JPH03268679A - Picture interpolation coding device - Google Patents

Picture interpolation coding device

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JPH03268679A
JPH03268679A JP2067337A JP6733790A JPH03268679A JP H03268679 A JPH03268679 A JP H03268679A JP 2067337 A JP2067337 A JP 2067337A JP 6733790 A JP6733790 A JP 6733790A JP H03268679 A JPH03268679 A JP H03268679A
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picture
section
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敏幸 吉武
Morihito Shiobara
守人 塩原
Koyo Nakagawa
幸洋 中川
Toshiyuki Goto
敏行 後藤
Yoshiharu Arai
荒井 美晴
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Fujitsu Ltd
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress production of a high frequency component in the result of orthogonal conversion and to prevent the deterioration in a picture compression efficiency by analyzing a density level of a picture in an area and interpolating a null part at the outside of a border through the use of the result. CONSTITUTION:A block decomposing section 19 of a picture interpolation section 18 decomposes a block of a picture element string in lateral and horizontal directions and sends the result to an analysis section 20 together with a data representing the border of the area of the picture element string. The analysis section 20 solves an orthogonal conversion equation analytically so that the high frequency component of the orthogonal conversion value is zero from a value of the picture element in the area in the picture element string, determines definitely the interpolation value to interpolate the picture, a block forming section 21 reconstitutes the block from the picture element string in the lateral or longitudinal direction in which the interpolation processing is finished. Through the constitution above, when an area not reaching a block is coded, the production of a high frequency component based on the orthogonal conversion independently of the substantial property of a picture is suppressed and efficient picture coding is implemented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要] 画像データを圧縮符号化するための装置に関し直交変換
結果における高周波成分をOに抑え、符号化における圧
縮効率の低下を防止した画像補完符号化装置を提供する
ことを目的とし、画像を所定の大きさを有する部分画像
であるブロックに分割し直交変換を用いて符号化を行う
画像符号化部において、画像領域の境界部分を含むブロ
ックを画素列に分解するとともに、該画素列における領
域の境界を示すデータを発生するブロック分解部と、該
画素列における領域内の画素の値から高周波成分が0に
なるように領域外の画素に対する補完値を解析的に決定
する解析部と、該補完処理を行って得られた横方向また
は縦方向の画素列からブロックを再構成するブロック形
成部とからなる画像補完部を備え、画像領域の境界部分
を含まないブロックと、前記画像補完部からの補完され
たブロックとによって符号化を行うことによって構成す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Provided is an image complementary encoding device for compressing and encoding image data, which suppresses high frequency components in orthogonal transformation results to O and prevents a decrease in compression efficiency during encoding. For the purpose of this, the image encoding unit divides the image into blocks, which are partial images of a predetermined size, and encodes them using orthogonal transformation.The image encoding unit decomposes the blocks including the boundaries of the image area into pixel sequences. In addition, there is a block decomposition unit that generates data indicating the boundary of the region in the pixel row, and a block decomposition unit that generates data indicating the boundary of the region in the pixel row, and analytically calculates complementary values for pixels outside the region so that high frequency components become 0 from the values of pixels in the region in the pixel row. A block that does not include a boundary portion of an image area, and includes an image complementation unit that includes an analysis unit that determines a block, and a block formation unit that reconstructs a block from horizontal or vertical pixel rows obtained by performing the complementation processing. and the interpolated blocks from the image interpolation unit.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、画像データを圧縮符号化するための装置に係
り、特に直交変換符号化によって部分画像を符号化する
際に、部分画像に満たない部分の補間を解析的に行うこ
とによって、効率的に画像符号化を行えるようにした画
像補完符号化装置に関するものである。
The present invention relates to a device for compressing and encoding image data, and in particular, when encoding a partial image by orthogonal transform encoding, it is possible to efficiently perform interpolation of a portion that is less than a partial image by analytically performing interpolation of a portion that is less than a partial image. The present invention relates to an image complementary encoding device that can perform image encoding.

近年において、大容量のデータをコンピュータで取り扱
うことが可能となり、画像データのような大容量のデー
タをコンピュータで処理する技術が開発されている。そ
してこの際、データを蓄積するために必要な記憶装置の
大容量化も進んでいる。
In recent years, it has become possible for computers to handle large amounts of data, and techniques for processing large amounts of data such as image data using computers have been developed. At the same time, the capacity of storage devices required to store data is also increasing.

しかしながら、取り扱うべきデータ量の増大は、記憶装
置の大容量化をはるかに上回っている。またデータ量の
増大の影響は、データの蓄積に関してだけではなく、デ
ータの伝達(コミュニケーション)に関しては一層顕著
である。
However, the increase in the amount of data to be handled far exceeds the increase in the capacity of storage devices. Furthermore, the influence of the increase in the amount of data is even more significant not only in terms of data accumulation, but also in data transmission (communication).

このようなデータ量の増大に対処するためには、データ
を効率的かつ高品質に圧縮できる技術が要求される。画
像データの場合のデータ圧縮の技術としては、予測符号
化、ベクトル量子化、変換符号化等、多くの技術が提案
されているが、なかでも変換符号化方式は圧縮率2画像
品質の点で有効と考えられている。
In order to deal with such an increase in the amount of data, a technology that can compress data efficiently and with high quality is required. Many techniques have been proposed for data compression for image data, such as predictive coding, vector quantization, and transform coding, but among these, transform coding has the lowest compression rate and image quality. considered effective.

変換符号化方式においては、画像を矩形の部分画像に分
割し、各部分画像ごとに直交変換を行ってエネルギーを
集中させたのち、変換データを量子化することによって
、データ量を圧縮するようにしている。
In the transform encoding method, the image is divided into rectangular partial images, orthogonal transformation is performed on each partial image to concentrate energy, and then the transformed data is quantized to compress the amount of data. ing.

このような変換符号化方式においては、部分画像単位で
符号化を行う際に、部分画像に満たない領域の存在に基
づいて、圧縮の効率が悪化しないようにすることが要望
される。
In such a transform encoding method, when encoding is performed in units of partial images, it is desired to prevent compression efficiency from deteriorating based on the existence of areas that are smaller than the partial image.

(従来の技術] 一般に、画像を構成する画素の濃度レベルは一様ではな
い。しかしながら画像を局所的に観察した場合には、近
接する画素間の濃度レベルは清らかに変化しており、そ
の濃度レベルには強い相関関係が認められる。画像の符
号化に際しては、この滑らかに変化するという事実に注
目し、この特徴を利用して符号化を行うようにする。以
下においては、直交変換による符号化の例として、離散
コサイン変換(DCT)による符号化方法について説明
する。
(Prior Art) In general, the density levels of pixels constituting an image are not uniform.However, when an image is observed locally, the density levels between adjacent pixels change clearly, and the density There is a strong correlation between the levels. When encoding an image, pay attention to the fact that it changes smoothly and use this feature to perform encoding. As an example of encoding, an encoding method using discrete cosine transform (DCT) will be described.

第7図は、画像のブロック分割を説明するものであって
、画像は図示のような小さな矩形領域である部分画像(
ブロック)に分割される。このブロックは、圧縮符号化
を行う際の処理の最小単位となるものである。画像をこ
のような小領域に分割するのは、前述のように小領域ご
とにみれば、画像の濃度レベルには強い相関があるため
である。
FIG. 7 explains the block division of an image, and the image is a partial image (
blocks). This block is the minimum unit of processing when performing compression encoding. The reason why the image is divided into such small regions is that, as described above, when looking at each small region, there is a strong correlation between the density levels of the image.

次に各ブロックに対して、二次元の離散コサイン変換を
施す。離散コサイン変換によって、各ブロックは、濃度
値の分布のデータから変換結果の周波数成分の強度分布
のデータに変換される。画素の濃度レベルに強い相関が
あるということは、変換結果において低周波成分の強度
が大きく、高周波成分の強度が小さいということを意味
している。そのため各ブロックは、離散コサイン変換に
よって低周波数成分にエネルギーが集中する。
Next, each block is subjected to two-dimensional discrete cosine transformation. By discrete cosine transformation, each block is converted from density value distribution data to frequency component intensity distribution data as a result of the transformation. A strong correlation between the density levels of pixels means that in the conversion result, the intensity of low frequency components is large and the intensity of high frequency components is small. Therefore, in each block, energy is concentrated in low frequency components by discrete cosine transformation.

第8図は、離散コサイン変換によるエネルギーの集中を
説明するものであって、あるブロックにおいて離散コサ
イン変換を行ったために、低周波成分にエネルギーが集
中した様子を示している。
FIG. 8 explains the concentration of energy due to the discrete cosine transform, and shows how energy is concentrated in low frequency components due to the discrete cosine transform being performed on a certain block.

図中、濃い色で表した部分にエネルギーが集中して大き
な値を示し、色が淡くなるに伴ってエネルギーが低くな
る。白い部分では変換値がほぼ0となるため、この部分
を除去することによってデータ量の圧縮を実現すること
ができる。
In the figure, the energy is concentrated in the dark colored parts and shows a large value, and as the color becomes lighter, the energy becomes lower. Since the conversion value is approximately 0 in the white part, the amount of data can be compressed by removing this part.

画像をブロックに分割する際のサイズとしては。As for the size when dividing an image into blocks.

ブロックの一辺のサイズが8(画素)、16(画素)等
の2に個の画素からなる正方形を用いる。
A square block having a side size of 2 pixels, such as 8 (pixels) or 16 (pixels), is used.

これは−辺が2X画素の矩形領域に対しては、離散コサ
イン変換の高速アルゴリズムが存在し、ハードウェア化
も行いやすいためである。
This is because a high-speed discrete cosine transformation algorithm exists for a rectangular area with sides of 2X pixels, and it is easy to implement in hardware.

しかしながら、実際の画像をブロックに分割する場合、
画像の大きさがブロックの整数倍の太きさでなく、画像
の端部を含むブロックを生じる場合がある。
However, when dividing a real image into blocks,
There are cases where the size of the image is not as thick as an integral multiple of the block, resulting in a block that includes the edge of the image.

第9図は、画像の端部を含むブロックを示したものであ
って、Aは画像の端部を示し、斜線を施して示した部分
は、画像の端部を含むブロックである。
FIG. 9 shows a block including the edge of the image, where A indicates the edge of the image, and the shaded area is a block including the edge of the image.

このような画像の端部を含むブロックでは、画像と画像
以外の空白部分の濃度レベルに差異が生じるため、離散
コサイン変換結果に高周波成分が発生して、データ圧縮
の効果を低下させる。
In a block including such an edge of an image, there is a difference in density level between the image and the blank area other than the image, so a high frequency component is generated in the discrete cosine transform result, reducing the effectiveness of data compression.

また、画像に対してその性質が−様な部分をまとめて一
つの領域とするような領域分割を行ったのち、各領域ご
とにブロックに分割して符号化を行う方式がある。
Furthermore, there is a method in which an image is divided into regions in which parts of the image have similar properties into one region, and then each region is divided into blocks and encoded.

第10図(a)、 (b)は、画像の領域分割を説明す
るものであって、(a)に示す原画を領域分割すること
によって、(b)図中の1〜5に示される、月、空。
FIGS. 10(a) and 10(b) explain the area division of an image, and by dividing the original image shown in (a) into areas, the areas shown in (b) 1 to 5 are obtained. Moon, sky.

山、樹木の葉、樹木の幹のような、それぞれ類似の性質
を有する5個の領域が得られることが示されている。
It has been shown that five regions, each with similar properties, can be obtained, such as mountains, tree leaves, and tree trunks.

直交変換を用いた符号化では、画素間の相関が強いほど
効率がよく、また品質がよいことが知られている。その
ため画像を性質がよく似た領域に領域分割して、その領
域単位で圧縮することによって、より効率がよく高品質
な符号化を行うことができる。
It is known that in encoding using orthogonal transformation, the stronger the correlation between pixels, the higher the efficiency and the better the quality. Therefore, by dividing an image into regions with similar properties and compressing each region, more efficient and high-quality encoding can be performed.

しかしながら、このような画像の領域分割を利用した符
号化の場合には、領域の境界を含むブロックが多数発生
する。
However, in the case of encoding using such image region division, a large number of blocks including region boundaries are generated.

第11図(a)、 (b)は、領域のブロック分割を示
したものであって、第10図(b)に示された各領域1
゜4をそれぞれ矩形ブロックに分割した場合を例示し、
両図において斜線を施して示したプロ・ンクのように、
領域の境界を含むブロックが発生することが示されてい
る。
FIGS. 11(a) and 11(b) show the block division of the area, and each area 1 shown in FIG. 10(b)
An example of dividing ゜4 into rectangular blocks,
As shown in the shaded area in both figures,
It is shown that blocks containing region boundaries occur.

従来、このような画像の端部すなわち領域の境界を含む
ブロックを符号化する際には、領域外の空白部分には、
白や黒を表す値または、境界部分の値のような適当な一
定の値を充填して符号化を行っていた。
Conventionally, when encoding a block that includes the edge of an image, that is, the boundary of a region, blank areas outside the region are
Encoding was performed by filling in an appropriate constant value, such as a value representing white or black, or a value at a boundary.

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

画像をブロックに分割し、そのブロックを単位として直
交変換によって画像を符号化する画像符号化方法では、
画像の端部すなわち領域分割結果の境界がブロック内に
存在することになる。このようなブロックでは、領域外
の空白部分の値の補完を行うが、領域の境界部分で濃度
差が生じ、直交変換を行った際に高周波成分を強く発生
する。
In an image encoding method, the image is divided into blocks and the image is encoded using orthogonal transformation using each block as a unit.
The edge of the image, that is, the boundary of the region segmentation result, exists within the block. In such a block, values in blank areas outside the area are interpolated, but a density difference occurs at the boundary of the area, and a strong high frequency component is generated when orthogonal transformation is performed.

一般に画像は高周波成分を含まないので、このようにし
て生じた高周波成分は、画像自体の性質とは無関係であ
るにもかかわらず、画像の性質を歪めるだけでなく、圧
縮符号化に際しては高周波成分まで符号化することが必
要となるため、画像圧縮の効率が低下するという問題が
ある。
Generally, images do not contain high-frequency components, so the high-frequency components generated in this way not only distort the properties of the image, although they are unrelated to the properties of the image itself, but also cause high-frequency components to be removed during compression encoding. Since it is necessary to encode images up to the maximum length, there is a problem that the efficiency of image compression decreases.

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、画像内、領域内の画像の濃度レベルを解
析し、その結果を用いて境界外の空白部分を補完するこ
とによって、直交変換結果における高周波成分をOに抑
え、符号化における圧縮効率の低下を防止した画像補完
符号化装置を提供することを目的としている。
The present invention aims to solve the problems of the prior art, by analyzing the density level of an image within an image or within a region, and using the results to fill in blank areas outside the boundary. It is an object of the present invention to provide an image complementary encoding device that suppresses high frequency components in orthogonal transformation results to O and prevents a decrease in compression efficiency in encoding.

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

本発明の画像補完符号化装置は、第1図にその原理的構
成を示すように、画像を所定の大きさを有する部分画像
であるブロックに分割し直交変換を用いて符号化を行う
画像符号化部11において、ブロック分解部19と、解
析部20と、ブロック形成部21とからなる画像補完部
18を備え、画像領域の境界部分を含まないブロックと
、画像補完部18からの補完されたブロックとによって
符号化を行うものである。
As shown in FIG. 1, the image complementary encoding device of the present invention is an image coder that divides an image into blocks, which are partial images of a predetermined size, and encodes them using orthogonal transformation. The conversion unit 11 includes an image complementation unit 18 consisting of a block decomposition unit 19, an analysis unit 20, and a block formation unit 21, and includes a block that does not include the boundary of the image area and a block that is complemented from the image complementation unit 18. Encoding is performed using blocks.

ここでブロック分解部19は、画像領域の境界部分を含
むブロックを画素列に分解するとともに、この画素列に
おける領域の境界を示すデータを発生するものであり、
解析部20は、この画素列における領域内の画素の値か
ら高周波成分が0になるように領域外の画素に対する補
完値を解析的に決定するものである。ブロック形成部2
1は、このようにして補完処理を行って得られた横方向
または縦方向の画素列からブロックを再構成する。
Here, the block decomposition unit 19 decomposes a block including a boundary portion of an image area into pixel columns, and generates data indicating the boundary of the area in this pixel column,
The analysis unit 20 analytically determines complementary values for pixels outside the area so that high frequency components become 0 from the values of pixels within the area in this pixel column. Block forming part 2
1 reconstructs a block from the horizontal or vertical pixel rows obtained by performing the interpolation process in this way.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、画像をブロックに分解し、補完を必
要とする2” X2に画素からなるブロックを、補完の
単位である2x個からなる画素列に分解し、領域の境界
の情報から補完を必要とする範囲を決定する。そして領
域内の濃度差から補完値を解析的に決定し、補完された
画素列からブロックを再構成する。
In the present invention, an image is decomposed into blocks, a block consisting of 2" x 2 pixels that requires interpolation is decomposed into a pixel string of 2x pixels, which is the unit of interpolation, and interpolation is performed based on information on the boundary of the area. The required range is determined, a complementary value is analytically determined from the density difference within the region, and a block is reconstructed from the complemented pixel rows.

第2図(a)、 (b)は、二次元の直交変換を説明す
るものであって、(a)に示すように最初、−次元の直
交変換を横方向に行い、その後、(b)に示すように一
次元の直交変換を縦方向に行う。なおこの順序は逆でも
よい。
FIGS. 2(a) and 2(b) explain two-dimensional orthogonal transformation. First, as shown in (a), -dimensional orthogonal transformation is performed in the horizontal direction, and then (b) A one-dimensional orthogonal transformation is performed in the vertical direction as shown in . Note that this order may be reversed.

画像の補完はこれに合わせて一次元で行うので、ブロッ
ク分解部では最初に直交変換を行う方向の画素列に分解
する。
Since the image is complemented in one dimension accordingly, the block decomposition section first decomposes it into pixel columns in the direction in which orthogonal transformation is to be performed.

例えば8×8の画素からなるブロックを、第2図(a)
、 (b>に示すように横、縦の順に直交変換を行う場
合には、1×8の横方向の8個の画素列に分解する。
For example, if a block consisting of 8 x 8 pixels is
, (b>, when orthogonal transformation is performed in the horizontal and vertical order, it is decomposed into eight 1×8 pixel columns in the horizontal direction.

第3図は1×8の横方向の画素列を示したものである。FIG. 3 shows a 1×8 horizontal pixel column.

このようζこして求められた横方向の一次元の画素列を
、画素列のどの部分が領域内でありどの部分が補完すべ
き領域であるかを示す情報とともに解析部へ送る。
The horizontal one-dimensional pixel row obtained through ζ is sent to the analysis section along with information indicating which part of the pixel row is within the region and which part is the region to be complemented.

解析部では、以下に示すようにして補完値を決定する。The analysis section determines the complementary value as shown below.

一次元の直交変換は、次式(1)で示すように一次の多
項式で表すことができる。
One-dimensional orthogonal transformation can be expressed by a first-order polynomial as shown in the following equation (1).

Is  =aN+X+  +aszxz  +aN:+
x3+ a N4 X 4 +−−+a NN X N
ここでXi  (i=1.2.−、N)は画素の濃度レ
ベルである。f、(i=1.2.−1N)は変換後の周
波数の強度(変換値)であって、iが大きいほど周波数
が高くなる。またa==(i、j= 1 、 2、−、
 N)は変数の係数である。Nはブロックのサイズであ
り、N=2にである。
Is =aN+X+ +aszxz +aN:+
x3+ a N4 X 4 +--+a NN X N
Here, Xi (i=1.2.-, N) is the density level of the pixel. f, (i=1.2.-1N) is the intensity of the frequency after conversion (conversion value), and the larger i is, the higher the frequency is. Also, a==(i, j= 1, 2, -,
N) is the coefficient of the variable. N is the size of the block, with N=2.

直交変換は、与えられた画素の濃度値Xiを(1)式に
代入することによって、fiとして求めることができる
The orthogonal transformation can be obtained as fi by substituting the density value Xi of a given pixel into equation (1).

ブロック内に境界が存在しない場合には、(1)式をそ
のまま用いることによって変換値を求めることができる
。第8図に示すようにブロック内に境界が存在する場合
には、次のようにして変換値を求める。
If there is no boundary within the block, the converted value can be obtained by using equation (1) as is. If a boundary exists within a block as shown in FIG. 8, a converted value is determined as follows.

第4図は、N個の画素による一次元の画素列を示したも
のである。
FIG. 4 shows a one-dimensional pixel array made up of N pixels.

いま、第4図の画素列において、Xlが領域の境界であ
り、X、〜X1が領域内、XL。1〜xNが補完すべき
空白部分とすると、この場合、f〜fNを求める代わり
に、fL。1〜f、に0を代入して、f l −fL 
+  xt−+〜χ8を求めることができる。これは未
知数NのN元連立−次方程式なので、(1)式を解析的
に解くことによって、−意に求めることができるからで
ある。
Now, in the pixel column of FIG. 4, Xl is the boundary of the area, and X, to X1 are inside the area, XL. Assuming that 1 to xN is the blank space to be filled in, in this case, instead of finding f to fN, fL. Substituting 0 for 1 to f, f l - fL
+xt-+~χ8 can be obtained. This is because this is an N-element simultaneous -dimensional equation with an unknown number N, so it can be arbitrarily determined by analytically solving equation (1).

これによって、変換値f、の高周波成分子り。This reduces the high frequency components of the converted value f.

〜f8を0とするような補完値X、41〜XNを決定す
る。
Complementary values X, 41 to XN, such that ~f8 is set to 0, are determined.

第4図の例では、補完する画素は画素列の後半の連続部
分であったが、これは画素列内に散在していてもよく、
その場合でも、補完する画素の数Kに対して、変換値f
、(i=N−に、−、K)の高周波成分に個をOとして
補完値を求める。
In the example of FIG. 4, the pixels to be complemented are the continuous part in the latter half of the pixel column, but they may also be scattered within the pixel column.
Even in that case, for the number K of pixels to be complemented, the converted value f
, (for i=N-, -, K), the complementary value is determined by setting the number to O.

以上においては横方向の画素列の処理について説明した
が、縮方向の画素列を補完する場合についても、同様に
して補完の処理を行うことができる。
Although the processing for pixel rows in the horizontal direction has been described above, the complementation processing can be performed in the same way when complementing pixel rows in the contraction direction.

ブロック形成部では、このようにして補完された横方向
または縦方向の2に個の画素列を並べることによって、
補完された2に×2に画素のブロックを再構成する。
In the block forming section, by arranging the pixel columns complemented in this way in two horizontal or vertical directions,
Reconstruct the interpolated 2×2 block of pixels.

このように本発明では、直交変換の変換値の高周波成分
がOになるように直交変換式を解析的に解き、補完値を
一意に決定することによって、画像符号化を効率的に行
うための画像の補完を行う。
In this way, in the present invention, the orthogonal transform equation is analytically solved so that the high frequency component of the transform value of the orthogonal transform becomes O, and the complementary value is uniquely determined. Perform image completion.

これによって、本来は画像の性質と無関係な、補完によ
って生じる高周波成分の発生を防止することができる。
This makes it possible to prevent the generation of high frequency components that are originally unrelated to the nature of the image and are caused by interpolation.

以下においては、N=4の場合の補完を例示する。この
ときの直交変化を表す一次式は、ここで、C4=cos
 (π/4)/2.C3−c o S  (π/8) 
/2. 58=s  i n  (z/8)/2である
In the following, interpolation in the case of N=4 will be exemplified. The linear equation representing the orthogonal change at this time is: C4=cos
(π/4)/2. C3-c o S (π/8)
/2. 58=s i n (z/8)/2.

第5図は画素列の濃度レベルを例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating density levels of pixel columns.

いま3番目の画素を境界として、頭載内の画素の濃度値
をxl =64.  Xz =32.  x3=64と
したとき、4番目の画素に補完するものとする。
Now, with the third pixel as the boundary, the density value of the pixel within the head is xl = 64. Xz=32. When x3=64, it is assumed that the fourth pixel is complemented.

このとき、f、=Oとして濃度値X4を求めると、(2
)の第4式から X4 =XI   C8/S8*X2 十C8/ S 8 * x :+ =141.25 となる。このときの変換値f、は f、=106.50 f2−−41. 81 f3=38.63 f4 =0. 0 となり、画素3個分のデータがあればよい。
At this time, if we calculate the concentration value X4 with f,=O, we get (2
), it becomes: The converted value f at this time is f,=106.50 f2--41. 81 f3=38.63 f4=0. 0, and it is sufficient to have data for three pixels.

一方、従来方式によって濃度値X4=64を代入して変
換値f、を求めると、 f、  =79. 20 fz−−6,12 f:+=11.31 fn=14.78 となって、画素4個分のデータが必要となる。このとき
f4=0としてデータを3個に削減してデータを復元す
ると、データの高周波成分が除去されて、 x、−58,34 xz =45. 66 X3=50.34 x4=69.66 となって、大きな誤差を生しることになる。
On the other hand, when the converted value f is obtained by substituting the density value X4=64 using the conventional method, f, =79. 20 fz--6, 12 f:+=11.31 fn=14.78, and data for four pixels is required. At this time, if f4 = 0 and the data is reduced to 3 and the data is restored, the high frequency components of the data are removed and x, -58, 34 xz = 45. 66 X3=50.34 x4=69.66, resulting in a large error.

〔実施例〕〔Example〕

第6図は、本発明の一実施例を示したものであって、領
域分割を利用した画像符号化を行う画像補完符号化装置
を示している。
FIG. 6 shows an embodiment of the present invention, and shows an image complementary encoding device that performs image encoding using area division.

この画像補完符号化装置は、入力された画像を−様な領
域ごとに領域分割し、その結果得られた領域をブロック
に分割するとともに、ブロック内の領域外の空白部分の
画素を補完して、画像を符号化するものである。
This image complementary encoding device divides an input image into regions such as -, divides the resulting regions into blocks, and complements pixels in blank areas outside the regions within the blocks. , which encodes images.

第6図において、11は画像の圧縮符号化を行う画像符
号化部を示し、12は画像入力部、13は領域分割部、
14は領域抽出部、15はブロック分割部、16はブロ
ック分類部、17は符号化部である。18は画像補完部
を示し、画像補完部18は、ブロック分解部19と、解
析部20と、ブロック形成部21とからなっている。2
2は符号化されたデータを受は渡しする画像データベー
スを示し、データの受は渡しは回線23によっても行わ
れる。24は符号化されたデータを画像に復元する画像
復元部を示している。画像復元部24は、復号化部25
と、領域生成部26と、画像再構成部27とからなって
いる。
In FIG. 6, reference numeral 11 indicates an image encoding unit that performs compression encoding of an image, 12 an image input unit, 13 an area division unit,
14 is a region extracting section, 15 is a block dividing section, 16 is a block classifying section, and 17 is an encoding section. Reference numeral 18 denotes an image complementation section, and the image complementation section 18 includes a block decomposition section 19, an analysis section 20, and a block formation section 21. 2
Reference numeral 2 indicates an image database that receives and transfers encoded data, and data is also received and transferred through a line 23. Reference numeral 24 indicates an image restoration unit that restores encoded data to an image. The image restoration unit 24 includes a decoding unit 25
, an area generation section 26 , and an image reconstruction section 27 .

画像符号化部11において、画像入力部12は、アナロ
グ画像をディジタル画像に変換して、装置に取り込む。
In the image encoding section 11, an image input section 12 converts an analog image into a digital image and inputs the digital image into the apparatus.

領域分割部13は、入力された画像を第10図において
示されたように、性質が−様な領域ごとにまとめ領域分
割を行う。領域抽出部14は、領域分割部13で領域分
割された画像から各領域を切り出して、それぞれの領域
ごとに境界線を抽出する。領域抽出部14で切り出され
た領域データと境界線データは、ブロック分割部15へ
送られる。
As shown in FIG. 10, the region dividing unit 13 divides the input image into regions having similar properties. The region extracting section 14 cuts out each region from the image divided into regions by the region dividing section 13, and extracts a boundary line for each region. The region data and boundary line data extracted by the region extraction section 14 are sent to the block division section 15.

ブロック分割部15では、領域を画素の整数倍である最
小の大きさを有する矩形の部分画像(ブロック)に分割
する。ブロック分類部16は、領域の境界線を参照して
、領域の境界部分を含むブロックと、境界部分を含まな
いブロックとに分類する。第11図においては、領域の
境界部分を含むブロックに斜線を施して示している。
The block dividing unit 15 divides the area into rectangular partial images (blocks) having a minimum size that is an integral multiple of pixels. The block classification unit 16 refers to the boundary line of the area and classifies the blocks into blocks that include the boundary part of the area and blocks that do not include the boundary part of the area. In FIG. 11, blocks including boundary portions of regions are shown with diagonal lines.

領域の境界部分を含まないブロックは、そのまま符号化
部17へ送られる。一方、領域の境界部分を含むブロッ
クは、境界線のデータとともに画像補完部18に送られ
る。画像補完部18では、領域の境界部分を含むブロッ
クについて、前述の解析的な手段により、領域外の空白
部分の補完を行う。
Blocks that do not include area boundaries are sent to the encoding unit 17 as is. On the other hand, the block including the boundary portion of the area is sent to the image interpolation unit 18 together with the boundary line data. The image complementation unit 18 performs complementation of blank areas outside the area using the above-mentioned analytical means for the block including the boundary part of the area.

すなわち、ブロック分解部19ではブロックを横方向ま
たは縮方向の画素列ごとに分解して、補完しなければな
らない部分を示すデータとともに、解析部20へ送る。
That is, the block decomposition unit 19 decomposes the block into pixel columns in the horizontal direction or contraction direction, and sends it to the analysis unit 20 together with data indicating the portion that needs to be complemented.

解析部20では、前述の(1)で示された方程式を解く
ことによって、補完しなければならない部分に対する補
完値を求めて、その部分に代入する。ブロック形成部2
1では、補完処理の終了した横方向または縦方向の画素
列をまとめてブロックの形に戻す。
The analysis unit 20 solves the equation shown in (1) above to find a complementary value for the part that needs to be complemented, and substitutes it into that part. Block forming part 2
1, the horizontal or vertical pixel rows for which the interpolation process has been completed are collectively returned to the form of a block.

符号化部17では、ブロック分類部16から送られてき
たブロックと、画像補完部18から送られてきたブロッ
クとを符号化する。符号化部17では、ブロックが、ブ
ロック分類部16から送られたブロックか、画像補完部
18から送られたブロックかを区別することなく符号化
を行う。
The encoding unit 17 encodes the blocks sent from the block classification unit 16 and the blocks sent from the image complementation unit 18. The encoding unit 17 encodes the block without distinguishing whether it is a block sent from the block classification unit 16 or a block sent from the image complementation unit 18.

このようにして符号化されたデータは、境界線データと
とともに画像データベース22に蓄積される。
The data encoded in this way is stored in the image database 22 together with the boundary line data.

画像復元部24において、復号化部25は、画像データ
ベース22から取り出された符号化データを、ブロック
単位で復号化することによって、領域を中に含む画像が
再現される。領域生成部26では、復号化部25で復号
化された画像に対して境界線データをあてはめることに
よって、画像符号化部11において、領域部分のみを切
り出して領域分割を行った結果得られたものと同し領域
を生成する。このようにして生成された領域は、画像再
構成部27に集められて、画像のもとの位置に組み合わ
せられることによって、もとの画像が復元される。
In the image restoration unit 24, the decoding unit 25 decodes the encoded data extracted from the image database 22 in units of blocks, thereby reproducing an image including the area. The region generation section 26 applies boundary line data to the image decoded by the decoding section 25, and the image encoding section 11 extracts only the region and performs region division. Generates the same area as . The regions generated in this manner are collected in the image reconstruction unit 27 and combined at the original position of the image, thereby restoring the original image.

なお、画像データベース22を経由する代わりに、回線
23を経て符号化データを遠隔地に効率的に伝送し、画
像復元部24において画像を復元するようにしてもよい
Note that instead of passing through the image database 22, the encoded data may be efficiently transmitted to a remote location via the line 23, and the image may be restored in the image restoration section 24.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、画像をブロックに
分割して、ブロック単位で画像を符号化および復号化す
る装置において、ブロックに満たない領域を符号化する
際に、直交変換に基づく高周波成分の発生を抑圧して、
効率的な画像符号化を行うことができる。
As explained above, according to the present invention, in an apparatus that divides an image into blocks and encodes and decodes the image in units of blocks, high-frequency By suppressing the generation of components,
Efficient image encoding can be performed.

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

第1図は本発明の原理的構成を示す図、第2区(a)、
 (b)は二次元直交変換を説明する図、第3図は1×
8の横方向の画素列を示す図、第4図はN個の画素によ
る一次元の画素列を示す図、第5図は画素列の濃度レベ
ルを例示する図、第6図は本発明の一実施例を示す図、
第7図は画像のブロック分割を説明する図、第8図は離
散コサイン変換によるエネルギーの集中を説明する図、
第9図は画像の端部を含むブロックを示す図、第10図
(a)。 (b)は画像の領域分割を説明する図、第11図(a)
。 (b)は領域のブロック分割を示す図である。 11は画像符号化部、18は画像補完部、19はブロッ
ク分解部、20は解析部、21はブロック形成部である
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention, Section 2 (a),
(b) is a diagram explaining two-dimensional orthogonal transformation, and Figure 3 is 1×
FIG. 4 is a diagram showing a one-dimensional pixel row of N pixels, FIG. 5 is a diagram illustrating the density level of the pixel row, and FIG. A diagram showing an example,
FIG. 7 is a diagram explaining image block division, FIG. 8 is a diagram explaining energy concentration by discrete cosine transformation,
FIG. 9 is a diagram showing a block including the edge of the image, and FIG. 10(a). (b) is a diagram explaining the area division of an image, and FIG. 11 (a)
. (b) is a diagram showing block division of an area. 11 is an image encoding section, 18 is an image complementing section, 19 is a block decomposition section, 20 is an analysis section, and 21 is a block forming section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 画像を所定の大きさを有する部分画像であるブロックに
分割し直交変換を用いて符号化を行う画像符号化部(1
1)において、 画像領域の境界部分を含むブロックを画素列に分解する
とともに、該画素列における領域の境界を示すデータを
発生するブロック分解部(19)と、 該画素列における領域内の画素の値から高周波成分が0
になるように領域外の画素に対する補完値を解析的に決
定する解析部(20)と、 該補完処理を行って得られた横方向または縦方向の画素
列からブロックを再構成するブロック形成部(21)と からなる画像補完部(18)を備え、画像領域の境界部
分を含まないブロックと、前記画像補完部(18)から
の補完されたブロックとによって符号化を行うことを特
徴とする画像補完符号化装置。
[Claims] An image encoding unit (1
1), a block decomposition unit (19) that decomposes a block including a boundary portion of an image region into pixel columns and generates data indicating the boundary of the region in the pixel column; The high frequency component is 0 from the value
an analysis unit (20) that analytically determines complementary values for pixels outside the area so that (21), and performs encoding using blocks that do not include the boundary portion of the image area and the complemented blocks from the image complementation unit (18). Image complementary coding device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08154246A (en) * 1994-11-28 1996-06-11 Fuji Xerox Co Ltd Image compression device
JPH0946704A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Tsushin Hoso Kiko Picture encoding system
WO1998021896A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Digital image coding method and digital image coder, and digital image decoding method and digital image decoder, and data storage medium
JP2003087823A (en) * 2001-09-07 2003-03-20 Kddi Corp Transmission image quality monitor
US6577771B1 (en) 1996-01-29 2003-06-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for supplementing digital image with picture element, and digital image encoder and decoder using the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08154246A (en) * 1994-11-28 1996-06-11 Fuji Xerox Co Ltd Image compression device
JPH0946704A (en) * 1995-07-28 1997-02-14 Tsushin Hoso Kiko Picture encoding system
US6577771B1 (en) 1996-01-29 2003-06-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for supplementing digital image with picture element, and digital image encoder and decoder using the same
US6591018B2 (en) 1996-01-29 2003-07-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for supplementing digital image with picture element, and digital image encoder and decoder using the same
US6873736B2 (en) 1996-01-29 2005-03-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for supplementing digital image with picture element, and digital image encoder and decoder using the same
WO1998021896A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Digital image coding method and digital image coder, and digital image decoding method and digital image decoder, and data storage medium
US6154570A (en) * 1996-11-12 2000-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for digital image coding and decoding, and data recording media
US6571017B1 (en) 1996-11-12 2003-05-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for digital image coding and decoding, and data recording media
US6766061B2 (en) 1996-11-12 2004-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for digital image coding and decoding, and data recording media
JP2003087823A (en) * 2001-09-07 2003-03-20 Kddi Corp Transmission image quality monitor

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