JPH0750830A - ファジ−制御による符号化方法及びその装置 - Google Patents
ファジ−制御による符号化方法及びその装置Info
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- JPH0750830A JPH0750830A JP7734794A JP7734794A JPH0750830A JP H0750830 A JPH0750830 A JP H0750830A JP 7734794 A JP7734794 A JP 7734794A JP 7734794 A JP7734794 A JP 7734794A JP H0750830 A JPH0750830 A JP H0750830A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッファのデ−タ充満度、ブロックの複雑度
/輝度/動きベクトル等情報に基づくファジ−制御により
量子化ステップサイズを決定し、高い圧縮比でも高画質
で安定した画像復元ができる符号化方法と装置を提供す
る。 【構成】 Ｎ×Ｎブロック単位で入力する画像信号の複
雑さを判別する前方解釈部２１、そのブロック単位で映
像の輝度を検出する輝度解釈部２２、バッファ充満度、
画像の複雑程度、輝度及び動きベクトルを入力しファジ
−化するファジ−化部２３、ファジ−制御規則を貯蔵す
る制御規則貯蔵部２５、ファジ−制御規則を用いて推論
を実行するファジ−推論部２４、重心ＣＯＧ法等を利用
して、ＤＣＴ処理された周波数領域の係数を量子化する
量子化部の量子化ステップサイズを発生する非ファジ−
化部２６によって、本実施例の主要部分を構成し、これ
ら構成により、高圧縮率の画像であっても復元画像の画
質を高レベルに保つ。
/輝度/動きベクトル等情報に基づくファジ−制御により
量子化ステップサイズを決定し、高い圧縮比でも高画質
で安定した画像復元ができる符号化方法と装置を提供す
る。 【構成】 Ｎ×Ｎブロック単位で入力する画像信号の複
雑さを判別する前方解釈部２１、そのブロック単位で映
像の輝度を検出する輝度解釈部２２、バッファ充満度、
画像の複雑程度、輝度及び動きベクトルを入力しファジ
−化するファジ−化部２３、ファジ−制御規則を貯蔵す
る制御規則貯蔵部２５、ファジ−制御規則を用いて推論
を実行するファジ−推論部２４、重心ＣＯＧ法等を利用
して、ＤＣＴ処理された周波数領域の係数を量子化する
量子化部の量子化ステップサイズを発生する非ファジ−
化部２６によって、本実施例の主要部分を構成し、これ
ら構成により、高圧縮率の画像であっても復元画像の画
質を高レベルに保つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファジ−制御を利用し
た符号化方法及びその装置に係り、特に符号化された映
像デ−タを貯蔵するバッファの状態や人間の視覚特性等
により決定される量子化ステップサイズをファジ−制御
を用いて調節する符号化方法及びその装置に関する。
た符号化方法及びその装置に係り、特に符号化された映
像デ−タを貯蔵するバッファの状態や人間の視覚特性等
により決定される量子化ステップサイズをファジ−制御
を用いて調節する符号化方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像信号やオ−ディオ信号を送受
信するシステムにおいて、映像ビデオ信号やオ−ディオ
信号をディジタル信号に符号化して伝送したり記録し、
これを更に受信し復号化し再生する方法が主に用いられ
ている。
信するシステムにおいて、映像ビデオ信号やオ−ディオ
信号をディジタル信号に符号化して伝送したり記録し、
これを更に受信し復号化し再生する方法が主に用いられ
ている。
【０００３】一般的に、映像信号の符号化のために使用
されている方式としては、変換符号化方式、ＤＰＣＭ
（Differential Pulse Code Modulation）方式、ベクト
ル量子化方式及び可変長符号化方式などがある。この符
号化方式は、ディジタル映像信号から冗長性デ−タ（Re
dundancy Data)を取り除き、全体デ−タ量を減らすため
に使用される。
されている方式としては、変換符号化方式、ＤＰＣＭ
（Differential Pulse Code Modulation）方式、ベクト
ル量子化方式及び可変長符号化方式などがある。この符
号化方式は、ディジタル映像信号から冗長性デ−タ（Re
dundancy Data)を取り除き、全体デ−タ量を減らすため
に使用される。
【０００４】このような符号化方式を遂行するために、
画面を所定大きさのブロックに分割し、各ブロックやブ
ロック間の差信号に対し変換を行い、映像デ−タを周波
数領域の変換係数に変換する。
画面を所定大きさのブロックに分割し、各ブロックやブ
ロック間の差信号に対し変換を行い、映像デ−タを周波
数領域の変換係数に変換する。
【０００５】そして、各ブロックに対する変換方式とし
ては、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）、ＷＨＴ
（Walsh-Hadamard Transform）、ＤＦＴ（Discrete F
ourier Transform）及びＤＳＴ（Discrete Sine Trans
form）等があり、この中でＤＣＴが一番広く用いられて
いる。
ては、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）、ＷＨＴ
（Walsh-Hadamard Transform）、ＤＦＴ（Discrete F
ourier Transform）及びＤＳＴ（Discrete Sine Trans
form）等があり、この中でＤＣＴが一番広く用いられて
いる。
【０００６】このような変換方法により、信号の強度が
低周波領域に集中すれば量子化過程を通じて変換係数を
代表値に変え、この代表値の統計的な特性を生かして可
変長符号化することによりデ−タを圧縮させる。
低周波領域に集中すれば量子化過程を通じて変換係数を
代表値に変え、この代表値の統計的な特性を生かして可
変長符号化することによりデ−タを圧縮させる。
【０００７】一方、人間の視覚は高周波より低周波に更
に敏感なので、低周波部に比べ相対的に高周波部の映像
デ−タの圧縮率を大きくすることにより、伝送デ−タ量
を一層減少させ得る。
に敏感なので、低周波部に比べ相対的に高周波部の映像
デ−タの圧縮率を大きくすることにより、伝送デ−タ量
を一層減少させ得る。
【０００８】図１は、従来の動画像のための符号化装置
を概略的に示したブロック図である。
を概略的に示したブロック図である。
【０００９】図１において、入力端１０にＮ×Ｎ大きさ
のブロック映像デ−タ（基準ブロックデ−タともいう）
が印加され（一般的にＮ１×Ｎ２ブロックだが、ここで
はＮ１＝Ｎ２と仮定する）、第１加算器Ａ１で所定の帰
還デ−タは第１加算器の“−”入力端に印加され、
“＋”入力端に印加されたブロック映像デ−タから減算
された結果のエラ−デ−タは、離散余弦変換部１１に出
力される。このエラ−デ−タを離散余弦変換部１１で変
換係数即ち、周波数領域のデ−タに変換し、この際変換
された変換係数の信号強度は低周波側に集中する。
のブロック映像デ−タ（基準ブロックデ−タともいう）
が印加され（一般的にＮ１×Ｎ２ブロックだが、ここで
はＮ１＝Ｎ２と仮定する）、第１加算器Ａ１で所定の帰
還デ−タは第１加算器の“−”入力端に印加され、
“＋”入力端に印加されたブロック映像デ−タから減算
された結果のエラ−デ−タは、離散余弦変換部１１に出
力される。このエラ−デ−タを離散余弦変換部１１で変
換係数即ち、周波数領域のデ−タに変換し、この際変換
された変換係数の信号強度は低周波側に集中する。
【００１０】量子化部１２は、所定の量子化過程を通じ
て変換係数を一定レベルの代表値に変える。即ち、量子
化部１２は、バッファ１４のデ−タ貯蔵状態により量子
化制御部３０から出力される量子化ステップサイズＱＳ
パラメ−タが供給され、変換係数の量子化を制御し離散
余弦変換部１１の変換係数を量子化させる。
て変換係数を一定レベルの代表値に変える。即ち、量子
化部１２は、バッファ１４のデ−タ貯蔵状態により量子
化制御部３０から出力される量子化ステップサイズＱＳ
パラメ−タが供給され、変換係数の量子化を制御し離散
余弦変換部１１の変換係数を量子化させる。
【００１１】量子化制御部３０では、バッファ１４でデ
−タのオ−バフロ−やアンダフロ−が発生しないように
量子化ステップサイズＱＳを制御しビット率を調節して
いる。
−タのオ−バフロ−やアンダフロ−が発生しないように
量子化ステップサイズＱＳを制御しビット率を調節して
いる。
【００１２】第１可変長符号化部１３は、量子化された
変換係数の統計的な特性を生かして量子化された変換係
数を可変長符号化することにより量子化されたデ−タを
圧縮させる。
変換係数の統計的な特性を生かして量子化された変換係
数を可変長符号化することにより量子化されたデ−タを
圧縮させる。
【００１３】この第１可変長符号化部１３では、ハフマ
ンコ−ド、算術コ−ドが広く用いられているが、この中
でハフマンコ−ドは入力信号のシンボルの確率分布を見
て確率の高い所、即ち発生頻度の高いシンボルほど短い
符号に変換し、確率が低いほど長い符号に変換してい
る。
ンコ−ド、算術コ−ドが広く用いられているが、この中
でハフマンコ−ドは入力信号のシンボルの確率分布を見
て確率の高い所、即ち発生頻度の高いシンボルほど短い
符号に変換し、確率が低いほど長い符号に変換してい
る。
【００１４】しかしながら、シンボルの種類が多くこの
中で多くのシンボルが非常に低い確率を有している場合
には、これら希薄なシンボル一つ一つに対しハフマンコ
−ディングアルゴリズムにより長い符号語をそれぞれ割
り当てれば符号化／復号化の双方が極めて複雑になる。
この問題を解決するために、図２に示したようにこれら
希薄なシンボルを一つで括ってエスケ−プシ−ケンスの
ような単純な固定長さの符号で処理すると、平均符号長
さが元のハフマンコ−ドより些か増加し効率は落ちる
が、複雑度を大いに減少させ得る。
中で多くのシンボルが非常に低い確率を有している場合
には、これら希薄なシンボル一つ一つに対しハフマンコ
−ディングアルゴリズムにより長い符号語をそれぞれ割
り当てれば符号化／復号化の双方が極めて複雑になる。
この問題を解決するために、図２に示したようにこれら
希薄なシンボルを一つで括ってエスケ−プシ−ケンスの
ような単純な固定長さの符号で処理すると、平均符号長
さが元のハフマンコ−ドより些か増加し効率は落ちる
が、複雑度を大いに減少させ得る。
