JPH10108187A - ビデオ符号化のための量子化方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、所定の伝送レートに対する画質が
改良されたデータ圧縮方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、現在のピクチャをマクロブロ
ックに分割し、設定レートの関数として量子化ステップ
を計算することにより各マクロブロック内のデータを量
子化するビデオピクチャのデータ圧縮の方法であって、
量子化ステップがマクロブロックの符号化コストの関数
として補正される。更に、量子化ステップは、マクロブ
ロックの評価又は計算された動きの関数として補正され
ることを特徴とする。本発明はビデオピクチャのデータ
圧縮に関係する。
改良されたデータ圧縮方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、現在のピクチャをマクロブロ
ックに分割し、設定レートの関数として量子化ステップ
を計算することにより各マクロブロック内のデータを量
子化するビデオピクチャのデータ圧縮の方法であって、
量子化ステップがマクロブロックの符号化コストの関数
として補正される。更に、量子化ステップは、マクロブ
ロックの評価又は計算された動きの関数として補正され
ることを特徴とする。本発明はビデオピクチャのデータ
圧縮に関係する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にデータ圧
縮中に利用されるビデオ符号化のための量子化方法に関
する。
縮中に利用されるビデオ符号化のための量子化方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】データ圧縮方法は、ピクチャのピクチャ
ブロックへの分割、輝度及び色度係数のマクロブロック
を得るための上記ブロックの離散コサイン変換、上記係
数の量子化並びに可変長符号化に影響を与えることが知
られている。イントラ（フレーム内）タイプの符号化
は、上記方法に従って、ピクチャの本質的な内容だけを
使用する。
ブロックへの分割、輝度及び色度係数のマクロブロック
を得るための上記ブロックの離散コサイン変換、上記係
数の量子化並びに可変長符号化に影響を与えることが知
られている。イントラ（フレーム内）タイプの符号化
は、上記方法に従って、ピクチャの本質的な内容だけを
使用する。
【０００３】インタ（フレーム間）タイプの符号化は、
前のピクチャの動き補償を行うため、例えば、前のピク
チャと現在のピクチャとの間の動きを評価することによ
り予測ピクチャを与え、次に、現在のピクチャと予測ピ
クチャとの間の差に基づいて符号化が行われる。コサイ
ン変換は空間的な冗長性を除去し、動き補償は時間的な
冗長性を除去する。
前のピクチャの動き補償を行うため、例えば、前のピク
チャと現在のピクチャとの間の動きを評価することによ
り予測ピクチャを与え、次に、現在のピクチャと予測ピ
クチャとの間の差に基づいて符号化が行われる。コサイ
ン変換は空間的な冗長性を除去し、動き補償は時間的な
冗長性を除去する。
【０００４】データレートを制御するため、量子化のス
テップ幅を符号化器のデータレートに従わせることが知
られている。利用されるアルゴリズムは、一般的に、客
観的な符号化コストを考慮に入れながら最適な画質に対
し実施可能な最小レートを得ることを目的とする。所定
のレートに対し、画質を改良するためには、空間的及び
時間的な冗長性を除去することが必要である。この種の
アルゴリズムには、符号化のタイプに本質的な問題があ
り、ブロック効果と称される欠陥が出現する。量子化の
ステップ幅はブロックとブロックとの間で相違するの
で、圧縮解除されたピクチャにはピクチャブロックの境
界が現れ、圧縮率が高くなるほどより多く境界が現れ、
連続したマクロブロックの量子化ステップの間の相違が
大きくなる。
テップ幅を符号化器のデータレートに従わせることが知
られている。利用されるアルゴリズムは、一般的に、客
観的な符号化コストを考慮に入れながら最適な画質に対
し実施可能な最小レートを得ることを目的とする。所定
のレートに対し、画質を改良するためには、空間的及び
時間的な冗長性を除去することが必要である。この種の
アルゴリズムには、符号化のタイプに本質的な問題があ
り、ブロック効果と称される欠陥が出現する。量子化の
ステップ幅はブロックとブロックとの間で相違するの
で、圧縮解除されたピクチャにはピクチャブロックの境
界が現れ、圧縮率が高くなるほどより多く境界が現れ、
連続したマクロブロックの量子化ステップの間の相違が
大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、制御
アルゴリズムを最適化することにより、即ち、所定の伝
送レートに対する画質を改良することにより上記の欠点
を制限することである。
アルゴリズムを最適化することにより、即ち、所定の伝
送レートに対する画質を改良することにより上記の欠点
を制限することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的のため、本発
明は、現在のピクチャをマクロブロックに分割し、設定
されたレートの関数として量子化ステップを計算するこ
とにより各マクロブロック内のデータを量子化するビデ
オピクチャのデータ圧縮の方法において、上記計算され
た量子化ステップがマクロブロックの符号化コストの関
数として補正されることを特徴とするビデオピクチャの
データ圧縮の方法に関係する。
明は、現在のピクチャをマクロブロックに分割し、設定
されたレートの関数として量子化ステップを計算するこ
とにより各マクロブロック内のデータを量子化するビデ
オピクチャのデータ圧縮の方法において、上記計算され
た量子化ステップがマクロブロックの符号化コストの関
数として補正されることを特徴とするビデオピクチャの
データ圧縮の方法に関係する。
【０００７】本発明は、更に、現在のピクチャをマクロ
ブロックに分割し、設定されたレートの関数として量子
化ステップを計算することにより各マクロブロック内の
データを量子化するビデオピクチャのデータ圧縮の方法
において、上記計算された量子化ステップが、前方又は
後方のピクチャの中で一致したピクチャに対する現在の
ピクチャのマクロブロックの評価又は計算された動きの
関数として補正されることを特徴とするビデオピクチャ
のデータ圧縮の方法に関係する。
ブロックに分割し、設定されたレートの関数として量子
化ステップを計算することにより各マクロブロック内の
データを量子化するビデオピクチャのデータ圧縮の方法
において、上記計算された量子化ステップが、前方又は
後方のピクチャの中で一致したピクチャに対する現在の
ピクチャのマクロブロックの評価又は計算された動きの
関数として補正されることを特徴とするビデオピクチャ
のデータ圧縮の方法に関係する。
【０００８】また、本発明は上記方法を実施する装置に
関係する。観察者の視覚は、視覚の積分現象のため、動
きのある画像ゾーンへのブロック効果に対し低感度であ
る。観察者の視覚は不均一なゾーンについてのブロック
効果に対しても感度が低い。その理由は、ピクチャ内の
