JPH0813138B2 - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JPH0813138B2
JPH0813138B2 JP2332370A JP33237090A JPH0813138B2 JP H0813138 B2 JPH0813138 B2 JP H0813138B2 JP 2332370 A JP2332370 A JP 2332370A JP 33237090 A JP33237090 A JP 33237090A JP H0813138 B2 JPH0813138 B2 JP H0813138B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像信号を高能率に符号化する画像符号化
装置に関する。
従来の技術 ディジタル技術の進展により、テレビジョン画像など
をディジタル通信回線で伝送したり、また、CDROM、CD
−Ｉ等のディジタル蓄積メディアへ記録するための高能
率符号化技術の開発が盛んになっている。現在、静止画
像符号化，通信用動画像符号化，蓄積用動画像符号化そ
れぞれについて国際標準化の作業が進められている。
これらの画像の高能率符号化方式の検討において共通
に用いられている方式として、コサイン変換符号化方式
がある。ここではこのコサイン変換符号化方式を用いた
画像符号化装置の例としてCCITT勧告H.601「ｐ×64kbit
/sにおけるオーディオビジュアル・サービス用ビデオ符
号化方式」を基にその構成と動作を説明する。
第６図は従来の画像符号化装置の構成を示す図であ
る。第６図において、611は画像信号の入力端子、600は
画像信号を局所的なブロック単位に扱えるようにまとめ
るブロック化部、601は符号化するブロックについての
予測関数にフレーム内予測、動き補償フレーム間予測の
いずれを用いるかを判定する予測関数判定部、614は画
像信号から予測信号を引いて予測誤差信号を算出する減
算器、602はブロック毎に画像信号または予測誤差信号
に対し２次元直交変換を行なう直交変換部、603は直交
変換されて得られた変換係数を604で得られる量子化ス
テップサイズで量子化し、量子化インデックス値を算出
する量子化部、604はバッファメモリ部610内に残ってい
る符号量に応じてブロック毎に量子化ステップサイズを
算出する量子化ステップ算出部、605は603の量子化部と
逆の手順で量子化インデックスから量子化値を算出する
逆量子化部、606は602の直交変換部と逆の手順で逆直交
変換を行ない、量子化された変換係数から再生画像信号
または再生予測誤差信号を求める逆直交変換部、624は
再生画像信号または再生予測誤差信号と予測信号とを足
して再生画像信号を算出するための加算器、607は前フ
レームの再生画像信号に対して動き補償を行なう動き補
償予測部、608は動き補償予測信号に対して２次元低域
フィルタ処理を行なうループ内フィルタ部、609は変換
係数，動ベクトル，予測関数判定結果，量子化ステップ
サイズ，ループ内フィルタの使用の有無を符号化して伝
送フレームを構成する符号構成部、610は伝送フレーム
を一時蓄積するバッファメモリ部、639は伝送信号を出
力する出力端子である。
以上のような構成において、以下その動作について説
明する。
まず、水平・垂直共に2:1の画素比から成るディジタ
ル輝度・色差画像信号を入力端子611より入力画像信号6
12として入力する。ブロック化部600では、入力画像信
号612を処理の順番に合わせて局所的なブロック単位に
扱えるように水平・垂直各８画素から成るブロックとし
てまとめ、画像信号613として出力する。ここで、輝度
・色差画像信号の画素数比から輝度の水平・垂直各16画
素から成るブロックに対して色差の水平・垂直各８画素
から成るブロックが対応する。このとき、輝度の水平・
垂直各16画素から成るブロックをマクロブロックと呼
ぶ。１マクロブロックは４つの輝度信号ブロックと、２
つの色差信号ブロックから構成される。
動き補償予測部607では入力画像信号613と動き補償予
測部607内部に蓄積されている前フレームの再生画像信
号とをマクロブロック単位で比較していき、ブロック間
の誤差のもっとも少ない位置を求め、その偏位を動ベク
トルとして動ベクトル信号632に出力する。このときの
