JP3046379B2 - Image coding device - Google Patents

Image coding device

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JP3046379B2
JP3046379B2 JP8346091A JP8346091A JP3046379B2 JP 3046379 B2 JP3046379 B2 JP 3046379B2 JP 8346091 A JP8346091 A JP 8346091A JP 8346091 A JP8346091 A JP 8346091A JP 3046379 B2 JP3046379 B2 JP 3046379B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ会議やテレビ電
話等における動画像を符号化するための画像符号化装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding apparatus for encoding a moving image in a video conference or a video phone.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、動画像符号化方式は標準化を目前
にして、益々活発に研究されてきている。また、将来的
な符号化方式として知的符号化も提案され、研究の一方
向として画像に関する知識を何らかの形で利用した符号
化方式が検討されてきている。このような符号化方式の
一つとして、人物画像の動画像信号より顔領域を検出
し、顔領域の画像信号に量子化ビット数を多く配分する
方式が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, moving picture coding systems have been actively studied with the standardization approaching. Also, intelligent coding has been proposed as a future coding method, and as one direction of research, a coding method that uses knowledge about an image in some form has been studied. As one of such encoding methods, a method has been proposed in which a face area is detected from a moving image signal of a person image and a large number of quantization bits are allocated to the image signal of the face area.

【0003】その一例として、1989年度画像符号化
シンポジウムPCST89,7−15には、動画像信号
をDCT(Discrete Cosine Transform) 符号化して得ら
れたDCT係数を量子化する際、顔領域以外の領域に対
しては量子化ステップサイズを、符号化データを蓄える
ためのバッファのバッファ量によって決まる量子化ステ
ップサイズよりも大きくすることにより、相対的に顔領
域の復号画像の画質を高める技術が開示されている。こ
の技術によると、顔以外の領域においては、DCT係数
の量子化雑音が多いため、復号画像においてブロック歪
のようなDCT符号化特有の視覚的に目立つ歪みが発生
するという問題がある。
[0003] As an example, the 1989 image coding symposium PCST89, 7-15 includes an area other than the face area when quantizing DCT coefficients obtained by DCT (Discrete Cosine Transform) coding of a moving image signal. A technology for relatively improving the image quality of a decoded image of a face region by making the quantization step size larger than the quantization step size determined by the buffer amount of the buffer for storing the encoded data is disclosed. ing. According to this technique, in a region other than the face, there is a lot of quantization noise of the DCT coefficient, and thus there is a problem that a visually conspicuous distortion peculiar to DCT coding such as block distortion occurs in a decoded image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、人物
画像の動画像信号のうち顔領域の画像信号に量子化ビッ
ト数を多く配分する従来の動画像符号化技術では、顔以
外の領域においてDCT係数の量子化雑音が多く発生す
るため、復号画像においてブロック歪などDCT符号化
特有の視覚的に目立つ歪みが発生するという問題があっ
た。
As described above, in the conventional moving picture coding technique of allocating a large number of quantization bits to the image signal of the face area in the moving picture signal of the person image, the area other than the face is used. Since a large amount of quantization noise of DCT coefficients is generated, there is a problem that a visually distinctive distortion peculiar to DCT coding such as block distortion occurs in a decoded image.

【0005】この発明の目的は、顔領域のような特定領
域以外の領域での大きな歪の発生を伴うことなく、特定
領域の復号画像の画質を高めることができる画像符号化
装置を提供することにある。
An object of the invention, provides significant without the occurrence of distortion, picture coding apparatus that can be enhanced quality of the decoded image of a specific region in the region other than the specific area, such as the face area Is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、符号化すべ
き入力画像信号のうち特定領域以外の領域の画像信号を
選択的に空間方向および時間軸方向の少なくとも一方の
方向にフィルタリングする低域通過フィルタ手段を設
け、この低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符
号化することを基本的な特徴とする。 すなわち、この発
明においては、例えばフレーム単位で順次入力される画
像信号中の特定領域が検出され、特定領域とそれ以外の
領域とを区別して指定する領域指定信号が出力される。
この領域指定信号に従って、上記低域通過フィルタ手段
よって入力画像信号のうち特定領域以外の領域の画像信
号が選択的にフィルタリングされる。そして、この低域
通過フィルタ手段からの出力画像信号が符号化回路によ
って符号化される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an encoding method.
Of the input image signal other than the specified area
Selectively in at least one of the spatial direction and the time axis direction
Low-pass filter means for filtering in
The output image signal from the low-pass filter means.
It is a basic feature to perform coding. That is, in the present invention, for example, a specific area in an image signal sequentially input in frame units is detected, and an area specifying signal for specifying and specifying the specific area and other areas is output.
In accordance with the area designation signal, the image signal of an area other than the specific area in the input image signal is selectively filtered by the low-pass filter means. Then, the output image signal from the low-pass filter means is encoded by an encoding circuit.

【0007】この発明の他の態様によると、領域指定装
置によって任意の特定領域が指定され、それによって上
記と同様の領域指定信号が出力される。この領域指定信
号に従って、上記低域通過フィルタ手段により特定領域
以外の領域の画像信号が選択的にフィルタリングされ、
さらにこの低域通過フィルタ手段からの出力画像信号が
符号化回路によって符号化される。
According to another aspect of the present invention, an arbitrary specific area is specified by the area specifying device, and the same area specifying signal as described above is output. According to the area designation signal, the image signal of an area other than the specific area is selectively filtered by the low-pass filter means ,
Further, the output image signal from the low-pass filter means is encoded by an encoding circuit.

【0008】[0008]

【作用】動画像の画像信号を符号化前に低域通過フィル
タを通して高域成分を減少させ、解像度を落とすと、D
CT符号化のような空間方向の相関を利用した動画像の
符号化を行った時、量子化により発生する情報量が減少
する。
When a high-frequency component is reduced through a low-pass filter before encoding an image signal of a moving image and the resolution is reduced, D
When a moving picture is coded using spatial correlation such as CT coding, the amount of information generated by quantization is reduced.

【0009】本発明では例えば人物画像の画像信号を対
象とした場合、顔以外の領域についてのみ、空間方向ま
たは時間軸方向あるいは両方の方向に低域通過フィルタ
処理を選択的に行うか、あるいは顔領域の検出結果に応
じてフィルタ特性を変える。これにより、量子化に際し
て顔以外の領域の発生情報量が減り、等価的に顔領域の
画質が向上する。
In the present invention, for example, when an image signal of a human image is targeted, low-pass filter processing is selectively performed only in a region other than the face in the spatial direction, the time axis direction, or in both directions, or The filter characteristics are changed according to the detection result of the area. As a result, the amount of information generated in areas other than the face during quantization is reduced, and the image quality of the face area is equivalently improved.

【0010】低域通過フィルタ処理を時間軸方向につい
て行った場合、顔以外の領域の動いている部分のみ解像
度が低くなるが、符号化において発生する情報はほとん
ど動いている部分のみからであるので、顔以外の領域か
らの発生情報量が有効に抑圧される。
When the low-pass filter processing is performed in the time axis direction, the resolution is reduced only in the moving part of the area other than the face, but the information generated in the encoding is only from the moving part. , The amount of information generated from areas other than the face is effectively suppressed.

【0011】これらの場合、顔以外の領域の画質劣化は
解像度の低下であり、低域通過フィルタをかけないまま
量子化ステップサイズを大きくした場合に起こるブロッ
ク歪のような目障りな歪は発生せず、主観的画質が向上
する。また、時間軸方向に低域通過フィルタ処理を行っ
た場合、静止した背景部においては解像度が低くなるこ
とはないので主観的画質を損なうことはなく、かえって
雑音が除去されることによって画質が向上する。
In these cases, image quality degradation in areas other than the face is a decrease in resolution, and unsightly distortion such as block distortion that occurs when the quantization step size is increased without applying a low-pass filter is generated. And subjective image quality is improved. In addition, when low-pass filtering is performed in the time axis direction, the resolution does not decrease in a stationary background part, so that the subjective image quality is not impaired, and the image quality is improved by removing noise instead. I do.

【0012】また、本発明は符号化前にフィルタ処理を
行う方式であるため、従来の動画像符号化装置に顔検出
回路と低域通過フィルタを追加するだけでよく、新たに
バッファ制御法等に工夫を必要としない。
Further, since the present invention is a method of performing a filtering process before encoding, it is only necessary to add a face detection circuit and a low-pass filter to the conventional moving picture encoding apparatus, and a new buffer control method and the like are required. No ingenuity is required.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。説明を簡単にするために、以下の実施例では符号
化方式として、P×64kbpsの動画像標準符号化方
式(CCITT勧告H.261参照)を用いた例につい
て説明する。勿論、本発明は他の符号化方式を用いるこ
とも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For the sake of simplicity, in the following embodiments, an example will be described in which a P × 64 kbps video standard coding method (see CCITT recommendation H.261) is used as a coding method. Of course, the present invention can use other encoding schemes.

【0014】図1に示す実施例において、動画像の画像
信号が入力される端子100は、1フレーム分の画像信
号(フレームデータという)を蓄えるためのフレームメ
モリ101の書き込み端子に接続される。フレームメモ
リ101の読み出し端子は、フレームデータのうち人物
画像の顔領域を検出するための顔領域検出回路102の
入力端子と、空間方向または時間軸方向あるいはその両
方の方向に低域通過特性のフィルタリングを行う低域通
過フィルタ103の入力端子に接続される。顔領域検出
回路102の出力端子は、低域通過フィルタ103の制
御端子に接続される。
In the embodiment shown in FIG. 1, a terminal 100 to which an image signal of a moving image is input is connected to a write terminal of a frame memory 101 for storing one frame of image signal (referred to as frame data). A read terminal of the frame memory 101 includes an input terminal of a face area detection circuit 102 for detecting a face area of a human image in frame data, and filtering of low-pass characteristics in a spatial direction and / or a time axis direction. To the input terminal of the low-pass filter 103 that performs An output terminal of the face area detection circuit 102 is connected to a control terminal of the low-pass filter 103.

【0015】低域通過フィルタ103以降の構成は、前
記標準符号化方式による通常の画像符号化装置と同様で
ある。すなわち、低域通過フィルタ103の出力は、引
算器104、フレーム間/内判定回路105、スイッチ
106および動き補償フレーム間予測回路113に結合
される。動き補償フレーム間予測回路113の出力端子
には、ループフィルタ114が接続されている。
The configuration after the low-pass filter 103 is the same as that of a normal image encoding device using the standard encoding method. That is, the output of the low-pass filter 103 is coupled to the subtractor 104, the inter-frame / intra-frame determination circuit 105, the switch 106, and the motion compensation inter-frame prediction circuit 113. A loop filter 114 is connected to an output terminal of the motion compensation inter-frame prediction circuit 113.