均一性又は“規則性”が上記の欠陥を肥大化するからで
ある。
関係する。観察者の視覚は、視覚の積分現象のため、動
きのある画像ゾーンへのブロック効果に対し低感度であ
る。観察者の視覚は不均一なゾーンについてのブロック
効果に対しても感度が低い。その理由は、ピクチャ内の
均一性又は“規則性”が上記の欠陥を肥大化するからで
ある。
【０００９】本発明の原理は、上記の主観的なピクチャ
認識規準を考慮することによりピクチャ量子化方法を適
応させることである。量子化ステップは、均一及び／又
は静止したゾーン、若しくは、動きの非常に少ないゾー
ンに対し縮小されるので、これらのゾーンはかなり良く
符号化される。従って、上記タイプのゾーンの場合に、
あるマクロブロックと別のマクロブロックとの間の量子
化ステップの変化は小さい。一様ではない符号化ゾーン
及び／又は動いている符号化ゾーンの場合に、量子化ス
テップは、ピクチャへの同一のレート割り当てを維持す
るため増大される。
認識規準を考慮することによりピクチャ量子化方法を適
応させることである。量子化ステップは、均一及び／又
は静止したゾーン、若しくは、動きの非常に少ないゾー
ンに対し縮小されるので、これらのゾーンはかなり良く
符号化される。従って、上記タイプのゾーンの場合に、
あるマクロブロックと別のマクロブロックとの間の量子
化ステップの変化は小さい。一様ではない符号化ゾーン
及び／又は動いている符号化ゾーンの場合に、量子化ス
テップは、ピクチャへの同一のレート割り当てを維持す
るため増大される。
【００１０】処理されるマクロブロックを取り囲むピク
チャゾーン内の量子化補正に基づいて行われるフィルタ
リングは、圧縮解除された画質に関して符号化の結果が
主観的に一様に見えるように、変化を制限させることが
可能である。かくして、圧縮解除された画質は、平均レ
ートを増加させることなく改良される。
チャゾーン内の量子化補正に基づいて行われるフィルタ
リングは、圧縮解除された画質に関して符号化の結果が
主観的に一様に見えるように、変化を制限させることが
可能である。かくして、圧縮解除された画質は、平均レ
ートを増加させることなく改良される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴及び利点は、そ
の例に限定されることなく例示された以下の本発明の好
ましい実施例の説明及び添付図面を読むことにより明ら
かになる。上記の如く、符号化されるべきピクチャは、
マクロブロックにより構成されたピクチャブロックに分
割される。
の例に限定されることなく例示された以下の本発明の好
ましい実施例の説明及び添付図面を読むことにより明ら
かになる。上記の如く、符号化されるべきピクチャは、
マクロブロックにより構成されたピクチャブロックに分
割される。
【００１２】本発明によれば、入力されたビデオシーケ
ンスの中のピクチャｎの第ｉ行第ｊ列のマクロブロック
に対応した各マクロブロック（ｎ，ｉ，ｊ）は、以下の
式：
ンスの中のピクチャｎの第ｉ行第ｊ列のマクロブロック
に対応した各マクロブロック（ｎ，ｉ，ｊ）は、以下の
式：
【００１３】
【数１】
【００１４】に従って局所的に適応された量子化ステッ
プを用いて符号化される。Ｑ［ｎ］［ｉ］は、標準的な
ＭＰＥＧの用語でピクチャｎの“スライス”i と称され
るスライスｉに対し計算された量子化ステップである。
以下に説明するように、調整係数αw/p ［ｎ］［ｉ］
［ｊ］は、符号化されたシーケンスの空間特性、特に、
マクロブロックの符号化コストに基づいて計算され、係
数β2w/p［ｎ］［ｉ］［ｊ］は、符号化されたシーケン
スの時間特性、特に、マクロブロックに割り当てられた
動きに基づいて計算される。
プを用いて符号化される。Ｑ［ｎ］［ｉ］は、標準的な
ＭＰＥＧの用語でピクチャｎの“スライス”i と称され
るスライスｉに対し計算された量子化ステップである。
以下に説明するように、調整係数αw/p ［ｎ］［ｉ］
［ｊ］は、符号化されたシーケンスの空間特性、特に、
マクロブロックの符号化コストに基づいて計算され、係
数β2w/p［ｎ］［ｉ］［ｊ］は、符号化されたシーケン
スの時間特性、特に、マクロブロックに割り当てられた
動きに基づいて計算される。
【００１５】最初に、空間調整係数の計算について説明
する。空間調整係数は、ピクチャのイントラ符号化コス
トと直接関係している。マクロブロック（ｎ，ｉ，ｊ）
の符号化コストα［ｎ］［ｉ］［ｊ］は、一般的に、一
定の量子化ステップを用いてピクチャを符号化し、マク
ロブロックによって発生されたレートを測定することに
よるピクチャの予備解析の間に判定される。所定の空間
特性のゾーンから別のゾーンへの変化の影響を低減させ
るため、符号化コストに対応した値が、マクロブロック
の周りのサイズｗのウィンドウでフィルタ処理される。
これにより、あるタイプのゾーンから別のゾーン、例え
ば、均一ゾーンから模様のあるゾーンに移る際に実際的
に境界上で発生し、ブロック効果と類似しているが境界
だけに制限されたエッジ効果を生じさせるマクロブロッ
クの近傍の量子化ステップの鋭い変化を低減させること
が可能である。ゾーン内のブロック効果は比例的に低減
される。
する。空間調整係数は、ピクチャのイントラ符号化コス
トと直接関係している。マクロブロック（ｎ，ｉ，ｊ）
の符号化コストα［ｎ］［ｉ］［ｊ］は、一般的に、一
定の量子化ステップを用いてピクチャを符号化し、マク
ロブロックによって発生されたレートを測定することに
よるピクチャの予備解析の間に判定される。所定の空間
特性のゾーンから別のゾーンへの変化の影響を低減させ
るため、符号化コストに対応した値が、マクロブロック
の周りのサイズｗのウィンドウでフィルタ処理される。
これにより、あるタイプのゾーンから別のゾーン、例え
ば、均一ゾーンから模様のあるゾーンに移る際に実際的
に境界上で発生し、ブロック効果と類似しているが境界
だけに制限されたエッジ効果を生じさせるマクロブロッ
クの近傍の量子化ステップの鋭い変化を低減させること
が可能である。ゾーン内のブロック効果は比例的に低減
される。
【００１６】図１にはこのタイプのウィンドウが示され
る。全体のピクチャ１は、１スライス当たりＭ個のマク
ロブロックと、Ｓ個のスライスとにより構成される。ピ
クチャｎのｉ番目のスライス及びｊ番目のマクロブロッ
ク列にある符号２が付けられた所定のマクロブロック
（ｎ，ｉ，ｊ）に対し、当該マクロブロックからｗ以下
の距離にある隣接マクロブロック、即ち、ｉ−ｗ番目と
ｉ＋ｗ番目の間に含まれるスライスと、ｊ−ｗ番目とｊ
＋ｗ番目の間に含まれる列とに属するマクロブロックを
考慮して、サイズｗのウィンドウ３が定義される。従っ
て、ｗは処理されたマクロブロックの周囲の区域に対応
する。
る。全体のピクチャ１は、１スライス当たりＭ個のマク
ロブロックと、Ｓ個のスライスとにより構成される。ピ
クチャｎのｉ番目のスライス及びｊ番目のマクロブロッ
ク列にある符号２が付けられた所定のマクロブロック
（ｎ，ｉ，ｊ）に対し、当該マクロブロックからｗ以下
の距離にある隣接マクロブロック、即ち、ｉ−ｗ番目と
ｉ＋ｗ番目の間に含まれるスライスと、ｊ−ｗ番目とｊ
＋ｗ番目の間に含まれる列とに属するマクロブロックを
