JP3081658B2 - Image signal encoding device and image signal decoding device - Google Patents

Image signal encoding device and image signal decoding device

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JP3081658B2
JP3081658B2 JP7797591A JP7797591A JP3081658B2 JP 3081658 B2 JP3081658 B2 JP 3081658B2 JP 7797591 A JP7797591 A JP 7797591A JP 7797591 A JP7797591 A JP 7797591A JP 3081658 B2 JP3081658 B2 JP 3081658B2
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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】本発明は画像信号を圧縮,画像デ
ータを再生する画像処理装置に係り、特に画像データの
符号及び復号時のノイズ発生を抑圧する画像信号符号化
装置及び画像信号復号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for compressing an image signal and reproducing image data, and more particularly to an image signal encoding apparatus and an image signal decoding apparatus for suppressing generation of noise when encoding and decoding image data. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にCCD(電荷結合素子)に代表さ
れる固体撮像装置等により撮像された画像信号をメモリ
カード、磁気ディスクあるいは、磁気テープ等の記憶装
置にデジタルデータとして記憶する場合、そのデータ量
は膨大なものとなる。このようなデータを限られた記憶
容量の範囲で記憶しようとするには、何らかの高能率な
圧縮を行うことが必要となる。
2. Description of the Related Art Generally, when an image signal captured by a solid-state imaging device represented by a CCD (Charge Coupled Device) or the like is stored as digital data in a storage device such as a memory card, a magnetic disk, or a magnetic tape, the data is stored. The amount will be enormous. In order to store such data in a limited storage capacity range, it is necessary to perform some highly efficient compression.

【0003】この高能率な画像データの圧縮方式とし
て、特開昭62−196990号公報に記載されるよう
な直交変換符号化を利用した方式が一般に広く知られて
いる。図6を参照して、この直交変換符号化方式を説明
する。
As a highly efficient image data compression method, a method utilizing orthogonal transform coding as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-196990 is generally widely known. With reference to FIG. 6, this orthogonal transform coding method will be described.

【0004】まず固体撮像装置等から画像データ(f)
が入力されると(1)、その画像データ(f)を所定の
大きさのブロックに分割して値(fb)を得る(2)。
この分割されたブロック毎に直交変換として2次元のD
CT(離散コサイン変換)をおこなって値(F)に変換
する(3)。次に各周波数成分に応じた線形量子化を行
い(4)、この量子化された値(FQ)に対し、可変長
符号化としてハフマン符号化を行い(5)、その結果が
圧縮データ(C)として伝送または記録される。この
時、前記線形量子化の量子化幅は、各周波数に対する視
覚特性を考慮した相対的な量子化特性を表す量子化マト
リックスを用意し、この量子化マトリックスを定数倍す
ることで量子化幅を決定している。
First, image data (f) is obtained from a solid-state imaging device or the like.
Is input (1), the image data (f) is divided into blocks of a predetermined size to obtain a value (fb) (2).
For each of the divided blocks, a two-dimensional D
CT (Discrete Cosine Transform) is performed to convert to a value (F) (3). Next, linear quantization according to each frequency component is performed (4), and this quantized value (FQ) is subjected to Huffman coding as variable length coding (5), and the result is compressed data (C ) Is transmitted or recorded. At this time, the quantization width of the linear quantization is prepared by preparing a quantization matrix representing a relative quantization characteristic in consideration of visual characteristics for each frequency, and multiplying the quantization matrix by a constant to reduce the quantization width. I have decided.

【0005】一方、圧縮データから画像データを再生す
るとき、可変長符号(C)をデコード(復号)すること
で変換係数の量子化値(FQ)が得られる(6)がこの
値から量子化前の真値(F)を得ることは不可能で、逆
量子化によって得られる結果は、誤差を含んだ値(F
´)になる(7)。従って、この値に対してIDCT
(逆離散コサイン変換)を行い(8)、その結果の値
(fb´)を逆ブロック化して(9)、得られる画像デ
ータ(f´)も、誤差を含んだものとなる。よって、画
像再生装置などにて再生出力される再生画像(f´)は
画質が劣化してしまう。 即ち、逆量子化によって得ら
れる結果の値(F´)の誤差が、いわゆる量子化誤差と
して再生画像(f´)の画質劣化の原因となっている。
On the other hand, when reproducing image data from compressed data, a quantized value (FQ) of a transform coefficient is obtained by decoding (decoding) a variable length code (C). It is impossible to obtain the previous true value (F), and the result obtained by the inverse quantization is a value including an error (F
') (7). Therefore, IDCT for this value
(8), the resulting value (fb ′) is inversely blocked (9), and the resulting image data (f ′) also includes an error. Therefore, the reproduced image (f ′) reproduced and output by the image reproducing device or the like has deteriorated image quality. That is, the error in the value (F ′) obtained as a result of the inverse quantization causes deterioration in the image quality of the reproduced image (f ′) as a so-called quantization error.

