JPH0955938A - 映像信号の量子化数の決定装置 - Google Patents
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最適量子化が可能な映像システムの量子化数
決定装置を提供する。 【解決手段】 離散コサイン変換係数をカウントしてマ
クロブロック単位に活性度を計算して得られたデータの
マクロブロック単位のターゲットビットを計算し、離散
コサイン変換手段の離散コサイン変換係数を量子化させ
てから、可変長符号化させる実際の発生ビット数を計算
してコード長さを計算し、そのコード長さと上記計算さ
れたターゲットビットを比較し、その比較により得られ
たデータを演算して量子化数を決定し、この量子化数を
量子化手段へ出力させるように構成する。
決定装置を提供する。 【解決手段】 離散コサイン変換係数をカウントしてマ
クロブロック単位に活性度を計算して得られたデータの
マクロブロック単位のターゲットビットを計算し、離散
コサイン変換手段の離散コサイン変換係数を量子化させ
てから、可変長符号化させる実際の発生ビット数を計算
してコード長さを計算し、そのコード長さと上記計算さ
れたターゲットビットを比較し、その比較により得られ
たデータを演算して量子化数を決定し、この量子化数を
量子化手段へ出力させるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号の圧縮に
関するもので、特にディジタルＶＣＲにおいて、画質を
決定する量子化段階の大きさを適切に決定することを特
徴とする映像信号の量子化数の決定装置に関するもので
ある。一般的に映像システムはアナログの映像データが
入力されるとアナログ／ディジタル変換器によってディ
ジタルデータに変換され、このディジタルデータが離散
コサイン変換（ＤＣＴ）によって周波数領域の信号とし
て変換される。
関するもので、特にディジタルＶＣＲにおいて、画質を
決定する量子化段階の大きさを適切に決定することを特
徴とする映像信号の量子化数の決定装置に関するもので
ある。一般的に映像システムはアナログの映像データが
入力されるとアナログ／ディジタル変換器によってディ
ジタルデータに変換され、このディジタルデータが離散
コサイン変換（ＤＣＴ）によって周波数領域の信号とし
て変換される。
【０００２】この時、離散コサイン変換（ＤＣＴ）によ
って映像データが周波数領域の信号として変換される
と、エネルギが低周波領域に密集して離散コサイン変換
（ＤＣＴ）の変換係数が量子化過程を経て代表値に変換
されてから、一次的にデータが圧縮される。この量子化
代表値はジグザグスキャンによって低周波領域のデータ
から読取られランレングスコーディング（ｒｕｎ−ｌｅ
ｎｇｔｈ ｃｏｄｉｎｇ）によりビットストリームデー
タに変換されて映像が圧縮される。
って映像データが周波数領域の信号として変換される
と、エネルギが低周波領域に密集して離散コサイン変換
（ＤＣＴ）の変換係数が量子化過程を経て代表値に変換
されてから、一次的にデータが圧縮される。この量子化
代表値はジグザグスキャンによって低周波領域のデータ
から読取られランレングスコーディング（ｒｕｎ−ｌｅ
ｎｇｔｈ ｃｏｄｉｎｇ）によりビットストリームデー
タに変換されて映像が圧縮される。
【０００３】ところが、画質と発生されたビット量に影
響を及ぼす最も主な要素は量子化の過程である。上記量
子化の過程によってデータがステップの大きさに分離さ
れるのでそのステップの大きさによってデータ量が調節
されて画質も変わることになる。従来のビット量の制御
は最低状態に画質を保持するために、バッファの充満度
をマクロブロック単位に計算することによってバッファ
の充満度を判断するようにする。
響を及ぼす最も主な要素は量子化の過程である。上記量
子化の過程によってデータがステップの大きさに分離さ
れるのでそのステップの大きさによってデータ量が調節
されて画質も変わることになる。従来のビット量の制御
は最低状態に画質を保持するために、バッファの充満度
をマクロブロック単位に計算することによってバッファ
の充満度を判断するようにする。
【０００４】従って、図１に示すようにバッファの充満
度が大きいと量子化基準値を大きくして発生ビット量を
小さくし、バッファの充満度が小さい場合は量子化基準
値を小さくして発生ビット量を大きくして伝送量を調節
することでバッファの枯渇を防止する。
度が大きいと量子化基準値を大きくして発生ビット量を
小さくし、バッファの充満度が小さい場合は量子化基準
値を小さくして発生ビット量を大きくして伝送量を調節
することでバッファの枯渇を防止する。
【０００５】
【従来の技術】図２は、上記画面内の符号化方式ブロッ
クに対しての量子化マトリックスを示すものである。こ
のような方式は、ムービングピクチャーエキスパートグ
ループ−２（ＭＰＥＧ−２）のビット量の制御方法であ
って従来のアルゴリズムを式で示すと次の通りである。
クに対しての量子化マトリックスを示すものである。こ
のような方式は、ムービングピクチャーエキスパートグ
ループ−２（ＭＰＥＧ−２）のビット量の制御方法であ
って従来のアルゴリズムを式で示すと次の通りである。
【０００６】先ず、バッファの状態度（Ｂｕｆｆｅｒ
Ｓｔａｔ（ｊ））を式で示すと、 Buffer Stat (j) ＝Init Buffer ＋Gen Bits (j-1)−Targert Bit per MB (j- 1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここでＩｎｉｔ Ｂｕｆｆｅｒは画面初期のバッファ充
満度、Ｇｅｎ ｂｉｔｓ（ｊ−１）は（ｊ−１）番目の
マクロブロックまでの実際の発生ビット数、Ｔａｒｇｅ
