JPH10285589A - 画像符号化装置および方法、ならびに画像符号化制御用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面内におけるブロック毎の画像の複雑さに
応じてブロック毎の量子化特性値を変動させる機構を有
しながら、画像の複雑さが周辺に比べて極端に大きな部
分における画質の劣化を防止することができるようにす
る。 【解決手段】 アクティビィティ計算部４１は、マクロ
ブロック毎に、画像の複雑さを表すパラメータであるア
クティビィティを計算し、ＬＰＦ制御部４８は、注目す
るマクロブロックにおけるアクティビィティが周辺にお
けるマクロブロックのアクティビィティよりも大きい場
合にのみ、注目するマクロブロックにおけるアクティビ
ィティに対して、周囲のマクロブロックにおけるアクテ
ィビィティの値を用いたＬＰＦ演算を施す。量子化イン
デックス決定部５３は、ＬＰＦ演算後のアクティビィテ
ィに基づいて、量子化インデックスを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを圧縮
符号化する画像符号化装置および方法、画像符号化装置
に用いられる画像符号化制御用プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】送信側で画像データを圧縮して送信する
と共に、受信側では圧縮された画像データを伸張する通
信システムや、画像データを圧縮して記録すると共に、
再生時には圧縮された画像データを伸張して出力する圧
縮画像記録再生システム等において、画像データの圧縮
の方法としては、例えばＭＰＥＧ（Moving Picture Exp
erts Group）規格で採用されている双方向予測符号化方
式がある。この双方向予測符号化方式では、双方向予測
を用いることで符号化効率を向上させている。双方向予
測符号化方式では、フレーム内符号化、フレーム間順方
向予測符号化および双方向予測符号化の３つのタイプの
符号化が行われ、各符号化タイプによる画像は、それぞ
れＩピクチャ（intra coded picture ）、Ｐピクチャ
（predictivecoded picture）およびＢピクチャ（bidir
ectionally predictive coded picture）と呼ばれる。

【０００３】ところで、ＭＰＥＧ等で採用されている双
方向予測符号化方式では、性質の異なる３種類のピクチ
ャが存在するため、ピクチャタイプ毎に発生符号量が大
幅に異なり、また、量子化特性値の変化に対する発生符
号量の変化の割合もピクチャタイプ毎に大幅に異なると
いう特徴を有する。双方向予測符号化方式では、更に、
Ｉピクチャ、Ｐピクチャの量子化ノイズは、Ｐピクチ
ャ、Ｂピクチャにも伝搬するが、Ｂピクチャの量子化ノ
イズは、他のピクチャに伝搬しないという特徴を有す
る。従って、全てのピクチャに対する量子化特性値を均
一にすることは、必ずしも圧縮後の画像データ全体の画
質を最適化することにはならない。

【０００４】圧縮後の画像データにおいて良好な画質を
得るための圧縮アルゴリズムとしては、ＴＭ５（Test M
odel Editing Commitee:“Test Model 5”;ISO/IEC JTC
/SC292/WG11/NO400(Apr.1993) ）という方法が有名であ
る。このＴＭ５は、３ステップによって構成されるアル
ゴリズムであり、各ステップは次のような機能を持って
いる。

【０００５】ステップ１は、前に符号化した同じタイプ
のピクチャにおける画面の複雑さを示すパラメータであ
るグローバル・コンプレキシティ（Global Complexity
）を使って、次に符号化するピクチャの目標符号量を
決定する。

【０００６】ステップ２では、ステップ１で決まった目
標符号量と実際の発生符号量を略一致させるために、仮
想バッファの容量を使って、量子化特性値をマクロブロ
ック毎にフィードバック制御により求める。

【０００７】ステップ３では、ステップ２で決まった量
子化特性値を、各マクロブロック毎の絵柄の特徴に応じ
て変化させることによって視覚特性を向上させる。

【０００８】ＴＭ５におけるステップ３では、具体的に
は、各マクロブロック毎のアクティビィティを求め、ア
クティビィティの大きな部分すなわち複雑な絵柄の部分
では、量子化特性値（量子化インデックス）を大きくし
て粗く量子化し、逆にアクティビィティの小さな部分す
なわち平坦部では、量子化特性値（量子化インデック
ス）を小さくして細かく量子化する。なお、アクティビ
ィティは、例えば次の式（１）のように定義される。

【０００９】 ａｃｔ_j ＝１＋ｍｉｎ（ｖａｒｓｂｌｋ） …（１）

【００１０】なお、式（１）において、ａｃｔ_j はマク
ロブロックｊのアクティビィティ、ｖａｒｓｂｌｋはサ
ブブロックにおける原画の輝度信号の画素値の分散であ
り、式（２）によって表される。また、ｍｉｎ（ｖａｒ
ｓｂｌｋ）は、フレームＤＣＴ符号化モードにおける４
個のサブブロックとフィールドＤＣＴ符号化モードにお
ける４個のサブブロックとの合計８個のサブブロックに
おける原画の輝度信号の画素値の分散のうちの最小値を
とることを意味する。

【００１１】 ｖａｒｓｂｌｋ＝（１／６４）・Σ（Ｐ_k −Ｐ′）² …（２）

【００１２】なお、式（２）において、Ｐ_k はサブブロ
ック内の原画の輝度信号の画素値、ｋは画素の番号（ｋ
＝１〜６４）、Ｐ′はサブブロック内の原画の輝度信号
の画素値の平均値であり、次の式（３）によって表され
る。また、Σは、ｋ＝１〜６４についての総和を意味す
る。

【００１３】Ｐ′＝（１／６４）・ΣＰ_k …（３）

【００１４】ＴＭ５におけるステップ３では、以上のよ
うにして求めたアクティビィティａｃｔ_j を用いて、次
の式（４）に基づいて、各マクロブロックの量子化イン
デックスｍｑｕａｎｔ_j を決定する。

【００１５】 ｍｑｕａｎｔ_j ＝Ｑ_j ×｛（２×ａｃｔ_j ＋ａｖｅａｃｔ）／（ａｃｔ_j ＋２ ×ａｖｅａｃｔ）｝ …（４）

【００１６】なお、式（４）において、ａｖｅａｃｔは
直前に符号化したピクチャにおけるアクティビィティａ
ｃｔ_j の平均値であり、Ｑ_j はステップ２で決定された
量子化インデックスである。また、式（４）中の（２×
ａｃｔ_j ＋ａｖｅａｃｔ）／（ａｃｔ_j ＋２×ａｖｅａ
ｃｔ）は、その値が０．５〜２の範囲をとる正規化アク
ティビィティである。

