JPH09200762A - 映像信号符号化方法及びその装置 - Google Patents
映像信号符号化方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブロック間の相関を利用した映像信号符号
化方法及び装置を提供する。 【解決手段】 M×N個の画素よりなる複数のブロッ
クに分けられた映像信号フレームのブロックをP×Q個
のブロックからなる複数のグループに分ける過程と、各
ブロックを相異なる周波数成分に対応したM×N個の変
換係数に変換して各グループに対し各々がM×N個の変
換係数からなるP×Q組の変換係数の組(第1クラスの
変換係数)を発生する過程と、同一の周波数成分を有す
る変換係数を一組として第1クラスの変換係数を再配列
しM×N組のP×Q個の再配列係数を発生する過程と、
再配列した係数を各組毎にP×Q個の変換係数の組に変
換して第2クラスの変換係数を発生する過程とを含み、
ブロック間の相関の程度に応じて第1クラスの変換係数
と第2クラスの変換係数とを適宜選択して符号化に使用
する。
化方法及び装置を提供する。 【解決手段】 M×N個の画素よりなる複数のブロッ
クに分けられた映像信号フレームのブロックをP×Q個
のブロックからなる複数のグループに分ける過程と、各
ブロックを相異なる周波数成分に対応したM×N個の変
換係数に変換して各グループに対し各々がM×N個の変
換係数からなるP×Q組の変換係数の組(第1クラスの
変換係数)を発生する過程と、同一の周波数成分を有す
る変換係数を一組として第1クラスの変換係数を再配列
しM×N組のP×Q個の再配列係数を発生する過程と、
再配列した係数を各組毎にP×Q個の変換係数の組に変
換して第2クラスの変換係数を発生する過程とを含み、
ブロック間の相関の程度に応じて第1クラスの変換係数
と第2クラスの変換係数とを適宜選択して符号化に使用
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号符号化方
法及びその装置に関し、特に、映像フレームでの画素ブ
ロック間の相関(冗長性)を用いて、符号化効率を向上
させ得る映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置に
関する。
法及びその装置に関し、特に、映像フレームでの画素ブ
ロック間の相関(冗長性)を用いて、符号化効率を向上
させ得る映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】公知のように、ディジタル映像信号の伝
送はアナログ信号よりも高画質の映像を得ることができ
る。しかし、一連のイメージ「フレーム」からなる映像
信号がディジタル形態で表現される場合、とりわけ高精
細度テレビジョンシステムの場合、大量のデータを伝送
することが必要となる。しかしながら、従来の伝送チャ
ネル上の利用可能な周波数帯域幅は制限されているの
で、その制限されたチャネルを通じて大量のディジタル
データを伝送するためには、伝送すべきデータの量を圧
縮によって減らす必要がある。
送はアナログ信号よりも高画質の映像を得ることができ
る。しかし、一連のイメージ「フレーム」からなる映像
信号がディジタル形態で表現される場合、とりわけ高精
細度テレビジョンシステムの場合、大量のデータを伝送
することが必要となる。しかしながら、従来の伝送チャ
ネル上の利用可能な周波数帯域幅は制限されているの
で、その制限されたチャネルを通じて大量のディジタル
データを伝送するためには、伝送すべきデータの量を圧
縮によって減らす必要がある。
【0003】1フレーム内の画素と画素の間、あるいは
隣接するフレーム間の画素の間にはある相関関係または
冗長性が一般に存在するため、それを利用することによ
って映像信号をほとんど損なうことなく圧縮することが
可能である。従って、殆どの従来の映像信号符号化方法
は、そのような冗長性を活用する多様なデータ圧縮技法
を採用している。
隣接するフレーム間の画素の間にはある相関関係または
冗長性が一般に存在するため、それを利用することによ
って映像信号をほとんど損なうことなく圧縮することが
可能である。従って、殆どの従来の映像信号符号化方法
は、そのような冗長性を活用する多様なデータ圧縮技法
を採用している。
【0004】そのような符号化方法の1つは、1フレー
ム内に存在する冗長性を利用する変換技法に関係してお
り、ディジタル映像データをブロック単位で一組の変換
係数に変換する直交変換技法(例えば2次元離散的コサ
イン変換(DCT))を含んでいる。
ム内に存在する冗長性を利用する変換技法に関係してお
り、ディジタル映像データをブロック単位で一組の変換
係数に変換する直交変換技法(例えば2次元離散的コサ
イン変換(DCT))を含んでいる。
【0005】詳述すると、DCTのような直交変換技法
では、1フレームの映像信号は同じ大きさ(例えば、8
×8画素)の互いに重ならない複数のブロックに分割さ
れ、各ブロックは空間領域から周波数領域に変換され
る。その結果、1つのDC係数及び複数(例えば、63
個)のAC係数を有する変換係数の組が各ブロックから
求められる。各組の変換係数は、ブロック内の画素の周
波数成分の大きさを表す。特に、各ブロックのDC係数
はブロック内の画素の平均強度を表す。
では、1フレームの映像信号は同じ大きさ(例えば、8
×8画素)の互いに重ならない複数のブロックに分割さ
れ、各ブロックは空間領域から周波数領域に変換され
る。その結果、1つのDC係数及び複数(例えば、63
