JPH0217777A

JPH0217777A - 画像伝送方式

Info

Publication number: JPH0217777A
Application number: JP63166812A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Watanabe; 敏明渡邊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1990-01-22

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はＴＶ会議装置、′ｒＶ電話、カラーファクシミ
リ等の動画像、あるいは静止画像に利用される画像伝送
方式に関する。

（従来の技術）一画面内をブロックに分割し、各ブロック単位に符号化
処理を行なう方式において、情報の圧縮手段として離散
コサイン変換（ＤＣＴ）等の直交変換を用いる方式、あ
るいはベクトル量子化を用いる方式等が考えられている
が、いずれの場合も連続信号をブロックに分割し、その
ブロック内のみで符号化操作を行なっているため、再生
画においてブロック間に不連続が生じ、これがブロック
歪の原因となっている。

このブロック歪を取り除く手段として、ブロック内の絵
柄の細かさに応じてビット配分を切り換える方式（Ｖ？
Ｈ−Ｃｈｏｎ、　Ｃ−Ｈ−８ｍ１ｔｈ、”Ａｄａｐｔｉ
ｖｅＣｏｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｏｎｏｃｈｒｏａ＋ｅ　ａ
ｎｄ　Ｃｏ１ｏｒ　Ｉ　ｗａｇｅｓＩ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　　
Ｔｒａｎｓ、　Ｃ０Ｍ−２５，Ｎ１１ｌｌ、　ｐｐ１２
８５−１２９２、１９７７）等が提案されているが、こ
れらの方式は絵柄の細かさのみに注目したものであり、
特に人間の顔等を伝送する場合でも、視覚特性上重要な
顔のみならず、背景等についても絵柄の細かな部分はす
べて考慮されてしまい、情報圧縮という点で無駄が生じ
てしまう９そこで人間の視覚特性を考慮して、人間の顔、あるいは
顔の中の特に目や口の部分に他よりも多くのビットを割
り当てる方式（特開昭６２−２３６１３０号公報）等が
考えられているが、この手法では特に顔が画面の大部分
を占める様な場合に圧縮効率が劣化し、動画の場合、動
きが極端に悪くなることがある。又、目１口等のみに多
くのビットを割り当てたとしても、動きは向上するもの
の、人間と背景の境界部分のビット配分が少ないため、
この部分に多くのブロック歪を生じる。この現象は特に
背景が単調な絵柄の場合に目立ち、主観評価の劣化を招
いている。特に動画像伝送の場合、顔及びその内部は常
に動いているためブロック歪が発生してもすぐに次のフ
レームで消えてしまう場合も多く、しかももともと絵柄
が細がいため、多少のブロック歪は主ａ評価の劣化につ
ながらない場合が多い。

一方人間と背景との境界部分に生じたブロック歪につい
ては次のフレームでは静止部分と見なされることも多く
、長時間ブロック歪が画面上に残っている場合がある。

しかもこの様なブロック歪は背景が単調な絵柄の場合に
特に目立ちやすく。

著るしく主観評価を低下させる原因になっている。

又、特に背景の絵柄が単調な場合は先に述べたＣ　ｈｅ
ｎ　らの方式ではビット配分が多く割り当てられない場
合があり、ブロック歪を助長させるという欠点もある。

（発明が解決しようとする課題）以上述べた様に、従来の技術では主観評価をある程度保
ったまま圧縮効率を向上させることが難かしく、特に人
間と背景の境界部分のブロック歪については、圧縮効率
を大きく低下させずに減少させることができなかった。

本発明はこの点に基づき、顔の部分のビット配分を多く
するか否か、あるいはブロック内の絵柄が細かいか否か
にかかわらず、主観評価上一番問題となる人間と背景の
境界部分のブロック歪を減少させることにより、圧縮効
率を大幅に低下させずに主観評価を向上させる画像伝送
方式を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、あらかじめ定められた判定基準を満足するエ
ツジ情報を含んでいるブロックについては、他のブロッ
クと異なる処理を行なうものである。

