TWI255651B - Method of image coding, and recording medium device and control program thereof - Google Patents

Description

1255651 九、發明說明： 一、【發明所屬之技術領域】 置與其控制程式。 、…里子化之影像編碼方法及其裝 二、【先前技術】 茲參照圖面說明習知技術。

fl fl ^J/ W 、、心士 去再構築之同一影像圖框内預側之圖框内預 5109二二^構築之過去之影像圖框預侧之圖框間預測 預測值。將減去了該預測值之Μβ之信號稱為預 將δ亥預測疾差信號再分割成細方塊（ 用正交變，置5隨自空間區域變換成頻率曼區二冉為方塊〕後，利 單位依照自量子化控制裝置5103按照她 二量子化步級大小將變換成頻率區 r之石；ί;量=巧姆置_監視赵碼量，若產生碼量比目 里夕’則使好化參數變大；反之，若產生碼量比目伊 ^碼_子化參_”因而’可按_之碼量將“ 變長^量裝量子化變換係數，利用可 1255651 、_為了以後之編碼，對該量子化變換係數用反量子化裝置5i〇5 進行反量子化，再利用反正交變換裝置51〇6進行反正 回到原來之空間區域。 m 5107對域之方塊加上該預測值後儲存於圖框記憶體 、、啫存之方塊再構成之影像圖框稱為參照圖框。 广。置51G8自該賴圖框侧使現ΜΒ之預測誤差 自該參赚 5110比較依據該圖框内預測"預測夕=預測判疋開關 誤差後，選擇預測誤差差和依據圖框間預測之預測 量子之處理職縮之_影紅域晝質，該 里千化^工制衣置5103不僅監視產生碼量， ft ：^;ti ? t-? ^ ί：ί 粗若低使量子化參數變大（使量子化變 在AVC等習知技術，為了減少傳送之 有對於-個MB只能傳送一個量子化參數之限t /貝細， 之方塊之全^量子化寬即量子化特性將構成mb 因而ΐΜΪΐ/ί〶度信號將256個係數）量子化。 7自知技術有以上之3個課題。 在第個問題，構成姻之各方嫂 測，或構成MB之各個方塊利用猶^各個方塊f用獨立之圖框内預 $態影像編碼，對構成Μβ之g于圖框間預測 異（以下稱為預測性見使預及1决圣取小化之性能相 成MB之各錢在心m_進行適合構 下稱為在空第理由，和方塊内部之座標（以 、羊）對應之正父變換係數之分布相異，在構成MB之 1255651 ^方塊其分布不-樣。在此情況，在習知技術無法賴適合各方 塊之正交變換係數之分布之量子化。 由於14些問題’在習知技術，^能配合在内在頻率區域視 度最高之變換係數或在他内在空間區域視覺靈敏度最高之 ΓίίΜβ之量子化參數。結果’在頻輕域視覺靈敏度低之其 之’交換係數或在空間區域視覺靈敏度低之方塊被過度的細量子 化。即，對視覺靈敏度低之變換係數指定不要之資訊量。 英力1^’在特帛蘭―230142號公報(文獻υ記載一種技術，藉 ^制ΜΒ對於構成ΜΒ之全方塊内之變換係數使高頻帶 平均主觀書子化雜附加賴’就可改4影侧框整體之 三、【發明内容】 ^解決之誤顳 換射知技術所示，在乡鑛換係數或以多個變 ;ίϊ ίί方塊之預測性能以及方塊之正交變換 之影像編碼無法則。）碼讀祕大，在固定之碼量 無法實現按照係影像圖框之最小 之分布之量子化：Γ預測性能/各方塊之内之係數 題。即，無法解決上述之内發生局部性之晝質劣化之問 ^ΗΞΗΕΞΞ! 1255651 化 化寬=的在於’在對多個變換係數按照相同d 照在頻率區域之變換係數之視覺^力^力U訊’ 供更鬲晝質之影像。 又孓里子化，提 女％又本电明之目的在於，在對以多個變換係數A棋A 方塊之集合按肋同之量子化寬進行量子、成要素之 :’對”不增加追加之資訊，就可進行按::;二編，支 =視覺靈敏度之量子化，提供更高書質之影像 〗區域之方 解決幾II之方式 一貝 豕 -種ίϊ決課題’本發明之影像編碼方法，发特行a七入 種乂驟’糟者將影像自空間區域變換至 :為包含 數，及-種步驟，使用和解碼時相同之化Ί產生變換係 之量t化Ϊ2異t量子化特性，將該變換係ί量=和解碼時 將旦1白=明之衫像編碼裝置，其特徵為包含變換壯署… 空間區域變換至頻率區域產生變換4 2，藉著 相異之量子姉性，和解碼叙量子化特性 上作二^月^影5編碼之控制程式，其特徵為令細 率區域產生變換係數；及量子化將間區域變換至頻 化寬，按照和解碼時之量子化^ 旦二”碼時相同之量子 係數量子化。 紐相異之好倾性，將該變換 發明之效i 區域之視覺靈敏度、數變換係數之頻率 區域之視覺靈敏度設定盲區寬為^要素之方塊之在空間 ”率區域之視覺靈敏度及ί多個^二照在變換 塊之在空間區域之視覺靈敏度量子^2=係數為構成要素之方 1255651 依據發明，和依據量子化參數蚊之量子化寬不械，可減 少在頻率區域視覺·度低之變換係數及在空間輯視覺靈敏度 低之方塊浪費之碼;t。因該碼量減少，影像酿整體之量子化比 t方if田，將在頻率區域視覺靈敏度高之變換係數及在空間 區域視見莖敏度高之方塊高畫質的編碼。 四、【實施方式】 2ί)1 像編碼’例如如圖3所示’使用盲區產生裝置 m目亡「產生裝置202，藉著按照和解碼時相同之量 :變換絲量子化，按照和解碼時之量子化特 it相異之里子化特性將各變換係數量子化。 著區ίίίίί數或以多個變換係數為構成要素之各方塊藉 者1^£見適應性地變化，可提供按照在變換係數之頻率區妨之 換餘為構成要素之方塊之空間區域ί 优見呈敏度之里子化功能，還可減少碼量。 間區ίΐΓί靈敏愈域靈敏度高之變換係數或空 率區域之視覺靈係:是在頻 方塊，將該盲區寬設為俞；:數之視覺靈敏度低之 誤差散===最之之，對值 ?ίί^ 以下，說明具體之實施例。

