JPH0556418A - 画像符号化装置 - Google Patents
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- JPH0556418A JPH0556418A JP3217346A JP21734691A JPH0556418A JP H0556418 A JPH0556418 A JP H0556418A JP 3217346 A JP3217346 A JP 3217346A JP 21734691 A JP21734691 A JP 21734691A JP H0556418 A JPH0556418 A JP H0556418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 符号化を行なうときに所定の数の並べ替えを
行なってコンパクトにハードウェアを構成できる画像符
号化装置を提供する。 【構成】各ブロックに関する情報量の分配値を画素値の
関数として算出する演算部10と、演算部10に接続されて
おり情報量の分配値の量子化インデックスｍに対応する
Ｌ−１個の値ｋ（ｍ，ｊ）をあらかじめ用意したテ−ブ
ルより求め、ヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ（ｍ，ｊ））を
形成するカウンタ部11と、カウンタ部11に接続されてお
り形成されたヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）を順次累積
し、これに基づいてパラメ−タＡを決定する累積部12及
びビット割り当て部13とを備えている。
行なってコンパクトにハードウェアを構成できる画像符
号化装置を提供する。 【構成】各ブロックに関する情報量の分配値を画素値の
関数として算出する演算部10と、演算部10に接続されて
おり情報量の分配値の量子化インデックスｍに対応する
Ｌ−１個の値ｋ（ｍ，ｊ）をあらかじめ用意したテ−ブ
ルより求め、ヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ（ｍ，ｊ））を
形成するカウンタ部11と、カウンタ部11に接続されてお
り形成されたヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）を順次累積
し、これに基づいてパラメ−タＡを決定する累積部12及
びビット割り当て部13とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像を高能率で符号
化できる画像符号化装置に関する。
化できる画像符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディジタル動画像を平面内、即ち
フレームまたはフィールド等の一定範囲内で小さなブロ
ックに分割し、それぞれのブロックに適応的に情報量を
割り当てる符号化方法を用いた画像符号化装置が提案さ
れている。
フレームまたはフィールド等の一定範囲内で小さなブロ
ックに分割し、それぞれのブロックに適応的に情報量を
割り当てる符号化方法を用いた画像符号化装置が提案さ
れている。
【０００３】上述の符号化方法としては、例えば、各ブ
ロックを２次元直交変換して各々の変換係数を量子化す
る場合に、交流成分電力の小さなブロックは小さなビッ
ト数で符号化し、交流成分電力の大きなブロックは大き
なビット数で符号化することが考えられている。
ロックを２次元直交変換して各々の変換係数を量子化す
る場合に、交流成分電力の小さなブロックは小さなビッ
ト数で符号化し、交流成分電力の大きなブロックは大き
なビット数で符号化することが考えられている。
【０００４】動画像符号化、特にディジタル用ビデオテ
−プレコ−ダ（ＶＴＲ）の符号化においては、各フレー
ムを一定の符号量で符号化することが必要である。その
ためには適切なデータ量の制御が重要になる。
−プレコ−ダ（ＶＴＲ）の符号化においては、各フレー
ムを一定の符号量で符号化することが必要である。その
ためには適切なデータ量の制御が重要になる。
【０００５】次に、上述した従来の画像符号化装置にお
けるデータ量の制御方法について説明する。
けるデータ量の制御方法について説明する。
【０００６】まず、各ブロックに０，１，２、…，Ｌ−
１（Ｌは正の整数）のいずれかの値をビット数として割
り当てることを考える。
１（Ｌは正の整数）のいずれかの値をビット数として割
り当てることを考える。
【０００７】各ブロック内の分散やダイナミックレンジ
などの値に応じ、式（１）にしたがって初期のビット割
り当てを求める。
などの値に応じ、式（１）にしたがって初期のビット割
り当てを求める。
【０００８】
【数１】
【０００９】ここで、ｉはブロックの番号（ｉ＝０，
１，…Ｎ−１，Ｎは正の整数でブロックの総数を表
す）、ｂ０（ｉ）は初期ビット割り当て関数、ｆ（ｘ）
はｘの単調増加関数、ｖ（ｉ）はブロック内の分散やダ
イナミックレンジをそれぞれ表す。
１，…Ｎ−１，Ｎは正の整数でブロックの総数を表
す）、ｂ０（ｉ）は初期ビット割り当て関数、ｆ（ｘ）
