JPH03285484A - 映像信号符号化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

へ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第７図〜第９図） Ｄ発明が解決しようとするｌ１ａ Ｅ課題を解決するための手段（第１図〜第６図）Ｆ作用
（第４図〜第６図） Ｇ実施例 （Ｇｌ）ｉＩ像情報伝送システムの全体構成（第１図〜
第５図） （Ｇ２）伝送ブロック設定口１３４における処理（第６
図） （Ｇ３）スレショルド制御ユニット３５の動作（第１図
及び第３図〜第５図） （Ｇ４）他の実施例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は映像信号符号化方法に関し、例えば映像信号を
高能率符号化して伝送する場合に適用して好適なもので
ある。

Ｂ発明の概要 本発明は、映像信号符号化方法において、単位ブロック
ごとに変換符号化された変換係数からブロックのパワー
を求め、当該パワーを所定のスレショルド値と比較する
ことにより単位ブロックごとに伝送、非伝送を判定する
。

Ｃ従来の技術 従来、テレビ電話システム、会ｍｔ話システムにおいて
、動画映像でなる映像信号をフレーム内符号化データ及
びフレーム間符号化データに高能率符号化することによ
り、伝送容量に比較的厳しい制限がある伝送路を通じて
動画映像信号を伝送する映像信号伝送システムが提案さ
れている（特開昭６３−１１８３号公報）。

すなわち、例えば第７図（Ａ）に示すように、時点１＝
１．、　ア、ｔ、・・・・・・において動画を構を 成する各画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２・・・・・・を伝
送しようとする場合、映像信号には時間の経過に従って
自己相関が大きい特徴がある点を利用して伝送処理すべ
き画像データを圧縮処理することにより伝送効率を高め
るような処理をするもので、フレーム内符号化処理は画
像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２・・・・・・を例えば画素デ
ータを所定の基準値と比較して差分を求めるような圧縮
処理を実行し、かくして各画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２
・旧・・につぃて同一フレーム内における画素データ間
の自己相関を利用して圧縮されたデータ量の画像データ
を伝送する。

またフレーム間符号化処理は、第７図（Ｂ）に示すよう
に、順次隣合う画像ＰＣＩ及びＰＯ２、ＰＯ２及びＰ　
Ｃ３−・・・・・間の画素データの差分てなる画像デー
タＰＣＩ２、ＰＯ２３・・・・・・を求め、これを時点
１＝１．における初期画像Ｐｃ１についてフレーム内符
号化処理された画像データと共に伝送する。

かくして画像ＰＣＩ、ＰＯ２、ＰＯ２・・・・・・をそ
のすべての画像データを伝送する場合と比較して格段的
にデータ量が少ないディジタルデータに高能率符号化し
て伝送路に送出することができる。

かかる映像信号の符号化処理は、第８図に示す構成の画
像データ発生装置ｆｉにおいて実行される。

画像データ発生装置１は入力映像信号ＶＤを前処理回路
２において処理することにより片フィールド落し処理及
び片フィールドライン間引き処理等の処理をした後、輝
度信号及びクロマ信号を１６画素（水平方向に）×１６
画素（垂直方向に）分のデータでなる伝送単位ブロック
（これをマクロブロックと呼ぶ）データでなる入力画像
データＳ１１に変換して画像データ符号化回路３に供給
する。

画像データ符号化回路３は予測符号化回路４において形
成される予測現フレームデータＳ１２を受けて入力画像
データＳｌｌとの差分を求めることによってフレーム間
符号化データを発止しくこれをフレーム間符号化モード
と呼ぶ）、又は入力画像データＳｌｌと基準値データと
の差分を求めることによりフレーム内符号化データを形
成してこれを差分データＳＩ３として変換符号化回路５
にイ共給する。

変換符号北回Ｎｒ５はディスクリートコサイン変換回路
で構成され、差分データＳ１３を直交変換することによ
って高能率符号化してなる変換符号化データＳ１４を量
子化回路６に与えることにより量子化画像データＳ１５
を送出させる。

かくして量子化回路６から得られる量子化画像データＳ
１５は可変長符号化回路を含んでなる再変換符号化回路
７において再度高能率符号化処理された後、伝送画像デ
ータ５１６として伝送バッファメモリ８に供給される。

これに加えて量子化画像データ５１５は予測符号化回路
４において逆量子化、逆変換符号化処理されることより
差分データに復号化された後予測前フレームデータを差
分データによって修正演算することにより新たな予測前
フレームデータを保存すると共に、入力画像データＳｌ
ｌに基づいて形成される動き検出データによって予測符
号化回路４に保存されている予測前フレームデータを動
き補償することにより予測現フレームデータを形成して
画像データ符号化回路３に供給できるようになされ、こ
れにより現在伝送しようとするフレーム（すなわち現フ
レーム）の入力画像データＳ１１と予測現フレームデー
タＳ１２との差分を差分データＳ１３として得るように
なされている。

第８図の構成において、第７図について上述した動画像
を伝送する場合、先ず第７図（Ａ）の時点１１において
画像ＰＣＩの画像データが入力画像データＳｌｌとして
与えられたとき、画像データ符号化回路３はフレーム内
符号化モードになってこれをフレーム内符号化処理され
た差分データＳ１３として変換符号化回路５に供給し、
これにより量子北回１６、再変換符号化回路７を介して
伝送バッファメモリ８に伝送画像データＳ１６を供給す
る。

これと共に、量子化回路６の出力端に得られる量子化画
像データＳ１５が予測符号化回路４において予測符号化
処理されることにより、伝送バッファメモリ８に送出さ
れた伝送画像データＳ１６を表す入力画像データが前フ
レームメモリに保持され、続いて時点１１において画像
ＰＣ２を表すマクロブロックデータＳｌｌが画像データ
符号化回路３に供給されたとき、予測現フレームデータ
Ｓ１２に動き補償されて画像データ符号化回路３に供給
される。