【0006】以上の動作を図7を参照して具体的に説明
する。まず図7(a)に示すように、1フレームの画像
データを所定の大きさのブロック(例えば、8×8の画
素よりなるブロックA,B,C,…)に分割し、この分
割されたブロック毎に直交変換として2次元のDCTを
行い、8×8のマトリックス上に順次格納する。
The above operation will be specifically described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 7A, one frame of image data is divided into blocks of a predetermined size (for example, blocks A, B, C,... Composed of 8 × 8 pixels), and the divided Two-dimensional DCT is performed for each block as orthogonal transform, and the blocks are sequentially stored on an 8 × 8 matrix.

【0007】画像データは2次元平面に捕えてみると、
濃淡情報の分布に基づく周波数情報である空間周波数を
有している。従って、前記DCTを行うことにより、画
像データは、図7(b)に示すように、直流成分DCと
交流成分ACに変換され、8×8のマトリックス上に
は、原点位置((0,0)位置)に直流成分DCの値を
示すデータが格納され、(0,7)位置には、横軸方向
の交流成分ACの最大周波数値を示すデータが格納され
る。また(7,0)位置には、縦軸方向の交流成分AC
の最大周波数値を示すデータが格納され、(7,7)位
置には、斜め方向の交流成分ACの最大周波数値を示す
データが格納される。さらに中間位置では、それぞれの
座標位置により関係付けられる方向における周波数デー
タにおいては、原点側より順次高い周波数のものが出現
する形で格納されることになる。
When image data is captured on a two-dimensional plane,
It has a spatial frequency which is frequency information based on the distribution of density information. Therefore, by performing the DCT, the image data is converted into a DC component DC and an AC component AC as shown in FIG. 7B, and the origin position ((0, 0) is displayed on the 8 × 8 matrix. Data indicating the value of the DC component DC is stored at ()), and data indicating the maximum frequency value of the AC component AC in the horizontal axis direction is stored at (0, 7). The (7,0) position has an AC component AC in the vertical axis direction.
The data indicating the maximum frequency value of the AC component AC in the oblique direction is stored at the (7, 7) position. Further, at the intermediate position, the frequency data in the direction related by each coordinate position is stored in such a manner that the frequency data having the higher frequency than the origin side appears.

【0008】次に、このマトリックスにおける各座標位
置の格納データを各周波数成分ごとの量子化幅で割るこ
とにより、各周波数成分に応じた線形量子化を行い、こ
の量子化された値に対し、可変長符号化としてハフマン
符号化を行う。この時、直流成分DCに関しては、近傍
ブロックの直流成分との差分値をハフマン符号化する。
交流成分ACに関しては、ジグザグスキャンと称され
る低い周波数成分から高い周波数成分へのスキャンを行
い、無効(値が「0」)の成分の連続する個数(零のラ
ン数)と、それに続く有効な成分の値の2次元のハフマ
ン符号化を行い符号化データとする。
Next, linear quantization corresponding to each frequency component is performed by dividing data stored at each coordinate position in this matrix by a quantization width for each frequency component. Huffman coding is performed as variable length coding. At this time, regarding the DC component DC, the difference value between the DC component and the DC component of the neighboring block is Huffman-coded.
With respect to the AC component AC, scanning is performed from a low frequency component to a high frequency component called a zigzag scan, and the continuous number of invalid (value is “0”) components (zero run number) and the succeeding valid component Two-dimensional Huffman encoding of the values of the components is performed to obtain encoded data.

