JP2587534B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JP2587534B2 JP2587534B2 JP30461090A JP30461090A JP2587534B2 JP 2587534 B2 JP2587534 B2 JP 2587534B2 JP 30461090 A JP30461090 A JP 30461090A JP 30461090 A JP30461090 A JP 30461090A JP 2587534 B2 JP2587534 B2 JP 2587534B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は動画像符号化伝送装置あるいはCDROM等に動
画像を記録するための装置等に使用する画像符号化装置
に関する。
画像を記録するための装置等に使用する画像符号化装置
に関する。
一般に、画像情報を伝送する場合あるいは画像を記録
しておく場合においては、画像の情報量が膨大なのに対
して、伝送に用いる回線の回線速度やコストまた、記録
メディアの容量やコスト等の点から、画像の情報量を圧
縮符号化し情報量を少なくして伝送したり記録したりし
なければならない。
しておく場合においては、画像の情報量が膨大なのに対
して、伝送に用いる回線の回線速度やコストまた、記録
メディアの容量やコスト等の点から、画像の情報量を圧
縮符号化し情報量を少なくして伝送したり記録したりし
なければならない。
その場合の画像情報の高能率符号化装置として、画像
を複数個のサンプルからなる小ブロックに分割して、そ
の各小ブロックの画像信号に対して、あるいは各小ブロ
ックにおける各種予測誤差信号に対して離散的コサイン
変換等の直交変換を施し、その変換係数を量子化して符
号化する変換符号化装置が知られている。
を複数個のサンプルからなる小ブロックに分割して、そ
の各小ブロックの画像信号に対して、あるいは各小ブロ
ックにおける各種予測誤差信号に対して離散的コサイン
変換等の直交変換を施し、その変換係数を量子化して符
号化する変換符号化装置が知られている。
第４図に、上述の変換符号化装置を用いた従来の伝送
装置の一実施例を示す。
装置の一実施例を示す。
ブロック単位に分割されて入力部１へ順次送られてく
る入力画像は、直交変換部２で直交変換された後、量子
化部３で量子化ステップ制御部４の指示に従って量子化
される。量子化された結果はマルチプレクサ部５及び送
信バッファ６を介して外部へ伝送される。同時に、量子
化されたデータは逆量子化部７及び逆直交変換部８で逆
変換されて入力画像が再生され、動き探索・補償部９を
介して減算器10へ戻されて次の入力画像信号との差が取
られる。
る入力画像は、直交変換部２で直交変換された後、量子
化部３で量子化ステップ制御部４の指示に従って量子化
される。量子化された結果はマルチプレクサ部５及び送
信バッファ６を介して外部へ伝送される。同時に、量子
化されたデータは逆量子化部７及び逆直交変換部８で逆
変換されて入力画像が再生され、動き探索・補償部９を
介して減算器10へ戻されて次の入力画像信号との差が取
られる。
一般にテレビ電話、テレビ会議等で伝送される画像で
の関心領域は人物像である場合が多く、またそれは常に
動きをともなっている。
の関心領域は人物像である場合が多く、またそれは常に
動きをともなっている。
かつ、人間の視覚として動きのある部分に注視すると
いう特性を持つ。
いう特性を持つ。
前述の従来例では、入力されたブロックのデータがど
ういうものを写したものかの属性にかかわらず単にその
ブロックが輝度ブロックか色差ブロックか、あるいは係
数の次数、および送信バッファ６の量などにより量子化
ステップが制御されるにすぎず、伝送すべき画像情報に
おける関心領域をより鮮明な画像として伝送することは
不可能であって、伝送すべき画像のポイントを失ってし
まうという問題があった。
ういうものを写したものかの属性にかかわらず単にその
ブロックが輝度ブロックか色差ブロックか、あるいは係
数の次数、および送信バッファ６の量などにより量子化
ステップが制御されるにすぎず、伝送すべき画像情報に
おける関心領域をより鮮明な画像として伝送することは
不可能であって、伝送すべき画像のポイントを失ってし
まうという問題があった。
また、動きのある部分であるかどうかに係わらず符号
化され、受信側の視覚特性が考慮されないため、動きの
ある部分が特に劣化して観測されるという問題もあっ
た。
