JP3364233B2 - Image coding / decoding method - Google Patents

Image coding / decoding method

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JP3364233B2
JP3364233B2 JP20048191A JP20048191A JP3364233B2 JP 3364233 B2 JP3364233 B2 JP 3364233B2 JP 20048191 A JP20048191 A JP 20048191A JP 20048191 A JP20048191 A JP 20048191A JP 3364233 B2 JP3364233 B2 JP 3364233B2
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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】本発明は画像符号/復号方式に関
し、更に詳しくは、キーイングによる背景分離/合成を
画像のブロック符号化に適用した画像符号/復号方式に
関する。今日、ディジタル公衆網の発達に伴い多地点間
でTV会議が行える会議システムが普及している。この
種のシステムでは符号化効率の高いブロック符号化方式
が採用されるが、更にTV放送のキーイング(クロマキ
ー)を併用し、動いている人物を抜き出してブロック符
号化する方式が考えられている。こうすれば、蛍光灯の
フリッカ、A/D変換器の誤差、不完全なY/C分離等
で起こる背景のちらつきを符号化しないで済み、符号化
効率の向上が期待される。しかし、人物と背景間のエッ
ジを含むブロックの符号化では画質劣化の問題も生じて
おり、画質の改善が要望されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding / decoding system, and more particularly to an image coding / decoding system in which background separation / synthesis by keying is applied to image block coding. 2. Description of the Related Art Today, with the development of a digital public network, a conference system that allows a video conference between multiple points has become widespread. In this type of system, a block coding method having a high coding efficiency is adopted, and a method is also considered in which keying (chroma key) of TV broadcasting is used together and a moving person is extracted to perform block coding. By doing so, it is not necessary to encode the flicker of the fluorescent lamp, the error of the A / D converter, the flicker of the background caused by the incomplete Y / C separation, etc., and it is expected that the encoding efficiency is improved. However, there is a problem of image quality deterioration in encoding a block including an edge between a person and a background, and improvement in image quality is desired.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は従来の画像符合化方式の構成を
示す図で、図において6は背景の分離部、61はキー抽
出部、62はキー信号Kの発生部、63はスイッチ回路
である。また1はTV会議/電話符号化方式の標準化
H.261に従うフレーム間符号化部、11はビデオメ
モリ(VM)、12は減算器、13は離散コサイン変換
器(DCT)、14は量子化器(QTZ)、15は符号
器(ENC)、16は逆量子化器(IQTZ)、17は
逆離散コサイン変換器(IDCT)、18は加算器、1
9はフレームメモリ(FM)、20は可変遅延バッファ
(VDB)、21は動き補償部(MC)である。更に3
は同標準化H.261に従うフレーム間復号化部、31
は復号器(DEC)、32は逆量子化器(IQTZ)、
33は逆離散コサイン変換器(IDCT)、34は加算
器、35はフレームメモリ(FM)、36は可変遅延バ
ッファ(VDB)、37は動き補償予測部(MC)であ
る。そして5は背景の合成部、51はキー抽出部、52
は背景信号発生部(BGG)、53はスイッチ回路であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional image coding system. In the figure, 6 is a background separating section, 61 is a key extracting section, 62 is a key signal K generating section, and 63 is a switch circuit. is there. Further, 1 is a standardized H.264 standard for video conferencing / telephone coding methods. An interframe coding unit according to H.261, 11 is a video memory (VM), 12 is a subtractor, 13 is a discrete cosine transformer (DCT), 14 is a quantizer (QTZ), 15 is an encoder (ENC), and 16 is Inverse quantizer (IQTZ), 17 is an inverse discrete cosine transformer (IDCT), 18 is an adder, 1
Reference numeral 9 is a frame memory (FM), 20 is a variable delay buffer (VDB), and 21 is a motion compensation unit (MC). 3 more
Is a standardized H.264 standard. An interframe decoding unit according to H.261, 31
Is a decoder (DEC), 32 is an inverse quantizer (IQTZ),
33 is an inverse discrete cosine transformer (IDCT), 34 is an adder, 35 is a frame memory (FM), 36 is a variable delay buffer (VDB), and 37 is a motion compensation prediction unit (MC). 5 is a background composition unit, 51 is a key extraction unit, and 52 is a key extraction unit.
Is a background signal generator (BGG), and 53 is a switch circuit.

【0003】例えばブルー幕を背景にして撮影した人物
の画像信号Vが入力すると、分離部6は、画像信号Vよ
りブルー幕の信号を抽出し、これを純粋なキー信号K
(例えば青信号B)で置換する。こうして、純粋な青信
号Bで背景分離した画像信号VKが得られ、該青信号B
は復号側で背景画像BGを合成するためのキー信号Kに
なる。
For example, when an image signal V of a person photographed against a background of a blue curtain is input, the separating section 6 extracts a signal of the blue curtain from the image signal V and uses this as a pure key signal K.
(For example, green signal B). In this way, the image signal VK having the background separated with the pure blue signal B is obtained.
Becomes a key signal K for synthesizing the background image BG on the decoding side.

