JPH05219492A - イメージコーディング方法及び装置 - Google Patents
イメージコーディング方法及び装置Info
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- JPH05219492A JPH05219492A JP19236392A JP19236392A JPH05219492A JP H05219492 A JPH05219492 A JP H05219492A JP 19236392 A JP19236392 A JP 19236392A JP 19236392 A JP19236392 A JP 19236392A JP H05219492 A JPH05219492 A JP H05219492A
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はイメージコーディング方法及び装置
を提供する。 【構成】 イメージコーディング方法は次のステップ；
ａ）毎画面のイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｆ）計算
により初期量子化ステップサイズを設定する段階と、
ｂ）前記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブロッ
クの信号列に分割する段階と、ｃ）毎ブロックの信号列
に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により前記一定ビット率に
対する各ブロックらのコーディングされる割当てビット
数を求める段階と、ｄ）毎ブロックの信号列を現在設定
された量子化ステップサイズによりコーディングされた
信号列に符号化する段階と、ｅ）前記毎ブロックのコー
ディングされた信号列のビット数と前記割当てビット数
を減算してその差を累算する段階と、及び、ｆ）前記累
算値が前もって設定された範囲から外れると現在の量子
化ステップサイズを調整する段階から構成される。 【効果】 ＰＩＭ計算を用いてビット量を一定に固定で
きるのでより正確なビット量計算が可能でありハードウ
ェア具現により容易である。
を提供する。 【構成】 イメージコーディング方法は次のステップ；
ａ）毎画面のイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｆ）計算
により初期量子化ステップサイズを設定する段階と、
ｂ）前記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブロッ
クの信号列に分割する段階と、ｃ）毎ブロックの信号列
に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により前記一定ビット率に
対する各ブロックらのコーディングされる割当てビット
数を求める段階と、ｄ）毎ブロックの信号列を現在設定
された量子化ステップサイズによりコーディングされた
信号列に符号化する段階と、ｅ）前記毎ブロックのコー
ディングされた信号列のビット数と前記割当てビット数
を減算してその差を累算する段階と、及び、ｆ）前記累
算値が前もって設定された範囲から外れると現在の量子
化ステップサイズを調整する段階から構成される。 【効果】 ＰＩＭ計算を用いてビット量を一定に固定で
きるのでより正確なビット量計算が可能でありハードウ
ェア具現により容易である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイメージコーディング方
法及びその装置に関するもので、特にコーディングされ
た信号の情報量を一定量に固定化させるイメージコーデ
ィング方法及び装置に関するものである。
法及びその装置に関するもので、特にコーディングされ
た信号の情報量を一定量に固定化させるイメージコーデ
ィング方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のイメージコーディングシステムは
イメージ信号列をコーディングされた信号列に符号化し
コーディングされた信号列の伝送情報量を減少するため
に色々な符号化アルゴリズム、例えば、予測符号化、直
交変換符号化、ベクトル量子化等を用いている。コーデ
ィングされた信号列は伝送ライン又は伝送通路を通じて
デコーディングシステムに伝送される。ディジタル磁気
記録再生システムではコーディングされた信号列が磁気
ヘッドを通じて磁気テープ上に記録される。コーディン
グされた信号列の伝送又は記録を高効率的にするために
はコーディングされた信号の情報量の制御が必要であ
る。特にディジタル磁気記録再生システムではトリック
プレー機能を遂行するために所定記録単位、例えばトラ
ック又は同期ブロック単位に対応するビット量が一定に
制御されなければならない。
イメージ信号列をコーディングされた信号列に符号化し
コーディングされた信号列の伝送情報量を減少するため
に色々な符号化アルゴリズム、例えば、予測符号化、直
交変換符号化、ベクトル量子化等を用いている。コーデ
ィングされた信号列は伝送ライン又は伝送通路を通じて
デコーディングシステムに伝送される。ディジタル磁気
記録再生システムではコーディングされた信号列が磁気
ヘッドを通じて磁気テープ上に記録される。コーディン
グされた信号列の伝送又は記録を高効率的にするために
はコーディングされた信号の情報量の制御が必要であ
る。特にディジタル磁気記録再生システムではトリック
プレー機能を遂行するために所定記録単位、例えばトラ
ック又は同期ブロック単位に対応するビット量が一定に
制御されなければならない。
【０００３】ＵＳＰ４，９２０，４２６で、コーディン
グシステムはＤＣＴ係数のヒストグラムを求め、求めら
れたヒストグラムで情報量を算出し、算出された信号に
応答して複数の量子化特性のうち一つの量子化特性を選
択してＤＣＴ係数を量子化にしている。だが、そのよう
な情報量評価値はＤＣＴブロックごとに評価されるので
符号化初期にフレームイメージ信号の全体情報量を前も
って予測できず、実際コーディングされた信号の情報量
がフィードバックされないので正確な情報量の計算が難
しく、決められた伝送率以上の場合には超過されたデー
タは捨てるのでデータ損失が多く再生されるイメージ信
号の画質が落ちる。
グシステムはＤＣＴ係数のヒストグラムを求め、求めら
れたヒストグラムで情報量を算出し、算出された信号に
応答して複数の量子化特性のうち一つの量子化特性を選
択してＤＣＴ係数を量子化にしている。だが、そのよう
な情報量評価値はＤＣＴブロックごとに評価されるので
符号化初期にフレームイメージ信号の全体情報量を前も
って予測できず、実際コーディングされた信号の情報量
がフィードバックされないので正確な情報量の計算が難
しく、決められた伝送率以上の場合には超過されたデー
タは捨てるのでデータ損失が多く再生されるイメージ信
号の画質が落ちる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的前記のよ
うな従来技術の問題点を解決するための新しい情報量算