ｔ Ｂｉｔはマクロブロックに対してのターゲットビッ
トである。
Ｓｔａｔ（ｊ））を式で示すと、 Buffer Stat (j) ＝Init Buffer ＋Gen Bits (j-1)−Targert Bit per MB (j- 1)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここでＩｎｉｔ Ｂｕｆｆｅｒは画面初期のバッファ充
満度、Ｇｅｎ ｂｉｔｓ（ｊ−１）は（ｊ−１）番目の
マクロブロックまでの実際の発生ビット数、Ｔａｒｇｅ
ｔ Ｂｉｔはマクロブロックに対してのターゲットビッ
トである。
【０００７】量子化基準値は、 Ref Quant (j) ＝Buffer Stat (j) ×31／React param ・・・・・・（２） でってＲｅａｃｔ ｐａｒａｍは式（３）の通りであ
る。 React param ＝２×ビットレート／ピクチャーレート・・・・・・・（３） 尚、マクロブロックの活性度は式４のようになる。
る。 React param ＝２×ビットレート／ピクチャーレート・・・・・・・（３） 尚、マクロブロックの活性度は式４のようになる。
【０００８】 Activity＝１＋min 〔Bi−Variance (j,k)〕・・・・・・・・・・・（４） ｊ＝０，１，２・・・・・・・・・ＭＢｃｎｔ−１ ｋ＝１，２，３，４ ここで、ｍｉｎ〔Ｂｉ−Ｖａｒｉａｎｃｅ（ｊ，ｋ）〕
は、（ｊ，ｋ）ブロックの可変値の最小値である。
は、（ｊ，ｋ）ブロックの可変値の最小値である。
【０００９】更に、正規化は次の関係を満足する。 ここで、Ａｖｅｒ−Ａｃｔｉｖｉｔｙは平均活性度であ
る。
る。
【００１０】従って、マクロブロックの量子化の大きさ
（Ｍｑｕａｎｔ（ｊ））は式（２）と式（５）を掛ける
ことによって求められる。 Mquant (j)＝Ref Quant (i) ×Normal Activity (j) ・・・・・・・（６） 従って、式（６）のｊ番目のマクロブロックの量子化の
大きさ（Ｍｑｕａｎｔ（ｊ）によって量子化過程を遂行
して発生ビット量を調節できる。
（Ｍｑｕａｎｔ（ｊ））は式（２）と式（５）を掛ける
ことによって求められる。 Mquant (j)＝Ref Quant (i) ×Normal Activity (j) ・・・・・・・（６） 従って、式（６）のｊ番目のマクロブロックの量子化の
大きさ（Ｍｑｕａｎｔ（ｊ）によって量子化過程を遂行
して発生ビット量を調節できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の量子化過程では場面転換に対して効力的な対処が
できないので、急激な画質低下が生じてエッジブルーリ
ング（ｅｄｇｅ ｂｌｕｒｒｉｎｇ）現象等が発生する
という問題点があった。したがって、従来の技術では、
限られた空間内においてデータをパッキングさせる記録
システムに適用させることが困難であった。
従来の量子化過程では場面転換に対して効力的な対処が
できないので、急激な画質低下が生じてエッジブルーリ
ング（ｅｄｇｅ ｂｌｕｒｒｉｎｇ）現象等が発生する
という問題点があった。したがって、従来の技術では、
限られた空間内においてデータをパッキングさせる記録
システムに適用させることが困難であった。
【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためのものであって、離散コサイン変換係数の活性度を
計算してターゲットビットを算出し、離散コサイン係数
に対するコードの長さを求め、上記算出されたターゲッ
トビットと、コードの長さを比べて量子化数を決定する
ことによって、画質が均等に分布されるように最適の量
子化を行うことのできる映像システムの量子化数の決定
装置を提供することを目的とするものである。
ためのものであって、離散コサイン変換係数の活性度を
計算してターゲットビットを算出し、離散コサイン係数
に対するコードの長さを求め、上記算出されたターゲッ
トビットと、コードの長さを比べて量子化数を決定する
ことによって、画質が均等に分布されるように最適の量
子化を行うことのできる映像システムの量子化数の決定
装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の量子化数の決定装置は、映像データを離散コ
サイン変換させる離散コサイン変換手段と、上記離散コ
サイン変換手段から入力されたデータを所定の時間の間
遅延させるセグメント遅延手段と、上記セグメント遅延
手段から入力されたデータを量子化させる量子化手段
と、上記量子化手段によって量子化されたデータを可変
長符号化させる可変長符号化手段と、上記可変長符号化
手段から入力されたデータをシステムに適合した形態に
変換させて配置するフォーマッタ（ｆｏｒｍａｔｅｒ）
と、上記離散コサイン変換手段の離散コサイン変換係数
をカウントしてマクロブロック単位に活性度を計算する
活性度算出手段と、上記活性度算出手段から入力された
データのマクロブロック単位のターゲットビットを計算
するターゲットビット算出手段と、上記離散コサイン変
換手段の離散コサイン変換係数を量子化させた後、可変
長符号化させて実際の発生ビット数を計算するコード長
さ算出手段と、上記コード長さ算出手段によって計算さ
れたコード長さと、上記ターゲットビット算出手段によ
って計算されたターゲットビットを比較する比較手段
と、上記比較手段から入力されたデータを演算して量子
化数を決定し、この量子化数を上記量子化手段に出力す
る量子化数の決定手段とから構成される。
に本発明の量子化数の決定装置は、映像データを離散コ
サイン変換させる離散コサイン変換手段と、上記離散コ
