JPH01241270A - Picture encoding system - Google Patents

Picture encoding system

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Publication number
JPH01241270A
JPH01241270A JP63068536A JP6853688A JPH01241270A JP H01241270 A JPH01241270 A JP H01241270A JP 63068536 A JP63068536 A JP 63068536A JP 6853688 A JP6853688 A JP 6853688A JP H01241270 A JPH01241270 A JP H01241270A
Authority
JP
Japan
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image
encoding
class
input
encoded
Prior art date
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Pending
Application number
JP63068536A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Miyaoka
宮岡 伸一郎
Tomoya Fujita
智也 藤田
Seiju Funabashi
舩橋 誠壽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63068536A priority Critical patent/JPH01241270A/en
Publication of JPH01241270A publication Critical patent/JPH01241270A/en
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  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To adjust a required encoding parameter automatically when a request value with respect to an encoding index is given by extracting a characteristic quantity of an input picture, classifying the picture depending on the result of extraction so as to decide the encoded parameter. CONSTITUTION:A picture is inputted from a scanner and an input picture 57 and an encoded index 58 are inputted to an encoded parameter automatic adjustment device 41 via a picture buffer. A characteristic quantity extraction section 53 extracts the characteristic quantity of the input picture 57, sends it to a picture classifying section 54 to decide a classified class of the input picture 57 depending on the characteristic quantity and sends the result to an encoded parameter decision section 55. The parameter decision section 55 references a characteristic curve storages section 56 by class and uses the obtained characteristic table by class to select an encoded index of the classified class of the input picture 57 versus encoded parameter characteristic curve. Moreover, the value 59 of the encoded parameter is decided by the request of the compressed ratio represented by the encoded index 58 from the characteristic curve, the result is fed to the encoder 42 to encode the input picture 57 and fed to the encoded buffer as an encoded data 60.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像蓄積伝送システムにおいて、画像データ
を圧縮する画像符号化方式に関し、特に、圧縮比や復号
画像の画質(例えばSN比)に対する要求値が設定され
ている場合、その要求値を実現するための符号化パラメ
ータを容易に決定することが可能な画像符号化方式に関
する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to an image encoding method for compressing image data in an image storage and transmission system, and particularly relates to an image encoding method for compressing image data in an image storage and transmission system. The present invention relates to an image encoding method that allows, when a required value is set, to easily determine encoding parameters for realizing the required value.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、データ量の多い画像データを低コストで利用する
ため、画像の冗長性を抑制する符号化の方法が種々提案
されている。例えば、濃淡画像の符号化方式として、予
測符号化、変換符号化、ベクトル符号化、およびブロッ
ク符号化等の方式が提案されている。
Conventionally, in order to utilize image data with a large amount of data at low cost, various encoding methods have been proposed for suppressing image redundancy. For example, methods such as predictive coding, transform coding, vector coding, and block coding have been proposed as coding methods for grayscale images.

さらに、画像の輝度変化が激しいエツジ部と、輝度変化
が緩やかな平坦部とに注目し、可変サイズブロック符号
化を基に、エツジ部および平坦部の空間解像度と濃淡階
調解像度の保存に関して重み付けを変える方法も提案さ
れている。つまり、画像を局所的な輝度変化の大小に応
じて非等長ブロックに分割し、また、符号化データの量
子化ビット数をブロックサイズによって変化させ、総符
号量が一定の制約下で量子化歪を最小とするようなビッ
ト割り当てを行っている。この場合、ブロックの分割構
造はQ uad −T reeで表現することができる
Furthermore, we focused on the edge areas where the brightness changes are large and the flat areas where the brightness changes are gradual, and based on variable size block coding, we weighted the edge areas and flat areas to preserve the spatial resolution and gradation resolution. There are also proposals for ways to change the . In other words, the image is divided into blocks of non-equal length according to the size of local brightness changes, and the number of quantization bits of the encoded data is changed depending on the block size, and the total code amount is quantized under the constraint that it is fixed. Bit allocation is performed to minimize distortion. In this case, the block division structure can be expressed as a Quad-Tree.

これらの画像符号化方式では、符号化時、圧縮比や画質
を制御するために入力するパラメータ(以下、符号化パ
ラメータと呼ぶ)の値が与えられると、結果的に圧縮比
や画質が定まる。
In these image encoding methods, when the values of parameters (hereinafter referred to as encoding parameters) input to control the compression ratio and image quality are given during encoding, the compression ratio and image quality are determined as a result.

