JPH0671333B2 - Image signal encoding method - Google Patents

Image signal encoding method

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JPH0671333B2
JPH0671333B2 JP62159331A JP15933187A JPH0671333B2 JP H0671333 B2 JPH0671333 B2 JP H0671333B2 JP 62159331 A JP62159331 A JP 62159331A JP 15933187 A JP15933187 A JP 15933187A JP H0671333 B2 JPH0671333 B2 JP H0671333B2
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image
contrast
signal
coding
image signal
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昇治 水野
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    • G06T9/00Image coding
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は、多数の画像を高能率に符号化および復号化す
る方法およびその装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a method and apparatus for efficiently encoding and decoding a large number of images.

(b)従来の技術 従来画像信号符号化方式として代表的なものに、予測符
号化(Predictive Coding)と変換符号化(Transform C
oding)がある。予測符号化に関しては、ウィリアムケ
ープラット(William K.Pratt)著、「ディジタルイメ
ージプロセッシング(Digital Image Processing)」
(ジョンウィリーアンドサンズ社1987年刊)(以下文献
1と呼ぶ)pp637〜657,22.5節Predictive Codingに詳し
く解説されている。一方、変換符号化に関しては、文献
1pp667〜699,23.2節Transform Codingに詳しく解説され
ている。以下に文献1にもとづき、予測符号化と変換符
号化について説明する。
(B) Related Art Predictive coding and transform coding (Transform C) are representative of conventional image signal coding methods.
oding). Regarding predictive coding, "Digital Image Processing" by William K. Pratt.
(John Willie and Sons 1987) (hereinafter referred to as Reference 1) pp637 to 657, Section 22.5 Predictive Coding. On the other hand, regarding transform coding,
1pp667 to 699, 23.2 Transform Coding is explained in detail. Predictive coding and transform coding will be described below based on Reference 1.

第11図に予測符号化の基本ブロック図を示す。なお以下
においては、画像信号を構成する各画素の位置座標を
(j,k)で示す。jは垂直方向の位置を示す座標、kは
水平方向の位置を示す座標とする。i番目に送信する原
画像信号をFi(j,k)とする。Fi(j,k)(j=1〜M,k
=1〜L)は1枚の画像に対応する。ここではMは垂直
方向の画素数、Lは水平方向の画素数である。以後iを
画像番号と呼ぶことにする。送信側では原画像信号Fi
(j,k)と予測信号 の差分を減算器36によって算出し、予測誤差信号Di(j,
k)を得る。Di(j,k)を量子化器37によって量子化し量
子化レベル番号DNi(j,k)を得、伝送路8に送出する。
DNi(i,k)を逆量子化器38によって逆量子化し、逆量子
化予測誤差信号DQi(j,k)を得る。加算器40はDQi(j,
k)と を加算して局部復号信号FLi(j,k)を得る。予測器39は
すでに符号化ずみの原画像信号に対する局部復号信号に
もとづき今度符号化する原画像信号Fi(j,k)に対する
予測信号 を発生する。受信側では、送信路からDNi(j,k)を受け
取り、逆量子化器41は、DNi(j,k)からDQi(j,k)を得
る。予測器43と加算器42は、送信側と全く同じ動作を
し、最終的に復号化画像信号 を得る。DNi(j,k)の伝送誤りがなければ送信側のFLi
(j,k)と受信側の は全く同じ信号である。
FIG. 11 shows a basic block diagram of predictive coding. In the following, the position coordinates of each pixel forming the image signal are indicated by (j, k). j is a coordinate indicating a vertical position, and k is a coordinate indicating a horizontal position. The i-th original image signal to be transmitted is Fi (j, k). Fi (j, k) (j = 1 to M, k
= 1 to L) corresponds to one image. Here, M is the number of pixels in the vertical direction, and L is the number of pixels in the horizontal direction. Hereafter, i will be referred to as an image number. On the sending side, the original image signal Fi
(J, k) and predicted signal Of the prediction error signal Di (j,
get k). Quantizer 37 quantizes Di (j, k) to obtain a quantization level number D N i (j, k), and sends it to transmission line 8.
The dequantizer 38 dequantizes D N i (i, k) to obtain a dequantized prediction error signal D Q i (j, k). The adder 40 is D Q i (j,
k) and Are added to obtain a locally decoded signal F L i (j, k). The predictor 39 is a prediction signal for the original image signal Fi (j, k) which is to be encoded next time based on the locally decoded signal for the already encoded original image signal. To occur. The receiving side receives D N i (j, k) from the transmission path, and the dequantizer 41 obtains D Q i (j, k) from D N i (j, k). The predictor 43 and the adder 42 operate in exactly the same way as the transmitting side, and finally the decoded image signal To get If there is no transmission error of D N i (j, k), F L i on the sending side
(J, k) and the receiving side Are exactly the same signal.

予測符号化では、予測により原画像信号Fi(j,k)をよ
り振幅の小さな予測誤差信号Di(j,k)に変換するこ
と、さらに予測誤差信号を量子化により、よりレベル数
の少ない信号DNi(j,k)に変換する情報量の削減を行っ
ている。
In predictive coding, the original image signal Fi (j, k) is converted to a prediction error signal Di (j, k) with a smaller amplitude by prediction, and the prediction error signal is quantized to obtain a signal with a smaller number of levels. The amount of information converted to D N i (j, k) is being reduced.

第13図に変換符号化の基本ブロック図を示す。原画像信
号Fi(j,k)をN×N画素ごとのブロックに分割し、変
換器において なる線形変換により、N×N個の変換係数Fi(u,v)を
各ブロックごとに得る。(1)においてAC(j,u)は原
画像信号の垂直方向に沿って変換を行う列方向の変換行
列、AR(k,v)は原画像信号の水平方向に沿って変換を
行う行方向の変換行列である。係数選択器30において変
換係数fi(u,v)の一部のみを選択し選択変換係数fTi
(u,v)を得、選択されなかった係数の値はゼロとす
る。
FIG. 13 shows a basic block diagram of transform coding. The original image signal Fi (j, k) is divided into blocks of N × N pixels and By this linear transformation, N × N transform coefficients Fi (u, v) are obtained for each block. In (1), A C (j, u) is a column-direction conversion matrix that performs conversion along the vertical direction of the original image signal, and A R (k, v) performs conversion along the horizontal direction of the original image signal. It is a transformation matrix in the row direction. The coefficient selector 30 selects only part of the conversion coefficient fi (u, v) and selects the selected conversion coefficient f T i
(U, v) is obtained and the values of the unselected coefficients are zero.

量子化器31はfTi(u,v)を量子化し、変換係数量子化レ
ベル番号fTNi(u,v)を得、伝送路8に送出する。
The quantizer 31 quantizes f T i (u, v) to obtain a transform coefficient quantization level number f TN i (u, v) and sends it to the transmission line 8.

受信側では、逆量子化器34によって伝送路から得たfTNi
(u,v)を逆量子化し、逆量子化変換係数 を得る。逆変換器35において、fi(u,v)に対し、1ブ
ロックごとに なる線形変換を行い、N×N画素からなる1ブロックに
対する復号化画像信号を得る。(2)においてBC(j,
u)は行列[AC(j,u)]の逆行列、BR(k,v)は行列[A
R(k,v)]の逆行列である。
On the receiving side, f TN i obtained from the transmission line by the inverse quantizer 34
Dequantize (u, v) and dequantize transform coefficient To get In the inverse transformer 35, for fi (u, v), for each block And a decoded image signal for one block of N × N pixels is obtained. In (2), B C (j,
u) is the inverse of the matrix [A C (j, u)] and B R (k, v) is the matrix [A
It is the inverse matrix of R (k, v)].

変換符号化では、全ての係数fi(u,v)から一部の係数f
Ti(u,v)を選び出すこと、さらに選び出された係数を
量子化により原画像信号より少ないレベル数の信号fTNi
(u,v)に変換することにより伝送情報量の削減を行っ
ている。
In transform coding, all coefficients fi (u, v) to some coefficients f
By selecting T i (u, v) and quantizing the selected coefficient, a signal f TN i having a number of levels lower than that of the original image signal is obtained.
The amount of transmitted information is reduced by converting to (u, v).

(c)発明が解決しようとする問題点 予測符号化において情報圧縮率を上げるには、適当な予
測器を設計して予測誤差信号Di(j,k)の振幅を小さく
すればよい。このため従来、Fi(j,k)を予測するのに など、複数の局部復号信号を用いる方法が提案されてい
る(文献1,pp650〜657)。第12図のごとく、S0=Fi(j,
k)を中心に画素の配置をS1からS12まで番号付けして記
すことにすれば、たとえば である。Fi(j,k)を予測するのに用いる局部復号信号
の数を増加し、適当な予測式を用いれば予測誤差信号Di
(j,k)の振幅を小さくできる。たとえば、S0=Fi(j,
k)の予測信号 をS1からS12までの線形結合で作成することが考えられ
る。
(C) Problems to be Solved by the Invention To increase the information compression rate in predictive coding, an appropriate predictor may be designed to reduce the amplitude of the prediction error signal Di (j, k). For this reason, in the past, to predict Fi (j, k) A method using a plurality of locally decoded signals has been proposed (Reference 1, pp650 to 657). As shown in FIG. 12, S 0 = Fi (j,
If the pixel arrangement is numbered from S 1 to S 12 centering on k), for example, Is. If the number of locally decoded signals used to predict Fi (j, k) is increased and an appropriate prediction formula is used, the prediction error signal Di
The amplitude of (j, k) can be reduced. For example, S 0 = Fi (j,
k) predicted signal It is conceivable to create with a linear combination of S 1 to S 12 .

A0i,A1i,……,A12iは定数で画像信号に統計的性質からD
i(j,k)の平均的振幅が小さくなるよう定めることがで
きる。以下Ami(m=1〜12)のことを予測係数と称す
る。たとえばA1iの大きさは、統計的にみてS0とS1の相
関が大きい。S0とS1水平方向に隣接した画素なので統計
的にみて、水平方向に画像の相関が高いと、S0とS1の相
関は高くなり、A1iの値は大きくなる。同様にA2iの大き
さは統計的にみてS0とS2の相関が高いと大きい。S0とS2
は、垂直方向に隣接した画素なので統計的にみて垂直方
向に画像の相関が高いと、S0とS2の相関は高くなりA2i
の値は大きくなる。
A 0 i, A 1 i, ..., A 12 i is a constant and D
It can be set so that the average amplitude of i (j, k) becomes small. Hereinafter, Ami (m = 1 to 12) is referred to as a prediction coefficient. For example, the magnitude of A 1 i is statistically highly correlated between S 0 and S 1 . Since S 0 and S 1 are pixels that are adjacent to each other in the horizontal direction, statistically, when the correlation of images in the horizontal direction is high, the correlation between S 0 and S 1 is high and the value of A 1 i is large. Similarly, the magnitude of A 2 i is statistically large when the correlation between S 0 and S 2 is high. S 0 and S 2
Is a pixel adjacent in the vertical direction, and statistically, if the correlation of the image in the vertical direction is high, the correlation between S 0 and S 2 is high and A 2 i
The value of becomes large.

(3)式ではAmi(m=1〜12)を多数の画像の統計的
に性質により定めることが多い。しかしあるS0を中心に
画像を局所的に観察すれば、水平方向に相関が強くS0
S1との相関を示す係数A1iを大きくした方がよい場合、
また垂直方向に相関が強くS0とS2の相関を示す係数A2i
を大きくした方がよい場合、または左斜め上の方向に相
関が強くS0とS4の相関を示す係数A4iを大きくした方が
よい場合、または右斜め上の方向に相関が強くS0とS3
相関を示す係数A3iを大きくした方がよい場合、などい
ろいろな場合が考えられ、画像全体の統計的性質から定
めた予測係数Amiと画像の局所的性質から定めた予測係
数Amiとでは異なるのが普通である。従来の予測符号化
方式においては(3)式において予測係数Amiを全ての
画像に対して一定に定める。すなわち画像番号iによら
ず一定に定める。それゆえ1枚ごとの画像の性質に適合
した予測のできない欠点があった。この点を改善するた
め、各画素の位置(j,k)毎にその周囲の画像の局所的
性質に基づき予測係数Amiを決定してもよい。しかしそ
うすると予測係数の値を各画素の位置(j,k)ごとに送
信側から符号化して受信側に送る必要があり送信符号量
の増大する欠点があった。
In the expression (3), Ami (m = 1 to 12) is often determined statistically by the properties of many images. However, if the image is observed locally around a certain S 0 , the correlation is strong in the horizontal direction and S 0
If it is better to increase the coefficient A 1 i that indicates the correlation with S 1 ,
Also, the coefficient A 2 i, which has a strong correlation in the vertical direction and shows the correlation between S 0 and S 2 ,
If it is better to increase the value, or if the coefficient A 4 i, which indicates the correlation between S 0 and S 4 , is stronger in the diagonally upper left direction, or if the coefficient A 4 i is stronger in the diagonally upper right direction, There are various cases where it is better to increase the coefficient A 3 i indicating the correlation between 0 and S 3 , and the prediction coefficient Ami determined from the statistical properties of the entire image and the prediction determined from the local properties of the image. It is usually different from the coefficient Ami. In the conventional predictive coding method, the prediction coefficient Ami is set to be constant for all images in the expression (3). That is, it is fixed regardless of the image number i. Therefore, there is an unpredictable defect that matches the properties of each image. In order to improve this point, the prediction coefficient Ami may be determined for each position (j, k) of each pixel based on the local property of the image around it. However, in this case, the value of the prediction coefficient has to be encoded from the transmitting side for each pixel position (j, k) and sent to the receiving side, which has a drawback that the transmission code amount increases.