[實施例1J 鉍说明本發明之實施例1。 圖3係表示實施例1之構造例。 在本只施例’將構成動態影像之影像圖框分割成多個稱為巨 1255651 方塊⑽)福域，再對賴 該MB減去自過去再構筚二f 4、、扁馬。 測裝置108或自過去再^之框内預側之圖框内預 裝置109供給之預測值衫像圖框預側之圖框間預測 誤差信號。 f減去了该預測值之MB之信號稱為預測 將該預測誤差信號再分割成細 用正交變，置m自空間區域變換成頻』二為方塊)後，利 利用虽子化m〇2按照和量子化參數對庫 小將變換成頻率區域之方塊之正交變換係數量子t 化參』量一子 比目標之碼量多，則使視產生碼量’若產生碼量 〜踩子參數變大；反之，若產生碼量比目 動示態&碼使I子化參數變小。因而，可按照目標之碼量將 變長量子化變換係數，利用可 為^^之編碼’對該量子化變換係數用反量子化裝置ι〇5 106 谢ΐΐϋ 該空間區域之方塊加上該預測值後儲存於圖框記憶體 。將用鋪儲存之方塊再構成之影像眺稱為參照圖框。 圖，内預測裝置108自該參照圖框偵測使現μβ之預測誤差信 號交成取小之預測方向，而圖框間預測裝置⑽自該參照圖框偵 測使現MB之預測誤差信號變成最小之移動向量。預測判定開關 比較依據該陳_測之酬誤差和依據__測之預測 疾差後，選擇預測誤差變小之預測。 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1〇ι 供給之正父變換係數量子化時，使用盲區。盲區意指將和接近〇(零） 之輸入對應之輸出設為0(零^又，將進行這種操作之輸入之範圍 ③ 11 1255651 ，為目區免。在此，在盲區寬包含正交變換係數之情況，量子化 I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 之輸出變成〇(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2〇2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 合該^塊之_、綱性能之f區_尺。 翰出i