はｘの単調増加関数、ｖ（ｉ）はブロック内の分散やダ
イナミックレンジをそれぞれ表す。
【００１０】例えば、ｖ（ｉ）がブロック内の分散であ
る場合には、単調増加関数ｆ（ｘ）として式（２）を用
い、ｖ（ｉ）がブロック内の画素値のダイナミックレン
ジである場合には、単調増加関数ｆ（ｘ）として式
（３）を用いる。ただし、ａは定数である。
る場合には、単調増加関数ｆ（ｘ）として式（２）を用
い、ｖ（ｉ）がブロック内の画素値のダイナミックレン
ジである場合には、単調増加関数ｆ（ｘ）として式
（３）を用いる。ただし、ａは定数である。
【００１１】
【数２】
【００１２】
【数３】
【００１３】上記初期ビット割り当て関数ｂ０（ｉ）
は、ｉ番目のブロックの持つ情報量を相対的に表すもの
であり、初期ビット割り当て関数ｂ０（ｉ）の値は一般
に整数値ではなく、かつ０〜Ｌ−１の範囲でないことも
ある。また、１フィールド内の総和も一定ではない。
は、ｉ番目のブロックの持つ情報量を相対的に表すもの
であり、初期ビット割り当て関数ｂ０（ｉ）の値は一般
に整数値ではなく、かつ０〜Ｌ−１の範囲でないことも
ある。また、１フィールド内の総和も一定ではない。
【００１４】ビット割り当てを０〜Ｌ−１の整数値に限
り、かつその総和を一定にするためには、初期ビット割
り当て関数ｂ０（ｉ）を何らかの形で変更し、式（４）
を満たすように変更する必要がある。
り、かつその総和を一定にするためには、初期ビット割
り当て関数ｂ０（ｉ）を何らかの形で変更し、式（４）
を満たすように変更する必要がある。
【００１５】以下、上記変更方法の概要を説明する。
【００１６】式（４）のように、ビット数をパラメ−タ
Ａの関数として表すと、その総和も式（５）に示すよう
に、パラメ−タＡの関数となる。ただし、Ｑ（ｘ）は図
６に示すようにｘをＬレベルに一様に量子化する量子化
関数である。
Ａの関数として表すと、その総和も式（５）に示すよう
に、パラメ−タＡの関数となる。ただし、Ｑ（ｘ）は図
６に示すようにｘをＬレベルに一様に量子化する量子化
関数である。
【００１７】
【数４】
【００１８】
【数５】
【００１９】そこで、ビット量Ｂ（Ａ）が与えられた総
ビット量Ｂに等しくなるようにパラメ−タＡを選び、そ
の後で、式（４）によって各ブロックにビット数を割り
当てれば、正確なビット量制御が可能になる。
ビット量Ｂに等しくなるようにパラメ−タＡを選び、そ
の後で、式（４）によって各ブロックにビット数を割り
当てれば、正確なビット量制御が可能になる。
【００２０】式（６）で定義されるａ（ｉ，ｊ）を値の
小さいものから順に並べ替えたものをＳ（ｋ）（ｋはＮ
＊（Ｌ−１）より小さい整数）とするとき、ビット量Ｂ
（Ａ）は図７のようになる。
小さいものから順に並べ替えたものをＳ（ｋ）（ｋはＮ
＊（Ｌ−１）より小さい整数）とするとき、ビット量Ｂ
（Ａ）は図７のようになる。
【００２１】
【数６】
【００２２】ｍ２＝０のときは、次式（７）
【００２３】
【数７】
【００２４】とする。
【００２５】ｍ２＞０のときは、次式（８）
【００２６】
【数８】
【００２７】を与えるｍ１＋ｍ２の初期ビット割り当て
関数ｂ０（ｉ）のうち、ｍ２の初期ビット割り当てｂ０
（ｉ）を次式（９）
関数ｂ０（ｉ）のうち、ｍ２の初期ビット割り当てｂ０
（ｉ）を次式（９）
【００２８】
【数９】
【００２９】だけ小さくし、次式（１０）
【００３０】
【数１０】
【００３１】とする。このとき次式（１１）
【００３２】
【数１１】
【００３３】が、求めるパラメ−タＡである。
【００３４】こうして求められたパラメ−タＡを上記式
（４）に用いて関数ｂ（ｉ，Ａ）を計算し、これを関数
ｂ（ｉ）とすれば、Ｂが総ビット量になるビット割り当
てを表す関数ｂ（ｉ）が得られる。
（４）に用いて関数ｂ（ｉ，Ａ）を計算し、これを関数
ｂ（ｉ）とすれば、Ｂが総ビット量になるビット割り当
てを表す関数ｂ（ｉ）が得られる。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像符
号化装置による変更方法では、Ｎ×（Ｌ−１）の数を小
さいものから順に並べ替える必要がある。例えば 512×
512 画素の画面を８×８画素のブロックで分割するとブ
ロックの総数Ｎは4096となり、Ｌ＝８の場合にはＮ×
（Ｌ−１）＝28672 となって符号化を行なうたびに非常
に多くの数の並べ替えを行なわなければならず、そのた
めに大規模な構成を有するハードウェアが必要になると
いう問題点があった。
号化装置による変更方法では、Ｎ×（Ｌ−１）の数を小
さいものから順に並べ替える必要がある。例えば 512×
512 画素の画面を８×８画素のブロックで分割するとブ
ロックの総数Ｎは4096となり、Ｌ＝８の場合にはＮ×
（Ｌ−１）＝28672 となって符号化を行なうたびに非常
に多くの数の並べ替えを行なわなければならず、そのた
めに大規模な構成を有するハードウェアが必要になると
いう問題点があった。
【００３６】本発明は、上述した従来の画像符号化装置
における問題点に鑑み、符号化を行なうときに所定数の
並べ替えを行なってコンパクトにハードウェアを構成で