一方、変換符号化において情報圧縮率を上げるには、適
切な係数選択器を設計して、統計的にみて振幅の小さな
変換係数fi(u,v)を切り捨てればよい。このため従
来、fi(u,v)の振幅の分散を多数の画像に渡って統計
的に求め、分散の小さな変換係数fi(u,v)は切り捨て
る方法が提案されている(文献1,P673)。更に符号化効
率を上げるため各ブロックを交流エネルギーの大きさに
よって4通りにクラス分けした後、各クラスごとに変換
係数Fi(u,v)の振幅の分散を求め各クラス内で分散の
小さな変換係数fi(u,v)を切り捨てる方法も提案され
ている(ウェンシンチェン(Wein-Hsiung Chen)他「ア
ダプティブコーディングオブモノクロームアンドカラー
イメージズ、Adaptive Coding of Monochrome and Colo
r Images,IEEE Transactions on Communications誌」19
77年11月号、pp1285〜1292、以下では文献2と呼ぶ)。
文献1の係数切り捨ての方法は、全ブロックに対して全
く同様に行う。しかし、あるブロックに注目すれば変換
係数fi(u,v)の振幅は、画像全体に渡って求めた分散
が小さいから小さいとは限らず、逆に大きな場合もあ
る。分散は画像全体に渡って求めた統計量にすぎず、あ
るブロックの変換係数fi(u,v)の大きさはその分散よ
りずっと大きい場合がままある。このように文献1によ
る従来の変換符号化方式においては、係数に切り捨てを
全ブロックに対して全く同様に行うため、画像に局所的
な性質に適合した係数の切り捨てのできない欠点があっ
た。この点を改善するために、各ブロックごとにどの係
数を切り捨てるか決定してもよい。しかしそうするとど
の係数を切り捨てたかを各ブロックごとに符号化して、
送信側から受信側に送る必要があり送信符号量の増大す
る欠点があった。文献2では交流エネルギーによって各
ブロックを4クラスに分け、各クラスの中では切り捨て
る係数を同一としている。従ってどの係数を切り捨てた
かを各ブロックごとに符号化することは必要ではなく、
各クラスごとに符号化すればよいので、送信符号量はそ
う多くはならない。しかしながら、文献2における交流
エネルギーによるブロックのクラス分けおよび係数の切
り捨ての基本的な考えは、レイトディストーション理論
(rate distortion theory)に基づいている。レイトデ
ィストーション理論を画像の符号化に適用するには、符
号化歪を定量的に定義しなければならない。理論的な取
り扱いをしやすくするため多くの場合平均2乗誤差を符
号化歪と定義するが、文献2でもレイトディストーショ
ン関数(rate distortion function)を求める時、平均
2乗誤差を符号化歪とすることを前提としている。しか
し、平均2乗誤差が符号化歪として適切かというと必ず
しもそうではない。画像の符号化において最も重要なこ
とは、できるだけ少ない情報量で画像を符号化しかつ、
人間が符号化画像をみた時できるだけ歪みが見えないよ
うにする、すなわち主観的な画質を向上させることであ
る。このように人間を中心に考え、人間の視覚特性を考
慮に入れ主観的な画質を向上させることを考えると、平
均2乗誤差は符号化歪を定義する尺度として適切でない
場合が多い。従って文献2の方法に対する基本的な疑問
はなぜ交流エネルギーによってクラス分けし、係数の切
り捨てを平均2乗誤差が小さくなるよう行うことが画像
に適合した符号化方法であるのかということである。こ
のように文献2の方法は、複雑にもかかわらず、平均2
乗誤差を小さくするという前提を用いており、人間の視
覚特性を十分考慮しているとは言い難く、主観的画質が
不十分であるという欠点があった。
On the other hand, in order to increase the information compression rate in transform coding, it is sufficient to design an appropriate coefficient selector and discard the transform coefficient fi (u, v) having a small amplitude statistically. For this reason, conventionally, a method has been proposed in which the variance of the amplitude of fi (u, v) is statistically obtained over a large number of images, and the transform coefficient fi (u, v) with a small variance is truncated (Reference 1, P673). ). In order to further improve the coding efficiency, each block is divided into four classes according to the magnitude of the AC energy, and then the variance of the amplitude of the transform coefficient Fi (u, v) is calculated for each class, and the transform with a small variance within each class is obtained. A method of truncating the coefficient fi (u, v) has also been proposed (Wein-Hsiung Chen, et al., “Adaptive Coding of Monochrome and Colo”).
r Images, IEEE Transactions on Communications '' 19
(November 1977, pp1285-1292, hereinafter referred to as reference 2).
The coefficient truncation method of Reference 1 is performed in the same manner for all blocks. However, when attention is paid to a certain block, the amplitude of the transform coefficient fi (u, v) is not necessarily small because the variance obtained over the entire image is small, and may be large on the contrary. The variance is only a statistic obtained over the entire image, and the size of the transform coefficient fi (u, v) of a block is often much larger than the variance. As described above, the conventional transform coding method according to Document 1 has the drawback that the coefficients are truncated in the same manner for all blocks, and thus the coefficients that match the local characteristics of the image cannot be truncated. In order to improve this point, it may be determined for each block which coefficient should be truncated. However, by doing so, which coefficient was truncated was coded for each block,
It is necessary to send from the transmitting side to the receiving side, and there is a drawback that the amount of transmitted code increases. In Reference 2, each block is divided into four classes by AC energy, and the coefficient to be cut off is the same in each class. Therefore, it is not necessary to encode which coefficient is truncated for each block,
Since it is sufficient to encode each class, the transmission code amount does not become so large. However, the basic idea of classification of blocks and truncation of coefficients by AC energy in Reference 2 is based on the rate distortion theory. In order to apply the late distortion theory to image coding, the coding distortion must be defined quantitatively. In most cases, the mean squared error is defined as coding distortion in order to facilitate theoretical treatment. In Reference 2, when the rate distortion function is calculated, the mean squared error is defined as coding distortion. It is assumed that. However, it is not always the case that the mean square error is appropriate as coding distortion. The most important thing in encoding an image is to encode the image with the least amount of information and
This is to make the distortion as invisible as possible when humans see the encoded image, that is, to improve the subjective image quality. In this way, considering the human being as the center and considering improving the subjective image quality in consideration of the human visual characteristics, the mean square error is often not appropriate as a measure for defining the coding distortion. Therefore, the basic question about the method of Document 2 is why it is a coding method suitable for an image that is divided into classes by AC energy and the truncation of coefficients is performed so that the mean square error becomes small. As described above, the method of Reference 2 has an average of 2 even though it is complicated.
Since it is based on the assumption that the multiplication error is reduced, it cannot be said that the human visual characteristics are sufficiently taken into consideration, and the subjective image quality is insufficient.

(d)問題点を解決するための手段 本発明によれば、画像信号を予測符号化し、該符号化さ
れた信号を復号化する画像信号の符号化方法において、 符号化側では、入力画像を複数のブロックに分割し、各
ブロック内における最高レベルと最低レベルの差分のヒ
ストグラムを一枚の画像について測定し、そのヒストグ
ラムの形を分析することにより入力画像のコントラスト
を判定し、このコントラストによって入力画像を複数の
タイプに分類し、この分類結果を符号化し、各タイプご
とにそれぞれ予め定めた量子化ステップサイズ、予測係
数を選び画像符号化を行い、復号化側では、符号化され
た分類結果を復号化し、各タイプに属する復号化画像信
号に対し前記予め定めた量子化ステップサイズ、前記予
測係数を用い復号化を行う画像信号の符号化方法が得ら
れる。
(D) Means for Solving the Problems According to the present invention, in an image signal encoding method of predictively encoding an image signal and decoding the encoded signal, the encoding side is configured to Divide into multiple blocks, measure the histogram of the difference between the highest level and the lowest level in each block for one image, analyze the shape of the histogram to determine the contrast of the input image, and input by this contrast The image is classified into a plurality of types, the classification result is coded, the quantization step size and the prediction coefficient that are predetermined for each type are selected, and the image is coded. On the decoding side, the coded classification result is obtained. Image signal for decoding the decoded image signal belonging to each type by using the predetermined quantization step size and the prediction coefficient. Coding method is obtained.

