JP2691616B2 - Discrete cosine transform coding method - Google Patents

Discrete cosine transform coding method

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JP2691616B2 JP17182989A JP17182989A JP2691616B2 JP 2691616 B2 JP2691616 B2 JP 2691616B2 JP 17182989 A JP17182989 A JP 17182989A JP 17182989 A JP17182989 A JP 17182989A JP 2691616 B2 JP2691616 B2 JP 2691616B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力画像信号の高能率符号化の一つの離散コサイン変
換符号化方式に関し、 再生画像の視覚的な劣化を生じさせない高周波成分を
省略することにより、一層の高能率符号化を図ることを
目的とし、 入力画像信号の複数画素からなるブロックに対して離
散コサイン変換を施す離散コサイン変換部と、該離散コ
サイン変換部の変換出力信号を量子化する量子化部と、
該量子化部の量子化出力信号を符号化する符号化部とを
備えて、前記入力画像信号の離散コサイン変換符号化を
行う方式に於いて、前記ブロック内の高周波成分を示す
関数を検出する関数検出部を設け、該関数検出部からの
関数に基づいて、高周波成分を示す前記量子化部の量子
化出力信号を強制的に0に変換し、該0を含まない信号
を前記符号化部に於いて符号化するように構成した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] Regarding a discrete cosine transform coding method for high-efficiency coding of an input image signal, a high-frequency component that does not cause visual deterioration of a reproduced image is omitted to further improve the performance. A discrete cosine transform unit that performs a discrete cosine transform on a block of a plurality of pixels of an input image signal for the purpose of efficient coding, and a quantizer that quantizes a transform output signal of the discrete cosine transform unit. ,
A method for performing discrete cosine transform coding of the input image signal, comprising a coding section for coding the quantized output signal of the quantizing section, and detecting a function indicating a high frequency component in the block. A function detecting unit is provided, the quantized output signal of the quantizing unit indicating a high frequency component is forcibly converted into 0 based on the function from the function detecting unit, and the signal not including the 0 is converted into the encoding unit. It is configured to be encoded in.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、入力画像信号の高能率符号化の一つの離散
コサイン変換符号化方式に関するものである。
The present invention relates to a discrete cosine transform coding method for high efficiency coding of an input image signal.

テレビ会議やテレビ電話等に於いて、画像信号の帯域
圧縮を行う各種の高能率符号化方式が提案されており、
最近は、その一つとして離散コサイン変換(Discrete C
osine Transform)が注目されている。この離散コサイ
ン変換は、複数画素を1ブロックとし、変換行列により
変換係数に直交変換するものであり、画像の性質によっ
ても異なるが、一般的には変換係数は低周波成分側に集
中するものとなる。そして、この変換係数をエントロピ
ー符号化して伝送するものであり、受信側に於いては、
エントロピー復号化して逆量子化し、更に逆離散コサイ
ン変換を施して、再生画像信号を得るものである。
In videoconferencing, videophone, etc., various high-efficiency coding schemes for performing band compression of image signals have been proposed.
Recently, discrete cosine transform (Discrete C
osine transform) is attracting attention. This discrete cosine transform is one in which a plurality of pixels are set as one block and is orthogonally transformed into transform coefficients by a transform matrix. Generally, the transform coefficients are concentrated on the low frequency component side, although it varies depending on the property of the image. Become. Then, this transform coefficient is entropy-coded and transmitted, and on the receiving side,
The reproduced image signal is obtained by performing entropy decoding, inverse quantization, and inverse discrete cosine transform.

このような離散コサイン変換符号化方式に於いて、更
に効率を向上することが要望されている。
In such a discrete cosine transform coding method, there is a demand for further improving the efficiency.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第10図は従来例のブロック図であり、送信部は、離散
コサイン変換部30と量子化部31と走査部32と符号化部33
とを備え、受信部は、復号化部34と逆走査部35と逆量子
化部36と逆離散コサイン変換部37とを備えている。
FIG. 10 is a block diagram of a conventional example, and the transmission unit includes a discrete cosine transform unit 30, a quantization unit 31, a scanning unit 32, and an encoding unit 33.
The receiving unit includes a decoding unit 34, an inverse scanning unit 35, an inverse quantization unit 36, and an inverse discrete cosine transform unit 37.

入力画像信号は、テレビカメラ等からの画像信号或い
はその画像信号にフレーム間差分処理等を施した信号を
ディジタル化した信号であり、又その入力画像信号の1
画面分を、例えば、第11図に示すように、N×N画素か
らなるブロックに分割し、各ブロックの画素f(u,v)
に離散コサイン変換部30に於いて離散コサイン変換を施
し、変換係数F(i,j)を個別に量子化部31に於いて量
子化し、走査部32に於いて走査して二次元配列の量子化
出力信号を一次元配列として、符号化部33に於いて順次
エントロピー符号化を行って受信側に送信するものであ
る。
The input image signal is a signal obtained by digitizing an image signal from a television camera or the like or a signal obtained by performing an inter-frame difference process on the image signal, and one of the input image signals.
For example, as shown in FIG. 11, the screen portion is divided into blocks of N × N pixels, and the pixels f (u, v) of each block are divided.
Then, the discrete cosine transform unit 30 performs discrete cosine transform, the transform coefficients F (i, j) are individually quantized by the quantizing unit 31, and the scanning unit 32 scans to quantize the two-dimensional array. The encoded output signal is made into a one-dimensional array and sequentially entropy-encoded in the encoding unit 33 and transmitted to the receiving side.

