JPH0468988A - 動画像信号の符号化装置 - Google Patents

動画像信号の符号化装置

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JPH0468988A JP2180827A JP18082790A JPH0468988A JP H0468988 A JPH0468988 A JP H0468988A JP 2180827 A JP2180827 A JP 2180827A JP 18082790 A JP18082790 A JP 18082790A JP H0468988 A JPH0468988 A JP H0468988A
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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 本発明はテレビ電話、テレビ会議、監視等に利用する動
画像信号の高能、率符号化装置に関する。
従来の技術 従来の動画像信号の高能率符号化装置として、動き補償
フレーム間予測とフレーム内予測の混在する予測、また
は上記動き補償フレーム間予測かフレーム内予測のどち
らか一方、または上記動き補償フレーム間予測とフレー
ム内予測を選択的に切り換える予測を行ない、予測誤差
値を算出した後に、複数の画素の集合であるブロック（
例えば８×８）毎に上記予測誤差値を直交変換し、その
係数を符号化する方式を用いた装置がある。ここでは、
上記装置を伝送に用いた例を示す。
第３図に従来の動画像信号の高能率符号化装置を示す。
第３図において３０２はＡ／Ｄ変換器でありライン３０
３を通して、減算器３０４と動きベクトル検出回路３２
４に接続されている。更に、減算器３０４には、ライン
３２５を通して予測回路３２２が、ライン３０５を通し
て直交変換回路３０６が接続されている。直交変換回路
３０６は、ライン３０７を通して係数量子化回路３０８
に接続されている。係数量子化回路３０８は、ライン３
０９を通して量子化係数符号化回路３１０に、またライ
ン３３１を通して量子化ステップ幅制御回路３３０に接
続されている。量子化係数符号化回路３１０は、ライン
３１１を通して量子化係数復号化回路３１２と回線符号
化回路３２６に接続されている。量子化係数復号化回路
３１２はライン３１３を通して係数逆量子化回路３１４
に接続されている。係数逆量子化回路３１４は、ライン
３１５を通して直交逆変換回路３１６に、ライン３３１
を通して量子化ステップ幅制御回路３３０に接続され、
直交変換回路３１６は更にライン３１７を通して加算器
３１８に接続されている。加算器３１８は、ライン３２
５を通して予測回路３２２に、またライン３１９を通し
てフレームメモリ３２０に接続されている。フレームメ
モリ３２０はライン３２１を通して、予測回路３２２々
動きベクトル検出回路３２４に接続されている。動きベ
クトル検出回路３２４は、ライン３２３を通して、予測
回路３２２と回線符号化回路３２６に接続されている。
回線符号化回路３２６はライン３２７を通して送信バッ
ファ３２８に接続されている。送信バッファ３２８は、
ライン３２９を通して量子化ステップ幅制御回路３３０
に、ライン３３２を通して回線に接続されている。また
、量子化ステップ幅Ｉ１１御回路３３０はライン３３１
を通して係数量子化回路３０８．係数逆量子化回路３１
４、及び回線符号化回路３２６に接続されている。
次に、上記従来例の動作について説明する。第３図にお
いて、ライン３０１を通してアナログ動画像信号がＡ／
Ｄ変換器３０２に入力され、デジタル動画像信号に変換
された後に、ライン３０３を通して、減算器３０４と動
きペクトＪＬ検出回路３２４に入力される。動きベクト
ル検出回路３２４においては、上記の入力デジタル動画
像信号と、フレームメモリ３２０より読み出される前の
フレームの再生画素値を用いて、複数の画素の集合であ
るブロック単位に動きベクトルを検出する。検出された
動きベクトルは、ライン３２３を通して、予測回路３２
２と回線符号化回路３２６に入力される。
予測回路３２２において、上記動きベクトルとフレーム
メモリ３２０より読み出される現フレーム及び（または
）前フレームの再生画素値を用いて、動き補償フレーム
間予測とフレーム内予測の混在する予測、または動き補
償フレーム間予測がフレーム内予測のどちらか一方、ま
たは動き補償フレーム間予測とフレーム内予測を選択的
に切り換える予測を行ない、算出された予測値は、ライ
ン３２５を通して、減算器３０４及び加算器３１８に入
力される。減算器３０４においては、前記入力デジタル
動画像信号と上記予測値を用いて、予測誤差値を算出し
、直交変換回路３０６において、複数の画素の集合であ
