JPS63202193A - 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
ビ電話等における画像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
回線コスト及び送信速度等の点から、送信用画像情報量
の削減（圧縮）をする圧縮符号化方法が実用化されてい
る。

なかでも、情報量の圧縮方法として、動き補償を含むベ
クトル量子化方法は圧縮度の高いものとして知られてい
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。

第２図には従来の画像符号化伝送方法である動き補償を
含むべ、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。

同図に示されるように、該画像符号化伝送装置は、大別
すると、前処理部（１）と、動き補償部（２）と、ベク
トル量子化部（３）と、からなっている。

前処理部（１）は、画像入力信号（１００）を画像上近
接した画素をに個ずつブロック化し、ブロック毎にに次
元のベクトル信号（１０１）を作成する回路であり、フ
レームメモリ（４）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を記憶する。

動き補償部（２）は、現ベクトル信号（１０１）と、該
現ベクトル信号（１０１）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て作成し
、該参照ブロックのブロック位置情報（１０２ａ　１）
及びベクトル信号（１０２ａ２）を算出する参照ブロッ
ク生成部（２ａ）と、現ベクトル信号（１０１）と前記
参照ベクトル信号（１０２ａ２）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する歪み
演算部（２ｂ）と、からなっている。

減算器（５）は、現ベクトル信号（１０１）と前記動き
補償部（２）にて選択された選択ブロックのベクトル信
号（１０２ｂ２）との差演算を行い、差分ベクトル信号
（１０５）をベクトル量子化・符号化部（３）に送出す
る。

前記ベクトル量子化・符号化部（３）は、前記差分ベク
トル信号（１０５）の平均値（ｍ）及び分散（σ）を算
出する演算部（３ａ）と、前記平均値（ｍ）、分散（σ
）及び情報量の圧縮量を制御するしきい値（ｔ　ｈ　１
）、（ｔｈ２）から前記選択ブロックの有効／無効を判
別する有効／無効判別回路（３ｂ）と、差分ベクトル信
号（１０５’）を正規化する正規化部（３Ｃ）と、複数
個の正規化画像ベクトル信号のパターンが記憶されてい
るコードブック（３ｄ）と、コードブック（３ｄ）のパ
ターン中、前記正規化部（３Ｃ）にて正規化された正規
化差分ベクトル信号（１０３ｃ）と同−又は近似したパ
ターンを選択するベクトル量子化部（３ｅ）と、前記平
均値（ｍ）及び分散（σ）を符号化する量子化部（３ｆ
）と、選択されたパターンナンバーと量子化された平均
値及び分散を符号化する可変長符号化部（３ｇ）とから
なっている。

次に、信号の流れについて説明する。

まず、画像入力信号（１００）は、前処理部（１）にて
ブロック化され、ベクトル信号（１０１）に変換される
。

そして、動き補償部（２）にて、参照ブロックが生成さ
れ、該参照ブロック中、前記ベクトル信号（１０１）と
の歪みの最も小さいブロックが選択され、選択ブロック
位置情報（１０２ｂｌ）及び選択ベクトル信号（１０２
ｂ２）が減算器（５）に出力される。

そして、減算器（５）にて、前記ベクトル信号（１０１
）と選択ベクトル信号（１０２ｂ２）と差演算され、差
分ベクトル信号（１０５）がベクトル量子化・符号化部
（３）に出力される。

そして、ベクトル量子化・符号化部（３）において、差
分ベクトル信号（１０５）は、演算部（３ａ）にて該差
分ベクトル信号（１０５）の平均値（ｍ）及び偏差値（
σ）を算出され、前記有効／無効判別回路（３ｂ）にお
いて、平均値用しきい値（Ｔｈｌ）及び偏差値用しきい
値（Ｔｈ２）により、次式のようなを効／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（１０２ｂ　１）と無効であるという情報のみを符
号化し、伝送用バッファ（６）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（１０５）は正規化部（３Ｃ）にて次式を元
に正規化される。

ｙ　　−（ｘＩ−ａ＋）／σ （但し、ｉ−１，２，・・・ｋ） そして、正規化された正規化差分ベクトル信号（１０３
ｃ）は、ベクトル量子化部（３ｅ）にて前記コードブッ
ク（３ｄ）から正規化差分ベクトル信号（１０３ｃ）に
最も近似したパターンを選択する。一方、平均値（ｍ）
及び分散（σ）を量子化部（３ｆ）にて量子化する。そ
して、伝送用情報としてパターン番号、選択位置情報（
１０２ｂｌ）、前記平均値（ｍ）及び偏差値（σ）を可
変長符号化部（３ｇ）にて符号化し、伝送用バッファ（
６）一時記憶する。

