TWI259961B - Data processor, its method and coder - Google Patents

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Description

1259961 •⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 - 本發明係有關進行畫像資料之量化的資料處理裝置， . 及其方法與編碼裝置。 【先前技術】 近年，係以數位的形式來處理畫像資料，此時，以高 φ 效率的資訊傳送、儲存爲目的，利用圖象資訊特有的冗餘 ’依照藉由離散餘弦等正交變換與移動補償來壓縮的 MPEG ( Moving picture Experts Group )等方式的裝置， 已於電台等資訊傳送及一般家庭內之資訊接收的雙方面上 開始普及。 於MPEG方式中’會對編碼對象的畫像資料實施正交 變換而生成變換係數，用規定的量化標度將該變換係數量 化，再編碼該量化的畫像資料。 Φ 但在MPEG方式中，會根據編碼對象的圖象複雜度， 隨著圖象變複雜而使値變小般地來決定量化標度。 緊接著MPEG方式，又有人提出實現更高壓縮率的 H.264，與被稱爲JVT ( Joint Video Team)的編碼方式。 於JVT方式的編碼裝置中，在解碼用MPEG編碼過的 畫像資料後，有時也會以JVT方式再編碼。 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 -4- (2) 1259961 但是，關於上述之先前的JVT方式的編碼裝置，若不 考慮MPEG方式之編碼裝置所使用的量化標度即進行量化 - ，例如選擇極端地大於MPEG方式之編碼裝置所使用的量 化標度之量化標度，則會因爲粗糙的量化，使得以MPEG 方式之編碼來保存的資訊流失，發生令畫質劣化的情況。 又，與其相反，關於上述之先前的JVT方式的編碼裝 置，若選擇極端地小於MPEG方式之編碼裝置所使用的量 φ 化標度之量化標度，則會因爲相對於較少的資訊卻分配了 多數的位元，發生畫質無法提升，並使編碼效率變差的問 題。 關於MPEG方式與JVT方式之外的編碼方式，也會發 生同樣的問題。 本發明係鑑於上述的先前技術而構成的發明，目的在 進行過第1之量化後，於反量化而得之被處理資料，實施 第2之量化時，能提供可由畫質與編碼效率的觀點著眼， φ 進行適當的上述第2之量化之資料處理裝置與其方法與編 碼裝置。 〔用以解決課題之手段〕 爲了解決上述的先前技術之問題點，第1發明之資料 處理裝置係，以1第1之量化標度進行1第1之量化後， 於反量化而得的被處理資料，實施2第2之量化之資料處 理裝置，其具有根據前述1第1之量化標度生成2第2之 量化標度的量化標度生成手段，及根據前述量化標度生成 (3) 1259961 手段生成的前述2第2之量化標度，於前述被處理資料’ 實施2第2之量化的量化手段。 _ 第1發明的資料處理裝置之作用如下。 w 首先，量化標度生成手段係根據第1之量化標度’生 成第2之量化標度。 接著，量化手段係根據前述量化標度生成手段所生成 的前述第2之量化標度，對前述被處理資料實施前述第2 ^ 之量化。 第2發明之資料處理方法係，以1第1之量化標度進 行1第1之量化後，於反量化而得的被處理資料，實施2 第2之量化之資料處理方法，其具有根據前述1第1之量 化標度生成2第2之量化標度的第1工程，及根據用前述 第1工程生成的前述2第2之量化標度，對前述被處理資 料實施前述2第2之量化的第2工程。 第3發明之編碼裝置係，具有以第1編碼方法編碼來 φ 生成動態畫像資料，將於前述編碼過程中根據1第1之量 化標度施以1第1之量化而得的編碼資料加以解碼，而生 成解碼資料的解碼手段，及根據前述1第1之量化標度， 生成2第2之量化標度的量化標度生成手段，及在以異於 前述第1編碼方法的第2編碼方法，編碼前述編碼手段生 成的前述編碼資料之過程中，根據前述量化標度生成手段 生成的前述2第2之量化標度’於前述編碼資料施以2第 2之量化的量化手段。 第3發明的編碼裝置之作用如下。 -6- (4) 1259961 首先，編碼手段係’以第1編碼方法編碼生成動態畫 像資料，將在前述編碼過程中根據1第1之量化標度施以 - 1第1之量化而得的編碼資料加以解碼’而生成解碼資料 〇 接著，量化標度生成手段係，根據前述1第1之量化 標度，生成2第2之量化標度。 接著，量化手段係，在以異於前述第1編碼方法的第 φ 2編碼方法，編碼前述編碼手段生成的前述編碼資料之過 程中，根據前述量化標度生成手段生成的前述2第2之量 化標度，於前述編碼資料施以2第2之量化。 