JP3265287B2 - 画像データの高能率符号化方法およびその装置 - Google Patents
画像データの高能率符号化方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像データの高能
率符号化方法及びその装置に関するものである。
率符号化方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に画像データの高能率符号化方式で
は、隣接画素との相関を利用してデータの圧縮を行う。
従ってＴＶカメラ出力等のインターレース画像を符号
化する場合は、ノンインターレース変換(フレームを構
成する信号に変換)し、ノンインターレースデータ(フレ
ームデータともいう)として、垂直方向の画素相関を強
くしてから符号化する方が圧縮効率が高くなる。 しか
し、一般的には、画像内に動きが生じた場合、ノンイン
ターレースデータでは動いた物体のエッジがライン単位
のくしの歯状になるなど、垂直方向の相関が著しく低下
する。 このため、動きのある部分では、インターレー
スデータ(フィールドデータともいう)で符号化した方が
良い場合が多い。従来、静止画用の高能率符号化装置な
どでは、図２に示すように、まずカメラ２０から出力さ
れたインターレース画像２１をＡ／Ｄ変換器２２でディ
ジタル化する。 そして、Ａ／Ｄ変換器２２の出力であ
るインターレースデータ２３を、フレームメモリ２４で
フレームを構成するノンインターレースデータ２５に変
換し、垂直方向の隣接画素の相関を強くしてから、符号
化処理部２６で圧縮処理をすることが多い。ところが動
画に対しては、必ずしも上記の方式は適切でない。 例
えば、図３に示すように、画像内の物体Ａが、フィール
ド１とフィールド２で動いた場合、インターレースデー
タとして見ると、図３のフィールド１，２に示したよう
になり、これをノンインターレースデータとして見る
と、図３のフレームに示した様になる。 これから明ら
かなように、動いた部分について見ると、ノンインター
レースデータにすると、動いた物体のエッジがライン単
位のくしの歯状になり、垂直方向の隣接画素の相関が極
端に劣化し圧縮しにくくなる。 むしろインターレース
データのまま処理した方が圧縮し易いが、動画像に対し
て常にインターレースデータとして扱えば、動きのある
部分ばかりではないため、全体の符号化効率は良くなら
ない。 従来技術にはこれを解決する適切な方法がなか
った。
は、隣接画素との相関を利用してデータの圧縮を行う。
従ってＴＶカメラ出力等のインターレース画像を符号
化する場合は、ノンインターレース変換(フレームを構
成する信号に変換)し、ノンインターレースデータ(フレ
ームデータともいう)として、垂直方向の画素相関を強
くしてから符号化する方が圧縮効率が高くなる。 しか
し、一般的には、画像内に動きが生じた場合、ノンイン
ターレースデータでは動いた物体のエッジがライン単位
のくしの歯状になるなど、垂直方向の相関が著しく低下
する。 このため、動きのある部分では、インターレー
スデータ(フィールドデータともいう)で符号化した方が
良い場合が多い。従来、静止画用の高能率符号化装置な
どでは、図２に示すように、まずカメラ２０から出力さ
れたインターレース画像２１をＡ／Ｄ変換器２２でディ
ジタル化する。 そして、Ａ／Ｄ変換器２２の出力であ
るインターレースデータ２３を、フレームメモリ２４で
フレームを構成するノンインターレースデータ２５に変
換し、垂直方向の隣接画素の相関を強くしてから、符号
化処理部２６で圧縮処理をすることが多い。ところが動
画に対しては、必ずしも上記の方式は適切でない。 例
えば、図３に示すように、画像内の物体Ａが、フィール
ド１とフィールド２で動いた場合、インターレースデー
タとして見ると、図３のフィールド１，２に示したよう
になり、これをノンインターレースデータとして見る
と、図３のフレームに示した様になる。 これから明ら
かなように、動いた部分について見ると、ノンインター
レースデータにすると、動いた物体のエッジがライン単
位のくしの歯状になり、垂直方向の隣接画素の相関が極
端に劣化し圧縮しにくくなる。 むしろインターレース
データのまま処理した方が圧縮し易いが、動画像に対し
て常にインターレースデータとして扱えば、動きのある
部分ばかりではないため、全体の符号化効率は良くなら
ない。 従来技術にはこれを解決する適切な方法がなか
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には、
動画像に適用した場合、フィールド１とフィールド２の
間で動きのある部分においては、ノンインターレースデ
ータにしたことにより、垂直方向における隣接画素の相
関が低下してしまうため、圧縮しにくくなるという欠点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、入力インタ
レース画像をブロック符号化する場合、画像に応じてブ
ロックノンインターレースデータとブロックインターレ
ースデータを選択切り替えて、垂直方向における隣接画
素の相関が常に損なわれないようにし、動画像に対して
も適応的で効率よく符号化ができ、かつ復号化処理にお
いて、どちらのブロックデータが選択されたかを知るこ
とで、確実な復号処理ができることを目的とする。
動画像に適用した場合、フィールド１とフィールド２の
間で動きのある部分においては、ノンインターレースデ
ータにしたことにより、垂直方向における隣接画素の相
関が低下してしまうため、圧縮しにくくなるという欠点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、入力インタ
レース画像をブロック符号化する場合、画像に応じてブ
ロックノンインターレースデータとブロックインターレ
