JPH07236146A

JPH07236146A - 画像信号符号化装置及び量子化パラメータ設定方法

Info

Publication number: JPH07236146A
Application number: JP2465994A
Authority: JP
Inventors: Makiko Konoshima; 真喜子此島; Kiichi Matsuda; 喜一松田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】高能率符号化を行う画像信号符号化装置及び
量子化パラメータ設定方法に関し、画質を劣化させるこ
となく符号化効率を向上する。【構成】量子化器２と量子化パラメータ発生器３と動
き補償器４とを含み、フレーム内符号化及びフレーム間
符号化を行う符号化処理部１と、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの
何れかを示すフレーム種別情報を出力するフレーム判定
部５と、画像信号評価部６と、量子化パラメータ補正部
７とを備え、画像信号評価部６に於いて、入力画像信号
のフレーム内相関やフレーム間相関を評価パラメータと
して出力し、Ｂフレームの時に、量子化パラメータ発生
器３からの量子化パラメータを、量子化パラメータ補正
部７に於いて評価パラメータに対応して補正して、量子
化器２に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を高能率符号
化する画像信号符号化装置及び量子化パラメータ設定方
法に関する。画像信号を高能率符号化して伝送或いは蓄
積する各種の方式が提案され、又標準化が進められてい
る。このような符号化処理に於いて予測誤差を量子化又
は予測誤差をＤＣＴ（離散コサイン変換）処理を行って
量子化する構成が採用されており、この場合の量子化パ
ラメータ（ステップサイズ）は、発生情報量に従って制
御される構成が一般的である。この量子化パラメータを
更に最適化して発生情報を減少させることが要望されて
いる。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、符号化フレームの説明図であ
り、時間軸予測モードによって、Ｉ（Ｉntra-coded）フ
レームと、Ｂ（Ｂi-directionally predictive coded）
フレームと、Ｐ（Ｐredictive coded ）フレームとがあ
り、Ｉフレームは、フレーム内符号化のみで符号化する
もので、伝送系に於いては、最初のフレームがＩフレー
ムとなり、又蓄積系では、任意の位置から再生できるよ
うに、所定数のフレーム毎にＩフレームとする。又Ｐフ
レームは、矢印で示すように、過去のＩフレーム又は過
去のＰフレームを参照フレームとしてフレーム間符号化
を行うフレームである。

【０００３】又Ｂフレームは、実線の矢印と点線の矢印
とによって示すように、時間的に前のＩフレームと後の
Ｐフレーム、又は時間的に前後のＰフレームの二つを参
照フレームとしてフレーム間符号化を行うフレームであ
る。このＢフレームは、Ｉ，Ｐフレーム間又はＰフレー
ム間に一つ或いは複数配置することができる。

【０００４】図１２は従来例の説明図であり、入力画像
信号はフレームメモリ４３に１フレーム分又は複数フレ
ーム分蓄積される。又フレーム同期信号等をカウントす
るカウンタ４１のカウント内容を基に、フレーム判定器
４２に於いて符号化処理をＩ，Ｐ，Ｂフレームの何れに
するかを判定する。その判定出力信号のフレームの種別
情報を、動き補償器４４と可変遅延器４５とフレームメ
モリ４３，４６と可変長符号器４９と加えて、その種別
情報に対応した制御を行う。

【０００５】又フレームメモリ４３から読出した画像信
号と、可変遅延器４５を介したフレームメモリ４６から
の予測値とを加算器５５に加えて両者の差分の予測誤差
を求め、符号器４７に於いて、ＤＣＴ（離散コサイン変
換），ベクトル量子化，ＰＣＭ等の符号化を行い、その
符号化出力信号を量子化器４８により量子化する。又量
子化出力信号を逆量子化器５２により逆量子化し、復号
器５３により符号器４７と逆の処理により復号し、加算
器５６により予測値と加算し、その加算出力信号を局部
復号信号としてフレームメモリ４６に蓄積する。

【０００６】量子化出力信号を可変長符号器４９に加え
て可変長符号化し、バッファ５４を介して伝送するか、
又は蓄積する。又情報量カウンタ５０は、バッファ５４
の残容量又は蓄積情報量をカウントするもので、量子化
パラメータ発生器５１は、その情報量カウンタ５０のカ
ウント内容を基に、量子化器４８に加える量子化パラメ
ータ（量子化ステップサイズ）を出力し、発生情報量が
均一化されるように制御する。