サイン変換手段から入力されたデータを所定の時間の間
遅延させるセグメント遅延手段と、上記セグメント遅延
手段から入力されたデータを量子化させる量子化手段
と、上記量子化手段によって量子化されたデータを可変
長符号化させる可変長符号化手段と、上記可変長符号化
手段から入力されたデータをシステムに適合した形態に
変換させて配置するフォーマッタ（ｆｏｒｍａｔｅｒ）
と、上記離散コサイン変換手段の離散コサイン変換係数
をカウントしてマクロブロック単位に活性度を計算する
活性度算出手段と、上記活性度算出手段から入力された
データのマクロブロック単位のターゲットビットを計算
するターゲットビット算出手段と、上記離散コサイン変
換手段の離散コサイン変換係数を量子化させた後、可変
長符号化させて実際の発生ビット数を計算するコード長
さ算出手段と、上記コード長さ算出手段によって計算さ
れたコード長さと、上記ターゲットビット算出手段によ
って計算されたターゲットビットを比較する比較手段
と、上記比較手段から入力されたデータを演算して量子
化数を決定し、この量子化数を上記量子化手段に出力す
る量子化数の決定手段とから構成される。
【００１４】上記活性度算出手段は、離散コサイン変換
手段の係数データが２より大きいかどうかを判別する比
較器と、２よりも大きい場合はその係数データをカウン
トするカウンタと、上記カウンタによってカウントされ
た係数値を累積合算してマクロブロック単位の係数を合
算する加算器から構成される。上記ターゲットビットの
算出手段は、活性度算出手段の係数の合計にセグメント
ターゲットビットの値を掛ける掛算器と、上記掛算器か
らの出力による値を合算してセグメントの値を求める加
算器と、上記掛算器からの出力による値を上記加算器の
セグメントの合計で割ってマクロブロックに対するター
ゲットビットを求める除算器とから構成される。
手段の係数データが２より大きいかどうかを判別する比
較器と、２よりも大きい場合はその係数データをカウン
トするカウンタと、上記カウンタによってカウントされ
た係数値を累積合算してマクロブロック単位の係数を合
算する加算器から構成される。上記ターゲットビットの
算出手段は、活性度算出手段の係数の合計にセグメント
ターゲットビットの値を掛ける掛算器と、上記掛算器か
らの出力による値を合算してセグメントの値を求める加
算器と、上記掛算器からの出力による値を上記加算器の
セグメントの合計で割ってマクロブロックに対するター
ゲットビットを求める除算器とから構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明による映像信号の量子化数の決定装置に関して詳し
く説明する。図３に示すように本発明の映像システムの
量子化数の決定装置は、映像データを離散コサイン変換
させる離散コサイン変換部（ＤＣＴ）１０１と、上記離
散コサイン変換部１０１から入力されたデータを所定の
時間の間遅延させるセグメント遅延部１０２と、上記セ
グメント遅延部１０２から入力されたデータを量子化さ
せる量子化部１０３と、その量子化部１０３から入力さ
れたデータを可変長符号化させる可変長符号化部１０４
と、上記可変長符号化部１０４から入力されたデータを
システムに適合した形態に変換させて配置するフォーマ
ッタ１０５と、上記離散コサイン変換部１０１から入力
されたデータを計算する活性度算出部１０６と、上記活
性度算出部１０６から入力されたデータを計算してター
ゲットビットを出力させるターゲットビット算出部１０
７と、上記離散コサイン変換部１０１から入力されたデ
ータを図５及び図６に示すように計算して１６個のコー
ドに対する全長を計算してから出力させるコード長さ算
出部１０８と、上記コード長さ算出部１０８及びターゲ
ットビット算出部１０７とから入力されたコード長さの
合計と、ターゲットビットを各々比べる比較器１０９１
５〜１０９０と、上記比較器１０９１５〜１０９０から
の出力データを演算して量子化数（Ｑｎｏ）を決定し、
その量子化数（Ｑｎｏ）を上記量子化部１０３へ出力さ
せる量子化数決定部１１０とから構成される。
発明による映像信号の量子化数の決定装置に関して詳し
く説明する。図３に示すように本発明の映像システムの
量子化数の決定装置は、映像データを離散コサイン変換
させる離散コサイン変換部（ＤＣＴ）１０１と、上記離
散コサイン変換部１０１から入力されたデータを所定の
時間の間遅延させるセグメント遅延部１０２と、上記セ
グメント遅延部１０２から入力されたデータを量子化さ
せる量子化部１０３と、その量子化部１０３から入力さ
れたデータを可変長符号化させる可変長符号化部１０４
と、上記可変長符号化部１０４から入力されたデータを
システムに適合した形態に変換させて配置するフォーマ
ッタ１０５と、上記離散コサイン変換部１０１から入力
されたデータを計算する活性度算出部１０６と、上記活
性度算出部１０６から入力されたデータを計算してター
ゲットビットを出力させるターゲットビット算出部１０
７と、上記離散コサイン変換部１０１から入力されたデ
ータを図５及び図６に示すように計算して１６個のコー
ドに対する全長を計算してから出力させるコード長さ算
出部１０８と、上記コード長さ算出部１０８及びターゲ
ットビット算出部１０７とから入力されたコード長さの
合計と、ターゲットビットを各々比べる比較器１０９１
５〜１０９０と、上記比較器１０９１５〜１０９０から
の出力データを演算して量子化数（Ｑｎｏ）を決定し、
その量子化数（Ｑｎｏ）を上記量子化部１０３へ出力さ
せる量子化数決定部１１０とから構成される。
【００１６】上記活性度算出部１０６は、図４に示すよ
うに離散コサイン変換部１０１の係数データが２よりも
大きいかどうかを、即ち、係数データが０又は、１であ