個)のAC係数を有する変換係数の組が各ブロックから
求められる。各組の変換係数は、ブロック内の画素の周
波数成分の大きさを表す。特に、各ブロックのDC係数
はブロック内の画素の平均強度を表す。
【0006】その後、得られた変換係数は、予め定めら
れた量子化マトリックス及び量子化スケールに基づいて
量子化される。ここで、量子化スケールは、例えば、入
力映像信号のアクティビティ(activity)及び伝送バッ
ファに格納されたデータの量に基づいて予め定められた
数(例えば、4個)のブロックからなるマクロブロック
毎に定めることができる。そのような量子化された変換
係数を、例えば、可変長符号化(VLC)を用いる統計
的符号化器にて処理することによって、伝送すべきデー
タの量を効果的に圧縮することができる。
れた量子化マトリックス及び量子化スケールに基づいて
量子化される。ここで、量子化スケールは、例えば、入
力映像信号のアクティビティ(activity)及び伝送バッ
ファに格納されたデータの量に基づいて予め定められた
数(例えば、4個)のブロックからなるマクロブロック
毎に定めることができる。そのような量子化された変換
係数を、例えば、可変長符号化(VLC)を用いる統計
的符号化器にて処理することによって、伝送すべきデー
タの量を効果的に圧縮することができる。
【0007】しかしながら、前述した通常の映像信号符
号化方法は、ブロック内の空間的冗長性しか利用してお
らず、映像フレームでのブロック間の相関関係を考慮し
ていないため、この点を改善することにより符号化効率
をより一層向上することが可能である。
号化方法は、ブロック内の空間的冗長性しか利用してお
らず、映像フレームでのブロック間の相関関係を考慮し
ていないため、この点を改善することにより符号化効率
をより一層向上することが可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、映像フレームでの1ブロック内の空間的冗長性
だけでなく、ブロック間の相関関係を用いて、符号化効
率をより一層向上させ得る映像信号符号化方法及び映像
信号符号化装置を提供することにある。
目的は、映像フレームでの1ブロック内の空間的冗長性
だけでなく、ブロック間の相関関係を用いて、符号化効
率をより一層向上させ得る映像信号符号化方法及び映像
信号符号化装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の好適実施例によれば、 M×N個の画素
より成る(M及びNは、正の整数)複数のブロックに分
けられる映像信号フレームを符号化する映像信号符号化
方法であって、前記ブロックをP×Q個のブロックから
なる複数のグループに配列する(P及びQは正の整数)
第1過程と、各グループ内の前記P×Q個のブロックの
各々を、相異なる周波数成分を表すM×N個の変換係数
に変換することによって、各グループに対して、各々が
M×N個の変換係数からなるP×Q組の変換係数の組か
らなる第1クラスの変換係数を発生する第2過程と、同
一の周波数成分を有する変換係数を一組として前記第1
クラスの変換係数を再配列し、M×N組のP×Q個の再
配列係数を発生する第3過程と、前記M×N組のP×Q
個の再配列係数を各組毎にP×Q個の変換係数の組に変
換して、前記M×N組のP×Q個の再配列係数の変換係
数に対応する第2クラスの変換係数を発生する第4過程
と、前記第2クラスの変換係数を前記P×Q個のブロッ
クからなる対応するグループに対する選択された係数と
する第5過程とを含むことを特徴とする映像信号符号化
方法が提供される。
めに、本発明の好適実施例によれば、 M×N個の画素
より成る(M及びNは、正の整数)複数のブロックに分
けられる映像信号フレームを符号化する映像信号符号化
方法であって、前記ブロックをP×Q個のブロックから
なる複数のグループに配列する(P及びQは正の整数)
第1過程と、各グループ内の前記P×Q個のブロックの
各々を、相異なる周波数成分を表すM×N個の変換係数
に変換することによって、各グループに対して、各々が
M×N個の変換係数からなるP×Q組の変換係数の組か
らなる第1クラスの変換係数を発生する第2過程と、同
一の周波数成分を有する変換係数を一組として前記第1
クラスの変換係数を再配列し、M×N組のP×Q個の再
配列係数を発生する第3過程と、前記M×N組のP×Q
個の再配列係数を各組毎にP×Q個の変換係数の組に変
換して、前記M×N組のP×Q個の再配列係数の変換係
数に対応する第2クラスの変換係数を発生する第4過程
と、前記第2クラスの変換係数を前記P×Q個のブロッ
クからなる対応するグループに対する選択された係数と
する第5過程とを含むことを特徴とする映像信号符号化
方法が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【0011】図1を参照すると、本発明の好適実施例に
基づく、映像信号符号化装置10のブロック図が示され
ている。この映像信号符号化装置10はグループ分けブ
ロック12、第1変換ブロック13、再配列ブロック1
4、相関計算ブロック20、第2変換ブロック22、セ
レクター28、量子化ブロック29及び統計的符号化器
30から構成されている。
基づく、映像信号符号化装置10のブロック図が示され
ている。この映像信号符号化装置10はグループ分けブ
ロック12、第1変換ブロック13、再配列ブロック1
4、相関計算ブロック20、第2変換ブロック22、セ
レクター28、量子化ブロック29及び統計的符号化器
