JPH09275561A - 映像圧縮装置及び映像圧縮方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低解像度画像をつなぎ合わせて高解像度画像を
復元する場合でも、圧縮効率を低下させることなく、境
界が目立つことを防止する。 【解決手段】ＭＢ切出し回路21からのブロックデータは
ＤＣＴ回路４、量子化回路５及びＶＬＣ６によって圧縮
される。制御器８はＶＬＣ６の発生符号量に応じて量子
化幅を設定する。一方、上限値発生回路22は切出しアド
レスに基づいて、境界近傍の量子化幅の上限値を設定す
る。リミッタ23は上限値の範囲内で量子化幅を設定す
る。これにより、境界近傍においては、量子化歪が低減
され、境界部が目立つことを防止することができる。低
解像度画像はオーバーラップ部分を有していないので、
圧縮効率が低下することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度画像を分
割して圧縮処理するものに好適な映像圧縮装置及び映像
圧縮方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像のディジタル処理が普及して
きている。画像データを圧縮符号化する方法としては、
ＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Grou
p）又はＭＰＥＧ（Movig Picture Experts Group）等の
各種符号化方法が採用される。

【０００３】図１３はＭＰＥＧ規格の圧縮方法を採用し
た従来の映像圧縮装置を示すブロック図である。

【０００４】アナログ映像信号はディジタル信号に変換
され、更に所定のディジタルフォーマットに変換された
後、フレームメモリ１に書込まれる。フレームメモリ１
に格納されたデータは、ＭＢ切出し回路２により、所定
のブロック単位であるマクロブロック（以下、ＭＢとも
いう）毎に出力される。動き補償回路３は後述するロー
カルデコード部から参照画像のデータも与えられ、ＭＢ
切出し回路２の出力の動きを検出する。

【０００５】ＭＰＥＧ規格においては、画面内で圧縮を
行うフレーム内圧縮の外に、画像間の相関を利用して圧
縮を行うフレーム間圧縮を採用している。フレーム間圧
縮では、現フレームの画像と参照画像との差分（予測誤
差）を求め、求めた予測誤差について圧縮処理を行う。
動画像においては、単に差分を求めただけでは符号量が
小さくならないことがあるので、動きに応じて参照画像
を動き補償する動き補償予測符号化が行われる。

【０００６】フレーム内圧縮時には、動き補償回路３は
ＭＢ切出し回路２からのブロックデータをそのままＤＣ
Ｔ回路４に与える。ブロックデータはＤＣＴ回路４によ
って直交変換されて量子化回路５に与えられる。量子化
回路５は所定の量子化幅（Ｑスケール）を用いてＤＣＴ
変換係数を量子化する。これにより、符号量が削減され
る。

【０００７】量子化出力は可変長符号化回路（以下、Ｖ
ＬＣという）６に与えられて、可変長符号化されて符号
量が一層削減される。ＶＬＣ６からの圧縮データはバッ
ファ７を介して出力される。

【０００８】量子化出力は参照画像データを得るために
ローカルデコード部９にも与えられる。ローカルデコー
ド部９は量子化出力を逆量子化し更に逆ＤＣＴ処理する
ことにより、ＤＣＴ処理前のデータに戻す。ローカルデ
コード部９は復元したデータ（ローカルデコードデー
タ）を図示しないフレームメモリに参照画像として記憶
する。

【０００９】次に、フレーム間圧縮が行われるものとす
る。動き補償回路３はローカルデコード部９からの参照
画像を検出した動きに応じて動き補償し、動き補償した
参照画像のブロックデータを得る。動き補償回路３はＭ
Ｂ切出し回路２からの現フレームブロックデータと動き
補償した前フレームの参照画像のブロックデータとの差
分を求めて予測誤差としてＤＣＴ回路４に出力する。予
測誤差はＤＣＴ回路４、量子化回路５及びＶＬＣ６によ
って圧縮されて、バッファ７を介して出力される。

【００１０】圧縮データの符号量は量子化回路５が用い
る量子化幅を変更することにより制御することができ
る。この符号量制御のために、バッファ７に保持されて
いるデータ量に関する情報が制御器８に供給される。制
御器８は圧縮データの符号量が所定の範囲内に収まるよ
うに量子化幅を制御する。これにより、圧縮データを定
レート化することが可能となる。

【００１１】ところで、圧縮処理に必要な処理能力は画
像のサイズ（画素数）に応じて相違する。ＭＰＥＧにお
いては、規格上は水平及び垂直各４０９５画素の画像サ
イズまで自由に設定可能である。しかし、実際には、回
路内のメモリ量の制約によって、また、動画では１秒間
に再生するフレーム数として一定枚数以上のフレーム数
が必要であること等の理由から、画像サイズを自由に設
定することはできない。一般的には、既存の放送及び表
示装置を考慮して、以下の４種類の画素数が採用され
る。

