JPH0595538A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JPH0595538A
JPH0595538A JP3254058A JP25405891A JPH0595538A JP H0595538 A JPH0595538 A JP H0595538A JP 3254058 A JP3254058 A JP 3254058A JP 25405891 A JP25405891 A JP 25405891A JP H0595538 A JPH0595538 A JP H0595538A
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JP
Japan
Prior art keywords
step width
quantizer
image
buffer memory
quantization step
Prior art date
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Pending
Application number
JP3254058A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Datake
健志 駄竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0595538A publication Critical patent/JPH0595538A/ja
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像符号化装置の画質を視覚的に向上させ
ることを目的とする。 【構成】 動画像信号をフレーム間/フレーム内直交変
換符号化する装置において、量子化ステップ幅が一定値
以上の時に直交変換の高域成分をマスクし伝送しないよ
うにする手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビ会議やテレビ電
話等における動画像を効率よく符号化する動画像符号化
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル通信網の整備や通信技
術の発達により、動画像テレビ電話及びテレビ会議シス
テムが実用化されつつある。特に、テレビ会議システム
は出張に要する時間や費用を節約する上で極めて有効で
あるため、企業内で導入が進められている。動画像符号
化は、テレビ電話やテレビ会議システムを実現する上で
最も重要な技術の一つである。
【0003】図5に、従来の動画像符号化装置の一例の
ブロック図を示す。図5において、入力端子1には、テ
レビカメラで被写体を撮像して得られた動画像の画像信
号がA/D変換されたものが入力される。この入力画像
信号は、減算器2によってフレームメモリ10に蓄積さ
れている1フレーム前の画像信号との差分、いわゆるフ
レーム間差分信号が求められる。1フレーム前の画像信
号は、動きベクトル検出回路11により求められた動き
ベクトルにより動き補償がなされている。(つまり現フ
レーム画像の前フレーム画像に対する移動量を求め、こ
れに従って対応する1フレーム前の画像信号が検索され
る)フレーム内信号とフレーム間差分信号は、予測判定
回路12でどちらの情報量が少ないか判定され、情報量
の少ない方の信号がセレクタ3で選択される。選択され
た信号は、DCT(離散コサイン変換)回路4で離散コ
サイン変換された後、量子化器5で量子化される。離散
コサイン変換は、画素間の相関を除去するために用いら
れる。量子化された信号は、可変長符号化器13で可変
長符号化され、さらにバッファメモリ14で速度平滑化
されることにより、一定の伝送速度で通信回線へ送出さ
れる。
【0004】一方、量子化された信号は逆量子化器6に
も送られて逆量子化され、さらに逆DCT(IDCT)
回路7で逆離散コサイン変換された後、加算器8で1フ
レーム前の画像信号と加算されることにより、局部復号
される。なお、セレクタ3でフレーム内信号が選択され
た場合は、IDCT出力がそのまま局部復号信号とな
り、セレクタ9はIDCT出力を選択する。この局部復
号信号は、フレームメモリ10に書き込まれる。
【0005】また、バッファメモリ14がオーバーフロ
ーしないようにするため、バッファメモリ14のバッフ
ァ蓄積量が多いときは量子化器5と逆量子化器6の量子
化幅を粗くして発生情報量を減らし、バッファ蓄積量が
少なくなると量子化幅を細かくして発生情報量を増やす
ようにしている。
【0006】ここで画像の動き部分が大きくなると前フ
レーム画像と現フレーム画像との差分が増えるため発生
情報量が増えバッファ蓄積量も多くなる。従ってこれを
減らすために量子化ステップ幅が大きく設定される。す
ると必然的に画質が低下する。この画質が悪い状態のと
きでもDCT変換回路4の出力(低域成分から高域成分
