JPS5816374A - フレ−ム内予測符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテレビジ、ン信号のフレーム内符号化にお−て
、画品質の改善を図るフレーム内予測符号化装置に関す
るものである。

第１図は従来のフレーム内符号化装置の一例である・こ
ζで１は信号入力端子、１は減算器、Ｓは予−１回路、
４は量子化回路、５は加算器、６はバッファメモリ、１
は符号出力端子、である。

信号入力端子１よシディジタル化されたテレビジ、ン信
号が入力すれ、減算器２では、予測回路Ｓの出力の画素
値を引いて予測誤差信号を得る。量子化回路４は前記予
測誤差信号を量子化して加算器５に送出し、また量子化
且つ可変長符号化・し良符号をバッフアメそり６に送出
する。加算器５では量子化出力値と前記予測回路１の出
力の値とを加えて復号信号を算出する。

予測回路３では前記復号信号を用いて入力信号に対する
予測信号を作成し、減算器２および加算器５に送出する
。パ、７アメ峰すｇＦｉ受けた伝送符号データを伝送路
へその伝送速度に整合させて送出する。

従来は、２４．ファメモリ６のオー／４−７０一対策と
して、バッファメモリの占有量に応じ光情報発生抑圧の
処理、例えば量子化ｅａｒ粗くする処理などｔ行りてい
た。この方法はバッフアメそりの記憶量によって制御さ
れてい光ため、制御の対象となる領域を画像の平坦部と
工、ジ部に区別することができなかった。この結果、バ
ッフアメそりの占有量の大きいときには視覚的に劣化の
検知堪れ易い画俸の平坦部に対しても量子化特性管粗く
する次めに主観的な評価が低下する原因となっていた・ このような量子化特性の制御によシ、平坦部における信
号対量子化線音比（以下８／Ｎと記す）が４０　ｄＢ以
下にまでも劣化していた。

本発明はこの欠点を解決するため、前処理回路において
画信号の平坦部の検出を行い、平坦部と工、ジ部とで符
号化回路における量子化特性を切換えることにより処理
画品質の改＊１図るものである。

以下図Ｅｉｉｌｆを参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すプロ、り図であ
る。１００は前処理回路、２００は符号化回路、１１０
ｆｄ平坦部検出回路である。

前処理回路１００は、入力端子８の入力信号から予測回
路１０の出力信号を減算する減算器９、減算器９の出力
信号を量子化した信号と量子化して且つ可変長符号長を
表わす信号とを出力する量子化回路１１、量子化回路１
１の量子化された信号と予測回路１０の出力信号とを加
算する加算器１２、前記符号長を表わす信号を１ブロッ
ク期間累算して平坦部を検出する累算回路１３、加算器
１２の出力信号を一定時間遅延させる遅延回路１４、加
算器１２の出力信号から予測値を算出して減算器９、加
算器１２に出力する予測回路１０かも構成されている。

符号化回路２００は累算回路１３および遅延回路１４′
を除く前処理回路と同様な回路構成、すなわち減算器１
５、予測回路１６、量子化回路１７、加算器１８から構
成されている。

前処理回路１００に含まれる遅延回路１４の出力は符号
化回路２００の入力、すなわち減算器１５の入力に接続
され、ま九前処理回路１０１１における累算回路ＩＪの
出力は量子化回路１１０制御人力に接続されている。符
号化回路２００の出力、すなわち量子化回路ＪＦＯ出力
はパ。

ファメモリ１９の入力に接続されている。

以上のように構成した実施例の回路の動作を次に説明す
る。

まずｆ４ジタル化されたテレビ−）Ｗン信号が信号人力
燗子Ｉより入力される。次に減算器９では前記入力信号
から予測回路１０で得られる予測値を減算して予測誤差
信号を得る。量子化回路１ノはこの予測誤差信号の値を
量子化して加算器１２に送出し、また量子化し且つ可変
長符号化し友場合の符号長を累算回路ｉｓＫ送出する。

加算器１２は量子化出力値に予測回路１０の予＃Ｉ値を
加え、得られ九復号信号を遅延回路１４および予測回路
１０ｔｌｃ送出する。予測回路１０は入力された復号信
号より予測値を算出し、減算器９および加算器１２に送
出する。

遅延回路１４の出力は減算器１５に送出される。

減算器１５では送られた信号の値から、予測（ロ）路１
ｄの出力の値を減算し予測誤差信号を得る。

この信号を量子化回路１２は量子化して、加算器１８に
送出すると同時に伝送符号をバッファメモリ１９に送出
する。加算器１８では量子化出力値に予測回路１６の出
力の値を加算し、得られ九復号信号を予測回路１６に送
出する・予測回路１＃では、入力された復号信号を用い
て入力に対する予測値を算出する。パ、ファメ毫す１９
は量子化回路１７で発生する可変長符号データを伝送速
度に整合させて符号出力端子２０よシ伝送路に送出する
− 累算回路１３は量子化回路１１より送られる符号の符号
長を１ブロック期間累算し、グロ。

り当シの累算値が所定のしきい信金越える場合ｔエツジ
部、その他を平ｍ部とし、平坦部を表わす信号全制御信
号として１ブロック期間量子化回路１１に出力する。エ
ツジ部に対しては量子化回路１７の量子化特性を粗くシ
、平坦部では細かくする。遅延回路１４によシ画信号も
前述しｆｅ、１ｆＨツク期間遅延しているため、平坦部
の検出に用いた画素と、量子化回路１１で量子化される
画素とが同一となるため、画信号の局所的な性質に応じ
た制御を加えることができる。即ち、画像のエツジ部で
は量子化特性を粗くしても劣化が少ないため粗い特性に
切換えて情報発生を抑え、平坦部では量子化特性を細か
くしても情報発生が大幅に増加することがない九め細か
い量子化特性に切換えて８／Ｎ　＝ｉ良好に保つことが
可能である。ｔたバッファメモリ１９のオーバーフロ一
対策として、バッファメモリの占有量に応じて量子化特
性をさらに粗くして情報発生を抑圧する必要がある場合
も、工、ジ部のみ粗い特性に切換え、平坦部についてｒ
ｉ細かい４！性とすることによｊ）８Ａ？向上させて、
良好な画品質を得ることが可能である。

また平坦部検出回路１１’０について＃Ｉ２図に示した
例以外に次のような簡易化が可能である。

例えば減算ｒＩ＃より送られる予測誤差信号がある設定
され九閾値より大きくなる場合の画素の数ｔｌ！ロック
期間累算し、この累算値が所定のしきい値を越える場合
をエツジ部、その他を平坦部とし、平坦部を表わす信号
を量子化回路１１に出力する。又、減算器ＩＩより送ら
れる予測誤差信号の絶対値ｔ−１ブロック期間凧算し、
この系算値が所定のしきい値を越える場合金エツジ部、
その他を平坦１部とし、平坦部を表わす信号を量子化回
路１７に出力する。

第３図は本発明の前処理回路部分を簡易化して実現する
場合の一例である・この回路は入力端子８の入力信号か
ら予測回路１０の出力信号を減算する減算器９、減算器
９の出力信号をもとに平坦部を検出する平坦部検出回路
１１０１入力端子１の入力信号を一定時間遅延させる遅
延回路１４、入力信号から予測値を算出する予測回路１
０からなる。ｉ九遅延回路１４の出力は減算＠１５に接
続されている惨 このような簡易な構成の前処巡回路を用いても、エツジ
部と平坦部との切シ分けが可能であるため前述したエツ
ジ部と平坦部との量子化特性の切換えによシ前述の例と
同様の画品質の向上が実現できる・ なお本発明のように量子化特性を切換えて量子化出力値
割・当てや可変長符号割当てを変更した場合には、切換
信号を復号化回路に伝送する必要がある。その几めに伝
送符号が増加するが累算する時間が長くなるに従って画
素当りの必要な伝送符号の量が減少するため、累算時間
をある程ｆよシ大きくすればほとんど問題とならない・
　　　　１ 本発明による８／Ｎ改善量を調べるため計算機シイ、レ
ージ　’７による符号化実験を行なりた。