【0009】この方式において、圧縮率は前記量子化の
量子化幅を変化させることによって制御されるのが一般
的で、圧縮率が高くなるほど、量子化幅は大きくなり、
従って量子化誤差が大きくなり再生画像の画質劣化が目
立つようになる。
In this system, the compression ratio is generally controlled by changing the quantization width of the quantization. The higher the compression ratio, the larger the quantization width.
Therefore, the quantization error becomes large, and the deterioration of the image quality of the reproduced image becomes noticeable.

【0010】この変換係数の量子化誤差は、再生画像に
おいて主に、2種類の歪みとして、現れる傾向にある。
その一方は、ブロック境界部分に不連続が発生するいわ
ゆるブロック歪みであり、原画には存在しなかったブロ
ックの境界が見えてくるといったものである。他方は、
ブロック毎のDCT係数の量子化誤差の影響が逆変換に
よってブロック全体に出たために起こるモスキートノイ
ズと呼ばれるものである。このモスキートノイズは、D
CT係数の各シーケンス毎の量子化誤差が原因なので、
非常に低い周波数成分から高い周波数成分までを含んで
いる可能性があり、一般には強い輝点の周りや、エッヂ
の付近にもやもやとしたパターンが現れる傾向にある。
これら2種類の歪みは視覚的に目立つために、たとえS
/Nが良好であっても主観的な印象は悪くなってしま
う。
[0010] The quantization error of the transform coefficient tends to appear mainly as two types of distortion in a reproduced image.
One of them is so-called block distortion in which discontinuity occurs at a block boundary portion, in which a boundary of a block that did not exist in the original image becomes visible. The other is
This is called mosquito noise that occurs because the effect of the quantization error of the DCT coefficient for each block appears in the entire block by the inverse transform. This mosquito noise is D
Because of the quantization error of each sequence of CT coefficients,
It may contain a very low frequency component to a high frequency component, and generally, a hazy pattern tends to appear around a strong luminescent spot or near an edge.
These two types of distortion are visually noticeable, so even if S
Even if / N is good, the subjective impression becomes worse.

【0011】そこで復号器によって再生された画像に、
歪み除去処理として、低域通過(ローパス)フィルタを
施す方式が考えられた。この後置フィルタは、高周波を
含んだ歪みを比較的良好に除去することができる。
Then, the image reproduced by the decoder is
As a distortion removal process, a method of applying a low-pass (low-pass) filter has been considered. This post-filter can remove distortion including high frequencies relatively well.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な歪み除去方式では、ブロック境界の不連続による歪み
のような比較的高い周波数成分を含むものに対しては有
効であるが、モスキートノイズのようにブロック内でゆ
っくりと変化する歪みを除去することは出来ない欠点が
あった。
However, the above-described distortion removal method is effective for a system including relatively high frequency components such as distortion due to discontinuity of a block boundary, but is effective for mosquito noise. However, there is a disadvantage that distortion that changes slowly in the block cannot be removed.

【0013】また視聴者の視感度は、輝度信号に比べ、
色差信号に関しては、感度が低いので、一般的な画像圧
縮では、色差信号に割り当てられる情報量は、輝度信号
のそれよりも少なくなるようにして、圧縮率を上げてい
る。そのため、一般的に色差信号の量子化ステップは輝
度信号のものよりも大きくなり、発生する歪み量も大き
くなっている。特にモスキードノイズは、低い周波数の
ノイズとして現われやすくなり、その結果画像中に色に
じみや色付きのパターンとして目立つために問題となっ
ている。
[0013] The visibility of the viewer is higher than the luminance signal.
Since the sensitivity of the color difference signal is low, in general image compression, the amount of information allocated to the color difference signal is made smaller than that of the luminance signal to increase the compression ratio. Therefore, generally, the quantization step of the color difference signal is larger than that of the luminance signal, and the generated distortion amount is also large. In particular, mosquito noise tends to appear as low-frequency noise, and consequently has a problem in that it becomes noticeable as a color blur or a colored pattern in an image.

