JPH05268591A - 画像符号化方法および画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化方法および画像符号化装置

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JPH05268591A
JPH05268591A JP4059993A JP5999392A JPH05268591A JP H05268591 A JPH05268591 A JP H05268591A JP 4059993 A JP4059993 A JP 4059993A JP 5999392 A JP5999392 A JP 5999392A JP H05268591 A JPH05268591 A JP H05268591A
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Kimitaka Murashita
君孝 村下
Tsuguo Noda
嗣男 野田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像を符号化する画像符号化方法に関し、
一連の静止画像を前画像との相関の有無に応じて符号化
する際の画質の劣化を抑える。 【構成】 一連の画像それぞれを複数の画素からなるブ
ロックに分割し、これらのブロックごとに画像データの
各成分をを符号化する画像符号化方法において、画像デ
ータの第1成分について、各画像とその前の画像との間
の変化量をブロックごとに求め、変化量の大きさに基づ
いて、ブロックごとに各画像とその前の画像との間に相
関があるか否かを判定し、相関がないとされた場合は、
該当するブロックの画像データの全ての成分をそれぞれ
符号化して符号データを作成し、相関があるとされた場
合は、画像データの全ての成分に対応して無効ブロック
情報を生成し、一連の画像それぞれについて、各成分に
対応して符号データと無効ブロック情報とからなる符号
データを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一連の静止画像をそれ
ぞれ複数の画素からなるブロックごとに符号化すること
により動画像の符号化を行う画像符号化方法および画像
符号化装置に関する。
【0002】中間調画像やカラー画像などの多値画像
(以下、単に画像と称する)のデータ量は、他の数値デ
ータのようにそのまま扱うためにはあまりにも膨大であ
るため、画像を符号化してそのデータ量を高能率に圧縮
した後に、画像データベースに蓄積され、あるいは通信
回線を介して伝送されている。
【0003】画像のデータ量を圧縮する方法としては、
2次元離散コサイン変換方式(DCT方式)や各画素の
色を表す画像データと周囲の画像データから求めた予測
値との差を符号化する予測符号化方式など様々な方法が
ある。DCT方式は、画像を例えば8×8画素からなる
ブロックごとにコサイン変換し、得られた変換係数を符
号化するものであり、国際電信電話諮問委員会と国際標
準化機構との合同組織であるJPEG(Joint Photograp
hic Experts Group)による規格案にも採用されている。
特に、視覚に適応した閾値を用いて変換係数を量子化し
た後に符号化する適応2次元コサイン変換方式(ADC
T方式)は高い圧縮率が得られる。
【0004】更に、テレビ会議やテレビ電話など動画像
の伝送を行う用途では、動画像を構成する一連の静止画
像を高能率に圧縮する必要があり、簡易で高速処理が可
能な画像符号化方法および画像符号化装置が必要とされ
ている。
【0005】
【従来の技術】まず、静止画像の符号化技術について説
明する。図13に、ADCT方式を適用した従来の画像
符号化装置の構成を示す。また、図14に、画像を分割
して得られるブロックの例を示す。
【0006】画像読取装置などによって読み取られた画
像は、上述したブロックごとに順次にDCT変換部61
1に入力され、このDCT変換部611による2次元離
散コサイン変換(以下、DCT変換と称する)処理によ
り、空間周波数成分に対応するDCT係数からなる8行
8列の行列(以下、DCT係数Dと称する)に変換され
る。図15に、DCT係数Dの例を示す。
【0007】このDCT係数Dの各成分は、線型量子化
部620により、それぞれ量子化閾値QTHの対応する成
分を用いて量子化される。上述した量子化閾値QTHは、
各空間周波数に対応する視覚適応閾値と量子化制御パラ
メータSFとから得られるものである。この視覚適応閾値
は、各空間周波数成分に対する視覚の感度に関する実験
結果に基づいて予め定められており、量子化マトリクス
TH(図16参照)として与えられている。また、量子
化制御パラメータSFは、画像の量子化精度を決定する係
数であり、復元画像に対して要求される画質に応じて、
操作者が1画面分の画像データの符号化処理に先立って
設定するものである。
【0008】ここで、上述した量子化マトリクスVTH
各成分の値は、人間の視覚感度の空間周波数特性に応じ
て、図16に示すように、低い空間周波数に対応する成
分の絶対値は小さく、逆に、高い空間周波数に対応する
成分の絶対値は大きく設定されている。このため、線型
量子化部620によってDCT係数Dを量子化して得ら
れる量子化係数DQUは、図17に示すように、直流成分
を示す行列の左上隅の成分(以下、DC成分と称する)
とこのDC成分の周囲にある低い空間周波数成分を示す
極く少数のAC成分のみが零以外の値を有する有効係数
となり、大部分のAC成分は値が零である無効係数とな
る場合が多い。
【0009】このようにして得られた量子化係数DQU
図18に示すジグザスキャンと呼ばれる走査順序を用い
て走査すると、一連の有効係数に続いて、無効係数が連
続している1次元配列が得られる。この1次元配列を符
号化部631によって有効係数(インデックス)とこの
インデックスの前に連続している無効係数の連続長(ラ
ン)との組合せに変換し、符号表632に基づいて、各
組合せをその出現頻度に対応する符号にそれぞれ置き換
えて可変長符号化することにより、画像データを大幅に
圧縮している。
【0010】また、このようにして得られた符号データ
は、図19に示す画像復元装置によって画像データに復
元される。画像復元装置の復号部711は、上述した符
号表632とは逆に、符号に対応するランとインデック
スとの組合せを示す復号表712を備えており、順次に
入力される符号を復号してインデックスとランとの組合
せを求めて、逆量子化部720に入力する。
【0011】この逆量子化部720は、入力されるイン
デックスとランとの組合せから各ブロックの量子化係数
QUを復元し、この量子化係数DQUの各成分に上述した
量子化閾値QTHの対応する成分を乗じて逆量子化し、各
ブロックのDCT係数Dを復元する。このようにして得
られたDCT係数Dに対して、逆DCT変換部731
が、逆DCT変換処理を施すことによって、該当するブ
ロックの画像データが復元され、上述した処理を各ブロ
ックについて繰り返すことにより、1画面分の画像デー
タが復元される。
【0012】次に、動画像の符号化技術について説明す
る。図20に、動画像用の画像符号化装置の構成を示
す。図20において、動画像を構成する一連の静止画像
それぞれは、上述したブロックごとに順次に差分画像生
成部641に入力されるとともに、画像バッファ642
に入力されている。この画像バッファ642は、現画像
の各ブロックの入力に応じて、前に入力された対応する
ブロックの画像データを差分画像生成部641に送出す
る構成となっており、この差分画像生成部641によ
り、現画像の各画素の画像データと前画像の対応する画
像データとの差分からなる差分画像をブロックごとに生
成する構成となっている。
【0013】このようにして得られた差分画像の各ブロ
ックは、順次にDCT変換部611に入力され、上述し
た静止画像と同様に、DCT係数に変換した後に線型量
子化部620によって量子化し、符号化部631によっ
て、得られた量子化係数を符号表632に基づいて可変
長符号化して送出する構成となっている。
【0014】また、上述した画像符号化装置で得られた
符号データは、図21に示す動画像用の画像復元装置に
よって復元される。動画像用の画像復元装置は、上述し
た静止画像用の画像復元装置に、加算部741と画像バ
ッファ742とを付加して形成されており、復号部71
1と逆量子化部721と逆DCT変換部731とによっ
て差分画像を復元し、加算部741が、画像バッファ7
42に保持された前画像にこの差分画像を加算すること
により現画像を復元する構成となっている。また、得ら
れた現画像は、画像バッファ742に保持され、次の画
像の復元処理に用いられる。
【0015】このようにして復元された静止画像を所定
