JPH0595536A - 高能率符号化信号処理装置 - Google Patents

高能率符号化信号処理装置

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JPH0595536A
JPH0595536A JP3253709A JP25370991A JPH0595536A JP H0595536 A JPH0595536 A JP H0595536A JP 3253709 A JP3253709 A JP 3253709A JP 25370991 A JP25370991 A JP 25370991A JP H0595536 A JPH0595536 A JP H0595536A
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frame
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circuit
block
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Kenji Shimoda
乾二 下田
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】定レート化制御する場合でも、遅延メモリ削減
可能にする。 【構成】予測回路22はフレームアクティビティ計算回路
20の出力から次フレームのフレームアクティビティを求
める。符号量配分回路11はこの予測したフレームアクテ
ィビティを用いて配分符号量を決定する。予測したフレ
ームアクティビティが実際のフレームアクティビティよ
りも小さい場合には、符号量配分制御回路24は所定ブロ
ックライン以降の各ブロックの配分符号量を変化させる
ことにより、定レート化を図っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像データ
等の情報信号を高能率符号化する高能率符号化信号処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、画像のディジタル処理が検討され
ている。特に、画像データを圧縮するための高能率符号
化については、標準化に向けて各種方式が提案されてい
る。高能率符号化技術は、ディジタル伝送及び記録等の
効率を向上させるために、より小さいビットレイトで画
像データを符号化するものである。このような高能率符
号化方式として、ＣＣＩＴＴ（Comite Consultafif Int
ernatinal Telegraphique et Telephonique ）は、テレ
ビ会議／テレビ電話用の標準化勧告案Ｈ．２６１、カラ
ー静止画用のＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts G
roup）方式及び動画用のＭＰＥＧ（Moving Picture Exp
erts Group）方式を提案している（日経エレクトロニク
ス 1990.10.15号 (NO.511)「画像の高能率符号化方式が
一本化」に詳述）。これらの３種類の提案はいずれもＤ
ＣＴ（離散コサイン変換）を基本としたシステムであ
る。
【０００３】図８はこのＤＣＴを用いた従来の高能率符
号化信号処理装置を示すブロック図である。
【０００４】輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとは別々
に処理される。ディジタル画像データの輝度信号Ｙはフ
ィールド順次で伝送されて、入力端子１を介してフィー
ルドメモリ２に格納される。一方、入力端子１ｒ，１ｂ
を夫々介して入力された色差信号Ｃｒ，ＣｂはＭＵＸ13
に与えられて多重された後、フィールドメモリ２ｃに与
えられる。以後の輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとに
対する処理は同一であるので、以下輝度信号Ｙについて
のみ説明する。
【０００５】輝度信号Ｙはフィールドメモリ２おいてフ
レーム構造に変換された後、例えば水平及び垂直方向に
８×８画素のブロック単位でＤＣＴ回路３に与えられ
る。ＤＣＴ回路３は８×８の２次元ＤＣＴ（離散コサイ
ン変換）によって入力信号を直交変換してＤＣＴ係数を
出力する。ＤＣＴ係数は水平及び垂直の低周波成分から
高周波成分に順次配列され、全データの平均値を示すＤ
Ｃ係数と６３個のＡＣ係数とからなる。ＤＣＴ係数はジ
グザグスキャンされて水平及び垂直の低周波成分から順
次読出され、フレームメモリ４を介して量子化回路５に
供給される。量子化回路５はジグザグスキャンされて読
