JPH07212755A - Picture coding control method - Google Patents
Picture coding control methodInfo
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- JPH07212755A JPH07212755A JP332494A JP332494A JPH07212755A JP H07212755 A JPH07212755 A JP H07212755A JP 332494 A JP332494 A JP 332494A JP 332494 A JP332494 A JP 332494A JP H07212755 A JPH07212755 A JP H07212755A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高能率画像符号化にお
ける符号化制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coding control method in high efficiency image coding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像をブロックに分割し直交変換を行な
う、従来の高能率画像符号化では、いくつかのブロック
毎に目標情報量に対する発生情報量の差分と仮想的なバ
ッファ占有量の初期値とから直交変換係数の量子化ステ
ップを計算して、量子化ステップの変更によって符号化
情報量を制御していた。量子化ステップは上記の差分値
にバッファ占有量の初期値を加えた値に比例するように
設定されていた。以下に、この従来技術を更に詳しく説
明する。2. Description of the Related Art In conventional high-efficiency image coding in which an image is divided into blocks and orthogonal transformation is performed, the difference between the generated information amount with respect to the target information amount and the initial value of the virtual buffer occupancy value are calculated for each of several blocks. Then, the quantization step of the orthogonal transform coefficient is calculated from the above, and the coded information amount is controlled by changing the quantization step. The quantization step was set to be proportional to the difference value plus the initial value of the buffer occupancy. The conventional technique will be described in more detail below.
【０００３】いま、量子化ステップを決定する画像の単
位をマクロブロックと呼ぶことにする。マクロブロック
は、いくつかの直交変換ブロックからなり、マクロブロ
ックの符号化は、当該マクロブロックに属する直交変換
ブロック毎の直交変換を介して行われる。マクロブロッ
クの変換符号化は、各々の直交変換ブロックの画像の標
本値列を直交変換し、それぞれの変換係数を、マクロブ
ロック毎に定められる量子化ステップｑ（ｊ）（ｊはマ
クロブロック番号）を単位として量子化し、その量子化
された変換係数値を符号化する処理である。周知のよう
に、直交変換の代表的なものにＤＣＴ（Discrete Cosin
e Transform 、離散コサイン変換）がある。以下の記載
において、１画像あたりの目標情報量をＴビットとし、
１画像あたりのマクロブロック数をＭ、マクロブロック
の順番をｉで表わす。したがって、ｉ＝１，２，３…，
ｊ…Ｍであり、マクロブロックあたりの目標情報量はＴ
／Ｍになる。さらにｉ番目のマクロブロックを変換符号
化したとき、生成された符号のビット数の総和を発生情
報量ｂ（ｉ）と記す。その他、任意のｉ番目のマクロブ
ロックに属する量ＱをＱ（ｉ）と記す。An image unit for determining the quantization step will be called a macroblock. A macroblock is composed of some orthogonal transform blocks, and coding of the macroblock is performed through orthogonal transform for each orthogonal transform block belonging to the macroblock. In transform coding of a macroblock, a sample value sequence of an image of each orthogonal transform block is orthogonally transformed, and each transform coefficient is determined by a quantization step q (j) (j is a macroblock number) determined for each macroblock. Is a unit, and the quantized transform coefficient value is encoded. As is well known, DCT (Discrete Cosin) is a typical orthogonal transform.
e Transform, discrete cosine transform). In the following description, the target amount of information per image is T bits,
The number of macroblocks per image is represented by M, and the order of macroblocks is represented by i. Therefore, i = 1, 2, 3, ...
j ... M, and the target information amount per macroblock is T
/ M. Further, when the i-th macroblock is transformed and coded, the sum of the number of bits of the generated code is referred to as the generated information amount b (i). In addition, the quantity Q belonging to an arbitrary i-th macroblock will be referred to as Q (i).
