JPH04358476A - Picture data encoder - Google Patents

Picture data encoder

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JPH04358476A
JPH04358476A JP3134188A JP13418891A JPH04358476A JP H04358476 A JPH04358476 A JP H04358476A JP 3134188 A JP3134188 A JP 3134188A JP 13418891 A JP13418891 A JP 13418891A JP H04358476 A JPH04358476 A JP H04358476A
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JP
Japan
Prior art keywords
circuit
encoding
image data
block
picture data
Prior art date
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Pending
Application number
JP3134188A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Sasaki
実 佐々木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3134188A priority Critical patent/JPH04358476A/en
Publication of JPH04358476A publication Critical patent/JPH04358476A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain high picture quality processing and high speed processing by applying optimum encoding over the entire pattern. CONSTITUTION:The picture data encoder in which a picture signal outputted from a solid-state image pickup element 23 is converted into a picture data in a form of a chrominance signal or a luminance signal and a color difference signal and coding processing is applied to the picture data is provided with an extraction means 27 extracting a high frequency component of the picture data and discrimination means 44, 45 discriminating the property of the pattern based on the high frequency component of the picture data outputted from the extraction means 27 and also a revision means 46 revising the coding characteristic of the picture data based on the result of discrimination of the discrimination means 44, 45.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、例えばテレビ電話や
電子スチルカメラ等において静止画像データや動画像デ
ータ等を圧縮符号化する画像データ符号化装置に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image data encoding apparatus for compressing and encoding still image data, moving image data, etc. in, for example, video telephones and electronic still cameras.

【0002】0002

【従来の技術】周知のように、電子スチルカメラにおけ
る画像データの符号化システムは、従来より、図15(
a)に示すように構成されている。まず、撮影された被
写体の光学像は、固体撮像素子としてのCCD(チャー
ジ・カップルド・デバイス)11で光電変換された後、
撮像回路12及び信号処理回路13により画像データと
しての輝度信号と色差信号とに変換されて、フレームメ
モリ14に記録される。その後、フレームメモリ14に
記録された画像データは逐次読み出され、圧縮符号化回
路15によりデータ圧縮処理された後、半導体メモリを
内蔵したメモリカード16に記録される。
2. Description of the Related Art As is well known, an image data encoding system for an electronic still camera has conventionally been used as shown in FIG.
It is configured as shown in a). First, the photographed optical image of the subject is photoelectrically converted by a CCD (charge coupled device) 11 as a solid-state image sensor, and then
The image data is converted into a luminance signal and a color difference signal as image data by the imaging circuit 12 and the signal processing circuit 13, and is recorded in the frame memory 14. Thereafter, the image data recorded in the frame memory 14 is sequentially read out, subjected to data compression processing by a compression encoding circuit 15, and then recorded in a memory card 16 containing a built-in semiconductor memory.

【0003】また、テレビ電話の場合には、画像データ
は、図15(b)に示すように、圧縮符号化回路15に
よりデータ圧縮処理された後、図示しない電話回線等を
介して伝送される。
Furthermore, in the case of a videophone, the image data is compressed by a compression encoding circuit 15, as shown in FIG. 15(b), and then transmitted via a telephone line, etc. (not shown). .

【0004】ところで、画像データを符号化する場合、
細かい絵柄に対しては符号量が増大し、なめらかな画像
に対しては符号量が減少する傾向があるため、画像毎に
伝送符号量が変化したり、画像データを記録するための
メモリ容量が変化するという不都合が生じる。そこで、
画像毎の符号量を一定にするために、従来より、出力段
にバッファメモリを用意しておき、このバッファメモリ
の使用量をみて符号化特性を制御することが考えられて
いる。
By the way, when encoding image data,
The amount of code tends to increase for detailed patterns and decrease for smooth images, so the amount of transmitted codes may change for each image, and the memory capacity for recording image data may increase. The inconvenience of change arises. Therefore,
In order to make the amount of code for each image constant, it has conventionally been considered to prepare a buffer memory at the output stage and control the encoding characteristics based on the usage amount of this buffer memory.

【0005】すなわち、図16(a)に示すように、フ
レームメモリ14から読み出された画像データは、量子
化回路17及びDPCM(差分符号化)回路18を介し
た後、可変長符号化回路19によりハフマン符号のよう
な可変長符号化処理が施され、バッファメモリ20を経
由して出力される。このとき、バッファメモリ20の出
力は量子化回路17に帰還され、バッファメモリ20の
残留データに応じて量子化特性を変え、出力データレー
トが一定になるように制御されている。
That is, as shown in FIG. 16(a), the image data read out from the frame memory 14 is passed through a quantization circuit 17 and a DPCM (differential encoding) circuit 18, and then sent to a variable length encoding circuit. 19, the signal is subjected to variable length encoding processing such as Huffman coding, and is output via the buffer memory 20. At this time, the output of the buffer memory 20 is fed back to the quantization circuit 17, and the quantization characteristics are changed according to the residual data of the buffer memory 20, so that the output data rate is controlled to be constant.

