JP4730585B2 - Encoding apparatus and method, decoding apparatus and method, information processing system, recording medium, and program - Google Patents
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Description
本発明は、符号化装置および方法、復号装置および方法、情報処理システム、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、アナログ信号を利用したコンテンツデータの不正な複製を抑制することができるようにする符号化装置および方法、復号装置および方法、情報処理システム、記録媒体、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an encoding device and method, a decoding device and method, an information processing system, a recording medium, and a program, and in particular, encoding that can suppress unauthorized duplication of content data using an analog signal. The present invention relates to an apparatus and method, a decoding apparatus and method, an information processing system, a recording medium, and a program.
従来、画像データや音声データ等の記録や伝送等においては、通常、情報の符号化や復号等の処理が行われる。 Conventionally, in recording and transmission of image data, audio data, and the like, processing such as information encoding and decoding is usually performed.
図1は、従来の画像処理システムの構成例を示している。この画像処理システム10は、符号化されたデジタル画像信号である符号化デジタル画像信号Vcdを処理し、アナログ画像信号Vanを出力する再生装置11、この再生装置11から出力されるアナログ画像信号Vanによる画像を表示する表示装置12、並びに、再生装置11から出力されるアナログ画像信号Vanを符号化し、その符号化デジタル画像信号Vcdを記録媒体に記録する符号化装置13を有している。
FIG. 1 shows a configuration example of a conventional image processing system. The
再生装置11は、復号部21およびD/A(Digital / Analog)変換部22(以下、D/A22と称する)を有している。復号部21は、図示しない光ディスク等の記録媒体から読み出された符号化デジタル画像信号Vcdを復号する。D/A22は、その復号されて得られたデジタル画像信号Vdgをアナログ画像信号Vanに変換する。
The playback device 11 includes a
再生装置11は、このアナログ画像信号Vanを表示装置12および符号化装置13に供給する。
The playback device 11 supplies the analog image signal Van to the
表示装置12は、ディスプレイ23を有している。ディスプレイ23は、例えばCRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイや、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される。表示装置12は、再生装置11より供給されるアナログ画像信号Vanをこのディスプレイ23に表示する。
The
符号化装置13は、A/D(Analog / Digital)変換部24(以下、A/D24と称する)、符号化部25、および記録部26を有している。A/D24は、再生装置11より供給されるアナログ画像信号Vanをデジタル信号に変換しデジタル画像信号Vdgを生成する。符号化部25は、そのデジタル画像信号Vdgを符号化し、符号化デジタル画像信号Vcdを生成する。記録部26は、例えばハードディスク、半導体メモリ、若しくは、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ等を有しており、符号化部25において生成された符号化デジタル画像信号Vcdをそれらの記録媒体に記録する。
The
つまり、画像処理システム10は、符号化デジタル画像信号Vcdを受け付け、その符号化デジタル画像信号Vcdからアナログ画像信号Vanを再生し、画像を表示するか、若しくは、再生されたアナログ画像信号Vanを再度符号化し、符号化デジタル画像信号Vcdを記録媒体に記録するシステムである。
That is, the
このように、画像処理システム10は、アナログ画像信号Vanを生成するため、そのアナログ画像信号Vanを利用した不正な複製(不正コピー)に利用される恐れがあった。
As described above, since the
つまり、アナログ画像信号Vanにおいては、デジタル著作権保護機能は作用しないため、符号化装置13は、アナログ画像信号Vanをデジタル化して符号化することにより、元の符号化デジタル画像信号Vcdを再現して記録することができる。
That is, since the digital copyright protection function does not operate on the analog image signal Van, the
従来、このようなアナログ画像信号Vanを利用した不正コピーを防止するために、著作権保護がなされている場合には、アナログ画像信号Vanをスクランブル処理したり、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止したりすることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to prevent unauthorized copying using such an analog image signal Van, when copyright protection is provided, the analog image signal Van is scrambled or the analog image signal Van is prohibited from being output. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、再生装置11または符号化装置13のいずれか一方もしくは両方に雑音情報発生部を設け、デジタルビデオデータに1回の処理では画像再生時に識別できない程度の雑音情報を埋め込むことにより、コピー自体は可能であるが、複数回繰り返すと画像が著しく劣化し、これによって実質的にコピーの回数を制限するデジタルビデオ装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In addition, by providing a noise information generation unit in one or both of the playback device 11 and the
しかしながら、例えば、上述した特許文献1のように、再生装置11が、アナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力したり、あるいはアナログ画像信号Vanの出力を禁止したりすることで、不正コピーを防止する方法の場合、表示装置12がディスプレイ23に正常な画像が表示させることができないという問題がある。
However, for example, as in
例えば、再生装置11が、アナログ画像信号Vanをスクランブル処理して出力する場合、そのスクランブル機能に対応し、正常な画像を表示させる機能を表示装置12に設ける必要がある。
For example, when the playback device 11 scrambles and outputs the analog image signal Van, it is necessary to provide the
また、上述した特許文献2のように、再生側の復号部または記録側の符号化部等でデジタル画像信号に雑音情報を埋め込むものでは、雑音情報発生部とこれを埋め込むための回路が必要となり、回路規模が増大するという問題がある。
In addition, as in
そこで、画像が表示されなくなることや回路規模の増大を招くこと等の不都合を発生することなく、アナログ画像信号を利用した不正コピーを防止する手法が、本出願人により提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Therefore, a method for preventing unauthorized copying using an analog image signal without causing inconvenience such as an image not being displayed or an increase in circuit scale has been proposed by the present applicant (for example, (See Patent Document 3).
上述した特許文献3に記載の手法では、アナログ画像信号をA/D変換することにより得られるデジタル画像信号の位相ズレ等のアナログノイズに着目し、デジタル画像信号に対してアナログノイズに着目した符号化を行うことによってコピー前の画像の質を落とさずに、良好な質を維持したままでのコピーを不可能とし、これによりアナログ画像信号を利用した不正コピーを防止するが、デジタルコンテンツの流通が一般的になっている近年においては、上述のように不正コピーを防止するための別の手法の提案が要請されている。
In the method described in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、アナログ信号を利用したコンテンツデータの不正な複製を抑制することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to suppress unauthorized duplication of content data using an analog signal.
本発明の符号化装置は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、差分絶対値総和算出手段により算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分算出手段により算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定手段により設定された特定画素の画素値の差分をブロック毎に符号化する差分符号化手段とを備える。 The encoding apparatus according to the present invention includes a predetermined frame in a first block that is a processing target block in a block obtained by dividing a frame image into a plurality of regions of a first frame image that is a processing target frame image of image data . Difference absolute value sum calculating means for calculating a sum of absolute values of differences between specific pixels of a position pixel and specific pixels of a block of a second frame image different from the first frame image; and difference absolute value sum calculating means Detecting means for detecting, as the second block, a block of the second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the above is minimized, the first block, and the second block detected by the detecting means Between the difference calculation means for calculating the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixel, the first block, and the second block detected by the detection means. A difference setting means for setting the difference between the predetermined pixels, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means, and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means Differential encoding means for encoding each time.
前記差分絶対値総和算出手段は、各ブロックの4隅の画素を特定画素とするようにすることができる。 The difference absolute value sum calculating means can set the pixels at the four corners of each block as specific pixels.
前記第2のフレームにおいて第2のブロックを検索する検索範囲を設定する検索範囲設定手段をさらに備えるようにすることができる。 May further comprises a search range setting means for setting a search range for searching for a second block in the second frame.
それまでに差分絶対値算出手段により算出された差分の絶対値の総和の最小値を最小値の候補として保持する候補保持手段と、差分絶対値算出手段により算出された差分の絶対値の総和の値を、候補保持手段により保持されている最小値の候補と比較する比較手段とをさらに備え、候補保持手段は、比較手段による比較結果に基づいて、より値が小さい方の差分の絶対値の総和を最小値の候補として保持するようにすることができる。 A candidate holding means for holding the minimum value of the sum of absolute values of the differences calculated by the absolute difference value calculating means so far as a candidate for the minimum value, and a sum of absolute values of the differences calculated by the absolute difference value calculating means Comparing means for comparing the value with a candidate for the minimum value held by the candidate holding means, the candidate holding means, based on the comparison result by the comparing means, the absolute value of the difference with the smaller value The sum can be held as a candidate for the minimum value.
前記検出手段により検出された第2のブロックの第1のブロックの位置を基準とした相対位置を算出するブロック位置算出手段をさらに備えるようにすることができる。 May further comprises a block position calculating means for calculating the relative position based on the position of the first block of the second block is detected by the detecting means.
前記差分設定手段は、特定画素の差分を「0」に設定するようにすることができる。 The difference setting means may set the difference of the specific pixel to “0”.
前記差分符号化手段は、前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を直交変換する直交変換手段と、直交変換手段により差分が直交変換されて得られた係数データを量子化する量子化手段と、量子化手段により係数データが量子化されて得られた量子化係数データを可変長符号化する可変長符号化手段とを備えるようにすることができる。 The difference encoding unit orthogonally transforms a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation unit and a difference between pixel values of the specific pixel set by the difference setting unit. Transform means, quantization means for quantizing the coefficient data obtained by orthogonal transformation of the difference by the orthogonal transform means, and variable length code for the quantized coefficient data obtained by quantizing the coefficient data by the quantization means Variable length encoding means for converting to a variable length encoding means.
前記直交変換手段は差分を離散サイン変換するようにすることができる。 The orthogonal transform means may perform discrete sine transform on the difference.
前記検出手段において検出された、第1のブロックの位置に対する第2のブロックの相対位置情報であるブロック位置データ、および、差分符号化手段により差分が符号化されて得られた符号化データを符号化装置の外部に出力する出力手段をさらに備えるようにすることができる。 The block position data, which is the relative position information of the second block with respect to the position of the first block, detected by the detection means, and the encoded data obtained by encoding the difference by the difference encoding means are encoded. It is possible to further include output means for outputting to the outside of the conversion apparatus.
前記差分符号化手段により差分が符号化されて得られた符号化データを復号し、ブロック位置データに基づいてフレーム画像を得る復号手段と、復号手段による復号により得られたフレーム画像を、次回の第2のブロックの検出における第2のフレーム画像として保持するフレーム画像保持手段とをさらに備え、差分絶対値総和算出手段は、フレーム画像保持手段が保持しているフレーム画像を第2のフレーム画像として利用し、差分の絶対値の総和を算出するようにすることができる。 The encoded data obtained by encoding the difference by the difference encoding means is decoded, a decoding means for obtaining a frame image based on the block position data, and a frame image obtained by decoding by the decoding means for the next time Frame image holding means for holding the second block image as a second frame image in detection of the second block, and the difference absolute value sum calculating means uses the frame image held by the frame image holding means as the second frame image. It can be used to calculate the sum of absolute values of differences .
アナログ信号の画像データに対して、アナログ成分に対するノイズ成分であるアナログノイズを付加するノイズ付加手段と、ノイズ付加手段によりアナログノイズが付加されたアナログ信号の画像データをA/D変換し、デジタルデータの画像データを得るA/D変換手段とをさらに備え、差分絶対値総和算出手段は、A/D変換手段によりA/D変換されて得られたデジタルデータの画像データのフレーム画像を第2のフレーム画像として利用し、差分の絶対値の総和を算出するようにすることができる。 A noise adding means for adding analog noise, which is a noise component for the analog component, to the analog signal image data, and A / D conversion of the analog signal image data to which the analog noise has been added by the noise adding means to obtain digital data A / D conversion means for obtaining the image data of the second difference absolute value sum total calculation means , wherein the difference absolute value summation calculation means converts the frame image of the image data of the digital data obtained by A / D conversion by the A / D conversion means to the second image data . It can be used as a frame image to calculate the sum of absolute values of differences .
本発明の符号化方法は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出ステップと、差分絶対値総和算出ステップの処理により算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出ステップと、第1のブロックと、検出ステップの処理により検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出ステップと、第1のブロックと、検出ステップの処理により検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定ステップと、差分算出ステップの処理により算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定ステップの処理により設定された特定画素の画素値の差分をブロック毎に符号化する差分符号化ステップとを含む。 The encoding method of the present invention provides a predetermined frame in a first block which is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions of the first frame image which is a processing target frame image of image data . A difference absolute value sum calculation step for calculating a sum of absolute values of differences between specific pixels of a position pixel and a specific pixel of a block of a second frame image different from the first frame image; and difference absolute value sum calculation A detection step of detecting a second frame block having a minimum sum of absolute values of differences calculated by the processing of the step as a second block , the first block, and the detection of the block. The difference calculation step for calculating the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixel from the second block, the first block, and the detection step are detected. A difference setting step for setting the difference between the pixel values of the specific pixels to a predetermined value and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels calculated by the difference calculation step, And a difference encoding step for encoding a difference between pixel values of specific pixels set by the difference setting step for each block.
本発明の第1の記録媒体は、画像データを符号化するコンピュータを、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、差分絶対値総和算出手段により算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分算出手段により算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定手段により設定された特定画素の画素値の差分をブロック毎に符号化する差分符号化手段として機能させるプログラムが記録される。 According to a first recording medium of the present invention, a computer that encodes image data is a processing target in a block of a first frame image that is a processing target frame image of the image data, in which the frame image is divided into a plurality of regions. An absolute difference that calculates the sum of absolute values of differences between specific pixels that are pixels at a predetermined position in the first block that is a block and specific pixels of a second frame image block that is different from the first frame image A value sum calculating means, a detecting means for detecting, as a second block, a block of a second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is minimized, and a first block And a second block detected by the detection means, a difference calculation means for calculating a pixel value difference of pixels other than the specific pixel, a first block, and a detection means detected by the detection means A difference setting unit that sets a difference between pixel values of specific pixels to a predetermined value with the second block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation unit, and A program is recorded that functions as a differential encoding unit that encodes a difference between pixel values of specific pixels set by the difference setting unit for each block.
本発明の第1のプログラムは、画像データを符号化するコンピュータを、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、差分絶対値総和算出手段により算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分算出手段により算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定手段により設定された特定画素の画素値の差分をブロック毎に符号化する差分符号化手段として機能させる。 A first program of the present invention is a processing target block in a block obtained by dividing a frame image into a plurality of regions of a first frame image that is a processing target frame image of image data by a computer that encodes image data. The difference absolute value for calculating the sum of the absolute values of the differences between the specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the first block and the specific pixel of the block of the second frame image different from the first frame image A sum calculating means, a detecting means for detecting a block of the second frame in which the sum of absolute values of differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is a minimum as a second block, and a first block; The difference calculation means for calculating the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixel from the second block detected by the detection means, the first block, and the detection means. A difference setting unit that sets a difference between pixel values of specific pixels to a predetermined value with the second block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation unit, and It is made to function as a difference encoding means for encoding the difference between the pixel values of the specific pixels set by the difference setting means for each block.
本発明の復号装置は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックを抽出する抽出手段と、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、差分復号手段により符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、判別手段により判別された特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分設定手段により所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別手段により判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分を、抽出手段により抽出された第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、第1のブロックを得る画素値加算手段とを備える。 The decoding device according to the present invention blocks a first frame image, which is a processing target frame image of image data, with a first block, which is a processing target block among blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. Of the second block, which is a block of the second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is a pixel at a predetermined position is the smallest. Based on block position data that is relative position information with respect to one block, extraction means for extracting the second block from the second frame image , and each pixel of the first block and each pixel of the second block each pixel difference of the pixel value by decoding the coded data, the coded data obtained by decoding by differential decoding means and, differential decoding means for obtaining a difference between the pixel value of each pixel From the difference between the pixel values, determining means for determining the difference between the pixel values of a particular pixel, a difference setting means for setting a difference between the pixel values of a particular pixel is determined by the determining means to a predetermined value, the difference setting means difference in pixel values for a particular pixel the predetermined value is set by, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been discriminated by the discriminating means, the pixel values of the second blocks extracted by the extraction means And pixel value adding means for obtaining the first block.
