JPH043683A - 可変レート動画像符号化装置 - Google Patents
可変レート動画像符号化装置Info
- Publication number
- JPH043683A JPH043683A JP2105014A JP10501490A JPH043683A JP H043683 A JPH043683 A JP H043683A JP 2105014 A JP2105014 A JP 2105014A JP 10501490 A JP10501490 A JP 10501490A JP H043683 A JPH043683 A JP H043683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discrete cosine
- lsp
- quantization
- cosine transform
- circuit
- 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.)
- Granted
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (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】
産業上の利用分野
本発明は、テレビ電話やテレビ会議システム等に使用す
る可変レート動画像符号化装置に関する。
る可変レート動画像符号化装置に関する。
従来の技術
第４図は、従来の可変レート動画像符号化装置の一例の
概略構成を示している。第４図において、動画像信号４
０はフレーム単位に人力される。一方、現フレームの予
測信号は、フレームメモリ４８に蓄えられた前フレーム
再生信号に動き補償等を施して得られる。得られた予測
信号と前記動画像信号４０は、減算されて予測誤差信号
となり、以下、Ｎ×Ｎの大きさのブロック毎に処理が施
される。
概略構成を示している。第４図において、動画像信号４
０はフレーム単位に人力される。一方、現フレームの予
測信号は、フレームメモリ４８に蓄えられた前フレーム
再生信号に動き補償等を施して得られる。得られた予測
信号と前記動画像信号４０は、減算されて予測誤差信号
となり、以下、Ｎ×Ｎの大きさのブロック毎に処理が施
される。
Ｎ×Ｎの予測誤差信号は、離散コサイン変換回路４１に
おいて離散コサイン変換された後、量子化回路４２に入
力される。量子化回路４２は、離散コサイン変換された
係数を量子化し、その量子化代表値は階層化回路４３に
入力される。階層化回路４３は、Ｎ×Ｎの量子化代表値
を予測誤差信号の低周波成分を含む部分（以後、ＭＳＰ
と略す。）と、予測誤差信号の高周波成分を含む部分（
以後、ＬＳＰと略す。）とに分離し、Ｍ Ｓ Ｐは可変
速度高優先度チャイ、ル４４で、ＬＳＰは可変速度低優
先度チャネル４５て伝送する。可変速度高優先度チャネ
ル４４および可変速度低優先度チャネル４５は、ともに
任意の伝送速度に対応可能な可変速度チャネルであり、
次世代通信網として現在研究されている広帯域ｌ５ＤＮ
で実現される。広帯域ｌ５ＤＮでは、優先度の異なる複
数の可変速度チャネルを用意し、通信網（以後、網と略
す。）の輻軽時には、優先度の低いチャネルのパケット
を廃棄するような制御が行なわれる予定である。したが
って、可変速度高優先度チャネル４４は優先度の高い、
すなわち繻の輻鱗時にもパケットが廃棄されることのな
いチャネルであり、可変速度低優先度チャネル４５は網
の輻軽時にはパケットが廃棄される可能性のあるチャネ
ルである。
おいて離散コサイン変換された後、量子化回路４２に入
力される。量子化回路４２は、離散コサイン変換された
係数を量子化し、その量子化代表値は階層化回路４３に
入力される。階層化回路４３は、Ｎ×Ｎの量子化代表値
を予測誤差信号の低周波成分を含む部分（以後、ＭＳＰ
と略す。）と、予測誤差信号の高周波成分を含む部分（
以後、ＬＳＰと略す。）とに分離し、Ｍ Ｓ Ｐは可変
