JPH05227520A - Picture compression-encoder - Google Patents
Picture compression-encoderInfo
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- JPH05227520A JPH05227520A JP4028273A JP2827392A JPH05227520A JP H05227520 A JPH05227520 A JP H05227520A JP 4028273 A JP4028273 A JP 4028273A JP 2827392 A JP2827392 A JP 2827392A JP H05227520 A JPH05227520 A JP H05227520A
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- screen
- code
- code amount
- amount
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は画像圧縮符号化装置に係
り、特に、ディジタル画像データの伝送あるいはＶＴＲ
等へ記録を行なうことを目的として、数フレームあるい
は数フィールド当たりの画像データの情報発生量を一定
とする制御を行なう画像データの圧縮符号化装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression coding apparatus, and more particularly to transmission of digital image data or VTR.
The present invention relates to an image data compression encoding device for controlling the amount of information generation of image data per several frames or several fields to be constant for the purpose of recording on the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来はアイ・トリプルイー・トランザク
ション・オン・コンスマーエレクトロニクス第３５巻
（１９８９年）第３号第４５０頁から４５６頁（IEEE T
rans. onConsumer Electronics, vol.35(1989),no.3,p
p.450-456） に記載のように、１フィールドのデータ量
を一定とするために、画像圧縮を行なう部分をＤＣＴ変
換（離散コサイン変換）回路、データ量予測器、適応的
量子化器および可変長符号化器を用いて構成し、画像デ
ータを縦８ピクセル横８ピクセルのブロックに形成し、
ブロック毎にＤＣＴ変換回路において２次元ＤＣＴ変換
を行ない、データ量予測器により可変長符号化後のデー
タ量を予測し、その予測に基づいて量子化条件を選択し
て量子化を行うことで、可変長符号化後の１ブロックの
データ量を所定の値以下に抑え、それによって１フィー
ルド単位で発生情報量を所定の値以下に抑えるように制
御していた。2. Description of the Related Art Conventionally, I Triple E Transaction on Consumer Electronics Vol. 35 (1989) No. 3, pages 450 to 456 (IEEE T
rans. onConsumer Electronics, vol.35 (1989), no.3, p
p.450-456), in order to make the amount of data in one field constant, the part that performs image compression is a DCT transform (discrete cosine transform) circuit, a data amount predictor, an adaptive quantizer, and It is configured using a variable-length encoder, and image data is formed into blocks of 8 pixels in the vertical direction and 8 pixels in the horizontal direction.
By performing two-dimensional DCT conversion in the DCT conversion circuit for each block, predicting the data amount after variable-length coding by the data amount predictor, and selecting a quantization condition based on the prediction and performing quantization, The data amount of one block after the variable-length coding is suppressed to a predetermined value or less, and thereby the generated information amount is controlled to be suppressed to a predetermined value or less for each field.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来技術
は、データ発生量を１ブロック毎に所定の値以下に抑え
る方式である。ところで量子化条件を一定にした場合、
可変長符号化器からのデータ発生量は、そのブロックの
画像が内在している本来の情報量を反映して多幅に変化
する。即ち、多くの情報を含んでいるブロックのデータ
発生量は多く、少ない情報量しか含んでいないブロック
のデータ発生量は少ない。高圧縮比の圧縮を実現する場
合、１フィールド内でデータ発生量が集中する部分では
各ブロックを十分の画質で再現するためにはブロック毎
に割り当てた所定のデータ量では不十分であることが起
こりうる。これとは逆にデータがほとんど発生しない部
分では所定のデータ量は過剰であることが起こりうる。
したがって、従来技術のように量子化条件を適応的に切
り替えてブロック毎にデータ発生量を所定の値以下に抑
えようとすれば、情報をほとんど含まない部分において
はデータ量の効率的分配という観点において非効率的で
あり、情報を多く含む部分においては劣化を生じる問題
があった。The above-mentioned prior art is a method of suppressing the data generation amount to a predetermined value or less for each block. By the way, if the quantization condition is constant,
The amount of data generated from the variable-length coder varies in a wide range, reflecting the original amount of information in which the image of the block is inherent. That is, a large amount of data is generated in a block containing a large amount of information, and a small amount of data is generated in a block containing a small amount of information. When realizing compression with a high compression ratio, the predetermined amount of data assigned to each block may not be sufficient to reproduce each block with sufficient image quality in a portion where the amount of generated data is concentrated in one field. It can happen. On the contrary, it is possible that the predetermined data amount is excessive in the portion where the data hardly occurs.
Therefore, if the quantization condition is adaptively switched to suppress the data generation amount for each block to be equal to or less than a predetermined value as in the prior art, it is possible to efficiently distribute the data amount in a portion containing almost no information. However, there is a problem that it is inefficient and deteriorates in a portion containing a lot of information.
【０００４】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあ
り、その目的とするところは、少なくとも１フィールド
あるいは１フレームよりなる画面群の発生データ量を入
力画像によらず所定の値に保持すると同時に、一画面内
を均質で最適の画質で符号化しうる画像圧縮符号化装置
を実現することにある。Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the purpose thereof is to generate data of a screen group consisting of at least one field or one frame. An object of the present invention is to realize an image compression coding apparatus capable of holding a quantity at a predetermined value regardless of an input image and at the same time uniformly coding one screen with an optimum image quality.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、入力画像を所定の量子化条件で符号化したときの符
号発生量を少なくとも１個以上のブロックよりなるブロ
ック群毎に見積る手段を設ける。この手段により見積っ
た各ブロック群の予測符号量を記憶し、これを規格化し
て目標符号量とする。また、上記予測符号量よりその画
像内容に対して最適なひとつの量子化条件を算出し、そ
の量子化条件を基本として量子化を行う。そして、ブロ
ック毎に実際の符号発生量を測定し、上記目標符号量と
の差分量に応じて、上記量子化条件をブロック毎に補正
するようにされる。あるいは、上記目的を達成するた
め、複数の画面よりなる画面群の符号量を一定とする場
合に面内および面間の２種類の符号化を行い、面内の符
号化を行う画面については固定の量子化条件で符号化を
行い、面間の符号化を行う画面については画面群に与え
られた残りの符号量内で符号化を行うようにされる。To achieve the above object, means is provided for estimating the code generation amount when an input image is encoded under a predetermined quantization condition for each block group consisting of at least one block. .. The predicted code amount of each block group estimated by this means is stored and standardized as the target code amount. Further, one optimal quantization condition for the image content is calculated from the predicted code amount, and quantization is performed based on the quantization condition. Then, the actual code generation amount is measured for each block, and the quantization condition is corrected for each block according to the difference amount from the target code amount. Alternatively, in order to achieve the above object, when the code amount of a screen group consisting of a plurality of screens is constant, two types of coding are performed in the plane and between the planes, and the screen for performing the in-plane coding is fixed. The encoding is performed under the quantization condition of, and the screen for performing the inter-plane encoding is performed within the remaining code amount given to the screen group.