出されたＤＣＴ係数を量子化テーブル10からの量子化係
数によって除算することによってデータ量を削減する。
こうして、１ブロックの信号の冗長度が低減される。
【０００６】更に、量子化されたデータは可変長符号化
回路６に与えられ、量子化出力の統計的符号量から算出
した結果に基づいて、例えばハフマン符号化される。こ
れにより、出現確率が高いデータは短いビットが割当ら
れ、出現確率が低いデータは長いビットが割当られて、
伝送量が一層削減される。
【０００７】ところで、ハフマン符号化すると、圧縮さ
れた１枚分の画像データ量はその絵柄によって異なり一
定とならない。従って、この圧縮データを所定の記録媒
体に記録させようとする場合等には、記録可能な元情報
の量を記録前に把握することができないので極めて不便
であり、データ管理が煩雑となってしまう。この理由か
ら、符号量配分回路11を設けて、画像１枚分の圧縮デー
タ量を一定か又は少なくとも所望の量以下にするように
している。この場合には、画質を維持したままデータを
圧縮するために、入力ディジタル画像データに応じて、
各ブロック毎の量子化係数を変化させるようになってい
る。つまり、画像の精細度（画像の細かさや高い周波数
成分が含まれている割合）に応じた係数ａを求めて、こ
の係数ａを量子化テーブル10に記憶されている係数に乗
算することにより量子化係数を変化させている。
【０００８】次に、定レート化のためのビット割当動作
について説明する。
【０００９】ブロックアクティビティ計算回路７は各ブ
ロックに含まれる６３個のＡＣ係数の絶対値の総和か
ら、各ブロックの精細度を示すブロックアクティビティ
を求めてフレームアクティビティ計算回路８に出力する
と共に、フレーム遅延回路９を介して符号量配分回路11
に出力する。Ｙ信号のブロックアクティビティと同様
に、色差信号のブロックアクティビティもフレームアク
ティビティ計算回路８に入力される。フレームアクティ
ビティ計算回路８は、各ブロックのアクティビティＹBa
ct，ＣBactを１フレームの間累積し、１フレームでのア
クティビティ（フレームアクティビティ）ＹFact，ＣFa
ctを計算し、この２者からＹ信号とＣ信号との符号量配
分比を求める。次に、１フレーム内でＹ信号とＣ信号と
に夫々使用可能な符号量（データ量，ビット数）（以
下、配分符号量という）ＹFbit，ＣFbitを求める。更
に、ＹFactとＣFactとを加算してブロック毎の平均アク
ティビティＡact を算出し、このＡact を係数ａに変換
する。この係数ａが量子化テーブル10に与えられて量子
化係数が変化する。
【００１０】ブロックアクティビティ計算回路７からの
ブロックアクティビティＹBactは、フレームアクティビ
ティＹFact計算とビット配分計算とに応じた時間だけフ
レーム遅延回路９において遅延されて時間調整を受け
て、符号量配分回路11に入力される。符号量配分回路11
にはＹFbit，ＹFactも入力されており、これらのＹBac
t，ＹFbit，ＹFactを用いて、ブロック毎に使用可能な
配分符号量ＹBbitを下記（１）式から計算する。
【００１１】 ＹBbit＝ＹFbit×ＹBact／ＹFact …（１） ＹBbit，ＹBactのフレーム内の累積和が夫々ＹFbit，Ｙ
Factであるので、このシステムでは１フレーム単位で一
定符号量に抑えることが可能となる。いま、量子化回路
５の出力が可変長符号化回路６に与えられて可変長コー
ド化される場合において、その配分符号量がｎ2 ビット
であるものとする。実際の符号量がｎ1ビットであるも
のとすると、ｎ1＞ｎ2 の場合、すなわち量子化出力ビ
ット数ｎ1 がｎ2 より小さい場合には、ビット数ｎ2 以
下のデータだけを可変長符号化データとして出力する。
また、ｎ1 ≦ｎ2 の場合には、量子化出力をすべて可変
長符号化データとして出力する。このように、可変長符
号化回路６は、ビット割当動作を行うために、図示しな
いビット制限処理回路を有している。
【００１２】このように、各ブロックの使用可能符号量
は、１フレームの使用可能符号量にＢact ／Ｆact の比
を乗じて求めている。ところが、フレームアクティビテ
ィＦact の計算に１フレームの間必要とすることから、
ＤＣＴ回路３の出力を１フレームの間遅延させて量子化
回路５に与えるフレームメモリ４が必要である。また、
符号量配分回路11における配分動作を行うために、ブロ
ックアクティビティを１フレームの間遅延させるための
フレーム遅延回路９も必要であるという問題点があっ
た。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の高能率符号化信号処理装置においては、定レート
