JPH04256298A - 動画像符号化装置 - Google Patents
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- Signal Processing (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像の画像信号を符
号化し一定の伝送速度で伝送するための動画像符号化装
置に関する。
号化し一定の伝送速度で伝送するための動画像符号化装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディジタル通信網の整備や通信技
術の発達により、動画像テレビ電話およびテレビ会議シ
ステムが実用化されつつある。特に、テレビ会議システ
ムは出張に要する時間や費用を節約する上で極めて有効
であるため、企業内で導入が進められている。動画像符
号化は、テレビ電話やテレビ会議システムを実現する上
で最も重要な技術の一つである。
術の発達により、動画像テレビ電話およびテレビ会議シ
ステムが実用化されつつある。特に、テレビ会議システ
ムは出張に要する時間や費用を節約する上で極めて有効
であるため、企業内で導入が進められている。動画像符
号化は、テレビ電話やテレビ会議システムを実現する上
で最も重要な技術の一つである。
【０００３】図６に、従来の動画像符号化装置の一例の
ブロック図を示す。図６において、入力端子１には図示
しないテレビカメラで被写体を撮像して得られた動画像
の画像信号が入力される。この入力画像信号は、まずＡ
／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換され、さらに減算
器３によってフレームメモリ９に蓄積されている１フレ
ーム前の画像信号との差分、いわゆるフレーム間差分信
号が求められる。
ブロック図を示す。図６において、入力端子１には図示
しないテレビカメラで被写体を撮像して得られた動画像
の画像信号が入力される。この入力画像信号は、まずＡ
／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換され、さらに減算
器３によってフレームメモリ９に蓄積されている１フレ
ーム前の画像信号との差分、いわゆるフレーム間差分信
号が求められる。
【０００４】フレーム間差分信号はＤＣＴ（離散コサイ
ン変換）回路４で離散コサイン変換された後、量子化器
５で量子化される。離散コサイン変換は、画素間の相関
を除去するために用いられる。量子化された信号は、可
変長符号化器１０で可変長符号化され、さらにバッファ
メモリ１１で速度平滑化されることにより、一定の伝送
速度で通信回線（図示せず）へ送出される。
ン変換）回路４で離散コサイン変換された後、量子化器
５で量子化される。離散コサイン変換は、画素間の相関
を除去するために用いられる。量子化された信号は、可
変長符号化器１０で可変長符号化され、さらにバッファ
メモリ１１で速度平滑化されることにより、一定の伝送
速度で通信回線（図示せず）へ送出される。
【０００５】一方、量子化された信号は逆量子化器６に
も送られて逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）
回路７で逆離散コサイン変換された後、加算器８で１フ
レーム前の画像信号と加算されることにより、局部復号
化される。この局部復号化された画像信号は、フレーム
メモリ９に書き込まれる。
も送られて逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ（ＩＤＣＴ）
回路７で逆離散コサイン変換された後、加算器８で１フ
レーム前の画像信号と加算されることにより、局部復号
化される。この局部復号化された画像信号は、フレーム
メモリ９に書き込まれる。
【０００６】また、バッファメモリ１１がオーバーフロ
ーしないようにするため、図６ではバッファメモリ１１
の情報蓄積量（以下、これをバッファ量という）に応じ
て量子化器５の量子化幅を制御している。すなわち、バ
ッファメモリ１１のバッファ量が多くなると量子化幅を
粗くして発生情報量を減らし、バッファ量が少なくなる
と量子化幅を細かくして発生情報量を増やすようにして
いる。バッファメモリ１１のアンダーフローは、ダミー
データを挿入することにより防いでいる。
ーしないようにするため、図６ではバッファメモリ１１
の情報蓄積量（以下、これをバッファ量という）に応じ
て量子化器５の量子化幅を制御している。すなわち、バ
ッファメモリ１１のバッファ量が多くなると量子化幅を
粗くして発生情報量を減らし、バッファ量が少なくなる
と量子化幅を細かくして発生情報量を増やすようにして
いる。バッファメモリ１１のアンダーフローは、ダミー
データを挿入することにより防いでいる。
【０００７】しかしながら、このようなフィードバック
制御によって量子化器５の量子化幅を制御してバッファ
量を設定値以内に保つ方法では、フィードバック制御に
伴う振動現象が起こることがあり、それによって時間的
に画質の変動が生じ、画質の劣化となる。
制御によって量子化器５の量子化幅を制御してバッファ
量を設定値以内に保つ方法では、フィードバック制御に
伴う振動現象が起こることがあり、それによって時間的
に画質の変動が生じ、画質の劣化となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の動画像符号化装置においては、バッファ量を設定値以
内に保つのにフィードバック制御を用いるため、振動現
象による画質の変動により画質が劣化するという問題が
あった。従って、本発明は画質の大きな変動を伴うこと
なくバッファ量を設定値以内に保つことができる動画像
符号化装置を提供することを目的とする。
の動画像符号化装置においては、バッファ量を設定値以
内に保つのにフィードバック制御を用いるため、振動現
象による画質の変動により画質が劣化するという問題が