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丨〇3之Μβ量子化參數，自該盲 區=例尺和MB量子化參數計算盲區寬後，向量子化裝置撤輸出 ^了區寬。具體而言，將該盲區比例尺和量子化參數相乘，求 盲區寬。因此，該盲區比例尺係求盲區寬時之MB量子化參數之係 數0 此外，在以下，為了使說明具體化，將影像圖框之大小設為 QCIF(176x144)大小，將MB之大小設為·6大小，將構成Μβ之 =塊之大小設為4x4大小。但’當然係其他之大小當然也可應用 在以下之說明，說明係本實施例之特徵之盲區產生裝置 〇1、方塊目區比例尺產生裝置202以及利用盲區產生裝置201變 更内部動作之量子化裝置102。 以下說明盲區產生裝置2〇1之輸出入及動作。 盲區產生裝置2G1之輸入係和在量1Q2 f象之MB之光域掃描順序之第b個方塊對應之盲區比例ϊ dz_scale(b? i? j)(0^b^l5 >〇<,·<〇 ·<τ〇λ a ^ 裝置⑽供給之量子化參數&g、Q以3)、自！子化控制 對參，出係和在量子化裝置102之作為現在 clfth MB b 5 lj j)( = = 、、OS j^3)對應之盲區寬 1255651 dz(b, i, j)(0^b^l5 > 0^i^3 > j^3) 〇 以下參照圖4說明盲區產生裝置2〇1之動作。 在步驟sioi，自量子化參數mb—q計算基準盲區 br0e_fi(i，））(^1^3、说）。基準龍之計算方法依據本 ίΐ連接^碼器（町稱為基準編碼㈤湘、不量子化矩 F L J) 0^1^3、〇Sj$3)而異。量子化矩陣係在量子化之 除法及在逆量子化之乘法按照空_率之加權參數化附加 資訊）。 藉著使用該量子化矩陣可使各空間頻率之量子可變。將 r=bf+之情況設為㈣S1G1A、將不·之情況設為步 驟S101B，，以下說明各步驟。此外，以 Q_SteP_table[q]設定在以下共同利用之量子化步級大小 f ep: q—step_table[_和在基準編碼 益疋義之1子化參數q對應之量子化步級大小（Q— Q一MAX ’ Q一MIN及Q一MAX都和基準編碼器相依）。 — 在步驟S101A，利用式⑴計算基準盲區_ base—dz(i，j> mb—q—stepxWM(i，j) — ’ n 在步驟S101B，利用式⑵計算基準盲區_ ()。 base—dz(i，j)= mb—q_step ~ 在步驟S102，利用式（3)自基準盲區base_dz 2 例尺 dz—scale(b，i，j)計算盲區寬 dz(b，丨，〕·）。 ， °° dz(b， i， j)= base一dz(i， j)xdz—scaie(b， i， j) 此外，在此，預先說明可依據盲區比例尺d C ) 之值任意的設定盲區寬dz(b，i，j)。 - aleCb’ i，j) 以上完成盲區產生裝置201之輸出入及動作之。 方塊盲區比例尺產生裝置202對以多個變換伽 之各方塊產生適合該方塊之圖誠預赚能之盲^成要素 以下說明方塊盲區比例尺產生裝置2〇2之輪出入及作。 對方塊盲區比例尺產生裝置202之輸入係和在量=裝置 13 J255651 102之作為現在對象之她之 入影像信號Qrg(b, i,⑽奶J 序之第b财塊對應之輪 差信號 pd(b，i, j)(〇$b$l50^1^3、0$M3)、預測誤 在此，設輸入信號之位元精;严）。 方塊盲區比例尺產生裝置^、、、:^虎之η位元。 之作為現在對象之MB之光域搞> 輸出係和在量子化裝置102 例尺dZ—牆(b，^ 方塊盲區比例尺產生裳置2〇 0^j^3)。 之信號設為影像特徵量信號i = 目區比例尺而使用 gj^3)。 ，，J)db$15、〇$i$3、〇 1 參照圖5說明方塊盲區比例尺產生裝置202之動作 在步驟S301，選擇影像特徵量信號。有以下 擇。 KC301A)基準編碼器之量子化控織 以外使用輸入影像信號決定量子化夹數伴 =了產生碼里 〇rg(b,, 2CC301B)基準編碼器之量子化控制裝置⑽ 量和輸入影像信號以外使用預測誤差信號pd決定量 況，將預測誤差信號_，i，D和影_徵量錢imf(^ 接。 3(C3(nC)在C301A、C3G1B以外之情況，將輸入影像信號 org(b，i，j)和影像特徵量信號imf(b，i，j)連接。 ；u 在步驟S302，用式（4)、（5)計算和各方塊號碼b(0^bgl5) 對應之平均絕對值誤差LlAC(b) (0$b$15)。 — 數學式1 (4) L\AC{b) = — X Σ Σ abs{imf{b, U j) ^ ^e) 1 〇 /=〇/=〇 ave = 77 x X Σ /m/(^5 h j) 1 6 y=〇 /=0 ⑧ 14 (5) 1255651 在此，abs(x)係送回輸入χ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)計算和各方塊號碼對應 之方塊複雜度bcm(b)(0Sb$15)。 " 數學式2 bcm(b) = max(l .0? —^― x LlAC(b))

2 -1 wJ 在此，max(x, y)係送回輸入χ、y之值之比較大之值之函數。 方塊複雜度bcm(b)(l$bcm(b)$n)愈小，該方塊係不複雜而 鲁人之視覺靈敏度愈咼。又，方塊複雜度bcm(b)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sbS15)對應 之方塊圖盲區比例尺bdz一scale(b)(0$b$15)。 bdz一scale(b)=clip(bdz—limit，（bcm(b)/min—bcm)) (7) min_bcm= min(bcm(b)) ⑻ φ 在此，bdz-1 係比n小之參數，cl ip(x，y)係送回輸入χ、 y之值之中比較小的值之函數，min(bcm(b))係送回bcm(b)(lg bcm(b)$n)之最小值之函數。若使bdz—limit變小，可使各方塊 之量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一scale(b)=clip(bdz—limit，（local_bcm(b)/min—local—bcm)) (7A) min—local一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 1255651