出方式を用いたイメージコーディング方法を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は前記方法を遂行するのに
一番適当なイメージコーディング装置を提供することに
ある。
うな従来技術の問題点を解決するための新しい情報量算
出方式を用いたイメージコーディング方法を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は前記方法を遂行するのに
一番適当なイメージコーディング装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の方法はディジタ
ルイメージ信号列をコーディングさた信号列に符号化
し、コーディングされた信号の情報量を一定ビット率で
伝送するためのイメージコーディングシステムにおい
て、ａ）毎画面のイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｆ）
計算により初期量子化ステップサイズを設定する段階
と、ｂ）前記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブ
ロックの信号列に分割する段階と、ｃ）毎ブロックの信
号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により前記一定ビット
率に対する各ブロックらのコーディングされる割当てビ
ット数を求める段階と、ｄ）毎ブロックの信号列を現在
設定された量子化ステップサイズによりコーディングさ
れた信号列に符号化する段階と、ｅ）前記毎ブロックの
コーディングされた信号列のビット数と前記割当てビッ
ト数を減算してその差を累算する段階と、ｆ）前記累算
値が前もって設定された範囲から外れると現在の量子化
ステップサイズを調整する段階とを備えてなる。
ルイメージ信号列をコーディングさた信号列に符号化
し、コーディングされた信号の情報量を一定ビット率で
伝送するためのイメージコーディングシステムにおい
て、ａ）毎画面のイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｆ）
計算により初期量子化ステップサイズを設定する段階
と、ｂ）前記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブ
ロックの信号列に分割する段階と、ｃ）毎ブロックの信
号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により前記一定ビット
率に対する各ブロックらのコーディングされる割当てビ
ット数を求める段階と、ｄ）毎ブロックの信号列を現在
設定された量子化ステップサイズによりコーディングさ
れた信号列に符号化する段階と、ｅ）前記毎ブロックの
コーディングされた信号列のビット数と前記割当てビッ
ト数を減算してその差を累算する段階と、ｆ）前記累算
値が前もって設定された範囲から外れると現在の量子化
ステップサイズを調整する段階とを備えてなる。
【０００６】前記本発明の装置はディジタルカラー映像
信号を入力し輝度成分及び色差成分をそれぞれ生成する
入力手段と、前記色差成分らを前記輝度成分に対して所
定の大きさでサブサンプリングするサブサンプリング手
段と、前記輝度成分及び前記サブサンプリングされた色
差成分らの各映像サイズを所定のブロック単位で分割
し、分割されたブロック単位のデータを順次的に出力
し、現在出力されるデータが輝度成分であるか色差成分
であるかを知らせる第１制御信号と、１フレームのデー
タ出力の終了を知らせる第２制御信号を発生するブロッ
ク分割手段と、前記ブロック分割手段の出力データを入
力してブロック単位で離散余弦変換した得られた変換係
数を出力する変換手段と、前記変換係数を、量子化行列
と所定の圧縮定数の乗算結果により決定される量子化ス
テップにより量子化し量子化係数を発生する量子化手段
と、前記量子化係数を可変長さホプマン符号を利用して
エントロピー符号化し、各ブロック単位で出力ビット数
が可変される圧縮データを発生する符号化手段と、前記
入力手段の輝度成分のＰＩＭ（ｆ）計算を通じて１フレ
ーム全体の変化度に対応する初期圧縮定数を決定する設
定手段と、前記ブロック分割手段の出力データを各ブロ
ック単位で入力し各ブロックに対するＰＩＭ（ｂｉ）計
算によりブロック変化度に対応する符号化ビット数をブ
ロックごとに割当てるためのブロックビット数決定手段
と、前記割当てられたブロックビット数と前記符号化手
段の実際の出力ビット数の差を累算し、累算値を臨界値
と比較して実際の出力ビット数が割当てられたビット数
に収束するように前記設定手段の圧縮定数を微調整する
ためのビット率調節手段とを備えることを特徴とする。
信号を入力し輝度成分及び色差成分をそれぞれ生成する
入力手段と、前記色差成分らを前記輝度成分に対して所
定の大きさでサブサンプリングするサブサンプリング手
段と、前記輝度成分及び前記サブサンプリングされた色
差成分らの各映像サイズを所定のブロック単位で分割
し、分割されたブロック単位のデータを順次的に出力
し、現在出力されるデータが輝度成分であるか色差成分
であるかを知らせる第１制御信号と、１フレームのデー
タ出力の終了を知らせる第２制御信号を発生するブロッ
ク分割手段と、前記ブロック分割手段の出力データを入
力してブロック単位で離散余弦変換した得られた変換係
数を出力する変換手段と、前記変換係数を、量子化行列
と所定の圧縮定数の乗算結果により決定される量子化ス
テップにより量子化し量子化係数を発生する量子化手段
と、前記量子化係数を可変長さホプマン符号を利用して
エントロピー符号化し、各ブロック単位で出力ビット数
が可変される圧縮データを発生する符号化手段と、前記
入力手段の輝度成分のＰＩＭ（ｆ）計算を通じて１フレ
ーム全体の変化度に対応する初期圧縮定数を決定する設
定手段と、前記ブロック分割手段の出力データを各ブロ
ック単位で入力し各ブロックに対するＰＩＭ（ｂｉ）計
算によりブロック変化度に対応する符号化ビット数をブ
ロックごとに割当てるためのブロックビット数決定手段
と、前記割当てられたブロックビット数と前記符号化手
段の実際の出力ビット数の差を累算し、累算値を臨界値
と比較して実際の出力ビット数が割当てられたビット数
に収束するように前記設定手段の圧縮定数を微調整する
ためのビット率調節手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によるイメージコーディング方法による
と、ＰＩＭ計算を用いてビット量を一定に固定できるの
で、より正確なビット量計算が可能でありハードウェア
具現がより容易である。
と、ＰＩＭ計算を用いてビット量を一定に固定できるの
で、より正確なビット量計算が可能でありハードウェア
具現がより容易である。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をより詳しく説
明する。まず、本発明をより理解しやすくするために本
発明で利用したＰＩＭ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｉｎｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ）に対して説明する。Ｐ
