JP3937471B2 - 符号化装置、復号化装置及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号の符号化装置、復号化装置及びそれらを用いた画像処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、画像信号を複数の画素から成るブロックに分割するとともに、そのデータを直交変換し、複数の上記ブロックについてある範囲の符号量となるように、上記直交変換したデータを量子化および可変長符号化し、これを伝送または記録する画像処理装置が考えられている。以下、従来の例を簡単に説明する。
ブロックの分割方法としては、図4に示すものが考えられている。図4において(A)は画像全体を表していて、横にI=1〜Nまでのグループに分割され、各グループをさらに図4(B)のように直交変換するブロックに分割する。このブロックをX個(X=N×YただしYは1以上の整数)でXブロック固定長符号化する場合、図4(A)の各々(I=1〜N)のクループからY個づつ直交変換するブロックを選択し、そのX個のブロックについてある範囲内の符号量となるように量子化および可変長符号化を行う。この時、量子化特性は図4(A)のIの各々(I=1〜N)から選択したY個のブロック毎に与えられる。
このような画像処理装置において、静止画像を伝送または記録する場合、1つの画像信号を上記のように処理して同じデータを複数回、伝送または記録する静止画モードが考えられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の画像処理装置では、動画モード/静止画モードに関係なくデータの圧縮方法が同じであるが、人間の視覚特性は静止画像の方が動画像より画質劣化がわかりやすい。このため静止画モードでは画質劣化が目立ちやすいという問題があった。
【0004】
本発明は上述の問題点にかんがみ、静止画像を画像処理し伝送または記録する場合においても画質劣化が目立たないようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による符号化装置は、画像信号を複数の領域に分割し、量子化及び可変長符号化し所定範囲内の符号量となるようにする符号化手段と、上記符号化手段において、上記複数の領域のうち所定の領域の量子化特性を他の領域の量子化特性とは変えるように制御する制御手段と、上記符号化手段により量子化及び符号化された画像信号を伝送または記録する伝送または記録手段とを備え、上記制御手段は、同一の上記画像信号について上記所定の領域を変更しながら繰り返し制御し、上記伝送または記録手段は、上記所定の領域を変更した画像信号をそれぞれ伝送または記録することを特徴とする。
【0006】
本発明による復号化装置は、可変長符号化された画像信号を復号化する復号化手段と、上記復号化された画像信号から量子化特性が他の領域の量子化特性と違う領域を判別する判別手段とを備え、上記可変長符号化された画像信号として同一の画像信号が複数回繰り返して入力され、上記判別手段は各回について判別を行い、判別された上記量子化特性の違う領域を合成することにより1つの画像信号とすることを特徴とする。
【0007】
本発明による画像処理装置は、画像信号を複数の領域に分割し、量子化及び可変長符号化し所定範囲内の符号量となるようにする符号化手段、上記符号化手段において、上記複数の領域のうち所定の領域の量子化特性を他の領域の量子化特性とは変えるように制御する制御手段を備え、上記制御手段は、同一の上記画像信号について上記所定の領域を変更しながら繰り返し制御し、上記所定の領域を変更した画像信号をそれぞれ出力する符号化装置と、可変長符号化された画像信号を復号化する復号化手段、上記復号化された画像信号から量子化特性が他の領域の量子化特性と違う領域を判別する判別手段を備え、上記符号化装置から上記可変長符号化された画像信号として同一の画像信号が複数回繰り返して入力され、上記判別手段は各回について判別を行い、判別された上記量子化特性の違う領域を合成することにより1つの画像信号とする復号化装置とを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】
請求項1の発明による符号化装置によれば、画質の良くなるような量子化特性で量子化された領域を含む可変長符号化された画像信号を得ることができる。
【0009】
特に、同一の画像信号について上記量子化特性を与える領域を変更しながら複数回の量子化を行うことにより、全体的に画質の良い可変長符号化された静止画像信号を得ることができる。
【0010】
請求項3の発明による復号化装置によれば、復号化された画像信号から量子化特性に基づいて判別された画質の良い領域を含む画像信号を得ることができる。
【0011】
特に、同一の可変長符号化された画像信号が繰り返し入力された場合に、各々について画質の良い領域を判別し、それらの1つ以上を合成することにより、部分的あるいは全体的に画質の良い画像信号を得ることができる。
【0012】
請求項5の発明による画像処理装置によれば、画質の良くなるような量子化特性で量子化された領域の画像信号を含む可変長符号化された静止画信号を得、これを復号化し、その量子化特性に基づいて上記領域を判別することにより、画質の良い領域を含む画像信号を得ることができる。
【0013】
