JP3239488B2 - 画像帯域分割符号化装置および画像帯域分割符号化方法 - Google Patents
画像帯域分割符号化装置および画像帯域分割符号化方法Info
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- JP3239488B2 JP3239488B2 JP32036692A JP32036692A JP3239488B2 JP 3239488 B2 JP3239488 B2 JP 3239488B2 JP 32036692 A JP32036692 A JP 32036692A JP 32036692 A JP32036692 A JP 32036692A JP 3239488 B2 JP3239488 B2 JP 3239488B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は空間領域の入力画像を
複数の周波数帯域に分割して高能率に符号化を実現する
画像帯域分割符号化装置に関する。
複数の周波数帯域に分割して高能率に符号化を実現する
画像帯域分割符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば文献（Ｍ．Ａｎｔｏｎｉｎｉ，
ｅｔ ａｌ．：Ｉｍａｇｅ ｃｏｄ−ｉｎｇ ｕｓｉｎ
ｇ ｖｅｃｔｏｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ
ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｏｍａ
ｉｎ，ＩＥＥＥ ＩＣＡＳＳＰ９０，ｐｐ．２２９７−
２３００，１９９０）に示す従来例の画像帯域分割符号
化装置は図９のように、離散ウェーブレット変換部１ａ
は、まずデジタル化された入力画像信号１１に第１の帯
域変換部１００で離散ウェーブレット変換を施し４つの
周波数帯域の変換係数信号ＬＬ２，ＬＨ２，ＨＬ２，Ｈ
Ｈ２に変換し出力する。つぎに出力変換係数ＬＬ２を第
２の帯域変換部２００で同じに４つの周波数帯域の変換
係数信号ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１に変換し出力
する。ベクトル量子化部５ａは、離散ウェーブレット変
換部１ａから変換係数信号ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，Ｈ
Ｈ１，ＬＨ２．ＨＬ２．ＨＨ２の各７周波数帯域ごとに
ベクトル量子化演算を施し量子化インデックス１６ａを
出力する。
ｅｔ ａｌ．：Ｉｍａｇｅ ｃｏｄ−ｉｎｇ ｕｓｉｎ
ｇ ｖｅｃｔｏｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ
ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｄｏｍａ
ｉｎ，ＩＥＥＥ ＩＣＡＳＳＰ９０，ｐｐ．２２９７−
２３００，１９９０）に示す従来例の画像帯域分割符号
化装置は図９のように、離散ウェーブレット変換部１ａ
は、まずデジタル化された入力画像信号１１に第１の帯
域変換部１００で離散ウェーブレット変換を施し４つの
周波数帯域の変換係数信号ＬＬ２，ＬＨ２，ＨＬ２，Ｈ
Ｈ２に変換し出力する。つぎに出力変換係数ＬＬ２を第
２の帯域変換部２００で同じに４つの周波数帯域の変換
係数信号ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１に変換し出力
する。ベクトル量子化部５ａは、離散ウェーブレット変
換部１ａから変換係数信号ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，Ｈ
Ｈ１，ＬＨ２．ＨＬ２．ＨＨ２の各７周波数帯域ごとに
ベクトル量子化演算を施し量子化インデックス１６ａを
出力する。
【０００３】上記従来例の画像帯域分割符号化装置は、
空間領域の入力画像を複数の周波数帯域に分割し、各帯
域ごとに固定次元数のベクトル量子化をする方式（固定
信号ブロック単位帯域分割符号化方式）を採る。
空間領域の入力画像を複数の周波数帯域に分割し、各帯
域ごとに固定次元数のベクトル量子化をする方式（固定
信号ブロック単位帯域分割符号化方式）を採る。
【０００４】第１の帯域変換部１００は図１０のよう
に、まず入力画像信号１１を低域通過フィルタリング／
水平サブサンプリング部７と高域通過フィルタリング／
水平サブサンプリング部８でそれぞれ低域と高域に変換
し水平方向にサブサンプリングし、水平方向低域と高域
変換係数信号ＬとＨを生成する。つぎに水平方向低域と
高域変換係数信号ＬとＨをそれぞれ低域通過フィルタリ
ング／垂直サブサンプリング部９と高域通過フィルタリ
ング／垂直サブサンプリング部１０でそれぞれ低域と高
域に変換し垂直方向にサブサンプリングし、ＬとＨ信号
それぞれの垂直方向低域／高域変換係数信号ＬＬ２／Ｌ
Ｈ２とＨＬ２／ＨＨ２を生成出力する。
に、まず入力画像信号１１を低域通過フィルタリング／
水平サブサンプリング部７と高域通過フィルタリング／
水平サブサンプリング部８でそれぞれ低域と高域に変換
し水平方向にサブサンプリングし、水平方向低域と高域
変換係数信号ＬとＨを生成する。つぎに水平方向低域と
高域変換係数信号ＬとＨをそれぞれ低域通過フィルタリ
ング／垂直サブサンプリング部９と高域通過フィルタリ
ング／垂直サブサンプリング部１０でそれぞれ低域と高
域に変換し垂直方向にサブサンプリングし、ＬとＨ信号
それぞれの垂直方向低域／高域変換係数信号ＬＬ２／Ｌ
Ｈ２とＨＬ２／ＨＨ２を生成出力する。
【０００５】第２の帯域変換部２００は上記第１の帯域
変換部１００と同じに、第１の帯域変換部１００からの
変換係数信号ＬＬ２を入力とし水平方向低域と高域変換
係数信号ＬとＨそれぞれの垂直方向低域／高域変換係数
信号ＬＬ１／ＬＨ１とＨＬ１／ＨＨ１を生成出力する。
変換部１００と同じに、第１の帯域変換部１００からの
変換係数信号ＬＬ２を入力とし水平方向低域と高域変換
係数信号ＬとＨそれぞれの垂直方向低域／高域変換係数
信号ＬＬ１／ＬＨ１とＨＬ１／ＨＨ１を生成出力する。