第4發明之資料處理裝置係，以1第1之量化標度進 行1第1之量化後，於反量化而得的被處理資料，實施2 第2之量化之資料處理裝置，其特徵爲：具有根據前述1 第1之量化標度生成2第2之量化標度的量化標度生成電 路；及根據前述量化標度生成手段生成的前述2第2之量 φ 化標度，於前述被處理資料，實施2第2之量化的量化電 路。 〔發明之效果〕 根據本發明，在進行過第1之量化後，於反量化而得 之被處理資料，施以第2之量化時，能提供可由畫質與編 碼效率的觀點著眼，進行適當的上述第2之量化之資料處 理裝置與其方法與編碼裝置。 (5) 1259961 【實施方式】 以下將針對有關本發明實施形態之JVT方式的編碼裝 ^ 置進行說明。 第1實施形態 在本實施形態中將參照第1圖至第9圖，說明JVT方 式之編碼裝置。 g 首先，先說明本發明構成要素與本實施形態構成要素 的對應關係。 於本實施形態中，活動率計算電路5 3、速率控制電路 54，及量化電路26的功能之中，根據量化參數QP來生成 量化標度的功能，乃對應於第1與第3發明之量化標度生 成手段。 又，在本實施形態中，量化電路26的功能之中根據 量化標度進行量化的功能，乃對應於第1與第3發明之量 φ 化手段。 又，在本實施形態中，MPEG2解碼電路51乃對應著 第3發明之解碼手段。 第1圖係本實施形態的通訊系統1之槪念圖。 如第1圖所示，通訊系統1具有設置於傳輸側的編碼 裝置2，及設置於接收側的解碼裝置3。 在通訊系統1中，於傳輸側的編碼裝置2內，係藉由 離散餘弦變換或K-L變換等正交變換與動態補償，生成壓 縮的圖框畫像資料（位元流），於調變該圖框畫像資料後 (6) 1259961 ，透過衛星廣播波、有線TV網、電話網路、行動電話網 路等傳輸媒體來傳輸。 - 在接收側中，則於解調接收的圖象訊號後，即藉由上 — 述調變時之正交變換的反變換與動態補償，生成展開的圖 框畫像資料進而利用之。 又，上述傳輸媒體亦可爲光碟、磁碟與半導體記億體 等記錄媒體。 ϋ 第1圖所示的解碼裝置3乃進行對應於編碼裝置2之 編碼的解碼。 以下，針對第1圖所示之編碼裝置2進行說明。 第2圖係，表示於第1圖中的編碼裝置2之全體構成 圖。 如第2圖所示，編碼裝置2係具有，例如A/D轉換電 路22、畫面排列更改電路23、運算電路24、正交變換電 路25、量化電路26、可反編碼電路27、緩衝器28、反量 φ 化電路29、反正交變換電路3 0、重組態電路3 1、解塊過 濾器3 2、記憶體3 3、內預測電路4 1、動態預測補償電路 42、選擇電路44、MPEG2解碼電路51、圖像型緩衝記憶 體52、活動率計算電路53及速率控制電路54。 以下，說明編碼裝置2之槪要。 於編碼裝置2內，在MPEG2解碼電路51中，解碼以 MPEG2編碼的MPEG畫像資料S11而生成畫像資料S51， 使用JVT方式來編碼畫像資料S51。 MPEG2解碼電路5 1係，於上述解碼時之MPEG畫像 -9- (7) 1259961 資料S51中，將在MPEG2的編碼過程中用於量化（本發 明的第1之量化）的各巨集方塊MB之量化標度Qm (本 ^ 發明的第1之量化標度）給抽出，再輸出至活動率計算電 ^ 路 53。 活動率計算電路5 3係如後述所述，根據量化標度Qm 算出活動率Nact，將其輸出至速率控制電路54。 速率控制電路54係，根據由活動率計算電路53輸入 ϋ 的活動率Nact，算出各巨集方塊MB的量化參數QP，將 其輸出至量化電路26。 量化電路26係，根據由速率控制電路54輸入的量化 參數QP，使用決定好的量化標度（本發明的第2之量化 標度），量化（本發明的第2之量化）畫像資料S25。 接著，針對MPEG2與JVT之編碼方式進行說明。 不論是MPEG2與JVT的情況，被輸入至編碼裝置的 畫像資料中，都有著順序掃描畫像資料與跳越掃描畫像資 φ 料，可選擇以圖場資料爲單位的編碼（圖場編碼），及以 圖框資料爲單位的編碼（圖框編碼）。 在MPEG2中，可以巨集方塊爲單位，例如第3 ( A ) 圖所示，將由16圖象元素xl6圖象元素的資料構成之巨 集方塊Μ B加以圖框編碼，亦可如第3 ( B )圖所示，每 個頂圖場資料與底圖場資料都分割成16圖象元素χ8圖象 元素之資料而加以圖場編碼。 又，在JVT中，可選擇如第4(A) 、 （Β)圖所示 之圖像單位下的編碼，與第5圖所示之巨集方塊單位下的 -10- (8) 1259961 編碼。 以圖像單位下的編碼而言，可選擇第4 ( A )圖所示 - 的圖框編碼與第4 ( B )圖所示的圖場編碼。 ^ 又，以巨集方塊單位下的編碼而言，可選擇進行以單 數之巨集方塊爲單位的圖框編碼或圖場編碼的形式，及進 行如第5圖所示以2個巨集方塊Μ B ( Μ B對），亦即以 16圖象元素χ32圖象元素之資料爲單位的圖框編碼或圖 g 場編碼的形式。 