JPH10164572A - 動画像符号化装置及び復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着目したい任意の領域の画像を遠隔から高画
質に調整することが可能な動画像符号化装置及び復号化
装置の提供。 【解決手段】 動画像復号化装置２に外部より画質調整
情報が画質調整情報入力回路２２へ入力されると、その
情報は多重分離回路２０を介して動画像符号化装置１へ
送信される。この情報を動画像符号化装置１の多重分離
回路１５を介して受けたメモリ制御回路１３はその情報
を画質調整メモリ１２に書き込む。符号化制御回路１１
は画質調整メモリ１２よりその情報を読出し、動画像の
符号化にあたりその情報に示されるブロックの画質を向
上させるよう動画像符号化回路１０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動画像符号化装置及
び復号化装置に関し、特にテレビ会議端末や遠隔画像監
視装置等に利用される動画像符号化装置及び復号化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像符号化装置は、固定ビット
レート伝送を可能とする動画像符号化アルゴリズムとし
て、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１で採用されてい
る方式がある。この方式は、動き補償フレーム間符号
化、ＤＣＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＣｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ）変換符号化、量子化、及び可変長符号化に
より画像圧縮を施し、さらに発生した画像情報を平滑化
して一定ビットレートで伝送するバッファメモリを備え
たものである。即ち、固定ビットレートで伝送する場
合、バッファメモリの過不足を防ぐため、レートに見合
った発生画像情報量を制御する必要がある。

【０００３】可変長符号化後の画像の発生情報量は、画
像の動きの度合い及び絵柄によって動的に変化する。こ
の画像データを一定ビットレートの伝送路で伝送する場
合には、平滑化のためにその画像データを一度バッファ
メモリに蓄え、一定速度で読出して伝送路に流す必要が
ある。尚、このバッファメモリに蓄えられている画像デ
ータ量を以後バッファ占有量という。

【０００４】そして、画像符号化パラメータＰを大きく
することにより発生情報量を少なくし、逆に画像符号化
パラメータＰを小さくすることにより発生情報量を多く
する制御が可能である。

【０００５】従って、バッファ占有量が大きい場合には
パラメータＰを大きくし、逆に占有量が小さい場合はパ
ラメータＰを小さくする制御によりバッファ占有量をオ
ーバあるいはアンダフローしない程度に制御することが
できる。

【０００６】ところで、一般的に動画像の品質は、互い
にトレードオフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）の関係にある画
像１枚毎の画質と画像の滑らかさのパラメータで評価さ
れる。つまり、１枚毎の画質を向上させると滑らかさに
欠け、逆に動きを滑らかに制御すると１枚毎の画像が劣
化する関係となる。

【０００７】そこで、この種の符号化装置は、この２つ
のパラメータの関係を一定比率に保ち、いかなる入力画
像に対しても自動的に均一な動画像品質を実現しようと
するものである。

【０００８】しかし、動画像によっては、特定の画像領
域に対して画像品質を向上させる機能が必要となる場合
がある。

【０００９】この目的達成のための技術が特開平５−１
５３５６７号公報（以下、先行技術１という。）及び特
開平５−９５５４１号公報（以下、先行技術２とい
う。）に開示されている。

【００１０】図３は先行技術１の構成図である。この先
行技術１は時間軸フィルタ１０１と、空間フィルタ１０
２と、符号化器１０３と、顔領域検出部１０４と、動領
域検出部１０５と、インバータ１０６と、アンド回路１
０７とからなる。

【００１１】この回路によれば、入力端子１０８より入
力された動画像は時間軸フィルタ１０１及び空間フィル
タ１０２を介して符号化器１０３にて符号化され、出力
端子１０９より外部へ出力される。

【００１２】更に、符号化の際、入力された動画像が顔
領域の場合は顔領域検出部１０４の出力が高レベルとな
り、よってインバータ１０６及びアンド回路１０７の出
力がともに低レベルとなるため、時間軸フィルタ１０１
及び空間フィルタ１０２ともオフとなる。従って、この
場合、顔領域は鮮明に表示される。

【００１３】一方、入力された動画像が顔領域ではない
動領域の場合（例えば、人物の胴体部の場合。）、イン
バータ１０６及びアンド回路１０７の出力がともに高レ
ベルとなるため、時間軸フィルタ１０１及び空間フィル
タ１０２ともオンとなる。従って、この場合、この動領
域部分は雑音、微小な動き、及び細かい模様がカットさ
れて表示される。

【００１４】又、入力された動画像が顔領域でなくかつ
動領域でもない場合（例えば、背景の場合。）、インバ
ータ１０６の出力が高レベル、アンド回路１０７の出力
が低レベルとなるため、時間軸フィルタ１０１のみがオ
ンとなる。従って、この場合、この領域は雑音、微小な
動きがカットされて表示されるというものである。

【００１５】図４は先行技術２の構成図である。この先
行技術２は動画像符号化部１１１と、送信バッファ部１
１２と、動画像復号化部１１３と、表示部１１４と、物
体追尾部１１５と、量子化制御部１１６と、座標検出部
１１７とからなる。

【００１６】この回路によれば、座標検出部１１７は表
示部１１４の映像モニタ上に配置されたセンサを持って
おり、映像モニタ上に着目する対象物体をポインティン
グすることによりその位置を感知し、座標情報１１８と
して出力する。

【００１７】そして、その座標情報１１８は物体追尾部
１１５に入力され、この物体追尾部１１５によりその座
標情報１１８と入力された映像信号１１９とから同位置
の対象物体の領域を切り出し、この対象物体を追尾し、
追尾された対象物体領域の修正された座標情報を出力
し、又、量子化制御部１１６では物体追尾部１１５から
の修正された座標情報と送信バッファ１１２のデータ残
留量から量子化ステップサイズを算出し、着目し追尾し
た対象物体の領域に小さな量子化ステップを与えること
により、追尾した対象物体の領域の画像の歪みを少なく
し、画像向上を図ることができるというものである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの先行
技術１，２では、顔領域や動物体等、予め定められた着
目点に限定して画像品質を高める技術であり、パラメー
タを変更することができないという欠点があった。

【００１９】例えば、危険箇所を遠隔から監視する用途
に使用する場合、着目したい任意の領域を遠隔から指定
して、指定した特定の画像領域に対してのみ高画質な符
号化を行い、その他の領域は低品質な符号化で伝送する
必要が生じることがあるのである。

【００２０】そこで本発明の目的は、着目したい任意の
領域の画像を遠隔から高画質に調整することが可能な動
画像符号化装置及び復号化装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、動画像をその動きに応じて符号化する符号
化手段と、この符号化手段で得られた符号を一定の速度
で送信するため前記符号の取捨選択を行う取捨選択手段
と、この取捨選択手段で取り出された符号を動画像復号
化装置へ送信する送信手段と、前記動画像復号化装置よ
り送信された画質調整情報を受信する画質調整情報受信
手段と、この画質調整情報受信手段で得られた画質調整
情報に基づき特定画像領域の符号の取捨選択の比率を前
記取捨選択手段に変更させる画質調整手段とを含み動画
像符号化装置を構成したことを特徴とする。

【００２２】本発明における他の発明は、動画像符号化
装置より送信される動画像符号を受信する動画像符号受
信手段と、この動画像符号受信手段で得られた符号を復
号化する復号化手段と、この復号化手段で復号化された
動画像の特定画像領域の符号量を増加させる画質調整情
報を外部より入力する画質調整情報入力手段と、この画
質調整情報入力手段に入力された画質調整情報を前記動
画像符号化装置へ送信する画質調整情報送信手段とを含
み動画像復号化装置を構成したことを特徴とする。

【００２３】本発明によれば、動画像復号化装置より送
信された画質調整情報に基づき、画質調整手段が特定画
像領域の符号の取捨選択の比率を取捨選択手段に変更さ
せる。即ち、特定画像領域に取り込む符号の量を増加さ
せるよう画質調整手段は取捨選択手段を制御する。そし
て、その画質調整手段により画質調整された動画像符号
が送信手段により送信される。

【００２４】本発明の他の発明によれば、動画像復号化
装置は動画像符号化装置より送信された動画像符号を受
信手段にて受信すると、その動画像符号を復号化手段で
復号する。そして、その復号された動画像の特定画像領
域の符号量を増加させる画質調整情報を画質調整情報入
力手段が外部より入力し、その画質調整情報を画質調整
情報送信手段が動画像符号化装置へ送信する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係
る動画像符号化装置及び復号化装置の最良の実施の形態
の構成図である。

【００２６】本発明に係る動画像符号化装置及び復号化
装置は、動画像５１を入力して高能率符号化を行う動画
像符号化装置１と、この動画像符号化装置１より伝送さ
れる高能率符号化データ６１を受信して動画像を再生す
る動画像復号化装置２とからなる。