【０００７】又動き補償器４４は、フレームメモリ４
３，４６からの画像信号のブロック対応に動き補償を行
うもので、その動き補償器４４からの動きベクトルによ
って可変遅延器４５の遅延時間を制御し、又その動きベ
クトルを可変長符号器４９に加えて可変長符号化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの
中のＢフレームは、時間的に前後のフレームから動き補
償等の予測を行うものであるから、比較的少ないビット
レートでも、画像を再生する場合に視覚的には充分な画
質を得ることができる。しかし、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームに
ついての量子化パラメータは、情報量カウンタ５０のカ
ウント内容に従って設定されるものである。即ち、画像
信号の性質やフレーム種類に関係なく、同一の量子化パ
ラメータを設定するものであるから、再生画像の画質を
劣化させることなく、符号化効率を向上することができ
なかった。本発明は、画像信号の性質とフレーム種類と
に対応して量子化パラメータを設定して、符号化効率を
向上することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の画像信号符号化
装置及び量子化パラメータ設定方法は、図１を参照して
説明すると、（１）フレーム内符号化を行うＩフレーム
と、一つの参照フレームを用いてフレーム間符号化を行
うＰフレームと、複数の参照フレームを用いてフレーム
間符号化を行うＢフレームとを組合せて符号化を行う画
像信号符号化装置に於いて、量子化器２と量子化パラメ
ータ発生器３と動き補償器４とを含み、フレーム内符号
化及びフレーム間符号化を行う符号化処理部１と、Ｉ，
Ｐ，Ｂフレームの何れかを示すフレーム種別情報を出力
するフレーム判定部５と、このフレーム判定部５からの
フレーム種別情報がＢフレームを示す時の画像信号を評
価する画像信号評価部６と、この画像信号評価部６から
の評価パラメータと、フレーム判定部５からのフレーム
種別情報とを基に、量子化パラメータ発生器３からの量
子化パラメータを補正処理して、量子化器２に加える量
子化パラメータ補正部７とを設けた。

【００１０】（２）画像信号評価部６は、フレーム判定
部５からのフレーム種別情報と共に、入力画像信号と動
き補償器４からの動きベクトルと予測誤差との少なくと
も何れか一つを入力し、フレーム内の相関又はフレーム
間の相関の何れか一方又は両方を評価パラメータとして
出力する構成を備えている。

【００１１】（３）量子化器２と量子化パラメータ発生
器３と動き補償器４とを含み、フレーム内符号化及びフ
レーム間符号化を行う符号化処理部１と、Ｉ，Ｐ，Ｂフ
レームの何れのフレームかを示すフレーム種別情報を出
力するフレーム判定部５と、画像信号評価部６と、量子
化パラメータ補正部７とを備え、フレーム内符号化を行
うＩフレームと、一つの参照フレームを用いてフレーム
間符号化を行うＰフレームと、複数の参照フレームを用
いてフレーム間符号化を行うＢフレームとを組合せて符
号化を行う画像信号符号化装置の量子化パラメータ設定
方法に於いて、画像信号評価部６からフレーム内相関又
はフレーム間相関の少なくとも何れか一方を評価パラメ
ータとして出力し、フレーム判定部５からのフレーム種
別情報がＢフレームを示す時に、評価パラメータに対応
した倍率で量子化パラメータ発生部３からの量子化パラ
メータを量子化パラメータ補正部７に於いて補正し、量
子化器２の量子化パラメータとして設定する過程を含む
ものである。

【００１２】（４）又入力画像信号のブロック内の分散
を求め、このブロック内の分散のフレーム内の平均値
を、評価パラメータの中のフレーム内の相関を表すパラ
メータとすることができる。

【００１３】（５）又入力画像信号に対する予測誤差の
絶対値の累積値を、評価パラメータの中のフレーム間の
相関を表すパラメータとすることができる。

【００１４】（６）又動き補償器４からの動きベクトル
と、この動きベクトルに対応するブロックの周囲のブロ
ックの動きベクトルとの差分が総て所定値以内のブロッ
ク数を累積して、評価パラメータの中のフレーム間の相
関を表すパラメータとすることができる。

