JPH10224803A - 動き適応型非線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化装置 - Google Patents
動き適応型非線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化装置Info
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- JPH10224803A JPH10224803A JP3425597A JP3425597A JPH10224803A JP H10224803 A JPH10224803 A JP H10224803A JP 3425597 A JP3425597 A JP 3425597A JP 3425597 A JP3425597 A JP 3425597A JP H10224803 A JPH10224803 A JP H10224803A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 雑音のフレーム間の振動を抑圧することので
きる動き適応型非線形量子化器と、既に開発されている
動き補償フレーム間符号化装置に対して、量子化前処理
を追加することにより、画質を改善させた動き補償フレ
ーム間符号化装置を提供することにある。 【解決手段】 差分器９から出力された差分信号Ｓは、
本発明の非線形量子化部５で量子化される。該非線形量
子化部５は、本発明により、逆ＭＡＸ型非線形量子化器
の量子化特性を示す。該非線形量子化部５から出力され
た量子化レベル番号Ｑは、可変長符号化器１１と逆量子
化器６に入力する。逆ＭＡＸ型非線形量子化器は、差分
信号Ｓが小さい時には量子化ステップサイズは大きい
が、該差分信号Ｓが大きくなると、該量子化ステップサ
イズは段々小さくなる特性を有しているので、画像の動
きの速い部分で量子化雑音の発生を抑圧することができ
る。
きる動き適応型非線形量子化器と、既に開発されている
動き補償フレーム間符号化装置に対して、量子化前処理
を追加することにより、画質を改善させた動き補償フレ
ーム間符号化装置を提供することにある。 【解決手段】 差分器９から出力された差分信号Ｓは、
本発明の非線形量子化部５で量子化される。該非線形量
子化部５は、本発明により、逆ＭＡＸ型非線形量子化器
の量子化特性を示す。該非線形量子化部５から出力され
た量子化レベル番号Ｑは、可変長符号化器１１と逆量子
化器６に入力する。逆ＭＡＸ型非線形量子化器は、差分
信号Ｓが小さい時には量子化ステップサイズは大きい
が、該差分信号Ｓが大きくなると、該量子化ステップサ
イズは段々小さくなる特性を有しているので、画像の動
きの速い部分で量子化雑音の発生を抑圧することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は動き適応型非線形
量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化
装置に関し、特に時間方向の視覚特性を考慮に入れて、
効率良く情報量の削減を行えるようにした動き適応型非
線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符
号化装置に関する。
量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化
装置に関し、特に時間方向の視覚特性を考慮に入れて、
効率良く情報量の削減を行えるようにした動き適応型非
線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符
号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の動き補償フレーム間符号化装置に
使用されている量子化器は、図１１に示されているよう
な特性の線形量子化器か、該線形量子化器を基本として
０近傍のステップサイズを多少粗くする図１２に示され
ているような特性のデッドゾーン付きの量子化器が用い
られていた。図１１、図１２の横軸Ｓは入力値を示し、
縦軸Ｑは量子化レベル番号を示している。
使用されている量子化器は、図１１に示されているよう
な特性の線形量子化器か、該線形量子化器を基本として
０近傍のステップサイズを多少粗くする図１２に示され
ているような特性のデッドゾーン付きの量子化器が用い
られていた。図１１、図１２の横軸Ｓは入力値を示し、
縦軸Ｑは量子化レベル番号を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】人間の視覚特性は、周