逆に、圧縮比や画質に関して、要求値が与えられた場合
には、この値を実現するため、試行錯誤的にパラメータ
を調整する必要があった。
On the other hand, when required values are given for compression ratios and image quality, it is necessary to adjust parameters through trial and error in order to achieve these values.

なお、この種の符号化方式については1例えば″静止画
像用符号化方式の比較検討、保坂他、信学技報(198
3年)、IE83−106.pp、45〜52”におい
て論じられている。
Regarding this type of encoding method, see 1, for example, “Comparative Study of Coding Methods for Still Images,” Hosaka et al., IEICE Technical Report (198
3 years), IE83-106. pp. 45-52''.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術では、所望の圧縮比や復号画像の画質が設
定された場合の符号化パラメータの自動調整については
配慮がなされていない。
In the above-mentioned conventional technology, no consideration is given to automatic adjustment of encoding parameters when a desired compression ratio or image quality of a decoded image is set.

このため、入力画像の性質に拘らず、圧縮比あるいは画
質を一定に保ちたいという要求がある場合には、対応す
ることが難しかった6 しかし、実際の画像蓄積伝送システムでは、このような
要求がしばしば発生する。例えば、医療画像のように画
質が重要視される分野では、画質の一定化が要求され、
また、伝送時間や記録時間に対する上限が定められたシ
ステムでは、圧縮比(符号量)の−走化が要求される。
For this reason, it has been difficult to meet the request to maintain a constant compression ratio or image quality regardless of the nature of the input image.6 However, in actual image storage and transmission systems, such requests cannot be met. Occurs often. For example, in fields where image quality is important, such as medical imaging, constant image quality is required.
Furthermore, in systems where upper limits are set for transmission time and recording time, a compression ratio (code amount) is required to be optimized.

本発明の目的は、このような問題点を改善し、圧縮比あ
るいは復号画像の画質(以下、符号化指標と呼ぶ)に対
する要求値が与えられた場合、この値を実現するために
必要な符号化パラメータの調整を自動的に行う画像符号
化方式を提供することにある。
The purpose of the present invention is to improve such problems, and when a required value for the compression ratio or the image quality of a decoded image (hereinafter referred to as an encoding index) is given, the code required to achieve this value is determined. An object of the present invention is to provide an image encoding method that automatically adjusts encoding parameters.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため1本発明の画像符号化方式は、
画像蓄積伝送システムの画像符号化方式において、入力
画像を符号化する際、圧縮比や復号画像の画質を制御す
るために入力する符号化パラメータと、復号画像の画質
や圧縮比等の符号化指標との関係を示す特性曲線をクラ
ス別に記憶する手段(クラス別特性曲線記憶部)、その
入力画像をクラス分けするために用いる特徴量を抽出す
る手段(特微量抽出部)、その特徴量に基づき、入力画
像のクラス分けを行う手段(画像クラス分け部)、およ
び、そのクラス別特性曲線により、入力画像に要求され
た符号化指標の値を実現する符号化パラメータの値を決
定する手段(符号化パラメータ決定部)を備え、画像お
よび符号化指標が入力されると、特微量抽出部は入力画
像の特徴量を抽出して、画像クラス分け部は、その抽出
結果に基づいて入力画像のクラス分けを行い、符号化パ
ラメータ決定部は、クラス別特性曲線記憶部に記憶した
クラス別特性曲線が示す符号化パラメータと符号化指標
との関係を用いて、その入力画像が要求された符号化指
標の値を実現する符号化パラメータの値を決定すること
に特徴がある。
In order to achieve the above object, the image encoding method of the present invention is as follows:
In the image encoding method of the image storage and transmission system, when encoding an input image, there are encoding parameters input to control the compression ratio and image quality of the decoded image, and encoding indicators such as the image quality and compression ratio of the decoded image. means for storing characteristic curves for each class (class characteristic curve storage unit), means for extracting feature quantities used to classify the input image (feature quantity extraction unit), , means for classifying the input image (image classification unit), and means for determining the value of the encoding parameter that realizes the value of the encoding index required for the input image based on the characteristic curve for each class (image classification unit); When an image and encoding index are input, the feature amount extraction section extracts the feature amount of the input image, and the image classification section classifies the input image based on the extraction result. The encoding parameter determination section determines the requested encoding index for the input image using the relationship between the encoding parameter and the encoding index indicated by the class characteristic curve stored in the class characteristic curve storage section. The feature is that the value of the encoding parameter that realizes the value of is determined.