まで)全てを量子化器5へ伝送している。画質が悪いと
きは高域成分は視覚的に重要でないにもかかわらず、D
CT変換回路4の出力全てが量子化の対象となっている
ため、符号化効率が悪いという欠点が有った。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した様に従来の画
像符号化装置においては、量子化ステップ幅が大きいた
めに画質が悪い状態のときでも、直交変換(離散コサイ
ン変換)出力を全て量子化の対象としていたため、符号
化効率が悪いという欠点が有った。本発明の目的は、量
子化ステップ幅が大きく画質が悪い状態のときに符号化
効率を向上させ画質も視覚的に良くする画像符号化装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、動画像の入力
画像信号を直交変換する変換手段と、この変換手段から
の出力を所定のステップ幅で量子化する量子化手段と、
この量子化手段からの出力を符号化する符号化手段とを
備えた画像符号化装置において、前記ステップ幅が一定
値以上の場合に前記変換手段からの出力の高域成分をマ
スクするマスク手段とを具備したことを特徴とするもの
である。
【0009】
【作用】本発明においては、量子化ステップ幅が大きい
ときに高域成分をマスクして伝送しないようにすること
により視覚的に画質を向上させることができる。それ
は、量子化ステップ幅が大きいときは、かなり画質が劣
化しているので、視覚的にあまり重要でない高域成分を
伝送して符号化するよりは、その分を他のブロックの低
域の符号化に割り当てた方が視覚的に画質が向上するた
めである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0011】図1は、本発明の一実施例に係わる動画像
符号化装置のブロック図である。この動画像符号化装置
は、減算器2、セレクタ3、DCT(離散コサイン変
換)回路4、量子化器5、逆量子化器6、IDCT(逆
離散コサイン変換)回路7、加算器8、セレクタ9、フ
レームメモリ10、動きベクトル検出回路11、予測判
定回路12、可変長符号化回路13、バッファメモリ1
4、高域マスク回路16により構成される。
【0012】図1において、新たに追加された高域マス
ク回路16は、バッファメモリ14より指定された量子
化ステップ幅が所定値より大きいとき高域成分をマスク
し0にする。次に、この実施例の動画像符号化装置の動
作を説明する。
【0013】図1において、入力端子1には図示しない
テレビカメラでたとえばテレビ電話の利用者やテレビ会
議システムの会議参加者などの被写体を撮像して得られ
た動画像の画像信号のA/D変換されたものが入力され
る。この入力画像信号は、減算器2でフレームメモリ1
0に蓄積されている1フレーム前の画像信号との差分、
すなわちフレーム間差分信号が求められる。1フレーム
前の画像信号は、動きベクトル検出回路11により求め
られた動きベクトルにより動き補償がなされている。入
力画像信号であるフレーム内信号とフレーム間差分信号
は、予測判定回路12でどちらの情報量が少ないか判定
され、情報量の少ない方の信号がセレクタ3で選択され
る。選択された信号は、DCT回路4で複数画素、たと
えば8×8画素からなるブロック単位で離散コサイン変
換される。離散コサイン変換は、画素間の相関を除去す
るために用いられる。図2は1フレーム分の画像信号を
離散コサイン変換したグラフ(周波数成分毎の振幅数)
を示すものである。(但し振幅数をデジタル表示してい
る)ここで低域成分とは隣接する画素の濃淡値の差が小
さいものを示し、高域成分とは隣接する画素の濃淡値の
差が大きいものを示している。図3は図2に示すグラフ
の振幅数を2次元平面上に示したものである。ここで左
上の数値ほど低域成分を示し、右下の数値ほど高域成分
を示している。
【0014】後述する様にバッファメモリ14より指定
された量子化ステップ幅が設定値以上であれば高域マス
ク回路16で高域成分が0にされ、残りの成分のみが量
子化器5で量子化される。高域マスキングのマスクパタ
ーンの例を図4に示す。量子化された信号は、可変長符
号化器13で可変長符号化され、さらにバッファメモリ
14で速度平滑化されることにより、一定の伝送速度で
通信回線へ送出される。
【0015】一方、量子化された信号は逆量子化器6に
も送られて逆量子化され、さらにIDCT回路7で逆離
散コサイン変換された後、加算器8で1フレーム前の画
像信号と加算されることにより、局部復号される。な
お、セレクタ3でフレーム内信号が選択された場合は、
IDCT出力がそのまま局部復号信号となり、セレクタ
9はIDCT出力を選択する。この局部復号信号は、フ
レームメモリ10に書き込まれる。
【0016】画像伝送の初期状態においては高域マスク
回路16でマスキングされていないため、DCT回路4
の変換出力が全て量子化器5へ送られる。この量子化器
5は当初は所定の量子化ステップ幅が設定されているた
