JPH11205802A - データ符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】入力された画像データの動き量が大きい場合に
おいても、画質の劣化が少ない高画質な符号化データを
生成するようにする。 【解決手段】入力データを所定の符号化方法によつて符
号化するデータ符号化装置において、画像データの動き
量を検出し、当該検出結果が所定の閾レベルを越えてい
た場合に、画像データの画素数を削減する画素数変換手
段と、当該画素数変換手段によつて画素数の削減された
画像データに応じて減少される動きベクトルの符号量
を、画像データを所定の方式で変換した係数データの符
号量に割り当てたことによつて得られる発生符号量にな
るように係数データを符号化する符号化手段とを設ける
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。

【０００２】 発明の属する技術分野 従来の技術（図３及び図４） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１及び図２） 発明の効果

【０００３】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ符号化装置に
関し、例えばデイジタル放送システムに用いられるデー
タ符号化装置に適用して好適なものである。

【０００４】

【従来の技術】近年、映像及び音声の情報量を減らす方
法として種々の圧縮符号化方法が提案されており、その
代表的なものにＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Gr
oup Phase 2)と呼ばれる方式がある。かかるＭＰＥＧ２
方式を用いて、映像及び音声の放送データを圧縮符号化
し、地上波または衛星波を用いて放送するデイジタル放
送システムが開始されている。

【０００５】図３において５０は全体としてデータ符号
化装置を示し、ビデオテープレコーダ等の映像信号供給
装置（図示せず）から画像データＤ１がプリフイルタ５
１に入力される。画像データＤ１は、プリフイルタ５１
において量子化レート制御部５５から供給される周波数
特性制御信号Ｄ５５に応じた帯域制限処理を受けた後、
画像データＤ１の高域成分を削減され、帯域制限映像デ
ータＤ５１として画素数変換部５２に出力される。ここ
で、画像データＤ１の高域成分は当該画像の細かい部分
を表現するものであり、プリフイルタ５１は当該高域成
分を削減することにより画像の細かい部分を省略し、画
像全体に対する影響を少なく留めつつ画像データＤ１の
帯域幅を減少させる。

【０００６】画素数変換部５２は、入力された帯域制限
映像データＤ５１に対して画素数変換処理を行う。すな
わち画素数変換部５２は、入力された画像データＤ１の
水平方向の画素数を水平画素数Ｍとすると、当該画像デ
ータＤ１を帯域制限してなる帯域制限映像データＤ５１
の水平方向画素数を、Ｎ＜Ｍの関係を満たす削減水平画
素数Ｎに削減し、画素数変換画像データＤ５２として符
号化部５３に送出する。ここで削減水平画素数Ｎは、画
像データＤ１の画像内容に応じて、高画質を要求される
画像内容においては大きな値に、高画質を要求されない
画像内容においては小さな値に設定される。

【０００７】画素数変換画像データＤ５２は、符号化部
５３において動き補償処理、ＤＣＴ（Discrete Cosine
Transform 、離散コサイン変換）処理、量子化処理、及
びＶＬＣ（Variable Length Coding、可変長符号化）処
理を受けて圧縮符号化され、可変長符号化データＤ５３
としてバツフア５４に送出される。このとき符号化部５
３は、量子化レート制御部５５から供給される量子化制
御信号Ｄ５６に基づいて量子化処理における量子化レー
トを調整する。また、符号化部５３には符号化部制御部
５７から符号化部制御情報Ｄ５７が供給されており、当
該符号化部５３は当該符号化部制御情報Ｄ５７に基づい
て符号化タイミング及び動き補償処理における動きベク
トル探索範囲を設定する。

【０００８】ここで、可変長符号化データＤ５３からな
る各フレーム毎の発生符号量は、画像データＤ１の画像
内容に応じて変動する。このため符号化部５３は、バツ
フア５４における可変長符号化データＤ５３の占有量に
基づいて量子化処理の量子化レート及びプリフイルタ５
１における帯域制限を制御し、可変長符号化データＤ５
３をバツフア５４に複数蓄積した後、一定期間例えばＧ
ＯＰ（Group Of Pictures ）当たりの発生符号量を一定
に制御した固定長符号化データＤ５０として出力する。