知のように、フレーム間で振動のないあるいは小さい雑
音に対しては鈍感であり、逆に振動の大きい雑音に対し
ては敏感である。動き補償フレーム間符号化装置では、
現画像と前画像との差分信号が前記入力値Ｓとなるが、
前記線形量子化器では該入力値Ｓの大きさに関係なくス
テップサイズが同じであるので、画像の動きの速い部分
で量子化雑音が発生して画像に重畳するという問題があ
った。また、前記のデッドゾーン付きの量子化器は、入
力値Ｓが小さい所ではステップサイズが大きく取られて
いるので、画質を落とさずに情報量の抑圧を可能にする
という利点を有しているが、画像の動きの速い部分では
線形量子化器と同様に、量子化雑音が発生するという問
題があった。また、前記の画像に重畳した雑音は、画像
のフレーム間で振動したりして、視覚的に大きな違和感
を与えるという問題があった。
知のように、フレーム間で振動のないあるいは小さい雑
音に対しては鈍感であり、逆に振動の大きい雑音に対し
ては敏感である。動き補償フレーム間符号化装置では、
現画像と前画像との差分信号が前記入力値Ｓとなるが、
前記線形量子化器では該入力値Ｓの大きさに関係なくス
テップサイズが同じであるので、画像の動きの速い部分
で量子化雑音が発生して画像に重畳するという問題があ
った。また、前記のデッドゾーン付きの量子化器は、入
力値Ｓが小さい所ではステップサイズが大きく取られて
いるので、画質を落とさずに情報量の抑圧を可能にする
という利点を有しているが、画像の動きの速い部分では
線形量子化器と同様に、量子化雑音が発生するという問
題があった。また、前記の画像に重畳した雑音は、画像
のフレーム間で振動したりして、視覚的に大きな違和感
を与えるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、雑音のフレーム間の振動を抑圧することの
できる動き適応型非線形量子化器を提供することにあ
る。また、他の目的は、既に開発されている動き補償フ
レーム間符号化装置に対して、量子化前処理を追加する
ことにより、画質を改善させた動き補償フレーム間符号
化装置を提供することにある。
点を除去し、雑音のフレーム間の振動を抑圧することの
できる動き適応型非線形量子化器を提供することにあ
る。また、他の目的は、既に開発されている動き補償フ
レーム間符号化装置に対して、量子化前処理を追加する
ことにより、画質を改善させた動き補償フレーム間符号
化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明は、動画像に対して、時間方向の視覚特
性を考慮して情報量の削減を行うための動き適応型非線
形量子化器において、現符号化フレームと、動き補正さ
れた予測フレーム間の差分信号に適用される逆ＭＡＸ型
非線形量子化器と、該逆ＭＡＸ型非線形量子化器の量子
化特性を制御する非線形特性制御部とを具備した点に第
１の特徴がある。
めに、この発明は、動画像に対して、時間方向の視覚特
性を考慮して情報量の削減を行うための動き適応型非線
形量子化器において、現符号化フレームと、動き補正さ
れた予測フレーム間の差分信号に適用される逆ＭＡＸ型
非線形量子化器と、該逆ＭＡＸ型非線形量子化器の量子
化特性を制御する非線形特性制御部とを具備した点に第
１の特徴がある。
【０００６】また、動き補償フレーム間ＤＰＣＭループ
を備えた符号化側の動き補償フレーム間符号化装置にお
いて、該符号化側の動き補償フレーム間ＤＰＣＭループ
内に、量子化代表値を作り出す直前の予測誤差を、逆Ｍ
ＡＸ型非線形量子化特性で量子化する非線形量子化器を
設けた点に第２の特徴がある。
を備えた符号化側の動き補償フレーム間符号化装置にお
いて、該符号化側の動き補償フレーム間ＤＰＣＭループ
内に、量子化代表値を作り出す直前の予測誤差を、逆Ｍ
ＡＸ型非線形量子化特性で量子化する非線形量子化器を
設けた点に第２の特徴がある。
【０００７】この発明によれば、現符号化フレームと、
動き補正された予測フレーム間の差分信号の値が小さい
時には、量子化ステップサイズが大きくなり、該差分信
号の値が大きい時には、量子化ステップサイズが小さく
なるので、符号化情報量の有効的な削減と、画像の動き
の速い部分での量子化雑音の発生の抑圧とを達成するこ
とができる。
動き補正された予測フレーム間の差分信号の値が小さい
時には、量子化ステップサイズが大きくなり、該差分信
号の値が大きい時には、量子化ステップサイズが小さく
なるので、符号化情報量の有効的な削減と、画像の動き
の速い部分での量子化雑音の発生の抑圧とを達成するこ
とができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の動き適応型非線形
量子化器が適用される動き補償フレーム間符号化装置の
一実施形態の構成を示すブロック図である。
を詳細に説明する。図１は、本発明の動き適応型非線形
量子化器が適用される動き補償フレーム間符号化装置の
一実施形態の構成を示すブロック図である。
【０００９】図において、１は動き検出部であり、例え
ば８画素×８ラインサイズのブロック単位に動き検出を
行う。２は動き検出を行うために、前フレームの画像デ
ータを蓄積しておくためのフレームメモリである。３は
ブロック単位で動きの補正を行う動き補正部である。４
は量子化特性を制御するための量子化特性制御部であ
る。５は非線形量子化部であり、６は逆量子化部であ
る。７はＤＣＴ等の直交変換部であり、８は逆直交変換
部である。９は動き補正された予測フレーム信号とフレ
ームとの差分器、１０は局部復号信号を得るための加算
器である。また、１１は可変長符号化器、１２は該可変
長符号化器１１で符号化された信号を一時蓄積するバッ
ファ、１３は該バッファ１２に蓄積されたデータ量から
量子化ステップサイズ（Δ）を決定する量子化ステップ
サイズ（Δ）決定部である。該量子化ステップサイズ
（Δ）決定部１３としては、周知のものを用いることが
できる。図２は、前記非線形量子化部５の一具体例を示
すブロック図である。この具体例は、図示されていない
復号化器に使用されている逆量子化部および図１内の逆
量子化部６として、線形逆量子化を基本とするものを用
いている場合に好適である。
ば８画素×８ラインサイズのブロック単位に動き検出を
行う。２は動き検出を行うために、前フレームの画像デ
ータを蓄積しておくためのフレームメモリである。３は
ブロック単位で動きの補正を行う動き補正部である。４
は量子化特性を制御するための量子化特性制御部であ
る。５は非線形量子化部であり、６は逆量子化部であ
る。７はＤＣＴ等の直交変換部であり、８は逆直交変換
部である。９は動き補正された予測フレーム信号とフレ
ームとの差分器、１０は局部復号信号を得るための加算
器である。また、１１は可変長符号化器、１２は該可変
長符号化器１１で符号化された信号を一時蓄積するバッ
ファ、１３は該バッファ１２に蓄積されたデータ量から
量子化ステップサイズ（Δ）を決定する量子化ステップ
サイズ（Δ）決定部である。該量子化ステップサイズ
（Δ）決定部１３としては、周知のものを用いることが
できる。図２は、前記非線形量子化部５の一具体例を示
すブロック図である。この具体例は、図示されていない
復号化器に使用されている逆量子化部および図１内の逆
量子化部６として、線形逆量子化を基本とするものを用
いている場合に好適である。
【００１０】該非線形量子化部５は、図示されているよ
うに、直交変換部７の出力信号ＳをＳ´に変換する変換
テーブル２１と、４捨５入処理部２２とから構成されて
いる。４捨５入処理部２２は、割り算部２２ａ、加算部
２２ｂおよび切捨て部２２ｃから構成されている。該変
換テーブル２１で使用される変換式として、例えば、下
記の(1) 式を用いることができる。
うに、直交変換部７の出力信号ＳをＳ´に変換する変換
テーブル２１と、４捨５入処理部２２とから構成されて
いる。４捨５入処理部２２は、割り算部２２ａ、加算部
２２ｂおよび切捨て部２２ｃから構成されている。該変
換テーブル２１で使用される変換式として、例えば、下
記の(1) 式を用いることができる。
【００１１】
【数１】 ここに、Δは前記量子化ステップサイズ（Δ）決定部１
３から出力された量子化ステップサイズを示す。また、
ａは前記量子化特性制御部４にて決定される量子化特性
である。
３から出力された量子化ステップサイズを示す。また、
ａは前記量子化特性制御部４にて決定される量子化特性
である。
【００１２】該量子化特性ａの決定の仕方の一例につい
て、以下に説明する。該量子化特性制御部４には、直交
変換係数位置情報（水平ｍ＝１、２、…、８、垂直ｎ＝
１、２、…、８）、符号化モード情報（Ｍ＝Ｉ、Ｐ、Ｂ
ピクチャの３種類）、およびマクロブロックアクティビ
ティ情報（Ａ；Ｆ＝平坦、Ｅ＝エッジ、Ｄ＝精細部）が
入力する。そして、該量子化特性制御部４は、これらの
情報から、量子化特性ａ（ｍ，ｎ，Ｍ，Ａ）を、以下の
式(2) 〜(4-3) から決定する。なお、これらの式は一例
であり、これらに限定されるものではない。 (1) Ｍ＝Ｉの時、いかなるｍ，ｎ，Ａに対しても、次の
ようになる。
て、以下に説明する。該量子化特性制御部４には、直交
変換係数位置情報（水平ｍ＝１、２、…、８、垂直ｎ＝
