JPH0998432A - Device and method for transmitting picture signal - Google Patents

Device and method for transmitting picture signal

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JPH0998432A
JPH0998432A JP27686295A JP27686295A JPH0998432A JP H0998432 A JPH0998432 A JP H0998432A JP 27686295 A JP27686295 A JP 27686295A JP 27686295 A JP27686295 A JP 27686295A JP H0998432 A JPH0998432 A JP H0998432A
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哲二郎 近藤
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秀雄 中屋
Toshiya Ishizaka
敏弥 石坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an encoded data amount to be transmitted by adaptively significance-judging motion compensation residual signals and to control the encoded data amount to be transmitted to be fixed at all times by performing feedforward buffering. SOLUTION: As for input picture data, motion vector is detected by a block unit by block matching for instance with the locally decoded images of frames in the past. By the motion vector of the block unit, motion compensation is performed to a previous frame, predicted images are prepared and a predicted residual with the input image data is calculated. For the predicted residual, respective hierarchical branches are predictively calculated beforehand, the hierarchical branch to be a target bit rate is selected and significance judgement is performed for the hierarchical branch. Quantization is performed, then variable length encoding is performed and the encoded data amount is transmitted through a framing 17.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ブロック化され
た画像信号を圧縮する場合、データ伝送量をより削減す
ることができる画像信号伝送装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal transmitting apparatus and method capable of further reducing the data transmission amount when compressing a blocked image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、画像圧縮において、なんらかの前
処理によって求められた予測残差を所定のビット数で量
子化することで情報量を削減するのが一般的な方法であ
る。このように予測残差を量子化することにより発生す
るデータ量(以下、符号化データ量と称する)を削減す
る有効な手法の1つとして、供給されたサンプル値とそ
の予測値との差分をとることによって、求められた予測
誤差を所定のビット数で量子化しているが、予測残差す
べてを量子化するので、かなりの符号化データ量にな
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image compression, a general method is to reduce the amount of information by quantizing a prediction residual obtained by some preprocessing with a predetermined number of bits. As one of effective methods for reducing the data amount (hereinafter, referred to as the encoded data amount) generated by quantizing the prediction residual, the difference between the supplied sample value and its predicted value is calculated. By doing so, the obtained prediction error is quantized with a predetermined number of bits, but since all prediction residuals are quantized, the amount of encoded data becomes considerable.

【0003】この符号化データ量を抑える1つの方法と
して、予測残差をブロック分割して、そのブロック毎に
伝送することが有意か否かを判定する有意判定を行い、
その有意判定において、無意と判定されたブロックにつ
いては伝送しないというものがある。
As one method of suppressing the amount of coded data, the prediction residual is divided into blocks, and a significance judgment is made to judge whether or not it is significant to transmit each block.
In the significance judgment, there is a method in which a block judged to be insignificant is not transmitted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、ブロックサイズが小さいと有意となるブロックの出
現確率は減るが、総ブロック数が増えるため、フラグな
どのオーバーヘッドが増えて、結果的に符号化データ量
が増えてしまうということがあるという問題があった。
また、ブロックサイズが小さいと画像の内容によって
は、有意ブロックの数が大幅に変わり、情報量を一定に
するための制御が難しくなるという問題があった。
However, in this case, the probability of appearance of a block that becomes significant when the block size is small is reduced, but since the total number of blocks is increased, overhead such as flags is increased, resulting in encoding. There was a problem that the amount of data would increase.
In addition, if the block size is small, the number of significant blocks changes significantly depending on the content of the image, which makes it difficult to control the amount of information to be constant.

【0005】従って、この発明の目的は、階層構造とす
ることによって符号化データ量を削減するとともに、フ
ィードフォワードバッファリングを行うことによって、
符号化データ量を目標値以下に制御することができる画
像信号伝送装置および方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the amount of encoded data by adopting a hierarchical structure and to perform feedforward buffering,
An object is to provide an image signal transmission device and method capable of controlling the amount of encoded data to be equal to or less than a target value.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、入力される画素値とその予測値との予測残差に対し
て符号化を行う画像信号伝送装置において、予測残差を
第1のブロックへ分割し、第1のブロックのアクティビ
ティーに基づいて、第1のブロック毎に有意か否かを判
定する第1のブロック用の有意判定手段と、第1のブロ
ックを細分化し、第2のブロックを生成し、第2のブロ
ック毎に有意判定を行う第2のブロック用の有意判定手
段と、第1のブロック用の有意判定手段および第2のブ
ロック用の有意判定手段によって有意と判定されたブロ
ックに含まれる予測残差を量子化する量子化手段と、有
意判定のしきい値を可変することによって、発生情報量
を予測し、伝送される情報量を目標値以下とする、しき
い値を決定し、決定されたしきい値を第1および第2の
ブロック用の有意判定手段に対して供給するように構成
されたフィードフォワード形式の情報量制御手段とから
なり、有意/無意を識別するためのフラグと量子化手段
の出力とを伝送するようにしたことを特徴とする画像信
号伝送装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a video signal transmission apparatus for encoding a prediction residual between an input pixel value and its prediction value, wherein 1 block, the first block is subdivided, and a first block significant judgment means for judging whether or not the first block is significant based on the activity of the first block, The second block significant determination means for generating the second block and performing the significant determination for each second block, the first block significant determination means, and the second block significant determination means are significant. By quantizing means for quantizing the prediction residual included in the determined block, and by varying the threshold value for significance determination, the generated information amount is predicted, and the transmitted information amount is set to a target value or less. Determine threshold, determine And a flag for identifying significant / insignificant, comprising: a feedforward type information amount control means configured to supply the determined threshold value to the significance determining means for the first and second blocks. The image signal transmission device is characterized in that the output of the quantizing means is transmitted.

【0007】さらに、請求項5に記載の発明は、入力さ
れる画素値とその予測値との予測残差に対して符号化を
行う画像信号伝送方法において、予測残差を第1のブロ
ックへ分割し、第1のブロックのアクティビティーに基
づいて、第1のブロック毎に有意か否かを判定する第1
のブロック用の有意判定のステップと、第1のブロック
を細分化し、第2のブロックを生成し、第2のブロック
毎に有意判定を行う第2のブロック用の有意判定のステ
ップと、第1のブロック用の有意判定ステップおよび第
2のブロック用の有意判定のステップによって有意と判
定されたブロックに含まれる予測残差を量子化する量子
化のステップと、有意判定のしきい値を可変することに
よって、発生情報量を予測し、伝送される情報量を目標
値以下とする、しきい値を決定し、決定されたしきい値
を第1および第2のブロック用の有意判定のステップで
使用するように構成されたフィードフォワード形式の情
報量制御のステップとからなり、有意/無意を識別する
ためのフラグと量子化出力とを伝送するようにしたこと
を特徴とする画像信号伝送方法である。
Further, in the invention according to claim 5, in the image signal transmitting method for encoding the prediction residual between the input pixel value and its prediction value, the prediction residual is transferred to the first block. First, it is determined whether or not each of the first blocks is significant based on the activity of the first block.
Of the first block, the first block is subdivided, the second block is generated, and the second block is subjected to the significant judgment. Of quantizing the prediction residual included in the block determined to be significant by the significance determining step for the block and the significance determining step for the second block, and the threshold for significance determination are changed. By predicting the amount of generated information, determining the threshold value that makes the transmitted information amount less than or equal to the target value, and determining the determined threshold value in the step of significance judgment for the first and second blocks. An image characterized in that it comprises a step of controlling the amount of information in a feed-forward format configured to be used, and transmitting a flag for identifying significant / insignificant and a quantized output. It is the No. transmission method.

