JPH05304663A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JPH05304663A
JPH05304663A JP10727992A JP10727992A JPH05304663A JP H05304663 A JPH05304663 A JP H05304663A JP 10727992 A JP10727992 A JP 10727992A JP 10727992 A JP10727992 A JP 10727992A JP H05304663 A JPH05304663 A JP H05304663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
coding
encoding
divided
quantization
Prior art date
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Pending
Application number
JP10727992A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Inomata
英樹 猪股
Masataka Katou
聖崇 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10727992A priority Critical patent/JPH05304663A/ja
Publication of JPH05304663A publication Critical patent/JPH05304663A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速処理を要求される画像処理において、画
面を分割して並列処理を行った場合、画像の動きに対応
した符号化制御が困難となる。画面分割と符号化制御を
効果的に組み合わせて画質劣化を低減させることを目的
とする。 【構成】 表示画面を複数部分に分割して量子化または
符号化制御をする画面を作る画面分割手段と、この分割
画面毎に量子化または符号化する複数の量子化手段また
は符号化手段と、符号化出力を記憶する記憶バッファ
と、この分割画面毎のバッファ出力のみによっても、対
応する分割画面の量子化手段または符号化手段へ符号化
制御信号を出力する符号化制御手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、画像信号を高能率符
号化し、伝送する画像通信技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は例えば、大塚他“135Mbps
HDTV CODECの開発”(テレビジョン学会誌
vol.15,No32(1991.5))のブロック図を簡略化して表し
たものである。図において、1は前フレームとの差分を
算出するための減算器、2は局部復号するための加算
器、3は主要符号化部であるDCT(離散コサイン変換
部)、4は量子化部、5は局部復号するための逆量子化
部、、6は局部復号するための逆DCT部である。7は
予測するためのフレームメモリ、8は動き補償部、9は
可変長符号化器、10は送信バッファメモリ、11は送
信バッファの蓄積量に応じて情報発生量を制御するため
の量子化制御部である。また、図7は図6の符号化制御
部11aを中心に、その前後の量子化部4、その他の符
号化部9、バッファ10を拡大したものであり、各画面
の符号化制御信号の関係を説明する図である。
【0003】次に動作について説明する。ここでは画面
を4分割した例について説明する。HDTVのように高
精細密度の画面を高速で伝送するためには、画面を分割
し、それぞれ画像処理を並行して行うことが考えられ
る。図6では入力画像を固定的に均等4分割し、それぞ
れの分割画面毎に前フレ−ム画面を記憶し、またDCT
化していた。このため送信バッファまでの各部分は4画
面分を備えていた。各固定画面毎のディジタル化入力画
像1に対し、減算器1にて前フレームとの差分をとり、
その後DCT変換部3にてDCT係数に変換される。そ
して量子化部4にて圧縮率と画質に応じた幅の量子化が
行われ、一方は可変長符号化部9に送られ、ここでハフ
マン符号化される。そして送信バッファ10に蓄積し、
ここで情報発生量のバースト性をある程度平滑化して伝
送レートに応じた速度で読み出す。一方量子化部4から
は、ローカルデコーダ系として逆量子化部5に送られ、
逆DCT変換部6でベースバンドに落とされた後、加算
器2とフレーム間予測部7によって局部復号される。ま
た同時に動き補償予測部8によってフレーム間の動きベ
クトルを検出し差分値を出来るだけ少なくするよう制御
する。
【0004】ところで従来の符号化制御は図7に示すよ
うに個々のバッファ(BM1〜BM4)の情報量(X1
〜X4)を加算した合計の情報量により符号化制御部1
1aのCTR部で量子化ステップQを一様に決め、4画
面全てを同じ量子化ステップQで量子化制御していた。
これは画面の一様性を考えてのことである。そして送信
バッファでは情報の蓄積量を常に監視しており、各送信
バッファメモリBM1〜BM4のトータル量で一定以上
蓄積された場合は、量子化部4および逆量子化部5に対
して情報発生量を抑えるために量子化ステップを上げる
等の制御を行う。従って通常の情報発生量は送信バッフ
ァの閾値前後に落ち着く様に制御される。ところが全て
を同一量子化ステップQで制御するため、情報量が1つ
の送信バッファに偏ると、そのバッファがオーバーフロ
ーしてしまう可能性がある。例えば送信バッファBM2
に情報量が偏った場合でもBM1〜BM4の合計の情報
量が増大しなければ、CTR部は制御を行わない。つま
り、BM2の情報量がいくら増大しても、4つの送信バ
ッファの合計がオーバーフローしない限り、CTR部は
制御を行わない。実際にはオーバーフローしないように
あらかじめ制御を行うが、CTR部では一様に画面全体
に制御を加えるので、必要以上に全体の画質が劣化す