ブロック間の誤差と偏位がゼロのときのブロック間の誤
差とを比較して、動き補償を行なってもそれほど誤差が
減らない場合には強制的に動ベクトルを０とすることも
可能である。また、これと同時に動き補償予測部607で
は、求めた動ベクトル分だけシフトした位置の前フレー
ムの再生信号を取り出し、これを動き補償予測信号625
として出力する。なお、４つの輝度信号に対する動ベク
トルはマクロブロックに対する動ベクトルを用い、２つ
の色差信号に対する動ベクトルはマクロブロックに対す
る動ベクトルの垂直・水平成分の値をそれぞれ1/2し、
小数点以下を０に近い方に切捨てて整数化したものを用
いる。
ループ内フィルタ部608では動き補償予測信号626を入
力し、２次元低域フィルタをかけて隣接ブロック間に生
じるブロック歪みを軽減させ、これをフレーム間予測信
号627として出力する。ループ内フィルタをかけるかか
けないかの判断は例えば動ベクトルの大きさが０か０以
外かによって決定することが出来る。このときのループ
内フィルタ処理の有無をフィルタ処理識別信号633とし
て出力する。
減算部614では、入力画像信号613からフレーム間予測
信号627を減算しフレーム間予測誤差信号616を出力す
る。
予測関数判定部601では、入力画像信号613のブロック
平均値を予測値とするフレーム内予測と、フレーム間予
測信号を予測値とするフレーム間予測とで入力画像信号
613とのブロック毎の予測誤差を比較して予測誤差の少
ない方の予測関数を選択し、その結果を予測関数選択信
号634として出力する。
スイッチ618では、予測関数選択信号634がフレーム内
予測を選択している場合にはスイッチを端子615側に倒
し、直交変換部入力信号619として入力画像信号613を選
択する。逆に予測関数選択信号634がフレーム間予測を
選択している場合にはスイッチを端子617側に倒し、直
交変換入力信号619としてフレーム間予測誤差信号616を
選択する。一方、スイッチ630では、予測関数選択信号6
34がフレーム内予測を選択している場合にはスイッチを
端子629側に倒す。このとき予測信号631としては値“0"
が出力される。また、逆に予測関数選択信号634がフレ
ーム間予測を選択している場合にはスイッチを端子628
側に倒し、予測信号631としてフレーム間予測信号627を
選択する。
直交変換部602では、直交変換部入力信号619に対し２
次元直交変換を行ない直交変換係数620を算出する。具
体的な直交変換方式としては、ハードウェア実現性があ
り且つ高い符号化効率が得られる離散コサイン変換が用
いられる。２次元離散コサイン変換は第（１）式で表さ
れ、本従来例ではＮとして８を使用する。
但し、j,kは画素領域での空間座標、u,vは変換領域で
の空間座標、ｆ（j,k）は入力画像信号またはフレーム
間予測誤差信号、Ｆ（u,v）は変換係数、またＣ（ｗ）
は第（２）式に示す値をとる。
量子化ステップサイズ算出部604では、バッファメモ
リ部内の残留符号量637を入力して第（３）式に示す式
により量子化ステップサイズ635を算出する。
Qstep＝２・INT［Buf/（200・ｑ）］＋２ …（３） 但し、Qstepは量子化ステップサイズ635、INT［ ］
は［ ］内の数の整数部分を求める関数、Bufはバッフ
ァメモリ部610内の残留符号量637、ｑは符号化速度パラ
メータで符号化速度ｖに対して第（４）式の関係があ
る。
Ｖ＝ｑ×64kbit/sec …（４） 量子化部603では、直交変換係数620を量子化ステップ
サイズ算出部604で算出された量子化ステップサイズ635
で量子化し、量子化インデックス値621を算出する。
逆量子化部605では、量子化インデックス値621および
量子化ステップサイズ635を基に量子化直交変換係数622
を算出する。
逆直交変換部606では、直交変換部602と丁度逆の操作
に当たる逆直交変換を行ない逆直交変換出力623を出力
する。ここで、前述した２次元離散コサイン変換の逆操
作である２次元逆離散コサイン変換は第（５）式で表さ
れる。
加算器624では、逆直交変換出力623と予測信号631と
を加算して再生画像信号625を算出する。得られた再生
画像信号625は動き補償予測部607内のメモリに一時蓄積
される。
符号構成部609では、量子化インデックス値621につい
ては、２次元周波数空間で低次の項から順に斜め方向に
