JP3337166B2 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus and image processing method

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JP3337166B2
JP3337166B2 JP27311393A JP27311393A JP3337166B2 JP 3337166 B2 JP3337166 B2 JP 3337166B2 JP 27311393 A JP27311393 A JP 27311393A JP 27311393 A JP27311393 A JP 27311393A JP 3337166 B2 JP3337166 B2 JP 3337166B2
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泰弘 藤森
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図15及び図16) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図4及び図12〜図14) 作用(図4及び図10) 実施例 (1)階層符号化の原理(図1〜図3) (2)実施例の画像符号化装置(図4〜図7) (3)量子化ステツプ幅の選定(図8及び図9) (4)量子化ステツプ幅の初期値の選定(図10) (5)実施例の動作(図11) (6)実施例の効果 (7)他の実施例(図12〜図14) 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 15 and 16) Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems (FIGS. 4 and 12 to 14) Operation (FIGS. 4 and 10) 1) Principle of hierarchical coding (FIGS. 1 to 3) (2) Image coding apparatus of the embodiment (FIGS. 4 to 7) (3) Selection of quantization step width (FIGS. 8 and 9) (4) Selection of initial value of quantization step width (FIG. 10) (5) Operation of embodiment (FIG. 11) (6) Effects of embodiment (7) Other embodiments (FIGS. 12 to 14) Effects of the invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置及び画像処
理方法に関し、例えば所定の画像データを異なる解像度
でなる複数の画像データに分割符号化する画像符号化装
置に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing method suitable for application to an image encoding apparatus for dividing predetermined image data into a plurality of image data having different resolutions. is there.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の画像符号化装置として、
入力画像データをピラミツド符号化等の階層符号化の手
法を用いて階層的に符号化するものがある。この画像符
号化装置においては、高解像度の入力画像データを第1
の階層データとして、この第1の階層データよりも解像
度が低い第2の階層データ、さらに第2の階層データよ
りも解像度が低い第3の階層データ、……を順次再帰的
に形成し、これら複数の階層データを通信路や記録再生
経路でなる伝送路で伝送する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of image coding apparatus,
There is a method in which input image data is hierarchically encoded using a hierarchical encoding technique such as pyramid encoding. In this image coding apparatus, high-resolution input image data
Are sequentially and recursively formed as second hierarchical data having a lower resolution than the first hierarchical data, and third hierarchical data having a lower resolution than the second hierarchical data. A plurality of hierarchical data are transmitted through a transmission path including a communication path and a recording / reproducing path.

【0004】またこの複数の階層データを復号化する画
像復号化装置では、複数の階層データについて全て復号
化しても良く、またそれぞれに対応するテレビジヨンモ
ニタの解像度等により、何れかの階層データのうち所望
の1つを選択して復号化しても良い。これにより、階層
化された複数の階層データから所望の階層データのみに
ついて復号化することにより、必要最小限の伝送データ
量で所望の階層データを得ることもできる。
In an image decoding apparatus for decoding a plurality of hierarchical data, all of the plurality of hierarchical data may be decoded, or any one of the hierarchical data may be decoded according to the resolution of a television monitor corresponding thereto. A desired one may be selected for decoding. In this way, by decoding only the desired hierarchical data from the hierarchical data of a plurality of layers, it is possible to obtain the desired hierarchical data with a minimum necessary transmission data amount.

【0005】ここで図15に示すように、この階層符号
化として例えば4階層の符号化を実現する画像符号化装
置1では、それぞれ3段分の間引きフイルタ2、3、4
と補間フイルタ5、6、7とを有し、入力画像データD
1について各段の間引きフイルタ2、3、4によつて順
次解像度の低い縮小画像データD2、D3、D4を形成
すると共に補間フイルタ5、6、7により縮小画像デー
タD2、D3、D4を縮小前の解像度に戻す。
[0005] As shown in FIG. 15, in the image coding apparatus 1 that realizes, for example, four-layer coding as the layer coding, the thinning-out filters 2, 3, and 4 for three stages are respectively provided.
And interpolation filters 5, 6, 7 and input image data D
1, the reduced image data D2, D3, and D4 having lower resolution are sequentially formed by the thinning filters 2, 3, and 4 at each stage, and the reduced image data D2, D3, and D4 are reduced by the interpolation filters 5, 6, and 7 before the reduction. To the resolution of.

【0006】入力画像データD1、各間引きフイルタ2
及び3の出力D2及びD3、各補間フイルタ5〜7の出
力D5〜D7はそれぞれ差分回路8、9、10に入力さ
れ、これにより差分データD8、D9、D10が生成さ
れる。この結果画像符号化装置1においては、階層デー
タのデータ量を低減すると共に信号電力を低減する。こ
こでこの差分データD8〜D10及び縮小画像データD
4はそれぞれ面積が1、1/4 、1/16、1/64のサイズとな
つている。
[0006] Input image data D1, each thinning filter 2
3 and the outputs D5 to D7 of the interpolation filters 5 to 7 are input to difference circuits 8, 9 and 10, respectively, thereby generating difference data D8, D9 and D10. As a result, in the image encoding device 1, the amount of hierarchical data is reduced and the signal power is reduced. Here, the difference data D8 to D10 and the reduced image data D
4 have sizes of 1, 1/4, 1/16, and 1/64, respectively.

【0007】それぞれの差分回路8〜10より得られる
差分データD8〜D10及び間引きフイルタ4より得ら
れる縮小画像データD4は、各符号器11、12、1
3、14によつて符号化されて圧縮処理が施され、この
結果各符号器11、12、13、14から解像度の異な
る第1、第2、第3及び第4の階層データD11、D1
2、D13及びD14が、所定の順序で伝送路に送出さ
れる。
The difference data D8 to D10 obtained from the respective difference circuits 8 to 10 and the reduced image data D4 obtained from the thinning-out filter 4 are converted into encoders 11, 12, 1
3 and 14, and are subjected to a compression process. As a result, first, second, third and fourth hierarchical data D11, D1 having different resolutions from the encoders 11, 12, 13, 14 are obtained.
2, D13 and D14 are transmitted to the transmission line in a predetermined order.

【0008】このようにして伝送される第1〜第4の階
層データD11〜D14は、図16に示す画像復号化装
置20によつて復号される。すなわち第1〜第4の階層
データD11〜D14は、それぞれ復号器21、22、
23、24によつて復号され、この結果復号器24から
は第4の階層データD24が出力される。
The first to fourth hierarchical data D11 to D14 transmitted in this manner are decoded by the image decoding device 20 shown in FIG. That is, the first to fourth hierarchical data D11 to D14 are respectively provided to the decoders 21 and 22,
The decoding is performed by the decoders 23 and 24. As a result, the fourth hierarchical data D24 is output from the decoder 24.

【0009】また復号器23の出力は加算回路29にお
いて補間フイルタ26より得られる第4の階層データD
24の補間データと加算され、これにより第3の階層デ
ータD23が復元される。同様にして復号器22の出力
は加算回路30において補間フイルタ27より得られる
第3の階層データD23の補間データと加算され、これ
により第2の階層データD22が復元される。さらに復
号器21の出力は加算回路31において補間フイルタ2
8より得られる第2の階層データD22の補間データと
加算され、これにより第1の階層データD21が復元さ
れる。
The output of the decoder 23 is supplied to a fourth hierarchical data D obtained from the interpolation filter 26 in an adder circuit 29.
Thus, the third hierarchical data D23 is restored. Similarly, the output of the decoder 22 is added to the interpolation data of the third hierarchical data D23 obtained from the interpolation filter 27 in the adding circuit 30, whereby the second hierarchical data D22 is restored. Further, the output of the decoder 21 is added to the interpolation filter 2 in the addition circuit 31.
8 is added to the interpolated data of the second hierarchical data D22, whereby the first hierarchical data D21 is restored.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところがかかる階層符
号化方法を実現する画像符号化装置においては、入力画
像データを複数の階層データに分割して符号化するた
め、必然的に階層成分だけデータ量が増加するとういう
問題がある。
However, in an image coding apparatus for realizing such a hierarchical coding method, since input image data is divided into a plurality of hierarchical data and coded, the data amount is inevitably limited to hierarchical components. There is a problem that increases.

【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像データを階層符号化した場合でも伝送するデー
タ量を低減し得る画像処理装置及び画像処理方法を提案
しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and is intended to propose an image processing apparatus and an image processing method capable of reducing the amount of data to be transmitted even when image data is hierarchically encoded. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、解像度の最も低い最上位階層情報
から解像度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層
情報からなる画像データD31を処理する画像処理装置
40に、最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量
子化特性pを最上位階層情報の量子化対象となる最上
位階層ブロツクに含まれる注目画素mの画素値と、当該
注目画素mの近傍画素X0〜X7、X0〜X3、X0〜
X4の画素値との演算により決定する最上位階層量子化
特性決定手段60と、最上位階層量子化特性pを用い
て最上位階層情報の最上位階層ブロツクを量子化する最
上位量子化手段49と、所定階層の階層情報の複数の画
素からなる量子化対象の所定階層ブロツクのアクテイビ
テイを判定するアクテイビテイ判定手段49、51、5
3、55、57と、アクテイビテイが高い場合には所定
階層よりも下位階層の階層情報を量子化する際の下位階
層量子化特性を粗いものとし、アクテイビテイが低い場
合には下位階層量子化特性を粗くないものとする下位階
層量子化特性決定手段49、51、53、55、57
と、下位階層量子化特性を用いて下位階層の階層情報の
下位階層ブロツクを量子化する下位階層量子化手段4
9、51、53、55、57とを設けるようにした。
In order to solve this problem, the present invention processes image data D31 comprising a plurality of pieces of hierarchical information from the highest hierarchical information having the lowest resolution to the lowest hierarchical information having the highest resolution. the image processing apparatus 40, the pixel value of the pixel of interest m included in the top-level hierarchy block comprising the highest hierarchical quantization characteristic p a at the time of quantizing the uppermost hierarchy data and the quantization target of the highest hierarchy information , Neighboring pixels X0 to X7, X0 to X3, X0 to the pixel of interest m
The highest level quantization characteristic determining means 60 for determining by calculation the pixel values of X4, uppermost quantization means for quantizing the uppermost hierarchy block of the uppermost layer information by using the top-level hierarchy quantization characteristic p A 49 and activity determining means 49, 51, 5 for determining the activity of a predetermined hierarchical block to be quantized, which includes a plurality of pixels of hierarchical information of a predetermined hierarchical level.
When the activity is high, the lower-layer quantization characteristic when quantizing the layer information of the lower layer than the predetermined layer is coarse, and when the activity is low, the lower-layer quantization characteristic is changed to 3, 55, 57. Lower layer quantization characteristic determining means 49, 51, 53, 55, 57 to be not coarse
And a lower layer quantization means 4 for quantizing lower layer blocks of lower layer information using lower layer quantization characteristics.
9, 51, 53, 55 and 57 are provided.

