JP2904284B2 - 符号化方法及び装置 - Google Patents
符号化方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像データを符号化する符号化方法及び装
置に関するものである。
置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、画像データをデジタル化して符号化する際に、
オフセツトサブサンプリングにより画素数を減らし、そ
の上、例えばDPCMのような予測符号化によりデータ圧縮
を行う符号化方法が考えられている。まず、オフセツト
サブサンプリングの原理について簡単に説明する。第２
図は２次元の画像データの縦・横それぞれを、di,djの
サンプリング周期で格子状にサンプリングした場合を示
し、このサンプリングによつて理論的に表現できる画像
の空間周波数領域は第４図の斜線で示す矩形領域とな
る。
オフセツトサブサンプリングにより画素数を減らし、そ
の上、例えばDPCMのような予測符号化によりデータ圧縮
を行う符号化方法が考えられている。まず、オフセツト
サブサンプリングの原理について簡単に説明する。第２
図は２次元の画像データの縦・横それぞれを、di,djの
サンプリング周期で格子状にサンプリングした場合を示
し、このサンプリングによつて理論的に表現できる画像
の空間周波数領域は第４図の斜線で示す矩形領域とな
る。
一方、オフセツトサブサンプリングにより画像データ
をサンプリングした場合を第３図に示す。ここでは、サ
ンプリング周期を縦・横それぞれ2di,2djにし、１ライ
ン毎に１画素ずつ位相をずらして、各画素データをサン
プリングしている。このようなオフセツトサブサンプリ
ングによりサンプリングされた画像データによつて表現
できる理論的な空間周波数領域を第５図の斜線領域で示
している。
をサンプリングした場合を第３図に示す。ここでは、サ
ンプリング周期を縦・横それぞれ2di,2djにし、１ライ
ン毎に１画素ずつ位相をずらして、各画素データをサン
プリングしている。このようなオフセツトサブサンプリ
ングによりサンプリングされた画像データによつて表現
できる理論的な空間周波数領域を第５図の斜線領域で示
している。
ここで、第２図の格子型のサンプリングと第３図のオ
フセツトサブサンプリングとを比較すると、第３図のオ
フセツトサブサンプリングでは、同一の面積に対し第２
図の格子型のサンプリングの場合の1/2の画素数でサン
プリングしており、第２図と第３図とを比較すると明ら
かなように、表現しうる空間周波数領域も格子型のサン
プリングに対して1/2になつていることがわかる。これ
はオフセツトサブサンプリングは情報量を少なくしたの
みで、データ圧縮の効果がないことを意味している。し
かし、第４図と第５図から明らかなように、第５図のオ
フセツトサブサンプリングでは、縦或は横方向の最高周
波数は第４図の格子型の場合と同一になつており、格子
型のサンプリングでは表現できるがオフセツトサブサン
プリングでは表現できない空間周波数領域は、第５図の
50で示された領域である。
フセツトサブサンプリングとを比較すると、第３図のオ
フセツトサブサンプリングでは、同一の面積に対し第２
図の格子型のサンプリングの場合の1/2の画素数でサン
プリングしており、第２図と第３図とを比較すると明ら
かなように、表現しうる空間周波数領域も格子型のサン
プリングに対して1/2になつていることがわかる。これ
はオフセツトサブサンプリングは情報量を少なくしたの
みで、データ圧縮の効果がないことを意味している。し
かし、第４図と第５図から明らかなように、第５図のオ
フセツトサブサンプリングでは、縦或は横方向の最高周
波数は第４図の格子型の場合と同一になつており、格子
型のサンプリングでは表現できるがオフセツトサブサン
プリングでは表現できない空間周波数領域は、第５図の
50で示された領域である。
これらの領域は、画像データの斜め方向の空間周波数
に対応するが、一般にビデオ信号から得られる画像デー
タの場合では、入力系の光学的特性の影響や、NTSC信号
から輝度信号Ｙと色差信号にデコードする過程で、この
空間周波数領域が欠落する可能性が高く、第５図に示さ
れたオフセツトサブサンプリングによる空間周波数領域
により画像の有する情報を必要充分に表現できることが
わかる。このように、オフセツトサブサンプリングの利
点は、格子型のサンプリングの1/2の画素数で、格子型
のサンプリングの場合と同等の画質を表現できることに
ある。
に対応するが、一般にビデオ信号から得られる画像デー
タの場合では、入力系の光学的特性の影響や、NTSC信号
から輝度信号Ｙと色差信号にデコードする過程で、この
空間周波数領域が欠落する可能性が高く、第５図に示さ
れたオフセツトサブサンプリングによる空間周波数領域
により画像の有する情報を必要充分に表現できることが
わかる。このように、オフセツトサブサンプリングの利
点は、格子型のサンプリングの1/2の画素数で、格子型
