JP3911784B2 - 画像圧縮装置及び画像圧縮方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号を圧縮符号化する画像圧縮装置及び画像圧縮方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、画像信号を圧縮する動画像圧縮装置では、同一フィールドで2次元離散コサイン変換(以下、「DCT変換」という。)を行うか同一フレームでDCT変換を行うかを判定するためのフレーム/フィールド判定回路を備えるものがある。
【0003】
上記フレーム/フィールド判定回路は、奇数ラインと偶数ラインの画像信号のデータ量の絶対値差分和V1と、隣合う奇数ライン間の絶対値差分と隣合う偶数ライン間の絶対値差分との和V2とを求め、これらの値に基づいてフィールド又はフレームでDCT変換を行うかを判定している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記動画像圧縮装置では、画像信号の動きを検出して圧縮するための動きベクトル検出回路が設けられている。かかる動きベクトル検出回路では、回路規模を削減するために、原画像に対してサンプリングを施して低域成分を抽出し、この低域成分画像で大まかな動きベクトルを求めてから原画像上で補正を行う方式(以下、「階層サーチ方式」という。)がよく用いられる。なお、この階層サーチ方式は、本願出願人により、特開平8−182001号公報等により既に開示されている。
【0005】
しかし、階層サーチ方式には、回路規模が小さくなるものの演算精度が悪くなるという問題点がある。この問題点を解決するため、予め大まかな動きベクトルを求めるとときに、低域成分画像に加えてアクティビティ成分画像を求める方式が知られている。ところが、この方式は、演算速度を向上させることができるが、アクティビティ成分を求めるための回路が必要になり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【0006】
また、上述の動画像圧縮装置では、画像信号を所定のブロックに分割して、各ブロックの画像の特徴量を示すパラメータから量子化係数を算出するために量子化回路,量子化制御回路が設けられている。かかる量子化制御回路は、特徴量を示すパラメータを求めるための回路を必要とするため、回路規模が大きくなっている。
【0007】
このように、フレーム/フィールド判定回路、動きベクトル検出回路、量子化制御回路は、それぞれに必要なパラメータを算出するのに個別の回路が必要となり、装置全体の回路規模が大きくなるという問題が生じた。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、各回路に必要なパラメータを生成する回路を共通化して装置全体の回路規模を小さくすることのできる画像圧縮装置及び画像圧縮方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係る画像圧縮装置は、動きベクトル検出用パラメータに基づいて大まかな動きベクトルを検出し、この大まかな動きベクトルの値をサーチ範囲の中心として、入力画像信号と候補画像信号とから動きベクトルを検出する動き検出手段と、検出された動きベクトルに基づいて画像信号の動き補償を行う動き補償手段と、入力画像信号と動き補償された画像信号との差分を演算して出力する演算手段と、上記演算手段からの画像信号、入力画像信号、上記候補画像信号に基づいて第1及び第2の判定係数、量子化制御パラメータ、動きベクトル検出用パラメータを生成するパラメータ生成手段と、入力画像信号又は上記演算手段からの画像信号を、上記第1及び第2の判定係数に基づいてフレーム分割又はフィールド分割するフレーム/フィールド分割手段と、分割された画像信号に離散コサイン変換処理を施して離散コサイン変換係数を生成する離散コサイン変換処理手段と、上記量子化制御パラメータによって量子化幅を制御する量子化制御手段と、上記量子化幅に基づいて上記離散コサイン変換係数を量子化することにより圧縮データを出力する量子化手段とを備え、上記パラメータ生成手段では、上記第1の判定係数として、1フレームにおける奇数ラインと偶数ラインとの差分絶対値和を、上記第2の判定係数として、1フレームにおける奇数ライン間の差分と偶数ライン間の差分との差分絶対値和を生成し、上記動きベクトル検出用パラメータとして、画像信号から順次抜き出された所定数画素のブロック内の画素の平均値にて示される低域成分縮小画像と、上記ブロック内の各画素と上記平均値との差分絶対値和にて示されるアクティビティ成分画像を生成するとともに、上記低域成分縮小画像とアクティビティ成分画像に基づいて、上記量子化制御パラメータとして、上記低域成分縮小画像の和を示すDC成分値、上記アクティビティ成分画像の最小値を示すフラットネス値、上記アクティビティ成分画像の和を示すアクティビティ値を生成し、上記量子化制御手段は、上記パラメータ生成手段により上記量子化制御パラメータとして生成された上記DC成分値、フラットネス値及びアクティビティ値に応じて、上記量子化手段における上記離散コサイン変換係数の量子化幅を制御することを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る画像圧縮方法は、動きベクトル検出用パラメータに基づいて大まかな動きベクトルを検出し、この大まかな動きベクトルの値をサーチ範囲の中心として、入力画像信号と候補画像信号とから動きベクトルを検出する動き検出ステップと、上記動き検出ステップにおいて検出された動きベクトルに基づいて画像信号の動き補償を行う動き補償ステップと、入力画像信号と上記動き補償ステップにおいて動き補償された画像信号との差分を演算する演算ステップと、上記演算ステップにおいて演算された画像信号、入力画像信号、上記候補画像信号に基づいて第1及び第2の判定係数、量子化制御パラメータ、動きベクトル検出用パラメータを生成するパラメータ生成ステップと、入力画像信号又は上記演算ステップにおいて演算された画像信号を、上記第1及び第2の判定係数に基づいてフレーム分割又はフィールド分割するフレーム/フィールド分割ステップと、上記フレーム/フィールド分割ステップにおいて分割された画像信号に離散コサイン変換処理を施して離散コサイン変換係数を生成する離散コサイン変換処理ステップと、上記量子化制御パラメータによって量子化幅を制御する量子化制御ステップと、上記量子化制御ステップにおいて制御された量子化幅で上記離散コサイン変換係数を量子化することにより圧縮データを出力する量子化ステップとを備え、上記パラメータ生成ステップでは、上記第1の判定係数として、1フレームにおける奇数ラインと偶数ラインとの差分絶対値和を、上記第2の判定係数として、1フレームにおける奇数ライン間の差分と偶数ライン間の差分との差分絶対値和を生成し、上記動きベクトル検出用パラメータとして、画像信号から順次抜き出された所定数画素のブロック内の画素の平均値にて示される低域成分縮小画像と、上記ブロック内の各画素と上記平均値との差分絶対値和にて示されるアクティビティ成分画像を生成するとともに、上記低域成分縮小画像とアクティビティ成分画像に基づいて、上記量子化制御パラメータとして、上記低域成分縮小画像の和を示すDC成分値、上記アクティビティ成分画像の最小値を示すフラットネス値、上記アクティビティ成分画像の和を示すアクティビティ値を生成し、上記量子化制御ステップでは、上記パラメータ生成ステップにおいて上記量子化制御パラメータとして生成された上記DC成分値、フラットネス値及びアクティビティ値に応じて、量子化幅を制御することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、例えば図1に示す構成の画像圧縮装置1に適用される。上記画像圧縮装置1は、フレーム/フィールド分割の判定、量子化制御、動き検出の時に用いられるパラメータをまとめて生成することのできるパラメータ生成回路14を備えたものである。
【0012】
具体的には、上記画像圧縮装置1は、入力画像信号に所定の演算を行って差分画像信号(以下、単に「画像信号」と略す。)を得る演算器12と、入力画像信号又は演算器12からの画像信号を切換出力する切換回路13と、パラメータを生成するパラメータ生成回路14と、フレーム分割をするかフィールド分割を行うかを判定するフレーム/フィールド判定回路15と、判定した結果に基づいて分割処理を行うフレーム/フィールド分割回路16と、DCT演算処理を行うDCT回路17と、量子化処理を行う量子化回路18と、例えばハフマン符号化処理を行う符号化回路19と、符号化されたデータを一時蓄積するバッファ20と、量子化ステップを制御する量子化制御回路22とを備える。
【0013】
演算器12は、入力端子11から入力される画像信号を加算信号とし、後述する動き補償回路28からの画像信号を減算信号として演算処理を行い、算出された画像信号を切換回路13の端子aに供給する。
【0014】
切換回路13は、PピクチャやBピクチャを圧縮するときのように動き補償を行うときは端子aに設定され、Iピクチャを圧縮するときのように動き補償を行わないときは端子bに設定される。なお、この端子bは、入力端子11に接続されている。そして、切換回路13は、端子a又は端子bに供給される画像信号をパラメータ生成回路14及びフレーム/フィールド分割回路16に供給する。