又受信側では、復号化部34に於いてエントロピー復号
化を行い、逆走査部35に於いて送信側の走査部32と逆の
処理を行い、逆量子化部36に於いて量子化部31と逆の処
理の逆量子化を行い、逆離散コサイン変換部37に於いて
離散コサイン変換部30と逆の処理を行って画像信号を再
生し、図示を省略した表示装置に加えるものである。
On the receiving side, entropy decoding is performed in the decoding unit 34, processing reverse to that of the scanning unit 32 on the transmitting side is performed in the reverse scanning unit 35, and the quantization unit 31 is processed in the inverse quantization unit 36. The inverse discrete cosine transform unit 37 performs inverse quantization of the process, and the inverse cosine transform unit 37 performs the inverse process of the discrete cosine transform unit 30 to reproduce an image signal, which is added to a display device (not shown).

離散コサイン変換部30に於ける離散コサイン変換は、
次の(1),(2)式で表される。
The discrete cosine transform in the discrete cosine transform unit 30 is
It is expressed by the following equations (1) and (2).

この(1),(2)式を用いて、ブロックの画素f
(u,v)をF(i,j)に変換すると、この変換係数F(i,
j)は、i,jの値に対応して周波数成分を示すものとな
り、i,jの値が小さい程、低周波成分を示し、F(0,0)
は直流成分を示すものなる。例えば、第11図の画面のN
×N画素からなるブロックに於いて、N=8とすると、
斜線を施したブロックは、その下方に拡大して示すもの
となり、離散コサイン変換を施すことにより、矢印a方
向が低周波成分、矢印b方向が高周波成分となる。そし
て、一般的な画面の場合には、離散コサイン変換を施す
ことにより、低周波成分に集中することが知られてい
る。即ち、矢印b方向の高周波成分には、0となるもの
が多くなる。
Using the equations (1) and (2), the pixel f
When (u, v) is converted to F (i, j), the conversion coefficient F (i, j)
j) indicates a frequency component corresponding to the value of i, j. The smaller the value of i, j, the lower the frequency component, and F (0,0)
Indicates a direct current component. For example, N on the screen in FIG.
In a block consisting of × N pixels, if N = 8,
The shaded block is shown in an enlarged form below, and by performing the discrete cosine transform, the arrow a direction becomes a low frequency component and the arrow b direction becomes a high frequency component. In the case of a general screen, it is known that the low-frequency components are concentrated by performing the discrete cosine transform. That is, many of the high frequency components in the direction of the arrow b become 0.

ブロック対応の変換係数F(i,j)を量子化部31に於
いて量子化し、走査部32に於いて走査するものであり、
第11図の下方のブロックに於いては、cはジグザグ走
査、dは水平方向走査、e(一点鎖線)は垂直方向走査
を示し、それらの何れかの走査方向により、低周波領域
から高周波領域に向かって、或いはその逆方向に向かっ
て、走査部32に於いて走査し、順次符号化部33に加えて
エントロピー符号化を行うものである。
The conversion coefficient F (i, j) corresponding to the block is quantized in the quantization unit 31 and scanned in the scanning unit 32.
In the lower block of FIG. 11, c is a zigzag scan, d is a horizontal scan, and e (dotted line) is a vertical scan. Toward or to the opposite direction, the scanning unit 32 scans, and in addition to the sequential encoding unit 33, entropy encoding is performed.

前述のように高周波成分が0となることが多いもので
あるから、高周波領域側から走査を行い、0でなくなっ
た位置にエンドオブバウンド符号EOB(End Of Bound)
を付加する。例えば、第12図に示す8×8画素のブロッ
クの量子化信号について、高周波領域側からジグザグ走
査を行い、0でなくなった位置(−7の値の位置)に、
エンドオブバウンド符号EOBを付加する。それにより、
低周波領域側から符号化して伝送する時に、エンドオブ
バウンド符号EOBの位置以降の高周波成分については、
総て0であるから、伝送しないでも済むことになり、符
号化効率を向上することができる。
As described above, since the high-frequency component is often 0, scanning is performed from the high-frequency region side, and an end-of-bound code EOB (End Of Bound) is placed at a position where it is no longer 0.
Is added. For example, for the quantized signal of the block of 8 × 8 pixels shown in FIG. 12, zigzag scanning is performed from the high frequency region side, and the position (value of −7) that is no longer 0
Add the end-of-bound code EOB. Thereby,
When encoding and transmitting from the low frequency region side, regarding the high frequency component after the position of the end of bound code EOB,
Since all of them are 0, it is not necessary to transmit them, and the coding efficiency can be improved.