あった。従って、本発明は画質の大きな変動を伴うこと
なくバッファ量を設定値以内に保つことができる動画像
符号化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、動画像の画像信号を符号化して可変の量子化
幅で量子化し、さらに可変長符号化してそれをバッファ
手段で一時記憶する動画像符号化装置において、第１の
単位時間毎に量子化幅を小さくする手段と、バッファ手
段のバッファ量または該バッファ量に関係する他のパラ
メータ値が設定値以上になったとき、第１の単位時間よ
り短い第２の単位時間毎に量子化幅を大きくする手段を
備えたことを特徴とする。
するため、動画像の画像信号を符号化して可変の量子化
幅で量子化し、さらに可変長符号化してそれをバッファ
手段で一時記憶する動画像符号化装置において、第１の
単位時間毎に量子化幅を小さくする手段と、バッファ手
段のバッファ量または該バッファ量に関係する他のパラ
メータ値が設定値以上になったとき、第１の単位時間よ
り短い第２の単位時間毎に量子化幅を大きくする手段を
備えたことを特徴とする。
【００１０】量子化幅を第１の単位時間毎に小さくする
量は一定でもよいが、そのときの量子化幅の大きさに応
じて大きくしてもよい。また、量子化幅を第１の単位時
間毎に小さくする量は、前の第１の単位時間内の発生符
号量が小さいほど大きくしてもよい。
量は一定でもよいが、そのときの量子化幅の大きさに応
じて大きくしてもよい。また、量子化幅を第１の単位時
間毎に小さくする量は、前の第１の単位時間内の発生符
号量が小さいほど大きくしてもよい。
【００１１】また、量子化幅を第２の単位時間毎に大き
くする量についても、一定とせずにそのときの量子化幅
の大きさに応じて大きくしてもよい。第２の単位時間、
すなわち量子化幅を大きくする時間間隔は一定でもよい
が、量子化幅が大きいほど短くなるように可変としても
よい。
くする量についても、一定とせずにそのときの量子化幅
の大きさに応じて大きくしてもよい。第２の単位時間、
すなわち量子化幅を大きくする時間間隔は一定でもよい
が、量子化幅が大きいほど短くなるように可変としても
よい。
【００１２】
【作用】本発明においては、量子化幅は定常的には第１
の単位時間毎に減少し、バッファ量またはそれに関係す
る他のパラメータ値が設定値以上になると、これより短
い第２の単位時間毎に増加する。この場合、第１の単位
時間を例えばフレーム周期の時間に選ぶと、定常時にお
ける量子化幅の変動が少なくなり、画質の変動も少なく
なる。
の単位時間毎に減少し、バッファ量またはそれに関係す
る他のパラメータ値が設定値以上になると、これより短
い第２の単位時間毎に増加する。この場合、第１の単位
時間を例えばフレーム周期の時間に選ぶと、定常時にお
ける量子化幅の変動が少なくなり、画質の変動も少なく
なる。
【００１３】一方、第２の単位時間を例えばブロック周
期の時間に選ぶと、バッファ量またはそれに関係する他
のパラメータ値が設定値以上になったとき、量子化幅は
直ちに増加するので、発生符号量は急激に減少する。こ
れによりバッファ量は設定値以内に保たれ、バッファが
オーバーフローすることはない。
期の時間に選ぶと、バッファ量またはそれに関係する他
のパラメータ値が設定値以上になったとき、量子化幅は
直ちに増加するので、発生符号量は急激に減少する。こ
れによりバッファ量は設定値以内に保たれ、バッファが
オーバーフローすることはない。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る動画像符号化装
置のブロック図である。この動画像符号化装置は、Ａ／
Ｄ変換器２、減算器３、ＤＣＴ（離散コサイン変換）回
路４、量子化器５、逆量子化器６、逆ＤＣＴ（逆離散コ
サイン変換）回路７、加算器８、フレームメモリ９、可
変長符号化器１０、バッファメモリ１１および量子化制
御部１３により構成される。
する。図１は、本発明の一実施例に係る動画像符号化装
置のブロック図である。この動画像符号化装置は、Ａ／
Ｄ変換器２、減算器３、ＤＣＴ（離散コサイン変換）回
路４、量子化器５、逆量子化器６、逆ＤＣＴ（逆離散コ
サイン変換）回路７、加算器８、フレームメモリ９、可
変長符号化器１０、バッファメモリ１１および量子化制
御部１３により構成される。
【００１５】図１において、新たに追加された量子化制
御部１３は、量子化器５の量子化幅をバッファメモリ１
１のバッファ量に応じて制御する回路であり、後述する
ようにバッファ量が設定値以上か否かに応じて量子化幅
を増減する時間間隔（周期）を変える、いわば非線形の
フィードバック制御を行う。
御部１３は、量子化器５の量子化幅をバッファメモリ１
１のバッファ量に応じて制御する回路であり、後述する
ようにバッファ量が設定値以上か否かに応じて量子化幅
を増減する時間間隔（周期）を変える、いわば非線形の
フィードバック制御を行う。
【００１６】次に、この実施例の動画像符号化装置の動
作を説明する。図１において、入力端子１には図示しな
いテレビカメラで例えばテレビ電話の利用者やテレビ会
議システムの会議参加者などの被写体を撮像して得られ
た動画像の画像信号が入力される。この入力画像信号は
、まずＡ／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換された後
、減算器３に入力され、ここでフレームメモリ９に蓄積
されている１フレーム前の画像信号との差分、すなわち
フレーム間差分信号が求められる。
作を説明する。図１において、入力端子１には図示しな
いテレビカメラで例えばテレビ電話の利用者やテレビ会
議システムの会議参加者などの被写体を撮像して得られ
た動画像の画像信号が入力される。この入力画像信号は
、まずＡ／Ｄ変換器２でディジタル信号に変換された後
、減算器３に入力され、ここでフレームメモリ９に蓄積
されている１フレーム前の画像信号との差分、すなわち