【００１２】３５２×２４０，７２０×４８０，１４４
０×１０８０，１９２０×１０８０ これら４種類の画素数のうち３５２×２４０及び７２０
×４８０の画素数はＣＤ−ＲＯＭ及びＮＴＳＣ放送等で
用いられており、これらの画素数に対応した映像圧縮
（エンコード）装置及び専用ＩＣ類も多数商品化されて
いる。

【００１３】一方、１４４０×１０８０及び１９２０×
１０８０の画素数は、将来のＡＴＶ（Advanced TV）又
はＨＤ等を考慮したものである。従って、これらの画素
数に対応したエンコード装置及びデコード装置として
は、廉価な汎用品はなく、極めて高価である。

【００１４】そこで、このような高解像度の画像を低解
像度の画像（例えばＮＴＳＣ画像）用の装置を用いて処
理する方法が特開平６−２６８９８１号公報「画像デー
タ符号化装置」において開示されている。

【００１５】図１４はこの画像データ符号化装置の動作
を説明するための説明図である。

【００１６】この画像データ符号化装置においては、図
１４に示す高解像度の画像11を複数の低解像度の画像12
に分割する。図１４では、４分割した例を示している。
各低解像度画像12は例えば３５２×２４０又は７２０×
４８０の画素数であり、廉価な汎用のエンコード装置及
びデコード装置によって処理可能である。各低解像度画
像12用の４つのエンコード装置によって圧縮を行い、４
つのデコード装置によってデコードする。４つのデコー
ド装置の出力を元の画像に対応させて切換えながら出力
することにより、復元した低解像度画像12をつなぎ合わ
せて１枚に再構成して、高解像度画像11を復元する。

【００１７】図１５は高解像度画像13を１６分割して処
理する例を示しており、この場合においても、各低解像
度画像14の画素数は例えば３５２×２４０又は７２０×
４８０である。

【００１８】しかしながら、このような低解像度画像を
つなぎ合わせて１枚の高解像度画像を復元する方法で
は、各エンコード装置毎に圧縮符号化による歪（Ｓ／Ｎ
比）が相違することから、高解像度画像を低解像度画像
に分割する境界近傍の絵柄によっては境界が目立つこと
がある。そこで、上述した画像データ符号化装置におい
ては、低解像度用のエンコード，デコード装置が処理す
る画像部分をオーバーラップさせ、復元した低解像度画
像をつなぎ合わせる場合に、各デコード装置の出力をク
ロスフェードさせながら切換出力するようにしている。
これにより、境界が目立つことを防止している。

【００１９】しかしながら、境界部分をオーバーラップ
して処理する方法では、分割数を大きくすると、オーバ
ーラップ部分が増大し、圧縮データのデータ量が大きく
なって、総合的な圧縮効率が低下してしまうという問題
があった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の映像圧縮装置においては、高解像度の画像を複数
の低解像度画像に分割して処理する場合には、境界部分
を目立たなくさせるために、圧縮効率が低下してしまう
という問題点があった。

【００２１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高解像度の画像を複数の低解像度画像に分
割して処理する場合でも、圧縮効率を低下させることな
く境界部分を目立たなくさせることができる映像圧縮装
置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
映像圧縮装置は、高解像度画像を所定の分割数で分割し
て得た低解像度画像の映像信号が入力され、入力された
映像信号を所定のブロック単位でブロック化して出力す
るブロック化手段と、このブロック化手段からのブロッ
クデータに直交変換処理、量子化処理及び可変長符号化
処理を施して圧縮データを出力する圧縮手段と、前記圧
縮データの発生符号量に基づいて前記量子化処理に用い
る量子化幅を制御する制御手段と、前記低解像度画像の
画面位置に基づいて前記ブロックデータの量子化処理に
用いる前記量子化幅の上限値を制限する制限手段と、前
記制御手段が設定した量子化幅を前記制限手段の上限値
の範囲内で前記圧縮手段に与えて、前記量子化処理を制
御する量子化幅設定手段とを具備したものであり、本発
明の請求項５に係る映像圧縮方法は、高解像度画像を所
定の分割数で分割して得た低解像度画像の映像信号をブ
ロック化してブロックデータを得る手順と、前記ブロッ
クデータに対して直交変換処理、量子化処理及び可変長
符号化処理を施して圧縮データを得ると共に、前記ブロ
ックデータの画面位置に基づいて前記量子化幅の上限値
を設定し、前記圧縮データの発生符号量と前記上限値と
に基づいて前記量子化処理に用いる量子化幅を決定する
手順とを具備したものである。

