TW200529672A - Method of image coding, and device and control program thereof - Google Patents

Description

200529672 九、發明說明： 一、【發明所屬之技術領域】 本發明係關於影像編竭方法及其裝置與盆 於進行用以改善主觀晝質之應性 影ϋ尤有關 置與其控制程式。 〜像、、扁碼方法及其裝 二、【先前技術】 茲參照圖面說明習知技術。 以下’參照圖1說明依照传習知 賴裝在_=換裝置和 方塊(MB)之區域，再對將該多7稱為巨 術之具體之影像圖框之構造例上$^丁編碼。在習知技 Η--, Advanced Vlde〇 該MB減去自過去再構築之同一影像圖框

ίιίί^ ° mb J J；iJ 將該預測誤差信號再分割成細方塊（以後只稱為方塊)後，利 用正交變縣置_自空間輯變換成頻輕=為方0後

單位======，置51〇3按照MB 域之方塊巧化纽从將賴成頻率區 俨之馮i又夕里制裝置5103監視產生碼量，若產生碼量比目 不曰”、、里夕，則使！子化參數變大’·反之，若產生碼量比目標之 碼則使1子化參數變小。因而，可按照目標之碼量將動態 辦具之正交變換絲稱為量子化類絲，利用可 艾長度、、扁碼裝置51〇4進行熵編碼後輸出。 200529672 5107 ，使顧B之_誤差信號變成最小之^置向^ 圖

内預測之預測誤差和依據圖框_測之^ 决差後，選擇預測誤差變小之預測。 、J 曰细以上之處理所壓縮之_影像之主觀書質，該 1子化控制裝置不僅監視產生碼量，而且監視輸 粗)(量子化愈細晝好）

O ' S 在AVC等習知技術，為了減少傳送之量子化參數之 ， 有對於一個MB只能傳送一個量子化參數之限制。 、 之方艮制’技照相同之罝子化寬即量子化特性將構成MB 之方$之王邛之正交變換係數(在亮度信號將25β個係數）量子化。 因而，習知技術有以上之3個課題。 在第一個問題，構成MB之各方塊之圖案未必相同。在此 況，在習知技術無法進行適合構成MB之各方塊之圖案之量子化二 在第二個問題，在構成MB之各個方塊利用獨立之圖框 =^^仙之各個方塊利用獨立之移動向量可進行圖框間預測 之動心衫像編碼，對構成MB之各方塊使預測誤差最小化之性能相 異（以下稱為預測性能）。在此情況，在習知技術無法進 = 成MB之各方塊之預測性能之量子化。 口 心在第二個問題，由於第一及第二理由，和方塊内部之座標（以 下稱為空間頻率）對應之正交變換係數之分布相異，在構成之 200529672 各方塊其分布不一樣。在此情況，在習知技術無法進行適合夂 塊之正交變換係數之分布之量子化。 口口 由於這些問題，在習知技術，只能配合在MB内在頻率區域 覺靈敏度最高之變換係數或在MB内在空間區域視覺靈敏度最言 方塊決定之量子化參數。絲，在鮮區域視覺錄度低:复 他之變換係數或在空間區域視覺靈敏度低之方塊被過度的細^ 化。即’對視覺靈敏度低之變換係數指定不要之資訊量。 又，在特開2003-230142號公報（文獻υ記载°一種技術 $圖=預測MB對於構成MB之全方塊内之變換係數使高“ 2 f數ΐ低頻帶之變換係數小’而在圖框間預測關掉該係數 平ϊί觀达量子化特性附加資訊，就可改善影像圖框整體之 三、【發明内容】 解決之課顳 馳ϋ如上述之習知技術所示，在多個變換係數或以多個變 為ϊί 之方塊之集合設定相同之量子化參數之ΐ:, 圖案、方塊之預測性能以及方塊之正交變換 ϋΛ/魏蚊許化纽後傳权找，量子化參數 %為里子化特性附加資訊）之碼量變 之影像編碼無法彻。 ^歡在固疋之碼1 構成記狀技術’紐纽_係影侧框之最小 題二在：AT局部性之畫質劣化之問 質之:二 二，於提供-種高畫 數、《多個變換係數為構成 200529672 化 於宮明之目的在於’在對多個變換係數按照相同之量子 mH》之變換編碼技術’對位減不增加追加之資訊， 率區域之變換係數之視覺靈敏度之量子化，提 方塊目的在於’在對衫㈣換係數為構成要素之 術: t'、、、相同之量子化寬進行量子化之影像之變換編碼技 3之=2=增加追加之資訊，就可進行按照在㈣區域之i iSSf4子化，提供更高«之影像。 -種=決ΐί之課題’本發明之影像編碼方法，其特徵為包含 數ί種;；將=象/空間區域變換至頻率區域產生變換i 之量子化特i目解碼時相同之量子化寬，按照和解碼時 寺[相〃、之1子化特性，將該變換係數量子化。 將影ΐ自變難置，藉著 置，使用迪⑽κ域產生賴健；及量子化裝 相異之相量^ 上作二令電腦在功能 匕見知：知和解碼時之量+ γ卜d± ΙΛ^ jtB η ^ ^ "7 VL· ι 里子 係數量子化。 特性相異之1子化特性，將該變換 區域之魏編碼猶’包含触錢_數之頻率 2之視見靈敏度、以多個變換係數為構成要 二^羊 區，之視覺靈敏度設定盲區寬之裝置，因而，可 間 塊之在空間區域之視覺靈敏度量子化之係數為構成要素之方 200529672 依據發明，和依據量子化參數決定之量子减不相依 少在頻率區域視覺錄度低之變換係數及在空間區域 ， 低之方塊浪費之碼量。因該碼量減少，影像圖框整體之量二 習知方式更細，將在頻率區域視覺靈敏度高之變換係數 區域視覺靈敏度高之方塊高晝質的編碼。 工曰1 四、【實施方式】 本發明在影像編碼，例如如圖3所 ==盲區比例尺產生裝請，藉著按照=== 性相異之#子化雜將各魏魏量子化。 里子化特 又蜚十各變換係數或以多個變換係數為構成要 者々盲區寬適應性地變化，可提供按昭在辦 ” 鬼藉 視覺靈敏度及在以多個變換係數二^、=換，之頻率區域之 視覺靈敏度之量子化功能，、還可^少碼量:、之塊之二間區域之 間區以二是靈敏度高之賴 优見呈敏度回之方塊，將該盲區寬設為金宠·人3上 =域之^^覺靈敏度低之變換係數或空區ϋ 頻 方塊，將該盲區寬設為愈寬。又，依攄旦w 3視士里破度低之 應性地變化。此時，自影像預心平坦度令盲區寬適 誤差、影像之分散、影像之最大值^最小值之=之2絕對值 块差信號之平觸對健差以及影像 像之預測 少-個計算影像之平坦度。 L紅奴分散之至 以下’說明具體之實施例。 [實施例1] 絲說明本發明之實施例1。 圖3係表示實施例1之構造例。 在本實施例，將構成動態影像之影像圖框分割成多個稱為巨 10 200529672 方塊⑽)之區域，再對_ Μβ細分割之方塊編碼。 該MB減去自過去再構築之同 ，置⑽或自過去再構築之過去之影像=預 給之預測值。將減去了該預測值之m二:=:; 用正交變，置衫塊)後’利 小將、好化步級大 比目“之碼1夕，則使量子化參數變大； «======量子化變換係數，利用可 、隹之編碼，對該量子化變換係數用反量子化裝置105 之空間S:用反正交變換裝置106進行反正交變換後’ in? mi空^區域之方塊加上該預測值後儲存於圖框記憶體 107。將用摘儲存之方塊再構成之影像圖框稱為參照圖框。 % 匡内預測裝置108自該參照圖框伯測使現mb之預測誤差信 號、交成最小之預測方向，而圖框間預測裝置109自該參照圖框偵 測使現MB之預測误差信號變成最小之移動向量。預測判定開關 二誤差和依據__測之預測 此外二在本實施例，量子化裝置1〇2在將自正交變換裝置1(η 供給之正交變換係數量子化時，使用龍。f區意指將和接近〇(零） 之輸入對應之輸出設為〇(零）。又，將進行這種操作之輸入之範圍 200529672 稱為盲區寬。在此，在盲區寬包含正交變換係數之情況，量子化 裝置102在將正交變換係數量子化時，進行使反量子化裝置1〇5 之輸出變成0(零）之操作。 、 盲區寬利用盲區產生裝置201及方塊盲區比例尺產生裝置 202產生。 方塊盲區比例尺產生裝置202輸入影像信號和預測誤差後， 分析對象方塊之圖案或預測性能後，向盲區產生裝置2〇1輸出適 合該方塊之圖案、預測性能之盲區比例尺。