【0013】また本発明においては、解像度の最も低い
最上位階層情報から解像度の最も高い最下位階層情報ま
での複数の階層情報からなる画像データD31を処理す
る画像処理装置30に、最上位階層情報の量子化対象と
なる最上位階層ブロツクに含まれる複数の画素X0〜X
3を平均処理することにより、最上位階層情報の解像度
よりも低い仮想上位階層情報Mを生成する階層情報生成
手段と、最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量
子化特性pを、最上位階層情報の最上位階層ブロツク
に含まれる各画素の画素値X0〜X3と、当該最上位階
層ブロツクと対応する仮想上位階層情報の対応画素Mの
画素値との演算により決定する最上階階層量子化特性決
定手段と、最上位階層量子化特性pを用いて最上位階
層情報の最上位階層ブロツクを量子化する最上位量子化
手段49と、所定階層の階層情報の複数の画素からなる
量子化対象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判定
するアクテイビテイ判定手段49、51、53、55、
57と、アクテイビテイが高い場合には所定階層よりも
下位階層の階層情報を量子化する際の下位階層量子化特
性を粗いものとし、アクテイビテイが低い場合には下位
階層量子化特性を粗くないものとする下位階層量子化特
性決定手段49、51、53、55、57と、下位階層
量子化特性を用いて下位階層の階層情報の下位階層ブロ
ツクを量子化する下位階層量子化手段49、51、5
3、55、57とを設けるようにした。
In the present invention, the image processing apparatus 30 that processes image data D31 including a plurality of pieces of hierarchical information from the highest hierarchical information having the lowest resolution to the lowest hierarchical information having the highest resolution is provided with the highest hierarchical information. A plurality of pixels X0 to X included in the highest hierarchical block to be quantized.
By 3 averaging processing, and hierarchy information generating means for generating a virtual upper hierarchy data M lower than the resolution of the highest hierarchy information, the highest layer quantization characteristic p A at the time of quantizing the uppermost hierarchy data The highest floor determined by calculating the pixel values X0 to X3 of each pixel included in the highest hierarchy block of the highest hierarchy information and the pixel value of the corresponding pixel M of the virtual higher hierarchy information corresponding to the highest hierarchy block. a layer quantization characteristic determining means, the highest quantizer 49 for quantizing the uppermost hierarchy block of the uppermost layer information by using the top-level hierarchy quantization characteristic p a, a plurality of pixels of the hierarchical information of a predetermined hierarchy Activity determining means 49, 51, 53, 55 for determining the activity of a predetermined hierarchical block to be quantized.
57, when the activity is high, the lower layer quantization characteristic when quantizing the layer information of the lower layer than the predetermined layer is assumed to be coarse, and when the activity is low, the lower layer quantization characteristic is not coarse. Lower-layer quantization characteristic determining means 49, 51, 53, 55, and 57, and lower-layer quantization means 49, 51, 5 for quantizing the lower-layer blocks of the lower-layer hierarchy information using the lower-layer quantization characteristics.
3, 55, and 57 are provided.

【0014】さらに本発明においては、量子化特性とし
て量子化ステツプ幅pを用いるようにした。
[0014] Furthermore, in the present invention, it was to use a quantization step width p A as quantization characteristic.

【0015】さらに本発明においては、最上位階層情報
を量子化する際の量子化ステツプ幅pを、次の式によ
り求めるようにした。
[0015] Furthermore, in the present invention, the quantization step width p A at the time of quantizing the uppermost hierarchy data, and as determined by the following equation.

【数2】 ここでpは最上位階層情報を量子化する際の量子化ス
テツプ幅を表し、Kは量子化ビツト数を表し、nは近傍
画素の画素数を表し、mは注目画素の画素値を表し、X
は近傍画素の画素値を表し、wは注目画素から近傍
画素までの距離に応じた重みを表す。
(Equation 2) Here p A represents the quantization step width for quantizing the uppermost hierarchy data, K is represents the number of quantization bits, n represents the number of pixels near the pixel, m represents the pixel value of the pixel of interest , X
i represents the pixel values of the neighboring pixels, w i represents the weight corresponding to the distance to the neighboring pixels from the target pixel.

【0016】さらに本発明においては、アクテイビテイ
判定手段49、51、53、55、57が、所定階層の
階層情報の所定階層ブロツクに含まれる各画素の量子化
値の分布を反映するようにしてアクテイビテイを判定す
るようにした。
Further, in the present invention, the activity judging means 49, 51, 53, 55, and 57 reflect the activity of the quantized value of each pixel included in the predetermined hierarchical block of the predetermined hierarchical information. Was determined.

【0017】[0017]

【作用】従つて、解像度の最も低い最上位階層情報から
解像度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層情報
からなる画像データD31を処理する際に、最上位階層
情報を量子化する際の最上位階層量子化特性pを最上
位階層情報の量子化対象となる最上位階層ブロツクに含
まれる注目画素mの画素値と、当該注目画素mの近傍画
素X0〜X7、X0〜X3、X0〜X4の画素値との演
算により決定し、当該決定した最上位階層量子化特性p
を用いて最上位階層情報の最上位階層ブロツクを量子
化すると共に、所定階層の階層情報の複数の画素からな
る量子化対象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判
定し、当該判定したアクテイビテイが高い場合には所定
階層よりも下位階層の階層情報を量子化する際の下位階
層量子化特性を粗いものとし、アクテイビテイが低い場
合には下位階層量子化特性を粗くないものとして、その
下位階層量子化特性を用いて下位階層の階層情報の下位
階層ブロツクを量子化すれば、各階層情報D41〜D4
4及びD35における量子化特性pを、各階層情報D
41〜D44及びD35に適応した値に決定し得、かく
して量子化の際の画質劣化を低減することができる。
Therefore, when processing the image data D31 composed of a plurality of pieces of hierarchical information from the highest-level hierarchical information having the lowest resolution to the lowest-level hierarchical information having the highest resolution, it is necessary to quantize the highest-level hierarchical information. and the pixel value of the pixel of interest m included in the top hierarchy block the uppermost layer quantization characteristic p a becomes a quantization target of the highest hierarchy information, neighboring pixels X0~X7 of the target pixel m, X0 to X3, X0 To the pixel values of X4 to X4, and the determined highest-layer quantization characteristic p
A is used to quantize the highest hierarchical block of the highest hierarchical information, determine the activity of a predetermined hierarchical block to be quantized comprising a plurality of pixels of the hierarchical information of the predetermined hierarchy, and determine that the determined activity is high. The lower layer quantization characteristic when quantizing the layer information of the lower layer than the predetermined layer is assumed to be coarse, and when the activity is low, the lower layer quantization characteristic is assumed to be not coarse, and the lower layer quantization characteristic is determined. Is used to quantize the lower layer blocks of the lower layer information, the respective layer information D41 to D4
The quantization characteristic p A at 4 and D35, each layer information D
41 to D44 and D35 can be determined, and thus image quality degradation during quantization can be reduced.

【0018】[0018]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

【0019】(1)階層符号化の原理 図1は全体として本発明による階層符号化の原理とし
て、例えば高品位テレビジヨン信号等の静止画像を階層
符号化して圧縮する原理を示す。この階層符号化では下
位階層データの単純な算術平均で上位階層データを作
り、伝送すべき下位階層データを減少させて、情報量の
増加を伴わない階層構造を実現する。また上位階層から
下位階層の復号についてはブロツク毎のアクテイビテイ
に基づいて適応的に分割を制御することで、平坦部分の
情報量を削減する。さらに下位階層のために行う差分信
号の符号化では、その量子化特性を上位階層のアクテイ
ビテイに基づいて、付加コードなしにブロツク毎に切り
替えることにより高能率化を実現する。
(1) Principle of Hierarchical Coding FIG. 1 shows, as a whole, the principle of hierarchical coding according to the present invention, in which a still image such as a high definition television signal is hierarchically coded and compressed. In this hierarchical coding, upper hierarchical data is created by a simple arithmetic average of lower hierarchical data, and lower hierarchical data to be transmitted is reduced, thereby realizing a hierarchical structure without increasing the amount of information. In addition, for decoding from the upper layer to the lower layer, the division is adaptively controlled based on the activity of each block, thereby reducing the information amount of the flat portion. Further, in the encoding of the difference signal performed for the lower layer, the quantization characteristic is switched for each block without an additional code based on the activity of the upper layer, thereby realizing high efficiency.

【0020】すなわちこの階層符号化の階層構造では、
まず入力される高品位テレビジヨン信号を下位階層と
し、この下位階層の2ライン×2画素の小ブロツク中の
4画素X1〜X4について、次式
That is, in the hierarchical structure of the hierarchical coding,
First, the input high-definition television signal is defined as a lower layer, and four pixels X1 to X4 in a small block of 2 lines × 2 pixels of the lower layer are expressed by the following equation.

【数5】 で表される算術平均を取り、その値mを上位階層の値と
する。この下位階層では、次式
(Equation 5) The arithmetic average represented by is calculated, and the value m is set as the value of the upper hierarchy. In this lower hierarchy,

【数6】 で示すように、上記階層との差分値を3画素分だけ用意
することで、元々の4画素データと同じ情報料で階層構
造を構成する。
(Equation 6) As shown by, by preparing three pixels of difference values from the above-mentioned hierarchy, a hierarchy structure is formed with the same information charge as the original 4-pixel data.

【0021】一方下位階層の復号に際しては3画素X1
〜X3は、次式
On the other hand, when decoding the lower layer, three pixels X1
~ X3 is the following formula

【数7】 で表すように上位階層の平均値mにそれぞれの差分値Δ
Xiを加えて復号値E〔Xi〕を求め、残つた1画素
は、次式
(Equation 7) As shown by the above, the difference value Δ
Xi is added to obtain a decoded value E [Xi], and the remaining one pixel is expressed by the following equation.