いわゆるジグザグスキャンと呼ばれる順番で走査し、量
子化インデックス値のゼロの連続する長さおよびそれに
続くゼロ以外の値の組合せで発生頻度の高いものについ
ては符号テーブルを参照して可変長符号化し、その他の
組合せについては同様に固定長符号化を行なう。動ベク
トル信号632については水平垂直成分毎に直前のマクロ
ブロックの動ベクトルとの差を計算し、その値を符号テ
ーブルを参照して可変長符号化する。更に、量子化ステ
ップサイズ635、フィルタ処理識別信号633、予測関数選
択信号634等の復号化側出必要な情報についても同様に
符号化し、予め決められたフォーマットによる伝送フレ
ームを構成し、ビット列636として出力する。
バッファメモリ部610では、伝送路へ出力する際のビ
ットレートを一定にするため、断続的にビット列636と
して受けとった伝送フレームを一旦蓄積し、連続的なビ
ット列638として出力する。また、伝送されずにバッフ
ァメモリ部内に残っているビット数を残留符号量637と
して出力する。
発明が解決しようとする課題 しかし、以上で説明した構成によると、ビットレート
が一定の時、量子化ステップサイズはバッファ残留量だ
けで一律に決まってしまうため、例えば画面の中に平坦
部と精緻な部分とが混在するような画像やレベルが急に
変わったりするような画像では、平坦部と精細部の境界
あるいは急激なレベル変化のあるブロック等で量子化ス
テップサイズが十分小さくならなかったため、いわゆる
“モスキートノイズ”と呼ばれるもやもやとしたノイズ
が発生してしまい、視覚的にも大きな画質劣化となって
しまうという問題点があった。この問題は、従来の量子
化ステップサイズの設定のし方がビットレートをコント
ロールすることに最大の主眼をおいていて、周辺ブロッ
クの画像の特徴や視覚的な効果まで考慮していなかった
ことに起因する。
本発明は上記課題に鑑み、リアルタイムで一定レート
に符号量を制御し、画質劣化の度合は小さく“モスキー
トノイズ”が減ることによる全体の画質改善効果が大き
い画像符号化装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は、入力画像を近隣の画素同士について処理単
位でまとめるブロック化部と、ブロック化した画像につ
いてその画素値を直交変換する直交変換部と、直交変換
して得られた変換係数の値を量子化する量子化部と、量
子化した変換係数の値を逆直交変換する逆直交変換部
と、逆直交変換して得られた再生画像を一時記憶してお
く画像メモリと、量子化された変換係数の値や量子化ス
テップサイズその他復号化に必要な情報を符号語に直し
て符号系列を構成する符号構成部と、符号系列を一時記
憶しておくバッファメモリ部と、ブロック単位で局所的
な画像の性質を調べて性質の異なる画像の境界をブロッ
ク単位で検出する画像境界検出部と、バッファメモリの
中の符号量の大小および画像境界の検出結果をもとに変
換係数を量子化部で量子化する際の量子化ステップサイ
ズを算出する量子化ステップサイズ算出部とを備え、前
記画像境界検出部が、ブロック化した画像の値からその
ブロックについての画像の局所的な特徴を抽出する特徴
パラメータ抽出部と、得られた特徴パラメータの値をあ
らかじめ設定してある閾値と比較して先ず平坦、精細の
２種類の性質に分類する閾値判定部と、次に平坦から精
細、または精細から平坦へ画像の性質が移行するブロッ
クを判定する境界判定部の２段階の処理により画像境界
を検出し、 量子化ステップサイズ算出部における量子化ステップ
サイズの算定方法が、バッファメモリの中の符号残留量
が同じ場合、前記画像境界検出部により画像境界と判定
された平坦から精細、または精細から平坦へ画像の性質
が移行するブロックに対し、それ以外のブロックよりも
常に量子化ステップサイズが小さくなるように個別に設
定され、 同じ性質に分類されるブロックであれば、バッファメ
モリの中の符号残留量が多いほど量子化ステップサイズ
が大きくなる傾向をもつように設定されるようにするこ
とで、前記問題点を解決するものである。
作用 先に述べた、画質劣化の大きな要因の一つである“モ
スキートノイズ”について“モスキートノイズ”の発生
する可能性のあるブロックをうまく検出して、他のブロ
ックとの間でうまく符号量すなわち量子化ステップサイ
ズを調整して“モスキートノイズ”を抑えることが出来