亡盲區產生裝置201輸入來自方塊盲區比例尺產生裝置2〇2之 盲區比例尺和來自量子化控制裝置i 〇3之MB量子化參數，自該盲 區比例尺和MB量子化參數計算盲區寬後，向量子化裝置1〇2 ^出 ，盲區寬。具體而言，將該盲區比例尺和量子化參數相乘，求 目區寬。因此，該盲區比例尺係求盲區寬時之Μβ量子化參數之係 彰：〇 ^ _=卜^以下，為了使說明具體化，將影像圖框之大小設為 QCIF(176xl44)大小’將MB之大小設為16xl6大小，將構成Μβ之 ίίί大小設為4X4大小。但，#然係其他之大小當然也可應用 尽發明。 在以下之說明，說明係本實施例之特徵之盲區產生裝置 20卜方塊盲區比例尺產生裝置2G2以及利用盲區產 更内部動作之量子化裝置1〇2。 夂 以下說明盲區產生裝置2G1之輸出入及動作。 斟急ίίί生ίΪΓ1之輸入係和在量子化裝置102之作為現在 dz_SCale(b，i，j)(_g5、、 目匕= 襄置103供給之量子化參數mb—q。 目里子化&制 目區產生裝置201之輸出係和在量子化裝置1〇 c b (’ J)(〇 = b==15、0以$3、〇ϋ3)對應之盲區寬 12 200529672 dz(b, i, j)(〇^b^l5 ' 0^1^3 , 〇^j^3) 〇 以下參照圖4說明盲區產生裝置201之動作。 basela T)r〇i〇1<, ^ ^ ^ ^ ^ tf # ^ ^ ^ 發明連接之έ纽、⑷幻）。基準盲區之計算方法依據本 陣髓(i i f ίί下η稱為基準編碼器)利用、不利用量子化矩 在㈣而異。量子化矩陣係在量子化之 g及在心子化之乘法按照空關率之加權參 利用轉可使各雜_之量子錢可變。將