受信側では、このエンドオブバンウンド符号EOBによ
り、そのブロックの符号化信号の終了を識別して、復号
化処理を行うことができる。
On the receiving side, the end of the coded signal of the block can be identified by the end-of-bound code EOB, and the decoding process can be performed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

前述の従来例の離散コサイン変換符号化方式に於い
て、例えば、第12図に示すブロックの場合は、低周波領
域側からジグザグ走査して符号化して伝送する時、103
1,−9,−5,3,20,15,0,・・・・0,−7(EOB)となるか
ら、エンドオブバウンドEOB以降の0を省略することが
できるとしても、未だエンドオブバウンドEOB以前に多
数の0を含むものであるから、符号化効率を充分に向上
することができないものであった。
In the above-mentioned discrete cosine transform coding method of the conventional example, for example, in the case of the block shown in FIG. 12, when the zigzag scanning is performed from the low frequency region side to code and transmit, 103
1, -9, -5,3,20,15,0, ... 0, -7 (EOB), so even if 0 after the end of bound EOB can be omitted, end of bound EOB Since it contains many 0s before, it was not possible to sufficiently improve the coding efficiency.

本発明は、再生画像の視覚的な劣化を生じさせない高
周波成分を省略することにより、一層の高能率符号化を
図ることを目的とするものである。
It is an object of the present invention to achieve higher efficiency coding by omitting high frequency components that do not cause visual deterioration of a reproduced image.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の離散コサイン変換符号化方式は、入力画像信
号の高周波成分を示す関数を基に、視覚的に問題となら
ない高周波成分を強制的に0とするものであり、第1図
を参照して説明する。
The discrete cosine transform encoding method of the present invention forcibly sets the high-frequency component, which does not cause a visual problem, to 0 based on the function indicating the high-frequency component of the input image signal. Referring to FIG. explain.

入力画像信号の複数画素からなるブロックに対して離
散コサイン変換を施す離散コサイン変換部1と、この離
散コサイン変換部1の変換出力信号を量子化する量子化
部2と、この量子化部2の量子化出力信号を符号化する
符号化部3と、入力画像信号のブロック内の画素間の変
化分に対応した高周波成分の多少を示す関数を検出する
関数検出部4とを有し、この関数検出部4からの関数
が、入力画像信号のブロック内の高周波成分が少ないこ
とを示す時に、量子化部2の量子化出力信号の中の高周
波領域側の量子化出力信号を強制的に0に変換し、符号
化部3に於いて0を含まない量子化出力信号を符号化す
るものである。
A discrete cosine transform unit 1 that performs a discrete cosine transform on a block of a plurality of pixels of an input image signal, a quantizer 2 that quantizes a transformed output signal of the discrete cosine transform unit 1, and a quantizer 2 An encoding unit 3 for encoding the quantized output signal and a function detecting unit 4 for detecting a function indicating the amount of a high frequency component corresponding to the variation between pixels in the block of the input image signal are provided. When the function from the detection unit 4 indicates that there are few high frequency components in the block of the input image signal, the quantized output signal of the quantized output signal of the quantizer 2 is forced to 0. The quantized output signal is converted and the quantized output signal not including 0 is encoded in the encoding unit 3.

〔作用〕[Action]

離散コサイン変換部1は、従来例と同様に、入力画像
信号を複数画素からなるブロックに対応して離散コサイ
ン変換を施し、量子化部2により量子化し、符号化部3
によりエントロピー符号化して送出する。又関数検出部
4は、入力画像信号のブロック内のエッジや標準偏差に
よる高周波成分を示す関数を検出し、この関数に基づい
て量子化部2又は符号化部3に於いて高周波成分を示す
量子化出力信号を強制的に0に変換する。例えば、ブロ
ック内でエッジの個数が少ないにも拘わらず、量子化出
力信号の高周波成分が出現する時、この高周波成分がな
くても視覚的には問題がないものである。従って、この
ような視覚的に問題とならない高周波成分を強制的に0
とし、符号化部3により符号化する情報量を削減して、
符号化効率を向上することが可能となる。又受信側は従
来例と同様な構成で画像信号を再生することができる。
Similar to the conventional example, the discrete cosine transform unit 1 performs a discrete cosine transform on an input image signal corresponding to a block made up of a plurality of pixels, quantizes it by a quantization unit 2, and encodes it by an encoding unit 3.
Then, it is entropy coded and transmitted. Further, the function detection unit 4 detects a function indicating a high frequency component due to an edge or a standard deviation in a block of the input image signal, and based on this function, the quantization unit 2 or the encoding unit 3 indicates a high frequency component. The converted output signal is forcibly converted to 0. For example, when a high frequency component of the quantized output signal appears even though the number of edges in the block is small, there is no visual problem even if the high frequency component does not exist. Therefore, such high frequency components that do not cause visual problems are forced to 0.
And reduce the amount of information to be encoded by the encoding unit 3,
It is possible to improve the coding efficiency. Also, the receiving side can reproduce the image signal with the same configuration as the conventional example.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第2図は、本発明の一実施例のブロック図であり、送
信側は、離散コサイン変換部10と、量子化部11と、零変
換部12と、走査部13と、符号化部14と、関数検出部15と
を備えている。又受信部は、複合化部16と、逆走査部17
と、逆量子化部18と、逆離散コサイン変換部19とを備え
ている。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, in which the transmitting side has a discrete cosine transform section 10, a quantizing section 11, a zero transforming section 12, a scanning section 13, and an encoding section 14. , And a function detection unit 15. In addition, the receiving unit includes a combining unit 16 and a reverse scanning unit 17
And an inverse quantization unit 18 and an inverse discrete cosine transform unit 19.