また本発明によれば、画像信号を変換符号化し、該符号
化された信号を復号化する画像信号の符号化方法におい
て、 符号化側では、入力画像を複数のブロックに分割し、各
ブロック内における最高レベルと最低レベルの差分のヒ
ストグラムを一枚の画像について測定し、そのヒストグ
ラムの形を分析することにより入力画像のコントラスト
を判定し、このコントラストによって入力画像を複数の
タイプに分類し、この分類結果を符号化し、各タイプご
とにそれぞれ予め定めた量子化ステップサイズ、変換係
数選択に関するパラメータを選び画像符号化を行い、復
号化側では、符号化された分類結果を復号化し、各タイ
プに属する復号化画像信号に対し前記予め定めた量子化
ステップサイズ、前記変換係数選択に関するパラメータ
を用い復号化を行う画像信号の符号化方法が得られる。
Further, according to the present invention, in an image signal encoding method for transform-encoding an image signal and decoding the encoded signal, the encoding side divides an input image into a plurality of blocks, and The histogram of the difference between the highest level and the lowest level in is measured for one image, the contrast of the input image is determined by analyzing the shape of the histogram, and the input image is classified into multiple types by this contrast. The classification result is coded, the quantization step size and the parameter related to the transform coefficient selection which are predetermined for each type are selected, and the image is coded.The decoding side decodes the coded classification result and Decode the decoded image signal to which it belongs using the predetermined quantization step size and the parameters related to the transform coefficient selection. A method of encoding an image signal for performing is obtained.

(e)作用 本発明においては、符号化をする前にあらかじめ入力画
像を解析して画像のコントラストを求め、コントラスト
によって画像をいくつかのタイプに分類した後、各タイ
プにあった高能率な符号化を行う。
(E) Action In the present invention, the input image is analyzed in advance before encoding to obtain the contrast of the image, the image is classified into several types according to the contrast, and then the highly efficient code suitable for each type is obtained. To convert.

(f)実施例 第1図に本発明による画像信号符号化復号化装置のブロ
ック図の一例を示す。送信側では、端子100よりi番目
の原画像信号Fi(j,k)を入力し、コントラスト検出器
1および高コントラスト画像符号器2および中コントラ
スト画像符号化器3、低コントラスト画像符号器4に加
える。コントラスト検出器1では、i番目に入力した原
画像信号Fi(j,k)に対しコントラストCiを定め、高コ
ントラスト画像符号化器2、中コントラスト画像符号器
3、低コントラスト画像符号器4、画像コントラスト符
号器5、マルチプレクサ6に加える。Ciの値は画像が高
コントラストのとき0、中コントラストのとき1、低コ
ントラストのとき2である。画像コントラスト符号器5
はCiおよび領域信号Bi(j,k)をハフマン符号化あるい
はランレングス符号化などで不等長符号化しマルチプレ
クサ7に加える。領域信号Bi(j,k)については後に詳
しく説明する。高コントラスト画像符号器2は、Ciが0
のとき高コントラスト画像にあった符号化をi番目に入
力したFi(j,k)に対し行い、その結果をマルチプレク
サ6に加える。中コントラスト符号器3は、Ciが1のと
き中コントラスト画像にあった符号化をi番目に入力し
たFi(j,k)に対し行い、その結果をマルチプレクサ6
に加える。低コントラスト画像符号化器4はCiが2のと
き低コントラスト画像に合った符号化をi番目に入力し
たFi(j,k)に対し行い、その結果をマルチプレクサ6
に加える。マルチプレクサ6は、Ci=0のとき高コント
ラスト画像符号器2の出力を選択し、Ci=1のとき中コ
ントラスト画像符号器3の出力を選択し、Ci=2のとき
低コントラスト画画像符号化器4の出力を選択し、マル
チプレクサ7に加える。マルチプレクサ7は、画像コン
トラスト符号器5の出力をまず選択し、次にマルチプレ
クサ6の出力を選択し伝送路8へ出力する。
(F) Embodiment FIG. 1 shows an example of a block diagram of an image signal coding / decoding apparatus according to the present invention. On the transmission side, the i-th original image signal Fi (j, k) is input from the terminal 100, and is input to the contrast detector 1, the high contrast image encoder 2, the medium contrast image encoder 3, and the low contrast image encoder 4. Add. In the contrast detector 1, the contrast Ci is determined for the i-th input original image signal Fi (j, k), and the high-contrast image encoder 2, the medium-contrast image encoder 3, the low-contrast image encoder 4, the image Add to contrast encoder 5 and multiplexer 6. The value of Ci is 0 when the image has high contrast, 1 when the image has medium contrast, and 2 when the image has low contrast. Image contrast encoder 5
C i and the region signal Bi (j, k) are unequal-length coded by Huffman coding or run-length coding and added to the multiplexer 7. The area signal Bi (j, k) will be described in detail later. The high-contrast image encoder 2 has Ci of 0.
At that time, the high contrast image is coded for the i-th input Fi (j, k), and the result is added to the multiplexer 6. The medium-contrast encoder 3 encodes the medium-contrast image when Ci is 1 to the i-th input Fi (j, k), and outputs the result to the multiplexer 6
Add to. When the Ci is 2, the low-contrast image encoder 4 encodes the low-contrast image to the i-th input Fi (j, k) and outputs the result to the multiplexer 6
Add to. The multiplexer 6 selects the output of the high-contrast image encoder 2 when Ci = 0, selects the output of the medium-contrast image encoder 3 when Ci = 1, and selects the low-contrast image encoder of Ci = 2. 4 outputs are selected and added to the multiplexer 7. The multiplexer 7 first selects the output of the image contrast encoder 5, then selects the output of the multiplexer 6 and outputs it to the transmission line 8.

受信側では、送信路8より、符号化された画像コントラ
スト信号、符号化された領域信号、符号化された画像信
号を受け取り、ディマルチプレクサ9によって、符号化
された画像コントラスト信号及び領域信号と、符号化さ
れた画像信号は分離され、符号化された画像コントラス
ト信号および符号化された領域信号は画像コントラスト
復号器14、符号化された画像信号はディマルチプレクサ
10に加えられる。画像コントラスト復号器は、画像コン
トラスト符号器5に対応したものであり、復号化により
i番目の画像に対する画像コントラスト信号Ciおよび領
域信号Bi(j,k)を得る、マルチプレクサ15、高コント
ラスト画像復号器11、中コントラスト画像復号器12、低
コントラスト画像復号器13に加える。高コントラスト画
像復号器11は、Ci=0のとき高コントラスト画像符号器
2に対応した復号化動作を行って復号画像信号を得、マ
ルチプレクサ15に加える。中コントラスト画像復号器12
は、Ci=1のとき中コントラスト画像符号器12に対応し
た復号動作を行って復号画像信号を得、マルチプレクサ
15に加える。低コントラスト画像復号器13はCi=2のと
き低コントラスト画像符号器13に対応した復号化動作を
行って復号化画像信号を得、マルチプレクサ15に加え
る。マルチプレクサ15はCi=0のとき高コントラスト画
像復号器11に出力を、Ci=1のとき中コントラスト画像
復号器12の出力を、Ci=2のとき低コントラスト画像復
号器13の出力を、それぞれ選択しi番目の復号化画像信
号Fi(i,k)を出力端子101へ出力する。
The receiving side receives the coded image contrast signal, the coded region signal, and the coded image signal from the transmission line 8, and the demultiplexer 9 receives the coded image contrast signal and the region signal. The encoded image signal is separated, the encoded image contrast signal and the encoded area signal are image contrast decoder 14, and the encoded image signal is a demultiplexer.
Added to 10. The image contrast decoder corresponds to the image contrast encoder 5, and obtains an image contrast signal Ci and a region signal Bi (j, k) for the i-th image by decoding the multiplexer 15 and the high contrast image decoder. 11. Add to medium-contrast image decoder 12 and low-contrast image decoder 13. The high-contrast image decoder 11 performs a decoding operation corresponding to the high-contrast image encoder 2 when Ci = 0 to obtain a decoded image signal, and adds the decoded image signal to the multiplexer 15. Medium contrast image decoder 12
Is a multiplexer for performing a decoding operation corresponding to the medium-contrast image encoder 12 when Ci = 1 to obtain a decoded image signal.
Add to 15. When Ci = 2, the low-contrast image decoder 13 performs a decoding operation corresponding to the low-contrast image encoder 13 to obtain a decoded image signal, and applies it to the multiplexer 15. The multiplexer 15 selects the output to the high-contrast image decoder 11 when Ci = 0, the output of the medium-contrast image decoder 12 when Ci = 1, and the output of the low-contrast image decoder 13 when Ci = 2. Then, the i-th decoded image signal Fi (i, k) is output to the output terminal 101.