【0008】予測残差を階層的に有意判定することで伝
送する符号化データ量を削減することができ、さらにフ
ィードフォワードバッファリングを行うことで符号化デ
ータ量を目標値以下に制御することができる。
The amount of encoded data to be transmitted can be reduced by hierarchically determining the prediction residual, and the amount of encoded data can be controlled to be equal to or less than the target value by performing feedforward buffering. it can.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。画像信号伝送装置の一実施
例のブロック図を図1に示す。1で示す入力端子から現
フレームの画像データが入力され、その画像データは、
動き検出回路2および減算器3へ供給される。また、有
意判定によって、有意ブロックに含まれる予測残差が量
子化回路4において、量子化され、その量子化値が逆量
子化回路5へ供給される。逆量子化回路5では、量子化
値としきい値から元の予測残差が復元された後、その予
測残差は、加算器6に供給される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. A block diagram of an embodiment of the image signal transmission device is shown in FIG. The image data of the current frame is input from the input terminal indicated by 1, and the image data is
It is supplied to the motion detection circuit 2 and the subtractor 3. Further, the prediction residual included in the significant block is quantized by the quantization circuit 4 by the significance determination, and the quantized value is supplied to the inverse quantization circuit 5. In the inverse quantization circuit 5, after the original prediction residual is restored from the quantized value and the threshold value, the prediction residual is supplied to the adder 6.

【0010】加算器6において、復号された予測残差
と、予測回路8からの予測画像データとが加算され、す
なわちローカル復号された出力は、フレームメモリ7へ
供給される。このフレームメモリ7には、ローカル復号
によって動き補償がされた前フレームの予測結果が記憶
されている。その前フレームの画像データは、フレーム
メモリ7から動き検出回路2および予測回路8へ供給さ
れる。動き検出回路2では、入力画像データとフレーム
メモリ7から供給される画像データとを用いて、例えば
Nフレームと(N+2)フレームの2フレーム間でのブ
ロックマッチングによって、ブロック単位に動きベクト
ルの検出が行われる。
In the adder 6, the decoded prediction residual and the predicted image data from the prediction circuit 8 are added, that is, the locally decoded output is supplied to the frame memory 7. The frame memory 7 stores the prediction result of the previous frame that has been motion-compensated by local decoding. The image data of the previous frame is supplied from the frame memory 7 to the motion detection circuit 2 and the prediction circuit 8. The motion detection circuit 2 uses the input image data and the image data supplied from the frame memory 7 to detect a motion vector on a block-by-block basis, for example, by block matching between two frames, N frame and (N + 2) frame. Done.

【0011】検出された動きベクトルは、動き検出回路
2からフレーミング回路17および予測回路8へ供給さ
れる。そして、減算器3では、予測回路8からの予測画
像データが入力画像データから減算され、予測残差が生
成される。生成された予測残差は、階層化のためのブロ
ック化回路10に供給される。このブロック化回路10
では、供給された予測残差を16ライン×16画素の第
1のブロック(以下、16×16ブロックと称する)、
8ライン×8画素の第2のブロック(以下、8×8ブロ
ックと称する)および4ライン×4画素の第3のブロッ
ク(以下、4×4ブロックと称する)のブロックに分割
される。
The detected motion vector is supplied from the motion detection circuit 2 to the framing circuit 17 and the prediction circuit 8. Then, the subtractor 3 subtracts the prediction image data from the prediction circuit 8 from the input image data to generate a prediction residual. The generated prediction residual is supplied to the blocking circuit 10 for hierarchization. This blocking circuit 10
Then, the supplied prediction residual is converted into a first block of 16 lines × 16 pixels (hereinafter, referred to as 16 × 16 block),
It is divided into a second block of 8 lines × 8 pixels (hereinafter referred to as 8 × 8 block) and a third block of 4 lines × 4 pixels (hereinafter referred to as 4 × 4 block).

【0012】分割された16×16ブロックは、ブロッ
ク化回路10からDRテーブル11へ供給され、8×8
ブロックは、DRテーブル12へ供給され、同様に4×
4ブロックは、DRテーブル13へ供給される。このD
Rテーブル11、12および13では、各ブロックと対
応する階層毎に1フレーム当りの予測残差の絶対値の最
大値(最大残差)の度数分布表が作成される。最大残差
は、各階層の1ブロック毎に求められる。また、各DR
テーブル11、12および13では、符号化データ量の
計算のために、1フレーム分の遅延が生じる。そして、
各DRテーブル11、12および13から計算された度
数分布表が情報量予測計算回路14へ供給される。
The divided 16 × 16 block is supplied from the blocking circuit 10 to the DR table 11, and 8 × 8.
The blocks are fed to the DR table 12 and similarly 4 ×
The four blocks are supplied to the DR table 13. This D
In the R tables 11, 12 and 13, a frequency distribution table of the maximum value (maximum residual) of the absolute value of the prediction residual per frame is created for each layer corresponding to each block. The maximum residual is obtained for each block in each layer. Also, each DR
In the tables 11, 12 and 13, a delay of one frame occurs due to the calculation of the encoded data amount. And
The frequency distribution table calculated from each DR table 11, 12 and 13 is supplied to the information amount prediction calculation circuit 14.

【0013】情報量予測計算回路14には、符号化デー
タ量の目標ビットレートが予め設定されており、しきい
値ROM15からしきい値Th、Th1、Th2および
Th3が供給される。また、しきい値ROM15の内容
は、後述するように有意判定用の第1のしきい値Thお
よび量子化ビット割当用の第2のしきい値Th1、Th
2、Th3が一括して増減するように、測定、シュミレ
ーション、経験等に基づいて定められている。
The target bit rate of the encoded data amount is preset in the information amount prediction calculation circuit 14, and the threshold values Th, Th1, Th2 and Th3 are supplied from the threshold value ROM15. The contents of the threshold ROM 15 are, as described later, the first threshold Th for significance determination and the second thresholds Th1 and Th for quantized bit allocation.
2 and Th3 are set based on measurement, simulation, experience, etc. so that they may increase or decrease collectively.

【0014】そして、有意判定回路9において、しきい
値Thと最大残差とを比較してその大小で有意ブロック
を判定することに着目すると、情報量予測計算回路14
では、しきい値ROM15から供給されたしきい値Th
より大きい最大残差を有するブロックが有意ブロックと
判定される。
When the significance judgment circuit 9 compares the threshold Th with the maximum residual and judges the significant block based on the size of the threshold Th, the information amount prediction calculation circuit 14
Then, the threshold Th supplied from the threshold ROM 15
The block with the larger maximum residual is determined to be the significant block.

【0015】すなわち、情報量予測計算回路14では、
後述するように各DRテーブル11、12および13か
ら供給された度数分布表を使用し、しきい値テーブルに
設定されたしきい値に応じて符号化データ量を予測し、
目標ビットレート以下になるようなしきい値番号と階層
分岐の態様を決定する。このしきい値番号と階層分岐の
態様から実際に有意ブロックの判定を行い、有意ブロッ
クと判定されたブロックについて、適応量子化が行われ
る。また、決定された階層分岐の態様を指示する階層番
号は、情報量予測計算回路14から有意判定回路9へ供
給される。そのときのしきい値番号および階層番号は、
フレーミング回路17へ供給される。
That is, in the information amount prediction calculation circuit 14,
As will be described later, using the frequency distribution table supplied from each DR table 11, 12 and 13, the coded data amount is predicted according to the threshold value set in the threshold value table,
The threshold number and the mode of hierarchical branching are determined so as to be equal to or less than the target bit rate. A significant block is actually determined from this threshold number and the mode of hierarchical branching, and adaptive quantization is performed on the block determined to be a significant block. In addition, the hierarchy number indicating the determined mode of hierarchy branching is supplied from the information amount prediction calculation circuit 14 to the significance determination circuit 9. The threshold number and layer number at that time are
It is supplied to the framing circuit 17.

