JP3403724B2 - 画像再生装置及び方法 - Google Patents
画像再生装置及び方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、画像再生装置及び方法に関し、特に直交
変換符号化を行った場合の再生装置及び方法の改良に関
する。
変換符号化を行った場合の再生装置及び方法の改良に関
する。
（従来の技術）
圧縮符号化した画像を再生表示する場合に、再生画像
を原画像の大きさよりも縮小・拡大して表示する事があ
る。この縮小・拡大の方法は従来、画面の１行（又は１
列）ごとのフィルタリングとサブサンプル（縮小）およ
びフィルタリングによる画素補間（拡大）であった。第
14図にこの従来方法を周波数領域で説明した列をあげ
る。
を原画像の大きさよりも縮小・拡大して表示する事があ
る。この縮小・拡大の方法は従来、画面の１行（又は１
列）ごとのフィルタリングとサブサンプル（縮小）およ
びフィルタリングによる画素補間（拡大）であった。第
14図にこの従来方法を周波数領域で説明した列をあげ
る。
第14図（ａ）は画面の１行（又は１列）分の画素を並
べて波で表したものである。（ｂ）は（ａ）をフーリエ
変換した時の周波数特性を示す。fmはサンプリング周波
数である。縮小をする場合には画素数を減らすために、
サンプリング周波数を下げねばならない。これをfxとす
る。ここで、1/2 fxから1/2 fmまでの周波数成分の折り
返しを避けるために、フィルタをかけて原信号の高周波
成分を押える。（ｃ）は理想的なフィルタ特性を示して
いる。この様なフィルタをかけサンプリング周波数をFx
とした時の周波数特性を（ｄ）に示す。次に拡大をする
場合には、サンプリング周波数はfmよりも大きいfyとな
る。（ｅ）に理想的なフィルタをかけた場合の周波数特
性を示す。
べて波で表したものである。（ｂ）は（ａ）をフーリエ
変換した時の周波数特性を示す。fmはサンプリング周波
数である。縮小をする場合には画素数を減らすために、
サンプリング周波数を下げねばならない。これをfxとす
る。ここで、1/2 fxから1/2 fmまでの周波数成分の折り
返しを避けるために、フィルタをかけて原信号の高周波
成分を押える。（ｃ）は理想的なフィルタ特性を示して
いる。この様なフィルタをかけサンプリング周波数をFx
とした時の周波数特性を（ｄ）に示す。次に拡大をする
場合には、サンプリング周波数はfmよりも大きいfyとな
る。（ｅ）に理想的なフィルタをかけた場合の周波数特
性を示す。
画像を圧縮符号化する方式の中で、入力画像を小さな
単位（一般に矩形でブロックと呼ばれる）に分け、単位
ごとに直交変換を行い変換係数を量子化し符号化する方
式を直交変換符号化という。この方式は変換係数を符号
化する点に特徴があるが、再生表示の際拡大・縮小を行
う場合には、従来通り一度原画像の大きさに再生した
後、サブサンプル又は画素補間を行っていた。このため
一画面分のメモリと、原画の大きさに再生する回路と、
拡大・縮小のための回路が別に必要になるという問題点
があった。
単位（一般に矩形でブロックと呼ばれる）に分け、単位
ごとに直交変換を行い変換係数を量子化し符号化する方
式を直交変換符号化という。この方式は変換係数を符号
化する点に特徴があるが、再生表示の際拡大・縮小を行
う場合には、従来通り一度原画像の大きさに再生した
後、サブサンプル又は画素補間を行っていた。このため
一画面分のメモリと、原画の大きさに再生する回路と、
拡大・縮小のための回路が別に必要になるという問題点
があった。
また、１度原画像の大きさに再生した上で拡大・縮小
を行うので再生画を得るのに時間がかかるという問題点
もあった。
を行うので再生画を得るのに時間がかかるという問題点
もあった。
（発明が解決しようとする課題）
上述したような従来の画像再生方式は、一旦原画像の
大きさに再生した後拡大・縮小を行うために、一画面分
のメモリが必要であり、また拡大・縮小操作と通常サイ
ズへの再生操作があるために最終的に再生画を得るまで
に多くの再生時間がかかるという問題点があった。
大きさに再生した後拡大・縮小を行うために、一画面分
のメモリが必要であり、また拡大・縮小操作と通常サイ
ズへの再生操作があるために最終的に再生画を得るまで
に多くの再生時間がかかるという問題点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、符号化された画像を一旦原画像の大きさに再
生することなく、短時間に最終的な再生画を得ることが
できる画像再生装置及び方法の提供を目的とするもので
ある。
のであり、符号化された画像を一旦原画像の大きさに再
生することなく、短時間に最終的な再生画を得ることが
できる画像再生装置及び方法の提供を目的とするもので
ある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明は、複数ブロックに分割された画像を直交変