之 bcm 值之函數，min(local_bcm(b))係送回 l〇CalJ)cm(b)(lS bcm(b)Sn)之最小值之函數。 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$b$15、0Si$3、0$ j$3)設定 方塊圖盲區比例尺bdz_scale(b)。 dz—scale(b，i，j)=bdz—scale(b)…（〇$i$3、0$ j$3) (9) 利用以上之方塊盲區比例尺產生裝置202之動作，在空間區 域之視覺靈敏度咼之方塊之盲區比例尺dz—scaie變小，在空間區 域之視覺靈敏度低之方塊之盲區比例尺dz_scaie變大。 •此外，在輸入影像信號org(b，i，j)和影像特徵量信號 • (b，1，j)連接之情況，不利用平均絕對值誤差，而利用方塊 、綱⑶妨。糊可得到方塊複 明 M上元攻万塊盲區比例尺產生裝置 ^下說明量子化裝置1G2之輸出人及動作。 H 裝置1〇2之輸入係自盲區產生裝置201供給之盲區寬 二;^ 、〇”3、〇$則、自正交變換裝置1〇1 曰 換係數 C〇f(b，I j)(0^b^15、〇幻 S3、OS i<u ίΐΐΐ控制裝置103供給之量子化參數毗』—。 係量子化變換係數q—⑽b，i，j)(h dz(^ ^ 響’量子化變換係數可是’由於以下說明之動作之影 以下參照圖6說明在本發出口2相異。 在步驟S2(n，比ΐ τ 里子裝置102之動作。 abs—cof是否比盲區以二广.，:換係:，⑺价，1，·)·)之絕對值 若不是，到步驟S203執行。，’j /、。若疋小，到步驟從02執行； 1255651 在步驟S202，將量子化變換係數q_c〇f(b丨為 ㈣Sr3,利用以下之計算方法求量子:變換係數 量子化變換係數之計算方法依據基準編碼關用 =匕矩陣丽而異。將利用量子化=¾ 十月況設為步驟S203A，將不利用之情況設為步驟S2〇3B， 皁之 明各步驟。 仕从下說 以mb一q—step=q一step—table[q]設定在以下共同利用 化步級大小mb—q—step。該量子化步級大小乙对tab 夏子 在基準編碼器定義之量子化參數q對應之量子化步級大和 MAX，Q—MIN及Q—MAX都和基準編碼器相依彡。 、_ 在步驟S203A，利用式（i〇A)計算量子化變 q—cof(b，i，j)。 父狹係數 數學式3

在此，abs⑴係送回輸入x之絕對值之函數，f係和烏 碼器相依之未滿1之參數，若係四捨五入變成0 5,若捨去^卡广 在步驟S203B，利用式（10B)計算量子化 q—c〇f(b，i，j)。 文狹係數 數學式4 q^c〇muj)Jqc [-qc else (10B) = {absicof {b, /, j)) +f, mb step) ,mb_q_ step (UB) 在此，abs(x)係送回輸入χ之絕對值之函數，f係和 碼态相依之未滿1之參數’若係四捨五入變成〇.5,若捨去^成〇扁 藉著將以上之處理應用於ΜΒ内之全部之正交變換數 17 1255651 =α，i，」）（〇^^15、㈣），完成對一個腿之量 以上元成里子化裝置102之輸出入及動作之說明。 以下說明本發明之效果。 ^先，說明藉著使盲區可變使量子化強度也可變之原理。 A準Ϊ較依據盲區dZ之量子化特性之差異(在 陣’f係G·5之情況）°量子化特性意指對 係。衣置之輸入C〇f和反量子化裝置105之輸出icof之關 化牛匕ί級大小q之以往之量子化特性，圖8在量子 子&牛料！1目巧dz=2q之發明方式之量子化特性，圖9係量 Q =4Q之以往之量子化特性。（圖7、9之例子也可 ίiη tdz 1之發明之量子化特性）。比較圖7和圖8，依據盲 q小之輸入c〇f之輸出Lc〇f變成〇。而，在圖9， h 4 f ht 2q cof 外^這ί指“依據發明，對於盲區寬办以下之輸入，不變更量子 化步級大的進行量子化步級大小q，=4q之量子化”。 又，，將士盲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 Λ訊就可對各謹係數自由的量子化，，。 子 藉著不僅單純的考慮方塊之預聰式，也考 =之=或者方塊内之正交變換係數之區 實現最佳之錄歧錢欧絲找覺靈敏度 之盲ίίίίΓ之實施例1之方塊盲區比例尺產生裝置2G2供給 之Fli/太抬夕Z~SCale，也可不追加量子化附加資訊而考岸方塊 方塊之預測性能的控制。即，如@ 10戶斤示，可按3空 間區域之方塊之視覺靈敏度設定量子化強度。 …、二 ③ 18 1255651 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2〇3,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2〇3供給盲區產生妒置 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_ 尺 dz—scale(b，i，j)(〇$b$l5、0$i$3、〇gjg3)。 小設"^說士明’為了使說明具體[’將影像圖框之大 )將Μβ之大小設為16_大小，將構 成MB之方塊之大小設為4χ4大小。作，去 j肘稱 可應用本發明。 1一㈤然係其他之大小當然也 又，在以下，說明係實施例2之特徵咖 ί生裝置2〇3。此外’對於和實施例1之構 作 之正產錢匈之各方塊 以下說明空間頻率盲區比例尺產生装置2〇3之輪出入及動 對空間頻率盲區比例尺產生裝 ^ 102之作為現在對象之ΜΒ之光域掃描 ^和在量子化裝 ί入影像信號。rg(b，i，j)⑽、(^、序^弟b個方塊對應之 ^匕褒置⑽之作為現在對象之他之^^各说广和在 塊對應之預測顧mQde⑹(_幻插順序之第b個方 動向量，(b，dir)(〇s