速度高優先度チャイ、ル４４で、ＬＳＰは可変速度低優
先度チャネル４５て伝送する。可変速度高優先度チャネ
ル４４および可変速度低優先度チャネル４５は、ともに
任意の伝送速度に対応可能な可変速度チャネルであり、
次世代通信網として現在研究されている広帯域ｌ５ＤＮ
で実現される。広帯域ｌ５ＤＮでは、優先度の異なる複
数の可変速度チャネルを用意し、通信網（以後、網と略
す。）の輻軽時には、優先度の低いチャネルのパケット
を廃棄するような制御が行なわれる予定である。したが
って、可変速度高優先度チャネル４４は優先度の高い、
すなわち繻の輻鱗時にもパケットが廃棄されることのな
いチャネルであり、可変速度低優先度チャネル４５は網
の輻軽時にはパケットが廃棄される可能性のあるチャネ
ルである。
局部復号はＭＳＰのみを用いて行ない、受信側での復号
は、Ｍ Ｓ Ｐは前フレームの値に加算した後、ＬＳＰ
の復号信号を加算する。
は、Ｍ Ｓ Ｐは前フレームの値に加算した後、ＬＳＰ
の復号信号を加算する。
したがって、網の輻饋時にはＬＳＰは確率的に廃棄され
るが、ＬＳＰ自体画質への影響が小さく、また時間的に
波及しないため画質の劣化は少なく抑えることが可能で
ある。
るが、ＬＳＰ自体画質への影響が小さく、また時間的に
波及しないため画質の劣化は少なく抑えることが可能で
ある。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、前記従来例では、ＭＳＰとＬＳＰの符号
量の比、あるいはブロック内のＳ／Ｎ比を閾値としてＭ
ＳＰとＬＳＰの分離を行なっていたため、ＬＳＰが廃棄
された時の画質劣化が視覚に及ぼす影響を考慮していな
い問題点があった。
量の比、あるいはブロック内のＳ／Ｎ比を閾値としてＭ
ＳＰとＬＳＰの分離を行なっていたため、ＬＳＰが廃棄
された時の画質劣化が視覚に及ぼす影響を考慮していな
い問題点があった。
本発明は、前記問題点を解決するものであり、ＬＳＰが
廃棄されたときにも視覚特性を考慮した、予め設定した
ある一定の画質を保証できるようにした可変レート動画
像符号化装置を提供することを目的とする。
廃棄されたときにも視覚特性を考慮した、予め設定した
ある一定の画質を保証できるようにした可変レート動画
像符号化装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、前記目的を達成するために、量子化誤差を視
覚特性で重み付けし、重み付けられた量子化誤差を用い
てＭＳＰとＬＳＰを分離するようにしたものである。
覚特性で重み付けし、重み付けられた量子化誤差を用い
てＭＳＰとＬＳＰを分離するようにしたものである。
作用
本発明は、前記構成により、網の輻饋時には、廃棄され
ても視覚的にあまり目たたないようなしＳＰのみを廃棄
し、ＬＳＰが廃棄されたときにも視覚特性を考慮した、
予め設定したある一定の画質をＭＳＰで保証することが
可能となる。
ても視覚的にあまり目たたないようなしＳＰのみを廃棄
し、ＬＳＰが廃棄されたときにも視覚特性を考慮した、
予め設定したある一定の画質をＭＳＰで保証することが
可能となる。
実施例
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明に係わる可変レート動画像符号化装置の一実施
例を示すブロック図、第２図はＬＳＰとＭＳＰの分離境
界を決定する際の走査順序を示す説明図、第３図は離散
コサイン変換領域における量子化誤差を重み付けるため
の重み付は係数を示す説明図である。
は本発明に係わる可変レート動画像符号化装置の一実施
例を示すブロック図、第２図はＬＳＰとＭＳＰの分離境
界を決定する際の走査順序を示す説明図、第３図は離散
コサイン変換領域における量子化誤差を重み付けるため
の重み付は係数を示す説明図である。
第１図において、１０は動画像信号、１１はフレーム間
予測誤差信号をＮ×Ｎの大きさのブロック単位に離散コ
サイン変換する離散コサイン変換回路、１２は離散コサ
