JPH08280019A - 適応的直交変換符号化装置 - Google Patents
適応的直交変換符号化装置Info
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- JPH08280019A JPH08280019A JP32932595A JP32932595A JPH08280019A JP H08280019 A JPH08280019 A JP H08280019A JP 32932595 A JP32932595 A JP 32932595A JP 32932595 A JP32932595 A JP 32932595A JP H08280019 A JPH08280019 A JP H08280019A
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- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 画像の動き程度により相異なるサイズの変換
ブロックのうち一つを適応的に使える直交変換符号化方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 画素ブロック単位にビデオデータを直交
変換するための第１直交変換部と、第１直交変換部に比
べて低周波領域における変換係数の分布が高くなるよう
に処理されたビデオデータを前記画素ブロック単位に直
交変換するための第２直交変換部と、直交変換部群から
の変換係数を既に設定されたそれぞれの順序により走査
して出力するスキャン部と、それから出力される個別画
素ブロックに応ずる変換係数に基づき可変長符号化され
た以後のデータ量の予測結果によるモード選択信号を発
生する制御部、及び直交変換及びスキャンされ出力され
るデータをモード選択信号に応じて選択して出力するマ
ルチプレクサを含めて、可変長符号化によるデータ量を
さらに的確に予測し、それに適宜な直交変換されたデー
タを出力する。
ブロックのうち一つを適応的に使える直交変換符号化方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 画素ブロック単位にビデオデータを直交
変換するための第１直交変換部と、第１直交変換部に比
べて低周波領域における変換係数の分布が高くなるよう
に処理されたビデオデータを前記画素ブロック単位に直
交変換するための第２直交変換部と、直交変換部群から
の変換係数を既に設定されたそれぞれの順序により走査
して出力するスキャン部と、それから出力される個別画
素ブロックに応ずる変換係数に基づき可変長符号化され
た以後のデータ量の予測結果によるモード選択信号を発
生する制御部、及び直交変換及びスキャンされ出力され
るデータをモード選択信号に応じて選択して出力するマ
ルチプレクサを含めて、可変長符号化によるデータ量を
さらに的確に予測し、それに適宜な直交変換されたデー
タを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直交変換符号化シス
テムに係り、特に画像の動き程度により相異なるサイズ
の変換ブロックのうち一つを適応的に使えるようにする
直交変換符号化装置に関する。
テムに係り、特に画像の動き程度により相異なるサイズ
の変換ブロックのうち一つを適応的に使えるようにする
直交変換符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】データ圧縮技法のうち一つの直交変換符
号化は一定したサイズの変換ブロックを用いて空間領域
のビデオデータを周波数領域の変換係数に変換させる技
術であって、離散コサイン変換（ＤＣＴ）が主として使
われている。直交変換符号化されたデータは通常に加重
値が付加され量子化及び可変長符号化される。この方式
で圧縮されたデータは直交変換及び可変長符号化などに
よる可変的なデータ量を有する。例えば、動きの少ない
映像の場合、圧縮されたデータはそのデータ量が少な
く、動きが多い映像の場合、圧縮されたデータはそのデ
ータ量が多くなる。従って、場合によっては圧縮された
データ量が割り当てられたデータ量より少ないか、逆に
割り当てられたデータ量より多い場合もある。
号化は一定したサイズの変換ブロックを用いて空間領域
のビデオデータを周波数領域の変換係数に変換させる技
術であって、離散コサイン変換（ＤＣＴ）が主として使
われている。直交変換符号化されたデータは通常に加重
値が付加され量子化及び可変長符号化される。この方式
で圧縮されたデータは直交変換及び可変長符号化などに
よる可変的なデータ量を有する。例えば、動きの少ない
映像の場合、圧縮されたデータはそのデータ量が少な
く、動きが多い映像の場合、圧縮されたデータはそのデ
ータ量が多くなる。従って、場合によっては圧縮された
データ量が割り当てられたデータ量より少ないか、逆に
割り当てられたデータ量より多い場合もある。
【０００３】圧縮されたデータ量が割り当てられたデー
タ量より多くなる場合、圧縮されたデータが伝送された
りディジタルＶＣＲなどにより記録される時、データ損
失が生ずる。このデータ損失は再生される画像に悪影響
を及ぼして画質が劣化する一要因となる。圧縮されたデ
ータ量が割り当てられたデータ量より多くなって生ずる
データ損失を最小化するための従来の符号化システムを
図１に基づき説明する。
タ量より多くなる場合、圧縮されたデータが伝送された
りディジタルＶＣＲなどにより記録される時、データ損
失が生ずる。このデータ損失は再生される画像に悪影響
を及ぼして画質が劣化する一要因となる。圧縮されたデ
ータ量が割り当てられたデータ量より多くなって生ずる
データ損失を最小化するための従来の符号化システムを
図１に基づき説明する。
【０００４】図１のモード選択部１１は印加されるビデ
オデータを空間領域で分析してフィールド間またはフレ
ーム間の画像の動きを判断する。モード選択部１１は判
断された画像の動きにより８×８モードと４×８モード