【０００９】すなわち、量子化レート制御部５５はバツ
フア５４における可変長符号化データＤ５３の蓄積状態
を常に監視しており、かかる蓄積状態を占有率情報Ｄ５
４として得ることにより、当該占有率情報Ｄ５４を基に
量子化制御信号Ｄ５６及び周波数特性制御信号Ｄ５５を
生成し、これを符号化部５３及びプリフイルタ５１に供
給する。かくして符号化部５３は、一定期間当たりの発
生符号量を一定に制御した固定長符号化データＤ５０を
生成するようになされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるデー
タ符号化装置５０においては、画像データＤ１の画像の
動き量が大きければ大きい程、各フレーム当たりの動き
ベクトルの発生符号量が増加する。すなわち図４（Ａ）
及び（Ｂ）は、量子化処理を行う前のフレーム当たりの
ＤＣＴ係数の符号量及び動きベクトルの符号量の比率を
表したものであり、動き量の大きい画像を符号化した動
きベクトルＭＶ２は、動き量の小さな画像を符号化した
動きベクトルＭＶ１に比べて符号量が増大している。

【００１１】ＤＣＴ係数ＤＣＴ１及びＤＣＴ係数ＤＣＴ
２の発生符号量は、画像の動き量に関わらずほとんど変
化しない。このためデータ符号化装置５０は、動き量の
大きい画像が連続して入力された場合、ＤＣＴ係数ＤＣ
Ｔ２及び動きベクトルＭＶ２全体の発生符号量が増大し
ているために、ＤＣＴ係数を量子化する際の量子化ステ
ツプを大きくすることにより粗く量子化する。これによ
りデータ符号化装置５０は、一定期間当たりの発生符号
量が一定に制御した固定長符号化データＤ５０を生成す
ることができるが、量子化ステツプを大きくしたことに
より、その分だけ画質の劣化が生じるという問題があつ
た。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、入力された画像データの動き量が大きい場合におい
ても、画質の劣化が少ない高画質な符号化データを生成
し得るデータ符号化装置を提案しようとするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、入力データを所定の符号化方法に
よつて符号化するデータ符号化装置において、画像デー
タの動き量を検出し、当該検出結果が所定の閾レベルを
越えていた場合に、画像データの画素数を削減する画素
数変換手段と、当該画素数変換手段によつて画素数の削
減された画像データに応じて減少される動きベクトルの
符号量を、画像データを所定の方式で変換した係数デー
タの符号量に割り当てたことによつて得られる発生符号
量になるように係数データを符号化する符号化手段とを
設けることにより、減少した動きベクトルの符号量を係
数データの符号量に割り当てて当該係数データにおける
発生符号量を増加させ、その分だけ量子化ステツプサイ
ズを小さく設定して符号化することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００１５】図１において１０は全体としてデータ符号
化装置を示し、ビデオテープレコーダ等の映像信号供給
装置（図示せず）からＨＤＴＶ（High Definition Tele
vision）規格の画像データＤ１がプリフイルタ１２に入
力される。

【００１６】プリフイルタ１２は、量子化レート制御部
１８から供給される周波数特性制御信号Ｄ１８に基づい
て画像データＤ１を帯域制限処理して当該画像データＤ
１の高域成分を削減することにより、画像の細かい部分
を省略して画像全体に対する影響を少なく留めた状態
で、当該画像データＤ１の帯域幅を減少し、帯域制限画
像データＤ２としてシステムデイレイ１３及び動き量検
出部１５にそれぞれ送出する。

【００１７】動き量検出部１５は、帯域制限画像データ
Ｄ２の各フレーム画像について、当該各フレーム画像毎
の動き量を検出する。すなわち動き量検出部１５は、帯
域制限画像データＤ２の各フレーム画像を内部のフレー
ムメモリ（図示せず）に参照画像として記憶して、フレ
ーム間に於ける各画素の差分絶対値の総和を算出し、こ
れを動き量データＤ１５として画素数変換判定部１７に
送出する。