ースデータを選択切り替えて、垂直方向における隣接画
素の相関が常に損なわれないようにし、動画像に対して
も適応的で効率よく符号化ができ、かつ復号化処理にお
いて、どちらのブロックデータが選択されたかを知るこ
とで、確実な復号処理ができることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、画像
データを符号化する場合、ノンインターレースデータと
インターレースデータの両方を作り、各々の垂直方向の
相関を求め、相対比較をし、両者の内より相関の強い方
のデータを選択し符号化するようにしたもので、基本的
に、動きのある部分はインターレースデータで、静止し
ている部分はノンインターレースデータで適応的に符号
化することを可能とした。 これにより、従来問題であ
った動画に対する劣化を改善し、より効率良く符号化す
ることができるようになる。図１は本発明の全体構成を
示すブロック図である。但し、説明の都合上、画像を所
定の基本処理ブロックに分割して符号化するブロック符
号化を前提とした。図において、カメラ１の出力である
インターレース画像２は、Ａ／Ｄ変換器３に入力され、
そのＡ／Ｄ変換器３の出力であるインターレースデータ
４はノンインターレース変換部５に入力され、そのノン
インターレース変換部５の出力であるノンインターレー
スデータ６は、ブロック分割部７に入力され、そのブロ
ック分割部７の出力は後述のようなブロックノンインタ
ーレースデータ８となる。このブロックノンインターレ
ースデータ８は、セレクタ１７と相関演算部１１とイン
ターレース変換部９に入力される。 このインターレー
ス変換部９の出力であるブロックインターレースデータ
１０は、セレクタ１７と相関演算部１２に入力される。
また、比較器１５には前記相関演算部１１，１２の出力
で、相関の強弱を示す相関値１３，１４が入力され、比
較器１５の出力である制御信号１６はセレクタ１７と符
号化処理部１９に入力される。 このセレクタ１７の出
力であるデータ１８も符号化処理部１９に入力される。
データを符号化する場合、ノンインターレースデータと
インターレースデータの両方を作り、各々の垂直方向の
相関を求め、相対比較をし、両者の内より相関の強い方
のデータを選択し符号化するようにしたもので、基本的
に、動きのある部分はインターレースデータで、静止し
ている部分はノンインターレースデータで適応的に符号
化することを可能とした。 これにより、従来問題であ
った動画に対する劣化を改善し、より効率良く符号化す
ることができるようになる。図１は本発明の全体構成を
示すブロック図である。但し、説明の都合上、画像を所
定の基本処理ブロックに分割して符号化するブロック符
号化を前提とした。図において、カメラ１の出力である
インターレース画像２は、Ａ／Ｄ変換器３に入力され、
そのＡ／Ｄ変換器３の出力であるインターレースデータ
４はノンインターレース変換部５に入力され、そのノン
インターレース変換部５の出力であるノンインターレー
スデータ６は、ブロック分割部７に入力され、そのブロ
ック分割部７の出力は後述のようなブロックノンインタ
ーレースデータ８となる。このブロックノンインターレ
ースデータ８は、セレクタ１７と相関演算部１１とイン
ターレース変換部９に入力される。 このインターレー
ス変換部９の出力であるブロックインターレースデータ
１０は、セレクタ１７と相関演算部１２に入力される。
また、比較器１５には前記相関演算部１１，１２の出力
で、相関の強弱を示す相関値１３，１４が入力され、比
較器１５の出力である制御信号１６はセレクタ１７と符
号化処理部１９に入力される。 このセレクタ１７の出
力であるデータ１８も符号化処理部１９に入力される。
【０００５】本発明の動作について以下に述べる。 図
１のカメラ１はインターレース画像２を出力し、そのイ
ンターレース画像２をＡ／Ｄ変換器３でディジタル化す
る。次にこのＡ／Ｄ変換器３の出力であるインターレー
スデータ４を、ノンインターレース変換部５によってデ
ータの並びを替え、フレームを構成するノンインターレ
ースデータ６とし、全体に垂直方向の隣接画素の相関を
強める。次にブロック分割部７で、ブロック符号化処理
がし易いように、後述の様なブロック単位のデータの並
びに変更し、かつ垂直方向に連続する２ブロックをペア
としたブロック順として、これをブロックノンインター
レースデータ８とする。このブロックノンインターレー
スデータ８をそのまま符号化処理すると、前述のように
動きのある部分で問題となる。そこで前記ペアのブロッ
クノンインターレースデータ８をインターレース変換部
９に入力し、２ブロック間でインターレース変換(フィ
ールドを構成する信号に変換)をする。例えば、図４
（ａ）に示すブロック１、ブロック２という垂直２ブロ
ックのブロックノンインターレースデータ８を前記イン
ターレース変換部９で処理したブロックインターレース
データ１０は、図４（ｂ）のように、フィールド１のデ
ータがブロック１、フィールド２のデータがブロック２
になる。 このとき、図４(ｂ)のブロック１とブロック
２の境界に、画像として不連続な部分が生じ、画素の値
に大きな隔たりが生じる恐れがあり得るが、基本的にブ
ロック符号化では、ブロック内に前記隔たりが生じなけ
れば良いので問題とならない。
１のカメラ１はインターレース画像２を出力し、そのイ
ンターレース画像２をＡ／Ｄ変換器３でディジタル化す
る。次にこのＡ／Ｄ変換器３の出力であるインターレー
スデータ４を、ノンインターレース変換部５によってデ
ータの並びを替え、フレームを構成するノンインターレ
ースデータ６とし、全体に垂直方向の隣接画素の相関を
強める。次にブロック分割部７で、ブロック符号化処理
がし易いように、後述の様なブロック単位のデータの並
びに変更し、かつ垂直方向に連続する２ブロックをペア