【００１５】（７）又フレーム間の相関が大きく且つフ
レーム内の相関が大きい評価パラメータの場合に、量子
化パラメータ発生器３からの量子化パラメータを補正す
る倍率を小さく設定し、フレーム間の相関が小さく且つ
フレーム内の相関が小さい場合に、量子化パラメータ発
生器３からの量子化パラメータを補正する倍率を大きく
設定することができる。

【００１６】

【作用】

（１）符号化処理部１の量子化パラメータ発生器３は、
符号化による発生情報量に従った量子化パラメータ（量
子化ステップサイズ）を発生するものであり、画像信号
評価部６は、入力画像信号のフレーム内相関やフレーム
間相関等の性質を示す評価パラメータを出力する。又量
子化パラメータ補正部７は、フレーム判定部５からのフ
レーム種別情報がＢフレームを示す時に、評価パラメー
タに従って量子化パラメータ発生器３からの量子化パラ
メータを補正する。即ち、Ｂフレームは、その前後の複
数のフレームを参照フレームとしてフレーム間符号化を
行うものであり、ＩフレームやＰフレームに比較して量
子化ステップサイズを大きくしても、再生画像の画質の
劣化が少ない。そこで、入力画像信号の性質を評価し、
且つＢフレームの時に、量子化ステップサイズを大きく
するように量子化パラメータを補正する。

【００１７】（２）又画像信号評価部６は、フレーム判
定部５からのフレーム種別情報がＢフレームを示す時
に、入力画像信号，動きベクトル，予測誤差の少なくと
も何れか一つを入力して、入力画像信号の場合は、ブロ
ック毎の分散等を求めてフレーム内の相関を表すパラメ
ータを得ることができ、又動きベクトル又は予測誤差の
場合はフレーム間の相関を表すパラメータを得ることが
できる。

【００１８】（３）又画像信号評価部６からフレーム内
相関又はフレーム間相関の何れか一方又は両方を入力画
像信号の評価パラメータとして出力する。そして、フレ
ーム判定部５からのフレーム種別情報がＢフレームを示
す時に、量子化パラメータ発生器３からの量子化パラメ
ータを、量子化パラメータ補正部７に於いて補正して、
量子化器２の量子化パラメータとして設定する。従っ
て、Ｂフレームの時の画像信号の性質に対応して発生情
報量を抑圧できる量子化パラメータを、量子化器２に設
定することができる。

【００１９】（４）又入力画像信号の１フレームを複数
のブロックに分割し、各ブロック内の分散を求め、各分
散の１フレーム内の平均値を求める。この平均値が小さ
いことは、フレーム内の相関が大きいことを示すことな
る。従って、この平均値を評価パラメータの中のフレー
ム内の相関を表すパラメータとすることができる。

【００２０】（５）又入力画像信号と動き補償等を含む
予測値との差分の予測誤差を求め、その予測誤差の絶対
値の累積値を求める。１フレームついての予測誤差の絶
対値の累積値が大きいことは、フレーム間相関が小さい
ことを示し、反対に累積値が小さいことは、フレーム間
相関が大きいことを示す。従って、これを評価パラメー
タの中のフレーム内の相関を表すパラメータとすること
ができる。

【００２１】（６）又周囲のブロックの動きベクトルの
差分が総て所定値以内のブロック数が多いことは、フレ
ーム間の相関が大きいことを示すことになる。従って、
このようなブロック数を累積することにより、評価パラ
メータの中のフレーム間の相関を表すパラメータとする
ことができる。

【００２２】（７）又フレーム間の相関が大きく且つフ
レーム内の相関が大きい評価パラメータが得られた時、
量子化ステップサイズを大きくすると、視覚的に不自然
な感を与える場合が多いから、量子化パラメータの補正
の倍率を小さくする。又フレーム間の相関が小さく且つ
フレーム内の相関が小さい場合は、量子化パラメータの
補正の倍率を大きくして、Ｂフレームについての符号化
の発生情報量を低減して、符号化効率を改善する。

【００２３】

【実施例】図２は本発明の実施例の説明図であり、１１
はカウンタ、１２はＩ，Ｐ，Ｂフレームを判定するフレ
ーム判定器、１３はフレームメモリ、１４は動き補償
器、１５は可変遅延器、１６はフレームメモリ、１７は
符号器、１８は量子化器、１９は可変長符号器、２０は
情報カウンタ、２１は量子化パラメータ発生器、２２は
逆量子化器、２３は復号器、２４はバッファ、２５は画
像信号評価器、２６は量子化パラメータ補正器、２７は
メモリ、２８，２９は加算器である。