【0006】また、図16(b)は、バッファメモリを
使用した他の例を示している。すなわち、フレームメモ
リ14から読み出された画像データは、DCT(離散コ
サイン変換)回路21及び量子化回路17を介した後、
可変長符号化回路19によりハフマン符号のような可変
長符号化処理が施され、バッファメモリ20を経由して
出力される。このとき、バッファメモリ20の出力は量
子化回路17に帰還され、バッファメモリ20の使用量
に応じてDCT出力データの量子化特性を変え、出力デ
ータレートが一定になるように制御されている。
FIG. 16(b) shows another example using a buffer memory. That is, the image data read from the frame memory 14 passes through the DCT (discrete cosine transform) circuit 21 and the quantization circuit 17, and then
A variable length encoding circuit 19 performs variable length encoding processing such as a Huffman code, and outputs the signal via a buffer memory 20 . At this time, the output of the buffer memory 20 is fed back to the quantization circuit 17, and the quantization characteristics of the DCT output data are changed according to the usage amount of the buffer memory 20, and the output data rate is controlled to be constant.

【0007】しかしながら、上記のような従来の画像デ
ータの符号化システムでは、画像データを符号化しなが
ら出力データレートを調整しているため、画面全体に渡
っての最適な調整を行なうことができないという問題が
生じている。例えば画面の上半分が平坦で下半分が細か
い絵柄の場合には、逐次処理のため、平坦部に余分なデ
ータが使われ下半分に十分なデータ量が割り当てられず
、画質が劣化してしまうことになる。
However, in the conventional image data encoding system as described above, the output data rate is adjusted while encoding the image data, so it is impossible to perform optimal adjustment over the entire screen. A problem has arisen. For example, if the top half of the screen is flat and the bottom half has a detailed pattern, because of sequential processing, excess data will be used for the flat area and not enough data will be allocated to the bottom half, resulting in degraded image quality. It turns out.

【0008】そこで、従来より、画面全体を一度符号化
し、符号量をみて再度符号化処理を行ない出力データレ
ートを一定に近付けようとする手段も考えられているが
、この場合には、全画面の符号化処理を繰り返して行な
う必要があり、高速化及びリアルタイム動作が不可能に
なるという不都合がある。
[0008] Conventionally, therefore, a method has been considered in which the entire screen is encoded once, the amount of code is checked, and the encoding process is performed again to bring the output data rate close to a constant level. It is necessary to perform the encoding process repeatedly, which makes high-speed and real-time operation impossible.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
画像データ符号化装置では、出力段に設けられたバッフ
ァメモリの使用量を逐次みて符号化特性を変えることに
より、出力データレートが一定となるように制御してい
るため、画面全体に渡る最適化は望むことができないと
いう問題を有している。また、符号化処理を繰り返して
出力データレートを一定にする手段では、高速処理特に
リアルタイム処理ができないという不都合がある。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the conventional image data encoding device, the output data rate can be kept constant by sequentially monitoring the usage amount of the buffer memory provided in the output stage and changing the encoding characteristics. Therefore, there is a problem in that optimization over the entire screen cannot be desired. Furthermore, the method of repeating the encoding process to keep the output data rate constant has the disadvantage that high-speed processing, particularly real-time processing, cannot be performed.

【0010】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、符号化処理される前の画像データに基づ
いて画面全体をみて符号化特性を決定することにより、
画面全体に渡っての最適な符号化を行ない高画質化を図
ることができるとともに、高速処理も可能である極めて
良好な画像データ符号化装置を提供することを目的とす
る。
[0010] Therefore, the present invention was made in consideration of the above circumstances, and by determining the encoding characteristics by looking at the entire screen based on the image data before being encoded,
It is an object of the present invention to provide an extremely good image data encoding device that can achieve high image quality by performing optimal encoding over the entire screen, and can also perform high-speed processing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像デー
タ符号化装置は、入射光量に応じた画像信号を出力する
固体撮像素子と、この固体撮像素子から出力された画像
信号を色信号あるいは輝度,色差信号の形態の画像デー
タに変換する変換手段と、この変換手段から出力される
画像データに符号化処理を施す符号化手段とを有するも
のを対象としている。そして、変換手段から出力される
画像データの高域成分を取り出す取出手段と、この取出
手段から出力される画像データの高域成分に基づいて画
面の絵柄の性質を判別する判別手段と、この判別手段の
判別結果に基づいて前記符号化手段の符号化特性を変え
る変更手段とを備えるようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] An image data encoding device according to the present invention includes a solid-state image sensor that outputs an image signal according to the amount of incident light, and a color signal or a luminance signal that converts the image signal output from the solid-state image sensor into a color signal or a luminance signal. , a conversion means for converting into image data in the form of a color difference signal, and an encoding means for performing encoding processing on the image data output from the conversion means. and an extracting means for extracting a high-frequency component of the image data output from the converting means, a determining means for determining the nature of the picture on the screen based on the high-frequency component of the image data output from the extracting means, and and changing means for changing the encoding characteristics of the encoding means based on the determination result of the encoding means.