るかを確かめる比較器２０１とこの比較器２０１によっ
て比べた結果が２よりも大きいと、上記係数データを計
数するカウンタ２０２と、上記カウンタ２０２によって
計数された係数値を累積合算して５個のマクロブロック
単位の係数の合計（ＭＢ−Ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）
を求める加算器２０３から構成される。
うに離散コサイン変換部１０１の係数データが２よりも
大きいかどうかを、即ち、係数データが０又は、１であ
るかを確かめる比較器２０１とこの比較器２０１によっ
て比べた結果が２よりも大きいと、上記係数データを計
数するカウンタ２０２と、上記カウンタ２０２によって
計数された係数値を累積合算して５個のマクロブロック
単位の係数の合計（ＭＢ−Ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）
を求める加算器２０３から構成される。
【００１７】尚、ターゲットビット算出部１０７は、上
記活性度算出部１０６から出力される係数の合計（ＭＢ
−Ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）にセグメントターゲット
ビットの値２６８０を各々掛算する掛算器３０１ａ−３
０１ｅと、上記掛算器３０１ａ−３０１ｅから出力され
た値を合算してセグメントの合計（Ｓｅｇ−Ｓｕｍ）を
求める加算器３０２と、上記掛算器３０１ａ−３０１ｅ
から出力された値を上記加算器３０２のセグメントの合
計（Ｓｅｇ−Ｓｕｍ）で割ることによってターゲットビ
ット（Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）を求
める除算器３０３ａ−３０３ｅから構成される。
記活性度算出部１０６から出力される係数の合計（ＭＢ
−Ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）にセグメントターゲット
ビットの値２６８０を各々掛算する掛算器３０１ａ−３
０１ｅと、上記掛算器３０１ａ−３０１ｅから出力され
た値を合算してセグメントの合計（Ｓｅｇ−Ｓｕｍ）を
求める加算器３０２と、上記掛算器３０１ａ−３０１ｅ
から出力された値を上記加算器３０２のセグメントの合
計（Ｓｅｇ−Ｓｕｍ）で割ることによってターゲットビ
ット（Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）を求
める除算器３０３ａ−３０３ｅから構成される。
【００１８】上記のように構成された本発明の映像シス
テムの量子化数決定装置の作動について説明する。先
ず、アナログの画像データが映像システムに入力される
と、図示しないアナログ／ディジタル変換器によってデ
ィジタルデータに変換された後離散コサイン変換部１０
１によって周波数領域の信号に変換される。
テムの量子化数決定装置の作動について説明する。先
ず、アナログの画像データが映像システムに入力される
と、図示しないアナログ／ディジタル変換器によってデ
ィジタルデータに変換された後離散コサイン変換部１０
１によって周波数領域の信号に変換される。
【００１９】この変換された信号が画像の画質を予測す
るために活性度算出部１０６の比較器２０１に入力され
て、離散コサイン変換係数が２以上であるかどうかを確
めた後、離散コサイン変換係数が２以上であると判断さ
れた場合にはカウンタ２０２によって離散コサイン変換
係数の数がカウントされる。カウンタ２０２がカウント
した値は加算器２０３によって累積合算されてマクロブ
ロック単位に活性度ＡＣ係数の合計（ＭＢ−ｓｕｍ
（Ｏ）−ＭＢ−ｓｕｍ（４））に計算されてターゲット
ビット算出部１０７に出力される。
るために活性度算出部１０６の比較器２０１に入力され
て、離散コサイン変換係数が２以上であるかどうかを確
めた後、離散コサイン変換係数が２以上であると判断さ
れた場合にはカウンタ２０２によって離散コサイン変換
係数の数がカウントされる。カウンタ２０２がカウント
した値は加算器２０３によって累積合算されてマクロブ
ロック単位に活性度ＡＣ係数の合計（ＭＢ−ｓｕｍ
（Ｏ）−ＭＢ−ｓｕｍ（４））に計算されてターゲット
ビット算出部１０７に出力される。
【００２０】ここで、離散コサイン変換係数の数は画面
の複雑度を示す因子であるが、係数の大きさが小さいも
のは画面の複雑度に大きく影響を及ぼさないので、活性
度算出部１０６は係数の下位ビットの二つは予想するよ
うになる。従って、ターゲットビット算出部１０７の掛
算器３０１ａ−３０１ｅによって活性度算出部１０６の
出力（ＭＢ−ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）に１セグメン
トについてのターゲットビットの値、２６８０が掛算さ
れてセグメントビット（ｓｅｇ０−ｓｅｇ４）が得られ
る。上記セグメントビット（ｓｅｇ０−ｓｅｇ４）が加
算器３０２によって加算されることでセグメントの合計
（ｓｅｇ−ｓｕｍ）になり、上記セグメントビット（ｓ
ｅｇ０−ｓｅｇ４）が除算器３０３ａ−３０３ｅによっ
て更にセグメントの合計ｓｅｇ−ｓｕｍで割算されてセ
グメントの合計に対する比較が得られることによって結
局は五つのマクロブロックに対するターゲットビット
（ＭＢ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）が
求められる。
の複雑度を示す因子であるが、係数の大きさが小さいも
のは画面の複雑度に大きく影響を及ぼさないので、活性
度算出部１０６は係数の下位ビットの二つは予想するよ
うになる。従って、ターゲットビット算出部１０７の掛
算器３０１ａ−３０１ｅによって活性度算出部１０６の