【０００４】任意のマクロブロックｊ＋１の量子化ステ
ップｑ（ｊ＋１）は、当該マクロブロックｊ＋１で発生
すると予測される予測発生情報量ｂ（ｊ＋１）* が目標
情報量Ｔ／Ｍから逸れないように定められる。そのた
め、マクロブロックｊ＋１の予測発生情報量ｂ（ｊ＋
１）* が目標情報量Ｔ／Ｍに比べて大きくなる（データ
が発生し過ると予測される）場合には、量子化ステップ
ｑ（ｊ＋１）を大きく定めて直交変換係数を粗く量子化
し、可変長符号化を行うことにより、発生情報量を減ら
し、逆に発生情報量が少なくなると予測される場合（予
測発生情報量ｂ（ｊ＋１）* がＴ／Ｍに比べて小さい場
合）には細かな量子化により、発生情報量を増加させ
る。換言すれば目標情報量Ｔ／Ｍに対する予測発生情報
量ｂ（ｊ＋１） * の差分ε（ｊ＋１）* ＝ｂ（ｊ＋１）
* −（Ｔ／Ｍ）を０に近づけるように量子化ステップを
変化させる。予測発生情報量ｂ（ｊ＋１）* としては、
符号化が既に終了している直前のマクロブロックｊの画
像情報の情報量、すなわち発生情報量の前値ｂ（ｊ）が
用いられる。したがって予測差分ε（ｊ＋１）* はε
（ｊ）＝ｂ（ｊ）−（Ｔ／Ｍ）に等しくなり、ε（ｊ）
が正の場合には、量子化ステップｑ（ｊ＋１）を前値ｑ
（ｊ）に比べて大きく定め、ε（ｊ）が負の場合にはｑ
（ｊ＋１）を前値ｑ（ｊ）に比べて小さく定めることに
よって差分ε（ｊ）（予測差分ε（ｊ＋１）* ）を０に
近づけることができる。The quantization step of any macroblock j + 1
Up q (j + 1) occurs in the macro block j + 1
Predicted amount of generated information b (j + 1)* Is the goal
It is set so as not to deviate from the information amount T / M. That
Therefore, the predicted generated information amount b (j +
1)* Is larger than the target information amount T / M (data
, The quantization step
Quantize roughly the orthogonal transform coefficient by largely defining q (j + 1)
However, the amount of generated information is reduced by performing variable-length coding.
However, if it is predicted that the amount of generated information will decrease,
Measured information amount b (j + 1)* Is smaller than T / M
If you increase the amount of information generated by
It In other words, the predicted occurrence information for the target information amount T / M
Quantity b (j + 1) * Difference ε (j + 1)* = B (j + 1)
* -Set the quantization step so that (T / M) approaches 0.
Change. Predicted generated information amount b (j + 1)* as,
The picture of the macroblock j immediately before the coding is already completed.
The information amount of the image information, that is, the previous value b (j) of the generated information amount is
Used. Therefore, the prediction difference ε (j + 1)* Is ε
(J) = b (j) − (T / M), and ε (j)
Is positive, the quantization step q (j + 1) is changed to the previous value q
It is set larger than (j), and q is set when ε (j) is negative.
To make (j + 1) smaller than the previous value q (j)
Therefore, the difference ε (j) (prediction difference ε (j + 1)* ) To 0
You can get closer.
【０００５】ｑ（ｊ＋１）をε（ｊ）に対して上記のよ
うに変化させるために従来、Δｑ（ｊ＋１）＝ｑ（ｊ＋
１）−ｑ（ｊ）がε（ｊ）に比例するように置かれてい
た。すなわち、 ｑ(j+1) ＝ｑ(j) ＋Ｃ［ｂ(j) −（Ｔ／Ｍ）］ （１） ここでＣは比例定数である。また、ｊ＝０に対してはｂ
（ｊ）は定義されないから、マクロブロック１（ｊ＋１
＝１）に対する量子化ステップｑ（１）は初期値ｑ
（０）に設定される。式（１）に基づいてｑ（ｊ＋１）
を初期量子化ステップｑ（０），発生情報量ｂ（ｉ）で
表わすと次式を得る。Conventionally, in order to change q (j + 1) with respect to ε (j) as described above, Δq (j + 1) = q (j +).
1) -q (j) was placed so as to be proportional to ε (j). That is, q (j + 1) = q (j) + C [b (j)-(T / M)] (1) where C is a proportional constant. Also, for j = 0, b
Since (j) is not defined, macroblock 1 (j + 1
= 1), the quantization step q (1) is the initial value q
It is set to (0). Q (j + 1) based on equation (1)
Is expressed by the initial quantization step q (0) and the generated information amount b (i), the following equation is obtained.
【０００６】 ｑ(j+1) ＝ｑ(0) ＋Ｃ（Σj ｂ(i) −ｊＴ／Ｍ） （２） ここでΣj はｉ＝１からｉ＝ｊ迄の和 ｂ（１）＋ｂ
（２）＋‥‥＋ｂ（ｊ）を表わす。式（２）のｂ（ｉ）
は、既に変換符号化が終了したマクロブロックｉの画像
情報のビット数である。式（２）を比例定数Ｃで除算し
て、次式を得る。Q (j + 1) = q (0) + C (Σ j b (i) −jT / M) (2) where Σ j is the sum b (1) + b from i = 1 to i = j
(2) + ... + b (j) is represented. B (i) in equation (2)
Is the number of bits of the image information of the macroblock i that has already been converted and encoded. Equation (2) is divided by the proportionality constant C to obtain the following equation.
