JPH0282789A - カラー動画像符号化方式 - Google Patents
カラー動画像符号化方式Info
- Publication number
- JPH0282789A JPH0282789A JP23343688A JP23343688A JPH0282789A JP H0282789 A JPH0282789 A JP H0282789A JP 23343688 A JP23343688 A JP 23343688A JP 23343688 A JP23343688 A JP 23343688A JP H0282789 A JPH0282789 A JP H0282789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color difference
- coefficient
- coefficients
- signal
- quantized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、カラー動画像を高能率に符号化するカラー動
画像符号化方式に簡する。
画像符号化方式に簡する。
（従来の技術）
従来のカラー動画像符号化方式では、離散化されたカラ
ー動画像を輝度信号と色差信号とに分離した後にフレー
ム間差分信号を求め、いくっがの小ブロックに分割した
後にブロック毎の直交変換係数を符号化する際、輝度信
号のブロックと色差信号のブロックに対して独立に量子
化および符号化を行っていた。
ー動画像を輝度信号と色差信号とに分離した後にフレー
ム間差分信号を求め、いくっがの小ブロックに分割した
後にブロック毎の直交変換係数を符号化する際、輝度信
号のブロックと色差信号のブロックに対して独立に量子
化および符号化を行っていた。
（発明が解決しようとする課題）
従来の動画像符号化方式では、輝度信号ブロックと色差
信号ブロックの直交変換係数はそれぞれ独立に符合され
ていた０例えば、典型的な量子化法として、それぞれの
直交変換係数を量子化し、その中の非零係数の位置情報
と量子化番号を符号化伝送する手法が用いられ、この時
、符号化すべき係数の位置情報と量子化番号を輝度信号
と色差信号の両者について伝送する必要があったため、
伝送すべき情報量が多く、符号化能率が悪いという問題
があった。
信号ブロックの直交変換係数はそれぞれ独立に符合され
ていた０例えば、典型的な量子化法として、それぞれの
直交変換係数を量子化し、その中の非零係数の位置情報
と量子化番号を符号化伝送する手法が用いられ、この時
、符号化すべき係数の位置情報と量子化番号を輝度信号
と色差信号の両者について伝送する必要があったため、
伝送すべき情報量が多く、符号化能率が悪いという問題
があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、色差信号の直交変換係数のうち量子化すべ
き係数の位置情報を輝度信号符号化時に決定することに
より色差信号符号化情報量を削減し、符号化能率を向上
したカラー動画像符号化方式を提供することにある。
るところは、色差信号の直交変換係数のうち量子化すべ
き係数の位置情報を輝度信号符号化時に決定することに
より色差信号符号化情報量を削減し、符号化能率を向上
したカラー動画像符号化方式を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明のカラー動画像符号化
方式は、離散化されたカラー動画像を輝度信号と色差信
号とに分離した後にフレーム間予測によりフレーム間差
分信号を求め、それぞれの信号を複数の小ブロックに分
割し直交変換して得られる係数を量子化し、該量子化番
号に対して符号を与えるカラー動画像符号化方式におい
て、輝度信号のブロックサイズと色差信号のブロックサ
イズによって決まる係数パターン位置変換行列を予め準
備しておき、量子化された輝度信号の直交変換係数の位
置パターンに応じて色差信号の量子化すべき係数の位置
パターンを決定することを要旨とする。
方式は、離散化されたカラー動画像を輝度信号と色差信
号とに分離した後にフレーム間予測によりフレーム間差
分信号を求め、それぞれの信号を複数の小ブロックに分
割し直交変換して得られる係数を量子化し、該量子化番
号に対して符号を与えるカラー動画像符号化方式におい
