JPH06217284A - Image encoding device - Google Patents

Image encoding device

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Publication number
JPH06217284A
JPH06217284A JP2363993A JP2363993A JPH06217284A JP H06217284 A JPH06217284 A JP H06217284A JP 2363993 A JP2363993 A JP 2363993A JP 2363993 A JP2363993 A JP 2363993A JP H06217284 A JPH06217284 A JP H06217284A
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JP
Japan
Prior art keywords
block
quantization
step width
quantization step
current frame
Prior art date
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Pending
Application number
JP2363993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Hirase
勝典 平瀬
Mitsutaka Koike
光高 菰池
Tatsuo Tanaka
達雄 田中
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2363993A priority Critical patent/JPH06217284A/en
Publication of JPH06217284A publication Critical patent/JPH06217284A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Abstract

PURPOSE:To provide the image encoding device which suppresses variation in quantization between blocks corresponding to two frames adjoining to each other with time and also reduces picture quality deterioration due to the quantization error variation. CONSTITUTION:This image encoding device is equipped with a quantization parameter storage means 15 which stores information regarding quantization step width of each block, used for quantization by a quantizing means 4, block by block, and a quantization parameter control means 14 which controls the quantization step width of each block in a current frame according to the information in the quantization parameter storage means 15 regarding the quantization step width of blocks at the same block in the last frame so that the quantization step width of each block of the current frame is within a certain range centering on the quantization step width of the block at the same position of the last frame.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、画像符号化装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像符号化装置として、画像信号または
予測誤差信号をブロック単位で直交変換する直交変換回
路、直交変換回路による変換係数に関する情報を量子化
する量子化器および量子化器で得られた量子化レベルを
可変長符号化する可変長符号器を備えたものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art An image coding apparatus is provided with an orthogonal transform circuit for orthogonal transforming an image signal or a prediction error signal in block units, a quantizer for quantizing information about transform coefficients by the orthogonal transform circuit, and a quantizer. It is known that a variable length encoder for variable length encoding the quantization level is provided.

【0003】このような画像符号化装置では、可変長符
号器で得られた情報を一定伝送レートで送るために、一
般に、可変長符号器の後段にバッファメモリが設けられ
ている。しかしながら、可変長符号器から多くの情報が
発生すると、バッファメモリにオーバーフローが発生す
るおそれがある。そこで、オーバーフローが起きそうな
ときには、可変長符号器からの情報発生量が少なくなる
ように、量子化器の量子化ステップ幅が適応的に制御さ
れている。つまり、オーバーフローが起きそうなときに
は、直交変換回路による変換係数が粗く量子化されるよ
うに、量子化ステップ幅が制御される。
In such an image coding apparatus, in order to send the information obtained by the variable length coder at a constant transmission rate, a buffer memory is generally provided at the subsequent stage of the variable length coder. However, if a large amount of information is generated from the variable-length encoder, there is a risk of overflow in the buffer memory. Therefore, the quantization step width of the quantizer is adaptively controlled so that the amount of information generated from the variable length encoder is reduced when overflow is likely to occur. That is, when overflow is likely to occur, the quantization step width is controlled so that the transform coefficient by the orthogonal transform circuit is roughly quantized.

【0004】また、1フレームの数倍または数分の1と
いった所定単位での符号量を一定量に抑えるような符号
化装置では、変換係数から出力符号量を推定し、推定し
た出力符号量に基づいて、量子化器の量子化ステップ幅
が適応的に制御されている。
In addition, in an encoding device that suppresses the code amount in a predetermined unit such as several times or a fraction of one frame to a constant amount, the output code amount is estimated from the transform coefficient and the estimated output code amount is obtained. Based on this, the quantization step width of the quantizer is adaptively controlled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このようにバッファの
蓄積量、出力符号量の推定量等によって量子化器で用い
られる量子化ステップ幅が制御される画像符号化装置は
すでに存在するが、現フレームの各ブロックに対する量
子化ステップ幅を前フレームの同じ位置のブロックに対
して用いられた量子化ステップ幅に基づいて制御するも
のはまだ存在しない。このため、画像信号を符号化する
場合、時間的に隣接する2つのフレームの対応する位置
のブロックに対する量子化ステップ幅が大きく変動する
ことがある。そうすると、両ブロック間で量子化誤差が
大きく変動するので、画面がザラザラするいった画質劣
化が強調されるという問題がある。
As described above, there is an image coding apparatus in which the quantization step width used in the quantizer is controlled by the accumulated amount of the buffer, the estimated amount of the output code amount, etc. No one yet controls the quantization step size for each block of a frame based on the quantization step size used for the co-located block of the previous frame. For this reason, when encoding an image signal, the quantization step width for blocks at corresponding positions in two temporally adjacent frames may fluctuate significantly. Then, since the quantization error fluctuates greatly between both blocks, there is a problem that the image quality deterioration such that the screen is rough is emphasized.