【０００７】 ｄ(j) ＝ｄ(0) ＋（Σj ｂ(i) −ｊＴ／Ｍ） （３） ただし、 ｄ(j) ＝ｑ(j+1) ／Ｃ （４） ｄ(0) ＝ｑ(0) ／Ｃ （５） である。式（３）のｄ（ｊ）は、従来、バッファ占有量
と呼ばれ、ｄ（０）は、初期バッファ占有量でバッファ
占有量ｄ（ｊ）がオーバフローやアンダフローしないよ
うに経験的に決められる。[0007] d (j) = d (0 ) + (Σ j b (i) -jT / M) (3) However, d (j) = q ( j + 1) / C (4) d (0) = Q (0) / C (5). Conventionally, d (j) in the equation (3) is conventionally called a buffer occupancy amount, and d (0) is an initial buffer occupancy amount and is empirically determined so that the buffer occupancy amount d (j) does not overflow or underflow. To be
【０００８】前記したように、式（５）のｑ（０）はマ
クロブロック１の量子化ステップであって、適正な値に
設定される。また、ｄ（０）は前記したように経験的に
決められる。したがって比例定数Ｃは式（５）から定め
られる。通常、量子化ステップｑ（ｉ）はバッファ占有
量ｄ（ｉ）に比べて非常に小さいのでＣは１に比べて非
常に小さくなる。例えばｄ（０）＝１００００ビット，
ｑ（０）＝２０ビットとするとＣは５００分の１にな
る。As described above, q (0) in the equation (5) is the quantization step of the macroblock 1 and is set to an appropriate value. Further, d (0) is empirically determined as described above. Therefore, the proportional constant C is determined from the equation (5). Normally, the quantization step q (i) is much smaller than the buffer occupancy d (i), so C is much smaller than 1. For example, d (0) = 10000 bits,
If q (0) = 20 bits, C becomes 1/500.
【０００９】ｑ（ｊ＋１）は量子化ステップであるか
ら、それ自身も離散値をとる。したがって、式（２）の
右辺の値が、その離散値の中間の値である場合には四捨
五入した値をとることになる。すなわち、ｑ（ｊ＋１）
も量子化されることになる。いま、式（２）の右辺第２
項をＢ（ｊ）とおき、 Δｑ(j+1) ＝ＣΔＢ(j) （６） から明らかなように、Ｃは１に比べて非常に小さいので
ΔＢ（ｊ）がある大きさにならない限りΔｑ（ｊ＋１）
はｑ（ｊ＋１）の離散値の間隔ｍ以上になることができ
ず、ｑ（ｊ＋１）は、離散値の中間の値をとることにな
り、量子化ステップが変化しない。このような場合には
量子化ステップが変化しないまま、いくつかのマクロブ
ロックの符号化が行われ、発生情報量と目標情報量との
差が、ある大きさ以上に拡大して初めて量子化ステップ
が変化し、発生情報量が制御される。したがって、量子
化ステップは画像の各マクロブロック毎に変化するので
はなく、数マクロブロック毎に変化し、全体として１画
面の発生情報量が目標情報量に漸近することになる。Since q (j + 1) is a quantization step, it itself takes discrete values. Therefore, when the value on the right side of the equation (2) is an intermediate value of the discrete values, it is rounded off. That is, q (j + 1)
Will also be quantized. Now, the second side on the right side of equation (2)
Assuming that the term is B (j) and Δq (j + 1) = CΔB (j) (6), C is very small compared to 1, so unless ΔB (j) becomes a certain size. Δq (j + 1)
Cannot be more than the interval m of discrete values of q (j + 1), and q (j + 1) takes an intermediate value of the discrete values, and the quantization step does not change. In such a case, some macroblocks are coded while the quantization step remains unchanged, and the quantization step is performed only when the difference between the generated information amount and the target information amount expands beyond a certain size. Changes and the amount of generated information is controlled. Therefore, the quantization step does not change for each macroblock of the image but for every few macroblocks, and the generated information amount of one screen as a whole gradually approaches the target information amount.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の画像符号
化制御方法においては、画像毎の初期バッファ占有量に
比べて、マクロブロック毎に計算される目標情報量と発
生情報量の差が小さいため、目標情報量への追従特性が
良くないという欠点があった。これは、画像をブロック
に分割し、ブロック順に直交変換を行い、係数を量子化
し、可変長符号化するとき、あるブロックで急に発生情
報量が増加しても、量子化ステップがすぐには大きくな
らず、急には目標情報量に近づかないという問題であ
る。そのため、画像内のすべてのブロックを処理した時
に、発生情報量が画像あたりの目標情報量から大きく逸
脱する場合があった。本発明の目的は、目標情報量と発
生情報量の差を低減することができる画像符号化制御方
法を提供し、符号化効率を改善することにある。In the above conventional image coding control method, the difference between the target information amount calculated for each macroblock and the generated information amount is smaller than the initial buffer occupation amount for each image. Therefore, there is a drawback that the follow-up characteristic to the target information amount is not good. This is because when an image is divided into blocks, orthogonal transformation is performed in the order of blocks, coefficients are quantized, and variable length coding is performed, even if the amount of information generated in a certain block suddenly increases, the quantization step immediately The problem is that it does not grow and does not approach the target amount of information suddenly. Therefore, when all the blocks in the image are processed, the generated information amount may largely deviate from the target information amount per image. An object of the present invention is to provide an image coding control method capable of reducing the difference between the target information amount and the generated information amount, and improve the coding efficiency.