ＩＭとは画面内に含まれた情報量の測定で、画面を構成
する全ての画素のグレーレベルをある一定グレーレベル
に変換するときにグレーレベルが変わる最小回数に基づ
く。
明する。まず、本発明をより理解しやすくするために本
発明で利用したＰＩＭ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｉｎｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ）に対して説明する。Ｐ
ＩＭとは画面内に含まれた情報量の測定で、画面を構成
する全ての画素のグレーレベルをある一定グレーレベル
に変換するときにグレーレベルが変わる最小回数に基づ
く。
【０００９】グレーレベルｉのピクセル（ｐｉｘｅｌ）
数をｈ（ｉ）とすると、 ｈ：｛０，１，…，Ｌ−１｝ →Ｎ は画面（ｆ）のヒストグラムを示す。したがって、画面
のＰＩＭ（ｆ）は次の式（１）で定義される。
数をｈ（ｉ）とすると、 ｈ：｛０，１，…，Ｌ−１｝ →Ｎ は画面（ｆ）のヒストグラムを示す。したがって、画面
のＰＩＭ（ｆ）は次の式（１）で定義される。
【００１０】
【数３】
【００１１】したがって、ｆの全ての画素のグレーレベ
ルが同一ならばＰＩＭ（ｆ）＝０であり、ｆが全てのグ
レーレベルで均一なヒストグラムを有するならばＰＩＭ
（ｆ）は最大である。言い換えると、ｆの情報が一番小
さいとＰＩＭ（ｆ）は最小であり、ｆの情報が一番多い
とＰＩＭ（ｆ）は最大である。又、ｆの画素セットｓが
２個の隣接するサブセットｓ１及びｓ２に分割されるな
らば各セットに対するＰＩＭは次の式（２）が成立され
る。
ルが同一ならばＰＩＭ（ｆ）＝０であり、ｆが全てのグ
レーレベルで均一なヒストグラムを有するならばＰＩＭ
（ｆ）は最大である。言い換えると、ｆの情報が一番小
さいとＰＩＭ（ｆ）は最小であり、ｆの情報が一番多い
とＰＩＭ（ｆ）は最大である。又、ｆの画素セットｓが
２個の隣接するサブセットｓ１及びｓ２に分割されるな
らば各セットに対するＰＩＭは次の式（２）が成立され
る。
【００１２】
【数４】
【００１３】したがって、ｆのサブセットら（ｓｉ）の
ＰＩＭ（ｆ／ｓｉ）の和は常にＰＩＭ（ｆ）より小さい
か同じである。又、ｆの総画素数をＮ（ｆ）とすれば正
規化ＰＩＭ（ＮＰＩＭ（ｆ））は次の式（３）のようで
ある。
ＰＩＭ（ｆ／ｓｉ）の和は常にＰＩＭ（ｆ）より小さい
か同じである。又、ｆの総画素数をＮ（ｆ）とすれば正
規化ＰＩＭ（ＮＰＩＭ（ｆ））は次の式（３）のようで
ある。
【００１４】
【数５】
【００１５】ＰＩＭに関するより詳しくことは、Ｓ．
Ｋ．Ｃｈａｎｇ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｉｃ
ｔｏｒｉａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ Ｄｅｓｉｇｎ，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ，１９
８９を参照のこと。図１は本発明によるイメージコーデ
ィング方法のフローチャートを示したものでそのステッ
プは次の通りである。
Ｋ．Ｃｈａｎｇ，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｉｃ
ｔｏｒｉａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ Ｄｅｓｉｇｎ，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ，１９
８９を参照のこと。図１は本発明によるイメージコーデ
ィング方法のフローチャートを示したものでそのステッ
プは次の通りである。
【００１６】まず、毎画面のイメージ信号列に対するＰ
ＩＭ（ｆ）計算により初期量子化ステップサイズを設定
する。すなわち、画面全体の複雑度による情報量を計算
して初期量子化ステップを決定する（ステップａ）。前
記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブロックの信
号列に分割してブロックを構成する（ステップｂ）。毎
ブロックの信号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により一
定ビット率に対する各ブロックらのコーディングされる
割当てビット数を求める。即ち、各ブロックの複雑度に
対応してブロックの情報量を計算する（ステップｃ）。
毎ブロックの信号列を現在設定された量子化ステップサ
イズによりコーディングされた信号列に符号化する（ス
テップｄ）。前記毎ブロックのコーディングされた信号
列のビット数と前記割当てビット数を減算してその差を
累算する（ステップｅ）。前記累算値が前もって設定さ
れた範囲から外れると現在の量子化ステップサイズを調
整する。即ち、コーディング過程の途中、途中でコーデ
ィングされたビット率を調査して最終ビット率が願うビ
ット率に収束するように微調整する（ステップｆ）。本
発明による望ましい一実施例のイメージコーディング方
法を段階的に説明すると次の通りである。
ＩＭ（ｆ）計算により初期量子化ステップサイズを設定
する。すなわち、画面全体の複雑度による情報量を計算
して初期量子化ステップを決定する（ステップａ）。前
記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブロックの信
号列に分割してブロックを構成する（ステップｂ）。毎
ブロックの信号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算により一
定ビット率に対する各ブロックらのコーディングされる
割当てビット数を求める。即ち、各ブロックの複雑度に
対応してブロックの情報量を計算する（ステップｃ）。
毎ブロックの信号列を現在設定された量子化ステップサ
イズによりコーディングされた信号列に符号化する（ス
テップｄ）。前記毎ブロックのコーディングされた信号
列のビット数と前記割当てビット数を減算してその差を
累算する（ステップｅ）。前記累算値が前もって設定さ
れた範囲から外れると現在の量子化ステップサイズを調
整する。即ち、コーディング過程の途中、途中でコーデ
ィングされたビット率を調査して最終ビット率が願うビ
ット率に収束するように微調整する（ステップｆ）。本
発明による望ましい一実施例のイメージコーディング方
法を段階的に説明すると次の通りである。
【００１７】ａ）色座標変換及びサブサンプリング段
階；フレーム単位のＲ，Ｇ，Ｂコンポーネント信号列を
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列に２：１のサ
ブサンプリングをし、最終的にＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコン
ポーネント信号列を４：２：２の比に変換する。 ｂ）初期圧縮定数（ｓ：スケールファクタ）又は量子化
ステップを設定する段階；前記１フレームのＹコンポー