【０００６】[0006]
【作用】入力画像の固定の量子化条件での符号発生量を
見積ることにより、画面群内での符号発生量の変化の具
合を知ることができる。上記予測手段により求めた予測
情報量を規格化し、その総和が画面群の規定量に等しく
なるようにすることにより、その画面群の符号発生量の
目標とすべき変化曲線を得ることができる。この曲線に
したがって符号を発生させることにより、符号発生量を
規定値に等しくすることができる。上記予測符号量より
その画像内容に対して最適なひとつの量子化条件を算出
し、この量子化条件を基本として符号化することによ
り、おおよそ規定の符号量で画像を符号化することがで
きる。そして、ブロック群毎に目標と実際の符号量の差
に応じて上記量子化条件を補正することにより、実際の
符号発生量を目標に沿って変化させることができる。複
数の画面よりなる画面群の符号発生量を一定とする場
合、面内符号化の画面を固定の量子化条件で符号化すれ
ば、その画面において部分に応じた符号量が自ずと発生
する。By estimating the code generation amount under the fixed quantization condition of the input image, it is possible to know how the code generation amount changes within the screen group. By standardizing the predicted information amount obtained by the prediction means and making the total sum equal to the specified amount of the screen group, it is possible to obtain a target change curve of the code generation amount of the screen group. By generating the code according to this curve, the code generation amount can be made equal to the specified value. An image can be encoded with a roughly specified code amount by calculating one optimum quantization condition for the image content from the predicted code amount and performing the encoding based on this quantization condition. Then, by correcting the quantization condition according to the difference between the target and the actual code amount for each block group, the actual code generation amount can be changed along the target. When the code generation amount of a screen group consisting of a plurality of screens is constant, if the in-plane coding screen is coded under a fixed quantization condition, a code amount corresponding to a part of the screen naturally occurs.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の各実施例を説明
する。図１は、本発明の第１実施例に係る画像圧縮符号
化装置の基本構成を示すブロック図である。同図におい
て、１はディジタル画像データの入力端子、２および８
はフィールドメモリ、３は直交変換回路、４は量子化
器、５はエントロピ符号化器、６はバッファ、７は符号
量予測器、９は基準量子化条件設定回路、１０は加算
器、１１は符号量測定器、１２は規格化回路、１３は量
子化条件補正回路、１４は圧縮符号化した画像データの
出力端子である。本実施例の構成は画像信号の各コンポ
ーネントに対して全く同様であるので、ここではひとつ
のコンポーネントについての処理を説明する（ただし、
量子化テーブルなどのパラメータは異なる）。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the image compression coding apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an input terminal for digital image data, 2 and 8
Is a field memory, 3 is an orthogonal transformation circuit, 4 is a quantizer, 5 is an entropy encoder, 6 is a buffer, 7 is a code amount predictor, 9 is a reference quantization condition setting circuit, 10 is an adder, and 11 is A code amount measuring device, 12 is a standardizing circuit, 13 is a quantization condition correcting circuit, and 14 is an output terminal of compression-coded image data. Since the configuration of the present embodiment is exactly the same for each component of the image signal, the processing for one component will be described here (however,
Parameters such as quantization table are different).
【０００８】本実施例はフィールド面内で直交変換、ス
カラー量子化およびエントロピ符号化により画像符号化
を行うことを基本方式としている。本実施例では、ブロ
ックひずみが少ないとされる離散コサイン変換（ＤＣＴ
変換）を直交変換回路３において行う。変換後の係数は
ブロック内の各周波数成分の大きさを示す係数となる。
上記各係数に対して周波数に応じた量子化ステップ幅を
用いて量子化器４において量子化を行い、上記量子化ス
テップ幅（全成分を総括して、量子化テーブルと呼ぶ）
を変更することにより、画像圧縮の度合いを調整するこ
とができる。バッファ６は、エントロピ符号化器５から
出力される情報圧縮された符号列のビットレートを平滑
化するためのものである。The present embodiment is based on the basic method of performing image coding by orthogonal transformation, scalar quantization and entropy coding in the field plane. In this embodiment, the discrete cosine transform (DCT) which is considered to have a small block distortion.
Transformation) is performed in the orthogonal transformation circuit 3. The coefficient after conversion becomes a coefficient indicating the magnitude of each frequency component in the block.
The quantizer 4 quantizes each coefficient using a quantization step width according to frequency, and the quantization step width (all components are collectively called a quantization table).
The degree of image compression can be adjusted by changing the. The buffer 6 is for smoothing the bit rate of the information-compressed code string output from the entropy encoder 5.
【０００９】上記符号化の基本部分に対し、本実施例で
は処理ブロック２および７〜１３を付加し、マクロブロ
ック毎に量子化条件を変更して符号化を行う。ここで、
マクロブロックとは、輝度信号については直交変換ブロ
ック（例：８×８画素の２次元領域）２つ、色差信号に
ついてはブロック１つの領域とし、各コンポーンネント
について画面上の面積が同一となる領域である。符号量
予測器７は、面内での符号発生量の変化を調べるために
適当な量子化条件において、入力画像のブロック毎の符
号発生量を予測し、その結果をフィールドメモリ８に記
憶する。規格化回路１２は、上記符号量予測器７の出力
すなわち予測符号量を積算し、予測符号量の１フィール
ドの総和を求め、その値によりフィールドメモリ８より
読み出すブロック毎の予測符号量を規格化して出力す
る。すなわち、規格化回路１２の出力の１フィールドの
符号量の総和は、入力画像によらず一定となる。本実施
例では、この規格化した予測符号量を符号発生量の目標
値として、量子化条件が変化される。基準量子化条件設
定回路９では、フィールドメモリ８に記憶した１フィー
ルド内の各ブロックの予測符号量から、そのフィールド
に適した平均の量子化条件（基準量子化条件）を算出／
設定する。符号量測定器１１では、エントロピ符号器５
の実際の出力符号のマクロブロック毎の符号発生量を測
定する。量子化条件補正回路１３では、上記規格化回路
１２の出力の目標符号発生量と符号量測定器１１の実際
の符号発生量を比較し、基準量子化条件の補正量を算出
する。加算器１０により基準量子化条件は補正され、各
マクロブロックの量子化条件が決定される。なお、フィ
ールドメモリ２は、量子化条件設定のための遅延時間に
合わせるための遅延手段として機能する。In the present embodiment, processing blocks 2 and 7 to 13 are added to the basic part of the above encoding, and the encoding is performed by changing the quantization condition for each macroblock. here,
A macroblock is two orthogonal transformation blocks (eg, a two-dimensional area of 8 × 8 pixels) for luminance signals and one block for color difference signals, and the area on the screen is the same for each component. Area. The code amount predictor 7 predicts the code generation amount for each block of the input image under an appropriate quantization condition in order to check the change of the code generation amount in the plane, and stores the result in the field memory 8. The normalizing circuit 12 integrates the output of the code amount predictor 7, that is, the predictive code amount, obtains the total sum of the predictive code amount in one field, and standardizes the predictive code amount for each block read from the field memory 8 by the value. Output. That is, the sum of the code amounts of one field output from the normalization circuit 12 is constant regardless of the input image. In this embodiment, the quantization condition is changed with the standardized predicted code amount as the target value of the code generation amount. In the reference quantization condition setting circuit 9, the average quantization condition (reference quantization condition) suitable for the field is calculated from the prediction code amount of each block in one field stored in the field memory 8.
Set. In the code amount measuring device 11, the entropy encoder 5
The code generation amount of each actual output code of each macroblock is measured. The quantization condition correction circuit 13 compares the target code generation amount of the output of the standardization circuit 12 with the actual code generation amount of the code amount measuring device 11 to calculate the correction amount of the reference quantization condition. The reference quantization condition is corrected by the adder 10, and the quantization condition of each macroblock is determined. The field memory 2 functions as a delay unit to match the delay time for setting the quantization condition.
【００１０】量子化条件の変化のひとつの方法は、基準
とする量子化テーブル（例えば、ＪＰＥＧ推奨の量子化
テーブルなど）を決めて、量子化パラメータと呼ぶひと
つの量により上記量子化テーブルをスケーリングするこ
とである。このスケーリングの方法は多数考えられ、そ
れらは数３における関数ｆで表される。One method of changing the quantization condition is to determine a reference quantization table (for example, a JPEG recommended quantization table) and scale the quantization table by one amount called a quantization parameter. It is to be. There are many possible methods for this scaling, which are represented by the function f in Equation 3.
【００１１】[0011]
【数３】 [Equation 3]
【００１２】ここで、［Ｑd ］は上記スケーリングの基
準とする量子化テーブル、［Ｑ］はスケーリング後の量
子化テーブル、ｑは量子化パラメータである。本実施例
では、量子化条件を上記したように量子化パラメータな
る量によるスケーリングにより変化させる場合を仮定す
る。さらに、基準量子化条件設定回路９、量子化条件補
正回路１３および加算器１０の出力は量子化パラメータ
となり、量子化器４は内部に量子化テーブルおよびその
スケーリング処理回路を内蔵し、入力される量子化パラ
メータにより、内部量子化条件をスケーリングするもの
とする。Here, [Q d ] is a quantization table used as a reference for the above scaling, [Q] is a quantization table after scaling, and q is a quantization parameter. In the present embodiment, it is assumed that the quantization condition is changed by scaling with the quantization parameter as described above. Further, the outputs of the reference quantization condition setting circuit 9, the quantization condition correction circuit 13 and the adder 10 become quantization parameters, and the quantizer 4 has a quantization table and its scaling processing circuit built therein and is inputted. The internal quantization condition shall be scaled by the quantization parameter.