イン変換回路１１で変換された係数を量子化する量子化
回路である。１３は各ブロック内をＭ Ｓ ＰとＬＳＰ
に分離するＬＳＰ７・ＭＳＰ分離回路である。１４およ
び１５はともに任意の伝送速度に対応可能な可変速度チ
ャネルであり、１４は優先度の高い、すなわち網の輻峡
時にもパケットが廃棄されることのない可変速度高優先
度チャネル、１５は網の輻時時にはパケットが廃棄され
る可能性のある可変速度低優先度チャネルである。１６
．１７は局部復号のための逆量子化回路および逆離散コ
サイン変換回路である。１８は再生画像を蓄積するため
のフレームメモリ、１９は予測係数乗算器である。
予測誤差信号をＮ×Ｎの大きさのブロック単位に離散コ
サイン変換する離散コサイン変換回路、１２は離散コサ
イン変換回路１１で変換された係数を量子化する量子化
回路である。１３は各ブロック内をＭ Ｓ ＰとＬＳＰ
に分離するＬＳＰ７・ＭＳＰ分離回路である。１４およ
び１５はともに任意の伝送速度に対応可能な可変速度チ
ャネルであり、１４は優先度の高い、すなわち網の輻峡
時にもパケットが廃棄されることのない可変速度高優先
度チャネル、１５は網の輻時時にはパケットが廃棄され
る可能性のある可変速度低優先度チャネルである。１６
．１７は局部復号のための逆量子化回路および逆離散コ
サイン変換回路である。１８は再生画像を蓄積するため
のフレームメモリ、１９は予測係数乗算器である。
次に前記実施例の動作について説明する。第１図におい
て、動画像信号１０はフレーム単位に入力される。一方
、現フレームの予測信号は、フレームメモリ１８に蓄え
られた前フレーム再生信号に動き補償等を施した後、予
測係数乗算器１９で予測係数α（０くα≦１）を乗じる
ことにより得られる。得られた予測信号と前記動画像信
号１０とは減算され予測誤差信号となり、以下、Ｎ×Ｎ
の大きさのブロック毎に処理が施される。
て、動画像信号１０はフレーム単位に入力される。一方
、現フレームの予測信号は、フレームメモリ１８に蓄え
られた前フレーム再生信号に動き補償等を施した後、予
測係数乗算器１９で予測係数α（０くα≦１）を乗じる
ことにより得られる。得られた予測信号と前記動画像信
号１０とは減算され予測誤差信号となり、以下、Ｎ×Ｎ
の大きさのブロック毎に処理が施される。
Ｎ×Ｎの予測誤差信号は、離散コサイン変換回路１１に
おいて離散コサイン変換された後、量子化回路１２に入
力される。量子化回路１２は、離散コサイン変換された
係数を量子化し、その量子化代表値はＬＳＰ、、’ＭＳ
Ｐ分離回路１３に人力されるとともに、局部復号のため
に逆量子化回路１６にも入力される。逆量子化回路１６
によって逆量子化された係数は、逆離散コサイン変換回
路１７で逆離散コサイン変換された後、前記予測信号と
加算され、フレームメモリ１８に蓄積される。
おいて離散コサイン変換された後、量子化回路１２に入
力される。量子化回路１２は、離散コサイン変換された
係数を量子化し、その量子化代表値はＬＳＰ、、’ＭＳ
Ｐ分離回路１３に人力されるとともに、局部復号のため
に逆量子化回路１６にも入力される。逆量子化回路１６
によって逆量子化された係数は、逆離散コサイン変換回
路１７で逆離散コサイン変換された後、前記予測信号と
加算され、フレームメモリ１８に蓄積される。
ＬＳＰ／ＭＳＰ分離回路１３は、離散コサイン変換回路
１１の出力である変換係数と量子化回路１２で量子化さ
れた後の変換係数を用いて、ブロック単位にブロック内
をＬＳＰとＭＳＰに分離する。
１１の出力である変換係数と量子化回路１２で量子化さ
れた後の変換係数を用いて、ブロック単位にブロック内
をＬＳＰとＭＳＰに分離する。
次に、ＬＳＰ／ＭＳＰ分離回路１３において、各ブロッ
ク内をＬＳＰ、ＭＳＰに分離する方法について説明する
。
ク内をＬＳＰ、ＭＳＰに分離する方法について説明する
。
処理単位となるブロックのサイズをＮ×Ｎとし、離散コ
サイン変換回路１１の出力である変換係数をＤ（ｕ、ｖ