【００１７】このような処理によって、画面内のアクテ
ィビィティの大きい部分は粗く量子化するようなことが
実現されている。これは、人間の視覚特性が複雑な絵柄
においては圧縮に伴う歪みを感知しにくいことを利用
し、背景のような平坦な部分の量子化インデックスを小
さくすることで、背景雑音や疑似輪郭といった歪みを軽
減するようにしたものである。以下、本出願において、
このようにアクティビィティ等によってマクロブロック
毎の量子化インデックスを変動させることを変動量子化
機構と呼ぶことにする。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】この変動量子化機構に
よれば、マクロブロック毎の量子化インデックスｍｑｕ
ａｎｔの値は画面内のアクティビィティによってそのま
ま決定される。従って、画面内の隣接するマクロブロッ
ク間でアクティビィティが急激に変化すると、それに伴
い量子化インデックスｍｑｕａｎｔの値も急激に変わる
ことになる。このことを、図６を参照して説明する。図
６（ａ）は、平坦な背景の中に、人物が映っているよう
な映像を簡単に示したものである。図６（ｂ）は、図６
（ａ）における背景の部分と人物の部分との境界部分で
のマクロブロック毎のアクティビィティの変化を表した
ものである。図６（ｂ）において、符号１５１で示した
背景部分は、平坦なのでアクティビィティは非常に小さ
いが、符号１５２で示した人物の部分は、服装の模様等
によりアクティビィティは大きくなり、符号１５３で示
した背景の部分と人物の部分との境界部分は、輝度の差
が大きいことから、更にアクティビィティが大きくな
る。図６（ｃ）は、図６（ｂ）において符号１５４で示
した直線上でのアクティビィティの変化を表したもので
ある。図６（ｄ）は、図６（ｃ）に示したアクティビィ
ティに基づいて決定されるマクロブロックの量子化イン
デックスｍｑｕａｎｔの変化を表したものである。この
ように、ＴＭ５では、アクティビィティの大きい部分で
は、マクロブロックの量子化インデックスｍｑｕａｎｔ
も大きくなり、粗く量子化される。

【００１９】しかし、図６（ａ）に示したように、平坦
な絵柄の画面の中に人物が映っているような映像におい
ては、視聴者は、人物の顔に注目するものであるが、人
物の顔が小さく映っているということは、その部分は背
景部分に比べてアクティビィティが非常に大きくなり、
上述のような変動量子化機構を用いると、その部分は背
景部分に比べて粗く量子化されることになり、歪みが大
きくなって目障りになる。特に、背景の部分と人物の部
分との境界（エッジ）部分では、輝度の差が大きいため
にアクティビィティが大きくなることから、粗く量子化
されて歪みが大きくなり、画面内で人物が動くと歪みの
大きな部分も動いて、いわゆるモスキート雑音が発生す
るという問題点があった。また、エッジ部分以外でも、
隣接するマクロブロックにおける急激な量子化インデッ
クスｍｑｕａｎｔの変動はブロック状の雑音となり目障
りとなるという問題点があった。なお、ＴＭ５では、ア
クティビィティを求める際に、８個のサブブロックにお
ける分散の最小値をとることにより、ある程度の対策は
とられているが十分ではない。

【００２０】また、背景の部分と人物の部分の境界（エ
ッジ）部分を、著しく歪むことから保護するために、各
マクロブロックの画素値の微分係数を調べたり、ＤＣＴ
（離散コサイン変換）係数の分布の特徴の調べたりする
ことによりエッジ検出を行う方法（Mitchel et al.,
“MPEG Video Compression Standard ”Chapman and Ha
ll,1996 ）が開示されているが、いずれも複雑な計算を
必要とし、実際には高速且つ大規模な回路の追加を要す
るという問題点がある。

【００２１】一方、上述のような複雑な計算を使用せず
に、このような問題を解決する手段として、アクティビ
ィティに空間的なローパスフィルタ（以下、ＬＰＦとも
記す。）を施して、空間的に急激な変化をなくすことが
考えられている。ここでは、簡単のために、水平方向に
隣接するマクロブロックにおけるアクティビィティの平
均を求めるようなＬＰＦを考える。この場合のＬＰＦ演
算は、次の式（５）のように定義される。

【００２２】 ａｃｔ’_j ＝（ａｃｔ_j-1 ＋２×ａｃｔ_j ＋ａｃｔ_j+1 ）／４ …（５）

【００２３】なお、式（５）において、ａｃｔ_j-1 ，ａ
ｃｔ_j+1 はそれぞれアクティビィティａｃｔ_j の左隣と
右隣のマクロブロックにおけるアクティビィティであ
り、ＬＰＦ演算後のアクティビィティａｃｔ’_j は、ア
クティビィティａｃｔ_j と両隣のマクロブロックにおけ
るアクティビィティａｃｔ_j-1 ，ａｃｔ_j+1 の平均値と
の平均となる。このとき、マクロブロックｊは画面の左
右の端のマクロブロックではないものとする。

【００２４】このような手法によるアクティビィティお
よび量子化インデックスｍｑｕａｎｔの変化を図７を参
照して説明する。図７（ａ）ないし（ｃ）は、図６
（ａ）ないし（ｃ）と同様である。図７（ｄ）は、図７
（ｃ）に示したアクティビィティにＬＰＦを施した後の
アクティビィティの変化を表し、図７（ｅ）は、図７
（ｄ）に示したアクティビィティに基づいて決定される
マクロブロックの量子化インデックスｍｑｕａｎｔの変
化を表したものである。図７（ｃ）に示したアクティビ
ィティに、式（５）に基づいてＬＰＦ演算を施すと、図
７（ｄ）に示したように、空間的に急激な変化はなくな
るが、エッジ部分を含むマクロブロックの隣の平坦なマ
クロブロックにおけるアクティビィティ（符号１５５）
が大きくなる。その結果、図７（ｅ）に示したように、
そのマクロブロックの量子化インデックスｍｑｕａｎｔ
（符号１５６）が大きくなり、同じ平坦部分であるのに
量子化インデックスｍｑｕａｎｔが異なり、その境目が
見えてしまうという問題点があった。

【００２５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、画面内におけるブロック毎の画像の
複雑さに応じてブロック毎の量子化特性値を変動させる
機構を有しながら、画像の複雑さが周辺に比べて極端に
大きな部分における画質の劣化を防止することができる
ようにした画像符号化装置および方法、画像符号化制御
用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像符号
化装置は、１枚当たりの入力画像データを複数のブロッ
クに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化によ
って入力画像データを圧縮符号化する符号化手段と、ブ
ロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じ
て、符号化手段における量子化特性値をブロック毎に変
動させる量子化特性変動手段と、注目するブロックにお
けるパラメータの値が注目するブロックの周辺のブロッ
クにおけるパラメータの値よりも大きい場合に、量子化
特性変動手段で使用する際の注目するブロックにおける
パラメータの値を周辺のブロックにおけるパラメータの
値に近づける修正を行うパラメータ修正手段とを備えた
ものである。

【００２７】請求項５記載の画像符号化装置は、１枚当
たりの入力画像データを複数のブロックに分割し、ブロ
ック単位で、量子化を含む符号化によって入力画像デー
タを圧縮符号化する符号化手段と、ブロック毎の画像の
複雑さを示すパラメータの値に応じて、ブロック毎の量
子化特性値を算出する量子化特性値算出手段と、この量
子化特性値算出手段によって算出された注目するブロッ
クにおける量子化特性値が注目するブロックの周辺のブ
ロックにおける量子化特性値よりも大きい場合に、注目
するブロックにおける量子化特性値を周辺のブロックに
おける量子化特性値に近づける修正を行って符号化手段
に与える量子化特性値修正手段とを備えたものである。

【００２８】請求項９記載の画像符号化方法は、１枚当
たりの入力画像データを複数のブロックに分割し、ブロ
ック単位で、量子化を含む符号化によって入力画像デー
タを圧縮符号化する画像符号化方法において、ブロック
毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じて、圧縮
符号化の際の量子化特性値をブロック毎に変動可能とす
ると共に、注目するブロックにおけるパラメータの値が
注目するブロックの周辺のブロックにおけるパラメータ
の値よりも大きい場合に、量子化特性値を変動させる際
に使用する注目するブロックにおけるパラメータの値を
周辺のブロックにおけるパラメータの値に近づける修正
を行うものである。

