JPH07264593A - 画像符号化装置 - Google Patents
画像符号化装置Info
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- JPH07264593A JPH07264593A JP5151894A JP5151894A JPH07264593A JP H07264593 A JPH07264593 A JP H07264593A JP 5151894 A JP5151894 A JP 5151894A JP 5151894 A JP5151894 A JP 5151894A JP H07264593 A JPH07264593 A JP H07264593A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像の圧縮効率を向上させる。
【構成】 絶対量算出部16において、画像ブロック
の、複数の予測モードそれぞれに対応する予測画像信号
に対する残差(誤差)の絶対値和が算出されるととも
に、パラメータ算出部17において、残差の空間的分布
を表すパラメータが算出される。そして、予測モード決
定部18において、残差の絶対値和を最小にする予測モ
ードで、画像ブロックの符号化を行うことが決定され
る。但し、複数の予測モードそれぞれに対応する残差の
絶対値和の間に、所定の閾値以上の差がない場合には、
予測モード決定部18では、残差の空間的分布を表すパ
ラメータに基づいて予測モードが決定される。
の、複数の予測モードそれぞれに対応する予測画像信号
に対する残差(誤差)の絶対値和が算出されるととも
に、パラメータ算出部17において、残差の空間的分布
を表すパラメータが算出される。そして、予測モード決
定部18において、残差の絶対値和を最小にする予測モ
ードで、画像ブロックの符号化を行うことが決定され
る。但し、複数の予測モードそれぞれに対応する残差の
絶対値和の間に、所定の閾値以上の差がない場合には、
予測モード決定部18では、残差の空間的分布を表すパ
ラメータに基づいて予測モードが決定される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば予測モードにし
たがって動き補償を行うことにより予測画像を生成し、
その予測画像を用いて、画像の予測符号化を行う画像符
号化装置に関する。
たがって動き補償を行うことにより予測画像を生成し、
その予測画像を用いて、画像の予測符号化を行う画像符
号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来の、いわゆるMC−DCT
方式により画像を符号化する画像符号化装置の一例の構
成を示すブロック図である。この画像符号化装置におい
ては、例えば720ピクセル×480ライン(水平方向
720ピクセル、垂直方向480ライン)で構成される
画像(画像信号)が、例えば8ピクセル×8ラインなど
の所定の大きさのブロックの画像データに分割されて入
力されるようになされており、このブロック単位で、画
像の符号化が行われるようになされている。
方式により画像を符号化する画像符号化装置の一例の構
成を示すブロック図である。この画像符号化装置におい
ては、例えば720ピクセル×480ライン(水平方向
720ピクセル、垂直方向480ライン)で構成される
画像(画像信号)が、例えば8ピクセル×8ラインなど
の所定の大きさのブロックの画像データに分割されて入
力されるようになされており、このブロック単位で、画
像の符号化が行われるようになされている。
【0003】即ち、まずブロックに分割された画像デー
タは、演算器1、動きベクトル検出回路11、およびモ
ード判定回路21に入力される。
タは、演算器1、動きベクトル検出回路11、およびモ
ード判定回路21に入力される。
【0004】モード判定回路21は、フレームメモリを
内蔵し、そのフレームメモリに、これから符号化しよう
とするフレームの画像データ(以下、原画像データとい
う)、原画像データの、例えば1フレーム前などの画像
データである時間的に先行する画像データ(以下、前方
原画像データという)、および原画像データの、例えば
1フレーム後などの画像データである時間的に後行する
画像データ(以下、後方原画像データという)を1つの
セットとして、順次記憶する。
内蔵し、そのフレームメモリに、これから符号化しよう
とするフレームの画像データ(以下、原画像データとい
う)、原画像データの、例えば1フレーム前などの画像
データである時間的に先行する画像データ(以下、前方
原画像データという)、および原画像データの、例えば
1フレーム後などの画像データである時間的に後行する
画像データ(以下、後方原画像データという)を1つの
セットとして、順次記憶する。
【0005】さらに、モード判定回路21は、原画像デ
ータのうちのこれから符号化しようとするブロック(以
下、原画像ブロックという)の画素値の絶対量、並びに
原画像ブロックと、それに最も類似する前方原画像デー
タまたは後方原画像データそれぞれの部分(ブロック)
(以下、適宜、参照ブロックという)との画素値の差分
の絶対量を算出する。
ータのうちのこれから符号化しようとするブロック(以
下、原画像ブロックという)の画素値の絶対量、並びに
原画像ブロックと、それに最も類似する前方原画像デー
タまたは後方原画像データそれぞれの部分(ブロック)
(以下、適宜、参照ブロックという)との画素値の差分
の絶対量を算出する。
【0006】ここで、絶対量とは、例えば絶対値和や自
乗和などを意味する。原画像ブロックと参照ブロック
(原画像ブロックに対応する参照ブロックは、画素値が
すべて0のものと考えることができる)との差(以下、
適宜、原画像ブロックの誤差または残差という)の絶対
量は、原画像ブロックと、参照ブロックとが近似してい
るほど小さな値になる。
乗和などを意味する。原画像ブロックと参照ブロック
(原画像ブロックに対応する参照ブロックは、画素値が
すべて0のものと考えることができる)との差(以下、
適宜、原画像ブロックの誤差または残差という)の絶対
量は、原画像ブロックと、参照ブロックとが近似してい
るほど小さな値になる。
【0007】この原画像ブロックの誤差(残差)の絶対
量が小さいほど、後述するDCT回路2、量子化回路
3、およびVLC回路4を介して出力される符号量は少
なくなるので、モード判定回路21では、絶対量を最小
にするように、原画像ブロックを符号化する予測モード
が決定される。
量が小さいほど、後述するDCT回路2、量子化回路
3、およびVLC回路4を介して出力される符号量は少
なくなるので、モード判定回路21では、絶対量を最小
にするように、原画像ブロックを符号化する予測モード
が決定される。
【0008】即ち、原画像ブロックそのものの絶対量を
Diとするとともに、原画像ブロックと、それに最も類
似する前方原画像データまたは後方原画像データの部分
(ブロック)との画素値の差分の絶対量を、それぞれD
fまたはDbとした場合、モード判定回路21において
は、まず絶対量DfとDbの大小が判定される。
Diとするとともに、原画像ブロックと、それに最も類
似する前方原画像データまたは後方原画像データの部分
(ブロック)との画素値の差分の絶対量を、それぞれD
fまたはDbとした場合、モード判定回路21において
は、まず絶対量DfとDbの大小が判定される。
【0009】そして、絶対量Dfが、絶対量Dbより充
分小さい場合、または絶対量Dbが、絶対量Dfより充
分小さい場合、それぞれ前方予測符号化または後方予測
符号化の予測モードが仮に選択される。また、絶対量D
fとDbとの差が、所定の閾値より小さく(以下であ
り)、従ってそれほど大きなものでない場合(以下、適
宜、有意差がない場合という)、両方向予測符号化の予
測モードが仮に選択される。
分小さい場合、または絶対量Dbが、絶対量Dfより充
分小さい場合、それぞれ前方予測符号化または後方予測
符号化の予測モードが仮に選択される。また、絶対量D
fとDbとの差が、所定の閾値より小さく(以下であ
り)、従ってそれほど大きなものでない場合(以下、適
宜、有意差がない場合という)、両方向予測符号化の予
測モードが仮に選択される。
【0010】つまり、例えば図7(a)に示すように、
