JP2500627B2 - 画像信号高能率符号化装置 - Google Patents
画像信号高能率符号化装置Info
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- JP2500627B2 JP2500627B2 JP17295293A JP17295293A JP2500627B2 JP 2500627 B2 JP2500627 B2 JP 2500627B2 JP 17295293 A JP17295293 A JP 17295293A JP 17295293 A JP17295293 A JP 17295293A JP 2500627 B2 JP2500627 B2 JP 2500627B2
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- Japan
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- image signal
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像信号高能率符号化装
置に関し、特に画像信号を高能率に符号化して伝送する
ための高能率符号化装置に関する。
置に関し、特に画像信号を高能率に符号化して伝送する
ための高能率符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像信号の高能率符号化方式の例
としては、フレーム内（一次元、二次元）符号化方式と
フレーム間符号化方式とがある。フレーム内符号化方式
の一次元符号化は、一本の走査線の範囲で隣り合う画素
間の差分を取り、この差分のみを符号化するものであ
る。
としては、フレーム内（一次元、二次元）符号化方式と
フレーム間符号化方式とがある。フレーム内符号化方式
の一次元符号化は、一本の走査線の範囲で隣り合う画素
間の差分を取り、この差分のみを符号化するものであ
る。
【０００３】フレーム内符号化方式の二次元符号化は、
水平周期遅延線を用いて隣り合う水平走査線間の対応画
素同士の差分を取り、この差分のみを符号化するもので
ある。 フレーム間符号化方式は、前フレームと現フレ
ームとの対応画素同士を比較してその差分を符号化する
ものであり、三次元符号化である。
水平周期遅延線を用いて隣り合う水平走査線間の対応画
素同士の差分を取り、この差分のみを符号化するもので
ある。 フレーム間符号化方式は、前フレームと現フレ
ームとの対応画素同士を比較してその差分を符号化する
ものであり、三次元符号化である。
【０００４】これ等の符号化方式は全て情報の持つ冗長
性、すなわち自己相関性が大きい性質を利用したもので
あり、この冗長性をできるだけ抑圧して標本値当りの平
均ビット数を低減することにより、画像の帯域圧縮を実
現するものである。
性、すなわち自己相関性が大きい性質を利用したもので
あり、この冗長性をできるだけ抑圧して標本値当りの平
均ビット数を低減することにより、画像の帯域圧縮を実
現するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の画像高
能率符号化方式では、画像の持つ冗長性を利用して標本
値当りのビット数を低減することにより、画像の帯域圧
縮を実現するものであるが、画像信号を周波数変換した
際の高周波成分は多くがランダムノイズであるために冗
長性はあまりなく、この高周波成分領域を圧縮するのは
困難であるという欠点がある。
能率符号化方式では、画像の持つ冗長性を利用して標本
値当りのビット数を低減することにより、画像の帯域圧
縮を実現するものであるが、画像信号を周波数変換した
際の高周波成分は多くがランダムノイズであるために冗
長性はあまりなく、この高周波成分領域を圧縮するのは
困難であるという欠点がある。
【０００６】そこで、本発明はこの様な従来技術の欠点
を解消すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、画像信号の周波数変換後の高周波成分領域の冗
長性を向上せしめて符号化効率を高め得る画像の高能率
符号化装置を提供することにある。
を解消すべくなされたものであって、その目的とすると
ころは、画像信号の周波数変換後の高周波成分領域の冗
長性を向上せしめて符号化効率を高め得る画像の高能率
符号化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による画像の高能
率符号化装置は、入力画像信号を周波数変換する手段
と、前記入力画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出手段
と、この輪郭抽出出力に関して画像の水平方向に画素数
を１／ｎに間引くと共に画像の垂直方向にライン数を１
／ｎに間引くサブサンプル手段と、前記周波数変換手段
の変換出力の画像の水平及び垂直方向の高周波成分を前
記サブサンプル手段の出力により置換して導出する置換
