KR19980064084A

KR19980064084A - 화상 부호화/복호화 장치, 화상 부호화/복호화 방법, 부호화 화상 기록 매체, 및 부호화 화상 전송 방법

Info

Publication number: KR19980064084A
Application number: KR1019970068176A
Authority: KR
Inventors: 호리이케카즈요시; 미즈구치노보루
Original assignee: 모리시타요우이치; 마쓰시타덴키산교가부시끼가이샤
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1998-10-07
Also published as: EP0848559A2; EP0848559A3; JPH10174103A; US6044115A

Abstract

본 발명은 화상 부호화 장치의 비율 제어에 있어서 화상의 국소적인 성질에 기초를 둔 제어를 행하여, 부호화 결과의 화질을 개선하고, 또한 비율 제어의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 파라미터 계산 수단에 의해 부호화 방식의 종류와 화상의 성질에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터와 비율 제어의 피드백의 가중 파라미터를 구하고, 양자화폭 결정 수단에서는 상기 양자화폭 수정 파라미터와 상기 가중 파라미터에 근거하여 수정 양자화폭을 결정한다.

Description

화상 부호화/복호화 장치, 화상 부호화/복호화 방법, 부호화 화상 기록 매체, 및 부호화 화상 전송 방법

본 발명은, 화상 부호화·복호화 장치, 화상 부호화·복호화 방법, 부호화 화상 기록 매체, 및 부호화 화상 전송 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 화상을 압축하여 전송·기록할 때에 이용하는 화상 부호화에 관한 것이다.

최근의 디지털화 기술의 발달에 따라, 화상을 디지털화하여 디지털 화상 데이터로서 출력하는 전송 속도는 수 100M∼수G[bps]에 달하지만, 이 디지털 데이터를 전송하거나 기록하거나 하여 이용하는 데 있어서, 전송시에는 통신 비용에 의한 제한이, 기록시에는 기록 용량에 의한 제한이 발생한다. 그래서, 디지털의 화상 데이터를 부호화에 의해 압축하여 부호화 화상 데이터를 얻는 부호화의 기술, 및 부호화 화상 데이터로부터 본래의 화상을 얻는 복호화의 기술에 의해, 압축한 디지털 데이터를 전송, 또는 기록하는 것이 실행되고 있다.

도 8은 이러한 압축(compress) 부호화와, 신장(decompress) 복호화를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 도시하는 바와 같이, 디지털화된 화소(pixel)의 나열인 데이터에 대하여, 소정의 블럭(도면에서는 8×8 화소)으로 분할하여 처리하는 것이 일반적이다. 각 화소는, 색(co1or)이나 휘도(luminance)에 관한 화소값을 갖지만, 이 단계에서는 화소값은 본래의 화상대로 랜덤한 상태로 되어 있다. 이것을 이산 코사인 변환(DCT)(discrete cosine transform) 등의 변환을 해주면, 도시한 바와 같이 큰 화소값의 존재에 편향이 발생하게 되기 때문에, 계속해서 양자화(quantize)에 의해, 연산적으로는 각 항을 일정한 수로 제산(除算)해 줌으로써, 기여가 작은 항은 0으로서 취급할 수 있도록 하여, 압축을 도모할 수 있다. 이 후 또한, 가변 길이 부호 변환 등을 하는 경우도 있지만, 도시한 바와 같이 부호화한 데이터를 전송하였을 때, 이 데이터를 수신하여 본래의 화상으로 하는 경우에는, 이전 양자화의 역연산인 역양자화 처리와, 이전 변환의 역연산인 역변환 처리로 이루어지는 복호 처리에 의해, 본래의 화상에 가까운 것을 얻을 수 있다.

또한, 가변 길이 부호화(variable length coding) 처리로서는, 실행 길이 부호화(run length coding) 처리 등이 있으며, 이러한 처리를 함으로써 더욱 압축하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 실행 길이 부호화는, 아래와 같이, 동일한 것의 나열을 정리함으로써 압축을 도모한다. 실행 길이 부호화에 있어서는, 연속하는 동일한 화소값을 갖는 화소의 수를 2 바이트의 부호(run)로 하고, 그 화소값을 1 바이트의 부호(length)로 하여 부호화하는 것이다. 이하, [00]과 같은 표기는 16진 표시로 1 바이트인 것을 나타낸다.

예를 들면, 화소값의 나열로서, [00][00][00][01][01][02][02][02][02][02]를 얻어, 이것을 부호화하는 경우에는, 처음에 동일한 화소값 [00]이 3개 계속되기 때문에, 이 3개를 나타내는 [00][03]이라는 2 바이트의 데이터와, 화소값을 나타내는 [00]이라는 1 바이트의 데이터로 하고, 다음은 [01]이 2개 계속되기 때문에, 2개를 나타내는 2 바이트의 데이터 [00][02]와 화소값의 1 바이트[01]로 하며, 마지막의 [02]가 5개 나열되어 있는 부분에 대하여, 5개를 나타내는 [00][05]와, 화소값의 [02]로 한다. 이것을 나열한 것은, [00][03][00][00][02][01][00][05][02]로 되며, 1할 압축된 부호화 데이터를 얻을 수 있다. 이와 같이 동일한 것이 나열되어 있을수록 압축율은 향상된다.

또한, 일반적으로 부호화 처리는, 화상이 갖는 공간적, 또는 시간적인 국소적 상관 관계에 근거하여 실행되며, 이것을 국소 부호화 처리라고 하고, 임의의 화면, 즉 프레임내에 있어서의 화상이 갖는 공간적 상관 관계에 근거하여 용장성(redundancy)을 제거하는 프레임내(intra frame) 부호화와, 임의의 화면과 다른 화면 사이에 있어서의, 시간적 상관 관계에 근거하여 용장성을 제거하는 프레임간(inter frame) 부호화가 있다.

도 9는 국소 부호화를 설명하기 위한 도면이다. 도 9b에 도시하는 바와 같이 동화상(moving picture)의 경우, 디지털화하여 복수의 정지 화상(still picture)의 집합체로서 취급되는 것이지만, 동일 도면 9a에 도시하는 바와 같이 1장의 정지 화상중에서, 근접하는 부분은 동일한, 또는 근사(近似)하는 화소값을 갖을 가능성이 높다는 것에 근거하여, 이 상관 관계를 공간 주파수의 개념에 의해, 압축에 이용하는 것이 프레임내 부호화이다. 또한, 동일 도면 9b에 도시하는 바와 같이 복수의 정지 화상에 있어서,(N-1)과 (N)과 같이 근접하는 정지 화상은 동일한, 또는 근사한 것일 가능성이 높다는 것에 근거하여, 부호화를 행하는 것이 프레임간 부호화이며, 예를 들면, (N-1)과 (N)의 디지털 데이터에 대하여, 차분을 구해, (N)의 화상 데이터중 (N-1)과 상이한 부분만을 이후의 처리 대상으로 함으로써 압축을 도모하는 것이다. 이러한 프레임간 부호화를 행하는 경우도, 최초의 정지 화상에 대해서는 프레임내 부호화에 따라 처리한다.

이러한 화상 부호화에 의한 압축 처리에서는, 일반적으로 압축율을 향상시키는 것이 화질의 열화로 이어지며, 적절한 압축을 도모하기 위하여, 부호화 데이터의 생성 비율을 제어하는 비율 제어가 요구된다. 이것은, 상기한 설명에 있어서의 양자화 처리의 단계에서, 제산에 이용하는 수인 양자화폭(quantization scale)의 값이 부호화 데이터로서 발생하는 정보량에 직결되기 때문에, 입력되는 데이터에 따라 양자화폭을 적절하게 설정함으로써 실행된다.

종래의 기술에 의해, 이러한 비율 제어를 하는 화상 부호화 장치의 일례를, 이하에 설명한다(ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11 NO328).

도 7은 종래의 기술에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시하는 바와 같이, 종래의 기술에 의한 화상 부호화 장치는, 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7), 화상 기억 수단(8), 액티비티 계산 수단(22) 및 양자화폭 결정 수단(23)을 구비한 것이다.

동일 도면에 있어서, 감산 수단(1)은 장치에 입력되는 부호화 단위 입력 화상과, 이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과의 차분을 구하여 변환 입력 화상을 생성한다. 화상 변환 수단(2)은, 상기 변환 입력 화상을 입력하여 소정의 변환을 실시해 변환 화상을 생성한다. 양자화 수단(3)은, 상기 변환 화상을, 후술하는 양자화폭 결정 수단(23)으로부터의 수정 양자화폭에 의해 양자화하여, 양자화 변환 계수를 생성한다. 가변 길이 부호화 수단(4)은, 상기 양자화 변환 계수를 입력하여 가변 길이 부호화를 행하여, 상기 수정 양자화폭을 부호화한 결과와 조합된 부호화 결과를 생성하고, 또한 상기 부호화 결과의 정보량을 계측하여, 후술하는 양자화폭 결정 수단(23)에 출력한다. 역양자화 수단(5)은, 상기 양자화 변환 계수와 상기 수정 양자화폭을 입력하여, 역양자화후 화상을 생성한다. 화상 역변환 수단(6)은, 상기 역양자화후 화상을 입력하여, 소정의 역변환을 실시하여 역변환 화상을 생성한다. 가산 수단(7)은, 상기 참조 화상과 상기 역변환 화상을 가산하여 국소 복호 화상을 생성한다. 화상 기억 수단(8)은, 상기 국소 복호 화상을 소정 기간 유지하여 상기 참조 화상을 출력한다.