きる画像符号化装置を提供する。
における問題点に鑑み、符号化を行なうときに所定数の
並べ替えを行なってコンパクトにハードウェアを構成で
きる画像符号化装置を提供する。
【００３７】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像を一定範
囲内で複数のブロックに分割して分割された各ブロック
に適応的に情報量を分配して符号化する画像符号化装置
であって、各ブロックに関する情報量の分配値を画素値
の関数として算出する演算手段と、演算手段に接続され
ており情報量の分配値を量子化してヒストグラムを形成
するヒストグラム形成手段と、ヒストグラム形成手段に
接続されており形成されたヒストグラムを変数に応じて
順次累積し累積された変数のヒストグラムに基づいてパ
ラメ−タを決定するパラメ−タ決定手段とを備えている
画像符号化装置によって達成される。
囲内で複数のブロックに分割して分割された各ブロック
に適応的に情報量を分配して符号化する画像符号化装置
であって、各ブロックに関する情報量の分配値を画素値
の関数として算出する演算手段と、演算手段に接続され
ており情報量の分配値を量子化してヒストグラムを形成
するヒストグラム形成手段と、ヒストグラム形成手段に
接続されており形成されたヒストグラムを変数に応じて
順次累積し累積された変数のヒストグラムに基づいてパ
ラメ−タを決定するパラメ−タ決定手段とを備えている
画像符号化装置によって達成される。
【００３８】
【作用】演算手段は各ブロックに関する情報量の分配値
を画素値の関数として算出し、ヒストグラム形成手段は
演算手段に接続されており情報量の分配値を量子化して
ヒストグラムを形成し、パラメ−タ決定手段はヒストグ
ラム形成手段に接続されており形成されたヒストグラム
を変数に応じて順次累積し累積された変数のヒストグラ
ムに基づいてパラメ−タを決定する。
を画素値の関数として算出し、ヒストグラム形成手段は
演算手段に接続されており情報量の分配値を量子化して
ヒストグラムを形成し、パラメ−タ決定手段はヒストグ
ラム形成手段に接続されており形成されたヒストグラム
を変数に応じて順次累積し累積された変数のヒストグラ
ムに基づいてパラメ−タを決定する。
【００３９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の画像符号化装
置における実施例を詳細に説明する。
置における実施例を詳細に説明する。
【００４０】図１は、本発明の画像符号化装置における
一実施例の構成を示すブロック図である。
一実施例の構成を示すブロック図である。
【００４１】図１の画像符号化装置は、変数を所定レベ
ルに量子化して量子化インデックスを算出する演算手段
である演算部10、演算部10に接続されており入力された
フィールドまたはフレーム等の画像の一定範囲に対して
変数のヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段で
あるカウント部11、カウント部11に接続されており形成
されたヒストグラムを変数の値が小さい方から累積して
所定の関係式を満たす最小の変数を求めるパラメ−タ決
定手段の一部分である累積部12、累積部12に接続されて
おり累積部で求められた最小の変数に基づいてフィール
ドまたはフレーム等の画像の一定範囲内の各ブロックに
ビットを割り当てるパラメ−タ決定手段の他の部分であ
るビット割り当て部13によって構成されている。
ルに量子化して量子化インデックスを算出する演算手段
である演算部10、演算部10に接続されており入力された
フィールドまたはフレーム等の画像の一定範囲に対して
変数のヒストグラムを形成するヒストグラム形成手段で
あるカウント部11、カウント部11に接続されており形成
されたヒストグラムを変数の値が小さい方から累積して
所定の関係式を満たす最小の変数を求めるパラメ−タ決
定手段の一部分である累積部12、累積部12に接続されて
おり累積部で求められた最小の変数に基づいてフィール
ドまたはフレーム等の画像の一定範囲内の各ブロックに
ビットを割り当てるパラメ−タ決定手段の他の部分であ
るビット割り当て部13によって構成されている。
【００４２】次に、上記各構成部分を詳述する。
【００４３】まず、演算部10の動作を説明する。
【００４４】初期のビット割り当てを表す初期ビット割
り当て関数（以下、関数と称する）ｂ０（ｉ）の種類が
Ｍ（Ｍは、Ｍ＞Ｌの条件を満足する正の整数）であると
き、ｍ番目の関数ｂ０（ｉ）の値を式（１２）に示すよ
うにβ（ｍ）とする。
り当て関数（以下、関数と称する）ｂ０（ｉ）の種類が
Ｍ（Ｍは、Ｍ＞Ｌの条件を満足する正の整数）であると
き、ｍ番目の関数ｂ０（ｉ）の値を式（１２）に示すよ
うにβ（ｍ）とする。
【００４５】
【数１２】
【００４６】これは、関数ｂ０（ｉ）をＭレベルに量子
化することに相当する。例えば、各画素値が８ビットで
表されたディジタル画像において、ブロック内の画素値
のダイナミックレンジを用いて上述した式（３）により
初期のビット割り当てを求める場合、ダイナミックレン
ジは、 256種類あるので関数ｂ０（ｉ）の種類Ｍも256