第2図に、本発明による画像信号符号化復号化装置の他
の一例を示す。送信側では、端子100よりi番目の原画
像信号Fi(j,k)を入力しコントラスト検出器1及び画
像符号器16に加える。コントラスト検出器1では、i番
目に入力した画像信号Fi(j,k)に対しコントラストCi
を定め、画像コントラスト符号器4に加える。Ciの値
は、画像が高コントラストのとき0、中コントラストの
とき1、低コントラストのとき2である。画像コントラ
スト符号器5はCiおよび領域信号Bi(j,k)をハフマン
符号化あるいはランレングス符号化などで不等長符号化
しマルチプレクサ18に加える。領域信号Bi(j,k)につ
いては後に詳しく説明する。画像符号化パラメータ設定
器17は、CiおよびBi(j,k)の値に応じて量子化ステッ
プサイズ、係数切り捨ての基準を示すパラメータ、予測
係数などの符号化パラメータを定め画像符号器16に加え
る。画像符号器16は、定められた符号化パラメータに従
ってi番目の画像信号Fi(j,k)を符号化しマルチプレ
クサ18に加える。マルチプレクサ18は、まず画像コント
ラスト符号器5の出力を選択し、次に画像符号器16の出
力を選択し、伝送路8へ出力する。
FIG. 2 shows another example of the image signal coding / decoding apparatus according to the present invention. On the transmitting side, the i-th original image signal Fi (j, k) is input from the terminal 100 and added to the contrast detector 1 and the image encoder 16. In the contrast detector 1, the contrast Ci for the i-th input image signal Fi (j, k)
Is added to the image contrast encoder 4. The Ci value is 0 when the image has high contrast, 1 when the image has medium contrast, and 2 when the image has low contrast. The image contrast encoder 5 encodes Ci and the region signal Bi (j, k) to unequal length by Huffman encoding or run-length encoding and adds them to the multiplexer 18. The area signal Bi (j, k) will be described in detail later. The image coding parameter setter 17 determines the quantization step size, the parameter indicating the coefficient truncation reference, and the coding parameters such as the prediction coefficient according to the values of Ci and Bi (j, k), and adds them to the image encoder 16. . The image encoder 16 encodes the i-th image signal Fi (j, k) according to the determined encoding parameter and adds it to the multiplexer 18. The multiplexer 18 first selects the output of the image contrast encoder 5, then selects the output of the image encoder 16, and outputs it to the transmission line 8.

受信側では、伝送路8により、符号化された画像コント
ラスト信号及び領域信号と、符号化された画像信号を受
け取り、ディマルチプレクサ19によって、符号化された
画像コントラスト信号及び領域信号と、符号化された画
像信号は分離され、符号化された画像コントラスト信号
及び符号化された領域信号Bi(j,k)は画像コントラス
ト復号器14、符号化された画像信号は画像復号器20に加
える。画像コントラスト復号器14は、画像コントラスト
符号器5に対応したものであり、復号化によりi番目の
画像に対する画像コントラスト信号Ciおよび領域信号Bi
(j,k)を得、画像復号化パラメータ設定器21に加え
る。画像復号化パラメータ設定器21は、画像復号器20に
対し、CiおよびBi(j,k)の値に応じて量子化ステップ
サイズ、係数切捨ての基準を示すパラメータ、予測係数
などの符号化パラメータを定め画像復号器20に加える。
画像復号器20は、定められた符号化パラメータに従って
画像符号器16に対応した動作を行い、符号化された画像
信号を復号化し、i番目の復号化画像 を得、出力端子101に出力する。
On the reception side, the transmission line 8 receives the encoded image contrast signal and the region signal and the encoded image signal, and the demultiplexer 19 encodes the encoded image contrast signal and the region signal. The encoded image signal is separated, the encoded image contrast signal and the encoded area signal Bi (j, k) are applied to the image contrast decoder 14, and the encoded image signal is applied to the image decoder 20. The image contrast decoder 14 corresponds to the image contrast encoder 5, and by decoding the image contrast signal Ci and the region signal Bi for the i-th image.
(J, k) is obtained and added to the image decoding parameter setter 21. The image decoding parameter setter 21 provides the image decoder 20 with encoding parameters such as a quantization step size, a parameter indicating a criterion for coefficient truncation, and a prediction coefficient according to the values of Ci and Bi (j, k). Defined image decoder 20 is added.
The image decoder 20 performs an operation corresponding to the image encoder 16 according to the determined encoding parameter, decodes the encoded image signal, and decodes the i-th decoded image. Is obtained and output to the output terminal 101.

次にコントラスト検出器1の一例を、第3図に示す。i
番目の原画像信号Fi(j,k)を端子100より入力し、最高
レベル検出器22でN×N画素を1ブロックとし、ブロッ
ク内での最高レベルMAXを検出する。一方最低レベル検
出器23でブロック内での最低レベルMINを検出する。減
算器28で、MAX−MINを各ブロックで計算しヒストグラム
測定器24へ加える。ヒストグラム測定器24では、MAX−M
INの頻度分布を1枚の画像当たりに求め、例えば第4図
のような結果を得る。印鑑あるいは、指紋の押捺像のよ
うな画像を考えればわかるように、画像の背景部分では
レベル変動は少なく、従ってMAX−MINは小さいと考えら
れる。非背景部分ではその逆で、レベル変動は大きく、
従ってMAX−MINは大きいと考えられる。それゆえ第4図
のようなMAX−MINの頻度分布が得られたときは、頻度分
布の谷を与える点dBを境界として、それよりMAX−MINが
小さい領域は非背景領域、それよりMAX−MINが小さい領
域は背景領域とする。第3図では、谷検出器26が、ヒス
トグラム測定器24より差分頻度分布を受け取り、頻度分
布の谷の与えるMAX−MINの値dBを求め、背景検出器28へ
加える。背景検出器28は、各ブロックのレベル差MAX−M
INがdBより小さいか否かを判定し、小さいときBi(j,
k)=1すなわち背景とし、大きいときBi(j,k)=0す
なわち非背景とする。以後Bi(j,k)を領域信号と呼ぶ
ことにする。第2図の背景分離器の場合N×N画素のブ
ロックごとに背景と非背景の分離を行うので、Bi(j,
k)は各ブロックごとに一定の値をとる。制御回路27は
各部に同期信号、クロック信号を供給し制御する。
Next, an example of the contrast detector 1 is shown in FIG. i
The th th original image signal Fi (j, k) is input from the terminal 100, and the highest level detector 22 sets N × N pixels as one block, and the highest level MAX in the block is detected. On the other hand, the lowest level detector 23 detects the lowest level MIN in the block. The subtractor 28 calculates MAX-MIN in each block and adds it to the histogram measuring device 24. With the histogram measuring instrument 24, MAX-M
The IN frequency distribution is obtained for each image, and the result shown in FIG. 4, for example, is obtained. As can be seen by considering an image such as a stamp or an imprinted image of a fingerprint, the level fluctuation is small in the background portion of the image, and therefore MAX-MIN is considered to be small. In the non-background part, on the contrary, the level fluctuation is large,
Therefore, MAX-MIN is considered to be large. Therefore when the frequency distribution of the MAX-MIN, such as FIG. 4 is obtained, as a boundary d B that give the valley of the frequency distribution, it than MAX-MIN is smaller areas non-background regions, it than MAX -The area where MIN is small is the background area. In Figure 3, a valley detector 26 receives the differential frequency distribution from the histogram measuring instrument 24 obtains the value d B of MAX-MIN give the valley of the frequency distribution, is added to the background detector 28. The background detector 28 has a level difference MAX-M of each block.
It is determined whether IN is smaller than d B , and when it is smaller, Bi (j,
k) = 1, that is, the background, and when large, Bi (j, k) = 0, that is, the non-background. Hereinafter, Bi (j, k) will be referred to as a region signal. In the case of the background separator of FIG. 2, since the background and the non-background are separated for each block of N × N pixels, Bi (j,
k) has a constant value for each block. The control circuit 27 supplies and controls a synchronization signal and a clock signal to each unit.