考慮して、サイズｗのウィンドウ３が定義される。従っ
て、ｗは処理されたマクロブロックの周囲の区域に対応
する。
【００１７】符号化コストα［ｎ］［ｉ］［ｊ］は、以
下の式：
下の式：
【００１８】
【数２】
【００１９】を適用することにより、ウィンドウｗに関
して平均化される。量子化ステップの補正が、設定され
た平均レートの関数としてのステップの計算、即ち、通
常の制御アルゴリズムを無効にしないように、サイズｗ
のウィンドウに関して平均化された補正係数αw は、ピ
クチャ全体に亘る係数αの平均値α p ：
して平均化される。量子化ステップの補正が、設定され
た平均レートの関数としてのステップの計算、即ち、通
常の制御アルゴリズムを無効にしないように、サイズｗ
のウィンドウに関して平均化された補正係数αw は、ピ
クチャ全体に亘る係数αの平均値α p ：
【００２０】
【数３】
【００２１】により除算することによって、ピクチャ全
体に亘って重み付けされる。空間係数は、マクロブロッ
ク（ｎ，ｉ，ｊ）に対し、以下の値：
体に亘って重み付けされる。空間係数は、マクロブロッ
ク（ｎ，ｉ，ｊ）に対し、以下の値：
【００２２】
【数４】
【００２３】を仮定する。ピクチャｎは、Ｓ行Ｐ列のマ
トリックスにより表わされ、第ｉ行第ｊ列のマトリック
ス係数は、αw/p （ｎ，ｉ，ｊ）に対応する。このマト
リックスＳｐは、ピクチャｎのマクロブロックの符号化
コストマトリックスに基づいて計算され、このピクチャ
ｎに対する第１のイントラ符号化の間に得られる。イン
トラ係数のマトリックスは補正マスクと称され、マトリ
ックスの各係数は、対応するマクロブロックの符号化の
間に従来の圧縮アルゴリズムを用いて計算された量子化
ステップを補正するため、この対応するマクロブロック
に適用される。
トリックスにより表わされ、第ｉ行第ｊ列のマトリック
ス係数は、αw/p （ｎ，ｉ，ｊ）に対応する。このマト
リックスＳｐは、ピクチャｎのマクロブロックの符号化
コストマトリックスに基づいて計算され、このピクチャ
ｎに対する第１のイントラ符号化の間に得られる。イン
トラ係数のマトリックスは補正マスクと称され、マトリ
ックスの各係数は、対応するマクロブロックの符号化の
間に従来の圧縮アルゴリズムを用いて計算された量子化
ステップを補正するため、この対応するマクロブロック
に適用される。
【００２４】ピクチャｎに関する係数αw/p （ｎ，ｉ，
ｊ）の合計は１と一致するので、制御アルゴリズムは、
上記空間係数を量子化ステップに適用することによって
妨げられないことが分かる。計算された係数には制限が
加えられる。その制限は、使用された制御アルゴリズム
と関係する可能性がある過剰な補正であって、かつ、設
定レートに適合させるべく、例えば、ピクチャの最後の
スライスを符号化する際にピクチャの複雑さを考慮する
ことなく量子化ステップを強制する過剰な補正を避ける
ために加えられる。本例では、係数は、０．６７乃至
１．５に亘る範囲に制限される。
ｊ）の合計は１と一致するので、制御アルゴリズムは、
上記空間係数を量子化ステップに適用することによって
妨げられないことが分かる。計算された係数には制限が
加えられる。その制限は、使用された制御アルゴリズム
と関係する可能性がある過剰な補正であって、かつ、設
定レートに適合させるべく、例えば、ピクチャの最後の
スライスを符号化する際にピクチャの複雑さを考慮する
ことなく量子化ステップを強制する過剰な補正を避ける
ために加えられる。本例では、係数は、０．６７乃至
１．５に亘る範囲に制限される。
【００２５】次に、時間調整係数の計算について説明す
る。大きな動きを伴うゾーンよりも殆ど動きのないゾー
ンに対しより良好な符号化の品質を得るため、動き情報
の量を復元することにより上記のゾーンを検出すること
が必要である。ピクチャの各マクロブロックに対し利用
可能な動きベクトルのタイプは、マクロブロックが属す
るピクチャのタイプに依存する。ＭＰＥＧ標準において
定義されたピクチャのタイプは、ピクチャの符号化に依
存して、イントラピクチャ符号化についてのＩタイプ又
はイントラ型と、前方のピクチャ基準だけを考慮するピ
クチャ符号化についてのＰタイプ又は予測型と、前方及
び／又は後方のピクチャ基準を考慮したピクチャ符号化
についてのＢタイプ又は双方向型とを含む。
る。大きな動きを伴うゾーンよりも殆ど動きのないゾー
ンに対しより良好な符号化の品質を得るため、動き情報
の量を復元することにより上記のゾーンを検出すること
が必要である。ピクチャの各マクロブロックに対し利用
可能な動きベクトルのタイプは、マクロブロックが属す
るピクチャのタイプに依存する。ＭＰＥＧ標準において
定義されたピクチャのタイプは、ピクチャの符号化に依
存して、イントラピクチャ符号化についてのＩタイプ又
はイントラ型と、前方のピクチャ基準だけを考慮するピ
クチャ符号化についてのＰタイプ又は予測型と、前方及
び／又は後方のピクチャ基準を考慮したピクチャ符号化
についてのＢタイプ又は双方向型とを含む。
【００２６】従って、上記のベクトルは以下の如く称さ
れる。 −Ｐタイプのピクチャの場合に、ピクチャベクトルは、
前方イントラ又はＰタイプピクチャと称される。 −Ｂタイプのピクチャの場合に、前方ピクチャ又は後方
ピクチャのいずれであるかに依存して、順方向ピクチャ
ベクトル又は逆方向ピクチャベクトルと称される。
れる。 −Ｐタイプのピクチャの場合に、ピクチャベクトルは、
前方イントラ又はＰタイプピクチャと称される。 −Ｂタイプのピクチャの場合に、前方ピクチャ又は後方
ピクチャのいずれであるかに依存して、順方向ピクチャ
ベクトル又は逆方向ピクチャベクトルと称される。
【００２７】処理が、再生されたピクチャではなくピク
チャフレームに基づいて行われるならば、計算されたベ
クトルはピクチャではなくフレームと称される。利用可
能なフレームベクトルは、同一パリティ又は反対パリテ
ィを備えたフレームベクトルである。上記の全ベクトル
はブロック照合により得られる。ベクトルは動き評価器
により計算される。
チャフレームに基づいて行われるならば、計算されたベ
クトルはピクチャではなくフレームと称される。利用可
能なフレームベクトルは、同一パリティ又は反対パリテ
ィを備えたフレームベクトルである。上記の全ベクトル
はブロック照合により得られる。ベクトルは動き評価器
により計算される。
【００２８】時間調整係数を計算するため考慮される情
報は、ピクチャ動きベクトルのノルム又はモジュロであ
る。
報は、ピクチャ動きベクトルのノルム又はモジュロであ
る。
【００２９】
【数５】
【００３０】Ｖｘ及びＶｙは動きベクトルの水平及び垂
直成分である。上記モジュロ情報は、現在のピクチャ
を、現在のピクチャの動きフィールドを計算するため使
用された基準ピクチャから分離するピクチャの個数、或
いは、計算がフレームレベルで行われる場合に、現在の
フレームを基準フレームから分離するフレームの個数の
関数として正規化される。これは、シーケンス全体に亘
って完全に一様なベクトルフィールドを得るために行わ
れる。
直成分である。上記モジュロ情報は、現在のピクチャ
を、現在のピクチャの動きフィールドを計算するため使
用された基準ピクチャから分離するピクチャの個数、或
いは、計算がフレームレベルで行われる場合に、現在の
