(57)【要約】【課題】  回路規模を増加させることなく、有効ビット数の異なる信号を扱うことのできる映像符号化を実現する。【解決手段】  有効ビット長の異なる複数の信号が多重化された映像信号を受け取るステップと、受け取った前記映像信号から前記複数の信号の各々を取り出して直交変換し、各々の変換係数を出力するステップと、所定の閾値に基づいて、前記変換係数を分類するステップと、分類された前記変換係数ごとに、前記変換係数のビット長を所定のビット長に変換してビット長を制限するステップと、前記所定のビット長に変換された変換係数を量子化するステップと、量子化された前記変換係数を符号化するステップとを含む、映像符号化方法等を提供する。【選択図】図１
2005176169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効ビット長の異なる複数の信号が多重化された映像信号を受け取るステップと、
受け取った前記映像信号から前記複数の信号の各々を取り出して直交変換し、各々の変換係数を出力するステップと、
所定の閾値に基づいて、前記変換係数を分類するステップと、
分類された前記変換係数ごとに、前記変換係数のビット長を所定のビット長に変換してビット長を制限するステップと、
前記所定のビット長に変換された変換係数を量子化するステップと、
量子化された前記変換係数を符号化するステップと
を含む、映像符号化方法。
【請求項２】
前記変換するステップは、前記変換係数のビット長を所定の量子化幅で量子化して所定のビット長に変換するステップである、請求項１に記載の映像符号化方法。
【請求項３】
前記分類するステップは、所定の閾値と、前記変換係数の絶対値の最大値とに基づいて行われる、請求項２に記載の映像符号化方法。
【請求項４】
前記所定の閾値は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに設けられ、前記所定の量子化幅は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに異なる、請求項３に記載の映像符号化方法。
【請求項５】
前記分類するステップは、前記第１の信号の変換係数に対しては、該変換係数の全てを対象として分類を行い、前記第２の信号の変換係数に対しては、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として分類を行うステップである、請求項４に記載の映像符号化方法。
【請求項６】
複数の信号が多重化された前記映像信号は、時間的に前後する参照映像と入力映像との差分をとった第１の信号と、入力映像を表す第２の信号とを含み、
前記変換するステップは、前記第１の信号に対しては、前記変換係数の分類毎
の量子化幅を略一致させ、前記第２の信号に対しては、絶対値の最大値が大きい前記変換係数の分類ほど量子化幅を大きくする、請求項５に記載の映像符号化方法。
【請求項７】
前記量子化するステップは、前記第１の信号の変換係数に対しては、該変換係数の全てを対象として量子化を行い、前記第２の信号の変換係数に対しては、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として量子化を行うステップである、請求項５に記載の映像符号化方法。
【請求項８】
有効ビット長の異なる複数の信号が多重化された映像信号を受け取る入力端子と、
入力端子において受け取った前記映像信号から、前記複数の信号の各々を取り出して直交変換し、各々の変換係数を出力する直交変換部と、
所定の閾値に基づいて、直交変換部から出力された前記変換係数を分類する分類部と、
分類部により分類された前記変換係数ごとに、前記変換係数のビット長を所定のビット長に変換してビット長を制限する初期量子化部と、
初期量子化部によって前記所定のビット長に変換された変換係数を量子化する量子化部と、
量子化部により量子化された前記変換係数を符号化する符号化部と
を含む、映像符号化装置。
【請求項９】
初期量子化部は、前記変換係数のビット長を所定の量子化幅で量子化して所定のビット長に変換する、請求項８に記載の映像符号化装置。
【請求項１０】
直交変換部から出力された前記変換部の絶対値の最大値を検出する最大値検出部をさらに備え、
分類部は、所定の閾値と、最大値検出部により検出された前記変換係数の絶対値の最大値とに基づいて前記変換係数を分類する、請求項９に記載の映像符号化装置。
【請求項１１】
前記所定の閾値は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに設けられ、前記所定の量子化幅は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに異なる、請求項１０に記載の映像符号化装置。