【００１３】次に、上記した量子化条件補正回路１３の
構成の１例を図２に示す。同図において、２０〜２２は
入力端子、２３および２４は積算回路、２５は減算器、
２６は演算回路、２７は出力端子である。入力端子２１
より目標符号量（規格化回路１２の出力）、入力端子２
２より実際の符号量（符号量測定器１１の出力）をそれ
ぞれ入力し、積算回路２３および２４によりそれぞれの
現時点までの積算符号量を求め、それらを減算器２５に
より減算して符号量エラーを刻々計算する。演算回路２
６において、入力端子２０より入力する基準量子化パラ
メータ（基準量子化条件に対応した量子化パラメータ：
基準量子化条件設定回路９の出力）、ブロック毎の目標
符号量および符号量エラーを入力として演算を行い、量
子化パラメータの基準量子化パラメータからの補正量を
計算する。Next, FIG. 2 shows an example of the configuration of the quantization condition correction circuit 13 described above. In the figure, 20 to 22 are input terminals, 23 and 24 are integrating circuits, 25 is a subtractor,
26 is an arithmetic circuit, and 27 is an output terminal. Input terminal 21
Target code amount (output of normalization circuit 12), input terminal 2
2, the actual code amount (the output of the code amount measuring device 11) is input, and the accumulated code amounts up to the present time are obtained by the integrating circuits 23 and 24, and the subtractor 25 subtracts them to obtain the code amount error. Calculate moment by moment. Arithmetic circuit 2
6, the reference quantization parameter input from the input terminal 20 (quantization parameter corresponding to the reference quantization condition:
The output of the reference quantization condition setting circuit 9), the target code amount and the code amount error for each block are input, and calculation is performed to calculate the correction amount of the quantization parameter from the reference quantization parameter.
【００１４】演算回路２６の演算内容は、量子化パラメ
ータと符号発生量の関係すなわち量子化ステップ幅と符
号発生量の関係によって決定する。「動画像圧縮におけ
る量子化幅制御に関する一検討」（井上、行武、安田：
１９９０画像符号化シンポジュウム８-４）には次式が
成立することが示されており、我々も次式が近似的に成
立することを確認した。The calculation content of the calculation circuit 26 is determined by the relationship between the quantization parameter and the code generation amount, that is, the relationship between the quantization step width and the code generation amount. "A Study on Quantization Width Control for Video Compression" (Inoue, Yukitake, Yasuda:
It has been shown in the 1990 image coding symposium 8-4) that the following equation holds, and we have also confirmed that the following equation holds approximately.
【００１５】[0015]
【数４】 [Equation 4]
【００１６】ここで、Ｉは符号発生量、Ｑは量子化ステ
ップ幅、Ａは画像に依存しない定数、Ｂは画像に依存す
る定数である。上式より、符号発生量エラーΔＩを補正
するための量子化ステップ幅の補正量ΔＱは、次式によ
って求められる。Here, I is a code generation amount, Q is a quantization step width, A is an image-independent constant, and B is an image-dependent constant. From the above equation, the quantization step width correction amount ΔQ for correcting the code generation amount error ΔI is obtained by the following equation.
【００１７】[0017]
【数５】 [Equation 5]
【００１８】また、数４より、符号量予測器７における
予測時および基準量子化条件時の量子化ステップ幅（Ｑ
0 、ＱR ）と符号発生量（Ｉ0 、ＩR ）の関係として、
次式が得られる。From the equation (4), the quantization step width (Q
0 , Q R ) and the code generation amount (I 0 , I R ),
The following equation is obtained.
【００１９】[0019]
【数６】 [Equation 6]
【００２０】基準量子化条件時の符号発生量の総和はフ
ィールドの規定符号量Ｍであり、各ブロックの符号発生
量は予測符号量Ｉ0 を規格化した目標符号量であるから
次式となり、次式および数６により基準量子化ステップ
幅ＱR が求まる。これにより量子化条件設定回路９は基
準量子化条件を設定する。The sum of the code generation amounts under the standard quantization condition is the prescribed code amount M of the field, and the code generation amount of each block is the target code amount obtained by normalizing the predicted code amount I 0 , and therefore, reference quantization step width Q R is obtained by the following formula and (6). As a result, the quantization condition setting circuit 9 sets the reference quantization condition.
【００２１】[0021]
【数７】 [Equation 7]
【００２２】斯様に本実施例によれば、入力画像に応じ
て各ブロックの符号発生量を設定するので部分的な画質
劣化を防ぐことができる。また、フィールド毎に基準量
子化条件をひとつ算出し、その量子化条件を基本として
符号化し、符号量の目標からのずれに応じて各マクロブ
ロック毎に上記量子化条件を補正することにより、きめ
細かく安定な量子化条件の制御をすることができる。As described above, according to this embodiment, since the code generation amount of each block is set according to the input image, it is possible to prevent partial image quality deterioration. Also, one reference quantization condition is calculated for each field, encoding is performed on the basis of the quantization condition, and the above quantization condition is corrected for each macroblock according to the deviation from the target of the code amount, so that it can be finely tuned. It is possible to control stable quantization conditions.
【００２３】図３に本発明の第２実施例を示す。本実施
例はディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて
本発明の画像符号化装置を構成したものである。図１と
同様の部分には、同じ番号を付けた。ＤＳＰ３１は演算
手順を記憶したプログラム用メモリ３３を持っており、
該手順に従い、予測符号量（符号量予測器７の出力）お
よび実測した符号発生量（符号量測定器１１の出力）お
よび基準量子化条件（基準量子化条件設定回路９の出
力）を入力として、フィールドメモリ３２を操作して量
子化条件の補正量を算出する。ＤＳＰ３１の演算手順は
第１実施例と同様であり、ブロック毎の予測符号量を１
フィールド期間積算し、同時にフィールドメモリ３２に
記憶する。フィールドメモリ３２に記憶したデータは、
１フィールド遅れて読み出し、１フィールドの予測符号
量の総和で除算して、目標符号量とする。この目標符号
量と符号量測定器１１の出力を減算し、それを符号量エ
ラーとして数５に示した演算などにより量子化条件を補
正する。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the image coding apparatus of the present invention is constructed by using a digital signal processor (DSP). The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same numbers. The DSP 31 has a program memory 33 that stores a calculation procedure,
According to the procedure, the predicted code amount (output of the code amount predictor 7), the actually-measured code generation amount (output of the code amount measuring device 11) and the reference quantization condition (output of the reference quantization condition setting circuit 9) are input. , The field memory 32 is operated to calculate the correction amount of the quantization condition. The calculation procedure of the DSP 31 is the same as that of the first embodiment, and the prediction code amount for each block is 1
The field periods are integrated and simultaneously stored in the field memory 32. The data stored in the field memory 32 is
The target code amount is obtained by delaying reading by one field and dividing by the total sum of the predicted code amount of one field. The target code amount and the output of the code amount measuring device 11 are subtracted, and this is used as a code amount error to correct the quantization condition by the calculation shown in Expression 5.
【００２４】図４に本発明の第３実施例を示す。本実施
例は第１実施例に対して、シャッフリング制御回路３７
を付加したものであり、３５および３６はフィールドメ
モリに代替されたフレームメモリである。ディジタル画
像データは入力端子１より入力し、マクロブロック毎に
通常の順番でフレームメモリ３５に記憶する。１フィー
ルドのシャッフリングには、２フィールドすなわち１フ
レームのフレームメモリが必要である。したがって、フ
レームメモリ３５および３６はどちらとも、少なくとも
２フィールドの容量を持ち、シャッフリング制御回路３
７の制御により、読出し時にマクロブロック毎に同一の
シャッフリング方法で読み出す。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the shuffling control circuit 37
35 and 36 are frame memories replaced by field memories. Digital image data is input from the input terminal 1 and stored in the frame memory 35 in a normal order for each macroblock. The shuffling of one field requires a frame memory of two fields, that is, one frame. Therefore, both frame memories 35 and 36 have a capacity of at least 2 fields and the shuffling control circuit 3
Under the control of 7, the same shuffling method is read for each macro block at the time of reading.
【００２５】本実施例によれば、シャッフリング操作に
より高速再生などの特殊再生時に画質改善に効果があ
り、かつシャッフリングのためのメモリと目標符号量設
定のためのメモリ（フレームメモリ３５および３６）を
兼用して回路規模の削減に効果がある。According to this embodiment, the shuffling operation is effective in improving the image quality during special reproduction such as high-speed reproduction, and the memory for shuffling and the memory for setting the target code amount (frame memories 35 and 36) are provided. Combined use is effective in reducing the circuit scale.