フレームを基準フレームから分離するフレームの個数の
関数として正規化される。これは、シーケンス全体に亘
って完全に一様なベクトルフィールドを得るために行わ
れる。
【００３１】正規化されたベクトルは、
【００３２】
【数６】
【００３３】のように記述され、式中、ηは正規化因子
である。選択される基準区間は、２個のＰタイプピクチ
ャを分離する一つの区間である。２個のＰタイプピクチ
ャを分離するピクチャ間隔の数をＭとし、Ｂタイプピク
チャを前方Ｐタイプ（又は、Ｉタイプ）ピクチャから分
離する間隔の個数、即ち、２個のＰタイプピクチャの間
にあるＢタイプピクチャの位置をＢpos のように表わ
す。
である。選択される基準区間は、２個のＰタイプピクチ
ャを分離する一つの区間である。２個のＰタイプピクチ
ャを分離するピクチャ間隔の数をＭとし、Ｂタイプピク
チャを前方Ｐタイプ（又は、Ｉタイプ）ピクチャから分
離する間隔の個数、即ち、２個のＰタイプピクチャの間
にあるＢタイプピクチャの位置をＢpos のように表わ
す。
【００３４】図２の（ａ）には、Ｐタイプピクチャに対
するベクトル４が示される。このベクトルは、前方ピク
チャＩと称される。現在のピクチャＰと基準ピクチャＩ
との間のギャップは、Ｍと一致する。動きベクトルの正
規化係数は、あるピクチャに適用されたとき、以下のよ
うに表わされる。 −前方Ｐタイプ（又はＩタイプ）ピクチャに関してＢタ
イプピクチャを符号化するとき、即ち、順方向タイプの
ベクトルの場合、
するベクトル４が示される。このベクトルは、前方ピク
チャＩと称される。現在のピクチャＰと基準ピクチャＩ
との間のギャップは、Ｍと一致する。動きベクトルの正
規化係数は、あるピクチャに適用されたとき、以下のよ
うに表わされる。 −前方Ｐタイプ（又はＩタイプ）ピクチャに関してＢタ
イプピクチャを符号化するとき、即ち、順方向タイプの
ベクトルの場合、
【００３５】
【数７】
【００３６】−後方Ｐタイプ（又はＩタイプ）ピクチャ
に関してＢタイプピクチャを符号化するとき、即ち、逆
方向タイプのベクトルの場合、
に関してＢタイプピクチャを符号化するとき、即ち、逆
方向タイプのベクトルの場合、
【００３７】
【数８】
【００３８】−Ｐタイプピクチャを符号化するとき（図
２の（ａ）の場合）、 η＝１ である。図２の（ｂ）には、前方Ｉタイプピクチャの第
２のフレームを基準としたＰタイプピクチャの第１のフ
レームの第１の動きベクトル５と、前方Ｉタイプピクチ
ャの第１のフレームを基準としたＰタイプピクチャの第
２のフレームの第２の動きベクトル６とが示される。
２の（ａ）の場合）、 η＝１ である。図２の（ｂ）には、前方Ｉタイプピクチャの第
２のフレームを基準としたＰタイプピクチャの第１のフ
レームの第１の動きベクトル５と、前方Ｉタイプピクチ
ャの第１のフレームを基準としたＰタイプピクチャの第
２のフレームの第２の動きベクトル６とが示される。
【００３９】動きベクトルフィールドの正規化因子は、
あるフレームに適用されたとき、フレームのフィールド
位置及びパリティに依存し、以下のように記述される。 −Ｐタイプフレームに対し（図２の（ｂ）の場合）、
あるフレームに適用されたとき、フレームのフィールド
位置及びパリティに依存し、以下のように記述される。 −Ｐタイプフレームに対し（図２の（ｂ）の場合）、
【００４０】
【数９】
【００４１】−Ｂタイプフレーム及び順方向予測の場
合、
合、
【００４２】
【数１０】
【００４３】−Ｂタイプフレーム及び逆方向予測の場
合、
合、
【００４４】
【数１１】
【００４５】である。式中、“ｆｉｅｌｄ”は、ピクチ
ャ内の第１又は第２のいずれのフレームに関係するかに
依存して１又は２と一致し、“ｐａｒｉｔｙ”は、同一
パリティ又は反対パリティのどちらに関係するかに依存
して０又は１と一致する。ピクチャのマクロブロック
は、順方向ベクトルだけ、逆方向ベクトルだけ、或い
は、双方向タイプのピクチャの場合には両者の組み合わ
せに基づいて符号化される。この場合、最大値に対応す
るベクトルが選定されるが、２個のベクトルの平均を採
用しても構わない。
ャ内の第１又は第２のいずれのフレームに関係するかに
依存して１又は２と一致し、“ｐａｒｉｔｙ”は、同一
パリティ又は反対パリティのどちらに関係するかに依存
して０又は１と一致する。ピクチャのマクロブロック
は、順方向ベクトルだけ、逆方向ベクトルだけ、或い
は、双方向タイプのピクチャの場合には両者の組み合わ
せに基づいて符号化される。この場合、最大値に対応す
るベクトルが選定されるが、２個のベクトルの平均を採
用しても構わない。
【００４６】正規化された動きベクトルＶ’（ｎ，ｉ，
ｊ）は、ピクチャ又はフレームに割り当てられた動きベ
クトルＶ（ｎ，ｉ，ｊ）のモジュロを対応する係数ηで
乗算することにより得られる。時間調整係数β
1w/p（ｎ，ｉ，ｊ）のマトリックスは、係数αについて
説明したように、ベクトルＶ’をサイズｗのウィンドウ
に亘りフィルタリングし、全ピクチャに関して重み付け
することにより計算される。
ｊ）は、ピクチャ又はフレームに割り当てられた動きベ
クトルＶ（ｎ，ｉ，ｊ）のモジュロを対応する係数ηで
乗算することにより得られる。時間調整係数β
1w/p（ｎ，ｉ，ｊ）のマトリックスは、係数αについて
説明したように、ベクトルＶ’をサイズｗのウィンドウ
に亘りフィルタリングし、全ピクチャに関して重み付け
することにより計算される。
【００４７】
【数１２】
【００４８】換言すれば、β1w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は、ピ
クチャ内の動きの平均値により重み付けられた、サイズ
ｗのウィンドウ内の居所的な動きの平均値に対応する。
クチャ内の動きの平均値により重み付けられた、サイズ
ｗのウィンドウ内の居所的な動きの平均値に対応する。
【００４９】
【数１３】
【００５０】従って、量子化ステップの補正係数を表わ
すλ1w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は、ピクチャ内の動きの平均値
と、ピクチャ内の動きの平均値により重み付けられた局
所的な動きの値との間の差に対応する。補正の目的は、
非常に動きの多いゾーンを犠牲にして、動きの少ないゾ
ーンを有利に扱うことである。局所的な動きのレベル
すλ1w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は、ピクチャ内の動きの平均値
と、ピクチャ内の動きの平均値により重み付けられた局
所的な動きの値との間の差に対応する。補正の目的は、
非常に動きの多いゾーンを犠牲にして、動きの少ないゾ
ーンを有利に扱うことである。局所的な動きのレベル
【００５１】
【数１４】
【００５２】が小さい程、時間係数（及び量子化ステッ
プ）は小さくなり、この局所的な動きに対応したマクロ
ブロックの符号化の質が向上する。更に、ピクチャへの
一定のレート割り当てに起因して、動きの少ないゾーン
は、ピクチャの平均的な動き
プ）は小さくなり、この局所的な動きに対応したマクロ
ブロックの符号化の質が向上する。更に、ピクチャへの
一定のレート割り当てに起因して、動きの少ないゾーン
は、ピクチャの平均的な動き