出力（ＭＢ−ｓｕｍ（ｉ），ｉ＝０−４）に１セグメン
トについてのターゲットビットの値、２６８０が掛算さ
れてセグメントビット（ｓｅｇ０−ｓｅｇ４）が得られ
る。上記セグメントビット（ｓｅｇ０−ｓｅｇ４）が加
算器３０２によって加算されることでセグメントの合計
（ｓｅｇ−ｓｕｍ）になり、上記セグメントビット（ｓ
ｅｇ０−ｓｅｇ４）が除算器３０３ａ−３０３ｅによっ
て更にセグメントの合計ｓｅｇ−ｓｕｍで割算されてセ
グメントの合計に対する比較が得られることによって結
局は五つのマクロブロックに対するターゲットビット
（ＭＢ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）が
求められる。
【００２１】上記の１セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）に
対するターゲットビット（ｓｅｇ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉ
ｔ）と１マクロブロックに対するターゲットビット（Ｍ
Ｂ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ））は次の通りである。 １seg −Target−bit ＝１同期ブロック×５×８ビット ＝77バイト×５×８ビット＝2680ビット・・・（７） 式（８）においてターゲットビット（ＭＢ−Ｔａｒｇｅ
ｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）は圧縮された映像デー
タを用いるので各段階別に一つの可変長符号化機だけが
必要になる。
対するターゲットビット（ｓｅｇ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉ
ｔ）と１マクロブロックに対するターゲットビット（Ｍ
Ｂ−Ｔａｒｇｅｔ−ｂｉｔ（ｉ））は次の通りである。 １seg −Target−bit ＝１同期ブロック×５×８ビット ＝77バイト×５×８ビット＝2680ビット・・・（７） 式（８）においてターゲットビット（ＭＢ−Ｔａｒｇｅ
ｔ−ｂｉｔ（ｉ），ｉ＝０−４）は圧縮された映像デー
タを用いるので各段階別に一つの可変長符号化機だけが
必要になる。
【００２２】活性度算出部１０６及び、ターゲットビッ
ト算出部１０７によって適正画質に該当するビット数を
計算する時、図５及び図６により示されるようにしてコ
ード長さの算出部１０８によって離散コサイン変換係数
に対する実際のコーディイングが行われてから、比較器
１０９１５〜１０９０と量子化数決定部１１０とによっ
て最終的な量子化数（Ｑｎｏ）が算出される間、セグメ
ント遅延部１０２では、離散コサイン変換部１０１から
入力されたデータが所定の時間の間遅延されてから量子
化部１０３へ出力される。
ト算出部１０７によって適正画質に該当するビット数を
計算する時、図５及び図６により示されるようにしてコ
ード長さの算出部１０８によって離散コサイン変換係数
に対する実際のコーディイングが行われてから、比較器
１０９１５〜１０９０と量子化数決定部１１０とによっ
て最終的な量子化数（Ｑｎｏ）が算出される間、セグメ
ント遅延部１０２では、離散コサイン変換部１０１から
入力されたデータが所定の時間の間遅延されてから量子
化部１０３へ出力される。
【００２３】量子化部１０３においては、量子化数決定
部１１０の出力によってセグメント遅延部１０２を介し
て入力された離散コサイン変換部１０１の変換係数が量
子化されて代表値に変換される。可変長符号化部１０４
では量子化部１０３の代表値がジグーザグスキャンされ
てデータが低周波領域から読み取られてランレングスコ
ーディング（ｒｕｎ−ｌｅｎｇｈ ｃｏｄｉｎｇ）され
てビットストリーム（ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ）のデータ
に変換され、上記ビットストリームデータがフォーマッ
タ１０５によってシステムに適当な形態に変換されるこ
とによって映像データが圧縮されるようになる。
部１１０の出力によってセグメント遅延部１０２を介し
て入力された離散コサイン変換部１０１の変換係数が量
子化されて代表値に変換される。可変長符号化部１０４
では量子化部１０３の代表値がジグーザグスキャンされ
てデータが低周波領域から読み取られてランレングスコ
ーディング（ｒｕｎ−ｌｅｎｇｈ ｃｏｄｉｎｇ）され
てビットストリーム（ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ）のデータ
に変換され、上記ビットストリームデータがフォーマッ
タ１０５によってシステムに適当な形態に変換されるこ
とによって映像データが圧縮されるようになる。
【００２４】本発明の実施例では、係数の数をマクロブ
ロック単位に求めて活性度を計算しているが係数の数を
直接求めて活性度を計算することも勿論可能である。
尚、離散コサイン変換係数に対するコード長さを計算す
る時、量子化及び可変長符号化のためのモジュールを８
個だけ用いて式９のようにして残りの８個のビットの合
計を求めた後、１６個のビットの合計を計算することも
できる。
ロック単位に求めて活性度を計算しているが係数の数を
直接求めて活性度を計算することも勿論可能である。
尚、離散コサイン変換係数に対するコード長さを計算す
る時、量子化及び可変長符号化のためのモジュールを８
個だけ用いて式９のようにして残りの８個のビットの合
計を求めた後、１６個のビットの合計を計算することも
できる。
【００２５】 Q2i −（Q2i −Q2 (i-1)) ／２＝Qi・・・・・・・・・・・・・・・（９） 又、量子化及び可変長符号化のためのモジュールを６個