【００２６】図５に本発明の第４実施例を示す。同図に
おいて、５０は入力端子、５１および６４はフレームメ
モリ、５２は減算器、５３は直交変換回路、５４は量子
化器、５５はエントロピ符号化器、５６はバッファ、５
７は出力端子、５８は逆量子化器、５９は直交逆変換回
路、６０および６６は加算器、６１はフィールドメモ
リ、６２は符号量測定器、６３は符号量予測器、６５は
基準量子化条件設定回路、６７は規格化回路、６８は量
子化条件補正回路、６９はフィールド符号量設定回路、
７０はフィルタ回路、７１は動き検出回路、７２は切り
換え回路である。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 50 is an input terminal, 51 and 64 are frame memories, 52 is a subtractor, 53 is an orthogonal transform circuit, 54 is a quantizer, 55 is an entropy encoder, 56 is a buffer, and 5 is a buffer.
Reference numeral 7 is an output terminal, 58 is an inverse quantizer, 59 is an orthogonal inverse transform circuit, 60 and 66 are adders, 61 is a field memory, 62 is a code amount measuring device, 63 is a code amount predictor, and 65 is a reference quantizer. A condition setting circuit, a standardization circuit 67, a quantization condition correction circuit 68, a field code amount setting circuit 69,
70 is a filter circuit, 71 is a motion detection circuit, and 72 is a switching circuit.
【００２７】本実施例では複数のフィールドをひとつの
グループ（以下、フィールドグループと記す）とし、そ
の中を面内符号化を行うフィールドと面間符号化を行う
フィールドに分ける。そして、フィールドグループ単位
に符号発生量を一定とする。In this embodiment, a plurality of fields are grouped into one group (hereinafter referred to as a field group), and the fields are divided into a field for intra-frame coding and a field for inter-frame coding. Then, the code generation amount is made constant for each field group.
【００２８】直交変換回路５３、量子化器５４、エント
ロピ符号化器５５、バッファ５６、符号量測定器６２、
符号量予測器６３、規格化回路６７、基準量子化条件設
定回路６５、量子化条件補正回路６８、加算器６６の機
能は第１実施例と同様である。逆量子化器５８、直交逆
変換回路５９、加算器６０、フィールドメモリ６１、フ
ィルタ回路７０、動き検出回路７１によりフィールド間
動き補償を行い、前フィールドの画像データから現フィ
ールドの画像を予測する。切り換え回路７２は、上記２
つの符号化方法（面内符号化と面間符号化）の切り替え
を行う。動き検出回路７１の出力である動き情報は、フ
ィールドメモリ６１だけではなくエントロピ符号化器５
５に入力し、量子化した画像データと共に時分割多重し
て符号化を行う。An orthogonal transform circuit 53, a quantizer 54, an entropy encoder 55, a buffer 56, a code amount measuring device 62,
The functions of the code amount predictor 63, the normalization circuit 67, the reference quantization condition setting circuit 65, the quantization condition correction circuit 68, and the adder 66 are the same as those in the first embodiment. Inter-field motion compensation is performed by the inverse quantizer 58, the orthogonal inverse transform circuit 59, the adder 60, the field memory 61, the filter circuit 70, and the motion detection circuit 71, and the image of the current field is predicted from the image data of the previous field. The switching circuit 72 uses the above-mentioned 2
Switching between two coding methods (in-plane coding and inter-frame coding). The motion information output from the motion detection circuit 71 is not limited to the field memory 61, but the entropy encoder 5 as well.
5 and time-division-multiplexed with the quantized image data for encoding.
【００２９】フィールド符号量設定回路６９は、符号量
予測器６３から出力される予測符号量をもとにフィール
ドグループ内の各フィールドの予測総符号量を算出し、
それらに応じて各フィールドの割当符号量を設定する。
フレームメモリ６４は上記予測符号量をフィールドグル
ープ分記憶し、該グループに相当する遅延時間をもって
読み出す。規格化回路６７は上記各フィールドの割当符
号量に応じて、フレームメモリ６４から読み出したブロ
ック毎の予測符号量を規格化して出力する。基準量子化
条件設定回路６５も同様に上記各フィールドの割当符号
量に応じて、各フィールドの画像内容に対して適切な固
定の量子化条件を算出する。量子化条件補正回路６８は
第１実施例と同様に、上記規格化した予測符号量を目標
符号量として、符号量測定器６２より出力する実測符号
量および上記基準量子化条件に基づいて、各ブロック毎
の量子化条件の補正量を算出する。加算器６６で量子化
条件の補正を行い、量子化器５４および逆量子化器５８
の量子化条件とする。なお、フレームメモリ５１はフィ
ールドグループ分の容量を持ち、入力画像信号を量子化
条件設定のための時間分遅延させる。The field code amount setting circuit 69 calculates the predicted total code amount of each field in the field group based on the predicted code amount output from the code amount predictor 63,
The assigned code amount of each field is set according to them.
The frame memory 64 stores the predicted code amount for each field group and reads it with a delay time corresponding to the group. The normalization circuit 67 standardizes the predictive code amount for each block read from the frame memory 64 according to the assigned code amount of each field and outputs it. Similarly, the reference quantization condition setting circuit 65 also calculates an appropriate fixed quantization condition for the image content of each field according to the assigned code amount of each field. Similar to the first embodiment, the quantization condition correction circuit 68 sets each of the standardized predicted code amounts as the target code amount based on the measured code amount output from the code amount measuring device 62 and the reference quantization condition. The amount of correction of the quantization condition for each block is calculated. The adder 66 corrects the quantizing condition, and the quantizer 54 and the inverse quantizer 58
And the quantization condition of. The frame memory 51 has a capacity for a field group, and delays the input image signal by the time for setting the quantization condition.
【００３０】本実施例によれば、面内符号化および面間
符号化の２つの符号化方式を行うため、時間方向の相関
性まで利用して圧縮符号化を行うので、より高能率に画
像を圧縮することができ、尚且つグループ内の各フィー
ルドについて、あらかじめ符号発生量を見積り、それに
基づいて図９の（ａ）に示すように各フィールドの符号
量割当を適応的に決定するため、より効率的な符号量分
配が達成され、限られた符号量の中で画質を向上させる
ことができる。また、本実施例では、フィールド内の符
号分配も最適化するため、画面内の部分的画質劣化まで
防いで画面を均質化し画質を最適化することができる。According to the present embodiment, since the two coding methods of the intra-frame coding and the inter-frame coding are carried out, the compression coding is carried out by utilizing the correlation in the time direction, so that the image can be more efficiently processed. In addition, since the code generation amount is estimated in advance for each field in the group and the code amount allocation of each field is adaptively determined based on the code generation amount as shown in FIG. 9A, More efficient code amount distribution is achieved, and the image quality can be improved within a limited code amount. Further, in the present embodiment, the code distribution within the field is also optimized, so that it is possible to homogenize the screen and optimize the image quality by preventing even partial image quality degradation within the screen.
【００３１】図６に本発明の第５実施例を示す。同図に
おいて、８０は入力端子、８１は基本符号化部、８２は
バッファ、８３は出力端子、８４は切り換え回路、８５
は固定量子化条件、８６は加算器、８７は符号量測定
器、８８は量子化条件補正回路、８９はフィールド符号
量設定回路である。FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. In the figure, 80 is an input terminal, 81 is a basic encoding unit, 82 is a buffer, 83 is an output terminal, 84 is a switching circuit, and 85
Is a fixed quantization condition, 86 is an adder, 87 is a code amount measuring device, 88 is a quantization condition correcting circuit, and 89 is a field code amount setting circuit.
【００３２】本実施例では上記図５（第４実施例）にお
ける破線で示した量子化条件の制御を含まない符号化の
基本部分を、基本符号化部８１として図示してある。し
たがって、基本符号化部８１はディジタル画像データお
よび量子化条件を入力として、符号化した画像データを
出力としている。バッファ８２、符号量測定器８７、量
子化条件補正回路８８、加算器８６の役割は上記第４実
施例と同様である。In this embodiment, the basic part of the coding which does not include the control of the quantization condition shown by the broken line in FIG. 5 (the fourth embodiment) is shown as the basic coding part 81. Therefore, the basic encoding unit 81 inputs the digital image data and the quantization condition and outputs the encoded image data. The roles of the buffer 82, the code amount measuring device 87, the quantization condition correcting circuit 88, and the adder 86 are the same as those in the fourth embodiment.