化され、受信側の視覚特性が考慮されないため、動きの
ある部分が特に劣化して観測されるという問題もあっ
た。
そこで、本発明は簡単な構成で、動きのある部分の画
質が良好になるように、加えてテレビ電話、テレビ会議
などで伝送すべき関心領域が受信側で再生されたときに
他の部分と比べてより鮮明になるように制御することに
よって、視覚特性に応じた、かつ用途に応じた適切な画
像の符号化をすることができる動画像符号化伝送装置等
に使用する画像符号化装置を提供することを目的として
いる。
質が良好になるように、加えてテレビ電話、テレビ会議
などで伝送すべき関心領域が受信側で再生されたときに
他の部分と比べてより鮮明になるように制御することに
よって、視覚特性に応じた、かつ用途に応じた適切な画
像の符号化をすることができる動画像符号化伝送装置等
に使用する画像符号化装置を提供することを目的として
いる。
上述の目的を達成するために本発明は、入力画像を複
数のブロックに分割し、前記ブロック毎に符号化する画
像符号化装置において、各ブロックの動きベクトルの大
きさと方向を検出する動きベクトル検出手段と、前記動
きベクトルの大きさとベクトルの方向に基づいて各ブロ
ックを分類するブロック分類手段と、前記分類に応じて
各ブロック毎の量子化ステップを決定する量子化ステッ
プ制御手段と、前記量子化ステップに応じて各ブロック
毎の入力画像を符号化する符号化手段を備えたものであ
り、 また、前記量子化ステップ制御手段は、動きベクトル
の大きさとベクトルの方向に基づいて分類された各ブロ
ックの量子化ステップを、人間の視覚特性に合わせて決
定するものである。
数のブロックに分割し、前記ブロック毎に符号化する画
像符号化装置において、各ブロックの動きベクトルの大
きさと方向を検出する動きベクトル検出手段と、前記動
きベクトルの大きさとベクトルの方向に基づいて各ブロ
ックを分類するブロック分類手段と、前記分類に応じて
各ブロック毎の量子化ステップを決定する量子化ステッ
プ制御手段と、前記量子化ステップに応じて各ブロック
毎の入力画像を符号化する符号化手段を備えたものであ
り、 また、前記量子化ステップ制御手段は、動きベクトル
の大きさとベクトルの方向に基づいて分類された各ブロ
ックの量子化ステップを、人間の視覚特性に合わせて決
定するものである。
動きベクトルの大きさと方向を検出する動きベクトル
検出手段は各ブロック毎に動きベクトルの大きさと方向
を検出し、この動きベクトルの大きさと方向を基にして
当該ブロックをブロック分類手段によって分類する。こ
うして各ブロック毎に施された分類に応じて符号化ステ
ップ制御手段が量子化ステップを決定し、この量子化ス
テップにしたがって符号化手段が入力画像の各ブロック
を符号化する。
検出手段は各ブロック毎に動きベクトルの大きさと方向
を検出し、この動きベクトルの大きさと方向を基にして
当該ブロックをブロック分類手段によって分類する。こ
うして各ブロック毎に施された分類に応じて符号化ステ
ップ制御手段が量子化ステップを決定し、この量子化ス
テップにしたがって符号化手段が入力画像の各ブロック
を符号化する。
以下に、本発明について図面にもとずき説明する。
第１図は本発明の画像符号化装置を動画像符号化伝送
装置に適用した場合の一実施例のブロック構成図であ
る。
装置に適用した場合の一実施例のブロック構成図であ
る。
画像信号は、通常輝度信号Ｙと一対の色差信号Cb,Cr
の３つのコンポーネント信号にわけられ、それぞれ小ブ
ロック単位で順次入力部１に入力される。入力された各
ブロックのデータ、あるいは各種予測誤差信号は直交変
換部２で離散的コサイン変換等の直交変換が施され、得
られた変換係数は量子化部３で量子化される。この際、
量子化ステップ制御部13では、入力されたブロックが輝
度信号Ｙが色差信号Cb,Crかによって、および変換係数
の次数、送信バッファ６の量などに応じて量子化ステッ
プを適応的に制御している。
の３つのコンポーネント信号にわけられ、それぞれ小ブ
ロック単位で順次入力部１に入力される。入力された各
ブロックのデータ、あるいは各種予測誤差信号は直交変
換部２で離散的コサイン変換等の直交変換が施され、得
られた変換係数は量子化部３で量子化される。この際、
量子化ステップ制御部13では、入力されたブロックが輝
度信号Ｙが色差信号Cb,Crかによって、および変換係数
の次数、送信バッファ６の量などに応じて量子化ステッ
プを適応的に制御している。
量子化されたデータは、マルチプレクサ部５で送信に