【0016】上述したように、しきい値ROM15で
は、目標ビットレート以下になるしきい値番号が決定さ
れるまで、しきい値番号を1つづつ大きくし、そのしき
い値番号に対応するしきい値Th、Th1、Th2、T
h3が情報量予測計算回路14へ出力される。
As described above, in the threshold ROM 15, the threshold number is increased by one until the threshold number below the target bit rate is determined, and the threshold number is dealt with. Threshold values Th, Th1, Th2, T
h3 is output to the information amount prediction calculation circuit 14.

【0017】そして、有意判定回路9には、情報量予測
計算回路14から階層分岐の態様を指示する階層番号と
しきい値ROM15から有意判定用のしきい値Th、さ
らにブロック化回路10から分割された16×16ブロ
ック、8×8ブロックおよび4×4ブロックが供給され
る。この有意判定回路9では、しきい値Thに基づい
て、階層番号に基づいた階層分岐の態様でもってブロッ
クの有意判定が行われ、有意/無意を識別するための有
意フラグと有意ブロックのデータが出力される。
The significance judging circuit 9 is divided from the information amount predicting / calculating circuit 14 to a hierarchy number for instructing the mode of hierarchy branching, the threshold value ROM 15 to determine the significance threshold value Th, and the blocking circuit 10 to be divided. 16x16 blocks, 8x8 blocks and 4x4 blocks are provided. The significance judgment circuit 9 judges the significance of the block based on the threshold value Th in the form of hierarchy branching based on the hierarchy number, and outputs the significance flag for distinguishing significance / insignificance and the data of the significance block. Is output.

【0018】有意判定回路9からの有意フラグは、フレ
ーミング回路17へ供給され、有意ブロックのデータ
は、上述したように量子化回路4へ供給される。量子化
回路4では、供給された有意ブロックのデータに対して
しきい値ROM15から供給される量子化ビット割当用
のしきい値Th1、Th2、Th3に基づいて可変長
(半固定長)の量子化が行われる。
The significance flag from the significance judgment circuit 9 is supplied to the framing circuit 17, and the data of the significance block is supplied to the quantization circuit 4 as described above. In the quantizer 4, the variable length (semi-fixed length) quantum is supplied to the supplied significant block data based on the threshold values Th1, Th2 and Th3 for quantized bit allocation supplied from the threshold ROM 15. Is done.

【0019】この量子化回路4は、図3に示す量子化特
性を有する適応量子化回路である。この図3は、符号を
含めた3ビット固定長の量子化の場合の例を示す。ま
ず、有意ブロックの判定の際に、注目ブロック内で最大
残差(ダイナミックレンジ)が求められており、この最
大残差を4で割った値を量子化ステップ幅として決定
し、各画素の予測残差をこの量子化ステップ幅で割って
整数化し、これを量子化コードとする。一般に、例えば
3ビット固定長のADRC(ダイナミックレンジ適応符
号化)を用いた予測残差をxi とし、量子化ビット数を
nとし、最大残差をmaxとし、量子化コードをqi
すると、
The quantizing circuit 4 is an adaptive quantizing circuit having the quantizing characteristics shown in FIG. FIG. 3 shows an example in the case of quantization of 3-bit fixed length including a code. First, when determining a significant block, the maximum residual (dynamic range) is obtained within the block of interest. A value obtained by dividing this maximum residual by 4 is determined as the quantization step width, and the prediction of each pixel is performed. The residual is divided by this quantization step size to be an integer, which is used as a quantization code. Generally, assuming that a prediction residual using ADRC (Dynamic Range Adaptive Coding) with a fixed length of 3 bits is x i , the number of quantization bits is n, a maximum residual is max, and a quantization code is q i. ,

【0020】qi =〔xi /(max/2n-1 )〕 で表される。ただし、〔 〕は、整数化を意味する。It is represented by q i = [x i / (max / 2 n-1 )]. However, [] means integerization.

【0021】そして、後述する量子化ビット割当の制御
に基づいて、決定された量子化ビット割当にしたがっ
て、有意ブロックの予測残差の量子化が行われ、最大残
差と量子化コード並びに有意フラグがしきい値番号およ
び階層番号と共に、フォーマット化されて、伝送され
る。
Then, the prediction residual of the significant block is quantized in accordance with the determined quantized bit allocation under the control of the quantized bit allocation described later, and the maximum residual, the quantized code and the significant flag are quantized. Is formatted and transmitted, along with a threshold number and a hierarchy number.

【0022】この図3では、マイナス側に最大残差が求
めるため、量子化コードは、プラス側から(3、2、
1、0、−1、−2、−3、−4)となる場合の一例を
示したが、プラス側に最大残差が求められる場合、この
例の3ビット固定長の量子化コードは、プラス側から
(4、3、2、1、0、−1、−2、−3)となる。こ
のような量子化は、予測残差の0が0として復号され、
また、最大残差の存在する極性の側に量子化の範囲が偏
り、量子化誤差を少なくできるものである。
In FIG. 3, since the maximum residual is found on the minus side, the quantization code is (3, 2,
1, 0, -1, -2, -3, -4) has been shown, but when the maximum residual is obtained on the plus side, the 3-bit fixed-length quantization code of this example is: From the plus side, (4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3). In such quantization, 0 of prediction residual is decoded as 0,
Further, the quantization range is biased toward the polarity where the maximum residual exists, and the quantization error can be reduced.

【0023】量子化回路4からの量子化値は、逆量子化
回路5および可変長符号化回路16へ供給される。逆量
子化回路5では、量子化回路4へ供給した同じ量子化ビ
ット割当用のしきい値Th1、Th2、Th3に基づい
て、量子化値の逆量子化が行われる、すなわち量子化値
の復号が行われ、もとの予測残差が復元され、上述した
ように加算器6へ供給される。可変長符号化回路16で
は、供給された有意ブロックの量子化値に対して、例え
ばハフマン符号化のようなエントロピー符号化を用いて
さらにデータ量が削減され、有意フラグと共にフレーミ
ング回路17へ供給される。
The quantized value from the quantizing circuit 4 is supplied to the inverse quantizing circuit 5 and the variable length coding circuit 16. In the inverse quantization circuit 5, the quantized value is inversely quantized, that is, the quantized value is decoded, based on the same quantized bit allocation thresholds Th1, Th2, and Th3 supplied to the quantized circuit 4. Is performed, the original prediction residual is restored, and is supplied to the adder 6 as described above. The variable length coding circuit 16 further reduces the data amount of the supplied quantized value of the significant block by using entropy coding such as Huffman coding, and supplies the data to the framing circuit 17 together with the significant flag. It

【0024】フレーミング回路17には、有意フラグ、
可変長符号化された量子化値、動きベクトルおよび情報
量予測計算回路14からしきい値番号および階層分岐の
態様を示す階層番号が供給される。フレーミング回路1
7に入力される量子化値は、画像の内容によってデータ
量が変化するが、フレーミング回路17の出力は、伝送
路の容量にあわせて一定のビットレートで出力される。
The framing circuit 17 has a significant flag,
The threshold value number and the layer number indicating the mode of layer branch are supplied from the variable length coded quantized value, motion vector and information amount prediction calculation circuit 14. Framing circuit 1
Although the data amount of the quantized value input to 7 varies depending on the content of the image, the output of the framing circuit 17 is output at a constant bit rate according to the capacity of the transmission path.

【0025】ここで、ブロックの階層構造の一例を図2
に示す。予測残差について、例えば16×16ブロック
の大きさの第1のブロックに分割し(第1階層:L
1)、まず、注目ブロック内の最大残差を検出し、この
最大値を予め決められたしきい値と比較する。その結
果、最大値がしきい値よりも小さい場合は、無意ブロッ
クと判断し、有意フラグは `0' として、予測残差の伝
送は行わない。
Here, an example of the hierarchical structure of blocks is shown in FIG.
Shown in The prediction residual is divided into first blocks each having a size of 16 × 16 blocks (first layer: L
1) First, the maximum residual in the target block is detected, and this maximum is compared with a predetermined threshold value. As a result, if the maximum value is smaller than the threshold value, it is determined to be an insignificant block, the significance flag is set to "0", and the prediction residual is not transmitted.