【請求項１２】
前記分類部は、前記第１の信号の変換係数に対して、該変換係数の全てを対象として分類を行う第１分類部と、前記第２の信号の変換係数に対して、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として分類を行う第２分類部とを有する、請求項１１に記載の映像符号化装置。
【請求項１３】
複数の信号が多重化された前記映像信号は、時間的に前後する参照映像と入力映像との差分をとった第１の信号と、入力映像を表す第２の信号とを含み、
初期量子化部は、前記第１の信号に対しては、前記変換係数の分類毎の量子化幅を略一致させ、前記第２の信号に対しては、絶対値の最大値が大きい前記変換係数の分類ほど量子化幅を大きくする、請求項１２に記載の映像符号化装置。
【請求項１４】
量子化部は、前記第１の信号の変換係数に対して、該変換係数の全てを対象として量子化を行い、前記第２の信号の変換係数に対して、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として量子化を行う、請求項１２に記載の映像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の高能率符号化等に用いる映像の符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号のディジタル化に伴い、映像信号を高能率符号化して記録または伝送する技術が重要となってきている（例えば、特許文献１参照）。この高能率符号化技術のひとつに、映像信号をブロック化して直交変換し、高域成分をより大きな量子化幅で量子化する等の方法でデータ量を削減する直交変換符号化がある。さらに、ブロックを直交変換した時の周波数成分の振幅の違いを用いて各ブロックの量子化幅に重み付けを行うことで、ブロックノイズが発生しても視覚的に目立たない複雑な絵柄、つまり大振幅の周波数成分を含むブロックを積極的に量子化する技術がある。これにより、ブロックノイズが目立つ平坦な絵柄のブロックを保護できる。
【０００３】
図４は、従来の映像符号化装置４００の構成を示すブロック図である。映像符号化装置４００は、ブロック毎に量子化幅に重み付けし直交変換符号化を行う。映像符号化装置４００は、入力端子４０１と、直交変換部４０２と、最大値検出部４０３と、分類部４０４と、初期量子化部４０５と、量子化選択部４０６と、量子化部４０７と、符号化部４０８と、出力端子４０９とを備えている。
【０００４】
以下、各構成要素の動作を説明する。直交変換部４０２は入力端子４０１から入力される映像信号を直交変換し、周波数成分を示すｍビット長の変換係数を出力する。最大値検出部４０３は、この変換係数の絶対値振幅の最大値Ａｍを検出する。分類部４０４は、所定の閾値で区切った複数の領域のうち、最大値Ａｍがどの領域に属するかを判断してクラス分け（分類）を行う。例えば、３個の閾値Ａ０、Ａ１、Ａ２（Ａ０＜Ａ１＜Ａ２）を設定した場合、最大値は、下記の表１
に示す４つのクラス０〜３のいずれかに属する。
【０００５】
【表１】
2005176169.tif 000003
【０００６】
閾値Ａ２を（ｍ−１）ビットで表すことができる値に設定することで、Ａｍ＜Ａ２を満たすブロックに属する変換係数は、すべて（ｍ−１）ビットで表すことができる。よって、ｍビットの最上位ビットをスライス、すなわち切り捨てて（ｍ−１）ビットのビット長に変換する。また、クラス３に分類されたブロックは、大振幅の周波数成分を含む、ブロックノイズの目立ちにくい映像であるため、他のクラスよりも大きな量子化幅で量子化を行っても視覚上の影響は少ない。そこで、前もってｍビットから（ｍ−１）ビットに量子化することができる。図５は、変換係数を所定数のビットに制限する様子を示す図である。図５の例では、変換係数が１ビットの符号ビット（図中の記号ｓ）と９ビットのデータ部（図中の数値を記載した部分）で構成された場合を示す。なお、上述の「最上位ビット」とは、９ビットのデータ部の最上位ビットを表す。初期量子化部４０５（図４）は、変換係数から、クラス３の場合には符号ビットとデータ部の上位８ビットを選択し、それ以外のクラス（クラス０、クラス１およびクラス２）の場合には符号ビットとデータ部の下位８ビットを選択することで、変換係数を所定ビット長に制限する。
【０００７】
再び図４を参照して、量子化選択部４０６は、符号化後のデータが所定の値以下となるような量子化幅を決定する。このとき、分類部４０４の出力するクラス分け情報に従って、下記の表２に示すように、クラスによって選択する量子化幅にオフセットを持たせる。周波数成分の振幅の大きなブロックほど大きな量子化幅で量子化を行うためである。