以里子化矩陣之情況堍為步驟S101A、將不利用之情況設為步 驟S101B，在以下說明夂牛驟 卜训又為步 n . + U1 r兄明各步驟。此外，以mb q step= d，設定在以下共同利用之量子化步級大；；、 :ϊΐ Stt·步'級大小q—step—table_和在基準編碼 厂疋義之1子化參數q對應之量子化步級大小 Q—MAX ’ Q—MIN及Q—MAX都和基準編碼器相依）。 在步驟S101A，利用式⑴計算基準盲區dz〇,】）。 base—dz( 1，j )= mb一q—stepxWM( i，j) ’⑴ 在步驟S101B，利用式⑵計算基準盲區__()。 base—dz(i， j)= mb—q一step ⑵ 在步驟遞’利用式(3)自基準盲區base_dz(i，]·)和盲區比 例尺dz一scale(b，i，j)計算盲區寬dz(b，丨，j)。 dz(b, i’ j)= base—dz(i， j)xdz—scale(b， i， j) ⑶ 此外，在此，預先說明可依據盲區比例尺d 之值任意的設定盲區寬dz(b，i，j)。 — h 以上完成盲區產生裝置201之輸出入及動作之說明。 方塊目區比例尺產生裝i 202取多個變換係數為構成要素 之各方塊產生適合該方塊之圖案或預測性能之盲區比例尺。 以下說明方塊盲區比例尺產生裝置2〇2之輸出入及動作。 對方塊盲區比例尺產生裝置202之輸入係和在量子化裝置 13 200529672 現在3象之Γη之ί域掃描順序之第b個方塊對應之輸 差信號？軌“）（(^1^15、0幻$3、{^仏3=^=)預/貝^ 在此，設輸入信號之位元精度為無符號2 η位元。 方塊盲區比例尺產生裝置202之輸出係和在量子化穿詈 現在對象之MB之光域掃描順序之第b個=^^置= 例尺dz一scale(b，1，j)(〇^bS15、0幻$3、j$3)。 夕卜f塊ί區比例尺產生裝置202將為了產生^區—比例尺而使用 imf(b, i, j)(〇^b^15 ^ 〇^i^3 , 〇 參照圖5 1兒明方塊盲區比例尺產生裝置2〇2之動 在步驟S3(H，選擇影像特徵量信號。有以下3種 、i 鮮編碼1之量子倾繼置1G3麵了產生巧曰 以夕吏用輸入影像信號決定量子化參數之情況，將以^ ^ 〇rg(b，i’ j)和影像特徵量信號imf(b，i，連接。 〜像彳1旎 旦4 i(C3nf準編碼器之量子化控制襄置103在除了彦味踩 里和輸入w像信餘外細·懷差信號化 2 ^將預測誤差信號_，L ]·)和影像特徵量信號;^ > 3(C3G1C)在C3G1A、C3G1B以外之情況，將於你 〇rg(b，i，j)和影像特徵量信號imf(b，i，D連接。、輸入衫像信號 科施在S3G2 ’用式⑷、⑸計算和各方塊號碼b(G<b<m 對應之平均絕對值誤差L1AC(b) (O^b-丨 ==15) 數學式1 _ (4)

LlAC(b) = ^ X Σ ΣU j)- ave) y=〇 /=〇 7 7=0 /=0 14 1 200529672 在此，abs(x)係送回輸入x之絕對值之函數。平均絕對值誤 差LlAC(b)(l SLlAC(b) $n)表示在方塊b内之影像特徵量信號之 分散。 。 在步驟S303,使用式（6)計算和各方塊號碼b(〇gb^ 之方塊複雜度bcm(b)(0Sb$15)。 — ~ )于應 數學式2 bcm(b) = max(l .0? —^― x L\AC{b)) "、 2 一1 (〇)

在此，max(x，y)係送回輸入x、y之值之比較大之值之函數。 方塊複雜度b，(b)(l Sbcm(b)$n)愈小，該方塊係不複雜而 人之視覺莖敏度愈南。又，方塊複雜度愈大，該方塊係複 雜而人之視覺靈敏度愈低。 ” 利用本事項，藉著使方塊複雜度小的方塊之量子化之強度變 弱，使複雜度愈大的量子化之強度變強，可按照在空間區域之方 塊之視覺靈敏度（圖案或預測性能）設定量子化之強度。 在步驟S304,使用式（7)計算和各方塊號碼b(〇$b^15)對應 之方塊圖盲區比例尺匕(12_3〇316〇3)(〇$1^15；)。 〜 bdz一scale(b)=clip(bdz—limit，（bcm(b)/min—bcm)) (7) min—bcm= min(bcm(b)) ⑻

在此’ bdz—limit係比n小之參數，ciip(x，y)係送回輸入x、 y之值之中比較小的值之函數，min(bcm(b))係送回 bcm(b)$n)之最小值之函數。若使bdz—limit變小，可使各方塊 之I子化強度之變更變小；若使bdz—limit變大，可動態的變更 各方塊之量子化強度。 此外，若係也考慮方塊之周圍之複雜度的計算方塊盲區比例 尺，也可使用以下之式（7A)替代式（7)。 bdz_scale(b)=clip(bdz_hmit, (l〇caLbcra(b)/inin„locaLbcm)) (7A) min一local—bcm=min(local—bcm(b)) (8A) 在此，local—bcm(b)係送回對象方塊b和其周邊方塊之最小 15 200529672 之 bcm 值之函數，min(i〇cai—bcm(b))係送回 bcm(b)Sn)之最小值之函數。 一 在步驟S305,使用式（9)對和各方塊號碼b(〇^b$15)對應之 盲區比例尺 dz—scale(b，i，j)(〇$bgl5、0$i$3、〇s j$3)i 定 方塊圖盲區比例尺bdz_scale(t〇。 dz—scale(b, i, j)=bdz一scale(b)…（〇$ i‘3、Og j$3) (9) 、利用以上之方塊盲區比例尺產生裝置202之動作，在空間區 域之視覺靈敏度高之方塊之盲區比例尺dz—scale變小，在空間區 域之視見靈敏度低之方塊之盲區比例尺dz—scaie變大。 ° 此外，在輸入影像信號org(b，i，j)和影像特徵量信號 不姻平均絕對值誤差，而_方塊之影像 卩t;最顿素紅差）也可。轉射制方塊複 明以上完成方塊盲區比例尺產生裝置202之輸出入、動作之說 =下說明量子化裝置102之輸出入及動作。 H rh量子102之輸入係自盲區產生裝置201供給之盲區寬 dz(b，1’ ^0SbS15、0Si$3、oy ^3)、自正交變換裝 供給之正交變換係數cof(b，i，j)(〇^b^15、〇^如、、 以及^量子化控制裝置103供給之量子化參數此―q。—L ) 係量子化侧數哪丨，]·)此 i, j)(〇 響，= 臟二^ 二p照圖6 δ兒明在本發明之量子化裝置⑽之。 在二驟S2(H，t匕較正交變換係數c〇f(b abs—cof疋否比盲區寬_，對值 若不是，到步驟S203執行。 & —202執行； 16 200529672 =驟S2G2，將量子化變換係數q_C()i(b，“ D設為〇。 q_c〇f(b，i，D。 則以下之心方法求董子化變換係數 量^化變換健之計算方法依據基準編彻彻或 情、T3、j $3)而異。將利用量子化矩陣之 ^各4 s將不利用之情況設為步驟S2G3B，在以下說 化牛i\mi—γί6ρ+ϋρ」·[(1Μ定在以下共同之量子