又，在本實施形態中，如第 6圖所示，於構成被 MPEG2解碼電路5 1解碼而得的畫像資料S5 1之圖框資料 FR_m內的垂直方向上鄰接的各巨集方塊MB(i) 、MB( i+ 1 )，乃於過去所進行的MPEG編碼中，根據各量化標 度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )進行了量化。 MPEG2解碼電路51係，在解碼MPEG畫像資料SI 1 的過程中，乃抽出上述量化標度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )， φ 輸出至活動率計算電路5 3。 又，對應於巨集方塊MB(i) 、MB(i+l)的MPEG 畫像資料SI 1內之各巨集方塊MB中，則量化標度Qm ( i )與Qm(i+1)雙方都有包含著。 又，在JVT方式中，以圖像爲單位被圖場編碼時’ JVT畫像資料S2中，如第6圖所示，對應巨集方塊MBm (i )的頂圖場TF J內之巨集方塊MBjt ( i )，則含有用 於此量化的量化標度Qjt ( i)。又，對應巨集方塊MBm ( i + 1 )的底圖場BF_j內之巨集方塊MBjb ( i ) ’則含有用 -11 - (9) 1259961 於此量化的量化標度Q j b ( i )。 另一方面，又，在JVT方式中，以巨集方塊對爲單位 - 被圖場編碼時，J V T畫像資料S 2中，如第7圖所示，對 、 應於巨集方塊MBm ( i )的巨集方塊MBj ( i )，與對應於 巨集方塊MBm(i+l)的巨集方塊MBj(i+l)則同樣都 配置於圖場FI_j內。 巨集方塊MBj ( i )中含有被於此量化的量化標度Qj g ( i )，巨集方塊Μ B j ( i + 1 )中含有用於此量化的量化標 度 Qj ( i + 1 )。 以下，針對編碼裝置2之構成要素進行說明。 A/D轉換電路22係，將由被輸入的類比信號Y、色 差信號Pb、Pr構成的被編碼畫像資料S10，變換成數位的 畫像資料S22，將其輸出至畫面排列更改電路23。 畫面排列更改電路23係，將由A/D轉換電路22輸入 的畫像資料S22或由MPEG2解碼電路5 1輸入的畫像資料 φ S51，對應此圖像類型I、p、B構成的 GOP(Group Of Pictures)，依照編碼順序，將更改排列後的畫像資料S23 輸出至運算電路24、內預測電路4 1與動態預測補償電路 42 ° 以下，舉例說明在本實施形態中，畫面排列更改電路 23處理由MPEG2解碼電路51輸入的畫像資料S51的情 況。 運算電路24係生成，表示畫像資料S23與選擇電路 44輸入之預測畫像資料PI間差異的畫像資料S24，並將 -12- (10) 1259961 其輸出至正交變換電路25。
正交變換電路25係，對畫像資料S25實施離散餘弦 - 變換或K-L變換等正交變換而生成畫像資料（例如DCT . 係數）S25，並將其輸出至量化電路26。 量化電路2 6係，根據由速率控制電路3 2輸入之量化 參數QP，對應該量化參數QP，根據規定的量化標度量化 畫像資料S25而生成畫像資料S26，並將其輸出至可反編 φ 碼電路27與反量化電路29。 可反編碼電路27係，將畫像資料S26經過可變長度 編碼或經過算術編碼的畫像資料儲存至緩衝器2 8。 此時，可反編碼電路27係，於表示選擇資料S44選 擇內預測編碼時，編碼由動態預測補償電路5 8輸入的移 動向量MV後儲存至標頭資料。 又，可反編碼電路27係，於表示選擇資料S44選擇 內預測編碼時，將由內預測電路4 1輸入的內預測模式I φ P Μ儲存至標頭資料等。 又，可反編碼電路27係，於各巨集方塊MB中包含 ，在量化電路26中於量化時所使用的量化標度。 儲存於緩衝器2 8內的畫像資料，在被調變等後則會 被加以傳輸。 反量化電路2 9係，根據在量化電路2 6中使用的量化 標度，將畫像資料S26反量化後輸出至反正交變換電路 30 ° 反正交變換電路3 0係，正交變換電路2 5所使用的正 -13- (11) 1259961 交變換之反正交變換對由反量化電路2 9輸入之被反量化 的畫像資料，實施對應正交變換電路2 5之正交變換的反 * 正交變換，再輸出至重組態電路3 1。 • 重組態電路3 1係，加總由選擇電路44輸入之預測畫 像資料PI，及由反正交變換電路3 〇輸入之畫像資料而生 成重組態畫像資料，將其輸出至解塊過濾器3 2。 解塊過濾器3 2係，除去由重組態電路3 1輸入的畫像 φ 資料之塊傾斜度後，將其以參考畫像資料的形式寫入記憶 體33。 內預測電路41係，根據例如藉由JVT來預先規定的 各內預測模式，對構成由記憶體3 3讀出之畫像資料的各 巨集方塊MB施以內預測編碼而生成預測圖象，並檢測該 預測畫像資料與畫像資料S23間之差異DIF。 