JPH04339472A - Image signal forecasting coder/decoder and smoothing device - Google Patents

Image signal forecasting coder/decoder and smoothing device

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JPH04339472A
JPH04339472A JP3111409A JP11140991A JPH04339472A JP H04339472 A JPH04339472 A JP H04339472A JP 3111409 A JP3111409 A JP 3111409A JP 11140991 A JP11140991 A JP 11140991A JP H04339472 A JPH04339472 A JP H04339472A
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image signal
signal
smoothing
decoded
edge component
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Kazuyuki Murata
和行 村田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To hold the average density of a unit area in a decoded image and to suppress granular noises. CONSTITUTION:A coder adds a feedback quantizing error signal 46 and an input image signal to each other and obtains a corrected image signal 32. A quantizing circuit 35 quantizes a differential signal 34 between the signal 32 and a forecasting signal 41. A representative value forming circuit 37 reversely quantizes a quantized signal 36. A forecasting circuit 40 forecasts an image signal to be coded next by a preceding local decoded signal 39 and outputs a forecasted image signal 41. An adder 38 adds the signal 41 to a representative value signal 47. The signal 39 is subtracted from the signal 32 to obtain a quantized error signal 44. The signal 44 is passed through an one-picture element delay circuit 45 and fed back to the succeeding input image signal. A decoder is provided with a smoothing circuit for reducing the degree of smoothing of a decoded signal in the ascending order of the edge component of the decoded signal.

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伸長する
画像信号予測符号化・復号装置および粒状雑音を含む画
像信号の雑音除去を行なうための画像信号平滑化装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a picture signal predictive encoding/decoding device for compressing and expanding a picture signal, and a picture signal smoothing device for removing noise from a picture signal containing granular noise.

【0002】0002

【従来の技術】近年、画像信号予測符号化装置および復
号装置(いわゆるDPCM)は、直交変換を用いる符号
化および復号装置に比べて小規模なハードウエアで構成
でき、コストや動作速度の点で優れており、ディジタル
電子スチルカメラなどへの応用が期待されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, image signal predictive encoding and decoding devices (so-called DPCM) can be configured with smaller hardware than encoding and decoding devices that use orthogonal transform, and are lower in cost and operating speed. It is expected to be applied to digital electronic still cameras, etc.

【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
画像信号予測符号化装置および復号装置の一例について
説明する。
An example of the above-mentioned conventional image signal predictive encoding device and decoding device will be described below with reference to the drawings.

【0004】図8は従来の画像信号予測符号化装置のブ
ロック図を示すものである。図8において、減算器2は
入力画像信号1から予測画像信号13を減算し差分信号
14を出力する。量子化回路3は差分信号14を非線形
量子化し量子化信号15を出力する。局部復号回路17
は代表値生成回路4、加算器5、リミッタ8及び予測回
路6により構成される。代表値生成回路4は、量子化信
号15を逆量子化し代表値信号16を出力する。加算器
5は、予測回路6の出力する予測画像信号13と代表値
信号16を加算する。リミッタ8は、加算器5の出力信
号を入力画像信号1と同じダイナミックレンジに制限し
、局部復号信号18を出力する。予測回路6は、次に符
号化する画像信号を以前の局部復号信号18を用いて予
測し予測画像信号13を出力する。7はハフマン符号化
などの可変長符号化回路であり、量子化信号15の発生
確率の高い値ほど短い符号を割り当て、符号化画像信号
19を出力する。
FIG. 8 shows a block diagram of a conventional image signal predictive coding device. In FIG. 8, a subtracter 2 subtracts a predicted image signal 13 from an input image signal 1 and outputs a difference signal 14. The quantization circuit 3 nonlinearly quantizes the difference signal 14 and outputs a quantized signal 15. Local decoding circuit 17
is composed of a representative value generation circuit 4, an adder 5, a limiter 8, and a prediction circuit 6. The representative value generation circuit 4 dequantizes the quantized signal 15 and outputs a representative value signal 16. The adder 5 adds the predicted image signal 13 output from the prediction circuit 6 and the representative value signal 16. Limiter 8 limits the output signal of adder 5 to the same dynamic range as input image signal 1, and outputs locally decoded signal 18. The prediction circuit 6 predicts the image signal to be encoded next using the previous locally decoded signal 18 and outputs a predicted image signal 13. 7 is a variable length encoding circuit such as Huffman encoding, which assigns a shorter code to a value with a higher probability of occurrence of the quantized signal 15, and outputs an encoded image signal 19.

【0005】以上のように構成された画像信号予測符号
化装置について、その動作について説明する。
The operation of the image signal predictive encoding device configured as described above will be explained.

【0006】入力画像信号1及び予測画像信号13は符
号付き8ビットデータであるので、差分信号14は符号
付き9ビットデータとなり−255から255の値をと
る。(表1)に、量子化回路3の入出力データの関係を
示す。
Since the input image signal 1 and predicted image signal 13 are signed 8-bit data, the difference signal 14 is signed 9-bit data and takes a value from -255 to 255. (Table 1) shows the relationship between input and output data of the quantization circuit 3.

【0007】[0007]

【表1】[Table 1]

【0008】量子化信号15は符号付き3ビットで表現
しデータ量を削減する。通常、画像信号の相関により、
差分信号14および量子化信号15の値は0に近い値ほ
ど発生頻度が多くなる。よって量子化信号15を可変長
符号化することにより、さらにデータ量を削減する。
[0008] The quantized signal 15 is expressed using signed 3 bits to reduce the amount of data. Usually, due to the correlation of image signals,
The closer the values of the difference signal 14 and the quantized signal 15 are to 0, the more frequently they occur. Therefore, by variable length encoding the quantized signal 15, the amount of data can be further reduced.