手段と、この置換手段の出力に対して符号化をなす符号
化手段とを含むことを特徴とする。
率符号化装置は、入力画像信号を周波数変換する手段
と、前記入力画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出手段
と、この輪郭抽出出力に関して画像の水平方向に画素数
を１／ｎに間引くと共に画像の垂直方向にライン数を１
／ｎに間引くサブサンプル手段と、前記周波数変換手段
の変換出力の画像の水平及び垂直方向の高周波成分を前
記サブサンプル手段の出力により置換して導出する置換
手段と、この置換手段の出力に対して符号化をなす符号
化手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
詳述する。
詳述する。
【０００９】図１は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。図において、画像入力信号は周波数変換回
路１へ入力されてＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transf
orm：離散コサイン変換）処理により、時間領域の信号
が周波数成分の信号に変換される。
ク図である。図において、画像入力信号は周波数変換回
路１へ入力されてＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transf
orm：離散コサイン変換）処理により、時間領域の信号
が周波数成分の信号に変換される。
【００１０】画像入力信号は、また輪郭抽出回路２へ入
力されて輪郭成分のみが抽出され、この抽出出力はサブ
サンプル回路３へ入力されることにより、画像の水平方
向画素及び垂直方向のラインが共に１／２（一般には１
／ｎ）に間引かれて画素間引きが行われる。
力されて輪郭成分のみが抽出され、この抽出出力はサブ
サンプル回路３へ入力されることにより、画像の水平方
向画素及び垂直方向のラインが共に１／２（一般には１
／ｎ）に間引かれて画素間引きが行われる。
【００１１】置換回路４においては、周波数変換回路１
にて周波数変換された高域成分（水平及び垂直方向が共
に高周波となる成分領域であり、図５（Ｂ）の斜線部分
領域）が、サブサンプル回路３にて画素間引きされた輪
郭抽出成分と置換されて導出される。
にて周波数変換された高域成分（水平及び垂直方向が共
に高周波となる成分領域であり、図５（Ｂ）の斜線部分
領域）が、サブサンプル回路３にて画素間引きされた輪
郭抽出成分と置換されて導出される。
【００１２】この置換回路４の出力はフレーム間符号化
部５へ入力されてフレーム間符号が行われる。このフレ
ーム間符号化部５では、この置換回路４の出力データは
フレームメモリ５５から出力される前フレームのデータ
と減算器５１で減算され、その差分のみが量子化回路５
２で量子化されて可変長符号化回路６にて符号化され伝
送路へ送出される。
部５へ入力されてフレーム間符号が行われる。このフレ
ーム間符号化部５では、この置換回路４の出力データは
フレームメモリ５５から出力される前フレームのデータ
と減算器５１で減算され、その差分のみが量子化回路５
２で量子化されて可変長符号化回路６にて符号化され伝
送路へ送出される。
【００１３】量子化回路５２の出力は逆量子化回路５３
へも出力されて逆量子化され、フレームメモリ５５から
出力される前フレームのデータと加算器５４にて加算さ
れ、前フレームデータとしてフレームメモリ５５へ書込
まれる。
へも出力されて逆量子化され、フレームメモリ５５から
出力される前フレームのデータと加算器５４にて加算さ
れ、前フレームデータとしてフレームメモリ５５へ書込
まれる。
【００１４】輪郭抽出回路２のブロック図を図２（Ａ）
に示しており、画像入力信号は高域強調フィルタ２１へ
入力される。画像の輪郭部は高域成分を多く占めること
から、この高域成分を抽出し易くするために、先ず、高
域強調フィルタ２１にて高域強調を行う。
に示しており、画像入力信号は高域強調フィルタ２１へ
入力される。画像の輪郭部は高域成分を多く占めること
から、この高域成分を抽出し易くするために、先ず、高
域強調フィルタ２１にて高域強調を行う。
【００１５】この高域強調フィルタ２１においては、図
２（Ｂ）に示すような現画素及びそれに隣接する８画素
に夫々対応する係数を有する空間フィルタにより、高域
成分の強調を行う。
２（Ｂ）に示すような現画素及びそれに隣接する８画素
に夫々対応する係数を有する空間フィルタにより、高域
成分の強調を行う。
【００１６】この空間フィルタの構成を図３に示してお
り、Ｄは１画素遅延素子、Ｈ−２Ｄは（１ライン−２画
素遅延）素子を示している。このフィルタにおいて、現
画素及び隣接８画素に各々上述した係数（図３では、−
ｈや１＋８ｈで示す）を夫々乗じ、これ等乗算出力の各
和を現画素値としている。
り、Ｄは１画素遅延素子、Ｈ−２Ｄは（１ライン−２画
素遅延）素子を示している。このフィルタにおいて、現
