累積加算された値を加えた符号量を当該先頭ブロッ
クの符号化に割当る符号量配分回路である。そして１０
は出力端子である。

【００１７】次にこの実施例の高能率符号化装置の動作
を説明する。入力端子１にディジタル画像データが入力
されると、このディジタル画像データは１画面分ずつブ
ロック読出し回路２内に蓄えられた後、水平ｍ×垂直ｎ
のブロック単位で読出される。　　読出されたブロック
は、直交変換回路３にて直交変換処理が施された後、量
子化回路４にて適当な量子化ステップ数で量子化され可
変長符号化回路５に入力される。そしてこの可変長符号
化回路５にて、入力ブロックは符号量配分回路９より配
分された符号量内で符号化され、出力端子１０を通じて
出力される。

【００１８】一方、最終ブロックライン統計量計算回路
７および最終ブロックライン配分符号量計算回路８は、
以上の動作に先立って次のような処理を行う。この動作
を図２を用いて説明する。

【００１９】同図において、２１は１画面分のディジタ
ル画像データを示している。まず最終ブロックライン統
計量計算回路７は、当該画像データ２１中の最終ブロッ
クライン２２の各ブロック２３の統計量をそれぞれ計算
する。続いて最終ブロックライン配分符号量計算回路８
は各ブロック２３の統計量を基に配分符号量を求め、こ
れらを累積加算する。

【００２０】この後、統計量計算回路６により先頭ブロ
ック２４の統計量が計算されると、符号量配分回路９は
その統計量を基に当該先頭ブロック２４に対する配分符
号量を求め、この配分符号量に上述の最終ブロックライ
ン配分符号量計算回路８により求められた累積加算値２
５を加え、これを先頭ブロック２４に対する実際の配分
符号量として可変長符号化回路５に出力する。

【００２１】これにより、先頭ブロック２４の符号化か
ら十分な余剰の符号量を以降のブロックへ送ることが可
能となり、この結果、符号量不足による画質の劣化が発
生するおそれを大幅に軽減することができる。

【００２２】次に本発明のその他の実施例を説明する。 図３はこの実施例の画像データの高能率符号化装置につ
いて説明するための図である。なお、本実施例装置の構
成は、最終ブロックライン配分符号量計算回路８の機能
が異なること以外は図１の高能率符号化装置と同じであ
る。

【００２３】この実施例装置において、最終ブロックラ
イン配分符号量計算回路８は、最終ブロックライン統計
量計算回路７により計算された最終ブロックライン３１
の各ブロック３２の統計量を基に当該各ブロック３２の
配分符号量をそれぞれ求め、これらの配分符号量を、符
号量配分回路９により求められた先頭ブロックライン３
３の対応する各ブロック３４の配分符号量にそれぞれ加
算する。

【００２４】したがって、先頭ブロックライン３３の２
つめのブロック３４への配分符号量は、先頭ブロック３
４の符号化後の余剰の送り配分符号量と、符号量配分回
路９により当該２つめのブロック３４に対して求められ
た配分符号量と、最終ブロックライン配分符号量計算回
路８により求められた配分符号量との合計となり、十分
な符号量が各ブロックに配分されることになる。

【００２５】これにより前記実施例と同様、符号量の不
足による画質の劣化を低減することができる。またこの
実施例では、前記の実施例の場合より先頭ブロック３４
の配分符号量を示すビット数は少なくて済むので、実際
のハードウェアを構成する上で有効な方式と言える。

【００２６】なお、この実施例では、先頭ブロックから
順に符号化を進めて行き、符号化が最終ブロックライン
に到達した際、まだ符号量が残っていれば、その符号量
内で符号化を行うものとする。

【００２７】さらに本発明の他の実施例として、最終ブ
ロックラインの統計量が大きくない場合、図４に示すよ
うに、この最終ブロックラインから符号量の配分を行っ
て符号化して行くようにしてもよい。この場合もハード
ウェアの規模が大きくならないという利点がある。

【００２８】なお、以上説明した実施例では、最終ブロ
ックラインを一番下のブロックラインとしているが、一
番右あるいは左、さらには一番上でも問題はない。また
最終ブロックラインが複数のラインに跨がっていてもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像データ
の高能率符号化装置によれば、先頭のブロックから十分
な余剰の符号量を以降のブロックの符号化に送ることが
でき、配分符号量の不足による画質の劣化を押さえるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像データの高能率符
号化装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図２】図１における最終ブロックライン統計量計算回
路および最終ブロックライン配分符号量計算回路による
処理を説明するための図である。

【図３】本発明の他の実施例を説明するための図である
。

【図４】本発明のさらに他の実施例を説明するための図
である。

【図５】従来の画像データの高能率符号化装置の構成を
説明するためのブロック図である。

【図６】各ブロックのアクティビティと必要符号量との
関係の一例を示す図である。

【符号の説明】

２……ブロック読出し回路 ３……直交変換回路 ４……量子化回路 ５……可変長符号化回路 ６……統計量計算回路 ７……最終ブロックライン統計量計算回路８……最終ブ
ロックライン配分符号量計算回路９……符号量配分回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１画面分の画像データを複数のブロッ
   クに分割し、各ブロックを直交変換処理を経て可変長デ
   ータに符号化する高能率符号化装置において、前記各ブ
   ロックに対する配分符号量をそれぞれ求める第１の配分
   符号量算出手段と、特定部分のブロックに対する配分符
   号量を予め求める第２の配分符号量算出手段と、前記第
   １の配分符号量算出手段により求められた先頭部分のブ
   ロックに対する配分符号量に前記第２の配分符号量算出
   手段により求められた特定部分の配分符号量を加算して
   、これを前記先頭部分のブロックの符号化に割当る符号
   量配分手段とを具備することを特徴とする画像データの
   高能率符号化装置。