フレーム間差分信号が求められる。
【００１７】フレーム間差分信号は第１の符号化手段で
あるＤＣＴ回路４に入力され、複数画素、例えば８×８
画素からなるブロック単位で離散コサイン変換される。 この離散コサイン変換は、ＤＣＴ符号化とも呼ばれ、画
素間の相関を除去するために用いられる。ＤＣＴ回路４
の出力であるＤＣＴ係数データは、量子化器５で量子化
される。量子化されたＤＣＴ係数データは、第２の符号
化手段である可変長符号化器１０で可変長符号化され、
さらにバッファメモリ１１で速度平滑化、つまり一定の
伝送速度とされた後、出力端子１２より通信回線（図示
せず）へ送出される。
あるＤＣＴ回路４に入力され、複数画素、例えば８×８
画素からなるブロック単位で離散コサイン変換される。 この離散コサイン変換は、ＤＣＴ符号化とも呼ばれ、画
素間の相関を除去するために用いられる。ＤＣＴ回路４
の出力であるＤＣＴ係数データは、量子化器５で量子化
される。量子化されたＤＣＴ係数データは、第２の符号
化手段である可変長符号化器１０で可変長符号化され、
さらにバッファメモリ１１で速度平滑化、つまり一定の
伝送速度とされた後、出力端子１２より通信回線（図示
せず）へ送出される。
【００１８】一方、量子化されたＤＣＴ係数データは逆
量子化器６にも送られて逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ
回路７で逆離散コサイン変換された後、加算器８で１フ
レーム前の画像信号と加算され、局部復号化される。こ
の局部復号化された画像信号は、フレームメモリ９に書
き込まれ、次の１フレームの画像信号とのフレーム間差
分信号を得るために用いられる。
量子化器６にも送られて逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ
回路７で逆離散コサイン変換された後、加算器８で１フ
レーム前の画像信号と加算され、局部復号化される。こ
の局部復号化された画像信号は、フレームメモリ９に書
き込まれ、次の１フレームの画像信号とのフレーム間差
分信号を得るために用いられる。
【００１９】このような動画像符号化の過程において、
バッファメモリ１１のバッファ量は動画像符号化におけ
る発生符号量、つまり可変長符号化器１０から出力され
る符号量に応じて増減する。この際、バッファメモリ１
１のオーバーフローを防ぐため、量子化制御部１３は非
線形のフィードバック制御によって量子化器５の量子化
幅を制御する。すなわち、量子化制御部１３はバッファ
メモリ１１のバッファ量を適当な設定値と比較し、バッ
ファ量が設定値に満たないときは量子化幅を例えば１フ
レーム毎に所定量ずつ小さくしてゆき、またバッファ量
が設定値以上になると量子化幅を例えば１ブロック毎に
所定量ずつ大きくしてゆく。
バッファメモリ１１のバッファ量は動画像符号化におけ
る発生符号量、つまり可変長符号化器１０から出力され
る符号量に応じて増減する。この際、バッファメモリ１
１のオーバーフローを防ぐため、量子化制御部１３は非
線形のフィードバック制御によって量子化器５の量子化
幅を制御する。すなわち、量子化制御部１３はバッファ
メモリ１１のバッファ量を適当な設定値と比較し、バッ
ファ量が設定値に満たないときは量子化幅を例えば１フ
レーム毎に所定量ずつ小さくしてゆき、またバッファ量
が設定値以上になると量子化幅を例えば１ブロック毎に
所定量ずつ大きくしてゆく。
【００２０】このような量子化幅の制御を行うことによ
り、量子化幅はバッファ量が設定値に満たない定常状態
では設定値に近づくようにフレーム周期でゆっくりと減
少するので、大きく変動をすることはない。また、例え
ば被写体の動きが大きくなって発生符号量が増大し、バ
ッファ量が設定値以上になったときは、量子化幅はブロ
ック周期で短時間のうちに大きくなり、発生符号量を速
やかに減少させるように作用するので、バッファメモリ
１１のオーバーフローが防止される。
り、量子化幅はバッファ量が設定値に満たない定常状態
では設定値に近づくようにフレーム周期でゆっくりと減
少するので、大きく変動をすることはない。また、例え
ば被写体の動きが大きくなって発生符号量が増大し、バ
ッファ量が設定値以上になったときは、量子化幅はブロ
ック周期で短時間のうちに大きくなり、発生符号量を速
やかに減少させるように作用するので、バッファメモリ
１１のオーバーフローが防止される。
【００２１】次に、量子化制御部１３の具体的な構成例
を図２〜図４により説明する。まず、図２に示す量子化
制御部は、コンパレータ２１、アンドゲート２２および
アップダウンカウンタ２３により構成される。コンパレ
ータ２１は、図１のバッファメモリ１１のバッファ量と
設定値とを比較する。アンドゲート２２は、コンパレー
タ２１の出力によってブロック周期のクロックＣＫの通
過を制御する。アップダウンカウンタ２３は、ダウン入
力端子Ｄにフレームパルス、アップ入力端子Ｕにアンド
ゲート２２から出力されるブロック周期のクロックＣＫ
がそれぞれ入力され、出力端子Ｑより量子化幅データを
出力する。量子化幅データは、図１の量子化器５に送ら
れ、その量子化幅を制御する。
を図２〜図４により説明する。まず、図２に示す量子化
制御部は、コンパレータ２１、アンドゲート２２および
アップダウンカウンタ２３により構成される。コンパレ
ータ２１は、図１のバッファメモリ１１のバッファ量と
設定値とを比較する。アンドゲート２２は、コンパレー
タ２１の出力によってブロック周期のクロックＣＫの通
過を制御する。アップダウンカウンタ２３は、ダウン入
力端子Ｄにフレームパルス、アップ入力端子Ｕにアンド
ゲート２２から出力されるブロック周期のクロックＣＫ
がそれぞれ入力され、出力端子Ｑより量子化幅データを
出力する。量子化幅データは、図１の量子化器５に送ら
れ、その量子化幅を制御する。
【００２２】アップダウンカウンタ２３は常時はフレー
ムパルスにより１フレーム毎にカウントダウンしている