画素及び隣接８画素に各々上述した係数（図３では、−
ｈや１＋８ｈで示す）を夫々乗じ、これ等乗算出力の各
和を現画素値としている。
【００１７】この高域強調フィルタ２１の出力は予め設
定された基準値ＴＨとコンバータ２２で比較され、ＴＨ
より大なる場合はセレクタ２３により高域強調フィルタ
２１の出力をそのまま導出し、小なる場合はセレクタ２
３により“０”値を導出する様に制御する。こうして輪
郭抽出が行われるのである。
定された基準値ＴＨとコンバータ２２で比較され、ＴＨ
より大なる場合はセレクタ２３により高域強調フィルタ
２１の出力をそのまま導出し、小なる場合はセレクタ２
３により“０”値を導出する様に制御する。こうして輪
郭抽出が行われるのである。
【００１８】この輪郭抽出出力はサブサンプル回路３に
おいて水平、垂直方向共に１／２に夫々画素間引きが行
われる。この画素間引きはＬＰＥ（ローパスフィルタ）
構成により実現されるもので、図４にその具体例回路図
を示す。
おいて水平、垂直方向共に１／２に夫々画素間引きが行
われる。この画素間引きはＬＰＥ（ローパスフィルタ）
構成により実現されるもので、図４にその具体例回路図
を示す。
【００１９】図４においては、先ず水平方向のＬＰＦ３
１により水平方向の画素数を１／２に間引き、次に垂直
方向のＬＰＦ３２により垂直方向のライン数を１／２に
間引く。すなわち、サブサンプル回路３への入力画像に
対して出力画像は１／４に縮小されることになる。
１により水平方向の画素数を１／２に間引き、次に垂直
方向のＬＰＦ３２により垂直方向のライン数を１／２に
間引く。すなわち、サブサンプル回路３への入力画像に
対して出力画像は１／４に縮小されることになる。
【００２０】サブサンプル回路３によって１／４に画像
縮小する理由は、次の置換回路４において周波数変置換
された画像データの高域成分領域（図５（Ｂ）の斜線領
域であり、画像の１／４の領域に相当）と入れ替えを行
うためであ。
縮小する理由は、次の置換回路４において周波数変置換
された画像データの高域成分領域（図５（Ｂ）の斜線領
域であり、画像の１／４の領域に相当）と入れ替えを行
うためであ。
【００２１】尚、図４のＬＰＦにおいて、Ｈは１ライン
遅延素子であり、αはフィルタ係数を示している。
遅延素子であり、αはフィルタ係数を示している。
【００２２】置換回路４の置換処理動作について、図５
を参照して説明する。図５（Ａ）は置換回路４の構成を
示すブロック図であり、周波数変換出力とサブサンプル
出力とはセレクタ４１へ入力され、アンドゲート４６の
出力に応じて択一的に導出される。
を参照して説明する。図５（Ａ）は置換回路４の構成を
示すブロック図であり、周波数変換出力とサブサンプル
出力とはセレクタ４１へ入力され、アンドゲート４６の
出力に応じて択一的に導出される。
【００２３】ラインカウンタと画素カウンタ４３とが設
けられており、共にフレームパルスによりリセットさ
れ、クロックパルス（画像のサンプリングクロック）を
カウントアップする構成である。両カウンタ４２、４３
のカウント内容が、図５（Ｂ）に示す如く水平、垂直方
向で夫々１／２の領域に相当する値になったとき、デコ
ーダ４４、４５により夫々これが検出されアンドゲート
４６の出力がハイレベルとなり、セレクタ４１の切替え
がなされるのである。
けられており、共にフレームパルスによりリセットさ
れ、クロックパルス（画像のサンプリングクロック）を
カウントアップする構成である。両カウンタ４２、４３
のカウント内容が、図５（Ｂ）に示す如く水平、垂直方
向で夫々１／２の領域に相当する値になったとき、デコ
ーダ４４、４５により夫々これが検出されアンドゲート
４６の出力がハイレベルとなり、セレクタ４１の切替え
がなされるのである。
【００２４】こうして、図５（Ｂ）の斜線部分である、
水平、垂直方向共に高域領域が、サブサンプル回路３の
輪郭抽出成分に置換されることになる。
水平、垂直方向共に高域領域が、サブサンプル回路３の
輪郭抽出成分に置換されることになる。
【００２５】画像の輪郭部が高域周波成分を多く占める
ことを利用して、画像を周波数変換した際の高域周波数
成分領域を、その領域に合致するように輪郭部を１／２
に間引いて画像圧縮した輪郭情報と置換することによ
り、画像の高域周波成分の冗長性が向上することにな
り、よって符号化効率が良好となるのである。
ことを利用して、画像を周波数変換した際の高域周波数
成分領域を、その領域に合致するように輪郭部を１／２
に間引いて画像圧縮した輪郭情報と置換することによ
り、画像の高域周波成分の冗長性が向上することにな
り、よって符号化効率が良好となるのである。
【００２６】尚、図５（Ｂ）に示す如く、画像の周波数
成分領域を水平、垂直方向に夫々１／２分割して、結果
として１／４分割し、高域成分（画像の１／４の領域）
を、サブサンプル回路の１／２の画素間引きにより得ら
れて１／４圧縮された輪郭情報と置換するようにしてい
るが、一般には、共に１／ｎとすることができることは
明らかである。