適した符号化がなされ、送信バッファ６に蓄えられ、そ
れより順次送信される。
適した符号化がなされ、送信バッファ６に蓄えられ、そ
れより順次送信される。
一方、量子化されたデータは逆量子化部７及び逆直交
変換部８により逆変換され、送信された画像が再生さ
れ、動画像の符号化においては動き探索・補償部９で動
き補償等のフレーム間予測を行ないその後減算器10で入
力画像信号と減算処理がなされたのち、スイッチ11を経
て直交変換部２に入力されるようになされている。スイ
ッチ11は、動き探索・補償部９で検出された動きベクト
ルの大きさが大きすぎる場合にはａ側に切り替えられ
て、前フレームとの差分は取らないで直交変換部２へ送
られる。
変換部８により逆変換され、送信された画像が再生さ
れ、動画像の符号化においては動き探索・補償部９で動
き補償等のフレーム間予測を行ないその後減算器10で入
力画像信号と減算処理がなされたのち、スイッチ11を経
て直交変換部２に入力されるようになされている。スイ
ッチ11は、動き探索・補償部９で検出された動きベクト
ルの大きさが大きすぎる場合にはａ側に切り替えられ
て、前フレームとの差分は取らないで直交変換部２へ送
られる。
本発明の特徴は、動き探索・補償部９よりの動きベク
トルより動きの絶対量を算出し関心動領域を判定してブ
ロック毎に分類するブロック分類部12、及びブロック分
類部12よりの判別信号で量子化ステップを可変させる量
子化ステップ制御部13を持つことである。
トルより動きの絶対量を算出し関心動領域を判定してブ
ロック毎に分類するブロック分類部12、及びブロック分
類部12よりの判別信号で量子化ステップを可変させる量
子化ステップ制御部13を持つことである。
動き探索・補償部９では入力されたブロックのデータ
と１フレーム前のデータとを比較して、入力ブロックデ
ータと差分の最小となるブロックを検索して動きベクト
ルを求める。
と１フレーム前のデータとを比較して、入力ブロックデ
ータと差分の最小となるブロックを検索して動きベクト
ルを求める。
ここで、一般に人間が画像を観察している場合に、視
点は動きのある部分に集中される。このような特性は、
とくにTV電話、TV会議のような相手の表情が重要な場合
には顕著に現われる。
点は動きのある部分に集中される。このような特性は、
とくにTV電話、TV会議のような相手の表情が重要な場合
には顕著に現われる。
また注視点は縦の動きよりも横の動きに対して敏感に
反応するという特性を持つ。
反応するという特性を持つ。
そこでブロック分類部12では、動き探索・補償部９よ
りの動きベクトルから、その距離及び方向に応じて第２
図（ａ）に示すようなグループ分けを行なう。第２図に
おいて、横軸（|X|）は動きベクトルの横方向絶対量を
縦軸（|Y|）は動きベクトルの縦方向絶対量を画素単位
で目盛ってある。第２図（ａ）に示すグループ分けは、
距離の長い方向及び横方向に対して重み付けされてい
る。
りの動きベクトルから、その距離及び方向に応じて第２
図（ａ）に示すようなグループ分けを行なう。第２図に
おいて、横軸（|X|）は動きベクトルの横方向絶対量を
縦軸（|Y|）は動きベクトルの縦方向絶対量を画素単位
で目盛ってある。第２図（ａ）に示すグループ分けは、
距離の長い方向及び横方向に対して重み付けされてい
る。
このグループ分けは用途に応じて第２図（ｂ）に示す
ような均等距離空間でのグループ分けなども可能なよう
にソフトウエアでフレキシブルに対応できる構成となっ
ている。
ような均等距離空間でのグループ分けなども可能なよう
にソフトウエアでフレキシブルに対応できる構成となっ
ている。
量子化ステップ制御部13では、第３図（ａ）に示すよ
うに、そのグループ判定結果をもとに動きの激しいブロ
ックに対しては量子化ステップを細かく、動きの少ない
ブロックに対しては量子化ステップを動きの激しいブロ
ックに対してよりも粗く制御する。第３図（ａ）には動
き量に比例した量子化ステップの制御の一例を示してあ
る。なお、同図において縦軸の量子ステップ幅のＮは初
期量子化ステップ幅を表わしている。
うに、そのグループ判定結果をもとに動きの激しいブロ
ックに対しては量子化ステップを細かく、動きの少ない
ブロックに対しては量子化ステップを動きの激しいブロ
ックに対してよりも粗く制御する。第３図（ａ）には動
き量に比例した量子化ステップの制御の一例を示してあ
る。なお、同図において縦軸の量子ステップ幅のＮは初
期量子化ステップ幅を表わしている。
この様に簡単な方法により、入力された各ブロックの
