JPH08256337A - 動画像符号化装置 - Google Patents

動画像符号化装置

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JPH08256337A
JPH08256337A JP5719795A JP5719795A JPH08256337A JP H08256337 A JPH08256337 A JP H08256337A JP 5719795 A JP5719795 A JP 5719795A JP 5719795 A JP5719795 A JP 5719795A JP H08256337 A JPH08256337 A JP H08256337A
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JP
Japan
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mode
motion
image quality
step size
quantization step
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5719795A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Ito
康行 伊藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH08256337A publication Critical patent/JPH08256337A/ja
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 CIFモードとQCIFモード以外に画質重
視モード、標準モード、動き重視モードのようなモード
に応じて画像データを圧縮する。 【構成】 CIF信号又はQCIF信号は離散コサイン
変換部3により8×8画素のブロック単位で64個のD
CT変換係数に変換され、閾値制御部8では画質重視モ
ード、標準モード、動き重視モードと顔領域検出部2に
より検出された領域に応じて異なる6種類の閾値より小
さいDCT変換係数が「0」に置き換えられる。画質重
視モードでは閾値を比較的小さくしてDCT変換係数を
余り多く「0」に置き換えず、標準モードでは閾値を中
程度に設定し、動き重視モードでは閾値を比較的を大き
くしてDCT変換係数を多く「0」に置き換える。ま
た、各モードにおいて顔領域では閾値を比較的小さく
し、顔領域以外では閾値を比較的を大きくする。

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
話装置などにおいて映像信号を圧縮符号化する動画像符
号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の動画像符号化フォーマ
ットとして、CCITT(国際電信電話諮問委員会)勧
告H.261では1ライン当たりの画素数と1画面のラ
イン数はそれぞれCIF(Common Intermediate Forma
t)信号では352画素/ライン、288ライン/画面
に規定され、Q(Quarter )CIF信号では176画素
/ライン、144ライン/画面に規定されている。すな
わち、CIF信号の解像度はQCIF信号の4倍である
ので画質が優れており、これに対し、QCIF信号の解
像度はCIF信号の1/4であるのでその分だけ多く情
報を送ることができ、したがって、動きに追従すること
ができる。
【0003】従来、この種の符号化方法では、画像デー
タの8×8画素が二次元離散コサイン変換(DCT)さ
れ、64個のDCT変換係数が量子化され、次いでこの
64個のDCT変換係数のうち、回線速度や量子化ステ
ップサイズにより決められた所定の閾値より小さいDC
T変換係数が「0」に変換された後量子化される。ここ
で、64個のDCT変換係数のうち高周波成分は、復号
の際にそれほど重要な信号成分ではなく、可変長符号化
をより効率的に行うために「0」に近い係数はできるだ
け多く「0」にした方が望ましい。したがって、所定の
閾値より小さい変換係数は強制的に「0」にする閾値処
理により、静止画において蛍光灯のフリッカ等の影響に
より余分な情報量が発生して画質が劣化することを防止
することができる。
【0004】このように1画面において所定の閾値によ
り処理され、量子化されたデータは可変長符号化され、
符号が送信バッファを介して送信される。この場合、送
信バッファに蓄積されている符号量が多くなると量子化
ステップサイズが粗く、他方、符号量が少なくなると量
子化ステップサイズが細かくなるように制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
動画像符号化装置では、CIF信号及びQCIF信号で
は解像度が規定されているのでCIFモードとQCIF
モード以外に画質重視モード、標準モード、動き重視モ
ードのようなモードに応じて画像データを圧縮すること
ができないという問題点がある。
【0006】本発明は上記従来の問題点に鑑み、画質重
視モード、標準モード、動き重視モードのようなモード