ため、量子化幅は１フレーム毎に一定量ずつ減少する。 バッファ量が設定値以上になると、コンパレータ２１の
出力が高レベルとなり、ブロック周期のクロックＣＫが
アンドゲート２２を通過するため、アップダウンカウン
タ２３はクロックＣＫによりアップカウントを行い、量
子化幅は１ブロック毎に一定量ずつ増加する。
ムパルスにより１フレーム毎にカウントダウンしている
ため、量子化幅は１フレーム毎に一定量ずつ減少する。 バッファ量が設定値以上になると、コンパレータ２１の
出力が高レベルとなり、ブロック周期のクロックＣＫが
アンドゲート２２を通過するため、アップダウンカウン
タ２３はクロックＣＫによりアップカウントを行い、量
子化幅は１ブロック毎に一定量ずつ増加する。
【００２３】次に、図３に示す量子化制御部は、量子化
幅を小さくする量および大きくする量を前量子化幅の大
きさに応じて変えるように構成されたものであり、コン
パレータ３１、アンドゲート３２、オアゲート３３、二
つの乗算器３４，３５、セレクタ３６、加算器３７、リ
ミッタ３８およびレジスタ３９を有する。コンパレータ
３１およびアンドゲート３２は、図２におけるコンパレ
ータ２１およびアンドゲート２２と同じ動作を行う。
幅を小さくする量および大きくする量を前量子化幅の大
きさに応じて変えるように構成されたものであり、コン
パレータ３１、アンドゲート３２、オアゲート３３、二
つの乗算器３４，３５、セレクタ３６、加算器３７、リ
ミッタ３８およびレジスタ３９を有する。コンパレータ
３１およびアンドゲート３２は、図２におけるコンパレ
ータ２１およびアンドゲート２２と同じ動作を行う。
【００２４】乗算器３４，３５は、前量子化幅データに
係数−ａ，ｂ（ａ，ｂは正の定数）をそれぞれ乗じたデ
ータを出力する。セレクタ３６は、フレームパルスが入
力されると乗算器３４の出力を選択し、フレームパルス
が入力されないときは乗算器３５の出力を選択する。セ
レクタ３６の出力は、加算器３７で前量子化幅データと
加算される。加算器３７の出力は、リミッタ３８で量子
化幅の上限値および下限値を越えないように値が制限さ
れた後、レジスタ３９に入力される。
係数−ａ，ｂ（ａ，ｂは正の定数）をそれぞれ乗じたデ
ータを出力する。セレクタ３６は、フレームパルスが入
力されると乗算器３４の出力を選択し、フレームパルス
が入力されないときは乗算器３５の出力を選択する。セ
レクタ３６の出力は、加算器３７で前量子化幅データと
加算される。加算器３７の出力は、リミッタ３８で量子
化幅の上限値および下限値を越えないように値が制限さ
れた後、レジスタ３９に入力される。
【００２５】フレームパルスが入力されると、レジスタ
３９には乗算器３４の出力に加算器３７で前量子化デー
タを加算しリミッタ３８で制限した値が保持され、この
値が量子化幅データとして出力される。これにより量子
化幅は、前量子化幅にａを乗じた量だけ減少する。バッ
ファ量が設定値以上になると、コンパレータ３１の出力
によりアンドゲート３２をブロック周期のクロックＣＫ
が通過し、オアゲート３３を介してレジスタ３９に供給
されることにより、レジスタ３９の内容は、乗算器３５
の出力に加算器３７で前量子化データを加算しリミッタ
３８で制限した値によって更新される。これにより量子
化幅は、前量子化幅にｂを乗じた量だけ増加する。
３９には乗算器３４の出力に加算器３７で前量子化デー
タを加算しリミッタ３８で制限した値が保持され、この
値が量子化幅データとして出力される。これにより量子
化幅は、前量子化幅にａを乗じた量だけ減少する。バッ
ファ量が設定値以上になると、コンパレータ３１の出力
によりアンドゲート３２をブロック周期のクロックＣＫ
が通過し、オアゲート３３を介してレジスタ３９に供給
されることにより、レジスタ３９の内容は、乗算器３５
の出力に加算器３７で前量子化データを加算しリミッタ
３８で制限した値によって更新される。これにより量子
化幅は、前量子化幅にｂを乗じた量だけ増加する。
【００２６】このようにバッファ量が設定値に満たない
ときに１フレーム毎に量子化幅が減少する量は、前量子
化幅に係数ａを乗じた値であるため、前量子化幅が大き
いほど大きくなる。また、バッファ量が設定値以上にな
ったときに１ブロック毎に量子化幅が増加する量は、前
量子化幅に係数ｂを乗じた値であるため、やはり前量子
化幅が大きいほど大きくなる。
ときに１フレーム毎に量子化幅が減少する量は、前量子
化幅に係数ａを乗じた値であるため、前量子化幅が大き
いほど大きくなる。また、バッファ量が設定値以上にな
ったときに１ブロック毎に量子化幅が増加する量は、前
量子化幅に係数ｂを乗じた値であるため、やはり前量子
化幅が大きいほど大きくなる。
【００２７】従って、例えば被写体が静止したときには
、数フレームというような短い時間のうちに量子化幅が
十分小さくなるために、速やかに精細な画像が得られる
ようになる。また、量子化幅が小さくなるとより量子化
幅の変動が抑えられ、画質の変動による画質劣化を抑制
することができる。さらに、被写体に動きが生じたり動
きが大きくなったときには、量子化幅は短時間でより大
きくなり、バッファメモリ１１のオーバーフローをより
確実に防止することが可能となる。
、数フレームというような短い時間のうちに量子化幅が
十分小さくなるために、速やかに精細な画像が得られる
ようになる。また、量子化幅が小さくなるとより量子化
幅の変動が抑えられ、画質の変動による画質劣化を抑制
することができる。さらに、被写体に動きが生じたり動
きが大きくなったときには、量子化幅は短時間でより大
きくなり、バッファメモリ１１のオーバーフローをより
確実に防止することが可能となる。
【００２８】次に、図４に示す量子化制御部は、前フレ
ームの画像が静止している場合は大きく量子化幅を減少
させるように構成されたもので、コンパレータ４１、ア
ンドゲート４２、オアゲート４３、平均値回路４４、逆
数回路４５、セレクタ４６、加算器４７、リミッタ４８