のサンプリングの場合と同等の画質を表現できることに
ある。
次に、予測符号化としてのDPCMについて簡単に説明す
る。
る。
一般に、画像データ列は相関の強いデータ列であり、
前画素のとの差分値の頻度分布は第６図に示すように
“0"に集中して分布している。従つて、小さな差分値に
は短い符号長の符号を、値の大きな差分値には長い符号
長の符号を割当てるようにすれば、全体としてデータ圧
縮が実現できることになる。更に、差分値が大きい値は
粗に量子化しても誤差が見えにくいなどの特性があるた
め、第７図に示すように非線形に差分量子化を実施する
などの量子化処理が併用される。
前画素のとの差分値の頻度分布は第６図に示すように
“0"に集中して分布している。従つて、小さな差分値に
は短い符号長の符号を、値の大きな差分値には長い符号
長の符号を割当てるようにすれば、全体としてデータ圧
縮が実現できることになる。更に、差分値が大きい値は
粗に量子化しても誤差が見えにくいなどの特性があるた
め、第７図に示すように非線形に差分量子化を実施する
などの量子化処理が併用される。
以上説明したオフセツトサブサンプリングとDPCMとを
組合わせてデータ圧縮を行うようにした符号化方法が提
案されている。これは第３図に示すようにオフセツトサ
ブサンプリングされた画像データに対し、第８図に示す
ように通常のDPCMと同じく横方向に沿った画像標本値を
スキヤンしてDPCMを行うものである。しかし、このよう
な画像データの符号化方法には、以下に述べるような問
題があつた。
組合わせてデータ圧縮を行うようにした符号化方法が提
案されている。これは第３図に示すようにオフセツトサ
ブサンプリングされた画像データに対し、第８図に示す
ように通常のDPCMと同じく横方向に沿った画像標本値を
スキヤンしてDPCMを行うものである。しかし、このよう
な画像データの符号化方法には、以下に述べるような問
題があつた。
［発明が解決しようとしている課題］ 第８図において、オフセツトサブサンプリングされた
画素データを横方向にスキヤンしていくときのサンプリ
ング周波数は1/2diである。一方、第５図から明らかな
ように、オフセツトサブサンプリングされた画像データ
の表現し得る横方向の最高周波数は1/2diである。従つ
て、第８図に示すようなスキヤン方法では、画像データ
の最高周波数と同一の周波数で差分値が符号化されてい
くことになる。
画素データを横方向にスキヤンしていくときのサンプリ
ング周波数は1/2diである。一方、第５図から明らかな
ように、オフセツトサブサンプリングされた画像データ
の表現し得る横方向の最高周波数は1/2diである。従つ
て、第８図に示すようなスキヤン方法では、画像データ
の最高周波数と同一の周波数で差分値が符号化されてい
くことになる。
一般的なDPCMによる符号化では、スキヤン周波数は画
像データの最高周波数よりも大きく、例えば２倍以上に
設定されているが、このように画像データの最高周波数
と同一の周波数でスキヤンされると、差分値の分布が零
付近に集中せず、分散してしまい、データ圧縮効率が低
下してしまう。また、このように分散した値に対して、
例えば第７図に示すような非線形の差分量子化の様なよ
りデータ圧縮を行うと、大きな差分値にはより大きな誤
差が発生してしまう。このため、量子化誤差が大きい画
素が多く発生することになる。最終出力としては、オフ
セツト・サブサンプリングデータによつて間引かれてい
るデータを補間して正方格子状の画像データを作成し、
その画像データを表示あるいは記録する場合が多いの
で、補間される画素に差分量子化誤差が影響を与え、よ
り大きな画像劣化を招く虞れがある。かかる画像劣化
は、前述のDPCMに限らず、他の種々の符号化方法につい
ても同様に発生する問題である。
像データの最高周波数よりも大きく、例えば２倍以上に
設定されているが、このように画像データの最高周波数
と同一の周波数でスキヤンされると、差分値の分布が零
付近に集中せず、分散してしまい、データ圧縮効率が低
下してしまう。また、このように分散した値に対して、
例えば第７図に示すような非線形の差分量子化の様なよ
りデータ圧縮を行うと、大きな差分値にはより大きな誤
差が発生してしまう。このため、量子化誤差が大きい画
素が多く発生することになる。最終出力としては、オフ
セツト・サブサンプリングデータによつて間引かれてい
るデータを補間して正方格子状の画像データを作成し、
その画像データを表示あるいは記録する場合が多いの
で、補間される画素に差分量子化誤差が影響を与え、よ
り大きな画像劣化を招く虞れがある。かかる画像劣化
は、前述のDPCMに限らず、他の種々の符号化方法につい
ても同様に発生する問題である。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、画質劣
化を防止しつつ画像中の画素数を効率良く減少させるこ
とができ、更には画素数が減少された画素の各々を簡
易、かつ効率良く予測符号化する符号化方法及び装置を
提供することを目的とする。