【００３３】本実施例は上記第４実施例と同様に、複数
のフィールドよりなるフィールドグループの符号量を一
定とするものであり、面内および面間符号化の２種類の
符号化方式を用いる。面内符号化を行うフィールドは、
十分に高画質の符号化を行うことができる固定の量子化
条件（固定量子化条件８５）により符号化を行う。この
とき切り換え回路８４は固定量子化条件８５を選択し、
基本符号化部８１の量子化条件とする。面間符号化を行
う複数のフィールドは、上記面内符号化によって発生し
た符号量をフィールドグループの規定符号量から差し引
いた符号量すなわち残った符号量を等分割し、一定のビ
ットレートで符号化を行う。すなわち、フィールド符号
量設定回路８９では符号量測定器８７が出力するブロッ
ク群毎の符号量を積算し、面内符号化フィールドによっ
て消費した符号量を求め、面間符号化を行うフィールド
の符号量を設定する。量子化条件補正回路８８は、上記
フィールド毎の設定符号量に応じて一定ビットレートに
なるよう固定量子化条件を補正する。本実施例の各フィ
ールドの符号量分割の方法は図９の（ｂ）に示すもので
ある。Similar to the fourth embodiment, this embodiment makes the code amount of a field group consisting of a plurality of fields constant, and uses two types of coding methods, namely, in-plane coding and inter-frame coding. .. The fields that perform in-plane encoding are
Encoding is performed under a fixed quantization condition (fixed quantization condition 85) that enables sufficiently high image quality encoding. At this time, the switching circuit 84 selects the fixed quantization condition 85,
This is a quantization condition of the basic encoding unit 81. A plurality of fields for inter-frame coding are coded at a constant bit rate by equally dividing the code amount obtained by subtracting the code amount generated by the above-mentioned intra-frame coding from the prescribed code amount of the field group, that is, the remaining code amount. I do. That is, in the field code amount setting circuit 89, the code amount for each block group output from the code amount measuring device 87 is integrated, the code amount consumed by the in-plane encoded field is obtained, and the code amount of the field for inter-plane encoding is calculated. To set. The quantization condition correction circuit 88 corrects the fixed quantization condition so that the bit rate becomes constant according to the set code amount for each field. The method of dividing the code amount of each field in this embodiment is shown in FIG. 9 (b).
【００３４】本実施例によれば、画質向上のために重要
な面内符号化のフィールドを、十分高画質が得られる量
子化条件を固定にして符号化を行うため、該フィールド
においては画面の部分に応じて必要なだけ符号が発生
し、部分的にひずみなどの発生しない符号化を行えるの
で、フィールドグループ全体としても画質向上を図るこ
とができる。また、本実施例では画像信号の入力段の遅
延用のメモリと目標符号量設定のための回路が不要であ
り、小さな回路規模で実現できる。According to this embodiment, the field of in-plane coding, which is important for improving the image quality, is coded with the quantization condition fixed so that a sufficiently high image quality can be obtained. As many codes as necessary are generated according to the part, and coding can be performed without causing distortion or the like partially, so that it is possible to improve the image quality of the entire field group. Further, in the present embodiment, a memory for delaying the input stage of the image signal and a circuit for setting the target code amount are unnecessary, and it can be realized with a small circuit scale.
【００３５】図７に本発明の第６実施例を示す。同図に
おいて、９０は入力端子、９１はフレームメモリ、９２
は基本符号化部、９３はバッファ、９４は出力端子、９
５は符号量予測器、９６はプリスキャン量子化条件、９
７は切り換え回路、９８は総符号量算出回路、９９はフ
レームメモリ、１００は基準量子化条件設定回路、１０
１は加算器、１０２は符号量測定器、１０３は規格化回
路、１０４は量子化条件補正回路、１０５はフィールド
符号量設定回路である。FIG. 7 shows a sixth embodiment of the present invention. In the figure, 90 is an input terminal, 91 is a frame memory, and 92.
Is a basic encoder, 93 is a buffer, 94 is an output terminal, 9
5 is a code amount predictor, 96 is a prescan quantization condition, 9
7 is a switching circuit, 98 is a total code amount calculation circuit, 99 is a frame memory, 100 is a reference quantization condition setting circuit, 10
1 is an adder, 102 is a code amount measuring device, 103 is a standardization circuit, 104 is a quantization condition correction circuit, and 105 is a field code amount setting circuit.
【００３６】本実施例も上記第４および５実施例と同様
に、複数のフィールドよりなるフィールドグループの符
号量を一定とするためのものである。基本符号化部９２
も上記実施例と同様である。本実施例の各フィールドの
符号量分割方法は図９の（ｃ）に示すものである。面内
符号化を行うフィールドは基本的には上記第５の実施例
と同様に固定の量子化条件で符号化を行うが、発生符号
量に上限ＩA を設定する。十分高画質な符号化画像が得
られる量子化条件の下での符号量予測によりこの上限が
守られないと判断されるときは、各ブロック群毎に予測
符号量により目標符号量を設定し、量子化条件の制御を
行って上限値ＩA の符号量で符号化を行う。面間符号化
を行うフィールドは上記面内符号化後の残留符号量（符
号量ＩB以上）を等分割して符号化を行う。この符号化
は符号量予測による目標符号量設定と量子化条件制御を
行って符号化を行う。Like the fourth and fifth embodiments, this embodiment is also for making the code amount of a field group consisting of a plurality of fields constant. Basic encoding unit 92
Is the same as the above embodiment. The code amount dividing method for each field in this embodiment is shown in FIG. 9 (c). The field for which the in-plane coding is performed is basically coded under a fixed quantization condition as in the fifth embodiment, but the upper limit I A is set to the generated code amount. If it is determined that this upper limit cannot be observed by the code amount prediction under the quantization condition that a coded image with sufficiently high image quality is obtained, set the target code amount by the predictive code amount for each block group, The quantization condition is controlled to perform encoding with the code amount of the upper limit value I A. In the field for inter-plane coding, the residual code amount after the intra-frame coding (code amount I B or more) is equally divided and coding is performed. This encoding is performed by setting the target code amount by predicting the code amount and controlling the quantization condition.
【００３７】回路ブロック上、上記第４実施例と異なる
ところは、プリスキャン量子化条件９６、切り換え回路
９７、総符号量算出回路９８、フィールド符号量設定回
路１０５である。プリスキャン量子化条件９６は、基本
符号化部９２および符号量予測器９５の量子化条件を供
給するが、十分高画質な符号化を行える量子化条件であ
る。総符号量算出回路９８は、予測符号量を積算しフィ
ールド毎の予測総符号量を算出する。前記実施例ではこ
の部分は規格化回路に含まれていたが、本実施例ではこ
の部分を陽に表した。切り換え回路９７は、総符号量算
出回路９８の出力に基づき面内符号化フィールドの予測
総符号量が上記上限値以内であればプリスキャン量子化
条件９６の量子化条件を選択し、そうでなければ加算器
１０１より出力される制御された量子化条件を選択す
る。フィールド符号量設定回路１０５は面内符号化フィ
ールドの残された符号量を設定し、それを規格化回路１
０３および基準量子化条件設定回路１００に伝えるもの
である。On the circuit block, what is different from the fourth embodiment is a prescan quantization condition 96, a switching circuit 97, a total code amount calculation circuit 98, and a field code amount setting circuit 105. The prescan quantization condition 96 supplies the quantization conditions of the basic encoding unit 92 and the code amount predictor 95, but is a quantization condition that enables sufficiently high image quality encoding. The total code amount calculation circuit 98 integrates the predicted code amounts to calculate the predicted total code amount for each field. Although this portion was included in the standardization circuit in the above-mentioned embodiment, this portion is explicitly shown in this embodiment. The switching circuit 97 selects the quantization condition of the prescan quantization condition 96 if the predicted total code amount of the in-plane coded field is within the upper limit value based on the output of the total code amount calculation circuit 98, and otherwise. For example, the controlled quantization condition output from the adder 101 is selected. The field code amount setting circuit 105 sets the remaining code amount of the in-plane coded field and sets it to the normalization circuit 1.
