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JP2946833B2 - Quantization method in image coding - Google Patents
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JP2946833B2 - Quantization method in image coding - Google Patents

Quantization method in image coding

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JP2946833B2
JP2946833B2 JP13813491A JP13813491A JP2946833B2 JP 2946833 B2 JP2946833 B2 JP 2946833B2 JP 13813491 A JP13813491 A JP 13813491A JP 13813491 A JP13813491 A JP 13813491A JP 2946833 B2 JP2946833 B2 JP 2946833B2
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coefficient
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直交変換を用いる画像
符号化装置における量子化方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantization method in an image coding apparatus using an orthogonal transform.

【0002】この際、伝送画像の品質が向上する画像符
号化における量子化方式が要望されている。
[0002] At this time, there is a demand for a quantization method in image coding that improves the quality of a transmission image.

【0003】[0003]

【従来の技術】図10は一例の画像符号化装置の構成を示
すブロック図である。 図11は一例のブロックの構成を示す図である。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an example of an image coding apparatus. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an example of a block.

【0004】図12は一例のジグザグスキャンを示す図で
ある。 図13は一例の量子化ステップを示す図である。 図14は第2の従来例の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a zigzag scan. FIG. 13 is a diagram showing an example of the quantization step. FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the second conventional example.

【0005】図10において、アナログの画像情報をアナ
ログ/ディジタル変換装置(図示しない)でディジタル
化したデータをブロック化部1に入力し、1フレーム毎
に予め決めた一定数のブロックに分ける。この場合、各
ブロックは例えば図11に示すようにたてと横がそれぞれ
4×4の画素で構成されるとする。このブロックのデー
タを減算部2の一方の入力端子に加え、フレームメモリ
9に記憶した1フレーム前の同じブロック位置の画像デ
ータを他方の入力端子に加え、減算部2で2つの入力デ
ータの減算を行い両者の差分を求め出力を直交変換部3
に加える。
In FIG. 10, data obtained by digitizing analog image information by an analog / digital converter (not shown) is input to a blocking unit 1 and divided into a predetermined number of blocks for each frame. In this case, it is assumed that each block is composed of 4 × 4 pixels each in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. The data of this block is applied to one input terminal of the subtraction unit 2, the image data of the same block position one frame before stored in the frame memory 9 is applied to the other input terminal, and the subtraction unit 2 subtracts the two input data. To obtain the difference between the two and output the orthogonal transform
Add to

【0006】直交変換部3で、図11に示すようにたてと
横がそれぞれ4×4の画素で構成されるブロックに対し
て離散コサイン変換(DCT)による直交変換を行い、
画素データを周波数成分のデータに変換して変換係数を
出力する。この変換係数を量子化部4に加え、量子化部
4でブロックの各変換係数に対して図12に示すようなジ
グザグスキャンを行う。ジグザグスキャン後の変換係数
をCi とする。
The orthogonal transform unit 3 performs an orthogonal transform by a discrete cosine transform (DCT) on a block composed of 4 × 4 pixels as shown in FIG.
The pixel data is converted into frequency component data and a conversion coefficient is output. This transform coefficient is added to the quantization unit 4, and the quantization unit 4 performs a zigzag scan on each transform coefficient of the block as shown in FIG. The conversion coefficient after the zigzag scan is denoted by Ci.

【0007】そして、第1の従来例としては、量子化部
4において、重要な情報に対して多くの情報を割り当て
るためにあまり重要でないと判断される変換係数Ci を
0に量子化する。そして、この出力を可変長符号化部5
及び逆直交変換部7に加える。ここでは、直交変換符号
化としてフレーム間符号化と直交変換を組み合わせた例
を示したが、符号化方式はこれに限定されるものではな
い。
As a first conventional example, a quantization unit 4 quantizes a transform coefficient Ci determined to be insignificant so as to assign a large amount of information to important information to zero. Then, this output is output to the variable length coding unit 5.
And the inverse orthogonal transform unit 7. Here, an example is shown in which interframe coding and orthogonal transform are combined as orthogonal transform coding, but the coding method is not limited to this.

【0008】次に、第2の従来例について以下に説明す
る。表1は量子化部4の入力の変換係数Ci と量子化出
力Qi の関係を示す表である。
Next, a second conventional example will be described below. Table 1 is a table showing the relationship between the input transform coefficient Ci of the quantizer 4 and the quantized output Qi.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】表1において、図13に示す量子化ステップ
gを例えば32とする。又、量子化出力Qi =0が連続す
る個数によって、量子化出力Qi が0の領域、いわゆる
デッドゾーンTの幅を、T=gから最大T(=TMA
X)=1.5 ×gまで広げる(図14の参照)。そして、
図12に示すようにブロック内をジグザグスキャンする。
In Table 1, the quantization step g shown in FIG. In addition, the width of the area where the quantized output Qi is 0, that is, the width of the dead zone T is changed from T = g to the maximum T (= TMA) by the number of continuous quantized outputs Qi = 0.
X) = 1.5 × g (see FIG. 14). And
A zigzag scan is performed in the block as shown in FIG.