_在基準編勒定義之量子化參數q職之量子化步級大口 Sp^Q_MAX，Q—MIN及Q_MAX都和基準編碼器相依）。 、N 數學式3 〇〇A) .c〇mhj) = \qC ^c°f(b^j)>0) [-qc else 在此，abs(x)係送回輸入χ之絕對值 碼器相依之未滿1之表數，若Λ 糸和基準編 q^cof(b,i,j)〇利用式⑽)计异董子化變換係數 數學式4 (10B) (11B) q、c〇f(b，i，j) = \qc ^c〇n^j)>〇) 卜分c else qc : (abs(cof(b山 j)) + f x mb — q —卿v mb — q —卿 係f回輸人x之絕對值之函數’ f係和基準输 糟者將以上之處理應用於ΜΒ内之全部之正 17 200529672 $b: 侧如15、〇如3、匕_，完成對—侧之量 以上完成量子化裝置1〇2之輪 之 以下說明本發明之效果。 之次明 :ί円rfi使盲區可變使量子化強度也可變之原理。 基準編碼器〇無量子化矩f 性之差異(在 r裝讀—反量 化牛^大7 ^^^級大小Q之以往之量子化特性’圖8在量子 子r匕iii' Γ，ίdz=2q之發明方式之量子化特性，圖ΐ係量 iiij t i入之輸出Lc〇f變成〇。而，在圖9， _ m、象⑽之輪出 介牛ίί指“依據發明，對於盲區寬dz以下之輸入，不變更量子 化步級大小q的進行量子化步級大d、q，，之量子化，，。更里子 又，無將區寬附加於動態影像位元流傳送之必要性。 即’意指藉著對各變換係數使該盲區寬dz可變“ 化附加資訊就可對各變換係數自由的量子化”。 延加里于 藉料僅單純的考慮紼之顧料，也考慮錢之 ^塊之預雜能或者方助之正交變換係數之分布的今ς 實視覺靈敏度或方塊内之變換係數之視覺靈ϋ 依據本發明之實施例1之方塊盲區比例尺產生裝置 之盲區比例尺dZ—scale，也可不追加量子化附加資訊 之圖案/方塊之預測性能的控制。即，如圖10所示，可二^ 間區域之方塊之視覺靈敏度設定量子化強度。 π二 18 200529672 依據本發明，可設定適合在空間區域之方塊之視覺靈敏度之 量子化強度，可減少在該視覺靈敏度低之方塊之多餘之產生碼 量。因而，影像圖框整體之產生碼量也減少，影像圖框整體之量 子化參數變小。結果，在空間區域之視覺靈敏度高之方塊之量子 化比習知方式細，更高晝質的編碼。 以上，完成實施例1之說明。 [實施例2] 茲說明本發明之實施例2。

在圖11表示本發明之實施例2之構造。在實施例2之構造， 包含空間頻率盲區比例尺產生裝置203，替代方塊盲區比例尺產生 裝置202。空間頻率盲區比例尺產生裝置203供給盲區產生裝置 201和在影像圖框之光域掃描順序之第b個方塊對應之盲區比例 尺dz—scale(b，i，j)(0-b-15、0$i$3、Ogjg)。 二此外，在以下之說明，為了使說明具體化，將影像圖框之大 小没為QCIF(176xl44)大小，將MB之大小設為ΐβχΐβ大小，將構 成MB之方塊之大小設為4χ4大小。但，當然係其他之大小 也 可應用本發明。 …、 又，在以下，說明係實施例2之特徵之空間頻率盲區比例尺 生裝置203。此外，對於和實施例丨之構造相同的，省略詳細說 * x f間頻率盲區比例尺產生裝置203產生適合構成MB之各方塊 之正父變換係數之分布之盲區比例尺。 作 以下說明空間頻率盲(^比例尺產生裝4 2〇3之輸出入及動 ，空間頻率盲區比例尺產生裝置2〇3之輸入係和在量子十 輪入旦H乍為現在對象之Μβ之光域掃描順序之第b個方塊制 信號。rg(b，i，j)(_幻5、㈤❿叫幻） 塊對廡f置1G2之作為現在縣之他之光域掃描财之第μ ▲子應之預測模式m〇de(b)(GSb幻5)、移動向量_，dir)(丨 19 200529672 表^^Ό。在此，dlr表示移動向量之方向，〇表示横 動向量g條或内預測模式(移 式(移動向量丨條）、自過去預測之圖框間預測模 框間預測模式（移動向量2條）。 張衫像圖框預測之雙向圖 102之作為^目例 =產生裝置203之輪出係和在量子化束置 明。以上完成空間頻率盲區比例尺產生之說 構造表示空嶋跑例尺蝴請之内部 空間頻率盲區比例尺產生裝置203由* 2031和按照特性型式之盲區比例尺裝置2〇Γ2 ^ 又疋裝置 f間頻率特性設定裝置2031使用所輸入之影像 及移動向量輪出按照在量子化裝置1〇2 預U式以 域掃=之第b個方塊之正交變換係=== type(b)(0^b^l5 ^ 〇^type(b)^3) 〇 ㈣i式 參照圖13說明空間頻率雜設絲置2()31 ^步驟S4HH，判定方塊b之預測模式是否是圖框 若係圖框内預測，執行步驟S41 on。 、、 在步驟S4HH ’若式⑽之值比預先決定之臨限值 仂 大，將方塊b設為方塊b之特性型式type(b)=4後 則 為方塊b之特性型式type(b)=〇後結束。 卜