て、輝度信号のブロックサイズと色差信号のブロックサ
イズによって決まる係数パターン位置変換行列を予め準
備しておき、量子化された輝度信号の直交変換係数の位
置パターンに応じて色差信号の量子化すべき係数の位置
パターンを決定することを要旨とする。
（作用）
本発明のカラー動画像符号化方式では、輝度信号および
色差信号のブロックサイズによって決まる係数パターン
位置変換行列を予め準備し、量子化された輝度信号の直
交変換係数の位置パターンに応じて色差信号の量子化す
べき係数の位置パターンを決定する。
色差信号のブロックサイズによって決まる係数パターン
位置変換行列を予め準備し、量子化された輝度信号の直
交変換係数の位置パターンに応じて色差信号の量子化す
べき係数の位置パターンを決定する。
（実施例）
本発明の詳細な説明する前に、本発明の考え方について
説明する。
説明する。
離散化されたカラー動画像を輝度信号（Ｙ）と２つの色
差信号（ＣＩ、Ｃ２）とに分離した後にフレーム間色差
信号を求め、それぞれいくつかの小ブロックに分割し、
直交変換して得られる係数を量子化してその量子化番号
に対して符号を与える動画像符号化方式では、しばしば
ＴＤＭ（ＴｉＩｌｅ Ｄ １ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅｘｉｒ＋ａ ） ７ 、ｔ −？ ットと呼ばれ
る時分割多重形式の画像が用いられる。この画像形式で
は、通常色差信号の帯域が輝度信号の帯域に比べて狭い
ことを利用して、輝度信号の符号化画像素数に対して色
差信号の符号化画素数を削減する手法が採用されている
。この画素数比は処理の簡単化のために第２図に示すよ
うに例えばＹ：Ｃ１：Ｃ２＝４ ： １ ： １ （縦
画素数比２：１＝１、横画素数比２：１：１）のような
簡単な整数比に設定されることが多い、この時、直交変
換のブロックサイズをｎｘｎとすれば、輝度信号の４個
のブロックが１個の色差信号ブロックに空間的に対応す
る。
差信号（ＣＩ、Ｃ２）とに分離した後にフレーム間色差
信号を求め、それぞれいくつかの小ブロックに分割し、
直交変換して得られる係数を量子化してその量子化番号
に対して符号を与える動画像符号化方式では、しばしば
ＴＤＭ（ＴｉＩｌｅ Ｄ １ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅｘｉｒ＋ａ ） ７ 、ｔ −？ ットと呼ばれ
る時分割多重形式の画像が用いられる。この画像形式で
は、通常色差信号の帯域が輝度信号の帯域に比べて狭い
ことを利用して、輝度信号の符号化画像素数に対して色
差信号の符号化画素数を削減する手法が採用されている
。この画素数比は処理の簡単化のために第２図に示すよ
うに例えばＹ：Ｃ１：Ｃ２＝４ ： １ ： １ （縦
画素数比２：１＝１、横画素数比２：１：１）のような
簡単な整数比に設定されることが多い、この時、直交変
換のブロックサイズをｎｘｎとすれば、輝度信号の４個
のブロックが１個の色差信号ブロックに空間的に対応す
る。
従来技術では、各ブロックの直交変換係数は予め決めら
れた走査順序に従い量子化され、非零係数の量子化番号
と走査順の中で位置情報が符号化される。符号化レート
は６４ ｋｂｉｔ／ ｓｅｃのように低レートである場
合には、しばしばブロック内の量子化係数のうち高域周
波数の係数の多くが零となり、零係数の個数と位置を符
号化するために、多くの情報量が費される。走査順序は
通常第３図に示すように低域周波数の係数から高域周波
数の係数に向かっており、ある係数以上は零係数が連続
することが多い、そこで、ブロック内の走査順序中で最
後の非零係数の符号化情報が送られた後に、残りの係数
が零であることを表す符号が付加される。従って、もし
符号化以前に量子化すべき係数の位置が分かつていれば
、最後に付加すべき零係数の位置表現に費される情報量
が不必要になる。また、非零係数だけでなぐ、すべての
符号化すべき係数の位置情報を伝送する必要がなくなる
。
れた走査順序に従い量子化され、非零係数の量子化番号
と走査順の中で位置情報が符号化される。符号化レート
は６４ ｋｂｉｔ／ ｓｅｃのように低レートである場
合には、しばしばブロック内の量子化係数のうち高域周
波数の係数の多くが零となり、零係数の個数と位置を符
号化するために、多くの情報量が費される。走査順序は
通常第３図に示すように低域周波数の係数から高域周波