【０００６】離散ウェーブレット変換部１ａは、従来か
ら用いられている離散コサイン変換（ＤＣＴ）方式と異
なりオーバーラップしたブロック単位で直交変換をする
から、ブロック歪みを生じず逆変換時に完全に復号でき
る特長をもつ。また汎用の帯域分割方式に用いられる直
交ミラーフィルタ（ＱＭＦ）に比べタップ数の少ない、
同じ程度の性能のフィルタで変換できるから、ハードウ
ェア構成を軽減できるとともに演算量は低減できる。
ら用いられている離散コサイン変換（ＤＣＴ）方式と異
なりオーバーラップしたブロック単位で直交変換をする
から、ブロック歪みを生じず逆変換時に完全に復号でき
る特長をもつ。また汎用の帯域分割方式に用いられる直
交ミラーフィルタ（ＱＭＦ）に比べタップ数の少ない、
同じ程度の性能のフィルタで変換できるから、ハードウ
ェア構成を軽減できるとともに演算量は低減できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の画
像帯域分割符号化装置では、空間領域の入力画像を複数
の周波数帯域に分割し、各帯域ごとに固定信号ブロック
単位に符号化をするから、信号ブロック間の空間的相関
の強さに応じて符号化効率をあげられない問題点があっ
た。
像帯域分割符号化装置では、空間領域の入力画像を複数
の周波数帯域に分割し、各帯域ごとに固定信号ブロック
単位に符号化をするから、信号ブロック間の空間的相関
の強さに応じて符号化効率をあげられない問題点があっ
た。
【０００８】この発明が解決しようとする課題は、画像
帯域分割符号化装置で空間領域の入力画像を複数の周波
数帯域に分割し、信号ブロック間の空間的相関の強さに
応じてブロックサイズを変えて符号化をする方式（可変
ブロック単位帯域分割符号化方式）を提供することにあ
る。
帯域分割符号化装置で空間領域の入力画像を複数の周波
数帯域に分割し、信号ブロック間の空間的相関の強さに
応じてブロックサイズを変えて符号化をする方式（可変
ブロック単位帯域分割符号化方式）を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明の画像帯域分割符号化装置は、画像信号を
複数の周波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分
割手段と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応
する前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから
抽出してブロック化するブロッキング処理手段と、前記
ブロッキング処理手段によってブロック化されたブロッ
ク間で相関があるか否かを判断し、相関がある場合には
そのブロックを統合化して統合ブロックを形成する統合
ブロック形成手段と、前記統合ブロック形成手段によっ
て形成された統合ブロック毎に変換係数を量子化する量
子化手段と、を備えたことを特徴とする。
め、この発明の画像帯域分割符号化装置は、画像信号を
複数の周波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分
割手段と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応
する前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから
抽出してブロック化するブロッキング処理手段と、前記
ブロッキング処理手段によってブロック化されたブロッ
ク間で相関があるか否かを判断し、相関がある場合には
そのブロックを統合化して統合ブロックを形成する統合
ブロック形成手段と、前記統合ブロック形成手段によっ
て形成された統合ブロック毎に変換係数を量子化する量
子化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】また、次の発明では、画像信号を複数の周
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された各ブロック内
で各ブロックを構成する変換係数に相関があるか否かを
判断し、相関がある場合には相関がある変換係数毎にブ
ロックを細分化して細分ブロックを形成する細分ブロッ
ク形成手段と、前記細分ブロック形成手段によって形成
された細分ブロック毎に変換係数を量子化する量子化手
段と、を備えたことを特徴とする。
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された各ブロック内
で各ブロックを構成する変換係数に相関があるか否かを
判断し、相関がある場合には相関がある変換係数毎にブ
ロックを細分化して細分ブロックを形成する細分ブロッ
ク形成手段と、前記細分ブロック形成手段によって形成
された細分ブロック毎に変換係数を量子化する量子化手
段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】また、次の発明では、画像信号を複数の周
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数また
は前記画像信号の特性に基づき符号化効率が高くなる量
子化パラメータや量子化手法を選択して、選択した量子
化パラメータや量子化手法に基づき前記ブロック化され
た変換係数をそのブロック毎に量子化する量子化手段
と、を備えたことを特徴とする。
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数また
は前記画像信号の特性に基づき符号化効率が高くなる量
子化パラメータや量子化手法を選択して、選択した量子
化パラメータや量子化手法に基づき前記ブロック化され
た変換係数をそのブロック毎に量子化する量子化手段
と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】また、次の発明では、量子化手段は、統合
ブロック形成手段が統合ブロックを形成するか否かに応
じて符号化効率が高くなる量子化パラメータや量子化手
法を選択して、選択した量子化パラメータや量子化手法