【0014】そこで本発明は、高圧縮の画像信号符号化
及び、復号化によって再生される画像中に色にじみや色
付きのパターンノイズとして、知覚されるような色差信
号のモスキートノイズの発生を抑圧する画像信号符号化
装置及び画像信号復号化装置を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention suppresses the generation of mosquito noise of a color difference signal that is perceived as color blur or colored pattern noise in an image reproduced by encoding and decoding a highly compressed image signal. It is an object to provide an image signal encoding device and an image signal decoding device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、入力した画像信号を輝度信号と色差信号に
分離する画像信号分離手段と、前記画像信号分離手段に
より分離出力された輝度信号の値から注目した画素が飽
和画素か否か判定する画素判定手段と、前記画素判定手
段により飽和画素と判定された注目画素の色差信号値を
周囲の画素の色差信号値との急峻な変化を緩和化させ、
歪みを抑圧する色差信号歪み抑圧手段と、前記色差信号
歪み抑圧手段による歪み抑圧処理された色差信号及び、
前記輝度信号を符号化して出力する変換符号化手段とで
構成する画像信号符号化装置が提供できる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image signal separating means for separating an input image signal into a luminance signal and a color difference signal, and a luminance separated and output by the image signal separating means. A pixel determination unit that determines whether a pixel of interest is a saturated pixel from the signal value, and a steep change in the color difference signal value of the pixel of interest determined as a saturated pixel by the pixel determination unit with the color difference signal values of surrounding pixels To relax
A chrominance signal distortion suppressing unit for suppressing distortion, a chrominance signal subjected to distortion suppression processing by the chrominance signal distortion suppressing unit,
It is possible to provide an image signal encoding device including a transform encoding unit that encodes and outputs the luminance signal.

【0016】また、符号化されて入力される画像データ
を輝度信号と色差信号に復号する復号化手段と、前記復
号化手段により復号された輝度信号の値から注目した画
素が飽和画素か否か判定する画素判定手段と、画素判定
手段により飽和画素と判定された注目画素の色差信号値
を適当な値に変更する信号値変更手段と、前記信号値変
更手段からの出力の色差信号及び、前記輝度信号とを合
成して画像信号として出力する合成化手段とで構成され
る画像信号復号化装置が提供される。
A decoding means for decoding the coded input image data into a luminance signal and a chrominance signal; and determining whether a pixel of interest is a saturated pixel based on the value of the luminance signal decoded by the decoding means. Pixel determining means for determining, signal value changing means for changing the color difference signal value of the pixel of interest determined to be a saturated pixel by the pixel determining means to an appropriate value, a color difference signal output from the signal value changing means, An image signal decoding apparatus comprising: a synthesizing unit that synthesizes a luminance signal and outputs the image signal as an image signal.

【0017】[0017]

【作用】以上のような構成の画像信号符号化装置及び画
像信号復号化装置によれば、
According to the image signal encoding apparatus and the image signal decoding apparatus having the above-described configurations,

【0018】画像信号の符号時に、「飽和画素」と判定
された画素の色差信号に対して、「飽和画素」の色差
“0”値を周辺の「飽和画素」でない色差信号の値に置
き換えて歪み抑圧処理を行い、色差信号の急峻な変化を
緩和化させる。
At the time of encoding an image signal, the color difference signal of a pixel determined to be a "saturated pixel" is replaced with the value of a color difference signal "0" of the "saturated pixel" by the value of a peripheral color difference signal which is not a "saturated pixel". A distortion suppression process is performed to mitigate a steep change in the color difference signal.

【0019】また復号時には、「飽和画素」と判定され
た画素の色差信号の値を“0”に変更している。その
後、変更された色差信号と、輝度信号をそれぞれY/C
合成回路18で合成して、再生信号として出力する。
At the time of decoding, the value of the color difference signal of a pixel determined to be a "saturated pixel" is changed to "0". After that, the changed color difference signal and the luminance signal are respectively converted into Y / C signals.
The signal is synthesized by the synthesizing circuit 18 and output as a reproduced signal.

【0020】[0020]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の実施例として、画像符号
化装置の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to an embodiment of the present invention.

【0021】まず入力された画像信号は、Y/C分離回
路10で輝度信号Yと色差信号Cr及びCbに分離され
る。前記輝度信号Yは、変換符号化回路13及び、輝度
信号画素判定回路11に送られる。
First, an input image signal is separated by a Y / C separation circuit 10 into a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb. The luminance signal Y is sent to the transform coding circuit 13 and the luminance signal pixel determination circuit 11.

【0022】前記輝度信号画素判定回路11では、各画
素の輝度値を2つの閾値との比較を行い、一方のth1
は「白とび」を検出し、他方のth2は「黒つぶれ」を
検出するもので、以下の条件により判定する。 Y≧th1,Y≦th2 …(1) 但し、th1>th2である。
The luminance signal pixel determination circuit 11 compares the luminance value of each pixel with two threshold values,
Detects "overexposure" and the other th2 detects "underexposure", which is determined based on the following conditions. Y ≧ th1, Y ≦ th2 (1) where th1> th2.

【0023】この条件式を満足する画素が「白とび」も
しくは、「黒つぶれ」である「飽和画素」と判定され
る。但し、本実施例では、Yは輝度信号を表す8ビット
データであり、th1=230,th2=15と設定さ
れている。次に「飽和画素」と判別された画素の色差信
号に対して、歪み抑圧処理を行うために、色差信号歪み
抑圧処理回路12へ信号を送る。
A pixel satisfying the conditional expression is determined as a "saturated pixel" which is "overexposed" or "underexposed". However, in the present embodiment, Y is 8-bit data representing a luminance signal, and is set to th1 = 230 and th2 = 15. Next, a signal is sent to the color difference signal distortion suppression processing circuit 12 in order to perform a distortion suppression process on the color difference signal of the pixel determined as the “saturated pixel”.

【0024】この色差信号歪み抑圧処理回路12では、
歪みの発生を抑圧するように、色差信号の急激な変化を
緩和化させる。具体的には、「飽和画素」と同じ位置の
色差信号は色差が、ほぼ“0”の値になっているが、こ
れを周辺の「飽和画素」でない色差信号の値に置き換え
るようにしている。この歪み抑圧処理をCr,Cbのそ
れぞれに対して、行った結果は、輝度信号と同様に変換
符号化回路13へ送られ、圧縮符号化されて出力され
る。このような歪み抑圧処理を1次元に簡略した例を図
2(a)〜(d)に示し、説明する。
In the color difference signal distortion suppression processing circuit 12,
A sudden change in the color difference signal is mitigated so as to suppress the occurrence of distortion. Specifically, the color difference of the color difference signal at the same position as the “saturated pixel” has a value of almost “0”, but this is replaced with the value of the surrounding color difference signal that is not “saturated pixel”. . The result of performing this distortion suppression process on each of Cr and Cb is sent to the transform coding circuit 13 in the same manner as the luminance signal, and is compressed and output. An example in which such distortion suppression processing is simplified in one dimension will be described with reference to FIGS. 2A to 2D.

【0025】図2(a)では、輝度信号がゆっくりと変
化している中に輝点が存在し、閾値th1との比較によ
って、「白とび」と判定されている。同じ位置の色差信
号Cは図2(b)のように白とび部で“0”に近い値に
なっている。この色差信号Cを圧縮符号化し復号・再生
すると図2(c)のように急峻な変化が鈍って、もとも
と平坦であった部分に変化が生じて来てしまう。この図
中での斜線で示した部分が色にじみや色付きのパターン
として現れる。これは変化が急でコントラストが大きい
ほど、顕著になる傾向がある。
In FIG. 2A, a bright spot exists while the luminance signal is slowly changing, and it is determined as "overexposed" by comparison with the threshold value th1. The color difference signal C at the same position has a value close to "0" in the overexposed portion as shown in FIG. When the chrominance signal C is compression-encoded and decoded / reproduced, the steep change becomes dull as shown in FIG. 2C, and a change occurs in the originally flat portion. The shaded portion in this figure appears as a color blur or a colored pattern. This tends to be more remarkable as the change is sharper and the contrast is larger.

【0026】そこで、白とび部の色差信号をその近傍の
白とびでない部分の色差信号と置き換えたのが、図2
(d)である。このようになった信号は、かなりの高圧
縮率の符号化・復号化を行っても、ほとんど変化が起こ
らない。つまり白とび部以外の部分は忠実に再現され
る。次に、図3のブロック図に画像信号復号装置の構成
のブロック図を示し、説明する。
Therefore, the color difference signal of the overexposed portion is replaced with the color difference signal of the non-overexposed portion in the vicinity thereof, as shown in FIG.
(D). Such a signal hardly changes even if it is encoded and decoded with a considerably high compression ratio. That is, portions other than the overexposed portions are faithfully reproduced. Next, a block diagram of the configuration of the image signal decoding device is shown and described in the block diagram of FIG.