だけ用いて式１０及び１１のようにビットの合計を求め
てから残りの１２個に対するビットの合計を計算するこ
ともできる。 Q3i −（Q3i −Q3 (i-1)) ／３＝Q3i-1 ・・・・・・・・・・・・（１０） Q3i −（Q3i −Q3 (i-1)) ／３）×２＝Q3i-2 ・・・・・・・・・（１１）
だけ用いて式１０及び１１のようにビットの合計を求め
てから残りの１２個に対するビットの合計を計算するこ
ともできる。 Q3i −（Q3i −Q3 (i-1)) ／３＝Q3i-1 ・・・・・・・・・・・・（１０） Q3i −（Q3i −Q3 (i-1)) ／３）×２＝Q3i-2 ・・・・・・・・・（１１）
【００２６】
【発明の効果】上記のように本発明の映像システムの量
子化数決定装置は、活性度の比率によってターゲットビ
ットを計算するのでフォーマットアルゴリズムによって
切り捨てられるデータを最小化することによって量子化
の効率が高められ、高効率的な量子化によって画質が均
等に分布されるように決められた大きさの記録空間に映
像データを記録するので画面割れを防止することができ
ると共に画面の一層の向上を図ることが出来る。
子化数決定装置は、活性度の比率によってターゲットビ
ットを計算するのでフォーマットアルゴリズムによって
切り捨てられるデータを最小化することによって量子化
の効率が高められ、高効率的な量子化によって画質が均
等に分布されるように決められた大きさの記録空間に映
像データを記録するので画面割れを防止することができ
ると共に画面の一層の向上を図ることが出来る。
【図１】映像データの符号化時にバッファの軌道制御を
示す状態図である。
示す状態図である。
【図２】画面内の符号化方式のブロックに対する量子化
数マトリックスを示す図面である。
数マトリックスを示す図面である。
【図３】本発明の量子化数決定装置の構成図である。
【図４】図３の活性度算出部及びターゲットビットの算
出部の構成図である。
出部の構成図である。
【図５】図３のコード長さの算出部の構成図である。
【図６】コード長さの算出部の作動を示す図面である。
１０１…離散コサイン（ｃｏｓｉｎｅ）変換部 １０２…セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ）遅延部 １０３…量子化部 １０４…可変長符号化部 １０５…フォーマット（ｆｏｒｍａｔｅｒ） １０６…活性度算出部 １０７…ターゲットビット（ｔａｒｇｅｔ ｂｉｔ）算
出部 １０８…コード長さの算出部 １０９…比較部 １１０…量子化数決定部 ２０１…係数判別部 ２０２…カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ） ２０３，３０２…加算器 ３０１…掛算器 ３０３…除算器
出部 １０８…コード長さの算出部 １０９…比較部 １１０…量子化数決定部 ２０１…係数判別部 ２０２…カウンタ（ｃｏｕｎｔｅｒ） ２０３，３０２…加算器 ３０１…掛算器 ３０３…除算器
Claims (12)
- 【請求項１】 映像データを離散コサイン変換させる離
散コサイン変換手段と、 上記離散コサイン変換手段から入力されたデータを所定
時間遅延させるセグメント遅延手段と、 上記セグメント遅延手段から入力されたデータを量子化
させる量子化手段と、 上記量子化手段から入力されたデータを可変長符号化さ
せる可変長符号化手段と、 上記可変長符号化手段から入力されたデータをシステム
に融合する形態に変換させて配置するフォーマッタと、 上記離散コサイン変換手段の離散コサイン変換係数の数
字をカウントしてマクロブロック単位に活性度を計算す
る活性度算出手段と、 上記活性度算出手段から入力されたデータのマクロブロ
ック単位のターゲットビットを計算するターゲットビッ
ト算出手段と、 上記離散コサイン変換手段の離散コサイン変換係数を量
子化した後、可変長符号化させて、実際のコード長さを
計算するコード長さ計算手段と、 上記コード長さ計算手段でのコード長さと、上記ターゲ
ットビット算出手段でのターゲットを比較する比較手段
と、 上記比較手段から入力されたデータを演算し、量子化数
を決定して、上記量子化数を上記量子化手段に出力する
量子化数決定手段とから構成されていることを特徴とす
る映像信号の量子化数の決定装置。 - 【請求項２】 上記量子化手段が上記セグメント遅延手
段から入力されたデータを代表値に変換させることを特
徴とする請求項１記載の映像信号の量子化数の決定装
置。 - 【請求項３】 上記可変長符号化手段が上記量子化手段
によって変換された代表値をビットストリームのデータ
に変換させることを特徴とする請求項１記載の映像信号
の量子化数の決定装置。 - 【請求項４】 上記可変長符号化手段が上記量子化手段
によって変換された代表値を低周波領域からランレング
ス符号化されることを特徴とする請求項１記載の映像信
号の量子化数の決定装置。 - 【請求項５】 上記活性度算出手段が上記離散コサイン
変換手段の離散コサイン変換係数を設定値と比較する比
較器と、 上記離散コサイン変換係数が設定値よりも大きいと判断
されれば係数の数字をカウントするカウントと上記カウ
ントからカウントされた係数値を合計する加算器から構
成されていることを特徴とする請求項１記載の映像信号
の量子化数の決定装置。 - 【請求項６】 上記係数値の合計がマクロブロック単位
であることを特徴とする請求項５記載の映像信号の量子
化数の決定装置。 - 【請求項７】 上記比較器の設定値が２であることを特
徴とする請求項５記載の映像信号の量子化数の決定装
置。 - 【請求項８】 上記カウントが０でない離散コサイン変
換係数をカウントすることを特徴とする請求項５記載の