換して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、Ｍは
正の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除いた
Ｉ行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正の整
数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換する手段と、その縮
小変換係数行列を逆直交変換する手段と、逆直交変換し
て得られたブロックの画素の値及びそのブロックの近隣
のブロックの画素の値から再生すべきブロックの画素の
値を生成する手段を備えた画像再生装置であって、前記
画素値生成手段は、前記縮小変換係数行列を逆直交変換
して得られた画素をブロック内に等間隔に配置し、前記
再生すべきブロック内に配置された画素の値、その再生
すべきブロックの近隣の画像ブロック内に配置された画
素の値及びそれらの配置された画素位置と再生すべきブ
ロックの画素位置との間の距離を用いて計算された画素
の値を当該再生すべきブロックの画素の値として生成す
ることを特徴とする。
換して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、Ｍは
正の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除いた
Ｉ行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正の整
数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換する手段と、その縮
小変換係数行列を逆直交変換する手段と、逆直交変換し
て得られたブロックの画素の値及びそのブロックの近隣
のブロックの画素の値から再生すべきブロックの画素の
値を生成する手段を備えた画像再生装置であって、前記
画素値生成手段は、前記縮小変換係数行列を逆直交変換
して得られた画素をブロック内に等間隔に配置し、前記
再生すべきブロック内に配置された画素の値、その再生
すべきブロックの近隣の画像ブロック内に配置された画
素の値及びそれらの配置された画素位置と再生すべきブ
ロックの画素位置との間の距離を用いて計算された画素
の値を当該再生すべきブロックの画素の値として生成す
ることを特徴とする。
またこの発明は、複数ブロックに分割された画像を直
交変換して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、
Ｍは正の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除
いたＩ行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正
の整数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換し、その縮小変
換係数行列を逆直交変換して得られたブロックの画素の
値及びそのブロックの近隣のブロックの画素の値から再
生すべきブロックの画素の値を生成する画像再生方法で
あって、前記縮小変換係数行列を逆直交変換して得られ
た画素をブロック内に等間隔に配置し、前記再生すべき
ブロック内に配置された画素の値、その再生すべきブロ
ックの近隣の画像ブロック内に配置された画素の値及び
それらの配置された画素位置と再生すべきブロックの画
素位置との間の距離を用いて計算された画素の値を当該
再生すべきブロックの画素の値として生成することを特
徴とする。
交変換して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、
Ｍは正の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除
いたＩ行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正
の整数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換し、その縮小変
換係数行列を逆直交変換して得られたブロックの画素の
値及びそのブロックの近隣のブロックの画素の値から再
生すべきブロックの画素の値を生成する画像再生方法で
あって、前記縮小変換係数行列を逆直交変換して得られ
た画素をブロック内に等間隔に配置し、前記再生すべき
ブロック内に配置された画素の値、その再生すべきブロ
ックの近隣の画像ブロック内に配置された画素の値及び
それらの配置された画素位置と再生すべきブロックの画
素位置との間の距離を用いて計算された画素の値を当該
再生すべきブロックの画素の値として生成することを特
徴とする。
（作用）
本発明は、Ｎ行Ｍ列の直交変換係数行列のうち、高周
波成分が全て零の行または列を除いた縮退（縮小）され