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の画像符号化制御方法は、画像を空間的ブ
ロックに区分し、空間的ブロック毎のフィルタバンク処
理によって画像を変換符号化し、定められた数の空間的
ブロックで成るマクロブロック毎の、符号化された画像
情報の情報量をそれぞれのマクロブロックの発生情報量
とし、各々のマクロブロックに割りあてられている情報
量を目標情報量とするとき、変換符号化しようとするマ
クロブロックにおける、目標情報量に対する発生情報量
の差分の絶対値を小さくするように、マクロブロック毎
に量子化ステップを定める画像符号化制御方法であっ
て、量子化ステップを定める処理が、符号化しようとす
るマクロブロックより以前の、既に符号化が終了してい
るマクロブロックに対する前記差分と、該差分に対する
量子化ステップの変化率を調整する可変の正数である増
幅定数との積を演算し、前記積に、設定された比例定数
を乗算し、該乗算結果を、前記以前のマクロブロックの
量子化ステップに加算する、処理を含んでいる。In order to solve the above-mentioned problems, the image coding control method of the present invention divides an image into spatial blocks and transforms and codes the image by filter bank processing for each spatial block. For each macroblock consisting of a specified number of spatial blocks, the information amount of the coded image information is defined as the generated information amount of each macroblock, and the information amount assigned to each macroblock is In the case of the target information amount, in the image coding control method that determines the quantization step for each macroblock so that the absolute value of the difference between the generated information amount and the target information amount in the macroblock to be transform-coded is small. Therefore, the process that determines the quantization step is applied to the macroblock that has already been coded before the macroblock to be coded. And a product of an amplification constant that is a variable positive number for adjusting the rate of change of the quantization step with respect to the difference, the product is multiplied by a set proportional constant, and the multiplication result is The process includes adding to the quantization step of the previous macroblock.
【００１２】増幅係数は、前記差分の大きさの絶対値に
比例して適応的に変化させることができる。The amplification coefficient can be adaptively changed in proportion to the absolute value of the magnitude of the difference.
【００１３】フィルタバンク処理は、画像の空間的ブロ
ック単位の直交変換符号化を含むことができる。Filterbank processing may include orthogonal block-wise orthogonal transform coding of the image.
【００１４】フィルタバンク処理は、空間的ブロック毎
の、ウェーブレット出力係数の符号化を含むことができ
る。Filterbank processing may include the encoding of wavelet output coefficients on a spatial block basis.
【００１５】[0015]
【作用】符号化しようとするマクロブロックの番号をｊ
＋１，既に符号化が終了しているマクロブロックの番号
をｊ，マクロブロックｊ，ｊ＋１の量子化ステップをそ
れぞれｑ（ｊ），ｑ（ｊ＋１）とし、発生情報量をそれ
ぞれｂ（ｊ），ｂ（ｊ＋１）とする。また、画像の情報
量をＴ，１画像中に含まれるマクロブロック数をＭ，増
幅係数をａ，比例定数をＣとすると、ｑ（ｊ＋１）は次
式で定められる。 ｑ(j+1) ＝ｑ(j) ＋Ｃａ（ｂ(j) −Ｔ／Ｍ） （７） したがって、差分ε（ｊ）＝ｂ（ｊ）−Ｔ／Ｍに対する
ｑ（ｊ＋１）の変化率は次式で与えられる。The number of the macroblock to be encoded is j
+1, the number of the macroblock that has already been encoded is j, the quantization steps of the macroblocks j and j + 1 are q (j) and q (j + 1), respectively, and the generated information amounts are b (j) and b, respectively. Let (j + 1). Further, when the information amount of the image is T, the number of macroblocks included in one image is M, the amplification coefficient is a, and the constant of proportionality is C, q (j + 1) is determined by the following equation. q (j + 1) = q (j) + Ca (b (j) -T / M) (7) Therefore, the rate of change of q (j + 1) with respect to the difference ε (j) = b (j) -T / M is It is given by the following formula.