化を防止しつつ画像中の画素数を効率良く減少させるこ
とができ、更には画素数が減少された画素の各々を簡
易、かつ効率良く予測符号化する符号化方法及び装置を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ 上記目的を達成するために本発明の符号化方法は以下
のような工程を備える。即ち、 画像データの斜め方向の空間周波数を制限させるため
のフィルタリング処理を画像データに施し、 前記フィルタリング処理された画像データの主走査線
方向に所定画素毎にサンプリングし、且つ隣接する走査
線間で位相をずらして画素をサンプリングすることによ
りオフセットサブサンプリングして前記画像データの画
素数を減少させ、 前記オフセットサブサンプリングにより得られた各画
素を、前記画像データの主走査方向及び副走査方向に存
在する画素を用いることなく斜め方向に存在する最も近
接する画素を用いて予測符号化することを特徴とする。
のような工程を備える。即ち、 画像データの斜め方向の空間周波数を制限させるため
のフィルタリング処理を画像データに施し、 前記フィルタリング処理された画像データの主走査線
方向に所定画素毎にサンプリングし、且つ隣接する走査
線間で位相をずらして画素をサンプリングすることによ
りオフセットサブサンプリングして前記画像データの画
素数を減少させ、 前記オフセットサブサンプリングにより得られた各画
素を、前記画像データの主走査方向及び副走査方向に存
在する画素を用いることなく斜め方向に存在する最も近
接する画素を用いて予測符号化することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明の符号化装置
は以下のような構成を備える。即ち、 画像データの斜め方向の空間周波数を制限させるフィ
ルタリング手段と、 前記フィルタリング手段により空間周波数が制限され
た画像データの主走査線方向に所定画素毎にサンプリン
グし、且つ隣接する走査線間で位相をずらして画素をサ
ンプリングすることによりオフセットサブサンプリング
して画像データの画素数を減少させるオフセットサブサ
ンプリング手段と、 前記オフセットサブサンプリング手段によるオフセッ
トサブサンプリングにより得られた各画素を、画像デー
タの主走査方向及び副走査方向に存在する画素を用いる
ことなく斜め方向に存在する最も近接する画素を用いて
予測符号化する符号化手段とを有することを特徴とす
る。
は以下のような構成を備える。即ち、 画像データの斜め方向の空間周波数を制限させるフィ
ルタリング手段と、 前記フィルタリング手段により空間周波数が制限され
た画像データの主走査線方向に所定画素毎にサンプリン
グし、且つ隣接する走査線間で位相をずらして画素をサ
ンプリングすることによりオフセットサブサンプリング
して画像データの画素数を減少させるオフセットサブサ
ンプリング手段と、 前記オフセットサブサンプリング手段によるオフセッ
トサブサンプリングにより得られた各画素を、画像デー
タの主走査方向及び副走査方向に存在する画素を用いる
ことなく斜め方向に存在する最も近接する画素を用いて
予測符号化する符号化手段とを有することを特徴とす
る。
［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、本発明の実施例を説明する前に本発明の原理に
ついて説明する。
ついて説明する。
第９図は本発明の一実施例における標本値のスキヤン
方向を示した図で、ここでは第８図のように縦あるいは
横方向にスキヤンするのでなく、より帯域が狭くなる方
向にDPCMスキヤンしている。第９図の例では、右斜め上
方向の画素値を次の符号化画素として用いている。これ
により、サンプリング周期は、（di 2＋dj 2）1/2とな
る。また、このサンプリングによる空間周波数領域は第
10図に示すようになる。第９図に示すサンプリングの方
向は、第10図の周波数軸ｕに対して角度θ（θ＝tan-1
（dj/di））の角度を有する直線51（ｖ＝dj・u/di）に
対応している。そして、第10図のＡ点が、このスキヤン
における最高の空間周波数で、その値は直線ｖ（dj・u/
di）上の周波数に換算すると、（di 2＋dj 2）−1/2/2と
なる。
方向を示した図で、ここでは第８図のように縦あるいは
横方向にスキヤンするのでなく、より帯域が狭くなる方
向にDPCMスキヤンしている。第９図の例では、右斜め上
方向の画素値を次の符号化画素として用いている。これ
により、サンプリング周期は、（di 2＋dj 2）1/2とな
る。また、このサンプリングによる空間周波数領域は第
10図に示すようになる。第９図に示すサンプリングの方
向は、第10図の周波数軸ｕに対して角度θ（θ＝tan-1
（dj/di））の角度を有する直線51（ｖ＝dj・u/di）に
対応している。そして、第10図のＡ点が、このスキヤン
における最高の空間周波数で、その値は直線ｖ（dj・u/
di）上の周波数に換算すると、（di 2＋dj 2）−1/2/2と
なる。