る。また、BM1〜BM4を独立に制御したとしても1
つのバッファの情報量が極端に大きい場合、その部分に
対応する画面だけ量子化が粗くなり、他の画面との境界
線が目立ってしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の符号化器は上記
の様に構成されており、送信バッファメモリ部のトータ
ル量(BM1〜BM4の合計)で量子化制御を行うの
で、1つのバッファに情報量が偏った場合、そのバッフ
ァのためオーバーフローの可能性がある。オーバーフロ
ーが起こらない様に制御を行うが、そのために情報量が
偏った場合、画面全体に対して量子化制御がかかり、必
要以上に画質が劣化するという課題があった。
【0006】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、バッファメモリのオーバーフロー
を防ぐとともに、画質の劣化を局部的に抑える画像符号
化装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像符号
化装置は、表示画面を複数部分に分割して量子化または
符号化制御をする画面を作る画面分割手段と、この分割
画面毎に量子化または符号化する複数の量子化手段また
は符号化手段と、符号化出力を記憶する記憶バッファ
と、この分割画面毎のバッファ出力のみによっても、対
応する分割画面の上記量子化手段または符号化手段へ符
号化制御信号を出力する符号化制御手段を備えた。
【0008】
【作用】この発明における画像符号化装置は、各分割画
面毎に、各バッファメモリからの発生情報量でそれぞれ
符号化制御の量子化ステップを出力する。更に請求項2
の発明は、対応画面の発生情報量が閾値を越えて大きく
なった場合、その両端の画面に対しても、符号化制御が
加わる。
【0009】
【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1は実施例である符号化装置の全体
の構成を示すブロック図である。図1において、1〜1
0は従来と同様である。即ち、1は前フレームとの差分
を算出するための減算器、2は局部復号するための加算
器、3は主要符号化部であるDCT(離散コサイン変換
部)、4は量子化部、5は局部復号するための逆量子化
部、6は局部復号するための逆DCT部、7は予測する
ためのフレームメモリ、8は動き補償部、9は可変長符
号化器、10は送信バッファメモリである。新規な部分
は、11の送信バッファの蓄積量に応じて情報発生量を
制御するための量子化制御部と、12aの画面をn分割
し、シリアル信号からパラレル信号に変換するため画面
分割部である。また、図2は、従来例の説明の図7に対
応する符号化制御部11を中心に、量子化部4、可変長
符号化部9、送信バッファ部10を通しての信号の流れ
の様子を示した図である。但し、本実施例ではCTRi
(i=1〜4)相互間の3本線矢印の相互接続は無いと
する。
【0010】次に動作について説明する。ディジタル化
された画像データは12aの画面分割部にてn分割され
処理がn相に分かれる。従って1相につき1/nの処理
速度で済むことになる。以下n=4の場合を一例として
説明する。画面分割された後の各部分の符号化の様子は
従来例と同様な動作をする。各相において、減算器1に
て前フレームとの差分をとり、その後DCT変換部3に
てDCT係数に変換される。そして量子化部4にて圧縮
率と画質に応じた幅の量子化が行われ、一方は可変長符
号化部9に送られ、ここでハフマン符号化される。そし
ての送信バッファ10に蓄積し、ここで情報発生量のバ
ースト性をある程度平滑化して伝送レートに応じた速度
で読み出す。一方量子化部4からは、ローカルデコーダ
系として逆量子化部5に送られ、逆DCT変換部6でベ
ースバンドに落とされた後、加算器2とフレーム間予測
部7によって局部復号される。また同時に動き補償予測
部8によってフレーム間の動きベクトルを検出し差分値
を出来るだけ少なくするよう制御する。
【0011】画面を4分割した場合、図2での信号の流
れに示すように、CTR(符号化制御部)11は、各バ
ッファ毎にCTR1〜CTR4を設け、それぞれの相毎
に制御を行う。従って、個々のバッファ(BM1〜BM
4)がオ−バフロ−することはない。オ−バ−フロ−が
生じた場合でも、その分割画面に対してだけ量子化ステ
ップ信号Qiが変化して、他の画面への量子化ステップ
信号は影響を受けない。このことはもっと分かり易く言
えば、図3の縦に4分割した画面について言えば、P2
の部分だけが画面が粗くなるだけでP1、P3、P4の
画面は精細画面を保つことができる。即ち、各相ごとに
量子化を行うので、各相の情報量(X1〜X4)に適し
た制御を行うことができる。つまり従来の画面全体が同
じ量子化ステップではなく、それぞれのバッファ個別の
量子化ステップ(Q1〜Q4)が割り当てられる。
【0012】実施例2.上記実施例で、画面分割部12
aを横画面分割部とすると、図4に示す画面に対して有
効な符号化装置となる。つまり、特定部分の横方向の変
化に対し、他の部分は影響を受けない。全体および量子
化ステップ制御信号の生成の方法については、その分割
方法以外は実施例1と同様なので詳細は省略する。
【0013】実施例3.画面分割部12aを縦横のブロ
ック分割部とすると、図5に示す分割画面に対して有効
な符号化装置となる。つまり、特定ブロックの変化が激
しくても、他の部分は影響を受けない。この全体動作お
よび量子化ステップ信号の生成についても、そのブロッ
クの分割方法以外は実施例1と同様なので詳細は省略す
る。
【0014】実施例4.次に図2の符号化制御部11の
各CTRi(i=1〜4)からの情報が、図2に示す3
本表示の太い矢印の相隣り合う分割部相互間の信号があ
る場合である。このことは以下を意味する。即ち、分割
制御による境界線を目立たなくするために、CTR部で
はその両隣りの相も観察し制御を行う。例えば、BM3
に情報量が偏った時、CTR3はBM3がオ−バ−フロ
−しないように量子化ステップをその情報量分だけ粗く
するよう量子化器3に信号を出力する。そのままでは、