【００５３】
【数１５】
【００５４】が増加すると共に、同程度でより良好に符
号化される。補正係数は、非常に動きの程度の大きいシ
ーケンスに対し、完全に役目を果たす。しかし、動きの
少ないシーンについても同様に適応させるため、補正係
数を調整しなければならない。この点を実際に示す例を
説明する。データ圧縮の分野において周知の“モビール
(mobile)及びカレンダ(calendar)”タイプの動きの少な
いシーンを考える。ピクチャの平均動きベクトルは３で
あり、水平成分についての８ビット及び垂直成分につい
ての７ビットに亘る動きベクトル符号化のための最大値
は１４３のオーダーであるため、この平均動きベクトル
の値は小さい。この値により、１と一致するマクロブロ
ックの相対的な動きに対し、０．３３の補正係数が得ら
れる。従って、この補正加重は、殆ど動きのないシーケ
ンス内の動きの少ないゾーンに対し非常に大きい。
号化される。補正係数は、非常に動きの程度の大きいシ
ーケンスに対し、完全に役目を果たす。しかし、動きの
少ないシーンについても同様に適応させるため、補正係
数を調整しなければならない。この点を実際に示す例を
説明する。データ圧縮の分野において周知の“モビール
(mobile)及びカレンダ(calendar)”タイプの動きの少な
いシーンを考える。ピクチャの平均動きベクトルは３で
あり、水平成分についての８ビット及び垂直成分につい
ての７ビットに亘る動きベクトル符号化のための最大値
は１４３のオーダーであるため、この平均動きベクトル
の値は小さい。この値により、１と一致するマクロブロ
ックの相対的な動きに対し、０．３３の補正係数が得ら
れる。従って、この補正加重は、殆ど動きのないシーケ
ンス内の動きの少ないゾーンに対し非常に大きい。
【００５５】このことから、調整的な係数λ１は、係数
【００５６】
【数１６】
【００５７】で重み付けされるべきであることが推定さ
れる。式中、
れる。式中、
【００５８】
【外１】
【００５９】は、動きの程度の大きいシーケンスに対す
る画像に関する動きの平均値の評価を表わし、係数λ１
を減少させ、小さい平均的な動き
る画像に関する動きの平均値の評価を表わし、係数λ１
を減少させ、小さい平均的な動き
【００６０】
【数１７】
【００６１】を有するシーンに対し（β1 を１に近付け
ることにより）補正を低減させると共に、動きの程度の
大きいシーンに対する補正を維持する。１秒の間にピク
チャの全幅に亘るピクチャの画素の動きは、
ることにより）補正を低減させると共に、動きの程度の
大きいシーンに対する補正を維持する。１秒の間にピク
チャの全幅に亘るピクチャの画素の動きは、
【００６２】
【外２】
【００６３】の良い評価：
【００６４】
【数１８】
【００６５】として実験的に定義される。式中、“ｐｉ
ｃｔｕｒｅ＿ｗｉｄｔｈ”は画素の個数（例えば、７２
０）として表わされた幅であり、ＦR はピクチャ周波数
（例えば、５０Ｈｚ）である。“Ｍ”は平均値を正規化
させる。従って、この平均値は基準時間距離に亘る平均
的な動きである。
ｃｔｕｒｅ＿ｗｉｄｔｈ”は画素の個数（例えば、７２
０）として表わされた幅であり、ＦR はピクチャ周波数
（例えば、５０Ｈｚ）である。“Ｍ”は平均値を正規化
させる。従って、この平均値は基準時間距離に亘る平均
的な動きである。
【００６６】最終的に、局所的な時間調整係数β
2w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は次式：
2w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は次式：
【００６７】
【数１９】
【００６８】のように表わされる。ここで、式：
【００６９】
【数２０】
【００７０】を用いるならば、時間調整係数は、
【００７１】
【数２１】
【００７２】のように記述される。換言するならば、局
所的な時間調整係数β2w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は、サイズｗ
のウィンドウに関する正規化されたベクトルＶ”のフィ
ルタリングに対応し、ここで、正規化されたベクトル
Ｖ”は、動きの程度の大きいシーケンスを表わす平均速
度ベクトルの周りで正規化されたベクトルＶ’を再び中
心に置くことにより得られる。
所的な時間調整係数β2w/p（ｎ，ｉ，ｊ）は、サイズｗ
のウィンドウに関する正規化されたベクトルＶ”のフィ
ルタリングに対応し、ここで、正規化されたベクトル
Ｖ”は、動きの程度の大きいシーケンスを表わす平均速
度ベクトルの周りで正規化されたベクトルＶ’を再び中
心に置くことにより得られる。
【００７３】結局、従来の制御アルゴリズムにより計算
された現在のマクロブロックの量子化ステップは全体的
な調整係数によって補正され、その補正係数は、ピクチ
ャの空間的な複雑さ及び時間的な複雑さを考慮した以下
の積： αw/p （ｎ，ｉ，ｊ）×β2w/p（ｎ，ｉ，ｊ） である。
された現在のマクロブロックの量子化ステップは全体的
な調整係数によって補正され、その補正係数は、ピクチ
ャの空間的な複雑さ及び時間的な複雑さを考慮した以下
の積： αw/p （ｎ，ｉ，ｊ）×β2w/p（ｎ，ｉ，ｊ） である。
【００７４】係数を計算するアルゴリズムは、積の各項
が同一演算子により計算され得ることに注意して次式：
が同一演算子により計算され得ることに注意して次式：
【００７５】
【数２２】
【００７６】のように簡単化することが可能である。式
中、係数αに関して、項ｄ［ｎ］［ｕ］［ｖ］は、マク
ロブロック（ｎ，ｕ，ｖ）の符号化コストを表わし、係
数βに関して、項ｄ［ｎ］［ｕ］［ｖ］は、マクロブロ
ック（ｎ，ｕ，ｖ）に割り当てられたベクトルＶ”のモ
ジュロを表わす。
中、係数αに関して、項ｄ［ｎ］［ｕ］［ｖ］は、マク
ロブロック（ｎ，ｕ，ｖ）の符号化コストを表わし、係
数βに関して、項ｄ［ｎ］［ｕ］［ｖ］は、マクロブロ
ック（ｎ，ｕ，ｖ）に割り当てられたベクトルＶ”のモ
ジュロを表わす。
【００７７】図３には、量子化係数を計算するアルゴリ
ズムが示される。同図において、ステップ７は、入力Ｉ
1 で受信され、第１の符号化パス又はピクチャの予備解
析の間に計算されたイントラピクチャブロックの符号化
コストに関する情報に基づいて空間調整係数を計算す
る。上記空間調整係数は、ステップ９に送られる空間調
整係数のマトリックスを生成するため、ステップ８の間
にサイズｗのウィンドウ内でフィルタ処理される。
ズムが示される。同図において、ステップ７は、入力Ｉ
1 で受信され、第１の符号化パス又はピクチャの予備解
析の間に計算されたイントラピクチャブロックの符号化
コストに関する情報に基づいて空間調整係数を計算す
る。上記空間調整係数は、ステップ９に送られる空間調
整係数のマトリックスを生成するため、ステップ８の間
にサイズｗのウィンドウ内でフィルタ処理される。
【００７８】ステップ１０において、ピクチャ動きベク
トルのモジュロは、動き評価器により伝達され入力Ｉ2
で入手可能な順方向及び逆方向ベクトルに基づいて計算
される。次のステップ１１において上記ベクトルのモジ
ュロは、ピクチャのグループ内の対応するピクチャの位
置の関数としてスケール化又は正規化される。ステップ
