JPH0698295A - 画像圧縮符号化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＭＰＥＧのデコード画面よりノイズバーを解
消する。 【構成】 ＮＴＳＣの画像データ１フィールド分を記憶
する第１フレームメモリＭ１より画面を縦横８×７に分
割した画像ブロックを選択して導出する様に構成し、ラ
ンダムテーブルＴがフレームパルスをカウントするＮ進
カウンタ１のフレーム処理番号データを参照して位置的
にランダムに指定する画像ブロックの情報を優先して読
み出し、残る指定外の画像ブロックの情報を画像ブロッ
クの配列順に読み出し、圧縮符号化処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画を圧縮符号化して
伝送する画像圧縮符号化伝送回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧと称する動画の圧縮符号化方法
の１方法として、図３に示す画像圧縮符号化回路があ
る。この伝送回路は、１フレーム（１画面）分の画像を
格子状（横方向Ｎ個、縦方向Ｍ個）に分割して形成され
る画像ブロックを単位として画像圧縮符号化処理をする
ものである。圧縮符号化に際しては画像ブロック毎に、
画像ブロックの情報自体を圧縮符号化するフレーム内圧
縮符号化と、画像ブロックの情報と対応する予測情報と
の差分データを圧縮符号化するフレーム間圧縮符号化と
を使い分けており、Ｎフレームに１回の割合でフレーム
内圧縮符号化を施しＰデータを形成し、残りのフレーム
では原則的にフレーム間圧縮符号化を施しＩデータを形
成している。尚、Ｉデータは、Ｐデータに比し（Ｎ−
１）倍の画像ブロックの情報を持つことになるが、圧縮
率を高くしており、結果的にそのデータ量をＰデータと
例えばほぼ同じに設定するのが通常である。

【０００３】この圧縮符号化実現の為に、まず第１フレ
ームメモリＭ１は、ＮＴＳＣ映像信号を１フィールド分
をディジタル化してフレーム周期で記憶している。（Ｉ
データの形成）一方、Ｎ進カウンタ１はフレーム周期の
パルスをカウントし、そのカウント値フレーム処理番号
データを画像ブロックの行（または列）を指定する行
（または列）指定手段２に供給している。前記第１フレ
ームメモリＭ１は、前記行指定手段２が指定する１行分
の画像ブロック（以下指定画像ブロックと称す）の情報
のみをフレーム内圧縮符号化の為に画像ブロック単位で
順次読み出す。読み出された指定画像ブロックの情報
は、第１スイッチＳ１を介して直交変換手段３に入力さ
れ、直交変換処理される。直交変換処理された符号化デ
ータは、量子化手段４にて低い圧縮率でデータ圧縮さ
れ、圧縮符号化データ（Ｉデータ）として導出される。
この圧縮符号化データを入力する符号量制御手段５は、
指定画像ブロックの情報を圧縮している期間中の圧縮符
号化データのトータル量が一定（例えば全体の１／２）
となる様に制御情報として量子化パラメータデータを前
記量子化手段４に供給している。更に、圧縮符号化デー
タは、逆量子化手段６と逆直交変換手段７を介して複号
画像情報に変換され、加算手段８を介して第２フレーム
メモリＭ２に供給される。前記第２フレームメモリＭ２
は、前記第１フレームメモリＭ１と同様に前記行指定手
段２が指定する位置に複号画像情報を記憶する。尚、上
述する動作に於て、指定画像ブロックの情報読出期間中
前記行指定手段２が発生する第１スイッチング信号によ
って前記第１スイッチＳ１は第１フレームメモリ側入力
を選択するように規定され、第２スイッチＳ２は開路す
る様に規定されると共に、符号量制御手段６は量子化手
段４の圧縮率を低く規定させている。