となる。これを更に粗く量子化して、種類Ｍを例えば32
とすることも可能である。
化することに相当する。例えば、各画素値が８ビットで
表されたディジタル画像において、ブロック内の画素値
のダイナミックレンジを用いて上述した式（３）により
初期のビット割り当てを求める場合、ダイナミックレン
ジは、 256種類あるので関数ｂ０（ｉ）の種類Ｍも256
となる。これを更に粗く量子化して、種類Ｍを例えば32
とすることも可能である。
【００４７】また、ブロック内の画素値の分散を用いて
上述した式（２）により初期のビット割り当てを求める
場合でも、適当なレベル数で関数ｂ０（ｉ）を量子化す
ればよい。
上述した式（２）により初期のビット割り当てを求める
場合でも、適当なレベル数で関数ｂ０（ｉ）を量子化す
ればよい。
【００４８】上述した式（６）によって定義された変数
ａ（ｉ，ｊ）は、式（１３）の変数Ａ（ｍ，ｊ）のいず
れかに等しい値となる。
ａ（ｉ，ｊ）は、式（１３）の変数Ａ（ｍ，ｊ）のいず
れかに等しい値となる。
【００４９】
【数１３】
【００５０】変数Ａ（ｍ，ｊ）の値の小さいものからの
順位を順位ｋ（ｍ，ｊ）（ｋ（ｍ，ｊ）＝０，１，…）
とする。ただし、異なる（ｍ，ｊ）に対して変数Ａ
（ｍ，ｊ）の値が同じになる場合は、順位ｋ（ｍ，ｊ）
の値も同じであるとする。この順位ｋ（ｍ，ｊ）を表す
テーブルをあらかじめ用意しておく。
順位を順位ｋ（ｍ，ｊ）（ｋ（ｍ，ｊ）＝０，１，…）
とする。ただし、異なる（ｍ，ｊ）に対して変数Ａ
（ｍ，ｊ）の値が同じになる場合は、順位ｋ（ｍ，ｊ）
の値も同じであるとする。この順位ｋ（ｍ，ｊ）を表す
テーブルをあらかじめ用意しておく。
【００５１】変数Ａ（ｍ，ｊ）は、画像に無関係に、Ｍ
×（Ｌ−１）の値を小さい方から順に並べ替えることに
よってあらかじめ計算することができる。従って、順位
ｋ（ｍ，ｊ）もあらかじめ計算しておくことができる。
×（Ｌ−１）の値を小さい方から順に並べ替えることに
よってあらかじめ計算することができる。従って、順位
ｋ（ｍ，ｊ）もあらかじめ計算しておくことができる。
【００５２】図１のカウント部11は、あるブロックの初
期のビット配分が関数β（ｍ）であるときに、ｊ＝０，
１，…，Ｌ−２について、ヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ
（ｍ，ｊ））をカウントして、これを各々のブロックに
ついて実行する。
期のビット配分が関数β（ｍ）であるときに、ｊ＝０，
１，…，Ｌ−２について、ヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ
（ｍ，ｊ））をカウントして、これを各々のブロックに
ついて実行する。
【００５３】以下、図２のフローチャ−トを参照してカ
ウント部11の動作を説明する。
ウント部11の動作を説明する。
【００５４】まず、ヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）の初期
化を行ないブロック番号ｉをｉ＝０に設定し（ステップ
Ｓ１）、ｊをｊ＝０に設定し（ステップＳ２）、変数Ａ
（ｍ，ｊ）の順位ｋを求めてヒストグラムｈｉｓｔ
（ｋ）のカウントを行なう（ステップＳ３）。図２中
で、ｍ（ｉ）はｉ番目のブロックの初期ビット割り当て
の量子化インデックスを表す。
化を行ないブロック番号ｉをｉ＝０に設定し（ステップ
Ｓ１）、ｊをｊ＝０に設定し（ステップＳ２）、変数Ａ
（ｍ，ｊ）の順位ｋを求めてヒストグラムｈｉｓｔ
（ｋ）のカウントを行なう（ステップＳ３）。図２中
で、ｍ（ｉ）はｉ番目のブロックの初期ビット割り当て
の量子化インデックスを表す。
【００５５】続いて、ｊに１を加えてｊ＝ｊ＋１とし
（ステップＳ４）、上記ステップＳ４で得られたｊがＬ
−１より小さいか否かを判定し（ステップＳ５）、上記
ステップＳ５の判定結果によりｊがＬ−１より小さけれ
は上記ステップＳ３に戻り、そうでなければステップＳ
６に進む。
（ステップＳ４）、上記ステップＳ４で得られたｊがＬ
−１より小さいか否かを判定し（ステップＳ５）、上記
ステップＳ５の判定結果によりｊがＬ−１より小さけれ
は上記ステップＳ３に戻り、そうでなければステップＳ
６に進む。
【００５６】更に、ｉに１を加えてｉ＝ｉ＋１とし（ス
テップＳ６）、上記ステップＳ６で得られたｉがＮより
小さいか否かを判定し（ステップＳ７）、上記ステップ
Ｓ７の判定結果によりｉがＮより小さければ上記ステッ
プＳ２に戻り、そうでなければヒストグラムｈｉｓｔ
（ｋ）のカウント処理を終了する。
テップＳ６）、上記ステップＳ６で得られたｉがＮより
小さいか否かを判定し（ステップＳ７）、上記ステップ
Ｓ７の判定結果によりｉがＮより小さければ上記ステッ
プＳ２に戻り、そうでなければヒストグラムｈｉｓｔ
（ｋ）のカウント処理を終了する。
【００５７】図１の累積部12は、ヒストグラムｈｉｓｔ
（ｋ）を順位ｋの小さい方から累積して、式（１４）を
満たす最小の順位ｋ′を求める。
（ｋ）を順位ｋの小さい方から累積して、式（１４）を
満たす最小の順位ｋ′を求める。
【００５８】