又，內預測電路4 1係，特定對應於針對上述複數之 內預測模式，而各自生成的上述差異中最小的差異之內預 Φ 測模式，將該特定的內預測模式I P Μ輸出至可反編碼電 路27。 又，內預測電路4 1係，將上述特定的內預測模式所 得之預測畫像資料ΡΙ，及上述差異DIF輸出至選擇電路 4 4 〇 動態預測補償電路42係，如用第4與第5圖來說明 般的，以圖框資料與圖場資料爲單位將畫像資料S23進行 動態預測處理，根據由記憶體3 3讀出的參考畫像資料 REF來決定移動向量MV。 -14- (12) 1259961 亦即，動態預測補償電路42乃決定，藉由移動向 MV與參考畫像資料REF規定的預測畫像資料PI，及令 • 畫像資料S23之差異DIF爲最小的移動向量MV。 _ 動態預測補償電路4 2係，將預測畫像資料p I與差 DIF輸出至選擇電路44，並將移動向量MV輸出至可反 碼電路27。 又，動態預測補償電路42係，根據由圖像型緩衝 φ 憶體52讀出的圖像型資料PIC_T，採用相同於MPEG 碼所使用的圖像類型，將各圖框資料與圖場資料進行預 及補償處理。 選擇電路44則會比較由內預測電路4 1輸入的差 DIF，與由動態預測補償電路42輸入的差異DIF。 選擇電路44係，當根據上述比較，判定由內預測 路4 1輸入的差異DIF較小時，則會選擇由內預測電路 輸入的預測畫像資料PI再輸出至運算電路24。 φ 選擇電路44係，當根據上述比較，判定由動態預 補償電路42輸入的差異DIF較小時，則會選擇由動態 測補償電路5 8輸入的預測畫像資料PI再輸出至運算電 24 ° 又，選擇電路44係，當選擇由內預測電路41而來 預測畫像資料PI時，則將表示選擇內預測編碼之選擇 料S44輸出至可反編碼電路27，當選擇由動態預測補 電路5 8而來的預測畫像資料PI時，則將表示選擇內預 編碼之選擇資料S44輸出至可反編碼電路27。 量 與 異 編 記 編 測 異 電 4 1 測 預 路 的 資 償 測 -15- (13) 1259961 MPEG2解碼電路5 1係，例如輸入MPEG S11，以MPEG2解碼MPEG畫像資料S11而生成 S51，再將其輸出至畫面排列更改電路23。 又，MPEG2解碼電路 51係，將表示含於 SI 1的標頭內之各巨集方塊MB的圖像種類的圖 PIC —T ，寫人至圖像SU爰衝言己憶體52 〇 MPEG2解碼電路5 1係，將在MPEG2之編 ，用於量化的各巨集方塊MB的量化標度Qm， 碼時的MPEG畫像資料S11中抽出，再輸出至活 電路53。 記憶於圖像型緩衝記憶體52的圖像型資料 則藉由選擇電路44與動態預測補償電路5 8來讀! 活動率計算電路53係，根據由MPEG2解ί 輸入的量化標度Qm，算出活動率Nact，再將其 率控制電路54。 第8圖係用來說明，在JVT編碼時，如第6 地，以圖像單位進行圖場編碼時之表示於第2圖 率計算電路5 3內的處理之圖形。 以下，例示說明用於爲了生成如第6圖所示 像資料S2內的巨集方塊MBjt ( i ) 、MBjb ( t )
Nact的計算。 步驟S T 1 1 : 活動率計算電路53係，由MPEG2解碼電路 畫像資料 畫像資料 畫像資料 像型資料 碼過程中 由上述編 動率計算 PIC_T ， 出。 馬電路51 輸出至速 圖所示般 中的活動 之JVT畫 之活動率 5 1，輸入 -16- (14) 1259961 第6圖所示之巨集方塊MBm ( i )的量化標度Qm ( i )， 及巨集方塊MBm(i+l)的量化標度Qm(i+1)。 • 活動率計算電路5 3係，以針對頂圖場TF_j而事先規 . 定的下述式（1 )所表示之函數ft ()之引數的形式，輸 入量化標度Qm(i) 、Qm(i+1)，再特定量化標度 Q a_t ( i ) 0 • Qa_t(i) = ft(Qm(i)，Qm(i+l)) …（1) 活動率計算電路53係，以針對底圖場BF_j而事先規 定的下述式（2)所表示之函數fb()之引數的形式’輸 入量化標度Qm(i)、卩以丨丨+丨），再特定量化標度 Qa_b ( i ) 〇
Qa —b(i) = fb(Qm(i)，Qm(i+l )) …（2) 以函數ft ( ) 、fb ()而言，可採用例如，如下述式 (3 )所示般地，選擇量化標度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )中 較小的標度，而特定量化標度Qa_t ( i ) 、Qa__b ( i )之函 數。