かくして時点１＝１２において画像データ符号化回路３
はフレーム間符号化処理された差分データＳ１３を変換
符号化回路５に供給し、これにより当該フレーム間の画
像の変化を表す差分データが伝送画像データ３１６とし
て伝送バッファメモリ８に供給されると共に、その量子
化画像データ５１５が予測符号化回路４に供給されるこ
とにより予測符号化回路４において予測前フレームデー
タが形成、保存される。

以下同様の動作が繰り返されることにより、画像データ
符号化回路３がフレーム間符号化処理を実行している間
、前フレームと現フレームとの間の画像の変化を表す差
分データだけが伝送バッファメモリ８に順次送出される
ことになる。

伝送バッファメモリ８はこのようにして送出されて来る
伝送画像データＳ１６を溜めておき、伝送路９の伝送容
量によって決まる所定のデータ伝送速度で、溜めた伝送
画像データＳ１６を順次伝送データＤ　ＴＩＩＡＮ＄と
して引き出して伝送路９に伝送して行く。

これと同時に伝送バッファメモリ８は残留しているデー
タ量を検出して当該残留データ量に応じて変化する残量
データ３１７を量子化回路６にフィードバックして残量
データＳ１７に応じて量子化ステップサイズを制御する
ことにより、伝送画像データＳ１６として発生されるデ
ータ量を調整することにより伝送バッファメモリ８内に
適正な残量（オーバーフロー又はアンダーフローを生じ
させないようなデータ量）のデータを維持できるように
なされている。

因に伝送バッファメモリ８のデータ残量が許容上限にま
で増量して来たとき、残量データＳ１７によって量子化
回路６の量子化ステップ５ＴＰＳ（第９図）のステップ
サイズを大きくすることにより、量子化回路６において
粗い量子化を実行させることにより伝送画像データＳ１
６のデータ量を低下させる。

これとは逆に伝送バッファメモリ８のデータ残量が許容
下限値まで減量して来たとき、残量データＳ１７は量子
化回路６の量子化ステップ５ＴＰＳのステップサイズを
小さい値になるように制御し、これにより量子化回路６
において細かい量子化を実行させるようにすることによ
り伝送画像データ３１６のデータ発生量を増大さゼる。

Ｄ発明が解決しようとするｉＩＩ！！！このように従来
の画像データ発生装置１は前処理回路２から伝送される
マクロブロックデータＳ１１と予測符号化回路４から伝
送される予測現フレームデータＳ１２との差分を画像デ
ータ符号化回路３において求め、差分データ３１３とし
て変換符号化回路５に送出し、ディスク１．ｊ　　）コ
サイン変換処理する（特開昭６２−６１１５９号公報）
、ところでフレーム間の画像の動きが少ない場合におい
ては、フレーム間符号化による予測符号化後の差分デー
タ５１３の値はほとんどがゼロになるが、アナログ／デ
ィジタル変換回路の性能によっては、送信する必要のな
いノイズ成分が送信される場合がありノイズが目立つよ
うになる。

このため画像の動きが少ないブロックは送信する便先度
は低く、かかるブロックは積極的に無意ブロックとして
判別し送信しないことが圧縮効率向上の点からも望まし
い。

かかる処理方法として例えば特開昭６２−２０６９８１
号公報が提案されているが、無意ブロックの判定方法は
開示されておらず画像データをマクロブロックごとにバ
イブライン処理して行く場合にかかる方法は直接適用で
きない。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、単位ブロ
ックをディスクリートコサイン変換符号化することによ
り得られた変換係数に基づいて求めた単位ブロックにパ
ワーが所定のスレショルド価を超えなかったとき、当該
単位ブロックの変換データを伝送させないようにするこ
とにより、圧縮効率を一段と改善し得る映像信号符号化
方法を提案しようとするものである。

８課題を解決するための手段 かかる課題を解決するため本発明においては、ディジタ
ル映像信号Ｓ２１をフレーム間符号化することにより高
能率符号化して伝送する映像信号符号化方法において、
ディジタル映像信号Ｓ２１を単位ブロックＹ０゜、Ｙ　
ｅ　１、Ｙ、。、Ｙ１４、Ｃ１、Ｃｒごとにディスクリ
ートコサイン変換符号化し、当該ディスクリートコサイ
ン変換符号化されたブロックの先頭ｉ＝１から所定番目
（ｉ　＝Ｎ）までの変換係数Ｃｏｍｆｔ　（ｉ　）から
ブロックのパワーを求め、当該パワーを所定のスレショ
ルド値と比較し、スレショルド値を超えた単位ブロック
Ｙ、。（Ｙｏ＋、Ｙ、。、ＹＩＩ、Ｃ５又はＣ，）を有
意ブロックと判定して伝送し、スレショト値を超えなか
った単位ブロックＹ０゜（Ｙｏｌ、Ｙ、。、ｙ、、、ｃ
、又はＣ，）を無意ブロックと判定して伝送しないよう
にする。

Ｆ作用 ディスクリートコサイン変換符号化されたブロックパワ
ーをブロックの先頭ｉ＝１から所定番目ｉ＝Ｎまでの変
換係数ｃ、、ｒｔ　（ｉ）から単位ブロックＹ０゜、Ｙ
、３、Ｙｌ。、Ｙ８、Ｃ，、Ｃ，ごとに順次求め、当該
パワーが所定のスレショルド値よりも大きいブロックは
有意ブロックと判定して伝送を許容し、これに対して所
定のスレショルド価よりも小さいブロックは無意ブロッ
クと判定して伝送を許容しないことにより、ディジタル
映像信号Ｓ２１の圧縮効率を一段と向上することができ
る。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明をテレビ電話に適用した場合
の実施例を詳述する。