【0027】まず前述した図2(d)に示すような信号
に符号化,復号化された色差信号は、白とび部以外で
は、ほとんど歪みが発生していないが、白とび部は実際
の値とは大きく異なっている。しかしながら、この部分
の真の値は、ほぼ“0”であったことが判明している。
そこで、復号化回路15で復号化された輝度信号に対し
て、「白とび」もしくは「黒つぶれ」の「飽和画素」を
求めるために、まず輝度信号を輝度信号画素判定回路1
6に導き、符号器と同様な構成によって、「飽和画素」
であるか否かを判定する。そして前記判定結果に基づい
て、色差信号変更回路17に導かれた前記復号化回路1
5からの出力の色差信号の「飽和画素」と判定された画
素の値を“0”に変更している。
First, in the chrominance signal encoded and decoded into the signal as shown in FIG. 2D, almost no distortion occurs except for the overexposed portion, but the overexposed portion has the actual value. Is very different. However, it has been found that the true value of this part was almost "0".
Therefore, in order to obtain a “saturated pixel” of “overexposure” or “underexposure” for the luminance signal decoded by the decoding circuit 15, first, the luminance signal is converted to the luminance signal pixel determination circuit 1.
6 and a “saturated pixel”
Is determined. The decoding circuit 1 guided to the color difference signal changing circuit 17 based on the determination result
The value of the pixel determined as the “saturated pixel” of the color difference signal output from 5 is changed to “0”.

【0028】その後、前記色差信号変更回路17で値の
変更された色差信号と、前記復号化回路15からの出力
された輝度信号をそれぞれY/C合成回路18で合成し
て、再生信号として出力する。
Thereafter, the Y / C synthesizing circuit 18 synthesizes the chrominance signal whose value has been changed by the chrominance signal changing circuit 17 and the luminance signal output from the decoding circuit 15 and outputs the reproduced signal. I do.

【0029】本発明の画像信号符号化装置に使用される
歪み抑圧手段は、前述したようなものの他に、飽和画素
と判定された画素の色差信号を注目画素として適当なサ
イズ(例えば、7×7)のウィンド内の飽和画素でない
画素の色差信号の平均値に置き換えるものや、注目画素
の値を近傍の飽和画素でない画素の色差信号から外挿や
内挿によって求めた値に置き換えるようにしても構わな
い。また、前述した本実施例の歪み抑圧処理と共に、低
域通過フィルタを用いることが好ましい。
The distortion suppressing means used in the image signal encoding apparatus according to the present invention may use a color difference signal of a pixel determined to be a saturated pixel as a pixel of interest (for example, 7 ×) in addition to the above. 7) replacing the average value of the color difference signals of the non-saturated pixels in the window, or replacing the value of the target pixel with the value obtained by extrapolation or interpolation from the color difference signals of the neighboring non-saturated pixels. No problem. It is preferable to use a low-pass filter together with the above-described distortion suppression processing of the present embodiment.

【0030】それは前述したように色にじみや色付きの
パターンが色差信号の急峻な変化によって、顕著になる
ので、その変化の度合いを緩和化させることによって、
歪みを抑圧することができる。
As described above, since the color fringing and the colored pattern become remarkable due to the sharp change of the color difference signal, the degree of the change is relaxed.
Distortion can be suppressed.