１、２、…、８）、符号化モード情報（Ｍ＝Ｉ、Ｐ、Ｂ
ピクチャの３種類）、およびマクロブロックアクティビ
ティ情報（Ａ；Ｆ＝平坦、Ｅ＝エッジ、Ｄ＝精細部）が
入力する。そして、該量子化特性制御部４は、これらの
情報から、量子化特性ａ（ｍ，ｎ，Ｍ，Ａ）を、以下の
式(2) 〜(4-3) から決定する。なお、これらの式は一例
であり、これらに限定されるものではない。 (1) Ｍ＝Ｉの時、いかなるｍ，ｎ，Ａに対しても、次の
ようになる。
【００１３】ａ（ｍ，ｎ，Ｍ，Ａ）＝０ …(2) (2) Ｍ＝Ｐの時、 ａ（ｍ，ｎ，Ｐ，Ｆ）＝３（ｍ2 ＋ｎ2 ）0.27 …(3-1) ａ（ｍ，ｎ，Ｐ，Ｅ）＝２ …(3-2) ａ（ｍ，ｎ，Ｐ，Ｄ）＝４（ｍ2 ＋ｎ2 ）0.17 …(3-3) (3) Ｍ＝Ｂの時、 ａ（ｍ，ｎ，Ｂ，Ｆ）＝５（ｍ2 ＋ｎ2 ）0.27 …(4-1) ａ（ｍ，ｎ，Ｂ，Ｅ）＝３ …(4-2) ａ（ｍ，ｎ，Ｂ，Ｄ）＝７（ｍ2 ＋ｎ2 ）0.27 (4-3) 前記(1) 式により変換された出力信号Ｓ´は、４捨５入
処理部２２によって４捨５入処理され、後段の回路に送
られる。
処理部２２によって４捨５入処理され、後段の回路に送
られる。
【００１４】上記の実施形態によれば、前記直交変換出
力信号Ｓから量子化レベル番号Ｑへの量子化特性、すな
わち前記非線形量子化器５の量子化特性は、Ｉ、Ｐおよ
びＢピクチャのそれぞれに対して、図３、図４および図
５のような傾向を持っている。図３、図４および図５に
おいて、横軸は入力値Ｓを表し、縦軸は量子化レベル番
号Ｑを表している。また、これらの図において、曲線ａ
は前記量子化ステップサイズΔが小さい時の特性、曲線
ｂは前記量子化ステップサイズΔが大きい時の特性を示
している。
力信号Ｓから量子化レベル番号Ｑへの量子化特性、すな
わち前記非線形量子化器５の量子化特性は、Ｉ、Ｐおよ
びＢピクチャのそれぞれに対して、図３、図４および図
５のような傾向を持っている。図３、図４および図５に
おいて、横軸は入力値Ｓを表し、縦軸は量子化レベル番
号Ｑを表している。また、これらの図において、曲線ａ
は前記量子化ステップサイズΔが小さい時の特性、曲線
ｂは前記量子化ステップサイズΔが大きい時の特性を示
している。
【００１５】Ｉピクチャの時は、ａ（ｍ，ｎ，Ｍ，Ａ）
＝０であるので、図３のような線形量子化特性となる。
Ｐピクチャの時は、入力値Ｓが小さい時は量子化ステッ
プサイズΔ´は大きいが、入力値Ｓが大きくなると量子
化ステップサイズΔ´は小さくなる傾向を有している。
また、この傾向は、曲線ａ，ｂから明らかなように、前
記量子化ステップサイズΔが大きくなると、増幅され
る。さらに、Ｂピクチャの時は、前記量子化特性ａがＰ
ピクチャの場合に比べて大きいので、非線形特性はさら
に増幅されることが分かる。
＝０であるので、図３のような線形量子化特性となる。
Ｐピクチャの時は、入力値Ｓが小さい時は量子化ステッ
プサイズΔ´は大きいが、入力値Ｓが大きくなると量子
化ステップサイズΔ´は小さくなる傾向を有している。
また、この傾向は、曲線ａ，ｂから明らかなように、前
記量子化ステップサイズΔが大きくなると、増幅され
る。さらに、Ｂピクチャの時は、前記量子化特性ａがＰ
ピクチャの場合に比べて大きいので、非線形特性はさら
に増幅されることが分かる。
【００１６】図４、図５から明らかなように、入力値Ｓ
である直交変換出力信号が小さい時には量子化ステップ
サイズΔ´は大きいが、該入力値Ｓが大きくなると、該
量子化ステップサイズΔ´は段々小さくなる特性を有し
ている。この特性は、逆ＭＡＸ型非線形特性ということ
ができる。
である直交変換出力信号が小さい時には量子化ステップ
サイズΔ´は大きいが、該入力値Ｓが大きくなると、該
量子化ステップサイズΔ´は段々小さくなる特性を有し
ている。この特性は、逆ＭＡＸ型非線形特性ということ
ができる。
【００１７】この実施形態によれば、前記入力値Ｓが小
さい時は量子化ステップサイズΔ´は大きいので情報量
を抑圧でき、該入力値Ｓが大きくなると量子化ステップ
サイズΔ´は小さくなるので、画像の動きの速い部分で
量子化雑音が発生するのを抑圧することができる。この
結果、雑音のフレーム間の振動を抑圧することができる
ようになる。
さい時は量子化ステップサイズΔ´は大きいので情報量
を抑圧でき、該入力値Ｓが大きくなると量子化ステップ
サイズΔ´は小さくなるので、画像の動きの速い部分で
量子化雑音が発生するのを抑圧することができる。この
結果、雑音のフレーム間の振動を抑圧することができる
ようになる。
【００１８】前記した構成の非線形量子化部５は前記し
たように、前記復号化器の逆量子化部および図１の逆量