【0016】動き補償フレーム間予測回路113は、フ
レームメモリと動きベクトル検出回路および可変遅延回
路により構成され、マクロブロック単位で動き補償され
たフレーム間予測信号を作成する。このフレーム間予測
信号は、ループフィルタ114を通って引算器104に
送られ、引算器104で低域通過フィルタ103からの
マクロブロックデータとの差がとられる。
The motion-compensated inter-frame prediction circuit 113 includes a frame memory, a motion vector detection circuit, and a variable delay circuit, and creates an inter-frame prediction signal motion-compensated for each macroblock. The inter-frame prediction signal is sent to the subtractor 104 through the loop filter 114, and the subtracter 104 calculates a difference from the macroblock data from the low-pass filter 103.

【0017】フレーム間/内判定回路105は、引算器
104から出力される差信号の信号電力と低域通過フィ
ルタ103から出力されるマクロブロックデータの信号
電力を比較して、予測処理をフレーム間予測にすべきか
フレーム内予測にすべきかの判定を行う。スイッチ10
6は、フレーム間/内判定回路105の判定結果を受け
て、フレーム間予測信号である引算器104の出力信号
とフレーム内予測信号である低域通過フィルタ103の
出力信号のいずれかを選択する。
The inter-frame / intra-frame decision circuit 105 compares the signal power of the difference signal output from the subtractor 104 with the signal power of the macroblock data output from the low-pass filter 103, and performs prediction processing on the frame. It is determined whether to perform inter-frame prediction or intra-frame prediction. Switch 10
6 selects the output signal of the subtractor 104 which is an inter-frame prediction signal or the output signal of the low-pass filter 103 which is an intra-frame prediction signal in response to the judgment result of the inter / intra judgment circuit 105 I do.

【0018】スイッチ106の出力端子は、DCT(D
iscrete CosineTransform)回
路107の入力端子に接続される。DCT回路107の
出力端子は、量子化回路108および有効/無効判定回
路109に接続される。DCT回路107は、出力とし
てDCTの係数データを発生する。量子化回路108
は、各DCT係数データを量子化し、量子化結果として
例えば量子化テーブル番号および量子化インデックスを
出力する。有効/無効判定回路109は、DCT係数デ
ータからブロック毎に信号電力を計算して、そのブロッ
クが有効ブロックか無効ブロックかを判定する。
The output terminal of the switch 106 is DCT (D
The output terminal is connected to an input terminal of an island cosine transform circuit 107. The output terminal of the DCT circuit 107 is connected to the quantization circuit 108 and the valid / invalid determination circuit 109. The DCT circuit 107 generates DCT coefficient data as an output. Quantization circuit 108
Quantizes each DCT coefficient data and outputs, for example, a quantization table number and a quantization index as a quantization result. The valid / invalid determination circuit 109 calculates signal power for each block from the DCT coefficient data, and determines whether the block is a valid block or an invalid block.

【0019】量子化回路108の出力端子は、量子化回
路108と逆の処理を行う逆量子化回路110の入力端
子に接続される。逆量子化回路110の出力端子は、D
CT回路107と逆の処理を行う逆DCT回路111の
入力端子に接続される。逆DCT回路111の出力端子
は、加算器112の一方の入力端子に接続される。加算
器112の他方の入力端子には、スイッチ115の出力
端子が接続される。スイッチ115の入力端子には、ル
ープフィルタ114の出力端子が接続される。加算器1
12は、スイッチ115を介して入力されるループフィ
ルタ114からのフレーム間予測信号と、逆DCT回路
111からの出力信号とを加算し、局部復号信号を生成
する。加算器112の出力端子は、動き補償フレーム間
予測回路113の入力端子に接続される。
An output terminal of the quantization circuit 108 is connected to an input terminal of an inverse quantization circuit 110 which performs a process reverse to that of the quantization circuit 108. The output terminal of the inverse quantization circuit 110 is D
It is connected to the input terminal of the inverse DCT circuit 111 that performs the reverse process of the CT circuit 107. An output terminal of the inverse DCT circuit 111 is connected to one input terminal of the adder 112. The output terminal of the switch 115 is connected to the other input terminal of the adder 112. The output terminal of the loop filter 114 is connected to the input terminal of the switch 115. Adder 1
12 adds the inter-frame prediction signal from the loop filter 114 input via the switch 115 and the output signal from the inverse DCT circuit 111 to generate a local decoded signal. An output terminal of the adder 112 is connected to an input terminal of the motion compensation inter-frame prediction circuit 113.

【0020】多重化回路116は、フレーム間/内判定
回路105からの判定信号、量子化回路108からの出
力信号、有効/無効判定回路109からの有効/無効判
定信号、動き補償フレーム間予測回路113からの動き
ベクトル情報およびループフィルタ114からのフィル
タON/OFF信号を多重化する。多重化回路111の
出力端子は、可変長符号化回路117の入力端子に接続
される。可変長符号化回路117の出力端子は、この符
号化装置の発生情報量を回線の伝送レートに整合させる
ためのバッファメモリ118の書き込み端子に接続され
る。バッファメモリ118の読出し端子は、伝送路に接
続される。バッファメモリ118はバッファ量を示す情
報を発生する機能を持っており、このバッファ量情報は
符号化制御回路119に供給される。符号化制御回路1
19は、バッファ量に従って量子化回路108および有
効/無効判定回路109を制御する。
The multiplexing circuit 116 includes a decision signal from the inter-frame / intra-frame decision circuit 105, an output signal from the quantization circuit 108, a valid / invalid decision signal from the valid / invalid decision circuit 109, and a motion compensation inter-frame prediction circuit. The motion vector information from 113 and the filter ON / OFF signal from loop filter 114 are multiplexed. An output terminal of the multiplexing circuit 111 is connected to an input terminal of the variable length coding circuit 117. An output terminal of the variable length coding circuit 117 is connected to a writing terminal of a buffer memory 118 for matching the amount of information generated by the coding device with the transmission rate of the line. The reading terminal of the buffer memory 118 is connected to a transmission line. The buffer memory 118 has a function of generating information indicating the buffer amount, and the buffer amount information is supplied to the encoding control circuit 119. Encoding control circuit 1
19 controls the quantization circuit 108 and the valid / invalid determination circuit 109 according to the buffer amount.

【0021】次に、図1および図2を参照して、この実
施例の画像符号化装置の動作を説明する。
Next, the operation of the image coding apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0022】画像入力端子100に、動画像の画像信号
がフレーム単位で順次入力される。この画像信号は、例
えば次のようにして得られる。図示しないTVカメラで
人物を撮像することにより得られたアナログ画像信号
を、輝度信号Yと2種類の色信号(または色差信号)C
B ,CR とにエンコードし、これらをA/D変換器およ
びフォーマット変換装置によってCIFまたはQCFと
呼ばれるディジタルデータに変換することによって得ら
れる。
An image signal of a moving image is sequentially input to the image input terminal 100 in frame units. This image signal is obtained, for example, as follows. An analog image signal obtained by imaging a person with a TV camera (not shown) is converted into a luminance signal Y and two types of color signals (or color difference signals) C.
B and C R, and converted into digital data called CIF or QCF by an A / D converter and a format converter.

【0023】この画像信号は、フレームメモリ101に
1フレーム分ずつ順次フレームデータとして書き込まれ
る。フレームメモリ101に書き込まれたフレームデー
タは複数のブロック単位またはフレーム単位で読み出さ
れ、顔領域検出回路103と低域通過フィルタ104に
供給される。このフレームデータの読み出し単位は、D
CT回路107での変換単位(符号化単位)であるブロ
ックの大きさ(8画素×8画素)より大きい大きさの単
位である。顔領域検出回路102は、フレームメモリ1
01から新たに入力されてくる現フレームデータと、内
部のフレームメモリに蓄えられた前フレームデータとの
差分をマクロブロック単位で求めることによって、現フ
レームデータ内の顔領域を検出し、現フレームデータ内
の各マクロブロックが顔領域かそれ以外の領域かを区別
して指定する領域指定信号を出力する。また、顔領域検
出回路102は顔領域の検出が終わったマクロブロック
毎に、現フレームデータによってフレームメモリの内容
を更新して行く。
This image signal is sequentially written as frame data in the frame memory 101 one frame at a time. The frame data written in the frame memory 101 is read out in units of a plurality of blocks or frames, and supplied to the face area detection circuit 103 and the low-pass filter 104. The reading unit of this frame data is D
This is a unit having a size larger than the size of a block (8 pixels × 8 pixels), which is a conversion unit (encoding unit) in the CT circuit 107. The face area detection circuit 102 is provided in the frame memory 1
01, the face area in the current frame data is detected by calculating the difference between the current frame data newly input from the first frame data and the previous frame data stored in the internal frame memory in units of macroblocks. And outputs an area specifying signal for specifying whether each macroblock in the area is a face area or another area. The face area detection circuit 102 updates the contents of the frame memory with the current frame data for each macroblock for which the face area has been detected.

【0024】低域通過フィルタ103は後で詳しく述べ
るように、空間方向または時間軸方向あるいはその両方
の方向に低域通過特性のフィルタリングを行う。ここで
は、まず低域通過フィルタ103が空間方向のフィルタ
リングを行う場合について述べる。空間方向のフィルタ
リングには、フィルタリングすべき複数のブロックとそ
の周囲の数画素を必要とするため、フレームメモリ10
1の内容はその複数のブロックとその周囲数画素からな
る単位で読み出される。
As will be described in detail later, the low-pass filter 103 performs filtering of low-pass characteristics in a spatial direction and / or a time axis direction. Here, first, a case where the low-pass filter 103 performs filtering in the spatial direction will be described. Since filtering in the spatial direction requires a plurality of blocks to be filtered and several pixels around the blocks, the frame memory 10
The contents of 1 are read out in units of the plurality of blocks and several pixels around them.

【0025】例えば図2(a)に示されるように、フレ
ームメモリ101から読み出す単位がH.261で定め
られたマクロブロックと等しい大きさである輝度信号Y
と色差信号CB ,CR よりなる24画素×16画素の場
合、第2(b)〜(d)図に示されるように、輝度信号
Yと色差信号CB ,CR 合計で、32画素×24画素の
大きさの領域単位でフレームメモリ101からフレーム
データが低域通過フィルタ103へ入力される。
For example, as shown in FIG. 2A, the unit read from the frame memory 101 is H.264. The luminance signal Y having the same size as that of the macroblock defined in H.261
The color difference signals C B, when the 24 × 16 pixel consisting C R, as shown in the 2 (b) ~ (d) drawing, a luminance signal Y and color difference signals C B, with C R total, 32 pixels Frame data is input from the frame memory 101 to the low-pass filter 103 in units of an area having a size of × 24 pixels.