【００２３】本発明の請求項１において、低解像度画像
の映像信号はブロック化手段によってブロック化され
る。ブロックデータは圧縮手段によって、直交変換処
理、量子化処理及び可変長符号化処理されて、圧縮デー
タが得られる。制御手段は、圧縮データの発生符号量に
基づいて量子化幅を制御する。制限手段はブロックデー
タの画面位置に応じて量子化幅の上限値を制限する。量
子化幅設定手段は、上限値の範囲内で、制御手段が設定
した量子化幅を圧縮手段に設定する。これにより、画面
位置に応じて小さい量子化幅を設定することができ、例
えば、低解像度画像同士の境界部分における量子化幅を
小さくして、量子化歪を低減する。

【００２４】本発明の請求項５においては、低解像度画
像の映像信号はブロック化され、ブロックデータに対し
て直交変換処理、量子化処理及び可変長符号化処理が施
される。量子化幅を設定する手順は、ブロックデータの
画面位置に応じて量子化幅の上限値を設定するので、画
面位置に応じた量子化歪が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係る
映像圧縮装置の一実施の形態を示すブロック図である。

【００２６】本実施の形態はＭＢ切出し回路２に代えて
ＭＢ切出し回路21を採用すると共に、上限値発生回路22
及びリミッタ23を設けた点が図１３の従来例と異なる。

【００２７】フレームメモリ１には、アナログ映像信号
がディジタル信号に変換され、所定のフォーマットに変
換された後に入力される。このアナログ映像信号は高解
像度画像を所定の分割数で分割して得た低解像度画像の
映像信号である。また、分割された低解像度画像同士は
オーバーラップ部分を有しておらず、デコード装置によ
って復元した低解像度画像の全てをつなぎ合わせること
により、元の高解像度画像を再現することができる。

【００２８】フレームメモリ１は低解像度画像の１画面
分のディジタル映像データを記憶する。ＭＢ切出し回路
21は所定のマクロブロック単位でフレームメモリ１に記
憶された映像データを読出して動き補償回路３に出力す
る。本実施の形態においては、ＭＢ切出し回路21はマク
ロブロックのブロック化位置（切出し位置）を示す切出
しアドレスを発生して上限値発生回路22に出力するよう
になっている。なお、ＭＢ切出し回路21は、切出しアド
レスに限らず、マクロブロックの切出し位置を示す情報
であれば、どのような情報を出力してもよい。

【００２９】動き補償回路３には後述するローカルデコ
ード部９から参照画像データが与えられる。動き補償回
路３はＭＢ切出し回路21の出力と参照画像データとの間
の動きを検出すると共に、検出した動きに応じて参照画
像を動き補償する。動き補償回路３はフレーム間圧縮時
には、ＭＢ切出し回路21からの現フレームのブロックデ
ータと動き補償した参照画像データとの差分を求めて予
測誤差としてＤＣＴ回路４に出力するようになってい
る。なお、動き補償回路３は、フレーム内圧縮時には、
ＭＢ切出し回路21からのブロックデータをそのままＤＣ
Ｔ回路４に出力するようになっている。

【００３０】ＤＣＴ回路４は入力されたブロックデータ
をＤＣＴ処理することにより、空間座標成分を周波数成
分に変換し、変換係数を量子化回路５に出力する。量子
化回路５は後述するリミッタ23の出力に基づく量子化幅
でＤＣＴ変換係数を量子化して、量子化出力をＶＬＣ６
及びローカルデコード部９に出力するようになってい
る。

【００３１】ＶＬＣ６は、入力された量子化出力を可変
長符号化して出力する。例えば、ＶＬＣ６はハフマン符
号化等の可変長符号化を行う。ハフマン符号化は、出現
確率が高いデータほど短い符号長のコードを割り当てる
ことにより、符号量を削減するものである。ＶＬＣ６か
らの圧縮データはバッファ７を介して出力される。

【００３２】量子化回路５の出力は参照画像を作成する
ためにローカルデコード部９にも供給される。ローカル
デコード部９は、ＤＣＴ回路４のＤＣＴ処理及び量子化
回路５の量子化処理の逆処理によって、ＤＣＴ処理前の
データを復元する。動き補償回路３から予測誤差が出力
された場合には、この予測誤差に対する逆処理結果も予
測誤差となる。ローカルデコード部９はローカルデコー
ド結果を図示しないフレームメモリに参照画像として記
憶させると共に、記憶させた参照画像と逆処理結果であ
る予測誤差とを加算することにより、元の画像を復元し
たローカルデコード結果を得るようになっている。

【００３３】バッファ７はＶＬＣ６からの圧縮データを
保持しながら図示しない伝送路に定レートで出力する。
これにより、バッファ７はＶＬＣ６からの圧縮データの
発生レートと伝送路の伝送レートとの差を吸収するよう
になっている。バッファ７に保持されているデータ量に
関する情報は制御器８に供給される。