【0015】
パラメータ生成回路14は、入力端子11からの画像信号,切換回路13からの画像信号,後述する加算器25からの画像信号に基づいてパラメータV1,V2,f,g,D,A,Fを生成する。パラメータ生成回路14は、パラメータV1,V2をフレーム/フィールド判定回路15に、パラメータD,A,Fを量子化制御回路22に、パラメータf,gを後述する動き検出回路27に供給する。
【0016】
ここで、パラメータ生成回路14は、図2に示すように、入力信号の切換を行う切換回路34と、低域成分縮小画像fmnを生成する低域成分縮小画像生成回路35と、アクティビティ成分画像gmn等を生成するアクティビティ成分画像生成回路36と、量子化制御回路22で用いるパラメータを生成する量子化制御パラメータ生成回路37とを備える。
【0017】
切換回路34の端子aには、端子32を介して図1に示す入力端子11からの画像信号が供給される。また、切換回路34の端子bには、端子33を介して図1に示す加算器25からの画像信号が供給される。切換回路34は、所定期間毎に切換設定され、端子a又は端子bに供給された画像信号を低域成分縮小画像生成回路35及びアクティビティ成分画像生成回路36に供給する。
【0018】
低域成分縮小画像生成回路35は、図3に示すように、画像信号から4画素×4画素のブロックを順次抜き出し、このブロックを構成する画素aijの平均値(低域成分縮小画像fmn)を算出する。この算出式は、式(1)で表される。
【0019】
【数1】
【0020】
そして、低域成分縮小画像生成回路35は、各低域成分縮小画像fmnをアクティビティ成分画像生成回路36及び量子化制御パラメータ生成回路37に供給するとともに、端子41を介して出力する。
【0021】
アクティビティ成分画像生成回路36には、切換回路34からの画像信号及び低域成分縮小画像fmnの他に、端子31を介して、図1に示す切換回路13からの画像信号が供給される。
【0022】
アクティビティ成分画像生成回路36は、図4に示すように、図2に示す端子31からの画像信号から16画素×16画素のブロックを順次抜き出し、これらのブロックに基づいてフレーム/フィールド判定係数(以下、「判定係数」という。)V1,V2を生成する。また、アクティビティ成分画像生成回路36は、図5に示すように、図2に示す切換回路34からの画像信号から4画素×4画素のブロックを順次抜き出して、このブロックとこのブロックに対応する低域成分縮小画像fmnとに基づいて、アクティビティ成分画像gmnを生成する。
【0023】
ここで、アクティビティ成分画像生成回路36は、具体的には図6に示すように、16個のスイッチ51〜66と、8個の差分絶対値加算器67〜74と、8個の加算器75〜82と、レジスタ83とを備える。
【0024】
さらに、上記アクティビティ成分画像生成回路36は、16個のスイッチ91〜106と、8個の差分絶対値加算器107〜114と、8個の加算器115〜122と、レジスタ123と、加算器124と、除算器125とを備える。
【0025】
最初に、判定係数V1,V2を求める場合は、スイッチ51〜66及びスイッチ91〜106は端子aに設定され、レジスタ83,123の値は0に設定される。
【0026】
差分絶対値加算器67〜74は、それぞれai0とai1,ai2とai3,・・・,ai12とai13,ai14とai15の差分の絶対値を出力する。そして、これらの差分の絶対値は加算器75〜81によって合計され、これらの合計値は加算器82を介してレジスタ83に入力される。このとき、レジスタ83には、上述の図4に示すように、i列における奇数ラインと偶数ラインの差分の絶対値の和の値が入力される。
【0027】
そして、各列においてこのような処理が行われると、レジスタ83には、1フレームにおける奇数ラインと偶数ラインの差分の絶対値の和の値が入力される。この和の値をフレーム/フィールド係数V1とすると、V1の算出式は式(2)で表される。
【0028】
【数2】
【0029】
一方、差分絶対値加算器107〜114は、それぞれai0とai2,ai1とai3,・・・,ai12とai14,ai13とai15の差分の絶対値を出力する。そして、これらの差分の絶対値は加算器115〜121によって合計され、これらの合計値は加算器122を介してレジスタ123に入力される。このとき、レジスタ123には、上述の図4に示すように、i列における奇数ライン間の差分及び偶数ライン間の差分の絶対値の和の値が入力される。