액티비티 계산 수단(22)은, 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 하기 위해 이용하는, 액티비티와 평균 액티비티를 계산한다. 양자화폭 결정 수단(23)은, 액티비티 계산 수단(22)이 계산하는 액티비티, 및 평균 액티비티와, 가변 길이 부호화 수단(4)이 출력하는 부호화 결과의 정보량과, 주어진 목표 비트수로부터, 수정 양자화폭을 결정하여 양자화 수단(3), 역양자화 수단(5) 및 가변 길이 부호화 수단(4)에 출력한다.

이와 같이 구성된, 종래의 화상 부호화 장치에 의한, 부호화 처리시의 동작을, [A. 부호화], [B. 국소 복호화] 및 [C. 비율 제어]에 대하여 이하에 설명한다.

A. 부호화

우선, 본 장치로의 입력으로서, 화상을 디지털화한 데이터를 바탕으로, 이것을 소영역으로 분할한 화상을, 부호화 단위 입력 화상 S100으로서 순차적으로 입력한다. 입력 화상 S100은, 수평 8 화소, 수직 8 화소를 갖는 화소의 집합을 1개의 블럭으로 하여, 휘도 신호의 블럭 4개와 색차 신호의 블럭 2개로 구성된 것이다. 이 블럭의 집합을 매크로 블럭이라고 칭한다. 상기 부호화 단위(매크로 블럭)의 화상 S100을, 소정의 판단 기준에 근거하여 프레임내 부호화 또는 프레임간 부호화중 어느 한 국소 부호화 방식으로 부호화한다. 여기서는, 최초에만 프레임내 부호화를 행하고, 이후에는 프레임간 부호화를 행하는 것으로 하며, 이하 프레임간 부호화에 대하여 설명한다.

후술하는 국소 복호화 처리에 있어서, 화상 기억 수단(8)에 기억된 국소 복호화 화상 S107을 이용하여 참조 화상 S108을 생성하고, 상기 화상 S100과 상기 참조 화상 S108로부터 감산 수단(1)에 의해 변환 입력 화상 S101을 생성한다. 상기 변환 입력 화상 S101은 화상 변환 수단(2)에 입력되어 변환이 실시되어서 변환 화상 S102로 된다. 상기 변환 화상은 양자화 수단(3)에 의해, 양자화를 행하여 양자화후 변환 계수 S103으로 된다. 이 양자화시에 이용되는 양자화폭은, 대상으로 하는 부호화 단위(매크로 블럭)마다 결정되는 것으로서, 처음에는 설정된 초기값을 이용하는 것으로 하고, 그 후 양자화폭 결정 수단(23)으로부터 수정 양자화폭이 인가되었으면, 그 수정 양자화폭에 의한 것으로 한다.

또한, 가변 길이 부호화 수단(4)에서는 상기 양자화후 변환 계수 S103에 대하여 저역으로부터 고역으로 향하는 소정의 순서에 따라 실행 길이 부호화를 행하여, 상기 화상 S100의 부호화 결과인 부호열(bit stream) S104를 출력한다. 가변 길이 부호화 수단(4)은 또한, 비율 제어를 위하여, 상기 부호화 결과의 정보량을 비트수 b로서 계측하여, 이것을 양자화폭 결정 수단(23)에 입력한다.

B. 국소 복호화

앞서 설명한 바와 같이, 프레임간 부호화에서는, 직전에 처리한 화상을 참조 화상 S108로서 이용하여, 차분 화상을 얻는 것을 실행하는데, 이 때문에, 부호화한 데이터를 국소적으로 복호 처리하여, 그 결과를 참조 화상으로 하는 것이 필요하다.

상기 양자화 수단에 의해 얻어지는 상기 양자화후 변환 계수 S103은, 역양자화 수단(5)에도 출력된다. 그리고, 역양자화 수단(5)에 의해 역양자화를 행하여 역양자화 화상 S105를 구하고, 상기 역양자화 화상 S105는 화상 역변환 수단(6)에 의해 역변환되어, 역변환 화상 S106을 얻을 수 있다. 상기 역변환 화상 S106은 가산 수단(7)에 의해 상기 참조 화상과 가산되어, 국소 복호 화상 S107이 얻어진다. 상기 국소 복호 화상 S107은 화상 기억 수단(8)에 의해 소정 기간 유지되고, 이것에 의해 다음 입력에 관한 참조 화상 S108을 얻을 수 있다.

C. 비율 제어

또, 양자화폭의 수정에 의한 비율 제어는 아래와 같이 실행된다. 액티비티 계산 수단(22)은, 입력한 상기 화상 S100으로부터, 상기 화상 S100의 액티비티 act를 계산하여 상기 양자화폭 결정 수단(23)에 입력한다. 여기서, 액티비티란, 상기 화상 S100을 구성하는 휘도 신호의 각 블럭의 분산을 구하여, 상기 분산중 최소값에 1을 가산한 것이다. 또한 상기 액티비티 계산 수단(22)에서는 상기 화상 S100의 액티비티의 프레임내에서의 평균을 구하여, 평균 액티비티 avg＿act로서 상기 양자화폭 결정 수단(23)에 입력한다. 단, 상기 양자화폭 결정 수단(23)에 입력하는 상기 평균 액티비티 avg＿act는 직전에 부호화를 종료한 프레임에서 계산한 값이다.

상기 양자화폭 결정 수단(23)에서는 소정의 방식으로 구한 프레임에서 발생하는 부호화 결과의 목표 비트수 Tb와, 상기 부호화 결과의 정보량으로서 얻어진 비트수 b와, 상기 화상 S100의 액티비티 act 및 상기 평균 액티비티 avg＿act에 근거하여 수정 양자화폭을 결정한다.

상기 양자화폭 결정 수단(23)에 의한, 수정 양자화폭의 결정은 다음과 같이 실행된다. 상기 양자화폭 결정 수단(23)의 내부에서는 상기 원화상이 프레임내 부호화, 혹은 전방향 예측을 이용한 프레임간 부호화, 혹은 쌍방향 예측을 이용한 프레임간 부호화의, 각각의 부호화 방식에 대응한, 가상적인 버퍼에 있어서의 데이터량인 버퍼 충만도(buffer fullness) dj의 파라미터를 유지하여, 상기 버퍼 충만도 dj에 근거하여 비율 제어를 행한다. 상기 버퍼 충만도 dj는 상기 화상 S100의 부호화가 완료된 시점에서 다음 수학식 (1)에 의해 구한 값으로 갱신한다.

여기서, 참조부호 d0은 직전의 매크로 블럭의 처리를 종료하였을 때의 버퍼 충만도 dj의 값을 나타내며, MBn은 상기 원화상의 프레임을 구성하는 매크로 블럭의 수를 나타낸다.

상기 버퍼 충만도 dj로부터 다음 수학식 (2)에 의해 양자화폭 qj를 구한다.

여기서, r은 리액션(reaction) 파라미터로, 다음 수학식 (3)으로 표현된다. 단, bit＿rate는 1초간의 부호화 결과의 비트수의 목표치이고, picture＿rate는 1초 동안 입력되는 원화상의 매수이다.

또한, 상기 양자화폭 qj은 다음 수학식 (4)에 의해 변조를 행하여 수정 양자화폭 mq를 구하고, 상기 수정 양자화폭 mq를 상기 양자화 수단(3)에 입력한다.

수학식 (4)로부터 구한 수정 양자화폭 mq에 근거하여 상기 양자화 수단(3)에서는 양자화를 행한다. 또한, 수정 양자화폭 mq는, 역양자화 수단(5) 및 가변 길이 부호화 수단(4)에도 출력되어, 역양자화 수단(5)에 의한 역양자화에 이용되고, 상기 가변 길이 부호화 수단에서는 부호화되어 부호화 결과에 조합된다. 이것은, 부호화 결과를 복호 처리할 때에, 역양자화 처리에 이용하는 정보로서 조합되는 것이다.

이상으로부터, 종래의 기술에 의한 화상 부호화 장치에서는, 양자화 수단(3)이 양자화 처리에 이용하는 양자화폭을 피드백 제어에 의해 수정함으로써, 비율 제어를 하여 부호화 결과의 데이터량을, 설정된 목표로 하는 데이터량에 접근시키는 것이 가능하다.

그러나, 상술한 화상 부호화 장치에서는, 부호화 단위마다 발생하는 비트수를, 목표 비트수에 맞추어, 가능한 한 균일하게 하는 것을 목표로 하여 비율 제어를 행하고 있다. 즉, 수학식 (1)에서는 매크로 블럭마다 출력되는 부호화 결과의 비트수 b와, 출력해야 할 목표 비트수 Tb를 매크로 블럭의 수로 등분한 값과의 오차를 축적하여 피드백을 행하여 비율 제어를 실현하고 있다. 따라서, 상기 변환 입력 화상의 정보량이 상기 원화상에 걸쳐 거의 균일한 경우에는 적절한 제어가 가능하지만, 상기 변환 입력 화상의 정보량에 크게 편향이 있는 경우에는, 비율 제어가 충분하게는 되지 않는다. 또한, 이러한 제어를 하고 있기 때문에, 원화상의 국소적인 성질을 반영할 수 없게 되어, 부호화 결과의 화질이 열화해 버린다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 원화상의 국소적인 성질을 잘 반영하여, 비율 제어의 정밀도와, 부호화 결과의 화질(picture quality)의 향상을 도모하는 것이 가능한 화상 부호화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 원화상의 국소적인 성질을 잘 반영하여, 비율 제어의 정밀도와, 부호화 결과의 화질의 향상을 도모하는 것이 가능한 화상 부호화 방법을 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 화상 부호화 처리는, 종래의 기술과 같이 입력 화상으로부터 얻어지는 특성 데이터를 이용하는 대신에, 해당 입력 화상과, 참조 화상에 의해 생성되는 변환 입력 화상으로부터 얻어지는 특성 데이터를 이용함으로써, 비율 제어의 정밀도의 향상과, 부호화 결과의 화질의 향상을 도모한다고 하는 착상에 근거하는 것이다. 또한, 본 발명의 화상 부호화 처리는, 비율 제어에 이용하는 특성값으로서, 이미 부호화 처리한 화상으로부터 얻어지는 것을 이용하는 대신에, 부호화 대상인 해당 화상으로부터 얻어지는 것을 이용함으로써, 화상의 특성에 보다 양호하게 대응한 제어를 행하여, 비율 제어의 정밀도의 향상과, 부호화 결과의 화질과의 향상을 도모한다고 하는 착상에 근거하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 복호 처리에 의해서, 양호한 재생 화질을 얻을 수 있는 부호화 데이터를 기록한 부호화 화상 기록 매체, 또는 이러한 부호화 데이터를 전송하는 부호화 화상 전송 매체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 부호화 데이터를 복호 처리하여, 화질이 양호한 화상을 얻을 수 있는 화상 복호화 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 복호 처리에 의해서, 양호한 재생 화질을 얻을 수 있는 부호화 데이터를 전송하는 부호화 화상 전송 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 본 발명의 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 3은 본 발명의 실시예 3에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 본 발명의 실시예 4에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 5는 본 발명의 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 본 발명의 실시예 6에 의한 부호화 화상 기록 매체, 및 부호화 화상 전송 매체를 설명하기 위한 도면,