成分領域を水平、垂直方向に夫々１／２分割して、結果
として１／４分割し、高域成分（画像の１／４の領域）
を、サブサンプル回路の１／２の画素間引きにより得ら
れて１／４圧縮された輪郭情報と置換するようにしてい
るが、一般には、共に１／ｎとすることができることは
明らかである。
【００２７】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、画像
の高域成分を輪郭情報にて置換した後に、符号化を行う
ようにしたので、高域部分の冗長性が大となり、符号化
効率が高まるという効果がある。
の高域成分を輪郭情報にて置換した後に、符号化を行う
ようにしたので、高域部分の冗長性が大となり、符号化
効率が高まるという効果がある。
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】（Ａ）は図１のブロックの輪郭抽出回路２のブ
ロック図、（Ｂ）は輪郭抽出時の高域強調フィルタの原
理を示す図である。
ロック図、（Ｂ）は輪郭抽出時の高域強調フィルタの原
理を示す図である。
【図３】図２（Ａ）の高域強調フィルタ２１の具体例を
示す図である。
示す図である。
【図４】図１のサブサンプル回路３の具体例を示す図で
ある。
ある。
【図５】（Ａ）は図１の置換回路４のブロック図、
（Ｂ）はその置換例を説明する図である。
（Ｂ）はその置換例を説明する図である。
１ 周波数変換回路 ２ 輪郭抽出回路 ３ サブサンプル回路 ４ 置換回路 ５ フレーム間符号化部 ６ 可変長符号化部 ２１ 高域強調フィルタ ２２ コンパレータ ２３，４１ セレクタ ４２ ラインカウンタ ４３ 画素カウンタ ４４，４５ デコーダ ４６ アンドゲート
Claims (3)
- 【請求項１】 入力画像信号を周波数変換する手段と、
前記入力画像信号の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、こ
の輪郭抽出出力に関して画像の水平方向に画素数を１／
ｎに間引くと共に画像の垂直方向にライン数を１／ｎに
間引くサブサンプル手段と、前記周波数変換手段の変換
出力の画像の水平及び垂直方向の高周波成分を前記サブ
サンプル手段の出力により置換して導出する置換手段
と、この置換手段の出力に対して符号化をなす符号化手
段とを含むことを特徴とする画像信号高能率符号化装
置。 - 【請求項２】 前記輪郭抽出手段は、前記画像信号の高
域を強調して出力する高域強調フィルタと、この高域強
調出力が基準値より大なるときにこの高域強調出力を選
択し、小なるときに“０”値を選択して出力するセレク
タとを含むことを特徴とする請求項１記載の画像信号高
能率符号化装置。 - 【請求項３】 前記置換手段は、前記周波数変換手段の
変換出力を画像の水平方向及びライン方向に夫々１／ｎ
分割する周波数分割手段と、この周波数分割出力の高周
波成分に関して前記サブサンプル手段の出力により置換
する手段とを含むことを特徴とする請求項１または２記
載の画像信号高能率符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17295293A JP2500627B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 画像信号高能率符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17295293A JP2500627B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 画像信号高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730891A JPH0730891A (ja) | 1995-01-31 |
| JP2500627B2 true JP2500627B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15951410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17295293A Expired - Lifetime JP2500627B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 画像信号高能率符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500627B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP17295293A patent/JP2500627B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0730891A (ja) | 1995-01-31 |
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