コントラスト測定器25は、ヒストグラム測定器24より頻
度分布を受け取り、頻度分布の谷を与えるdBより大きな
値のレベル差MAX−MINに注目し、dB1=dBより大なる
dB2,dB2より大なるdB3を設定し、レベル差MAX−MINがd
B1とdB2の間にある割合P12と、レベル差MAX−MINがdB3
より大なる値をとる割合P3を求める。ここで割合を求め
るときレベル差MAX−MINがdB1以上の部分を全体として
考え、それに対する割合を求める。つまり、第5図で実
線で示した部分すなわち非背景の部分を全体と考え、そ
れに対する割合を求める。そして、P12がPB1以下、P3
PB2以下のときCi=0、すなわち高コントラストとし、P
12がPB3以下、P3がPB4以下のときCi=2すなわち低コン
トラストとし、それ以外のときCi=1すなわち中コント
ラストとする。ここでPB1,PB2,PB3,PB4はあらかじめ定
められた値である。
The contrast measuring device 25 receives the frequency distribution from the histogram measuring device 24, pays attention to the level difference MAX-MIN having a value larger than d B which gives a valley of the frequency distribution, and is larger than d B1 = d B
Set d B2, d B2 than made large d B3, level difference MAX-MIN is d
The ratio P 12 between B1 and d B2 and the level difference MAX-MIN is d B3
Find the ratio P 3 that takes a larger value. Here the level difference MAX-MIN when determining the proportion considered as a whole d B1 or more portions, determining the ratio of it. That is, the portion shown by the solid line in FIG. 5, that is, the non-background portion is considered as the whole, and the ratio to it is calculated. And P 12 is less than P B1 and P 3 is
When P B2 or less, Ci = 0, that is, high contrast, P
When 12 is P B3 or less and P 3 is P B4 or less, Ci = 2, that is, low contrast, and otherwise, Ci = 1, that is, medium contrast. Here, P B1 , P B2 , P B3 , and P B4 are predetermined values.

第6図に、第2図の画像符号器16、画像符号化パラメー
タ設定器17、画像復号器20、画像復号化パラメータ設定
器21の一例を示す。第6図において送信側では、変換器
29は、端子100よりi番目の画像信号Fi(j,k)を入力
し、N×N画素のブロックごとに分割して、(1)式に
従って線形変換を行い、変換係数fi(u,v)を得、係数
選択器30へ加える。係数選択器30は、画像符号化パラメ
ータ設定器17より係数選択の基準を示すパラメータθi
(j,k)を受け取り、θi(j,k)に基づき係数を選択し
選択した係数fTi(u,v)を量子化器31に加える。また、
θi(j,k)に基づき係数選択範囲を示すパラメータkC,
lCを求め、不等長符号化器32へ加える。量子化器31は、
画像符号化パラメータ設定器17より量子化ステップサイ
ズΔi(j,k)を受け取り、量子化ステップサイズΔi
(j,k)で係数選択30から受け取った係数fTi(u,v)を
量子化し、量子化レベル番号fTNi(u,v)を得、不等長
符号化器32へ加える。不等長符号化器32は、ハフマン符
号化などを用いて量子化された係数fTNi(u,v)およびk
C,lCを圧縮符号化し、圧縮符号を得、端子104へ加え
る。端子104は第2図のマルチプレクサ18に接続されて
いる。第6図において受信側では、不等長復号化器33
は、不等長符号化器32に対応した動作を行い圧縮符号を
復号化し量子化された係数fTNi(u,v)およびkC,lC
得、逆量子化器34に加える。逆量子化器34は、画像復号
化パラメータ設定器21より量子化ステップサイズΔi
(j,k)を受け取り、量子化された係数を逆量子化し を得、逆変換器35に加える。逆変換器35は、逆量子化さ
れた係数を受け取り、(2)式に従って線形変換を行っ
てi番目の復号化画像信号 を得、端子101に出力する。
FIG. 6 shows an example of the image encoder 16, the image encoding parameter setting device 17, the image decoding device 20, and the image decoding parameter setting device 21 shown in FIG. In FIG. 6, on the transmitting side, the converter
The 29 receives the i-th image signal Fi (j, k) from the terminal 100, divides it into blocks of N × N pixels, performs linear conversion according to the equation (1), and converts the conversion coefficient fi (u, v ) Is added to the coefficient selector 30. The coefficient selector 30 is a parameter θi indicating a coefficient selection criterion from the image coding parameter setter 17.
(J, k) is received, a coefficient is selected based on θi (j, k), and the selected coefficient f T i (u, v) is added to the quantizer 31. Also,
Parameter k C , which indicates the coefficient selection range based on θi (j, k),
Find l C and add it to the unequal length encoder 32. The quantizer 31
The quantization step size Δi (j, k) is received from the image coding parameter setter 17, and the quantization step size Δi
The coefficient f T i (u, v) received from the coefficient selection 30 is quantized at (j, k) to obtain a quantization level number f TN i (u, v), which is added to the unequal length encoder 32. The unequal length encoder 32 uses the coefficients f TN i (u, v) and k quantized by Huffman coding or the like.
C and l C are compression-encoded to obtain a compression code and added to the terminal 104. Terminal 104 is connected to multiplexer 18 in FIG. In FIG. 6, on the receiving side, the unequal length decoder 33
Performs the operation corresponding to the unequal length encoder 32, decodes the compression code, obtains the quantized coefficients f TN i (u, v) and k C , l C , and applies them to the inverse quantizer 34. The inverse quantizer 34 receives the quantization step size Δi from the image decoding parameter setting unit 21.
Receives (j, k) and dequantizes the quantized coefficient Is added to the inverse converter 35. The inverse transformer 35 receives the inversely quantized coefficient, performs linear transformation according to the equation (2), and outputs the i-th decoded image signal. Is output to the terminal 101.