【0011】(1) i=0の時、入力の変換係数Co =4
9、デッドゾーンT=32であるから、Co =49>T=3
2、かつ49<2T=64、したがって量子化出力Qi とし
ては32と2×32=64の中間値のQo =48を出力する(図
14の、参照、尚、同図においてABS(Ci)はCi
の絶対値を表す) 。
(1) When i = 0, the input conversion coefficient Co = 4
9. Since the dead zone T = 32, Co = 49> T = 3
2, and 49 <2T = 64, and therefore, as the quantized output Qi, an intermediate value Qo = 48 between 32 and 2 × 32 = 64 is output (FIG.
In FIG. 14, ABS (Ci) is Ci.
Represents the absolute value of).

【0012】(2) i=1の時、C1 =0、T=32である
から、C1 =0<T=32、したがって量子化出力Q1
0を出力する。 (3) i=2の時、C2 =0。直前の量子化出力、即ちi
=1の時のQ1 =0のためデッドゾーンTの幅を1つ増
加する。このため、T=32+1=33となり、C 2 =0<
T=33、したがって量子化出力Q2 =0を出力する(図
14の、参照)。
(2) When i = 1, C1= 0, T = 32
From C1= 0 <T = 32, thus the quantized output Q1=
Outputs 0. (3) When i = 2, CTwo= 0. The previous quantized output, i.
Q when = 11= 0, the width of dead zone T is increased by one
Add. Therefore, T = 32 + 1 = 33, and C Two= 0 <
T = 33 and therefore the quantized output QTwo= 0 is output (Fig.
14, see).

【0013】(4) i=3の時、C3 =0。直前の量子化
出力Q2 =0のためTの幅を更に1つ増加する。このた
め、T=33+1=34となり、C3 =0<T=34、したが
って量子化出力Q3 =0を出力する(図14の、参
照)。
(4) When i = 3, C 3 = 0. Since the immediately preceding quantized output Q 2 = 0, the width of T is further increased by one. Therefore, T = 33 + 1 = 34, and C 3 = 0 <T = 34, and therefore a quantized output Q 3 = 0 is output (see FIG. 14).

【0014】(5) i=4の時、C4 =34。上述した(4)
の場合と同様にして直前の量子化出力Q3 =0のためT
の幅を更に1つ増加する。このため、T=34+1=35と
なり、C4 =34<T=35、したがって量子化出力Q4
0を出力する(図14の、参照)。
(5) When i = 4, C 4 = 34. (4) mentioned above
In the same manner as in the above case, since the immediately preceding quantized output Q 3 = 0, T
Is further increased by one. Therefore, T = 34 + 1 = 35, and C 4 = 34 <T = 35, so that the quantized output Q 4 =
0 is output (see FIG. 14).

【0015】(6) i=5の時、C5 =35。直前の量子化
出力Q4 =0のためTの幅を更に1つ増加する。このた
め、T=35+1=36となり、C5 =35<T=36、したが
って量子化出力Q5 =0を出力する(図14の、参
照)。
(6) When i = 5, C 5 = 35. Since the immediately preceding quantized output Q 4 = 0, the width of T is further increased by one. Therefore, T = 35 + 1 = 36, and C 5 = 35 <T = 36, and the quantized output Q 5 = 0 is output (see FIG. 14).

【0016】(7) i=6の時、C6 =0。直前の量子化
出力Q5 =0のためTの幅を更に1つ増加する。このた
め、T=36+1=37となり、C6 =0<T=37、したが
って量子化出力Q6 =0を出力する(図14の、参
照)。
(7) When i = 6, C 6 = 0. Since the immediately preceding quantized output Q 5 = 0, the width of T is further increased by one. Therefore, T = 36 + 1 = 37, and C 6 = 0 <T = 37, and thus a quantized output Q 6 = 0 is output (see FIG. 14).

【0017】(8) i=7の時、C7 =46。直前の量子化
出力Q6 =0のためTの幅を更に1つ増加する。このた
め、T=37+1=38となり、C7 =46>T=38、かつC
7 =46<2T=76、したがって量子化出力Q7 としては
32と2×32=64の中間値のQ 7 =48を出力する(図14の
、参照) 。
(8) When i = 7, C7= 46. Last quantization
Output Q6Since = 0, the width of T is further increased by one. others
Therefore, T = 37 + 1 = 38, and C7= 46> T = 38 and C
7= 46 <2T = 76 and therefore the quantized output Q7as
Q of the intermediate value between 32 and 2 × 32 = 64 7= 48 is output (Fig. 14
, See).

【0018】(9) i=8の時、C8 =34。直前の量子化
出力Q7 が0でないため、デッドゾーンTの幅は最初の
g=32に戻る。このため、C8 =34>T=32、かつC8
=34<2T=64、したがって量子化出力Q8 としては32
と2×32=64の中間値のQ8 =48を出力する(図14の
、参照) 。
(9) When i = 8, C 8 = 34. For quantized output Q 7 of the immediately preceding non-zero, the width of the dead zone T is returned to the initial g = 32. Therefore, C 8 = 34> T = 32 and C 8
= 34 <2T = 64, therefore as the quantization output Q 8 32
And an intermediate value Q 8 = 48 of 2 × 32 = 64 (see FIG. 14).

【0019】(10)i=9の時、C9 =0。直前の量子化
出力Q8 が0でないため、T=32。C9 =0<T=32、
したがって量子化出力Q9 =0を出力する(図14の、
参照)。
(10) When i = 9, C 9 = 0. For quantized output Q 8 of the immediately preceding non-0, T = 32. C 9 = 0 <T = 32,
Therefore, a quantized output Q 9 = 0 is output (FIG. 14,
reference).

