JPH06292018A - High efficiency coder and high efficiency decoder - Google Patents

High efficiency coder and high efficiency decoder

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JPH06292018A
JPH06292018A JP7464893A JP7464893A JPH06292018A JP H06292018 A JPH06292018 A JP H06292018A JP 7464893 A JP7464893 A JP 7464893A JP 7464893 A JP7464893 A JP 7464893A JP H06292018 A JPH06292018 A JP H06292018A
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quantization
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武彦 奥山
Shuji Abe
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Abstract

PURPOSE:To improve the picture quality of a character and the surrounding of the character. CONSTITUTION:A code quantity constant circuit 22 receives a DCT transformation coefficient to calculate a normalizing coefficient alpha1 smaller than a normalizing coefficient alpha and a normalizing coefficient alpha2 larger than the normalizing coefficient alpha based on a total activity. The DCT transformation coefficient is given also to a character detection circuit 21. The character detection circuit 21 detects a character block based on the DCT transformation coefficient and its distribution and gives normalizing coefficients alpha1, alpha2 with respect to the character block and a non-character block to a basic quantization table 6. A quantization circuit 7 uses the basic quantization coefficient multiplied with the normalizing coefficient alpha1, alpha2 to quantize the DCT transformation coefficient thereby quantizing the character block with a finner quantization width than that of other block. Thus, the code quantity allocated to the character block is increased and the picture quality of the character block is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[発明の目的][Object of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、文字を表示するカラオ
ケ装置等に好適の高能率符号化装置及び高能率復号化装
置。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency coding device and a high-efficiency decoding device suitable for a karaoke device for displaying characters.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像のディジタル圧縮が検討され
ている。特に、DCT(離散コサイン変換)を用いた高
能率符号化については、各種標準化案が提案されてい
る。高能率符号化技術は、ディジタル伝送及び記録等の
効率を向上させるために、より小さいビットレートで画
像データを符号化するものである。DCTを含む直交変
換符号は画像圧縮に最適とされ、現在、CD−Iプレー
ヤーにて圧縮画像を再生するCD−カラオケ装置にも応
用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, digital compression of images has been studied. In particular, various standardization proposals have been proposed for high-efficiency coding using DCT (discrete cosine transform). The high-efficiency coding technique is for coding image data at a smaller bit rate in order to improve the efficiency of digital transmission and recording. The orthogonal transform code including DCT is most suitable for image compression, and is currently applied to a CD-karaoke device that reproduces a compressed image on a CD-I player.

【0003】直交変換符号化においては、1フレームを
複数のブロック(m画素×n水平走査線)に分割してD
CT処理し、座標軸成分を直交する空間周波数成分(直
交成分)に変換することにより、空間軸方向の冗長度を
削減可能にする。直交変換係数は水平及び垂直の低域か
ら高域に向かって周波数順に配列する。直交変換した成
分を量子化することにより、ブロックの信号の冗長度を
低減する。一般的には、画像信号は低い周波数成分にエ
ネルギーの大半が集中するので、量子化に際して高域の
直交変換係数に対する量子化幅を粗くすることによって
データ量を削減する。
In orthogonal transform coding, one frame is divided into a plurality of blocks (m pixels × n horizontal scanning lines) and D
By performing CT processing and converting the coordinate axis components into orthogonal spatial frequency components (orthogonal components), it is possible to reduce the redundancy in the spatial axis direction. The orthogonal transform coefficients are arranged in order of frequency from the horizontal and vertical low band to the high band. The redundancy of the signal of the block is reduced by quantizing the orthogonally transformed component. Generally, most of the energy of the image signal is concentrated in the low frequency components, so that the amount of data is reduced by roughening the quantization width for the orthogonal transform coefficient in the high frequency band during quantization.

【0004】更に、量子化出力にハフマン符号化等の可
変長符号化を施すことにより、データ量を一層削減す
る。ハフマン符号化は、量子化出力の統計的符号量から
算出した結果に基づいて符号化を行うものであり、出現
確率が高いデータには短いビットを割当て、出現確率が
低いデータには長いビットを割当てる可変長符号化によ
って全体のデータ量を削減する。
Further, variable length coding such as Huffman coding is applied to the quantized output to further reduce the data amount. Huffman coding performs coding based on the result calculated from the statistical code amount of the quantized output, assigning short bits to data with a high appearance probability and long bits to data with a low appearance probability. The variable length coding to be assigned reduces the total amount of data.

【0005】このように、高能率符号化においては可変
長符号化を採用しているので、量子化出力の統計的分布
によって符号化後のデータ量は変化する。つまり、絵柄
によって圧縮符号量が相違してしまうので、伝送時には
符号量の相違をバッファによって吸収しなければならな
い。しかし、バッファの容量の制限及び圧縮データを蓄
積メディアに記録する場合における記録レートの制限等
を考慮すると、圧縮データを定レート化する必要があ
る。特に、ディジタルVTR及びディジタルビデオディ
スク等の媒体に記録を行う場合には、編集等を考慮する
と、1〜数画面単位で一定レートにする必要がある。
As described above, since variable length coding is adopted in high efficiency coding, the amount of data after coding changes depending on the statistical distribution of the quantized output. In other words, since the compression code amount differs depending on the design, the difference in code amount must be absorbed by the buffer during transmission. However, in consideration of the buffer capacity limitation and the recording rate limitation when recording compressed data on a storage medium, it is necessary to make the compressed data a constant rate. In particular, when recording on a medium such as a digital VTR and a digital video disk, it is necessary to set a constant rate in units of one to several screens in consideration of editing and the like.

【0006】図10はこのように圧縮符号を1画面単位
で一定レートに制御する従来の高能率符号化装置及び高
能率復号化装置を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional high-efficiency coding apparatus and high-efficiency decoding apparatus for controlling the compression code at a constant rate on a screen-by-screen basis as described above.

【0007】入力された画像信号はA/D変換器1によ
ってディジタル信号に変換してメモリ2に与える。メモ
リ2は画像データをm×n画素(例えば8×8画素)の
ブロック単位でDCT回路3に出力する。DCT回路3
はブロック単位の画像データを2次元DCT処理して周
波数成分に変換し、DCT変換係数を遅延回路5及び符
号量一定化回路4に出力する。細かい絵柄又はエッジ部
を有する画像ではDCT変換係数の中高域の情報量が多
くなり、平坦な画像では情報は低域のみに集中する。
The input image signal is converted into a digital signal by the A / D converter 1 and given to the memory 2. The memory 2 outputs the image data to the DCT circuit 3 in block units of m × n pixels (for example, 8 × 8 pixels). DCT circuit 3
Outputs two-dimensional DCT processing of block-unit image data to frequency components, and outputs DCT conversion coefficients to the delay circuit 5 and the code amount constant circuit 4. An image having a fine pattern or an edge portion has a large amount of information in the middle and high frequencies of the DCT transform coefficient, and a flat image concentrates information only in the low frequency region.

【0008】遅延回路5の出力は量子化回路7に与え、
量子化回路7は、後述する量子化テーブル6からの量子
化係数によって、例えばDCT変換係数を割算すること
により量子化してデータ量を削減した後、可変長符号化
回路8に与える。可変長符号化回路8は例えばハフマン
符号化によって量子化出力を可変長符号化して一層デー
タ量を削減する。可変長符号化回路8の出力は誤り訂正
符号化回路10において誤り訂正符号を付加した後伝送路
に出力する。
The output of the delay circuit 5 is given to the quantization circuit 7,
The quantizing circuit 7 quantizes the DCT transform coefficient by dividing it with a quantized coefficient from a quantized table 6 to be described later to reduce the data amount, and then supplies it to the variable length coding circuit 8. The variable length coding circuit 8 performs variable length coding on the quantized output by Huffman coding, for example, to further reduce the data amount. The output of the variable length coding circuit 8 is added to the error correction code in the error correction coding circuit 10 and then output to the transmission line.