の時間ごとに切り換えながらディスプレイ装置に送出す
ることにより、動画像が再生されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の動画像の符号化方式においては、画像復元装置側で
前画像と差分画像とから現画像を合成する必要があるた
め、構成が複雑で大規模な画像復元装置が必要となって
いた。更に、差分画像を累積して現画像を得る構成であ
るため、差分画像のDCT係数を量子化した際に発生す
る量子化誤差が累積し、画質の劣化を招く場合がある。
【0017】このような課題を解決するための技法とし
て、本出願人は、特願平3−336754号『動画像デ
ータの符号化方式および復号方式』を既に出願してい
る。この技法は、現画像の各画素の画像データを前画像
の対応する画像データと比較することにより、ブロック
ごとに前画像との相関の大きさを判別し、相関が小さい
(すなわち前画像とは異なる)とされたブロックのみを
ADCT方式で符号化し、相関が大きいとされたブロッ
クは無効ブロックとして1ブロックの終了を示すEOB
符号に置き換えて、1画面分の符号データを得るもので
ある。一方、この符号データから画像を復元する際は、
各ブロックが無効ブロックであるか否かを判定し、無効
ブロックでない場合に、符号データから1ブロック分の
画像データを復元し、該当するブロックの画像データを
書き換えることにより、各画面の画像を復元するもので
ある。
【0018】ここで、動画像に含まれる連続する静止画
像をブロックごとに比較した場合には、大部分のブロッ
クは前の画像の対応するブロックの各画素の画像データ
と同一の画像データからなっていると考えられる。した
がって、上述した技法によれば、これらのブロックにつ
いての符号化処理を省略し、全体としての符号化処理を
高速化することができる。また、前画像の一部のブロッ
クの画像データを書き換えることにより現画像を復元す
る構成であるから、画像復元装置の構成を簡易とするこ
とができ、また、量子化誤差の蓄積による画質の劣化を
防ぐことができる。
【0019】ところで、各画素の色を表す画像データ
は、例えば、輝度成分と2つの色差成分とからなってお
り、このうち輝度成分が変化した場合は、色差成分も変
化している可能性が非常に高い。すなわち、輝度成分と
色差成分との間には強い相関関係があり、輝度成分の変
化に伴って色差成分が変化した場合は、その変化量が極
く微小であっても、この変化を無視すると色ずれや色に
じみといった画質の劣化を招くことが知られている
(『単色画像の関数としてフルカラー画像を記述する新
しい符号化法』小寺宏嘩 他著,画像電子学会誌,1989
VOL.18 No.5)。
【0020】しかしながら、上述した技法においては、
各ブロックについて前画像との相関を判別する際に、上
述したような各成分間の相関関係を無視して、画像デー
タの成分ごとにそれぞれ独立に判別している。このた
め、輝度成分の変化に対応する色差成分の微妙な変化を
捉えることができずに無効ブロックとされ、このような
変化に関する情報が失われてしまう場合があり、復元画
像の画質の劣化の原因となっていた。
【0021】本発明は、一連の静止画像を前画像との相
関の有無に応じて符号化する際の画質の劣化を抑える画
像符号化方法および画像符号化装置を提供することを目
的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】図1は、請求項1の画像
符号化方法の原理を示す。請求項1の発明は、一連の画
像それぞれを複数の画素からなるブロックに分割し、こ
れらのブロックごとに各画素の色を複数の成分を用いて
表す画像データを符号化して、動画像の符号化を行う画
像符号化方法において、画像データの第1成分につい
て、各画像とその前の画像との間の変化量をブロックご
とに求め、変化量の大きさに基づいて、ブロックごとに
各画像とその前の画像との間に相関があるか否かを判定
し、相関がないとされた場合は、該当するブロックを有
効なブロックとして画像データの全ての成分をそれぞれ
符号化して符号データを作成し、相関があるとされた場
合は、画像データの全ての成分に対応して、該当するブ
ロックが前の画像からの変化がない無効なブロックであ
る旨の無効ブロック情報を生成し、一連の画像それぞれ
について、各成分に対応して符号データと無効ブロック
情報とからなる符号データを得ることを特徴とする。
【0023】図2は、請求項2の画像符号化方法の原理
を示す。請求項2の発明は、一連の画像それぞれを複数
の画素からなるブロックに分割し、これらのブロックご
とに各画素の色を複数の成分を用いて表す画像データを
符号化して、動画像の符号化を行う画像符号化方法にお
いて、画像データの各成分について、各画像とその前の
画像との間の変化量をそれぞれ求め、画像データの第1
成分について得られた変化量の大きさに基づいて、各画
像のブロックごとにその前の画像との間に第1成分につ
いての相関があるか否かを判定し、第1成分についての
相関がないとされた場合は、該当するブロックを有効な
ブロックとして画像データの全ての成分をそれぞれ符号
化して符号データを作成し、第1成分についての相関が
あるとされた場合は、他の成分について得られた変化量
の大きさに基づいて、該当するブロックとその前の画像
の対応するブロックとの間に、他の成分についての相関
があるか否かをそれぞれ判定し、相関がない旨の判定結
果が得られた成分については、該当するブロックを有効
なブロックとして画像データの該当する成分を符号化し
てその成分に対応する符号データを作成し、相関がある
旨の判定結果が得られた成分については、該当するブロ
ックが前の画像からの変化がない無効なブロックである
旨の無効ブロック情報を該当する成分に対応して生成
し、一連の画像それぞれについて、各成分に対応して符
号データおよび無効ブロック情報とからなる符号データ
を得ることを特徴とする。
【0024】図3は、請求項3の画像符号化方法の原理
を示す。請求項3の発明は、一連の画像それぞれを複数
の画素からなるブロックに分割し、これらのブロックご
とに各画素の色を複数の成分を用いて表す画像データを
符号化して、動画像の符号化を行う画像符号化方法にお
いて、画像データの全ての成分について、各画像とその
前の画像との間の変化量をそれぞれ求め、画像データの
第1成分について得られた変化量の大きさに基づいて、
各画像のブロックごとにその前の画像との間に第1成分
についての相関があるか否かを判定し、第1成分につい
ての相関の判定結果に応じて、他の成分についての相関
の有無を判定するための閾値を決定し、得られた閾値と
他の成分についてそれぞれ得られた変化量の大きさとに
基づいて、各画像のブロックごとにその前の画像との間
に他の成分についての相関があるか否かをそれぞれ判定
し、相関がない旨の判定結果が得られた成分について
は、該当するブロックを有効なブロックとして画像デー
タの該当する成分を符号化してその成分に対応する符号
データを作成し、相関がある旨の判定結果が得られた成
分については、該当するブロックが前の画像からの変化
がない無効なブロックである旨の無効ブロック情報を該
当する成分に対応して生成し、一連の画像それぞれにつ
いて、各成分に対応して符号データおよび無効ブロック
情報とからなる符号データを得ることを特徴とする。
【0025】請求項4の発明は、請求項1〜請求項3の
いずれかに記載の画像符号化方法において、画像データ
を輝度成分と色差成分とで表し、輝度成分を第1成分と
し、色差成分を他の成分としたことを特徴とする。
【0026】図4は、請求項5の画像符号化装置の構成
を示す。請求項5の発明は、一連の画像それぞれの各画
素の色を複数の成分を用いて表す画像データの入力に応
じて、各画像を複数の画素からなるブロックに分割し、
各ブロックごとに画像データの各成分を符号化する符号
化手段101を有し、一連の画像からなる動画像の符号
化を行う画像符号化装置において、画像データの第1成
分の入力に応じて、ブロックごとに各画像とその前の画
像との間の第1成分の値の変化を検出し、その変化量を
出力する画像変化検出手段111と、変化量の大きさに
応じて、各画像とその前の画像との間の相関の有無をブ
ロックごとに判定する判定手段112と、各ブロックが
前の画像からの変化のない無効なブロックである旨の無
効ブロック情報を生成する無効情報生成手段113と、
判定手段112による相関がない旨の判定結果の入力に
応じて、符号化手段101で得られた該当するブロック
の符号化結果を画像データの各成分に対応する符号デー
タとして選択し、相関がある旨の判定結果の入力に応じ
て、無効情報生成手段113からの無効ブロック情報を
選択して出力する選択手段114と、画像データの各成