【００２４】この実施例は、図１２に示す従来例の構成
に、画像信号評価器２５と、量子化パラメータ補正器２
６と、メモリ２７とを追加した場合を示す。又図１に於
ける符号化処理部１は、動き補償器１４，可変遅延器１
５，フレームメモリ１６，符号器１７，量子化器１８，
可変長符号器１９，情報量カウンタ２０，量子化パラメ
ータ発生器２１，逆量子化器２２，復号器２３，加算器
２８，２９等を含む構成に相当する。又図１のフレーム
判定部５と画像信号評価部６と量子化パラメータ補正部
７とは、フレーム判定器１２と画像信号評価器２５と量
子化パラメータ補正器２６とに対応する。

【００２５】画像信号評価器２５は、フレームメモリ１
３からの画像信号と、フレーム判定器１２からのフレー
ム種別情報と、加算器２８からの画像信号と予測値との
差分の予測誤差と、動き補償器１４からの動きベクトル
とを入力して、画像信号の評価を行い、その評価結果の
評価パラメータを量子化パラメータ補正器２６に加え
る。又情報量カウンタ２０のカウント内容に対応して、
量子化パラメータ発生器２１から量子化パラメータ（量
子化ステップサイズ）を発生して量子化パラメータ補正
器２６に加える。この量子化パラメータ補正器２６に於
いて、量子化パラメータを評価パラメータに対応して補
正し、その補正した量子化パラメータを量子化器１８に
設定する。

【００２６】又メモリ２７は、画像信号評価器２５から
の評価パラメータを蓄積するものであり、画像信号評価
器２５に於いて過去の評価パラメータも用いて入力画像
信号の評価を行う場合に、メモリ２７から過去の評価パ
ラメータを読出して用いることになる。又符号化遅延が
許容されないような場合は、メモリ２７に蓄積された過
去の評価パラメータを用いて、量子化パラメータ補正器
２６に於ける量子化パラメータの補正を行わせることが
できる。

【００２７】図３，図４，図５は本発明の実施例のフロ
ーチャートを示し、フレームメモリ１３からの符号化フ
レームＦ（ｐｘ，ｐｙ）と、動き補償器１４からの動き
ベクトルＸ（ｂｘ），Ｙ（ｂｙ）とを画像信号評価器２
５に入力する（Ａ１）。なお、ｐｘは横方向の画素数、
ｐｙは縦方向の画素数、ｂｘは横方向のブロック数、ｂ
ｙは縦方向のブロック数を示す。従って、Ｆ（ｐｘ，ｐ
ｙ）は１フレーム分のデータを示し、Ｘ（ｂｘ），Ｙ
（ｂｙ）はブロック対応のｘ方向（横方向）及びｙ方向
（縦方向）の動きベクトル成分を示す。又Ｂフレームに
ついては、動きベクトルが参照フレーム数分だけ生じる
ことになるが、何れか一つの参照フレームに対応した動
きベクトルを選択する。

【００２８】次に８×８画素のブロックに分割し、ブロ
ック毎の分散ｖ（ｂｘ，ｂｙ）を調べる処理を行う（Ａ
２）。即ち、画素の横方向の変数ｐｉを初期値の１とし
（Ａ３）、次に画素の縦方向の変数ｐｊを初期値の１と
する（Ａ４）。

【００２９】次に、ステップ（Ａ５）に示すように、平
均値Ｆを求め、そして、ブロック毎の分散ｖ（ｐｉ／８
＋１，ｐｊ／８＋１）を求める。次に、ｐｊ＝ｐｊ＋８
とし（Ａ６）、次にｐｊ＞ｐｙか否かを判定し（Ａ
７）、画素の縦方向の変数ｐｊが縦方向の画素数ｐｙを
超えない場合はステップ（Ａ５）に戻り、又超えた場合
は、ｐｉ＝ｐｉ＋８とし（Ａ８）、次にｐｉ＞ｐｘか否
かを判定し（Ａ９）、画素の横方向の変数ｐｉが横方向
の画素数ｐｘを超えない場合はステップ（Ａ４）に戻
り、又超えた場合はステップ（Ａ１０）に移行する。

