JPH01227590A - System for compressing and expanding digital image data - Google Patents

System for compressing and expanding digital image data

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JPH01227590A
JPH01227590A JP63053238A JP5323888A JPH01227590A JP H01227590 A JPH01227590 A JP H01227590A JP 63053238 A JP63053238 A JP 63053238A JP 5323888 A JP5323888 A JP 5323888A JP H01227590 A JPH01227590 A JP H01227590A
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JP
Japan
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data
image
signal
digital data
window function
Prior art date
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Pending
Application number
JP63053238A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Yamada
恭裕 山田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Publication of JPH01227590A publication Critical patent/JPH01227590A/en
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily obtain the reproducing image of a satisfactory picture quality by using a rectangular window function as a two-dimensional window function for the signal processing of digital data at the time of executing data compression and expansion. CONSTITUTION:As the window function, a function, in which a weighting to the signal of an overlapping part between respective block images in a part corresponding to the overlapping area part of respective blocks to be adjoining is made into 1 by generalizing the signal processing both at the time of compressing the data and the time of expanding data, is used. To the digital data to which the compression of the data is executed by a Fourier transform, the window function is applied. Further, also to the digital data to which the expansion of the data is executed by the inversion of the time of compressing the data, the window function is applied, and the digital data corresponding to the part of overlapping area to be specified beforehand between respective adjoining blocks are added. Thus, the continuity of a signal waveform between respective adjoining block images can be made satisfactory, and the reproducing image with the satisfactory picture quality can be easily obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像情報の記録再生、画像情報の伝送。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to the recording and reproduction of image information and the transmission of image information.

送信、受信などに適用できるデジタル画像データの圧縮
伸長方式に関する。
This invention relates to a compression/expansion method for digital image data that can be applied to transmission, reception, etc.

(従来の技術) 画像信号をデジタル化する場合に各サンプル値に対して
信号レベルを均等に分割し、それぞれの範囲番、こ含ま
れる値を一つの代表値で置き換える直線量子化(均等量
子化)手段を採用し、代表点と本来の値との差が判らな
いようにするためには、−般に自然画像については6ビ
ツト(3?階調)から8ピツト(256階調)が必要で
あるとされているから、画像信号を前記したような均等
量子化によりデジタル化した信号をそのまま記録しよう
とすると、各サンプル値に対して前記のような多くの情
報量を扱うことが必要とされる。
(Prior art) When digitizing an image signal, linear quantization (equal quantization) is used to equally divide the signal level for each sample value and replace each range number with one representative value. ), and in order to make the difference between the representative point and the original value indiscernible, 6 bits (3? tones) to 8 pits (256 tones) are generally required for natural images. Therefore, if we try to record the signal that has been digitized by uniform quantization of the image signal as described above, it is necessary to handle a large amount of information as described above for each sample value. be done.

それで、より少ない情報量で信号を符号化するのに、信
号の変化の少ない部分では変化に対して敏感であり、信
号の変化の激しい部分においてはある程度の誤差があっ
ても、それを検知し難いという人間の視覚や聴覚の性質
を利用したり、あるいは記録の対象にされている情報信
号における時間軸上での相関を利用したりして、各サン
プルあたりの情報量を少なくするようにした各種の高能
率符号化方式を適用してデータ量の圧縮を行ったデジタ
ル・データを記録、伝送、送信し、また、前記のように
データ量の圧縮されたデジタル・データを再生、受信し
た後に、データの伸長を行うようにすることが従来から
行われている。
Therefore, even though the signal is encoded with a smaller amount of information, the parts where the signal changes little are sensitive to changes, and the parts where the signal changes rapidly are sensitive to changes, even if there is some error, it cannot be detected. The amount of information per sample was reduced by taking advantage of the difficult nature of human vision and hearing, or by using the correlation on the time axis in the information signals being recorded. After recording, transmitting, and transmitting digital data whose data amount has been compressed by applying various high-efficiency encoding methods, and after playing and receiving digital data whose data amount has been compressed as described above, , it has been conventional practice to decompress data.

第10図はデジタル画像データをデータ圧縮して送受信
し、また、受信したデジタル画像データをデータ伸長し
た後にアナログ画像信号として出力しうるように構成し
た従来のデジタル画像データの圧縮伸長方式の一例構成
を示すブロック図であり、この第10図において送受の
対象にされているアナログ画像信号(記録再生の対象に
されている画像信号の場合でも同じ)は、アナログ・デ
ジタル変換器(ADC)1によってデジタル信号に変換
されてから、画像信号における1フレ一ム期間を切換周
期として切換動作を行う切換スイッチ2によって1フレ
一ム期間毎の画像データが図面符号3で示されているメ
モリ1と図面符号4で示されているメモリ2とに順次交
互に書込まれて記憶される。
FIG. 10 shows an example configuration of a conventional digital image data compression/expansion system configured to compress digital image data and transmit/receive it, and to output the received digital image data as an analog image signal after data expansion. In this block diagram, the analog image signal to be transmitted and received (the same applies to the image signal to be recorded and reproduced) is converted by an analog-to-digital converter (ADC) 1. After being converted into a digital signal, the image data for each frame period is transferred to the memory 1 indicated by reference numeral 3 in the drawing and the memory 1 shown in the drawing. The data are sequentially and alternately written and stored in the memory 2 indicated by reference numeral 4.

メモリ1とメモリ2とは、それの一方のものが書込みモ
ードになされているときには、他方のものが読出しモー
ドとなされている。そして、書込みモードになされてい
る一方のメモリに対して切換スイッチ2を介してデジタ
ル・データが供給されているときには、読出しモードに
なされている他方のメモリから読出されたデジタル・デ
ータは切換スイッチ5を介して後続の回路に供給される
ようになされている。
When one of the memories 1 and 2 is in the write mode, the other is in the read mode. When digital data is being supplied to one memory that is in the write mode via the changeover switch 2, the digital data read from the other memory that is in the read mode is supplied to the changeover switch 5. It is designed to be supplied to subsequent circuits via.

第10図中の切換スイッチ2,5と、図面符号3.4で
示されているメモリ1,2とによる前述のような動作の
態様は、後述されている第1図中で図面符号3,4によ
って示されているメモリ1゜2と切換スイッチ2.5と
による動作態様についても同様であるとともに、第1図
及び第10図中に図面符号12.13で示されているメ
モリ3゜メモリ4と切換スイッチ11.14とによる動
作態様ならびに図面符号17.18で示されているメモ
リ5.メモリ6と切換スイッチ16.19とによる動作
態様についても同様である。
The mode of operation as described above by the changeover switches 2 and 5 in FIG. 10 and the memories 1 and 2 indicated by the drawing reference numeral 3.4 will be explained later by the drawing reference numeral 3. The same applies to the operation mode of the memory 1゜2 and the changeover switch 2.5 indicated by 4, and the memory 3゜memory indicated by the drawing reference numeral 12.13 in FIGS. 1 and 10. 4 and the changeover switch 11.14 as well as the memory 5. The same applies to the operation mode of the memory 6 and the changeover switches 16 and 19.

第10図示の従来のデジタル画像データの圧縮伸長方式
においては1図中で図面符号3,4で示されているメモ
リ1.2から切換スイッチ5t−介して出力されたデジ
タ・ル・データは直交変換器6に供給されて、データ圧
縮が行われる。
In the conventional digital image data compression/expansion method shown in FIG. 10, the digital data output from the memory 1.2 indicated by reference numerals 3 and 4 in FIG. The data is supplied to a converter 6 for data compression.

