JP2003259376A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡潔な動画像符号化装置で、符号化解像度を
自動的に選択して、高画質な符号化画像を出力する。 【解決手段】 動画像のフレーム内の各ブロックの画素
値分散を求め、分散のフレーム平均値が一定値を超えた
場合は、伝送する直交変換係数の上限周波数を半分にす
る。分散値が大きい複雑な入力画像の場合は、伝送する
直交変換係数の周波数の上限を低くすることで、解像度
を落として符号化ノイズの発生を抑制する。逆に、分散
が小さい簡潔な映像入力の場合は、伝送する直交変換係
数の周波数の上限を制限せずに、高解像度の符号化を行
う。入力画像の画素値分散によって入力画像の性質を判
定した結果に応じて、伝送するDCT係数上限周波数を変
更することで、制限された帯域でも画質を高めることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像符号化装置
に関し、特に、入力画像の統計的性質に応じて解像度を
自動的に選択することにより、画質を改善する動画像符
号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像符号化装置においては、特
開平6-62392号公報に開示されているように、動きが大
きくて視覚特性上の感度が低い部分には、相対的に強い
帯域制限フィルタを使用している。逆に、動きが少なく
て視覚特性上の感度が高い部分には、相対的に弱い帯域
制限フィルタを使用している。このようにして、全体と
して高能率な符号化を実現している。また、画像の画素
値の平均や分散などの統計量に基づいて、符号化の条件
を変化させることで、符号化の効率を高める方法が提案
されている。このような符号化方法のいくつかを、以下
に説明する。

【０００３】特開平7-038900号公報に開示された「動画
像符号化装置」は、入力された動画像信号を高能率圧縮
符号化して送信する動画像符号化装置において、動き補
償フレーム間符号化を行う場合、その予測誤差の平均と
分散によって、直交変換係数の高周波成分を符号化しな
いことで符号量の発生を抑え、動きのなめらかさを保持
するものである。動き補償フレーム間符号されたブロッ
クの平均と分散を求め、高周波成分除去部により、平均
と分散から直交変換係数の中で高周波成分を符号化する
ことで、発生符号量を減少させることにより、画質をあ
る程度劣化させ、動きの再現性を高める。静止領域の画
質を安定させ、なめらかな動きを得ることができる。

【０００４】特開平7-050837号公報に開示された「動画
像符号化装置」は、予測誤差の平均と分散によって、直
交変換係数の高周波成分を符号化しないことで、符号量
の発生を抑えるものである。現フレームの画像信号と前
フレームの再生画像を比較して、動ベクトルと動き補償
予測制御信号を、動ベクトル検出部で算出する。動き補
償予測部で、前フレームの再生画像に対して、動き補償
予測する。符号化方法判定部は、符号化するブロックを
フレーム間符号化するか、フレーム内符号化するかを判
定する。予測誤差算出部は、符号化ブロックの原画信号
と予測信号との差分をとり、予測誤差を算出する。直交
変換部で直交変換を行う。係数並び換え部で、直交変換
係数を、周波数順に並び換える。平均分散算出部は、予
測誤差算出部で算出された差分絶対値の総和の平均と分
散を算出する。符号化係数選択部で、平均と分散より、
符号化する直交変換係数の低周波成分と、符号化をしな
い高周波成分を選択する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、画面を構成する各ブロックの動き量によって、
帯域制限フィルタの特性を選択しているので、動き検出
器とフレーム間差分信号を算出する減算器の中間に、帯
域制限フィルタを挿入する必要ある。通常、動き検出器
と減算器は、符号化LSIに内蔵されており、帯域制限フ
ィルタを内蔵していないので、既存のLSIを使用する場
合には、この構成を実現できないという問題がある。

【０００６】また、符号化LSIへ実装された動き検出部
が出力した動きが、実際の動きを正しく反映していると
は限らず、帯域制限フィルタの設定が不適切になるとい
う問題がある。

【０００７】また、入力画像がフレームスイッチャを経
由する場合のように、全フレームにおいてシーンチェン
ジが発生する場合は、そもそも検出する動きに意味がな
く、不適切に帯域制限フィルタを選択してしまうという
問題がある。この時、空間相関性が低い複雑な入力映像
であれば、結果として、符号量を規定値に制御できなか
ったり、画質が非常に劣化したりするという問題があ
る。