動きベクトルの大きさと方向に応じて量子化ステップを
適応的に制御することにより、人間が注視している部分
についての画像の画質を良好なものとすることができ、
視覚特性に適応した像符号化装置を提供することができ
る。
動きベクトルの大きさと方向に応じて量子化ステップを
適応的に制御することにより、人間が注視している部分
についての画像の画質を良好なものとすることができ、
視覚特性に適応した像符号化装置を提供することができ
る。
量子化ステップ制御部13で行う量子化ステップ決定の
他の例を第３図（ｂ）に示す。
他の例を第３図（ｂ）に示す。
例えば、TV電話、TV会議を考えた場合、伝送される情
報の重要な部分は顔等の表情である。伝送される画像が
一人ないし二人の人物像とすると、表情を表わす顔の各
部位の動きにおいては、その動き量は10画素前後であ
る。したがって、量子化ステップ制御部13における制御
を、第３図（ｂ）に示すように10画素前後の動きに対し
て量子化ステップを細かく制御することにより画像の関
心領域部分とくに顔部分の画像の画質を良好なものとす
ることができ、画像の中心となるものに対して詳細な情
報を得ることができる画像符号化装置を提供することが
できる。
報の重要な部分は顔等の表情である。伝送される画像が
一人ないし二人の人物像とすると、表情を表わす顔の各
部位の動きにおいては、その動き量は10画素前後であ
る。したがって、量子化ステップ制御部13における制御
を、第３図（ｂ）に示すように10画素前後の動きに対し
て量子化ステップを細かく制御することにより画像の関
心領域部分とくに顔部分の画像の画質を良好なものとす
ることができ、画像の中心となるものに対して詳細な情
報を得ることができる画像符号化装置を提供することが
できる。
以上より明らかなように、本発明による画像符号化装
置では、動きベクトルの大きさと方向に応じて量子化ス
テップを制御することにより、特に注視する部分につい
て品質のよい画像とすることができ、また、人間の視覚
特性に合わせて量子化することにより、人間の視覚特性
に適応した良好な画像を得ることができる。
置では、動きベクトルの大きさと方向に応じて量子化ス
テップを制御することにより、特に注視する部分につい
て品質のよい画像とすることができ、また、人間の視覚
特性に合わせて量子化することにより、人間の視覚特性
に適応した良好な画像を得ることができる。
また、本発明に係る画像符号化装置を動画像符号化伝
送装置に用いてTV電話、TV会議に適応することにより顔
の表情等を詳細に伝送でき伝送の目的に適応した効率の
よい符号化をすることができる。
送装置に用いてTV電話、TV会議に適応することにより顔
の表情等を詳細に伝送でき伝送の目的に適応した効率の
よい符号化をすることができる。
第１図は本発明に係る画像符号装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は動き量判定部による入力画像ブロッ
クの分類方法を説明する図、第３図は量子化ステップ制
御部における量子化ステップの決定方法を説明する図、
第４図は従来例の画像符号化装置のブロック図である。 １……入力部、２……直交変換部、３……量子化部、７
……逆量子化部、８……逆直交変換部、９……動き探索
・補償部、10……減算器、11……スイッチ、12……ブロ
ック分類部、13……量子化ステップ制御部。
ロック図、第２図は動き量判定部による入力画像ブロッ
クの分類方法を説明する図、第３図は量子化ステップ制
御部における量子化ステップの決定方法を説明する図、
第４図は従来例の画像符号化装置のブロック図である。 １……入力部、２……直交変換部、３……量子化部、７
……逆量子化部、８……逆直交変換部、９……動き探索
・補償部、10……減算器、11……スイッチ、12……ブロ
ック分類部、13……量子化ステップ制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】入力画像を複数のブロックに分割し、前記
ブロック毎に符号化する画像符号化装置において、 各ブロックの動きベクトルの大きさと方向を検出する動
きベクトル検出手段と、 前記動きベクトルの大きさとベクトルの方向に基づいて
各ブロックを分類するブロック分類手段と、 前記分類に応じて各ブロック毎に量子化ステップを決定
する量子化ステップ制御手段と、 前記量子化ステップに応じて各ブロック毎に入力画像を