도 7은 종래의 기술에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 8은 화상의 부호화·복호화를 설명하기 위한 도면,

도 9는 프레임내, 및 프레임간 부호화를 설명하기 위한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 감산 수단 2 : 화상 변환 수단

3 : 양자화 수단 4 : 가변 길이 부호화 수단

5 : 역양자화 수단 6 : 화상 역변환 수단

7 : 가산 수단 8 : 화상 기억 수단

13 : 파라미터 계산 수단 14 : 양자화폭 결정 수단

54 : 제어 정보 설정 수단

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나인 화상 부호화 장치(청구항 1)는, 화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하여, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 장치에 있어서, 이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 수단과, 상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여 변환 화상을 얻는 화상 변환 수단과, 상기 변환 화상을, 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 수단으로부터 주어지는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화 수단과, 상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여 부호화 데이터를 얻어, 이것을 출력하는 부호화 수단과, 상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 수단과, 상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 수단과, 상기 부호화 수단의 출력하는 부호화 데이터량과, 상기 국소 특성값 연산 수단이 산출하는 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 수단이 설정하는 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정한 수정 양자화폭을 상기 양자화 수단에 출력하는 양자화폭 결정 수단을 구비한 것이다. 이에 따라, 국소 특성값 연산 수단이, 부호화 단위로 입력되는 입력 화상과, 참조 화상과의 차분 화상인 변환 입력 화상에 근거하여 복잡성의 지표값을 구하고, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 구하며, 제어 정보 설정 수단이, 비율 제어에 이용하는 제어 정보를 설정하고, 양자화폭 결정 수단이 상기 국소 특성값과 상기 제어 정보를 이용하여, 양자화 처리시의 양자화폭을 수정함으로써 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 장치(청구항 2)는, 청구항 1의 화상 부호화 장치에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 수단은, 상기 국소 특성값으로서, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교한 결과로서 얻어지는 유효 화상 판정 결과와, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하고, 상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 유효 화상 판정 결과와, 상기 유효 화상 영역율을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 파라미터 계산 수단이고, 상기 제어 정보 설정 수단은, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하여, 상기 목표 데이터량을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 수단은, 상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는 상기 목표 데이터량과, 상기 파라미터 계산 수단이 산출하는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것이다. 이에 따라, 파라미터 계산 수단이 구하는 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 수단이 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 수단이 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 장치(청구항 3)는, 청구항 1에 기재된 화상 부호화 장치에 있어서, 상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 기억하는 제어 정보 기억 수단을 포함하며, 상기 국소 특성값 연산 수단은, 상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하며, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 유효 화상 영역율을 상기 제어 정보로서 상기 제어 정보 기억 수단에 출력하고, 상기 복잡성의 지표값을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 복잡성 계산 수단이고, 상기 제어 정보 설정 수단은, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기 제어 정보 기억 수단에 기억된 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하여, 상기 목표 데이터량과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 유효 화상 영역율을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 수단은, 상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 것이다. 이에 따라, 복잡성 계산 수단이 구한 복잡성의 지표값과, 제어 정보 설정 수단이, 제어 정보 기억 수단의 기억 내용에 근거하여 설정하는 복잡성의 평균값, 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 수단이 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 수단이 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 장치(청구항 4)는, 청구항 1에 기재된 화상 부호화 장치에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 수단은, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 파라미터 계산 수단이고, 상기 제어 정보 설정 수단은, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여, 상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 수단은, 상기 파라미터 계산 수단으로부터 출력되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것이다. 이에 따라, 파라미터 계산 수단이 구하는 가중 파라미터, 및 양자화폭 수정 파라미터와, 제어 정보 설정 수단이 설정하는 목표 데이터량 및 양자화 특성 정보를 이용하여, 양자화폭 결정 수단이 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 장치(청구항 5)는, 청구항 1에 기재된 화상 부호화 장치에 있어서, 상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 기억하는 제어 정보 기억 수단을 포함하며, 상기 국소 특성값 연산 수단은, 상기 복잡성의 지표값을 상기 제어 정보로서, 상기 제어 정보 기억 수단에 출력하는 복잡성 계산 수단이고, 상기 제어 정보 설정 수단은, 상기 제어 정보 기억 수단이 기억하는 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 복잡성의 지표로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여, 상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 가중 파라미터와, 상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 수단은, 상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 것이다. 이에 따라, 복잡성 계산 수단이 구하고, 제어 정보 기억 수단이 기억한 복잡성의 지표값에 근거하여, 제어 정보 설정 수단이 설정하는 가중 파라미터와, 제어 정보 설정 수단이 설정하는 양자화폭 수정 파라미터, 양자화 특성 정보 및 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 수단이 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 부호화 화상 기록 매체(청구항 6)는, 청구항 1의 화상 부호화 장치로부터 출력되는 부호화 데이터를 기록한 기록 매체이다.

본 발명의 화상 복호화 장치(청구항 7)는, 부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 장치에 있어서, 부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 수단과, 상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 수단과, 상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 수단과, 상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 수단으로부터 얻어지는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 수단과, 상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 수단의 출력하는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하여 상기 가산 수단에 출력하는 화상 기억 수단을 구비한 것이다. 이에 따라, 청구항 1의 화상 부호화 장치로부터 출력되는 부호화 데이터를 복호화 처리한다.

본 발명의 하나인 화상 부호화 방법(청구항 8)은, 화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하여, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 방법에 있어서, 이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 단계와, 상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여, 변환 화상을 얻는 화상 변환 단계와, 상기 변환 화상을 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 단계에서 결정되는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화 단계와, 상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여 부호화 데이터를 생성하는 부호화 단계와, 상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 단계와, 상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 단계와, 상기 부호화 단계에서 생성되는 부호화 데이터량과, 국소 특성값 연산 단계에서 산출되는 상기 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정하여 수정 양자화폭을 결정하는 양자화폭 결정 단계를 구비한 것이다. 이에 따라, 국소 특성값 연산 단계에 있어서, 부호화 단위로 입력되는 입력 화상과, 참조 화상과의 차분 화상인 변환 입력 화상에 근거하여 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 구하고, 제어 정보 설정 단계에 있어서, 비율 제어에 이용하는 제어 정보를 설정하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서, 상기 국소 특성값과 상기 제어 정보를 이용하여 양자화 처리시의 양자화폭을 수정함으로써 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 방법(청구항 9)은, 청구항 8의 화상 부호화 방법에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 파라미터 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 목표 데이터량과, 상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것이다. 이에 따라, 파라미터 계산 단계에 있어서 구하는 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 방법(청구항 10)은, 청구항 8의 화상 부호화 방법에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 복잡성 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기 복잡성의 평균값 및 상기 유효 화상 영역율을 포함하는 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 단계에서 출력되는 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 것이다. 이에 따라, 복잡성 계산 단계에 있어서 구한 복잡성의 지표값과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 복잡성의 평균값 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 방법(청구항 11)은, 청구항 8의 화상 부호화 방법에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하고, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를, 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 생성하는 파라미터 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여, 상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 생성하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 것이다. 이에 따라, 파라미터 계산 단계에 있어서 구하는 가중 파라미터 및 양자화폭 수정 파라미터와, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량 및 양자화 특성 정보를 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 방법(청구항 12)은, 청구항 8의 화상 부호화 방법에 있어서, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 것이다. 이에 따라, 제어 정보 설정 단계에 있어서, 복잡성의 지표값에 근거하여 설정하는 가중 파라미터와, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 양자화폭 수정 파라미터, 양자화 특성 정보 및 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 복호화 방법(청구항 13)은, 부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 방법에 있어서, 부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 단계와, 상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 단계와, 상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여, 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 단계와, 상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 단계에 있어서 생성되는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 단계와, 상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 단계에 있어서 생성되는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하는 화상 기억 단계를 포함하는 것이다. 이에 따라, 청구항 8에 기재된 화상 부호화 방법에 의해 얻어지는 부호화 데이터를 복호 처리한다.

본 발명의 부호화 화상 전송 방법(청구항 14)은, 청구항 8의 화상 부호화 방법에 의해 부호화된 부호화 데이터를 전송하는 것이다.