【００１５】映像信号符号化においては、変換係数を量
子化してからこの量子化された係数の大部分が０の時が
多いという点に着眼し、低周波成分から始まりジグザグ
スキャンにより最高周波数成分まで走査しながらランレ
ングス符号化をする。該ランレングス符号は（ラン 、
レベル）と表現できる。ここで、ランは０でない係数の
間に現れた０の個数であり、０でないレベル量子化から
で生成する値の数に応じて異なるが、例えば量子化出力
が−２５５ 〜 ＋２５５の整数であるなら、レベルは１
〜２５５の値を取り、サインビットを利用し負のレベル
を表現する。
子化してからこの量子化された係数の大部分が０の時が
多いという点に着眼し、低周波成分から始まりジグザグ
スキャンにより最高周波数成分まで走査しながらランレ
ングス符号化をする。該ランレングス符号は（ラン 、
レベル）と表現できる。ここで、ランは０でない係数の
間に現れた０の個数であり、０でないレベル量子化から
で生成する値の数に応じて異なるが、例えば量子化出力
が−２５５ 〜 ＋２５５の整数であるなら、レベルは１
〜２５５の値を取り、サインビットを利用し負のレベル
を表現する。
【００１６】（ラン、レベル）を１シンボルと見た時、
ランが大きいかレベルが大きければ、そのシンボルの発
生頻度は統計的に非常に低く、そのシンボルはエスケ−
プ領域に配置される。そして、そのエスケ−プシ−ケン
スは、エスケ−プ符号として、例えば６ビットを用い、
ラン０−６３を表現するために６ビットを用い、レベル
１−２５５を表現するための８ビットを用い、サインを
示すために１ビットを用いて、合計２１ビットで構成さ
れる。適用されるシ−ケンスによっては、該エスケ−プ
シ−ケンス以外の他の方法を使用することもできる。そ
して、バッファ１４は、第１可変長符号化部１３から不
規則に出力される圧縮デ−タを入力し貯蔵する。そし
て、一定速度で伝送出力しながら、バッファ１４でオ−
バフロ−やアンダフロ−が発生しないように入力デ−タ
量を調節するためにデ−タ貯蔵状態、即ち、バッファ充
満度ＢＦ信号を出力する。一方、映像デ−タ圧縮は、１
フレ−ム内にある映像の空間領域上の相関性だけでな
く、連続する映像フレ−ム間で発生した映像の動きを検
出し、この動きの程度により伝送又は記録するデ−タ量
を減らす。一般的に、連続する画像間には類似した部分
が多いので、基準ブロックあるいはマクロブロック単位
でその動きを推定し、動きベクトルＭＶを算出し、この
動きベクトルを利用して映像デ−タを補償すれば、連続
する画像間の差信号は非常に小さいので伝送デ−タを更
に圧縮し得る。
ランが大きいかレベルが大きければ、そのシンボルの発
生頻度は統計的に非常に低く、そのシンボルはエスケ−
プ領域に配置される。そして、そのエスケ−プシ−ケン
スは、エスケ−プ符号として、例えば６ビットを用い、
ラン０−６３を表現するために６ビットを用い、レベル
１−２５５を表現するための８ビットを用い、サインを
示すために１ビットを用いて、合計２１ビットで構成さ
れる。適用されるシ−ケンスによっては、該エスケ−プ
シ−ケンス以外の他の方法を使用することもできる。そ
して、バッファ１４は、第１可変長符号化部１３から不
規則に出力される圧縮デ−タを入力し貯蔵する。そし
て、一定速度で伝送出力しながら、バッファ１４でオ−
バフロ−やアンダフロ−が発生しないように入力デ−タ
量を調節するためにデ−タ貯蔵状態、即ち、バッファ充
満度ＢＦ信号を出力する。一方、映像デ−タ圧縮は、１
フレ−ム内にある映像の空間領域上の相関性だけでな
く、連続する映像フレ−ム間で発生した映像の動きを検
出し、この動きの程度により伝送又は記録するデ−タ量
を減らす。一般的に、連続する画像間には類似した部分
が多いので、基準ブロックあるいはマクロブロック単位
でその動きを推定し、動きベクトルＭＶを算出し、この
動きベクトルを利用して映像デ−タを補償すれば、連続
する画像間の差信号は非常に小さいので伝送デ−タを更
に圧縮し得る。
【００１７】フレ−ム内にある映像の空間領域上の相関
性のみを利用してコ−ディングする映像フレ−ムである
イントラフレ−ムの処理の間に、ロ−カルデコ−ディン
グ部１では、フレ−ムメモリ１７に、次のフレ−ムの相
対的な動きの検出のためにイントラフレ−ムのデ−タを
貯蔵する。
性のみを利用してコ−ディングする映像フレ−ムである
イントラフレ−ムの処理の間に、ロ−カルデコ−ディン
グ部１では、フレ−ムメモリ１７に、次のフレ−ムの相
対的な動きの検出のためにイントラフレ−ムのデ−タを
貯蔵する。
【００１８】ロ−カルデコ−ディング部１をより具体的
に以下説明する。
に以下説明する。
【００１９】逆量子化部１５では、量子化部１２から出
力される前記イントラフレ−ムのデ−タを逆量子化させ
てから、逆量子化された結果を逆離散余弦変換部１６で
逆変換させ空間領域の映像デ−タに変換させる。
力される前記イントラフレ−ムのデ−タを逆量子化させ
てから、逆量子化された結果を逆離散余弦変換部１６で
逆変換させ空間領域の映像デ−タに変換させる。
【００２０】動き予測部１８では、近隣フレ−ム間の相
関性を利用するフレ−ムであるインターフレ−ムとして
処理される現フレ−ムのデ−タとフレ−ムメモリ１７に
貯蔵される前フレ−ムのデ−タを入力して、２フレ−ム
間の動きを検出する。
関性を利用するフレ−ムであるインターフレ−ムとして
処理される現フレ−ムのデ−タとフレ−ムメモリ１７に
貯蔵される前フレ−ムのデ−タを入力して、２フレ−ム
間の動きを検出する。
【００２１】動き予測部１８での動き検出は、例えば、
フルサ−チによるブロックマッチング方法が使用され
る。ブロックマッチング方法は、現フレ−ムの与えられ
たＮ×Ｎブロック（基準ブロック）に対し同じ位置の前
フレ−ムのブロックを中心として限定されたサ−チ領域
内で基準ブロックと最も類似したブロックを探す。この
時、類似の程度は様々な判断基準があるが、ＭＡＥ(Mea
n Absolute Error）基準により予測ブロックを探すこと
が一般的である。
フルサ−チによるブロックマッチング方法が使用され
る。ブロックマッチング方法は、現フレ−ムの与えられ
たＮ×Ｎブロック（基準ブロック）に対し同じ位置の前
フレ−ムのブロックを中心として限定されたサ−チ領域
内で基準ブロックと最も類似したブロックを探す。この
時、類似の程度は様々な判断基準があるが、ＭＡＥ(Mea
n Absolute Error）基準により予測ブロックを探すこと
が一般的である。
【００２２】サ−チウィンド内の多くの候補ブロックと
基準ブロックを比較して、一番類似したブロックが予測
されたブロックとなり、この予測されたブロックにおい
て基準ブロックに関する座標上の移動距離が動きベクト
ルとなる。
基準ブロックを比較して、一番類似したブロックが予測
されたブロックとなり、この予測されたブロックにおい
て基準ブロックに関する座標上の移動距離が動きベクト
ルとなる。
【００２３】動き補償部１９では、検出された動きベク
トルに対応して、フレ−ムメモリ１７に貯蔵された現基
準ブロックと最も類似したブロック（予測ブロック）を
抽出して、第１加算器Ａ１の“−”入力となるフィ−ド
バック信号として出力する。一方、第１加算器Ａ１で
は、現フレ−ムのブロックデ−タとフィ−ドバック信号
（サ−チウィンド上で動きベクトル分移動した予測ブロ
ックデ−タ）との差である予測エラ−デ−タが離散余弦
変換部１１で離散余弦変換された後、符号化され受信側
へ伝送される。
トルに対応して、フレ−ムメモリ１７に貯蔵された現基
準ブロックと最も類似したブロック（予測ブロック）を
抽出して、第１加算器Ａ１の“−”入力となるフィ−ド
バック信号として出力する。一方、第１加算器Ａ１で
は、現フレ−ムのブロックデ−タとフィ−ドバック信号
（サ−チウィンド上で動きベクトル分移動した予測ブロ
ックデ−タ）との差である予測エラ−デ−タが離散余弦
変換部１１で離散余弦変換された後、符号化され受信側
へ伝送される。
【００２４】ここで、フレ−ムの構造上、インタ−フレ
−ム処理が続けて反復されるように動き補償部１９の結
果が第２加算器Ａ２を通じてフレ−ムメモリ１７に再び
貯蔵されている。
−ム処理が続けて反復されるように動き補償部１９の結
果が第２加算器Ａ２を通じてフレ−ムメモリ１７に再び
貯蔵されている。
【００２５】この動き補償部１９の出力は、エラ−の累
積を無くすためにフレ−ム単位又はブロック単位のリフ
レッシュが必要である。
積を無くすためにフレ−ム単位又はブロック単位のリフ
レッシュが必要である。
【００２６】一方、動きベクトルＭＶは、第２可変長符
号化部２０で可変長符号化して復号化システムで利用さ
れるために、付加情報の形として符号化された映像信号
と共に受信側へ伝送される。
号化部２０で可変長符号化して復号化システムで利用さ
れるために、付加情報の形として符号化された映像信号
と共に受信側へ伝送される。
【００２７】このような従来の符号化装置では、量子化
部の量子化ステップサイズはバッファ１４に貯蔵された
デ−タの程度により決定する。
部の量子化ステップサイズはバッファ１４に貯蔵された
デ−タの程度により決定する。
【００２８】そして、前記の方法以外にも画像の複雑単
純の程度とバッファのデ−タ貯蔵状態の双方を利用し
て、量子化ステップサイズを決定するビデオコ−ダ−は
米国特許５０３８２０９号に開示されている。
純の程度とバッファのデ−タ貯蔵状態の双方を利用し
て、量子化ステップサイズを決定するビデオコ−ダ−は
米国特許５０３８２０９号に開示されている。
【００２９】量子化を利用するデ−タの符号化方式は、
符号化される前のデ−タと復元されたデ−タが正確に一
致しない非復元符号化方式なので、量子化部の量子化ス
テップサイズは復元される画像の画質に影響を及ぼす重
要な要素となる。
符号化される前のデ−タと復元されたデ−タが正確に一
致しない非復元符号化方式なので、量子化部の量子化ス
テップサイズは復元される画像の画質に影響を及ぼす重
要な要素となる。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では、画質を大きく左右する前述した様々な要因を
利用して、量子化器の量子化ステップサイズを決定する
アルゴリズムは複雑でありインプリメントが非常に困難
であった。従って、ＨＤ―ＴＶのように高い圧縮比のデ
−タ符号化を利用するシステムは、復元画像の画質が不
安定になることもある。
方式では、画質を大きく左右する前述した様々な要因を
利用して、量子化器の量子化ステップサイズを決定する
アルゴリズムは複雑でありインプリメントが非常に困難
であった。従って、ＨＤ―ＴＶのように高い圧縮比のデ
−タ符号化を利用するシステムは、復元画像の画質が不