【0012】0012

【作用】上記のような構成によれば、符号化処理される
前の画像データの高域成分に基づいて、画面全体をみた
符号化特性を決定することができるので、画面全体に渡
っての最適な符号化を行ない高画質化を図ることができ
るとともに、高速処理も可能となる。
[Operation] According to the above configuration, the encoding characteristics for the entire screen can be determined based on the high-frequency components of the image data before being encoded. Optimal encoding can be performed to achieve high image quality, and high-speed processing is also possible.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図1において、22はレンズ系
であり、このレンズ系22を介して入射された光学像は
、CCD23により光電変換された後、A/D(アナロ
グ/デジタル)変換回路24でデジタルデータに変換さ
れる。このA/D変換回路24の出力データは、WB(
ホワイトバランス)調整γ(ガンマ)補正回路25を介
して、マトリクス回路26に供給されることにより、ホ
ワイトバランスの正しい輝度信号YLHと、ホワイトバ
ランスは正しくないが広帯域の輝度信号YH と、色差
信号CRH,CBHとが生成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, 22 is a lens system, and an optical image incident through this lens system 22 is photoelectrically converted by a CCD 23, and then converted into digital data by an A/D (analog/digital) conversion circuit 24. Ru. The output data of this A/D conversion circuit 24 is WB(
A brightness signal YLH with correct white balance, a brightness signal YH with incorrect white balance but a wide band, and a color difference signal CRH are supplied to the matrix circuit 26 via the gamma (white balance) correction circuit 25. , CBH are generated.

【0014】このうち、輝度信号YH は、HPF(高
域通過フィルタ)回路27を通すことにより高域成分Y
HHが取り出され、輝度信号YLHは、LPF(低域通
過フィルタ)回路28を通すことにより低域成分YL 
が取り出される。そして、これら輝度信号YHH,YL
 は、加算回路29で加算されることにより輝度信号Y
が生成されフレームメモリ30に供給される。また、色
差信号CRH,CBHは、それぞれLPF回路31,3
2を通すことにより色差信号R−Y,B−Yが生成され
、フレームメモリ30に供給される。
Of these, the luminance signal YH is passed through an HPF (high pass filter) circuit 27 to remove the high frequency component YH.
HH is taken out, and the luminance signal YLH is passed through an LPF (low pass filter) circuit 28 to convert it into a low frequency component YL.
is taken out. And these luminance signals YHH, YL
are added in the adder circuit 29 to produce a luminance signal Y
is generated and supplied to the frame memory 30. Further, the color difference signals CRH and CBH are supplied to LPF circuits 31 and 3, respectively.
2, color difference signals R-Y and B-Y are generated and supplied to the frame memory 30.

【0015】このフレームメモリ30からは、輝度信号
Yが、図2に示すように、水平方向に8画素垂直方向に
8画素の計64画素を1ブロックとするブロック単位で
読み出される。読み出された輝度信号Yは、DCT回路
33により1ブロック単位で2次元の離散コサイン変換
処理を施され、その変換係数がジグザグスキャン回路3
4により1次元データに変換される。なお、図3に係数
のならベる順序を示している。0はDC(直流)成分を
示し、1〜63がAC(交流)成分である。
As shown in FIG. 2, the luminance signal Y is read out from the frame memory 30 in blocks of 64 pixels in total, 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction. The read luminance signal Y is subjected to two-dimensional discrete cosine transform processing in block units by the DCT circuit 33, and the transform coefficients are sent to the zigzag scan circuit 3.
4, it is converted into one-dimensional data. Note that FIG. 3 shows the order in which the coefficients are compared. 0 indicates a DC (direct current) component, and 1 to 63 indicate an AC (alternating current) component.

【0016】そして、1次元データに変換された係数は
、量子化回路35で量子化され、DC成分はDPCM回
路36で前ブロックとの差をとりDPCM符号に変換さ
れた後、ハフマン符号化回路37でハフマンテーブル3
8に基づいてハフマン符号化され、マルチプレクサ39
に出力される。また、AC成分は、ハフマン符号化回路
40でハフマンテーブル41に基づいてハフマン符号化
された後、EOB付加回路42によりブロックの終了を
示すEOB符号を付加されて、マルチプレクサ39に出
力される。マルチプレクサ39では、ハフマン符号化回
路37から出力されるDC成分とEOB付加回路42か
ら出力されるAC成分とを選択的に出力し、ここに画像
データの圧縮処理が行なわれる。
The coefficients converted into one-dimensional data are quantized in a quantization circuit 35, and the DC component is converted into a DPCM code by taking the difference from the previous block in a DPCM circuit 36, and then sent to a Huffman encoding circuit. Huffman table 3 at 37
Huffman encoded based on 8 and multiplexer 39
is output to. Further, the AC component is Huffman encoded by a Huffman encoding circuit 40 based on a Huffman table 41, and then an EOB code indicating the end of the block is added by an EOB adding circuit 42 and output to the multiplexer 39. The multiplexer 39 selectively outputs the DC component output from the Huffman encoding circuit 37 and the AC component output from the EOB addition circuit 42, and compresses the image data.

【0017】この場合、符号量は、量子化回路35の量
子化特性を変えることで制御することができる。例えば
大きな値で量子化すれば量子化後の数値の種類は減り、
さらに、係数が0の数も増加し符号量は減ることになる
。このため、係数毎に事前に量子化値を決めて表にした
量子化テーブル43を作成しておき、この量子化テーブ
ル43の値を定数倍することにより符号量を制御するよ
うにしている。
In this case, the amount of code can be controlled by changing the quantization characteristics of the quantization circuit 35. For example, if you quantize with a large value, the number of types of numbers after quantization will decrease,
Furthermore, the number of zero coefficients increases and the amount of code decreases. For this reason, a quantization table 43 is created in which quantization values are determined in advance for each coefficient and tabulated, and the amount of code is controlled by multiplying the value of this quantization table 43 by a constant.