【0006】この発明は、時間的に隣接する2つのフレ
ームの対応するブロック間の量子化誤差変動を低く抑
え、この量子化誤差変動に起因する画質劣化を低減させ
ることができる画像符号化装置を提供することを目的と
する。
According to the present invention, there is provided an image coding apparatus capable of suppressing a variation in quantization error between corresponding blocks of two frames temporally adjacent to each other and reducing image quality deterioration due to the variation in quantization error. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明による画像符号
化装置は、画像信号または予測誤差信号をブロック単位
で直交変換する直交変換手段、上記直交変換手段による
変換係数に関する情報を量子化する量子化手段および上
記量子化手段で得られた量子化レベルを可変長符号化す
る可変長符号化手段を備えた画像符号化装置において、
上記量子化手段による量子化に用いられた各ブロックご
との量子化ステップ幅に関する情報を、ブロックごとに
記憶する量子化パラメータ記憶手段、ならびに現フレー
ムにおける各ブロックに対する量子化ステップ幅を、上
記量子化パラメータ記憶手段に記憶されている前フレー
ムの同じ位置のブロックの量子化ステップ幅に関する情
報に基づいて、現フレームの各ブロックに対する量子化
ステップ幅が、前フレームの同じ位置のブロックに対す
る量子化ステップ幅を中心として一定範囲内になるよう
に制御する量子化パラメータ制御手段を備えていること
を特徴とする。
An image coding apparatus according to the present invention comprises an orthogonal transforming means for orthogonally transforming an image signal or a prediction error signal in block units, and a quantizing for quantizing information on transform coefficients by the orthogonal transforming means. Means and a variable length coding means for variable length coding the quantization level obtained by the quantizing means,
Quantization parameter storage means for storing, for each block, information relating to the quantization step width for each block used for quantization by the quantization means, and the quantization step width for each block in the current frame, Based on the information about the quantization step width of the block at the same position of the previous frame stored in the parameter storage means, the quantization step width for each block of the current frame is the quantization step width for the block at the same position of the previous frame. It is characterized in that it is provided with a quantization parameter control means for controlling so as to be within a fixed range with respect to.

【0008】量子化しようとする現フレームの特徴量と
前フレームの同じ位置のブロックの特徴量との差が小さ
いか大きいかを判別する判別手段を設け、両ブロックの
特徴量の差が小さいときのみ、上記量子化パラメータ制
御手段による上記量子化ステップ幅制御を行うようにし
てもよい。
When the difference between the feature amounts of the current frame to be quantized and the feature amount of the block at the same position in the previous frame is small or large, the difference between the feature amounts of both blocks is small. Alternatively, the quantization step width control may be performed by the quantization parameter control means.

【0009】[0009]

【作用】量子化手段による量子化に用いられた各ブロッ
クごとの量子化ステップ幅に関する情報は、量子化パラ
メータ記憶手段にブロックごとに記憶される。そして、
現フレームにおける各ブロックに対する量子化ステップ
幅は、量子化パラメータ記憶手段に記憶されている前フ
レームの同じ位置のブロックの量子化ステップ幅に関す
る情報に基づいて、現フレームの各ブロックに対する量
子化ステップ幅が、前フレームの同じ位置のブロックに
対する量子化ステップ幅を中心として一定範囲内になる
ように制御される。
Information on the quantization step width for each block used for the quantization by the quantization means is stored for each block in the quantization parameter storage means. And
The quantization step width for each block in the current frame is based on the information about the quantization step width of the block at the same position in the previous frame stored in the quantization parameter storage means. Are controlled so as to be within a certain range around the quantization step width for the block at the same position in the previous frame.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1は、この発明を動き補償フレーム間予
測と2次元DCT(離散コサイン変換:discrete cosin
e transform)を組み合わせたハイブリッド符号化装置に
適用した場合の実施例を示している。
FIG. 1 shows the present invention in which motion-compensated interframe prediction and two-dimensional DCT (discrete cosine transform) are used.
An example in the case of being applied to a hybrid encoding device in which e transform) is combined is shown.

