JPH02105792A - 直交変換係数量子化回路 - Google Patents

直交変換係数量子化回路

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JPH02105792A
JPH02105792A JP63257323A JP25732388A JPH02105792A JP H02105792 A JPH02105792 A JP H02105792A JP 63257323 A JP63257323 A JP 63257323A JP 25732388 A JP25732388 A JP 25732388A JP H02105792 A JPH02105792 A JP H02105792A
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由幸 八島
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野J 本発明は直交変換符号化により画像を符号化して伝送す
るための量子化回路に関するものである。 [従来の技術1 原信号を直交変換してその変換係数を量子化して伝送す
る直交変換符号化は、その高い符号化効率からよく用い
られている。画像信号に対して適用する場合には、まず
画像をN×N(N:整数)の小ブロックに分割し、各ブ
ロックで直交変換をほどこしN×Nの周波数領域の係数
に変換し、この係数を量子化する。 [発明が解決しようとする課題J 上述の量子化をどのブロックに対しても同じように粗く
していくと、エツジを含むブロックでは、量子化された
係数を逆変換して得られる復号画像においてエツジの周
辺に誤差が拡散し雑音となる。この雑音がめだって検知
されるのはブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合の平坦な領域であり、たとえば人物と背
景の境界のような部分に発生し、復号画像の品質を劣化
させる大きな要因となっていた。 本発明の目的は先に示した従来技術の問題点を解決し、
復号画像の画質を向上させることができる直交変換係数
量子化回路を提供することにある。 [課題を解決するための手段J 上記目的を達成するために、本発明は、画像信号をN×
N(N 二整数)のブロックに分割する分割手段と、分
割手段によって得られた各ブロックの信号ごとに離散直
交変換を行なって変換係数を得る直交変換手段と、直交
変換手段によって得られた変換係数を量子化間隔を変更
可能に量子化する量子化手段と、画像信号のエツジ領域
を検出するエツジ領域検出手段と、画像信号の平坦領域
を検出する平坦領域検出手段と、エツジ領域検出手段の
検出結果および平坦領域検出手段の検出結果に基づいて
エツジ領域と平坦領域とが混在するブロックを抽出する
エツジ領域/平坦領域混在ブロック抽出手段と、抽出手
段の抽出結果に基づいてエツジ領域と平坦領域とが混在
するブロックについて変換係数を他のブロックよりも細
く量子化するように量子化手段の量子化間隔を制御する
手段とを具える。
【作 用] 本発明によればエツジ領域と平坦領域が混在するブロックでは直交変換係数を細かく量子化することにより、雑音を低減し、復号画像の画質を向上させることができる。 【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第1図は本発明の第1の実施例を示しており、1の入力
端子から入力された画像信号は、ブロック回路2によっ
てN×Nの小ブロックに分割され、直交変換回路3で直
交変換される。直交変換回路3の出力である直交変換体
数体複数の量子化、器を持つ量子化回路4(の選択され
た量子化器)で量子化されその量子化値が出力端子5に
送られる。一方、エツジ領域検出回路6ではラプラシア
ンに代表されるエツジ検出オペレータを用いて入力端子
1からの画像信号のエツジ検出が行われる。また平坦部
検出回路7では入力端子1からの画像信号のある画素が
平坦領域であるかどうかの判定がなされる。ブロック判
定回路8においては、エツジ領域検出回路6の出力およ
び平坦部検出回路7の出力からそのブロックがエツジ領
域/平坦領域混在ブロックか否かの判定がなされる。 判定結果は量子化係数値とともに受信側(出力端子5)
に送られる。 量子化回路4は、ブロック判定回路8の判定結果に基づ
いて直交変換回路3からの直交変換係数に適用する量子
化器を選択する。すなわち、ブロック全体が平坦である
とき、あるいはブロック全体が複雑な構造であるときは
前記のような雑音は発生しないかあるいは発生しても検
知しにくいので、直交変換係数の量子化を粗くするよう
な量子化器を選択し、エツジと平坦部が混在するブロッ
クでは平坦部に雑音が発生するのを防ぐために直交変換
係数の量子化を細かくするような量子化器を選択する。 これにより効率的な情報配分が可能となる。 なお本方式はlフレーム前の画素値と現在のフレームの
画素値のフレーム間差分信号に対して直交変換を施すよ
うな場合にも適用できることは明らかである。 第2図は本発明の第2の実施例を示す。31は直交変換
手段としての離散コサイン変換回路であって、直交変換
として効率の良い離数コイン変換を用いている。9は入
力端子1からの画像手段を人力する高域通過フィルタで
あり、第3図において画素Xのフィルタ出力値X′は、 x ’ = 4x −(a+b+c+d)で与えられる
。フィルタ9からのX′のしきい値設定回路lOで設定
されるしぎい値Thlと比較器11において比較され、
比較器出力84.として、X′≧Thl   の時BH
= 1 x’<Thl   v時BH= 0 を得る。−数的にある画素がエツジ領域の画素である場
合B、= 1となる。一方入力端子1からの画像信号を
人力する低域通過フィルタ12では画素Xのフィルタ出
力X#とじて、 x  = (4x+a+b+c+d)/8が計算され、
減算器13においてフィルタリング前の値Xとの差分Δ
Xが計算される。 Δ X=X−X 減算器13出力が人力される絶対値回路14で絶対値1
Δx1がとられた後しきい値設定回路15て設定される
しきい値Th2 と比較器16において比較され、比較
器出力BLとして、 Δx  <Th2のときBL= 1 Δx1≧Th2のときBL=0 を得る。−数的にある画素が平坦領域の画素である場合
BL= 1となる。 点線で囲まれた部分lOθがエツジ領域/平坦領域混在
ブロックの検出部であり、計数回路17で比較器16出
力に基づいてブロック内の8.= 1の画素の数NLを
カウントする。計数回路17からのNLをしきい値設定
回路18で設定されるしきい値Th3と比較器19にお
いて比較し、比較器出力8.4として、 NL≦Th3のときON= 1 NL<Th3のときBN= 0 を得る。−数的にブロック内に平坦部分が多い場合0N
=1となる。ブロック判定回路20においては、BN=
 1のブロックについて、a、= tの画素が1つでも
あれば、そのブロッックはエツジ領域/平坦領域混在ブ
ロックとみなし、量子化回路4に対して離散コサイン変
換回路31の出力の直交変換係数の量子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
。 第4図は本発明の第3の実施例を示す。この例では、エ
ツジ領域/平坦領域の混在ブロックを次のようにして検
出する。 まずサブブロック化回路21において、入力端子1から
の画像をMXM(M:整数)の小ブロックに分割する。 この小ブロックは第5図に示すように、直交変換で用い
るブロックのサブブロックになるように選ばれる。例え
ばN=8.M=4とした場合には、直交変換ブロックは
第5図に示すように4つのサブブロックに分割されるこ
とになる。一般にサブブロックの個数Sは、 S= (N7M)2 となる。1つの直交変換ブロック内の各サブブロックに
対して、分散計算回路22において分散値が計算され、
各分散値02i(i−1,2,・・・、S)がしぎい値
回路23で設定されるしきい値Thsと比較器24で比
較される。比較器出力Cは、 C1−1:   a i2≦Th5 Ci=0:    σi”<Th5 (i”1,2.・・・、S) で定められる。一般にサブブロック内にエツジ成分があ
ると分散値が大きいのでC1=1となり、サブブロック
内が平坦であるとC1−0となる。このCiを用いてブ
ロック判定回路25では、量子化対象となる直交変換ブ
ロックがエツジ領域/平坦領域混在ブロックかどうかを
決定するパラメータCが次のように設定される。 C−C、のC2■C3@ ”’ (B c sここで■
は排他的論理和である。すなわちC1〜C8がすべて1
かあるいはすべて0である場合のみC=0となり、その
他の時はC=1となる。 C=1となるのはそのブロック内にエツジ成分を持つサ
ブブロックと、平坦なサブブロックが同時に存在するわ
けであるから、エツジ領域/平坦領域混在ブロックとみ
なすことができる。従って、ブロック判定回路25にお
いては、C=1であれば、そのブロックはエツジ領域/
平坦領域混在ブロックとみなし、量子化回路4に対して
対応するブロックの直交変換係数の世子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
ことにより、エツジの周辺の平坦領域に拡散される誤差
を低減できる。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明を用いれば直交変換符号化
において、ブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合に平坦な領域で発生する雑音を効率的に
取り除くことができ、復号画像の画質を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、 第2図は本発明の第2の実施例のブロック図、第3図は
高域通過フィルタおよび低域通過フィルタに用いる画素
を説明する図、 第4図は本発明の第3の実施例のブロック図、第5図は
直交変換ブロックとサブブロックの関係を示す図である
。 1・・・入力端子、 2・・・ブロック化回路、 3・・・直交変換回路、 4・・・量子化回路、 5・・・出力端子、 6・・・エツジ領域検出回路、 7・・・平坦部検出回路、 8・・・・ブロック判定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)画像信号をN×N(N:整数)のブロックに分割す
    る分割手段と、該分割手段によって得られた各ブロック
    の信号ごとに離散直交変換を行なって変換係数を得る直
    交変換手段と、該直交変換手段によって得られた変換係
    数を量子化間隔を変更可能に量子化する量子化手段と、
    前記画像信号のエッジ領域を検出するエッジ領域検出手
    段と、前記画像信号の平坦領域を検出する平坦領域検出
    手段と、前記エッジ領域検出手段の検出結果および前記
    平坦領域検出手段の検出結果に基づいてエッジ領域と平
    坦領域とが混在するブロックを抽出するエッジ領域/平
    坦領域混在ブロック抽出手段と、該抽出手段の抽出結果
    に基づいてエッジ領域と平坦領域とが混在するブロック
    について変換係数を他のブロックよりも細く量子化する
    ように前記量子化手段の量子化間隔を制御する手段とを
    具えたことを特徴とする直交変換係数量子化回路。
JP25732388A 1988-10-14 1988-10-14 直交変換係数量子化回路 Expired - Lifetime JP2664223B2 (ja)

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