子化部６が線形逆量子化を基本とするものである場合に
は、雑音のフレーム間の振動を効果的に抑圧することが
できるが、該逆量子化部として、ＭＰＥＧ−２復号化用
逆量子化器を用いた場合には、図６のようになり、不具
合が少々生ずる。
たように、前記復号化器の逆量子化部および図１の逆量
子化部６が線形逆量子化を基本とするものである場合に
は、雑音のフレーム間の振動を効果的に抑圧することが
できるが、該逆量子化部として、ＭＰＥＧ−２復号化用
逆量子化器を用いた場合には、図６のようになり、不具
合が少々生ずる。
【００１９】すなわち、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化
器の逆量子化特性は、次のように表すことができる。い
ま、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化再生値を
Ｆ、該ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器に入力する量子
化レベル番号をＱ、量子化ステップサイズをΔとする
と、該量子化再生値Ｆは下式で表すことができる。 Ｆ＝（２Ｑ＋Sign（Ｑ））×Δ／２ ここで、Sign（Ｑ）はＱ＞０の時１、Ｑ＝０の時０、Ｑ
＜０の時−１である。前記した第１の実施形態では、４
捨５入処理部２２で４捨５入の処理をしているので、符
号化器側の量子化器で生成された量子化レベル番号Ｑ
は、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、図６に示さ
れているように逆量子化されることになる。すなわち、
符号化器側の量子化レベル番号Ｑの０．５≦Δ＜１．５
がＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、量子化再生値
Ｆ＝１．５となり、１．５≦Δ＜２．５が量子化再生値
Ｆ＝２．５、２．５≦Δ＜３．５が量子化再生値Ｆ＝
３．５、…、となり、符号化器側の量子化レベル番号Ｑ
と量子化再生値Ｆとの対応が悪いという不具合が生ず
る。この不具合を改善したのが、本発明の第２の実施形
態である。
器の逆量子化特性は、次のように表すことができる。い
ま、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化再生値を
Ｆ、該ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器に入力する量子
化レベル番号をＱ、量子化ステップサイズをΔとする
と、該量子化再生値Ｆは下式で表すことができる。 Ｆ＝（２Ｑ＋Sign（Ｑ））×Δ／２ ここで、Sign（Ｑ）はＱ＞０の時１、Ｑ＝０の時０、Ｑ
＜０の時−１である。前記した第１の実施形態では、４
捨５入処理部２２で４捨５入の処理をしているので、符
号化器側の量子化器で生成された量子化レベル番号Ｑ
は、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、図６に示さ
れているように逆量子化されることになる。すなわち、
符号化器側の量子化レベル番号Ｑの０．５≦Δ＜１．５
がＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、量子化再生値
Ｆ＝１．５となり、１．５≦Δ＜２．５が量子化再生値
Ｆ＝２．５、２．５≦Δ＜３．５が量子化再生値Ｆ＝
３．５、…、となり、符号化器側の量子化レベル番号Ｑ
と量子化再生値Ｆとの対応が悪いという不具合が生ず
る。この不具合を改善したのが、本発明の第２の実施形
態である。
【００２０】この第２の実施形態は図１の非線形量子化
器として、図７の構成を使用するようにした点に特徴が
ある。図において、３１は変換テーブル、３２は切捨て
処理部である。該切捨て処理部３２は、割り算部３２ａ
と切捨て部３２ｂとから構成されている。該変換テーブ
ル３１の具体例として、下記の(5-1) 、(5-2) 式を上げ
ることができる。
器として、図７の構成を使用するようにした点に特徴が
ある。図において、３１は変換テーブル、３２は切捨て
処理部である。該切捨て処理部３２は、割り算部３２ａ
と切捨て部３２ｂとから構成されている。該変換テーブ
ル３１の具体例として、下記の(5-1) 、(5-2) 式を上げ
ることができる。
【００２１】
【数２】 なお、ａとしては、前記の式(2) 、(3-1) 〜(3-3) およ
び(4-1) 〜(4-3) を用いることができる。
び(4-1) 〜(4-3) を用いることができる。
【００２２】前記の式(5-1) でａ・Δ2 ／４８を用いた