従つて、この直線51の方向にスキヤンした画素データ
系列の有する最高周波数は、（di 2＋dj 2）−1/2/2と考
えられるが、これはサンプリング周波数の1/2となつて
いる。このようにして、DPCMスキヤンの周波数を画像デ
ータの空間周波数よりも大きく（２倍）することによ
り、第８図に示すスキヤンの場合よりも差分値は零値に
近い部分に集中する。即ち、かかる第９図のスキヤンを
行うことによつて符号化すべきデータ列の各画素データ
間の相関を向上することができ、データ圧縮効率も上昇
する。また、第７図に示すような、例えば非線形の差分
量子化を行つても誤差が生じにくく、画質の劣化も少な
くなる。また、前述のように、画素データの相関を向上
させることによつて差分量子化に限らず、他の符号化に
おいても誤差の発生を防止し、画質の劣化を防止するこ
とができる。
系列の有する最高周波数は、（di 2＋dj 2）−1/2/2と考
えられるが、これはサンプリング周波数の1/2となつて
いる。このようにして、DPCMスキヤンの周波数を画像デ
ータの空間周波数よりも大きく（２倍）することによ
り、第８図に示すスキヤンの場合よりも差分値は零値に
近い部分に集中する。即ち、かかる第９図のスキヤンを
行うことによつて符号化すべきデータ列の各画素データ
間の相関を向上することができ、データ圧縮効率も上昇
する。また、第７図に示すような、例えば非線形の差分
量子化を行つても誤差が生じにくく、画質の劣化も少な
くなる。また、前述のように、画素データの相関を向上
させることによつて差分量子化に限らず、他の符号化に
おいても誤差の発生を防止し、画質の劣化を防止するこ
とができる。
［符号化／復号化装置の説明（第１図）］ 第１図は実施例の画像データの符号化／復号化装置の
概略構成を示すブロツク図である。
概略構成を示すブロツク図である。
図において、11は画像入力部で、ビデオ信号10を入力
し、輝度信号Ｙと色差当信号（Ｒ−Ｙ）／（Ｂ−Ｙ）に
デコードするとともに、それら信号をデジタル信号に変
換してフレームメモリ12に出力している。12は少なくと
も１画面分のデジタル画像データを記憶できるRAMで構
成されたフレームメモリである。13はモニタ回路で、フ
レームメモリ12より読出し、ビデオ信号に変換してCRT1
4にカラー表示している。ここで画像入力部11は、入力
したビデオ信号10を第２図に示すように格子状にサンプ
リングしてフレームメモリ12に出力しているため、フレ
ームメモリ12の画像データは第２図に示すように格子状
の標本値（画素）で構成されている。
し、輝度信号Ｙと色差当信号（Ｒ−Ｙ）／（Ｂ−Ｙ）に
デコードするとともに、それら信号をデジタル信号に変
換してフレームメモリ12に出力している。12は少なくと
も１画面分のデジタル画像データを記憶できるRAMで構
成されたフレームメモリである。13はモニタ回路で、フ
レームメモリ12より読出し、ビデオ信号に変換してCRT1
4にカラー表示している。ここで画像入力部11は、入力
したビデオ信号10を第２図に示すように格子状にサンプ
リングしてフレームメモリ12に出力しているため、フレ
ームメモリ12の画像データは第２図に示すように格子状
の標本値（画素）で構成されている。
15は制御部で、マイクロプロセツサなどのCPU111、CP
U11の制御プログラムや各種データを記憶しているROM11
2、CPU111のワークエリアとして使用され、各種データ
を一時保存するRAM113等を備え、フレームメモリ12より
画像データを読出して符号化したり、回線22より入力し
た画像データを復号化している。16はアドレス発生器
で、制御部15の指示により、第２図のようにサンプリン
グされてフレームメモリ12に記憶されている画素データ
を、第３図に示すようにオフセツトサブサンプリングさ
れた画素に変換するようなフレームメモリ12のアドレス
信号を出力している。これにより制御部15は、格子状に
サンプリングされた画素データをオフセツトサブサンプ
リングされた画素データとしてフレームメモリ12より読
出すことができる。
U11の制御プログラムや各種データを記憶しているROM11
2、CPU111のワークエリアとして使用され、各種データ
を一時保存するRAM113等を備え、フレームメモリ12より
画像データを読出して符号化したり、回線22より入力し
た画像データを復号化している。16はアドレス発生器
で、制御部15の指示により、第２図のようにサンプリン
グされてフレームメモリ12に記憶されている画素データ
を、第３図に示すようにオフセツトサブサンプリングさ
れた画素に変換するようなフレームメモリ12のアドレス
信号を出力している。これにより制御部15は、格子状に
サンプリングされた画素データをオフセツトサブサンプ
リングされた画素データとしてフレームメモリ12より読
出すことができる。
17はDPCMエンコーダで、制御部15よりの輝度信号Ｙあ
るいは色差信号のデジタル値を１画素ずつDPCMにより符
号化し、網制御部（NCU）21を通して回線22に伝送す