【0012】入力画像データは、例えば8×8画素のサ
イズのブロック単位に分割されている。ブロック単位ご
との現フレームの入力画像データは、減算器1に送られ
る。減算器1では、入力画像データと前フレームの局部
復号データ(予測データ)との差が演算され、その演算
結果が予測誤差データとして出力される。
The input image data is divided into blocks each having a size of 8 × 8 pixels, for example. The input image data of the current frame for each block unit is sent to the subtractor 1. The subtracter 1 calculates the difference between the input image data and the locally decoded data (prediction data) of the previous frame, and outputs the calculation result as prediction error data.

【0013】現フレームの入力画像データは、モード判
定回路13にも送られる。モード判定回路13では、入
力画像データと予測誤差データとに基づいて、動き補償
フレーム間予測を適用するか否かの判定を行い、フレー
ム間予測適用モードおよびフレーム間予測不適用モード
のうちのいずれかを表すモード判定信号を出力する。た
とえば、前フレームに対してシーンが切り替わったとき
のように前フレームに対する画像変化が大きいときに
は、フレーム間予測不適用モードが選択される。このモ
ード判定信号は、スイッチ2、12に送られる。
The input image data of the current frame is also sent to the mode determination circuit 13. The mode determination circuit 13 determines whether or not to apply motion-compensated interframe prediction based on the input image data and the prediction error data, and determines which of the interframe prediction application mode and the interframe prediction non-application mode. A mode determination signal indicating whether or not is output. For example, when the image change with respect to the previous frame is large, such as when the scene is switched with respect to the previous frame, the inter-frame prediction non-application mode is selected. This mode determination signal is sent to the switches 2 and 12.

【0014】スイッチ2、12は連動しており、フレー
ム間予測適用モードを選択するモード判定信号が送られ
てきた場合には、各スイッチ2、12は入力端子a側に
切り替えられる。これにより、スイッチ2を介して、減
算器1から出力される予測誤差データがDCT回路3に
送られる。また、スイッチ12を介してフレームメモリ
10内の局部復号データ(予測データ)が加算器9に送
られる。
The switches 2 and 12 are interlocked, and when a mode determination signal for selecting the inter-frame prediction application mode is sent, the switches 2 and 12 are switched to the input terminal a side. As a result, the prediction error data output from the subtractor 1 is sent to the DCT circuit 3 via the switch 2. Further, the locally decoded data (predicted data) in the frame memory 10 is sent to the adder 9 via the switch 12.

【0015】各スイッチ2、12にフレーム間予測不適
用モードを選択するモード判定信号が送られてきた場合
には、各スイッチ2、12は入力端子b側に切り替えら
れる。これにより、スイッチ2を介して、原画像データ
がDCT回路3に送られる。また、スイッチ12を介し
て値”0”のデータが加算器9に送られる。
When a mode determination signal for selecting the inter-frame prediction non-applicable mode is sent to the switches 2 and 12, the switches 2 and 12 are switched to the input terminal b side. As a result, the original image data is sent to the DCT circuit 3 via the switch 2. Further, the data of the value “0” is sent to the adder 9 via the switch 12.

【0016】スイッチ2を介してDCT回路3に送られ
てきたブロック単位のデータは、DCTに基づいて直交
変換され、その変換係数が量子化器4に送られる。量子
化器4では、量子化パラメータ制御回路14によって決
定された量子化ステップ幅を用いて変換係数が量子化さ
れる。つまり、変換係数が量子化ステップ幅で除される
ことにより、量子化レベルが求められる。量子化器4で
得られた量子化レベルは、可変長符号器(VLC:vari
able length coding)5で可変長符号化され、動きベク
トル検出回路11からの動きベクトル検出データととも
にバッファメモリ6を経由して出力される。
The block-unit data sent to the DCT circuit 3 through the switch 2 is orthogonally transformed based on the DCT, and its transform coefficient is sent to the quantizer 4. The quantizer 4 quantizes the transform coefficient using the quantization step width determined by the quantization parameter control circuit 14. That is, the quantization level is obtained by dividing the transform coefficient by the quantization step width. The quantization level obtained by the quantizer 4 is a variable length encoder (VLC: variable).
It is variable length coded by an able length coding) 5, and is output via the buffer memory 6 together with the motion vector detection data from the motion vector detection circuit 11.

【0017】量子化に用いられた量子化ステップ幅は、
ブロックごとに量子化パラメータメモリ15に記憶され
る。量子化パラメータメモリ15は、1フレーム分のブ
ロックに対する量子化ステップ幅を保持できる容量を有
している。
The quantization step size used for quantization is
It is stored in the quantization parameter memory 15 for each block. The quantization parameter memory 15 has a capacity capable of holding a quantization step width for a block for one frame.