3相目だけ量子化が粗いため画面の境界線が目立ってし
まう。そこでその両隣りのCTR2及びCTR4は境界
線が目立たなくなるように2相目、4相目の量子化ステ
ップを1〜2段階粗くするよう量子化器2、4に信号を
出す。これにより境界線を目立たなくし、画質の劣化を
最小限に抑えることができる。例えば図4において画面
分割した相の1つP2の情報量が極端に増えた場合(動
きが激しい場合)その相だけが量子化が粗くなるため、
となりの相との差が顕著に現れてしまう可能性がある。
特にP1とP2の両方にまたがった人物は半分だけが劣
化するという現象が表れる。そこで、制御のかかった相
の両隣の相も情報量が少なくて本来量子化制御がかから
ない状態でも僅かに量子化制御をかけ、分割した差が目
立たないように制御を行う。この場合でも、両隣(一番
端の画面の動きが激しい場合、その隣のみ)の画面だけ
が制御量が変わるだけで、より離れた画面は全く影響を
受けない。
【0015】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、画面分
割手段と、複数の量子化または符号化手段と、記憶バッ
ファと、分割画面毎の記憶バッファのみによって対応す
る分割画面の量子化または符号化手段への符号化制御信
号を出力するようにしたので、分割した画面ごとに適切
な符号化ができ、全画面への画面劣化が防げる効果があ
る。また、請求項2の発明では、更に隣接する画面の符
号化制御情報を加味した符号化制御信号を出力するよう
にしたので、更に動きの激しい画面の隣の画面に対して
も滑らかな画面が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による画像符号化装置の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1の画像符号化装置の符号化制御部を中心と
した情報の流れを説明する図である。
【図3】この発明の一実施例による画面分割と像の動き
を示す図である。
【図4】この発明の一実施例による他の画面分割と像の
動きを示す図である。
【図5】この発明の一実施例による他の画面分割と像の
動きを示す図である。
【図6】従来例の画像符号化装置を示すブロック図であ
る。
【図7】図6の画像符号化装置の符号化制御部を中心と
した情報の流れを説明する図である。
【符号の説明】
1 減算器 2 加算器 3 DCT(離散コサイン変換)部 4 量子化部 5 逆量子化部 6 逆DCT(離散コサイン変換)部 7 フレーム間予測部 8 動き補償予測部 9 可変長符号化部 10 送信バッファ部 11 本発明による符号化制御部 12a画面分割部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示画面を各々別々に量子化または符号
    化制御をするために、複数部分に分割する画面分割手段
    と、 上記分割画面毎に量子化または符号化する複数の量子化
    手段または符号化手段と、 符号化出力を記憶する記憶バッファと、 上記バッファの、少なくとも上記分割画面毎の出力のみ
    によっても、対応する分割画面の上記量子化手段または
    符号化手段へ符号化制御信号を出力する符号化制御手段
    を備えた画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 表示画面を各々別々に量子化または符号
    化制御をするために、複数部分に分割する画面分割手段
    と、 上記分割画面毎に量子化または符号化する複数の量子化
    手段または符号化手段と、 符号化出力を記憶する記憶バッファと、 上記分割画面信号を記憶したバッファ出力と、相隣れる
    画面の符号化制御信号とで、対応する分割画面の上記量
    子化手段または符号化手段へ符号化制御信号を出力する
    符号化制御手段を備えた画像符号化装置。
JP10727992A 1992-04-27 1992-04-27 画像符号化装置 Pending JPH05304663A (ja)

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JP10727992A JPH05304663A (ja) 1992-04-27 1992-04-27 画像符号化装置

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JPH05304663A true JPH05304663A (ja) 1993-11-16

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ID=14455048

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6954503B1 (en) 1999-03-01 2005-10-11 Nec Corporation Video image coding apparatus with individual compression encoding sections for different image divisions
JP2010118795A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 並列分散情報源符号化システム及び並列分散情報源符号化・復号化方法
JP5726724B2 (ja) * 2009-09-02 2015-06-03 株式会社東芝 画像送信装置及び画像受信装置

Cited By (3)

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JP2010118795A (ja) * 2008-11-11 2010-05-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 並列分散情報源符号化システム及び並列分散情報源符号化・復号化方法
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