【数8】 で表すように上位階層の平均値mから下位階層の3個の
復号値を引く事で復号値E〔X4〕を決定する。ここ
で、E〔 〕は復号値を意味する。
(Equation 8) As shown by, the decoded value E [X4] is determined by subtracting the three decoded values of the lower layer from the average value m of the upper layer. Here, E [] means a decoded value.

【0022】ここでこの階層符号化においては、上位階
層から下位階層へは解像度が階層毎に4倍になるが、平
坦部ではこの分割を禁止する事で冗長度を削減してい
る。なおこの分割の有無を指示するためのフラグが1ビ
ツト、ブロツク単位で用意される。下位階層での分割の
必要性の判断は局所的なアクテイビテイとして、例えば
差分データの最大値で判断する。
Here, in this hierarchical coding, the resolution is quadrupled for each layer from the upper layer to the lower layer, but this division is prohibited in the flat part to reduce the redundancy. A flag for instructing the presence / absence of the division is prepared in units of 1 bit and block. The determination of the necessity of division in the lower hierarchy is determined as local activity, for example, by the maximum value of difference data.

【0023】ここで階層符号化の例としてITEのHD
標準画像(Y信号)を用い、5階層符号化した場合の適
応分割結果を図2に示す。最大差分データに対する閾値
を変化させた時の各階層の画素数を本来の画素数に対す
る割合を示すが、空間相関に基づく冗長度削減のようす
が分かる。削減効率は画像によつて変わるが最大差分デ
ータに対する閾値を1〜6と変化させると、平均的な削
減率は28〜69〔%〕になる。
Here, as an example of hierarchical coding, HD of ITE is used.
FIG. 2 shows a result of adaptive division in the case of performing 5-layer encoding using a standard image (Y signal). The ratio of the number of pixels in each layer when the threshold value for the maximum difference data is changed to the original number of pixels is shown. It can be seen that redundancy is reduced based on spatial correlation. Although the reduction efficiency changes depending on the image, if the threshold value for the maximum difference data is changed from 1 to 6, the average reduction rate becomes 28 to 69 [%].

【0024】実際上下位階層データの解像度を4分の1
倍にして上位階層データを作り、そのとき下位階層では
上位階層データからの差分データを符号化することで、
信号レベル幅を有効に削減できる。図2について上述し
た階層符号化による5段階の場合を、図3に示すが、こ
こでは階層を下位から数えて第1〜第5階層と名付け
た。
Actually, the resolution of the lower hierarchical data is reduced to 1/4.
By doubling to create the upper layer data, at that time the lower layer encodes the difference data from the upper layer data,
The signal level width can be effectively reduced. FIG. 3 shows a case of five stages by the hierarchical coding described above with reference to FIG. 2. Here, the layers are named as first to fifth layers, counting from the lowest.

【0025】原画像の8ビツトPCMデータに比べて、
信号レベル幅の削減が見られる。特に画素数の多い第1
〜4階層は差分信号なので、大幅な削減が達成でき、以
降の量子化で効率が向上する。図3の表からわかるよう
に削減効率の絵柄への依存性は少なく、全ての絵に対し
て有効である。
Compared to the original 8-bit PCM data,
The signal level width is reduced. Especially the first with a large number of pixels
Since the fourth to fourth layers are differential signals, a significant reduction can be achieved, and the subsequent quantization improves the efficiency. As can be seen from the table of FIG. 3, the dependence of the reduction efficiency on the picture is small and is effective for all pictures.

【0026】また下位階層の平均値で上位階層を作る事
で、エラー伝播をブロツク内にとめながら、下位階層を
上位階層の平均値からの差分に変換する事で、効率の良
さも合わせ持つ事ができる。実際上階層符号化では同一
空間的位置での階層間のアクテイビテイには相関があ
り、上位階層の量子化結果から下位階層の量子化特性を
決定する事で、受信側に逆量子化のための量子化情報を
伝送する必要のない(但し、初期値を除く)適応量子化
器を実現できる。
Further, by forming the upper layer by the average value of the lower layer, the lower layer is converted into the difference from the average value of the upper layer while the error propagation is stopped in the block, so that the efficiency is also improved. Can be. In practice, in hierarchical coding, there is a correlation between the activities between layers at the same spatial position, and by determining the quantization characteristics of the lower layer from the quantization result of the upper layer, the receiving side performs inverse quantization for inverse quantization. An adaptive quantizer that does not need to transmit quantization information (except for the initial value) can be realized.

【0027】実際上、上述した5段階の階層構造に基づ
いて画像を階層符号化してマルチ解像度で表現し、階層
構造を利用した適応分割及び適応量子化を行う事で、各
種HD標準画像(8ビツトのY/PB/PR)を約1/
8に圧縮することができる。また適応分割のために用意
されるブロツク毎の付加コードは、圧縮効率の向上のた
めに各階層でランレングス符号化が行われる。このよう
にして、各階層で充分な画質の画像が得られ、最終的な
最下位階層も視覚的劣化のない良好な画像を得ることが
できる。
In practice, an image is hierarchically coded based on the above-described five-stage hierarchical structure, is expressed in multi-resolution, and is subjected to adaptive division and adaptive quantization using the hierarchical structure, so that various HD standard images (8 Bit Y / PB / PR) to about 1 /
8 can be compressed. The additional code for each block prepared for adaptive division is subjected to run-length encoding in each layer in order to improve compression efficiency. In this way, an image with sufficient image quality can be obtained at each layer, and a good image with no visual deterioration can be obtained at the final lowest layer.

【0028】(2)実施例の画像符号化装置 図4において、40は本発明による画像符号化装置を示
し、入力画像データD31が差分回路41及び平均化回
路42に入力される。平均化回路42は、図5に示すよ
うに、最下位階層としての第1階層データでなる入力画
像データD31の4画素X1(1)〜X4(1)から第
2階層データD32の画素X1(2)を生成する。この
第2階層データD32の画素X1(2)に隣接する画素
X2(2)〜X4(2)も同様に第1階層データD31
の4画素平均により生成される。
(2) Image Encoding Apparatus in Embodiment In FIG. 4, reference numeral 40 denotes an image encoding apparatus according to the present invention, and input image data D31 is input to a difference circuit 41 and an averaging circuit 42. As shown in FIG. 5, the averaging circuit 42 converts the four pixels X1 (1) to X4 (1) of the input image data D31, which is the first layer data as the lowest layer, from the pixels X1 (1) of the second layer data D32. 2) is generated. Pixels X2 (2) to X4 (2) adjacent to the pixel X1 (2) of the second hierarchy data D32 are similarly the first hierarchy data D31.
Is generated by averaging four pixels.

【0029】第2階層データD32は差分回路43及び
平均化回路44に入力される。平均化回路44は、第2
階層データD32の4画素平均により第3階層データD
33を生成する。例えば図5に示す場合では、第2階層
データD32の画素X1(2)〜X4(2)から第3階
層データD33の画素X1(3)が生成されると共に、
画素X1(3)に隣接する画素X2(3)〜X4(3)
も同様に第2階層データD32の4画素平均により生成
される。
The second hierarchical data D32 is input to the difference circuit 43 and the averaging circuit 44. The averaging circuit 44 has a second
The third hierarchical data D is obtained by averaging four pixels of the hierarchical data D32.
33 is generated. For example, in the case shown in FIG. 5, the pixel X1 (3) of the third hierarchical data D33 is generated from the pixels X1 (2) to X4 (2) of the second hierarchical data D32, and
Pixels X2 (3) to X4 (3) adjacent to pixel X1 (3)
Is also generated by averaging four pixels of the second hierarchy data D32.

【0030】第3階層データD33は差分回路45及び
平均化回路46に入力される。平均化回路46は上述の
場合と同様に第3階層データD33の4画素平均によ
り、図5に示すように、画素X1(4)〜X4(4)で
なる第4階層データD34を生成する。この第4階層デ
ータD34は差分回路47及び平均化回路48に入力さ
れる。平均化回路48は、第4階層データD34の4画
素平均により最上位階層となる第5階層データD35を
生成する。図5に示すように、第4階層データD34の
4画素X1(4)〜X4(4)を平均化することにより
第5階層データD35の画素X1(5)が生成される。
The third hierarchical data D33 is input to the difference circuit 45 and the averaging circuit 46. The averaging circuit 46 generates the fourth layer data D34 including the pixels X1 (4) to X4 (4) as shown in FIG. 5 by averaging four pixels of the third layer data D33 in the same manner as described above. The fourth hierarchical data D34 is input to the difference circuit 47 and the averaging circuit 48. The averaging circuit 48 generates fifth hierarchical data D35 which is the highest hierarchical level by averaging four pixels of the fourth hierarchical data D34. As shown in FIG. 5, the pixel X1 (5) of the fifth hierarchical data D35 is generated by averaging the four pixels X1 (4) to X4 (4) of the fourth hierarchical data D34.

【0031】従つて第1〜第5階層データD31〜D3
5のブロツクサイズは、最下位階層である第1階層デー
タD31のブロツクサイズを1×1とすると、第2階層
データD32は1/2×1/2、第3階層データD33
は1/4×1/4、第4階層データD34は1/8×1
/8、最上位階層データである第5階層データD35は
1/16×1/16となる。
Accordingly, the first to fifth hierarchical data D31 to D3
Assuming that the block size of the first hierarchy data D31, which is the lowest hierarchy, is 1 × 1, the second hierarchy data D32 is 1/2 × 1/2 and the third hierarchy data D33
Is 1/4 × 1/4, and the fourth hierarchical data D34 is 1/8 × 1
/ 8, the fifth hierarchical data D35, which is the highest hierarchical data, is 1/16 × 1/16.

