JPH0698306A - 画像符号化装置 - Google Patents

画像符号化装置

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JPH0698306A
JPH0698306A JP24171192A JP24171192A JPH0698306A JP H0698306 A JPH0698306 A JP H0698306A JP 24171192 A JP24171192 A JP 24171192A JP 24171192 A JP24171192 A JP 24171192A JP H0698306 A JPH0698306 A JP H0698306A
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 適正なビットの割当てを行い平坦部の画像の
歪を小さくする画像符号化装置を提供する。 【構成】 ブロック化部1は、画像符号化装置に入力さ
れたディジタル画像データを縦8画素×横8画素総計6
4から構成されるブロック10ごとに分割しブロック1
0ごとの画像データとして出力する。グループ分け部3
は、8×8画素で総計64から構成のブロック10の各
画像データのダイナミックレンジ(Dレンジ)を算出
し、領域12の全ブロック10の和を求める。各領域1
2間で、それらに属する全ブロック10の画像データの
Dレンジの和を比較しその差の大、小でグループ分け又
は全体を1つのグループとする。Dレンジの和が大きい
領域をグループG1としてエッジ部の画像に対応させ、
小さい領域をグループG2として平坦部の画像に対応さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像データ
を符号化する画像符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル画像をフレームあるい
はフィールド等の一定範囲内でブロックに分割し、それ
ぞれのブロックに適応的に情報量を割り当てる符号化方
法を用いた画像符号化装置が提案されている。
【0003】従来の画像符号化装置のブロック図を図3
に示す。まず、画像符号化装置(図示せず)に1画面単
位、すなわち1フレーム単位あるいは1フィールド単位
のディジタル画像データが入力される。
【0004】ブロック化部100において、図2に示す
ように、画像データが縦8画素×横8画素総計64画素
のブロック10ごとに分割されブロック10ごとの画像
データとして出力される。即ち、1フレームあるいは1
フィールドにより構成され縦240画素×横704画素
総計802560画素を有する画面11は、この縦30
×横88総計2640個のブロック10に分割されるこ
とになる。
【0005】固定長ブロック化部101は、ブロック化
部100から入力を受けたブロック10ごとの画像デー
タをまんべんなく所定数集め、一定のビット数を割り当
てて1個の固定長ブロックの画像データとして出力す
る。ただしこの場合、それぞれのブロック10が画面1
1内において隣合わないように選択して集める。
【0006】直交変換部102において、固定長ブロッ
ク化部101から入力を受けた各固定長ブロックに属す
るブロック10ごとにDCT、アダマール変換などで直
交変換し、64画素の画像データの直交変換係数を出力
する。処理中の固定長ブロックに含まれる別のブロック
においても同様に出力し、他の固定長ブロックにおいて
もさらに同様に処理を繰り返し全画素データの直交変換
を行なう。
【0007】クラス分け部103では、固定長ブロック
の画像データの分散あるいはダイナミックレンジ等を演
算し、その算出結果の大小がほぼ同じ固定長ブロックの
画像データを1つのクラスにまとめ、全固定長ブロック
の画像データをいくつかのクラスに分ける。
【0008】ビット割り当て部104は、クラス分け部
103で分けられた各クラスに必要なビット数を、各固
定長ブロックごとに割り当てられた画像データに割り当
てられたビット数を越えない範囲で割り当てる。例え
ば、分散の小さいクラスのクラスデータには小さいビッ
ト数を割り当て、逆に大きいクラスのクラスデータには
大きいビット数を割り当てる。
【0009】量子化部105は、ビット割り当て部10
4により、固定長ブロックごとの画像データが属するク
ラスに割り当てられたビット数で、1個の固定長ブロッ
クに属するブロックの有する64個の画素データから算
出された直交変換係数を量子化する。
【0010】符号化部106は、量子化部105におい
て量子化された固定長ブロックに属するブロックの有す
る64個の画素データの直交変換係数の入力を受けこれ
を符号化する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように図4に示すような画像が入力された場合、多くの
境界線17や凹凸18が含まれるエッジ部15であるた
め分散やダイナミックレンジの大きい背景13の画像デ
ータ、及び境界線17’や凹凸18’が少ない平坦部1
6であるため分散やダイナミックレンジの小さい人物1
4のブロックの画像データが混在した状態で、固定長ブ