に基づき統合ブロック形成手段によって形成された統合
ブロック毎に変換係数を量子化することを特徴とする。
ブロック形成手段が統合ブロックを形成するか否かに応
じて符号化効率が高くなる量子化パラメータや量子化手
法を選択して、選択した量子化パラメータや量子化手法
に基づき統合ブロック形成手段によって形成された統合
ブロック毎に変換係数を量子化することを特徴とする。
【００１３】また、次の発明では、量子化手段は、細分
ブロック形成手段が細分ブロックを形成するか否かに応
じて符号化効率が高くなる量子化パラメータや量子化手
法を選択して、選択した量子化パラメータや量子化手法
に基づき細分ブロック形成手段によって形成された細分
ブロック毎に変換係数を量子化することを特徴とする。
ブロック形成手段が細分ブロックを形成するか否かに応
じて符号化効率が高くなる量子化パラメータや量子化手
法を選択して、選択した量子化パラメータや量子化手法
に基づき細分ブロック形成手段によって形成された細分
ブロック毎に変換係数を量子化することを特徴とする。
【００１４】また、次の発明では、画像信号を複数の周
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数をブ
ロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にそ
の量子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロ
ックにおける同一方向成分の次段以降の変換係数を量子
化する量子化手段と、を備えたことを特徴とする。
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数をブ
ロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にそ
の量子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロ
ックにおける同一方向成分の次段以降の変換係数を量子
化する量子化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】また、次の発明では、画像信号を複数の周
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数をブ
ロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にそ
の量子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロ
ックにおける同一方向成分の次段以降の変換係数を零と
して打切る量子化手段と、を備えたことを特徴とする。
波数帯域に分割して変換係数を出力する帯域分割手段
と、前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前
記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出し
てブロック化するブロッキング処理手段と、前記ブロッ
キング処理手段によってブロック化された変換係数をブ
ロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にそ
の量子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロ
ックにおける同一方向成分の次段以降の変換係数を零と
して打切る量子化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】また、次の発明では、量子化手段は、さら
に、変換係数をブロック毎に量子化する際、各ブロック
の方向成分毎にその量子化出力を検出して、その検出結
果に応じて各ブロックにおける同一方向成分の次段以降
の変換係数を量子化することを特徴とする。
に、変換係数をブロック毎に量子化する際、各ブロック
の方向成分毎にその量子化出力を検出して、その検出結
果に応じて各ブロックにおける同一方向成分の次段以降
の変換係数を量子化することを特徴とする。
【００１７】
【作用】この発明の画像帯域分割符号化装置では、ま
ず、画像帯域分割手段が入力画像信号（予測誤差信号で
もよい）を複数の周波数帯域に分割して変換係数を出力
し、ブロッキング処理手段が前記画像信号の空間領域上
の各小領域に対応する前記変換係数を前記複数の周波数
帯域それぞれから抽出してブロック化する。そして、統
合ブロック形成手段がブロック化されたブロック間で相
関があるか否かを判断し、相関がある場合にはそのブロ
ックを統合化して統合ブロックを形成して、量子化手段
がその統合ブロック毎に変換係数を量子化したり、ま
た、細分ブロック形成手段がブロック化された各ブロッ
ク内で各ブロックを構成する変換係数に相関があるか否
かを判断し、相関がある場合には相関がある変換係数毎
にブロックを細分化して細分ブロックを形成して、量子
化手段がその細分ブロック毎に変換係数を量子化する。
なお、量子化の際、統合ブロックを形成するか否かや、
細分ブロックを形成するか否かに応じて符号化効率が高
くなる量子化パラメータや量子化手法を選択して、選択
した量子化パラメータや量子化手法に基づき細分ブロッ
ク毎に変換係数を量子化するようにしてもよい。 また、
量子化手段がブロック化された変換係数または前記画像
信号の特性に基づき符号化効率が高くなる量子化パラメ
ータや量子化手法を選択して、選択した量子化パラメー
タや量子化手法に基づき前記ブロック化された変換係数
をそのブロック毎に量子化する。 なお、以上の量子化の
際、各ブロックの方向成分毎にその量子化出力を検出し
て、その検出結果に応じて各ブロックにおける同一方向
成分の次段以降の変換係数を量子化するようにしてもよ
い。
ず、画像帯域分割手段が入力画像信号（予測誤差信号で
もよい）を複数の周波数帯域に分割して変換係数を出力
し、ブロッキング処理手段が前記画像信号の空間領域上
の各小領域に対応する前記変換係数を前記複数の周波数
帯域それぞれから抽出してブロック化する。そして、統
合ブロック形成手段がブロック化されたブロック間で相