およびレジスタ４９を有する。コンパレータ４１、アン
ドゲート４２は、オアゲート４３、加算器４７、リミッ
タ４８およびレジスタ４９は、図３において示したもの
と同様である。
ームの画像が静止している場合は大きく量子化幅を減少
させるように構成されたもので、コンパレータ４１、ア
ンドゲート４２、オアゲート４３、平均値回路４４、逆
数回路４５、セレクタ４６、加算器４７、リミッタ４８
およびレジスタ４９を有する。コンパレータ４１、アン
ドゲート４２は、オアゲート４３、加算器４７、リミッ
タ４８およびレジスタ４９は、図３において示したもの
と同様である。
【００２９】平均値回路４４はバッファ量の１フレーム
内の平均値を算出し、逆数回路４５は該平均値の逆数を
求める。セレクタ４６は、フレームパルスが入力される
と逆数回路４５の出力を選択し、フレームパルスが入力
されないときは値“１”を選択する。セレクタ４６の出
力は、図３の場合と同様に加算器４７で前量子化幅デー
タと加算され、さらにリミッタ４８で量子化幅の上限値
および下限値を越えないように値が制限された後、レジ
スタ４９に入力される。
内の平均値を算出し、逆数回路４５は該平均値の逆数を
求める。セレクタ４６は、フレームパルスが入力される
と逆数回路４５の出力を選択し、フレームパルスが入力
されないときは値“１”を選択する。セレクタ４６の出
力は、図３の場合と同様に加算器４７で前量子化幅デー
タと加算され、さらにリミッタ４８で量子化幅の上限値
および下限値を越えないように値が制限された後、レジ
スタ４９に入力される。
【００３０】フレームパルスが入力されると、レジスタ
４９に平均値回路４４および逆数回路４５を通して１フ
レームのバッファ量の平均値の逆数に加算器４７で前量
子化データを加算しリミッタ４８で制限した値が保持さ
れ、この値が量子化幅データとして出力される。これに
より、バッファ量の平均値が小さいときは被写体が静止
していると見なされ、量子化幅は大きく減少される。す
なわち、被写体が静止したときには量子化幅が十分に小
さくなり、速やかに精細な画像が得られる。
４９に平均値回路４４および逆数回路４５を通して１フ
レームのバッファ量の平均値の逆数に加算器４７で前量
子化データを加算しリミッタ４８で制限した値が保持さ
れ、この値が量子化幅データとして出力される。これに
より、バッファ量の平均値が小さいときは被写体が静止
していると見なされ、量子化幅は大きく減少される。す
なわち、被写体が静止したときには量子化幅が十分に小
さくなり、速やかに精細な画像が得られる。
【００３１】一方、バッファ量が設定値以上になると、
図３の場合と同様に、コンパレータ４１の出力によりア
ンドゲート４２をブロック周期のクロックＣＫが通過し
、オアゲート４３を介してレジスタ４９に供給される。 これにより、レジスタ４９の内容は、加算器４７で前量
子化データに“１”を加算しリミッタ４８で制限した値
によって更新され、量子化幅は、“１”ずつ増加する。
図３の場合と同様に、コンパレータ４１の出力によりア
ンドゲート４２をブロック周期のクロックＣＫが通過し
、オアゲート４３を介してレジスタ４９に供給される。 これにより、レジスタ４９の内容は、加算器４７で前量
子化データに“１”を加算しリミッタ４８で制限した値
によって更新され、量子化幅は、“１”ずつ増加する。
【００３２】なお、図２〜図４では量子化制御部１３を
具体的なハードウェアで実現した例を示したが、量子化
制御部１３にマイクロプロセッサなどを用いて図２〜図
４の回路と同様の処理をソフトウェアで実現することも
可能である。図５は、その一例として図３と同等の機能
をソフトウェアで実現する場合のアルゴリズムを示すフ
ローチャートである。
具体的なハードウェアで実現した例を示したが、量子化
制御部１３にマイクロプロセッサなどを用いて図２〜図
４の回路と同様の処理をソフトウェアで実現することも
可能である。図５は、その一例として図３と同等の機能
をソフトウェアで実現する場合のアルゴリズムを示すフ
ローチャートである。
【００３３】図５に示すアルゴリズムにおいては、フレ
ームパルスの到来の有無を常時調べる（ステップＳ１）
。フレームパルスが到来すると、新たな量子化幅Ｑｎｅ
ｗ は Ｑｎｅｗ ＝Ｑｏｌｄ −ａ・Ｑｏｌｄ
（１） のように減少させられる（ステップＳ２
）。Ｑｏｌｄ は前量子化幅、ａは正の定数であるであ
る。
ームパルスの到来の有無を常時調べる（ステップＳ１）
。フレームパルスが到来すると、新たな量子化幅Ｑｎｅ
ｗ は Ｑｎｅｗ ＝Ｑｏｌｄ −ａ・Ｑｏｌｄ
（１） のように減少させられる（ステップＳ２
）。Ｑｏｌｄ は前量子化幅、ａは正の定数であるであ
る。
【００３４】フレームパルスが到来していない期間中は
、バッファ量が設定値以下かどうかがブロック毎に調べ
られる（ステップＳ３）。ここで、バッファ量が設定値
以下になると、新たな量子化幅は Ｑｎｅｗ ＝Ｑｏｌｄ ＋ｂ・Ｑｏｌｄ
（２） のように増加させられる（ステップＳ４
）。ｂは正の定数である。
、バッファ量が設定値以下かどうかがブロック毎に調べ
られる（ステップＳ３）。ここで、バッファ量が設定値
以下になると、新たな量子化幅は Ｑｎｅｗ ＝Ｑｏｌｄ ＋ｂ・Ｑｏｌｄ
（２） のように増加させられる（ステップＳ４
）。ｂは正の定数である。
【００３５】本発明は上記の実施例に限られず、次のよ
うに種々変形して実施することが可能である。例えば量
子化幅を減少させるときの時間間隔（第１の単位時間）
は、必ずしも１フレーム周期である必要はなく、例えば
１／２フレーム周期または数フレーム周期であってもよ
い。量子化幅を増加させるときの時間間隔（第２の単位
時間）についても、１ブロック周期でなくともよく、例
えば数ブロック周期でもよい。
うに種々変形して実施することが可能である。例えば量
子化幅を減少させるときの時間間隔（第１の単位時間）
は、必ずしも１フレーム周期である必要はなく、例えば