【００３４】制御器８はバッファ７に保持されているデ
ータ量に関する情報に基づいて量子化幅に対応したデー
タを出力する。本実施の形態においては、制御器８の出
力はリミッタ23に供給されるようになっている。

【００３５】リミッタ23には上限値発生回路22の出力も
与えられる。上限値発生回路22は、ＭＢ切出し回路21か
ら切出しアドレスが与えられ、この切出しアドレスに基
づいて量子化幅の上限値を変更するようになっている。
例えば、上限値発生回路22は、切出しアドレスが低解像
度画像同士の境界近傍を示す場合には、量子化幅に所定
の上限値（Ｑ上限値）を設定するための出力を出力する
ようになっている。また、例えば、上限値発生回路22
は、低解像度画像同士の境界近傍からの距離に応じたＱ
上限値を設定してもよい。

【００３６】リミッタ23は制御器８の出力が上限値発生
回路22が発生した上限値以内であればそのまま量子化回
路５に与え、上限値以上であれば、上限値に制限して量
子化回路５に与えるようになっている。

【００３７】次に、このように構成された実施の形態の
動作について図２乃至図４を参照して説明する。図２は
実施の形態の動作を説明するためのフローチャートであ
り、図３及び図４は量子化幅の上限値を説明するための
説明図である。

【００３８】低解像度画像のアナログ映像信号はディジ
タル信号に変換された後所定のフォーマットに変換され
て、フレームメモリ１に格納される。ＭＢ切出し回路21
は、図２のステップＳ1 において、所定のマクロブロッ
ク単位でフレームメモリ１に格納されている映像データ
を読出して動き補償回路３に出力する。ＭＢ切出し回路
21からの切出しアドレスは上限値発生回路22に供給され
る。

【００３９】上限値発生回路22は、ステップＳ2 におい
て、ＭＢの切出しアドレスに基づいて量子化幅の上限値
を決定する。図３及び図４は上限値発生回路22による上
限値の設定を示している。図３は高解像度画像を４分割
して低解像度画像を得た場合の例であり、図４は１６分
割して低解像度画像を得た場合の例である。

【００４０】図３の低解像度画像Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ
22は夫々元の高解像度画像の画面の左上、右上、左下又
は右下の部分に相当する。これらの低解像度画像Ｌ11，
Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22をつなぎ合わせることにより、元の高
解像度画像を復元することができる。また、図４の低解
像度画像Ｐnm（ｎ，ｍは１≦ｎ，ｍ≦４の整数）は元の
高解像度画像を１６分割して得られる。これらの低解像
度画像をつなぎ合わせることにより、元の高解像度画像
を復元することができる。上限値発生回路22は図３及び
図４の破線にて示す境界近傍に対応するマクロブロック
データがＭＢ切出し回路21から出力されるタイミング
で、量子化幅の所定の上限値を発生する。

【００４１】図３の低解像度画像の左側の折れ線Ｔ1 ，
Ｔ2 は、画面の垂直方向の位置におけるＱ上限値を水平
方向のレベルによって示しており、また、低解像度画像
の下側の折れ線Ｔ3 ，Ｔ4 は、画面の水平方向の位置に
おけるＱ上限値を垂直方向のレベルによって示してい
る。また、同様に、図４の折れ線Ｔ11乃至Ｔ18もＱ上限
値の変化を示している。図３及び図４に示すように、破
線にて示す境界近傍ではＱ上限値は他の部分よりも小さ
い値に設定されている。

【００４２】次のステップＳ3 において、動き補償回路
３はＭＢ切出し回路21からのブロックデータの動きを検
出する。説明を簡略化するために、フレーム内圧縮処理
を行うものとする。この場合には、ＭＢ切出し回路21か
らのブロックデータはそのままＤＣＴ回路４に供給され
る。ステップＳ4 においてブロックデータはＤＣＴ回路
４でＤＣＴ処理され、ステップＳ5 においてＤＣＴ変換
係数が量子化回路５によって量子化される。量子化出力
はＶＬＣ６に供給されて、ステップＳ6 において可変長
符号化される。

【００４３】次のステップＳ7 においては、ＶＬＣ６の
出力に基づいて符号量制御が行われる。即ち、バッファ
７に保持されているデータ量の情報が制御器８に供給さ
れ、制御器８はＶＬＣ６の発生符号量に応じた量子化幅
を設定するためのデータをリミッタ23に出力する。本実
施の形態においては、リミッタ23は量子化回路５に設定
する量子化幅を上限値発生回路22が設定した上限値以内
に制限する。即ち、リミッタ23によって設定される量子
化幅は、図３の斜線部の範囲内の値となる。