特に、同一の画像信号について上記量子化特性を与える領域を変更しながら複数回量子化し、復号化後に上記量子化特性で量子化された領域を判別し、それらの1つ以上を合成することにより、部分的又は全体的に画質の良い画像信号を得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明による画像処理装置の実施の形態の構成図である。図1において、媒体10より上側に図示された部分は符号化装置を構成し、下側に図示された部分は復号化装置を構成する。
【0015】
符号化装置において、入力端子1を介して内部に導入されたアナログの入力画像信号Sinは、まずA/D変換器2に与えられてディジタルの画像信号S1に変換される。このディジタル化された画像信号S1はメモリ回路3に蓄積される。このメモリ回路3は、アドレス、および書き込み/読み出し動作がメモリ制御部4により制御されるように構成されている。
【0016】
メモリ制御部4の読み出し制御に基いてメモリ回路3から読み出された画像データS2は、次に直交変換処理部5に与えられて直交変換される。この直交変換された画像データS3は、次に量子化器6に与えられ、任意の量子化テーブルで量子化される。量子化された画像データS4は、次に可変長符号化回路8に与えられて可変長符号化される。
【0017】
また、直交変換された画像データS3は、符号量計算部7に与えられていて、X個(X>1)のブロック単位で量子化、可変長符号化した場合に、ある範囲内の符号量となる(以下、Xブロック固定長符号化という)ような量子化テーブルが、符号量計算部7によって計算された値に基いて量子化器6で選択される。
【0018】
このようにして、所定の量子化テーブルを用いて量子化された画像データS4は、次に可変長符号化回路(VLC)8に与えられて可変長符号化される。
この可変長符号化された画像データS5は、次にデータ処理部9に与えられる。データ処理部9では、伝送媒体や記録媒体に適したデータに画像データS5を処理し、処理したデータS6を伝送媒体や記録媒体である媒体10に与える。
【0019】
次に復号化装置において、上記伝送媒体や記録媒体を介したデータS7は、伝送媒体や記録媒体に適したデータの処理に対して復号化するデータ復号化部11に与えられる。復号化された画像データS8は可変長復号化回路(VLD)12に出力される。可変長復号化回路12では、画像データS8を可変長復号化して画像データS9を出力し、次に逆量子化器13で、逆量子化を行った画像データS10を逆直交変換処理部14に与える。
【0020】
逆直交変換処理部14では、画像データS10を逆直交変換し画像データS11をメモリ回路16に与えて蓄積する。このメモリ回路16は、アドレス、および書き込み/読み出し動作がメモリ制御部15により制御されるように成されている。また、逆量子化器13で使用した逆量子化特性はデータS12として出力され、メモリ制御部15へ与えられる。
【0021】
メモリ制御部15による後述する読み出し制御に基いてメモリ回路16から読み出された画像データS13は、次にD/A変換器17に与えられてアナログの画像信号に変換され、出力画像信号Soutとして出力端子18へ出力される。
【0022】
尚、直交変換するブロックの分割、およびXブロック固定長符号化するブロックの選択は、上記メモリ制御部4で行っている。画像信号のグループ分割及び各グループのブロック分割の方法は、図4の従来例で説明した通りである。
【0023】
このように構成された本実施の形態の画像処理装置において、静止画像を伝送または記録する場合について以下に説明する。ここで、図4(A)のグループ数NをN=3と説明する。
図2(A)はN=3にした場合の画像全体を表していて横にI=1〜3までのグループに分割されている。Xブロック固定長符号化(X=N×YただしYは1以上の整数)する場合には、各々Iの部分からY個づつ直交変換するブロックを選択し、そのX個のブロックについてある範囲内の符号量となるように量子化および可変長符号化を行う。
【0024】
この時、始めに記録または伝送する画像データは、図2(B)の斜線部(I=1)の量子化特性を他のブロック(I=2、3)より画質が良くなるようにする。次に記録または伝送する画像データは、図2(C)の斜線部(I=2)の量子化特性を他のブロック(I=1、3)より画質が良くなるようにする。さらに次に記録または伝送する画像データは、図2(D)の斜線部(I=3)の量子化特性を他のブロック(I=1、2)より画質が良くなるようにする。
このようにして、同じ静止画像を複数回(上記例では3回以上)、記録または伝送する場合にXブロック固定長符号化を行う。
【0025】
次に、以上のようにして伝送または記録された画像データを伸長する場合の処理を以下に説明する。上記複数回伝送または記録されたデータの内、いちばん画質劣化の少ない量子化特性で量子化された画像データを選択して出力するようにすれば、画像全体で画質劣化の少ない画像データが得られることになる。
【0026】
本実施の形態では、メモリ制御部15により、メモリ回路16のアドレス、および書き込み/読み出し動作を行っていて、この時、メモリ制御部15は逆量子化器13で使用した逆量子化特性をデータS12から受けとるようにしている。従って、メモリ回路16への書き込みを逆量子化特性のデータS12に基づいて制御すれば良い。
【0027】