（Ｇ１）画像情報伝送システムの全体構成第１図及び第
２図において、色像情報伝送システム２１はエンコーダ
２１Ａ（第１図）及びデコーダ２１Ｂ（第２図）によっ
て構成され、エンコーダ２１Ａは、入力映像信号ＶＤ、
、を入力回路部２２において前処理した後、アナログ／
ディジタル変換回路２３において１６　Ｘ　１６画素分
の画素データでなる伝送単位ブロックデータ、すなわち
マクロブロックＭＢの画素データでなる入力画像データ
Ｓ２１を画素データ処理系ＳＹＭＩに送り込むと共に、
当該画素データ処理系ＳＹＭＩの各処理段においてマク
ロブロックＭＢを単位として画素データが処理されるタ
イミングにおいて当該処理されるデータに対応する処理
情報データをヘッダデータ処理系ＳＹＭ２を介して順次
伝送して行くようになされ、かくして画素データ及びヘ
ッダデータをそれぞれ画素データ処理系ＳＹＭＩ及びヘ
ッダデータ処理系Ｓ　Ｙ　Ｍ　２においてバイブライン
方式によって処理するようになされている。

この実施例の場合、入力画像データＳ２１として順次送
出されて来るマクロブロックデータは、第３図に示すよ
うな手法でフレーム画像データＦＲＭから抽出される。

先ず１枚のフレーム画像データＦＲＭは第３図（Ａ）に
示すように２個（水平方向に）×６個（垂直方向に）の
ブロックグループＧＯＢに分割され、各ブロックグルー
プＧＯＢが第３図（Ｂ）に示すように１１個（水平方向
に）×３個（垂直方向に）のマクロブロックＭＢを含む
ようになされ、各マクロブロックＭＢは第３図（Ｃ）に
示すように１６　Ｘ　１６画素分の輝度信号データＹ０
゜〜Ｙ３．（それぞれ８×８画素分の輝度信号データで
なる）及び輝度信号データＹ、。〜ＹＩ、の全画素デー
タに対応する色差信号データでなる色差信号データＣｂ
及びＣ７を含んでなる。

かくしてマクロブロックＭＢごとに送出される入力画像
データＳ２１は動き補償回路２５に与えられ、動き補償
回路２５はへラダデータ処理系ＳＹＭ２に設けられてい
る動き補償制御ユニット２６から与えられる動き検出制
御信号５２２に応動して予測前フレームメモリ２７の予
測前フレームデータＳ２３と入力画像データＳ２１とを
比較して動きベクトルデータＭＶＤ　（ｘ）及びＭＶＤ
　（ｙ）を検出して動き補償制御ユニット２６に第１の
ヘッダデータＨＤＩ（第４図）のデータとして供給する
と共に、動き補償回路本体２５Ａにおいて予測前フレー
ムデータＳ２３に対して動きベクトルデータＭＶＤ　（
ｘ）及びＭＶＤ　（ｙ）分の動き補償をすることにより
予測現フレームデータＳ２４を形成して現在処理しよう
としている入力画像データＳ２１でなる現フレームデー
タＳ２５と共に画像データ符号化回路２８に供給する。

ここで動き補償制御ユニット２６は、第４図に示すよう
に、第１のへラダデータＨＤＩとして現在処理している
マクロブロックＭＢごとに、フレーム画像データＦＲＭ
の伝送順序を表す伝送フレーム番号データＴＲＣｏｕｎ
ｔｅｒと、そのブロックグループＧＯＢ　（第３図（Ａ
））を表すブロックグループ番号データＧＯＢ　ａｄｄ
ｒｅｓｓと、そのうちのマクロブロックＭＢを表すマク
ロブロック番号データＭＢ　ａｄｄｒｅｓｓとを付加す
ることによって順次画素データ処理系ＳＹＭＩの各処理
段に伝送されて行くマクロブロックＭＢを表示するよう
になされていると共に、当該処理対象マクロブロックＭ
Ｂの処理ないし処理形式を表すフラグデータＦＬＡＧＳ
と、当該マクロブロックＭＢの動きベクトルデータＨν
Ｄ（χ）及び−νＤ　（ｙ）と、その評価値を表す差分
データΣＩＡ−Ｂｉとを形成する。

フラグデータＦＬＡＧＳは第５図に示すように、最大限
１ワード（１６ビツト）分のフラグをもち得るようにな
され、第０ビツトには、当該処理対象マクロブロックＭ
Ｂについて動き補償モードで処理すべきか否かを表す動
き補償制御フラグＭＣｏｎｌｏｆｆがセットされる。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第１ビツトには、当該処
理対象マクロブロックＭＢをフレーム間符号化モードで
処理すべきであるか又はフレーム内符号化モードで処理
すべきであるかを表すフレーム間／フレーム内フラグＩ
ｎｔｅｒ／Ｉｎｔｒａがセットされる。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第２ビツトには、動き補
償回路２５のループフィルタ２５Ｂを使用するか否かを
表すフィルタフラグＦｉｌｔｅｒ　ｏｎｌｏｆｆが設定
される。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第３ビツトには、当該処
理対象マクロブロックに含まれるブロックデータＹ０゜
〜Ｃｒ　（第３図（Ｃ））を伝送すべきであるか否かを
表す送信フラグＣｏｄｅｄ／Ｎｏｔ−ｃｏｄｅｄを設定
できるようになされている。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第４ビツトには、当該処
理対象マクロブロックＭＢを駒落しするか否かを表す駒
落しフラグＤｒｏｐ　ｆｒａｗｎｅ　ｆｌａｇを設定し
得るようになされている。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第５ビツトには、当該処
理対象マクロブロックＭＢを強制リフレッシュするか否
かを表す強制リフレッシュフラグＲｅｆｒｅｓｈ　ｏｎ
ｌｏｆｆを設定できるようになされている。