03 and the reference quantization condition setting circuit 100.
【００３８】図８に本発明の第７実施例を示す。同図に
おいて、１１０は入力端子、１１１はフィールドメモ
リ、１１２は減算器、１１３は直交変換回路、１１４は
量子化器、１１５はエントロピ符号化器、１１６はバッ
ファ、１１７は出力端子、１１８は逆量子化器、１１８
は直交逆変換回路、１１９は切り換え回路、１２０は加
算器、１２１はフィールドメモリ、１２２はフィルタ回
路、１２３は動き検出回路、１２４は符号量測定器、１
２５は符号量予測器、１２６はフィールドメモリ、１２
７は規格化回路、１２８は基準量子化条件設定回路、１
２９はフィールド符号量設定回路、１３０は量子化条件
補正回路、１３１は加算器である。FIG. 8 shows a seventh embodiment of the present invention. In the figure, 110 is an input terminal, 111 is a field memory, 112 is a subtractor, 113 is an orthogonal transform circuit, 114 is a quantizer, 115 is an entropy encoder, 116 is a buffer, 117 is an output terminal, and 118 is an inverse terminal. Quantizer, 118
Is an orthogonal inverse transformation circuit, 119 is a switching circuit, 120 is an adder, 121 is a field memory, 122 is a filter circuit, 123 is a motion detection circuit, 124 is a code amount measuring device, 1
25 is a code amount predictor, 126 is a field memory, 12
7 is a standardization circuit, 128 is a reference quantization condition setting circuit, 1
Reference numeral 29 is a field code amount setting circuit, 130 is a quantization condition correction circuit, and 131 is an adder.
【００３９】本実施例は上記第４実施例がフィールドグ
ループの各フィールドに予測符号量に応じた符号量を割
り当てるのに対して、使用する画像データのメモリ容量
と入出力の遅延時間を節約するため、フィールドグルー
プの規定符号量を、面内符号化と面間符号化の符号化方
式をそれぞれ行う２種類のフィールド群について一定の
割合で分割し、面間符号化を行う各フィールドには上記
面間符号化のフィールド群に割り当てられた符号量を均
等に分割する（図９の（ｄ））。各フィールドの内部に
ついては、上記方法によって設定された各フィールドの
符号量に応じて、前記のように画面の部分に応じた符号
量分配を行う。In this embodiment, the code amount corresponding to the predicted code amount is assigned to each field of the field group in the fourth embodiment, but the memory capacity of the image data to be used and the input / output delay time are saved. Therefore, the prescribed code amount of the field group is divided at a fixed rate for two types of field groups that perform the intra-frame coding and the inter-frame coding, respectively, and The code amount assigned to the field group for inter-plane coding is equally divided ((d) of FIG. 9). As for the inside of each field, the code amount distribution corresponding to the screen portion is performed as described above according to the code amount of each field set by the above method.
【００４０】本実施例と上記第４の実施例の回路構成上
の相違は、フィールドメモリ１１１および１２６、フィ
ールド符号量設定回路１２９である。フィールド符号量
設定回路１２９では、あらかじめ設定した符号量を各フ
ィールドの符号化方式に応じて出力し、基準量子化条件
設定回路１２８および規格化回路１２７において各フィ
ールドの割当符号量に応じた基準量子化条件の算出およ
び目標符号量の設定を行えるようにする。フィールドメ
モリ１１１および１２６は、フィールド内の符号量分配
を決めるために１フィールド分の画像データあるいは符
号量データを蓄える容量があればよい。The circuit configurations of this embodiment and the fourth embodiment are different in the field memories 111 and 126 and the field code amount setting circuit 129. The field code amount setting circuit 129 outputs a preset code amount according to the encoding method of each field, and the reference quantization condition setting circuit 128 and the standardization circuit 127 output the reference quantum amount according to the assigned code amount of each field. It is possible to calculate the conversion condition and set the target code amount. The field memories 111 and 126 may have a capacity to store image data or code amount data for one field in order to determine the code amount distribution within the field.
【００４１】本実施例では第４実施例と比較して少ない
メモリ容量と遅延時間で、２つの符号化方式に応じて符
号量を割り当てることで、フィールドグループ内の適切
な符号量分配を行い、量子化条件の制御を行うことで画
質向上を図ることができる。In this embodiment, the code amount is allocated according to the two encoding methods with a smaller memory capacity and delay time as compared with the fourth embodiment, so that the appropriate code amount distribution in the field group is performed. Image quality can be improved by controlling the quantization condition.
【００４２】図１０に本発明の第８実施例を示す。同図
において、１４０および１４６は入力端子、１４１およ
び１４７はフィールドメモリ、１４２および１４９は基
本符号化部、１４３は多重化回路、１４４はバッファ、
１４５は出力端子、１４８および１５１は切り換え回
路、１５０は符号量測定器、１５２はプリスキャン量子
化条件、１５３はフィールドメモリ、１５４は規格化回
路、１５５は基準量子化条件設定回路、１５６は加算
器、１５７は量子化条件補正回路である。FIG. 10 shows an eighth embodiment of the present invention. In the figure, 140 and 146 are input terminals, 141 and 147 are field memories, 142 and 149 are basic encoding units, 143 is a multiplexing circuit, 144 is a buffer,
Reference numeral 145 is an output terminal, 148 and 151 are switching circuits, 150 is a code amount measuring device, 152 is a prescan quantization condition, 153 is a field memory, 154 is a standardization circuit, 155 is a reference quantization condition setting circuit, and 156 is addition. 157 is a quantization condition correction circuit.
【００４３】本実施例は上記第１から第７実施例とは異
なり、画像信号の色信号成分の処理が含まれている。入
力端子１４０および１４６はそれぞれ画像信号の輝度信
号および色信号成分の入力である。色信号成分は２つの
色差成分よりなるが時分割多重して処理することにより
図上では一系統の処理で示す。本実施例は輝度成分およ
び色成分のサンプリングレートをそれぞれ４：１：１と
し、色成分の処理の空き時間と処理回路を利用して輝度
信号から符号量予測を行うものである。この符号量予測
は１ブロックおきに行うが、それでも符号発生量の変化
を捉えるためには十分であると考えられる。切り換え回
路１４８は本来の色信号処理と上記符号量予測を切り換
えるためのものである。符号量測定器１５０は輝度信号
および色信号の実際の符号発生量ならびに符号量予測時
の符号発生量測定を行う。その出力の一方はフィールド
メモリ１５３および規格化回路１５４に入力して目標符
号量作成を行い、他方は量子化条件補正回路１５７に入
力し、ここで実際量と目標量の比較を行い量子化条件の
制御を行う。プリスキャン量子化条件１５２は符号量予
測時の量子化条件であり、切り換え回路１５１は、基本
符号化部（色信号処理部）１４９の符号量予測時と本来
の色信号の符号化時の量子化条件を切り換えるものであ
る。多重化回路１４３は、輝度信号と色信号の符号を多
重化してバッファ１４４に送り、その符号はバッファ１
４４においてビットレートを平滑化して出力端子１４５
より出力する。Unlike the first to seventh embodiments, this embodiment includes processing of color signal components of an image signal. Input terminals 140 and 146 are inputs of a luminance signal and a chrominance signal component of the image signal, respectively. Although the color signal component is composed of two color difference components, it is shown as a single system process in the figure by time-division multiplexing and processing. In this embodiment, the sampling rates of the luminance component and the color component are respectively set to 4: 1: 1, and the code amount is predicted from the luminance signal by utilizing the idle time of the processing of the color component and the processing circuit. This code amount prediction is performed every other block, but it is still considered to be sufficient to catch the change in the code generation amount. The switching circuit 148 is for switching the original color signal processing and the code amount prediction. The code amount measuring device 150 measures the actual code generation amount of the luminance signal and the chrominance signal and the code generation amount at the time of predicting the code amount. One of the outputs is input to the field memory 153 and the normalization circuit 154 to create the target code amount, and the other is input to the quantization condition correction circuit 157, where the actual amount and the target amount are compared to perform the quantization condition. Control. The pre-scan quantization condition 152 is a quantization condition at the time of code amount prediction, and the switching circuit 151 is a quantum at the time of the code amount prediction of the basic coding unit (color signal processing unit) 149 and at the time of the original color signal coding. The conversion conditions are switched. The multiplexing circuit 143 multiplexes the code of the luminance signal and the code of the chrominance signal and sends the code to the buffer 144, and the code is the buffer 1
The bit rate is smoothed at 44 and output terminal 145
Output more.