ロック化部101は、隣り合わない複数のブロックから
1固定長ブロックを構成するので、その1固定長ブロッ
ク内にはエッジ部15である背景13の画像データと、
平坦部16である人物14の画像データが混在すること
になる。
【0012】従って、1固定長ブロック内のエッジ部1
5である背景13の画像データにとっては、その分散が
大きいため、多くのビット数が割り当てられ、また平坦
部16である人物14の画像データにとっては、1固定
長ブロックで決められたビット数を越えないためには、
十分なビット数が割り当てられず、結果として平坦部1
6の人物14の歪が大きくなっていた。
【0013】本発明は、このような問題を解決し、適正
なビットの割り当てが為され画像の歪を小さくする画像
符号化装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像符号化装置は、所定数の隣合う画素を
まとめて1つのブロックとし、複数の画素の画像データ
から構成される1画面の画像データを複数のブロックの
画像データに分割し、隣合わない複数のブロックから1
固定長ブロックを構成し、1固定長ブロックに属するブ
ロックごとにそのブロックに存する全画素データを直交
変換し直交変換係数を求め、これを量子化し符号化する
画像符号化装置において、所定数の隣合うブロックをま
とめて領域とし該領域によって画面を分割する領域分割
手段と、前記各領域に属するブロックの画像データが有
する画像形成に関わる特性の統計結果に基いて、その結
果がほぼ同じとみなせる領域を一つのグループとしてこ
れに包含し、包含されない領域においてもさらにまたそ
の結果がほぼ同じとみなせる領域を一つのグループとし
てこれに包含することを繰り返すことにより、領域を単
位としていくつかのグループに分けるグループ分け手段
とを有し、該グループ分け手段によって形成されたグル
ープごとに、必要十分なビット数を割り当て1固定長ブ
ロックを構成することを特徴とする。
【0015】
【作用】前記各領域に属するブロックの画像データが有
する画像形成に関わる特性の統計結果に基いて、その結
果がほぼ同じとみなせる領域を一つのグループに包含さ
せることにより、1画面がいくつかのグループに分けら
れる。従って、1固定長ブロックを構成しその画像デー
タへ施す処理を、画像形成に関わる特性がほぼ均一な各
グループ内に限定することが可能となる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の実施例を示すブロック
図の一例である。図2は、この発明に関わる1画面即ち
1フレームあるいは1フィールドにおけるブロック及び
領域の分割方法の一例を示す。
【0017】図2において、10は縦8画素×横8画素
総計64から構成されるブロックであり、12は縦10
ブロック×横22ブロック総計220ブロックから構成
される領域である。即ち、1個の領域12は縦80画素
×横176画素総計14080画素から構成される。画
面11は、この縦3×横4総計12個の領域12に分割
されることになる。
【0018】図1において、まずディジタル画像データ
が、画像符号化装置(図示せず)に1画像即ち1フレー
ムあるいは1フィールドごとに入力される。ブロック化
部1は、入力されたディジタル画像データを縦8画素×
横8画素総計64から構成されるブロック10ごとに分
割しその各画像データを出力する。
【0019】領域分割部2は、1画面すなわち1フィー
ルドあるいは1フレームの画像を、図2に示すように、
縦10個×横22個総計220個のブロック10すなわ
ち縦80画素×横176画素総計14080画素から構
成される領域12によって12個(縦3個×横4個)に
分割する。
【0020】グループ分け部3は、まず縦8画素×横8
画素総計64から構成されるブロック10それぞれのの
画像データのダイナミックレンジを算出し、領域12に
属する全ブロック10の画像データのダイナミックレン
ジの和を求める。それぞれの領域12の間で、各領域1
2に属する全ブロック10の画像データのダイナミック
レンジの和を比較しその差が大きければグループ分け
し、差がなければ全体を1つのグループとする。
【0021】例えば、図4に示すエッジ部15は境界線
17や凹凸18を多く含むためダイナミックレンジの和
が大きくなるので、このエッジ部15に対応する画像デ
ータとなる図2に示す領域12a、12b、12c、1
2e、12f、12g、12i、12j、12kをまと
めてグループG1とする。また、図4に示す平坦部16
には境界線17’や凹凸18’が少ないためダイナミッ
クレンジの和が小さくなるので、この平坦部16に対応
する画像データとなる図2に示す領域12d、12h、
12lをまとめてグループG2とする。このようにし
て、グループ分け部3は上記12個の領域12をいくつ
かのグループに分ける。
【0022】以後、固定長ブロック化部4、直交変換部
5、クラス分け部6、ビット割り当て部7、量子化部8
及び符号化部9における処理については、従来1画面ご
とにまとめて行なわれてきたが、これを各グループごと
に別々に行なう。