【0009】ところで、上述したように、可変長符号化
では絵柄によって圧縮符号量が相違してしまう。そこ
で、量子化係数を正規化係数αによって変化させること
により総符号量を調整すると共に、可変長符号を定レー
ト化するために、各ブロック毎にビット配分を行うよう
になっている。
By the way, as described above, in the variable length coding, the compression code amount differs depending on the design. Therefore, in order to adjust the total code amount by changing the quantized coefficient by the normalization coefficient α, bit allocation is performed for each block in order to make the variable length code constant rate.

【0010】即ち、符号量一定化回路4はDCT変換係
数の交流(AC)成分から絵柄の細かさを示すアクティ
ビティをブロック毎に算出し、更に、ブロックアクティ
ビティを1フレーム分蓄積して総(フレーム)アクティ
ビティを求める。そして、求めた総アクティビティから
正規化係数αを求めて基本量子化テーブル6に与える。
正規化係数αは画面の情報量が多いほど大きくなる。
That is, the code amount constant circuit 4 calculates the activity indicating the fineness of the picture for each block from the alternating current (AC) component of the DCT transform coefficient, and further accumulates the block activity for one frame to make a total (frame ) Ask for activity. Then, the normalization coefficient α is obtained from the obtained total activity and is given to the basic quantization table 6.
The normalization coefficient α increases as the amount of information on the screen increases.

【0011】図11は基本量子化テーブル6の基本量子
化係数を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the basic quantization coefficients of the basic quantization table 6.

【0012】DCT変換係数は8×8の周波数成分、即
ち、DC成分及び63個の交流成分から成り、図11に
示す基本量子化テーブルの64個の各基本量子化係数は
各DCT変換係数に対応している。上述したように、D
CT変換係数の水平及び垂直の周波数帯域に応じて情報
量が相違するので、基本量子化係数は各帯域毎にAC1
乃至AC14に設定する。基本量子化テーブル6は基本量
子化係数に正規化係数αを乗じて量子化係数を量子化回
路7に出力する。量子化回路7はDCT変換係数を量子
化係数で除算して量子化を行っており、量子化係数をア
クティビティに基づく正規化係数で調整することによ
り、フレーム毎の符号量が調整される。
The DCT transform coefficient is composed of 8 × 8 frequency components, that is, a DC component and 63 AC components. Each of the 64 basic quantized coefficients in the basic quantization table shown in FIG. It corresponds. As mentioned above, D
Since the amount of information differs depending on the horizontal and vertical frequency bands of the CT transform coefficient, the basic quantization coefficient is AC1 for each band.
To AC14. The basic quantization table 6 multiplies the basic quantization coefficient by the normalization coefficient α and outputs the quantization coefficient to the quantization circuit 7. The quantizing circuit 7 divides the DCT transform coefficient by the quantizing coefficient for quantization, and the code amount for each frame is adjusted by adjusting the quantizing coefficient with the normalizing coefficient based on the activity.

【0013】一方、符号量一定化回路4が求めたブロッ
クアクティビティ及びフレームアクティビティは符号化
レート制御回路9に与える。符号化レート制御回路9は
1画面の交流成分の符号化に使用可能な符号量(設定符
号量)を、ブロックアクティビティに比例させて各ブロ
ックに配分する。即ち、符号化レート制御回路9は、フ
レームアクティビティ及びブロックアクティビティから
下記式(1)に示す演算によって各ブロックのアクティ
ビティ比を求めて、ブロック毎の符号量(ビット配分)
を計算し、求めたビット配分データを可変長符号化回路
8に出力する。可変長符号化回路8は配分ビット数の範
囲内で各ブロックを可変長符号化することにより定レー
ト化を行う。
On the other hand, the block activity and the frame activity obtained by the code amount constant circuit 4 are given to the coding rate control circuit 9. The coding rate control circuit 9 distributes the code amount (set code amount) that can be used for encoding the AC component of one screen to each block in proportion to the block activity. That is, the coding rate control circuit 9 obtains the activity ratio of each block from the frame activity and the block activity by the operation shown in the following formula (1), and the code amount (bit allocation) for each block.
And outputs the obtained bit allocation data to the variable length coding circuit 8. The variable length encoding circuit 8 performs constant rate conversion by performing variable length encoding on each block within the range of the number of distributed bits.

【0014】ブロックの配分ビット数=(AC成分の設
定符号量)×(ブロックアクティビティ)/(フレーム
アクティビティ) …(1) なお、フレームアクティビティを求めて配分ビット量を
決定した後に可変長符号化を行っており、演算処理にお
ける時間合わせを行うために、遅延回路5によってDC
T変換係数を遅延させて量子化回路7に与えている。
Number of allocated bits of block = (set code amount of AC component) × (block activity) / (frame activity) (1) It is to be noted that variable length coding is performed after determining the distributed bit amount by obtaining the frame activity. In order to adjust the time in the arithmetic processing, the delay circuit 5
The T transform coefficient is delayed and given to the quantizing circuit 7.

【0015】受信系では、伝送路を介して入力された圧
縮データを誤り訂正復号化回路12に与えて誤り訂正を行
う。誤り訂正されたデータを可変長復号化回路13におい
て可変長復号して逆量子化回路14に与える。また、正規
化係数デコード回路15は誤り訂正されたデータから正規
化係数αをデコードして逆量子化係数算出回路16に出力
する。逆量子化係数算出回路16は図11と同一の基本量
子化テーブルを用いて、送信系における量子化幅を算出
し逆量子化回路14に与える。逆量子化回路14は可変長復
号出力を逆量子化して量子化前のデータに戻して逆DC
T回路17に与える。
In the receiving system, the compressed data input through the transmission path is given to the error correction decoding circuit 12 to perform error correction. The error-corrected data is variable-length decoded in the variable-length decoding circuit 13 and given to the inverse quantization circuit 14. Further, the normalization coefficient decoding circuit 15 decodes the normalization coefficient α from the error-corrected data and outputs it to the inverse quantization coefficient calculation circuit 16. The inverse quantization coefficient calculation circuit 16 uses the same basic quantization table as in FIG. 11 to calculate the quantization width in the transmission system and gives it to the inverse quantization circuit 14. The inverse quantization circuit 14 inversely quantizes the variable-length decoded output to restore the data before quantization to the inverse DC.
It is given to the T circuit 17.

【0016】逆DCT回路17は逆DCT処理によってD
CT処理前のデータに戻して非ブロック化回路18に与え
る。非ブロック化回路18はブロック単位のデータを1画
面化してD/A変換器19に与え、D/A変換器19はアナ
ログ信号に戻して出力する。なお、正規化係数αは符号
量一定化回路4によって1画面単位で求められ、1画面
間は固定値である。
The inverse DCT circuit 17 performs D by the inverse DCT processing.
The data before the CT processing is restored and given to the deblocking circuit 18. The deblocking circuit 18 converts the data in block units into one screen and gives it to the D / A converter 19, and the D / A converter 19 returns it to an analog signal and outputs it. The normalization coefficient α is determined by the code amount constant circuit 4 on a screen-by-screen basis and is a fixed value for one screen.

【0017】このようにして、ブロック単位で直交変換
符号化が行なわれる。この方式は自然画像に対しては高
効率の符号化特性を有する。しかしながら、文字又は線
画像に対しては、モスキートノイズといわれるリンギン
グが発生して、画質が著しく劣化してしまうという欠点
があった。即ち、変換係数を量子化することにより高周
波成分が削除され、画面上の文字部及び周囲にリンギン
グノイズが発生して文字品位が低下する。また文字のエ
ッジもぼやけてしまう。
In this way, orthogonal transform coding is performed in block units. This method has a highly efficient coding property for natural images. However, a character or line image has a drawback that ringing called mosquito noise occurs and the image quality is significantly deteriorated. That is, by quantizing the transform coefficient, the high frequency component is deleted, and ringing noise is generated in the character portion on the screen and the surroundings, and the character quality is degraded. Also, the edges of the letters will be blurred.