【００４４】Ｑ上限値が境界近傍において制限されるこ
とから、境界近傍における量子化幅は小さい値をとりや
すい。即ち、量子化回路５による量子化幅が小さいの
で、境界部近傍ではデコード時における量子化ノイズが
低減される。従って、低解像度画像をつなぎ合わせて１
枚の高解像度画像を復元する場合でも、境界部近傍のノ
イズが低減されているので、復元された低解像度画像同
士の歪の変化が目立たなくなり、境界部が目立つことを
防止することができる。

【００４５】次のステップＳ8 において、ＶＬＣ６から
の圧縮データはバッファ７を介して出力される。ステッ
プＳ9 では次の画像データが存在するか否かが判断さ
れ、存在する場合には、ステップＳ1 に処理を戻して、
ＭＢ切出し回路21によって次のマクロブロックを切出
す。以後同様の動作によって、低解像度画像の圧縮が行
われる。

【００４６】このように本実施の形態においては、高解
像度画像を分割して得られる低解像度画像同士の境界近
傍においては、量子化幅の上限値を所定の値に制限する
ようにしている。これにより、各低解像度画像の復元画
像は境界近傍における歪が小さくなり、各低解像度画像
をつなぎ合わせて元の高解像度画像を復元する場合で
も、境界が目立つことを防止することができる。また、
低解像度画像はオーバーラップ部分を有していないの
で、符号化効率が低下することもない。また、一般に商
品化されているエンコード装置に上限値発生回路及びリ
ミッタ等の簡単な回路を追加するだけであり、容易に構
成することができる。

【００４７】なお、上限値は各低解像度画像を圧縮する
エンコーダ毎に独立した値が設定されることは明らかで
ある。

【００４８】図３及び図４では境界近傍のブロックに対
する量子化幅に所定の上限を設ける例について説明した
が、上述したように、上限値発生回路22は、境界近傍か
らの距離に応じて量子化幅の上限値を制御してもよい。
図５及び図６はこの場合におけるＱ上限値の制御を説明
するための説明図である。

【００４９】図５は高解像度画像を上下左右に２分割し
て低解像度画像Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22を得る場合の例
であり、図６は高解像度画像を上下左右に４分割して低
解像度画像Ｐnm（ｎ，ｍは１≦ｎ，ｍ≦４の整数）を得
る場合の例である。

【００５０】図５の曲線Ｃ1 乃至Ｃ4 及び図６の曲線Ｃ
11乃至Ｃ18に示すように、Ｑ上限値は境界近傍において
他の部分よりも小さい値に設定されている。

【００５１】この場合においても、図３及び図４に示す
制御を行ったときと同様の効果が得られることは明らか
である。

【００５２】ところで、低解像度画像をエンコード及び
デコードする装置としては、上述したように、既に商品
化されている低解像度用の装置を利用することができ
る。しかし、図３乃至図６に示すように、各低解像度画
像の境界位置は元の高解像度画像の位置に応じて相互に
異なり、各低解像度画像をエンコード及びデコードする
装置は相互に異なる処理を行う必要がある。

【００５３】そこで、各低解像度画像の元の高解像度画
像の位置に拘わらずいずれの位置の低解像度画像につい
ても、同一の処理回路によって同一の圧縮処理を行うこ
とを可能にすることが考えられる。

【００５４】図７は本発明の他の実施の形態を示すもの
であり、各低解像度画像の処理回路の処理を共通化する
ことを可能にした映像圧縮装置を示すブロック図であ
る。図７において図１と同一の構成要素には同一符号を
付して説明を省略する。

【００５５】本実施の形態は対称変換回路31を付加した
点が図１の実施の形態と異なる。対称変換回路31は各低
解像度画像を左右対称、上下対称又は点対称に回転させ
た映像信号を発生するものである。

【００５６】図８は対称変換回路31を説明するための説
明図である。図８（ａ）は対称変換前の低解像度画像を
示し、図８（ｂ）は対称変換後の低解像度画像を示して
いる。

【００５７】低解像度画像Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22は夫
々元の高解像度画像の画面の左上、右上、左下又は右下
の部分に相当する。低解像度画像Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ
22は、夫々中央に文字「あ」、「い」、「う」又は
「え」の絵柄を有し、元の高解像度画像の中央部に対応
する各角部には黒丸の絵柄を有する。各低解像度画像Ｌ
11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22の境界は破線にて示してある。

【００５８】低解像度画像Ｌ11の映像信号がディジタル
化され所定のフォーマットに変換されて入力される対称
変換回路31は、図８（ａ）の直線ａｂ，ｃｄの交点を中
心として点対称に回転させた映像信号を発生する。この
映像信号に基づく画像は図８（ｂ）に示す低解像度画像
Ｌ11′にて示される。