に応じて画像データを圧縮することができる動画像符号
化装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は上
記目的を達成するために、入力画像データをDCT変換
して直流成分から高周波成分までの複数のDCT変換係
数を出力するDCT変換手段と、前記DCT変換手段に
より変換されたDCT変換係数のうち、画質重視モード
では比較的小さい閾値より小さいDCT変換係数を
「0」に変換し、動き重視モードでは比較的大きい閾値
より小さいDCT変換係数を「0」に変換する閾値処理
手段とを有することを特徴とする。
【0008】請求項2記載の発明は、更に、1画面にお
ける入力画像データの動画像領域と動画像領域以外の領
域を検出する検出手段を有し、前記閾値処理手段は画質
重視モード及び動き重視モードにおいて動画像領域の閾
値を動画像領域以外の領域より大きくすることを特徴と
する。
【0009】請求項3記載の発明は、更に、前記閾値処
理手段が、標準モードでは前記画質重視モード及び動き
重視モードの各閾値の中間の閾値より小さいDCT変換
係数を「0」に変換することを特徴とする。
【0010】請求項4記載の発明は、更に、前記閾値処
理手段により処理されたDCT変換係数を可変の量子化
ステップサイズで量子化する量子化手段と、前記量子化
手段により量子化されたデータを可変長符号化する手段
と、前記可変長符号化されたデータを蓄積して送信する
と共に、蓄積符号量が比較的多い場合に前記量子化ステ
ップサイズが粗くなるように制御し、蓄積符号量が比較
的少ない場合に前記量子化ステップサイズが細かくなる
ように制御する送信バッファと、画質重視モードにおけ
る前記量子化ステップサイズの上限値を動き重視モード
より低く設定する上限値設定手段とを備えたことを特徴
とする。
【0011】請求項5記載の発明は、更に、前記上限値
設定手段が、標準モードにおける前記量子化ステップサ
イズの上限値を画質重視モード及び動き重視モードにお
ける各上限値の中間の値に設定することを特徴とする。
【0012】請求項6記載の発明は、更に、前記上限値
設定手段が、CIFモードにおける前記量子化ステップ
サイズの上限値をQCIFモードより高くすることを特
徴とする。
【0013】
【作用】請求項1記載の発明では、画質重視モードでは
比較的小さい閾値より小さいDCT変換係数が「0」に
変換され、動き重視モードでは比較的大きい閾値より小
さいDCT変換係数が「0」に変換されて量子化され
る。したがって、画質重視モードではDCT変換係数が
余り多く「0」に変換されないので高周波成分がカット
されないで情報量が多くなり、シャープな画像で再生す
ることができる。また、動き重視モードではDCT変換
係数が多く「0」に変換されるので情報量が少なくな
り、単位時間当たりに送信可能なフレーム数が増加して
動きに追従した画像で再生することができる。
【0014】請求項2記載の発明では、画質重視モード
及び動き重視モードにおいて動画像領域の閾値を動画像
領域以外の領域より大きくするので、動画像領域を更に
動きに追従した画像で再生することができると共に受信
バッファ内の蓄積符号量の変化を抑制することができ、
また、顔などの動画像領域以外の領域を更にシャープな
画像で再生することができる。
【0015】請求項3記載の発明では、標準モードの閾
値を画質重視モード及び動き重視モードの各閾値の中間
の値に設定するので画質重視モードと動き重視モードの
中間の画像で再生することができる。
【0016】請求項4記載の発明では、画質重視モード
における量子化ステップサイズの上限値を動き重視モー
ドより低く設定するので、画質重視モードと動き重視モ
ードの各画像で再生することができる。
【0017】請求項5記載の発明では、標準モードの量
子化ステップサイズの上限値を画質重視モードと動き重
視モードの中間の値に設定するので画質重視モードと動
き重視モードの中間の画像で再生することができる。
【0018】請求項6記載の発明では、CIFモードに
おける量子化ステップサイズの上限値をQCIFモード
より高くするので、CIFモード及びQCIFモードと
画質重視モード及び動き重視モードの組み合わせ、更に
標準モードとの組み合わせの各画像で再生することがで
きる。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明に係る動画像符号化装置の一実施例
を示すブロック図である。図1において、入力画像デー
タはフォーマット変換部1により352画素×288ラ
インのCIF信号又は176画素×144ラインのQC
IF信号により変換される。次いで顔領域検出部2によ
り、1フレームの中で特に鮮明に送信すべき顔領域など
の静止画像と動画像がマクロブロック単位で検出され、
検出領域が閾値制御部8に送られる。
【0020】顔領域検出部2では例えば図2に示すよう
に、2つのフレーム11の差分を算出し、その差分があ
る閾値より大きいブロック12を検出し、顔領域の左
端、右端、上端のような境界13を求める。また、境界
13の下端は左端と右端の差から顔の幅を求め、その値
を定数倍して上端に加えることにより求める。なお、1