【数１４】
【００５９】次に、図３のフローチャ−トを参照して図
１の累積部12の動作を説明する。
１の累積部12の動作を説明する。
【００６０】まず、順位ｋ及び累積値ｓｕｍを初期化し
て順位ｋ＝０及び累積値ｓｕｍ＝０とし（ステップＴ
１）、累積値ｓｕｍにヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）を加
算して累積値ｓｕｍ＝ｓｕｍ＋ｈｉｓｔ（ｋ）として算
出し（ステップＴ２）、上記ステップＴ２で算出された
累積値ｓｕｍが総ビット数Ｂ以上か否かを判定し（ステ
ップＴ３）、上記ステップＴ３で累積値ｓｕｍが総ビッ
ト数Ｂ未満であれば順位ｋに１を加えて上記ステップＴ
２に戻り（ステップＴ４）、上記ステップＴ３で累積値
ｓｕｍが総ビット数Ｂ以上であれば、順位ｋ′＝順位ｋ
として順位ｋ′を求める処理を終了する（ステップＴ
５）。
て順位ｋ＝０及び累積値ｓｕｍ＝０とし（ステップＴ
１）、累積値ｓｕｍにヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）を加
算して累積値ｓｕｍ＝ｓｕｍ＋ｈｉｓｔ（ｋ）として算
出し（ステップＴ２）、上記ステップＴ２で算出された
累積値ｓｕｍが総ビット数Ｂ以上か否かを判定し（ステ
ップＴ３）、上記ステップＴ３で累積値ｓｕｍが総ビッ
ト数Ｂ未満であれば順位ｋに１を加えて上記ステップＴ
２に戻り（ステップＴ４）、上記ステップＴ３で累積値
ｓｕｍが総ビット数Ｂ以上であれば、順位ｋ′＝順位ｋ
として順位ｋ′を求める処理を終了する（ステップＴ
５）。
【００６１】図４は、変数Ａ（ｍ，ｊ）の順位ｋのヒス
トグラムｈｉｓｔ（ｋ）と総ビット数Ｂ、順位ｋ′の関
係を示すグラフである。図中、斜線部の面積が総ビット
数Ｂであり、ｍ２は次式（１５）によって求めることが
できる。
トグラムｈｉｓｔ（ｋ）と総ビット数Ｂ、順位ｋ′の関
係を示すグラフである。図中、斜線部の面積が総ビット
数Ｂであり、ｍ２は次式（１５）によって求めることが
できる。
【００６２】
【数１５】
【００６３】図１のビット割り当て部13は、画像の一定
領域内の各ブロックへビットを割り当てる。以下、その
概略を説明する。
領域内の各ブロックへビットを割り当てる。以下、その
概略を説明する。
【００６４】上記ｍ２がｍ２＝０ならば次式（１６）の
ように設定する。
ように設定する。
【００６５】
【数１６】
【００６６】ただし、パラメ−タＡ（ｋ´）は、変数Ａ
（ｍ，ｊ）の値を小さいものから順に並べ替えたときの
順位ｋ´番目の値を示す。
（ｍ，ｊ）の値を小さいものから順に並べ替えたときの
順位ｋ´番目の値を示す。
【００６７】ｍ２＞０のときは、次式（１７）
【００６８】
【数１７】
【００６９】を満たすブロックのうち、ｍ２のブロック
の関数ｂ０（ｉ）を次式（１８）
の関数ｂ０（ｉ）を次式（１８）
【００７０】
【数１８】
【００７１】に示す分だけ小さくして次式（１９）
【００７２】
【数１９】
【００７３】とする。このとき次式（２０）
【００７４】
【数２０】
【００７５】が求めるパラメ−タＡ（ｋ´）である。
【００７６】こうして求められたパラメ−タＡ（ｋ´）
を上述した式（４）に用いて関数ｂ（ｉ，Ａ）を計算し
てこれをｂ（ｉ）とすれば、総ビット量Ｂのビット割り
当て関数ｂ（ｉ）が得られる。
を上述した式（４）に用いて関数ｂ（ｉ，Ａ）を計算し
てこれをｂ（ｉ）とすれば、総ビット量Ｂのビット割り
当て関数ｂ（ｉ）が得られる。
【００７７】実際には、各ブロックへのビット配分を表
１に基づいて行なえばよい。
１に基づいて行なえばよい。
【００７８】
【表１】
【００７９】ただし、ｍ２の値が正であるときは、一つ
のｊについて式（１７）を満たすｍ２のブロックのビッ
ト配分を、表１で決まる値よりも１だけ小さい値にす
る。
のｊについて式（１７）を満たすｍ２のブロックのビッ
ト配分を、表１で決まる値よりも１だけ小さい値にす
る。
【００８０】次に、図５のフローチャ−トを参照してブ
ロック割り当て部13の動作を説明する。
ロック割り当て部13の動作を説明する。
【００８１】ステップＵ１〜Ｕ10は、初期のビット割り
当ての量子化インデックスｍに対するビット割り当てｑ
（ｍ）を表１に基づいて求めるフロ−である。
当ての量子化インデックスｍに対するビット割り当てｑ
（ｍ）を表１に基づいて求めるフロ−である。
【００８２】また、式（１７）を満たすｍについては、
関数ｆｌａｇ（ｍ）をｆｌａｇ（ｍ）＝１としている。
関数ｆｌａｇ（ｍ）をｆｌａｇ（ｍ）＝１としている。
【００８３】まず、ｍをｍ＝０に初期化し（ステップＵ
１）、ｊをｊ＝−１に初期化し（ステップＵ２）、図１
の累積部で求められたｋ′が順位ｋ（ｍ，ｊ）以上であ
りかつ順位ｋ（ｍ，ｊ＋１）より小さいか否かを判定し
（ステップＵ３）、上記ステップＵ３の判定結果がＹＥ
Ｓの場合には後述するステップＵ５に進み、上記ステッ
プＵ３の判定結果がＮＯの場合にはｊをｊ＝ｊ＋１とし
て１ずつ大きくしながら上記ステップＵ３に戻って順位
ｋ′の範囲を調べ、ｍに対するビット割り当てｑ（ｍ）
をｑ（ｍ）＝ｊ＋１とする（ステップＵ５）。ただし、