【0026】低域通過フィルタ103は、顔領域検出回
路102より入力される前記領域指定信号に従って、現
在入力されているマクロブロックが顔領域である場合に
は、そのマクロブロックをフィルタリングを行わずに、
予め定められたマクロブロックフォーマットのデータ
(マクロブロックデータ)に変換して出力し、顔以外の
領域である場合にはフィルタリングした後マクロブロッ
クデータに変換して出力する。
When the currently input macroblock is a face area, the low-pass filter 103 performs filtering on the macroblock without performing filtering according to the area designation signal input from the face area detection circuit 102. ,
The data is converted into data of a predetermined macroblock format (macroblock data) and output. If the data is in an area other than the face, the data is filtered and then converted to macroblock data and output.

【0027】低域通過フィルタ103の出力は、引算器
104の一方の入力端子とフレーム間/内判定回路10
5に供給される。引算器104においては、低域通過フ
ィルタ103からの出力信号とループフィルタ114か
らのフレーム間予測信号との差分信号を出力する。フレ
ーム間/内判定回路105は、引算器104から出力さ
れる差分信号の信号電力と低域通過フィルタ103から
の出力信号の信号電力とをマクロブロック単位で比較し
て、前者の方が小さければフレーム間予測を選択すべき
と判定し、後者の方が小さければフレーム内予測にすべ
きと判定する。スイッチ106は、フレーム間/内判定
回路105の判定結果がフレーム間予測の場合には、引
算器104からの差分信号を選択し、フレーム内予測の
場合には、低域通過フィルタ103の出力信号を選択す
る。
The output of the low-pass filter 103 is supplied to one input terminal of the subtractor 104 and the inter-frame / intra-frame decision circuit 10.
5 is supplied. The subtractor 104 outputs a difference signal between the output signal from the low-pass filter 103 and the inter-frame prediction signal from the loop filter 114. The inter / intra-frame determination circuit 105 compares the signal power of the difference signal output from the subtractor 104 with the signal power of the output signal from the low-pass filter 103 on a macroblock basis, and the former is smaller. For example, it is determined that inter-frame prediction should be selected, and if the latter is smaller, it is determined that intra-frame prediction should be performed. The switch 106 selects the difference signal from the subtractor 104 when the determination result of the inter-frame / intra-frame determination circuit 105 is inter-frame prediction, and outputs the output of the low-pass filter 103 when the intra-frame prediction is performed. Select a signal.

【0028】スイッチ106により選択された信号は、
DCT回路107でDCT符号化され、DCT係数デー
タが生成される。DCT係数データは、量子化回路10
8により量子化され、量子化結果として例えば量子化テ
ーブル番号および量子化インデックスが出力される。量
子化回路108の出力は、逆量子化回路110により逆
量子化され、さらに逆DCT回路111で逆DCTされ
る。
The signal selected by the switch 106 is
DCT coding is performed by the DCT circuit 107 to generate DCT coefficient data. The DCT coefficient data is input to the quantization circuit 10
Then, for example, a quantization table number and a quantization index are output as a quantization result. The output of the quantization circuit 108 is inversely quantized by the inverse quantization circuit 110 and further inverse DCT by the inverse DCT circuit 111.

【0029】逆DCTによって得られた局部復号データ
は、動き補償フレーム間予測回路113に内蔵されたフ
レームメモリに蓄えられ、次のフレームデータの符号化
のために参照される。すなわち、動き補償フレーム間予
測回路113では、内蔵されたフレームメモリに蓄えら
れている前フレームの局部復号データと、低域通過フィ
ルタ103からの現フレームデータとを比較して動きベ
クトル情報を発生する。動き補償フレーム間予測回路1
13は、さらに可変遅延回路を用いて、局部復号データ
から、動きベクトル情報に対応したマクロブロックデー
タを選択し、このマクロブロックデータをフレーム間予
測信号としてループフィルタ114に供給する。ループ
フィルタ114は空間フィルタにより構成され、動き補
償フレーム間予測回路113からのフレーム間予測信号
に含まれるノイズを除去し、引算器104に供給する。
The local decoded data obtained by the inverse DCT is stored in a frame memory built in the motion compensation inter-frame prediction circuit 113, and is referred to for encoding the next frame data. That is, the motion compensation inter-frame prediction circuit 113 compares the local decoded data of the previous frame stored in the built-in frame memory with the current frame data from the low-pass filter 103 to generate motion vector information. . Motion compensation inter-frame prediction circuit 1
13 further uses a variable delay circuit to select macroblock data corresponding to the motion vector information from the local decoded data, and supplies this macroblock data to the loop filter 114 as an inter-frame prediction signal. The loop filter 114 is configured by a spatial filter, removes noise included in the inter-frame prediction signal from the motion compensation inter-frame prediction circuit 113, and supplies the noise to the subtractor 104.

【0030】DCT係数データは、有効/無効判定回路
109にも入力される。有効/無効判定回路109は、
DCT係数データからブロック毎に信号電力を計算し、
その信号電力を閾値と比較して、そのブロックが有効ブ
ロックか無効ブロックかを判定する。
The DCT coefficient data is also input to the valid / invalid determination circuit 109. The valid / invalid determination circuit 109
Calculate signal power for each block from DCT coefficient data,
The signal power is compared with a threshold to determine whether the block is a valid block or an invalid block.

【0031】フレーム間/内判定回路105からの判定
信号と、量子化回路108からの量子化テーブル番号お
よび量子化インデックス、有効/無効判定回路109か
らの有効/無効判定信号、動き補償フレーム間予測回路
113からの動きベクトル情報およびループフィルタ1
14からのフィルタON/OFF信号は、多重化回路1
16によって、予め決められたフォーマットに従って多
重化される。多重化回路116の出力は、可変長符号化
回路117により例えばハフマン符号のような可変長符
号とされる。可変長符号化回路117の出力はバッファ
メモリ118に書き込まれ、伝送レートに整合するよう
な速度で読み出される。読み出された信号は、伝送路に
送出される。
The decision signal from the inter-frame / intra-frame decision circuit 105, the quantization table number and quantization index from the quantization circuit 108, the valid / invalid decision signal from the valid / invalid decision circuit 109, and the motion compensation inter-frame prediction. Motion vector information from circuit 113 and loop filter 1
14 is supplied to the multiplexing circuit 1
16 according to a predetermined format. The output of the multiplexing circuit 116 is converted into a variable length code such as a Huffman code by the variable length coding circuit 117. The output of the variable length coding circuit 117 is written to the buffer memory 118 and read at a speed that matches the transmission rate. The read signal is sent to the transmission path.

【0032】一方、バッファメモリ118から発生され
るバッファ量情報は符号化制御回路119に供給され
る。符号化制御回路119は、バッファ量情報より、こ
の符号化装置の現在の発生情報量を推定し、その推定結
果に基づいて量子化回路108および有効/無効判定回
路109を制御する。具体的には、発生情報量が大きい
時は量子化回路108での量子化ステップサイズを大き
くしたり、有効/無効判定回路109での判定のための
閾値を高くすることで発生情報量を減少させ、発生情報
量が少ない場合には逆の操作により発生情報量を増加さ
せる制御を行う。量子化ステップサイズを切り替える代
わりに、適応駒落しを用いてもよい。
On the other hand, the buffer amount information generated from the buffer memory 118 is supplied to the encoding control circuit 119. The encoding control circuit 119 estimates the current amount of generated information of the encoding device from the buffer amount information, and controls the quantization circuit 108 and the valid / invalid determination circuit 109 based on the estimation result. Specifically, when the amount of generated information is large, the amount of generated information is reduced by increasing the quantization step size in the quantization circuit 108 or by increasing the threshold for determination in the validity / invalidity determination circuit 109. When the amount of generated information is small, control is performed to increase the amount of generated information by performing the reverse operation. Instead of switching the quantization step size, adaptive dropout may be used.

【0033】以上説明したこの実施例の画像符号化装置
においては、端子100に入力される画像信号のうち、
顔以外の領域のマクロブロックは低域通過フィルタ10
3でフィルタリングされることによって、高域成分が除
去ないし抑制される。このため、量子化回路108での
量子化によって、高域成分から発生する情報量が減少
し、顔以外の領域に配分される量子化ビット数を減らし
たことと等価な結果が得られる。しかも、このようにす
ると顔以外の領域にブロック歪のような目立ちやすい歪
を生じさせることなく、顔領域の画質を向上させ、主観
的画質を高める事ができる。
In the image coding apparatus of this embodiment described above, of the image signals input to the terminal 100,
Macroblocks in areas other than the face are subjected to the low-pass filter 10
By filtering at 3, high frequency components are removed or suppressed. Therefore, the quantization performed by the quantization circuit 108 reduces the amount of information generated from the high-frequency component, and obtains a result equivalent to reducing the number of quantization bits allocated to regions other than the face. Moreover, in this manner, the image quality of the face area can be improved and the subjective image quality can be improved without causing noticeable distortion such as block distortion in an area other than the face.

【0034】顔領域検出回路102では、前述のように
マクロブロック単位で検出が行われる。低域通過フィル
タ103のフィルタリングは、この顔領域検出回路10
2からの領域指定信号に従って、顔領域におけるマクロ
ブロックおよびその周辺の画素の信号について行われ
る。従って、顔領域検出回路102の検出精度は、注目
マクロブロック全体が顔領域かそれ以外の領域かを識別
できる精度でよい。しかしながら、更に高い検出精度が
得られる場合には、例えば顔領域検出回路102より低
域通過フィルタ103に送る領域指定信号に、顔領域と
顔以外の領域との境界の位置を示す情報を含ませること
ができる。これにより、低域通過フィルタ103では、
マクロブロック内をこの境界が横切る場合、そのマクロ
ブロック内の顔以外の領域のみにフィルタリングを行う
ことができる。この方法によれば、符号化効率はさらに
向上し、また顔以外の領域に解像度の異なる領域の境界
が発生することもなくなるために、より自然な画像が得
られる。
In the face area detection circuit 102, detection is performed for each macroblock as described above. The filtering of the low-pass filter 103 is performed by the face area detecting circuit 10.
2 is performed on the macro block in the face region and the signals of the pixels around the macro block in accordance with the region designating signal from step 2. Therefore, the detection accuracy of the face area detection circuit 102 may be an accuracy capable of identifying whether the entire target macroblock is a face area or another area. However, when higher detection accuracy is obtained, for example, information indicating the position of the boundary between the face area and the area other than the face is included in the area designation signal sent from the face area detection circuit 102 to the low-pass filter 103. be able to. Thereby, in the low-pass filter 103,
When this boundary crosses the inside of a macroblock, filtering can be performed only on a region other than the face in the macroblock. According to this method, encoding efficiency is further improved, and a boundary between regions having different resolutions does not occur in regions other than the face, so that a more natural image can be obtained.