れば視覚的な画質を改善することが出来る。
そこで本発明は、上記のような構成により、ブロック
毎に画像の局所的な特徴を抽出し、画像の平坦部、精細
部への変化をとらえて画像の境界ブロックを検出し、そ
の境界のブロックについてはバッファメモリの中の符号
残留量が同じ場合、他の平坦部または精細部のブロック
に比べてステップサイズをより小さくしてより多くの符
号量を割り当て、他の平坦部または精細部の領域ではそ
の分ステップサイズを大きくして符号量を削減し、ま
た、同一種類のブロックであれば、バッファメモリの中
の符号残留量が多いほど量子化ステップサイズが大きく
なるように制御することにより符号レート一定に保ち、
全体としてより効率的な符号化を行なうことを可能とす
るものである。
実施例 以下、第１図を参照しながら本発明の第１の実施例に
ついて説明する。
第１図は本発明の第１の実施例における画像符号化装
置のブロック図である。第１図において、112は画像信
号の入力端子、100は画像信号を局所的なブロック単位
に扱えるようにまとめるブロック化部、101は符号化す
るブロックについての予測関数にフレーム内予測、動き
補償フレーム間予測のいずれを用いるかを判定する予測
関数判定部、115は画像信号から予測信号を引いて予測
誤差信号を算出する減算器、102はブロック毎に画像信
号または予測誤差信号に対し２次元直交変換を行なう直
交変換部、103は直交変換されて得られた変換係数を104
で得られる量子化ステップサイズで量子化し、量子化イ
ンデックス値を算出する量子化部、104はバッファメモ
リ部110内に残っている符号量に応じてブロック毎に量
子化ステップサイズを算出する量子化ステップ算出部、
105は103の量子化部と逆の手順で量子化インデックスか
ら量子化値を算出する逆量子化部、106は102の直交変換
部と逆の手順で逆直交変換を行ない、量子化された変換
係数から再生画像信号または再生予測誤差信号を求める
逆直交変換部、124は再生画像信号または再生予測誤差
信号と予測信号とを足して再生画像信号を算出するため
の加算器、107は前フレームの再生画像信号に対して動
き補償を行なう動き補償予測部、108は動き補償予測信
号に対して２次元低域フィルタ処理を行なうループ内フ
ィルタ部、109は変換係数，動ベクトル，予測関数判定
結果，量子化ステップサイズ，ループ内フィルタの使用
の有無を符号化して伝送フレームを構成する符号構成
部、110は伝送フレームを一時蓄積するバッファメモリ
部、１は伝送信号を出力する出力端子である。
以上のような構成において、以下その動作について説
明する。
まず、水平・垂直共に2:1の画素比から成るディジタ
ル輝度・色差画像信号を入力端子111より入力画像信号1
12として入力する。ブロック化部100では、入力画像信
号112を処理の順番に合わせて局所的なブロック単位に
扱えるように水平・垂直各８画素から成るブロックとし
てまとめ、画像信号113として出力する。ここで、輝度
・色差画像信号の画素数比から輝度の水平・垂直各16画
素から成るブロックに対して色差の水平・垂直各８画素
から成るブロックが対応する。このとき、輝度度の水平
・垂直各16画素から成るブロックをマクロブロックと呼
ぶ。１マクロブロックは４つの輝度信号ブロックと、２
つの色差信号ブロックから構成される。
動き補償予測部107では入力画像信号113と動き補償予
測部107内部に蓄積されている前フレームの再生画像信
号とをマクロブロック単位で比較していき、ブロック間
の誤差のもっとも少ない位置を求め、その偏位を動ベク
トルとして動ベクトル信号132に出力する。このときの
ブロック間の誤差と偏位がゼロのときのブロック間の誤
差とを比較して、動き補償を行なってもそれほど誤差が
減らない場合には強制的に動ベクトルを０とすることも
可能である。また、これと同時に動き補償予測部107で
は、求めた動ベクトル分だけシフトした位置の前フレー
ムの再生信号を取り出し、これを動き補償予測信号125
として出力する。なお、４つの輝度信号に対する動ベク
トルはマクロブロックに対する動ベクトルを用い、２つ
の色差信号に対する動ベクトルはマクロブロックに対す
る動ベクトルの垂直・水平成分の値をそれぞれ1/2し、
小数点以下を０に近い方に切捨てて整数化したものを用
いる。
ループ内フィルタ部108では動き補償予測信号126を入