【００３０】ステップ（Ａ１０）（図４参照）に於いて
は、フレーム内での分散の平均値Ｖを求める。即ち、ブ
ロックの横方向の変数をｂｉ、ブロックの縦方向の変数
をｂｊとしてブロック毎の分散ｖ（ｂｉ，ｂｊ）につい
て、ｂｉを１からｂｘまで累積し、且つｂｊを１からｂ
ｙまで累積し、（ｂｘ×ｂｙ）で除算して、分散の平均
値Ｖを求める。このＶがフレーム間の相関を表すパラメ
ータとなる。

【００３１】次に動きベクトルからフレーム間の相関を
調べる（Ａ１１）。即ち、相関を示すパラメータＣを初
期値の０とし（Ａ１２）、次にブロックの横方向の変数
ｂｉを初期値の１とし（Ａ１３）、次にブロックの縦方
向の変数ｂｊを初期値の１とし（Ａ１４）、動きベクト
ルＸ（ｂｉ，ｂｊ）と、その動きベクトルのブロックの
上下左右に隣接するブロックの動きベクトルとの差分の
絶対値が、閾値ａより小さいか否かを判定する。総ての
絶対値が閾値ａより小さい時に、Ｃ＝Ｃ＋１とする（Ａ
１６）。即ち、隣接する動きベクトルが近似している場
合、フレーム間の相関があることを示し、Ｃをカウント
アップする。又一つでも絶対値が閾値ａより小さくない
時は、ステップ（Ａ１７）に移行する。

【００３２】ステップ（Ａ１６）又はステップ（Ａ１
５）の次のステップ（Ａ１７）に於いては、ブロックの
縦方向の変数ｂｊ＝ｂｊ＋１とし、次にｂｊ＞ｂｙか否
かを判定する（Ａ１８）。ブロックの縦方向の変数ｂｊ
が縦方向のブロック数ｂｙを超えない場合はステップ
（Ａ１５）に移行し、超えた場合はステップ（Ａ１９）
に移行する。このステップ（Ａ１９）では、ｂｉ＝ｂｉ
＋１とし、次にｂｉ＞ｂｘか否かを判定し（Ａ２０）、
ブロックの横方向の変数ｂｉが横方向のブロック数ｂｘ
を超えない場合はステップ（Ａ１４）に移行し、超えた
場合はステップ（Ａ２１）に移行する。即ち、フレーム
内の相関を表すパラメータＶと、フレーム間の相関を表
すパラメータＣとを出力する。

【００３３】図６は本発明の他の実施例の要部フローチ
ャートを示し、図３のステップ（Ａ５）に於いて求めた
ブロック毎の分散を基に、フレーム内の相関を表すパラ
メータＶを求める処理を示すもので、先ず、Ｖ＝０とし
（Ｂ１）、ｂｉ，ｂｊをそれぞれ初期値の１とする（Ｂ
２），（Ｂ３）。次に動きベクトルｖ（ｂｉ，ｂｊ）が
閾値ＴＨａを超えているか否かを判定し（Ｂ４）、超え
ていない場合はｂｊ＝ｂｊ＋１とし（Ｂ５）、又超えて
いる場合は、Ｖ＝Ｖ＋１とし（Ｂ６）、次にｂｊ＝ｂｊ
＋１とする（Ｂ５）。

【００３４】次にｂｊ＞ｂｙか否かを判定し（Ｂ７）、
ブロックの縦方向の変数ｂｊが縦方向のブロック数ｂｙ
を超えない場合はステップ（Ｂ４）に移行し、超えた場
合はステップ（Ｂ８）に移行して、ｂｉ＝ｂｉ＋１とす
る。そして、ｂｉ＞ｂｘか否かを判定し（Ｂ９）、横方
向の変数ｂｉが横方向のブロック数ｂｘを超えない場合
はステップ（Ｂ３）に移行し、超えた場合は、順次ステ
ップ（Ｂ６）の処理を行った値のＶを、フレーム内の相
関を表すパラメータとして出力する。

【００３５】図７は本発明の他の実施例の要部フローチ
ャートを示し、図３のステップ（Ａ１１）〜（Ａ２１）
によるフレーム間の相関を示すパラメータＣを求める処
理と異なる処理の実施例を示す。予測誤差（図２の加算
器２８の出力信号）Ｇ（ｐｘ，ｐｙ）を入力とし（Ｃ
１）、初期値としてＣ＝０とする（Ｃ２）。次に、画素
の横方向の変数ｐｉを初期値の１とし（Ｃ３）、次に、
画素の縦方向の変数ｐｊを初期値の１として（Ｃ４）、
予測誤差Ｇ（ｐｘ，ｐｙ）の絶対値を累算することによ
り、パラメータＣとする（Ｃ５）。

