JPS63261931A - ビデオ画像用ソースエンコーダ - Google Patents

ビデオ画像用ソースエンコーダ

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JPS63261931A
JPS63261931A JP63070828A JP7082888A JPS63261931A JP S63261931 A JPS63261931 A JP S63261931A JP 63070828 A JP63070828 A JP 63070828A JP 7082888 A JP7082888 A JP 7082888A JP S63261931 A JPS63261931 A JP S63261931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filling level
value
source encoder
buffer storage
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63070828A
Other languages
English (en)
Inventor
ペーター・ボゲル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPS63261931A publication Critical patent/JPS63261931A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/98Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

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、符号化装置を具えるとともに、この符号化装
置に直列に接続されたバッファ記憶装置のフィリングレ
ベルを監視し、またそのフィリングレベルに依存してそ
の符号化装置が有する量子化器を制御する制御装置を具
えるビデオ画像用ソースエンコーダ(source e
ncoder)に関するものである。
これらの特徴を有するソースエンコーダは、G。
Lu tz等による論文(Lutz+ c、l 5pe
idel、 J、undStreicher+ E、:
Der Videokonferenz−Codec 
2Mbit/s−[!in System zurυe
bertragung von Bewegtbild
ernund Grafiken+ 5prache 
und Daten mit 2M bit/s。
PKI Technische Mittetlung
en(1985)、Vol、  1 。
50頁−60頁)に開示されている。第1図には従来の
ソースエンコーダの基本回路図が示されている。
この第1図において、Dは符号化装置Cに対してビデオ
画像からデータを形成するデータ源を示す。
この符号化装置Cにおいて、ビデオデータのコード変換
がビット節約ライン(a bit−saving 1i
ne)コードにおいて実行される。また、符号化装置C
は予処理装置PPを前に置いている。この予処理装置P
Pはブロックにビデオデータ、言い換えれば四角い画像
セクションに位置される画素のデータを配列する。符号
化装置Cは、とりわけ画像記憶装置を有している。この
画像記憶装置において、T秒毎にビデオ画像(ここでは
ビデオ画像はフィールドまたはフレームを意味すると理
解されねばならない。)に関連した全てのブロックはス
イッチSを介して記憶されるとともに、ビデオ画像が処
理される時点まで中間的に記憶され、加えて画像記憶装
置はまた制御可能な量子化器を有している。
この量子化器によってビット数は粗いまたは細かい量子
化により制御され、この量子化器によりブロックの情報
構成要素は多少とも多大な情報損失をともなって符号化
される。この符号化された情報はバッファ記憶装置PS
において時間とともに変動するビットレートで書込まれ
、そしてそこから一定ビツトレートで読出されて受信機
に伝えられる。
バッファ記憶装置PSのフィリングレベルFは制御装置
Kによって継続的に監視される。符号化装置C,量子化
器およびスイッチSは、フィリングレベルFに依存して
、バッファ記憶装置PSがオーバフローしたり完全に空
にされたりし得ないように制御される。例えば、バッフ
ァ記憶装置PSのフィリングレベルFが増加する場合に
、量子化ステップサイズは継続的に増加されて量子化が
より粗くなるように制御装置にはもたらず。フィリング
レベルFが減少する場合、量子化は細かくされる。
最も粗い量子化にもかかわらずフィリングレベルFが最
大値F。X以上に増加する場合、スイッチSはT秒の少
なくとも整数倍の間開成される。言い換えれば、少なく
とも1ビデオ画像は送信機端においてビデオ画像シーケ
ンスから取り除かれる(フレームまたはフィールドのサ
ブ・サンプリング)。このことは適切な情報によって受
信機に伝えられる。最後に受信されたビデオ画像は、欠
けているビデオ画像の代わりに、この受信機の表示スク
リーン上に繰り返される。
フィリングレベルF□8に達する時、全符号化装置(回
路)CはT秒間作動しない。この場合に、バッファ記憶
装置PSのフィリングレベルFはそのバッファ記憶装置
psがより低いレベルF0まモ、空にされるにつれて一
定ビットレートで減少する。
次に、符号化装置Cは動作を再開し、より詳細には−フ
ィリングレベルFが再び増加するにつれて−ずっと増加