るブロック毎に、上記予測誤差を直交変換する。
更に、直交変換回路３０６より出力される直交変換係数
は、係数量子化回路３０８において量子化されるが、こ
の際の量子化ステップ幅は量子化ステップ幅制御回路３
３０において決定される。
量子化ステップ幅制御回路３３０においては、量子化ス
テップ幅は送信バッファ３２８の残留情報量に応じて、
残留情報量が多い時には発生情報量を抑えるために大き
く、また残留情報量が少ない場合には、より画像を細か
（伝送するために小さ（なるように制御される。
上記量子化ステップ幅は、符号化してデコーダーに伝送
するために、回線符号化回路３２６にライン３３１を通
して入力される。上記係数量子化回路３０８において量
子化された係数は、量子化係数符号化回路３１０におい
て符号化され、符号化された係数はライン３１１を通し
て回線符号化回路３２６に入力される。更に、上記量子
化係数符号化回路３１０で符号化された係数を、量子化
係数復号化回路３１２において局所復号化し、その後に
係数逆量子化回路３１４において逆量子化を行なう。な
お、この時の逆量子化ステップ幅は、前記係数量子化回
路３０８で用いたステップ幅と同一の値が、ライン３３
１を通して量子化ステップ幅制御回路３３０より入力さ
れる。上記逆量子化された係数を、直交逆変換回路３１
６において逆変換を行なうことで予測誤差値の再生を行
ない、上記再生予測誤差値に、加算器３１８において前
記予測値を加算することにより画素値を再生し、結果を
フレームメモリ３２０に書き込む。
なお、回線符号化回路３２６に入力された動きベクトル
情報、直交変換係数情報、及び量子化ステップ幅は、こ
こで回線符号化され、送信バッファにおいて速度平滑化
され、ライン３３２を通して回線に出力される。
このように、上記動画像信号の高能率符号化装置におい
ても、バッファの残留情報量に応じて適応的に量子化ス
テップ幅を制御することで、一定レート（例えば６４ｋ
ｂ／ｓ、３８４ｋｂ／ｓ）においても、また、可変レー
トにおいても、画質劣化の少ない動画像を伝送すること
ができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の動画像信号の高能率符号化装
置においては、量子化ステップ幅は送信バッファの残留
情報量に応じて決定されているために、入力される動画
像の性質に応じた量子化ステップ幅の制御ではなく、送
信バッファの残留情報量に応じた制御となっている。こ
の為に、例えば入力画に対して背景を細かく量子化する
、あるいは動いている部分を細かく量子化するといった
入力画像に応じた量子化ステップ幅の制御が行なえない
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、
入力画像の性質に対応した細かな量子化ステップ幅の制
御を行なうことのできる優れた動画像信号の高能率符号
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画素の予測誤差値又
は複数個の予測誤差値の平均値を用いて、量子化ステッ
プ幅の上限値、下限値を決定する回路を設け、入力画像
の性質に対応した細かな量子化ステップ幅の制御を行な
えるようにしたものである。
作用 本発明は上記のような構成により次のような効果を有す
る。入力画像の性質は予測誤差値又は複数個の画素の予
測誤差の平均値に反映されると考えられる。すなわち定
性的に述べれば、予測誤差の小さい領域は背景領域であ
り、予測誤差が大きくなるに従い、物体が動いた後の背
景領域、動領域でエツジを含まない領域、動領域でエツ
ジを含む領域となる。よって予測誤差又は複数個の予測
誤差の平均に応じて量子化ステップ幅の上限値。
下限値を決定する回路を設け、これにより量子化ステッ
プ幅の制御を行なうことにより、入力画像の性質に対応
した量子化ステップ幅の細かな制御を行なうことができ
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図において第３図と同一の番号を付したものは第３図
と同一のものであることを示している。以下に第１図に
おいて第３図に示した従来の構成例と異なる部分の構成
および動作につき説明する。なお、本実施例は本発明を
伝送に利用した時の例であるが、本発明は伝送以外にも
画像情報の圧縮を用いたさまざまな装置に応用可能であ
る。
第１図において１０１は量子化ステップ幅制限回路であ
りライン３０５を通して減算器３０４に、またライン１
０２を通して係数量子化回路３０８、係数逆量子化回路
３１４および回線符号化回路３２６に、またライン１０
３を通して量子化ステップ幅制御回路３３０にそれぞれ
接続されている。
次に上記実施例の動作について説明する。上記実施例に