【0030】
そして、各列においてこのような処理が行われると、レジスタ123には、1フレームにおける奇数ライン間の差分と偶数ライン間の差分の絶対値の和の値が入力される。この和の値をフレーム/フィールド係数V2とすると、V2の算出式は式(3)で表される。
【0031】
【数3】
【0032】
つぎに、アクティビティ成分画像gmnを生成する場合、スイッチ51〜66及びスイッチ91〜106は端子bに設定される。
【0033】
差分絶対値加算器67〜74,91〜106は、それぞれap,qとap/4,q/4、ap+1,qとap/4,q/4、・・・、ap+3,q+3とap/4,q/4との差分の絶対値を出力する。これらの差分の絶対値は加算器75〜81,115〜121,124によって合計される。除算器125は、この合計値を16で除してアクティビティ成分画像gp/4,q/4を生成して出力する。このアクティビティ成分画像gp/4,q/4(=gmn)の算出式は、式(4)によって表される。
【0034】
【数4】
【0035】
このように、上記アクティビティ成分画像生成回路36は、スイッチ51〜66及びスイッチ91〜106を端子aに設定することによって判定係数V1,V2を算出し、また、スイッチ51〜66及びスイッチ91〜106を端子bに設定することによって容易にアクティビティ成分画像gmnも生成することができる。
【0036】
そして、アクティビティ成分画像生成回路36は、判定係数V1,V2を、図2に示す端子38,39を介して出力し、低域成分縮小画像fmnを量子化制御パラメータ生成回路37に供給し、さらに端子41を介して出力する。
【0037】
量子化制御パラメータ生成回路37は、低域成分縮小画像fmn及びアクティビティ成分画像gmnに基づいて式(5),式(6),式(7)の演算を行うことによって、DC成分値D,フラットネス値F,アクティビティ値Aを生成する。
【0038】
【数5】
【0039】
以上のように、パラメータ生成回路14は、動きベクトル検出に必要な低域成分縮小画像fmn及びこれに基づいてアクティビティ成分画像gmnを生成し、これらの値を用いて、量子化制御に必要なDC成分値D,フラットネス値F,アクティビティ値Aを生成することができる。すなわち、パラメータ生成回路14は、フレーム/フィールド判定回路15及び量子化制御回路22で用いられ、かつ、互いに関連のあるパラメータをまとめて生成することができる。また、パラメータ生成回路14は、図6に示すスイッチ51等を端子aに設定することによって、フレーム/フィールド判定に必要な判定係数V1,V2を容易に生成することもできる。
【0040】
フレーム/フィールド判定回路15は、上記判定係数V1,V2に基づいてフレームをDCTブロック分割するか、フィールドをDCTブロック分割するかを判定する。具体的には、式(8)が成り立つかを判定する。
【0041】
【数6】
【0042】
ここで、判定係数V1は、図7に示すように、隣合う奇数ラインと偶数ラインとの差分の絶対値を合計した値である。また、判定係数V2は、隣合う奇数ライン間及び隣合う偶数ライン間の差分の絶対値を合計した値である。
【0043】
そして、フレーム/フィールド判定回路15は、V1≦V2+offsetが成り立つときはフレーム分割を、V1≦V2+offsetが成り立たないときはフィールド分割を行うようにフレーム/フィールド分割回路16を制御する。なお、Iピクチャのように動き補償を行わない場合はoffset=4096であり、PピクチャやBピクチャのように動き補償を行う場合はoffset=0である。
【0044】
フレーム/フィールド分割回路16は、上述の判定に基づいて、切換回路13からの画像信号に対してフレームをDCTブロック分割したり、フィールドをDCTブロック分割する。フレーム/フィールド分割回路16は、図8に示すように、1フレームを分割して得られたDCTブロック又は1フィールドを分割して得られたDCTブロックをDCT回路17に供給する。
【0045】
DCT回路17は、上記DCTブロックにDCT変換処理を行って量子化回路18に供給する。量子化回路18は、量子化係数を算出し、この量子化係数を符号化回路19及び逆量子化回路23に供給する。符号化回路19は、例えばハフマン符号化を行ってバッファ回路20に供給する。
【0046】
バッファ回路20は、符号化されたデータを一時蓄積してこの蓄積量の情報を量子化制御回路22に供給するとともに、所定のビットレートでビットストリームを出力端子21を介して出力する。
【0047】