【０００８】また、上記従来例では、予測差分の分散値
が所定値以下の場合は静止領域と判定して高周波分を削
減することで画質向上を目指すものであるが、これは分
散値が非常に小さい部分で伝送周波数を制御する技術で
あり、符号化ノイズが増大する分散値が非常に大きい部
分では、逆に分散値が大きいほど、高周波成分を削減し
て発生符号量を抑制すべきである。

【０００９】本発明は、上記従来の問題を解決して、簡
潔な動画像符号化装置で、符号化解像度を自動的に選択
して、高画質な符号化画像を出力することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、動画像符号化装置を、入力画像のフ
レーム内各ブロックにおける画素値の分散を求める分散
計算部と、分散のフレームにおける平均値を求める分散
平均部と、平均値が所定値を超えた場合は直交変換係数
の上限周波数を低くする手段とを具備する構成とした。

【００１１】このように構成したことにより、簡潔な動
画像符号化装置で、符号化解像度を自動的に選択して、
高画質な符号化画像を出力することができる。すなわ
ち、分散が大きい複雑な入力画像の場合は、伝送する直
交変換係数の周波数の上限を低くすることで、解像度を
落として符号化ノイズの発生を抑制する。逆に、分散が
小さい簡潔な映像入力の場合は、伝送する直交変換係数
の周波数の上限を制限せずに、高解像度の符号化を行
う。このようにして、入力画像の画素値の分散によって
入力画像の性質を判定した結果に応じて、伝送するDCT
係数上限周波数を変更することで、制限された帯域でも
画質を高めることができる。

【００１２】また、入力画像のフレーム内各ブロックに
おける画素値の分散を求める分散計算部と、分散のフレ
ームにおける平均値を求める分散平均部と、平均値が所
定値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低くす
る手段と、伝送ビットレートが低いほど所定値を小さく
する補正手段とを具備する構成とした。このように構成
したことにより、簡潔な動画像符号化装置で、符号化解
像度を自動的に選択して、高画質な符号化画像を出力す
ることができる。すなわち、分散が大きい複雑な入力画
像の場合や伝送ビットレートが低い場合は、伝送する直
交変換係数の周波数の上限を低くすることで、解像度を
落として符号化ノイズの発生を抑制する。逆に、分散が
小さい簡潔な映像入力の場合や伝送ビットレートが高い
場合は、伝送する直交変換係数の周波数の上限を制限せ
ずに、高解像度の符号化を行う。このようにして、自動
的に符号化解像度を選択して、高画質な符号化画像を出
力することができる。

【００１３】また、入力画像のフレーム内各ブロックに
おける画素値の分散を求める分散計算部と、分散が所定
値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低くする
手段とを具備する構成とした。このように構成したこと
により、簡潔な動画像符号化装置で、符号化解像度を自
動的に選択して、高画質な符号化画像を出力することが
できる。すなわち、分散が大きい複雑な入力画像ブロッ
クの場合は、伝送する直交変換係数の周波数の上限を低
くすることで、解像度を落として符号化ノイズの発生を
抑制する。逆に、分散が小さい簡潔な入力画像ブロック
の場合は、伝送する直交変換係数の周波数の上限を制限
しないで、高解像度の符号化を行う。このようにして、
自動的に符号化解像度を選択して、高画質な符号化画像
を出力できる。

【００１４】また、予測差分の画素値の分散を求める分
散計算部と、分散が所定値を超えた場合は直交変換係数
の上限周波数を低くする手段とを具備する構成とした。
このように構成したことにより、簡潔な動画像符号化装
置で、符号化解像度を自動的に選択して、高画質な符号
化画像を出力することができる。すなわち、動きが複雑
な映像の入力時、または動き量が非常に大きい映像の入
力時に、動き補償の効果が低下して予測差分の分散が大
きくなって符号化効率が悪化し、結果として符号化ノイ
ズ増大による画質劣化を生じる場合に、伝送する直交変
換係数の周波数の上限を低くすることで、解像度を落と
して符号化ノイズの発生を抑制する。逆に、動きが小さ
い映像の入力時には、伝送する直交変換係数の周波数の
上限を制限せずに、高解像度の符号化を行う。このよう
にして、自動的に符号化解像度を選択して、高画質な符
号化画像を出力することができる。