入力画像信号のN×N画素を1ブロックとし、ブロッ
ク対応に離散コサイン変換部10により離散コサイン変換
を施し、その離散コサイン変換部10の出力の変換係数F
(i,j)を、量子化部11により量子化して零変換部12に
加える。又入力画像信号のN×N画素の1ブロック内の
画素間の変化分に対応した高周波成分の多少を示す関数
を関数検出部15により検出する。例えば、エッジ検出を
行う場合には、エッジ部分に於ける画素間の変化分が大
きく、このエッジ個数が多い程、高周波成分が多いこと
を示すものとなる。
With N × N pixels of the input image signal as one block, the discrete cosine transform unit 10 performs discrete cosine transform for each block, and the transform coefficient F of the output of the discrete cosine transform unit 10
(I, j) is quantized by the quantization unit 11 and added to the zero conversion unit 12. Further, the function detecting unit 15 detects a function indicating the amount of the high frequency component corresponding to the variation between pixels in one block of N × N pixels of the input image signal. For example, when edge detection is performed, the amount of change between pixels at the edge portion is large, and the larger the number of edges, the more high-frequency components.

零変換部12では、関数検出部15からの関数が、入力画
像信号のブロック内の高周波成分が少ないことを示す時
に、量子化部11の量子化出力信号の中の高周波領域側の
量子化出力信号を強制的に0に変換する。走査部13は、
二次元配列状態の量子化出力信号を例えばジグサグ走査
によって一次元配列化して符号化部14に入力する。符号
化部14は走査部13の走査出力信号をエントロピー符号化
する。この時、量子化出力信号の強制的に0に変換され
た信号を含めて0は符号化しないものである。
In the zero conversion unit 12, when the function from the function detection unit 15 indicates that the high frequency component in the block of the input image signal is small, the quantization output on the high frequency region side in the quantized output signal of the quantization unit 11 Force the signal to convert to 0. The scanning unit 13
The quantized output signals in the two-dimensional array state are one-dimensionally arrayed by, for example, zigsag scanning and input to the encoding unit 14. The encoding unit 14 entropy-encodes the scan output signal of the scanning unit 13. At this time, 0 is not encoded including the signal of the quantized output signal which is forcibly converted to 0.

又受信部は、従来例と同様に、復号化部16により受信
符号化信号をエントロピー復号化し、逆走査部17により
一次元配列を二次元配列とし、逆量子化部18により逆量
子化し、逆離散コサイン変換部19により、離散コサイン
変換と逆の処理を行って、出力画像信号を得るものであ
る。
Further, as in the conventional example, the receiving unit entropy-decodes the received coded signal by the decoding unit 16, converts the one-dimensional array by the inverse scanning unit 17 into a two-dimensional array, dequantizes it by the inverse quantization unit 18, and inverses it. The discrete cosine transform unit 19 performs an inverse process of the discrete cosine transform to obtain an output image signal.

第3図及び第4図は、関数検出部15の動作を示すフロ
ーチャートであり、ラプラシアンによるエッジ検出の場
合を示す。ラプラシアンのマスクM(3,3)(中心を4,
上下左右を−1とし、マスク係数の合計は0となる)
と、8×8画素からなるブロックf(8,8)と、マスク
Mの処理を行った後のブロックf′(8,8)と、閾値TH
と、エッジ個数COUNTとを定め、f(I,J)としてブロ
ックの周辺画素を除いてラプラシアンのマスクMをかけ
る。即ち、I=2,J=2,として、f(2,2)の画素
に対してラプラシアンのマスクMをかける。このラプ
ラシアンのマスクMをかけることにより、例えば、ブロ
ック内の画素が総て同じ値で高周波成分が0の場合は、
ブロック内の総ての画素が0となり、又ブロック内に境
界線等の画素間の差があれば、高周波成分を含むもので
あるから、その境界線に相当する画素は0とはならない
ものである。
FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts showing the operation of the function detecting unit 15, showing the case of edge detection by Laplacian. Laplacian mask M (3,3) (center 4,
(Upper, lower, left, and right are set to -1, and the sum of mask coefficients is 0)
, A block f (8,8) consisting of 8 × 8 pixels, a block f ′ (8,8) after processing the mask M, and a threshold TH
And the number of edges COUNT are determined, and the Laplacian mask M is applied as f (I, J) excluding the peripheral pixels of the block. That is, with I = 2, J = 2, the Laplacian mask M is applied to the pixel of f (2,2). By applying this Laplacian mask M, for example, when all the pixels in the block have the same value and the high frequency component is 0,
If all the pixels in the block are 0, and if there is a difference between pixels such as a boundary line in the block, the pixel corresponding to the boundary line does not become 0 because a high frequency component is included.