符号化する符号化手段と を備えたことを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】前記量子化ステップ制御手段は、動きベク
トルの大きさとベクトルの方向に基づいて分類された各
ブロックの量子化ステップを、人間の視覚特性に合わせ
て決定することを特徴とした請求項１記載の画像符号化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30461090A JP2587534B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30461090A JP2587534B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176290A JPH04176290A (ja) | 1992-06-23 |
| JP2587534B2 true JP2587534B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17935081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30461090A Expired - Lifetime JP2587534B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587534B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69424591T2 (de) * | 1993-03-29 | 2001-01-18 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zur Kontrolle der Datenmenge und Kodierer zur Durchführung desselben. |
| JP3711573B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2005-11-02 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置及び画像符号化方法 |
| JPH1079948A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 画像符号化装置 |
| JP2933132B2 (ja) * | 1997-01-09 | 1999-08-09 | 日本電気株式会社 | 多地点テレビ会議制御装置及び画面合成符号化方法 |
| JP2001507908A (ja) * | 1997-11-07 | 2001-06-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画像シーケンスの符号化 |
| JP5505822B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2014-05-28 | 株式会社メガチップス | トランスコーダ |
| US20200162735A1 (en) * | 2017-07-28 | 2020-05-21 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Image processing apparatus and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146685A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-06 | Nec Corp | 動画像信号の予測符号化装置 |
| JPH01141483A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像信号の圧縮装置 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP30461090A patent/JP2587534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04176290A (ja) | 1992-06-23 |
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Legal Events
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