横軸または縦軸に、それぞれ絶対量DfまたはDbをと
ると、点(Df,Db)が、図中「前向き」、「両方
向」、または「後ろ向き」で示すエリアにある場合に
は、前方予測符号化、両方向予測符号化、または後方予
測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択される。
横軸または縦軸に、それぞれ絶対量DfまたはDbをと
ると、点(Df,Db)が、図中「前向き」、「両方
向」、または「後ろ向き」で示すエリアにある場合に
は、前方予測符号化、両方向予測符号化、または後方予
測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択される。
【0011】さらに、モード判定回路21においては、
絶対量DbおよびDfのうちの小さい方(以下、絶対量
Djという)と絶対量Diの大小が判定される。
絶対量DbおよびDfのうちの小さい方(以下、絶対量
Djという)と絶対量Diの大小が判定される。
【0012】そして、絶対量Diが、絶対量Djより小
さい(以下である)場合、イントラ符号化の予測モード
で符号化を行うことが決定される。また、絶対量Dj
が、絶対量Di以下である(より小さい)場合、上述し
たようにして仮に選択された予測モードで符号化を行う
ことが決定される。
さい(以下である)場合、イントラ符号化の予測モード
で符号化を行うことが決定される。また、絶対量Dj
が、絶対量Di以下である(より小さい)場合、上述し
たようにして仮に選択された予測モードで符号化を行う
ことが決定される。
【0013】つまり、例えば図7(b)に示すように、
横軸または縦軸に、それぞれ絶対量DjまたはDiをと
ると、点(Dj,Di)が、図中「図7(a)で決まっ
たモード」または「イントラ」で示すエリアにある場合
には、それぞれ、図7(a)で説明した仮に選択された
予測モードまたはイントラ符号化の予測モードで符号化
を行うことが決定される。
横軸または縦軸に、それぞれ絶対量DjまたはDiをと
ると、点(Dj,Di)が、図中「図7(a)で決まっ
たモード」または「イントラ」で示すエリアにある場合
には、それぞれ、図7(a)で説明した仮に選択された
予測モードまたはイントラ符号化の予測モードで符号化
を行うことが決定される。
【0014】モード判定回路21は、以上のようにして
原画像データの各ブロックを、イントラ符号化、前方予
測符号化、後方予測符号化、および両方向予測符号化の
うちのどの予測モードで符号化するかを決定する。そし
て、モード判定回路21は、予測モードを、VLC回路
4、動き補償回路10、および動きベクトル検出回路1
1に出力する。
原画像データの各ブロックを、イントラ符号化、前方予
測符号化、後方予測符号化、および両方向予測符号化の
うちのどの予測モードで符号化するかを決定する。そし
て、モード判定回路21は、予測モードを、VLC回路
4、動き補償回路10、および動きベクトル検出回路1
1に出力する。
【0015】動きベクトル検出回路11は、モード判定
回路21により出力された予測モードにしたがって、入
力された画像データから動きベクトルを検出する。即
ち、動きベクトル検出回路11は、モード判定回路21
から前方予測符号化の予測モードを受信した場合、原画
像ブロックの位置から、それに最も類似する前方原画像
データの部分(ブロック)の位置を表す(指示する)ベ
クトルを、動きベクトルとして検出する。また、動きベ
クトル検出回路11は、モード判定回路21から後方予
測符号化の予測モードを受信した場合、原画像ブロック
の位置から、それに最も類似する後方原画像データの部
分(ブロック)の位置を表す(指示する)ベクトルを動
きベクトルとして検出する。
回路21により出力された予測モードにしたがって、入
力された画像データから動きベクトルを検出する。即
ち、動きベクトル検出回路11は、モード判定回路21
から前方予測符号化の予測モードを受信した場合、原画
像ブロックの位置から、それに最も類似する前方原画像
データの部分(ブロック)の位置を表す(指示する)ベ
クトルを、動きベクトルとして検出する。また、動きベ
クトル検出回路11は、モード判定回路21から後方予
測符号化の予測モードを受信した場合、原画像ブロック
の位置から、それに最も類似する後方原画像データの部
分(ブロック)の位置を表す(指示する)ベクトルを動
きベクトルとして検出する。
【0016】さらに、動きベクトル検出回路11は、モ
ード判定回路21から両方向予測符号化の予測モードを
受信した場合、原画像ブロックの位置から、それに最も
類似する前方原画像データまたは後方原画像データそれ
ぞれの部分(ブロック)の位置を表す2つのベクトルを
動きベクトルとして検出する。
ード判定回路21から両方向予測符号化の予測モードを
受信した場合、原画像ブロックの位置から、それに最も
類似する前方原画像データまたは後方原画像データそれ
ぞれの部分(ブロック)の位置を表す2つのベクトルを
動きベクトルとして検出する。
【0017】なお、動きベクトル検出回路11は、モー
ド判定回路21からイントラ符号化の予測モードを受信
した場合、原画像ブロックは、後述する演算器1で差分
をとられることなくそのまま符号化されるので、動きベ
クトルを検出しない(大きさが0の動きベクトルが検出
されると考えることができる)。
ド判定回路21からイントラ符号化の予測モードを受信
した場合、原画像ブロックは、後述する演算器1で差分
をとられることなくそのまま符号化されるので、動きベ
クトルを検出しない(大きさが0の動きベクトルが検出
されると考えることができる)。
【0018】以上のようにして検出された動きベクトル
は、VLC回路4および動き補償回路10に出力され
る。
は、VLC回路4および動き補償回路10に出力され
る。
【0019】一方、装置に入力された画像データ(原画
像ブロック)は、演算器1を介してDCT回路2に供給
される。DCT回路2では、演算器1からの画像データ
に対し、直交変換処理である、例えばDCT(離散コサ
イン変換)処理などが施され、DCT係数に変換され
る。このDCT係数は、量子化回路3に入力され、VL
C回路4の後段に設けられた図示せぬ送信バッファのデ
ータの蓄積量(バッファ蓄積量)に対応した量子化ステ
ップで量子化される。この量子化データは、VLC回路
4および逆量子化回路5に出力される。
像ブロック)は、演算器1を介してDCT回路2に供給
される。DCT回路2では、演算器1からの画像データ
に対し、直交変換処理である、例えばDCT(離散コサ
イン変換)処理などが施され、DCT係数に変換され
る。このDCT係数は、量子化回路3に入力され、VL
C回路4の後段に設けられた図示せぬ送信バッファのデ
ータの蓄積量(バッファ蓄積量)に対応した量子化ステ
ップで量子化される。この量子化データは、VLC回路
4および逆量子化回路5に出力される。
【0020】逆量子化回路5では、量子化データが、量
子化回路3における量子化ステップにしたがって逆量子
化される。逆量子化回路5により逆量子化されたデータ
は、さらにIDCT回路6に入力され、逆DCT処理さ
れる。IDCT回路6より出力されたデータは、演算器
7に入力される。
子化回路3における量子化ステップにしたがって逆量子
化される。逆量子化回路5により逆量子化されたデータ
は、さらにIDCT回路6に入力され、逆DCT処理さ
れる。IDCT回路6より出力されたデータは、演算器
7に入力される。
【0021】演算器7に入力された画像データが、イン
トラ符号化されたデータである場合、演算器7では、I
DCT回路6の出力データそのものが、フレームメモリ
8および9のいずれかに出力されて記憶される。
トラ符号化されたデータである場合、演算器7では、I
DCT回路6の出力データそのものが、フレームメモリ
8および9のいずれかに出力されて記憶される。
【0022】また、演算器7に入力された画像データ
が、前方予測符号化されたデータである場合、演算器7
は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路10
から出力される、フレームメモリ8および9のうちのい
ずれかに記憶された前方原画像が動き補償された予測画
像データとを加算する。そして、その加算出力がフレー
ムメモリ8および9のいずれかに出力されて記憶され