またフラグデータＦＬＡＧＳの第６ビツトには、マクロ
ブロックパワー評価フラグＭＢＰ　ａｐｐｒｅｃｉａｔ
ｅを設定できるようになされている。

また差分データΣＩＡ−Ｂｌは、現フレームデータ３２
５の現在処理しようとするマクロブロックデータＡと、
予測前フレームデータＳ２３の検出用動きベクトルによ
って補償されたマクロブロツクデータＢとの差分のうち
の最小値を表し、これにより検出された動きベクトルの
評価をなし得るようになされている。

画像データ符号化回路２８（第１図）はフレーム内符号
化モードのとき動き補償回路２５から与えられる現フレ
ームデータＳ２５をそのまま差分データ３２６として変
換符号化回路２９に供給し、これに対してフレーム間符
号化モードのとき現フレームデータＳ２５の画素データ
と予測現フレームデータＳ２４の画素データとの差分で
なる差分データＳ２６を変換符号化回路２９に供給する
。

ヘッダデータ処理系ＳＹＭ２には画像データ符号化回路
２８に対応するようにフレーム間／フレーム内符号化制
御ユニット３０が設けられ、動き補償制御ユニット２６
から供給されるヘッダデータＭＤＩ及び画像データ符号
化回路２８から供給される演算データＳ３１に基づいて
、画像データ符号化回路２８の符号化モードを指定する
ためのフレーム間／フレーム内フラグＩｎｔｅｒ／Ｉｎ
ｔｒａ　　（第５図〕及び動き補償回路２５のループフ
ィルタ２５Ｂの動作を制御するためのフィルタフラグＦ
ｉｌｔｅｒ　ｏｎｌｏｆｆ　　（第５図）とを得るのに
必要なデータを演算して第２のへラダデータＨＤ２とし
てフィルタ制御ユニット３１に送出する。

第２のへラダデータＨＤ２は、第４図に示すように、ヘ
ッダデータＭＤＩを構成する伝送フレーム番号データＴ
ＲＣｏｕｎｔｅｒ〜差分データΣＩＡ−Ｂ１をそのまま
引き継ぐと共に、フィルタ制御ユニット３１においてフ
レーム間／フレーム内符号化モード切換信号Ｓ３３及び
フィルタオン／オフ信号Ｓ３４を形成するために必要な
パワーデータΣ（Ａ）”　（Ｌ）及びΣ（Ａ）”　（Ｈ
）　、Σ（Ａ−Ｂ）”（Ｌ）及びΣ（Ａ−Ｂ）”　（Ｈ
）　、Σ（Ａ−ＦＢ）Ｚ（Ｌ）及びΣ（Ａ−ＦＢ）”　
（Ｈ）　、Σ（Ａ）をフレーム間／フレーム内符号化制
優ユニッ）３０において付加されるようになされている
。

ここで、パワーデータΣ（Ａ）”（Ｌ）及びΣ（Ａ）”
（Ｈ）は現フレームデータＳ２５のマクロブロック画素
データＡの２乗和の下位ビ゛ント及び上位ビットを表し
、パワーデータΣ（Ａ−Ｂ）”　（Ｌ）及びΣ（Ａ−Ｂ
）”　（Ｈ）は現フレームデータＳ２５のマクロブロッ
ク画素データＡとループフィルタ２５Ｂを介さずに形成
された予測現フレームデータＳ２４のマクロブロック画
素データＢとの差分Ａ−Ｂの２乗和の下位ビット及び上
位ビットを表し、パワーデータΣ（Ａ−ＦＢ）’　（Ｌ
）及びΣ（Ａ−ＦＢ）”　（Ｈ）は現フレームデータＳ
２５のマクロブロック画素データＡとループフィルタ２
５Ｂを介して形成された予測現フレームデータＳ２４の
マクロブロック画素データＦＢとの差分Ａ−ＦＢの２乗
和の下位ビット及び上位ビットを表し、パワーデータΣ
（Ａ）は現フレームデータＳ２５のマクロブロック画素
データＡの和を表し、それぞれ処理するデータの大きさ
を評価するためにデータ量をパワー値として表現したも
の（２乗和は符号に無関係な値として求めた）である。

フィルタ制御ユニット３１は、フレーム間／フレーム内
符号化制御ユニット３０から渡された第２のへラダデー
タＨＤ２と、伝送バッファメモリ３２から供給される残
量データＳ３２とに基づいて、画像データ符号化回Ｎｒ
２８に対してフレーム間／フレーム内符号化モード切換
信号Ｓ３３を送出すると共に、ループフィルタ２５Ｂに
対してフィルタオン／オフ信号Ｓ３４を送出し、これと
共に、当該フィルタオン／オフ信号Ｓ３４の内容を表す
フィルタフラグＦｉｌｔｅｒ　ｏｎｌｏｆｆを第２のへ
ラダデータＨＤ２に付加して第３のへラダデータＨＤ３
としてスレショルド制御ユニット３５に渡ス。

ここでフィルタ制御ユニット３１は第１に、フレーム間
符号化処理をした場合の伝送データ量の方がフレーム内
符号化処理をした場合の伝送データ量より大きくなった
とき画像データ符号化回路２８をフレーム内符号化モー
ドに制御する。