【０００４】（Ｐデータの形成）前記第１フレームメモ
リＭ１は、（Ｎ−１）／Ｎの指定外画像ブロックの情報
を読み出した後、残る指定外画像ブロックの情報を順に
読み出す。前記第２フレームメモリＭ２も同様に前記第
１フレームメモリＭ１と同じ位置より複号画像情報を読
み出す。読み出された指定外画像ブロックの情報と複号
画像情報は、減算手段１に供給され差分データが形成さ
れる。尚、指定外画像ブロックの情報読出期間中は第１
スイッチング信号は発生せず、定常状態で前記第１スイ
ッチＳ１は減算手段９側にまた前記第２スイッチＳ２は
閉路側に設定され、前記量子化手段４の圧縮率は高く設
定される。従って、通常指定画像ブロックの情報の圧縮
符号化に際しては、差分データが直交変換され高い圧縮
率で量子化され、指定外画像ブロックの情報の圧縮符号
化データ（Ｐデータ）として導出される。尚、この圧縮
符号化データは圧縮率が高く、そのデータ量は例えば全
体の１／２となる。また、この差分データの圧縮符号化
データは、前記逆量子化手段６と前記逆直交変換手段７
を介して差分データに変換され、加算手段８にて前記第
２フレームメモリＭ２より読み出された複号化画像情報
と加算され再び前記第２フレームメモリＭ２に記憶され
る。

【０００５】上述する動作はＰデータの基本的な形成方
法であるが、差分データより指定外画像ブロックの情報
の方が小さい場合には、差分データを圧縮するより指定
外画像ブロックの情報を圧縮したほうが良い。そこで、
予測法判定手段１０は、指定外画像ブロックの情報と差
分データとを比較して差分データより指定外画像ブロッ
クの情報のレベルが小さいときにのみ第２スイッチング
信号を発生し、第１スイッチＳ１を第１フレームメモリ
側に切り換え、第２スイッチＳ２を開路状態に切り換え
ると共に、第２スイッチング信号の発生の有無に対応す
る予測法判定データを発生している。この場合の圧縮符
号化データは、情報の内容とデータ処理手順としてはＰ
データと同様であるが圧縮率が高い点でＰデータとは異
なる。

【０００６】上述する様にＩデータは、通常従属データ
であるがＰデータと同様の独立データを一部に含むこと
になり、その識別の為に予測法判定データが形成導出さ
れる。図３の符号化回路では、フレーム処理番号データ
と量子化パラメータデータと予測法判定データと圧縮符
号化データは、多重手段１１に於て時分割多重され１チ
ャンネルのデータとして伝送路を介して伝送されたり、
記録媒体に記録される。

【０００７】図３の符号化回路出力を複号化する回路を
図４に示す。この図より明らかに伝送または再生された
データはデータ分離手段１２にてデータの種類毎に分離
される。分離された圧縮符号化データは、逆量子化手段
１３に入力され量子化パラメータに従って逆量子化さ
れ、更に逆直交変換手段１４にて複号される。複合され
たＩデータに関する複号情報は、加算手段１５を介して
第３フレームメモリＭ３に供給される。前記第３フレー
ムメモリＭ３は、フレーム処理番号データを入力する行
指定手段１７の指定する位置に指定画像ブロックの情報
を記憶する。Ｉデータに対応する複号情報を処理する期
間中、第１スイッチング信号は第３スイッチＳ３を開路
状態に規定しており、前記加算手段１５に第３フレーム
メモリＭ３の読出情報が帰還されることはない。

【０００８】一方Ｐデータに関する複号情報形成時に
は、前記第３スイッチＳ３が予測法判定データにより制
御される為、複号情報が差分データである場合には第３
スイッチが閉路されることにより加算手段１５にて予測
データに対する加算が為され、複号情報が独立データで
ある場合には第３スイッチが開路されることにより加算
が阻止される。Ｐデータに関する複号情報形成期間中前
記第３フレームメモリＭ３は、複合される情報に合わせ
て対応する位置のデータを読み出すと共にその読み出し
位置に新たに加算手段１５を経た情報を記憶する。

【０００９】更に、加算手段１５の情報は、記憶アドレ
スを第３フレームメモリと全く共通にする第４フレーム
メモリＭ４にも記憶される。この第４フレームメモリＭ
４は、記憶した画像情報を走査線に沿って読み出し、Ｎ
ＴＳＣカラー信号に準じた映像信号に変換される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述する従来例の場
合、図５に摸式的に示す様に複合された画像はモニタ画
面上でフレーム内圧縮処理された独立したＩデータ部分
のみが周期的に一方向に移動することになり視覚的に横
方向のノイズバーが縦に移動する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、各
フレーム毎に位置をランダムにした状態で周期的に指定
画像ブロックを特定する為のランダムテーブルを設けた
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば同一フレームに関してＩデータ
が位置的にランダムに分散し、フレーム間のランダム変
化状態に傾向がなくなる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を図示する実施例に従い説明す
る。図１は本実施例の圧縮符号化回路を、また図は複合
化回路を示す。尚、重複説明を割愛する為、図１に於て
図３中の構成要素と同一構成要素については同一符号を
付し、また図２に於て図４中の構成要素と同一構成要素
については同一符号を付す。