【0026】 `1' (有意):(最大残差)>しきい値Th `0' (無意):(最大残差)≦しきい値Th`1 '(significant): (maximum residual)> threshold Th` 0' (insignificant): (maximum residual) ≦ threshold Th

【0027】一方、最大残差がしきい値よりも大きい場
合は、有意ブロックであると判断し、有意フラグを立て
る( `1' にする)と共に、さらに下位の階層の有意判
定に制御が移る。第1階層で有意と判定されたブロック
は、さらに8×8ブロックの大きさの第2のブロックに
細分化し(第2階層:L2)、同様な有意判定を行い、
第2階層で有意と判定されたブロックは、さらに4×4
ブロックの大きさの第3のブロックに分割され(第3階
層:L3)、有意判定が行われる。
On the other hand, when the maximum residual is larger than the threshold value, it is determined that the block is a significant block, a significant flag is set (set to "1"), and the control is shifted to the significant determination of the lower hierarchy. . The blocks determined to be significant in the first hierarchy are further subdivided into second blocks having a size of 8 × 8 blocks (second hierarchy: L2), and similar significance determination is performed.
The blocks determined to be significant in the second layer are 4 × 4.
It is divided into third blocks having the size of the block (third layer: L3), and the significance judgment is performed.

【0028】ここで、ブロックの階層分岐の態様につい
て、上述ではL1−L2−L3の順番に階層分岐が行わ
れるよう説明したが、L1−L2の順番に階層分岐を行
う場合、L1−L3の順番に階層分岐を行う場合または
L2−L3の順番に階層分岐を行う場合もある。情報量
予測計算回路14では、ある有意判定のしきい値Thが
与えられた場合に、符号化データ量が最も少なくなるよ
うな階層分岐の態様を決定する。
Although the hierarchical branching of blocks has been described above as being performed in the order of L1-L2-L3, when performing hierarchical branching in the order of L1-L2, the hierarchical branching of L1-L3 is performed. In some cases, hierarchical branching may be performed in order, or hierarchical branching may be performed in L2-L3 order. The information amount prediction calculation circuit 14 determines a mode of hierarchical branching in which the amount of encoded data is the smallest when a certain threshold Th for significance determination is given.

【0029】次に、DRテーブル11、12および13
において計算される最大残差の度数分布表を図4を用い
て説明する。図4Aは、16×16ブロックで構成され
る階層L1の1フレーム期間の最大残差の度数分布表を
示し、ブロックの最大残差がしきい値Thより大きいか
否かにより有意判定が行われる。この図4Aにおいて、
しきい値Thより小さい側の面積s0は無意ブロックを
示し、しきい値Th以上の面積s1は有意ブロックと判
定されたブロックの数を示すことになる。
Next, the DR tables 11, 12 and 13
The frequency distribution table of the maximum residuals calculated in 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a frequency distribution table of the maximum residuals in one frame period of the layer L1 configured by 16 × 16 blocks, and the significance determination is performed depending on whether the maximum residuals of the block are larger than the threshold Th. . In this FIG. 4A,
The area s0 on the side smaller than the threshold Th indicates an insignificant block, and the area s1 larger than the threshold Th indicates the number of blocks determined to be significant blocks.

【0030】図4Bは、8×8ブロックで構成される階
層L2の1フレーム期間の最大残差の度数分布表を示し
ている。この度数分布は、図4Aに示すブロック数の4
倍のブロック数が計数される。また、階層L1におい
て、有意と判定されたブロックであっても、階層L2で
は、有意と判定されるブロックと、無意と判定されるブ
ロックがあり、図4Bでは、有意と判定されたブロック
数が面積s2で表されている。
FIG. 4B shows a frequency distribution table of maximum residuals in one frame period of the layer L2 composed of 8 × 8 blocks. This frequency distribution is equal to the block number 4 shown in FIG. 4A.
Double the number of blocks is counted. Further, even if the blocks determined to be significant in the layer L1, there are blocks determined to be significant and blocks determined to be insignificant in the layer L2. In FIG. 4B, the number of blocks determined to be significant is It is represented by the area s2.

【0031】同様に、図4Cは、4×4ブロックで構成
される階層L3の1フレーム期間の最大残差の度数分布
表を示している。この度数分布は、図4Bに示すブロッ
ク数の4倍のブロック数が計数される。また、有意と判
定された面積s2のブロックであっても、階層L3で
は、有意と判定されるブロックと、無意と判定されるブ
ロックがあり、図4Cでは、有意と判定されたブロック
数が面積s3で表されている。
Similarly, FIG. 4C shows a frequency distribution table of maximum residuals in one frame period of the layer L3 composed of 4 × 4 blocks. In this frequency distribution, four times as many blocks as the number of blocks shown in FIG. 4B are counted. Further, even in the block of the area s2 that is determined to be significant, there are blocks that are determined to be significant and blocks that are determined to be insignificant in the layer L3. In FIG. 4C, the number of blocks determined to be significant is the area. It is represented by s3.

【0032】上述したように、これらの度数分布表がD
Rテーブル11、12および13から情報量予測計算回
路14へ供給され、情報量予測計算回路14では、さま
ざまな階層分岐の態様毎に有意ブロック数および有意フ
ラグビット数が以下に示すように、求められる。
As described above, these frequency distribution tables are D
It is supplied from the R tables 11, 12 and 13 to the information amount prediction calculation circuit 14, and the information amount prediction calculation circuit 14 obtains the number of significant blocks and the number of significant flag bits for each mode of various hierarchical branches as shown below. To be

【0033】L1の場合 (有意ブロック数)L1=s1 (有意フラグビット数)L1=s0+s1In the case of L1 (the number of significant blocks) L1 = s1 (the number of significant flag bits) L1 = s0 + s1

【0034】L1−L2−L3の場合 (有意ブロック数)L1-L2-L3=s3 (有意フラグビット数)L1-L2-L3=s0+s1+s1×
4+s2×4
In the case of L1-L2-L3 (the number of significant blocks) L1-L2-L3 = s3 (the number of significant flag bits) L1-L2-L3 = s0 + s1 + s1 ×
4 + s2 × 4

【0035】L1−L3の場合 (有意ブロック数)L1-L3 =s3 (有意フラグビット数)L1-L3 =s0+s1+s1×1
L1-L3 (Number of significant blocks) L1-L3 = s3 (Number of significant flag bits) L1-L3 = s0 + s1 + s1 × 1
6

【0036】L2−L3の場合 (有意ブロック数)L2-L3 =s3 (有意フラグビット数)L2-L3 =(s0+s1)×4+
s2×4
In the case of L2-L3 (the number of significant blocks) L2-L3 = s3 (the number of significant flag bits) L2-L3 = (s0 + s1) × 4 +
s2 x 4

【0037】L1−L2の場合 (有意ブロック数)L1-L2 =s3 (有意フラグビット数)L1-L2 =s0+s1+s1×4In the case of L1-L2 (the number of significant blocks) L1-L2 = s3 (the number of significant flag bits) L1-L2 = s0 + s1 + s1 × 4

【0038】また、量子化回路4は、量子化ビット割当
用のしきい値Th、Th1、Th2、Th3に基づい
て、可変長符号化を行う。図5を用いて、その可変長量
子化の一例を説明する。一例として、適応量子化器の割
当ビット数を符号の1ビットを含めて2〜5ビットと
し、有意判定用のしきい値Thによって、有意ブロック
と判定されたブロックの最大残差と量子化ビット割当用
のしきい値Th1、Th2、Th3とで比較することで
量子化ビット割り当てが以下のように決定される。
The quantizing circuit 4 also performs variable length coding based on the threshold values Th, Th1, Th2 and Th3 for quantized bit allocation. An example of the variable length quantization will be described with reference to FIG. As an example, the number of allocated bits of the adaptive quantizer is set to 2 to 5 bits including 1 bit of the code, and the maximum residual and the quantized bit of the block determined to be the significant block by the threshold value Th for significant determination. Quantized bit allocation is determined as follows by comparing with the allocation thresholds Th1, Th2, and Th3.