ネント信号列に対するＰＩＭ（ｆ）を求め、総画素数Ｎ
で割って正規化ＰＩＭ（ＮＰＩＭ（ｆ））を求める。
階；フレーム単位のＲ，Ｇ，Ｂコンポーネント信号列を
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列に２：１のサ
ブサンプリングをし、最終的にＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコン
ポーネント信号列を４：２：２の比に変換する。 ｂ）初期圧縮定数（ｓ：スケールファクタ）又は量子化
ステップを設定する段階；前記１フレームのＹコンポー
ネント信号列に対するＰＩＭ（ｆ）を求め、総画素数Ｎ
で割って正規化ＰＩＭ（ＮＰＩＭ（ｆ））を求める。
【００１８】求められたＮＰＩＭ（ｆ）は画面の情報量
に対応するので次の式（４）により初期圧縮定数（ｓ）
を求める。 ｓ＝Ｃ×ＮＰＩＭ（ｆ） …（４） ここでＣは比例常数である。したがって、ｓは映像の複
雑度により決定されることになる。
に対応するので次の式（４）により初期圧縮定数（ｓ）
を求める。 ｓ＝Ｃ×ＮＰＩＭ（ｆ） …（４） ここでＣは比例常数である。したがって、ｓは映像の複
雑度により決定されることになる。
【００１９】ｃ）ブロック分割段階；４：２：２のＹ，
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列を複数のＮ×Ｎブ
ロックらで分割する。 ｄ）各ブロック当りの割当てビット数の計算段階；各ブ
ロックのイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）を求め
る。図２はＰＩＭとビット数の関係を示したグラフであ
る。
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列を複数のＮ×Ｎブ
ロックらで分割する。 ｄ）各ブロック当りの割当てビット数の計算段階；各ブ
ロックのイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）を求め
る。図２はＰＩＭとビット数の関係を示したグラフであ
る。
【００２０】図２で図示されたようにＰＩＭとビット数
は線形的に比例しない。したがって、より正確なビット
割当てのために各Ｎ×Ｎブロックの各画素ごとに加重値
を付与してＰＩＭとビット数の関係を線形化させるため
のＰＩＭマトリックスを作れる。ＰＩＭマトリックスは
色々な標準映像と実際に撮影した映像から得た実験飼料
を土台に算出すると次の表１のようになる。
は線形的に比例しない。したがって、より正確なビット
割当てのために各Ｎ×Ｎブロックの各画素ごとに加重値
を付与してＰＩＭとビット数の関係を線形化させるため
のＰＩＭマトリックスを作れる。ＰＩＭマトリックスは
色々な標準映像と実際に撮影した映像から得た実験飼料
を土台に算出すると次の表１のようになる。
【００２１】
【表１】
【００２２】このＰＩＭマトリックスはＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙの各コンポーネント信号に対してそれぞれ別々に設
けることもできる。このように求めたＰＩＭ（ｂｉ）を
全て足して１フレームに対して総ＰＩＭ（ｂ）を求め
る。
−Ｙの各コンポーネント信号に対してそれぞれ別々に設
けることもできる。このように求めたＰＩＭ（ｂｉ）を
全て足して１フレームに対して総ＰＩＭ（ｂ）を求め
る。
【００２３】
【数６】
【００２４】したがって、ＰＩＭ（ｂｉ）／ＴＰＩＭ
（ｂ）は各ブロックの複雑度を示す。そして、各ブロッ
ク当りの割当てビット数Ｂ（ｂｉ）は、
（ｂ）は各ブロックの複雑度を示す。そして、各ブロッ
ク当りの割当てビット数Ｂ（ｂｉ）は、
【００２５】
【数７】
【００２６】と表現される。ここでＴＢは画面当りコー
ディングしようとする願う総ビット数である。例えば、
Ｙコンポーネント信号に対してだけ算出するｋ番目ブロ
ックのＰＩＭ（ｂｋ）が１であり、ＴＰＩＭ（ｂ）が５
４００であり、圧縮率１／１６、画面サイズ７２０×４
８０、画素当りビット数８ならば前記（４）式により割
当てビット数は、
ディングしようとする願う総ビット数である。例えば、
Ｙコンポーネント信号に対してだけ算出するｋ番目ブロ
ックのＰＩＭ（ｂｋ）が１であり、ＴＰＩＭ（ｂ）が５
４００であり、圧縮率１／１６、画面サイズ７２０×４
８０、画素当りビット数８ならば前記（４）式により割
当てビット数は、
【００２７】
【数８】
【００２８】になる。ここで割当てビット数を計算する
ときＴＰＩＭ（ｂ）の代りにＰＩＭ（ｆ）を用いること
ができる。前述したＰＩＭ理論によると、
ときＴＰＩＭ（ｂ）の代りにＰＩＭ（ｆ）を用いること
ができる。前述したＰＩＭ理論によると、
【００２９】
【数９】
【００３０】の関係を有する。ＴＰＩＭ（ｂ）を用いる
ことがＰＩＭ（ｆ）を用いることに比べてより正確度が
高いがＴＰＩＭ（ｂ）を求めるために初期に１フレーム
遅延が要求される。このような各ブロックの割当てビッ
ト数計算を各Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列
に対して各自遂行される。
ことがＰＩＭ（ｆ）を用いることに比べてより正確度が
高いがＴＰＩＭ（ｂ）を求めるために初期に１フレーム
遅延が要求される。このような各ブロックの割当てビッ
ト数計算を各Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列
に対して各自遂行される。
【００３１】ｅ）符号化段階；前記各Ｎ×Ｎブロックの
イメージ信号列はよく知られたＤＣＴ変換アルゴリズム
により係数信号列に変換される。係数信号列は図３で図
示したように線形量子化アルゴリズムにより量子化係数
列に量子化される。図３で量子化ステップＱは各ＤＣＴ
係数の位置で次の式（８）のように量子化マトリックス
ＱＭ（ｕ，ｖ）に特定の値を掛けて得る。
イメージ信号列はよく知られたＤＣＴ変換アルゴリズム
により係数信号列に変換される。係数信号列は図３で図
示したように線形量子化アルゴリズムにより量子化係数
列に量子化される。図３で量子化ステップＱは各ＤＣＴ
係数の位置で次の式（８）のように量子化マトリックス
ＱＭ（ｕ，ｖ）に特定の値を掛けて得る。
【００３２】 Ｑ（ｕ，ｖ）＝ＱＭ（ｕ，ｖ）×２-s …
（８） ここでｓは圧縮定数である。ここで用いられるＱＭ
（ｕ，ｖ）は実験を通じて１．０ビット／ピクセル程度
の減縮率を有するとき主観的な画質が優れた値を用い
る。Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列に対して
それぞれ独立的な実験を遂行して各自異なるＱＭ（ｕ，
ｖ）を用いられるが、通常的にＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓ
ｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ；国際標準化機構）／Ｃ
ＣＩＴＴ（Ｃｏｍｉｔｅ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｆ Ｉ