【0018】量子化パラメータ制御回路14にはバッフ
ァメモリ6の蓄積度に関するデータが入力されており、
基本的にはバッファメモリ6の蓄積度に基づいて量子化
ステップ幅が決定される。しかしながら、バッファメモ
リ6の蓄積度のみに基づいて量子化ステップ幅を決定し
た場合には、時間的に隣接する2つのフレームの対応す
るブロック間での量子化誤差変動が大きくなることがあ
る。
Data relating to the degree of accumulation in the buffer memory 6 is input to the quantization parameter control circuit 14,
Basically, the quantization step width is determined based on the storage degree of the buffer memory 6. However, when the quantization step width is determined based only on the degree of accumulation in the buffer memory 6, the variation in quantization error between corresponding blocks of two temporally adjacent frames may increase.

【0019】そこで、量子化パラメータ制御回路14
は、バッファメモリ6の蓄積度に基づいて量子化ステッ
プ幅を決定する際、次のようにして量子化ステップ幅の
範囲に制限を加えている。すなわち、まず、量子化パラ
メータメモリ15に記憶されている量子化ステップ幅の
うち、量子化の対象となっている現フレームのブロック
に対して、前フレームの同じ位置のブロックに対する量
子化ステップ幅を読み出す。そして、量子化の対象とな
っている現フレームのブロックに対する量子化ステップ
幅が、量子化パラメータメモリ15から読み出した量子
化ステップ幅を中心として所定範囲以内になるように量
子化ステップ幅を制御する。
Therefore, the quantization parameter control circuit 14
Limits the range of the quantization step width as follows when determining the quantization step width based on the degree of accumulation in the buffer memory 6. That is, first, of the quantization step widths stored in the quantization parameter memory 15, for the block of the current frame to be quantized, the quantization step width for the block at the same position in the previous frame is set. read out. Then, the quantization step width is controlled so that the quantization step width for the block of the current frame that is the target of the quantization is within a predetermined range around the quantization step width read from the quantization parameter memory 15. .

【0020】量子化器4で量子化されたデータは逆量子
化器7にも送られ、逆量子化器7、逆DCT回路8およ
び加算器9によって局部復号化され、予測データとして
フレームメモリ10に記憶される。フレームメモリ10
には、動きベクトル検出回路11からの動きベクトル検
出データが入力されており、検出された動きベクトルに
応じてフレームメモリ10から読み出されるべき局部復
号データ(予測データ)の位置が補正される。フレーム
メモリ10から読み出された局部復号データは、減算器
1に予測データとして送られるとともに、局部復号化の
ためにスイッチ12を介して加算器9にも送られる。
The data quantized by the quantizer 4 is also sent to the inverse quantizer 7, locally decoded by the inverse quantizer 7, the inverse DCT circuit 8 and the adder 9, and the frame memory 10 is used as prediction data. Memorized in. Frame memory 10
Is input with the motion vector detection data from the motion vector detection circuit 11, and the position of the locally decoded data (predicted data) to be read from the frame memory 10 is corrected according to the detected motion vector. The locally decoded data read from the frame memory 10 is sent to the subtractor 1 as prediction data, and is also sent to the adder 9 via the switch 12 for local decoding.

【0021】ところで、前フレームに対してシーンが変
わっているような場合には、現フレームと前フレームと
の対応するブロック間で量子化ステップ幅を調整する必
要がない。そこで、このような場合には、量子化ステッ
プ幅の範囲に制限を加えことなく、バッファメモリ6の
蓄積度のみに基づいて現フレームのブロックに対する量
子化ステップ幅を決定するようにしてもよい。
By the way, when the scene is different from the previous frame, it is not necessary to adjust the quantization step width between the corresponding blocks of the current frame and the previous frame. Therefore, in such a case, the quantization step width for the block of the current frame may be determined based on only the accumulation degree of the buffer memory 6 without limiting the range of the quantization step width.

【0022】つまり、DCT回路3から出力されるブロ
ックごとの変換符号に基づいて、そのブロックの特徴量
を抽出するブロック特徴量抽出手段と、抽出された特徴
量をブロックごとに記憶する特徴量記憶手段とを設け
る。そして、現フレームの各ブロックの変換係数を量子
化する際に、特徴量記憶手段から現フレームのブロック
の特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特徴量と
を読み出して比較し、両特徴量の差が小さいときには、
現フレームのブロックに対する量子化ステップ幅が、前
フレームの同じ位置のブロックに対する量子化ステップ
幅を中心として所定範囲以内になるように量子化ステッ
プ幅を制限する。現フレームのブロックの特徴量と前フ
レームの同じ位置のブロックの特徴量との差が大きいと
きには、量子化ステップ幅の範囲に制限を加えことな
く、バッファメモリ6の蓄積度のみに基づいて現フレー
ムのブロックに対する量子化ステップ幅を決定する。
That is, based on the transform code for each block output from the DCT circuit 3, a block feature amount extraction means for extracting the feature amount of the block and a feature amount storage for storing the extracted feature amount for each block. And means are provided. Then, when quantizing the transform coefficient of each block of the current frame, the feature amount of the block of the current frame and the feature amount of the block at the same position of the previous frame are read out from the feature amount storage means and compared, and both feature amounts are read. When the difference between is small,
The quantization step width for the block of the current frame is limited within a predetermined range with the quantization step width for the block at the same position in the previous frame as the center. When there is a large difference between the feature amount of the block of the current frame and the feature amount of the block at the same position in the previous frame, the range of the quantization step width is not limited and only the accumulation degree of the buffer memory 6 is used for the current frame. Determine the quantization step size for the block of.

