JPH04369989A - Coding method and coder - Google Patents

Coding method and coder

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JPH04369989A
JPH04369989A JP3181761A JP18176191A JPH04369989A JP H04369989 A JPH04369989 A JP H04369989A JP 3181761 A JP3181761 A JP 3181761A JP 18176191 A JP18176191 A JP 18176191A JP H04369989 A JPH04369989 A JP H04369989A
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image signal
encoding
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signal
circuit
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Yoshiko Hatano
喜子 幡野
Yoshinori Asamura
浅村 ▲吉▼範
Takeshi Onishi
健 大西
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To compress the data quantity of a digital image signal such as a color television signal with high efficiency by sub-band-dividing a digital image signal to plural frequency bands, blocking and coding the divided image signal of each band. CONSTITUTION:An A/D converter 4 converts Y, R-Y and B-Y signals into a digital signal and outputs these to a sub-band dividing circuit 5. The sub-band deviding circuit 5 band-divides respective Y, R-Y and B-Y signals into four sub-bands in accordance with the frequency, blocks for each sub-band and outputs the block to a three-dimensional orthogonal converting circuit 6. The three-dimensional orthogonal converting circuit 6 performs the discrete cosine conversion to each block, obtains the converting coefficient and outputs the obtained converting coefficient to a coder 7. The coder 7 quantizes and codes the inputted converting coefficient and outputs the coded data through an output terminal 8. Here, the position of the converting coefficient to start the one- dimensional scanning for each sub-band is changed.

Description

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

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像信号を
複数の周波数帯域にサブバンド分割し、分割された各帯
域の画像信号をブロック化して符号化する符号化方法及
び符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoding method and apparatus for dividing a digital image signal into subbands into a plurality of frequency bands, and dividing the image signal of each divided band into blocks for encoding.

【0002】0002

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ディジタル画像信号を符号化する方法として、特開平1
−253382号公報及び米国特許出願第4,394,
774 号に示すものがあった。以下、これらの公報を
例にとり、説明する。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Conventionally,
As a method for encoding digital image signals,
-253382 and U.S. Patent Application No. 4,394,
There was something shown in No. 774. The following is an explanation using these publications as examples.

【0003】図1は、特開平1−253382号公報に
示された従来のディジタル画像信号符号化装置の構成を
示すブロック図である。主要運動評価回路101 は、
先行映像に対して、映像対映像差が最小である主要変位
ベクトルを各映像に対して規定し、走査変換回路102
 と符号化回路105 とに印加する。走査変換回路1
02 は、8画素×8ラインの2次元ブロックを構成し
、そして、4個の連続する映像の4個の2次元ブロック
より3次元ブロックを構成する。各3次元ブロックにお
いて、8画素×8ラインの4個の2次元ブロックは、主
要運動評価回路101 から出力された、各映像につい
ての変位ベクトルにより、1つの映像から次の映像にわ
たって空間的にシフトされている。走査変換回路102
 から出力された3次元ブロックは、3次元直交変換回
路103 において、直交変換される。量子化・正規化
回路104 は、3次元直交変換回路103 から出力
された変換係数の正規化と量子化とを実現する。正規化
動作は、速度制御メモリ106 の充填速度及び変換係
数自身と関連するパラメータにより、変換係数を乗算す
るか、それらを割り算することによって、変換係数を加
重している。量子化は浮動点で表現された各変換係数の
正規化された値を整数値に変換する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional digital image signal encoding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-253382. The main motion evaluation circuit 101 is
A principal displacement vector with the minimum image-to-image difference with respect to the preceding image is defined for each image, and scan conversion circuit 102
and the encoding circuit 105. Scan conversion circuit 1
02 constitutes a two-dimensional block of 8 pixels x 8 lines, and a three-dimensional block is constituted by four two-dimensional blocks of four consecutive images. In each three-dimensional block, four two-dimensional blocks of 8 pixels x 8 lines are spatially shifted from one image to the next according to the displacement vector for each image output from the principal motion evaluation circuit 101. has been done. Scan conversion circuit 102
The three-dimensional block output from the three-dimensional orthogonal transform circuit 103 undergoes orthogonal transformation. The quantization/normalization circuit 104 realizes normalization and quantization of the transform coefficients output from the three-dimensional orthogonal transform circuit 103 . The normalization operation weights the transform coefficients by multiplying them or dividing them by parameters associated with the filling rate of the rate control memory 106 and the transform coefficients themselves. Quantization converts the normalized value of each transform coefficient expressed as a floating point into an integer value.

【0004】量子化・正規化回路104 の出力は符号
化回路105 に印加され、符号化回路105は、ハフ
マンコードとして示されかつメモリに蓄積されたワード
のあらかじめ規定された組の間でのワードと、符号化さ
れた値のアドレスを表す別のワードとを、各非零量子値
に対して速度制御メモリ106 へ伝送する。このアド
レスは零値のシーケンスの長さを符号化することにより
3次元ブロックの1次元走査と共に規定されている。可
変長符号化機能を有するこのような符号化回路105 
はありふれたタイプのものである。速度制御メモリ10
6 は、出力の速度が一定であることを保証する。そし
て、米国特許出願第4,394,774 号には、この
速度制御メモリ106からの零値のシーケンスの符号化
の速度を低減する方法が示されている。
The output of the quantization and normalization circuit 104 is applied to an encoding circuit 105 which encodes the words between a predefined set of words represented as a Huffman code and stored in memory. and another word representing the address of the encoded value to the rate control memory 106 for each non-zero quantum value. This address is defined along with the one-dimensional scan of the three-dimensional block by encoding the length of the sequence of zero values. Such an encoding circuit 105 with variable length encoding function
is of a common type. Speed control memory 10
6 ensures that the speed of the output is constant. U.S. Pat. No. 4,394,774 describes a method for reducing the speed of encoding a sequence of zero values from rate control memory 106.

【0005】図2は符号化回路105 の他の実施例を
示しており、図2のように、その各々が符号化すべきす
べての値を受信するよう並列のm個の通路を備える符号
化回路を設けることとしてもよい。さらに特定すると、
これらの値は通路に従って各メモリ化回路に印加され、
この回路はそれ自身フリップフロップとして機能する2
つのメモリを有している。所与の3次元ブロックに対し
て値はこれら2つのメモリの1つに書き込まれ、一方、
先行ブロックの値は新しい走査に対応する順序で他のメ
モリで読み取られる。図3(a)と図3(b)はこの読
み取り動作の2つの走査タイプを示している。図3(a
)に示されたタイプは固定内容を有するブロックの速度
の最小化を許し、一方、図3(b)に示されたタイプは
動画部分に関係している。各メモリ化回路111a〜1
11mの出力は結合回路112a〜112mに印加され
、この結合回路は米国特許出願第4,394,774 
号に記載された態様で可変長符号化を実現する符号化回
路である。回路112a〜112mの各出力は計数・選
択回路113 に印加されている。この回路は各3次元
ブロックに対して各走査のためにブロックを符号化する
よう使用されたビットの数を計数し、それから各3次元
ブロックの速度を最小化する走査を決定し、各符号化回
路からのビットを蓄積する分岐回路114 の出力を制
御し、かつ分岐回路114 から多重化回路115 に
3次元ブロックの最良符号化に対応するビットの転送を
保証している。多重化回路115 は選ばれた走査イン
デクスによりこれらのビットを多重化し、これはブロッ
クの再構成用の復号装置に伝送しなければならないし、
また4個の映像の各グループの開始においてこれらの映
像を決定する主要変位ベクトルの伝送を保証している。
FIG. 2 shows another embodiment of the encoding circuit 105, which, as in FIG. 2, comprises m parallel paths, each of which receives all the values to be encoded. It is also possible to provide More specifically,
These values are applied to each memorized circuit according to the path,
This circuit itself functions as a flip-flop2
It has two memories. For a given 3D block a value is written to one of these two memories, while
The values of the previous block are read in other memories in the order corresponding to the new scan. Figures 3(a) and 3(b) illustrate two scanning types for this reading operation. Figure 3 (a
) allows minimizing the speed of blocks with fixed content, while the type shown in FIG. 3(b) is concerned with moving parts. Each memorization circuit 111a to 1
The output of 11m is applied to coupling circuits 112a-112m, which are described in U.S. Patent Application No. 4,394,774.
This is an encoding circuit that implements variable-length encoding in the manner described in the patent application. Each output of the circuits 112a to 112m is applied to a counting/selection circuit 113. This circuit counts for each 3D block the number of bits used to encode the block for each scan, then determines the scan that minimizes the speed of each 3D block, and It controls the output of the branch circuit 114 which stores the bits from the circuit and ensures the transfer of the bits corresponding to the best coding of the three-dimensional block from the branch circuit 114 to the multiplexing circuit 115. A multiplexing circuit 115 multiplexes these bits with the selected scan index, which must be transmitted to a decoding device for reconstruction of the block;
It also guarantees the transmission of the principal displacement vectors that determine these images at the beginning of each group of four images.

【0006】従来のディジタル画像信号の符号化方法で
は、3次元直交変換後の変換係数を1次元走査する際に
、静止部分に対しては図3(a)の走査タイプ、動いて
いる部分に対しては図3(b)の走査タイプを選択する
ことにより、符号量の削減を図っている。しかしながら
、サブバンド分割と3次元直交変換とを組み合わせた場
合、すなわち、ディジタル画像信号を複数の周波数帯域
に分割した後、各帯域成分に対して3次元直交変換を適
用した場合、特に高域周波数を含む成分に関しては、図
3(a)及び図3(b)のような走査タイプは、最良の
走査タイプとはならないという問題点がある。
In the conventional digital image signal encoding method, when performing one-dimensional scanning of transform coefficients after three-dimensional orthogonal transformation, the scanning type shown in FIG. In contrast, by selecting the scanning type shown in FIG. 3(b), the amount of code is reduced. However, when subband division and three-dimensional orthogonal transformation are combined, that is, when a digital image signal is divided into multiple frequency bands and then three-dimensional orthogonal transformation is applied to each band component, especially high frequency Regarding components containing , there is a problem that the scanning types shown in FIGS. 3(a) and 3(b) are not the best scanning types.

【0007】また、3次元直交変換回路103 から出
力される変換係数は、速度制御メモリ106 の充填速
度及び変換係数自身と関連するパラメータにより、量子
化レベルが決定される。しかし、このような量子化を行
うと、例えば1ブロックの中に平坦部とエッジ部とが混
在する場合、復元画像において平坦部のノイズが非常に
目立つという問題点がある。
The quantization level of the transform coefficients output from the three-dimensional orthogonal transform circuit 103 is determined by the filling speed of the speed control memory 106 and parameters related to the transform coefficients themselves. However, when such quantization is performed, there is a problem that, for example, when flat areas and edge areas coexist in one block, noise in the flat areas becomes very noticeable in the restored image.

【0008】また、上記の特開平1−253382号公
報においては、もし利用可能な信号が飛び越し走査され
るなら、符号化の前に、順次走査の画像信号に変換する
ものとしている。従って、図4に示すようにフレーム単
位で一枚の映像を構成し、水平方向■に第1次元の方向
、垂直方向■に第2次元の方向、時間方向■に第3次元
の方向をとって3次元のブロックを構成し、直交変換を
施すことにより映像信号の冗長成分を減らしている。
Furthermore, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 1-253382, if the available signal is interlaced scanned, it is converted into a sequentially scanned image signal before encoding. Therefore, as shown in Figure 4, one video is constructed in frame units, with the first dimension being in the horizontal direction (■), the second dimension being in the vertical direction (■), and the third dimension being in the temporal direction (■). The redundant components of the video signal are reduced by constructing a three-dimensional block and performing orthogonal transformation.

【0009】ところで、実際のテレビ画面は図5に示す
ように飛び越し走査 (インターレース) 方式が採用
されている。この方式は、動画情報を送るのに伝送情報
量を増加させないで、ちらつき (フリッカ) を防止
する方式である。従って、図5の半分の走査線数で1画
面分の走査が終了する。次の画面では、直前の画面で走
査されなかったライン上を走査することにより、画像の
垂直解像度の低下を抑制する。飛び越し走査により、同
じ時間内に伝送される画面数は順次走査のときの倍にな
るのでフリッカの発生が抑圧される。この荒く走査され
た画面のことをフィールドと呼び、図6に示すように連
続した二つのフィールドで1フレームが構成されるので
、NTSC(National Television
 System Committee)方式では走査速
度は毎秒約60フィールドになる。
By the way, an actual television screen employs an interlaced scanning method as shown in FIG. This method prevents flickering without increasing the amount of information transmitted when transmitting video information. Therefore, scanning for one screen is completed with half the number of scanning lines as in FIG. In the next screen, lines that were not scanned in the previous screen are scanned to suppress a decrease in the vertical resolution of the image. With interlaced scanning, the number of screens transmitted within the same period of time is double that of sequential scanning, so flicker can be suppressed. This roughly scanned screen is called a field, and as shown in Figure 6, one frame consists of two consecutive fields.
In the System Committee method, the scanning speed is approximately 60 fields per second.

【0010】従来のディジタル画像信号符号化方法は、
順次走査方式の画像信号から3次元ブロックを構成して
いたので、飛び越し走査方式の画像信号については必ず
しも効果的に画像信号の冗長度を減らすことができなか
った。特に動きが大きい飛び越し走査方式の画像信号に
対しても、順次走査方式の画像信号と同様の符号化を行
うと、空間的変位と時間的変位とが混合された2次元ブ
ロックが構成されるので、あまり画像信号の冗長度が減
らないという問題点があった。
The conventional digital image signal encoding method is as follows:
Since three-dimensional blocks are constructed from progressive scanning image signals, it is not always possible to effectively reduce the redundancy of the image signals for interlaced scanning image signals. If an interlaced scanning image signal with particularly large movements is encoded in the same way as a progressive scanning image signal, a two-dimensional block containing a mixture of spatial displacement and temporal displacement will be constructed. However, there was a problem in that the redundancy of the image signal was not reduced very much.

【0011】図7は、例えばIEEE Transac
tions on Consumer Electro
nics,Vol.34,No.3 (AUGUSUT
,1988 )の“AN EXPERIMENTAL 
DIGITAL VCR WITH 40MM DRU
M,SINGLE ACTUATOR AND DCT
−BASED BIT−RATE REDUCTION
 ”に示されている従来の符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。図において121 は、入力されるディ
ジタル画像信号を複数のブロックに分割するブロック化
回路であり、ブロック化回路121 は、各ブロックの
画像信号をDCT 回路122 へ出力する。DCT 
回路122は、ブロック化回路121 から出力される
画像信号の各ブロックに対してDCT(Discret
e Cosine Transform )を施して、
変換係数をウェイティング回路123 へ出力する。ウ
ェイティング回路123 は、各変換係数に対してウェ
イティング(重み付け)を施した後、重み付けされた変
換係数を適応量子化回路124 へ出力する。適応量子
化回路124 は、量子化ステップ幅が異なる複数の量
子化テーブルを有し、重み付けした変換係数を最適の量
子化ステップ幅により量子化し、量子化した変換係数を
可変長符号化回路125 へ出力する。可変長符号化回
路125 は、量子化された変換係数を可変長符号化し
、可変長符号化したデータをバッファメモリ126 へ
出力する。バッファメモリ126 は、可変長符号化さ
れたデータを固定レートに変換して記憶し、固定の出力
レートにて出力する。バッファ制御器127 は、バッ
ファメモリ126 がオーバフローしないように、適応
量子化回路124 での量子化ステップ幅を切り換える
と共に可変長符号化回路125 で符号化される変換係
数を選定する。
FIG. 7 shows, for example, the IEEE Transac
tions on Consumer Electro
nics, Vol. 34, No. 3 (AUGUSUT
, 1988) “AN EXPERIMENTAL
DIGITAL VCR WITH 40MM DRU
M, SINGLE ACTUATOR AND DCT
-BASED BIT-RATE REDUCTION
121 is a block diagram showing the configuration of the conventional encoding device shown in FIG. Output the image signal of each block to the DCT circuit 122.DCT
The circuit 122 performs DCT (Discrete Transformation) on each block of the image signal output from the blocking circuit 121.
e Cosine Transform).
The conversion coefficients are output to the weighting circuit 123. The weighting circuit 123 weights each transform coefficient and then outputs the weighted transform coefficient to the adaptive quantization circuit 124 . The adaptive quantization circuit 124 has a plurality of quantization tables with different quantization step widths, quantizes the weighted transform coefficients using the optimal quantization step width, and sends the quantized transform coefficients to the variable length encoding circuit 125. Output. The variable length encoding circuit 125 performs variable length encoding on the quantized transform coefficients, and outputs the variable length encoded data to the buffer memory 126 . The buffer memory 126 converts variable length encoded data into a fixed rate, stores it, and outputs it at a fixed output rate. The buffer controller 127 switches the quantization step width in the adaptive quantization circuit 124 and selects the transform coefficients to be encoded in the variable length encoding circuit 125 so that the buffer memory 126 does not overflow.

【0012】次に、具体的な動作について説明する。入
力されるディジタル画像信号は例えば輝度信号と2つの
色差信号とからなり、これらの信号はブロック化回路1
21 において、時分割されたた後、例えば8画素×8
ラインのブロックに分割されてDCT 回路122 へ
出力される。 DCT 回路122 では、各ブロックの画像信号に対
して、水平方向,垂直方向の8点離散的コサイン変換が
施される。まず、画像信号をx(i,j)(i,j=0
,1,…,7)と表すと、次式による水平方向の8点D
CTが施される。
Next, specific operations will be explained. The input digital image signal consists of, for example, a luminance signal and two color difference signals, and these signals are sent to the blocking circuit 1.
21, after time division, for example, 8 pixels x 8
The signal is divided into blocks of lines and output to the DCT circuit 122. The DCT circuit 122 performs 8-point discrete cosine transformation in the horizontal and vertical directions on the image signal of each block. First, the image signal is x (i, j) (i, j = 0
, 1,..., 7), 8 points D in the horizontal direction according to the following equation
CT is performed.

【0013】[0013]

【数1】[Math 1]

【0014】変換された画像信号f(0,j), f(
m,j)に対して次式による垂直方向の8点DCTが施
されて、画像信号は変換係数F(m,n)(m,n=0
,1,…,7)として表され、ウェイティング回路12
3 へ出力される。
The converted image signals f(0,j), f(
m, j) is subjected to vertical 8-point DCT according to the following formula, and the image signal is transformed into a transform coefficient F(m, n) (m, n=0
, 1,..., 7), and the weighting circuit 12
Output to 3.

【0015】[0015]

【数2】[Math 2]

【0016】ウエイティング回路123 に入力された
各変換係数はウエイティングを施される。具体的には、
高い空間周波数に対して人間の視覚が鈍いことを利用し
て、図8に示すように、高い空間周波数成分が含まれる
領域には小さなウエイティングを行い、低い空間周波数
成分が含まれる領域には大きなウエイティングを行う。 ここで、ウェイティング係数W(m,n)は、以下のよ
うな式で表される。
Each transform coefficient input to the weighting circuit 123 is weighted. in particular,
Taking advantage of the fact that human vision is dull for high spatial frequencies, as shown in Figure 8, small weighting is applied to areas containing high spatial frequency components, and weighting is applied to areas containing low spatial frequency components. Do a lot of waiting. Here, the weighting coefficient W (m, n) is expressed by the following formula.

【0017】[0017]

【数3】[Math 3]

【0018】ウェイティング回路123 の出力は、適
応量子化回路124 にて量子化される。各ブロックに
おける変換係数とバッファ制御器127 からの量子化
パラメータとに基づいて、適応量子化回路124 にお
いて最適な量子化ステップ幅が選定され、その最適な量
子化ステップ幅により、ウェイティングされた変換係数
が量子化される。 具体的には、高いコントラストの立上がり部分のビデオ
データである場合には粗い量子化ステップ幅が選定され
、小振幅のディテール部分のビデオデータである場合に
は細かい量子化ステップ幅が選定される。
The output of the weighting circuit 123 is quantized by an adaptive quantization circuit 124. Based on the transform coefficients in each block and the quantization parameters from the buffer controller 127, an optimal quantization step width is selected in the adaptive quantization circuit 124, and the weighted transform coefficients are determined by the optimal quantization step width. is quantized. Specifically, a coarse quantization step width is selected when the video data is a high contrast rising portion, and a fine quantization step width is selected when the video data is a small amplitude detail portion.

【0019】量子化された変換係数は、可変長符号化回
路125 において可変長符号化された後、バッファメ
モリ126 に蓄えられる。バッファメモリ126 に
蓄えられられているデータ量は、バッファメモリ126
 がオーバフローしないようにバッファ制御器127 
により検知されている。バッファ制御器127 は、バ
ッファメモリ126 に蓄えられられているデータ量に
応じて量子化パラメータを決定し、この量子化パラメー
タに基づいて適応量子化回路124 における量子化ス
テップ幅を切り換えると共に、このデータ量に応じて可
変長符号化回路125 で符号化される変換係数を選定
する。つまり、バッファ制御器127 は、バッファメ
モリ126 に蓄えられられているデータ量が多い場合
にはデータ圧縮率を高め、このデータ量が少ない場合に
はデータ圧縮率を低めるように調節し、バッファメモリ
126 がオーバフローすることを防止している。バッ
ファメモリ126 に蓄えられたデータは、固定の出力
レートで読出される。
The quantized transform coefficients are variable-length coded in a variable-length coding circuit 125 and then stored in a buffer memory 126 . The amount of data stored in the buffer memory 126 is
buffer controller 127 to prevent overflow.
It is detected by. The buffer controller 127 determines a quantization parameter according to the amount of data stored in the buffer memory 126, switches the quantization step width in the adaptive quantization circuit 124 based on this quantization parameter, and The transform coefficients to be encoded by the variable length encoding circuit 125 are selected according to the amount. In other words, the buffer controller 127 increases the data compression rate when the amount of data stored in the buffer memory 126 is large, and adjusts to lower the data compression rate when the amount of data is small. 126 is prevented from overflowing. Data stored in buffer memory 126 is read out at a fixed output rate.

【0020】このような符号化装置では、ディジタル画
像信号をサブバンド分割し、各サブバンドのブロックに
対して直交変換を施した場合、サブサンプリングの折り
返しの影響によって各サブバンドの周波数特性が異なる
ので、各サブバンドに適したウェイティングが必要であ
る。
[0020] In such an encoding device, when a digital image signal is divided into subbands and orthogonal transformation is applied to blocks of each subband, the frequency characteristics of each subband differ due to the effect of subsampling aliasing. Therefore, appropriate weighting is required for each subband.

【0021】ディジタル画像信号の符号化レートを低減
する方法として、特開昭63─38385公報に開示さ
れているように、サンプリングした画像信号を周期的に
間引く方法、つまりサブサンプリングを用いた方法があ
る。図9, 図10は、このような方法をカラー画像信
号に適用させた符号化装置の送信側(記録側),受信側
(再生側)の構成を示すブロック図である。
As a method for reducing the encoding rate of digital image signals, there is a method of periodically thinning out sampled image signals, that is, a method using subsampling, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-38385. be. FIGS. 9 and 10 are block diagrams showing the configurations of the transmitting side (recording side) and receiving side (reproducing side) of an encoding apparatus in which such a method is applied to color image signals.

【0022】まず、図9を参照して送信側について説明
する。入力端子131に例えばNTSC方式のカラー画
像信号が入力される。このカラー画像信号はA/D変換
器132 に出力され、例えば4 fsc( fsc:
カラーサブキャリア周波数)のサンプリング周波数で、
1サンプルが8ビットに量子化されたディジタルカラー
画像信号がA/D変換器132 から得られる。このデ
ィジタルカラー画像信号がサブサンプリング回路133
 へ出力され、サブサンプリング回路133 の出力信
号がブロック化回路134に入力される。サブサンプリ
ング回路133 の前段には、帯域制限用のプリフィル
タが設けられず、入力されたカラー画像信号の高域成分
が失われない。
First, the transmitting side will be explained with reference to FIG. For example, an NTSC color image signal is input to the input terminal 131 . This color image signal is output to the A/D converter 132, and is, for example, 4 fsc (fsc:
color subcarrier frequency) sampling frequency,
A digital color image signal in which one sample is quantized to 8 bits is obtained from the A/D converter 132. This digital color image signal is sent to the subsampling circuit 133.
The output signal of the sub-sampling circuit 133 is input to the blocking circuit 134. No band-limiting prefilter is provided before the subsampling circuit 133, so that high-frequency components of the input color image signal are not lost.

【0023】サブサンプリング回路133 において、
ディジタルカラー画像信号が2 fscのサンプリング
周波数でサンプリングされる。また、ブロック化回路1
34 により、入力されたディジタルカラー画像信号が
、符号化の単位である2次元ブロック毎に連続する信号
に変換される。本例では、1フィールドの画面が分割さ
れてなる1ブロックの大きさは、8画素×4ライン=3
2画素となっている。図11は、この1ブロックを示し
ており、図11において、実線は奇数フィールドのライ
ンを示し、破線は偶数フィールドのラインを示す。なお
、この例とは異なり、例えば4フレームの各フレームに
属する4個の2次元領域から構成される3次元ブロック
を1ブロックとしてもよい。ブロック化回路134 の
前段に設けられたサブサンプリング回路133 によっ
て、ブロック内の画素が図12に示すように間引かれ、
1ブロックの画素数が16画素となる。図12において
、○がサブサンプリングされた画素を示し、×は間引か
れた画素を示す。
In the sub-sampling circuit 133,
A digital color image signal is sampled at a sampling frequency of 2 fsc. In addition, blocking circuit 1
34, the input digital color image signal is converted into a continuous signal for each two-dimensional block, which is a unit of encoding. In this example, the size of one block formed by dividing one field of screen is 8 pixels x 4 lines = 3
It has 2 pixels. FIG. 11 shows this one block, and in FIG. 11, solid lines indicate lines of odd-numbered fields, and broken lines indicate lines of even-numbered fields. Note that, unlike this example, one block may be a three-dimensional block composed of four two-dimensional regions belonging to each of four frames, for example. The sub-sampling circuit 133 provided before the blocking circuit 134 thins out the pixels in the block as shown in FIG.
The number of pixels in one block is 16. In FIG. 12, ◯ indicates subsampled pixels, and × indicates thinned out pixels.

【0024】ブロック化回路134 の出力信号が、ダ
イナミックレンジ(DR)検出回路135 及び遅延回
路136 に入力される。DR検出回路135 は、ブ
ロック毎にダイナミックレンジDR及び最小値 MIN
を検出する。遅延回路136 からの画素データPDが
減算器137 へ出力され、減算器137 において、
最小値MINが除去された画素データ PDIが形成さ
れる。
The output signal of the blocking circuit 134 is input to a dynamic range (DR) detection circuit 135 and a delay circuit 136. The DR detection circuit 135 detects the dynamic range DR and the minimum value MIN for each block.
Detect. The pixel data PD from the delay circuit 136 is output to the subtracter 137, and in the subtracter 137,
Pixel data PDI from which the minimum value MIN has been removed is formed.

【0025】量子化回路138 には、サブサンプリン
グされ、減算器137 を介された最小値除去後の画素
データ PDI及びダイナミックレンジDRが入力され
る。量子化回路138では、ダイナミックレンジDRに
適応して画素データ PDIの量子化が行われる。量子
化回路138 からは、1画素データが4ビットに変換
されたコード信号DTが得られる。
The quantization circuit 138 receives the pixel data PDI and dynamic range DR that have been subsampled and have undergone minimum value removal through the subtracter 137 . The quantization circuit 138 quantizes the pixel data PDI in accordance with the dynamic range DR. A code signal DT in which one pixel data is converted into 4 bits is obtained from the quantization circuit 138.

【0026】この量子化回路138 からのコード信号
DTがフレーム化回路139 へ出力される。フレーム
化回路139 には、ブロック毎の付加コードとして、
ダイナミックレンジDR(8ビット)及び最小値MIN
(8ビット)が入力される。フレーム化回路139は、
コード信号DT及び上述の付加コードに誤り訂正符号化
の処理を施し、また同期信号を付加する。フレーム化回
路139 の出力端子140 に送信データが得られ、
この送信データがディジタル回線等の伝送路に送出され
る。ディジタルVTR の場合には、出力信号が、記録
アンプ, 回転トランス等を介して回転ヘッドへ送給さ
れる。
The code signal DT from this quantization circuit 138 is output to a frame formation circuit 139. The framing circuit 139 includes additional codes for each block.
Dynamic range DR (8 bits) and minimum value MIN
(8 bits) is input. The framing circuit 139 is
The code signal DT and the above-mentioned additional code are subjected to error correction encoding processing, and a synchronization signal is added. Transmission data is obtained at the output terminal 140 of the framing circuit 139,
This transmission data is sent out to a transmission path such as a digital line. In the case of a digital VTR, the output signal is sent to a rotating head via a recording amplifier, a rotating transformer, etc.

【0027】次に、図10を参照して受信側について説
明する。入力端子141 からの受信データは、フレー
ム分解回路142 に入力される。フレーム分解回路1
42 により、コード信号DTと付加コードDR, M
IN とが分離されると共に、誤り訂正処理がなされる
。コード信号DT及びダイナミックレンジDRが復号化
回路143 に入力される。
Next, the receiving side will be explained with reference to FIG. Received data from input terminal 141 is input to frame decomposition circuit 142. Frame decomposition circuit 1
42, the code signal DT and additional codes DR, M
IN is separated and error correction processing is performed. The code signal DT and dynamic range DR are input to the decoding circuit 143.

【0028】復号化回路143 は、送信側の量子化回
路138 の処理と逆の処理を行う。即ち、8ビットの
最小レベル除去後のデータが代表レベルに復号され、こ
のデータと8ビットの最小値 MINとが加算器144
 により加算され、元の画素データが復号される。加算
器144 の出力データがブロック分解回路145 へ
出力される。ブロック分解回路145 は、送信側のブ
ロック化回路134 と逆に、ブロックの順番の復号デ
ータをテレビジョン信号の走査と同様の順番に変換する
。ブロック分解回路145 の出力信号が補間回路14
6 へ出力される。補間回路146 では、間引かれた
画素のデータが周囲のサブサンプリングデータにより補
間される。補間回路146 からのサンプリング周波数
4 fscのディジタルカラー画像信号がD/A変換器
147 へ出力される。D/A変換器147 の出力端
子148 にアナログカラー画像信号が得られる。なお
、送信側でプリフィルタが設けられていない場合、折り
返し歪みが例えば輝度レベルの急峻な変化の点で発生す
るおそれがあるので、この歪みを除去するための回路を
補間回路146 の出力側に接続しても良い。
The decoding circuit 143 performs processing opposite to that of the quantization circuit 138 on the transmitting side. That is, the data after the 8-bit minimum level is removed is decoded to the representative level, and this data and the 8-bit minimum value MIN are added to the adder 144.
The original pixel data is decoded. The output data of the adder 144 is output to the block decomposition circuit 145. The block decomposition circuit 145 converts the decoded data in the block order into the same order as the scanning of the television signal, contrary to the blocking circuit 134 on the transmitting side. The output signal of the block decomposition circuit 145 is
6 is output. The interpolation circuit 146 interpolates the thinned out pixel data using surrounding subsampling data. A digital color image signal with a sampling frequency of 4 fsc from the interpolation circuit 146 is output to the D/A converter 147. An analog color image signal is obtained at the output terminal 148 of the D/A converter 147. Note that if a prefilter is not provided on the transmitting side, aliasing distortion may occur, for example, at a point where there is a sharp change in the brightness level, so a circuit for removing this distortion is provided on the output side of the interpolation circuit 146. You can also connect.

【0029】以上のように構成されている符号化装置で
は、符号化レートは低減されるが、動画の解像度が劣化
したり、折り返し歪みが発生して画質劣化が大きく、高
品質な画像符号化には十分でないという問題点がある。
[0029] In the encoding device configured as described above, the encoding rate is reduced, but the resolution of the moving image is degraded and aliasing distortion occurs, resulting in a large deterioration of the image quality, making it difficult to perform high-quality image encoding. The problem is that it is not sufficient.

【0030】図13, 図14は、例えばIEEE T
ransactions on Circuits a
nd Systems, Vol.35,No.2.F
ebruary 1988の「Sub−Band Co
ding of Monochrome and Co
lor Images」に示された従来のサブバンド分
割・合成回路の構成を示すブロック図である。
FIGS. 13 and 14 show, for example, the IEEE T
transactions on circuits a
nd Systems, Vol. 35, No. 2. F
ebruary 1988's "Sub-Band Co
ding of Monochrome and Co
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional subband division/synthesis circuit shown in ``Lor Images''.