分に対応して選択された符号データおよび無効ブロック
情報から、一連の画像それぞれについて、各成分に対応
する符号データを作成する符号データ作成手段115と
を備えたことを特徴とする。
【0027】図5は、請求項6の画像符号化装置の構成
を示す。請求項6の発明は、一連の画像それぞれの各画
素の色を複数の成分を用いて表す画像データの入力に応
じて、各画像を複数の画素からなるブロックに分割し、
各ブロックごとに画像データの各成分を符号化する符号
化手段101を有し、一連の画像からなる動画像の符号
化を行う画像符号化装置において、画像データの対応す
る成分の入力に応じて、ブロックごとに各画像とその前
の画像との間の該当する成分の値の変化を検出し、その
変化量をそれぞれ出力する複数の画像変化検出手段12
1と、画像データの第1成分に対応する画像変化検出手
段121で得られた変化量の大きさに応じて、各画像と
その前の画像との間の第1成分についての相関の有無を
ブロックごとに判定する判定手段122と、画像データ
の第1成分以外の他の成分に対応して設けられ、第1成
分についての相関がない旨の判定結果の入力に応じて、
対応する成分についての相関がない旨の判定結果を出力
し、第1成分についての相関がある旨の判定結果の入力
に応じて、対応する画像変化検出手段121で得られた
変化量の大きさに応じて、該当する成分についての各画
像とその前の画像との間の相関の有無をブロックごとに
判定する判定手段123と、各ブロックが前の画像から
の変化のない無効なブロックである旨の無効ブロック情
報を生成する無効情報生成手段113と、各成分につい
ての相関がない旨の判定結果の入力に応じて、符号化手
段101で得られた該当するブロックの符号化結果を画
像データの対応する成分の符号データとして選択し、相
関がある旨の判定結果の入力に応じて、無効情報生成手
段113からの無効ブロック情報を選択して出力する選
択手段124と、画像データの各成分に対応して選択さ
れた符号データおよび無効ブロック情報から、一連の画
像それぞれについて、各成分に対応する符号データを作
成する符号データ作成手段115とを備えたことを特徴
とする。
【0028】図6は、請求項7の画像符号化装置の構成
を示す。請求項7の発明は、一連の画像それぞれの各画
素の色を複数の成分を用いて表す画像データの入力に応
じて、各画像を複数の画素からなるブロックに分割し、
各ブロックごとに画像データの各成分を符号化する符号
化手段101を有し、一連の画像からなる動画像の符号
化を行う画像符号化装置において、画像データの対応す
る成分の入力に応じて、ブロックごとに各画像とその前
の画像との間の該当する成分の値の変化を検出し、その
変化量をそれぞれ出力する複数の画像変化検出手段12
1と、画像データの第1成分に対応する画像変化検出手
段121で得られた変化量の大きさに応じて、各画像と
その前の画像との間の第1成分についての相関の有無を
ブロックごとに判定する判定手段122と、画像データ
の第1成分以外の他の成分に対応して設けられ、判定手
段122による判定結果に応じて、他の成分についての
相関の有無を判定するための閾値をそれぞれ決定する閾
値決定手段131と、対応する閾値決定手段131で得
られた閾値と対応する画像変化検出手段121で得られ
た変化量とに基づいて、該当する成分についての各画像
とその前の画像との間の相関の有無をブロックごとに判
定する判定手段132と、各ブロックが前の画像からの
変化のない無効なブロックである旨の無効ブロック情報
を生成する無効情報生成手段113と、各成分について
の相関がない旨の判定結果の入力に応じて、符号化手段
101で得られた該当するブロックの符号化結果を画像
データの対応する成分の符号データとして選択し、相関
がある旨の判定結果の入力に応じて、無効情報生成手段
113からの無効ブロック情報を選択して出力する選択
手段124と、画像データの各成分に対応して選択され
た符号データおよび無効ブロック情報から、一連の画像
それぞれについて、各成分に対応する符号データを作成
する符号データ作成手段115とを備えたことを特徴と
する。
【0029】請求項8の発明は、請求項5〜請求項7の
いずれかに記載の画像符号化装置において、画像データ
を輝度成分と色差成分とで表し、輝度成分を第1成分と
し、色差成分を他の成分としたことを特徴とする。
【0030】
【作用】請求項1の発明は、各画像とその前の画像との
間の第1成分についての変化量の大きさに応じて、各画
像とその前の画像との間の相関の有無をブロックごとに
判定するので、第1成分の相関についての判定結果は他
の成分にも適用される。すなわち、画像データの第1成
分と他の成分との間の相関関係を利用して、各画像とそ
の前の画像との間の相関の有無が判定されている。これ
により、画像データの第1成分と他の成分との間の相関
関係を考慮して、第1成分の変化に伴う他の成分の微小
な変化に関する情報を含んだ符号データを得ることがで
き、一連の静止画像を前画像との相関の有無に応じて符
号化する際の画質の劣化を抑えることが可能となる。
【0031】請求項2の発明は、第1成分についての相
関がないとされた場合に、他の成分についても相関がな
いとし、第1成分についての相関があるとされた場合
に、他の成分についての相関の有無をそれぞれ独立に判
定し、各成分についての各画像とその前の画像との相関
の判定結果に応じて符号化処理を行う。したがって、第
1成分の変化に伴う他の成分の微小な変化に関する情報
とともに他の成分の独立の変化に関する情報ももれなく
含んだ符号データを得ることができるので、一連の静止
画像を前画像との相関の有無に応じて符号化する際の画
質の劣化を抑えることが可能となる。
【0032】請求項3の発明は、第1成分についての相
関の有無に応じた閾値を用いて、他の成分について前の
画像との間の相関の有無を判定することにより、第1成
分の変化に対応する変化が全くないブロックを有効なブ
ロックから排除することができる。したがって、第1成
分の変化に伴う他の成分の微小な変化に関する情報およ
び他の成分の独立の変化に関する情報を過不足なく含ん
だ符号データを得ることができるので、一連の静止画像
を前画像との相関の有無に応じて符号化する際の画質の
劣化を抑えるとともに、画像データの圧縮率の向上を図
ることが可能となる。
【0033】請求項4の発明は、第1成分と他の成分と
の間の相関関係として、輝度成分と色差成分との間の強
い相関関係を利用して、輝度成分の変化に伴う色差成分
の変化を反映した符号データを得ることができるので、
復元画像の色ずれや色にじみを防いで、一連の静止画像
を前画像との相関の有無に応じて符号化する際の画質の
劣化を抑えることが可能である。
【0034】請求項5の発明は、画像変化検出手段11
1で得られた第1成分の変化量に基づいて、判定手段1
12が各画像とその前の画像との間の相関の有無を判定
し、選択手段114が、この判定結果に応じて、無効情
報生成手段113あるいは符号化手段101の出力を選
択する。この場合は、画像データの第1成分が前の画像
から変化している(すなわち相関がない)場合には、他
の成分の変化の有無にかかわらず、他の成分についても
相関がないとされるので、符号データ作成手段115に
より、第1成分の変化に伴う他の成分の微小な変化に関
する情報を含んだ符号データを得ることができる。この
ように、画像データの第1成分と他の成分との間の相関
関係を利用して、各画像とその前の画像との間の相関の
有無を判定することにより、一連の静止画像を前画像と
の相関の有無に応じて符号化する際の画質の劣化を抑え
ることが可能となる。
【0035】請求項6の発明は、第1成分に対応する画
像変化検出手段121と判定手段122とにより、第1
成分についての各画像とその前の画像との間の相関の有
無を判定し、この判定結果に応じて、他の成分に対応す
る画像変化検出手段121と判定手段123とが該当す
る成分についての相関の有無をそれぞれ判定し、各成分
についての相関の有無に応じて選択手段124が動作す
る構成となっている。これにより、第1成分についての
相関の有無を優先しながら、第1成分についての相関が
あるとされた場合に、他の成分についての相関の有無を
それぞれ独立に判定することができる。したがって、符
号データ作成手段115により、第1成分の変化に伴う
他の成分の微小な変化に関する情報とともに他の成分の
独立の変化に関する情報をもれなく含んだ符号データを
得ることができ、一連の静止画像を前画像との相関の有
無に応じて符号化する際の画質の劣化を抑えることが可
能となる。
【0036】請求項7の発明は、判定手段122による
判定結果に応じて、閾値決定手段131が第1成分につ
いての相関の有無に応じた閾値を決定し、判定手段13