関があるか否かを判断し、相関がある場合にはそのブロ
ックを統合化して統合ブロックを形成して、量子化手段
がその統合ブロック毎に変換係数を量子化したり、ま
た、細分ブロック形成手段がブロック化された各ブロッ
ク内で各ブロックを構成する変換係数に相関があるか否
かを判断し、相関がある場合には相関がある変換係数毎
にブロックを細分化して細分ブロックを形成して、量子
化手段がその細分ブロック毎に変換係数を量子化する。
なお、量子化の際、統合ブロックを形成するか否かや、
細分ブロックを形成するか否かに応じて符号化効率が高
くなる量子化パラメータや量子化手法を選択して、選択
した量子化パラメータや量子化手法に基づき細分ブロッ
ク毎に変換係数を量子化するようにしてもよい。 また、
量子化手段がブロック化された変換係数または前記画像
信号の特性に基づき符号化効率が高くなる量子化パラメ
ータや量子化手法を選択して、選択した量子化パラメー
タや量子化手法に基づき前記ブロック化された変換係数
をそのブロック毎に量子化する。 なお、以上の量子化の
際、各ブロックの方向成分毎にその量子化出力を検出し
て、その検出結果に応じて各ブロックにおける同一方向
成分の次段以降の変換係数を量子化するようにしてもよ
い。
【００１８】また、量子化手段がブロック化された変換
係数をブロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成
分毎にその量子化出力を検出して、その検出結果に応じ
て各ブロックにおける同一方向成分の次段以降の変換係
数を量子化したり、ブロック化された変換係数をブロッ
ク毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にその量
子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロック
における同一方向成分の次段以降の変換係数を零として
打切る。
係数をブロック毎に量子化する際、各ブロックの方向成
分毎にその量子化出力を検出して、その検出結果に応じ
て各ブロックにおける同一方向成分の次段以降の変換係
数を量子化したり、ブロック化された変換係数をブロッ
ク毎に量子化する際、各ブロックの方向成分毎にその量
子化出力を検出して、その検出結果に応じて各ブロック
における同一方向成分の次段以降の変換係数を零として
打切る。
【００１９】
【実施例】この発明を示す一実施例の画像帯域分割符号
化装置は図１のように、帯域分割部１はデジタル化され
た入力画像信号１１を複数の周波数帯域に分割し、上記
従来例の図９の離散ウェーブレット変換部１ａと同じに
変換係数信号１２として出力する代わりに、帯域分離フ
ィルタの特性は異なるがほぼ同じ構成で実現できる汎用
の帯域分割方式で帯域信号１２として出力してもよい。
ブロッキング処理部２は、帯域分割部１から周波数帯域
の７帯域（たとえば入力信号が４Ｍ×４Ｎ（Ｍ、Ｎは自
然数）のときＭ×Ｎ個と２Ｍ×２Ｎ個の信号を配置する
ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１とＬＨ２，ＨＬ２，Ｈ
Ｈ２）それぞれから空間領域上の各小領域に対応する変
換係数信号１２または帯域信号１２を抽出し、最小単位
（たとえば４×４個のブロック単位）にブロッキング処
理をしブロック単位信号１３を生成する。統合ブロック
形成部３は、ブロッキング処理部２から電力分布が類似
したり分散が小さいブロック単位信号１３を第１の制御
部４からのブロック化指令信号１５に従い統合化し、た
とえば４ｍ×４ｎ（ｍ，ｎは自然数）信号ブロック単位
の大きな統合ブロック化信号１４に形成する。第１の制
御部４は、ブロッキング処理部２からのブロック単位信
号１３または入力画像信号１１に対し電力分布や分散を
測定し、電力分布が類似したり分散が小さいブロック単
位信号１３を統合化するブロック化指令信号１５を出力
する。量子化部５は、統合ブロック形成部３から統合ブ
ロック化信号１４にスカラまたはベクトル量子化を施し
量子化出力信号１６を生成する。
化装置は図１のように、帯域分割部１はデジタル化され
た入力画像信号１１を複数の周波数帯域に分割し、上記
従来例の図９の離散ウェーブレット変換部１ａと同じに
変換係数信号１２として出力する代わりに、帯域分離フ
ィルタの特性は異なるがほぼ同じ構成で実現できる汎用
の帯域分割方式で帯域信号１２として出力してもよい。
ブロッキング処理部２は、帯域分割部１から周波数帯域
の７帯域（たとえば入力信号が４Ｍ×４Ｎ（Ｍ、Ｎは自
然数）のときＭ×Ｎ個と２Ｍ×２Ｎ個の信号を配置する
ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１とＬＨ２，ＨＬ２，Ｈ
Ｈ２）それぞれから空間領域上の各小領域に対応する変
換係数信号１２または帯域信号１２を抽出し、最小単位
（たとえば４×４個のブロック単位）にブロッキング処
理をしブロック単位信号１３を生成する。統合ブロック
形成部３は、ブロッキング処理部２から電力分布が類似
したり分散が小さいブロック単位信号１３を第１の制御
部４からのブロック化指令信号１５に従い統合化し、た
とえば４ｍ×４ｎ（ｍ，ｎは自然数）信号ブロック単位
の大きな統合ブロック化信号１４に形成する。第１の制
御部４は、ブロッキング処理部２からのブロック単位信
号１３または入力画像信号１１に対し電力分布や分散を
測定し、電力分布が類似したり分散が小さいブロック単
位信号１３を統合化するブロック化指令信号１５を出力
する。量子化部５は、統合ブロック形成部３から統合ブ
ロック化信号１４にスカラまたはベクトル量子化を施し
量子化出力信号１６を生成する。
【００２０】上記実施例の画像帯域分割符号化装置は、
空間領域の入力画像を複数の周波数帯域に分割し、信号
ブロック間の空間的相関の強さに応じてブロックサイズ
を変えて符号化をする方式（可変ブロック単位帯域符号
化方式）を採る。
空間領域の入力画像を複数の周波数帯域に分割し、信号
ブロック間の空間的相関の強さに応じてブロックサイズ
を変えて符号化をする方式（可変ブロック単位帯域符号
化方式）を採る。
【００２１】ブロッキング処理部２は図２のように、帯