数の係数に向かっており、ある係数以上は零係数が連続
することが多い、そこで、ブロック内の走査順序中で最
後の非零係数の符号化情報が送られた後に、残りの係数
が零であることを表す符号が付加される。従って、もし
符号化以前に量子化すべき係数の位置が分かつていれば
、最後に付加すべき零係数の位置表現に費される情報量
が不必要になる。また、非零係数だけでなぐ、すべての
符号化すべき係数の位置情報を伝送する必要がなくなる
。
一方、ｎｘｎ画素毎にブロック化されたフレーム間差分
信号は、輝度信号のブロックと色差信号のブロックでは
差分信号の形状には大きな相関があり、上記のＴＤＭフ
ォーマットを用いた場合、この差分信号は４：１：１の
相似形に近づく場合が多い、従って、４個の輝度信号ブ
凸ツクの量子化係数位置が既知であれば、その信号空間
に対応する色差信号ブロックの係数位置パターンを簡単
な行列演算により求めることができる。
信号は、輝度信号のブロックと色差信号のブロックでは
差分信号の形状には大きな相関があり、上記のＴＤＭフ
ォーマットを用いた場合、この差分信号は４：１：１の
相似形に近づく場合が多い、従って、４個の輝度信号ブ
凸ツクの量子化係数位置が既知であれば、その信号空間
に対応する色差信号ブロックの係数位置パターンを簡単
な行列演算により求めることができる。
今、４個のｎＸｎ輝度信号ブロックのｎｘｎ直交変換係
数のうち、それぞれ低次の（ｎ／２）ｘ（ｎ／２）個の
直交変換係数はＦｌ、Ｆ２．Ｆ３．Ｆ４とする。また、
直交変換係数としてＤＣＴ （Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏ
５１ｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｒａ＝離欣コサイン変換）
を考える。ｎｘｎのＤＣＴ行列をＤｎとし、（ｎ／２）
Ｘ （ｎ／２）個のＤＣＴ行列をＤｌｌとする。
数のうち、それぞれ低次の（ｎ／２）ｘ（ｎ／２）個の
直交変換係数はＦｌ、Ｆ２．Ｆ３．Ｆ４とする。また、
直交変換係数としてＤＣＴ （Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏ
５１ｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｒａ＝離欣コサイン変換）
を考える。ｎｘｎのＤＣＴ行列をＤｎとし、（ｎ／２）
Ｘ （ｎ／２）個のＤＣＴ行列をＤｌｌとする。
この時、４個の輝度信号ブロックに対応する色差信号ブ
ロックのｎｘｎ直交変換係数を量子化するための係数位
置パターン行列Ｐ（ｎｘｎ行列）は次式１式％（） ここで、ｎ＝８の場合には、Ｄｎ 、Ｄｍは次式のＤ
８ ＋ Ｄ ４ となる。
ロックのｎｘｎ直交変換係数を量子化するための係数位
置パターン行列Ｐ（ｎｘｎ行列）は次式１式％（） ここで、ｎ＝８の場合には、Ｄｎ 、Ｄｍは次式のＤ
８ ＋ Ｄ ４ となる。
（以下余白）
ａ＝（丁、−ｃ （ｉ ）＝ｃｏｓ （ｉ π／
１６）例えば、４個の輝度信号ブロックのＤＯＴ係数の
空間配置を左下、右上、左下、右下の順にＦｌ。
１６）例えば、４個の輝度信号ブロックのＤＯＴ係数の
空間配置を左下、右上、左下、右下の順にＦｌ。
Ｆ２．Ｆ３．Ｆ４としたとき、Ｆ２とＦ４の係数がすべ
てＯであったとすると、Ｐは ＊＝非零係数、０＝零係数 となり、量子化に先だって零係数の位置を知ることがで
きる。従って、２個の色差信号ブロックでは、係数の量
子化走査順序のみを規定しておけば、量子化すべき係数
の位置情報を伝送する必要がない０色差信号の量子化に
先だって必要な行列Ｄａは、 のみである。
てＯであったとすると、Ｐは ＊＝非零係数、０＝零係数 となり、量子化に先だって零係数の位置を知ることがで
きる。従って、２個の色差信号ブロックでは、係数の量
子化走査順序のみを規定しておけば、量子化すべき係数
の位置情報を伝送する必要がない０色差信号の量子化に
先だって必要な行列Ｄａは、 のみである。
次に、本発明の詳細な説明する。第１図は本発明の一実
施例に関わるカラー動画像符号化方式の構成を示すブロ
ック図である。同図において、（８Ｘ８）にブロック化
された４個のＹ信号ブロック３０１，３０２，３０３，
３０４は、それぞれ（８ｘ ｓ＞ ＤＣＴ回路３０５，
３０６，３０７゜３０８に入力され、ＤＣＴ係数３０９