そして、J=J+1とし、J>7か否か判定し、
J>7でない場合は、f(I,J+1)の画素についてラ
プラシアンのマスクMをかける。そして、J>7となる
と、I=I+1とし、I>7か否か判定し、I>7
でない場合は、ステップに移行する。従って、8×8
画素の中の6×6画素についてラプラシアンのマスクM
をかけることになる。
Then, J = J + 1 is set, it is determined whether J> 7,
If J> 7 is not satisfied, the Laplacian mask M is applied to the pixel of f (I, J + 1). When J> 7, I = I + 1, it is determined whether I> 7, and I> 7.
If not, move to step. Therefore, 8 × 8
Laplacian mask M for 6 × 6 pixels
Will be applied.

次にエッジ個数COUNT=0とし(第4図参照)、I
=2,J=2として、ラプラシアンのマスクMをかけ
たブロックf′(I,J)の絶対値ABSが閾値TH以上か否か
判定する。例えば、画素が0〜255の値をとり得る場
合、閾値THを50とすることができる。そして、ブロック
f′(2,2)の値が閾値TH以上の場合は、エッジ個数COU
NTを+1し、J=J+1とする。又閾値TH以上でな
い場合は、J=J+1とする。そして、J>7である
か否か判定し、J>7でない場合はステップに移行
し、又J>7の場合は、I=I+1とし、I>7であ
る否か判定し、、I>7でない場合は、ステップに
移行し、I>7の場合は終了となる。
Next, set the number of edges COUNT = 0 (see FIG. 4), I
= 2, J = 2, it is determined whether or not the absolute value ABS of the block f ′ (I, J) on which the Laplacian mask M is applied is equal to or more than the threshold value TH. For example, if the pixel can take values from 0 to 255, the threshold TH can be 50. If the value of the block f ′ (2,2) is greater than or equal to the threshold value TH, the number of edges COU
Increase NT by 1 and set J = J + 1. If it is not equal to or more than the threshold value TH, J = J + 1. Then, it is determined whether or not J> 7. If J> 7 is not satisfied, the process proceeds to step. If J> 7, I = I + 1 is set, and it is determined whether or not I> 7. If it is not 7, the process proceeds to step, and if I> 7, the process ends.

前述の処理により、ラプラシアンのマスクMをかけた
1ブロック内の閾値TH以上の画素をエッジ個数COUNTと
して計数する。このエッジ個数COUNTが多いことは、高
周波成分が多いことを示すものとなる。
By the above-described processing, the number of pixels equal to or larger than the threshold value TH in one block on which the Laplacian mask M is applied is counted as the edge number COUNT. The fact that the number of edges COUNT is large indicates that there are many high frequency components.

第5図は零変換部12の動作を示すフローチャートであ
り、エッジ個数COUNTからパラメータUを求め、そのパ
ラメータUに基づいて1ブロック内の高周波成分を強制
的に0とするものであり、先ず、8×8画素の1ブロッ
クの量子化出力信号F′(8,8)と、これを一次元に展
開した行列S(8×8)と、高周波成分を幾つ0にする
かを示すパラメータU=MAX〔(6×6−COUNT+α),
0〕と、走査の順番を示す行列MAP(8,8)とを定める
FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the zero conversion unit 12, in which the parameter U is obtained from the number of edges COUNT and the high frequency component in one block is forcibly set to 0 based on the parameter U. A block of 8 × 8 pixels quantized output signal F ′ (8,8), a matrix S (8 × 8) obtained by expanding this in one dimension, and a parameter U = indicating how many high-frequency components are zero MAX [(6 × 6-COUNT + α),
0] and a matrix MAP (8,8) indicating the scanning order.

パラメータUは、(6×6−COUNT+α)と0との何
れか大きい方を選択するものであり、αは任意に設定で
きる値で、例えば、10とすることができる。又エッジ個
数COUNTは、ラプラシアンのマスクMをかけた画素数が
6×6であるから、それ以上となることはない。
The parameter U is for selecting the larger one of (6 × 6-COUNT + α) and 0, and α is a value that can be set arbitrarily, and can be set to 10, for example. Further, the number of edges COUNT is not more than 6 because the number of pixels on which the Laplacian mask M is applied is 6 × 6.