図3(A)(B)(C)は時間T=1から3に伝送または記録された画像を示し、斜線部分はXブロック固定長符号化するXブロックにおいて量子化特性を他のブロックより画質が良くなるようにした部分である。
図3(D)(E)(F)はメモリ回路16へ蓄積される画像データの様子を示したものである。まず、T=1の画像データを処理した画像データS11をメモリ回路16へ蓄積する場合、Xブロック固定長符号化したXブロックのうち、量子化特性を他のブロックより画質が良くなるようにした部分をXブロック内の量子化特性より判別してメモリ回路16へ蓄積する。この場合、N=3であるから、3つのグループの量子化特性より判別する。
【0028】
次に、T=2の画像データを処理した画像データS11をメモリ回路16へ蓄積する場合も同様に、Xブロック固定長符号化したXブロックのうち、量子化特性を他のブロックより画質が良くなるようにした部分をXブロック内の量子化特性より判別してメモリ回路16へ蓄積する。また、T=3の画像データを処理した画像データS11をメモリ回路16へ蓄積する場合も同様に、Xブロック固定長符号化したXブロックのうち、量子化特性を他のブロックより画質が良くなるようにした部分をXブロック内の量子化特性より判別してメモリ回路16へ蓄積する。
【0029】
以上のように、通常よりも特定ブロックの画質劣化の少ないデータを複数回に分けて伝送または記録し、伸長する場合にいちばん画質劣化の少ないデータを選択して1つの画像信号とするため、通常よりも、画質劣化の少ない画像信号を伝送または記録する画像処理装置を実現することができる。
【0030】
上述したように本実施の形態においては、静止画像を伝送または記録する場合、上記複数のブロック内の特定ブロックの量子化特性を他のブロックより画質が良くなるように処理したデータを複数回伝送または記録し、伝送または記録されたデータを伸長する場合、複数回伝送または記録されたデータの内、最も画質劣化の少ない量子化特性のデータを選択して画像信号とするため、通常よりも画質劣化の少ない画像信号を伝送または記録することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、最も画質劣化の少ない量子化特性の領域を合成して1つの画像信号とすることが可能になり、静止画であっても画質劣化が目立たつようなことをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明によるXブロック固定長符号化の様子を示す構成図である。
【図3】本発明によるXブロック固定長符号化の様子とデータを伸長する場合のメモリ回路へのデータ蓄積法を示す構成図である。
【図4】Xブロック固定長符号化のブロック選択法を示す構成図である。
【符号の説明】
1 アナログ画像信号入力
3 メモリ回路
4 メモリ制御部
5 直交変換処理部
6 量子化器
7 符号量計算部
8 可変長符号化部
9 データ処理部
11 データ復号化部
12 可変長復号化部
13 逆量子化器
14 逆直交変換処理部
15 メモリ制御部
16 メモリ回路
18 アナログ画像信号出力
Claims (4)
- 画像信号を複数の領域に分割し、量子化及び可変長符号化し所定範囲内の符号量となるようにする符号化手段と、
上記符号化手段において、上記複数の領域のうち所定の領域の量子化特性を他の領域の量子化特性とは変えるように制御する制御手段と、
上記符号化手段により量子化及び符号化された画像信号を伝送または記録する伝送または記録手段とを備え、
上記制御手段は、同一の上記画像信号について上記所定の領域を変更しながら繰り返し制御し、上記伝送または記録手段は、上記所定の領域を変更した画像信号をそれぞれ伝送または記録することを特徴とする符号化装置。 - 可変長符号化された画像信号を復号化する復号化手段と、
上記復号化された画像信号から量子化特性が他の領域の量子化特性と違う領域を判別する判別手段とを備え、
上記可変長符号化された画像信号として同一の画像信号が複数回繰り返して入力され、上記判別手段は各回について判別を行い、判別された上記量子化特性の違う領域を合成することにより1つの画像信号とすることを特徴とする復号化装置。 - 画像信号を複数の領域に分割し、量子化及び可変長符号化し所定範囲内の符号量となるようにする符号化手段、上記符号化手段において、上記複数の領域のうち所定の領域の量子化特性を他の領域の量子化特性とは変えるように制御する制御手段を備え、上記制御手段は、同一の上記画像信号について上記所定の領域を変更しながら繰り返し制御し、上記所定の領域を変更した画像信号をそれぞれ出力する符号化装置と、
可変長符号化された画像信号を復号化する復号化手段、上記復号化された画像信号から量子化特性が他の領域の量子化特性と違う領域を判別する判別手段を備え、上記符号化装置から上記可変長符号化された画像信号として同一の画像信号が複数回繰り返して入力され、上記判別手段は各回について判別を行い、判別された上記量子化特性の違う領域を合成することにより1つの画像信号とする復号化装置とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 上記繰り返し制御の回数は、上記複数の領域に分割する分割数以上であることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
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