前記特定画素は、ブロックの4隅の画素であるようにすることができる。 The specific pixels may be pixels at the four corners of the block .
前記差分復号手段は、符号化データを可変長復号する可変長復号手段と、可変長復号手段により符号化データが可変長復号されて得られた量子化係数データを逆量子化する逆量子化手段と、逆量子化手段により量子化係数データが逆量子化されて得られた係数データを逆直交変換する逆直交変換手段とを備えるようにすることができる。 The difference decoding means includes variable length decoding means for variable length decoding the coded data, the inverse quantization means for inversely quantizing the quantized coefficient data encoded data obtained by the variable length decoding by the variable length decoding unit And inverse orthogonal transform means for performing inverse orthogonal transform on the coefficient data obtained by inverse quantization of the quantized coefficient data by the inverse quantization means.
前記直交変換手段は係数データを逆離散サイン変換するようにすることができる。 The orthogonal transform means may perform inverse discrete sine transform on the coefficient data.
前記差分設定手段は、特定画素の差分を「0」に設定するようにすることができる。 The difference setting means may be a difference between the specific pixel is set to "0".
前記画素値加算手段による加算結果として得られた各画素の画素値を前記ブロック毎にラスター順に並び替える順序整列手段をさらに備えるようにすることができる。 The image processing apparatus may further include order alignment means for rearranging the pixel values of each pixel obtained as a result of addition by the pixel value addition means for each block in raster order.
前記画素値加算手段による加算により得られた第1のブロックを保持し、フレーム画像単位で復号装置の外部に出力する出力手段をさらに備えるようにすることができる。 The image processing apparatus may further include an output unit that holds the first block obtained by the addition by the pixel value addition unit and outputs the first block to the outside of the decoding device in units of frame images.
前記出力手段により出力されるフレーム画像を、次回の第2のブロックの抽出における第2のフレーム画像として保持するフレーム画像保持手段をさらに備え、抽出手段は、フレーム画像保持手段が保持しているフレーム画像を第2のフレーム画像として利用し、ブロック位置データに基づいて第2のブロックを抽出するようにすることができる。 The image processing apparatus further includes frame image holding means for holding the frame image output by the output means as a second frame image in the next extraction of the second block, and the extraction means holds the frame held by the frame image holding means. The image can be used as the second frame image, and the second block can be extracted based on the block position data.
前記画素値加算手段において得られたデジタル画像データをD/A変換し、アナログ信号に変換するD/A変換手段と、D/A変換手段によりデジタル画像データがD/A変換されて得られたアナログ信号に対して、アナログ成分に対するノイズ成分であるアナログノイズを付加するノイズ付加手段とをさらに備え、復号装置は、ノイズ付加手段によりアナログノイズが付加されたアナログ信号を出力するようにすることができる。 The digital image data obtained by the pixel value addition means is D / A converted and converted into an analog signal, and the digital image data is obtained by D / A conversion by the D / A conversion means. Noise adding means for adding analog noise, which is a noise component for the analog component, to the analog signal is further provided, and the decoding device may output an analog signal to which analog noise is added by the noise adding means. it can.
本発明の復号方法は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックを抽出する抽出ステップと、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号ステップと、差分復号ステップの処理により符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分を判別する判別ステップと、判別ステップの処理により判別された特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定ステップと、差分設定ステップの処理により所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別ステップの処理により判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分を、抽出ステップの処理により抽出された第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、第1のブロックを得る画素値加算ステップとを含む。 According to the decoding method of the present invention, a block between a first frame image that is a processing target frame image of image data and a first block that is a processing target block among blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. Of the second block, which is a block of the second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is a pixel at a predetermined position is the smallest. An extraction step of extracting the second block from the second frame image based on block position data which is relative position information with respect to one block, and each pixel of the first block and each pixel of the second block decodes the encoded data which the difference is encoded pixel values, a difference decoding step of obtaining a difference between the pixel values of the pixels, the encoded data is decoded by the processing of the differential decoding step Setting from the difference between the pixel value of each pixel obtained, a determination step of determining the difference between the pixel values of a particular pixel, the difference between the pixel values of a particular pixel is determined by the processing determination step to a predetermined value Te a difference setting step of, in the pixel value of the particular pixel the predetermined value is set by the processing of the difference setting step difference, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been determined by the processing determination step, A pixel value adding step of adding the pixel value of the second block extracted by the process of the extracting step for each pixel to obtain the first block.
本発明の第2の記録媒体は、画像データを復号するコンピュータを、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックを抽出する抽出手段と、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、差分復号手段により符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、判別手段により判別された特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分設定手段により所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別手段により判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分を、抽出手段により抽出された第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、第1のブロックを得る画素値加算手段として機能させるプログラムが記録される。 According to a second recording medium of the present invention, a processing target block in a block obtained by dividing a frame image into a plurality of areas of a first frame image that is a processing target frame image of the image data by a computer that decodes the image data. A second frame image different from the first frame image, in which the sum of absolute values of differences in pixel values at a specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the block is minimized. the second block is a block based on the block position data is relative position information for the first block, and extracting means for extracting a second block from the second frame image, each of the first block decodes the encoded data which the difference is coded in pixel values between each pixel of pixel and the second block, the differential decoding means for obtaining a difference between the pixel value of each pixel, the difference decoding means Ri from the difference of the pixel values of pixels coded data obtained by decoding, and determining means for determining the difference between the pixel values of a particular pixel, the difference between the pixel values of a particular pixel is determined by the determining means a difference setting means for setting a predetermined value, the pixel value of the particular pixel the predetermined value is set by the difference setting unit difference, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been judged by the judgment means A program is recorded that adds the pixel value of the second block extracted by the extraction means for each pixel to function as pixel value addition means for obtaining the first block.
本発明の第2のプログラムは、画像データを復号するコンピュータを、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックを抽出する抽出手段と、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、差分復号手段により符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、判別手段により判別された特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分設定手段により所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別手段により判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分を、抽出手段により抽出された第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、第1のブロックを得る画素値加算手段として機能させる。 According to a second program of the present invention, a computer that decodes image data is a processing target block in a block obtained by dividing a frame image into a plurality of regions of a first frame image that is a processing target frame image of the image data. A second frame image different from the first frame image that minimizes the sum of absolute values of differences in pixel values at a specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the block with a certain first block. Extraction means for extracting the second block from the second frame image based on block position data, which is relative position information of the second block, which is a block, with respect to the first block, and each pixel of the first block When the difference in pixel values between each pixel of the second block decodes the encoded data, a difference decoding means for obtaining a difference between the pixel value of each pixel, differential decoding means From the difference between the pixel value of each pixel obtained are more coded data decoding, and determining means for determining the difference between the pixel values of a particular pixel, the difference between the pixel values of a particular pixel is determined by the determining means a difference setting means for setting a predetermined value, the pixel value of the particular pixel the predetermined value is set by the difference setting unit difference, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been judged by the judgment means The pixel value is added to the pixel value of the second block extracted by the extraction unit for each pixel to function as a pixel value addition unit for obtaining the first block.
本発明の第1の情報処理システムは、符号化部、復号部とを有し、画像データに対して符号化処理および復号処理を繰り返すと画像データが劣化するような情報処理システムであって、符号化部は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、差分絶対値総和算出手段により算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、第1のブロックと、検出手段により検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分算出手段により算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定手段により設定された特定画素の画素値の差分をブロック毎に符号化する差分符号化手段とを備えることを特徴とする。 The first information processing system of the present invention is an information processing system that includes an encoding unit and a decoding unit, and image data deteriorates when encoding processing and decoding processing are repeated on the image data. The encoding unit includes a pixel at a predetermined position in the first block that is the processing target block in the block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions of the first frame image that is the processing target frame image of the image data. a specific pixel is a sum of absolute differences calculation means for calculating the sum of absolute values of differences between a particular pixel in the block of the second frame image different from the first frame image, calculated by the difference absolute value sum calculating means and a detection unit value of the sum of absolute values to detect a block of the second frame as a minimum as a second block of the difference, the first block, a second detected by the detection means The pixel value of the specific pixel between the difference calculation means for calculating the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixel with the lock, the first block, and the second block detected by the detection means A difference setting means for setting the difference between the predetermined pixels, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means, and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means And differential encoding means for encoding each time.
本発明の第2の情報処理システムは、符号化部、復号部とを有し、画像データに対して符号化処理および復号処理を繰り返すと画像データが劣化するような情報処理システムであって、復号部は、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックを抽出する抽出手段と、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、差分復号手段により符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、判別手段により判別された特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、差分設定手段により所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別手段により判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分を、抽出手段により抽出された第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、第1のブロックを得る画素値加算手段とを備えることを特徴とする。 A second information processing system of the present invention is an information processing system that includes an encoding unit and a decoding unit, and the image data deteriorates when the encoding process and the decoding process are repeated on the image data. The decoding unit is configured to determine a predetermined number in the block between the first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of the second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the pixel at the position is minimized. based on the block position data is relative position information with respect to an extraction means for extracting a second block from the second frame image, for each pixel and the second blocks of the first block Decodes the encoded data in which the difference of the pixel values are encoded in the pixel, a difference decoding means for obtaining a difference between the pixel value of each pixel, each pixel encoded data obtained by decoding by differential decoding means from the difference between the pixel values, determining means for determining the difference between the pixel values of a particular pixel, a difference setting means for setting a difference between the pixel values of a particular pixel is determined by the determining means to a predetermined value, the difference setting means difference in pixel values for a particular pixel the predetermined value is set by, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been discriminated by the discriminating means, the pixel values of the second blocks extracted by the extraction means And a pixel value adding means for obtaining the first block by adding for each pixel.
本発明の符号化装置および方法、第1の記録媒体、並びに第1のプログラムにおいては、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの特定画素の差分の絶対値の総和が算出され、その算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックが第2のブロックとして検出され、第1のブロックと、検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分が算出され、第1のブロックと、検出された第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分が所定の値に設定され、算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、差分設定手段により設定された特定画素の画素値の差分がブロック毎に符号化される。 In the encoding apparatus and method, the first recording medium, and the first program of the present invention, the block of the first frame image that is the frame image to be processed of the image data is divided into a plurality of regions. Calculates the sum of absolute values of the difference between the specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the first block that is the processing target block and the specific pixel of the block of the second frame image that is different from the first frame image Then, the block of the second frame that minimizes the sum of the absolute values of the calculated differences is detected as the second block, and between the first block and the detected second block The difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixel is calculated, and the difference between the pixel values of the specific pixel is set to a predetermined value between the first block and the detected second block. Special Difference in pixel values of pixels other than the pixels, and the difference between the pixel value of a specific pixel set by the difference setting means is encoded for each block.
本発明の復号装置および方法、第2の記録媒体、並びに第2のプログラムにおいては、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックが抽出され、また、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データが復号されて各画素の画素値の差分が得られ、符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分が判別され、判別された特定画素の画素値の差分が所定の値に設定され、所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分が、それらの第2のブロックの画素値に画素毎に加算され、第1のブロックが得られる。 In the decoding apparatus and method, the second recording medium, and the second program according to the present invention, the first frame image that is the processing target frame image of the image data is a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. Different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the block is the smallest among the first block that is the processing target block A second block is extracted from the second frame image based on block position data that is relative position information of the second block, which is a block of the second frame image, to the first block ; difference in pixel values between each pixel of each pixel and the second block of the block is the difference between the coded data is decoded pixel value of each pixel is obtained, the encoded data From the difference between the pixel values of pixels obtained by decoding the difference between the pixel value of a particular pixel is determined, and the difference of the determined pixel value of a specific pixel is set to a predetermined value, a predetermined value difference of the set pixel value of a particular pixel, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been discriminated, are added for each pixel on the pixel values of those of the second block, the first block can get.
本発明の第1の情報処理システムにおいては、符号化部により、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの特定画素の差分の絶対値の総和が算出され、その算出された差分の絶対値の総和の値が最小となる第2のフレームのブロックが第2のブロックとして検出され、第1のブロックと、検出された第2のブロックとの間で、特定画素以外の画素の画素値の差分が算出され、第1のブロックと第2のブロックとの間で、特定画素の画素値の差分が所定の値に設定され、算出された特定画素以外の画素の画素値の差分、および、設定された特定画素の画素値の差分がブロック毎に符号化される。 In the first information processing system of the present invention, the encoding unit uses a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions of the first frame image that is the processing target frame image of the image data. The sum of absolute values of differences between specific pixels that are pixels at a predetermined position in a certain first block and specific pixels in a block of a second frame image different from the first frame image is calculated, and the calculated A block of the second frame in which the sum of absolute values of the differences is minimized is detected as the second block, and pixels other than the specific pixel are detected between the first block and the detected second block. The pixel value difference between the first block and the second block is set to a predetermined value between the first block and the second block, and the calculated pixel values of the pixels other than the specific pixel Difference Beauty, the difference between the pixel value of a specific pixel is set is encoded for each block.
本発明の第2の情報処理システムにおいては、復号部により、画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間でブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、第2のフレーム画像より第2のブロックが抽出され、また、第1のブロックの各画素と第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データが復号されて各画素の画素値の差分が得られ、符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、特定画素の画素値の差分が判別され、判別された特定画素の画素値の差分が所定の値に設定され、所定の値が設定された特定画素の画素値の差分、および、判別されなかった特定画素以外の画素の画素値の差分が、第2のブロックの画素値に画素毎に加算されて、第1のブロックが得られる。 In the second information processing system of the present invention, the decoding unit is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions of the first frame image that is the processing target frame image of the image data. A block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of absolute values of differences in pixel values at a specific pixel that is a pixel at a predetermined position in the block with the first block is minimized. A second block is extracted from the second frame image based on block position data that is relative position information of the second block to the first block, and each pixel of the first block each difference in pixel values between each pixel of the second block is a difference is obtained in the coded data is decoded pixel value of each pixel, encoded data obtained by decoding From the difference between the pixel value of, the determination is the difference between the pixel value of a particular pixel, the difference of the determined pixel value of a specific pixel is set to a predetermined value, the pixel of the particular pixel the predetermined value is set The difference between the values and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels that have not been determined are added to the pixel value of the second block for each pixel to obtain the first block.
本発明によれば、アナログ信号を利用したコンテンツデータの不正な複製を抑制することができる。特に、画像が表示されなくなる、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、2回目以降の符号化処理および復号処理では画像データを著しく劣化させ、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制することができる。 According to the present invention, unauthorized duplication of content data using an analog signal can be suppressed. In particular, without causing inconveniences such as no image being displayed or an increase in circuit scale, the second and subsequent encoding and decoding processes significantly degrade image data and suppress unauthorized copying using analog signals. can do.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明を適用した画像処理システムの構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing system to which the present invention is applied.