化するための符号量配分計算にフレームアクティビティ
Ｆact が必要であることから、このフレームアクティビ
ティＦact を求める期間、ＤＣＴ係数を１フレーム遅延
させるフレームメモリと、配分動作までブロックアクテ
ィビティを１フレームの間遅延させるフレームメモリと
の２つの遅延回路が必要であるという問題点があった。
【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、遅延メモリを削減することができる高能率
符号化信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高能率符号
化信号処理装置は、ブロック単位で入力された情報信号
をＮ（Ｎ≧１）枚のフレーム単位の情報量が一定となる
ように符号化する高能率符号化信号処理装置において、
前記情報信号のブロック毎のブロックアクティビティを
求めるブロックアクティビティ計算手段と、前フレーム
以前の前記ブロックアクティビティからフレームアクテ
ィビティを予測するフレームアクティビティ予測手段
と、予測したフレームアクティビティを用いて前記符号
化における各ブロック毎の符号量配分を行う符号量配分
手段と、この符号量配分手段に基づく符号量配分による
符号量を１フレームに相当する期間監視し、所定レート
以下に納まるように各ブロック毎の前記符号量配分を変
更する符号量配分制御手段とを具備したものである。
【００１６】
【作用】本発明において、フレームアクティビティ予測
手段は、前フレーム以前のアクティビティを用いてフレ
ームアクティビティを予測し、符号量配分手段はこのフ
レームアクティビティ及びブロックアクティビティから
各ブロックの配分符号量を求める。予測したフレームア
クティビティが実際のアクティビティよりも小さい場合
には、符号量配分手段による符号配分では配分符号量が
所定値よりも大きくなる。そこで、この場合には、符号
量配分制御回路は１フレームに相当する期間符号量を監
視し、総符号量が所定値を越えないように、符号量配分
を変更する。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る高能率符号化信号処理
装置の一実施例を示すブロック図である。図１において
図８と同一の構成要素には同一符号を付してある。
【００１８】ＤＣＴ回路３には例えば８×８画素のブロ
ック単位のＹ信号が入力され、ＤＣＴ回路３ｃには多重
された色差信号Ｃｒ，Ｃｂが入力される。ＤＣＴ回路３
は直交変換によって、輝度信号及び色差信号のＤＣＴ係
数を遅延回路21及びブロックアクティビティ計算回路７
に出力する。遅延回路21は後述する符号量配分計算に要
する数ブロックの期間ＤＣＴ係数を遅延させ、水平及び
垂直方向に直流成分から順次高い周波数成分が送出され
るようにジグザグスキャンして量子化回路５に与える。
量子化回路５は量子化テーブル10からの量子化係数に基
づいてＤＣＴ係数を量子化してビットレートを低減して
出力するようになっている。
【００１９】一方、ブロックアクティビティ計算回路７
は現フレームの各ブロックの情報量（精細度情報）を示
すブロックアクティビティＹBactを入力されるブロック
毎に求めてフレームアクティビティ計算回路20及び符号
量配分回路11に出力する。フレームアクティビティ計算
回路20は、色差系のブロックアクティビティＣBactも与
えられており、ブロックアクティビティＹBact，ＣBact
を１フレームの間累積することにより、輝度信号Ｙ及び
色信号Ｃの現フレームのフレームアクティビティＹFac
t，ＣFactを求めて、フレーム終了と同時に予測回路22
に出力する。
【００２０】予測回路22としては、例えば、マイクロコ
ンピュータ及びＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッ
サ）等のように、論理及び数値演算処理が可能な回路が
採用される。予測回路22は、次のフレームのフレームア
クティビティを予測する。この場合には、予測回路22は
輝度信号と色信号とで別々に予測を行う。予測の方法と
して以下の方法が採用される。
【００２１】 ａ．現記録モードのアクティビティの最大値 ｂ．過去ｍフレームのアクティビティの最大値 ｃ．前フレームのアクティビティ ｄ．過去ｎフレームから近似計算 ｅ．その他 このうち最も簡単なものは、ｃに示す前フレームのアク
ティビティをそのまま用いる方法である。ａの方法は、
現在の記録モードに入ってからのアクティビティの最大
値を用いるものである。この方法はカメラによってシー
ンチェンジがない（アクティビティの変化が小さい）映
像を撮影する場合等に有効である。ｄの方法は過去ｎフ