のうち一つを選択する。ビデオ信号の圧縮によるデータ
量は大体映像の動きが多い時が映像の動きが少ない場合
に比べて多くなる。このことに基づき、モード選択部１
１は画像の動き判断を通じて圧縮によるデータ量を予測
し、最小のデータ損失をもたらす変換モードを選択す
る。動きの少ない画像の場合、８×８サイズの変換ブロ
ックを用いる８×８モードが選択され、動きの多い画像
の場合、４×８サイズの変換ブロックを使う４×８モー
ドが選ばれる。８×８モードが選ばれた場合、モード選
択部１１は印加されるビデオデータを８×８画素ブロッ
クの形態に８×８ＤＣＴ部１３に出力する。８×８ＤＣ
Ｔ部１３はモード選択部１１から印加されるビデオデー
タを８×８サイズの変換ブロックを用いて周波数領域の
データに変換させる。４×８モードが選択された場合、
モード選択部１１はフィールド間またはフレーム間の対
応画素間の和と差信号ＳＵＭ、ＤＩＦＦを発生する。
オデータを空間領域で分析してフィールド間またはフレ
ーム間の画像の動きを判断する。モード選択部１１は判
断された画像の動きにより８×８モードと４×８モード
のうち一つを選択する。ビデオ信号の圧縮によるデータ
量は大体映像の動きが多い時が映像の動きが少ない場合
に比べて多くなる。このことに基づき、モード選択部１
１は画像の動き判断を通じて圧縮によるデータ量を予測
し、最小のデータ損失をもたらす変換モードを選択す
る。動きの少ない画像の場合、８×８サイズの変換ブロ
ックを用いる８×８モードが選択され、動きの多い画像
の場合、４×８サイズの変換ブロックを使う４×８モー
ドが選ばれる。８×８モードが選ばれた場合、モード選
択部１１は印加されるビデオデータを８×８画素ブロッ
クの形態に８×８ＤＣＴ部１３に出力する。８×８ＤＣ
Ｔ部１３はモード選択部１１から印加されるビデオデー
タを８×８サイズの変換ブロックを用いて周波数領域の
データに変換させる。４×８モードが選択された場合、
モード選択部１１はフィールド間またはフレーム間の対
応画素間の和と差信号ＳＵＭ、ＤＩＦＦを発生する。
【０００５】さらに詳しくは、モード選択部１１は空間
領域の８×８画素ブロックの奇数行と偶数行の対応する
列の画素値を合算して４×８画素ブロックを示す和信号
ＳＵＭを発生し、その奇数行と偶数行の対応する列の画
素値の差を求めて４×８画素ブロックを示す差信号ＤＩ
ＦＦを発生する。和信号ＳＵＭは４×８ＤＣＴ部１４に
供給され、差信号ＤＩＦＦは４×８ＤＣＴ部１５に供給
される。４×８ＤＣＴ部１４，１５は４（垂直）×８
（水平）サイズの変換ブロックを用いて印加されるビデ
オデータを周波数領域のデータに変換させる。この４×
８ＤＣＴ部１４，１５により高周波領域に分布する係数
値は低周波領域に移動される。
領域の８×８画素ブロックの奇数行と偶数行の対応する
列の画素値を合算して４×８画素ブロックを示す和信号
ＳＵＭを発生し、その奇数行と偶数行の対応する列の画
素値の差を求めて４×８画素ブロックを示す差信号ＤＩ
ＦＦを発生する。和信号ＳＵＭは４×８ＤＣＴ部１４に
供給され、差信号ＤＩＦＦは４×８ＤＣＴ部１５に供給
される。４×８ＤＣＴ部１４，１５は４（垂直）×８
（水平）サイズの変換ブロックを用いて印加されるビデ
オデータを周波数領域のデータに変換させる。この４×
８ＤＣＴ部１４，１５により高周波領域に分布する係数
値は低周波領域に移動される。
【０００６】図１の機器から出力される直交変換された
データはジグザグスキャンパターンなどによりＤＣ係数
から高周波変換係数までスキャンされる。図１の機器を
備えた符号化システムは圧縮されたデータ量が割り当て
られたデータ量より多くなる場合、直交変換による最高
高周波部分からデータを捨てる。データを捨てるこのよ
うな優先順位は高周波領域より低周波領域の映像信号に
ついて一層敏感な人間の視覚特性に基づく。従って、デ
ータ損失を最小化できるので、再生される映像の質を高
めうる。
データはジグザグスキャンパターンなどによりＤＣ係数
から高周波変換係数までスキャンされる。図１の機器を
備えた符号化システムは圧縮されたデータ量が割り当て
られたデータ量より多くなる場合、直交変換による最高
高周波部分からデータを捨てる。データを捨てるこのよ
うな優先順位は高周波領域より低周波領域の映像信号に
ついて一層敏感な人間の視覚特性に基づく。従って、デ
ータ損失を最小化できるので、再生される映像の質を高
めうる。
【０００７】しかし、前述した図１の機器は実際に可変
長符号化などの処理がなされる周波数領域のデータでな
い直交変換を行う以前の空間領域のデータに基づき８×
８モードまたは４×８モードのうち一つを選択する。従
って、圧縮により発生されるデータ量の予測に対する正
確度が劣る問題点がある。
長符号化などの処理がなされる周波数領域のデータでな
い直交変換を行う以前の空間領域のデータに基づき８×
８モードまたは４×８モードのうち一つを選択する。従
って、圧縮により発生されるデータ量の予測に対する正
確度が劣る問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は前述した問題点を解決するためのもので、周波数領域
におけるデータに基づき可変長符号化されたデータを予
測し、予測結果により適応的に相異なる直交変換方式を
選択しうるようにした適応的直交変換符号化装置を提供
することである。
は前述した問題点を解決するためのもので、周波数領域
におけるデータに基づき可変長符号化されたデータを予
測し、予測結果により適応的に相異なる直交変換方式を
選択しうるようにした適応的直交変換符号化装置を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するために、空間領域のビデオデータを直交変換
し、直交変換により発生された変換係数を可変長符号化
する適応的直交変換符号化装置は、Ｍ（垂直）×Ｎ（水
平）サイズの画素ブロック単位に前記ビデオデータを直
交変換するための第１直交変換部と、前記第１直交変換
部に入力されるのと同一なビデオデータを印加され、前