力し、２次元低域フィルタをかけて隣接ブロック間に生
じるブロック歪みを軽減させ、これをフレーム間予測信
号127として出力する。ループ内フィルタをかけるかか
けないかの判断は例えば動ベクトルの大きさが０か０以
外かによって決定することが出来る。このときのループ
内フィルタ処理の有無をフィルタ処理識別信号133とし
て出力する。
減算部114では、入力画像信号113からフレーム間予測
信号127を減算しフレーム間予測誤差信号116を出力す
る。
予測関数判定部101では、入力画像信号113のブロック
平均値を予測値とするフレーム内予測と、フレーム間予
測信号を予測値とするフレーム間予測とで入力画像信号
113とのブロック毎の予測誤差を比較して予測誤差の少
ない方の予測関数を選択し、その結果を予測関数選択信
号134として出力する。
スイッチ118では、予測関数選択信号134がフレーム内
予測を選択している場合にはスイッチを端子115側に倒
し、直交変換部入力信号119として入力画像信号113を選
択する。逆に予測関数選択信号134がフレーム間予測を
選択している場合にはスイッチを端子117側に倒し、直
交変換部入力信号119としてフレーム間予測誤差信号116
を選択する。一方、スイッチ130では、予測関数選択信
号134がフレーム内予測を選択している場合にはスイッ
チを端子129側に倒す。このとき予測信号131としては値
“0"が出力される。また、逆に予測関数選択信号134が
フレーム間予測を選択している場合にはスイッチを端子
128側に倒し、予測信号131としてフレーム間予測信号12
7を選択する。
直交変換部102では、直交変換部入力信号119に対し２
次元直交変換を行ない直交変換係数120を算出する。具
体的な直交変換方式としては、ハードウェア実現性があ
り且つ高い符号化効率が得られる離散コサイン変換が用
いられる。２次元離散コサイン変換は第（１）式で表さ
れ、本実施例ではＮとして８を使用する。
画像境界検出部140では、入力画像信号141を入力し
て、ブロック単位に画像の局所的な特徴を抽出し、性質
の異なる２つの領域に分け、更にその２つの領域の境界
をブロック単位で検出し、画像境界検出結果142として
出力する。この画像境界検出部140の構成ならびに動作
について第２図を用いて説明する。
第２図は画像境界検出器の構成を示す図である。図に
おいて、200は画像信号入力端子、201は特徴パラメータ
抽出部、202は閾値判定部、203は境界検出部、204は閾
値メモリ、205は結果出力端子である。
ここで、第３図は画像境界検出部の機能を説明するた
めの図である。第３図で、それぞれ格子で囲まれた部分
が一つのブロックである。図のように性質の異なる画像
領域Ａと画像領域Ｂがある場合、斜線で示されたブロッ
クが画像境界ブロックに相当する。画像境界検出器はそ
れぞれのブロックについて画像境界ブロックであるか否
かを判定し出力する。つぎに、第２図を用いて画像境界
検出器の動作を説明する。
まず、特徴パラメータ抽出部201では、画像信号入力
端子200から入力した画像信号201に対して画像の性質を
表すパラメータの一つである分散σ２を第（６）式を用
いて算出し分散値207として出力する。画像の平坦部で
は分散値は小さくなり、変化の激しい部分では分散値は
大きくなる。
但し、j,kはブロック内の空間座標、ｆ（j,k）はブロ
ック内の画素値、Ｎはブロック内の水平・垂直方向の画
素数、ａはブロック内の画素値の平均値を表す。
閾値判定部202では、分散値207と閾値メモリ204から
読み出した閾値208の値を比較し、その結果を閾値判定
結果209として出力する。分散値207が閾値208よりも大
きければ“1"がそうでなければ“0"が出力される。
境界判定部203では、当該ブロックの周囲８ブロック
についての閾値判定結果の値を参照し、（７）式に基づ
いて当該ブロックあ画像境界ブロックであるか否かの判
定を行ないその結果Ｄを画像境界検出結果210として出
力する。画像境界検出結果Ｄの値は当該ブロックが画像
境界ブロックと判定された場合は“1"そうでなければ
“0"が出力される。
但し、ｓ（1,1）は当該ブロックの閾値判定結果、ｓ
（m,n）は周囲ブロックの閾値判定結果を表す。第４図
（ａ）に、ある入力画像に対するブロック毎の閾値判定
結果の例を、第４図（ｂ）にそのときの画像境界検出結