）、このＤ（ｕ、ｖ）を量子化回路１２で量子化した後
の変換係数をＤｑ（ｕｖ ） 、その量子化代表値をｌ
）＜（ｕ、ｖ）とする。さらに、離散コサイン変換領域
における視覚特性を考慮した重み付は係数をＷ （ｕ
、〜・）とする。ただし、 Ｕ＝０．１，２．・・・、Ｎ−１ ｖ＝ｏ、１，２．−、Ｎ−１ である。
サイン変換回路１１の出力である変換係数をＤ（ｕ、ｖ
）、このＤ（ｕ、ｖ）を量子化回路１２で量子化した後
の変換係数をＤｑ（ｕｖ ） 、その量子化代表値をｌ
）＜（ｕ、ｖ）とする。さらに、離散コサイン変換領域
における視覚特性を考慮した重み付は係数をＷ （ｕ
、〜・）とする。ただし、 Ｕ＝０．１，２．・・・、Ｎ−１ ｖ＝ｏ、１，２．−、Ｎ−１ である。
まず、網の輻鱗によってＬＳＰが廃棄された場合に、最
低限保証するブロック内誤差（ＭＳＰ領域の係数の量子
化で発生した量子化誤差とＬＳＰが廃棄されることによ
って発生する誤差の和）の２乗平均［ＷＭＳＥｔｈを予
め設定しておく。
低限保証するブロック内誤差（ＭＳＰ領域の係数の量子
化で発生した量子化誤差とＬＳＰが廃棄されることによ
って発生する誤差の和）の２乗平均［ＷＭＳＥｔｈを予
め設定しておく。
次に、各ブロックについて、
かつ、
ＷＭＳＥ ≦ＷＭＳＥｔｈ ・
・・（２）を満たす最小の（ζ、η）を求め、この点を
ＬＳＰ／ＭＳＰの分離点とする。
・・（２）を満たす最小の（ζ、η）を求め、この点を
ＬＳＰ／ＭＳＰの分離点とする。
ただし、（１）式中のｕ、ｖの走査は例えば第２図のよ
うに低周波成分から高周波成分の方向に行なうものとす
る。
うに低周波成分から高周波成分の方向に行なうものとす
る。
このように、前記実施例によれば、網の輻峡時Ｅ Ｌ
Ｓ Ｐから構成されるパケットが廃棄されても、ＭＳＰ
によって、ブロック内誤差の２乗平均を予め設定したＷ
ＭＳＥｔｈ以下に保証することができる。また、ＬＳＰ
が廃棄されることによって送受の間で画像データに相違
が生じるが、この影響は予測係数ａによって時間ととも
に減少する。
Ｓ Ｐから構成されるパケットが廃棄されても、ＭＳＰ
によって、ブロック内誤差の２乗平均を予め設定したＷ
ＭＳＥｔｈ以下に保証することができる。また、ＬＳＰ
が廃棄されることによって送受の間で画像データに相違
が生じるが、この影響は予測係数ａによって時間ととも
に減少する。
なお、前記実施例では、（１）式算出の際のｕ、ｖの走
査順序として第２図のような走査方法を用いたが、本発
明はこのような走査順序に限定されるものではない。ま
た、離散コサイン変換領域における視覚特性の重み付は
係数の例として第３図に示す数値を挙げたが、本発明は
この数値に限定されるものではない。
査順序として第２図のような走査方法を用いたが、本発
明はこのような走査順序に限定されるものではない。ま
た、離散コサイン変換領域における視覚特性の重み付は
係数の例として第３図に示す数値を挙げたが、本発明は
この数値に限定されるものではない。
発明の詳細
な説明したように、本発明は、ブロック内誤差を視覚特
性で重み付けし、重み付けられたフロック内誤差の２乗
平均が、予め設定した閾値より小さくなるようにＭＳＰ
とＬＳＰを分離するようにしたので、網の輻軽時にＬＳ
Ｐから構成されるパケットが廃棄された場合でも、ＭＳ
Ｐによって、視覚特性を考慮した、予め設定したある一
定の画質を保証することができる。
性で重み付けし、重み付けられたフロック内誤差の２乗
平均が、予め設定した閾値より小さくなるようにＭＳＰ
とＬＳＰを分離するようにしたので、網の輻軽時にＬＳ
Ｐから構成されるパケットが廃棄された場合でも、ＭＳ
Ｐによって、視覚特性を考慮した、予め設定したある一
定の画質を保証することができる。
第１図は本発明に係わる可変レート動画像符号化装置の
一実施例を示すブロック図、第２図はＬＳＰとＭＳＰの
分離境界を決定する際の走査順序を示す説明図、第３図
は離散コサイン変換領域における平均２乗誤差算出の際
に量子化誤差を重み付けるための重み付は係数を示す説