【００３６】次に、ｐｊ＝ｐｊ＋１とし（Ｃ６）、ｐｊ
＞ｐｙか否かを判定し、ｐｊ＞ｐｙでない場合はステッ
プ（Ｃ５）に移行し、ｐｊ＞ｐｙの場合は、ｐｉ＝ｐｉ
＋１とし（Ｃ８）、ｐｉ＞ｐｘか否かを判定し、ｐｉ＞
ｐｘでない場合はステップ（Ｃ４）に移行し、ｐｉ＞ｐ
ｘの場合は、ステップ（Ｃ５）による順次累積された値
Ｃをフレーム間の相関を表すパラメータＣとして出力す
る。

【００３７】図８は本発明の一実施例の量子化パラメー
タ補正処理のフローチャートを示し、分散のパラメータ
Ｖ、即ち、フレーム内の相関を表すパラメータＶと、動
きベクトルのパラメータＣ、即ち、フレーム間の相関を
表すパラメータＣと、ＩＰＢ符号化フレームの種類を表
すパラメータ、即ち、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの種別を示す
フレーム種別情報と、元の量子化パラメータＱ、即ち、
量子化パラメータ発生器２１（図２参照）からの量子化
パラメータとを入力する（Ｄ１）。

【００３８】次に、ＩＰＢ＝Ｂか否か、即ち、フレーム
種別情報がＢフレームを示すか否かを判定する（Ｄ
２）。Ｂフレームでない場合は、元の量子化パラメータ
Ｑを量子化器１８（図２参照）に加える量子化パラメー
タＱ’とする（Ｄ３）。

【００３９】又Ｂフレームの場合は、フレーム間の相関
を表すパラメータＣが閾値ＴＨ１を超えているか否かを
判定する（Ｄ４）。Ｃ＞ＴＨ１の場合、類似した動きベ
クトルが周囲に多い場合で、フレーム間の相関が大きい
ことを示す。又ステップ（Ｄ５），（Ｄ８）に於いて
は、フレーム内の相関を表すパラメータＶが閾値ＴＨ２
を超えているか否かを判定する。Ｖ＞ＴＨ２の場合、分
散の平均値が閾値より大きいから、フレーム内の相関が
小さいことを示す。

【００４０】そこで、Ｃ＞ＴＨ１、即ち、フレーム間の
相関が大きく、且つＶ＞ＴＨ２、即ち、フレーム内の相
関が小さい場合は、Ｑ’＝ｗ×Ｑとし（Ｄ６）、又Ｃ＞
ＴＨ１で、且つＶ＞ＴＨ２でない場合、即ち、フレーム
内の相関が大きい場合、Ｑ’＝ｕ×Ｑとし（Ｄ７）、又
Ｃ＞ＴＨ１でなく、即ち、フレーム間の相関が小さく、
且つＶ＞ＴＨ２の場合は、Ｑ’＝ｚ×Ｑとし（Ｄ１
０）、Ｃ＞ＴＨ１でなく、且つＶ＞ＴＨ２でない場合
は、Ｑ’＝ｙ×Ｑとする（Ｑ９）。そして、補正した量
子化パラメータＱ’を量子化器１８（図２参照）に加え
ることになる。

【００４１】前述の係数ｕ，ｗ，ｚ，ｙは、量子化パラ
メータＱの倍率であり、フレーム間の相関が大きい場
合、又はフレーム内の相関が大きい場合に、量子化パラ
メータＱの倍率の変化について視覚特性が敏感となるか
ら、その倍率をあまり大きくすることができないもので
ある。このような点を考慮して、少なくとも１より大き
い値に選定され、例えば、ｚ＞ｙ＞ｕ＞ｗの関係で設定
することができる。

【００４２】図９は本発明の他の実施例の量子化パラメ
ータ補正処理のフローチャートを示し、分散のパラメー
タＶ、即ち、フレーム内の相関を表すパラメータＶと、
ＩＰＢ符号化フレームの種類を表すパラメータ、即ち、
Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの種別を示すフレーム種別情報と、
元の量子化パラメータＱ、即ち、量子化パラメータ発生
器２１（図２参照）からの量子化パラメータとを入力す
る（Ｅ１）。