19 1255651 15、· 向，1表^縱！^1)。在此’dir表示移動向量之方向，G表示横 動向量自同一影像圖框内預測之圖框内預測模式(移 式(移動向量】停)影f圖框預測之圖框間預測模 框間，模式(“向量未來之2張影像圖框_之雙向圖 102之區比例尺產生裝置203之輸出係和在量 明。〜成工間頻率目區比例尺產生裝置203之輸出入之說 構造表示空間頻率盲區比例尺產生裝置2〇3之内部 2031和按昭生裝置203由空間頻率特性設定裝置 1式之目區比例尺裝置2032構成。 及移性設定裝置2031使用所輸入之影像、預測模式以 化裝置102之作為現在對象之=光 f妝圖13說明空間頻率特性設定裝置2〇31之動 在步驟S41 01 ’判定方塊b之子苜、、目丨|擦· *4、0 3 π L 、 若係圖框内預測，執行步驟s4i(m。…、工疋疋回匡内預測。 S41(H ’若式（12)之值比預先決定之臨限值啦―也 ί太ίΓ 為方塊b之特性型式type(bM後結束。否則設 為方塊b之特性型式type(bH)後結束。

Range’x—v(b，i，j)-min—v(b，i，j) (⑵ 在此，maX:V(b，i，j)係送回方塊b之最大之像素值 L 认 〇^i^3、之函數，min-v(b，i，j)係送回方 塊b之最小之像素值。rg(b，i，j)( ⑸、⑸功之函數。 20 ⑧ 1255651 測誤f框㈣财塊之酬性能比圖框間綱雜，產生大的預 細量塊，將方塊㈣㈣成分之變換係數 于化„將回頻成分之變換係數粗量子化較好。 你日^祥右方塊係邊緣’因在高頻也發生主觀上重要之係數，可 按々一樣之強度將各頻率之變換係數量子化。 若俜’敏方塊b之_賊是否是雙向綱模式。 向預議式，設為方塊b之特性 否則執行步驟S41G3。 ^

，向制方塊内係_區域或靜止區域，視覺靈敏度高。但， 工率小之預測誤差信號係在未來或過之之 訊，可設定去除功率奴酬縣錢之量子倾度。 雜 f步驟S4103，利用式（13)計算方塊b之移動向 _，如）（_幻5、edi⑸）之分散_ 1 之特H3L式type(b)=2後結束。否則執行步驟S41〇4。

mvs abs(mv(b，0) - u—mv(b，0))+abs(mv(b，1) - u—mv(b，1)) +abs(mv(b?0) - Lmv(b?0))+abs(mv(b51) - l^mv(b51)) (13) 在此，abs(x)係送回輸入x之絕對值之函數，u ·α di ，达回和方塊b之上侧相鄰之方塊之dir方向之移動向量之函 數，1—mv(b，chr)係送回和方塊b之左侧相鄰之方塊之心厂方 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， 功率小之預測誤差彳§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S4104 ’判定方塊b之縱及橫之移動向量聊㈨dir)(〇 SbS15、OSdirSl)比預先決定之高速移動向量長度臨限值 hs_mv_thres大（高速移動方塊）或小（一般移動方塊）。若係高速移 動方塊，没為方塊b之特性型式type(b)=〇後結束，否則設為特 21 1255651 性型^type(b)=3後結束。 、咼逮移動方塊之移動預測不準，和圖框内預測一樣的產生大 一^測誤差二可是，因移動極快而人眼追蹤困難，和圖框内預測 ’’可將鬲頻成分之變換係數之量子化強度設為強。 伟古一般移動方塊有預測誤差比圖框内預測小之傾向。因而，可 員成刀之變換係數之量子化強度設定比圖框内預測的緩和。 係數i=^^S41G1至S41G4為止之處理，可將各方塊之變換 以上完成空間頻率特性設定裝置2〇31之動作說明。 其次說明按照特性型式之盲區比例尺裝置2032之動作。 =特性型式之盲區比例尺裝置自空間頻率特性設定 2031供給之和在量子化裝置1〇2之作為現在對象之Μβ之光 描順序之第b個方塊對應之特性型式type⑹計算該第b個方 =之盲區比例尺 dz_scale(b，i，j)(〇$b幻5、ogg、g 。以下表示按照特性型式（自type〇至3)之方塊b之盲區比例尺 <叶算方法。 dz typeO(係圖框内預測方塊且非邊緣或高速移動方塊)