【0035】本発明の画像符号化装置は基本的に、顔領
域検出回路102と、顔領域検出回路102からの領域
指定信号に従って顔領域の画像信号を選択的にフィルタ
リングする低域通過フィルタ103を通常の画像符号化
装置に付加するだけであり、符号化以降の回路構成や符
号化制御は通常の画像符号化装置と同様でよいため、そ
の実施が極めて容易である。
The image coding apparatus of the present invention basically includes a face area detection circuit 102 and a low-pass filter 103 for selectively filtering an image signal of a face area according to an area designation signal from the face area detection circuit 102. It is only added to a normal image encoding device, and since the circuit configuration and encoding control after encoding may be the same as those of the ordinary image encoding device, the implementation is extremely easy.

【0036】本発明は、画像符号化方式としてDCT符
号化以外の方式、例えばDPCM(Different
ial PCM)を用いた場合にも適用できる。要する
に、本発明はこれらの方式に代表される、空間方向の相
関を利用した符号化方式を用いた場合に全て有効であ
る。
The present invention provides a method other than DCT coding as an image coding method, for example, DPCM (Different
ial PCM). In short, the present invention is all effective when using an encoding method utilizing correlation in the spatial direction, represented by these methods.

【0037】次に、図3を参照して図1中の顔領域検出
回路102における顔領域検出方法の具体例について説
明する。図3は、顔領域検出回路102に入力されるフ
レームデータのフレーム間差分画像を示している。この
フレーム間差分画像の情報は、予め設定された第1の閾
値レベルにより2値化され、“0”または“1”のデー
タに変換される。次に、画面の縦方向および横方向につ
いて、この2値化データが“1”となる画素、つまり第
1の閾値以上の値を持つ画素の数がそれぞれ計数され、
その画素数のヒストグラム(x軸およびy軸ヒストグラ
ム)が作成される。このヒストグラムに基づいて、顔領
域の検出が行われる。
Next, a specific example of the face area detection method in the face area detection circuit 102 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows an inter-frame difference image of the frame data input to the face area detection circuit 102. The information of the inter-frame difference image is binarized by a preset first threshold level, and is converted into “0” or “1” data. Next, in the vertical direction and the horizontal direction of the screen, the number of pixels for which the binarized data is “1”, that is, the number of pixels having a value equal to or greater than the first threshold value is counted.
A histogram of the number of pixels (x-axis and y-axis histograms) is created. The face area is detected based on the histogram.

【0038】顔領域の検出は、頭頂30の検出から行わ
れる。頭頂30は、y軸ヒストグラムを上より探索し、
予め設定された第2の閾値を初めて越えた点Ysを選択
することにより検出される。頭頂30が検出された後
に、頭部の左端31および右端32が検出される。頭部
30の左端31および右端32の検出は、x軸ヒストグ
ラムを左および右から探索し、初めて第2の閾値を越え
る点Xs,Xeを選択することによって行われる。この
場合、肩34の幅を持つ領域が検出されないようにする
ため、y軸ヒストグラムは頭頂30から幅△の領域につ
いてのみ作成される。これにより、頭部の幅を持つy軸
ヒストグラムが得られる。幅△は例えば、画像の大きさ
をX×Yとして、次式により決定される。
The detection of the face area is performed from the detection of the crown 30. The crown 30 searches the y-axis histogram from above,
It is detected by selecting a point Ys that first exceeds the second threshold value set in advance. After the crown 30 is detected, the left end 31 and the right end 32 of the head are detected. The detection of the left end 31 and the right end 32 of the head 30 is performed by searching the x-axis histogram from the left and right, and selecting points Xs and Xe exceeding the second threshold for the first time. In this case, in order to prevent an area having the width of the shoulder 34 from being detected, a y-axis histogram is created only for an area having a width か ら from the crown 30. As a result, a y-axis histogram having a head width is obtained. The width △ is determined by the following equation, for example, where the size of the image is X × Y.

【0039】 △=(Y−Ys)×β β=1/4(または1/5) 次に、顔領域の下端が検出される。この検出のために、
頭部の幅にある一定の比率rを乗じて、頭部長が求めら
れる。rの値としては、1.3〜1.6程度が適当であ
る。先に検出された頭頂の値に頭部長を足すことによ
り、顔領域の下端が求められる。以上の処理により、図
5に示すように顔領域が座標Xs,Xe,Ys,Yeで
規定される矩形50によって指定される。
Δ = (Y−Ys) × ββ = 1/4 (or 1/5) Next, the lower end of the face area is detected. For this detection,
The head length is determined by multiplying the head width by a certain ratio r. As a value of r, about 1.3 to 1.6 is appropriate. By adding the head length to the value of the head detected previously, the lower end of the face area is obtained. By the above processing, the face area is specified by the rectangle 50 defined by the coordinates Xs, Xe, Ys, Ye as shown in FIG.

【0040】図4には、別の顔領域検出方法が示されて
いる。図3の方法では、座標Xs,Xe,Ys,Yeは
1画素単位の分解能で得られるが、図4の方法ではフレ
ーム間差分画像がある大きさの複数のブロック40に分
割される。ブロック40の大きさは、符号化ブロックの
大きさよりも小さくてよいし、同じでもよい。ブロック
40内で、予め設定された第1の閾値を越える画素の数
がカウントされる。
FIG. 4 shows another face area detecting method. In the method of FIG. 3, the coordinates Xs, Xe, Ys, and Ye are obtained at a resolution of one pixel, but in the method of FIG. 4, the inter-frame difference image is divided into a plurality of blocks 40 having a certain size. The size of the block 40 may be smaller than or the same as the size of the coding block. In block 40, the number of pixels exceeding a first preset threshold is counted.

【0041】次に、画面の上左端よりブロック40内の
画素数のカウント値が第2の閾値と順次比較される。こ
の比較に際して、最初にカウント値が第2の閾値を越え
たブロックのy座標Ysが頭頂30と検出される。
Next, the count value of the number of pixels in the block 40 from the upper left end of the screen is sequentially compared with a second threshold value. At the time of this comparison, first, the y coordinate Ys of the block whose count value exceeds the second threshold is detected as the top 30.

【0042】次に、幅Δの範囲(Δは例えば図4の方法
と同様にして定められる)内で、上記カウント値が第2
の閾値を越えるブロックのうち、左端の座標を持つブロ
ック41の座標が、顔領域の左端座標Xs、右端の座標
を持つブロック42の座標が顔領域の右端座標Xeとし
てそれぞれ求められる。顔領域の下端座標Yeは、例え
ば図3の方法によって決定される。この方法によって
も、図5に示されるように、顔領域が座標Xs,Xe,
Ys,Yeで規定される矩形50によって指定される。
Next, within the range of the width Δ (Δ is determined, for example, in the same manner as in the method of FIG. 4), the count value is set to the second value.
Among the blocks exceeding the threshold value, the coordinates of the block 41 having the left end coordinates are obtained as the left end coordinates Xs of the face area, and the coordinates of the block 42 having the right end coordinates are obtained as the right end coordinates Xe of the face area. The lower end coordinates Ye of the face area are determined by, for example, the method of FIG. Also according to this method, as shown in FIG. 5, the face area has coordinates Xs, Xe,
It is specified by a rectangle 50 defined by Ys and Ye.

【0043】図6には、図3の原理を用いた顔領域検出
回路が示されている。この顔領域検出回路では、図7
(a)に示されるフレーム間差分画像より、図7(b)
に示されるx軸ヒストグラムおよび図7(c)に示され
るヒストグラムが作られる。これらのヒストグラムの変
化点の座標が抽出されることにより、図5に示したよう
に顔領域が矩形によって指定される。
FIG. 6 shows a face area detecting circuit using the principle of FIG. In this face area detection circuit, FIG.
From the inter-frame difference image shown in FIG.
The histogram shown in FIG. 7 (c) and the x-axis histogram shown in FIG. By extracting the coordinates of the change points of these histograms, the face area is designated by a rectangle as shown in FIG.

【0044】フレーム間差分画像の信号成分は、肩のよ
うな動きの生じやすい部位から多量に発生することが考
えられる。このため、図7(b)のB−B′より上に示
されるような、肩の部分が含まれたx軸ヒストグラムが
作成されてしまう。そこで、y軸ヒストグラムを用いて
ブロック間差分画像の縦方向の領域が制限され、その領
域内でx軸ヒストグラムが作成される。これにより、図
7(b)の線A−A′より上に示されるような、肩の部
分が含まれない顔領域のみのx軸ヒストグラムが得られ
る。
It is conceivable that a large amount of signal components of the inter-frame difference image are generated from a portion where movement is likely to occur, such as a shoulder. For this reason, an x-axis histogram including a shoulder portion is created as shown above BB ′ in FIG. 7B. Therefore, a vertical region of the inter-block difference image is restricted using the y-axis histogram, and an x-axis histogram is created within the region. As a result, an x-axis histogram of only the face region not including the shoulder portion as shown above the line AA 'in FIG. 7B is obtained.

【0045】図6において、端子200には図1のフレ
ームメモリ101からの画像信号が入力される。フレー
ムメモリ201は、この入力画像信号を1フレーム分の
時間遅延する。引算器202は、上記入力画像信号から
フレームメモリ201から出力される画像信号を差し引
くことにより、フレーム間差分画像信号を出力する。ヒ
ストグラム作成回路203,204はそれぞれフレーム
間差分画像信号よりy軸およびx軸ヒストグラムを作成
する。なお、フレーム間差分画像の代わりにフィールド
間差分画像を用いてx軸およびy軸ヒストグラムを作成
することもできる。
In FIG. 6, an image signal from the frame memory 101 in FIG. The frame memory 201 delays the input image signal by one frame. The subtracter 202 outputs an inter-frame difference image signal by subtracting the image signal output from the frame memory 201 from the input image signal. Histogram creation circuits 203 and 204 respectively create y-axis and x-axis histograms from the inter-frame difference image signal. It should be noted that the x-axis and y-axis histograms can be created using the inter-field difference image instead of the inter-frame difference image.