【0031】その一例として、図4に示すように、色差
信号歪み抑圧処理回路22の出力に対して、低域通過フ
ィルタリングを行なうように低域通過フィルタ23を接
続している。この例において、Y/C分離回路20、輝
度信号画素判定回路21、色差信号歪み抑圧処理回路2
2及び変換符号化回路24は、本実施例と同様の働きを
するものである。このとき、輝度信号画素判定回路21
から低域通過フィルタ23に対して、飽和画素の情報を
送り、その情報に従って、低域通過フィルタ23にて、
フィルタ処理を行なう画素を決定できるように構成して
あるが、もちろん全画面に一様にフィルタリングを行な
っても構わない。このフィルタリングによる効果を図5
を用いて説明する。
As an example, as shown in FIG. 4, a low-pass filter 23 is connected to the output of the color difference signal distortion suppression processing circuit 22 so as to perform low-pass filtering. In this example, a Y / C separation circuit 20, a luminance signal pixel determination circuit 21, and a color difference signal distortion suppression processing circuit 2
2 and the transform coding circuit 24 have the same function as in the present embodiment. At this time, the luminance signal pixel determination circuit 21
Sends the information of the saturated pixel to the low-pass filter 23, and according to the information, the low-pass filter 23
Although the configuration is such that the pixels to be subjected to the filtering process can be determined, it is needless to say that filtering may be performed uniformly over the entire screen. The effect of this filtering is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0032】図5(a),(b)は、青空を背景に黒い
木の枝がのびている画像の輝度信号と色差信号をそれぞ
れ1次元で表した例である。輝度信号Yと閾値th2と
を比較して枝の部分を「黒つぶれ」と判定している。そ
の判定結果に従って、色差信号Cに対して、実施例に述
べたような歪み抑圧処理を行なった結果C´が図5
(c)に示すものである。
FIGS. 5A and 5B are examples in which the luminance signal and the color difference signal of an image in which a black tree branch extends on a blue sky background are represented in one dimension. By comparing the luminance signal Y with the threshold value th2, the branch portion is determined to be "blackout". According to the determination result, the result C ′ obtained by performing the distortion suppression processing as described in the embodiment on the color difference signal C is shown in FIG.
This is shown in FIG.

【0033】これは、色差のコントラストに関しては、
低減されているが閾値処理の関係で閾値ぎりぎりで「黒
つぶれ」と判定されなかった画素が残ってしまうため
に、リップル状の変化点が出る可能性がある。従って、
依然として歪みが発生してしまう。しかし、図5(d)
に示すように、このリップル状の変化点は、低域通過フ
ィルタで、ほとんど除去することができる。
This is because, regarding the contrast of the color difference,
Since pixels which have been reduced but have not been determined as “blackout” at the very end of the threshold due to the threshold processing remain, a ripple-like change point may appear. Therefore,
Distortion still occurs. However, FIG.
As shown in (1), this ripple-like change point can be almost removed by a low-pass filter.

【0034】つまり、色差信号歪み抑圧処理回路22と
低域通過フィルタ23の両方の処理によって、色差信号
中の高コントラストで急峻な変化点は、ほとんど除去す
ることができるようになる。そしてこの時に用いる低域
通過フィルタは、図5(c)のようなリップル状の変化
を軽減させる程度のものでよいので、そのローパスの度
合いは、比較的弱くても十分な性能を示すことができ
る。
That is, by performing the processing of both the color difference signal distortion suppression processing circuit 22 and the low-pass filter 23, the high contrast and steep change points in the color difference signal can be almost removed. The low-pass filter used at this time may be of such a size as to reduce the ripple-like change as shown in FIG. 5 (c). it can.

【0035】また本発明は、前述した実施例に限定され
るものではなく、輝度信号と色差信号の定義は、テレビ
ジョン信号で用いるようなY,I,Qであったり、色度
座標で表されるY,u,vであったり、人間の視覚情報
をシミュレートした強度、色相、彩度であるようなもの
でも構わない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. The definition of the luminance signal and the chrominance signal is defined by Y, I, and Q as used in a television signal, or expressed by chromaticity coordinates. Y, u, and v, or intensity, hue, and saturation that simulate human visual information may be used.

【0036】また、データ圧縮方式に関しても、任意で
あって変換符号化の他にもベクトル量子化やDPCM方
式、動画像圧縮システムにも採用することができる。他
にも発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が
可能であることは勿論である。
The data compression method is optional, and can be applied to vector quantization, the DPCM method, and a moving image compression system in addition to transform coding. Of course, various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、画
像信号の符号化及び、画像データの復号化によって再生
される画像中に色にじみや色付きパターンノイズとして
知覚される色差信号のモスキートノイズの発生を抑圧で
きる画像信号符号化装置及び画像信号復号化装置を提供
することができる。
As described above in detail, according to the present invention, a mosquito of a color difference signal which is perceived as color blur or colored pattern noise in an image reproduced by encoding an image signal and decoding image data. An image signal encoding device and an image signal decoding device capable of suppressing generation of noise can be provided.

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

【図1】図1は、本発明の実施例の画像符号化装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、歪み抑圧処理を1次元に簡略した例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which distortion suppression processing is simplified in one dimension.