【００４３】そして、ＩＰＢ＝Ｂか否かを判定し（Ｅ
２）、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの種別がＢフレームでない場
合、即ち、Ｉフレームか又はＰフレームの場合、Ｑ’＝
Ｑとする（Ｅ３）。又Ｂフレームの場合、Ｖ＞ＴＨ２か
否かを判定し（Ｅ４）、Ｖ＞ＴＨ２の場合、即ち、フレ
ーム内の相関が大きい場合に、Ｑ’＝α×Ｑとする（Ｅ
６）。又Ｖ＞ＴＨ２でない場合、即ち、フレーム内の相
関が小さい場合に、Ｑ’＝β×Ｑとする（Ｅ５）。そし
て、ステップ（Ｅ３），（Ｅ５），（Ｅ６）に於いて補
正した量子化パラメータＱ’を出力し（Ｅ７）、量子化
器１８（図２参照）に加える。この場合の量子化パラメ
ータＱの倍数α，βについても、視覚特性を考慮して１
以上の値に設定する。

【００４４】図１０は本発明の更に他の実施例の量子化
パラメータ補正処理のフローチャートを示し、動きベク
トルのパラメータＣ、即ち、フレーム間の相関を表すパ
ラメータＣと、ＩＰＢ符号化フレームの種類を表すパラ
メータ、即ち、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの種別を示すフレー
ム種別情報と、元の量子化パラメータＱ、即ち、量子化
パラメータ発生器２１（図２参照）からの量子化パラメ
ータとを入力する（Ｆ１）。

【００４５】そして、ＩＰＢ＝Ｂか否かを判定し（Ｆ
２）、Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの種別がＢフレームでない場
合、即ち、Ｉフレームか又はＰフレームの場合、Ｑ’＝
Ｑとする（Ｆ３）。又Ｂフレームの場合、Ｃ＞ＴＨ１か
否かを判定し（Ｆ４）、Ｃ＞ＴＨ１の場合、Ｑ’＝δ×
Ｑとし（Ｆ５）、又Ｃ＞ＴＨ１でない場合、Ｑ’＝γ×
Ｑとし（Ｆ６）、ステップ（Ｆ３），（Ｆ５），（Ｆ
６）に於いて補正した量子化パラメータＱ’を出力する
（Ｆ７）。

【００４６】本発明は、前述の実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば、シーンチェンジ等の場合に、
Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの切替えを行う構成に対しても、Ｂ
フレームとして符号化する場合に、画像信号の評価パラ
メータを用いて量子化パラメータの補正を行うことも可
能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、Ｉ，
Ｐ，Ｂフレームを組合せて符号化する画像信号符号化装
置に於いて、画像信号評価部６に於いて入力画像信号の
性質を示すフレーム内相関やフレーム間相関等の評価パ
ラメータを求め、量子化パラメータ発生器３からの量子
化パラメータを、評価パラメータに対応して、量子化パ
ラメータ補正部７に於いて補正するもので、複数の参照
フレームを用いてフレーム間符号化を行うＢフレームに
対して無駄な情報量を割当てることがなくなり、且つ再
生画像の画質の劣化もなく、符号化効率を向上できる利
点がある。

【００４８】又入力画像信号のフレーム内相関とフレー
ム相関との何れか一方又は両方を含む評価パラメータを
求め、フレーム判定部５からのフレーム種別情報がＢフ
レームを示す時に、評価パラメータに対応した倍率で、
量子化パラメータ発生器３からの量子化パラメータを補
正することにより、単にＢフレームであることのみでな
く、フレーム内相関やフレーム間相関等の評価を行っ
て、量子化パラメータを補正して設定するものであるか
ら、再生画像の画質を劣化させることなく、符号化効率
を向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例の説明図である。

【図３】本発明の実施例のフローチャートである。

【図４】本発明の実施例のフローチャートである。

【図５】本発明の実施例のフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例の要部フローチャートであ
る。

【図７】本発明の他の実施例の要部フローチャートであ
る。

【図８】本発明の一実施例の量子化パラメータ補正処理
のフローチャートである。

【図９】本発明の他の実施例の量子化パラメータ補正処
理のフローチャートである。

【図１０】本発明の更に他の実施例の量子化パラメータ
補正処理のフローチャートである。

【図１１】符号化フレームの説明図である。

【図１２】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１符号化処理部２量子化器３量子化パラメータ発生器４動き補償器５フレーム判定部６画像信号評価部７量子化パラメータ補正部