1ブロックの量子化出力信号F′(8,8)を一次元の
行列S(K)に展開するには、例えば、第6図に示すフ
ローチャートに従って行うことができる。即ち、F′
(8,8)と、S(8×8)と、行列MAP(8,8)とを定め
(a)、S(K)のK=1とし(b)、I=1とし
(c)、J=1として(d)行列の最初の位置とし、行
列MAP(I,J)の走査の順番と、行列S(K)の番号とが
同じか否か判定する(e)。
The expansion of one block of the quantized output signal F '(8,8) into a one-dimensional matrix S (K) can be performed, for example, according to the flowchart shown in FIG. That is, F '
(8,8), S (8 × 8) and matrix MAP (8,8) are defined (a), K = 1 of S (K) is set (b), I = 1 is set (c), J = 1 is set (d) as the first position of the matrix, and it is determined whether the scanning order of the matrix MAP (I, J) and the number of the matrix S (K) are the same (e).

MAP(I,J)=Kの場合は、行列S(K)にF′(I,
J)の値を挿入し(f)、J=J+1とする(g)。従
って、S(1)に走査順番1のMAP(1,1)に位置に相当
するF′(1,1)の値を挿入し、S(2)に走査順番2
のMAP(1,2)の位置に相当するF′(1,2)の値を挿入
し、S(6)に走査順番6のMSP(1,3)の値を挿入する
ことになる。
When MAP (I, J) = K, the matrix S (K) has F ′ (I,
The value of J) is inserted (f) and J = J + 1 (g). Therefore, the value of F '(1,1) corresponding to the position is inserted into MAP (1,1) of scanning order 1 in S (1), and the scanning order 2 is inserted in S (2).
The value of F '(1,2) corresponding to the position of MAP (1,2) of the above is inserted, and the value of MSP (1,3) of the scanning order 6 is inserted into S (6).

又MAP(I,J)≠Kを場合は、J=J+1とする
(g)。次にJ>8か否か判定し(h)、J>8でない
時はステップ(e)に移行し、J>8の時はI=I+1
とし(i)、I>8か否か判定する(j)。I>8でな
い時はステップ(d)に移行し、J=1とした後に前述
の動作を繰り返す。又I>8の時はK=K+1とし
(k)、K>64か否か判定し(1)、K>64でない時は
ステップ(c)に移行し、I=1とした後に前述の動作
を繰り返す。又K>64の時は行列S(K)の最後である
から終了とする。
When MAP (I, J) ≠ K, J = J + 1 (g). Next, it is judged whether or not J> 8 (h). If J> 8 is not satisfied, the process proceeds to step (e). If J> 8, I = I + 1.
(I), and it is determined whether I> 8 (j). When I> 8 is not satisfied, the process proceeds to step (d), J = 1 is set, and then the above-described operation is repeated. Further, when I> 8, K = K + 1 is set (k), and it is determined whether K> 64 (1). When K> 64 is not satisfied, the process proceeds to step (c), and after I = 1, the above-mentioned operation is performed. repeat. When K> 64, it means the end of the matrix S (K), so the process is terminated.

前述の処理により、1ブロックの二次元配列の量子化
信号F′(I,J)は、はジグザグ走査に従った一次元配
列の行列S(K)に変換される。高周波成分は、一次元
配列の後尾側に分布しているものであるから、一次元配
列の最後尾からパラメータUに従って強制的に0とする
処理を行う。即ち、第5図に於いて、カウンタCを0と
し、K=64とし、C=C+1として、パラメータ
Uと比較する。U>Cの場合は、S(K)=0とす
る。即ち、強制的に0とする。そして、K=K−1とし
、K<1か否か判定し、K<1でない場合は、ステ
ップに移行し、K<1の場合は終了とする。又U<C
でない場合は、パラメータUの値より強制的に0とした
値を含めて高周波成分の0の値が大きいので、高周波成
分を強制的に0とする処理は終了することになる。
By the above-described processing, the one-block two-dimensional array of the quantized signal F ′ (I, J) is converted into the one-dimensional array matrix S (K) according to the zigzag scanning. Since the high frequency components are distributed on the tail side of the one-dimensional array, the process of forcibly setting the value to 0 according to the parameter U is performed from the tail of the one-dimensional array. That is, in FIG. 5, the counter C is set to 0, K = 64, C = C + 1, and compared with the parameter U. When U> C, S (K) = 0. That is, it is forcibly set to 0. Then, K = K−1 is set, and it is determined whether or not K <1. If K <1 is not satisfied, the process proceeds to step, and if K <1, the process is ended. Also U <C
If it is not, the value of 0 of the high frequency component is larger than the value of the parameter U including the value that is forcibly set to 0, and thus the process of forcibly setting the high frequency component to 0 ends.

従って、第12図に示す場合には、EOBが付加された
(−7)も強制的に0とすることができるから、F′
(3,3)の位置の前まで総て0となり、符号化効率を向
上することができる。
Therefore, in the case shown in FIG. 12, (-7) with EOB added can be forcibly set to 0, so that F '
It becomes 0 before the position of (3,3), and the coding efficiency can be improved.