【0018】特に、最近では、DCT変換と動き補償フ
レーム間予測符号化とを採用したMPEG(Motion Pic
ture Experts Group)方式が普及してきており、この方
式を採用して動画像を1乃至1.5Mb/sまで高圧縮
(約1/10)するCD−Iプレーヤーを備えたカラオ
ケ装置が商品化されている。この装置は、高圧縮である
ことから、特に、中高域成分を多く含むブロック部分、
即ち、文字エッジ部の画質が極めて劣化し、カラオケ装
置の画面の文字部分を見ながら歌う人にとって不具合で
あった。
In particular, recently, MPEG (Motion Pic) employing DCT conversion and motion-compensated interframe predictive coding has been adopted.
ture Experts Group) system has become widespread, and a karaoke device equipped with a CD-I player that adopts this system and highly compresses (about 1/10) a moving image to 1 to 1.5 Mb / s has been commercialized. ing. Since this device is a high compression type, in particular, a block portion containing a large amount of middle and high frequency components,
That is, the image quality of the character edge portion is extremely deteriorated, which is a problem for a person who sings while watching the character portion of the screen of the karaoke device.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の高能率符号化装置及び高能率復号化装置において
は、高圧縮を施した場合には、文字又は線画像部分でリ
ンギングノイズ(モスキートノイズ)が発生し著しく画
質が劣化してしまうという問題点があった。
As described above, in the above-described conventional high-efficiency coding apparatus and high-efficiency decoding apparatus, when high compression is applied, ringing noise (mosquitoes) is generated in the character or line image portion. There is a problem in that the image quality is remarkably deteriorated due to noise).

【0020】本発明は、文字又は線画像部分のブロック
歪及びリンギングノイズの発生を防止することができる
高能率符号化装置及び高能率復号化装置を提供すること
を目的とする。
It is an object of the present invention to provide a high-efficiency coding apparatus and a high-efficiency decoding apparatus capable of preventing block distortion and ringing noise in a character or line image portion.

【0021】[発明の構成][Structure of the Invention]

【課題を解決するための手段】本発明に係る高能率符号
化装置は、入力画像データをブロック単位で直交変換し
て得られる直交変換係数を量子化して符号量を削減する
高能率符号化装置において、前記直交変換係数の交流成
分及びその分布パターンによって文字エッジを含むブロ
ックを検出する文字ブロック検出手段と、この文字ブロ
ック検出手段の検出結果に基づいて、前記文字エッジを
含むブロックに対する量子化幅を他のブロックに対する
量子化幅よりも細かくする量子化制御手段とを具備した
ものであり、本発明の高能率復号化装置は、画像データ
をブロック単位で直交変換して量子化した符号を逆量子
化及び逆直交変換によって復号する高能率復号化装置に
おいて、前記逆直交変換によって復号された画像データ
の輝度レベル変化によって文字領域を検出する文字検出
手段と、この文字検出手段の検出結果に基づいて、前記
復号された画像データの前記文字領域及びその周辺領域
のうち少なくとも文字領域の輝度レベルを輝度平均レベ
ルに平坦化して出力する平坦化手段とを具備したことを
特徴とするものである。
A high-efficiency coding apparatus according to the present invention is a high-efficiency coding apparatus for quantizing an orthogonal transform coefficient obtained by orthogonally transforming input image data in block units to reduce the code amount. In the character block detection means for detecting a block including a character edge according to the AC component of the orthogonal transformation coefficient and its distribution pattern, and based on the detection result of the character block detection means, a quantization width for the block including the character edge. Is provided more finely than the quantization width for other blocks, and the high-efficiency decoding device of the present invention is a device for orthogonally transforming image data block by block and quantizing the inverse code. In a high-efficiency decoding device for decoding by quantization and inverse orthogonal transform, a luminance level change of image data decoded by the inverse orthogonal transform Therefore, based on the character detection means for detecting the character area and the detection result of this character detection means, the brightness level of at least the character area of the character area of the decoded image data and its peripheral area is flattened to the brightness average level. And a flattening unit that outputs the converted data.

【0022】[0022]

【作用】本発明の高能率符号化装置において、文字ブロ
ック検出手段は直交変換係数の交流成分及びその分布パ
ターンによって文字エッジを含むブロックを検出する。
量子化制御手段は文字エッジを含むブロックが検出され
ると、このブロックに対する量子化幅を細かく設定す
る。これにより、文字エッジを含むブロックに割当てら
れる符号量が増加し、文字部の画質が向上する。
In the high-efficiency coding apparatus of the present invention, the character block detecting means detects a block including a character edge based on the AC component of the orthogonal transform coefficient and its distribution pattern.
When the block including the character edge is detected, the quantization control means finely sets the quantization width for this block. As a result, the code amount assigned to the block including the character edge is increased, and the image quality of the character portion is improved.

【0023】また、本発明の高能率復号化装置におい
て、文字検出手段は復号された画像データの輝度レベル
の変化から文字領域を検出する。平坦化手段は、例えば
文字領域及びその周辺領域の画像データについては、そ
の輝度平均レベルに平坦化する。これにより、文字の輝
度変化による品位の低下を防止すると共に、文字輪郭が
ぼやけることを防止する。
Further, in the high-efficiency decoding apparatus of the present invention, the character detecting means detects the character area from the change in the brightness level of the decoded image data. The flattening means flattens the image data of the character area and its peripheral area to the brightness average level. As a result, it is possible to prevent the quality of the character from deteriorating due to the change in the brightness of the character and to prevent the character outline from being blurred.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る高能率符号化装置及び
高能率復号化装置の一実施例を示すブロック図である。
図1において図10と同一の構成要素には同一符号を付
してある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a high efficiency coding apparatus and a high efficiency decoding apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, the same components as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals.

【0025】入力される画像信号はA/D変換器1に供
給する。A/D変換器1は入力された画像信号をディジ
タル信号に変換してメモリ2に与える。メモリ2は画像
データを水平m画素×垂直n画素(例えば8×8)のブ
ロック単位でDCT回路3に出力する。DCT回路3は
m×n画素のブロック単位で2次元DCT処理してDC
T変換係数を遅延回路5、文字検出回路21及び符号量一
定化回路22に出力する。
The input image signal is supplied to the A / D converter 1. The A / D converter 1 converts the input image signal into a digital signal and gives it to the memory 2. The memory 2 outputs the image data to the DCT circuit 3 in units of blocks of horizontal m pixels × vertical n pixels (for example, 8 × 8). The DCT circuit 3 performs a two-dimensional DCT process on a block unit of m × n pixels to perform DC
The T conversion coefficient is output to the delay circuit 5, the character detection circuit 21, and the code amount constant circuit 22.

【0026】図2乃至図8は文字画像に対するDCT変
換係数を説明するための説明図である。図2は文字画像
を示し、図3乃至図5は文字画像とDCT変換係数との
関係を示している。図3(a)乃至図5(a)は文字の
一部を示し、図3(b)乃至図5(b)はDCT変換係
数のエネルギーの集中状態を示している。図6及び図7
は実際のDCT変換係数の例を示しており、図8はDC
T変換係数の交流成分の配列を示している。
2 to 8 are explanatory diagrams for explaining the DCT transform coefficient for the character image. FIG. 2 shows a character image, and FIGS. 3 to 5 show the relationship between the character image and the DCT transform coefficient. 3 (a) to 5 (a) show a part of characters, and FIGS. 3 (b) to 5 (b) show the energy concentration state of DCT transform coefficients. 6 and 7
Shows an example of the actual DCT transform coefficient, and FIG.
The arrangement of the AC components of the T conversion coefficient is shown.

