JPH03289282A - 画像データの高能率符号化装置 - Google Patents

画像データの高能率符号化装置

Info

Publication number
JPH03289282A
JPH03289282A JP2089371A JP8937190A JPH03289282A JP H03289282 A JPH03289282 A JP H03289282A JP 2089371 A JP2089371 A JP 2089371A JP 8937190 A JP8937190 A JP 8937190A JP H03289282 A JPH03289282 A JP H03289282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coefficient data
circuit
block
data
sub
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2089371A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kageyama
浩二 景山
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2089371A priority Critical patent/JPH03289282A/ja
Priority to US07/677,575 priority patent/US5166987A/en
Priority to KR1019910005346A priority patent/KR910019453A/ko
Publication of JPH03289282A publication Critical patent/JPH03289282A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

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〕 この発明は、高精−細テレビジョン信号のような情報量
が多い画像データを伝送するのに適用される高能率符号
化装置に関する。
〔発明の概要] この発明は、小ブロック毎にDCT等の直交変換を行い
、直交変換で得られた係数データの低域側のものを他の
小ブロックの係数データを使用して予測符号化すること
により、高い圧縮率を達成できる。
〔従来の技術〕
画像をブロックに分割し、各ブロックを直交変換し、変
換で得られた係数データを量子化する2次元D CT 
(Discrete Co51ne Transfor
w+)が知られている。係数データは、直流成分から高
周波戒分迄に分けられ、通常は、直流成分の値が大きく
、高周波成分の値が極めて小さい。これらの各成分に対
して適当なピント数を割り当てることにより、元のデー
タのビット数と比較してビット数を全体として大幅に減
少できる。
また、符号化した画素の値から現在の画素の値を予測し
、現在の画素の真値と予測値との誤差を予測誤差として
伝送する予測符号化が知られている。この予測符号化に
よっても、伝送データ量を圧縮することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のDCT及び予測符号化は、単独で使用しても、デ
ータの圧縮率が不充分で、圧縮率を高くしようとすると
、復元画像の画質の劣化が生じる問題があった。
従って、この発明の目的は、DCT等の直交変換符号化
と予測符号化とを組み合わせて、頗る高い圧縮率を得る
ことができる画像データの高能率符号化装置を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、入力ディジタルビデオ信号をブロック内の
複数の画素からなる小ブロックに分割するブロック化回
路(2,3)と、 各小ブロック内の画素データを直交変換する直交変換手
段(4)と、 直交変換手段(4)の出力の係数データを再量子化する
再量子化手段(5)と、 ブロック内の複数の小ブロックの中で少なくとも一つの
小ブロックの係数データについて他の小ブロックの係数
データを用いた予測符号化を行う手段(8,9,10)
と、 予測符号化手段(8,9,10)の出力と再量子化手段
(5)の出力とを選択的に出力する切り換え手段(II
B、1IC111D)と、切り換え手段(11B、11
c、IID)(7)出力を可変長符号化する手段(7)
と とからなる画像データの高能率符号化装置である。
〔作用〕
直交変換回路4で得られた係数データが再量子化回路5
で再量子化される。再量子化回路5の出力の中で、各小
ブロックの係数データが境界Bdの低域側のものとその
高域側のものとに分けられる。少なくとも一つの小ブロ
ックの低域側の係数データが他の小ブロックのものを使
用して予測符号化される。直交変換符号化と予測符号化
とのハイブリッド構成により、高い圧縮率を達成できる
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。第1図は、この一実施例の構成を示し、1で示
す入力端子に、1サンプルが8ビツトにディジタル化さ
れたディジタルビデオデータが供給される。ビデオデー
タは、ブロック化回路2で、走査線の順序からブロック
の順序にデータの配列が変換される。1フレーム或いは
1フイールドの画面が第2図Aに示すように、(8×8
=641i素)のブロックに細分化される。ブロック化
回路2の出力信号がサブブロック化回路3に供給され、
第2図Aに示すブロック内の1ライン毎及び1画素毎に
位置する4個の画素により一つのサブブロックが形成さ
れる。従って、ブロック内では、4個のサブブロックが
生じる。
第2図Bは、第2図Aに示すブロックから形成された4
個のサブブロック2OA、20B、2゜C120Dを示
す。これらのサブブロック2OA、20B、20C12
0Dは、4個(7)M素ニよす夫々構成されている。サ
ブブロック化回路3からは、サブブロック2OA内の画
素データが最初に出力され、最後にサブブロック20D
の画素データがが出力される。ブロック化回路2及びサ
ブブロック化回路3は、別々の構成に限らず、メモリを
使用して入力データからサブブロック構造のデータを一
度に形成しても良い。