【００１８】画素数変換判定部１７は動き量データＤ１
５を所定の閾値と比較し、動き量データＤ１５が閾値よ
り大きい場合に、画素数を変換する画素数変換制御信号
Ｄ１７の値を「１」とし、動き量データＤ１５が閾値よ
り小さい場合に、画素数をそのまま変換しない画素数変
換制御信号Ｄ１７の値を「０」として画素数変換部１４
及び符号化部制御部１６にそれぞれ送出する。

【００１９】システムデイレイ１３に送出された帯域制
限画像データＤ２は、当該システムデイレイ１３が有す
るメモリ（図示せず）にフレーム毎に一旦書き込まれた
後、所定の待機時間後にフレーム毎に読み出され、画素
数変換部１４に送出される。ここでシステムデイレイ１
３は、動き量検出部１５における帯域制限画像データＤ
２の１フレーム当たりの動き量検出処理に要する時間と
同一の待機時間を経過した後、画素数変換制御信号Ｄ１
７が画素数変換部１４に入力されるタイミングと同期し
て帯域制限画像データＤ２を画素数変換部１４に入力す
るようになされている。

【００２０】画素数変換部１４は、画素数変換判定部１
７から供給される画素数制御信号Ｄ１７に基づいて帯域
制限画像データＤ２の水平方向画素数を変換する。すな
わち画素数変換部１４は、画像データＤ１が帯域制限さ
れてなる帯域制限画像データＤ２の水平方向画素数をＭ
とし、画素数変換後の水平方向画素数をＮとすると、画
素数変換制御信号Ｄ１７の値が「１」の場合は、帯域制
限画像データＤ２の水平方向画素数をＮ画素に削減し、
これを画素数変換画像データＤ３として符号化部２０に
送出され、画素数変換制御信号Ｄ１７の値が「０」の場
合は、帯域制限画像データＤ２をそのまま画素数変換画
像データＤ３として符号化部２０に送出する。

【００２１】符号化部制御部１６は、画素数変換判定部
１７から画素数制御信号Ｄ１７が入力されると符号化部
制御信号Ｄ１６を符号化部２０に供給する。符号化部２
０は、符号化部制御信号Ｄ１６に基づいて動作すること
により、Ｎ画素の画素数変換画像データＤ３に対して符
号化処理を施す。

【００２２】すなわち、画素数制御信号Ｄ１７の値が
「１」の場合、図２（Ａ）に示す水平画素数Ｍの帯域制
限画像データＤ２は、画素数変換部１４において画素数
変換され、図２（Ｂ）に示す水平画素数Ｎの画素数変換
画像データＤ３として符号化部２０に送出される。

【００２３】ここで、画素数変換画像データＤ３は連続
して送出されるわけではなく、図２（Ｂ）に示すように
Ｎ画素が連続して送出された後、（Ｍ−Ｎ）画素に相当
する期間は送出が停止される。符号化部２０は、符号化
部制御信号Ｄ１６に応じてＮ画素に相当する期間は符号
化処理を行い、（Ｍ−Ｎ）画素に相当する期間は符号化
処理を停止することにより、動作クロツクを一定に保ち
ながら、Ｎ画素の画素数変換画像データＤ３に対して符
号化処理を施す。

【００２４】これに対し、画素数変換値Ｄ１７の値が
「０」の場合、図２（Ａ）に示す水平画素数Ｍの帯域制
限画像データＤ２は、画素数変換部１４において画素数
変換されることなく、水平画素数Ｍのまま画素数変換画
像データＤ３として符号化部２０に送出される。符号化
部２０は、符号化部制御信号Ｄ１６に基づいて連続して
符号化処理を行う。また符号化部２０は、符号化部制御
信号Ｄ１６に応じて動き補償処理における動きベクトル
探索範囲を設定する。