前述の実施例に於いては、第7図に於ける実線で示す
8×8画素のブロックに対して、ブロックの境界に於け
る画素を除いて3×3のラプラシアンのマスクMをかけ
るものであるから、点線で示す6×6画素についてラプ
ラシアンのマスク処理を施したことになる。このような
ブロックの境界に於ける画素についてエッジ検出を行わ
ない場合でも、前述のような高周波成分を示すパラメー
タUを求めて、高周波成分を強制的に0とし、再生画質
を劣化させることなく、符号化効率を向上することがで
きる。
In the above-mentioned embodiment, the 3 × 3 Laplacian mask M is applied to the 8 × 8 pixel block shown by the solid line in FIG. 7 except for the pixels at the block boundaries. Therefore, the Laplacian mask processing is performed on the 6 × 6 pixels indicated by the dotted line. Even when the edge detection is not performed for the pixel at the boundary of such a block, the parameter U indicating the high frequency component as described above is obtained, and the high frequency component is forcibly set to 0, without deteriorating the reproduced image quality. The coding efficiency can be improved.

又実線で示す8×8画素のブロックに対して、境界の
画素を含めてラプラシアンのマスクMをかける場合は、
一点鎖線で示す10×10画素についてラプラシアンのマス
クMをかければ良いことになり、全画素についてラプラ
シアンのマスクMをかけることができる。
When the Laplacian mask M including the boundary pixels is applied to the 8 × 8 pixel block indicated by the solid line,
It suffices to apply the Laplacian mask M to the 10 × 10 pixels shown by the chain line, and the Laplacian mask M can be applied to all the pixels.

第8図は本発明の他の実施例の要部ブロック図であ
り、20は離散コサイン変換部、21は量子化部、22は零変
換部、23は走査線、24は符号化部、25は標準偏差検出部
である。この実施例は、前述の実施例に於ける関数検出
部15を標準偏差検出部25とした場合に相当し、標準偏差
σが大きい程、高周波成分を含む性質を利用するもので
ある。
FIG. 8 is a block diagram of a main part of another embodiment of the present invention, in which 20 is a discrete cosine transform unit, 21 is a quantizer unit, 22 is a zero transform unit, 23 is a scanning line, 24 is an encoding unit, and 25. Is a standard deviation detector. This embodiment corresponds to the case where the function detecting section 15 in the above-mentioned embodiment is the standard deviation detecting section 25, and the property of including a high frequency component is utilized as the standard deviation σ is larger.

第9図は標準偏差検出部25の動作を示すフローチャー
トであり、入力画像信号の1ブロックをf(I,J)と
し、標準偏差をσ、平均値をHとし(1)、最初にH=
0,I=1,J=1(2)〜(4)として、平均値H=H+f
(I,J)を求める(5)。次にJ=J+1とし(6)、
J>8であるか否か判定し(7)、J>8でない場合
は、ステップ(5)に移行し、J>8の場合はI=I+
1とし(8)、I>8であるか否か判定し(9)、I>
8でない場合はステップ(4)に移行し、I>8の場合
は8×8画素についての処理が終了したので、H=H/64
の演算を行い(10)、平均値Hを求める。
FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the standard deviation detection unit 25. One block of the input image signal is f (I, J), the standard deviation is σ, and the average value is H (1). First, H =
0, I = 1, J = 1 (2) to (4), average value H = H + f
Find (I, J) (5). Next, set J = J + 1 (6),
It is determined whether or not J> 8 (7). If J> 8 is not satisfied, the process proceeds to step (5). If J> 8, I = I +
It is set to 1 (8), it is determined whether I> 8 (9), and I>
If it is not 8, the process proceeds to step (4), and if I> 8, the process for 8 × 8 pixels is completed, so H = H / 64
Is calculated (10) to obtain the average value H.

次に標準偏差σを0とし(11)、I=1,J=1とし(1
2),(13)、σ=σ+〔f(I,J)−H〕の演算を行
い(14)、J=I+1とし(15)、J>8であるか否か
判定し(16)、J>8でない場合はステップ(14)に移
行し、J>8の場合はI=I+1とし(17)、I>8で
あるか否か判定し(18)、I>8でない場合はステップ
(13)に移行し、I>8の場合は8×8画素についての
処理が終了したので、 の演算を行い(19)、標準偏差σを求める。
Next, the standard deviation σ is set to 0 (11), I = 1 and J = 1 (1
2), (13), σ = σ + [f (I, J) −H] 2 is calculated (14), J = I + 1 is set (15), and it is determined whether J> 8 (16) , If J> 8, go to step (14). If J> 8, set I = I + 1 (17). Determine if I> 8 (18). If I> 8, go to step. The process moves to (13), and if I> 8, the processing for 8 × 8 pixels is completed. Is calculated (19) to obtain the standard deviation σ.