【0009】代表値生成回路4の入出力データの関係を
(表2)に示す。
The relationship between input and output data of the representative value generation circuit 4 is shown in Table 2.

【0010】0010

【表2】[Table 2]

【0011】予測係数1の前置予測を用いる場合の予測
回路6のブロック図を図9に示す。図9において、20
は局部復号信号18を1画素遅延し予測画像信号13と
して出力する。
FIG. 9 shows a block diagram of the prediction circuit 6 when using pre-prediction with a prediction coefficient of 1. In FIG. 9, 20
delays the local decoded signal 18 by one pixel and outputs it as the predicted image signal 13.

【0012】図10は従来の画像信号予測復号装置のブ
ロック図を示すものである。可変長符号復号回路21は
可変長符号化された量子化差分信号19を復号する。代
表値生成回路22は量子化された差分信号を逆量子化し
、代表値信号23を出力する。加算器24は代表値信号
23と予測画像信号27を加算する、リミッタ29は加
算器24の出力信号を入力画像信号1と同じダイナミッ
クレンジに制限し、復号信号25を出力する。
FIG. 10 shows a block diagram of a conventional image signal predictive decoding device. The variable length code decoding circuit 21 decodes the variable length coded quantized difference signal 19. The representative value generation circuit 22 dequantizes the quantized difference signal and outputs a representative value signal 23. The adder 24 adds the representative value signal 23 and the predicted image signal 27. The limiter 29 limits the output signal of the adder 24 to the same dynamic range as the input image signal 1, and outputs a decoded signal 25.

【0013】予測回路26は以前の復号信号25を用い
て次の画像信号を予測し、予測画像信号27を出力する
。図10の点線で囲んだ部分は、図8の局部復号器と同
じ構成である。
The prediction circuit 26 predicts the next image signal using the previous decoded signal 25 and outputs a predicted image signal 27. The portion surrounded by the dotted line in FIG. 10 has the same configuration as the local decoder in FIG. 8.

【0014】(例えば「TV画像の多次元信号処理」2
21〜223ページ)。
(For example, "Multidimensional signal processing of TV images" 2
(pages 21-223).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、画像データの圧縮率を上げるため非線形
量子化の量子化ステップを粗くすると、量子化誤差が大
きくなる。このとき、復号画像信号において、量子化誤
差による面積当りの平均濃度の非保存性、量子化誤差が
次の画素にフィードバックされることによる走査方向に
相関のあるテクスチャの発生、粒状雑音の増加のための
画像劣化という問題点を有していた。
However, in the above configuration, if the quantization step of nonlinear quantization is coarsened in order to increase the compression rate of image data, the quantization error increases. At this time, in the decoded image signal, the average density per area is non-conservative due to quantization error, the quantization error is fed back to the next pixel, creating a texture that is correlated in the scanning direction, and the increase in granular noise. There was a problem of image deterioration due to

【0016】本発明は上記問題点に鑑み、画像データの
圧縮率を上げるため、量子化ステップを粗くしても、良
好な復号画像を得ることができる画像信号予測符号化装
置および復号装置を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides an image signal predictive encoding device and a decoding device that can obtain a good decoded image even if the quantization step is coarsened in order to increase the compression rate of image data. It is something to do.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の画像信号予測符号化装置は、符号化した画
像信号から、復号画像信号と次に符号化する画像信号を
予測した予測画像信号を出力する局部復号手段と、局部
復号手段からの復号画像信号と符号化する画像信号の差
分を量子化する量子化手段と、前記復号画像信号と符号
化前の画像信号の誤差を以降に符号化する画像信号にフ
ィードバックする符号化誤差フィードバック手段を備え
る。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the image signal predictive coding device of the present invention uses a prediction method that predicts a decoded image signal and an image signal to be encoded next from an encoded image signal. local decoding means for outputting an image signal; quantization means for quantizing the difference between the decoded image signal from the local decoding means and the image signal to be encoded; and a quantization means for quantizing the difference between the decoded image signal and the image signal before encoding. The encoder includes an encoding error feedback means for feeding back the image signal to be encoded.

【0018】また、本発明の画像信号復号装置は、符号
化した画像信号を復号する局部復号手段と、局部復号手
段からの復号画像信号と入力画像信号の差分を量子化す
る量子化手段を備える画像信号予測符号化装置により符
号化した信号を復号する復号装置において、符号化した
画像信号を復号する復号手段と、前記復号した画像信号
を、平滑化する平滑手段を備える。
Further, the image signal decoding device of the present invention includes local decoding means for decoding the encoded image signal, and quantization means for quantizing the difference between the decoded image signal from the local decoding means and the input image signal. A decoding device that decodes a signal encoded by an image signal predictive encoding device includes a decoding means for decoding the encoded image signal, and a smoothing means for smoothing the decoded image signal.

【0019】更に、平滑化手段は、画像信号のエッジ成
分成分信号を出力するエッジ成分検出手段を具備し、前
記エッジ成分信号の大きさに応じて、平滑の度合を変え
る。
Furthermore, the smoothing means includes an edge component detection means for outputting an edge component signal of the image signal, and changes the degree of smoothing depending on the magnitude of the edge component signal.