記第１直交変換部に比べて低周波領域における変換係数
の分布が高くなるように入力されたビデオデータを処理
し、このように処理されたビデオデータを前記画素ブロ
ック単位に直交変換するための第２直交変換部と、前記
第１直交変換部により発生された変換係数を印加され、
個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設定された第
１スキャン順によりスキャンして出力する第１スキャン
部と、前記第２直交変換部により発生された変換係数を
印加され、個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設
定された第２スキャン順によりスキャンして出力する第
２スキャン部と、前記第１及び第２スキャン部からの変
換係数をモード選択信号に応じて選択して出力する選択
出力部と、同一な画素ブロックについて前記第１スキャ
ン部から出力される変換係数の可変長符号化によるデー
タ量と前記第２スキャン部から出力される変換係数の可
変長符号化によるデータ量をそれぞれ予測し、予測され
たデータ量に基づき個別画素ブロックに応ずるように選
択された直交変換モードを示すモード選択信号を発生す
る制御部とを含む。
達成するために、空間領域のビデオデータを直交変換
し、直交変換により発生された変換係数を可変長符号化
する適応的直交変換符号化装置は、Ｍ（垂直）×Ｎ（水
平）サイズの画素ブロック単位に前記ビデオデータを直
交変換するための第１直交変換部と、前記第１直交変換
部に入力されるのと同一なビデオデータを印加され、前
記第１直交変換部に比べて低周波領域における変換係数
の分布が高くなるように入力されたビデオデータを処理
し、このように処理されたビデオデータを前記画素ブロ
ック単位に直交変換するための第２直交変換部と、前記
第１直交変換部により発生された変換係数を印加され、
個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設定された第
１スキャン順によりスキャンして出力する第１スキャン
部と、前記第２直交変換部により発生された変換係数を
印加され、個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設
定された第２スキャン順によりスキャンして出力する第
２スキャン部と、前記第１及び第２スキャン部からの変
換係数をモード選択信号に応じて選択して出力する選択
出力部と、同一な画素ブロックについて前記第１スキャ
ン部から出力される変換係数の可変長符号化によるデー
タ量と前記第２スキャン部から出力される変換係数の可
変長符号化によるデータ量をそれぞれ予測し、予測され
たデータ量に基づき個別画素ブロックに応ずるように選
択された直交変換モードを示すモード選択信号を発生す
る制御部とを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例をさらに詳しく説明する。図２は本
発明の望ましい一実施例による適応的直交変換装置を示
すブロック図である。図２の装置は８×８サイズの変換
ブロックを用いて離散コサイン変換（ＤＣＴ）させる８
×８変換モードと、二つの４×８サイズの変換ブロック
を用いて離散コサイン変換させる４×８変換モードによ
り空間領域で表現される８×８サイズの画素ブロックを
直交変換させる。図２に示した第２遅延器２３、８×８
ＤＣＴ部２４は８×８変換モードを行うために使われ、
第１遅延器２１、演算器２２及び４×８ＤＣＴ部２５は
４×８変換モードを行うために使われる。４×８変換モ
ードは空間領域で表現される８×８サイズの画素ブロッ
クに入っているビデオ信号の高周波成分を低周波領域に
移動させる役割を果たす。第１スキャン部２６から出力
されるデータはマルチプレクサ３１と第１及び第２カウ
ンター２８，２９に供給され、第２スキャン部２７から
出力されるデータはマルチプレクサ３１と第３及び第４
カウンター３２，３３に供給される。モード選択部３０
は第１及び第３カウンター２８，３２から印加されるカ
ウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３及び第１基
準値ＲＥＦ１に基づき特定変換モードを決定する。特定
変換モードの決定がなされない場合、モード選択部３０
は第２及び第４カウンター２９，３３から印加されるカ
ウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４及び第２基
準値ＲＥＦ２に基づき特定変換モードを最終的に決定す
る。決定された変換モードを示す選択信号ＳＥＬはマル
チプレクサ３１に供給される。この図２の装置の詳細な
構成及び動作を図３（Ａ）〜（Ｃ）に基づき説明すれば
次の通りである。
明の望ましい実施例をさらに詳しく説明する。図２は本
発明の望ましい一実施例による適応的直交変換装置を示
すブロック図である。図２の装置は８×８サイズの変換
ブロックを用いて離散コサイン変換（ＤＣＴ）させる８
×８変換モードと、二つの４×８サイズの変換ブロック
を用いて離散コサイン変換させる４×８変換モードによ
り空間領域で表現される８×８サイズの画素ブロックを
直交変換させる。図２に示した第２遅延器２３、８×８
ＤＣＴ部２４は８×８変換モードを行うために使われ、
第１遅延器２１、演算器２２及び４×８ＤＣＴ部２５は
４×８変換モードを行うために使われる。４×８変換モ
ードは空間領域で表現される８×８サイズの画素ブロッ
クに入っているビデオ信号の高周波成分を低周波領域に
移動させる役割を果たす。第１スキャン部２６から出力
されるデータはマルチプレクサ３１と第１及び第２カウ
ンター２８，２９に供給され、第２スキャン部２７から
出力されるデータはマルチプレクサ３１と第３及び第４
カウンター３２，３３に供給される。モード選択部３０
は第１及び第３カウンター２８，３２から印加されるカ
ウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３及び第１基
準値ＲＥＦ１に基づき特定変換モードを決定する。特定
変換モードの決定がなされない場合、モード選択部３０
は第２及び第４カウンター２９，３３から印加されるカ
ウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４及び第２基
準値ＲＥＦ２に基づき特定変換モードを最終的に決定す
る。決定された変換モードを示す選択信号ＳＥＬはマル
チプレクサ３１に供給される。この図２の装置の詳細な
構成及び動作を図３（Ａ）〜（Ｃ）に基づき説明すれば
次の通りである。
【００１１】図２の装置に入力されるビデオデータは８
×８サイズの画素ブロックに区画化されたデータであ
る。従って、８×８サイズの画素ブロック毎にその画素
ブロックの一番目の行の一番目の列の画素から最後行の
最後列の画素までの順にビデオデータが入力される。図
２の装置に入力されたビデオデータは同時に第１遅延器
２１、演算器２２及び第２遅延器２３に供給される。第
１遅延器２１は入力されるビデオデータを８×８画素ブ
ロックの一行に当たる時間ほど遅延させ出力する。遅延
されたビデオデータと遅延されないビデオデータが演算
器２２に入力されれば、演算器２２は８×８画素ブロッ
ク毎にその画素ブロック内の隣接する奇数行と偶数行に
ついて対応列に置かれた画素値の和と差を計算して出力
する。この演算器２２は対応画素値に対する和を計算す
るための加算器２２１と対応画素値に対する差を求める
ための減算器２２３を備える。加算器２２１は８×８画
素ブロック内の対応画素値の和を計算して４（垂直）×
８（水平）画素ブロックを形成し、その画素ブロックの
ビデオデータを４×８ＤＣＴ部２５に出力する。減算器
２２３は８×８画素ブロック内の対応画素値の差を計算
して４（垂直）×８（水平）画素ブロックを形成し、そ
の画素ブロックのビデオデータを４×８ＤＣＴ部２５に
出力する。
×８サイズの画素ブロックに区画化されたデータであ
る。従って、８×８サイズの画素ブロック毎にその画素
ブロックの一番目の行の一番目の列の画素から最後行の
最後列の画素までの順にビデオデータが入力される。図
２の装置に入力されたビデオデータは同時に第１遅延器
２１、演算器２２及び第２遅延器２３に供給される。第
１遅延器２１は入力されるビデオデータを８×８画素ブ
ロックの一行に当たる時間ほど遅延させ出力する。遅延
されたビデオデータと遅延されないビデオデータが演算
器２２に入力されれば、演算器２２は８×８画素ブロッ
ク毎にその画素ブロック内の隣接する奇数行と偶数行に
ついて対応列に置かれた画素値の和と差を計算して出力
する。この演算器２２は対応画素値に対する和を計算す
るための加算器２２１と対応画素値に対する差を求める
ための減算器２２３を備える。加算器２２１は８×８画
素ブロック内の対応画素値の和を計算して４（垂直）×
８（水平）画素ブロックを形成し、その画素ブロックの
ビデオデータを４×８ＤＣＴ部２５に出力する。減算器
２２３は８×８画素ブロック内の対応画素値の差を計算
して４（垂直）×８（水平）画素ブロックを形成し、そ
の画素ブロックのビデオデータを４×８ＤＣＴ部２５に
出力する。
【００１２】４×８ＤＣＴ部２５は和ＤＣＴ器２５１と
差ＤＣＴ器２５３を備える。加算器２２１から出力され
るビデオデータは和ＤＣＴ器２５１に印加され、減算器
２２３から出力されるビデオデータは差ＤＣＴ器２５３
に印加される。和ＤＣＴ器２５１は入力されるビデオデ
ータを４×８サイズの変換ブロックを用いて周波数領域
のデータ、すなわち変換係数に直交変換させ、差ＤＣＴ
器２５３は印加されるビデオデータを４×８サイズの変
換ブロックを用いて周波数領域のデータに直交変換させ
る。４×８ＤＣＴ部２５により生成された変換係数は後
述される第２スキャン部２７に供給される。
差ＤＣＴ器２５３を備える。加算器２２１から出力され
るビデオデータは和ＤＣＴ器２５１に印加され、減算器
２２３から出力されるビデオデータは差ＤＣＴ器２５３
に印加される。和ＤＣＴ器２５１は入力されるビデオデ
ータを４×８サイズの変換ブロックを用いて周波数領域
のデータ、すなわち変換係数に直交変換させ、差ＤＣＴ
器２５３は印加されるビデオデータを４×８サイズの変
換ブロックを用いて周波数領域のデータに直交変換させ
る。４×８ＤＣＴ部２５により生成された変換係数は後
述される第２スキャン部２７に供給される。
【００１３】一方、第２遅延器２３は同一なビデオデー
タについて、演算器２２から４×８ＤＣＴ部２５に供給
される時点と第２遅延器２３を経て８×８ＤＣＴ部２４
に供給される時点が一致するように外部から図２の装置
に入力されるビデオデータを遅延させ出力する。この第
２遅延器２３により８×８ＤＣＴ部２４に供給されるデ
ータと４×８ＤＣＴ部２５に供給されるデータが同期さ
れる。８×８ＤＣＴ部２４は第２遅延器２３から供給さ
れるビデオデータを８×８サイズの画素ブロック単位に
直交変換し、直交変換により発生された周波数領域の変
換係数を第１スキャン部２６に出力する。第１スキャン
部２６は図３（Ａ）に示したスキャン方式により８×８
ＤＣＴ部２４から出力される変換係数よりなされた８×
８サイズのブロックをスキャンする。そして、第２スキ
ャン部２７は和ＤＣＴ器２５１から出力される変換係数
よりなる４×８サイズのブロックと差ＤＣＴ器２５３か
ら出力される変換係数よりなる４×８サイズのブロック
を図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示したスキャン方式によりス
キャンする。
タについて、演算器２２から４×８ＤＣＴ部２５に供給
される時点と第２遅延器２３を経て８×８ＤＣＴ部２４
に供給される時点が一致するように外部から図２の装置
に入力されるビデオデータを遅延させ出力する。この第
２遅延器２３により８×８ＤＣＴ部２４に供給されるデ
ータと４×８ＤＣＴ部２５に供給されるデータが同期さ
れる。８×８ＤＣＴ部２４は第２遅延器２３から供給さ
れるビデオデータを８×８サイズの画素ブロック単位に
直交変換し、直交変換により発生された周波数領域の変
換係数を第１スキャン部２６に出力する。第１スキャン
部２６は図３（Ａ）に示したスキャン方式により８×８
ＤＣＴ部２４から出力される変換係数よりなされた８×
８サイズのブロックをスキャンする。そして、第２スキ
ャン部２７は和ＤＣＴ器２５１から出力される変換係数
よりなる４×８サイズのブロックと差ＤＣＴ器２５３か
ら出力される変換係数よりなる４×８サイズのブロック
を図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示したスキャン方式によりス
キャンする。
【００１４】図３（Ａ）〜（Ｃ）は二次元周波数領域に
対するスキャン順序を示したもので、図３（Ａ）〜
（Ｃ）のそれぞれに示した二次元周波数領域において、
その垂直軸は下に行くほど高い周波数値となり、その水
平軸は右側に行くほど高い周波数値となる。そして、図
３（Ａ）〜（Ｃ）に示した数字は一種のジグザグスキャ
ン方式によるスキャン順序を示したもので、小さい数字
から大きい数字にスキャンがなされることを示す。従っ
て、第１スキャン部２６は図３（Ａ）に示した数字の順
序に該当変換係数を出力する。第２スキャン部２７は図
３（Ｂ）及び（Ｃ）に示した数字の順序に該当値を出力
する。従って、第２スキャン部２７の場合、合算及び直
交変換による変換係数と減算及び直交変換による変換係
数を交代に出力する。
対するスキャン順序を示したもので、図３（Ａ）〜
（Ｃ）のそれぞれに示した二次元周波数領域において、
その垂直軸は下に行くほど高い周波数値となり、その水
平軸は右側に行くほど高い周波数値となる。そして、図
３（Ａ）〜（Ｃ）に示した数字は一種のジグザグスキャ
ン方式によるスキャン順序を示したもので、小さい数字
から大きい数字にスキャンがなされることを示す。従っ
て、第１スキャン部２６は図３（Ａ）に示した数字の順
序に該当変換係数を出力する。第２スキャン部２７は図
３（Ｂ）及び（Ｃ）に示した数字の順序に該当値を出力
する。従って、第２スキャン部２７の場合、合算及び直
交変換による変換係数と減算及び直交変換による変換係
数を交代に出力する。
【００１５】第１スキャン部２６から出力される変換係
数は同時に第１及び第２カウンター２８，２９に供給さ
れ、第２スキャン部２７から出力される変換係数は同時
に第３及び第４カウンター３２，３３に供給される。望
ましくは、第１スキャン部２６は第１及び第２カウンタ
ー２８，２９に供給される変換係数を所定時間ほど遅延
させマルチプレクサ３１に供給し、第２スキャン部２６
は第３及び第４カウンター３２，３３に供給される変換
係数を所定時間ほど遅延させマルチプレクサ３１に供給
する。第１スキャン部２６及び第２スキャン部２７によ
るこの信号遅延は変換モードの決定のためのカウンター
値の生成に用いられたまさにそのブロックのデータがマ
ルチプレクサ３１により選択され後段の機器（図示せ
ず）に出力されるようにする。
数は同時に第１及び第２カウンター２８，２９に供給さ
れ、第２スキャン部２７から出力される変換係数は同時
に第３及び第４カウンター３２，３３に供給される。望
ましくは、第１スキャン部２６は第１及び第２カウンタ
ー２８，２９に供給される変換係数を所定時間ほど遅延
させマルチプレクサ３１に供給し、第２スキャン部２６
は第３及び第４カウンター３２，３３に供給される変換
係数を所定時間ほど遅延させマルチプレクサ３１に供給
する。第１スキャン部２６及び第２スキャン部２７によ
るこの信号遅延は変換モードの決定のためのカウンター
値の生成に用いられたまさにそのブロックのデータがマ
ルチプレクサ３１により選択され後段の機器（図示せ
ず）に出力されるようにする。
【００１６】第１及び第２カウンター２８，２９は第１
スキャン部２６から供給される８×８サイズのブロック
に属した変換係数をカウンティングし、第３及び第４カ
ウンター３２，３３は第２スキャン部２７から供給され
る８×８サイズのブロックに属した変換係数をカウンテ
ィングする。特に、第１及び第３カウンター２８，３２
は８×８画素ブロックのそれぞれの直交変換による変換
係数のうち値“０”の回数をカウンティングし、第２及
び第４カウンター２９，３３は前記変換係数の値が
“０”から“０”でない値に変更される回数をカウンテ
ィングするようにカウンター２８，２９，３２，３３が
設計される。カウンター２８，２９，３２，３３はまた
８×８サイズのブロック単位にそれぞれのカウントされ
た値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ３，ＣＯ
ＵＮＴ４を出力すると共に初期化されるように設計され
る。従って、第１及び第３カウンター２８，３２から出
力するカウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３は
８×８サイズの個別対応ブロックに属した“０”の個数
を示し、第２及び第４カウンター２９，３３から出力さ
れるカウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４は８
×８サイズの個別対応ブロックに属した“０”の値がど
のぐらい連続的な配列になっているかを示す。カウンタ
ー２８，２９，３２，３３から出力されるカウントされ
た値はモード選択部３０に供給される。モード選択部３
０は印加されるカウントされた値に基づき８×８サイズ
の画素ブロックに対する変換モードを選択する。このモ
ード選択部３０は基準値ＲＥＦ１，ＲＥＦ２と入力され
るカウント値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ
３，ＣＯＵＮＴ４の比較に基づき特定変換モードを選択
し、選択された変換モードを示す選択信号ＳＥＬを発生
する。モード選択部３０により使われる基準値ＲＥＦ
１，ＲＥＦ２は実験により決定されるもので、直交変換
及び可変長符号化により発生される圧縮されたデータ量
が割り当てられたデータ量を越えないようにする最適の
値と設定される。モード選択部３０による選択信号ＳＥ
Ｌの発生過程をさらに詳しく説明すれば次の通りであ
る。
スキャン部２６から供給される８×８サイズのブロック
に属した変換係数をカウンティングし、第３及び第４カ
ウンター３２，３３は第２スキャン部２７から供給され
る８×８サイズのブロックに属した変換係数をカウンテ
ィングする。特に、第１及び第３カウンター２８，３２
は８×８画素ブロックのそれぞれの直交変換による変換
係数のうち値“０”の回数をカウンティングし、第２及
び第４カウンター２９，３３は前記変換係数の値が
“０”から“０”でない値に変更される回数をカウンテ
ィングするようにカウンター２８，２９，３２，３３が
設計される。カウンター２８，２９，３２，３３はまた
８×８サイズのブロック単位にそれぞれのカウントされ
た値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ３，ＣＯ
ＵＮＴ４を出力すると共に初期化されるように設計され
る。従って、第１及び第３カウンター２８，３２から出
力するカウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３は
８×８サイズの個別対応ブロックに属した“０”の個数
を示し、第２及び第４カウンター２９，３３から出力さ
れるカウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４は８
×８サイズの個別対応ブロックに属した“０”の値がど
のぐらい連続的な配列になっているかを示す。カウンタ
ー２８，２９，３２，３３から出力されるカウントされ
た値はモード選択部３０に供給される。モード選択部３
０は印加されるカウントされた値に基づき８×８サイズ
の画素ブロックに対する変換モードを選択する。このモ
ード選択部３０は基準値ＲＥＦ１，ＲＥＦ２と入力され
るカウント値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ
３，ＣＯＵＮＴ４の比較に基づき特定変換モードを選択
し、選択された変換モードを示す選択信号ＳＥＬを発生
する。モード選択部３０により使われる基準値ＲＥＦ
１，ＲＥＦ２は実験により決定されるもので、直交変換
及び可変長符号化により発生される圧縮されたデータ量
が割り当てられたデータ量を越えないようにする最適の
値と設定される。モード選択部３０による選択信号ＳＥ
Ｌの発生過程をさらに詳しく説明すれば次の通りであ
る。
【００１７】モード選択部３０はカウントされた値ＣＯ
ＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ３，ＣＯＵＮＴ４
を用いて最適の直交変換モードを選択する。このモード
選択部３０はカウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮ
Ｔ３を第１基準値ＲＥＦと比較する。比較によりカウン
トされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３のうちいずれか
一つが第１基準値ＲＥＦ１より大きく、他の一つが第１
基準値ＲＥＦ１より小さい場合、モード選択部３０は第
１基準値ＲＥＦ１より大きいカウントされた値に応ずる
変換モードを選択する。例えば、カウントされた値ＣＯ
ＵＮＴ３のみが第１基準値ＲＥＦ１より大きい場合、４
×８変換モードが選択される。反面、比較によりカウン
トされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３の両方が同時に
第１基準値ＲＥＦより大きいか小さければ、モード選択
部３０はカウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４
を第２基準値ＲＥＦ２と比較する。比較によりカウント
された値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４のうちいずれか一
つが第２基準値ＲＥＦ２より大きく、他の一つが第２基
準値ＲＥＦ２より小さい場合、モード選択部３０は第２
基準値ＲＥＦ２より小さいカウントされた値に応ずる変
換モードを選択する。例えば、カウントされた値ＣＯＵ
ＮＴ１のみが第２基準値ＲＥＦ２より小さい場合、８×
８変換モードが選択される。そして、カウントされた値
ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４の両方が同時に第２基準値
ＲＥＦ２より大きいか小さければ、モード選択部３０は
８×８変換モードを選択する。モード選択部３０は選択
された変換モードを示す選択信号ＳＥＬ及びモード信号
ＭＯＤＥを発生し、発生された選択信号ＳＥＬはマルチ
プレクサ３１に供給される。マルチプレクサ３１は印加
される選択信号ＳＥＬに応じて第１スキャン部２６また
は第２スキャン部２７から供給されるデータを８×８画
素ブロック単位と選択する。前述したようにスキャン部
２６，２７は変換モードの決定のためのカウンター値の
生成に用いられたブロックのデータを遅延させ出力す
る。従って、マルチプレクサ３１は選択信号の発生に用
いられるものと同一なブロックに属した変換係数を選択
し、選択されたデータは後段の可変長符号化器（図示せ
ず）に供給され可変長符号化される。
ＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ３，ＣＯＵＮＴ４
を用いて最適の直交変換モードを選択する。このモード
選択部３０はカウントされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮ
Ｔ３を第１基準値ＲＥＦと比較する。比較によりカウン
トされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３のうちいずれか
一つが第１基準値ＲＥＦ１より大きく、他の一つが第１
基準値ＲＥＦ１より小さい場合、モード選択部３０は第