る。
が、前方予測符号化されたデータである場合、演算器7
は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路10
から出力される、フレームメモリ8および9のうちのい
ずれかに記憶された前方原画像が動き補償された予測画
像データとを加算する。そして、その加算出力がフレー
ムメモリ8および9のいずれかに出力されて記憶され
る。
【0023】さらに、演算器7に入力された画像データ
が、後方予測符号化されたデータである場合、演算器7
は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路10
から出力される、フレームメモリ8および9のうちのい
ずれかに記憶された後方原画像が動き補償された予測画
像データとを加算する。そして、その加算出力がフレー
ムメモリ8および9のいずれかに出力されて記憶され
る。
が、後方予測符号化されたデータである場合、演算器7
は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路10
から出力される、フレームメモリ8および9のうちのい
ずれかに記憶された後方原画像が動き補償された予測画
像データとを加算する。そして、その加算出力がフレー
ムメモリ8および9のいずれかに出力されて記憶され
る。
【0024】また、演算器7に入力された画像データ
が、両方向予測符号化されたデータである場合、演算器
7は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路1
0から出力される、フレームメモリ8または9に記憶さ
れた前方原画像または後方原画像(後方原画像または前
方原画像)がそれぞれ動き補償された2つの予測画像デ
ータ(あるいは、例えば2つの予測画像データの平均値
など)とを加算する。そして、その加算出力がフレーム
メモリ8または9のいずれかに出力されて記憶される。
が、両方向予測符号化されたデータである場合、演算器
7は、IDCT回路6の出力データと、動き補償回路1
0から出力される、フレームメモリ8または9に記憶さ
れた前方原画像または後方原画像(後方原画像または前
方原画像)がそれぞれ動き補償された2つの予測画像デ
ータ(あるいは、例えば2つの予測画像データの平均値
など)とを加算する。そして、その加算出力がフレーム
メモリ8または9のいずれかに出力されて記憶される。
【0025】以上のようにして、演算器1、DCT回路
2、および量子化回路3で符号化されたデータを復号し
たローカルデコーデッドデータが、演算部1に入力され
る画像データの予測画像データを生成するためのデータ
としてフレームメモリ8,9に記憶される。
2、および量子化回路3で符号化されたデータを復号し
たローカルデコーデッドデータが、演算部1に入力され
る画像データの予測画像データを生成するためのデータ
としてフレームメモリ8,9に記憶される。
【0026】なお、フレームメモリ8および9のうちの
いずれに、ローカルデコードしたデータを記憶させ、ま
たいずれから画像データを読み出すかは、図示せぬメモ
リ制御回路によって制御される。
いずれに、ローカルデコードしたデータを記憶させ、ま
たいずれから画像データを読み出すかは、図示せぬメモ
リ制御回路によって制御される。
【0027】一方、動き補償回路10では、モード判定
回路21より出力される予測モードにしたがい、フレー
ムメモリ8または9に記憶されたデータに対して、動き
ベクトル検出回路11より出力された動きベクトルに対
応した動き補償が行われ、これにより予測画像データが
生成され、演算器1および上述した演算器7に出力され
る。
回路21より出力される予測モードにしたがい、フレー
ムメモリ8または9に記憶されたデータに対して、動き
ベクトル検出回路11より出力された動きベクトルに対
応した動き補償が行われ、これにより予測画像データが
生成され、演算器1および上述した演算器7に出力され
る。
【0028】即ち、動き補償回路10は、イントラ符号
化の予測モードを受信した場合、動き補償動作を行わず
待機する。この場合、演算器1は、入力された原画像ブ
ロックを、そのままDCT回路2に供給し(演算器1に
おいて、原画像ブロックと0との差分がとられ、この差
分データが、DCT回路2に供給されると考えることが
できる)、これによりイントラ符号化されたデータが生
成されることになる。
化の予測モードを受信した場合、動き補償動作を行わず
待機する。この場合、演算器1は、入力された原画像ブ
ロックを、そのままDCT回路2に供給し(演算器1に
おいて、原画像ブロックと0との差分がとられ、この差
分データが、DCT回路2に供給されると考えることが
できる)、これによりイントラ符号化されたデータが生
成されることになる。
【0029】また、動き補償回路10は、前方予測符号
化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8およ
び9のうちのいずれかに記憶された前方原画像を、動き
ベクトル検出回路11より供給される動きベクトルにし
たがって動き補償し、予測画像データを生成する。演算
器1では、入力された原画像ブロックと、前方原画像を
動き補償した予測画像データとの差分がとられ、この差
分データが、DCT回路2に供給される。これにより、
前方予測符号化のデータが生成されることになる。
化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8およ
び9のうちのいずれかに記憶された前方原画像を、動き
ベクトル検出回路11より供給される動きベクトルにし
たがって動き補償し、予測画像データを生成する。演算
器1では、入力された原画像ブロックと、前方原画像を
動き補償した予測画像データとの差分がとられ、この差
分データが、DCT回路2に供給される。これにより、
前方予測符号化のデータが生成されることになる。
【0030】さらに、動き補償回路10は、後方予測符
号化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8お
よび9のうちのいずれかに記憶された後方原画像を、動
きベクトル検出回路11より供給される動きベクトルに
したがって動き補償し、予測画像データを生成する。演
算器1では、入力された原画像ブロックと、後方原画像
を動き補償した予測画像データとの差分がとられ、この
差分データが、DCT回路2に供給される。これによ
り、後方予測符号化のデータが生成されることになる。
号化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8お
よび9のうちのいずれかに記憶された後方原画像を、動
きベクトル検出回路11より供給される動きベクトルに
したがって動き補償し、予測画像データを生成する。演
算器1では、入力された原画像ブロックと、後方原画像
を動き補償した予測画像データとの差分がとられ、この
差分データが、DCT回路2に供給される。これによ
り、後方予測符号化のデータが生成されることになる。
【0031】また、動き補償回路10は、両方向予測符
号化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8ま
たは9に記憶された前方原画像または後方原画像(後方
原画像または前方原画像)を、動きベクトル検出回路1
1より供給される動きベクトルにしたがってそれぞれ動
き補償し、予測画像データを生成する。演算器1では、
入力された原画像ブロックと、前方原画像および後方原
画像を動き補償した2つの予測画像データ(あるいは、
例えば2つの予測画像データの平均値)との差分がとら
れ、この差分データが、DCT回路2に供給される。こ
れにより、両方向予測符号化のデータが生成されること
になる。
号化の予測モードを受信した場合、フレームメモリ8ま
たは9に記憶された前方原画像または後方原画像(後方
原画像または前方原画像)を、動きベクトル検出回路1
1より供給される動きベクトルにしたがってそれぞれ動
き補償し、予測画像データを生成する。演算器1では、
入力された原画像ブロックと、前方原画像および後方原
画像を動き補償した2つの予測画像データ(あるいは、
例えば2つの予測画像データの平均値)との差分がとら