サブブロック化回路3の出力信号がDCTのトランスフ
ォーマ−4に供給され、サブブロック毎にDCTの符号
化がなされる。トランスフォーマ−4からは、各サブブ
ロックの画素数に等しい4個の係数データが得られる。
この係数データが再量子化回路5に供給され、適当なビ
ット数で再量子化される。再量子化回路5からは、ジグ
ザク走査の順序で各サブブロックの係数データが発生す
る。
第3図Aは、サブブロック20A〜20Dの係数データ
を示し、斜線で示す係数データが直流酸分である。この
直流成分の係数データからスタートして、ジグザク走査
でサブブロック20Aの係数データが出力される。次に
、サブブロック20Bの係数データが同様に出力され、
以下、サブブロック2DC120Dの係数データが順に
出力される。再量子化回路5からの係数データがメモリ
6A、6B、6C16Dに夫々供給される。これらのメ
モリ6A〜6Dは、ブロック化回路2から取り出された
クリアパルスで1ブロック毎にクリアされる。
この実施例では、第3図Bに示すように、直流成分を含
む低域側の6個の係数データと高域側の10個の係数デ
ータとに各サブブロックの係数データを分割する境界B
dを設定する。サブブロック2OAの境界Bdで分けら
れた低域側の係数データをALと表し、その高域側の係
数データをAHと表す。同様に、サブブロック20B、
20C120D(7)夫々ニハ、係数7’−タBL、B
H,CL。
CH,DL、DHが含まれる。
境界B(iの低域側の係数データAL、BL、、CL、
D−Lの間で予測符号化がなされる。境界Bdの高域側
の係数データAH,BH,CH,DHは、符号化をせず
に、元の係数データを可変長符号化回路7に供給する。
この理由は、各サブブロック同士で、低域側の係数デー
タの相関は、高域側の係数データと比して相関が強く、
また、高域側の係数データは、低域側のものと比べて極
めて小さい値であるので、予測符号化を適用しなくても
、可変長符号化により充分に圧縮できる。
再量子化回路5からのサブブロック2OAの係数データ
がメモリ6Aに書き込まれ、メモリ6Aから読み出され
た出力がランレングス・ハフマン符号等の可変長符号化
回路7に供給される。次に、再量子化回路5から発生し
たサブブロック20Bの係数データがメモリ6Bに書き
込まれる。メモリ6Bの読み出しと同期して、メモリ6
Aから係数データが読み出される。メモリ6Bからの係
数データが減算回路8に供給され、メモリ6Aからの係
数データと減算され、減算回路8から予測誤差が発生す
る。減算回路8からの予測誤差がスイッチング回路11
Bの入力端子aに供給され、メモリ6Bからの係数デー
タがスイッチング回路11Bの入力端子すに供給される
。スイッチング回路11Bで選択された出力が可変長符
号化回路7に供給される。
同様に、再量子化回路5から発生したサブブロック20
Cの係数データがメモリ6Cに書き込まれる。メモリ6
Cの読み出しと同期して、メモリ6Aから係数データが
読み出される。メモリ6Cからの係数データが減算回路
9に供給され、メモリ6Aからの係数データと減算され
、減算回路9から予測誤差が発生する。減算回路9から
の予測誤差がスイッチング回路11Cの入力端子aに供
給され、メモリ6Cからの係数データがスイッチング回
路11Cの入力端子すに供給される。スイッチング回路
11Cで選択された出力が可変長符号化回路7に供給さ
れる。
更に、サブブロック20Dの係数データがメモI76 
Dに書き込まれ、メモリ6Dから読み出された係数デー
タとメモリ6A、6B、6Cから読み出された係数デー
タとが適応予測符号化回路10に供給される。この適応
予測符号化回路10から予測誤差と最適な予測係数を識
別するためのID信号とが発生する。予測符号化回路1
0からの予測誤差がスイッチング回路LIDの入力端子
aに供給され、メモリ6Dからの係数データがスイッチ
ング回路11Dの入力端子すに供給される。スイッチン
グ回路11Dで選択された出力及びID信号が可変長符
号化回路7に供給される。
スイッチング回路11B、IIC及びIIDは、上述の
境界Bdと対応して切り替えられるように、タイミング
発生回路12の出力信号により制御される。タイミング
発生回路12には、サプブロッり化回路3からのサブブ
ロック周期のクロック信号と端子13からの係数データ
と同期したクロック信号とが供給される。タイミング発
生回路12により、サブブロックの周期で、境界Bdの
低域側の係数データが処理されるタイミングでハイレベ
ルとなり、その高域側の係数データが処理されるタイミ
ングでローレベルとなる制御信号が形成される。この制
御信号のハイレベルの期間では、スイッチング回路11
B、11C及び11Dが入力端子aからの予測誤差を選
択し、そのローレベルの期間では、スイッチング回路1
1B、IIC及び11Dが入力端子すからの係数データ
を選択する。
可変長符号化回路7の出力信号及びrD信号がバッファ
回路14に供給され、その出力端子15に伝送データが
得られる。バッファ回路14では、発生データ量が監視
されており、発生データ量を一定に制御する制御信号が
形成される。この制御信号により、発生データ量が多い
時には、量子化ステップ幅が大きくされ、発生データ量
が少ない時には、量子化ステップ幅が小とされるように
、再量子化回路5の量子化ステップ幅が制御される。
量子化ステップ幅と共に、係数データのスレッシゴルデ
ィングのしきい値を制御してバッファリングを行っても
良い。
予測符号化について以下に説明する。低域側の係数デー
タBL、CL、DLの予測値をBL”CL’、DL”と
すると、第3図Cに示すように、予測符号化により符号
化出力(ΔBL、ΔCL、ΔDL)が生成される。即ち
、減算回路8.9及び適応予測符号化回路10で生成さ
れる予測誤差は、下式で表される。
ΔBL=BL”−BL ΔCL=CL ”−CL ΔDL=DL′−DL ′が付された予測値は、下記の式で得られた値である。
BL’=AL CL′=AL DL′=αAL+βBL+γCL これらの演算は、サブブロック間の低域側の6個の係数
データの対応する同一位置の係数データについて夫々な
される0例えばサブブロック20Bの直流成分の予測値
としてサブブロック2OAの直流成分が使用される。第
2図Aに示すブロックでは、サブブロック2OAの画素
に対して、サブブロック20B及び20Cの画素は、1
サンプル右及びlライン下に位置しており、これらのサ
ブブロック間の画素データの相関が強い。従って、係数
データALを係数データBL及びCLの夫々の予測値と
して使用できる。しかしながら、サブブロック2OAの
画素に対して、サブブロック20Dの画素は、斜め下に
位置するので、相関がサブブロック20B及び20Cと
比較してより小さいのが普通である。従って、サブブロ
ック20Dの予測値としては、他のサブブロック2OA
、20B及び20Cの係数データに予測係数α、β、γ
を乗じて加算したものが予測値DL”として採用される
第4図は、適応予測符号化回路10の一例を示す。21
.22.23及び24で示す入力端子から、係数データ
AL、BL、CL及びDLが供給される。係数データA
L、BL、CLが演算回路25.26.27及び28に
夫々供給され、異なる予測係数で形成された予測値が求
められる。つまり、演算回路25〜28によって、 DL′l=αIAL+βIBL+TICLDL’2=α
2AL+β2BL+γ2CLDL’3=α3AL十β3
BL+T3CLDL′4−α4AL+β4BL+γ4C
Lが夫々求められる。予測係数の一例は、(α1=−0
,5、α2=0、α3=0、α4=−1,0)(β1 
=0.75、β2=0、β3=1.0、β4=1゜0)
(γ1 =−0,75、γ2=1.0 、r 3=O,
T4 =1.O)これらの予測値が減算回路29.30
゜31及び32で真値DLと比較される。減算回路29
〜32の差出力が絶対値化回路33.34゜35及び3
6で絶対値に変換されて累加算器37゜38.39及び
40に供給される。これらの累加算器37〜40は、絶
対値に変換された予測誤差を4個の係数データについて
累加算する。累加算器37〜40の出力の中の最小値が
最小値検出回路41により検出される。この最小値と対
応する予測係数を識別するために、2ビツトのID信号
が最小値検出回路41から発生する。
減算回路29〜32の夫々の出力に発生した予測誤差が
セレクタ42に供給される。セレクタ42は、4種類の
予測係数と夫々対応する予測誤差をホールドすると共に
、何れの予測誤差を選択するかがID信号により制御さ
れる。真値と最も近い予測誤差を発生できる予測係数を
使用して求められた予測誤差がセレクタ42で選択され
る。セレクタ42の出力端子43に予測誤差ΔDLが得
られ、また、出力端子44にID信号が得られる。
また、サブブロックの係数データで、予測符号化の対象
となる係数データを規定する境界Bdを適応的に変更し
ても良い、第1図で、破線で示すように、バッファ回路
14から予測符号化出力(ΔBL、BH,ΔCL、CH
,ΔDL、DH)を情報量演算回路16に供給する。情
報量演算回路16では、上述の予測符号化出力の絶対値
の合計を最小にする境界Bdを求め、タイミング発生回
路12に対する制御信号を発生する。タイミング発生回
路12は、情報量演算回路16からの制御信号に応じて
、そのハイレベルの期間とそのローレベルの期間との相
対的な長さが制御されたスイッチング制御信号を発生す
る。
更に、図示せずも、復号側では、可変長符号の復号を行
い、次に、サブブロック2OAの係数データに予測誤差
を加算することで、サブブロック20B、20Cの係数
データを復号し、また、ID信号により特定された予測
係数を使用してサブブロック20Dの係数データを復号
する0次の段階として、DCTの逆変換を行うことで、
復元画像データが得られる。
〔発明の効果〕
この発明は、DCTで得られた係数データの中で比較的
相関が強い低域成分の係数データを予測符号化すること
により、高い圧縮を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はブ
ロック及びサブブロックの構成の説明に用いる路線図、
第3図は係数データの符号化処理の説明に用いる路線図
、第4図は適応予測符号化回路の一例のブロック図であ
る。 図面における主要な符号の説明 2ニブロック化回路、 3:サブブロック化回路、 4:DCTのトランスフォーマ− 5:再量子化回路、 8.9:予測誤差を発生する減算回路、lO:適応予測
符号化回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力ディジタルビデオ信号をブロック内の複数の画素か
    らなる小ブロックに分割するブロック化回路と、 各小ブロック内の画素データを直交変換する直交変換手
    段と、 上記直交変換手段の出力の係数データを再量子化する再
    量子化手段と、 上記ブロック内の複数の小ブロックの中で少なくとも一
    つの小ブロックの係数データについて他の小ブロックの
    係数データを用いた予測符号化を行う手段と、 上記予測符号化手段の出力と上記再量子化手段の出力と
    を選択的に出力する切り換え手段と、上記切り換え手段
    の出力を可変長符号化する手段と を有してなることを特徴とする画像データの高能率符号
    化装置。
JP2089371A 1990-04-04 1990-04-04 画像データの高能率符号化装置 Pending JPH03289282A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2089371A JPH03289282A (ja) 1990-04-04 1990-04-04 画像データの高能率符号化装置
US07/677,575 US5166987A (en) 1990-04-04 1991-03-29 Encoding apparatus with two stages of data compression
KR1019910005346A KR910019453A (ko) 1990-04-04 1991-04-03 화상 데이타의 고능률 부호화 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2089371A JPH03289282A (ja) 1990-04-04 1990-04-04 画像データの高能率符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03289282A true JPH03289282A (ja) 1991-12-19

Family

ID=13968838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2089371A Pending JPH03289282A (ja) 1990-04-04 1990-04-04 画像データの高能率符号化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03289282A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04330886A (ja) * 1991-05-02 1992-11-18 Graphics Commun Technol:Kk 画像信号符号化装置
US5970172A (en) * 1995-12-28 1999-10-19 Nec Corporation Hadamard transform coding/decoding device for image signals

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04330886A (ja) * 1991-05-02 1992-11-18 Graphics Commun Technol:Kk 画像信号符号化装置
US5970172A (en) * 1995-12-28 1999-10-19 Nec Corporation Hadamard transform coding/decoding device for image signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0385654B1 (en) Highly efficient coding apparatus
US7092445B2 (en) Video coder providing implicit coefficient prediction and scan adaptation for image coding and intra coding of video
USRE41435E1 (en) Adaptive variable-length coding and decoding methods for image data
US5768469A (en) Apparatus for coding and decoding a digital video signal having duplicate pictures and frames with fields originating from different film source frames
EP0585051B1 (en) Image processing method and apparatus
JP2000125297A (ja) 連続画像の符号化方法及び復号化方法
JPWO2006098226A1 (ja) 符号化装置および符号化装置を備えた動画像記録システム
KR100683380B1 (ko) 영상 압축 부호화를 위한 변환 및 역변환 방법 및 장치
JPH0522715A (ja) 画像符号化装置
JP3089941B2 (ja) 画像間予測符号化装置
EP1465431A2 (en) Video coder providing implicit coefficient prediction and scan adaption for image coding and intra coding of video
JPH03289282A (ja) 画像データの高能率符号化装置
JP2000165873A (ja) 動画像情報の圧縮方法およびそのシステム
JP3017745B2 (ja) データ伝送方法
KR0160621B1 (ko) 영상 압축 및 신장방법과 그 장치
JP3517795B2 (ja) 画像符号化装置
JPS62193380A (ja) 画像信号符号化復号化方式とその装置
JPH06233271A (ja) 動画像復号化方法
JPS62193382A (ja) 画像信号符号化復号化方式とその装置
JPH0730889A (ja) 画像データ符号化装置
JPH06292181A (ja) 画像信号再生装置
JPH03235477A (ja) 圧縮符号化装置
JPH011383A (ja) 画像信号のフレ−ム間圧縮符号化装置
JPH07107435A (ja) 光ディスク記録再生装置
JPS63296564A (ja) ビットプレ−ン予測符号化方法