、scale(b， i, j)二B0(i， j) typel (雙向預測方塊) 、scale(b， i， j)=Bl type2(非孤立方塊） (14) (15) dz〜scale(b，i，j>B2 type3(—般移動方塊) (16) (17) (18) 〜scale(b，i，j)=B3(i，j) t y pe4 (圖框内預測方塊而且邊緣) 廿2〜scale(b，i，j)HB4 B4係預先決定之參數。 {1·1，1·3，1·6，1·8} ， u. 6,1.8, 2. 0,2.8}} ， 在此，BO、B1、B2、B3、 B〇(i，]>{{0,1.1，1.3,1.6} ， (1.3,1.6,1.8,2.0} ， 22 1255651 ^"Ve1；1.!1·41 ， ， 〆·、·从，二二·8卜{1.4，1.6，1.8,2.0}}，有64>61刈2>1之關 =9)計本實施例之4以外之數值’表示可利 B(i, j)- K(i? j)x(i2+j2)〇-25 (i9) ,但’κα j)為和空間頻率a d相依之比i大之值，此外，若 係，，内預測模式且自預測判定開關11G可供給預測方 pred—chr ’可依據該預測方向pred_dir之方向（縱、橫、斜、豆 之傾斜。例如，若麵方向係橫向，方塊内敎 ΪίίίΪ ί平坦，可產生將和橫向i之頻率對應之變換係數之 ϊ子化係數比縱心之醉之賴係數更細的量子化之盲區 尺 dz_scale 〇 以上完成按照特性型式之盲區比例尺裝置2032及空間頻 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，可依據空間鮮龍比例尺產生裝 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，目區見。即，如圖14、15所示，不追加量子化附加資訊， 就可實現考慮了各魏係數在辭區域之視覺錄度之量子化。 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。因而， 影像圖框整體之產生碼量也減少，影像_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供給 ⑧ 23 1255651 盲區產生裝置201和在影像圖框之光域播 應之盲區比例尺dz_scale(b，i，j)(〇^田境序之第b個方塊對 此外，在以下之說明，為了使說明且‘⑸化㈣）。 小設為QCIF⑽x圏大小，將MB 匕，將影像圖框之大 成MB之方塊之大小設為4χ4大小。去二孫大小，將構 可應用本發明。 一田然係其他之大小當然也 3生裝置2。4。此外’對於和實施例；合 以下_混合盲區比例尺產生裝置204之輸出入、動作。 對混合盲區_尺產生裝置2Q4之輸人姊在量子化裝置 :辭ί作為現在對象之Μβ之光域掃描順序之第b個方塊對應之預 4杈式 mode(b)(0$b$15)、移動向量 mv(b，dir)(〇sbg15、〇$ did)、輸入影像信號 org(b，i，j)(〇gb$15、oggg、 $3)以及預測誤差信號 pd(b，i，j)(〇gbS15、〇$ig3、〇s j^3)。 混合盲區比例尺產生裝置204之輸出係和&量子化H1〇2 之作為現在對象之MB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)(0Sb$15、〇$i$3、j$3)。 在圖17表示混合盲區比例尺產生裝置204之内部構造，以下 說明其動作。 如圖17所示，混合盲區比例尺產生裝置2〇4由方塊盲區比例 尺產生裝置202、空間頻率盲區比例尺產生裝置2〇3以及混合器 2041構成。 方塊盲區比例尺產生裝置202係在實施例1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之輪出入及動作。 對混合器2041之輸入係方塊盲區比例尺產生裝置202供給之