のは、ＭＰＥＧ−２量子化器では、前記量子化ステップ
サイズ（Δ）決定部１３が、デッドゾーン特性を既に有
しているので、非線形量子化部５が過度のデッドゾーン
特性を示すことがないようにするためである。
のは、ＭＰＥＧ−２量子化器では、前記量子化ステップ
サイズ（Δ）決定部１３が、デッドゾーン特性を既に有
しているので、非線形量子化部５が過度のデッドゾーン
特性を示すことがないようにするためである。
【００２３】上記の式(5-1) と(5-2) を用いた場合のＭ
ＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化再生値Ｆと、該
ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器に入力する量子化レベ
ル番号Ｑとの関係を、図８に示す。図８から明らかなよ
うに、符号化器側の量子化レベル番号Ｑの１．０≦Δ＜
２．０がＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、量子化
再生値Ｆ＝１．５となり、２．０≦Δ＜３．０が量子化
再生値Ｆ＝２．５、３．０≦Δ＜４．０が量子化再生値
Ｆ＝３．５、…、となり、符号化器側の量子化レベル番
号Ｑと量子化再生値Ｆとの対応が良好となり、前記第１
の実施形態の不具合を解消することができる。
ＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化再生値Ｆと、該
ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器に入力する量子化レベ
ル番号Ｑとの関係を、図８に示す。図８から明らかなよ
うに、符号化器側の量子化レベル番号Ｑの１．０≦Δ＜
２．０がＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器では、量子化
再生値Ｆ＝１．５となり、２．０≦Δ＜３．０が量子化
再生値Ｆ＝２．５、３．０≦Δ＜４．０が量子化再生値
Ｆ＝３．５、…、となり、符号化器側の量子化レベル番
号Ｑと量子化再生値Ｆとの対応が良好となり、前記第１
の実施形態の不具合を解消することができる。
【００２４】この実施形態における量子化特性は、前記
図３、図４および図５のそれに比べて、入力値Ｓ＝０に
おける量子化ステップサイズΔが約２倍になる点で異な
るが、逆ＭＡＸ型非線形特性を示す点は同様である。し
たがって、該第２の実施形態においても、第１の実施形
態が有する効果を奏することができるのは当然のことで
ある。
図３、図４および図５のそれに比べて、入力値Ｓ＝０に
おける量子化ステップサイズΔが約２倍になる点で異な
るが、逆ＭＡＸ型非線形特性を示す点は同様である。し
たがって、該第２の実施形態においても、第１の実施形
態が有する効果を奏することができるのは当然のことで
ある。
【００２５】
【発明の効果】前記の説明から明らかなように、この発
明によれば、現符号化フレームと、動き補正された予測
フレーム間の差分信号に、逆ＭＡＸ型非線形特性の量子
化器が適用されるので、画像の動きの速い部分で量子化
雑音が発生するのを抑圧することができる。この結果、
雑音のフレーム間の振動を抑圧することができるように
なる。
明によれば、現符号化フレームと、動き補正された予測
フレーム間の差分信号に、逆ＭＡＸ型非線形特性の量子
化器が適用されるので、画像の動きの速い部分で量子化
雑音が発生するのを抑圧することができる。この結果、
雑音のフレーム間の振動を抑圧することができるように
なる。
【００２６】また、ＭＰＥＧ−２量子化器に用いて好適
な動き適応型非線形量子化器を提供することができる。
な動き適応型非線形量子化器を提供することができる。
【００２７】図９のテストデータおよび符号化パラメー
タのもとで、以下の３種類の量子化方式を用いて量子化
を行った。 方式１…線形量子化器＋線形逆量子化器（従来方式） 方式２…ＭＰＥＧ−２デッドゾーン付き線形量子化器＋
ＭＰＥＧ−２逆量子化器（従来方式） 方式３…逆ＭＡＸ型非線形量子化器＋線形量子化器また
はＭＰＥＧ−２逆量子化器（本発明方式） 前記方式１〜３を用いて量子化したところ、図１０のよ
うな結果が得られた。図１０から、本発明方式によれ
ば、テストデータである、フラワーガーデン、モーバイ
ルアンドカレンダの両方において、５段階評価で良好な
結果が得られた。また、主観評価でも、フラワーガーデ
ンではモスキート雑音が激減し、ざわつきが消える効果
が得られ、またモーバイルアンドカレンダでは、文字お
よびエッジ部分での劣化が激減した。
タのもとで、以下の３種類の量子化方式を用いて量子化