【００２９】請求項１０記載の画像符号化方法は、ブロ
ック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じて、
ブロック毎の量子化特性値を算出し、算出された注目す
るブロックにおける量子化特性値が注目するブロックの
周辺のブロックにおける量子化特性値よりも大きい場合
に、注目するブロックにおける量子化特性値を周辺のブ
ロックにおける量子化特性値に近づける修正を行って、
圧縮符号化の際の量子化特性値とするものである。

【００３０】請求項１１記載の画像符号化制御用プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
は、１枚当たりの入力画像データを複数のブロックに分
割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化によって入
力画像データを圧縮符号化する符号化手段と、ブロック
毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じて、符号
化手段における量子化特性値をブロック毎に変動させる
量子化特性変動手段とを備えた画像符号化装置に用いら
れ、コンピュータに、注目するブロックにおけるパラメ
ータの値が注目するブロックの周辺のブロックにおける
パラメータの値よりも大きい場合に、量子化特性変動手
段で使用する際の注目するブロックにおけるパラメータ
の値を周辺のブロックにおけるパラメータの値に近づけ
る修正を行うパラメータ修正機能を実現させるための画
像符号化制御用プログラムを記録したものである。

【００３１】請求項１２記載の画像符号化制御用プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
は、１枚当たりの入力画像データを複数のブロックに分
割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化によって入
力画像データを圧縮符号化する符号化手段を備えた画像
符号化装置に用いられ、コンピュータに、ブロック毎の
画像の複雑さを示すパラメータの値に応じて、ブロック
毎の量子化特性値を算出する量子化特性値算出機能と、
この量子化特性値算出機能によって算出された注目する
ブロックにおける量子化特性値が注目するブロックの周
辺のブロックにおける量子化特性値よりも大きい場合
に、注目するブロックにおける量子化特性値を周辺のブ
ロックにおける量子化特性値に近づける修正を行って符
号化手段に与える量子化特性値修正機能とを実現させる
ための画像符号化制御用プログラムを記録したものであ
る。

【００３２】請求項１記載の画像符号化装置では、符号
化手段によって、１枚当たりの入力画像データが複数の
ブロックに分割され、ブロック単位で、量子化を含む符
号化によって入力画像データが圧縮符号化される。符号
化手段における量子化特性値は、量子化特性変動手段に
よって、ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの
値に応じて、ブロック毎に変動される。注目するブロッ
クにおけるパラメータの値が注目するブロックの周辺の
ブロックにおけるパラメータの値よりも大きい場合に
は、パラメータ修正手段によって、量子化特性変動手段
で使用する際の注目するブロックにおけるパラメータの
値は周辺のブロックにおけるパラメータの値に近づけら
れる。

【００３３】請求項５記載の画像符号化装置では、上述
のように入力画像データが圧符号化され、量子化特性値
算出手段によって、ブロック毎の画像の複雑さを示すパ
ラメータの値に応じて、ブロック毎の量子化特性値が算
出される。この量子化特性値算出手段によって算出され
た注目するブロックにおける量子化特性値が注目するブ
ロックの周辺のブロックにおける量子化特性値よりも大
きい場合には、量子化特性値修正手段によって、注目す
るブロックにおける量子化特性値が周辺のブロックにお
ける量子化特性値に近づけられる。

【００３４】請求項９記載の画像符号化方法では、１枚
当たりの入力画像データが複数のブロックに分割され、
ブロック単位で、量子化を含む符号化によって入力画像
データが圧縮符号化される。圧縮符号化の際、量子化特
性値は、ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの
値に応じて、ブロック毎に変動可能とされると共に、注
目するブロックにおけるパラメータの値が注目するブロ
ックの周辺のブロックにおけるパラメータの値よりも大
きい場合には、量子化特性値を変動させる際に使用され
る注目するブロックにおけるパラメータ値が周辺のブロ
ックにおけるパラメータの値に近づけられる。

【００３５】請求項１０記載の画像符号化方法では、上
述のように入力画像データが圧縮符号化され、ブロック
毎の量子化特性値はブロック毎の画像の複雑さを示すパ
ラメータの値に応じて算出される。算出された注目する
ブロックにおける量子化特性値が注目するブロックの周
辺のブロックにおける量子化特性値よりも大きい場合に
は、注目するブロックにおける量子化特性値は周辺のブ
ロックにおける量子化特性値に近づけられる。

【００３６】請求項１１記載の画像符号化制御用プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
記録された画像符号化制御用プログラムでは、注目する
ブロックにおけるパラメータの値が注目するブロックの
周辺のブロックにおけるパラメータの値よりも大きい場
合に、量子化特性変動手段で使用する際の注目するブロ
ックにおけるパラメータの値が周辺のブロックにおける
パラメータの値に近づけられる。

【００３７】請求項１２記載の画像符号化制御用プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
記録された画像符号化制御用プログラムでは、ブロック
毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じて、ブロ
ック毎の量子化特性値が算出される。この算出された注
目するブロックにおける量子化特性値が注目するブロッ
クの周辺のブロックにおける量子化特性値よりも大きい
場合には、注目するブロックにおける量子化特性値が周
辺のブロックにおける量子化特性値に近づけられ、符号
化手段に与えられる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３９】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る画像符号化装置としてのビデオエ
ンコーダの構成を示すブロック図である。このビデオエ
ンコーダ１１は、入力画像信号Ｓ₁ を入力し、符号化す
る順番に従ってピクチャ（Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂ
ピクチャ）の順番を並べ替える画像並べ替え回路２１
と、この画像並べ替え回路２１の出力データを入力し、
フレーム構造かフィールド構造かを判別し、判別結果に
応じた走査変換および１６×１６画素のマクロブロック
化を行う走査変換・マクロブロック化回路２２と、この
走査変換・マクロブロック化回路２２の出力データと予
測画像データとの差分をとる減算回路３１と、この減算
回路３１の出力データに対して、ＤＣＴブロック単位で
ＤＣＴを行い、ＤＣＴ係数を出力するＤＣＴ回路３２
と、このＤＣＴ回路３２の出力データを量子化する量子
化回路３３と、この量子化回路３３の出力データを可変
長符号化する可変長符号化回路３４と、この可変長符号
化回路３４の出力データを一旦保持し、一定のビットレ
ートのビットストリームからなる圧縮画像データＳ₄ と
して出力するバッファメモリ３５とを備えている。バッ
ファメモリ３５は、可変長符号化回路３４の発生ビット
量を示す発生ビット量データＳ₂ をビデオエンコーダ制
御用コンピュータ１２に送るようになっている。

【００４０】ビデオエンコーダ１１は、更に、走査変換
・マクロブロック化回路２２の出力データに基づいて動
きベクトルを検出する動き検出回路４０と、量子化回路
３３の出力データを逆量子化する逆量子化回路３６と、
この逆量子化回路３６の出力データに対して逆ＤＣＴを
行う逆ＤＣＴ回路３７と、この逆ＤＣＴ回路３７の出力
データと予測画像データとを加算して出力する加算回路
３８と、この加算回路３８の出力データを保持し、動き
検出回路４０から送られる動きベクトルに応じて動き補
償を行って予測画像データを減算回路３１および加算回
路３８に出力する動き補償回路３９とを備えている。

【００４１】ビデオエンコーダ制御用コンピュータ１２
は、以前に符号化した画像の発生ビデオ量データＳ₂ と
量子化インデックスからグローバル・コンプレキシティ
を算出し、グローバル・コンプレキシティデータＳ₃ と
して出力するコンプレキシティ計算部４４と、このコン
プレキシティ計算部４４からのグローバル・コンプレキ
シティデータＳ₃ に基づいて目標符号量を決定し、目標
符号量データＳ₅ として出力する目標符号量決定部４５
とを備えている。コンプレキシティ計算部４４および目
標符号量決定部４５は、ソフトウェアによって実現され
る。