【0046】平均値回路205,206は、作成された
y軸およびx軸ヒストグラムより平均値を求める。比較
器207,208は、これらの平均値を閾値とし、これ
とヒストグラム作成回路203,204で作成された各
ヒストグラムとを比較する。変化点検出回路209,2
10は、比較器207,208の出力からx軸およびy
軸ヒストグラムの変化点の座標を検出し、座標データを
出力する。y軸に対応する変化点検出回路209の出力
は、y軸ヒストグラム作成の範囲を決定させるために、
x軸ヒストグラム作成回路204に供給される。
The average value circuits 205 and 206 calculate an average value from the created y-axis and x-axis histograms. The comparators 207 and 208 use the average value as a threshold value and compare the average value with each histogram created by the histogram creation circuits 203 and 204. Change point detection circuits 209 and 2
10 is based on the x-axis and y values from the outputs of the comparators 207 and 208.
The coordinates of the change point of the axis histogram are detected, and the coordinate data is output. The output of the change point detection circuit 209 corresponding to the y-axis is used to determine the range for creating the y-axis histogram.
It is supplied to the x-axis histogram creation circuit 204.

【0047】ヒストグラム作成回路203,204の各
々は、例えば図8に示すように2値化回路301、カウ
ンタ302、メモリ303および座標アドレス制御回路
304により構成される。
Each of the histogram creating circuits 203 and 204 includes, for example, a binarizing circuit 301, a counter 302, a memory 303, and a coordinate address control circuit 304 as shown in FIG.

【0048】変化点検出回路209,210からの座標
データは、領域計算回路211に供給される。この領域
計算回路211は、図5に示すようにx軸およびy軸ヒ
ストグラムの変化点の座標Xs,Xe,Ys,Yeを含
む図5の矩形領域50を顔領域として、その顔領域とそ
れ以外の領域とを区別して指定する領域指定信号212
を出力する。この領域指定信号212は、例えば端子2
00に入力される画像信号が顔領域のとき“0”、それ
外の領域のとき“1”とされる1ビットデータが用いら
れる。
The coordinate data from the change point detection circuits 209 and 210 is supplied to the area calculation circuit 211. As shown in FIG. 5, the area calculation circuit 211 sets the rectangular area 50 of FIG. 5 including the coordinates Xs, Xe, Ys, and Ye of the change points of the x-axis and y-axis histograms as the face area, Region designation signal 212 for distinguishing and designating the region
Is output. This area designation signal 212 is, for example, the terminal 2
1-bit data that is set to “0” when the image signal input to 00 is a face area and “1” when the image signal is outside the face area is used.

【0049】図9には、図3の顔領域検出回路の他の例
が示されている。この顔領域検出回路は、ヒストグラム
作成用の外付け回路であるヒストグラムメモリ401、
フレームメモリ402、カウンタ403、アドレス変換
回路404、比較器405、引算器406、加算器40
7およびセレクタ408〜411とCPU412によっ
て構成される。この顔領域検出回路は、以下の3つのス
テージ(a)〜(c)によって顔領域を検出する。図9
には、ステージ(a),(b)および(c)における信
号の流れが、それぞれ実線、破線および一点鎖線で示さ
れている。
FIG. 9 shows another example of the face area detection circuit of FIG. The face area detection circuit includes a histogram memory 401 which is an external circuit for creating a histogram,
Frame memory 402, counter 403, address conversion circuit 404, comparator 405, subtractor 406, adder 40
7 and selectors 408 to 411 and the CPU 412. This face area detection circuit detects a face area in the following three stages (a) to (c). FIG.
In FIG. 5, the signal flows in the stages (a), (b) and (c) are indicated by solid lines, broken lines and dashed lines, respectively.

【0050】(a)フレームデータをフレームメモリ4
02に書き込む (b)フレームメモリ402内のフレームデータと次の
フレームデータとのフレーム間差分画像信号を求め、こ
の信号を用いてx軸およびy軸ヒストグラムを作成する (c)CPU411による計算 CPU411の計算結果は、画像符号化装置からのリク
エストによりマップデータからなる領域指定信号として
出力される。
(A) Frame data is stored in the frame memory 4
02 (b) Obtain an inter-frame difference image signal between the frame data in the frame memory 402 and the next frame data, and create an x-axis and y-axis histogram using this signal. (C) Calculation by the CPU 411 The calculation result is output as a region designation signal composed of map data in response to a request from the image encoding device.

【0051】なお、ステージ(c)はさらに(1)顔領
域の検出、(2)検出結果の可否判定、(3)マップ作
成および(4)マップデータの出力、の4つのステージ
に分かれている。
The stage (c) is further divided into four stages: (1) detection of a face area, (2) determination of whether or not a detection result can be obtained, (3) creation of a map, and (4) output of map data. .

【0052】次に、図1における低域通過フィルタ10
3について説明する。前述したように、低域通過フィル
タ103におけるフィルタリングは空間方向に行う方
法、時間軸方向に行う方法、さらにこれらを組み合わせ
て行う方法がのいずれかが用いられる。
Next, the low-pass filter 10 shown in FIG.
3 will be described. As described above, filtering in the low-pass filter 103 may be performed in a spatial direction, in a time axis direction, or in a combination thereof.

【0053】図10には、空間方向のフィルタリングを
行う低域通過フィルタが示されている。図10におい
て、画素メモリ501およびラインメモリ502は、こ
のフィルタの出力信号を1画素分および1ライン分それ
ぞれ遅延する。これらのメモリ501,502の出力端
子は加算器503に結合される。加算器503の出力信
号は、ビットシフトにより1/2倍とされた後、引算器
504に結合される。ビットシフトは、加算器503の
出力と引算器504の入力との結線の操作のみで実現さ
れ、特別なハードウェアは必要としない。
FIG. 10 shows a low-pass filter for performing spatial filtering. In FIG. 10, a pixel memory 501 and a line memory 502 delay the output signal of this filter by one pixel and one line, respectively. Output terminals of these memories 501 and 502 are coupled to an adder 503. The output signal of the adder 503 is halved by a bit shift and then coupled to a subtractor 504. The bit shift is realized only by the operation of connection between the output of the adder 503 and the input of the subtractor 504, and does not require any special hardware.

【0054】引算器504の出力は、係数α(0<α<
1)を乗じる係数乗算器505に入力される。係数乗算
器505は例えばROM(リードオンリーメモリ)によ
り構成され、そのアドレス入力に引算器504の出力信
号と顔領域検出回路102からの領域指定信号が入力さ
れる。加算器506は、係数乗算器505の出力信号
と、このフィルタの入力信号とを加算してフィルタの出
力信号を発生する。
The output of the subtractor 504 is a coefficient α (0 <α <
1) is input to a coefficient multiplier 505 for multiplication. The coefficient multiplier 505 is composed of, for example, a ROM (Read Only Memory), and the output signal of the subtractor 504 and the area designation signal from the face area detection circuit 102 are input to the address input. The adder 506 adds the output signal of the coefficient multiplier 505 and the input signal of the filter to generate an output signal of the filter.

【0055】この低域通過フィルタでは、まず画素メモ
リ501、ラインメモリ502、加算器503およびビ
ットシフト(1/2倍)によって、入力される画像信号
の現画素より1画素前の画素値と、現ラインより1ライ
ン前の画素値との平均値が計算される。この平均値と現
画素の画素値との差分が引算器504で求められる。こ
の差分が係数乗算器505でα倍され、加算器506で
現画素の画素値と加算されることによって、空間方向に
低域通過特性のフィルタリングが施された出力信号が得
られる。
In this low-pass filter, first, a pixel value one pixel before the current pixel of the input image signal is obtained by a pixel memory 501, a line memory 502, an adder 503, and a bit shift (1/2). The average value with the pixel value one line before the current line is calculated. The difference between the average value and the pixel value of the current pixel is obtained by the subtractor 504. This difference is multiplied by α by the coefficient multiplier 505 and added to the pixel value of the current pixel by the adder 506, thereby obtaining an output signal that has been subjected to low-pass characteristic filtering in the spatial direction.

【0056】係数乗算器505を構成するROMには、
引算器504からの出力信号がアドレスデータの一部と
して入力され、顔領域検出回路102からの領域指定信
号212がアドレスデータの他の一部として入力されて
いる。このROMの顔領域の領域指定信号(“0”)に
対応するアドレスには、0値のデータが記憶され、顔以
外の領域の領域指定信号(“1”)に対応するアドレス
には、そのアドレスに対応する入力データ(引算器50
4の出力信号)に係数αを乗じた値のデータが記憶され
ている。従って、この低域フィルタに顔領域の画像信号
が入力されたときは、係数乗算器505の出力信号の値
は0となるから、加算器506の出力信号は入力の画像
信号と同じとなる。すなわち、このフィルタからは顔領
域では入力画像信号がそのまま出力され、顔以外の領域
では低域通過特性のフィルタリングが施された画像信号
が出力される。
The ROM constituting the coefficient multiplier 505 includes:
An output signal from the subtractor 504 is input as a part of the address data, and an area designation signal 212 from the face area detection circuit 102 is input as another part of the address data. At the address corresponding to the area designating signal (“0”) of the face area of the ROM, zero-value data is stored. At the address corresponding to the area designating signal (“1”) of the area other than the face, the corresponding value is stored. Input data corresponding to the address (subtractor 50
4) is multiplied by a coefficient α. Therefore, when the image signal of the face area is input to the low-pass filter, the value of the output signal of the coefficient multiplier 505 becomes 0, and the output signal of the adder 506 becomes the same as the input image signal. That is, this filter outputs an input image signal as it is in the face area, and outputs an image signal which has been subjected to low-pass characteristic filtering in an area other than the face.

【0057】図11には、時間軸方向のフィルタリング
を行う低域通過フィルタが示されている。このフィルタ
の出力信号を1フレーム分遅延するフレームメモリ60
1の出力は、引算器602に結合される。引算器602
はラインメモリ601の出力信号から入力信号を差し引
く。引算器602の出力は、係数β(0<β<1)を乗
じるための係数乗算器603に結合される。係数乗算器
603はROMで構成され、そのアドレス入力に引算器
602の出力信号と、顔領域検出回路102からの領域
指定信号212が入力される。加算器604は、係数乗
算器603の出力信号と、このフィルタの入力信号とを
加算して、フィルタの出力信号を発生する。
FIG. 11 shows a low-pass filter for performing filtering in the time axis direction. A frame memory 60 for delaying the output signal of this filter by one frame
The output of 1 is coupled to a subtractor 602. Subtractor 602
Subtracts the input signal from the output signal of the line memory 601. The output of the subtractor 602 is coupled to a coefficient multiplier 603 for multiplying by a coefficient β (0 <β <1). The coefficient multiplier 603 is constituted by a ROM, and the output signal of the subtractor 602 and the area designation signal 212 from the face area detection circuit 102 are input to the address input thereof. The adder 604 adds the output signal of the coefficient multiplier 603 and the input signal of the filter to generate an output signal of the filter.