域分割部１からたとえば入力画像信号１１（８×８画素
で構成。空間領域上の４×４画素ブロック単位にＸ１，
Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４と符号をつける）を７帯域に分割した
変換係数信号１２または帯域信号１２（図２（ａ）参
照）に対し、各帯域（周波数帯域上の２×２と４×４信
号ブロック単位ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１とＬＨ
２，ＨＬ２，ＨＨ２）の左上に配置される信号（ａ０
１，ｂ０１，ｃ０１，ｄ０１など）を信号ブロック単位
Ｙ１にまとめるなど、入力画像信号１１の空間領域上の
各小領域、例えば画素ブロック単位Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，
Ｘ４に対応する信号を抽出したとえば４×４信号ブロッ
ク単位Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４にブロッキング処理をす
る（図２（ｂ）参照）。具体的には、例えば小領域Ｘ１
に対応する信号は、周波数帯域ＬＬ１では信号ａ０１、
周波数帯域ＬＨ１では信号ｂ０１、周波数帯域ＨＬ１で
は信号ｃ０１、周波数帯域ＨＨ１では信号ｄ０１、周波
数帯域ＬＨ２では信号ｅ０１，ｅ０２，ｅ０５，ｅ０
６、周波数帯域ＨＬ２では信号ｆ０１，ｆ０２，ｆ０
５，ｆ０６、周波数帯域ＨＨ２では信号ｇ０１，ｇ０
２，ｇ０５，ｇ０６となり、これらが４×４信号ブロッ
ク単位Ｙ１にブロック化されることになる。また、小領
域Ｘ２に対応する信号であれば、周波数帯域ＬＬ１では
信号ａ０２、周波数帯域ＬＨ１では信号ｂ０２、周波数
帯域ＨＬ１では信号ｃ０２、周波数帯域ＨＨ１では信号
ｄ０２、周波数帯域ＬＨ２では信号ｅ０３，ｅ０４，ｅ
０７，ｅ０８、周波数帯域ＨＬ２では信号ｆ０３，ｆ０
４，ｆ０７，ｆ０８、周波数帯域ＨＨ２では信号ｇ０
３，ｇ０４，ｇ０７，ｇ０８となり、これらが４×４信
号ブロック単位Ｙ２にブロック化されることになる。
域分割部１からたとえば入力画像信号１１（８×８画素
で構成。空間領域上の４×４画素ブロック単位にＸ１，
Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４と符号をつける）を７帯域に分割した
変換係数信号１２または帯域信号１２（図２（ａ）参
照）に対し、各帯域（周波数帯域上の２×２と４×４信
号ブロック単位ＬＬ１，ＬＨ１，ＨＬ１，ＨＨ１とＬＨ
２，ＨＬ２，ＨＨ２）の左上に配置される信号（ａ０
１，ｂ０１，ｃ０１，ｄ０１など）を信号ブロック単位
Ｙ１にまとめるなど、入力画像信号１１の空間領域上の
各小領域、例えば画素ブロック単位Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，
Ｘ４に対応する信号を抽出したとえば４×４信号ブロッ
ク単位Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４にブロッキング処理をす
る（図２（ｂ）参照）。具体的には、例えば小領域Ｘ１
に対応する信号は、周波数帯域ＬＬ１では信号ａ０１、
周波数帯域ＬＨ１では信号ｂ０１、周波数帯域ＨＬ１で
は信号ｃ０１、周波数帯域ＨＨ１では信号ｄ０１、周波
数帯域ＬＨ２では信号ｅ０１，ｅ０２，ｅ０５，ｅ０
６、周波数帯域ＨＬ２では信号ｆ０１，ｆ０２，ｆ０
５，ｆ０６、周波数帯域ＨＨ２では信号ｇ０１，ｇ０
２，ｇ０５，ｇ０６となり、これらが４×４信号ブロッ
ク単位Ｙ１にブロック化されることになる。また、小領
域Ｘ２に対応する信号であれば、周波数帯域ＬＬ１では
信号ａ０２、周波数帯域ＬＨ１では信号ｂ０２、周波数
帯域ＨＬ１では信号ｃ０２、周波数帯域ＨＨ１では信号
ｄ０２、周波数帯域ＬＨ２では信号ｅ０３，ｅ０４，ｅ
０７，ｅ０８、周波数帯域ＨＬ２では信号ｆ０３，ｆ０
４，ｆ０７，ｆ０８、周波数帯域ＨＨ２では信号ｇ０
３，ｇ０４，ｇ０７，ｇ０８となり、これらが４×４信
号ブロック単位Ｙ２にブロック化されることになる。
【００２２】統合ブロック形成部３は、一般に画像の電
力スペクトルが、変化の乏しい領域（たとえば背景な
ど）では低周波成分に多くて高周波成分に非常に少な
く、変化のパターンが一定の領域では特定の周波数帯域
に集中することから、図２（ａ）の画素ブロック単位Ｘ
１とＸ２で画素の変化が小さいとき、ＬＬ１帯域（ａ０
１，ａ０２）の他の電力は小さくなる。またＸ３とＸ４
で水平方向の縞模様が続いているとき、ＬＬ１帯域（ａ
０３，ａ０４）とＬＨ１帯域（ｂ０３，ｂ０４）とＬＨ
２帯域（ｅ０９，ｅ１０，ｅ１１，ｅ１２，ｅ１３，ｅ
１４，ｅ１５，ｅ１６）の他の電力は小さくなる。この
ような場合符号化効率を高めるため、ブロッキング処理
部２からのブロック単位信号１３ごとに符号化をしない
で、同じような信号値をもつブロック（たとえばＹ１と
Ｙ２，Ｙ３とＹ４など）を一つの大きな統合ブロック
（４ｍ×４ｎ信号の大きさ）に形成し符号化をするよう
に、第１の制御部４からのブロック化指令信号１５に従
い統合ブロック化信号１４を出力する。
力スペクトルが、変化の乏しい領域（たとえば背景な
ど）では低周波成分に多くて高周波成分に非常に少な
く、変化のパターンが一定の領域では特定の周波数帯域
に集中することから、図２（ａ）の画素ブロック単位Ｘ
１とＸ２で画素の変化が小さいとき、ＬＬ１帯域（ａ０
１，ａ０２）の他の電力は小さくなる。またＸ３とＸ４
で水平方向の縞模様が続いているとき、ＬＬ１帯域（ａ
０３，ａ０４）とＬＨ１帯域（ｂ０３，ｂ０４）とＬＨ
２帯域（ｅ０９，ｅ１０，ｅ１１，ｅ１２，ｅ１３，ｅ
１４，ｅ１５，ｅ１６）の他の電力は小さくなる。この
ような場合符号化効率を高めるため、ブロッキング処理
部２からのブロック単位信号１３ごとに符号化をしない
で、同じような信号値をもつブロック（たとえばＹ１と
Ｙ２，Ｙ３とＹ４など）を一つの大きな統合ブロック
（４ｍ×４ｎ信号の大きさ）に形成し符号化をするよう
に、第１の制御部４からのブロック化指令信号１５に従
い統合ブロック化信号１４を出力する。
【００２３】なお上記実施例で統合ブロック形成部３