またフィルタ制御ユニット３１は第２に、フレーム間符
号化モードで処理をしている状態においてループフィル
タ２５Ｂにおける処理を受けた予測現フレームデータＳ
２４より当該処理を受けない予測現フレームデータＳ２
４の方が差分値が小さい場合には、フィルタオン／オフ
信号Ｓ３４によってフィルタリング動作をさせないよう
にルーブフィルタ２５Ｂを制御する。

またフィルタ制御ユニット３１は第３に、強制リフレッ
シュモードになったとき、フレーム間／フレーム内符号
化モード切換信号Ｓ３３によって画像データ符号化回路
２８をフレーム内符号化モードに切り換える。

さらにフィルタ制御ユニット３１は第４に、伝送バッフ
ァメモリ３２から供給される残量データ３３２に基づい
て伝送バッファメモリ３２がオーバーフローするおそれ
がある状態になったとき、これを検出して防落し処理を
すべきことを命令するフラグを含んでなる第３のへラダ
データＨＤ３をスレショルド制御ユニット３５に送出す
る。

かくして画像データ符号化回路２８は現フレームデータ
Ｓ２５と予測現フレームデータＳ２４との差分が最も小
さくなるようなモードで符号化してなる差分データＳ２
６を変換符号化回路２９に供給する。

第３のへラダデータＨＤ３は、第４図に示すように、ヘ
ッダデータ）（Ｄ２から伝送フレーム番号データＴＲＣ
ｏｕｎｔｅｒ〜動きベクトルデータＭＶＤ　（Ｘ）及び
ＭＶＤ　（ｙ）を引き継ぐと共に、フィルタ制御ユニッ
ト３１においてブロックデータＹ、。〜Ｃ１に対応する
６ビツト分のフィルタフラグＦｉｌｔｅｒ　ｏｎｌｏｆ
ｆを付加される。

変換符号化回路２９はディスクリートコサイン変換回路
でなり、　ディスクリートコサイン変換後の係数値を６
個のブロックＹ０゜、Ｙ　０１、Ｙ、。、Ｙｌ　ｌ、Ｃ
，、Ｃ，ごとにジグザグスキャンしてなる変換符号化デ
ータＳ３５として伝送ブロック設定回路３４に送出する
。

伝送ブロック設定回路３４は変換符号化データＳ３５と
して送出されて来る６個のブロックデータＹ。、〜Ｃ１
（第３図（Ｃ））について、それぞれ先頭の係数データ
からｎ個までの２乗和を演算して当該演算結果をパワー
検出データＳ３６としてスレショルド制御ユニット３５
に渡す。

このときスレショルド制御ユニット３５は各ブロックデ
ータＹ０゜〜Ｃ１ごとにパワー検出データＳ３Ｃを所定
のスし・ショルド値と比較し、パワー検出データＳ３６
が当該スレショルド値より小さいとき当該ブロックデー
タの伝送を許容せず、これに対して大きいとき許容する
ことを表す６ビツト分の伝送可否データＣＢＰＮを形成
してこれをフィルタ制御ユニット３１から渡された第３
のへラダデータＨＤ３に付加して第４のへラダデータＨ
Ｄ４として量子化制御ユニット３６に渡すと共に、伝送
ブロック設定回路３４から対応するブロックデータＹ、
。〜Ｃｒを量子化回路３７に送信ブロックパターン化デ
ータＳ３７として送出させる。

ここで第４のへラダデータＨＤ４は第４図に示すように
、ヘッダデータＨＤ３の伝送フレーム番号データτＲＣ
ｏｕｎｔｅｒ〜フィルタフラグＦｉｌｔｅｒ　ｏｎｌｏ
ｆｆをそのまま引き継ぐと共に、スレショルド制御ユニ
ット３５においてブロックＹ０゜〜Ｃ１に対応して発生
する６ビツト分の送信可否フラグＣＢＰＮが付加される
。

量子化制御ユニット３６はスレショルド制御ユニット３
５から渡された第４のへラダデータＨＤ４と、伝送バッ
ファメモリ３２から送出される残量データＳ３２とに基
づいて量子化ステップサイズ制御信号５３８を量子化回
路３７に与え、これにより量子化回路３７をマクロブロ
ックＭＢに含まれるデータに適応した量子化ステップサ
イズで量子化処理させ、その結果量子化回路３７の出力
端に得られる量子化画像データＳ３９を可変長符号化回
路３８に供給させる。

これと共に量子化制御ユニット３６は、第４図に示すよ
うに、　第５のへラダデータ）ｌＤ５として、ヘッダデ
ータＨＤ４に基づいてブロックデータＹ０゜〜Ｃ７（第
３図（Ｃ））にそれぞれ対応するフラグデータＦＬＡＧ
Ｓ及び動きベクトルデータＭＶＤ　（ｘ）及びガνＤ　
（ｙ）に分離してこれを直列に配列させたデータを形成
して可変長符号化回路３８及び逆量子化回路４０に渡す
。

ここで、ヘッダデータＨＤ５は、第４図に示すように、
ヘッダデータＨＤ４のうち伝送フレーム番号データＴＲ
Ｃｏｕｎｔｅｒ〜マクロブロック番号データＭＢ　ａｄ
ｄｒｅｓｓをそのまま引き継ぐと共に、量子化制御ユニ
ット３６において量子化サイズデータ叶Ｔと、ブロック
データＹ０゜〜Ｃ７に対するフラグデータＦＬＡＧＳ　
、動きベクトルデータＭＶＤ　（χ）及び■Ｄ　Ｃｙ）
を付加する。

可変長符号化回路３８はへラダデータＨＤ５及び量子化
画像データ３３９を可変長符号化処理して伝送画像デー
タＳ４０を形成し、これを伝送バッファメモリ３２に供
給する。