そして、伝送用バッファ（６）に一時記憶された画像符
号化信号は、１フレーム毎に送信される。

一方、前記しきい値（Ｔｈｌ）、（Ｔｈ２）は、前フレ
ームの伝送バッファ（６）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な値、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。

［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、変化の激しい画像（差分ベクトル信号の平均値
及び分散が大きい画像）の伝送時は、符号化信号量が膨
大となってしまうため、１枚の画像の伝送時間がかかり
、次の画像が大きく遅延して見えるとともに、しきい値
を大きくしである程度差の大きいブロックに対しても無
効信号を出力してしまうので、画面」−にブロック上の
境界線がみえる視覚的な違和感が起るという問題点があ
った。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
ものであり画面上に生じるブロック上の境界線を少なく
し視覚的違和感の少ない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］ 前記目的を達成するために、本発明による画像符号化伝
送方法は、フレーム間当りの符号化信号量が多いときに
は、量子化部（３ｆ）における差分ベクトル信号の平均
値（ｍ）及び分散（σ）の量子化をレベル数の少ない量
子化特性を用いて行って情報発生量を抑えるとともに、
平均値（ｍ）及び（σ）のしきい値を小さくして有効ブ
ロックを増やすようにしたものである。

［作用］ 前述したように本発明によれば、フレーム当りの符号化
信号量の多いときには差分ベクトル信号の平均値（ｍ）
及び（σ）の量子化レベル数を少なくすることにより情
報発生量を押さえ、しきい値を小さくすることにより有
効ブロックを増やすこととなり画面中で差分ベクトル信
号を伝送される部分（有効ブロック）の面積が大きくな
り、その結果、ブロワ・り上の境界は出にくくなり視覚
的には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、本発明に係る画像符号化伝送方法の好適な実施例
を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の方法を適用した画像符号化伝送装置の
ブロック構成図である。

図において、第２図従来例と同一部分には同一符号を付
し説明を省略する。

本実施例における特徴事項は、ベクトル量子化・符号化
部（３）の中に設けられた平均値（ｍ）及び（σ）の量
子化符号化を行う量子化部（３ｆ）であり、該量子化部
（３ｆ）には複数個の量子化特性が用意されており、そ
の量子化特性は伝送バッファ（６）からの符号化信号量
（１０６）に基づき選択される。次に信号の流れについ
て説明する。

まず、画像人力信号（１００）は、前処理部（１）にて
ブロック化され、ベクトル信号（１０１）に変換される
。

そして、動き補償部（１０２）にて参照ブロックが生成
され、該参照ブロック中の前記ベクトル信号（１０１）
との歪みの最も小さいブロックが選択され選択ブロック
位置情報（１０２ｂｌ）及び選択ベクトル信号（１０２
ｂ２）が減算器（５）に出力される。

そして、前記しきい値（Ｔｈｌ）、（Ｔｈ２）は前フレ
ームの伝送バッファ（６）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な値、符号化信
号量の少ない時は小さな値となるように制御される。

そして、減算器（５）にて前記ベクトル信号（１０１）
と選択ベクトル信号（１０２）と差演算され差分ベクト
ル信号（１０５）がベクトル量子化・符号化部（３）に
出力される。

そして、ベクトル量子化・符号化部（３）において、差
分ベクトル信号（１０５）は、演算部（３ａ）にて該差
分ベクトル信号（１０５）の平均値（ｍ）及び分散（σ
）を算出され前記何効／無効判別回路（３ｂ）において
平均値要しきい値（Ｔｈｌ）及び分散用しきい値（Ｔｈ
２）により次式のようなを効無効判別を行う。

そして、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見なし、前記選択ブロ
ック位置情報（１０２ｂ）と無効であるという情報のみ
を符号化し伝送用バッファ（６）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（１０５）は正規化部（３Ｃ）にて次式を元に正
規化される。

ｙ　　−（ｘｌ−ｍ）／σ （但し、１−１．２．・・・ｋ） そして、正規化された正規化差分ベクトル信号（１０３
ｃ）は、ベクトル量子化部（３ｅ）にて予め正規化パタ
ーンが記憶されているコードブック（３ｄ）から前記正
規化差分ベクトル信号（１０３ｃ）に最も近似したパタ
ーンを選択する。