30から構成されている。
【0012】最初、入力映像フレーム信号がグループ分
けブロック12に入力される。ここで、フレームは、M
×N個(M及びNは正の整数。例えば、8×8)の画素
よりなる同じ大きさの互いに重ならない複数のブロック
に分けられる。2×2個の隣接ブロックは「マクロブロ
ック」を構成する。グループ分けブロック12で、ブロ
ックはP×Q個のブロックからなるグループに分けて配
列される。P及びQは各々正の整数である。本発明の好
ましい実施例においては、P及びQは各々2に設定され
る。即ち、一つのマクロブロックに2×2のブロックが
含まれるのに対応して2×2組の画素の組が、各組には
M×N個の画素が含まれるようにして、1グループとし
て配列される。
けブロック12に入力される。ここで、フレームは、M
×N個(M及びNは正の整数。例えば、8×8)の画素
よりなる同じ大きさの互いに重ならない複数のブロック
に分けられる。2×2個の隣接ブロックは「マクロブロ
ック」を構成する。グループ分けブロック12で、ブロ
ックはP×Q個のブロックからなるグループに分けて配
列される。P及びQは各々正の整数である。本発明の好
ましい実施例においては、P及びQは各々2に設定され
る。即ち、一つのマクロブロックに2×2のブロックが
含まれるのに対応して2×2組の画素の組が、各組には
M×N個の画素が含まれるようにして、1グループとし
て配列される。
【0013】第1変換ブロック13は、例えばDCTを
用いて、入力信号の画素データを空間領域から周波数領
域に変換することで、グループ分けブロック12から入
力された各グループ内に含まれるP×Q個のブロックの
各々に対して、周波数成分の大きさを表すM×N個の変
換係数の組を生成することによって、各グループに対し
P×Q組のM×N個の変換係数からなる第1クラスの変
換係数のグループを生成する。
用いて、入力信号の画素データを空間領域から周波数領
域に変換することで、グループ分けブロック12から入
力された各グループ内に含まれるP×Q個のブロックの
各々に対して、周波数成分の大きさを表すM×N個の変
換係数の組を生成することによって、各グループに対し
P×Q組のM×N個の変換係数からなる第1クラスの変
換係数のグループを生成する。
【0014】図2を参照すると、P×Q(この図では、
2×2)個の変換係数の組B1〜B4を有する第1クラ
スの変換係数のグループを示した模式図が例示されてい
る。説明の便宜上、この例ではM及びNは各々4と仮定
しているが、M及びNの値は好適には8である。従って
この例では、各変換係数の組B1〜B4は4×4個の変
換係数を含んでいる。図2で、変換係数C(i,j)は
i番目の変換係数の組のj番目の周波数成分に対応する
変換係数を表す。ここで、i=1、2、...、I(=
P×Q)であり、j=1、2、...、J(=M×N)
である。また、より大きなjの変換係数はより高い周波
数成分に対応する。例えば、C(1,12)は第1の変
換係数の組B1の12番目の周波数成分に対応する変換
係数を表し、C(i,1)はi番目の変換係数の組Bi
のDC変換係数を表す。図2の例では、C(i,16)
はi番目の変換係数の組Biの最も高い周波数成分のA
C変換係数を表し、変換係数の組Biは変換係数C
(i,1)〜C(i,16)を有する。これらの変換係
数は再配列ブロック14及びセレクター28に供給され
る。
2×2)個の変換係数の組B1〜B4を有する第1クラ
スの変換係数のグループを示した模式図が例示されてい
る。説明の便宜上、この例ではM及びNは各々4と仮定
しているが、M及びNの値は好適には8である。従って
この例では、各変換係数の組B1〜B4は4×4個の変
換係数を含んでいる。図2で、変換係数C(i,j)は
i番目の変換係数の組のj番目の周波数成分に対応する
変換係数を表す。ここで、i=1、2、...、I(=
P×Q)であり、j=1、2、...、J(=M×N)
である。また、より大きなjの変換係数はより高い周波
数成分に対応する。例えば、C(1,12)は第1の変
換係数の組B1の12番目の周波数成分に対応する変換
係数を表し、C(i,1)はi番目の変換係数の組Bi
のDC変換係数を表す。図2の例では、C(i,16)
はi番目の変換係数の組Biの最も高い周波数成分のA
C変換係数を表し、変換係数の組Biは変換係数C
(i,1)〜C(i,16)を有する。これらの変換係
数は再配列ブロック14及びセレクター28に供給され
る。
【0015】再配列ブロック14では、1グループにつ
きP×Q組含まれるM×N個の変換係数を再配列してM
×N組のP×Q個の再配列係数を供給する。このとき、
各組のP×Q個の再配列係数は同一の周波数成分を有す
るようにする。図3には、図2に示した変換係数の組B
1〜B4に含まれる変換係数を再配列して得られたM×
N(ここでは4×4)組のP×Q(ここでは2×2)個
の再配列係数が示されている。即ち、再配列係数のj番
目の組RBjはjの値が等しい変換係数C(i,j)か
ら成っている。例えば、再配列係数の組RB1は変換係
数C(1,1)〜(4,1)を有し、再配列係数の組R
B10は変換係数C(1,10)〜C(4,10)を有
している。各グループに対するM×N組のP×Q個の再
配列係数は、相関計算ブロック20及び第2変換ブロッ
ク22の各々に供給される。
きP×Q組含まれるM×N個の変換係数を再配列してM
×N組のP×Q個の再配列係数を供給する。このとき、
各組のP×Q個の再配列係数は同一の周波数成分を有す
るようにする。図3には、図2に示した変換係数の組B