【0020】このようにして、量子化出力Qi が0を出
力するごとにデッドゾーンTの幅を1つずつ広げてい
く。この時のTの最大値TMAXは、上述の場合にはT
MAX=1.5 ×gである(図14の参照) 。
In this way, the width of the dead zone T is increased by one each time the quantized output Qi outputs 0. In this case, the maximum value TMAX of T is T
MAX = 1.5 × g (see FIG. 14).

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】画像情報を高能率に符
号化し低伝送レート(例えば64Kb/s)で伝送することを
考えた場合、重要な情報を含むブロックに対して多くの
情報量を割り当てて伝送することが伝送画像の品質の向
上につながる。
In consideration of highly efficient encoding of image information and transmission at a low transmission rate (for example, 64 Kb / s), a large amount of information is allocated to blocks containing important information. Transmission leads to an improvement in the quality of the transmitted image.

【0022】しかしながら上述の第1の従来例の量子化
方式においては、デッドゾーンTの幅として一定の大き
さのステップサイズgを用いているため変換係数Ci の
高周波領域で雑音等の情報でもそのまま伝送してしま
い、伝送画像の品質が低下するという問題点があった。
However, in the above-described quantization method of the first conventional example, since a fixed step size g is used as the width of the dead zone T, even information such as noise in the high frequency region of the transform coefficient Ci remains unchanged. There is a problem in that the image is transmitted and the quality of the transmitted image is reduced.

【0023】又、第2の従来例においてはデッドゾーン
Tの最大値を一定値(TMAX=1.5 ×g)に設定して
いるため、第1の従来例の場合と同様に変換係数Ci の
高周波領域で雑音等の情報でもそのまま伝送してしま
い、伝送画像の品質が低下するという問題点があった。
In the second conventional example, the maximum value of the dead zone T is set to a constant value (TMAX = 1.5 × g), so that the high frequency of the conversion coefficient Ci is the same as in the first conventional example. There is a problem that information such as noise is transmitted as it is in the area, and the quality of the transmitted image is degraded.

【0024】したがって本発明の目的は、伝送画像の品
質が向上する画像符号化における量子化方式を提供する
ことにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a quantization method in image coding that improves the quality of a transmission image.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記問題点は図1、又は
図2、又は図3に示す回路の構成によって解決される。
The above problem is solved by the circuit configuration shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG.

【0026】第1の発明の構成を示す図1において、1
フレーム毎の画像データを入力してブロックに分け、直
交変換を用いて符号化を行い周波数成分で表される変換
係数を出力する直交変換符号化部(300) と、該直交変換
符号化部(300) の出力の変換係数を入力して、所定の量
子化ステップ幅で量子化を行って出力する量子化部(40
0) とを有する符号化装置において、450 は前記量子化
部400 に設けられ、前記量子化部400の量子化出力が0
の領域の量子化ステップ幅に対して重み付けを行い、重
み付け係数を前記変換係数の所定周波数領域に応じて変
える第1の重み付け制御部である。
In FIG. 1 showing the configuration of the first invention, 1
An orthogonal transform encoder (300) that receives image data for each frame, divides the data into blocks, performs encoding using orthogonal transform, and outputs a transform coefficient represented by a frequency component; and The quantization unit (40) receives the transform coefficient of the output of (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result.
0), 450 is provided in the quantization unit 400, and the quantization output of the quantization unit 400 is 0.
Is a first weighting control unit that weights the quantization step width of the area and changes the weighting coefficient according to the predetermined frequency area of the transform coefficient.

【0027】第2の発明の構成を示す図2において、1
フレーム毎の画像データを入力してブロックに分け、直
交変換を用いて符号化を行い周波数成分で表される変換
係数を出力する直交変換符号化部(300) と、該直交変換
符号化部(300) の出力の変換係数を入力して、所定の量
子化ステップ幅で量子化を行って出力する量子化部(40
0) とを有する符号化装置において、460 は前記量子化
部400 に設けられ、所定周波数領域の変換係数と基準値
とを比較し、基準値より大の変換係数が存在する時に
は、前記量子化部400 の量子化出力が0の領域の量子化
ステップ幅に対して第1の重み付け係数により重み付け
を行い、所定周波数領域内のすべての変換係数が該基準
値より小の時には、前記量子化部400 の量子化出力が0
の領域の量子化ステップ幅に対して第2の重み付け係数
により重み付けを行う第2の重み付け制御部である。
In FIG. 2 showing the configuration of the second invention, 1
An orthogonal transform encoder (300) that receives image data for each frame, divides the data into blocks, performs encoding using orthogonal transform, and outputs a transform coefficient represented by a frequency component; and The quantization unit (40) receives the transform coefficient of the output of (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result.
0), 460 is provided in the quantization unit 400, compares the transform coefficient in a predetermined frequency domain with a reference value, and when there is a transform coefficient larger than the reference value, The quantization step width of the region where the quantized output of the unit 400 is 0 is weighted by a first weighting coefficient, and when all the transform coefficients in a predetermined frequency region are smaller than the reference value, the quantization unit 400 quantization output is 0
Is a second weighting control unit that weights the quantization step width of the region with a second weighting coefficient.