る。18はDPCMデコーダで、NCU21を通して受信された画
素データをDPCMにより復号して制御部15に入力し、フレ
ームメモリ12に記憶することができる。19はローパスフ
イルタ、DPCM符号化を行う前に、フレームメモリ12の画
像データを第５図の斜線部で示すような空間周波数領域
に制限する。このようなローパスフイルタ19をデジタル
フイルタで構成するには、例えば第12図に示すようなイ
ンパルス応答が考えられる。このフイルタの例では、画
素を符号化するときに、オフセツトサブサンプリングさ
れる画素値についてのみ行つてもよい。即ち、画素Pij
をフレームメモリ12から読出すときに、｛Ｐi,j＋Ｐ
ｉ−1,j＋Ｐｉ＋1,j＋Ｐi,j−１＋Ｐi,j＋１）/4｝/2を
計算して、Ｐi,jの画素値とする。
るいは色差信号のデジタル値を１画素ずつDPCMにより符
号化し、網制御部（NCU）21を通して回線22に伝送す
る。18はDPCMデコーダで、NCU21を通して受信された画
素データをDPCMにより復号して制御部15に入力し、フレ
ームメモリ12に記憶することができる。19はローパスフ
イルタ、DPCM符号化を行う前に、フレームメモリ12の画
像データを第５図の斜線部で示すような空間周波数領域
に制限する。このようなローパスフイルタ19をデジタル
フイルタで構成するには、例えば第12図に示すようなイ
ンパルス応答が考えられる。このフイルタの例では、画
素を符号化するときに、オフセツトサブサンプリングさ
れる画素値についてのみ行つてもよい。即ち、画素Pij
をフレームメモリ12から読出すときに、｛Ｐi,j＋Ｐ
ｉ−1,j＋Ｐｉ＋1,j＋Ｐi,j−１＋Ｐi,j＋１）/4｝/2を
計算して、Ｐi,jの画素値とする。
20は補間フイルタで、DPCMでデコードされてフレーム
メモリ12に記憶されている第３図に示すような画素デー
タを補間し、第２図に示すような格子状の画素データに
変換する。このような補間フイルタを実現するデジタル
フイルタの一例として、例えば第11図に示すようなイン
パルス応答が考えられる。但し、オフセツトサブサンプ
リングされたデータ以外は零値とみなしてフイルタの演
算を実行する。なお、このフイルタを用いた演算には注
目画素の上下左右の画素データが必要なので、画像デー
タの符号化が終了した時点あるいは必要なデータが揃っ
た時点で補間が実行される。
メモリ12に記憶されている第３図に示すような画素デー
タを補間し、第２図に示すような格子状の画素データに
変換する。このような補間フイルタを実現するデジタル
フイルタの一例として、例えば第11図に示すようなイン
パルス応答が考えられる。但し、オフセツトサブサンプ
リングされたデータ以外は零値とみなしてフイルタの演
算を実行する。なお、このフイルタを用いた演算には注
目画素の上下左右の画素データが必要なので、画像デー
タの符号化が終了した時点あるいは必要なデータが揃っ
た時点で補間が実行される。
なお、この実施例では、DPCMにより符号化された画像
データが、NCU21の制御のもとに伝送路上を送受信され
るように説明したが、これに限定されるものでなく、DP
CM符号化された画像データを固定メモリやデイスクなど
の記憶媒体に記憶したり、記憶媒体よりその符号化され
た画像データを読出して復号するようにしても良い。
データが、NCU21の制御のもとに伝送路上を送受信され
るように説明したが、これに限定されるものでなく、DP
CM符号化された画像データを固定メモリやデイスクなど
の記憶媒体に記憶したり、記憶媒体よりその符号化され
た画像データを読出して復号するようにしても良い。
［制御部の動作の説明（第13図、第14図）］ 第13図及び第14図のそれぞれは実施例の符号化／復号
化装置における符号化、復号化処理を示すフローチャー
トである。
化装置における符号化、復号化処理を示すフローチャー
トである。
第13図の処理はフレームメモリ12に第２図に示すよう
にサンプリングされた画像データが記憶され、図示しな
い操作パネルなどより符号化が指示されることにより開
始される。ステツプS1で信号線23を通してローパスフイ
ルタ19に、フレームメモリ12の画像データの空間周波数
を第５図の斜線領域に制限するように指示する。これに
より、前述したように、例えば第12図に示すようなデジ
タルフイルタによりフレームメモリ12の画像データが変
換される。次にステツプS2に進み、アドレス発生器16に
フレームメモリ12から第３図に示すようにデータを読出
すようなアドレス信号を出力するように指示する。これ
により、第２図のようにサンプリングされてメモリ12に
格納されている画素データが第３図のようなオフセツト
サブサンプリングされた画素データとして制御部15に読
出される。そしてステツプS3に進み、このオフセツトサ
ブサンプリングされた画素データをDPCMエンコーダ17に
出力して符号化する。
にサンプリングされた画像データが記憶され、図示しな
い操作パネルなどより符号化が指示されることにより開
始される。ステツプS1で信号線23を通してローパスフイ