Qa一t(i) = Qa — b(i) = min(Qm(i)，Qm(i+l)) …C ” 又，以函數ft ( ) 、fb ()而言，亦可採用例如’根 -17- (15)1259961 據下述式（4 )的運算，算出量化標度Qa_t ( i )、 i )之函數。
Qa一b (
Qa — t(i) = Qa_b(i) = (Qm(i) + Qm(i +1)+1)/2 步驟s T 1 2 : 活動率計算電路5 3係，根據下述式（5 )算 方塊MBjt ( i )所屬的頂圖場TF」內所有的方塊 化標度Qa_t ( i )的平均値aveQa_t。 (4 ) i，巨集 f料之量 aveQa—t = (l/N)[QaJ:(i) …（5) ieQt 又，活動率計算電路5 3係，根據下述式（6 ) 巨集方塊MBjb ( i )所屬的底圖場BF J內所有纪 料之量化標度Qa_b(i)的平均値aveQa_b。 算出， 方塊資
aveQa_b = (1/N) ^ Qa_b(i) …（6 ) 步驟S T 1 3 : 活動率計算電路5 3係，如下述式（7 )所示， 於頂圖場TF_j的各個巨集方塊MB，將步驟ST1 1 量化標度Qa_t ( i )，以步驟ST12算出之平均値 除算算出活動率Nact_t ( i )。
Nact_t(i) = Qa — t(i)/aveQa_t …（7) 針對屬 算出之 a v e Q at -18- (16) 1259961 又，活動率計算電路5 3係，如下述式 • 對屬於底圖場BF_j的各個巨集方塊MB， _ 出之量化標度Qa —b ( i )，以步驟 ST1 2 aveQa —b除算算出活動率Nact —b(i)。
Nact —b(i) = Qa_b(i)/aveQa —b · 步驟S T 1 4 : 活動率計算電路5 3係，將步驟S T 1 3 Nact —t(i)、Nact_b(i)，輸出至速率控制電路 速率控制電路5 4係，根據活動率計算 的 Nact —t ( i ) 、Nact-b ( i )，算出各巨集 化參數，再將其輸出至量化電路26。 在此，用活動率Nact ( i )表示活動率 φ Nact_b ( i )，各巨集方塊MB的量化參數 述式（9) 、 （10)來表示。又，式（9) 是表示經過捨入的整數化處理，在式（1 〇 係用JVT方式規定的參考量化參數，其爲# 圖框資料而規定的。 AQP = round(logi.i2Nact(i)) · QP(i) = QPr + AQP · (8 )所示，針 丨夺步驟S T 1 1算 算出之平均値 ·· ( 8 ) 算出的活動率 54 ° 電路53所輸入 方塊 MB之量 Nact_t ( i )、 QP ( i)則以下 中的「round」 )中，「QPr」 十對圖場資料或 ·· ( 9 ) ·· ( 10) (17) 1259961 速率控制電路54係，將如上述般生成的量化參數QP (i)輸出至量化電路26。 - 量化電路2 6係，使用對應由速率控制電路5 4輸入的 _ 量化參數QP ( i )而被規定的量化標度，量化畫像資料 S25進而生成畫像資料S26。 又，在本實施形態中，則規定當量化參數QP ( i )增 力口「6」時，量化標度會變成2倍。 g 第9圖係用來說明，量化標度的決定，及關於量化的 編碼裝置2的動作實例。 步驟ST21 : MPEG2解碼電路5 1係，將在MPEG2的解碼過程時 被用於量化的各巨集方塊MB之量化標度Qm，由上述編 碼中之MPEG2畫像資料SI 1抽出而輸出至活動率計算電 路53 〇 步驟ST22 : 活動率計算電路53係，根據在步驟 ST21時由 MPEG2解碼電路 51輸入的量化標度Qm，算出活動率 Nact ( Nact_t ( i ) ，Nact_b (i))，將其輸出至速率控 制電路54。 步驟ST23 : 速率控制電路5 4係，根據在步驟S T2 2時由活動率計 -20- (18) 1259961 算電路23輸入的活動率Nact，算出各巨集方塊 化參數QP，將其輸出至量化電路26。 步驟S T 2 4 : 量化電路26係，使用對應在步驟ST23時由 電路54輸入的量化參數QP ( i )而被規定的量 量化褒像資料S25而生成畫像資料S26。 以下，說明使用JVT方式來編碼將MPEG S 1 1經過編碼之畫像資料S 5 1時的編碼裝置2之 範例。 首先，被用MPEG2編碼過的MPEG2畫像資 會被輸入至MPEG2解碼電路51。 接著，MPEG2解碼電路 51則解碼 MPEG S11而生成畫像資料S51，再將其輸出至畫面排 路23。 此時，MPEG2解碼電路51係，將MPEG2 程時被用於量化的各巨集方塊MB的量化標度， 碼時的MPEG畫像資料SI 1中抽出再輸出至活動 路53。 又，活動率計算電路5 3係根據量化標度Qm 動率Nact，將其輸出至速率控制電路54。 