たｉ行ｊ列の変換係数行列を逆変換して画素値を得る。
縮退（縮小）されたｉ×ｊ画素をＮ×Ｍサイズのブロッ
ク内に等間隔に配置して、再生すべきブロック内及びそ
の周辺のブロック内に配置された画素の値及びそれらの
配置された画素の位置と補完すべき画素の位置との間の
距離を用いて補間画素の画素値を得る。再生ブロック内
の全ての画素の画素値を求めることにより、再生画面−
画面を得ることができる。
波成分が全て零の行または列を除いた縮退（縮小）され
たｉ行ｊ列の変換係数行列を逆変換して画素値を得る。
縮退（縮小）されたｉ×ｊ画素をＮ×Ｍサイズのブロッ
ク内に等間隔に配置して、再生すべきブロック内及びそ
の周辺のブロック内に配置された画素の値及びそれらの
配置された画素の位置と補完すべき画素の位置との間の
距離を用いて補間画素の画素値を得る。再生ブロック内
の全ての画素の画素値を求めることにより、再生画面−
画面を得ることができる。
そして本発明により、高周波成分の要素が零であるよ
うな直交変換係数行列の行または列を縮退させた後、逆
変換して得られたブロックの画素値を用いて、ブロック
内の画素を補間することにより、ブロック歪やモスキー
トノイズを軽減することができる。
うな直交変換係数行列の行または列を縮退させた後、逆
変換して得られたブロックの画素値を用いて、ブロック
内の画素を補間することにより、ブロック歪やモスキー
トノイズを軽減することができる。
（実施例）
第１図は本発明の画像再生方式が適用された第１の実
施例を示すブロック図であり、再生画像を原画像よりも
縮小した形で得ることができる画像再生方式である。
施例を示すブロック図であり、再生画像を原画像よりも
縮小した形で得ることができる画像再生方式である。
まず、符号化方式を簡単に説明する。第２図は符号化
方式の概要を示すブロック図である。原画像一画面が入
力されると、画面はブロック分割回路20においてＮ×Ｍ
（ただしＮは垂直方向の、Ｍは水平方向の画素数）の矩
形に分割される。なおＮ＝Ｍであってもよい。以下では
Ｎ＝Ｍ＝８として説明する。分割されたブロックは直交
変換回路21において直交変換されＮ×Ｍの変換係数行列
となる。直交変換は例えば縦変換・横変換ともnormalDC
Tを用いればよい。第３図にnormalDCTの変換行列（８
次）を示す。また第４図に直交変換の例を示す。変換係
数は量子化回路22において量子化され、符号化回路23に
おいて符号化され、伝送又は蓄積される。なお量子化手
法及び符号化手法を特定することなく、種々の手法を用
いることができる。例えば量子化はステップサイズ16の
線型量子化やMaxの非線型量子化を行えばよいし、符号
化はハフマン符号や算術符号等を用いればよい。
方式の概要を示すブロック図である。原画像一画面が入
力されると、画面はブロック分割回路20においてＮ×Ｍ
（ただしＮは垂直方向の、Ｍは水平方向の画素数）の矩
形に分割される。なおＮ＝Ｍであってもよい。以下では
Ｎ＝Ｍ＝８として説明する。分割されたブロックは直交
変換回路21において直交変換されＮ×Ｍの変換係数行列
となる。直交変換は例えば縦変換・横変換ともnormalDC
Tを用いればよい。第３図にnormalDCTの変換行列（８
次）を示す。また第４図に直交変換の例を示す。変換係
数は量子化回路22において量子化され、符号化回路23に
おいて符号化され、伝送又は蓄積される。なお量子化手
法及び符号化手法を特定することなく、種々の手法を用
いることができる。例えば量子化はステップサイズ16の
線型量子化やMaxの非線型量子化を行えばよいし、符号
化はハフマン符号や算術符号等を用いればよい。
復号・再生の手順を第１図を用いて説明する。受信又
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路10におい
て復号化され、逆量子化回路11において逆量子化されＮ
×Ｍの変換係数行列に戻る。ここで、16において予め決
定されている縮小率に従い、変換係数行列縮小回路12に
おいて変換係数行列のｉ×ｊ行列のみを残す。なお縮小
率は垂直は1/N,2/N,…,N/Nまで、水平は1/M,2/M,…,M/M
まで選べる。ｉは1,2,…,Nを値として取る。ｊは1,2,
…,Mを値として取る。さらに、変換行列メモリ15から次
の行列Tiとｊ次の行列Tjを呼び出し、逆変換回路13にお
いて逆変換を行う。変換行列メモリ15には１次,2次，
…,N次又はＭ次までの変換行列を貯えられている。これ
らの変換行列は、例えばＮ＝Ｍ＝８であって変換の際第
３図のようなnormalDCTを用いる場合には、第５図のよ
うな８個の変換行列とすればよい。第５図の８個の変換
行列は、１次,2次，…,8次のnormalDCTをそれぞれ したものである。直交行列は定義としては行列式が１か
つ基底ベクトルのノルムも全て１だが、ここでは直交行
列を定数倍又は直交行列の基底ベクトルを定数倍した正
則行列を変換行列とする変換も直交変換と呼ぶことにす
る。第６図に、ｉ＝ｊ＝３の場合の逆変換の例を示す。