１１では、各ピクチャに割り当てられたＭの値の関数と
して正規化因子ηが計算される。次のステップ１２にお
いて、上記の如く、動きの程度の大きいシーケンスの場
合に、全ピクチャに亘る動きの平均値が計算される。正
規化されたベクトルは、ステップ１３において、上記平
均値の周りで再び中心に置かれ、サイズｗのウィンドウ
に関してフィルタ処理される。ステップ１４では、ステ
ップ１３からの情報だけではなく、ピクチャシーケンス
のカットに関する情報が入力Ｉ3から受信される。処理
中の現在のピクチャに関する“カット”情報項目が送信
された場合に、ステップ１４では、１と一致する係数マ
トリックスを送ることにより、時間調整係数の関数とし
ての量子化ステップの補正が阻止される。それ以外の場
合に、前のステップで計算された係数が時間調整係数の
マトリックスの形式で送られる。
トルのモジュロは、動き評価器により伝達され入力Ｉ2
で入手可能な順方向及び逆方向ベクトルに基づいて計算
される。次のステップ１１において上記ベクトルのモジ
ュロは、ピクチャのグループ内の対応するピクチャの位
置の関数としてスケール化又は正規化される。ステップ
１１では、各ピクチャに割り当てられたＭの値の関数と
して正規化因子ηが計算される。次のステップ１２にお
いて、上記の如く、動きの程度の大きいシーケンスの場
合に、全ピクチャに亘る動きの平均値が計算される。正
規化されたベクトルは、ステップ１３において、上記平
均値の周りで再び中心に置かれ、サイズｗのウィンドウ
に関してフィルタ処理される。ステップ１４では、ステ
ップ１３からの情報だけではなく、ピクチャシーケンス
のカットに関する情報が入力Ｉ3から受信される。処理
中の現在のピクチャに関する“カット”情報項目が送信
された場合に、ステップ１４では、１と一致する係数マ
トリックスを送ることにより、時間調整係数の関数とし
ての量子化ステップの補正が阻止される。それ以外の場
合に、前のステップで計算された係数が時間調整係数の
マトリックスの形式で送られる。
【００７９】ステップ９において、各時間調整係数は、
新しい係数のマトリックスを得るため、対応した（同じ
行、同じ列の）空間調整係数により乗算される。新しい
係数のマトリックスは、ピクチャ内の処理されているマ
クロブロックに対応することに注意する必要がある。ス
テップ９では、更に、従来の制御アルゴリズムに基づい
て計算され入力Ｉ4 に送られた量子化ステップが考慮さ
れる。この量子化ステップは、現在のブロックに対し得
られた新しい係数により乗算され、新しい、調整された
量子化ステップが生成され、ステップ９の出力に送られ
る。
新しい係数のマトリックスを得るため、対応した（同じ
行、同じ列の）空間調整係数により乗算される。新しい
係数のマトリックスは、ピクチャ内の処理されているマ
クロブロックに対応することに注意する必要がある。ス
テップ９では、更に、従来の制御アルゴリズムに基づい
て計算され入力Ｉ4 に送られた量子化ステップが考慮さ
れる。この量子化ステップは、現在のブロックに対し得
られた新しい係数により乗算され、新しい、調整された
量子化ステップが生成され、ステップ９の出力に送られ
る。
【００８０】
【実施例】図４には、上記の本発明の方法を実施する装
置の一実施例が示される。同図において、ビデオ前処理
回路１５は、ビデオ情報を入力で受ける。ビデオ前処理
回路１５の入力は上記装置の入力でもある。ビデオ前処
理回路１５の出力は、予備解析又は“第１パス”回路１
６の入力と、動き評価器１７の入力と、インタ／イント
ラ符号化ループ１８の入力とに接続される。予備解析回
路１６の第１の出力は、量子化ステップ計算回路１９の
第１の入力に接続され、予備解析回路１６の第２の出力
は、量子化ステップ調整回路２０の第１の入力に接続さ
れる。動き評価器１７の出力は、量子化ステップ調整回
路２０の第２の入力及びインタ／イントラ符号化ループ
１８の第２の入力に並列接続される。量子化ステップ計
算回路１９は、第２の入力で、出力バッファ又はバッフ
ァメモリ２１から発生した充填情報を受ける。量子化ス
テップ計算回路１９の出力は、量子化ステップ調整回路
２０の第３の入力に接続される。量子化ステップ調整回
路２０の出力は、符号化ループ１９の第３の入力に接続
される。符号化ループ１９の出力は、出力バッファ又は
バッファメモリ２１に接続される。出力バッファ又はバ
ッファメモリ２１の第１の出力は本装置の出力であり、
その第２の出力は量子化ステップ計算回路１９に接続さ
れる。
置の一実施例が示される。同図において、ビデオ前処理
回路１５は、ビデオ情報を入力で受ける。ビデオ前処理
回路１５の入力は上記装置の入力でもある。ビデオ前処
理回路１５の出力は、予備解析又は“第１パス”回路１
６の入力と、動き評価器１７の入力と、インタ／イント
ラ符号化ループ１８の入力とに接続される。予備解析回
路１６の第１の出力は、量子化ステップ計算回路１９の
第１の入力に接続され、予備解析回路１６の第２の出力
は、量子化ステップ調整回路２０の第１の入力に接続さ
れる。動き評価器１７の出力は、量子化ステップ調整回
路２０の第２の入力及びインタ／イントラ符号化ループ
１８の第２の入力に並列接続される。量子化ステップ計
算回路１９は、第２の入力で、出力バッファ又はバッフ
ァメモリ２１から発生した充填情報を受ける。量子化ス
テップ計算回路１９の出力は、量子化ステップ調整回路
２０の第３の入力に接続される。量子化ステップ調整回
路２０の出力は、符号化ループ１９の第３の入力に接続
される。符号化ループ１９の出力は、出力バッファ又は
バッファメモリ２１に接続される。出力バッファ又はバ
ッファメモリ２１の第１の出力は本装置の出力であり、
その第２の出力は量子化ステップ計算回路１９に接続さ
れる。
【００８１】従来の形態によれば、前処理回路１５は、
ＭＰＥＧ標準に定義されるように、ピクチャのグループ
のレベルでピクチャを再配置し、次に、ピクチャをマク
ロブロックに分割する。予備解析器１６は、第１パス、
即ち、処理中のピクチャのグループ（ＭＰＥＧ標準にお
けるＧＯＰ）の中の前のピクチャの符号化の複雑さの関
数として予定又は調整され一定の量子化ステップに基づ
いてピクチャのイントラ符号化を実行し、量子化ステッ
プ計算回路１９にピクチャ当たりの符号化コストを与え
るためＧＯＰレベルの制御が行われる。予備解析器１６
は、空間調整係数を計算するため、マクロブロック当た
りの符号化コストを、量子化ステップを局所的に調整す
る量子化ステップ調整回路２０に与える。量子化ステッ
プ調整回路２０は、時間調整係数を決定するため、動き
評価器１７に基づいて計算された動きベクトルを受け
る。インタ／イントラ符号化ループ１８は、インタマク
ロブロックを計算するため、前処理回路１５からマクロ
ブロック形式のビデオ情報を受け、動き評価器１７から
各マクロブロックに割り当てられた動きベクトルを受け
る。インタ／イントラ符号化ループ１８は、マクロブロ
ックに固有のエネルギーを計算することにより定められ
たインタ又はイントラモードに依存して、イントラ又は
インタマクロブロックに関し離散コサイン変換を実行す
る。得られた係数は、量子化ステップ調整回路２０によ
り送られた調整された量子化ステップ情報を用いて量子