としたブロック順として、これをブロックノンインター
レースデータ８とする。このブロックノンインターレー
スデータ８をそのまま符号化処理すると、前述のように
動きのある部分で問題となる。そこで前記ペアのブロッ
クノンインターレースデータ８をインターレース変換部
９に入力し、２ブロック間でインターレース変換(フィ
ールドを構成する信号に変換)をする。例えば、図４
（ａ）に示すブロック１、ブロック２という垂直２ブロ
ックのブロックノンインターレースデータ８を前記イン
ターレース変換部９で処理したブロックインターレース
データ１０は、図４（ｂ）のように、フィールド１のデ
ータがブロック１、フィールド２のデータがブロック２
になる。 このとき、図４(ｂ)のブロック１とブロック
２の境界に、画像として不連続な部分が生じ、画素の値
に大きな隔たりが生じる恐れがあり得るが、基本的にブ
ロック符号化では、ブロック内に前記隔たりが生じなけ
れば良いので問題とならない。
【０００６】次に、前記ブロックノンインターレースデ
ータ８とブロックインターレースデータ１０について、
それぞれ相関演算部１１，１２を用い、垂直方向の画素
相関を求める。具体的には、符号化処理部１９の符号化
方式に対する圧縮のし易さを求めるわけで、符号化処理
部１９の符号化方式が異なれば、前記相関演算部１１，
１２の内容も多少異なることはある。そして、その結果
である相関強度を示す相関値１３，１４を比較器１５で
比較し、制御信号１６によってセレクタ１７を制御する
ことで、ブロックノンインターレースデータ８とブロッ
クインターレースデータ１０の内より、圧縮し易い方を
データ１８として後段の符号化処理部１９に入力するこ
とができる。また、セレクタ制御信号１６を符号化処理
部１９に入力し、図４に示す２個の基本処理ブロックか
らなるブロックノンインターレースデータ８とブロック
インターレースデータ１０のどちらを選択したかを示す
情報を、選択されたブロックノンインターレースデータ
８あるいはブロックインターレースデータ１０の符号デ
ータに付加する。
ータ８とブロックインターレースデータ１０について、
それぞれ相関演算部１１，１２を用い、垂直方向の画素
相関を求める。具体的には、符号化処理部１９の符号化
方式に対する圧縮のし易さを求めるわけで、符号化処理
部１９の符号化方式が異なれば、前記相関演算部１１，
１２の内容も多少異なることはある。そして、その結果
である相関強度を示す相関値１３，１４を比較器１５で
比較し、制御信号１６によってセレクタ１７を制御する
ことで、ブロックノンインターレースデータ８とブロッ
クインターレースデータ１０の内より、圧縮し易い方を
データ１８として後段の符号化処理部１９に入力するこ
とができる。また、セレクタ制御信号１６を符号化処理
部１９に入力し、図４に示す２個の基本処理ブロックか
らなるブロックノンインターレースデータ８とブロック
インターレースデータ１０のどちらを選択したかを示す
情報を、選択されたブロックノンインターレースデータ
８あるいはブロックインターレースデータ１０の符号デ
ータに付加する。
【０００７】従って、復号化処理では、この付加された
情報を基に、元の画像データの並びに構成することがで
きる。 ここで、上記のように、この選択情報は、垂直
方向のペアの基本処理ブロックに対する符号データ毎に
付加されているため、個々の基本処理ブロック毎に選択
情報を付加するものに比べ、符号データの伝送効率が向
上する。 また、ペアの基本処理ブロックに対する符号
データ毎に付加されているため、復号化処理時に、ペア
の基本処理ブロックの単位であるブロックノンインター
レースデータとブロックインターレースデータとの区別
が容易になる。以上のように本発明では、ブロックノン
インターレースデータ８とブロックインターレースデー
タ１０の内より、圧縮し易い方を用いることで、基本的
に動きのない部分はブロックノンインターレースデータ
８を使用し、動きの激しい部分ではブロックインターレ
ースデータ１０を使用して、効率よく符号化することが
できる。これにより、従来技術における動きのある部分
で垂直方向の画素相関が極端に低下し、圧縮劣化が著し
くなるという問題を解決することが可能である。なお、
前述では、基本的に動きのない部分はブロックノンイン
ターレースデータ８を、動きの激しい部分ではブロック
インターレースデータ１０を選択して、符号化するとし
て説明したが、これはあくまで、基本的なデータの選択
を説明するものであって、必ずしも、常にこのように選
択がなされるものではない。
情報を基に、元の画像データの並びに構成することがで
きる。 ここで、上記のように、この選択情報は、垂直
方向のペアの基本処理ブロックに対する符号データ毎に
付加されているため、個々の基本処理ブロック毎に選択
情報を付加するものに比べ、符号データの伝送効率が向
上する。 また、ペアの基本処理ブロックに対する符号
データ毎に付加されているため、復号化処理時に、ペア
の基本処理ブロックの単位であるブロックノンインター
レースデータとブロックインターレースデータとの区別
が容易になる。以上のように本発明では、ブロックノン
インターレースデータ８とブロックインターレースデー
タ１０の内より、圧縮し易い方を用いることで、基本的
に動きのない部分はブロックノンインターレースデータ
８を使用し、動きの激しい部分ではブロックインターレ
ースデータ１０を使用して、効率よく符号化することが
できる。これにより、従来技術における動きのある部分
で垂直方向の画素相関が極端に低下し、圧縮劣化が著し
くなるという問題を解決することが可能である。なお、
前述では、基本的に動きのない部分はブロックノンイン
ターレースデータ８を、動きの激しい部分ではブロック
インターレースデータ１０を選択して、符号化するとし