図2に示される画像処理システム30は、再生装置31、表示装置32、および符号化装置33を有しており、符号化されたデジタル画像信号を処理してアナログ画像信号を生成し、その画像を表示したり、そのアナログ画像信号を再度符号化して符号化デジタル画像信号を記録媒体に記録したりするシステムである。
An image processing system 30 shown in FIG. 2 includes a playback device 31, a
再生装置31は、復号部41およびD/A(Digital / Analog)変換部42(以下、D/A42と称する)を有している。復号部41は、図示しない光ディスク等の記録媒体から再生された符号化デジタル画像信号Vcd0を復号し、デジタル画像信号Vdg0を生成する。この復号部41の詳細については後述する。D/A42は、そのデジタル画像信号Vdg0をアナログ信号に変換し、アナログ画像信号Van1を生成する。再生装置31は、そのアナログ画像信号Van1を表示装置32および符号化装置33に供給する。
The playback device 31 includes a
なお、このアナログ画像信号Van1は、アナログ歪みを伴うものである。このアナログ歪みには、例えば、D/A42でアナログ信号に変換する際に高周波成分が除去されることで生じる歪み、D/A42でアナログ信号に変換する際に信号の位相がずれることで生じる歪み等が含まれる。このアナログ歪みによる画像の劣化を評価する方法として、例えば、S/N(Signal-to-Noise)評価や視覚評価(視覚的劣化の評価)等がある。このアナログ歪みは、実際の装置において通常起こりうる自然発生的なものであっても良いし、後述するように意図的に生じさせたものであってもよい。
This analog image signal Van1 is accompanied by analog distortion. The analog distortion includes, for example, distortion caused by removing a high frequency component when converted to an analog signal by the D /
表示装置32は、例えばCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイやLCD(Liquid Crystal Display)等からなるディスプレイ43を有しており、再生装置31が出力するアナログ画像信号Van1を取得すると、その画像をディスプレイ43に表示する。
The
符号化装置33は、A/D(Analog / Digital)変換部44(以下、A/D44と称する)、符号化部45、記録部46、復号部41、D/A42、およびディスプレイ43を有している。符号化装置33は、A/D44において再生装置31より供給されたアナログ画像信号Van1をデジタル画像信号Vdg1に変換した後、符号化部45においてそれを符号化し、記録部46においてその符号化デジタル画像信号Vcd1を記録媒体に記録する。また、符号化装置33は、復号部41において符号化デジタル画像信号Vcd1を再度復号し、復号したデジタル画像信号Vdg2をD/A42においてD/A変換してアナログ画像信号Van2を生成すると、その画像をディスプレイ43に表示する。
The
A/D44は、再生装置31が出力したアナログ画像信号Van1をデジタル信号に変換し、デジタル画像信号Vdg1を生成する。符号化部45は、そのデジタル画像信号Vdg1を符号化し、符号化デジタル画像信号Vcd1を生成する。この符号化部45の詳細については後述する。記録部46は、例えばハードディスク、半導体メモリ、若しくは、DVD(Digital Versatile Disc)ドライブ等を有しており、符号化部45において生成された符号化デジタル画像信号Vcd1をそれらの記録媒体に記録する。
The A /
また、この符号化装置33の復号部41は、符号化部45において生成された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号し、デジタル画像信号Vdg2を生成する。符号化装置33のD/A42は、符号化装置33の復号部41が復号したデジタル画像信号Vdg2をアナログ画像信号Van2に変換する。符号化装置33のディスプレイ43は、そのアナログ画像信号Van2の画像を表示する。
The
なお、詳細については後述するが、符号化装置33の符号化部45は、アナログ画像信号Van1に含まれるアナログ歪みを利用することにより、画像信号のコンテンツとしての品質(画像の画質)を大幅に劣化させて符号化する。また、再生装置31や符号化装置33の復号部41もこの符号化部45に対応する復号方法で入力された符号化デジタル画像信号を復号する。
Although details will be described later, the
つまり、図2において、アナログ画像信号Van、デジタル画像信号Vdg、および符号化デジタル画像信号Vcdのそれぞれに対して、各信号の位置により識別用の番号を付してあるが、この番号は、劣化等によってその信号が他の同種の信号と異なる内容の信号であることを示している。例えば、アナログ画像信号Vanの場合、符号化装置33のD/A42が出力するアナログ画像信号Van2は、アナログ歪みを利用して画質を劣化させながら符号化する符号化部45およびその符号化部45に対応する復号部46を介した後の信号を用いて生成されており、再生装置31のD/A42が出力するアナログ画像信号Van1より劣化した画像情報の信号である。同様に、デジタル画像信号Vdg2の画像もデジタル画像信号Vdg1の画像より劣化しており、そのデジタル画像信号Vdg1の画像もデジタル画像信号Vdg0の画像より劣化している。符号化デジタル画像信号Vcdの場合も同様であり、符号化デジタル画像信号Vcd0よりも符号化デジタル画像信号Vcd1の方が、画像が劣化している。
That is, in FIG. 2, identification numbers are assigned to the analog image signal Van, the digital image signal Vdg, and the encoded digital image signal Vcd depending on the position of each signal. This indicates that the signal is different from other similar signals. For example, in the case of the analog image signal Van, the analog image signal Van2 output from the D /
このように画像処理システム30は、再生装置31がアナログ画像信号Van1を出力し、表示装置32がその画像を表示するが、そのアナログ画像信号Van1を利用して符号化装置33が画像データを複製する場合、その画像を劣化させるので、アナログ画像信号Vanを利用した複製を抑制することができる。
As described above, in the image processing system 30, the playback device 31 outputs the analog image signal Van1, and the
次に、各部の詳細について説明する。最初に、符号化装置33の符号化部45について説明する。図3は、図2の符号化部45の詳細な構成例を説明するブロック図である。符号化部45は、ブロック化部61、4隅一致ブロック検出部62、残差算出部63、残差符号化部64、出力部65、ローカルデコード部66、およびフレームメモリ67を有している。
Next, the detail of each part is demonstrated. First, the
ブロック化部61は、入力されたデジタル画像信号Vdg1に含まれるフレーム画像データを所定のサイズのブロックに分割する。ブロック化部61は、フレーム画像データ(有効画面の画像信号)を、例えば、図4に示されるように、8画素×8画素の大きさのブロック(BL)に分割する。なお、図4において、白丸はブロックを構成する画素データを示しており、水平方向および垂直方向の直線は、フレーム画像データの一部が水平方向に3ブロック、垂直方向に2ブロック(BL71乃至BL76の合計6ブロック)に分割されている様子を示している。この図4は、フレーム画像データをブロック化する様子を示す模式図であり、フレーム画像データの実際の内容を示すものではない。図3のブロック化部61は、このようにブロック化した画像データをブロック毎に4隅一致ブロック検出部62および残差算出部64に供給する。
The blocking
4隅一致ブロック検出部62は、現フレーム(処理対象のフレーム)において分割したブロック(BL)に対して、フレームメモリ67に蓄積されている前フレーム(処理対象のフレームの1つ前のフレーム)の画像データから4隅の画素値が一致するブロックを検出する。すなわち、4隅一致ブロック検出部62は、後述するように、現フレームの基準ブロック(処理対象のブロック)に対して、前フレームに所定の検索範囲を設定し、その検索範囲内において、基準ブロックの4隅の画素との差分絶対値の総和が最小となるブロック(4隅一致ブロック)を検出する。
The four-corner coincidence
例えば、図4において基準ブロックをBL71とすると、4隅一致ブロック検出部62は、図5に示されるように、BL71の4隅の画素71A乃至画素71Dに注目し、前フレームにおいて上述したように検索範囲を設定すると、その検索範囲内において、BL71と同じ8画素×8画素のブロック(注目ブロック)を任意に設定する。そして、4隅一致ブロック検出部62は、その前フレームに設定された注目ブロックの4隅の画素と、上述した現フレームの基準ブロック(BL71)の4隅の画素(画素71A乃至画素71D)とで、対応する画素毎に画素値の差分値をとり、その差分値の総和が最小となる前フレームのブロックを検索する。
For example, assuming that the reference block is BL71 in FIG. 4, the four-corner coincidence
なお、図5は、基準ブロックの4隅の画素を示す模式図であり、画像データの実際の内容を示すものではない。また、以上において、前フレームは、現フレームの1つ前のフレームであるように説明したが、これに限らず、現フレームと異なるフレームであればどのようなフレームであってもよく、例えば、現フレームの2つ以上前のフレームであってもよい。この現フレームと前フレームの関係は以下においても同様である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the pixels at the four corners of the reference block, and does not show the actual contents of the image data. In the above description, the previous frame is described as being the frame immediately before the current frame. However, the present invention is not limited to this, and any frame may be used as long as it is different from the current frame. It may be two or more frames before the current frame. The relationship between the current frame and the previous frame is the same in the following.
図6は、この4隅ブロック検出部62の詳細な構成例を示すブロック図である。図6において4隅ブロック検出部62は、画素値取得部81、検索範囲設定部82、注目ブロック設定部83、差分絶対値総和算出部84、比較部85、最小値候補保持部86、4隅一致ブロック候補保持部87、検索制御部88、およびブロック位置データ算出部89を有している。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the four-corner
画素値取得部81は、ブロック化部61(図3)よりブロック毎に供給される画素値やその画素に関する情報から、処理対象ブロック(基準ブロック)の4隅の画素値(図5の場合、画素71A乃至画素71D)を取得する。それらの情報を検索範囲設定部82に供給する。検索範囲設定部82は、予め、フレームメモリ67(図3)より前フレーム(処理対象の現フレームの1つ前のフレーム)に関する情報(画素値等)を取得しており、その前フレームに対して、基準ブロックの4隅の画素値(画素値取得部81より供給された4隅の画素値)と一致(または近似)する4隅の画素値を有するブロックを検索する検索範囲を設定する。
The pixel value acquisition unit 81 determines the pixel values at the four corners of the processing target block (reference block) from the pixel value supplied for each block from the blocking unit 61 (FIG. 3) and information on the pixel (in the case of FIG. 5,
図7は、検索範囲の設定の様子を示す模式図である。例えば、図7Aに示されるように、現在処理対象とされるフレームである現フレーム91において、画素値取得部81より基準ブロックであるBL92の4隅の画素値を含む情報が供給されると、検索範囲設定部82は、図7Bに示されるように、現フレームの1つ前のフレームである前フレーム93に対して、検索範囲を設定する。このとき、検索範囲設定部82は、前フレーム93において、BL92の現フレーム91における位置と同じ位置のブロックであるBL94を基準として検索範囲95を設定する。例えば、検索範囲設定部82は、BL94を中心とし、水平方向に8画素ずつ、垂直方向に8画素ずつ拡張した領域(図7Bにおいて点線で囲まれる領域)を検索範囲95に設定する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing how the search range is set. For example, as shown in FIG. 7A, in the current frame 91 that is the current processing target frame, when the pixel value acquisition unit 81 supplies information including the pixel values of the four corners of the reference block BL92, As shown in FIG. 7B, the search
検索範囲95を設定すると、検索範囲設定部82は、その検索範囲95に関する情報と、基準ブロックに関する情報を注目ブロック設定部83に供給する。注目ブロック設定部83は、前フレーム93の検索範囲95内において、4隅の画素値を基準ブロックと比較する注目ブロックを設定する。このとき注目ブロック設定部83は、検索範囲95内において成立するブロックを全て処理対象とし、それらの中から1つずつ注目ブロックとして設定していく。この注目ブロックの選択方法(選択順序)は任意であるが、注目ブロック設定部83は、後述するように、最終的に全てのブロックの4隅の画素値を基準ブロックの4隅の画素値と比較させるように、この設定処理を繰り返す。
When the search range 95 is set, the search
注目ブロックを1つ設定すると注目ブロック設定部83は、その注目ブロックに関する情報と基準ブロックに関する情報とを差分絶対値総和算出部84に供給する。差分値絶対値総和算出部84は、注目ブロック設定部83において設定された前フレーム93の注目ブロックの4隅の画素値と、現フレーム91の基準ブロックの4隅の画素値とを、それぞれ対応する画素毎に差分値を求め、その差分値の絶対値の総和を算出する。
When one target block is set, the target block setting unit 83 supplies information regarding the target block and information regarding the reference block to the difference absolute value
つまり、例えば、基準ブロックの左上隅の画素値をAとし、右上隅の画素値をBとし、左下隅の画素値をCとし、右下隅の画素値をDとする。また、注目ブロックの左上隅の画素値をA’とし、右上隅の画素値をB’とし、左下隅の画素値をC’とし、右下隅の画素値をD’とする。このとき、差分値絶対値総和算出部84が算出する差分値の絶対値の総和Zは、以下の式(1)のように算出される。
That is, for example, the pixel value at the upper left corner of the reference block is A, the pixel value at the upper right corner is B, the pixel value at the lower left corner is C, and the pixel value at the lower right corner is D. The pixel value at the upper left corner of the block of interest is A ′, the pixel value at the upper right corner is B ′, the pixel value at the lower left corner is C ′, and the pixel value at the lower right corner is D ′. At this time, the sum Z of the absolute values of the difference values calculated by the difference value absolute value
Z=|A−A’|+|B−B’|+|C−C’|+|D−D’| ・・・(1) Z = | A−A ′ | + | B−B ′ | + | C−C ′ | + | D−D ′ | (1)
差分絶対値総和算出部84は、その算出結果(差分値の絶対値の総和Z)と、基準ブロックおよび注目ブロックに関する情報を比較部85に供給する。比較部85は、差分値絶対値総和算出部84より供給された値(今回の算出結果)を、最小値候補保持部86に保持されている、現段階における差分値の絶対値の総和Zの最小値と比較する。そして、比較部85は、それらの内、小さい方を現在の最小値として最小値候補保持部86に保持させるとともに、その最小値に対応する注目ブロックを4隅一致ブロック(検索目的のブロック)の候補とし、その注目ブロックに関する情報を4隅一致ブロック候補保持部87に供給して保持させる。
The difference absolute value
最小値候補保持部86は、例えば半導体メモリ等の記憶媒体を有しており、比較部85より供給される差分値の絶対値の総和Zの最小値を保持する。そして、最小値候補保持部86は、その保持している最小値を、比較部85の要求に基づいて、比較部85に供給する。
The minimum value
4隅一致ブロック候補保持部87は、例えば半導体メモリ等の記憶媒体を有しており、最小値候補保持部86に保持されている最小値に対応するブロックに関する情報が、4隅一致ブロックの候補として保持される。4隅一致ブロックは、検索の目的となるブロックであり、その4隅の画素値と基準ブロックの4隅の画素値との差分値の総和が最小となる(4隅の画素値が一致する(最も近似する))ブロックのことである。最終的にこの4隅一致ブロック候補保持部87に保持されている4隅一致ブロック候補が4隅一致ブロックに設定される。
The four-corner matching block
比較部85は、比較処理が終了するとその旨を検索制御部88に供給する。検索制御部88は、比較部85は、検索範囲95内の全てのブロックに対して処理が終了したか否かを判定し、未処理のブロックが存在すると判定した場合、注目ブロック設定部83に新たな注目ブロックを設定させる。
When the comparison process ends, the
検索範囲95内において全てのブロックを処理したと判定した場合、検索制御部88は、その旨をブロック位置データ算出部89に供給する。
When it is determined that all the blocks have been processed within the search range 95, the
つまり、注目ブロック設定部83は、前フレーム93の検索範囲95内において注目ブロックを1つずつ設定し、差分絶対値総和算出部84は、その設定された注目ブロックと基準ブロックにおいて4隅の画素値の差分値の絶対値の総和Zを算出し、比較部85は、算出された差分値の絶対値の総和Zを最小値と比較し、今回の算出結果の方が小さい場合はその最小値を更新する。検索制御部88の制御の下、以上の処理が検索範囲95内において注目ブロックとなり得る全てのブロックについて繰り返され、最終的な最小値のブロックである4隅一致ブロックが決定される。
That is, the block-of-interest setting unit 83 sets one block of interest one by one within the search range 95 of the previous frame 93, and the difference absolute value
ブロック位置データ算出部89は、4隅一致ブロック候補保持部87より、その時点の4隅一致ブロック候補に関する情報を4隅一致ブロックの情報として取得すると、その情報に基づいて、その4隅一致ブロックと基準ブロックとの位置のずれを示すベクトル情報(すなわち動きベクトル)であるブロック位置データを算出する。
When the block position
図8は、ブロック位置データの算出の様子を示す模式図である。図8Aに示されるように現フレーム91に対してBL92が基準ブロックとして設定されると、図8Bに示されるように、前フレーム93に対して、BL92と同じ位置のBL94を中心とする検索範囲95が設定され、その検索範囲95内において、4隅一致ブロック(4隅の画素値が最も基準ブロックに近いブロック)96が検索される。ブロック位置データ算出部89は、このように検索された4隅一致ブロック96が、基準ブロックであるBL92(BL92と同じ位置のBL94)からどの程度どの方向に移動したかを示す動きベクトルであるブロック位置データ97(Vcdp)を算出する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing how block position data is calculated. When BL92 is set as a reference block for the current frame 91 as shown in FIG. 8A, as shown in FIG. 8B, the search range centered on BL94 at the same position as BL92 as shown in FIG. 8B. 95 is set, and within the search range 95, a four-corner coincidence block (a block where the pixel values at the four corners are closest to the reference block) 96 is searched. The block position
ブロック位置データ算出部89(4隅一致ブロック検出部62)は、その算出したブロック位置データVcdpを出力部65および残差算出部63に供給する。
The block position data calculation unit 89 (four corner matching block detection unit 62) supplies the calculated block position data Vcdp to the
図3に戻り、残差算出部63は、フレームメモリ67に蓄積されている前フレーム93の画像データとブロック位置データVcdpから4隅一致ブロック96を抽出し、現フレーム91の注目ブロック(BL92)と各画素との差分値(残差)を算出する。このとき、残差算出部63は、残差符号化部64における符号化処理の効率を向上させるために、ブロックの4隅の残差は強制的に「0」として出力する。
Returning to FIG. 3, the
図9は、残差算出部63の詳細な構成例を示すブロック図である。図9において残差算出部63は、ブロック抽出部101、画素判定部102、差分値演算部103、差分値設定部104、および残差出力部105を有している。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
ブロック抽出部101は、フレームメモリ67より前フレームの画像データを取得すると、4隅一致ブロック検出部62より供給されたブロック位置データVcdpに基づいて、4隅一致ブロック96を抽出し、その4隅一致ブロック96の画像データ(4隅一致ブロック画像データ)を画素判定部102に供給する。つまり、ブロック抽出部101は、ブロック位置データVcdpに基づいて基準ブロックの位置から4隅一致ブロックの位置を特定し、その位置の画像データを、前フレームの画像データから抽出し、それを画素判定部102に供給する。
When the
画素判定部102は、4隅一致ブロック画像データと現フレームのブロック画像データ(基準ブロックの画像データ)を取得すると、それらに基づいて、これから残差を求める画素がブロックの4隅の画素であるか否かを判定する。4隅の画素であると判定した場合、画素判定部102は、その旨を差分値設定部104に供給する。4隅の画素以外の画素であると判定した場合、画素判定部102は、4隅一致ブロック画像データの画素値と基準ブロックの画像データの画素値を差分値演算部103に供給する。
When the
差分値演算部103は、画素判定部102より供給された4隅一致ブロック画像データの画素値と基準ブロックの画像データの画素値の差分を算出し、その差分値を残差出力部105に供給する。
The difference
差分値設定部104は、4隅一致ブロック画像データと基準ブロックの画像データの4隅の画素についてその差分値を「0」に設定し、その差分値を残差出力部105に供給する。
The difference
残差出力部105は、差分値演算部103および差分値設定部104より供給された差分値をブロック単位で残差として残差符号化部64(図3)に供給する。
The
図3に戻り、残差符号化部64は、残差算出部63において算出された残差を符号化し、その符号化結果を符号化データVcdqとして出力部65に供給する。
Returning to FIG. 3, the
図10は、残差符号化部64の詳細な構成例を示すブロック図である。図10において、残差符号化部64は、DST(Discrete Sine Transform:離散サイン変換)変換部121、量子化部122、およびハフマン符号化123を有している。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
DST変換部121は、残差算出部114より供給された残差をブロック毎に符号化する。DST変換とは、直交するサイン(sin)波の重ね合わせで波形を表現するもので、直交変換の一種である。例えば、DST変換部121は、図11Aに示されるようなある画素の列または行において、DST変換を行うことにより、画素値の関数を図11Bに示されるようなサイン波の重ね合わせた波形として表現する。
The
つまり、図11Aに示される画素位置をiとし、図11Bに示される基底番号をjとし、図11Aに示される直交変換対象画素の数をNとすると、DST変換部121は、画素値の関数を以下の式(2)に示されるサイン波の重ね合わせとして表す。 That is, if the pixel position shown in FIG. 11A is i, the base number shown in FIG. 11B is j, and the number of orthogonal transformation target pixels shown in FIG. Is expressed as a superposition of sine waves represented by the following formula (2).