化される。量子化された係数はバッファメモリ２１に送
られ、次に、装置の出力に送られる。バッファメモリ２
１は、装置の出力レートを制御することが可能である。
バッファメモリ２１の充填に関する情報は、量子化ステ
ップ計算回路１９に送られ、量子化ステップ計算回路１
９は、設定された装置の出力レートに関する情報を更に
有する。その名前によって示されるように、量子化ステ
ップ計算回路１９は、各ピクチャに対し設定レートの関
数として量子化ステップを計算する機能を有する。この
設定レートは、ピクチャのグループレベルで生成され、
バッファメモリを充填する程度の量からなる。量子化ス
テップは、次に、量子化ステップ調整回路２０に送られ
る。量子化ステップ調整回路２０の役割は、特に、量子
化ステップの値を、当該マクロブロックに対し計算され
た空間調整係数及び時間調整係数の関数として補正する
ことである。
ＭＰＥＧ標準に定義されるように、ピクチャのグループ
のレベルでピクチャを再配置し、次に、ピクチャをマク
ロブロックに分割する。予備解析器１６は、第１パス、
即ち、処理中のピクチャのグループ（ＭＰＥＧ標準にお
けるＧＯＰ）の中の前のピクチャの符号化の複雑さの関
数として予定又は調整され一定の量子化ステップに基づ
いてピクチャのイントラ符号化を実行し、量子化ステッ
プ計算回路１９にピクチャ当たりの符号化コストを与え
るためＧＯＰレベルの制御が行われる。予備解析器１６
は、空間調整係数を計算するため、マクロブロック当た
りの符号化コストを、量子化ステップを局所的に調整す
る量子化ステップ調整回路２０に与える。量子化ステッ
プ調整回路２０は、時間調整係数を決定するため、動き
評価器１７に基づいて計算された動きベクトルを受け
る。インタ／イントラ符号化ループ１８は、インタマク
ロブロックを計算するため、前処理回路１５からマクロ
ブロック形式のビデオ情報を受け、動き評価器１７から
各マクロブロックに割り当てられた動きベクトルを受け
る。インタ／イントラ符号化ループ１８は、マクロブロ
ックに固有のエネルギーを計算することにより定められ
たインタ又はイントラモードに依存して、イントラ又は
インタマクロブロックに関し離散コサイン変換を実行す
る。得られた係数は、量子化ステップ調整回路２０によ
り送られた調整された量子化ステップ情報を用いて量子
化される。量子化された係数はバッファメモリ２１に送
られ、次に、装置の出力に送られる。バッファメモリ２
１は、装置の出力レートを制御することが可能である。
バッファメモリ２１の充填に関する情報は、量子化ステ
ップ計算回路１９に送られ、量子化ステップ計算回路１
９は、設定された装置の出力レートに関する情報を更に
有する。その名前によって示されるように、量子化ステ
ップ計算回路１９は、各ピクチャに対し設定レートの関
数として量子化ステップを計算する機能を有する。この
設定レートは、ピクチャのグループレベルで生成され、
バッファメモリを充填する程度の量からなる。量子化ス
テップは、次に、量子化ステップ調整回路２０に送られ
る。量子化ステップ調整回路２０の役割は、特に、量子
化ステップの値を、当該マクロブロックに対し計算され
た空間調整係数及び時間調整係数の関数として補正する
ことである。
【００８２】勿論、上記の説明は一例の説明に過ぎな
い。規準αは、ピクチャの複雑さを表わすいかなる係数
でもよく、例えば、マクロブロックのエネルギー又は輝
度勾配でも構わない。規準βについても同様のことが成
り立つ。規準βは動き情報を与える係数であればよい。
上記の如く、時間的規準の適用は、符号化されるシーン
の連続性を仮定している。かくして、例えば、動き評価
器１７により計算された動きベクトルの一貫性を通して
検出されたショットの切り替えの間に（従って、ベクト
ルフィールドは不均一である）、係数βの使用が抑止さ
れる。時間的規準の関数としての量子化ステップの調整
は、制御アルゴリズム、特に、このアルゴリズムの変換
レートを損なわないように抑止される。（一般的に、上
記のショットの切り替えに関係している）イントラモー
ドにおけるマクロブロック符号化の間に、係数βは、例
えば、強制的に１に変えられる。
い。規準αは、ピクチャの複雑さを表わすいかなる係数
でもよく、例えば、マクロブロックのエネルギー又は輝
度勾配でも構わない。規準βについても同様のことが成
り立つ。規準βは動き情報を与える係数であればよい。
上記の如く、時間的規準の適用は、符号化されるシーン
の連続性を仮定している。かくして、例えば、動き評価
器１７により計算された動きベクトルの一貫性を通して
検出されたショットの切り替えの間に（従って、ベクト
ルフィールドは不均一である）、係数βの使用が抑止さ
れる。時間的規準の関数としての量子化ステップの調整
は、制御アルゴリズム、特に、このアルゴリズムの変換
レートを損なわないように抑止される。（一般的に、上
記のショットの切り替えに関係している）イントラモー
ドにおけるマクロブロック符号化の間に、係数βは、例
えば、強制的に１に変えられる。
【００８３】フィルタリングウィンドウのサイズは、量
子化ステップの所望の補正のレベルに依存する。ウィン
ドウが広がる程、係数は１に近づく。ウィンドウのサイ
ズは、必要な量子化ステップの補正の程度に応じて、処
理されているゾーンの関数、即ち、その均一性及び／又
は動きとして適応される。空間補正係数及び時間補正係
数を計算するため同じフィルタを使用するとしても、同
じフィルタリングウィンドウを実現する必要はない。時
間的規準に関して、順方向タイプ又は逆方向タイプのい
ずれかのマクロブロックに対し得られた動きベクトル
が、隣接するマクロブロックに対し得られた動きベクト
ルと同質であるとき、フィルタリングウィンドウは最小
サイズまで縮小させてもよい。
子化ステップの所望の補正のレベルに依存する。ウィン
ドウが広がる程、係数は１に近づく。ウィンドウのサイ
ズは、必要な量子化ステップの補正の程度に応じて、処
理されているゾーンの関数、即ち、その均一性及び／又
は動きとして適応される。空間補正係数及び時間補正係
数を計算するため同じフィルタを使用するとしても、同
じフィルタリングウィンドウを実現する必要はない。時
間的規準に関して、順方向タイプ又は逆方向タイプのい
ずれかのマクロブロックに対し得られた動きベクトル
が、隣接するマクロブロックに対し得られた動きベクト
ルと同質であるとき、フィルタリングウィンドウは最小
サイズまで縮小させてもよい。
【００８４】上記本発明の方法は、空間域又は周波数域
とは無関係に輝度データの量子化を利用するあらゆるタ
イプの符号化器に適応し得る。上記の実施例は、変換さ
れたブロックの係数に関係するが、本発明は、ピクチャ
ブロックの輝度値にも適用可能である。また、本発明の
方法は、量子化ステップに基づいて作用するあらゆるタ
イプの制御アルゴリズムに適合し得る。上記の説明で
は、ＭＰＥＧ標準に準拠して量子化ステップがあるスラ
イスに対し一定である場合を想定しているが、本発明
は、各マクロブロックに対し一つの量子化ステップを計
算するアルゴリズムにも適用可能である。
とは無関係に輝度データの量子化を利用するあらゆるタ
イプの符号化器に適応し得る。上記の実施例は、変換さ
れたブロックの係数に関係するが、本発明は、ピクチャ