【0027】いま、文字“は”の画像が図2に示すよう
に、縦4ブロック×横4ブロックの大きさを有している
ものとする。つまり、文字“は”の大きさがブロックよ
りも大きいものとして説明する。なお、文字“は”は、
画面上では背景よりも高輝度の例えば白等で表示され
る。16個のブロックを夫々行a乃至d及び列1乃至4
を用いて、ブロックa−1乃至a−4乃至d−1乃至d
−4で表わす。
Now, it is assumed that the image of the character "ha" has a size of vertical 4 blocks × horizontal 4 blocks, as shown in FIG. That is, it is assumed that the size of the character "wa" is larger than that of the block. In addition, the character "wa" is
On the screen, the brightness is higher than that of the background, such as white. 16 blocks in rows a to d and columns 1 to 4 respectively
By using blocks a-1 to a-4 to d-1 to d
Represented by -4.

【0028】これらのブロックのうちブロックa−1,
b−1,c−1,d−1及びa−3,a−4,c−4等
は、図3(a)に示すように、水平方向に背景と文字部
(黒部分)とが切換わっており、水平方向の輝度変化が
大きく垂直方向の輝度変化は小さい。従って、これらの
ブロックでは、DCT変換係数の交流成分は、図3
(b)の斜線部に示す部分、即ち、水平方向の低域から
高域までに大きな絶対値のデータが集中する。また、図
2のブロックb−3,b−4等は、図4(a)に示すよ
うに、垂直方向の輝度変化が大きく、水平方向の輝度変
化は小さいので、DCT変換係数の交流成分のうち垂直
の低域から高域までの成分、即ち、図4(b)の斜線部
に示す部分にエネルギーが集中する。また、文字の高輝
度部分が図5(a)に示すように、ブロックの斜め方向
に形成される場合には、DCT変換係数の交流成分は図
5(b)の斜線部に示すように、水平及び垂直の帯域が
同様に変化する水平垂直の斜め方向にエネルギーが集中
する。
Of these blocks, block a-1,
For b-1, c-1, d-1, a-3, a-4, c-4, etc., as shown in FIG. 3A, the background and the character portion (black portion) are switched in the horizontal direction. That is, the luminance change in the horizontal direction is large and the luminance change in the vertical direction is small. Therefore, in these blocks, the AC component of the DCT transform coefficient is
The data of large absolute value is concentrated in the shaded portion of (b), that is, in the horizontal low range to high range. Further, as shown in FIG. 4A, the blocks b-3, b-4, etc. in FIG. 2 have a large vertical luminance change and a small horizontal luminance change. Energy is concentrated in the vertical component from the low band to the high band, that is, in the shaded portion in FIG. 4B. Further, when the high-intensity part of the character is formed in the diagonal direction of the block as shown in FIG. 5A, the AC component of the DCT transform coefficient is as shown by the shaded area in FIG. 5B. Energy is concentrated in the horizontal and vertical diagonal directions where the horizontal and vertical bands change similarly.

【0029】このように、ブロックの大きさよりも文字
が大きい場合には、各ブロックの輝度分布は略図3
(a)乃至図5(a)に示すものとなり、DCT変換係
数のエネルギーは夫々図3(b)乃至図5(b)の斜線
部に示す水平方向、垂直方向及び水平垂直の斜め方向に
集中して分布する。従って、図3(b)乃至図5(b)
の斜線部分の方向の一列の係数値の自乗和は、極めて大
きくなる。
As described above, when the characters are larger than the block size, the luminance distribution of each block is as shown in FIG.
(A) to FIG. 5 (a), and the energy of the DCT transform coefficient is concentrated in the horizontal direction, the vertical direction, and the oblique direction of the horizontal and vertical directions indicated by the hatched portions in FIGS. 3 (b) to 5 (b), respectively. And distributed. Therefore, FIG. 3B to FIG. 5B
The sum of squares of the coefficient values in one row in the direction of the shaded area is extremely large.

【0030】図6及び図7は1ブロックを8×8画素で
構成し、背景が黒(データ0)(斜線部)で白い(デー
タ255)文字のブロックの8種類のパターンA乃至H
について、DCT回路3の入力と実際のDCT変換係数
とを示している。
In FIGS. 6 and 7, one block is composed of 8 × 8 pixels, and the background has a black (data 0) (hatched portion) and a white (data 255) character block of eight types of patterns A to H.
, The input of the DCT circuit 3 and the actual DCT transform coefficient are shown.

【0031】この図6及び図7の各パターンに示すよう
に、背景が平坦な画像であって、背景と文字部との境界
で急激に輝度が変化し、文字部の輝度も平坦であるブロ
ックにおいては、DCT変換係数の中域に少数の高い係
数値が存在するという特徴もある。
As shown in each of the patterns in FIGS. 6 and 7, the image has a flat background, the brightness of which changes rapidly at the boundary between the background and the character portion, and the brightness of the character portion is also flat. There is also a feature in that there are a small number of high coefficient values in the middle range of the DCT transform coefficient.

【0032】以上示した特徴から、以下の(1)乃至
(4)に示す条件によって、ある程度の太さを有する文
字のエッジを含むブロック(文字エッジブロック)を検
出可能であることが実証されている。なお、DCT変換
係数は、図8に示すように、DC成分と63個の交流
(AC)成分とから成り、交流成分を水平及び垂直の低
域から高域に向かってAC1 乃至AC63によって表わす
ものとする。
From the characteristics shown above, it has been proved that a block including a character edge having a certain thickness (character edge block) can be detected under the following conditions (1) to (4). There is. As shown in FIG. 8, the DCT conversion coefficient is composed of a DC component and 63 alternating current (AC) components, and the alternating current component is represented by AC1 to AC63 from the horizontal and vertical low frequencies to the high frequencies. And

【0033】(1)絶対値が所定の閾値T1 よりも大き
いAC成分がAC1 乃至AC63内にu個(≧1)存在す
る。
(1) There are u (≧ 1) AC components whose absolute values are larger than a predetermined threshold value T1 in AC1 to AC63.

【0034】(2)中域のAC成分を示すためのk1 ,
k2 (1<k1 <k2 <n)を用いて下記式(2)を満
足する。なお、T2 は所定の閾値である。
(2) k1 for indicating the AC component in the middle range,
The following expression (2) is satisfied using k2 (1 <k1 <k2 <n). Note that T2 is a predetermined threshold value.

【0035】 (3)下記式(3)又は式(4)を満足する。なお、T
3 ,T4 は所定の閾値である。
[0035] (3) The following expression (3) or expression (4) is satisfied. In addition, T
3 and T4 are predetermined threshold values.

【0036】 (4)水平方向成分自乗和、垂直方向成分自乗和及び斜
め方向成分自乗和が夫々下記式(5),(6),(7)
を満足する。なお、T5 は所定の閾値である。
[0036] (4) The horizontal component sum of squares, the vertical component sum of squares, and the diagonal component sum of squares are expressed by the following equations (5), (6), and (7), respectively.
To be satisfied. Note that T5 is a predetermined threshold value.

【0037】 文字ブロックは殆ど上記条件(1)乃至(4)のいずれ
かの条件に該当し、且つ、複数の条件にも該当する。こ
れにより、上記(1)乃至(4)の複数の条件に該当す
るブロックを文字ブロックと判断することができる。
[0037] The character block almost corresponds to any one of the above conditions (1) to (4) and also corresponds to a plurality of conditions. As a result, it is possible to determine that a block that satisfies the above-described conditions (1) to (4) is a character block.