【0058】この低域通過フィルタでは、フレームメモ
リ601に蓄積された前フレームのフィルタ出力信号
と、現フレームの画像信号とのフレーム間差分画像信号
が引算器602によって求められる。このフレーム間差
分画像が係数乗算器603でβ倍され、加算器604で
入力信号と加算されることにより、時間軸方向に低域通
過フィルタリングが施された出力信号が得られる。この
低域通過フィルタは、巡回型の線形フィルタの形式であ
るため、βが1に近いほど強いフィルタ作用を持つ。係
数乗算器603を構成するROMは、図10における係
数乗算器505と同様に、顔領域の領域指定信号に対応
するアドレスには、0値のデータが記憶され、顔以外の
領域の領域指定信号データに対応するアドレスには、そ
のアドレスに対応する入力データ(引算器602の出力
信号)に係数αを乗じた値のデータが記憶されている。
従って、フィルタからは顔領域では入力画像信号がその
まま出力され、顔以外の領域では低域通過特性のフィル
タリングが施されるた画像信号が出力される。
In this low-pass filter, a subtractor 602 obtains an inter-frame difference image signal between the filter output signal of the previous frame and the image signal of the current frame stored in the frame memory 601. This inter-frame difference image is multiplied by β in the coefficient multiplier 603 and added to the input signal in the adder 604, thereby obtaining an output signal subjected to low-pass filtering in the time axis direction. This low-pass filter is in the form of a recursive linear filter, and therefore has a stronger filter action as β approaches 1. The ROM constituting the coefficient multiplier 603 stores, as in the coefficient multiplier 505 in FIG. 10, 0-value data at an address corresponding to the area designation signal of the face area, and stores the area designation signal of an area other than the face. At the address corresponding to the data, data of a value obtained by multiplying the input data (output signal of the subtractor 602) corresponding to the address by the coefficient α is stored.
Therefore, the filter outputs the input image signal as it is in the face area, and outputs an image signal subjected to low-pass filtering in the area other than the face.

【0059】図12には、時間軸方向のフィルタリング
を行う低域通過フィルタの他の例が示されている。図1
2においては、図11における係数乗算器603が非線
形回路605に置き換えられている。この非線形回路6
05はROMによって構成され、顔領域の領域指定信号
に対応するアドレスには、0値のデータが記憶され、顔
以外の領域の領域指定信号に対応するアドレスには、そ
のアドレスに対応する入力データ(引算器602の出力
信号)に、所定の非線形入出力特性を与えるための係数
を乗じた値のデータが記憶されている。
FIG. 12 shows another example of a low-pass filter for performing filtering in the time axis direction. FIG.
In FIG. 2, the coefficient multiplier 603 in FIG. This nonlinear circuit 6
Reference numeral 05 denotes a ROM, and 0-value data is stored in an address corresponding to the area specifying signal of the face area, and input data corresponding to the address is stored in an address corresponding to the area specifying signal of the area other than the face. (Output signal of the subtracter 602) stores data of a value obtained by multiplying by a coefficient for giving a predetermined nonlinear input / output characteristic.

【0060】非線形回路605の入出力特性は、図13
(a)または図13(b)に示される。図13(a)の
入出力特性によれば、小振幅領域のみに低域通過フィル
タの作用がかかる非線形フィルタが実現される。この特
性は小振幅雑音の除去に効果がある。図13(b)に示
す入出力特性によれば、小振幅雑音が除去され、さらに
画像信号の動き部分にも時間軸方向の低域通過フィルタ
がかけられる。非線形回路605は、図13(a)と
(b)の入出力特性が切替えられるように構成されても
よい。その場合、顔領域の画像信号に対しては図13
(a)の特性が設定され、顔以外の領域の画像信号に対
しては図13(b)の特性が設定される。
The input / output characteristics of the nonlinear circuit 605 are shown in FIG.
(A) or FIG. 13 (b). According to the input / output characteristics of FIG. 13A, a non-linear filter in which the function of the low-pass filter is applied only to the small amplitude region is realized. This characteristic is effective for removing small amplitude noise. According to the input / output characteristics shown in FIG. 13B, small-amplitude noise is removed, and a moving portion of the image signal is also subjected to a low-pass filter in the time axis direction. The nonlinear circuit 605 may be configured so that the input / output characteristics of FIGS. 13A and 13B can be switched. In that case, FIG.
The characteristic shown in FIG. 13A is set, and the characteristic shown in FIG. 13B is set for an image signal in an area other than the face.

【0061】時間軸方向に低域通過特性のフィルタリン
グを施す方法によれば、背景部のような静止部分の画像
信号ではフレーム間差分が大きくならないため、解像度
の低下はない。
According to the method of filtering the low-pass characteristic in the time axis direction, the resolution does not decrease because the difference between frames does not increase in an image signal of a still portion such as a background portion.

【0062】図14には、空間方向の低域通過フィルタ
と時間軸方向の低域通過フィルタを組み合わせた低域通
過フィルタが示されている。図14において、図10お
よび図11と相対応する部分には同一符号を付してい
る。この低域通過フィルタは、図15に示されるX,
A,B,Cなる位置関係の画素の値を使った巡回型フィ
ルタにより構成される。このフィルタに画素Xの値が入
力された時点では、画素メモリ501に画素Bの画素値
が保持され、ラインメモリ502に画素Cの画素値が保
持される。これにより加算器503、ビットシフト(×
1/2)、引算器504、係数乗算器505および加算
器506を経て、図10の低域通過フィルタと同様に空
間方向の低域通過フィルタが施される。
FIG. 14 shows a low-pass filter obtained by combining a low-pass filter in the spatial direction and a low-pass filter in the time axis direction. 14, parts corresponding to those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals. This low-pass filter includes X,
It is configured by a recursive filter using the values of pixels having a positional relationship of A, B, and C. When the value of the pixel X is input to this filter, the pixel value of the pixel B is stored in the pixel memory 501, and the pixel value of the pixel C is stored in the line memory 502. Thereby, the adder 503 and the bit shift (×
)), Passes through a subtractor 504, a coefficient multiplier 505, and an adder 506, and is subjected to a low-pass filter in the spatial direction similarly to the low-pass filter of FIG.

【0063】一方、フレームメモリ601より画素Aの
画素値が与えられると、図11の低域通過フィルタと同
様に、引算器602、係数乗算器603および加算器6
04を経て時間軸方向の低域通過フィルタが施される。
On the other hand, when the pixel value of the pixel A is given from the frame memory 601, the subtractor 602, the coefficient multiplier 603 and the adder 6, as in the low-pass filter of FIG.
A low-pass filter in the time axis direction is applied through the step 04.

【0064】この係数乗算器505,603の乗算係数
α,βは、次の理由から、外部制御により可変であるこ
とが望ましい。画像の劣化の性質は、空間方向の低域通
過フィルタと時間軸方向の低域通過フィルタとで異な
る。すなわち、空間方向の低域通過フィルタによると、
背景部も動き領域も一様に解像度が低下するのに対し
て、時間軸方向の低域通過フィルタによれば背景部の解
像度は低下しない。反面、時間軸方向の低域通過フィル
タを施すと、動き領域において時間的に尾を引くような
「ぼけ」が生じ、そのぼけの度合いは動きの大きさに依
存して変化する。これらの画像劣化の見え方は、符号化
データのビットレートや、画像の動きの大きさ等によっ
て大きく変化する。
The multiplication coefficients α and β of the coefficient multipliers 505 and 603 are preferably variable by external control for the following reasons. The nature of the image degradation differs between the low-pass filter in the spatial direction and the low-pass filter in the time axis direction. That is, according to the low-pass filter in the spatial direction,
While the resolution of the background portion and the motion region both decrease uniformly, the resolution of the background portion does not decrease according to the low-pass filter in the time axis direction. On the other hand, when a low-pass filter is applied in the time axis direction, a "blur" that leaves a tail in a moving area occurs, and the degree of the blur changes depending on the magnitude of the movement. The appearance of these image degradations greatly changes depending on the bit rate of the encoded data, the magnitude of the motion of the image, and the like.

【0065】乗算係数α,β、すなわちフィルタ係数を
可変とすれば、空間方向と時間軸方向のそれぞれの低域
通過フィルタのフィルタリングの強さの配分を変えるこ
とによって、本発明の目的である情報量低減の効果を保
ちつつ、画像劣化の現れ方をコントロールできる。この
コントロールをユーザが行えるようにすれば、ユーザが
好みに応じて復号画像の画質を変えることが可能にな
る。乗算係数α,βの可変は、例えばα,βの値を指定
するためのデータを係数乗算器505,603を構成す
るROMにアドレスデータの一部として与えることで達
成される。
If the multiplication coefficients α and β, that is, the filter coefficients are made variable, the distribution of the filtering strength of the low-pass filter in the spatial direction and the time axis direction can be changed to obtain the information which is the object of the present invention. It is possible to control the appearance of image degradation while maintaining the effect of reducing the amount. If this control can be performed by the user, the user can change the image quality of the decoded image according to his / her preference. The variation of the multiplication coefficients α and β is achieved, for example, by giving data for designating the values of α and β to the ROMs constituting the coefficient multipliers 505 and 603 as a part of the address data.

【0066】以上説明した低域通過フィルタ103は巡
回型フィルタで構成されているが、非巡回型フィルタで
構成されてもよい。また、入力画像信号の顔領域とそれ
以外の領域を含む全領域をフィルタリングしてもよい。
その場合、顔領域以外の領域では顔領域より強くフィル
タリングされるように、そのフィルタ特性を切り替える
ことが必要である。このためのハードウェアの変更は基
本的に不要であり、ただ係数乗算器505,603,6
05に用いられるROMの内容を変更するだけでよい。
Although the low-pass filter 103 described above is constituted by a recursive filter, it may be constituted by a non-recursive filter. Further, the entire region including the face region and the other region of the input image signal may be filtered.
In that case, it is necessary to switch the filter characteristics so that the filtering is performed more strongly in the area other than the face area than in the face area. Hardware change for this purpose is basically unnecessary, only the coefficient multipliers 505, 603, 6
It is only necessary to change the contents of the ROM used for the 05.