【００４２】ビデオエンコーダ１１は、更に、目標符号
量決定部４５からの目標符号量データＳ₅ に基づいて、
発生符号量（発生ビット量）が目標符号量となるように
量子化回路３３における量子化特性値を表す量子化イン
デックスＱを決定する量子化インデックス決定部４２
と、走査変換・マクロブロック化回路２２の出力データ
に基づいて、画像の複雑さを表すパラメータであるアク
ティビィティ（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）を計算するアクティ
ビィティ計算部４１と、このアクティビィティ計算部４
１によって求められたアクティビィティに対して、所定
の条件の下でＬＰＦ演算を施すＬＰＦ制御部４６と、量
子化インデックス決定部４２によって決定された量子化
インデックスＱとＬＰＦ制御部４６によってＬＰＦ演算
を施された後のアクティビィティとに基づいて、マクロ
ブロック単位の量子化インデックスｍｑｕａｎｔを決定
するマクロブロック量子化インデックス決定部４３とを
備えている。これらのアクティビィティ計算部４１およ
びマクロブロック量子化インデックス決定部４３が前述
の変動量子化機構に相当する。なお、量子化インデック
ス決定部４２は、量子化インデックスＱのデータをビデ
オエンコーダ制御用コンピュータ１２のコンプレキシテ
ィ計算部４４に送るようになっている。

【００４３】図２は、図１におけるビデオエンコーダ１
１のハードウェア構成を示すブロック図である。このビ
デオエンコーダ１１は、互いにバス１７を介して接続さ
れたＣＰＵ（中央処理装置）１３，ＲＡＭ（ランダム・
アクセス・メモリ）１４，ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可
能なプログラマブル・リード・オンリ・メモリ）１５を
有するコンピュータと、バス１７に接続されたエンコー
ダ主要部１６によって構成されている。ここで、図１に
おける量子化インデックス決定部４２、マクロブロック
量子化インデックス決定部４３は、ＥＥＰＲＯＭ１５に
格納されたプログラムにより実現され、これら以外の部
分がエンコーダ主要部１６である。また、ビデオエンコ
ーダ１１には、バス１７を介してビデオエンコーダ１１
を制御するビデオエンコーダ制御用コンピュータ１２が
接続され、ビデオエンコーダ１１の拡張スロットには着
脱可能なメモリカード１８が取り付けられている。メモ
リカード１８は、本発明に係る画像符号化制御用プログ
ラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体
に相当し、メモリカード１８に記録されたプログラムを
ＥＥＰＲＯＭ１５に記録することによって、ビデオエン
コーダ１１のＣＰＵ１３が実行するプログラムのインス
トールまたは変更が可能になっている。

【００４４】次に、図１に示した本実施の形態に係る画
像符号化装置の動作について説明する。なお、以下の説
明は、本実施の形態に係る画像符号化方法の説明を兼ね
ている。ビデオエンコーダ１１では、まず、画像並べ替
え回路２１によって、入力画像信号Ｓ₁ に対して、符号
化する順番に従ってピクチャ（Ｉピクチャ，Ｐピクチ
ャ，Ｂピクチャ）の順番を並べ替え、次に、走査変換・
マクロブロック化回路２２によって、フレーム構造かフ
ィールド構造かを判別し、判別結果に応じた走査変換お
よびマクロブロック化を行い、減算回路３１に送る。ま
た、走査変換・マクロブロック化回路２２の出力データ
は、アクティビィティ計算部４１および動き検出回路４
０にも送られる。

【００４５】動き検出回路４０は、動きベクトルを検出
して動き補償回路３９に送る。アクティビィティ計算部
４１は、画面の複雑さを表すパラメータであるアクティ
ビィティ（Ａｃｔｉｖｉｔｙ）を算出し、ＬＰＦ制御部
４６に与える。

【００４６】Ｉピクチャの場合には、減算回路３１にお
いて予測画像データとの差分をとることなく、走査変換
・マクロブロック化回路２２の出力データをそのままＤ
ＣＴ回路３２に入力してＤＣＴを行い、量子化回路３３
によってＤＣＴ係数を量子化し、可変長符号化回路３４
によって量子化回路３３の出力データを可変長符号化
し、バッファメモリ３５によって可変長符号化回路３４
の出力データを一旦保持し、一定のビットレートのビッ
トストリームからなる圧縮画像データＳ₄ として出力す
る。また、逆量子化回路３６によって量子化回路３３の
出力データを逆量子化し、逆ＤＣＴ回路３７によって逆
量子化回路３６の出力データに対して逆ＤＣＴを行い、
逆ＤＣＴ回路３７の出力画像データを加算回路３８を介
して動き補償回路３９に入力して保持させる。

【００４７】Ｐピクチャの場合には、動き補償回路３９
によって、保持している過去のＩピクチャまたはＰピク
チャに対応する画像データと動き検出回路４０からの動
きベクトルとに基づいて予測画像データを生成し、予測
画像データを減算回路３１および加算回路３８に出力す
る。また、減算回路３１によって、走査変換・マクロブ
ロック化回路２２の出力データと動き補償回路３９から
の予測画像データとの差分をとり、ＤＣＴ回路３２によ
ってＤＣＴを行い、量子化回路３３によってＤＣＴ係数
を量子化し、可変長符号化回路３４によって量子化回路
３３の出力データを可変長符号化し、バッファメモリ３
５によって可変長符号化回路３４の出力データを一旦保
持し圧縮画像データＳ₄ として出力する。また、逆量子
化回路３６によって量子化回路３３の出力データを逆量
子化し、逆ＤＣＴ回路３７によって逆量子化回路３６の
出力データに対して逆ＤＣＴを行い、加算回路３８によ
って逆ＤＣＴ回路３７の出力データと予測画像データと
を加算し、動き補償回路３９に入力して保持させる。

【００４８】Ｂピクチャの場合には、動き補償回路３９
によって、保持している過去および未来のＩピクチャま
たはＰピクチャに対応する２つの画像データと動き検出
回路４０からの２つの動きベクトルとに基づいて予測画
像データを生成し、予測画像データを減算回路３１およ
び加算回路３８に出力する。また、減算回路３１によっ
て、走査変換・マクロブロック化回路２２の出力データ
と動き補償回路３９からの予測画像データとの差分をと
り、ＤＣＴ回路３２によってＤＣＴを行い、量子化回路
３３によってＤＣＴ係数を量子化し、可変長符号化回路
３４によって量子化回路３３の出力データを可変長符号
化し、バッファメモリ３５によって可変長符号化回路３
４の出力データを一旦保持し圧縮画像データＳ₄ として
出力する。なお、Ｂピクチャは動き補償回路３９に保持
させない。

【００４９】なお、バッファメモリ３５は、可変長符号
化回路３４より発生されるビット量を表す発生ビット量
データＳ₂ をビデオエンコーダ制御用コンピュータ１２
のコンプレキシティ計算部４４に送る。

【００５０】ビデオエンコーダ制御用コンピュータ１２
は、コンプレキシティ計算部４４によって、バッファメ
モリ３５からの発生ビット量データＳ₂ と、量子化イン
デックス決定部４２からの量子化インデックスＱに基づ
いて、以前に符号化した同じピクチャタイプの絵柄のグ
ローバル・コンプレキシティを算出し、グローバル・コ
ンプレキシティデータＳ₃ として目標符号量決定部４５
に与える。目標符号量決定部４５では、グローバル・コ
ンプレキシティデータＳ₃ に基づいて、目標符号量を決
定し、目標符号量を示す目標符号量データＳ₅ をビデオ
エンコーダ１１の量子化インデックス決定部４２に与え
る。量子化インデックス決定部４２では、目標符号量デ
ータＳ₅ に基づいて、発生符号量（発生ビット量）が目
標符号量となるように量子化回路３３における量子化特
性値を表す量子化インデックスＱを決定する。