逆変換を行ったブロックは、ブロック合成回路14におい
て一画面の画像に合成される。このときブロックはＮ×
Ｍであったものがｉ×ｊになっているので、再生画像は
原画像の垂直i/N,水平j/Mの大きさに縮小されることに
なる。
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路10におい
て復号化され、逆量子化回路11において逆量子化されＮ
×Ｍの変換係数行列に戻る。ここで、16において予め決
定されている縮小率に従い、変換係数行列縮小回路12に
おいて変換係数行列のｉ×ｊ行列のみを残す。なお縮小
率は垂直は1/N,2/N,…,N/Nまで、水平は1/M,2/M,…,M/M
まで選べる。ｉは1,2,…,Nを値として取る。ｊは1,2,
…,Mを値として取る。さらに、変換行列メモリ15から次
の行列Tiとｊ次の行列Tjを呼び出し、逆変換回路13にお
いて逆変換を行う。変換行列メモリ15には１次,2次，
…,N次又はＭ次までの変換行列を貯えられている。これ
らの変換行列は、例えばＮ＝Ｍ＝８であって変換の際第
３図のようなnormalDCTを用いる場合には、第５図のよ
うな８個の変換行列とすればよい。第５図の８個の変換
行列は、１次,2次，…,8次のnormalDCTをそれぞれ したものである。直交行列は定義としては行列式が１か
つ基底ベクトルのノルムも全て１だが、ここでは直交行
列を定数倍又は直交行列の基底ベクトルを定数倍した正
則行列を変換行列とする変換も直交変換と呼ぶことにす
る。第６図に、ｉ＝ｊ＝３の場合の逆変換の例を示す。
逆変換を行ったブロックは、ブロック合成回路14におい
て一画面の画像に合成される。このときブロックはＮ×
Ｍであったものがｉ×ｊになっているので、再生画像は
原画像の垂直i/N,水平j/Mの大きさに縮小されることに
なる。
必要な縮小率が予め限定されている場合にはそれらの
縮小率に対応した次数の変換のみを用意すればよい。特
に、この場合伝送又は蓄積する変換係数は、変換係数行
列の必要な部分まででもよい。
縮小率に対応した次数の変換のみを用意すればよい。特
に、この場合伝送又は蓄積する変換係数は、変換係数行
列の必要な部分まででもよい。
第７図は本発明の再生方式が適用された第２の実施例
を示すブロック図で、再生画像を原画像よりも拡大した
形で得ることができる再生方式である。
を示すブロック図で、再生画像を原画像よりも拡大した
形で得ることができる再生方式である。
符号化方式は第１の実施例と同じでよいので説明を省
略する。
略する。
復号・再生の手順を第７図を用いて説明する。受信又
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路70におい
て復号化され、逆量子化回路71において逆量子化されＮ
×Ｍの変換係数行列に戻る。ここで、76において予め決
定しておいた拡大率に従い、変換係数行列拡大回路72に
おいてＩ×Ｊの変換係数行列をつくる。この作成方法
は、Ｉ×Ｊのうち左上Ｎ×Ｍはもとの変換係数行列を埋
め込み、残りの係数は例えば全て０とすればよい。なお
拡大率はＮ＋1/N,N＋2/N,…を取ることができるが、こ
こでは拡大率として10/8,16/8を設定しこの２つから選
ぶとする。水平方向の拡大率も同様とする。従ってＩは
10,16を値として取る。Ｊも同様である。さらに、変換
行列メモリ75からＩ次の行列TIとＪ次の行列TJを呼び出
し、逆変換回路73において逆変換を行う。変換行列メモ
リには設定拡大率に対応した次数の変換行列を貯えられ
ている。第８図に拡大率が10/8,16/8の場合の変換行列
を示す。これらは10次,16次のnormalDCTを したものである。逆変換と行ったブロックは、ブロック
合成回路74において一画面の画像に合成される。このと
きブロックはＮ×ＭであったものがＩ×Ｊになっている
ので、再生画像は原画像の垂直I/N倍，水平J/M倍に拡大
されることになる。第９図に逆変換の例を示す。
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路70におい
て復号化され、逆量子化回路71において逆量子化されＮ
×Ｍの変換係数行列に戻る。ここで、76において予め決
定しておいた拡大率に従い、変換係数行列拡大回路72に
おいてＩ×Ｊの変換係数行列をつくる。この作成方法
は、Ｉ×Ｊのうち左上Ｎ×Ｍはもとの変換係数行列を埋
め込み、残りの係数は例えば全て０とすればよい。なお
拡大率はＮ＋1/N,N＋2/N,…を取ることができるが、こ
こでは拡大率として10/8,16/8を設定しこの２つから選
ぶとする。水平方向の拡大率も同様とする。従ってＩは
10,16を値として取る。Ｊも同様である。さらに、変換
行列メモリ75からＩ次の行列TIとＪ次の行列TJを呼び出
し、逆変換回路73において逆変換を行う。変換行列メモ
リには設定拡大率に対応した次数の変換行列を貯えられ