おいて量子化ステップ幅制御回路３３０よりライン１０
３を通して出力される量子化ステップ幅に対して、量子
化ステップ幅制限回路１０１において、量子化ステップ
幅の上限を定める。この上限値に関しては、ライン３０
５を通して減算器３０４より量子化ステップ幅制限回路
１０１に入力される予測誤差値に応じて決定する。この
例においては、直交変換を行なうプロッり（例えば８ラ
イン×８画素）又は、上記ブロックを複数個集めた単位
毎に予測誤差の平均を求め、この値に応じて量子化ステ
ップ幅の上限を決定する。この際、予測誤差の平均の値
と画面の各部分との間には概路次のような関係がある。
（以　　下　　余　　白） よって予測誤差値の平均値の各値に対して、量子化ステ
ップ幅を決定することにより、画面内のそれぞれの部分
を重視した制御を行なうことができる。
ここでは−例として背景（静止領域）の画質を重視する
場合の例について述べる。上述のように背景部分を重視
するためには予測誤差の平均が小さい時の量子化ステッ
プ幅の上限値を小さ（設定すればよい。第２図にその例
を示す。ここでａ。
ｂ等の値については使用する用途・目的に応じて決定し
なければならない。
このように上記実施例によれば、あるブロック又は複数
のブロックの集合における予測誤差の平均値を用いて量
子化ステップ幅の上限値を決定しているために、入力画
面中ある特定部分の画質の向上を図るなど入力画面の性
質に対応した細かな量子化ステップ幅の制御を行なえる
という効果を有する。なお、本実施例においては予測誤
差の平均値のみを用いて量子化ステップ幅の上限値を決
定しているが、他のパラメータ（例えば第１図のライン
１０３を通して量子化ステップ幅制御回路３３０から入
力される量子化ステップ幅）を用いることにより、画面
中のおのお０の部分の特定をより細かく行なうことがで
きる。また、本実施例は量子化ステップ幅の上限値の設
定のみについて述べているが、逆に画面上重要でない部
分に対して、量子化ステップ幅の下限値を設定すること
も可能である。
発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように入力画像のある
画素の予測誤差値又は複数個の予測誤差値の平均値に応
じて量子化ステップ幅の上限値。
下限値を決定する回路を設け、これにより量子化ステッ
プ幅の制御を行なうようにしたものであり、入力画像の
性質に対応した量子化ステップ幅の細かな制御を行なえ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例における動画像信号の高能率符
号化装置の回路ブロック図、第２図は本発明の実施例に
おける量子化ステップ幅の上限値を説明するグラフ、第
３図は従来の動画像信号の高能率符号化装置の回路ブロ
ック図である。 １０１・・・・・・量子化ステップ幅制限回路、３０２
・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、３０４・・・・・・減算器
、３０６・・・・・・直交変換回路、３０８・・・・・
・係数量子化回路、３１０・・・・・・量子化係数符号
化回路、３１２・・・・・・量子化係数復号化回路、３
１４・・・・・・係数逆量子化回路、３１６・・・・・
・直交逆変換回路、３１８・・・・・・加算器、３２０
・・・・・・フレームメモリ、３２２・・・・・・予測
回路、３２４・・・・・・動きベクトル検出器回路、３
２６・・・・・・回線符号化回路、３２８・・・・・・
送信バッファ、３３０・・・・・・量子化ステップ幅制
御回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名区 寅−吐翠ビ１トさ゛し斐０珂１

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 動き補償フレーム間予測とフレーム内予測の混在する予
    測、または上記動き補償フレーム間予測かフレーム内予
    測のどちらか一方、または上記動き補償フレーム間予測
    とフレーム内予測を選択的に切り換える予測を行なう手
    段と、予測誤差値を算出した後に、複数の画素の集合で
    あるブロック毎に上記予測誤差値を直交変換する手段と
    、直交変換係数を所定の量子化ステップ幅を用いて量子
    化する手段と、上記量子化ステップ幅に対して画素毎の
    予測誤差値または複数個の画素の予測誤差値の平均値を
    用いて量子化ステップ幅の上限値および下限値の少なく
    とも一方を定める手段を有することを特徴とする動画像
    信号の高能率符号化装置。
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