본 발명의 하나의 화상 부호화 프로그램 기록 매체(청구항 15)는, 화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하여, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 프로그램을 기록한 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화상 부호화 프로그램은, 이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 단계와, 상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여 변환 화상을 얻는 화상 변환 단계와, 상기 변환 화상을 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 단계에서 결정되는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화 단계와, 상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여 부호화 데이터를 생성하는 부호화 단계와, 상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 단계와, 상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 단계와, 상기 부호화 단계에서 생성되는 부호화 데이터량과, 국소 특성값 연산 단계에서 산출되는 상기 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정하여 수정 양자화폭을 결정하는 양자화폭 결정 단계를 포함하는 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 부호화 프로그램을 실행함으로써, 국소 특성값 연산 단계에 있어서, 부호화 단위로 입력되는 입력 화상과, 참조 화상과의 차분 화상인 변환 입력 화상에 근거하여 복잡성의 지표값을 구하여, 상기복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 구하고, 제어 정보 설정 단계에 있어서, 비율 제어에 이용하는 제어 정보를 설정하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서, 상기 국소 특성값과 상기 제어 정보를 이용하여, 양자화 처리시의 양자화폭을 수정함으로써 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 프로그램 기록 매체(청구항 16)는, 청구항 15의 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 파라미터 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 목표 데이터량과, 상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것인 화상 부호화 프로그램을 기록한 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 부호화 프로그램을 실행함으로써, 파라미터 계산 단계에 있어서 구하는 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 프로그램 기록 매체(청구항 17)은, 청구항 15의 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하여, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 복잡성 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기복잡성의 평균값 및 상기 유효 화상 영역율을 포함하는 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 화상 부호화 프로그램을 기록한 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 부호화 프로그램을 실행함으로써, 복잡성 계산 단계에 있어서 구한 복잡성의 지표값과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 복잡성의 평균값 및 유효 화상 영역율과, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 프로그램 기록 매체(청구항 18)는, 청구항 15의 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 국소 특성값 연산 단계는, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를, 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 생성하는 파라미터 계산 단계이고, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 화상 부호화 프로그램을 기록한 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 부호화 프로그램을 실행함으로써, 파라미터 계산 단계에 있어서 구하는 가중 파라미터 및 양자화폭 수정 파라미터와, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 목표 데이터량 및 양자화 특성 정보를 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 다른 화상 부호화 프로그램 기록 매체(청구항 19)는, 청구항 15의 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하고, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 복잡성의 지표로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하는 것이며, 상기 양자화폭 결정 단계는, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것으로 한 화상 부호화 프로그램을 기록한 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 부호화 프로그램을 실행함으로써, 복잡성 계산 단계에 있어서 구하고, 제어 정보 기억 단계에 있어서 기억한 복잡성의 지표값에 근거하여, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 가중 파라미터와, 제어 정보 설정 단계에 있어서 설정하는 양자화폭 수정 파라미터, 양자화 특성 정보 및 목표 데이터량을 이용하여, 양자화폭 결정 단계에 있어서 양자화폭을 수정하여 비율 제어를 실행한다.

본 발명의 복호화 프로그램 기록 매체(청구항 20)는, 부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 프로그램 기록 매체에 있어서, 상기 화상 복호화 프로그램은, 부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 단계와, 상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여, 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 단계와, 상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여, 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 단계와, 상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 단계에 있어서 생성되는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 단계와, 상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 단계에 있어서 생성되는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하여 상기 가산 단계에 출력하는 화상 기억 단계를 포함하는 화상 복호화 프로그램을 기록한 것이다. 이에 따라, 컴퓨터 시스템 등에 있어서, 해당 화상 복호화 프로그램을 실행함으로써, 청구항 8에 기재된 화상 부호화 방법에 의해 얻어지는 부호화 데이터를 복호 처리한다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치는, 양자화폭의 수정에 의한 비율 제어에 대응하여, 부호화 단위로 입력한 화상과, 참조 화상과의 차분 화상에 있어서의, 복잡성의 지표값에 근거하는 양자화폭의 수정을 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치는, 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7), 화상 기억 수단(8), 파라미터 계산 수단(9), 양자화폭 결정 수단(10) 및 제어 정보 설정 수단(51)을 구비한 것이다.

동일 도면에 있어서 파라미터 계산 수단(9)은, 입력한 변환 입력 화상의 복잡성의 지표값을 구하고, 이 복잡성의 지표값으로부터, 양자화폭 수정 파라미터와, 유효 화상 판정 결과와, 유효 화상 영역율을 산출하여, 양자화폭 결정 수단(10)에 출력한다. 양자화폭 결정 수단(10)은, 가변 길이 부호화 수단(4)이 출력하는 부호화 결과의 양과, 파라미터 계산 수단(9)이 출력하는 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과, 및 유효 화상 영역율과, 후술하는 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 목표 데이터량 Tp에 근거하여, 수정 양자화폭을 결정하고, 이것을 양자화 수단(3), 역양자화 수단(5) 및 가변 길이 부호화 수단(4)에 출력한다. 제어 정보 설정 수단(51)은, 소정의 방법에 의해 부호화 결과의 출력량의 목표치를 구하여, 구한 목표치인 목표 데이터량 Tp를 양자화폭 결정 수단(10)에 출력한다. 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7) 및 화상 기억 수단(8)은 종래 예에 있어서의 참조부호(1∼8)와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예 1의 화상 부호화 장치에 대하여, 이하에, 화상 부호화와 비율 제어에 있어서의 그 동작을 설명한다. 본 실시예 1에 의한 장치도 종래예와 마찬가지로 [A. 부호화], [B. 국소 복호화], [C. 비율 제어]를 실행하지만, 이 중 [A. 부호화] 및 [B. 국소 복호화]에 대해서는 종래 예와 마찬가지의 동작으로 되기 때문에, 설명을 생략하며, [C. 비율 제어]에 있어서의 동작에 대하여 이하에 설명한다.

C. 비율 제어

종래 예에서는 수정 양자화폭의 결정에 있어서, 부호화 단위 입력 화상 S100으로부터 구한 액티비티를 이용하지만, 본 실시예 1의 장치에서는, 감산 수단(1)으로부터 출력되는 변환 입력 화상 S101로부터 구한 복잡성의 지표값을 이용한다.

파라미터 계산 수단(9)은, 우선 상기 변환 입력 화상 S101의 복잡성의 지표값 va를 구한다. 복잡성의 지표값 va는 변환 입력 화상의 휘도 신호에 대하여, 각 블럭의 분산의 총합을 구한 것이다. 다음에 복잡성의 지표값 va를 원화상에 대하여 평균하여 복잡성의 평균값 va＿mean을 구한다. 그리고, 복잡성의 지표값 va와 복잡성의 평균값 va＿mean으로부터 다음 수학식 (5)에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터 M을 구한다.

또한, 파라미터 계산 수단(9)은, 변환 입력 화상마다, 상기 구한 복잡성의 지표값 va를, 소정의 값과 비교하고, 이 비교에 의해서 복잡성의 지표값 va가 소정의 값보다도 큰 경우를 유효한 화상, 복잡성의 지표값 va가 소정의 값 이하인 경우를 무효인 화상으로 판정하고, 그 판정 결과로서 유효 화상 판정 결과를 얻는다. 또한, 유효 화상 판정 결과에 의해 「유효」라고 판정된 변환 입력 화상의 개수로서, 유효 화상 영역율을 얻는다. 파라미터 계산 수단(9)은, 양자화폭 수정 파라미터 M과, 「유효」또는「무효」 중 어느 하나를 나타내는 유효 화상 판정 결과 S201과, 유효 화상 영역율 S202를, 양자화폭 결정 수단(10)에 출력한다.

양자화폭 결정 수단(10)은, 가변 길이 부호화 수단(4)이 출력하는 부호화 결과의 정보량 Gm을 이용한 비율 제어로의 피드백을 다음 수학식 (6a) 및 수학식 (6b)에 의해 실행한다.

(유효한 화상 영역의 경우)

D(j) = D(j-1)

(무효 화상 영역의 경우)

여기서, D(j)는, j번째의 부호화 단위 입력 화상을 부호화할 때에 사용하는 버퍼 충만도, Gm은 가변 길이 부호화 수단(4)이 출력하는 부호화 데이터의 정보량, MBa는 파라미터 계산 수단(9)이 출력한 유효 화상 영역율 S202로부터 얻어지는 값으로서, 직전에 부호화를 끝낸 프레임의 유효 화상 영역율을 나타낸다.

상기 수학식으로부터 구한 버퍼 충만도 D(j)와, 종래 예와 마찬가지로 얻어지는 리액션 파라미터 r을 이용하여, 다음 수학식 (7)에 의해 양자화폭 qj을 구한다.

또, 양자화폭 qj로부터 다음 수학식 (8)에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터에 의해 수정하여 수정 양자화폭 mq를 구하고, 상기 수정 양자화폭 mq를 양자화 수단(3)에 출력한다.

mq = M × qj

이상과 같이, 본 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치는, 양자화 수단(3)이 이용하는 양자화폭을 수정함으로써, 발생하는 부호화 데이터량에 관한 비율 제어를 실행한다.

이와 같이, 본 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치에 있어서는, 파라미터 계산 수단(9)을 구비하여, 입력과 참조 화상과의 차분인 변환 입력 화상을 대상으로 하여, 각 블럭의 분산의 총합인 복잡성의 지표값을 얻어, 이것을 비율 제어를 위한 양자화폭의 수정에 이용하고 있기 때문에, 입력 그 자체를 대상으로 하여, 분산이 최소인 블럭만에 의한 액티비티를 이용하는 종래 방법에 비해, 보다 양호하게 부호화 단위마다 국소적인 화상의 성질에, 근거하여 비율 제어를 행할 수 있는 것으로서, 종래 예와 마찬가지의 하드웨어 구성 및 동등한 처리 시간에 있어서, 화질이 양호한 부호화로 됨과 동시에, 비율 제어의 정밀도 향상이 가능해진다.