図11は、説明のため、1次元の場合のDST変換の例を示しているが、DST変換部121は、実際には、残差の各ブロックに対して2次元のDST変換を行う。
FIG. 11 shows an example of DST conversion in a one-dimensional case for explanation, but the
2次元においてDST変換を行う場合、DST変換部121は、図12に示されるように、1次元のDST変換を水平方向と垂直方向のそれぞれに施す。つまり、水平画素位置(図12)をiとし、水平方向の基底番号をjとし、垂直画素位置(図12)をkとし、垂直方向の基底番号をl(エル)とし、水平方向の画素数をNhとし、垂直方向の画素数をNvとすると、DST変換部121は、画素値の関数を以下の式(3)に示されるサイン波の重ね合わせとして表す。
When performing DST conversion in two dimensions, the
4隅の残差の値が「0」であるため(残差算出部63がそのように設定するため)、DSTで変換されたデータにおいては低周波に値が集中する。従って、DST変換部121は、例えば、DCT(Discrete Cosine Transform:離散コサイン変換)で直交変換するよりも効率の良い直交変換を行うことができる。
Since the values of the residuals at the four corners are “0” (because the
図10に戻り、DST変換部121は、変換されたデータを量子化部122に供給する。量子化部122は、DST変換部121においてDST変換された係数データを、DCTなどの一般的な直交変換を用いた符号化の場合と同様に、量子化テーブルを用いて量子化する。量子化部122は、量子化により得られた量子化係数データをハフマン符号化部123に供給する。ハフマン符号化部123は、量子化部122より供給された各ブロックの量子化係数データをハフマン符号化で符号化し、そのハフマン符号化されたデータを符号化データVcdqとして出力部65(図3)に供給する。
Returning to FIG. 10, the
図3に戻り、出力部65は、4隅一致ブロック検出部62より供給されたブロック位置データVcdpと残差符号化部64より供給された符号化データVcdqの2つを符号化デジタル画像信号Vcdとして記録部46および復号部41(いずれも図2)に供給する。
Returning to FIG. 3, the
また、出力部65は、その符号化デジタル画像信号Vcdをローカルデコード部66にも供給する。
The
ローカルデコード部66は、符号化部45の処理が現在の処理対象フレームの次のフレームに移ったときに、ブロック位置データVcdp(動きベクトル)の参照先となるフレームを生成するために(次のフレームに対する処理において前フレームとして利用される画像データを生成するために)、出力部65が出力する符号化デジタル画像信号Vcdを復号するものである。
The
図13は、ローカルデコード部66の詳細な構成例を示すブロック図である。図13において、ローカルデコード部66は、データ分解部141、4隅一致ブロック抽出部142、残差復号部143、画素値加算部144、およびブロック分解部145を有している。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
データ分解部141は、ローカルデコード部66に入力された符号化デジタル画像信号Vcdを取得すると、それをブロック位置データVcdpと符号化データVcdqに分離し、ブロック位置データVcdpを4隅一致ブロック抽出部142に供給し、符号化データVcdqを残差復号部143に供給する。
When the
4隅一致ブロック抽出部142は、前フレームの画像データ(前フレーム画像データ)を取得し、ブロック位置データVcdpを取得すると、ブロック位置データVcdpに基づいて、前フレーム画像データから符号化部45において検索された4隅一致ブロックの画像データを抽出する。4隅一致ブロック抽出部142は、その抽出された4隅一致ブロックの画像データを画素値加算部144に供給する。
When the four-corner matching
残差復号部143は、データ分解部141より供給された符号化データVcdqを復号し、基準ブロックの残差(基準ブロックと4隅一致ブロックの画素値の差分)を得る。
The
図14は、図13の残差復号部143の詳細な構成例を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
図14において残差復号部143は、ハフマン復号部161、逆量子化部162、およびIDST(Inverse Discrete Sine Transform:逆離散サイン変換)変換部163を有している。
14, the
ハフマン復号部161は、データ分解部141(図13)より供給された符号化データVcdqを取得すると、その符号化データVcdqを、残差符号化部64のハフマン符号化部123(図10)によるハフマン符号化方法に対応する復号方法で復号し、量子化係数データを得ると、それを逆量子化部162に供給する。
When the
逆量子化部162は、残差符号化部64の量子化部122(図10)が有する量子化テーブルと同様の量子化テーブル(いずれも図示せず)を有し、ハフマン復号部161より供給された量子化係数データを、その量子化テーブルを用いて逆量子化し、DST変換された画素値のデータである、各ブロックの係数データを得る。逆量子化部162は、その係数データをIDST変換部163に供給する。
The
IDST変換部163は、逆量子化部162より供給された係数データを取得すると、その係数データに対してブロック毎に、残差符号化部64のDST変換部121(図10)によるDST変換処理に対応する方法で逆DST変換処理を行い、各ブロックの画素データを得る。IDST変換部163は、それらの画素データ(残差)を画素値加算部155(図13)に供給する。
When the
図12に戻り、このように残差復号部154は、符号化データVcddiffより残差を算出し、その得られた残差を画素値加算部155に供給する。 Returning to FIG. 12, the residual decoding unit 154 calculates the residual from the encoded data Vcddiff in this way, and supplies the obtained residual to the pixel value adding unit 155.
画素値加算部144は、残差復号部143より供給された残差に、4隅一致ブロック抽出部142より供給された4隅一致ブロックの画像データを加算する。すなわち、画素値加算部144は、この加算処理により現フレームの基準ブロックの各画素の画素値を得る。
The pixel
図15は、図14の画素値加算部144の詳細な構成例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the pixel
図15において、画素値加算部144は、画素判定部181、残差設定部182、加算値演算部183、および順序整列部184を有している。
In FIG. 15, the pixel
画素判定部181は、残差復号部143より供給された残差に基づいて、処理対象の画素(今から画素値を加算する画素)がブロックの4隅の画素(特定画素)であるか否かを判定する。画素判定部181は、処理対象の画素がブロックの4隅の画素(特定画素)であると判定した場合、その判定結果を残差設定部182に供給し、処理対象の画素がブロックの4隅の画素(特定画素)でないと判定した場合、残差を加算値演算部183に供給する。
Based on the residual supplied from the
残差設定部182は、画素判定部181より処理対象の画素がブロックの4隅の画素(特定画素)であるとの判定結果を取得すると、デジタルのマルチエンコード・デコードによる劣化を避けるために、その画素の残差を所定の値(例えば「0」)に設定し、その残差を加算値演算部183に供給する。
When the
加算値演算部183は、画素判定部181または残差設定部182より供給された残差に4隅一致ブロックの画素値を加算し、その加算結果を順序整列部184に供給する。
The addition
順序整列部184は、加算値演算部183より供給される各画素値の順番をラスター走査の順番に並べ替える。そして、その順番を並び替えた各画素値(画像データ)をブロック分解部145(図13)に供給する。
The
このように画素値加算部144は、ブロックの4隅の画素(特定画素)については、残差の値を「0」とし、4隅一致ブロック画像データの画素値をそのまま加算結果とする。このようにすることにより画素値加算部144は、符号化歪みを抑え、デジタルのマルチエンコード・デコードによる劣化を抑制することができる。
As described above, the pixel
図12に戻り、ブロック分解部145は、画素値加算部144より供給されるブロック毎の画像データを蓄積し、フレーム画像データを生成し、それを前フレームの画像データ(デジタル画像信号Vdg)としてフレームメモリ67(図3)に出力する。
Returning to FIG. 12, the
図3において、フレームメモリ67は、ローカルデコード部66において復号された画像データ(デジタル画像信号)を保持する。このとき、フレームメモリ67は、それまでに保持していた画像データを破棄し、新たにローカルデコード部66より供給された画像データを保持する。そして、フレームメモリ67は、必要に応じて、4隅一致ブロック検出部62、残差算出部63、およびローカルデコード部66に、その保持している画像データを前フレームの画像データとして供給する。
In FIG. 3, the
つまり、フレームメモリ67は符号化部45により現在処理対象とされる注目フレームが、現在のフレームからその次のフレームに移った際に、書き換えられる。すなわち、フレームメモリ67は、処理の進行に対して、常に前フレームの画像データを保持していることになる。
That is, the
なお、以上においては、フレームメモリ67には、符号化デジタル画像信号が復号された画像データが保持されるように説明したが、これに限らず、例えば、ブロック化部61より供給された画像データが所定の加工処理を施された後、フレームメモリ67に保持されるようにしてもよい。
In the above description, it has been described that the
また、先頭フレームの処理においては、フレームメモリ67は画像データを保持していないか、若しくは、全く関係のないフレーム画像データを保持している。このような場合、符号化部45は、符号化処理を行わずに、そのフレーム画像データをそのままフレームメモリ67に保持させるようにしてもよい。
In the processing of the first frame, the
以上のように、図2の符号化装置33の符号化部45は、A/D44より供給されたデジタル画像信号Vdg1を符号化し、符号化デジタル画像信号Vcd1を出力する。この符号化デジタル画像信号Vcd1は、記録部46に供給され記録媒体に記録されたり、復号部41に供給され、再度復号された後、ディスプレイ43にその画像が表示されたりする。
As described above, the
次に、図2の再生装置31または符号化装置33の復号部41の詳細について説明する。図16は、図2の復号部41の詳細な構成例を示すブロック図である。
Next, details of the
図16において、復号部41は、データ分解部201、4隅一致ブロック抽出部202、残差復号部203、画素値加算部204、ブロック分解部205、およびフレームメモリ206により構成されている。図16に示されるように点線210により囲まれる各処理部、すなわち、データ分解部201乃至ブロック分解部205は、図13を参照して説明したローカルデコード部66と同様の構成であり、さらにローカルデコード部66と同様の処理を行うので、その説明を省略する。
In FIG. 16, the
また、フレームメモリ206は、ブロック分解部205の出力、すなわち、復号部41の出力であるデジタル画像信号Vdg(画像データ)を保持し、その画像データを前フレーム画像データとして4隅一致ブロック抽出部202に供給する。つまり、このフレームメモリ206は、図3のフレームメモリ67に対応し、フレームメモリ67と同様の処理を行う。
Further, the
つまり、復号部41は、符号化部45において符号化された残差を復号し、ブロック位置データVcdpから4隅一致ブロックの位置を特定し、その画素値を残差に加算することにより、基準ブロックの画像データを得る。そして、復号部41は、各ブロックの画像データを並べ替えてフレーム画像データ(デジタル画像信号Vdg)として出力する。
That is, the
次に、以上のような画像処理システム30の各装置により実行される処理について説明する。 Next, processing executed by each device of the image processing system 30 as described above will be described.
最初に符号化装置33の符号化部45により実行される符号化処理について図17のフローチャートを参照して説明する。
First, encoding processing executed by the
符号化処理が開始されると、ブロック化部61は、ステップS1において、デジタル画像信号Vdgを取得し、各フレーム画像データを所定のサイズのブロックに分割する。ステップS2において、4隅一致ブロック検出部62は、前フレームに対して4隅一致ブロック検出処理を行い、ブロックの4隅の画素値が現フレームの基準ブロックの画素値に一致または近似するブロックを検出する。この4隅一致ブロック検出処理の詳細は後述する。
When the encoding process is started, the blocking
ステップS3において、残差算出部63は、残差算出処理を行い、現フレームの基準ブロックと前フレームの4隅一致ブロックとの間における各画素の画素値の差分値、すなわち、対応するブロック間の画素値の差分値(残差)を算出する。残差算出処理の詳細は後述する。
In step S3, the
ステップS4において、残差符号化部64は、残差符号化処理を行い、ステップS3の処理により算出された残差(差分値)を符号化する。残差符号化処理の詳細は後述する。
In step S4, the
ステップS5において、出力部65は、ステップS2の4隅一致ブロック検出処理において得られたブロック位置データVcdpと、ステップS4の差分値符号化処理において得られた符号化データVcdqを符号化デジタル画像信号Vcdとして出力する。ステップS6において出力部65は、符号化処理を終了するか否かを判定し、未処理の画像データが存在し、符号化処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS7に進める。
In step S5, the
ステップS7において、ローカルデコード部66は、ローカルデコード処理を実行し、符号化デジタル画像信号Vcdを復号(デコード)する。ステップS8において、フレームメモリ67は、その復号(デコード)された画像データを前フレーム画像として保持し、処理をステップS1に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
In step S7, the
つまり、符号化部45は、ステップS1乃至ステップS8の処理を繰り返して全ての画像データについて符号化処理を行う。そして、ステップS6において、符号化処理を終了すると判定した場合、出力部65は、符号化処理を終了する。
That is, the
次に、図17のステップS2において実行される4隅一致ブロック検出処理を図18のフローチャートを参照して説明する。 Next, the four corner coincidence block detection process executed in step S2 of FIG. 17 will be described with reference to the flowchart of FIG.