量子化制御回路22は、パラメータ生成回路14からのパラメータD,A,F及びバッファ回路20のデータの蓄積量に基づいて、表1に示すように、量子化回路18のデータ発生量を制御する。
【0048】
【表1】
【0049】
例えば、量子化制御回路22は、直流成分パラメータDの値が大きくなると量子化回路18で発生する量子化係数Qの値を小さくし、直流成分パラメータDの値が小さくなると量子化係数Qの値は大きくなるようにする。また、フラットネス・パラメータFの値が大きくなると量子化係数Qの値を大きくし、直流成分パラメータDの値が小さくなると量子化係数Qの値を小さくする。また、アクティビティ値Aが大きくなると量子化係数Qの値を大きくし、アクティビティ値Aが小さくなると量子化係数Qの値は小さくなる。そして、量子化制御回路22は、これらのパラメータD,F,Aの組合せによって、量子化回路18の量子化係数の大きさを制御する。
【0050】
また、上記画像圧縮装置1は、逆量子化処理を行う逆量子化回路23と、逆DCT処理を行う逆DCT回路24と、加算器25と、フレームメモリ26と、原画像に対してサンプリングを施して低域成分を抽出し、この低域成分画像で大まかな動きベクトルを求めてから原画像上で補正を行う方式(以下、「階層サーチ方式」という。)の動き検出回路27と、検出された動きベクトルに基づいて動き補償を行う動き補償回路28と、切換回路29とを備える。
【0051】
逆量子化回路23は、量子化回路18から供給される量子化係数に逆量子化処理を施して、DCT係数を逆DCT回路24に供給する。逆DCT回路24は、逆量子化回路23から供給されるDCT係数に対して逆DCT変換を行うことによって画像信号を復号して、この画像信号を加算器25に供給する。
【0052】
加算器25は、逆DCT回路24から供給される画像信号と動き補償回路28で動き補償された画像信号とを加算合成し、この合成された画像信号をフレームメモリ26に供給する。
【0053】
フレームメモリ26は、加算器25から供給されるブロック毎の画像信号を記憶して、1フレーム毎にこの画像信号を動き検出回路27及び動き補償回路28に供給する。
【0054】
動き検出回路27は、入力端子11及びフレームメモリ26から供給される信号に基づいて2次元の動きベクトルを検出して、この検出結果を動き補償回路28に供給する。
【0055】
ここで、動き検出回路27は、具体的には図9に示すように、切換回路134と、フレームメモリ135と、縮小画像ブロックマッチング演算回路136と、原画像ブロックマッチング演算回路137と、ハーフペル演算回路138とを備える。
【0056】
切換回路134には、端子131を介してパラメータ生成回路14からのパラメータf,gが供給される。切換回路134は、所定時間毎に端子a又は端子bに切換設定され、パラメータf,gをフレームメモリ135又は縮小画像ブロックマッチング演算回路136に供給する。
【0057】
縮小画像ブロックマッチング演算回路136は、フレームメモリ135から予測画像の縮小画像と切換回路134からの予測画像の縮小画像ともマッチング処理を行い、これらの画像から動きベクトルの大まかな値を算出して原画像ブロックマッチング演算回路137に供給する。
【0058】
原画像ブロックマッチング演算回路137は、図1に示す入力端子11からの画像信号と図1に示すフレームメモリ26からの画像信号とを用いて、縮小画像ブロックマッチング演算回路136からの大まかな動きベクトルの値をサーチ範囲の中心として、端子132からの候補画像信号と端子133からの入力画像信号とから高精度の動きベクトルの値を画素単位で求めることができる。
【0059】
ハーフペル演算回路138は、上記入力端子11からの画像信号と上記フレームメモリ26からの画像信号とを用いて、原画像ブロックマッチング演算回路137で求められた画素単位の動きベクトルの近傍における1/2画素単位の動きベクトルを算出し、かかる動きベクトルを端子139を介して動き補償回路28に供給する。
【0060】
動き補償回路28は、上記動きベクトルに基づいて、フレームメモリ26から読み出された1フレーム分の画像信号に所定の動き補償を行うことによって予測画像信号を得て、この画像信号を上述した演算器12及び切換回路29の端子aに供給する。
【0061】
切換回路29は、例えばPピクチャやBピクチャのように動き補償を行う必要があるときは端子aに設定され、Iピクチャのように動き補償を行う必要がないときは端子bに設定される。そして、切換回路29は、端子aに設定されているときに、動き補償回路28からの画像信号を加算器25に供給する。
【0062】
これにより、例えばIピクチャの場合は、切換回路12,29は共に端子bに設定される。Iピクチャの画像信号は、量子化回路18,符号化回路19で圧縮符号化されて端子21を介して出力されるとともに、フレームメモリ26に蓄積される。
【0063】
Pピクチャの場合は、切換回路13,29は共に端子aに設定される。動き検出回路27は、入力端子11からのPピクチャとフレームメモリ26からのIピクチャとに基づいて動きベクトルを検出し、動き補償回路28は、上記動きベクトルに基づいてフレームメモリ26からのIピクチャに動き補償を行って、予測画像信号を演算器12及び切換回路29に供給する。よって、演算器12は、入力端子11からの入力画像信号と予測画像信号との差分を出力する。これにより、Pピクチャは、量子化回路18,符号化回路19を介して圧縮符号化されて出力される。
【0064】
Bピクチャの場合は、切換回路13,29は共に端子aに設定される。加算器25は、逆量子化回路24から供給される上述のPピクチャの差分画像信号と、動き補償回路28から供給される予測画像信号とを加算合成し、これにより生成されるPピクチャの画像信号をフレームメモリ26を介して動き検出回路27及び動き補償回路28に供給する。動き検出回路27は、入力端子11からのBピクチャとフレームメモリ26からのPピクチャとに基づいて動きベクトルを検出し、動き補償回路28は、上記動きベクトルに基づいてフレームメモリ26からのPピクチャに動き補償を行って、予測画像信号を演算器12及び切換回路29に供給する。よって、演算器12は、入力端子11からのBピクチャの入力画像信号とBピクチャの予測画像信号との差分を出力する。これにより、Bピクチャは、量子化回路18,符号化回路19を介して圧縮符号化されて出力される。
【0065】
以上のように、上記画像圧縮装置1は、フレーム/フィールド判定回路15及び量子化制御回路22で用いられる互いに関連性の高いパラメータや、階層サーチ方式の動き検出回路27において用いられるパラメータを、容易に生成することのできるパラメータ生成回路14を備えることにより、これらのそれぞれの回路でパラメータを生成するのに比べて回路規模を小さくすることができる。
【0066】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る画像圧縮装置装置及び画像圧縮方法によれば、判定係数、量子化制御パラメータ、動きベクトル検出用パラメータをまとめて生成することによって、各回路で必要なそれぞれのパラメータを一括して生成することができ、回路規模の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像圧縮装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図2】上記画像圧縮装置のパラメータ生成回路の構成を示すブロック図である。
【図3】上記パラメータ生成回路によって生成されるパラメータを説明するための図である。
【図4】上記パラメータ生成回路によって演算されるフレーム/フィールド判定係数を説明するための図である。
【図5】上記パラメータ生成回路によって演算されるアクティビティ成分画像を説明するための図である。
【図6】上記パラメータ生成回路内に設けられたアクティビティ成分画像生成回路の構成を示すブロック図である。
【図7】フレーム/フィールド判定係数を用いてフレーム/フィールド判定することを説明するための図である。
【図8】画像信号をフレーム分割又はフィールド分割することを説明するための図である。
【図9】上記動画像圧縮装置の動き検出回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 画像圧縮装置、14 パラメータ生成回路、15 フレーム/フィールド判定回路、16 フレーム/フィールド分割回路、18 量子化回路、22 量子化制御回路、27 動き検出回路、28 動き補償回路
Claims (4)
- 動きベクトル検出用パラメータに基づいて大まかな動きベクトルを検出し、この大まかな動きベクトルの値をサーチ範囲の中心として、入力画像信号と候補画像信号とから動きベクトルを検出する動き検出手段と、
検出された動きベクトルに基づいて画像信号の動き補償を行う動き補償手段と、
入力画像信号と動き補償された画像信号との差分を演算して出力する演算手段と、
上記演算手段からの画像信号、入力画像信号、上記候補画像信号に基づいて第1及び第2の判定係数、量子化制御パラメータ、動きベクトル検出用パラメータを生成するパラメータ生成手段と、
入力画像信号又は上記演算手段からの画像信号を、上記第1及び第2の判定係数に基づいてフレーム分割又はフィールド分割するフレーム/フィールド分割手段と、
分割された画像信号に離散コサイン変換処理を施して離散コサイン変換係数を生成する離散コサイン変換処理手段と、
上記量子化制御パラメータによって量子化幅を制御する量子化制御手段と、
上記量子化幅に基づいて上記離散コサイン変換係数を量子化することにより圧縮データを出力する量子化手段とを備え、
上記パラメータ生成手段では、上記第1の判定係数として、1フレームにおける奇数ラインと偶数ラインとの差分絶対値和を、上記第2の判定係数として、1フレームにおける奇数ライン間の差分と偶数ライン間の差分との差分絶対値和を生成し、上記動きベクトル検出用パラメータとして、画像信号から順次抜き出された所定数画素のブロック内の画素の平均値にて示される低域成分縮小画像と、上記ブロック内の各画素と上記平均値との差分絶対値和にて示されるアクティビティ成分画像を生成するとともに、上記低域成分縮小画像とアクティビティ成分画像に基づいて、上記量子化制御パラメータとして、上記低域成分縮小画像の和を示すDC成分値、上記アクティビティ成分画像の最小値を示すフラットネス値、上記アクティビティ成分画像の和を示すアクティビティ値を生成し、
上記量子化制御手段は、上記パラメータ生成手段により上記量子化制御パラメータとして生成された上記DC成分値、フラットネス値及びアクティビティ値に応じて、上記量子化手段における上記離散コサイン変換係数の量子化幅を制御することを特徴とする画像圧縮装置。 - 上記パラメータ生成手段では、共通の演算処理手段の入力を切り替えることにより、上記第1及び第2の判定係数を求める演算処理と、上記アクティビティ成分画像を生成するための演算処理とを行うことを特徴とする請求項1記載の画像圧縮装置。
- 動きベクトル検出用パラメータに基づいて大まかな動きベクトルを検出し、この大まかな動きベクトルの値をサーチ範囲の中心として、入力画像信号と候補画像信号とから動きベクトルを検出する動き検出ステップと、
上記動き検出ステップにおいて検出された動きベクトルに基づいて画像信号の動き補償を行う動き補償ステップと、
入力画像信号と上記動き補償ステップにおいて動き補償された画像信号との差分を演算する演算ステップと、
上記演算ステップにおいて演算された画像信号、入力画像信号、上記候補画像信号に基づいて第1及び第2の判定係数、量子化制御パラメータ、動きベクトル検出用パラメータを生成するパラメータ生成ステップと、
入力画像信号又は上記演算ステップにおいて演算された画像信号を、上記第1及び第2の判定係数に基づいてフレーム分割又はフィールド分割するフレーム/フィールド分割ステップと、
上記フレーム/フィールド分割ステップにおいて分割された画像信号に離散コサイン変換処理を施して離散コサイン変換係数を生成する離散コサイン変換処理ステップと、
上記量子化制御パラメータによって量子化幅を制御する量子化制御ステップと、
上記量子化制御ステップにおいて制御された量子化幅で上記離散コサイン変換係数を量子化することにより圧縮データを出力する量子化ステップとを備え、
上記パラメータ生成ステップでは、上記第1の判定係数として、1フレームにおける奇数ラインと偶数ラインとの差分絶対値和を、上記第2の判定係数として、1フレームにおける奇数ライン間の差分と偶数ライン間の差分との差分絶対値和を生成し、上記動きベクトル検出用パラメータとして、画像信号から順次抜き出された所定数画素のブロック内の画素の平均値にて示される低域成分縮小画像と、上記ブロック内の各画素と上記平均値との差分絶対値和にて示されるアクティビティ成分画像を生成するとともに、上記低域成分縮小画像とアクティビティ成分画像に基づいて、上記量子化制御パラメータとして、上記低域成分縮小画像の和を示すDC成分値、上記アクティビティ成分画像の最小値を示すフラットネス値、上記アクティビティ成分画像の和を示すアクティビティ値を生成し、
上記量子化制御ステップでは、上記パラメータ生成ステップにおいて上記量子化制御パラメータとして生成された上記DC成分値、フラットネス値及びアクティビティ値に応じて、量子化幅を制御することを特徴とする画像圧縮方法。 - 上記パラメータ生成ステップでは、共通の演算処理手段を用い、当該演算手段への入力を切り替えることによって、上記第1及び第2の判定係数を求める演算処理と、上記アクティビティ成分画像の生成するための演算処理とを行うことを特徴とする請求項3記載の画像圧縮方法。
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