Range-max^v(b, i, j)-min_v(b, i, j) (12) 在此，maX_V(b，i，j)係送回方塊b之最大之） 卿(b, i j)( 0幻幻、〇幻_之函數，__咐，j，〕·）係送回方 塊b之最小之像素值org(b，i，j)( ogg、〇s说)之函數。 20 200529672 圖框内預測方塊之預測性能比圖框間預測的低，產生大的預 測誤差。 3若方塊係平坦或texture，將方塊内之低頻成分之變換係數 細量子化，將高頻成分之變換係數粗量子化較好。 而，若方塊係邊緣，因在高頻也發生主觀上重要之係數，可 按照一樣之強度將各頻率之變換係數量子化。 …在步驟S4102,判定方塊b之酬模式是否是雙向預測模式。 右係雙向預測模式，設為方塊b之特性型式type(b)=1後結束。 否則執行步驟S4103。

雙向預測方塊内係pan區域或靜止區域，視覺靈敏度高。但， ，功率小之預測誤差信號係在未來或過之圖框之壓縮產生之雜 訊，可設定去除功率小之預測誤差信號之量子化強度。 在步驟S4103，利用式（13)計算方塊b之移動向量 =b’ dir)(0$b$l5、〇$dir$i)之分散msv。該移動向量之分散 右比預先決定之移動向量分散臨限值mvs—thres小，設為方塊b 之特性型式type(b)=2後結束。否則執行步驟S41〇4。 mvs=abs(mv(b50) - u__mv(b?0))+abs(mv(b? 1) - u^mv(b? 1)) +abs(mv(b，0) -1—mv(b，〇))+abs(mv(b，1) - imv(b，j)) (13) 在此，abs⑴係送回輸入x之絕對值之函數，u mv(Mir) =达回和方塊b之上側相鄰之方塊之dir方向之移動向量财之函 =’ 1—mV(b，dir)係送回和方塊b之左側相鄰之方塊之dir方 移動向量mv之函數。 非孤立方塊係pan區域或靜止區域，視覺靈敏度高。但，丨 差信縣在絲或過之®框之壓驢生之雜訊 °又疋去除功率小之預測誤差信號之量子化強度。 在步驟S41G4’判定方塊b之縱及橫之移動向量_，dir)( =$15、O^did)比預先決定之高速移動向量長度臨限 t—mv—thres大（高速移動方塊）或小（一般移動方塊）。若係如 方塊’設為方塊b之特性型式type(b)=〇後結束，否則'設為与 21 200529672 性型式typed；))：^後結束。 、、南^移動方塊之移動預測不準，和圖框内預測一樣的產生大 一^測祆差二可是，因移動極快而人眼追蹤困難，和圖框内預測 ’’可將南頻成分之變換係數之量子化強度設為強。 你古移動方塊有預測誤差比圖框内預測小之傾向。因而，可 门4、丨田^之變換係數之量子化強度設定比圖框内預測的緩和。 係數ms4iGi至测4為止之處理，可將各方塊之變換 以上，成空間頻率特性設定裝置2031之動作說明。 明按照躲型式之盲區比例尺裝置織之動作。 裳置型1之盲區比例尺裝置自空間頻率特性設定 ==:;br塊：之特性型式^^ 3) = * * —SCale(b，j)(0Sb^5、0SB3、β 方t特性型式（自㈣至3)之方塊^盲區比^ dz、scale(M, j):B〇(i，j) typel (雙向預測方塊） d2、scale(b, i， j)二B1 type2(非孤立方塊） dz、scale(b， i， j):B2 type3(—般移動方塊） ^scale(b, i, j)=B3(i, j) type4(圖框内預測方塊而且邊緣乂 d2〜scaie(b，i，j>B4 、 在此 ’ BO、Bl、B2、ώa ^ () “·3,1.6,1.8’2.0} ， Π r i 〇 ·3^·6Ί·8} U· 6,1.8, 2.0, 2· 8}} 、框 =測方塊且非邊緣或高速移動方塊） (14) (15) (16) (17) 22 200529672 =:3=4 丨，U.U.3,1.4,1.6} ^ 将。此外’，4古诒 ’J1·4，1·6，1·8,2·0}}，有 B4>B1>B2>1 之關 用式⑽計ΐ 本實施例之4以外之數值，表示可利 B(i, j)= K(i5 j)x(i2+j2)°-25 (19) # θ ίί空間頻率（i，j)相依之比1大之值，此外，若 且自預測判定開_110可供給預測方向 =ΐ預測方向pred-dir之方向（縱、橫、斜、其 斜。· ’細财向細向，魏内部之