を行った。 方式１…線形量子化器＋線形逆量子化器（従来方式） 方式２…ＭＰＥＧ−２デッドゾーン付き線形量子化器＋
ＭＰＥＧ−２逆量子化器（従来方式） 方式３…逆ＭＡＸ型非線形量子化器＋線形量子化器また
はＭＰＥＧ−２逆量子化器（本発明方式） 前記方式１〜３を用いて量子化したところ、図１０のよ
うな結果が得られた。図１０から、本発明方式によれ
ば、テストデータである、フラワーガーデン、モーバイ
ルアンドカレンダの両方において、５段階評価で良好な
結果が得られた。また、主観評価でも、フラワーガーデ
ンではモスキート雑音が激減し、ざわつきが消える効果
が得られ、またモーバイルアンドカレンダでは、文字お
よびエッジ部分での劣化が激減した。
【図１】 本発明の動き適応型非線形量子化器が適用さ
れる動き補償フレーム間符号化装置の一実施形態の構成
を示すブロック図である。
れる動き補償フレーム間符号化装置の一実施形態の構成
を示すブロック図である。
【図２】 本発明の動き適応型非線形量子化器の一実施
形態の構成を示すブロック図である。
形態の構成を示すブロック図である。
【図３】 本実施形態の非線形量子化器のＩピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
おける量子化特性の傾向を示す図である。
【図４】 本実施形態の非線形量子化器のＰピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
おける量子化特性の傾向を示す図である。
【図５】 本実施形態の非線形量子化器のＢピクチャに
おける量子化特性の傾向を示す図である。
おける量子化特性の傾向を示す図である。
【図６】 第１の実施形態によって得られた量子化レベ
ル番号Ｑと、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化
再生値Ｆとの関係を示す図である。
ル番号Ｑと、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化
再生値Ｆとの関係を示す図である。
【図７】 本発明の動き適応型非線形量子化器の第２実
施形態の構成を示すブロック図である。
施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】 第２の実施形態によって得られた量子化レベ
ル番号Ｑと、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化
再生値Ｆとの関係を示す図である。
ル番号Ｑと、ＭＰＥＧ−２復号化用逆量子化器の量子化
再生値Ｆとの関係を示す図である。
【図９】 テストデータおよび符号化パラメータの一例
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】 従来方式および本発明方式によって得られ
る画質比較の説明図である。
る画質比較の説明図である。
【図１１】 従来の線形量子化器の特性例を示す図であ
る。
る。
【図１２】 従来のデッドゾーン付き量子化器の特性例
を示す図である。
を示す図である。
１…動き検出部、２…フレームメモリ、３…動き補正
部、４…量子化特性制御部、５…非線形量子化部、６…
逆量子化部、７…直交変換部、８…逆直交変換部、９…
差分器、１０…加算器、１１…可変長符号化器、１２…
バッファ、１３…量子化ステップサイズ（Δ）決定部、
２１、３１…変換テーブル、２２…４捨５入処理部、３
２…切捨て処理部。
部、４…量子化特性制御部、５…非線形量子化部、６…
逆量子化部、７…直交変換部、８…逆直交変換部、９…
差分器、１０…加算器、１１…可変長符号化器、１２…
バッファ、１３…量子化ステップサイズ（Δ）決定部、
２１、３１…変換テーブル、２２…４捨５入処理部、３
２…切捨て処理部。
Claims (7)
- 【請求項１】 動画像に対して、時間方向の視覚特性を
考慮して情報量の削減を行うための動き適応型非線形量
子化器において、 現符号化フレームと、動き補正された予測フレーム間の
差分信号に適用される逆ＭＡＸ型非線形量子化器と、 該逆ＭＡＸ型非線形量子化器の量子化特性を制御する非
線形特性制御部とを具備したことを特徴とする動き適応
型非線形量子化器。 - 【請求項２】 請求項１の動き適応型非線形量子化器に
おいて、 前記逆ＭＡＸ型非線形量子化器は、前記差分信号の符号
化情報量に基づいて決定される量子化ステップサイズ
と、前記非線形特性制御部から得られる制御信号によ
り、逆ＭＡＸ型非線形量子化特性を生成する変換テーブ
ルを具備していることを特徴とする動き適応型非線形量