(실시예 2)

본 발명의 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치는, 복잡성의 지표값에 근거하는 양자화폭의 수정에 의한 비율 제어에 있어서, 제어에 이용하는 일부 특성값으로서, 이전 프레임에서 구한 것이 아니라, 부호화 대상인 해당 프레임에서 구한 것을 이용하는 것이 가능한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치는, 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7), 화상 기억 수단(8), 복잡성 계산 수단(11), 양자화폭 결정 수단(12), 제어 정보 설정 수단(53) 및 제어 정보 기억 수단(52)을 구비한 것이다.

동일 도면에 있어서, 복잡성 계산 수단(11)은 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구해, 이에 따라 복잡성의 평균값과 유효 화상 영역율을 구하는 것이다. 제어 정보 기억 수단(52)은 양자화폭의 수정에 이용하는 제어 정보를 기억한다. 제어 정보 설정 수단(53)은, 실시예 1과 마찬가지로 목표 데이터량을 설정함과 동시에, 제어 정보 기억 수단(52)에 기억된 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하여, 이들을 양자화폭 결정 수단(12)에 출력한다. 양자화폭 결정 수단(12)은 복잡성 계산 수단(11)이 출력하는 복잡성의 지표값과, 제어 정보 설정 수단(53)이 출력하는 복잡성의 평균값 및 유효 화상 영역율로부터, 양자화폭 수정 파라미터와 유효 화상 판정 결과를 구해, 수정 양자화폭의 결정에 이용한다. 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7) 및 화상 기억 수단(8)은 종래 예에 있어서의 참조부호(1∼8)와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예 2의 화상 부호화 장치에 대하여, 이하에, 화상 부호화와 비율 제어에 있어서의 그 동작을 설명한다. 본 실시예 2에 의한 장치도 실시예 1에 의한 장치와 마찬가지로 [A. 부호화], [B. 국소 복호화], [C. 비율 제어] 중 [A. 부호화] 및 [B. 국소 복호화]에 대해서는 종래 예와 마찬가지의 동작으로 되기 때문에 설명을 생략하고, [C. 비율 제어]에 대하여 이하에 설명한다.

C. 비율 제어

실시예 1의 장치에서는, 파라미터 계산 수단(9)이 변환 입력 화상에 대하여 복잡성의 지표값을 구하고, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과 및 유효 화상 영역율을 구해 이들을 모두 양자화폭 결정 수단(10)에 입력하고 있는 데 반하여, 본 실시예 2의 장치에서는, 복잡성 계산 수단(11)에 의해, 우선 복잡성의 지표값이, 그리고 복잡성의 평균값과 상기 유효 화상 영역율이 구해져, 이중 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율은 제어 정보 기억 수단(52)으로 출력되어 기억된다. 복잡성 계산 수단(11)은 복잡성의 지표값 S203만을 양자화폭 결정 수단(12)에 출력한다.

제어 정보 설정 수단(53)은, 실시예 1의 장치의 경우와 마찬가지로, 부호화 결과의 출력량의 목표인, 목표 데이터량 Tp를 양자화폭 결정 수단(10)에 출력하는 것에 부가하여, 제어 정보 기억 수단(52)으로부터 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율에 관한 제어 정보를 얻고, 이에 따라 양자화폭 결정 수단(12)에 대하여 제어 정보로서 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 출력한다.

한편, 양자화폭 결정 수단(12)은, 실시예 1에 나타낸 처리에 부가하여, 복잡성 계산 수단(11)으로부터 입력한 복잡성의 지표값 S203과, 제어 정보 설정 수단(53)으로부터 입력한 상기 복잡성의 평균값과 상기 유효 화상 영역율에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터와 유효 화상 판정 결과를 구한다.

복잡성 계산 수단(11) 및 양자화폭 결정 수단(12)에 의한 연산에 대해서는 실시예 1에서의 설명과 마찬가지로 실행된다.

본 실시예 2에 의한 장치의 구성을 활성화하기 위해서는, 예를 들면 2 경로 부호화를 행하는 것이 효과적이다. 1 경로째에는 실시예 1과 마찬가지의 동작으로서, 양자화폭 수정 파라미터의 계산에, 직전에 부호화를 행한 프레임(N-1)에 대한 값을 이용하는데, 이 때에 얻어진 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율이 제어 정보 기억 수단(52)에 유지되게 된다. 그리고, 2 경로째의 부호화에 있어서 제어 정보 설정 수단(53)은, 유지된 제어 정보를 이용하여, 부호화 대상인 해당 프레임(N)에서의 복잡성의 평균값(N)과 유효 화상 영역율(N)을 얻어 이를 양자화폭 결정 수단(12)에 출력하는 것이 가능해진다.

단, 반드시 2 경로를 실행할 필요는 없으며, 제어 정보 기억 수단(52)으로서 메모리와 같은 고속의 기억 장치를 이용하여, 기억한 정보를 제어 정보 설정 수단(53)이 취출하여 양자화폭 결정 수단(12)에 출력하고, 양자화폭 결정 수단(12)이 이것을 이용하여 연산하는 수정 양자화폭에 의해 양자화를 행하도록, 양자화 수단(3)이 적절한 지연 시간(delay)을 얻을 수 있도록 설정함으로써, 1 경로 부호화에 있어서도, 부호화 대상인 해당 프레임의 특성값을 이용하여 비율 제어를 하는 것은 가능하다.

실시예 1에 의한 장치의 경우, 종래 예에 있어서 이용하고 있던 입력 화상 S100에 근거하는 액티비티 대신에, 변환 입력 화상 S101에 근거하는 복잡성의 지표값을 이용함으로써, 보다 국소적 특성에 따른 비율 제어를 하는 것이 가능해지는 것이지만, 비율 제어 때문에, 양자화폭 수정의 연산에 이용하는 특성값에 대해서는 종래 예와 마찬가지로 직전의 프레임(N-1)에서 구한 것을 이용하는 것이다. 이것에 대하여 본 실시예 2의 장치에서는, 상기한 바와 같이 부호화 대상인 해당 프레임(N)에서 구한 특성값을 이용하여 비율 제어를 할 수 있다. 단, 2 경로 부호화를 행하는 것, 또는 지연에 따른 1 경로 부호화를 행하게 되기 때문에, 실시예 1의 경우보다 처리 시간과 처리 부담이 커지게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치에서는, 복잡성 계산 수단(11)과, 제어 정보 기억 수단(52)을 구비하여, 복잡성 계산 수단(11)으로부터 출력하는 복잡성의 평균값과 유효 화상 영역율을 유지할 수 있고, 제어 정보 설정 수단(53)을 구비하여, 제어 정보 기억 수단(52)이 유지하는 정보를 양자화폭 결정 수단(12)에 출력하기 때문에, 양자화폭 결정 수단(12)이 실행하는 양자화폭 수정 파라미터의 계산에서는, 계산에 이용하는 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율에 대하여, 직전에 부호화한 프레임(N-1)에서 구한 값이 아니라, 부호화 대상인 해당 프레임(N)에서 구한 값을 이용하게 되어, 보다 적절한 값을 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시예 2에 의한 화상 부호화 장치에서는, 부호화 화상의 화질과 비율 제어의 정밀도가 더욱 향상된다.

(실시예 3)

본 발명의 실시예 3에 의한 화상 부호화 장치는, 복잡성의 지표값에 근거하는 양자화폭의 수정에 의한 비율 제어에 있어서, 복잡성의 지표값의 통계적 성질을 이용하여 수정을 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예 3에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예 3에 의한 화상 부호화 장치는, 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7), 화상 기억 수단(8), 파라미터 계산 수단(13), 양자화폭 결정 수단(14), 및 제어 정보 설정 수단(54)을 구비한 것이다.

동일 도면에 있어서, 파라미터 계산 수단(13)은, 변환 입력 화상 S101로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 이것으로부터 취득하는 복잡성의 평균값과, 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터, 양자화폭 수정 파라미터 M을 구하는 것이다. 파라미터 계산 수단(13)은, 다시 복잡성의 지표값으로부터 가중 파라미터 w를 구하여, 양자화폭 수정 파라미터와 함께, 양자화폭 결정 수단(14)에 출력한다. 제어 정보 설정 수단(54)은 실시예 1과 마찬가지로 목표 데이터량을 설정함과 동시에, 양자화 특성 정보도 설정하여, 양자화폭 결정 수단(14)에 출력하는 것이다. 양자화폭 결정 수단(14)은, 파라미터 계산 수단(13)이 출력하는 가중 파라미터 w 및 양자화폭 수정 파라미터 M과, 제어 정보 설정 수단(54)이 출력하는 양자화 특성 정보를, 수정 양자화폭의 결정에 이용한다. 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7) 및 화상 기억 수단(8)은 종래 예에 있어서의 참조부호(1∼8)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예 3의 화상 부호화 장치에 대하여, 이하에, 화상 부호화와 비율 제어에 있어서의 그 동작을 설명한다. 본 실시예 3에 의한 장치도 실시예 1에 의한 장치와 마찬가지로 [A. 부호화], [B. 국소 복호화], [C. 비율 제어] 중 [A. 부호화] 및 [B. 국소 복호화]에 대해서는 종래 예와 마찬가지의 동작으로 되기 때문에 설명을 생략하고, [C. 비율 제어]에 대하여 이하에 설명한다.

C. 비율 제어

실시예 1의 장치에서는, 파라미터 계산 수단(9)이, 변환 입력 화상 S101에 대하여 복잡성의 지표값을 구하고, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터, 유효 화상 판정 결과 및 유효 화상 영역율을 구하여 이들을 양자화폭 결정 수단(10)에 입력하고 있는 데 반하여, 본 실시예 3의 장치에서는, 파라미터 계산 수단(13)이, 양자화폭 수정 파라미터의 계산에 있어서, 복잡성의 지표값과 복잡성의 지표값의 평균값 뿐만 아니라, 복잡성의 지표값의 통계적 성질에 따라서도 계산을 하는 것이다. 본 실시예의 장치에서는, 파라미터 계산 수단(13)은 양자화폭 수정 파라미터 M을 다음 수학식 (9)에 의해 구한다.