2がこの閾値を用いて、他の成分について前の画像との
間の相関の有無を判定し、選択手段124がこの判定結
果に応じて動作することにより、第1成分の変化に対応
する変化が全くないブロックを有効なブロックから排除
することができる。したがって、第1成分の変化に伴う
他の成分の微小な変化に関する情報および他の成分の独
立の変化に関する情報を過不足なく含んだ符号データを
得ることができるので、一連の静止画像を前画像との相
関の有無に応じて符号化する際の画質の劣化を抑えると
ともに、画像データの圧縮率の向上を図ることが可能と
なる。
【0037】請求項8の発明は、第1成分と他の成分と
の間の相関関係として、輝度成分と色差成分との間の強
い相関関係を利用して、輝度成分の変化に伴う色差成分
の変化を反映した符号データを得ることができるので、
復元画像の色ずれや色にじみを防いで、一連の静止画像
を前画像との相関の有無に応じて符号化する際の画質の
劣化を抑えることが可能である。
【0038】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図7に、請求項5の画像符号化装置
の実施例構成を示す。
【0039】図7において、各画像の画像データは、そ
れぞれ1画面分の輝度成分yおよび2つの色差成分u,
vから構成されており、画像入力部211は、1画面分
の輝度成分yを第1成分としてブロックごとに変化量算
出部220とブロックバッファ212とに送出した後
に、2つの色差成分u,vをそれぞれ第2成分および第
3成分としてブロックバッファ212に送出する構成と
なっている。
【0040】このブロックバッファ212の内容は、転
送回路213を介して画像バッファ214およびDCT
変換部611に転送され、このDCT変換部611およ
び線型量子化部620により、それぞれDCT変換処理
および量子化処理が施され、量子化係数DQUから得られ
るランおよびインデックスに変換される構成となってい
る。
【0041】また、画像バッファ214は、1画面分の
画像データの輝度成分yに相当する容量を有しており、
マイクロプロセッサ215からの指示に応じて、入力デ
ータの保持動作およびデータの出力動作を行う構成とな
っている。
【0042】この場合は、マイクロプロセッサ215
は、画像データの輝度成分yが上述した転送回路213
によって転送されるときに、画像バッファ214を書込
可能状態とするとともに、該当するブロックのアドレス
を指定して保持動作を制御し、また、各ブロックの輝度
成分yの入力に応じて、該当するブロックのアドレスを
指定して読出動作を制御すればよい。
【0043】この画像バッファ214の出力は、上述し
た画像入力部211からの輝度成分yとともに変化量算
出部220に入力されており、この変化量算出部220
は、これらの入力データに基づいて、現画像と前画像と
の間の輝度成分yの変化量をブロックごとに算出する構
成となっている。例えば、図7に示すように、減算器2
21により、2つの入力データの差を求め、最大値検出
部222により、この差の最大値を各ブロックについて
検出し、この最大値を各ブロックの輝度成分yの変化量
として出力する構成とすればよい。
【0044】この場合は、上述した転送回路213と画
像バッファ214と変化量算出部220とにより、画像
変化検出手段111の機能が実現されており、輝度成分
yについての各ブロックの変化量が、比較回路231に
送出されている。
【0045】この比較回路231には、所定の閾値Thy
が設定されており、上述した変化量とこの閾値Thy との
比較結果をマルチプレクサ(MPX)232とメモリ2
33とに送出する構成となっている。
【0046】例えば、上述した比較回路231は、変化
量が閾値Thy を超えたときに比較結果として論理“1”
を出力して、該当するブロックと前画像の対応するブロ
ックとの間に相関がない旨を示し、変化量が閾値Thy
下であるときに論理“0”を出力して相関がある旨を示
す構成とすればよい。このようにして、比較回路231
により、各ブロックの輝度成分yと前画像の対応するブ
ロックの輝度成分yとの間の相関の有無を示す相関情報
が得られる。上述したメモリ233は、この相関情報を
順次に保持するとともに、マイクロプロセッサ215か
らの指示に応じて、順次に出力する構成となっている。
また、マルチプレクサ232は、マイクロプロセッサ2
15からの指示に応じて、比較回路231の出力とメモ
リ233の出力とのいずれかを選択し、上述した転送回
路213および選択手段114に相当するマルチプレク
サ241に送出する構成となっている。
【0047】この場合は、マイクロプロセッサ215
は、画像データの輝度成分yの入力に応じて、上述した
マルチプレクサ232に比較回路231の出力の選択を
指示し、色差成分u,vの入力に応じて、メモリ233
の出力の選択を指示するとともにメモリ233に相関情
報の出力を指示すればよい。これにより、輝度成分yの
入力に応じてメモリ233に保持された相関情報が、色
差成分u,vの入力に応じて、色差成分u,vについて
の相関の有無を示す判定結果として出力される。すなわ
ち、比較回路231とマルチプレクサ232とメモリ2
33とマイクロプロセッサ215とにより、判定手段1
12の機能が実現されており、画像データの各成分の入
力に応じて、各成分についての判定結果を順次に出力す
る構成となっている。
【0048】また、上述した転送回路213は、この判
定手段112からの相関がない旨の判定結果に応じて転
送動作を行う構成となっており、これにより、画像バッ
ファ214に保持された各ブロックの輝度成分yのう
ち、前画像から変化しているブロックのみが書き換えら
れる。したがって、現画像の輝度成分yの入力の完了と
ともに、画像バッファ214に現画像を得て、次の画像
の処理の際に前画像として用いることができる。なお、
初期状態においては、画像バッファ214に各画素の輝
度成分yとしてそれぞれ零を格納しておけばよい。
【0049】また、上述した転送動作に応じて、DCT
変換部611および線型量子化部620が動作し、ブロ
ックバッファ212の内容をADCT方式を用いて変換
して得られたランおよびインデックスが、マルチプレク
サ241の入力端子の一方に入力される。
【0050】このマルチプレクサ241の入力端子の他
方には、無効情報生成手段113に相当するEOB信号
生成部242の出力が入力されており、マルチプレクサ
241は、制御端子への相関がない旨の相関情報の入力
に応じて、線型量子化部620の出力を選択し、相関が
ある旨の相関情報の入力に応じて、EOB信号生成部2
42の出力を選択して、符号化部631に送出する構成
となっている。
【0051】上述したEOB信号生成部242は、1ブ
ロックの最後の符号を示すEOB符号を繰り返し出力す
る構成とすればよい。これにより、画像データの各成分
の入力に応じて、前画像と相関のない有効なブロックに
対応する変換係数の量子化結果としてランおよびインデ
ックスが得られ、無効なブロックに対応して無効ブロッ
ク情報としてEOB符号が得られる。したがって、マル
チプレクサ241の出力を符号化部631が従来と同様
にして順次に符号化することにより、画像データの各成
分に対応して、有効なブロックに対応する符号データと
無効ブロック情報とを含んだ1画面分の符号データを得
ることができる。
【0052】すなわち、符号化部631により、符号デ
ータ作成手段115の機能が果たされており、また、D
CT変換部611,線型量子化部620,符号化部63
1により、符号化手段101の機能が果たされている。
【0053】以下、図7に示した画像符号化装置による
画像データの各成分の符号化動作を説明する。図8に、
画像データの符号化動作を表す流れ図を示す。
【0054】まず、画像入力部211により、現画像の
輝度成分yがブロックごとに入力され(ステップ30
1)、これに応じて、変化量算出部220により、前画
像の対応するブロックとの変化量が算出される(ステッ
プ302)。次に、比較回路231により、上述した変
化量と閾値Thy との比較が行われ(ステップ303)、
この比較結果が各ブロックに対応する相関情報としてメ
モリ233に保持される(ステップ304)とともに、
マルチプレクサ232を介して、転送回路213とマル
チプレクサ241に送出される。
【0055】上述した比較回路231により、前画像と
の相関がない旨の相関情報が得られた場合(ステップ3
05の否定判定)は、転送回路213により、ブロック
バッファ212に保持された1ブロック分の輝度成分y
が画像バッファ214に転送されて保持されるとともに
DCT変換部611に転送される。この場合は、マルチ
プレクサ241によって線型量子化部620の出力が選
択され、符号化部631に入力されるので、該当するブ