1〜B4に含まれる変換係数を再配列して得られたM×
N(ここでは4×4)組のP×Q(ここでは2×2)個
の再配列係数が示されている。即ち、再配列係数のj番
目の組RBjはjの値が等しい変換係数C(i,j)か
ら成っている。例えば、再配列係数の組RB1は変換係
数C(1,1)〜(4,1)を有し、再配列係数の組R
B10は変換係数C(1,10)〜C(4,10)を有
している。各グループに対するM×N組のP×Q個の再
配列係数は、相関計算ブロック20及び第2変換ブロッ
ク22の各々に供給される。
【0016】第2変換ブロック22は、第1変換ブロッ
ク13と同様な方法で、各グループに対するM×N組の
P×Q個の再配列係数を変換することによって、M×N
組のP×Q個の再配列係数に対応する第2クラスの変換
係数TBjを発生する。ここで、TBjは再配列係数の
組RBjから得られた変換係数の組でありP×Q個の変
換係数を含む。その後、各グループに対する第2クラス
の変換係数はセレクター28に供給される。
ク13と同様な方法で、各グループに対するM×N組の
P×Q個の再配列係数を変換することによって、M×N
組のP×Q個の再配列係数に対応する第2クラスの変換
係数TBjを発生する。ここで、TBjは再配列係数の
組RBjから得られた変換係数の組でありP×Q個の変
換係数を含む。その後、各グループに対する第2クラス
の変換係数はセレクター28に供給される。
【0017】相関計算ブロック20は差分値計算ブロッ
ク210と、加算ブロック220と、判断ブロック23
0とから構成されている。この相関計算ブロック20は
再配列ブロック14からの各グループに対する再配列係
数の組に基づいて、変換係数のグループに対応するP×
Q個のブロック間の相関関係を計算して、選択信号をセ
レクター28に出力する。
ク210と、加算ブロック220と、判断ブロック23
0とから構成されている。この相関計算ブロック20は
再配列ブロック14からの各グループに対する再配列係
数の組に基づいて、変換係数のグループに対応するP×
Q個のブロック間の相関関係を計算して、選択信号をセ
レクター28に出力する。
【0018】本発明の好適実施例によれば、差分値計算
ブロック210は、再配列係数の各組に含まれた再配列
係数間の差分を計算して、再配列係数の各組に対し一組
の差分値を発生する。この差分値は次の(式1)または
(式2)によって定義することができる。
ブロック210は、再配列係数の各組に含まれた再配列
係数間の差分を計算して、再配列係数の各組に対し一組
の差分値を発生する。この差分値は次の(式1)または
(式2)によって定義することができる。
【0019】 E(i,j)=|C(i,j)−C((i−1),j)| (式1)
【0020】 E(i,j)={C(i,j)−C((i−1),j)}2 (式2)
【0021】ここで、E(i,j)はj番目の差分値の
組のi番目の差分値で、C(i,j)はj番目の再配列
係数の組RBjのi番目の再配列係数で、C((i−
1),j)はj番目の再配列係数の組RBjの(i−
1)番目の再配列係数であり、C(0,j)はゼロに設
定される。
組のi番目の差分値で、C(i,j)はj番目の再配列
係数の組RBjのi番目の再配列係数で、C((i−
1),j)はj番目の再配列係数の組RBjの(i−
1)番目の再配列係数であり、C(0,j)はゼロに設
定される。
【0022】本発明の別の好適実施例によれば、差分値
は重みファクターを鑑みて次の(式3)または(式4)
のように決定してもよい。
は重みファクターを鑑みて次の(式3)または(式4)
のように決定してもよい。
【0023】 E(i,j)=W(j)・|C(i,j)−C((i−1),j)| (式3 )
【0024】 E(i,j)=W(j)・{C(i,j)−C((i−1),j)}2(式4 )
【0025】ここで、E(i,j)、C(i,j)及び
C((i−1),j)は上記(式1)及び(式2)と同
じであり、W(j)はjの値が大きいほど小さい値を有
する重みファクターである。
C((i−1),j)は上記(式1)及び(式2)と同
じであり、W(j)はjの値が大きいほど小さい値を有
する重みファクターである。
【0026】その後、計算された差分値は加算ブロック
220に供給される。この加算ブロック220は入力さ
れた各組内の差分値を加算して、再配列係数の各組に対
し差分値の和を発生する。j番目の組の差分値の和は次
式のように定義される。
220に供給される。この加算ブロック220は入力さ
れた各組内の差分値を加算して、再配列係数の各組に対
し差分値の和を発生する。j番目の組の差分値の和は次
式のように定義される。
【0027】
【数10】
【0028】その後、各グループの再配列係数の各組に
対する差分値の和S(1)〜S(J)は、判断ブロック
230に供給される。この判断ブロック230はグルー
プ内の変換係数間の相関の程度を判断する。詳述する
と、判断ブロック230は、後述する予め定められた判
断基準に従って、加算ブロック220からの差分値の和
に基づいて、変換係数間の相関の程度を決定する。即
ち、高い相関がある場合は、判断ブロック230は第1
選択信号を発生し、そうでない場合は、第2選択信号を
発生する。
対する差分値の和S(1)〜S(J)は、判断ブロック
230に供給される。この判断ブロック230はグルー
プ内の変換係数間の相関の程度を判断する。詳述する
と、判断ブロック230は、後述する予め定められた判
断基準に従って、加算ブロック220からの差分値の和