【0028】第3の発明の構成を示す図3において、1
フレーム毎の画像データを入力してブロックに分け、直
交変換を用いて符号化を行い周波数成分で表される変換
係数を出力する直交変換符号化部(300) と、該直交変換
符号化部(300) の出力の変換係数を入力して、所定の量
子化ステップ幅で量子化を行って出力する量子化部(40
0) とを有する符号化装置において、470 は前記量子化
部400 に設けられ、前記量子化出力が0の領域の量子化
ステップ幅の最大値に対して重み付けを行う第3の重み
付け制御部である。
In FIG. 3 showing the configuration of the third invention, 1
An orthogonal transform encoder (300) that receives image data for each frame, divides the data into blocks, performs encoding using orthogonal transform, and outputs a transform coefficient represented by a frequency component; and The quantization unit (40) receives the transform coefficient of the output of (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result.
0), a third weight control unit 470 is provided in the quantization unit 400 and weights the maximum value of the quantization step width in a region where the quantization output is 0. is there.

【0029】[0029]

【作用】第1の発明の構成を示す図1において、第1の
重み付け制御部450において、前記量子化部400 の量子
化出力が0の領域(いわゆるデッドゾーン)に対応する
量子化ステップ幅に対して重み付けを行う。そして、高
周波側の変換係数を量子化する時の重み付け係数を大き
な値にして、デンドゾーンに重みをつける。
In FIG. 1 showing the structure of the first invention, the first weighting control section 450 sets the quantization output of the quantization section 400 to a quantization step width corresponding to a region of 0 (so-called dead zone). Weighting is applied to this. Then, the weighting coefficient for quantizing the transform coefficient on the high frequency side is set to a large value to weight the dend zone.

【0030】この結果、高周波側の変換係数を0に量子
化することにより、比較的低周波側に存在する重要な情
報に対して多くの情報を割り当てることが可能となる。
第2の発明の構成を示す図2において、第2の重み付け
制御部460 において、所定周波数領域(例えば低周波領
域)の変換係数と基準値(例えば基準となる最初の量子
化ステップ)とを比較する。そして、低周波領域に基準
値より大の変換係数が1つでも存在する時には、重要な
情報が存在すると判定して、前記量子化部400 の量子化
出力が0の領域(いわゆるデッドゾーン)の量子化ステ
ップ幅に対して第1の重み付け係数により重み付けを行
う。
As a result, by quantizing the transform coefficient on the high frequency side to zero, it becomes possible to allocate a large amount of information to important information existing on the relatively low frequency side.
In FIG. 2 showing the configuration of the second invention, a second weighting control section 460 compares a transform coefficient in a predetermined frequency region (for example, a low frequency region) with a reference value (for example, a first quantization step as a reference). I do. When at least one transform coefficient larger than the reference value exists in the low frequency region, it is determined that important information exists, and the quantization output of the quantizing unit 400 is in a region where the quantization output is 0 (so-called dead zone). The quantization step width is weighted by a first weighting coefficient.

【0031】又、低周波領域内のすべての変換係数が基
準値より小の時には、あまり重要な情報が存在しないと
判定して、デッドゾーンの量子化ステップ幅に対して第
1の重み付け係数より大の第2の重み付け係数により重
み付けを行う。
When all the transform coefficients in the low frequency area are smaller than the reference value, it is determined that there is not very important information, and the quantization step width of the dead zone is determined by the first weighting coefficient. Weighting is performed using a large second weighting coefficient.

【0032】この結果、高周波側の変換係数を0に量子
化することにより、比較的低周波側に存在する重要な情
報に対して多くの情報を割り当てることが可能となる。
第3の発明の構成を示す図3において、第3の重み付け
制御部470 において、前記量子化出力が0の領域(デッ
ドゾーン)の量子化ステップ幅の最大値に対して重み付
けを行う。そして、この重み付け係数を高周波側の変換
係数に対して大きな値に設定する。
As a result, by quantizing the transform coefficient on the high frequency side to 0, it becomes possible to allocate a large amount of information to important information existing on the relatively low frequency side.
In FIG. 3 showing the configuration of the third invention, the third weighting control section 470 weights the maximum value of the quantization step width in a region where the quantization output is 0 (dead zone). Then, the weighting coefficient is set to a value larger than the transform coefficient on the high frequency side.

【0033】この結果、高周波側の変換係数を0に量子
化することにより、比較的低周波側に存在する重要な情
報に対して多くの情報を割り当てることが可能となる。
As a result, by quantizing the transform coefficient on the high frequency side to 0, it becomes possible to allocate a large amount of information to important information existing on the relatively low frequency side.

【0034】[0034]

【実施例】図4は第1の発明の実施例の動作を説明する
ための図である。 図5は第1の発明の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the first invention. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the first invention.

【0035】図6は第2の発明の実施例の動作を説明す
るための図である。 図7は第2の発明の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート(その1)である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the second invention. FIG. 7 is a flowchart (part 1) for explaining the operation of the embodiment of the second invention.

【0036】図8は第2の発明の実施例の動作を説明す
るためのフローチャート(その2)である。 図9は第3の発明の実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart (part 2) for explaining the operation of the embodiment of the second invention. FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the third invention.