．３１０゜３１１．３１２が計算される。これらの係数
は量子化器３１３，３１４，３１５，３１６に入力され
、これらの量子化器において量子化され、量子化ｇＡ数
３１７．３１８，３１９，３２０が係数位置パターン変
換回路３２１に入力される。
施例に関わるカラー動画像符号化方式の構成を示すブロ
ック図である。同図において、（８Ｘ８）にブロック化
された４個のＹ信号ブロック３０１，３０２，３０３，
３０４は、それぞれ（８ｘ ｓ＞ ＤＣＴ回路３０５，
３０６，３０７゜３０８に入力され、ＤＣＴ係数３０９
．３１０゜３１１．３１２が計算される。これらの係数
は量子化器３１３，３１４，３１５，３１６に入力され
、これらの量子化器において量子化され、量子化ｇＡ数
３１７．３１８，３１９，３２０が係数位置パターン変
換回路３２１に入力される。
この係数位置パターン変換回路３２１には、予め式（５
）の変換行列が記憶されており、式（１）の変換が実行
されて、係数位置パターン情報３２８が出力される。
）の変換行列が記憶されており、式（１）の変換が実行
されて、係数位置パターン情報３２８が出力される。
一方、（８ｘ８）にブロック化されたＣＩ、Ｃ２信号ブ
ロック３２２．３２３は、それぞれ（８ｘ８）ＤＯＴ回
路３２４，３２５に入力され、ＤＣＴ係数３２６．３２
７が計算される。これらのｇＡ数は前記係数位置パター
ン情報３２８を利用して、大きな係数値を有すると考え
られる位置にある係数が量子化器３２９．３３０におい
て量子化される。その結果、ＣＩ、Ｃ２係数量子化情報
（Ｊ量子化番号）３３１，３３２が出力される。係数位
置パターン情報はＹ信号のＤＣＴ係数から計算できるの
で、ＣＩ、Ｃ２信号の係数位置情報を符号化伝送する必
要はない。
ロック３２２．３２３は、それぞれ（８ｘ８）ＤＯＴ回
路３２４，３２５に入力され、ＤＣＴ係数３２６．３２
７が計算される。これらのｇＡ数は前記係数位置パター
ン情報３２８を利用して、大きな係数値を有すると考え
られる位置にある係数が量子化器３２９．３３０におい
て量子化される。その結果、ＣＩ、Ｃ２係数量子化情報
（Ｊ量子化番号）３３１，３３２が出力される。係数位
置パターン情報はＹ信号のＤＣＴ係数から計算できるの
で、ＣＩ、Ｃ２信号の係数位置情報を符号化伝送する必
要はない。
この例では、直交変換にＤＣＴを用いた場合を示したが
、サイン変換やアダマール変換のように変換基底の確定
した直交変換ならばどんな直交変換でも問題はない。
、サイン変換やアダマール変換のように変換基底の確定
した直交変換ならばどんな直交変換でも問題はない。
また、以上の説明では、ブロックの画素数比が４：１：
１である場合を示したが、１：１：１の場合には上記の
ような行列変換は必要なく、輝度信号のＤＣＴ係数を直
接に色差信号の係数パターンとすればよい、また、１６
：１：１である場合には、縦および横の画素数比が４：
１：１であるから、式（１）の操作を２回繰り返せばよ
い。
１である場合を示したが、１：１：１の場合には上記の
ような行列変換は必要なく、輝度信号のＤＣＴ係数を直
接に色差信号の係数パターンとすればよい、また、１６
：１：１である場合には、縦および横の画素数比が４：
１：１であるから、式（１）の操作を２回繰り返せばよ
い。
し発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、輝度信号および
色差信号のブロックサイズによって決まる係数パターン
位置変換行列を予め準備し、量子化された輝度信号の直
交変換係数の位置パターンに応じて色差信号の量子化す
べき係数の位置パターンを決定するので、すなわち輝度
信号の係数の位置情報に従属して色差信号の係数の位置
情報を決定しているので、色差信号の量子化係数位置情
報を符号化伝送する必要がないため、色差信号符号化情
報量が削減し、符号化効率を向上すること第１図は本発
明の一実施例に関わるカラー動画像符号化方式の構成を
示すブロック図、第２図はＴＤＭフォーマット（４：１
：１）の例を示す図、第３図は（８Ｘ ８）ＤＣＴ係数
の走査例を示す図である。
色差信号のブロックサイズによって決まる係数パターン
位置変換行列を予め準備し、量子化された輝度信号の直
交変換係数の位置パターンに応じて色差信号の量子化す
べき係数の位置パターンを決定するので、すなわち輝度
信号の係数の位置情報に従属して色差信号の係数の位置