に基づいて、変換係数間の相関の程度を決定する。即
ち、高い相関がある場合は、判断ブロック230は第1
選択信号を発生し、そうでない場合は、第2選択信号を
発生する。
【0029】本発明の一好適実施例によれば、相関の程
度DEGは次式のように定義することができる。
度DEGは次式のように定義することができる。
【0030】
【数11】
【0031】即ち、相関の程度DEGは全ての差分値の
和S(1)〜S(J)を平均することによって求められ
る。本発明の第2好適実施例によれば、相関の程度は、
より低い周波数成分に対応する選択された差分値の組に
対する和の平均値に基づいて決定され得る。即ち、Kを
差分値の組の総数Jより小さいものとして、
和S(1)〜S(J)を平均することによって求められ
る。本発明の第2好適実施例によれば、相関の程度は、
より低い周波数成分に対応する選択された差分値の組に
対する和の平均値に基づいて決定され得る。即ち、Kを
差分値の組の総数Jより小さいものとして、
【0032】
【数12】
【0033】として計算される。
【0034】本発明の第1及び第2実施例において、D
EGが予め定められた閾値TH0より小さい場合、高い
相関があると判定され、判断ブロック230は第1選択
信号を発生し、そうでない場合には、第2選択信号を発
生する。
EGが予め定められた閾値TH0より小さい場合、高い
相関があると判定され、判断ブロック230は第1選択
信号を発生し、そうでない場合には、第2選択信号を発
生する。
【0035】本発明の第3の好適実施例では、和S
(j)(即ちS(1)〜S(J))の各々を予め定めら
れた閾値TH1と比較する。TH1より小さい和S
(j)の数が予め定められた数K2より大きい場合、高
い相関がある、または有為な相関があると判定される。
第1及び2実施例と同様に、高い相関があると判定され
る場合は、判断ブロック230は第1選択信号を発生
し、そうでない場合には第2選択信号を発生する。
(j)(即ちS(1)〜S(J))の各々を予め定めら
れた閾値TH1と比較する。TH1より小さい和S
(j)の数が予め定められた数K2より大きい場合、高
い相関がある、または有為な相関があると判定される。
第1及び2実施例と同様に、高い相関があると判定され
る場合は、判断ブロック230は第1選択信号を発生
し、そうでない場合には第2選択信号を発生する。
【0036】判断ブロック230からの第1及び第2選
択信号は、セレクター28を制御して第1変換ブロック
13からの出力と第2変換ブロック22からの出力のう
ちの何れか一方を選択するのに用いられる。即ち、第1
選択信号が入力される場合、セレクター28は第2変換
ブロック22からの第2クラスの変換係数を選択し、第
2選択信号が入力される場合には、第1変換ブロック1
3からの第1クラスの変換係数を選択する。その後、選
択されたデータは量子化ブロック29に供給される。
択信号は、セレクター28を制御して第1変換ブロック
13からの出力と第2変換ブロック22からの出力のう
ちの何れか一方を選択するのに用いられる。即ち、第1
選択信号が入力される場合、セレクター28は第2変換
ブロック22からの第2クラスの変換係数を選択し、第
2選択信号が入力される場合には、第1変換ブロック1
3からの第1クラスの変換係数を選択する。その後、選
択されたデータは量子化ブロック29に供給される。
【0037】量子化ブロック29は、セレクター28か
らの第1または第2クラスの変換係数を通常の量子化方
法を用いて、量子化された一組の変換係数に変換する。
ここで、変換係数の組に対する量子化は、マクロブロッ
クに対して決まる予め決められた量子化マトリックス及
び予め決められた量子化スケールに基づいて行われる。
その後、量子化された一組の変換係数は統計的符号化器
30に供給される。
らの第1または第2クラスの変換係数を通常の量子化方
法を用いて、量子化された一組の変換係数に変換する。
ここで、変換係数の組に対する量子化は、マクロブロッ
クに対して決まる予め決められた量子化マトリックス及
び予め決められた量子化スケールに基づいて行われる。
その後、量子化された一組の変換係数は統計的符号化器
30に供給される。
【0038】統計的符号化器30は、量子化ブロック2
9からの量子化された一組の変換係数をラン・レングス
符号化(RLC)及び可変長符号化(VLC)のような
通常の統計的符号化方法を用いて符号化して、符号化さ
れた信号を発生する。しかる後、符号化された信号は伝
送器(図示せず)に送られて伝送される。
9からの量子化された一組の変換係数をラン・レングス
符号化(RLC)及び可変長符号化(VLC)のような
通常の統計的符号化方法を用いて符号化して、符号化さ
れた信号を発生する。しかる後、符号化された信号は伝
送器(図示せず)に送られて伝送される。
【0039】上記において、本発明はビデオ映像信号に
適用するものとして説明してきたが、本発明はデータの
フレーム間の変位を表す差分信号にも適用されることが
できる。
適用するものとして説明してきたが、本発明はデータの
フレーム間の変位を表す差分信号にも適用されることが
できる。
【0040】更に、本発明の好適実施例に於いては、グ
ループのサイズはP×Qに設定していたが、同一の量子
化スケールを有するブロックをグルーピングするように
して可変とすることも可能である。例えば、複数のマク
ロブロックが同じ量子化スケールを有する場合、これら
のマクロブロックを合わせて一つのグループとすること
ができる。
ループのサイズはP×Qに設定していたが、同一の量子