【0037】全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。まず、第1の発明の実施例について説明する。図10
において、直交変換部3の出力の変換係数Ci(例えばi
=0〜15)のうち一般にi値の小さい低周波側の変換係
数には重要な情報が含まれている場合が多いことが経験
的に分かっている。このため、重要な情報が含まれてい
る割合が少ない(i値の大きい)高周波側の変換係数を
なるべく0に量子化することを目的として、変換係数の
位置(又は周波数バンド)に対応して図13に示す量子化
出力Qi が0の領域の、いわゆるデッドゾーンに重みを
つける。
The same reference numerals indicate the same objects throughout the drawings. First, an embodiment of the first invention will be described. FIG.
, The transform coefficient Ci (for example, i
= 0 to 15), it has been empirically found that the conversion coefficient on the low frequency side where the i value is small generally contains important information in many cases. Therefore, for the purpose of quantizing the transform coefficient on the high frequency side where the proportion of important information is small (i.e., the i value is large) to 0 as much as possible, the transform coefficient corresponding to the position (or frequency band) of the transform coefficient The so-called dead zone in the region where the quantized output Qi is 0 shown in FIG. 13 is weighted.

【0038】例えば図12に示すようなたて及び横がそれ
ぞれ4×4のブロックにおいて、量子化ステップgに対
して例えば図4(A)に示すような重みマトリクスを定
義する。即ち、gに対してi=0〜2の時重み係数=
1、i=3〜5の時重み係数=W1、i=6〜15の時重
み係数=W2の重みをつける。すると量子化出力Qi が
0となるデッドゾーンの幅は、図4(B)のようにな
る。この場合、1≦W1<W2であり、例えばW1=1.
4 、W2=2.0 とする。
For example, in a 4 × 4 block as shown in FIG. 12, a weight matrix as shown in FIG. 4A is defined for the quantization step g. That is, when i = 0 to 2 for g, the weighting coefficient =
1. When i = 3 to 5, weighting factor = W1, and when i = 6 to 15, weighting factor = W2. Then, the width of the dead zone where the quantized output Qi becomes 0 is as shown in FIG. In this case, 1 ≦ W1 <W2, for example, W1 = 1.
4, W2 = 2.0.

【0039】図10に示す量子化部4において、直交変換
部3から入力した1ブロック内の変換係数Ci(i=0〜
15)に対して、(1) i=0〜2の時(図5の参照)、
i の絶対値、ABS(Ci)と量子化ステップgとを比較
する(図5の参照)。そして、ABS(Ci)<gの時
には量子化出力Qi =0にする(図5の参照)。又、
ABS(Ci)<gでない時には、ソフトウェアにより、
又はリードオンリー・メモリ(以下ROMと称する、図
示しない)等により入力のCi の値に対応して図13に示
すようなQi =1.5 g、あるいは2.5 g等の値を出力す
る(図5の参照)。
In the quantization unit 4 shown in FIG. 10, the transform coefficients Ci (i = 0 to 1) in one block input from the orthogonal transform unit 3
(1) When i = 0 to 2 (see FIG. 5),
The absolute value of i, ABS (Ci), is compared with the quantization step g (see FIG. 5). When ABS (Ci) <g, the quantized output Qi is set to 0 (see FIG. 5). or,
When ABS (Ci) <g, the software
Alternatively, a value such as Qi = 1.5 g or 2.5 g as shown in FIG. 13 is output from a read-only memory (hereinafter referred to as a ROM, not shown) or the like in accordance with the input Ci value (see FIG. 5). ).

【0040】(2) i=3〜5の時(図5の参照)、量
子化ステップgに重み係数W1をつけた値、即ちW1×
g=1.4 ×gとABS(Ci)とを比較する(図5の参
照)そして、ABS(Ci)<W1×g=1.4 ×gの時に
は量子化出力Qi =0にする(図5の参照)。又、A
BS(Ci)<1.4 ×gでない時には、前述した(1) の場
合と同様に、入力のCi の値に対応して図13に示すよう
なQi =1.5 g、あるいは2.5 g等の値を出力する(図
5の参照)。
(2) When i = 3 to 5 (see FIG. 5), a value obtained by adding the weight coefficient W1 to the quantization step g, that is, W1 ×
g = 1.4 × g is compared with ABS (Ci) (see FIG. 5), and when ABS (Ci) <W1 × g = 1.4 × g, the quantized output Qi = 0 (see FIG. 5). . Also, A
When BS (Ci) <1.4 × g is not satisfied, a value such as Qi = 1.5 g or 2.5 g as shown in FIG. 13 is output as shown in FIG. (See FIG. 5).

【0041】(3) i=6〜15の時、量子化ステップgに
重み係数W2をつけた値、即ちW2×g=2.0 ×gとA
BS(Ci)とを比較する(図5の参照)。そして、A
BS(Ci)<W2×g=2.0 ×gの時には量子化出力Q
i =0にする(図5の参照)。又、ABS(Ci)<2.
0 ×gでない時には、前述した(1) の場合と同様に、入
力のCi の値に対応して図13に示すようなQi =1.5
g、あるいは2.5 g等の値を出力する(図5の参
照)。
(3) When i = 6 to 15, a value obtained by adding a weight coefficient W2 to the quantization step g, that is, W2 × g = 2.0 × g and A
Compare with BS (Ci) (see FIG. 5). And A
When BS (Ci) <W2 × g = 2.0 × g, the quantized output Q
Set i = 0 (see FIG. 5). ABS (Ci) <2.
When it is not 0 × g, Qi = 1.5 as shown in FIG. 13 corresponding to the input value of Ci as in the case of (1) described above.
g or 2.5 g is output (see FIG. 5).