ルタ19に、フレームメモリ12の画像データの空間周波数
を第５図の斜線領域に制限するように指示する。これに
より、前述したように、例えば第12図に示すようなデジ
タルフイルタによりフレームメモリ12の画像データが変
換される。次にステツプS2に進み、アドレス発生器16に
フレームメモリ12から第３図に示すようにデータを読出
すようなアドレス信号を出力するように指示する。これ
により、第２図のようにサンプリングされてメモリ12に
格納されている画素データが第３図のようなオフセツト
サブサンプリングされた画素データとして制御部15に読
出される。そしてステツプS3に進み、このオフセツトサ
ブサンプリングされた画素データをDPCMエンコーダ17に
出力して符号化する。
第14図の復号化の場合を説明すると、NCU21などより
画像データが入力されるとステツプS11でDPCMデコーダ
によりDPCMで復号し、その復号された画像データを読込
んでRAM113に記憶する。次にステツプS12でアドレス発
生器16に、第３図に示すサンプリングに対応するアドレ
スを発生するように指示し、そのアドレスに対応して画
素データをフレームメモリ12に出力して書込む。こうし
て１画面分の画像データがフレームメモリ12に書込まれ
るとステツプS13に進み、第３図のようにサンプリング
された画素データから第２図に示すようにサンプリング
された画素データに変換するために、信号線24を通して
補間フイルタ20に画素データの補間を指示する。
画像データが入力されるとステツプS11でDPCMデコーダ
によりDPCMで復号し、その復号された画像データを読込
んでRAM113に記憶する。次にステツプS12でアドレス発
生器16に、第３図に示すサンプリングに対応するアドレ
スを発生するように指示し、そのアドレスに対応して画
素データをフレームメモリ12に出力して書込む。こうし
て１画面分の画像データがフレームメモリ12に書込まれ
るとステツプS13に進み、第３図のようにサンプリング
された画素データから第２図に示すようにサンプリング
された画素データに変換するために、信号線24を通して
補間フイルタ20に画素データの補間を指示する。
これにより、フレームメモリ12のオフセツトサブサン
プリングされた画像データは第２図に示すような格子状
にサンプリングされた画像データに変換され、ステツプ
S14でモニタ回路13を通してCRT14に表示される。
プリングされた画像データは第２図に示すような格子状
にサンプリングされた画像データに変換され、ステツプ
S14でモニタ回路13を通してCRT14に表示される。
なお、前述した実施例では、画素データを右上りにス
キヤンする場合で説明したが、これに限定されるもので
なく、右下がり或は左上り、左下がりのいずれでもよ
い。
キヤンする場合で説明したが、これに限定されるもので
なく、右下がり或は左上り、左下がりのいずれでもよ
い。
また、DPCMによる符号化も、前述した前値予測のDPCM
に限定されるものでなく、２次元の予測のDPCMでもよ
く、例えば、第15図に示すように、Ｐi,jが符号化の注
目画素121であるとき、その予測を行うために
Ｐｉ−2,j,Pｉ−1,j−１,Pi,j−２などの、既に局部復
号されている画素値を用いて予測し、その予測誤差を符
号化するようにしてもよい。
に限定されるものでなく、２次元の予測のDPCMでもよ
く、例えば、第15図に示すように、Ｐi,jが符号化の注
目画素121であるとき、その予測を行うために
Ｐｉ−2,j,Pｉ−1,j−１,Pi,j−２などの、既に局部復
号されている画素値を用いて予測し、その予測誤差を符
号化するようにしてもよい。
以上説明したように本実施例によれば、オフセツトサ
ンプリングされた画像データの空間周波数特性を生かし
て圧縮効率の良い、画質劣化の少ない画像符号化を行う
ことができる。
ンプリングされた画像データの空間周波数特性を生かし
て圧縮効率の良い、画質劣化の少ない画像符号化を行う
ことができる。
また、画像データをオフセツトサンプリングした後に
メモリ12に書込み、第９図に示す方向に読出して予測符
号化を行うようにしてもよい。
メモリ12に書込み、第９図に示す方向に読出して予測符
号化を行うようにしてもよい。
さらに、本実施例では、予測符号化としてDPCMを用い
たが、予測符号化に限らず、他の方法例えばベクトル量
子化、直交変換などの方法に本発明を適用してもよい。
たが、予測符号化に限らず、他の方法例えばベクトル量
子化、直交変換などの方法に本発明を適用してもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、斜め方向の空間
周波数を制限した画像データの主走査方向に所定画素毎
にサンプリングし、且つ隣接する走査線間で位相をずら
して画素をサンプリングすることによりオフセットサブ
サンプリングして画像データの画素数を減少させ、その
オフセットサブサンプリングにより得られた各画素を、
画像データの主走査方向及び副走査方向に存在する画素