可変長符号化回路３８はブロックデータＹ、、〜Ｃ１を
可変長符号化する閣に、対応するフラグデータＦＬＡＧ
Ｓに基づいて「駆落し」、又は「送信不可」が指定され
ているとき、当該ブロックデータを伝送画像データ５４
０として送出させずに捨てるような処理をする。

伝送バッファメモリ３２は伝送画像データＳ４０を溜め
込んで行くと共に、これを所定の伝送速度で読み出して
マルチプレクサ４１において音声データ発生装置４２か
ら送出される伝送音声データ３４１と合成して伝送路４
３に送出する。

逆量子化回路４０は量子化回路３７から送出される量子
化画像データＳ３９をヘッダデータＨＤ５に基づいて逆
量子化した後、当該逆量子化データＳ４２を逆変換符号
化回路４３に供給することにより逆変換符号化データＳ
４３に変換させた後デコーダ回路４４に供給させ、かく
して伝送画像データ５４０として送出された画像情報を
表す符号化差分データＳ４４を予測前フレームメモリ２
７に供給させる。

このとき予測前フレームメモリ２７は、符号化差分デー
タＳ４４を用いてそれまで保存していた予測前フレーム
データを修正演算して新たな予測前フレームデータとし
て保存する。

かくして第１図の構成のエンコーダ２１Ａによれば、ヘ
ッダデータ処理系ＳＹＭ２から供給されるヘッダ情報に
基づいて画素データ処理系ＳＹＭ１において画素データ
がマクロブロック単位でバイブライン処理されて行くの
に対して、これと同期するようにヘッダデータ処理系Ｓ
ＹＭ２においてへラダデータを受は渡して行くようにす
ることにより、ヘッダデータ処理系ＳＹＭ２の各処理段
において必要に応じてヘッダデータを付加又は削除する
ことにより画素データを必要に応じて適応処理できる。

デコーダ２１Ｂは第２図に示すように、伝送路４３を介
してエンコーダ２］Ａから伝送されて来る伝送データを
デマルチプレクサ５１を介して伝送バッファメモリ５２
に受けると共に、伝送音声データＳ５１を音声データ受
信装Ｗ５３に受ける。

伝送バッファメモリ５２に受けた画像データは可変長逆
変換回路５４において受信画像データＳ５２及びヘッダ
データＨＤＩＩに分離され、逆量子化回路５５において
逆量子化データＳ５３に逆量子化された後逆変換符号化
回路５６においてディスクリート逆変換処理されて逆変
換符号化データＳ５４に逆変換される。

この逆変換符号化データＳ５４は逆量子化回路５５にお
いて形成されたヘッダデータＨＤ１２と共にデコーダ回
路５７に与えられ、符号化差分データＳ５５としてフレ
ームメモリ５８に蓄積される。

力１くしてフレームメモリ５８には符号化差分データＳ
５５に基づいて伝送されて来た画像データが復号化され
、当該復号化画像データ３５６がディジタル／アナログ
変換回路５９においてアナログ信号に変換された後出力
回路部６０を介して出力映像信号ＶＤｏｕｔとして送出
される。

（Ｇ２）伝送ブロック設定回路３４における処理伝送ブ
ロック設定回路３４は変換符号化回路２９におけるディ
スクリートコサイン変換処理の結果、変換符号化データ
Ｓ３５として送出されて来るディスクリートコサイン変
換係数Ｃ，−＝ｔ　（ｉ　）に基づいて、マクロブロッ
クパワーＭＢＰを次式、（Ｎ＝１．３．６．１０．１５
．２１．２Ｂ、３６．４３．４９．５４．５Ｂ、６１．
６３，６４） ・・・・・・　（１） に基づいてそれぞれ６個のブロックデータＹ、。〜Ｃ，
（第３図（Ｃ））ごとに求める。

因に変換符号化回路２９を構成するディスクリートコサ
イン変換回路は次式、 Ｆ　　（ｕ、ｖ） ｂ π ｃｏｓ［（２ｙ＋１）　　・Ｖ・　　　　］６ ・・・・・・　（２） によってディスクリートコサイン変換を実行すると共に
、逆変換符号化回路５６を形成するディスクリート逆変
換回路は次式、 ｆ　　（ｘ、ｙ） ｃｏｓ（（２ｘ＋１）　　・Ｕ・ ６ ） π ｃｏｓ（（２ｙ＋１）　　・Ｖ・　　　　〕６ ・・・・・・　（３） によってディスクリートコサイン逆変換を実行する。

ここでｘ、ｙはマクロブロックにおける百素の座標（左
上隅の座標を（０，０）とする）、Ｕ、■はディスクリ
ートコサイン変換時の係数の座標を表す。

またＵ、Ｖ＝Ｏのとき になり、その他の場合には、 Ｃ（ｕ）　Ｃ（ｖ）　＝１　　　　　　　・・・・・・
（５）のようになる。

（２）式の変換は実際上、ＸをマクロブロックＭＢ内の
画像データ行列、Ｃをディスクリートコサイン変換時の
変換行列とした場合、変換符号化回路２９においては先
ず、画像データ行列Ｘを水平変換することにより変換画
像データｘ　ｃ−’を得た後、次に垂直変換処理をする
ことにより変換画像データ行列Ｃ（Ｘ）Ｃ−’として得
られる。

かくして得られる変換画像データ行列Ｃ（Ｘ）Ｃ−１は
第６図に示すように、変換係数Ｃ，，、、（１）　、Ｃ
，、、、（２）　、Ｃ，、ｔｆ　（３”）・・・Ｃ，、
ｔｔ　（６４）の８×８行列でなる変換係数行列として
表すことができ、当該変換係数行列の各変換係数Ｃ，オ
ｆｆ（ｉ）（ｉ＝１〜６４）を時間の経過に従って変換
行列の中からｉ＝１．２．３・・・・・・６４の順番で
ジグザグにスキャンしながら読み出して行く。