は、符号化のため統合ブロックを形成するとして説明し
たが、図３のように細分ブロック形成部６を設け細分ブ
ロックを形成するようにしてもよい。細分ブロック形成
部６は図４のように、たとえば垂直方向エッジ成分を含
む入力画像１１（図４（ａ）参照）に帯域分割とブロッ
キング処理を施したブロック単位信号１３（図４（ｂ）
参照）に対し、電力分野や分散が偏っているブロックを
細分化する第２の制御部４ａからのブロック化指令信号
１５ａに従い、たとえば２×２信号ブロック単位Ｙ２を
細分化し左右で分割して２個の１×２信号ブロック単位
Ｙ２１とＹ２２の小さな細分ブロック化信号１７に形成
する。第２の制御部４ａは、ブロッキング処理部２から
のブロック単位信号１３または入力画像信号１１に対し
電力分布や分散を測定し、電力分布や分散が偏っている
ブロック単位信号１３を細分化するブロック化指令信号
１５ａを出力する。
は、符号化のため統合ブロックを形成するとして説明し
たが、図３のように細分ブロック形成部６を設け細分ブ
ロックを形成するようにしてもよい。細分ブロック形成
部６は図４のように、たとえば垂直方向エッジ成分を含
む入力画像１１（図４（ａ）参照）に帯域分割とブロッ
キング処理を施したブロック単位信号１３（図４（ｂ）
参照）に対し、電力分野や分散が偏っているブロックを
細分化する第２の制御部４ａからのブロック化指令信号
１５ａに従い、たとえば２×２信号ブロック単位Ｙ２を
細分化し左右で分割して２個の１×２信号ブロック単位
Ｙ２１とＹ２２の小さな細分ブロック化信号１７に形成
する。第２の制御部４ａは、ブロッキング処理部２から
のブロック単位信号１３または入力画像信号１１に対し
電力分布や分散を測定し、電力分布や分散が偏っている
ブロック単位信号１３を細分化するブロック化指令信号
１５ａを出力する。
【００２４】また上記実施例で統合ブロック形成部３や
細分ブロック形成部６を用いないで、図５のようにブロ
ッキング処理部２からのブロック単位信号１３をそのま
ま第３の制御部４ｂからの量子化指令信号１８に従い量
子化をしてもよい。第３の制御部４ｂは、ブロッキング
処理部２からのブロック単位信号１３または入力画像信
号１１に対し電力分布や分散を測定し、電力分布や分散
の大小でたとえば分散の大きい場合は、量子化誤差を非
常に小さく抑えるためベクトル量子化よりもスカラ量子
化を採る。また量子化ステップ幅を大きくしスカラ量子
化による符号量を増えないようにする。分散が小さい場
合は、符号化効率を高めるためベクトル量子化を採り、
またスカラ量子化を採るときは量子化ステップ幅を小さ
くし量子化誤差を小さくする。上記のように量子化パラ
メータ（量子化ステップ幅など）や量子化手法（スカラ
やベクトル量子化など）を選択し、量子化指令信号１８
を出力する。
細分ブロック形成部６を用いないで、図５のようにブロ
ッキング処理部２からのブロック単位信号１３をそのま
ま第３の制御部４ｂからの量子化指令信号１８に従い量
子化をしてもよい。第３の制御部４ｂは、ブロッキング
処理部２からのブロック単位信号１３または入力画像信
号１１に対し電力分布や分散を測定し、電力分布や分散
の大小でたとえば分散の大きい場合は、量子化誤差を非
常に小さく抑えるためベクトル量子化よりもスカラ量子
化を採る。また量子化ステップ幅を大きくしスカラ量子
化による符号量を増えないようにする。分散が小さい場
合は、符号化効率を高めるためベクトル量子化を採り、
またスカラ量子化を採るときは量子化ステップ幅を小さ
くし量子化誤差を小さくする。上記のように量子化パラ
メータ（量子化ステップ幅など）や量子化手法（スカラ
やベクトル量子化など）を選択し、量子化指令信号１８
を出力する。
【００２５】また上記実施例で図６のように、第５の制
御部４ｂを設け、量子化部５からの量子化出力信号１６
の段階的符号化出力結果で次段の符号化要否を判定し段
階的符号化指令信号１９を出力してもよい。第５の制御
部４ｄは、量子化部５でブロック単位信号１３に対し順
次低周波から高周波成分へ、すなわち左上隅から右下隅
へ各帯域成分ごとに符号化をする場合、同じ方向成分に
相関性があるときは、符号化出力結果が零か非零かで、
または所定の閾値（たとえば零の測定個数など）で次段
の符号化を打ち切るかどうかを判定する。または量子化
パラメータ（たとえばスカラ量子化の量子化ステップ
幅、ベクトル量子化の探索コードブック数など）や量子
化手法を変更するように段階的符号化を指令する。
御部４ｂを設け、量子化部５からの量子化出力信号１６
の段階的符号化出力結果で次段の符号化要否を判定し段
階的符号化指令信号１９を出力してもよい。第５の制御
部４ｄは、量子化部５でブロック単位信号１３に対し順
次低周波から高周波成分へ、すなわち左上隅から右下隅
へ各帯域成分ごとに符号化をする場合、同じ方向成分に
相関性があるときは、符号化出力結果が零か非零かで、
または所定の閾値（たとえば零の測定個数など）で次段
の符号化を打ち切るかどうかを判定する。または量子化
パラメータ（たとえばスカラ量子化の量子化ステップ
幅、ベクトル量子化の探索コードブック数など）や量子
化手法を変更するように段階的符号化を指令する。
【００２６】また上記実施例で図７または図８のよう
に、第４の制御部４ｃを設け、第１の制御部４または第
２の制御部４ａからのブロック化指令信号１５または１
５ａに応じ、統合ブロックのときはベクトル量子化指令
信号２０または細分ブロックのときはスカラ量子化指令
信号２１を出力してもよい。ブロックサイズの大小でベ
クトルとスカラ量子化方式を選択した方が符号化効率を
向上できる。
に、第４の制御部４ｃを設け、第１の制御部４または第
２の制御部４ａからのブロック化指令信号１５または１
５ａに応じ、統合ブロックのときはベクトル量子化指令
信号２０または細分ブロックのときはスカラ量子化指令
信号２１を出力してもよい。ブロックサイズの大小でベ
クトルとスカラ量子化方式を選択した方が符号化効率を
向上できる。
【００２７】また上記実施例で図１と図３を組合わせて
も、また第３の制御部４ｂを図１と図３の各量子化部５
に組合わせても、また第５の制御部４ｄを図１と図３と