を用いることなく斜め方向に存在する最も近接する画素
を用いて予測符号化することにより、画質劣化を防止し
つつ画像中の画素数を効率良く減少させることができ、
更には画素数が減少された画素の各々を簡易、かつ効率
良く予測符号化できるという効果がある。
周波数を制限した画像データの主走査方向に所定画素毎
にサンプリングし、且つ隣接する走査線間で位相をずら
して画素をサンプリングすることによりオフセットサブ
サンプリングして画像データの画素数を減少させ、その
オフセットサブサンプリングにより得られた各画素を、
画像データの主走査方向及び副走査方向に存在する画素
を用いることなく斜め方向に存在する最も近接する画素
を用いて予測符号化することにより、画質劣化を防止し
つつ画像中の画素数を効率良く減少させることができ、
更には画素数が減少された画素の各々を簡易、かつ効率
良く予測符号化できるという効果がある。
第１図は実施例の符号化／復号化装置の概略構成を示す
ブロツク図、 第２図は格子状にサンプリングされた画素データの配置
を示す図、 第３図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
の配置を示す図、 第４図は格子状にサンプリングされた画素データの空間
周波数領域を示す図、 第５図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
の空間周波数領域を示す図、 第６図は画像データの差分値の頻度分布を示す図、 第７図はDPCMにおける非線形量子化を示す図、 第８図は従来のオフセツトサブサンプリングされた画像
データに対してDPCMを実行するときの画素データのスキ
ヤン方向を示す図、 第９図は本実施例におけるオフセツトサブサンプリング
された画像データに対してDPCMを実行するときの画素デ
ータのスキヤン方向を示す図、 第10図は本実施例のスキヤンにより表現される画像デー
タの空間周波数を示す図、 第11図はローパスフイルタにおけるフイルタ係数の一例
を示す図、 第12図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
から格子状サンプル値を補間するためのフイルタ係数の
一例を示す図、 第13図は制御部による符号化処理を示すフローチヤー
ト、 第14図は制御部により復号化処理を示すフローチヤー
ト、そして 第15図は２次元予測を用いたDPCMにおける予測方法を説
明するための図である。 図中、10……ビデオ信号、11……画像入力部、12……フ
レームメモリ、13……モニタ回路、14……CRT、15……
制御部、16……アドレス発生器、17……DPCMエンコー
ダ、18……DPCMデコーダ、19……ローパスフイルタ、20
……補間フイルタ、21……NCU、22……回線、23,24……
信号線、111……CPU、112……ROM、113……RAMである。
ブロツク図、 第２図は格子状にサンプリングされた画素データの配置
を示す図、 第３図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
の配置を示す図、 第４図は格子状にサンプリングされた画素データの空間
周波数領域を示す図、 第５図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
の空間周波数領域を示す図、 第６図は画像データの差分値の頻度分布を示す図、 第７図はDPCMにおける非線形量子化を示す図、 第８図は従来のオフセツトサブサンプリングされた画像
データに対してDPCMを実行するときの画素データのスキ
ヤン方向を示す図、 第９図は本実施例におけるオフセツトサブサンプリング
された画像データに対してDPCMを実行するときの画素デ
ータのスキヤン方向を示す図、 第10図は本実施例のスキヤンにより表現される画像デー
タの空間周波数を示す図、 第11図はローパスフイルタにおけるフイルタ係数の一例
を示す図、 第12図はオフセツトサブサンプリングされた画素データ
から格子状サンプル値を補間するためのフイルタ係数の
一例を示す図、 第13図は制御部による符号化処理を示すフローチヤー
ト、 第14図は制御部により復号化処理を示すフローチヤー
ト、そして 第15図は２次元予測を用いたDPCMにおける予測方法を説
明するための図である。 図中、10……ビデオ信号、11……画像入力部、12……フ
レームメモリ、13……モニタ回路、14……CRT、15……
制御部、16……アドレス発生器、17……DPCMエンコー
ダ、18……DPCMデコーダ、19……ローパスフイルタ、20
……補間フイルタ、21……NCU、22……回線、23,24……
信号線、111……CPU、112……ROM、113……RAMである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 H03M 7/36
Claims (2)
- 【請求項１】画像データの斜め方向の空間周波数を制限