又，速率控制電路54係根據活動率Nact， 集方塊MB之量化參數QP，將其輸出至量化電路 又，於內預測電路4 1中進行內預測，預測 MB之量 速率控制 化標度， 畫像資料 全體動作 料 S 1 1， 畫像資料 列更改電 之解碼過 由上述編 率計算電 ，算出活 算出各巨 26 〇 畫像資料 -21 - (19) 1259961 PI與差異DIF則被輸出至選擇電路44。 又，於動態預測補償電路42中，進行動態預測及補 • 償處理，特定移動向量MV的同時，預測畫像資料pi與 . 差異DIF則被輸出至選擇電路44。 又，選擇電路44係，將對應由內預測電路41輸入的 差異DIF，及由動態預測補償電路58輸入的差異DIF之 中，較小的差異DIF之預測畫像資料PI輸出至運算電路 ^ 24 〇 接著，運算電路24係，生成表示畫像資料S23，及 由選擇電路44輸入的預測畫像資料PI之差異的畫像資料 S24，將其輸出至正交變換電路25。 接著，正交變換電路25係，對畫像資料S24實施離 散餘弦變換或K-L變換等的正交變換，而生成畫像資料（ 例如DCT係數）S25，將其輸出至量化電路26。 接著，量化電路2 6係，根據由速率控制電路5 4輸入 φ 的量化參數QP，基於對應該量化參數QP而被規定的量化 標度來量化畫像資料S25而生成畫像資料S26，將其輸出 至可反編碼電路27與反量化電路29。 接著，可反編碼電路2 7係，將把畫像資料S 2 6加以 可變長度編碼或經過算術編碼的畫像資料儲存至緩衝器2 8 〇 誠如以上說明，在編碼裝置2中，將被MPEG2編碼 電路5 1編碼過的畫像資料S5 1加以JVT編碼時，根據被 用於MPEG畫像資料之各巨集方塊MBm的生成之量化標 -22- (20) 1259961 度Qm，決定使用於量化電路26之量化的各巨集方塊之量 化參數QP (量化標度）。 • 因此，只要利用編碼裝置2，跟不使用量化標度Qm . 即決特定用於量化電路2 6之量化的量化參數QP的情況相 比，即可考慮MPEG編碼時的量化特性，而可在JVT編碼 時進行損耗較少之高品質的量化。 又，只要利用編碼裝置2，如上述所述，在活動率計 φ 算電路53中，如上述式（3) 、（4)所示般地根據量化 標度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )生成量化標度Qa —t ( i )、
Qa_b ( i)，依此決定用於量化電路26的量化標度，藉此 即可避免於JVT方式之編碼的量化時選擇出，極端地大於 或極端地小於MPEG方式的編碼時所用的量化標度之量化 標度。 因此，只要利用編碼裝置2，即可根據畫質與編碼效 率的觀點，於量化電路26進行適當的量化。亦即，如此 φ 即可避免於JVT編碼時無謂地失去用MPEG編碼保存的情 報，及不必要地分配大量的位元給在MPEG編碼時已遺失 的情報。 第2實施形態 在上述的第1實施形態中，已說明過如第6圖所示般 地在圖像單位下進行圖場編碼時，表示於第2圖的活動率 計算電路5 3的處理。 在本實施形態中，則將說明如第7圖所示般地以巨集 -23- (21) 1259961 方塊爲單位而進行圖場編碼時，表示於第2圖的活動率計 算電路5 3的處理。 . 第10圖係用來說明，如第7圖所示般地以巨集方塊 爲單位而進行圖場編碼時，表示於第2圖的活動率計算電 路5 3的處理之流程圖。 以下，將表示於第7圖的JVT畫像資料S2內的巨集 方塊MBj ( i ) 、MBj ( i + 1 )之活動率Nact之計算加以 φ 例示來進行說明。 步驟ST31: 活動率計算電路53係，由MPEG2解碼電路51來輸 入，第6圖所示之巨集方塊MBm ( i )之量化標度^ 1 )，及巨集方塊MBm(i+l)之量化標度Qm(i+1) ° 活動率計算電路53係，輸入量化標度Qm ( i ) ' Qm (i + 1 )，當作事先規定好的下述式（1 1 )所示之函數f φ 1 ()的引數，特定量化標度Qa ( i)。
Qa(i) = f 1 (Qm(i)，Qm(i +1)) …（1 1 ) 又，活動率計算電路5 3係，如下述（12 )所示般地 ，輸入量化標度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )，當作函數f2 () 的引數，特定量化標度Qa(i+1)。 (12) -24- (22) 1259961 以函數Π ( ) 、f2 ()而言’可使用與例如前述的式 、（4 )相同的函數。 步驟S T 3 2 : 活動率計算電路5 3係，根據下述式（1 3 )算出，巨 集方塊MBj ( i ) 、MBj ( i + 1 )所屬的圖場FI_j內所有的 φ 方塊資料之量化標度 Qa ( i ) 、Qa ( i + 1 )的平均値 a v e Q a ° …（13 ) aveQa=(l / N)^ Qci(i) 步驟S T 3 3 : 活動率計算電路5 3係，如下述式（1 4 )所示般地， 用步驟ST32算出的平均値aveQa，去除步驟ST31算出的 φ 量化標度Qa ( i )，而算出活動率Nact ( i )。