安定になることもある。
【００３１】一方、デ−タの高い圧縮比でも、ファジ−
制御技術を利用し良質の再生音声を提供するためのベク
トル量子化を基礎とした音声コ−ディングのための方法
及びシステムが米国特許５０７７７９８号に開示されて
いる。前記装置は入力音声に対する一番近いコ−ドベク
トルと隣のベクトルの間の距離をメンバ−シップ関数で
表現して、音声信号をベクトル量子化している。
制御技術を利用し良質の再生音声を提供するためのベク
トル量子化を基礎とした音声コ−ディングのための方法
及びシステムが米国特許５０７７７９８号に開示されて
いる。前記装置は入力音声に対する一番近いコ−ドベク
トルと隣のベクトルの間の距離をメンバ−シップ関数で
表現して、音声信号をベクトル量子化している。
【００３２】しかしながら、後述する本発明の実施例の
ように、スカラ−量子化においてファジ−制御方法によ
り量子化ステップサイズを決定する技術はいままで開示
されたことがない。
ように、スカラ−量子化においてファジ−制御方法によ
り量子化ステップサイズを決定する技術はいままで開示
されたことがない。
【００３３】前述した問題点を解決するために、本発明
の目的は、バッファのデ−タ充満度、ブロックの複雑単
純程度、ブロックの輝度及び動きベクトル等の情報を利
用して、ファジ−制御により量子化ステップサイズを決
定することにより高い圧縮比でも高画質で安定して画像
復元できるファジ−制御を利用した符号化方法とその装
置を提供することである。
の目的は、バッファのデ−タ充満度、ブロックの複雑単
純程度、ブロックの輝度及び動きベクトル等の情報を利
用して、ファジ−制御により量子化ステップサイズを決
定することにより高い圧縮比でも高画質で安定して画像
復元できるファジ−制御を利用した符号化方法とその装
置を提供することである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のファジー制御による符号化方法とその装置
は、以下の構成を備える。即ち、画像の複雑度、バッフ
ァ充満度、動きベクトル、画像の輝度の各変数から少な
くとも一つを入力変数とし、量子化ステップサイズを出
力変数とするファジ−制御規則を設定するファジ−制御
規則設定工程と、前記各変数に関する各述語的真理値、
及び前記各述語的真理値に対応する第１のメンバ−シッ
プ関数を決定する第１のメンバ−シップ関数決定工程
と、前記入力変数と、前記各述語的真理値に対応する第
１のメンバ−シップ関数に基づいて、メンバ−シップ値
を算出するメンバ−シップ値算出工程と、前記メンバ−
シップ値と、前記メンバ−シップ値の算出に利用した述
語的真理値、及び前記ファジ−制御規則に基づいて、第
２のメンバ−シップ関数を生成する第２のメンバ−シッ
プ関数生成工程と、前記第２のメンバ−シップ関数を非
ファジ−化演算して、量子化ステップサイズを決定する
量子化ステップサイズ決定工程とを備える。
め、本発明のファジー制御による符号化方法とその装置
は、以下の構成を備える。即ち、画像の複雑度、バッフ
ァ充満度、動きベクトル、画像の輝度の各変数から少な
くとも一つを入力変数とし、量子化ステップサイズを出
力変数とするファジ−制御規則を設定するファジ−制御
規則設定工程と、前記各変数に関する各述語的真理値、
及び前記各述語的真理値に対応する第１のメンバ−シッ
プ関数を決定する第１のメンバ−シップ関数決定工程
と、前記入力変数と、前記各述語的真理値に対応する第
１のメンバ−シップ関数に基づいて、メンバ−シップ値
を算出するメンバ−シップ値算出工程と、前記メンバ−
シップ値と、前記メンバ−シップ値の算出に利用した述
語的真理値、及び前記ファジ−制御規則に基づいて、第
２のメンバ−シップ関数を生成する第２のメンバ−シッ
プ関数生成工程と、前記第２のメンバ−シップ関数を非
ファジ−化演算して、量子化ステップサイズを決定する
量子化ステップサイズ決定工程とを備える。
【００３５】また、別の発明は、少なくとも一つのイメ
−ジ表現を含む連続的映像フレ−ムをコ−ディングし、
各フレ−ムの所定のブロック単位の量子化ステップサイ
ズを制御し、量子化して電送／記録する符号化方法にお
いて、前フレ−ムの所定のブロックと、現フレ−ムの所
定のブロック間の動きを検出し、検出された動き量を補
償する予測ブロックを抽出するロ−カルデコ−ディング
工程と、前記現フレ−ムの所定のブロックと前記動き補
償された予測ブロックとの差である予測エラ−を、周波
数領域の係数に変換し、前記係数を所定の量子化ステッ
プサイズにより量子化する量子化工程と、前記ロ−カル
デコ−ディング工程から検出された動き量により変化す
る動ベクトルと前記量子化工程から出力される量子化さ
れた係数を貯蔵し、デ−タの貯蔵量を出力する貯蔵工程
と、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑
度を検出する第１の検出工程と、前記現フレ−ムの所定
のブロックに対し、画像の輝度を検出する第２の検出工
程と、前記動ベクトルと前記画像の複雑度と前記画像の
輝度と前記デ−タの貯蔵量のそれぞれを入力変数とし、
前記それぞれの入力変数をファジ−化し、前記ファジ−
化された入力変数に対し所定のファジ−制御規則によ
り、所定のファジ−推論を遂行し、推論された結果に対
し所定の非ファジ−化方法を施し、前記量子化ステップ
サイズを決定するファジ−量子化制御工程とを備える。
−ジ表現を含む連続的映像フレ−ムをコ−ディングし、
各フレ−ムの所定のブロック単位の量子化ステップサイ
ズを制御し、量子化して電送／記録する符号化方法にお
いて、前フレ−ムの所定のブロックと、現フレ−ムの所
定のブロック間の動きを検出し、検出された動き量を補
償する予測ブロックを抽出するロ−カルデコ−ディング
工程と、前記現フレ−ムの所定のブロックと前記動き補
償された予測ブロックとの差である予測エラ−を、周波
数領域の係数に変換し、前記係数を所定の量子化ステッ
プサイズにより量子化する量子化工程と、前記ロ−カル
デコ−ディング工程から検出された動き量により変化す
る動ベクトルと前記量子化工程から出力される量子化さ
れた係数を貯蔵し、デ−タの貯蔵量を出力する貯蔵工程
と、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑
度を検出する第１の検出工程と、前記現フレ−ムの所定
のブロックに対し、画像の輝度を検出する第２の検出工
程と、前記動ベクトルと前記画像の複雑度と前記画像の
輝度と前記デ−タの貯蔵量のそれぞれを入力変数とし、
前記それぞれの入力変数をファジ−化し、前記ファジ−
化された入力変数に対し所定のファジ−制御規則によ
り、所定のファジ−推論を遂行し、推論された結果に対
し所定の非ファジ−化方法を施し、前記量子化ステップ
サイズを決定するファジ−量子化制御工程とを備える。
【００３６】また、別の発明は、画像の複雑度、バッフ
ァ充満度、画像の輝度及び動ベクトルのそれぞれを示す
入力変数中で少なくとも一つのデ−タにより決定される
量子化ステップサイズにより、映像信号の量子化を制御
する量子化器を有する符号化装置において、前記入力変
数から量子化ステップサイズを決定するためのファジ−
制御規則を貯蔵する制御貯蔵手段と、前記入力変数のそ
れぞれに関する述語的真理値と述語的真理値のそれぞれ
に対応する第１のメンバ−シップ関数を貯蔵し、量子化
される映像フレ−ムの所定ブロックに対し前記入力変数
中少なくとも一つのデ−タに対し、メンバ−シップ値及
びそれに対応する述語的真理値を生成するファジ−化手
段と、前記メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的
真理値により決定されるファジ−制御規則を前記規則貯
蔵手段から読み出し、前記ファジ−化手段から生成され
るメンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値に
対し推論を実行して、第２のメンバ−シップ関数を生成
するファジ−推論手段と、前記ファジ−推論手段から生
成された第２のメンバ−シップ関数を所定の非ファジ−
化方法で非ファジ−化して、量子化ステップサイズを生
成する非ファジ−化手段とを備える。
ァ充満度、画像の輝度及び動ベクトルのそれぞれを示す
入力変数中で少なくとも一つのデ−タにより決定される
量子化ステップサイズにより、映像信号の量子化を制御
する量子化器を有する符号化装置において、前記入力変
数から量子化ステップサイズを決定するためのファジ−
制御規則を貯蔵する制御貯蔵手段と、前記入力変数のそ
れぞれに関する述語的真理値と述語的真理値のそれぞれ
に対応する第１のメンバ−シップ関数を貯蔵し、量子化
される映像フレ−ムの所定ブロックに対し前記入力変数
中少なくとも一つのデ−タに対し、メンバ−シップ値及
びそれに対応する述語的真理値を生成するファジ−化手
段と、前記メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的
真理値により決定されるファジ−制御規則を前記規則貯
蔵手段から読み出し、前記ファジ−化手段から生成され
るメンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値に
対し推論を実行して、第２のメンバ−シップ関数を生成
するファジ−推論手段と、前記ファジ−推論手段から生
成された第２のメンバ−シップ関数を所定の非ファジ−
化方法で非ファジ−化して、量子化ステップサイズを生
成する非ファジ−化手段とを備える。
【００３７】また、別の発明は、少なくとも一つのイメ
−ジ表現を含む連続的映像を符号化し、前記映像フレ−
ムの所定ブロック単位で量子化ステップサイズを制御す
る符号化装置において、前フレ−ムの所定ブロックと現
フレ−ムの所定ブロック間の動き量を検出し、検出され
た動き量を補償する予測ブロックデータを抽出するロ−
カルデコ−ディング手段と、前記現フレ−ムのブロック
と前記動き補償された予測ブロックデ−タとの差である
予測エラ−を周波数領域の係数に変換して、所定の量子
化ステップサイズにより量子化する量子化手段と、前記
ロ−カルデコ−ディング手段から検出される動き量を示
す動ベクトルと、前記量子化器から量子化された出力を
貯蔵し、その充満度を出力するバッファと、前記現フレ
−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を検出する前
方解釈手段と、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、
画像の輝度を検出する輝度解釈手段と、前記動ベクト