ｎｔｅｒａｔｉｏｎａｌｅ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈｉｑｕ
ｅ ｅｔ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｉｑｕｅ；国際電信電話諮
問委員会）で推薦した値を用いる。ＤＣＴ係数をＦ
（ｕ，ｖ）とするとき、次の式（９），（１０）でＤＣ
Ｔ係数の量子化値Ｃ（ｕ，ｖ）を求められる。
（８） ここでｓは圧縮定数である。ここで用いられるＱＭ
（ｕ，ｖ）は実験を通じて１．０ビット／ピクセル程度
の減縮率を有するとき主観的な画質が優れた値を用い
る。Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙコンポーネント信号列に対して
それぞれ独立的な実験を遂行して各自異なるＱＭ（ｕ，
ｖ）を用いられるが、通常的にＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓ
ｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ；国際標準化機構）／Ｃ
ＣＩＴＴ（Ｃｏｍｉｔｅ Ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｆ Ｉ
ｎｔｅｒａｔｉｏｎａｌｅ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈｉｑｕ
ｅ ｅｔ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｉｑｕｅ；国際電信電話諮
問委員会）で推薦した値を用いる。ＤＣＴ係数をＦ
（ｕ，ｖ）とするとき、次の式（９），（１０）でＤＣ
Ｔ係数の量子化値Ｃ（ｕ，ｖ）を求められる。
【００３３】
【数１０】
【００３４】したがって、量子化ステップＱ（ｕ，ｖ）
は圧縮定数ｓ値により調整されるのでｓ値により画質及
びコーディングされた信号列の情報量が異なることにな
る。量子化係数信号列は良く知られた可変長符号化アル
ゴリズムによりコーディングされた信号列に符号化され
る。 ｆ）ビット量制御過程；各ブロックごとにＰＩＭ計算を
通じて割当てビット数が計算されるが、イメージ信号は
その性質がランダムなので確率的に求めたホプマン符号
を用いる場合、圧縮された総ビット数は一定ではない。
実際にホプマン符号を用いた可変長符号化過程でコーデ
ィングされた信号列のビット数は割当てビット数と一致
せず、少ないか多くなる。この過程がフィードバックな
しにひき続き遂行される場合、願うビット数と実際ビッ
ト数の差は大きく開く。したがって、本発明では毎ブロ
ックごとに割当てビット数と実際ビット数の差を求め
て、この差値の累算値が所定の上限臨界値より多いか、
所定の下限臨界値より少なくなると圧縮定数ｓ値を減少
させるか増加させてコーディングされた信号列の総ビッ
ト量が願うビット量で一定に固定されるように制御す
る。
は圧縮定数ｓ値により調整されるのでｓ値により画質及
びコーディングされた信号列の情報量が異なることにな
る。量子化係数信号列は良く知られた可変長符号化アル
ゴリズムによりコーディングされた信号列に符号化され
る。 ｆ）ビット量制御過程；各ブロックごとにＰＩＭ計算を
通じて割当てビット数が計算されるが、イメージ信号は
その性質がランダムなので確率的に求めたホプマン符号
を用いる場合、圧縮された総ビット数は一定ではない。
実際にホプマン符号を用いた可変長符号化過程でコーデ
ィングされた信号列のビット数は割当てビット数と一致
せず、少ないか多くなる。この過程がフィードバックな
しにひき続き遂行される場合、願うビット数と実際ビッ
ト数の差は大きく開く。したがって、本発明では毎ブロ
ックごとに割当てビット数と実際ビット数の差を求め
て、この差値の累算値が所定の上限臨界値より多いか、
所定の下限臨界値より少なくなると圧縮定数ｓ値を減少
させるか増加させてコーディングされた信号列の総ビッ
ト量が願うビット量で一定に固定されるように制御す
る。
【００３５】圧縮定数ｓが調整されるごとに圧縮定数ｓ
をデルタ変調して付加情報、例えばブロック当り１ビッ
トで伝送するとデコーディングシステムでは原来の圧縮
定数を復元できるようになる。ｓ値が急激に変わる場
合、ブロック間の歪みの差がひどくなりブロック化現状
による画質低下の恐れがあるので、歪みを最小化にしな
がら同時に願うビット量に近接できるように増分値を設
定しなければならない。累算値が上限臨界値、例えば１
００ビットより多くなれば現在設定された量子化ステッ
プが狭いのでコーディングされたビット数を縮めるため
に次の量子化ステップが広くなるように圧縮定数ｓ値を
若干縮める。反対に、累算値が下限臨界値、例えば−１
００ビットより少なくなると現在設定された量子化ステ
ップが広くなるのでコーディングされたビット数を伸す
ために次の量子化ステップが狭くなるように圧縮定数ｓ
値を若干伸す。
をデルタ変調して付加情報、例えばブロック当り１ビッ
トで伝送するとデコーディングシステムでは原来の圧縮
定数を復元できるようになる。ｓ値が急激に変わる場
合、ブロック間の歪みの差がひどくなりブロック化現状
による画質低下の恐れがあるので、歪みを最小化にしな
がら同時に願うビット量に近接できるように増分値を設
定しなければならない。累算値が上限臨界値、例えば１
００ビットより多くなれば現在設定された量子化ステッ
プが狭いのでコーディングされたビット数を縮めるため
に次の量子化ステップが広くなるように圧縮定数ｓ値を
若干縮める。反対に、累算値が下限臨界値、例えば−１
００ビットより少なくなると現在設定された量子化ステ
ップが広くなるのでコーディングされたビット数を伸す
ために次の量子化ステップが狭くなるように圧縮定数ｓ
値を若干伸す。
【００３６】以上のように本発明のコーディング方法に
よるＰＩＭ計算により画面当りの初期圧縮定数が画面の
複雑度に対応して決定され、各ブロック当りの割当てビ
ット数を正確に割当てられ、実際にコーディングされた
ビット数をモニタリングしてフィードバックしてフィー
ドバックされる実際のコーディングされたビット数と割
当てビット数の差を検出し、この検出値を累算して累算
値が所定の上限臨界値及び下限臨界値に設定された範囲
から外れると、そのとき、そのときの現在の圧縮定数を
微調整することによりビット率でコーディングされた信
号列の情報量が常に一定に固定されるようにすることが
できる。
よるＰＩＭ計算により画面当りの初期圧縮定数が画面の
複雑度に対応して決定され、各ブロック当りの割当てビ
ット数を正確に割当てられ、実際にコーディングされた
ビット数をモニタリングしてフィードバックしてフィー
ドバックされる実際のコーディングされたビット数と割
当てビット数の差を検出し、この検出値を累算して累算
値が所定の上限臨界値及び下限臨界値に設定された範囲
から外れると、そのとき、そのときの現在の圧縮定数を
微調整することによりビット率でコーディングされた信
号列の情報量が常に一定に固定されるようにすることが
できる。
【００３７】このような本発明による画像符号化過程を