4隅一致ブロック検出処理が開始されると、画素値取得部81は、ステップS21において、ブロック化部61より供給された画像データの処理対象フレームより、処理対象ブロック(基準ブロック)の4隅の画素の画素値を取得する。ステップS22において、検索範囲設定部82は、前フレームの画像データにおいて検索範囲を設定する。
When the four-corner matching block detection process is started, the pixel value acquisition unit 81 starts from the processing target frame of the image data supplied from the blocking
ステップS23において、注目ブロック設定部83は、その検索範囲内において注目ブロックを設定する。差分絶対値総和算出部84は、ステップS24において、ブロックの4隅の画素について、ブロック間(基準ブロックと4隅一致ブロックとの間)の画素値の差分値の総和を算出する。
In step S23, the block-of-interest setting unit 83 sets a block of interest within the search range. In step S24, the difference absolute value
ステップS25において、比較部85は、ステップS24の処理により得られた算出結果を最小値候補保持部86が保持している最小値候補と比較する。ステップS26において、比較部85は、算出結果の方が最小値候補より小さいか否かを判定する。算出結果の方が小さいと判定した場合、比較部85は、ステップS27に処理を進め、最小値候補保持部86により保持されている最小値候補の情報と、4隅一致ブロック候補保持部87により保持されている4隅一致ブロック候補の情報とを更新し、今回得られた算出結果を保持させる。ステップS27の処理を終了すると比較部85は、処理をステップS28に進める。
In step S25, the
また、ステップS26において、算出結果が最小値候補より小さくないと判定した場合、比較部26は、情報の更新を行わずに、処理をステップS28に進める。
If it is determined in step S26 that the calculation result is not smaller than the minimum value candidate, the
ステップS28において、検索制御部88は、ステップS22において設定された検索範囲内を全て検索したか否かを判定し、検索していないと判定した場合、処理をステップS23に戻し、それ以降の処理を繰り返させる。すなわち、4隅一致ブロック検出部62は、ステップS23乃至ステップS28の処理を繰り返して、検査範囲内において取り得る全てのブロックについて4隅一致ブロックとなるか否かを検索する。
In step S28, the
また、ステップS28において、検索範囲内を全て検索したと判定した場合、検索制御部88は、処理をステップS29に進める。ステップS29において、ブロック位置データ算出部89は、4隅一致ブロックのブロック位置データを算出する。
If it is determined in step S28 that the entire search range has been searched, the
ステップS29の処理を終了すると、ブロック位置データ算出部89は、4隅一致ブロック検出処理を終了し、処理を図17のステップS2に戻し、それ以降の処理を実行させる。
When the process of step S29 ends, the block position
次に、図17のステップS3において実行される残差算出処理の流れを図19のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of the residual calculation process executed in step S3 in FIG. 17 will be described with reference to the flowchart in FIG.
残差算出処理が開始されると、ブロック抽出部101は、供給されたブロック位置データに基づいて、ステップS41において、前フレームの画像データより4隅一致ブロックを抽出する。画素判定部102は、ステップS42において、処理を行う対象画素の位置を確認し、ステップS43において、対象画素がブロックの4隅の画素であるか否かを判定する。これから差分値を求める画素がブロックの4隅の画素ではないと判定した場合、画素判定部102は、処理をステップS44に進める。
When the residual calculation process is started, the
ステップS44において、差分値演算部103は、その画素について、基準ブロックと4隅一致ブロックとの間の画素値の差分値を演算する。差分値を算出すると差分値演算部103は、処理をステップS46に進める。
In step S44, the difference
また、ステップS42において、対象画素がブロックの4隅の画素であると判定した場合、画素判定部102は、処理をステップS45に進める。ステップS45において、差分値設定部104は、その画素の差分値を「0」に設定し、処理をステップS46に進める。
If it is determined in step S42 that the target pixel is a pixel at the four corners of the block, the
ステップS46において、残差出力部105は、ステップS44またはステップS45の処理において求められた差分値を残差として出力する。ステップS47において残差出力部105は、残差算出処理を終了するか否かを判定し、未処理の画像データが存在し、残さん算出処理を終了しないと判定した場合、残差出力部105は、処理をステップS41に戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS47において残差算出処理を終了すると判定した場合、残差出力部105は、残差算出処理を終了し、処理を図17のステップS3に戻し、それ以降の処理を実行させる。
In step S46, the
次に、図17のステップS4において実行される残差符号化処理の流れを図20のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of the residual encoding process executed in step S4 of FIG. 17 will be described with reference to the flowchart of FIG.
残差符号化処理が開始されると、DST変換部121は、ステップS61において、残差算出部63より供給された残差に対してDST変換処理を行う。ステップS62において、量子化部122は、DST変換された係数データに対して量子化処理を行う。ステップS63において、ハフマン符号化部123は、量子化により得られた量子化係数データに対してハフマン符号化処理を行い、符号化データVcdqを生成し、それを出力部65に供給する。
When the residual encoding process is started, the
ステップS64において、ハフマン符号化部123は、残差符号化処理を終了するか否かを判定し、符号化していない残差データが存在し、残差符号化処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS61に戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS64において、全ての残差データの符号化が終了し、残差符号化処理を終了すると判定した場合、ハフマン符号化部123は、残差符号化処理を終了し、図17のステップS4に処理を戻し、それ以降の処理を実行させる。
In step S64, the
次に、図17のステップS7において実行されるローカルデコード処理の流れを図21のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of local decoding processing executed in step S7 in FIG. 17 will be described with reference to the flowchart in FIG.
ローカルデコード処理が開始されると、データ分解部141は、ステップS81において、符号化デジタル画像信号Vcdを取得し、それをブロック位置データVcdpと符号化データVcdqに分離する。ステップS82において、4隅一致ブロック抽出部142は、前フレーム画像データから4隅一致ブロックを抽出する。
When the local decoding process is started, the
ステップS83において、残差復号部143は、残差復号処理を行い、符号化データVcdqを復号し、残差データを得る。残差復号処理の詳細は後述する。ステップS84において、画素値加算部144は、加算演算処理を行い、4隅一致ブロックと残差(基準ブロックにおける残差)の加算演算処理を行う。加算演算処理の詳細については後述する。
In step S83, the
ステップS85において、ブロック分解部145は、加算結果を並べ替えてフレーム画像データ(前フレームの画像データ)としてフレームメモリ67に出力する。
In step S85, the
ステップS86において、ブロック分解部145は、ローカルデコード処理を終了するか否かを判定し、未処理の符号化データが存在し、ローカルデコード処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS81に戻し、それ以降の処理を繰り返す。すなわち、ローカルデコード部66の各処理部は、ステップS81乃至ステップS86の処理を繰り返し実行することにより、全てのフレーム画像データについて復号処理を行う。
In step S86, the
そして、ステップS86において、全ての符号化データを復号し、ローカルデコード処理を終了すると判定した場合、ブロック分解部145は、ローカルデコード処理を終了し、処理を図17のステップS7に処理を戻し、それ以降の処理を実行させる。
If it is determined in step S86 that all encoded data is decoded and the local decoding process is terminated, the
次に、図21のステップS83において実行される残差復号処理の流れを図22のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of the residual decoding process executed in step S83 in FIG. 21 will be described with reference to the flowchart in FIG.
残差復号処理が開始されると、ハフマン復号部161は、ステップS101において、符号化データVcdqに対してハフマン復号処理を行い、量子化係数データを得る。逆量子化部162は、ステップS102において、ハフマン復号処理により得られた量子化係数データに対して逆量子化処理を行い、DST変換されたブロックの係数データを得る。IDST変換部163は、ステップS103において、IDST変換処理を行い、DST返還前の基準ブロックの残差のデータを得、それを出力する。ステップS104においてIDST変換部163は、残差復号処理を終了するか否かを判定し、未処理の符号化データVcdqが存在し、残差復号処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS101に戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS104において残差復号処理を終了すると判定した場合、IDST変換部163は、残差復号処理を終了し、図21のステップS83に処理を戻し、それ以降の処理を実行させる。
When the residual decoding process is started, the
次に、図21のステップS84において実行される加算演算処理の流れを図23のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of the addition calculation process executed in step S84 in FIG. 21 will be described with reference to the flowchart in FIG.
加算演算処理が開始されると、最初に、画素判定部181は、ステップS121において、これから加算演算を行う処理対象画素のブロックにおける位置を確認し、ステップS122において、対象画素がブロックの4隅の画素であるか否かを判定する。ブロックの4隅の画素であると判定した場合、画素判定部181は、処理をステップS123に進める。
When the addition calculation process is started, first, in step S121, the
ステップS123において、残差設定部182は、残差を「0」に設定し、処理をステップS124に進める。
In step S123, the
また、ステップS122において、対象画素がブロックの4隅の画素ではないと判定した場合、画素判定部181は、ステップS123の処理を省略し、処理をステップS124に進める。
If it is determined in step S122 that the target pixel is not a pixel at the four corners of the block, the
ステップS124において、加算値演算部183は、4隅一致ブロックの画像データと残差を加算し、順序整列部184に保持させる。ステップS125において順序整列部184は、加算演算処理を終了するか否かを判定し、未処理の画素が存在し、加算演算処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS121に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
In step S124, the addition
つまり、画素値加算部144の各処理部は、ステップS121乃至ステップS125の処理を繰り返し、ブロック内の全ての画素に対して加算処理を行う。そして、ステップS125において全ての画素について加算処理を行ったと判定した場合、順序整列部184は、ステップS126において、画素毎の加算結果をラスター順に並び替えてブロック画像データとして出力する。ステップS126の処理を終了すると、順序整列部184は、加算演算処理を終了する。
That is, each processing unit of the pixel
次に、復号部41により実行される復号処理について図24のフローチャートを参照して説明する。なお、図16を参照して説明したように、図16において復号部41のデータ分解部201乃至ブロック分解部205(点線210に囲まれる処理部)は、ローカルデコード部66の構成(図13)と同様である。従って、復号部41の各部は、図24のステップS141乃至ステップS146の処理を、図21のステップS81乃至ステップS86の処理と同様に実行する。
Next, the decoding process executed by the
すなわち、復号処理が開始されると、データ分解部201は、ステップS141において、符号化デジタル画像信号Vcdを取得し、符号化データVcdqとブロック位置データVcdpを分離する。4隅一致ブロック抽出部202は、ステップS142において前フレーム画像データから4隅一致ブロックを抽出する。残差復号部203は、ステップS143において残差復号処理を行い、符号化データを復号する。残差復号処理の詳細は図22のフローチャートを参照して上述したのでその説明を省略する。ステップS144において、画素値加算部204は、4隅一致ブロックと残差の加算演算処理を行う。加算演算処理の詳細は図23のフローチャートを参照して上述したのでその説明を省略する。
That is, when the decoding process is started, the
ブロック分解部205は、ステップS145において加算結果を並べ替えてフレーム画像を生成し、出力する。ブロック分解部205は、ステップS146において、復号処理を終了するか否かを判定する。未処理のフレーム画像が存在し、復号処理を終了しないと判定した場合、ブロック分解部205は、処理をステップS147に進める。
In step S145, the
ステップS147において、フレームメモリ206は、ブロック分解部205が出力したフレーム画像データを前フレームの画像データとして保持する。ステップS147の処理を終了すると、フレームメモリ206は、処理をステップS141に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
In step S147, the
ステップS146において、復号処理を終了すると判定した場合、ブロック分解部205は、復号処理を終了する。
If it is determined in step S146 that the decoding process is to be terminated, the
以上のように符号化部45や復号部41は、アナログ信号に生じるホワイトノイズや位相ずれ等のアナログ歪みを積極的に利用し、意図的に大きなアナログ歪みを発生させ、そのアナログ歪みによって画質が劣化するように符号化処理や復号処理を行うので、符号化処理や復号処理を繰り返す度に画像が大幅に劣化するようにすることができる。
As described above, the
例えば、図2の画像処理システム30において、アナログ画像信号Van1が、D/A42によるD/A変換時に混入するホワイトノイズ(特に、高周波成分)による歪みを伴うとすると、A/D44によるA/D変換時に画素データが毎回(フレーム毎に)微小変動するために、符号化部45でブロック化されて得られる各ブロックの4角の画素値が、1回目の符号化、復号化における値に対して異なるものとなる(各ブロックの4隅の画素値が毎回異なる)。
For example, in the image processing system 30 of FIG. 2, assuming that the analog image signal Van1 is distorted by white noise (particularly, high-frequency components) mixed during D / A conversion by the D /
そのため、符号化部45の4隅一致ブロック検出部62は、1回目の符号化で検出したブロックと異なる位置のブロックを4隅一致ブロックとする。従って、4隅一致ブロック検出部62により算出されたブロック位置データは、1回目の符号化で算出されたブロック位置データと異なるものとなる。
Therefore, the four-corner matching
つまり、残差算出部63は、1回目の符号化とは異なる残差を算出することになる。残差符号化部64はこの残差を符号化するが、このとき、1回目の符号化において発生した量子化歪みとは異なる新たな量子化歪みが発生する。このように符号化や復号が繰り返される度に、画像データには毎回異なる量子化歪みが発生し、結果として画像データに大きな歪みが含まれることになる。
That is, the
従って、例えば、記録部46により記録媒体に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1を復号して得られるデジタル画像信号Vdg2は、再生装置31の復号部41から得られるデジタル画像信号Vdg0に比べて、大きく劣化したものとなる。換言すると、デジタル画像信号Vdg2の画像の画質は、デジタル画像信号Vdg0のそれに比べて、大きく劣化したものとなる。
Therefore, for example, the digital image signal Vdg2 obtained by decoding the encoded digital image signal Vcd1 recorded on the recording medium by the
つまり、例えば再生装置31が記録部46より読み出された符号化デジタル画像信号Vcd1を再生する場合、(再生装置31より出力されるアナログ画像信号Van1が2回目以降の符号化処理、および復号処理を経たものである場合)、上述したように符号化部45により符号化され、さらに復号部41により復号されて得られる画像データ(D/A42によりD/A変換されたアナログ画像信号Van2の画像データ)は、3回目以降の符号化処理および復号処理を経たものとなり、その画質はより一層劣化したものとなる。
That is, for example, when the reproduction device 31 reproduces the encoded digital image signal Vcd1 read from the recording unit 46 (the analog image signal Van1 output from the reproduction device 31 is encoded and decoded for the second time or later). The image data encoded by the
以上のように、記録部46により記録媒体に記録された符号化デジタル画像信号Vcd1を再生して得られる画像の画質は、再生装置31より出力されるアナログ画像信号Van1による画像に比べて大幅に劣化したものとなる。よって、この符号化装置33は、再生装置31より出力されるアナログ画像信号を、その画像の良好な画質を維持したまま複製することができない。
As described above, the image quality obtained by reproducing the encoded digital image signal Vcd1 recorded on the recording medium by the
なお、例えば、従来の方法で符号化処理および復号処理を繰り返し、それとともにA/D変換処理とD/A変換処理を繰り返すことにより、アナログ画像信号にはノイズ成分が生じるので、その画質は徐々に劣化するが、これは単にノイズ成分が蓄積されていくのみであり、本発明を適用した画像処理システム30による符号化処理および復号処理とは異なる。 Note that, for example, a noise component is generated in an analog image signal by repeating the encoding process and the decoding process with a conventional method, and simultaneously repeating the A / D conversion process and the D / A conversion process, so that the image quality gradually increases. However, this is merely the accumulation of noise components, which is different from the encoding processing and decoding processing by the image processing system 30 to which the present invention is applied.