【0042】このようにして、変換係数Ci の位置(又
は、周波数バンド)に対応してデッドゾーンTに重みを
つけることにより、低周波側の重要な情報に対して多く
の情報量を割り当てることができ、結果として、伝送画
像の品質を向上させることが可能となる。
In this way, by assigning weights to the dead zone T corresponding to the position (or frequency band) of the transform coefficient Ci, a large amount of information can be allocated to important information on the low frequency side. As a result, the quality of the transmitted image can be improved.

【0043】次に、第2の発明の実施例について説明す
る。前述した第1の発明の実施例の場合と同様に、重要
な情報が含まれている割合が少ない(i値の大きい)高
周波側の変換係数をなるべく0に量子化することを目的
として、変換係数の位置(又は周波数バンド)に対応し
て図13に示す量子化出力Qi が0の領域の、いわゆるデ
ッドゾーンに重みをつける。ただし、低周波側の変換係
数(例えばCo 、C1 、C2 )に有意係数がある時、即
ちCi(i=0、1、2)>gの時には、あまり重みをか
けず、低周波側に有意係数がない場合には重みをきつく
かけるように制御する。
Next, an embodiment of the second invention will be described. As in the case of the above-described first embodiment of the present invention, the transform coefficient for the purpose of quantizing the transform coefficient on the high-frequency side, which contains a small percentage of important information (i.e., the i-value is large), to 0 as much as possible is used. The so-called dead zone in the region where the quantized output Qi is 0 shown in FIG. 13 is weighted in accordance with the position of the coefficient (or the frequency band). However, when there are significant coefficients in the conversion coefficients on the low frequency side (for example, Co, C 1 , C 2 ), that is, when Ci (i = 0, 1, 2)> g, the weight is not so much applied, When there is no significant coefficient in, the weight is controlled to be tight.

【0044】即ち、Co 、C1 、C2 のいずれか有意の
時、i=3〜15のgに対して重み係数=W1の重みをつ
ける。又、Co 、C1 、C2 とも有意でない時、i=3
〜15のgに対して重み係数=W2の重みをつける。する
と量子化出力Qi が0となるデッドゾーンの幅は、それ
ぞれ図6(A)、(B)のようになる。この場合、1<
W1<W2であり、例えばW1=1.4 、W2=2.0 とす
る。
That is, when any one of Co, C 1 and C 2 is significant, a weight of weight coefficient = W1 is assigned to g of i = 3 to 15. When Co, C 1 and C 2 are not significant, i = 3
A weight of weight coefficient = W2 is assigned to g of 1515. Then, the width of the dead zone where the quantized output Qi becomes 0 is as shown in FIGS. 6A and 6B, respectively. In this case, 1 <
W1 <W2, for example, W1 = 1.4 and W2 = 2.0.

【0045】図10に示す量子化部4において、直交変換
部3から入力した1ブロック内の変換係数Ci(i=0〜
15)に対して、(1) i=0〜2の時、i の絶対値、AB
S(Ci)と量子化ステップgとを比較する(図7の参
照)。そして、ABS(Ci)<gの時には量子化出力Q
i =0にする(図7の参照)。又、ABS(Ci)<g
でない時、即ち、Co 、C1 、C2 のいずれか有意の時
(図7の参照)には、ソフトウェアにより、又はRO
M(図示しない)等により入力のCi の値に対応して図
13に示すようなQi =1.5 g、あるいは2.5 g等の値を
出力する(図7の参照)。
In the quantization unit 4 shown in FIG. 10, the transform coefficient Ci (i = 0 to 1) in one block input from the orthogonal transform unit 3
(1) When i = 0 to 2, the absolute value of i, AB
Compare S (Ci) with the quantization step g (see FIG. 7). When ABS (Ci) <g, the quantized output Q
Set i = 0 (see FIG. 7). Also, ABS (Ci) <g
Otherwise, that is, when any of Co, C 1 and C 2 is significant (see FIG. 7), by software or RO
M (not shown), etc., corresponding to the input Ci value
A value such as Qi = 1.5 g or 2.5 g as shown in FIG. 13 is output (see FIG. 7).

【0046】(2) i=3〜15の時で、かつCo 、C1
2 のいずれか有意の時には、前述したようにABS
(Ci)とW1×g=1.4 ×gの値とを比較する(図8の
、参照)。そして、ABS(Ci)<W1×g=1.4
×gの時には量子化出力Qi =0にする(図8の参
照)。又、ABS(Ci)<1.4 ×gでない時には、ソフ
トウェアにより、又はROM(図示しない)等により入
力のCi の値に対応して図13に示すようなQi =1.5
g、あるいは2.5 g等の値を出力する(図7の参
照)。
(2) When i = 3 to 15, and when Co, C 1 ,
When any of C 2 is significant, as described above, ABS
(Ci) is compared with the value of W1 × g = 1.4 × g (see FIG. 8). Then, ABS (Ci) <W1 × g = 1.4
In the case of xg, the quantized output Qi is set to 0 (see FIG. 8). When ABS (Ci) <1.4 × g is not satisfied, Qi = 1.5 as shown in FIG. 13 corresponding to the input Ci value by software or ROM (not shown).
g or 2.5 g is output (see FIG. 7).