図５と図７と図８の各量子化部５に組合わせても適用で
きるのはいうまでもない。
も、また第３の制御部４ｂを図１と図３の各量子化部５
に組合わせても、また第５の制御部４ｄを図１と図３と
図５と図７と図８の各量子化部５に組合わせても適用で
きるのはいうまでもない。
【００２８】また上記実施例で入力画像信号１１の代わ
りに動き補償予測時などの予測誤差信号を入力としても
よいのはいうまでもない。
りに動き補償予測時などの予測誤差信号を入力としても
よいのはいうまでもない。
【００２９】また上記実施例で入力画像信号１１は２次
元空間領域として説明したが、３次元空間領域（たとえ
ばカラー画像の赤、緑、青の色空間領域や時間軸方向）
に拡張してもよい。
元空間領域として説明したが、３次元空間領域（たとえ
ばカラー画像の赤、緑、青の色空間領域や時間軸方向）
に拡張してもよい。
【００３０】また上記実施例で帯域分割部２は７帯域に
分割するとして説明したが、７分割に限定されないのは
いうまでもない。
分割するとして説明したが、７分割に限定されないのは
いうまでもない。
【００３１】また上記実施例で帯域分割符号化と逆過程
で復号できることはいうまでもない。
で復号できることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】上記のようなこの発明の画像帯域分割符
号化装置では、空間領域の入力画像を複数の周波数帯域
に分割し、画像信号の空間領域上の各小領域に対応する
前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出
してブロック化し、そのブロック間の空間的相関の強さ
に応じてブロックを統合したり、そのブロック内で各ブ
ロックを構成する変換係数に相関がある場合には相関が
ある変換係数毎にブロックを細分化して細分ブロックを
形成したりしてブロックサイズを変えて符号化をする方
式等を採るから、従来の各帯域ごとにブロックサイズを
固定して符号化をする方式に比べ適応的であり、符号化
効率を向上できる効果がある。
号化装置では、空間領域の入力画像を複数の周波数帯域
に分割し、画像信号の空間領域上の各小領域に対応する
前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出
してブロック化し、そのブロック間の空間的相関の強さ
に応じてブロックを統合したり、そのブロック内で各ブ
ロックを構成する変換係数に相関がある場合には相関が
ある変換係数毎にブロックを細分化して細分ブロックを
形成したりしてブロックサイズを変えて符号化をする方
式等を採るから、従来の各帯域ごとにブロックサイズを
固定して符号化をする方式に比べ適応的であり、符号化
効率を向上できる効果がある。
【図１】この発明を示す一実施例の画像帯域分割符号化
装置の機能ブロック図。
装置の機能ブロック図。
【図２】図１に示すブロッキング処理部の機能を説明す
る図。
る図。
【図３】この発明を示す他の一実施例の機能ブロック
図。
図。
【図４】図３に示す細分ブロック形成部の機能を説明す
る図。
る図。
【図５】この発明を示す他の一実施例の機能ブロック
図。
図。
【図６】この発明を示す他の一実施例の機能ブロック
図。
図。
【図７】この発明を示す他の一実施例の機能ブロック
図。
図。
【図８】この発明を示す他の一実施例の機能ブロック
図。
図。
【図９】従来例の画像帯域分割符号化装置の機能ブロッ
ク図。
ク図。
【図１０】図９に示す第１の帯域変換部の機能ブロック
図。
図。
１ 帯域分割部 ２ ブロッキング処理部 ３ 統合ブロック形成部 ４ 第１の制御部 ４ａ 第２の制御部 ４ｂ 第３の制御部 ４ｃ 第４の制御部 ４ｄ 第５の制御部 ５ 量子化部 ６ 細分ブロック形成部 １１ 入力画像信号 １２ 変換係数信号または帯域信号 １３ ブロック単位信号 １４ 統合ブロック化信号 １５，１５ａ ブロック化指令信号 １６ 量子化出力信号 １７ 細分ブロック化信号 １８ 量子化指令信号 １９ 段階的符号化指令信号 なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 悦久 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株 式会社 通信システム研究所内 (56)参考文献 特開 平３−121624（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−214389（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56490（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196695（ＪＰ，Ａ) 如澤裕尚、外１名、”非等分割サブバ ンド／ウエーブレット変換符号化におけ る動き補償フレーム間予測の周波数領域 実現”、テレビジョン学会技術報告、社 団法人テレビジョン学会、平成３年11 月、第15巻、第70号、ｐ．17−22 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 H03M 7/30 H04N 1/41 - 1/415
Claims (4)
- 【請求項１】 画像信号を複数の周波数帯域に分割して
変換係数を出力する帯域分割手段と、 前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前記変
換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出してブ
ロック化するブロッキング処理手段と、 前記ブロッキング処理手段によってブロック化された変
換係数をブロック毎に量子化する際、各ブロックの方向
成分毎にその量子化出力を検出して、その検出結果に応
じて各ブロックにおける同一方向成分の次段以降の変換
係数を量子化する量子化手段と、 を備えたことを特徴とする画像帯域分割符号化装置。 - 【請求項２】 画像信号を複数の周波数帯域に分割して
変換係数を出力する帯域分割手段と、 前記画像信号の空間領域上の各小領域に対応する前記変