【０００８】
【表２】
2005176169.tif 000004
【０００９】
表２の数値は、量子化部４０７で量子化を行う際の除数を示す。クラス３のブロックは、すでに初期量子化部４０５において量子化がなされている。よって、初期量子化部４０５と量子化部４０７を合わせた全体の量子化幅は、下記の表３に示すように、クラス３の除数がさらに大きくなる。
【００１０】
【表３】
2005176169.tif 000005
【００１１】
ここで、例えばクラス０のブロックとクラス１のブロックの符号後の総データ量を所定量以下する場合、クラス１のブロックはクラス０のブロックに対して２倍の除数で割られるため、周波数成分の振幅の大きいクラス１のブロックに割り当てるデータ量を抑制し、周波数成分の振幅の小さいクラス０のブロックに割り当てるデータ量を保護できる。
【００１２】
量子化部４０７は量子化選択部４０６が決定した量子化幅で（ｍ−１）ビットに制限された変換係数を量子化する。量子化部４０７からの出力は、符号化部４０８で符号語に変換され出力端子４０９より出力される。
【００１３】
このようにクラス分けにより変換係数を（ｍ−１）ビットに制限することで、量子化選択部４０６、量子化部４０７及び符号化部４０８のビット精度が（ｍ−１）ビットに対応しておけばよくなり、回路の規模を小さくできる。また、周波数成分の振幅の小さいブロックに関しては余分な量子化が行われず、演算の精度を落とすことなく（ｍ−１）ビットの回路資源で符号化することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２３６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の映像符号化装置４００は、有効ビット数の異なる複数の入力映像信号を同時に取り扱うことができない。その結果、類似の機能を有する回路を二重に持ち、符号化されたデータを切り換える必要がある。これでは、回路規模および消費電力の増加を招く可能性がある。
【００１５】
一方で、回路規模を小さくするために単に回路を共有化してしまうと、各ブロックの量子化幅に不適切な重み付けがなされるおそれがある。具体的には、時間的に前後する参照映像と入力映像の差分を取った信号は、元の画像が平坦な画像であれば、ブロックを直交変換した時の周波数成分の振幅が大きくなる。しかし、周波数成分の振幅が大きいブロックにおいてブロックノイズが発生しても、そのブロックは視覚的に目立たない絵柄とは言えない。
【００１６】
本発明の目的は、回路規模を増加させることなく、有効ビット数の異なる信号を扱うことのできる映像符号化を実現することである。また別の目的は、視覚的にブロックノイズの目立ちにくい映像符号化を実現しつつ、回路を共有化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による映像符号化方法は、有効ビット長の異なる複数の信号が多重化された映像信号を受け取るステップと、受け取った前記映像信号から前記複数の信号の各々を取り出して直交変換し、各々の変換係数を出力するステップと、所定の閾値に基づいて、前記変換係数を分類するステップと、分類された前記変換係数ごとに、前記変換係数のビット長を所定のビット長に変換してビット長を制限するステップと、前記所定のビット長に変換された変換係数を量子化するステップと、量子化された前記変換係数を符号化するステップとを含み、これにより上記目的が達成される。
【００１８】
前記変換するステップは、前記変換係数のビット長を所定の量子化幅で量子化して所定のビット長に変換するステップであってもよい。
前記分類するステップは、所定の閾値と、前記変換係数の絶対値の最大値とに基づいて行われてもよい。
前記所定の閾値は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに設けられ、前記所定の量子化幅は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに異なっていてもよい。
【００１９】
前記分類するステップは、前記第１の信号の変換係数に対しては、該変換係数の全てを対象として分類を行い、前記第２の信号の変換係数に対しては、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として分類を行うステップであってもよい。