ロックの輝度成分yをADCT方式で可変長符号化した
符号データが得られる(ステップ306)。
【0056】一方、前画像との相関がある旨の相関情報
が得られた場合(ステップ305の肯定判定)は、マル
チプレクサ241によりEOB符号が選択され、符号化
部631により、このEOB符号が可変長符号化される
(ステップ307)。これにより、前画像と相関がある
とされたブロックの輝度成分yをADCT方式を用いて
得られる符号データの代わりに、1ブロックの終了を示
すEOB符号が得られ、該当するブロックが無効ブロッ
クである旨が示される。
【0057】このようにして、ステップ305の判定結
果に応じて、ステップ306あるいはステップ307の
処理が終了したときに、マイクロプロセッサ215は、
全てのブロックについての処理が終了したか否かを判定
し(ステップ308)、未処理のブロックがある場合
(ステップ308の否定判定)は、ステップ301に戻
って次のブロックについての処理を行えばよい。
【0058】上述した処理を各ブロックについて繰り返
し、全てのブロックの輝度成分yについての処理が終了
したときに、ステップ308の肯定判定として、色差成
分u,vについての処理を開始する。
【0059】これに応じて、マイクロプロセッサ215
が、まず、マルチプレクサ232にメモリ233の出力
の選択を指示し、また、メモリ233に対して、画像入
力部211による1ブロック分の色差成分の入力に応じ
て、該当するブロックについての相関情報の出力を指示
すればよい。
【0060】この場合は、画像入力部211により、現
画像の色差成分uが1ブロックごとにブロックバッファ
212のみに入力され(ステップ309)、これに応じ
て、マルチプレクサ232を介して、上述したメモリ2
33に保持された該当するブロックの相関情報が出力さ
れ、この相関情報に応じて、転送回路213およびマル
チプレクサ241が動作する。
【0061】したがって、上述した輝度成分yについて
の処理で相関がない旨の相関情報が得られた場合(ステ
ップ310の否定判定)は、該当するブロックの色差成
分uをDCT変換部611と線型量子化部620とによ
って変換した結果が符号化部631に入力され、ADC
T方式による符号データが得られる(ステップ31
1)。一方、輝度成分yについての処理で相関がある旨
の相関情報が得られた場合(ステップ310の肯定判
定)は、該当するブロックが無効ブロックである旨のE
OB符号が得られる(ステップ312)。
【0062】上述したステップ309〜ステップ312
の処理を各ブロックについて繰り返すことにより、輝度
成分yの変化量に基づいて得られた相関情報に応じて、
各ブロックの色差成分uの符号化処理が行われる。
【0063】その後、ステップ313において、全ての
ブロックについての処理が終了したとされたときに、ス
テップ313の肯定判定として、色差成分uについての
処理を終了する。次に、上述したステップ309〜ステ
ップ313と同様にして、色差成分vについての符号化
処理を行って(ステップ314)、現画像の符号化処理
を終了し、次の画像の符号化処理を開始すればよい。
【0064】このようにして、輝度成分yの変化量に基
づいて判定した相関の有無に応じて輝度成分yの符号化
処理を制御するとともに、色差成分u,vの符号化処理
を制御することができ、請求項1の画像符号化方法を用
いた画像符号化装置を実現することができる。
【0065】この場合は、色差成分u,vの変化量の大
きさにかかわらず、輝度成分yについて得られた相関情
報をそのまま適用される。したがって、輝度成分yにつ
いての処理で相関がないとされたブロックは、色差成分
u,vについても相関がないとされるので、輝度成分y
の変化に伴う色差成分u,vの微妙な変化をもれなく捉
え、前画像とは異なるブロックとして符号化することが
でき、色ずれや色にじみの発生を防ぐことができる。こ
れにより、前画像との相関の有無に応じて符号化する際
に生じる画質の劣化を抑えることが可能となり、上述し
た特願平3−336754号による復号装置により、高
画質の復元画像を得ることができる。
【0066】ここで、写真などの自然画像においては、
輝度成分yの変化量が小さい場合には、色差成分u,v
の変化量は非常に小さく、これらの色差成分u,vの変
化による色の変化は、人間の視覚によっては捉えられな
いことが多い。また、一般に、人間の視覚は、輝度成分
yの変化は敏感に捉えるが、色差成分u,vの変化には
鈍感であるので、色差成分u,vのみが変化した場合
に、捉えられる色の変化は微小である。
【0067】したがって、テレビ会議などのように、自
然画像からなる動画像の符号化処理を行う場合は、この
ような色差成分u,vの変化を無視したことによる画質
の劣化は小さく、輝度成分yの変化に伴う微妙な色差成
分u,vの変化をもれなく捉えることによって得られる
画質の向上の効果の方が大きいから、全体として、各成
分を独立に判断した場合よりも高い画質が得られる。
【0068】また、この場合は、色差成分u,vについ
ての変化量の算出処理および閾値との比較処理を行う必
要がないので、符号化処理の高速化を図ることができ
る。また、画像バッファ214としては、輝度成分yに
対応して1画面分の容量を確保すればよいので、回路規
模の小型化を図ることもできる。
【0069】ところで、コンピュータグラフィクスで得
られた画像においては、輝度成分yの変化を伴わずに色
差成分u,vのみが大きく変化する場合も考えられるの
で、このような画像からなるアニメーションなどを符号
化する用途では、輝度成分yの変化に伴う色差成分u,
vの微小な変化を捉えるとともに、色差成分u,vのみ
の変化も独立に捉える必要がある。
【0070】以下、第1成分についての相関の有無を考
慮しながら、他の成分についての相関の有無を判定し、
それぞれ符号化処理を行う方法について説明する。図9
に、請求項6の画像符号化装置の実施例構成を示す。
【0071】但し、図9において、図7に示した各部に
対応する部分には同一の符号を付して示した。図9にお
いて、画像入力部211は、各画像の輝度成分y,色差
成分u,vを順次にそれぞれブロックごとに出力して、
変化量検出部220およびブロックバッファ212に入
力する構成となっている。
【0072】また、画像データの3つの成分それぞれに
対応して、3つの画像バッファ214y,214u,2
14vが設けられており、転送回路213からの画像デ
ータは、マイクロプロセッサ215からの指示で書込可
能状態となった画像バッファ214に入力されて保持さ
れる構成となっている。
【0073】この場合は、3つの画像バッファ214
y,214u,214vと転送回路213と変化量検出
部220とにより、各成分対応の画像変化検出手段12
1が形成されており、画像データの各成分について、ブ
ロックごとに前画像と現画像との変化量を順次に求める
構成となっている。
【0074】また、メモリ233に代えて、マイクロプ
ロセッサ215からアクセス可能なメモリ234を備
え、このメモリ234に比較回路231で得られた輝度
成分yについての相関情報を保持する構成となってい
る。また、マイクロプロセッサ215は、色差成分u,
vについての相関の有無を判定する際に、メモリ233
に保持された輝度成分yについての相関情報に応じて、
マルチプレクサ232を切り換える構成となっている。
また、比較回路231には、マルチプレクサ235を介
して、輝度成分y用の閾値Thy および色差成分u,v用
の2つの閾値Thu ,Thv のいずれか1つが入力される構
成となっており、マイクロプロセッサ215が、各成分
の入力に応じて、対応する閾値の選択をマルチプレクサ
235に指示する構成となっている。
【0075】すなわち、比較回路231とマルチプレク
サ232,234とメモリ233とマイクロプロセッサ
215とによって判定手段122および判定手段123
が形成されており、各成分についての相関の有無の判定
を順次に行い、輝度成分yについての判定結果に応じ
て、マイクロプロセッサ215がマルチプレクサ232
を切り換えることにより、色差成分u,vについての判
定処理に輝度成分yについての相関情報を反映させる構
成となっている。
【0076】図10に、この画像符号化装置による符号
化動作を表す流れ図を示す。まず、上述したステップ3
01〜ステップ308と同様にして、1画面分の全ての
ブロックの輝度成分についての符号化処理を行う(ステ
ップ401)。このとき、マイクロプロセッサ215
は、マルチプレクサ235に閾値Thy の選択を指示し
て、比較回路231に閾値Thy を設定しておけばよい。
また、各ブロックの輝度成分の入力に応じて、画像バッ
ファ214yを書込可能状態とするとともに、該当する