する量子化ステップサイズ、したがってますます粗い量
子化でもって、フィリングレベルFlSaXが再び到達
され、または符号化装置Cの画像記憶装置に記憶された
全てのブロックが処理されるまで動作を再開する。フィ
リングレベルFlllaXに再び到達した時、符号化装
置Cは再び1秒間停止される。記憶されたブロックが処
理された場合、スイッチSはそのスイッチSの開成が終
わった後においてできるだけ早くその後のT秒の整数倍
の間に閉成される。
従来のエンコーダにおける受信機端での表示スクリーン
上に表示されるビデオ画像の質は次の理由で改良が必要
とされる。符号化装置Cの画像記憶装置に記憶されたビ
デオ画像の符号化の間において、量子化期間に対する全
ての値はある条件において何回も巡回さえされる。した
がって、個々の画像領域の最高および最低の品質の間の
変動がビデオ画像内において生じる。受信機端において
、これらの状況は、表示された画像が観察者に対して短
い時間に容認されない総合的印象を与えることになる。
したがって、本発明の目的とするところは冒頭に定義さ
れたタイプの従来エンコーダと比較して改良された画像
品質が受信機端で得られるビデオ画像用ソースエンコー
ダを提供することにある。
この目的は、冒述されたものにおいて、バッファ記憶装
置の最大フィリングレベルが到達された後の時間に依存
しておよび/または全動作の間において量子化ステップ
サイズの値が隣接値を通過するだけであるように、量子
化ステップサイズの実際値に依存して前記制御装置は付
加的に量子化器を制御することで成される。
本発明の有利な実施態様は他の請求項で述べられる。
次に、本発明によるビデオ画像用ソースエンコーダの具
体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。
第1図は本明細書の導入部において大まかに説明されて
いる。完全さのために、本発明の対象でないために第1
図にはクロック供給が示されず、その示唆さえもされて
ないことを、ここで述べてお(。ソースエンコーダの詳
細な構成については、当業者は、例えば前置きに述べら
れた従来技術およびそこに引用された文献を参照された
い。
第2図にはバッファ記憶装置PSのフィリングレベル(
filling 1evel)  Fの可能な変化、お
よび第1図の符号化装置Cに用いられる量子化器の量子
化のステップサイズの旧値も示されている。時間時点が
T秒間陽で第2図の時間軸上にプロットされている。こ
れらの時点の夫々において、第1図の予処理装置PPは
符号化装置Cの画像記憶装置に対して通常動作時に1フ
レームのデータを伝える。
したがって、スイッチSは通常動作時に閉成される。こ
の結果、1/Tはヘルツで示される画像順次周波数であ
り、本実施例では、この周波数は288ラインおよびラ
イン当たり360画素を有する画像に対して10Hzの
値を有している。
また、第2図かられかり得るように、バッファ記憶装置
PSのフィリングレベルF(実線)はその最大値F□8
に2回、より詳しくはt1時点および11時点に達する
。これらの時点F+ tzにおいて、第1図の符号化装
置Cの全ての動作がT秒(100ms)開停止される(
処理停止)。より詳しくは、この場合にどんなデータも
第1図のバッファ記憶装置PSに入れられない。したが
って、このバッファ記憶装置psは本実施例において、
64にピッ)/Sレートで空にされる。したがって、1
00 ms後に、バッファ記憶装置PSの内容は640
0ビツトまで減ぜられ、次に符号化装置Cは再び作動さ
れて、フィリングレベルFは再びFo値からFsax値
まで増加する。いま、符号化装置Cは再び停止されると
ともに、バッファ記憶装置psは10O1IIs間空に
さえされる。最後に符号化装置Cに位置される画像記憶
装置に記憶される画像がこのように処理された場合には
、1.時点において開成されたスイッチSは再び閉成さ
れるとともに、新しい画像が画像記憶装置に移送される
。3T時点、4T時点、5T時点および6T時点におい
て予処理装置PPによって与えられた画像はスイッチS
が開成されてるために画像記憶装置に移送されない。
また、スイッチSが開成状態にある場合において、量子
化器の量子化ステップサイズのQl値は、バッファ記憶
装置PSのフィリングレベルFが変わる場合には、制御
装置Kによる符号化装置Cの画像記憶装置に記憶された
画像の処理の間において変化される。高いフィリングレ
ベルFにおいて、量子化はより粗くなり、この結果量子
化ステップサイズはより大きくなる。最大フィリングレ
ベルFeaxにおいて、Ql値は最大になり、言い換え
ればQl、、、になる。これに対して、従来例において
、Ql値はバッファ記憶装置PSのフィリングレベルF
にのみ依存し、言い換えれば符号化装置Cの処理停止後
に、量子化器(装置)はずっと細かな量子化でもって作
動する。本発明によれば、いまQl値は他のパラメータ
に量子化ステップサイズのQl値が突然に大きな変化を
もたらさない程度まで依存する。言い換えれば、これは
、非容認画像品質になる画像の符号化操作の間における
それらの変化である。
本実施例において、Ql値はバッファ記憶装置psのフ
ィリングレベルFと、バッファ記憶PSの最大フィリン
グレベルFIIIIIX後に経過された時間にのみ依存
する。
説明を簡略化するために、補助係数Vは、次式によって
定められる。
なお、1.はt秒が経過した後に最後にフィリングレベ
ルFがFmmx値に到達した時点であり、Cは予め設定
可能な正の時定数を記号で表わす。
Cの代表的な値はT/10秒、言い換えれば本実施例に