【００１５】また、映像伝送装置を、画素値の分散に基
づいて解像度を変更する動画像符号化装置と、符号化結
果を伝送路へ送出するためのネットワークインターフェ
ース部と、伝送ネットワークと、復号装置と、表示用モ
ニタとを具備する構成とした。このように構成したこと
により、入力映像の画素値の分散に応じて最適な符号化
解像度を自動的に選択して、ネットワークを介して遠隔
地へ高画質の映像を伝送できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、動画像フレームの各ブロックの画素値分散を
求め、分散のフレーム平均値が所定値を超えた場合は、
伝送する直交変換係数の上限周波数を半分にする動画像
符号化装置である。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る動画像符号化装置全体の機能ブロック図である。図１
において、ディジタル入力信号10は、図示していないカ
メラとA/D変換装置とブロック変換装置を経由して、符
号化ブロック単位で入力される信号である。inter/intr
a判定部100は、入力ディジタル信号10と、動き補償部が
出力した動き補償画像を入力して、フレーム間予測符号
化を行うか(inter)、フレーム内符号化(intra)を行うか
を判定する手段である。第１スイッチ部102は、inter/i
ntra判定部が出力した判定結果と、動き補償部が出力し
た動き補償画像と、定数０を入力し、動き補償画像また
は定数０を出力する手段である。直交変換部104は、入
力ディジタル信号から第１スイッチ部の出力を減算した
結果を入力して、直交変換係数を出力する手段である。

【００１９】量子化部106は、直交変換部が出力した直
交変換係数と、分散平均部が出力した直交変換係数上限
周波数と、バッファ部が出力した量子化幅を入力して、
量子化直交変換係数を出力する手段である。VLC部108
は、量子化部が出力した量子化直交変換係数と、量子化
直交変換係数に多重されているブロック符号化モード情
報を入力して、可変長符号を出力する手段である。バッ
ファ部110は、VLC部が出力した可変長符号を一旦蓄積し
て一定レートで出力し、かつ内部のバッファ残留量から
量子化幅を求めて、量子化部へ出力する手段である。逆
量子化部112は、量子化部が出力した量子化直交変換係
数を入力して、逆量子化直交変換係数を出力する手段で
ある。逆直交変換部114は、逆量子化部が出力した逆量
子化直交変換係数を入力して、逆直交変換係数を出力す
る手段である。

【００２０】フレームメモリ部116は、逆直交変換部が
出力した逆直交変換係数に、第２スイッチ部が出力した
画素値信号を加算した結果を入力して、再生画像として
蓄積する手段である。第２スイッチ部118は、inter/int
ra判定部が出力したブロック符号化モード情報と、定数
０と、動き補償部が出力した動き補償画像を入力し、予
測画素値信号を出力する手段である。動き補償部120
は、フレームメモリ部が出力した再生画像と、入力ディ
ジタル信号を入力して、動きと動き補償画像を出力する
手段である。分散計算部122は、入力ディジタル信号を
入力して、ブロックの画素値の分散を出力する手段であ
る。分散平均部124は、分散計算部が出力したブロック
の画素値の分散を入力して、フレーム分蓄積し、フレー
ム内全ブロックの分散の平均値を求め、直交変換係数の
上限周波数を選択する信号を、分散の平均値に基づいて
生成して出力する手段である。

【００２１】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態における動画像符号化装置の動作を説明する。
図１に示す動画像符号化装置は、動画像符号化方式の国
際標準であるMPEG2を想定したものである。同方式で
は、画面を一定の大きさの多数のブロックに分割し、ブ
ロック毎に符号化する。符号化効率を高めるため、参照
画像を、動き補償(参照画像と入力画像の相関が最も高
くなるようなブロック毎の動きの検出と、その動きが示
す位置から画像を構成する)して、予測画像とする方法
が用いられる。

【００２２】inter/intra判定部100は、ブロック単位で
入力される入力ディジタル信号と、動き補償部120が出
力した動き補償画像を入力する。入力画像の分散を計算
するとともに、動き補償画像/入力画像間の予測差分を
入力して分散を計算する。入力画像の分散と動き補償画
像/入力画像間の予測差分の分散を比較して、入力画像
の分散が大きい時は、フレーム間予測符号化を選択す
る。逆に、予測差分の分散が大きければ、フレーム内符
号化を選択する。選択結果を、第１スイッチ部102と第
２スイッチ部118とVLC部108へ出力する。

【００２３】第１スイッチ部102は、inter/intra判定部
100がフレーム内符号化を選択した時は、固定値０を減
算器へ出力し、直交変換部104が入力ディジタル信号を
入力するようにする。フレーム間符号化を選択した時
は、動き補償画像を減算器へ出力し、直交変換部104が
予測差分を入力するようにする。直交変換部104は、入
力ディジタル信号または予測差分を入力し、DCT変換を
実行して、直交変換係数を出力する。量子化部106は、
直交変換係数の情報量を削減するため、バッファ部110
が出力した量子化幅で直交変換係数を量子化する。さら
に、分散平均部124から入力した直交変換係数上限周波
数以上の係数については、すべて０クリアして、量子化
直交変換係数を出力する。逆量子化部112は、量子化直
交変換係数を入力し、量子化時と同一の量子化幅で逆量
子化し、逆量子化直交変換係数を出力する。逆直交変換
部114は、逆量子化直交変換係数を入力して、逆直交変
換し、逆直交変換係数を出力する。

【００２４】第２スイッチ部118は、inter/intra判定結
果がフレーム内符号化を示している時は、０を加算器へ
出力する。フレーム間符号化を示している時は、動き補
償画像を加算器へ出力する。フレームメモリ部116へ、
量子化誤差を含む再生画像を出力する。VLC部108は、量
子化直交変換係数、inter/intra判定結果、動き補償予
測付随情報を入力し、これらを可変長符号化して、バッ
ファ部110へ出力する。バッファ部110は、不定速度で入
力される可変長符号を一旦蓄積し、一定速度で出力す
る。それとともに、内部蓄積符号量に比例させた量子化
幅を算出して、量子化部106へ出力する。動き補償部120
は、入力ディジタル信号、フレームメモリ部116から再
生画像を入力し、ブロックマッチング法で動きを検出
し、動き補償画像、付随情報(動き補償の有効/無効、動
きベクトル)を出力する。ブロックマッチング法の具体
例については、文献１[「画像の帯域圧縮と符号化技
術」(日刊工業新聞社)pp.61〜62]を参照されたい。

【００２５】動き補償部120の詳細動作は、以下の通り
である。第１ステップとして、ブロックマッチング法に
より、動きベクトル、動き補償画像、動き補償予測付随
情報を求める。第２ステップとして、動き補償画像と動
き補償前の(動き量を０とした場合)画像のいずれが、符
号化効率が良好かを、入力ディジタル信号との差分絶対
値和によって判定する。第３ステップとして、判定結果
を反映した予測画像を、第１スイッチ部102、inter/int
ra判定部100、第２スイッチ部118へ出力し、動き補償の
付随情報を、VLC部108へ出力する。

【００２６】分散計算部122は、入力ディジタル信号を
入力して、ブロック内の画素値の分散を算出し、結果を
分散平均部124へ出力する。分散平均部124は、フレーム
を構成する各ブロックの分散を入力し、１フレーム分加
算蓄積後、フレーム内ブロックの分散の平均値を求め
る。前符号化フレームのフレーム内ブロックの分散の平
均値が、予め定めた定数を超える場合は、直交変換係数
の上限周波数を、最高周波数の１／２とすると判定す
る。超えない場合は、直交変換係数の上限周波数を制限
しないと判定する。判定結果を量子化部106へ出力す
る。

【００２７】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、動画像符号化装置を、動画像フレームの各ブロッ
クの画素値分散を求め、分散のフレーム平均値が所定値
を超えた場合は、伝送する直交変換係数の上限周波数を
半分にする構成としたので、自動的に解像度が変更さ
れ、高画質符号化画像が得られる。

【００２８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、動画像フレームの各ブロックの画素値分散を
求め、分散のフレーム平均値が、伝送ビットレートが低
いほど低くなる閾値を超えた場合は、伝送する直交変換
係数の上限周波数を半分にする動画像符号化装置であ
る。

