JP3385652B2 - Digital image data quantizer - Google Patents

Digital image data quantizer

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JP3385652B2
JP3385652B2 JP16029193A JP16029193A JP3385652B2 JP 3385652 B2 JP3385652 B2 JP 3385652B2 JP 16029193 A JP16029193 A JP 16029193A JP 16029193 A JP16029193 A JP 16029193A JP 3385652 B2 JP3385652 B2 JP 3385652B2
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JP
Japan
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data
quantization
quantized
pixel
block
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JP16029193A
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哲二郎 近藤
健治 高橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像信号
の各画素データを適応的に量子化するための量子化装置
に関する。 【0002】 【従来の技術】ディジタル画像信号の各画素データを量
子化することによって、ディジタル画像信号のデータ量
を圧縮あるいは伸張することが知られている。例えば8
ビットの1画素データをより少ないビット数の画素デー
タへ量子化することで、データ量を圧縮することができ
る。より具体的には、本願出願人の提案によるADRC
(ダイナミックレンジに適応した符号化)では、画像デ
ータをブロック構造に変換し、ブロックのダイナミック
レンジに適応した量子化ステップ幅により画像データの
各画素データを量子化している(特開昭61−1449
89号公報参照)。 【0003】従来の量子化では、原データをより少ない
ビット数に量子化する時に、量子化で発生したデータ
(量子化データと称する)が原データに対する忠実度を
失わないように、適応量子化を行うことが提案されてい
る。 【0004】例えば、本願出願人は、適応量子化の一つ
の方法として、特願平4−343402号に開示してい
るような、量子化誤差に加えて、原信号の時間変動に対
する量子化データの時間変動をも考慮し、さらに過去の
周囲画素との傾きをも考慮した量子化装置を提案してい
る。 【0005】この量子化装置は、量子化誤差と、原信号
の時間方向の変化および量子化データのそれとの間の誤
差、原信号と過去の空間的にずれた画素との時間方向の
変化および量子化データのそれとの間の誤差をそれぞれ
求め、各誤差に重み係数を乗じて評価値を求める。この
評価値は、複数の量子化データの候補についてそれぞれ
求められ、それが最小となる候補が最適な量子化データ
として選択される。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】この先に提案されてい
る量子化装置その他の適応量子化装置では、空間方向お
よび/または時間方向の変化を考慮する時に、例えば量
子化対象画素の上側および左側の画素を参照していた。
入力画像データをブロック化し、適応量子化を行う時に
は、ブロックの左上コーナーの画素に関しては、上側お
よび左側の参照画素およびその量子化データが存在しな
い。そこで、参照画素およびその量子化データの値とし
て、適当な値を想定して量子化を行っていた。一例とし
て、左側の画素の値として、右側の画素の値を暫定的に
使用し、上側の画素の値として下側の画素の値を暫定的
に使用する。 【0007】次の画素を量子化する時でも、同様に左側
および上側の画素およびそれぞれの量子化データを参照
して適応量子化がなされる。このように、最初の左上コ
ーナーの量子化データを参照してなされた量子化の影響
が2番目以降の量子化に対しても波及する。結果的に、
そのブロック全体の量子化に対して最初の画素の量子化
の影響が波及することになる。その結果、出力画像が左
上から右下に向かって流れるような傾向を有する問題が
あった。 【0008】従って、この発明の目的は、ブロック内の
参照開始画素を複数用意することによって、上述の問題
点が解決されたディジタル画像信号の量子化装置を提供
することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ディ
ジタル画像データの各画素データを量子化するための量
子化装置において、ディジタル画像データを複数画素か
らなるブロック構成のデータに変換するためのブロック
化手段と、ブロック化手段と接続され、所定位置の画素
データから開始してブロック内の画素データを順に適
応量子化する第1および第2の適応量子化手段と、第1
および第2の適応量子化手段の一方の量子化出力を選択
するための選択手段と、第1および第2の適応量子化手
段の量子化出力に関して、一方の量子化出力を選択する
ように、選択手段を制御する制御手段とからなり、 第1
および第2の適応量子化手段のそれぞれは、 ブロック内
の画素データに対して、第1の量子化データ候補と、第
1の量子化データ候補を上側に1ビットシフトした量子
化データ候補および第1の量子化データ候補を下側に1
ビットシフトした量子化データ候補のうち少なくともい
ずれか一方の第2の量子化データ候補とを生成し、第1
および第2の量子化データ候補のそれぞれについて、デ
ィジタル画像データの時間方向の変化に対する忠実度が
高いほど小となる第1の評価値を発生し、空間的にずれ
た位置の時間方向の変化に対する忠実度が高いほど小と
なる第2の評価値を発生し、第1および第2の評価値の
加算値を求め、 第1および第2の量子化データ候補の内
で、加算値がより小となる量子化データの候補を量子化
出力として選択する構成とされ、 第1および第2の適応
量子化手段は、ブロック内で適応量子化を開始する画素
の位置とブロック内の画素データを選択する方向が異な
らされ、 第1および第2の適応量子化手段のそれぞれに
おいてブロック内の全画素に対して生成された加算値を
集計した第1および第2の評価値の総和が制御手段に供
給され、制御手段が第1および第2の適応量子化手段の
量子化出力の内で、第1および第2の評価値の総和がよ
り小さい方を選択するように、選択手段を制御す ること
を特徴とするディジタル画像データの量子化装置であ
る。 【0010】 【作用】参照開始画素が異なる、少なくとも二つの適応
量子化回路が設けられる。各適応量子化回路では、原デ
ータに対する忠実度が評価され、評価値が各画素につい
て形成される。この評価値を1ブロックにわたって積算
し、積算値がより少ない方の出力データを選択する。こ
れによって、開始画素が固定の場合に生じる上述の問題
を回避できる。 【0011】 【実施例】以下、この発明による量子化装置について説
明する。この発明の理解を容易とするために、先ず、本
願出願人により提案されている適応量子化装置について
説明する。図1は、量子化装置が使用されるシステムの
概略を示す。入力画像1がブロック化回路2により多数
のブロックに細分化される。各ブロックを単位として、
エンコーダ3が符号化処理を行う。エンコーダ3は、例
えば上述のADRCエンコーダであり、その内部に量子
化装置5を含んでいる。エンコーダ3の符号化出力が記
録または通信系4に供給される。 【0012】この発明は、量子化装置5に関するもので
ある。図2Aは、従来の量子化を示している。この量子
化は、次式の量子化誤差を最小とする量子化データを出
力するものである。 Q=|(Yt−Xt)|・・・(1) ここで、Xtは、時刻tにおける入力信号レベルを表
し、Ytは、Xtの量子化出力のレベルである。 【0013】図2Aに示すように、二つの量子化ステッ
プ幅のレベル領域に注目した時に、白いドットで示す入
力信号が時刻t−1では、上側の領域に含まれ、上側の
領域のコード信号が発生し、その中央の矢印で示す値が
復元される。次の時刻tでは、入力信号が下側の領域に
含まれので、下側の領域のコード信号が発生する。さら
に、時刻t+1では、入力信号が上側の領域に含まれる
ので、上側の領域のコード信号が発生する。 【0014】実際の入力信号のレベルの変化が小さいに
もかかわらず、量子化特性中のレベル範囲の境界付近で
入力信号のレベルが変化するために、量子化データの値
の変化は、図2Aに示すように、より大きなものとな
る。入力信号のレベルが一定であるにもかかわらず、ノ
イズ、量子化誤差等によってレベル変化が生じているこ
ともある。従って、背景等の静止部でこのような問題が
生じると、視覚上の劣化が目立つ問題があった。 【0015】図2Bは、かかる問題を解決するために、
先の出願に開示されている量子化を示している。図2A
と同様に時間的に変化する入力信号の時間方向の変化A
の傾きを求める。また、量子化データの時間方向の変化
BとCのそれぞれの傾きを求める。変化Bは、従来と同
様に得られた量子化データ候補の変化であり、変化C
は、時刻tの量子化データよりも+1された候補への変
化である。変化BおよびCの中で、変化Cの方が変化A
と近いので、変化Cを生じさせる量子化データ候補が時
刻tにおける正規の量子化データとして選択される。か
かる時間方向の評価値Qは、下記の式で求められる。 Q=|(Yt−Yt-1 )−(Xt−Xt-1 )|・・・(2) 【0016】上述の時間方向の変化の評価は、同一位置
の画素の1フレーム間の変化を見ている。これに加え
て、空間的にずれた位置の時間方向の変化も調べられ
る。図3に示すように、画素Xに注目した時に、Xの上
側の画素bと、Xの左側の画素dを使用して時間方向の
変化を調べる。すなわち、この場合の評価値は、次式で
表される。 Q=|(Yt−b´t-1 )−(Xt−bt-1 )|・・・(3) b´t-1 は、bt-1 の量子化データである。 Q=|(Yt−d´t-1 )−(Xt−dt-1 )|・・・(4) d´t-1 は、dt-1 の量子化データである。 【0017】そして、従来同様の量子化誤差(式1)を
も含む上述の評価値に対して、それぞれ重み係数を乗じ
て、総合的な評価値Qを計算する。 Q=α|(Yt−Yt-1 )−(Xt−Xt-1 )| +β|(Yt−Xt)| +γ|(Yt−b´t-1 )−(Xt−bt-1 )| +γ|(Yt−d´t-1 )−(Xt−dt-1 )|・・・(5) 【0018】この評価値Qを従来と同様に量子化した量
子化データYt0 と、これを1ビット大きい方向へシフ
トした量子化データYtH と、これを1ビット小さい方
向へシフトした量子化データYtL とについてそれぞれ
計算し、最も評価値が小さくなる量子化データ候補を最
終的な出力として選択する。 【0019】以上が先に提案されている量子化装置の量
子化アルゴリズムである。図4は、この量子化装置の全
体的な構成を示す。11で示す入力端子には、ディジタ
ルビデオ信号が供給される。このビデオ信号は、各画素
データが8ビットのデータである。現フレームメモリ1
2と前フレームメモリ13とが直列に接続され、現フレ
ームメモリ12から現フレームの画素信号Xtが出力さ
れ、前フレームメモリ13から同一位置の前フレームの
画素信号Xt-1 が出力される。 【0020】画素信号Xtが量子化回路14に供給され
る。量子化回路14は、従来と同様に量子化を行ない、
中央値Yt0 、中央値を+1した上側データYtH 、中
央値を−1した下側データYtL を発生する。これらの
量子化回路14の出力信号が評価値発生回路15、1
6、17にそれぞれ供給される。また、量子化回路14
の出力信号、すなわち、量子化データの候補がセレクタ
18に供給される。 【0021】セレクタ18は、判定回路19からの制御
信号により制御され、その出力端子20に量子化データ
が出力される。この量子化データがメモリ21に供給さ
れる。メモリ21からは、前フレームの量子化データY
t-1 が発生する。この前フレームの量子化データYt-1
が評価値発生回路15、16、17に供給される。 【0022】評価値発生回路15は、上側データYtH
についての評価値QH を式5に従って発生する。すなわ
ち、 QH =α|(YtH −Yt-1 )−(Xt−Xt-1 )| +β|(YtH −Xt)| +γ|(YtH −b´t-1 )−(Xt−bt-1 )| +γ|(YtH −d´t-1 )−(Xt−dt-1 )|・・・(6) 【0023】評価値発生回路16は、中央値Yt0 につ
いての評価値Q0 を式5に従って発生する。すなわち、 Q0 =α|(Yt0 −Yt-1 )−(Xt−Xt-1 )| +β|(Yt0 −Xt)| +γ|(Yt0 −b´t-1 )−(Xt−bt-1 )| +γ|(Yt0 −d´t-1 )−(Xt−dt-1 )|・・・(7) 【0024】評価値発生回路17は、下側データYtL
についての評価値QL を式5に従って発生する。すなわ
ち、 QL =α|(YtL −Yt-1 )−(Xt−Xt-1 )| +β|(YtL −Xt)| +γ|(YtL −b´t-1 )−(Xt−bt-1 )| +γ|(YtL −d´t-1 )−(Xt−dt-1 )|・・・(8) 【0025】これらの評価値QH 、Q0 およびQL が判
定回路19に供給され、これらの値の中で最小のものを
判定回路19が決定し、決定された評価値と対応する量
子化データ候補がセレクタ18によって選択される。出
力端子には、量子化データYtが取り出される。 【0026】次に、この発明の一実施例について図5を
参照して説明する。31で示す入力端子にディジタル画
像信号が供給され、ブロック化回路32によって、ラス
ター走査の順序のデータが例えば(4×4)のブロック
構造に変換される。図6は、このブロックを示し、x1
〜x16は、ブロック内の画素データである。 【0027】ブロック化回路32に対して、並列に適応
量子化回路33a、33b、33c、33dが接続され
る。適応量子化回路33a、33b、33c、33d
は、異なる開始画素から順にブロック内の16画素の適
応量子化を行う。この例では、適応量子化回路33a
は、x1を開始画素とし、図7で矢印のような順序でブ
ロック内の画素データを量子化する。 【0028】適応量子化回路33bは、x4を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
33cは、x13を開始画素としてブロック内の画素を
量子化し、適応量子化回路33dは、x16を開始画素
としてブロック内の画素を量子化する。適応量子化回路
33a〜33dの出力信号が選択回路34に供給され、
選択回路34で選択された一つの量子化出力が出力端子
35に発生する。これらの適応量子化回路33a〜33
dとしては、一例として上述した図4に示すものを使用
できる。勿論、適応量子化回路として、他の構成のもの
を使用しても良い。 【0029】適応量子化回路33a〜33dでは、上述
したように、評価値Qを求め、これによって最良と推定
される量子化出力を選択している。各適応量子化回路3
3a〜33dにおいて、ブロック内の各画素の量子化出
力を決定するのに使用した評価値(すなわち、上述の適
応量子化回路では、QH 、Q0 、QL の中の最小値)が
集計回路36a〜36dにそれぞれ供給される。集計回
路36a〜36dは、1ブロックで発生した16画素に
関する評価値を集計し、その総和を生成する。集計回路
36a〜36dの出力が判定回路37に供給される。 【0030】判定回路37は、集計回路36a〜36d
の出力、すなわち、評価値の総和の中で最小値を検出
し、この検出された最小値と対応する適応量子化回路を
識別するための選択信号を発生する。この選択信号が選
択回路34を制御する。従って、出力端子35に発生す
る量子化データは、評価値の総和が最小となるような開
始画素からの順序で量子化したときのデータである。 【0031】 【0032】 【発明の効果】この発明は、ブロック化された画像デー
タを量子化する時に、ブロック内の量子化の順序が最良
のものを選択的に形成することができ、例えば常に左お
よび上の画素を参照することによって、左上から流れた
ような出力画像が発生することを防止することができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantization apparatus for adaptively quantizing each pixel data of a digital image signal. 2. Description of the Related Art It is known to compress or expand the data amount of a digital image signal by quantizing each pixel data of the digital image signal. For example, 8
By quantizing one bit of pixel data into pixel data of a smaller number of bits, the data amount can be compressed. More specifically, the ADRC proposed by the applicant of the present application
In (encoding adapted to dynamic range), image data is converted into a block structure, and each pixel data of the image data is quantized by a quantization step width adapted to the dynamic range of the block (Japanese Patent Laid-Open No. 61-1449).
No. 89). In conventional quantization, when original data is quantized to a smaller number of bits, adaptive quantization is performed so that data generated by quantization (referred to as quantized data) does not lose fidelity to the original data. It has been proposed to do so. For example, as one method of adaptive quantization, the applicant of the present invention has proposed a method of quantizing data with respect to a time variation of an original signal in addition to a quantization error as disclosed in Japanese Patent Application No. 4-343402. Has been proposed in consideration of the time variation of the image and the inclination with respect to the past surrounding pixels. This quantizer has a difference between a quantization error, a change in the original signal in the time direction and that of the quantized data, a change in the time direction between the original signal and a past spatially shifted pixel, and An error between the quantized data and that of the quantized data is obtained, and an evaluation value is obtained by multiplying each error by a weight coefficient. This evaluation value is obtained for each of a plurality of quantized data candidates, and the candidate with the smallest value is selected as the optimal quantized data. In the quantizers and other adaptive quantizers proposed above, when considering changes in the spatial direction and / or the temporal direction, for example, the upper side of the pixel to be quantized is considered. And the left pixel.
When the input image data is divided into blocks and adaptive quantization is performed, the upper left and left reference pixels and their quantized data do not exist for the pixel at the upper left corner of the block. Therefore, quantization has been performed assuming appropriate values as the values of the reference pixel and its quantized data. As an example, the value of the right pixel is temporarily used as the value of the left pixel, and the value of the lower pixel is temporarily used as the value of the upper pixel. [0007] Even when the next pixel is quantized, adaptive quantization is similarly performed with reference to the left and upper pixels and the respective quantized data. In this way, the influence of the quantization performed with reference to the first upper left corner quantization data also affects the second and subsequent quantizations. as a result,
The influence of the quantization of the first pixel has an influence on the quantization of the entire block. As a result, there is a problem that the output image tends to flow from the upper left to the lower right. Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital image signal quantizing apparatus which solves the above-mentioned problems by preparing a plurality of reference start pixels in a block. According to a first aspect of the present invention, there is provided a quantization apparatus for quantizing each pixel data of digital image data, wherein the digital image data is converted into data having a block configuration including a plurality of pixels. Blocking means for conversion, and a pixel at a predetermined position connected to the blocking means
Starting from the data, all pixel data in the block are applied in order.
First and second adaptive quantization means for応量Ko of, first
And one selection means for selecting a quantization output of the second adaptive quantizing means, in respect quantized output of the first and second adaptive quantization unit, to select the quantized output of the hand a, Ri Do and control means for controlling the selection means, the first
And each of the second adaptive quantizer, block
Pixel data of the first quantization data candidate and the
Quantum obtained by shifting the 1 quantized data candidate upward by 1 bit
The quantized data candidate and the first quantized data candidate are
At least one of the bit-shifted quantized data candidates
It forms a deviation or the other of the second quantized data candidate live, first
And for each of the second quantized data candidates
The fidelity of digital image data to temporal changes
Generates a first evaluation value that becomes smaller as the value becomes higher, and spatially shifts.
The higher the fidelity of the position
And generates a second evaluation value of the first and second evaluation values.
An addition value is obtained, and among the first and second quantized data candidates,
Quantizes the quantized data candidates with the smaller added value
A first and a second adaptation.
The quantizing means includes a pixel for starting adaptive quantization in the block.
Position and the direction to select pixel data in the block are different.
And each of the first and second adaptive quantization means
In addition, the added value generated for all the pixels in the block
The total of the totaled first and second evaluation values is supplied to the control means.
Control means for controlling the first and second adaptive quantization means
Of the quantized outputs, the sum of the first and second evaluation values is better.
Ri person to select a small, Rukoto to control the selection means
And a digital image data quantizing device characterized by the following. There are provided at least two adaptive quantization circuits having different reference start pixels. In each adaptive quantization circuit, the fidelity to the original data is evaluated, and an evaluation value is formed for each pixel. This evaluation value is integrated over one block, and the output data with the smaller integrated value is selected. This can avoid the above-described problem that occurs when the start pixel is fixed. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a quantization device according to the present invention will be described. To facilitate understanding of the present invention, an adaptive quantization device proposed by the present applicant will be described first. FIG. 1 schematically shows a system in which a quantizer is used. An input image 1 is subdivided into a number of blocks by a blocking circuit 2. In units of each block,
The encoder 3 performs an encoding process. The encoder 3 is, for example, the above-described ADRC encoder, and includes a quantization device 5 therein. The encoded output of the encoder 3 is supplied to the recording or communication system 4. The present invention relates to the quantization device 5. FIG. 2A shows conventional quantization. This quantization outputs quantized data that minimizes the quantization error of the following equation. Q = | (Yt−Xt) | (1) Here, Xt represents the input signal level at time t, and Yt is the level of the quantized output of Xt. As shown in FIG. 2A, when attention is paid to a level region having two quantization step widths, an input signal indicated by a white dot is included in the upper region at time t-1, and the code signal in the upper region is displayed. Occurs, and the value indicated by the central arrow is restored. At the next time t, since the input signal is included in the lower region, a code signal in the lower region is generated. Further, at time t + 1, since the input signal is included in the upper region, a code signal in the upper region is generated. Although the change in the level of the actual input signal is small, the level of the input signal changes near the boundary of the level range in the quantization characteristic. As shown in FIG. Although the level of the input signal is constant, the level may change due to noise, quantization error, or the like. Therefore, when such a problem occurs in a stationary portion such as a background, there is a problem that visual deterioration is conspicuous. FIG. 2B is a diagram for solving such a problem.
4 illustrates the quantization disclosed in the earlier application. FIG. 2A
A in the time direction of the input signal which varies with time
Find the slope of Further, the respective slopes of the changes B and C in the time direction of the quantized data are obtained. The change B is a change in the quantized data candidate obtained in the same manner as in the related art, and the change C
Is a change to a candidate that has been incremented by one from the quantized data at time t. Of the changes B and C, the change C is the change A
Therefore, the quantized data candidate causing the change C is selected as the normal quantized data at the time t. The evaluation value Q in the time direction is obtained by the following equation. Q = | (Yt-Yt-1)-(Xt-Xt-1) | (2) In the above evaluation of the change in the time direction, the change of the pixel at the same position between one frame is checked. ing. In addition to this, the change in the time direction at the spatially shifted position is also examined. As shown in FIG. 3, when attention is paid to the pixel X, the change in the time direction is examined using the pixel b above X and the pixel d to the left of X. That is, the evaluation value in this case is represented by the following equation. Q = | (Yt−b′t−1) − (Xt−bt−1) | (3) b′t−1 is quantized data of bt−1. Q = | (Yt-d't-1)-(Xt-dt-1) | (4) d't-1 is the quantized data of dt-1. The overall evaluation value Q is calculated by multiplying each of the above-described evaluation values including the same quantization error (Equation 1) by a weighting factor. Q = α | (Yt−Yt−1) − (Xt−Xt−1) | + β | (Yt−Xt) | + γ | (Yt−b′t−1) − (Xt−bt−1) | + γ | (Yt-d't-1) - (Xt-dt-1) | ··· (5) [0018] the quantized data Yt 0 to the evaluation value Q was similarly to the conventional quantization, 1 bit this The quantized data Yt H shifted to the larger direction and the quantized data Yt L shifted to the smaller one bit are calculated respectively, and the quantized data candidate with the smallest evaluation value is selected as the final output. . The above is the quantization algorithm of the quantization device proposed earlier. FIG. 4 shows the overall configuration of the quantization device. A digital video signal is supplied to an input terminal 11. In this video signal, each pixel data is 8-bit data. Current frame memory 1
2 and the previous frame memory 13 are connected in series, the current frame memory 12 outputs the pixel signal Xt of the current frame, and the previous frame memory 13 outputs the pixel signal Xt-1 of the previous frame at the same position. The pixel signal Xt is supplied to the quantization circuit 14. The quantization circuit 14 performs quantization as in the related art,
The median value Yt 0 , the upper data Yt H obtained by increasing the median value by +1 and the lower data Yt L obtained by deducting the median value by −1 are generated. Output signals of these quantization circuits 14 are used as evaluation value generation circuits 15, 1
6, 17 respectively. Also, the quantization circuit 14
, That is, quantized data candidates are supplied to the selector 18. The selector 18 is controlled by a control signal from a determination circuit 19, and outputs quantized data to an output terminal 20 thereof. This quantized data is supplied to the memory 21. From the memory 21, the quantized data Y of the previous frame
t-1 occurs. Quantized data Yt-1 of the previous frame
Is supplied to the evaluation value generation circuits 15, 16 and 17. The evaluation value generation circuit 15 outputs the upper data Yt H
An evaluation value Q H of will be generated in accordance with equation (5). That, Q H = α | (Yt H -Yt-1) - (Xt-Xt-1) | + β | (Yt H -Xt) | + γ | (Yt H -b't-1) - (Xt-bt -1) | + γ | (Yt H -d't-1) - (Xt-dt-1) | ··· (6) [0023] evaluation value generation circuit 16, the evaluation value Q of the median Yt 0 0 is generated according to equation 5. That, Q 0 = α | (Yt 0 -Yt-1) - (Xt-Xt-1) | + β | (Yt 0 -Xt) | + γ | (Yt 0 -b't-1) - (Xt-bt -1) | + γ | (Yt 0 -d't-1) - (Xt-dt-1) | ··· (7) [0024] evaluation value generation circuit 17, the lower data Yt L
An evaluation value Q L of will be generated in accordance with equation (5). That, Q L = α | (Yt L -Yt-1) - (Xt-Xt-1) | + β | (Yt L -Xt) | + γ | (Yt L -b't-1) - (Xt-bt -1) | + γ | (Yt L -d't-1) - (Xt-dt-1) | ··· (8) [0025] the evaluation value Q H, Q 0 and Q L is the determination circuit 19 , And the determination circuit 19 determines the minimum of these values, and the selector 18 selects a quantized data candidate corresponding to the determined evaluation value. The output terminal takes out the quantized data Yt. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A digital image signal is supplied to an input terminal indicated by reference numeral 31, and the data in the raster scanning order is converted into, for example, a (4 × 4) block structure by a blocking circuit 32. FIG. 6 shows this block, x1
X16 is pixel data in the block. Adaptive quantizing circuits 33a, 33b, 33c and 33d are connected in parallel to the blocking circuit 32. Adaptive quantization circuits 33a, 33b, 33c, 33d
Performs adaptive quantization of 16 pixels in a block in order from different start pixels. In this example, the adaptive quantization circuit 33a
Uses x1 as a start pixel and quantizes pixel data in a block in the order shown by the arrow in FIG. The adaptive quantization circuit 33b quantizes the pixels in the block starting from x4. The adaptive quantization circuit 33c quantizes the pixels in the block with x13 as the start pixel, and the adaptive quantization circuit 33d quantizes the pixels in the block with x16 as the start pixel. Output signals of the adaptive quantization circuits 33a to 33d are supplied to a selection circuit 34,
One quantized output selected by the selection circuit 34 is generated at the output terminal 35. These adaptive quantization circuits 33a-33
As d, the one shown in FIG. 4 described above as an example can be used. Of course, the adaptive quantization circuit may have another configuration. In the adaptive quantization circuits 33a to 33d, as described above, the evaluation value Q is obtained, and the quantization output which is estimated to be the best is thereby selected. Each adaptive quantization circuit 3
In 3A~33d, evaluation value used to determine the quantized output of the pixels in the block (i.e., in the adaptive quantization circuit described above, the minimum value in the Q H, Q 0, Q L ) aggregate The signals are supplied to the circuits 36a to 36d, respectively. The tallying circuits 36a to 36d tally evaluation values for 16 pixels generated in one block, and generate a total thereof. Outputs of the tally circuits 36a to 36d are supplied to the determination circuit 37. The judgment circuit 37 includes totaling circuits 36a to 36d.
, Ie, the minimum value in the sum of the evaluation values is detected, and a selection signal for identifying the adaptive quantization circuit corresponding to the detected minimum value is generated. This selection signal controls the selection circuit 34. Therefore, the quantized data generated at the output terminal 35 is data when quantized in the order from the start pixel such that the total sum of the evaluation values is minimized. According to the present invention, when quantizing blocked image data, the one having the best order of quantization in a block can be selectively formed. By referring to the left and upper pixels, it is possible to prevent an output image from flowing from the upper left.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明を適用できるディジタル画像信号の伝
送システムの概略的ブロック図である。 【図2】従来の量子化方法と先に提案されている量子化
方法とを説明するための略線図である。 【図3】画素信号の空間的配列の説明のための略線図で
ある。 【図4】先に提案されている量子化装置の構成を示すブ
ロック図である。 【図5】この発明の一実施例のブロック図である。 【図6】ブロック構成の説明のための略線図である。 【図7】量子化の順序を示す略線図である。 【符号の説明】 32 ブロック化回路 33a〜33d 適応量子化回路 34 選択回路 37 判定回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram of a digital image signal transmission system to which the present invention can be applied. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a conventional quantization method and a previously proposed quantization method. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a spatial arrangement of pixel signals. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a previously proposed quantization device. FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a block configuration. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the order of quantization. [Description of Signs] 32 Blocking circuits 33a to 33d Adaptive quantization circuit 34 Selection circuit 37 Judgment circuit

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 H03M 7/30 - 7/50 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 24-7/68 H04N 1/41-1/419 H03M 7/ 30-7/50

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ディジタル画像データの各画素データを
量子化するための量子化装置において、 上記ディジタル画像データを複数画素からなるブロック
構成のデータに変換するためのブロック化手段と、 上記ブロック化手段と接続され、所定位置の画素データ
から開始して上記ブロック内の画素データを順に適応
量子化する第1および第2の適応量子化手段と、 上記第1および第2の適応量子化手段の一方の量子化出
力を選択するための選択手段と、 上記第1および第2の適応量子化手段の量子化出力に関
て、一方の量子化出力を選択するように、上記選択手
段を制御する制御手段とからなり、 上記第1および第2の適応量子化手段のそれぞれは、 上記ブロック内の画素データに対して、第1の量子化デ
ータ候補と、上記第1の量子化データ候補を上側に1ビ
ットシフトした量子化データ候補および上記第1の量子
化データ候補を下側に1ビットシフトした量子化データ
候補のうち少なくともいずれか一方の第2の量子化デー
タ候補とを生 成し、上記第1および第2の量子化データ候補のそれぞれにつ
いて、上記ディジタル画像データの時間方向の変化に対
する忠実度が高いほど小となる第1の評価値を発生し、
空間的にずれた位置の時間方向の変化に対する忠実度が
高いほど小となる第2の評価値を発生し、上記第1およ
び第2の評価値の加算値を求め、 上記第1および第2の量子化データ候補の内で、上記加
算値がより小となる量子化データの候補を量子化出力と
して選択する構成とされ、 上記第1および第2の適応量子化手段は、上記ブロック
内で適応量子化を開始する画素の位置と上記ブロック内
の画素データを選択する方向が異ならされ、 上記第1および第2の適応量子化手段のそれぞれにおい
て上記ブロック内の全画素に対して生成された上記加算
値を集計した第1および第2の評価値の総和が上記制御
手段に供給され、上記制御手段が上記第1および第2の
適応量子化手段の量子化出力の内で、上記第1および第
2の評価値の総和がより小さい方を選択 するように、上
記選択手段を制御することを特徴とする ディジタル画像
データの量子化装置。
(57) [Claim 1] A quantization apparatus for quantizing each pixel data of digital image data, wherein the digital image data is converted into data having a block configuration composed of a plurality of pixels. Blocking means, connected to the blocking means, and pixel data at a predetermined position
Start with , apply all pixel data in the above block in order
First and second adaptive quantization means for quantizing said selection means for selecting a quantization output of one of the first and second adaptive quantization means, said first and second adaptive quantization Seki <br/> to the quantization output of the reduction means, so as to select the quantization output of the hand, Ri Do and control means for controlling said selection means, said first and second adaptive quantization Each of the means performs a first quantization on the pixel data in the block.
Data candidate and the first quantization data candidate
Bit-shifted quantized data candidate and the first quantum
Data obtained by shifting the quantized data candidate downward by 1 bit
Second quantized data of at least one of the candidates
Data candidates and generate the first and second quantized data candidates.
And changes in the time direction of the digital image data.
Generates a first evaluation value that decreases as the fidelity of the
The fidelity of spatially shifted positions to changes in the time direction
A second evaluation value, which becomes smaller as the value becomes higher, is generated.
And an added value of the second evaluation value and the added value of the first and second quantized data candidates.
Quantized data candidates for which the calculated value is smaller are output as quantized outputs.
And the first and second adaptive quantization means are configured to select the block
The position of the pixel where adaptive quantization starts in the block
The direction in which the pixel data is selected is made different, and each of the first and second adaptive quantization means
The sum generated for all pixels in the block
The sum of the first and second evaluation values obtained by summing up the values is determined by the above control.
Means, wherein said control means controls said first and second
Among the quantization outputs of the adaptive quantization means, the first and second
So that the sum of the evaluation values of 2 is smaller ,
An apparatus for quantizing digital image data, comprising controlling a selection means .
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