め、これに従って量子化出力が得られる。この出力が可
変長符号化器13で符号化され、その結果がバッファメ
モリ14に順次蓄えられる。
【0017】ここで画像情報内に動き成分(変化分)が
多くなってくると必然的にバッファメモリ14に蓄えら
れる情報量が増大する。これが所定値よりも大きくなっ
たとき、バッファメモリ14は量子化器5、逆量子化器
6へより大きい量子化ステップ幅を指定する。量子化器
5ではこの大きい量子化ステップ幅を用いてDCT回路
4からの出力全て(低域成分から高域成分まで)を量子
化の対象とするため、画質が劣化することになる。これ
を防止するため、高域マスク回路16ではバッファメモ
リ14より指定された量子化ステップ幅を受け取り、こ
れが所定値より大きいとき、図4に示すマスクパターン
により高域成分のみマスクする。従って低域成分(視覚
的に重要な部分)のみが量子化器5へ送られて量子化さ
れるためバッファメモリ14へ蓄えられる情報量が減少
する。これが所定値より小さくなったとき、バッファメ
モリ14はより細かい量子化ステップ幅を量子化器5、
逆量子化器6へ指定する。従って量子化器5では画像の
低域成分のみを細かいステップ幅で量子化する事とな
る。結果として復元画像を見る側にとっては視覚的に重
要な低減成分を鮮明に見ることが出来る。上記実施例で
は、高域マスク回路を量子化の前に置いたが、量子化の
後ろに置いても良い。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、量子化ステップ幅が大
きいときに視覚的に重要でない高域成分をマスクして低
域成分のみを伝送する。この低域成分の符号化量に従っ
た量子化ステップ幅の変更により、低減成分のみが細か
いステップ幅で量子化され符号化される。つまり復元画
像において視覚的に重要な低域成分を鮮明に見ることが
出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係わる動画像符号化装置
のブロック図。
【図2】 図1における高域マスク回路のマスクパター
ンの一例を示す図。
【図3】 図1におけるDCT回路の離散コサイン変換
結果を示す図。
【図4】 図3に示す変換結果を2次元上に表わした
図。
【図5】 従来の動画像符号化装置のブロック図。
【符号の説明】
1…入力端子 2…減算器 3…セレクタ 4…DCT回路 5…量子化器 6…逆量子化器 7…IDCT回路 8…加算器 9…セレクタ 10…フレームメモリ 11…動きベクトル検出回路 12…予測判定回路 13…可変長符号化回路 14…バッファメモリ 15…出力端子 16…高域マスク回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像の入力画像信号を直交変換する変
    換手段と、この変換手段からの出力を所定のステップ幅
    で量子化する量子化手段と、この量子化手段からの出力
    を符号化する符号化手段とを備えた画像符号化装置にお
    いて、 前記ステップ幅が一定値以上の場合に前記変換手段から
    の出力の高域成分をマスクするマスク手段とを具備した
    ことを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 前記符号化手段からの出力の情報量を検
    出し、この量が少ないときは前記ステップ幅を細かく
    し、量が多いときは前記ステップ幅を粗くする指示手段
    を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の画像符号
    化装置。
  3. 【請求項3】 前記マスク手段は、前記指示手段より指
    示されたステップ幅が一定値以上の場合に前記変換手段
    からの出力の高域成分をマスクすることを特徴とする請
    求項2記載の画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記変換手段は現フレーム及び前フレー
    ムの入力画像信号の差分を直交変換することを特徴とす
    る請求項1記載の画像符号化装置。
JP3254058A 1991-10-02 1991-10-02 画像符号化装置 Pending JPH0595538A (ja)

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JP3254058A JPH0595538A (ja) 1991-10-02 1991-10-02 画像符号化装置

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ID=17259646

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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