第7図は1枚の画像サイズが256画素×320画素のとき、
N×N=16×16画素のブロックに分割したときの分割の
様子を示す図である。第8図は16×16画素のブロック内
の画像を(1)式に従って線形変換したとき得られた係
数を、係数選択器30で選択する方法の一例を示す図であ
り、第8図では、斜線で示した垂直方向kC次以下、水平
方向lC次以下の係数が選択されることを示している。
kC,lCの定め方はいろいろ考えられるが、例えば、kC
ついては、符号化パラメータθi(j,k)に基づき、 になるように定めることができる。すなわち第9図に示
す斜線部の係数がまず選択される。次にlCについては、 なるように定めることができる。そして第9図の斜線部
の係数のうち水平方向lC次以下の係数が選択される。
Fig. 7 shows that when the size of one image is 256 pixels × 320 pixels,
It is a figure which shows the mode of division at the time of dividing into the block of NxN = 16x16 pixel. FIG. 8 is a diagram showing an example of a method of selecting a coefficient obtained by linearly converting an image in a block of 16 × 16 pixels according to the equation (1) by the coefficient selector 30, and in FIG. vertical k C following below hatched, indicating that horizontal l C following the following coefficients are selected.
Although various methods of defining k C and l C can be considered, for example, for k C, based on the encoding parameter θi (j, k), Can be determined to be. That is, the coefficient in the shaded area shown in FIG. 9 is first selected. Then for l C , Can be determined. Then, of the coefficients in the shaded area in FIG. 9, the coefficients in the horizontal direction equal to or lower than l C are selected.

第10図に、第2図の画像符号器16、画像符号化パラメー
タ設定器17、画像復号器20、画像復号化パラメータ設定
器21の他の一例を示す。
FIG. 10 shows another example of the image encoder 16, the image encoding parameter setting device 17, the image decoding device 20, and the image decoding parameter setting device 21 of FIG.

第10図と、第11図に示した予測を用いた、従来の画像信
号符号化復号化装置と異なる点は、量子化ステップサイ
ズΔi(j,k)、予測係数Ami(j,k)が固定でなく、画
像ごとに、そのコントラスト信号Ciおよび領域信号Bi
(j,k)によって制御可能な点である。画像符号化パラ
メータ設定器17及び画像復号化パラメータ設定器21によ
ってこの制御を行う。
The difference from the conventional image signal coding / decoding apparatus using the prediction shown in FIG. 10 and FIG. 11 is that the quantization step size Δi (j, k) and the prediction coefficient Ami (j, k) are The contrast signal Ci and the area signal Bi are not fixed, but for each image.
It is a point that can be controlled by (j, k). This control is performed by the image coding parameter setting device 17 and the image decoding parameter setting device 21.

Δi(j,k),θi(j,k),Ami(j,k)をCiおよびBi
(j,k)によって定める方法について説明する。まず第
6図においてΔi(j,k),θi(j,k)を定める方法に
ついて説明し、次に第10図においてΔi(j,k),Ami
(j,k)を定める方法について説明する。
Let Δi (j, k), θi (j, k), Ami (j, k) be Ci and Bi.
The method defined by (j, k) will be described. First, a method for determining Δi (j, k) and θi (j, k) will be described in FIG. 6, and then Δi (j, k), Ami in FIG.
A method of determining (j, k) will be described.

第6図においてΔi(j,k)は、例えば表1のごとく定
めることができる。
In FIG. 6, Δi (j, k) can be determined as shown in Table 1, for example.

表1において、例えば Δ<Δ<Δ<Δ (6) である。この考え方は、コントラストの低いときほど量
子化ステップサイズΔi(j,k)を小さくしようという
ものである。この考え方は、コントラストの低いほどブ
ロック歪みなどの符号化歪みが人間の目につきやすいこ
とに着目している。但し、Ciの値いかんにかかわらず背
景領域すなわちBi(j,k)=1なるときはコントラスト
が低いのでΔi(j,k)を最も小なるΔに設定した。
非背景領域がすなわちBi(j,k)=0なるときはCi=0
のとき高コントラスト、Ci=1のとき中程度のコントラ
スト、Ci=2のとき低コントラストなのでΔi(j,k)
をそれぞれに対応してΔ23と大から小に設定し
た。このようにすれば、ブロック歪みなどの符号化歪み
が目につきにくくなり、良好な品質で画像を符号化でき
る。
In Table 1, for example, Δ 1432 (6). The idea is to reduce the quantization step size Δi (j, k) as the contrast decreases. This idea focuses on the fact that the lower the contrast, the more easily coding distortion such as block distortion is noticeable to humans. However, irrespective of the value of Ci, the contrast is low in the background region, that is, when Bi (j, k) = 1, so Δi (j, k) is set to the smallest Δ 1 .
Ci = 0 when the non-background area is Bi (j, k) = 0
Δi (j, k) because high contrast when is, medium contrast when Ci = 1, and low contrast when Ci = 2
Was set to Δ 2 , Δ 3 , and Δ 4 from large to small, respectively. By doing so, coding distortion such as block distortion is less noticeable, and an image can be coded with good quality.

第6図においてθi(j,k)は、例えば表2のごとく定
めることができる。表2において θ<θ<θ<θ (7) である。この考え方は、コントラストの低いときほどθ
i(j,k)を小さくとり、切捨てる係数の数を少なくし
ようというものである。この考え方は、コントラストの
低いほどブロック歪みなどの符号化歪みが人間の目につ
きやすいことに着目している。ただし背景領域すなわち
Bi(j,k)=1のときは極端にコントラストが低くほぼ
一定の輝度を有するので、θi(j,k)を最も大きな値
θに設定し、ほぼ直流成分すなわちブロックの平均輝
度によって背景領域を表現することができると考えた。
このようにすれば、ブロック歪みなどの符号化歪みが目
につきにくくなり、良好な品質で画像を符号化できる。
In FIG. 6, θi (j, k) can be determined as shown in Table 2, for example. In Table 2, θ 1234 (7) Is. The idea is that the lower the contrast, the more θ
This is to reduce i (j, k) and reduce the number of coefficients to be discarded. This idea focuses on the fact that the lower the contrast, the more easily coding distortion such as block distortion is noticeable to humans. However, the background area
When Bi (j, k) = 1, the contrast is extremely low and the brightness is almost constant. Therefore, θi (j, k) is set to the maximum value θ 4 , and the background is determined by the DC component, that is, the average brightness of the block. I thought that I could represent an area.
By doing so, coding distortion such as block distortion is less noticeable, and an image can be coded with good quality.

第10図において、Δi(j,k)は、例えば表1のごとく
定めることができる。この考え方は、コントラストの低
いときほど量子化ステップサイズΔi(j,k)を小さく
しようというものである。この考え方は、コントラスト
の低いときほどグラニュラーノイズなどの符号化歪みが
人間の目につきやすいことに着目している。Ciの値いか
んにかかわらず背景領域すなわちBi(j,k)=1なると
きはコントラストが低いのでΔi(j,k)を最も小なる
Δiに設定した。このようにすればグラニュラーノイズ
などの符号化歪みが目につきにくくなり良好な品質で画
像を符号化できる。
In FIG. 10, Δi (j, k) can be determined as shown in Table 1, for example. The idea is to reduce the quantization step size Δi (j, k) as the contrast decreases. This idea focuses on the fact that the coding distortion such as granular noise is more noticeable to humans when the contrast is lower. Since the contrast is low when the background area is Bi (j, k) = 1 regardless of the value of Ci, Δi (j, k) is set to the smallest Δi. By doing so, coding distortion such as granular noise is less noticeable, and an image can be coded with good quality.

第10図において、Ami(j,k)(m=1〜12)は、例え
ば、表3、表4、表5のごとく定めることができる。こ
の考え方は、コントラストの低いときほど注目画素S0
ら離れた画素からの予測係数の値も比較的大きく設定
し、予測的中率を高めようとするものである。コントラ
ストの高いときは注目画素S0から離れた画素からの予測
係数の値を大きく設定すると、予測的中率は低下する恐
れがある。
In FIG. 10, Ami (j, k) (m = 1 to 12) can be determined as shown in Table 3, Table 4, and Table 5, for example. The idea is to set the value of the prediction coefficient from a pixel distant from the pixel of interest S 0 to be relatively large as the contrast is low, thereby increasing the predictive predictive value. When the contrast is high, if the value of the prediction coefficient from the pixel distant from the pixel of interest S 0 is set large, the predictive predictive value may decrease.