【0023】この場合、DCT回路3から出力されるブ
ロックごとの変換符号そのものを特徴量記憶手段に記憶
し、記憶手段の内容に基づいて、現フレームのブロック
の特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特徴量と
を求めて比較するようにしてもよい。ブロックの特徴量
としては、明暗を表す直流成分の大きさ、画像が単調か
複雑かを表す変換係数の二乗平均等がある。
In this case, the conversion code itself for each block output from the DCT circuit 3 is stored in the feature quantity storage means, and based on the content of the storage means, the feature quantity of the block of the current frame and the same position of the previous frame are stored. The feature amount of the block may be obtained and compared. As the feature amount of the block, there are the magnitude of the direct current component representing light and dark, the root mean square of the conversion coefficient representing whether the image is monotonic or complex, and the like.

【0024】図2は、この発明を、ディジタルVTR用
の符号化等に用いられる情報量先読み制御DCTに適用
した場合の実施例を示している。
FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to an information amount prefetch control DCT used for encoding for a digital VTR or the like.

【0025】この情報量先読み制御DCTでは、たとえ
ば1フレームの数倍、数分の1というような比較的小さ
な単位で、出力符号量が一定量に収まるように画像デー
タが符号化される。以下、出力符号量を一定量に収める
べき単位を固定長単位ということにする。
In this information amount prefetch control DCT, image data is encoded in a relatively small unit, for example, a multiple of one frame or a fraction thereof, so that the output code amount falls within a fixed amount. Hereinafter, the unit in which the output code amount should be kept constant is referred to as a fixed length unit.

【0026】入力画像データはフォーマッティングメモ
リ21において、固定長単位を構成しうるようにブロッ
ク化される。ブロック化された画像データは、DCT回
路22でブロック単位で直交変換され、その変換係数が
DCT回路22から出力される。DCT回路22から出
力された変換係数は、量子化パラメータ制御回路26に
送られるとともにバッファメモリ23を経由して適応量
子化器24に送られる。バッファメモリ23は、量子化
パラメータ制御回路26によって量子化ステップ幅が決
定されるまで画像データを保持しておくために設けられ
たものである。
The input image data is divided into blocks in the formatting memory 21 so as to form fixed length units. The block-converted image data is orthogonally transformed in block units by the DCT circuit 22, and the transform coefficient is output from the DCT circuit 22. The transform coefficient output from the DCT circuit 22 is sent to the quantization parameter control circuit 26 and the adaptive quantizer 24 via the buffer memory 23. The buffer memory 23 is provided for holding the image data until the quantization step width is determined by the quantization parameter control circuit 26.

【0027】適応量子化器24では、量子化パラメータ
制御回路26によって決定された量子化ステップ幅を用
いて変換係数が量子化される。つまり、変換係数が量子
化ステップ幅で除されることにより、量子化レベルが求
められる。量子化器4で得られた量子化レベルは、可変
長符号器(VLC)25で可変長符号化されて出力され
る。
The adaptive quantizer 24 quantizes the transform coefficient using the quantization step width determined by the quantization parameter control circuit 26. That is, the quantization level is obtained by dividing the transform coefficient by the quantization step width. The quantization level obtained by the quantizer 4 is variable length coded by the variable length encoder (VLC) 25 and output.

【0028】量子化に用いられた量子化ステップ幅は、
ブロックごとに量子化パラメータメモリ27に記憶され
る。量子化パラメータメモリ27は、1フレーム分のブ
ロックに対する量子化ステップ幅を保持できる容量を有
している。
The quantization step size used for quantization is
Each block is stored in the quantization parameter memory 27. The quantization parameter memory 27 has a capacity capable of holding a quantization step width for a block for one frame.