【0038】特に、カラオケソフトのように文字が白文
字、即ち高輝度の文字に限定することができる場合に
は、閾値T1 乃至T5 を高い値に設定することができ、
文字ブロックの判断が容易となる。
In particular, when the characters can be limited to white characters, that is, high-intensity characters as in karaoke software, the threshold values T1 to T5 can be set to high values,
The character block can be easily determined.

【0039】なお、文字ブロック以外のブロックであっ
ても、輝度変化が文字ブロックと同様である場合には、
DCT変換係数に極めて高値(T1 以上の値)の成分が
存在すること(条件(1))、特に中域(ACk1乃至A
Ck2)に比較的高い値が集中して存在すること(条件
(2))、AC成分値が全体的に大きいこと(条件
(3))及びエネルギーが所定の方向性をもって集中的
に分布すること(条件(4))に複数該当することがあ
る。しかし、閾値T1 乃至T5 を適宜設定することによ
って、文字ブロックの検出漏れは防止することができ
る。
Even in the case of blocks other than the character block, if the brightness change is similar to that of the character block,
The DCT conversion coefficient has a component of extremely high value (value of T1 or more) (condition (1)), particularly in the middle range (ACk1 to Ak).
A relatively high value is concentrated in Ck2) (condition (2)), the AC component value is large overall (condition (3)), and the energy is concentrated and distributed in a predetermined direction. Multiple conditions (4) may be met. However, by appropriately setting the threshold values T1 to T5, it is possible to prevent the omission of the detection of the character block.

【0040】文字検出回路21はDCT回路3からDCT
変換係数が与えられ、入力されたブロックが上述した条
件を満足するか否かを判定することによって文字ブロッ
クを検出して検出信号をスイッチ23に与える。
The character detection circuit 21 operates from the DCT circuit 3 to the DCT.
The conversion coefficient is given, the character block is detected by determining whether or not the input block satisfies the above-mentioned condition, and the detection signal is given to the switch 23.

【0041】なお、A/D変換器1の出力の輝度レベル
の変化をライン毎に検出することによっても文字部分を
検出することができる。しかし、DCT処理以降では処
理をブロック毎に行っていることを考慮すると、本実施
例の文字検出回路21のように、ブロック単位で検出する
方式が有利である。また、ブロック内の輝度レベルの変
化のみによって文字ブロックを検出することも考えられ
るが、水平垂直又は斜めの方向性の検出が輝度レベルか
らだけでは判定しにくく、これに対しDCT変換係数は
分布の集中度が大きいことから判定が容易であり有利で
ある。
The character portion can also be detected by detecting the change in the brightness level of the output of the A / D converter 1 for each line. However, considering that the processing is performed for each block after the DCT processing, the method of detecting in units of blocks like the character detection circuit 21 of the present embodiment is advantageous. Although it is possible to detect a character block only by changing the brightness level in the block, it is difficult to detect horizontal / vertical or diagonal directionality only from the brightness level. Since the degree of concentration is large, the determination is easy and advantageous.

【0042】符号量一定化回路22はDCT回路3からD
CT変換係数が与えられて、各ブロックのアクティビテ
ィを算出する。符号量一定化回路22はブロックアクティ
ビティを累積して総アクティビティ(フレームアクティ
ビティ)を求め、求めた総アクティビティに基づいて正
規化係数αを算出する。更に、本実施例においては、符
号量一定化回路22は文字エッジを含むブロックに対する
正規化係数α1 とその他の非文字ブロックに対する正規
化係数α2 とを算出するようになっている。即ち、文字
ブロックに対しては正規化係数αよりも細かい(小さ
い)係数値α1 を設定し、他のブロックに対しては正規
化係数αよりも粗い(大きい)係数値α2を設定する。
正規化係数α1 ,α2 は下記式(8)を満足する。
The code amount constant circuit 22 is connected to the DCT circuit 3 through D.
Given the CT transform coefficients, calculate the activity of each block. The code amount constant circuit 22 accumulates block activities to obtain a total activity (frame activity), and calculates a normalization coefficient α based on the obtained total activity. Further, in the present embodiment, the code amount constant circuit 22 calculates the normalization coefficient α1 for the block including the character edge and the normalization coefficient α2 for the other non-character block. That is, the coefficient value α1 smaller (smaller) than the normalization coefficient α is set for the character block, and the coefficient value α2 coarser (larger) than the normalization coefficient α is set for the other blocks.
The normalization coefficients α1 and α2 satisfy the following expression (8).

【0043】α×(1画面の総ブロック数)=α1 ×
(文字ブロックの数)+α2 ×(文字以外のブロック
数) …(8) 正規化係数α1 ,α2 はスイッチ23を介して基本量子化
テーブル6に与える。スイッチ23は文字検出回路21に制
御されて、文字ブロックと判定された場合には正規化係
数α1 を選択し、非文字ブロックと判定された場合には
正規化係数α2を選択して基本量子化テーブル6に出力
するようになっている。基本量子化テーブル6は例えば
図10に示す基本量子化値に正規化係数α1 又は正規化
係数α2を乗じて量子化係数として量子化回路7に出力
する。量子化回路7は与えられた量子化係数を用いて遅
延回路5からのDCT変換係数を量子化して可変長符号
化回路8に出力する。なお、遅延回路5は1画面の総ア
クティビティの演算に必要な時間だけDCT回路3の出
力を遅延させる。
Α × (total number of blocks in one screen) = α1 ×
(Number of character blocks) + α2 × (number of blocks other than characters) (8) The normalization coefficients α1 and α2 are given to the basic quantization table 6 via the switch 23. The switch 23 is controlled by the character detection circuit 21 to select the normalization coefficient α1 when it is determined to be a character block and to select the normalization coefficient α2 when it is determined to be a non-character block to perform basic quantization. It is designed to output to table 6. The basic quantization table 6 multiplies the basic quantization value shown in FIG. 10 by the normalization coefficient α1 or the normalization coefficient α2, and outputs it to the quantization circuit 7 as a quantization coefficient. The quantizing circuit 7 quantizes the DCT transform coefficient from the delay circuit 5 using the supplied quantized coefficient and outputs the quantized DCT transform coefficient to the variable length coding circuit 8. The delay circuit 5 delays the output of the DCT circuit 3 by the time required to calculate the total activity of one screen.

【0044】符号量一定化回路22からのブロックアクテ
ィビティ及び総アクティビティは符号化レート制御回路
9にも与える。符号化レート制御回路9は上記式(1)
に示す演算に基づいて各ブロックのビット配分を決定
し、配分ビット数を示すデータを可変長符号化回路8に
出力する。可変長符号化回路8は量子化出力を例えばハ
フマン符号化して出力する。この場合には、可変長符号
化回路8は、符号化によって配分ビット数を越える符号
については符号化を中止して、各ブロックを配分ビット
数の範囲内で符号化して出力するようになっている。こ
れにより、1画面内の符号量が設定符号量以内に押さえ
られる。
The block activity and total activity from the code amount constant circuit 22 are also given to the coding rate control circuit 9. The coding rate control circuit 9 uses the above equation (1).
The bit allocation of each block is determined based on the calculation shown in (3), and the data indicating the number of allocated bits is output to the variable length coding circuit 8. The variable-length coding circuit 8 Huffman-codes the quantized output, and outputs it. In this case, the variable-length coding circuit 8 stops coding for a code exceeding the number of distributed bits by coding, and outputs each block by coding within the range of the number of distributed bits. There is. As a result, the code amount within one screen is suppressed within the set code amount.