【0004】フレーム間符号化部1において、減算器1
2はビデオメモリ11の現時点のビデオデータVKと予
測データPとの間で差分をとり、得られたフレーム間差
分データEは離散コサイン変換器13により(8×8)
画素のブロック単位で直交変換され、更に量子化器14
で量子化されて予測誤差データPEとなる。そして、こ
の予測誤差データPEは更に符号器15で符号化されて
送信される。
In the interframe coding unit 1, the subtractor 1
2 is a difference between the current video data VK of the video memory 11 and the prediction data P, and the obtained inter-frame difference data E is (8 × 8) by the discrete cosine converter 13.
Orthogonal transformation is performed in block units of pixels, and the quantizer 14
Is quantized into prediction error data PE. Then, this prediction error data PE is further encoded by the encoder 15 and transmitted.

【0005】この状態で、逆量子化器16及び逆離散コ
サイン変換器17は予測誤差データPEからフレーム間
差分データE´を再生しており、加算器18は予測デー
タPにフレーム間差分データE´を加えることで現時点
のビデオデータVK´をローカル再生し、これによりフ
レームメモリ19の内容を更新する。フレームメモリ1
9のフレームデータFDは次フレームのビデオデータV
Kの予測のために読み出されるが、このフレームデータ
FDは、その際のフレーム間での画像の動きを補償する
ために可変遅延バッファ20により可変遅延を受けて予
測データPとなる。動き補償予測部21は、その際のフ
レーム間の画像の動きを求め、得られた最適動ベクトル
MVを送信すると共に、該ベクトルMVで可変遅延バッ
ファ20の遅延量を制御している。
In this state, the inverse quantizer 16 and the inverse discrete cosine transformer 17 reproduce the interframe difference data E'from the prediction error data PE, and the adder 18 converts the interframe difference data E into the prediction data P. By adding ', the current video data VK' is locally reproduced, and thereby the contents of the frame memory 19 are updated. Frame memory 1
The frame data FD of 9 is the video data V of the next frame.
The frame data FD, which is read out for the prediction of K, undergoes a variable delay by the variable delay buffer 20 to compensate for the movement of the image between the frames at that time, and becomes the prediction data P. The motion compensation prediction unit 21 obtains the motion of the image between frames at that time, transmits the obtained optimum motion vector MV, and controls the delay amount of the variable delay buffer 20 by the vector MV.

【0006】一方、フレーム間復号化部3では、予測誤
差データCPE及び最適動ベクトルMVに基づいてビデ
オデータVK´を再生しており、これを合成部5に出力
する。そして合成部5は、復号再生した画像信号VK´
中のキー信号Kを抽出してその部分を背景信号BGで置
換し、こうして最終的に背景を合成した画像信号VBが
得られる。
On the other hand, the interframe decoding unit 3 reproduces the video data VK 'based on the prediction error data CPE and the optimum motion vector MV, and outputs this to the synthesizing unit 5. The synthesizing unit 5 then decodes and reproduces the image signal VK ′.
The key signal K in the inside is extracted, and that portion is replaced with the background signal BG, thus finally obtaining the image signal VB in which the background is combined.

【0007】図12は従来の画像符号化方式の問題点を
説明する図で、図においてP/Qは移動前/後の人物、
K はキー信号Kのみから成る画素ブロック、BV は人
物のエッジ部分を有する画素ブロックである。図11の
構成によれば、動きの無いブロック間ではフレーム間差
分Eは発生せず、このブロックは実質的には符号化を要
しない無効ブロックになる。従って、このような無効ブ
ロックが多ければ多いほど符号化効率は高くなり、この
点、画素ブロックBK 間ではフレーム間差分Eが発生し
ないので、高い符号化効率が期待される。
FIG. 12 is a diagram for explaining the problems of the conventional image coding system. In the figure, P / Q is a person before / after moving,
B K is a pixel block including only the key signal K, and B V is a pixel block having a person's edge portion. According to the configuration of FIG. 11, the inter-frame difference E does not occur between blocks having no motion, and this block is an invalid block that does not substantially require encoding. Therefore, the more the number of such invalid blocks is, the higher the coding efficiency is, and in this respect, the inter-frame difference E does not occur between the pixel blocks B K , so that the high coding efficiency is expected.

【0008】しかし、人物P/Qの画素ブロック及びそ
の周囲の画素ブロックBV では動き補償予測が完全でな
いためにフレーム間差分Eが発生し、このブロックは実
質的に符号化を要する有効ブロックになる。特に人物と
キー信号とのエッジを含む画素ブロックBV 間ではフレ
ーム間の動き予測が完全でないことにより比較的大きな
フレーム間差分Eが発生する。そこで、このフレーム間
差分Eを離散コサイン変換部13及び量子化部14でブ
ロック符号化するが、その際の情報圧縮及び量子化のた
めに予測誤差データPEには相当量の符号化歪みが含ま
れてしまう。そして、これを逆離散コサイン変換部16
及び逆量子化部17により復号化すると、得られたフレ
ーム間差分E´には符号化歪みが含まれており、もはや
元のフレーム間差分Eと完全に同一ではない。従って、
これに予測データPを加えた再生画像VK´も元の画像
VKと同一ではない。
However, since the motion compensation prediction is not perfect in the pixel block of the person P / Q and the pixel block B V around it, the inter-frame difference E occurs, and this block is substantially an effective block that needs to be coded. Become. Particularly, between the pixel blocks B V including the edges of the person and the key signal, a relatively large inter-frame difference E occurs due to imperfect motion prediction between frames. Therefore, the inter-frame difference E is block-encoded by the discrete cosine transform unit 13 and the quantization unit 14, but the prediction error data PE contains a considerable amount of encoding distortion due to information compression and quantization at that time. Get lost. Then, the inverse discrete cosine transform unit 16
And when decoded by the inverse quantizer 17, the obtained inter-frame difference E ′ contains coding distortion and is no longer completely the same as the original inter-frame difference E. Therefore,
The reproduced image VK 'in which the prediction data P is added is not the same as the original image VK.