【００５９】また、低解像度画像Ｌ12の映像信号がディ
ジタル化され所定のフォーマットに変換されて入力され
る対称変換回路31は、図８（ａ）の直線ａｂで線対称に
回転させた映像信号を発生する。この映像信号に基づく
画像は図８（ｂ）に示す低解像度画像Ｌ12′にて示され
る。

【００６０】また、低解像度画像Ｌ21の映像信号がディ
ジタル化され所定のフォーマットに変換されて入力され
る対称変換回路31は、図８（ａ）の直線ｃｄで線対称に
回転させた映像信号を発生する。この映像信号に基づく
画像は図８（ｂ）に示す低解像度画像Ｌ21′にて示され
る。

【００６１】また、低解像度画像Ｌ22の映像信号がディ
ジタル化され所定のフォーマットに変換されて入力され
る対称変換回路31は、対称変換することなく、入力され
た映像信号をそのまま出力する。

【００６２】図８（ｂ）の破線にて示すように、各低解
像度画像Ｌ11′，Ｌ12′，Ｌ21′，Ｌ22はいずれも画面
上端及び左端が境界部分となる。従って、Ｑ上限値を制
限する場合において、各低解像度画像に共通の処理を施
すことができ、回路の共通化を図ることができる。

【００６３】他の構成及び作用は図１の実施の形態と同
様である。

【００６４】ところで、図８においては、右下の低解像
度画像Ｌ22を基準にして他の低解像度画像を対称変換し
たことから、符号量制御が容易であるという利点があ
る。即ち、一般的な圧縮回路では、画面の左上から右下
に向かって順次符号化を行う。この場合には、上述した
ように、ＶＬＣ６の発生符号量に応じて符号量制御が行
われる。量子化幅の上限値を制限しない場合には特には
問題はないが、境界近傍において量子化幅の上限値を制
限すると、この境界近傍において発生符号量が増加する
可能性がある。従って、低解像度画像Ｌ11の映像データ
をそのまま圧縮する場合のように、境界近傍の映像デー
タの圧縮が時間的に後のタイミングで行われると、境界
近傍の映像データに割り当てる符号量が不足してしまう
ことが考えられる。

【００６５】そうすると、境界近傍において量子化歪が
増大し、境界部が目立ってしまう。この理由から、本実
施の形態においては、境界近傍の映像データの圧縮を時
間的に早いタイミングで行うように、境界部分が画面の
上端及び左端に位置する低解像度画像Ｌ22を基準にして
他の低解像度画像を対称変換した。これにより、低解像
度画像Ｌ11′，Ｌ12′，Ｌ21′においても境界部分が画
面の上端及び左端に位置し、境界近傍の映像データに割
り当てる符号量が不足することを防止して、この部分の
歪を十分に低減することを可能にしている。

【００６６】図９は高解像度画像を１６分割して低解像
度画像を得る場合の対称変換を説明するための説明図で
ある。図９（ａ）は対称変換前の低解像度画像Ｐnm
（ｎ，ｍは１≦ｎ，ｍ≦４）を示し、図９（ｂ）は対称
変換後の低解像度画像Ｐnm′を示している。

【００６７】図９（ａ）に示す丸印の絵柄を有する４隅
の低解像度画像Ｐ11，Ｐ14，Ｐ41，Ｐ44については、図
９（ａ），（ｂ）の破線にて示すように、低解像度画像
Ｐ44を基準にして対称変換する。四角印の絵柄を有する
水平方向端部の垂直方向中央の低解像度画像Ｐ21，Ｐ31
と低解像度画像Ｐ24，Ｐ34とについては、破線にて示す
ように、低解像度画像Ｐ24，Ｐ34を基準として低解像度
画像Ｐ21，Ｐ31を対称変換する。なお、図９において
は、垂直方向を基準として左右のみに対称変換している
が、更に、水平方向を基準として上下に対称変換しても
よい。

【００６８】また、三角印の絵柄を有する垂直方向端部
の水平方向中央の低解像度画像Ｐ12，Ｐ13と低解像度画
像Ｐ42，Ｐ43については、破線にて示すように、低解像
度画像Ｐ42，Ｐ43を基準として低解像度画像Ｐ12，Ｐ13
を対称変換する。この場合、図９においては、水平方向
を基準として上下のみに対称変換しているが、更に、垂
直方向を基準として左右に対称変換してもよい。

【００６９】×印の絵柄を有する水平及び垂直方向中央
の低解像度画像Ｐ22，Ｐ23，Ｐ32，Ｐ33は、夫々、低解
像度画像Ｐ11，Ｐ14，Ｐ41，Ｐ44に対応させて対称変換
することが理想的であるが、４辺とも境界であることか
ら、上下左右いずれの対称変換を行ってもよい。