【0045】可変長符号化出力は誤り訂正符号化回路10
に与える。誤り訂正符号化回路10は入力された可変長符
号に誤り訂正符号を付加しパッキング化して伝送路に出
力する。また、この場合には、ブロック毎に量子化係数
α1 ,α2 も伝送するようになっている。なお、誤り訂
正符号化回路10からの符号化出力は蓄積メディア系で
は、例えば磁気ヘッドを介してテープ等に記録される。
The variable length coded output is the error correction coding circuit 10
Give to. The error correction coding circuit 10 adds an error correction code to the input variable length code, packs it, and outputs it to the transmission path. In this case, the quantization coefficients α1 and α2 are also transmitted for each block. In the storage medium system, the encoded output from the error correction encoding circuit 10 is recorded on a tape or the like via a magnetic head, for example.

【0046】一方、復号化側(受信系又は再生系)にお
いては、伝送されたデータを誤り訂正復号化回路12に与
える。誤り訂正復号化回路12は誤り訂正符号を用いて伝
送データを誤り訂正した後、可変長復号化回路13に与え
る。可変長復号化回路13はハフマンデコード処理を行っ
てハフマン符号化前のデータに戻す。また、正規化係数
デコード回路15は誤り訂正復号化回路12の出力からブロ
ック毎に伝送されている正規化係数α1 ,α2 をデコー
ドして逆量子化係数算出回路16に与える。逆量子化係数
算出回路16は基本量子化テーブルと同一のテーブルに正
規化係数α1 又は正規化係数α2 を乗じて逆量子化係数
をブロック毎に求めて逆量子化回路14に出力する。
On the other hand, on the decoding side (reception system or reproduction system), the transmitted data is given to the error correction decoding circuit 12. The error correction decoding circuit 12 error-corrects the transmission data using the error correction code, and then supplies it to the variable length decoding circuit 13. The variable length decoding circuit 13 performs Huffman decoding processing to restore the data before Huffman coding. Further, the normalization coefficient decoding circuit 15 decodes the normalization coefficients α1 and α2 transmitted for each block from the output of the error correction decoding circuit 12 and supplies them to the inverse quantization coefficient calculation circuit 16. The inverse quantization coefficient calculation circuit 16 multiplies the same table as the basic quantization table by the normalization coefficient α1 or the normalization coefficient α2 to obtain the inverse quantization coefficient for each block, and outputs it to the inverse quantization circuit 14.

【0047】逆量子化回路14は可変長復号出力を逆量子
化係数を用いて逆量子化して量子化前のデータに戻して
逆DCT回路17に出力する。逆DCT回路17は逆DCT
処理によってDCT処理前のデータに戻して非ブロック
化回路18に出力する。非ブロック化回路18はm×n画素
ブロック単位のデータを走査順のデータに戻してスイッ
チ26の端子aに出力すると共に、フラット化回路24及び
文字検出回路25に与える。
The inverse quantization circuit 14 inversely quantizes the variable-length decoded output using the inverse quantization coefficient, restores the data before quantization, and outputs it to the inverse DCT circuit 17. The inverse DCT circuit 17 is an inverse DCT
The data is returned to the data before the DCT processing by the processing and is output to the deblocking circuit 18. The deblocking circuit 18 restores the data in m × n pixel block units to the data in the scanning order, outputs the data to the terminal a of the switch 26, and supplies the data to the flattening circuit 24 and the character detection circuit 25.

【0048】非ブロック化回路18の出力は文字エッジブ
ロックの量子化係数が小さいことから、このブロックに
使用される符号量が大きく、文字エッジの画質は向上し
て歪は著しく減少している。しかし、DCT処理特有の
現象として、文字自体の輝度レベルが安定しておらず、
また、エッジ部は若干ぼやける。そこで、本実施例にお
いては、カラオケソフトのような太い文字の画質を向上
させるために、フラット化回路24及び文字検出回路25を
採用している。
Since the output of the deblocking circuit 18 has a small quantization coefficient of the character edge block, the code amount used for this block is large, the image quality of the character edge is improved, and the distortion is remarkably reduced. However, as a phenomenon peculiar to DCT processing, the brightness level of the character itself is not stable,
Further, the edge part is slightly blurred. Therefore, in the present embodiment, the flattening circuit 24 and the character detection circuit 25 are adopted in order to improve the image quality of thick characters such as karaoke software.

【0049】即ち、フラット化回路24は非ブロック化回
路18の出力が与えられ、入力される画像データの輝度レ
ベルの平均値をスイッチ26の端子bに出力する。文字検
出回路25は、非ブロック化回路18の出力の輝度レベルが
隣接画素間で所定の閾値a(>0)よりも大きな差を有
する場合で、且つ、輝度レベルの+a側の変化点(画素
位置)から−a側の変化点(画素位置)までの画素数x
(が所定数よりも大きい場合には、このx個の画素領域
を文字領域と判断し、検出信号をスイッチ26に出力して
端子bを選択させる。更に、文字の周辺に輝度変化があ
る場合にはエッジ部がぼけやすいので、文字検出回路25
は文字領域の画素に隣接した数画素分に対応する期間に
もスイッチ26に端子bを選択させるようになっている。
That is, the flattening circuit 24 is supplied with the output of the deblocking circuit 18, and outputs the average value of the luminance levels of the input image data to the terminal b of the switch 26. The character detection circuit 25 determines that the brightness level of the output of the deblocking circuit 18 has a difference larger than a predetermined threshold value a (> 0) between adjacent pixels and the change point (pixel Number of pixels from the position) to the change point (pixel position) on the −a side x
If (is larger than a predetermined number, this x pixel area is determined to be a character area, and a detection signal is output to the switch 26 to select the terminal b. Further, when there is a change in brightness around the character. Since the edge part is easily blurred, the character detection circuit 25
The switch 26 allows the switch 26 to select the terminal b even during a period corresponding to several pixels adjacent to the pixels in the character area.

【0050】スイッチ26は文字検出回路25からの検出信
号によって、非ブロック化回路18の出力が文字領域と判
断された場合には端子bを選択して輝度平均レベルの信
号をD/A変換器19に出力し、他の場合には端子aを選
択して非ブロック化回路18の出力をそのままD/A変換
器19に出力する。D/A変換器19は入力されたデータを
アナログ画像信号に戻して出力するようになっている。
The switch 26 selects the terminal b when the output of the deblocking circuit 18 is judged to be a character area by the detection signal from the character detection circuit 25 and selects the signal of the average brightness level from the D / A converter. In other cases, the terminal a is selected and the output of the deblocking circuit 18 is directly output to the D / A converter 19. The D / A converter 19 converts the input data into an analog image signal and outputs it.

【0051】次に、このように構成された実施例の動作
について図9のグラフを参照して説明する。図9
(a),(b)は夫々フラット化回路24の入出力を示し
ている。
Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to the graph of FIG. Figure 9
(A) and (b) show the input and output of the flattening circuit 24, respectively.

【0052】文字部分を含む画像信号はA/D変換器1
によってディジタル信号に変換してメモリ2に与える。
メモリ2は例えば8×8画素のブロック単位のデータに
変換してDCT回路3に出力し、DCT回路3はDCT
処理によって空間座標成分を周波数成分に変換して出力
する。DCT回路3の出力は遅延回路5によって総アク
ティビティを求める期間遅延されて量子化回路7に与え
られる。
An image signal including a character portion is converted into an A / D converter 1
It is converted into a digital signal by and is given to the memory 2.
The memory 2 converts the data into a block unit of 8 × 8 pixels and outputs the data to the DCT circuit 3, and the DCT circuit 3 outputs the DCT.
The spatial coordinate components are converted into frequency components by the processing and output. The output of the DCT circuit 3 is delayed by the delay circuit 5 for a period for obtaining the total activity, and is given to the quantizing circuit 7.