24 (I 1255651 和在量子化裝置

第b個方塊之正 Λ °^type(b)^ t f 1⑽之作為現在對象之之光域掃描順序之 父變換係數之分布之特性型式type(b)(0‘bsi5 3)。

• MB

個方塊對應之盲區比例尺 dz一scale(b，i，j)(〇$b$i5、0$i$3、OS j^3)。 5态2041 H亥方塊b之特性型式type(b)計算盲區比例 尺 dz—scale(b， i, j)。 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一scale2(b， i， j) (2〇) typel(雙向預測方塊） dz_scale(b, i, j)-max(dz^scalel(b, i, j), dz_scale2(b, i, j)) (21) type2(非孤立方塊） dz—scale(b， i， j)=max(dz_scalel(b， i， j)，dz—scale2(b， i， j)) (21) type3 (—般移動方塊） dz—scale(b，i，j>dz—scalel(b，i，j)xdz—scale2(b，i，j) (20) type4(圖框内預測方塊而且邊緣） dz_scale(b, i， j)二max(dz_scalel(b， i， j)，dz一scale2(b， i， j)) (21) 以上完成混合态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（圖 案、預測性能）及變換係數在頻率區域之視覺靈敏度（分布）之量子 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 ⑧ 1255651 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 高畫質的編碼。 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，替代在實施例丨之構造之 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201和在影像圖框之光域掃描順序之^ b 籲個方塊對應之盲區比例尺dz—scale(b，i，j)(〇gb$15、'()si.<q 0$j$3)。 一 ，外，在以下之說明，為了使說明具體化，將影像圖框之大 小設為卿（1而44)大小，將MB之大小設為1βχ16大小 成MB之方塊之大小設為4x4大小。但，當然係其他 可應用本發明。 八』田…、也 以下說明間隙補償盲區比例尺產生裝置2〇5之輪出入及 作0 對間隙補償盲區比例尺產生裝置205之輸入 =供給之量子化裝置102之作為現在對象之 參數mb—q、自量子化控制裝^ 1〇3供給 =里=匕 現在對象之MB之理想量子化參數咖丨q。千化衣置1G2之作為 間隙補償盲區比例尺產生農置2〇5 — 1〇2之作為現在對象之MB之光 :素:化裝置 區比例尺dz_scaie(b，i，D(〇sbg、〇:=塊對應之盲 里于化見qstep—gap。此外，以 26 1255651 mb—q_st印二q—step_table[q]設定在以下共同利用之量 大小mb_q—step。該量子化步級大小 t Μ「] /、、及 編碼器定義之實量子化參數_之量子^步級大 Q—MAX，Q—圆及Q-MAX都和基準編碼哭相依）。 數學式5 if mb — q> ideal _steplideal_q\lmb — q — step^b — q' dse mb (22) qstep _ gap 在步驟S502，使用式（23)自間隙量子化寬t 區比例尺 dz—scale(b，i，j)。 p〜gdp at# 目 dz—scale(b， i， j)= qstep—gap

作之ϋ完成間隙補償盲區比例尺產生裝置205之輸出H 哭，尺產生裝置2°5之效果，在基準編碼 ϋί ί ί 償理想Μβ量子化強度和實ΜΒ 測模^ 之量二匕基準Κ編碼器對可向各Μβ傳送之和前ΜΒ 刀de ta—mb—Q 有限制(例如（―2$deita~mb-q i數比· 編碼器之量子化控織置1G3之理想mb量子化 多數比貝MB置子化參數大之情況。 MB浪ίίίί子^強度之間隙之補償，可減少在視覺靈敏度低之 ^比二Γ更細的量子化。因而，利用本發日月，可將影 1冢比自知方式更鬲晝質的編碼。 以上完成實施例4之說明。 [實施例5] 27 1255651 說明本發明之實施例5。 成/由^f之祝明也得知，本發明之影像編碼裝置也可用硬體構 成，但疋也可利用電腦程式實現。 署夕圖^絲示完成本發日狀_影像編碼裝置之資訊處理裝 直之一般之構造圖。 ml20所示之資訊處理裝置（電腦）由處理器删卜程式記憶 ，A1002以及儲存媒體删3與A1〇〇4。儲存媒體删3與A麵 ^刀，之儲存媒體也可，係㈣，存媒體構成之儲存區域也 。在儲存媒體上可使用硬碟等磁性儲存媒體。 X上所示，本發明在影像之變換編碼技術，包含按照在變 S數之辭區域之視覺錄度、以多個變換係數為構成要素之 在空間區域之視覺靈敏度設定盲區寬之裝置，因而，可提 二知：…、在麦換係數之頻率區域之視覺靈敏度及以多個變換 冓成要素之方塊之在空間區域之視覺靈敏度量子化之功能、。...... 小又本务明和依據里子化參數決定之量子化寬不相依，可減 夕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^比^ Ϊ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。 之圖 圖2係表示影像圖框（在解析度係QCIF之情況只有亮度信號） 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。 ® 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 圖7係表示習知方式之量子化特性（量子化步級大小q)之 ⑧ 28 1255651 dz表示本發明之量子化特性（量子化步級大小q、盲區寬 之圖圖9係絲f知方式之量子化特性（量子化步級大小q，,） ，1〇係用以說日月本發明之效果之圖。 圖11係表示實施例2之構造例之圖。 ΐ 率盲區比例尺產生裝置之構造例之圖。 =:間頻率裝置特性型式設定裝置之動作流程圖。 Η 4係用以說明本發明之效果之圖。 圖。㈣係表示按照型式之量子化強度特性(只有方塊内橫向〕之 圖16係表示實施例3之構造例之圖。 =7ίί示混合盲區比例尺產生裝置之構造例之圖。 圖W係表不實施例4之構造例之圖。 ==隙補償盲區比例尺產生裝置之_流程圖。 圖⑼係表示利用本發明之資訊處理裝置之構造圖。 【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 1255651

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 ⑧

Claims (1)