れ、この差分データが、DCT回路2に供給される。こ
れにより、両方向予測符号化のデータが生成されること
になる。
【0032】一方、VLC回路4は、量子化回路3より
出力されたデータ、動きベクトル検出回路11より出力
された動きベクトル、モード判定回路21より出力され
た予測モード、およびその他必要な情報(例えば、量子
化回路3における量子化ステップなど)を、例えばハフ
マン符号などの可変長符号に変換し、後段の送信バッフ
ァに出力する。VLC回路4より出力された符号化デー
タは、送信バッファで一時記憶され、伝送路を介して伝
送されたり、あるいは図示せぬ記録媒体に記録される。
出力されたデータ、動きベクトル検出回路11より出力
された動きベクトル、モード判定回路21より出力され
た予測モード、およびその他必要な情報(例えば、量子
化回路3における量子化ステップなど)を、例えばハフ
マン符号などの可変長符号に変換し、後段の送信バッフ
ァに出力する。VLC回路4より出力された符号化デー
タは、送信バッファで一時記憶され、伝送路を介して伝
送されたり、あるいは図示せぬ記録媒体に記録される。
【0033】なお、この画像符号化装置が、例えばMP
EGなどに適用された場合において、I,P,Bピクチ
ャのうちの、例えばPピクチャが符号化されるときに
は、Pピクチャは、イントラ符号化および前方予測符号
化のうちのいずれかで符号化されるものであるから、図
7(a)で説明した処理は行われず、図7(b)におけ
る絶対量Djを絶対量Dfに代えるとともに、「(a)
で決まったモード」を「前向き」に代えた座標系内にお
いて、点(Df,Di)がいずれのエリアにあるかで、
予測モードが決定される。
EGなどに適用された場合において、I,P,Bピクチ
ャのうちの、例えばPピクチャが符号化されるときに
は、Pピクチャは、イントラ符号化および前方予測符号
化のうちのいずれかで符号化されるものであるから、図
7(a)で説明した処理は行われず、図7(b)におけ
る絶対量Djを絶対量Dfに代えるとともに、「(a)
で決まったモード」を「前向き」に代えた座標系内にお
いて、点(Df,Di)がいずれのエリアにあるかで、
予測モードが決定される。
【0034】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示し
た画像符号化装置のように、直交変換処理である、例え
ばDCT処理などを行い、その結果得られるDCTデー
タを、量子化、および可変長符号化などする場合におい
ては、DCT処理によって高次のDCT係数(DCTデ
ータ)が発生しないようにする必要がある。高次のDC
Tデータを発生させないようにするためには、DCT処
理対象である演算器1からの原画像ブロックと予測画像
データとの差分データ(イントラ符号化の予測モード時
における、予測画像データと差分がとられない原画像ブ
ロックを含む)が小さくなければならず、このため、上
述したように、差分データに対応する(に等しい)原画
像ブロックの誤差(残差)の絶対量を最小にする予測モ
ードが用いられる。
た画像符号化装置のように、直交変換処理である、例え
ばDCT処理などを行い、その結果得られるDCTデー
タを、量子化、および可変長符号化などする場合におい
ては、DCT処理によって高次のDCT係数(DCTデ
ータ)が発生しないようにする必要がある。高次のDC
Tデータを発生させないようにするためには、DCT処
理対象である演算器1からの原画像ブロックと予測画像
データとの差分データ(イントラ符号化の予測モード時
における、予測画像データと差分がとられない原画像ブ
ロックを含む)が小さくなければならず、このため、上
述したように、差分データに対応する(に等しい)原画
像ブロックの誤差(残差)の絶対量を最小にする予測モ
ードが用いられる。
【0035】しかしながら、高次のDCTデータの発生
を防止するには、差分データを小さくする他、その差分
データのブロック内に高い空間周波数成分が含まれない
ようにする必要がある。
を防止するには、差分データを小さくする他、その差分
データのブロック内に高い空間周波数成分が含まれない
ようにする必要がある。
【0036】絶対量と、差分データの空間周波数成分と
の間には、直接的な関係がなく、従って絶対量を最小に
する予測モードで、原画像ブロックの符号化を行って
も、高次のDCTデータが発生する場合があり、このた
め圧縮効率が劣化する課題があった。
の間には、直接的な関係がなく、従って絶対量を最小に
する予測モードで、原画像ブロックの符号化を行って
も、高次のDCTデータが発生する場合があり、このた
め圧縮効率が劣化する課題があった。
【0037】即ち、最小の絶対量と、他の絶対量との間
に、大きな差があるような場合はともかく、これらの間
に有意差がない場合には、最小の絶対量に対応する予測
モードで符号化を行っても、DCTデータが低域に集中
しないときがあり、このため圧縮効率が劣化する課題が
あった。
に、大きな差があるような場合はともかく、これらの間
に有意差がない場合には、最小の絶対量に対応する予測
モードで符号化を行っても、DCTデータが低域に集中
しないときがあり、このため圧縮効率が劣化する課題が
あった。
【0038】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、画像の圧縮効率を向上させることができ
るようにするものである。
たものであり、画像の圧縮効率を向上させることができ
るようにするものである。
【0039】
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化装置
は、画像信号から動きベクトルを検出する動きベクトル
検出手段(例えば、図1に示す動きベクトル検出回路1
1)と、予測モードにしたがい、動きベクトルを用いて
動き補償を行うことにより予測画像信号を生成する動き
補償手段(例えば、図1に示す動き補償回路10)と、
画像信号と予測画像信号との差分を算出する差分算出手
段(例えば、図1に示す演算器1)と、差分算出手段に
より算出された差分を直交変換する直交変換手段(例え
ば、図1に示すDCT回路2)と、直交変換手段の出力
に、所定の符号化処理を施す符号化手段(例えば、図1
に示す量子化回路3およびVLC回路4)と、画像信号
から、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差
を算出し、その所定の誤差の絶対量に基づいて予測モー
ドを決定する予測モード決定手段(例えば、図1に示す
モード判定回路12)とを備え、予測モード決定手段
が、所定の誤差の空間的分布を表すパラメータをさらに
算出し、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤
差の絶対量の間に、所定の閾値以上の差がない場合、パ
ラメータに基づいて予測モードを決定することを特徴と
する。
は、画像信号から動きベクトルを検出する動きベクトル
検出手段(例えば、図1に示す動きベクトル検出回路1
1)と、予測モードにしたがい、動きベクトルを用いて
動き補償を行うことにより予測画像信号を生成する動き
補償手段(例えば、図1に示す動き補償回路10)と、
画像信号と予測画像信号との差分を算出する差分算出手
段(例えば、図1に示す演算器1)と、差分算出手段に
より算出された差分を直交変換する直交変換手段(例え
ば、図1に示すDCT回路2)と、直交変換手段の出力
に、所定の符号化処理を施す符号化手段(例えば、図1
に示す量子化回路3およびVLC回路4)と、画像信号
から、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差
を算出し、その所定の誤差の絶対量に基づいて予測モー
ドを決定する予測モード決定手段(例えば、図1に示す
モード判定回路12)とを備え、予測モード決定手段
が、所定の誤差の空間的分布を表すパラメータをさらに
算出し、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤
差の絶対量の間に、所定の閾値以上の差がない場合、パ
ラメータに基づいて予測モードを決定することを特徴と
する。
【0040】この画像符号化装置は、パラメータが、所