【００２９】図２は、本発明の第２の実施の形態におけ
る動画像符号化装置全体の機能ブロック図である。図２
において、VLC部108は、量子化部が出力した量子化直交
変換係数と、量子化直交変換係数に多重されているブロ
ック符号化モード情報を入力して、可変長符号と伝送ビ
ットレートを出力する手段である。分散平均部124は、
ブロックの画素値の分散と伝送ビットレートを入力し
て、フレーム分蓄積し、フレーム内全ブロックの分散の
平均値を求め、伝送ビットレートと分散の平均値とに基
づいて、直交変換係数の上限周波数を選択する信号を生
成して出力する手段である。各機能ブロックの動作は、
分散平均部124とVLC部108を除いて、第１の実施の形態
と同じである。

【００３０】上記のように構成された本発明の第２の実
施の形態における動画像符号化装置の動作を説明する。
VLC部108は、量子化直交変換係数、inter/intra判定結
果、動き補償予測付随情報を入力し、これらを可変長符
号化して、バッファ部110へ出力する。それとともに、
伝送ビットレートを、分散平均部124へ出力する。分散
平均部124は、フレームを構成する各ブロックの画素値
の分散と伝送ビットレートを入力し、１フレーム分加算
蓄積後、フレーム内ブロックの分散の平均値を求める。
フレーム内ブロックの分散平均値が、伝送ビットレート
によって定まる閾値定数を超える場合は、直交変換係数
の上限周波数を、最高周波数の１／２とすると判定す
る。超えない場合は、直交変換係数の上限周波数を制限
しないと判定する。この時、伝送ビットレートが低い
程、閾値定数が小さくなるように補正しておく。判定結
果を量子化部106へ出力する。

【００３１】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、動画像符号化装置を、動画像フレームの各ブロッ
クの画素値分散を求め、分散のフレーム平均値が、伝送
ビットレートが低いほど低くなる閾値を超えた場合は、
伝送する直交変換係数の上限周波数を半分にする構成と
したので、自動的に解像度が変更され、高画質符号化画
像が得られる。さらに、伝送ビットレートに応じて解像
度変更の定数が補正されるので、低伝送レート時は、低
解像度への変更が発生しやすくなり、高圧縮時に発生し
やすいノイズ増大を防止できる。

【００３２】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、動画像フレームのブロックの画素値分散が一
定値を超えた場合は、そのブロックについて伝送する直
交変換係数の上限周波数を半分にする動画像符号化装置
である。

【００３３】図３は、本発明の第３の実施の形態におけ
る動画像符号化装置全体の機能ブロック図である。図３
において、分散計算部122は、入力ディジタル信号を入
力して、ブロックの画素値の分散を計算し、直交変換係
数の上限周波数を選択する信号を分散に基づいて生成し
て、量子化部に出力する手段である。各機能ブロックの
動作は、分散計算部122を除いて、第１の実施の形態と
同じである。

【００３４】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態における動画像符号化装置の動作を説明する。
分散計算部122は、入力ディジタル信号を入力して、ブ
ロック内の画素値の分散を算出する。分散が、予め定め
た定数を超える場合は、直交変換係数の上限周波数を、
最高周波数の１／２とすると判定する。超えない場合
は、直交変換係数の上限周波数を制限しないと判定す
る。判定結果を、量子化部106へ出力する。

【００３５】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、動画像符号化装置を、動画像フレームのブロック
の画素値分散が一定値を超えた場合は、そのブロックに
ついて伝送する直交変換係数の上限周波数を半分にする
構成としたので、自動的に解像度が変更され、高画質符
号化画像が得られる。ブロック毎に画素値分散により解
像度を変更するので、画面の空間位置で分散が大きく異
なるような、絵柄の変化が大きい画像入力時に、特に有
効である。

【００３６】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、動画像フレームのブロックの予測差分の画素
値分散が一定値を超えた場合は、伝送する直交変換係数
の上限周波数を半分にする動画像符号化装置である。

【００３７】図４は、本発明の第４の実施の形態におけ
る動画像符号化装置全体の機能ブロック図である。分散
計算部122は、予測差分を入力して、ブロックの画素値
の分散を計算し、直交変換係数の上限周波数を選択する
信号を分散に基づいて生成して、量子化部へ出力する手
段である。各機能ブロックの動作は、分散計算部122を
除いて、第１の実施の形態と同じである。