【0029】量子化パラメータ制御回路26では、DC
T回路22からのブロック単位の変換係数に基づいて符
号量を算出し、基本的には固定長単位で符号量が一定量
に収まるように各ブロックに対する量子化ステップ幅を
決定する。この際、時間的に隣接する2つのフレームの
対応するブロック間の量子化誤差変動を抑えるために、
量子化パラメータ制御回路26は、次のようにして量子
化ステップ幅の範囲を制限している。
In the quantization parameter control circuit 26, the DC
The code amount is calculated based on the block-unit conversion coefficient from the T circuit 22, and basically, the quantization step width for each block is determined so that the code amount falls within a fixed amount in a fixed length unit. At this time, in order to suppress a quantization error variation between corresponding blocks of two frames temporally adjacent to each other,
The quantization parameter control circuit 26 limits the range of the quantization step width as follows.

【0030】すなわち、まず、量子化パラメータメモリ
27に記憶されている量子化ステップ幅のうち、量子化
の対象となっている現フレームのブロックに対して、前
フレームの同じ位置のブロックに対する量子化ステップ
幅を読み出す。そして、量子化の対象となっている現フ
レームのブロックに対する量子化ステップ幅が、量子化
パラメータメモリ27から読み出した量子化ステップ幅
を中心として所定範囲以内になるように量子化ステップ
幅を制御する。
That is, first, of the quantization step widths stored in the quantization parameter memory 27, the current frame block to be quantized is quantized for the block at the same position in the previous frame. Read the step width. Then, the quantization step width is controlled so that the quantization step width for the block of the current frame which is the object of quantization falls within a predetermined range around the quantization step width read from the quantization parameter memory 27. .

【0031】この実施例においても、DCT回路22か
ら出力されるブロックごとの変換符号に基づいて、その
ブロックの特徴量を抽出するブロック特徴量抽出手段
と、抽出された特徴量をブロックごとに記憶する特徴量
記憶手段とを設け、現フレームの各ブロックの変換係数
を量子化する際に、特徴量記憶手段から現フレームのブ
ロックの特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特
徴量とを読み出して比較し、両特徴量の差が小さいとき
のみ、現フレームのブロックに対する量子化ステップ幅
が、前フレームの同じ位置のブロックに対する量子化ス
テップ幅を中心として所定範囲以内になるように量子化
ステップ幅を制限するようにしてもよい。
Also in this embodiment, the block feature quantity extraction means for extracting the feature quantity of the block based on the transform code for each block output from the DCT circuit 22 and the extracted feature quantity for each block are stored. And a feature quantity storage unit for reading the feature quantity of the block of the current frame and the feature quantity of the block at the same position of the previous frame from the feature quantity storage unit when quantizing the transform coefficient of each block of the current frame. Only when the difference between the two feature quantities is small, the quantization step width for the block of the current frame is within a predetermined range centered on the quantization step width for the block at the same position in the previous frame. The width may be limited.

【0032】この場合、DCT回路22から出力される
ブロックごとの変換符号そのものを特徴量記憶手段に記
憶し、記憶手段の内容に基づいて、現フレームのブロッ
クの特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特徴量
とを求めて比較するようにしてもよい。
In this case, the conversion code itself for each block output from the DCT circuit 22 is stored in the feature quantity storage means, and based on the content of the storage means, the feature quantity of the block of the current frame and the same position of the previous frame are stored. The feature amount of the block may be obtained and compared.

【0033】図3は、この発明をバッファ制御DCT符
号化装置に適用した場合の実施例を示している。
FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to a buffer control DCT encoder.

【0034】入力画像データはフレームメモリ31にお
いて複数のブロックに分割され、ブロック単位でフレー
ムメモリ31から出力される。フレームメモリ31から
出力されたブロック単位の画像データは、DCT回路3
2で直交変換され、その変換係数がDCT回路32から
出力される。DCT回路32から出力された変換係数は
重み付け回路33に送られ、人間の視覚特性上あまり重
要でない高周波成分が小さくなるように重み付け処理が
施される。
The input image data is divided into a plurality of blocks in the frame memory 31, and is output from the frame memory 31 in block units. The block-unit image data output from the frame memory 31 is the DCT circuit 3
The orthogonal transform is performed in 2, and the transform coefficient is output from the DCT circuit 32. The transform coefficient output from the DCT circuit 32 is sent to the weighting circuit 33, and weighted so that high-frequency components that are not so important to human visual characteristics are reduced.