【００４４】本実施例によれば大きな回路規模の増大な
しに符号発生量予測を行い、情報発生量を制御すること
ができる。According to this embodiment, the code generation amount can be predicted and the information generation amount can be controlled without a large increase in the circuit scale.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力画像
に応じて各ブロック群毎に符号発生量を分配するので、
画面群の符号発生量を規定値に保つことができる。これ
によって、ＶＴＲなどの画面群の符号量に一定の制約が
ある画像記録再生装置に適した符号化を行うことができ
る。また、本発明によれば、ある固定された条件におけ
る各ブロックの符号発生量に応じて符号量を分配するた
め、画面内を均質かつ最適に符号化し、部分的な劣化を
防ぐことができる。さらに、画面毎にその画面内容に適
した基準量子化条件をひとつ算出し、その量子化条件を
基本として符号化し、目標と実際のずれに応じてブロッ
ク群毎に上記量子化条件を補正することにより安定な量
子化条件の制御することができる。また、目標符号量記
憶のためのメモリとシャッフリングのためのメモリを兼
用することで回路規模を抑さえて、特殊再生の画質改善
に効果を上げることができる。As described above, according to the present invention, the code generation amount is distributed to each block group according to the input image.
The code generation amount of the screen group can be maintained at the specified value. This makes it possible to perform encoding suitable for an image recording / reproducing apparatus in which the code amount of a screen group such as a VTR has certain restrictions. Further, according to the present invention, since the code amount is distributed according to the code generation amount of each block under a certain fixed condition, it is possible to uniformly and optimally code the screen and prevent partial deterioration. Furthermore, one reference quantization condition suitable for the screen content is calculated for each screen, the quantization condition is used as the basis for encoding, and the above quantization condition is corrected for each block group according to the target and actual deviation. This makes it possible to control stable quantization conditions. Further, by using the memory for storing the target code amount and the memory for shuffling as well, it is possible to suppress the circuit scale and improve the image quality of special reproduction.
【図１】本発明の第１実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の量子化条件補正回路の構成の１例を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a quantization condition correction circuit of FIG.
【図３】本発明の第２実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第６実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of an image compression encoding apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第７実施例に係る画像圧縮符号化装置
のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of an image compression encoding apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
【図９】複数の画面からなる画面群の符号量分割を示す
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing code amount division of a screen group including a plurality of screens.
【図１０】本発明の第８実施例に係る画像圧縮符号化装
置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of an image compression coding apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
２、８、３２ フィールドメモリ ３ 直交変換回路 ４ 量子化器 ５ エントロピー符号化器 ６ バッファ ７ 符号量予測器 ９ 基準量子化条件設定回路 １０ 加算器 １１ 符号量測定器 １２ 規格化回路 １３ 量子化条件補正回路 ３１ ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ） ３５、３６、５１、６４ フレームメモリ ３７ シャッフリング制御回路 2, 8, 32 Field memory 3 Orthogonal transformation circuit 4 Quantizer 5 Entropy encoder 6 Buffer 7 Code amount predictor 9 Reference quantization condition setting circuit 10 Adder 11 Code amount measuring device 12 Normalization circuit 13 Quantization condition Correction circuit 31 DSP (digital signal processor) 35, 36, 51, 64 frame memory 37 shuffling control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 由紀夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Fujii 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture
Claims (12)
手段と、一個以上のブロックからなるブロック群毎に異
なった条件で量子化を行う手段と、該手段により量子化
した画像データに対し可変長符号化を行う手段を有する
画像圧縮符号化装置において、 所定の量子化条件で情報発生量を予測する手段と、 該手段により予測した符号量を記憶するメモリと、 少なくとも１フィールドあるいは１フレームよりなる画
面群毎の符号発生量を規定値以内にするために上記予測
符号量に応じてブロック群毎に符号の目標量を設定する
手段と、 画像データを上記設定のために要する時間分遅延させる
手段と、 上記画面群の符号発生量の規定値と上記予測符号量に応
じて画面群毎に少なくとも１つ以上固定の量子化条件を
設定する手段と、 実際の符号発生量と目標の符号量の差に応じて上記固定
の量子化条件にブロック群毎に補正を加える手段とを、 設けたことを特徴とする画像圧縮符号化装置。1. A unit for converting input image data for each block, a unit for quantizing under different conditions for each block group consisting of one or more blocks, and a variable length for the image data quantized by the unit. In an image compression coding apparatus having a coding unit, a unit for predicting an information generation amount under a predetermined quantization condition, a memory for storing the code amount predicted by the unit, and at least one field or one frame. Means for setting a target quantity of codes for each block group according to the predicted code quantity so as to keep the code generation quantity for each screen group within a specified value, and means for delaying the image data by the time required for the setting. Means for setting at least one fixed quantization condition for each screen group according to the specified value of the code generation amount of the screen group and the predicted code amount, and the actual code generation An image compression coding apparatus, comprising: means for correcting the fixed quantization condition for each block group according to the difference between the raw amount and the target code amount.
上記固定の量子化条件に対してブロック群毎に補正を加
える手段を設けたことを特徴とする画像圧縮符号化装
置。2. The device according to claim 1, further comprising means for correcting the fixed quantization condition for each block group according to a cumulative value of a difference between an actual code generation amount and a target code amount. An image compression encoding device characterized by.
け、該量子化テーブルの各要素に同一の係数を乗ずるこ
とにより異なる量子化条件を作成し、上記符号量予測を
行う所定の量子化ステップ幅をＱ0 、該予測による画面
群の総符号発生量をＩ0 、画面群の規定符号量をＩR 、
ある定数をＡで表すとき、上記画面群毎の固定の量子化
条件を表す量子化ステップ幅ＱR を、 【数１】 なる関係式で算出し、あるブロック群以前の目標と実際
の符号量の差の累積量をΔＩ、該ブロック群における目
標符号量をＩで表すとき、該ブロック群における量子化
ステップ幅の補正量ΔＱを、 【数２】 なる関係式を用いて算出することを特徴とした画像圧縮
符号化装置。3. The method according to claim 2, wherein a basic quantization table is provided for setting the quantization condition, and different quantization conditions are created by multiplying each element of the quantization table by the same coefficient, A predetermined quantization step width for performing the code amount prediction is Q 0 , a total code generation amount of the screen group by the prediction is I 0 , a prescribed code amount of the screen group is I R ,
When referring to some constant at A, the quantization step width Q R representing a quantizing condition of fixing for each said screen group, Equation 1] When the cumulative amount of difference between the target code amount before a certain block group and the actual code amount is represented by ΔI and the target code amount in the block group is represented by I, the correction amount of the quantization step width in the block group ΔQ is given by An image compression encoding device characterized by being calculated using the following relational expression.
標符号量設定のために要する時間分遅延させるメモリ
と、この２つのメモリより上記したブロック群を単位と
して、同一の方法で並べ変えながら読み出す手段とを設
けたことを特徴とする画像圧縮符号化装置。4. The memory according to claim 1, wherein a memory for storing a predicted code amount, a memory for delaying image data by a time required for setting a target code amount, and a block group described above from these two memories are provided. An image compression encoding apparatus, characterized in that a unit for reading out while rearranging by the same method is provided.
しては画面内の情報を符号化し、画面Ｂに対しては画面
間の関係に関する情報を符号化する手段を設け、画面群
の規定符号量を上記２種類の画面について一定の割合で
分割し、画面Ａについては各画面に対して予測符号量に
応じた符号量を割り当て、画面Ｂについてはそれを構成
する各画面に対して上記分割した符号量を均等に割当て
る手段と、上記割当符号量に応じて各画面毎に１つの固
定の量子化条件を設定する手段と、上記割当符号量と予
測符号量に応じて各ブロック群の目標符号量を設定する
手段とを設けたことを特徴とする画像圧縮符号化装置。5. The screen group according to claim 1, wherein the screen group is classified into two types of screens A and B, the information in the screen is encoded for the screen A, and the relationship between the screens is related to the screen B. A means for encoding information is provided, and the prescribed code amount of the screen group is divided at a constant rate for the above-mentioned two types of screens, and for screen A, a code amount corresponding to the predicted code amount is assigned to each screen. Regarding B, a means for evenly allocating the divided code amounts to the respective screens constituting the B, a means for setting one fixed quantization condition for each screen according to the allocated code amount, and the allocation An image compression coding apparatus, comprising: means for setting a target code amount of each block group according to a code amount and a predicted code amount.