フレームの中で顔領域などの静止画像を検出する方法と
しては例えば特願平1−80185に示す方法を用いる
ことができ、また、手動で指定するようにしてもよい。
【0021】次いで、CIF信号又はQCIF信号は離
散コサイン変換(DCT)部3により8×8画素のブロ
ック単位で64個のDCT変換係数に変換され、閾値制
御部8に送られる。閾値制御部8では、画像重視/動き
重視設定・制御部10により指示された画質重視モー
ド、標準モード、動き重視モードと顔領域検出部2によ
り検出された領域に応じて異なる6種類の閾値より小さ
いDCT変換係数が「0」に置き換えられ、量子化部5
に送られて量子化される。
【0022】この場合、図3に示すように画質重視モー
ドでは閾値を比較的小さくしてDCT変換係数を余り多
く「0」に置き換えない。また、標準モードでは閾値を
中程度に設定し、動き重視モードでは閾値を比較的を大
きくしてDCT変換係数を多く「0」に置き換える。ま
た、各モードにおいて図4に示すような顔領域14では
閾値を比較的小さくし、顔領域以外の動画像領域15で
は閾値を比較的を大きくする。
【0023】ここで、閾値を比較的小さくしてDCT変
換係数を多く「0」に置き換えないと、1フレームを処
理した場合に発生する情報量は多くなるので、単位時間
当たり送信可能なフレーム数は減少するが、高周波成分
をカットしないで伝送するのでシャープな画像を送信す
ることができる。これに対し、閾値を比較的大きくして
DCT変換係数を多く「0」に置き換えると情報量は少
なくなり、その分だけ単位時間当たり送信可能なフレー
ム数が増加するので動きに追従することができる。ま
た、1画面において2つの閾値を用い、余り重要でない
顔領域以外では閾値を比較的を大きくしてぼかすことに
より受信バッファ内の蓄積符号量の変化を抑制すること
ができ、また、重要な顔領域をシャープな画像で送信す
ることができる。
【0024】図1に戻り、量子化部5では上記DCT変
換係数が可変の量子化ステップサイズで量子化され、こ
の量子化データは可変長符号化部6により符号化され、
送信バッファ7を介して送信される。この場合、送信バ
ッファ7に蓄積されている符号量が多くなると量子化ス
テップサイズが粗く、他方、符号量が少なくなると量子
化ステップサイズが細かくなるように制御される。
【0025】また、量子化部5の量子化ステップサイズ
の上限値が画像重視/動き重視設定制御部10により指
示された画質重視モード、標準モード、動き重視モード
に応じて量子化ステップサイズ上限値制御部9により設
定される。ここで、量子化ステップサイズが粗くなると
量子化後の符号量が少なくなるので、その分だけ単位時
間当たり送信可能なフレーム数が増加するので動きに追
従することができるが、その反面画質が低下する。逆
に、量子化ステップサイズが細かくなると量子化後の符
号量が多くなるので駒落としのようになって動きに追従
することができないが画質が向上する。
【0026】そこで、本実施例の量子化ステップサイズ
の上限値は、図5に示すように画質重視モードでは細か
い方の値に、また、標準モードでは中程度の値に、動き
モードでは粗い方の値に設定されている。また、QCI
Fモードにおける量子化ステップサイズの上限値はCI
Fモードより細かい方の値に設定されている。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、画質重視モードでは比較的小さい閾値より小さいD
CT変換係数が「0」に変換され、動き重視モードでは
比較的大きい閾値より小さいDCT変換係数が「0」に
変換されて量子化されるので、画質重視モードではDC
T変換係数が余り多く「0」に変換されず、高周波成分
がカットされないで情報量が多くなり、したがって、シ
ャープな画像で再生することができる。また、動き重視
モードではDCT変換係数が多く「0」に変換されるの
で情報量が少なくなり、単位時間当たりに送信可能なフ
レーム数が増加して動きに追従した画像で再生すること
ができる。
【0028】請求項2記載の発明では、画質重視モード
及び動き重視モードにおいて動画像領域の閾値を動画像
領域以外の領域より大きくするので、動画像領域を更に
動きに追従した画像で再生することができると共に受信
バッファ内の蓄積符号量の変化を抑制することができ、
また、顔などの動画像領域以外を更にシャープな画像で
再生することができる。
【0029】請求項3記載の発明では、標準モードの閾
値を画質重視モード及び動き重視モードの各閾値の中間
の値に設定するので画質重視モードと動き重視モードの
中間の画像で再生することができる。
【0030】請求項4記載の発明では、画質重視モード
における量子化ステップサイズの上限値を動き重視モー
ドより低く設定するので、画質重視モードと動き重視モ
ードの各画像で再生することができる。
【0031】請求項5記載の発明では、標準モードの量
子化ステップサイズの上限値を画質重視モードと動き重
視モードの中間の値に設定するので画質重視モードと動
き重視モードの中間の画像で再生することができる。
【0032】請求項6記載の発明では、CIFモードに
おける量子化ステップサイズの上限値をQCIFモード
より高くするので、CIFモード及びQCIFモードと