【0035】重み付け回路33から出力される重み付け
処理が施された変換係数は、量子化器34に送られる。
量子化器34では、量子化パラメータ制御回路37によ
って決定された量子化ステップ幅を用いて変換係数が量
子化される。つまり、変換係数値が量子化ステップ幅で
除されることにより、量子化レベルが求められる。量子
化器4で得られた量子化レベルは、可変長符号器(VL
C)35で可変長符号化され、バッファメモリ36を経
由して出力される。
The weighted transform coefficient output from the weighting circuit 33 is sent to the quantizer 34.
The quantizer 34 quantizes the transform coefficient using the quantization step width determined by the quantization parameter control circuit 37. That is, the quantization level is obtained by dividing the transform coefficient value by the quantization step width. The quantization level obtained by the quantizer 4 is the variable length encoder (VL
C) 35 is variable-length coded and output via the buffer memory 36.

【0036】量子化に用いられた量子化ステップ幅は、
ブロックごとに量子化パラメータメモリ38に記憶され
る。量子化パラメータメモリ38は、1フレーム分のブ
ロックに対する量子化ステップ幅を保持できる容量を有
している。
The quantization step size used for quantization is
Each block is stored in the quantization parameter memory 38. The quantization parameter memory 38 has a capacity capable of holding a quantization step width for a block of one frame.

【0037】量子化パラメータ制御回路37は、バッフ
ァメモリ36の蓄積度に関するデータが入力されてお
り、基本的にはバッファメモリ36の蓄積度に関するデ
ータに基づいて量子化ステップ幅が決定される。しかし
ながら、バッファメモリ36の蓄積度のみに基づいて量
子化ステップ幅を決定した場合には、時間的に隣接する
2つのフレームの対応するブロック間での量子化誤差変
動が大きくなることがある。
The quantization parameter control circuit 37 receives the data regarding the storage degree of the buffer memory 36, and basically determines the quantization step width based on the data regarding the storage degree of the buffer memory 36. However, when the quantization step width is determined based only on the storage degree of the buffer memory 36, the quantization error variation may increase between corresponding blocks of two temporally adjacent frames.

【0038】そこで、量子化パラメータ制御回路37
は、バッファメモリ36の蓄積度に基づいて量子化ステ
ップ幅を決定する際に、次のようにして量子化ステップ
幅の範囲に制限を加えている。すなわち、まず、量子化
パラメータメモリ38に記憶されている量子化ステップ
幅のうち、量子化の対象となっている現フレームのブロ
ックに対して、前フレームの同じ位置のブロックに対す
る量子化ステップ幅を読み出す。そして、量子化の対象
となっている現フレームのブロックに対する量子化ステ
ップ幅が、量子化パラメータメモリ38から読み出した
量子化ステップ幅を中心として所定範囲以内になるよう
に量子化ステップ幅を制御する。
Therefore, the quantization parameter control circuit 37
Limits the range of the quantization step width as follows when determining the quantization step width based on the storage degree of the buffer memory 36. That is, first, of the quantization step widths stored in the quantization parameter memory 38, the quantization step width for the block at the same position in the previous frame is set to the block of the current frame to be quantized. read out. Then, the quantization step width is controlled so that the quantization step width for the block of the current frame that is the target of the quantization is within a predetermined range around the quantization step width read from the quantization parameter memory 38. .

【0039】この実施例においても、重み付け回路33
から出力されるブロックごとの変換符号に基づいて、そ
のブロックの特徴量を抽出するブロック特徴量抽出手段
と、抽出された特徴量をブロックごとに記憶する特徴量
記憶手段とを設け、現フレームの各ブロックの変換係数
を量子化する際に、特徴量記憶手段から現フレームのブ
ロックの特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特
徴量とを読み出して比較し、両特徴量の差が小さいとき
のみ、現フレームのブロックに対する量子化ステップ幅
が、前フレームの同じ位置のブロックに対する量子化ス
テップ幅を中心として所定範囲以内になるように量子化
ステップ幅を制限するようにしてもよい。
Also in this embodiment, the weighting circuit 33 is used.
The block feature quantity extraction means for extracting the feature quantity of the block, and the feature quantity storage means for storing the extracted feature quantity for each block based on the conversion code for each block output from When quantizing the transform coefficient of each block, the feature amount of the block of the current frame and the feature amount of the block at the same position of the previous frame are read from the feature amount storage means and compared, and when the difference between the two feature amounts is small. Alternatively, the quantization step width may be limited so that the quantization step width for the block of the current frame is within a predetermined range around the quantization step width for the block at the same position in the previous frame.

【0040】この場合、重み付け回路33から出力され
るブロックごとの変換符号そのものを特徴量記憶手段に
記憶し、記憶手段の内容に基づいて、現フレームのブロ
ックの特徴量と前フレームの同じ位置のブロックの特徴
量とを求めて比較するようにしてもよい。
In this case, the conversion code itself for each block output from the weighting circuit 33 is stored in the feature quantity storage means, and based on the content of the storage means, the feature quantity of the block of the current frame and the same position of the previous frame are stored. The feature amount of the block may be obtained and compared.