【００１６】 Δｑ(j+1) ／Δε(j) ＝Ｃａ （８） したがって、ａを１に比べて充分大きくとると、差分ε
（ｊ）の僅かな変化でも、ｑ（ｊ＋１）は離散値間隔ｍ
よりも大きく変化し、マクロブロックｊ＋１の発生情報
量を高い感度で制御する。Δq (j + 1) / Δε (j) = Ca (8) Therefore, if a is made sufficiently larger than 1, the difference ε
Even with a slight change in (j), q (j + 1) is a discrete value interval m.
The generated information amount of the macro block j + 1 is controlled with high sensitivity.
【００１７】増幅係数ａを差分ε（ｊ）に比例して適応
的に変化させると、差分ε（ｊ）の急激な変化にも効率
よく追従することができる。When the amplification coefficient a is adaptively changed in proportion to the difference ε (j), it is possible to efficiently follow a rapid change in the difference ε (j).
【００１８】本発明はフィルタバンクによる変換後の変
換係数の量子化法に関するものである。したがって、そ
の変換方法は直交変換であってもよく、また、ウェーブ
レットのようなフィルタバンクによる変換であってもよ
い。しかし、高能率符号化のために、以前のマクロブロ
ックｊの差分、すなわち空間的ブロック毎差分情報の前
値ε（ｊ）を用いてマクロブロックｊ＋１の量子化ステ
ップｑ（ｊ＋１）を予測するという手法をとっている。
したがって、画像の或る単位（空間的ブロック）毎にま
とまった変換係数を得ることが出来るものであれば、変
換手段は任意のものを使用することができる。The present invention relates to a quantization method for transform coefficients after transformation by a filter bank. Therefore, the transform method may be orthogonal transform, or may be transform by a filter bank such as wavelet. However, for high efficiency encoding, it is said that the difference of the previous macroblock j, that is, the previous value ε (j) of the spatial block difference information is used to predict the quantization step q (j + 1) of the macroblock j + 1. The method is taken.
Therefore, any transforming means can be used as long as it is possible to obtain transform coefficients collected for each unit (spatial block) of an image.
【００１９】[0019]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本実施例においても、画像は、空間的ブロ
ックに区分され、空間的ブロック毎にフィルタバンクに
よって直交変換される。フィルタバンクの出力係数（本
実施例では直交変換係数）は、前掲の従来の方法と同様
に、マクロブロック毎に量子化され、符号化される。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. Also in this embodiment, the image is divided into spatial blocks and orthogonally transformed by the filter bank for each spatial block. The output coefficient of the filter bank (orthogonal transform coefficient in this embodiment) is quantized and coded for each macro block, as in the conventional method described above.
【００２０】本実施例が従来の方法と異る点は、マクロ
ブロックｊの目標情報量Ｔ／Ｍに対する発生情報量ｂ
（ｊ）の差分ε（ｊ）と、増幅係数ａとの積が量子化ス
テップｑ（ｊ＋１）の変化Δｑ（ｊ＋１）に比例するこ
とである。すなわち ｑ(j+1) ＝ｑ(j) ＋Ｃａ（ｂ(j) −Ｔ／Ｍ） （９） が成立つ。ここで、 ｑ(j+1) ／Ｃ＝ｅ(j) （１０） ｑ(1) ／Ｃ＝ｅ(0) （１１） とおくと、次式を得る。The difference of this embodiment from the conventional method is that the generated information amount b with respect to the target information amount T / M of the macroblock j.
That is, the product of the difference ε (j) of (j) and the amplification coefficient a is proportional to the change Δq (j + 1) of the quantization step q (j + 1). That is, q (j + 1) = q (j) + Ca (b (j) -T / M) (9) holds. Here, when q (j + 1) / C = e (j) (10) q (1) / C = e (0) (11), the following equation is obtained.
【００２１】 ｅ(j) ＝ｅ(0) ＋ａ（Σj ｂ(i) −ｊＴ／Ｍ） （１２） ここで、ａは可変の正数であり、ｅ（ｊ）は従来の方法
のバッファ占有量に対応する仮想バッファ状態量であ
る。また、ｅ（０）はｅ（ｊ）の初期値で、従来の方法
のｄ（０）に対応する初期バッファ占有量である。E (j) = e (0) + a (Σ j b (i) −jT / M) (12) where a is a variable positive number and e (j) is a buffer of the conventional method. It is a virtual buffer state quantity corresponding to the occupied amount. Also, e (0) is the initial value of e (j), which is the initial buffer occupancy corresponding to d (0) in the conventional method.