【0039】 Th <(最大残差)≦Th1:1ビット量子化 Th1<(最大残差)≦Th2:2ビット量子化 Th2<(最大残差)≦Th3:3ビット量子化 Th3<(最大残差) :4ビット量子化Th <(maximum residual) ≦ Th1: 1-bit quantization Th1 <(maximum residual) ≦ Th2: 2-bit quantization Th2 <(maximum residual) ≦ Th3: 3-bit quantization Th3 <(maximum residual Difference): 4-bit quantization

【0040】このときの量子化による符号化データの符
号化データ量は、ADRCを用いたときのバッファリン
グの原理と同様にして求めることができる。各階層分岐
に応じた量子化ビット数(量子化コードの合計ビット数
を意味する)は、各階層分岐の態様における最下位層に
おける度数分布の面積に応じて以下のように決定され
る。例えば、階層L1のみの処理を行う場合には、この
階層L1が最下位層となり、また、階層L1−L2−L
3の処理を行う場合には、階層L3が最下位層となる。
図5の例では、第3階層の度数分布表であって、各面積
について第3階層のものであることを示す `3' の添字
を付加する。他の階層L1、L2についてもそれぞれ `
1' および `2' の添字を付加する。
The coded data amount of the coded data by quantization at this time can be obtained in the same manner as the principle of buffering when ADRC is used. The number of quantization bits corresponding to each hierarchical branch (meaning the total number of bits of the quantization code) is determined as follows according to the area of the frequency distribution in the lowest layer in the mode of each hierarchical branch. For example, when only the layer L1 is processed, this layer L1 is the lowest layer, and the layers L1-L2-L
When performing the processing of 3, the layer L3 is the lowest layer.
In the example of FIG. 5, in the frequency distribution table of the third layer, a subscript “3” indicating that the area belongs to the third layer is added to each area. For each of the other layers L1 and L2,
Add 1'and '2' subscripts.

【0041】L1の場合 (量子化ビット数)L1=(S1 1×2+S1 2×3+S
1 3×4+S1 4×5)×(16×16)+(S1 1+
1 2+S1 3+S1 4)×8
In the case of L1 (quantization bit number) L1 = (S 1 1 × 2 + S 1 2 × 3 + S
1 3 × 4 + S 1 4 × 5) × (16 × 16) + (S 1 1+
S 1 2 + S 1 3 + S 1 4) × 8

【0042】L1−L2−L3の場合 (量子化ビット数)L1-L2-L3=(S3 1×2+S3 2×
3+S3 3×4+S3 4×5)×(4×4)+(S3
+S3 2+S3 3+S3 4)×8
[0042] When the L1-L2-L3 (number of quantization bits) L1-L2-L3 = ( S 3 1 × 2 + S 3 2 ×
3 + S 3 3 × 4 + S 3 4 × 5) × (4 × 4) + (S 3 1
+ S 3 2 + S 3 3 + S 3 4) × 8

【0043】L1−L3の場合 (量子化ビット数)L1-L3 =(S3 1×2+S3 2×3
+S3 3×4+S3 4×5)×(4×4)+(S3 1+
3 2+S3 3+S3 4)×8
In the case of L1-L3 (quantization bit number) L1-L3 = (S 3 1 × 2 + S 3 2 × 3)
+ S 3 3 × 4 + S 3 4 × 5) × (4 × 4) + (S 3 1+
S 3 2 + S 3 3 + S 3 4) × 8

【0044】L2−L3の場合 (量子化ビット数)L2-L3 =(S3 1×2+S3 2×3
+S3 3×4+S3 4×5)×(4×4)+(S3 1+
3 2+S3 3+S3 4)×8
In the case of L2-L3 (quantization bit number) L2-L3 = (S 3 1 × 2 + S 3 2 × 3)
+ S 3 3 × 4 + S 3 4 × 5) × (4 × 4) + (S 3 1+
S 3 2 + S 3 3 + S 3 4) × 8

【0045】L1−L2の場合 (量子化ビット数)L1-L2 =(S2 1×2+S2 2×3
+S2 3×4+S2 4×5)×(8×8)+(S2 1+
2 2+S2 3+S2 4)×8
In the case of L1-L2 (quantization bit number) L1-L2 = (S 2 1 × 2 + S 2 2 × 3)
+ S 2 3 × 4 + S 2 4 × 5) × (8 × 8) + (S 2 1+
S 2 2 + S 2 3 + S 2 4) × 8

【0046】以上のようにして、あるしきい値Thが決
定すると、各階層分岐の態様毎に求められた有意フラグ
ビット数と上式のように求められた量子化ビット数を加
算することで符号化データの符号化データ量を算出する
ことができる。すなわち、各階層分岐の態様毎に次式に
よって、符号化データ量が計算される。 (符号化データ量)* =(有意フラグビット数)*
(量子化ビット数)* ただし、*は、階層分岐の態様を表し、階層番号はこれ
を、例えば3ビットで表記するものである。
When a certain threshold Th is determined as described above, the number of significant flag bits obtained for each mode of each hierarchical branch is added to the number of quantization bits obtained by the above equation. The encoded data amount of encoded data can be calculated. That is, the coded data amount is calculated by the following equation for each mode of each hierarchical branch. (Amount of encoded data) * = (Number of significant flag bits) * +
(Quantization bit number) * However, * represents a mode of hierarchical branching, and the hierarchical number represents this with, for example, 3 bits.

【0047】このように、求められた符号化データ量が
最小となるものが最も効率的な階層分岐の態様である。
また、その最小の符号化データ量が目標ビットレートと
比較され、目標ビットレートを越える場合には、しきい
値Th、Th1、Th2、Th3が変更され、符号化デ
ータ量が目標ビットレート以下となるまで同様の処理が
繰り返される。
As described above, the one in which the calculated encoded data amount is the smallest is the most efficient mode of hierarchical branching.
Further, the minimum encoded data amount is compared with the target bit rate, and if it exceeds the target bit rate, the thresholds Th, Th1, Th2, Th3 are changed so that the encoded data amount is equal to or less than the target bit rate. The same process is repeated until it is reached.

【0048】次に、しきい値ROM15に用いられるR
OMテーブルの一例を図6に示す。このROMテーブル
には、有意判定用のしきい値と、量子化ビット割当用の
しきい値が設定されており、しきい値番号が小さいと、
符号化データ量は大きく、しきい値番号が大きくなるに
つれて符号化データ量が小さくなるように測定、シュミ
レーション、経験等に基づいて設定されている。ある、
伝送路に応じた目標ビットレートが設定されると、後述
する図7に示す処理手順に従って、しきい値番号の小さ
い方から、上述したように、符号化データ量の予測計算
が行われ、さらにその中で最小の符号化データ量となる
階層分岐の態様が選択される。
Next, R used in the threshold ROM 15
An example of the OM table is shown in FIG. In this ROM table, a threshold for significance determination and a threshold for quantized bit allocation are set, and if the threshold number is small,
The coded data amount is large, and the coded data amount is set to decrease as the threshold number increases, based on measurement, simulation, experience, and the like. is there,
When the target bit rate according to the transmission path is set, the prediction calculation of the encoded data amount is performed as described above from the smaller threshold number according to the processing procedure shown in FIG. The mode of hierarchical branching that produces the smallest amount of encoded data is selected.