【0020】[0020]

【作用】本発明は上記した構成によって、量子化誤差を
符号化する画像信号にフィードバックすることにより面
積当りの平均濃度を保存し、量子化誤差を分配すること
によりテクスチャの発生を抑圧し、平滑化手段により粒
状雑音を低減でき、かつ画像情報で重要なエッジ情報を
劣化を防止できる。
[Operation] With the above-described configuration, the present invention preserves the average density per area by feeding back the quantization error to the image signal to be encoded, suppresses the occurrence of texture by distributing the quantization error, and smooths the image signal. The grading means can reduce granular noise and prevent important edge information from being degraded in image information.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明の一実施例の画像信号予測符号化
装置および復号装置について、図面を参照しながら説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A picture signal predictive encoding device and decoding device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明における画像信号予測符号化
装置の実施例のブロック図である。加算器31はフィー
ドバック量子化誤差信号46と入力画像信号30を加算
し誤差補正画像信号32を出力する。減算器33は誤差
補正画像信号32から予測画像信号41を減算し差分信
号34を出力する。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an image signal predictive coding apparatus according to the present invention. The adder 31 adds the feedback quantization error signal 46 and the input image signal 30 and outputs an error-corrected image signal 32. The subtracter 33 subtracts the predicted image signal 41 from the error corrected image signal 32 and outputs a difference signal 34.

【0023】量子化回路35は差分信号34を非線形量
子化し量子化信号36を出力する。局部復号回路42は
代表値生成回路37、加算器38、リミッタ51および
予測回路40により構成される。代表値生成回路37は
、量子化信号36を逆量子化し代表値信号47を出力す
る。加算器38は、予測回路40の出力する予測画像信
号41と代表値信号47を加算する。
The quantization circuit 35 nonlinearly quantizes the difference signal 34 and outputs a quantized signal 36. The local decoding circuit 42 includes a representative value generation circuit 37, an adder 38, a limiter 51, and a prediction circuit 40. The representative value generation circuit 37 dequantizes the quantized signal 36 and outputs a representative value signal 47. The adder 38 adds the predicted image signal 41 output from the prediction circuit 40 and the representative value signal 47.

【0024】リミッタ51は加算器38の出力信号を入
力画像信号30と同じダイナミックレンジに制限し、局
部復号信号39を出力する。予測回路40は、次に符号
化する画像信号を以前の局部復号信号39を用いて予測
し予測画像信号41を出力する。
The limiter 51 limits the output signal of the adder 38 to the same dynamic range as the input image signal 30 and outputs a locally decoded signal 39. The prediction circuit 40 predicts the image signal to be encoded next using the previous locally decoded signal 39 and outputs a predicted image signal 41.

【0025】減算器43は誤差補正画像信号32から局
部復号信号39を減算し、量子化誤差信号44を出力す
る。1画素遅延回路45は量子化誤差信号44を次の入
力画像信号にフィードバックするために1画素遅延し、
フィードバック量子化誤差信号46を出力する。可変長
符号化回路48は、量子化信号36の発生確率の高い値
ほど短い符号を割り当て、符号化画像信号49を出力す
る。
The subtracter 43 subtracts the local decoded signal 39 from the error corrected image signal 32 and outputs a quantization error signal 44. The one-pixel delay circuit 45 delays the quantization error signal 44 by one pixel in order to feed it back to the next input image signal.
A feedback quantization error signal 46 is output. The variable length encoding circuit 48 assigns a shorter code to a value with a higher probability of occurrence of the quantized signal 36, and outputs an encoded image signal 49.

【0026】入力画像信号30が符号付き8ビットデー
タであるときの量子化回路35の入出力データの関係を
(表1)に示す。
Table 1 shows the relationship between the input and output data of the quantization circuit 35 when the input image signal 30 is signed 8-bit data.

【0027】量子化信号35は符号付き3ビットで表現
しデータ量を削減する。通常、画像信号の相関により、
差分信号34および量子化信号36の値は0に近い値ほ
ど発生頻度が多くなる。よって量子化信号36を可変長
符号化することにより、さらにデータ量を削減する。
The quantized signal 35 is expressed using signed 3 bits to reduce the amount of data. Usually, due to the correlation of image signals,
The closer the values of the difference signal 34 and the quantized signal 36 are to 0, the more frequently they occur. Therefore, by variable length encoding the quantized signal 36, the amount of data can be further reduced.

【0028】代表値生成回路37の入出力データの関係
を(表2)に示す。以上のように本実施例によれば、復
号画像信号の量子化誤差(フィードバック量子化誤差信
号46)を、符号化する画像信号にフィードバックする
ことにより、量子化誤差は以降に符号化される画像信号
において補正されるので、面積当りの平均濃度を保存す
ることができる。
Table 2 shows the relationship between the input and output data of the representative value generation circuit 37. As described above, according to this embodiment, by feeding back the quantization error (feedback quantization error signal 46) of the decoded image signal to the image signal to be encoded, the quantization error can be reduced in the image to be encoded thereafter. Since it is corrected in the signal, the average concentration per area can be preserved.

【0029】図2は、図1の52の部分の他の実施例の
ブロック図である。誤差分配手段60は量子化誤差信号
44を以降の入力画像信号に分配するとともに、以前に
符号化された画像信号の量子化誤差のうち、現在の入力
画像信号に加算すべきフィードバック量子化誤差信号4
6を出力する。
FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the portion 52 in FIG. The error distribution means 60 distributes the quantization error signal 44 to subsequent input image signals, and also distributes a feedback quantization error signal to be added to the current input image signal from among the quantization errors of previously encoded image signals. 4
Outputs 6.