また、上記特徴量抽出の対象となる特徴量には、画像の
局所的な標準偏差から計算した統計量(標準偏差の平均
、および標準偏差の標準偏差)を用いることに特徴があ
る。
In addition, the above feature is characterized in that statistical quantities (average of standard deviations and standard deviation of standard deviations) calculated from local standard deviations of an image are used as the target of feature quantity extraction.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、画像の特徴量として、画像のクラス
分けが適切に行える指標を選ぶ。なお、適切なりラス分
けとは、符号化パラメータと、これに基づいて符号化を
行ったときの符号化指標(例えば圧縮比)との関係が類
似となる画像を、同一のクラスと見なすようなりラス分
けである。
In the present invention, an index that can appropriately classify the image is selected as the feature amount of the image. Appropriate lath classification means that images that have a similar relationship between the encoding parameters and the encoding index (for example, compression ratio) when encoding is performed based on these are considered to be in the same class. It is a classification.

さらに、その特徴量に従い、入力画像の所属クラスが定
まる。なお、各クラスには、そのクラス中の画像の符号
化パラメータと符号化指樟との関係を表わす代表的な特
性曲線が対応づけられる。
Furthermore, the class to which the input image belongs is determined according to the feature amount. Note that each class is associated with a typical characteristic curve representing the relationship between encoding parameters and encoding instructions for images in that class.

さらに、符号化指標の要求値が入力されると、この値と
特性曲線とから符号化パラメータの値が決定される。
Furthermore, when the required value of the encoding index is input, the value of the encoding parameter is determined from this value and the characteristic curve.

この符号化パラメータの値はクラスの代表的な特性曲線
から定められたものであるため、必ずしも最適な値では
ないが、必要十分な詳細さでクラス分けを行うことによ
り、適切な近似値を得ることができる。
The value of this encoding parameter is determined from the typical characteristic curve of the class, so it is not necessarily the optimal value, but by classifying with necessary and sufficient detail, an appropriate approximate value can be obtained. be able to.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例における画像符号化方式を
示すフローチャート、第2図は本発明の一実施例におけ
る許容歪りと圧縮比Rとの関係を、性質を異にする画像
に対して求めた説明図、第3図は本発明の一実施例にお
ける画像符号化機構に入力された画像についてμ、およ
びσ、を計算し、2次元にプロットしたクラス分けの説
明図、第4図は本発明の一実施例における画像伝送シス
テムの構成図、第5図は本発明の一実施例における符号
化パラメータ自動調整装置の機能構成図、第6図は本発
明の一実施例における符号化パラメータ決定部の説明図
である。
FIG. 1 is a flowchart showing an image encoding method in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the relationship between allowable distortion and compression ratio R in an embodiment of the present invention for images with different properties. FIG. 3 is an explanatory diagram of the classification obtained by calculating μ and σ for the image input to the image encoding mechanism in one embodiment of the present invention and plotting them two-dimensionally. Figure 5 is a block diagram of an image transmission system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a functional diagram of an automatic encoding parameter adjustment device according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a code diagram according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of a parameter determination unit.

なお、本実施例では、符号化指標として圧縮比を用い、
特願昭61−306416号に記載された方法で入力画
像の符号化を行う。
Note that in this example, the compression ratio is used as the encoding index,
The input image is encoded by the method described in Japanese Patent Application No. 61-306416.

まず、特願昭61−306416号に記載された符号化
方式について述べる。
First, the encoding method described in Japanese Patent Application No. 61-306416 will be described.

この符号化方式では、第1の処理として、入力画像に対
する前処理を行う。
In this encoding method, as a first process, preprocessing is performed on the input image.

すなわち、入力画像を16X16サイズのサブ画像に分
割し、各画素からサブ画像の平均輝度を差し引くことに
より、直流成分の抑圧を行う。
That is, the DC component is suppressed by dividing the input image into 16×16 size sub-images and subtracting the average luminance of the sub-images from each pixel.

次に、第2の処理として、ブロック分割と双線形近似と
を行う。
Next, as a second process, block division and bilinear approximation are performed.

すなわち、サブ画像を2に×2にサイズ(4≧に≧1)
のブロックに分割する。この分割は、再帰的に4個のブ
ロック(最初の段階では画素)を1個のブロックに統合
することにより行う。
In other words, size the sub-image to 2 x 2 (4≧ to ≧1)
into blocks. This division is performed by recursively integrating four blocks (pixels at the first stage) into one block.

但し、ブロックの統合は次の(1)式で示される歪が許
容値り以下になるときのみ行う。
However, the blocks are integrated only when the distortion expressed by the following equation (1) is less than or equal to the allowable value.