Nact(i) = Qa(i) /aveQa …(14) 又，活動率計算電路5 3係，如下述式（1 5 )所示般 地，用步驟ST32算出的平均値aveQa，去除步驟ST31算 出的量化標度Qa ( i + 1 )，而算出活動率Nact ( i + 1 )。
Nact(i + 1 ) = Qa(i + l )/aveQa …（1 5 ) -25- (23) 1259961 步驟S T 3 4 : ” 活動率計算電路53係，將步驟ST33算出的活動率 、 Nact ( i ) 、N act ( i + 1 )輸出至速率控制電路54。 藉由本實施形態亦可得到與第1實施形態相同的效果 〇 本發明係不僅限定於上述的實施形態。 例如，在上述的實施形態中，於編碼裝置2中，例示 過使用JVT方式進行圖場編碼的情況，但亦可進行圖框編 碼。 此時，例如在第8圖所示的步驟ST 12中，活動率計 算電路53係，算出巨集方塊所屬的圖框資料內所有的方 塊資料之量化標度Qa的平均値aveQa，再據此生成活動 率 N a c t 〇 又’在上述的實施形態中，以本發明之被處理資料而 φ 言，乃舉例說明過動態畫像資料，但本發明的被處理資料 ，亦可爲靜止畫像資料或聲頻資料。 〔產業上的利用可能性〕 本發明可應用於編碼畫像資料的編碼系統。 【圖式簡單說明】 第1圖係，本發明之第1實施形態之通訊系統的構成 26- (24) 1259961 第2圖係，表示於第1圖之編碼裝置的功能方塊匱1 ° 第3圖A與第3圖B係用來說明，在MPEG2方式中 - 所採用之圖框編碼與圖場編碼的圖。 ， 第4圖A與第4圖B係用來說明，在JVT方式中所使 用之圖像單位下的圖框編碼與圖場編碼的圖。 第5圖係用來說明，在JVT方式中所使用之巨集方塊 單位下的圖框編碼與圖場編碼的圖。 第6圖係用來說明，將MPEG畫像資料，以JVT方式 ，進行圖像單位下之圖場編碼處理的圖。 第7圖係用來說明，將MPEG畫像資料，以JVT方式 ，進行巨集方塊單位下之圖場編碼處理的圖。 第8圖係用來說明，針對第2圖所示之編碼裝置2， 如第6圖所示般地在圖像單位下進行圖場編碼時，第2圖 所示的活動率計算電路內之處理的圖。 第9圖係用來說明，於第2圖所示之編碼裝置內的量 φ 化標度的決定，以及關於量化之動作範例的圖。 第1 〇圖係用來說明，在第2圖所示的編碼裝置2中 ’如第7圖所示，以巨集方塊對爲單位進行圖場編碼時之 第2圖中所示之活動率計算電路之處理的流程圖。 【主要元件之符號說明】 1 :通訊系統 2 ·編碼裝置 3 :解碼裝置 -27- (25) 1259961 22 : 23 : 24 ： 25 : 26 : 27 : 28 : 29 : 30 : 3 1: 32 : 33 : 41 : 42 : 5 1:
53 : 54 : A / D轉換電路 畫面排列更改電路 運算電路 正交變換電路 量化電路 可反編碼電路 緩衝器 反量化電路 反正交變換電路 重組態電路 解塊過濾器 記憶體 內預測電路 動態預測補償電路 MPEG2解碼電路 圖像型緩衝記憶體 活動率計算電路 速率控制電路 -28-

Claims (1)

  1. (1) 1259961 十、申請專利範圍 1 · 一種資料處理裝置，係屬於以1第1之量化標度 - 進行1第1之量化後，於反量化而得的被處理資料，實施 ， 2第2之量化之資料處理裝置，其特徵爲：具有根據前述 1第1之量化標度，生成2第2之量化標度的量化標度生 成手段；及根據前述量化標度生成手段所生成的前述2第 2之量化標度，於前述被處理資料，實施2第2之量化的 φ 量化手段。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之資料處理裝置， 其中’前述量化標度生成手段，乃對於各構成前述被處理 資料之畫像資料的複數之方塊資料，根據前述1第1之量 化標度，生成前述2第2之量化標度； 前述量化手段乃令前述方塊資料之前述第2之量化， 根據對應於該方塊資料，前述2第2之量化標度生成手段 所生成之前述2第2之量化標度加以進行2。 φ 3.如申請專利範圍第2項所記載之資料處理裝置， 其中，前述量化標度生成手段係爲了得到，處理對象的前 述方塊資料或該方塊資料周圍的前述方塊資料，而根據前 述1第1之量化所使用之前述1第1之量化標度，生成表 示該處理對象的方塊資料之複雜度的指標資料，根據該指 標資料，生成該處理對象的方塊資料之前述2第2之量化 標度。 