【0032】例えば上位階層データを空間的に対応する
下位階層データの4画素平均化により生成する場合、上
位階層データをM、下位階層画素値をa、b、c、dと
すると、伝送画素は、上位階層データM、下位階層画素
a、b、cの4画素のままで良いことになる。すなわち
M、a、b、c、dを用いて、次式、
For example, when the upper layer data is generated by averaging the spatially corresponding lower layer data by four pixels, if the upper layer data is M and the lower layer pixel values are a, b, c, and d, the transmission pixel is , Upper layer data M and lower layer pixels a, b, and c. That is, using M, a, b, c, and d, the following equation:

【数9】 で表される算術式によりデコーダ側において非転送画素
dを容易に復元することができる。
(Equation 9) The non-transferred pixel d can be easily restored on the decoder side by the arithmetic expression represented by

【0033】この階層間の関係模式図を4階層の例につ
いて図6に示す。ここで各階層データは、下位階層の4
画素平均により生成されており、図中の斜線部分のデー
タを伝送しなくとも(5)式で示す算術式により全デー
タを復元することができる。この結果、画像符号化装置
40においては、続く符号器による符号化対象画素数を
低減し得、これにより複数の階層画像に分解した上で符
号化をする場合でも圧縮効率の低下を回避し得るように
なされている。
FIG. 6 shows a schematic diagram of the relationship between the hierarchies for an example of four hierarchies. Here, each layer data is the lower layer 4
It is generated by pixel averaging, and all data can be restored by the arithmetic expression shown in Expression (5) without transmitting the data in the hatched portion in the figure. As a result, in the image coding apparatus 40, the number of pixels to be coded by the following coder can be reduced, so that the compression efficiency can be prevented from lowering even when coding is performed after being decomposed into a plurality of hierarchical images. It has been made like that.

【0034】ここで画像符号化装置40においては、符
号器49によつて第5階層データD35を圧縮符号化す
ることにより第5階層圧縮符号化データD55を生成す
る。また画像符号化装置40においては、以上の5つの
各階層データD31〜D35について、隣接階層間の差
分演算を施すことにより、階層間差分データD44、D
43、D42、D41を生成するようになされている。
Here, in the image encoding device 40, the fifth hierarchical data D35 is generated by compressing and encoding the fifth hierarchical data D35 by the encoder 49. Further, the image encoding device 40 performs a difference operation between adjacent layers on the above-described five layer data D31 to D35, thereby obtaining inter-layer difference data D44 and D44.
43, D42, and D41 are generated.

【0035】すなわち画像符号化装置40においては、
先ず差分回路47に第4階層データD34を入力すると
共に、第5階層圧縮符号化データD55を復号器50に
より復元して復元データD36として入力する。これに
より差分回路47は第4階層データD34と第5階層デ
ータD35との階層間差分データD44を発生し、これ
を符号器51に出力する。符号器51は階層間差分デー
タD44を圧縮符号化することにより第4階層圧縮符号
化データD54を生成する。
That is, in the image encoding device 40,
First, the fourth hierarchy data D34 is input to the difference circuit 47, and the fifth hierarchy compression-encoded data D55 is restored by the decoder 50 and input as restored data D36. Thus, the difference circuit 47 generates inter-layer difference data D44 between the fourth layer data D34 and the fifth layer data D35, and outputs this to the encoder 51. The encoder 51 generates fourth-layer compressed and encoded data D54 by compression-coding the inter-layer difference data D44.

【0036】次に、画像符号化装置40においては、差
分回路45に、第3階層データD33を入力すると共
に、第4階層圧縮符号化データD54を復号器52によ
り復元して第4階層データD34と同様の復元データD
37を入力する。これにより差分回路45は第3階層デ
ータD33と復元データD37(すなわち第4階層デー
タD34)との階層間差分データD43を発生し、これ
を符号器53に出力する。符号器53は階層間差分デー
タD43を圧縮符号化することにより第3階層圧縮符号
化データD53を生成する。
Next, in the image encoding device 40, the third hierarchy data D33 is input to the difference circuit 45, and the fourth hierarchy compression encoded data D54 is restored by the decoder 52 to the fourth hierarchy data D34. Restored data D similar to
Enter 37. Thereby, the difference circuit 45 generates inter-layer difference data D43 between the third layer data D33 and the restored data D37 (that is, the fourth layer data D34), and outputs this to the encoder 53. The encoder 53 generates third-layer compressed encoded data D53 by compression-coding the inter-layer difference data D43.

【0037】同様に、画像符号化装置40においては、
差分回路43に、第2階層データD32を入力すると共
に、第3階層圧縮符号化データD53を復号器54によ
り復元して第3階層データD33と同様の復元データD
38を入力する。これにより差分回路43は第2階層デ
ータD32と復元データD38(すなわち第3階層デー
タD33)との階層間差分データD42を発生し、これ
を符号器55に出力する。符号器55は階層間差分デー
タD42を圧縮符号化することにより第2階層圧縮符号
化データD52を生成する。
Similarly, in the image encoding device 40,
The second hierarchy data D32 is input to the difference circuit 43, and the third hierarchy compression-encoded data D53 is restored by the decoder 54 to obtain the same restored data D as the third hierarchy data D33.
Enter 38. As a result, the difference circuit 43 generates inter-layer difference data D42 between the second layer data D32 and the restored data D38 (that is, the third layer data D33), and outputs this to the encoder 55. The encoder 55 compresses and codes the inter-layer difference data D42 to generate second-layer compressed and coded data D52.

【0038】画像符号化装置40は、最後に、差分回路
41に、第1階層データD31を入力すると共に、第2
階層圧縮符号化データD52を復号器56により復元し
て第2階層データD32と同様の復元データD39を入
力する。これにより差分回路41は第1階層データD3
1と復元データD39(すなわち第2階層データD3
2)との階層間差分データD41を発生し、これを符号
器57に出力する。符号器57は階層間差分データD4
1を圧縮符号化することにより第1階層圧縮符号化デー
タD51を生成する。
Finally, the image encoding device 40 inputs the first hierarchical data D31 to the difference circuit 41,
The hierarchical compression coded data D52 is restored by the decoder 56, and the same restored data D39 as the second hierarchical data D32 is input. Thereby, the difference circuit 41 stores the first hierarchical data D3
1 and the restored data D39 (that is, the second hierarchical data D3).
2), and outputs the difference data D41 between layers to the encoder 57. The encoder 57 outputs the difference data D4 between layers.
1 is compression-encoded to generate first-layer compression-encoded data D51.

【0039】このように画像符号化装置40において
は、第5階層圧縮符号化データD55、第4階層圧縮符
号化データD54、第3階層圧縮符号化データD53、
第2階層圧縮符号化データD52、第1階層圧縮符号化
データD51を順次この順序で生成するようになされて
いる。
As described above, in the image encoding device 40, the fifth hierarchical compression encoded data D55, the fourth hierarchical compressed encoded data D54, the third hierarchical compressed encoded data D53,
The second hierarchy compression encoded data D52 and the first hierarchy compression encoded data D51 are sequentially generated in this order.

【0040】ここで各復号器52、54、56は、それ
ぞれ対応する符号器51、53又は55から復号対象で
ある圧縮符号化データD54、D53又はD52を受け
ると共に、1つ上位の階層の符号器49、51又は53
で用いた量子化情報E0、E1又はE2を受けることに
より、圧縮符号化データD54、D53又はD52を復
号する。また各復号器52、54、56は1つ上位の階
層の復号器50、52又は54からの復元データD3
6、D37又はD38を受けることにより、差分前の階
層データD34、D33又はD32を作る。
Here, each of the decoders 52, 54 and 56 receives the compression-encoded data D54, D53 or D52 to be decoded from the corresponding encoder 51, 53 or 55, respectively, and the code of the next higher hierarchy. Vessel 49, 51 or 53
By receiving the quantization information E0, E1, or E2 used in the above, the compressed encoded data D54, D53, or D52 is decoded. Also, each of the decoders 52, 54, and 56 receives the restored data D3 from the decoder 50, 52, or 54 in the next higher layer.
6, by receiving D37 or D38, the hierarchical data D34, D33 or D32 before the difference is created.

【0041】実際上各復号器52、54、56は、図7
に示すように構成されている。ここでは簡単化のため復
号器52について説明する。復号器52は復号化回路5
2Aに第4階層圧縮符号化データD54及びこの第4階
層圧縮符号化データD54を生成する際に用いた量子化
情報E0を受けて第4階層圧縮符号化データD54を復
号する。この結果復号化回路52Aからは、例えば図5
に示すX1(4)−X1(5)、X2(4)−X1
(5)、X3(4)−X1(5)の出力値が得られる。
この出力値は続く加算回路52Bにおいて復元データD
36と加算されることによりX1(4)、X2(4)、
X3(4)の出力値が得られる。差分値生成回路52C
はX1(4)、X2(4)、X3(4)及びX1(5)
を用いて、(5)式に基づく演算を施すことにより非伝
送画素X4(4)を生成する。従つて続く合成回路52
Dからは、差分前の第4階層データX1(4)、X2
(4)、X3(4)、X4(4)が生成され、これが差
分回路45に与えられる。
In practice, each of the decoders 52, 54, 56
It is configured as shown in FIG. Here, the decoder 52 will be described for simplification. The decoder 52 is a decoding circuit 5
The second layer compressed encoded data D54 is decoded by receiving the fourth layer compressed encoded data D54 and the quantization information E0 used for generating the fourth layer compressed encoded data D54 in 2A. As a result, for example, FIG.
X1 (4) -X1 (5), X2 (4) -X1
(5) Output values of X3 (4) -X1 (5) are obtained.
This output value is supplied to the restoration data D in the subsequent addition circuit 52B.
36 and X1 (4), X2 (4),
The output value of X3 (4) is obtained. Difference value generation circuit 52C
Are X1 (4), X2 (4), X3 (4) and X1 (5)
Is used to generate a non-transmission pixel X4 (4) by performing an operation based on the expression (5). Therefore, the following synthesis circuit 52
From D, the fourth hierarchy data X1 (4), X2
(4), X3 (4), and X4 (4) are generated and supplied to the difference circuit 45.

【0042】符号器51、53、55、57は、それぞ
れ隣接する上位階層の符号器49、51、53、55か
ら出力された量子化情報E0、E1、E2又はE3を受
け取り、当該量子化情報E0、E1、E2、E3に基づ
いて符号化すると共に、下位階層の量子化特性を決定す
るようになされている。
The encoders 51, 53, 55, and 57 receive the quantized information E0, E1, E2, or E3 output from the adjacent higher-layer encoders 49, 51, 53, and 55, respectively. The encoding is performed based on E0, E1, E2, and E3, and the quantization characteristic of the lower layer is determined.