【0049】その後、しきい値番号を順に大きい方に検
索し、同様な計算を行って目標ビットレートより符号化
データ量が下回ったところで、しきい値番号が決定され
る。この決定されたしきい値番号に格納されているしき
い値の組合せによって、実際に有意ブロックの判定(階
層分岐を含む)と適応量子化が行われることになる。最
終的に、伝送される符号化データは、上述の有意フラグ
と量子化コード以外に、しきい値番号および階層分岐の
態様を示す識別番号がフレーミング回路17から伝送さ
れる。
After that, the threshold numbers are searched in the order of increasing value, and the same calculation is performed to determine the threshold number when the encoded data amount is lower than the target bit rate. By the combination of the threshold values stored in the determined threshold number, significant block determination (including hierarchical branching) and adaptive quantization are actually performed. Finally, in the encoded data to be transmitted, the threshold number and the identification number indicating the mode of the hierarchical branch are transmitted from the framing circuit 17 in addition to the above-mentioned significance flag and quantization code.

【0050】ここで、上述のしきい値番号を決定するた
めの手順の一例を図7に示す。このフローチャートは、
ステップ21から始まり、このステップ21では、最終
的に伝送される符号化データ量の目標ビットレートが設
定される。そして、ステップ22では、しきい値番号の
初期設定が行われ、しきい値番号に0が設定され、ステ
ップ23へ制御が移る。ステップ23では、そのしきい
値番号が15より大きいか否かが判断され、15よりし
きい値番号が小さい場合、ステップ24へ制御が移り、
15よりしきい値番号が大きい場合、ステップ28へ制
御が移る。
Here, an example of the procedure for determining the above threshold number is shown in FIG. This flow chart is
Starting from step 21, in this step 21, the target bit rate of the finally transmitted coded data amount is set. Then, in step 22, the threshold number is initialized, 0 is set in the threshold number, and control is transferred to step 23. In step 23, it is judged whether or not the threshold number is larger than 15, and if the threshold number is smaller than 15, the control shifts to step 24,
If the threshold number is greater than 15, control transfers to step 28.

【0051】ステップ24では、しきい値番号によるし
きい値に基づいて、上述したような各階層分岐の態様に
よる符号化データ量の計算が行われ、ステップ25で
は、各階層分岐の態様の中から最小値となる符号化デー
タ量が算出され、ステップ26において、その符号化デ
ータ量がステップ21で設定された目標ビットレートよ
り、小さいか否かが判断される。目標ビットレートより
符号化データ量が大きい場合、ステップ27へ制御が移
り、目標ビットレートより符号化データ量が小さい場
合、ステップ28へ制御が移る。
At step 24, the amount of coded data is calculated according to the mode of each hierarchical branch as described above based on the threshold value according to the threshold number, and at step 25, the mode of each hierarchical branch is calculated. The encoded data amount that is the minimum value is calculated from, and in step 26, it is determined whether or not the encoded data amount is smaller than the target bit rate set in step 21. If the encoded data amount is larger than the target bit rate, the control moves to step 27, and if the encoded data amount is smaller than the target bit rate, the control moves to step 28.

【0052】そして、ステップ27では、しきい値番号
を+1インクリメントし、ステップ23へ制御が移る。
このようにして、しきい値番号(アドレス)が0から1
5まで1つづつ移り、そのつど有意判定用のしきい値お
よび量子化ビット割当用のしきい値が変更され、各階層
分岐の態様による符号化データ量(有意フラグビット数
と量子化ビット数)が計算される。これを繰り返すこと
で計算された符号化データ量が目標ビットレートより小
さくなるしきい値番号が選択されると、上述したように
ステップ27からステップ28へ制御が移る。そして、
ステップ28では、選択されたしきい値番号に決定され
ると共に、そのときの符号化データ量を生じさせた階層
分岐の態様を指示する階層番号が決定される。そして、
このフローチャートは終了する。また、このフローチャ
ートは、1フレーム毎にしきい値番号および階層番号の
決定が行われる。
Then, at step 27, the threshold number is incremented by +1 and control is passed to step 23.
In this way, the threshold number (address) is from 0 to 1.
5, the threshold value for significance judgment and the threshold value for quantized bit allocation are changed each time, and the amount of encoded data (the number of significant flag bits and the number of quantized bits) according to the mode of each hierarchical branch is changed. ) Is calculated. When a threshold number whose encoded data amount calculated by repeating this is smaller than the target bit rate is selected, control is transferred from step 27 to step 28 as described above. And
In step 28, the selected threshold number is determined, and the layer number indicating the mode of the layer branch that caused the encoded data amount at that time is also determined. And
This flowchart ends. Further, in this flowchart, the threshold number and the layer number are determined for each frame.

【0053】ここで、この画像信号伝送装置の復号側の
一実施例を図8のブロック図に示す。上述のフレーミン
グ回路17から伝送される符号化データが入力端子31
を介してフレーム分解回路32へ供給され、フレーム分
解回路32では、しきい値番号、符号化データ、動きベ
クトル、有意フラグ、階層番号に分解され、出力され
る。しきい値番号は、しきい値ROM33へ供給され、
上述の図6に示すROMテーブルから対応する量子化ビ
ット割当用のしきい値Th1、Th2、Th3が選択さ
れ、選択されたしきい値Th1、Th2、Th3は、し
きい値ROM33から逆量子化回路35へ供給される。
Here, one embodiment of the decoding side of this image signal transmission apparatus is shown in the block diagram of FIG. The encoded data transmitted from the above framing circuit 17 is input terminal 31.
To the frame decomposing circuit 32, and the frame decomposing circuit 32 decomposes into a threshold number, encoded data, a motion vector, a significant flag, and a layer number and outputs. The threshold number is supplied to the threshold ROM 33,
The corresponding thresholds Th1, Th2, Th3 for quantized bit allocation are selected from the ROM table shown in FIG. 6, and the selected thresholds Th1, Th2, Th3 are dequantized from the threshold ROM 33. It is supplied to the circuit 35.

【0054】符号化データは、可変長符号化のデコーダ
回路34へ供給され、可変長符号化の復号が行われた
後、逆量子化回路35では、供給されたしきい値Th
1、Th2、Th3に基づいて、予測残差に復号され
る。復号された予測残差は、0データ補間回路36にお
いて、有意フラグおよび階層分岐の識別番号に応じて0
データを出力するか、供給された予測残差を出力するか
が選択される。選択された出力は、加算器37におい
て、フレームメモリ38からの出力と加算される。
The coded data is supplied to the variable length coding decoder circuit 34, and after the variable length coding is decoded, the inverse quantization circuit 35 supplies the supplied threshold value Th.
Based on 1, Th2 and Th3, the prediction residual is decoded. The decoded prediction residual is 0 in the 0 data interpolation circuit 36 according to the significance flag and the identification number of the hierarchical branch.
It is selected whether to output the data or the supplied prediction residual. The selected output is added to the output from the frame memory 38 in the adder 37.

【0055】アドレス制御回路39には、フレーム分解
回路32から動きベクトル、有意フラグおよび階層分岐
の識別番号が供給され、それらに基づいてフレームメモ
リ38を制御している。フレームメモリ38には、前フ
レームの復号画像が記憶され、アドレス制御回路39か
らの制御信号に応じて、加算器37へ復号画像を出力
し、その加算結果(すなわち、復号画像)が再びフレー
ムメモリ38に記憶される。また、フレームメモリ38
から出力され、記憶される復号画像が出力端子40を介
して、出力される。
The frame control circuit 39 is supplied with the motion vector, the significant flag and the identification number of the hierarchical branch from the frame decomposition circuit 32, and controls the frame memory 38 based on them. The decoded image of the previous frame is stored in the frame memory 38, the decoded image is output to the adder 37 in accordance with the control signal from the address control circuit 39, and the addition result (that is, the decoded image) is again stored in the frame memory. 38. In addition, the frame memory 38
The decoded image output from and stored in is output via the output terminal 40.

