JPH07131794A

JPH07131794A - 画像データ符号化方法および装置

Info

Publication number: JPH07131794A
Application number: JP27674893A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Murashita; 君孝村下; Tsuguo Noda; 嗣男野田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、動画像を構成する各フレームにつ
いて、前フレームと相関の無い有効ブロックのみを符号
化する画像データ符号化方法において、単位時間での伝
送フレーム数を確保するとともに、全体としての画質を
向上する。【構成】一連の静止画像のそれぞれを複数の画素から
なるブロックに分割し、各フレームの画像に含まれるブ
ロックの中から、その前の画像の対応するブロックと相
関が無い有効ブロックを判別し、有効ブロックのみを選
択的に符号化して送出する画像データ符号化方法におい
て、各フレームの情報に基づいて、そのフレームが前の
フレームと画像の特徴が大幅に変化するシーンチェンジ
であるか否かを判定し、判定結果に応じて、該当するフ
レームの符号化処理で用いる量子化ステップの大きさを
切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一連の静止画像をそれ
ぞれ複数の画素からなるブロックごとに符号化すること
により動画像の符号化を行う画像データ符号化方法およ
び装置に関する。

【０００２】中間調画像やカラー画像などの多値画像
（以下、単に画像と称する）のデータ量は、あまりにも
膨大であるため、他の数値データのようにそのまま扱う
ことはできない。このため、画像を符号化してそのデー
タ量を高能率に圧縮した後に、画像データベースに蓄積
され、あるいは通信回線を介して伝送されている。

【０００３】画像のデータ量を圧縮する方法としては、
２次元離散コサイン変換方式（ＤＣＴ方式）や各画素の
色を表す画像データと周囲の画像データから求めた予測
値との差を符号化する予測符号化方式など様々な方法が
ある。

【０００４】ＤＣＴ方式は、画像を例えば８×８画素か
らなるブロックごとにコサイン変換し、得られた変換係
数を符号化するものである。特に、適応２次元コサイン
変換方式（ＡＤＣＴ方式）は、視覚に適応した閾値を用
いて変換係数を量子化した後に符号化することにより、
高い圧縮率が得られることが知られている。

【０００５】このＡＤＣＴ方式は、国際電信電話諮問委
員会(CCITT) と国際標準化機構とが共同で設立した作業
部会であるＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Grou
p)により、静止画像についての国際標準符号化方式（Ｊ
ＰＥＧ方式）に採用されている。ＪＰＥＧ方式は、符号
の出現頻度を統計的に調べて求めたハフマン符号表を用
いて、上述したＡＤＣＴ方式で得られた量子化係数を符
号化する方式である。

【０００６】ＪＰＥＧ方式は、静止画像に対応した符号
化方式であるが、簡易で高画質が得られることから、テ
レビ会議やテレビ電話など動画像の伝送を行う用途への
応用が期待されている。

【０００７】

【従来の技術】図４に、ＪＰＥＧ方式の静止画像符号化
装置の基本構成図を示す。図４において、静止画像デー
タは、ブロックごとにブロックバッファ３０１に入力さ
れ、ＤＣＴ変換部３０２によって、空間周波数分布を表
すＤＣＴ係数に変換された後に、量子化部３０３によっ
て量子化され、得られた量子化係数が、符号化部３０４
によって符号化されて出力される。

【０００８】ＪＰＥＧは、ＤＣＴ係数を量子化する際
に、各空間周波数成分に対して図５に示す量子化マトリ
クスの各成分に比例した量子化ステップを適用すること
を推奨している。この量子化マトリクスは、各空間周波
数成分に対する人間の視覚の感度を調べた実験から得ら
れた値から求められたものであり、図４に示すように、
予め量子化マトリクス保持部３０５に保持され、量子化
ステップの算出に用いられる。

【０００９】通常は、符号化処理を開始する前に、スケ
ーリングファクタSFと呼ばれる値をレジスタ３０６に入
力しておき、このスケーリングファクタSFと量子化マト
リクスの各成分とから、演算処理部３０７によって該当
する空間周波数成分に対する量子化ステップを求め、上
述した量子化部３０３での量子化に用いている。