【図3】図3は、本発明の実施例の画像復号化装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to an embodiment of the present invention.

【図4】図4は、本発明の実施例として、低域通過フィ
ルタを付加した画像符号化装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device to which a low-pass filter is added as an embodiment of the present invention.

【図5】図5は、青空を背景に黒い木の枝がのびている
画像のそれぞれの輝度信号と色差信号を1次元で表した
例である。
FIG. 5 is an example in which a luminance signal and a color difference signal of an image in which a black tree branch extends on a background of a blue sky are one-dimensionally represented.

【図6】図6は、従来の画像データの圧縮方式の直交交
換符号化の一例を示したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional orthogonal transcoding of a compression method for image data.

【図7】図7は、1フレームの画像データを所定の大き
さのブロック分割した例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which one frame of image data is divided into blocks of a predetermined size.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…Y/C分離回路、11…輝度信号画素判定回路、
12…色差信号歪み抑圧処理回路、13…変換符号化回
路、Y…輝度信号、Cr,Cb…色差信号、15…復号
化回路、16…輝度信号画素判定回路、17…色差信号
変更回路、18…Y/C合成回路、20…Y/C分離回
路、21…輝度信号画素判定回路、22…色差信号歪み
抑圧処理回路、23…低域通過フィルタ、24…変換符
号化回路。
10: Y / C separation circuit, 11: luminance signal pixel determination circuit,
12: color difference signal distortion suppression processing circuit, 13: conversion encoding circuit, Y: luminance signal, Cr, Cb: color difference signal, 15: decoding circuit, 16: luminance signal pixel determination circuit, 17: color difference signal changing circuit, 18 ... Y / C synthesis circuit, 20 ... Y / C separation circuit, 21 ... Luminance signal pixel determination circuit, 22 ... Color difference signal distortion suppression processing circuit, 23 ... Low pass filter, 24 ... Transform coding circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 11/04 G06T 9/00 H04N 1/41 H04N 7/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 11/04 G06T 9/00 H04N 1/41 H04N 7/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力した画像信号を輝度信号と色差信号
に分離する画像信号分離手段と、前記画像信号分離手段
により分離された輝度信号の値から注目した画素が飽和
画素か否か判定する画素判定手段と、前記画素判定手段
により飽和画素と判定された注目画素の色差信号値を周
囲の画素の色差信号値との急峻な変化を緩和化させ、歪
みを抑圧する色差信号歪み抑圧手段と、前記色差信号歪
み抑圧手段による歪み抑圧処理された色差信号及び、前
記輝度信号を符号化して出力する変換符号化手段とを具
備することを特徴とする画像信号符号化装置。
An image signal separating unit that separates an input image signal into a luminance signal and a color difference signal; and a pixel that determines whether a pixel of interest is a saturated pixel based on a value of the luminance signal separated by the image signal separating unit. Judgment means, a color difference signal distortion suppression means for reducing the steep change of the color difference signal value of the pixel of interest determined as a saturated pixel by the pixel judgment means with the color difference signal values of surrounding pixels, and suppressing distortion, An image signal encoding apparatus, comprising: a transform encoding unit that encodes and outputs a color difference signal subjected to distortion suppression processing by the color difference signal distortion suppression unit and the luminance signal.
【請求項2】 符号化されて入力される画像データを輝
度信号と色差信号に復号する復号化手段と、前記復号化
手段により復号された輝度信号の値から注目した画素が
飽和画素か否か判定する画素判定手段と、前記画素判定
手段により飽和画素と判定された注目画素の色差信号値
を適当な値に変更する信号値変更手段と、前記信号値変
更手段からの出力の色差信号及び、前記輝度信号とを合
成して画像信号として出力する合成化手段とを具備する
ことを特徴とする画像信号復号化装置。
2. A decoding means for decoding coded input image data into a luminance signal and a chrominance signal, and determining whether a pixel of interest is a saturated pixel based on a value of the luminance signal decoded by the decoding means. Pixel determining means for determining, a signal value changing means for changing the color difference signal value of the pixel of interest determined to be a saturated pixel by the pixel determining means to an appropriate value, a color difference signal output from the signal value changing means, An image signal decoding device, comprising: synthesizing means for synthesizing the luminance signal and outputting as an image signal.
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