遂行するのに適合な望ましい一実施例のイメージコーデ
ィング装置を図４に図示した。同図でＲ，Ｇ，Ｂカラー
映像信号は入力手段１０で座標変換される。サブサンプ
リング手段１２で色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは水平に対し
て２：１でサブサンプリングされる。例えば、図５で図
示したように輝度信号Ｙの映像サイズが７２０Ｈ×４８
０Ｖのとき色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙはサブサンプリング
され３６０Ｈ×４８０Ｖになる。輝度及び色差信号はブ
ロック分割手段１４でそれぞれ８×８画素のブロックに
分割される。したがって、輝度信号Ｙの７２０Ｈ×４８
０Ｖ画素らは９０×６０ブロックらに区別され、Ｂ−
Ｙ，Ｒ−Ｙは４５×６０ブロックらに区別され、全体的
に１０，８００ブロックに分割される。
遂行するのに適合な望ましい一実施例のイメージコーデ
ィング装置を図４に図示した。同図でＲ，Ｇ，Ｂカラー
映像信号は入力手段１０で座標変換される。サブサンプ
リング手段１２で色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは水平に対し
て２：１でサブサンプリングされる。例えば、図５で図
示したように輝度信号Ｙの映像サイズが７２０Ｈ×４８
０Ｖのとき色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙはサブサンプリング
され３６０Ｈ×４８０Ｖになる。輝度及び色差信号はブ
ロック分割手段１４でそれぞれ８×８画素のブロックに
分割される。したがって、輝度信号Ｙの７２０Ｈ×４８
０Ｖ画素らは９０×６０ブロックらに区別され、Ｂ−
Ｙ，Ｒ−Ｙは４５×６０ブロックらに区別され、全体的
に１０，８００ブロックに分割される。
【００３８】ブロック分割手段１４は各成分をブロック
で分けるとき各成分を示す第１制御信号Ｋと、ブロック
分割が全て完了されたときの“データ終了”を示す第２
制御信号ＥＯＤ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｄａｔａ）を発生す
る。第２制御信号ＥＯＤは変換手段１６に伝送されるデ
ータをスイッチングする第１スイッチ手段（ＳＷ１）１
５を“ＯＮ”させる。変換手段１６は順次的に各ブロッ
クをＤＣＴ変換して得たＤＣＴ変換係数は量子化手段１
８で線形量子化される。量子化ステップサイズは各ＤＣ
Ｔ変換係数の位置で量子化テーブル２０の量子化行列と
減縮器２４の減縮率を乗算器２２で掛けて得られる。符
号化器３０は量子化係数のＤＣ成分を線形予測技法で処
理するためにＤＰＣＭ（Ｄｅｌｔａ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏ
ｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）３１、ホプマン符号を利用
した符号化器３２、ＡＣ成分をジグザグ走査するための
ジグザグスキャナ３３及びホプマン符号を利用した符号
化器３４、そして前記符号化器３２，３４らにより符号
化されたＤＣ成分とＡＣ成分を合わせて出力するための
マルチプレクサ３５を備える。ここでＹ信号及びＢ−
Ｙ，Ｒ−Ｙ信号に対する各ホプマン符号は前記第１制御
信号Ｋに応答して選択される。部材番号４０は圧縮定数
設定手段として輝度信号Ｙを入力してＰＩＭ（ｆ）を計
算し、計算結果により全体映像の複雑度に対応する初期
圧縮定数を発生して減縮器２４に提供する。
で分けるとき各成分を示す第１制御信号Ｋと、ブロック
分割が全て完了されたときの“データ終了”を示す第２
制御信号ＥＯＤ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｄａｔａ）を発生す
る。第２制御信号ＥＯＤは変換手段１６に伝送されるデ
ータをスイッチングする第１スイッチ手段（ＳＷ１）１
５を“ＯＮ”させる。変換手段１６は順次的に各ブロッ
クをＤＣＴ変換して得たＤＣＴ変換係数は量子化手段１
８で線形量子化される。量子化ステップサイズは各ＤＣ
Ｔ変換係数の位置で量子化テーブル２０の量子化行列と
減縮器２４の減縮率を乗算器２２で掛けて得られる。符
号化器３０は量子化係数のＤＣ成分を線形予測技法で処
理するためにＤＰＣＭ（Ｄｅｌｔａ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏ
ｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）３１、ホプマン符号を利用
した符号化器３２、ＡＣ成分をジグザグ走査するための
ジグザグスキャナ３３及びホプマン符号を利用した符号
化器３４、そして前記符号化器３２，３４らにより符号
化されたＤＣ成分とＡＣ成分を合わせて出力するための
マルチプレクサ３５を備える。ここでＹ信号及びＢ−
Ｙ，Ｒ−Ｙ信号に対する各ホプマン符号は前記第１制御
信号Ｋに応答して選択される。部材番号４０は圧縮定数
設定手段として輝度信号Ｙを入力してＰＩＭ（ｆ）を計
算し、計算結果により全体映像の複雑度に対応する初期
圧縮定数を発生して減縮器２４に提供する。
【００３９】圧縮定数設定手段４０は図６を参照する
と、画面ごとにＰＩＭ（ｆ）を検出する検出手段４２
と、総画素数でＰＩＭ（ｆ）を分け正規ＰＩＭ（ｆ）を
得るための正規化手段４４と、正規ＰＩＭ（ｆ）に対応
する初期圧縮定数を決定するための決定手段４６を備え
る。部材番号５０は輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙに対してそれぞれのブロックに対するＰＩＭ（ｂ
ｉ）を検出するためのブロックＰＩＭ検出手段５１ａ，
５１ｂ，５１ｃ、ＰＩＭテーブル手段５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ、乗算器５３ａ，５３ｂ，５３ｃ、スイッチ手段
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ、インバータ５５ａ，５５ｂ，
５５ｃ、総ブロックＰＩＭ算出手段５６ａ，５６ｂ，５
６ｃ、除算器５７ａ，５７ｂ，５７ｃ及びブロックビッ
ト割当て手段５８ａ，５８ｂ，５８ｃを備える。ＰＩＭ
テーブル手段は各成分信号に対応するＰＩＭ行列を貯蔵
する。乗算器らは、線形的になるように各ブロック画素
らにＰＩＭ行列を掛ける。ブロックＰＩＭ検出手段は各
ブロックのＰＩＭ（ｂｉ）を計算する。スイッチ手段は
インバータを通じて印加されるブロック分割手段１４の
第２制御信号ＥＯＤに応答して乗算器の出力を総ブロッ
クＰＩＭ算出手段に供給することをスイッチング制御す
る。即ち、ＤＣＴ変換動作前にＴＰＩＭ（ｂ）を先に算
出するためにスイッチング手段はデータの流れを制御す
る。総ブロックＰＩＭ算出手段はＰＩＭ（ｂｉ）らを入
力し１フレーム内の全てのＰＩＭ（ｂｉ）らを加算して
ＴＰＩＭ（ｂ）を算出する。除算器らはＴＰＩＭ（ｂ）
に対する各ＰＩＭ（ｂｉ）の相対的な比率を算出する。
この相対的な比率は各ブロックの複雑度を示すものでブ