【００２７】動画像符号化装置１は、動画像の高能率符
号化を行う動画像符号化回路１０と、この動画像符号化
回路１０に符号化パラメータを与える符号化制御回路１
１と、画質を高める領域と画質の度合いの情報を蓄える
画像調整メモリ１２と、この画像調整メモリ１２に画質
パラメータ書き込み制御を行うメモリ制御回路１３と、
動画像符号化回路１０で発生する高能率符号化データを
平滑化して一定のビットレートで伝送するためその符号
化された動画像を一時蓄えるバッファメモリ１４と、こ
のバッファメモリ１４からの高能率符号化データを多重
し、又、対抗する動画像復号化装置２から伝送される送
信信号５７より画質調整情報（ｄｐ）５２を分離する多
重分離回路１５とからなる。

【００２８】次に、動画像符号化装置１の動作について
説明する。動画像符号化回路１０は、例えばＩＴＵ−Ｔ
勧告Ｈ．２６１で規定されている動き補償・フレーム間
符号化方式により空間領域及び時間領域の冗長を除く高
能率符号化を実現する回路であり、動き補償フレーム間
差分信号に直交変換（ＤＣＴ）と量子化を施し、さらに
可変長符号化を行うものである。

【００２９】この動画像符号化回路１０は、例えば８×
８画素の小ブロックに画像を分解してその小ブロックご
とに直交変換、量子化等の高能率符号化処理を行う。

【００３０】そして、この動画像符号化回路１０の出力
５３は、バッファメモリ１４にて平滑化された後、一定
ビットレートのデータ５４として多重分離回路１５へ入
力される。

【００３１】符号化制御回路１１はバッファメモリ１４
から得られるバッファ占有量５５により符号化パラメー
タ（Ｐ）５６を求め、その符号化パラメータ（Ｐ）５６
を動画像符号化回路１０へ出力する。

【００３２】その符号化パラメータ（Ｐ）５６は、動画
像符号化回路１０の量子化特性を制御する情報となる。
即ち、符号化パラメータ（Ｐ）５６が大きい値の場合に
は、荒い量子化となり１枚毎の画質は劣化するが動きは
滑らかになる。逆に、符号化パラメータ（Ｐ）５６が小
さい場合には、細かい量子化とする制御となり、１枚毎
の画質は向上する反面、動きの滑らかさが欠ける画像と
なる。

【００３３】符号化制御回路１１は、いかなる入力画像
に対しても自動的に均一な動画像品質を実現するようこ
の２つのパラメータの関係を一定比率に保つ。

【００３４】尚、その符号化パラメータ（Ｐ）５６の値
は、画像の動きの度合い及び絵柄の種類により決定され
る。

【００３５】ここまでの動作は従来と同様である。本発
明はこの符号化制御回路１１を制御して画質調整を行う
画質調整メモリ１２及びメモリ制御回路１３を有すると
ころに特徴がある。

【００３６】次に、この画質調整メモリ１２及びメモリ
制御回路１３の動作について説明する。

【００３７】多重分離回路１５にて、動画像復号化装置
２からの送信信号５７より画質調整情報（ｄｐ）５２を
分離し、その画質調整情報（ｄｐ）５２はメモリ制御回
路１３へ入力される。この画質調整情報（ｄｐ）５２は
特定画像領域を指定する画像領域情報（α）と画質の調
整値を指定する画質調整値情報（β）とからなる。

【００３８】メモリ制御回路１３はこの画質調整情報
（ｄｐ）５２を画質調整メモリ１２へ書き込む。

【００３９】図２は画質調整メモリ１２に格納される画
質調整情報（ｄｐ）５２のブロック（メモリアドレス）
を示す模式説明図である。

【００４０】画質調整メモリ１２は、例えば８×８画素
の小ブロックに分割され、動画像符号化回路１０で符号
化処理を行う小ブロックと対応している。同図に示す斜
線部分が画質調整情報（ｄｐ）５２が格納されているブ
ロックのブロック番号、即ち、動画像１画面のうちの高
画質設定領域（α）を示し、かつそのブロックに画質の
設定値を指定する画質調整値情報（β）が格納されてい
る。

【００４１】そして、符号化制御回路１１は、この高画
質設定領域では高画質制御値となる（Ｐ−ｄｐ）パラメ
ータを動画像符号化回路１０に与え、それ以外の領域に
対しては低画質制御値となる（Ｐ＋ｄｐ）パラメータを
動画像符号化回路１０に与える。尚、Ｐ，ｄｐは正の実
数とする。

【００４２】即ち、高画質設定領域ではパラメータがＰ
よりｄｐだけ小さくなるため画質が向上し、それ以外の
領域ではパラメータがＰよりｄｐだけ大きくなるため画
質が劣化する。