させるフィルタリング処理を画像データに施し、 前記フィルタリング処理された画像データの主走査線方
向に所定画素毎にサンプリングし、且つ隣接する走査線
間で位相をずらして画素をサンプリングすることにより
オフセットサブサンプリングして前記画像データの画素
数を減少させ、 前記オフセットサブサンプリングにより得られた各画素
を、前記画像データの主走査方向及び副走査方向に存在
する画素を用いることなく斜め方向に存在する最も近接
する画素を用いて予測符号化することを特徴とする符号
化方法。 - 【請求項２】画像データの斜め方向の空間周波数を制限
させるためのフィルタリング手段と、 前記フィルタリング手段により空間周波数が制限された
画像データの主走査線方向に所定画素毎にサンプリング
し、且つ隣接する走査線間で位相をずらして画素をサン
プリングすることによりオフセットサブサンプリングし
て画像データの画素数を減少させるオフセットサブサン
プリング手段と、 前記オフセットサブサンプリング手段によるオフセット
サブサンプリングにより得られた各画素を、画像データ
の主走査方向及び副走査方向に存在する画素を用いるこ
となく斜め方向に存在する最も近接する画素を用いて予
測符号化する符号化手段と、 を有することを特徴とする符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13741889A JP2904284B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 符号化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13741889A JP2904284B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 符号化方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH034685A JPH034685A (ja) | 1991-01-10 |
| JP2904284B2 true JP2904284B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=15198168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13741889A Expired - Fee Related JP2904284B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904284B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3420257B2 (ja) * | 1992-03-12 | 2003-06-23 | キヤノン株式会社 | 再生装置 |
| US5668917A (en) * | 1994-07-05 | 1997-09-16 | Lewine; Donald A. | Apparatus and method for detection of unwanted broadcast information |
| US8831086B2 (en) | 2008-04-10 | 2014-09-09 | Qualcomm Incorporated | Prediction techniques for interpolation in video coding |
| US9967590B2 (en) | 2008-04-10 | 2018-05-08 | Qualcomm Incorporated | Rate-distortion defined interpolation for video coding based on fixed filter or adaptive filter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574675A (en) * | 1980-06-12 | 1982-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Band compressing device of video signal |
| JPS5728459U (ja) * | 1980-07-22 | 1982-02-15 | ||
| JPS6016784A (ja) * | 1984-06-27 | 1985-01-28 | Hitachi Ltd | 可変長符号化回路 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP13741889A patent/JP2904284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH034685A (ja) | 1991-01-10 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |