JP3480461B2 - Digital image signal processing apparatus and processing method - Google Patents

Digital image signal processing apparatus and processing method

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JP3480461B2
JP3480461B2 JP2001351050A JP2001351050A JP3480461B2 JP 3480461 B2 JP3480461 B2 JP 3480461B2 JP 2001351050 A JP2001351050 A JP 2001351050A JP 2001351050 A JP2001351050 A JP 2001351050A JP 3480461 B2 JP3480461 B2 JP 3480461B2
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digital image
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、サブサンプリン
グ信号を受け取って、間引き画素を補間するのに適用さ
れるディジタル画像信号処理装置および処理方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image signal processing apparatus and processing method applied to receive a sub-sampling signal and interpolate a thinned pixel.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル画像信号を記録したり、伝送
する際の帯域圧縮あるいは情報量削減のための一つの方
法として、画素をサブサンプリングによって間引くこと
によって、伝送データ量を減少させるものがある。その
一例は、MUSE方式における多重サブナイキストサン
プリングエンコーディング方式である。このシステムで
は、受信側で間引かれ、非伝送の画素を補間する必要が
ある。
2. Description of the Related Art As one method for band compression or information amount reduction when recording or transmitting a digital image signal, there is a method of reducing the amount of transmission data by thinning out pixels by subsampling. One example is the multiple sub-Nyquist sampling encoding method in the MUSE method. In this system, it is necessary to interpolate non-transmitted pixels that have been decimated on the receiving side.

【0003】サブサンプリングの一例としてオフセット
サブサンプリングが知られている。図7は、オフセット
サブサンプリング回路の一例であって、61で示す入力
端子にディジタルビデオ信号が供給され、プリフィルタ
62を介してサブサンプリング回路63に供給される。
サブサンプリング回路63には、入力端子64から所定
の周波数のサンプリングパルスが供給される。
Offset subsampling is known as an example of subsampling. FIG. 7 shows an example of the offset sub-sampling circuit, in which a digital video signal is supplied to the input terminal 61 and is supplied to the sub-sampling circuit 63 via the pre-filter 62.
A sampling pulse having a predetermined frequency is supplied to the sub-sampling circuit 63 from the input terminal 64.

【0004】サブサンプリング回路63でなされる2次
元のオフセットサブサンプリングの一例を図8に示す。
水平方向(x方向)と垂直方向(y方向)とのサンプリ
ング間隔(Tx,Ty)を原信号における画素間隔(H
x,Hy)の2倍に設定し、1画素おきに間引く(間引
き画素を×で示す)とともに、垂直方向に隣合う伝送画
素(○で示す)をサンプリング間隔の半分(Tx/2)
だけオフセットするものである。このようなオフセット
サブサンプリングを行うことによる伝送帯域は、斜め方
向の空間周波数に対して水平あるいは垂直方向の空間周
波数成分を広帯域化することができる。
FIG. 8 shows an example of two-dimensional offset subsampling performed by the subsampling circuit 63.
The sampling interval (Tx, Ty) in the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction) is the pixel interval (H
(x, Hy) twice, thinning out every other pixel (thinning pixels are indicated by x), and transmitting pixels (indicated by ○) adjacent in the vertical direction are half the sampling interval (Tx / 2).
It only offsets. The transmission band obtained by performing such offset sub-sampling can widen the horizontal or vertical spatial frequency component with respect to the diagonal spatial frequency.

【0005】サブサンプリング回路63の出力信号がポ
ストフィルタ65を介して出力端子66に取り出され
る。プリフィルタ62は、サンプリングされる画像信号
の帯域を制限し、ポストフィルタは、不要な、あるいは
悪影響を及ぼす信号成分を取り除く。サブサンプリング
によって伝送されるデータ量を減少でき、比較的低い速
度の伝送路を介してディジタルビデオ信号を伝送でき
る。また、受信されたオフセットサブサンプリングされ
た画像信号をモニタに表示したり、プリントアウトする
場合には、間引き画素が隣接画素を使用して補間され
る。
The output signal of the sub-sampling circuit 63 is taken out to the output terminal 66 via the post filter 65. The pre-filter 62 limits the band of the image signal to be sampled, and the post-filter removes unnecessary or harmful signal components. The amount of data transmitted by the sub-sampling can be reduced, and the digital video signal can be transmitted through a relatively low speed transmission line. When the received offset sub-sampled image signal is displayed on the monitor or printed out, the thinned pixels are interpolated using the adjacent pixels.

【0006】ところで、上述のようなオフセットサブサ
ンプリングは、サンプリングの前のプリフィルタが正し
くフィルタリング処理を行っている場合には、非常に有
効な方法であるが、例えばハードウエア上の制約によっ
てプリフィルタを充分にかけられない場合や、伝送帯域
の広帯域化をはかるためにプリフィルタを充分にかけな
い場合等では、折返し歪の発生による画質劣化という問
題が生じる。
By the way, the offset sub-sampling as described above is a very effective method when the pre-filter before the sampling is correctly performing the filtering process. However, if the pre-filter cannot be applied sufficiently or the pre-filter is not applied sufficiently to widen the transmission band, the problem of image quality deterioration due to aliasing distortion occurs.

【0007】上述の折返し歪の発生を軽減するために、
適応補間方法が提案されている。これは、サブサンプリ
ング時に最適な補間方法の判定を予め行っておき、その
判定結果を補助情報として伝送あるいは記録する方法で
ある。例えば、水平方向の1/2平均値補間と垂直方向
の1/2平均値補間の何れの方が真値により近いかをサ
ブサンプリング時に検出しておき、1画素当り1ビット
の補助情報として伝送し、補間時には、この補助情報に
従って補間処理を行うものである。
In order to reduce the occurrence of the above-mentioned folding distortion,
Adaptive interpolation methods have been proposed. This is a method in which the optimum interpolation method is determined in advance during subsampling, and the determination result is transmitted or recorded as auxiliary information. For example, which one of the horizontal half average value interpolation and the vertical half average value interpolation is closer to the true value is detected at the time of sub-sampling and transmitted as 1 bit of auxiliary information per pixel. However, at the time of interpolation, interpolation processing is performed according to this auxiliary information.

【0008】上述の補助情報を使用する適応型補間方法
においては、伝送画素に加えて補助情報を伝送する必要
があり、データ量の圧縮率が低下する問題を生じる。ま
た、伝送、あるいは記録再生の過程において、補助情報
にエラーが生じた場合には、誤った補間がなされるため
に、再生画像の劣化が生じやすい欠点があった。
In the above-mentioned adaptive interpolation method using the auxiliary information, it is necessary to transmit the auxiliary information in addition to the transmission pixels, which causes a problem that the compression rate of the data amount is lowered. Further, when an error occurs in the auxiliary information in the process of transmission or recording / reproduction, there is a drawback that the reproduced image is likely to be deteriorated because incorrect interpolation is performed.

【0009】この問題を解決する一つの方法として、本
願出願人の提案による特開昭63−48088号公報に
は、注目画素の値をその周辺の画素と係数の線形1次結
合で表し、誤差の二乗和が最小となるように、注目画素
の実際の値を使用して最小二乗法によりこの係数の値を
決定するものが提案されている。ここでは、線形1次結
合の係数を予め学習によって決定し、決定係数がメモリ
に格納されている。さらに、注目画素を補間する時に、
周辺の参照画素の平均値を計算し、平均値と各画素の値
との大小関係に応じて、各画素を1ビットで表現し、
(参照画素数×1ビット)のパターンに応じたクラス分
けを行い、注目画素を含む画像の局所的特徴を反映した
補間値を形成している。この方法は、補助情報を必要と
せずに、間引き画素を良好に補間することができる。
As one method for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 63-48088 proposed by the applicant of the present application describes the value of a pixel of interest by a linear linear combination of pixels around it and a coefficient, and It has been proposed to determine the value of this coefficient by the method of least squares using the actual value of the pixel of interest so that the sum of squares of is minimized. Here, the coefficient of the linear linear combination is previously determined by learning, and the coefficient of determination is stored in the memory. Furthermore, when interpolating the pixel of interest,
The average value of the surrounding reference pixels is calculated, and each pixel is represented by 1 bit according to the magnitude relationship between the average value and the value of each pixel,
The classification is performed according to the pattern of (the number of reference pixels × 1 bit), and the interpolated value reflecting the local feature of the image including the target pixel is formed. This method can interpolate thinned pixels well without the need for auxiliary information.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】一方、伝送画素につい
て考えると、プリフィルタ32およびポストフィルタ3
5を介して伝送されるために、高域成分が失われ、その
結果、信号波形がなまる問題が生じる。つまり、サブサ
ンプリングのために必要とされるフィルタリングの処理
は、伝送画素についても悪影響を与えている。
On the other hand, considering the transmission pixels, the pre-filter 32 and the post-filter 3 are considered.
Since the signal is transmitted through the signal 5, the high frequency component is lost, resulting in the problem that the signal waveform is rounded. That is, the filtering process required for subsampling also adversely affects the transmission pixels.

【0011】従って、この発明の目的は、サブサンプリ
ング信号を復号する時に、伝送画素についてフィルタ等
により失われた帯域を補償することが可能なディジタル
画像信号処理装置および処理方法を提供することにあ
る。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a digital image signal processing apparatus and a processing method capable of compensating for a band lost by a filter or the like for a transmission pixel when decoding a sub-sampling signal. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、プリ
フィルタを介されたディジタル画像信号をサンプリング
し、サンプリングによって画素数が減少された信号を受
け取り、サンプリングにより間引かれた画素を補間する
ようにしたディジタル画像信号処理装置において、受け
取ったディジタル画像信号中に存在する注目伝送画素自
身の値と、注目伝送画素の空間的および/または時間的
に近傍の複数の伝送画素を使用して注目伝送画素のクラ
スを決定するクラス分類手段と、入力ディジタル画像信
号中に含まれ、注目伝送画素の空間的および/または時
間的に近傍の複数の伝送画素の値と係数の線形1次結合
によって、注目伝送画素の値を作成した時に、作成され
た値と注目伝送画素の真値との誤差を最小とするよう
な、係数をクラス毎に予め学習によって求め、クラス分
類手段からのクラスに対応した係数を発生する係数発生
手段と、係数と注目伝送画素の空間的および/または時
間的に近傍の複数の伝送画素の値との線形1次結合によ
って、補正された注目伝送画素の値を生成するための演
算手段とを有し、学習時に、第1のディジタル画像信号
と、第1のディジタル画像信号をプリフィルタに供給
し、プリフィルタの出力に対してサブサンプリングを行
った第2のディジタル画像信号とを用いて係数を求める
ことを特徴とするディジタル画像信号処理装置である。
According to a first aspect of the present invention, a digital image signal that has passed through a pre-filter is sampled, a signal in which the number of pixels is reduced by sampling is received, and pixels thinned by sampling are interpolated. In the digital image signal processing device, the value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used. A class classification means for determining the class of the transmission pixel of interest, and a linear linear combination of values and coefficients of a plurality of transmission pixels included in the input digital image signal and spatially and / or temporally adjacent to the transmission pixel of interest. , When the value of the transmission pixel of interest is created, the coefficient for each class is set so as to minimize the error between the created value and the true value of the transmission pixel of interest. Previously obtained by learning, class content
Corrected by a linear linear combination of the coefficient generating means for generating a coefficient corresponding to the class from the similar means and the values of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally adjacent to the transmission pixel of interest. A first digital image signal at the time of learning, having an arithmetic means for generating the value of the transmission pixel of interest.
And supply the first digital image signal to the pre-filter
Subsampling the output of the prefilter.
A digital image signal processing device, characterized in that a coefficient is obtained using the second digital image signal .

【0013】 請求項2の発明は、プリフィルタを介さ
れたディジタル画像信号をサンプリングし、サンプリン
グによって画素数が減少された信号を受け取り、サンプ
リングにより間引かれた画素を補間するようにしたディ
ジタル画像信号処理装置において、受け取ったディジタ
ル画像信号中に存在する注目伝送画素自身の値と、注目
伝送画素の空間的および/または時間的に近傍の複数の
伝送画素を使用して注目伝送画素のクラスを決定するク
ラス分類手段と、予め学習により獲得された代表値がク
ラス毎に貯えられ、クラス分類手段によって決定された
クラスと対応する代表値を注目伝送画素の値として出力
するメモリ手段とを有し、学習時に、第1のディジタル
画像信号と、第1のディジタル画像信号をプリフィルタ
に供給し、プリフィルタの出力に対してサブサンプリン
グを行った第2のディジタル画像信号とを用いて代表値
を求めることを特徴とするディジタル画像信号処理装置
である。
According to a second aspect of the present invention, the digital image signal is sampled through the pre-filter, the signal whose number of pixels is reduced by the sampling is received, and the pixels thinned by the sampling are interpolated. In the signal processing device, a value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used to determine the class of the transmission pixel of interest. and class classification means for determining, in advance representative values acquired by learning are stored for each class, and a memory means for outputting a representative value corresponding to the class determined by the classification means as the value of the target transmission pixel , The first digital when learning
Pre-filter the image signal and the first digital image signal
And subsample the output of the prefilter.
Representative value using the second digital image signal that has been subjected to
Is a digital image signal processing device.

【0014】伝送画素について、予め学習により獲得さ
れた係数と周辺の伝送画素の値との線形1次結合によっ
て補正値、すなわち、予測された伝送画素の値を形成す
ることができる。この補正値は、フィルタリング処理で
失われた解像度を補償することができる。また、予め学
習によって伝送画素値の平均値、あるいは正規化された
値を求めておき、この平均値を補正値とすることもでき
る。
For a transmission pixel, a correction value, that is, a predicted transmission pixel value can be formed by a linear linear combination of a coefficient acquired by learning in advance and the values of surrounding transmission pixels. This correction value can compensate for the resolution lost in the filtering process. It is also possible to obtain an average value of the transmission pixel values or a normalized value in advance by learning and use this average value as the correction value.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明をサブサンプリン
グ信号補間装置に対して適用した一実施例について説明
する。図1において、1は、オフセットサブサンプリン
グされたディジタルビデオ信号の入力端子である。具体
的には、放送などによる伝送、VTR等からの再生信号
が入力端子1に供給される。伝送画素の値は、8ビット
のコードで表されている。2は、ラスター順序で到来す
る入力信号をブロックの順に変換するための時系列変換
回路である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which the present invention is applied to a sub-sampling signal interpolating device will be described below. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input terminal for an offset sub-sampled digital video signal. Specifically, a transmission signal by broadcasting or the like, a reproduction signal from a VTR or the like is supplied to the input terminal 1. The value of the transmission pixel is represented by an 8-bit code. Reference numeral 2 is a time series conversion circuit for converting an input signal that arrives in raster order in the order of blocks.

【0016】時系列変換回路2の出力信号がクラス分類
回路3および4に供給される。クラス分類回路3は、補
間の対象の注目間引き画素のクラスを決定するもので、
そのクラスを指示するクラスコードがメモリ5に対して
アドレスとして供給される。クラス分類回路4は、補正
の対象の注目伝送画素のクラスを決定するもので、その
クラスを指示するクラスコードがメモリ6に対してアド
レスとして供給される。メモリ5から読出された予測係
数が補間値生成回路7に供給され、メモリ6から読出さ
れた予測係数が補正値生成回路8に供給される。
The output signal of the time series conversion circuit 2 is supplied to the class classification circuits 3 and 4. The class classification circuit 3 determines the class of the target thinned pixel to be interpolated,
A class code indicating the class is supplied to the memory 5 as an address. The class classification circuit 4 determines the class of the target transmission pixel to be corrected, and a class code indicating the class is supplied to the memory 6 as an address. The prediction coefficient read from the memory 5 is supplied to the interpolation value generation circuit 7, and the prediction coefficient read from the memory 6 is supplied to the correction value generation circuit 8.

【0017】メモリ5および6には、後述のように、予
め学習により獲得された予測係数が格納されている。こ
の係数は、間引き画素の補間値と伝送画素の補正値をそ
れぞれ予測するために必要とされる。補間値および補正
値は、何れも予測値であるが、間引き画素に対する予測
値を補間値と称し、伝送画素に対する予測値を補正値と
称している。補間値生成回路7および補正値生成回路8
に対しては、注目画素の周囲の複数の画素の値が時系列
変換回路2から供給される。そして、補間値生成回路7
は、注目間引き画素の予測値をメモリ5からの係数と周
囲の伝送画素の値との線形1次結合によって生成する。
同様に、補正値生成回路8は、注目伝送画素の補正値を
メモリ6からの係数と周囲の伝送画素の値との線形1次
結合によって生成する
As will be described later, the memories 5 and 6 store prediction coefficients previously acquired by learning. This coefficient is required to predict the interpolation value of the thinned pixel and the correction value of the transmission pixel, respectively. Both the interpolation value and the correction value are prediction values, but the prediction value for the thinned pixel is called an interpolation value, and the prediction value for the transmission pixel is called a correction value. Interpolation value generation circuit 7 and correction value generation circuit 8
For, the values of a plurality of pixels around the target pixel are supplied from the time series conversion circuit 2. Then, the interpolation value generation circuit 7
Generates a predicted value of the thinned pixel of interest by a linear linear combination of the coefficient from the memory 5 and the values of surrounding transmission pixels.
Similarly, the correction value generation circuit 8 generates the correction value of the target transmission pixel by linear linear combination of the coefficient from the memory 6 and the values of the surrounding transmission pixels.

【0018】生成された補正値と生成された補間値とが
合成回路9に供給され、出力端子10に間引き画素が補
間され、また、フィルタ処理で失われた周波数成分を補
償されたディジタルビデオ信号が出力される。図示しな
いが、出力端子10に対して時系列変換回路が接続さ
れ、ブロックの順序からラスター走査の順序へ変換され
たディジタルビデオ信号が形成される。
The generated correction value and the generated interpolation value are supplied to the synthesizing circuit 9, the thinned pixels are interpolated at the output terminal 10, and the frequency component lost by the filtering process is compensated for. Is output. Although not shown, a time series conversion circuit is connected to the output terminal 10 to form a digital video signal converted from the block order to the raster scan order.

【0019】クラス分類回路3は、注目間引き画素の近
傍の伝送画素の値を使用して、この注目間引き画素のク
ラスを決定する。図2Aに示すように、注目間引き画素
の上下左右の伝送画素(A、B、C、D)のレベル分布
のパターンをクラスとして決定する。一例として、この
参照される4画素の平均値Avを求め、平均値Avに対
する大小関係によって、周囲の画素を8ビットから1ビ
ットへ圧縮する。すなわち、図3に一例を示すように、
平均値Avより大きい値の場合は、`1' を割り当て、平
均値Avより小さい値の場合は、`0' を割り当てる。図
3の例では、(1010)のクラスコードがクラス分類
回路3から発生する。
The class classification circuit 3 uses the values of the transmission pixels in the vicinity of the target thinned pixel to determine the class of the target thinned pixel. As shown in FIG. 2A, the pattern of the level distribution of the transmission pixels (A, B, C, D) on the upper, lower, left and right sides of the target thinning pixel is determined as a class. As an example, the average value Av of the four referenced pixels is obtained, and the surrounding pixels are compressed from 8 bits to 1 bit according to the magnitude relationship with the average value Av. That is, as shown in an example in FIG.
If the value is larger than the average value Av, `1` is assigned, and if the value is smaller than the average value Av,` 0` is assigned. In the example of FIG. 3, the class code (1010) is generated from the class classification circuit 3.

【0020】クラス分類回路4も、同様に、注目伝送画
素のクラスを決定する。図2Bに示すように、注目伝送
画素(その値をyとする)とその上下左右の伝送画素
a、bc、dとを使用してクラス分けを行う。間引き画
素と異なり、注目画素の値yが存在しているので、クラ
ス分けの場合では、この値yが使用される。例えば注目
画素の値y(8ビット)を3ビットへ圧縮し、上下の画
素の値a、cをそれぞれ1ビットへ圧縮し、左右の画素
の値b、dをそれぞれ2ビットへ圧縮する。そして、合
計の9ビットをクラスコードとする。
Similarly, the class classification circuit 4 determines the class of the transmission pixel of interest. As shown in FIG. 2B, classification is performed using the target transmission pixel (whose value is y) and the upper, lower, left, and right transmission pixels a, bc, and d. Unlike the thinned-out pixel, the value y of the pixel of interest exists, so this value y is used in the case of classification. For example, the value y (8 bits) of the pixel of interest is compressed to 3 bits, the values a and c of the upper and lower pixels are compressed to 1 bit, and the values b and d of the left and right pixels are compressed to 2 bits. Then, the total 9 bits are used as the class code.

【0021】このようにビット数を圧縮するのは、8ビ
ットの画素データをそのまま使用すると、クラス数が膨
大となり、メモリの容量、メモリの制御回路等のハード
ウエアの規模が大きくなりすぎるからである。適正なク
ラス数とするために、参照する伝送画素のビット数を圧
縮する具体的方法としては、平均値を使用するものに限
らず、種々の方法が可能である。
The reason for compressing the number of bits in this way is that if 8-bit pixel data is used as it is, the number of classes becomes enormous, and the memory capacity and the scale of hardware such as a memory control circuit become too large. is there. As a concrete method of compressing the bit number of the transmission pixel to be referred to in order to obtain an appropriate number of classes, various methods are possible without being limited to the method of using the average value.

【0022】その一つは、ADRC(Adaptive Dynamic
Range Coding) による圧縮である。ADRCは、画像の
ブロック内の相関を利用してレベル方向の冗長度を適応
的に除去するものである。すなわち、ブロック内のデー
タの最大値および最小値を検出し、最大値または最小値
からの各画素の値の差分をダイナミックレンジ(最大値
および最小値の差)に応じた量子化ステップ幅で再量子
化する。ADRCにより所定のビット数へ各画素の値を
圧縮できる。例えば1ビットへ圧縮する時には、参照伝
送画素の値a〜dがダイナミックレンジで割算され、そ
の商が0.5と比較され、0.5以上のものが`1' 、そ
れより小さいものが`0' に符号化される。1ビットAD
RCを使用する時には、周囲の4個の画素の値a〜dと
対応する4ビットと、別の再量子化で圧縮された自分自
身の値の3ビットとの合計の7ビットがクラスコードと
される。
One of them is ADRC (Adaptive Dynamic
It is compression by Range Coding). ADRC is to adaptively remove the redundancy in the level direction by utilizing the correlation within a block of an image. That is, the maximum value and the minimum value of the data in the block are detected, and the difference in the value of each pixel from the maximum value or the minimum value is reconstructed with the quantization step width according to the dynamic range (difference between the maximum value and the minimum value). Quantize. The value of each pixel can be compressed to a predetermined number of bits by ADRC. For example, when compressing to 1 bit, the values a to d of the reference transmission pixels are divided by the dynamic range, and the quotient is compared with 0.5. It is encoded as `0 '. 1-bit AD
When using RC, a total of 7 bits of 4 bits corresponding to the values a to d of four surrounding pixels and 3 bits of the own value compressed by another requantization are the class code. To be done.

【0023】ADRCに限らず、DPCM(Differentia
l Pulse Code Modulation)、BTC(Block Trancation
Coding) 、VQ(Vector Quantization) 等の圧縮符号化
を使用することができる。
Not only ADRC but DPCM (Differentia
l Pulse Code Modulation), BTC (Block Trancation
Coding), VQ (Vector Quantization) and other compression encoding can be used.

【0024】補間値生成回路7は、メモリ5からの予測
係数と周辺画素の値との線形1次結合によって、補間値
を生成する。図2Aに示すように、クラス分類のために
4個の画素が使用されているが、予測のためには、より
多くの画素の値(圧縮されない)が使用される。これと
同様に、補正値生成回路8は、メモリ6からの予測係数
の周囲の伝送画素の値の線形1次結合によって、補正値
を生成する。この予測のためには、自分自身の値yを使
用しない。また、予測のための画素数は、4画素より多
い周囲の画素が使用される。
The interpolation value generation circuit 7 generates an interpolation value by linearly combining the prediction coefficient from the memory 5 and the values of the peripheral pixels. As shown in FIG. 2A, four pixels are used for classification, but more pixel values (uncompressed) are used for prediction. Similarly, the correction value generation circuit 8 generates the correction value by linearly combining the values of the transmission pixels around the prediction coefficient from the memory 6. We do not use our own value y for this prediction. In addition, as the number of pixels for prediction, surrounding pixels having more than 4 pixels are used.

【0025】補正値は、複数の周辺画素の値と予測係数
とを使用して線形1次結合によって、注目伝送画素の補
正値が生成される。補間値生成回路7も、注目間引き画
素の補間値を上述と同様に、メモリ5から読出された予
測係数と周囲の伝送画素の値との線形1次結合によって
生成する。メモリ5および6に格納されている予測係数
は、予め学習により獲得されたものである。補正値を生
成するための係数に関する学習について以下に説明する
が、この学習の方法は、補間値を生成するための係数に
関する学習に対しても適用できるものである。
As the correction value, a correction value of the transmission pixel of interest is generated by linear linear combination using the values of a plurality of peripheral pixels and the prediction coefficient. The interpolation value generation circuit 7 also generates the interpolation value of the thinned-out pixel of interest by the linear linear combination of the prediction coefficient read from the memory 5 and the values of the surrounding transmission pixels in the same manner as described above. The prediction coefficients stored in the memories 5 and 6 are obtained by learning in advance. Learning about a coefficient for generating a correction value will be described below, but this learning method can also be applied to learning about a coefficient for generating an interpolation value.

【0026】図4は、予測係数を決定するための学習時
の構成を示す。学習は、図1の入力端子1に供給される
ディジタルビデオ信号を原ディジタルビデオ信号から形
成する処理と同様の処理を行ない、注目伝送画素の真値
に対する誤差の二乗和を最小とするような係数を最小二
乗法により決定する。
FIG. 4 shows the structure at the time of learning for determining the prediction coefficient. The learning is performed by the same process as the process of forming the digital video signal supplied to the input terminal 1 of FIG. 1 from the original digital video signal, and the coefficient for minimizing the sum of squares of the error with respect to the true value of the transmission pixel of interest. Is determined by the method of least squares.

【0027】図4において、11で示す入力端子に原デ
ィジタルビデオ信号が供給される。入力端子11に対し
て、プリフィルタ12、サブサンプリング回路13およ
びポストフィルタ15が接続される。サブサンプリング
回路13には、入力端子14からオフセットサブサンプ
リングを行うための所定の周波数のサンプリングパルス
が供給される。従って、ポストフィルタ15の出力に
は、オフセットサブサンプリングされたディジタルビデ
オ信号が得られる。
In FIG. 4, an original digital video signal is supplied to an input terminal indicated by 11. A prefilter 12, a subsampling circuit 13, and a postfilter 15 are connected to the input terminal 11. The sub-sampling circuit 13 is supplied from the input terminal 14 with a sampling pulse having a predetermined frequency for performing offset sub-sampling. Therefore, at the output of the post filter 15, the offset sub-sampled digital video signal is obtained.

【0028】ポストフィルタ15に対して時系列変換回
路16が接続され、ラスター走査の順序からブロックの
順序へ変換されたビデオデータがクラス分類回路17お
よび18に供給される。クラス分類回路17は、上述の
クラス分類回路3と同様に、注目間引き画素の周辺の伝
送画素を使用して注目間引き画素のクラスを決定する。
クラス分類回路18は、上述のクラス分類回路4と同様
に、注目伝送画素自身の値とその周辺の伝送画素を使用
して注目伝送画素のクラスを決定する。クラス分類回路
17および18からのクラスコードが係数決定回路19
および20にそれぞれ供給される。
A time series conversion circuit 16 is connected to the post filter 15, and the video data converted from the raster scan order to the block order is supplied to the class classification circuits 17 and 18. Similar to the class classification circuit 3 described above, the class classification circuit 17 determines the class of the target thinning pixel using the transmission pixels around the target thinning pixel.
Similar to the class classification circuit 4 described above, the class classification circuit 18 uses the value of the transmission pixel of interest itself and the transmission pixels in the vicinity thereof to determine the class of the transmission pixel of interest. The class codes from the class classification circuits 17 and 18 are the coefficient determination circuit 19
And 20 respectively.

【0029】係数決定回路19および20は、線形1次
結合で生成される予測値y´とその真値yとの誤差の二
乗和を最小とするような予測係数を決定する。入力端子
11に供給される原データが時系列変換回路23に供給
され、この回路23から係数決定回路19および20に
対して注目間引き画素の真値および注目伝送画素の真値
が供給される。また、係数決定回路19および20に
は、予測のために使用される伝送画素が時系列変換回路
16から供給される。
The coefficient determination circuits 19 and 20 determine a prediction coefficient that minimizes the sum of squares of the error between the predicted value y'generated by linear linear combination and its true value y. The original data supplied to the input terminal 11 is supplied to the time series conversion circuit 23, and the true value of the target thinning pixel and the true value of the target transmission pixel are supplied from this circuit 23 to the coefficient determination circuits 19 and 20. Further, the transmission pixels used for prediction are supplied from the time series conversion circuit 16 to the coefficient determination circuits 19 and 20.

【0030】各係数決定回路は、最小二乗法によって最
良の予測係数を決定する。決定された予測係数がメモリ
21および22にそれぞれ格納される。格納アドレス
は、クラス分類回路19および20からのクラスコード
で指示される。一例として、伝送画素の補正値に関する
係数決定の処理をソフトウェア処理で行う動作につい
て、図5を参照して説明する。ステップ41から処理の
制御が開始され、ステップ42の学習データ形成では、
既知の画像に対応した学習データが形成される。ステッ
プ43のデータ終了では、入力された全データ例えば1
フレームのデータの処理が終了していれば、ステップ4
6の予測係数決定へ、終了していなければ、ステップ4
4のクラス決定へ制御が移る。
Each coefficient determining circuit determines the best prediction coefficient by the method of least squares. The determined prediction coefficients are stored in the memories 21 and 22, respectively. The storage address is designated by the class code from the class classification circuits 19 and 20. As an example, an operation of performing the coefficient determination process regarding the correction value of the transmission pixel by the software process will be described with reference to FIG. Control of the process is started from step 41, and in the learning data formation of step 42,
Learning data corresponding to a known image is formed. At the end of the data in step 43, all the input data such as 1
If the processing of the frame data is completed, step 4
If the prediction coefficient determination of step 6 is not completed, step 4
Control is transferred to the 4th class decision.

【0031】ステップ44のクラス決定は、上述のよう
に、注目伝送画素の値とその周辺画素の値のレベル分布
のパターンと対応してクラスを決定するステップであ
る。次のステップ45の正規方程式生成では、後述する
正規方程式が作成される。
As described above, the class determination in step 44 is a step in which the class is determined in correspondence with the level distribution pattern of the value of the transmission pixel of interest and the values of the peripheral pixels. In the normal equation generation in the next step 45, a normal equation described later is created.

【0032】ステップ43のデータ終了から全データの
処理が終了後、制御がステップ46に移り、ステップ4
6の予測係数決定では、後述する式(8)を行列解法を
用いて解いて、係数を決める。ステップ47の予測係数
ストアで、予測係数をメモリ22にストアし、ステップ
48で学習処理の制御が終了する。
After the processing of all the data is completed from the end of the data in step 43, the control proceeds to step 46, and step 4
In the determination of the prediction coefficient of 6, the coefficient is determined by solving the equation (8) described later using the matrix solution method. The predictive coefficient is stored in the memory 22 by the predictive coefficient store in step 47, and the learning process control ends in step 48.

【0033】図5中のステップ45(正規方程式生成)
およびステップ46(予測係数決定)の処理をより詳細
に説明する。学習時には、注目伝送画素の真値yが既知
である。注目伝送画素の補正値をy´、その周囲の画素
の値をx1 〜xn としたとき、クラス毎に係数w1 〜w
n によるnタップの線形1次結合 y´=w1 x1 +w2 x2 +‥‥+wn xn (1) を設定する。学習前はwi が未定係数である。
Step 45 in FIG. 5 (normal equation generation)
The process of step 46 (determination of prediction coefficient) will be described in more detail. At the time of learning, the true value y of the transmission pixel of interest is known. Assuming that the correction value of the target transmission pixel is y'and the values of the surrounding pixels are x1 to xn, the coefficients w1 to w for each class.
An n-tap linear linear combination by n y '= w1 x1 + w2 x2 + ... + wn xn (1) is set. Before learning, wi is an undetermined coefficient.

【0034】上述のように、学習はクラス毎になされ、
データ数がmの場合、式(1)に従って、 yj ´=w1 xj1+w2 xj2+‥‥+wn xjn (2) (但し、j=1,2,‥‥m)
As mentioned above, learning is done for each class,
When the number of data is m, according to the equation (1), yj '= w1 xj1 + w2 xj2 + ... + wn xjn (2) (where j = 1,2, ... m)

【0035】m>nの場合、w1 〜wn は一意には決ま
らないので、誤差ベクトルEの要素を ej =yj −(w1 xj1+w2 xj2+‥‥+wn xjn) (3) (但し、j=1,2,‥‥m)と定義して、次の式
(4)を最小にする係数を求める。
When m> n, w1 to wn are not uniquely determined, so the elements of the error vector E are ej = yj- (w1 xj1 + w2 xj2 + ... + wn xjn) (3) (where j = 1, 2, , ..., M) and find the coefficient that minimizes the following equation (4).

【0036】[0036]

【数1】 [Equation 1]

【0037】いわゆる最小自乗法による解法である。こ
こで式(4)のwi による偏微分係数を求める。
This is a so-called least squares method. Here, the partial differential coefficient by w i of equation (4) is obtained.

【0038】[0038]

【数2】 [Equation 2]

【0039】式(5)を0にするように各wi を決めれ
ばよいから、
Since each wi may be determined so that the equation (5) becomes 0,

【0040】[0040]

【数3】 [Equation 3]

【0041】として、行列を用いるとUsing a matrix as

【0042】[0042]

【数4】 [Equation 4]

【0043】となる。この方程式は一般に正規方程式と
呼ばれている。この方程式を掃き出し法等の一般的な行
列解法を用いて、wi について解けば、予測係数wi が
求まり、クラスコードをアドレスとして、この予測係数
wi をメモリに格納しておく。
It becomes This equation is generally called a normal equation. If this equation is solved for wi using a general matrix solution method such as the sweeping method, the prediction coefficient wi is obtained, and this prediction coefficient wi is stored in the memory with the class code as an address.

【0044】図5は、学習のためのソフトウェア構成を
示しているが、ハードウエアの構成またはソフトウェア
およびハードウエアを併用した構成によって、学習を行
うこともできる。また、補間値および補正値を形成する
のに、予測係数による線形1次結合に限らず、データの
値そのものを学習によって予め作成し、この値を補間値
および補正値としても良い。
Although FIG. 5 shows a software structure for learning, learning can be performed by a hardware structure or a combination of software and hardware. Further, the interpolation value and the correction value are not limited to the linear linear combination using the prediction coefficient, but the data value itself may be created in advance by learning, and this value may be used as the interpolation value and the correction value.

【0045】図6は、データの値そのものを予め作成す
るための学習を説明するためのフローチャートである。
制御の開始のステップ51、学習データ形成のステップ
52、データ終了のステップ53およびクラス決定のス
テップ54は、上述の予測係数を決定するための学習に
おけるステップ41、42、43および44と同様の処
理を行うステップである。
FIG. 6 is a flow chart for explaining learning for creating the data value itself in advance.
The control start step 51, the learning data formation step 52, the data end step 53, and the class determination step 54 are the same as the steps 41, 42, 43, and 44 in the learning for determining the prediction coefficient described above. Is the step of performing.

【0046】代表値決定のステップ55は、クラス毎に
真値の平均値を求め、この平均値を代表値として決定す
るステップである。すなわち、学習の過程で得られた真
値の累積値を累積度数で割算することによって、代表値
が得られる。この場合、データの値そのものを累算する
と、累積したデータ量が多くなるので、ブロック内の基
準値とブロックのダイナミックレンジDRで正規化した
値を代表値として求めても良い。
The step 55 of determining a representative value is a step of obtaining an average value of true values for each class and determining the average value as a representative value. That is, the representative value is obtained by dividing the cumulative value of the true value obtained in the learning process by the cumulative frequency. In this case, when the data values themselves are accumulated, the accumulated data amount increases, so a value normalized by the reference value in the block and the dynamic range DR of the block may be obtained as the representative value.

【0047】すなわち、ブロックの基準値をB(例えば
ブロック内の画素の最小値)とし、ダイナミックレンジ
をDRで表すと、正規化された代表値Gは、 G=(y−B)/DR で規定される。ステップ56において、決定された代表
値がメモリに格納され、学習が終了する。
That is, assuming that the reference value of the block is B (for example, the minimum value of the pixels in the block) and the dynamic range is represented by DR, the normalized representative value G is G = (y−B) / DR. Stipulated. In step 56, the determined representative value is stored in the memory, and the learning ends.

【0048】なお、この発明におけるクラス分類あるい
は予測演算のために、空間的に注目画素の周囲の画素の
値を使用するものに限らず、時間方向で注目画素と近い
画素(例えば前フレームの同一の画素)も使用すること
ができる。また、この発明におけるクラス分類の方法
は、レベル分布のパターンに基づくものに限定されず、
注目画素が含まれるブロックの画像の相関の方向等に基
づくものでも良い。
For class classification or prediction calculation according to the present invention, the values of the pixels surrounding the pixel of interest are not limited to those spatially used, but a pixel close to the pixel of interest in the time direction (for example, the same pixel in the previous frame). Pixels) can also be used. Further, the method of class classification in the present invention is not limited to the method based on the pattern of level distribution,
It may be based on the correlation direction of the image of the block including the pixel of interest.

【0049】[0049]

【発明の効果】この発明は、サンプリングにより間引か
れた画素のみならず、伝送画素の値も補正しているの
で、サンプリングのためのフィルタリング処理によって
失われた高域成分を補償することができる。従って、復
号信号の波形のなまりを補償でき、復号画像の質を向上
できる。
According to the present invention, not only the pixels thinned out by sampling but also the values of transmission pixels are corrected, so that the high frequency component lost by the filtering process for sampling can be compensated. . Therefore, the distortion of the waveform of the decoded signal can be compensated, and the quality of the decoded image can be improved.

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

【図1】この発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】クラス分けのために参照する画素の位置を示す
ための略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing positions of pixels to be referred to for classification.

【図3】クラス分けの方法の一例を説明するための略線
図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of a classification method.

【図4】予測係数を求めるための構成の一例のブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram of an example of a configuration for obtaining a prediction coefficient.

【図5】予測係数を求めるための学習をソフトウェア処
理で行う時のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart when learning for obtaining a prediction coefficient is performed by software processing.

【図6】代表値を求めるための学習をソフトウェア処理
で行う時のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart when learning for obtaining a representative value is performed by software processing.

【図7】オフセットサブサンプリングのための構成の一
例のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an example of a configuration for offset subsampling.

【図8】2次元のオフセットサブサンプリングの構造を
示す略線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a structure of two-dimensional offset subsampling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,4・・・クラス分類回路、4,6・・・予測係数が
格納されたメモリ、7・・・補間値生成回路、8・・・
補正値生成回路
3, 4 ... Class classification circuit, 4, 6 ... Memory storing prediction coefficients, 7 ... Interpolation value generation circuit, 8 ...
Correction value generation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/00 - 7/68 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7/ 00-7/68

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 プリフィルタを介されたディジタル画像
信号をサンプリングし、上記サンプリングによって画素
数が減少された信号を受け取り、上記サンプリングによ
り間引かれた画素を補間するようにしたディジタル画像
信号処理装置において、 受け取ったディジタル画像信号中に存在する注目伝送画
素自身の値と、上記注目伝送画素の空間的および/また
は時間的に近傍の複数の伝送画素を使用して上記注目伝
送画素のクラスを決定するクラス分類手段と、 上記入力ディジタル画像信号中に含まれ、上記注目伝送
画素の空間的および/または時間的に近傍の複数の伝送
画素の値と係数の線形1次結合によって、上記注目伝送
画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目伝送
画素の真値との誤差を最小とするような、係数を上記ク
ラス毎に予め学習によって求め、上記クラス分類手段か
らのクラスに対応した係数を発生する係数発生手段と、 上記係数と上記注目伝送画素の空間的および/または時
間的に近傍の複数の伝送画素の値との線形1次結合によ
って、補正された注目伝送画素の値を生成するための演
算手段とを有し、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記係数を求める ことを
特徴とするディジタル画像信号処理装置。
1. A digital image signal processing apparatus for sampling a digital image signal that has passed through a prefilter, receiving a signal in which the number of pixels has been reduced by the sampling, and interpolating pixels thinned out by the sampling. , The value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used to determine the class of the transmission pixel of interest. And a linear first-order combination of values and coefficients of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally near the transmission pixel of interest included in the input digital image signal. When creating the value of, the coefficient that minimizes the error between the created value and the true value of the target transmission pixel Previously obtained through learning for each, or the classification means
Corrected by a coefficient generating means for generating a coefficient corresponding to these classes, and a linear linear combination of the coefficient and the values of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally adjacent to the transmission pixel of interest. and a computing means to generate the value of the target transmission pixel, during the training, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing device, characterized in that the above coefficient is obtained using a digital image signal.
【請求項2】 プリフィルタを介されたディジタル画像
信号をサンプリングし、上記サンプリングによって画素
数が減少された信号を受け取り、上記サンプリングによ
り間引かれた画素を補間するようにしたディジタル画像
信号処理装置において、 受け取ったディジタル画像信号中に存在する注目伝送画
素自身の値と、上記注目伝送画素の空間的および/また
は時間的に近傍の複数の伝送画素を使用して上記注目伝
送画素のクラスを決定するクラス分類手段と、 予め学習により獲得された代表値が上記クラス毎に貯え
られ、上記クラス分類手段によって決定された上記クラ
スと対応する上記代表値を上記注目伝送画素の値として
出力するメモリ手段とを有し、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記代表値を求める こと
を特徴とするディジタル画像信号処理装置。
2. A digital image signal processing apparatus for sampling a digital image signal that has passed through a pre-filter, receiving a signal in which the number of pixels has been reduced by the sampling, and interpolating pixels thinned by the sampling. , The value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used to determine the class of the transmission pixel of interest. Classifying means for storing the representative value acquired by learning in advance for each class, and a memory means for outputting the representative value corresponding to the class determined by the class classifying means as the value of the noted transmission pixel. And has the first digital image signal and the first digital image signal during the learning.
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing apparatus, characterized in that the representative value is obtained using a digital image signal.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のディジ
タル画像信号処理装置において、 間引かれた画素を補間するための補間回路は、 注目間引き画素の空間的および/または時間的に近傍の
複数の伝送画素を使用して上記注目間引き画素のクラス
を決定するクラス分類手段と、 上記入力ディジタル画像信号中に含まれ、上記注目間引
き画素の空間的および/または時間的に近傍の複数の伝
送画素の値と係数の線形1次結合によって、上記注目間
引き画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目
間引き画素の真値との誤差を最小とするような、係数を
上記クラス毎に予め学習によって求め、上記クラス分類
手段からのクラスに対応した係数を発生する係数発生手
段と、 上記係数と上記注目間引き画素の空間的および/または
時間的に近傍の複数の伝送画素の値との線形1次結合に
よって、上記注目間引き画素の補間値を生成するための
手段とを有し、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記係数を求める ことを
特徴とするディジタル画像信号処理装置。
3. The digital image signal processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the interpolation circuit for interpolating the thinned pixels is spatially and / or temporally close to the thinned pixel of interest. Class classification means for determining a class of the thinning-out pixel of interest using a plurality of transmission pixels, and a plurality of transmissions included in the input digital image signal and spatially and / or temporally close to the thinning-out pixel of interest When the value of the target thinned pixel is created by linear linear combination of the pixel value and the coefficient, a coefficient for minimizing the error between the created value and the true value of the target thinned pixel is set for each class. To be obtained by learning in advance and classify into the above
The coefficient generating means for generating a coefficient corresponding to the class from the means, and the linear primary combination of the coefficient and the values of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally neighboring the thinning-out pixel of interest, and means for generating an interpolated value of the sampling pixel, during the training, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing device, characterized in that the above coefficient is obtained using a digital image signal.
【請求項4】 請求項1または請求項2に記載のディジ
タル画像信号処理装置において、 間引かれた画素を補間するための補間回路は、 注目間引き画素の空間的および/または時間的に近傍の
複数の伝送画素を使用して上記注目間引き画素のクラス
を決定するクラス分類手段と、 予め学習により獲得された代表値が上記クラス毎に貯え
られ、上記クラス分類手段によって決定された上記クラ
スと対応する上記代表値を上記注目画素の値として出力
するメモリ手段とを有し、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記代表値を求める こと
を特徴とするディジタル画像信号処理装置。
4. The digital image signal processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the interpolation circuit for interpolating the thinned pixels is spatially and / or temporally close to the thinned pixel of interest. Class classification means for determining the class of the thinned pixel of interest using a plurality of transmission pixels, and representative values obtained by learning in advance are stored for each class and correspond to the class determined by the class classification means. to the representative value and a memory means for outputting a value of the pixel of interest, at the time of the learning, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing apparatus, characterized in that the representative value is obtained using a digital image signal.
【請求項5】 プリフィルタを介されたディジタル画像
信号をサンプリングし、上記サンプリングによって画素
数が減少された信号を受け取り、上記サンプリングによ
り間引かれた画素を補間するようにしたディジタル画像
信号処理方法において、 受け取ったディジタル画像信号中に存在する注目伝送画
素自身の値と、上記注目伝送画素の空間的および/また
は時間的に近傍の複数の伝送画素を使用して上記注目伝
送画素のクラスを決定するクラス分類ステップと、 上記入力ディジタル画像信号中に含まれ、上記注目伝送
画素の空間的および/または時間的に近傍の複数の伝送
画素の値と係数の線形1次結合によって、上記注目伝送
画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目伝送
画素の真値との誤差を最小とするような、係数を上記ク
ラス毎に予め学習によって求め、上記クラス分類手段か
らのクラスに対応した係数を発生する係数発生ステップ
と、 上記係数と上記注目伝送画素の空間的および/または時
間的に近傍の複数の伝送画素の値との線形1次結合によ
って、補正された注目伝送画素の値を生成するための演
算ステップとからなり、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記係数を求める ことを
特徴とするディジタル画像信号処理方法。
5. A digital image signal processing method for sampling a digital image signal that has passed through a prefilter, receiving a signal in which the number of pixels has been reduced by the sampling, and interpolating pixels thinned by the sampling. , The value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used to determine the class of the transmission pixel of interest. And a linear linear combination of a coefficient and a value of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally adjacent to the transmission pixel of interest included in the input digital image signal. When creating the value of, the coefficient is set so as to minimize the error between the created value and the true value of the transmission pixel of interest. Previously obtained through learning for each class, or the class classifying unit
Corrected by a coefficient generating step for generating a coefficient corresponding to these classes, and a linear linear combination of the coefficient and the values of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally neighboring the transmission pixel of interest. It consists of a calculation step for generating the value of the target transmission pixel, during the training, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing method, characterized in that the above coefficient is obtained using a digital image signal.
【請求項6】 プリフィルタを介されたディジタル画像
信号をサンプリングし、上記サンプリングによって画素
数が減少された信号を受け取り、上記サンプリングによ
り間引かれた画素を補間するようにしたディジタル画像
信号処理方法において、 受け取ったディジタル画像信号中に存在する注目伝送画
素自身の値と、上記注目伝送画素の空間的および/また
は時間的に近傍の複数の伝送画素を使用して上記注目伝
送画素のクラスを決定するクラス分類ステップと、 予め学習により獲得された代表値が上記クラス毎に貯え
られ、上記クラス分類ステップによって決定された上記
クラスと対応する上記代表値を上記注目伝送画素の値と
して出力するステップとからなり、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記代表値を求める こと
を特徴とするディジタル画像信号処理方法。
6. A digital image signal processing method for sampling a digital image signal that has passed through a prefilter, receiving a signal in which the number of pixels has been reduced by the sampling, and interpolating pixels thinned out by the sampling. , The value of the transmission pixel of interest present in the received digital image signal and a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally close to the transmission pixel of interest are used to determine the class of the transmission pixel of interest. And a step of storing a representative value acquired by learning in advance for each class and outputting the representative value corresponding to the class determined by the class sorting step as the value of the noted transmission pixel. Tona is, at the time of the learning, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing method, characterized in that the representative value is obtained using a digital image signal.
【請求項7】 請求項5または請求項6に記載のディジ
タル画像信号処理方法において、 間引かれた画素を補間するための補間方法は、 注目間引き画素の空間的および/または時間的に近傍の
複数の伝送画素を使用して上記注目間引き画素のクラス
を決定するクラス分類ステップと、 上記入力ディジタル画像信号中に含まれ、上記注目間引
き画素の空間的および/または時間的に近傍の複数の伝
送画素の値と係数の線形1次結合によって、上記注目間
引き画素の値を作成した時に、作成された値と上記注目
間引き画素の真値との誤差を最小とするような、係数を
上記クラス毎に発生する係数発生ステップと、 上記係数と上記注目間引き画素の空間的および/または
時間的に近傍の複数の伝送画素の値との線形1次結合に
よって、上記注目間引き画素の補間値を生成するための
ステップとからなり、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記係数を求める ことを
特徴とするディジタル画像信号処理方法。
7. The digital image signal processing method according to claim 5 or 6, wherein the interpolation method for interpolating the thinned pixels is a spatial and / or temporal neighborhood of the thinned pixel of interest. A classifying step of determining a class of the thinning-out pixel of interest using a plurality of transmission pixels, and a plurality of transmissions included in the input digital image signal spatially and / or temporally close to the thinning-out pixel of interest. When the value of the target thinned pixel is created by linear linear combination of the pixel value and the coefficient, a coefficient for minimizing the error between the created value and the true value of the target thinned pixel is set for each class. And a linear linear combination of the coefficient and the values of a plurality of transmission pixels spatially and / or temporally adjacent to the thinning-out pixel of interest, Ri Do and a step for generating an interpolated value of the feeder pixel, during the training, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing method, characterized in that the above coefficient is obtained using a digital image signal.
【請求項8】 請求項5または請求項6に記載のディジ
タル画像信号処理方法において、 間引かれた画素を補間するための補間方法は、 注目間引き画素の空間的および/または時間的に近傍の
複数の伝送画素を使用して上記注目間引き画素のクラス
を決定するクラス分類ステップと、 予め学習により獲得された代表値が上記クラス毎に貯え
られ、上記クラス分類ステップによって決定された上記
クラスと対応する上記代表値を上記注目画素の値として
出力するステップとからなり、 上記学習時に、第1のディジタル画像信号と、上記第1
のディジタル画像信号をプリフィルタに供給し、プリフ
ィルタの出力に対してサブサンプリングを行った第2の
ディジタル画像信号とを用いて上記代表値を求める こと
を特徴とするディジタル画像信号処理方法。
8. The digital image signal processing method according to claim 5 or 6, wherein the interpolation method for interpolating the thinned pixels is a spatially and / or temporally neighboring pixel of the thinned pixel of interest. A class classification step of determining the class of the thinned pixel of interest using a plurality of transmission pixels, and a representative value obtained by learning in advance is stored for each class, and corresponds to the class determined by the class classification step. the representative value of Ri Do and a step of outputting a value of the pixel of interest, at the time of the learning, and the first digital image signal, the first
The digital image signal of
The second subsampled output of the filter
A digital image signal processing method, characterized in that the representative value is obtained using a digital image signal.
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