１基準値ＲＥＦ１より大きいカウントされた値に応ずる
変換モードを選択する。例えば、カウントされた値ＣＯ
ＵＮＴ３のみが第１基準値ＲＥＦ１より大きい場合、４
×８変換モードが選択される。反面、比較によりカウン
トされた値ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ３の両方が同時に
第１基準値ＲＥＦより大きいか小さければ、モード選択
部３０はカウントされた値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４
を第２基準値ＲＥＦ２と比較する。比較によりカウント
された値ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４のうちいずれか一
つが第２基準値ＲＥＦ２より大きく、他の一つが第２基
準値ＲＥＦ２より小さい場合、モード選択部３０は第２
基準値ＲＥＦ２より小さいカウントされた値に応ずる変
換モードを選択する。例えば、カウントされた値ＣＯＵ
ＮＴ１のみが第２基準値ＲＥＦ２より小さい場合、８×
８変換モードが選択される。そして、カウントされた値
ＣＯＵＮＴ２，ＣＯＵＮＴ４の両方が同時に第２基準値
ＲＥＦ２より大きいか小さければ、モード選択部３０は
８×８変換モードを選択する。モード選択部３０は選択
された変換モードを示す選択信号ＳＥＬ及びモード信号
ＭＯＤＥを発生し、発生された選択信号ＳＥＬはマルチ
プレクサ３１に供給される。マルチプレクサ３１は印加
される選択信号ＳＥＬに応じて第１スキャン部２６また
は第２スキャン部２７から供給されるデータを８×８画
素ブロック単位と選択する。前述したようにスキャン部
２６，２７は変換モードの決定のためのカウンター値の
生成に用いられたブロックのデータを遅延させ出力す
る。従って、マルチプレクサ３１は選択信号の発生に用
いられるものと同一なブロックに属した変換係数を選択
し、選択されたデータは後段の可変長符号化器（図示せ
ず）に供給され可変長符号化される。
【００１８】本発明は選択信号の発生に用いられたもの
と同一なブロックに属した特定モードの変換係数を選択
して後段の可変長符号化器に供給される前述した一実施
例の装置に限らない。
と同一なブロックに属した特定モードの変換係数を選択
して後段の可変長符号化器に供給される前述した一実施
例の装置に限らない。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は直交変換さ
れたデータを分析して最適の直交変換モードを選択し、
特に８×８サイズの画素ブロック毎の直交変換によるデ
ータに存する連続する“０”の個数及び“０”から
“０”でない値への変更回数に基づき直交変換モードを
選択する。従って、後段の可変長符号化器により発生さ
れるデータ量のさらに正確な予測に基づき最適の直交変
換モードを選択できるようにすることにより、空間領域
のデータ分析に基づき直交変換モードを選択する場合と
比較する際、誤ったモード選択により画質が劣化する問
題をさらに効果的に解決しうる。
れたデータを分析して最適の直交変換モードを選択し、
特に８×８サイズの画素ブロック毎の直交変換によるデ
ータに存する連続する“０”の個数及び“０”から
“０”でない値への変更回数に基づき直交変換モードを
選択する。従って、後段の可変長符号化器により発生さ
れるデータ量のさらに正確な予測に基づき最適の直交変
換モードを選択できるようにすることにより、空間領域
のデータ分析に基づき直交変換モードを選択する場合と
比較する際、誤ったモード選択により画質が劣化する問
題をさらに効果的に解決しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ損失を最小化するための符号化システム
において使われた従来の直交変換符号化器を示したブロ
ック図である。
において使われた従来の直交変換符号化器を示したブロ
ック図である。
【図２】本発明の望ましい実施例による適応的直交変換
符号化装置を示すブロック図である。
符号化装置を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は８×８サイズのブロックに対するスキ
ャン順序を説明するための概念図、（Ｂ），（Ｃ）は４
×８サイズのブロックに対するスキャン順序を説明する
ための概念図である。
ャン順序を説明するための概念図、（Ｂ），（Ｃ）は４
×８サイズのブロックに対するスキャン順序を説明する
ための概念図である。
２１，２３ 遅延器 ２２ 演算器 ２４ ８×８ＤＣＴ器 ２５ ４×８ＤＣＴ器 ２６，２７ スキャン部 ２８，２９，３２，３３ カウンター ３０ モード選択部 ３１ マルチプレクサ
Claims (10)
- 【請求項１】 空間領域のビデオデータを直交変換し、
直交変換により発生された変換係数を可変長符号化する
適応的直交変換符号化装置において、 Ｍ（垂直）×Ｎ（水平）サイズの画素ブロック単位に前
記ビデオデータを直交変換するための第１直交変換手段
と、 前記第１直交変換手段に入力されるのと同一なビデオデ
ータを印加され、前記第１直交変換手段に比べて低周波
領域における変換係数の分布が高くなるように入力され
たビデオデータを処理し、このように処理されたビデオ
データを前記画素ブロック単位に直交変換するための第
２直交変換手段と、 前記第１直交変換手段により発生された変換係数を印加
され、個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設定さ
れた第１スキャン順によりスキャンして出力する第１ス
キャン部と、 前記第２直交変換手段により発生された変換係数を印加
され、個別画素ブロックに応ずる変換係数を既に設定さ
れた第２スキャン順によりスキャンして出力する第２ス
キャン部と、 前記第１及び第２スキャン部からの変換係数をモード選
択信号に応じて選択して出力する選択出力手段と、 同一な画素ブロックについて前記第１スキャン部から出
力される変換係数の可変長符号化によるデータ量と前記