情報を決定しているので、色差信号の量子化係数位置情
報を符号化伝送する必要がないため、色差信号符号化情
報量が削減し、符号化効率を向上すること第１図は本発
明の一実施例に関わるカラー動画像符号化方式の構成を
示すブロック図、第２図はＴＤＭフォーマット（４：１
：１）の例を示す図、第３図は（８Ｘ ８）ＤＣＴ係数
の走査例を示す図である。
３０５〜３０８・（８Ｘ ８ ） ＤＣＴ回路３１３〜
３１６・・・量子化器 ３２１・・・係数位置パターン変換回路３２５．３２５
・・・（８Ｘ８）ＤＣＴ回路３２９．３３０・・・量子
化器
３１６・・・量子化器 ３２１・・・係数位置パターン変換回路３２５．３２５
・・・（８Ｘ８）ＤＣＴ回路３２９．３３０・・・量子
化器
Claims (1)
- 離散化されたカラー動画像を輝度信号と色差信号とに分
離した後にフレーム間予測によりフレーム間差分信号を
求め、それぞれの信号を複数の小ブロックに分割し直交
変換して得られる係数を量子化し、該量子化番号に対し
て符号を与えるカラー動画像符号化方式において、輝度
信号のブロックサイズと色差信号のブロックサイズによ
つて決まる係数パターン位置変換行列を予め準備してお
き、量子化された輝度信号の直交変換係数の位置パター
ンに応じて色差信号の量子化すべき係数の位置パターン
を決定することを特徴とするカラー動画像符号化方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23343688A JPH0282789A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | カラー動画像符号化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23343688A JPH0282789A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | カラー動画像符号化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282789A true JPH0282789A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16955010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23343688A Pending JPH0282789A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | カラー動画像符号化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0282789A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5619590A (en) * | 1994-10-06 | 1997-04-08 | Eastman Kodak Company | System for electronic image signal processing to provide a tonescale corrected full resolution luminance and two half resolution chrominance signals |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP23343688A patent/JPH0282789A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5619590A (en) * | 1994-10-06 | 1997-04-08 | Eastman Kodak Company | System for electronic image signal processing to provide a tonescale corrected full resolution luminance and two half resolution chrominance signals |
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