化スケールを有するブロックをグルーピングするように
して可変とすることも可能である。例えば、複数のマク
ロブロックが同じ量子化スケールを有する場合、これら
のマクロブロックを合わせて一つのグループとすること
ができる。
【0041】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0042】
【発明の効果】従って、本発明によれば、映像フレーム
での1ブロック内の空間的冗長性だけでなく、ブロック
間の相関関係を用いて、符号化の効率をより一層向上さ
せることができる。
での1ブロック内の空間的冗長性だけでなく、ブロック
間の相関関係を用いて、符号化の効率をより一層向上さ
せることができる。
【図1】本発明の映像信号符号化装置を説明するための
概略的なブロック図である。
概略的なブロック図である。
【図2】本発明に基づいて、2×2個の変換係数の組B
1〜B4を有する第1クラスの変換係数を示した模式図
である。
1〜B4を有する第1クラスの変換係数を示した模式図
である。
【図3】本発明に基づいて、同一の周波数成分を有する
P×Q個の再配列係数からなるM×N組の再配列係数の
組RB1〜RB16を示した模式図である。
P×Q個の再配列係数からなるM×N組の再配列係数の
組RB1〜RB16を示した模式図である。
【符号の説明】 10 映像信号符号化装置 12 グループ分けブロック 13 第1変換ブロック 14 再配列ブロック 20 相関計算ブロック 22 第2変換ブロック 28 セレクター 29 量子化ブロック 30 統計的符号化器 210 差分値計算ブロック 220 加算ブロック 230 判断ブロック B1〜B4 変換係数の組 RB1〜RB16 再配列係数の組
Claims (20)
- 【請求項1】 M×N個の画素より成る(M及びN
は、正の整数)複数のブロックに分けられる映像信号フ
レームを符号化する映像信号符号化方法であって、 前記ブロックをP×Q個のブロックからなる複数のグル
ープに配列する(P及びQは正の整数)第1過程と、 各グループ内の前記P×Q個のブロックの各々を、相異
なる周波数成分を表すM×N個の変換係数に変換するこ
とによって、各グループに対して、各々がM×N個の変
換係数からなるP×Q組の変換係数の組からなる第1ク
ラスの変換係数を発生する第2過程と、 同一の周波数成分を有する変換係数を一組として前記第
1クラスの変換係数を再配列し、M×N組のP×Q個の
再配列係数を発生する第3過程と、 前記M×N組のP×Q個の再配列係数を各組毎にP×Q
個の変換係数の組に変換して、前記M×N組のP×Q個
の再配列係数の変換係数に対応する第2クラスの変換係
数を発生する第4過程と、 前記第2クラスの変換係数を前記P×Q個のブロックか
らなる対応するグループに対する選択された係数とする
第5過程とを含むことを特徴とする映像信号符号化方
法。 - 【請求項2】 前記M及びNが各々8であり、前記P
及びQが各々2であることを特徴とする請求項1に記載
の映像信号符号化方法。 - 【請求項3】 前記第5過程の後、前記再配列係数の
各組の再配列係数間の差分値を計算して、差分値の組を
発生する第6過程と、前記差分値の組に基づいて、各グ
ループにおけるブロック間の相関の程度を判定する第7
過程と、 前記第7過程で相関が低いと判定された場合は前記選択
された係数を前記第1クラスの変換係数にて更新し、高
い相関があると判定された場合は前記第2クラスの変換
係数をそのまま前記選択された係数とする第8過程と
を、更に有することを特徴とする請求項1に記載の映像
信号符号化方法。 - 【請求項4】 前記第8過程の後、 前記選択された係数を量子化して符号化されたデータを
発生する第9過程と、 前記符号化されたデータを統計的に符号化する第10過
程とを更に有することを特徴とする請求項3に記載の映
像信号符号化方法。 - 【請求項5】 前記第2過程及び前記第4過程が、離
散的コサイン変換(DCT)法によって行われ、前記第
10過程がラン・レングス符号化(RLC)法及び可変
長符号化(VLC)法を用いて行われることを特徴とす
る請求項4に記載の映像信号符号化方法。 - 【請求項6】 i番目の変換係数の組のj番目の周波
数成分に対応する変換係数がC(i,j)(iは1〜I
(=P×Q)の正の整数であり、jは1〜J(=M×
N)の正の整数)で表現されるとき、j番目の再配列係
数の組に含まれるP×Q個の再配列係数は同一のjの値
を有することを特徴とする請求項3に記載の映像信号符
号化方法。 - 【請求項7】 前記差分値が、 E(i,j)をj番
目の差分値の組のi番目の差分値、W(j)を重みファ
クターとし、C(0、j)=0としたとき、以下の4つ
の式のいずれかによって定められることを特徴とする請
求項6に記載の映像信号符号化方法。 E(i,j)=|C(i,j)−C((i−1),j)
| E(i,j)={C(i,j)−C((i−1),
j)}2 E(i,j)=W(j)・|C(i,j)−C((i−
1),j)| E(i,j)=W(j)・{C(i,j)−C((i−
1),j)}2 - 【請求項8】 前記重みファクターW(j)が、重み
ファクターW(j−1)以下であることを特徴とする請
求項7に記載の映像信号符号化方法。 - 【請求項9】 前記第7過程が、 前記j番目の差分値の組に含まれた差分値の和S(j)
を次式 【数1】 を用いて求める第7−1過程と、 相関の程度DEGを、 KをJ以下の正の整数として、
次式 【数2】 を用いて計算する第7−2過程と、 前記相関の程度DEGを予め定められた閾値TH0と比