【0043】(3)量子化ステツプ幅の選定 ここで符号器49、51、53、55、57はそれぞれ
量子化器を有する。画像符号化装置40においては、上
位階層データに対応する下位階層データ領域を「ブロツ
ク」と定義すると、このブロツク内の階層間差分データ
D41〜D44のアクテイビテイによりブロツク内のデ
ータ変化の特性を把握し、このデータ特性に基づいて量
子化器の特性を決定するようになされている。
(3) Selection of quantization step width Here, the encoders 49, 51, 53, 55 and 57 each have a quantizer. In the image encoding device 40, if the lower layer data area corresponding to the upper layer data is defined as a "block", the characteristics of the data change in the block are grasped by the activities of the inter-layer difference data D41 to D44 in the block. The characteristics of the quantizer are determined based on the data characteristics.

【0044】実施例の場合、量子化器として2ビツト量
子化器が用いられ、この量子化器において差分値が+1
28〜−128の範囲にある階層間差分データを2ビツ
ト量子化する場合の量子化特性を図8に示す。このよう
に差分値は、0〜3までに量子化される。また実施例の
場合、各階層データは2×2の4画素平均により上位階
層データが生成されているため、各ブロツクの下位階層
には4画素が存在する。
In the case of the embodiment, a 2-bit quantizer is used as a quantizer, and the difference value is +1 in this quantizer.
FIG. 8 shows the quantization characteristics when 2-bit quantization is performed on the difference data between layers in the range of 28 to -128. In this way, the difference value is quantized from 0 to 3. Further, in the case of the embodiment, since the upper layer data of each layer data is generated by averaging 2 × 2 four pixels, there are four pixels in the lower layer of each block.

【0045】ここで各量子化器の量子化特性の決定手法
としては、先ず上位階層で決定済みの量子化ステツプ幅
により、階層間差分データを2ビツト量子化する。この
とき図8に示す0〜3のいずれかの量子化値が生成され
る。ここでブロツク内4画素の量子化値の分布は、ブロ
ツク内のアクテイビテイを表わすため、この4画素の量
子化値の分布に基づいて次の階層の量子化ステツプ幅を
決定する。かくして量子化ステツプ幅をブロツク内量子
化値分布に基づいて選定するようにしたことにより、量
子化器の種類を示す付加コードが不要となる。
Here, as a method of determining the quantization characteristic of each quantizer, first, the difference data between layers is 2-bit quantized according to the quantization step width determined in the upper layer. At this time, one of the quantization values 0 to 3 shown in FIG. 8 is generated. Here, the distribution of the quantized values of the four pixels in the block indicates the activity in the block, so that the quantization step width of the next layer is determined based on the quantized value distribution of the four pixels. Thus, by selecting the quantization step width based on the quantization value distribution in the block, an additional code indicating the type of the quantizer becomes unnecessary.

【0046】この結果画像符号化装置40においては、
符号器49、51、53、55、57による圧縮効率を
向上させることができると共に、圧縮符号化処理の際の
画質劣化を低減することができる。実際上、符号器5
1、53、55、57は図9に示すように構成されてい
る。図9では簡単化するため符号器53及び55の構成
について示す。
As a result, in the image encoding device 40,
The compression efficiency of the encoders 49, 51, 53, 55, and 57 can be improved, and image quality degradation during compression encoding processing can be reduced. In practice, the encoder 5
1, 53, 55 and 57 are configured as shown in FIG. FIG. 9 shows the configuration of the encoders 53 and 55 for simplification.

【0047】すなわち符号器53に送出された階層間差
分データD43は量子化器53Aに入力され、当該量子
化器53Aは上位階層の符号器51から受け取つた量子
化情報E1に基づいて階層間差分データD43を量子化
する。ここでは量子化情報E1は量子化ステツプ幅であ
る。この結果得られた量子化値は続く符号語割当回路5
5Bによつて情報量が少なくなるような最適な符号語が
割り当てられ、圧縮符号化データD53として出力され
る。
That is, the inter-layer difference data D43 sent to the encoder 53 is input to the quantizer 53A, and the quantizer 53A performs the inter-layer difference based on the quantization information E1 received from the encoder 51 of the upper layer. The data D43 is quantized. Here, the quantization information E1 is a quantization step width. The quantized value obtained as a result is supplied to the following code word allocating circuit 5.
5B, an optimal code word that reduces the amount of information is assigned and output as compressed coded data D53.

【0048】また量子化値は分布状態判定回路53Dに
与えられ、分布状態判定回路53Dは量子化値の分布を
判定し、これにより得た判定結果を量子化幅選定回路5
3Cに与える。量子化幅選定回路53Cは分布判定結果
と量子化情報E1とを受け、分布判定結果に基づいて新
たな量子化ステツプ幅を選定し、これを量子化情報E2
として隣接する下位階層の符号器55に送出する。
The quantized value is given to the distribution state determination circuit 53D, which determines the distribution of the quantization value, and outputs the determination result obtained by the quantization width selection circuit 5D.
Give to 3C. The quantization width selection circuit 53C receives the distribution determination result and the quantization information E1, selects a new quantization step width based on the distribution determination result, and uses this as the quantization information E2.
Is transmitted to the encoder 55 of the adjacent lower layer.

【0049】符号器55も同様に、符号器53で生成さ
れた量子化情報(量子化ステツプ幅)E2を量子化器5
5Aに受け、当該量子化器55Aによつて上位階層で生
成された量子化ステツプ幅を用いて階層間差分データD
42を量子化し、これにより得た量子化値に基づいて続
く符号語割当回路55Bを介して圧縮符号化データD5
2を得ると共に、分布状態判定回路55Dにより量子化
値の分布状態を判定する。量子化幅選定回路55Cは、
分布判定結果と量子化情報E2を受け、分布判定結果に
基づいて新たな量子化ステツプ幅を選定し、これを量子
化情報E3として隣接する下位階層の符号器57に送出
する。
Similarly, the encoder 55 converts the quantization information (quantization step width) E2 generated by the encoder 53 into a quantizer 5
5A, and uses the quantization step width generated in the upper layer by the quantizer 55A to generate the difference data D between layers.
42 is quantized, and based on the quantized value thus obtained, the compressed encoded data D5
2 and the distribution state determination circuit 55D determines the distribution state of the quantized values. The quantization width selection circuit 55C includes:
Upon receiving the distribution determination result and the quantization information E2, a new quantization step width is selected based on the distribution determination result, and this is transmitted to the adjacent lower-layer encoder 57 as quantization information E3.

【0050】次に分布状態判定回路53D、55D、…
…と量子化幅選定回路53C、55C、……による量子
化ステツプ幅の決定規則を説明する。分布状態判定回路
53D、55Dは各量子化値0〜3を、図8に示すよう
に、区間A及びBに分類する。すなわち量子化値が1又
は2であつた場合にはこれを区間Aとし、量子化値が0
又は3であつた場合にはこれを区間Bとする。
Next, distribution state determination circuits 53D, 55D,.
.. And the quantization width selection circuits 53C, 55C,. The distribution state determination circuits 53D and 55D classify the respective quantized values 0 to 3 into sections A and B as shown in FIG. That is, when the quantization value is 1 or 2, this is set as the section A, and the quantization value is 0.
Or, if it is 3, this is set as section B.

【0051】ここで高画質の画像を効率良く形成する場
合の量子化器の特性として、アクテイビテイの高いブロ
ツクにおいては、量子化ステツプ幅の大きな粗い量子化
器を用い、これに対してアクテイビテイの低いブロツク
においては、量子化ステツプ幅の狭い量子化器を用いる
ことが必要であることを考慮して、以下の規則を設定す
る。
As a characteristic of a quantizer for efficiently forming a high-quality image, a block having a high activity uses a coarse quantizer having a large quantization step width, whereas a block having a low activity has a low activity. In the block, the following rules are set in consideration of the necessity of using a quantizer having a narrow quantization step width.

【0052】すなわち、量子化器においては、上位階層
の量子化ステツプ幅をp0、下位階層の量子化ステツプ
幅をp1としたとき、 規則1)4画素の量子化値が全て区間Bに属する場合、p1=2×p0 規則2)4画素の量子化値が区間Aと区間Bに属する場合、p1=p0 規則3)4画素の量子化値が全て区間Aに属する場合、p1=p0/2 に基づいて下位階層の量子化ステツプ幅p1を決定す
る。
That is, in the quantizer, when the quantization step width of the upper layer is p0 and the quantization step width of the lower layer is p1, Rule 1) When all the quantized values of four pixels belong to section B , P1 = 2 × p0 Rule 2) When the quantized values of four pixels belong to the section A and the section B, p1 = p0 Rule 3) When all the quantized values of the four pixels belong to the section A, p1 = p0 / 2 , The quantization step width p1 of the lower hierarchy is determined.

【0053】ここで規則1は、ブロツク内アクテイビテ
イが大きい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を大きくし、量子化歪みを抑制する機能
を果たす。また規則2は、ブロツク内アクテイビテイの
状態として多くの場合が考えられるが、一般的には空間
相関により区間Bのデータの絶対値は大きくないと考え
られるため、上位階層の量子化ステツプ幅を保持する機
能を果たす。さらに規則3は、ブロツク内アクテイビテ
イが小さい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を小さくし、平坦部分での画質劣化を抑
制する機能を果たす。このように画像符号化装置40に
おいては、上位階層のブロツク内アクテイビテイに応じ
て下位階層の量子化ステツプ幅を決定するようになされ
ている。
Here, rule 1 corresponds to the case where the activity in the block is large. In this case, the function of increasing the quantization step width of the next lower layer and suppressing the quantization distortion is performed. In addition, rule 2 can be considered as an activity state in a block in many cases. However, since the absolute value of the data in section B is generally considered not to be large due to spatial correlation, the quantization step width of the upper layer is held. Perform the function of Further, Rule 3 corresponds to the case where the activity in the block is small. In this case, the width of the quantization step of the next lower hierarchy is reduced, and the function of suppressing the image quality deterioration in the flat portion is achieved. As described above, in the image encoding device 40, the quantization step width of the lower layer is determined according to the activity in the block of the upper layer.

【0054】 (4)量子化ステツプ幅の初期値の選定 かかる構成に加えて、画像符号化装置40は、最上位階
層の符号器49における量子化ステツプ幅Pを設定す
る初期値設定回路60を有する。因に、画像符号化装置
40では、第5階層データD35(すなわち最上位階層
データ)における量子化ステツプ幅p(以下これを量
子化ステツプ幅の初期値と呼ぶ)を設定する必要があ
る。この量子化ステツプ幅の初期値pとしては、設定
される量子化ビツト数にもよるが、2ビツト量子化の場
合には、例えば32という固定値を用いることが考えら
れる。
[0054] (4) In addition to the selection such a configuration of the initial value of the quantization step width, the image encoding apparatus 40, the initial value setting circuit for setting the quantization step width P A in the encoder 49 of the uppermost hierarchy 60 Having. Incidentally, in the image encoding device 40, it is necessary to set a quantization step width p A (hereinafter, referred to as an initial value of the quantization step width) in the fifth hierarchical data D35 (that is, the highest hierarchical data). The initial value p A of the quantization step width, although depending on the quantization bit number to be set, in the case of 2-bit quantization, it is considered to use a fixed value of for example 32.

【0055】実施例の場合、画像符号化装置40におい
ては、初期値設定回路60によつて、以下のようにして
画像に適応した量子化ステツプ幅の初期値pを設定す
ることにより、量子化の際の画質劣化を一段と低減し得
るようになされている。すなわち初期値設定回路60
は、図10に示すように、最上位階層内の注目データm
と、当該注目データmの近傍データX0〜X7との関係
に基づいて初期値pを決定するようになされている。
[0055] For example, in the image encoding apparatus 40, the initial value setting circuit 60 Yotsute, by setting the initial value p A of the quantization step width adaptive to the image in the following manner, quantum In this case, it is possible to further reduce the image quality deterioration at the time of image formation. That is, the initial value setting circuit 60
Is, as shown in FIG. 10, the data m of interest in the highest hierarchy.
When it is adapted to determine an initial value p A based on a relationship between the neighboring data X0~X7 of the attention data m.

【0056】具体的には、注目データ値をm、近傍8デ
ータ値をX(i=0〜7)とすると、量子化ステツプ
幅の初期値pを、次式、
Specifically, assuming that the data value of interest is m and the eight neighboring data values are X i (i = 0 to 7), the initial value p A of the quantization step width is expressed by the following equation:

【数10】 に従つて求めるようになされている。ここで(6)式に
おける係数1/4 は2ビツトの4コードに対応する。
(6)式は最上位階層における注目データmと近傍デー
タX(i=0〜7)との平均差分値を量子化対象区間
であると推定するという考え方である。
(Equation 10) It is made to ask according to. Here, the coefficient 1/4 in the equation (6) corresponds to a 2-bit 4-code.
Equation (6) is based on the idea of estimating the average difference value between the target data m and the neighboring data X i (i = 0 to 7) in the highest hierarchy as the quantization target section.

【0057】(5)実施例の動作 以上の構成において、画像符号化装置40は、図11に
示すような処理手順に従つて順次第1〜第n階層圧縮符
号データを生成する(実施例の場合n=5)。すなわち
画像符号化装置40は、ステツプSP1から入つてステ
ツプSP2において、n階層を想定して階層カウンタI
にn−1を入力する。
(5) Operation of Embodiment In the above configuration, the image coding apparatus 40 sequentially generates the first to n-th hierarchical compression code data according to the processing procedure shown in FIG. Case n = 5). That is, the image encoding apparatus 40 enters the hierarchy counter I at step SP2, assuming n layers.
Is input to n-1.

【0058】画像符号化装置40は、続くステツプSP
3において、平均化回路42、44、46、48によつ
てn階層分の階層データD31〜D35を生成し、ステ
ツプSP4に進む。ここで画像符号化装置40は上述し
た手法により最上位階層の属性となる量子化ステツプ幅
の初期値pを設定する。画像符号化装置40は、続く
ステツプ5において、最上位階層データD35の符号化
及び復号化処理を実行する。
The image encoding device 40 performs the following step SP
In step 3, the averaging circuits 42, 44, 46, and 48 generate hierarchical data D31 to D35 for n layers, and the process proceeds to step SP4. Here, the image encoding device 40 sets the initial value p A of the quantization step width as the attributes of the highest hierarchy by the method described above. In the following step 5, the image encoding device 40 performs the encoding and decoding of the highest hierarchical data D35.

【0059】次に画像符号化装置40はステツプSP6
に進んで、先ず差分回路47、45、43又は41によ
つて階層間差分演算を行い、このとき生成される階層間
差分データD44、D43、D42又はD41に対して
上位階層の量子化ステツプ幅による量子化を実行する。
次に画像符号化装置40はステツプSP7において、ブ
ロツク内の量子化値の分布を判定し、ステツプSP8に
おいて、上述の規則1、規則2及び規則3に従つた判定
を行い、当該判定結果に基づいて量子化ステツプ幅を決
定し、下位階層に伝送する。
Next, the image encoding device 40 executes step SP6.
First, an inter-layer difference operation is performed by the difference circuit 47, 45, 43 or 41, and the quantization step width of the upper layer is applied to the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 generated at this time. Is performed.
Next, in step SP7, the image encoding device 40 determines the distribution of the quantized value in the block, and in step SP8, performs the determination according to the above-described rules 1, 2, and 3, and based on the determination result. Then, the quantization step width is determined and transmitted to the lower layer.

【0060】画像符号化装置40は、続くステツプSP
9において、ステツプSP8で決定した量子化ステツプ
幅を用いて階層間差分データD44、D43、D42又
はD41の符号化及び復号化を実行する。画像符号化装
置40はステツプSP10において、階層カウンタIを
デイクリメントし、続くステツプSP11において階層
カウンタIが0であるか否か判断する。
The image encoding device 40 performs the following step SP
At 9, the encoding and decoding of the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 are executed using the quantization step width determined at step SP8. The image encoding device 40 decrements the layer counter I in step SP10, and determines whether or not the layer counter I is 0 in the next step SP11.

【0061】ここで肯定結果が得られると、このことは
全階層の処理が終了したことを意味し、このとき画像符
号化装置40はステツプSP12に移つて当該処理手順
を終了する。これに対してステツプSP11において否
定結果が得られると、画像符号化装置40はステツプS
P5に戻つて1つ下の階層に対して上述したステツプS
P5〜ステツプSP10の処理を繰り返す。
If a positive result is obtained here, this means that the processing of all the layers has been completed, and at this time, the image coding apparatus 40 moves to step SP12 and ends the processing procedure. On the other hand, if a negative result is obtained in step SP11, the image encoding device 40 sets the
Returning to P5, the above-described step S is performed for the next lower hierarchy.
The processing of P5 to step SP10 is repeated.

【0062】(6)実施例の効果 以上の構成によれば、量子化ステツプ幅pの初期値p
を、注目データmと当該注目データmに隣接する近傍デ
ータX(i=0〜7)との平均差分値に応じて選定す
るようにしたことにより、量子化の際の画質劣化を一段
と低減し得る画像符号化装置40を実現することができ
る。
(6) Effects of Embodiment According to the above configuration, the initial value p A of the quantization step width p is obtained.
Is selected according to the average difference value between the target data m and the neighboring data X i (i = 0 to 7) adjacent to the target data m, thereby further reducing the image quality degradation at the time of quantization. It is possible to realize an image encoding device 40 that can perform the operations.

【0063】(7)他の実施例 (7−1)なお上述の実施例においては、最上位階層に
おける注目データmと当該注目データmに隣接する8つ
の近傍データX0〜X7に基づいて量子化ステツプ幅の
初期値pを選定する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、例えば図12に示すように、最上位階層
における注目データmと当該注目データmに対して水平
方向及び垂直方向に隣接する4つの近傍データX1、X
3及びX0、X2を用いるようにしても良い。
(7) Other Embodiments (7-1) In the above embodiment, quantization is performed based on the data of interest m in the highest hierarchy and eight neighboring data X0 to X7 adjacent to the data of interest m. has dealt with the case of selecting the initial value p a of step width, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. 12, the horizontal direction and relative to the attention data m and the attention data m in the highest level Four neighboring data X1, X adjacent in the vertical direction
3, and X0 and X2 may be used.

【0064】この場合、量子化ステツプ幅の初期値p
は、注目データ値をm、近傍4データ値をX(i=0
〜3)とすると、次式、
In this case, the initial value p A of the quantization step width is set.
Indicates that the data value of interest is m and the four neighboring data values are X i (i = 0
~ 3), the following equation:

【数11】 により求めることができる。ここで(7)式における係
数1/4 は2ビツトの4コードに対応している。基本的な
考え方は隣接する8データを用いる場合と同じである
が、近傍4データを使用するため、割算の母数が4にな
つている。
[Equation 11] Can be obtained by Here, the coefficient 1/4 in the equation (7) corresponds to four 2-bit codes. The basic concept is the same as when using eight adjacent data, but the parameter of division is 4 because four neighboring data are used.

【0065】(7−2)また上述の実施例においては、
2ビツトの量子化器を用いると共に、注目データmに隣
接する8つの近傍データX(i=0〜7)を用いて量
子化ステツプ幅の初期値pを求める場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、量子化ビツト数に応じ
て、(6)式における係数を量子化コード数の逆数に変
更すると共に、割算の母数に必要な近傍データ数を用い
ることにより、汎用的に初期値pを設定することが可
能となる。
(7-2) In the above embodiment,
With use of the quantizer 2 bits has dealt with the case of obtaining the initial value p A of the quantization step width with eight neighboring data X i adjacent to the attention data m (i = 0~7), the The present invention is not limited to this, and the coefficient in the equation (6) is changed to the reciprocal of the number of quantization codes in accordance with the number of quantization bits, and the number of neighboring data necessary for the division parameter is used. manner it becomes possible to set the initial value p a.

【0066】すなわち量子化器の量子化ビツト数をk、
注目データ値をm、近傍nデータ値をX(i=0〜n
−1)とすると、量子化ステツプ幅の初期値pは、次
式、
That is, the number of quantization bits of the quantizer is k,
The data value of interest is m, and the data values of neighboring n are X i (i = 0 to n)
When -1), the initial value p A of the quantization step width is expressed by the following equation,

【数12】 により求めることができる。(Equation 12) Can be obtained by

【0067】(7−3)また上述の実施例においては、
注目データmに隣接する近傍データを用いて初期値p
を求める場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、図13に示すように、注目データmから所定の距離
を有する画像データX0〜X5に基づいて初期値p
求めるようにしても良い。この場合、量子化器の量子化
ビツト数をk、注目データ値をm、参照する画像データ
の数をn、参照する画像データ値をX(i=0〜
4)、注目画像データmから各参照画像データXまで
の空間距離重みをw(i=0〜4)とすると、量子化
ステツプ幅の初期値pは、次式、
(7-3) In the above embodiment,
Initial value p A using neighboring data adjacent to target data m
It is described for determining the present invention is not limited to this, as shown in FIG. 13, be calculated initial value p A based from the target data m to the image data X0~X5 having a predetermined distance good. In this case, the number of quantization bits of the quantizer is k, the data value of interest is m, the number of image data to be referenced is n, and the image data value to be referenced is X i (i = 0 to 0).
4), assuming that the spatial distance weight from the target image data m to each reference image data X i is w i (i = 0 to 4), the initial value p A of the quantization step width is represented by the following equation:

【数13】 により求めることができる。(Equation 13) Can be obtained by

【0068】(7−4)さらに本発明においては、量子
化ステツプ幅の初期値pが設定される最上位階層デー
タに対し、さらに仮想的に上位階層データを生成し、こ
の仮想上位階層データと、当該仮想上位階層データに対
応する最上位階層データ内の複数の画素との演算により
量子化ステツプ幅の初期値pを生成するようにしても
良い。このときの仮想的な上位階層データと最上位階層
データの配置の例を図14に示す。この例では、他の階
層データ生成手法と同じく4画素平均処理により、仮想
的な上位階層データM(図14(A))を最上位階層デ
ータ(図14(B))より生成するものとする。
[0068] (7-4) Further, in the present invention, with respect to the uppermost hierarchy data initial value p A of the quantization step width is set, further virtually generates upper layer data, the virtual upper hierarchy data When, by operation of a plurality of pixels in the uppermost hierarchy data corresponding to the virtual upper hierarchy data may be generated an initial value p a of the quantization step width. FIG. 14 shows an example of the arrangement of the virtual upper hierarchical data and the uppermost hierarchical data at this time. In this example, virtual upper-layer data M (FIG. 14A) is generated from the highest-layer data (FIG. 14B) by four-pixel averaging as in the other hierarchical data generation methods. .

【0069】ここで量子化器として2ビツト量子化器を
用いると共に、仮想的上位階層データ値をM、最上位階
層データ値をX(i=0〜3)とすると、量子化ステ
ツプ幅の初期値pは、次式、
Here, assuming that a 2-bit quantizer is used as the quantizer, the virtual upper layer data value is M, and the uppermost layer data value is X i (i = 0 to 3), the quantization step width is the initial value p a is expressed by the following equation,

【数14】 により求めることができる。なお(10)式における係
数1/4は、2ビツトの4コードに対応していると共
に、最上位階層の4データを使用するため割算の母数が
4になつている。この場合の基本的な考え方としては、
最上位階層データの変動幅を量子化区間とするものであ
る。この量子化区間をある量子化ビツト数で量子化する
わけであるから、量子化ビツト数が増えれば量子化ステ
ツプ幅は狭くなる。
[Equation 14] Can be obtained by The coefficient 1/4 in equation (10) corresponds to 4 codes of 2 bits, and the division parameter is 4 because 4 data of the highest hierarchy is used. The basic idea in this case is
The fluctuation range of the highest hierarchical data is used as a quantization section. Since this quantization section is quantized by a certain number of quantization bits, the quantization step width becomes narrower as the number of quantization bits increases.

【0070】この手法を一般的に考えると、量子化ビツ
ト数に応じて係数を量子化コード数の逆数に変更すると
共に、割算の母数に仮想的上位階層データ生成に係わる
最上位階層のデータ数を置くことにより、汎用的に初期
値pを設定することができる。すなわち量子化ビツト
数をk、仮想的上位階層データ値をM、関連最上位階層
データ値をX(i=0〜n−1)とすると、量子化ス
テツプ幅の初期値pは、次式、
When this method is generally considered, the coefficient is changed to the reciprocal of the number of quantization codes in accordance with the number of quantization bits, and the parameter of division is used as the parameter of the uppermost layer related to the generation of virtual upper layer data. by placing the number of data, it is possible to set the generically initial value p a. That k the number of quantization bits, a virtual upper hierarchy data value M, the relevant top-level hierarchy data value when the X i (i = 0~n-1 ), the initial value p A of the quantization step width, the following formula,

【数15】 により求めることができる。(Equation 15) Can be obtained by

【0071】[0071]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、解像度の
最も低い最上位階層情報から解像度の最も高い最下位階
層情報までの複数の階層情報からなる画像データを処理
する際に、最上位階層情報を量子化する際の最上位階層
量子化特性を最上位階層情報の量子化対象となる最上位
階層ブロツクに含まれる注目画素の画素値と、当該注目
画素の近傍画素の画素値との演算により決定し、当該決
定した最上位階層量子化特性を用いて最上位階層情報の
最上位階層ブロツクを量子化すると共に、所定階層の階
層情報の複数の画素からなる量子化対象の所定階層ブロ
ツクのアクテイビテイを判定し、当該判定したアクテイ
ビテイが高い場合には所定階層よりも下位階層の階層情
報を量子化する際の下位階層量子化特性を粗いものと
し、アクテイビテイが低い場合には下位階層量子化特性
を粗くないものとして、その下位階層量子化特性を用い
て下位階層の階層情報の下位階層ブロツクを量子化する
ようにしたことにより、各階層情報における量子化特性
を、各階層情報に適応した値に決定し得、かくして量子
化の際の画質劣化を低減することができる画像処理装置
及び画像処理方法を実現することができる。
As described above, according to the present invention, when processing image data consisting of a plurality of pieces of hierarchical information from the highest hierarchical information having the lowest resolution to the lowest hierarchical information having the highest resolution, The quantization property of the uppermost layer at the time of quantizing the hierarchical information is determined by calculating the pixel value of the pixel of interest included in the uppermost layer block to be quantized of the uppermost layer information and the pixel value of the pixel adjacent to the pixel of interest. The highest hierarchical block of the highest hierarchical information is quantized using the determined highest hierarchical quantization characteristic, and a predetermined hierarchical block to be quantized comprising a plurality of pixels of the hierarchical information of the predetermined hierarchy is determined by the operation. And if the determined activity is high, the lower layer quantization characteristic when quantizing the layer information lower than the predetermined layer is coarse, and the activity is determined. When it is low, the lower layer quantization characteristics are not coarse, and the lower layer blocks of the lower layer hierarchy information are quantized using the lower layer quantization characteristics. Can be determined to a value adapted to each layer information, and thus an image processing apparatus and an image processing method capable of reducing image quality deterioration at the time of quantization can be realized.

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

【図1】本発明による画像符号化装置によつて生成され
る階層データの説明に供する略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining hierarchical data generated by an image encoding device according to the present invention.

【図2】HD標準画像における適応分割結果を示す図表
である。
FIG. 2 is a table showing a result of adaptive division in an HD standard image.

【図3】HD標準画像における各階層の信号レベルの標
準偏差を示す図表である。
FIG. 3 is a chart showing the standard deviation of the signal level of each layer in the HD standard image.

【図4】本発明による画像符号化装置の一実施例の回路
構成を示すブロツク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図5】階層データの生成動作の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram used to describe an operation of generating hierarchical data.

【図6】階層データの階層構造の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a hierarchical structure of hierarchical data.

【図7】復号器の構成を示すブロツク図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a decoder.

【図8】実施例による量子化器の特性を示す略線図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating characteristics of a quantizer according to the embodiment.

【図9】符号器の構成を示すブロツク図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an encoder.

【図10】実施例による量子化ステツプ幅の初期化の説
明に供する略線図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining initialization of a quantization step width according to the embodiment;

【図11】階層符号化の動作の説明に供するフローチヤ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of hierarchical coding.

【図12】他の実施例による量子化ステツプ幅の初期化
の説明に供する略線図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining initialization of a quantization step width according to another embodiment.

【図13】他の実施例による量子化ステツプ幅の初期化
の説明に供する略線図である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining initialization of a quantization step width according to another embodiment.

【図14】他の実施例による量子化ステツプ幅の初期化
の説明に供する略線図である。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining initialization of a quantization step width according to another embodiment.

【図15】従来の画像符号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 15 is a block diagram showing a conventional image encoding device.

【図16】従来の画像復号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 16 is a block diagram showing a conventional image decoding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40……画像符号化装置、41、43、45、47……
差分回路、42、44、46、48……平均化回路、4
9、51、53、55、57……符号器、50、52、
54、56……復号器、D31〜D35……階層デー
タ、D41〜D44……階層間差分データ、D51〜D
55……階層圧縮符号化データ。
40 image encoding device, 41, 43, 45, 47 ...
Difference circuit, 42, 44, 46, 48 ... Averaging circuit, 4
9, 51, 53, 55, 57 ... encoders, 50, 52,
54, 56... Decoders, D31 to D35... Hierarchical data, D41 to D44... Inter-layer difference data, D51 to D
55 ... Hierarchical compression encoded data.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 1/41-1/419

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層情報から
なる画像データを処理する画像処理装置であつて、 上記最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量子化
特性を上記最上位階層情報の量子化対象となる最上位階
層ブロツクに含まれる注目画素の画素値と、当該注目画
素の近傍画素の画素値との演算により決定する最上位階
層量子化特性決定手段と、 上記最上位階層量子化特性を用いて上記最上位階層情報
の上記最上位階層ブロツクを量子化する最上位量子化手
段と、 所定階層の上記階層情報の複数の画素からなる量子化対
象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判定するアク
テイビテイ判定手段と、 上記アクテイビテイが高い場合には上記所定階層よりも
下位階層の上記階層情報を量子化する際の下位階層量子
化特性を粗いものとし、上記アクテイビテイが低い場合
には上記下位階層量子化特性を粗くないものとする下位
階層量子化特性決定手段と、 上記下位階層量子化特性を用いて上記下位階層の上記階
層情報の下位階層ブロツクを量子化する下位階層量子化
手段と を具える ことを特徴とする画像処理装置。
1. Resolution from highest hierarchical information having the lowest resolution
Lowest level information with the highest degreeFor up toFrom multiple layers of information
Processing device for processing different image dataAnd Top layer quantization when the above top layer information is quantized
The characteristic is the top-level floor for quantization of the top-level information.
The pixel value of the pixel of interest included in the layer block and the pixel of interest
The highest order determined by the operation with the pixel value of the neighboring pixel
Layer quantization characteristic determining means; The above-mentioned top-layer information using the above-mentioned top-layer quantization characteristic
Top-level quantizer that quantizes the top-level block of
Steps and A quantization pair consisting of a plurality of pixels of the above-mentioned hierarchy information of a predetermined hierarchy
An activity that determines the activity of a given hierarchical block of an elephant
Activity determination means; If the activity is high,
Lower layer quantum when quantizing the above layer information of the lower layer
When the activity is low and the activity is low
Lower-level quantization characteristics that are not coarse
Means for determining a hierarchical quantization characteristic; Using the lower layer quantization characteristic, the lower layer
Lower layer quantization to quantize lower layer blocks of layer information
Means Equipped with An image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層情報から
なる画像データを処理する画像処理装置であつて、 上記最上位階層情報の量子化対象となる最上位階層ブロ
ツクに含まれる複数の画素を平均処理することにより、
上記最上位階層情報の上記解像度よりも低い仮想上位階
層情報を生成する階層情報生成手段と、 上記最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量子化
特性を、上記最上位階層情報の上記最上位階層ブロツク
に含まれる各上記画素の画素値と、当該最上位階層ブロ
ツクと対応する上記仮想上位階層情報の対応画素の画素
値との演算により決定する最上位階層量子化特性決定手
段と、 上記最上位階層量子化特性を用いて上記最上位階層情報
の上記最上位階層ブロツクを量子化する最上位量子化手
段と、 所定階層の上記階層情報の複数の画素からなる量子化対
象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判定するアク
テイビテイ判定手段と、 上記アクテイビテイが高い場合には上記所定階層よりも
下位階層の上記階層情報を量子化する際の下位階層量子
化特性を粗いものとし、上記アクテイビテイが低い場合
には上記下位階層量子化特性を粗くないものとする下位
階層量子化特性決定手段と、 上記下位階層量子化特性を用いて上記下位階層の上記階
層情報の下位階層ブロツクを量子化する下位階層量子化
手段と を具える ことを特徴とする画像処理装置。
2. Resolution from highest hierarchical information having the lowest resolution
Lowest level information with the highest degreeFor up toFrom multiple layers of information
Processing device for processing different image dataAnd The top layer block to be quantized for the above top layer information
By averaging a plurality of pixels included in Tsuk,
A virtual upper floor lower than the resolution of the uppermost hierarchy information
Layer information generating means for generating layer information; Top layer quantization when the above top layer information is quantized
The characteristics are described in the top-level block of the top-level information.
And the pixel value of each pixel included in the
Pixel of the corresponding pixel of the above virtual upper layer information corresponding to Tsuk
Determining method of the highest hierarchical quantization characteristic determined by operation with values
Steps and The above-mentioned top-layer information using the above-mentioned top-layer quantization characteristic
Top-level quantizer that quantizes the top-level block of
Steps and A quantization pair consisting of a plurality of pixels of the above-mentioned hierarchy information of a predetermined hierarchy
An activity that determines the activity of a given hierarchical block of an elephant
Activity determination means; If the activity is high,
Lower layer quantum when quantizing the above layer information of the lower layer
When the activity is low and the activity is low
Lower-level quantization characteristics that are not coarse
Means for determining a hierarchical quantization characteristic; Using the lower layer quantization characteristic, the lower layer
Lower layer quantization to quantize lower layer blocks of layer information
Means Equipped with An image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項3】上記量子化特性は、量子化ステツプ幅でな
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像
処理装置。
3. The quantization characteristic is a quantization step width.
The image processing apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that that.
【請求項4】上記最上位階層情報を量子化する際の上記
量子化ステツプ幅を、次の式により求めるようにしたこ
とを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 【数1】 ここでp は上記最上位階層情報を量子化する際の上記
量子化ステツプ幅を表し、Kは量子化ビツト数を表し、
nは上記近傍画素の画素数を表し、mは上記注目画素の
画素値を表し、X は上記近傍画素の画素値を表し、w
は上記注目画素から上記近傍画素までの距離に応じた
重みを表す。
4. The method according to claim 1, wherein said uppermost hierarchical information is quantized.
The quantization step width is determined by the following equation.
The image processing apparatus according to claim 3, wherein: (Equation 1) Here p A the above when quantizing the uppermost hierarchy data
Represents the quantization step width, K represents the number of quantization bits,
n represents the number of neighboring pixels, and m represents the number of pixels of interest.
X i represents the pixel value of the neighboring pixel, and
i depends on the distance from the target pixel to the neighboring pixel
Represents the weight.
【請求項5】上記アクテイビテイ判定手段は、上記所定
階層の上記階層情報の上記所定階層ブロツクに含まれる
各上記画素の量子化値の分布を反映するようにして上記
アク テイビテイを判定することを特徴とする請求項1
請求項2に記載の画像処理装置。
5. The activity judging means according to claim 1, wherein:
Included in the predetermined hierarchy block of the hierarchy information of the hierarchy
To reflect the distribution of the quantized value of each pixel
Claim, characterized in that determining the accession Teibitei 1 also
The image processing apparatus according to claim 2.
【請求項6】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層情報から
なる画像データを処理する画像処理方法であつて、 上記最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量子化
特性を上記最上位階層情報の量子化対象となる最上位階
層ブロツクに含まれる注目画素の画素値と、当該注目画
素の近傍画素の画素値との演算により決定する最上位階
層量子化特性決定ステツプと、 上記最上位階層量子化特性を用いて上記最上位階層情報
の上記最上位階層ブロツクを量子化する最上位量子化ス
テツプと、 所定階層の上記階層情報の複数の画素からなる量子化対
象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判定するアク
テイビテイ判定ステツプと、 上記アクテイビテイが高い場合には上記所定階層よりも
下位階層の上記階層情報を量子化する際の下位階層量子
化特性を粗いものとし、上記アクテイビテイが低い場合
には上記下位階層量子化特性を粗くないものとする下位
階層量子化特性決定ステツプと、 上記下位階層量子化特性を用いて上記下位階層の上記階
層情報の下位階層ブロツクを量子化する下位階層量子化
ステツプと を具える ことを特徴とする画像処理方法。
6. Resolution from the highest hierarchical information having the lowest resolution
Lowest level information with the highest degreeFor up toFrom multiple layers of information
Image processing method for processing different image dataAnd Top layer quantization when the above top layer information is quantized
The characteristic is the top-level floor for quantization of the top-level information.
The pixel value of the pixel of interest included in the layer block and the pixel of interest
The highest order determined by the operation with the pixel value of the neighboring pixel
Layer quantization characteristic determination step; The above-mentioned top-layer information using the above-mentioned top-layer quantization characteristic
Top quantization block that quantizes the top hierarchy block of
And steps A quantization pair consisting of a plurality of pixels of the above-mentioned hierarchy information of a predetermined hierarchy
An activity that determines the activity of a given hierarchical block of an elephant
Activity determination steps, If the activity is high,
Lower layer quantum when quantizing the above layer information of the lower layer
When the activity is low and the activity is low
Lower-level quantization characteristics that are not coarse
A hierarchical quantization characteristic determination step; Using the lower layer quantization characteristic, the lower layer
Lower layer quantization to quantize lower layer blocks of layer information
Step and Equipped with An image processing method comprising:
【請求項7】解像度の最も低い最上位階層情報から解像
度の最も高い最下位階層情報までの複数の階層情報から
なる画像データを処理する画像処理方法であつて、 上記最上位階層情報の量子化対象となる最上位階層ブロ
ツクに含まれる複数の画素を平均処理することにより、
上記最上位階層情報の上記解像度よりも低い仮想上位階
層情報を生成する階層情報生成ステツプと、 上記最上位階層情報を量子化する際の最上位階層量子化
特性を、上記最上位階層情報の上記最上位階層ブロツク
に含まれる各上記画素の画素値と、当該最上位階層ブロ
ツクと対応する上記仮想上位階層情報の対応画素の画素
値との演算によ り決定する最上位階層量子化特性決定ス
テツプと、 上記最上位階層量子化特性を用いて上記最上位階層情報
の上記最上位階層ブロツクを量子化する最上位量子化ス
テツプと、 所定階層の上記階層情報の複数の画素からなる量子化対
象の所定階層ブロツクのアクテイビテイを判定するアク
テイビテイ判定ステツプと、 上記アクテイビテイが高い場合には上記所定階層よりも
下位階層の上記階層情報を量子化する際の下位階層量子
化特性を粗いものとし、上記アクテイビテイが低い場合
には上記下位階層量子化特性を粗くないものとする下位
階層量子化特性決定ステツプと、 上記下位階層量子化特性を用いて上記下位階層の上記階
層情報の下位階層ブロツクを量子化する下位階層量子化
ステツプと を具える ことを特徴とする画像処理方法。
7. Resolution from highest hierarchical information having the lowest resolution
Lowest level information with the highest degreeFor up toFrom multiple layers of information
Image processing method for processing different image dataAnd The top layer block to be quantized for the above top layer information
By averaging a plurality of pixels included in Tsuk,
A virtual upper floor lower than the resolution of the uppermost hierarchy information
A layer information generation step for generating layer information; Top layer quantization when the above top layer information is quantized
The characteristics are described in the top-level block of the top-level information.
And the pixel value of each pixel included in the
Pixel of the corresponding pixel of the above virtual upper layer information corresponding to Tsuk
By operation with value Quantization characteristic determination
And steps The above-mentioned top-layer information using the above-mentioned top-layer quantization characteristic
Top quantization block that quantizes the top hierarchy block of
And steps A quantization pair consisting of a plurality of pixels of the above-mentioned hierarchy information of a predetermined hierarchy
An activity that determines the activity of a given hierarchical block of an elephant
Activity determination steps, If the activity is high,
Lower layer quantum when quantizing the above layer information of the lower layer
When the activity is low and the activity is low
Lower-level quantization characteristics that are not coarse
A hierarchical quantization characteristic determination step; Using the lower layer quantization characteristic, the lower layer
Lower layer quantization to quantize lower layer blocks of layer information
Step and Equipped with An image processing method comprising:
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