ブロックのアドレスを指定することにより、前画像と相
関なしとされたブロックの輝度成分yの書換え動作を制
御すればよい。
【0077】次に、マイクロプロセッサ215は、マル
チプレクサ235に閾値Thu の選択を指示して、比較回
路231にこの閾値Thu を設定してから、色差成分uの
符号化処理を開始する。
【0078】まず、画像入力部211による各ブロック
の色差成分uの入力(ステップ402)に応じて、マイ
クロプロセッサ215は、メモリ233に保持された対
応するブロックの相関情報を参照し(ステップ40
3)、該当するブロックの輝度成分yが前画像の対応す
るブロックの輝度成分yとの間に相関があるか否かを判
定する(ステップ404)。
【0079】ステップ404の否定判定の場合は、色差
成分uについても相関がないと判断して、上述したステ
ップ306と同様にADCT方式による符号化処理を行
う(ステップ405)。また、このとき、マイクロプロ
セッサ215は、画像バッファ214uを書込可能状態
とするとともに、該当するブロックのアドレスを指定し
て、該当するブロックの色差成分uの書換え動作を制御
すればよい。
【0080】一方、ステップ404の肯定判定の場合
は、上述したステップ302と同様にして色差成分uに
ついての変化量を求め(ステップ406)、この変化量
に基づいて、該当するブロックの色差成分uと前画像の
対応するブロックの色差成分uとの間に相関があるか否
かを判定する(ステップ407)。これにより、比較回
路231により、変化量算出部220で得られた変化量
と閾値Thu との比較が行われ、輝度成分yの相関の有無
とは独立に色差成分uの相関の有無が判定される。ま
た、このとき、マイクロプロセッサ215がメモリ23
4を書込不可状態としてメモリ234の書換えを防い
で、輝度成分yについての相関情報を保持すればよい。
【0081】上述したステップ407の否定判定の場合
は、ステップ405に進んで符号化処理を行い、肯定判
定の場合は、ステップ307と同様にして、EOB符号
の符号化処理を行い(ステップ408)、該当するブロ
ックが無効ブロックである旨の符号データを得ればよ
い。
【0082】このようにして、各ブロックの色差成分u
の符号化処理を行っていき、1画面分の全てのブロック
の符号化処理を終了したときに、ステップ409におけ
る肯定判定として、色差成分uについての符号化処理を
終了する。その後、マイクロプロセッサ215は、マル
チプレクサ235に閾値Thv の選択を指示し、上述した
ステップ402〜ステップ409と同様にして、色差成
分vの符号化処理を行って(ステップ410)、1画面
分の画像の処理を終了し、次の画像の符号化処理を開始
すればよい。
【0083】この場合は、輝度成分yについての相関情
報によって、前画像と相関があるとされたブロックにつ
いては、色差成分u,vそれぞれについて、輝度成分y
とは独立に相関の有無が判定される。したがって、色差
成分u,vのみが変化した場合に、これらの変化が無視
されることはない。また、輝度成分yが変化している場
合は、色差成分u,vも変化しているとされるので、輝
度成分yの変化に伴う色差成分u,vの微妙な変化をも
れなく検出するとともに、輝度成分yの変化を伴わない
色差成分u,vの変化も検出し、これらの変化に関する
情報を含んだ符号データを得ることができる。このよう
にして、請求項2の画像符号化方法を用いた画像符号化
装置を実現することができ、動画像を構成する各静止画
像を前画像との相関の有無に応じて符号化する際に、画
質の劣化を抑えることが可能となる。
【0084】また、上述した画像符号化装置で得られた
符号データは、色差成分u,vのみの変化に関する情報
も含んでいるので、自然画像だけでなくコンピュータグ
ラフィクスによる画像からなる動画像の符号化処理に適
用することができ、簡易でかつ高い画質の復元画像が得
られる画像符号化装置を実現することができる。
【0085】上述したように、輝度成分yについての相
関情報で前画像と相関がないとされた場合に、色差成分
u,vについても前画像と相関がないとすると、色差成
分u,vに全く変化がなくても、前画像と相関のない有
効なブロックとしてADCT符号化処理が行われる。し
かしながら、このようにして得られた符号データから復
元される色差成分u,vは、前画像の色差成分u,vと
全く同一であるから、上述した場合について色差成分
u,vについて行った符号化処理および復元処理は無駄
な処理となってしまう。
【0086】以下、このような無駄な処理を削減して、
符号化処理および復元処理の高速化を図る方法について
説明する。図11に、請求項7の画像符号化装置の実施
例構成図を示す。
【0087】但し、図9に示した画像符号化装置の各部
に対応するものについては、同一の符号を付して示し
た。図11において、請求項7の画像符号化装置は、図
9に示したマルチプレクサ235に代えて、5入力のマ
ルチプレクサ236を備えて構成されており、このマル
チプレクサ236により、5つの閾値Thy ,Thu1,T
hu2,Thv1,Thv2のいずれかを選択して、比較回路23
1に入力する構成となっている。また、マルチプレクサ
232は除去されており、比較回路231の出力がその
まま相関情報として、転送回路213およびマルチプレ
クサ241に送出されている。
【0088】この場合は、色差成分u(あるいは色差成
分v)についての相関の有無を判定する際に、マイクロ
プロセッサ215が、メモリ233に保持された該当す
るブロックの輝度成分yについての相関情報に応じて、
対応する閾値Thu1,Thu2(あるいは閾値Thv1,Thv2)の
一方を選択する旨を指示すればよい。
【0089】このようにして、マルチプレクサ236と
マイクロプロセッサ215とにより、閾値決定手段13
1の機能が実現され、輝度成分yについての相関情報に
応じて、色差成分u,vに対応する閾値を変更し、これ
らの閾値を該当する成分の入力に応じて比較回路231
に設定することにより、この比較回路231を用いて、
各成分に対応する判定手段132の機能を実現すること
ができる。
【0090】ここで、上述した閾値Thu1,Thv1として
は、輝度成分yの変化の有無にかかわらず、人間の視覚
によって色の変化として捉えられる色差成分u,vの最
少の変化量に相当する値を設定し、閾値Thu2,Thv2とし
ては、輝度成分yの変化がある場合に、人間の視覚によ
って色の変化として捉えられる最少の変化量に相当する
値を設定すればよい。
【0091】図12に、この画像符号化装置による符号
化動作を表す流れ図を示す。まず、上述したステップ3
01〜ステップ308と同様にして、1画面分の全ての
ブロックの輝度成分についての符号化処理を行う(ステ
ップ501)とともに、画像バッファ214yを書込可
能状態として、前画像と相関なしとされたブロックの輝
度成分yの書換え動作を行う。
【0092】次に、ステップ402,403と同様に、
画像入力部211による各ブロックの色差成分uの入力
に応じて、マイクロプロセッサ215は、メモリ233
に保持された対応するブロックの相関情報を参照し(ス
テップ502,503)、該当するブロックの輝度成分
yが前画像の対応するブロックの輝度成分yとの間に相
関があるか否かを判定する(ステップ504)。
【0093】ステップ504の否定判定の場合は、輝度
成分yの変化に伴う色差成分uの微小な変化を検出する
ために、マイクロプロセッサ215は、マルチプレクサ
236に閾値Thu2の選択を指示し(ステップ505)、
一方、ステップ504の肯定判定の場合は、輝度成分y
の変化とは独立に色差成分uの相関を判定するために、
マルチプレクサ236に閾値Thu1の選択を指示して(ス
テップ506)、ステップ507に進む。。
【0094】ステップ507において、比較回路231
により、上述したステップ505あるいはステップ50
6で設定された閾値と変化量算出部220で得られた変
化量とを比較することにより、該当するブロックの色差
成分uと前画像の対応するブロックの色差成分uとの間
に相関があるか否かを判定する。
【0095】このステップ507の否定判定の場合は、
該当するブロックは、前画像の対応するブロックとは異
なる有効なブロックであると判断して、上述したステッ
プ306と同様にADCT方式による符号化処理を行う
(ステップ508)とともに、画像バッファ214uを
書込可能状態として、該当するブロックの書換え動作を
行う。
【0096】一方、ステップ507の肯定判定の場合
は、該当するブロックは無効ブロックであると判断さ
れ、EOB符号の可変長符号化処理が行われて(ステッ
プ509)、無効ブロックであることを示す符号データ
が得られる。
【0097】上述したステップ502〜ステップ509