【0009】一方、フレーム間復号化部3でも同様の画
像信号VK´が再生されており、特に復号化されたキー
信号K´の部分に符号化歪みが発生している場合には、
該キー信号K´は本来のキー信号Kからかなり逸脱して
いる場合もあり、このために合成部5におけるキー抽出
にかからなくなり、合成画像VBの品質を著しく損なう
という問題を生じていた。
On the other hand, when the same image signal VK 'is reproduced also in the inter-frame decoding unit 3, especially when the decoded key signal K'has coding distortion,
The key signal K'may deviate from the original key signal K in some cases, and therefore, the key extraction in the synthesizing unit 5 is no longer necessary and the quality of the synthesized image VB is significantly impaired.

【0010】しかも、人物の動きが大きいほど、本来無
効になるはずのブロックが符号化されてしまうようにな
り、当初考えられていたほどの符号化効率の改善は得ら
れなかった。
Moreover, the larger the movement of the person, the more the blocks that would otherwise be invalid are coded, and the improvement in coding efficiency that was originally thought could not be obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の画
符号化方式では、人物とキー信号とのエッジブロック
で符号化歪が発生し、これにより出力の合成画像のエッ
ジ部分で画質が劣化するという問題があった。本発明の
目的は、出力の合成画像のエッジ部分で画質が劣化しな
い画像符号/復号方式を提供することにある。
As described above, in the conventional image coding system, the coding distortion occurs in the edge block between the person and the key signal, which deteriorates the image quality at the edge portion of the output composite image. There was a problem of doing. An object of the present invention is to provide an image marks No. / decoding method no deterioration in image quality at the edge portion of the output of the synthesized image.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題は図1の構成
により解決される。即ち、本発明(1)画像符号方式
は、キー信号Kにより背景分離された画像信号VKを符
号部1によりブロック単位でフレーム間符号化する画像
符号方式において、符号部1においてローカル再生した
画素信号VK’に対し、キー信号Kを含む所定範囲内の
色の画素信号をキー信号と同一にする歪み除去フィルタ
10を備えるものである。 また本発明(2)の画像復号
方式は、請求項1の方式により符号化された画像信号C
VKを復号部3によりブロック単位でフレーム間復号す
る画像復号方式において、復号部3においてローカル再
生した画素信号VK’に対し、キー信号Kを含む所定範
囲内の色の画素信号をキー信号と同一にする歪み除去フ
ィルタ30を備えるものである。
The above-mentioned problems can be solved by the structure shown in FIG. That is, according to the image coding method of the present invention (1) , the image signal VK whose background is separated by the key signal K is coded.
Image to be inter-frame coded in block units by the encoding unit 1
In the encoding method, local reproduction is performed in the encoding unit 1.
Within a predetermined range including the key signal K with respect to the pixel signal VK ′
Distortion removal filter that makes color pixel signals the same as key signals
10 is provided. Further, the image decoding of the present invention (2)
The system is an image signal C encoded by the system of claim 1.
Inter-frame decoding of VK in block units by the decoding unit 3
In the image decoding method according to
For the generated pixel signal VK ′, a predetermined range including the key signal K
The distortion removal flag that makes the pixel signals of the colors in the box the same as the key signals.
The filter 30 is provided.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【作用】図1において、特に人物とキー信号とのエッジ
を含むような画素ブロック間ではフレーム間予測が完全
でないことにより比較的大きなフレーム間差分Eが発生
する。そこで、このフレーム間差分Eをブロック符号化
するが、その際の情報圧縮及び量子化のために予測誤差
データPEには相当量の符号化歪みが含まれてしまう。
そして、これをローカルで復号化すると、得られたフレ
ーム間差分E´には符号化歪みが含まれており、もはや
元のフレーム間差分Eと完全に同一ではない。従って、
これに予測データPを加えた再生画素ブロックVK´も
元の画素ブロックVKと同一ではない。
In FIG. 1, a relatively large inter-frame difference E occurs due to imperfect inter-frame prediction especially between pixel blocks that include edges between a person and a key signal. Therefore, the inter-frame difference E is block-encoded, but the prediction error data PE contains a considerable amount of encoding distortion due to information compression and quantization at that time.
When this is locally decoded, the obtained inter-frame difference E'includes coding distortion and is no longer completely the same as the original inter-frame difference E. Therefore,
The reproduced pixel block VK 'in which the prediction data P is added is not the same as the original pixel block VK.