映像信号の量子化数の決定装置。 - 【請求項９】 上記カウントが０，１でない離散コサイ
ン変換係数をカウントすることを特徴とする請求項５記
載の映像信号の量子化数の決定装置。 - 【請求項１０】 上記カウントが０，１，２でない離散
コサイン変換係数をカウントすることを特徴とする請求
項５記載の映像信号の量子化数の決定装置。 - 【請求項１１】 上記ターゲットビットの算出手段が上
記活性度算出手段の係数の合計にセグメントターゲット
ビットを掛ける掛算器と、 上記掛算器からの出力値を合わせてセグメントの合計を
求める加算器と、 上記掛算器からの出力値を上記掛算器のセグメントで割
ってターゲットビットを求める除算器から構成されるこ
とを特徴とする請求項１記載の映像信号の量子化数の決
定装置。 - 【請求項１２】 上記セグメントターゲットビットが次
の式 １seg −Target−bit ＝１同期ブロック×５×８ビット
＝77バイト×５×８ビット＝2680ビット を満足することを特徴とする請求項１記載の映像信号の
量子化数の決定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR12568/1995 | 1995-05-19 | ||
| KR1019950012568A KR0186112B1 (ko) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 영상 시스템의 양자수 결정 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0955938A true JPH0955938A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=19414924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8125122A Pending JPH0955938A (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-20 | 映像信号の量子化数の決定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5822461A (ja) |
| EP (1) | EP0743793A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0955938A (ja) |
| KR (1) | KR0186112B1 (ja) |
| CN (1) | CN1103165C (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2306832B (en) * | 1995-10-30 | 2000-03-29 | Sony Uk Ltd | Image activity in video compression |
| US6111991A (en) * | 1998-01-16 | 2000-08-29 | Sharp Laboratories Of America | Method and apparatus for optimizing quantizer values in an image encoder |
| DE69835058D1 (de) | 1997-03-12 | 2006-08-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zur videosignalkodierung |
| FI107496B (fi) * | 1997-07-18 | 2001-08-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Kuvan kompressointi |
| US6380934B1 (en) * | 1998-11-30 | 2002-04-30 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Estimating targets using statistical properties of observations of known targets |
| US6396422B1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-05-28 | Creoscitex Corporation Ltd. | Methods for quantizing and compressing digital image data |
| DE69940506D1 (de) * | 1999-09-08 | 2009-04-16 | St Microelectronics Srl | Messung der Videobildaktivität im DCT-Bereich |
| JP2003037843A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Sony Corp | 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム |
| US7151856B2 (en) * | 2002-04-25 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Picture coding apparatus and picture coding method |