第２スキャン部から出力される変換係数の可変長符号化
によるデータ量をそれぞれ予測し、予測されたデータ量
に基づき個別画素ブロックに応ずるように選択された直
交変換モードを示すモード選択信号を発生する制御手段
とを含む符号化装置。 - 【請求項２】 前記直交変換手段のそれぞれは入力され
るビデオデータを離散コサイン変換させる請求項１に記
載の符号化装置。 - 【請求項３】 前記第２直交変換手段はＭ×Ｎ画素より
なるブロック内に存し、隣接する対応奇数行と偶数行の
同一な列の画素値の和と差を計算し、和の計算による
（Ｍ／２）×Ｎ画素よりなる第１（Ｍ／２）×Ｎ画素ブ
ロックと差による（Ｍ／２）×Ｎ画素よりなる第２（Ｍ
／２）×Ｎ画素ブロックを形成するブロック形成手段
と、 前記ブロック形成手段により形成された第１（Ｍ／２）
×Ｎ画素ブロックのデータを直交変換するための第１直
交変換器と、 前記ブロック形成手段により形成された第２（Ｍ／２）
×Ｎ画素ブロックのデータを直交変換するための第２直
交変換器とを含む請求項１に記載の符号化装置。 - 【請求項４】 前記第２スキャン部は前記第１直交変換
器による変換係数と前記第２直交変換器による変換係数
を交代にスキャンして出力する請求項３に記載の符号化
装置。 - 【請求項５】 同一なビデオデータについて前記ブロッ
ク形成手段により形成されたデータが前記第１及び第２
直交変換器に印加される時点と前記第１直交変換手段に
入力される時点が同期されるように前記第１直交変換手
段に入力されるビデオデータを遅延させるための遅延手
段をさらに含む請求項３に記載の符号化装置。 - 【請求項６】 前記スキャン部のそれぞれは低周波領域
から高周波領域の順に変換係数をスキャンすることを特
徴とする請求項１に記載の符号化装置。 - 【請求項７】 前記制御手段は、 個別画素ブロックについて前記第１スキャン部からの変
換係数のうちその値が“０”の変換係数をカウンティン
グし、カウンティング結果を示す第１カウントされた値
を出力する第１カウンターと、 前記第２スキャン部からの変換係数のうちその値が
“０”の変換係数をカウンティングし、カウンティング
結果を示す第２カウントされた値を出力する第２カウン
ターと、 既に設定された第１基準値と前記第１及び第２カウント
された値を個別比較し、比較結果によりモード選択信号
を発生するモード選択部とを含む請求項１に記載の符号
化装置。 - 【請求項８】 前記モード選択部は、 前記第１及び第２カウントされた値のうちいずれか一つ
が第１基準値より大きく、他の一つが第１基準値より小
さい場合第１基準値より大きいカウントされた値に応ず
る直交変換モードを選択することを特徴とする請求項７
に記載の符号化装置。 - 【請求項９】 前記制御手段は、 個別画素ブロックについて前記第１スキャン部からの変
換係数のうち“０”から“０”でない変換係数値に変更
される回数をカウンティングし、カウンティング結果を
示す第３カウントされた値を出力する第３カウンター
と、 前記第２スキャン部からの変換係数のうち“０”から
“０”でない変換係数値に変更される回数をカウンティ
ングし、カウンティング結果を示す第４カウントされた
値を出力する第４カウンターとをさらに含み、 前記モード選択部は前記第１及び第２カウントされた値
の両方が同時に前記第１基準値より大きいか小さい場
合、既に設定された第２基準値と前記第３及び第４カウ
ントされた値を個別比較し、その比較結果によりモード
選択信号を発生することを特徴とする請求項８に記載の
符号化装置。 - 【請求項１０】 前記モード選択部は、 第３及び第４カウントされた値のうちいずれか一つが第
２基準値より大きく、他の一つが第２基準値より小さい
場合、第２基準値より小さいカウントされた値に応ずる
直交変換モードを選択し、 前記第３及び第４カウントされた値の両方が同時に前記
第２基準値より大きいか小さい場合、前記第１直交変換
手段により発生された変換係数を選択するためのモード
選択信号を発生することを特徴とする請求項９に記載の
符号化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940035128A KR0139164B1 (ko) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 적응적 직교변환부호화 장치 |
| KR35128/1994 | 1994-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280019A true JPH08280019A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3022757B2 JP3022757B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=19402248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32932595A Expired - Fee Related JP3022757B2 (ja) | 1994-12-19 | 1995-12-18 | 適応的直交変換符号化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5767908A (ja) |
| JP (1) | JP3022757B2 (ja) |
| KR (1) | KR0139164B1 (ja) |
| CN (1) | CN1067199C (ja) |
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| JPWO2010150486A1 (ja) * | 2009-06-22 | 2012-12-06 | パナソニック株式会社 | 画像符号化方法及び画像符号化装置 |
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