ｊ＝−１，Ｌ−１におけるｋ（ｍ，ｊ）の値は、式（２
１）及び（２２）
１）、ｊをｊ＝−１に初期化し（ステップＵ２）、図１
の累積部で求められたｋ′が順位ｋ（ｍ，ｊ）以上であ
りかつ順位ｋ（ｍ，ｊ＋１）より小さいか否かを判定し
（ステップＵ３）、上記ステップＵ３の判定結果がＹＥ
Ｓの場合には後述するステップＵ５に進み、上記ステッ
プＵ３の判定結果がＮＯの場合にはｊをｊ＝ｊ＋１とし
て１ずつ大きくしながら上記ステップＵ３に戻って順位
ｋ′の範囲を調べ、ｍに対するビット割り当てｑ（ｍ）
をｑ（ｍ）＝ｊ＋１とする（ステップＵ５）。ただし、
ｊ＝−１，Ｌ−１におけるｋ（ｍ，ｊ）の値は、式（２
１）及び（２２）
【００８４】
【数２１】
【００８５】
【数２２】
【００８６】とする。次に、式（１７）が満たされるか
否かを判定し（ステップＵ６）、上記ステップＵ６の判
定結果により式（１７）が満たされていれば関数ｆｌａ
ｇ（ｍ）をｆｌａｇ（ｍ）＝１とし（ステップＵ７）、
式（１７）が満たされていなければ関数ｆｌａｇ（ｍ）
をｆｌａｇ（ｍ）＝０とし（ステップＵ８）、ｍに１を
加えてｍ＝ｍ＋１として（ステップＵ９）、ｍがＭより
も小さいか否かを判定し（ステップＵ10）、上記ステッ
プＵ10の判定結果によりｍがＭよりも小さければ上記ス
テップＵ２に戻り、そうでなければステップＵ11に進
む。
否かを判定し（ステップＵ６）、上記ステップＵ６の判
定結果により式（１７）が満たされていれば関数ｆｌａ
ｇ（ｍ）をｆｌａｇ（ｍ）＝１とし（ステップＵ７）、
式（１７）が満たされていなければ関数ｆｌａｇ（ｍ）
をｆｌａｇ（ｍ）＝０とし（ステップＵ８）、ｍに１を
加えてｍ＝ｍ＋１として（ステップＵ９）、ｍがＭより
も小さいか否かを判定し（ステップＵ10）、上記ステッ
プＵ10の判定結果によりｍがＭよりも小さければ上記ス
テップＵ２に戻り、そうでなければステップＵ11に進
む。
【００８７】次の各ステップＵ11〜Ｕ18は、実際に各ブ
ロックにビット数を割り当てるフロ−である。
ロックにビット数を割り当てるフロ−である。
【００８８】まず、ｉを初期化し（ステップＵ11）、ｍ
２を式（１５）によって求め（ステップＵ12）、ｍ２が
正であるか否かを判定し（ステップＵ12）、上記ステッ
プＵ12の判定結果によりｍ２が正ならば後述のステップ
Ｕ14に進み、そうでなければ後述のステップＵ16に進
む。
２を式（１５）によって求め（ステップＵ12）、ｍ２が
正であるか否かを判定し（ステップＵ12）、上記ステッ
プＵ12の判定結果によりｍ２が正ならば後述のステップ
Ｕ14に進み、そうでなければ後述のステップＵ16に進
む。
【００８９】続いて、関数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が１か
否かを判定し（ステップＵ14）、上記ステップＵ14で関
数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が１ならば表１よりも１だけ小
さい値がビット数として割り当てられ（ステップＵ1
5）、上記ステップＵ14で関数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が
１でなければ表１に基づいてビット数が割り当てられる
（ステップＵ16）。上記ステップＵ15または上記ステッ
プＵ16に続いて、ｉ＝ｉ＋１としてｉに１が加えられ
（ステップＵ17）、ｉがＮよりも小さいか否かを判定し
（ステップＵ18）、上記ステップＵ18でｉがＮよりも小
さければ上記ステップＵ13に戻り、そうでなければブロ
ックへのビット割り当ての処理を終了する。
否かを判定し（ステップＵ14）、上記ステップＵ14で関
数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が１ならば表１よりも１だけ小
さい値がビット数として割り当てられ（ステップＵ1
5）、上記ステップＵ14で関数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が
１でなければ表１に基づいてビット数が割り当てられる
（ステップＵ16）。上記ステップＵ15または上記ステッ
プＵ16に続いて、ｉ＝ｉ＋１としてｉに１が加えられ
（ステップＵ17）、ｉがＮよりも小さいか否かを判定し
（ステップＵ18）、上記ステップＵ18でｉがＮよりも小
さければ上記ステップＵ13に戻り、そうでなければブロ
ックへのビット割り当ての処理を終了する。
【００９０】上述した方法では、ｍ２＞０のときに、割
り当てるビット数を表１のものより１だけ小さくするブ
ロックとして関数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））がｆｌａｇ（ｍ
（ｉ））＝１であるブロックのうち最初のｍ２を選んだ
が、ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が１であるブロックの中から
ランダムにｍ２のブロックを選ぶようにしてもよい。
り当てるビット数を表１のものより１だけ小さくするブ