複数の信号が多重化された前記映像信号は、時間的に前後する参照映像と入力映像との差分をとった第１の信号と、入力映像を表す第２の信号とを含み、前記変換するステップは、前記第１の信号に対しては、前記変換係数の分類毎の量子化幅を略一致させ、前記第２の信号に対しては、絶対値の最大値が大きい前記変換係数の分類ほど量子化幅を大きくしてもよい。
【００２０】
前記量子化するステップは、前記第１の信号の変換係数に対しては、該変換係数の全てを対象として量子化を行い、前記第２の信号の変換係数に対しては、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として量子化を行うステップであってもよい。
【００２１】
本発明による映像符号化装置は、有効ビット長の異なる複数の信号が多重化された映像信号を受け取る入力端子と、入力端子において受け取った前記映像信号から、前記複数の信号の各々を取り出して直交変換し、各々の変換係数を出力する直交変換部と、所定の閾値に基づいて、直交変換部から出力された前記変換係数を分類する分類部と、分類部により分類された前記変換係数ごとに、前記変換係数のビット長を所定のビット長に変換してビット長を制限する初期量子化部と、初期量子化部によって前記所定のビット長に変換された変換係数を量子化する量子化部と、量子化部により量子化された前記変換係数を符号化する符号化部とを含み、これにより上記目的が達成される。
【００２２】
初期量子化部は、前記変換係数のビット長を所定の量子化幅で量子化して所定のビット長に変換してもよい。
直交変換部から出力された前記変換係数の絶対値の最大値を検出する最大値検出部をさらに備え、分類部は、所定の閾値と、最大値検出部により検出された前記変換係数の絶対値の最大値とに基づいて前記変換係数を分類してもよい。
【００２３】
前記所定の閾値は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに設けられ、前記所定の量子化幅は、有効ビット長の異なる前記複数の信号ごとに異なっていてもよい。
前記分類部は、前記第１の信号の変換係数に対して、該変換係数の全てを対象として分類を行う第１分類部と、前記第２の信号の変換係数に対して、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として分類を行う第２分類部とを有していてもよい。
【００２４】
複数の信号が多重化された前記映像信号は、時間的に前後する参照映像と入力映像との差分をとった第１の信号と、入力映像を表す第２の信号とを含み、初期量子化部は、前記第１の信号に対しては、前記変換係数の分類毎の量子化幅を略一致させ、前記第２の信号に対しては、絶対値の最大値が大きい前記変換係数の分類ほど量子化幅を大きくしてもよい。
【００２５】
量子化部は、前記第１の信号の変換係数に対して、該変換係数の全てを対象として量子化を行い、前記第２の信号の変換係数に対して、該変換係数のうち、ＤＣ値を含まないＡＣ値の変換係数を対象として量子化を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、有効ビット長の違う映像信号に対して別々の分類部を設け、変換係数のビット長を所定ビット長に制限した。これにより、その後の処理は当該所定のビット長に収まり、回路等を共有化することができる。すなわち、回路規模および消費電力を増加させることなく有効ビット長の違う映像信号の処理を行うことができ、非常に実用的である。
【００２７】
また、本発明によれば、参照映像と入力映像の差分を取った信号に対して、クラス情報をビット長制限のみに用いるため、初期量子化部および量子化部で行う量子化の総量子化幅がほぼ同一するように量子化部の量子化幅に重み付けを行うことができる。これにより、入力信号の特性に合った量子化を選択することにより画質劣化を抑制することができ、またそれ以降の処理回路等の共有化を図ることができる。よって、回路規模および消費電力の増加が少ない処理が実現できる。
【００２８】
また、本発明によれば、差分を取った信号の場合にＤＣ値を含んだ変換係数について絶対値の最大値を求めてクラス分けを行い符号化を行う。これにより、ＤＣ値に使用するデータ量を削減して全体として効率的な符号化を行うことができ、画質を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における映像符号化装置１００の構成を示すブロック図
である。映像符号化装置１００は、入力端子１０１と、直交変換部１０２と、最大値検出部１０３と、第１分類部１０４と、初期量子化部１０５と、量子化選択部１０６と、量子化部１０７と、符号化部１０８と、出力端子１０９と、第２分類部１１０と、スイッチ１１１とを備えている。
【００３０】