【0053】符号量一定化回路22はDCT変換係数から
ブロックアクティビティ及び総アクティビティを求め、
総アクティビティに基づいて正規化係数αを求める。更
に、符号量一定化回路22は、上記式(8)に基づいて、
文字ブロックに対する正規化係数として正規化係数αよ
りも小さい正規化係数α1 を求め、他のブロックに対す
る正規化係数として正規化係数αよりも大きい正規化係
数α2 を求める。
The code amount constant circuit 22 obtains the block activity and the total activity from the DCT transform coefficient,
The normalization coefficient α is calculated based on the total activity. Further, the code amount constant circuit 22 is based on the above equation (8),
The normalization coefficient α1 smaller than the normalization coefficient α is obtained as the normalization coefficient for the character block, and the normalization coefficient α2 larger than the normalization coefficient α is obtained as the normalization coefficient for the other blocks.

【0054】いま、所定のブロックデータが文字ブロッ
クであるものとする。文字検出回路21はこのブロックデ
ータが上記条件(1)乃至(4)を満足するか否かを判
定して文字ブロックであることを検出すると、スイッチ
23を制御し符号量一定化回路22からの正規化係数α1 を
基本量子化テーブル6に与える。基本量子化テーブル6
は基本量子化係数に正規化係数α1 を乗じて量子化回路
7に与える。量子化回路7は小さい量子化係数が与えら
れることになり、符号化後の文字ブロックは高域成分も
十分な情報量を有する。
It is assumed that the predetermined block data is a character block. If the character detection circuit 21 determines that this block data satisfies the above conditions (1) to (4) and detects that it is a character block, it switches
By controlling 23, the normalization coefficient α 1 from the code amount constant circuit 22 is given to the basic quantization table 6. Basic quantization table 6
Is applied to the quantization circuit 7 by multiplying the basic quantization coefficient by the normalization coefficient α1. The quantizing circuit 7 is given a small quantizing coefficient, and the encoded character block has a sufficient amount of information even in the high frequency component.

【0055】一方、所定のブロックデータが非文字ブロ
ックであるものとする。文字検出回路21はこのブロック
データが上記条件(1)乃至(4)の判定から非文字ブ
ロックであることを検出してスイッチ23を制御する。こ
れにより、符号量一定化回路22からの正規化係数α2 が
基本量子化テーブル6に与えられ、基本量子化テーブル
6は比較的大きな量子化係数を量子化回路7に与える。
これにより、非文字ブロックの量子化出力の符号量は小
さくなる。正規化係数α1 ,α2 が上記式(8)を満足
するので、1フレームにおける量子化出力の符号量は一
定となる。
On the other hand, it is assumed that the predetermined block data is a non-character block. The character detection circuit 21 controls the switch 23 by detecting that the block data is a non-character block from the judgments of the above conditions (1) to (4). As a result, the normalization coefficient α 2 from the code amount constant circuit 22 is given to the basic quantization table 6, and the basic quantization table 6 gives a relatively large quantization coefficient to the quantization circuit 7.
This reduces the code amount of the quantized output of the non-character block. Since the normalization coefficients α1 and α2 satisfy the above equation (8), the code amount of the quantized output in one frame is constant.

【0056】量子化出力は可変長符号化回路8に与え
て、フレーム毎の設定符号量の範囲内で可変長符号化し
て誤り訂正符号化回路10に与える。誤り訂正符号化回路
10は誤り訂正符号を付加してパケット化し伝送路に出力
する。この場合には、正規化係数α1 ,α2 の情報もブ
ロック毎に伝送される。
The quantized output is given to the variable length coding circuit 8 and variable length coded within the range of the set code amount for each frame, and given to the error correction coding circuit 10. Error correction coding circuit
Numeral 10 adds an error correction code to form a packet and outputs it to the transmission line. In this case, information on the normalization coefficients α1 and α2 is also transmitted for each block.

【0057】このように符号化側においては、DCT変
換係数から文字エッジブロックを検出し、文字エッジブ
ロックに対しては小さい量子化係数を用いて量子化する
ことにより、十分な符号化ビット数を割当てる。これに
より、文字ブロックにおいてブロック歪及びリンギング
ノイズ(モスキートノイズ)の発生を防止することがで
き、文字、文字エッジ及び文字周辺のノイズを著しく低
減することができる。
As described above, on the encoding side, the character edge block is detected from the DCT transform coefficient, and the character edge block is quantized using a small quantization coefficient, so that a sufficient number of coding bits can be obtained. Allocate. As a result, it is possible to prevent block distortion and ringing noise (mosquito noise) from occurring in the character block, and it is possible to significantly reduce noise around the character, the character edge, and the character periphery.

【0058】一方、復号化側においては、伝送データを
誤り訂正復号化回路12において誤り訂正した後可変長復
号化回路13及び正規化係数デコード回路15に与える。可
変長復号化回路13は伝送データを可変長復号し逆量子化
回路14に与える。一方、正規化係数デコード回路15は各
ブロック毎に伝送される正規化係数α1 ,α2 をデコー
ドして逆量子化係数算出回路16に与える。逆量子化係数
算出回路16は入力された正規化係数を基本量子化テーブ
ルに乗算して逆量子化係数を求めて逆量子化回路14に与
える。逆量子化回路14は文字ブロックのデータは正規化
係数α1 に基づく逆量子化係数を用いて逆量子化し、非
文字ブロックのデータは正規化係数α2に基づく逆量子
化係数を用いて逆量子化して元のデータに戻す。逆DC
T回路17は逆量子化出力を逆DCT処理し、非ブロック
化回路18はブロックデータを走査順のデータ列に戻して
出力する。
On the other hand, on the decoding side, the transmission data is subjected to error correction in the error correction decoding circuit 12 and then given to the variable length decoding circuit 13 and the normalization coefficient decoding circuit 15. The variable length decoding circuit 13 variable length decodes the transmission data and supplies it to the inverse quantization circuit 14. On the other hand, the normalization coefficient decoding circuit 15 decodes the normalization coefficients α1 and α2 transmitted for each block and gives them to the inverse quantization coefficient calculation circuit 16. The inverse quantization coefficient calculation circuit 16 multiplies the input normalization coefficient by the basic quantization table to obtain the inverse quantization coefficient and supplies it to the inverse quantization circuit 14. The dequantization circuit 14 dequantizes the data of the character block using the dequantization coefficient based on the normalization coefficient α1, and dequantizes the data of the non-character block using the dequantization coefficient based on the normalization coefficient α2. To restore the original data. Reverse DC
The T circuit 17 performs inverse DCT processing on the dequantized output, and the deblocking circuit 18 returns the block data to a data string in the scanning order and outputs it.

【0059】いま、非ブロック化回路18の出力が図9
(a)に示す信号、即ち、カラオケソフトのように原画
の文字部が白く(輝度レベルが高く)黒いふちがある文
字部分の信号であるものとする。図9(a)のA期間は
文字領域に対応し、他の期間は背景部分に対応する。文
字検出回路25は輝度レベルの変化を検出し、変化が図9
(a)に示す所定の閾値aよりも大きいか否か検出す
る。更に、文字検出回路25は輝度レベルが+aだけ変化
した画素位置から−aだけ変化した画素位置までの画素
数xを求め、画素数xが所定の画素数よりも大きい場
合、即ち、白レベルの幅が所定幅以上ある場合には、こ
の白レベルである期間を文字領域と判断して、スイッチ
26に検出信号を出力する。
Now, the output of the deblocking circuit 18 is shown in FIG.
It is assumed that the signal is as shown in (a), that is, the signal of the character portion of the original image having white (high luminance level) and black edge like karaoke software. The period A in FIG. 9A corresponds to the character area, and the other period corresponds to the background portion. The character detection circuit 25 detects a change in the brightness level, and the change is shown in FIG.
It is detected whether it is larger than a predetermined threshold value a shown in (a). Further, the character detection circuit 25 obtains the number of pixels x from the pixel position where the brightness level changes by + a to the pixel position where the brightness level changes by -a, and when the number of pixels x is larger than the predetermined number of pixels, that is, when the white level is If the width is more than the specified width, the white level period is judged as the character area and the switch
The detection signal is output to 26.