ロックとして関数ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））がｆｌａｇ（ｍ
（ｉ））＝１であるブロックのうち最初のｍ２を選んだ
が、ｆｌａｇ（ｍ（ｉ））が１であるブロックの中から
ランダムにｍ２のブロックを選ぶようにしてもよい。
【００９１】上述の実施例では各ブロックに０，１，
…，Ｌ−１のいずれかの値をビット数として割り当てた
が、次式（２３）のように
…，Ｌ−１のいずれかの値をビット数として割り当てた
が、次式（２３）のように
【００９２】
【数２３】
【００９３】のいずれかの値を割り当てる場合にも適用
できる。
できる。
【００９４】即ち、ｉ番目のブロックへの割り当てを関
数ｂ′（ｉ）、総和をＢ′とする。式（２４）で示され
る総ビット量Ｂを求め、上述の方法により、各ブロック
に０，１，…Ｌ−ｌのいずれかの値を関数ｂ（ｉ）とし
て割り当てる。実際のビット割り当て関数ｂ′（ｉ）は
式（２５）によって求めることができる。
数ｂ′（ｉ）、総和をＢ′とする。式（２４）で示され
る総ビット量Ｂを求め、上述の方法により、各ブロック
に０，１，…Ｌ−ｌのいずれかの値を関数ｂ（ｉ）とし
て割り当てる。実際のビット割り当て関数ｂ′（ｉ）は
式（２５）によって求めることができる。
【００９５】
【数２４】
【００９６】
【数２５】
【００９７】上述した従来の符号化装置では、変数ａ
（ｉ，ｊ）をフレーム内またはフィールド内等の一定範
囲内で計算した後で並べ替え、値の小さい方からＢ番目
の値を求めるという方法を取っていたが、本発明では、
変数ａ（ｉ，ｊ）に対応する順位ｋを、あらかじめ用意
している順位ｋ（ｍ，ｊ）のテーブルを参照しながら求
め、順位ｋのヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）をフレーム内
又はフィールド内等の一定範囲内で作成して、ヒストグ
ラムｈｉｓｔ（ｋ）の累積値を順位ｋの小さい方から計
算して、累積値がＢ以上となる順位ｋの最小値である値
ｋ′を求めて、この順位ｋ′に対応するＡの値を計算す
ることによって実際の符号化中に変数ａ（ｉ，ｊ）を小
さい方から順に並べ替えることなく、ビット割り当てに
用いるパラメータＡを求めることができる。
（ｉ，ｊ）をフレーム内またはフィールド内等の一定範
囲内で計算した後で並べ替え、値の小さい方からＢ番目
の値を求めるという方法を取っていたが、本発明では、
変数ａ（ｉ，ｊ）に対応する順位ｋを、あらかじめ用意
している順位ｋ（ｍ，ｊ）のテーブルを参照しながら求
め、順位ｋのヒストグラムｈｉｓｔ（ｋ）をフレーム内
又はフィールド内等の一定範囲内で作成して、ヒストグ
ラムｈｉｓｔ（ｋ）の累積値を順位ｋの小さい方から計
算して、累積値がＢ以上となる順位ｋの最小値である値
ｋ′を求めて、この順位ｋ′に対応するＡの値を計算す
ることによって実際の符号化中に変数ａ（ｉ，ｊ）を小
さい方から順に並べ替えることなく、ビット割り当てに
用いるパラメータＡを求めることができる。
【００９８】
【発明の効果】本発明の画像符号化装置は、各ブロック
に関する情報量の分配値を画素値の関数として算出する
演算手段と、演算手段に接続されており情報量の分配値
を量子化してヒストグラムを形成するヒストグラム形成
手段と、ヒストグラム形成手段に接続されており形成さ
れたヒストグラムを変数に応じて順次累積し累積された
ヒストグラムに基づいてパラメ−タを決定するパラメ−
タ決定手段とを備えているので、ヒストグラムを小さい
方から順に並べ替える必要がなく、ハードウェアの規模
を小さくすることができる。
に関する情報量の分配値を画素値の関数として算出する
演算手段と、演算手段に接続されており情報量の分配値
を量子化してヒストグラムを形成するヒストグラム形成
手段と、ヒストグラム形成手段に接続されており形成さ
れたヒストグラムを変数に応じて順次累積し累積された
ヒストグラムに基づいてパラメ−タを決定するパラメ−
タ決定手段とを備えているので、ヒストグラムを小さい
方から順に並べ替える必要がなく、ハードウェアの規模
を小さくすることができる。
【図１】本発明の画像符号化装置における一実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】図１のカウント部の動作を説明するためのフロ
ーチャ−トである。
ーチャ−トである。
【図３】図１の累積部の動作を説明するためのフローチ
ャ−トである。
ャ−トである。
【図４】図３の累積部による出力の一例を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】図１のビット割り当て部の動作を説明するため
のフローチャ−トである。
のフローチャ−トである。
【図６】量子化関数Ｑ（ｘ）のグラフである。
【図７】パラメータＡと総ビット数との関係を示すグラ
フである。
フである。
10 演算部 11 カウント部 12 累積部 13 ビット割り当て部
Claims (1)
- 【請求項１】 画像を一定範囲内で複数のブロックに分
割して当該分割された各ブロックに適応的に情報量を分