定の誤差を直交変換処理することにより得られる直交変
換データに対応するものであるようにすることができ
る。
定の誤差を直交変換処理することにより得られる直交変
換データに対応するものであるようにすることができ
る。
【0041】また、この画像符号化装置は、パラメータ
が、所定の誤差における孤立点数に対応するものである
ようにすることができる。
が、所定の誤差における孤立点数に対応するものである
ようにすることができる。
【0042】
【作用】本発明の画像符号化装置においては、画像信号
から、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差
の絶対量とともに、その所定の誤差の空間的分布を表す
パラメータが算出され、所定の誤差の絶対量を最小にす
る予測モードで符号化を行うことが決定される。但し、
複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差の絶対
量の間に、所定の閾値以上の差がない場合には、所定の
誤差の空間的分布を表すパラメータに基づいて、予測モ
ードが決定される。従って、画像の圧縮効率を向上させ
ることができる。また、符号化レートが同一の場合に
は、画質の劣化を低減することができる。
から、複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差
の絶対量とともに、その所定の誤差の空間的分布を表す
パラメータが算出され、所定の誤差の絶対量を最小にす
る予測モードで符号化を行うことが決定される。但し、
複数の予測モードそれぞれに対応する所定の誤差の絶対
量の間に、所定の閾値以上の差がない場合には、所定の
誤差の空間的分布を表すパラメータに基づいて、予測モ
ードが決定される。従って、画像の圧縮効率を向上させ
ることができる。また、符号化レートが同一の場合に
は、画質の劣化を低減することができる。
【0043】
【実施例】図1は、本発明の画像符号化装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。なお、図中、図6にお
ける場合と対応する部分については、同一の符号を付し
てある。即ち、この画像符号化装置は、モード判定回路
21に代えて、モード判定回路12が設けられている他
は、図6の画像符号化装置と同様に構成されている。
の構成を示すブロック図である。なお、図中、図6にお
ける場合と対応する部分については、同一の符号を付し
てある。即ち、この画像符号化装置は、モード判定回路
21に代えて、モード判定回路12が設けられている他
は、図6の画像符号化装置と同様に構成されている。
【0044】モード判定回路12は、図2に示すよう
に、フレームメモリ部15、絶対量算出部16、パラメ
ータ算出部17、および予測モード決定部18から構成
される。フレームメモリ部15は、3つのフレームメモ
リを有し、それぞれに原画像データ、前方原画像デー
タ、後方原画像データを記憶するようになされている。
に、フレームメモリ部15、絶対量算出部16、パラメ
ータ算出部17、および予測モード決定部18から構成
される。フレームメモリ部15は、3つのフレームメモ
リを有し、それぞれに原画像データ、前方原画像デー
タ、後方原画像データを記憶するようになされている。
【0045】絶対量算出部16は、フレームメモリ部1
5に記憶された画像データを参照し、原画像ブロックの
誤差(残差)の絶対量、即ち、原画像ブロックの絶対量
Di、並びに原画像ブロックと、それに最も類似する前
方原画像データまたは後方原画像データの部分(ブロッ
ク)それぞれとの画素値の差分の絶対量DfまたはDb
を算出し、予測モード決定部18に出力する。パラメー
タ算出部17は、フレームメモリ部15に記憶された画
像データを参照し、原画像ブロックの誤差(残差)の空
間的分布(空間相関性)を表すパラメータ、即ち原画像
ブロックの空間的分布を表すパラメータRi、並びに原
画像ブロックと、それに最も類似する前方原画像データ
または後方原画像データの部分(ブロック)それぞれと
の画素値の差分の空間的分布を表すパラメータRfまた
はRbを算出し、予測モード決定部18に出力する。
5に記憶された画像データを参照し、原画像ブロックの
誤差(残差)の絶対量、即ち、原画像ブロックの絶対量
Di、並びに原画像ブロックと、それに最も類似する前
方原画像データまたは後方原画像データの部分(ブロッ
ク)それぞれとの画素値の差分の絶対量DfまたはDb
を算出し、予測モード決定部18に出力する。パラメー
タ算出部17は、フレームメモリ部15に記憶された画
像データを参照し、原画像ブロックの誤差(残差)の空
間的分布(空間相関性)を表すパラメータ、即ち原画像
ブロックの空間的分布を表すパラメータRi、並びに原
画像ブロックと、それに最も類似する前方原画像データ
または後方原画像データの部分(ブロック)それぞれと
の画素値の差分の空間的分布を表すパラメータRfまた
はRbを算出し、予測モード決定部18に出力する。
【0046】なお、パラメータRi,Rf、またはRb
は、それぞれ、例えば正の値をとり、原画像ブロック、
原画像ブロックとそれに最も類似する前方原画像データ
の部分との画素値の差分(以下、適宜、前方差分とい
う)、または原画像ブロックとそれに最も類似する後方
原画像データの部分との画素値の差分(以下、適宜、後
方差分という)の空間周波数が低いほど(空間相関性が
高いほど)、小さな値となるものとする。
は、それぞれ、例えば正の値をとり、原画像ブロック、
原画像ブロックとそれに最も類似する前方原画像データ
の部分との画素値の差分(以下、適宜、前方差分とい
う)、または原画像ブロックとそれに最も類似する後方
原画像データの部分との画素値の差分(以下、適宜、後
方差分という)の空間周波数が低いほど(空間相関性が
高いほど)、小さな値となるものとする。
【0047】予測モード決定部18は、絶対量算出部1
6から供給される絶対量Di,Df,Dbそれぞれの間
に、所定の閾値以上の差がある場合、即ち有意差がある
場合、そのうちの最小のものに対応する予測モード(イ
ントラ符号化、前方予測符号化、および後方予測符号化
のうちのいずれかの予測モード)で符号化を行うことを
決定し、その決定した予測モードを出力する。
6から供給される絶対量Di,Df,Dbそれぞれの間
に、所定の閾値以上の差がある場合、即ち有意差がある
場合、そのうちの最小のものに対応する予測モード(イ
ントラ符号化、前方予測符号化、および後方予測符号化
のうちのいずれかの予測モード)で符号化を行うことを
決定し、その決定した予測モードを出力する。
【0048】また、予測モード決定部18は、絶対量算
出部16から供給される絶対量Di,Df,Dbそれぞ
れの間に、所定の閾値以上の差がない場合、即ち有意差
がない場合、絶対量Di,Df,Dbに加え、パラメー
タ算出部17より供給されるパラメータRi,Rf,R
bに基づいて、予測モード(イントラ符号化、前方予測
符号化、後方予測符号化、および両方行予測符号化のう
ちのいずれかの予測モード)を決定する。
出部16から供給される絶対量Di,Df,Dbそれぞ
れの間に、所定の閾値以上の差がない場合、即ち有意差
がない場合、絶対量Di,Df,Dbに加え、パラメー
タ算出部17より供給されるパラメータRi,Rf,R
bに基づいて、予測モード(イントラ符号化、前方予測
符号化、後方予測符号化、および両方行予測符号化のう
ちのいずれかの予測モード)を決定する。
【0049】次に、その動作について説明する。この画
像符号化装置には、前述した図6の画像符号化装置と同
様に、ブロックに分割された画像データが入力されるよ
うになされている。そして、この画像データは、演算器
1、動きベクトル検出回路11、およびモード判定回路
12に供給される。
像符号化装置には、前述した図6の画像符号化装置と同
様に、ブロックに分割された画像データが入力されるよ
うになされている。そして、この画像データは、演算器
1、動きベクトル検出回路11、およびモード判定回路
12に供給される。
【0050】モード判定回路12(図2)では、まずそ
のフレームメモリ部15に、原画像データ、前方原画像
データ、後方原画像データが記憶される。
のフレームメモリ部15に、原画像データ、前方原画像
データ、後方原画像データが記憶される。