ル、前記画像の複雑度、前記画像の輝度、前記充満度を
それぞれ入力変数として、それら入力変数をファジ−化
し、前記ファジ−化された入力変数に対し、所定のファ
ジ−制御規則により所定のファジ−推論を行い、前記推
論された結果に対し、所定の非ファジ−化方法に基づい
て、非ファジ−化を遂行して量子化ステップサイズを決
定し、前記非ファジ−化の結果を、前記量子化ステップ
サイズとして出力するデ−タのビット率を制御するファ
ジ−ビット率制御手段とを備える。
−ジ表現を含む連続的映像を符号化し、前記映像フレ−
ムの所定ブロック単位で量子化ステップサイズを制御す
る符号化装置において、前フレ−ムの所定ブロックと現
フレ−ムの所定ブロック間の動き量を検出し、検出され
た動き量を補償する予測ブロックデータを抽出するロ−
カルデコ−ディング手段と、前記現フレ−ムのブロック
と前記動き補償された予測ブロックデ−タとの差である
予測エラ−を周波数領域の係数に変換して、所定の量子
化ステップサイズにより量子化する量子化手段と、前記
ロ−カルデコ−ディング手段から検出される動き量を示
す動ベクトルと、前記量子化器から量子化された出力を
貯蔵し、その充満度を出力するバッファと、前記現フレ
−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を検出する前
方解釈手段と、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、
画像の輝度を検出する輝度解釈手段と、前記動ベクト
ル、前記画像の複雑度、前記画像の輝度、前記充満度を
それぞれ入力変数として、それら入力変数をファジ−化
し、前記ファジ−化された入力変数に対し、所定のファ
ジ−制御規則により所定のファジ−推論を行い、前記推
論された結果に対し、所定の非ファジ−化方法に基づい
て、非ファジ−化を遂行して量子化ステップサイズを決
定し、前記非ファジ−化の結果を、前記量子化ステップ
サイズとして出力するデ−タのビット率を制御するファ
ジ−ビット率制御手段とを備える。
【００３８】また、別の発明は、動画像フレーム間の動
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定する量子化ステップサイズ決定手段と、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、画像データを量子化して量子
化画像データを生成する量子化画像データ生成手段と、
前記量子化画像データを符号化する符号化手段とを備え
る。
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定する量子化ステップサイズ決定手段と、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、画像データを量子化して量子
化画像データを生成する量子化画像データ生成手段と、
前記量子化画像データを符号化する符号化手段とを備え
る。
【００３９】また、別の発明は、動画像フレーム間の動
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定する量子化ステップサイズ決定工程と、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、画像データを量子化して量子
化画像データを生成する量子化画像データ生成工程と、
前記量子化画像データを符号化する符号化工程とを備え
る。
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定する量子化ステップサイズ決定工程と、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、画像データを量子化して量子
化画像データを生成する量子化画像データ生成工程と、
前記量子化画像データを符号化する符号化工程とを備え
る。
【００４０】
【作用】以上の構成において、画像の複雑度、バッファ
充満度、動きベクトル、画像の輝度の各変数から少なく
とも一つを入力変数とし、量子化ステップサイズを出力
変数とするファジ−制御規則を設定し、前記各変数に関
する各述語的真理値、及び前記各述語的真理値に対応す
る第１のメンバ−シップ関数を決定し、前記入力変数
と、前記各述語的真理値に対応する第１のメンバ−シッ
プ関数に基づいて、メンバ−シップ値を算出し、前記メ
ンバ−シップ値と、前記メンバ−シップ値の算出に利用
した述語的真理値、及び前記ファジ−制御規則に基づい
て、第２のメンバ−シップ関数を生成し、前記第２のメ
ンバ−シップ関数を非ファジ−化演算して、量子化ステ
ップサイズを決定する。
充満度、動きベクトル、画像の輝度の各変数から少なく
とも一つを入力変数とし、量子化ステップサイズを出力
変数とするファジ−制御規則を設定し、前記各変数に関
する各述語的真理値、及び前記各述語的真理値に対応す
る第１のメンバ−シップ関数を決定し、前記入力変数
と、前記各述語的真理値に対応する第１のメンバ−シッ
プ関数に基づいて、メンバ−シップ値を算出し、前記メ
ンバ−シップ値と、前記メンバ−シップ値の算出に利用
した述語的真理値、及び前記ファジ−制御規則に基づい
て、第２のメンバ−シップ関数を生成し、前記第２のメ
ンバ−シップ関数を非ファジ−化演算して、量子化ステ
ップサイズを決定する。
【００４１】また、別の発明は、少なくとも一つのイメ
−ジ表現を含む連続的映像フレ−ムをコ−ディングし、
各フレ−ムの所定のブロック単位の量子化ステップサイ
ズを制御し、量子化して電送／記録する符号化方法にお
いて、前フレ−ムの所定のブロックと、現フレ−ムの所
定のブロック間の動きを検出し、検出された動き量を補
償する予測ブロックを抽出し、前記現フレ−ムの所定の
ブロックと前記動き補償された予測ブロックとの差であ
る予測エラ−を、周波数領域の係数に変換し、前記係数
を所定の量子化ステップサイズにより量子化し、前記ロ
−カルデコ−ディング工程から検出された動き量により
変化する動ベクトルと前記量子化工程から出力される量
子化された係数を貯蔵し、デ−タの貯蔵量を出力し、前
記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を検
出し、前記現フレ−ムの所定のブロックに対し、画像の
輝度を検出し、前記動ベクトルと前記画像の複雑度と前
記画像の輝度と前記デ−タの貯蔵量のそれぞれを入力変
数とし、前記それぞれの入力変数をファジ−化し、前記
ファジ−化された入力変数に対し所定のファジ−制御規
則により、所定のファジ−推論を遂行し、推論された結
果に対し所定の非ファジ−化方法を施し、前記量子化ス
テップサイズを決定する。
−ジ表現を含む連続的映像フレ−ムをコ−ディングし、
各フレ−ムの所定のブロック単位の量子化ステップサイ
ズを制御し、量子化して電送／記録する符号化方法にお
いて、前フレ−ムの所定のブロックと、現フレ−ムの所
定のブロック間の動きを検出し、検出された動き量を補
償する予測ブロックを抽出し、前記現フレ−ムの所定の
ブロックと前記動き補償された予測ブロックとの差であ
る予測エラ−を、周波数領域の係数に変換し、前記係数
を所定の量子化ステップサイズにより量子化し、前記ロ
−カルデコ−ディング工程から検出された動き量により
変化する動ベクトルと前記量子化工程から出力される量
子化された係数を貯蔵し、デ−タの貯蔵量を出力し、前
記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を検
出し、前記現フレ−ムの所定のブロックに対し、画像の
輝度を検出し、前記動ベクトルと前記画像の複雑度と前
記画像の輝度と前記デ−タの貯蔵量のそれぞれを入力変
数とし、前記それぞれの入力変数をファジ−化し、前記
ファジ−化された入力変数に対し所定のファジ−制御規
則により、所定のファジ−推論を遂行し、推論された結
果に対し所定の非ファジ−化方法を施し、前記量子化ス
テップサイズを決定する。
【００４２】また、別の発明は、画像の複雑度、バッフ
ァ充満度、画像の輝度及び動ベクトルのそれぞれを示す
入力変数中で少なくとも一つのデ−タにより決定される
量子化ステップサイズにより、映像信号の量子化を制御
する量子化器を有する符号化装置において、前記入力変
数から量子化ステップサイズを決定するためのファジ−
制御規則を、制御貯蔵手段が貯蔵し、前記入力変数のそ
れぞれに関する述語的真理値と述語的真理値のそれぞれ
に対応する第１のメンバ−シップ関数を貯蔵し、量子化
される映像フレ−ムの所定ブロックに対し前記入力変数
中少なくとも一つのデ−タに対し、メンバ−シップ値及
びそれに対応する述語的真理値を、ファジ−化手段が生
成し、前記メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的
真理値により決定されるファジ−制御規則を前記規則貯
蔵手段から読み出し、前記ファジ−化手段から生成され
るメンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値に
対し推論を実行して、第２のメンバ−シップ関数を、フ
ァジ−推論手段が生成し、前記ファジ−推論手段から生
成された第２のメンバ−シップ関数を所定の非ファジ−
化方法で非ファジ−化して、量子化ステップサイズを、
非ファジ−化手段が生成する。
ァ充満度、画像の輝度及び動ベクトルのそれぞれを示す
入力変数中で少なくとも一つのデ−タにより決定される
量子化ステップサイズにより、映像信号の量子化を制御
する量子化器を有する符号化装置において、前記入力変
数から量子化ステップサイズを決定するためのファジ−
制御規則を、制御貯蔵手段が貯蔵し、前記入力変数のそ
れぞれに関する述語的真理値と述語的真理値のそれぞれ
に対応する第１のメンバ−シップ関数を貯蔵し、量子化
される映像フレ−ムの所定ブロックに対し前記入力変数
中少なくとも一つのデ−タに対し、メンバ−シップ値及
びそれに対応する述語的真理値を、ファジ−化手段が生
成し、前記メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的
真理値により決定されるファジ−制御規則を前記規則貯
蔵手段から読み出し、前記ファジ−化手段から生成され
るメンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値に
対し推論を実行して、第２のメンバ−シップ関数を、フ
ァジ−推論手段が生成し、前記ファジ−推論手段から生
成された第２のメンバ−シップ関数を所定の非ファジ−
化方法で非ファジ−化して、量子化ステップサイズを、
非ファジ−化手段が生成する。