つまり単にノイズ成分が蓄積される場合の画質の劣化は、S/N比が十分低ければ、通常、画像が破綻することはない(絵の内容を理解できなくなることはない)。また、そのノイズ成分の除去(画質を向上させること)も容易である。これに対して本発明の符号化処理においては、上述したように、アナログ歪みを利用して、大きな歪みを生成し、画像を破綻させる(画質を大幅に劣化させる)ので、従来の方法の「単にノイズ量が増えS/N比が高くなる」とは異なる効果を得ることができる。 In other words, image quality degradation when the noise component is simply accumulated usually does not cause the image to break down if the S / N ratio is sufficiently low (the picture content cannot be understood). Further, it is easy to remove the noise component (improve image quality). On the other hand, in the encoding process of the present invention, as described above, analog distortion is used to generate a large distortion and corrupt the image (the image quality is greatly degraded). It is possible to obtain an effect different from “simply increasing the amount of noise and increasing the S / N ratio”.
また、このように符号化処理において画質を大幅に劣化させるので、例えば、表示装置32がディスプレイ43に画像を表示させるときのように、複製前の画像信号の画像は破綻せずに正常に表示される。
In addition, since the image quality is greatly deteriorated in the encoding process in this way, the image of the image signal before duplication is displayed normally without failure as in the case where the
つまり、符号化部45は、スクランブル処理や雑音情報を埋め込む等の特別な処理を必要とせずに、アナログ信号の良好な品質の複製のみを防止することができる。これにより、符号化装置33は、画像が表示されなくなる、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制することができる。
That is, the
また、復号部41は、そのような符号化部45に対応するように復号処理を行い、符号化部45により、アナログ信号に生じるホワイトノイズや位相ずれ等のアナログ歪みを積極的に利用して意図的に付加された大きなアナログ歪みが画像信号に残るするように復号処理を行うので、スクランブル処理や雑音情報を埋め込む等の特別な処理を必要とせずに、アナログ信号の良好な品質の複製のみを防止することができる。これにより、復号装置31は、画像が表示されなくなる、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制することができる。
Further, the
なお、仮に、アナログ歪みがない場合(例えば、復号部41が出力するデジタル画像信号Vdg0を直接符号化する場合)、信号にホワイトノイズが生じないため、ブロックの4隅の画素の画素値は、1回目の符号化処理においても、2回目の符号化処理においても変化しない。また、この画素の残差は毎回「0」に設定されるため、加算演算処理による誤差も発生しない。従って、何回目の符号化処理(復号処理)であっても1回目と同じブロックが4隅一致ブロックとして検出されることになり、符号化部45は、何回目の符号化処理であっても、略同一な符号化データを得ることができる。換言すると、復号部41は、何回目の復号処理であっても、略同一な符号化データを復号することになり、通常の品質での再生が可能となる。
If there is no analog distortion (for example, when the digital image signal Vdg0 output from the
以上のように、画像処理システム30においては、符号化装置33が、再生装置31より出力されるアナログ画像信号を、その画像の画質を劣化させないように複製することができないようになされている。従って、画像処理システム30は、回路規模の増大やコストの上昇等の不都合を発生させずに、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制し、安全にアナログ信号を出力することができる。また、例えば、編集作業における複製等のように、デジタル信号を用いて複製を行う場合、画像処理システム30は、画質を劣化させずに複製を行うことができる。なお、その場合、画像処理システム30からD/A42およびA/D44が省略される。また、その場合の著作権管理は、例えばDRM(Digital Rights Management)等の他の技術を併用することにより行うことができるので、画像処理システム30は、デジタル信号の不正な複製も抑制することができる。
As described above, in the image processing system 30, the
なお、以上において、現フレームのブロックと前フレームブロックとでマッチングを行う際に、実際に比較する画素を各ブロックの4隅の画素として説明したが、この比較は、どの画素を用いるようにしてもよいし、その画素数もいくつであってもよい。ただし、比較する画素の配置が一箇所に集まると、ブロックのその他の部分に対するマッチング精度が低くなる。つまり、比較する画素はブロック内全体に散在する方が、マッチング精度を向上させる(誤差を低減させる)ことができ、より正確にマッチングを行うことができる。また、その比較する画素数が多い程より正確にマッチングを行うことができるが、その分処理の負荷が大きくなってしまう。 In the above description, when matching is performed between the current frame block and the previous frame block, the pixels that are actually compared are described as the four corner pixels of each block. The number of pixels may be any number. However, if the arrangement of pixels to be compared is gathered in one place, the matching accuracy with respect to other parts of the block is lowered. That is, if the pixels to be compared are scattered throughout the block, matching accuracy can be improved (error can be reduced), and matching can be performed more accurately. Also, the more pixels that are compared, the more accurately matching can be performed, but the processing load increases accordingly.
以上においては、残差の符号化方法として、DST変換処理を行うように説明したが、これに限らず、例えば、残差の波形を関数で近似し、その係数を伝送する関数近似符号化を用いるようにしてもよい。 In the above description, the DST conversion process is described as the residual encoding method. However, the present invention is not limited to this. For example, the function approximation encoding that approximates the residual waveform with a function and transmits the coefficient is performed. You may make it use.
図25は、その場合の残差符号化部64(図3)の詳細な構成例を示すブロック図であり、図10に対応する図である。 FIG. 25 is a block diagram showing a detailed configuration example of the residual encoding unit 64 (FIG. 3) in that case, and corresponds to FIG.
図25において残差符号化部64は、DST変換部121(図10)の代わりに、関数近似変換部231を有している。また、図25の残差符号化部64は、図10の場合と同様に、量子化部122およびハフマン符号化部123も有している。
In FIG. 25, the
関数近似変換部231は、ブロック毎の残差に対して、図26に示されるように各画素位置を座標で表し、各画素値により構成される波形を、例えば、3次元関数を近似させることにより表す。
As shown in FIG. 26, the function approximating
例えば、図26の場合、関数近似変換部231は、ブロックの左下の画素を基準点とし、水平方向をx軸、垂直方向をy軸とし、各画素の位置を座標化する(図26の場合、0≦x≦7,0≦y≦7)。次に、関数近似変換部231は、各画素の画素値で構成される波形を、近似関数を用いて関数化する。例えば、関数近似変換部231は、以下の式(4)に示されるような3次元関数を、最小2乗法を用いる等して、画素値の波形に近似させる。
For example, in the case of FIG. 26, the function
なお、残差算出部63によりブロックの4隅の残差の値は「0」に設定されているので、式(4)において、以下の式(5)の条件が付加される。
Since the residual values at the four corners of the block are set to “0” by the
Z(0,0)=Z(0,7)=Z(7,0)=Z(7,7)=0 ・・・(5) Z (0,0) = Z (0,7) = Z (7,0) = Z (7,7) = 0 (5)
関数近似変換部231は、最小2乗法を行う等して、式(4)の関数を画素値の波形に近似させたときの係数a乃至iを算出し、その係数a乃至iを係数データとして量子化部122に供給する。
The function
量子化部122は、その供給された係数データを図10の場合と同様に量子化する。また、ハフマン符号化部123も、図10の場合と同様に、量子化部122において得られた量子化係数データを符号化し、符号化データを生成する。
The
なお、この場合、ローカルデコード部66(図3)の残差復号部143(図13)や復号部41(図2)の残差復号部203(図16)は、この関数近似変換処理に対応する方法で復号処理を行う。 In this case, the residual decoding unit 143 (FIG. 13) of the local decoding unit 66 (FIG. 3) and the residual decoding unit 203 (FIG. 16) of the decoding unit 41 (FIG. 2) correspond to this function approximate conversion process. The decoding process is performed by the method.
図27は、その場合の残差復号部143の詳細な構成例を示すブロック図であり、図14に対応する図である。なお、残差復号部203は、残差復号部143と同様の構成であり同様に処理を行うのでその説明を省略する。
FIG. 27 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the
図27において、残差復号部143は、図14の場合と同様に、ハフマン復号部161および逆量子化部162を有し、図14のIDST変換部163の代わりに逆関数近似変換部232を有している。
In FIG. 27, the
逆関数近似変換部232は、逆量子化部162による逆量子化処理により得られた係数データを用いて(係数データを式(4)に代入して)近似関数を生成し、その近似関数から各画素との画素値を算出する。つまり、逆関数近似変換部232は、近似関数(式(4))の変数X,Yにそれぞれx座標、y座標を代入して各画素値(残差)を算出する。
The inverse function
以上のような関数近似変換を利用した残差符号化処理の流れを図28のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートは、図20のフローチャートに対応する。 The flow of the residual encoding process using the function approximation transformation as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart corresponds to the flowchart of FIG.
すなわち、残差符号化処理が開始されると、関数近似変換部231は、ステップS161において、供給された残差に対して関数近似変換処理を行い、ブロック毎に、各画素の残差により構成される波形を関数化し、近似関数の係数データを生成する。ステップS162において、量子化部122は、その係数データに対して、図20のステップS62の場合と同様に量子化処理を行い、量子化係数データを生成する。ステップS163においてハフマン符号化部123は、その量子化係数データに対して、図20のステップS63の場合と同様にハフマン符号化処理を行い、符号化データVcdqを生成する。
In other words, when the residual encoding process is started, the function
ステップS164において、ハフマン符号化部123は、残差符号化処理を終了するか否かを判定し、未処理の残差が存在し、残差符号化処理を終了しないと判定した場合、処理をステップ161に戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS164において、残差符号化処理を終了すると判定した場合、ハフマン符号化部123は、残差符号化処理を終了し、処理を図17のステップS4に戻し、それ以降の処理を実行させる。
In step S164, the
次に、図29のフローチャートを参照して、図28のフローチャートを参照して説明した符号化処理に対応する復号処理、すなわち、関数近似変換処理を利用した復号処理の流れについて説明する。この図29のフローチャートは、図22のフローチャートに対応する。 Next, with reference to the flowchart in FIG. 29, a decoding process corresponding to the encoding process described with reference to the flowchart in FIG. 28, that is, the flow of the decoding process using the function approximate conversion process will be described. The flowchart of FIG. 29 corresponds to the flowchart of FIG.
残差復号処理が開始されると、ステップS181において、ハフマン復号部161は、図22のステップS101と同様に、符号化データVcdqに対してハフマン復号処理を行い、量子化係数データを生成する。ステップS182において、逆量子化部162は、図22のステップS102と同様に、量子化係数データに対して逆量子化処理を行い、係数データを生成する。逆関数近似変換部232は、ステップS183において、逆関数変換処理を行い、係数データから元の画素値(残差)を算出する。
When the residual decoding process is started, in step S181, the
ステップS184において、逆関数近似変換部232は、残差復号処理を終了するか否かを判定し、例えば未処理の符号化データが存在し、残差復号処理を終了しないと判定した場合、処理をステップS181に戻し、それ以降の処理を繰り返させる。また、ステップS164において、残差復号処理を終了すると判定した場合、逆関数近似変換部232は、残差復号処理を終了し、処理を図21のステップS83に処理を戻し、それ以降の処理を実行させる。
In step S184, the inverse function
このように関数近似変換処理および逆関数近似変換処理を利用することにより、符号化部45は、DST変換処理やIDST変換処理を行う場合と同様に、アナログ信号を利用して複製を行う場合のみ情報の品質が劣化するようにすることができる。従って、符号化装置33は、この場合も、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、2回目以降の符号化処理および復号処理では画像データを著しく劣化させ、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制することができる。
As described above, by using the function approximate conversion process and the inverse function approximate conversion process, the
このように符号化部45の関数近似変換処理および逆関数近似変換処理に対応して、復号部41は、逆関数近似変換処理を行うので、IDST変換処理を行う場合と同様に、アナログ信号を利用して複製を行う場合のみ情報の品質が劣化するようにすることができる。従って、再生装置31は、この場合も、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、2回目以降の符号化処理および復号処理では画像データを著しく劣化させ、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制することができる。
In this way, the
すなわち、符号化部45において関数近似変換処理および逆関数近似変換処理を行い、復号部41において逆関数近似変換処理を行う場合も、画像処理システム30は、回路規模の増大やコストの上昇等の不都合を発生させずに、アナログ信号を利用した不正コピーを抑制し、安全にアナログ信号を出力することができる。
That is, even when the
また、この場合であっても、例えば編集作業における複製等のように、デジタル信号を用いて複製を行うときは、画像処理システム30は、画質を劣化させずに複製を行うことができる。また、例えばDRM等の他の技術を併用することにより、画像処理システム30は、デジタル信号の不正な複製も抑制することができる。 Even in this case, the image processing system 30 can perform the copying without degrading the image quality when the copying is performed using the digital signal, for example, in the editing work. Further, for example, by using another technique such as DRM together, the image processing system 30 can also suppress unauthorized duplication of digital signals.
なお、画像処理システム30の各装置の構成は、図2に示される以外であってもよく、例えば、図30に示されるように、符号化装置33の復号部41、D/A42、およびディスプレイ43は省略するようにしてもよい。
The configuration of each device of the image processing system 30 may be other than that shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 30, the
図30は、本発明を適用した画像処理システムの他の構成例を示す図であり、図2に対応する図である。つまり、図30の画像処理システム250は、図2の画像処理システム30に対応しており、画像処理システム30の符号化装置33の代わりに符号化装置253を有している。
FIG. 30 is a diagram showing another configuration example of the image processing system to which the present invention is applied, and corresponds to FIG. That is, the image processing system 250 in FIG. 30 corresponds to the image processing system 30 in FIG. 2, and includes an
符号化装置253は、図2の符号化装置33に対応する装置であり、符号化装置33の構成から、復号部41、D/A42、およびディスプレイ43を省略した構成となっている。
The
つまり、画像処理システム250の符号化装置253は、図2の符号化装置33と同様に、再生装置31が出力したアナログ画像信号Van1を取得し、それをデジタル化して符号化した符号化デジタル画像信号Vcd1を生成し、それを記録媒体に記録するのみであり、符号化装置33のように、符号化デジタル画像信号を再度復号し、アナログ画像信号Van2を生成してディスプレイ43に画像を表示することはしない。
That is, the
図2の符号化装置33は、符号化した画像信号を再度復号する場合を説明するために便宜上適用した構成であり、実際には、符号化を行うことができればよく、そのような構成が必要なわけではない。
The
また、図2(図30)において、1つの装置として説明した各装置の構成を複数の装置として構成するようにしてもよいし、逆に、複数の装置を1つの装置として構成するようにしてもよい。 Further, in FIG. 2 (FIG. 30), the configuration of each device described as one device may be configured as a plurality of devices, or conversely, a plurality of devices may be configured as one device. Also good.
図31は、本発明を適用した画像処理システムのさらに他の構成例を示す図である。図31の画像処理システム260は、図2の画像処理システム30に対応する。図31において、画像処理システム260は、2つの復号装置261、2つの表示装置262、A/D変換装置263、符号化装置264、および記録装置265により構成されている。
FIG. 31 is a diagram showing still another configuration example of the image processing system to which the present invention is applied. An image processing system 260 in FIG. 31 corresponds to the image processing system 30 in FIG. In FIG. 31, the image processing system 260 includes two
復号装置261は復号部41を有し、表示装置262はD/A42およびディスプレイ43を有し、A/D変換装置263はA/D44を有し、符号化装置264は符号化部45を有し、記録装置265は記録部46を有している。
The
つまり、画像処理システム260は、装置の構成が異なるだけで、処理部の構成は図2の画像処理システム30と同じである。従って、画像処理システム260は、各装置により画像処理システム30と同様の処理が行われるので、画像処理システム30と同様に、アナログ信号を利用したコンテンツデータの不正な複製を抑制することができる。 That is, the image processing system 260 is the same as the image processing system 30 in FIG. 2 except for the configuration of the apparatus. Accordingly, since the image processing system 260 performs the same processing as the image processing system 30 by each device, similarly to the image processing system 30, it is possible to suppress unauthorized duplication of content data using analog signals.
また、図2の画像処理システムに上述した構成以外の構成を追加するようにしてもよい。例えば、アナログ画像信号の複製ではより大幅に画質が劣化するように、アナログ画像信号Vanに積極的にノイズ成分(ホワイトノイズや位相ずれ等のアナログ歪み)を付加するようにしてもよい。ただし、このノイズ成分は、単にS/N比を向上させるために付加されるものではなく、上述した符号化処理や復号処理において画質をより劣化させるために(画像信号により大きな歪みを生じさせるために)積極的に利用するために付加されるものである。 Moreover, you may make it add the structure other than the structure mentioned above to the image processing system of FIG. For example, a noise component (analog distortion such as white noise or phase shift) may be positively added to the analog image signal Van so that the image quality is significantly deteriorated when the analog image signal is copied. However, this noise component is not simply added to improve the S / N ratio, but to further deteriorate the image quality in the encoding process or decoding process described above (to cause a large distortion in the image signal). It is added for active use.
図32は、本発明を適用した画像処理システムのさらに他の構成例を示す図であり、図2および図31に対応する図である。 FIG. 32 is a diagram showing still another configuration example of the image processing system to which the present invention is applied, and corresponds to FIGS. 2 and 31.
図32において、画像処理システム280は、2つの再生装置281、符号化装置282、2つの表示装置32、および記録装置265により構成されている。表示装置32は、図2を参照して説明したように、再生装置281が出力するアナログ画像信号Van1またはVan2の画像をディスプレイ43に表示する装置である。記録装置265は、図31を参照して説明したように、記録部46を有しており、符号化装置282が出力する符号化デジタル画像信号Vcd1を記録部46の記録媒体に記録する。
In FIG. 32, the image processing system 280 includes two
再生装置281は、再生装置31と同様に復号部41およびD/A42を有しており、さらに、アナログノイズ付加部291を有している。アナログノイズ付加部291は、D/A42において変換されたアナログ画像信号にノイズ成分(アナログノイズ)を付加する。
The
ここで、アナログノイズは、アナログ信号に付加されるノイズ成分のことであり、アナログ成分に対するノイズ成分のことである。換言すると、アナログノイズは、例えば、ホワイトノイズや位相ずれ等のようにアナログ歪み(アナログ成分の歪み)を発生させるノイズ成分のことである。 Here, the analog noise is a noise component added to the analog signal, and is a noise component with respect to the analog component. In other words, the analog noise is a noise component that generates analog distortion (analog component distortion) such as white noise and phase shift.
つまり、再生装置281は、積極的にアナログノイズを付加したアナログ画像信号Vanを出力する。例えば、再生装置281は、符号化デジタル画像信号Vcd0より、積極的にアナログノイズを付加したアナログ画像信号Van1を生成する。また、例えば、再生装置281は、符号化デジタル画像信号Vcd1より、積極的にアナログノイズを付加したアナログ画像信号Van2を生成する。
That is, the
符号化装置282は、図2の符号化装置33と同様にA/D44および符号化部45を有しており、さらに、アナログノイズ付加部291も有している。つまり、符号化装置282は、アナログノイズ付加部291において積極的にアナログノイズが付加されたアナログ画像信号をA/D44においてA/D変換し、符号化部45において符号化する。
The
図32の画像処理システム280において、符号化装置282が実行する、アナログ画像信号に積極的にアナログノイズを付加して符号化するアナログ劣化符号化処理について、図33のフローチャートを参照して説明する。
In the image processing system 280 of FIG. 32, an analog deterioration coding process that is performed by the
最初に、ステップS201において、アナログノイズ付加部291は、再生装置281より出力されたアナログ画像信号Vanにアナログノイズ(ホワイトノイズや位相ずれ等)を付加する。ステップS202において、符号化装置282は、アナログノイズ付加部291より出力された、積極的にアナログノイズが付加されたアナログ画像信号Vanに対してA/D変換処理を行い、デジタル画像信号Vdgを生成する。そして、ステップS203において、符号化部45は、符号化処理を行う。この符号化処理は、図17のフローチャートを参照して説明した符号化処理と同様の処理を行うので、その詳細についての説明を省略する。
First, in step S201, the analog
符号化処理が終了すると、符号化部45は、ステップS204に処理を進め、アナログ劣化符号化処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、ステップS201に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS204においてアナログ劣化符号化処理を終了すると判定した場合、符号化部45は、アナログ劣化符号化処理を終了する。
When the encoding process ends, the
次に、図32の画像処理システム280において、再生装置281が実行する、復号したアナログ画像信号に積極的にアナログノイズを付加するアナログ劣化復号処理について、図34のフローチャートを参照して説明する。
Next, an analog deterioration decoding process for positively adding analog noise to the decoded analog image signal, which is executed by the
最初に、ステップS221において、復号部41は、入力された符号化デジタル画像信号に対して復号処理を行う。この復号処理は、図24のフローチャートを参照して説明した復号処理と同様の処理を行うので、その詳細についての説明を省略する。
First, in step S221, the
復号処理が終了し、デジタル画像信号Vdgが得られると、D/A42は、ステップS222において、そのデジタル画像信号Vdgに対してD/A変換処理を行い、アナログ画像信号Vanを得る。ステップS223において、アナログノイズ付加部291は、D/A42においてD/A変換されたアナログ画像信号Vanにアナログノイズ(ホワイトノイズや位相ずれ等)を付加する。
When the decoding process is completed and the digital image signal Vdg is obtained, the D /
アナログノイズを付加すると、アナログノイズ付加部291は、ステップS224に処理を進め、アナログ劣化復号処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、ステップS221に処理を戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップS224においてアナログ劣化復号処理を終了すると判定した場合、アナログ劣化復号処理を終了する。
When the analog noise is added, the analog
このように、再生装置281および符号化装置282は積極的にアナログ画像信号にアナログノイズを付加する。従って、画像処理システム280においてアナログ信号を利用して複製を行う場合、符号化処理および復号処理が繰り返されることにより、アナログ画像信号にノイズが積極的に付加されていき、その画像の画質はより顕著に劣化するので、符号化装置282および再生装置241は、アナログ信号を利用したコンテンツデータの不正な複製をより抑制するように符号化処理および復号処理を行うことができる。
As described above, the
すなわち、画像処理システム280は、画像が表示されなくなる、回路規模の増大を招く等の不都合を発生させずに、2回目以降の符号化処理および復号処理では画像データをより著しく劣化させ、アナログ信号を利用した不正コピーをより抑制することができる。 That is, the image processing system 280 does not cause inconveniences such as an image not being displayed and an increase in circuit scale, and the image data is deteriorated significantly in the second and subsequent encoding processes. It is possible to further suppress unauthorized copying using.
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図2の画像処理システム30、図30の画像処理システム250、図31の画像処理システム260、および図32の画像処理システム280を構成する各装置は、それぞれ、図35に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。 The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. In this case, for example, the devices constituting the image processing system 30 in FIG. 2, the image processing system 250 in FIG. 30, the image processing system 260 in FIG. 31, and the image processing system 280 in FIG. 32 are shown in FIG. It may be configured as such a personal computer.
図35において、パーソナルコンピュータ300のCPU(Central Processing Unit)301は、ROM(Read Only Memory)302に記憶されているプログラム、または記憶部313からRAM(Random Access Memory)303にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM303にはまた、CPU301が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
In FIG. 35, a CPU (Central Processing Unit) 301 of the personal computer 300 performs various processes according to a program stored in a ROM (Read Only Memory) 302 or a program loaded from a
CPU301、ROM302、およびRAM303は、バス304を介して相互に接続されている。このバス304にはまた、入出力インタフェース310も接続されている。
The
入出力インタフェース310には、キーボード、マウスなどよりなる入力部311、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部312、ハードディスクなどより構成される記憶部313、モデムなどより構成される通信部314が接続されている。通信部314は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
The input /
入出力インタフェース310にはまた、必要に応じてドライブ315が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア321が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部313にインストールされる。
A drive 315 is connected to the input /
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。 When the above-described series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.
この記録媒体は、例えば、図35に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini-Disk)(登録商標)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア321により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM302や、記憶部313に含まれるハードディスクなどで構成される。
For example, as shown in FIG. 35, this recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk (
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。 Further, in this specification, the system represents the entire apparatus composed of a plurality of devices (apparatuses).
30 画像処理システム, 31 再生装置, 33 符号化装置, 41 復号部, 42 D/A, 44 A/D, 45 符号化部, 61 ブロック化部, 62 4隅一致ブロック検出部, 63 残差算出部, 64 残差符号化部, 65 出力部, 66 ローカルデコード部, 67 フレームメモリ, 81 画素値取得部, 82 検索範囲設定部, 83 注目ブロック設定部, 84 差分絶対値総和算出部, 85 比較部, 86 最小値候補保持部, 87 4隅一致ブロック候補保持部, 88 検索制御部, 89 ブロック位置データ算出部, 101 ブロック抽出部, 102 画素判定部, 103 差分値演算部, 104 差分値設定部, 105 残差出力部, 121 DST変換部, 122 量子化部, 123 ハフマン符号化部, 141 データ分解部, 142 4隅一致ブロック抽出部, 143 残差復号部, 144 画素値加算部, 145 ブロック分解部, 161 ハフマン復号部, 162 逆量子化部, 163 IDST変換部, 181 画素判定部, 182 残差設定部, 183 加算値演算部, 184 順序整列部, 201 データ分解部, 202 4隅一致ブロック抽出部, 203 残差復号部, 204 画素値加算部, 205 ブロック分解部, 206 フレームメモリ, 231 関数近似変換部, 232 逆関数近似変換部, 250 画像処理システム, 253 符号化装置, 260 画像処理システム, 261 復号装置, 264 符号化装置, 280 画像処理システム, 281 再生装置, 282 符号化装置, 291 アナログノイズ付加部, 300 パーソナルコンピュータ 30 image processing system, 31 playback device, 33 encoding device, 41 decoding unit, 42 D / A, 44 A / D, 45 encoding unit, 61 blocking unit, 62 4-corner matching block detection unit, 63 residual calculation , 64 residual encoding unit, 65 output unit, 66 local decoding unit, 67 frame memory, 81 pixel value acquisition unit, 82 search range setting unit, 83 target block setting unit, 84 difference absolute value sum calculation unit, 85 comparison , 86 minimum value candidate holding unit, 87 four corner matching block candidate holding unit, 88 search control unit, 89 block position data calculation unit, 101 block extraction unit, 102 pixel determination unit, 103 difference value calculation unit, 104 difference value setting Part, 105 residual output part, 121 DST conversion part, 122 quantization part, 123 Huffman coding part, 141 data decomposing unit, 142 4-corner matching block extracting unit, 143 residual decoding unit, 144 pixel value adding unit, 145 block decomposing unit, 161 Huffman decoding unit, 162 dequantizing unit, 163 IDST converting unit, 181 pixel determining unit , 182 Residual setting unit, 183 Addition value calculation unit, 184 Order alignment unit, 201 Data decomposition unit, 202 Four corner matching block extraction unit, 203 Residual decoding unit, 204 Pixel value addition unit, 205 Block decomposition unit, 206 frame Memory, 231 function approximate conversion unit, 232 inverse function approximate conversion unit, 250 image processing system, 253 encoding device, 260 image processing system, 261 decoding device, 264 encoding device, 280 image processing system, 281 playback device, 282 encoding 291 analog Noise adding unit, 300 Personal computer
Claims (28)
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、前記第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの前記特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、
前記差分絶対値総和算出手段により算出された前記差分の絶対値の総和の値が最小となる前記第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を前記ブロック毎に符号化する差分符号化手段と
を備える符号化装置。 An encoding device for encoding image data,
Identification of a first frame image that is a processing target frame image of the image data that is a pixel at a predetermined position in the first block that is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions pixel, a difference absolute value sum calculating means for calculating the sum of the absolute value of the difference of the specific pixel block of the first frame image and different from the second frame image,
Detecting means for detecting, as a second block, a block of the second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is minimum ;
A difference calculating unit that calculates a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel between the first block and the second block detected by the detecting unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels to a predetermined value between the first block and the second block detected by the detection means;
Difference encoding means for encoding, for each block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means. An encoding device comprising:
請求項1に記載の符号化装置。 The encoding apparatus according to claim 1, wherein the difference absolute value sum calculation means uses four corner pixels of each block as specific pixels.
請求項1に記載の符号化装置。 The encoding apparatus according to claim 1, further comprising a search range setting means for setting a search range for searching the second block in the second frame.
前記差分絶対値算出手段により算出された前記差分の絶対値の総和の値を、前記候補保持手段により保持されている前記最小値の候補と比較する比較手段と
をさらに備え、
前記候補保持手段は、前記比較手段による比較結果に基づいて、より値が小さい方の前記差分の絶対値の総和を最小値の候補として保持する
請求項1に記載の符号化装置。 Candidate holding means for holding, as a candidate for the minimum value, a minimum value of the sum of absolute values of the differences calculated by the absolute difference value calculating means until then ;
Comparing means for comparing the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value calculating means with the candidate for the minimum value held by the candidate holding means,
The encoding apparatus according to claim 1 , wherein the candidate holding unit holds a sum of absolute values of the difference having a smaller value as a minimum value candidate based on a comparison result by the comparison unit.
請求項1に記載の符号化装置。 The encoding apparatus according to claim 1, further comprising a block position calculating means for calculating the relative position based on the position of the first block of the detected second block by said detecting means.
請求項1に記載の符号化装置。 The encoding apparatus according to claim 1, wherein the difference setting unit sets the difference of the specific pixel to “0”.
前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を直交変換する直交変換手段と、
前記直交変換手段により前記差分が直交変換されて得られた係数データを量子化する量子化手段と、
前記量子化手段により前記係数データが量子化されて得られた量子化係数データを可変長符号化する可変長符号化手段と
を備える
請求項1に記載の符号化装置。 The differential encoding means includes
An orthogonal transform unit that orthogonally transforms a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation unit, and a difference between pixel values of the specific pixel set by the difference setting unit;
Quantization means for quantizing coefficient data obtained by orthogonally transforming the difference by the orthogonal transform means;
The encoding apparatus according to claim 1, further comprising: variable length encoding means for variable length encoding the quantized coefficient data obtained by quantizing the coefficient data by the quantization means.
請求項7に記載の符号化装置。 The encoding apparatus according to claim 7 , wherein the orthogonal transform unit performs discrete sine transform on the difference.
請求項1に記載の符号化装置。 Block position data, which is detected by the detection means, is relative position information of the second block with respect to the position of the first block, and a code obtained by encoding the difference by the difference encoding means The encoding apparatus according to claim 1, further comprising output means for outputting encoded data to the outside of the encoding apparatus.
前記復号手段による復号により得られたフレーム画像を、次回の第2のブロックの検出における前記第2のフレーム画像として保持するフレーム画像保持手段と
をさらに備え、
前記差分絶対値総和算出手段は、前記フレーム画像保持手段が保持している前記フレーム画像を前記第2のフレーム画像として利用し、前記差分の絶対値の総和を算出する
請求項1に記載の符号化装置。 Decoding means for decoding encoded data obtained by encoding the difference by the difference encoding means, and obtaining a frame image based on the block position data;
Frame image holding means for holding a frame image obtained by decoding by the decoding means as the second frame image in the next detection of the second block;
2. The code according to claim 1, wherein the difference absolute value sum calculating unit calculates the sum of absolute values of the differences by using the frame image held by the frame image holding unit as the second frame image. Device.