【００２５】符号化部２０において、画素数変換画像デ
ータＤ３は前処理部２１に入力される。前処理部２１
は、画素数変換画像データＤ３の各フレーム画像につい
て、設定されたシーケンスに応じて、Ｉピクチヤ、Ｐピ
クチヤまたはＢピクチヤの３つの画像タイプのうちのど
の画像タイプとして処理するかを指定した後、当該フレ
ーム画像の画像タイプに応じて当該フレーム画像を符号
化する順番に並べ替え、さらに当該フレーム画像を１６
画素×１６ラインの輝度信号及び当該輝度信号に対応す
る色差信号によつて構成されるマクロブロツクに分割
し、これをマクロブロツクデータＤ４として演算器２２
及び動きベクトル検出部３１にそれぞれ供給する。因み
に前処理部２１は、ラスタースキヤンからブロツクスキ
ヤンに変換し、これにより画像の符号化する順番を入れ
換えるようになされている。

【００２６】動きベクトル検出部３１は、マクロブロツ
クデータＤ４の各マクロブロツクの動きベクトルを、当
該マクロブロツクデータＤ４及びフレームメモリ２９に
記憶されている参照画像データＤ２８を基に算出し、動
きベクトルデータＤ３１として動き補償部３０及びＶＬ
Ｃ（Variable Length Coding、可変長符号化）部２５に
それぞれ送出する。

【００２７】演算器２２は、前処理部２１から供給され
たマクロブロツクデータＤ４について、当該マクロブロ
ツクデータＤ４の各マクロブロツクの画像タイプに基づ
いて、イントラモード、順方向予測モード、逆方向予測
モードまたは双方向予測モードのいずれかの予測モード
の動き補償を行う。ここでイントラモードとは、符号化
対象となるフレーム画像をそのまま伝送データとする方
法であり、順方向予測モードとは、符号化対象となるフ
レーム画像と過去参照画像との予測残差を伝送データと
する方法である。また逆方向予測モードとは、符号化対
象となるフレーム画像と未来参照画像との予測残差を伝
送データとする方法であり、双方向予測モードとは、符
号化対象となるフレーム画像と、過去参照画像及び未来
参照画像の２つの予測画像の平均値との予測残差を伝送
データとする方法である。

【００２８】まず、マクロブロツクデータＤ４がＩピク
チヤである場合について説明する。この場合、マクロブ
ロツクデータＤ４はイントラモードで処理される。すな
わち、演算器２２はマクロブロツクデータＤ４のマクロ
ブロツクを、そのまま演算データＤ５としてＤＣＴ（Di
screte Cosine Transform 、離散コサイン変換）部２３
に送出する。

【００２９】ＤＣＴ部２３は、演算データＤ５に対して
ＤＣＴ変換処理を行つてＤＣＴ係数化し、ＤＣＴ係数デ
ータＤ６として量子化部２４に送出する。量子化部２４
はＤＣＴ係数データＤ６に対して量子化処理を行い、量
子化ＤＣＴ係数データＤ７としてＶＬＣ部２５及び逆量
子化部２６にそれぞれ送出する。このとき量子化部２４
は、量子化レート制御部１８より供給される量子化制御
信号Ｄ２０に応じて量子化処理における量子化レートを
調整し、量子化ＤＣＴ係数データＤ７の符号発生量を制
御する。

【００３０】逆量子化部２６に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ７は、逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デ
ータＤ２６として逆ＤＣＴ部２７に送出される。そして
ＤＣＴ係数データＤ２６は、逆ＤＣＴ部２７において逆
ＤＣＴ処理を受け、演算データＤ２７として演算器２８
に送出され、参照画像データＤ２８としてフレームメモ
リ２９に記憶される。

【００３１】次に、マクロブロツクデータＤ４がＰピク
チヤである場合について説明する。この場合、演算器２
２はマクロブロツクデータＤ４について、イントラモー
ドまたは順方向予測モードのいずれかの予測モードによ
る動き補償処理を行う。