【００１０】ここで、上述したスケーリングファクタSF
は、量子化ステップ幅を制御するための制御係数であ
り、静止画像符号化の分野では、符号化しようとする画
像の特徴や利用目的を考慮して、利用者がこのスケーリ
ングファクタSFの値を決定して入力する場合が多い。ま
た、上述した演算処理部３０７は、例えば、量子化マト
リクスの各成分とスケーリングファクタSFとの積を定数
（例えば５０）で除算する演算を行って、量子化ステッ
プを算出している。

【００１１】また、符号化部３０４は、この量子化係数
の各成分をジグザグスキャンと呼ばれる順序に配列し、
更に、『０』以外の値を持つ有効係数と値が『０』であ
る無効係数の連続長との組み合わせに変換して、これら
の各組み合わせをハフマン符号表３０７を用いて符号化
する構成となっている。

【００１２】したがって、スケーリングファクタを大き
くして、ＤＣＴ係数の各成分に対応する量子化ステップ
の値を大きくすると、量子化係数の多数の成分の値が
『０』となり、符号化部３０４で生成される符号量が大
幅に減少するから、高い圧縮率が得られる。

【００１３】このようにして得られた符号データは、図
６に示す静止画像復元装置によって元の画像に復元され
る。図６に示した静止画像復元装置において、復号処理
部３１１は、入力符号から量子化係数を復元し、逆量子
化部３１２は、量子化ステップ生成部３１３で得られた
量子化ステップを用いて逆量子化することによりＤＣＴ
係数を復元する。また、逆ＤＣＴ変換部３１４は、この
ＤＣＴ係数に逆ＤＣＴ変換処理を施すことにより、各ブ
ロックの画像データを復元して、復元画像保持部３１５
に順次に送出し、復元画像保持部３１５がこれらの画像
データを各ブロックに対応するアドレスに順次に格納す
る。

【００１４】このように、画像データ復元装置は、符号
化処理と逆の手順を行うことにより、１画面の画像デー
タを復元する構成となっている。ここで、上述した量子
化ステップ生成部３１３は、図４に示した静止画像符号
化装置と同様に、量子化マトリクスとスケーリングファ
クタとから量子化係数の各成分に対応する量子化ステッ
プを算出する構成となっている。

【００１５】次に、従来の動画像符号化方式について説
明する。図７に、動画像符号化装置の基本構成図を示
す。図７において、動画像符号化装置は、図４に示した
静止画像符号化装置に、前フレームの各ブロックの量子
化係数から前フレームの画像データを再生する前フレー
ム再生処理部４１０と、再生された前フレームの画像デ
ータと現フレームの画像データとの差分を求める差分画
像生成部４０１とを付加した構成となっている。

【００１６】前フレーム再生処理部４１０は、図７に示
すように、逆量子化部３１２により、各ブロックの量子
化係数を量子化ステップ生成部３１３で得られた量子化
ステップで逆量子化し、得られたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ
変換部３１４が逆ＤＣＴ変換することにより、前フレー
ムとの差分画像をブロックごとに再生する構成となって
いる。更に、この差分画像とフレームメモリ４１１に保
持された前フレームの対応するブロックの画像とを加算
部４１２によって加算し、この加算結果でフレームメモ
リ４１１の該当するブロックを更新することにより、前
フレームの画像を再生する構成となっている。

【００１７】このように、従来の動画像符号化方式にお
いては、各フレームの画像とその前のフレーム画像との
差分画像を符号化し、更に、動き補償などの処理を施す
ことにより、冗長な情報を削減して高い圧縮率を得てい
る。

【００１８】図８に、上述したようにして得られた符号
から動画像を復元する動画像復元装置の基本構成を示
す。図８において、従来の動画像復元装置は、図６に示
した静止画像復元装置に加算部４２１を付加し、逆ＤＣ
Ｔ変換部３１４で得られた各ブロックの差分画像と復元
画像保持部３１５に保持された前フレームの画像とを加
算して、現フレームの画像を復元する構成となってい
る。

【００１９】一方、ＪＰＥＧ方式を動画像に適用する場
合は、動画像を一連の静止画像から構成されたものとし
て捉え、連続する各フレームを独立した１枚の静止画像
として符号化するので、差分画像を生成する必要はな
く、構成を簡易とすることができる。

【００２０】しかし、動画像は膨大な数のフレームで構
成されているため、上述したように単純に各フレームを
静止画像として符号化したのでは、符号量が莫大な量と
なってしまう。