以下、映像符号化装置１００の各構成要素の動作を説明する。本実施の形態では、有効ビット数の違う信号毎に異なる分類を行い、入力信号とクラス情報から初期量子化を行い変換係数のビット長を所定のビット長に制限する制御を行う。なお、以下では説明を簡単にするため、入力端子１０１から入力される信号は、有効ビット長が１ビットだけ異なる２種類の信号を多重した映像信号とする。
【００３１】
直交変換部１０２は、入力端子１０１から入力される映像信号を直交変換する。より具体的には、映像信号をなす、多重化された２種類の信号のそれぞれを取り出して直交変換する。そして、それぞれに対応する、周波数成分を示す有効ビット長がｍビットおよび（ｍ＋１）ビットの変換係数を出力する。最大値検出部１０３は、この変換係数の絶対値振幅の最大値Ａｍを検出する。第１分類部１０４は、下記表４に示す３個の閾値Ａ０、Ａ１、Ａ２（Ａ０＜Ａ１＜Ａ２）を設定する。また第２分類部１１０は、表５に示す新たな３個の閾値Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２（Ｂ０＜Ｂ１＜Ｂ２）を設定する。
【００３２】
【表４】
2005176169.tif 000006
【００３３】
【表５】
2005176169.tif 000007
【００３４】
第１分類部１０４および第２分類部１１０のそれぞれは、所定の閾値で区切った複数の範囲のうち、最大値Ａｍがどの領域に属するかを判断してクラス分け（分類）を行う。すなわち、第１分類部１０４および第２分類部１１０によって、２種類のクラス分けが行われる。スイッチ１１１は、有効ビット長がｍビットの場合は第１分類部１０４の出力を選択し、有効ビット長が（ｍ＋１）ビットの場合は第２分類部１１０の出力を選択して、クラス情報を出力する。
【００３５】
実施の形態１では、有効ビット長がｍビットのブロックについては、閾値Ａ２を（ｍ−１）ビットで表すことができる値に設定する。クラス３のブロックに対しては（ｍ−１）ビットへの量子化処理を行う。また、クラス３以外のクラス（クラス０、クラス１およびクラス２）のブロックには、初期量子化部１０５において上位ビットのスライス処理を実施する。これにより、量子化部１０７への入力を（ｍ−１）ビットに制限できる。
【００３６】
また、有効ビット長が（ｍ＋１）ビットのブロックについては、閾値Ｂ１を（ｍ−１）ビットで表すことができる値に設定し、閾値Ｂ２をｍビットで表すことができる値に設定する。そして、クラス３のブロックに対しては２ビット分の量子化処理を行う。ここでいう２ビット分の量子化処理とは、クラス３のブロックを４（＝２２）で除算することを表す。また、クラス２のブロックに対しては１ビット分の量子化処理と最上位ビットのスライス処理を行う。１ビット分の量子化処理とは、クラス２のブロックを２（＝２１）で除算することを表す。クラス２および３以外のクラス（クラス０およびクラス１）には、初期量子化部１０５において、上位２ビットのスライス処理を行う。これにより、量子化部１０７への入力を（ｍ−１）ビットに制限、すなわち、変換することができる。
【００３７】
図２は、変換係数を所定数のビットに制限する様子を示す図である。図２の例では、変換係数は、１ビットの符号ビット（図中の記号ｓ）と、１０ビットのデータ部（図中の数値を記載した部分）とから構成されている。１０ビットのデータ部の数値０〜９は、第０ビット〜第９ビットを表す。初期量子化部１０５（図１）は、この変換係数から、クラス３の場合には符号ビットとデータ部の上位８ビット（第２〜第９ビット）を選択する。クラス２の場合には符号ビットとデータ部の最上位と最下位を除く８ビット（第１〜第８ビット）を選択する。そして、それ以外のクラス（クラス０およびクラス１）については符号ビットとデータ部の下位８ビット（第０〜第７ビット）を選択する。これにより、変換係数を簡単に所定ビット長に変換して、制限できる。
【００３８】
このように、実施の形態１では、入力信号のビット長の違いに応じて、第１分類部１０４および第２分類部１１０を切り換え、初期量子化部１０５の出力を所定ビット長（ここでは（ｍ−１）ビット）に制限した。これにより、それ以降の処理（量子化選択部１０６、量子化部１０７および符号化部１０８の処理）は、従来利用されてきた構成要素を用いて、(ｍ−１)ビットのビット精度で実行することができる。具体的に説明すると、量子化選択部４０６は、符号化後のデータが所定の値以下となるような量子化幅を決定する。このとき、スイッチ１１１を介して得られたクラス分け情報に従って、下記の表６に示すように、クラスによって選択する量子化幅にオフセットを持たせる。周波数成分の振幅の大きなブロックほど大きな量子化幅で量子化を行うためである。
【００３９】
【表６】
2005176169.tif 000008