【００３２】予測モードがイントラモードの場合、上述
のＩピクチヤの場合と同様に、演算器２２はマクロブロ
ツクデータＤ２のマクロブロツクをそのまま演算データ
Ｄ５としてＤＣＴ部２３に送出する。演算データＤ５
は、上述のＩピクチヤの場合と同様にＤＣＴ部２３にお
いてＤＣＴ変換処理を受け、さらに量子化部２４におい
て量子化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データＤ７とし
てＶＬＣ部２５及び逆量子化部２６に送出される。この
とき量子化部２４は、量子化レート制御部１８より供給
される量子化制御信号Ｄ２０に応じて、量子化処理にお
ける量子化レートを調整し、量子化ＤＣＴ係数データＤ
７の符号発生量を制御する。

【００３３】逆量子化部２６に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ７は、逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デ
ータＤ２６として逆ＤＣＴ部２７に送出される。ＤＣＴ
係数データＤ２６は逆ＤＣＴ部２７において逆ＤＣＴ処
理を受け、演算データＤ２７として演算器２８に送出さ
れ、参照画像データＤ２８としてフレームメモリ２９に
記憶される。

【００３４】予測モードが順方向予測モードの場合、演
算器２２はマクロブロツクデータＤ４について、動き補
償部３１より供給される順方向予測画像データＤ３０Ｆ
を用いて減算処理する。

【００３５】ここで順方向予測画像データＤ３０Ｆは、
フレームメモリ２９に記憶されている参照画像データＤ
２８を、動きベクトルデータＤ３１に応じて動き補償す
ることにより算出される。すなわち動き補償部３０は順
方向予測モードにおいて、フレームメモリ２９の読出ア
ドレスを動きベクトルデータＤ３１に応じてずらして参
照画像データＤ２８を読み出し、これを順方向予測画像
データＤ３０Ｆとして演算器２２及び演算器２８に供給
する。演算器２２はマクロブロツクデータＤ４から順方
向予測画像データＤ３０Ｆを減算して予測残差としての
差分データを得、演算データＤ５としてＤＣＴ部２３に
送出する。

【００３６】演算データ信号Ｄ５はＤＣＴ部２３におい
てＤＣＴ変換処理を受け、さらに量子化部２４において
量子化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データＤ７として
ＶＬＣ部２５及び逆量子化部２６に送出される。このと
き量子化部２４は、量子化レート制御部１８より供給さ
れる量子化制御信号Ｄ２０に応じて、量子化処理におけ
る量子化レートを調整し、量子化ＤＣＴ係数データＤ７
の符号発生量を制御する。

【００３７】逆量子化部２６に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ７は逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デー
タＤ２６として逆ＤＣＴ部２７に送出される。ＤＣＴ係
数データＤ２６は、逆ＤＣＴ部２７において逆ＤＣＴ処
理を受け、演算データＤ２７として演算器２８に送出さ
れる。ここで、演算器２８には動き補償部３０より順方
向予測画像データＤ３０Ｆが供給されており、演算器２
８は演算データＤ２７に当該順方向予測画像データＤ３
０Ｆを加算することにより参照画像データＤ２８（Ｐピ
クチヤ）を局部再生し、フレームメモリ２９に記憶す
る。

【００３８】次に、前処理部２１からＢピクチヤのマク
ロブロツクデータＤ４が演算器２２に供給された場合に
ついて説明する。この場合、演算機２２はマクロブロツ
クデータＤ４について、イントラモード、順方向予測モ
ード、逆方向予測モードまたは双方向予測モードのいず
れかの動き補償処理を行う。

【００３９】予測モードがイントラモードまたは順方向
予測モードの場合、マクロブロツクデータＤ２は上述の
Ｐピクチヤの場合と同様の処理を受けるが、Ｂピクチヤ
は参照画像として用いられないため、フレームメモリ２
９には記憶されない。

【００４０】予測モードが逆方向予測モードの場合、演
算器２２はマクロブロツクデータＤ４について、動き補
償部３０より供給される逆方向予測画像データＤ３０Ｂ
を用いて減算処理する。