子化器。 - 【請求項３】 請求項２の動き適応型非線形量子化器に
おいて、 前記逆ＭＡＸ型非線形量子化器は、前記変換テーブルか
ら得られた信号の小数点以下を４捨５入する４捨５入処
理部あるいは切捨てる切捨て部を具備していることを特
徴とする動き適応型非線形量子化器。 - 【請求項４】 請求項１または２の動き適応型非線形量
子化器において、 前記非線形特性制御部は、直交変換係数位置情報と、符
号化モード情報と、マクロブロックアクティビティ情報
から、前記逆ＭＡＸ型非線形量子化器の量子化特性を制
御する前記制御信号ａを求めることを特徴とする動き適
応型非線形量子化器。 - 【請求項５】 動き補償フレーム間ＤＰＣＭループを備
えた動き補償フレーム間符号化装置において、 動画像に対して、局所的に、動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、 該動きベクトル検出手段によ
って得られた動きベクトルに基づいて動き補正を行う動
き補正手段と、 現符号化フレームと、動き補正された予測フレーム間の
差分信号に適用される逆ＭＡＸ型非線形量子化器と、 該逆ＭＡＸ型非線形量子化器の量子化特性を制御する非
線形特性制御部とを具備したことを特徴とする動き補償
フレーム間符号化装置。 - 【請求項６】 動き補償フレーム間ＤＰＣＭループを備
えた符号化側の動き補償フレーム間符号化装置におい
て、 該符号化側の動き補償フレーム間ＤＰＣＭループ内に、
量子化代表値を作り出す直前の予測誤差を、逆ＭＡＸ型
非線形量子化特性で量子化する非線形量子化器を設けた
ことを特徴とする動き補償フレーム間符号化装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の動き補償フレーム間符号
化装置において、 予め量子化器が内蔵されている場合、該量子化器から得
られる量子化ステップサイズを、前記非線形量子化器の
非線形量子化特性を決定する一つのパラメータにしたこ
とを特徴とする動き補償フレーム間符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3425597A JPH10224803A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 動き適応型非線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3425597A JPH10224803A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 動き適応型非線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10224803A true JPH10224803A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12409076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3425597A Pending JPH10224803A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 動き適応型非線形量子化器およびこれを用いた動き補償フレーム間符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10224803A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507191A (ja) * | 2000-08-25 | 2004-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | デジタル入力信号のワード長を低減する方法及び装置並びにデジタル入力信号を回復させる方法及び装置 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP3425597A patent/JPH10224803A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507191A (ja) * | 2000-08-25 | 2004-03-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | デジタル入力信号のワード長を低減する方法及び装置並びにデジタル入力信号を回復させる方法及び装置 |
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