を各ブロックについて繰り返し、全てのブロックについ
ての処理が終了したとき(テップ510の肯定判定)
に、1画面分の色差成分uの符号化処理が終了する。そ
の後、今度は、色差成分vの各ブロックについて、ステ
ップ502〜ステップ509と同様にして符号化処理を
行い(ステップ511)、1画面分の符号化処理を終了
し、次の画像の符号化処理を開始すればよい。
【0098】このようにして、輝度成分yについての相
関情報に応じた閾値を用いて、色差成分u,vについて
の相関の有無を判定することができ、請求項3の画像符
号化方法を用いた画像符号化装置を実現することができ
る。
【0099】この場合は、輝度成分yについての相関情
報で前画像と異なるブロックである旨が示されていて
も、色差成分u,vそれぞれに全く変化がない場合は、
該当する成分については無効ブロックであると判断さ
れ、ADCT方式による符号化処理は省略される。一
方、色差成分u,vに人間の視覚で捉えられる変化があ
る場合は、有効なブロックとして符号化されるので、色
ずれや色にじみの発生による画質の劣化を防ぐことが可
能であり、無駄な処理を省いて符号化処理全体としての
高速化を図るとともに、高い画質の復元画像を得ること
ができる。
【0100】なお、請求項1〜3の画像符号化方法およ
び請求項5〜7の画像符号化装置は、輝度成分yと色差
成分u,vとからなる画像データで表す場合に限らず、
様々な表色系を用いて表された画像データに適用するこ
とができる。
【0101】この場合は、人間の視覚によって最も変化
が捉えられやすい成分を第1成分とすればよく、例え
ば、各画素の色をL* * * 表色系を用いて表した画
像データに適用する場合は、明度成分を第1成分とし、
2つの色差成分を第2,第3成分とすればよい。
【0102】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像デー
タの第1成分が前画像から変化しているか否かを考慮し
て、他の成分についての前画像との相関を判定すること
により、第1成分の変化に伴う他の成分の微小な変化を
もれなく捉え、有効なブロックとして符号化することが
できる。したがって、色ずれや色にじみなどの発生を防
いで、前画像との相関の有無に応じて符号化する際の画
質の劣化を抑えることが可能であり、簡易な構成で高画
質の復元画像を得ることが可能な画像符号化装置を実現
することができる。
【0103】更に、第1成分について相関があるとされ
た場合に、他の成分についての相関の有無を独立に行う
ことにより、他の成分のみの変化ももれなく捉えて有効
なブロックとして符号化することができるので、コンピ
ュータグラフィクスなどにも適用することができる。
【0104】また、第1成分についての判定結果に応じ
た閾値を用いて、他の成分についての相関の有無を判定
することにより、第1成分の変化に対応する変化が全く
ないブロックを有効なブロックから排除することができ
るので、これらのブロックについての無駄な処理を削減
して、符号化処理および復元処理の高速化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の画像符号化方法の原理を示す図であ
る。
【図2】請求項2の画像符号化方法の原理を示す図であ
る。
【図3】請求項3の画像符号化方法の原理を示す図であ
る。
【図4】請求項5の画像符号化装置の原理ブロック図で
ある。
【図5】請求項6の画像符号化装置の原理ブロック図で
ある。
【図6】請求項7の画像符号化装置の原理ブロック図で
ある。
【図7】請求項5の画像符号化装置の実施例構成図であ
る。
【図8】画像データの符号化動作を表す流れ図である。
【図9】請求項6の画像符号化装置の実施例構成図であ
る。
【図10】画像データの符号化動作を表す流れ図であ
る。
【図11】請求項7の画像符号化装置の実施例構成図で
ある。
【図12】画像データの符号化動作を表す流れ図であ
る。
【図13】従来の画像符号化装置の構成図である。
【図14】ブロックの例を示す図である。
【図15】DCT係数Dの例を示す図である。
【図16】量子化マトリクスVTHを示す図である。
【図17】量子化係数DQUの例を示す図である。
【図18】ジグザグスキャンの説明図である。
【図19】画像復元装置の構成図である。
【図20】動画像用の画像符号化装置の構成図である。
【図21】動画像用の画像復元装置の構成図である。
【符号の説明】
101 符号化手段 111,121 画像変化検出手段 112,122,123,132 判定手段 113 無効情報生成手段 114,124 選択手段 115 符号データ作成手段 131 閾値決定手段 211 画像入力部 212 ブロックバッファ 213 転送回路 214,642,742 画像バッファ 215 マイクロプロセッサ 220 変化量算出部 221 減算器 222 最大値検出部 231 比較回路 232,235,236,241 マルチプレクサ(M
PX) 233,234 メモリ 242 EOB信号生成部 611 DCT変換部 620 線型量子化部 631 符号化部 632 符号表 641 差分画像生成部 711 復号部 712 復号表 720 逆量子化部 731 逆DCT変換部 741 加算部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一連の画像それぞれを複数の画素からな
    るブロックに分割し、これらのブロックごとに各画素の
    色を複数の成分を用いて表す画像データを符号化して、
    動画像の符号化を行う画像符号化方法において、 前記画像データの第1成分について、各画像とその前の
    画像との間の変化量をブロックごとに求め、 前記変化量の大きさに基づいて、ブロックごとに各画像
    とその前の画像との間に相関があるか否かを判定し、 相関がないとされた場合は、該当するブロックを有効な
    ブロックとして画像データの全ての成分をそれぞれ符号
    化して符号データを作成し、 相関があるとされた場合は、画像データの全ての成分に
    対応して、該当するブロックが前の画像からの変化がな
    い無効なブロックである旨の無効ブロック情報を生成
    し、 前記一連の画像それぞれについて、各成分に対応して前
    記符号データと前記無効ブロック情報とからなる符号デ
    ータを得ることを特徴とする画像符号化方法。
  2. 【請求項2】 一連の画像それぞれを複数の画素からな
    るブロックに分割し、これらのブロックごとに各画素の
    色を複数の成分を用いて表す画像データを符号化して、
    動画像の符号化を行う画像符号化方法において、 前記画像データの各成分について、各画像とその前の画
    像との間の変化量をそれぞれ求め、 前記画像データの第1成分について得られた変化量の大
    きさに基づいて、各画像のブロックごとにその前の画像
    との間に前記第1成分についての相関があるか否かを判
    定し、 前記第1成分についての相関がないとされた場合は、該
    当するブロックを有効なブロックとして画像データの全
    ての成分をそれぞれ符号化して符号データを作成し、 前記第1成分についての相関があるとされた場合は、他
    の成分について得られた変化量の大きさに基づいて、該
    当するブロックとその前の画像の対応するブロックとの
    間に、前記他の成分についての相関があるか否かをそれ
    ぞれ判定し、 相関がない旨の判定結果が得られた成分については、該
    当するブロックを有効なブロックとして画像データの該
    当する成分を符号化してその成分に対応する符号データ
    を作成し、相関がある旨の判定結果が得られた成分につ
    いては、該当するブロックが前の画像からの変化がない
    無効なブロックである旨の無効ブロック情報を該当する
    成分に対応して生成し、 前記一連の画像それぞれについて、各成分に対応して符
    号データおよび無効ブロック情報とからなる符号データ
    を得ることを特徴とする画像符号化方法。
  3. 【請求項3】 一連の画像それぞれを複数の画素からな
    るブロックに分割し、これらのブロックごとに各画素の
    色を複数の成分を用いて表す画像データを符号化して、
    動画像の符号化を行う画像符号化方法において、 前記画像データの全ての成分について、各画像とその前
    の画像との間の変化量をそれぞれ求め、 前記画像データの第1成分について得られた変化量の大
    きさに基づいて、各画像のブロックごとにその前の画像
    との間に前記第1成分についての相関があるか否かを判
    定し、 前記第1成分についての相関の判定結果に応じて、他の
    成分についての相関の有無を判定するための閾値を決定
    し、 得られた閾値と前記他の成分についてそれぞれ得られた
    変化量の大きさとに基づいて、各画像のブロックごとに
    その前の画像との間に前記他の成分についての相関があ
    るか否かをそれぞれ判定し、 相関がない旨の判定結果が得られた成分については、該
    当するブロックを有効なブロックとして画像データの該
    当する成分を符号化してその成分に対応する符号データ
    を作成し、相関がある旨の判定結果が得られた成分につ
    いては、該当するブロックが前の画像からの変化がない
    無効なブロックである旨の無効ブロック情報を該当する
    成分に対応して生成し、 前記一連の画像それぞれについて、各成分に対応して符
    号データおよび無効ブロック情報とからなる符号データ
    を得ることを特徴とする画像符号化方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
    画像符号化方法において、 画像データを輝度成分と色差成分とで表し、前記輝度成
    分を第1成分とし、色差成分を他の成分としたことを特
    徴とする画像符号化方法。
  5. 【請求項5】 一連の画像それぞれの各画素の色を複数
    の成分を用いて表す画像データの入力に応じて、各画像
    を複数の画素からなるブロックに分割し、各ブロックご
    とに前記画像データの各成分を符号化する符号化手段
    (101)を有し、前記一連の画像からなる動画像の符
    号化を行う画像符号化装置において、 前記画像データの第1成分の入力に応じて、前記ブロッ
    クごとに各画像とその前の画像との間の前記第1成分の
    値の変化を検出し、その変化量を出力する画像変化検出
    手段(111)と、 前記変化量の大きさに応じて、各画像とその前の画像と
    の間の相関の有無をブロックごとに判定する判定手段
    (112)と、 前記各ブロックが前の画像からの変化のない無効なブロ
    ックである旨の無効ブロック情報を生成する無効情報生
    成手段(113)と、 前記判定手段(112)による相関がない旨の判定結果
    の入力に応じて、前記符号化手段(101)で得られた
    該当するブロックの符号化結果を画像データの各成分に
    対応する符号データとして選択し、相関がある旨の判定
    結果の入力に応じて、前記無効情報生成手段(113)
    からの無効ブロック情報を選択して出力する選択手段
    (114)と、 前記画像データの各成分に対応して選択された符号デー
    タおよび無効ブロック情報から、前記一連の画像それぞ
    れについて、前記各成分に対応する符号データを作成す
    る符号データ作成手段(115)とを備えたことを特徴
    とする画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 一連の画像それぞれの各画素の色を複数
    の成分を用いて表す画像データの入力に応じて、各画像
    を複数の画素からなるブロックに分割し、各ブロックご
    とに前記画像データの各成分を符号化する符号化手段
    (101)を有し、前記一連の画像からなる動画像の符
    号化を行う画像符号化装置において、 前記画像データの対応する成分の入力に応じて、前記ブ
    ロックごとに各画像とその前の画像との間の該当する成
    分の値の変化を検出し、その変化量をそれぞれ出力する
    複数の画像変化検出手段(121)と、 前記画像データの第1成分に対応する画像変化検出手段
    (121)で得られた変化量の大きさに応じて、各画像
    とその前の画像との間の前記第1成分についての相関の
    有無をブロックごとに判定する判定手段(122)と、 前記画像データの第1成分以外の他の成分に対応して設
    けられ、前記第1成分についての相関がない旨の判定結
    果の入力に応じて、対応する成分についての相関がない
    旨の判定結果を出力し、前記第1成分についての相関が
    ある旨の判定結果の入力に応じて、対応する画像変化検
    出手段(121)で得られた変化量の大きさに応じて、
    該当する成分についての各画像とその前の画像との間の
    相関の有無をブロックごとに判定する判定手段(12
    3)と、 前記各ブロックが前の画像からの変化のない無効なブロ
    ックである旨の無効ブロック情報を生成する無効情報生
    成手段(113)と、 各成分についての相関がない旨の判定結果の入力に応じ
    て、前記符号化手段(101)で得られた該当するブロ
    ックの符号化結果を画像データの対応する成分の符号デ
    ータとして選択し、相関がある旨の判定結果の入力に応
    じて、前記無効情報生成手段(113)からの無効ブロ
    ック情報を選択して出力する選択手段(124)と、 前記画像データの各成分に対応して選択された符号デー
    タおよび無効ブロック情報から、前記一連の画像それぞ
    れについて、前記各成分に対応する符号データを作成す
    る符号データ作成手段(115)とを備えたことを特徴
    とする画像符号化装置。
  7. 【請求項7】 一連の画像それぞれの各画素の色を複数
    の成分を用いて表す画像データの入力に応じて、各画像
    を複数の画素からなるブロックに分割し、各ブロックご
    とに前記画像データの各成分を符号化する符号化手段
    (101)を有し、前記一連の画像からなる動画像の符
    号化を行う画像符号化装置において、 前記画像データの対応する成分の入力に応じて、前記ブ
    ロックごとに各画像とその前の画像との間の該当する成
    分の値の変化を検出し、その変化量をそれぞれ出力する
    複数の画像変化検出手段(121)と、 前記画像データの第1成分に対応する画像変化検出手段
    (121)で得られた変化量の大きさに応じて、各画像
    とその前の画像との間の前記第1成分についての相関の
    有無をブロックごとに判定する判定手段(122)と、 前記画像データの第1成分以外の他の成分に対応して設
    けられ、前記判定手段(122)による判定結果に応じ
    て、前記他の成分についての相関の有無を判定するため
    の閾値をそれぞれ決定する閾値決定手段(131)と、 対応する閾値決定手段(131)で得られた閾値と対応
    する画像変化検出手段(121)で得られた変化量とに
    基づいて、該当する成分についての各画像とその前の画
    像との間の相関の有無をブロックごとに判定する判定手
    段(132)と、 前記各ブロックが前の画像からの変化のない無効なブロ
    ックである旨の無効ブロック情報を生成する無効情報生
    成手段(113)と、 各成分についての相関がない旨の判定結果の入力に応じ
    て、前記符号化手段(101)で得られた該当するブロ
    ックの符号化結果を画像データの対応する成分の符号デ
    ータとして選択し、相関がある旨の判定結果の入力に応
    じて、前記無効情報生成手段(113)からの無効ブロ
    ック情報を選択して出力する選択手段(124)と、 前記画像データの各成分に対応して選択された符号デー
    タおよび無効ブロック情報から、前記一連の画像それぞ
    れについて、前記各成分に対応する符号データを作成す
    る符号データ作成手段(115)とを備えたことを特徴
    とする画像符号化装置。
  8. 【請求項8】 請求項5〜請求項7のいずれかに記載の
    画像符号化装置において、 画像データを輝度成分と色差成分とで表し、前記輝度成
    分を第1成分とし、色差成分を他の成分としたことを特
    徴とする画像符号化装置。
JP4059993A 1992-03-17 1992-03-17 画像符号化方法および画像符号化装置 Withdrawn JPH05268591A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007135010A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Kumahira Safe Co Inc 画像処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007135010A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Kumahira Safe Co Inc 画像処理方法

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