【００４１】ここで逆方向予測画像データＤ３０Ｂは、
フレームメモリ２９に記憶されている参照画像データＤ
２８を、動きベクトルデータＤ３１に応じて動き補償す
ることにより算出される。すなわち動き補償部３１は逆
方向予測モードにおいて、フレームメモリ２９の読出ア
ドレスを動きベクトルデータＤ３１に応じてずらして参
照画像データＤ２８を読み出し、これを逆方向予測画像
データＤ３０Ｂとして演算器２２及び演算器２８に供給
する。演算器２２は、マクロブロツクデータＤ４から逆
方向予測画像データＤ３０Ｂを減算して予測残差として
の差分データを得、演算データＤ５としてＤＣＴ部２３
に送出する。

【００４２】演算データＤ５はＤＣＴ部２３においてＤ
ＣＴ変換処理を受け、さらに量子化部２４において量子
化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データＤ７としてＶＬ
Ｃ部２５及び逆量子化部２６に送出される。このとき量
子化部２４は、量子化レート制御部１８より供給される
量子化制御信号Ｄ２０に応じて、量子化処理における量
子化レートを調整し、量子化ＤＣＴ係数データＤ７の符
号発生量を制御する。

【００４３】逆量子化部２６に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ７は、逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デ
ータＤ２６として逆ＤＣＴ部２７に送出される。ＤＣＴ
係数データＤ２６は逆ＤＣＴ部２７において逆ＤＣＴ処
理を受け、演算データＤ２７として演算器２８に送出さ
れる。ここで、演算器２８には動き補償部３０より逆方
向予測画像データＤ３０Ｂが供給されており、演算器２
８は演算データＤ２７に当該逆方向予測画像データＤ３
０Ｂを加算することにより参照画像データＤ２８（Ｂピ
クチヤ）を局部再生するが、Ｂピクチヤは他の予測参照
画像として用いられないので、参照画像データＤ２８は
フレームメモリ２９には記憶されない。

【００４４】予測モードが双方向モードの場合、演算器
２２はマクロブロツクデータＤ４から、動き補償部３０
より供給される順方向予測画像データＤ３０Ｆ及び逆方
向予測画像データＤ３０Ｂの平均値を減算して予測残差
としての差分データを得、これを演算データＤ５として
ＤＣＴ部２３に送出する。

【００４５】演算データ信号Ｄ５は、ＤＣＴ部２３にお
いてＤＣＴ変換処理を受け、さらに量子化部２４におい
て量子化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データＤ７とし
てＶＬＣ部２５及び逆量子化部２６に送出される。この
とき量子化部２４は、量子化レート制御部１８より供給
される量子化制御信号Ｄ２０に応じて、量子化処理にお
ける量子化レートを調整し、量子化ＤＣＴ係数データＤ
７の符号発生量を制御する。

【００４６】逆量子化部２６に送出された量子化ＤＣＴ
係数データＤ７は、逆量子化処理を受け、ＤＣＴ係数デ
ータＤ２６として逆ＤＣＴ部２７に送出される。ＤＣＴ
係数データＤ２６は、逆ＤＣＴ部２７において逆ＤＣＴ
処理を受け、演算データＳ２７として演算器２８に送出
される。ここで、演算器２８には動き補償部３０より順
方向予測画像データＤ３０Ｆ及び逆方向予測画像データ
Ｄ３０Ｂが供給されており、演算器２８は演算データＤ
２７に当該順方向予測画像データＤ３０Ｆ及び逆方向予
測画像データＤ３０Ｂの平均値を加算することにより参
照画像データＤ２８（Ｂピクチヤ）を生成するが、Ｂピ
クチヤは他の予測参照画像として用いられないので、参
照画像データＤ２８はフレームメモリ２９には記憶され
ない。

【００４７】かくして、データ符号化装置１０に入力さ
れた画素数変換画像データＤ３は、動き補償処理、ＤＣ
Ｔ処理及び量子化処理を受け、量子化ＤＣＴ係数データ
Ｄ７としてＶＬＣ部２５に供給される。