【0030】図3は、図2の誤差分配手段60の動作説
明図であり、以下その動作を説明する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the error distribution means 60 of FIG. 2, and the operation will be explained below.

【0031】画素Xを符号化したときに生じた量子化誤
差Etを、画素Xの次に符号化する画素Aと、次の走査
で符号化するB、CおよびDの4つの画素へ分配する。 画素A,B、C、Dに分配する画素Xにおける分配量子
化誤差は、それぞれEa、Eb、Ec、Edである。
The quantization error Et generated when pixel X is encoded is distributed to pixel A, which is encoded next to pixel X, and four pixels B, C, and D, which are encoded in the next scan. . The distributed quantization errors at pixel X distributed to pixels A, B, C, and D are Ea, Eb, Ec, and Ed, respectively.

【0032】量子化誤差Etを前記4つの画素に分配す
る誤差分配係数のグループは、図3に示すようにKaと
Kbの2種類がある。誤差分配係数は、分配係数選択信
号SによりKaかKbのどちらかが選択される。分配係
数選択信号Sは、符号化する画素毎にランダムな信号を
発生するランダム信号発生回路Rより出力される。画素
B、CおよびDに分配する分配量子化誤差Eb、Ec、
Edは、次の走査での符号化で用いるのでラインメモリ
に格納しておく。ラインメモリの分配量子化誤差Eb、
Ecを格納する位置には、Xの直前の画素を符号化した
際の分配量子化誤差がすでに格納されている。よって、
分配量子化誤差Eb、Ecをラインメモリに格納する時
は、すでに格納されている分配量子化誤差を加算してか
らラインメモリの格納する。
As shown in FIG. 3, there are two groups of error distribution coefficients for distributing the quantization error Et to the four pixels: Ka and Kb. As the error distribution coefficient, either Ka or Kb is selected by the distribution coefficient selection signal S. The distribution coefficient selection signal S is output from a random signal generation circuit R that generates a random signal for each pixel to be encoded. Distributed quantization errors Eb, Ec distributed to pixels B, C and D,
Since Ed is used for encoding in the next scan, it is stored in the line memory. Distribution quantization error Eb of line memory,
The distributed quantization error when encoding the pixel immediately before X is already stored in the location where Ec is stored. Therefore,
When storing the distributed quantization errors Eb and Ec in the line memory, the already stored distributed quantization errors are added and then stored in the line memory.

【0033】図2におけるフィードバック量子化誤差信
号46は、入力画像信号の直前の画素を符号化した時、
Aに分配した分配量子化誤差と、直前の走査の入力画像
信号を符号化したときにラインメモリに格納した分配量
子化を加算することにより生成する。
The feedback quantization error signal 46 in FIG. 2 is generated when the immediately preceding pixel of the input image signal is encoded.
It is generated by adding the distributed quantization error distributed to A and the distributed quantization stored in the line memory when the input image signal of the immediately previous scan was encoded.

【0034】以上のように本実施例のよれば、量子化誤
差を符号化する画像信号にフィードバック手段を備える
ことにより面積当りの平均濃度を保存できるので、復号
画像の画質が向上する。更に、フィードバック手段は、
量子化誤差を、符号化した画素の近傍画素に分配する誤
差分配手段を備えることにより、量子化誤差が次の画素
に大きく影響を与えることがなく、画質を向上できる。 加えて、複数の誤差分配係数グループを、画素毎にラン
ダムに切り換えることにより、復号画像に生じる量子化
誤差分配に起因するテクスチャを抑圧できる。
As described above, according to this embodiment, since the average density per area can be preserved by providing the feedback means for the image signal that encodes the quantization error, the image quality of the decoded image is improved. Furthermore, the feedback means
By providing error distribution means for distributing quantization errors to neighboring pixels of the encoded pixel, the quantization errors do not significantly affect the next pixel, and image quality can be improved. In addition, by randomly switching a plurality of error distribution coefficient groups for each pixel, texture caused by quantization error distribution that occurs in a decoded image can be suppressed.

【0035】図4は本発明における画像信号復号装置の
実施例のブロック図である。符号化画像信号49は図1
の画像信号符号化装置で符号化された信号である。可変
長符号復号回路70は可変長符号化された符号化画像信
号49を可変長符号化前の信号に戻す。可変長符号復号
回路70は、量子化信号71を出力する。代表値生成回
路72は量子化信号71を逆量子化し差分信号73を出
力する。代表値生成回路72の入出力データの関係を(
表2)に示す。
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of an image signal decoding device according to the present invention. The encoded image signal 49 is shown in FIG.
This is a signal encoded by an image signal encoding device. The variable length code decoding circuit 70 returns the encoded image signal 49 subjected to variable length encoding to the signal before variable length encoding. The variable length code decoding circuit 70 outputs a quantized signal 71. The representative value generation circuit 72 dequantizes the quantized signal 71 and outputs a difference signal 73. The relationship between the input and output data of the representative value generation circuit 72 is expressed as (
Table 2) shows the results.