果を例を示す。
ここで再び第１図に戻って説明を続ける。
量子化ステップサイズ算出部104では、バッファメモ
リ部内の残留符号量137および画像境界検出結果142を入
力して検出結果に応じた関数を用いて量子化ステップサ
イズ135を算出し出力する。第５図を参照して量子化ス
テップサイズ算出部105のより詳細な動作について説明
する。第５図は画像境界検出結果とバッファ残留量から
量子化ステップサイズを決定するための関数を表す図で
ある。図において、501は画像境界検出結果が“0"すな
わち当該ブロックが画像境界ブロックでない場合の関数
グラフ、502は画像境界検出結果が“0"すなわち当該ブ
ロックが画像境界ブロックの場合の関数グラフである。
またＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔはそれぞれ第３図におけるブロ
ックＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔに対応していて、Ｑ、Ｒが画像
境界ブロックで、Ｐ、Ｓ、Ｔが非画像境界ブロックであ
る。また、Ｒ（Ｐ）、Ｒ（Ｑ）、Ｒ（Ｓ）、Ｒ（Ｔ）は
それぞれブロックＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔを符号化する時の
バッファ残留量である。ここでブロックＰを符号化する
時のバッファ残留量Ｒ（Ｐ）より、関数グラフ501を参
照してそのときの量子化ステップサイズはQ3となる。量
子化ステップサイズQ3でブロックＰを符号化した後のバ
ッファ残留量すなわちブロックＱを符号化する時のバッ
ファ残留量がＲ（Ｑ）であるのでそのときの量子化ステ
ップサイズは関数グラフ502を参照してQ1が得られる。
以下同様にして、バッファ残留量Ｒ（Ｒ）に対してQ2、
Ｒ（Ｓ）に対してQ4、Ｒ（Ｔ）に対してQ3がそれぞれ得
られる。このように、同じバッファ残留量に対して非画
像境界ブロックに比べて画像境界ブロックの方が量子化
ステップサイズが小さくなるような関数を用い、画像境
界検出結果の値に応じて関数を選択し、量子化ステップ
サイズを決定することにより、画像境界ブロックに対し
ては符号量を多めに、非画像境界ブロックに対しては符
号量を少なめに制御することが出来る。
量子化部103では、直交変換係数120を量子化ステップ
サイズ算出部104で算出された量子化ステップサイズ135
で量子化し、量子化インデックス値121を算出する。
逆量子化部105では、量子化インデックス値121および
量子化ステップサイズ135を基に量子化直交変換係数122
を算出する。
逆直交変換部106では、直交変換部102と丁度逆の操作
に当たる逆直交変換を行ない逆直交変換出力123を出力
する。ここで、前述した２次元離散コサイン変換の逆操
作である２次元離散コサイン変換は第（５）式で表され
る。
加算器124では、逆直交変換出力123と予測信号131と
を加算して再生画像信号125を算出する。得られた再生
画像信号125は動き補償予測部107内のメモリに一時蓄積
される。
符号構成部109では、量子化インデックス値121につい
ては、２次元周波数空間で低次の項から順に斜め方向に
いわゆるジグザクスキャンと呼ばれる順番で走査し、量
子化インデックス値のゼロの連続する長さおよびそれに
続くゼロ以外の値の組合せで発生頻度の高いものについ
ては符号テーブルを参照して可変長符号化し、その他の
組合せについては同様に固定長符号化を行なう。動ベク
トル信号132については水平垂直成分毎に直前のマクロ
ブロックの動ベクトルとの差を計算し、その値を符号テ
ーブルを参照して可変長符号化する。更に、量子化ステ
ップサイズ135、フィルタ処理識別信号133、予測関数選
択信号134等の復号化側出必要な情報についても同様に
符号化し、予め決められたフォーマットによる伝送フレ
ームを構成し、ビット列136として出力する。
バッファメモリ部110では、伝送路へ出力する際のビ
ットレートを一定にするため、断続的にビット列136と
して受けとった伝送フレームを一旦蓄積し、連続的なビ
ット列138として出力する。また、伝送されずにバッフ
ァメモリ部内に残っているビット数を残留符号量137と
して出力する。
以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、