【００５１】また、アクティビィティ計算部４１では、
例えば式（１）のように定義されるマクロブロック毎の
アクティビィティを求め、ＬＰＦ制御部４６に与える。
ＬＰＦ制御部４６は、このアクティビィティに対して、
所定の条件の下でＬＰＦ演算を施して、マクロブロック
量子化インデックス決定部４３に送る。マクロブロック
量子化インデックス決定部４３は、ＬＰＦ制御部４６か
ら出力されるアクティビィティと量子化インデックス決
定部４２で求められた量子化インデックスＱとに基づい
て、各マクロブロックの量子化インデックスｍｑｕａｎ
ｔを決定する。ビデオエンコーダ１１は、量子化回路３
３によって、マクロブロック量子化インデックス決定部
４３で決定された量子化インデックスｍｑｕａｎｔに基
づいてＤＣＴ回路３２の出力データを量子化し、可変長
符号化回路３４によって可変長符号化して、一定のビッ
トレートのビットストリームからなる圧縮画像データＳ
₄として出力する。

【００５２】本実施の形態では、量子化インデックスｍ
ｑｕａｎｔを決定する際に、アクティビィティ計算部４
１によって算出した注目するマクロブロックにおけるア
クティビィティが周辺のマクロブロックにおけるアクテ
ィビィティよりも大きい場合にのみ、ＬＰＦ制御部４６
により、注目するマクロブロックにおけるアクティビィ
ティに対して、周辺のマクロブロックにおけるアクティ
ビィティの値を用いたＬＰＦ演算を施した後、マクロブ
ロック量子化インデックス決定部４３により、量子化イ
ンデックスｍｑｕａｎｔの算出を行う。

【００５３】本実施の形態において、アクティビィティ
に対してＬＰＦ演算を施す目的は、画面内で隣接するマ
クロブロック間で急激なアクティビィティの変化によっ
て急激な量子化インデックスの変化が生じないようにす
るためである。一般に、このような急激なアクティビィ
ティの変化が生じるのは、画面内のエッジ部分に相当す
ることがほとんどである。エッジ部分においては、図６
に示したように、エッジのあるマクロブロックにおける
アクティビィティが大きく、その周辺のマクロブロック
におけるアクティビィティはそれよりも小さいなるのが
ほとんどである。エッジ部分では、輝度レベルが急激に
変化することが多いので、輝度信号の平均値からの分散
に基づくアクティビィティは大きくなるのである。従っ
て、このままでは、エッジ部分でのモスキート雑音が顕
著になるし、それを避けるために単なるＬＰＦをかける
と、図７を用いて説明したような問題が生じる。

【００５４】そこで、本実施の形態では、エッジ部分が
存在すると思われるマクロブロックにおけるアクティビ
ィティについてのみ、周辺のマクロブロックにおけるア
クティビィティの値を用いたＬＰＦ演算を施すようにし
ている。すなわち、周辺のマクロブロックに比べてアク
ティビィティの大きいマクロブロックは、エッジ等によ
って周辺のマクロブロックよりもアクティビィティが大
きくなっていることが多いので、このような周辺のマク
ロブロックに比べてアクティビィティの大きいマクロブ
ロックにおけるアクティビィティについてのみＬＰＦ演
算を施すことにより、エッジ部分における画質の劣化を
防止でき、且つＬＰＦ演算によって周辺のマクロブロッ
クにおけるアクティビィティが大きくなることを防止で
きるのである。

【００５５】次に、ＬＰＦ制御部４６におけるＬＰＦ演
算の内容について説明する。ここでは、まず、簡単のた
めに、フレーム内の水平方向についてのみのＬＰＦ演算
について考える。この場合には、注目するマクロブロッ
クｊに対して、その両隣のマクロブロックにおけるアク
ティビィティの平均値、（ａｃｔ_j-1 ＋ａｃｔ_j+1 ）／
２を求め、この平均値よりもアクティビィティａｃｔ_j
が大きい場合、すなわちマクロブロックｊのアクティビ
ィティａｃｔ_j が周辺のマクロブロックよりも大きい場
合にのみ、マクロブロックｊのアクティビィティａｃｔ
_j に対してＬＰＦ演算を施す。

【００５６】この場合のＬＰＦ演算は、次の式（６）の
ように定義される。

【００５７】 ａｃｔ’_j ＝（ｈ₁ ×ａｃｔ_j-1 ＋ｈ₂ ×ａｃｔ_j ＋ｈ₃ ×ａｃｔ_j+1 ）／４ …（６）

【００５８】なお、式（６）において、ｈ₁ ，ｈ₂ ，ｈ
₃ は、ＦＩＲ（有限インパルス応答）のＬＰＦのタップ
（フィルタ）係数であり、値はそれぞれ任意であり、こ
の値を変えることによって、ＬＰＦの特性を変えること
ができる。例えば、タップ係数ｈ₁ ＝１，ｈ₂ ＝２，ｈ
₃ ＝１とすると、ＬＰＦ演算後のアクティビィティａｃ
ｔ’_j は、注目するマクロブロックｊのアクティビィテ
ィａｃｔ_j と両隣のマクロブロックにおけるアクティビ
ィティａｃｔ_j-1 ，ａｃｔ_j+1 の平均値との平均の値と
なる。また、例えば、タップ係数ｈ₁ ＝２，ｈ₂ ＝０，
ｈ₃ ＝２とすると、ＬＰＦ演算後のアクティビィティａ
ｃｔ’_j は、注目するマクロブロックｊの両隣のアクテ
ィビィティａｃｔ_j-1 ，ａｃｔ_j+1 の平均値となる。

【００５９】本実施の形態では、このようにして求めた
ＬＰＦ演算後のアクティビィティａｃｔ’_j を用いて、
マクロブロック量子化インデックス決定部４３によって
量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j を求める。一方、両
隣のマクロブロックにおけるアクティビィティの平均値
よりもアクティビィティａｃｔ_j が大きくない場合、す
なわちマクロブロックｊのアクティビィティａｃｔ_j が
周辺のマクロブロックにおけるアクティビィティよりも
大きくない場合は、元々のアクティビィティａｃｔ_j の
値を用いて、量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j を求め
る。

【００６０】以上のようなＬＰＦ演算は、フレーム内の
平面方向についても拡張することができる。ここでは、
簡単のために、平面方向のＬＰＦ演算として、注目する
マクロブロックｊのアクティビィティａｃｔ_j と周辺の
８つのマクロブロックにおけるアクティビィティの平均
値とを用いた演算を行う場合について考える。この場
合、注目するマクロブロックｊに対して、周辺の８つの
マクロブロックにおけるアクティビィティの平均値、
（１／８）Σａｃｔ_k を求める。なお、ｋは周辺のマク
ロブロックの番号（ｋ＝１〜８）である。Σａｃｔ
_k は、周辺の８つのマクロブロックにおけるアクティビ
ィティの総和を求めることを意味する。注目するマクロ
ブロックｊのアクティビィティａｃｔ_j が平均値よりも
大きい場合、すなわちマクロブロックｊのアクティビィ
ティａｃｔ_j が周辺のマクロブロックにおけるアクティ
ビィティよりも大きい場合は、例えば以下の式（７）の
ように定義されるＬＰＦ演算によって、ＬＰＦ演算後の
アクティビィティａｃｔ’_j を求める。