レームの値を用いて近似計算によって予測する方法であ
り、例えば、１次近似の例として下記（２）式を採用す
る。
【００２２】 Ｆact 0＝Ｆact-1＋（Ｆact-1−Ｆact-2） …（２） また、これらの各予測手法を選択する方法としては下記
に示す各種方法が考えられる。
【００２３】 （１）事前に方法を固定する方法（固定法） （２）上記ａ乃至ｅの各種方法によって求めた値と、毎
フレーム毎に計測したフレームアクティビティとから最
も適した予測方法を適応的に選択する方法（適応法） （３）予測したフレームアクティビティが実際の値より
も小さい場合（後述する符号量配分制御回路が動作する
場合）、各種予測方法によって求めた予測値の最大値を
選択する特殊ルーチンを含む方法（適応特殊法） （２）の方法ではフレーム毎に予測方法が変化すること
もある。図２は（３）の適応特殊法を説明するためのフ
ローチャートである。
【００２４】現在、第Ｋフレームにおいて、次フレーム
である第（Ｋ＋１）フレームのフレームアクティビティ
の予測動作を開始する。先ず、図２のステップＳ1 にお
いて前フレーム（（Ｋ−１）フレーム）のフレームアク
ティビティを取込んで予測Ａ0 として出力する。次のス
テップＳ2 では現在の記録モードにおけるフレームアク
ティビティの最大値を求める。すなわち、ステップＳ1
におけるフレームアクティビティが現在の記録モードに
おけるアクティビティの最大値となった場合には、予測
Ａ1 をこの値に更新して記憶する。
【００２５】次のステップＳ3 では、過去ｍフレームの
アクティビティの最大値を更新し予測Ａ2 として記憶す
る。次いで、ステップＳ4 において過去ｎフレームの値
に基づいて近似計算を行い、予測Ａ3 を求める。
【００２６】一方、ステップＳ5 では現在第Ｋフレーム
のブロックのブロックアクティビティＢact を求め、ス
テップＳ6 ではこのアクティビティＢact に基づいて第
ＫフレームのフレームアクティビティＦact を求めてい
る。ステップＳ7 では予測値Ａ0 乃至Ａ3（第（Ｋ−
１）フレームアクティビティから第Ｋフレームのフレー
ムアクティビティを予測した値）と現フレーム（第Ｋフ
レーム）アクティビティＦact とから、第Ｋフレームの
実測値である現フレームアクティビティＦactに対し、
第（Ｋ−１）から第Ｋを予測した値のうち最も近傍の最
大予測値を求める。次のステップＳ8 では、第Ｋフレー
ム中に符号量配分制御回路24，24ｃが動作したか否かを
判断する。すなわち、ステップＳ7 で求めた最大予測値
が実際のアクティビティＦact よりも大きい場合には、
ステップＳ8 から処理をステップＳ10に移行する。ま
た、最大予測値が実際のアクティビティＦact よりも小
さい場合には、ステップＳ8 からステップＳ9 に処理を
移行して、予測値Ａ0 乃至Ａ3及び実際のアクティビテ
ィＦact の最大値を選択する。ステップＳ10では予測法
の指示に基づいて次フレームのアクティビティを予測す
る。こうして、次フレームアクティビティＹFact′，Ｃ
Fact′が求められる。
【００２７】予測された次（第（Ｋ＋１））フレームの
フレームアクティビティＹFact′は、量子化係数計算回
路23及び符号量配分回路11，11ｃに与えられる。量子化
係数計算回路23は、図８のフレームアクティビティ計算
回路８が行っていた係数ａの算出を行うものであり、次
フレームアクティビティＹFact′から係数ａを算出して
量子化テーブル10に出力する。また、図８のフレームア
クティビティ計算回路８が行っていたＹ信号とＣ信号と
の符号量配分計算は予測回路22が行っている。すなわ
ち、予測回路22は、次の１フレームにおいて使用可能な
輝度信号Ｙと色信号Ｃとの配分ビット量ＹFbit′，ＣFb
it′を求める。
【００２８】これらの次フレームアクティビティＹFac
t′及び次フレーム配分ビット量ＹFbit′は符号量配分
回路11に与えられる。量子化テーブル10は量子化係数計
算回路23から係数ａが与えられて、係数ａに基づいて記
憶しているデータを変更して量子化係数として量子化回
路５，５ｃに出力するようになっている。
【００２９】符号量配分回路11は、現フレームのブロッ
クアクティビティＹBact、予測した次フレームアクティ
ビティＹFact′及び次フレームの配分ビット量ＹFbit′
が入力されており、下記（３）式に示す演算によって、
ブロック毎の配分符号量ＹBbit′を予測する。
【００３０】 ＹBbit′＝ＹFbit′×ＹBact／ＹFact′ …（３） なお、Ｃ信号に関しても同様の計算が行われる。
【００３１】ここで、下記（４）式が成立する場合に
は、ＹFbit＋ＣFbit＝ＹFbit′＋ＣFbit′＝一定とな