かくして１ブロック分の画像データは変換行列を構成す
る変換係数ｃｏ＊ｆｒＮ）（ｉ＝１〜６４）に順次変換
され、これが時間直列的に配列された伝送データとして
量子化回路３７に供給されることになる。

ところで実際上フレーム間符号化された画像データをデ
ィスクリートコサイン変換することにより、第６図に示
すような変換係数行列を得た場合、左上隅部の変換係数
Ｃｏ、ｒｔ　（ｓ　）　　（すなわち低次の変換係数）
には画像の大まかな形状を表すデータが集まるためにパ
ワーが集中し、これに対して右下隅部の変換係数Ｃ−ｆ
ｔ　（ｉ　）　　（すなわち高次の変換係数）にはノイ
ズ成分や画像の細部を表すデータが集まり、有意情報が
生じない傾向にある。

そこで（１）式によって表されるマクロブロックパワー
ＭＢＰを水平方向及び垂直方向への影響が等しくなるよ
うにＮの値をＮ−１，３，６，１Ｏ２１５，２１，２８
，３６，４３，４９，５８，６１，６３，６４のように
変換係数行列の各スキャン列の累積加Ｘ値に設定して、
ブロックの先頭からＮ次係数までの２乗和として求め（
このことは本来有意情報が生じる傾向にある左上隅部に
おける有意情報量の大きさを意味している）、この２乗
和を所定値でなるスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄと
比較すれば、伝送しようとしている画像データに所定量
以上の有意情報が含まれているか否かを判断することが
できる。

ここで例えばＮの値をＮ−３６に設定すれば、順次送出
されてくるマクロブロックＭＢにおける６個のブロック
データＹ、。、Ｙ、、、Ｙ、、、Ｙ８３、Ｃ，、Ｃ，の
うち第１番目のブロックデータＹ、。

のマクロブロックパワーＭＢＰ、は、８Ｘ８’ｉ！素を
ディスクリートコサイン変換した変換係数Ｃｅｅｆｆｌ
　　（１）　　（ｉ−１〜６４）のうちマクロブロック
パワーＭＢＰ、は先頭から３６番目までの変換係数Ｃｏ
ｅｆｆｌ　　（１）の２乗和として求められると共に、
以下同様に第２、第３、第４、第５及び第６番目のブロ
ックデータＹ０１、Ｙ、。、Ｙｏ、Ｃｂ、Ｃ−のマクロ
ブロックパワーＭＢＰｔ　、ＭＢＰｓ　、ＭＢＰ４、Ｍ
ＢＰｓ　、ＭＢＰ、が順次求められ、それぞれスレショ
ルド制御ユニット３５にパワー検出データ５３６として
送出される。

（Ｇ３）スレショルド制御ユニット３５の動作スレショ
ルド制御ユニット３５は、伝送ブロック設定回路３４か
らパワー検出データＳ３６として入力される第１番目の
ブロックＹ、。のマクロブロックパワーＭＢＰ、を予め
設定されたスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄと比較す
る。

このときスレショルド制御ユニット３５はマクロブロッ
クパワーＭＢＰ、が所定のスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈ
ｏｌｄよりも大きいことを判定すると、当該ブロックデ
ータＹ、。が有意ブロックであるとし・て伝送を許容し
、ブロックデータＹ０゜の有意／無意フラグＰ１に論理
「ｌ」データを書き込む。

これに対してブロックデータＹ、。のマクロブロックパ
ワーＭＢＰ、がスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄより
も小さいことを判定すると、当該ブロックＹ、。が無意
ブロックであるとして伝送を許容せず、有意／無意フラ
グＰ１に論理「０」データを書き込む。

スレショルド制御ユニット３５は順次入力されるブロッ
クＹ□〜Ｃ２に対するマクロブロックパワーＭＢＰ、〜
ＭＢＰ、についても上述の場合と同様にして、当該マク
ロブロックパワーＭＢＰ。

〜ＭＢＰ、がスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄよりも
大きいか否かを判定して第２〜第６番目の有意／無意フ
ラグＰ２〜Ｐ６に論理「１」データ（有意ブロックであ
ることを意味する）又は論理「０」データ（無意ブロッ
クであることを意味する）を書き込み、伝送可否フラグ
ＣＢＰＮを、次式％式％ （７） に基づいて形成する。

スレショルド制御ユニット３５（第４図）はフィルタ制
御ユニット３１から渡された第３のへラダデータＨＤ３
１に６ビツトでなる伝送可否フラグｃＢＰＮ（例えばｒ
ｌｌｏｌｏｌｊ）を付加して第４のへラダデータＨＤ４
として量子化制御ユニット３６に渡す。

量子化制御ユニット３６は第４のへラダデータＨＤ４に
基づいて伝送可否フラグＣＢＰＮをブロックデータＹ、
。〜Ｃｒ　（第３図（Ｃ））にそれぞれ対応するフラグ
データＦＬＡＧＳの第３ビツト（第５図）にそれぞれ送
信フラグ「１」、「１」、「０」、「１」、「０」、’
ＩＪとして書き込み、ヘッダデータＨＤ５として可変長
符号化回路３８に送出する。

可変長符号化回路３８は入力されるブロックデータＹ０
゜〜Ｃ７を可変長符号化する際に、対応するフラグデー
タＦＬＡＧＳに基づいて送信フラグが論理ｒｌ、データ
のとき伝送画像データ３４０として送信し、論理ｒＱ、
データのとき送信せず捨てるような処理をする。