【００２２】図１は、本実施例の画像符号化制御方法の
ブロックダイヤグラムである。ｊ番目のマクロブロック
まで符号化が終了しているとき、目標情報量１はｊＴ／
Ｍであり、発生情報量２はΣj ｂ（ｉ）である。これら
の差分情報量３がｊ＋１番目のマクロブロックの量子化
ステップを計算するもととなる。差分情報量３に増幅係
数４が乗ぜられ、増幅された差分情報量５が求められ
る。増幅された差分情報量５に初期バッファ占有量６が
加算され、仮想バッファ状態量７が求められる。量子化
ステップ９は仮想バッファ状態量７に比例定数８を乗じ
て計算される。この値がｊ＋１番目のマクロブロックの
量子化に用いられる。量子化ステップ９はｊ＋１番目の
マクロブロックの符号化処理部１０に入力され、その結
果、マクロブロックの発生情報量１１が計測される。こ
の発生情報量１１に対して、メモリ１３に蓄えられてい
たｊ番目までの発生情報量が加算され、ｊ＋１番目のマ
クロブロックまでの発生情報量１４として出力される。
またこの発生情報量は次のマクロブロックの符号化制御
のために、メモリ１５に蓄えられる。FIG. 1 is a block diagram of the image coding control method of this embodiment. When the coding is completed up to the j-th macroblock, the target information amount 1 is jT /
M, and the generated information amount 2 is Σ j b (i). These difference information amounts 3 are the basis for calculating the quantization step of the j + 1-th macroblock. The difference information amount 3 is multiplied by the amplification coefficient 4 to obtain the amplified difference information amount 5. The initial buffer occupancy 6 is added to the amplified difference information amount 5 to obtain the virtual buffer state amount 7. The quantization step 9 is calculated by multiplying the virtual buffer state quantity 7 by a proportional constant 8. This value is used to quantize the j + 1th macroblock. The quantization step 9 is input to the encoding processing unit 10 of the j + 1-th macroblock, and as a result, the generated information amount 11 of the macroblock is measured. To the generated information amount 11, the generated information amount up to the j-th stored in the memory 13 is added and output as the generated information amount 14 up to the j + 1-th macroblock.
Further, this generated information amount is stored in the memory 15 for the encoding control of the next macro block.
【００２３】増幅係数ａが大きいとき、バッファ占有量
に対して敏感に量子化ステップｑ（ｊ＋１）が変化す
る。またその逆に、増幅係数ａが小さいとき、バッファ
占有量が大きく変化しても量子化ステップｑ（ｊ＋１）
の変化は鈍感である。最も極端な場合は増幅係数がａ＝
０の場合であり、このとき量子化ステップは初期バッフ
ァ占有量ｅ（０）のみによって決まる。本発明では、目
標値への追従性を向上させることが目的であるから、ａ
＞１に設定する。増幅係数ａは、式（１２）の右辺第２
項の差分情報量Σj ｂ（ｉ）−ｊＴ／Ｍの変化の絶対値
に比例して適応的にその値を変化させるようにすること
ができる。目標情報量と発生情報量の差の絶対値が小さ
いときはａ＝ａ（ｊ）は小さな値であり、差の絶対値が
大きいときにはａ（ｊ）の値を大きく設定する。このよ
うにして、発生情報量が目標情報量に近いときには、目
標値に近づけるような調整作用を弱くし、逆に、発生情
報量が目標情報量を大きく上回ったり、はるかに小さい
ときには、調整作用を高める。When the amplification coefficient a is large, the quantization step q (j + 1) changes sensitively to the buffer occupation amount. On the contrary, when the amplification coefficient a is small, the quantization step q (j + 1) is obtained even if the buffer occupancy greatly changes.
The change in is insensitive. In the most extreme case, the amplification factor is a =
In this case, the quantization step is determined only by the initial buffer occupation amount e (0). The purpose of the present invention is to improve the followability to the target value.
Set to> 1. The amplification coefficient a is the second value on the right side of the equation (12).
The difference information amount Σ j b (i) −jT / M of the term can be adaptively changed in proportion to the absolute value of the change. When the absolute value of the difference between the target information amount and the generated information amount is small, a = a (j) is a small value, and when the absolute value of the difference is large, the value of a (j) is set large. In this way, when the generated information amount is close to the target information amount, the adjustment action that brings it closer to the target value is weakened, and conversely, when the generated information amount greatly exceeds the target information amount or is much smaller, the adjustment action is performed. Increase.