り、符号量は所定符号量以下に納まる。
【００３２】 ΣＢact ＝ＹFact ≦ＹFact ′ …（４）
しかし、下記（５）式が成立すると、上記（３）式の分
子が分母よりも大きくなって、可変長符号化回路６にお
ける符号量が所定符号量を越えてしまうことがある。
【００３３】 ΣＢact ＝ＹFact ＞ＹFact ′ …（５） そこで、本実施例においては、符号量配分回路11を符号
量配分制御回路24によって制御するようにしている。符
号量配分制御回路24は、予測フレームアクティビティが
現フレームアクティビティよりも小さく予測された場合
において、使用符号量が所定値を越えようとするとき
に、上記（３）式の符号量配分計算を修正することによ
り、符号量が所定値に到達することなく、最終ブロック
までの符号化を可能にするものである。
【００３４】図３の説明図及び図４のフローチャートは
符号量配分制御回路24による定レート化制御を説明する
ためのものである。
【００３５】例えば、１画面は図３（ａ）に示すよう
に、５２５×９１０画素によって構成されている。この
うちの４８０×７６８の有効画素を８×８単位のブロッ
クに分割する。つまり、水平方向に９６ブロックで、垂
直方向に６０ブロックとなる。水平方向の各９６ブロッ
クをブロックラインといい、符号量配分制御回路24はｋ
ブロックラインまでは符号量配分回路11によるブロック
毎の配分符号量をそのまま可変長符号化回路６に与え
る。
【００３６】すなわち、図４のステップＳ11においてｋ
ブロックラインに到達したか否かを判断する。例えば、
ｋを５８に設定すると、５８ブロックラインまでは符号
量配分回路11による符号配分に基づいて可変長符号化が
行われる。５８ブロックラインに到達すると、次のステ
ップＳ12で、５８ブロックラインまでの累積使用符号量
Ｙbit1（アクティビティＹFact1 ）を求める。次のステ
ップＳ13では使用可能な残り符号量を算出する。すなわ
ち、演算Ｙbit −Ｙbit1（又はＹFact−ＹFact1 ）を行
う。
【００３７】次のステップＳ14では、前フレームアクテ
ィビティと実際の符号量との差分である余剰量を残り符
号量に加算する。この加算は前フレームにおいて符号量
配分制御回路24が動作しなかった場合にのみ行う。次の
ステップＳ15では、この加算結果をブロック毎に均等配
分する。次いで、ステップＳ16において符号量配分回路
11の出力を停止させ、可変長符号化回路６をステップＳ
15の結果に基づいて制御する。つまり、図３（ｂ）に示
すように、第５９，６０ブロックラインの各ブロックは
符号量配分制御回路24によって符号量が制御されること
になる。このように、残り符号量は残りの２ブロックラ
インの各ブロックに均等配分され、最終的な符号量はＹ
bit （ＹFact′）となる。
【００３８】可変長符号化回路６は符号量配分回路11及
び符号量配分制御回路24によって符号量が制限されて、
量子化回路５の量子化出力を例えばハフマン符号化して
パッキング回路25に出力するようになっている。すなわ
ち、量子化回路５は低域成分から高域成分に向かって順
次データを出力しており、これらの一連のデータは、量
子化出力データのゼロが続く長さ（以下、ゼロランとい
う）、ゼロの後に出現するゼロでない値（以下、非零係
数という）のコード長及び非零係数のデータコードから
なるデータに変換される。可変長符号化回路６は２次元
ハフマンテーブルを有しており、量子化出力のゼロラン
及び非零係数コード長の組によってそのアドレスが指定
される。ハフマンテーブルには、統計的に発生確率が高
い組のデータによって指定されるアドレスほど短いビッ
ト数のコードが格納されており、指定されたアドレスの
ハフマンコードを出力する。このようにしてハフマン符
号化が行われ、出現確率が高い組のデータには短いビッ
トが割当られ、出現確率が低い組のデータは長いビット
が割当られて、伝送量が一層削減される。可変長符号化
回路６は量子化出力をハフマン符号化した後、非零係数
のデータコードをハフマンコードに付加して出力する。
【００３９】一方、Ｃ信号系のＤＣＴ回路３ｃ、遅延回
路21ｃ、量子化回路５ｃ、符号量配分回路11ｃ、符号量
配分制御回路24ｃ及び可変長符号化回路６ｃの構成は、
夫々輝度信号系のＤＣＴ回路３、遅延回路21、量子化回
路５、符号量配分回路11、符号量配分制御回路24及び可
変長符号化回路６と同様である。パッキング回路25は可
変長符号化された輝度信号及び色差信号を多重して出力
する。
【００４０】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。なお、色差信号系の動作は輝度信号
系と同様であるので、輝度信号系についてのみ説明す
る。
【００４１】ＤＣＴ回路３からのＤＣＴ係数は遅延回路
21によって数ブロック分遅延された後量子化回路５に与
えられ、量子化テーブル10からの量子化係数に基づいて
量子化された後、可変長符号化回路６に与えられる。
【００４２】また、ＤＣＴ係数はブロックアクティビテ
ィ計算回路７にも与えられており、ブロックアクティビ
ティ計算回路７は入力されている現フレームのブロック
アクティビティを求めてフレームアクティビティ計算回
路20に出力する。フレームアクティビティ計算回路20は
ブロックアクティビティ計算回路７，７ｃから夫々各ブ
ロックのブロックアクティビティＹBact，ＣBactが与え
られており、現フレームのフレームアクティビティＹFa
ctを求めてフレーム終了時に予測回路22に出力する。
【００４３】予測回路22は、前述した各種方法によっ
て、次フレームのアクティビティＹFact′を予測する。
予測されたフレームアクティビティＹFact′は、量子化
係数計算回路23及び符号量配分回路11に与えられる。量
子化係数計算回路23は予測したフレームアクティビティ
ＹFact′から係数ａを算出して量子化テーブル10に与え
る。量子化テーブル10はこの係数ａに基づいて量子化係
数を作成して量子化回路５に与えている。一方、符号量
配分回路11はブロックアクティビティ計算回路７からブ
ロックアクティビティＹBactも入力されており、上記
（３）式の演算によって、Ｙ信号の配分符号量ＹFbit′
を求めて可変長符号化回路６に出力する。
【００４４】すなわち、可変長符号化回路６は次フレー
ムの予測した配分符号量ＹFbit′に基づいて量子化出力
を符号化することになり、ＤＣＴ係数を１フレーム期間
遅延させることなく可変長符号化が可能である。
【００４５】可変長符号化回路６は、上記（４）式が成
立する場合、すなわち、実際のフレームアクティビティ
よりも大きくフレームアクティビティを予測した場合に
は、符号量配分回路11の上記（３）式の演算に基づく配
分符号量ＹFbit′のみによって符号量が制限される。こ
の場合には、符号化後の総符号量は所定の符号量以内に
納まる。
【００４６】ここで、予測したフレームアクティビティ
ＹFact′が実際のフレームアクティビティよりも小さい
ものとする。この場合には、符号量配分回路11の演算に
基づく配分符号量を用いると、総符号量が使用可能な符
号量を超過してしまうことがある。
【００４７】そこで、符号量配分制御回路24は、図４の
ステップＳ11によって、符号量配分回路11の演算のみに
よる符号量配分は所定のｋブロックラインまで行わせる
ようにしている。ｋブロックラインに到達すると、ステ
ップＳ12，Ｓ13においてｋブロックラインまでの累積使
用符号量から使用可能な残り符号量を算出する。次い
で、符号量配分制御回路24は、ステップＳ14，Ｓ15にお
いて、この残り符号量又は残り符号量と前フレームの余
剰ビット量との加算値を残りブロックに均等配分する。
次いで、ステップＳ16で符号量配分回路11の動作を停止
させて、ステップＳ15で求めた配分符号配分量を可変長
符号化回路６に与える。これにより、可変長符号化回路
６の総符号量が使用可能な符号量を越えてしまうことを
防止することができる。
【００４８】このように、本実施例においては、現フレ
ームブロックアクティビティ、予測フレームアクティビ
ティを用いてビット配分動作を行っており、遅延メモリ
を用いることなく符号化が可能である。また、符号量配
分制御回路24，24ｃによって定レート化が可能であり、
再生画像の画質が劣化することはない。
【００４９】図５は本発明の他の実施例に係る高能率符
号化信号処理装置の符号配分制御回路を説明するフロー
チャートである。また、図６はその動作を説明するため
の説明図である。
【００５０】本実施例の符号量配分制御回路は図５のフ
ローチャートに示す定レート化制御を行う。
【００５１】すなわち、先ず、図５のステップＳ21にお
いて、ｓブロックラインに到達したか否かを判断する。
図６ではｓを５５に設定した場合を示している。図６
（ａ）に示すように、前フレームの第５５ブロックライ
ン以降のブロックのアクティビティをＦact2、符号量を
Ｆbit2とし、図６（ｂ）に示すように、現フレームの第
５５ブロックラインまでのブロックのアクティビティを
Ｆact1とし、符号量をＦbit1とする。
【００５２】ｓ（５５）ブロックラインに到達すると、
次のステップＳ22において現フレームのフレームアクテ
ィビティＦact1と前フレームのフレームアクティビティ
Ｆact2とを加算し、この加算値と予測したフレームアク
ティビティＦact ′とを比較する。加算値が予測したア