【0047】(3) i=3〜15の時で、Co 、C1 、C2
とも有意でない時には、前述したようにABS(Ci)と
W2×g=2.0 ×gの値とを比較する(図8の、参
照)。そして、ABS(Ci)<W2×g=2.0 ×gの時
には量子化出力Qi=0にする(図8の参照)。又、
ABS(Ci)<2.0 ×gでない時には、ソフトウェアに
より、又はROM(図示しない)等により入力のCi の
値に対応して図13に示すようなQi =1.5 g、あるいは
2.5 g等の値を出力する(図7の参照)。
(3) When i = 3 to 15, Co, C 1 , C 2
When both are not significant, ABS (Ci) is compared with the value of W2 × g = 2.0 × g as described above (see FIG. 8). Then, when ABS (Ci) <W2 × g = 2.0 × g, the quantized output Qi = 0 (see FIG. 8). or,
When ABS (Ci) <2.0 × g is not satisfied, Qi = 1.5 g as shown in FIG. 13 corresponding to the input Ci value by software or ROM (not shown), or
A value such as 2.5 g is output (see FIG. 7).

【0048】このようにして、変換係数Ci の位置(又
は、周波数バンド)に対応してデッドゾーンTに重みを
つける、そして、低周波側に有意係数がある場合は重み
をあまりかけず、低周波側に有意係数がない場合には重
みをきつくかけるように制御することにより、低周波側
の重要な情報に対して多くの情報量を割り当てることが
できる。この結果、伝送画像の品質を向上させることが
可能となる。
In this way, the dead zone T is weighted in accordance with the position (or frequency band) of the transform coefficient Ci. If there is a significant coefficient on the low frequency side, the weight is not much applied, When there is no significant coefficient on the frequency side, a large amount of information can be allocated to important information on the low frequency side by controlling the weight to be tight. As a result, the quality of the transmitted image can be improved.

【0049】次に、第3の発明の実施例について説明す
る。第3の発明は、第2の従来例における課題を解決す
るためになされたものであり、量子化部4においてデッ
ドゾーンTの最大値TMAXに対して重み付けすること
を特徴とする。
Next, an embodiment of the third invention will be described. The third invention is made to solve the problem in the second conventional example, and is characterized in that the quantization unit 4 weights the maximum value TMAX of the dead zone T.

【0050】即ち、TMAXに対してTMAX=WM
(i)×g。重みマトリクスWM(i)として前述した
第1の発明の実施例(図4の(A)参照)と類似の形の
値を与える。即ち、WM(0)〜WM(2)=1、WM
(3)〜WM(5)=1.4 、WM(6)〜WM(15)=
2.0 。
That is, TMAX = WM for TMAX
(I) x g. As the weight matrix WM (i), a value similar to that of the above-described embodiment of the first invention (see FIG. 4A) is given. That is, WM (0) to WM (2) = 1, WM
(3) -WM (5) = 1.4, WM (6) -WM (15) =
2.0.

【0051】(1) Ci の絶対値、ABS(Ci)とTとを
比較する(図9の参照)。 (2) ABS(Ci)<Tの時には量子化出力Qi =0と
し、デッドゾーンTの幅としてはT=MIN(T+1、
TMAX)、即ち、Tに1つ増加したT+1とTMAX
=WM(i)×gのうち小さい方の値をTの値として採
用する(図9の参照)。
(1) The absolute value of Ci, ABS (Ci), and T are compared (see FIG. 9). (2) When ABS (Ci) <T, the quantized output Qi = 0, and the width of the dead zone T is T = MIN (T + 1,
TMAX), that is, T + 1 and TMAX increased by one.
= WM (i) × g The smaller value is adopted as the value of T (see FIG. 9).

【0052】(3) 又、ABS(Ci)<Tでない時には、
ソフトウェアにより、又はROM(図示しない)等によ
り入力のCi の値に対応して図13に示すようなQi =1.
5 g、あるいは2.5 g等の値を出力する。そしてTの値
をT=gに戻す(図9の参照)。
(3) When ABS (Ci) <T is not satisfied,
Qi = 1.1 as shown in FIG. 13 corresponding to the input value of Ci by software or ROM (not shown).
Output a value such as 5 g or 2.5 g. Then, the value of T is returned to T = g (see FIG. 9).

【0053】このようにして、高周波側のCi に対して
TMAXを大きくして、高周波側の変換係数を0に量子
化するようにする。この結果、低周波側の重要な情報に
対して多くの情報量を割り当てることができ、結果とし
て、伝送画像の品質を向上させることが可能となる。
In this way, TMAX is increased with respect to Ci on the high frequency side, and the transform coefficient on the high frequency side is quantized to zero. As a result, a large amount of information can be allocated to important information on the low frequency side, and as a result, the quality of a transmitted image can be improved.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、視
覚的に重要でないと判断される高周波側の変換係数を0
に量子化することにより、重要な情報に対して多くの情
報量を割り当てることが出来る。この結果、伝送画像の
品質を向上させることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the conversion coefficient on the high frequency side determined to be visually insignificant is set to 0.
Quantization allows a large amount of information to be allocated to important information. As a result, the quality of the transmitted image can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】は第1の発明の原理図、FIG. 1 is a principle diagram of the first invention,

【図2】は第2の発明の原理図、FIG. 2 is a principle diagram of the second invention,

【図3】は第3の発明の原理図、FIG. 3 is a principle diagram of the third invention,

【図4】は第1の発明の実施例の動作を説明するための
図、
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the first invention;

【図5】は第1の発明の実施例の動作を説明するための
フローチャート、
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the first invention;

【図6】は第2の発明の実施例の動作を説明するための
図、
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the second invention;

【図7】は第2の発明の実施例の動作を説明するための
フローチャート(その1)、
FIG. 7 is a flowchart (part 1) for explaining the operation of the embodiment of the second invention;

【図8】は第2の発明の実施例の動作を説明するための
フローチャート(その2)、
FIG. 8 is a flowchart (part 2) for explaining the operation of the embodiment of the second invention;

【図9】は第3の発明の実施例の動作を説明するための
フローチャート、
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment of the third invention;

【図10】は一例の画像符号化装置の構成を示すブロック
図、
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an example of an image encoding device.