【００２４】図２に計算機シミュレーションによる本発
明の実験結果を示す。実験では動画像に対し、フレーム
あたりの目標ビットレートを１８７ｋｂｉｔに設定して
いる。増幅係数ａをａ＝１（従来法に相当する）とａ＝
１６（本発明）に設定して発生情報量を比較したとこ
ろ、ａ＝１６の場合には最初の数フレームにおいて目標
ビット数に近くなる効果が得られることがわかる。FIG. 2 shows an experimental result of the present invention by computer simulation. In the experiment, the target bit rate per frame is set to 187 kbit for the moving image. The amplification coefficient a is a = 1 (corresponding to the conventional method) and a =
When the generated information amount is compared by setting 16 (invention), it can be seen that when a = 16, the effect of being close to the target number of bits is obtained in the first several frames.
【００２５】フィルタバンク処理として、ＤＣＴなどに
よるブロック単位の直交変換を行うことができる。ま
た、本発明は、量子化の対象となる変換係数が画像の任
意の単位でまとまっていさえすれば、直交変換に限らず
適用可能である。そこで、ウェーブレットなどのフィル
タバンク出力のデータの任意の個数を一まとめにして量
子化の対象とする場合にも本発明を適用することができ
る。また、本実施例は、式（９）に示されているよう
に、マクロブロックｊ＋１の量子化ステップｑ（ｊ＋
１）を、直前のマクロブロックｊの量子化ステップｑ
（ｊ）に基づいて定めた例であるが、符号化が終了した
任意のマクロブロックの量子化ステップに基づいて定め
ることもできる。As the filter bank processing, it is possible to perform block-wise orthogonal transformation by DCT or the like. Further, the present invention is applicable not only to the orthogonal transform as long as the transform coefficients to be quantized are collected in an arbitrary unit of the image. Therefore, the present invention can also be applied to a case where an arbitrary number of filter bank output data such as a wavelet are collectively set as a quantization target. Further, in this embodiment, as shown in the equation (9), the quantization step q (j +
1) is the quantization step q of the immediately preceding macroblock j
Although it is an example determined based on (j), it may be determined based on the quantization step of any macroblock that has been encoded.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明は次の効果を有する。The present invention has the following effects.
【００２７】（１）目標情報量に対する発生情報量の差
分値を実際より大きな値に拡大して、量子化ステップを
計算するため、発生情報量が目標値より大きければ、す
ぐに大きな量子化ステップを用いて発生情報量を抑え、
また逆に発生情報量が目標値を下回れば、ただちに小さ
な量子化ステップが与えられ、目標値に速やかに近づ
く。その結果、１画面の符号化が終了した時点で画像あ
たりの発生情報量が目標情報量から大きく逸脱せず、し
たがって発生情報量の上限が規定される場合に効率の良
い符号化が可能である。すなわちビット数の上限の決め
られた静止画像の符号化の際に、目標ビット数を上限か
らわずかに小さい値に設定でき、十分に情報量を使用す
ることができる。また、一定ビット数で動画像を符号化
する場合に、１画面毎の発生情報量の変動が小さくな
り、より小さなバッファで実現できる。(1) Since the difference value of the generated information amount with respect to the target information amount is expanded to a value larger than the actual value and the quantization step is calculated, if the generated information amount is larger than the target value, the large quantization step is immediately performed. To reduce the amount of information generated,
On the contrary, if the amount of generated information is below the target value, a small quantization step is immediately given, and the target value is quickly approached. As a result, the amount of generated information per image does not largely deviate from the target amount of information at the time when the encoding of one screen is completed, and therefore efficient encoding is possible when the upper limit of the amount of generated information is defined. . That is, when encoding a still image having a fixed upper limit of the number of bits, the target number of bits can be set to a value slightly smaller than the upper limit, and a sufficient amount of information can be used. In addition, when a moving image is encoded with a fixed number of bits, the variation in the amount of generated information for each screen is small, which can be realized with a smaller buffer.
【００２８】（２）前記（１）の効果は、増幅係数を差
分情報量の絶対値に比例して適応的に変化させることに
より、安定確実に実現される。(2) The effect of (1) above is realized in a stable and reliable manner by adaptively changing the amplification coefficient in proportion to the absolute value of the difference information amount.
【００２９】（３）本発明は、量子化の対象となる変換
係数が画像の定められた単位毎にまとまってさえおれ
ば、ブロック単位の直交変換のみならず、例えばウェー
ブレットなどのフィルタバンクの出力係数の量子化にも
適用することができるので、広範囲の応用が可能であ
り、その広範囲の応用において上記（１），（２）の効
果を実現することができる。(3) In the present invention, as long as the transform coefficients to be quantized are collected for each predetermined unit of the image, not only the orthogonal transform in block units but also the output of a filter bank such as a wavelet. Since it can also be applied to coefficient quantization, it can be applied in a wide range, and the effects (1) and (2) can be realized in the wide range of applications.
【図１】本発明の画像符号化制御方法の一実施例のブロ
ックダイヤグラムである。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an image coding control method of the present invention.