また、前記平均値（ｍ）及び分散（σ）は量子化部（３
ｆ）にて量子化される。このとき、量子化部（３ｆ）に
おける特性選択は伝送バッファ（６）に一時記憶された
前フレームの符号化信号量にて決定され、符号化信号量
の多いときには量子化レベル数が少なくなるように選択
される。

そして、伝送用情報としてパターン番号、選択位置情報
（１０２ｂｌ）、前記量子化された平均値（ｍ）及び分
散（σ）をそれぞれ可変長符号化し伝送用バッファ（６
）に一時記憶する。

そして、伝送用バッファ（６）に一時記憶された画像符
号化信号はｌフレーム毎に送信される。

本実施例によれば、符号化信号量の多いときには平均値
及び分散用の量子化レベル数を少なくすることにより符
号化情報量が削減され、自動的にしきい値が小さくなり
有効ブロックが増えるという一効果を奏する。そして、
画面中で差分ベクトル信号を伝送する部分（有効ブロッ
クとなる部分）の面積が大きくなるので、ブロック上の
境界は出にくくなり視覚的な違和感は少なくなるという
効果を奏する。

また、童子化レベル数を少なくするだけでしきい値を下
げない場合には現行以上にブロック上のものが出やすく
なるが情報発生量が少なくなる分、駒落し期間が短くな
りブロック境界線が見える時間が逆に減るという効果が
出る。

すなわち、情報発生量が大きいときに平均値及び分散の
量子化レベル数を少なくするとともにしきい値をあまり
下げないという補助しきい値制御を加えれば本実施例と
相当又はそれ以上の効果を奏することができる。

し発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る画像符号化伝送方法
によれば、伝送バッファに記憶された符号化信号量に応
じて有効ブロック時の差分ベクトル信号の平均値及び分
散の量子化レベル数を少なくすることにより情報量の発
生が抑えられ、その結果、しきい値を下げて有効ブロッ
クを増やすことができるのでブロックの境界がみえると
いう視覚的違和感が少なくなるという効果を奏する。

【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を適用した画
像符号化伝送装置に好適な一実施例のブロック構成図、
第２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である。 図において、（３）はベクトル量子化・符号化部、（３
ａ）は演算部、（３ｂ）は有効／無効判別回路、（３ｃ
）は正規化部、（３ｅ）はベクトル量子化部、（３ｆ）
は量子化部である。 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像入力信号の画像上近接した位置にある画素を
   複数個ずつまとめてブロック化し、該ブロック毎にベク
   トル信号を作成して出力する前処理行程と、 現ベクトル信号の１フレーム前の１画像分のベクトル信
   号が記憶されているフレームメモリから現入力ブロック
   と同一位置にあるブロックを含む複数個の参照ブロック
   を作成し、それぞれ参照ベクトル信号を算出し、前記ベ
   クトル信号と前記参照ベクトル信号との歪み演算を行い
   、最少歪みであるブロックを選択し、該選択されたブロ
   ックの位置情報を出力する動き補償処理工程と、 前記入力ブロックと前記選択ブロックとを差演算して差
   分ベクトル信号を算出する差分ベクトル信号算出工程と
   、 前記差分ベクトル信号の平均値及び分散を算出し、該平
   均値及び分散がしきい値の範囲内の場合には前記入力ブ
   ロックと前フレームブロックが同じであると判断され、
   無効信号及び入力ブロックの位置情報を符号化し符号化
   信号を伝送バッファに送出し、該差分ベクトル信号の平
   均値及び分散がしきい値の範囲外である場合は差分ベク
   トル信号を正規化し正規化差分信号を求め、予め複数種
   の正規化パターンを記憶しているコードブックから前記
   正規化差分信号に近い正規化パターンを選択し、有効信
   号、正規化パターンナンバー、平均値及び分散を量子化
   符号化し、伝送バッファに送出する符号化処理行程と、 前記しきい値を前記転送バッファに一時記憶された符号
   化情報量により制御し、該符号化情報量の多いときには
   しきい値を大きくし、符号化情報量の少ない時はしきい
   値を小さくするというしきい値制御行程と、 から成るベクトル量子化方法を用いた画像符号化伝送方
   法において、 前記符号化処理行程にて平均値及び偏差値用に量子化レ
   ベル数の異なる量子化特性を複数個備え、前記伝送バッ
   ファに一時記憶された符号化情報量の多いときに平均値
   及び分散用量子化レベル数の少ない量子化特性を選択す
   るようにしたことを特徴とする画像符号化伝送方法。