여기서 변조 파라미터 A가 복잡성의 지표값의 통계적 성질에 의해서 정해진다. 통계적 성질에 의한 변조 파라미터 A의 결정은, 일례로서 다음과 같이 구할 수 있다. 우선, 복잡성의 지표값이 복잡성의 지표값의 평균값을 넘는 것의 비율 K을 구한다. 그리고, K로부터 다음 수학식 (10)과 같이 설정할 수 있다. 단, a와 b에 대해서는, 프레임내인지 프레임간인지 등의 부호화 종류에 따라, 설정되는 정수이다.

A =a × K + b

본 실시예 3의 장치에서는, 다시 파라미터 계산 수단(13)은, 다음 수학식 (11)에 따라 가중 파라미터 w를 구하고, 이것을 양자화폭 결정 수단(14)에 출력한다.

여기서, c, d 및 e에 대해서도, 이전의 a 및 b와 마찬가지로 부호화 종류에 따라 설정되는 정수이다.

그리고, 양자화폭 결정 수단(14)은 수학식 (6) 대신에 다음 수학식 (12)에 의해 버퍼 충만도를 구한다.

즉, 실시예 1에 의한 장치에서는 수학식 (6)에 나타낸 바와 같이, 임계값에 의해 수학식 (6a)와 수학식 (6b)에 표시되는, 완전히 상이한 처리가 선택되게 되어, 적절한 임계값의 설정을 필요로 한다. 이것에 대하여, 본 실시예 3의 장치에서, 파라미터 계산 수단(13)에서 구하는 가중 파라미터에 대해서는, 수학식 (11a)과 수학식 (11b)에 나타낸 바와 같이 그 경계를 매끄럽게 하는 것이 가능하고, 이 가중 파라미터를 양자화폭 결정 수단(14)에 출력하여, 양자화폭 결정 수단(14)은 수학식 (6) 대신에 수학식 (12)의 연산을 함으로써, 경계값 근방에 대해서도 보다 안정된 결과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 제어 정보 설정 수단(54)은 실시예 1과 마찬가지로 목표 데이터량 Tp를 설정함과 동시에, 양자화폭 결정 수단(14)이 수학식 (7)에 의해서, 버퍼 충만도로부터 양자화폭을 구할 때의 연산 수정에 이용하는, 양자화 특성 정보를 설정하여, 이들을 양자화폭 결정 수단(14)에 출력한다. 수학식 (7)에 나타낸 바와 같이, 양자화폭을 버퍼 충만도에 대하여 선형으로 구하고 있지만, 실제로는 부호화의 비율이나 화상 복잡성의 지표로부터 특성을 변경할 필요가 있다. 그래서, 버퍼 충만도로부터 양자화폭으로의 변환 특성을 제어 정보 설정 수단(54)으로부터 설정함으로써, 부호화의 비율에 보다 양호하게 적합한 제어를 하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 3에 의한 화상 부호화 장치에서는, 파라미터 계산 수단(13)을 구비하여, 입력 화상 S100과 참조 화상 S108과의 차분인 변환 입력 화상 S101을 대상으로 하여, 각 블럭의 분산의 총합인 복잡성의 지표값을 얻어, 이것을 비율 제어를 위한 양자화폭의 수정에 이용하는 데 있어서, 복잡성의 지표값의 통계적 성질을 고려하여 양자화폭 수정 파라미터를 계산하는 것이며, 또, 양자화폭 결정 수단(14)이, 버퍼 충만도로부터 양자화폭을 연산할 때의 변환 특성을, 제어 정보 설정 수단(54)에 의해 설정되는 양자화 특성 정보에 의한 것으로 함으로써, 입력된 화상의 특성에 보다 양호하게 대응한 부호화가 가능해져, 화질의 향상을 도모함과 동시에, 비율 제어를 정밀도 좋게 실행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또, 변조 파라미터를 구하는 데 있어서, 여기서는 수학식 (10)에 의한 것이었지만, 수학식 (10) 이외의 형식의 연산식이더라도, 프레임내 복잡성의 지표값의 일부분이 다른 것과 비교하여 큰 경우에는 변조 파라미터의 값을 작게 하고, 반대로 프레임내의 복잡성의 지표값의 일부분이 다른 것과 비교하여 작은 경우에는 변조 파라미터의 값을 크게 하는 특성을 만족시키는 것이면, 사용이 가능하다.

또한, 가중 파라미터를 구하는 데 이용한 수학식 (11)에 대해서도 마찬가지로, 복잡성의 지표값과 비례 관계에 있는 가중 파라미터를 얻을 수 있는 것이면, 사용이 가능하다.

(실시예 4)

본 발명의 실시예 4에 의한 화상 부호화 장치는, 복잡성의 지표값의 통계적 성질을 이용하여 양자화폭 수정을 하는 것이며, 또한, 특성값으로서, 이전 프레임에서 구한 것이 아니라, 부호화 대상인 해당 프레임에서 구하는 것을 이용하는 것이 가능한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예 4에 의한 화상 부호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시하는 바와 같이, 본 실시예 4에 의한 화상 부호화 장치는, 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7), 화상 기억 수단(8), 복잡성 계산 수단(15), 양자화폭 결정 수단(16), 제어 정보 설정 수단(55) 및 제어 정보 기억 수단(56)을 구비한 것이다.

도면에 있어서, 참조부호 (15)는 복잡성 계산 수단으로, 변환 입력 화상 S101로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 이것을 제어 정보 기억 수단(56)에 출력하는 것이다. 제어 정보 기억 수단(56)은 실시예 2의 것과 마찬가지다. 제어 정보 설정 수단(55)은 실시예 1과 마찬가지로 목표 데이터량을 설정함과 동시에, 양자화 특성 정보도 설정하고, 또한 제어 정보 기억 수단(56)에 기억된 정보에 근거하여, 가중 파라미터와, 양자화폭 수정 파라미터를 설정하여, 이들을 양자화폭 결정 수단(16)에 출력한다. 양자화폭 결정 수단(16)은, 제어 정보 설정 수단(55)이 출력하는, 가중 파라미터, 양자화폭 수정 파라미터 및 양자화 특성 정보를, 수정 양자화폭 mq의 결정에 이용한다. 감산 수단(1), 화상 변환 수단(2), 양자화 수단(3), 가변 길이 부호화 수단(4), 역양자화 수단(5), 화상 역변환 수단(6), 가산 수단(7) 및 화상 기억 수단(8)은 종래 예에 있어서의 참조부호(1∼8)와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

이와 같이 구성된 본 실시예 4의 화상 부호화 장치에 대하여, 이하에, 화상 부호화와 비율 제어에 있어서의 그 동작을 설명한다. 본 실시예 4에 의한 장치도 실시예 1에 의한 장치와 마찬가지로 [A. 부호화], [B. 국소 복호화], [C. 비율 제어] 중 [A. 부호화] 및 [B. 국소 복호화]에 대해서는 종래 예와 마찬가지의 동작으로 되기 때문에 설명을 생략하고, [C. 비율 제어]에 대하여 이하에 설명한다.

C. 비율 제어

복잡성 계산 수단(15)은, 실시예 1에 의한 장치의 파라미터 계산 수단(9)과 마찬가지로, 변환 입력 화상 S101로부터 복잡성의 지표값을 구해, 이것을 제어 정보 기억 수단(56)에 출력하고, 제어 정보 기억 수단(56)은 이것을 기억한다.

제어 정보 설정 수단(55)은, 실시예 1의 장치의 경우와 마찬가지로, 부호화 결과의 출력량의 목표치인, 목표 데이터량 Tp를 양자화폭 결정 수단(16)에 출력하는 것에 부가하여, 제어 정보 기억 수단(56)으로부터 복잡성의 지표값을 얻어, 이에 따라, 실시예 3의 설명과 마찬가지의 연산에 의해 복잡성의 평균값 및 복잡성의 지표값의 통계적 성질에 의한 변조 파라미터를 구하고, 이들로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 양자화폭 결정 수단(16)에 출력한다. 그와 동시에, 제어 정보 설정 수단(55)은, 복잡성의 지표값으로부터 실시예 3과 마찬가지로 가중 파라미터를 구하여, 이것도 양자화폭 결정 수단(16)에 출력한다.

제어 정보 설정 수단(55)은, 또한 양자화폭 결정 수단(16)이 수학식 (7)에 의해, 버퍼 충만도로부터 양자화폭을 구할 때의 연산의 수정에 이용하는 양자화 특성 정보를 설정하여, 이들을 양자화폭 결정 수단(16)에 출력한다.

양자화폭 결정 수단(16)은, 수학식 (6)이 아니라 수학식 (12)의 연산을 하고, 수학식 (7)의 계산에서는 양자화 특성 정보에 따른 연산을 하며, 수학식 (8)의 계산에서는 주어진 양자화폭 수정 파라미터에 의해서 수정 양자화폭을 구한다.