て説明したが、これはあくまで、基本的なデータの選択
を説明するものであって、必ずしも、常にこのように選
択がなされるものではない。
【０００８】即ち、本発明は、前述のように、それぞれ
の相関値１３，１４を比較器１５で比較することによ
り、ブロックノンインターレースデータ８とブロックイ
ンターレースデータ１０の内より、圧縮し易い方のデー
タを求め、この圧縮し易い方のデータを選択して符号化
するものであるため、例えば、動きのない部分であって
も、相関値の比較の結果、圧縮し易い方のデータがブロ
ックインターレースデータ１０であればこれを、動きの
激しい部分であっても、圧縮し易い方のデータがブロッ
クノンインターレースデータ８であれば、こちらを選択
して符号化する。また、前述ではペアのブロックを用い
てインターレース変換をする説明をしたが、前記画像と
しての不連続がブロック内に生じても問題ない符号化方
式（例えば、ブロック内をさらに小さいブロックで分割
して符号化する場合など）では、１ブロック毎にインタ
ーレース変換しても可能である。また、ブロック符号化
以外であれば、インターレース変換する単位は、任意で
ある。 さらに、図１のブロック分割部７から、図４
（ｂ）に示すようなブロックインターレースデータ１０
が出力されるようにし、インターレース変換部９にノン
インターレース変換部を設定しても可能である。
の相関値１３，１４を比較器１５で比較することによ
り、ブロックノンインターレースデータ８とブロックイ
ンターレースデータ１０の内より、圧縮し易い方のデー
タを求め、この圧縮し易い方のデータを選択して符号化
するものであるため、例えば、動きのない部分であって
も、相関値の比較の結果、圧縮し易い方のデータがブロ
ックインターレースデータ１０であればこれを、動きの
激しい部分であっても、圧縮し易い方のデータがブロッ
クノンインターレースデータ８であれば、こちらを選択
して符号化する。また、前述ではペアのブロックを用い
てインターレース変換をする説明をしたが、前記画像と
しての不連続がブロック内に生じても問題ない符号化方
式（例えば、ブロック内をさらに小さいブロックで分割
して符号化する場合など）では、１ブロック毎にインタ
ーレース変換しても可能である。また、ブロック符号化
以外であれば、インターレース変換する単位は、任意で
ある。 さらに、図１のブロック分割部７から、図４
（ｂ）に示すようなブロックインターレースデータ１０
が出力されるようにし、インターレース変換部９にノン
インターレース変換部を設定しても可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１のブロック分割部７以
降の部分について、本発明のブロック符号化の一実施例
を図５に示す。 なお、ここで用いられる符号化方式
は、特開昭６２−２５２２１７号(「データ符号化方
式」)公報等に示されている非等長ブロック分割符号化
方式で符号化するものを例として説明するが、ブロック
符号化であれば、この非等長ブロック分割符号化方式の
他、周知のブロック符号化方式においても、同様に適用
できることは言うまでもない。この符号化方式は、例え
ば１６画素×１６画素のブロックに対し、各ブロック内
の画素値の変化に応じて、１６画素×１６画素、８画素
×８画素、４画素×４画素、２画素×２画素の各ブロッ
クで適応的にさらにブロック分割をするもので、分割さ
れたブロック内の各画素の値を下記（１）式に示す双線
形関数で近似して圧縮符号化するものである。 なお、
この時、１６画素×１６画素を基本処理ブロックと呼ぶ
ことにする。 ｆi,j ＝ａｉｊ＋ｂｉ＋ｃｊ＋ｄ ……………（１） ここで、（ｉ，ｊ）はブロック内の画素の位置を示すも
ので、ｉは水平位置、ｊは垂直位置とする。 ｆi,j は
(ｉ，ｊ)の位置の画素値の近似値となり、ａ，ｂ，ｃ，
ｄが（１）式の係数である。つまり、この符号化方式で
は、垂直方向の画素値変化は係数ａとｃのみで表現され
るため、複雑な画素値の変化には対応できず、単純に垂
直方向の画素の相関が強い方が圧縮し易いことになる。
降の部分について、本発明のブロック符号化の一実施例
を図５に示す。 なお、ここで用いられる符号化方式
は、特開昭６２−２５２２１７号(「データ符号化方
式」)公報等に示されている非等長ブロック分割符号化
方式で符号化するものを例として説明するが、ブロック
符号化であれば、この非等長ブロック分割符号化方式の
他、周知のブロック符号化方式においても、同様に適用
できることは言うまでもない。この符号化方式は、例え
ば１６画素×１６画素のブロックに対し、各ブロック内
の画素値の変化に応じて、１６画素×１６画素、８画素
×８画素、４画素×４画素、２画素×２画素の各ブロッ
クで適応的にさらにブロック分割をするもので、分割さ
れたブロック内の各画素の値を下記（１）式に示す双線
形関数で近似して圧縮符号化するものである。 なお、
この時、１６画素×１６画素を基本処理ブロックと呼ぶ
ことにする。 ｆi,j ＝ａｉｊ＋ｂｉ＋ｃｊ＋ｄ ……………（１） ここで、（ｉ，ｊ）はブロック内の画素の位置を示すも
ので、ｉは水平位置、ｊは垂直位置とする。 ｆi,j は
(ｉ，ｊ)の位置の画素値の近似値となり、ａ，ｂ，ｃ，
ｄが（１）式の係数である。つまり、この符号化方式で
は、垂直方向の画素値変化は係数ａとｃのみで表現され
るため、複雑な画素値の変化には対応できず、単純に垂
直方向の画素の相関が強い方が圧縮し易いことになる。
【００１０】では、図５の説明をする。ここでは、前記
非等長ブロック分割符号化の基本処理ブロックを１６画
素×１６画素とする。 従って、図５のデータ２８は、
１６画素×１６画素に分割されたノンインターレースデ
ータで、かつ垂直方向に連続したペアの基本処理ブロッ
クになっているとする。 このデータ２８は、ペアの基
本処理ブロック単位にメモり３０に入力され、次にメモ
り３０からの読み出し順を変えて、図４（ｂ）に示した
ようなインターレースデータであるデータ３２になる。
一方、ノンインターレースデータのデータ２８はシフト
レジスタ２９にも入力され、前記データ３２が出力され
るまで遅延させられデータ３１となる。ここで同期のと
られたデータ３１とデータ３２は、各々の垂直方向の画
素相関を求めるために、メモリ３３とメモリ３４に各々
入力される。次に、メモリ３３，３４から垂直方向の画
素相関を求めやすいように、各基本処理ブロック内のデ
ータを垂直方向に読み出しデータ３５，３６とする。そ
してデータ３５はラッチ３７と減算器４１のｂに、デー
タ３６はラッチ３８と減算器４２のｂに入力される。ラ
ッチ３７とラッチ３８の出力であるデータ３９，４０
は、それぞれ１画素遅れた画素データとして、前記減算
器４１のａと減算器４２のａに各々入力される。 ここ
で、減算器４１，４２はａ−ｂの絶対値をｃとして出力
するものとする。 従って、減算器４１，４２の出力で
あるデータ４３，４４には、垂直方向隣接画素間の差分
絶対値が得られる。次に、データ４３を加算器４５、デ
ータ４７、ラッチ４９、データ５１のループによって積
和する。 データ４４も同様に、加算器４６、データ４
８、ラッチ５０、データ５２のループにより積和する。
従って、最終的にデータ５１には、ノンインターレース
データの場合の隣接画素間の差分絶対値の積和がペアの
基本処理ブロック毎に得られ、データ５２にはインター
レースデータの場合の隣接画素間の差分絶対値の積和が
ペアの基本処理ブロック毎に得られることになる。 こ
のデータ５１とデータ５２の値を相関値と呼ぶことにす
る。以上、垂直方向の画素相関の求め方を式（２）にま
とめる。
非等長ブロック分割符号化の基本処理ブロックを１６画
素×１６画素とする。 従って、図５のデータ２８は、
１６画素×１６画素に分割されたノンインターレースデ
ータで、かつ垂直方向に連続したペアの基本処理ブロッ
クになっているとする。 このデータ２８は、ペアの基
本処理ブロック単位にメモり３０に入力され、次にメモ
り３０からの読み出し順を変えて、図４（ｂ）に示した
ようなインターレースデータであるデータ３２になる。
一方、ノンインターレースデータのデータ２８はシフト
レジスタ２９にも入力され、前記データ３２が出力され
るまで遅延させられデータ３１となる。ここで同期のと
られたデータ３１とデータ３２は、各々の垂直方向の画
素相関を求めるために、メモリ３３とメモリ３４に各々
入力される。次に、メモリ３３，３４から垂直方向の画
素相関を求めやすいように、各基本処理ブロック内のデ
ータを垂直方向に読み出しデータ３５，３６とする。そ
してデータ３５はラッチ３７と減算器４１のｂに、デー
タ３６はラッチ３８と減算器４２のｂに入力される。ラ
ッチ３７とラッチ３８の出力であるデータ３９，４０
は、それぞれ１画素遅れた画素データとして、前記減算
器４１のａと減算器４２のａに各々入力される。 ここ
で、減算器４１，４２はａ−ｂの絶対値をｃとして出力
するものとする。 従って、減算器４１，４２の出力で
あるデータ４３，４４には、垂直方向隣接画素間の差分
絶対値が得られる。次に、データ４３を加算器４５、デ
ータ４７、ラッチ４９、データ５１のループによって積
和する。 データ４４も同様に、加算器４６、データ４
８、ラッチ５０、データ５２のループにより積和する。
従って、最終的にデータ５１には、ノンインターレース
データの場合の隣接画素間の差分絶対値の積和がペアの
基本処理ブロック毎に得られ、データ５２にはインター
レースデータの場合の隣接画素間の差分絶対値の積和が
ペアの基本処理ブロック毎に得られることになる。 こ
のデータ５１とデータ５２の値を相関値と呼ぶことにす
る。以上、垂直方向の画素相関の求め方を式（２）にま
とめる。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、(ｉ，ｊ)は基本処理ブロック内の
画素の位置を示し、ｉは水平方向、ｊは垂直方向の位置
を示すものとする。また、ｅi,j は、ペアの基本処理ブ
ロックの一方の画素の値で、ｅ'i,j は、もう一方の基
本処理ブロックの画素の値を示すものとする。従って、
（２）式により得られる相関値は、値が小さいほど相関
が強いことを示すことになる。これにより、比較器５３
では、ノンインターレースデータであるデータ３１の相
関値をデータ５１から、またインターレースデータであ
るデータ３２の相関値をデータ５２から得ることがで
き、その大小を比較して値の小さい方、つまり、より相
関の強い方をスイッチ５９で選択できるように制御信号
５４を出力する。
画素の位置を示し、ｉは水平方向、ｊは垂直方向の位置
を示すものとする。また、ｅi,j は、ペアの基本処理ブ
ロックの一方の画素の値で、ｅ'i,j は、もう一方の基
本処理ブロックの画素の値を示すものとする。従って、
（２）式により得られる相関値は、値が小さいほど相関
が強いことを示すことになる。これにより、比較器５３
では、ノンインターレースデータであるデータ３１の相
関値をデータ５１から、またインターレースデータであ
るデータ３２の相関値をデータ５２から得ることがで
き、その大小を比較して値の小さい方、つまり、より相
関の強い方をスイッチ５９で選択できるように制御信号
５４を出力する。
【００１３】一方、データ３１，３２は前記制御信号５
４が出力されるまでシフトレジスタ５５，５６で各々遅
延させられ、データ５７，５８としてスイッチ５９に入
力される。そして、スイッチ５９は相関の強い方の基本
処理ブロックのペアをデータ６０として出力し、非等長
ブロック分割符号化部６１の入力とする。ここで、制御
信号５４は、どちらの符号化タイプのデータを選択した
かを示す情報として符号データに付加するために、非等
長ブロック分割符号化部６１に入力される。以上によ
り、静止している部分と動きのある部分に対し、ブロッ
クインターレースデータ、ブロックノンインターレース
データを２つの基本処理ブロックごとに適応的に選択し
て圧縮することができる。
４が出力されるまでシフトレジスタ５５，５６で各々遅
延させられ、データ５７，５８としてスイッチ５９に入
力される。そして、スイッチ５９は相関の強い方の基本
処理ブロックのペアをデータ６０として出力し、非等長
ブロック分割符号化部６１の入力とする。ここで、制御
信号５４は、どちらの符号化タイプのデータを選択した
かを示す情報として符号データに付加するために、非等
長ブロック分割符号化部６１に入力される。以上によ
り、静止している部分と動きのある部分に対し、ブロッ
クインターレースデータ、ブロックノンインターレース
データを２つの基本処理ブロックごとに適応的に選択し
て圧縮することができる。
【００１４】次に、前記相関値によってデータの選択が
行われる具体例を示す。まず、図６に、ペアの基本処理
ブロック内で斜線の物体が静止している場合のノンイン
ターレースデータを示す。これは、図５においてはデー
タ３１に相当する。そして、この図６に示すデータをイ
ンターレースデータにしたものを、図７に示す。 これ
は、図５のデータ３２に相当する。 この図７では、各
基本処理ブロック内に水平ラインのエッジが２本あり、
図６よりは圧縮しにくいものになっている。ここで、図
６、図７の斜線部分の輝度値を１０、その背景の輝度値
を０とし、図５に示した相関値を演算算出する手段(３
３〜５０)により、各データの相関値を前述の（２）式
に基づき求めると、 図６のノンインターレースデータの相関値＝１４０ 図７に示すインターレースデータの相関値＝２８０ となる。そこで、これら相関値を図５の比較器５３で比
較すると、１４０＜２８０であるから、図６のノンイン
ターレースデータが正しく選択されることになる。
行われる具体例を示す。まず、図６に、ペアの基本処理
ブロック内で斜線の物体が静止している場合のノンイン
ターレースデータを示す。これは、図５においてはデー
タ３１に相当する。そして、この図６に示すデータをイ
ンターレースデータにしたものを、図７に示す。 これ
は、図５のデータ３２に相当する。 この図７では、各
基本処理ブロック内に水平ラインのエッジが２本あり、
図６よりは圧縮しにくいものになっている。ここで、図
６、図７の斜線部分の輝度値を１０、その背景の輝度値
を０とし、図５に示した相関値を演算算出する手段(３
３〜５０)により、各データの相関値を前述の（２）式
に基づき求めると、 図６のノンインターレースデータの相関値＝１４０ 図７に示すインターレースデータの相関値＝２８０ となる。そこで、これら相関値を図５の比較器５３で比
較すると、１４０＜２８０であるから、図６のノンイン
ターレースデータが正しく選択されることになる。
【００１５】次に、図６の斜線の物体が、フィールド２
で水平方向に４画素移動した場合のノンインターレース
データを図８に示す。 これも図５のデータ３１に相当
するが、従来問題となっていた動きにより垂直方向の相
関が低下した一例である。そして、図８に示すデータを
インターレースデータにしたものが図９で、図５のデー
タ３２に相当する。ここで、図８と図９を比べると、明
らかにインターレースデータの図９の方が圧縮し易い。
そこで、図５に示した相関値を演算算出する手段(３
３〜５０)により、各データの相関値を前述の（２）式
に基づき求めると、 図８のノンインターレースデータの相関値＝１０２０ 図９に示すインターレースデータの相関値＝ ２００ となる。そこで、これら相関値を図５の比較器５３で比
較すると、２００＜１０２０であるから、今度は、図９
のインターレースデータが、正しく選択されることにな
る。
で水平方向に４画素移動した場合のノンインターレース
データを図８に示す。 これも図５のデータ３１に相当
するが、従来問題となっていた動きにより垂直方向の相
関が低下した一例である。そして、図８に示すデータを
インターレースデータにしたものが図９で、図５のデー
タ３２に相当する。ここで、図８と図９を比べると、明
らかにインターレースデータの図９の方が圧縮し易い。
そこで、図５に示した相関値を演算算出する手段(３
３〜５０)により、各データの相関値を前述の（２）式
に基づき求めると、 図８のノンインターレースデータの相関値＝１０２０ 図９に示すインターレースデータの相関値＝ ２００ となる。そこで、これら相関値を図５の比較器５３で比
較すると、２００＜１０２０であるから、今度は、図９
のインターレースデータが、正しく選択されることにな
る。
【００１６】以上のように、前記（２）式に基づき算出
したそれぞれの垂直方向の相関値の相対比較によって、
適切に、静止している部分はノンインターレースデータ
を、また動いている部分はインターレースデータを自動
的に選択し、圧縮符号化することが可能であることがわ
かる。以上説明したように、本発明では、ブロックイン
ターレースデータとブロックノンインターレースデータ
のそれぞれの垂直方向の画素相関を求め、相対比較を
し、両者の内より相関の強い方のデータを選択するた
め、どのような画像の場合であっても、実際に相関値が
低いブロックデータの方を選択して符号化することにな
り、より適応的で効率的な符号化ができる。さらに、こ
のブロック符号化において、ブロックノンインターレー
スデータとブロックインターレースデータのどちらを選
択したかを示す情報を、選択されたブロックノンインタ
ーレースデータかブロックインターレースデータの符号
データに付加しているため、復号化処理において、この
情報を基にして、元の画像データの並びに構成すること
ができる。
したそれぞれの垂直方向の相関値の相対比較によって、
適切に、静止している部分はノンインターレースデータ
を、また動いている部分はインターレースデータを自動
的に選択し、圧縮符号化することが可能であることがわ
かる。以上説明したように、本発明では、ブロックイン
ターレースデータとブロックノンインターレースデータ
のそれぞれの垂直方向の画素相関を求め、相対比較を
し、両者の内より相関の強い方のデータを選択するた
め、どのような画像の場合であっても、実際に相関値が
低いブロックデータの方を選択して符号化することにな
り、より適応的で効率的な符号化ができる。さらに、こ
のブロック符号化において、ブロックノンインターレー
スデータとブロックインターレースデータのどちらを選
択したかを示す情報を、選択されたブロックノンインタ
ーレースデータかブロックインターレースデータの符号
データに付加しているため、復号化処理において、この
情報を基にして、元の画像データの並びに構成すること
ができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した如く本発明は、インターレ
ース走査により得られる画像データを符号化する場合、
ブロックインターレースデータとブロックノンインター
レースデータの内より相関の強い方のデータを選択して
符号化しており、実際に符号化のし易い方のデータを選
択して、より適応的で効率的な符号化ができると共に、
ブロックノンインターレースデータとブロックインター
レースデータのどちらを選択したかを示す情報を符号化
されたデータに付加しているため、復号化処理におい
て、この情報を基にして元の画像データの並びに構成す
ることができる。また、この選択情報は、垂直方向のペ
アの基本処理ブロックに対する符号データ毎に付加され
ているため、個々の基本処理ブロック毎に選択情報を付
加するものに比べて、符号データの伝送効率が向上す
る。 更に、復号化処理時に、ペアの基本処理ブロック
の単位であるブロックノンインターレースデータとブロ
ックインターレースデータとの区別が容易になる等、確
実な復号処理ができる。
ース走査により得られる画像データを符号化する場合、
ブロックインターレースデータとブロックノンインター
レースデータの内より相関の強い方のデータを選択して
符号化しており、実際に符号化のし易い方のデータを選
択して、より適応的で効率的な符号化ができると共に、
ブロックノンインターレースデータとブロックインター
レースデータのどちらを選択したかを示す情報を符号化
されたデータに付加しているため、復号化処理におい
て、この情報を基にして元の画像データの並びに構成す
ることができる。また、この選択情報は、垂直方向のペ
アの基本処理ブロックに対する符号データ毎に付加され
ているため、個々の基本処理ブロック毎に選択情報を付
加するものに比べて、符号データの伝送効率が向上す
る。 更に、復号化処理時に、ペアの基本処理ブロック
の単位であるブロックノンインターレースデータとブロ
ックインターレースデータとの区別が容易になる等、確
実な復号処理ができる。
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図
【図２】従来技術例を示すブロック図
【図３】動きのある場合に垂直方向の相関が無くなる例
を示す図
を示す図
【図４】本発明によるブロック単位にインターレース変
換した例を示す図
換した例を示す図
【図５】本発明の一実施例を示す図
【図６】静止画をノンインターレースデータとして見た
図
図
【図７】静止画をインターレースデータとして見た図
【図８】動画をノンインターレースデータとして見た図
【図９】動画をインターレースデータとして見た図
５：ノンインターレース変換部、６：ノンインターレー
スデータ、７：ブロック分割部、８：ブロックノンイン
ターレースデータ、９：インターレース変換部、１０：
ブロックインターレースデータ、１１，１２：相関演算
部、１３，１４：相関値、１５：比較器、１６：制御信
号、１７：セレクタ、１８：データ、１９：符号化処理
部。
スデータ、７：ブロック分割部、８：ブロックノンイン
ターレースデータ、９：インターレース変換部、１０：
ブロックインターレースデータ、１１，１２：相関演算
部、１３，１４：相関値、１５：比較器、１６：制御信
号、１７：セレクタ、１８：データ、１９：符号化処理
部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−121372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−197185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−21389（ＪＰ，Ａ) 八島由幸外２名「Ｄ−54適応ブロック 構成ＤＣＴを用いたＨＤＴＶ−標準ＴＶ コンパチブル符号化」1989年電子情報通 信学会秋季全国大会講演論文集、社団法 人電子情報通信学会、平成１年９月、分 冊６．ｐ54 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 H04N 7/13
Claims (3)
- 【請求項１】 インターレース走査により得られる画像
データを符号化する高能率符号化方法において、当該画
像データから、フレームデータで構成されかつ垂直方向
に連続するペアの所定の基本処理ブロックに分割された
ブロックノンインターレースデータと、フィールドデー
タで構成されかつ垂直方向に連続するペアの所定の基本
処理ブロックに分割されたブロックインターレースデー
タの内のいずれか一方のデータを選択し、当該選択され
たデータを上記所定の基本処理ブロック毎に符号化する
と共に、どちらのデータを選択したかを示す情報を、符
号化された上記垂直方向に連続するペアであるブロック