(1)d=Σ(f (i 、 j) −f (i t 
j))2なお、f(x+ j)はブロック内の輝度変化
を近似する双線形関数であり、A−Dの4個の係数によ
り規定される。
(1) d=Σ(f (i, j) −f (it
j))2 Note that f(x+j) is a bilinear function that approximates the luminance change within the block, and is defined by four coefficients A-D.

次に、第3の処理として、量子化とQuad−Tree
符号化を行う。
Next, as the third process, quantization and Quad-Tree
Perform encoding.

すなわち、係数A−Dを量子化する。量子化された係数
は、ブロック分割構造を表わすQ uad −T re
eデータ(depth −firstW造)と対応する
順序に並べ替えられ、そのQ uad −T reeデ
ータおよび係数データが符号化データとなる。
That is, the coefficients A-D are quantized. The quantized coefficients are Q quad −T re representing the block partitioning structure.
e data (depth-firstW structure), and the quad-tree data and coefficient data become encoded data.

以上述べたように、特願昭61−306416号に記載
されている符号化方式では、符号化パラメータは許容歪
りであり、Dの値を小さくすると低圧縮比を、Dの値を
大きくすると高圧縮比を達成することができる。
As mentioned above, in the encoding method described in Japanese Patent Application No. 61-306416, the encoding parameter is the allowable distortion, and decreasing the value of D provides a low compression ratio, and increasing the value of D provides a low compression ratio. High compression ratios can be achieved.

次に1本実施例で用いる符号化パラメータ(許容歪D)
と符号化用S(圧縮比R)との関係、および、その関係
を示すR−D特性曲線をクラス分けするための特徴量(
画像の局所的標準偏差の平均μ、および標準偏差σf 
)について述べる。
Next, the encoding parameter (allowable distortion D) used in this example
and the encoding S (compression ratio R), and the feature quantity (
The average μ of the local standard deviation of the image, and the standard deviation σf
).

この許容歪りと圧縮比Rとを、性質を異にする画像に対
して求めると、それらの関係は例えば第2図のように示
される。なお、これらの画像■〜[相]は、医療画像、
人物画像、風景画像等、それぞれ性質(8度変化)の異
なる画像である。
When this allowable distortion and compression ratio R are determined for images having different properties, the relationship between them is shown, for example, as shown in FIG. 2. In addition, these images ~ [phase] are medical images,
These images have different characteristics (eight degree change), such as human images and landscape images.

この場合、圧縮比Rは次の式(2)で示される。In this case, the compression ratio R is expressed by the following equation (2).

(2)R=原画のビット量/符号化データのビット量 これにより、R−D特性は画像の種類によって異なるこ
とがわかる。また、定性的には、平坦な部分が多い画像
は圧縮が容易であり、同一の許容歪りの値に対して圧縮
比Rの値が大きくなると3える。
(2) R=bit amount of original image/bit amount of encoded data This shows that the RD characteristics differ depending on the type of image. Qualitatively, it can be said that an image with many flat parts can be easily compressed, and the value of the compression ratio R increases for the same value of allowable distortion.

さらに、これらのR−D特性曲線は、5個のクラス(■
〜m、m’ 、 ■)に分けることができる。
Furthermore, these R-D characteristic curves are divided into five classes (■
- m, m', (2).

本実施例では、このようなりラス分けを可能とする画像
の特徴量として、画像の局所的標準偏差の平均および標
準偏差を用いる。
In this embodiment, the average and standard deviation of local standard deviations of an image are used as image feature quantities that enable such lath division.

この場合、4×4画素サイズの小ブロックBnの中で、
標準偏差σ。を(3)式により計算する。
In this case, in a small block Bn of 4×4 pixel size,
Standard deviation σ. is calculated using equation (3).

但し、fiJは画素(i、j)の輝度、nはブロックを
示す添字である。
However, fiJ is the brightness of pixel (i, j), and n is a subscript indicating a block.

次に、こうして求めた局所的標準偏差σ。に対する画像
全体での平均、および局所的標準偏差σ。の標準偏差を
、次の(4)式および(5)式で求める。
Next, the local standard deviation σ obtained in this way. the average over the entire image, and the local standard deviation σ. The standard deviation of is calculated using the following equations (4) and (5).

(4)μ、=1/N−デδ。(4)μ, = 1/N−deδ.

(5)σ、= I N・Σ σ。−μ。(5) σ, = I N · Σ σ. −μ.

但し、μ、は画像の局所的標準偏差の平均、σ。Here, μ is the average local standard deviation of the image, and σ.

は両像の局所的標準偏差の標準偏差、Nは全ブロック数
である。
is the standard deviation of the local standard deviations of both images, and N is the total number of blocks.

なお、定性的には、画像の局所的aS偏差の平均(以下
μ、と記す)は画像上の局所的輝度変化の平均的な激し
さを表わし1画像の局所的標準偏差の標準偏差(以下σ
1 と記す)は局所的輝度変化状況の画像全体での非−
様度を表わす指標と見られる。一般には、μ、が小さけ
れば、画像は緩やかな変化が中心であり、圧縮が容易で
あると言える。
Qualitatively, the average local aS deviation of an image (hereinafter referred to as μ) represents the average intensity of local brightness changes on the image, and the standard deviation of the local standard deviation of one image (hereinafter referred to as μ) represents the average intensity of local brightness changes on the image. σ
1) is the non-−
It can be seen as an indicator of the degree of In general, if μ is small, the image mainly has gradual changes and can be easily compressed.

また、σ、が小さければ、局所的な輝度変化の状況が画
像全体で一様となり、上記符号化方式において許容歪り
の値を変化させたとき、ある点でブロック統合が急激に
進み、R−D特性曲線の勾配が変化することになる。こ
れは、第2図におけるクラス■′の曲線により示される
Furthermore, if σ is small, the situation of local brightness changes will be uniform throughout the image, and when the allowable distortion value is changed in the above encoding method, block integration will rapidly progress at a certain point, and R - The slope of the D characteristic curve will change. This is illustrated by the class ■' curve in FIG.

さらに、各画像■〜[相]について、μ、およびσ。Furthermore, for each image ■~[phase], μ, and σ.

を計算し、2次元にプロットすると、第3図に示すよう
に分けられる。
When calculated and plotted in two dimensions, it can be divided as shown in Figure 3.

このように、第2図に示したR−D特性曲線■〜[相]
の各画像について、μ、およびσ、を計算し、閾値処理
することにより、第2図に対応する形で、第3図のよう
に各画像をクラス分け(クラスI〜III、 III’
 、 IV)することができる。
In this way, the R-D characteristic curve ■~[phase] shown in FIG.
By calculating μ and σ for each image and performing threshold processing, each image is divided into classes (classes I to III, III'
, IV).

次に、本実施例の画像伝送システムの構成について述べ
る。
Next, the configuration of the image transmission system of this embodiment will be described.

本実施例の画像伝送システムは、第4図のように、画像
バッファ40,49、符号化パラメータ自動調整装置4
1、符号化装置42、符号バッファ43,47、モデム
44,46、通信路45、および復号装置48を備える
The image transmission system of this embodiment includes image buffers 40, 49, a coding parameter automatic adjustment device 4, as shown in FIG.
1, an encoding device 42, code buffers 43, 47, modems 44, 46, a communication path 45, and a decoding device 48.

この画像バッファ40は、スキャナ50により読み込ま
れた画像を蓄積する。
This image buffer 40 stores images read by the scanner 50.

また、符号化パラメータ自動調整装置41は、その画像
データを入力として、符号化パラメータ(許容歪(以下
りと記す))の値を決定する。
Further, the encoding parameter automatic adjustment device 41 receives the image data as input and determines the value of the encoding parameter (allowable distortion (hereinafter referred to as “total distortion”)).

また、符号化装置42は、その画像データを符号化パラ
メータDの値に従って符号化し、符号バッファ43に出
力する。
Furthermore, the encoding device 42 encodes the image data according to the value of the encoding parameter D, and outputs it to the encoding buffer 43.

この符号化データはモチ4441通信路45、モデム4
6を介して、受信側の符号バッファ47に蓄積される。
This encoded data is transmitted through Mochi 4441 communication channel 45 and modem 4.
6, and is stored in the code buffer 47 on the receiving side.

また、復号装置48は、符号化データを復号して画像デ
ータを形成し、画像バッファ47に出力する。この復号
画像は最終的にデイスプレィ51に出力される。
Further, the decoding device 48 decodes the encoded data to form image data and outputs it to the image buffer 47. This decoded image is finally output to the display 51.

さらに、本実施例の符号化パラメータ自動調整装置41
は、第5図のように、特微量抽出部53゜画像クラス分
け部54.符号化パラメータ決定部55、およびクラス
別特性曲線記憶部56を備える。
Furthermore, the encoding parameter automatic adjustment device 41 of this embodiment
As shown in FIG. It includes an encoding parameter determination section 55 and a class-by-class characteristic curve storage section 56.

このクラス別特性曲線記憶部56は、符号化パラメータ
Dと符号化指標(圧縮比(以下Rと記す))との関係を
与える特性曲線を記憶し、この特性曲線は画像クラス別
に設定される。
The class-specific characteristic curve storage section 56 stores a characteristic curve that provides a relationship between the encoding parameter D and the encoding index (compression ratio (hereinafter referred to as R)), and this characteristic curve is set for each image class.

また、特微量抽出部53は、スキャナ50からの入力画
像57を、画像バッファ40を介して受は取ると、その
入力画像57に対して、(4)式および(5)式により
、クラス分けに用いる特徴量(μ1.σ、)を計算する
Further, upon receiving the input image 57 from the scanner 50 via the image buffer 40, the feature amount extraction unit 53 classifies the input image 57 using equations (4) and (5). The feature quantity (μ1.σ,) used for is calculated.

また、画像クラス分け部54は、入力画像57に対し、
特微量抽出部53でμ、およびσ1 が抽出されると、
この結果に基づき、第3図に破線で示した閾値を用いて
入力画像57の所属クラスを決定する。
Further, the image classification unit 54 performs the following on the input image 57:
When μ and σ1 are extracted by the feature extraction unit 53,
Based on this result, the class to which the input image 57 belongs is determined using the threshold shown by the broken line in FIG.

また、符号化パラメータ決定部55は、所属クラス情報
に基づき、クラス別特性曲線記憶部56から1本のR−
D特性曲線を選択して、入力された符号化指標(R)5
8の値と、その特性曲線とから適切な符号化パラメータ
(D)59を決定して出力する。
Furthermore, the encoding parameter determining unit 55 selects one R-
Select the D characteristic curve and input the input coding index (R)5
8 and its characteristic curve, an appropriate encoding parameter (D) 59 is determined and output.

この符号化パラメータ決定部55の詳細については、第
6図のように示され、選択器64およびクラス別特性テ
ーブル61を備える。また、クラス別特性テーブル61
には1例えばクラス■〜■。
The details of the encoding parameter determination unit 55 are shown in FIG. 6, and include a selector 64 and a class characteristic table 61. In addition, class characteristics table 61
For example, class ■~■.

III’、IVに分けられたR−D特性曲線を有する。It has an RD characteristic curve divided into III' and IV.

このような構成により1画像クラス分け部54から送ら
れた所属クラス情報62に基づいて、クラス別R−D特
性曲線の中、1本(例えばクラス■のR−D特性曲線)
が選択される。さらに、符号化指標(R)58が示す圧
縮比の要求値63を、そのクラス別R−D特性曲線のR
軸の値として、D軸の値を計算することにより、適切な
符号化パラメータ(D)59が得られる。
With this configuration, one of the RD characteristic curves for each class (for example, the RD characteristic curve of class ■) is selected based on the belonging class information 62 sent from the one-image classification unit 54.
is selected. Furthermore, the required value 63 of the compression ratio indicated by the encoding index (R) 58 is set to R of the R-D characteristic curve for each class.
An appropriate encoding parameter (D) 59 can be obtained by calculating the D-axis value as the axis value.

この符号化パラメータ(D)59は符号化装置42に送
られ、符号化装置42において、この符号化パラメータ
(D)59の値を用い、入力画像57に対する符号化が
行われて、符号化データ60が出力される。
This encoding parameter (D) 59 is sent to the encoding device 42, and in the encoding device 42, encoding is performed on the input image 57 using the value of this encoding parameter (D) 59, and the encoded data is 60 is output.

次に、本実施例における画像符号化方式の手順について
述べる。
Next, the procedure of the image encoding method in this embodiment will be described.

第1図のように、本実施例の画像伝送システムでは画像
符号化処理を行う場合、予めクラス別R−D特性曲線を
クラス別特性曲線記憶部56に設定・記憶する(101
)。
As shown in FIG. 1, when performing image encoding processing in the image transmission system of this embodiment, a class-specific R-D characteristic curve is set and stored in the class-specific characteristic curve storage section 56 in advance (101
).

次に、スキャナ50から画像が入力され、その入力画像
57および符号化指標(R)58が画像バッファ40を
介して符号化パラメータ自動詞!!l装置41に入力さ
れると(102)、特徴量抽出部53はその入力画像5
7の特徴量(μ、、σg )を抽出して画像クラス分け
部54に送る(103)。
Next, an image is input from the scanner 50, and the input image 57 and encoding index (R) 58 are passed through the image buffer 40 to the encoding parameter intransitive! ! When the input image 5 is input to the l device 41 (102), the feature extraction unit 53 extracts the input image 5.
7 feature quantities (μ, σg) are extracted and sent to the image classification unit 54 (103).

画像クラス分け部54では、この特徴量(μ、。The image classification unit 54 uses this feature amount (μ, .

σ、)により、その入力画像57の所属クラスを決めて
(104)、符号化パラメータ決定部55に送る。
σ, ), the class to which the input image 57 belongs is determined (104) and sent to the encoding parameter determination unit 55.

符号化パラメータ決定部55は、クラス別特性曲線記憶
部56を参照することにより得られたクラス別特性テー
ブル61を用いて、その入力画像57の所属クラスのR
−D特性曲線を選択する(104)。さらに、そのR−
D特性曲線から、符号化指m(R)58が示す圧縮比の
要求値63によって符号化パラメータ(D)の値を決定
しく105)、符号化装置22に送る。
The encoding parameter determination unit 55 uses the class characteristic table 61 obtained by referring to the class characteristic curve storage unit 56 to determine the R of the class to which the input image 57 belongs.
- Select a D characteristic curve (104). Furthermore, that R-
From the D characteristic curve, the value of the encoding parameter (D) is determined according to the compression ratio request value 63 indicated by the encoding finger m(R) 58 (105), and is sent to the encoding device 22.

符号化装置22では、その符号化パラメータ(D)59
によって入力画像57を符号化し、符号化データ60と
して符号化バッファ43に送る(107)。
In the encoding device 22, the encoding parameter (D) 59
The input image 57 is encoded by the method and sent to the encoding buffer 43 as encoded data 60 (107).

なお、トレーニング画像(第2図の■〜@l)以外の画
像に対し、本実施例を適用して、圧縮比の要求値と実現
値(実際に符号化の結果として得た圧縮比)を比較する
と、第3図程度のクラス分けでも、要求値と実現値の誤
差が±25%程度に収まることが確認された。
By applying this example to images other than the training images (■ to @l in Figure 2), the requested value and actual value of the compression ratio (compression ratio actually obtained as a result of encoding) can be calculated. By comparison, it was confirmed that even with the classification shown in Figure 3, the error between the required value and the actual value was within about ±25%.

また、本実施例では、符号化指標として圧縮比を用い、
符号化の方法としては特願昭61−306416号の方
法を用いたが1例えば、符号化指標として画質(SN比
)等を用い、さらに、他の符号化方法を用いた場合にも
、本実施例と同様の効果を得ることができる。
In addition, in this embodiment, the compression ratio is used as the encoding index,
The method of Japanese Patent Application No. 61-306416 was used as the encoding method.1 For example, if image quality (SN ratio), etc. is used as the encoding index, and other encoding methods are used, the present invention also applies. Effects similar to those of the embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、画像の符号化において、圧縮比や復号
画像の画質等に関し、要求値が与えられた場合、その要
求値を実現するための符号化パラメータの値を自動的に
決定できる。
According to the present invention, when a required value is given regarding the compression ratio, the image quality of a decoded image, etc. in image encoding, it is possible to automatically determine the value of the encoding parameter for realizing the required value.

このため、入力画像の性質に拘らず、圧縮比や画質を一
定に保つことを要求された画像蓄積伝送システムでも、
人手を介さず、自動的に符号化処理を行うことが可能で
ある。
Therefore, even in image storage and transmission systems that are required to maintain a constant compression ratio and image quality regardless of the nature of the input image,
Encoding processing can be performed automatically without human intervention.

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

第1図は本発明の一実施例における画像符号化方式を示
すフローチャート、第2図は本発明の一実施例における
許容歪りと圧縮比Rとの関係を、性質を異にする画像に
対して求めた説明図、第3図は本発明の一実施例におけ
る画像符号化機構に入力された画像についてμ。および
σ、を計算し、2次元にプロットしたクラス分けの説明
図、第4図は本発明の一実施例における画像伝送システ
ムの構成図、第5図は本発明の一実施例における符号化
パラメータ自動調整装置の機能構成図、第6図は本発明
の一実施例における符号化パラメータ決定部の説明図で
ある。 40.49:画像バッファ、41:符号化パラメータ自
動調整装置、42:符号化装置、43゜47:符号バッ
ファ、44,46:モデム、45:通信路、48:復号
装置、50:スキャナ、51:ディスプレイ、53:特
徴量抽出部、54:画像りラス分け部、55:符号化パ
ラメータ決定部。 56二クラス別特性曲線記憶部、57:入力画像。 58:符号化指標(圧縮比R)、59:符号化パラメー
タ(許容歪D)、60:符号化データ、61:クラス別
特性テーブル、62:所属クラス情報。 63:圧縮比の要求値、64:選択器2μm :画像の
局所的標準偏差の平均、σ1 二価像の局所的標準偏差
の標準偏差。 第   1   図 第   2   図 5 10 15  D 第   3   図 5 10 15 20μσ ・〃■メ〃[相] ネコ2二F)ミニ21トー鳴へ <R画@  窺邸七耶勘
FIG. 1 is a flowchart showing an image encoding method in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the relationship between allowable distortion and compression ratio R in an embodiment of the present invention for images with different properties. FIG. 3 is an explanatory diagram of μ for an image input to an image encoding mechanism in an embodiment of the present invention. and σ are calculated and plotted in two dimensions to explain the classification. FIG. 4 is a configuration diagram of an image transmission system according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing encoding parameters according to an embodiment of the present invention. FIG. 6, a functional configuration diagram of the automatic adjustment device, is an explanatory diagram of the encoding parameter determining section in an embodiment of the present invention. 40.49: Image buffer, 41: Encoding parameter automatic adjustment device, 42: Encoding device, 43° 47: Code buffer, 44, 46: Modem, 45: Communication path, 48: Decoding device, 50: Scanner, 51 :Display, 53: Feature amount extraction section, 54: Image rasterization section, 55: Encoding parameter determination section. 56 Two-class characteristic curve storage unit, 57: Input image. 58: encoding index (compression ratio R), 59: encoding parameter (allowable distortion D), 60: encoded data, 61: class characteristic table, 62: belonging class information. 63: Required value of compression ratio, 64: Selector 2 μm: Average local standard deviation of image, σ1 Standard deviation of local standard deviation of bivalent image. Fig. 1 Fig. 2 Fig. 5 10 15 D Fig. 3 Fig. 5 10 15 20μσ ・〃■Me〃 [phase] Neko 22F) Mini 21 To Naki

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、画像蓄積伝送システムの画像符号化方式において、
入力画像を符号化する際、圧縮比や復号画像の画質を制
御するために入力する符号化パラメータと、圧縮比や復
号画像の画質等の符号化指標との関係を示す特性曲線を
クラス別に記憶する手段、該入力画像をクラス分けする
ための特徴量を抽出する手段、該特徴量に基づき、該入
力画像のクラス分けを行う手段、および、該クラス別特
性曲線により、該入力画像に要求された符号化指標の値
を実現する符号化パラメータの値を決定する手段を備え
、画像および符号化指標が入力されると、該特徴量抽出
手段により入力画像の特徴量を抽出して、該クラス分け
手段により、該抽出結果に基づいて該入力画像のクラス
分けを行い、該符号化パラメータ決定手段により、該ク
ラス別特性曲線記憶手段に記憶したクラス別特性曲線が
示す符号化パラメータと符号化指標との関係を用いて、
該入力画像に要求された符号化指標の値を実現する符号
化パラメータの値を決定することを特徴とする画像符号
化方式。 2、上記特徴量には、画像の局所的な標準偏差から計算
した統計量を用いることを特徴とする特許請求範囲第1
項記載の画像符号化方式。
[Claims] 1. In an image encoding method for an image storage and transmission system,
When encoding an input image, characteristic curves showing the relationship between the encoding parameters input to control the compression ratio and image quality of the decoded image and encoding indicators such as the compression ratio and the image quality of the decoded image are stored for each class. means for extracting feature amounts for classifying the input image, means for classifying the input image based on the feature amount, and means for classifying the input image according to the characteristic curve for each class. The feature extraction means extracts the feature amount of the input image when the image and the coding index are input, and extracts the feature amount of the input image and extracts the feature amount from the input image. The dividing means classifies the input image based on the extraction result, and the encoding parameter determining means determines the encoding parameters and encoding index indicated by the class characteristic curve stored in the class characteristic curve storage means. Using the relationship with
An image encoding method characterized by determining a value of an encoding parameter that realizes a value of an encoding index required for the input image. 2. Claim 1, characterized in that the feature amount is a statistic calculated from the local standard deviation of the image.
Image encoding method described in section.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0520789A2 (en) * 1991-06-27 1992-12-30 Sony Corporation Video coder and coding method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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