【0015】一方、復号化部3でも同様にして符号化歪
みの影響が現れる。特に、復号再生したキー信号K´の
部分に符号化歪みの影響が現れると、再生したキー信号
K´が場合によってはキー信号Kでないことになり、か
かるケースではブロック符号化にキーイング技術を適用
した意味が失われている。そこで、歪み除去フィルタ1
0を設け、符号化部1でローカル再生した画素信号VK
´の符号化歪みを除去する。好ましくは、歪み除去フィ
ルタ10は、キー信号Kとの差が輝度、色相及び彩度に
おいて所定以内の画素信号VK´をキー信号Kと同一に
するものである。従って、符号化部1においては、特に
人物とキー信号とのエッジを含む画素ブロックをローカ
ル再生した場合でも、符号化歪みを受けたキー信号K´
は本来のキー信号Kに戻されるので、キー信号Kに対す
る符号化歪の影響が軽減される。
On the other hand, also in the decoding section 3, the influence of coding distortion appears in the same manner. Particularly, when the influence of coding distortion appears on the part of the decoded and reproduced key signal K ′, the reproduced key signal K ′ may not be the key signal K in some cases, and in such a case, the keying technique is applied to the block coding. The meaning that I made is lost. Therefore, the distortion removal filter 1
0, and the pixel signal VK locally reproduced by the encoding unit 1
The coding distortion of 'is removed. Preferably, the distortion removal filter 10 makes a pixel signal VK ′ whose difference from the key signal K is within a predetermined range in luminance, hue, and saturation equal to the key signal K. Therefore, in the encoding unit 1, even when the pixel block including the edge between the person and the key signal is locally reproduced, the key signal K ′ subjected to the encoding distortion is particularly generated.
Is restored to the original key signal K, the influence of coding distortion on the key signal K is reduced.

【0016】一方、復号化部3の歪み除去フィルタ30
は、再生した画素信号VK´の符号化歪みを上記同様に
して除去する。従って、特に人物とキー信号とのエッジ
を含む画素ブロックを復号再生した場合でも、符号化歪
みを受けたキー信号K´は本来のキー信号Kに戻される
ので、これにより合成部5におけるキー信号Kの抽出が
正しく行われる。
On the other hand, the distortion removal filter 30 of the decoding unit 3
Removes the coding distortion of the reproduced pixel signal VK 'in the same manner as above. Therefore, even when the pixel block including the edges of the person and the key signal is decoded and reproduced, the key signal K ′ subjected to the coding distortion is returned to the original key signal K, and accordingly, the key signal in the synthesizing unit 5 is generated. K is extracted correctly.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【実施例】以下、添付図面に従って本発明による実施例
を詳細に説明する。図3は第1実施例の画像符号化方式
の構成を示す図で、図において図11と同一符合は同一
又は相当部分を示し、10,30は歪み除去フィルタで
ある。歪み除去フィルタ10は、符号化部1でローカル
再生した画素信号VK´中に含まれる符号化歪みを除去
するフィルタで、好ましくは、キー信号Kとの差が輝
度、色相及び彩度において所定以内の画素信号VK´を
キー信号Kと同一にするものである。従って、特に人物
とキー信号とのエッジを含む画素ブロックを復号再生し
た場合でも、符号化歪みを受けたキー信号K´について
は本来のキー信号Kに戻るので、符号化歪みによる誤差
が累積されない。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the image coding system of the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 11 denote the same or corresponding portions, and reference numerals 10 and 30 denote distortion elimination filters. The distortion removal filter 10 is a filter that removes the coding distortion included in the pixel signal VK ′ locally reproduced by the coding unit 1. Preferably, the difference from the key signal K is within a predetermined range in luminance, hue, and saturation. Of the pixel signal VK 'of the same as the key signal K. Therefore, even when the pixel block including the edges of the person and the key signal is decoded and reproduced, the key signal K ′ subjected to the coding distortion is returned to the original key signal K, and the error due to the coding distortion is not accumulated. .

【0020】一方、歪み除去フィルタ30は、復号化部
3で再生した画素信号VK´中に含まれる符号化歪みを
同様にして除去する。従って、特に人物とキー信号との
エッジを含む画素ブロックを復号再生した場合でも、符
号化歪みを受けたキー信号K´については本来のキー信
号Kに戻されるので、合成部5におけるキー信号Kの抽
出が正しく行われる。
On the other hand, the distortion removal filter 30 similarly removes the coding distortion contained in the pixel signal VK 'reproduced by the decoding section 3. Therefore, even when the pixel block including the edges of the person and the key signal is decoded and reproduced, the key signal K ′ subjected to the coding distortion is returned to the original key signal K, and therefore the key signal K in the synthesizing unit 5 is restored. Is correctly extracted.

【0021】図4は第1実施例の歪み除去フィルタの動
作原理を説明する図である。周知の如く、3原色R,
G,Bに基づくNTSCカラーTV信号は、輝度信号Y
と、色相及び彩度(飽和度)の情報を持つ色信号Cr
(R−Y),Cb(B−Y)とから成っている。図4は
色信号Cr−Cbの直交平面上に代表的な飽和した色信
号R,G,Bを示したものであり、座標の中心において
は、輝度信号Yが1.0の時は白Wであり、輝度信号Y
が0.0の時は黒BKである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle of the distortion removal filter of the first embodiment. As is well known, the three primary colors R,
The NTSC color TV signal based on G and B is a luminance signal Y.
And a color signal Cr having information on hue and saturation (saturation)
It is composed of (RY) and Cb (BY). FIG. 4 shows typical saturated color signals R, G, B on the orthogonal plane of the color signal Cr-Cb. At the center of the coordinates, when the luminance signal Y is 1.0, white W is displayed. And the luminance signal Y
When is 0.0, it is black BK.

【0022】本実施例では、キー信号Kとして代表的な
飽和した青信号Bを使用しており、符号化部1又は復号
化部3で復号再生されたキー信号K´は符号化歪みの影
響を受けた結果、青信号Bの周囲に分散してしまう。そ
こで、歪み除去フィルタ10,30は、青信号Bとの差
が輝度、色相及び彩度において所定範囲H内の画素信号
VK´を青信号Bと同一にする。
In this embodiment, a typical saturated blue signal B is used as the key signal K, and the key signal K'decoded and reproduced by the encoding unit 1 or the decoding unit 3 is affected by encoding distortion. As a result, it is dispersed around the green signal B. Therefore, the distortion removal filters 10 and 30 make the pixel signal VK ′ within the predetermined range H whose difference from the blue signal B is the same as the blue signal B in terms of luminance, hue, and saturation.

【0023】図5は第1実施例の歪み除去フィルタのブ
ロック図で、図において100は青信号Bの発生器、1
01〜103は差分絶対値演算器、104〜106は比
較器(CMP)、107はANDゲート回路、108は
スイッチ回路である。スイッチ回路108は、通常は端
子a側に接続して入力端子INの復号再生画像信号VK
´(Yi ,Cri,Cbi)を出力端子OUTに出力してい
る。この状態で、差分絶対値演算器101は復号再生画
像信号VK´の輝度信号Yi と青信号Bの輝度信号YB
との差分絶対値DY =|Yi −YB |を出力ており、比
較器104は差分絶対値DY と所定閾値THYとを比較す
ることにより、もしDY <THYの条件を満足する時は、
その出力端子にHIGHレベルを出力する。他の色信号
Cr,Cbについても同様である。ANDゲート回路1
07は全入力がHIGHレベルの時にHIGHレベルを
出力し、これによりスイッチ回路108は端子b側に接
続して青信号B(YB ,CrB,CbB)を出力端子OUT
に出力する。かくして、入力端子INの復号再生画像信
号VK´のうち、青信号Bとの差が輝度、色相及び彩度
において所定範囲H内の画素信号VK´については青信
号Bと同一にされる。
FIG. 5 is a block diagram of the distortion elimination filter of the first embodiment, in which 100 is a generator of a blue signal B, 1
01 to 103 are absolute difference value calculators, 104 to 106 are comparators (CMP), 107 is an AND gate circuit, and 108 is a switch circuit. The switch circuit 108 is normally connected to the terminal a side, and the decoded reproduction image signal VK of the input terminal IN is connected.
′ (Y i , C ri , C bi ) is output to the output terminal OUT. In this state, the difference absolute value calculator 101 determines the luminance signal Y i of the decoded reproduction image signal VK ′ and the luminance signal Y B of the blue signal B.
The difference absolute value D Y = | Y i −Y B | is output, and the comparator 104 compares the difference absolute value D Y with a predetermined threshold value T HY to determine if D Y <T HY . When satisfied,
HIGH level is output to the output terminal. The same applies to the other color signals Cr and Cb. AND gate circuit 1
07 outputs HIGH level when all the inputs are HIGH level, whereby the switch circuit 108 is connected to the terminal b side and outputs the blue signal B (Y B , C rB , C bB ) to the output terminal OUT.
Output to. Thus, in the decoded reproduction image signal VK ′ at the input terminal IN, the pixel signal VK ′ whose difference from the blue signal B is within the predetermined range H in luminance, hue and saturation is made the same as the blue signal B.

【0024】図6は第2実施例の画像符号化方式の構成
を示す図で、図において8はキー検出部、81は符号器
(ENC)、100はブロック符合化部、82は復号器
(DEC)、300はブロック復号化部、52は背景信
号の発生部(BGG)、7は合成部である。なお、この
第2実施例に対応する原理的構成図を図2に示す。 図6
において、キー検出部8は、キー信号Kを検出している
間はHIGHレベルのキー検出信号KDを出力し、それ
以外はLOWレベルのキー検出信号KDを出力する回路
である。このようなキー検出部8は、例えば図5の歪み
除去フィルタ10,30と略同等の構成でよく、スイッ
チ回路108の端子aにLOWレベル、かつ端子bにH
IGHレベルを接続し、そして閾値TH が形成する所定
範囲Hが狭くなるように構成すれば良い。また、第2実
施例のブロック符合化部100は、画像信号VKをブロ
ック単位で符号化するものであれば何でも良く、フレー
ム間符合化方式である必要は無い。ブロック復号化部3
00も同様である。
FIG. 6 is a diagram showing the structure of the image coding system of the second embodiment. In the figure, 8 is a key detection unit, 81 is an encoder (ENC), 100 is a block coding unit, and 82 is a decoder ( DEC), 300 is a block decoding unit, 52 is a background signal generating unit (BGG), and 7 is a combining unit. In addition, this
FIG. 2 shows a principle configuration diagram corresponding to the second embodiment. Figure 6
In the above, the key detection unit 8 is a circuit that outputs the HIGH-level key detection signal KD while detecting the key signal K, and outputs the LOW-level key detection signal KD otherwise. Such a key detection unit 8 may have, for example, a configuration substantially similar to that of the distortion removal filters 10 and 30 of FIG.
Connect the IGH level, and the threshold T H is a predetermined range H may be configured to be narrower to form. Further, the block encoding unit 100 of the second embodiment may be anything as long as it encodes the image signal VK in block units, and does not need to be the interframe encoding method. Block decoding unit 3
The same applies to 00.

【0025】図7は第2実施例の画像符号化方式の動作
を説明する図である。図7の(A)のタイミングチャー
トにおいて、入力の画像信号VKは、所定の走査方向に
従う画素クロック信号CLKに同期しており、ここでは
キー信号Kの部分と人物等の画像信号Vの部分とが混在
している。キー検出信号KDは、キー信号Kの部分では
HIGHレベルであり、それ以外の部分ではLOWレベ
ルである。合成部7は、キー検出信号KDがHIGHレ
ベルの時に背景信号BGを選択し、キー検出信号KDが
LOWレベルの時に再生画像信号VK´を選択する。従
って、合成部7の出力には人物等の画像信号Vと背景信
号BGとの合成信号VBが得られる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the image coding system of the second embodiment. In the timing chart of FIG. 7A, the input image signal VK is synchronized with the pixel clock signal CLK according to a predetermined scanning direction, and here, a part of the key signal K and a part of the image signal V of a person or the like are included. Are mixed. The key detection signal KD is at the HIGH level in the portion of the key signal K and at the LOW level in the other portions. The synthesizing unit 7 selects the background signal BG when the key detection signal KD is at the HIGH level, and selects the reproduced image signal VK ′ when the key detection signal KD is at the LOW level. Therefore, a composite signal VB of the image signal V of the person or the like and the background signal BG is obtained at the output of the combining unit 7.

【0026】図7の(B)は上記の関係を画像信号VK
/VK´について平面的に示したものである。走査線が
矢印b方向に順次スキャンしている時に、キー検出部8
は、符号化歪みを受けていない入力の画像信号KVに基
づいて、予めキー信号Kの部分と人物等の画像信号Vの
部分とを的確に切り分けている。従って、復号再生画像
信号VK´上において、本来はキー信号Kであるべき画
素信号Kn ´が符号化歪みを受けた結果、キー信号Kよ
り逸脱してしまっていても、合成部7における背景の合
成には何ら影響がない。
FIG. 7B shows the above relationship based on the image signal VK.
It is a plan view of / VK '. When the scanning lines are sequentially scanned in the direction of arrow b, the key detection unit 8
Accurately preliminarily separates the portion of the key signal K from the portion of the image signal V of a person or the like based on the input image signal KV that has not been subjected to coding distortion. Therefore, even if the pixel signal Kn ′, which should originally be the key signal K, deviates from the key signal K on the decoded reproduction image signal VK ′ as a result of being subjected to the encoding distortion, the background of the synthesizing unit 7 is It has no effect on synthesis.

【0027】図8は第3実施例の画像符号化方式の構成
を示す図で、図において図6と同一符号は同一又は相当
部分を示し、9はエッジ消去フィルタである。上記第2
実施例によれば、どのようなブロック符号器を使用して
いても背景の合成は適正に行われるが、第3実施例は、
この状態で更にブロック符号器の符号化効率を高めたも
のである。
FIG. 8 is a diagram showing the structure of the image coding system of the third embodiment. In the figure, the same symbols as in FIG. 6 indicate the same or corresponding portions, and 9 is an edge elimination filter. Second above
According to the embodiment, the background is properly synthesized regardless of which block encoder is used.
In this state, the coding efficiency of the block encoder is further improved.

【0028】ところで、一般に離散コサイン変換器等の
直交変換器においては、平坦な画素ブロックを変換した
時は出力の情報量は少ないが、人物と背景とが切り替わ
るようなエッジ部の画素ブロックを変換した時は、高周
波成分が多くでるので、出力の情報量は多い。そこで、
第3実施例では、ブロック符号化部100の前段に、画
像信号Vとキー信号Kとを含む画素ブロックについて、
キー信号Kを画像信号Vに基づく信号で置換し、エッジ
を消去するところのエッジ消去フィルタ9を備えてい
る。
By the way, generally, in an orthogonal transformer such as a discrete cosine transformer, when a flat pixel block is transformed, the output information amount is small, but the pixel block at the edge portion where the person and the background are switched is transformed. When this is done, the amount of high-frequency components is large, so the amount of information output is large. Therefore,
In the third embodiment, the pixel block including the image signal V and the key signal K is provided in the preceding stage of the block encoding unit 100.
An edge erasing filter 9 for erasing edges by replacing the key signal K with a signal based on the image signal V is provided.

【0029】図9は第3実施例のエッジ消去フィルタの
動作原理を説明する図である。入力の画像信号VKの画
素ブロックは3つのパターンに分けられる。即ち、人物
等の画像信号Vのみから成る画素ブロック、画像信号V
とキー信号Kとから成る画素ブロック、キー信号Kのみ
から成る画素ブロックである。エッジ消去フィルタ9
は、画像信号Vのみ又はキー信号Kのみから成る画素ブ
ロックについてはそのまま通過させ、画像信号Vとキー
信号Kとから成る画素ブロックについては、これを画像
信号Vに基づく信号で塗りつぶし、ブロック内のエッジ
を無くしてしまうものである。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation principle of the edge elimination filter of the third embodiment. The pixel block of the input image signal VK is divided into three patterns. That is, a pixel block including only the image signal V of a person, the image signal V
And a key signal K, and a pixel block including only the key signal K. Edge elimination filter 9
Allows the pixel block consisting of only the image signal V or the key signal K to pass through as it is, and the pixel block consisting of the image signal V and the key signal K is filled with a signal based on the image signal V. It loses the edge.