直交変換器6におけるデジタル・データの圧縮は、例え
ば、1フレ一ム期間の画像データを複数のブロック(例
えば、16ビクセル×16ピクセル/ブロツク)に分割
して前記した各ブロックの画像データについて直交変換
(フーリエ変換、アダマール変換、コサイン変換)を行
って実施し、2次元周波数成分がベクトル量子化器7に
おける再量子化や切捨て等により、データの圧縮が行わ
れてから変調器8に供給される。
Compression of digital data in the orthogonal transformer 6 is performed, for example, by dividing the image data of one frame period into a plurality of blocks (for example, 16 pixels x 16 pixels/block) and converting the image data of each block into orthogonal data. Transformation (Fourier transform, Hadamard transform, cosine transform) is performed, and the two-dimensional frequency component is compressed by requantization or truncation in the vector quantizer 7, and then supplied to the modulator 8. Ru.

そして、前記のようにデータ圧縮されたデジタル・デー
タは変調器8におりて所定の変調方式で変調されてから
記録、あるいは伝送される。
Then, the digital data compressed as described above is sent to the modulator 8, where it is modulated by a predetermined modulation method and then recorded or transmitted.

前記のようにデータ圧縮されたデジタル・データは、復
調器9において復調された後に逆ベクトル量子化器10
において逆ベクトル量子化が行われる。
The digital data compressed as described above is demodulated by a demodulator 9 and then sent to an inverse vector quantizer 10.
Inverse vector quantization is performed at .

逆ベクトル量子化器10において逆ベクトル量子化処理
が行われたデジタル・データは、切換スイッチ11と図
面符号12で示されているメモリ3及び図面符号13で
示されているメモリ4と切換スイッチ14とによる回路
配置における2個のメモリに順次交互に書込まれ、また
、順次交互に読出されて、読出されたデジタル・データ
は逆直交変換器15に供給される。
Digital data subjected to inverse vector quantization processing in the inverse vector quantizer 10 is transferred to a changeover switch 11 and a memory 3 indicated by a reference numeral 12 in the drawing, and a memory 4 and a changeover switch 14 indicated by a reference numeral 13 in the drawing. The digital data is sequentially and alternately written into the two memories in the circuit arrangement and sequentially and alternately read out, and the read digital data is supplied to the inverse orthogonal transformer 15.

前記の逆直交変換器15ではそれに供給されたデジタル
・データに逆直交変換処理を施こしてデータを伸長し、
切換スイッチ16と図面符号17で示されているメモリ
5及び図面符号18で示されているメモリ6と切換スイ
ッチ19とによる回路配置における2個のメモリに順次
交互に書込まれ、また、順次交互に読出されて、読出さ
れたデジタル・データはデジタル・アナログ変換器20
に供給される。デジタル・アナログ変換器20では、そ
れに供給されたデジタル・データをデジタル・アナログ
変換して、アナログ信号形態の画像信号を出力する。
The inverse orthogonal transformer 15 performs an inverse orthogonal transform process on the digital data supplied thereto to expand the data,
Data is sequentially and alternately written into two memories in a circuit arrangement consisting of a changeover switch 16 and a memory 5 indicated by a reference numeral 17 in the drawing, and a memory 6 and a changeover switch 19 indicated by a reference numeral 18 in the drawing. The read digital data is read out to the digital-to-analog converter 20.
is supplied to The digital-to-analog converter 20 performs digital-to-analog conversion on the digital data supplied thereto, and outputs an image signal in the form of an analog signal.

第11図は記録(または伝送系)のタイミング・チャー
トであり、また、第12図は再生(または受信)系のタ
イミング・チャートであり、各回においてWTは書込み
、RDは読出しをそれぞれ表わしている。
Figure 11 is a timing chart of the recording (or transmission system), and Figure 12 is a timing chart of the reproduction (or reception) system, where WT represents writing and RD represents reading each time. .

そして、第10図に示されている従来のデジタル画像デ
ータの圧縮伸長方式において、データの圧縮とデータの
伸長とを行うための信号処理として、デジタル・データ
に直交変換と逆直交変換とを施こした場合における画像
再現性は、折返し歪、量子化誤差、変換演算誤差などの
存在によって劣化するが、しかし、僅かの折返し誤差を
許容し、また、量子化誤差については視覚上で目立たな
い範囲に抑え(波形の不連続をなくす)るようにすれば
、略々良好な画像の再現が実現できる。
In the conventional digital image data compression/expansion method shown in FIG. 10, the digital data is subjected to orthogonal transformation and inverse orthogonal transformation as signal processing for data compression and data expansion. Image reproducibility in such cases deteriorates due to the presence of aliasing distortion, quantization errors, conversion calculation errors, etc. However, slight aliasing errors are tolerated, and quantization errors are within a range that is not visually noticeable. By suppressing this (eliminating waveform discontinuity), approximately good image reproduction can be achieved.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記した従来のデジタル画像データの圧縮伸
長方式において、デジタル・データの圧縮伸長を行うた
めの信号処理手段としてデジタル・データに施こされる
直交変換と逆直交変換とは、第13図示のようにデータ
圧縮の対象にされている1つの画像(1つの画面)を、
縦方向にNv、横方向にNhで分割した(NvXNh)
個のブロック画像における各1個のブロック画像毎に適
用されて、高能率符号化及び復号化が行われていた。第
14図は第13同中に示されている(NvXNh)個の
ブロック画像の内の1個の具体的な例を示し  −たち
ので、この第14図示の1ブロック画像は8×8画素に
よって構成されている場合の例である。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the conventional digital image data compression/expansion method described above, orthogonal transformation is applied to digital data as a signal processing means for compressing/expanding digital data. Inverse orthogonal transformation refers to converting one image (one screen) targeted for data compression as shown in Figure 13.
Divided by Nv in the vertical direction and Nh in the horizontal direction (NvXNh)
High-efficiency encoding and decoding were performed by applying this method to each block image in the block images. FIG. 14 shows a specific example of one of the (NvXNh) block images shown in FIG. 13. Therefore, one block image shown in FIG. This is an example of a case where it is configured.

第15図は、1フレ一ム期間の画像データによる複数の
ブロックの内の1つのブロックの画像データについて直
交変換(例えばフーリエ変換)を行った場合の例を示し
たものであるが、一般に、あるブロック画像についてフ
ーリエ変換を行った場合には、低域成分が大で高域成分
が少ない傾向を示す、第15図における丸の大小は周波
数成分のレベルの高低を示している。なお、画像がカラ
ー画像の場合には各周波数成分も各原色毎に存在するこ
とはいうまでもない。
FIG. 15 shows an example in which orthogonal transformation (for example, Fourier transformation) is performed on the image data of one block out of a plurality of blocks of image data of one frame period. When a Fourier transform is performed on a certain block image, there is a tendency for the low-frequency components to be large and the high-frequency components to be small. The sizes of the circles in FIG. 15 indicate the levels of the frequency components. Note that when the image is a color image, it goes without saying that each frequency component also exists for each primary color.

さて、画像信号をデジタル化する場合に直線量子化(均
等量子化)手段を採用して代表点と本来の値との差が判
らないようにするためには、一般に自然画像については
6ビツト(32階調)から8ビツト(25656階調必
要であるとされていることは既述のとおりであるが、従
来、原画素の階調が8ビツトであった場合のデータ圧縮
は、例えば、低域成分については細かな量子化(例えば
、8ビツト)を適用し、また高域成分については粗い量
子化(例えば4ビツト)を適用するとともに、第15図
中における周波数値fh2〜fh1間の信号成分及び、
周波数値fv2〜fv1間の信号成分を切捨てるなどし
て行われる。
Now, when digitizing an image signal, in order to make the difference between the representative point and the original value indiscernible by using linear quantization (uniform quantization), it is generally necessary to use 6-bit ( As mentioned above, it is said that 8 bits (25,656 gradations) are required from 32 gradations), but conventionally, data compression when the gradation of the original pixel was 8 bits was difficult, for example. Fine quantization (e.g., 8 bits) is applied to the high-frequency components, and coarse quantization (e.g., 4 bits) is applied to the high-frequency components. ingredients and
This is done by, for example, cutting off signal components between frequency values fv2 to fv1.