換係数を前記複数の周波数帯域それぞれから抽出してブ
ロック化するブロッキング処理手段と、 前記ブロッキング処理手段によってブロック化された変
換係数をブロック毎に量子化する際、各ブロックの方向
成分毎にその量子化出力を検出して、その検出結果に応
じて各ブロックにおける同一方向成分の次段以降の変換
係数を零として打切る量子化手段と、 を備えたことを特徴とする画像帯域分割符号化装置。 - 【請求項３】 画像信号を複数の周波数帯域に分割して
変換係数とし、前記画像信号の空間領域上の各小領域に
対応する前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれ
から抽出してブロック化し、 前記ブロック化された変換係数をブロック毎に量子化す
る際、各ブロックの方向成分毎にその量子化出力を検出
して、その検出結果に応じて各ブロックにおける同一方
向成分の次段以降の変換係数を量子化する、 ことを特徴とする画像帯域分割符号化方法。 - 【請求項４】 画像信号を複数の周波数帯域に分割して
変換係数とし、前記画像信号の空間領域上の各小領域に
対応する前記変換係数を前記複数の周波数帯域それぞれ
から抽出してブロック化し、 前記ブロック化された変換係数をブロック毎に量子化す
る際、各ブロックの方向成分毎にその量子化出力を検出
して、その検出結果に応じて各ブロックにおける同一方
向成分の次段以降の変換係数を零として打切る、 ことを特徴とする画像帯域分割符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32036692A JP3239488B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 画像帯域分割符号化装置および画像帯域分割符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32036692A JP3239488B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 画像帯域分割符号化装置および画像帯域分割符号化方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184622A Division JP2002064711A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 画像符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06169449A JPH06169449A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3239488B2 true JP3239488B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=18120678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32036692A Expired - Lifetime JP3239488B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 画像帯域分割符号化装置および画像帯域分割符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239488B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5682441A (en) * | 1995-11-08 | 1997-10-28 | Storm Technology, Inc. | Method and format for storing and selectively retrieving image data |
| US6904404B1 (en) | 1996-07-01 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multistage inverse quantization having the plurality of frequency bands |
| JP3344944B2 (ja) * | 1997-05-15 | 2002-11-18 | 松下電器産業株式会社 | オーディオ信号符号化装置，オーディオ信号復号化装置，オーディオ信号符号化方法，及びオーディオ信号復号化方法 |
| JP3246715B2 (ja) | 1996-07-01 | 2002-01-15 | 松下電器産業株式会社 | オーディオ信号圧縮方法，およびオーディオ信号圧縮装置 |
| US6633611B2 (en) | 1997-04-24 | 2003-10-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for region-based moving image encoding and decoding |
| JP5570448B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2014-08-13 | 日本放送協会 | 画像領域分割装置及びプログラム |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP32036692A patent/JP3239488B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 如澤裕尚、外１名、"非等分割サブバンド／ウエーブレット変換符号化における動き補償フレーム間予測の周波数領域実現"、テレビジョン学会技術報告、社団法人テレビジョン学会、平成３年１１月、第１５巻、第７０号、ｐ．１７−２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06169449A (ja) | 1994-06-14 |
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