【００６１】 ａｃｔ’_j ＝｛ｍ₁ ×ａｃｔ_j ＋ｍ₂ ×（１／８）Σａｃｔ_k ｝／２ …（７ ）

【００６２】なお、式（７）において、ｍ₁ ，ｍ₂ はＬ
ＰＦのタップ（フィルタ）係数に対応するもので、値は
それぞれ任意である。例えば、ｍ₁ ＝１，ｍ₂ ＝１とす
ると、ＬＰＦ演算後のアクティビィティａｃｔ’_j は、
注目するマクロブロックｊのアクティビィティａｃｔ_j
とその周辺の８つのマクロブロックにおけるアクティビ
ィティの平均値との平均の値となる。また、例えば、ｍ
₁ ＝０，ｍ₂ ＝２とするは、ＬＰＦ演算後のアクティビ
ィティａｃｔ’_j は、注目するマクロブロックｊの周辺
のマクロブロックにおけるアクティビィティの平均値と
なる。

【００６３】このようにして求めたＬＰＦ演算後のアク
ティビィティａｃｔ’_j を用いて、マクロブロック量子
化インデックス決定部４３により量子化インデックスｍ
ｑｕａｎｔ_j を求める。一方、周辺のマクロブロックに
おけるアクティビィティの平均値よりもアクティビィテ
ィａｃｔ_j が大きくない場合、すなわちマクロブロック
ｊのアクティビィティａｃｔ_j が周辺のマクロブロック
におけるアクティビィティよりも大きくない場合は、ア
クティビィティａｃｔ_j の値を用いて、量子化インデッ
クスｍｑｕａｎｔ_j を求める。

【００６４】次に、図３の流れ図を参照して、本実施の
形態における量子化インデックスｍｑｕａｎｔの算出の
動作について説明する。なお、この動作では、ＬＰＦ演
算の一例として、注目するマクロブロックｊのアクティ
ビィティａｃｔ_j と周辺の８つのマクロブロックにおけ
るアクティビィティの平均値との平均の値をとるものと
している。この動作では、まず、アクティビィティ計算
部４１により、フレーム全体の各マクロブロックにおけ
るアクティビィティａｃｔを算出し（ステップＳ１０
１）、フレーム内のマクロブロックの番号をｊとし、ｊ
＝１とする（ステップＳ１０２）。次に、マクロブロッ
クｊの周辺の８つのマクロブロックにおけるアクティビ
ィティａｃｔの平均値ｍｅａｎを求める（ステップＳ１
０３）。なお、マクロブロックが画面の端のために、周
辺のマクロブロックの数が８個に満たない場合は、存在
するマクロブロック数分の平均値ｍｅａｎを求める。次
に、アクティビィティａｃｔ_j が平均値ｍｅａｎよりも
大きいか否かを判断する（ステップＳ１０４）。アクテ
ィビィティａｃｔ_j が平均値ｍｅａｎよりも大きくない
と判断した場合（ステップＳ１０４；Ｎ）は、ＬＰＦ演
算後のアクティビィティａｃｔ’_j ＝ａｃｔ_j とする
（ステップＳ１０５）。アクティビィティａｃｔ_j が平
均値ｍｅａｎよりも大きいと判断した場合（ステップＳ
１０４；Ｙ）、アクティビィティａｃｔ_j に対してＬＰ
Ｆ演算を施し、ＬＰＦ演算後のアクティビィティａｃ
ｔ’_j ＝（ａｃｔ_j ＋ｍｅａｎ）／２とする（ステップ
Ｓ１０６）。

【００６５】次に、マクロブロック量子化インデックス
決定部４３によって、ＬＰＦ演算後のアクティビィティ
ａｃｔ’_j を用いて、例えば式（４）のように定義され
るマクロブロック毎の量子化インデックスｍｑｕａｎｔ
_j を求める（ステップＳ１０７）。次に、マクロブロッ
クの番号ｊをインクリメンタルして（ステップＳ１０
８）、マクロブロックの番号ｊがマクロブロック数を越
えていないかを判断する（ステップＳ１０９）。マクロ
ブロックの番号ｊがマクロブロック数を越えていないと
判断した場合（ステップＳ１０９；Ｎ）は、ステップＳ
１０３に戻って、次の注目するマクロブロックの周辺の
マクロブロックにおけるアクティビィティの平均値ｍｅ
ａｎを求める。一方、マクロブロックの番号ｊがマクロ
ブロック数を越えていると判断した場合（ステップＳ１
０９；Ｙ）は、そのフレームにおける動作を終了し、次
のフレームにおける動作に移行る。

【００６６】ここで、図４に示す具体例を用いて、本実
施の形態の効果について説明する。図４（ａ）は、平坦
な背景の中に、人物が映っているような映像を簡単に示
したものである。図４（ｂ）は、図４（ａ）における背
景の部分と人物の部分との境界部分でのマクロブロック
毎のアクティビィティの変化を表したものである。図４
（ｂ）において、符号５１で示した背景部分は、平坦な
のでアクティビィティは非常に小さいが、符号５２で示
した人物の部分は、服装の模様等によりアクティビィテ
ィは大きくなり、符号５３で示した背景の部分と人物の
部分との境界部分は、輝度の差が大きいことから、更に
アクティビィティが大きくなる。図４（ｃ）は、図４
（ｂ）において符号５４で示した直線上でのアクティビ
ィティの変化を表したものである。図４（ｄ）は、図４
（ｃ）に示したアクティビィティに対して、上述のよう
に、周辺のマクロブロックの平均値よりも大きくなる場
合にのみ、ＬＰＦ演算を施した後のアクティビィティの
変化を表したものである。図４（ｅ）は、図４（ｄ）に
示したアクティビィティに基づいて決定されるマクロブ
ロック毎の量子化インデックスｍｑｕａｎｔの変化を表
したものである。

【００６７】これらの図から分かるように、本実施の形
態によれば、ＬＰＦ演算により、エッジ部分におけるア
クティビィティが小さくされ、これにより、エッジ部分
の量子化インデックスｍｑｕａｎｔも小さくなり、エッ
ジ部分が極端に粗く量子化されることによる画質の劣化
を防止でき、且つＬＰＦ演算によってエッジ部分の周辺
のマクロブロックにおける量子化インデックスｍｑｕａ
ｎｔが大きくなることを防止することができる。

【００６８】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、注目するマクロブロックにおけるアクティビィティ
が周辺のマクロブロックにおけるアクティビィティより
も大きい場合には、周辺のマクロブロックにおけるアク
ティビィティを用いたＬＰＦ演算を施すことによって、
注目するマクロブロックにおけるアクティビィティの値
を周辺のマクロブロックにおけるアクティビィティの値
に近づける修正を行うようにしたので、エッジ部分等、
アクティビィティが極端に大きい部分における歪みやモ
スキート雑音の発生を抑制することができると共に、同
じ平坦な部分であってもその境目が見えるようなことが
なくなり、主観的な画質を向上させることができる。

【００６９】また、本実施の形態によれば、エッジ検出
を行うような複雑な回路を追加することくなく、上述の
効果を得ることができる。

【００７０】［第２の実施の形態］図５は本発明の第２
の実施の形態に係る画像符号化装置としてのビデオエン
コーダの構成を示すブロック図である。本実施の形態に
おけるビデオエンコーダは、量子化インデックスｍｑｕ
ａｎｔを決定する際に、アクティビィティに対してＬＰ
Ｆ演算を施すのではなく、量子化インデックスｍｑｕａ
ｎｔに対してＬＰＦ演算を施すようにしたものである。
なお、ここでは、第１の実施の形態と同一の構成部分に
は同一符号を付してその説明は省略する。

