JPH03227189A - 画像データ符号化方法及び復号化方法 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、映像信号の伝送時及び蓄積時などに用いられ
る画像データの符号化技術に関する。

（ロ）従来の技術 従来より、映像信号を狭帯域で伝送又は記録する方式の
１つとして、サブナイキストサンプリングが良く知られ
ている。

このサブナイキストサンプリングは高品位映像信号の伝
送方式（ＭＵ　Ｓ　Ｅ方式）にも採用されている。

この例を第７図及び第８図に示す。映像信号データは、
第７図のサブナイキストサンプリング回路（］６）でサ
ブサンプリング処理される。この出力を第８図に示す。

第８図の「×」は間引かれた画素を示している。そして
残りの画素「０」のみを出力する。

復号化時には、Ｏ挿入回路（１８）でサンプリング周波
数を元に戻す。そして、補間画素部分例えば第８図Ｘ周
囲の画素（例えば第８図ａ、　ｂ、　ｃ、ｄ）を用いて
、補間フィルタ回路（２２）は補間を行う。

ところで、この例では補間フィルタ回路（２２）で−率
の補間（以下、１次補間と称す）を行なっているため解
像度が低下する。

このため、この補間を適応補間とする例が、電子情報通
信学会技術報告の磁気記録研究会資料のＭＲ８６−４３
の「適応型ダイナミゾクレンジ符号化」の中で開示され
ている。この従来技術は第９図に示す様に補間のための
フィルタの係数を符号化時に検出した相関の強い補間方
向に基づいて決定しておき、この補間方向を示す情報を
２ビツトの付加情報とするものである。この方式は、画
像の持つ局所相関を利用することになるので、斜め方向
の解像度の低下を最小限に押さえることができ画質が改
善される。尚、第９図に於いて、（２４）は補間方向検
出回路、（２０’）は適応補間フィルタである。

この例では、相関を検出する方向としては、第１０図の
６方向（ａ−ｂ、ｃ−ｄ、　ｇ−ｈ、　ｅ　−ｆ、に−
Ｎ、ｍ　−ｎ　）が考えられるのに対して、付加情報量
を少なくするために、４方向（ａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｇ−ｈ
、ｅ−ｆ、）の相関の検出しか行なわれない。このため
、１つの補間画素に対応する付加情報を２ピントに押さ
えられる。つまり、復号後の映像信号の画質を向上させ
るには、６方向の相関を検出して、相関の強い方向を示
す３ビツトの付加情報が必要となり、付加情報の量が多
くなる。

尚、この様な付加情報を用いるこ、となく復号化装置側
で局部相関性より相関の強い方向を検出する例もある。

これは特公昭６４−１９９７号（Ｈｏ　４　Ｎ　７　／
　１３７　）に示される様に、補間画素を挟んで相対す
る２つの画素の差が最小となる方向に補間するものであ
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、１次補間は処理は簡単であるが、画質が劣化
する。又、適応補間は、計算処理時間がかかり過ぎる。

そこで本件は適応補間が必要な所にのみ適応補間を行い
復号化時の計算時間の短縮を図るものである。

本願は、通常適応補間が必要な所は、ざらついている粗
い画面部分（分散している画面部分）である。このため
、画面を複数ブロックに分けて、そのプロｌりの分散を
求めて、粗いブロックを検出し、このブロックを適応補
間する。

更に、この場合だと、画面全体の全てのブロックが、比
較的粗い画面て゛あると、全てのブロックを適応補間し
なくてはならない。

本願は、累積確率密度分布を用いて、適応補間するブロ
ックを決めて、適応補間するブロックの数を、適当な値
にするものでもある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、ＭｘＮ画素（Ｍ、Ｎは自然数）の画像データ
をサブサンプリングして主情報とすると共に、前記画像
データをブロックに分割し、この各ブロックの画素の値
の分散により各ブロックを類別し、この類別したデータ
を付加情報とする画像データ符号化方法である。

本発明は、サブサンプリング処理された画像データを補
間処理する画像データ復号化方法に於いて、画像データ
をブロック分割した各ブロックの分散を示すデータによ
り、各ブロックの補間処理方法を変更する画像データ復
号化方法である。

又、本発明は、ＭＸＮ画素（Ｍ、　Ｎは自然数）の画像
データをサブサンプリングして主情報とすると共に、前
記画像データをブロックに分割し、この各ブロックの画
素の値の分散を求め、そして各ブロックの分散より累積
確率密度分布を求め、この累積確率密度分布により各ブ
ロックを類別し、この類別したデータを付加情報とする
画像データ符号化方法である。

（ホ）作　用 本発明では、画像を符号化するとき画像データを、各ｎ
ｘｎ画素よりなるブロックに分割する。

この分割された各ブロックに対して各平均値を求め、こ
れを用いて各ブロックの分散を求める。各ブロックの分
散を集計し累積確立密度分布を求め、これを基に各ブロ
ックを２つに類別した符号を記した付加情報を作成する
。この付加情報と、サブサンプリングされたデータを伝
送する。復号化時には送られてきた付加情報とサンプリ
ングされた画像データを基に、付加情報による情報がら
−・方には一次補間により復号化を行い、もう一方には
適応補間により復号化を行う。

（へ）実施例 第１図は本発明の一実施例を回路ブロック的に表わした
図である。第２図は符号化の動作をフローチャートで示
す。又、第３図は復号化の動作をフローチャートで示す
。

第１図に於いて、（３０）はＭｘＮ画素（第４図参照）
を記憶するメモリ、（３２）はｎＸｎ＠素の各ブロック
に分割するブロック器である。（３４）は各ブロックの
分散を求める分散器である。（３６）は各分散からの累
積確率分布密度より各ブロックを２種類に区別したマツ
プ（付加情報）を作成するマツプ作成器である。（３８
）はこのマツプデータの伝送量を圧縮するためにエント
ロピー符号化するエントロピー回路である。（４０）は
画像データをサブサンプリングして伝送するサブサンプ
リング回路である。

復号化側に於いて、（４２）は制御器であり、伝送され
てきたマツプに応じて、伝送されてきた主情報の出力光
を切り替える。（４４）は１次補間を行う１次補間器で
ある。（４６）は前述の特公昭６４−１９９７号の如き
適応補間を行う適応補間回路である。

次に、第２図を参照しつつソフト的に動作を説明する。

符号化側では、まず、第４図に示すようにＭ　Ｘ　Ｎの
画像をｎＸｎのブロックＢ　ｍ、　Ｉに分割する。この
分割された各ブロックに対して平均値Ｍｅａｎｆｆｌ、
＋を求める。

　　　ｎ Ｍｅａｎｍ、１＝（Σ　　Σ　　Ｐ　（Ｕ、Ｖ））／（
ｎｕｎ）し＝ＯＶ＝Ｏ Ｐ（Ｕ、Ｖ）は画素値 ｍ＝０．］０．．Ｍ／（ｎ−１） ｎ＝０．１．　０．Ｎ／’（ｎ−１） 次に求めた平均値を用いて各ブロックの分散を求のる。

　　　ｎ 〜ｒａ　１ｆｆｌ　１＝Σ　　Σ（Ｐ（Ｕ、Ｖ）”−Ｍ
ｅ　ａ　ｎ、ａＵ＝０　〜°；０ 各ブロックごとに分散を集計し累積確率密度分布を求め
る。この累積確立分布密度の０〜０．２５を１区分とし
この区分に入るブロックには「０」のフラグを立て、ま
た残り０．２５〜１．００の区分に入ったブロックには
町」のフラグを立てたマツプデータを作成する。次に、
マツプデータをエントロピー符号化したものと、画像デ
ータをサブサンプリングしたものを合わせてｆΔ送する
。復号化時には、伝送されたマツプデータ、画像データ
より符号化を行い、マツプデータの情報が「０」のブロ
ックには一次補間を、ｒｌ」のブロックには補間方向デ
ータより適応補間を行う。ここでは画素の補間は１次補
間を用いたが３次補間なと他の補間方向を用いてもよい
。

次に、第５図及び第６図を参照しつつ、本発明の第２実
施例を示すっこの例は適応補間として、第９図に示され
る様な補間方向を付加情報として伝送する例である。第
５図は回路ブロック図的に表わした図、第６図は符号化
側の動作をフローチャートで示した図である。

第５図に於いて、マツプ作成器（３６）は、前述のマツ
プデータ（０，１）を出力する。（５０）は判定器であ
り、この判定器（５０）はマツプデータが「１」の時に
補間方向検出回路（２４）を動作させる。つまり、補間
方向検出回路（２４）は復号化側で適応補間が行なわれ
るブロック内の補間方向のみを検出する。補間方向検出
回路（２４）は、補間方向データをエントロピー回路（
３８）に出力する。又、補間方向検出回路（２４）はブ
ロック５（３２）からの画像データをサブサンプリング
回路（４０）に出力し、サブサンプリング回路（４０）
はサブサンプリング処理した画像データを主情報として
出力する。

エントロピー回路（３８）は、判定器（５０）からのマ
ツプデータと補間方向検出回路（２４）がらの補間方向
のデータ（補間方向データ）を、エントロピー符号化し
、付加情報として出力する。

制御器（４２°）は、付加情報を復調して、マツプデー
タが「０」の部分に対応するブロックの主情報を１吹掃
間器（４４）に出力する。又、マツプデータが「１」の
部分に対応するブロックの主情報を適応補間回路（４６
’）に出力する。当然、制御器（４２゛）はこのブロッ
クに対応する補間方向データも適応補間方向回路（、ｉ
６’）に出力するので、適応補間回路（４６’）はこの
補間方向データに基づいた適応補間を行う。

尚、上記実施例ではマツプデータは「０」「】」の値で
あるがこれは多値でも良く、又、実施例では２つの補間
回路への出力を切り換えたが、これは１次補間回路は常
に動作させてその出力をマツプデータに応じて、混合比
を変えても良い。

又、当然のことながら、マツプデータは分散のデータよ
り設定するようにしてしても良い。尚、この様にすると
全ブロックの全てが適応補間になる惧れがある。

（ト）発明の効果 符号化時に画素の分散により画像の複雑さを求め、それ
を基に画像の補間方法を選択することにより、適応補間
を行わなくてもよい場所に適応補間を行うことによる復
号化時の時間の遅延を少なくすることができ、なおかつ
画像が複雑なところに適応補間を用いることにより画素
の連続方向を保った補間ができ、画質向上につながった
符号化、復号化が行なえる。

更に、単に分散により、適応補間のブロックを決めるの
ではなく、累積確率密度分布を用いれば、適応補間する
ブロックの数を適当なものに出来、復号化側の処理時間
を一定と出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の第１実施例
を示す図である。 第５図、第６図は本発明の第２実施例を示す図である。 第７図、第８図は従来例を示す図、第９図、第１０図は
他の従来例を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍ×Ｎ画素（Ｍ、Ｎは自然数）の画像データをサ
   ブサンプリングして主情報とすると共に、 前記画像データをブロックに分割し、この各ブロックの
   画素の値の分散により各ブロックを類別し、この類別し
   たデータを付加情報とする画像データ符号化方法。
2. （２）サブサンプリング処理された画像データを補間処
   理する画像データ復号化方法に於いて、画像データをブ
   ロック分割した各ブロックの分散を示すデータにより、
   各ブロックの補間処理方法を変更する画像データ復号化
   方法。
3. （３）Ｍ×Ｎ画素（Ｍ、Ｎは自然数）の画像データをサ
   ブサンプリングして主情報とすると共に、 前記画像データをブロックに分割し、この各ブロックの
   画素の値の分散を求め、そして各ブロックの分散より累
   積確率密度分布を求め、この累積確率密度分布により各
   ブロックを類別し、この類別したデータを付加情報とす
   る画像データ符号化方法。