【００４０】
表６の数値は、量子化部１０７で量子化を行う際の除数を示す。クラス３のブロックは、すでに初期量子化部１０５において量子化がなされている。よって、初期量子化部１０５と量子化部１０７を合わせた全体の量子化幅は、下記の表７に示すように、クラス３の除数がさらに大きくなる。
【００４１】
【表７】
2005176169.tif 000009
【００４２】
ここで、例えばクラス０のブロックとクラス１のブロックの符号後の総データ量を所定量以下する場合、クラス１のブロックはクラス０のブロックに対して２倍の除数で割られるため、周波数成分の振幅の大きいクラス１のブロックに割り当てるデータ量を抑制し、周波数成分の振幅の小さいクラス０のブロックに割り当てるデータ量を保護できる。
量子化部１０７は量子化選択部１０６が決定した量子化幅で（ｍ−１）ビットに制限された変換係数を量子化する。量子化部１０７からの出力は、符号化部１０８で符号語に変換され出力端子１０９より出力される。
【００４３】
以上説明したように、ビット長の異なる映像信号が入力される場合でも、複数の分類部を設けて選択的に使用し、初期量子化部１０５の量子化処理のステップを変更する。これにより、量子化部１０７の入力信号を所定ビット長に制限することができ、回路の規模を増加させることなく、また周波数成分の振幅の小さいブロックに対する精度を落とすことなく符号化することができる。
【００４４】
なお、ここでは第２分類部１１０の閾値を第１分類部１０４の閾値と同数の３個としたが、４個以上または、２個といった異なる個数としてもよい。また、閾値Ａ２と閾値Ｂ１とを等しい値に設定することで、第１分類部１０４と第２分類部１１０の処理を共有化できる。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態２では、映像信号が、時間的に前後する参照映像および入力映像の差分を取った信号と、入力映像の信号とを含む場合に、差分を取らなかった信号の場合には変換係数の振幅幅が大きいクラスほど量子化幅を大きくし、差分を取った信号の場合にはクラス毎の量子化幅を略一致させビット長の制限のみに用いる。また、差分を取った信号の場合にＤＣ値を含んだ変換係数について絶対値の
最大値を求め、量子化を行うことで効率的な符号化を行う。
【００４６】
図３は、実施の形態２における映像符号化装置３００の構成を示すブロック図である。映像符号化装置３００は、入力端子３０１と、直交変換部３０２と、最大値検出部３０３と、第１分類部３０４と、初期量子化部３０５と、量子化選択部３０６と、量子化部３０７と、符号化部３０８と、出力端子３０９と、第２分類部３１０と、スイッチ１１１と、重み付け部３１２であると、を備えている。
【００４７】
以下、映像符号化装置３００の各構成要素の動作を説明する。
入力端子３０１には、処理信号が入力される。処理信号とは、入力映像に対して、時間的に前後する適切な参照映像が存在する場合には、参照映像と入力映像との差分を取った信号（以下、差分信号と呼ぶ）をいい、また、適切な参照映像が見つからず差分が取られなかった場合には、入力映像そのもの（以下、イントラ信号と呼ぶ）をいう。処理信号が差分信号の場合、参照映像と入力映像の差分を取ることで有効ビット長が１ビットだけ増加しているものとする。
【００４８】
直交変換部３０２は、入力端子３０１から入力される処理信号を直交変換して変換係数を出力する。より具体的には、処理信号がイントラ信号の場合には、周波数成分を示す有効ビット長がｍビットの変換係数を出力する。処理信号が差分信号の場合には、周波数成分を示す有効ビット長が（ｍ＋１）ビットの変換係数を出力する。
【００４９】
最大値検出部３０３は、直交変換部３０２から出力された変換係数の絶対値振幅の最大値Ａｍを検出する。このとき、処理を行っているブロックが差分信号の場合は、ＤＣ値も小さな値を取るため、可変長符号の対象としてＤＣ値を含んだ全変換係数を対象として最大値の検出を行う。ここで、ＤＣ値とは、変換係数の中で低周波成分を表す０次の係数をいい、直流値を表す。これに対し、イントラ信号の場合は、ＤＣ値を除いた変換係数、すなわちＡＣ値を対象とする。ＡＣ値とは、変換係数の中で、比較的高周波成分を表す１次以上の係数をいい、交流値を表す。検出された変換係数の絶対値振幅の最大値Ａｍは、クラス分けを行う際の条件に入れられる。第１分類部３０４は、上述の表４に示す３個の閾値Ａ０，Ａ１、Ａ２（Ａ０＜Ａ１＜Ａ２）を設定する。また第２分類部３１０は、下記の表８に示す新たな２個の閾値Ｃ０、Ｃ１（Ｃ０＜Ｃ１）を設定する。
【００５０】
【表８】
2005176169.tif 000010
【００５１】