1255651 、申凊專利範圍： ：〇 .貝 &lj ^1*"*·1**------1 J m種影像編碼方法，其特徵為包含·· 域，藉著將影像自空間區域變換至頻率區 和解細姻時相_子化寬，按照 化。子制寸性域之量子化特性，而將該變換係數量子 數量!二申？；==驟其中’麵係 定盲區寬心群2項之影像編碼方法，射，更包含設 f命ϋ申巧專利範圍第3項之影像編碼方法，直中，士η亡 ΐ如驟申ϋ!ΐ各變^係數逐—設定該盲區寬之步驟 區寬之步驟^含如3 ^之影像編碼方法，其中，該設定盲 方塊之集合量係;為構成要素之 塊逐-設定該盲區寬的^子化讀仃里子化之情況，對該各方 區寬f 其中，該設定盲 區寬之3ίίΓΐΐ第4項之影像編碼方法，其中，該設定盲 係數的:率區域中視覺靈敏度愈低之變換 驟在娜 寬變 31 1255651 f 之步驟。 丨 影像^^==法，財，更包含自 誤f以及影像之簡誤差信號;分散之平均絕對值 之平坦度之步驟。 々至夕一個，計算該影像 區寬物，射，該設打 盲區寬之步驟。心之里子化見和貫際之量子化寬之關係求該 \2·種影像編碼裝置，其特徵為包含： 變換，藉著將影像自郎區域變換至頻率區域，以產生 置子化裝置，使用和解碼時相同量 之f 之量子化雜，將該變n量= ρ itllt利範圍第12項之影像編碼裝置，其中，該量子 化裝置包含使用盲區量子化之裝置。 在，i4子圍第13項之影像編碼裝置’其中，更包含 在该里子化衣置设定盲區寬之盲區產生裝置。 15.如申請專利範圍帛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設定該盲區寬之盲區比例尺產 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 ：0 ：0 修一， f ' “ 一：ί-:.: ,.」.u , 1255651 比例尺產生裝置包含如下之裝置 :9產U:f包^ 比例尺產 射’該盲區 化之裝置。 像之'^坦度令該盲區寬適應性地變 ㈣LttJt利範圍第20項之影像編石馬裝置，立中，更包含 影像之最大值和最小^之^之2絕對值誤差、影像之分散、 值誤差以及影像:予:;ί;二j誤蝴 之平坦度之裝置。、以差彳5奴分散中之至少-個計算該影像 區寬之盲區比例尺產生=見和，際之1子化寬之_求該盲 能上控制財之記_體，其於電腦在功 換係數奐^置藉著將影像自空間區域變換至頻率區域而產生變 之量同之量子化寬，按照和解碼時 24古由这Γ之子化特性，將該變換係數量子化。 體，1中，^ 2利範圍第23項之影像編碼控制程式之記錄媒 2、5如化f置包含使用龍以施行量子化之裝置。 體，ι中，㈣第24項之影像編碼㈣程式之記錄媒 /、中1腦在功能上作為在該量子域置設定盲區寬之盲 r 1255651 區產生裝置。 一….上.…ϋ =6.如H專利範圍第25項之影像編碼控制程 體，其中’該目區產生裝置包含對該各變換係 :己= 寬之盲區比例尺產生裴置。 叹疋该目區 27.如申請專纖ϋ第25項之影像編敬制程式 體，其中，該盲區產生裝置包含盲區比例尺產生裳置 例尺產生裝置在該量子化裝置對於以多個㈣係 ^ 逐-設定《區寬。 崎里子化之情況，_各方塊 ^如申料魏圍第25狀影像編碼㈣程式 體’其中，《區產生裝置包含令該f區寬適應 ^、 比例尺產生裝置。 又化之目區 29.如申請專利範圍第26項之影像編碼控制 比例尺產生裝置包含如下裝置：在頻率區: 視見罝敏度恩咼之變換係數將該盲區寬設為愈窄，在頻 诚 視覺靈敏度愈低之變換係數將該盲區寬設為愈寬。、σσ 5 於，顧第27項之影倾碼控輸式之記錄媒 心!區比例尺產生裝置包含如下裝置：在空間區域中 莖破度愈低之方塊將該盲區寬設為愈寬。 兄見 ^如申請專利範圍第28項之影像編碼控制程式之記錄媒 二二比例尺產生裝置包含依據該影像之平坦度令該 a IHE見適應性地變化之裝置。 練，專利縫S 31項之影像編碼控制程式之記錄媒 中，々電腦在功能上作為自以下各項至少其中之一來計算 t像坦度之裝置··影像之預測模式、影像之圖框内預測之 ·=、、,衫像之移動、影像之圖框間預測之方向、影像之平均絕對 值為差、衫像之分散、影像之最大值和最小值之差分、之 測秩差信號之平均絕對值誤差以及影像之預測誤差信號之分散。、 34 1255651 f正替換頁 X 95. 1.2 0 年 /¾ B! I 33.如申請專利範圍第25項之景只程式之記錄媒 體，其中，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：

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