【００４８】ＶＬＣ部２５は、量子化ＤＣＴ係数データ
Ｄ７及び動きベクトルデータＤ３１に対して可変長符号
化処理を行い、可変長符号化データＤ８としてバツフア
１９に送出する。バツフア１９において可変長符号化デ
ータＤ８は、一時蓄積された後に一定期間単位（ＧＯＰ
ごと）の固定長符号化データＤ１０として読み出され
る。

【００４９】この場合、画素数変換画像データＤ３は、
画素数変換部１４によつて画像データＤ１の画素数がＮ
画素に削減されているため、当該画素数変換画像データ
Ｄ３の画像を１６画素×１６ラインに分割してなるマク
ロブロツクデータＤ４のマクロブロツク数も当然減少さ
れている。

【００５０】ここで、動き補償処理における動きベクト
ルの発生符号量は、マクロブロツク数にほぼ比例するた
め、マクロブロツク数が減ると、これに伴い動きベクト
ルの発生符号量も減少する。

【００５１】従つて、固定長符号化データＤ１０の発生
符号量が一定あるために、マクロブロツク数の減少に伴
う動きベクトルの符号量の減少分をＤＣＴ係数データＤ
６の符号量に加算することができ、この結果として量子
化レート制御部１８は、より細かい量子化ステツプでＤ
ＣＴ係数データＤ６を量子化し得るので画質の劣化を防
止した高画質な固定長符号化データＤ１０を生成するよ
うになされている。

【００５２】以上の構成において、データ符号化装置１
０は、動き量検出部１５から供給される動き量データＤ
１５が所定の閾値よりも大きい場合に、画像の動きベク
トルが大きいと判断して「１」の値でなる画素数変換制
御信号Ｄ１７を画素数変換部１４に供給する。画素数変
換部１４は、画素数変換制御信号Ｄ１７に基づいて帯域
制限画像データＤ２の水平方向画素数をＮ画素に削減す
ることにより画素数変換画像データＤ３を得、当該画素
数変換画像データＤ３を前処理部２１により１６画素×
１６ラインのマクロブロツクデータＤ４に分割する。

【００５３】これによりフレーム画像の画素数が削減さ
れた分、マクロブロツクデータＤ４のマクロブロツク数
が減少し、この結果として動きベクトルの発生符号量が
減少する。すなわち画素数の削減量に応じてマクロブロ
ツク数が減少するため、個々のマクロブロツクサイズが
大きくなり、これにより動きベクトルを表すのに必要な
画素数が減少することになる。従つて画像の動きベクト
ルが大きければ大きい程、動きベクトルの発生符号量が
減少する割合も大きくなる。従つてデータ符号化装置１
０は、画像の動きベクトルが大きい場合に画素数を削減
することに伴つてマクロブロツク数が減少するので、動
きベクトルの発生符号量が減少する分の符号量をＤＣＴ
係数データＤ６の発生符号量に割り当てることができ
る。

【００５４】かくしてデータ符号化装置１０は、動きベ
クトルの発生符号量が減少する分の符号量をＤＣＴ係数
データＤ６の発生符号量に割り当て得ることにより、量
子化部２４の量子化ステツプサイズをその分小さくする
ことができ、かくして画像の動きが激しく発生符号量が
多くなる場合でもＤＣＴ係数データＤ６の係数値を増大
させてＤＣＴ空間における解像度の低下を防止すること
ができる。

【００５５】以上の構成によれば、データ符号化装置１
０は、フレーム画像の動きベクトルが大きい場合に画素
数を削減し、それに伴つて減少するマクロブロツク数に
応じて動きベクトルの発生符号量が減少し、その分の符
号量をＤＣＴ係数データＤ６の符号量に割り当てること
により、量子化ステツプサイズをその分小さくして量子
化することができ、その分だけ画質を改善した高画質な
符号化データを生成することができる。