較する第7−3過程と、 前記相関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0
より小さい場合、高い相関があるものと判定し、前記相
関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0より大
きい場合は、相関が低いと判定する第7−4過程とを有
することを特徴とする請求項8に記載の映像信号符号化
方法。 - 【請求項10】 前記第7過程が、 前記j番目の差分値の組に含まれた差分値の和S(j)
を次式 【数3】 を用いて求める第7−5過程と、 各和S(1)〜S(K)と予め定められた閾値TH1と
を比較する(Kは、J(M×N)未満の正の整数)第7
−6過程と、 前記予め定められた閾値TH1より小さい和の個数を求
める第7−7過程と、第7−7過程で求めた和の個数が
予め定められた数より大きい場合、高い相関があると判
定し、そうでなければ、相関が低いと判定する第7−8
過程とを有することを特徴とする請求項8に記載の映像
信号符号化方法。 - 【請求項11】 M×N個の画素より成る(M及びN
は正の整数)複数のブロックに分けられる映像信号フレ
ームを符号化する映像信号符号化方法であって、 前記ブロックをP×Q個のブロックからなる複数のグル
ープに配列する(P及びQは正の整数)第1過程と、 各グループの前記P×Q個のブロックの各々を、M×N
個の変換係数の組に変換することによって、各グループ
に対しP×Q組のM×N個の変換係数からなる第1クラ
スの変換係数を発生する第2過程であって、i番目の変
換係数の組のj番目の周波数成分に対応する変換係数を
C(i,j)(i=1〜I(=P×Q)であり、j=1
〜J(=M×N))で表し、より大きなjはより高い周
波数成分に対応するようにする該第2過程と、前記第1
クラスの変換係数を、jの値の等しいP×Q個の変換係
数を一組とすることによってM×N組のP×Q個の再配
列係数に再配列する第3過程と、 前記M×N組のP×Q個の再配列係数を各組毎にP×Q
個の変換係数の組に変換して、前記M×N組のP×Q個
の再配列係数に対応する第2クラスの変換係数を発生す
る第4過程と、 前記第3過程で生成した前記再配列係数の各組内で再配
列係数間の差分値を計算して、対応する差分値の組を発
生する第5過程と、 前記差分値の組に基づいて、各グループに対しブロック
間の相関が高いか低いかを判定する第6過程と、 相関が高いと判定された場合は前記第4過程で得られた
前記第2クラスの変換係数を、相関が低いと判定された
場合は前記第2過程で得られた前記第1クラスの変換係
数を選択された変換係数として設定する第7過程とを有
することを特徴とする映像信号符号化方法。 - 【請求項12】 前記差分値が、E(i,j)をj番
目の差分値の組のi番目の差分値、W(j)を重みファ
クターとし、C(0、j)=0としたとき、以下の4つ
の式のいずれかによって定められることを特徴とする請
求項11に記載の映像信号符号化方法。 E(i,j)=|C(i,j)−C((i−1),j)
| E(i,j)={C(i,j)−C((i−1),
j)}2 E(i,j)=W(j)・|C(i,j)−C((i−
1),j)| E(i,j)=W(j)・{C(i,j)−C((i−
1),j)}2 - 【請求項13】 前記第5過程が、 前記j番目の差分値の組に含まれた差分値の和S(j)
を次式 【数4】 を用いて求める第5−1過程と、 相関の程度DEGを、 KをJ以下の正の整数として、
次式 【数5】 を用いて計算する第5−2過程と、 前記相関の程度DEGを予め定められた閾値TH0と比
較する第5−3過程と、 前記相関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0
より小さい場合、高い相関があるものと判定し、前記相
関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0より大
きい場合は、相関が低いと判定する第5−4過程とを有
することを特徴とする請求項11に記載の映像信号符号
化方法。 - 【請求項14】 前記第5過程が、 前記j番目の差分値の組に含まれた差分値の和S(j)
を次式 【数6】 を用いて求める第5−5過程と、 各和S(1)〜S(K)と予め定められた閾値TH1と
を比較する(Kは、J(M×N)未満の正の整数)第5
−6過程と、 前記予め定められた閾値TH1より小さい和の個数を求
める第5−7過程と、第5−7過程で求めた和の個数が
予め定められた数より大きい場合、高い相関があると判
定し、そうでなければ、相関が低いと判定する第5−8
過程とを有することを特徴とする請求項13に記載の映
像信号符号化方法。 - 【請求項15】 M×N個の画素より成る(M及びN
は正の整数)複数のブロックに分けられる映像信号フレ
ームを符号化し、予め決められた量子化スケールを前記
ブロックの各々に対して割り当てる量子化スケール割り
当て手段を有する映像信号符号化装置であって、 同一の量子化スケールを割り当てられたP×Q個の隣接
するブロックを一つのグループに配列する(P及びQは
正の整数)配列手段と、 各グループの前記P×Q個のブロックの各々を、相異な
る周波数成分を表すM×N個の変換係数の組に変換する
ことによって、各グループに対して、P×Q組のM×N
個の変換係数からなる第1クラスの変換係数を発生する
第1変換係数発生手段と、 同一の周波数成分を有する変換係数を一組として前記第