【0018】すなわち、先に作成された輝度信号Y及び
色差信号R−Y,B−Yをフレームメモリ30に記録す
る過程において、HPF回路27で生成された高域の輝
度信号YHHの絶対値をとり、ブロック加算回路44で
ブロック毎に加算した後、フレーム加算回路45で1画
面の絶対値和TBを求める。この絶対値和TBの値は、
画像の性質つまり平坦か細かい絵柄かを示す指標となり
、この値に基づいて上記量子化テーブル43が作成され
る。
That is, in the process of recording the previously created luminance signal Y and color difference signals R-Y, B-Y in the frame memory 30, the absolute value of the high-frequency luminance signal YHH generated by the HPF circuit 27 is After the block addition circuit 44 adds the data block by block, the frame addition circuit 45 calculates the absolute value sum TB for one screen. The value of this absolute value sum TB is
This value serves as an index indicating the nature of the image, that is, whether it is flat or has a fine pattern, and the quantization table 43 is created based on this value.

【0019】また、ブロック加算回路44及びフレーム
加算回路45の両出力に基づいて、ビット配分回路46
でビット配分が設定され、このビット配分と上記ハフマ
ン符号化回路37,40の出力とに基づいて、ビット数
計算回路47でビット数が計算されてEOB付加回路4
2に供給される。
Furthermore, based on the outputs of both the block addition circuit 44 and the frame addition circuit 45, the bit allocation circuit 46
The bit allocation is set in , and the bit number is calculated in the bit number calculation circuit 47 based on this bit allocation and the outputs of the Huffman encoding circuits 37 and 40 .
2.

【0020】なお、上記絶対値和TBと量子化テーブル
43を何倍するかの係数αとの関係は、図4に示すよう
に、予め複数の画像から設定している。図4中、N1〜
N3は1画面の符号量を示し、例えば符号量がN2で絶
対値和TBがn1のときは、係数αをα1とすれば良い
ことを示している。
The relationship between the absolute value sum TB and the coefficient α that determines how many times the quantization table 43 is to be multiplied is set in advance from a plurality of images, as shown in FIG. In Figure 4, N1~
N3 indicates the code amount for one screen, and indicates that, for example, when the code amount is N2 and the absolute value sum TB is n1, the coefficient α may be set to α1.

【0021】ここで、1画面の中でも、平坦な部分と細
かい絵柄の部分とが混在する。そして、平坦な部分は符
号割り当てを少なくし、細かい絵柄の部分は符号割り当
てを多くすると、画面全体の画質が向上する。そこで、
上記ビット配分回路46によりブロック毎に符号量の割
り当てが行なわれる。つまり、あるブロックの輝度信号
YHHの絶対値和TBをTBBnとし全符号量をN2と
すると、そのブロックに割り当てられる符号量Bbnは
、Bbn=N2×(TBBn/TB) となる。
[0021] Here, even within one screen, flat parts and parts with fine patterns coexist. Then, by assigning fewer codes to flat areas and increasing codes to areas with detailed patterns, the overall image quality of the screen improves. Therefore,
The bit allocation circuit 46 allocates the amount of code for each block. That is, if the absolute value sum TB of the luminance signal YHH of a certain block is TBBn and the total code amount is N2, the code amount Bbn allocated to that block is Bbn=N2×(TBBn/TB).

【0022】このブロックを図3に示した順序つまり0
(DC成分),1,2,……と符号化するに際し、その
ブロックに割り当てられた符号量Bbnを越えたら符合
化を打ち切り、ブロックの終りを示すEOB符合を付加
して出力する。実際には、EOB符合やDC成分は必ず
送出したほうが良いため、符号量Bbnは、Bbn=(
N2−EOB符合量−全DC符合量)×(TBBn/T
B)+ブロックDC符合量 となる。
This block is arranged in the order shown in FIG.
When encoding (DC component), 1, 2, . . . , if the code amount Bbn allocated to the block is exceeded, the encoding is terminated, and an EOB code indicating the end of the block is added and output. In reality, it is better to always send the EOB code and DC component, so the code amount Bbn is Bbn=(
N2 - EOB code amount - total DC code amount) x (TBBn/T
B)+Block DC code amount.

【0023】さらに、各ブロックを順次符号化する過程
で、割り当て符合量を全部使い切らない場合には、余っ
た分を次のブロックに繰り越し、次のブロックの割り当
て符合量に加算する。また、全符合量をより正確に制御
するためには、実際に出力された符合量を累積加算し、
ブロック毎の符合量に修正を加えるようにすることも可
能である。
Furthermore, in the process of sequentially encoding each block, if the allocated code amount is not all used up, the remaining amount is carried over to the next block and added to the allocated code amount of the next block. In addition, in order to control the total code amount more accurately, the actually output code amount is cumulatively added,
It is also possible to modify the code amount for each block.

【0024】図5は、図1における光学像から輝度信号
Y及び色差信号R−Y,B−Yを生成する部分を詳細に
示したものである。すなわち、図1と同一部分に同一符
号を付して説明すると、レンズ系22を介して入射され
た光学像は、光学LPF48を介してCCD23上に結
像される。このCCD23は、その結像面に例えば図6
に示すようなカラーフィルタが形成されており、SSG
回路49の出力で制御されるCCD駆動回路50の出力
に基づいて光電変換動作が行なわれる。そして、CCD
23の出力は、低雑音化増幅回路51を介しA/D変換
回路24に供給されてG,R,G,B,G,R,……の
順序でデジタルデータに変換され、WB調整γ補正回路
25によりR,G,B毎にWB調整及びγ補正が行なわ
れる。
FIG. 5 shows in detail the portion in FIG. 1 where the luminance signal Y and color difference signals RY and BY are generated from the optical image. That is, to describe the same parts as those in FIG. This CCD 23 has an image forming surface, for example, as shown in FIG.
A color filter is formed as shown in SSG.
A photoelectric conversion operation is performed based on the output of the CCD drive circuit 50 which is controlled by the output of the circuit 49. And C.C.D.
The output of 23 is supplied to the A/D conversion circuit 24 via the noise reduction amplifier circuit 51 and converted into digital data in the order of G, R, G, B, G, R, . . . The circuit 25 performs WB adjustment and γ correction for each of R, G, and B.

【0025】ここで、このWB調整γ補正回路25の出
力は、図1に示したマトリクス回路26を構成する1H
(水平走査期間)遅延回路52,1サンプル遅延回路5
3,54及びマトリクス回路55により、図7に示すよ
うに、 YH =0.25(G1+G2+R1+B1)YLH=
0.3(R1−G1)+0.11(B1−G2)+G2 CRH=0.7(R1−G1)−0.11(B1−G2
)CBH=−0.30(R1−G1)+0.89(B1
−G2) なる各演算を行ない、前述した輝度信号YH ,YLH
及び色差信号CRH,CBHが生成される。
Here, the output of this WB adjustment γ correction circuit 25 is
(Horizontal scanning period) Delay circuit 52, 1 sample delay circuit 5
3, 54 and the matrix circuit 55, as shown in FIG. 7, YH = 0.25 (G1 + G2 + R1 + B1) YLH =
0.3(R1-G1)+0.11(B1-G2)+G2 CRH=0.7(R1-G1)-0.11(B1-G2
) CBH=-0.30(R1-G1)+0.89(B1
-G2) The above-mentioned luminance signals YH, YLH
and color difference signals CRH and CBH are generated.

【0026】そして、前述したように、輝度信号YH 
はHPF回路27で高域成分YHHが取り出され、輝度
信号YLHはLPF回路28で低域成分YL が取り出
され、両成分YHH,YL が加算回路29で加算され
ることにより輝度信号Yが生成される。また、色差信号
CRH,CBHは、それぞれLPF回路31,32で低
域成分が取り出されることにより、色差信号R−Y,B
−Yとなる。
As mentioned above, the luminance signal YH
The high frequency component YHH is extracted by the HPF circuit 27, the low frequency component YL of the luminance signal YLH is extracted by the LPF circuit 28, and the luminance signal Y is generated by adding both components YHH and YL in the adding circuit 29. Ru. Further, the color difference signals CRH and CBH are generated by extracting low frequency components by LPF circuits 31 and 32, respectively.
-Y.

【0027】ここで、図8は、輝度信号Yの帯域を示し
ている。すなわち、輝度信号YL の水平帯域をfHL
,垂直帯域をfVLとし、輝度信号YHHの水平帯域を
fHL〜fH ,垂直帯域をfVL〜fV としている
。例えばfH =7MHz,fHL=3.5MHz,f
V =480TV本,fVL=240TV本としている
Here, FIG. 8 shows the band of the luminance signal Y. In other words, the horizontal band of the luminance signal YL is fHL
, the vertical band is fVL, the horizontal band of the luminance signal YHH is fHL to fH, and the vertical band is fVL to fV. For example, fH = 7MHz, fHL = 3.5MHz, f
It is assumed that V = 480 TV lines and fVL = 240 TV lines.

【0028】次に、図9は、前記ブロック加算回路44
,フレーム加算回路45及び量子化テーブル43の詳細
を示している。まず、ブロック加算回路44内の累積加
算回路56で、各画素毎の輝度信号YHHの絶対値のブ
ロック内和TBBnが計算される。このブロック内和T
BBnは、 TBBn=Σ(k=0〜63)|Pk|で表わされる。 ただし、Pkは各画素の輝度信号YHHの値である。
Next, FIG. 9 shows the block addition circuit 44.
, details of the frame addition circuit 45 and quantization table 43 are shown. First, the cumulative addition circuit 56 in the block addition circuit 44 calculates the intra-block sum TBBn of the absolute values of the luminance signal YHH for each pixel. This block inner sum T
BBn is expressed as TBBn=Σ(k=0 to 63) |Pk|. However, Pk is the value of the luminance signal YHH of each pixel.

【0029】そして、計算されたブロック内和TBBn
は、メモリ57に記憶されるとともに、フレーム加算回
路45内の累積加算回路58で、全ブロックのブロック
内和TBBnを加算することにより、1画面の輝度信号
YHHの絶対値和TBを求める。この絶対値和TBは、
TB=Σ(n=0〜M)TBBn で表わされる。ただし、Mは1画面の全ブロック数であ
る。そして、計算された絶対値和TBはメモリ59に記
憶される。
Then, the calculated inner block sum TBBn
is stored in the memory 57, and the cumulative addition circuit 58 in the frame addition circuit 45 adds the intra-block sum TBBn of all blocks to obtain the absolute value sum TB of the luminance signals YHH of one screen. This absolute value sum TB is
It is expressed as TB=Σ(n=0 to M)TBBn. However, M is the total number of blocks on one screen. The calculated absolute value sum TB is then stored in the memory 59.

【0030】一方、累積加算回路58で算出された絶対
値和TBにより、量子化テーブル43内のROM(リー
ド・オンリー・メモリ)60をアクセスし前記係数αを
出力させる。この係数αは、第1の量子化テーブル61
から得られる量子化係数と乗算回路62で乗算されるこ
とにより実際の量子化係数が算出され、これに基づいて
第2の量子化テーブル63が作成される。
On the other hand, the ROM (read only memory) 60 in the quantization table 43 is accessed using the absolute value sum TB calculated by the cumulative addition circuit 58 to output the coefficient α. This coefficient α is determined by the first quantization table 61
The actual quantization coefficient is calculated by multiplying the obtained quantization coefficient by the multiplication circuit 62, and the second quantization table 63 is created based on this.

【0031】さらに、ブロック毎の符号量を制御するた
めのブロックビット配分が、配分比回路64で行なわれ
る。この配分ビット数Bbnは、 Bbn=N×(TBBn/TB) で表わされる。ただし、Nは総符号量(総ビット数)で
ある。ここで、絶対値和TBは輝度信号YHHの絶対値
の1画面の総和であり、ブロック内和TBBnはブロッ
クnの輝度信号YHHの絶対値の総和である。一方、前
ブロックで割り当てビット数が余ったら次のブロックに
繰り越すので、この余ったビット数をBrn−1とする
と、ビット配分Bbnは、 Bbn=N×(TBBn/TB)+Brn−1となる。
Furthermore, block bit allocation for controlling the code amount for each block is performed by an allocation ratio circuit 64. This allocated bit number Bbn is expressed as Bbn=N×(TBBn/TB). However, N is the total code amount (total number of bits). Here, the absolute value sum TB is the sum of the absolute values of the luminance signal YHH for one screen, and the intra-block sum TBBn is the sum of the absolute values of the luminance signal YHH of block n. On the other hand, if the number of allocated bits is left over in the previous block, it is carried over to the next block, so if this number of leftover bits is set as Brn-1, then the bit allocation Bbn becomes: Bbn=N×(TBBn/TB)+Brn-1.

【0032】次に、図10を用いて出力ビット数の制御
について説明する。例えば図11に示すように、1ブロ
ックのハフマン符号がビット順に送られると、図10に
示す加算回路65で符号量(ビット数)が加算される。 この加算値は、比較回路66によりブロック配分ビット
数Bbnと比較され、 ブロック配分ビット数Bbn−EOB符号ビット数を越
えると、打ち切り回路67により越えた時点のハフマン
符号は打ち切り1つ前までのハフマン符号を送り、これ
にEOB付加回路68でEOB符号が付加される。
Next, control of the number of output bits will be explained using FIG. 10. For example, as shown in FIG. 11, when one block of Huffman codes is sent in bit order, the amount of codes (number of bits) is added by an adder circuit 65 shown in FIG. This added value is compared with the number of block allocation bits Bbn by the comparator circuit 66, and when it exceeds the block allocation bit number Bbn - the number of EOB code bits, the Huffman code at the time of exceeding is canceled by the aborting circuit 67. A code is sent, and an EOB code is added to this by an EOB adding circuit 68.

【0033】実際にブロックで使用したビット数がブロ
ック配分ビット数Bbnより少ない場合は、余ったビッ
トが繰り越しビットBrnとして次のブロックへ繰り越
される。以上の操作が全ブロック終了するまで行なわれ
る。このとき、最後のブロックで数ビットの誤差が発生
するが、総符号量は略Nビットとなる。
If the number of bits actually used in a block is less than the block allocated bit number Bbn, the remaining bits are carried over to the next block as carryover bits Brn. The above operations are performed until all blocks are completed. At this time, an error of several bits occurs in the last block, but the total code amount is approximately N bits.

【0034】輝度信号YHHでブロック毎の割り当てビ
ット数を決め、色差信号R−Y,B−Yも同一の配分と
する。色差信号R−Y,B−Yが輝度信号Yよりサンプ
ル数が少ない場合、例えば Y:R−Y:B−Y=4:2:2 のときは、輝度信号Yの2ブロック分が色差信号R−Y
,B−Yの1ブロックと同一の大きさとなる。
The number of bits allocated to each block is determined by the luminance signal YHH, and the color difference signals RY and BY are also allocated in the same manner. When the color difference signals R-Y, B-Y have fewer samples than the luminance signal Y, for example, when Y:RY:BY=4:2:2, two blocks of the luminance signal Y are the color difference signal. R-Y
, B-Y.

【0035】このため、例えば色差信号R−Yにおける
ブロックの配分は、       Bbn=N´×[(TBBn+TBBn+
1)/2]×(1/TB)で表わされる。ただし、N´
は色差信号R−Yの総ビット数であり、TBBn,TB
Bn+1は輝度信号Yのブロックにおける広帯域成分Y
H の絶対値の和であり、nとn+1の2ブロックで色
差信号R−Yの1ブロックとなる。なお、色差信号B−
Yも同様にして計算される。 もちろん、色差信号R−Y,B−Yの高域成分を作成し
、その絶対値和を使って色差の配分ビット数を決めるよ
うにしても良いものである。
Therefore, for example, the allocation of blocks in the color difference signal RY is as follows: Bbn=N'×[(TBBn+TBBn+
1)/2]×(1/TB). However, N'
is the total number of bits of the color difference signal RY, TBBn, TB
Bn+1 is the broadband component Y in the block of the luminance signal Y
It is the sum of the absolute values of H, and two blocks n and n+1 constitute one block of the color difference signal RY. Note that the color difference signal B-
Y is calculated in the same way. Of course, it is also possible to create high-frequency components of the color difference signals RY and BY and use the sum of their absolute values to determine the number of bits to be allocated to the color difference.

【0036】また、上記実施例では、量子化特性及びビ
ット配分のために輝度信号YHHの絶対値和を利用した
が、図12に示すように、輝度信号YHHに重み付け回
路69で重み付け(β)をした後に絶対値和をとるよう
にしても良い。例えば|YHH|と重み付けした結果の
|YHH´|との関係を図13に示している。この変換
は、複数の画像から画質が良くなるように予め決めてお
くことができる。
Further, in the above embodiment, the sum of absolute values of the luminance signal YHH was used for the quantization characteristic and bit allocation, but as shown in FIG. It is also possible to calculate the sum of absolute values after doing this. For example, FIG. 13 shows the relationship between |YHH| and the weighted result |YHH′|. This conversion can be predetermined to improve image quality from a plurality of images.

【0037】次に、図14は、この発明の他の実施例を
示している。すなわち、WB調整γ補正回路25をWB
調整回路25aとγ補正回路25bとに分け、WB調整
された後γ補正される前の色信号R,G,Bをマトリク
ス回路70に供給して輝度信号YH を生成するように
したことが、図1に示した実施例と異なる部分である。 この理由は、γ補正後の色信号R,G,Bから輝度信号
及び色差信号を作成すると、輝度信号の一部が色差信号
に漏れ込み帯域制限すると解像度の劣化が生じるからで
ある。すなわち、定輝度原理が満たされないためである
。 このため、輝度信号の高域成分YH は、γ補正前の色
信号R,G,Bを使って作成し、この成分YH を利用
して量子化特性を決めブロックビット配分を行なってい
る。 なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
Next, FIG. 14 shows another embodiment of the present invention. That is, the WB adjustment γ correction circuit 25
The adjustment circuit 25a and the γ correction circuit 25b are separated, and the color signals R, G, and B after WB adjustment and before γ correction are supplied to the matrix circuit 70 to generate the luminance signal YH. This is a different part from the embodiment shown in FIG. The reason for this is that when a luminance signal and a color difference signal are created from the color signals R, G, and B after γ correction, part of the luminance signal leaks into the color difference signal and if the band is limited, the resolution deteriorates. That is, this is because the constant brightness principle is not satisfied. Therefore, the high-frequency component YH of the luminance signal is created using the color signals R, G, and B before γ correction, and this component YH is used to determine the quantization characteristic and perform block bit allocation. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
符号化処理される前の画像データに基づいて画面全体を
みて符号化特性を決定するようにしたので、画面全体に
渡っての最適な符号化を行ない高画質化を図ることがで
きるとともに、高速処理も可能である極めて良好な画像
データ符号化装置を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention,
Since the encoding characteristics are determined by looking at the entire screen based on the image data before encoding processing, it is possible to perform optimal encoding over the entire screen and achieve high image quality, as well as high-speed processing. It is possible to provide an extremely good image data encoding device that is also capable of processing.

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

【図1】この発明に係る画像データ符号化装置の一実施
例を示すブロック構成図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image data encoding device according to the present invention.

【図2】同実施例のブロックを説明するために示す図。FIG. 2 is a diagram shown to explain blocks of the same embodiment.

【図3】同実施例における離散コサイン変換の変換係数
の並べ順を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the order in which transform coefficients of discrete cosine transform are arranged in the same embodiment.

【図4】輝度信号のフレーム内絶対値和TBと係数αと
の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the intra-frame absolute value sum TB of luminance signals and the coefficient α.

【図5】光学像から輝度及び色差信号を生成する部分を
詳細に示すブロック構成図。
FIG. 5 is a block diagram showing in detail a portion that generates luminance and color difference signals from an optical image.

【図6】CCDのカラーフィルタを説明するために示す
図。
FIG. 6 is a diagram shown to explain a CCD color filter.

【図7】輝度及び色差信号の演算処理を説明するために
示す図。
FIG. 7 is a diagram shown to explain calculation processing of luminance and color difference signals.

【図8】輝度信号の帯域を説明するために示す図。FIG. 8 is a diagram shown to explain the band of a luminance signal.

【図9】量子化特性及びビット配分を制御する部分の詳
細を示すブロック構成図。
FIG. 9 is a block configuration diagram showing details of a part that controls quantization characteristics and bit allocation.

【図10】出力ビット数の制御の詳細を説明するために
示す図。
FIG. 10 is a diagram shown to explain details of controlling the number of output bits.

【図11】出力ビット数の制御の動作を説明するために
示す図。
FIG. 11 is a diagram shown to explain the operation of controlling the number of output bits.

【図12】量子化特性及びビット配分を制御する部分の
他の例を示すブロック構成図。
FIG. 12 is a block configuration diagram showing another example of a part that controls quantization characteristics and bit allocation.

【図13】同他の例における特性を示す図。FIG. 13 is a diagram showing characteristics in another example.

【図14】この発明の他の実施例を示すブロック構成図
FIG. 14 is a block diagram showing another embodiment of the invention.

【図15】画像データの符号化システムを示すブロック
構成図。
FIG. 15 is a block diagram showing an image data encoding system.

【図16】従来の問題点を説明するために示すブロック
構成図。
FIG. 16 is a block configuration diagram shown to explain conventional problems.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…CCD、12…撮像回路、13…信号処理回路、
14…フレームメモリ、15…圧縮符号化回路、16…
メモリカード、17…量子化回路、18…DPCM回路
、19…可変長符号化回路、20…バッファメモリ、2
1…DCT回路、22…レンズ系、23…CCD、24
…A/D変換回路、25…WB調整γ補正回路、26…
マトリクス回路、27…HPF回路、28…LPF回路
、29…加算回路、30…フレームメモリ、31,32
…LPF回路、33…DCT回路、34…ジグザグスキ
ャン回路、35…量子化回路、36…DPCM回路、3
7…ハフマン符号化回路、38…ハフマンテーブル、3
9…マルチプレクサ、40…ハフマン符号化回路、41
…ハフマンテーブル、42…EOB付加回路、43…量
子化テーブル、44…ブロック加算回路、45…フレー
ム加算回路、46…ビット配分回路、47…ビット数計
算回路、48…光学LPF、49…SSG回路、50…
CCD駆動回路、51…低雑音化増幅回路、52…1H
遅延回路、53,54…1サンプル遅延回路、55…マ
トリクス回路、56…累積加算回路、57…メモリ、5
8…累積加算回路、59…メモリ、60…ROM、61
…第1の量子化テーブル、62…乗算回路、63…第2
の量子化テーブル、64…配分比回路、65…加算回路
、66…比較回路、67…打ち切り回路、68…EOB
付加回路、69…重み付け回路、70…マトリクス回路
11...CCD, 12...imaging circuit, 13...signal processing circuit,
14...Frame memory, 15...Compression encoding circuit, 16...
Memory card, 17... Quantization circuit, 18... DPCM circuit, 19... Variable length encoding circuit, 20... Buffer memory, 2
1...DCT circuit, 22...lens system, 23...CCD, 24
...A/D conversion circuit, 25...WB adjustment γ correction circuit, 26...
Matrix circuit, 27... HPF circuit, 28... LPF circuit, 29... Addition circuit, 30... Frame memory, 31, 32
...LPF circuit, 33...DCT circuit, 34...Zigzag scan circuit, 35...Quantization circuit, 36...DPCM circuit, 3
7...Huffman encoding circuit, 38...Huffman table, 3
9... Multiplexer, 40... Huffman encoding circuit, 41
... Huffman table, 42 ... EOB addition circuit, 43 ... quantization table, 44 ... block addition circuit, 45 ... frame addition circuit, 46 ... bit allocation circuit, 47 ... bit number calculation circuit, 48 ... optical LPF, 49 ... SSG circuit , 50...
CCD drive circuit, 51...low noise amplifier circuit, 52...1H
Delay circuit, 53, 54... 1 sample delay circuit, 55... Matrix circuit, 56... Cumulative addition circuit, 57... Memory, 5
8... Cumulative addition circuit, 59... Memory, 60... ROM, 61
...first quantization table, 62...multiplication circuit, 63...second
quantization table, 64...allocation ratio circuit, 65...addition circuit, 66...comparison circuit, 67...truncation circuit, 68...EOB
Additional circuit, 69... Weighting circuit, 70... Matrix circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  入射光量に応じた画像信号を出力する
固体撮像素子と、この固体撮像素子から出力された画像
信号を色信号あるいは輝度,色差信号の形態の画像デー
タに変換する変換手段と、この変換手段から出力される
画像データに符号化処理を施す符号化手段とを備えた画
像データ符号化装置において、前記変換手段から出力さ
れる画像データの高域成分を取り出す取出手段と、この
取出手段から出力される画像データの高域成分に基づい
て画面の絵柄の性質を判別する判別手段と、この判別手
段の判別結果に基づいて前記符号化手段の符号化特性を
変える変更手段とを具備してなることを特徴とする画像
データ符号化装置。
1. A solid-state imaging device that outputs an image signal according to the amount of incident light; a conversion means that converts the image signal output from the solid-state imaging device into image data in the form of a color signal or a luminance or color difference signal; An image data encoding device comprising: encoding means for performing encoding processing on image data output from the converting means; A determining means for determining the nature of a picture on the screen based on a high-frequency component of image data output from the means, and a changing means for changing the encoding characteristic of the encoding means based on the determination result of the determining means. An image data encoding device characterized by:
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