| US7453938B2 (en) * | 2004-02-06 | 2008-11-18 | Apple Inc. | Target bitrate estimator, picture activity and buffer management in rate control for video coder |
| US7869503B2 (en) * | 2004-02-06 | 2011-01-11 | Apple Inc. | Rate and quality controller for H.264/AVC video coder and scene analyzer therefor |
| US7492820B2 (en) * | 2004-02-06 | 2009-02-17 | Apple Inc. | Rate control for video coder employing adaptive linear regression bits modeling |
| US7986731B2 (en) * | 2004-02-06 | 2011-07-26 | Apple Inc. | H.264/AVC coder incorporating rate and quality controller |
| GB201308073D0 (en) * | 2013-05-03 | 2013-06-12 | Imagination Tech Ltd | Encoding an image |
| CN103927753B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-03-02 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于多尺度重组dct系数的图像绝对模糊度估计方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5051840A (en) * | 1988-12-14 | 1991-09-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Device for coding a picture signal by compression |
| US5146324A (en) * | 1990-07-31 | 1992-09-08 | Ampex Corporation | Data compression using a feedforward quantization estimator |
| KR0176448B1 (ko) * | 1991-07-19 | 1999-05-01 | 강진구 | 이미지 코딩 방법 및 장치 |
| EP0553361B1 (en) * | 1991-08-21 | 1997-11-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image data compression apparatus |
| JPH05167998A (ja) * | 1991-12-16 | 1993-07-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像の符号化制御処理方法 |
| JPH07505268A (ja) * | 1992-03-17 | 1995-06-08 | ゾーラン コーポレイション | 改良されたビットレート制御とブロック割り付けを有する画像圧縮コーダ |
| JP3245977B2 (ja) * | 1992-06-30 | 2002-01-15 | ソニー株式会社 | ディジタル画像信号の伝送装置 |
| EP1006731B1 (en) * | 1993-03-29 | 2007-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Code amount control method and encoding apparatus for carrying it out |
-
1995
- 1995-05-19 KR KR1019950012568A patent/KR0186112B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-17 US US08/649,275 patent/US5822461A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-17 CN CN96110057A patent/CN1103165C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-20 JP JP8125122A patent/JPH0955938A/ja active Pending
- 1996-05-20 EP EP96107958A patent/EP0743793A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5822461A (en) | 1998-10-13 |
| KR0186112B1 (ko) | 1999-04-15 |
| EP0743793A3 (en) | 1997-07-23 |
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| KR960042669A (ko) | 1996-12-21 |
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| CN1157441A (zh) | 1997-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990323 |