【0067】図16を参照して他の実施例を説明する。
図16において、図1と同一部分に同一符号を付して、
説明を省略する。この実施例においては、図1における
顔領域検出回路102が、領域指定装置120に置き換
えられている。領域指定装置120は、図17に示され
るように座標入力装置801と領域計算回路802で構
成される。座標入力装置801は、キーボードのような
数値により座標を直接入力できる装置、またはマウスの
ようなポインティングデバイス、あるいはタッチパネル
が用いられる。特に、マウスやタッチパネルによれば、
ユーザが表示画面上の画像を見ながら画像上の位置と正
確に対応した座標を入力でき、都合がよい。
Another embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 16, the same parts as those in FIG.
Description is omitted. In this embodiment, the face area detection circuit 102 in FIG. The area specifying device 120 includes a coordinate input device 801 and an area calculating circuit 802 as shown in FIG. As the coordinate input device 801, a device such as a keyboard capable of directly inputting coordinates by numerical values, a pointing device such as a mouse, or a touch panel is used. In particular, according to the mouse and touch panel,
The user can input coordinates exactly corresponding to the position on the image while viewing the image on the display screen, which is convenient.

【0068】領域計算回路802は、図6における領域
計算回路211と同様に構成され、座標入力装置801
からの複数の座標の座標データから、それらの座標で規
定される領域とそれ以外の領域とを区別して指定する領
域指定信号803を作成して出力する。領域指定に際し
ては、例えば図18に示されるように、2つの点A,B
がマウスやタッチパネルにより指定される。これにより
点A,Bをコーナー点とする矩形領域91が規定され
る。あるいは図19に示されるように、多数の点が指定
されることにより、それらの点を結ぶ線分からなる多角
形領域92が規定される。多角形に代えて、スプライン
曲線を用いることも可能である。
The area calculation circuit 802 has the same configuration as the area calculation circuit 211 in FIG.
An area designation signal 803 for distinguishing and designating the area defined by the coordinates and the other area is created and output from the coordinate data of the plurality of coordinates. When specifying an area, for example, as shown in FIG.
Is specified by a mouse or a touch panel. As a result, a rectangular area 91 having points A and B as corner points is defined. Alternatively, as shown in FIG. 19, by specifying a large number of points, a polygonal region 92 composed of line segments connecting those points is defined. Instead of a polygon, a spline curve can be used.

【0069】この実施例によれば、ユーザが重要と判断
した顔領域に限定されない任意の特定領域を除いた領域
に対して、低域通過フィルタ103でフィルタリングが
施される。
According to this embodiment, filtering is performed by the low-pass filter 103 on an area excluding an arbitrary specific area which is not limited to a face area determined to be important by the user.

【0070】図20には、図16の実施例を発展させて
構成されたテレビ電話システムが示されている。ソース
コーダ701は図1のうち顔領域検出回路102を除く
部分であり、TVカメラ700からの画像信号が入力さ
れる。ソースコーダ701内の図1に示した低域通過フ
ィルタ103には、領域指定装置120が接続されてい
る。ソースエンコーダ701から出力される符号化画像
信号は、FECエンコーダ702により誤り訂正符号化
され、インタフェース(H.221フレーミング,IS
DNインタフェースを含む)を介して伝送路に送出され
る。一方、相手端末から伝送路を介して送られてきた符
号化画像信号は、インタフェース704を介してFEC
デコーダ705に入力され、誤り訂正復号化される。誤
り訂正復号化された画像信号は、ソースコーダ701と
逆の処理を行うように構成されたソースデコーダ706
でデコードされ、復号画像信号が出力される。
FIG. 20 shows a videophone system constructed by developing the embodiment of FIG. The source coder 701 is a portion except for the face area detection circuit 102 in FIG. 1, and receives an image signal from the TV camera 700. The region specifying device 120 is connected to the low-pass filter 103 shown in FIG. 1 in the source coder 701. The coded image signal output from the source encoder 701 is subjected to error correction coding by the FEC encoder 702, and the interface (H.221 framing, IS
(Including a DN interface). On the other hand, the coded image signal transmitted from the partner terminal via the transmission path is
The signal is input to the decoder 705 and error correction decoded. The error-corrected decoded image signal is supplied to a source decoder 706 configured to perform a process reverse to that of the source coder 701.
And a decoded image signal is output.

【0071】ユーザにより操作されるモニタモード選択
スイッチ707は、自己モニタモードではソースコーダ
701内の低域通過フィルタ103からの出力画像信号
を選択し、相手モニタモードではソースデコーダ706
からの復号画像信号を選択する。選択された画像信号
は、ビデオエンコーダ708によりNTSC,PALま
たはSECAMなどのTV方式に対応したビデオ信号に
変換され、スーパーインポーズ回路709を通してモニ
タディスプレイ710に供給される。スーパーインポー
ズ回路709には、領域指定装置120からの領域指定
信号が与えられている。スーパーインポーズ回路709
は、この領域指定信号に基づいて、領域の枠線を表わす
画像信号を内部で発生し、ビデオエンコーダ708から
の画像信号に加算する。これによりモニタディスプレイ
710の画面上では、画像上に枠線がスーパーインポー
ズされて表示される。この線分の表示から、ユーザは指
定した領域を確認できる。
A monitor mode selection switch 707 operated by the user selects an output image signal from the low-pass filter 103 in the source coder 701 in the self monitor mode, and a source decoder 706 in the other party monitor mode.
Is selected. The selected image signal is converted by the video encoder 708 into a video signal compatible with a TV system such as NTSC, PAL or SECAM, and supplied to the monitor display 710 through the superimpose circuit 709. The superimpose circuit 709 is supplied with a region designation signal from the region designation device 120. Superimpose circuit 709
Generates an image signal representing the frame of the region based on the region designation signal, and adds the image signal to the image signal from the video encoder 708. As a result, on the screen of the monitor display 710, the frame is superimposed and displayed on the image. From the display of the line segment, the user can confirm the specified area.

【0072】この実施例では、領域指定装置120によ
る領域指定は、ソースコーダ701内の低域通過フィル
タに対して、送信側のユーザによって行われる。スーパ
ーインポーズ回路709では、図18または図19のよ
うにして指定された領域91または92の枠線を示す画
像信号がビデオエンコーダ708からの画像信号に加算
される。
In this embodiment, the region designation by the region designation device 120 is performed by the user on the transmission side with respect to the low-pass filter in the source coder 701. In the superimpose circuit 709, an image signal indicating a frame of the region 91 or 92 specified as shown in FIG. 18 or 19 is added to the image signal from the video encoder 708.

【0073】一方、領域指定装置120からの領域指定
信号はソースコーダ701内の低域通過フィルタ103
にも供給される。低域通過フィルタ103では、スーパ
ーインポーズ回路709と同様に特定領域が求められ、
その領域以外の領域の画像信号のみにフィルタリングが
なされる。
On the other hand, the area specifying signal from the area specifying device 120 is applied to the low-pass filter 103 in the source coder 701.
Is also supplied. In the low-pass filter 103, a specific area is obtained similarly to the superimpose circuit 709.
Filtering is performed only on the image signal of the region other than the region.

【0074】自己モニタモードでは、低域通過フィルタ
リングが施された後の画像がモニタディスプレイ710
で表示される。領域指定装置120により領域が指定さ
れた後は、その領域指定信号が連続して出力される。こ
れにより、指定領域を示す前記枠線がモニタディスプレ
イ710上で画像上にスーパーインポーズされて表示さ
れる。この表示から、ユーザは指定した特定領域以外の
領域でのフィルタリングの効果を確認できる。従って、
この効果を確認しつつ領域指定をやり直すこともでき
る。
In the self-monitoring mode, the image after low-pass filtering is performed on the monitor display 710.
Is displayed with. After an area is specified by the area specifying device 120, the area specifying signal is continuously output. Thereby, the frame line indicating the designated area is superimposed on the image on the monitor display 710 and displayed. From this display, the user can confirm the effect of filtering in an area other than the specified specific area. Therefore,
While confirming this effect, the area designation can be performed again.

【0075】図21には、さらに別の実施例に係るテレ
ビ電話システムが示されている。図17と同一部分には
同一符号を付して、説明は省略する。この実施例では、
送信側のソースコーダ701内の低域通過フィルタに対
する領域指定は、受信側の領域指定装置120によって
行われる。すなわち、符号化画像信号の受信側におい
て、領域指定装置120から出力される座標データは、
インタフェース703および伝送路を介して符号化画像
信号の送信側に伝送される。
FIG. 21 shows a videophone system according to still another embodiment. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this example,
The region specification for the low-pass filter in the source coder 701 on the transmission side is performed by the region specification device 120 on the reception side. That is, on the receiving side of the encoded image signal, the coordinate data output from the area specifying device 120 is
The coded image signal is transmitted to the transmission side via the interface 703 and the transmission path.

【0076】例えばインタフェース703,704が
H.221,H242によるフレーミングおよび通信手
順を用いている場合、符号化画像信号の通信中にも任意
のタイミングでデータ伝送用のチャネルを開くことがで
きる。このデータ転送チャネルを利用して、座標データ
を伝送することができる。
For example, if the interfaces 703 and 704 are When the framing and communication procedures according to H.221 and H242 are used, a channel for data transmission can be opened at an arbitrary timing even during the communication of the encoded image signal. Coordinate data can be transmitted using this data transfer channel.

【0077】符号化画像信号の送信側では、受信された
座標データがインタフェース704を介してソースコー
ダ701内の低域通過フィルタに供給される。低域通過
フィルタでは、入力された領域指定信号から前記と同様
にして指定された特定領域のみに画像信号にフィルタリ
ングが施される。
On the transmitting side of the encoded image signal, the received coordinate data is supplied to a low-pass filter in the source coder 701 via the interface 704. In the low-pass filter, the image signal is filtered only to a specific region specified from the input region specifying signal in the same manner as described above.

【0078】第2、第3および第4の実施例において、
指定領域内の画像信号を低域通過フィルタでフィルタリ
ングしてもよい。これは例えば画像内の特定の部分だけ
を特にぼかして表示させたい場合に有効である。
In the second, third and fourth embodiments,
The image signal in the designated area may be filtered by a low-pass filter. This is effective, for example, when it is desired to display only a specific portion in an image with particular blur.

【0079】本発明によれば、符号化前に顔以外の領域
について選択的にあるいはより強い低域通過フィルタ処
理を施して画質を落とすことにより、顔以外の領域にブ
ロック歪のような目立ちやすい歪を生じさせることな
く、顔領域の画質を向上させて主観的画質を高める事が
できる。
According to the present invention, the image quality is reduced by selectively or intense low-pass filter processing on the area other than the face before encoding, so that the area other than the face is easily noticeable such as block distortion. It is possible to improve the subjective image quality by improving the image quality of the face area without causing distortion.