【0036】加算器74は予測画像信号77と差分信号
73を加算する。リミッタ82は加算器74の出力信号
75を、復号すべき画像信号のダイナミックレンジに制
限し、復号信号83を出力する。予測回路76は、図1
の予測回路40と同じであり、次に復号する画像信号を
以前の復号信号83を用いて予測し、予測画像信号77
を出力する。
Adder 74 adds predicted image signal 77 and difference signal 73. The limiter 82 limits the output signal 75 of the adder 74 to the dynamic range of the image signal to be decoded, and outputs a decoded signal 83. The prediction circuit 76 is shown in FIG.
The prediction circuit 40 predicts the next image signal to be decoded using the previously decoded signal 83 and generates the predicted image signal 77.
Output.

【0037】エッジ成分検出回路80は復号信号83の
エッジ成分を検出し、エッジ成分信号81を出力する。 平滑化回路78は復号信号83をエッジ成分信号81に
応じて平滑化し、復号画像信号79を出力する。平滑化
回路78は、エッジ成分信号81が大きいほど平滑化の
度合を小さくする。
The edge component detection circuit 80 detects the edge component of the decoded signal 83 and outputs an edge component signal 81. The smoothing circuit 78 smoothes the decoded signal 83 according to the edge component signal 81 and outputs a decoded image signal 79. The smoothing circuit 78 reduces the degree of smoothing as the edge component signal 81 increases.

【0038】図5は、図4におけるエッジ成分検出回路
80の動作説明図である。復号信号83を3×3画素の
ウインドウで走査し、{(ウインドウの中央の復号信号
)−(ウインドウの4隅の復号信号の和)/4}の絶対
値を求める演算で、ウインドウの中央の復号画素のエッ
ジ成分を算出する。すなわち、ウインドウ内の復号信号
の2次微分成分を算出し、この2次微分成分の絶対値を
エッジ成分信号81として出力する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the edge component detection circuit 80 in FIG. 4. The decoded signal 83 is scanned in a 3 x 3 pixel window and the absolute value of {(decoded signal at the center of the window) - (sum of the decoded signals at the four corners of the window)/4} is calculated. Calculate edge components of decoded pixels. That is, the second-order differential component of the decoded signal within the window is calculated, and the absolute value of this second-order differential component is output as the edge component signal 81.

【0039】図4におけるエッジ成分検出回路80のも
う1つの実施例として、前記3×3のウインドウ内の復
号信号の最大値と最小値の差を、エッジ成分信号81と
して出力してもよい。
As another embodiment of the edge component detection circuit 80 in FIG. 4, the difference between the maximum value and the minimum value of the decoded signal within the 3×3 window may be output as the edge component signal 81.

【0040】図6は、図4における平滑化回路78の第
1の実施例のブロック図である。平均値回路90は復号
信号83を3×3画素のウインドウで走査し、ウインド
ウ内の9画素の復号信号の平均値を算出し、ウインドウ
中央の復号信号の平均値信号91を出力する。1ライン
遅延回路96は復号信号83を1ライン走査分遅延して
ライン遅延復号信号97を出力する。コンパレータ93
はエッジ成分信号81と所定の閾値95を比較し、エッ
ジ成分信号81が所定の閾値95より大きいときハイレ
ベルとなる選択信号94を出力する。
FIG. 6 is a block diagram of a first embodiment of smoothing circuit 78 in FIG. The average value circuit 90 scans the decoded signal 83 in a 3×3 pixel window, calculates the average value of the decoded signals of 9 pixels within the window, and outputs the average value signal 91 of the decoded signals at the center of the window. The one-line delay circuit 96 delays the decoded signal 83 by one line scan and outputs a line-delayed decoded signal 97. Comparator 93
compares the edge component signal 81 with a predetermined threshold value 95, and outputs a selection signal 94 that becomes high level when the edge component signal 81 is larger than the predetermined threshold value 95.

【0041】セレクタ92は、平均値信号91とライン
遅延復号信号97を入力とする。セレクタ92は、選択
信号94がハイレベルの時ライン遅延復号信号97を選
択し、復号画像信号79を出力する。
The selector 92 receives the average value signal 91 and the line delay decoded signal 97 as input. The selector 92 selects the line-delayed decoded signal 97 when the selection signal 94 is at a high level, and outputs the decoded image signal 79.

【0042】以上のように、平滑化回路78はエッジ成
分信号81が閾値95より大きい時は平滑化を行なわず
、エッジ成分信号81が閾値95より小さいか等しい時
のみ平滑化処理を行なう。
As described above, the smoothing circuit 78 does not perform smoothing when the edge component signal 81 is greater than the threshold value 95, but performs smoothing processing only when the edge component signal 81 is less than or equal to the threshold value 95.

【0043】図7は、図4における平滑化回路78の第
2の実施例のブロック図である。平均値回路90は復号
信号83を3×3画素のウインドウで走査し、ウインド
ウ内の9画素の復号信号の平均値を算出し、ウインドウ
中央の復号信号の平均値信号91を出力する。
FIG. 7 is a block diagram of a second embodiment of the smoothing circuit 78 in FIG. The average value circuit 90 scans the decoded signal 83 in a 3×3 pixel window, calculates the average value of the decoded signals of 9 pixels within the window, and outputs the average value signal 91 of the decoded signals at the center of the window.

【0044】1ライン遅延回路96は復号信号83を1
ライン走査分遅延してライン遅延復号信号97を出力す
る。乗算器102、103、104、105、106お
よび107は、平均値信号91またはライン遅延復号信
号97に図7に示す係数を乗算する。前記係数を乗算す
る乗算器は、ビットシフトと加算器で実現する。
The 1-line delay circuit 96 converts the decoded signal 83 into 1
A line-delayed decoded signal 97 is output after being delayed by the amount of line scanning. Multipliers 102, 103, 104, 105, 106, and 107 multiply the average value signal 91 or line delay decoded signal 97 by the coefficients shown in FIG. The multiplier that multiplies the coefficients is realized by a bit shift and an adder.