【0056】なお、有意フラグについては、ブロックの
階層分岐の態様にしたがって、ツリー構造で圧縮を施す
ことなくまとめておくか、あるいは階層毎にフラグに対
してフレーム単位でランレングス・ハフマン符号化を行
って、さらに情報量を削減しても良い。ただし、この場
合フレームメモリが必要となる。
The significant flags are grouped together in a tree structure without compression according to the hierarchical branching mode of the blocks, or run-length Huffman coding is performed on the flags for each hierarchical layer in frame units. The amount of information may be further reduced by carrying out. However, in this case, a frame memory is required.

【0057】この実施例では、並列に第1、第2および
第3の度数分布表を生成しているが、第1の度数分布表
を生成した後、第2の度数分布表を生成し、さらにその
後第3の度数分布表を生成することで、階層分岐の態様
を適宜選択することも可能である。
In this embodiment, the first, second and third frequency distribution tables are generated in parallel. However, after generating the first frequency distribution table, the second frequency distribution table is generated, Furthermore, by subsequently generating the third frequency distribution table, it is possible to appropriately select the mode of hierarchical branching.

【0058】また、この実施例では、ブロックのアクテ
ィビティーとして予測残差の最大値の絶対値を使用して
いるが、予測残差の自乗和または予測残差の積和をアク
ティビティーとして使用することも可能である。
Further, in this embodiment, the absolute value of the maximum value of the prediction residual is used as the activity of the block, but the sum of squares of the prediction residual or the sum of products of the prediction residuals may be used as the activity. It is possible.

【0059】なお、上述の一実施例と異なり、量子化回
路が固定長の量子化を行い、有意判定のしきい値を可変
することによって、符号化データ量を制御するようにし
ても良い。
Unlike the above-described embodiment, the quantization circuit may perform fixed-length quantization and change the threshold value for significance judgment to control the encoded data amount.

【0060】[0060]

【発明の効果】この発明に依れば、予測残差ブロックに
おける有意判定を階層的に行い、且つしきい値に応じて
階層の階層分岐を変化させることで、圧縮効率を高める
ことが可能となると共に、フィードフォワードバッファ
リングを行うことで、情報量を一定に制御するとが可能
となる。
According to the present invention, it is possible to improve the compression efficiency by performing the significance judgment in the prediction residual block hierarchically and changing the hierarchical branch of the hierarchy according to the threshold value. In addition, the feedforward buffering makes it possible to control the amount of information to be constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の画像信号伝送装置の一実施例を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image signal transmission device of the present invention.

【図2】この発明に係る階層的ブロックの一例を示す略
線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a hierarchical block according to the present invention.

【図3】この発明に係る線形量子化の一例の説明に用い
る図である。
FIG. 3 is a diagram used for explaining an example of linear quantization according to the present invention.

【図4】この発明に係る各階層の度数分布表の一例を示
す分布図である。
FIG. 4 is a distribution chart showing an example of a frequency distribution table of each layer according to the present invention.

【図5】この発明に係る非線形量子化の一例の説明に用
いる図である。
FIG. 5 is a diagram used for explaining an example of nonlinear quantization according to the present invention.

【図6】この発明に係るしきい値番号の一例を示したR
OMテーブルである。
FIG. 6 is an R showing an example of a threshold number according to the present invention.
It is an OM table.

【図7】この発明に係るしきい値番号の検索の一例を処
理を示したフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a process of an example of threshold number search according to the present invention.