配して符号化する画像符号化装置であって、前記各ブロ
ックに関する前記情報量の分配値を画素値の関数として
算出する演算手段と、前記演算手段に接続されており前
記情報量の分配値を量子化してヒストグラムを形成する
ヒストグラム形成手段と、前記ヒストグラム形成手段に
接続されており前記形成されたヒストグラムを変数に応
じて順次累積し当該累積された変数のヒストグラムに基
づいてパラメ−タを決定するパラメ−タ決定手段とを備
えていることを特徴とする画像符号化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217346A JPH0556418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像符号化装置 |
| EP19920114483 EP0529588B1 (en) | 1991-08-28 | 1992-08-25 | Image encoding apparatus |
| DE1992625652 DE69225652T2 (de) | 1991-08-28 | 1992-08-25 | Einrichtung zur Bildkodierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3217346A JPH0556418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0556418A true JPH0556418A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16702739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3217346A Pending JPH0556418A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 画像符号化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0529588B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0556418A (ja) |
| DE (1) | DE69225652T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100297830B1 (ko) * | 1996-11-09 | 2001-08-07 | 윤종용 | 영상단위별 비트발생량 조절 장치 및 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670259B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1997-10-29 | ソニー株式会社 | 高能率符号化装置 |
| JPH02226886A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Sony Corp | データ伝送装置及び伝送方法 |
| JP2830111B2 (ja) * | 1989-07-21 | 1998-12-02 | ソニー株式会社 | 高能率符号化装置 |
| JP2969867B2 (ja) * | 1990-08-31 | 1999-11-02 | ソニー株式会社 | ディジタル画像信号の高能率符号化装置 |
| US5327502A (en) * | 1991-01-17 | 1994-07-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image coding system using an orthogonal transform and bit allocation method suitable therefor |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3217346A patent/JPH0556418A/ja active Pending
-
1992
- 1992-08-25 DE DE1992625652 patent/DE69225652T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-25 EP EP19920114483 patent/EP0529588B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69225652T2 (de) | 1998-11-26 |
| EP0529588A3 (ja) | 1994-04-27 |
| EP0529588A2 (en) | 1993-03-03 |
| DE69225652D1 (de) | 1998-07-02 |
| EP0529588B1 (en) | 1998-05-27 |
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