第１分類部３０４および第２分類部３１０のそれぞれは、所定の閾値で区切った複数の領域のうち、最大値Ａｍがどの領域に属するかを判断してクラス分け（分類）を行う。スイッチ３１１は、処理を行っているブロックがイントラ信号の場合には第１分類部３０４の出力を選択し、ブロックが差分信号の場合は第２分類部３１０の出力を選択して、クラス情報を出力する。
【００５２】
入力信号がイントラ信号のブロックについては、閾値Ａ２を（ｍ−１）ビットで表すことができる値に設定する。クラス３のブロックに対しては（ｍ−１）ビットへの量子化処理を行う。また、クラス３以外のクラス（クラス０、クラス１およびクラス２）のブロックには、初期量子化部３０５において上位ビットのスライス処理を実施する。これにより、量子化部３０７への入力を（ｍ−１）ビットに制限できる。
【００５３】
また、入力される信号が差分信号のブロックについては、閾値Ｃ０を（ｍ−１）ビットで表すことができる値に設定し、閾値Ｃ１をｍビットで表すことができる
値に設定する。そして初期量子化部３０５は、以下の処理を行う。すなわち、クラス２のブロックに対しては２ビット分の量子化処理を行う。クラス１のブロックに対しては１ビット分の量子化処理と最上位ビットのスライス処理を行う。クラス０に対しては上位２ビットのスライス処理を行う。これにより、量子化部３０７への入力を（ｍ−１）ビットに制限できる。
【００５４】
入力信号が差分信号のブロックについては、大きな振幅の周波数成分を含むブロックノイズの目立ちにくいという特徴があるため、表６に示す各クラスに、オフセットを持った量子化幅を割り当てて量子化を行うことができる。これに対し、入力信号が差分信号のブロックについては、重み付け部１１２を設ける。そして重み付け部１１２では、初期量子化部３０５で行ったビット長を制限するための量子化を相殺するように、表９に示す量子化幅を設定する。
【００５５】
【表９】
2005176169.tif 000011
【００５６】
このような重み付け部１１２を設ける理由は、大きな振幅の周波数成分を含むブロックであっても、差分を取る以前の処理信号が、ブロックノイズが発生すると目立ちやすい絵柄である平坦な画像を表す場合があるからである。これにより、初期量子化部３０５と量子化部３０７で行う量子化の総量子化幅は表１０に示す値となり、各クラスの総量子化幅をほぼ一致させることができる。
【００５７】
【表１０】
2005176169.tif 000012
【００５８】
以上のように、実施の形態２では、入力信号が差分信号である場合に、複数の分類部を設けて選択的に使用し、量子化選択部３０６の量子化幅を切り換える重み付け部３１２を設けた。これにより、量子化部３０７の入力信号を所定ビット長に制限することができ、かつ入力信号の種類に適した量子化を行うことができる。
【００５９】
なお、ここでは簡単のためにブロック内を一種類の量子化幅で割る場合について説明したが、直交変換後の変換係数の高域成分をより大きな量子化幅で量子化する重み付けを行った場合に適応することもできる。また、初期量子化部３０５の前にスイッチ３１１を設けたが、初期量子化までの処理を別の回路を利用して行い、その後にスイッチを設けてもよい。さらに、最大値検出部３０３においてＤＣ値を対象とする処理に関しては、イントラ信号と差分信号の双方でＤＣ値を含まない変換係数内の最大値を検出し、差分信号の場合にその出力とＤＣ値との大小比較を行う比較部を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態１における映像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】変換係数を所定数のビットに制限する様子を示す図である。
【図３】実施の形態２における映像符号化装置３００の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の映像符号化装置４００の構成を示すブロック図である。
【図５】変換係数を所定数のビットに制限する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  入力端子
１０２  直交変換部
１０３  最大値検出部
１０４  第１分類部
１０５  初期量子化部
１０６  量子化選択部
１０７  量子化部
１０８  符号化部
１０９  出力端子
１１０  第２分類部
１１１  スイッチ
【図１】
2005176169.tif 000013
【図２】
2005176169.tif 000014
【図３】
2005176169.tif 000015
【図４】
2005176169.tif 000016
【図５】
2005176169.tif 000017