【００３８】上記のように構成された本発明の第４の実
施の形態における動画像符号化装置の動作を説明する。
分散計算部122は、減算器から直交変換部104へ入力され
る予測差分と同一の信号を入力して、予測差分の画素値
の分散を算出する。分散が、予め定めた定数を超える場
合は、直交変換係数の上限周波数を、最高周波数の１／
２とすると判定する。超えない場合は、直交変換係数の
上限周波数を制限しないと判定する。判定結果を、量子
化部106へ出力する。

【００３９】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、動画像符号化装置を、動画像フレームのブロック
の予測差分の画素値分散が一定値を超えた場合は、伝送
する直交変換係数の上限周波数を半分にする構成とした
ので、自動的に解像度が変更され、高画質符号化画像が
得られる。ブロック毎に分散により解像度を変更するの
で、画面の空間位置で分散が大きく異なるような、絵柄
の変化が大きい画像入力時に、特に有効である。

【００４０】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態は、画素値分散が大きい場合に直交変換係数の周
波数を制限して動画像を符号化して伝送路へ送出し、伝
送ネットワークから受信した符号化画像を復号して表示
する映像伝送装置である。

【００４１】図５は、本発明の第５の実施の形態におけ
る映像伝送装置の機能ブロック図である。図５におい
て、カメラ200は、映像信号を出力する手段である。動
画像符号化装置210は、第１〜４の実施の形態で説明し
た装置である。送信ネットワークI/F220は、動画像符号
化装置と伝送ネットワークとのインターフェース機能を
実現する手段である。伝送ネットワーク230は、通信媒
体である。受信ネットワーI/F240は、伝送ネットワーク
と復号装置間のインターフェース機能を実現する手段で
ある。復号装置250は、受信ビット列を復号してビデオ
信号を出力する手段である。表示用モニタ260は、映像
を表示する手段である。

【００４２】上記のように構成された本発明の第５の実
施の形態における映像伝送装置の動作を説明する。動画
像符号化装置210は、カメラ200から入力した映像信号を
圧縮符号化し、符号化結果であるビット列を出力する。
この時、第１〜４の実施の形態で説明したように、符号
化解像度が自動的に選択される。送信ネットワークI/F2
20は、ビット列を入力し、伝送ネットワークが要求する
仕様に応じて信号を構築して、伝送ネットワーク230へ
出力する。受信ネットワーI/F240は、伝送ネットワーク
230から入力した信号から受信ビット列を構築し、復号
装置へ出力する。復号装置250は、入力したビット列を
復号処理し、ビデオ信号を出力する。表示用モニタ260
は、入力したビデオ信号を表示する。

【００４３】上記のように、本発明の第５の実施の形態
では、映像伝送装置を、画素分散が大きい場合に直交変
換係数の周波数を制限して動画像を符号化して伝送路へ
送出し、伝送ネットワークから受信した符号化画像を復
号して表示する構成としたので、入力映像の性質に応じ
て最適な符号化解像度を自動的に変更して、ネットワー
クを介して遠隔地へ高画質映像を伝送することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、動画像符号化装置を、入力画像のフレーム内各ブ
ロックにおける画素値の分散を求める分散計算部と、分
散のフレームにおける平均値を求める分散平均部と、平
均値が所定値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数
を低くする手段とを具備する構成としたので、入力画像
信号の画素値の分散によって、伝送する直交変換係数の
上限周波数を制限するという極めて簡潔な方法により、
動画像符号化の解像度を修正でき、動き検出による従来
方法に比較し、実際の符号化LSIに実装が容易であり、
監視画像のようにフレームスイッチャを用いた場合のシ
ーンチェンジが連続する映像入力に対しても、動きの不
正確な検出を原因とする不適切な解像度の選択を防ぐこ
とができ、安定的に動作させることができるという効果
が得られる。

【００４５】また、入力画像のフレーム内各ブロックに
おける画素値の分散を求める分散計算部と、分散のフレ
ームにおける平均値を求める分散平均部と、平均値が所
定値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低くす
る手段と、伝送ビットレートが低いほど所定値を小さく
する補正手段とを具備する構成としたので、分散値が大
きい複雑な入力画像の場合や伝送ビットレートが低い場
合は、伝送する直交変換係数の周波数の上限を低くする
ことで、解像度を落として符号化ノイズの発生を抑制で
き、分散が小さい簡潔な映像入力の場合や伝送ビットレ
ートが高い場合は、伝送する直交変換係数の周波数の上
限を制限しないで、高解像度の符号化を行うことがで
き、自動的に符号化解像度を選択して、高画質な符号化
画像を出力することができるという効果が得られる。