───────────────────────────────────────────────────── 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 11/04 Ｂ 7337−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーム内符号化を行うＩフレームと、
一つの参照フレームを用いてフレーム間符号化を行うＰ
フレームと、複数の参照フレームを用いてフレーム間符
号化を行うＢフレームとを組合せて符号化を行う画像信
号符号化装置に於いて、量子化器（２）と量子化パラメータ発生器（３）と動き
補償器（４）とを含み、前記フレーム内符号化及びフレ
ーム間符号化を行う符号化処理部（１）と、前記Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの何れかを示すフレーム種別情
報を出力するフレーム判定部（５）と、該フレーム判定部（５）からのフレーム種別情報が前記
Ｂフレームを示す時の画像信号を評価する画像信号評価
部（６）と、該画像信号評価部（６）からの評価パラメータと、前記
フレーム判定部（５）からのフレーム種別情報を基に、
前記量子化パラメータ発生器（３）からの量子化パラメ
ータを補正処理して、前記量子化器（２）に加える量子
化パラメータ補正部（７）とを設けたことを特徴とする
画像信号符号化装置。
【請求項２】前記画像信号評価部（６）は、前記フレ
ーム判定部（５）からのフレーム種別情報と共に、入力
画像信号と前記動き補償器（４）からの動きベクトルと
予測誤差との少なくとも何れか一つを入力し、フレーム
内の相関又はフレーム間の相関の何れか一方又は両方を
評価パラメータとして出力する構成を有することを特徴
とする請求項１記載の画像信号符号化装置。
【請求項３】量子化器（２）と量子化パラメータ発生
器（３）と動き補償器（４）とを含み、フレーム内符号
化及びフレーム間符号化を行う符号化処理部（１）と、
Ｉ，Ｐ，Ｂフレームの何れのフレームかを示すフレーム
種別情報を出力するフレーム判定部（５）と、画像信号
評価部（６）と、量子化パラメータ補正部（７）とを備
え、フレーム内符号化を行うＩフレームと、一つの参照
フレームを用いてフレーム間符号化を行うＰフレーム
と、複数の参照フレームを用いてフレーム間符号化を行
うＢフレームとを組合せて符号化を行う画像信号符号化
装置の量子化パラメータ設定方法に於いて、前記画像信号評価部（６）からフレーム内相関又はフレ
ーム間相関の少なくとも何れか一方を評価パラメータと
して出力し、前記フレーム判定部（５）からのフレーム
種別情報がＢフレームを示す時に、前記評価パラメータ
に対応した倍率で前記量子化パラメータ発生器（３）か
らの量子化パラメータを前記量子化パラメータ補正部
（７）に於いて補正し、前記量子化器（２）の量子化パ
ラメータとして設定する過程を含むことを特徴とする量
子化パラメータ設定方法。
【請求項４】入力画像信号のブロック内の分散を求
め、該ブロック内の分散のフレーム内の平均値を、前記
評価パラメータの中のフレーム内の相関を表すパラメー
タとすることを特徴とする請求項３記載の量子化パラメ
ータ設定方法。
【請求項５】入力画像信号に対する予測誤差の絶対値
の累積値を、前記評価パラメータの中のフレーム内の相
関を表すパラメータとすることを特徴とする請求項３記
載の量子化パラメータ設定方法。
【請求項６】前記動き補償器（４）からの動きベクト
ルと、該動きベクトルに対応するブロックの周囲のブロ
ックの動きベクトルとの差分が総て所定値以内のブロッ
ク数を累積して、前記評価パラメータの中のフレーム間
の相関を表すパラメータとすることを特徴とする請求項
３記載の量子化パラメータ設定方法。
【請求項７】フレーム間の相関が大きく且つフレーム
内の相関が大きい前記評価パラメータの場合に、前記量
子化パラメータ発生器（３）からの量子化パラメータを
補正する倍率を小さく設定し、フレーム間の相関が小さ
く且つフレーム内の相関が小さい場合に、前記量子化パ
ラメータ発生器（３）からの量子化パラメータを補正す
る倍率を大きく設定することを特徴とする請求項３記載
の量子化パラメータ設定方法。