본 실시예 4의 장치에 대해서도, 실시예 2에 의한 장치의 경우와 마찬가지로, 2 경로 부호화나, 적절한 지연 시간을 동반하는 1 경로 부호화를 행함으로써, 직전의 프레임의 특성값이 아니라, 해당 프레임의 특성값에 따른 수정을 하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 4에 의한 화상 부호화 장치에서는, 복잡성 계산 수단(15)과, 제어 정보 기억 수단(56)을 구비하여, 복잡성 계산 수단(15)이 변환 입력 화상 S101로부터 구한 복잡성의 지표값을, 제어 정보 기억 수단(56)이 기억하고, 제어 정보 설정 수단(55)이, 기억한 복잡성의 지표값으로부터 복잡성의 평균값과, 복잡성의 지표값의 통계적 성질에 기초를 둔 변조 파라미터를 구해, 이들에 의해 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 이것을 양자화폭 결정 수단(16)에 출력함과 동시에, 양자화폭 결정 수단(16)이 수정 양자화폭을 연산할 때에 이용하는 양자화 특성 정보도 설정하여 출력하기 때문에, 입력된 화상의 특성에 보다 양호하게 대응한 부호화가 가능해져, 화질과 비율 제어의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 실시예 1∼4에 있어서는, 모두 프레임간 부호화를 대상으로 하여 기술하고 있지만, 프레임내 부호화에 관해서도 마찬가지로 취급할 수 있어, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 실시예 1∼4에 나타낸 화상 부호화 장치에서는, 해당 화상 부호화 장치의 전단에 있어서의 처리에 의해서, 대상(object) 부호화에도 대응할 수 있는 것이다. 대상 부호화란, 화상을 구성하는 콤포넌트(component), 즉 배경, 인물, 움직이고 있는 물체 등을 각각 대상으로서 독립적으로 취급하여, 대상마다 따로따로 부호화를 실행하는 부호화 방법으로, 물체마다 부호화하기 때문에, 특정한 물체 등을 치환한다고 하는 편집을 용이하게 실행할 수 있는 것이다.

실시예 1∼4의 화상 부호화 장치에서는, 전단의 처리로서 디지털 화상 데이터를 프레임 메모리에 저장하는 것이 실행된다. 이 때, 부호화 대상 부분은 그대로 저장하고, 부호화 대상으로 되지 않은 부분의 데이터는, 그 분산이 0으로 되도록 변환하여 저장하면, 해당 저장한 데이터에 대하여 본 발명의 화상 부호화 장치를 이용하여, 마찬가지의 부호화 처리를 하여, 정밀도가 양호한 비율 제어를 실행하여, 화질이 양호한 부호화 결과를 얻을 수 있다.

(실시예 5)

도 5는, 본 발명의 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, 화상 부호화 장치(17)는 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치이다. 본 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치(19)는, 상기의 부호화 장치에 있어서 얻어진, 부호화 화상 데이터 S104를 입력하여 복호화 처리를 실행한다.

참조부호 (18)은, 가변 길이 복호화 수단으로서, 부호화 화상 데이터를 입력하여 가변 길이 복호 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 얻는다. 참조부호 (5)는 역양자화 수단으로서, 상기 양자화후 변환 화상과 상기 수정 양자화폭을 입력하여, 역양자화후 화상을 생성한다. 참조부호 (6)은 화상 역변환 수단으로서, 상기 역양자화후 화상을 입력하고, 소정의 역변환을 실시하여 역변환 화상을 생성한다. 참조부호 (7)은 가산 수단으로서, 상기 참조 화상과 상기 역변환 화상을 가산하여 국소 복호 화상을 생성한다. 참조부호 (8)은 화상 기억 수단으로서, 상기 국소 복호 화상을 소정 기간 유지하여, 이것으로부터 상기 참조 화상 정보에 근거하여 참조 화상을 생성한다.

이와 같이 구성된, 본 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치에 의한, 부호화 화상 데이터 처리시의 동작을 이하에 설명한다.

화상 부호화 장치(17)로부터 출력한 부호화 결과 S104를, 가변 길이 복호화 수단(18)에 입력하여 양자화 변환 화상 S501과 참조 화상 정보 S502와 수정 양자화폭 S503을 생성하여, 양자화 변환 화상 S501과 수정 양자화폭 S503을 역양자화 수단(5)에, 참조 화상 정보 S502를 화상 기억 수단(8)에 출력한다. 역양자화 수단(5)은, 입력한 양자화 변환 화상 S501을 수정 양자화폭에 근거하여 역양자화 처리하고, 역양자화 화상 S504를 생성해서 화상 역변환 수단(6)에 출력한다. 화상 역변환 수단(6)은, 입력한 역양자화 화상 S504에 역변환 처리를 하여 역변환 화상 S505를 생성하여 가산 수단(7)에 출력한다. 한편, 화상 기억 수단(8)은 참조 화상 정보 S502에 근거하여 참조 화상 S506을 생성하여, 가산 수단(7)에 출력한다. 가산 수단(7)은, 입력한 역변환 화상 S505와 참조 화상 S506을 가산 처리하여, 복호 화상 S507을 생성한다. 복호 화상 S507은, 해당 화상 복호화 장치의 장치 출력으로서 출력됨과 동시에, 화상 기억 수단(8)에도 입력되어, 화상 기억 수단(8)에 있어서 소정 기간 유지된다.

여기서는, 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치에서 처리된 부호화 화상 데이터를 이용하는 것으로 하여 설명하였지만, 실시예 2∼4중 어느 것에 의한 화상 부호화 장치에 의해서 얻어진 부호화 데이터를 이용하더라도 마찬가지이다.

이와 같이, 본 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치에서는, 장치 입력인 부호화 결과로부터 생성한 수정 양자화폭에 근거하여 복호화를 행함으로써, 양호한 화질의 복호 화상을 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치를 실시예 1∼4의 화상 부호화 장치와 조합하여 이용함으로써, 부호화 화상의 화질을 조속히 확인할 수 있어, 실시예 1∼4의 부호화 장치에서, 연산식이나 그 계수에 대하여 실험적으로 설정하는 경우에 이용할 수 있다.

또, 본 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치에서는, 화상 부호화 장치에 있어서 프레임간 부호화된 부호화 데이터를 대상으로 하여 처리하는 것을 설명하였지만, 프레임내 부호화된 부호화 데이터를 대상으로 하여 처리하는 경우에 대해서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 6)

도 6은 본 발명의 실시예 6에 의한, 화상 기록 매체 및 화상 전송 매체와, 화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치와의 관계를 나타내는 블럭도이다.

도면에 있어서, 화상 부호화 장치(17)는 실시예 1에 의한 화상 부호화 장치로서, 양호한 비율 제어를 행하여, 화질이 좋은 부호화 결과를 출력할 수 있다. 화상 복호화 장치(19)는, 실시예 5에 의한 화상 복호화 장치로서, 상기 부호화 결과를 복호함으로써 화질이 양호한 복호 화상을 얻을 수 있다.

기록 매체(20)는, 본 실시예 6에 의한 화상 기록 매체로서, 컴팩트 디스크, 광디스크, 광자기 디스크, 하드 디스크 등 자기 기록 매체 등에서 실현되며, 화상 부호화 장치(17)에 의해 얻어지는 부호화 화상 데이터를 임의의 기간에 걸쳐 보존하는 것이 가능하다. 그리고, 임의의 때와 장소에 있어서 해당 보존한 데이터를 판독하여 복호 처리함으로써, 화질이 양호한 복호 화상을 얻는 것을 가능하게 하는 것이다.

전송 매체(21)는, 본 실시예 6에 의한 화상 전송 매체로서, 네트워크, 케이블, 무선 통신 등에 의해 실현되며, 원격지에 있어서의 복호 처리가 요망되는 경우에도 조속히 부호화 결과를 전송하여, 양호한 복호 화상을 얻는 것을 가능하게 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 6에 의한, 기록 매체 및 전송 매체에 따르면, 실시예 1∼4의 화상 부호화 장치에 의한 부호화 결과를, 기록 매체(20) 혹은 전송 매체(21)로 이송함으로써, 시간과 공간의 제약을 초월하여, 독립된 다른 화상 복호화 장치에서도 마찬가지로 화질이 개선된 복호 화상을 얻을 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 복호 처리에 의해서, 양호한 재생 화질을 얻을 수 있는 부호화 데이터를 기록한 부호화 화상 기록 매체, 또는 이러한 부호화 데이터를 전송하는 부호화 화상 전송 매체를 제공하는 것이다.

또한, 부호화 데이터를 복호 처리하여, 화질이 양호한 화상을 얻을 수 있는 화상 복호화 장치 및 부호화 화상 전송 방법을 제공하는 것이다.

Claims

화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하여, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 장치에 있어서,

이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 수단(도 1의 (1))과,

상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여 변환 화상을 얻는 화상 변환 수단(동일 도면의 (2))과,

상기 변환 화상을, 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 수단으로부터 주어지는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화 수단(동일 도면의 (3))과,

상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여 부호화 데이터를 얻어, 이것을 출력하는 부호화 수단(동일 도면의 (4))과,

상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 수단(동일 도면 (9))과,

상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 수단(동일 도면의 (51))과,

상기 부호화 수단이 출력하는 부호화 데이터량과, 상기 국소 특성값 연산 수단이 산출하는 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 수단이 설정하는 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정한 수정 양자화폭을 상기 양자화 수단에 출력하는 양자화폭 결정 수단(동일 도면의 (10))을 포함한 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 국소 특성값 연산 수단은,

상기 국소 특성값으로서, 상기 복잡성의 지표값에 근거하여 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교한 결과로서 얻어지는 유효 화상 판정 결과와, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하고,

상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 유효 화상 판정 결과와, 상기 유효 화상 영역율을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 파라미터 계산 수단(도 1의 (9))이고,

상기 제어 정보 설정 수단은,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하여, 상기 목표 데이터량을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 수단은,

상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는 상기 목표 데이터량과,

상기 파라미터 계산 수단이 산출하는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 기억하는 제어 정보 기억 수단(도 2의 (52))을 더 포함하며,