【００７０】このように、高解像度画像を１６分割して
処理する場合には、図９に示すように、境界の位置が異
なる。従って、各低解像度画像毎にＱ上限値の設定処理
を変更する必要がある。この場合でも、図９に示す対称
変換処理を施すことにより、４種類の設定処理を行えば
よい。なお、高解像度画像を４分割して処理する場合に
は、上述したように、Ｑ上限値の設定処理は１種類に共
通化することができる。

【００７１】図１０は本発明の他の実施の形態を示すブ
ロック図である。本実施の形態は低解像度画像の対称変
換処理をＭＢ切出し回路によって行うものである。図１
０において図１と同一の構成要素には同一符号を付して
説明を省略する。

【００７２】本実施の形態はＭＢ切出し回路21に代えて
ＭＢ切出し回路41を採用した点が図１の実施の形態と異
なる。ＭＢ切出し回路41は入力された低解像度画像の境
界位置に応じて、低解像度画像を対称変換した場合と同
様の読出しを行うようになっている。

【００７３】図１１はＭＢ切出し回路41を説明するため
の説明図である。図１１において矢印はＭＢ切出し回路
41からのブロックデータの出力順を示している。

【００７４】図１１は高解像度画像を４分割して得た低
解像度画像Ｌ11，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22を示している。本実
施の形態においても、図８の例と同様に、境界が上端及
び左端に位置する低解像度画像Ｌ22を基準として読出し
を行う。即ち、フレームメモリ１から低解像度画像Ｌ22
に基づく映像信号が供給されるＭＢ切出し回路41は、通
常と同様に、画面上端から下端側に、且つ、画面の左端
から右端に向かって順次マクロブロックを切出す。

【００７５】これに対し、低解像度画像Ｌ11について
は、画面下端から上端側に、且つ水平方向にも画面の右
端から左端に向かって順次マクロブロックを切出す。ま
た、低解像度画像Ｌ12については、画面下端から上端側
に、且つ画面の左端から右端に向かって順次マクロブロ
ックを切出し、低解像度画像Ｌ21については、画面上端
から下端側に、且つ画面の右端から左端に向かって順次
マクロブロックを切出す。

【００７６】これにより、いずれの低解像度画像につい
ても、ＭＢ切出し回路41からは境界部分のマクロブロッ
クが時間的に早いタイミングで出力されることになる。

【００７７】他の作用及び効果は図１の実施の形態と同
様である。

【００７８】このように、本実施の形態においても、Ｑ
スケールの上限値の設定をいずれの低解像度画像につい
ても同様に行うことを可能にして処理を共通化すること
ができる。また、境界部近傍の映像データに対する割り
当て符号量が不足することを防止して、境界が目立つこ
とを確実に防止することができる。

【００７９】図１２は高解像度画像を１６分割して低解
像度画像を得る場合のマクロブロックの切出しを説明す
るための説明図である。図１２（ａ）は１６分割した低
解像度画像Ｐnm（ｎ，ｍは１≦ｎ，ｍ≦４）の元の高解
像度画像上の配置を示し、図１２（ｂ）乃至（ｄ）はＭ
Ｂ切出し回路41のＭＢの切出しを示している。図１２の
矢印はＭＢ切出し回路41からのブロックデータの出力順
を示している。

【００８０】丸印の絵柄を有する４隅の低解像度画像Ｐ
11，Ｐ14，Ｐ41，Ｐ44については、図１２（ａ）の矢印
にて示すように、低解像度画像Ｐ44を基準として読み出
しが行われる。即ち、低解像度画像Ｐ11については、画
面下端から上端に向かって切り出しを行うと共に、水平
方向には画面右端から左端に向かって切り出しを行う。
また、低解像度画像Ｐ14については、水平方向には通常
と同様に画面左端から画面右端に向かって切り出しを行
うが、垂直方向には画面下端側から上端側に向かって順
次切り出しを行う。低解像度画像Ｐ41については、垂直
方向には通常と同様に画面上端から下端に向かって切り
出しを行うが、水平方向には画面右端から左端に向かっ
て順次切り出しを行う。

【００８１】また、四角印の絵柄を有する水平方向端部
の垂直方向中央の低解像度画像Ｐ21，Ｐ31と低解像度画
像Ｐ24，Ｐ34とについては、図１２（ｂ）の破線にて示
すように、低解像度画像Ｐ24，Ｐ34を基準として低解像
度画像Ｐ21，Ｐ31の読出し順を変更する。なお、図１２
（ｂ）に示すように、低解像度画像Ｐ24，Ｐ34を垂直方
向に下端から上端に向かってマクロブロックを切出すよ
うにしてもよい。この場合には、低解像度画像Ｐ21，Ｐ
31については、水平方向に右端から左端に向かってＭＢ
を切出すと共に、垂直方向には下端から上端に向かって
ＭＢを切出す。