【0030】図10は第3実施例のエッジ消去フィルタ
のブロック図で、図において91は制御部、92はキー
検出部、93〜95はスイッチ回路、96はビデオバッ
ファ、97は比較器、98はカウンタ、99は平均値回
路である。ビデオバッファ96に画像信号VKのブロッ
クを書き込む際は、制御部91はスイッチ回路93を接
点a側に接続している。これによりキー検出部92は、
画像信号VK中のキー信号Kを検出するとHIGHレベ
ルの信号を出力する。このHIGHレベルの信号はイン
バータ回路でレベル反転され、平均値回路99及びカウ
ンタ98の動作を阻止するように働く。即ち、これによ
り、平均値回路99は人物等の画像信号Vの値のみを累
積加算し、カウンタ98は人物等の画像信号Vの個数の
みをカウントするように動作する。比較器97は、カウ
ンタ98のカウント値CDと所定閾値TH とを比較して
おり、もしCD>TH (例えば、TH =2)の条件を満
足する時はHIGHレベルの信号を出力する。また、C
D>T H の条件を満足しない場合、即ち、人物等の画像
信号Vの個数がブロック全体で2を越えないような場合
には、ノイズと見なし、LOWレベルの信号を出力す
る。
FIG. 10 shows an edge elimination filter according to the third embodiment.
In the block diagram of the figure, 91 is a control unit, and 92 is a key.
The detection unit, 93 to 95 are switch circuits, and 96 is a video battery.
FA, 97 is a comparator, 98 is a counter, 99 is an average value times
It is a road. The block of the image signal VK is stored in the video buffer 96.
When writing the clock, the control unit 91 connects the switch circuit 93.
It is connected to the point a side. As a result, the key detection unit 92
When the key signal K in the image signal VK is detected, the HIGH level is detected.
Output signal. This HIGH level signal is
The level is inverted by the barter circuit, and the average value circuit 99 and the cow
Function to prevent operation of the input 98. That is, this
The average value circuit 99 accumulates only the value of the image signal V of a person or the like.
The product is added and the counter 98 displays the number of image signals V of a person or the like.
It works like counting only. The comparator 97 is a cow
Counter 98 count value CD and predetermined threshold value THCompare with
Or, if CD> TH(For example, TH= 2) is satisfied
When added, a HIGH level signal is output. Also, C
D> T HWhen the condition of is not satisfied, that is, images of people, etc.
When the number of signals V does not exceed 2 in the entire block
Is considered noise and outputs a LOW level signal.
It

【0031】やがて、ビデオバッファ96への書込が終
了すると、制御部91は比較器97の出力を調べる。C
D>TH の場合は、人物等の画像信号Vのみから成る画
素ブロック又は画像信号Vとキー信号Kとから成る画素
ブロックである。そこで、制御部91はスイッチ回路9
3の接続をb側にすると共にスイッチ回路94を閉成す
る。これにより、キー検出部92はビデオバッファ96
の読出ブロックデータを調べることとなり、スイッチ回
路95は、キー検出部92がキー信号Kを検出するとb
側に接続され、それ以外の時はa側に接続される。この
時、平均値回路99には、カウント値CDが入力してお
り、これにより平均値回路99は人物等の画像信号Vの
加算平均値ADを出力している。従って、出力端子OU
Tには、人物等の画像信号Vのみから成る画素ブロック
はそのまま、かつ画像信号Vとキー信号Kとから成る画
素ブロックはキー信号Kの部分が加算平均値ADで置き
換えられて出力される。
When the writing to the video buffer 96 is finished, the control unit 91 checks the output of the comparator 97. C
For D> T H, a pixel block consisting of pixel blocks or image signals consisting of the image signal V only V and key signal K such as a person. Therefore, the control unit 91 controls the switch circuit 9
The connection of 3 is set to the b side and the switch circuit 94 is closed. As a result, the key detection unit 92 causes the video buffer 96 to
When the key detection unit 92 detects the key signal K, the switch circuit 95 checks the read block data of b.
Side, otherwise it is connected to side a. At this time, the count value CD is input to the average value circuit 99, so that the average value circuit 99 outputs the addition average value AD of the image signals V of a person or the like. Therefore, the output terminal OU
At T, a pixel block including only the image signal V of a person or the like is output as it is, and a pixel block including the image signal V and the key signal K is output with the portion of the key signal K replaced with the addition average value AD.

【0032】またCD>TH でない場合は、キー信号K
のみから成る画素ブロックである。そこで、制御部91
はスイッチ回路93をb側にすると共にスイッチ回路9
4を開成する。これにより、スイッチ回路95はa側に
接続したままになる。従って、出力端子OUTには、キ
ー信号Kのみから成る画素ブロックがそのまま出力され
る。
If CD> T H , the key signal K
It is a pixel block consisting of only. Therefore, the control unit 91
Switches the switch circuit 93 to the side b and switches the switch circuit 9
Open 4 As a result, the switch circuit 95 remains connected to the a side. Therefore, the pixel block including only the key signal K is directly output to the output terminal OUT.