【００４３】また、別の発明は、少なくとも一つのイメ
−ジ表現を含む連続的映像を符号化し、前記映像フレ−
ムの所定ブロック単位で量子化ステップサイズを制御す
る符号化装置において、前フレ−ムの所定ブロックと現
フレ−ムの所定ブロック間の動き量を検出し、検出され
た動き量を補償する予測ブロックデータを、ロ−カルデ
コ−ディング手段が抽出し、前記現フレ−ムのブロック
と前記動き補償された予測ブロックデ−タとの差である
予測エラ−を周波数領域の係数に変換して、量子化手段
が、所定の量子化ステップサイズにより量子化し、バッ
ファが、前記ロ−カルデコ−ディング手段から検出され
る動き量を示す動ベクトルと、前記量子化器から量子化
された出力を貯蔵し、その充満度を出力し、前記現フレ
−ムの所定ブロックに対し、前方解釈手段が、画像の複
雑度を検出し、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、
輝度解釈手段が画像の輝度を検出し、ファジ−ビット率
制御手段が、前記動ベクトル、前記画像の複雑度、前記
画像の輝度、前記充満度をそれぞれ入力変数として、そ
れら入力変数をファジ−化し、前記ファジ−化された入
力変数に対し、所定のファジ−制御規則により所定のフ
ァジ−推論を行い、前記推論された結果に対し、所定の
非ファジ−化方法に基づいて、非ファジ−化を遂行して
量子化ステップサイズを決定し、前記非ファジ−化の結
果を、前記量子化ステップサイズとして出力してデ−タ
のビット率を制御する。
−ジ表現を含む連続的映像を符号化し、前記映像フレ−
ムの所定ブロック単位で量子化ステップサイズを制御す
る符号化装置において、前フレ−ムの所定ブロックと現
フレ−ムの所定ブロック間の動き量を検出し、検出され
た動き量を補償する予測ブロックデータを、ロ−カルデ
コ−ディング手段が抽出し、前記現フレ−ムのブロック
と前記動き補償された予測ブロックデ−タとの差である
予測エラ−を周波数領域の係数に変換して、量子化手段
が、所定の量子化ステップサイズにより量子化し、バッ
ファが、前記ロ−カルデコ−ディング手段から検出され
る動き量を示す動ベクトルと、前記量子化器から量子化
された出力を貯蔵し、その充満度を出力し、前記現フレ
−ムの所定ブロックに対し、前方解釈手段が、画像の複
雑度を検出し、前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、
輝度解釈手段が画像の輝度を検出し、ファジ−ビット率
制御手段が、前記動ベクトル、前記画像の複雑度、前記
画像の輝度、前記充満度をそれぞれ入力変数として、そ
れら入力変数をファジ−化し、前記ファジ−化された入
力変数に対し、所定のファジ−制御規則により所定のフ
ァジ−推論を行い、前記推論された結果に対し、所定の
非ファジ−化方法に基づいて、非ファジ−化を遂行して
量子化ステップサイズを決定し、前記非ファジ−化の結
果を、前記量子化ステップサイズとして出力してデ−タ
のビット率を制御する。
【００４４】また、別の発明は、量子化ステップサイズ
決定手段が、動画像フレーム間の動ベクトル、前記動画
像の複雑度、前記動画像の輝度、前記動画像に対応する
符号化データを格納するバッファの利用度の各データの
うち少なくとも１つのデータに基づいて、ファジイ推論
を行い、量子化ステップサイズを決定し、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、量子化画像データ生成手段
が、画像データを量子化して量子化画像データを生成
し、符号化手段が、前記量子化画像データを符号化す
る。
決定手段が、動画像フレーム間の動ベクトル、前記動画
像の複雑度、前記動画像の輝度、前記動画像に対応する
符号化データを格納するバッファの利用度の各データの
うち少なくとも１つのデータに基づいて、ファジイ推論
を行い、量子化ステップサイズを決定し、前記量子化ス
テップサイズに基づいて、量子化画像データ生成手段
が、画像データを量子化して量子化画像データを生成
し、符号化手段が、前記量子化画像データを符号化す
る。
【００４５】また、別の発明は、動画像フレーム間の動
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定し、前記量子化ステップサイズに基づいて、画像デー
タを量子化して量子化画像データを生成し、前記量子化
画像データを符号化する。
ベクトル、前記動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前
記動画像に対応する符号化データを格納するバッファの
利用度の各データのうち少なくとも１つのデータに基づ
いて、ファジイ推論を行い、量子化ステップサイズを決
定し、前記量子化ステップサイズに基づいて、画像デー
タを量子化して量子化画像データを生成し、前記量子化
画像データを符号化する。
【００４６】
【実施例】以下、添付した図面に基づき、本発明に係る
１実施例について詳細に説明する。
１実施例について詳細に説明する。
【００４７】図３は、本実施例であるファジ−制御を利
用した符号装置のブロック図であり、以下、この図を参
照しながら説明する。
用した符号装置のブロック図であり、以下、この図を参
照しながら説明する。
【００４８】本発明に係る実施例の符号化装置は、図１
に示した構成と比べてみる時、入力端１０に接続し、Ｎ
×Ｎブロック（基準ブロック）単位で入力された画像信
号の複雑程度を判別する前方解釈部２１、基準ブロック
単位で映像の輝度を検出する輝度解釈部２２、バッファ
１４と前方解釈部２１と輝度解釈部２２と動き予測部１
８の各出力端に接続され、それぞれからバッファ充満
度、画像の複雑程度、輝度及び動きベクトルが入力さ
れ、前記入力情報をファジ−化するファジ−化部２３、
予め設定された所定のファジ−制御規則を貯蔵する制御
規則貯蔵部２５、ファジ−化部２３及び制御規則貯蔵部
２５の各出力端に接続され、ファジ−制御規則を利用し
て推論を実行するファジ−推論部２４、ファジ−推論部
２４の出力端に接続され重心ＣＯＧ法等を利用して量子
化ステップサイズを発生する非ファジ−化部２６が更に
付加されている。
に示した構成と比べてみる時、入力端１０に接続し、Ｎ
×Ｎブロック（基準ブロック）単位で入力された画像信
号の複雑程度を判別する前方解釈部２１、基準ブロック
単位で映像の輝度を検出する輝度解釈部２２、バッファ
１４と前方解釈部２１と輝度解釈部２２と動き予測部１
８の各出力端に接続され、それぞれからバッファ充満
度、画像の複雑程度、輝度及び動きベクトルが入力さ
れ、前記入力情報をファジ−化するファジ−化部２３、
予め設定された所定のファジ−制御規則を貯蔵する制御
規則貯蔵部２５、ファジ−化部２３及び制御規則貯蔵部
２５の各出力端に接続され、ファジ−制御規則を利用し
て推論を実行するファジ−推論部２４、ファジ−推論部
２４の出力端に接続され重心ＣＯＧ法等を利用して量子
化ステップサイズを発生する非ファジ−化部２６が更に
付加されている。
【００４９】図３で、図１の装置に表示されたブロック
と同様のブロックには同一の番号を与えており、その構
成及び具体的な動作説明は略する。
と同様のブロックには同一の番号を与えており、その構
成及び具体的な動作説明は略する。
【００５０】まず、ファジ−理論は、数式により動作し
たり複雑なアルゴリズムにより動作できないような曖昧
さを含んだ知的判断を行うためのものである。
たり複雑なアルゴリズムにより動作できないような曖昧
さを含んだ知的判断を行うためのものである。
【００５１】即ち、ファジ−理論は、不正確だったり曖
昧な情報を数量化して、従来の計算方法で取り扱えるよ
うにした方法論である。ファジ−理論では、ブ−ル代数
（Boolean)論理のように、真理値を１又は０の絶対的な
二進論理値として定める代わりにその真理値を０と１の
間の適当な実数値とする。
昧な情報を数量化して、従来の計算方法で取り扱えるよ
うにした方法論である。ファジ−理論では、ブ−ル代数
（Boolean)論理のように、真理値を１又は０の絶対的な
二進論理値として定める代わりにその真理値を０と１の
間の適当な実数値とする。
【００５２】そして、入力変数値の可能な範囲を全体集
合として多数のファジ−集合を設定し、所定の入力変数
が特定のファジ−集合に含まれる程度を０と１の間の実
数値として表示する。
合として多数のファジ−集合を設定し、所定の入力変数
が特定のファジ−集合に含まれる程度を０と１の間の実
数値として表示する。
【００５３】各ファジ−集合は、その集合を代表するメ
ンバ−シップ関数を有し、所定の入力変数が特定のファ
ジ−集合に含まれる程度を示すために、メンバ−シップ
値を利用する。所定の入力変数に対するメンバ−シップ
関数とメンバ−シップ値の関係は、以後の図４のＡ〜Ｅ
を参照して詳細に説明する。
ンバ−シップ関数を有し、所定の入力変数が特定のファ
ジ−集合に含まれる程度を示すために、メンバ−シップ
値を利用する。所定の入力変数に対するメンバ−シップ
関数とメンバ−シップ値の関係は、以後の図４のＡ〜Ｅ
を参照して詳細に説明する。
【００５４】図３を参照して、入力端１０を通じて基準
ブロック単位の映像デ−タが、動き予測部１８に入力さ
れると、動き予測部１８は現フレ−ムのブロックデ−タ
と一番類似したブロックデ−タをフレ−ムメモリ１７で
サ−チし動きベクトルＭＶを生成する。この動きベクト
ルＭＶはファジ−化部２３及び第２可変長符号化部２０
に伝送される。第２可変長符号化部２０では、動きベク
トルを可変長符号化して、バッファ１４に伝送する。第
１可変長符号化部１３では、イントラフレ−ムの場合は
現在フレ−ムのブロックデ−タを可変長符号化し、イン
タ−フレ−ムの場合には現フレ−ムのブロックデ−タと
予測ブロックデ−タとの差を示す予測エラ−デ−タを可
変長符号化しバッファ１４に伝送する。
ブロック単位の映像デ−タが、動き予測部１８に入力さ
れると、動き予測部１８は現フレ−ムのブロックデ−タ
と一番類似したブロックデ−タをフレ−ムメモリ１７で
サ−チし動きベクトルＭＶを生成する。この動きベクト
ルＭＶはファジ−化部２３及び第２可変長符号化部２０
に伝送される。第２可変長符号化部２０では、動きベク
トルを可変長符号化して、バッファ１４に伝送する。第
１可変長符号化部１３では、イントラフレ−ムの場合は
現在フレ−ムのブロックデ−タを可変長符号化し、イン
タ−フレ−ムの場合には現フレ−ムのブロックデ−タと
予測ブロックデ−タとの差を示す予測エラ−デ−タを可
変長符号化しバッファ１４に伝送する。
【００５５】一方、前方解釈部２１は、入力端１０を通
じて入力される映像デ−タを基準ブロック単位で分析す
る。