例えばブロックデータＹ　６　ｅ　、、　Ｙ　ｏ　Ｉ　
％　Ｙ　＋　＊　ｓ　Ｙ　＋　ｌ　％Ｃ，，Ｃ，の送信
フラグがそれぞれ’ｌｊ、’Ｉ」、「０」、「１」、「
０」、「１」のときには、可変長符号化回路３８はそれ
ぞれブロックデータＹ、。、Ｙｅｔは送信し、Ｙ、。は
送信せず、Ｙ　＋＋は送信し、Ｃｂは送信せず、Ｃ７は
送信するような処理を実行する。

以上の構成によれば、ディスクリートコサイン変換後の
変換係数Ｃｏｍｔｔ　（ｉ）の２乗和をブロックの先頭
係数（ｉ＝１）からＮ次係数まで求め、これを所定値で
なるスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄと比較すること
により伝送しようとするブロックデータＹ０゜〜Ｃ２が
有意ブロックであるか無意ブロックであるか判定し、こ
れに基づいてブロックＹ０゜〜Ｃ７の伝送、非伝送を制
御するようにしたことにより、画像データの圧縮効率を
向上することができる。

かくしてノイズ成分の多いブロックを一段と除去し得、
画質が良好な画像データを一段と効率良く伝送すること
ができる。

（Ｇ４）他の実施例 （１）上述の実施例においては、マクロブロックパワー
ＭＢＰを変換係数Ｃ−ｔｔ　（ｉ　）の先！１ｆ−１か
ら変換係数行列の各スキャン列の累積加算値ｉ−Ｎ　（
Ｎ−１，３，６，１０，１５，２１，２８，３６，４３
，４９，５８，６１，６３，６４）に設定した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば先ｌ１ｉ
−１から４０次係数までの２乗和のように各スキャン列
の累積加算値以外のＮ次係数までの２乗和でマクロブロ
ックパワーＭＢＦを設定するようにしても良い。

（２）上述の実施例おいては、マクロブロックパワーＭ
ＢＰを変換係数Ｃｏｍｆｔ　（ｉ）の先頭ｉ＝１からＮ
次係数までの２乗和で設定する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、ｎ乗和で設定する等積々の場合
に適用し得る。

（３）上述の実施例においては、スレショルド値Ｔｈｒ
ｅｓｂｏｌｄを予め所定値に設定している場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、バッファ残量のフィ
ードバックなどを用いてスレショルド値Ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄを制御するようにしても良い。

（４）上述の実施例においては、マクロブロックＭＢを
量子化回路３７で量子化処理した後、可変長符号化回路
３８においてへラダデータＨＤ５のフラグデータＦＬＡ
ＧＳに基づき、ブロックデータＹ、。

〜Ｃ，（第３図（Ｃ））の伝送、非伝送を制御する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、ブロックデ
ータＹ０゜〜Ｃ７を量子化処理する前段において伝送、
非伝送を制御するようにしても良い。

（５）上述の実施例においては、ヘッダデータと画像デ
ータをヘッダデータ処理系及び画像データ処理系におい
てそれぞれ処理する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ヘッダデータを画像データと共に伝送する
ようにしても良い。

（６）上述の実施例においては、本発明をテレビ電話に
適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず
、画像情報を伝送する場合に広く適用し得る。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、ディスクリートコサイン
変換後の変換係数の２乗和をブロックの先頭から所定番
目まで求め、これを所定のスレショルド値と比較するこ
とにより、ブロック単位でブロックデータが有意である
か否かを判断し、無意ブロックは積極的に伝送しないよ
うにしたことにより、画質が良好な画像を効率良く伝送
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による映像信号符号化方法を
適用した画像情報伝送システムを構成するエンコーダ及
びデコーダを示すブロック図、第３図はフレーム画像デ
ータの構成を示す路線図、第４図は第１図のヘッダ処理
系を示すブロック図、第５図は第４図のフラグデータの
構成を示す路線図、第６図は変換係数行列を示す図表、
第７図はフレーム内／フレーム間符号化処理の説明に供
する路線図、第８図は従来の画像データ発生装置を示す
ブロック図、第９図はその量子化ステップを示す図表で
ある。 ２１・・・・・・画像情報伝送システム、２１Ａ・・・
・・・エンコーダ、２１Ｂ・・・・・・デコーダ、２５
・・・・・・動き補償回路、２７・・・・・・予測前フ
レームメモリ、２８・・・・・・画像データ符号化回路
、２９・・・・・・変換符号化回路、３０・・・・・・
フレーム間／フレーム内符号化制御ユニット、３１・・
・・・・フィルタ制御ユニット、３２・・・・・・伝送
バッファメモリ、３４・・・・・・伝送ブロックｆｆｌ
足回路、３５・・・・・・スレショルド制御ユニット、
３６・・・・・・量子化制御ユニット、３７・・・・・
・量子化回路、３８・・・・・・可変長符号化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル映像信号をフレーム間符号化することにより
   高能率符号化して伝送する映像信号符号化方法において
   、 上記ディジタル映像信号を単位ブロックごとにディスク
   リートコサイン変換符号化し、 当該ディスクリートコサイン変換符号化された上記ブロ
   ックの先頭から所定番目までの変換係数から上記ブロッ
   クのパワーを求め、 当該パワーを所定のスレシヨルド値と比較し、上記スレ
   シヨルド値を超えた単位ブロックを有意ブロックと判定
   して伝送し、上記スレシヨルド値を超えなかつた単位ブ
   ロックを無意ブロックと判定して伝送しない ことを特徴とする映像信号符号化方法。