【００２１】ＪＰＥＧ方式を適用して動画像を圧縮する
際に、符号量を抑圧するための技法として、本出願人
は、特願平４−７７９５７号「画像データ符号化・復元
方法及びその装置」を既に出願している。

【００２２】この技法は、各フレームを符号化する際
に、ブロックごとに前フレームとの相関を調べ、相関が
少ないと判断したブロックのみを有効ブロックとして符
号化し、有効ブロックの位置を示すブロック情報ととも
に送出するものである。

【００２３】図９に、この技法を適用した動画像符号化
装置の構成例を示す。図９において、フレームメモリ２
０１は、前のフレームの画像に相当する画像データを基
準フレームとして保持しており、ブロック判別部２０２
は、各フレームの画像データをブロックごとに基準フレ
ームの該当ブロックと比較して、相関の有無を判別す
る。このブロック判別部２０２は、相関が少ないと判断
したブロックを有効ブロックとして判別し、各ブロック
が有効ブロックであるか否かを示す判別情報を出力し、
この判別情報に応じて、符号化処理部２０４は、有効ブ
ロックのみを符号化し、フレームメモリ２０１は、有効
ブロックについてのみ新しい画像データで基準フレーム
を更新する。

【００２４】上述した符号化処理部２０４は、図４に示
した静止画像符号化装置と同様に構成し、ブロック判別
部２０２から有効ブロックである旨の判別情報が入力さ
れたときに、該当するブロックの符号化処理を行う構成
とすればよい。

【００２５】また、ブロック情報作成部２０３は、１フ
レーム分の各ブロックについての判定に基づいて、有効
ブロックの位置を示すブロック情報を作成し、符号化処
理部２０４で得られた符号は、符号バッファ２０５に順
次に格納される。

【００２６】このようにして、１フレームの全てのブロ
ックについての処理が終了したときに、マルチプレクサ
２０６は、まず、ブロック情報作成部２０３で得られた
ブロック情報を送出し、次いで、符号バッファ２０５内
の符号を出力する。

【００２７】この技法によれば、前フレームから変化し
ている部分のみが、ブロック単位で符号化され、背景部
分のように変化の少ない部分に対応する符号は生成され
ないので、各フレームの符号量を大幅に圧縮することが
できる。

【００２８】一方、上述した符号化装置で得られた符号
データは、図１０に示す動画像復元装置によって元の画
像に復元される。図１０において、入力された符号デー
タは、符号分割部５０１によってブロック情報と有効ブ
ロックの符号とに分割され、有効ブロックの符号は、復
元処理部５０２に入力され、従来と同様にして該当する
ブロックの画像データが復元される。この復元処理部５
０２は、図６に示した静止画像復元装置と同様に、復号
処理部３１１と逆量子化部３１２と量子化ステップ生成
部３１３と逆ＤＣＴ変換部３１４とで構成すればよい。

【００２９】また、アドレス発生部５０３は、符号分割
部５０１によって分割されたブロック情報に基づいて、
有効ブロックのアドレスを順次に算出して復元画像保持
部５０４に送出する。したがって、復元画像保持部３１
５が、アドレス発生部５０３からのアドレスに基づい
て、復号処理部５０２で得られた有効ブロックの画像を
順次に格納することにより、１フレームの画像を復元す
ることができる。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、テレビ電話
システムやテレビ会議システムなどにおいては、受信側
で自然な動画像を復元するために、送信側の画像データ
符号化装置は、単位時間当たり所定数のフレームの符号
データを送出する必要がある。

【００３１】動画像圧縮の分野では、符号データ量を一
定値に保って、各フレームの伝送時間を均一化するため
に様々な技法が提案されている（例えば、特開昭62-209
984号公報，特開昭63-232691 号公報，特開平3-291081
号公報，特開平4-331592号公報参照) 。

【００３２】特開昭62-209984 号公報の技法は、現フレ
ームの画像が前フレームの画像から大幅に変化したとき
に、量子化ステップを標準的な値よりも大きくし、以降
のフレームからは、次第に標準的な値に近づけることに
より、フレームごとの符号量の変動を抑える技法であ
る。