【００５６】なお上述の実施の形態においては、動き量
データＤ１５と所定の閾値との比較結果に基づいて画素
数を削減するようにした場合に付いて述べたが、本発明
はこれに限らず、閾値を複数種類設定し、さらに当該複
数種類の閾値に対応した複数の削減水平画素数、例えば
１４４０画素、１２８０画素、１１５２画素及び９６０
画素を設定し、動き量データＤ１５と所定の閾値との比
較結果に基づいていきずれかの画素数に水平画素数を削
減するようにしても良い。この場合、画素数制御信号Ｄ
１７は、「１」あるいは「０」の１ビツトの信号ではな
く、複数種類ｊの閾値に対応したｋビツト（ｊ≦２^k ）
の信号が用いられ、所定の整数比率で画素数が削減され
る。

【００５７】また上述の実施の形態においては、データ
符号化装置１０にＨＤＴＶ規格の画像データＤ１を入力
するようにした場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、ＨＤＴＶ以外の規格の画像データを入力するよ
うにしても良い。

【００５８】さらに上述の実施の形態においては、動き
の激しい画像の圧縮難易度に応じて水平方向画素数の削
減処理を行うようにした場合るついて述べたが、本発明
はこれに限らず、垂直方向すなわち走査線本数を削減す
るようにしたり、垂直方向及び水平方向すなわち走査線
本数及び水平方向画素数を同時に削減するようにしても
良い。

【００５９】さらに上述の実施の形態においては、本発
明をＭＰＥＧ２方式のデータ符号化装置１０に適用する
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、他の種々の符号化方式によるデータ符号化装置に本
発明を適用するようにしても良い。

【００６０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、入力デー
タを所定の符号化方法によつて符号化するデータ符号化
装置において、画像データの動き量を検出し、当該検出
結果が所定の閾レベルを越えていた場合に、画像データ
の画素数を削減する画素数変換手段と、当該画素数変換
手段によつて画素数の削減された画像データに応じて減
少される動きベクトルの符号量を、画像データを所定の
方式で変換した係数データの符号量に割り当てたことに
よつて得られる発生符号量になるように係数データを符
号化する符号化手段とを設けることにより、減少した動
きベクトルの符号量を係数データの符号量に割り当てて
当該係数データにおける発生符号量を増加させ、その分
だけ量子化ステツプサイズを小さく設定して符号化する
ことができ、かくして入力された画像データの動きベク
トルが大きい場合においても、画質の劣化が少ない高画
質な符号化データを生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデータ符号化装置を示すブロツク
図である。

【図２】画素数変換の説明に供する略線図である。

【図３】動きベクトル量の増加を示す略線図である。

【図４】従来のデータ符号化装置を示すブロツク図であ
る。

【符号の説明】

１０、５０……データ符号化装置、１２、５１……プリ
フイルタ、１３……システムデイレイ、１４、５２……
画素数変換部、１５……動き量検出部、１６、５７……
符号化部制御部、１７……画素数変換判定部、１８、５
５……量子化レート制御部、１９、５４……バツフア、
２０、５３……符号化部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舩戸 成人 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 上原 健志 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された画像データを所定の符号化方法
   によつて符号化するデータ符号化装置において、 上記画像データの動き量を検出し、当該検出結果が所定
   の閾レベルを越えていた場合に、上記画像データの画素
   数を削減する画素数変換手段と、 上記画素数変換手段によつて画素数の削減された画像デ
   ータに応じて減少される動きベクトルの符号量を、上記
   画像データを所定の方式で変換した係数データの符号量
   に割り当てたことによつて得られる発生符号量になるよ
   うに上記係数データを符号化する符号化手段とを具える
   ことを特徴とするデータ符号化装置。
2. 【請求項２】上記画素数変換手段は、上記画像データの
   水平方向画素数を削減することを特徴とする請求項１に
   記載のデータ符号化装置。
3. 【請求項３】上記画素数変換手段は、上記検出結果が所
   定の閾レベルを越えていなかつた場合には、上記画像デ
   ータの画素数を削減しないことを特徴とする請求項１に
   記載のデータ符号化装置。
4. 【請求項４】上記画素数変換手段は、上記画像データの
   画素数を所定の整数比率で削減することを特徴とする請
   求項１に記載のデータ符号化装置。