【図11】は一例のブロックの構成を示す図、FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an example of a block;

【図12】は一例のジグザグスキャンを示す図、FIG. 12 is a diagram showing an example zigzag scan;

【図13】は一例の量子化ステップを示す図、FIG. 13 is a diagram showing an example of a quantization step;

【図14】は第2の従来例の動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

450 は第1の重み付け制御部、460 は第2の重み付け制
御部、470 は第3の重み付け制御部を示す。
450 denotes a first weight control unit, 460 denotes a second weight control unit, and 470 denotes a third weight control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 電子情報通信学会創立70周年記念総合 全国大会講演論文集、1137「ハイブリッ ド符号化における量子化対象係数範囲の 決定」 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kiichi Matsuda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References Proceedings of the 70th anniversary of IEICE, 1137 Determination of the range of coefficients to be quantized in hybrid coding ”(58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04N 7/24-7/68 H04N 1/41-1/419

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1フレーム毎の画像データを入力してブ
ロックに分け、直交変換を用いて符号化を行い周波数成
分で表される変換係数を出力する直交変換符号化部(30
0) と、該直交変換符号化部(300) の出力の変換係数を
入力して、所定の量子化ステップ幅で量子化を行って出
力する量子化部(400) とを有する符号化装置において、
前記量子化部(400) の量子化出力が0の領域の量子化ス
テップ幅に対して重み付けを行い、重み付け係数を前記
変換係数の所定周波数領域に応じて変える第1の重み付
け制御部(450) を前記量子化部(400) に設けたことを特
徴とする画像符号化における量子化方式。
An orthogonal transform encoding unit (30) that inputs image data for each frame, divides the data into blocks, encodes using orthogonal transform, and outputs a transform coefficient represented by a frequency component.
0), and a quantization unit (400) that receives the transform coefficient output from the orthogonal transform encoding unit (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result. ,
A first weighting control unit (450) that weights a quantization step width in a region where the quantization output of the quantization unit (400) is 0 and changes a weighting coefficient according to a predetermined frequency region of the transform coefficient. Is provided in the quantization unit (400).
【請求項2】 1フレーム毎の画像データを入力してブ
ロックに分け、直交変換を用いて符号化を行い周波数成
分で表される変換係数を出力する直交変換符号化部(30
0) と、該直交変換符号化部(300) の出力の変換係数を
入力して、所定の量子化ステップ幅で量子化を行って出
力する量子化部(400) とを有する符号化装置において、
所定周波数領域の変換係数と基準値とを比較し、該基準
値より大の変換係数が存在する時には、前記量子化部(4
00) の量子化出力が0の領域の量子化ステップ幅に対し
て第1の重み付け係数により重み付けを行い、該所定周
波数領域内のすべての変換係数が該基準値より小の時に
は、前記量子化部(400) の量子化出力が0の領域の量子
化ステップ幅に対して該第1の重み付け係数より大の第
2の重み付け係数により重み付けを行う第2の重み付け
制御部(460) を前記量子化部(400) に設けたことを特徴
とする画像符号化における量子化方式。
2. An orthogonal transform encoding unit (30) that inputs image data for each frame, divides the image data into blocks, performs encoding using orthogonal transform, and outputs transform coefficients represented by frequency components.
0), and a quantization unit (400) that receives the transform coefficient output from the orthogonal transform encoding unit (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result. ,
A transform coefficient in a predetermined frequency domain is compared with a reference value, and when there is a transform coefficient larger than the reference value, the quantization unit (4
00) is weighted by a first weighting coefficient with respect to a quantization step width of a region where the quantization output is 0, and when all transform coefficients in the predetermined frequency region are smaller than the reference value, the quantization is performed. A second weighting control unit (460) for weighting the quantization step width of the region where the quantization output of the unit (400) is 0 with a second weighting factor larger than the first weighting factor. A quantization method in the image coding, which is provided in the coding unit (400).
【請求項3】 1フレーム毎の画像データを入力してブ
ロックに分け、直交変換を用いて符号化を行い周波数成
分で表される変換係数を出力する直交変換符号化部(30
0) と、該直交変換符号化部(300) の出力の変換係数を
入力して、所定の量子化ステップ幅で量子化を行って出
力する量子化部(400) とを有する符号化装置において、
前記量子化出力が0の領域の量子化ステップ幅の最大値
に対して重み付けを行う第3の重み付け制御部(470) を
前記量子化部(400) に設けたことを特徴とする画像符号
化における量子化方式。
3. An orthogonal transform encoding unit (30) that inputs image data for each frame, divides the image data into blocks, performs encoding using orthogonal transform, and outputs transform coefficients represented by frequency components.
0), and a quantization unit (400) that receives the transform coefficient output from the orthogonal transform encoding unit (300), performs quantization at a predetermined quantization step width, and outputs the result. ,
Image coding characterized in that a third weighting control unit (470) for weighting the maximum value of the quantization step width in a region where the quantization output is 0 is provided in the quantization unit (400). Quantization method.
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