あらかじめ定められる判定基準については例えば、ω動
部分と静止部分とを同時に含む様なエツジ情報がある場
合（動物体と背景部分との境界等）、つまりフレーム間
差分をとった時に第２図に示す様に同一ブロック内にあ
らかじめ定められたスレッショルドより差分の大きな部
分と小さな部分とが混在している様な場合、■順次動き
補償を行なった際に第３図に示す様に動きベクトルが零
ベクトルあるいは零ベクトルに近いベクトルでなくなる
最初（９１５３図（ａ））あるいは最後（第３図（ｂ）
）のブロックである様な場合、■特開昭６２−２３６１
３０号公報で示す顔分離回路で分離された顔と背景の境
界である場合、等である。

一方他のブロックと異なる処理とは具体的に、■その部
分の符号化ビット数を多くする。■そのエツジ情報の高
能率符号化に適した符号化（例えばその様なエツジ情報
のみから作成したＫＬ変換を用いる、あるいはその部分
のみベクトル量子化を用いる、等）を行なう１等である
。

（作用）この様に本発明ではあらかじめ定められた判定基準、特
に動物体と背景部分との境界である。という判定基準に
基づいて、その部分のブロックを符号化する際に量子化
ビット数を多く割り当てる、あるいはこの様なエツジの
圧縮だけに適した符号化を適用することにより、従来か
ら問題となっている動物体が動いた部分のまわりに特に
発生するブロック歪を低減し、主観評価を向上させるこ
とが可能となる。

なお、この方式は動物体と背景部分との境界のみに適用
されるものではなく、あらかじめ定めておく判定基準を
例えば゛′上記境界部分と、その境界に囲まれた領域の
中央付近″とすれば境界部分の他に顔の中の目や口の部
分についても主観評価を向上させることができる。

（実施例）以下１本発明の実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は本発明の一実施例の送信側のブロック図である
。入力信号はブロックに分割された後境界部分判定回路
１０１であらかじめ定められた条件を満たすか否かが判
定される。ここでは例えば第２図に示す様に、フレーム
間差分をとった場合に背景部分２０１は差分が零、又は
非常に小さく、動部分２０３は非常に大きい、　そこで
フレーム間差分の大きな部分と小さな部分を同時に含む
部分２０２は動物体と背景部分との境界を含むブロック
と考えられるのでこのブロックを上記条件を満たすブロ
ックと判断する。

又、第３図に示す様に左側のブロックから順次動き補償
（ＭＣ）を行なった場合、背景部分３０１は動きバク１
−ルが零になり、動部分と背景部分を含む３０２のブロ
ックになると動きベクトルが零ではなくなる。逆に動物
体の右側のエツジに一〕いては背景部分３１３のブロッ
クになってはじめて動きベクトルが零になるので３１２
のブロックが動部分と背景部分の混在したブロックであ
ることがわかる。さらにこの境界部分判定回路には特開
昭６２−２３６１３０号公報に示されている顔分離回路
を応用して境界判定をすることも可能である。

一方墳赤部分と判定されたブロックは有意ブロック判定
回路１０２において他のブロックより低いスレッショル
ドで判定が行なわれ、動物体のエツジがかかる境界部分
が有意ブロックになりやすくしている。

動き補償（ＭＣ）回路１０４ではフレームメモリ１１７
内に格納されている１フレーム前の信号と現信号との間
でＭＣが行なわれ、当該ブロックが可変遅延１０５によ
って１１７内から選ばれて１０３でフレーム間差分がと
られる。　その後スイッチ１１０では１０１からの情報
により、該ブロックが境界部分であれば■側を、そうで
なければの側を選択する。

■側が選択された場合は通常のＤＣＴを１０６で行ない
、高域成分のビット配分を少なくした量子化器１０７で
量子化される。一方■側が選択された場合は通常のＤＣ
Ｔ以外に、エツジ部分を多く含む様な画像から作られた
Ｋ　Ｌ変換を１０８で行ない、高域成分のビット配分が
多い量子化１ｉ１．０９で量子化される。

また、局部復号器では、１１０で■側（■側）が選択さ
れた場合、　スイッチ１１１も■側（■側）が選択され
、１０６．１０７　（１０８，１０９）の復号が逆量子
化器１１２及び逆ＤＣＴ１１．３（逆量子化器１１４及
び逆ＫＬ変換１１５）で行なわれ１１６で現信号が再生
されてフレームメモリ１１７内に格納される。なお１０
８についてはＤＣＴ、ＫＬ変換の他にアダマール変換。

バール変換等の他の直交変換の利用も考えられる。

第４図は本発明の別の一実施例の送信側のブロック図で
ある。第１図の実施例と同様に４０１で境界部分が判定
され、４０２で有意ブロックが判定された後、４０４で
ＭＣが行なわれ、その結果４０５によって４１６内から
選ばれた該当ブロックと現ブロックとのフレーム間差分
が４０３でとられるゆスイッチ４０６．４１０．４１１
は連動しており、　現ブロックが境界部分であれば■側
が、そうでなければ■側が選択される。なお、■側が選
択された場合はフレーム間差分を取らない現信号そのも
のを符号化することになる。

その後４０７でＤＣＴが施され、境界部分であればビッ
ト配分の多い量子化器４０８で、　そうでなければビッ
ト配分の少ない量子化器４０９で量子化される。

局部復号器内では４０８に対する逆量子化器４１２゜４
０９に対する逆量子化器４１３のいずれかによって逆量
子化された後４１４で逆ＤＣＴが施され、４１５で現信
号が再生されてフレームメモリ４１６内に格納される。

尚、判定回路における判定基準については以下の２通り
のものが考えられる。１つはＡＣｆｆ！圧値によるもの
と、もう１つは画素間の輝度値によるものである。前者
のものは、例えば８×８画素に複数のブロックに分割さ
れたもののうちの１つのブロックのＡｃｔ位が１００以
上の場合にエツジ情報を有すると判定するというもので
ある。又後者のものは、８Ｘ８画素のブロック内で隣り
合う画素ｘｌ、　ｘ、の輝度値の差の絶対値を縦方向横
方向に検出判定し２０以上（ｌｘｌ−ｘ２１≧２０）の
ものが合計６ケ以上となった場合にエツジ情報を有する
と判定するというものである。上記の数値１００及び２
０については本発明者の実験によって最良となる数値を
導き出したものである。

第５図は本発明の別の一実施例の送信側のブロック図で
ある。第１図の実施例と同様に５０１で境界部分が判定
され、５０２で有意ブロックが判定された後、５０４で
ＭＣが行なわれ、その結果５０５によって５１６内から
選ばれた該当ブロックと現ブロックとのフレーム間差分
５０３でとられる。

スイッチ５０６．５１０．５１５は連動しており、　現
ブロックが境界部分であれば■側が、そうでなげれば■
側が選択される。なお、この場合も■側が選択された場
合はフレーム間差分を取らない現信号そのものを符号化
することになる。

その後、境界部分については５０７でベクトル量子化（
ＶＱ）が行なわれ、　そうでなければ５０８でＤＣＴ、
　さらに５０９でスカラー量子化が行なわれる。

局部復号器については、境界部分であれば５１１でベク
トル逆量子化が、そうでなければ逆ＤＣＴ回路５１２．
逆量子化器５１３においてそれぞれ５０８゜５０９に対
する逆操作が施され、５１４で現信号が再生されてフレ
ームメモリ５１６内に格納される。なお、■側が選択さ
れた場合、この実施例ではＤＣＴを行なっているが、こ
こをＶＱに置き換えても良く。

その場合は■側のＶＱのコードブックの方が　側のＶＱ
のコードブックより大きくなるのが普通である。また、
■側のＶＱのコードブックを作成する際にトレーニング
ベクトルとして境界部分のみを用いて作成し、■側のＶ
Ｑのコードブックを作成する際には境界部分以外のみを
トレーニングベクトルとして作成するのが望ましい。

第６図は本発明の別の一実施例の送信側のブロック図で
ある。　まず６０３で現ブロックと１フレーム前との間
で差分をとり、６０４で境界部分か否かが判定されるが
、　ここではフレームメモリ６１１内にＤＣＴ変換面で
格納されているため、参照される位置のブロックについ
てはその都度６１２で逆ＤＣＴが施され、輝度面にもど
す必要がある。

一方現信号は６０１でＤＣＴが施され、６０２でフレー
ム間差分がとられた後６０５で有意ブロックが判定され
る。この場合も、そのブロック境界部分であるか否かに
よって有意ブロックと判定される基準を変化させ、境界
部分の方を有意ブロックとして選択されやすくする。有
意ブロックは６０６に送られるが、ここでは、そのブロ
ックが境界部分であるか否か、あるいはどの程度のエツ
ジを含んだ境界部分であるか（ブロック内の係数値の分
散等で決定できる）を判定し、それによってスイッチ６
０７を切り換えて各場合に適した量子化器Ｑ　Ｌ（Ｌｗ
ａ１２　、、、ｎ）を６０８の中から選択して量子化を
行なう。

局部復号器では逆量子化器６０９で、６０８で選択され
た量子化器に対応する逆量子化器で逆量子化され、６１
０で現信号が再生されてフレーム、メモリ６１１内に格
納される。

〔発明の効果〕

以上説明した様に１人間の顔あるいは動物体と背景部分
との境界を含むブロックあるいは特に再生画の解像度を
良くしたい部分については、他のブロックと異なる符号
化、例えばビット配分の増加、直交変換の切り換え、あ
るいはベクトル量子化の適用等を行なうことによって、
従来から問題となっている上記境界部分あるいはそれ以
外の特定部分に発生するブロック歪を軽減し、主観評価
を向上することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の送信側のブロック図、第２
図は動物体と背景部分とが混在しているブロックを示す
図、第３図は動物体の左端のエツジ、あるいは右端のエ
ツジがブロック内に含まれていることを示す図、第４図
〜第６図は本発明の別の一実施例の送信側のブロック図
である。２０１・・・背景部分のみを含むブロック、２０２・・
・背景部分と動部分を同時に含む本発明の適応対象とな
るブロック、２０３・・・動部分のみを含むブロック、
２０４・・・動物体の１フレーム前のエツジ、２０５・
・・動物体（斜線部）の現フレームでのエツジ、３０１
．３１３・・・動きベクトルが零であるようなブロック
、３０３゜３１１・・・動きベクトルが零でないような
ブロック、３０２・・・左側から順次ＭＣを行なった場
合にそのブロックライン内で動きベクトルが零でなくな
るブロック、３１２・・・左側から順次ＭＣを行なった
場合に動きベクトルが零になる直前のブロック、３０４
・・・動物体（斜線部）の左端のエツジ、３１４・・・
動物体（斜線部）の右端のエツジ。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　松山光之２ρ４第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）伝送すべき情報の一画面内をブロックあるいは領
域に分割し、分割された各ブロックあるいは領域を単位
毎に符号化し伝送する画像伝送方式において、前記ブロ
ックあるいは領域に対し優先度を設定し、あらかじめ定
められた判定基準を満足するエッジ情報を含んでいるブ
ロックあるいは領域については、前記優先度に応じて他
のブロックあるいは領域と異なる符号化を施すことを特
徴とする画像伝送方式。
（２）上記判定基準を満足するエッジ情報を含んでいる
ブロックあるいは領域については、他のブロックあるい
は領域よりも多くの量子化ビット配分を割り当てること
を特徴とする請求項１記載の画像伝送方式。