【0051】そして、絶対量算出部16において、フレ
ームメモリ部15に記憶された画像データが参照され、
前述した図6のモード判定回路21における場合と同様
にして原画像ブロックの誤差の絶対量Di,Df,Db
が算出され、予測モード決定部18に出力される。さら
に、パラメータ算出部17において、フレームメモリ部
15に記憶された画像データが参照され、原画像ブロッ
クの誤差の空間的分布を表すパラメータRi,Rf,R
bが、例えば次のようにして算出される。
ームメモリ部15に記憶された画像データが参照され、
前述した図6のモード判定回路21における場合と同様
にして原画像ブロックの誤差の絶対量Di,Df,Db
が算出され、予測モード決定部18に出力される。さら
に、パラメータ算出部17において、フレームメモリ部
15に記憶された画像データが参照され、原画像ブロッ
クの誤差の空間的分布を表すパラメータRi,Rf,R
bが、例えば次のようにして算出される。
【0052】即ち、パラメータ算出部17では、まず原
画像ブロックそのもの、前方差分、および後方差分が、
直交変換処理である、例えばDCT処理(2次元DCT
処理)される。
画像ブロックそのもの、前方差分、および後方差分が、
直交変換処理である、例えばDCT処理(2次元DCT
処理)される。
【0053】そして、そのDCT処理の結果得られるD
CT係数(DCTデータ)それぞれの分布が調べられ、
低域への集中度が大きいほど、パラメータRi,Rf,
Rbは、小さな値にされる。つまり、原画像ブロックの
空間的分布を表すパラメータRiは、原画像ブロックの
DCT結果であるDCTデータの低域への集中度が大き
い場合には、小さな値にされ、その集中度が小さな場合
には、大きな値にされる。
CT係数(DCTデータ)それぞれの分布が調べられ、
低域への集中度が大きいほど、パラメータRi,Rf,
Rbは、小さな値にされる。つまり、原画像ブロックの
空間的分布を表すパラメータRiは、原画像ブロックの
DCT結果であるDCTデータの低域への集中度が大き
い場合には、小さな値にされ、その集中度が小さな場合
には、大きな値にされる。
【0054】また、前方差分(原画像ブロックと、それ
に最も類似する前方原画像データの部分との画素値の差
分)の空間的分布を表すパラメータRfは、前方差分の
DCT結果であるDCTデータの低域への集中度が大き
い場合には、小さな値にされ、その集中度が小さな場合
には、大きな値にされる。
に最も類似する前方原画像データの部分との画素値の差
分)の空間的分布を表すパラメータRfは、前方差分の
DCT結果であるDCTデータの低域への集中度が大き
い場合には、小さな値にされ、その集中度が小さな場合
には、大きな値にされる。
【0055】さらに、後方差分(原画像ブロックと、そ
れに最も類似する後方原画像データの部分との画素値の
差分)の空間的分布を表すパラメータRbも、パラメー
タRfにおける場合と同様に、後方差分のDCT結果で
あるDCTデータの低域への集中度が大きい場合には、
小さな値にされ、その集中度が小さな場合には、大きな
値にされる。
れに最も類似する後方原画像データの部分との画素値の
差分)の空間的分布を表すパラメータRbも、パラメー
タRfにおける場合と同様に、後方差分のDCT結果で
あるDCTデータの低域への集中度が大きい場合には、
小さな値にされ、その集中度が小さな場合には、大きな
値にされる。
【0056】以上のようにして算出された原画像ブロッ
クの誤差の空間的分布を表すパラメータRi,Rf,R
bは、予測モード決定部18に出力される。
クの誤差の空間的分布を表すパラメータRi,Rf,R
bは、予測モード決定部18に出力される。
【0057】予測モード決定部18では、まず絶対量算
出部16から供給された絶対量DfとDbの大小が判定
される。
出部16から供給された絶対量DfとDbの大小が判定
される。
【0058】そして、絶対量DfとDbとの間に有意差
がある場合、即ち絶対量Dfが、絶対量Dbより充分小
さい場合、または絶対量Dbが、絶対量Dfより充分小
さい場合、それぞれ前方予測符号化または後方予測符号
化の予測モードが仮に選択される。また、絶対量Dfと
Dbとの間に有意差がない場合、即ち絶対量DfとDb
との差が、所定の閾値(但し、この閾値は、絶対量D
f,Dbの値に対応して変化する)より小さい(以下で
ある)場合、パラメータ算出部17より供給されたパラ
メータRf,Rbの大小関係に基づいて、予測モードが
仮に選択される。
がある場合、即ち絶対量Dfが、絶対量Dbより充分小
さい場合、または絶対量Dbが、絶対量Dfより充分小
さい場合、それぞれ前方予測符号化または後方予測符号
化の予測モードが仮に選択される。また、絶対量Dfと
Dbとの間に有意差がない場合、即ち絶対量DfとDb
との差が、所定の閾値(但し、この閾値は、絶対量D
f,Dbの値に対応して変化する)より小さい(以下で
ある)場合、パラメータ算出部17より供給されたパラ
メータRf,Rbの大小関係に基づいて、予測モードが
仮に選択される。
【0059】つまり、図3(a)に示すように、横軸ま
たは縦軸に、それぞれ絶対量DfまたはDbをとると、
点(Df,Db)が、図中「前向き」または「後ろ向
き」で示すエリアにある場合には、前方予測符号化また
は後方予測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択され
る。
たは縦軸に、それぞれ絶対量DfまたはDbをとると、
点(Df,Db)が、図中「前向き」または「後ろ向
き」で示すエリアにある場合には、前方予測符号化また
は後方予測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択され
る。
【0060】また、点(Df,Db)が、図中「Rで判
定」で示すエリアにある場合には、パラメータRfとR
bとの間に有意差があるとき、即ちパラメータRfが、
パラメータRbより充分小さいとき、またはパラメータ
Rbが、パラメータRfより充分小さいとき、それぞれ
前方予測符号化または後方予測符号化の予測モードが仮
に選択される。一方、パラメータRfとRbとの間に有
意差がない場合、即ちパラメータRfとRbとの差が、
所定の閾値(但し、この閾値は、パラメータRf,Rb
の値に対応して変化する)より小さい(以下である)場
合、両方向予測符号化の予測モードが仮に選択される。
定」で示すエリアにある場合には、パラメータRfとR
bとの間に有意差があるとき、即ちパラメータRfが、
パラメータRbより充分小さいとき、またはパラメータ
Rbが、パラメータRfより充分小さいとき、それぞれ
前方予測符号化または後方予測符号化の予測モードが仮
に選択される。一方、パラメータRfとRbとの間に有
意差がない場合、即ちパラメータRfとRbとの差が、
所定の閾値(但し、この閾値は、パラメータRf,Rb
の値に対応して変化する)より小さい(以下である)場
合、両方向予測符号化の予測モードが仮に選択される。
【0061】即ち、この場合、図3(b)に示すよう
に、横軸または縦軸に、それぞれパラメータRfまたは
Rbをとると、点(Rf,Rb)が、図中「前向き」、
「両方向」、または「後ろ向き」で示すエリアにある場
合には、前方予測符号化、両方向予測符号化、または後
方予測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択される。
に、横軸または縦軸に、それぞれパラメータRfまたは
Rbをとると、点(Rf,Rb)が、図中「前向き」、
「両方向」、または「後ろ向き」で示すエリアにある場
合には、前方予測符号化、両方向予測符号化、または後
方予測符号化の予測モードがそれぞれ仮に選択される。
【0062】従って、絶対量DfとDbとの間に有意差
がない場合には、前方予測符号化、両方向予測符号化、
および後方予測符号化の予測モードのうちの、演算器1
(図1)の出力を、DCT回路2でDCT処理したとき
に、そこから出力されるDCT係数が最も低域に集中す
るものが、仮に選択されることになる。
がない場合には、前方予測符号化、両方向予測符号化、
および後方予測符号化の予測モードのうちの、演算器1
(図1)の出力を、DCT回路2でDCT処理したとき
に、そこから出力されるDCT係数が最も低域に集中す