ノンインターレースデータ毎、あるいは上記垂直方向に
連続するペアであるブロックインターレースデータ毎に
付加し、当該情報に基づき、所定の復号化処理を行うこ
とを特徴とする画像データの高能率符号化方法。 - 【請求項２】 インターレース走査により得られる画像
データを符号化する高能率符号化方法において、当該画
像データから、フレームデータで構成されかつ垂直方向
に連続するペアの所定の基本処理ブロックに分割された
ブロックノンインターレースデータと、フィールドデー
タで構成されかつ垂直方向に連続するペアの所定の基本
処理ブロックに分割されたブロックインターレースデー
タの内のいずれか一方のデータを、上記ペアの所定の基
本処理ブロック毎のそれぞれの垂直方向の画素相関に基
づき選択し、当該選択されたデータを上記所定の基本処
理ブロック毎に符号化すると共に、どちらのデータを選
択したかを示す情報を、符号化された上記垂直方向に連
続するペアであるブロックノンインターレースデータ
毎、あるいは上記垂直方向に連続するペアであるブロッ
クインターレースデータ毎に付加し、当該情報に基づ
き、所定の復号化処理を行うことを特徴とする画像デー
タの高能率符号化方法。 - 【請求項３】 インターレース走査により得られる画像
データを符号化する高能率符号化方法において、当該画
像データから、フレームデータで構成されかつ垂直方向
に連続するペアの所定の基本処理ブロックに分割された
ブロックノンインターレースデータと、フィールドデー
タで構成されかつ垂直方向に連続するペアの所定の基本
処理ブロックに分割されたブロックインターレースデー
タとを生成し、上記ブロックノンインターレースデータ
と上記ブロックインターレースデータについて、それぞ
れの垂直方向の画素相関を上記所定の基本処理ブロック
毎に算出して上記それぞれのペアの所定の基本処理ブロ
ック毎に求め、これら相関値を比較し、当該比較結果に
基づき、生成された上記ブロックノンインターレースデ
ータと上記ブロックインターレースデータの内のいずれ
か一方のデータを選択し、当該選択されたデータを上記
所定の基本処理ブロック毎に符号化すると共に、どちら
のデータを選択したかを示す情報を、符号化された上記
垂直方向に連続するペアであるブロックノンインターレ
ースデータ毎、あるいは上記垂直方向に連続するペアで
あるブロックインターレースデータ毎に付加し、当該付
加された情報に基づき、当該情報に基づき、所定の復号
化処理を行うことを特徴とする画像データの高能率符号
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13473299A JP3265287B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 画像データの高能率符号化方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13473299A JP3265287B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 画像データの高能率符号化方法およびその装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22507090A Division JP3125145B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 画像データの高能率符号化方法及びその装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001189602A Division JP2002064830A (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 画像データの高能率符号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346361A JPH11346361A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3265287B2 true JP3265287B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=15135307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13473299A Expired - Lifetime JP3265287B2 (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 画像データの高能率符号化方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265287B2 (ja) |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP13473299A patent/JP3265287B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 八島由幸外２名「Ｄ−５４適応ブロック構成ＤＣＴを用いたＨＤＴＶ−標準ＴＶコンパチブル符号化」１９８９年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集、社団法人電子情報通信学会、平成１年９月、分冊６．ｐ５４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11346361A (ja) | 1999-12-14 |
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