この標準偏差σを基に、零変換部22では量子化出力信
号の中の高周波成分を強制的に0とするものであり、第
5図に示す前述の実施例に於けるパラメータUとして、
U=MAX〔β−σ+α,0〕とするものである。この場合
のβは、αのとり得る最大値である。又ステップ(19)
に於ける平方根の処理を省略した値の標準偏差σを用
い、それに対応してβ及びαを設定することができる。
Based on this standard deviation σ, the zero conversion section 22 forcibly sets the high frequency component in the quantized output signal to 0, and as the parameter U in the above-mentioned embodiment shown in FIG.
U = MAX [β−σ + α, 0]. Β in this case is the maximum value that α can take. Step again (19)
It is possible to set β and α correspondingly by using the standard deviation σ of the value obtained by omitting the processing of the square root in.

前述の実施例に於いては、1ブロックを8×8とした
場合を示すが、他の画素数構成とすることも可能であ
る。又0の高周波成分を符号化して伝送するとしても、
割当符号数を少なくことにより伝送効率を向上すること
が可能となる。
In the above-described embodiment, the case where one block is 8 × 8 is shown, but it is also possible to have another pixel number configuration. Moreover, even if the high frequency component of 0 is encoded and transmitted,
The transmission efficiency can be improved by reducing the number of assigned codes.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明は、関数検出部4を設け
て、入力画像信号のブロック対応の高周波成分を示すエ
ッジ個数や標準偏差等による関数を検出し、その関数に
基づいて、離散コサイン変換出力を量子化した量子化出
力信号の高周波成分を強制的に0とするものであり、従
って、視覚的に問題とならない高周波成分を見つけて強
制的に0とすることにより、符号化効率を向上すること
ができる利点がある。
As described above, according to the present invention, the function detection unit 4 is provided to detect a function based on the number of edges or standard deviation indicating a high frequency component corresponding to a block of an input image signal, and based on the function, the discrete cosine transform is performed. The high frequency component of the quantized output signal obtained by quantizing the output is forcibly set to 0. Therefore, the coding efficiency is improved by finding a high frequency component that does not cause a visual problem and forcibly setting it to 0. There is an advantage that can be done.

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

第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明の一実施
例のブロック図、第3図及び第4図は本発明の一実施例
の関数検出部の動作フローチャート、第5図は本発明の
一実施例の零変換部の動作フローチャート、第6図は走
査動作のフローチャート、第7図はブロックの説明図、
第8図は本発明の他の実施例の要部ブロック図、第9図
は本発明の他の実施例のフローチャート、第10図は従来
例のブロック図、第11図はブロックの走査説明図、第12
図は従来例の走査説明図である。 1は離散コサイン変換部、2は量子化部、3は符号化
部、4は関数検出部である。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 are operation flowcharts of a function detecting unit of an embodiment of the present invention, and FIG. Is an operation flowchart of the zero converter of one embodiment of the present invention, FIG. 6 is a flowchart of a scanning operation, FIG. 7 is an explanatory diagram of a block,
FIG. 8 is a block diagram of essential parts of another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a flow chart of another embodiment of the present invention, FIG. 10 is a block diagram of a conventional example, and FIG. 11 is a block scanning explanatory diagram. , 12th
The figure is a scanning explanatory view of a conventional example. Reference numeral 1 is a discrete cosine transform unit, 2 is a quantization unit, 3 is an encoding unit, and 4 is a function detection unit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力画像信号の複数画素からなるブロック
に対して離散コサイン変換を施す離散コサイン変換部
(1)と、該離散コサイン変換部(1)の変換出力信号
を量子化する量子化部(2)と、該量子化部(2)の量
子化出力信号を符号化する符号化部(3)とを備えて、
前記入力画像信号の離散コサイン変換符号化を行う方式
に於いて、 前記入力画像信号の前記ブロック内の画素間の変化分に
対応した高周波成分の多少を示す関数を検出する関数検
出部(4)を設け、 該関数検出部(4)かの前記関数が前記入力画像信号の
前記ブロック内の高周波成分が少ないことを示す時に、
前記量子化部(2)の量子化出力信号の中の高周波領域
側の量子化出力信号を強制的に0に変換し、前記符号化
部(3)に於いて0を含まない前記量子化出力信号を符
号化する ことを特徴とする離散コサイン変換符号化方式。
1. A discrete cosine transform section (1) for performing a discrete cosine transform on a block of a plurality of pixels of an input image signal, and a quantizing section for quantizing a transform output signal of the discrete cosine transform section (1). (2) and an encoding unit (3) for encoding the quantized output signal of the quantization unit (2),
In the method of performing the discrete cosine transform coding of the input image signal, a function detecting section (4) for detecting a function indicating the amount of high frequency component corresponding to the variation between pixels in the block of the input image signal. And when the function of the function detector (4) indicates that the high frequency component in the block of the input image signal is small,
The quantized output signal in the high frequency region of the quantized output signal of the quantizing unit (2) is forcibly converted to 0, and the quantized output not including 0 in the encoding unit (3). Discrete cosine transform coding method characterized by coding signals.
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