おいては10m5である。
いま、量子化ステップサイズの値が補助変数Vとフィリ
ングレベルFとに依存して、 QI(v、F)□(1−v)g(FIImx)+vg(
F)   (1)であるように制御される場合に、量子
化ステップサイズのQI値は“飛ぶ(juI!lp)”
ことができない。
なお、g (F)はFの′°一定に°゛、単調に増加す
る関数である。これは、2個の変数v、を夫々と、Fと
の゛安定した゛°関数である。全ての量は有限個のビッ
トによるディジクル表現であり、その結果、“安定した
°および“飛ぶ′の観念はそれらのもとの意味で用いる
ことができないために、引用マークが必要である。Ql
、(シ、F)の可能な変化は第2図において(一点鎖線
で)プロットされている。
第2図において、QI□)l =g(F+%、X)およ
びQI。
=g(Fo)である。この変化は口Iの“°安定さ°を
示している。
注目されるべきことは、符号化装置Cの動作停止の間に
おいて、QI値は必要とされないために明示される必要
がないことである。符号化装置Cの動作の間において、
動作が休止によって中断されるか否かに依存しないで、
QI値が“°飛ぶ°のではなく隣接値を通過するだけで
あることが唯一の重要なことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は前置きにおいて説明された従来技術によるビデ
オ画像用ソースエンコーダの基本回路図、第2図はバッ
ファ記憶装置のフィリングレベルと量子化器の量子化ス
テップサイズの値とに対する時間図である。 C・・・符号化装置    D・・・データ源K・・・
制御装置     pp・・・予処理装置PS・・・バ
ッファ記憶装置 S・・・スイッチ特許出願人   エ
ヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ン Fig、I Fig、2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、符号化装置および制御装置を具えるビデオ画像用ソ
    ースエンコーダにおいて、 バッファ記憶装置の最大フィリングレベル が到達された後の時間に依存しておよび/または全動作
    の間において量子化ステップサイズの値が隣接値を通過
    するだけであるように、量子化ステップサイズの実際値
    に依存して前記制御装置は付加的に量子化器を制御する
    ことを特徴とするビデオ画像用ソースエンコーダ。 2、前記制御装置(K)は、量子化ステップサイズのQ
    I値が、次式 QI=(1−v)g(F_m_a_x)+vg(F)(
    なお、g(F)は前記バッファ記憶装置(PS)のフィ
    リングレベルFの単調増加関数を示し、F_m_a_x
    は前記バッファ記憶装置(PS)の最大フィリングレベ
    ルを示し、vは前記最大フィリングレベルF_m_a_
    xに到達した後に前記符号化装置がその動作を再開する
    時に零であり、その後に時間関数にしたがって値1に増
    加する補助変数を示す。) によって変化するように前記量子化器を制御することを
    特徴とする請求項1に記載のビデオ画像用ソースエンコ
    ーダ。 3、前記補助変数は値1まで時間とともに線形的に増加
    するとともに、この補助変数の変化率はビデオ画像のフ
    レーム周波数のほぼ10倍であることを特徴とする請求
    項2に記載のビデオ画像用ソースエンコーダ。
JP63070828A 1987-03-27 1988-03-24 ビデオ画像用ソースエンコーダ Pending JPS63261931A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873710119 DE3710119A1 (de) 1987-03-27 1987-03-27 Quellcodierer fuer videobilder
DE3710119.6 1987-03-27

Publications (1)

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JPS63261931A true JPS63261931A (ja) 1988-10-28

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ID=6324123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63070828A Pending JPS63261931A (ja) 1987-03-27 1988-03-24 ビデオ画像用ソースエンコーダ

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US (1) US5028999A (ja)
EP (1) EP0284161B1 (ja)
JP (1) JPS63261931A (ja)
DE (2) DE3710119A1 (ja)

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EP0284161A3 (de) 1991-01-02
DE3850158D1 (de) 1994-07-21
EP0284161A2 (de) 1988-09-28
EP0284161B1 (de) 1994-06-15
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