1、平坦，可產生將和橫向1之頻率對應之變㈣數之 里子化係數比縱向j之頻率之變換係數更細的量子化之盲區比 尺 dz—scale。 以上完成按照特性型式之盲區比例尺裝置2()32及空間 盲區比例尺產生裝置2〇3之動作說明。 依據本發明之實施例2，可依據空間頻率盲區比例尺產生裝 置203供給之盲區比例尺dz—scale設定按照各方塊之變換係數之 分布之盲區寬。即，如圖14、15所示，不追加量子化附加資訊， 就可實現考慮了各變換係數在頻率區域之視覺靈敏度之量子化。 、本發明設定按照各方塊之變換係數之分布之盲區寬，結果可 減少在頻率區域之視覺靈敏度低之變換係數之產生碼量而， 影像圖框整體之產生碼量也減少，影像圖框整體之量子化參數變 小。結果，在頻率區域之視覺靈敏度高之變換係數比習知方式更 細的量子化，可更高晝質的編碼。 以上完成實施例2之說明。 [實施例3] 茲說明本發明之實施例3。 在圖16表示本發明之實施例3之構造。在實施例3之構造， 包含混合盲區比例尺產生裝置204,替代在實施例1之構造之方塊 盲區比例尺產生裝置202。空間頻率盲區比例尺產生裝置203供給 23 200529672 盲區產生裝置201和在影像圖框之光域掃描順序之 應之盲區比例尺dz_scale(b，i，以編沾j ^方^對 小設，為了使說明具體化T“像：之; 夕ί ΐ )小’將船之大小設為咖以大小，』 鬼之大小设為4x4大小。但，當然係其他 妙 可應用本發明。 /、他之大小萄然也 尺產味梦兒l明、兒明係貫施例3之特徵之混合盲區比例 說明。 對於和實施例1之構造相同的，省略詳細 混合盲區比例尺產生裝置2〇4產生適合各方塊圖索、 塊之預測性能、各方塊之正交變換係數之分布之盲區比H尺各 以下說明混合盲區比例尺產生裝置綱之輸出入、動 對混合盲區比例尺產生裝置綱之輸入係和在量子化 02之作為現在對象之Μβ之光域掃描序 ^ ^：〇de(b)(0,bS 15) tmv(b, dH)、輸入影像信號 org(b, i，j)(〇^b幻5 S3)以及預測誤差信號_，i，3= 混合盲區比例尺產生裝置204之輸出係和在量子化穿置1〇2 現在對象之MB之光域掃描順序之第b個方塊對狀盲區比 例尺 dz—scale(b，i，j)(〇gb$15、ogg、〇$ g3)。 說明ί=7。表示混合盲區比例尺產生裝置204—之内部構造，以下 μ m示’混合盲區比例尺產生裝置204由方塊盲區比例 置2〇2、空間頻率盲區比例尺產生裝1 203以及混合器 州41構成。 =塊盲區比例尺產生裝置2〇2係在實施例J所說明的空間頻 率盲區比例尺產生裝置203係在實施例2所說明的。 因而，在以下，只說明混合器2041之輸出入及動作。 對此合為2041之輸入係方塊盲區比例尺產生裝置2〇2供給之 24 200529672 和在量子化裝置102之作為現在對象之 個方塊對應之盲區比例尺ldz—scale 1(b丨之^ 齡之第b個方塊 <i<W、Μ相安亡1 2(b ，J)(0$b$15、〇$i$3、0 ί tf〇2 目區比例尺產生裝置203供給之表示在量子化 雇置102之作為現在對象之船之光域掃描 ^變換係數之分布之特性型式type(b)(㈣幻5、 混合器2041之輸出係和在量子化裝置1〇2 mb之=掃描順序之第b個方塊對應之盲區m dz一scale(b，1，j)(〇sb$15、〇幻j$3)。 ^ dzlti!(2b°t Tm b ^ ^ ^ typeO (係圖框内預測方塊且非邊緣或高速移動方塊） dz_scale(b, i, j)= dz_scalel(b, i, j)xdz_scale2(b, i, j) (2fn typel (雙向預測方塊） j dz^.scale(b5 i, j)=max(dz^scalel(b, i, j), dz^scale2(b, i, j)) (21) type2(非孤立方塊） ’ dz—scale(b, 1，j):max(dz—scalel(b，i，j)，dz—scale2(b，i，j)) (21) type3(—般移動方塊） dz一scale(b， i， j)=dz—scalel(b， i， j)xdz_scale2(b， i， j) (2〇) type4(圖框内預測方塊而且邊緣） dz—scale(b，i，j)=max(dZ—scalel(b，i，j)，dz一scale2(b，i，j)) (2l) 以上完成混合器2041及混合盲區比例尺產生裝置204之動作 說明。 依據本發明，可實現適合方塊在空間區域之視覺靈敏度（ 案、預測性能）及變換係數在頻率區域之視覺靈敏度（分布）之量^ 化。因而，影像圖框整體之產生碼量也減少，影像圖框整體之量 25 200529672 子化參數變小。結果，在空間區域視覺靈敏度高之方塊及在頻率 區域之視覺靈敏度高之變換係數比習知方式更細的量子化，可更 高晝質的編碼。 以上完成實施例3之說明。 [實施例4] 茲說明本發明之實施例4。

在圖18表示本發明之實施例4之構造。在實施例4之構造， 包含間隙補償盲區比例尺產生裝置205,替代在實施例1之構造之 方塊盲區比例尺產生裝置202。該間隙補償盲區比例尺產生裝置 205供給盲區產生裝置2〇1和在影像圖框之光域掃描順序之第b 個方塊對應之盲區比例尺dz—scale(b，i，、 >此外，在以下之說明，為了使說明具體化，將影像圖框之大 小設為QCIF(176xl44)大小，將MB之大小設為16x16大小，將構 成MB之方塊之大小設為4χ4大小。但，當然係其他之大小 也 可應用本發明。 作。以下說明間隙補償盲區比例尺產生裝置205之輸出入及動 裝置償比I列尺產生裝置205之輸入係自量子化控制 ^盍f h仏'、、&之里子化裝置102之作為現在對象之Μβ之實量子化 、自量子化控制裳置103供給之量子化裝置102之“ 現在對象之MB之簡量子化參數ideal q。 Z之作為 H)2 補償―盲區比例尺產生裝置205之輸出係和在量子化f置 ㈣二尺dZ_scale(b，i，D㈣幻5、。化 2應之目 作。其次，參闕19說日剛補_比—獻產生；之動 在步驟S501，使用式（22)計算實量子化夫 子化參數idealq之間隙量子/當邊參數—和理想量 』川里子化宽qStep—gap。此外，以 26 200529672 mb一q—s t ep=q一s t ep_t ab 1 e [ q ]設定在以下共同科用之量子 大小mb_q—st印。該量子化步級大小q_step_table[q]# = 編碼狀*之實量子化參數q對應之量子化步級別、( 土準 Q—MAX ’ Q—MIN及Q_MAX都和基準編碼器相依）。 ""以 數學式5 qstep — gap mb (22) else • if mb — q> ideal — q _ 卿[，―/ _《]/ d g 在步驟S502，使用式（23)自間隙量子化寬t 區比例尺 dz一scale(b，i，j)。 P § dz—scale(b, i, j)= qstep_gap ( 作之^^1 ’完成間隙補償盲【比例尺產生裝£ 之輸出入和動 。依據間隙補償盲區比例尺產生裝置205之效果，在基準編踩 =生以下2種問題之情況’可補償理想Μβ量子化強度和實= 里子化強度。 、 、w Γ種問題係基準編碼器之預測判定開關110所選擇之MB之預 =換式無法傳送和現mb之量子化參數或前MB之量子化參數 =且气準編碼器之量子化控制裝置1〇3之理想Μβ量子 貫MB置子化參數大之情況。