4.如申請專利範圍第3項所記載之資料處理裝置， 其中，對應於各鄰接於前述畫像資料內之垂直方向之2個 -29- (2) 1259961 方塊畫像位置的方塊資料MBm ( i ) 、MBm ( i + 1 )，根 據各前述1第1之量化標度Qm ( i ) 、Qm ( i + i )進行前 - 述1第1之量化時， . 前述量化標度生成手段乃根據前述1第1之量化標度 Qm(i) 、Qm(i+l)雙方，算出將前述方塊資料MBm( i )加以前述2第2之量化時使用之前述2第2之量化標 度Q ( i )，和將前述方塊資料MBm ( i + 1 )加以前述2 φ 第2之量化時使用之前述2第2之量化標度Q(i+i); 前述量化手段乃根據前述量化標度生成手段算出之前 述2第2之量化標度Q ( i )，於前述方塊資料MBm ( i ) ，施以前述2第2之量化， 根據前述2第2之量化標度Q(i+1)於前述方塊資 料MBm ( i + 1 )，施以前述2第2之量化。 5. 如申請專利範圍第4項所記載之資料處理裝置， 其中，於前述畫像資料以圖像層級圖場編碼之時，更具有 φ 生成根據將前述方塊資料MBm (i)進行前述2第2之量 化所得之方塊資料MBjt ( i )所構成之第1圖場資料，和 與根據將前述方塊資料MBm (i+Ι)進行前述2第2之量 化而得之方塊資料MBjb ( i )所構成之第1圖場資料成對 的第2圖場資料的控制手段。 6. 如申請專利範圍第4項所記載之資料處理裝置’ 其中，並具有在前述畫像資料以前述2個方塊資料MBm (i ) 、MBm ( i + 1 )爲單位而被圖場編碼時，生成根據將 前述方塊資料MBm(i) 、MBm(i+l)加以前述2第2 •30- (3) 1259961 之量化而個別得到的方塊資料MBj ( i ) 、MBj ( i + 1 )， 所構成之圖場資料的控制手段。 7 ·如申請專利範圍第4項所記載之資料處理裝置， 其中，前述量化標度生成手段係根據，令前述1第1之量 化標度Qm(i) 、Qm(i+1)爲引數之特定函數，特定量 化標度Qa，根據該特定的量化標度Qa，算出前述2第2 之量化標度Q ( i ) 、Q ( i + 1 )。 8 ·如申請專利範圍第7項所記載之資料處理裝置， 其中，則述重化標度生成手段係根據，令則述1第1之量 化標度Qm ( i ) 、Qm ( i + 1 )中較小者作爲量化標度Qa 之前述函數，特定前述量化標度Qa。 9 ·如申請專利範圍第7項所記載之資料處理裝置， 其中，前述量化標度生成手段係根據，演算（Qm ( i )十 Qm(i+1) +1) / 2而算出量化標度Qa的前述函數，特 定前述量化標度Qa。 10·如申請專利範圍第7項所記載之資料處理裝置， 其中，前述量化標度生成手段係，算出處理對象之前述方 塊資料所屬的圖場資料或圖框資料內所有前述方塊資料之 前述量化標度Qa的平均値ave ;將前述處理對象之方塊 資料的前述量化標度Qa，以前述平均値ave除算算出活 動率Nact;根據活動率Nact算出前述處理對象之方塊資 料的前述2第2之量化標度。 11· 一種資料處理方法，屬於以1第1之量化標度進 行1第1之量化後，於反量化而得的被處理資料，實施2 -31 - (4) ^259961 第2之量化之資料處理方法，其特徵爲：具有根據前 第1之量化標度，生成2第2之量化標度的第1工程 根據以前述第1工程所生成的前述2第2之量化標度 ， 前述被處理資料，實施前述2第2之量化的第2工程 1 2 · —種編碼裝置，其特徵爲：具有將1動態畫 料以第1編碼方法加以編碼生成，將在前述編碼過程 據1第Ϊ之量化標度，解碼實施1第1之量化而得的 % 資料，而生成解碼資料的解碼手段；及根據前述1第 量化標度，生成2第2之量化標度的量化標度生成手 及前述解碼手段所生成之前述解碼手段，以異於前述 編碼方法的第2編碼方法加以編碼過程中，根據前述 標度生成手段，所生成的前述2第2之量化標度，於 編碼資料，實施2第2之量化的量化手段。 1 3 · —種資料處理裝置，係就用丨第i之量化標 行1第1之量化後，於反量化而得的被處理資料，實 φ 第2之量化之資料處理裝置，其特徵爲：具有根據前 第1之量化標度，生成2第2之量化標度的量化標度 電路；及根據前述量化標度生成手段所生成的前述2 之量化標度，於前述被處理資料，實施2第2之量化 化電路。 述1 •，及 ，於 〇 像資 中根 編碼 1之 段； 第1 量化 前述 度進 施2 述1 生成 第2 的量 -32-
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