【００８２】同様にして、三角印の絵柄を有する垂直方
向端部の水平方向中央の低解像度画像Ｐ12，Ｐ13と低解
像度画像Ｐ42，Ｐ43については、図１２（ｃ）の破線に
て示すように、低解像度画像Ｐ42，Ｐ43を基準として低
解像度画像Ｐ12，Ｐ13の読出し順を変更する。この場合
においても、図１２（ｃ）に示すように、水平及び垂直
方向にＭＢの切出し順を変更するようにしてもよい。ま
た、×印の絵柄を有する水平及び垂直方向中央の低解像
度画像Ｐ22，Ｐ23，Ｐ32，Ｐ33は、夫々、低解像度画像
Ｐ11，Ｐ14，Ｐ41，Ｐ44に対応させて切出し順を変更す
る。即ち、低解像度画像Ｐ22，Ｐ23，Ｐ32，Ｐ33につい
ては、図１２（ｄ）の矢印に示す順でマクロブロックの
切出しを行う。

【００８３】このように、高解像度画像を１６分割して
処理する場合には、図９の例と同様に、境界位置に応じ
た４種類のパターンのみが存在する。従って、各低解像
度画像毎にＱ上限値についての４種類の設定処理のみを
行えばよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
解像度の画像を複数の低解像度画像に分割して処理する
場合でも、圧縮効率を低下させることなく境界部分を目
立たなくさせることができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像圧縮装置の一実施の形態を示
すブロック図。

【図２】図１の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図３】図１の実施の形態の動作を説明するための説明
図。

【図４】図１の実施の形態の動作を説明するための説明
図。

【図５】図１の実施の形態の動作を説明するための説明
図。

【図６】図１の実施の形態の動作を説明するための説明
図。

【図７】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図８】図７の実施の形態を説明するための説明図。

【図９】図７の実施の形態を説明するための説明図。

【図１０】本発明の他の実施の形態を示すブロック図。

【図１１】図１０の実施の形態を説明するための説明
図。

【図１２】図１０の実施の形態を説明するための説明
図。

【図１３】従来の映像圧縮装置を示すブロック図。

【図１４】従来例を説明するための説明図。

【図１５】従来例を説明するための説明図。

【符号の説明】

４…ＤＣＴ回路、５…量子化回路、６…ＶＬＣ、８…制
御器、21…ＭＢ切出し回路、22…上限値発生回路、23…
リミッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 修司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝マルチメディア技術研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高解像度画像を所定の分割数で分割して
   得た低解像度画像の映像信号が入力され、入力された映
   像信号を所定のブロック単位でブロック化して出力する
   ブロック化手段と、 このブロック化手段からのブロックデータに直交変換処
   理、量子化処理及び可変長符号化処理を施して圧縮デー
   タを出力する圧縮手段と、 前記圧縮データの発生符号量に基づいて前記量子化処理
   に用いる量子化幅を制御する制御手段と、 前記低解像度画像の画面位置に基づいて前記ブロックデ
   ータの量子化処理に用いる前記量子化幅の上限値を制限
   する制限手段と、 前記制御手段が設定した量子化幅を前記制限手段の上限
   値の範囲内で前記圧縮手段に与えて、前記量子化処理を
   制御する量子化幅設定手段とを具備したことを特徴とす
   る映像圧縮装置。
2. 【請求項２】 前記制限手段は、前記低解像度画像同士
   の境界部分に対応する前記ブロックデータの量子化処理
   に用いる前記量子化幅の上限値を制限することを特徴と
   する請求項１に記載の映像圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記制限手段は、前記ブロックデータの
   量子化処理に用いる前記量子化幅の上限値の制限を前記
   低解像度画像同士の境界部分からの距離に応じて変更す
   ることを特徴とする請求項１に記載の映像圧縮装置。
4. 【請求項４】 前記ブロック化手段は、前記低解像度画
   像を対称変換した画像をブロック化する場合と同一のブ
   ロック化順で前記ブロックデータを出力可能にする手段
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像圧縮装
   置。
5. 【請求項５】 高解像度画像を所定の分割数で分割して
   得た低解像度画像の映像信号をブロック化してブロック
   データを得る手順と、 前記ブロックデータに対して直交変換処理、量子化処理
   及び可変長符号化処理を施して圧縮データを得ると共
   に、前記ブロックデータの画面位置に基づいて前記量子
   化幅の上限値を設定し、前記圧縮データの発生符号量と
   前記上限値とに基づいて前記量子化処理に用いる量子化
   幅を決定する手順とを具備したことを特徴とする映像圧
   縮方法。
6. 【請求項６】 前記ブロックデータを得る手順は、前記
   低解像度画像を対称変換した画像をブロック化する場合
   と同一のブロック化順で前記ブロックデータを出力可能
   にする手順を含むことを特徴とする請求項５に記載の映
   像圧縮方法。