ロック当りのビット数を割当てる指標になる。ブロック
ビット割当て手段は除算器の出力により各対応されるブ
ロックらのビット数を割当てる。各成分を示す第１制御
信号Ｋにより入力されるブロックデータＤを各成分別に
選択する入力選択手段５０ａに応答し選択的に出力する
ための出力選択手段５０ｂを備える。
と、画面ごとにＰＩＭ（ｆ）を検出する検出手段４２
と、総画素数でＰＩＭ（ｆ）を分け正規ＰＩＭ（ｆ）を
得るための正規化手段４４と、正規ＰＩＭ（ｆ）に対応
する初期圧縮定数を決定するための決定手段４６を備え
る。部材番号５０は輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙに対してそれぞれのブロックに対するＰＩＭ（ｂ
ｉ）を検出するためのブロックＰＩＭ検出手段５１ａ，
５１ｂ，５１ｃ、ＰＩＭテーブル手段５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ、乗算器５３ａ，５３ｂ，５３ｃ、スイッチ手段
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ、インバータ５５ａ，５５ｂ，
５５ｃ、総ブロックＰＩＭ算出手段５６ａ，５６ｂ，５
６ｃ、除算器５７ａ，５７ｂ，５７ｃ及びブロックビッ
ト割当て手段５８ａ，５８ｂ，５８ｃを備える。ＰＩＭ
テーブル手段は各成分信号に対応するＰＩＭ行列を貯蔵
する。乗算器らは、線形的になるように各ブロック画素
らにＰＩＭ行列を掛ける。ブロックＰＩＭ検出手段は各
ブロックのＰＩＭ（ｂｉ）を計算する。スイッチ手段は
インバータを通じて印加されるブロック分割手段１４の
第２制御信号ＥＯＤに応答して乗算器の出力を総ブロッ
クＰＩＭ算出手段に供給することをスイッチング制御す
る。即ち、ＤＣＴ変換動作前にＴＰＩＭ（ｂ）を先に算
出するためにスイッチング手段はデータの流れを制御す
る。総ブロックＰＩＭ算出手段はＰＩＭ（ｂｉ）らを入
力し１フレーム内の全てのＰＩＭ（ｂｉ）らを加算して
ＴＰＩＭ（ｂ）を算出する。除算器らはＴＰＩＭ（ｂ）
に対する各ＰＩＭ（ｂｉ）の相対的な比率を算出する。
この相対的な比率は各ブロックの複雑度を示すものでブ
ロック当りのビット数を割当てる指標になる。ブロック
ビット割当て手段は除算器の出力により各対応されるブ
ロックらのビット数を割当てる。各成分を示す第１制御
信号Ｋにより入力されるブロックデータＤを各成分別に
選択する入力選択手段５０ａに応答し選択的に出力する
ための出力選択手段５０ｂを備える。
【００４０】部材番号６０はビット率調節手段として符
号化手段３０で符号化されたブロックビット数を検出す
るためのビット数検出手段６１と、検出された実際ビッ
ト数と割当てられたビット数の差を算出するための減算
手段６２と、前記減算結果値を累算するための加算器６
３及びレジスタ６７と、前記レジスタ６７の累算結果値
を所定の臨界値ＴＨと比較するための比較手段６８を備
える。又、比較手段６８によりレジスタ６７内の累算結
果値が上限臨界値ＴＨと下限臨界値−ＴＨの間にある場
合には、加算器６３の加算結果をレジスタ６７に提供す
るためのゲート６４と、反対に累算結果値が下限臨界値
−ＴＨより小さいときはレジスト６７に“０”を供給す
るためのゲート６５を備える。前記比較手段６８の出力
は圧縮定数設定手段４０の決定手段４６にビット量調節
信号で提供される。即ち、比較手段の出力は累算結果値
が上限臨界値ＴＨ以上になると圧縮定数を増加する制御
信号になる。一方、下限臨界値−ＴＨ以下になると圧縮
定数を減少する制御信号になる。
号化手段３０で符号化されたブロックビット数を検出す
るためのビット数検出手段６１と、検出された実際ビッ
ト数と割当てられたビット数の差を算出するための減算
手段６２と、前記減算結果値を累算するための加算器６
３及びレジスタ６７と、前記レジスタ６７の累算結果値
を所定の臨界値ＴＨと比較するための比較手段６８を備
える。又、比較手段６８によりレジスタ６７内の累算結
果値が上限臨界値ＴＨと下限臨界値−ＴＨの間にある場
合には、加算器６３の加算結果をレジスタ６７に提供す
るためのゲート６４と、反対に累算結果値が下限臨界値
−ＴＨより小さいときはレジスト６７に“０”を供給す
るためのゲート６５を備える。前記比較手段６８の出力
は圧縮定数設定手段４０の決定手段４６にビット量調節
信号で提供される。即ち、比較手段の出力は累算結果値
が上限臨界値ＴＨ以上になると圧縮定数を増加する制御
信号になる。一方、下限臨界値−ＴＨ以下になると圧縮
定数を減少する制御信号になる。
【００４１】図４の部材番号７０はデルタ変調手段とし
て微調整になるたびにブロック間圧縮定数の差分を発生
させる。発生された差分情報はマルチプレクサ３５を通
じてデータに加えられる。この差分情報は復号化時用い
られる。表２は画素当り１６ビットに表現される７２０
×４８０の大きさのＲ，Ｇ，Ｂ映像に対して本発明のＰ
ＩＭを利用した圧縮符号化した結果である。平常モード
では画素当り１ビット（１ｂｐｐ）に圧縮符号化し、高
画質モードでは画素当り２ビット（２ｂｐｐ）にした。
て微調整になるたびにブロック間圧縮定数の差分を発生
させる。発生された差分情報はマルチプレクサ３５を通
じてデータに加えられる。この差分情報は復号化時用い
られる。表２は画素当り１６ビットに表現される７２０
×４８０の大きさのＲ，Ｇ，Ｂ映像に対して本発明のＰ
ＩＭを利用した圧縮符号化した結果である。平常モード
では画素当り１ビット（１ｂｐｐ）に圧縮符号化し、高
画質モードでは画素当り２ビット（２ｂｐｐ）にした。
【００４２】
【表２】
【００４３】表２に示したように単純な映像から複雑な
映像に掛けて全ての複雑度の映像らに対して願うビット
数に実際にコードになったビット数が収束することが分
る。表２の映像は上から下に行くほど映像の複雑度が増
加する。映像の信号対雑音比ＰＳＮＲは平常モードより
高画質モードで向上することが分る。
映像に掛けて全ての複雑度の映像らに対して願うビット
数に実際にコードになったビット数が収束することが分
る。表２の映像は上から下に行くほど映像の複雑度が増
加する。映像の信号対雑音比ＰＳＮＲは平常モードより
高画質モードで向上することが分る。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明によるＰＩＭを利用
したイメージコーディング方法は初期圧縮定数の計算に
それほど依存せずにビット固定化をもたらすので圧縮定
数の計算を容易に行えられ、ハードウェアの具現がより
容易である。
したイメージコーディング方法は初期圧縮定数の計算に
それほど依存せずにビット固定化をもたらすので圧縮定
数の計算を容易に行えられ、ハードウェアの具現がより
容易である。
【図１】本発明によるイメージコーディング方法を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図２】ＰＩＭとビット数の関係を示したグラフであ
る。
る。
【図３】ＤＣＴ係数と線形量子化係数の関係を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図４】本発明によるイメージコーディング装置の望ま