1クラスの変換係数を再配列し、M×N組のP×Q個の
再配列係数を発生する再配列係数発生手段と、 前記M×N組のP×Q個の再配列係数を各組毎にP×Q
個の変換係数の組に変換して、前記M×N組のP×Q個
の再配列係数に対応する第2クラスの変換係数を発生す
る第2変換係数発生手段と、 前記第2クラスの変換係数を前記P×Q個のブロックか
らなる対応するグループに対する選択された係数とする
選択手段とを含むことを特徴とする映像信号符号化装
置。 - 【請求項16】 前記再配列係数の各組の再配列係数
間の差分値を計算して、差分値の組を発生する差分値計
算手段と、 前記差分値の組に基づいて、各グループにおけるブロッ
ク間の相関の程度を判定する相関判定手段と、 前記相関判定手段によって相関が低いと判定された場合
は、前記選択された係数を前記第1クラスの変換係数に
て更新し、高い相関があると判定された場合は、前記第
2クラスの変換係数をそのまま前記選択された係数とす
る手段とを更に有することを特徴とする請求項15に記
載の映像信号符号化装置。 - 【請求項17】 i番目の変換係数の組のj番目の周
波数成分に対応する変換係数がC(i,j)(iは1〜
I(=P×Q)の正の整数であり、jは1〜J(=M×
N)の正の整数)で表現されるとき、j番目の再配列係
数の組に含まれるP×Q個の再配列係数は同一のjの値
を有することを特徴とする請求項16に記載の映像信号
符号化装置。 - 【請求項18】 前記差分値が、E(i,j)をj番
目の差分値の組のi番目の差分値、W(j)を重みファ
クターとし、C(0、j)=0としたとき、以下の4つ
の式のいずれかによって定められることを特徴とする請
求項17に記載の映像信号符号化装置。 E(i,j)=|C(i,j)−C((i−1),j)
| E(i,j)={C(i,j)−C((i−1),
j)}2 E(i,j)=W(j)・|C(i,j)−C((i−
1),j)| E(i,j)=W(j)・{C(i,j)−C((i−
1),j)}2 - 【請求項19】 前記判定手段が、前記j番目の差分
値の組に含まれた差分値の和S(j)を次式 【数7】 を用いて求める第1差分値加算手段と、 相関の程度DEGを、KをJ以下の正の整数として、次
式 【数8】 を用いて計算する相関計算手段と、 前記相関の程度DEGを予め定められた閾値TH0と比
較する第1比較手段と、 前記相関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0
より小さい場合、高い相関があるものと判定し、前記相
関の程度DEGが前記予め定められた閾値TH0より大
きい場合は、相関が低いと判定する第1判定手段とを有
することを特徴とする請求項18に記載の映像信号符号
化方法。 - 【請求項20】 前記判定手段が、 前記j番目の差分値の組に含まれた差分値の和S(j)
を次式 【数9】 を用いて求める第2差分値加算手段と、 各和S(1)〜S(K)と、予め定められた閾値TH1
とを比較する(Kは、J(=M×N)未満の正の整数)
第2比較手段と、 前記予め定められた閾値TH1より小さい和の個数を求
めるカウント手段と、 カウント手段が求めた前記和の個数が予め定められた数
より大きい場合、高い相関があるものと判定し、そうで
なければ相関が低いと判定する第2判定手段とを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の映像信号符号化装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19950064303 | 1995-12-29 | ||
| KR1995-64303 | 1995-12-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09200762A true JPH09200762A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=19446865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35109096A Pending JPH09200762A (ja) | 1995-12-29 | 1996-12-27 | 映像信号符号化方法及びその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5724096A (ja) |
| JP (1) | JPH09200762A (ja) |
| KR (1) | KR100255746B1 (ja) |
| GB (1) | GB2308771A (ja) |
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| WO2011016246A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | パナソニック株式会社 | 符号化方法、復号方法、符号化装置及び復号装置 |
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| KR100846870B1 (ko) * | 2006-07-06 | 2008-07-16 | 한국전자통신연구원 | 다수의 기본 블록들의 다차원 구성을 통한 다단계 변환장치 및 그 방법 |
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