るものが、仮に選択されることになる。
【0063】さらに、予測モード決定部18において
は、絶対量RbおよびDfのうちの小さい方(絶対量D
j)と絶対量Diの大小が判定される。
は、絶対量RbおよびDfのうちの小さい方(絶対量D
j)と絶対量Diの大小が判定される。
【0064】そして、絶対量DjとDiとの間に有意差
がある場合、即ち絶対量Diが、絶対量Djより充分小
さい場合、または絶対量Djが、絶対量Diより充分小
さい場合、それぞれイントラ符号化または図3で説明し
たようにして仮に選択された予測モードで符号化を行う
ことが決定される。
がある場合、即ち絶対量Diが、絶対量Djより充分小
さい場合、または絶対量Djが、絶対量Diより充分小
さい場合、それぞれイントラ符号化または図3で説明し
たようにして仮に選択された予測モードで符号化を行う
ことが決定される。
【0065】また、絶対量DjとDiとの間に有意差が
ない場合、即ち絶対量DjとDiとの差が、所定の閾値
(但し、この閾値は、絶対量Dj,Diの値に対応して
変化する)より小さい(以下である)場合、パラメータ
算出部17より供給されたパラメータRiと、同じくパ
ラメータ算出部17より供給されたRfおよびRbのう
ちの小さい方(以下、パラメータRjという)の大小関
係に基づいて、予測モードが決定される。
ない場合、即ち絶対量DjとDiとの差が、所定の閾値
(但し、この閾値は、絶対量Dj,Diの値に対応して
変化する)より小さい(以下である)場合、パラメータ
算出部17より供給されたパラメータRiと、同じくパ
ラメータ算出部17より供給されたRfおよびRbのう
ちの小さい方(以下、パラメータRjという)の大小関
係に基づいて、予測モードが決定される。
【0066】つまり、図4(a)に示すように、横軸ま
たは縦軸に、それぞれ絶対量DjまたはDiをとると、
点(Dj,Di)が、図中「図3で決まったモード」ま
たは「イントラ」で示すエリアにある場合には、それぞ
れ、図3で説明したようにして仮に選択された予測モー
ドまたはイントラ符号化の予測モードで符号化を行うこ
とが決定される。
たは縦軸に、それぞれ絶対量DjまたはDiをとると、
点(Dj,Di)が、図中「図3で決まったモード」ま
たは「イントラ」で示すエリアにある場合には、それぞ
れ、図3で説明したようにして仮に選択された予測モー
ドまたはイントラ符号化の予測モードで符号化を行うこ
とが決定される。
【0067】また、点(Dj,Di)が、図中「Rで判
定」で示すエリアにある場合には、パラメータRiが、
パラメータRjより小さい(以下である)とき、イント
ラ符号化の予測モードで符号化を行うことが決定され
る。また、パラメータRjが、パラメータRi以下であ
る(より小さい)場合、図3で説明したようにして仮に
選択された予測モードで符号化を行うことが決定され
る。
定」で示すエリアにある場合には、パラメータRiが、
パラメータRjより小さい(以下である)とき、イント
ラ符号化の予測モードで符号化を行うことが決定され
る。また、パラメータRjが、パラメータRi以下であ
る(より小さい)場合、図3で説明したようにして仮に
選択された予測モードで符号化を行うことが決定され
る。
【0068】即ち、この場合、図4(b)に示すよう
に、横軸または縦軸に、それぞれパラメータRjまたは
Riをとると、点(Rj,Ri)が、図中「図3で決ま
ったモード」または「イントラ」で示すエリアにある場
合には、それぞれ、図3で説明したようにして仮に選択
された予測モードまたはイントラ符号化の予測モードで
符号化を行うことが決定される。
に、横軸または縦軸に、それぞれパラメータRjまたは
Riをとると、点(Rj,Ri)が、図中「図3で決ま
ったモード」または「イントラ」で示すエリアにある場
合には、それぞれ、図3で説明したようにして仮に選択
された予測モードまたはイントラ符号化の予測モードで
符号化を行うことが決定される。
【0069】従って、絶対量DjとDiとの間に有意差
がない場合には、イントラ符号化の予測モードおよび図
3で説明したようにして仮に選択された予測モードのう
ちの、演算器1(図1)の出力をDCT回路2でDCT
処理したときに、そこから出力されるDCT係数が最も
低域に集中するもので、符号化を行うことが決定される
ことになる。
がない場合には、イントラ符号化の予測モードおよび図
3で説明したようにして仮に選択された予測モードのう
ちの、演算器1(図1)の出力をDCT回路2でDCT
処理したときに、そこから出力されるDCT係数が最も
低域に集中するもので、符号化を行うことが決定される
ことになる。
【0070】予測モード決定部18において、以上のよ
うにして原画像データの各ブロックを、イントラ符号
化、前方予測符号化、後方予測符号化、および両方向予
測符号化のうちのどの予測モードで符号化するかが決定
されると、その決定された予測モードは、図1に示した
VLC回路4、動き補償回路10、および動きベクトル
検出回路11に出力される。
うにして原画像データの各ブロックを、イントラ符号
化、前方予測符号化、後方予測符号化、および両方向予
測符号化のうちのどの予測モードで符号化するかが決定
されると、その決定された予測モードは、図1に示した
VLC回路4、動き補償回路10、および動きベクトル
検出回路11に出力される。
【0071】そして、以下、図6で説明した場合と同様
にして符号化が行われる。
にして符号化が行われる。
【0072】以上のように、原画像データの誤差の絶対
量Di,Df,Dbそれぞれの間に、有意差がない場合
には、原画像データの誤差の空間的分布を表すパラメー
タRi,Rf,Rbに基づいて、予測モードを決定する
ようにしたので、DCT回路2において高次のDCT係
数が発生することを防止することができ、その結果、画
像の圧縮効率を向上させることができる。また、符号化
レートが同一の場合には、画質の劣化を低減することが
できる。
量Di,Df,Dbそれぞれの間に、有意差がない場合
には、原画像データの誤差の空間的分布を表すパラメー
タRi,Rf,Rbに基づいて、予測モードを決定する
ようにしたので、DCT回路2において高次のDCT係
数が発生することを防止することができ、その結果、画
像の圧縮効率を向上させることができる。また、符号化
レートが同一の場合には、画質の劣化を低減することが
できる。
【0073】以上、本発明の画像符号化装置について説
明したが、本発明は、例えばMPEGやJPEGなどに
準拠した画像符号化装置に適用することができる。この
画像符号化装置を、例えばMPEGなどに適用した場合
において、I,P,Bピクチャのうちの、例えばPピク
チャを符号化するときには、図3で説明した処理を行わ
ず、図4における絶対量DjまたはパラメータRjを、
絶対量DfまたはパラメータRfにそれぞれ代えるとと
もに、「図3で決まったモード」を「前向き」に代えた
座標系内において、点(Df,Di)、点(Rf,R
i)がいずれのエリアにあるかで、上述したようにし
て、予測モードを決定するようにすれば良い。
明したが、本発明は、例えばMPEGやJPEGなどに
準拠した画像符号化装置に適用することができる。この
画像符号化装置を、例えばMPEGなどに適用した場合
において、I,P,Bピクチャのうちの、例えばPピク
チャを符号化するときには、図3で説明した処理を行わ
ず、図4における絶対量DjまたはパラメータRjを、
絶対量DfまたはパラメータRfにそれぞれ代えるとと
もに、「図3で決まったモード」を「前向き」に代えた
座標系内において、点(Df,Di)、点(Rf,R
i)がいずれのエリアにあるかで、上述したようにし
て、予測モードを決定するようにすれば良い。
【0074】なお、本実施例においては、パラメータ算
出部17(図2)に、原画像ブロックそのもの、前方差
分、または後方差分を、DCT処理させ、そのDCT結
果であるDCTデータに基づいて、原画像ブロックの誤
差、つまり原画像ブロック、前方差分、または後方差分
の空間的分布を表すパラメータRi,Rf、またはRb
をそれぞれ算出させるようにしたが、パラメータは、こ
れに限られることなく、原画像ブロックの誤差の空間的
分布を反映するあらゆる物理量に基づいて算出するよう
にすることができる。
出部17(図2)に、原画像ブロックそのもの、前方差