★旦種問題係在基準編瑪器對可向各傳送之和前MB 化芩數之差分 delta_mbn_(Wa(_2^denQ 且基準編碼器之量子化控制裝置103之理想量子化 參數比實MB量子化參數大之情況。 里丁儿 著該量子化強度之間隙之補償，可減少在視覺靈敏度低之 脾ΐίίίί二因該碼量減少，影像圖框整體之量子化參數變小， 偾破度焉之仙更細的量子化。因而，利用本發明，可將影 像比4知方式更高晝質的編碼。 以上完成實施例4之說明。 [實施例5] 27 200529672 說明本發明之實施例5。 由以上之說明也得知，本發明之影像編碼裝置也可用硬體構 成，但是也可利用電腦程式實現。 彡像編碼裝置之魏處理裝 圖20所示之資訊處理裝置（電腦）由處理器A1001、程式記憶 1002以及儲存媒體ai〇〇3與A1004。儲存媒體ai〇〇3盥A1004 係为開之儲存媒體也可，係由同—儲存媒體構成之儲存區域也 可。在儲存媒體上可使用硬碟等磁性儲存媒體。

/如以上所示，本發明在影像之變換編碼技術，包含按照在變 換係數之解區域之視覺錄度、以多侧換係數為構成要素之 方，1在空間區域之視覺靈敏度設定盲區寬之裝置，因而，可提 ί、按…、在麦換係數之頻率區域之視覺靈敏度及以多個換 構成要素之方塊之在空間區域之視覺靈敏度量子化之功能、。..... ,、又，本發明和依據量子化參數決定之量子化寬不相依，可減 少在頻率區域視覺靈敏度低之變換係數及在空間區域視覺靈敏度 低之方塊浪費之碼量，因碼量減少，影像圖框整體之量子化比習 知方式更細，將在頻率區域視覺靈敏度高之變換係數及在空間區 域視覺靈敏度高之方塊高晝質的編碼。

五、【圖式簡單說明】 圖1係表示習知技術之構造圖。 圖2係表示影像圖框(在解析度係QCIF之情況只有亮度信號) 之圖。 〇 圖3係表示實施例1之構造例之圖。 圖4係盲區產生之流程圖。 圖5係方塊盲區比例尺產生之流程圖。 圖6係對於一個正交變換係數之量子化流程圖。 圖7係表示習知方式之量子化特性（量子化步級大小q)之圖。 28 200529672 士 q、盲區寬 .2=表示本發明之量子化特性(量子化步級大 圖 之圖 係表示習知方式之量子化特性（量子化步級大小Q， 圖10係用以說明本發明之效果之圖。 圖11係表示實施例2之構造例之圖。 間頻率f區比例尺產生裝置之構造例之圖。 =^係工間解裝置雜型式設絲 圖14係用以說明本發明之效果之圖。之動作—圖 圖 圖15係表示按照型式之量子倾度概（只有方制橫向）之 圖16係表示實施例3之構造例之圖。 =ίΐ示ΐ合盲區比例尺產生裝置之構造例之圖。 圖W係表不貫施例4之構造例之圖。 圖19係間隙補償盲區比例尺產生裝置之動 圖20係表示利用本發明之資訊處理裝置之構=圖: 【主要元件符號說明】 5101 正交變換裝置 5102 量子化裝置 5103 量子化控制裝置 5104 可變長度編碼裝置 5105 反量子化裝置 5106 反正交變換裝置、參照圖框 5107 圖框記憶體 5108 圖框内預測裝置 5109 圖框間預測裝置 5110 預測判定開關 101 正交變換裝置 29 200529672

102 量子化裝置 103 量子化控制裝置 104 可變長度編碼裝置 105 反量子化裝置 106 反正交變換裝置、參照圖框 107 圖框記憶體 108 圖框内預測裝置 109 圖框間預測裝置 110 預測判定開關 201 盲區產生裝置 202 方塊盲區比例尺產生裝置 203 空間頻率盲區比例尺產生裝置 2031 空間頻率特性設定裝置 2032 按照特性型式之盲區比例尺裝置 204 混合盲區比例尺產生裝置 2041 混合器 205 間隙補償盲區比例尺產生裝置 A1001 處理器 A1002 程式記憶體 A1003 儲存媒體 A1004 儲存媒體 30

Claims (1)

1. 200529672 十、申請專利範圍： 1· 一種影像編碼方法，其特徵為包含· 變換係數產生步驟，藉著將影像自空 域，而產生變換係數；及 間&域雙換至頻率區 受換係數1子化步驟，使用和解艰士 =碼時之量子化特性相異之量子化特，二 數^ 3. 如申請專利範圍第2項之影像 ^驟。 定盲區寬之步驟。 馬方法’其中，更包含設 4. 如申請補細第3項之影像 區寬之步驟包含對該各變換係數逐，其中，該設定盲 5. 如申請專利範圍第3項之影^ ^目區H步驟。 區寬之步驟包含如下步驟：在對於 法，其中，該設定盲 方塊之集合，按照相同之量子化甯f θ邊換係數為構成要素之 塊逐一設定該盲區寬的步驟。 仃置子化之情況，對該各方 6. 如申請專利範圍第3項 區寬之步驟包含令該盲區㈣應其巾，該設定盲 區寬之步驟包含如下步驟：在扁碼方法，其中，該設定盲 係數將該⑽寬設為錢的^率區域中視覺錄度愈低之變換 區寬5項之影像編碼方法，其中，該設定盲 將該盲區寬設為愈域中視覺靈敏度愈高之方塊 盲區寬設騎寬的步驟。.域巾視覺錄度愈低之方塊將該 9·如申請專利範圍第6頂 寬變化之步驊包含依據該影心=二:= 200529672 之步驟。 旦"多10·如申請專利範圍第9項之影像編碼方法，A中，p勺人ώ 办像之預測模式、影像之圖框内預測之方 俊、f已3自 之圖框間預測之方向、影像之平均絕對值2 夕動、影像 像之最大值和最小值之差分、影像 吳之为散、影 誤影像之預測誤差信號 之平坦度之步驟。 冲异该衫像 11 本如巾請專利範圍第3項之影像編碼 區寬之步驟包含自理想之量子化寬和實際之化、中=^目