【0031】入力端子151 より入力されたディジタ
ル画像信号は、画像信号の水平周波数を制限する水平低
域通過フィルタ152(以下、水平LPF 152 と
いう)に入力される。水平LPF 152 は、図15
のaのような周波数特性をもつ偶数タップのフィルタで
あり、その係数をh1 (n) (n=0,…,N−1
; Nは偶数)とすると、h1 (n) =h1 (N
−n−1), n=0,…,(N/2)−1となる。す
なわち、入力される画像信号が256 画素×256 
ラインとすると、水平LPF 152 は、画像信号の
各ラインx(n) (n=1,…,256) に対し、
下記(1)式に示す信号を出力する。
The digital image signal inputted from the input terminal 151 is inputted to a horizontal low-pass filter 152 (hereinafter referred to as horizontal LPF 152) which limits the horizontal frequency of the image signal. The horizontal LPF 152 is shown in FIG.
It is an even-tap filter with frequency characteristics like a, and its coefficients are h1 (n) (n=0,...,N-1
; N is an even number), then h1 (n) = h1 (N
-n-1), n=0,..., (N/2)-1. In other words, the input image signal is 256 pixels x 256
For each line x(n) (n=1,...,256) of the image signal, the horizontal LPF 152 is
A signal shown in equation (1) below is output.

【0032】[0032]

【数4】[Math 4]

【0033】一方、入力されたディジタル画像信号は、
画像信号の水平周波数を制限する水平高域通過フィルタ
153(以下、水平HPF 153 という)にも入力
される。水平HPF153 は図15のbのような周波
数特性をもつ偶数タップのフィルタであり、その係数h
2 (n) (n=0,…,N−1) は、 h2 (n) =h1 (n) ・(−1)n である
。従って、 h2 (n) =−h2 (N−n−1), n=0,
…,(N/2)−1となる。すなわち、水平HPF 1
53 は、画像信号の各ラインx(n) (n=1,…
,256)に対し、下記(2)式に示す信号を出力する
On the other hand, the input digital image signal is
It is also input to a horizontal high-pass filter 153 (hereinafter referred to as horizontal HPF 153) that limits the horizontal frequency of the image signal. The horizontal HPF 153 is an even-tap filter with frequency characteristics as shown in Fig. 15b, and its coefficient h
2 (n) (n=0,...,N-1) is h2 (n) = h1 (n) · (-1)n. Therefore, h2 (n) =-h2 (N-n-1), n=0,
..., (N/2)-1. That is, horizontal HPF 1
53 is each line x(n) (n=1,...
, 256), a signal shown in equation (2) below is output.

【0034】[0034]

【数5】[Math 5]

【0035】水平LPF 152 および水平HPF 
153 の出力は、それぞれ、水平方向の画素を2:1
に間引く水平2:1サブサンプリング回路154a,1
54b に入力され、水平方向の画素数が1/2 に間
引かれる。水平2:1サブサンプリング回路154a,
154b の出力は、垂直周波数を制限する垂直低域通
過フィルタ155a,155b(以下、垂直LPF 1
55a, 155bという)に入力される。垂直LPF
 155a,155b は、図15のaのような周波数
特性をもつ偶数タップのフィルタであり、その係数をh
3 (m) (m=0,…,M−1; Mは偶数)とす
ると、 h3 (m) =h3 (M−m−1), m=0,…
,(M/2)−1となる。すなわち、垂直LPF 15
5a,155b は、それぞれ、水平2:1サブサンプ
リング回路154a,154b から出力される画像信
号の各列w(m) (m=1,…,256) に対し、
次式で示される信号を出力する。
Horizontal LPF 152 and horizontal HPF
The outputs of 153 are 2:1 horizontal pixels, respectively.
Horizontal 2:1 subsampling circuit 154a, 1
54b, and the number of pixels in the horizontal direction is thinned out to 1/2. horizontal 2:1 subsampling circuit 154a,
The output of 154b is a vertical low-pass filter 155a, 155b (hereinafter referred to as vertical LPF 1) that limits the vertical frequency.
55a and 155b). Vertical LPF
155a and 155b are even-tap filters with frequency characteristics as shown in a of FIG.
3 (m) (m=0,...,M-1; M is an even number), then h3 (m) =h3 (M-m-1), m=0,...
, (M/2)-1. That is, vertical LPF 15
5a and 155b are for each column w(m) (m=1,...,256) of the image signal output from the horizontal 2:1 subsampling circuits 154a and 154b, respectively.
Outputs a signal expressed by the following equation.

【0036】[0036]

【数6】[Math 6]

【0037】垂直LPF 155a,155b の出力
は、それぞれ、垂直方向の画素を2:1に間引く垂直2
:1サブサンプリング回路157a,157c におい
て、垂直方向の画素数が1/2 に間引かれ、それぞれ
出力端子158a,158c より出力される。この出
力端子158aより出力される信号は図16に示した4
つの周波数帯域のうち、LLの部分の信号である。 また、出力端子158cより出力される信号は、図16
のHLの部分の信号である。一方、水平2:1サブサン
プリング回路154a,154b の出力は、それぞれ
、垂直周波数を制限する垂直高域通過フィルタ156a
,156b(以下、垂直HPF 156a,156b 
という)にも入力される。垂直HPF 156a,15
6b は、図15のbのような周波数特性をもつ偶数タ
ップのフィルタであり、その係数h4 (m) (m=
0,…,M−1) は、h4 (m) =h3 (m)
 ・(−1)m である。従って、 h4 (m) =−h4 (M−m−1), m=0,
…,(M/2)−1となる。すなわち、垂直HPF 1
56a,156b は、それぞれ、水平2:1サブサン
プリング回路154a,154b から出力される画像
信号の各列w(m) (m=1,…,256) に対し
、次式で示される信号を出力する。
The outputs of the vertical LPFs 155a and 155b are vertical 2:1 pixels that are thinned out in the vertical direction by 2:1.
:1 In the sub-sampling circuits 157a and 157c, the number of pixels in the vertical direction is thinned out to 1/2 and outputted from output terminals 158a and 158c, respectively. The signal output from this output terminal 158a is 4 as shown in FIG.
This is a signal in the LL portion of the two frequency bands. Furthermore, the signal output from the output terminal 158c is as shown in FIG.
This is the signal of the HL part of. On the other hand, the outputs of the horizontal 2:1 sub-sampling circuits 154a and 154b are respectively filtered by a vertical high-pass filter 156a that limits the vertical frequency.
, 156b (hereinafter referred to as vertical HPF 156a, 156b
) is also input. Vertical HPF 156a, 15
6b is an even-tap filter with frequency characteristics as shown in FIG. 15b, and its coefficient h4 (m) (m=
0,...,M-1) is h4 (m) = h3 (m)
・(-1)m. Therefore, h4 (m) =-h4 (M-m-1), m=0,
..., (M/2)-1. That is, vertical HPF 1
56a and 156b output a signal expressed by the following formula for each column w(m) (m=1,...,256) of the image signal output from the horizontal 2:1 subsampling circuits 154a and 154b, respectively. do.

【0038】[0038]

【数7】[Math 7]

【0039】垂直HPF 156a,156b の出力
は、それぞれ、垂直2:1サブサンプリング回路157
b, 157dにおいて、垂直方向の画素数が1/2 
に間引かれ、それぞれ出力端子158b,158d よ
り出力される。この出力端子158bより出力される信
号は図16に示した4つの周波数帯域のうち、LHの部
分の信号である。また、出力端子158dより出力され
る信号は、図16のHHの部分の信号である。
The outputs of the vertical HPFs 156a and 156b are respectively sent to a vertical 2:1 subsampling circuit 157.
b, 157d, the number of pixels in the vertical direction is 1/2
The signals are thinned out and output from output terminals 158b and 158d, respectively. The signal output from this output terminal 158b is a signal in the LH portion of the four frequency bands shown in FIG. Further, the signal outputted from the output terminal 158d is the signal of the HH portion in FIG. 16.

【0040】以上がサブバンド分割回路の動作である。 サブバンド分割されて、出力された4つの信号は、それ
ぞれ、予測符号化,直交変換などを用いて符号化され、
伝送される。復号側では、これらの信号を復号した後、
サブバンド合成を行う。図14に示すサブバンド合成回
路の動作は、図13に示したサブバンド分割回路の動作
の全く逆である。入力端子159a〜159dには、そ
れぞれ、分割側の出力端子158a〜158dより出力
された信号が入力され、それぞれ、垂直1:2補間回路
160a〜160dにおいて、0が補間されて、垂直方
向の画素数が2倍になる。 垂直1:2補間回路160a, 160cの出力はそれ
ぞれ垂直LPF 161a,161b に入力される。 垂直LPF 161a,161b は、垂直LPF 1
55a,155b と全く同じ特性をもつフィルタであ
り、それぞれ、垂直1:2補間回路160a,160c
 より出力される画像信号の各列u1 ′(m) (m
=1,…,256) に対し、次式で示される信号を出
力する。
The above is the operation of the subband division circuit. The four signals output after being divided into subbands are each encoded using predictive encoding, orthogonal transformation, etc.
transmitted. On the decoding side, after decoding these signals,
Perform subband synthesis. The operation of the subband synthesis circuit shown in FIG. 14 is completely opposite to the operation of the subband division circuit shown in FIG. The signals output from the output terminals 158a to 158d on the division side are inputted to the input terminals 159a to 159d, respectively, and 0 is interpolated in the vertical 1:2 interpolation circuits 160a to 160d, and the pixels in the vertical direction are The number will be doubled. The outputs of the vertical 1:2 interpolation circuits 160a and 160c are input to vertical LPFs 161a and 161b, respectively. Vertical LPF 161a, 161b is vertical LPF 1
55a and 155b, and vertical 1:2 interpolation circuits 160a and 160c, respectively.
Each column u1'(m) (m
=1,...,256), a signal expressed by the following equation is output.

【0041】[0041]

【数8】[Math. 8]

【0042】一方、垂直1:2補間回路160b,16
0d の出力は、それぞれ、垂直HPF 162a,1
62b に入力される。垂直HPF 162a,162
b は垂直HPF 156a,156b と全く同じ特
性をもつフィルタであり、それぞれ、垂直1:2補間回
路160b,160d より出力される画像信号の各列
u2 ′(m) (m=1,…,256) に対し、次
式で示される信号を出力する。
On the other hand, the vertical 1:2 interpolation circuits 160b, 16
The outputs of 0d are vertical HPFs 162a and 1, respectively.
62b. Vertical HPF 162a, 162
b is a filter having exactly the same characteristics as the vertical HPFs 156a and 156b, and each column u2'(m) (m=1,...,256) of the image signal output from the vertical 1:2 interpolation circuits 160b and 160d, respectively. ), outputs a signal expressed by the following formula.

【0043】[0043]

【数9】[Math. 9]

【0044】演算器163aは垂直LPF 161aの
出力から、垂直HPF 162aの出力を減算し、演算
器163bは垂直LPF 161bの出力から垂直HP
F 162bの出力を減算する。演算器163a,16
3b の出力は、それぞれ、水平1:2補間回路164
a,164b において、0が補間されて、水平方向の
画素数が2倍となる。水平1:2補間回路164aの出
力は水平LPF165 に入力される。水平LPF 1
65 は、水平LPF 152 と全く同じ特性をもつ
フィルタであり、水平1:2補間回路164aより出力
される画像信号の各ラインy1 ′(n) (n=1,
…,256) に対し、次式(3)で示される信号を出
力する。
Arithmetic unit 163a subtracts the output of vertical HPF 162a from the output of vertical LPF 161a, and arithmetic unit 163b subtracts the output of vertical HPF 162a from the output of vertical LPF 161b.
Subtract the output of F 162b. Arithmetic units 163a, 16
The outputs of 3b are horizontal 1:2 interpolators 164, respectively.
a, 164b, 0 is interpolated and the number of pixels in the horizontal direction is doubled. The output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 164a is input to the horizontal LPF 165. Horizontal LPF 1
65 is a filter having exactly the same characteristics as the horizontal LPF 152, and each line y1'(n) (n=1,
..., 256), a signal expressed by the following equation (3) is output.

【0045】[0045]

【数10】[Math. 10]

【0046】一方、水平1:2補間回路164bの出力
は、水平HPF 166 に入力される。水平HPF 
166 は、水平HPF 153 と全く同じ特性をも
つフィルタであり、水平1:2補間回路164bより出
力される画像信号の各ラインy2 ′(n) (n=1
,…,256) に対し、次式(4)で示される信号を
出力する。
On the other hand, the output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 164b is input to the horizontal HPF 166. Horizontal HPF
166 is a filter having exactly the same characteristics as the horizontal HPF 153, and each line y2'(n) (n=1
, ..., 256), a signal expressed by the following equation (4) is output.

【0047】[0047]

【数11】[Math. 11]

【0048】演算器167 は、水平LPF 165 
の出力から水平LPF 166 の出力を減算し、その
減算信号は出力端子168 から出力される。
The arithmetic unit 167 is a horizontal LPF 165
The output of the horizontal LPF 166 is subtracted from the output of the horizontal LPF 166 , and the subtracted signal is output from the output terminal 168 .

【0049】従来のサブバンド分割・合成回路は、以上
のように構成されているが、画像の端点におけるフィル
タリングに問題があった。すなわち、前述の文献「Su
b−BandCoding of Monochrom
e andColor Images 」においては、
水平フィルタ、垂直フィルタとも、下記の第1表のよう
な16タップのフィルタを用いているが、たとえば、入
力される画像信号を、水平LPF 152 に通すとき
、画像信号の各ラインx(n) (n=1,…,256
) に対して、(1)式の演算を行うためには、x(−
6), …, x(0) およびx(257),…, 
x(264) の値が必要になるという問題があった。
Although the conventional subband division/synthesis circuit is configured as described above, there is a problem in filtering at the end points of an image. That is, the above-mentioned document “Su
b-Band Coding of Monochrom
e and Color Images”,
Both the horizontal filter and the vertical filter use 16-tap filters as shown in Table 1 below. For example, when an input image signal is passed through the horizontal LPF 152, each line x(n) of the image signal (n=1,...,256
), in order to perform the calculation of equation (1), x(−
6), ..., x (0) and x (257), ...,
There was a problem that the value of x (264) was required.

【0050】[0050]

【表1】[Table 1]

【0051】従来、このような問題の対処法として、フ
ィルタへの入力信号x(n) (n=1,…,256)
 を、折り返して接続し、演算する方法があった。すな
わち、として、フィルタ演算を行う。
Conventionally, as a solution to such a problem, input signal x(n) (n=1, . . . , 256) to the filter is
There was a way to loop back, connect, and perform calculations. That is, the filter operation is performed as follows.

【0052】ところが、このように画像信号を折り返し
て、フィルタリングを行うと、画像の端点において、サ
ブバンド分割合成した結果が、完全に元に戻らないとい
う問題がある。この問題を具体的に示すために、入力さ
れる画像信号の第1ラインx(n) (n=1,…,2
56) が、x(1) =16 ,  x(2) =1
20,  x(3) =130,  x(4) =14
0,  x(5) =150,x(6) =160, 
 x(7) =170,  x(8) =180,  
x(9) =190,  x(10)=200,x(n
) =200,  (n=11, …,256) である場合を考える。これを第1表のような16タップ
の水平LPF 152 に通し、水平2:1サブサンプ
リング回路154aで2:1に間引くと、(1)式,(
5)式より、y1 (1) =59.6 ,  y1 
(3) =144.7,  y1 (5) =152.
6,  y1 (7) =175.1,y1 (9) 
=195.3,  y1 (11)=200.5,  
y1 (13)=199.8,  y1 (15)=2
00.0,y1 (17)=199.9 … が出力される。一方、水平HPF 153 に通し、水
平2:1サブサンプリング回路154bに通すと、(2
)式,(5)式より、 y2 (1) =−37.7,   y2 (3) =
8.2,  y2 (5) =−3.1,  y2 (
7) =1.0,y2 (9) =−1.6 ,   
y2 (11)=0.1,  y2 (13)=−0.
1,  y2 (15)=0.1,y2(17)=0.
0,… が出力される。次段の垂直2:1サブサンプリング回路
155a〜157dにおける垂直方向のサブバンド分割
と、垂直1:2補間回路160a〜163bの垂直方向
のサブバンド合成とにおいて、歪みが全く生じないとす
ると、演算器163aの出力はy1 (n)(n=1,
3,5,…,255) であり、演算器163bの出力
はy2 (n) (n=1,3,5,…,255)とな
る。ここで、演算器163a,163b の出力に対し
、(5)式と同様の折り返しを行う。
However, when the image signal is folded back and filtered in this way, there is a problem in that the result of subband division and synthesis does not completely return to its original state at the end points of the image. To specifically illustrate this problem, the first line x(n) of the input image signal (n=1,...,2
56), but x(1) = 16, x(2) = 1
20, x(3) =130, x(4) =14
0, x(5) =150, x(6) =160,
x(7) =170, x(8) =180,
x(9) = 190, x(10) = 200, x(n
) = 200, (n = 11, ..., 256). When this is passed through a 16-tap horizontal LPF 152 as shown in Table 1 and thinned out to 2:1 by a horizontal 2:1 subsampling circuit 154a, equation (1), (
From formula 5), y1 (1) =59.6, y1
(3) =144.7, y1 (5) =152.
6, y1 (7) =175.1, y1 (9)
=195.3, y1 (11) =200.5,
y1 (13)=199.8, y1 (15)=2
00.0,y1 (17)=199.9... is output. On the other hand, when it passes through the horizontal HPF 153 and the horizontal 2:1 subsampling circuit 154b, (2
) and (5), y2 (1) = -37.7, y2 (3) =
8.2, y2 (5) = -3.1, y2 (
7) =1.0,y2 (9) =-1.6,
y2 (11)=0.1, y2 (13)=-0.
1, y2 (15) = 0.1, y2 (17) = 0.
0,... are output. Assuming that no distortion occurs in the vertical subband division in the next-stage vertical 2:1 subsampling circuits 155a to 157d and the vertical subband synthesis in the vertical 1:2 interpolation circuits 160a to 163b, the calculation The output of the device 163a is y1 (n) (n=1,
3, 5, . . . , 255), and the output of the arithmetic unit 163b is y2 (n) (n=1, 3, 5, . . . , 255). Here, the outputs of the arithmetic units 163a and 163b are folded in the same manner as in equation (5).

【0053】すなわち、 である。このとき、水平1:2補間回路164aの出力
y1 ′(n) (n=−255,−254,…,51
1) と、水平1:2補間回路164bの出力y2 ′
(n) (n=−255,−254,…,511) は
、それぞれ、 となる。従って、水平LPF 165 の出力x1 (
n) は、(3)式より、 x1 (1) =46.3 ,  x1 (2) =7
7.9 ,  x1 (3) =129.4,x1 (
4) =156.1,  x1 (5) =151.0
,  x1 (6) =153.2,x1 (7) =
169.1,  x1 (8) =182.0,  x
1 (9) =191.3,… となり、水平HPF 166 の出力x2 (n) は
、(4)式より、 x2 (1) =45.5 ,  x2 (2) =−
27.4 ,  x2 (3) =−1.8,x2 (
4) =11.9 ,  x2 (5) =0.7  
  ,  x2 (6) =−6.0,x2 (7) 
=−0.7,  x2 (8) =2.1    , 
 x2 (9) =1.4  ,… となる。従って、演算器167 の出力X(n) は、
小数点以下を四捨五入すると、 X(1) =0  ,  X(2) =105 ,  
X(3) =131 ,  X(4) =144 ,X
(5) =150 ,  X(6) =159 ,  
X(7) =170 ,  X(8) =180 ,X
(9) =190 ,…となって、画像の端点の近辺(
n=1,…,4) においては、X(n) ≠x(n)
 となり、画像が正確に復元できないことがわかる。
That is, the following is true. At this time, the output y1'(n) of the horizontal 1:2 interpolation circuit 164a (n=-255,-254,...,51
1) and the output y2' of the horizontal 1:2 interpolation circuit 164b.
(n) (n=-255,-254,...,511) are respectively as follows. Therefore, the output x1 (
From equation (3), x1 (1) = 46.3, x1 (2) = 7
7.9, x1 (3) =129.4, x1 (
4) =156.1, x1 (5) =151.0
, x1 (6) = 153.2, x1 (7) =
169.1, x1 (8) =182.0, x
1 (9) = 191.3,..., and the output x2 (n) of the horizontal HPF 166 is, from equation (4), x2 (1) = 45.5, x2 (2) = -
27.4, x2 (3) = -1.8, x2 (
4) =11.9, x2 (5) =0.7
, x2 (6) = -6.0, x2 (7)
=-0.7, x2 (8) =2.1,
x2 (9) = 1.4,... Therefore, the output X(n) of the arithmetic unit 167 is
Rounding off to the nearest whole number, X(1) = 0, X(2) = 105,
X(3) =131, X(4) =144,X
(5) =150, X(6) =159,
X(7) =170, X(8) =180,X
(9) =190,..., and the area near the end point of the image (
n=1,...,4), X(n) ≠x(n)
This shows that the image cannot be accurately restored.

【0054】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、カラーテレビジョン信号等のディジタル画像信
号のデータ量を高能率に圧縮できる符号化方法及び符号
化装置を提供することを主な目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main object is to provide an encoding method and an encoding apparatus that can highly efficiently compress the amount of data of a digital image signal such as a color television signal. shall be.

【0055】また、本発明の他の目的は、サブバンド分
割後に3次元直交変換を施す場合に、最適な1次元走査
を行うことができ、ディジタル画像信号の冗長度を削減
できる符号化方法及び符号化装置を提供することにある
Another object of the present invention is to provide an encoding method that can perform optimal one-dimensional scanning and reduce redundancy of digital image signals when performing three-dimensional orthogonal transformation after subband division. An object of the present invention is to provide an encoding device.

【0056】また、本発明の更に他の目的は、飛び越し
走査方式のディジタル画像信号においても冗長度を削減
できる符号化方法及び符号化装置を提供することにある
Still another object of the present invention is to provide an encoding method and an encoding apparatus that can reduce redundancy even in interlaced scanning digital image signals.

【0057】また、本発明の更に他の目的は、画質劣化
が目立ちやすい平坦部においても、復号側で良好な画質
を得ることができる符号化方法及び符号化装置を提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to provide an encoding method and an encoding apparatus that can obtain good image quality on the decoding side even in flat areas where image quality deterioration is noticeable.

【0058】また、本発明の更に他の目的は、各サブバ
ンドブロックの変換係数に対して周波数特性に適合した
ウェイティングを施うことができ、有効な情報圧縮を行
うことができる符号化方法及び符号化装置を提供するこ
とにある。
[0058] Still another object of the present invention is to provide a coding method and method that can apply weighting to the transform coefficients of each subband block in accordance with the frequency characteristics and perform effective information compression. An object of the present invention is to provide an encoding device.

【0059】また、本発明の更に他の目的は、画質劣化
が小さくかつ符号化レートを低減できる符号化方法及び
符号化装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an encoding method and an encoding apparatus that can reduce image quality deterioration and reduce the encoding rate.

【0060】また、本発明の更に他の目的は、画像の端
点にあっても正確に復元することが可能である帯域分割
・合成方法を提供することにある。
[0060] Still another object of the present invention is to provide a band division/synthesis method that allows accurate restoration even at the end points of an image.

【0061】[0061]

【課題を解決するための手段】本願の第1発明に係る符
号化方法は、ディジタル画像信号をサブバンド分割し、
分割された各サブバンド毎に2次元以上の直交変換を施
し、得られた変換係数を1次元走査して符号化する方法
において、その各サブバンド毎に1次元走査を開始する
変換係数の位置を変えることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The encoding method according to the first invention of the present application divides a digital image signal into subbands,
In a method of applying orthogonal transformation of two or more dimensions to each divided subband and scanning and encoding the obtained transform coefficients in one dimension, the position of the transform coefficient at which one-dimensional scanning starts for each subband. It is characterized by changing.

【0062】本願の第2発明に係る符号化方法は、ディ
ジタル画像信号をサブバンド分割し、分割された各帯域
成分をブロックに構成して符号化を行う方法において、
分割された各成分の一部を一定の周期にて間引いて符号
化することを特徴とする。
[0062] The encoding method according to the second invention of the present application is a method of dividing a digital image signal into subbands, configuring each divided band component into blocks, and performing encoding.
It is characterized in that a part of each divided component is thinned out and encoded at a constant cycle.

【0063】本願の第3発明に係る符号化方法は、ディ
ジタル画像信号をサブバンド分割し、分割された各帯域
成分をブロックに構成して符号化を行う方法において、
ブロックのアクティビティに基づいて有効画像ブロック
か否かを判定し、有効画像ブロックのみを符号化するこ
とを特徴とする。
[0063] The encoding method according to the third invention of the present application is a method of dividing a digital image signal into subbands, configuring each divided band component into blocks, and performing encoding.
It is characterized in that it is determined whether or not the block is a valid image block based on the activity of the block, and only the valid image block is encoded.

【0064】本願の第4発明に係る符号化方法は、ディ
ジタル画像信号をサブバンド分割し、分割された各帯域
成分に直交変換を施し、その変換係数を量子化して符号
化する方法において、直交変換前の高帯域ブロックの画
素値に基づいて量子化ステップ幅を決定することを特徴
とする。
The encoding method according to the fourth invention of the present application is a method of dividing a digital image signal into subbands, applying orthogonal transformation to each divided band component, and quantizing and encoding the transform coefficients. The method is characterized in that the quantization step width is determined based on the pixel values of the high-band block before conversion.

【0065】本願の第5発明に係る符号化方法は、飛び
越し走査方式のディジタル画像信号に対し、奇数フィー
ルド,偶数フィールドのうちの一方は奇数タップの垂直
フィルタに通し、他方は偶数タップの垂直フィルタに通
した後、フィールド内で2次元ブロックを構成し、時間
方向に奇数,偶数フィールドをたばねて3次元ブロック
を構成し、3次元直交変換を施して符号化することを特
徴とする。
[0065] In the encoding method according to the fifth invention of the present application, for an interlaced scanning digital image signal, one of the odd and even fields is passed through a vertical filter with odd taps, and the other field is passed through a vertical filter with even taps. , a two-dimensional block is formed within the field, a three-dimensional block is formed by combining the odd and even fields in the time direction, and a three-dimensional orthogonal transformation is performed on the three-dimensional block for encoding.

【0066】本願の第6発明に係る符号化方法は、ディ
ジタル画像信号をサブバンド分割し、分割された各帯域
成分に直交変換を施し、その変換係数にウエイティング
を施して符号化する方法において、ウエイティングが各
サブバンドに対して周波数方向に連続するようにウエイ
ティングを施すことを特徴とする。
[0066] The encoding method according to the sixth invention of the present application is a method of dividing a digital image signal into subbands, applying orthogonal transformation to each divided band component, and applying weighting to the transformation coefficients for encoding. , is characterized in that weighting is applied to each subband so that it is continuous in the frequency direction.

【0067】本願の第7発明に係る帯域分割・合成方法
は、偶数タップのフィルタを用いてサブバンド分割・合
成する際に、分割時には、画像の端点に折り返した画像
を接続してからフィルタリングを行い、合成時には、低
域通過フィルタに通す前には画像の端点に折り返した画
像を接続し、高域通過フィルタに通す前には画像の端点
に折り返した各画素値に−1をかけたものを接続するこ
とを特徴とする。
[0067] The band division/synthesis method according to the seventh invention of the present application is such that when subband division/synthesis is performed using a filter with an even number of taps, at the time of division, the folded image is connected to the end point of the image, and then the filtering is performed. When compositing, connect the folded image to the end point of the image before passing it through the low-pass filter, and multiply the folded image by -1 to each pixel value folded to the end point of the image before passing it through the high-pass filter. It is characterized by connecting.

【0068】本願の第8発明に係る帯域分割・合成方法
は、奇数タップのフィルタを用いてサブバンド分割・合
成する際に、分割時及び合成時において、フィルタリン
グの前に、画像の端点に折り返した画像から1画素減ら
したものを接続することを特徴とする。
[0068] The band division/synthesis method according to the eighth invention of the present application is such that when performing subband division/synthesis using a filter with an odd number of taps, folding back to the end points of an image is performed before filtering at the time of division and at the time of synthesis. The feature is that the images obtained by reducing one pixel from the original images are connected.

【0069】本願の第9発明に係る符号化装置は、ディ
ジタル画像信号をサブバンド分割し、サブバンド分割さ
れた画像信号をブロック化し、各ブロックに直交変換を
施し、得られる変換係数を符号化するように構成したこ
とを特徴とする。
[0069] The encoding device according to the ninth invention of the present application divides a digital image signal into subbands, blocks the divided image signal into blocks, performs orthogonal transformation on each block, and encodes the obtained transform coefficients. It is characterized by being configured to do so.

【0070】本願の第10発明に係る符号化装置は、ア
クティビティに基づいて有効画像ブロックか否かを判定
する回路を備え、有効画像ブロックのみを符号化するよ
うに構成したことを特徴とする。
The encoding device according to the tenth aspect of the present invention is characterized in that it includes a circuit for determining whether or not an image block is a valid image block based on activity, and is configured to encode only valid image blocks.

【0071】本願の第11発明に係る符号化装置は、各
サブバンドの画像信号を時間方向にブロック化する手段
を備えることを特徴とする。
The encoding device according to the eleventh aspect of the present invention is characterized in that it includes means for dividing the image signal of each subband into blocks in the time direction.

【0072】本願の第12発明に係る符号化装置は、各
サブバンドの画像信号を3次元ブロックにブロック化す
る手段と、3次元直交変換を施す手段とを備えることを
特徴とする。
The encoding device according to the twelfth aspect of the present invention is characterized by comprising means for blocking image signals of each subband into three-dimensional blocks, and means for performing three-dimensional orthogonal transformation.

【0073】本願の第13発明に係る符号化装置は、奇
数フィールド,偶数フィールドのうちの一方を通す奇数
タップの垂直フィルタと、他方を通す偶数タップの垂直
フィルタとを備え、各垂直フィルタからの出力をたばね
て高能率符号化処理を行うように構成したことを特徴と
する。
[0073] The encoding device according to the thirteenth invention of the present application includes an odd-tap vertical filter that passes one of an odd field and an even field, and an even-tap vertical filter that passes the other field. The present invention is characterized in that it is configured to perform high-efficiency encoding processing by folding the output.

【0074】本願の第14発明に係る符号化装置は、第
9発明の構成部材に加えて、変換係数に対して各サブバ
ンドに適したウェイティングを施す手段を備えることを
特徴とする。
A coding device according to a fourteenth invention of the present application is characterized in that, in addition to the components of the ninth invention, it includes means for weighting transform coefficients appropriately for each subband.

【0075】本願の第15発明に係る符号化装置は、第
14発明において、周波数方向に連続するようにウエイ
ティングを施すことを特徴とする。
The encoding device according to the fifteenth invention of the present application is characterized in that, in the fourteenth invention, weighting is performed continuously in the frequency direction.

【0076】本願の第16発明に係る符号化装置は、第
9発明における符号化手段が可変長符号化手段であるこ
とを特徴とする。
[0076] The encoding device according to the sixteenth invention of the present application is characterized in that the encoding means in the ninth invention is a variable length encoding means.

【0077】本願の第17発明に係る符号化装置は、第
14発明における符号化手段が可変長符号化手段である
ことを特徴とする。
The encoding device according to the seventeenth invention of the present application is characterized in that the encoding means in the fourteenth invention is a variable length encoding means.

【0078】本願の第18発明に係る符号化・復号化装
置は、第9発明の構成部材に加えて、復号系の構成部材
を備えることを特徴とする。
[0078] An encoding/decoding device according to an eighteenth invention of the present application is characterized in that it includes a decoding system component in addition to the constituent members of the ninth invention.

【0079】[0079]

【作用】第1発明では、複数の周波数帯域に分割された
ディジタル画像信号の各帯域成分に2次元以上の直交変
換を施して符号化する際に、各帯域毎に、最も電力が大
きくなる変換係数から1次元走査を開始する。そうする
と、符号量が削減される。
[Operation] In the first invention, when each band component of a digital image signal divided into a plurality of frequency bands is subjected to a two-dimensional or more orthogonal transform and encoded, a transformation that generates the largest power for each band is performed. One-dimensional scanning starts from the coefficient. This reduces the amount of code.

【0080】第2発明では、複数の周波数帯域に分割さ
れたディジタル画像信号の各帯域成分のうち、画質劣化
が目立たない成分を周期的に間引く。そうすると、画質
劣化を小さく抑えて符号化レートが低減される。
In the second aspect of the invention, among the band components of a digital image signal divided into a plurality of frequency bands, components whose image quality is not significantly degraded are periodically thinned out. In this way, the encoding rate is reduced while minimizing image quality deterioration.

【0081】第3,10発明では、複数の周波数帯域に
分割されたディジタル画像信号の各帯域成分のうち、画
質劣化が目立たない画像ブロックは間引く。そうすると
、画質劣化を小さく抑えて、符号化レートが低減される
[0081] In the third and tenth aspects of the invention, among the band components of the digital image signal divided into a plurality of frequency bands, image blocks in which image quality deterioration is not noticeable are thinned out. In this way, deterioration in image quality can be kept to a minimum and the encoding rate can be reduced.

【0082】第4発明では、周波数に応じて分割されブ
ロック化されたディジタル画像信号の各帯域のブロック
に直交変換を施し、変換前の高帯域のブロックの画素値
に基づいて、得られた変換係数を量子化する際の量子化
ステップ幅を決定する。ブロック内における各画素値に
基づいて、このブロックに画質劣化が目立ちやすい平坦
部が含まれるか、また変化が激しい部分が含まれるかを
判定し、平坦部が含まれないブロックに対しては量子化
ステップ幅が広いような量子化テーブルを選択し、平坦
部と変化が激しい部分とが含まれるブロックに対しては
量子化ステップ幅が狭いような量子化テーブルを選択し
、平坦部は含まれるが変化が激しい部分は含まれないブ
ロックに対しては中程度の量子化ステップ幅である量子
化テーブルを選択する。このようにすると、復元画像に
おいて、平坦部でも良好な画質が保たれる。
[0082] In the fourth invention, orthogonal transformation is applied to each band block of a digital image signal divided and divided according to frequency, and the obtained transformation is performed based on the pixel values of the high band blocks before conversion. Determine the quantization step width when quantizing coefficients. Based on each pixel value within a block, it is determined whether this block contains a flat part where image quality deterioration is noticeable or a part with rapid changes, and if the block does not contain a flat part, quantum Select a quantization table with a wide quantization step width, and select a quantization table with a narrow quantization step width for blocks that include flat areas and areas with large changes, and avoid flat areas. A quantization table with a medium quantization step width is selected for a block that does not include a portion where the quantization step width is large. In this way, good image quality is maintained even in flat areas in the restored image.

【0083】第5,13発明では、奇数フィールド,偶
数フィールドのうち、一方は奇数タップの垂直フィルタ
、他方は偶数タップの垂直フィルタに通し、これらをた
ばねて3次元ブロックを構成する。そうすると、両フィ
ールドの空間的サンプリング位置がそろい、飛び越し走
査方式のディジタル画像信号において時間軸方向の信号
構成が正確となり、信号の圧縮率が高くなる。
In the fifth and thirteenth inventions, one of the odd and even fields is passed through a vertical filter with odd taps and the other is passed through a vertical filter with even taps, and these are combined to form a three-dimensional block. Then, the spatial sampling positions of both fields are aligned, and the signal structure in the time axis direction of the interlaced scanning digital image signal becomes accurate, and the compression rate of the signal becomes high.

【0084】第6,14,15発明では、周波数に応じ
てサブバンド分割され、ブロック化されたディジタル画
像信号を直交変換して得られる変換係数に対して、各サ
ブバンドにおける周波数特性に適したウェイティングが
施される。しかも、第6, 15発明ではこのウェイテ
ィングが各帯域間において滑らかにつながる。
[0084] In the sixth, fourteenth, and fifteenth inventions, for the transform coefficients obtained by orthogonally transforming a digital image signal divided into subbands and blocked according to frequency, Waiting will be applied. Moreover, in the sixth and fifteenth inventions, this weighting smoothly connects between each band.

【0085】第7,8発明では、分割の際に、画像のフ
ィルタリングのために折り返した画像を接続するが、こ
の伝送されない接続された部分が合成時に再現される。 従って、画像の端点においても、元の画像が正しく復元
される。
[0085] In the seventh and eighth inventions, when dividing, folded images are connected for image filtering, but the connected portions that are not transmitted are reproduced during composition. Therefore, the original image is correctly restored even at the end points of the image.

【0086】第5,13発明を除く全発明では、ディジ
タル画像信号をサブバンド分割し、各サブバンド毎にブ
ロック化する。従って、サブバンド分割を行わない場合
に比べて、より高度に圧縮符号化を行える。
In all inventions except the fifth and thirteenth inventions, a digital image signal is divided into subbands, and each subband is divided into blocks. Therefore, compression encoding can be performed to a higher degree than when subband division is not performed.

【0087】[0087]

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。
[Examples] Examples of the present invention will be explained in detail below.

【0088】図17,図18は、本発明に係る符号化装
置の一例の構成を示すブロック図であり、図17は符号
側の構成を、図18は復号側の構成を示している。図1
7において1はNTSC方式のカラーテレビジョン信号
の入力端子であり、NTSCデコーダ2はこのカラーテ
レビジョン信号の輝度信号(Y信号)と色信号(I,Q
信号)とを分離する。分離されたY,I,Q信号はマト
リックス回路3へ出力され、マトリックス回路3は、こ
れらの信号を輝度信号(Y信号)と色差信号(R−Y,
B−Y信号)とに変換し、これらの信号をA/D変換器
4へ出力する。A/D変換器4は、Y,R−Y,B−Y
信号をディジタル信号に変換し、これらをサブバンド分
割回路5へ出力する。サブバンド分割回路5は、Y,R
−Y,B−Y信号夫々を周波数に応じて4個のサブバン
ドに帯域分割し、各サブバンド毎にブロック化してブロ
ックを3次元直交変換回路6へ出力する。3次元直交変
換回路6は、各ブロックに離散的コサイン変換(Dis
crete Cosine Transfom:DCT
)を施して変換係数を得、得られた変換係数を符号器7
へ出力する。符号器7は、入力された変換係数を量子化
して符号化し、符号化したデータを出力端子8を介して
出力する。
FIGS. 17 and 18 are block diagrams showing the configuration of an example of an encoding device according to the present invention. FIG. 17 shows the configuration on the code side, and FIG. 18 shows the configuration on the decoding side. Figure 1
7, 1 is an input terminal for the NTSC color television signal, and the NTSC decoder 2 receives the luminance signal (Y signal) and color signal (I, Q signal) of this color television signal.
signals). The separated Y, I, and Q signals are output to the matrix circuit 3, and the matrix circuit 3 converts these signals into a luminance signal (Y signal) and a color difference signal (R-Y,
B-Y signal) and output these signals to the A/D converter 4. The A/D converter 4 has Y, R-Y, B-Y
The signals are converted into digital signals and outputted to the subband division circuit 5. The subband division circuit 5 has Y, R
-Y and BY signals are each band-divided into four subbands according to the frequency, each subband is divided into blocks, and the blocks are output to the three-dimensional orthogonal transform circuit 6. The three-dimensional orthogonal transform circuit 6 performs discrete cosine transform (Dis
create Cosine Transform: DCT
) to obtain the transform coefficients, and the obtained transform coefficients are sent to the encoder 7.
Output to. The encoder 7 quantizes and encodes the input transform coefficients, and outputs the encoded data via the output terminal 8.

【0089】図18において、11〜18は復号器側の
構成部材を示している。11は以上のように符号化され
たデータが入力される入力端子であり、入力端子11に
接続される復号器12は符号化されたデータを3次元デ
ータの形に復元して、これを3次元逆直交変換回路13
へ出力する。3次元逆直交変換回路13は、3次元デー
タに逆DCT を施す。サブバンド合成回路14は、逆
変換された各帯域の3次元データを合成し、元のフィー
ルド画像に戻し、ディジタルのY,R−Y,B−Y信号
をD/A変換器15へ出力する。D/A変換器15は、
これらの信号をアナログ信号に変換してマトリックス回
路16へ出力する。マトリックス回路16は、アナログ
のY,R−Y,B−Y信号をY,I,Q信号に変換して
NTSCエンコーダ17へ出力する。NTSCエンコー
ダ17は、これらのY,I,Q信号をNTSCカラーテ
レビジョン信号に変換し、出力端子18を介して出力す
る。
In FIG. 18, reference numerals 11 to 18 indicate constituent members on the decoder side. Reference numeral 11 denotes an input terminal into which data encoded as described above is input, and a decoder 12 connected to the input terminal 11 restores the encoded data into three-dimensional data and converts it into three-dimensional data. Dimensional inverse orthogonal transform circuit 13
Output to. The three-dimensional inverse orthogonal transform circuit 13 performs inverse DCT on the three-dimensional data. The subband synthesis circuit 14 synthesizes the inversely transformed three-dimensional data of each band, returns it to the original field image, and outputs digital Y, R-Y, BY signals to the D/A converter 15. . The D/A converter 15 is
These signals are converted into analog signals and output to the matrix circuit 16. The matrix circuit 16 converts the analog Y, R-Y, B-Y signals into Y, I, Q signals and outputs them to the NTSC encoder 17. The NTSC encoder 17 converts these Y, I, and Q signals into NTSC color television signals and outputs them via the output terminal 18.

【0090】図19は、サブバンド分割回路5の内部構
成を示すブロック図である。図中21,22, 23は
、夫々A/D変換器4から出力されるY信号,R−Y信
号,B−Y信号の入力端子である。入力端子21, 2
2, 23には、Y信号サブバンド分割回路24, R
−Y信号サブバンド分割回路25, B−Y信号サブバ
ンド分割回路26が、夫々接続されている。これらの各
分割回路24, 25, 26の内部構成はすべて同じ
であり、図19ではY信号サブバンド分割回路24の内
部構成のみを図示している。Y信号サブバンド分割回路
24は、垂直低域通過フィルタ(垂直LPF )241
 と、垂直高域通過フィルタ(垂直HPF )242 
と、垂直LPF 241,垂直HPF 242 からの
出力を、垂直方向の画素数が1/2になるようにサンプ
リングする垂直2:1サブサンプリング回路243a,
 243bと、水平低域通過フィルタ(水平LPF )
244a, 244bと、水平高域通過フィルタ(水平
HPF )245a, 245bと、水平LPF 24
4a, 水平HPF 245a, 水平LPF 244
b, 水平HPF 245bからの出力を、水平方向の
画素数が1/2になるようにサンプリングする水平2:
1サブサンプリング回路246a, 246b, 24
6c, 246dとから構成されている。各分割回路2
4, 25, 26から出力される3次元データは、メ
モリ27に蓄積される。
FIG. 19 is a block diagram showing the internal configuration of subband division circuit 5. As shown in FIG. In the figure, 21, 22, and 23 are input terminals for the Y signal, RY signal, and BY signal output from the A/D converter 4, respectively. Input terminals 21, 2
2 and 23, Y signal subband division circuits 24 and R
-Y signal subband division circuit 25 and BY signal subband division circuit 26 are connected, respectively. The internal configurations of these dividing circuits 24, 25, and 26 are all the same, and FIG. 19 only shows the internal configuration of the Y signal subband dividing circuit 24. The Y signal subband division circuit 24 includes a vertical low pass filter (vertical LPF) 241
and a vertical high-pass filter (vertical HPF) 242
and a vertical 2:1 subsampling circuit 243a that samples the outputs from the vertical LPF 241 and the vertical HPF 242 so that the number of pixels in the vertical direction is halved.
243b and horizontal low pass filter (horizontal LPF)
244a, 244b, horizontal high pass filters (horizontal HPF) 245a, 245b, and horizontal LPF 24
4a, horizontal HPF 245a, horizontal LPF 244
b, Horizontal 2: sampling the output from the horizontal HPF 245b so that the number of pixels in the horizontal direction is 1/2;
1 sub-sampling circuit 246a, 246b, 24
6c, 246d. Each division circuit 2
4, 25, and 26 are stored in the memory 27.

【0091】図20は、サブバンド合成回路14の内部
構成を示すブロック図である。図中32は、入力端子3
1を介して3次元逆直交変換回路13から出力される3
次元データを蓄積するメモリである。メモリ32には、
Y信号サブバンド合成回路33, R−Y信号サブバン
ド合成回路34, B−Y信号サブバンド合成回路35
が、夫々接続されている。これらの各合成回路33, 
34, 35の内部構成はすべて同じであり、図20で
はY信号サブバンド合成回路33の内部構成のみを図示
している。Y信号サブバンド合成回路33は、値として
0を補間することにより水平方向の画素数を2倍にする
水平1:2補間回路332a, 332b, 332c
, 332dと、水平LPF 333a, 333bと
、水平HPF334a, 334bと、減算器335a
, 335bと、値として0を補間することにより垂直
方向の画素数を2倍にする垂直1:2補間回路336a
, 336bと、垂直LPF 337 と、垂直HPF
 338 と、減算器339 とから構成されている。 各合成回路33, 34, 35から、Y信号,R−Y
信号,B−Y信号が、D/A変換器15へ夫々出力され
る。
FIG. 20 is a block diagram showing the internal configuration of subband synthesis circuit 14. 32 in the figure is the input terminal 3
3 outputted from the three-dimensional inverse orthogonal transform circuit 13 via 1
This is a memory that stores dimensional data. In the memory 32,
Y signal subband synthesis circuit 33, R-Y signal subband synthesis circuit 34, B-Y signal subband synthesis circuit 35
are connected to each other. Each of these combining circuits 33,
34 and 35 have the same internal configuration, and FIG. 20 only shows the internal configuration of the Y signal subband synthesis circuit 33. The Y signal subband synthesis circuit 33 includes horizontal 1:2 interpolation circuits 332a, 332b, and 332c that double the number of pixels in the horizontal direction by interpolating 0 as a value.
, 332d, horizontal LPFs 333a, 333b, horizontal HPFs 334a, 334b, and subtractor 335a.
, 335b, and a vertical 1:2 interpolation circuit 336a that doubles the number of pixels in the vertical direction by interpolating 0 as a value.
, 336b, vertical LPF 337, and vertical HPF
338 and a subtracter 339. From each synthesis circuit 33, 34, 35, Y signal, R-Y
The signal and the BY signal are output to the D/A converter 15, respectively.

【0092】次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

【0093】一般に画像信号を圧縮するには、輝度信号
と色信号とを独立に取り扱うことが多い。そこで入力端
子1から入力されたNTSCカラーテレビジョン信号を
、NTSCデコーダ2で、Y信号とI,Q信号とに分離
し、更にマトリックス回路3で、Y信号とR−Y,B−
Y信号とに変換した後、A/D変換器4でディジタル信
号に変換する。この時のサンプリング周波数は、Y信号
が13.5 MHz、R−Y,B−Y信号が6.75 
MHzである。従って、NTSCカラーテレビジョン信
号の場合、1水平ラインの有効サンプル数は、例えばY
信号が 704、R−Y,B−Y信号が夫々 352と
なり、262.5 水平ラインで1フィールドを構成し
ている。この内、有効ラインとして例えば 240ライ
ンを1フィールドとして出力する。サブバンド分割回路
5においては、Y信号,R−Y信号,B−Y信号の各フ
ィールドを夫々複数の周波数帯域に分割する。例えばY
信号は図21のようなLL, HL, LH, HHの
4つの周波数帯域に分割し、R−Y信号,B−Y信号は
図22のようなLL, HL, LH, HHの4つの
周波数帯域に分割する。
Generally, when compressing an image signal, luminance signals and color signals are often handled independently. Therefore, the NTSC color television signal input from the input terminal 1 is separated into the Y signal and the I, Q signals by the NTSC decoder 2, and then the Y signal and the R-Y, B-signal are separated by the matrix circuit 3.
After converting it into a Y signal, the A/D converter 4 converts it into a digital signal. The sampling frequency at this time is 13.5 MHz for the Y signal and 6.75 MHz for the R-Y and B-Y signals.
It is MHz. Therefore, in the case of an NTSC color television signal, the effective number of samples for one horizontal line is, for example, Y
The signal is 704, the RY and BY signals are each 352, and 262.5 horizontal lines constitute one field. Of these, for example, 240 lines are output as one field as valid lines. The subband division circuit 5 divides each field of the Y signal, RY signal, and BY signal into a plurality of frequency bands. For example, Y
The signal is divided into four frequency bands, LL, HL, LH, and HH, as shown in Figure 21, and the R-Y signal and BY signal are divided into four frequency bands, LL, HL, LH, and HH, as shown in Figure 22. Divide into.

【0094】このサブバンド分割回路5の動作を図19
に従って説明する。入力端子21から入力されたY信号
はY信号サブバンド分割回路24において、4つの帯域
に分割される。入力されたY信号は図23のような周波
数特性を持つ垂直LPF 241 において、帯域制限
された後、垂直2:1サブサンプリング回路243aに
おいて、垂直方向の画素数が1/2に間引かれる。垂直
2:1サブサンプリング回路243aの出力は、図25
のような周波数特性を持つ水平LPF 244aに通さ
れ、水平2:1サブサンプリング回路246aにおいて
、水平方向の画素数が1/2に間引かれる。この水平2
:1サブサンプリング回路246aの出力は、図21の
LLの帯域の信号であり、画素数は入力信号の1/4と
なっている。この信号をY信号のLLバンドと呼ぶ。一
方、垂直2:1サブサンプリング回路243aの出力は
、図26のような周波数特性を持つ水平HPF 245
aにも入力され、水平2:1サブサンプリング回路24
6bにおいて、水平方向の画素数が1/2に間引かれる
。この水平2:1サブサンプリング回路246bの出力
は、図21のHLの帯域の信号であり、画素数は入力信
号の1/4となっている。この信号をY信号のHLバン
ドと呼ぶ。
FIG. 19 shows the operation of this subband division circuit 5.
Explain according to the following. The Y signal input from the input terminal 21 is divided into four bands by the Y signal subband division circuit 24. After the input Y signal is band-limited in the vertical LPF 241 having frequency characteristics as shown in FIG. 23, the number of pixels in the vertical direction is thinned out to 1/2 in the vertical 2:1 subsampling circuit 243a. The output of the vertical 2:1 subsampling circuit 243a is shown in FIG.
The signal is passed through a horizontal LPF 244a having a frequency characteristic as follows, and the number of pixels in the horizontal direction is thinned out by half in a horizontal 2:1 subsampling circuit 246a. This horizontal 2
The output of the :1 subsampling circuit 246a is a signal in the LL band in FIG. 21, and the number of pixels is 1/4 of the input signal. This signal is called the LL band of the Y signal. On the other hand, the output of the vertical 2:1 subsampling circuit 243a is a horizontal HPF 245 having frequency characteristics as shown in FIG.
A is also input to the horizontal 2:1 subsampling circuit 24
6b, the number of pixels in the horizontal direction is thinned out to 1/2. The output of this horizontal 2:1 subsampling circuit 246b is a signal in the HL band of FIG. 21, and the number of pixels is 1/4 of the input signal. This signal is called the HL band of the Y signal.

【0095】ところで、入力端子21から入力されたY
信号は図24のような周波数特性を持つ垂直HPF 2
42 にも入力される。この垂直HPF 242 の出
力は垂直2:1サブサンプリング回路243bにおいて
、垂直方向の画素数が1/2に間引かれる。垂直2:1
サブサンプリング回路243bの出力は、図25のよう
な周波数特性を持つ水平LPF 244bにおいて帯域
制限された後、水平2:1サブサンプリング回路246
cにおいて、水平方向の画素数が1/2に間引かれる。 この水平2:1サブサンプリング回路246cの出力は
、図21のLHの帯域の信号であり、画素数は入力信号
の1/4となっている。この信号をY信号のLHバンド
と呼ぶ。一方、垂直2:1サブサンプリング回路243
bの出力は、図26のような周波数特性を持つ水平HP
F 245bにも入力され、水平2:1サブサンプリン
グ回路246dにおいて、水平方向の画素数が1/2に
間引かれる。この水平2:1サブサンプリング回路24
6dの出力は、図21のHHの帯域の信号であり、画素
数は入力信号の1/4となっている。この信号をY信号
のHHバンドと呼ぶ。
By the way, Y input from the input terminal 21
The signal is a vertical HPF 2 with frequency characteristics as shown in Figure 24.
42 is also input. The output of this vertical HPF 242 is thinned out to 1/2 in the number of pixels in the vertical direction by a vertical 2:1 subsampling circuit 243b. Vertical 2:1
The output of the sub-sampling circuit 243b is band-limited in a horizontal LPF 244b having frequency characteristics as shown in FIG.
In c, the number of pixels in the horizontal direction is thinned out to 1/2. The output of this horizontal 2:1 subsampling circuit 246c is a signal in the LH band of FIG. 21, and the number of pixels is 1/4 of the input signal. This signal is called the LH band of the Y signal. On the other hand, the vertical 2:1 subsampling circuit 243
The output of b is a horizontal HP with frequency characteristics as shown in Figure 26.
It is also input to F 245b, and the number of pixels in the horizontal direction is thinned out to 1/2 in a horizontal 2:1 subsampling circuit 246d. This horizontal 2:1 subsampling circuit 24
The output of 6d is a signal in the HH band in FIG. 21, and the number of pixels is 1/4 of the input signal. This signal is called the HH band of the Y signal.

【0096】このように、Y信号サブバンド分割回路2
4において、Y信号は4つのバンドLL, HL, L
H, HHに分割され、各サブバンド成分が出力される
In this way, the Y signal subband division circuit 2
4, the Y signal has four bands LL, HL, L
It is divided into H and HH, and each subband component is output.

【0097】入力端子22から入力されたR−Y信号は
R−Y信号サブバンド分割回路25におて、図22に示
したような4つのバンドLL, HL, LH, HH
に分割される。また、入力端子23から入力されたB−
Y信号はB−Y信号サブバンド分割回路26において、
図22に示したような4つのバンドLL, HL, L
H, HHに分割される。これらのR−Y信号サブバン
ド分割回路25及びB−Y信号サブバンド分割回路26
の動作は、Y信号サブバンド分割回路24の動作と同様
である。
The R-Y signal input from the input terminal 22 is divided into four bands LL, HL, LH, HH as shown in FIG. 22 in the R-Y signal subband dividing circuit 25.
divided into Also, B- input from the input terminal 23
The Y signal is processed by the B-Y signal subband division circuit 26.
Four bands LL, HL, L as shown in Figure 22
It is divided into H and HH. These R-Y signal subband division circuit 25 and B-Y signal subband division circuit 26
The operation is similar to that of the Y signal subband division circuit 24.

【0098】Y信号サブバンド分割回路24から出力さ
れるY信号のLLバンド, HLバンド, LHバンド
, HHバンド、R−Y信号サブバンド分割回路25か
ら出力されるR−Y信号のLLバンド, HLバンド,
 LHバンド, HHバンド及びB−Y信号サブバンド
分割回路26から出力されるB−Y信号のLLバンド,
 HLバンド, LHバンド, HHバンドは、メモリ
27に入力され、8フィールド分が蓄積される。メモリ
27は、次の8フィールド分が蓄積されるまでに、各バ
ンドについて、隣合う複数の画素からなる3次元ブロッ
クにまとめてブロック単位で出力する。例えば、隣合う
8ラインで、1ラインあたり8画素の近接画素を2次元
ブロックとし、連続する8フィールドの近接する2次元
ブロックをまとめて8画素×8ライン×8フィールドの
サイズの3次元ブロックを構成する。3次元にブロック
化されたY信号,R−Y信号及びB−Y信号は、LLバ
ンド, HLバンド, LHバンド, HHバンドの順
にメモリ27から出力される。
LL band, HL band, LH band, HH band of the Y signal output from the Y signal subband division circuit 24; LL band of the RY signal output from the RY signal subband division circuit 25; HL band,
LH band, HH band, and LL band of the BY signal output from the BY signal subband division circuit 26;
The HL band, LH band, and HH band are input to the memory 27, and 8 fields are stored. The memory 27 outputs each band into three-dimensional blocks each consisting of a plurality of adjacent pixels until the next eight fields are accumulated. For example, in 8 adjacent lines, adjacent pixels of 8 pixels per line are considered as a 2D block, and adjacent 2D blocks of 8 consecutive fields are grouped together to form a 3D block with a size of 8 pixels x 8 lines x 8 fields. Configure. The three-dimensionally blocked Y signal, RY signal, and BY signal are output from the memory 27 in the order of LL band, HL band, LH band, and HH band.

【0099】サブバンド分割回路5から出力される各ブ
ロックは、3次元直交変換回路6により3次元DCT 
が施される。この3次元直交変換回路6から出力される
変換係数は、符号器7で符号化され、1次元走査されて
、各非零値に対して、その値と、その値までの零値のシ
ーケンスの長さとが2次元のハフマン符号等で可変長符
号化され、出力端子8から出力される。この可変長符号
は、各バンド毎に異なる可変長符号テーブルを用いても
よいし、同一のものを用いてもよい。
Each block output from the subband division circuit 5 is subjected to three-dimensional DCT by a three-dimensional orthogonal transform circuit 6.
will be applied. The transform coefficients output from this three-dimensional orthogonal transform circuit 6 are encoded by an encoder 7 and one-dimensionally scanned, and for each non-zero value, the value and the sequence of zero values up to that value are calculated. The length is variable-length coded using a two-dimensional Huffman code, etc., and output from the output terminal 8. For this variable length code, a different variable length code table may be used for each band, or the same variable length code table may be used.

【0100】ある自然動画像のY信号の4個のバンドの
各ブロック(1ブロックは8画素×8ライン×8フィー
ルド)に対して3次元DCT を施した後、10ビット
に量子化し、各変換係数d(i,j,k)の2乗平均の
平方根(RMS )を求めた。このRMSの結果を参照
して、各サブバンドブロックにおける1次元走査の開始
位置の違いについて説明する。
[0100] After performing three-dimensional DCT on each block of four bands (one block is 8 pixels x 8 lines x 8 fields) of the Y signal of a certain natural moving image, it is quantized to 10 bits, and each transform The root mean square (RMS) of the coefficient d(i, j, k) was determined. With reference to this RMS result, the difference in the one-dimensional scanning start position in each subband block will be explained.

【0101】第2表,第3表に、Y信号のLLバンドに
おける変換係数のRMS を示す。
Tables 2 and 3 show the RMS of the transform coefficients in the LL band of the Y signal.

【0102】[0102]

【表2】[Table 2]

【0103】[0103]

【表3】[Table 3]

【0104】第2,3表の結果から、LLバンドでは2
次元平面内のブロックで見ると、(i, j)=(0,
0)の周辺に電力が集中している。従って、LLバンド
においては、図27(a)に示すように、水平,垂直の
低次シーケンシである変換係数から高次シーケンシであ
る変換係数に向かう1次元走査が適している。3次元ブ
ロックに対しては、このような2次元ブロックに対する
走査を8回繰り返す。
From the results in Tables 2 and 3, in the LL band, 2
Looking at blocks in the dimensional plane, (i, j) = (0,
Power is concentrated around 0). Therefore, in the LL band, as shown in FIG. 27(a), one-dimensional scanning from the transform coefficients in the horizontal and vertical low-order sequences to the transform coefficients in the high-order sequence is suitable. For a three-dimensional block, such scanning for a two-dimensional block is repeated eight times.

【0105】第4表,第5表に、Y信号のHLバンドに
おける変換係数のRMS を示す。
Tables 4 and 5 show the RMS of the conversion coefficients of the Y signal in the HL band.

【0106】[0106]

【表4】[Table 4]

【0107】[0107]

【表5】[Table 5]

【0108】第4,5表の結果から、HLバンドでは2
次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=(7,0
)の周辺に電力が集中している。これは、図26に示す
ような周波数特性を有するHPF 245aを通した後
、2:1にてサンプリングされているからである。HL
バンドは、図28に示すように、水平方向に折り返され
た信号であり、例えば6.75 MHzの信号は0 M
Hzの信号になる。この結果、DCT 後の変換係数は
本来低次シーケンシに電力が集中するはずであるが、こ
のような場合には水平方向に折り返された信号であるの
で、水平方向だけ高次シーケンシに電力が集中する。従
って、HLバンドにおいては、図27(b)に示すよう
に、水平方向が高次シーケンシであって垂直方向が低次
シーケンシである図の右上の変換係数から左下の変換係
数にに向かう1次元走査が適している。
From the results in Tables 4 and 5, in the HL band, 2
Looking at the blocks in the dimensional plane, (i, j) = (7,0
) Electric power is concentrated around the area. This is because the signal is sampled at a ratio of 2:1 after passing through the HPF 245a having frequency characteristics as shown in FIG. H.L.
As shown in Fig. 28, the band is a horizontally folded signal, for example, a 6.75 MHz signal is 0 M
It becomes a Hz signal. As a result, the power of the transform coefficients after DCT should originally be concentrated in the low-order sequence, but in this case, since the signal is folded back in the horizontal direction, the power is concentrated in the high-order sequence only in the horizontal direction. do. Therefore, in the HL band, as shown in FIG. 27(b), the horizontal direction is a high-order sequence and the vertical direction is a low-order sequence. Scanning is suitable.

【0109】第6表,第7表に、Y信号のLHバンドに
おける変換係数のRMS を示す。
Tables 6 and 7 show the RMS of the conversion coefficients in the LH band of the Y signal.

【0110】[0110]

【表6】[Table 6]

【0111】[0111]

【表7】[Table 7]

【0112】第6,7表の結果から、LHバンドでは2
次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=(0,7
)の周辺に電力が集中している。これは、LHバンドは
、垂直方向に折り返された信号であるからである。従っ
て、LHバンドにおいては、図27(c)に示すように
、水平方向が低次シーケンシであって垂直方向が高次シ
ーケンシである図の左下の変換係数から右上の変換係数
にに向かう1次元走査が適している。
[0112] From the results in Tables 6 and 7, in the LH band, 2
Looking at the blocks in the dimensional plane, (i, j) = (0, 7
) Electric power is concentrated around the area. This is because the LH band is a signal folded back in the vertical direction. Therefore, in the LH band, as shown in FIG. 27(c), the horizontal direction is a low-order sequence and the vertical direction is a high-order sequence. Scanning is suitable.

【0113】第8表,第9表に、Y信号のHHバンドに
おける変換係数のRMS を示す。
Tables 8 and 9 show the RMS of the conversion coefficients in the HH band of the Y signal.

【0114】[0114]

【表8】[Table 8]

【0115】[0115]

【表9】[Table 9]

【0116】第8,9表の結果から、HHバンドでは2
次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=(7,7
)の周辺に電力が集中している。従って、HHバンドに
おいては、図27(d)に示すように、水平,垂直方向
が共に高次シーケンシである変換係数から水平,垂直方
向が共に低次シーケンシである変換係数に向かう1次元
走査が適している。
From the results in Tables 8 and 9, in the HH band, 2
Looking at the blocks in the dimensional plane, (i, j) = (7, 7
) Electric power is concentrated around the area. Therefore, in the HH band, as shown in FIG. 27(d), one-dimensional scanning is performed from a transform coefficient with a high-order sequence in both the horizontal and vertical directions to a transform coefficient with a low-order sequence in both the horizontal and vertical directions. Are suitable.

【0117】次に、復号側の動作について説明する。Next, the operation on the decoding side will be explained.

【0118】入力端子11から出力端子18までの復号
側は、入力端子1から出力端子8までの符号側と全く逆
のプロセスをたどる。入力端子11から入力されたデー
タは復号器12において元の3次元データの形に戻され
、3次元逆直交変換回路13において逆DCT 変換が
施される。逆直交変換された3次元ブロックは、サブバ
ンド合成回路14において、4つのサブバンドが合成さ
れて1フィールドずつ出力される。
The decoding side from input terminal 11 to output terminal 18 follows a completely opposite process to the code side from input terminal 1 to output terminal 8. The data input from the input terminal 11 is returned to the original three-dimensional data form in the decoder 12, and subjected to inverse DCT transformation in the three-dimensional inverse orthogonal transform circuit 13. The three-dimensional block subjected to inverse orthogonal transformation is synthesized into four subbands in a subband synthesis circuit 14 and outputted one field at a time.

【0119】サブバンド合成回路14の動作は、サブバ
ンド分割回路5の動作の全く逆である。入力端子31か
ら入力された3次元ブロックは、メモリ32に8フィー
ルド分蓄積される。メモリ32は、次の8フィールド分
が蓄積されるまでに、Y信号のLL, HL,LH, 
HHバンドをY信号サブバンド合成回路33に、R−Y
信号のLL, HL,LH,  HHバンドをR−Y信
号サブバンド合成回路34に、B−Y信号のLL, H
L,LH, HHバンドをB−Y信号サブバンド合成回
路35に夫々、1フィールドずつ入力する。
The operation of subband synthesis circuit 14 is completely opposite to that of subband division circuit 5. Eight fields of three-dimensional blocks input from the input terminal 31 are stored in the memory 32. The memory 32 stores LL, HL, LH, and Y signals of the Y signal until the next eight fields are stored.
The HH band is sent to the Y signal subband synthesis circuit 33, and the R-Y
The LL, HL, LH, and HH bands of the signal are sent to the R-Y signal subband synthesis circuit 34, and the LL, H bands of the B-Y signal are
The L, LH, and HH bands are each input to the BY signal subband synthesis circuit 35 one field at a time.

【0120】ここで、Y信号サブバンド合成回路33に
おける動作について説明する。メモリ32から出力され
たY信号のLLバンドは水平1:2補間回路332aに
おいて0を補間することにより、水平方向の画素数を2
倍とした後、図25のような周波数特性を持つ水平LP
F 333aに入力される。また、メモリ32から出力
されたY信号のHLバンドは、水平1:2補間回路33
2bにおいて、0補間された後、図26のような周波数
特性を持つ水平HPF 334aに入力される。減算器
335aは水平LPF 333aの出力から水平HPF
 334aの出力を減算する。減算器335aの出力は
、垂直1:2補間回路336aにおいて0を補間するこ
とにより、垂直方向の画素数が2倍にされた後、図23
のような周波数特性を持つ垂直LPF 337 に入力
される。一方、メモリ32から出力されたY信号のLH
バンドは水平1:2補間回路332cにおいて0を補間
することにより、水平方向の画素数を2倍とした後、図
25のような周波数特性を持つ水平LPF 333bに
入力される。また、メモリ32から出力されたY信号の
HHバンドは、水平1:2補間回路332dにおいて、
0補間された後、図26のような周波数特性を持つ水平
HPF 334bに入力される。減算器335bは水平
LPF 333bの出力から水平HPF 334bの出
力を減算する。減算器335bの出力は、垂直1:2補
間回路336bにおいて0を補間することにより、垂直
方向の画素数が2倍にされた後、図24のような周波数
特性を持つ垂直HPF 338 に入力される。減算器
339 は、垂直LPF 337 の出力から垂直HP
F 338 の出力を減算して出力する。なお、R−Y
信号サブバンド合成回路34及びB−Y信号サブバンド
合成回路35の動作は、上述したY信号サブバンド合成
回路33における動作と同様である。
The operation of the Y signal subband synthesis circuit 33 will now be explained. The LL band of the Y signal output from the memory 32 is interpolated with 0 in the horizontal 1:2 interpolation circuit 332a, so that the number of pixels in the horizontal direction is reduced to 2.
After doubling, a horizontal LP with frequency characteristics as shown in Figure 25 is obtained.
F 333a. Further, the HL band of the Y signal output from the memory 32 is processed by the horizontal 1:2 interpolation circuit 33.
2b, the signal is subjected to 0 interpolation and then input to a horizontal HPF 334a having frequency characteristics as shown in FIG. The subtracter 335a converts the horizontal HPF from the output of the horizontal LPF 333a.
The output of 334a is subtracted. The output of the subtracter 335a is outputted as shown in FIG. 23 after the number of pixels in the vertical direction is doubled by interpolating 0 in the vertical 1:2 interpolation circuit 336a.
The signal is input to a vertical LPF 337 having a frequency characteristic as follows. On the other hand, the LH of the Y signal output from the memory 32
The band is interpolated with 0 in a horizontal 1:2 interpolation circuit 332c to double the number of pixels in the horizontal direction, and then input to a horizontal LPF 333b having frequency characteristics as shown in FIG. Furthermore, the HH band of the Y signal output from the memory 32 is processed by the horizontal 1:2 interpolation circuit 332d.
After being subjected to 0 interpolation, the signal is input to a horizontal HPF 334b having frequency characteristics as shown in FIG. Subtractor 335b subtracts the output of horizontal HPF 334b from the output of horizontal LPF 333b. The output of the subtracter 335b is interpolated with 0 in a vertical 1:2 interpolation circuit 336b, thereby doubling the number of pixels in the vertical direction, and then input to a vertical HPF 338 having frequency characteristics as shown in FIG. Ru. The subtracter 339 calculates the vertical HP from the output of the vertical LPF 337.
The output of F 338 is subtracted and output. In addition, R-Y
The operations of the signal subband synthesis circuit 34 and the BY signal subband synthesis circuit 35 are similar to the operations of the Y signal subband synthesis circuit 33 described above.

【0121】以上のようにして、サブバンド合成回路1
4から出力されたY信号, R−Y信号及びB−Y信号
は、D/A変換器15においてアナログ信号に変換され
、さらにマトリックス回路16においてY信号, I信
号及びQ信号に変換された後、NTSCエンコーダ17
において、NTSCカラーテレビジョン信号となって、
出力端子18から出力される。
As described above, subband synthesis circuit 1
The Y signal, R-Y signal, and B-Y signal output from 4 are converted into analog signals in a D/A converter 15, and further converted into Y signals, I signals, and Q signals in a matrix circuit 16. , NTSC encoder 17
, it becomes an NTSC color television signal,
It is output from the output terminal 18.

【0122】なお、上記実施例においては、図27のよ
うに、いわゆる「ジグザグスキャン」をする場合を示し
たが、符号器7の1次元走査は、LLバンドに対しては
水平・垂直ともに低次のシーケンシである変換係数から
、HLバンドに対しては水平の高次シーケンシで垂直の
低次シーケンシにあたる変換係数から、LHバンドに対
しては、水平の低次シーケンシで垂直の高次シーケンシ
にあたる変換係数から、HHバンドに対しては水平・垂
直ともに高次のシーケンシである変換係数から、1次元
走査を始めることが重要である。従って、たとえば、H
Lバンドに対しては図29(a)、HHバンドに対して
は図29(b)のような垂直方向の1次元走査をしても
よい。
In the above embodiment, a so-called "zigzag scan" was shown as shown in FIG. 27, but the one-dimensional scan of the encoder 7 has a low From the transform coefficients that are the next sequence, from the transform coefficients that are the horizontal high-order sequence and the vertical low-order sequence for the HL band, to the horizontal low-order sequence and the vertical high-order sequence for the LH band. It is important to start one-dimensional scanning from the transform coefficients, which have a high-order sequence both horizontally and vertically for the HH band. Therefore, for example, H
Vertical one-dimensional scanning may be performed as shown in FIG. 29(a) for the L band and FIG. 29(b) for the HH band.

【0123】また、上記実施例においては、図27のよ
うな8×8のサイズの2次元ブロックに対する走査を8
回繰り返すことにより、8×8×8のサイズの3次元ブ
ロックに対する走査を得ていた。すなわち、LLバンド
の場合、図30(a)のように走査していた。しかし、
動画像に対しては図30(b)のように、時間方向の走
査を先し行ってもよい。
Furthermore, in the above embodiment, scanning of a two-dimensional block of size 8×8 as shown in FIG.
By repeating this process several times, scanning of a three-dimensional block of size 8x8x8 was obtained. That is, in the case of the LL band, scanning was performed as shown in FIG. 30(a). but,
For moving images, scanning in the time direction may be performed first as shown in FIG. 30(b).

【0124】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。この実施例は、サブバンド分割後のあるサブバンド
の成分については直交変換を施さないで、間引くように
した例である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an example in which components of a certain subband after subband division are thinned out without orthogonal transformation.

【0125】サブバンド分割回路5から出力された各ブ
ロックは、3次元直交変換回路6にて直交変換されるが
、Y信号については、図31に示すようにLLバンド,
 HLバンド, LHバンドのみが直交変換され、R−
Y信号及びB−Y信号については、図32に示すように
LLバンドのみが直交変換される。このようにして直交
変換されて3次元直交変換回路6から出力される変換係
数は、符号器7にて符号化された後、1次元走査されて
、各非零値に対して、その値を示す予め規定されたハフ
マン符号と、その値までの零値のシーケンスの長さを示
すハフマン符号とが出力端子8から出力される。
Each block output from the subband division circuit 5 is orthogonally transformed in the three-dimensional orthogonal transform circuit 6, but as for the Y signal, as shown in FIG.
Only the HL band and LH band are orthogonally transformed, and the R-
Regarding the Y signal and the BY signal, only the LL band is orthogonally transformed as shown in FIG. The transform coefficients that have been orthogonally transformed in this way and are output from the three-dimensional orthogonal transform circuit 6 are encoded by the encoder 7, and then one-dimensionally scanned to calculate the value for each non-zero value. A predefined Huffman code indicating the value and a Huffman code indicating the length of the sequence of zero values up to that value are output from the output terminal 8.

【0126】ここで、あるサンプル画像を用いて符号化
, 復号化を行った例について説明する。サンプル画像
を水平, 垂直方向に4分割して得られるLLバンド,
 HLバンド,LHバンド, HHバンドを夫々8画素
×8ライン×8フィールドの3次元ブロックに構成し、
3次元直交変換を行い、量子化した後、3次元逆直交変
換,サブバンド合成を行って元の画像を復元する。この
ようなサンプル画像4フレーム分を符号化した結果を第
10表に示す。なお、S/N比は下記(6)式で計算し
ている。
[0126] Here, an example in which encoding and decoding are performed using a certain sample image will be explained. LL band obtained by dividing the sample image into four horizontally and vertically,
The HL band, LH band, and HH band are each configured into three-dimensional blocks of 8 pixels x 8 lines x 8 fields,
After performing three-dimensional orthogonal transformation and quantization, three-dimensional inverse orthogonal transformation and subband synthesis are performed to restore the original image. Table 10 shows the results of encoding four frames of such sample images. Note that the S/N ratio is calculated using the following equation (6).

【0127】[0127]

【表10】[Table 10]

【0128】[0128]

【数12】[Math. 12]

【0129】方式1では、サブバンド分割した画像を3
次元直交変換し、得られた変換係数を周波数帯域に応じ
て適当な重み(1〜0.4 )を乗じた後、1次元走査
を行ってハフマン符号化した。方式2は本発明の実施例
であり、Y信号のHHバンド, R−Y信号及びB−Y
信号のHLバンド,LHバンド, HHバンドを間引き
して符号化した。 各バンドを見ると、LLバンドにはほとんど主成分が集
中し、LHバンド, HLバンド,HHバンドとこの順
にエネルギが減少していく。本発明である方式2では、
方式1に比べて総ビットレートは10%以上減少してお
り、特にR−Y信号及びB−Y信号では40%近く総ビ
ットレートが減少している。方式2では方式1に比べて
、S/N比は1〜2dB程度劣化しているが、再生画像
の劣化は目視ではほとんど確認できない。
In method 1, the image divided into subbands is divided into 3
After performing dimensional orthogonal transformation and multiplying the obtained transformation coefficients by appropriate weights (1 to 0.4) according to the frequency band, one-dimensional scanning was performed and Huffman encoding was performed. Method 2 is an embodiment of the present invention, in which the HH band of the Y signal, the RY signal and the B-Y
The HL band, LH band, and HH band of the signal were thinned out and encoded. Looking at each band, most of the main components are concentrated in the LL band, and the energy decreases in the LH band, HL band, and HH band in this order. In method 2, which is the present invention,
The total bit rate is reduced by more than 10% compared to method 1, and in particular, the total bit rate is reduced by nearly 40% for the RY signal and the BY signal. In method 2, the S/N ratio is degraded by about 1 to 2 dB compared to method 1, but the deterioration of the reproduced image is hardly visible to the naked eye.

【0130】なお、上述した実施例では、各フィールド
において、Y信号のHHバンドとR−Y信号及びB−Y
信号のLHバンド, HLバンド,HHバンドとを間引
く例について説明したが、図33に示すように一定の周
期にて各バンドを間引くようにしてもよい。図33では
8フィールド周期でY信号の各バンドを間引く例を示し
ており、3,4,7,8フィールドのLHバンド及びH
Lバンド、3,4,5,6,7,8フィールドのHHバ
ンドを間引いている。動画に対しては目の感度が落ちる
ので、高域成分を定期的に間引いても劣化がわかりにく
い。第1,2フィールドではすべての成分が符号化され
ているので、このフレームの静止画は解像度,S/N比
とも十分となる。
[0130] In the above embodiment, in each field, the HH band of the Y signal, the R-Y signal, and the B-Y
Although an example has been described in which the LH band, HL band, and HH band of the signal are thinned out, each band may be thinned out at a constant cycle as shown in FIG. 33. FIG. 33 shows an example in which each band of the Y signal is thinned out at an 8-field period, and the LH band and H
The L band and the HH bands of the 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th, and 8th fields are thinned out. Since the eye's sensitivity to videos decreases, it is difficult to notice the deterioration even if the high-frequency components are periodically thinned out. Since all components are encoded in the first and second fields, the still image of this frame has sufficient resolution and S/N ratio.

【0131】次に、本発明の更に他の実施例について説
明する。この実施例では、有効画像ブロックか否かを判
定し、有効画像ブロックについてのみ符号化するように
した例である。
Next, still another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, it is determined whether or not the image block is a valid image block, and only the valid image block is encoded.

【0132】図34は、3次元直交変換回路6の内部構
成を示すブロック図である。3次元直交変換回路6は、
サブバンド分割回路5から入力端子41を介して出力さ
れる各ブロックに対して、DCT を施して変換係数を
得る直交変換回路42と、各ブロックにおける画像信号
の大きさに基づいてそのブロックが有効画像ブロックで
あるか否かを判定するための判定値Aを演算する判定値
演算回路43と、有効画像ブロックの判定を行うための
判定基準値Bを収納しているメモリとしての判定基準値
テーブル45と、判定値演算回路43からの判定値Aと
判定基準値テーブル45からの判定基準値Bとを比較し
て有効画像ブロックであるか否かを判定する判定器44
とから構成されている。そして、得られた変換係数は出
力端子46を介して符号器7へ出力され、得られた判定
結果は出力端子47を介して符号器7へ出力される。
FIG. 34 is a block diagram showing the internal configuration of the three-dimensional orthogonal transform circuit 6. As shown in FIG. The three-dimensional orthogonal transformation circuit 6 is
An orthogonal transform circuit 42 performs DCT on each block output from the subband dividing circuit 5 via an input terminal 41 to obtain transform coefficients, and determines whether the block is valid based on the magnitude of the image signal in each block. A determination value calculation circuit 43 that calculates a determination value A for determining whether or not an image block is an image block, and a determination reference value table serving as a memory that stores a determination reference value B for determining a valid image block. 45, a determination value A from the determination value calculation circuit 43, and a determination reference value B from the determination reference value table 45, and determines whether or not the image block is a valid image block.
It is composed of. The obtained transform coefficients are outputted to the encoder 7 via the output terminal 46, and the obtained determination results are outputted to the encoder 7 via the output terminal 47.

【0133】サブバンド分割回路5から出力される各ブ
ロックは、3次元直交変換回路6により3次元DCT 
が施される。この3次元直交変換回路6における動作を
、図34を参照して次に説明する。
Each block output from the subband division circuit 5 is subjected to three-dimensional DCT by the three-dimensional orthogonal transform circuit 6.
will be applied. The operation of this three-dimensional orthogonal transform circuit 6 will be explained next with reference to FIG.

【0134】入力端子41から入力されたY信号,R−
Y信号及びB−Y信号の各ブロックは、直交変換回路4
2により3次元DCT が施されて、その変換係数は出
力端子46を介して符号器7へ出力されると共に、判定
値演算回路43に入力される。判定値演算回路43では
、Y信号,R−Y信号及びB−Y信号の各ブロック内の
画像信号の分散値に基づいて、有効画像ブロックである
か否かを判定するための判定値Aを演算する。各ブロッ
クにおける分散値をσAC2 とすると、判定値演算回
路43は、下記の式で示されるAを判定値として演算し
、その判定値Aを判定器44へ出力する。 A=σAC2 /512 ここで、分散値σAC2 は下記の式で求められる。
[0134] Y signal input from input terminal 41, R-
Each block of the Y signal and B-Y signal is processed by an orthogonal transform circuit 4.
2, the transform coefficients are output to the encoder 7 via the output terminal 46 and are also input to the judgment value calculation circuit 43. The judgment value calculation circuit 43 calculates a judgment value A for judging whether or not the image block is a valid image block based on the variance value of the image signal in each block of the Y signal, the RY signal, and the BY signal. calculate. Assuming that the variance value in each block is σAC2, the judgment value calculation circuit 43 calculates A expressed by the following formula as a judgment value, and outputs the judgment value A to the judgment unit 44. A=σAC2/512 Here, the variance value σAC2 is determined by the following formula.

【0135】[0135]

【数13】[Math. 13]

【0136】有効画像ブロックであるか否かの判定を行
うためのY信号,R−Y信号及びB−Y信号夫々に対応
した判定基準値Bは、メモリである判定基準値テーブル
45に収納されており、必要に応じて判定器44へ出力
される。判定器44は、判定値演算回路43から出力さ
れる判定値Aと判定基準値テーブル45から出力される
判定基準値Bとを比較し、A≧Bであればこのブロック
は有効画像ブロックであると判定し、一方、A<Bであ
ればこのブロックは有効画像ブロックでないと判定する
。そして、判定器44は、このようにして得られる判定
結果を出力端子47を介して符号器7へ出力する。
[0136] Judgment reference values B corresponding to each of the Y signal, RY signal, and BY signal for determining whether or not the image block is a valid image block are stored in a judgment reference value table 45 which is a memory. and is output to the determiner 44 as necessary. The determiner 44 compares the determination value A output from the determination value calculation circuit 43 and the determination reference value B output from the determination reference value table 45, and if A≧B, this block is a valid image block. On the other hand, if A<B, it is determined that this block is not a valid image block. Then, the determiner 44 outputs the determination result obtained in this way to the encoder 7 via the output terminal 47.

【0137】符号器7では、この判定結果に基づいて、
3次元DCT 係数が量子化されて符号化される。3次
元直交変換回路6にて有効画像ブロックであると判定さ
れた場合、符号器7は、このブロックが有効画像ブロッ
クであることを示すブロック情報を出力すると共に、こ
のブロックの3次元DCT 係数をそのまま量子化して
符号化する。3次元直交変換回路6にて有効画像ブロッ
クでないと判定された場合、符号器7は、そのブロック
がY信号,R−Y信号またはB−Y信号のLLバンドの
ブロックであれば、このブロックが有効画像ブロックで
ないことを示すブロック情報を出力すると共に、3次元
DCT 係数のDC成分のみを量子化して符号化する。 また、そのブロックがY信号,R−Y信号またはB−Y
信号のHLバンド, LHバンド, HHバンドのブロ
ックであれば、符号器7は、このブロックが有効画像ブ
ロックでないことを示すブロック情報のみを出力し、3
次元DCT 係数を量子化しない。
[0137] Based on this determination result, the encoder 7
The three-dimensional DCT coefficients are quantized and encoded. If the three-dimensional orthogonal transform circuit 6 determines that this block is a valid image block, the encoder 7 outputs block information indicating that this block is a valid image block, and also calculates the three-dimensional DCT coefficients of this block. Quantize and encode as is. If the three-dimensional orthogonal transform circuit 6 determines that the block is not a valid image block, the encoder 7 determines whether the block is a block in the LL band of the Y signal, R-Y signal, or B-Y signal. Block information indicating that the image block is not a valid image block is output, and only the DC component of the three-dimensional DCT coefficient is quantized and encoded. Also, if the block is Y signal, RY signal or B-Y signal
If the block is in the HL band, LH band, or HH band of the signal, the encoder 7 outputs only block information indicating that this block is not a valid image block;
Dimensional DCT Coefficients are not quantized.

【0138】ここで、あるサンプル画像を用いて符号化
, 復号化を行った例について説明する。サンプル画像
を水平, 垂直方向に4分割して得られるLLバンド,
 HLバンド,LHバンド, HHバンドを夫々8画素
×8ライン×8フィールドの3次元ブロックに構成し、
3次元直交変換を行い、量子化した後、3次元逆直交変
換,サブバンド合成を行って元の画像を復元する。この
ようなサンプル画像4フレーム分を符号化した結果を第
11表に示す。なお、S/N比は前記(6)式で計算し
ている。
[0138] Here, an example in which encoding and decoding are performed using a certain sample image will be explained. LL band obtained by dividing the sample image into four horizontally and vertically,
The HL band, LH band, and HH band are each configured into three-dimensional blocks of 8 pixels x 8 lines x 8 fields,
After performing three-dimensional orthogonal transformation and quantization, three-dimensional inverse orthogonal transformation and subband synthesis are performed to restore the original image. Table 11 shows the results of encoding four frames of such sample images. Note that the S/N ratio is calculated using equation (6) above.

【0139】[0139]

【表11】[Table 11]

【0140】方式1は、有効画像ブロックの判定を行わ
ないで符号化する従来の方法である。方式2は本発明の
実施例であり、有効画像ブロックの判定を行って、有効
画像ブロックでない場合には、LLバンドのDC成分を
除くすべての変換係数を符号化しない。なお、有効画像
ブロックの判定に用いる判定基準値Bを、Y信号のLL
,LHバンドでは0、HL,HHバンドでは0.2 と
し、R−Y信号及びB−Y信号のLLバンドでは0、L
H,HL,HHバンドでは0.2 とした。
Method 1 is a conventional method of encoding without determining valid image blocks. Method 2 is an embodiment of the present invention, in which a valid image block is determined, and if it is not a valid image block, all transform coefficients except the DC component of the LL band are not encoded. Note that the determination reference value B used for determining a valid image block is determined by LL of the Y signal.
, 0 for the LH band, 0.2 for the HL and HH bands, and 0 and 0 for the LL band of the RY signal and the BY signal.
It was set to 0.2 for the H, HL, and HH bands.

【0141】第11表の結果から、本発明である方式2
では、方式1に比べて総ビットレートは17%程度減少
していることがわかる。方式2では方式1に比べて、S
/N比は2〜3dB程度劣化しているが、再生画像の劣
化は目視ではほとんど確認できないので問題とはならな
い。
From the results in Table 11, method 2, which is the present invention,
It can be seen that the total bit rate is reduced by about 17% compared to method 1. In method 2, compared to method 1, S
The /N ratio has deteriorated by about 2 to 3 dB, but this does not pose a problem because the deterioration of the reproduced image can hardly be visually confirmed.

【0142】なお、上述した実施例では、有効画像ブロ
ックか否かの判定を、各ブロックの分散値σAC2 に
基づいて行っいるが、各ブロックの最大値またはダイナ
ミックレンジに基づいて有効画像ブロックか否かの判定
を行うようにすることも考えられる。また、有効画像ブ
ロックでないブロックについては、LLバンドのDC成
分以外を符号化しなかったが、他のLH, HL, H
HバンドについてもDC成分のみを符号化するようにし
てもよい。
[0142] In the above-described embodiment, whether or not an image block is a valid image block is determined based on the variance value σAC2 of each block, but whether or not it is a valid image block is determined based on the maximum value or dynamic range of each block. It is also conceivable to make such a determination. In addition, for blocks that are not valid image blocks, components other than the DC component of the LL band were not encoded, but other LH, HL, and H
For the H band as well, only the DC component may be encoded.

【0143】次に、本発明の更に他の実施例について説
明する。図35, 図36はこの実施例における符号側
, 復号側の構成を示すブロック図である。符号側を示
す図35において、90は画像信号の入力端子、50は
アナログ/ディジタル変換器(以下、A/D変換器とい
う)である。ディジタル化された画像信号を、サブバン
ド分割回路51は周波数に応じて4つの帯域に分割し、
ブロック化回路52へ出力する。ブロック化回路52は
、サブバンド分割回路51から出力される各バンドの信
号をそれぞれ8画素×8ライン×8フィールドのブロッ
クに構成し、直交変換回路53,判定回路58へ順に出
力する。直交変換回路53は、ブロック化回路52から
出力される各ブロックに直交変換を施し、得られた変換
係数を量子化回路56へ出力する。 量子化回路56は量子化ステップ幅が異なる複数の量子
化テーブルを有する。また判定回路58は、ブロック化
回路52から出力される高域成分のブロックを用いて最
適の量子化テーブルを選択し、選択した量子化テーブル
を量子化回路56へ出力する。量子化回路56は、判定
回路58にて選択された量子化テーブルに従って、直交
変換回路53から出力される変換係数を量子化し、量子
化した変換係数を符号化回路57へ出力する。符号化回
路57は量子化回路56の出力を符号化する。
Next, still another embodiment of the present invention will be described. 35 and 36 are block diagrams showing the configurations of the code side and decoding side in this embodiment. In FIG. 35 showing the code side, 90 is an input terminal for an image signal, and 50 is an analog/digital converter (hereinafter referred to as an A/D converter). The subband division circuit 51 divides the digitized image signal into four bands according to the frequency.
It is output to the blocking circuit 52. The blocking circuit 52 configures the signals of each band output from the subband dividing circuit 51 into blocks of 8 pixels x 8 lines x 8 fields, and outputs the blocks to the orthogonal transform circuit 53 and the determination circuit 58 in order. The orthogonal transform circuit 53 performs orthogonal transform on each block output from the blocking circuit 52 and outputs the obtained transform coefficients to the quantization circuit 56. The quantization circuit 56 has a plurality of quantization tables with different quantization step widths. Further, the determination circuit 58 selects an optimal quantization table using the block of high frequency components output from the blocking circuit 52 and outputs the selected quantization table to the quantization circuit 56. The quantization circuit 56 quantizes the transform coefficients output from the orthogonal transform circuit 53 according to the quantization table selected by the determination circuit 58, and outputs the quantized transform coefficients to the encoding circuit 57. The encoding circuit 57 encodes the output of the quantization circuit 56.

【0144】復号側を示す図36において、91は以上
のように符号化されたデータの入力端子である。入力端
子91に接続された復号化回路61は、符号化回路57
の逆変換を行い、復号化データを逆量子化回路62へ出
力する。逆量子化回路62は、復号化回路61の出力を
量子化テーブルに従って伸長し、逆量子化後の変換係数
を逆直交変換回路63へ出力する。逆直交変換回路63
は、逆量子化回路62の出力に逆直交変換を施し、逆直
交変換後のデータをメモリ64へ出力する。メモリ64
は、逆直交変換回路63の出力を8フィールド分蓄積す
る。メモリ64から出力される各成分を、サブバンド合
成回路65は合成し、合成したデータをディジタル/ア
ナログ変換器(以下、D/A変換器という)66へ出力
する。D/A変換器66は、サブバンド合成回路65か
ら出力されるディジタル画像信号をアナログ信号に変換
する。
In FIG. 36 showing the decoding side, 91 is an input terminal for data encoded as described above. The decoding circuit 61 connected to the input terminal 91 is connected to the encoding circuit 57
The decoded data is inversely transformed and the decoded data is output to the inverse quantization circuit 62. The dequantization circuit 62 expands the output of the decoding circuit 61 according to the quantization table, and outputs the dequantized transform coefficient to the inverse orthogonal transform circuit 63. Inverse orthogonal transform circuit 63
performs inverse orthogonal transformation on the output of the inverse quantization circuit 62 and outputs the data after the inverse orthogonal transformation to the memory 64. memory 64
stores the output of the inverse orthogonal transform circuit 63 for eight fields. A subband synthesis circuit 65 synthesizes each component output from the memory 64 and outputs the synthesized data to a digital/analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter) 66. D/A converter 66 converts the digital image signal output from subband synthesis circuit 65 into an analog signal.

【0145】図37はサブバンド分割回路51の一構成
例を示している。サブバンド分割回路51は、A/D変
換器50から出力されるディジタル画像信号を通す水平
LPF 511,水平HPF 512 と、水平方向の
画素数を1/2 に間引く水平2:1サブサンプリング
回路513a, 513bと、垂直LPF 514a,
 514bと、垂直HPF 515a, 515bと、
垂直方向の画素数を1/2 に間引く垂直2:1サブサ
ンプリング回路516a,516b,516c,516
d とを備えている。
FIG. 37 shows an example of the configuration of the subband division circuit 51. The subband division circuit 51 includes a horizontal LPF 511 and a horizontal HPF 512 that pass the digital image signal output from the A/D converter 50, and a horizontal 2:1 subsampling circuit 513a that thins out the number of pixels in the horizontal direction to 1/2. , 513b and a vertical LPF 514a,
514b, vertical HPF 515a, 515b,
Vertical 2:1 subsampling circuits 516a, 516b, 516c, 516 that thin out the number of pixels in the vertical direction to 1/2
d.

【0146】図38はサブバンド合成回路65の一構成
例を示している。サブバンド合成回路65は、0を補間
することによって垂直方向の画素数を2倍にする垂直1
:2補間回路651a,651b,651c,651d
 と、垂直LPF 652a,652b と、垂直HP
F 653a,653b と、加算器654a,654
b と、0を補間することによって水平方向の画素数を
2倍にする水平1:2補間回路655a,655b と
、水平LPF 656 と、水平HPF 657 と、
加算器658とを備えている。
FIG. 38 shows an example of the configuration of the subband synthesis circuit 65. The subband synthesis circuit 65 doubles the number of pixels in the vertical direction by interpolating 0s.
:2 interpolation circuits 651a, 651b, 651c, 651d
, vertical LPF 652a, 652b, and vertical HP
F 653a, 653b and adders 654a, 654
b, horizontal 1:2 interpolation circuits 655a and 655b that double the number of pixels in the horizontal direction by interpolating 0, a horizontal LPF 656, a horizontal HPF 657,
The adder 658 is also provided.

【0147】次に動作について説明する。入力端子90
より入力されたアナログ画像信号はA/D  変換器5
0において、ディジタル信号に変換される。このときの
サンプリング周波数は、たとえば入力信号が輝度信号な
らば13.5MHz 、色差信号ならば6.75MHz
 である。従って、1水平ラインの有効サンプル数は、
たとえば輝度信号が704 、色差信号が352 とな
り、262.5 ラインで1フィールドを構成している
。この内、有効ラインとして、たとえば240 ライン
を1フィールドとして出力する。サブバンド分割回路5
1は、A/D  変換器50から出力されるディジタル
画像信号の各フィールドをそれぞれ複数の周波数帯域に
分割する。たとえばサンプリング周波数が13.5MH
z の場合、図21のようなLL、LH、HL、HHの
4つの周波数帯域に分割する。
Next, the operation will be explained. Input terminal 90
The analog image signal input from the A/D converter 5
0, it is converted into a digital signal. The sampling frequency at this time is, for example, 13.5 MHz if the input signal is a luminance signal, and 6.75 MHz if the input signal is a color difference signal.
It is. Therefore, the effective number of samples for one horizontal line is
For example, the luminance signal is 704 lines, the color difference signal is 352 lines, and 262.5 lines constitute one field. Among these, for example, 240 lines are output as one field as valid lines. Subband division circuit 5
1 divides each field of the digital image signal output from the A/D converter 50 into a plurality of frequency bands. For example, the sampling frequency is 13.5MH
In the case of z, it is divided into four frequency bands: LL, LH, HL, and HH as shown in FIG.

【0148】このサブバンド分割回路51の動作を図3
7に従って説明する。入力されたディジタル画像信号は
、図25のような周波数特性をもつ水平LPF 511
 において帯域制限された後、水平2:1サブサンプリ
ング回路513aにおいて水平方向の画素数が1/2 
に間引かれる。また、ディジタル画像信号は、図26の
ような周波数特性をもつ水平HPF 512 にも入力
される。水平HPF 512 の出力は水平2:1サブ
サンプリング回路513bにおいて水平方向の画素数が
1/2 に間引かれる。水平2:1サブサンプリング回
路513a、513bの出力は、それぞれ図23のよう
な周波数特性をもつ垂直LPF 514a,514b 
において帯域制限された後、それぞれ、垂直2:1サブ
サンプリング回路516a,516c において、垂直
方向の画素数が1/2 に間引かれる。 一方、水平2:1サブサンプリング回路513a,51
3bの出力は、それぞれ図24のような周波数特性をも
つ垂直HPF 515a,515b にも入力され、帯
域制限された後、それぞれ垂直2:1サブサンプリング
回路516b,516d において垂直方向の画素数が
1/2 に間引かれる。ここで垂直2:1サブサンプリ
ング回路516aの出力が図21のLLバンドであり、
垂直2:1サブサンプリング回路516bの出力が図2
1のLHバンドであり、垂直2:1サブサンプリング回
路516cの出力が図21のHLバンドであり、垂直2
:1サブサンプリング回路516dの出力が図21のH
Hバンドである。
FIG. 3 shows the operation of this subband division circuit 51.
7 will be explained. The input digital image signal is passed through a horizontal LPF 511 having frequency characteristics as shown in FIG.
After the band is limited in the horizontal 2:1 subsampling circuit 513a, the number of pixels in the horizontal direction is reduced to 1/2.
are thinned out. The digital image signal is also input to a horizontal HPF 512 having frequency characteristics as shown in FIG. The output of the horizontal HPF 512 is thinned out to 1/2 the number of pixels in the horizontal direction by a horizontal 2:1 subsampling circuit 513b. The outputs of the horizontal 2:1 subsampling circuits 513a and 513b are vertical LPFs 514a and 514b having frequency characteristics as shown in FIG. 23, respectively.
After the band is limited in the vertical 2:1 subsampling circuits 516a and 516c, the number of pixels in the vertical direction is thinned out to 1/2. On the other hand, horizontal 2:1 subsampling circuits 513a, 51
The outputs of 3b are also input to vertical HPFs 515a and 515b, each having a frequency characteristic as shown in FIG. /2 will be thinned out. Here, the output of the vertical 2:1 subsampling circuit 516a is the LL band in FIG.
The output of the vertical 2:1 subsampling circuit 516b is shown in FIG.
1, and the output of the vertical 2:1 subsampling circuit 516c is the HL band in FIG.
:1 The output of the sub-sampling circuit 516d is H in FIG.
This is the H band.

【0149】このサブバンド分割回路51の4つの出力
は、ブロック化回路52においてそれぞれ8画素×8ラ
イン×8フィールドのブロックに構成され、同一位置に
相当する4つの成分のブロックが連続して出力される。 これらのブロックは直交変換回路53に入力され、直交
変換が施される。直交変換としてはたとえば3次元DC
T を用いる。
The four outputs of the subband division circuit 51 are each configured into blocks of 8 pixels x 8 lines x 8 fields in the blocking circuit 52, and blocks of four components corresponding to the same position are successively output. be done. These blocks are input to an orthogonal transformation circuit 53 and subjected to orthogonal transformation. As an orthogonal transformation, for example, three-dimensional DC
Use T.

【0150】一方、ブロック化回路52から出力された
4つの成分のブロックのうち、LHバンドとHLバンド
とは判定回路58に入力される。判定回路58は、LH
バンドとHLバンドとのブロックの画素値から画面上の
該当する位置に、平坦部及び変化の激しい部分があるか
否かを検知し、それに従って同一位置に相当する4つの
成分のブロックの量子化テーブルを決定する。
On the other hand, among the four component blocks output from the blocking circuit 52, the LH band and HL band are input to the determination circuit 58. The determination circuit 58
Detects whether there is a flat part or a part with rapid changes at the corresponding position on the screen from the pixel values of the blocks of the band and HL band, and quantizes the blocks of four components corresponding to the same position accordingly. Decide on the table.

【0151】判定回路58の一構成例を図39に示す。 図において92はブロック化回路52から出力される4
つの成分のうち、LHバンドとHLバンドとのブロック
を入力する入力端子である。判定回路58は、入力され
た各ブロックをさらに複数のサブブロックに分割するサ
ブブロック化回路581 と、サブブロック化回路58
1 から出力される各サブブロックに対して画素値の絶
対値の最大値を求める演算器582 と、演算器582
 から出力される値の最小値を求める最小値検出器58
3 と、演算器582 から出力される値の最大値を求
める最大値検出器584 と、それぞれ所定値α, β
, γ, δを出力する定数発生器585a,585b
,585c,585d と、定数発生器585a,58
5b の出力を選択して出力するスイッチ586aと、
定数発生器585c,585d の出力を選択して出力
するスイッチ586bと、最小値検出器583 の出力
とスイッチ586aの出力を比較する比較器587aと
、最大値検出器584 の出力とスイッチ586bの出
力を比較する比較器587bと、比較器587a,58
7b の出力に従って量子化回路56における量子化テ
ーブルを決定する制御信号発生器588 とを備えてい
る。
An example of the configuration of the determination circuit 58 is shown in FIG. In the figure, 92 is the 4 output from the blocking circuit 52.
This is an input terminal for inputting the LH band and HL band blocks among the two components. The determination circuit 58 includes a subblocking circuit 581 that further divides each input block into a plurality of subblocks, and a subblocking circuit 58.
1, an arithmetic unit 582 that calculates the maximum absolute value of pixel values for each sub-block output from the arithmetic unit 582;
Minimum value detector 58 for finding the minimum value of the values output from
3, a maximum value detector 584 that calculates the maximum value of the values output from the arithmetic unit 582, and predetermined values α and β, respectively.
, γ, δ constant generators 585a, 585b
, 585c, 585d and constant generators 585a, 58
a switch 586a that selects and outputs the output of 5b;
A switch 586b selects and outputs the output of the constant generators 585c and 585d, a comparator 587a compares the output of the minimum value detector 583 and the output of the switch 586a, and the output of the maximum value detector 584 and the output of the switch 586b. A comparator 587b for comparing , and comparators 587a and 58
A control signal generator 588 determines a quantization table in the quantization circuit 56 according to the output of the quantization circuit 58.

【0152】次に、動作について説明する。ブロック化
回路52から入力端子92には、LHバンドとHLバン
ドとのブロックが順に入力される。入力された各ブロッ
クはサブブロック化回路581 において、図41のよ
うに各2次元平面内で4分割することにより、4画素×
4ラインのサブブロック32個に分割される。演算器5
82 は各サブブロックについて絶対値の最大値を求め
る。すなわち、サブブロックの画素値をs(i,j) 
(i,j=0,1,2,3)で表すと、演算器582 
は各サブブロックに対して下記(7)式を求めて出力す
る。 Max{|s(i,j) |; i,j=0,1,2,
3 }…(7)
Next, the operation will be explained. Blocks of the LH band and the HL band are sequentially input from the blocking circuit 52 to the input terminal 92 . Each input block is divided into four pixels in each two-dimensional plane by the sub-blocking circuit 581 as shown in FIG.
It is divided into 32 sub-blocks of 4 lines. Arithmetic unit 5
82 calculates the maximum absolute value for each subblock. In other words, the pixel value of the subblock is s(i,j)
(i, j=0, 1, 2, 3), the arithmetic unit 582
calculates and outputs the following equation (7) for each subblock. Max{|s(i,j) |; i,j=0,1,2,
3 }…(7)

【0153】LHバンドとHLバンドと
はそれぞれ垂直方向, 水平方向のエッジ部を表してい
ると考えられるので、(7)式で表される演算器582
 の出力は各サブブロックの変化の度合を示している。 すなわち、演算器582 の出力が非常に小さければ当
該サブブロックは平坦部であり、大きければ当該サブブ
ロックは激しい変化を含む。
[0153] Since the LH band and the HL band are considered to represent the edge portions in the vertical direction and the horizontal direction, respectively, the arithmetic unit 582 expressed by equation (7)
The output of shows the degree of change of each subblock. That is, if the output of the arithmetic unit 582 is very small, the sub-block in question is a flat part, and if it is large, the sub-block includes sharp changes.

【0154】演算器582 の出力は最小値検出器58
3 と最大値検出器584 とに入力される。最小値検
出器583 は1ブロックに相当する32個のサブブロ
ックについての(7)式の値の最小値を求める。すなわ
ち、最小値検出器583 は演算器582 から連続し
て出力される32個の値の最小値を出力する。一方、最
大値検出器584 は1ブロックに相当する32個のサ
ブブロックについての(7)式の値の最大値を求める。 すなわち、最大値検出器584 は演算器582 から
連続して出力される32個の値の最大値を出力する。従
って、最小値検出器583 の出力が非常に小さい場合
は当該ブロックが平坦部を含むことを示し、最大値検出
器584 の出力が大きい場合には当該ブロックが激し
い変化を含むことを示す。
The output of the arithmetic unit 582 is sent to the minimum value detector 58.
3 and the maximum value detector 584. The minimum value detector 583 finds the minimum value of the values of equation (7) for 32 subblocks corresponding to one block. That is, the minimum value detector 583 outputs the minimum value of the 32 values successively output from the arithmetic unit 582. On the other hand, the maximum value detector 584 finds the maximum value of the values of equation (7) for 32 subblocks corresponding to one block. That is, the maximum value detector 584 outputs the maximum value of the 32 values successively output from the arithmetic unit 582. Therefore, if the output of the minimum value detector 583 is very small, it indicates that the block contains a flat portion, and if the output of the maximum value detector 584 is large, it indicates that the block contains severe changes.

【0155】定数発生器585a,585b,585c
,585d は、それぞれ所定値α, β, γ, δ
を出力する。スイッチ586aは、最小値検出器583
 から出力される値がLHバンドの値であるときは定数
発生器585aの出力を選択し、HLバンドの値である
ときには定数発生器585bの出力を選択して出力する
。また、スイッチ586bは、最大値検出器584 か
ら出力される値がLHバンドの値であるときは定数発生
器585cの出力を選択し、HLバンドの値であるとき
には定数発生器585dの出力を選択して出力する。比
較器587aは最小値検出器583 の出力がスイッチ
586aの出力より小さいときに「1」を出力し、そう
でないときに「0」を出力する。比較器587bは最大
値検出器584 の出力がスイッチ586bの出力より
大きいときに「1」を出力し、そうでないときに「0」
を出力する。
Constant generators 585a, 585b, 585c
, 585d are predetermined values α, β, γ, δ, respectively.
Output. The switch 586a is the minimum value detector 583
When the value output from is a value in the LH band, the output of the constant generator 585a is selected, and when it is a value in the HL band, the output of the constant generator 585b is selected and output. Further, the switch 586b selects the output of the constant generator 585c when the value output from the maximum value detector 584 is a value in the LH band, and selects the output of the constant generator 585d when it is a value in the HL band. and output it. Comparator 587a outputs "1" when the output of minimum value detector 583 is smaller than the output of switch 586a, and outputs "0" otherwise. Comparator 587b outputs "1" when the output of maximum value detector 584 is greater than the output of switch 586b, and outputs "0" otherwise.
Output.

【0156】すなわち、比較器587aは最小値検出器
583 からLHバンドに対する値が出力されたとき、
この値が所定値αより小さい場合には、該当するブロッ
クが垂直方向に平坦な部分を含むと判定して「1」を出
力し、その他の場合は「0」を出力する。HLバンドに
対する値が出力されたときも同様で比較器587aはこ
の値が所定値βより小さい場合に、このブロックが水平
方向に平坦な部分を含むと判定して「1」を出力し、そ
の他の場合は「0」を出力する。所定値α, βはそれ
ぞれLHバンド、HLバンドのサブブロックに対して(
7)式のとる値の範囲から予め決定しておく。
That is, when the value for the LH band is output from the minimum value detector 583, the comparator 587a
If this value is smaller than the predetermined value α, it is determined that the corresponding block includes a flat portion in the vertical direction, and “1” is output; otherwise, “0” is output. Similarly, when the value for the HL band is output, if this value is smaller than the predetermined value β, the comparator 587a determines that this block includes a flat portion in the horizontal direction and outputs "1". In this case, "0" is output. The predetermined values α and β are (
7) Determine in advance from the range of values taken by the expression.

【0157】また比較器587bは最大値検出器584
 からLHバンドに対する値が出力されたとき、この値
が所定値γより大きい場合には、該当するブロックが垂
直方向の大きな変化を含むと判定して「1」を出力し、
その他の場合は「0」を出力する。HLバンドの場合も
同様で最大値検出器584 の出力が所定値δより大き
い場合に、このブロックが水平方向の大きな変化を含む
と判定して「1」を出力し、その他の場合は「0」を出
力する。所定値γ, δはそれぞれLHバンド、HLバ
ンドのサブブロックに対して(7)式のとる値の範囲か
ら予め決定しておく。
[0157] Also, the comparator 587b is the maximum value detector 584.
When a value for the LH band is output from , if this value is larger than a predetermined value γ, it is determined that the corresponding block includes a large change in the vertical direction, and "1" is output,
In other cases, "0" is output. Similarly for the HL band, if the output of the maximum value detector 584 is larger than the predetermined value δ, it is determined that this block includes a large change in the horizontal direction and outputs "1"; otherwise, it outputs "0". " is output. The predetermined values γ and δ are determined in advance from the range of values taken by equation (7) for the sub-blocks of the LH band and HL band, respectively.

【0158】LHバンドのブロックとHLバンドのブロ
ックとはこの順に入力端子92に入力されるので、比較
器587a,587b は、それぞれ、まず垂直方向に
ついての判定va,vb を出力した後、水平方向につ
いての判定ha,hb を出力する。
Since the LH band block and the HL band block are input to the input terminal 92 in this order, the comparators 587a and 587b first output the judgments va and vb in the vertical direction, and then output the judgments in the horizontal direction. Output the judgments ha, hb for .

【0159】比較器587a,587b の出力は制御
信号発生器588に入力される。制御信号発生器588
 は比較器587aから連続して出力される2つの値v
a,ha と比較器587bから連続して出力される2
つの値vb,hb とを用いて量子化回路56の量子化
テーブルを決定し、制御信号を出力する。 すなわち、比較器587aからは、まず垂直方向に平坦
な部分があるかどうかの判定vaが出力され、次に水平
方向に平坦な部分があるかどうかの判定haが出力され
、一方、比較器587bからは、まず垂直方向の大きな
変化を含むかどうかの判定vbが出力され、次に水平方
向の大きな変化を含むかどうかの判定hbが出力される
ので、これら4つの判定を用いて、量子化テーブルを決
定する。たとえば、量子化回路56が3種類の量子化テ
ーブルを保持している場合、量子化ステップ幅が最も細
かいものを高レートの量子化テーブル、量子化ステップ
幅が中程度のものを中レートの量子化テーブル、量子化
ステップ幅が最も粗いものを低レートの量子化テーブル
と呼ぶことにする。このとき、va=0かつha=0で
あれば、このブロックには画質劣化の目立ちやすい平坦
部がないので低レートの量子化テーブルを選択する。一
方、va=1またはha=1の場合には、このブロック
には平坦部が存在する。 そこで、 (va=1またはha=1) かつ (vb
=1またはhb=1) の場合には、該当ブロックに平
坦部と変化の激しい部分とが混在し、画質劣化が目立つ
ので、高レートの量子化テーブルを選択する。また (
va=1またはha=1) かつvb=0かつhb=0
であれば、該当ブロックには平坦部はあるが、変化の激
しい部分はないので中レートの量子化テーブルを選択す
る。制御信号発生器588 はどの量子化テーブルを選
択したかを量子化回路56に出力する。以上が判定回路
58の動作である。
The outputs of comparators 587a and 587b are input to control signal generator 588. Control signal generator 588
are the two values v successively output from the comparator 587a.
a, ha and 2 continuously output from the comparator 587b.
The quantization table of the quantization circuit 56 is determined using the two values vb and hb, and a control signal is output. That is, the comparator 587a first outputs a determination va as to whether there is a flat part in the vertical direction, and then outputs a determination ha as to whether there is a flat part in the horizontal direction. first outputs the judgment vb whether or not there is a large change in the vertical direction, and then outputs the judgment hb whether or not there is a large change in the horizontal direction, so using these four judgments, the quantization Decide on the table. For example, if the quantization circuit 56 holds three types of quantization tables, the one with the finest quantization step width is a high-rate quantization table, and the one with a medium quantization step width is a medium-rate quantization table. A quantization table with the coarsest quantization step width will be called a low-rate quantization table. At this time, if va=0 and ha=0, a low-rate quantization table is selected because this block does not have a flat part where image quality deterioration is noticeable. On the other hand, if va=1 or ha=1, a flat portion exists in this block. Therefore, (va=1 or ha=1) and (vb
= 1 or hb = 1), the corresponding block contains flat parts and parts with sharp changes, and the deterioration of image quality is noticeable, so a high-rate quantization table is selected. Also (
va=1 or ha=1) and vb=0 and hb=0
If so, the corresponding block has a flat portion but no rapidly changing portion, so a medium rate quantization table is selected. Control signal generator 588 outputs to quantization circuit 56 which quantization table has been selected. The above is the operation of the determination circuit 58.

【0160】量子化回路56は判定回路58の出力に従
って、直交変換回路53から出力される変換係数を量子
化する。このとき、判定回路58は同一位置に相当する
LHバンドのブロックとHLバンドのブロックとから、
量子化テーブルを決定し、制御信号を出力するが、量子
化回路56は、この判定回路58から出力される制御信
号を、同一位置に相当する4つのバンド(LL,LH,
HL,HH)のブロックに対して適用する。たとえば、
判定回路58の出力が“高レートの量子化テーブルを選
択する”ことを意味している場合、LLバンドの変換係
数はLLバンド用の3種類の量子化テーブルのうち最も
量子化ステップ幅が細かい量子化テーブルを用いて量子
化され、LHバンドの変換係数はLHバンド用の3種類
の量子化テーブルのうち最も量子化ステップ幅が細かい
量子化テーブルを用いて量子化され、HLバンドの変換
係数はHLバンド用の3種類の量子化テーブルのうち最
も量子化ステップ幅が細かい量子化テーブルを用いて量
子化され、HHバンドの変換係数はHHバンド用の3種
類の量子化テーブルのうち最も量子化ステップ幅が細か
い量子化テーブルを用いて量子化される。
The quantization circuit 56 quantizes the transform coefficients output from the orthogonal transform circuit 53 according to the output of the determination circuit 58. At this time, the determination circuit 58 determines whether the LH band block and the HL band block correspond to the same position.
A quantization table is determined and a control signal is output.The quantization circuit 56 divides the control signal output from the determination circuit 58 into four bands (LL, LH,
HL, HH) blocks. for example,
If the output of the determination circuit 58 means "select a high-rate quantization table," the LL band transform coefficient is the one with the finest quantization step width among the three types of quantization tables for the LL band. The transform coefficients of the LH band are quantized using a quantization table with the finest quantization step width among the three types of quantization tables for the LH band, and the transform coefficients of the HL band are quantized using a quantization table. is quantized using the quantization table with the smallest quantization step width among the three types of quantization tables for the HL band, and the transform coefficients for the HH band are quantized using the quantization table with the smallest quantization step width among the three types of quantization tables for the HH band. Quantization is performed using a quantization table with a fine quantization step width.

【0161】ここで、各バンドに対する量子化テーブル
は同一であっても、互いに異なるものであってもよい。 また、これらの量子化テーブルは固定の量子化ステップ
幅を持つ一様量子化テーブルであっても、量子化ステッ
プ幅が一定でない非線形量子化テーブルであってもよい
[0161] Here, the quantization tables for each band may be the same or different. Furthermore, these quantization tables may be uniform quantization tables with a fixed quantization step width or nonlinear quantization tables with non-constant quantization step widths.

【0162】量子化回路56で量子化された変換係数は
、符号化回路57に入力され、3次元ブロックの1次元
走査と可変長符号化とにより符号化される。符号化回路
57は、また、量子化回路56で用いた量子化テーブル
を表すインデックスも符号化し出力する。
The transform coefficients quantized by the quantization circuit 56 are input to the encoding circuit 57 and encoded by one-dimensional scanning of a three-dimensional block and variable length encoding. The encoding circuit 57 also encodes and outputs an index representing the quantization table used by the quantization circuit 56.

【0163】復号側は符号化と全く逆の過程をたどる。 すなわち、入力端子91に上記のように符号化されたデ
ータが入力され、復号化回路61において元の3次元の
変換係数と量子化テーブルとを表すインデックスに復号
される。この変換係数は逆量子化回路62において量子
化テーブルを表すインデックスに従って、逆量子化され
る。逆量子化回路62から出力される変換係数は逆直交
変換回路63において逆直交変換が施される。逆直交変
換された8画素×8ライン×8フィールドのブロックは
メモリ64に蓄積される。メモリ64は8フィールド分
のブロックを蓄積し、次の8フィールド分を蓄積するま
でに、各成分を1フィールドずつ出力する。メモリ64
から出力された各成分の信号はサブバンド合成回路65
において合成される。
[0163] On the decoding side, the process is completely opposite to that of encoding. That is, the data encoded as described above is input to the input terminal 91, and is decoded by the decoding circuit 61 into an index representing the original three-dimensional transformation coefficient and quantization table. This transform coefficient is dequantized in a dequantization circuit 62 according to an index representing a quantization table. The transform coefficients output from the inverse quantization circuit 62 are subjected to inverse orthogonal transform in an inverse orthogonal transform circuit 63 . The inversely orthogonally transformed block of 8 pixels x 8 lines x 8 fields is stored in the memory 64. The memory 64 stores blocks of eight fields, and outputs each component one field at a time until the next eight fields are stored. memory 64
The signals of each component output from the subband synthesis circuit 65
It is synthesized in

【0164】このサブバンド合成回路65の動作を図3
8に従って説明する。メモリ64から出力されたLLバ
ンド、LHバンド、HLバンド、HHバンドの信号は、
それぞれ、垂直1:2補間回路651a,651b,6
51c,651d において0が補間されて垂直方向の
画素数が2倍になる。垂直1:2補間回路651a及び
651cの出力は、それぞれ図23のような周波数特性
をもつ垂直LPF 652a,652bにおいて帯域制
限される。一方、垂直1:2補間回路651b及び65
1dの出力は、それぞれ図24のような周波数特性をも
つ垂直HPF 653a,653b において帯域制限
される。垂直LPF 652aの出力と垂直HPF 6
53aの出力とは加算器654aにおいて加算される。 また、垂直LPF 652bの出力と垂直HPF 65
3bの出力とは加算器654bにおいて加算される。加
算器654a及び654bの出力は、それぞれ水平1:
2補間回路655a,655b において0が補間され
て水平方向の画素数が2倍になる。水平1:2補間回路
655aの出力は図25のような周波数特性をもつ水平
LPF 656 により帯域制限される。また、水平1
:2補間回路655bの出力は図26のような周波数特
性をもつ水平HPF 657 により帯域制限される。 水平LPF 656の出力と水平HPF 657 の出
力とは加算器658 において加算されて出力される。
FIG. 3 shows the operation of this subband synthesis circuit 65.
8 will be explained. The LL band, LH band, HL band, and HH band signals output from the memory 64 are as follows:
Vertical 1:2 interpolation circuits 651a, 651b, 6, respectively.
51c and 651d, 0 is interpolated and the number of pixels in the vertical direction is doubled. The outputs of the vertical 1:2 interpolation circuits 651a and 651c are band-limited by vertical LPFs 652a and 652b, respectively, which have frequency characteristics as shown in FIG. On the other hand, vertical 1:2 interpolation circuits 651b and 65
The output of 1d is band-limited in vertical HPFs 653a and 653b, each having frequency characteristics as shown in FIG. Vertical LPF 652a output and vertical HPF 6
The output of 53a is added to the output of adder 654a. Also, the output of vertical LPF 652b and vertical HPF 65
3b is added to the output of adder 654b. The outputs of adders 654a and 654b are horizontal 1:
2 interpolation circuits 655a and 655b interpolate 0 and double the number of pixels in the horizontal direction. The output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 655a is band-limited by a horizontal LPF 656 having frequency characteristics as shown in FIG. Also, horizontal 1
The output of the :2 interpolation circuit 655b is band-limited by a horizontal HPF 657 having frequency characteristics as shown in FIG. The output of the horizontal LPF 656 and the output of the horizontal HPF 657 are added in an adder 658 and output.

【0165】以上のようにサブバンド合成回路65で合
成されたディジタル画像信号はD/A変換器66におい
てアナログ信号に変換されて出力される。
The digital image signals synthesized by the subband synthesis circuit 65 as described above are converted into analog signals by the D/A converter 66 and output.

【0166】判定回路58において、制御信号発生器5
88 は、垂直方向に平坦な部分を含むか否かを表す信
号vaと、水平方向に平坦な部分を含むか否かを示す信
号haと、垂直方向に大きな変化があるか否かを示す信
号vbと、水平方向に大きな変化がある化否かを示す信
号hbとから量子化テーブルを選択したが、特に入力さ
れる画像信号が飛び越し走査方式の場合、垂直方向にの
み平坦な部分は極めて少なく、また視覚的にも目立たな
いので、水平方向に平坦な部分を含むか否かにより平坦
部の存在を判定してもよい。すなわち、3つの信号、h
a,vb,hbのみを用いて、たとえばha=1かつ 
(vb=1またはhb=1)ならば、該当ブロックに平
坦部と変化が激しい部分とが混在すると判断して高レー
トの量子化テーブルを選択し、ha=1かつ(vb=0
かつhb=0)ならば、該当ブロックには平坦部はある
が変化の激しい部分はないので、中レートの量子化テー
ブルを選択し、ha=0ならば平坦部はないと判断し、
低レートの量子化テーブルを選択する。
In the determination circuit 58, the control signal generator 5
88 is a signal va indicating whether a flat portion is included in the vertical direction, a signal ha indicating whether a flat portion is included in the horizontal direction, and a signal indicating whether there is a large change in the vertical direction. A quantization table was selected from vb and a signal hb that indicates whether there is a large change in the horizontal direction, but especially if the input image signal is an interlaced scanning method, there are very few flat parts only in the vertical direction. Also, since it is not visually noticeable, the presence of a flat portion may be determined based on whether a flat portion is included in the horizontal direction. That is, three signals, h
Using only a, vb, hb, for example ha=1 and
If (vb = 1 or hb = 1), it is determined that the corresponding block has a mixture of flat parts and parts with large changes, and a high rate quantization table is selected, and ha = 1 and (vb = 0).
and hb = 0), the corresponding block has a flat part but no rapidly changing part, so a medium rate quantization table is selected, and if ha = 0, it is determined that there is no flat part,
Select a low rate quantization table.

【0167】また、上述の例では、判定回路58におい
て演算器582 は各サブブロック内の画素値の絶対値
の最大値を求めたが、各サブブロックのダイナミックレ
ンジを求めても、全く同様の効果を奏する。判定回路5
8の他の構成例を図40に示す。図において図39と同
一符号は同一部分を示す。93a はLHバンドの入力
端子、93b はHLバンドの入力端子、589a,5
89b は絶対値演算回路、590 は加算器、591
 はサブブロック内の最大値を検出するサブブロック内
最大値検出器、592 は制御信号発生器である。
Furthermore, in the above example, the arithmetic unit 582 in the determination circuit 58 calculates the maximum absolute value of the pixel values in each sub-block, but even if the dynamic range of each sub-block is calculated, the result is exactly the same. be effective. Judgment circuit 5
Another configuration example of No. 8 is shown in FIG. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 39 indicate the same parts. 93a is an input terminal for LH band, 93b is an input terminal for HL band, 589a, 5
89b is an absolute value calculation circuit, 590 is an adder, 591
592 is a subblock maximum value detector that detects the maximum value within a subblock, and 592 is a control signal generator.

【0168】次に動作について説明する。ブロック化回
路52から出力されたLHバンドのブロックは入力端子
93a から、また、HLバンドのブロックは入力端子
93b から入力され、それぞれ、絶対値演算回路58
9a,589b において、絶対値に変換される。絶対
値演算回路589a,589b において、絶対値化さ
れたLHバンドのブロックとHLバンドのブロックとは
加算器590 において加算され、サブブロック化回路
581 において、さらに複数のサブブロックに分割さ
れる。サブブロック化回路581 はたとえば図41の
ように1ブロックを32個のサブブロックに分割する。 サブブロック内最大値検出器591 は各サブブロック
内の最大値を出力する。すなわち、サブブロック化回路
581 から出力される各サブブロックの画素値をs(
i,j) (i,j=0,1,2,3)で表すと、サブ
ブロック内最大値検出器591 は各サブブロックに対
して、下記(8)式を出力する。 Max {s(i,j) ; i,j=0,1,2,3
 }  …(8)
Next, the operation will be explained. The LH band block outputted from the blocking circuit 52 is inputted from the input terminal 93a, and the HL band block is inputted from the input terminal 93b.
9a, 589b, it is converted to an absolute value. In the absolute value calculation circuits 589a and 589b, the absolute value LH band block and HL band block are added in an adder 590, and further divided into a plurality of subblocks in a subblocking circuit 581. The subblocking circuit 581 divides one block into 32 subblocks as shown in FIG. 41, for example. The intra-subblock maximum value detector 591 outputs the maximum value within each subblock. That is, the pixel value of each subblock output from the subblocking circuit 581 is expressed as s(
i, j) (i, j=0, 1, 2, 3), the sub-block maximum value detector 591 outputs the following equation (8) for each sub-block. Max {s(i,j); i,j=0,1,2,3
} …(8)

【0169】加算器590 の出力は
水平方向または垂直方向のエッジを表しているので、サ
ブブロック内最大値検出器591 の値、すなわち(8
)式の値が非常に小さい場合には当該サブブロックは平
坦部であり、大きい場合には当該サブブロックは激しい
変化を含むことを示している。
Since the output of the adder 590 represents an edge in the horizontal or vertical direction, the value of the intra-subblock maximum value detector 591, that is, (8
) If the value of the equation is very small, it indicates that the subblock is a flat area, and if it is large, it indicates that the subblock includes severe changes.

【0170】このサブブロック内最大値検出器591 
の出力は最小値検出器583 と最大値検出器584 
とに入力される。最小値検出器583 は1ブロックに
相当する32個のサブブロックについて(8)式の値の
最小値を求める。すなわち、最小値検出器583 はサ
ブブロック内最大値検出器591 から連続して出力さ
れる32個の値の最小値を出力する。一方、最大値検出
器584 は1ブロックに相当する32個のサブブロッ
クについて(8)式の値の最大値を求める。すなわち、
最大値検出器584 はサブブロック内最大値検出器5
91 から連続して出力される32個の値の最大値を出
力する。従って、最小値検出器583 の出力が非常に
小さい場合は、当該ブロックが平坦部を含むことを示し
、最大値検出器584 の出力が大きい場合には当該ブ
ロックが激しい変化を含むことを示している。
Maximum value detector 591 within this subblock
The output of is the minimum value detector 583 and the maximum value detector 584
is input. The minimum value detector 583 finds the minimum value of the values of equation (8) for 32 subblocks corresponding to one block. That is, the minimum value detector 583 outputs the minimum value of the 32 values successively output from the intra-subblock maximum value detector 591. On the other hand, the maximum value detector 584 finds the maximum value of the values of equation (8) for 32 subblocks corresponding to one block. That is,
The maximum value detector 584 is the intra-subblock maximum value detector 5
Outputs the maximum value of the 32 values consecutively output from 91. Therefore, if the output of the minimum value detector 583 is very small, it indicates that the block contains a flat part, and if the output of the maximum value detector 584 is large, it indicates that the block contains severe changes. There is.

【0171】制御信号発生器592 は、この最小値検
出器583 の出力と、最大値検出器584 の出力に
従って、どの量子化テーブルを選択するかを決定する。 たとえば、比較的小さい値α′と比較的大きい値β′を
予め決定しておき、最小値検出器583 の出力d1が
d1≧α′の時は低レートの量子化テーブルを選択し、
d1<α′で、かつ最大値検出器584 の出力d2が
d2≦β′のときは中レートの量子化テーブルを選択し
、d1<α′で、かつd2>β′のときは高レートの量
子化テーブルを選択する。あるいは図42のような2次
元の図表に従って量子化テーブルを切換えてもよい。こ
の場合、量子化テーブルが3つ以上であっても容易に適
用することができる。
Control signal generator 592 determines which quantization table to select according to the output of minimum value detector 583 and maximum value detector 584. For example, a relatively small value α' and a relatively large value β' are determined in advance, and when the output d1 of the minimum value detector 583 is d1≧α', a low rate quantization table is selected,
When d1<α' and the output d2 of the maximum value detector 584 is d2≦β', a medium rate quantization table is selected; when d1<α' and d2>β', a high rate quantization table is selected. Select a quantization table. Alternatively, the quantization table may be switched according to a two-dimensional chart such as that shown in FIG. In this case, even if there are three or more quantization tables, it can be easily applied.

【0172】上述した実施例においては、サブバンド分
割された4つの成分のうち、LHバンドとHLバンドと
を用いて量子化テーブルの選択を行っていたが、LHバ
ンド,HLバンド及びHHバンドを用いて量子化テーブ
ルを選定することもできる。この場合の構成例を図43
に示す。図において図35と同一符号は同一の部分を表
す。58a はブロック化回路52より出力されるLH
バンド,HLバンド及びHHバンドのブロックを用いて
量子化テーブルを決定する判定回路である。
In the above embodiment, the quantization table was selected using the LH band and HL band among the four components divided into subbands, but the LH band, HL band, and HH band were selected. It is also possible to select a quantization table using Figure 43 shows an example of the configuration in this case.
Shown below. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 35 represent the same parts. 58a is the LH output from the blocking circuit 52
This is a determination circuit that determines a quantization table using blocks of the band, HL band, and HH band.

【0173】判定回路58a の構成例を図44に示す
。図において図39と同一符号は同一の構成を表す。ブ
ロック化回路52より出力されるLHバンド,HLバン
ド及びHHバンドのブロックは入力端子92a より順
に入力され、サブブロック化回路581 において、3
2個のサブブロックに分割される。演算器582 は各
サブブロックについてサブブロック内の画素値の絶対値
の最大値を求める。演算器582 の出力は最小値検出
器583 と最大値検出器584 とに入力される。最
小値検出器583 は1ブロックに相当する32個のサ
ブブロックについての演算器582 の出力の最小値を
求める。最大値検出器584 は1ブロックに相当する
32個のサブブロックについての演算器582 の出力
の最大値を求める。これらのサブブロック回路581 
、演算器582 、最小値検出器583 、最大値検出
器584 の動作は前述の実施例と同様である。
An example of the configuration of the determination circuit 58a is shown in FIG. In the figure, the same symbols as in FIG. 39 represent the same configurations. The LH band, HL band, and HH band blocks outputted from the blocking circuit 52 are sequentially inputted from the input terminal 92a, and in the subblocking circuit 581, 3
It is divided into two sub-blocks. Arithmetic unit 582 calculates the maximum absolute value of pixel values within each subblock for each subblock. The output of the calculator 582 is input to a minimum value detector 583 and a maximum value detector 584. The minimum value detector 583 finds the minimum value of the output of the arithmetic unit 582 for 32 subblocks corresponding to one block. The maximum value detector 584 finds the maximum value of the output of the arithmetic unit 582 for 32 sub-blocks corresponding to one block. These sub-block circuits 581
, the operation unit 582, the minimum value detector 583, and the maximum value detector 584 are similar to those in the previous embodiment.

【0174】定数発生器585a,585b,585e
,585c,585d,585f は、それぞれ所定値
α, β, ε,γ, δ, θを出力する。593a
はスイッチであり、最小値検出器583 から出力され
る値がLHバンドの値であるときは定数発生器585a
の所定値αを選択し、HLバンドの値であるときには定
数発生器585bの所定値βを選択し、HHバンドの値
であるときには定数発生器585eの所定値εを選択し
て出力する。
Constant generators 585a, 585b, 585e
, 585c, 585d, and 585f output predetermined values α, β, ε, γ, δ, and θ, respectively. 593a
is a switch, and when the value output from the minimum value detector 583 is a value of the LH band, the constant generator 585a
When the value is in the HL band, the predetermined value β of the constant generator 585b is selected, and when the value is in the HH band, the predetermined value ε of the constant generator 585e is selected and output.

【0175】593bもスイッチであり、最大値検出器
584 から出力される値がLHバンドの値であるとき
は定数発生器585cの所定値γを選択し、HLバンド
の値であるときには定数発生器585dの所定値δを選
択し、HHバンドの値であるときには定数発生器585
fの所定値θを選択して出力する。
593b is also a switch, which selects a predetermined value γ of the constant generator 585c when the value output from the maximum value detector 584 is a value of the LH band, and selects a predetermined value γ of the constant generator 585c when the value output from the maximum value detector 584 is a value of the HL band. A predetermined value δ of 585d is selected, and when the value is in the HH band, the constant generator 585
A predetermined value θ of f is selected and output.

【0176】比較器587aは最小値検出器583 の
出力がスイッチ593aの出力より小さいとき「1」を
出力し、そうでないときに「0」を出力する。比較器5
87bは最大値検出器584 の出力がスイッチ593
bの出力より大きいとき「1」を出力し、そうでないと
きに「0」を出力する。 すなわち前述の実施例と同様に比較器587aは該当ブ
ロックに平坦部があるとき「1」を出力し、比較器58
7bは該当ブロックに激しい変化があるとき「1」を出
力する。
Comparator 587a outputs "1" when the output of minimum value detector 583 is smaller than the output of switch 593a, and outputs "0" otherwise. Comparator 5
87b, the output of the maximum value detector 584 is connected to the switch 593
When it is larger than the output of b, it outputs "1", and when it is not, it outputs "0". That is, as in the previous embodiment, the comparator 587a outputs "1" when the corresponding block has a flat portion, and the comparator 587a outputs "1".
7b outputs "1" when there is a drastic change in the corresponding block.

【0177】LHバンド、HLバンド、HHバンドの各
ブロックはこの順に入力端子92a より入力されるの
で、比較器587a及び587bは、まずLHバンドの
ブロックについての判定ha, hbを出力し、次にH
Lバンドのブロックについての判定va,vb を出力
し、最後にHHバンドのブロックについての判定da,
db を出力する。これら、比較器587a,587b
 それぞれの連続する3つの出力は制御信号発生器58
8aに入力され、量子化テーブルが決定される。
[0177] Since each block of the LH band, HL band, and HH band is input from the input terminal 92a in this order, the comparators 587a and 587b first output the judgment ha and hb for the block of the LH band, and then H
Outputs the judgments va, vb for the L-band blocks, and finally outputs the judgments da, vb for the HH-band blocks.
Output db. These comparators 587a, 587b
Each of the three successive outputs is connected to a control signal generator 58.
8a, and a quantization table is determined.

【0178】たとえば、量子化回路56が3つの量子化
テーブルを保持している場合、量子化ステップ幅が細か
い量子化テーブルを高レートの量子化テーブル、量子化
ステップ幅が中程度の量子化テーブルを中レートの量子
化テーブル、量子化ステップ幅が粗い量子化テーブルを
低レートの量子化テーブルと呼ぶことにする。このとき
、ha=0かつva=0ならば、平坦部はないと判断し
て低レートの量子化テーブルを選択する。ha=1また
はva=1の場合、平坦部があるので、hb=1または
vb=1またはdb=1であれば、激しい変化もあるの
で高レートの量子化テーブルを選択し、そうでなければ
中レートの量子化テーブルを選択する。
For example, if the quantization circuit 56 holds three quantization tables, a quantization table with a fine quantization step width, a high rate quantization table, and a quantization table with a medium quantization step width. A quantization table with a coarse quantization step width is called a medium-rate quantization table, and a quantization table with a coarse quantization step width is called a low-rate quantization table. At this time, if ha=0 and va=0, it is determined that there is no flat part and a low rate quantization table is selected. If ha = 1 or va = 1, there is a flat part, if hb = 1 or vb = 1 or db = 1, there is also a sharp change, so choose a high rate quantization table, otherwise Select a medium rate quantization table.

【0179】なお、上述した実施例においてはLHバン
ド,HLバンド及びHHバンドを用いて、量子化テーブ
ルを選択したが、これらのうちの1成分のみを用いて判
定を行う場合も同様に構成できる。
[0179] In the above-described embodiment, the quantization table was selected using the LH band, HL band, and HH band, but the same structure can be used when making a determination using only one component of these. .

【0180】また、上記実施例においては、いずれもサ
ブブロック化回路581 は図41のように1ブロック
を32個のサブブロックに分割したが、サブブロックの
大きさは4×4に限定されるものではなく、たとえば水
平方向4画素、垂直方向2画素、時間方向2フィールド
の4×2×2の3次元のサブブロックに構成してもよく
、ブロックの大きさやハードウェア構成により、大きさ
を設定すればよい。また、直交変換の単位となる1ブロ
ックの大きさも8×8×8にとらわれる必要はなく任意
の大きさの3次元ブロック及び2次元ブロックに対して
同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in the above embodiments, the subblocking circuit 581 divides one block into 32 subblocks as shown in FIG. 41, but the size of the subblocks is limited to 4×4. For example, it may be configured into a 4 x 2 x 2 three-dimensional sub-block of 4 pixels in the horizontal direction, 2 pixels in the vertical direction, and 2 fields in the temporal direction, and the size may vary depending on the block size and hardware configuration. Just set it. Further, the size of one block, which is a unit of orthogonal transformation, does not need to be limited to 8×8×8, and the same effect can be obtained for three-dimensional blocks and two-dimensional blocks of arbitrary sizes.

【0181】さらに、上記実施例においては、いずれも
入力信号を4つの帯域にサブバンド分割する場合につい
て示したが、たとえば水平方向にのみ2分割する場合、
低域成分に対して4分割サブバンドを繰り返して7帯域
に分割する場合なども同様で、高域成分を用いて量子化
テーブルの選定を行うことができる。すなわち、一般に
いくつの帯域にサブバンド分割する場合でも、高域成分
を用いて、ブロック内に平坦部と変化の激しい部分があ
るかどうかを検出し、量子化テーブルを選定することに
より同様の効果を得ることができる。
Furthermore, in the above embodiments, the case where the input signal is divided into four subbands is shown, but for example, when dividing the input signal into two only in the horizontal direction,
Similarly, when the low frequency component is divided into seven bands by repeating four subbands, the quantization table can be selected using the high frequency component. In other words, in general, no matter how many bands are divided into subbands, the same effect can be achieved by using high-frequency components to detect whether there are flat parts or rapidly changing parts within the block, and then selecting a quantization table. can be obtained.

【0182】次に、本発明の更に他の実施例について説
明する。この例は、入力される飛び越し走査方式のディ
ジタル画像信号において、奇数フィールド,偶数フィー
ルドのうち、一方は奇数タップの垂直フィルタに、他方
は偶数タップの垂直フィルタに通すようにした例である
Next, still another embodiment of the present invention will be described. In this example, in an input interlaced scanning digital image signal, one of the odd and even fields is passed through a vertical filter with odd taps, and the other is passed through a vertical filter with even taps.

【0183】図45は、このような例におけるサブバン
ド分割回路5の内部構成を示すブロック図である。図に
おいて、図19と同番号を付した部分は同一部材を示す
ので、これらの説明は省略する。図において28, 2
9, 30は夫々、サブバンド分割回路5内におけるY
信号サブバンド分割回路,R−Y信号サブバンド分割回
路,B−Y信号サブバンド分割回路を示し、これらの内
部構成は同様である。以下、図示しているY信号サブバ
ンド分割回路28の構成について説明する。入力端子2
1に接続される垂直LPF は垂直LPF 241a及
び垂直LPF 241bに2分割されている。垂直LP
F 241a, 垂直LPF 241bと垂直2:1サ
ブサンプリング回路243aとの間には、スイッチ39
が設けられている。スイッチ39の一方の端子aには垂
直LPF 241aの出力端子が接続され、スイッチ3
9の他方の端子bには垂直LPF 241bの出力端子
が接続されている。また、入力端子21に接続される垂
直HPF は垂直HPF 242a及び垂直HPF 2
42bに2分割されている。垂直HPF 242a, 
垂直HPF 242bと垂直2:1サブサンプリング回
路243bとの間には、スイッチ40が設けられている
。スイッチ40の一方の端子aには垂直HPF 242
aの出力端子が接続され、スイッチ40の他方の端子b
には垂直HPF 242bの出力端子が接続されている
FIG. 45 is a block diagram showing the internal configuration of subband division circuit 5 in such an example. In the figure, parts with the same numbers as those in FIG. 19 indicate the same members, so a description thereof will be omitted. In the figure, 28, 2
9 and 30 are Y in the subband division circuit 5, respectively.
A signal subband division circuit, a R-Y signal subband division circuit, and a B-Y signal subband division circuit are shown, and their internal configurations are the same. The configuration of the illustrated Y signal subband division circuit 28 will be described below. Input terminal 2
The vertical LPF connected to 1 is divided into two, a vertical LPF 241a and a vertical LPF 241b. vertical LP
A switch 39 is connected between the vertical LPF 241b and the vertical 2:1 subsampling circuit 243a.
is provided. The output terminal of the vertical LPF 241a is connected to one terminal a of the switch 39.
The output terminal of the vertical LPF 241b is connected to the other terminal b of the vertical LPF 241b. Further, the vertical HPFs connected to the input terminal 21 are vertical HPF 242a and vertical HPF 2.
It is divided into two parts, 42b. Vertical HPF 242a,
A switch 40 is provided between the vertical HPF 242b and the vertical 2:1 subsampling circuit 243b. A vertical HPF 242 is connected to one terminal a of the switch 40.
output terminal a is connected, and the other terminal b of the switch 40
is connected to the output terminal of the vertical HPF 242b.

【0184】図46は、このような例におけるサブバン
ド合成回路14の内部構成を示すブロック図である。図
において、図20と同番号を付した部分は同一部材を示
すので、これらの説明は省略する。図において36, 
37, 38は夫々、サブバンド合成回路14内におけ
るY信号サブバンド合成回路,R−Y信号サブバンド合
成回路,B−Y信号サブバンド合成回路を示し、これら
の内部構成は同様である。以下、図示しているY信号サ
ブバンド合成回路36の構成について説明する。垂直1
:2補間回路336aに接続される垂直LPF は垂直
LPF 337a及び垂直LPF 337bに2分割さ
れている。垂直LPF 337a, 垂直LPF 33
7bと減算器339 との間には、スイッチ48が設け
られている。スイッチ48の一方の端子aには垂直LP
F 337aの出力端子が接続され、スイッチ48の他
方の端子bには垂直LPF 337bの出力端子が接続
されている。また、垂直1:2補間回路336bに接続
される垂直HPF は垂直HPF 338a及び垂直H
PF 338bに2分割されている。垂直HPF 33
8a, 垂直HPF 338bと減算器339 との間
には、スイッチ49が設けられている。スイッチ49の
一方の端子aには垂直HPF 338aの出力端子が接
続され、スイッチ49の他方の端子bには垂直HPF 
338bの出力端子が接続されている。
FIG. 46 is a block diagram showing the internal configuration of subband synthesis circuit 14 in such an example. In the figure, parts with the same numbers as those in FIG. 20 indicate the same members, so a description thereof will be omitted. In the figure, 36,
Reference numerals 37 and 38 respectively indicate a Y signal subband synthesis circuit, an RY signal subband synthesis circuit, and a BY signal subband synthesis circuit in the subband synthesis circuit 14, and their internal configurations are the same. The configuration of the illustrated Y signal subband synthesis circuit 36 will be described below. vertical 1
The vertical LPF connected to the :2 interpolation circuit 336a is divided into two: a vertical LPF 337a and a vertical LPF 337b. Vertical LPF 337a, Vertical LPF 33
A switch 48 is provided between subtractor 7b and subtractor 339. Vertical LP is connected to one terminal a of the switch 48.
The output terminal of the F 337a is connected, and the other terminal b of the switch 48 is connected to the output terminal of the vertical LPF 337b. Further, the vertical HPF connected to the vertical 1:2 interpolation circuit 336b is the vertical HPF 338a and the vertical H
It is divided into two into PF 338b. Vertical HPF 33
8a, a switch 49 is provided between the vertical HPF 338b and the subtracter 339. The output terminal of the vertical HPF 338a is connected to one terminal a of the switch 49, and the output terminal of the vertical HPF 338a is connected to the other terminal b of the switch 49.
The output terminal of 338b is connected.

【0185】次に、動作について説明する。入力端子2
1から入力されたY信号は、Y信号サブバンド分割回路
28において、4つの帯域に分割される。以下、このY
信号サブバンド分割回路28の動作について詳しく説明
する。 入力端子21から入力されたY信号は、垂直LPF 2
41a, 241bに通される。スイッチ39はフィー
ルド毎に端子aと端子bとを切り換えて出力する。例え
ば、奇数フィールドのときは端子aを選択し、偶数フィ
ールドのときは端子bを選択する。従って、奇数フィー
ルドのときは奇数タップの垂直LPF 241aを通過
したY信号が出力され、偶数フィールドのときは偶数タ
ップの垂直LPF 241bを通過したY信号が出力さ
れるので、スイッチ39の出力は、図47に示すように
、奇数フィールドも偶数フィールドも、空間的なサンプ
リング位置が同じになる。なお、以降の動作は、図19
に示した例と同じである。また、入力端子21から入力
されたY信号は、垂直HPF 242a, 242bに
も通される。スイッチ40はフィールド毎に端子aと端
子bとを切り換えて出力する。例えば、奇数フィールド
のときは端子aを選択し、偶数フィールドのときは端子
bを選択する。従って、奇数フィールドのときは奇数タ
ップの垂直HPF 242aを通過したY信号が出力さ
れ、偶数フィールドのときは偶数タップの垂直HPF 
242bを通過したY信号が出力されるので、スイッチ
40の出力は、図47に示すように、奇数フィールドも
偶数フィールドも、空間的なサンプリング位置が同じに
なる。なお、以降の動作は、図19に示した例と同じで
ある。なお、R−Y信号サブバンド分割回路29, B
−Y信号サブバンド分割回路30も同様な動作をなす。
Next, the operation will be explained. Input terminal 2
The Y signal inputted from Y signal subband dividing circuit 28 is divided into four bands. Below, this Y
The operation of the signal subband division circuit 28 will be explained in detail. The Y signal input from the input terminal 21 is passed through the vertical LPF 2
41a and 241b. The switch 39 switches between terminal a and terminal b for each field and outputs the output. For example, terminal a is selected for an odd field, and terminal b is selected for an even field. Therefore, when it is an odd field, the Y signal that has passed through the vertical LPF 241a with odd taps is output, and when it is an even field, the Y signal that has passed through the vertical LPF 241b with even taps is output, so the output of the switch 39 is as follows. As shown in FIG. 47, the spatial sampling positions are the same for both odd and even fields. The subsequent operation is shown in Figure 19.
This is the same as the example shown in . Further, the Y signal input from the input terminal 21 is also passed through the vertical HPFs 242a and 242b. The switch 40 switches between terminal a and terminal b for each field and outputs the output. For example, terminal a is selected for an odd field, and terminal b is selected for an even field. Therefore, in the case of an odd number field, the Y signal that has passed through the vertical HPF 242a of the odd number taps is output, and in the case of an even number field, the Y signal that has passed through the vertical HPF 242a of the even number taps is output.
Since the Y signal that has passed through 242b is output, the output of switch 40 has the same spatial sampling position in both odd and even fields, as shown in FIG. Note that the subsequent operation is the same as the example shown in FIG. 19. Note that the R-Y signal subband division circuit 29, B
-Y signal subband division circuit 30 also operates in a similar manner.

【0186】図48は、このような例において、メモリ
27から水平方向に4画素、垂直方向に4画素、時間方
向に8フィールドをまとめて、4×4×8の3次元ブロ
ックとして出力する場合を示している。各成分は、奇数
フィールドにおいても偶数フィールドにおいても、空間
的なサンプリング位置が同じになっているので、このよ
うに奇数,偶数フィールドを混ぜて、3次元ブロックを
構成しても、ブロック内の画素は格子状に並ぶ。
FIG. 48 shows the case where, in such an example, 4 pixels in the horizontal direction, 4 pixels in the vertical direction, and 8 fields in the time direction are collectively output from the memory 27 as a 4×4×8 three-dimensional block. It shows. Each component has the same spatial sampling position in both odd and even fields, so even if odd and even fields are mixed to form a three-dimensional block, the pixels in the block are arranged in a grid.

【0187】次に、再生側の動作について説明する。L
L, HLバンドにおける垂直1:2補間回路336a
までの動作は、図20に示す例と同じあるのでこの説明
は省略する。垂直1:2補間回路336aからの出力は
、奇数タップの垂直LPF 337a, 偶数タップの
垂直LPF 337bに入力される。そして、奇数フィ
ールドのときはスイッチ48の端子aが選択されて、奇
数タップの垂直LPF 337aを通過した信号が減算
器339 へ出力される。一方、偶数フィールドのとき
はスイッチ48の端子bが選択されて、偶数タップの垂
直LPF 337bを通過した信号が減算器339 へ
出力される。また、LH, HHバンドにおける垂直1
:2補間回路336bまでの動作は、図20に示す例と
同じあるのでこの説明は省略する。垂直1:2補間回路
336bからの出力は、奇数タップの垂直HPF 33
8a, 偶数タップの垂直HPF 338bに入力され
る。そして、奇数フィールドのときはスイッチ49の端
子aが選択されて、奇数タップの垂直HPF 338a
を通過した信号が減算器339 へ出力される。一方、
偶数フィールドのときはスイッチ49の端子bが選択さ
れて、偶数タップの垂直HPF 338bを通過した信
号が減算器339 へ出力される。減算器339 にて
、スイッチ48の出力からスイッチ49の出力が減算さ
れ、元の1フィールドのY信号が出力される。なお、R
−Y信号サブバンド合成回路37, B−Y信号サブバ
ンド合成回路38の動作は、上述したY信号サブバンド
合成回路36の動作と同様である。
Next, the operation on the playback side will be explained. L
Vertical 1:2 interpolation circuit 336a in L and HL bands
The operations up to this point are the same as in the example shown in FIG. 20, so a description thereof will be omitted. The output from the vertical 1:2 interpolation circuit 336a is input to an odd-numbered tap vertical LPF 337a and an even-numbered tap vertical LPF 337b. When the field is an odd number, terminal a of the switch 48 is selected, and the signal passing through the vertical LPF 337a of odd number taps is output to the subtracter 339. On the other hand, in the case of an even field, terminal b of the switch 48 is selected, and the signal passed through the even-numbered tap vertical LPF 337b is output to the subtracter 339. Also, vertical 1 in LH and HH bands
The operations up to the :2 interpolation circuit 336b are the same as in the example shown in FIG. 20, so a description thereof will be omitted. The output from the vertical 1:2 interpolator 336b is an odd-numbered tap vertical HPF 33.
8a, is input to an even tap vertical HPF 338b. Then, when the field is an odd number, terminal a of the switch 49 is selected, and the vertical HPF 338a of the odd number tap is selected.
The signal that has passed through is output to the subtracter 339. on the other hand,
In the case of an even field, terminal b of the switch 49 is selected, and the signal passed through the even-numbered tap vertical HPF 338b is output to the subtracter 339. A subtracter 339 subtracts the output of the switch 49 from the output of the switch 48, and outputs the original Y signal of one field. In addition, R
The operations of the -Y signal subband synthesis circuit 37 and the BY signal subband synthesis circuit 38 are similar to the operation of the Y signal subband synthesis circuit 36 described above.

【0188】このような例では、奇数フィールド, 偶
数フィールドの空間的サンプリング位置を揃えた後、両
フィールドをたばねて、3次元ブロックを構成し、3次
元直交変換を行うので、飛び越し走査方式のディジタル
画像信号に対しても顕著に情報圧縮を行える。
[0188] In such an example, after aligning the spatial sampling positions of the odd and even fields, both fields are collapsed to form a three-dimensional block and three-dimensional orthogonal transformation is performed. Significant information compression can also be performed on image signals.

【0189】次に、本発明の更に他の実施例について説
明する。この実施例は、分割された各サブバンドにおい
て、ウェイティングの仕方を変える例である。図49は
このような実施例における符号側の構成を示すブロック
図であり、図において図35と同番号を付した部分は同
一部材を示す。
Next, still another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an example in which the weighting method is changed in each divided subband. FIG. 49 is a block diagram showing the configuration of the reference numeral side in such an embodiment, and in the figure, parts given the same numbers as in FIG. 35 indicate the same members.

【0190】ディジタル画像信号は、サブバンド分割回
路51により、水平方向,垂直方向に2段階に周波数分
離されて4種のサブバンド信号となる。得られた各サブ
バンド信号は、ブロック化回路52a, 52b, 5
2c, 52dへ夫々出力される。ブロック化回路52
a, 52b, 52c, 52dは、複数の画素毎に
ブロック化し、得られたブロックを直交変換回路53a
, 53b, 53c, 53dへ出力する。直交変換
回路53a, 53b, 53c,53d は、例えば
3次元のDCT を各ブロックに施し、得られた変換係
数をウェイティング回路54a, 54b, 54c,
 54dへ出力する。ウェイティング回路54a,54
b, 54c, 54d は、各サブバンドの周波数特
性に基づいて、直交変換回路53a, 53b, 53
c, 53dから出力される変換係数にウェイティング
を施し、重み付けされた変換係数を可変長符号化回路5
5a, 55b, 55c, 55dへ出力する。各可
変長符号化回路55a,55b, 55c, 55d 
は、ウェイティング回路54a, 54b, 54c,
 54dの出力を可変長符号化する。
[0190] The digital image signal is frequency-separated into two levels in the horizontal and vertical directions by the subband division circuit 51, resulting in four types of subband signals. Each of the obtained subband signals is sent to blocking circuits 52a, 52b, 5
2c and 52d, respectively. Blocking circuit 52
a, 52b, 52c, and 52d are divided into blocks for each plurality of pixels, and the obtained blocks are sent to an orthogonal transform circuit 53a.
, 53b, 53c, and 53d. The orthogonal transform circuits 53a, 53b, 53c, 53d apply, for example, three-dimensional DCT to each block, and the obtained transform coefficients are sent to the weighting circuits 54a, 54b, 54c,
Output to 54d. Waiting circuits 54a, 54
b, 54c, 54d are orthogonal transform circuits 53a, 53b, 53 based on the frequency characteristics of each subband.
Weighting is applied to the transform coefficients output from the circuits c and 53d, and the weighted transform coefficients are sent to the variable length encoding circuit 5.
Output to 5a, 55b, 55c, and 55d. Each variable length encoding circuit 55a, 55b, 55c, 55d
are the weighting circuits 54a, 54b, 54c,
The output of 54d is variable length encoded.

【0191】次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

【0192】サブバンド分割回路51から出力された各
サブバンド信号は、ブロック化回路52a,52b, 
52c, 52d において、複数の画素毎、例えば8
画素×8ライン×8フィールド毎にブロック化される。 そして、連続する8フィールドに対してブロックX0 
(i,j,k)(i:水平方向,j:垂直方向,k:時
間方向,i,j,k=0,1,…,7)が、各ブロック
化回路52a, 52b, 52c, 52dから直交
変換回路53a, 53b, 53c, 53dへ出力
される。これらの各ブロックは、直交変換回路53a,
  53b, 53c, 53dにおいて3次元のDC
T を施され、8×8×8個の変換係数X(i,j,k
)(i,j,k=0,1,…,7)が、ウェイティング
回路54a,54b,  54c, 54d へ出力さ
れる。直交変換回路53a, 53b, 53c,53
dから各ウェイティング回路54a, 54b, 54
c,54d へ出力された変換係数は、ウェイティング
が施される。ウェイティング回路54a はLLバンド
に対応し、ウェイティング回路54b はLHバンドに
対応し、ウェイティング回路54c はHLバンドに対
応し、ウェイティング回路54d はHHバンドに対応
している。各ウェイティング回路54a, 54b, 
54c, 54dの出力は対応する各可変長符号化回路
55a, 55b, 55c, 55dにより可変長符
号化される。
Each subband signal output from the subband division circuit 51 is sent to blocking circuits 52a, 52b,
52c, 52d, every plural pixels, for example 8
The blocks are divided into pixels x 8 lines x 8 fields. Then block X0 for 8 consecutive fields
(i, j, k) (i: horizontal direction, j: vertical direction, k: time direction, i, j, k=0, 1,..., 7) are each blocked circuit 52a, 52b, 52c, 52d The signals are outputted from orthogonal transform circuits 53a, 53b, 53c, and 53d. Each of these blocks includes an orthogonal transform circuit 53a,
Three-dimensional DC at 53b, 53c, 53d
T and 8×8×8 transform coefficients X(i, j, k
) (i, j, k=0, 1,..., 7) are output to the weighting circuits 54a, 54b, 54c, 54d. Orthogonal transformation circuits 53a, 53b, 53c, 53
d to each weighting circuit 54a, 54b, 54
The conversion coefficients output to c and 54d are weighted. Weighting circuit 54a corresponds to the LL band, weighting circuit 54b corresponds to the LH band, weighting circuit 54c corresponds to the HL band, and weighting circuit 54d corresponds to the HH band. Each weighting circuit 54a, 54b,
The outputs of 54c and 54d are variable length encoded by corresponding variable length encoding circuits 55a, 55b, 55c and 55d.

【0193】ここで、各ウェイティング回路54a, 
54b, 54c, 54dにおける動作、ウェイティ
ングの大きさについて説明する。
Here, each weighting circuit 54a,
The operations and weighting sizes in 54b, 54c, and 54d will be explained.

【0194】前述した第2,3表の結果から、LLバン
ドでは2次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=
(0,0)の周辺に電力が集中しているので、LLバン
ドにおいては、図50(a)に示すように、水平,垂直
の低次シーケンシである左上の変換係数に大きなウェイ
ティングを施し、高次シーケンシである変換係数に小さ
なウェイティングを施すことが適している。
From the results in Tables 2 and 3 mentioned above, in the LL band, when looking at blocks in a two-dimensional plane, (i, j) =
Since the power is concentrated around (0,0), in the LL band, as shown in FIG. It is suitable to give a small weight to the transform coefficients which are a higher order sequence.

【0195】前述した第6,7表の結果から、LHバン
ドでは2次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=
(0,7)の周辺に電力が集中しているので、LHバン
ドにおいては、図50(b)に示すように、水平方向が
低次シーケンシであって垂直方向が高次シーケンシであ
る左下の変換係数には大きなウェイティングを施し、水
平方向が高次シーケンシであって垂直方向が低次シーケ
ンシである変換係数には小さなウェイティングを施すこ
とが適している。
From the results in Tables 6 and 7 mentioned above, in the LH band, when viewed as a block in a two-dimensional plane, (i, j) =
Since the power is concentrated around (0,7), in the LH band, as shown in Figure 50(b), the lower left where the horizontal direction is the low-order sequence and the vertical direction is the high-order sequence. It is suitable to give a large weight to transform coefficients, and to give a small weight to transform coefficients whose horizontal direction is a high-order sequence and whose vertical direction is a low-order sequence.

【0196】前述した第4,5表の結果から、HLバン
ドでは2次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=
(7,0)の周辺に電力が集中しているので、HLバン
ドにおいては、図50(c)に示すように、水平方向が
高次シーケンシであって垂直方向が低次シーケンシであ
る右上の変換係数には大きなウェイティングを施し、水
平方向が低次シーケンシであって垂直方向が高次シーケ
ンシである変換係数には小さなウェイティングを施すこ
とが適している。
From the results in Tables 4 and 5 mentioned above, in the HL band, when looking at blocks in a two-dimensional plane, (i, j) =
Since the power is concentrated around (7,0), in the HL band, as shown in Figure 50(c), the horizontal direction is the high-order sequence and the vertical direction is the low-order sequence. It is suitable to give a large weight to transform coefficients, and to give a small weight to transform coefficients whose horizontal direction is a low-order sequence and whose vertical direction is a high-order sequence.

【0197】前述した第8,9表の結果から、HHバン
ドでは2次元平面内のブロックで見ると、(i,j)=
(7,7)の周辺に電力が集中しているので、HHバン
ドにおいては、図50(d)に示すように、水平,垂直
方向が共に高次シーケンシである右下の変換係数に大き
なウェイティングを施し、水平,垂直方向が共に低次シ
ーケンシである変換係数に小さなウェイティングを施す
ことが適している。
From the results in Tables 8 and 9 mentioned above, in the HH band, when viewed as a block in a two-dimensional plane, (i, j) =
Since the power is concentrated around (7, 7), in the HH band, as shown in Figure 50(d), there is a large weighting on the lower right conversion coefficient where both the horizontal and vertical directions are high-order sequences. It is suitable to apply a small weight to transform coefficients that have low-order sequences in both the horizontal and vertical directions.

【0198】また、各表の数値において時間方向に注目
すると、いずれのバンドにおいてもk=0の平面に電力
が集中し、kが高次になるほど電力が小さくなるので、
kが低次の変換係数に対しては大きなウェイティングを
施し、kが高次の変換係数に対しては小さなウェイティ
ングを施すことが適している。更に、人間の視覚が高い
空間周波数に対して鈍いので、低い空間周波数が集中す
るLLバンドに対しては大きなウェイティングを施し、
高い空間周波数が集中するHHバンドに対しては小さな
ウェイティングを施すことが適している。
[0198] Also, if we look at the values in each table in the time direction, the power is concentrated on the plane of k=0 in all bands, and the higher the order of k, the smaller the power is.
It is suitable to apply a large weight to a transform coefficient with a low order k, and to apply a small weight to a transform coefficient with a high order k. Furthermore, since human vision is dull towards high spatial frequencies, a large weighting is applied to the LL band where low spatial frequencies are concentrated.
It is appropriate to apply small weighting to the HH band where high spatial frequencies are concentrated.

【0199】以上のことを考慮し、また4個のサブバン
ドに対するウェイティングが水平及び垂直周波数方向で
滑らかに接続するように考えると、各サブバンドにおけ
るウェイティング係数は次のようになる。
Considering the above, and considering that the weightings for the four subbands are smoothly connected in the horizontal and vertical frequency directions, the weighting coefficients for each subband are as follows.

【0200】LLバンドに対するウェイティング係数W
LL(i,j,k)は下式のように設定すればよい。
Weighting coefficient W for LL band
LL (i, j, k) may be set as shown in the following formula.

【0201】[0201]

【数14】[Math. 14]

【0202】また、同様に、LHバンド, HLバンド
, HHバンドに対するウェイティング係数WLH(i
,j,k), WHL(i,j,k), WHH(i,
j,k)は夫々下式のように設定すればよい。
Similarly, the weighting coefficient WLH(i
, j, k), WHL (i, j, k), WHH (i,
j, k) may be set as shown in the following formulas.

【0203】[0203]

【数15】[Math. 15]

【0204】[0204]

【数16】[Math. 16]

【0205】[0205]

【数17】[Math. 17]

【0206】以上のようなウェイティングを行うことに
より、サブバンド分割された各サブバンドに有効なウェ
イティングを施すことができる。
[0206] By performing the above weighting, it is possible to apply effective weighting to each divided subband.

【0207】なお、上記実施例では直交変換として3次
元DCT を用いたが、2次元DCT であってもよい
。この場合、2次元DCT の変換係数のRMS は3
次元DCT における2次元平面内のRMS と同じ傾
向を示すので、LLバンド, LHバンド, HLバン
ド, HHバンドに対するウェイティング係数WLL(
i,j), WLH(i,j), WHL(i,j),
 WHH(i,j)は夫々下式のように設定すればよい
[0207] In the above embodiment, three-dimensional DCT was used as the orthogonal transformation, but two-dimensional DCT may also be used. In this case, the RMS of the two-dimensional DCT transform coefficient is 3
Since it shows the same tendency as the RMS in the two-dimensional plane in the dimensional DCT, the weighting coefficient WLL (
i, j), WLH (i, j), WHL (i, j),
WHH(i,j) may be set as shown in the following formulas.

【0208】[0208]

【数18】[Math. 18]

【0209】[0209]

【数19】[Math. 19]

【0210】[0210]

【数20】[Math. 20]

【0211】[0211]

【数21】[Math. 21]

【0212】以下、本発明の帯域分割・合成方法につい
て説明する。図51,図52は水平周波数帯域を2分割
する場合のサブバンド分割・合成回路を示している。サ
ブバンド分割回路の構成を示す図51において、70は
ディジタル画像信号の入力端子である。サブバンド分割
回路は、70より入力された画像を端点で折り返して付
加する折り返し画像付加回路71と、折り返し画像付加
回路71より出力される画像の水平周波数を制限する偶
数タップの水平LPF 72, 水平HPF 73と、
それぞれ水平LPF 72,水平HPF 73の出力の
水平方向の画素数を2:1に間引く水平2:1サブサン
プリング回路74a, 74bとを備えている。また、
75a, 75bは、それぞれ、水平2:1サブサンプ
リング回路74a, 74bの出力端子である。
[0212] The band division/synthesis method of the present invention will be explained below. 51 and 52 show subband division/synthesis circuits for dividing the horizontal frequency band into two. In FIG. 51 showing the configuration of the subband division circuit, 70 is an input terminal for a digital image signal. The subband division circuit includes a folded image addition circuit 71 that folds back and adds the image input from 70 at the end point, and an even-tap horizontal LPF 72 that limits the horizontal frequency of the image output from the folded image addition circuit 71. HPF 73 and
The sub-sampling circuits 74a and 74b are provided with horizontal 2:1 subsampling circuits 74a and 74b that thin out the number of pixels in the horizontal direction of the outputs of the horizontal LPF 72 and horizontal HPF 73 by 2:1, respectively. Also,
75a and 75b are output terminals of horizontal 2:1 subsampling circuits 74a and 74b, respectively.

【0213】サブバンド合成回路の構成を示す図52に
おいて、76a,76bはそれぞれ、以上のように分割
された各バンドの入力端子である。サブバンド合成回路
は、入力端子76a より入力された画像を端点で折り
返して付加する折り返し画像付加回路77と、入力端子
76b より入力された画像を端点で折り返して−1を
かけたものを付加する折り返し画像付加回路78と、折
り返し画像付加回路77, 78より出力される画像に
0を補間し、水平方向の画素数を2倍にする水平1:2
補間回路79a, 79bと、水平1:2補間回路79
a の出力の水平周波数を制限する偶数タップの水平L
PF80と、水平1:2補間回路79b の出力の水平
周波数を制限する偶数タップの水平HPF 81と、水
平LPF 80の出力から水平HPF 81の出力を減
算する演算器82とを備えている。また、83は演算器
82の出力端子である。
In FIG. 52 showing the configuration of the subband synthesis circuit, 76a and 76b are input terminals of each band divided as described above. The sub-band synthesis circuit includes a folded image addition circuit 77 that folds back the image input from the input terminal 76a at the end point and adds the image, and a folded image addition circuit 77 that wraps the image input from the input terminal 76b at the end point and adds the image multiplied by -1. Horizontal 1:2 which interpolates 0 to the image output from the folded image addition circuit 78 and the folded image addition circuits 77 and 78 and doubles the number of pixels in the horizontal direction.
Interpolation circuits 79a, 79b and horizontal 1:2 interpolation circuit 79
Horizontal L of even taps that limits the horizontal frequency of the output of a
PF 80, a horizontal HPF 81 with even taps that limits the horizontal frequency of the output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 79b, and an arithmetic unit 82 that subtracts the output of the horizontal HPF 81 from the output of the horizontal LPF 80. Further, 83 is an output terminal of the arithmetic unit 82.

【0214】次に、動作について説明する。図53はこ
の動作を説明するための各部材からの出力信号の概念図
である。入力端子70より入力された画像信号は、折り
返し画像付加回路71において、画像の端点に折り返し
た画像が付加される。たとえば、画像信号が704 画
素×240 ラインの画像であるとき、各ラインの信号
x(n) (n=1,…,704) に対して、下記(
9)式に示すように、画像の端点に折り返した画像が付
加される(図53(b))。
Next, the operation will be explained. FIG. 53 is a conceptual diagram of output signals from each member to explain this operation. The image signal inputted from the input terminal 70 is subjected to a folded image adding circuit 71 in which folded images are added to the end points of the image. For example, when the image signal is an image of 704 pixels x 240 lines, the following (
As shown in equation 9), a folded image is added to the end point of the image (FIG. 53(b)).

【0215】[0215]

【0216】この折り返し画像付加回路71の出力は水
平LPF 72と水平HPF 73とに入力される。水
平LPF 72は偶数タップの直線位相の低域通過フィ
ルタであり、その係数h1(n) (n=0,…,N1
 −1; N1 は偶数)は    h1 (n) =
h1 (N1 −n−1)    n=0,…,(N1
 /2)−1   …(10)となる。すなわち、水平
LPF 72は、各ラインの信号x(n) に対し、下
記(11)式に示す信号を出力する(図53(c))。
The output of this folded image addition circuit 71 is input to a horizontal LPF 72 and a horizontal HPF 73. The horizontal LPF 72 is a linear phase low-pass filter with even taps, and its coefficient h1(n) (n=0,...,N1
-1; N1 is an even number) is h1 (n) =
h1 (N1 -n-1) n=0,..., (N1
/2)-1...(10). That is, the horizontal LPF 72 outputs a signal expressed by the following equation (11) for the signal x(n) of each line (FIG. 53(c)).

【0217】[0217]

【数22】[Math. 22]

【0218】一方、水平HPF 73は偶数タップの直
線位相の高域通過フィルタであり、その係数h2 (n
) (n=0,…,N2 −1; N2 は偶数)は、
    h2 (n) =−h2 (N2 −n−1)
    n=0,…,(N2 /2)−1   …(1
2)となる。すなわち、水平HPF 73は、各ライン
の信号x(n) に対し、下記(13)式に示す信号を
出力する(図53(c))。
On the other hand, the horizontal HPF 73 is a linear phase high-pass filter with an even number of taps, and its coefficient h2 (n
) (n=0,...,N2 -1; N2 is an even number) is
h2 (n) = -h2 (N2 -n-1)
n=0,...,(N2/2)-1...(1
2). That is, the horizontal HPF 73 outputs a signal expressed by the following equation (13) for the signal x(n) of each line (FIG. 53(c)).

【0219】[0219]

【数23】[Math. 23]

【0220】水平LPF 72、水平HPF 73の出
力は、それぞれ、水平2:1サブサンプリング回路74
a,74b において、水平方向の画素数が1/2 に
間引かれて、それぞれ出力端子75a,75b より出
力される (図53(d))。以上がサブバンド分割回
路の動作である。サブバンド分割されて出力された2つ
の信号は、それぞれ予測符号化、直交変換などを用いて
符号化される。復号側では、これらの信号を復号した後
、サブバンド合成を行う。
[0220] The outputs of the horizontal LPF 72 and the horizontal HPF 73 are sent to the horizontal 2:1 subsampling circuit 74, respectively.
In a and 74b, the number of pixels in the horizontal direction is thinned out to 1/2 and outputted from output terminals 75a and 75b, respectively (FIG. 53(d)). The above is the operation of the subband division circuit. The two signals divided into subbands and output are respectively coded using predictive coding, orthogonal transformation, or the like. On the decoding side, after decoding these signals, subband synthesis is performed.

【0221】上記のようにサブバンド分割された各バン
ドの信号が入力端子76a,76b に入力される。す
なわち、サブバンド分割後の符号化・復号化において歪
みが生じないとすると、入力端子76a,76b より
入力される信号は、それぞれ、出力端子75a,75b
 より出力された信号と同一である。従って、入力端子
76a,76b より入力される画像の各ラインは、そ
れぞれ、y1 (n),y2 (n) (n=1,3,
5,…,703) と表される。折り返し画像付加回路
77は、入力端子76a より入力された画像の端点に
、折り返した画像を付加する。すなわち、下記(14)
式とする。
[0221] The signals of each band divided into subbands as described above are input to input terminals 76a and 76b. That is, assuming that no distortion occurs in encoding/decoding after subband division, signals input from input terminals 76a and 76b are output from output terminals 75a and 75b, respectively.
It is the same as the signal output from Therefore, each line of the image input from the input terminals 76a and 76b is y1 (n), y2 (n) (n=1, 3,
5,...,703). The folded image addition circuit 77 adds folded images to the end points of the image input from the input terminal 76a. That is, the following (14)
It shall be a formula.

【0222】[0222]

【0223】サブバンド分割回路は、付加した折り返し
画像の部分を出力しないが、もし、水平LPF 72が
折り返し画像の部分も演算するならば、(9)式,(1
1)式より、下記のようになる。
[0223] Although the subband division circuit does not output the added aliased image part, if the horizontal LPF 72 also calculates the aliased image part, Equation (9), (1
From formula 1), it is as follows.

【0224】[0224]

【数24】[Math. 24]

【0225】[0225]

【数25】[Math. 25]

【0226】従って、折り返し画像付加回路77におい
て、(14)式のように折り返し画像を付加すれば、サ
ブバンド分割回路において、付加した折り返し画像の部
分を伝送しなくても、サブバンド合成回路において、正
確に復元することができる。この折り返し画像付加回路
77の出力は、水平1:2補間回路79a において、
0が補間されて、水平方向の画素数が2倍にされる。す
なわち、この水平1:2補間回路79a より出力され
る画像の各ラインは、図53(e)に示したように、以
下の如くとなる。
Therefore, if the folded image adding circuit 77 adds the folded image as shown in equation (14), the subband combining circuit can add the folded image without transmitting the added folded image part in the subband dividing circuit. , can be accurately restored. The output of this folded image addition circuit 77 is sent to a horizontal 1:2 interpolation circuit 79a.
0 is interpolated and the number of pixels in the horizontal direction is doubled. That is, each line of the image output from the horizontal 1:2 interpolation circuit 79a is as shown in FIG. 53(e).

【0227】[0227]

【0228】水平1:2補間回路79a の出力は、水
平LPF 80に入力される。水平LPF 80は、偶
数タップの低域通過フィルタであり、その係数をg1 
(n) (n=0,…,N3 −1:N3 は偶数)と
すると、水平1:2補間回路79a より出力される画
像の各ラインy1 ′(n) (n=−703,−70
2,…,1407)に対し、下記の式に示す信号を出力
する(図53(g))。
The output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 79a is input to the horizontal LPF 80. The horizontal LPF 80 is a low-pass filter with even number of taps, and its coefficient is g1
(n) (n=0,...,N3 -1:N3 is an even number), each line y1'(n) of the image output from the horizontal 1:2 interpolation circuit 79a (n=-703, -70
2, . . . , 1407), a signal expressed by the following formula is output (FIG. 53(g)).

【0229】[0229]

【数26】[Math. 26]

【0230】一方、折り返し画像付加回路78は、入力
端子76b より、入力された画像の端点に、折り返し
た画像に−1をかけたものを付加する。すなわち、入力
端子76bより入力された画像の各ラインy2 (n)
 (n=1,3,5,…,703) に対して、下記(
15)式とする。
On the other hand, the folded image addition circuit 78 adds the folded image multiplied by -1 to the end points of the input image from the input terminal 76b. That is, each line y2 (n) of the image input from the input terminal 76b
(n=1,3,5,...,703), the following (
15).

【0231】[0231]

【0232】ここで、折り返し画像付加回路77の時と
同様に、もし、サブバンド分割回路で、水平HPF 7
3が折り返し画像の部分も演算すると仮定すると、(9
)式,(13)式より、下記のようになる。
Here, as in the case of the folded image addition circuit 77, if the horizontal HPF 7
Assuming that 3 also calculates the folded image part, (9
) and (13), it is as follows.

【0233】[0233]

【数27】[Math. 27]

【0234】[0234]

【数28】[Math. 28]

【0235】従って、折り返し画像付加回路78におい
て、(15)式のように折り返し画像を付加すれば、サ
ブバンド分割回路において、折り返し画像の部分を伝送
しなくても、サブバンド合成回路において、正確に復元
することができる。この折り返し画像付加回路78の出
力は、水平1:2補間回路79b において、0が補間
されて、水平方向の画素数が2倍にされ、図53(f)
に示したように、各ラインは、以下の如くとなる。
Therefore, if the folded image addition circuit 78 adds the folded image as shown in equation (15), the subband synthesis circuit can accurately transmit the folded image portion without transmitting the folded image part in the subband division circuit. can be restored. The output of this folded image addition circuit 78 is interpolated with 0 in a horizontal 1:2 interpolation circuit 79b, and the number of pixels in the horizontal direction is doubled, as shown in FIG. 53(f).
As shown in , each line is as follows.

【0236】[0236]

【0237】水平1:2補間回路79b の出力は、水
平HPF 81に入力される。水平HPF 81は、偶
数タップの高域通過フィルタであり、その係数をg2 
(n) (n=0,…,N4 −1:N4 は偶数)と
すると、水平1:2補間回路79b より出力される画
像の各ラインy2 ′(n) (n=−703,−70
2,…,1407)に対し、下記に示す信号を出力する
The output of the horizontal 1:2 interpolation circuit 79b is input to the horizontal HPF 81. Horizontal HPF 81 is a high-pass filter with even number of taps, and its coefficient is expressed as g2
(n) (n=0,...,N4 -1:N4 is an even number), each line y2'(n) of the image output from the horizontal 1:2 interpolation circuit 79b (n=-703, -70
2,..., 1407), the following signals are output.

【0238】[0238]

【数29】[Math. 29]

【0239】演算器82は、水平LPF 80の出力か
ら水平HPF81の出力を減算し、出力端子83より出
力する。
Arithmetic unit 82 subtracts the output of horizontal HPF 81 from the output of horizontal LPF 80 and outputs the result from output terminal 83.

【0240】次に、本実施例の効果を具体的に示すため
に、従来例と同様に、水平LPF 72、水平HPF 
73、水平LPF 80、水平HPF 81が、第1表
の16タップのフィルタであったとし、入力される画像
信号の第1ラインx(n) (n=1,…,704) 
が、 x(1) =16,   x(2) =120,  x
(3) =130,  x(4) =140,x(5)
 =150,  x(6) =160,  x(7) 
=170,  x(8) =180,x(9) =19
0,  x(10)=200,  x(n) =200
,  (n=11,12,…,704) の場合を考える。このとき、出力端子75a から出力
される信号は、 y1 (1) =59.6,   y1 (3)=14
4.7,  y1 (5) =152.6,y1 (7
) =175.1,  y1 (9) =195.3,
  y1 (11)=200.5,y1 (13)=1
99.8,  y1 (15)=200.0,  y1
 (17)=199.9,… である。また、出力端子75b から出力される信号は
、y2 (1) =−37.7,   y2 (3) 
=8.2,      y2 (5) =−3.1,y
2 (7) =1.0,      y2 (9) =
−1.6,    y2 (11)=0.1,y2 (
13)=−0.1,    y2 (15)=0.1,
  y2 (17)=0.0,    … である。この出力端子75a,75b の出力を、合成
側の入力端子76a,76b に入力すると、水平LP
F 80の出力は、x1 (1) =46.3,   
x1 (2) =77.9,   x1 (3) =1
29.4,x1 (4) =156.1,  x1 (
5) =151.0,  x1 (6) =153.2
,x1 (7) =169.1,  x1 (8) =
182.0,  x1 (9) =191.3,… となり、水平HPF 81の出力は、 x2 (1) =30.5,   x2 (2) =−
42.0,   x2 (3) =−0.5,x2 (
4) =16.3 ,  x2 (5) =1.2, 
     x2 (6) =−6.7,x2 (7) 
=−0.8,  x2 (8) =2.1,     
 x2 (9) =1.4,  … となる。
Next, in order to concretely demonstrate the effects of this embodiment, similar to the conventional example, the horizontal LPF 72, the horizontal HPF
73, horizontal LPF 80, and horizontal HPF 81 are the 16-tap filters shown in Table 1, and the first line x(n) of the input image signal (n=1,...,704)
However, x(1) = 16, x(2) = 120, x
(3) =130, x(4) =140,x(5)
=150, x(6) =160, x(7)
=170, x(8) =180, x(9) =19
0, x(10) = 200, x(n) = 200
, (n=11, 12,..., 704). At this time, the signal output from the output terminal 75a is y1 (1) = 59.6, y1 (3) = 14
4.7, y1 (5) =152.6, y1 (7
) =175.1, y1 (9) =195.3,
y1 (11)=200.5, y1 (13)=1
99.8, y1 (15)=200.0, y1
(17)=199.9,... Also, the signal output from the output terminal 75b is y2 (1) = -37.7, y2 (3)
=8.2,y2 (5) =-3.1,y
2 (7) =1.0, y2 (9) =
−1.6, y2 (11)=0.1, y2 (
13)=-0.1, y2 (15)=0.1,
y2 (17)=0.0,... When the outputs of the output terminals 75a and 75b are input to the input terminals 76a and 76b on the synthesis side, the horizontal LP
The output of F 80 is x1 (1) = 46.3,
x1 (2) =77.9, x1 (3) =1
29.4, x1 (4) =156.1, x1 (
5) =151.0, x1 (6) =153.2
, x1 (7) =169.1, x1 (8) =
182.0, x1 (9) = 191.3,..., and the output of the horizontal HPF 81 is x2 (1) = 30.5, x2 (2) = -
42.0, x2 (3) = -0.5, x2 (
4) =16.3, x2 (5) =1.2,
x2 (6) = -6.7, x2 (7)
=-0.8, x2 (8) =2.1,
x2 (9) = 1.4, ....

【0241】従って、演算器82の出力X(n) は、
小数点以下を四捨五入すると、 X(1) =16,     X(2) =120, 
   X(3) =130,X(4) =140,  
  X(5) =150,    X(6) =160
,X(7) =170,X(8) =180,    
X(9) =190,…となり、画像の端点の近辺にお
いてもX(n) =x(n) となり、元の画像を正確
に復元できる。
[0241] Therefore, the output X(n) of the arithmetic unit 82 is
Rounding off to the nearest whole number, X(1) = 16, X(2) = 120,
X (3) = 130, X (4) = 140,
X(5) =150, X(6) =160
,X(7) =170,X(8) =180,
X(9) = 190, . . . and even near the end points of the image, X(n) = x(n), and the original image can be accurately restored.

【0242】なお、上記実施例においては、0を補間す
る前に折り返し画像を付加するよう構成しているが、0
を補間した後に折り返し画像を付加する場合も同様に構
成できる。
[0242] In the above embodiment, the folded image is added before interpolating 0.
A similar configuration can be used when adding a folded image after interpolating the image.

【0243】また、上記実施例においては、フィルタが
偶数タップである場合を示したが、奇数タップのフィル
タの場合も同様に構成することができる。図54, 図
55は奇数タップのフィルタを用いる場合の構成例を示
している。入力端子70より入力された画像は、折り返
し画像付加回路84において、図56(b)のように、
端点に折り返した画像から1画素減らしたものが接続さ
れ、下記(16)式のようになる。
Further, in the above embodiment, the filter has an even number of taps, but a filter with an odd number of taps can be constructed in the same way. FIGS. 54 and 55 show an example of a configuration when using a filter with odd number taps. The image input from the input terminal 70 is processed by the folded image addition circuit 84 as shown in FIG. 56(b).
An image obtained by subtracting one pixel from the folded image at the end point is connected, resulting in the following equation (16).

【0244】[0244]

【0245】水平LPF 85は、直線位相の奇数タッ
プの低域通過フィルタであり、その係数をh1 (n)
 (n=0,…,N1 −1; N1 は奇数)とする
と、h1 (n) =h1 (N1 −n−1)   
 n=0,…,(N1 −1)/2となる。すなわち、
水平LPF 85は各ラインの信号x(n) に対し、
下記(17)式を出力する。
[0245] The horizontal LPF 85 is a low-pass filter with a linear phase and odd number of taps, and its coefficient is expressed as h1 (n).
(n=0,...,N1 -1; N1 is an odd number), then h1 (n) = h1 (N1 - n-1)
n=0,..., (N1 -1)/2. That is,
The horizontal LPF 85 has the following for each line signal x(n):
The following equation (17) is output.

【0246】[0246]

【数30】[Math. 30]

【0247】水平2:1サブサンプリング回路74a 
は水平LPF 85の出力の水平方向の画素数を1/2
 に間引き、y1 (1) ,y1 (3) ,y1 
(5) …を出力端子75a より出力する(図56(
c))。一方、水平HPF 86は、直線位相の奇数タ
ップの高域通過フィルタであり、その係数をh2 (n
) (n=0,…,N2 −1; N2 は奇数)とす
ると、h2 (n) =h2 (N2 −n−1)  
  n=0,…,(N2 −1)/2となる。即ち、水
平HPF 86は、各ラインの信号x(n) に対し、
下記(18)式を出力する。
[0247] Horizontal 2:1 subsampling circuit 74a
is the number of pixels in the horizontal direction of the output of horizontal LPF 85.
Thin out, y1 (1) , y1 (3) , y1
(5) ... is output from the output terminal 75a (Fig. 56 (
c)). On the other hand, the horizontal HPF 86 is a linear phase odd-tap high-pass filter whose coefficients are h2 (n
) (n=0,...,N2 -1; N2 is an odd number), then h2 (n) = h2 (N2 -n-1)
n=0,..., (N2 -1)/2. That is, the horizontal HPF 86 calculates, for each line signal x(n),
The following equation (18) is output.

【0248】[0248]

【数31】[Math. 31]

【0249】水平2:1サブサンプル回路74c は、
水平HPF 86の出力の水平方向の画素数を1/2 
に間引き、y2 (2) ,y2 (4) ,y2 (
6) …を出力端子75b より出力する(図56(d
))。
[0249] The horizontal 2:1 subsample circuit 74c is
Horizontal HPF 86 output horizontal pixel count to 1/2
, y2 (2) , y2 (4) , y2 (
6) ... is output from the output terminal 75b (Fig. 56(d)
)).

【0250】サブバンド合成回路においては、分割側の
出力端子75a,75b より出力された各バンドの信
号が、それぞれ入力端子76a,76b より入力され
る。すなわち、入力端子76a,76b より入力され
る画像の各ラインは、それぞれy1 (n) (n=1
,3,5,…,703),y2 (n) (n=2,4
,6,…,704) と表される。水平1:2補間回路
79a,79c は、それぞれ、入力端子76a,76
b より入力された画像に、0を補間し、水平方向の画
素数を2倍にする。従って、水平1:2補間回路79a
,79c の出力y1 ′(n),y2 ′(n) は
それぞれ、以下のようになる。
In the subband synthesis circuit, the signals of each band output from the output terminals 75a and 75b on the dividing side are inputted from the input terminals 76a and 76b, respectively. That is, each line of the image input from the input terminals 76a and 76b is y1 (n) (n=1
,3,5,...,703),y2 (n) (n=2,4
, 6, ..., 704). Horizontal 1:2 interpolation circuits 79a and 79c have input terminals 76a and 76, respectively.
0 is interpolated into the image input from b, and the number of pixels in the horizontal direction is doubled. Therefore, horizontal 1:2 interpolation circuit 79a
, 79c, the outputs y1'(n) and y2'(n) are as follows.

【0251】[0251]

【0252】折り返し画像付加回路87a,87b は
、それぞれ、水平1:2補間回路79a,79c から
出力される画像の端点に、折り返した画像から1画素減
らしたものを接続する。すなわち、下記(19)式,(
20)式のようにする (図56(e),(f))。
[0252] The folded image addition circuits 87a and 87b connect the folded images minus one pixel to the end points of the images output from the horizontal 1:2 interpolation circuits 79a and 79c, respectively. That is, the following equation (19), (
20) Formula 56 (e), (f).

【0253】0253]

【0254】サブバンド分割回路は、付加した折り返し
画像の部分を伝送しないが、もし、水平LPF 85、
水平HPF 86が、折り返し画像の部分も演算すると
仮定すると、(16)式,(17)式より、以下のよう
になる。
[0254] The subband division circuit does not transmit the added aliased image part, but if the horizontal LPF 85,
Assuming that the horizontal HPF 86 also calculates the aliased image portion, the following equations are obtained from equations (16) and (17).

【0255】0255]

【数32】[Math. 32]

【0256】同様にして y1 (704+n) =y1 (704−n)   
(n=1,2,…,704)となる。また、(16)式
、(18)式より、同様に以下の式が成り立つ。
Similarly, y1 (704+n) = y1 (704-n)
(n=1, 2,..., 704). Furthermore, from equations (16) and (18), the following equations also hold true.

【0257】0257]

【0258】従って、折り返し画像付加回路87a,8
7b において、(19)式, (20)式のように、
画像の端点に折り返し画像を付加すれば、サブバンド分
割回路において付加した伝送しない折り返し画像の部分
も、正確に復元することができる。折り返し画像付加回
路87a,87b の出力は、それぞれ、水平LPF 
88、水平HPF 89に入力される。水平LPF 8
8は、奇数タップの低域通過フィルタであり、その係数
をg1 (n)(n=0,…,N3 −1; N3 は
奇数)とすると、折り返し画像付加回路87a から出
力される画像の各ラインy1 ′(n) に対し、下式
を出力する。
[0258] Therefore, the folded image adding circuits 87a, 8
7b, as in equations (19) and (20),
By adding folded images to the end points of the image, it is possible to accurately restore the folded image portions that are added in the subband division circuit and are not transmitted. The outputs of the folded image adding circuits 87a and 87b are respectively horizontal LPFs.
88, is input to the horizontal HPF 89. Horizontal LPF 8
8 is a low-pass filter with an odd number of taps, and if its coefficient is g1 (n) (n=0,...,N3 -1; N3 is an odd number), each of the images output from the folded image addition circuit 87a The following formula is output for line y1'(n).

【0259】0259]

【数33】[Math. 33]

【0260】一方、水平HPF 89は、奇数タップの
高域通過フィルタであり、その係数をg2 (n) (
n=0,…,N4 −1; N4 は奇数)とすると、
折り返し画像付加回路87b より出力される画像の各
ラインy2 ′(n) に対し、下式を出力する。
On the other hand, the horizontal HPF 89 is a high-pass filter with an odd number of taps, and its coefficients are expressed as g2 (n) (
If n=0,...,N4 -1; N4 is an odd number), then
The following equation is output for each line y2'(n) of the image output from the folded image addition circuit 87b.

【0261】[0261]

【数34】[Math. 34]

【0262】演算器82は、水平LPF 88の出力と
水平HPF 89の出力とを加算し、出力端子83より
出力する。
Arithmetic unit 82 adds the output of horizontal LPF 88 and the output of horizontal HPF 89 and outputs the result from output terminal 83.

【0263】なお、上記実施例においては、0を補間し
た後、折り返し画像を付加するよう構成しているが、折
り返し画像を付加した後、0を補間する場合も同様に構
成できる。
[0263] In the above embodiment, the configuration is such that a folded image is added after interpolating 0, but a similar configuration can be made when interpolating 0 after adding a folded image.

【0264】また、上記実施例においては、いずれも、
水平周波数帯域を2分割するサブバンド分割について示
したが、垂直周波数帯域を2分割する場合も同様に構成
できることは明らかである。また、水平周波数帯域を2
分割するサブバンド分割回路と、垂直周波数帯域を2分
割するサブバンド分割回路を継続接続することにより、
2次元の周波数帯域を4分割する場合にも適用できる。 さらに、複数のサブバンド分割回路を継続接続すること
により、さらに細かく、サブバンド分割する回路を構成
する場合にも適用できることは明らかである。
[0264] Furthermore, in each of the above examples,
Although subband division in which the horizontal frequency band is divided into two has been described, it is clear that a similar configuration can be made in the case where the vertical frequency band is divided into two. Also, the horizontal frequency band is
By continuously connecting the subband division circuit that divides the vertical frequency band and the subband division circuit that divides the vertical frequency band into two,
It can also be applied to the case where a two-dimensional frequency band is divided into four. Furthermore, it is clear that the present invention can also be applied to the case where a circuit for finer subband division is configured by continuously connecting a plurality of subband division circuits.

【0265】また、上記実施例においては、折り返し画
像をすべて、付加していたが、実際には、フィルタリン
グに必要な画素数だけを付加すれば良いことも明らかで
ある。
Furthermore, in the above embodiment, all folded images are added, but it is clear that in reality, only the number of pixels necessary for filtering may be added.

【0266】0266]

【発明の効果】第1発明によれば、帯域の種類に応じて
、1次元走査を開始する変換係数の位置を変え、電力が
最大となる変換係数から走査するようにしたので、ディ
ジタル画像信号の冗長度を従来より削減することができ
る。
Effects of the Invention According to the first invention, the position of the conversion coefficient at which one-dimensional scanning is started is changed depending on the type of band, and scanning starts from the conversion coefficient with the maximum power, so that the digital image signal redundancy can be reduced compared to the conventional method.

【0267】第2発明によれば、分割された各帯域の一
部を一定周期にて間引いて符号化するようにしたので、
画質劣化が少なく、符号化レートを低減できる。
According to the second invention, since a part of each divided band is thinned out and encoded at a constant period,
There is little deterioration in image quality and the encoding rate can be reduced.

【0268】第3,10発明によれば、有効画像ブロッ
クのみを符号化するようにしたので、画質劣化が少なく
、符号化レートを低減できる。
According to the third and tenth aspects, since only valid image blocks are encoded, there is little deterioration in image quality and the encoding rate can be reduced.

【0269】第4発明によれば、原画像のブロックが平
坦部と変化が激しい部分とを含むか否かを判定し、この
判定結果に基づいて量子化テーブルを選択するようにし
たので、復元画像において平坦部にあっても良好な画質
を保つことができる。
[0269] According to the fourth invention, it is determined whether a block of the original image includes a flat part or a part with large changes, and a quantization table is selected based on the result of this determination. Good image quality can be maintained even in flat areas of the image.

【0270】第5,13発明によれば、奇数,偶数フィ
ールドの空間的サンプリング位置を揃えた後、両フィー
ルドをたばねて3次元ブロックを構成し3次元直交変換
を施すようにしたので、飛び越し走査方式のディジタル
画像信号についても顕著な情報圧縮を行える。
According to the fifth and thirteenth inventions, after aligning the spatial sampling positions of odd and even fields, both fields are folded together to form a three-dimensional block and subjected to three-dimensional orthogonal transformation. Significant information compression can also be achieved for digital image signals of this method.

【0271】第6,14, 15発明によれば、各サブ
バンドの周波数特性に従って変換係数に対するウェイテ
ィングを施し、特に第6,15発明では各サブバンド間
において連続的に接続するようにこのウェイティングを
施すことができるので、有効な情報圧縮を行うことがで
きる。
[0271] According to the sixth, fourteenth, and fifteenth inventions, weighting is applied to the transform coefficients according to the frequency characteristics of each subband, and in particular, in the sixth and fifteenth inventions, this weighting is applied so that each subband is connected continuously. Therefore, effective information compression can be performed.

【0272】第7, 8発明によれば、画像の端点のフ
ィルタリングのために付加した伝送しない折り返し画像
の部分を、サブバンド合成回路において正確に再現でき
るので、画像の端点の近辺においても画像を正確に復元
することが可能である。
[0272] According to the seventh and eighth inventions, it is possible to accurately reproduce the part of the aliased image that is not transmitted, which is added for filtering the end points of the image, in the subband synthesis circuit. It is possible to restore accurately.

【0273】第5,13発明以外の全発明では、サブバ
ンド分割後にブロック化して符号化するので、サブバン
ド分割を行わない場合に比べて、より高能率の符号化を
行える。
[0273] In all inventions other than the fifth and thirteenth inventions, coding is performed in blocks after subband division, so that more efficient coding can be achieved than in the case where subband division is not performed.

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

【図1】従来のディジタル画像信号符号化装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional digital image signal encoding device.

【図2】図1における符号化回路の内部構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the encoding circuit in FIG. 1.

【図3】図2に示す符号化回路における走査を示す概念
図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing scanning in the encoding circuit shown in FIG. 2;

【図4】順次走査方式の従来の3次元ブロックの概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a conventional three-dimensional block using a progressive scanning method.

【図5】テレビジョン画面の飛び越し走査方式の原理図
である。
FIG. 5 is a diagram showing the principle of interlaced scanning of a television screen.

【図6】標準テレビジョン信号におけるフィールドとフ
レームとの関係を示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship between fields and frames in a standard television signal.

【図7】従来の符号化装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional encoding device.

【図8】従来の符号化装置におけるウェイティング回路
のウェイティングを示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing weighting of a weighting circuit in a conventional encoding device.

【図9】従来の符号化装置の送信側の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a transmitting side of a conventional encoding device.

【図10】従来の符号化装置の受信側の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a receiving side of a conventional encoding device.

【図11】従来の符号化装置におけるサンプリングの一
例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of sampling in a conventional encoding device.

【図12】従来の符号化装置におけるサブサンプリング
の一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of subsampling in a conventional encoding device.

【図13】従来のサブバンド分割回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a conventional subband division circuit.

【図14】従来のサブバンド合成回路の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a conventional subband synthesis circuit.

【図15】図13, 14において用いられるフィルタ
の周波数特性図である。
15 is a frequency characteristic diagram of the filter used in FIGS. 13 and 14. FIG.

【図16】図13に示されるサブバンド分割回路の帯域
分割を示す概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram showing band division of the subband division circuit shown in FIG. 13;

【図17】本発明に係る符号化装置の符号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the encoding side of the encoding device according to the present invention.

【図18】本発明に係る符号化装置の復号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the decoding side of the encoding device according to the present invention.

【図19】図17におけるサブバンド分割回路の内部構
成を示すブロック図である。
19 is a block diagram showing the internal configuration of the subband division circuit in FIG. 17. FIG.

【図20】図18におけるサブバンド合成回路の内部構
成を示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing the internal configuration of the subband synthesis circuit in FIG. 18;

【図21】本発明におけるY信号のサブバンド分割を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing subband division of a Y signal in the present invention.

【図22】本発明におけるR−Y信号,B−Y信号のサ
ブバンド分割を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing subband division of the RY signal and BY signal in the present invention.

【図23】本発明の符号化装置における垂直LPF の
周波数特性を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing the frequency characteristics of the vertical LPF in the encoding device of the present invention.

【図24】本発明の符号化装置における垂直HPF の
周波数特性を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing the frequency characteristics of the vertical HPF in the encoding device of the present invention.

【図25】本発明の符号化装置における水平LPF の
周波数特性を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing the frequency characteristics of the horizontal LPF in the encoding device of the present invention.

【図26】本発明の符号化装置における水平HPF の
周波数特性を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing the frequency characteristics of the horizontal HPF in the encoding device of the present invention.

【図27】本発明における1次元走査を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing one-dimensional scanning in the present invention.

【図28】本発明の符号化装置における水平HPF の
周波数の折り返し動作の説明図である。
FIG. 28 is an explanatory diagram of the frequency folding operation of the horizontal HPF in the encoding device of the present invention.

【図29】本発明における他の1次元走査を示す図であ
る。
FIG. 29 is a diagram showing another one-dimensional scan in the present invention.

【図30】本発明における3次元ブロックの他の走査を
示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing another scan of a three-dimensional block in the present invention.

【図31】本発明において符号化すべきY信号のサブバ
ンドを示す図である。
FIG. 31 is a diagram showing subbands of a Y signal to be encoded in the present invention.

【図32】本発明において符号化すべきR−Y信号,B
−Y信号のサブバンドを示す図である。
FIG. 32: R-Y signal to be encoded in the present invention, B
FIG. 3 is a diagram showing subbands of a −Y signal.

【図33】本発明において符号化すべきY信号のサブバ
ンドの他の例を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing another example of subbands of the Y signal to be encoded in the present invention.

【図34】本発明における3次元直交変換回路の内部構
成を示すブロック図である。
FIG. 34 is a block diagram showing the internal configuration of a three-dimensional orthogonal transform circuit according to the present invention.

【図35】本発明に係る符号化装置の符号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 35 is a block diagram showing the configuration of the encoding side of the encoding device according to the present invention.

【図36】本発明に係る符号化装置の復号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 36 is a block diagram showing the configuration of the decoding side of the encoding device according to the present invention.

【図37】図35におけるサブバンド分割回路の内部構
成を示すブロック図である。
37 is a block diagram showing the internal configuration of the subband division circuit in FIG. 35. FIG.

【図38】図36におけるサブバンド合成回路の内部構
成を示すブロック図である。
38 is a block diagram showing the internal configuration of the subband synthesis circuit in FIG. 36. FIG.

【図39】図35における判定回路の内部構成を示すブ
ロック図である。
39 is a block diagram showing the internal configuration of the determination circuit in FIG. 35. FIG.

【図40】図35における判定回路の他の内部構成を示
すブロック図である。
FIG. 40 is a block diagram showing another internal configuration of the determination circuit in FIG. 35;

【図41】図39, 図40におけるサブブロック化回
路の動作を説明するための概念図である。
41 is a conceptual diagram for explaining the operation of the sub-blocking circuit in FIGS. 39 and 40. FIG.

【図42】図39, 図40における制御信号発生器の
動作を説明するための概念図である。
42 is a conceptual diagram for explaining the operation of the control signal generator in FIGS. 39 and 40. FIG.

【図43】本発明に係る符号化装置の符号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 43 is a block diagram showing the configuration of the encoding side of the encoding device according to the present invention.

【図44】図43における判定回路の内部構成を示すブ
ロック図である。
44 is a block diagram showing the internal configuration of the determination circuit in FIG. 43. FIG.

【図45】図17におけるサブバンド分割回路の他の内
部構成を示すブロック図である。
45 is a block diagram showing another internal configuration of the subband division circuit in FIG. 17. FIG.

【図46】図18におけるサブバンド合成回路の他の内
部構成を示すブロック図である。
46 is a block diagram showing another internal configuration of the subband synthesis circuit in FIG. 18. FIG.

【図47】本発明における空間的サンプリング位置を示
す図である。
FIG. 47 is a diagram showing spatial sampling positions in the present invention.

【図48】本発明における3次元ブロックの構成を示す
概念図である。
FIG. 48 is a conceptual diagram showing the configuration of a three-dimensional block in the present invention.

【図49】本発明に係る符号化装置の符号化側の構成を
示すブロック図である。
FIG. 49 is a block diagram showing the configuration of the encoding side of the encoding device according to the present invention.

【図50】図49におけるウェイティング回路のウェイ
ティングを示す図である。
FIG. 50 is a diagram showing weighting of the weighting circuit in FIG. 49;

【図51】本発明におけるサブバンド分割回路の構成を
示すブロック図である。
FIG. 51 is a block diagram showing the configuration of a subband division circuit in the present invention.

【図52】本発明におけるサブバンド合成回路の構成を
示すブロック図である。
FIG. 52 is a block diagram showing the configuration of a subband synthesis circuit in the present invention.

【図53】図51, 52に示すサブバンド分割・合成
回路の動作を説明するための概念図である。
53 is a conceptual diagram for explaining the operation of the subband division/synthesis circuit shown in FIGS. 51 and 52. FIG.

【図54】本発明におけるサブバンド分割回路の他の構
成を示すブロック図である。
FIG. 54 is a block diagram showing another configuration of the subband division circuit in the present invention.

【図55】本発明におけるサブバンド合成回路の他の構
成を示すブロック図である。
FIG. 55 is a block diagram showing another configuration of the subband synthesis circuit according to the present invention.

【図56】図54, 55に示すサブバンド分割・合成
回路の動作を説明するための概念図である。
56 is a conceptual diagram for explaining the operation of the subband division/synthesis circuit shown in FIGS. 54 and 55. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5  サブバンド分割回路 6  3次元直交変換回路 7  符号器 42  直交変換回路 43  判定値演算回路 44  判定器 51  サブバンド分割回路 52  ブロック化回路 52a ブロック化回路 52b ブロック化回路 52c ブロック化回路 52d ブロック化回路 53  直交変換回路 53a 直交変換回路 53b 直交変換回路 53c 直交変換回路 53d 直交変換回路 54a ウェイティング回路 54b ウェイティング回路 54c ウェイティング回路 54d ウェイティング回路 55a 可変長符号化回路 55b 可変長符号化回路 55c 可変長符号化回路 55d 可変長符号化回路 56  量子化回路 57  符号化回路 58  判定回路 58a 判定回路 71  折り返し画像付加回路 72  水平LPF 73  水平HPF 74a 水平2:1サブサンプリング回路74b 水平
2:1サブサンプリング回路74c 水平2:1サブサ
ンプリング回路77  折り返し画像付加回路 78  折り返し画像付加回路 79a 水平1:2補間回路 79b 水平1:2補間回路 79c 水平1:2補間回路 80  水平LPF 81  水平HPF 84  折り返し画像付加回路 85  水平LPF 86  水平HPF 87a 折り返し画像付加回路 87b 折り返し画像付加回路 88  水平LPF 89  水平HPF 581 サブブロック化回路 582 演算器 583 最小値検出器 584 最大値検出器 587a  比較器 587b  比較器 588 制御信号発生器 588a  制御信号発生器 589a  絶対値演算回路 589b  絶対値演算回路 591 サブブロック内最大値検出器 592 制御信号発生器
5 Subband division circuit 6 Three-dimensional orthogonal transformation circuit 7 Encoder 42 Orthogonal transformation circuit 43 Judgment value calculation circuit 44 Determiner 51 Subband division circuit 52 Blocking circuit 52a Blocking circuit 52b Blocking circuit 52c Blocking circuit 52d Blocking Circuit 53 Orthogonal transformation circuit 53a Orthogonal transformation circuit 53b Orthogonal transformation circuit 53c Orthogonal transformation circuit 53d Orthogonal transformation circuit 54a Weighting circuit 54b Weighting circuit 54c Weighting circuit 54d Weighting circuit 55a Variable length encoding circuit 55b Variable length encoding circuit 55c Variable length encoding Circuit 55d Variable length encoding circuit 56 Quantization circuit 57 Encoding circuit 58 Determination circuit 58a Determination circuit 71 Folded image addition circuit 72 Horizontal LPF 73 Horizontal HPF 74a Horizontal 2:1 subsampling circuit 74b Horizontal 2:1 subsampling circuit 74c Horizontal 2:1 subsampling circuit 77 Folded image addition circuit 78 Folded image addition circuit 79a Horizontal 1:2 interpolation circuit 79b Horizontal 1:2 interpolation circuit 79c Horizontal 1:2 interpolation circuit 80 Horizontal LPF 81 Horizontal HPF 84 Folded image addition circuit 85 Horizontal LPF 86 Horizontal HPF 87a Folded image addition circuit 87b Folded image addition circuit 88 Horizontal LPF 89 Horizontal HPF 581 Sub-blocking circuit 582 Arithmetic unit 583 Minimum value detector 584 Maximum value detector 587a Comparator 587b Comparator 588 Control signal generator 588a Control signal generator 589a Absolute value calculation circuit 589b Absolute value calculation circuit 591 Maximum value detector in subblock 592 Control signal generator

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ディジタル画像信号を符号化する符号
化方法において、前記ディジタル画像信号を複数のサブ
バンドの画像信号に分割するステップと、各サブバンド
の画像信号を複数の画素毎に2次元以上のブロックにブ
ロック化するステップと、ブロック化された各ブロック
に直交変換を施して変換係数を得るステップと、得られ
た変換係数を1次元走査して符号化するステップとを有
し、各サブバンドによって変換係数の前記1次元走査に
おける開始位置を変えることを特徴とする符号化方法。
1. An encoding method for encoding a digital image signal, comprising the steps of dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands, and dividing the image signal of each subband into two-dimensional or more , a step of performing orthogonal transformation on each block to obtain transform coefficients, and a step of one-dimensionally scanning and encoding the obtained transform coefficients. An encoding method characterized in that the starting position of the one-dimensional scanning of transform coefficients is changed depending on the band.
【請求項2】  ディジタル画像信号を符号化する符号
化方法において、前記ディジタル画像信号を複数のサブ
バンドの画像信号に分割するステップと、各サブバンド
の画像信号を複数の画素毎にブロック化するステップと
、ブロック化された一部のブロックを間引くステップと
、残りの各ブロックに直交変換を施して変換係数を得る
ステップと、得られた変換係数を符号化するステップと
を有することを特徴とする符号化方法。
2. An encoding method for encoding a digital image signal, comprising the steps of dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands, and dividing the image signal of each subband into blocks for each of a plurality of pixels. the steps of thinning out some of the blocks, performing orthogonal transformation on each of the remaining blocks to obtain transform coefficients, and encoding the obtained transform coefficients. encoding method.
【請求項3】  ディジタル画像信号を符号化する符号
化方法において、前記ディジタル画像信号を複数のサブ
バンドの画像信号に分割するステップと、各サブバンド
の画像信号を複数の画素毎にブロック化するステップと
、ブロック化された各ブロック内における画像信号のア
クティビティを求めるステップと、アクティビティに基
づいて、各ブロックが有効画像ブロックか否かを判定す
るステップと、ブロック化された各ブロックに直交変換
を施して変換係数を得るステップと、有効画像ブロック
における変換係数のみを符号化するステップとを有する
ことを特徴とする符号化方法。
3. An encoding method for encoding a digital image signal, comprising the steps of dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands, and dividing the image signal of each subband into blocks for each of a plurality of pixels. determining the activity of the image signal in each blocked block; determining whether each block is a valid image block based on the activity; and performing orthogonal transformation on each blocked block. 1. A coding method comprising the steps of: obtaining transform coefficients by performing a step of applying a transform coefficient to a valid image block; and a step of coding only transform coefficients in a valid image block.
【請求項4】  ディジタル画像信号を量子化して符号
化する符号化方法において、前記ディジタル画像信号を
複数のサブバンドの画像信号に分割するステップと、各
サブバンドの画像信号を複数の画素毎にブロック化する
ステップと、ブロック化された各ブロックに直交変換を
施して変換係数を得るステップと、高帯域のブロックに
おける画素値に基づいて量子化ステップ幅が異なる複数
の量子化テーブルから1つの量子化テーブルを選択する
ステップと、選択した量子化テーブルに応じて、得られ
た変換係数を量子化して符号化するステップとを有する
ことを特徴とする符号化方法。
4. A coding method for quantizing and coding a digital image signal, comprising the steps of dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands, and dividing the image signal of each subband into image signals of a plurality of pixels. A step of creating a block, a step of performing orthogonal transformation on each block to obtain transform coefficients, and a step of converting one quantization table from multiple quantization tables with different quantization step widths based on pixel values in high-band blocks. 1. An encoding method comprising the steps of: selecting a quantization table; and quantizing and encoding obtained transform coefficients according to the selected quantization table.
【請求項5】  飛び越し走査方式のディジタル画像信
号を符号化する符号化方法において、前記ディジタル画
像信号の奇数フィールドと偶数フィールドとのうちの一
方を奇数タップの垂直フィルタに通すステップと、前記
ディジタル画像信号の奇数フィールドと偶数フィールド
とのうちの他方を偶数タップの垂直フィルタに通すステ
ップと、両垂直フィルタからの出力信号にて各フィール
ド内で水平,垂直方向の2次元ブロックを構成するステ
ップと、時間方向に複数フィールド分の2次元ブロック
をたばねて3次元ブロックを構成するステップと、構成
した3次元ブロックに直交変換を施して変換係数を得る
ステップと、得られた変換係数を符号化するステップと
を有することを特徴とする符号化方法。
5. An encoding method for encoding an interlaced scanning digital image signal, comprising: passing one of an odd field and an even field of the digital image signal through a vertical filter with odd taps; passing the other of the odd and even fields of the signal through a vertical filter with even taps; configuring a two-dimensional block in the horizontal and vertical directions within each field using the output signals from both vertical filters; composing a 3-dimensional block by combining 2-dimensional blocks for multiple fields in the time direction; performing orthogonal transformation on the constructed 3-dimensional block to obtain transform coefficients; and encoding the obtained transform coefficients. An encoding method comprising:
【請求項6】  ディジタル画像信号を符号化する符号
化方法において、前記ディジタル画像信号を複数のサブ
バンドの画像信号に分割するステップと、各サブバンド
の画像信号を複数の画素毎にブロック化するステップと
、ブロック化された各ブロックに直交変換を施して変換
係数を得るステップと、得られた変換係数に対して、各
サブバンドに対するウェイティングが周波数方向にて連
続するようにウェイティングを施すステップと、ウェイ
ティングが施された変換係数を符号化するステップとを
有することを特徴とする符号化方法。
6. An encoding method for encoding a digital image signal, comprising the steps of dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands, and dividing the image signal of each subband into blocks for each of a plurality of pixels. a step of performing orthogonal transformation on each divided block to obtain transform coefficients; and a step of applying weighting to the obtained transform coefficients so that the weighting for each subband is continuous in the frequency direction. , and encoding the weighted transform coefficients.
【請求項7】  ディジタル画像信号をサブバンド分割
し、分割後のディジタル画像信号を合成するサブバンド
分割・合成方法において、前記ディジタル画像信号の端
点にて折り返した画像信号を、この端点に接続するステ
ップと、折り返し画像信号が接続された画像信号を偶数
タップの第1低域通過フィルタに通すステップと、該第
1低域通過フィルタからの出力を2:1に間引いて第1
出力信号を得るステップと、折り返し画像信号が接続さ
れた画像信号を偶数タップの第1高域通過フィルタに通
すステップと、該第1高域通過フィルタからの出力を2
:1に間引いて第2出力信号を得るステップと、前記第
1出力信号の端点にて折り返した画像信号を、この端点
に接続するステップと、折り返し画像信号が接続された
第1出力信号に0を補間して2倍の画素数とするステッ
プと、0補間後の画像信号を偶数タップの第2低域通過
フィルタに通すステップと、前記第2出力信号の端点に
て折り返して各画素値に−1をかけた画像信号を、この
端点に接続するステップと、折り返し画像信号が接続さ
れた第2出力信号に0を補間して2倍の画素数とするス
テップと、0補間後の画像信号を偶数タップの第2高域
通過フィルタに通すステップと、前記第2低域通過フィ
ルタの出力と前記第2高域通過フィルタの出力とを合成
するステップとを有することを特徴とするサブバンド分
割・合成方法。
7. In a subband division/synthesis method of dividing a digital image signal into subbands and synthesizing the divided digital image signals, an image signal folded back at an end point of the digital image signal is connected to this end point. passing the image signal to which the aliased image signal is connected through a first low-pass filter with an even number of taps; and thinning out the output from the first low-pass filter at a ratio of 2:1 to
obtaining an output signal; passing the image signal to which the aliased image signal is connected through a first high-pass filter with an even number of taps; and passing the output from the first high-pass filter into two.
: decimating to 1 to obtain a second output signal, connecting the image signal folded back at the end point of the first output signal to this end point, and adding 0 to the first output signal to which the folded image signal is connected. a step of interpolating to double the number of pixels, a step of passing the image signal after 0 interpolation through a second low-pass filter with an even number of taps, and folding back at the end point of the second output signal to obtain each pixel value. A step of connecting the image signal multiplied by -1 to this end point, a step of interpolating 0 to the second output signal to which the aliased image signal is connected to double the number of pixels, and an image signal after 0 interpolation. passing through a second high-pass filter with an even number of taps; and combining the output of the second low-pass filter and the output of the second high-pass filter.・Synthesis method.
【請求項8】  ディジタル画像信号をサブバンド分割
し、分割後のディジタル画像信号を合成するサブバンド
分割・合成方法において、前記ディジタル画像信号の端
点にて折り返した画像信号から1画素減らした画像信号
を、この端点に接続するステップと、折り返し画像信号
が接続された画像信号を奇数タップの第1低域通過フィ
ルタに通すステップと、該第1低域通過フィルタからの
出力を2:1に間引いて第1出力信号を得るステップと
、折り返し画像信号が接続された画像信号を奇数タップ
の第1高域通過フィルタに通すステップと、該第1高域
通過フィルタからの出力を2:1に間引いて第2出力信
号を得るステップと、前記第1出力信号に0を補間して
2倍の画素数とするステップと、0補間後の第1出力信
号の端点にて折り返した画像信号から1画素減らした画
像信号を、この端点に接続するステップと、折り返し画
像信号が接続された画像信号を奇数タップの第2低域通
過フィルタに通すステップと、前記第2出力信号に0を
補間して2倍の画素数とするステップと、0補間後の第
2出力信号の端点にて折り返した画像信号から1画素減
らした画像信号を、この端点に接続するステップと、折
り返し画像信号が接続された画像信号を奇数タップの第
2高域通過フィルタに通すステップと、前記第2低域通
過フィルタの出力と前記第2高域通過フィルタの出力と
を合成するステップとを有することを特徴とするサブバ
ンド分割・合成方法。
8. In a subband division/synthesis method of dividing a digital image signal into subbands and synthesizing the divided digital image signals, an image signal obtained by subtracting one pixel from an image signal folded back at an end point of the digital image signal. to this end point, passing the image signal to which the aliased image signal is connected through a first low-pass filter with an odd number of taps, and decimating the output from the first low-pass filter by 2:1. to obtain a first output signal; passing the image signal to which the aliased image signal is connected through a first high-pass filter with an odd number of taps; and thinning the output from the first high-pass filter at a ratio of 2:1. obtaining a second output signal by interpolating 0 to the first output signal to double the number of pixels; a step of connecting the reduced image signal to this end point; a step of passing the image signal to which the aliased image signal is connected to a second low-pass filter with an odd number of taps; and interpolating 0 to the second output signal. a step of increasing the number of pixels to double the number of pixels; a step of connecting an image signal obtained by subtracting one pixel from the image signal folded back at the end point of the second output signal after zero interpolation to this end point; and an image to which the folded image signal is connected. A subband comprising the steps of passing the signal through a second high-pass filter with an odd number of taps, and combining the output of the second low-pass filter and the output of the second high-pass filter. Division/composition method.
【請求項9】  ディジタル画像信号を符号化する符号
化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサブ
バンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、各
サブバンドの画像信号を複数の画素毎にブロック化する
ブロック化手段と、ブロック化された各ブロックに直交
変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、得られた
変換係数を符号化する符号化手段とを備えることを特徴
とする符号化装置。
9. An encoding device for encoding a digital image signal, further comprising: subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands; A code characterized by comprising a blocking means for forming blocks, an orthogonal transform means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients, and an encoding means for encoding the obtained transform coefficients. conversion device.
【請求項10】  前記直交変換手段は、前記ブロック
化手段により得られるサブバンドのブロックのアクティ
ビティを求める手段と、求められたアクティビティに基
づいて有効画像ブロックか否かを判定する手段と、有効
画像ブロックにおける変換係数を出力する手段とを具備
することを特徴とする請求項9記載の符号化装置。
10. The orthogonal transformation means includes means for determining the activity of the block of the subband obtained by the blocking means, means for determining whether the block is a valid image block based on the determined activity, and a means for determining whether the block is a valid image block based on the determined activity. 10. The encoding device according to claim 9, further comprising means for outputting transform coefficients in a block.
【請求項11】  ディジタル画像信号を符号化する符
号化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサ
ブバンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、
各サブバンドの画像信号を複数の画素毎に少なくとも時
間方向を含めてブロック化するブロック化手段と、ブロ
ック化された各ブロックに直交変換を施して変換係数を
得る直交変換手段と、得られた変換係数を符号化する符
号化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。
11. An encoding device for encoding a digital image signal, comprising: subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands;
A blocking means for dividing the image signal of each subband into blocks including at least the time direction for each plurality of pixels; an orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transformation coefficients; An encoding device comprising: encoding means for encoding transform coefficients.
【請求項12】  ディジタル画像信号を符号化する符
号化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサ
ブバンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、
各サブバンドの画像信号を複数の画素毎に3次元ブロッ
クにブロック化するブロック化手段と、ブロック化され
た各ブロックに3次元の直交変換を施して変換係数を得
る直交変換手段と、得られた変換係数を符号化する符号
化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。
12. An encoding device for encoding a digital image signal, comprising subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands;
A blocking means blocks the image signal of each subband into three-dimensional blocks for each plurality of pixels; an orthogonal transform means performs three-dimensional orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients; 1. An encoding device comprising: encoding means for encoding transformed transform coefficients.
【請求項13】  飛び越し走査方式のディジタル画像
信号を符号化する符号化装置において、前記ディジタル
画像信号の奇数フィールド, 偶数フィールドのうちの
一方を通す奇数タップの第1垂直フィルタと、前記ディ
ジタル画像信号の奇数フィールド, 偶数フィールドの
うちの他方を通す偶数タップの第2垂直フィルタと、前
記第1,第2垂直フィルタから出力される画像信号を複
数の画素毎に3次元ブロックにブロック化するブロック
化手段と、ブロック化された各ブロックに3次元の直交
変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、得られた
変換係数を符号化する符号化手段とを備えることを特徴
とする符号化装置。
13. A coding device for coding an interlaced scanning digital image signal, comprising: a first vertical filter with odd taps that passes one of an odd field and an even field of the digital image signal; a second vertical filter with even taps that passes the other of the odd field and even field, and blocking that blocks the image signals output from the first and second vertical filters into three-dimensional blocks for each of a plurality of pixels. an orthogonal transform means for performing three-dimensional orthogonal transform on each divided block to obtain transform coefficients; and an encoding device for encoding the obtained transform coefficients. .
【請求項14】  ディジタル画像信号を符号化する符
号化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサ
ブバンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、
各サブバンドの画像信号を複数の画素毎にブロック化す
るブロック化手段と、ブロック化された各ブロックに直
交変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、得られ
た変換係数に対してウェイティングを施すウェイティン
グ手段と、該ウェイティング手段の出力を符号化する符
号化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。
14. An encoding device for encoding a digital image signal, comprising subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands;
Blocking means for dividing the image signal of each subband into blocks for each plurality of pixels, orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients, and weighting for the obtained transform coefficients. What is claimed is: 1. An encoding device comprising: weighting means for performing the weighting process; and encoding means for encoding the output of the weighting means.
【請求項15】  各サブバンドに対するウェイティン
グが周波数方向にて連続するように、前記ウェイティン
グ手段はウェイティングを施すことを特徴とする請求項
14記載の符号化装置。
15. The encoding apparatus according to claim 14, wherein the weighting means applies weighting so that the weighting for each subband is continuous in the frequency direction.
【請求項16】  ディジタル画像信号を符号化する符
号化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサ
ブバンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、
各サブバンドの画像信号を複数の画素毎にブロック化す
るブロック化手段と、ブロック化された各ブロックに直
交変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、各サブ
バンドに応じた複数の符号化テーブルを有し、得られた
変換係数をこれらから選択した符号化テーブルに基づい
て符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする符
号化装置。
16. An encoding device for encoding a digital image signal, comprising: subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands;
A blocking means for dividing the image signal of each subband into blocks for each plurality of pixels, an orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients, and a plurality of codes corresponding to each subband. 1. An encoding device comprising encoding means for encoding obtained transformation coefficients based on an encoding table selected from the encoding tables.
【請求項17】  ディジタル画像信号を符号化する符
号化装置において、前記ディジタル画像信号を複数のサ
ブバンドの画像信号に分割するサブバンド分割手段と、
各サブバンドの画像信号を複数の画素毎にブロック化す
るブロック化手段と、ブロック化された各ブロックに直
交変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、得られ
た変換係数に対してウェイティングを施すウェイティン
グ手段と、各サブバンドに応じた複数の符号化テーブル
を有し、前記ウェイティング手段の出力をこれらから選
択した符号化テーブルに基づいて符号化する符号化手段
とを備えることを特徴とする符号化装置。
17. An encoding device for encoding a digital image signal, comprising subband dividing means for dividing the digital image signal into image signals of a plurality of subbands;
Blocking means for dividing the image signal of each subband into blocks for each plurality of pixels, orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients, and weighting for the obtained transform coefficients. and encoding means that has a plurality of encoding tables corresponding to each subband and encodes the output of the weighting means based on the encoding table selected from these. encoding device.
【請求項18】  入力されるディジタル画像信号を符
号化し、符号化されたデータを復号化してディジタル画
像信号を得る符号化・復号化装置において、前記ディジ
タル画像信号を複数のサブバンドの画像信号に分割する
サブバンド分割手段と、各サブバンドの画像信号を複数
の画素毎にブロック化するブロック化手段と、ブロック
化された各ブロックに直交変換を施して変換係数を得る
直交変換手段と、得られた変換係数を符号化する符号化
手段と、符号化されたデータを復号して変換係数を得る
復号手段と、得られた変換係数に逆直交変換を施して複
数のサブバンドの画像信号を得る逆直交変換手段と、複
数のサブバンドの画像信号を合成して前記ディジタル画
像信号を得るサブバンド合成手段とを備えることを特徴
とする符号化・復号化装置。
18. An encoding/decoding device that encodes an input digital image signal and decodes the encoded data to obtain a digital image signal, wherein the digital image signal is converted into image signals of a plurality of subbands. subband dividing means for dividing, blocking means for dividing the image signal of each subband into blocks for each plurality of pixels, orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on each blocked block to obtain transform coefficients; an encoding means for encoding the obtained transform coefficients; a decoding means for decoding the encoded data to obtain transform coefficients; and a decoding means for decoding the encoded data to obtain transform coefficients; 1. An encoding/decoding device comprising: inverse orthogonal transform means for obtaining the digital image signal; and subband synthesis means for synthesizing image signals of a plurality of subbands to obtain the digital image signal.
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