じて入力される映像デ−タを基準ブロック単位で分析す
る。
【００５６】映像デ−タの分析は、空間領域や周波数領
域で行われ、前記の二つの領域をともに利用することも
できる。
域で行われ、前記の二つの領域をともに利用することも
できる。
【００５７】人間の視覚特性上、ブロックの画像複雑度
が単純画像やエッジ画像に近いほど普通画像の時より量
子化雑音が目立つので、量子化雑音を減らすために単純
画像やエッジ画像に対し量子化ステップを小さくする。
が単純画像やエッジ画像に近いほど普通画像の時より量
子化雑音が目立つので、量子化雑音を減らすために単純
画像やエッジ画像に対し量子化ステップを小さくする。
【００５８】そして、複雑画像に近い雑音ブロックは、
量子化雑音が大きくは目立たないので、量子化ステップ
サイズを大きくする。このような量子化ステップサイズ
は、一般的にＮ×Ｎブロックより大きいマクロブロック
単位で決定されるので、前方解釈部２１は、量子化ステ
ップサイズを微細に決定するためにＮ×Ｎブロック単位
で映像デ−タを分析し画像複雑度ＦＡを判定する。
量子化雑音が大きくは目立たないので、量子化ステップ
サイズを大きくする。このような量子化ステップサイズ
は、一般的にＮ×Ｎブロックより大きいマクロブロック
単位で決定されるので、前方解釈部２１は、量子化ステ
ップサイズを微細に決定するためにＮ×Ｎブロック単位
で映像デ−タを分析し画像複雑度ＦＡを判定する。
【００５９】又、画像の明るさにより、人間が量子化雑
音を感ずる程度が異なるので、輝度解釈部２２は、画像
の輝度を入力映像信号の各基準ブロック別に検出してフ
ァジ−化部２３に出力する。
音を感ずる程度が異なるので、輝度解釈部２２は、画像
の輝度を入力映像信号の各基準ブロック別に検出してフ
ァジ−化部２３に出力する。
【００６０】ファジ−化部２３は、四つの入力変数値Ｆ
Ａ，ＢＲ，ＭＶ，ＢＦ、即ち前方解釈部２１から出力さ
れる画像複雑度ＦＡ値、輝度解釈部２２から出力される
輝度ＢＲ、動き予測部１８から出力される動きベクトル
ＭＶ値、バッファ１４から出力されるバッファ充満度Ｂ
Ｆ値をファジ−化してから、内蔵しているルックアップ
テ−ブル等を利用して各入力変数値に対応するメンバ−
シップ関数を決定する。
Ａ，ＢＲ，ＭＶ，ＢＦ、即ち前方解釈部２１から出力さ
れる画像複雑度ＦＡ値、輝度解釈部２２から出力される
輝度ＢＲ、動き予測部１８から出力される動きベクトル
ＭＶ値、バッファ１４から出力されるバッファ充満度Ｂ
Ｆ値をファジ−化してから、内蔵しているルックアップ
テ−ブル等を利用して各入力変数値に対応するメンバ−
シップ関数を決定する。
【００６１】ファジ−化に利用されるメンバ−シップ関
数の形としては三角形、鐘形、単一パルス等がある。
数の形としては三角形、鐘形、単一パルス等がある。
【００６２】図４のＡ〜Ｅは、量子化ステップサイズの
決定に利用される入出力変数のファジ−集合である述語
的真理値を示す概念図であり、高さが“１”のそれぞれ
の三角形は、それぞれの述語的真理値により決定される
メンバ−シップ関数を示し、縦軸は横軸の所定変数値に
対応する各メンバ−シップ関数のメンバ−シップ値を示
す。
決定に利用される入出力変数のファジ−集合である述語
的真理値を示す概念図であり、高さが“１”のそれぞれ
の三角形は、それぞれの述語的真理値により決定される
メンバ−シップ関数を示し、縦軸は横軸の所定変数値に
対応する各メンバ−シップ関数のメンバ−シップ値を示
す。
【００６３】本発明に係る実施例では、図４のＡに示し
たように画像の複雑度ＦＡを四つの述語的真理値、即ち
単純（Ｆ：flat）、輪郭（Ｅ：edge）、複雑（Ｂ：bus
y）及び普通（Ｎ：normal）に区分する。
たように画像の複雑度ＦＡを四つの述語的真理値、即ち
単純（Ｆ：flat）、輪郭（Ｅ：edge）、複雑（Ｂ：bus
y）及び普通（Ｎ：normal）に区分する。
【００６４】そして、バッファの充満度ＢＦは、図４の
Ｂに示したように五つの述語的真理値に区分する。それ
ぞれの述語的真理値は、充満（Ｆ：full）、概充満（Ａ
Ｆ：almost full ）、普通（Ｎ：normal）、概空いた状
態（ＡＥ：almost empty）及び空いた状態（Ｅ：empty
）である。
Ｂに示したように五つの述語的真理値に区分する。それ
ぞれの述語的真理値は、充満（Ｆ：full）、概充満（Ａ
Ｆ：almost full ）、普通（Ｎ：normal）、概空いた状
態（ＡＥ：almost empty）及び空いた状態（Ｅ：empty
）である。
【００６５】動きベクトルＭＶは、図４のＣに示した通
り、非常に大きい（ＶＢ：very big）、大きい（Ｂ：bi
g ）、小さい（Ｓ：small ）及び非常に小さい（ＶＳ：
verysmall）のように５種類の述語的真理値を有する。
り、非常に大きい（ＶＢ：very big）、大きい（Ｂ：bi
g ）、小さい（Ｓ：small ）及び非常に小さい（ＶＳ：
verysmall）のように５種類の述語的真理値を有する。
【００６６】画面の輝度ＢＲは、図４のＤに示した通
り、明るいＢ、普通Ｍ、そして暗いＤをその述語的真理
値とする。
り、明るいＢ、普通Ｍ、そして暗いＤをその述語的真理
値とする。
【００６７】ここで、入力変数のそれぞれの述語的真理
値ＦＡ，ＢＦ，ＭＶ，ＢＲは、０から１までの実数とし
て表示されるメンバ−シップ値を有する。
値ＦＡ，ＢＦ，ＭＶ，ＢＲは、０から１までの実数とし
て表示されるメンバ−シップ値を有する。
【００６８】例えば、図４のＤで、輝度ＢＲは、ファジ
−集合“Ｄ（dark:暗い）”、“Ｍ（medium:普通）”、
“Ｂ（bright:明るい）”を有し、ファジ−集合“Ｄ”
のメンバ−シップ値は０．２であり、ファジ−集合
“Ｍ”のメンバ−シップ値は０．８である。
−集合“Ｄ（dark:暗い）”、“Ｍ（medium:普通）”、
“Ｂ（bright:明るい）”を有し、ファジ−集合“Ｄ”
のメンバ−シップ値は０．２であり、ファジ−集合
“Ｍ”のメンバ−シップ値は０．８である。
【００６９】一方、図４のＥは、擬似量子化ステップサ
イズＰＱＳのメンバ−シップ関数を示し、入力変数Ｆ
Ａ，ＢＦ，ＭＶ，ＢＲを入力して、最終的に出力される
擬似量子化ステップサイズＰＱＳは、量子化部１３の量
子化ステップサイズを制御する。この擬似量子化ステッ
プサイズＰＱＳは、非常に大きい（ＶＢ：very big）、
大きい（Ｂ：big）、普通（Ｍ:medium）、小さい（Ｓ：
small）及び非常に小さい（ＶＳ：very small）の５種
類の述語的真理値を有する。
イズＰＱＳのメンバ−シップ関数を示し、入力変数Ｆ
Ａ，ＢＦ，ＭＶ，ＢＲを入力して、最終的に出力される
擬似量子化ステップサイズＰＱＳは、量子化部１３の量
子化ステップサイズを制御する。この擬似量子化ステッ
プサイズＰＱＳは、非常に大きい（ＶＢ：very big）、
大きい（Ｂ：big）、普通（Ｍ:medium）、小さい（Ｓ：
small）及び非常に小さい（ＶＳ：very small）の５種
類の述語的真理値を有する。
【００７０】結果的にファジ−化部２３は、図４のＡ〜
Ｄに示した述語的真理値に対応するメンバ−シップ関数
を貯蔵する。そして、入力変数を、図５のＡ，図５の
Ｂ，図５のＤ，図５のＥ，図５のＦに示したように狭い
幅を有する三角形のメンバ−シップ関数にファジ−化す
る。
Ｄに示した述語的真理値に対応するメンバ−シップ関数
を貯蔵する。そして、入力変数を、図５のＡ，図５の
Ｂ，図５のＤ，図５のＥ，図５のＦに示したように狭い
幅を有する三角形のメンバ−シップ関数にファジ−化す
る。
【００７１】又、ファジ−化部２３は、入力変数のファ
ジ−化が完了すれば、ファジ−化された入力変数が有す
るメンバ−シップ関数の幅の狭い三角形と述語的真理値
に対応するメンバ−シップ関数が会う地点を各入力変数
に対するメンバ−シップ値として決定する。
ジ−化が完了すれば、ファジ−化された入力変数が有す
るメンバ−シップ関数の幅の狭い三角形と述語的真理値
に対応するメンバ−シップ関数が会う地点を各入力変数
に対するメンバ−シップ値として決定する。
【００７２】即ち、所定の入力変数に対応する述語的真
理値により決定されるメンバ−シップ値は、幅の狭い三
角形と述語的真理値に対応するメンバ−シップ関数が交
差する地点により決定されるメンバ−シップ値中で最大
のメンバ−シップとして決定され、この結果はファジ−
推論部２４に伝送される。
理値により決定されるメンバ−シップ値は、幅の狭い三
角形と述語的真理値に対応するメンバ−シップ関数が交
差する地点により決定されるメンバ−シップ値中で最大
のメンバ−シップとして決定され、この結果はファジ−
推論部２４に伝送される。
【００７３】ファジ−推論部２４は、ファジ−化部２３
から入力される所定の入力変数と対応する述語的真理値
に関連したファジ−制御規則を制御規則貯蔵部２５から
読み出して推論を行う。
から入力される所定の入力変数と対応する述語的真理値
に関連したファジ−制御規則を制御規則貯蔵部２５から
読み出して推論を行う。
【００７４】ここで、制御規則貯蔵部２５に貯蔵される
ファジ−制御規則は、人間の経験と合理的思考により出
来上がった関係に対する規則に基づいている。
ファジ−制御規則は、人間の経験と合理的思考により出
来上がった関係に対する規則に基づいている。
【００７５】例えば、入力変数がＸとＹであり、出力変
数がＺの場合のファジ−制御規則を次のように表現でき
る。
数がＺの場合のファジ−制御規則を次のように表現でき
る。
【００７６】規則１：ＸがＡ１でありＹがＢ１なら、Ｚ
はＣ１である。
はＣ１である。
【００７７】規則２：ＸがＡ２でありＹがＢ２なら、Ｚ
はＣ２である。
はＣ２である。
【００７８】ファジ−推論部２４で入力変数値とファジ
−制御規則を利用して、推論を行う過程を図５のＡ〜Ｈ
を利用して説明する。
−制御規則を利用して、推論を行う過程を図５のＡ〜Ｈ
を利用して説明する。
【００７９】図５Ａ〜Ｈは、マムダニ（Mamdani）のマ
ックス・ミニ方法を利用した推論及び重心法を利用した
非ファジ−化を説明するための概念図である。
ックス・ミニ方法を利用した推論及び重心法を利用した
非ファジ−化を説明するための概念図である。
【００８０】ファジ−推論に利用される制御規則は、次
のような場合に対するものである。規則３： バッファ
状態ＢＦが概空いた状態ＡＥであり、動きベクトルＭＶ
が普通大きさＭなら、擬似量子化ステップサイズＰＱＳ
は小さい間隔Ｓである。
のような場合に対するものである。規則３： バッファ
状態ＢＦが概空いた状態ＡＥであり、動きベクトルＭＶ
が普通大きさＭなら、擬似量子化ステップサイズＰＱＳ
は小さい間隔Ｓである。
【００８１】規則４： 画像の複雑度ＦＡが単純な程度