画像境界検出部においてブロック毎に画像の局所的な特
徴を抽出し、画像の平坦部、精細部への変化をとらえて
画像境界ブロックを検出し、一方、量子化ステップサイ
ズ算出部において、境界ブロックについてはステップサ
イズをより小さくしてより多くの符号量を割り当て、他
の平坦部または精細部の領域ではその分量子化ステップ
サイズを大きくして符号量を削減するような量子化ステ
ップサイズの制御を行なうことにより、いわゆる“モス
キートノイズ”を低減させ全体としてより効率的な符号
化を行なうことを可能とするものである。
発明の効果 本発明における構成要素の一つである画像境界検出部
によって検出されるブロックは“モスキートノイズ”の
発生する可能性のあるブロックとほぼオーバーラップし
ており、“モスキートノイズ”ブロック検出器としての
検出効果も高い。
また、ステップサイズのトレードオフに伴う周辺ブロ
ックの画質劣化の度合は小さく“モスキートノイズ”が
減ることによる全体の画質改善効果は大きい。
また、一定の符号レートで符号化を行うことが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における画像符号化装置のブ
ロック結線図、第２図は同画像境界検出器の構成を示す
図、第３図は同画像境界検出部の機能を説明するための
図、第４図はある入力画像に対するブロック毎の同閾値
判定結果の例および画像境界検出結果の例を示す図、第
５図は同画像境界検出結果とバッファ残留量から量子化
ステップサイズを決定するための関数を表す図、第６図
は従来の画像符号化装置のブロック結線図である。 100……ブロック化部、101……予測関数判定部、102…
…直交変換部、103……量子化部、104……量子化ステッ
プサイズ算出部、105……逆量子化部、106……逆直交変
換部、107……動き補償予測、108……ループ内フィルタ
部、109……符号構成部、110……バッファメモリ部、11
1……入力端子、114……減算器、139……出力端子、140
……画像境界検出部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力画像を近隣の画素同士について処理単
    位でまとめるブロック化部と、ブロック化した画像につ
    いてその画素値を直交変換する直交変換部と、直交変換
    して得られた変換係数の値を量子化する量子化部と、量
    子化した変換係数の値を逆直交変換する逆直交変換部
    と、逆直交変換して得られた再生画像を一時記憶してお
    く画像メモリ部と、量子化された変換係数の値や量子化
    ステップサイズその他復号化に必要な情報を符号語に直
    して符号系列を構成する符号構成部と、符号系列を一時
    記憶しておくバッファメモリ部と、 ブロック単位で局所的な画像の性質を調べて性質の異な
    る画像の境界をブロック単位で検出する画像境界検出部
    と、 変換係数を量子化部で量子化する際の量子化ステップサ
    イズを算出する量子化ステップサイズ算出部とを少なく
    とも有し、 前記画像境界検出部が、ブロック化した画像の値からそ
    のブロックについての画像の局所的な特徴を抽出する特
    徴パラメータ抽出部と、得られた特徴パラメータの値を
    あらかじめ設定してある閾値と比較して先ず平坦、精細
    の２種類の性質に分類する閾値判定部と、次に平坦から
    精細、または精細から平坦へ画像の性質が移行するブロ
    ックを判定する境界判定部の２段階の処理により画像境
    界を検出し、 量子化ステップサイズ算出部における量子化ステップサ
    イズの算定方法が、バッファメモリの中の符号残留量が
    同じ場合、前記画像境界検出部により画像境界と判定さ
    れた平坦から精細、または精細から平坦へ画像の性質が
    移行するブロックに対し、それ以外のブロックよりも常
    に量子化ステップサイズが小さくなるように個別に設定
    され、 同じ性質に分類されるブロックであれば、バッファメモ
    リの中の符号残留量が多いほど量子化ステップサイズが
    大きくなる傾向をもつように設定されることを特徴とす
    る画像符号化装置。
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