【００４６】また、入力画像のフレーム内各ブロックに
おける画素値の分散を求める分散計算部と、分散が所定
値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低くする
手段とを具備する構成としたので、分散値が大きい複雑
な入力画像ブロックの場合は、伝送する直交変換係数の
周波数の上限を低くすることで、解像度を落として符号
化ノイズの発生を抑制でき、分散が小さい簡潔な入力画
像ブロックの場合は、伝送する直交変換係数の周波数の
上限を制限しないで、高解像度の符号化を行うことがで
き、自動的に符号化解像度を選択し、高画質な符号化画
像を出力できるという効果が得られる。

【００４７】また、予測差分の画素値の分散を求める分
散計算部と、分散が所定値を超えた場合は直交変換係数
の上限周波数を低くする手段とを具備する構成としたの
で、動きが複雑または非常に大きい映像の入力時に、伝
送する直交変換係数の周波数の上限を低くすることで、
解像度を落として符号化ノイズの発生を抑制でき、分散
が小さい簡潔な映像入力の場合は、伝送する直交変換係
数の周波数の上限を制限せずに、高解像度の符号化がで
き、自動的に符号化解像度を選択して、高画質な符号化
画像を出力することができるという効果が得られる。

【００４８】また、映像伝送装置を、画素値の分散に基
づいて解像度を変更する動画像符号化装置と、符号化結
果を伝送路へ送出するためのネットワークインターフェ
ース部と、伝送ネットワークと、復号装置と、表示用モ
ニタとを具備する構成としたので、入力映像の性質に応
じて最適な符号化解像度を自動的に変更して、ネットワ
ークを介して遠隔地へ高画質の映像を伝送できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における動画像符号
化装置の機能ブロック図、

【図２】本発明の第２の実施の形態における動画像符号
化装置の機能ブロック図、

【図３】本発明の第３の実施の形態における動画像符号
化装置の機能ブロック図、

【図４】本発明の第４の実施の形態における動画像符号
化装置の機能ブロック図、

【図５】本発明の第５の実施の形態における映像伝送装
置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

10 入力ディジタル信号 100 inter/intra判定部 102 第１スイッチ部 104 直交変換部 106 量子化部 108 VLC部 110 バッファ部 112 逆量子化部 114 逆直交変換部 116 フレームメモリ部 118 第２スイッチ部 120 動き補償部 122 分散計算部 124 分散平均部 200 カメラ 210 動画像符号化装置 220 送信ネットワークI/F 230 伝送ネットワーク 240 受信ネットワークI/F 250 復号装置 260 表示用モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 KK01 MA00 MA05 MA21 MC11 ME01 TA23 TA36 TA46 TB08 TC03 TC37 TD03 TD04 TD11 UA02 UA34 5J064 AA01 AA04 BA09 BA16 BB01 BB03 BC01 BC16 BC21 BD01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像のフレーム内各ブロックにおけ
   る画素値の分散を求める分散計算部と、前記分散のフレ
   ームにおける平均値を求める分散平均部と、前記平均値
   が所定値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低
   くする手段とを具備することを特徴とする動画像符号化
   装置。
2. 【請求項２】 入力画像のフレーム内各ブロックにおけ
   る画素値の分散を求める分散計算部と、前記分散のフレ
   ームにおける平均値を求める分散平均部と、前記平均値
   が所定値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低
   くする手段と、伝送ビットレートが低いほど前記所定値
   を小さくする補正手段とを具備することを特徴とする動
   画像符号化装置。
3. 【請求項３】 入力画像のフレーム内各ブロックにおけ
   る画素値の分散を求める分散計算部と、前記分散が所定
   値を超えた場合は直交変換係数の上限周波数を低くする
   手段とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 予測差分の画素値の分散を求める分散計
   算部と、前記分散が所定値を超えた場合は直交変換係数
   の上限周波数を低くする手段とを具備することを特徴と
   する動画像符号化装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の動画像
   符号化装置と、符号化結果を伝送路へ送出するためのネ
   ットワークインターフェース部と、伝送ネットワーク
   と、復号装置と、表示用モニタとを具備することを特徴
   とする映像伝送装置。