Ｆであり、動きベクトルＭＶは小さくＳ、バッファ状態
ＢＦが空いた状態Ｅなら、擬似量子化ステップサイズＰ
ＱＳは非常に小さい間隔ＶＳである。ファジ−推論部２
４が、制御規則貯蔵部２５から入力変数のメンバ−シッ
プ値及び述語的真理値に関連した前記の規則を読み出す
と、次のように推論が行われる。
Ｆであり、動きベクトルＭＶは小さくＳ、バッファ状態
ＢＦが空いた状態Ｅなら、擬似量子化ステップサイズＰ
ＱＳは非常に小さい間隔ＶＳである。ファジ−推論部２
４が、制御規則貯蔵部２５から入力変数のメンバ−シッ
プ値及び述語的真理値に関連した前記の規則を読み出す
と、次のように推論が行われる。
【００８２】規則３を利用する場合、図５のＡに示した
ようにバッファ状態は概空いた状態ＡＥのメンバ−シッ
プ関数を有し、図５のＢに示したように動きベクトルＭ
Ｖは普通Ｍのメンバ−シップ関数を有すると、図５のＣ
に示したように擬似量子化ステップサイズは小さい間隔
Ｓの述語的真理値を有する。
ようにバッファ状態は概空いた状態ＡＥのメンバ−シッ
プ関数を有し、図５のＢに示したように動きベクトルＭ
Ｖは普通Ｍのメンバ−シップ関数を有すると、図５のＣ
に示したように擬似量子化ステップサイズは小さい間隔
Ｓの述語的真理値を有する。
【００８３】規則４を適用する場合には、図５のＤに示
したようにバッファ状態が略空いた状態ＡＥのメンバ−
シップ関数であり、図５のＥに示したように動きベクト
ルは小さいＳメンバ−シップ関数であり、図５のＦは示
したようにバッファ状態が空いた状態Ｅのメンバ−シッ
プ関数なら、図５のＧに示したように量子化ステップサ
イズは非常に小さい間隔ＶＳの述語的真理値を有するメ
ンバ−シップ関数を有する。
したようにバッファ状態が略空いた状態ＡＥのメンバ−
シップ関数であり、図５のＥに示したように動きベクト
ルは小さいＳメンバ−シップ関数であり、図５のＦは示
したようにバッファ状態が空いた状態Ｅのメンバ−シッ
プ関数なら、図５のＧに示したように量子化ステップサ
イズは非常に小さい間隔ＶＳの述語的真理値を有するメ
ンバ−シップ関数を有する。
【００８４】規則３及び規則４について前述したよう
に、ファジ−化された入力変数の三角形とメンバ−シッ
プ関数が会う地点により決定される最大の地点を、入力
変数と対応する述語的真理値により決定されるメンバ−
シップ値として決定し、入力変数により決定されたメン
バ−シップ値中で一番小さいメンバ−シップ値を、量子
化ステップサイズに対応するメンバ−シップ関数のメン
バ−シップ値として決定する。このような推論方法を、
マムダニのマックス・ミニ方法という。
に、ファジ−化された入力変数の三角形とメンバ−シッ
プ関数が会う地点により決定される最大の地点を、入力
変数と対応する述語的真理値により決定されるメンバ−
シップ値として決定し、入力変数により決定されたメン
バ−シップ値中で一番小さいメンバ−シップ値を、量子
化ステップサイズに対応するメンバ−シップ関数のメン
バ−シップ値として決定する。このような推論方法を、
マムダニのマックス・ミニ方法という。
【００８５】ファジ−推論部２４は、ファジ−制御規則
により決定される新しいメンバ−シップ関数（図５の
Ｃ，図５のＧ参照）を非ファジ−化部２６に出力する。
により決定される新しいメンバ−シップ関数（図５の
Ｃ，図５のＧ参照）を非ファジ−化部２６に出力する。
【００８６】非ファジ−化部２６は、まず下記の式で表
現される重心法を利用して、最終的な擬似量子化ステッ
プサイズＰＱＳを決定する。 ＣＯＧ＝Σ（ＰＱＳ×Ｆ（ＰＱＳ））／ΣＦ（ＰＱＳ） ここで、Ｆ（ＰＱＳ）は擬似量子化ステップサイズのメ
ンバ−シップ関数であり、ＰＱＳは、擬似量子化ステッ
プサイズのメンバ−シップ値である。メンバ−シップ関
数の中心を得る重心法において、中心とはメンバ−シッ
プ関数と軸で取り囲まれた面積を半分に分ける位置であ
る。
現される重心法を利用して、最終的な擬似量子化ステッ
プサイズＰＱＳを決定する。 ＣＯＧ＝Σ（ＰＱＳ×Ｆ（ＰＱＳ））／ΣＦ（ＰＱＳ） ここで、Ｆ（ＰＱＳ）は擬似量子化ステップサイズのメ
ンバ−シップ関数であり、ＰＱＳは、擬似量子化ステッ
プサイズのメンバ−シップ値である。メンバ−シップ関
数の中心を得る重心法において、中心とはメンバ−シッ
プ関数と軸で取り囲まれた面積を半分に分ける位置であ
る。
【００８７】重心法により、図５のＥで、ＣＯＧで表し
たように擬似量子化ステップサイズＰＱＳが決定されれ
ば、非ファジ−化部２６は、実際の量子化ステップサイ
ズＱＳを決定する。
たように擬似量子化ステップサイズＰＱＳが決定されれ
ば、非ファジ−化部２６は、実際の量子化ステップサイ
ズＱＳを決定する。
【００８８】量子化ステップサイズは、全ての実数値を
持てないので、非ファジ−化２６は、擬似量子化ステッ
プサイズに一番近い量子化ステップサイズを選択して、
量子化部１２及びバッファ１４に出力する。
持てないので、非ファジ−化２６は、擬似量子化ステッ
プサイズに一番近い量子化ステップサイズを選択して、
量子化部１２及びバッファ１４に出力する。
【００８９】量子化部１２は、従来と同様の方式で入力
される変換係数を量子化して出力する。
される変換係数を量子化して出力する。
【００９０】本発明に係る実施例によるファジ−制御を
利用した符号化方法は、ＨＤ−ＴＶ，ＨＤ−ＶＣＲ，デ
ィジタルＶＣＲ，ディジタルカムコ−ダ−、マルチメデ
ィア、ビデオフォン、ビデオ会議システム（video Conf
erence System）等に応用され得る。
利用した符号化方法は、ＨＤ−ＴＶ，ＨＤ−ＶＣＲ，デ
ィジタルＶＣＲ，ディジタルカムコ−ダ−、マルチメデ
ィア、ビデオフォン、ビデオ会議システム（video Conf
erence System）等に応用され得る。
【００９１】上述した本発明の一実施例では、画像の複
雑度、バッファ充満度、動きベクトル及び画像の輝度等
の四つの要因に基づき、ファジ−制御を利用して量子化
ステップサイズを決定した。
雑度、バッファ充満度、動きベクトル及び画像の輝度等
の四つの要因に基づき、ファジ−制御を利用して量子化
ステップサイズを決定した。
【００９２】しかしながら、前記の要因によって、本発
明の範疇が限定されるものではなく、量子化ステップサ
イズを決定するためにファジ−制御規則を利用して、フ
ァジ−推論化及び非ファジ−化を実行するどんな形のシ
ステムでも、本発明の範疇内で実現可能である。
明の範疇が限定されるものではなく、量子化ステップサ
イズを決定するためにファジ−制御規則を利用して、フ
ァジ−推論化及び非ファジ−化を実行するどんな形のシ
ステムでも、本発明の範疇内で実現可能である。
【００９３】又、本実施例では、前記の四つの要因中の
一部のみ使用することもできる。
一部のみ使用することもできる。
【００９４】本実施例によるファジ−制御を利用した符
号方法及びその装置は、量子化ステップサイズを決定す
るための要因がシステムに予め設定された要因と異なる
場合にもこれらの要因に適切に適応できる。
号方法及びその装置は、量子化ステップサイズを決定す
るための要因がシステムに予め設定された要因と異なる
場合にもこれらの要因に適切に適応できる。
【００９５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
い圧縮比を有する符号化システムで量子化された映像デ
−タが復元され画面上に表現される時、復元画像の画質
を安定的に維持できる。
い圧縮比を有する符号化システムで量子化された映像デ
−タが復元され画面上に表現される時、復元画像の画質
を安定的に維持できる。
【００９６】
【図１】従来の映像符号化装置の例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１に示した可変長符号化部で、ハフマンコ−
ディング時の符号長さを説明するための図である。
ディング時の符号長さを説明するための図である。
【図３】本実施例によるファジ−制御による符号化装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図４】図４のＡ〜Ｅは、本実施例による量子化ステッ
プサイズの決定に利用される入出力変数の述語的真理値
と、各述語的真理値のメンバ−シップ関数を説明するた
めの概念図である。
プサイズの決定に利用される入出力変数の述語的真理値
と、各述語的真理値のメンバ−シップ関数を説明するた
めの概念図である。
【図５】図５のＡ〜Ｈは、図３に示したファジ−推論部
と非ファジ−化部で行われるファジ−推論及び非ファジ
−化を説明するための概念図である。
と非ファジ−化部で行われるファジ−推論及び非ファジ
−化を説明するための概念図である。
１０ 入力端 １１ 離散余弦変換部 １２ 量子化部 １３ 第１可変長符号化部 １４ バッファ １５ 逆量子化部 １６ 逆離散余弦変換部 １７ フレームメモリ １８ 動き予測部 １９ 動き補償部 ２０ 第２可変長符号化部 ２１ 前方解釈部 ２２ 輝度解釈部 ２３ ファジー化部 ２４ ファジー推論部 ２５ 制御規則貯蔵部 ２６ 非ファジー化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０６Ｆ 9/44 ５５４ Ｚ 9193−5Ｂ
Claims (17)
- 【請求項１】 画像の複雑度、バッファ充満度、動きベ
クトル及び画像の輝度の各要因の中から少なくとも一つ
の要因に基づいて決定された量子化ステップサイズに従
って量子化する符号化方法において、 画像の複雑度、バッファ充満度、動きベクトル、画像の
輝度の各変数から少なくとも一つを入力変数とし、量子
化ステップサイズを出力変数とするファジ−制御規則を
設定するファジ−制御規則設定工程と、 前記各変数に関する各述語的真理値、及び前記各述語的
真理値に対応する第１のメンバ−シップ関数を決定する
第１のメンバ−シップ関数決定工程と、 前記入力変数と、前記各述語的真理値に対応する第１の
メンバ−シップ関数に基づいて、メンバ−シップ値を算
出するメンバ−シップ値算出工程と、 前記メンバ−シップ値と、前記メンバ−シップ値の算出
に利用した述語的真理値、及び前記ファジ−制御規則に
基づいて、第２のメンバ−シップ関数を生成する第２の
メンバ−シップ関数生成工程と、 前記第２のメンバ−シップ関数を非ファジ−化演算し
て、量子化ステップサイズを決定する量子化ステップサ
イズ決定工程とを備えることを特徴とするファジ−制御
による符号化方法。 - 【請求項２】 前記量子化ステップサイズ決定工程は、
前記非ファジ−化演算で生成したメンバ−シップ値に、
最も近い所定の量子化ステップサイズを選択する工程を
さらに備え、前記選択された量子化ステップサイズを、