画質重視モード及び動き重視モードの組み合わせ、更に
標準モードとの組み合わせの各画像で再生することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る動画像符号化装置の一実施例を示
すブロック図である。
【図2】顔領域検出方法を示す説明図である。
【図3】画質重視モード、標準モードと動き重視モード
においてDCT変換係数を「0」にする閾値を示す説明
図である。
【図4】顔領域と顔領域以外においてDCT変換係数を
「0」にする閾値を示す説明図である。
【図5】CIFモード及びQCIFモードと画質重視モ
ード、標準モードと動き重視モードにおける量子化ステ
ップサイズの上限値を示す説明図である。
【符号の説明】
1 フォーマット変換部 2 顔領域検出部 3 離散コサイン変換部 4 閾値処理部 5 量子化部 6 可変長符号化部 7 送信バッファ 8 閾値制御部 9 量子化ステップサイズ上限値制御部 10 画質重視/動き重視設定・制御部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像データをDCT変換して直流成
    分から高周波成分までの複数のDCT変換係数を出力す
    るDCT変換手段と、 前記DCT変換手段により変換されたDCT変換係数の
    うち、画質重視モードでは比較的小さい閾値より小さい
    DCT変換係数を「0」に変換し、動き重視モードでは
    比較的大きい閾値より小さいDCT変換係数を「0」に
    変換する閾値処理手段とを有する動画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 1画面における入力画像データの動画像
    領域と動画像領域以外の領域を検出する検出手段を有
    し、前記閾値処理手段は画質重視モード及び動き重視モ
    ードにおいて動画像領域の閾値を動画像領域以外の領域
    より大きくすることを特徴とする請求項1記載の動画像
    符号化装置。
  3. 【請求項3】 前記閾値処理手段は、標準モードでは前
    記画質重視モード及び動き重視モードの各閾値の中間の
    閾値より小さいDCT変換係数を「0」に変換すること
    を特徴とする請求項1又は2記載の動画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記閾値処理手段により処理されたDC
    T変換係数を可変の量子化ステップサイズで量子化する
    量子化手段と、 前記量子化手段により量子化されたデータを可変長符号
    化する手段と、 前記可変長符号化されたデータを蓄積して送信すると共
    に、蓄積符号量が比較的多い場合に前記量子化ステップ
    サイズが粗くなるように制御し、蓄積符号量が比較的少
    ない場合に前記量子化ステップサイズが細かくなるよう
    に制御する送信バッファと、 画質重視モードにおける前記量子化ステップサイズの上
    限値を動き重視モードより低く設定する上限値設定手段
    とを更に備えたことを特徴とする請求項1ないし3のい
    ずれかに記載の動画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 前記上限値設定手段は、標準モードにお
    ける前記量子化ステップサイズの上限値を画質重視モー
    ド及び動き重視モードにおける各上限値の中間の値に設
    定することを特徴とする請求項4記載の動画像符号化装
    置。
  6. 【請求項6】 前記上限値設定手段は、更に、CIFモ
    ードにおける前記量子化ステップサイズの上限値をQC
    IFモードより高くすることを特徴とする請求項4又は
    5記載の動画像符号化装置。
JP5719795A 1995-03-16 1995-03-16 動画像符号化装置 Withdrawn JPH08256337A (ja)

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JPH08256337A true JPH08256337A (ja) 1996-10-01

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100363732B1 (ko) * 2000-02-14 2002-12-05 주식회사 훠엔시스 영상 신호의 움직임 검출 장치 및 방법
US7492819B2 (en) 2001-12-25 2009-02-17 Panasonic Corporation Video coding apparatus
CN102724500A (zh) * 2012-06-05 2012-10-10 沙基昌 一种视频数据的压缩/解压缩方法及系统
JP2021192544A (ja) * 2018-09-26 2021-12-16 富士フイルム株式会社 画像処理装置、撮影装置、画像処理方法及び画像処理プログラム

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Effective date: 20020604