【図２】計算機シミュレーションによる本発明の実験結
果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an experimental result of the present invention by computer simulation.
１ 目標情報量ｊＴ／Ｍ ２ 発生情報量Σj ｂ（ｉ） ３ 差分情報量 ４ 増幅係数ａ ５ 増幅された差分情報量 ６ 初期バッファ占有量ｅ（０） ７ 仮想バッファ状態量ｅ（ｊ） ８ 比例定数Ｃ ９ 量子化ステップｑ（ｊ＋１） １０ 符号化処理部Ｆ（ｑ） １１ マクロブロック発生情報量ｂ（ｊ＋１） １２ ｊ番目のマクロブロックまでの発生情報量 １３，１５ メモリ １４ ｊ＋１番目のマクロブロックまでの発生情報量1 target information amount jT / M 2 generated information amount Σ j b (i) 3 difference information amount 4 amplification coefficient a 5 amplified difference information amount 6 initial buffer occupation amount e (0) 7 virtual buffer state amount e (j) 8 proportional constant C 9 quantization step q (j + 1) 10 encoding processing unit F (q) 11 macroblock generation information amount b (j + 1) 12 generation information amount up to jth macroblock 13,15 memory 14 j + 1th Amount of information generated up to macroblock
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display area H04N 1/41 B
Claims (5)
ブロック毎のフィルタバンク処理によって画像を変換符
号化し、定められた数の空間的ブロックで成るマクロブ
ロック毎の、符号化された画像情報の情報量をそれぞれ
のマクロブロックの発生情報量とし、各々のマクロブロ
ックに割りあてられている情報量を目標情報量とすると
き、変換符号化しようとするマクロブロックにおける、
目標情報量に対する発生情報量の差分の絶対値を小さく
するように、マクロブロック毎に量子化ステップを定め
る画像符号化制御方法において、量子化ステップを定め
る処理が、 符号化しようとするマクロブロックより以前の、既に符
号化が終了しているマクロブロックにおける前記差分
と、該差分に対する量子化ステップの変化率を調整する
可変の正数である増幅定数との積を演算し、 前記積に、設定された比例定数を乗算し、 該乗算結果を、前記以前のマクロブロックの量子化ステ
ップに加算する、処理を含んでいることを特徴とする画
像符号化制御方法。1. An image is divided into spatial blocks, the image is transform-encoded by filter bank processing for each spatial block, and encoded image information for each macroblock consisting of a predetermined number of spatial blocks. When the information amount of is the generated information amount of each macroblock and the information amount assigned to each macroblock is the target information amount, in the macroblock to be transform-coded,
In the image coding control method that determines the quantization step for each macroblock so that the absolute value of the difference of the generated information amount with respect to the target information amount is small, the process of defining the quantization step is performed by the macroblock to be encoded. A product of the difference in the previous macroblock that has already been encoded and an amplification constant that is a variable positive number for adjusting the change rate of the quantization step for the difference is calculated, and the product is set to the product. An image coding control method, comprising: multiplying the generated proportional constant, and adding the multiplication result to the quantization step of the previous macroblock.
じて適応的に変化させることを特徴とする、請求項１に
記載の画像符号化制御方法。2. The image coding control method according to claim 1, wherein the amplification coefficient is adaptively changed according to the magnitude of the difference.
対値に比例して変化させる、請求項２に記載の画像符号
化制御方法。3. The image coding control method according to claim 2, wherein the amplification coefficient is changed in proportion to an absolute value of the magnitude of the difference.
的ブロック単位の直交変換符号化を含んでいる、請求項
１乃至３のいずれか１項に記載の画像符号化制御方法。4. The image coding control method according to claim 1, wherein the filter bank processing includes orthogonal transform coding in spatial block units of an image.
ック毎の、ウェーブレット出力係数の符号化を含んでい
る、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像符号化
制御方法。5. The image coding control method according to claim 1, wherein the filter bank processing includes coding of wavelet output coefficients for each spatial block.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP332494A JP3289862B2 (en) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | Image coding control method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPH07212755A true JPH07212755A (en) | 1995-08-11 |
| JP3289862B2 JP3289862B2 (en) | 2002-06-10 |
Family
ID=11554185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP332494A Expired - Lifetime JP3289862B2 (en) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | Image coding control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289862B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002089492A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Moxi Digital, Inc. | Apparatus and method for compressing video |
| WO2011122285A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 株式会社メガチップス | Image encoding device |
| WO2012066836A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | 株式会社メガチップス | Image processing device |
| JP2014082772A (en) * | 2013-12-05 | 2014-05-08 | Mega Chips Corp | Image encoder |
-
1994
- 1994-01-18 JP JP332494A patent/JP3289862B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3289862B2 (en) | 2002-06-10 |
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