【００７１】本実施の形態におけるビデオエンコーダ５
１は、第１の実施の形態におけるマクロブロック量子化
インデックス決定部４３およびＬＰＦ制御部４６の代わ
りに、アクティビィティ計算部４１によって求められた
アクティビィティと量子化インデックス決定部４２によ
って決定された量子化インデックスＱとに基づいて、マ
クロブロック単位の量子化インデックスｍｑｕａｎｔを
決定するマクロブロック量子化インデックス決定部５３
と、このマクロブロック量子化インデックス決定部５３
によって決定された量子化インデックスｍｑｕａｎｔに
対してＬＰＦ演算を施し、ＬＰＦ演算後の量子化インデ
ックスｍｑｕａｎｔを量子化回路３３に与えるＬＰＦ制
御部５６とを備えている。

【００７２】次に、本実施の形態における量子化インデ
ックスｍｑｕａｎｔの算出の動作について説明する。な
お、以下の説明は、本実施の形態に係る画像符号化方法
の説明を兼ねている。ここでは、簡単のために、フレー
ム内の水平方向についてのみのＬＰＦ演算について考え
るが、平面方向に拡張できることは第１の実施の形態と
同様である。本実施の形態では、マクロブロック量子化
インデックス決定部５３によって、注目するマクロブロ
ックｊについて、アクティビィティ計算部４１によって
求められたアクティビィティａｃｔ_j に基づいて、仮の
量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j を求める。ＬＰＦ制
御部５６は、注目しているマクロブロックｊに対して、
その両隣のマクロブロックにおける量子化インデックス
ｍｑｕａｎｔの平均値、（ｍｑｕａｎｔ_j-1 ＋ｍｑｕａ
ｎｔ_j+1 ）／２を求める。そして、この平均値よりも仮
の量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j が大きい場合にの
み、例えば式（８）のように定義されるＬＰＦ演算によ
って、ＬＰＦ演算後の量子化インデックスｍｑｕａｎ
ｔ’_j を求める。

【００７３】 ｍｑｕａｎｔ’_j ＝（ｑ₁ ×ｍｑｕａｎｔ_j-1 ＋ｑ₂ ×ｍｑｕａｎｔ_j ＋ｑ₃ ×ｍｑｕａｎｔ_j+1 ）／４ …（８）

【００７４】なお、式（８）において、ｑ₁ ，ｑ₂ ，ｑ
₃ はＬＰＦのタップ（フィルタ）係数であり、値はそれ
ぞれ任意である。例えば、タップ係数ｑ₁ ＝１，ｑ₂ ＝
２，ｑ₃ ＝１とする場合、ＬＰＦ演算後の量子化インデ
ックスｍｑｕａｎｔ’_j は、注目するマクロブロックｊ
の量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j とその両隣のマク
ロブロックにおける量子化インデックスｍｑｕａｎｔ
_j-1 ，ｍｑｕａｎｔ_j+1の平均値との平均の値となる。
また、例えば、タップ係数ｑ₁ ＝２，ｑ₂ ＝０，ｑ₃ ＝
２とする場合、ＬＰＦ演算後の量子化インデックスｍｑ
ｕａｎｔ’_j は、注目するマクロブロックｊの両隣の量
子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j-1 ，ｍｑｕａｎｔ_j+1
の平均値となる。

【００７５】なお、平均値よりも仮の量子化インデック
スｍｑｕａｎｔ_j が大きくない場合には、仮の量子化イ
ンデックスｍｑｕａｎｔ_j が、そのままＬＰＦ演算後の
量子化インデックスｍｑｕａｎｔ’_j として量子化回路
３３に与えられる。

【００７６】本実施の形態では、このようにして求めた
ＬＰＦ演算後の量子化インデックスｍｑｕａｎｔ’_j に
基づいて、量子化回路３３により入力画像信号Ｓ₁ を量
子化する。一方、注目するマクロブロックｊの両隣のマ
クロブロックにおける量子化インデックスｍｑｕａｎｔ
の平均値よりも仮の量子化インデックスｍｑｕａｎｔ_j
が大きくない場合は、仮の量子化インデックスｍｑｕａ
ｎｔ_j の値に基づいて、量子化回路３３により量子化を
行う。

【００７７】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、注目するマクロブロックにおける量子化インデック
スｍｑｕａｎｔがその周辺のマクロブロックにおける量
子化インデックスｍｑｕａｎｔの平均値よりも大きい場
合は、注目するマクロブロックにおける量子化インデッ
クスｍｑｕａｎｔの値をその周辺のマクロブロックにお
ける量子化インデックスｍｑｕａｎｔの値を用いて修正
して、修正後の量子化インデックスｍｑｕａｎｔに基づ
いて量子化するようにしたので、第１の実施の形態と同
様に、エッジ部分等、アクティビィティが極端に大きい
部分における歪みやモスキート雑音の発生を抑制するこ
とができると共に、同じ平坦な部分であってもその境目
が見えるようなことがなくなり、主観的な画質を向上さ
せることができる。

【００７８】本実施の形態におけるその他の構成、動作
および効果は、第１の実施の形態と同様である。

【００７９】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されず、例えば、上記の各実施の形態では、画面の複雑
さを表すパラメータとしてアクティビィティを用いた
が、他の定義方法によるものでも良い。また、本発明に
係る画像符号化制御用プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体は、図２に示したメモリカー
ド１８に限らず、ＣＤ（コンパクトディスク）−ＲＯＭ
等の光ディスクやフロッピィディスク等の磁気ディスク
等でも良いし、ＥＥＰＲＯＭ等のＩＣ（集積回路）でも
良い。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし４
のいずれかに記載の画像符号化装置、請求項９記載の画
像符号化方法または請求項１１記載の画像符号化制御用
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体によれば、画面内の注目するブロックにおける画像
の複雑さを示すパラメータが注目するブロックの周辺の
ブロックにおけるパラメータの値よりも大きくなる場合
にのみ、注目するブロックのパラメータの値を周辺のブ
ロックにおけるパラメータの値に近づける修正を行うよ
うにしたので、エッジ検出を行うような複雑な回路を追
加することなく、画面内におけるブロック毎の画像の複
雑さに応じてブロック毎の量子化特性値を変動させる機
構を有しながら、画像の複雑さが周辺に比べて極端に大
きな部分における画質の劣化を防止することができると
いう効果を奏する。

【００８１】また、請求項５ないし８のいずれかに記載
の画像符号化装置、請求項１０記載の画像符号化方法ま
たは請求項１２記載の画像符号化制御用プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、
画面内の注目するブロックにおける量子化特性値が注目
するブロックの周辺のブロックにおける量子化特性値よ
りも大きくなる場合にのみ、注目するブロックにおける
量子化特性値を周辺のブロックにおける量子化特性値に
近づける修正を行うようにしたので、エッジ検出を行う
ような複雑な回路を追加することなく、画面内における
ブロック毎の画像の複雑さに応じてブロック毎の量子化
特性値を変動させる機構を有しながら、画像の複雑さが
周辺に比べて極端に大きな部分における画質の劣化を防
止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像符号化装
置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における量子化イン
デックスの算出の動作を示す流れ図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による効果を説明す
るための説明図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る画像符号化装
置の構成を示すブロック図である。