明図、第４図は従来の可変レート動画像符号化装置の一
例を示すブロック図である。 １０・・・動画像信号、１１・・・離散コサイン変換回
路、１２・・・量子化回路、１３・・Ｍ Ｓ Ｐ 、／
Ｌ Ｓ Ｐ分離回路、１４・・・可変速度高優先度チ
ャネル、１５・・・可変速度低優先度チャネル、１６・
・・逆量子化回路、１７・・・逆離散コサイン変換回路
、１８・・・フレームメモリ、１９・・・予測係数乗算
器。 代理人の氏名 弁理士 蔵 合 正 博第２図
一実施例を示すブロック図、第２図はＬＳＰとＭＳＰの
分離境界を決定する際の走査順序を示す説明図、第３図
は離散コサイン変換領域における平均２乗誤差算出の際
に量子化誤差を重み付けるための重み付は係数を示す説
明図、第４図は従来の可変レート動画像符号化装置の一
例を示すブロック図である。 １０・・・動画像信号、１１・・・離散コサイン変換回
路、１２・・・量子化回路、１３・・Ｍ Ｓ Ｐ 、／
Ｌ Ｓ Ｐ分離回路、１４・・・可変速度高優先度チ
ャネル、１５・・・可変速度低優先度チャネル、１６・
・・逆量子化回路、１７・・・逆離散コサイン変換回路
、１８・・・フレームメモリ、１９・・・予測係数乗算
器。 代理人の氏名 弁理士 蔵 合 正 博第２図
Claims (1)
- 予測誤差信号をＮ×Ｎの大きさのブロックに分割し、各
ブロック単位に離散コサイン変換を施す動画像信号のフ
レーム間予測符号化において、前記離散コサイン変換さ
れたＮ×Ｎ個の変換係数を量子化したときの各変換係数
の量子化誤差を視覚特性で重み付けし、重み付けられた
量子化誤差を用いて、Ｎ×Ｎ個の量子化代表値を予測誤
差信号の低周波成分を含む領域と、予測誤差信号の高周
波成分を含む領域の２領域に分離する分離手段を備え、
前記低周波成分を含む領域を優先度の高い可変速度チャ
ネルで伝送し、前記高周波成分を含む領域を優先度の低
い可変速度チャネルで伝送するようにした可変レート動
画像符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10501490A JPH0813137B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 可変レート動画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10501490A JPH0813137B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 可変レート動画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043683A true JPH043683A (ja) | 1992-01-08 |
| JPH0813137B2 JPH0813137B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=14396214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10501490A Expired - Lifetime JPH0813137B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 可変レート動画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813137B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10501490A patent/JPH0813137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0813137B2 (ja) | 1996-02-07 |
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