【0045】加算器110は、乗算器102および10
3の出力を加算し、信号115を出力する。加算器11
1は、乗算器104および105の出力を加算し、信号
116を出力する。加算器112は、乗算器106およ
び107の出力を加算し、信号117を出力する。ルッ
クアップテーブル(以降LUTとする)114はエッジ
成分信号81を入力とし選択信号115を出力する。L
UT114の入出力データの関係を(表3)に示す。
Adder 110 includes multipliers 102 and 10
The outputs of 3 are added and a signal 115 is output. Adder 11
1 adds the outputs of multipliers 104 and 105 and outputs signal 116. Adder 112 adds the outputs of multipliers 106 and 107 and outputs signal 117. A look-up table (hereinafter referred to as LUT) 114 receives the edge component signal 81 and outputs a selection signal 115. L
The relationship between input and output data of the UT 114 is shown in (Table 3).

【0046】[0046]

【表3】[Table 3]

【0047】セレクタ113は、平均値信号91、信号
115、信号116、信号117およびライン遅延復号
信号97を入力とする。セレクタ113は、選択信号1
15の値により入力信号の内1つを選択し、復号画像信
号79を出力する。セレクタ113における選択信号1
15の値と、出力として選択される入力信号の関係を(
表4)に示す。
Selector 113 receives average value signal 91, signal 115, signal 116, signal 117, and line delay decoded signal 97 as input. Selector 113 receives selection signal 1
One of the input signals is selected based on the value of 15, and a decoded image signal 79 is output. Selection signal 1 in selector 113
The relationship between the value of 15 and the input signal selected as the output is expressed as (
Table 4) shows the results.

【0048】[0048]

【表4】[Table 4]

【0049】平滑化回路78を以上のように構成するこ
とにより、エッジ成分が大きいほど平滑化の度合を小さ
くすることができる。
By configuring the smoothing circuit 78 as described above, the degree of smoothing can be made smaller as the edge component becomes larger.

【0050】以上のような構成の画像信号復号装置は、
符号化装置の量子化器の量子化最小ステップを大きくし
ても、復号画像信号に生じる粒状雑音を抑圧することが
でき、かつエッジ情報はぼける事なく再生できる。
[0050] The image signal decoding device having the above configuration is as follows:
Even if the minimum quantization step of the quantizer of the encoding device is increased, granular noise occurring in the decoded image signal can be suppressed, and edge information can be reproduced without blurring.

【0051】加えて、画像信号予測符号化装置として図
1に示した装置を用い、画像信号復号装置として図4に
示す装置を用いると、符号化の時点で面積当りの平均濃
度を保存しているので、復号装置での平滑化処理の効果
が更に上がるなお、図1および図4の実施例において、
予測回路40および76は前置予測の場合を説明したが
、2次元予測を用いてもよい。
In addition, if the device shown in FIG. 1 is used as the image signal predictive encoding device and the device shown in FIG. 4 is used as the image signal decoding device, the average density per area is saved at the time of encoding. In the embodiments of FIGS. 1 and 4, the effect of the smoothing process in the decoding device is further improved.
Although the prediction circuits 40 and 76 have been described using pre-prediction, two-dimensional prediction may also be used.

【0052】また、図4における平滑化回路78および
エッジ成分検出回路80を用いて、画像信号平滑化装置
を構成すると、粒状雑音を含む画像信号の雑音を除去し
、かつ画像信号中のエッジ情報を劣化させることが無い
画像信号平滑化装置を実現できる。
Furthermore, if an image signal smoothing device is configured using the smoothing circuit 78 and the edge component detection circuit 80 in FIG. 4, noise in the image signal including granular noise can be removed, and edge information in the image signal can be It is possible to realize an image signal smoothing device that does not cause deterioration of the image signal.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明は、画像信号予測符
号化装置に量子化誤差を入力画像信号にフィードバック
する量子化誤差フィードバック手段を設けることにより
、面積当りの平均濃度を保存でき、復号画像信号の画質
を向上できる。更に量子化誤差をフィードバックする際
、量子化誤差を複数の入力画像信号に分配する誤差分配
手段を設けることにより、テクスチャの発生を抑圧でき
、復号画像信号の画質を向上できる。また、画像信号復
号装置において、平滑化量を画像信号のエッジ成分の大
きさに応じて変えることができる平滑化手段を備えるこ
とにより、符号化の際に生じる粒状雑音を低減でき、か
つ画像情報で重要なエッジ情報を劣化を防止できる。 さらに、前記平滑化手段を粒状雑音のある画像信号に対
して用いることにより、同様の効果を持つ画像信号平滑
化装置を実現できる。
As described above, the present invention provides an image signal predictive coding device with a quantization error feedback means for feeding back quantization errors to the input image signal, thereby making it possible to preserve the average density per area and improve decoding. The image quality of the image signal can be improved. Furthermore, when feeding back the quantization error, by providing an error distribution means for distributing the quantization error to a plurality of input image signals, the occurrence of texture can be suppressed and the image quality of the decoded image signal can be improved. Furthermore, by providing the image signal decoding device with a smoothing means that can change the amount of smoothing according to the size of the edge component of the image signal, it is possible to reduce grainy noise that occurs during encoding, and to can prevent important edge information from being degraded. Furthermore, by using the smoothing means for image signals containing granular noise, it is possible to realize an image signal smoothing device having similar effects.

