JP4730585B2 - Encoding apparatus and method, decoding apparatus and method, information processing system, recording medium, and program - Google Patents

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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 image processing system 10 processes an encoded digital image signal Vcd, which is an encoded digital image signal, and outputs an analog image signal Van, and an analog image signal Van output from the playback device 11. A display device 12 for displaying an image and an encoding device 13 for encoding an analog image signal Van output from the playback device 11 and recording the encoded digital image signal Vcd on a recording medium are provided.

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 decoding unit 21 and a D / A (Digital / Analog) conversion unit 22 (hereinafter referred to as D / A 22). The decoding unit 21 decodes an encoded digital image signal Vcd read from a recording medium such as an optical disk (not shown). The D / A 22 converts the decoded digital image signal Vdg into an analog image signal Van.

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 display device 12 and the encoding device 13.

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 display device 12 has a display 23. The display 23 is configured by, for example, a CRT (Cathode-Ray Tube) display, an LCD (Liquid Crystal Display), or the like. The display device 12 displays the analog image signal Van supplied from the playback device 11 on the display 23.

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 encoding device 13 includes an A / D (Analog / Digital) conversion unit 24 (hereinafter referred to as A / D 24), an encoding unit 25, and a recording unit 26. The A / D 24 converts the analog image signal Van supplied from the playback device 11 into a digital signal, and generates a digital image signal Vdg. The encoding unit 25 encodes the digital image signal Vdg to generate an encoded digital image signal Vcd. The recording unit 26 includes, for example, a hard disk, a semiconductor memory, or a DVD (Digital Versatile Disc) drive, and records the encoded digital image signal Vcd generated by the encoding unit 25 on those recording media.

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 image processing system 10 receives the encoded digital image signal Vcd, reproduces the analog image signal Van from the encoded digital image signal Vcd, displays an image, or regenerates the reproduced analog image signal Van. This is a system for encoding and recording an encoded digital image signal Vcd on a recording medium.

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 image processing system 10 generates the analog image signal Van, there is a possibility that the image processing system 10 may be used for unauthorized duplication (illegal copy) using the analog image signal Van.

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 encoding device 13 reproduces the original encoded digital image signal Vcd by digitizing and encoding the analog image signal Van. Can be recorded.

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 encoding device 13 and embedding noise information in the digital video data that cannot be identified at the time of image playback by one processing, the copy itself is Although it is possible, a digital video apparatus has been proposed in which an image deteriorates remarkably when it is repeated a plurality of times, thereby substantially limiting the number of copies (see, for example, Patent Document 2).

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 Patent Document 1 described above, the reproduction apparatus 11 prevents unauthorized copying by scrambled and outputting the analog image signal Van or prohibiting the output of the analog image signal Van. In the case of this method, there is a problem that the display device 12 cannot display a normal image on the display 23.

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 display device 12 with a function for displaying a normal image corresponding to the scramble function.

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 Patent Document 2 described above, in the case where noise information is embedded in a digital image signal by a decoding unit on the reproduction side or an encoding unit on the recording side, a noise information generation unit and a circuit for embedding the noise information are required. There is a problem that the circuit scale increases.

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).

特開2001−245270号公報JP 2001-245270 A 特開平10−289522号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-289522 特開2004−289685号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-289685

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 Patent Document 3 described above, attention is paid to analog noise such as phase shift of the digital image signal obtained by A / D conversion of the analog image signal, and the code focusing on the analog noise with respect to the digital image signal. By doing so, it is impossible to copy while maintaining good quality without degrading the quality of the image before copying, thereby preventing unauthorized copying using analog image signals, but distributing digital content In recent years, there has been a demand for a proposal of another method for preventing unauthorized copying as described above.

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 display device 32, and an encoding device 33, processes an encoded digital image signal to generate an analog image signal, and generates the image. Or the analog image signal is encoded again and the encoded digital image signal is recorded on a recording medium.

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 decoding unit 41 and a D / A (Digital / Analog) conversion unit 42 (hereinafter referred to as D / A 42). The decoding unit 41 decodes the encoded digital image signal Vcd0 reproduced from a recording medium such as an optical disk (not shown) to generate a digital image signal Vdg0. Details of the decoding unit 41 will be described later. The D / A 42 converts the digital image signal Vdg0 into an analog signal, and generates an analog image signal Van1. The playback device 31 supplies the analog image signal Van1 to the display device 32 and the encoding device 33.

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 / A 42, and distortion caused by a phase shift of the signal when converted to an analog signal by the D / A 42. Etc. are included. As a method for evaluating the image degradation due to the analog distortion, for example, there are S / N (Signal-to-Noise) evaluation, visual evaluation (evaluation of visual deterioration), and the like. This analog distortion may be naturally occurring that usually occurs in an actual apparatus, or may be intentionally generated as described later.

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 display device 32 includes a display 43 such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, LCD (Liquid Crystal Display), or the like. When the analog image signal Van1 output from the playback device 31 is acquired, the image is displayed on the display 43. To display.

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 encoding device 33 includes an A / D (Analog / Digital) conversion unit 44 (hereinafter referred to as A / D 44), an encoding unit 45, a recording unit 46, a decoding unit 41, a D / A 42, and a display 43. ing. The encoding device 33 converts the analog image signal Van1 supplied from the playback device 31 in the A / D 44 into a digital image signal Vdg1, then encodes it in the encoding unit 45, and encodes the encoded digital image in the recording unit 46. The signal Vcd1 is recorded on the recording medium. Further, when the encoding device 33 re-decodes the encoded digital image signal Vcd1 in the decoding unit 41 and D / A converts the decoded digital image signal Vdg2 in the D / A 42 to generate the analog image signal Van2, the image Is displayed on the display 43.

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 / D 44 converts the analog image signal Van1 output from the playback device 31 into a digital signal, and generates a digital image signal Vdg1. The encoding unit 45 encodes the digital image signal Vdg1 to generate an encoded digital image signal Vcd1. Details of the encoding unit 45 will be described later. The recording unit 46 includes, for example, a hard disk, a semiconductor memory, or a DVD (Digital Versatile Disc) drive, and records the encoded digital image signal Vcd1 generated by the encoding unit 45 on those recording media.

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 decoding unit 41 of the encoding device 33 decodes the encoded digital image signal Vcd1 generated by the encoding unit 45, and generates a digital image signal Vdg2. The D / A 42 of the encoding device 33 converts the digital image signal Vdg2 decoded by the decoding unit 41 of the encoding device 33 into an analog image signal Van2. The display 43 of the encoding device 33 displays the image of the analog image signal Van2.

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 encoding unit 45 of the encoding device 33 uses the analog distortion included in the analog image signal Van1 to significantly improve the quality (image quality) of the image signal content. Degrade and encode. In addition, the decoding unit 41 of the reproduction device 31 and the encoding device 33 also decodes the encoded digital image signal input by the decoding method corresponding to the encoding unit 45.