１／２フレーム周期または数フレーム周期であってもよ
い。量子化幅を増加させるときの時間間隔（第２の単位
時間）についても、１ブロック周期でなくともよく、例
えば数ブロック周期でもよい。
【００３６】バッファ量と比較する設定値は固定でなく
ともよく、量子化幅に応じて変えるようにしてもよい。 すなわち、量子化幅が小さいときは設定値を大きくして
量子化幅が大きくなり難いようにし、逆に量子化幅が大
きいときは設定値を小さくして量子化幅が大きくなり易
いようにする。
ともよく、量子化幅に応じて変えるようにしてもよい。 すなわち、量子化幅が小さいときは設定値を大きくして
量子化幅が大きくなり難いようにし、逆に量子化幅が大
きいときは設定値を小さくして量子化幅が大きくなり易
いようにする。
【００３７】第２の単位時間つまりクロックＣＫの間隔
を一定とせず、量子化幅が小さいほど大きくするように
してもよい。このようにすると、量子化幅が小さいとき
の量子化幅の変動を抑えることができる。
を一定とせず、量子化幅が小さいほど大きくするように
してもよい。このようにすると、量子化幅が小さいとき
の量子化幅の変動を抑えることができる。
【００３８】上記実施例では、バッファ量と設定値と比
較し、バッファ量が設定値以下のときに量子化幅を減少
させるようにしたが、バッファ量に関係する他のパラメ
ータ値として、例えば（ａ）バッファメモリの残容量、
（ｂ）バッファ量の増加量、（ｃ）ブロック内や一定時
間内における発生符号量、（ｄ）符号化前の画像信号の
パラメータ値（例えば入力画像信号の分散）などを用い
ても先の実施例と同様な量子化幅の制御が可能である。
較し、バッファ量が設定値以下のときに量子化幅を減少
させるようにしたが、バッファ量に関係する他のパラメ
ータ値として、例えば（ａ）バッファメモリの残容量、
（ｂ）バッファ量の増加量、（ｃ）ブロック内や一定時
間内における発生符号量、（ｄ）符号化前の画像信号の
パラメータ値（例えば入力画像信号の分散）などを用い
ても先の実施例と同様な量子化幅の制御が可能である。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、動画像符号化において
速度平滑化用バッファメモリのバッファ量を設定値以内
に保つための制御に際して、量子化幅の大きな変動を抑
えることができ、それによって復号化側において画質変
動の少ない高品質の動画像を再現することができる。
速度平滑化用バッファメモリのバッファ量を設定値以内
に保つための制御に際して、量子化幅の大きな変動を抑
えることができ、それによって復号化側において画質変
動の少ない高品質の動画像を再現することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る動画像符号化装置
のブロック図
のブロック図
【図２】 図１における量子化制御部の構成例を示す
ブロック図
ブロック図
【図３】 図１における量子化制御部の他の構成例を
示すブロック図
示すブロック図
【図４】 図１における量子化制御部の更に別の構成
例を示すブロック図
例を示すブロック図
【図５】 図１における量子化制御部をソフトウェア
で実現する際のアルゴリズムを示すフローチャート
で実現する際のアルゴリズムを示すフローチャート
【図
６】 従来の動画像符号化装置のブロック図。
６】 従来の動画像符号化装置のブロック図。
１…画像信号入力端子
２…Ａ／Ｄ変換器 ３…減算器
４…ＤＣＴ回路 ５…量子化器
６…逆量子化器 ７…逆ＤＣＴ回路
８…加算器９…フレームメモリ
１０…可変長符号化器 １１…バッファメモリ
１２…出力端子 １３…量子化制御部
２…Ａ／Ｄ変換器 ３…減算器
４…ＤＣＴ回路 ５…量子化器
６…逆量子化器 ７…逆ＤＣＴ回路
８…加算器９…フレームメモリ
１０…可変長符号化器 １１…バッファメモリ
１２…出力端子 １３…量子化制御部
Claims (2)
- 【請求項１】動画像の画像信号を符号化する第１の符号
化手段と、この第１の符号化手段により符号化された信
号を可変の量子化幅で量子化する量子化手段と、この量
子化手段により量子化された信号を可変長符号に符号化
する第２の符号化手段と、この第２の符号化手段により
得られた前記可変長符号を一時記憶するバッファ手段と
、前記量子化幅を第１の単位時間毎に小さくする手段と
、前記バッファ手段のバッファ量または該バッファ量に
関係する他のパラメータ値が設定値以上になったとき、
前記量子化幅を前記第１の単位時間より短い第２の単位
時間毎に大きくする手段とを具備することを特徴とする
動画像符号化装置。 - 【請求項２】動画像の画像信号を符号化する第１の符号
化手段と、この第１の符号化手段により符号化された信
号を可変の量子化幅で量子化する量子化手段と、この量
子化手段により量子化された信号を可変長符号に符号化
する第２の符号化手段と、この第２の符号化手段により
得られた前記可変長符号を一時記憶するバッファ手段と
、前記量子化幅を第１の単位時間毎にそのときの量子化
幅の大きさに応じた量だけ小さくする手段と、前記バッ
ファ手段のバッファ量または該バッファ量に関係する他
のパラメータ値が設定値以上になったとき、前記量子化
幅を前記第１の単位時間より短い第２の単位時間毎にそ
のときの量子化幅の大きさに応じた量だけ大きくする手
段とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017376A JPH04256298A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 動画像符号化装置 |
| US07/832,449 US5274443A (en) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Moving picture image encoder with continuously changing quantization step size |