量を各部分画面群に対して予測符号量に応じて分割して
割り当て、上記割当符号量に応じて各部分画面群毎に１
つの固定の量子化条件を設定し、上記割当符号量と予測
符号量に応じて各ブロック群の目標符号量を設定する手
段を設けたことを特徴とする画像圧縮符号化装置。6. The allocation according to claim 1, wherein the screen group is divided into a plurality of partial screen groups, and a prescribed code amount of the screen group is divided and assigned to each partial screen group according to a predicted code amount, and the allocation is performed. 1 for each partial screen group according to the code amount
An image compression coding apparatus comprising means for setting one fixed quantization condition and setting a target code amount of each block group in accordance with the assigned code amount and the predicted code amount.
面ＡおよびＢに分類し、画面Ａに対しては画面内の情報
を符号化し、画面Ｂに対しては画面間の関係に関する情
報を符号化する画像符号化装置において、 実際の符号発生量を測定する手段と、 上記測定結果より一定の符号発生率で符号を発生するよ
う量子化条件を変化させる手段と、 量子化条件を切り換えて符号化を行う手段とを設け、 画面Ａは固定の量子化条件で符号化を行い、画面Ｂは画
面群の規定の符号量から上記画面Ａの符号量を差し引い
た符号量で一定の符号発生率で符号化を行うことを特徴
とする画像圧縮符号化装置。7. A screen group consisting of a plurality of screens is classified into two types of screens A and B, information within the screen is encoded for the screen A, and information regarding the relationship between the screens for the screen B. In the image coding apparatus for coding, the means for measuring the actual code generation amount, the means for changing the quantization condition so as to generate the code at a constant code generation rate from the measurement result, and the switching of the quantization condition. Means for performing coding by means of a fixed quantization condition, screen A performs coding under a fixed quantization condition, and screen B has a constant code amount with a code amount obtained by subtracting the code amount of screen A from the prescribed code amount of the screen group. An image compression coding apparatus characterized by performing coding at an occurrence rate.
面ＡおよびＢに分類し、画面Ａに対しては画面内の情報
を符号化し、画面Ｂに対しては画面間の関係に関する情
報を符号化する画像符号化装置において、 第１の固定の量子化条件で符号発生量を予測する手段
と、 この予測符号量に応じて目標の符号発生量を設定する手
段と、 上記予測符号量に応じて画面毎に第２の固定の量子化条
件を設定する手段と、 実際の符号発生量を測定する手段と、 実際の符号発生量と目標の符号発生量の差に応じて上記
第２の固定の量子化条件を補正する手段と、 量子化条件を切り換えて符号化を行う手段とを設け、 画面Ａに対して符号量の上限値を設定し、上記符号量予
測による画面Ａの符号発生量が上記上限値以内であれ
ば、画面Ａを上記第１の固定の量子化条件で符号化を行
い、それ以外の場合および画面Ｂに対しては上記補正し
た量子化条件で符号化を行うよう量子化条件を切り換え
て符号化を行うことを特徴とする画像圧縮符号化装置。8. A screen group consisting of a plurality of screens is classified into two kinds of screens A and B, information within the screen is encoded for the screen A, and information regarding the relationship between the screens for the screen B. In the image coding apparatus for coding the above, the means for predicting the code generation amount under the first fixed quantization condition, the means for setting the target code generation amount according to the prediction code amount, and the prediction code amount Means for setting a second fixed quantization condition for each screen in accordance with the above, means for measuring the actual code generation amount, and the second code according to the difference between the actual code generation amount and the target code generation amount. The means for correcting the fixed quantization condition and the means for switching the quantization condition to perform the encoding are set, the upper limit value of the code amount is set for the screen A, and the code of the screen A by the code amount prediction is set. If the generated amount is within the upper limit value, screen A is fixed to the first fixed value. The image compression code is characterized in that encoding is performed under the quantization condition, and in other cases and for the screen B, the quantization condition is switched so that the encoding is performed under the corrected quantization condition. Device.
手段と、一個以上のブロックからなるブロック群毎に異
なった条件で量子化を行う手段と、該手段により量子化
した画像データに対し可変長符号化を行う手段を有する
画像圧縮符号化装置において、 ある固定の量子化条件での情報発生量を予測する手段
と、 該手段により予測した符号量に応じて、少なくとも１フ
ィールドあるいは１フレームよりなる画面群毎に符号発
生量を一定とするための固定の量子化条件を設定する手
段と、 ブロック群毎の実際の符号発生量と上記予測符号量と上
記固定の量子化条件を入力として、少なくとも上記画面
群分の符号量データを記憶するメモリと、 上記入力データの演算方法を記憶したメモリと、 該メモリより読み出した演算方法により上記入力データ
および上記符号量データ用のメモリ内のデータに演算を
施し上記固定の量子化条件の補正量を算出する手段とを
設け、 ブロック群毎に上記固定の量子化条件に補正を加えて量
子化を行うことを特徴とする画像圧縮符号化装置。9. A unit for converting input image data for each block, a unit for quantizing under different conditions for each block group consisting of one or more blocks, and a variable length for the image data quantized by the unit. In an image compression coding apparatus having a coding means, it comprises at least one field or one frame according to a means for predicting an information generation amount under a certain fixed quantization condition and a code amount predicted by the means. A means for setting a fixed quantization condition for making the code generation amount constant for each screen group, an actual code generation amount for each block group, the predicted code amount, and the fixed quantization condition as input, A memory that stores the code amount data for the screen group, a memory that stores the calculation method of the input data, and the input data that is read by the calculation method read from the memory. And a means for calculating the correction amount of the fixed quantization condition by performing an operation on the data in the memory for the code amount data and quantizing by correcting the fixed quantization condition for each block group. An image compression encoding device characterized by performing.
化手段よりなる基本符号化部分を用いて符号化を行う画
像圧縮符号化装置において、 入力画像データを１画面分遅延させる手段と、 上記入力画像データと上記遅延した画像データを時分割
して上記基本符号化部分に入力する手段を設け、 上記基本符号化部分において固定の量子化条件で入力画
像データを符号化することにより符号発生量を予測する
ことを特徴とする画像圧縮符号化装置。10. An image compression encoding apparatus for performing encoding using a basic encoding portion consisting of data conversion, quantization and variable length encoding means, means for delaying input image data by one screen, and said input A means for inputting the image data and the delayed image data in a time-division manner to the basic coding portion is provided, and the input image data is coded in the basic coding portion under a fixed quantization condition to reduce the code generation amount. An image compression encoding device characterized by prediction.
ングレートの色成分をそれぞれ１画面分遅延させる手段
と、 色成分に対して輝度成分と同一の基本符号化部分と、 １画面分遅延した色信号と遅延していない輝度成分を時
分割して上記色成分の基本符号化部分に入力する手段と
を設け、 上記基本符号化部分において固定の量子化条件で輝度成
分を符号化することにより符号発生量を予測することを
特徴とする画像圧縮符号化装置。11. The means according to claim 1, wherein the luminance component of the image data and the color component having a sampling rate lower than that of the luminance component are each delayed by one screen, and the same basic coding portion as the luminance component is used for the color component. And a means for time-divisionally inputting a color signal delayed by one screen and a luminance component which is not delayed into the basic encoding portion of the color component, the luminance being fixed in the basic encoding portion under a fixed quantization condition. An image compression coding apparatus characterized by predicting a code generation amount by coding a component.
いられることを特徴とする画像圧縮符号化装置。12. The image compression coding apparatus according to claim 1, wherein the image compression coding apparatus is used in an image data recording / reproducing apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028273A JPH05227520A (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Picture compression-encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028273A JPH05227520A (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Picture compression-encoder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05227520A true JPH05227520A (en) | 1993-09-03 |
Family
ID=12243982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4028273A Pending JPH05227520A (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Picture compression-encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05227520A (en) |
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1992
- 1992-02-14 JP JP4028273A patent/JPH05227520A/en active Pending
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