   盲區寬之步驟。 匕覓之關係求该 U· —種影像編碼裝置，其特徵為包含·· 變換，藉著將影像自空間區域變換至頻率區域，以產生 使用和解碼時相狀量子化寬，按照和解碼時 之里子化雜相異之量子化雛，賴賴係數量子化。 13.如申請專利範圍第12項之影像編碼裝置，直 化裝置包含使用盲區量子化之裝置。 ，、Τ ^里卞 14·如申請專利範圍第13項之影像編碼裝置，其中，更包含 在該量子化裝置設定盲區寬之盲區產生裝置。 15·如申請專利範圍第14項之影像編碼裝置，其中，該盲區 產生裝置包含對該各變換係數逐一言交定該盲區寬之盲、區比例尺 生裝置。 16·如申請專利範圍第14項之影像編碼裝置，其中，該盲區 產生裝置包含盲區比例尺產生裝置，該盲區比例尺產生裝置於該 量子化裝置對於以多個變換係數為構成要素之方塊之集合按照相 同之量子化寬施行量子化之情況，對該各方塊逐一設定該盲區寬。 17·如申請專利範圍第14項之影像編碼裝置，其中，該盲區 產生裝置包含令該盲區寬適應性地變化之盲區比例尺產生裝置。 18·如申請專利範圍第15項之影像編碼裝置，其中，該盲區 32 200529672 比例尺產生裝置包含如下之裝置··在頻賴射视覺靈敏度命高 之變換係麟《區寬設為料，在頻率 ς 之變換係數將該盲區寬設為愈寬。 r祝見里敏度愈低 比例i9產第16項之舞編碼裝置，射，該盲區 比例尺產生4置包含如下之裝置：在空陳域巾視覺戶命 之方塊將該盲區寬設為愈窄，在空間區域中 ϋ 塊將該盲1¾設讀寬。 見4度愈低之方 20. 如申請專利範圍第17項之影像編碼裝置，i中， 該影像之平坦度令該盲區寬適應性地變 21. 如申請專利範圍第2〇項之影像編碼褒置， 自影像之預測模式、影像之圖框内預測之方向、影^ 匕二 影像之平均絕對值誤差、影像之分散^ 差分、影像之預測誤差信號之平均絕對 之預測誤差信號之分散中之至少-個計算該影像 以範圍第14項之影像編碼裝置，其中，該盲區 =盲置[==|置子化寬和實際之_ 如下I3裝"ι種影像編碼之控制程式’其特徵為令電腦在功能上作為 換係換I置’藉著將影像自空間區域變換至頻率區域而產生變 之量里使5和解碼時相同之量子化寬，按照和解碼時 之量子化特性相異之量子化特性，將該變換係數量子化。 η中請專利範圍f 23項之影像編碼之控制程式， 该罝子化裝置包含使用盲區以施行量子化之裝置。、 $如申請專利範圍第24之影像 電腦在功能上作為在該量子化裝置設定盲區寬之盲區產生^置: 33 200529672 26·如申請專利範圍苐25項之衫像編碼之控制程式，其中， 該盲區產生裝置包含對該各變換係數逐一設定該盲區寬之盲區比 例尺產生裝置。 ' °° 27·如申请專利範圍第25項之衫像編竭之控制程式，甘中， 該盲區產生裝置包含盲區比例尺產生裝置，該盲區比例尺^生裝 置在該量子化裝置對於以多個變換係數為構成要素之方塊之集^ 按照相同之量子化寬施行量子化之情況，對該各方塊逐一'設^談 盲區寬。

   28·如申請專利範圍第25項之影像編碼之控制程式，其中， ΓΪ區產生裝置包含令該盲區寬適應性地變化之盲區比例^產生 :番。 π.如曱請專利範圍第26項之影像編碼之控制程式，i 該盲區比例尺產生裝置包含如下裝置：在_區域巾視覺ς 愈高之變換係數將該盲區寬設為愈窄，在頻率區域中⑽ 愈低之變換係數將該盲區寬設為愈寬。 見嚴敏乃 30. 如申請專利範圍第27項之影像編碼之 =區=尺產生裝置包含如下裝置：处間區域中^覺靈^ 愈向之方塊將《區寬設為愈窄，在空間 ^ 之方塊將該盲區寬設為愈寬。 τ仇見嚴敏度恩仓 31. 如申請專利範圍第28項之影像編碼之控制 該盲區比例尺產生裝置包含依據該影像 :=痛 性地變化之裝置。 一又7 °亥目&寬適肩 32·如申請專利範圍第31項之影偾 令_在功能上作為自以下各項至少其中‘一“jm 坦度之裝置··影像之預測模式、影像之圖框像= 像之分散、影像之最大值和最nmr對值誤差、影 之平均絕雜誤差从影像之麵誤^ ^^_誤差信號 饥如申請補 34 200529672 該盲區產生裝置包含自理想之量子化寬和實際之量子化寬之關係 求該盲區寬之盲區比例尺產生裝置。 十一、圖式：

   35