【図６】従来の問題点を説明するための説明図である。

【図７】従来の問題点を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１１…ビデオエンコーダ、１２…ビデオエンコーダ制御
用コンピュータ、１３…ＣＰＵ、１４…ＲＡＭ、１５…
ＥＥＰＲＯＭ、１６…エンコーダ主要部、１７…バス、
１８…メモリカード、２１…画像並べ替え回路、２２…
走査変換・マクロブロック化回路、３１…減算回路、３
２…ＤＣＴ回路、３３…量子化回路、３４…可変長符号
化回路、３５…バッファメモリ、３６…逆量子化回路、
３７…逆ＤＣＴ回路、３８…加算回路、３９…動き補償
回路、４０…動き検出回路、４１…アクティビィティ計
算部、４２…量子化インデックス決定部、４３…マクロ
ブロック量子化インデックス決定部、４４…コンプレキ
シティ計算部、４５…目標符号量決定部、４６…ＬＰＦ
制御部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚当たりの入力画像データを複数のブ
   ロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化
   によって入力画像データを圧縮符号化する符号化手段
   と、 ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じ
   て、前記符号化手段における量子化特性値をブロック毎
   に変動させる量子化特性変動手段と、 注目するブロックにおけるパラメータの値が注目するブ
   ロックの周辺のブロックにおけるパラメータの値よりも
   大きい場合に、前記量子化特性変動手段で使用する際の
   注目するブロックにおけるパラメータの値を周辺のブロ
   ックにおけるパラメータの値に近づける修正を行うパラ
   メータ修正手段とを備えたことを特徴とする画像符号化
   装置。
2. 【請求項２】 前記パラメータ修正手段は、注目するブ
   ロックにおけるパラメータの値が周辺のブロックにおけ
   るパラメータの平均値よりも大きい場合にのみ、前記量
   子化特性変動手段で使用する際の注目するブロックにお
   けるパラメータの値を、注目するブロックにおけるパラ
   メータの値と周辺のブロックにおけるパラメータの平均
   値との平均の値とすることを特徴とする請求項１記載の
   画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記パラメータ修正手段は、注目するブ
   ロックにおけるパラメータの値が周辺のブロックにおけ
   るパラメータの平均値よりも大きい場合にのみ、前記量
   子化特性変動手段で使用する際の注目するブロックにお
   けるパラメータの値を、周辺のブロックにおけるパラメ
   ータの値を使用したローパスフィルタ演算によって求ま
   る値とすることを特徴とする請求項１記載の画像符号化
   装置。
4. 【請求項４】 前記パラメータ修正手段は、注目するブ
   ロックにおけるパラメータの値が周辺のブロックにおけ
   るパラメータの平均値よりも大きい場合にのみ、前記量
   子化特性変動手段で使用する際の注目するブロックにお
   けるパラメータの値を、周辺のブロックにおけるパラメ
   ータの平均値とすることを特徴とする請求項１記載の画
   像符号化装置。
5. 【請求項５】 １枚当たりの入力画像データを複数のブ
   ロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化
   によって入力画像データを圧縮符号化する符号化手段
   と、 ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じ
   て、ブロック毎の量子化特性値を算出する量子化特性値
   算出手段と、 この量子化特性値算出手段によって算出された注目する
   ブロックにおける量子化特性値が注目するブロックの周
   辺のブロックにおける量子化特性値よりも大きい場合
   に、注目するブロックにおける量子化特性値を周辺のブ
   ロックにおける量子化特性値に近づける修正を行って前
   記符号化手段に与える量子化特性値修正手段とを備えた
   ことを特徴とする画像符号化装置。
6. 【請求項６】 前記量子化特性値修正手段は、注目する
   ブロックにおける量子化特性値が周辺のブロックにおけ
   る量子化特性値の平均値よりも大きい場合にのみ、注目
   するブロックにおける量子化特性値を、注目するブロッ
   クにおける量子化特性値と周辺のブロックにおける量子
   化特性値の平均値との平均の値とすることを特徴とする
   請求項５記載の画像符号化装置。
7. 【請求項７】 前記量子化特性値修正手段は、注目する
   ブロックにおける量子化特性値が周辺のブロックにおけ
   る量子化特性値の平均値よりも大きい場合にのみ、注目
   するブロックにおける量子化特性値を、周辺のブロック
   における量子化特性値を使用したローパスフィルタ演算
   によって求まる値とすることを特徴とする請求項５記載
   の画像符号化装置。
8. 【請求項８】 前記量子化特性値修正手段は、注目する
   ブロックにおける量子化特性値が周辺のブロックにおけ
   る量子化特性値の平均値よりも大きい場合にのみ、注目
   するブロックにおける量子化特性値を、周辺のブロック
   における量子化特性値の平均値とすることを特徴とする
   請求項５記載の画像符号化装置。
9. 【請求項９】 １枚当たりの入力画像データを複数のブ
   ロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号化
   によって入力画像データを圧縮符号化する画像符号化方
   法において、 ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じ
   て、圧縮符号化の際の量子化特性値をブロック毎に変動
   可能とすると共に、注目するブロックにおけるパラメー
   タの値が注目するブロックの周辺のブロックにおけるパ
   ラメータの値よりも大きい場合に、量子化特性値を変動
   させる際に使用する注目するブロックにおけるパラメー
   タの値を周辺のブロックにおけるパラメータの値に近づ
   ける修正を行うことを特徴とする画像符号化方法。
10. 【請求項１０】 １枚当たりの入力画像データを複数の
    ブロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号
    化によって入力画像データを圧縮符号化する画像符号化
    方法において、 ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に応じ
    て、ブロック毎の量子化特性値を算出し、 算出された注目するブロックにおける量子化特性値が注
    目するブロックの周辺のブロックにおける量子化特性値
    よりも大きい場合に、注目するブロックにおける量子化
    特性値を周辺のブロックにおける量子化特性値に近づけ
    る修正を行って、圧縮符号化の際の量子化特性値とする
    ことを特徴とする画像符号化方法。
11. 【請求項１１】 １枚当たりの入力画像データを複数の
    ブロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号
    化によって入力画像データを圧縮符号化する符号化手段
    と、ブロック毎の画像の複雑さを示すパラメータの値に
    応じて、前記符号化手段における量子化特性値をブロッ
    ク毎に変動させる量子化特性変動手段とを備えた画像符
    号化装置に用いられ、 コンピュータに、注目するブロックにおけるパラメータ
    の値が注目するブロックの周辺のブロックにおけるパラ
    メータの値よりも大きい場合に、前記量子化特性変動手
    段で使用する際の注目するブロックにおけるパラメータ
    の値を周辺のブロックにおけるパラメータの値に近づけ
    る修正を行うパラメータ修正機能を実現させるための画
    像符号化制御用プログラムを記録したコンピュータ読み
    取り可能な記録媒体。
12. 【請求項１２】 １枚当たりの入力画像データを複数の
    ブロックに分割し、ブロック単位で、量子化を含む符号
    化によって入力画像データを圧縮符号化する符号化手段
    を備えた画像符号化装置に用いられ、 コンピュータに、ブロック毎の画像の複雑さを示すパラ
    メータの値に応じて、ブロック毎の量子化特性値を算出
    する量子化特性値算出機能と、この量子化特性値算出機
    能によって算出された注目するブロックにおける量子化
    特性値が注目するブロックの周辺のブロックにおける量
    子化特性値よりも大きい場合に、注目するブロックにお
    ける量子化特性値を周辺のブロックにおける量子化特性
    値に近づける修正を行って前記符号化手段に与える量子
    化特性値修正機能とを実現させるための画像符号化制御
    用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。