前記ノイズ付加手段によりアナログノイズが付加された前記アナログ信号の画像データをA/D変換し、デジタルデータの画像データを得るA/D変換手段と
をさらに備え、
前記差分絶対値総和算出手段は、前記A/D変換手段によりA/D変換されて得られた前記デジタルデータの画像データのフレーム画像を前記第2のフレーム画像として利用し、前記差分の絶対値の総和を算出する
請求項1に記載の符号化装置。 Noise adding means for adding analog noise, which is a noise component with respect to the analog component, to the image data of the analog signal;
A / D conversion means for A / D converting the analog signal image data to which analog noise has been added by the noise addition means to obtain digital data image data, and
The difference absolute value sum calculation means uses a frame image of the image data of the digital data obtained by A / D conversion by the A / D conversion means as the second frame image, and calculates the absolute value of the difference. The encoding apparatus according to claim 1, wherein a sum of the two is calculated .
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、前記第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出ステップと、
前記差分絶対値総和算出ステップの処理により算出された前記差分の絶対値の総和の値が最小となる前記第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出ステップと、
前記第1のブロックと、前記検出ステップの処理により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出ステップと、
前記第1のブロックと、前記検出ステップの処理により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定ステップと、
前記差分算出ステップの処理により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定ステップの処理により設定された前記特定画素の画素値の差分を前記ブロック毎に符号化する差分符号化ステップと
を含む符号化方法。 An encoding method of an encoding device for encoding image data,
Identification of a first frame image that is a processing target frame image of the image data that is a pixel at a predetermined position in the first block that is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions a pixel, and the sum of absolute differences calculation step of calculating a sum of absolute values of differences between each particular pixel block of the first frame image and different from the second frame image,
A detection step of detecting, as a second block, a block of the second frame in which the sum of absolute values of the differences calculated by the processing of the difference absolute value sum calculation step is minimized ;
A difference calculating step of calculating a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel between the first block and the second block detected by the processing of the detecting step;
A difference setting step of setting a difference between pixel values of the specific pixels to a predetermined value between the first block and the second block detected by the processing of the detection step;
The pixel value difference of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculating step and the pixel value difference of the specific pixel set by the difference setting step are encoded for each block. An encoding method comprising: a differential encoding step.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、前記第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、
前記差分絶対値総和算出手段により算出された前記差分の絶対値の総和の値が最小となる前記第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を前記ブロック毎に符号化する差分符号化手段
として機能させるプログラムが記録された、コンピュータに読み取り可能な記録媒体。 A computer for encoding image data;
Identification of a first frame image that is a processing target frame image of the image data that is a pixel at a predetermined position in the first block that is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions pixel, a difference absolute value sum calculating means for calculating the sum of absolute values of differences between each particular pixel block of the first frame image and different from the second frame image,
Detecting means for detecting, as a second block, a block of the second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is minimum ;
A difference calculating unit that calculates a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel between the first block and the second block detected by the detecting unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels to a predetermined value between the first block and the second block detected by the detection means;
Difference encoding means for encoding, for each block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means. A computer-readable recording medium on which a program that functions as a computer is recorded.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、前記第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの各特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、
前記差分絶対値総和算出手段により算出された前記差分の絶対値の総和の値が最小となる前記第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を前記ブロック毎に符号化する差分符号化手段
として機能させるプログラム。 A computer for encoding image data;
Identification of a first frame image that is a processing target frame image of the image data that is a pixel at a predetermined position in the first block that is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions pixel, a difference absolute value sum calculating means for calculating the sum of absolute values of differences between each particular pixel block of the first frame image and different from the second frame image,
Detecting means for detecting, as a second block, a block of the second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is minimum ;
A difference calculating unit that calculates a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel between the first block and the second block detected by the detecting unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels to a predetermined value between the first block and the second block detected by the detection means;
Difference encoding means for encoding, for each block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means. Program to function as.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間で前記ブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、前記第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、前記第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、前記第2のフレーム画像より前記第2のブロックを抽出する抽出手段と、
前記第1のブロックの各画素と前記第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、
前記差分復号手段により前記符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、前記特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分設定手段により前記所定の値が設定された前記特定画素の画素値の差分、および、前記判別手段により判別されなかった前記特定画素以外の画素の画素値の差分を、前記抽出手段により抽出された前記第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、前記第1のブロックを得る画素値加算手段と
を備える復号装置。 A decoding device for decoding image data,
The first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the position pixel is minimized. based on the block position data is relative position information for the block, extracting means for extracting the second blocks from said second frame image,
Differential decoding means for decoding encoded data in which a pixel value difference is encoded between each pixel of the first block and each pixel of the second block, and obtaining a pixel value difference of each pixel ;
A discriminating unit for discriminating a pixel value difference of the specific pixel from a pixel value difference of each pixel obtained by decoding the encoded data by the difference decoding unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels determined by the determination means to a predetermined value;
The extraction means extracts the difference between the pixel values of the specific pixels for which the predetermined value has been set by the difference setting means and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels that were not determined by the determination means. And a pixel value adding means for adding the pixel value of the second block for each pixel to obtain the first block.
請求項15に記載の復号装置。 The decoding device according to claim 15 , wherein the specific pixels are pixels at four corners of the block.
前記符号化データを可変長復号する可変長復号手段と、
前記可変長復号手段により前記符号化データが可変長復号されて得られた量子化係数データを逆量子化する逆量子化手段と、
前記逆量子化手段により前記量子化係数データが逆量子化されて得られた係数データを逆直交変換する逆直交変換手段と
を備える
請求項15に記載の復号装置。 The differential decoding means includes
Variable length decoding means for variable length decoding the encoded data;
Inverse quantization means for inversely quantizing quantized coefficient data obtained by variable length decoding the encoded data by the variable length decoding means;
The decoding apparatus according to claim 15 , further comprising: an inverse orthogonal transform unit that performs inverse orthogonal transform on coefficient data obtained by dequantizing the quantized coefficient data by the inverse quantization unit.
請求項17に記載の復号装置。 The decoding apparatus according to claim 17 , wherein the orthogonal transform means performs inverse discrete sine transform on the coefficient data.
請求項15に記載の復号装置。 The decoding device according to claim 15 , wherein the difference setting means sets a difference between the specific pixels to "0".
請求項15に記載の復号装置。 The decoding apparatus according to claim 15 , further comprising: an order alignment unit that rearranges pixel values of each pixel obtained as an addition result by the pixel value addition unit in raster order for each block.
請求項15に記載の復号装置。 The decoding device according to claim 15 , further comprising an output unit that holds the first block obtained by the addition by the pixel value addition unit and outputs the first block to the outside of the decoding device in units of frame images.
前記抽出手段は、前記フレーム画像保持手段が保持している前記フレーム画像を前記第2のフレーム画像として利用し、前記ブロック位置データに基づいて前記第2のブロックを抽出する
請求項21に記載の復号装置。 Frame image holding means for holding the frame image output by the output means as the second frame image in the next extraction of the second block;
It said extraction means according to claim 21, wherein the frame image holding means by utilizing the frame images are held as the second frame image, extracts the second block based on the block position data Decoding device.
前記D/A変換手段により前記デジタル画像データがD/A変換されて得られた前記アナログ信号に対して、アナログ成分に対するノイズ成分であるアナログノイズを付加するノイズ付加手段と
をさらに備え、
前記復号装置は、前記ノイズ付加手段により前記アナログノイズが付加された前記アナログ信号を出力する
請求項15に記載の復号装置。 D / A conversion of the digital image data obtained in the pixel value addition means, D / A conversion means for converting to analog signals,
Noise addition means for adding analog noise, which is a noise component with respect to the analog component, to the analog signal obtained by D / A converting the digital image data by the D / A conversion means,
The decoding device according to claim 15 , wherein the decoding device outputs the analog signal to which the analog noise has been added by the noise adding means.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間で前記ブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、前記第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、前記第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、前記第2のフレーム画像より前記第2のブロックを抽出する抽出ステップと、
前記第1のブロックの各画素と前記第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号ステップと、
前記差分復号ステップの処理により前記符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、前記特定画素の画素値の差分を判別する判別ステップと、
前記判別ステップの処理により判別された前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定ステップと、
前記差分設定ステップの処理により前記所定の値が設定された前記特定画素の画素値の差分、および、前記判別ステップの処理により判別されなかった前記特定画素以外の画素の画素値の差分を、前記抽出ステップの処理により抽出された前記第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、前記第1のブロックを得る画素値加算ステップと
を含む復号方法。 A decoding method of a decoding device for decoding image data,
The first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the position pixel is minimized. based on the block position data is relative position information for the block, an extraction step of extracting the second blocks from said second frame image,
A differential decoding step of decoding encoded data in which a pixel value difference is encoded between each pixel of the first block and each pixel of the second block to obtain a pixel value difference of each pixel ;
A discriminating step for discriminating a pixel value difference of the specific pixel from a pixel value difference of each pixel obtained by decoding the encoded data by the difference decoding step;
A difference setting step of setting a difference between pixel values of the specific pixels determined by the processing of the determination step to a predetermined value;
The difference of the difference setting pixel values of the specific pixel in which the predetermined value is set by the processing in step, and the difference of the pixel values of the pixels other than the specific pixel that has not been determined by the processing in the determining step, wherein A pixel value adding step of adding the pixel value of the second block extracted by the processing of the extraction step for each pixel to obtain the first block.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間で前記ブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、前記第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、前記第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、前記第2のフレーム画像より前記第2のブロックを抽出する抽出手段と、
前記第1のブロックの各画素と前記第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、
前記差分復号手段により前記符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、前記特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分設定手段により前記所定の値が設定された前記特定画素の画素値の差分、および、前記判別手段により判別されなかった前記特定画素以外の画素の画素値の差分を、前記抽出手段により抽出された前記第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、前記第1のブロックを得る画素値加算手段
として機能させるプログラムが記録された、コンピュータに読み取り可能な記録媒体。 A computer that decodes image data
The first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the position pixel is minimized. based on the block position data is relative position information for the block, extracting means for extracting the second blocks from said second frame image,
Differential decoding means for decoding encoded data in which a pixel value difference is encoded between each pixel of the first block and each pixel of the second block, and obtaining a pixel value difference of each pixel ;
A discriminating unit for discriminating a pixel value difference of the specific pixel from a pixel value difference of each pixel obtained by decoding the encoded data by the difference decoding unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels determined by the determination means to a predetermined value;
The extraction means extracts the difference between the pixel values of the specific pixels for which the predetermined value has been set by the difference setting means and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels that were not determined by the determination means. A computer-readable recording medium recorded with a program for adding pixel values to the pixel value of the second block for each pixel to function as pixel value adding means for obtaining the first block.
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間で前記ブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、前記第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、前記第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、前記第2のフレーム画像より前記第2のブロックを抽出する抽出手段と、
前記第1のブロックの各画素と前記第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、
前記差分復号手段により前記符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、前記特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分設定手段により前記所定の値が設定された前記特定画素の画素値の差分、および、前記判別手段により判別されなかった前記特定画素以外の画素の画素値の差分を、前記抽出手段により抽出された前記第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、前記第1のブロックを得る画素値加算手段
として機能させるプログラム。 A computer that decodes image data
The first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the position pixel is minimized. based on the block position data is relative position information for the block, extracting means for extracting the second blocks from said second frame image,
Differential decoding means for decoding encoded data in which a pixel value difference is encoded between each pixel of the first block and each pixel of the second block, and obtaining a pixel value difference of each pixel ;
A discriminating unit for discriminating a pixel value difference of the specific pixel from a pixel value difference of each pixel obtained by decoding the encoded data by the difference decoding unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels determined by the determination means to a predetermined value;
The extraction means extracts the difference between the pixel values of the specific pixels for which the predetermined value has been set by the difference setting means and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels that were not determined by the determination means. A program for adding pixel values to the pixel value of the second block for each pixel to function as pixel value adding means for obtaining the first block.
前記符号化部は、
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロック内の所定の位置の画素である特定画素と、前記第1のフレーム画像と異なる第2のフレーム画像のブロックの前記特定画素の差分の絶対値の総和を算出する差分絶対値総和算出手段と、
前記差分絶対値総和算出手段により算出された前記差分の絶対値の総和の値が最小となる前記第2のフレームのブロックを第2のブロックとして検出する検出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素以外の画素の画素値の差分を算出する差分算出手段と、
前記第1のブロックと、前記検出手段により検出された前記第2のブロックとの間で、前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分算出手段により算出された前記特定画素以外の画素の画素値の差分、および、前記差分設定手段により設定された前記特定画素の画素値の差分を前記ブロック毎に符号化する差分符号化手段と
を備える情報処理システム。 In an information processing system that includes an encoding unit and a decoding unit, and the image data deteriorates when the encoding process and the decoding process are repeated on the image data,
The encoding unit includes:
Identification of a first frame image that is a processing target frame image of the image data that is a pixel at a predetermined position in the first block that is a processing target block in a block obtained by dividing the frame image into a plurality of regions pixel, a difference absolute value sum calculating means for calculating the sum of the absolute value of the difference of the specific pixel block of the first frame image and different from the second frame image,
Detecting means for detecting, as a second block, a block of the second frame in which the sum of the absolute values of the differences calculated by the difference absolute value sum calculating means is minimum ;
A difference calculating unit that calculates a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel between the first block and the second block detected by the detecting unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels to a predetermined value between the first block and the second block detected by the detection means;
Difference encoding means for encoding, for each block, a difference between pixel values of pixels other than the specific pixel calculated by the difference calculation means and a difference between pixel values of the specific pixels set by the difference setting means. An information processing system comprising:
前記復号部は、
前記画像データの処理対象フレーム画像である第1のフレーム画像の、前記フレーム画像を複数の領域に分割したブロックの中の処理対象ブロックである第1のブロックとの間で前記ブロック内の所定の位置の画素である特定画素における画素値の差分の絶対値の総和が最小となる、前記第1のフレーム画像とは異なる第2のフレーム画像のブロックである第2のブロックの、前記第1のブロックに対する相対位置情報であるブロック位置データに基づいて、前記第2のフレーム画像より前記第2のブロックを抽出する抽出手段と、
前記第1のブロックの各画素と前記第2のブロックの各画素とで画素値の差分が符号化された符号化データを復号し、各画素の画素値の差分を得る差分復号手段と、
前記差分復号手段により前記符号化データが復号されて得られた各画素の画素値の差分の中から、前記特定画素の画素値の差分を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別された前記特定画素の画素値の差分を所定の値に設定する差分設定手段と、
前記差分設定手段により前記所定の値が設定された前記特定画素の画素値の差分、および、前記判別手段により判別されなかった前記特定画素以外の画素の画素値の差分を、前記抽出手段により抽出された前記第2のブロックの画素値に画素毎に加算し、前記第1のブロックを得る画素値加算手段と
を備えることを特徴とする情報処理システム。 In an information processing system that includes an encoding unit and a decoding unit, and the image data deteriorates when the encoding process and the decoding process are repeated on the image data,
The decoding unit
The first frame image that is the processing target frame image of the image data and the first block that is the processing target block among the blocks obtained by dividing the frame image into a plurality of regions. The first block of the second block, which is a block of a second frame image different from the first frame image, in which the sum of the absolute values of the pixel value differences in the specific pixel that is the position pixel is minimized. based on the block position data is relative position information for the block, extracting means for extracting the second blocks from said second frame image,
Differential decoding means for decoding encoded data in which a pixel value difference is encoded between each pixel of the first block and each pixel of the second block, and obtaining a pixel value difference of each pixel ;
A discriminating unit for discriminating a pixel value difference of the specific pixel from a pixel value difference of each pixel obtained by decoding the encoded data by the difference decoding unit;
Difference setting means for setting a difference between pixel values of the specific pixels determined by the determination means to a predetermined value;
The extraction means extracts the difference between the pixel values of the specific pixels for which the predetermined value has been set by the difference setting means and the difference between the pixel values of the pixels other than the specific pixels that were not determined by the determination means. An information processing system comprising: pixel value addition means for adding the pixel value of the second block for each pixel to obtain the first block.
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