ブロックの輝度値にも適用可能である。また、本発明の
方法は、量子化ステップに基づいて作用するあらゆるタ
イプの制御アルゴリズムに適合し得る。上記の説明で
は、ＭＰＥＧ標準に準拠して量子化ステップがあるスラ
イスに対し一定である場合を想定しているが、本発明
は、各マクロブロックに対し一つの量子化ステップを計
算するアルゴリズムにも適用可能である。
【図１】ピクチャ内のマクロブロック及びそのフィルタ
リングウィンドウを示す図である。
リングウィンドウを示す図である。
【図２】（ａ）はＰタイプピクチャの動きベクトルを表
わし、（ｂ）はＰタイプフレームの２個の動きベクトル
を表わす図である。
わし、（ｂ）はＰタイプフレームの２個の動きベクトル
を表わす図である。
【図３】本発明による方法のアルゴリズムの説明図であ
る。
る。
【図４】本発明による装置の構成図である。
１５ ビデオ前処理回路 １６ 予備解析回路 １７ 動き評価器 １８ インタ／イントラ符号化ループ １９ 量子化ステップ計算回路 ２０ 量子化ステップ調整回路 ２１ バッファメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ ギヨテル フランス国，35770 ヴェルン・シュル・ セシュ，リュ・ドゥ・シャトーブリアン 60 (72)発明者 リュドヴィク ノブレ フランス国，44810 エリク，レ・ノデ （番地なし) (72)発明者 ピエール リュエル フランス国，35700 レンヌ，リュ・ギヨ ーム・レジャン ４
Claims (8)
- 【請求項１】 現在のピクチャをマクロブロックに分割
し、設定レートの関数として量子化ステップを計算する
ことにより各マクロブロックのデータを量子化するビデ
オピクチャのデータ圧縮方法において、 上記計算された量子化ステップは、前方又は後方のピク
チャの中で合致したピクチャに対する上記現在のピクチ
ャのマクロブロックの評価又は計算された動きの関数と
して修正され、上記マクロブロックの符号化コストの関
数として修正されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 現在のピクチャをマクロブロックに分割
し、設定レートの関数として量子化ステップを計算する
ことにより各マクロブロックのデータを量子化するビデ
オピクチャのデータ圧縮方法において、 上記計算された量子化ステップは、前方又は後方のピク
チャの中で合致したピクチャに対する上記現在のピクチ
ャのマクロブロックの評価又は計算された動きからなる
動き情報の関数として修正され、動きの程度の大きいシ
ーケンスに対し評価された平均的な動きと、上記マクロ
ブロックが属するピクチャ内の平均的な動きとの間の差
に対応した値により補正されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 上記マクロブロックの符号化コストは、
現在のマクロブロックの中心に置かれたウィンドウに亘
り平均化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 上記の修正は、ピクチャ全体に亘って平
均化された符号化コストにより除算された、上記ウィン
ドウに亘り平均化されたマクロブロックの符号化コスト
と一致する空間調整係数によって、上記マクロブロック
に対し計算された量子化ステップを乗算することにより
行われることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 上記補正された動きは、現在のマクロブ
ロックの中心に置かれたウィンドウに亘り平均化される
ことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項６】 上記の修正は、ピクチャ全体に亘り平均
化された補正された動きベクトルのモジュロにより除算
された、サイズｗのウィンドウに亘って平均化された補
正された動きに対応する動きベクトルのモジュロと一致
した時間調整係数で、上記マクロブロックに対し計算さ
れた量子化ステップを乗算することにより行われること
を特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 各マクロブロックのデータは、ピクチャ
ブロックの離散コサイン変換から得られた係数であるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項記載
の方法。 - 【請求項８】 ピクチャのマクロブロックを離散コサイ
ン変換する回路と、出力レートの関数として量子化ステ
ップを計算する回路により計算された量子化ステップに
基づいて、変換された係数を量子化する回路とを有し、
ピクチャのマクロブロックのインタ及びイントラ符号化
をする回路により構成されたビデオピクチャのデータ圧
縮装置において、 上記計算された量子化ステップを受け、 符号化されたマクロブロックの符号化コストの関数及び
上記符号化されたマクロブロックに割り当てられた動き
の関数として上記量子化ステップを調整し、 上記調整された量子化ステップを上記インタ及びイント
ラ符号化回路に送る手段を更に有することを特徴とする
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9610878A FR2753330B1 (fr) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Procede de quantification pour codage video |
| FR9610878 | 1996-09-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10108187A true JPH10108187A (ja) | 1998-04-24 |
| JP4370005B2 JP4370005B2 (ja) | 2009-11-25 |
Family
ID=9495508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24118797A Expired - Lifetime JP4370005B2 (ja) | 1996-09-06 | 1997-09-05 | ビデオ符号化のための量子化方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6148107A (ja) |
| EP (1) | EP0828393B1 (ja) |
| JP (1) | JP4370005B2 (ja) |
| CN (1) | CN1164123C (ja) |
| DE (1) | DE69729697T2 (ja) |
| FR (1) | FR2753330B1 (ja) |
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- 1997-09-05 DE DE69729697T patent/DE69729697T2/de not_active Expired - Lifetime
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