【0033】かくして、エッジブロックはエッジ消去フ
ィルタ9により平坦化され、これによりブロック符号化
部100の符号化効率が向上する。一方、このエッジブ
ロックの背景処理は、サイド情報であるキー検出信号K
Dにより、合成部7において適正に行われる。なお、上
記実施例では歪み除去フィルタ10,30の所定範囲H
を矩形にしたがこれに限らない。例えば、歪み除去フィ
ルタ10,30は、入力端子INの復号再生画像信号V
K´(=Yi ,Cri,Cbi)をアドレス入力とするよう
なROMで構成でき、該ROMに対し任意のアドレス空
間(Yi ,Cri,Cbi)で出力がHIGHレベルになる
ように予めデータを書き込んでおけば、所定範囲Hを任
意形状に構成できる。
In this way, the edge block is flattened by the edge erasing filter 9, which improves the coding efficiency of the block coding unit 100. On the other hand, the background processing of this edge block is performed by the key detection signal K which is side information.
According to D, it is properly performed in the synthesizing unit 7. In the above embodiment, the distortion removal filters 10 and 30 have a predetermined range H.
Is rectangular, but is not limited to this. For example, the distortion removal filters 10 and 30 have the decoded reproduction image signal V at the input terminal IN.
K'(= Y i, C ri , C bi) can be configured in ROM as an address input to, any address space to the ROM (Y i, C ri, C bi) is output becomes HIGH level By writing the data in advance, the predetermined range H can be formed in an arbitrary shape.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、フレー
ム間符号化部1でローカル再生した画素信号VK´及び
フレーム間復号化部3で再生した画素信号VK´に対し
符号化歪みを除去する歪み除去フィルタ10,30を施
すように構成したので、特にエッジを含むブロックの背
景部分から符号化歪みを取り除け、出力画像の画質が改
善される。
As described above, according to the present invention, the coding distortion is removed from the pixel signal VK 'locally reproduced by the interframe coding unit 1 and the pixel signal VK' reproduced by the interframe decoding unit 3. Since the distortion removing filters 10 and 30 are provided, the coding distortion can be removed particularly from the background portion of the block including the edge, and the image quality of the output image is improved.

【0035】[0035]

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

【図1】図1は本発明の原理的構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図2】図2は本発明の原理的構成図である。FIG. 2 is a principle configuration diagram of the present invention.

【図3】図3は第1実施例の画像符号化方式の構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an image coding system according to a first embodiment.

【図4】図4は第1実施例の歪み除去フィルタの動作原
理を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle of the distortion removal filter of the first embodiment.

【図5】図5は第1実施例の歪み除去フィルタのブロッ
ク図である。
FIG. 5 is a block diagram of a distortion removal filter of the first embodiment.

【図6】図6は第2実施例の画像符号化方式の構成を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image coding system according to a second embodiment.

【図7】図7は第2実施例の画像符号化方式の動作を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the image coding system according to the second embodiment.

【図8】図8は第3実施例の画像符号化方式の構成を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an image coding system according to a third embodiment.

【図9】図9は第3実施例のエッジ消去フィルタの動作
原理を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation principle of the edge cancellation filter of the third embodiment.

【図10】図10は第3実施例のエッジ消去フィルタの
ブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram of an edge cancellation filter according to a third embodiment.

【図11】図11は従来の画像符合化方式の構成を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional image coding method.

【図12】図12は従来の画像符号化方式の問題点を説
明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a problem of a conventional image coding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 符号化部 3 復号化部 5 合成部 7 合成部 8 キー検出部 10,30 歪み除去フィルタ 100 ブロック符号化部 300 ブロック復号化部 1 Encoding section 3 Decoding section 5 Synthesis Department 7 Composition Department 8 key detector 10,30 distortion removal filter 100 block coding unit 300 block decoding unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川井 修 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 (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 特開 平1−101087(JP,A) 特開 昭57−103481(JP,A) 特開 平3−46468(JP,A) 特開 昭63−199589(JP,A) 特開 平3−89792(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/14 - 7/173 H04N 5/262 - 5/278 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Kawai 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor, Kiichi Matsuda, 1015 Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited ( 56) References JP-A-1-101087 (JP, A) JP-A-57-103481 (JP, A) JP-A-3-46468 (JP, A) JP-A-63-199589 (JP, A) JP-A Flat 3-89792 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 7/ 14-7/173 H04N 5/262-5/278

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 キー信号により背景分離された画像信号
を符号部によりブロック単位でフレーム間符号化する画
像符号方式において、 符号部においてローカル再生した画素信号に対し、キー
信号を含む所定範囲内の色の画素信号をキー信号と同一
にする歪み除去フィルタを備えることを特徴とする画像
符号方式。
1. In an image coding method in which an image signal background-separated by a key signal is inter-frame coded in block units by a coding unit, a pixel signal locally reproduced in the coding unit is within a predetermined range including the key signal. An image coding method characterized by comprising a distortion removal filter for making color pixel signals the same as key signals.
【請求項2】 請求項1の方式により符号化された画像
信号を復号部によりブロック単位でフレーム間復号する
画像復号方式において、 復号部においてローカル再生した画素信号に対し、キー
信号を含む所定範囲内の色の画素信号をキー信号と同一
にする歪み除去フィルタを備えることを特徴とする画像
復号方式。
2. An image decoding system in which an image signal encoded by the system of claim 1 is inter-frame decoded by a decoding unit in units of blocks, wherein a predetermined range including a key signal is included in a pixel signal locally reproduced in the decoding unit. An image decoding method characterized by comprising a distortion removal filter for making the pixel signals of the colors inside the same as the key signals.
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