分、または後方差分を、DCT処理させ、そのDCT結
果であるDCTデータに基づいて、原画像ブロックの誤
差、つまり原画像ブロック、前方差分、または後方差分
の空間的分布を表すパラメータRi,Rf、またはRb
をそれぞれ算出させるようにしたが、パラメータは、こ
れに限られることなく、原画像ブロックの誤差の空間的
分布を反映するあらゆる物理量に基づいて算出するよう
にすることができる。
【0075】即ち、例えば原画像ブロック、前方差分、
または後方差分のブロック内の孤立した画素数(画素グ
ループ数)(以下、孤立点数という)に基づいて、パラ
メータRi,Rf、またはRbをそれぞれ算出するよう
にすることができる。この場合、パラメータ算出部17
には、まずブロック(原画像ブロック、前方差分のブロ
ック、後方差分のブロックそれぞれ)内における0でな
い画素を検出させ、さらにその0でない画素のうち、隣
接するものどうしをグループ化させる。
または後方差分のブロック内の孤立した画素数(画素グ
ループ数)(以下、孤立点数という)に基づいて、パラ
メータRi,Rf、またはRbをそれぞれ算出するよう
にすることができる。この場合、パラメータ算出部17
には、まずブロック(原画像ブロック、前方差分のブロ
ック、後方差分のブロックそれぞれ)内における0でな
い画素を検出させ、さらにその0でない画素のうち、隣
接するものどうしをグループ化させる。
【0076】これにより、例えば図5(a)に示すよう
に、ブロック(この場合は、8画素×8画素のブロッ
ク)内に、図中●で示す0でない画素が存在した場合に
は、番号1,2,3を付した3つのグループが得られ
る。また、例えば図5(b)に示すように、ブロック内
に、図中●で示す0でない画素が存在した場合、番号
1,2,3,4,5を付した5つのグループが得られ
る。
に、ブロック(この場合は、8画素×8画素のブロッ
ク)内に、図中●で示す0でない画素が存在した場合に
は、番号1,2,3を付した3つのグループが得られ
る。また、例えば図5(b)に示すように、ブロック内
に、図中●で示す0でない画素が存在した場合、番号
1,2,3,4,5を付した5つのグループが得られ
る。
【0077】そして、このグループの数を孤立点数とす
る。孤立点数が少ないほど、ブロック内の信号値の変化
が少ないと考えられるので、即ちブロック内の空間周波
数が低いと考えられるので、孤立点数に比例して、パラ
メータRi,Rf、またはRbの値を決めるようにする
ことにより、即ち具体的には、図5(a)または図5
(b)に示した場合には、それぞれ、パラメータを、例
えば3または5などとすることにより、上述した場合と
同様に、画像の圧縮効率を向上させることができる。
る。孤立点数が少ないほど、ブロック内の信号値の変化
が少ないと考えられるので、即ちブロック内の空間周波
数が低いと考えられるので、孤立点数に比例して、パラ
メータRi,Rf、またはRbの値を決めるようにする
ことにより、即ち具体的には、図5(a)または図5
(b)に示した場合には、それぞれ、パラメータを、例
えば3または5などとすることにより、上述した場合と
同様に、画像の圧縮効率を向上させることができる。
【0078】さらに、この場合、DCT処理結果を用い
る場合に比較して、処理が複雑でないので、装置の低コ
スト化を図ることができる。
る場合に比較して、処理が複雑でないので、装置の低コ
スト化を図ることができる。
【0079】
【発明の効果】以上の如く、本発明の画像符号化装置に
よれば、所定の誤差の空間的分布を表すパラメータが算
出され、そのパラメータに基づいて、予測モードが決定
されるので、画像の圧縮効率を向上させることができ、
また符号化レートが同一の場合には、画質の劣化を低減
することができる。
よれば、所定の誤差の空間的分布を表すパラメータが算
出され、そのパラメータに基づいて、予測モードが決定
されるので、画像の圧縮効率を向上させることができ、
また符号化レートが同一の場合には、画質の劣化を低減
することができる。
【図1】本発明の画像符号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】図1の実施例におけるモード判定回路12の詳
細構成を示すブロック図である。
細構成を示すブロック図である。
【図3】図2の予測モード決定部18における予測モー
ドの決定方法を説明する図である。
ドの決定方法を説明する図である。
【図4】図2の予測モード決定部18における予測モー
ドの決定方法を説明する図である。
ドの決定方法を説明する図である。
【図5】孤立点数を説明する図である。
【図6】従来の画像符号化装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図7】図6のモード判定回路21における予測モード
の決定方法を説明する図である。
の決定方法を説明する図である。
【符号の説明】 1 演算器 2 DCT回路 3 量子化回路 4 VLC回路 5 逆量子化回路 6 IDCT回路 7 演算器 8,9 フレームメモリ 10 動き補償回路 11 動きベクトル検出回路 12 モード判定回路 15 フレームメモリ部 16 絶対量算出部 17 パラメータ算出部 18 予測モード決定部 21 モード判定回路
Claims (3)
- 【請求項1】 画像信号から動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、 予測モードにしたがい、前記動きベクトルを用いて動き
補償を行うことにより予測画像信号を生成する動き補償
手段と、 前記画像信号と予測画像信号との差分を算出する差分算
出手段と、 前記差分算出手段により算出された差分を直交変換する
直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力に、所定の符号化処理を施す符
号化手段と、 前記画像信号から、複数の予測モードそれぞれに対応す
る所定の誤差を算出し、その所定の誤差の絶対量に基づ
いて予測モードを決定する予測モード決定手段とを備
え、 前記予測モード決定手段は、前記所定の誤差の空間的分
布を表すパラメータをさらに算出し、前記複数の予測モ
ードそれぞれに対応する所定の誤差の絶対量の間に、所
定の閾値以上の差がない場合、前記パラメータに基づい
て予測モードを決定することを特徴とする画像符号化装
置。 - 【請求項2】 前記パラメータは、前記所定の誤差を直
交変換処理することにより得られる直交変換データに対
応するものであることを特徴とする請求項1に記載の画
像符号化装置。 - 【請求項3】 前記パラメータは、前記所定の誤差にお
ける孤立点数に対応するものであることを特徴とする請
求項1に記載の画像符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5151894A JPH07264593A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5151894A JPH07264593A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 画像符号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07264593A true JPH07264593A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12889237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5151894A Withdrawn JPH07264593A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 画像符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07264593A (ja) |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP5151894A patent/JPH07264593A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |