JPS63160495A - 画像符号化伝送方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像符号化伝送方法、特にテレビ会議又はテレ
ビ電話等の画像伝送における画像信号の符号化伝送方法
の改良に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、テレビ会議又はテレビ電話等に用いられる画像
伝送は、画像情報量が膨大であるのに対して、送信時の
回線速度及び送信コスト等の点から、送信用画像情報量
の削減（圧縮）をする圧縮符号化方法が注口されている
。

以下、従来の画像符号化伝送方法を図面に基づいて説明
する。

ｍ３図には従来の画像符号化伝送方法であるベクトル量
子化方式を用いたフレーム間符号化方法を適用した画像
符号化伝送装置が示されている。

図において、前処理部は、画像人力信号を輝度信号及び
色信号に分離し、画像上近接した画素を１（個ずつブロ
ック化し、ブロック毎にに次元のベクトル入力信号を作
成し、符号化部に１ブロツクずつベクトル信号を送出す
る。

また、フレームメモリには現画像信号の１フレーム前の
ブロック化された画像信号が記憶されている。

そして、符号化部において、現ベクトル信号と、該現ベ
クトル信号に対応するブロックと画像上同一位置に当る
前記フレームメモリに記憶されたブロックを含む複数個
のブロックを参照ブロックとし、該参照ブロックのベク
トル信号及びブロック位置情報が入力され、後述するご
とき画像情報の圧縮及び符号化が行われ、画像符号化信
号を伝送バッファに送出する。

以下、画像情報の圧縮及び符号化について簡単に説明す
る。

まず、現ベクトル信号と前記参照ベクトル信号との歪み
（例えば、ユークリッド歪み又は絶対値歪み等）演算を
行い、参照ブロックの中から最少歪みであるブロックを
選択し、選択ブロック位置情報を記憶する。

そして、現ベクトル信号と前記選択された参照ブロック
のベクトル信号とを差演算し、差分ベクトル信号を算出
する。

該差分ベクトル信号の平均値（ｍ）及び偏差値（σ）を
求め、情報量の圧縮量を制限する平均値用しきい値（Ｔ
ｂｌ）及び偏差値用しきい値（Ｔｂ２　）により、次式
のような有効／無効の判別を行う。

前記判別が無効の場合は、現ブロックと前記選択された
ブロックと同一であるとみなし、前記選択ブロック位置
情報と、無効ブロックであるという情報のみを符号化し
、伝送用バッファに一時記憶する。

一方、有効の場合は、要送信データとして、前記差分ベ
クトル信号を次式をもとに正規化する。

差分ベクトル信号をＬ−ε１．ε２．・・・εにとし正
規化後のベクトル信号をＸ　−Ｘ　ｔ　、Ｘ　２　、・
・・・・・Ｘｋとすると 次にこの正規化ベクトル信号をベクトル量子化し、イン
デックス符号ｌを出力する。ベクトル量子化に関しては
、参考文献「画像ダイナミック多段ベクトル量子化」信
学会技法ＩＥ８４−１８を参照。平均値及び偏差値は前
記ｍ、６を量子化符号化して出力する。これらの結果、
有効の場合には有効ブロックであるという情報、前記選
択ブロック位置情報、インデックス符号、量子化符号化
された乎均及び偏差値を伝送用バッファに一時記憶する
。

そして、伝送用バッファにおいて１フレーム毎に前述し
たように符号化された画像符号化信号を送信する。

前記しきい値は、前フレームの伝送バッファに記憶され
た画像符号化信号量にて制御され、信号量の多いときは
大きい値、符号化信号量の少ないときは小さい値となる
ように制御され、フレーム毎に圧縮度が制御される。

更に、従来の画像符号化伝送方法における画像人力信号
の圧縮は、画像のブロック化、差分弯調、及び、しきい
値制御等を以上のように適用することで行っていたが、
変化の激しい画像の送信時、即ち、現フレーム画像と前
フレーム画像との差分値が大きくしきい値判別により有
効（要送信情報）となるブロックが多い画像の送信時に
は、符号化情報口の圧縮が充分に行えないときがある。

このような場合は、情報口が多いために、１フレーム当
たりの送信時間がかかるため、画像信号の入力をフレー
ムｔｉｔ位で間引く駒落とし制御を行うことによって、
情報量を制御している。この駒落し制御の例を第４図に
示す。

同図に示されるように、入力画像フレームはＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆという順番で入力されるが、Ａフレ
ームの符号化情報口が多いときには符号化情報の伝送に
時間がかかるため実際の符号化情報の伝送はＢフレーム
及びＣフレームが省かれ％Ａ。

Ｄ、Ｅ、Ｆのフレームの順で符号化情報が伝送される。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の画像符号化伝送方法は、以上のような方法であっ
たので、画像が大きく変化したとき、すなわち、差分値
が大きいものは、要送信画像データとして、符号化され
た情報量が急激に増加する。

そして、符号化情報量が急激に増加すると、伝送時間が
長くなるため、自動的に駒落し制御が働き、次フレーム
の画像が大きく遅延し画像の視覚的違和感が増大すると
いう問題点があった。

また、符号化情報口の圧縮は、しきい値制御等によるフ
ィードバック制御が多く、圧縮制御の遅れがあり、符号
化情報量の多い先頭の画像には圧縮度の低い通常の符号
化が適用され、一方、情報量の減少した画像に対し依然
としてこの圧縮度の高い制御を行い、いずれの場合も遅
延による適切な制御が得られないという問題点があった
。

本発明は前記問題点を解消するために為されたものであ
り、符号化情報量の多い場合にも、駒落し期間を短くす
るような画像符号化伝送方法を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記［１的を達成するために、本発明は、画像信号が輝
度情報及び色情報からなることに着目し、更に、人間の
視覚特性が輝度に対してより色に対して鈍いことを利用
したものである。

すなわち、本発明による画像符号化伝送方法は、画像信
号を輝度情報及び色情報に分離して符号化を行い、それ
ぞれ輝度用バッファ、色用バッファに別個に一時記憶し
、符号化情報量が多い時は輝度情報のみを伝送するよう
にすることにより、伝送情報量を削減するようにし、駒
落し期間を短くしたことを特徴とする。

［作用］ 前述したごとく本発明によれば、符号化情報量の抑圧を
効果的に、しかもフィードフォワード制御で行うので、
駒落し期間が少なく、視覚的に画像の違和感の少ない画
像符号化伝送方法を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明による画像符号化方法の好
適な実施例を説明する。

第１図には、本発明例方法を適用した画像符号化装置の
ブロック構成が示されている。

図において、色／輝度分離回路（１）はデジタル画像信
号（１００）を輝度信号（１０１ａ）と色信号（１０１
ｂ）に分離し、パラレル／シリアル変換器（２）に入力
する。

そして、該パラレル／シリアル変換器（２）は、輝度信
号（１０１ａ）と色信号（１０１ｂ）を交互に符号化回
路（３）に送出し、この符号化回路（３）においては、
前記交互に送り込まれる輝度信号（１０１ａ）と色信号
（１０ｌ　ｂ）に対してそれぞれ必要な圧縮符号化を行
う。この圧縮符号化は、例えば従来例に示すベクトル量
子化方式を用いたフレーム間符号化にて行われる。

前記符号化回路（３）の出力は輝度情報と色情報とがシ
リアル処理され、次にこの両信号がそれぞれ輝度用バッ
ファ（５ａ）、色用バッファ（５ｂ）に送出される。そ
して、符号化回路（３）から両バッファ（５ａ）、（５
ｂ）への選択的な分離送出はバッファ切替器（４）を通
して行われる。

バッファ切替器（４）の接続を接続信号（１０２）に応
じて制御し、符号化信号は輝度用バッファ（５ａ）、色
用バッファ（５ｂ）にそれぞれ分離して記憶される。

そして、情報発生量カウンタ（６）は輝度用バッファ（
５ａ）及び色用バッファ（５ｂ）に記憶された符号化情
報量を加算してカウントし、そしてこのカウント値（１
０６）を色伝送可否判断回路（７）に送出する。

色伝送可否判断回路（７）はカウント値（１０６）が入
力されると、情報発生量に応じて色情報を伝送するか否
かを判断し送信切替器（８）へ供給する。

すなわち、情報発生量カウンタ（６）のカウント値（１
０６）が所定量を越えた場合には、前記色伝送可否判断
回路（７）は前記送信切替器（８）に切替ラッチ信号（
１０７）を作用させて、送信切替器（８）を輝度用バッ
ファ（５ａ）に固定させ、伝送径には輝度用バッファ（
５ａ）に記憶されている輝度用符号化ｔｆ？号（１０５
ａ）のみを送り出し、もはや色用バッファ（５ｂ）の色
符号化信号の伝送を停止する。

従って、この結果、前述したごとく、情報発生量が多い
場合においても、実際の伝送径に送られる信号は輝度用
符号化信号のみとなり、色信号の欠如によって伝送量が
急激に低下するため、従来直ちに生じていた駒落しが生
じることなく、輝度情報は遅れなく伝送されることとな
る。

また、実施例において、前記色伝送可否判断回路（７）
から前記切替ラッチ信号（１０７）が出力されたときに
は、このラッチ信号（１０７）は輝度用バッファ（５ａ
）に色なしフラグを立て、輝度用バッファ（５ａ）から
は輝度用符号化信号と共に色なしフラグ信号が伝送径【
こ送られ、受信側では、現在送給されている信号が色な
し信号であることを認識することができる。

実施例において、この色なしフラグは、例えば輝度用符
号化信号の各フレーム毎に設けられている所定ビットに
「１」を書込み、一方、通常の色ありフラグは、この指
定ビットに「０」を書き込むことによって１別可能であ
る。

バッファ切替器（４）に入力される前のＡ点での信号の
流れは第２Ａ図のように輝度信号（１０１ａ）及び色信
号（１０ｌ　ｂ）が交互に表われ、実施例において、こ
の符号化は１画面をブロック分けした各ブロックにて行
われ、例えば４×４画像を１ブロツクとして各ブロック
の輝度信号そして色信号を順次符号化処理する。従って
、第２Ａ図で示されるごとき、符号化されたシリアル信
号はｌブロックからＮブロックまでの輝度及び色信号デ
ータとして出力され、前記バッファ切替器（４）からの
切替えによってそれぞれ輝度及び色信号が所定のバッフ
ァ（５ａ）、（５ｂ）に順次振り分けて記憶される。

そして、このようにして振り分けられた輝度用ｎ号化信
号及び色用符号化信号は次に第１図のＢ点で各フレーム
毎に輝度と色信号に振り分けられて、伝送径に供給され
る。

第２Ｂ図がこの伝送信号を示し、各フレームの先頭番地
に前述した色あり／なしフラグビットが設けられ、図に
おいて、情報発生量が所定値以下であるため、このビッ
トは色ありフラグとして「０」信号が書き込まれている
。

そして、このフラグビットに続いて１フレ一ム分の全ブ
ロックの輝度符号化信号が送り出され、その後に各ブロ
ックの色符号化信号がまとめて伝送径に送り出される。

従って、前記バッファ切替器（４）は各ブロック毎に輝
度と色との切替を行うが、送信切替器（８）は１フレー
ム内で１回輝度と色の切替を行うことが理解される。

前記？８２Ｂ図は、通常の情報発生量が少ない場合を示
したが、本発明において、前述したごとく、情報発生量
が所定値を越えると、前記送信切替器（８）は輝度用バ
ッファ（５ａ）側にラッチされてしまい、色用符号化信
号の出力が阻止される。

第２Ｃ図はこの輝度符号化信号のみの伝送状態を示し、
図示のごとくフラグビットは色なしフラグであるｒＩＪ
信号が書き込まれている。

そして、１フレーム内で全てのデータが輝度データとし
て構成され、色バッファ（５ｂ）からの色符号化信号は
その伝送が阻止されあるいは捨て去られていることが理
解される。

以上のように、符号化情報量に応じて情報量の削減が効
果的に行える。

また、情報量の削減により駒落し期間が短くなるので、
色信号が削減された画像は一瞬色がぼけて見えるものの
、人間の視覚特性が色に対して夕■ムいため、駒落し期
間が長いことによる視覚的違和感よりも画像の視覚的違
和感が少なくなる。

尚、」二記実施例では、何画像でも色信号なしの信号が
続く可能性があるが、色信号なしの伝送画像数に制限を
加えれば、より視覚的な違和感が少なくなるという効果
が得られる。

また、本発明によれば、輝度用符号化信号及び色用符号
化信号の両者からなる伝送情報量が増加したときには色
用符号化信号を除去して情報量を急激に減少させる手法
を用いているので、従来のように情報量が増えた時に直
ちに符号化回路のしきい値レベルを変更する作用が不要
となりあるいはレベル変化の頻度を減少させることがで
き、これによって、従来のように、レベル変化時に生じ
ていた遅れをできるかぎり除去することが可能となる利
点がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による画像符号化伝送方法
によれば、実際画像の符号化を行ってから、符号化情報
に応じて色信号の伝送を行わないという情報の削減を行
うフィードフォワード制御を行うようにしたので、ｎ号
化情報量に適した情報量の削減ができ、駒落しの期間が
短くなるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像符号化伝送方法の好適な一実
施例を適用した画像符号化伝送装置のブロック構成図、
第２Ａ図は第１図Ａ点における１フレーム当りの画像信
号の説明図、第２Ｂ図は第１図Ｂ点における１フレーム
当りの画像符号化信号の色あり時の説明図、第２Ｃ図は
第１図Ｂ点における１フレーム当りの画像符号化信号の
色なし時の説明図、第３図は従来の画像符号化伝送方法
を適用した画像符号化伝送装置のブロック構成図、第４
図は駒落とし制御の説明図である。 図において（１）は輝度／色分離回路、（４）はバッフ
ァ切替器、（５ａ）は輝度用バッファ、（５ｂ）は色用
バッファ、（６）は情報発生量カウンタ、（７）は色伝
送可否判断回路である。なお図中同一符号は同−又は相
当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （他２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）輝度情報及び色情報からなる画像入力信号を圧縮
   ・符号化し、該符号化された画像符号化信号を伝送バッ
   ファにて送信データとして一時記憶し、前記伝送バッフ
   ァから送信データを１フレーム毎に伝送径に送出する画
   像符号化伝送方法において、 前記符号化された輝度情報及び色情報を輝度用バッファ
   及び色用バッファにそれぞれ別個に記憶し、 輝度情報及び色情報の１フレーム当りの符号化された送
   信データ量が少ないときは輝度情報及び色情報の両方を
   送信し、 前記１フレーム当りの送信データ量が多い時は輝度用バ
   ッファ内のデータのみを送信することを特徴とする画像
   符号化伝送方法。