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 / A 42 of the encoding device 33 is encoded using the analog distortion while degrading the image quality, and the encoding unit 45. Is a signal of image information that is generated by using a signal after passing through the decoding unit 46 corresponding to the above and deteriorated from the analog image signal Van1 output from the D / A 42 of the reproducing device 31. Similarly, the image of the digital image signal Vdg2 is also deteriorated from the image of the digital image signal Vdg1, and the image of the digital image signal Vdg1 is also deteriorated from the image of the digital image signal Vdg0. The same applies to the encoded digital image signal Vcd, and the image of the encoded digital image signal Vcd1 is more deteriorated than the encoded digital image signal Vcd0.

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 display device 32 displays the image. The encoding device 33 uses the analog image signal Van1 to copy the image data. In this case, since the image is deteriorated, duplication using the analog image signal Van can be suppressed.

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 encoding unit 45 of the encoding device 33 will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the encoding unit 45 of FIG. The encoding unit 45 includes a blocking unit 61, a four-corner matching block detection unit 62, a residual calculation unit 63, a residual encoding unit 64, an output unit 65, a local decoding unit 66, and a frame memory 67. .

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 unit 61 divides the frame image data included in the input digital image signal Vdg1 into blocks of a predetermined size. The blocking unit 61 divides the frame image data (the image signal of the effective screen) into blocks (BL) having a size of 8 pixels × 8 pixels, for example, as shown in FIG. In FIG. 4, white circles indicate pixel data constituting the blocks, and the horizontal and vertical straight lines indicate that part of the frame image data is 3 blocks in the horizontal direction and 2 blocks in the vertical direction (BL71 to BL76). (Total 6 blocks). FIG. 4 is a schematic diagram showing how the frame image data is blocked, and does not show the actual contents of the frame image data. The blocking unit 61 in FIG. 3 supplies the image data thus blocked to the four-corner matching block detection unit 62 and the residual calculation unit 64 for each block.

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 block detection unit 62 stores the previous frame (one frame before the processing target frame) stored in the frame memory 67 with respect to the block (BL) divided in the current frame (processing target frame). Blocks having the same pixel values at the four corners are detected from the image data. That is, as will be described later, the four-corner matching block detection unit 62 sets a predetermined search range in the previous frame for the reference block (processing target block) of the current frame, and within the search range, the reference block A block (four-corner matching block) in which the sum of the absolute differences from the four corner pixels is the smallest is detected.

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 block detecting unit 62 pays attention to the pixels 71A to 71D at the four corners of BL71 as shown in FIG. When the search range is set, the same 8 pixel × 8 pixel block (target block) as BL 71 is arbitrarily set within the search range. Then, the four corner coincidence block detection unit 62 includes the four corner pixels of the target block set in the previous frame and the four corner pixels (pixels 71A to 71D) of the reference block (BL71) of the current frame described above. Then, the difference value of the pixel value is taken for each corresponding pixel, and the block of the previous frame that minimizes the sum of the difference values is searched.

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 block detection unit 62. In FIG. 6, a four-corner block detection unit 62 includes a pixel value acquisition unit 81, a search range setting unit 82, a target block setting unit 83, a difference absolute value sum calculation unit 84, a comparison unit 85, a minimum value candidate holding unit 86, and four corners. It has a matching block candidate holding unit 87, a search control unit 88, and a block position data calculation unit 89.

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, Pixel 71A to pixel 71D) are acquired. Such information is supplied to the search range setting unit 82. The search range setting unit 82 acquires in advance information (pixel value, etc.) regarding the previous frame (the frame immediately before the current frame to be processed) from the frame memory 67 (FIG. 3). Thus, a search range for searching for blocks having pixel values at four corners that match (or approximate) the pixel values at the four corners of the reference block (pixel values at the four corners supplied from the pixel value acquisition unit 81) is set.

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 range setting unit 82 sets a search range for the previous frame 93 that is the frame immediately before the current frame. At this time, the search range setting unit 82 sets the search range 95 in the previous frame 93 with reference to the BL 94 that is a block at the same position as the position of the BL 92 in the current frame 91. For example, the search range setting unit 82 sets an area (area surrounded by a dotted line in FIG. 7B) that is expanded by 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction centering on BL94.

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 range setting unit 82 supplies information regarding the search range 95 and information regarding the reference block to the target block setting unit 83. The target block setting unit 83 sets a target block for comparing the pixel values at the four corners with the reference block within the search range 95 of the previous frame 93. At this time, the block-of-interest setting unit 83 sets all the blocks established within the search range 95 as processing targets, and sets the blocks of interest one by one from among them. The target block selection method (selection order) is arbitrary, but as will be described later, the target block setting unit 83 finally sets the pixel values at the four corners of all the blocks to the pixel values at the four corners of the reference block. This setting process is repeated so as to make a comparison.

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 sum calculating unit 84. The difference value absolute value sum calculating unit 84 corresponds to the pixel values at the four corners of the target block of the previous frame 93 set by the target block setting unit 83 and the pixel values at the four corners of the reference block of the current frame 91, respectively. A difference value is obtained for each pixel to be calculated, and a sum of absolute values of the difference values is calculated.

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 sum calculation unit 84 is calculated as in the following equation (1).

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 sum calculation unit 84 supplies the calculation result (sum of absolute values of difference values Z) and information regarding the reference block and the target block to the comparison unit 85. The comparison unit 85 stores the value (current calculation result) supplied from the difference value absolute value total calculation unit 84 in the minimum value candidate holding unit 86 of the sum Z of the absolute values of the difference values at the current stage. Compare with the minimum value. Then, the comparison unit 85 causes the minimum value candidate holding unit 86 to hold the smaller one of them as the current minimum value, and the attention block corresponding to the minimum value of the four corner matching block (search target block). Information regarding the block of interest is supplied to the four-corner matching block candidate holding unit 87 to be held.

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 candidate holding unit 86 includes a storage medium such as a semiconductor memory, and holds the minimum value of the sum Z of absolute values of the difference values supplied from the comparison unit 85. Then, the minimum value candidate holding unit 86 supplies the held minimum value to the comparison unit 85 based on a request from the comparison unit 85.

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 candidate holding unit 87 includes a storage medium such as a semiconductor memory, for example, and information regarding the block corresponding to the minimum value held in the minimum value candidate holding unit 86 is a candidate for a four-corner matching block. Held as. The four-corner matching block is a search target block, and the sum of the difference values between the pixel values at the four corners and the pixel values at the four corners of the reference block is minimized (the pixel values at the four corners match) Is the most approximate)) block. Finally, the four-corner matching block candidates held in the four-corner matching block candidate holding unit 87 are set as the four-corner matching blocks.

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 comparison unit 85 supplies the fact to the search control unit 88. The search control unit 88 determines whether or not the processing has been completed for all the blocks in the search range 95, and if the search control unit 88 determines that there is an unprocessed block, A new attention block is set.

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 search control unit 88 supplies the fact to the block position data calculation unit 89.

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 sum calculation unit 84 sets the pixels at the four corners in the set block of interest and the reference block. The sum Z of absolute values of the difference values of the values is calculated, and the comparison unit 85 compares the sum Z of the absolute values of the calculated difference values with the minimum value. If the current calculation result is smaller, the minimum value is calculated. Update. Under the control of the search control unit 88, the above processing is repeated for all the blocks that can be the target block in the search range 95, and the four corner matching block that is the final minimum value block is determined.

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 data calculation unit 89 obtains information about the four corner matching block candidates at that time as the four corner matching block information from the four corner matching block candidate holding unit 87, the four corner matching block is based on the information. Block position data, which is vector information (that is, a motion vector) indicating a positional deviation between the reference block and the reference block, is calculated.

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 data calculation unit 89 is a block which is a motion vector indicating how much the four-corner matching block 96 searched in this way has moved from the reference block BL92 (BL94 at the same position as the BL92). The position data 97 (Vcdp) is calculated.

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 output unit 65 and the residual calculation unit 63.

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 residual calculation unit 63 extracts the four-corner matching block 96 from the image data of the previous frame 93 and the block position data Vcdp stored in the frame memory 67, and the target block (BL 92) of the current frame 91. And the difference value (residual) between each pixel is calculated. At this time, the residual calculation unit 63 forcibly outputs the residuals at the four corners of the block as “0” in order to improve the efficiency of the encoding process in the residual encoding unit 64.

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 residual calculation unit 63. In FIG. 9, the residual calculation unit 63 includes a block extraction unit 101, a pixel determination unit 102, a difference value calculation unit 103, a difference value setting unit 104, and a residual output unit 105.

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 block extraction unit 101 acquires the image data of the previous frame from the frame memory 67, the block extraction unit 101 extracts the four corner matching block 96 based on the block position data Vcdp supplied from the four corner matching block detection unit 62, and The image data of the matching block 96 (four corner matching block image data) is supplied to the pixel determination unit 102. That is, the block extraction unit 101 identifies the position of the four corner coincidence block from the position of the reference block based on the block position data Vcdp, extracts the image data at that position from the image data of the previous frame, and performs pixel determination To the unit 102.

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 pixel determination unit 102 acquires the four-corner matching block image data and the block image data of the current frame (reference block image data), the pixels for which the residual is calculated based on them are the pixels at the four corners of the block. It is determined whether or not. If it is determined that the pixel is at the four corners, the pixel determination unit 102 supplies the fact to the difference value setting unit 104. If it is determined that the pixel is a pixel other than the pixels at the four corners, the pixel determination unit 102 supplies the pixel value of the four corner matching block image data and the pixel value of the image data of the reference block to the difference value calculation unit 103.

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 value calculation unit 103 calculates the difference between the pixel value of the four-corner matching block image data supplied from the pixel determination unit 102 and the pixel value of the image data of the reference block, and supplies the difference value to the residual output unit 105. To do.

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 value setting unit 104 sets the difference value to “0” for the four corner pixels of the four-corner matching block image data and the reference block image data, and supplies the difference value to the residual output unit 105.

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 residual output unit 105 supplies the difference value supplied from the difference value calculation unit 103 and the difference value setting unit 104 to the residual encoding unit 64 (FIG. 3) as a residual in block units.

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 residual encoding unit 64 encodes the residual calculated by the residual calculation unit 63 and supplies the encoded result to the output unit 65 as encoded data Vcdq.

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 residual encoding unit 64. In FIG. 10, the residual encoding unit 64 includes a DST (Discrete Sine Transform) converting unit 121, a quantizing unit 122, and a Huffman encoding 123.

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 DST conversion unit 121 encodes the residual supplied from the residual calculation unit 114 for each block. The DST transform expresses a waveform by superimposing orthogonal sine waves, and is a kind of orthogonal transform. For example, the DST conversion unit 121 performs DST conversion on a certain pixel column or row as shown in FIG. 11A, thereby converting the pixel value function into a waveform in which sine waves as shown in FIG. 11B are superimposed. Express.

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).

Figure 0004730585
Figure 0004730585

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 DST conversion unit 121 actually performs two-dimensional DST conversion on each block of the residual.

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 DST conversion unit 121 performs one-dimensional DST conversion in each of the horizontal direction and the vertical direction, as shown in FIG. That is, the horizontal pixel position (FIG. 12) is i, the horizontal base number is j, the vertical pixel position (FIG. 12) is k, the vertical base number is l (el), and the number of pixels in the horizontal direction It was a N h, when the number of pixels in the vertical direction and N v, DST conversion unit 121 are expressed as a superposition of sine waves shown the function of the pixel values in equation (3) below.

Figure 0004730585
Figure 0004730585

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 residual calculation unit 63 sets so), the values concentrated in the low frequency in the data converted by DST. Accordingly, the DST conversion unit 121 can perform orthogonal transformation more efficiently than orthogonal transformation by DCT (Discrete Cosine Transform), for example.

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 DST conversion unit 121 supplies the converted data to the quantization unit 122. The quantization unit 122 quantizes the coefficient data DST-transformed by the DST transform unit 121 using a quantization table as in the case of encoding using general orthogonal transform such as DCT. The quantization unit 122 supplies the quantized coefficient data obtained by the quantization to the Huffman coding unit 123. The Huffman encoder 123 encodes the quantized coefficient data of each block supplied from the quantizer 122 by Huffman encoding, and outputs the Huffman encoded data as encoded data Vcdq to the output unit 65 (FIG. 3). To supply.

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 output unit 65 encodes the block position data Vcdp supplied from the four-corner matching block detection unit 62 and the encoded data Vcdq supplied from the residual encoding unit 64 into the encoded digital image signal Vcd. Are supplied to the recording unit 46 and the decoding unit 41 (both in FIG. 2).

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 output unit 65 also supplies the encoded digital image signal Vcd to the local decoding unit 66.

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 local decoding unit 66 generates a frame to be a reference destination of the block position data Vcdp (motion vector) when the processing of the encoding unit 45 moves to the next frame of the current processing target frame (next next). The encoded digital image signal Vcd output from the output unit 65 is decoded in order to generate image data used as a previous frame in the processing for the frame.

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 local decoding unit 66. In FIG. 13, the local decoding unit 66 includes a data decomposing unit 141, a four corner matching block extracting unit 142, a residual decoding unit 143, a pixel value adding unit 144, and a block decomposing unit 145.

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 data decomposing unit 141 obtains the encoded digital image signal Vcd input to the local decoding unit 66, the data decomposing unit 141 separates the encoded digital image signal Vcdp into the block position data Vcdp and the encoded data Vcdq. 142, and the encoded data Vcdq is supplied to the residual decoding unit 143.

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 block extraction unit 142 acquires the image data of the previous frame (the previous frame image data) and acquires the block position data Vcdp, the encoding unit 45 converts the previous frame image data into the encoding unit 45 based on the block position data Vcdp. Image data of the searched four corner coincidence block is extracted. The four corner matching block extraction unit 142 supplies the extracted image data of the four corner matching block to the pixel value addition unit 144.

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 residual decoding unit 143 decodes the encoded data Vcdq supplied from the data decomposing unit 141, and obtains a residual of the reference block (difference between pixel values of the reference block and the four corner matching blocks).

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 residual decoding unit 143 of FIG.

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 residual decoding unit 143 includes a Huffman decoding unit 161, an inverse quantization unit 162, and an IDST (Inverse Discrete Sine Transform) conversion unit 163.

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 Huffman decoding unit 161 acquires the encoded data Vcdq supplied from the data decomposing unit 141 (FIG. 13), the Huffman decoding unit 161 converts the encoded data Vcdq to the Huffman encoding unit 123 (FIG. 10) of the residual encoding unit 64. When decoding is performed by a decoding method corresponding to the Huffman encoding method and quantized coefficient data is obtained, the quantized coefficient data is supplied to the inverse quantization unit 162.

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 inverse quantization unit 162 has a quantization table (none of which is shown) similar to the quantization table of the quantization unit 122 (FIG. 10) of the residual encoding unit 64, and is supplied from the Huffman decoding unit 161. The quantized coefficient data is inversely quantized using the quantization table, and coefficient data of each block, which is DST-converted pixel value data, is obtained. The inverse quantization unit 162 supplies the coefficient data to the IDST conversion unit 163.

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 IDST conversion unit 163 acquires the coefficient data supplied from the inverse quantization unit 162, the DST conversion process by the DST conversion unit 121 (FIG. 10) of the residual encoding unit 64 is performed on the coefficient data for each block. Inverse DST conversion processing is performed by a method corresponding to the above to obtain pixel data of each block. The IDST conversion unit 163 supplies the pixel data (residual) to the pixel value addition unit 155 (FIG. 13).

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 value adding unit 144 adds the image data of the four corner matching block supplied from the four corner matching block extracting unit 142 to the residual supplied from the residual decoding unit 143. That is, the pixel value adding unit 144 obtains the pixel value of each pixel of the reference block of the current frame by this addition process.

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 value addition unit 144 of FIG.

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 value addition unit 144 includes a pixel determination unit 181, a residual setting unit 182, an addition value calculation unit 183, and an order alignment unit 184.

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 residual decoding unit 143, the pixel determination unit 181 determines whether the pixel to be processed (the pixel to which the pixel value is added from now on) is the pixel at the four corners of the block (specific pixel). Determine whether. When the pixel determination unit 181 determines that the pixel to be processed is the four corner pixels (specific pixels) of the block, the pixel determination unit 181 supplies the determination result to the residual setting unit 182, and the pixel to be processed is the four corners of the block. When it is determined that the pixel is not a specific pixel (specific pixel), the residual is supplied to the added value calculation unit 183.

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 residual setting unit 182 obtains a determination result that the pixel to be processed is a pixel at the four corners of the block (specific pixel) from the pixel determination unit 181, in order to avoid deterioration due to digital multi-encoding / decoding, The residual of the pixel is set to a predetermined value (for example, “0”), and the residual is supplied to the addition value calculation unit 183.

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 value calculation unit 183 adds the pixel values of the four corner matching blocks to the residual supplied from the pixel determination unit 181 or the residual setting unit 182, and supplies the addition result to the order alignment unit 184.

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 order arrangement unit 184 rearranges the order of the pixel values supplied from the addition value calculation unit 183 in the order of raster scanning. Then, each pixel value (image data) in which the order is rearranged is supplied to the block decomposing unit 145 (FIG. 13).

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 value addition unit 144 sets the residual value to “0” for the pixels at the four corners (specific pixels) of the block, and directly uses the pixel values of the four corner matching block image data as the addition result. By doing so, the pixel value adding unit 144 can suppress encoding distortion and suppress deterioration due to digital multi-encoding / decoding.

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 block decomposing unit 145 accumulates the image data for each block supplied from the pixel value adding unit 144, generates frame image data, and uses it as image data (digital image signal Vdg) of the previous frame. The data is output to the frame memory 67 (FIG. 3).

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 frame memory 67 holds the image data (digital image signal) decoded by the local decoding unit 66. At this time, the frame memory 67 discards the image data held so far and holds the image data newly supplied from the local decoding unit 66. Then, the frame memory 67 supplies the held image data as the image data of the previous frame to the four-corner matching block detection unit 62, the residual calculation unit 63, and the local decoding unit 66 as necessary.

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 frame memory 67 is rewritten when the frame of interest which is the current processing target by the encoding unit 45 moves from the current frame to the next frame. That is, the frame memory 67 always holds the image data of the previous frame as the process proceeds.

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 frame memory 67 holds the image data obtained by decoding the encoded digital image signal. However, the present invention is not limited to this. For example, the image data supplied from the blocking unit 61 May be held in the frame memory 67 after being subjected to predetermined processing.

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 frame memory 67 does not hold image data or holds frame image data that has nothing to do with it. In such a case, the encoding unit 45 may store the frame image data in the frame memory 67 as it is without performing the encoding process.

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 encoding unit 45 of the encoding device 33 in FIG. 2 encodes the digital image signal Vdg1 supplied from the A / D 44 and outputs the encoded digital image signal Vcd1. The encoded digital image signal Vcd1 is supplied to the recording unit 46 and recorded on a recording medium, or supplied to the decoding unit 41 and decoded again, and then the image is displayed on the display 43.

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 decoding unit 41 of the playback device 31 or the encoding device 33 of FIG. 2 will be described. FIG. 16 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the decoding unit 41 in FIG.

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 decoding unit 41 includes a data decomposition unit 201, a four-corner matching block extraction unit 202, a residual decoding unit 203, a pixel value addition unit 204, a block decomposition unit 205, and a frame memory 206. As shown in FIG. 16, each processing unit surrounded by a dotted line 210, that is, the data decomposing unit 201 to the block decomposing unit 205 has the same configuration as the local decoding unit 66 described with reference to FIG. Since the same processing as that of the decoding unit 66 is performed, the description thereof is omitted.

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 frame memory 206 holds the digital image signal Vdg (image data) that is the output of the block decomposing unit 205, that is, the output of the decoding unit 41, and uses the image data as the previous frame image data as a 4-corner matching block extracting unit. 202. That is, the frame memory 206 corresponds to the frame memory 67 of FIG. 3 and performs the same processing as the frame memory 67.

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 decoding unit 41 decodes the residual encoded by the encoding unit 45, specifies the position of the four corner matching block from the block position data Vcdp, and adds the pixel value to the residual, thereby obtaining the reference Get block image data. Then, the decoding unit 41 rearranges the image data of each block and outputs it as frame image data (digital image signal Vdg).

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 encoding unit 45 of the encoding device 33 will be described with reference to the flowchart of FIG.

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 unit 61 acquires the digital image signal Vdg in step S1, and divides each frame image data into blocks of a predetermined size. In step S2, the four-corner matching block detection unit 62 performs a four-corner matching block detection process on the previous frame, and selects a block in which the pixel values at the four corners of the block match or approximate to the pixel values of the reference block of the current frame. To detect. Details of the four corner coincidence block detection process will be described later.

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 residual calculation unit 63 performs a residual calculation process, and the difference value of the pixel value of each pixel between the reference block of the current frame and the four corner matching block of the previous frame, that is, between corresponding blocks The difference value (residual) of the pixel values is calculated. Details of the residual calculation process will be described later.

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 residual encoding unit 64 performs a residual encoding process, and encodes the residual (difference value) calculated by the process of step S3. Details of the residual encoding process will be described later.

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 output unit 65 encodes the block position data Vcdp obtained in the four-corner matching block detection process in step S2 and the encoded data Vcdq obtained in the difference value encoding process in step S4 into an encoded digital image signal. Output as Vcd. In step S6, the output unit 65 determines whether or not to end the encoding process. When it is determined that there is unprocessed image data and the encoding process is not ended, the process proceeds to step S7.

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 local decoding unit 66 executes local decoding processing and decodes (decodes) the encoded digital image signal Vcd. In step S8, the frame memory 67 holds the decoded image data as a previous frame image, returns the processing to step S1, and repeats the subsequent processing.

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 encoding unit 45 repeats the processing from step S1 to step S8 to perform encoding processing for all image data. If it is determined in step S6 that the encoding process is to be ended, the output unit 65 ends the encoding process.

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 unit 61 at the four corners of the processing target block (reference block) in step S21. Get the pixel value of the pixel. In step S22, the search range setting unit 82 sets a search range in the image data of the previous frame.

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 sum calculation unit 84 calculates the sum of the difference values of the pixel values between the blocks (between the reference block and the four corner matching blocks) for the pixels at the four corners of the block.

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 comparison unit 85 compares the calculation result obtained by the process in step S24 with the minimum value candidate held by the minimum value candidate holding unit 86. In step S26, the comparison unit 85 determines whether the calculation result is smaller than the minimum value candidate. If it is determined that the calculation result is smaller, the comparison unit 85 advances the process to step S 27, and the minimum value candidate information held by the minimum value candidate holding unit 86 and the four corner matching block candidate holding unit 87. The information on the four-corner matching block candidates held is updated, and the calculation result obtained this time is held. When the process of step S27 ends, the comparison unit 85 advances the process to step S28.

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 comparison unit 26 advances the process to step S28 without updating the information.

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 search control unit 88 determines whether or not the entire search range set in step S22 has been searched. If it is determined that the search has not been performed, the process returns to step S23, and the subsequent processing Repeat. That is, the four corner coincidence block detection unit 62 repeats the processing from step S23 to step S28 and searches for all the blocks that can be taken within the inspection range as to whether or not the four corner coincidence block is obtained.

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 search control unit 88 advances the process to step S29. In step S29, the block position data calculation unit 89 calculates block position data of the four corner matching block.

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 data calculation unit 89 ends the four corner coincidence block detection process, returns the process to step S2 of FIG. 17, and executes the subsequent processes.

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 block extraction unit 101 extracts four corner matching blocks from the image data of the previous frame in step S41 based on the supplied block position data. In step S42, the pixel determination unit 102 checks the position of the target pixel to be processed, and in step S43, determines whether the target pixel is a pixel at the four corners of the block. If it is determined that the pixels for which the difference value is to be calculated are not the four corner pixels of the block, the pixel determination unit 102 advances the process to step S44.

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 value calculation unit 103 calculates the difference value of the pixel value between the reference block and the four corner matching block for the pixel. When the difference value is calculated, the difference value calculation unit 103 advances the process to step S46.

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 pixel determination unit 102 advances the process to step S45. In step S45, the difference value setting unit 104 sets the difference value of the pixel to “0”, and the process proceeds to step S46.

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 residual output unit 105 outputs the difference value obtained in the process of step S44 or step S45 as a residual. In step S <b> 47, the residual output unit 105 determines whether to end the residual calculation process. When it is determined that there is unprocessed image data and the residual calculation process is not ended, the residual output unit 105. Returns the processing to step S41 and repeats the subsequent processing. If it is determined in step S47 that the residual calculation process is to be ended, the residual output unit 105 ends the residual calculation process, returns the process to step S3 in FIG. 17, and executes the subsequent processes.

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 DST conversion unit 121 performs DST conversion processing on the residual supplied from the residual calculation unit 63 in step S61. In step S62, the quantization unit 122 performs a quantization process on the coefficient data subjected to DST conversion. In step S <b> 63, the Huffman encoding unit 123 performs Huffman encoding processing on the quantized coefficient data obtained by quantization, generates encoded data Vcdq, and supplies it to the output unit 65.

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 Huffman encoding unit 123 determines whether or not to end the residual encoding process, and when it is determined that there is residual data that has not been encoded and the residual encoding process is not to be ended. The process returns to step S61, and the subsequent processes are repeated. If it is determined in step S64 that all the residual data have been encoded and the residual encoding process is to be ended, the Huffman encoding unit 123 ends the residual encoding process, and the step of FIG. The processing is returned to S4, and the subsequent processing is executed.

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 data decomposing unit 141 acquires the encoded digital image signal Vcd in step S81 and separates it into block position data Vcdp and encoded data Vcdq. In step S82, the four corner matching block extraction unit 142 extracts four corner matching blocks from the previous frame image data.

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 residual decoding unit 143 performs a residual decoding process, decodes the encoded data Vcdq, and obtains residual data. Details of the residual decoding process will be described later. In step S84, the pixel value addition unit 144 performs addition calculation processing, and performs addition calculation processing of the four corner matching block and the residual (residual in the reference block). Details of the addition calculation processing will be described later.

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 block decomposing unit 145 rearranges the addition results and outputs them to the frame memory 67 as frame image data (image data of the previous frame).

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 block decomposing unit 145 determines whether or not to end the local decoding process. If it is determined that there is unprocessed encoded data and the local decoding process is not ended, the process returns to step S81. Repeat the subsequent processing. That is, each processing unit of the local decoding unit 66 performs the decoding process on all the frame image data by repeatedly executing the processes in steps S81 to S86.

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 block decomposing unit 145 terminates the local decoding process, and returns the process to step S7 in FIG. The subsequent processing is executed.

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 Huffman decoding unit 161 performs the Huffman decoding process on the encoded data Vcdq in step S101 to obtain quantized coefficient data. In step S102, the inverse quantization unit 162 performs inverse quantization on the quantized coefficient data obtained by the Huffman decoding process, and obtains coefficient data of the block subjected to DST conversion. In step S103, the IDST conversion unit 163 performs IDST conversion processing, obtains residual data of the reference block before returning DST, and outputs it. In step S104, the IDST conversion unit 163 determines whether or not to end the residual decoding process. If it is determined that there is unprocessed encoded data Vcdq and the residual decoding process is not ended, the process proceeds to step S101. Return to, and repeat the subsequent processing. If it is determined in step S104 that the residual decoding process is to be ended, the IDST conversion unit 163 ends the residual decoding process, returns the process to step S83 in FIG. 21, and executes the subsequent processes.

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 pixel determination unit 181 confirms the position of the processing target pixel to be subjected to the addition calculation in the block, and in step S122, the target pixel is located at the four corners of the block. It is determined whether or not it is a pixel. If it is determined that the pixel is at the four corners of the block, the pixel determination unit 181 advances the process to step S123.

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 residual setting unit 182 sets the residual to “0” and advances the process to step S124.

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 pixel determination unit 181 skips step S123 and proceeds to step S124.

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 value calculation unit 183 adds the image data of the four-corner matching block and the residual, and causes the order alignment unit 184 to hold the added result. In step S125, the order aligning unit 184 determines whether or not to end the addition calculation process. When it is determined that there is an unprocessed pixel and the addition calculation process is not ended, the process returns to step S121, and thereafter Repeat the process.

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 value adding unit 144 repeats the processing from step S121 to step S125, and performs addition processing on all the pixels in the block. If it is determined in step S125 that addition processing has been performed for all pixels, the order aligning unit 184 rearranges the addition results for each pixel in raster order and outputs the result as block image data in step S126. When the process of step S126 is finished, the order arranging unit 184 finishes the addition operation process.

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 decoding unit 41 will be described with reference to the flowchart of FIG. As described with reference to FIG. 16, the data decomposition unit 201 to block decomposition unit 205 (the processing unit surrounded by the dotted line 210) of the decoding unit 41 in FIG. 16 is the configuration of the local decoding unit 66 (FIG. 13). It is the same. Accordingly, each unit of the decoding unit 41 executes the processing from step S141 to step S146 in FIG. 24 in the same manner as the processing from step S81 to step S86 in FIG.

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 data decomposing unit 201 acquires the encoded digital image signal Vcd and separates the encoded data Vcdq and the block position data Vcdp in step S141. In step S142, the four corner matching block extraction unit 202 extracts four corner matching blocks from the previous frame image data. The residual decoding unit 203 performs a residual decoding process in step S143 to decode the encoded data. The details of the residual decoding process have been described above with reference to the flowchart of FIG. In step S <b> 144, the pixel value adding unit 204 performs an addition calculation process of the four corner matching block and the residual. The details of the addition calculation processing have been described above with reference to the flowchart of FIG.

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 block decomposing unit 205 rearranges the addition results, generates a frame image, and outputs the frame image. In step S146, the block decomposition unit 205 determines whether or not to end the decoding process. When it is determined that there is an unprocessed frame image and the decoding process is not finished, the block decomposing unit 205 advances the process to step S147.

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 frame memory 206 holds the frame image data output from the block decomposition unit 205 as the image data of the previous frame. When the process of step S147 ends, the frame memory 206 returns the process to step S141 and repeats the subsequent processes.

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 block decomposing unit 205 ends the decoding process.

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 encoding unit 45 and the decoding unit 41 positively use analog distortion such as white noise and phase shift generated in an analog signal, intentionally generate large analog distortion, and image quality is improved by the analog distortion. Since the encoding process and the decoding process are performed so as to deteriorate, the image can be greatly deteriorated every time the encoding process and the decoding process are repeated.

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 / A 42, the A / D by the A / D 44 is used. Since the pixel data slightly fluctuates every time (every frame) at the time of conversion, the pixel values of the four corners of each block obtained by being blocked by the encoding unit 45 are the values for the first encoding and decoding. (The pixel values at the four corners of each block are different each time).

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 block detection unit 62 of the encoding unit 45 sets a block at a position different from the block detected by the first encoding as a four-corner matching block. Accordingly, the block position data calculated by the four corner coincidence block detection unit 62 is different from the block position data calculated in the first encoding.

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 residual calculation unit 63 calculates a residual different from the first encoding. The residual encoding unit 64 encodes the residual, and at this time, a new quantization distortion different from the quantization distortion generated in the first encoding is generated. Thus, every time encoding and decoding are repeated, a different quantization distortion occurs in the image data, and as a result, the image data includes a large distortion.

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 recording unit 46 is compared with the digital image signal Vdg0 obtained from the decoding unit 41 of the playback device 31. It will be greatly deteriorated. In other words, the image quality of the digital image signal Vdg2 is greatly degraded compared to that of the digital image signal Vdg0.

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 encoding unit 45 as described above and further decoded by the decoding unit 41 (the image of the analog image signal Van2 D / A converted by the D / A 42) Data) has undergone the third and subsequent encoding processing and decoding processing, and the image quality is further deteriorated.

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 recording unit 46 is significantly higher than the image by the analog image signal Van1 output from the reproduction device 31. It becomes deteriorated. Therefore, the encoding device 33 cannot replicate the analog image signal output from the reproduction device 31 while maintaining the good image quality of the image.

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 display device 32 displays an image on the display 43, for example. Is done.

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 encoding unit 45 can prevent only a good quality copy of the analog signal without requiring a special process such as a scramble process or embedding noise information. As a result, the encoding device 33 can suppress illegal copying using an analog signal without causing inconveniences such as an image not being displayed and an increase in circuit scale.

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 decoding unit 41 performs a decoding process so as to correspond to such an encoding unit 45, and the encoding unit 45 actively uses analog distortion such as white noise and phase shift generated in the analog signal. Since the decoding process is performed so that a large analog distortion added intentionally remains in the image signal, only a good quality copy of the analog signal is required without special processing such as scramble processing or embedding noise information. Can be prevented. As a result, the decoding device 31 can suppress illegal copying using an analog signal without causing inconveniences such as an image not being displayed and an increase in circuit scale.

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 decoding unit 41 is directly encoded), white noise does not occur in the signal, so the pixel values of the pixels at the four corners of the block are: There is no change in the first encoding process or the second encoding process. Further, since the residual of this pixel is set to “0” every time, an error due to the addition calculation process does not occur. Therefore, the same block as the first time is detected as a four-corner matching block no matter how many times the encoding process (decoding process) is performed, and the encoding unit 45 can perform any number of encoding processes. Thus, substantially the same encoded data can be obtained. In other words, the decoding unit 41 decodes substantially the same encoded data regardless of the number of decoding processes, and can be reproduced with normal quality.

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 encoding device 33 cannot copy the analog image signal output from the reproduction device 31 so as not to deteriorate the image quality of the image. Accordingly, the image processing system 30 can suppress illegal copying using an analog signal and safely output the analog signal without causing inconveniences such as an increase in circuit scale and cost. Further, for example, when copying using a digital signal, such as copying in editing work, the image processing system 30 can perform copying without degrading image quality. In this case, D / A 42 and A / D 44 are omitted from the image processing system 30. Also, in this case, copyright management can be performed by using other technologies such as DRM (Digital Rights Management) together, so that the image processing system 30 can also prevent unauthorized duplication of digital signals. it can.

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 residual encoding unit 64 has a function approximation conversion unit 231 instead of the DST conversion unit 121 (FIG. 10). 25 also includes a quantizing unit 122 and a Huffman coding unit 123, as in the case of FIG.

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 transformation unit 231 represents each pixel position in coordinates as shown in FIG. 26, and approximates a waveform composed of each pixel value to, for example, a three-dimensional function. Is represented by

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 approximation conversion unit 231 coordinates the position of each pixel with the lower left pixel of the block as the reference point, the horizontal direction as the x axis, and the vertical direction as the y axis (in the case of FIG. 26). 0 ≦ x ≦ 7, 0 ≦ y ≦ 7). Next, the function approximation conversion unit 231 converts the waveform formed by the pixel values of each pixel into a function using an approximation function. For example, the function approximation conversion unit 231 approximates a three-dimensional function represented by the following expression (4) to a pixel value waveform by using a least square method or the like.

Figure 0004730585
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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 residual calculation unit 63, the following formula (5) is added to the formula (4).

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 approximation conversion unit 231 calculates coefficients a to i when the function of Expression (4) is approximated to the waveform of the pixel value by performing a least square method, and the coefficients a to i are used as coefficient data. This is supplied to the quantization unit 122.

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 quantization unit 122 quantizes the supplied coefficient data as in the case of FIG. Similarly to the case of FIG. 10, the Huffman encoding unit 123 also encodes the quantized coefficient data obtained in the quantizing unit 122 to generate encoded data.

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 residual decoding unit 143 in that case, and corresponds to FIG. The residual decoding unit 203 has the same configuration as that of the residual decoding unit 143 and performs the same processing, so that the description thereof is omitted.

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 residual decoding unit 143 includes a Huffman decoding unit 161 and an inverse quantization unit 162 as in FIG. 14, and an inverse function approximation conversion unit 232 is used instead of the IDST conversion unit 163 in FIG. Have.

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 approximation transform unit 232 generates an approximate function using the coefficient data obtained by the inverse quantization process by the inverse quantization unit 162 (substituting the coefficient data into the equation (4)), and uses the approximate function from the approximate function. The pixel value with each pixel is calculated. That is, the inverse function approximate conversion unit 232 calculates each pixel value (residual) by substituting the x coordinate and the y coordinate for the variables X and Y of the approximate function (formula (4)), respectively.

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 approximation conversion unit 231 performs the function approximation conversion process on the supplied residual in step S161, and is configured by the residual of each pixel for each block. The generated waveform is converted into a function, and coefficient data of an approximate function is generated. In step S162, the quantization unit 122 performs a quantization process on the coefficient data in the same manner as in step S62 in FIG. 20, and generates quantized coefficient data. In step S163, the Huffman encoding unit 123 performs Huffman encoding processing on the quantized coefficient data in the same manner as in step S63 of FIG. 20, and generates encoded data Vcdq.

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 Huffman encoding unit 123 determines whether or not to end the residual encoding process, and determines that there is an unprocessed residual and does not end the residual encoding process. Returning to step 161, the subsequent processing is repeated. If it is determined in step S164 that the residual encoding process is to be ended, the Huffman encoding unit 123 ends the residual encoding process, returns the process to step S4 in FIG. 17, and executes the subsequent processes. Let

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 Huffman decoding unit 161 performs the Huffman decoding process on the encoded data Vcdq in the same manner as in step S101 in FIG. 22, and generates quantized coefficient data. In step S182, the inverse quantization unit 162 performs inverse quantization processing on the quantized coefficient data, similarly to step S102 in FIG. 22, and generates coefficient data. In step S183, the inverse function approximation conversion unit 232 performs an inverse function conversion process, and calculates the original pixel value (residual) from the coefficient data.

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 approximation conversion unit 232 determines whether or not to end the residual decoding process. For example, when it is determined that there is unprocessed encoded data and the residual decoding process is not to be ended, Is returned to step S181, and the subsequent processing is repeated. If it is determined in step S164 that the residual decoding process is to be terminated, the inverse function approximation conversion unit 232 terminates the residual decoding process, returns the process to step S83 in FIG. 21, and performs the subsequent processes. Let it run.

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 encoding unit 45 only performs replication using an analog signal, as in the case of performing the DST conversion process and the IDST conversion process. The quality of information can be degraded. Accordingly, in this case, the encoding device 33 does not cause inconveniences such as an increase in circuit scale, and the image data is significantly deteriorated in the second and subsequent encoding processes and the analog signal is used. Unauthorized copying can be suppressed.

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 decoding unit 41 performs the inverse function approximate conversion process in response to the function approximate conversion process and the inverse function approximate conversion process of the encoding unit 45, and therefore, similarly to the case of performing the IDST conversion process, the analog signal is converted. The quality of information can be deteriorated only when copying is performed. Accordingly, in this case, the reproducing device 31 also does not cause inconveniences such as an increase in circuit scale, and the image data is significantly deteriorated in the second and subsequent encoding processing and decoding processing. Copying can be suppressed.

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 encoding unit 45 performs the function approximate conversion process and the inverse function approximate conversion process and the decoding unit 41 performs the inverse function approximate conversion process, the image processing system 30 may increase the circuit scale, increase the cost, and the like. Without causing inconvenience, unauthorized copying using an analog signal can be suppressed and the analog signal can be output safely.

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 decoding unit 41, the D / A 42, and the display of the encoding device 33 43 may be omitted.

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 encoding device 253 instead of the encoding device 33 in the image processing system 30.

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 encoding device 253 is a device corresponding to the encoding device 33 in FIG. 2, and has a configuration in which the decoding unit 41, the D / A 42, and the display 43 are omitted from the configuration of the encoding device 33.

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 encoding device 253 of the image processing system 250 obtains the analog image signal Van1 output from the reproduction device 31, and digitizes and encodes the encoded digital image, similarly to the encoding device 33 of FIG. It only generates the signal Vcd1 and records it on a recording medium. Like the encoding device 33, it decodes the encoded digital image signal again, generates the analog image signal Van2, and displays the image on the display 43. I won't do that.

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 encoding device 33 in FIG. 2 has a configuration applied for convenience in order to describe a case where the encoded image signal is decoded again. In practice, it is sufficient if encoding can be performed, and such a configuration is necessary. Not really.

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 decoding devices 261, two display devices 262, an A / D conversion device 263, an encoding device 264, and a recording device 265.

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 decoding device 261 has a decoding unit 41, the display device 262 has a D / A 42 and a display 43, the A / D conversion device 263 has an A / D 44, and the encoding device 264 has an encoding unit 45. The recording device 265 has a recording unit 46.

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 playback devices 281, an encoding device 282, two display devices 32, and a recording device 265. As described with reference to FIG. 2, the display device 32 is a device that displays the image of the analog image signal Van <b> 1 or Van <b> 2 output from the playback device 281 on the display 43. As described with reference to FIG. 31, the recording device 265 includes the recording unit 46, and records the encoded digital image signal Vcd <b> 1 output from the encoding device 282 on the recording medium of the recording unit 46.

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 playback device 281 includes a decoding unit 41 and a D / A 42 as well as the playback device 31, and further includes an analog noise addition unit 291. The analog noise adding unit 291 adds a noise component (analog noise) to the analog image signal converted by the D / A 42.

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 playback device 281 outputs an analog image signal Van to which analog noise is positively added. For example, the playback device 281 generates an analog image signal Van1 to which analog noise is positively added from the encoded digital image signal Vcd0. For example, the playback device 281 generates an analog image signal Van2 to which analog noise is positively added from the encoded digital image signal Vcd1.

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 encoding device 282 includes an A / D 44 and an encoding unit 45 as well as the encoding device 33 of FIG. 2, and further includes an analog noise adding unit 291. That is, the encoding device 282 performs A / D conversion on the analog image signal to which analog noise is positively added in the analog noise adding unit 291 in the A / D 44 and encodes it in the encoding unit 45.

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 coding apparatus 282 and adds analog noise to an analog image signal and performs coding will be described with reference to the flowchart of FIG. .

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 noise adding unit 291 adds analog noise (white noise, phase shift, etc.) to the analog image signal Van output from the playback device 281. In step S202, the encoding device 282 performs A / D conversion processing on the analog image signal Van to which analog noise is positively output, which is output from the analog noise adding unit 291 to generate a digital image signal Vdg. To do. In step S203, the encoding unit 45 performs an encoding process. Since this encoding process is the same as the encoding process described with reference to the flowchart of FIG. 17, a detailed description thereof is omitted.

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 encoding unit 45 proceeds to step S204, determines whether to end the analog deterioration encoding process, and returns to step S201 if it determines not to end the process. The subsequent processing is repeated. If it is determined in step S204 that the analog deterioration encoding process is to be ended, the encoding unit 45 ends the analog deterioration encoding process.

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 playback device 281 in the image processing system 280 of FIG. 32, will be described with reference to the flowchart of FIG.

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 decoding unit 41 performs a decoding process on the input encoded digital image signal. Since this decoding process is the same as the decoding process described with reference to the flowchart of FIG. 24, a detailed description thereof is omitted.

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 / A 42 performs a D / A conversion process on the digital image signal Vdg in step S222 to obtain an analog image signal Van. In step S223, the analog noise adding unit 291 adds analog noise (white noise, phase shift, etc.) to the analog image signal Van D / A converted in the D / A 42.

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 noise adding unit 291 advances the process to step S224, determines whether or not to end the analog degradation decoding process, and returns to step S221 if determined not to end, and thereafter Repeat the process. If it is determined in step S224 that the analog degradation decoding process is to be terminated, the analog degradation decoding process is terminated.

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 playback device 281 and the encoding device 282 positively add analog noise to the analog image signal. Accordingly, when copying is performed using an analog signal in the image processing system 280, noise is positively added to the analog image signal by repeating the encoding process and the decoding process, and the image quality of the image is further improved. Since the deterioration significantly occurs, the encoding device 282 and the reproduction device 241 can perform the encoding process and the decoding process so as to further suppress unauthorized duplication of content data using an analog signal.

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 storage unit 313 to a RAM (Random Access Memory) 303. Execute the process. The RAM 303 also appropriately stores data necessary for the CPU 301 to execute various processes.

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 CPU 301, ROM 302, and RAM 303 are connected to each other via a bus 304. An input / output interface 310 is also connected to the bus 304.

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 / output interface 310 includes an input unit 311 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT (Cathode Ray Tube) and an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 312 including a speaker, and a hard disk. A communication unit 314 including a storage unit 313 and a modem is connected. The communication unit 314 performs communication processing via a network including the Internet.

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 / output interface 310 as necessary, and a removable medium 321 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from them is It is installed in the storage unit 313 as necessary.

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 ( Removable media 321 composed of CD-ROM (compact disk-read only memory), DVD (digital versatile disk), magneto-optical disk (including MD (mini-disk) (registered trademark)), or semiconductor memory In addition to being configured, it is configured by a ROM 302 on which a program is recorded, a hard disk included in the storage unit 313, and the like distributed to the user in a state of being incorporated in the apparatus main body in advance.

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).

従来の画像処理システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional image processing system. 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。It is a figure which shows the structural example of the image processing system to which this invention is applied. 図2の符号化部の内部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of an internal structure of the encoding part of FIG. フレーム画像データをブロック化する様子の例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the example of a mode that frame image data is made into a block. 基準ブロックの4隅の画素を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pixel of the four corners of a reference | standard block. 図3の4隅一致ブロック検出部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the 4 corner coincidence block detection part of FIG. 検索範囲の設定の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the setting of a search range. ブロック位置データの算出の様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of calculation of block position data. 図3の残差算出部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the residual calculation part of FIG. 図3の残差符号化部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the residual encoding part of FIG. 1次元のDST変換の例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1-dimensional DST conversion. 2次元のDST変換の例を示す図である。It is a figure which shows the example of two-dimensional DST conversion. 図3のローカルデコード部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the local decoding part of FIG. 図13の残差復号部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the residual decoding part of FIG. 図13の画素値加算部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the pixel value addition part of FIG. 図2の復号部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the decoding part of FIG. 符号化処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of an encoding process. 4隅一致ブロック検出処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a four corner coincidence block detection process. 残差算出処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a residual calculation process. 残差符号化処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a residual encoding process. ローカルデコード処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a local decoding process. 残差復号処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a residual decoding process. 加算演算処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of an addition calculation process. 復号処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of a decoding process. 図3の残差符号化部の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the residual encoding part of FIG. 関数近似変換の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of function approximate conversion. 図13の残差復号部の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the residual decoding part of FIG. 残差符号化処理の他の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the other example of a residual encoding process. 残差復号処理の他の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the other example of a residual decoding process. 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る。It is a figure which shows the other structural example of the image processing system to which this invention is applied. 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。It is a figure which shows the further another structural example of the image processing system to which this invention is applied. 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。It is a figure which shows the further another structural example of the image processing system to which this invention is applied. アナログ劣化符号化処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of an analog degradation encoding process. アナログ劣化復号処理の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of an analog degradation decoding process. 本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the personal computer to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

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)

画像データを符号化する符号化装置であって、
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:
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
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.
前記第2のフレームにおいて前記第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
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.
それまでに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最小値を最小値の候補として保持する候補保持手段と、
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.
前記検出手段により検出された前記第2のブロックの前記第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
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.
前記差分設定手段は、前記特定画素の前記差分を「0」に設定する
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、
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.
前記直交変換手段は前記差分を離散サイン変換する
請求項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.
前記検出手段において検出された、前記第1のブロックの位置に対する前記第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、前記差分符号化手段により前記差分が符号化されて得られた符号化データを前記符号化装置の外部に出力する出力手段をさらに備える
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.
前記差分符号化手段により前記差分が符号化されて得られた符号化データを復号し、前記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、
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.
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、
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 .
画像データを符号化する符号化装置の符号化方法であって、
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.
画像データを符号化するコンピュータを、
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.
画像データを符号化するコンピュータを、
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.
画像データを復号する復号装置であって、
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.
前記特定画素は、前記ブロックの4隅の画素である
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.
前記差分復号手段は、
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.
前記直交変換手段は前記係数データを逆離散サイン変換する
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.
前記差分設定手段は、前記特定画素の差分を「0」に設定する
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".
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
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.
前記画素値加算手段による加算により得られた前記第1のブロックを保持し、フレーム画像単位で前記復号装置の外部に出力する出力手段をさらに備える
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.
前記出力手段により出力される前記フレーム画像を、次回の第2のブロックの抽出における前記第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をさらに備え、
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、
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.
画像データを復号する復号装置の復号方法であって、
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.
画像データを復号するコンピュータを、
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.
画像データを復号するコンピュータを、
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.
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前記画像データが劣化するような情報処理システムにおいて、
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:
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前記画像データが劣化するような情報処理システムにおいて、
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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