【図8】この発明の画像信号伝送装置の復号側の一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the decoding side of the image signal transmission device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 動き検出回路 3 減算器 4 量子化回路 5 逆量子化回路 6 加算器 7 フレームメモリ 8 予測回路 9 有意判定回路 10 ブロック化回路 11、12、13 DRテーブル 14 情報量予測計算回路 15 しきい値ROM 16 可変長符号化回路 17 フレーミング回路 2 Motion Detection Circuit 3 Subtractor 4 Quantization Circuit 5 Inverse Quantization Circuit 6 Adder 7 Frame Memory 8 Prediction Circuit 9 Significance Judgment Circuit 10 Blocking Circuit 11, 12, 13 DR Table 14 Information Prediction Calculation Circuit 15 Threshold ROM 16 variable length coding circuit 17 framing circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される画素値とその予測値との予測
残差に対して符号化を行う画像信号伝送装置において、 上記予測残差を第1のブロックへ分割し、上記第1のブ
ロックのアクティビティーに基づいて、上記第1のブロ
ック毎に有意か否かを判定する第1のブロック用の有意
判定手段と、 上記第1のブロックを細分化し、第2のブロックを生成
し、上記第2のブロック毎に上記有意判定を行う第2の
ブロック用の有意判定手段と、 上記第1のブロック用の有意判定手段および上記第2の
ブロック用の有意判定手段によって有意と判定されたブ
ロックに含まれる上記予測残差を量子化する量子化手段
と、 有意判定のしきい値を可変することによって、発生情報
量を予測し、伝送される情報量を目標値以下とする、上
記しきい値を決定し、決定された上記しきい値を上記第
1および第2のブロック用の有意判定手段に対して供給
するように構成されたフィードフォワード形式の情報量
制御手段とからなり、 上記有意/無意を識別するためのフラグと上記量子化手
段の出力とを伝送するようにしたことを特徴とする画像
信号伝送装置。
1. An image signal transmission apparatus for encoding a prediction residual between an input pixel value and its prediction value, wherein the prediction residual is divided into a first block and the first block. Based on the activity of the first block, a significance determining unit for the first block for determining whether or not the first block is significant, and the first block is subdivided to generate a second block, A second block significance determining means for performing the significance determination for every two blocks, and a block determined to be significant by the first block significance determining means and the second block significance determining means. Quantizing means for quantizing the prediction residual included, and predicting the amount of information generated by varying the threshold value for significance judgment, the amount of information to be transmitted is below a target value, the threshold value Decide Feed-forward type information amount control means configured to supply the determined threshold value to the significance determining means for the first and second blocks, and identify the significance / insignificance And an output of the quantizing means are transmitted.
【請求項2】 請求項1に記載の画像信号伝送装置にお
いて、 上記情報量制御手段は、上記第1および第2のブロック
の構造の上記アクティビティーの所定期間の度数分布表
をそれぞれ形成し、 上記第1のブロックの処理から上記第2のブロックの処
理への分岐の複数の態様毎に、上記度数分布表の有意判
定用の所定のしきい値よりも大きい部分の面積から、有
意ブロックの数を計算し、計算された有意ブロックの数
から発生情報量をそれぞれ予測し、 予測された上記発生情報量の最小値を目標値と比較し、
予測された上記発生情報量の最小値が上記目標値以下と
なるような上記しきい値を決定するように構成されたこ
とを特徴とする画像信号伝送装置。
2. The image signal transmission device according to claim 1, wherein the information amount control means forms a frequency distribution table for a predetermined period of the activity of the structures of the first and second blocks, respectively. The number of significant blocks is calculated from the area of a portion larger than a predetermined threshold value for significance determination in the frequency distribution table for each of a plurality of modes of branching from the processing of the first block to the processing of the second block. Is calculated, the amount of generated information is predicted from the calculated number of significant blocks, and the minimum value of the predicted amount of generated information is compared with the target value,
An image signal transmitting apparatus, characterized in that it is configured to determine the threshold value such that the predicted minimum value of the generated information amount is equal to or less than the target value.
【請求項3】 請求項1に記載の画像信号伝送装置にお
いて、 上記量子化手段は、上記第1または第2のブロックのそ
れぞれのアクティビティーが大きい場合には、割当量子
化ビット数が多くなるように、量子化ステップ幅が制御
されるように構成され、 上記情報量制御手段は、上記有意判定の第1のしきい値
と上記割当量子化ビット数を決定する第2のしきい値と
を可変することによって発生情報量を予測するようにな
されたことを特徴とする画像信号伝送装置。
3. The image signal transmission apparatus according to claim 1, wherein the quantizing means increases the number of allocated quantized bits when the activity of each of the first and second blocks is large. Is configured so that the quantization step width is controlled, and the information amount control means sets the first threshold value for the significance determination and the second threshold value for determining the assigned quantization bit number. An image signal transmission device characterized in that the amount of generated information is predicted by changing the amount.
【請求項4】 請求項3に記載の画像信号伝送装置にお
いて、 上記情報量制御手段は、上記第1および第2のブロック
の構造の上記アクティビティーの所定期間の度数分布表
をそれぞれ形成し、 上記第1のブロックの処理から上記第2のブロックの処
理への分岐の複数の態様毎に、上記度数分布表の上記第
1のしきい値よりも大きい部分の面積から、有意ブロッ
クの数を計算し、 上記複数の態様毎に計算された有意ブロックの数と、上
記第2のしきい値で決定される割当量子化ビット数とか
ら発生情報量をそれぞれ予測し、 予測された上記発生情報量の最小値を目標値と比較し、
予測された上記発生情報量の最小値が上記目標値以下と
なるような上記第1および第2のしきい値を決定するよ
うに構成されたことを特徴とする画像信号伝送装置。
4. The image signal transmission device according to claim 3, wherein the information amount control means forms a frequency distribution table for a predetermined period of the activity of the structure of the first and second blocks, respectively. The number of significant blocks is calculated from the area of a portion of the frequency distribution table that is larger than the first threshold value for each of a plurality of modes of branching from the processing of the first block to the processing of the second block. Then, the generated information amount is predicted from the number of significant blocks calculated for each of the plurality of aspects and the number of allocated quantization bits determined by the second threshold value, and the predicted generated information amount is calculated. Compare the minimum value of to the target value,
An image signal transmission device configured to determine the first and second threshold values such that the predicted minimum value of the generated information amount is equal to or less than the target value.
【請求項5】 入力される画素値とその予測値との予測
残差に対して符号化を行う画像信号伝送方法において、 上記予測残差を第1のブロックへ分割し、上記第1のブ
ロックのアクティビティーに基づいて、上記第1のブロ
ック毎に有意か否かを判定する第1のブロック用の有意
判定のステップと、 上記第1のブロックを細分化し、第2のブロックを生成
し、上記第2のブロック毎に上記有意判定を行う第2の
ブロック用の有意判定のステップと、 上記第1のブロック用の有意判定ステップおよび上記第
2のブロック用の有意判定のステップによって有意と判
定されたブロックに含まれる上記予測残差を量子化する
量子化のステップと、 有意判定のしきい値を可変することによって、発生情報
量を予測し、伝送される情報量を目標値以下とする、上
記しきい値を決定し、決定された上記しきい値を上記第
1および第2のブロック用の有意判定のステップで使用
するように構成されたフィードフォワード形式の情報量
制御のステップとからなり、 上記有意/無意を識別するためのフラグと上記量子化出
力とを伝送するようにしたことを特徴とする画像信号伝
送方法。
5. An image signal transmission method for encoding a prediction residual between an input pixel value and its prediction value, wherein the prediction residual is divided into a first block and the first block. The step of determining the significance for the first block for determining whether each of the first blocks is significant based on the activity of the first block, and the first block is subdivided to generate a second block. It is determined to be significant by the step of determining the significance for the second block that performs the significance determination for each second block, the step of determining the significance of the first block and the step of determining the significance of the second block. The amount of information generated is predicted by varying the quantization step for quantizing the prediction residuals included in the block and the threshold for significance determination, and the amount of information transmitted is set to a target value or less. Determining the threshold and using the determined threshold in the significance determination step for the first and second blocks in a feed-forward-type information control. An image signal transmission method comprising: transmitting the flag for identifying the significant / insignificant and the quantized output.
【請求項6】 請求項5に記載の画像信号伝送方法にお
いて、 上記情報量制御のステップは、上記第1および第2のブ
ロックの構造の上記アクティビティーの所定期間の度数
分布表をそれぞれ形成し、 上記第1のブロックの処理から上記第2のブロックの処
理への分岐の複数の態様毎に、上記度数分布表の有意判
定用の所定のしきい値よりも大きい部分の面積から、有
意ブロックの数を計算し、計算された有意ブロックの数
から発生情報量をそれぞれ予測し、 予測された上記発生情報量の最小値を目標値と比較し、
予測された上記発生情報量の最小値が上記目標値以下と
なるような上記しきい値を決定することを特徴とする画
像信号伝送方法。
6. The image signal transmitting method according to claim 5, wherein the step of controlling the amount of information forms a frequency distribution table for a predetermined period of the activity of the structures of the first and second blocks, respectively. For each of a plurality of modes of branching from the processing of the first block to the processing of the second block, the area of a significant block is determined from the area of a portion larger than a predetermined threshold value for significance determination in the frequency distribution table. Calculate the number, predict the generated information amount from the calculated number of significant blocks respectively, and compare the predicted minimum value of the generated information amount with the target value,
An image signal transmission method, characterized in that the threshold value is determined so that the predicted minimum value of the generated information amount is equal to or less than the target value.
【請求項7】 請求項5に記載の画像信号伝送方法にお
いて、 上記量子化のステップは、上記第1または第2のブロッ
クのそれぞれのアクティビティーが大きい場合には、割
当量子化ビット数が多くなるように、量子化ステップ幅
が制御されるように構成され、 上記情報量制御のステップは、上記有意判定の第1のし
きい値と上記割当量子化ビット数を決定する第2のしき
い値とを可変することによって発生情報量を予測するこ
とを特徴とする画像信号伝送方法。
7. The image signal transmission method according to claim 5, wherein in the quantization step, the number of assigned quantization bits is increased when the activity of each of the first and second blocks is large. As described above, the quantization step width is controlled, and the information amount control step includes a second threshold value for determining the significance determination first threshold value and the assigned quantization bit number. A method for transmitting an image signal, characterized in that the generated information amount is predicted by varying and.
【請求項8】 請求項7に記載の画像信号伝送方法にお
いて、 上記情報量制御のステップは、上記第1および第2のブ
ロックの構造の上記アクティビティーの所定期間の度数
分布表をそれぞれ形成し、 上記第1のブロックの処理から上記第2のブロックの処
理への分岐の複数の態様毎に、上記度数分布表の上記第
1のしきい値よりも大きい部分の面積から、有意ブロッ
クの数を計算し、 上記複数の態様毎に計算された有意ブロックの数と、上
記第2のしきい値で決定される割当量子化ビット数とか
ら発生情報量をそれぞれ予測し、 予測された上記発生情報量の最小値を目標値と比較し、
予測された上記発生情報量の最小値が上記目標値以下と
なるような上記第1および第2のしきい値を決定するよ
うに構成されたことを特徴とする画像信号伝送方法。
8. The image signal transmission method according to claim 7, wherein the step of controlling the amount of information forms a frequency distribution table for a predetermined period of the activity of the structure of the first and second blocks, respectively. The number of significant blocks is calculated from the area of a portion of the frequency distribution table larger than the first threshold value for each of a plurality of modes of branching from the processing of the first block to the processing of the second block. And the generated information amount is predicted from the number of significant blocks calculated for each of the plurality of aspects and the number of allocated quantization bits determined by the second threshold, and the predicted generated information is calculated. Compare the minimum amount with the target value,
An image signal transmission method, characterized in that it is configured to determine the first and second threshold values such that the predicted minimum value of the generated information amount is equal to or less than the target value.
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WO2004114674A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitter apparatus, image processing system, image processing method, program, and recording medium
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