【0060】一方、フラット化回路24は非ブロック化回
路18の輝度レベルを平均化して出力する。スイッチ26は
文字領域の信号部分については、フラット化回路24の出
力を選択する。これにより、図9(b)に示すように、
文字領域のデータは所定の白レベルにフラット化され
る。また、文字の周辺において輝度変化がある場合に
は、エッジ部がぼけやすいので、文字検出回路25は、文
字領域と判断された画素から隣接した数画素分(図9
(a)の区間B)も、スイッチ26に端子bを選択させ
る。これにより、文字領域の周辺も図9(b)の区間B
に示すように、画素の輝度レベルの平均によってフラッ
ト化される。スイッチ26の出力はD/A変換器19によっ
てアナログ信号に変換して出力する。
On the other hand, the flattening circuit 24 averages the luminance levels of the deblocking circuit 18 and outputs the averaged luminance levels. The switch 26 selects the output of the flattening circuit 24 for the signal portion of the character area. As a result, as shown in FIG.
The data in the character area is flattened to a predetermined white level. Further, when there is a change in brightness around the character, the edge portion is easily blurred, so the character detection circuit 25 causes the pixel determined to be the character area to be adjacent to a few pixels (see FIG. 9).
Also in the section B) of (a), the switch 26 is made to select the terminal b. As a result, the area around the character area is also the section B in FIG. 9B.
As shown in, the pixel is flattened by the average of the luminance levels. The output of the switch 26 is converted into an analog signal by the D / A converter 19 and output.

【0061】このように復号化側においては、復号され
た画像データの輝度レベルの変化によって文字領域を検
出し、文字領域区間の輝度レベルを平均レベルによって
フラット化することにより、文字自体の輝度変化による
品位低下を抑制している。
As described above, on the decoding side, the character area is detected by the change of the brightness level of the decoded image data, and the brightness level of the character area section is flattened by the average level, whereby the brightness of the character itself is changed. It suppresses the deterioration of quality.

【0062】なお、本実施例は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、上記実施例では、符号化レート
制御回路9による各ブロックのビット配分は、上述した
式(1)に基づいて決定して、1画面単位で設定符号量
以内で符号化を行ったが、、文字ブロックについては高
域成分の符号化の停止による歪を低減させるために、文
字ブロックについてはビット配分数を多くしてもよい。
この場合には、非文字ブロック又は画面上で目立たない
周辺部(画面の4辺)のブロックの符号化ビット数を減
らすように制御すればよい。
The present embodiment is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the bit allocation of each block by the coding rate control circuit 9 is based on the above equation (1). Although it was decided and the encoding was performed within the set code amount on a screen-by-screen basis, for the character block, the bit allocation number was increased for the character block in order to reduce the distortion due to the stop of the encoding of the high frequency component. You may.
In this case, control may be performed so as to reduce the number of coded bits of the non-character block or the block of the peripheral portion (four sides of the screen) that is inconspicuous on the screen.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、文
字又は線画像部分のブロック歪及びリンギングノイズの
発生を防止することができるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent block distortion and ringing noise from occurring in a character or line image portion.

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

【図1】本発明の一実施例に係る高能率符号化装置及び
高能率復号化装置を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a high efficiency encoding device and a high efficiency decoding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】文字画像を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing a character image.

【図3】文字画像の特徴を説明するための説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining characteristics of a character image.

【図4】文字画像の特徴を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining characteristics of a character image.

【図5】文字画像の特徴を説明するための説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a character image.

【図6】文字画像の特徴を説明するための説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining characteristics of a character image.

【図7】文字画像の特徴を説明するための説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a character image.

【図8】DCT変換係数を説明するための説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining DCT transform coefficients.

【図9】実施例の動作を説明するためのグラフ。FIG. 9 is a graph for explaining the operation of the example.

【図10】従来の高能率符号化装置及び高能率復号化装
置を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional high-efficiency encoding device and high-efficiency decoding device.

【図11】基本量子化テーブルを説明するための説明
図。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a basic quantization table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…DCT回路、7…量子化回路、8…可変長符号化回
路、14…逆量子化回路、15…正規化係数デコード回路、
21…文字検出回路、22…符号量一定化回路、24…フラッ
ト化回路、25…文字検出回路
3 ... DCT circuit, 7 ... Quantization circuit, 8 ... Variable length coding circuit, 14 ... Inverse quantization circuit, 15 ... Normalization coefficient decoding circuit,
21 ... Character detection circuit, 22 ... Code amount constant circuit, 24 ... Flattening circuit, 25 ... Character detection circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像データをブロック単位で直交変
換して得られる直交変換係数を量子化して符号量を削減
する高能率符号化装置において、 前記直交変換係数の交流成分及びその分布パターンによ
って文字エッジを含むブロックを検出する文字ブロック
検出手段と、 この文字ブロック検出手段の検出結果に基づいて、前記
文字エッジを含むブロックに対する量子化幅を他のブロ
ックに対する量子化幅よりも細かくする量子化制御手段
とを具備したことを特徴とする高能率符号化装置。
1. A high-efficiency coding apparatus for quantizing an orthogonal transform coefficient obtained by orthogonally transforming input image data in block units to reduce a code amount, wherein a character is generated by an AC component of the orthogonal transform coefficient and its distribution pattern. Character block detecting means for detecting a block including an edge, and quantization control for making a quantization width for a block including the character edge finer than a quantization width for another block based on a detection result of the character block detecting means. A high-efficiency coding apparatus comprising:
【請求項2】 画像データをブロック単位で直交変換し
て量子化した符号を逆量子化及び逆直交変換によって復
号する高能率復号化装置において、 前記逆直交変換によって復号された画像データの輝度レ
ベル変化によって文字領域を検出する文字検出手段と、 この文字検出手段の検出結果に基づいて、前記復号され
た画像データの前記文字領域及びその周辺領域のうち少
なくとも文字領域の輝度レベルを輝度平均レベルに平坦
化して出力する平坦化手段とを具備したことを特徴とす
る高能率復号化装置。
2. A high-efficiency decoding device for decoding a code obtained by orthogonally transforming and quantizing image data in block units by inverse quantization and inverse orthogonal transform, wherein the luminance level of the image data decoded by the inverse orthogonal transform A character detection unit that detects a character region based on a change, and based on the detection result of the character detection unit, the luminance level of at least the character region of the character region of the decoded image data and its peripheral region is set to a luminance average level. A high-efficiency decoding apparatus comprising: a flattening unit for flattening and outputting.
【請求項3】 前記文字ブロック検出手段は、中高域の
前記直交変換係数が所定の閾値以上の絶対値の成分を有
する特徴、中域の前記直交変換係数の自乗和が所定の閾
値以上である特徴及び前記直交変換係数のうち垂直周波
数が略一定の成分、水平周波数が略一定の成分又は水平
及び垂直周波数が略一定に変化する成分にエネルギーが
集中する特徴のうち少なくとも1つ以上の特徴を有する
ブロックを文字エッジを含むブロックとして検出するこ
とを特徴とする請求項1に記載の高能率符号化装置。
3. The character block detection means is characterized in that the orthogonal transformation coefficient in the middle and high frequencies has an absolute value component equal to or more than a predetermined threshold, and the sum of squares of the orthogonal transformation coefficient in the middle frequency is equal to or more than a predetermined threshold. At least one of the characteristics and the characteristics in which energy is concentrated in a component having a substantially constant vertical frequency, a component having a substantially constant horizontal frequency, or a component having a substantially constant change in horizontal and vertical frequencies of the orthogonal transform coefficient. The high-efficiency coding apparatus according to claim 1, wherein the block that is included is detected as a block including a character edge.
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