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

【図1】本発明の実施例における画像信号予測符号化装
置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an image signal predictive coding device in an embodiment of the present invention.

【図2】図1における52の部分の他の実施例のブロッ
ク図
FIG. 2 is a block diagram of another embodiment of the portion 52 in FIG. 1;

【図3】図2の誤差分配手段60の動作説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the error distribution means 60 in FIG. 2;

【図4】
本発明の実施例における画像信号復号装置のブロック図
[Figure 4]
Block diagram of an image signal decoding device in an embodiment of the present invention

【図5】図4のエッジ成分検出回路80の動作説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the edge component detection circuit 80 in FIG. 4;


図6】図4における平滑化回路78の第1の実施例のブ
ロック図
[
FIG. 6 is a block diagram of a first embodiment of the smoothing circuit 78 in FIG.

【図7】図4における平滑化回路78の第2の実施例の
ブロック図
FIG. 7 is a block diagram of a second embodiment of the smoothing circuit 78 in FIG. 4;

【図8】従来の画像信号予測符号化装置のブロック図[Fig. 8] Block diagram of a conventional image signal predictive coding device


図9】図8における予測係数1の前置予測を用いる場合
の予測回路6のブロック図
[
FIG. 9 is a block diagram of the prediction circuit 6 when using pre-prediction with a prediction coefficient of 1 in FIG.

【図10】従来の画像信号復号装置のブロック図FIG. 10: Block diagram of a conventional image signal decoding device

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31  加算器 35  量子化回路 37  代表値生成回路 40  予測回路 43  減算器 45  1画素遅延回路 60  誤差分配手段 78  平滑化回路 80  エッジ成分検出回路 90  平均値回路 113  セレクタ 31 Adder 35 Quantization circuit 37 Representative value generation circuit 40 Prediction circuit 43 Subtractor 45 1 pixel delay circuit 60 Error distribution means 78 Smoothing circuit 80 Edge component detection circuit 90 Average value circuit 113 Selector