【００１４】以下、まず図１の圧縮符号化回路に関し本
実施例の特徴的な動作を説明する。本実施例では、Ｎ進
カウンタ１（Ｎ＝８）が発生するフレーム番号データを
ランダムテーブルＴに入力している。このランダムテー
ブルＴは、例えば図６に摸式的に示す様に５６（＝８×
７）分割した画像ブロックに対応して１〜８の番号をラ
ンダムに７ケ所づつ付したイメージのデータを記憶手段
を内蔵し、入力されるフレーム番号に対応する画像ブロ
ックの位置を示す指定データを、第１フレームメモリＭ
１に順次供給すると共に、対応する指定画像ブロックの
情報が圧縮符号化される期間中第１スイッチング信号を
発生させる。その結果、フレーム内圧縮符号化による独
立的なＩデータが形成される。次に、ランダムテーブル
は入力されたフレーム番号とは異なる番号の付された指
定外画像ブロックを図６の左上から横に順次特定するデ
ータを第１フレームメモリＭ１に供給し、指定外画像ブ
ロックの情報を順次読み出す。以下の回路動作は、前述
する従来例と全く同一である。

【００１５】また、図２の複合化回路では、分離した圧
縮符号化データを逆量子化手段１３に於て、量子化パラ
メータに従ってデータ伸長し更に逆直交変換手段１４に
て元の画像情報または差分データに複合している。本実
施例では複合化回路にも圧縮符号化回路に用いた物と同
一のランダムテーブルＴを設けて分離したフレーム処理
番号データを入力している。従って、Ｉデータの複合期
間中は第１スイッチング信号によって第３フレームメモ
リＭ３の読み出しデータの帰還が阻止され、複合画像情
報がランダムテーブルの指示する第３フレームメモリＭ
３と第４フレームメモリＭ４の指定画像ブロックの位置
に記憶される。続くＰデータの複合出力に付いても同様
に指定外画像ブロックの位置に順次記憶される。

【００１６】その結果、第３・第４フレームメモリに
は、ランダムな位置に圧縮率が小さい故に再現性のよい
フレーム内圧縮符号化された複合データが記憶され、記
憶位置が集中するすることもなくまたフレーム間で一定
の方向に変化することもなく、ノイズ部分が完全に平均
化される。本実施例に於て、本発明の画像ブロック選択
手段はＮ進カウンタ１とランダムテーブル２と第１フレ
ームメモリＭ１で構成され、圧縮手段は図１の残る回路
ブロックで構成される。

【００１７】

【発明の効果】よって、本発明によれば、各フレームの
Ｉデータの分布はランダムであり、そのＩデータの位置
変化も傾向がなく、視覚的にノイズが分散された様な状
態となり、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化圧縮回路の回路ブロック図であ
る。

【図２】本発明の複合化回路の回路ブロック図である。

【図３】従来の符号化圧縮回路の回路ブロック図であ
る。

【図４】従来の複合化回路の回路ブロック図である。

【図５】従来のノイズ発生状態の摸式的説明図である

【図６】ランダムパターンの摸式的説明図である。

【符号の説明】

Ｔ ランダムテーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各フレームの画面を格子状に分割すること
   により形成される画像ブロックを単位として動画像を圧
   縮符号化して伝送すべく、各フレーム毎に画像ブロック
   の内の全体の１／Ｎ（但しＮは、２以上の整数）の指定
   画像ブロック情報を周期的に選択して導出した後、残る
   （Ｎ−１）／Ｎの指定外画像ブロック情報を後続して導
   出する画像ブロック選択手段と、該画像ブロック選択手
   段により選択された１／Ｎの画像ブロックを小さな圧縮
   率でフレーム内圧縮符号化処理して先行して出力した
   後、前記ランダム選択手段より導出される（Ｎ−１）／
   Ｎの画像ブロックを大きな圧縮率で圧縮符号化処理して
   出力する圧縮手段とを、それぞれ配して成る画像圧縮符
   号化回路に於て、前記画像ブロック選択手段内に、各フ
   レーム毎に画像ブロックをランダムに１／Ｎづつ重複な
   く周期的に選択する為のランダム選択テーブルを、設け
   ることを特徴とする画像圧縮符号化回路。