しい一実施例を示したブロック図である。
しい一実施例を示したブロック図である。
【図５】図４のブロック分割手段のＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
コンポーネント信号らのブロック分割を説明するための
図である。
コンポーネント信号らのブロック分割を説明するための
図である。
【図６】図４で表示された圧縮定数設定手段、ビット率
調整手段及びブロックビット率決定手段の詳細なブロッ
ク図である。
調整手段及びブロックビット率決定手段の詳細なブロッ
ク図である。
１２ サブサンプリング手段 １４ ブロック分割手段 １６ 変換手段 １８ 量子化手段 ６０ ビット率調整手段
Claims (12)
- 【請求項１】 ディジタルイメージ信号列をコーディン
グされた信号列に符号化し、コーディングされた信号の
情報量を一定ビット率で伝送するためのイメージコーデ
ィングシステムにおいて、 ａ）毎画面のイメージ信号列に対するＰＩＭ（ｆ）計算
により初期量子化ステップサイズを設定する段階と、 ｂ）前記毎画面のイメージ信号列を複数のＮ×Ｎブロッ
クの信号列に分割する段階と、 ｃ）毎ブロックの信号列に対するＰＩＭ（ｂｉ）計算に
より前記一定ビット率に対する各ブロックらのコーディ
ングされる割当てビット数を求める段階と、 ｄ）毎ブロックの信号列を現在設定された量子化ステッ
プサイズによりコーディングされた信号列に符号化する
段階と、 ｅ）前記毎ブロックのコーディングされた信号列のビッ
ト数と前記割当てビット数を減算してその差を累算する
段階と、 ｆ）前記累算値が前もって設定された範囲から外れると
現在の量子化ステップサイズを調整する段階とを備えて
なるイメージコーディング方法。 - 【請求項２】 前記初期量子化ステップサイズは次の数
式、 【数１】 により求めることを特徴とする請求項１記載のイメージ
コーディング方法。 - 【請求項３】 前記各ブロックの割当てビット数は次の
数式、 【数２】 により求めることを特徴とする請求項１記載のイメージ
コーディング方法。 - 【請求項４】 前記符号化段階は前記毎ブロックの信号
列をＤＣＴ係数信号列に変換する過程と、 前記ＤＣＴ係数信号列を現在設定された量子化ステップ
サイズにより量子化係数信号列に量子化する過程と、 前記量子化係数信号列をコーディングされた信号列に可
変長符号化する過程とを備えることを特徴とする請求項
１記載のイメージコーディング方法。 - 【請求項５】 前記調整段階は前記累算値が前もって設
定された範囲の下限臨界値より小さい場合には量子化ス
テップサイズを縮めるために圧縮定数を増加させ、前も
って設定された範囲の上限臨界値より大きい場合には量
子化ステップサイズを伸ばすために圧縮定数を減少させ
ることを特徴とする請求項２記載のイメージコーディン
グ方法。 - 【請求項６】 前記毎ブロックの信号列に対するＰＩＭ
（ｂｉ）は割当てビット数に線形的に比例するように前
記毎ブロックの信号列にＰＩＭマトリックスを掛けるこ
とを特徴とする請求項１記載のイメージコーディング方
法。 - 【請求項７】 前記圧縮定数はデルタ変調され前記コー
ディングされた信号列の付加情報として伝送することを
特徴とする請求項５記載のイメージコーディング方法。 - 【請求項８】 ディジタルカラー映像信号を入力し輝度
成分及び色差成分をそれぞれ生成する入力手段と、 前記色差成分らを前記輝度成分に対して所定の大きさで
サブサンプリングするサブサンプリング手段と、 前記輝度成分及び前記サブサンプリングされた色差成分
らの各映像サイズを所定のブロック単位で分割し、分割
されたブロック単位のデータを順次的に出力し、現在出
力されるデータが輝度成分であるか色差成分であるかを
知らせる第１制御信号と、１フレームのデータ出力の終
了を知らせる第２制御信号を発生するブロック分割手段
と、 前記ブロック分割手段の出力データを入力してブロック
単位で離散余弦変換した得られた変換係数を出力する変
換手段と、 前記変換係数を、量子化行列と所定の圧縮定数の乗算結
果により決定される量子化ステップにより量子化し量子
化係数を発生する量子化手段と、 前記量子化係数を可変長さホプマン符号を利用してエン
トロピー符号化し、各ブロック単位で出力ビット数が可
変される圧縮データを発生する符号化手段と、 前記入力手段の輝度成分のＰＩＭ（ｆ）計算を通じて１
フレーム全体の変化度に対応する初期圧縮定数を決定す
る設定手段と、 前記ブロック分割手段の出力データを各ブロック単位で
入力し各ブロックに対するＰＩＭ（ｂｉ）計算を通じて
ブロックごとの変化度に対応する符号化ビット数を割当
てるためのブロックビット数決定手段と、 前記割当てられたブロックビット数と前記符号化手段の
実際の出力ビット数の差を累算し、累算値を臨界値と比
較して実際の出力ビット数が割当てられたビット数に収
束するように前記設定手段の圧縮定数を微調整するため
のビット率調節手段とを備えることを特徴とするイメー
ジコーディング装置。 - 【請求項９】 前記設定手段は前記輝度成分のＰＩＭ
（ｆ）を検出するための検出手段と、前記検出されたＰ
ＩＭ（ｆ）を総画素数で分けて正規化する正規化手段
と、前記正規ＰＩＭによる初期圧縮定数を決定する決定
手段とを備えることを特徴とする請求項８記載のイメー
ジコーディング装置。 - 【請求項１０】 前記ブロックビット数決定手段は前記
ブロック分割手段の各成分データを入力してビット数に
対して線形比例するように各成分データによる加重値行
列を掛ける線形化手段と、 前記加重値が掛けられた各成分データを入力して各ブロ
ックのＰＩＭ（ｂｉ）を検出する検出手段と、 前記ＰＩＭ（ｂｉ）らの１フレームの総合を求めるため
の総ブロックＰＩＭ算出手段と、 前記１フレームの総ブロックＰＩＭらの和に対する各ブ
ロックの相対的複雑度を算出するための除算手段と、 前記除算手段による各ブロックの相対的複雑度により各
成分の各ブロックビット数を割当てるためのブロックビ
ット割当て手段とを備えることを特徴とする請求項９記
載のイメージコーディング装置。 - 【請求項１１】 前記ビット数決定手段は前記ブロック
分割手段の各成分データを前記第１制御信号に応答して
選択的に前記各対応する検出手段に供給するための入力
選択手段と、前記各ブロックビット割当て手段の各ブロ
ックの対する割当てビット数らを前記第１制御信号に応
答し順次的に出力するための出力選択手段とを更に備え
ることを特徴とする請求項１０記載のイメージコーディ
ング装置。 - 【請求項１２】 前記ビット率調整手段は前記符号化手
段の各ブロック当りの実際出力ビット数を検出するため
の検出手段と、 前記検出された出力ビット数と前記ブロックビット数決
定手段により割当てられたビット数の差を各ブロック毎
に求める減算手段と、 前記減算手段の減算結果を累算処理する累算器手段と、 前記累算器手段の累算結果を所定の臨界値と比較し、比
較結果による圧縮定数微調整制御信号を発生するための
比較手段とを備えたことを特徴とする請求項１１記載の
イメージコーディング装置。
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