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】符号化した画像信号から、少なくとも復号
画像信号および次に符号化する画像信号を予測した予測
画像信号とを出力する局部復号手段と、前記予測画像信
号と符号化する画像信号の差分を量子化し、この量子化
した画像データを前記局部復号手段に入力する量子化手
段と、前記復号画像信号と符号化前の画像信号の誤差を
以降に符号化する画像信号にフィードバックする量子化
誤差フィードバック手段とを備えた画像信号予測符号化
装置。
1. Local decoding means for outputting, from an encoded image signal, at least a decoded image signal and a predicted image signal that predicts an image signal to be encoded next; quantization means for quantizing the difference and inputting the quantized image data to the local decoding means; and quantization for feeding back the error between the decoded image signal and the image signal before encoding to the image signal to be encoded thereafter. An image signal predictive coding device comprising error feedback means.
【請求項2】局部復号手段は、量子化手段の出力する量
子化信号を逆量子化する代表値生成手段と、以前に局部
復号した復号画像信号を用いて次に符号化する画像信号
を予測する予測手段とを備える請求項1記載の画像信号
予測符号化装置。
2. The local decoding means includes representative value generation means for inversely quantizing the quantized signal output from the quantization means, and predicting an image signal to be encoded next using a previously locally decoded decoded image signal. The image signal predictive encoding device according to claim 1, further comprising a prediction means for predicting.
【請求項3】符号化誤差フィードバック手段は、復号画
像信号と符号化前の画像信号の誤差を、次に符号化する
画像信号およびその近傍画素に分配する誤差分配手段と
を備える請求項1記載の画像信号予測符号化装置。
3. The encoding error feedback means includes error distribution means for distributing the error between the decoded image signal and the unencoded image signal to the next encoded image signal and its neighboring pixels. image signal predictive coding device.
【請求項4】誤差分配手段は、近傍画素に分配する誤差
の分配量を決定する複数の誤差分配係数と、前記複数の
誤差分配係数のうち1つを選択する誤差分配選択手段と
を備える請求項3記載の画像信号予測符号化装置。
4. The error distribution means comprises a plurality of error distribution coefficients that determine the amount of error distributed to neighboring pixels, and an error distribution selection means that selects one of the plurality of error distribution coefficients. 3. The image signal predictive encoding device according to item 3.
【請求項5】誤差分配選択手段は、画像信号毎に誤差分
配係数のうち1つを選択する請求項4記載の画像信号予
測符号化装置。
5. The image signal predictive coding apparatus according to claim 4, wherein the error distribution selection means selects one of the error distribution coefficients for each image signal.
【請求項6】符号化した画像信号を復号する局部復号手
段と、この局部復号手段からの復号画像信号と入力画像
信号の差分を量子化する量子化手段とを備える画像信号
予測符号化装置により符号化した信号を復号する復号装
置において、符号化した画像信号を復号する復号手段と
、前記復号した画像信号を平滑化する平滑手段とを備え
る画像信号復号装置。
6. An image signal predictive encoding device comprising a local decoding means for decoding an encoded image signal, and a quantization means for quantizing a difference between a decoded image signal from the local decoding means and an input image signal. An image signal decoding device that decodes an encoded signal, the image signal decoding device comprising: decoding means for decoding the encoded image signal; and smoothing means for smoothing the decoded image signal.
【請求項7】平滑手段は、復号した画像信号のエッジ成
分信号を出力するエッジ成分検出手段と、前記エッジ成
分信号の大きさに応じて、平滑の度合を変える平滑量可
変手段とを備える請求項6記載の画像信号復号装置。
7. The smoothing means comprises edge component detection means for outputting an edge component signal of the decoded image signal, and smoothing amount variable means for varying the degree of smoothing according to the magnitude of the edge component signal. Item 6. Image signal decoding device according to item 6.
【請求項8】平滑量可変手段は、平滑化した画像信号と
入力画像信号の混合比を変えることにより平滑化量の異
なる複数の平滑化信号を生成する混合手段と、前記混合
手段から出力される複数の平滑化信号のうち1つをエッ
ジ成分信号に応じて選択する選択手段とを備える請求項
7記載の画像信号復号装置。
8. The smoothing amount variable means includes a mixing means for generating a plurality of smoothed signals having different smoothing amounts by changing a mixing ratio of the smoothed image signal and the input image signal, and a smoothing amount output from the mixing means. 8. The image signal decoding apparatus according to claim 7, further comprising selecting means for selecting one of the plurality of smoothed signals according to the edge component signal.
【請求項9】エッジ成分検出手段は、復号画像信号をN
×M(N,Mは自然数)画素のウインドウで走査し、前
記ウインドウ内の画像信号の最大値と最小値の差をエッ
ジ成分信号として出力する請求項7記載の画像信号復号
装置。
9. The edge component detection means converts the decoded image signal into N
8. The image signal decoding device according to claim 7, wherein the image signal decoding device scans in a window of ×M pixels (N and M are natural numbers) and outputs the difference between the maximum value and the minimum value of the image signal within the window as an edge component signal.
【請求項10】エッジ成分検出手段は、復号画像信号を
N×M(N,Mは自然数)画素のウインドウで走査し、
前記ウインドウ内の画像信号の2次微分成分をエッジ成
分信号として出力する請求項7記載の画像信号復号装置
10. The edge component detection means scans the decoded image signal in a window of N×M (N and M are natural numbers) pixels,
8. The image signal decoding device according to claim 7, wherein the second-order differential component of the image signal within the window is output as an edge component signal.
【請求項11】符号化した画像信号から、少なくとも復
号画像信号および次に符号化する画像信号を予測した予
測画像信号とを出力する局部復号手段と、前記予測画像
信号と符号化する画像信号の差分を量子化し、この量子
化した画像データを前記局部復号手段に入力する量子化
手段と、前記復号画像信号と符号化前の画像信号の誤差
を以降に符号化する画像信号にフィードバックする量子
化誤差フィードバック手段とを備えた画像信号予測符号
化装置と、請求項6記載の画像信号復号装置とから構成
される画像信号予測符号化・復号装置。
11. Local decoding means for outputting, from an encoded image signal, at least a decoded image signal and a predicted image signal that predicts an image signal to be encoded next; quantization means for quantizing the difference and inputting the quantized image data to the local decoding means; and quantization for feeding back the error between the decoded image signal and the image signal before encoding to the image signal to be encoded thereafter. An image signal predictive encoding/decoding device comprising an image signal predictive encoding device having error feedback means, and the image signal decoding device according to claim 6.
【請求項12】画像信号の雑音を除去するための画像信
号平滑化装置において、入力画像信号のエッジ成分を検
出するエッジ成分検出手段と、前記エッジ成分検出手段
出力するエッジ成分信号の大きさに応じて、平滑の度合
を変える平滑量可変手段とを備える画像信号平滑化装置
12. An image signal smoothing device for removing noise from an image signal, comprising: edge component detection means for detecting an edge component of an input image signal; An image signal smoothing device comprising a smoothing amount variable means that changes the degree of smoothing accordingly.
【請求項13】エッジ成分検出手段は、復号画像信号を
N×M(N,Mは自然数)画素のウインドウで走査し、
前記ウインドウ内の画像信号の最大値と最小値の差をエ
ッジ成分信号として出力する請求項12記載の画像信号
平滑化装置。
13. The edge component detection means scans the decoded image signal in a window of N×M (N and M are natural numbers) pixels,
The image signal smoothing device according to claim 12, wherein the difference between the maximum value and the minimum value of the image signal within the window is output as an edge component signal.
【請求項14】エッジ成分検出手段は、復号画像信号を
N×M(N,Mは自然数)画素のウインドウで走査し、
前記ウインドウ内の画像信号の2次微分成分をエッジ成
分信号として出力する請求項12記載の画像信号平滑化
装置。
14. The edge component detection means scans the decoded image signal in a window of N×M (N and M are natural numbers) pixels,
The image signal smoothing device according to claim 12, wherein the second-order differential component of the image signal within the window is output as an edge component signal.
【請求項15】平滑量可変手段は、平滑化した画像信号
と入力画像信号の混合比を変えることにより複数の平滑
化量の異なる平滑化信号を生成する混合手段と、前記混
合手段から出力される複数の平滑化信号の内1つをエッ
ジ成分信号に応じて選択する選択手段とを備える請求項
12記載の画像信号平滑化装置。
15. The smoothing amount variable means includes a mixing means for generating a plurality of smoothed signals having different smoothing amounts by changing a mixing ratio of the smoothed image signal and the input image signal, and a smoothing amount output from the mixing means. 13. The image signal smoothing device according to claim 12, further comprising selecting means for selecting one of the plurality of smoothed signals according to the edge component signal.
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