ている。第８図に拡大率が10/8,16/8の場合の変換行列
を示す。これらは10次,16次のnormalDCTを したものである。逆変換と行ったブロックは、ブロック
合成回路74において一画面の画像に合成される。このと
きブロックはＮ×ＭであったものがＩ×Ｊになっている
ので、再生画像は原画像の垂直I/N倍，水平J/M倍に拡大
されることになる。第９図に逆変換の例を示す。
なお、このような拡大の場合、変換行列は必ずしもＩ
次やＪ次の正方行列である必要はない。もともと係数行
列はＮ×Ｍであるから、垂直方向のＮ＋1,N＋2,…,I番
目の基底ベクトルは使わない。水平も同様にＭ＋1,…,J
番目の基底ベクトルは要らない。よって変換行列をそれ
ぞれＩ×N,J×Ｍの大きさにして逆変換を行うのでもよ
い。この場合の逆変換の例を第16図に示す。これは第９
図と対応しており、第９図のTI（Ｉ次正方）TJの代わり
にＩ×Ｎ次のI,J×Ｍ次のTJを用いた例で、ブロック
は第９図も第16図も同じ値にもどる。このように正方で
ない変換行列を用いるのならば、変換係数行列を拡大す
る操作は不要なので、回路72はこの場合必要ない。
次やＪ次の正方行列である必要はない。もともと係数行
列はＮ×Ｍであるから、垂直方向のＮ＋1,N＋2,…,I番
目の基底ベクトルは使わない。水平も同様にＭ＋1,…,J
番目の基底ベクトルは要らない。よって変換行列をそれ
ぞれＩ×N,J×Ｍの大きさにして逆変換を行うのでもよ
い。この場合の逆変換の例を第16図に示す。これは第９
図と対応しており、第９図のTI（Ｉ次正方）TJの代わり
にＩ×Ｎ次のI,J×Ｍ次のTJを用いた例で、ブロック
は第９図も第16図も同じ値にもどる。このように正方で
ない変換行列を用いるのならば、変換係数行列を拡大す
る操作は不要なので、回路72はこの場合必要ない。
なお、第１の実施例と組み合わせれば、縮小・拡大が
可能な再生方式となる。
可能な再生方式となる。
第15図は拡大・縮小を行う場合のブロック図を示す。
第１図，第７図との相違点は拡大・縮小率決定176で
拡大・縮小率を決定し、これにもとづいて変換係数行列
次数調整回路172で次数を調整する。
拡大・縮小率を決定し、これにもとづいて変換係数行列
次数調整回路172で次数を調整する。
そして拡大・縮小率に対応する変換係数行列と変換行
列メモリ175にあらかじめ格納している拡大・縮小率に
対応する変換行列を逆変換回路173で逆変換する。
列メモリ175にあらかじめ格納している拡大・縮小率に
対応する変換行列を逆変換回路173で逆変換する。
第10図は本発明の再生方式が適用された第３の実施例
を示すブロック図で、直交変換符号化において発生しや
すいブロック歪やモスキート・ノイズ，リンギングノイ
ズを軽減することができる再生方式である。
を示すブロック図で、直交変換符号化において発生しや
すいブロック歪やモスキート・ノイズ，リンギングノイ
ズを軽減することができる再生方式である。
符号化方式は第１の実施例と同じでよいので説明を省
略する。
略する。
復号・再生の手順を第10図を用いて説明する。受信又
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路100にお
いて復号化され、逆量子化回路101において逆量子化さ
れＮ×Ｍの変換係数行列に戻る。この変換係数行列は、
符号化時の量子化によって、通常高周波の係数が符号化
されず０であることが多い。そこで、逆変換次数判定回
路106において、０行又は０列を引いた次数ｉとｊを決
定する。これを第11図を使って説明する。Ｎ＝Ｍ＝８と
する。変換係数行列が第11図のような場合、０行は１
行,0列は１列である（第６列のようにより高周波に非ゼ
ロ成分がある場合は除く）。よってｉ＝7,j＝７とすれ
ばよい。このように逆変換次数が決定されると、この次
数i,jに従い、変換行列メモリ105より行列Ｔ′i,T′ｊ
を呼び出し、逆変換回路102において逆変換を行う。こ
こでＴ′i,T′ｊは、それぞれＮ次,M次の変換行列であ
るが、左上ｉ×i,j×ｊの部分が真に逆変換に用いられ
る成分であって、残りの部分は値が何であっても、変換
係数行列のｉ＋１〜Ｎ行及びｊ＋１〜Ｍ行が０であるた
めに逆変換に何の影響もない。このような場合はＴ′i,
T′ｊの次数は、本質的にi,jであると考える。よって変
換行列メモリ105に貯えておく行列は、Ｎ＝Ｍ＝８なら
ば例えば左上の部分行列が第５図の各行列のようになっ
ている８個の行列とすればよい。もちろん、第１の実施
例のように、変換係数を行列を縮退させｉ×ｊの逆変換
を行うのでもよい。第12図に、逆変換の例を示す。
は読み出されたブロックの符号は、復号化回路100にお
いて復号化され、逆量子化回路101において逆量子化さ
れＮ×Ｍの変換係数行列に戻る。この変換係数行列は、
符号化時の量子化によって、通常高周波の係数が符号化
されず０であることが多い。そこで、逆変換次数判定回
路106において、０行又は０列を引いた次数ｉとｊを決
定する。これを第11図を使って説明する。Ｎ＝Ｍ＝８と
する。変換係数行列が第11図のような場合、０行は１
行,0列は１列である（第６列のようにより高周波に非ゼ
ロ成分がある場合は除く）。よってｉ＝7,j＝７とすれ
ばよい。このように逆変換次数が決定されると、この次
数i,jに従い、変換行列メモリ105より行列Ｔ′i,T′ｊ
を呼び出し、逆変換回路102において逆変換を行う。こ
こでＴ′i,T′ｊは、それぞれＮ次,M次の変換行列であ
るが、左上ｉ×i,j×ｊの部分が真に逆変換に用いられ
る成分であって、残りの部分は値が何であっても、変換
係数行列のｉ＋１〜Ｎ行及びｊ＋１〜Ｍ行が０であるた
めに逆変換に何の影響もない。このような場合はＴ′i,
T′ｊの次数は、本質的にi,jであると考える。よって変
換行列メモリ105に貯えておく行列は、Ｎ＝Ｍ＝８なら
ば例えば左上の部分行列が第５図の各行列のようになっ
ている８個の行列とすればよい。もちろん、第１の実施
例のように、変換係数を行列を縮退させｉ×ｊの逆変換
を行うのでもよい。第12図に、逆変換の例を示す。
ｉ×ｊのサイズに縮小された縮退（縮小）された変換
係数行列を逆変換すると、ｉ×ｊ画素の画像が得られ
る。このように逆変換されたブロックを、一旦ブロック
合成回路103にてＮ×Ｍのブロックの左上に寄せてはめ
込む。この合成された状態を第13図（ａ）に示す。第13
図（ａ）において●は逆変換で得られたｉ×ｊの画素で
ある。例えば画素●が一つしかないブロックは縮退（縮
小）された結果、行列の要素が直流成分のみ存在した変
換係数を逆変換した結果であり、画素●が二つしかない
ブロックは縮退（縮小）された結果、行列の要素が直流
成分及び最も周波数の低い交流成分のみ存在した変換係
数を逆変換した結果である。
係数行列を逆変換すると、ｉ×ｊ画素の画像が得られ
る。このように逆変換されたブロックを、一旦ブロック
合成回路103にてＮ×Ｍのブロックの左上に寄せてはめ
込む。この合成された状態を第13図（ａ）に示す。第13
図（ａ）において●は逆変換で得られたｉ×ｊの画素で
ある。例えば画素●が一つしかないブロックは縮退（縮
小）された結果、行列の要素が直流成分のみ存在した変
換係数を逆変換した結果であり、画素●が二つしかない
ブロックは縮退（縮小）された結果、行列の要素が直流
成分及び最も周波数の低い交流成分のみ存在した変換係
数を逆変換した結果である。
再生画像として用いる画素値、逆変換されたｉ×ｊ画
素の画素値を用いて補間回路104にて補間する。補間の
一例を第13図（ｂ）に示す。（ｂ）において画素●は
（ａ）にて得られた画素●と同じものだが、補間のため
にブロック内に等間隔に広げた位置に移動させてある。
そして例えば（ｂ）の○の画素の値を決めるときには、
矢印で示した当該ブロック及びその近隣のブロックに含
まれる画素●の値及び距離を用いて計算すればよい。こ
のようにブロックに含まれる全ての画素の画素値を周囲
に配置された画素の画素値から補間して求めることによ
り再生画像一画面を得ることができる。なおブロック合
成は補間に必要な部分のブロックだけなされればよいの
で一画面を合成しメモリに貯える必要はなく、例えば第
13図（ｂ）の例であれば３ブロックライン分を合成すれ
ば十分である。
素の画素値を用いて補間回路104にて補間する。補間の
一例を第13図（ｂ）に示す。（ｂ）において画素●は
（ａ）にて得られた画素●と同じものだが、補間のため
にブロック内に等間隔に広げた位置に移動させてある。
そして例えば（ｂ）の○の画素の値を決めるときには、
矢印で示した当該ブロック及びその近隣のブロックに含
まれる画素●の値及び距離を用いて計算すればよい。こ
のようにブロックに含まれる全ての画素の画素値を周囲
に配置された画素の画素値から補間して求めることによ
り再生画像一画面を得ることができる。なおブロック合
成は補間に必要な部分のブロックだけなされればよいの
で一画面を合成しメモリに貯える必要はなく、例えば第
13図（ｂ）の例であれば３ブロックライン分を合成すれ
ば十分である。
このように逆変換の次数を縮退して行った後内挿を行
うことにより、再生画像は従来の方式よりもボケルが、
ブロック歪やモスキートノイズは軽減される。
うことにより、再生画像は従来の方式よりもボケルが、
ブロック歪やモスキートノイズは軽減される。
当実施例は、符号化時にブロックの大きさがどれも等
しい場合を述べたが、符号化時にブロックサイズ可変で
符号化されても、即ちＮとＭがブロックにより異なって
も当実施例の適用は可能である。また、符号化時に変換
係数行列の次数を操作し制限してあってもよい。このよ
うな操作が特に次数を一定次数にするものであった場合
は、変換行列メモリに貯える行列は一定次数のものひと
つでよいし、一定次数であることがわかっているので次
数判定回路はなくてもよい。
しい場合を述べたが、符号化時にブロックサイズ可変で
符号化されても、即ちＮとＭがブロックにより異なって
も当実施例の適用は可能である。また、符号化時に変換
係数行列の次数を操作し制限してあってもよい。このよ
うな操作が特に次数を一定次数にするものであった場合
は、変換行列メモリに貯える行列は一定次数のものひと
つでよいし、一定次数であることがわかっているので次
数判定回路はなくてもよい。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明においては、高周波成分
の要素が零であるような直交変換係数行列の行または列
を縮退させた後、逆変換して得られたブロックの画素値
を用いて、ブロック内の画素を補間することにより、ブ
ロック歪やモスキートノイズを軽減することができる。
の要素が零であるような直交変換係数行列の行または列
を縮退させた後、逆変換して得られたブロックの画素値
を用いて、ブロック内の画素を補間することにより、ブ
ロック歪やモスキートノイズを軽減することができる。
【図１】第１の実施例の画像再生方式を示すブロック図
【図２】第１の実施例・第２の実施例の画像再生方式を
用いる際の符号化方式の概略を示すブロック図
用いる際の符号化方式の概略を示すブロック図
【図３】８次のDCT（discrete−cosine−transform）変
換行列の例を示した図
換行列の例を示した図
【図４】符号化の際の直交変換の例を示した図
【図５】１次〜８次のDCTの変換行列の例を示した図
【図６】縮小の際の逆変換の例を示した図
【図７】第２の実施例の画像再生方式を示すブロック図
【図８】10次、16次のDCT変換行列の例を示した図
【図９】拡大の際の逆変換の例を示した図
【図１０】第３の実施例の画像再生方式を示すブロック
図
図
【図１１】第３の実施例において逆変換の次数を決定す
る例を示した図
る例を示した図
【図１２】第３の実施例における逆変換の例を示した図
【図１３】第３の実施例における画素補間の例を示した
図
図
【図１４】従来の拡大・縮小の原理を示した図
【図１５】本発明による拡大・縮小を行なう場合のブロ
ック図
ック図
【図１６】第２の実施例において拡大時の逆変換の一例
を示す図
を示す図
【符号の説明】
10、70、170……復号化回路
11、71、171……逆量子化回路
12……変換係数行列縮小回路
72……変換係数行列拡大回路
13、73、173……逆変換回路
14……ブロック合成回路
15、75、175……変換行列メモリ
16……縮小率決定
17……拡大率決定
176……拡大・縮小率決定
フロントページの続き
(72)発明者 渡邊 敏明
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝総合研究所内
(56)参考文献 特開 平２−122767（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−76472（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】複数ブロックに分割された画像を直交変換
して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、Ｍは正
の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除いたＩ
行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正の整
数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換する手段と、その縮
小変換係数行列を逆直交変換する手段と、逆直交変換し
て得られたブロックの画素の値及びそのブロックの近隣
のブロックの画素の値から再生すべきブロックの画素の
値を生成する手段を備えた画像再生装置であって、前記
画素値生成手段は、前記縮小変換係数行列を逆直交変換
して得られた画素をブロック内に等間隔に配置し、前記
再生すべきブロック内に配置された画素の値、その再生
すべきブロックの近隣の画像ブロック内に配置された画
素の値及びそれらの配置された画素位置と再生すべきブ
ロックの画素位置との間の距離を用いて計算された画素
の値を当該再生すべきブロックの画素の値として生成す
ることを特徴とする画像再生装置。 - 【請求項２】複数ブロックに分割された画像を直交変換
して得られたＮ行Ｍ列の変換係数行列（但しＮ、Ｍは正
の整数）を高周波成分が全て零の行または列を除いたＩ
行Ｊ列の縮小変換係数行列（但しＩはＮ以下の正の整
数、ＪはＭ以下の正の整数）に変換し、その縮小変換係
数行列を逆直交変換して得られたブロックの画素の値及
びそのブロックの近隣のブロックの画素の値から再生す
べきブロックの画素の値を生成する画像再生方法であっ
て、前記縮小変換係数行列を逆直交変換して得られた画
素をブロック内に等間隔に配置し、前記再生すべきブロ
ック内に配置された画素の値、その再生すべきブロック
の近隣の画像ブロック内に配置された画素の値及びそれ
らの配置された画素位置と再生すべきブロックの画素位
置との間の距離を用いて計算された画素の値を当該再生
すべきブロックの画素の値として生成することを特徴と
する画像再生方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21708190A JP3403724B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 画像再生装置及び方法 |
| US07/747,673 US5227875A (en) | 1990-08-20 | 1991-08-20 | System for transmitting encoded image data with quick image expansion and contraction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21708190A JP3403724B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 画像再生装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100379A JPH04100379A (ja) | 1992-04-02 |
| JP3403724B2 true JP3403724B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16698531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21708190A Expired - Fee Related JP3403724B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 画像再生装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403724B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0596732B1 (en) * | 1992-11-05 | 2001-04-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Method per performing special effects in the receiver of a coded moving picture transmission system |
| US5361098A (en) * | 1992-11-30 | 1994-11-01 | Scientific Atlanta, Inc. | Methods and apparatus for generating a picture-in-picture digital television frame by inserting a mean-only frame into a full-size frame |
| JP2518524B2 (ja) * | 1993-06-21 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | 画像デ―タの圧縮／伸長方法 |
| US9264736B2 (en) | 2003-01-14 | 2016-02-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Encoding method, decoding method, encoding device, and decoding device |
| JP7267785B2 (ja) * | 2019-03-11 | 2023-05-02 | キヤノン株式会社 | 画像復号装置、画像復号方法、及びプログラム |
| JP2020150338A (ja) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | キヤノン株式会社 | 画像復号装置、画像復号方法、及びプログラム |
| JP2020150340A (ja) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | キヤノン株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法、及びプログラム |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP21708190A patent/JP3403724B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04100379A (ja) | 1992-04-02 |
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