| EP19920301064 EP0498674A3 (en) | 1991-02-08 | 1992-02-07 | Moving picture image encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017376A JPH04256298A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256298A true JPH04256298A (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=11942293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017376A Pending JPH04256298A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 動画像符号化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5274443A (ja) |
| EP (1) | EP0498674A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04256298A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993012613A1 (en) * | 1991-12-13 | 1993-06-24 | Avid Technology, Inc. | Quantization table adjustment |
| US5355450A (en) * | 1992-04-10 | 1994-10-11 | Avid Technology, Inc. | Media composer with adjustable source material compression |
| US5515388A (en) * | 1993-03-19 | 1996-05-07 | Sony Corporation | Apparatus and method for preventing repetitive random errors in transform coefficients representing a motion picture signal |
| CN1125031A (zh) * | 1993-04-16 | 1996-06-19 | 数据翻译公司 | 采用可变量化的自适应视频压缩 |
| US5469208A (en) * | 1993-05-26 | 1995-11-21 | Intel Corporation | Dequantization using decrements and multiply |
| KR970000683B1 (ko) * | 1993-05-31 | 1997-01-16 | 삼성전자 주식회사 | 해상도 가변 적응적 화상압축/복원방법 및 장치 |
| JP3163880B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2001-05-08 | 松下電器産業株式会社 | 画像圧縮符号化装置 |
| EP0845908B1 (en) * | 1994-06-17 | 2003-02-05 | Snell & Wilcox Limited | Compressing a signal combined from compression encoded video signals after partial decoding thereof |
| KR100727787B1 (ko) * | 1995-01-25 | 2007-11-09 | 톰슨 | 비디오신호압축시스템들을위한양자화회로 |
| EP0739138A3 (en) * | 1995-04-19 | 1997-11-05 | AT&T IPM Corp. | Method and apparatus for matching compressed video signals to a communications channel |
| EP0774869A3 (en) * | 1995-11-16 | 1999-09-29 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | Image data coding/decoding system |
| US5758181A (en) * | 1996-01-22 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Method and system for accelerated presentation of segmented data |
| DE69731937T2 (de) * | 1996-09-06 | 2005-10-06 | Sony Corp. | Verfahren und vorrichtung zur datencodierung |
| US6366704B1 (en) | 1997-12-01 | 2002-04-02 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method and apparatus for a delay-adaptive rate control scheme for the frame layer |
| US6173069B1 (en) | 1998-01-09 | 2001-01-09 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method for adapting quantization in video coding using face detection and visual eccentricity weighting |