クティビティＦact ′よりも小さい場合には、ステップ
Ｓ23を介して次のブロックに移行する。
【００５３】一方、加算値が予測したアクティビティＦ
act ′よりも大きくなると、次のステップＳ24に処理を
移行し、符号量配分回路11が求めた各ブロックの配分符
号量を所定ビット又は所定比率のビット数だけ少なくす
る。次に、ステップＳ25において、低減した符号量分の
アクティビティを求めて次のブロックの計算用とする。
次いで、ステップＳ26を介して次のブロックに移行す
る。
【００５４】このように、ｓブロックライン以降の前フ
レームアクティビティＦact2と現フレームのｓブロック
までのフレームアクティビティＦact1とを用い、前フレ
ームの符号量以下に納まるか否かを第５６ブロックライ
ン以降の各ブロックライン毎に判定し、ＹFbit（ＹFac
t′）を越える場合には、各ブロックの配分符号量を所
定量だけ低減するように符号量配分回路を制御して、総
符号量が使用可能な符号量を越えないように制限してい
る。
【００５５】なお、ステップＳ22の比較には前フレーム
の余剰ビット数又はその値に相当するアクティビティを
補正して使用してもよい。
【００５６】図７は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図７において図１と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。
【００５７】本実施例はフレームアクティビティ計算回
路20に代えてフレームアクティビティ計算回路８を用
い、予測回路22、量子化係数計算回路23及び符号量配分
制御回路24，24ｃを省略すると共に、図８のフレーム遅
延回路９，９ｃを設けた点が図１の実施例と異なる。
【００５８】このように構成された実施例においては、
符号量配分回路11，11ｃは前フレームのブロックアクテ
ィビティ及びフレームアクティビティを使用して配分符
号量を求める。これにより、従来に比して１個のフレー
ムメモリを削減することができる。この場合でも、前フ
レームのブロックアクティビティの総和ΣＢact ＝前フ
レームのフレームアクティビティＦactであるので、総
符号量は所定レートに納めることができる。また、比較
的動きが遅い絵柄である場合には、再生画像の画質も十
分である。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、定
レート化制御を行う場合でもメモリを削減することがで
きるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高能率符号化信号処理装置の一実
施例を示すブロック図。
【図２】適応特殊法を説明するためのフローチャート。
【図３】符号量配分制御回路24による定レート化制御を
説明するための説明図。
【図４】符号量配分制御回路24による定レート化制御を
説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の他の実施例に係る高能率符号化信号処
理装置の符号配分制御回路を説明するフローチャート。
【図６】図５の実施例の動作を説明するための説明図。
【図７】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図８】従来の高能率符号化信号処理装置を示すブロッ
ク図。
【符号の説明】
６，６ｃ…可変長符号化回路 11…符号量配分回路 20…フレームアクティビティ計算回路 22…予測回路 24，24ｃ…符号量配分制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ブロック単位で入力された情報信号をＮ
    （Ｎ≧１）枚のフレーム単位の情報量が一定となるよう
    に符号化する高能率符号化信号処理装置において、 前記情報信号のブロック毎のブロックアクティビティを
    求めるブロックアクティビティ計算手段と、 前フレーム以前の前記ブロックアクティビティからフレ
    ームアクティビティを予測するフレームアクティビティ
    予測手段と、 予測したフレームアクティビティを用いて前記符号化に
    おける各ブロック毎の符号量配分を行う符号量配分手段
    と、 この符号量配分手段に基づく符号量配分による符号量を
    １フレームに相当する期間監視し、所定レート以下に納
    まるように各ブロック毎の前記符号量配分を変更する符
    号量配分制御手段とを具備したことを特徴とする高能率
    符号化信号処理装置。
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