ところが、前記のようなデータ圧縮伸長が実施された場
合には、直交変換後に再量子化が行われ。
However, when data compression/expansion as described above is performed, requantization is performed after orthogonal transformation.

たり、あるいはデータの切捨てが行われ、また、信号処
理がブロック画像毎に行われていることにより、デジタ
ル・データの信号処理に2次元窓関数として矩形窓関数
を用いたことに相当するために、折返し周波数成分によ
る誤差が発生する。前記した理由により、再生時に逆変
換して得た各ブロック画像と対応する信号の境界におい
て波形の不連続が生じて画質の劣化が生じることが問題
になる。
or data is truncated, and signal processing is performed for each block image, which is equivalent to using a rectangular window function as a two-dimensional window function for signal processing of digital data. , errors occur due to aliased frequency components. For the reasons described above, a problem arises in that waveform discontinuities occur at the boundaries of signals corresponding to each block image obtained by inverse transformation during reproduction, resulting in deterioration of image quality.

前記した矩形窓関数の影響と再生波形の不連続などの問
題について波形図、その他の図を参照して説明すると次
のとおりである(なお、説明、及び図示の簡単化のため
に1−次元信号を例に用いて説明する)。
The influence of the rectangular window function mentioned above and problems such as discontinuity of reproduced waveforms are explained as follows with reference to waveform diagrams and other figures. (Explain using signals as an example).

第16図は1次元的な連続信号が矩形窓によって時間軸
上で一定の時間長毎にブロック信号として区切ったこと
を表わしている図であり、また、第17図は前記した第
16図に示されている1次元的な信号波形が矩形窓によ
って一定の時間長毎にブロック信号とされた場合におけ
る数学的な取扱い上の信号波形を示している。
FIG. 16 is a diagram showing that a one-dimensional continuous signal is divided into block signals at fixed time lengths on the time axis by a rectangular window, and FIG. 17 is similar to the above-mentioned FIG. This shows a signal waveform that is treated mathematically when the one-dimensional signal waveform shown is made into a block signal every fixed time length by a rectangular window.

前記した第16図に示されているような正弦波の連続信
号の周波数スペクトラムは、周知のように単一の周波数
成分だけであるから第18図に示されているものになる
が、矩形窓により不連続波となされた前記した第17図
に示されているような信号のスペクトラムは第19図に
示すようにスペクトラムに拡がりが生じる。
As is well known, the frequency spectrum of a continuous sine wave signal as shown in FIG. 16 is as shown in FIG. 18 because it has only a single frequency component. The spectrum of the signal shown in FIG. 17, which has been made into a discontinuous wave by the above-mentioned method, is broadened as shown in FIG. 19.

また、第20図はサンプリングの対象にされた信号がサ
ンプリング周波数fsの半分以下の周波数成分だけの場
合においては、折返し歪が生じることがなく、サンプリ
ング周波数fsの半分以下の周波数成分を低域通過濾波
器で抽出することにより、無歪な状態の再生信号が得ら
れることを示しており、第21図はサンプリングの対象
にされた信号がサンプリング周波数fsの半分以上の周
波数成分をも含んでいる場合には、折返し歪が生じて無
歪な状態の再生信号が得られないことを示している。
In addition, Fig. 20 shows that when the signal targeted for sampling has only frequency components that are less than half of the sampling frequency fs, aliasing distortion does not occur, and the frequency components that are less than half of the sampling frequency fs are passed through at low frequencies. It is shown that by extracting with a filter, a reproduced signal in an undistorted state can be obtained, and Fig. 21 shows that the signal targeted for sampling also includes frequency components that are more than half the sampling frequency fs. In this case, aliasing distortion occurs and a distortion-free reproduced signal cannot be obtained.

前記したような歪と、データ圧縮時における直交変換後
の再量子化と一部の成分の切捨てによって、再生時にお
ける隣接のブロック間の波形の不連続が生じ、また、折
返し歪は再生画像中にモアレを生じさせる。第22図は
データ圧縮前の原信号波形を例示したものであり、また
、第23図は第22図示の信号をデータ圧縮伸長した後
の信号波形を例示したものであり、第22図中における
al、a2.a3で示されている信号の部分と、第23
図中におけるa 1 j 、 a 2 j 、 a 3
 jで示されている信号の部分とは対応している信号部
分である。
Due to the above-mentioned distortion, requantization after orthogonal transformation during data compression, and truncation of some components, waveform discontinuity occurs between adjacent blocks during playback, and aliasing distortion occurs in the playback image. causes moiré. FIG. 22 shows an example of the original signal waveform before data compression, and FIG. 23 shows an example of the signal waveform after data compression and expansion of the signal shown in FIG. al, a2. The part of the signal indicated by a3 and the 23rd
a 1 j , a 2 j , a 3 in the diagram
The signal portion indicated by j is the corresponding signal portion.

そして、前記の波形の不連続は、再生画像上にブロック
画像毎に輝度や色彩が少しずつ異なるモザイク・パター
ンを生じさせることになる。
The discontinuity of the waveform causes a mosaic pattern on the reproduced image in which the brightness and color differ slightly for each block image.

(問題点を解決するための手段) 本発明は隣接する各ブロック画像間に予め定められた重
複領域を設けておき、前記したブロック画像のデジタル
・データに対してフーリエ変換によってデータ圧縮が行
われる以前のデジタル・データと2デ一タ圧縮時とは逆
変換によりデータ伸長が行われた後のデジタル・データ
とに重み付けを与える窓関数として、隣接する各ブロッ
クの重複領域部分と対応する部分における各ブロック画
像間の重複部分の信号に対する重み付けが、データ圧縮
時とデータ伸長時との双方による信号処理を総合して1
となされるべきものを用いて、フーリエ変換によってデ
ータの圧縮が行われるべきデジタル・データに対して前
記の窓関数を適用するとともに、データの圧縮時とは逆
変換によってデータの伸長が行われたデジタル・データ
に対しても前記の窓関数を適用する手段と、前記した隣
接する各ブロック画像間に予め定められた重複領域の部
分と対応するデジタル・データを加算する手段とを備え
てなるデジタル画像データの圧縮伸長方式を提供する。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a predetermined overlapping area between adjacent block images, and data compression is performed on the digital data of the block images by Fourier transformation. As a window function that gives weight to the previous digital data and the digital data after data decompression is performed by inverse transformation to that during 2-data compression, the The weighting of the signal of the overlapped part between each block image is calculated by integrating the signal processing during both data compression and data expansion.
The above window function was applied to the digital data that should be compressed by Fourier transform using what should be done, and the data was decompressed by the inverse transformation to that used when compressing the data. A digital device comprising means for applying the window function to digital data as well, and means for adding digital data corresponding to a predetermined overlapping area between adjacent block images. Provides a compression/expansion method for image data.

(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明のデジタル画像データ
の圧縮伸長方式の具体的な内容について詳細に説明する
。第1図はデジタル画像データをデータ圧縮して送受信
し、また、受信したデジタル画像データをデータ伸長し
た後にアナログ画像信号として出力しうるように構成し
た本発明のデジタル画像データの圧縮伸長方式の一実施
例を示すブロック図であり、この第1図において送受の
対象にされているアナログ画像信号(記録再生の対象に
されている画像信号の場合でも同じ)は、アナログ・デ
ジタル変換器(A D C) 1によってデジタル信号
に変換されてから、画像信号□における1フレ一ム期間
を切換周期として切換動作を行う切換スイッチ2によっ
て1フレ一ム期間毎の画像データが図面符号3で示され
ているメモリ1と図面符号4で示されているメモリ2と
に順次交互に書込まれて記憶される。
(Example) Hereinafter, specific contents of the digital image data compression/expansion method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of a compression/expansion method for digital image data according to the present invention, which is configured to compress digital image data and transmit/receive it, and to expand the received digital image data and then output it as an analog image signal. 1 is a block diagram showing an embodiment, and in this FIG. C) After being converted into a digital signal by 1, the image data for each frame period is indicated by reference numeral 3 in the drawing by a changeover switch 2 which performs a switching operation using one frame period in the image signal □ as a switching cycle. The information is sequentially and alternately written and stored in the memory 1 shown in FIG.

メモリ1とメモリ2とは、それの一方のものが書込みモ
ードになされているときには、他方のものが読出しモー
ドとなされている。そして、書込みモードになされてい
る一方のメモリに対して切換スイッチ2を介してデジタ
ル・データが供給されているときには、読出しモードに
なされてVする他方のメモリから読出されたデジタル・
データは切換スイッチ5を介して後続の回路に供給され
る。
When one of the memories 1 and 2 is in the write mode, the other is in the read mode. When digital data is being supplied to one memory that is in the write mode via the changeover switch 2, the digital data read from the other memory that is in the read mode and is
The data is supplied to subsequent circuits via a changeover switch 5.

第1図中の切換スイッチ2,5と、図面符号3゜4で示
されているメモリ1,2とによる前述のような動作の態
様は、第1図中に図面符号12,13で示されているメ
モリ3.メモリ4と切換スイッチ11.14とによる動
作態様ならびに図面符号17.18で示されているメモ
リ5.メモリ6と切換スイッチ16.19とによる動作
態様についても同様である。
The mode of operation as described above by the changeover switches 2, 5 and the memories 1, 2 indicated by the drawing symbols 3 and 4 in FIG. 1 is indicated by the drawing symbols 12 and 13 in FIG. Memory 3. The operation of the memory 4 and the changeover switch 11.14 as well as the memory 5.1, which is designated by the drawing reference numeral 17.18. The same applies to the operation mode of the memory 6 and the changeover switches 16 and 19.

第1図示のデジタル画像データの圧縮伸長方式において
は、図中で図面符号3,4で示されているメモリ1,2
から切換スイッチ5を介して出力されたデジタル・デー
タは2次元窓関数乗算器21に供給されるが、この2次
元窓関数乗算器21では例えば第25図中に窓関数とし
て示されているような重み付けを第25図中の原波形と
示されている信号に与えて、第26図中に示されている
ような波形の信号を出力する。
In the compression/expansion method for digital image data shown in the first diagram, memories 1 and 2 are designated by reference numerals 3 and 4 in the diagram.
The digital data outputted from the switch 5 is supplied to a two-dimensional window function multiplier 21, and the two-dimensional window function multiplier 21 uses a window function as shown in FIG. Weighting is applied to the signal shown as the original waveform in FIG. 25, and a signal having the waveform shown in FIG. 26 is output.

第24図は隣接する各ブロック画像間に予め定められた
重複領域が設けられている前記した各ブロック画像のデ
ジタル・データにおける順次のブロックbl、b2.b
3の重複領域を模式的に示したーであり、隣接する各ブ
ロック画像間に予め定められた重複領域が設けられてい
る前記した各ブロック画像のデジタル・データにおける
順次のブロックbl、b2.b3の重複領域を模式的に
示した図であり、前記したように第25図中で原波形と
して示されている信号は、第24図中における1つのブ
ロック画像部分と対応する信号部分を示している。
FIG. 24 shows sequential blocks bl, b2 . b
3 schematically shows the overlapping areas of the blocks bl, b2, . 25 is a diagram schematically showing the overlapping region of b3, and as described above, the signal shown as the original waveform in FIG. 25 indicates a signal portion corresponding to one block image portion in FIG. 24. ing.

隣接する各ブロック画像間に予め定められた重複領域が
設けられている前記した各ブロック画像のデジタル・デ
ータに対してフーリエ変換によってデータ圧縮が行われ
る以前のデジタル・データと、データ圧縮時とは逆変換
によりデータ伸長が行われた後のデジタル・データとに
重み付けを与えるために前記した2次元窓関数乗算器2
1でデジタル・データに乗算されるべき窓関数としては
A predetermined overlapping area is provided between each adjacent block image.The digital data before data compression is performed by Fourier transform on the digital data of each block image described above, and the digital data at the time of data compression. The aforementioned two-dimensional window function multiplier 2 is used to weight the digital data after data expansion through inverse transformation.
As a window function the digital data should be multiplied by 1.

隣接する各ブロックの重複領域部分と対応する部分にお
ける各ブロック画像間の重複部分の信号に対する重み付
けが、データ圧縮時とデータ伸長時との双方による信号
処理を総合して1になされつるようなものが使用される
The weighting of the signal of the overlapped portion between each block image in the overlapped region portion of each adjacent block and the corresponding portion is made 1 by integrating the signal processing during both data compression and data expansion. is used.

前記した2次元窓関数乗算@21におI;1て窓関数に
よって重み付けがなされたデジタル・データは直交変換
器6に供給される。直交変換器6では1フレ一ム期間の
画像データを複数のブロックに分割した各ブロックの画
像データについてフーリエ変換し、次に、前記の直交変
換器6による直交変換によってデータ圧縮されたデジタ
ル・データは、それの2次元周波数成分がベクトル量子
化器7における再量子化や切捨て等により、さらにデー
タの圧縮が行われてから変調器8に供給される。
The digital data weighted by the above-mentioned two-dimensional window function multiplication @21 and the window function is supplied to the orthogonal transformer 6. The orthogonal transformer 6 divides the image data of one frame period into a plurality of blocks, performs Fourier transform on the image data of each block, and then converts the digital data compressed by the orthogonal transform by the orthogonal transformer 6. The two-dimensional frequency component is further compressed by requantization or truncation in the vector quantizer 7, and then supplied to the modulator 8.

そして、前記のようにデータ圧縮されたデジタル・デー
タは変調器8において所定の変調方式で変調されてから
記録、あるいは伝送される。
The digital data compressed as described above is modulated by a predetermined modulation method in the modulator 8 and then recorded or transmitted.

前記のようにデータ圧縮されたデジタル・データは、復
調器9において復調された後に逆ベクトル量子化器10
において逆ベクトル量子化が行われる。
The digital data compressed as described above is demodulated by a demodulator 9 and then sent to an inverse vector quantizer 10.
Inverse vector quantization is performed at .

逆ベクトル量子化器10において逆ベクトル量子化処理
が行われたデジタル・データは、切換スイッチ11と図
面符号12で示されているメモリ3及び図面符号13で
示されているメモリ4と切換スイッチ14とによる回路
配置における2個のメモリに順次交互に書込まれ、また
、順次交互に読出されて、読出されたデジタル・データ
は逆直交変換器15に供給される。
Digital data subjected to inverse vector quantization processing in the inverse vector quantizer 10 is transferred to a changeover switch 11 and a memory 3 indicated by a reference numeral 12 in the drawing, and a memory 4 and a changeover switch 14 indicated by a reference numeral 13 in the drawing. The digital data is sequentially and alternately written into the two memories in the circuit arrangement and sequentially and alternately read out, and the read digital data is supplied to the inverse orthogonal transformer 15.

前記の逆直交変換器15ではそれに供給されたデジタル
・データに逆直交変換処理を施こしてデータを伸長する
。第28図は前記の逆直交変換器15からの出力信号を
模式的に示したものであり、前記の逆直交変換器15か
らの出力信号は2次元窓関数乗算器22に供給されて、
2次元窓関数乗算@22において窓関数による重み付け
がなされた後にオーバーラツプ部加算部23に供給され
る。
The inverse orthogonal transformer 15 performs an inverse orthogonal transform process on the digital data supplied thereto to expand the data. FIG. 28 schematically shows the output signal from the inverse orthogonal transformer 15, and the output signal from the inverse orthogonal transformer 15 is supplied to the two-dimensional window function multiplier 22.
After being weighted by the window function in the two-dimensional window function multiplication @22, the signal is supplied to the overlap section adder 23.

オーバーラツプ部加算部23は隣接する各ブロック画像
間に設定されている予め定められた重複領域の部分と対
応する信号部分を加算する動作を行うもので、隣接する
各ブロック画像間に予め定められた重複領域の信号の加
算は、バッファメモリに記憶させておいた隣接の各ブロ
ックにおける所定の重複領域の信号を読出して行われて
第29図に示されるような信号を生じさせうるようなデ
ジタル・データが出力される。
The overlap section addition section 23 performs an operation of adding a predetermined overlap region set between adjacent block images and a corresponding signal portion. The signals in the overlapping area are added by reading out the signals in a predetermined overlapping area in each adjacent block stored in the buffer memory, and then adding the signals in the overlapping area using a digital signal that can generate a signal as shown in FIG. Data is output.

オーバーラツプ部加算部23からの出力信号は切換スイ
ッチ16と図面符号17で示されているメモリ5及び図
面符号18で示されているメモリ6と切換スイッチ19
とによる回路配置における2個のメモリに順次交互に書
込まれ、また、順次交互に読出されて、読出されたデジ
タル・データはデジタル・アナログ変換器20に供給さ
れる。
The output signal from the overlap section adder 23 is transferred to a selector switch 16, a memory 5 indicated by reference numeral 17, a memory 6 indicated by reference numeral 18, and a selector switch 19.
The digital data is sequentially and alternately written into the two memories in the circuit arrangement and read out sequentially and alternately, and the read digital data is supplied to the digital-to-analog converter 20.

デジタル・アナログ変換器20では、それに供給された
デジタル・データをデジタル・アナログ変換して、アナ
ログ信号形態の画像信号を出力する。
The digital-to-analog converter 20 performs digital-to-analog conversion on the digital data supplied thereto, and outputs an image signal in the form of an analog signal.

第2図は記録(または伝送系)のタイミング・チャート
であり、また、第3図は再生(または受信)系のタイミ
ング・チャートであり、各回においてWTは書込み、R
Dは読出しを表わしている。
FIG. 2 is a timing chart of the recording (or transmission system), and FIG. 3 is a timing chart of the reproduction (or reception) system. At each time, WT writes, R
D represents reading.

この第1図示の本発明のデジタル画像データの圧縮伸長
方式においては、隣接する各ブロック画像間に予め定め
られた重複領域が設けられている前記した各ブロック画
像のデジタル・データに対してフーリエ変換によってデ
ータ圧縮が行われる以前のデジタル・データと、データ
圧縮時とは逆変換によりデータ伸長が行われた後のデジ
タル・データとに重み付けを与えるために前記した2次
元窓関数乗算器21.22でデジタル・データに乗算さ
れるべき窓関数として、隣接する各ブロックの重複領域
部分と対応する部分における各ブロック画像間の重複部
分の信号に対する重み付けが、データ圧縮時とデータ伸
長時との双方による信号処理を総合して1になされうる
ようなものが使用されていることにより、スペクトルの
拡がりが既述した従来例における第19図に示されてい
るものよりに比べて改善されている第27図に例示され
ているようなものになり、したがって、折返し歪が少な
く、また、フーリエ変換によってデータの圧縮が行われ
るべきデジタル・データに対して前記の窓関数を適用す
るとともに、データ圧縮時とは逆変換によってデータの
伸長が行われたデジタル・データに対しても前記の窓関
数を適用し、さらに隣接する各ブロック画像間に予め定
められた重複領域の部分と対応するデジタル・データを
加算しているために隣接する各ブロック画像間における
信号波形の連続性が良好なものになり、画質の良好な再
生画像を容易に得ることができる。
In the digital image data compression/expansion method of the present invention shown in the first diagram, Fourier transform is applied to the digital data of each block image described above in which a predetermined overlapping area is provided between adjacent block images. The above two-dimensional window function multipliers 21 and 22 are used to weight the digital data before data compression is performed by the above-described method and the digital data after data expansion is performed by inverse transformation to that during data compression. As a window function to be multiplied by the digital data by 27. Since the signal processing that can be integrated into 1 is used, the spread of the spectrum is improved compared to that shown in FIG. 19 in the conventional example described above. The above window function is applied to digital data that should have little aliasing distortion, and should be compressed by Fourier transform, as shown in the figure. also applies the window function described above to the digital data that has been expanded by inverse transformation, and then adds the digital data corresponding to the predetermined overlapping area between each adjacent block image. Therefore, the continuity of the signal waveform between adjacent block images is good, and a reproduced image with good image quality can be easily obtained.

次に、第4図を参照して2次元窓関数の一例についての
説明を行うと次のとおりである。隣接配置された複数の
ブロック画像の一部のものを示している第4図において
、隣接する各ブロック画像間には予め定められた重複領
域が設けられていることが示されている。
Next, an example of a two-dimensional window function will be explained with reference to FIG. 4. In FIG. 4, which shows a portion of a plurality of adjacently arranged block images, it is shown that a predetermined overlapping area is provided between each adjacent block image.

今、第4図中に示されているブロック画像B(i+1)
、jに着目すると、ブロック画像B(i+1)*jにお
ける領域(A)、(C)、CG)、(I)は、ブロック
画像B(i+ILjの四辺にそれぞれ隣接している4個
のブロック画像との間の重複領域であり、この重複領域
はX、Yの両方向に窓関数による重み付けがなされてい
る。
Block image B(i+1) now shown in FIG.
, j, areas (A), (C), CG), and (I) in block image B(i+1)*j are four block images adjacent to each of the four sides of block image B(i+ILj). This overlap area is weighted by a window function in both the X and Y directions.

またブロック画像B(i+1)、jにおける領域(B)
Also, block image B(i+1), area (B) in j
.

CD)、(F)、(H)は、ブロック画像B(i+1)
、jの四辺にそれぞれ隣接している4個のブロック画像
の内の2個のブロック画像との間の重複領域であり、こ
の重複領域はXの方向またはYの方向の何れか一方の方
向だけに窓関数による重み付けがなされている。
CD), (F), and (H) are block images B(i+1)
, and two of the four block images adjacent to each of the four sides of j, and this overlapping area only exists in either the X direction or the Y direction. are weighted using a window function.

さらに、ブロック画像B(i+1)、jにおける領域(
E)は、ブロック画像B(i+1)、jの四辺にそれぞ
れ隣接している4個のブロック画像の何れのものとも画
素の重複が無い領域であり、窓関数による重み付けは1
とされている領域である。
Furthermore, the area (
E) is an area where pixels do not overlap with any of the four block images adjacent to the four sides of block images B(i+1) and j, and the weighting by the window function is 1.
This is an area that is considered to be

第4図は第1図示の本発明のデジタル画像データの圧縮
伸長方式において、隣接する各ブロック画像間に予め定
められた重複領域が設けられている前記した各ブロック
画像のデジタル・データに対してフーリエ変換によって
データ圧縮が行われる以前のデジタル・データと、デー
タ圧縮時とは逆の変換によりデータ伸長が行われた後の
デジタル・データとに重み付けを与えるために前記した
2次元窓関数乗算器21.22でデジタル・データに乗
算されるべき窓関数として、隣接する各ブロックの重複
領域部分と対応する部分における各ブロック画像間の重
複部分の信号に対する重み付けが、データ圧縮時とデー
タ伸長時との双方による信号処理を総合して1になされ
るように、隣接しているブロックとの重複領域に対する
重み付けが正弦関数で行われる場合の例である。
FIG. 4 shows the digital image data of each block image described above in which a predetermined overlapping area is provided between adjacent block images in the digital image data compression and expansion method of the present invention shown in FIG. The two-dimensional window function multiplier described above is used to weight the digital data before data compression is performed by Fourier transform and the digital data after data expansion is performed by a transform opposite to that at the time of data compression. 21. As the window function to be multiplied by the digital data in 22, the weighting of the signal of the overlapped part between each block image in the part corresponding to the overlapped area part of each adjacent block is determined at the time of data compression and the time of data expansion. This is an example of a case where weighting of an overlapping area with an adjacent block is performed using a sine function so that the signal processing by both blocks is combined to be 1.

それで、第1図示のデジタル画像データの圧縮伸長方式
の系全体を通してブロック画像B(i+1)。
Therefore, the block image B(i+1) is obtained through the entire digital image data compression/expansion system shown in FIG.

jにおける領域(A)について行われる総合的な重み付
けは、 B(i+1)、jの成分 =(sin(πX/2・Q2)sin(πy/2・m2
))”  =41)Bi、jの成分 == [5in(x (Q 2−X)/2・It 2)
sin(x y/2・w+2)]”=(cos(πX/
2・n 2)sin(πy/2・曹2))2  ・・・
(2)B (i+1)、(j +1)の成分 −[5in(πX/:”  Q 2)sin(π(++
+2−y)/2・m2))コ2=(sin(cX/2・
Q2)cos(πy/2・m2))”  −(3)Bi
、(j +1)の成分 = [5in(tc (n 2−X)/2・Q 2)s
in(π(Q 2−y)/2・m2)]”=(cos(
πX/2・Q2)cos(πy/:’+a2))”  
−(4)ココテ、(πX/2・Ω2) =X、 hcy
/2・m2)=Yとおいて、前記の(1)〜(4)式に
示されている4つの成分の加算値Taを求めると、 T a =sin”X−5in”Y +cos”X−5
in”Y +sin”X・cos’ Y + cos”
 X @cos” Y=(sun”Xll5in”X)
(sin”Y +cos”Y)= 1−(5)前記の(
5)式のように、第1図示のデジタル画像データの圧縮
伸長方式の系全体を通してブロック画像B(i+1)、
jにおける領域(A)について行われる総合的な重み付
けは1となる。
The overall weighting performed for area (A) in j is: B(i+1), component of j = (sin(πX/2・Q2) sin(πy/2・m2
))” =41) Bi, component of j == [5in(x (Q 2-X)/2・It 2)
sin(x y/2・w+2)]”=(cos(πX/
2・n 2) sin(πy/2・sao2))2...
(2) Components of B (i+1), (j +1) - [5in(πX/:”Q 2)sin(π(++
+2-y)/2・m2))ko2=(sin(cX/2・
Q2) cos(πy/2・m2))” −(3) Bi
, component of (j +1) = [5in(tc (n 2-X)/2・Q 2)s
in(π(Q 2-y)/2・m2)]”=(cos(
πX/2・Q2)cos(πy/:'+a2))"
-(4) Kokote, (πX/2・Ω2) =X, hcy
/2・m2)=Y, and when calculating the sum Ta of the four components shown in equations (1) to (4) above, Ta = sin"X-5in"Y +cos"X- 5
in”Y +sin”X・cos' Y + cos”
X @cos” Y=(sun”Xll5in”X)
(sin"Y + cos"Y) = 1-(5) The above (
As shown in equation 5), block images B(i+1),
The overall weighting performed for region (A) in j is 1.

前記したブロック画像B(i+1)、jにおける領域(
A)と領域(C)、(G)、(I)などとは同一の条件
にあるから、第1図示のデジタル画像データの圧縮伸長
方式の系全体を通してブロック画像B(i+1)、jに
おける領域(C)、CG)、(I)について行われる総
合的な重み付けも1となることはいうまでもない。
The area (
A) and areas (C), (G), (I), etc. are under the same conditions, so throughout the digital image data compression/expansion system shown in Figure 1, the areas in block images B(i+1), j It goes without saying that the overall weighting performed on (C), CG), and (I) is also 1.

次に、第1図示のデジタル画像データの圧縮伸長方式の
系全体を通してブロック画像B(i+1)、jにおける
領域(B)について行われる総合的な重み付けは、 B(i+1)、jの成分 =(sin(zy/2・l12))’  =−(6)B
 (i+1)、(j +1)の成分 = [5in(7C(m2−y)/2・m2))]”=
(cos(πy/2・m2))”  −(7)ここで、
(πy/2・m2)=Yとおいて、前記の(6)。
Next, the overall weighting performed on the area (B) in the block image B(i+1),j throughout the digital image data compression/expansion system shown in FIG. 1 is as follows: Component of B(i+1),j = ( sin(zy/2・l12))' =-(6)B
Components of (i+1), (j +1) = [5in(7C(m2-y)/2・m2))]”=
(cos(πy/2・m2))” −(7) Here,
(6) above, assuming (πy/2·m2)=Y.

(7)式に示されている2つの成分の加算値Tbを求め
ると、 T b =−sin” Y +cos” Y = 1−
(8)前記の(8)式のように、第1図示のデジタル画
像データの圧縮伸長方式の系全体を通してブロック画像
B (i+ 1)、jにおける領域(B)について行わ
れる総合的な重み付けは1となる。
When calculating the sum Tb of the two components shown in equation (7), T b =-sin"Y +cos"Y = 1-
(8) As shown in equation (8) above, the overall weighting performed on the area (B) in block image B (i+ 1), j throughout the digital image data compression/expansion system shown in Figure 1 is It becomes 1.

また、第1図示のデジタル画像データの圧縮伸長方式の
系全体を通してブロック画像B(i+1)、j    
 −における領域(D)について行われる総合的な重み
付けは、 Bi、jの成分 = (sin(x x/2・n 2))”  −(9)
B (1+ 1) v jの成分 = [5in(tc (112−y)/2・Q 2))
]”=(cos(πy/2・m2))”  −(10)
ここで、(zx/2・Q 2)= X 、 (zy/2
・m2)= Yとおいて、前記の(9) 、(10)式
に示されている2つの成分の加算値Tbを求めると、 Td=sin” X +cos” Y = 1−(11
)前記の(11)式のように、第1図示のデジタル画像
データの圧縮伸長方式の系全体を通してブロック画像B
 (i+ 1) tjにおける領域(D)について行わ
れる総合的な重み付けは1となる。
Furthermore, block images B(i+1), j
The overall weighting performed on the region (D) at
B (1+ 1) component of v j = [5in(tc (112-y)/2・Q 2))
]”=(cos(πy/2・m2))” −(10)
Here, (zx/2・Q 2)=X, (zy/2
・M2)=Y, and when calculating the sum Tb of the two components shown in equations (9) and (10) above, Td=sin"X +cos"Y=1-(11
) As shown in equation (11) above, block image B is
(i+1) The overall weighting performed on region (D) at tj is 1.

このように、隣接する各ブロック画像の重複領域部分と
対応する部分における各ブロック画像間の重複部分の信
号に対する重み付けが、正弦関数で行われる場合には、
データ圧縮時とデータ伸長時との双方による信号処理を
総合して1となされて、もとの画像が正しく再現される
ことになる。
In this way, when the weighting of the signal of the overlapped portion between each block image in the portion corresponding to the overlapped region portion of each adjacent block image is performed using a sine function,
The signal processing performed during both data compression and data expansion is combined into one, and the original image is correctly reproduced.

なお、画像の端部についての総合的な重み付けは1とは
ならないが1例えば、端部に黒レベルのダミー画素を付
加するなどの手段を適用することにより再現性の問題は
解決できる。
Note that although the overall weighting for the edges of the image is not 1, the problem of reproducibility can be solved by applying means such as adding black level dummy pixels to the edges, for example.

隣接する各ブロックの重複領域部分と対応する部分にお
ける各ブロック画像間の重複部分の信号に対する重み付
けが、データ圧縮時とデータ伸長時との双方による信号
処理を総合して1になされるように、隣接しているブロ
ックとの重複領域に対して適用されるべき重み付けの態
様部しては、前記した正弦関数の他に1例えば次のよう
に示される関数であってもよい。
The weighting of the signal of the overlapped portion between each block image in the overlapped region portion of each adjacent block and the corresponding portion is made 1 by integrating the signal processing during both data compression and data expansion. In addition to the above-mentioned sine function, the weighting mode to be applied to the overlapping area with adjacent blocks may be a function as shown below, for example.

すなわち、2次元窓関数f (x*y) e g h、
y)を同じものとし、O≦X≦Q1+Q2,0≦y≦m
l+m2において、 (f77””FT)(fyl;T)   :X≦Q 2
.76m2(f7711)       : x≦Q2
.m2≦y≦m1(fv71d)       : m
2≦y≦at、76m2゜1        : Q2
≦X≦Ill、m2≦y≦m1(ml+m2−y/m2
):f12≦X≦Q 1.72m1(QL+Q2−X)
/E12): x≧Ql、m2≦y≦ml。
That is, the two-dimensional window function f (x*y) e g h,
y) are the same, O≦X≦Q1+Q2, 0≦y≦m
At l+m2, (f77""FT) (fyl;T) :X≦Q 2
.. 76m2 (f7711): x≦Q2
.. m2≦y≦m1 (fv71d): m
2≦y≦at, 76m2゜1: Q2
≦X≦Ill, m2≦y≦m1 (ml+m2−y/m2
): f12≦X≦Q 1.72m1 (QL+Q2-X)
/E12): x≧Ql, m2≦y≦ml.

(Q1+ff12−x)/Q2)(ml+m2−y)/
m2):X≦11t、75m1 (f771了)(ml+m2−y)/m2):X≦Ω2
,75m1 (121+12−:c)/j!2)(v”;)’m2)
、:X≧ax、76m2 前記のように表わされる関数f (x+y)t g (
x、y)であってもよいのである。
(Q1+ff12-x)/Q2) (ml+m2-y)/
m2): X≦11t, 75m1 (f771 completed) (ml+m2-y)/m2):X≦Ω2
,75m1 (121+12-:c)/j! 2) (v”;)'m2)
, :X≧ax, 76m2 Function f (x+y)t g (
x, y).

第5図は1ブロック画像を示しており、カラー画像の場
合における各画素(Pij)は、例えば輝度成分と2つ
の色差成分、あるいは3原色成分、などのように複数の
要素からなる。
FIG. 5 shows one block image, and each pixel (Pij) in the case of a color image consists of a plurality of elements, such as a luminance component and two color difference components, or three primary color components.

カラー画像を輝度成分と2つの色差成分とによって表わ
している場合には、周知のように色差成分は輝度成分よ
りも少ない情報量とされてもよく。
When a color image is represented by a luminance component and two color difference components, the color difference component may have a smaller amount of information than the luminance component, as is well known.

例えば、1行目の奇数項、2行目の偶数項、3行目の奇
数項・・・というような情報だけを有効情報として、デ
ータ量を輝度情報のデータ量に対して半減させるように
してもよい。この場合に色差信号のブロック・サイズを
水平と垂直との双方とも2倍にすると、情報量が輝度信
号の情報量と同じになって信号処理が同様に行えるため
に合理的である。
For example, only information such as the odd numbered item in the first row, the even numbered item in the second row, the odd numbered item in the third row, etc. is considered to be valid information, and the amount of data is halved compared to the amount of luminance information. You can. In this case, it is reasonable to double the block size of the color difference signal both horizontally and vertically because the amount of information becomes the same as that of the luminance signal and signal processing can be performed in the same way.

輝度要素  : Pll、Pl2.・・・P21.P2
2・・・色差要素−1: Pll、Pl3.・・・P2
2.P24.・・・P31.P33色差要素−2: P
l2.Pl4.・・・P21.P23.・・・P32.
P34このようにすると、輝度メモリ2フレームでカラ
ー画像の1フレームのメモリが構成できる。
Luminance elements: Pll, Pl2. ...P21. P2
2... Color difference element-1: Pll, Pl3. ...P2
2. P24. ...P31. P33 color difference element-2: P
l2. Pl4. ...P21. P23. ...P32.
P34 By doing this, two frames of luminance memory can constitute one frame of color image memory.

第6図は2次元窓関数による重み付は加算を説明するの
に使用している図であり、この例は1ブロック両像が1
6X16画素からなり、また、隣接するブロック画像と
の重複領域が各方向について4ビツトであるとした場合
を示している。
Figure 6 is a diagram in which weighting by a two-dimensional window function is used to explain addition, and in this example, both images of one block are 1
It is assumed that the image consists of 6×16 pixels, and the overlapping area with adjacent block images is 4 bits in each direction.

そして、各ブロック画像の重複領域に対して適用される
窓関数が正弦関数であるとし、また、第6図の左下の画
素をPl、1とし、第6図の右上の画素をPl6.lf
iとして、第6図示の1ブロック画像における各画素の
重み付は後の状態はP11′〜P 16,16’それぞ
れ次のように示される。
It is assumed that the window function applied to the overlapping area of each block image is a sine function, the lower left pixel in FIG. 6 is set to Pl,1, and the upper right pixel in FIG. 6 is set to Pl6. lf
As i, the weighting of each pixel in the one block image shown in FIG. 6 is shown as follows: P11' to P16,16', respectively.

Pi、1’=O,・・・  ・・・P 1,16’ =
 OF2,1’=O,P2,2’=sin(π/8)s
in(π/8)P2,2P 2.3’ = 5in(π
/8)sin(2tc /8) P 2,3P 2.4
’ = 5in(π/8)sin(3n /8) P 
2e4P2,5’=sin(s/8)P2,5−・・−
・・第7図は左側に示されている1ブロック画像の画素
データを、第7図の右側に示されている2次元フーリエ
変換データに直交変換する状態を示している。実際には
高速フーリエ変換により高速演算が可能である。
Pi, 1'=O,...P 1,16'=
OF2,1'=O,P2,2'=sin(π/8)s
in(π/8)P2, 2P 2.3' = 5in(π
/8) sin(2tc /8) P 2,3P 2.4
' = 5in (π/8) sin (3n /8) P
2e4P2,5'=sin(s/8)P2,5-...-
... FIG. 7 shows a state in which pixel data of one block image shown on the left side is orthogonally transformed into two-dimensional Fourier transformed data shown on the right side of FIG. In reality, high-speed calculations are possible using fast Fourier transform.

第8図の左側に示されている図は第7図の右側に示され
ている2次元フーリエ変換データの図であり、また、第
8図の右側に示されている図は第8図の右側に示されて
いる充分な精度を有する2次元フーリエ変換データを、
データ圧縮のためにベクトル量子化した状態を示してい
る。
The diagram shown on the left side of FIG. 8 is a diagram of the two-dimensional Fourier transform data shown on the right side of FIG. 7, and the diagram shown on the right side of FIG. The two-dimensional Fourier transform data with sufficient accuracy shown on the right side is
This shows the state of vector quantization for data compression.

一般には周波数の低い(左下のFo、Foに近い)成分
は細かな量子化(多いビット数で量子化)し、また、周
波数の高い成分は粗い量子化(少ないビット数で量子化
)を行い、さらには右上の周波数成分は切捨てたりする
In general, low frequency components (lower left Fo, close to Fo) are finely quantized (quantized with a large number of bits), and high frequency components are coarsely quantized (quantized with a small number of bits). , and even truncates the upper right frequency component.

第9図は前記のようにデータ圧縮したものを逆フーリエ
変換によって再生画素データを得る場合の説明図であり
、逆フーリエ変換はフーリエ変換と類似した演算で容易
に実現でき、逆FFTにより高速演算も可能である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the case where reproduced pixel data is obtained by inverse Fourier transform from data compressed as described above. is also possible.

(発明の効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明のデジタル画像データの圧縮伸長方式は、隣接する各
ブロック画像間に予め定められた重複領域を設けておき
、前記したブロック画像のデジタル・データに対してフ
ーリエ変換によってデータ圧縮が行われる以前のデジタ
ル・データと、データ圧縮時とは逆変換によりデータ伸
長が行われた後のデジタル・データとに重み付けを与え
る窓関数として、隣接する各ブロックの重複領域部分と
対応する部分における各ブロック画像間の重複部分の信
号に対する重み付けが、データ圧縮時とデータ伸長時と
の双方による信号処理を総合して1となされるべきもの
を用いて、フーリエ変換によってデータの圧縮が行われ
るべきデジタル・データに対して前記の窓関数を適用す
るとともに。
(Effects of the Invention) As is clear from the above detailed explanation, the compression/expansion method for digital image data of the present invention provides a predetermined overlapping area between each adjacent block image. A window function that weights the digital data of a block image before data compression is performed by Fourier transform, and the digital data after data expansion is performed by inverse transformation to that during data compression. As such, the weighting of the signal of the overlapped part between each block image in the part corresponding to the overlapped area of each adjacent block should be made 1 by integrating the signal processing during both data compression and data expansion. The window function is applied to the digital data to be compressed by Fourier transform using the same method.

データの圧縮時とは逆変換によってデータの伸長が行わ
れたデジタル・データに対しても前記の窓関数を適用す
る手段と、前記した隣接する各ブロック画像間に予め定
められた重複領域の部分と対応するデジタル・データを
加算する手段とを備えてなるデジタル画像データの圧縮
伸長方式であって、この本発明のデジタル画像データの
圧縮伸長方式では、従来のデータ圧縮伸長が実施された
場合におけるデジタル・データの信号処理が2次元窓関
数として矩形窓関数を用いたことに相当するものであっ
たために、折返し周波数成分による誤差が発生し、また
、再生時に逆変換して得た各ブロック画像と対応する信
号の境界において波形の不連続が生じて画質の劣化が生
じていた問題点は生じることがなく本発明によれば良好
な画質の再生画像を容易に得ることができる。
Means for applying the window function to digital data which has been expanded by inverse transformation compared to data compression, and a predetermined overlapping area between adjacent block images. A compression/expansion method for digital image data, comprising means for adding corresponding digital data, and a means for adding corresponding digital data. Since the signal processing of digital data was equivalent to using a rectangular window function as a two-dimensional window function, errors due to folded frequency components occurred, and each block image obtained by inverse transformation during playback According to the present invention, a reproduced image of good image quality can be easily obtained without causing the problem of deterioration of image quality due to waveform discontinuity at the boundary of the corresponding signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はデジタル画像データをデータ圧縮して送受信し
、また、受信したデジタル画像データをデータ伸長した
後にアナログ画像信号として出力しうるように構成した
本発明のデジタル画像データの圧縮伸長方式の一実施例
を示すブロック図、第2図及び第11図は記録(ま赳は
伝送系)のタイミング・チャート、第3図及び第12図
は再生(または受信)系のタイミング・チャート、第4
yAi士隣接配置された複数のブロック画像の一部のも
のを示すとともに、隣接する各ブロック画像間には予め
定められた重複領域が設けられていることが示している
図、第5図乃至第9図及び第13図乃至第29図は動作
の説明用の図、第10図はデジタル画像データをデータ
圧縮して送受信し、また、受信したデジタル画像データ
をデータ伸長した後にアナログ画像信号として出力しつ
るように構成した従来のデジタル画像データの圧縮伸長
方式のブロック図である。 1・・・アナログ・デジタル変換器(ADC)、2゜5
.11,14,16.19・・・切換スイッチ、3゜4
.12,13,17,18・・・メモリ、6・・・直交
変換器、7・・・ベクトル量子化器−8・・・変調器、
9−・・復調器、10・・・逆ベクトル量子化器、15
・・・逆直交変換器、21.22・・・2次元窓関数乗
算器、23・・・オーバーラツプ部加算部、20・・・
デジタル・アナログ変換器、 −QQ− 索更 】60
FIG. 1 shows an example of a compression/expansion method for digital image data according to the present invention, which is configured to compress digital image data and transmit/receive it, and to expand the received digital image data and then output it as an analog image signal. A block diagram showing the embodiment, FIGS. 2 and 11 are timing charts of the recording (or transmission system), FIGS. 3 and 12 are timing charts of the reproduction (or reception) system, and FIG.
Figures 5 to 5 are diagrams showing some of a plurality of block images arranged adjacent to each other, and also showing that a predetermined overlapping area is provided between each adjacent block image. Figures 9 and 13 to 29 are diagrams for explaining the operation, and Figure 10 shows how digital image data is compressed and transmitted/received, and the received digital image data is expanded and output as an analog image signal. FIG. 2 is a block diagram of a conventional digital image data compression/expansion method configured in a continuous manner. 1...Analog-to-digital converter (ADC), 2゜5
.. 11, 14, 16. 19... Selector switch, 3゜4
.. 12, 13, 17, 18... memory, 6... orthogonal transformer, 7... vector quantizer-8... modulator,
9--Demodulator, 10--Inverse vector quantizer, 15
... Inverse orthogonal transformer, 21.22... Two-dimensional window function multiplier, 23... Overlap section addition section, 20...
Digital to analog converter, -QQ- Search]60

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 隣接する各ブロック画像間に予め定められた重複領域を
設けておき、前記したブロック画像のデジタル・データ
に対してフーリエ変換によってデータ圧縮が行われる以
前のデジタル・データと、データ圧縮時とは逆変換によ
りデータ伸長が行われた後のデジタル・データとに重み
付けを与える窓関数として、隣接する各ブロックの重複
領域部分と対応する部分における各ブロック画像間の重
複部分の信号に対する重み付けが、データ圧縮時とデー
タ伸長時との双方による信号処理を総合して1となされ
るべきものを用いて、フーリエ変換によってデータの圧
縮が行われるべきデジタル・データに対して前記の窓関
数を適用するとともに、データの圧縮時とは逆変換によ
ってデータの伸長が行われたデジタル・データに対して
も前記の窓関数を適用する手段と、前記した隣接する各
ブロック画像間に予め定められた重複領域の部分と対応
するデジタル・データを加算する手段とを備えてなるデ
ジタル画像データの圧縮伸長方式
A predetermined overlapping area is provided between each adjacent block image, and the digital data of the block image is divided into two types: As a window function that weights the digital data after data has been expanded by conversion, the weighting of the signal of the overlapped area between each block image in the area corresponding to the overlapped area of each adjacent block is used for data compression. Applying the window function to the digital data to be compressed by Fourier transform, using the signal processing that should be made into 1 by combining the signal processing during both time and data expansion, and Means for applying the window function to digital data which has been expanded by inverse transformation compared to data compression, and a predetermined overlapping area between adjacent block images. and means for adding corresponding digital data.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0467054A2 (en) * 1990-05-28 1992-01-22 Nec Corporation Coding and decoding methods for a picture signal using overlapping blocks having variable block sizes and apparatuses therefor
JP2009111733A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method, device and program for encoding image

Cited By (3)

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