【0080】また、本発明は符号化の前段に顔領域検出
回路と、顔領域の検出結果に従って特定の領域にのみ選
択的にフィルタ処理を施すか、または検出結果に応じて
フィルタ特性を変えることのできる低域通過フィルタを
設けるだけで実現でき、符号化以降の回路構成、符号化
制御は従来と同様でよく、その実施が極めて容易であ
る。
Further, according to the present invention, a face area detecting circuit and a filter are selectively applied only to a specific area in accordance with the result of face area detection or a filter characteristic is changed in accordance with the result of detection. This can be realized only by providing a low-pass filter capable of performing the above-described operations, and the circuit configuration and encoding control after encoding may be the same as those in the related art, and the implementation is extremely easy.

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

【図1】 本発明に係る画像符号化装置の第1の実施例
を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図2】 マクロブロックのフォーマットおよび低域通
過フィルタに入力される信号のフォーマットを説明する
ための図
FIG. 2 is a diagram for explaining a format of a macroblock and a format of a signal input to a low-pass filter.

【図3】 顔領域検出の原理を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of face area detection.

【図4】 他の顔領域検出の原理を説明するための図FIG. 4 is a diagram for explaining another principle of face area detection.

【図5】 検出された顔領域を矩形によって規定するこ
とを示す図
FIG. 5 is a diagram showing that a detected face area is defined by a rectangle.

【図6】 図1中の顔検出回路の構成例を示すブロック
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a face detection circuit in FIG. 1;

【図7】 図6の顔検出回路の顔領域検出動作を説明す
るための図
FIG. 7 is a view for explaining a face area detection operation of the face detection circuit in FIG. 6;

【図8】 図6の顔検出回路に用いられるヒストグラム
作成回路の構成例を示すブロック図
8 is a block diagram showing a configuration example of a histogram creation circuit used in the face detection circuit of FIG.

【図9】 図1中の顔検出回路の他の構成例を示すブロ
ック図
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the face detection circuit in FIG. 1;

【図10】 図1中の低域通過フィルタの一例のブロッ
ク図
FIG. 10 is a block diagram of an example of a low-pass filter in FIG. 1;

【図11】 図1中の低域通過フィルタの他の例のブロ
ック図
11 is a block diagram of another example of the low-pass filter in FIG.

【図12】 図1中の低域通過フィルタの別の例のブロ
ック図
FIG. 12 is a block diagram of another example of the low-pass filter in FIG. 1;

【図13】 図12中の非線形回路の入出力特性を示す
13 is a diagram showing input / output characteristics of the nonlinear circuit in FIG.

【図14】 図1中の低域通過フィルタのさらに別の例
のブロック図
FIG. 14 is a block diagram of still another example of the low-pass filter in FIG. 1;

【図15】 図14の低域通過フィルタの動作を説明す
るための図
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the low-pass filter of FIG. 14;

【図16】 本発明に係る画像符号化装置の他の実施例
を示すブロック図
FIG. 16 is a block diagram showing another embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【図17】 図16に用いられる領域指定装置の構成を
示すブロック図
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of an area designation device used in FIG.

【図18】 図16の装置において入力画像の領域指定
を行う方法を説明するための図
FIG. 18 is a view for explaining a method of specifying an area of an input image in the apparatus of FIG. 16;

【図19】 図16の装置において入力画像の領域指定
を行う他の方法を説明するための図
FIG. 19 is a view for explaining another method for specifying an area of an input image in the apparatus of FIG. 16;

【図20】 本発明に係る画像符号化装置を用いたテレ
ビ電話装置の一実施例のブロック図
FIG. 20 is a block diagram of an embodiment of a videophone device using the image encoding device according to the present invention.

【図21】 本発明に係る画像符号化装置を用いたテレ
ビ電話装置の他の実施例のブロック図。
FIG. 21 is a block diagram of another embodiment of the videophone device using the image encoding device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…フレームメモリ 102…顔領域
検出回路 103…低域通過フィルタ 105…フレー
ム間/内判定回路 107…DCT回路 108…量子化
回路 109…有効/無効判定回路 110…逆量子
化回路 111…逆DCT回路 113…動き補
償フレーム間予測回路 114…ループフィルタ 116…多重化
回路 117…可変長符号化回路 118……バッ
ファ 119…符号化制御回路 120…領域指
定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Frame memory 102 ... Face area detection circuit 103 ... Low-pass filter 105 ... Inter-frame / inside judgment circuit 107 ... DCT circuit 108 ... Quantization circuit 109 ... Valid / invalid judgment circuit 110 ... Inverse quantization circuit 111 ... Inverse DCT Circuit 113: motion compensation inter-frame prediction circuit 114: loop filter 116: multiplexing circuit 117: variable length coding circuit 118: buffer 119: coding control circuit 120: area designation device

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−299680(JP,A) 特開 平2−17777(JP,A) 特開 平2−22987(JP,A) 特開 平2−44884(JP,A) 特開 平2−57067(JP,A) 特開 昭62−178071(JP,A) 特開 平3−6185(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/10 H04N 7/14 - 7/173 H04N 7/20 - 7/22 H04N 7/30 H04N 1/41 G06T 9/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-299680 (JP, A) JP-A-2-17777 (JP, A) JP-A-2-22987 (JP, A) JP-A-2-44884 (JP JP-A-2-57067 (JP, A) JP-A-62-178071 (JP, A) JP-A-3-6185 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) H04N 7/10 H04N 7/14-7/173 H04N 7/20-7/22 H04N 7/30 H04N 1/41 G06T 9/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 動画像の入力画像信号を符号化する画像
符号化装置において、 前記入力画像信号のうち特定領域以外の領域の画像信号
を選択的に空間方向および時間軸方向の少なくとも一方
の方向にフィルタリングする低域通過フィルタ手段と、 前記低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符号化
する符号化手段とを具備することを特徴とする画像符号
化装置。
1. An image encoding apparatus for encoding an input image signal of a moving image, wherein an image signal of an area other than a specific area in the input image signal is selectively selected in at least one of a spatial direction and a time axis direction. An image encoding apparatus, comprising: a low-pass filter unit for filtering the image signal; and an encoding unit for encoding an output image signal from the low-pass filter unit.
【請求項2】 動画像の入力画像信号を符号化する画像
符号化装置において、 前記入力画像信号中の特定領域を検出して、特定領域と
それ以外の領域とを区別して指定する領域指定信号を出
力する領域検出手段と、 前記領域指定信号に従って、前記入力画像信号のうち前
記特定領域以外の領域の画像信号を選択的に空間方向お
よび時間軸方向の少なくとも一方の方向にフィルタリン
グする低域通過フィルタ手段と、 前記低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符号化
する符号化手段とを具備することを特徴とする画像符号
化装置。
2. An image coding apparatus for coding an input image signal of a moving image, comprising: a region specifying signal for detecting a specific region in the input image signal and specifying the specific region and the other region in a distinguishable manner. And a low-pass filter for selectively filtering an image signal of an area other than the specific area in the input image signal in at least one of a spatial direction and a time axis direction according to the area specifying signal. An image encoding apparatus comprising: a filter unit; and an encoding unit that encodes an output image signal from the low-pass filter unit.
【請求項3】 動画像の入力画像信号を符号化する画像
符号化装置において、 前記入力画像信号中の特定領域を検出して、特定領域と
それ以外の領域とを区別して指定する領域指定信号を出
力する領域検出手段と、 前記領域指定信号に従って、前記入力画像信号を前記特
定領域の画像信号より該特定領域以外の領域の画像信号
がより強くフィルタリングされるようにフィルタリング
する低域通過フィルタ手段と、 前記低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符号化
する符号化手段とを具備することを特徴とする画像符号
化装置。
3. An image coding apparatus for coding an input image signal of a moving image, comprising: a region specifying signal for detecting a specific region in the input image signal, and specifying the specific region and the other region. And low-pass filter means for filtering the input image signal according to the area designation signal so that an image signal of an area other than the specific area is more strongly filtered than an image signal of the specific area. And an encoding means for encoding an output image signal from the low-pass filter means.
【請求項4】 入力画像信号中の任意の特定領域とそれ
以外の領域とを区別して指定するための領域指定信号を
出力する領域指定手段と、 前記領域指定信号に従って、前記入力画像信号のうち前
記特定領域以外の領域の画像信号を選択的にフィルタリ
ングする低域通過フィルタ手段と、 前記低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符号化
する符号化手段とを具備することを特徴とする画像符号
化装置。
4. An area designating means for outputting an area designating signal for distinguishing and designating an arbitrary specific area and other areas in an input image signal, and according to the area designating signal, An image comprising: low-pass filter means for selectively filtering an image signal of an area other than the specific area; and encoding means for encoding an output image signal from the low-pass filter means. Encoding device.
【請求項5】 前記低域通過フィルタ手段は、空間方向
のフィルタリングを行うための第1の低域通過フィルタ
と、時間軸方向のフィルタリングを行うための第2の低
域通過フィルタと、前記第1および第2の低域通過フィ
ルタのいずれか一方のフィルタの出力を他方のフィルタ
の入力に結合する手段と、前記第1および第2の低域通
過フィルタのそれぞれのフィルタリングの強さを個々に
制御するための手段とを有することを特徴とする請求項
1〜4のいずれか1項記載の画像符号化装置。
5. The low-pass filter means includes: a first low-pass filter for performing filtering in a spatial direction; a second low-pass filter for performing filtering in a time-axis direction; Means for coupling the output of one of the first and second low-pass filters to the input of the other filter, and individually determining the filtering strength of each of the first and second low-pass filters. The image coding apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for controlling.
【請求項6】 入力画像信号を符号化して送信し、この
符号化された画像信号を受信側で復号化する画像符号化
/復号化装置において、 前記入力画像信号中の任意の特定領域とそれ以外の領域
とを区別して指定するための領域指定信号を出力する領
域指定手段と、 前記領域指定手段から出力される領域指定信号を前記受
信側から前記送信側に送信する手段と、 前記入力画像信号中の前記受信側からの前記領域指定信
号で指定された特定領域以外の画像信号を選択的にフィ
ルタリングする低域通過フィルタ手段と、 前記低域通過フィルタ手段からの出力画像信号を符号化
する符号化手段とを具備することを特徴とする画像符号
化/復号化装置。
6. An image encoding / decoding device for encoding and transmitting an input image signal, and decoding the encoded image signal on a receiving side, comprising: an arbitrary specific region in the input image signal; An area specifying unit that outputs an area specifying signal for specifying the area by distinguishing the area from the other area; a unit that transmits an area specifying signal output from the area specifying unit from the receiving side to the transmitting side; Low-pass filter means for selectively filtering an image signal other than a specific area designated by the area designation signal from the receiving side in a signal; and encoding an output image signal from the low-pass filter means An image encoding / decoding device comprising: an encoding unit.
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