【００３３】特開昭63-232691 号公報の技法は、前フレ
ームとの画像の変化の大きさに応じてフレーム内符号化
とフレーム間符号化とを切り換える方式において、符号
化方式の切り換えに応じて、量子化ステップを切り換え
ることにより、各フレームの符号量を均一化する技法で
ある。

【００３４】また、特開平3-291081号公報の技法は、各
フレームの符号量を一定値とするために、各フレームの
符号量に基づいて決定した正規化係数からそのフレーム
に適用する量子化ステップを算出する方式において、前
フレームから大幅に画像内容が変化するシーンチェンジ
の際に、該当するフレームの符号量に基づいて正規化係
数を算出し、以降の各フレームに適用して量子化処理を
行うことにより、高速処理を可能とする技法である。

【００３５】また、特開平4-331592号公報の技法は、各
ブロックの符号化処理の際に、それまでの処理で得られ
た符号量あるいはその予測値と標準的な符号量との比較
結果に応じて、そのブロックに適用する量子化ステップ
を変更することにより、各フレームの符号量を均一化す
る技法である。

【００３６】これらの技法は、全てのフレームの全ての
ブロックを符号化することを前提としており、また、符
号データの流量を厳密に一定値とすることを目的として
いる。また、１フレーム内においても量子化ステップ幅
を変更可能とするなど、その構成は非常に複雑である。

【００３７】ところで、上述した特願平４−７７９５７
号の技法においては、有効ブロックのみを符号化してい
るので、背景などのように変化の乏しい領域は、シーン
チェンジまで全く更新されない場合が多く、最初あるい
はシーンチェンジ時の画像が次のシーンチェンジ時まで
保持される。

【００３８】一般に、人間の視覚は、変化が激しい領域
の画質の劣化に対しては鈍感であるが、逆に、背景など
の変化の乏しい領域の画質の劣化は敏感に感知すること
が知られている。つまり、利用者が主観的に動画像の画
質を判断する場合には、その判断は背景部分の画質によ
って大きく左右される。

【００３９】したがって、上述した特願平４−７７９５
７号の技法に、各フレームの符号量を均一化する技法を
単純に適用したのでは、全体としての画質が大幅に劣化
した印象を利用者に与えてしまう可能性がある。なぜな
らば、この場合には、最初のフレームやシーンチェンジ
のフレームに大きな量子化ステップが適用されるから、
背景部分などの画質が劣化してしまうからである。

【００４０】一方、各フレームの符号量が厳密に均一化
されていなくても、単位時間に所定のフレーム数分の符
号を送出することが可能であれば、受信側で自然な動画
像を再生することが可能である。

【００４１】本発明は、動画像の各フレームに含まれる
有効ブロックのみを符号化する画像データ符号化方式に
おいて、単位時間の送出フレーム数を確保するととも
に、復元画像の画質を向上する画像データ符号化方法お
よび装置を提供することを目的とする。

【００４２】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の画像デ
ータ符号化方法の原理を示す図である。請求項１の発明
は、一連の静止画像のそれぞれを複数の画素からなるブ
ロックに分割し、各フレームの画像に含まれるブロック
の中から、その前の画像の対応するブロックと相関が無
い有効ブロックを判別し、有効ブロックのみを選択的に
符号化して送出する画像データ符号化方法において、各
フレームの情報に基づいて、そのフレームが前のフレー
ムと画像の特徴が大幅に変化するシーンチェンジである
か否かを判定し、判定結果に応じて、該当するフレーム
の符号化処理で用いる量子化ステップの大きさを切り換
えることを特徴とする。

【００４３】請求項２の発明は、請求項１の画像データ
符号化方法において、各フレームの有効ブロック数に基
づいて、各フレームがシーンチェンジであるか否かを判
定し、シーンチェンジであるフレームに、標準的な量子
化ステップの値よりも小さい値を適用することを特徴と
する。

【００４４】図２は、本発明の画像データ符号化装置の
原理ブロック図である。請求項３の発明は、一連の静止
画像のそれぞれを複数の画素からなるブロックに分割
し、各フレームの画像の各ブロックについて、基準フレ
ーム保持手段１０１に保持された前フレームの画像の対
応するブロックとの相関の有無を判別手段１０２によっ
て判別し、相関の無い有効ブロックのみを符号化手段１
０３が符号化し、送出手段１０４により、有効ブロック
に対応する符号と有効ブロックの位置を示すブロック情
報とともに送出する画像データ符号化装置において、判
別手段１０２で得られる判別情報に基づいて、前のフレ
ームと画像の特徴が大幅に変化したフレームをシーンチ
ェンジとして検出する検出手段１１１と、通常は、所定
の値を量子化ステップとして出力し、シーンチェンジを
検出した旨の検出結果に応じて、所定の値よりも小さい
値を量子化ステップとして出力する切換手段１１２とを
備え、符号化手段１０３が、切換手段１１２が出力する
量子化ステップを用いて、各フレームの情報の符号化処
理を行う構成であることを特徴とする。

【００４５】

【作用】請求項１の発明は、各フレームがシーンチェン
ジであるか否かによって、そのフレームを符号化する際
に用いる量子化ステップの大きさを制御することができ
る。

【００４６】請求項２の発明は、各フレームの有効ブロ
ック数に基づいて、シーンチェンジであるか否かを判定
することにより、判定処理を簡易化することができる。
また、シーンチェンジであるフレームに標準よりも小さ
い量子化ステップを適用することにより、該当するフレ
ームの画質を向上することができる。

【００４７】ここで、有効ブロックのみを符号化する方
式においては、背景部分のように変化の乏しい部分で
は、シーンチェンジ時の画像が保持されるから、シーン
チェンジであるフレームの画質を向上することにより、
以降のフレームにおける背景部分の画質を向上すること
ができ、動画像全体としての画質を効果的に向上するこ
とができる。

【００４８】また、他のフレームに適用する量子化ステ
ップの値を標準よりも大きい値とすれば、これらのフレ
ームを高い圧縮率で圧縮し、１フレームの伝送時間の平
均値を短縮することができ、これにより、単位時間に伝
送されるフレーム数を確保することができる。

【００４９】請求項３の発明は、検出手段１１１が判別
情報に基づいて、シーンチェンジであるフレームを検出
し、この検出結果に応じて、切換手段１１２が量子化ス
テップを切り換えることにより、該当するフレームに標
準よりも小さい量子化ステップを適用することができ
る。すなわち、有効ブロックのみを符号化する画像デー
タ符号化装置に請求項２の発明を適用し、単位時間に伝
送されるフレーム数を確保するとともに、復元画像の画
質を向上することができる。

【００５０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図３に、請求項３の画像データ符号
化装置の実施例構成図を示す。

【００５１】図３において、請求項３の画像データ符号
化装置は、図９に示した従来の画像データ符号化装置
に、フレームメモリ２１１と判別情報保持部２１２と制
御係数設定部２２０とを付加して構成されている。

【００５２】このフレームメモリ２１１は、１フレーム
分の画像データに相当する容量を有し、新しいフレーム
の各ブロックの入力に応じて、前のフレームの該当ブロ
ックの画像データを順次に符号化処理部２０４に送出す
る構成となっている。

【００５３】また、判別情報保持部２１２は、新しいフ
レームの各ブロックについての判別情報の入力に応じ
て、前のフレームの該当ブロックの判別情報を出力し
て、ブロック情報作成部２０３に送出する構成となって
いる。例えば、１フレームの全ブロックに相当するビッ
ト長のＦＩＦＯを用いて、判別情報保持部２１２を構成
すればよい。

【００５４】また、フレームメモリ２０１は、基準フレ
ーム保持手段１０１に相当するものであり、従来と同様
に、判別手段１０２に相当するブロック判別部２０２の
出力に応じて、入力されるブロックの画像データを用い
て基準フレームの画像を更新する構成となっている。一
方、符号化手段１０３に相当する符号化処理部２０４
は、判別情報保持部２１２から出力される判別情報に応
じて、有効ブロックのみを符号化する構成となってい
る。

【００５５】すなわち、フレームメモリ２１１と判別情
報保持部２１２とが画像データと判別情報とを１フレー
ム分遅延させ、次のフレームの有効ブロックの判別処理
と並行して、制御係数設定部２２０で得られたスケーリ
ングファクタSFを用いて、符号化処理部２０４が各フレ
ームの符号化処理を行う構成となっている。

【００５６】また、ブロック情報作成部２０３と符号バ
ッファ２０５とマルチプレクサ２０６とは、送出手段１
０４に相当するものであり、ブロック情報作成部２０３
が、判別情報保持部２１２の出力に基づいて、有効ブロ
ックの位置を表すブロック情報を作成し、符号バッファ
２０５は、符号化処理部２０４による符号データを１フ
レーム分だけ保持する構成となっている。また、マルチ
プレクサ２０６は、１フレーム分の符号化処理が終了し
たときに、まず、ブロック情報作成部２０３で得られた
ブロック情報を送出し、次いで、符号バッファ２０５内
の符号データを伝送路に送出する構成となっている。

【００５７】また、図３において、制御係数設定部２２
０は、カウンタ２２１が、ブロック判別部２０２によっ
て有効とされたブロックの数をフレームごとに計数し、
比較器２２２が、カウンタ２２１の計数結果Ncと所定の
閾値Nth とを比較して、この比較結果に応じて、セレク
タ２２３を制御する構成となっている。

【００５８】ここで、カウンタ２２１は、有効ブロック
である旨の判別結果の入力に応じて計数値を『１』加算
し、１フレーム分の画像データの入力が終了した旨のフ
レーム終了信号に応じて計数結果Ncを出力するととも
に、計数値を初期値『０』にリセットする構成とすれば
よい。また、上述した閾値Nth としては、例えば、１フ
レームのブロック数の９５パーセントに相当する値を設
定し、比較器２２２は、カウンタ２２１の計数結果Ncが
閾値Nth を超えたときに、該当するフレームがシーンチ
ェンジである旨の判定結果を出力する構成とすればよ
い。

【００５９】これにより、カウンタ２２１と比較器２２
２とにより、検出手段１１１の機能を実現することがで
きる。また、セレクタ２２３は、通常はスケーリングフ
ァクタSFl を選択し、シーンチェンジである旨の判定結
果の入力に応じて、スケーリングファクタSFh を選択し
て、符号化処理部２０４に備えられたレジスタ３０６に
入力する構成とすればよい。これにより、切換手段１１
２と同等の機能を実現し、シーンチェンジのフレームと
他のフレームとで量子化ステップの大きさを切り換える
ことができる。また、スケーリングファクタSFl として
は、標準的な画質を与えるスケーリングファクタよりも
大きい値を設定し、スケーリングファクタSFh として
は、標準的なスケーリングファクタよりも小さい値を設
定すればよい。

【００６０】この場合は、シーンチェンジのフレームに
含まれる各ブロックのＤＣＴ係数は、標準的な値よりも
小さいスケーリングファクタSFh を用いて算出された量
子化ステップで量子化され、詳細な情報を含んだ符号が
生成される。一方、シーンチェンジ以外のフレームで
は、標準的な値よりも大きいスケーリングファクタSFl
が適用され、これらのフレームの情報は高い圧縮率で圧
縮される。

【００６１】このように、シーンチェンジ以外のフレー
ムの情報を高い圧縮率で圧縮することにより、全体とし
ては、１フレーム当たりの符号の伝送時間の平均値を抑
えることができ、単位時間内に所定数のフレーム分の符
号を送出することが可能となる。

【００６２】また、有効ブロックのみを符号化する方式
においては、背景部分のように変化の乏しい部分の画像
は、次のシーンチェンジまで更新されることはない。し
たがって、シーンチェンジのフレームに対応する符号に
基づいて高画質の復元画像が再生されれば、以降のフレ
ームにおいても、変化の乏しい部分では次のシーンチェ
ンジまで高画質な画像が維持される。一方、変化の激し
い部分では、多少の画質の劣化は感知されないので、上
述したようにして、シーンチェンジのフレームの画質を
向上したことにより、動画像全体としての画質を効果的
に向上することができる。

【００６３】このように、シーンチェンジ時のみに詳細
な情報を含んだ符号を送出することにより、単位時間に
伝送するフレーム数を確保しつつ、動画像全体としての
画質を効果的に向上することが可能であり、受信側で高
画質でかつ自然な動画像を復元することができる。

【００６４】なお、上述した制御係数設定部２２０のセ
レクタ２２３の出力をブロック情報作成部２０３に入力
し、ブロック情報とともに選択されたスケーリングファ
クタの値を受信側に送出すれば、受信側の画像データ復
元装置に適切なスケーリングファクタを通知することが
できる。

【００６５】これに応じて、画像データ復元装置は、符
号データからブロック情報とともにスケーリングファク
タを分離し、得られたスケーリングファクタに基づい
て、量子化ステップを決定して逆量子化処理を行えばよ
い。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、シーンチ
ェンジであるフレームに他のフレームに適用した量子化
ステップよりも小さい量子化ステップを適用して、シー
ンチェンジ時の復元画像の画質を向上することにより、
１フレームの符号データの伝送時間の平均値を抑えて伝
送フレーム数を確保するとともに、動画像の画質を効果
的に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像データ符号化方法の原理を示す図
である。

【図２】本発明の画像データ符号化装置の原理ブロック
図である。

【図３】本発明の画像データ符号化装置の実施例構成図
である。

【図４】従来の静止画像符号化装置の基本構成図であ
る。

【図５】量子化マトリクスを示す図である。

【図６】従来の静止画像復元装置の基本構成図である。

【図７】従来の動画像符号化装置の基本構成図である。

【図８】従来の動画像復元装置の基本構成図である。

【図９】ＪＰＥＧ方式を適用した動画像符号化装置の構
成例を示す図である。

【図１０】ＪＰＥＧ方式を適用した動画像復元装置の構
成例を示す図である。

【符号の説明】

１０１基準フレーム保持手段１０２判別手段１０３符号化手段１０４送出手段１１１検出手段１１２切換手段２０１，２１１，４１１フレームメモリ２０２ブロック判別部２０３ブロック情報作成部２０４符号化処理部２０５符号バッファ２０６マルチプレクサ２１２判別情報保持部２２０制御係数設定部２２１カウンタ２２２比較器２２３セレクタ３０１ブロックバッファ３０２ＤＣＴ変換部３０３量子化部３０４符号生成部３０５量子化マトリクス保持部３０６レジスタ３０７演算処理部３０８ハフマン符号表３１１復号処理部３１２逆量子化部３１３量子化ステップ生成部３１４逆ＤＣＴ変換部３１５復元画像保持部４０１差分画像生成部４１０前フレーム再生処理部４１２，４２１加算部５０１符号分割部５０２復元処理部５０３アドレス発生部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一連の静止画像のそれぞれを複数の画素
からなるブロックに分割し、各フレームの画像に含まれ
るブロックの中から、その前の画像の対応するブロック
と相関が無い有効ブロックを判別し、前記有効ブロック
のみを選択的に符号化して送出する画像データ符号化方
法において、各フレームの情報に基づいて、そのフレームが前のフレ
ームと画像の特徴が大幅に変化するシーンチェンジであ
るか否かを判定し、前記判定結果に応じて、該当するフレームの符号化処理
で用いる量子化ステップの大きさを切り換えることを特
徴とする画像データ符号化方法。
【請求項２】請求項１の画像データ符号化方法におい
て、各フレームの有効ブロック数に基づいて、各フレームが
シーンチェンジであるか否かを判定し、シーンチェンジであるフレームに、標準的な量子化ステ
ップの値よりも小さい値を適用することを特徴とする画
像データ符号化方法。
【請求項３】一連の静止画像のそれぞれを複数の画素
からなるブロックに分割し、各フレームの画像の各ブロ
ックについて、基準フレーム保持手段（１０１）に保持
された前フレームの画像の対応するブロックとの相関の
有無を判別手段（１０２）によって判別し、相関の無い
有効ブロックのみを符号化手段（１０３）が符号化し、
送出手段（１０４）により、前記有効ブロックに対応す
る符号と前記有効ブロックの位置を示すブロック情報と
ともに送出する画像データ符号化装置において、前記判別手段（１０２）で得られる判別情報に基づい
て、前のフレームと画像の特徴が大幅に変化したフレー
ムをシーンチェンジとして検出する検出手段（１１１）
と、通常は、所定の値を量子化ステップとして出力し、前記
シーンチェンジを検出した旨の検出結果に応じて、前記
所定の値よりも小さい値を量子化ステップとして出力す
る切換手段（１１２）とを備え、前記符号化手段（１０３）が、前記切換手段（１１２）
が出力する量子化ステップを用いて、各フレームの情報
の符号化処理を行う構成であることを特徴とする画像デ
ータ符号化装置。