【0041】[0041]

【発明の効果】この発明によれば、時間的に隣接する2
つのフレームの対応するブロック間の量子化誤差変動を
低く抑えることができ、この量子化誤差変動に起因する
画質劣化を低減させることができる。
According to the present invention, the two adjacently in time
It is possible to suppress the fluctuation of the quantization error between the corresponding blocks of one frame to be low, and it is possible to reduce the deterioration of the image quality due to the fluctuation of the quantization error.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、この発明を動き補償フレーム間予測と
2次元DCTを組み合わせたハイブリッド符号化装置に
適用した場合の実施例を示す電気ブロック図である。
FIG. 1 is an electrical block diagram showing an embodiment when the present invention is applied to a hybrid encoding device that combines motion-compensated interframe prediction and two-dimensional DCT.

【図2】図2は、この発明を先読み制御DCT符号化装
置に適用した場合の実施例を示す電気ブロック図であ
る。
FIG. 2 is an electrical block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a look-ahead control DCT encoding device.

【図3】図3は、この発明をバッファ制御DCT符号化
装置に適用した場合の実施例を示す電気ブロック図であ
る。
FIG. 3 is an electrical block diagram showing an embodiment when the present invention is applied to a buffer control DCT encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3、22、32 DCT回路 4、24、34 量子化器 6、36 バッファメモリ 14、26、37 量子化パラメータ制御回路 15、27、38 量子化パラメータメモリ 5、25、35 可変長符号器(VCL) 3, 22, 32 DCT circuit 4, 24, 34 Quantizer 6, 36 Buffer memory 14, 26, 37 Quantization parameter control circuit 15, 27, 38 Quantization parameter memory 5, 25, 35 Variable length encoder (VCL )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/417 9070−5C 7/137 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 1/417 9070-5C 7/137 Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号または予測誤差信号をブロック
単位で直交変換する直交変換手段、上記直交変換手段に
よる変換係数に関する情報を量子化する量子化手段およ
び上記量子化手段で得られた量子化レベルを可変長符号
化する可変長符号化手段を備えた画像符号化装置におい
て、 上記量子化手段による量子化に用いられた各ブロックご
との量子化ステップ幅に関する情報を、ブロックごとに
記憶する量子化パラメータ記憶手段、ならびに現フレー
ムにおける各ブロックに対する量子化ステップ幅を、上
記量子化パラメータ記憶手段に記憶されている前フレー
ムの同じ位置のブロックの量子化ステップ幅に関する情
報に基づいて、現フレームの各ブロックに対する量子化
ステップ幅が、前フレームの同じ位置のブロックに対す
る量子化ステップ幅を中心として一定範囲内になるよう
に制御する量子化パラメータ制御手段、 を備えていることを特徴とする画像符号化装置。
1. An orthogonal transforming means for orthogonally transforming an image signal or a prediction error signal in block units, a quantizing means for quantizing information about transform coefficients by the orthogonal transforming means, and a quantizing level obtained by the quantizing means. In a picture coding apparatus equipped with a variable length coding means for variable length coding, the quantization step width for each block, which is used for the quantization by the quantizing means, is stored for each block. The quantization step width for each block in the parameter storage means and the current frame is calculated based on the quantization step width of the block at the same position in the previous frame stored in the quantization parameter storage means. The quantization step width for a block is the quantization step width for the block at the same position in the previous frame. Image encoding apparatus characterized by comprising a quantization parameter control means for controlling to be within a certain range around the flop width.
【請求項2】 量子化しようとする現フレームの特徴量
と前フレームの同じ位置のブロックの特徴量との差が小
さいか大きいかを判別する判別手段が設けられ、両ブロ
ックの特徴量の差が小さいときのみ、上記量子化パラメ
ータ制御手段による上記量子化ステップ幅制御が行われ
ることを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。
2. A discriminating means for discriminating whether the difference between the feature amount of the current frame to be quantized and the feature amount of the block at the same position in the previous frame is small or large is provided, and the difference between the feature amounts of both blocks is provided. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the quantization step width control is performed by the quantization parameter control means only when is small.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954503B1 (en) 1999-03-01 2005-10-11 Nec Corporation Video image coding apparatus with individual compression encoding sections for different image divisions
JP2007208311A (en) * 2006-01-30 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corp Moving image encoder
US7680344B2 (en) 2004-04-22 2010-03-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Encoding control circuit and encoding circuit

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