前記量子化ステップサイズとすることを特徴とする請求
項１に記載のファジ−制御による符号化方法。 - 【請求項３】 前記メンバ−シップ値算出工程は、前記
入力変数をファジ−化し、マムダニ（Mamdani）のマッ
クス−ミニ推論方法に基づいて、前記ファジ−化された
入力変数に対応する第１のメンバ−シップ関数の関数値
をメンバ−シップ値とし、 前記メンバ−シップ値の中で、最も小さいメンバ−シッ
プ値を、前記各入力変数に関する各述語的真理値に対応
するメンバ−シップ値として選択することを特徴とする
請求項１に記載のファジ−制御による符号化方法。 - 【請求項４】 前記量子化ステップサイズ決定工程は、
重心を利用して前記第２のメンバ−シップ関数から量子
化ステップサイズを計算することを特徴とする請求項１
に記載のファジ−制御による符号化方法。 - 【請求項５】 少なくとも一つのイメ−ジ表現を含む連
続的映像フレ−ムをコ−ディングし、各フレ−ムの所定
のブロック単位の量子化ステップサイズを制御し、量子
化して電送／記録する符号化方法において、 前フレ−ムの所定のブロックと、現フレ−ムの所定のブ
ロック間の動きを検出し、検出された動き量を補償する
予測ブロックを抽出するロ−カルデコ−ディング工程
と、 前記現フレ−ムの所定のブロックと前記動き補償された
予測ブロックとの差である予測エラ−を、周波数領域の
係数に変換し、前記係数を所定の量子化ステップサイズ
により量子化する量子化工程と、 前記ロ−カルデコ−ディング工程から検出された動き量
により変化する動ベクトルと前記量子化工程から出力さ
れる量子化された係数を貯蔵し、デ−タの貯蔵量を出力
する貯蔵工程と、 前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を
検出する第１の検出工程と、 前記現フレ−ムの所定のブロックに対し、画像の輝度を
検出する第２の検出工程と、 前記動ベクトルと前記画像の複雑度と前記画像の輝度と
前記デ−タの貯蔵量のそれぞれを入力変数とし、前記そ
れぞれの入力変数をファジ−化し、前記ファジ−化され
た入力変数に対し所定のファジ−制御規則により、所定
のファジ−推論を遂行し、推論された結果に対し所定の
非ファジ−化方法を施し、前記量子化ステップサイズを
決定するファジ−量子化制御工程とを備えることを特徴
とするファジ−制御による符号化方法。 - 【請求項６】 ファジ−量子化制御工程は、 前記画像の複雑度、前記デ−タの貯蔵量、前記動ベクト
ル及び前記画像の輝度を入力変数とし、擬似量子化ステ
ップサイズを出力変数とするファジ−制御規則を設定す
る工程と、 前記各入力変数に関する述語的真理値、及び前記各述語
的真理値に対応する第１のメンバ−シップ関数を決定す
る工程と、 前記各入力変数及び前記述語的真理値に対応する第１の
メンバ−シップ関数に基づいて、メンバ−シップ値を算
出する工程と、 前記算出されたメンバ−シップ値と前記述語的真理値及
び前記ファジ−制御規則に基づいて、第２のメンバ−シ
ップ関数を生成する工程と、 重心法に基づいて、前記第２のメンバ−シップ関数から
擬似量子化ステップサイズを決定する工程と、 前記離散量子化ステップサイズに最も近い離散量子化ス
テップサイズを選択して、量子化ステップサイズとする
工程とを備えることを特徴とする請求項５に記載のファ
ジ−制御による符号化方法。 - 【請求項７】 画像の複雑度、バッファ充満度、画像の
輝度及び動ベクトルのそれぞれを示す入力変数中で少な
くとも一つのデ−タにより決定される量子化ステップサ
イズにより、映像信号の量子化を制御する量子化器を有
する符号化装置において、 前記入力変数から量子化ステップサイズを決定するため
のファジ−制御規則を貯蔵する制御貯蔵手段と、 前記入力変数のそれぞれに関する述語的真理値と述語的
真理値のそれぞれに対応する第１のメンバ−シップ関数
を貯蔵し、量子化される映像フレ−ムの所定ブロックに
対し前記入力変数中少なくとも一つのデ−タに対し、メ
ンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値を生成
するファジ−化手段と、 前記メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値
により決定されるファジ−制御規則を前記規則貯蔵手段
から読み出し、前記ファジ−化手段から生成されるメン
バ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値に対し推
論を実行して、第２のメンバ−シップ関数を生成するフ
ァジ−推論手段と、 前記ファジ−推論手段から生成された第２のメンバ−シ
ップ関数を所定の非ファジ−化方法で非ファジ−化し
て、量子化ステップサイズを生成する非ファジ−化手段
とを備えることを特徴とするファジ−制御による符号化
装置。 - 【請求項８】 前記非ファジ−化手段は、前記量子化器
に利用される量子化ステップサイズの内、最も近い量子
化ステップサイズを生成して前記量子化器に出力するこ
とを特徴とする請求項７に記載のファジ−制御による符
号化装置。 - 【請求項９】 前記ファジ−化手段は、入力される変数
をファジ−化し、そのファジ−化された入力変数により
メンバ−シップ値及びそれに対応する述語的真理値を出
力することを特徴とする請求項７に記載のファジ−制御
による符号化装置。 - 【請求項１０】 前記ファジ−推論手段は、マムダニの
マックス−ミニ推論方法を遂行することを特徴とする請
求項７に記載のファジ−制御による符号化装置。 - 【請求項１１】 前記非ファジ−化手段は、重心法に基
づいて、量子化ステップサイズを生成することを特徴と
する請求項７に記載のファジ−制御による符号化装置。 - 【請求項１２】 少なくとも一つのイメ−ジ表現を含む
連続的映像を符号化し、前記映像フレ−ムの所定ブロッ
ク単位で量子化ステップサイズを制御する符号化装置に
おいて、 前フレ−ムの所定ブロックと現フレ−ムの所定ブロック
間の動き量を検出し、検出された動き量を補償する予測
ブロックデータを抽出するロ−カルデコ−ディング手段
と、 前記現フレ−ムのブロックと前記動き補償された予測ブ
ロックデ−タとの差である予測エラ−を周波数領域の係
数に変換して、所定の量子化ステップサイズにより量子
化する量子化手段と、 前記ロ−カルデコ−ディング手段から検出される動き量
を示す動ベクトルと、前記量子化器から量子化された出
力を貯蔵し、その充満度を出力するバッファと、 前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の複雑度を
検出する前方解釈手段と、 前記現フレ−ムの所定ブロックに対し、画像の輝度を検
出する輝度解釈手段と、 前記動ベクトル、前記画像の複雑度、前記画像の輝度、
前記充満度をそれぞれ入力変数として、それら入力変数
をファジ−化し、前記ファジ−化された入力変数に対
し、所定のファジ−制御規則により所定のファジ−推論
を行い、前記推論された結果に対し、所定の非ファジ−
化方法に基づいて、非ファジ−化を遂行して量子化ステ
ップサイズを決定し、前記非ファジ−化の結果を、前記
量子化ステップサイズとして出力するデ−タのビット率
を制御するファジ−ビット率制御手段とを備えることを
特徴とするファジ−制御による符号化装置。 - 【請求項１３】 前記ファジ−ビット率制御手段は、 前記画像の複雑度、前記充満度、前記動ベクトル及び前
記画像の輝度を入力変数とし、擬似量子化ステップサイ
ズを出力変数とするファジ−制御規則を貯蔵する手段
と、 前記入力変数のそれぞれに関する述語的真理値と前記述
語的真理値のそれぞれに対応する第１のメンバ−シップ
関数を貯蔵し、前記映像フレ−ムの所定のブロックに対
し、少なくとも一つの入力変数をファジ−化し、ファジ
−化された入力変数によりメンバ−シップ値及びそれに
対応する述語的真理値を生成するファジ−化手段と、 前記メンバ−シップ値及び前記メンバ−シップ値に関す
る述語的真理値に対応するファジ−制御規則を読み出
し、前記ファジ−化手段から出力されるメンバ−シップ
値及びそれに対応する述語的真理値に対して、マムダニ
のマックス−ミニ推論方法を実行し第２のメンバ−シッ
プ関数を生成するファジ−推論手段と、 第２のメンバ−シップ関数に対し、重心法に基づいて非
ファジ−化して擬似量子化ステップサイズを生成し、量
子化器が備える量子化ステップサイズ内で、前記擬似量
子化ステップサイズに最も近い量子化ステップサイズを
前記量子化器に出力する非ファジ−化手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項１２に記載のファジ−制御による
符号化装置。 - 【請求項１４】 動画像フレーム間の動ベクトル、前記
動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前記動画像に対応
する符号化データを格納するバッファの利用度の各デー
タのうち少なくとも１つのデータに基づいて、ファジイ
推論を行い、量子化ステップサイズを決定する量子化ス
テップサイズ決定手段と、 前記量子化ステップサイズに基づいて、画像データを量
子化して量子化画像データを生成する量子化画像データ
生成手段と、 前記量子化画像データを符号化する符号化手段とを備え
ることを特徴とする符号化装置。 - 【請求項１５】 前記ファジイ推論は、前記データに対
応する所定のメンバーシップ関数と、前記データから前
記量子化ステップサイズを生成するための所定の述語的
ルールとに基づいて、前記データを入力して前記量子化
ステップサイズを推論することを特徴とする請求項１４
に記載の符号化装置。 - 【請求項１６】 動画像フレーム間の動ベクトル、前記
動画像の複雑度、前記動画像の輝度、前記動画像に対応
する符号化データを格納するバッファの利用度の各デー
タのうち少なくとも１つのデータに基づいて、ファジイ
推論を行い、量子化ステップサイズを決定する量子化ス
テップサイズ決定工程と、 前記量子化ステップサイズに基づいて、画像データを量
子化して量子化画像データを生成する量子化画像データ
生成工程と、 前記量子化画像データを符号化する符号化工程とを備え
ることを特徴とする符号化方法。 - 【請求項１７】 前記ファジイ推論は、前記データに対
応する所定のメンバーシップ関数と、前記データから前
記量子化ステップサイズを生成するための所定の述語的
ルールとに基づいて、前記データを入力して前記量子化
ステップサイズを推論することを特徴とする請求項１６
に記載の符号化方法。
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