(g)発明の効果 本発明によれば画像のコントラストに合った符号化を行
うことができ、画像信号を良好な画質で高能率に圧縮符
号化できる。
(G) Effect of the Invention According to the present invention, it is possible to perform encoding that matches the contrast of an image, and it is possible to compress and encode an image signal with good image quality and high efficiency.

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

第1図は、本発明の符号化復号化装置のブロック図の一
例を示す図、第2図は本発明の符号化復号化装置のブロ
ック図の他の一例を示す図、第3図はコントラスト検出
器の一例を示す図、第4図はブロックごとのレベル差の
頻度分布を用いての背景を分離する方法を説明する図、
第5図はブロックごとのレベル差の頻度分布を用いてコ
ントラストを測定する方法を説明する図、第6図は画像
符号器、画像符号化パラメータ設定器、画像復号器、画
像復号化パラメータ設定器の一例を示す図、第7図は1
枚の画像をブロックに分割した一例を示す図、第8図は
ブロックごとの係数選択の方法の一例を説明する図、第
9図はブロックごとの係数選択のプロセスの一例を説明
する図、第10図は画像符号器、画像符号化パラメータ設
定器、画像復号器、画像復号化パラメータ設定器の他の
一例を示す図、第11図は予測を用いた従来の符号化復号
化装置のブロック図一例を示す図。第12図は予測の方法
を説明する図、第13図は変換を用いた従来の符号化復号
装置のブロック図の一例を示す図である。 図において 1……コントラスト検出器 2……高コントラスト画像符号器 3……中コントラスト画像符号器 4……低コントラスト画像符号器 5……画像コントラスト符号器 6,7,8,15,18……マルチプレクサ 9,10,19……ディマルチプレクサ 11……高コントラスト画像復号器 12……中コントラスト画像復号器 13……低コントラスト画像符号器 14……画像コントラスト画像復号器 16……画像符号器 17……画像符号化パラメータ設定器 20……画像復号器 21……画像符号化パラメータ設定器 22……最高レベル検出器 23……最低レベル検出器 24……差分ヒストグラム測定器 25……コントラスト測定器 26……谷検出器、27……制御回路 28……背景検出器、29……変換器 30……係数選択器、31,37……量子化器 32……不等長符号化器、33……不等長復号化器 34,38……逆量子化器、35……逆変換器 36……減算器、39……予測器 40,42……加算器、41……逆量子化器 43……予測器。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a block diagram of an encoding / decoding device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing another example of a block diagram of an encoding / decoding device of the present invention, and FIG. 3 is a contrast. FIG. 4 is a diagram showing an example of a detector, FIG. 4 is a diagram for explaining a method of separating a background using a frequency distribution of level differences for each block,
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of measuring contrast using frequency distribution of level difference for each block, and FIG. 6 is an image coder, an image coding parameter setter, an image decoder, an image decoding parameter setter. Fig. 7 shows an example, and Fig. 7 shows 1
FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which one image is divided into blocks, FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a coefficient selection method for each block, and FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a coefficient selection process for each block. FIG. 10 is a diagram showing another example of an image encoder, an image encoding parameter setting device, an image decoder, and an image decoding parameter setting device, and FIG. 11 is a block diagram of a conventional encoding / decoding device using prediction. The figure which shows an example. FIG. 12 is a diagram for explaining a prediction method, and FIG. 13 is a diagram showing an example of a block diagram of a conventional coding / decoding device using transformation. In the figure, 1 ... Contrast detector 2 ... High-contrast image encoder 3 ... Medium-contrast image encoder 4 ... Low-contrast image encoder 5 ... Image-contrast encoder 6,7,8,15,18 .... Multiplexer 9,10,19 …… Demultiplexer 11 …… High-contrast image decoder 12 …… Medium-contrast image decoder 13 …… Low-contrast image encoder 14 …… Image-contrast image decoder 16 …… Image encoder 17… … Image coding parameter setter 20 …… Image decoder 21 …… Image coding parameter setter 22 …… Highest level detector 23 …… Lowest level detector 24 …… Difference histogram measuring instrument 25 …… Contrast measuring instrument 26 …… Valley detector, 27 …… Control circuit 28 …… Background detector, 29 …… Transformer 30 …… Coefficient selector, 31,37 …… Quantizer 32 …… Unequal length encoder, 33 …… … Unequal length decoder 34,38 …… Inverse Coca unit, 35 ...... inverter 36 ...... subtractor, 39 ...... predictor 40 ...... adder, 41 ...... inverse quantizer 43 ...... predictor.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像信号を予測符号化し、該符号化された
信号を復号化する画像信号の符号化方法において、 符号化側では、入力画像を複数のブロックに分割し、各
ブロック内における最高レベルと最低レベルの差分のヒ
ストグラムを一枚の画像について測定し、そのヒストグ
ラムの形を分析することにより入力画像のコントラスト
を判定し、このコントラストによって入力画像を複数の
タイプに分類し、この分類結果を符号化し、各タイプご
とにそれぞれ予め定めた量子化ステップサイズ、予測係
数を選び画像符号化を行い、復号化側では、符号化され
た分類結果を復号化し、各タイプに属する復号化画像信
号に対し前記予め定めた量子化ステップサイズ、前記予
測係数を用い復号化を行う画像信号の符号化方法。
1. An image signal coding method for predictively coding an image signal and decoding the coded signal, comprising: dividing an input image into a plurality of blocks on the coding side, and The histogram of the difference between the level and the minimum level is measured for one image, the contrast of the input image is determined by analyzing the shape of the histogram, and the input image is classified into multiple types by this contrast, and the classification result , And the image coding is performed by selecting a predetermined quantization step size and prediction coefficient for each type, and the decoding side decodes the coded classification result and decodes the decoded image signal belonging to each type. For the image signal encoding method, decoding is performed using the predetermined quantization step size and the prediction coefficient.
【請求項2】画像信号を変換符号化し、該符号化された
信号を復号化する画像信号の符号化方法において、 符号化側では、入力画像を複数のブロックに分割し、各
ブロック内における最高レベルと最低レベルの差分のヒ
ストグラムを一枚の画像について測定し、そのヒストグ
ラムの形を分析することにより入力画像のコントラスト
を判定し、このコントラストによって入力画像を複数の
タイプに分類し、この分類結果を符号化し、各タイプご
とにそれぞれ予め定めた量子化ステップサイズ、変換係
数選択に関するパラメータを選び画像符号化を行い、復
号化側では、符号化された分類結果を復号化し、各タイ
プに属する復号化画像信号に対し前記予め定めた量子化
ステップサイズ、前記変換係数選択に関するパラメータ
を用い復号化を行う画像信号の符号化方法。
2. An image signal encoding method for transform-encoding an image signal and decoding the encoded signal, wherein an input image is divided into a plurality of blocks on the encoding side, and the maximum value in each block is obtained. The histogram of the difference between the level and the minimum level is measured for one image, the contrast of the input image is determined by analyzing the shape of the histogram, and the input image is classified into multiple types by this contrast, and the classification result Image encoding is performed, image encoding is performed by selecting a predetermined quantization step size and a parameter related to transform coefficient selection for each type, and the decoding side decodes the encoded classification result and decodes each type. An image to be decoded by using the predetermined quantization step size and the parameters related to the conversion coefficient selection for the encoded image signal. Image signal encoding method.
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