【００４３】一方、動画像復号化装置２は、動画像符号
化装置１より送信された高能率符号化画像データ６１を
受信しそのデータを分離する多重分離回路２０と、この
多重分離回路２０で分離された画像データ６２に逆ＤＣ
Ｔ及び逆量子化等の高能率復号化を施して再生した動画
像６３を出力する動画像復号化回路２１と、外部よりそ
の再生した動画像６３の特定画像領域の画質を向上させ
る画質調整情報（ｄｐ）５２を入力し、その画質調整情
報（ｄｐ）５２を多重分離回路２０へ出力する画質調整
情報入力回路２２とからなる。更に、多重分離回路２０
は動画像符号化装置１へ送信する情報５７を多重化フレ
ームに組み立て、そのフレームの所定のビット位置に画
質調整情報（ｄｐ）５２を多重する機能を有している。

【００４４】これにより、動画像復号化装置２側より着
目したい画像領域を画質調整情報（ｄｐ）５２にて指定
して動画像符号化装置１へ送信することにより、その領
域の画像を高画質表示させることができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、動画像をその動きに応
じて符号化する符号化手段と、この符号化手段で得られ
た符号を一定の速度で送信するため前記符号の取捨選択
を行う取捨選択手段と、この取捨選択手段で取り出され
た符号を動画像復号化装置へ送信する送信手段と、前記
動画像復号化装置より送信された画質調整情報を受信す
る画質調整情報受信手段と、この画質調整情報受信手段
で得られた画質調整情報に基づき特定画像領域の符号の
取捨選択の比率を前記取捨選択手段に変更させる画質調
整手段とを含み動画像符号化装置を構成したため、着目
したい任意の領域の画像を高画質に調整して送信するこ
とが可能となる。

【００４６】本発明による他の発明によれば、動画像符
号化装置より送信される動画像符号を受信する動画像符
号受信手段と、この動画像符号受信手段で得られた符号
を復号化する復号化手段と、この復号化手段で復号化さ
れた動画像の特定画像領域の符号量を増加させる画質調
整情報を外部より入力する画質調整情報入力手段と、こ
の画質調整情報入力手段に入力された画質調整情報を前
記動画像符号化装置へ送信する画質調整情報送信手段と
を含み動画像復号化装置を構成したため、着目したい任
意の領域の画像を遠隔から高画質に調整することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動画像符号化装置及び復号化装置
の最良の実施の形態の構成図である。

【図２】本発明に係る動画像符号化装置の画質調整メモ
リに格納される画質調整情報のブロックを示す模式説明
図である。

【図３】先行技術１の構成図である。

【図４】先行技術２の構成図である。

【符号の説明】

１ 動画像符号化装置 ２ 動画像復号化装置 １０ 動画像符号化回路 １１ 符号化制御回路 １２ 画像調整メモリ １３ メモリ制御回路 １４ バッファメモリ １５，２０ 多重分離回路 ２１ 動画像復号化回路 ２２ 画質調整情報入力回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画像をその動きに応じて符号化する符
   号化手段と、この符号化手段で得られた符号を一定の速
   度で送信するため前記符号の取捨選択を行う取捨選択手
   段と、この取捨選択手段で取り出された符号を動画像復
   号化装置へ送信する送信手段と、前記動画像復号化装置
   より送信された画質調整情報を受信する画質調整情報受
   信手段と、この画質調整情報受信手段で得られた画質調
   整情報に基づき特定画像領域の符号の取捨選択の比率を
   前記取捨選択手段に変更させる画質調整手段とを含むこ
   とを特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記取捨選択手段は前記符号化手段で得
   られた符号を一時記憶する記憶手段と、この記憶手段に
   記憶された符号量に基づき前記符号の取捨選択を制御す
   る取捨選択制御手段とからなることを特徴とする請求項
   １記載の動画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記符号量は画像の動きの度合い及び絵
   柄の種類により決定されることを特徴とする請求項２記
   載の動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記画質調整情報は前記特定画像領域を
   指定する画像領域情報と画質の調整値を指定する画質調
   整値情報とからなることを特徴とする請求項１〜３いず
   れかに記載の動画像符号化装置。
5. 【請求項５】 動画像符号化装置より送信される動画像
   符号を受信する動画像符号受信手段と、この動画像符号
   受信手段で得られた符号を復号化する復号化手段と、こ
   の復号化手段で復号化された動画像の特定画像領域の符
   号量を増加させる画質調整情報を外部より入力する画質
   調整情報入力手段と、この画質調整情報入力手段に入力
   された画質調整情報を前記動画像符号化装置へ送信する
   画質調整情報送信手段とを含むことを特徴とする動画像
   復号化装置。
6. 【請求項６】 前記画質調整情報は前記特定画像領域を
   指定する画像領域情報と画質の調整値を指定する画質調
   整値情報とからなることを特徴とする請求項５記載の動
   画像復号化装置。