상기 국소 특성값 연산 수단은,

상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하며,

상기 복잡성의 평균값과, 상기 유효 화상 영역율을 상기 제어 정보로서 상기 제어 정보 기억 수단에 출력하고, 상기 복잡성의 지표값을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 복잡성 계산 수단(동일 도면의 (11))이고,

상기 제어 정보 설정 수단(동일 도면의 (53))은,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기 제어 정보 기억 수단에 기억된 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하여,

상기 목표 데이터량과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 유효 화상 영역율을 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 수단(동일 도면의 (12))은,

상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 국소 특성값 연산 수단은,

상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고,

상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 파라미터 계산 수단(도 3의 (13))이고,

상기 제어 정보 설정 수단(동일 도면의 (54))은,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여,

상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 수단(동일 도면의 (14))은,

상기 파라미터 계산 수단으로부터 출력되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 기억하는 제어 정보 기억 수단(도 4의 (56))을 더 포함하며,

상기 국소 특성값 연산 수단은,

상기 복잡성의 지표값을 상기 제어 정보로서, 상기 제어 정보 기억 수단에 출력하는 복잡성 계산 수단(동일 도면의 (15))이고,

상기 제어 정보 설정 수단(동일 도면의 (55))은,

상기 제어 정보 기억 수단이 기억하는 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 복잡성의 지표로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여,

상기 양자화폭 수정 파라미터와, 상기 가중 파라미터와, 상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 수단에 출력하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 수단(동일 도면의 (16))은,

상기 제어 정보 설정 수단이 출력하는, 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
부호화 화상 데이터를 기록한 부호화 화상 기록 매체에 있어서,

상기 부호화 화상 데이터는,

청구항 1에 기재된 화상 부호화 장치(도 6의 (17))로부터 출력되는 부호화 데이터인 것을 특징으로 하는 기록 매체(동일 도면의 (20)).
부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 장치에 있어서,

부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 수단(도 5의 (18))과,

상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 수단(동일 도면의 (5))과,

상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 수단(동일 도면의 (6))과,

상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 수단으로부터 얻어지는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 수단(동일 도면의 (7))과,

상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 수단이 출력하는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하여 상기 가산 수단에 출력하는 화상 기억 수단(동일 도면의 (8))을 포함하며,

상기 부호화 화상 데이터로서,

청구항 1에 기재된 화상 부호화 장치(동일 도면의 (17))로부터 출력되는 부호화 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 복호화 장치.
화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하여, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 방법에 있어서,

이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 단계와,

상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여, 변환 화상을 얻는 화상 변환 단계와,

상기 변환 화상을, 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 단계에서 결정되는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화단계와, 상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여, 부호화 데이터를 생성하는 부호화단계와,

상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 단계와,

상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 단계와, 상기 부호화 단계에서 생성되는 부호화 데이터량과, 국소 특성값 연산단계에서 산출되는 상기 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정하여 수정 양자화폭을 결정하는 양자화폭 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 파라미터 계산 단계이고,

상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 목표 데이터량과,

상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 복잡성 계산 단계이고,

상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기 복잡성의 평균값 및 상기 유효 화상 영역율을 포함하는 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는, 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고,

상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를, 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 생성하는 파라미터 계산 단계이며,

상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여,

상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 출력하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하는 것이며,

상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 방법.
부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 방법에 있어서,

부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 단계와,

상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 단계와,

상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 단계와,

상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 단계에 있어서 생성되는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 단계와,

상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 단계에 있어서 생성되는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하는 화상 기억 단계를 포함하며,

상기 부호화 화상 데이터로서,

청구항 8에 기재된 화상 부호화 방법에 의해 얻어지는 부호화 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 복호화 방법.
부호화 화상 데이터를 전송하는 부호화 화상 전송 방법에 있어서,

상기 부호화 화상 데이터는,

청구항 8에 기재된 화상 부호화 방법(도 6의 (17))에 의해 부호화된 부호화 데이터인 것을 특징으로 하는 부호화 화상 전송 방법(동일 도면의 (21)).
화상이 디지털화된 원화상을, 부호화 단위로 분할한 부호화 단위 입력 화상으로서 입력하고, 부호화 처리를 하여 부호화 데이터를 얻는 화상 부호화 프로그램을 기록한 화상 부호화 프로그램 기록 매체에 있어서,

상기 화상 부호화 프로그램은,

이미 부호화를 행한 부호화 화상으로부터 작성한 참조 화상과, 상기 부호화 단위 입력 화상과의 차분 화상을 얻는 감산 단계와,

상기 부호화 단위 입력 화상, 또는 상기 차분 화상을 변환 입력 화상으로 하고, 이 변환 입력 화상에 소정의 변환을 실시하여 변환 화상을 얻는 화상 변환 단계와,

상기 변환 화상을, 소정의 양자화폭으로, 또는 후술하는 양자화폭 결정 단계에서 결정되는 수정 양자화폭으로 양자화하여, 양자화후 변환 계수를 얻는 양자화단계와, 상기 양자화후 변환 계수를 부호화하여 부호화 데이터를 생성하는 부호화 단계와, 상기 변환 입력 화상으로부터 복잡성의 지표값을 구하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 상기 양자화폭의 수정에 이용하는 국소 특성값을 산출하는 국소 특성값 연산 단계와,

상기 양자화폭의 수정에 이용하는, 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정 단계와, 상기 부호화 단계에서 생성되는 부호화 데이터량과, 국소 특성값 연산 단계에서 산출되는 상기 국소 특성값과, 상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 제어 정보를 이용하여, 상기 양자화폭을 수정하여 수정 양자화폭을 결정하는 양자화폭 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 프로그램 기록 매체.
제 15 항에 있어서,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값에 근거하여 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 파라미터 계산 단계이고,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 제어 정보 설정 단계는, 상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하는 것이며,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 목표 데이터량과,

상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 유효 화상 판정 결과에 근거하여 상기 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 프로그램 기록 매체.
제 15 항에 있어서,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값의 평균인 복잡성의 평균값을 구하여, 상기 변환 입력 화상마다 상기 복잡성의 지표값을 소정의 값과 비교하여 상기 비교의 결과인 유효 화상 판정 결과를 얻어서, 상기 유효 화상 판정 결과가 유효한 상기 변환 입력 화상의 개수를 나타내는 유효 화상 영역율을 구하는 복잡성 계산 단계이고,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 상기 복잡성의 평균값 및 상기 유효 화상 영역율을 포함하는 제어 정보에 근거하여, 복잡성의 평균값과, 유효 화상 영역율을 설정하는 것이며,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 복잡성의 지표값으로부터 산출되는 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는 상기 복잡성의 평균값, 상기 유효 화상 영역율 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 프로그램 기록 매체.
제 15 항에 있어서,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 국소 특성값 연산 단계는,

상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터와, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 얻어지는 가중 파라미터를 구하여, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 지표값의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하고,

상기 가중 파라미터와, 상기 양자화폭 수정 파라미터를, 상기 양자화폭 결정단계에서 이용되도록 생성하는 파라미터 계산 단계이며,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하여,

상기 목표 데이터량과, 상기 양자화 특성 정보를 상기 양자화폭 결정 단계에서 이용되도록 출력하는 것이며,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 파라미터 계산 단계에서 산출되는 상기 양자화폭 수정 파라미터와,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 프로그램 기록 매체.
제 15 항에 있어서,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 제어 정보 설정 단계는,

상기 제어 정보인 상기 복잡성의 지표값에 근거하여, 상기 복잡성의 지표값을 상기 원화상에 대하여 평균을 구한 복잡성의 평균값과, 상기 복잡성의 지표값의 통계적 성질로부터 구한 변조 파라미터를 구하고, 상기 복잡성의 지표값과, 상기 복잡성의 평균값과, 상기 변조 파라미터로부터 양자화폭 수정 파라미터를 산출하여, 상기 복잡성의 지표값으로부터 소정의 함수에 의해 가중 파라미터를 구하고,

상기 부호화 데이터량의 목표치를 목표 데이터량으로서 설정하고, 양자화폭의 결정을 위한 양자화의 특성을 나타내는 양자화 특성 정보를 설정하는 것이며,

상기 화상 부호화 프로그램의 상기 양자화폭 결정 단계는,

상기 제어 정보 설정 단계에서 설정되는, 상기 양자화폭 수정 파라미터, 상기 가중 파라미터, 상기 양자화 특성 정보 및 상기 목표 데이터량에 근거하여 수정 양자화폭을 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 프로그램 기록 매체.
부호화 화상 데이터를 복호화하여, 화상을 얻는 화상 복호화 프로그램을 기록한 화상 복호화 프로그램 기록 매체에 있어서,

상기 화상 복호화 프로그램은,

부호화 화상 데이터에 대하여 복호화 처리를 하여, 양자화후 변환 화상과, 참조 화상 정보와, 수정 양자화폭을 생성하는 가변 길이 복호화 단계와,

상기 양자화후 변환 화상과, 상기 수정 양자화폭으로부터 역양자화 처리를 하여 역양자화후 화상을 얻는 역양자화 단계와,

상기 역양자화후 화상에 역변환 처리를 하여, 역변환 화상을 얻는 화상 역변환 단계와,

상기 역변환 화상과, 후술하는 화상 기억 단계에 있어서 생성되는 참조 화상으로부터 복호 화상을 얻는 가산 단계와,

상기 복호 화상을 소정 시간 유지하여, 상기 유지한 복호 화상과, 상기 가변 길이 복호화 단계에 있어서 생성되는 참조 화상 정보로부터 참조 화상을 생성하여 상기 가산 단계에 출력하는 화상 기억 단계를 포함하고,

상기 부호화 화상 데이터로서, 청구항 8에 기재된 화상 부호화 방법에 있어서 얻어진 부호화 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 복호화 프로그램 기록 매체.