実験した符号化方式は第２図による構成とし、平坦部の
ＢｌＮを測定した結果、従来３９．７　ｄＢであった平
坦部ｇ／ｌｌａを４７．２　ｄＢにでき、７．６ｄＢ改
善することができ九。

以上説明したように本発明の装置に、前処理回路で検出
した平坦部・工、ジ部に対して符号化回路に含まれる量
子化回路の特性を切換えて画ＩＩＯ局所的な性質に応じ
た制御を加えることにより、視覚的に劣化の見え易い平
坦部の８／１１１を大きく改善し、画像全体の画品質を
向上させる上できわめて有効でめる・

【図面の簡単な説明】

纂１図は従来のフレーム内符号化装置の一例を示すブロ
ック図、第２１図は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図、第３図は本発明の前処理回路の一例を示すブロ
ック図である。 １−１・・・信号入力端子、２．１１．１５・・・減算
器、ＩＩ、１０．１６・・・予測回路、４，１２・・・
量子化回路、１．１１．１ｇ・・・加算器、６．Ｉｇ・
・・バッフアメ七り、ｒ　＊　ｚ　ｏ・・・符号出力端
子、１１．１１・・・量子化回路、１Ｂ−・・累算回路
、１４パ°遅延回路、１００・・・前処理回路、１１゜
・・・平坦部検出回路、２００−・・符号化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　入力画倫信号の平坦部を検出し、平坦部を表
   わす平坦部信号を出力する前処理回路と。 入力信号を一定時間遅延させ次画像信号を符号化する符
   号化回路と、符号化回路の符号化出力を速度平滑、する
   ノ々ツ７アメモリとを有し、前処理回路よシ出力される
   平坦部信号によシ符号化回路の量子化特性を制御するこ
   とを特徴とするフレーム内予測符号化装置。 （２）　　前記前Ｉｉ＆珊回路を、入力画素値に対する
   予測値を出力する予測回路と、咳予測値管入力画素値か
   ら減算し、予６１ｊ＃差信号を出力する減算回路と、該
   予測誤差信号を用いて平坦部を検出する平坦部検出回路
   と、前記予測誤差値と前記予測値とを加算し、その結果
   を前記予測回路に出力する加算回路とで構成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフレーム内予測
   符号化装置・ （３）　　前記前処理回路を、過去に入力され次複数の
   画素値から現画業値に対する予測ｍを算出する予測回路
   と、現画素値から咳予欄＊を減算し、予測誤差信号を出
   力する減算回路と、該予測誤差信号より平坦部を検出す
   る平坦部検出回路と、入力画素値を所定の一定期間遅延
   させる遅延回路とで構成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のフレーム内子６１１符号化装置０ （４）　　前記平坦部検出回ｗＩにおいて、予測誤差値
   を量子化し、更に量子化出力を可変長符号化し、可変長
   符号長を所定の一定期間（以下ブロックと称す）累算し
   、該累算値がある一定値を越えｆｌ　ｆ　ａツクをエツ
   ジ部、他のブロックを平坦部とすることにより平坦部検
   出を行うことを特徴とする特許請求の範囲纂１項又は！
   ！２項記載のフレーム内予測符号化装置。 （５ン　　前記平坦部検出回路において、予橢誤差値の
   絶対値が所定のしきい値を越えるＦＭ累の数を前記ｌｆ
   口、り期間系算し、該累算値がある一定値を越え次ブロ
   ックをエツジ部、他のブロックを平坦部とすることによ
   り平坦部検出を行うことｔ−特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のフレーム内予欄符号化装置。 （６）　　前記平坦部検出回路において、予測誤差値の
   絶対値を前記１ｆロツク期間累算し、該累算値がある一
   定値を越えたブロックをエツジ部、他のブロックを平坦
   部とすることによシ平埠部検出を行うこと’ｔ＊徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のフレーム内予
   測符号化装置・