| US6396956B1 (en) | 1998-03-31 | 2002-05-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method and apparatus for selecting image data to skip when encoding digital video |
| JP4319268B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2009-08-26 | 富士通株式会社 | 動画像復号方法及び装置 |
| KR20120016991A (ko) * | 2010-08-17 | 2012-02-27 | 오수미 | 인터 프리딕션 방법 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352191A (en) * | 1980-05-19 | 1982-09-28 | Un Chong K | Hybrid companding delta modulation system |
| AU564770B2 (en) * | 1981-07-17 | 1987-08-27 | Nippon Electric Co. Ltd. | Forward and inverse quantization by varying a reference step size |
| CA1277416C (en) * | 1984-08-13 | 1990-12-04 | Akihiro Furukawa | Inter-frame predictive coding apparatus for video signal |
| US4833535A (en) * | 1987-02-04 | 1989-05-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image transmission apparatus |
| US4897855A (en) * | 1987-12-01 | 1990-01-30 | General Electric Company | DPCM system with adaptive quantizer having unchanging bin number ensemble |
| US4951140A (en) * | 1988-02-22 | 1990-08-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image encoding apparatus |
| US4831439A (en) * | 1988-05-16 | 1989-05-16 | General Electric Company | Refresh system for digital signals with refresh cycle synchronization |
| FR2633133B1 (fr) * | 1988-06-17 | 1990-10-05 | Thomson Csf | Procede de regulation du remplissage de la memoire tampon d'un codeur d'images, et dispositif de regulation pour la mise en oeuvre de ce procede |
| DE3926154A1 (de) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Thomson Brandt Gmbh | Signalverarbeitungssystem |
| JPH0828875B2 (ja) * | 1989-08-21 | 1996-03-21 | 三菱電機株式会社 | 符号化装置および復号化装置 |
| US5038209A (en) * | 1990-09-27 | 1991-08-06 | At&T Bell Laboratories | Adaptive buffer/quantizer control for transform video coders |
| US5136377A (en) * | 1990-12-11 | 1992-08-04 | At&T Bell Laboratories | Adaptive non-linear quantizer |
| US5113256A (en) * | 1991-02-08 | 1992-05-12 | Zenith Electronics Corporation | Method of perceptually modeling a video image signal |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017376A patent/JPH04256298A/ja active Pending
-
1992
- 1992-02-07 US US07/832,449 patent/US5274443A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-07 EP EP19920301064 patent/EP0498674A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0498674A2 (en) | 1992-08-12 |
| EP0498674A3 (en) | 1993-06-30 |
| US5274443A (en) | 1993-12-28 |
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