【0023】固定長ブロック化部4は、ブロック10の
画像データをまんべんなく所定数集め、一定のビット数
を割り当てて1個の固定長ブロックの画像データとして
出力する。ただしこの場合、それぞれのブロック10が
処理中のグループ内において隣合わないように選択す
る。
【0024】直交変換部5において、固定長ブロック化
部4から入力を受けた各固定長ブロックに属するブロッ
ク10ごとに各画素データをDCT、アダマール変換な
どで直交変換し、64個の画素データの直交変換係数を
出力する。処理中の固定長ブロックに含まれる別のブロ
ックにおいても同様に出力し、他の固定長ブロックにお
いてもさらに同様に処理を繰り返し全画素データの直交
変換を行なう。
【0025】クラス分け部6では、固定長ブロックごと
の画像データの分散あるいはダイナミックレンジ等を演
算し、その算出結果の大小がほぼ同じ固定長ブロックの
画像データを1つのクラスにまとめ、全固定長ブロック
の画像データをいくつかのクラスに分ける。
【0026】ビット割り当て部7は、クラス分け部6で
分けられた各クラスに必要なビット数を、各固定長ブロ
ックごとに割り当てられた画像データごとに割り当てら
れたビット数を越えない範囲で割り当てる。例えば、分
散の小さいクラスのクラスデータには小さいビット数を
割り当て、逆に大きいクラスのクラスデータには大きい
ビット数を割り当てる。
【0027】量子化部8は、ビット割り当て部7により
固定長ブロックの画像データが属するクラスに割り当て
られたビット数で、1個の固定長ブロックに属するブロ
ックの有する64個の画素データから算出された直交変
換係数を量子化する。符号化部9は、量子化部8におい
て量子化された固定長ブロックに属する画像データの直
交変換係数の入力を受けこれを符号化する。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明の画像符号化装置
によれば、各領域に属するブロックの画像データが有す
る画像形成に関わる特性の統計結果に基いて、その結果
がほぼ同じとみなせる領域を一つのグループに包含させ
ることにより、1画面がいくつかのグループに分けられ
る。従って、1個の固定長ブロックを生成しこれに属す
るブロックが有する画素データへ施す処理を、画像形成
に関わる特性がほぼ均一な各グループ内に限定すること
が可能となる。画像にエッジ部と平坦部が混在している
場合、エッジ部と平坦部がグループ分けされているの
で、1固定長ブロック内でエッジ部にビットの割当が偏
り、平坦部に少なくなることが無くなる。その結果、平
坦部の歪を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施した画像符号化装置の動作を示
すブロック図。
【図2】 本発明を実施した画像符号化装置の1フィー
ルドの画面において分割されたブロック及び領域を示す
図。
【図3】 従来の画像符号化装置の動作を示すブロック
図。
【図4】 従来の画像符号化装置により生じた問題画像
を示す図。
【符号の説明】
1 ブロック化部 2 領域分割部 3 グループ分け部 4 固定長ブロック化部 5 直交変換部 6 クラス分け部 7 ビット割り当て部 8 量子化部 9 符号化部 10 ブロック 11 1画面(1フィールドまたは1フレーム) 12 領域 13 背景(林等) 14 人物 15 エッジ部 16 平坦部 17 境界線 17’境界線 18 凹凸 18’凹凸 G1 グループ(領域12a、b、c、e、f、g、
i、j、kから構成) G2 グループ(領域12d、h、lから構成) 100 ブロック化部 101 固定長ブロック化部 102 直交変換部 103 クラス分け部 104 ビット割り当て部 105 量子化部 106 符号化部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定数の隣合う画素をまとめて1つのブ
    ロックとし、複数の画素の画像データから構成される1
    画面の画像データを複数のブロックの画像データに分割
    し、隣合わない複数のブロックから1個の固定長ブロッ
    クを構成し、1個の固定長ブロックに属するブロックご
    とにそのブロックに存する全画素データを直交変換し直
    交変換係数を求め、これを量子化し符号化する画像符号
    化装置において、 所定数の隣合うブロックをまとめて領域とし該領域によ
    って画面を分割する領域分割手段と、 前記各領域に属するブロックの画像データが有する画像
    形成に関わる特性の統計結果に基いて、その結果がほぼ
    同じとみなせる領域を一つのグループとしてこれに包含
    し、包含されない領域においてもさらにまたその結果が
    ほぼ同じとみなせる領域を一つのグループとしてこれに
    包含することを繰り返すことにより、領域を単位として
    いくつかのグループに分けるグループ分け手段とを有
    し、 該グループ分け手段によって形成されたグループごと
    に、必要十分なビット数を割り当て1個の固定長ブロッ
    クを生成することを特徴とする画像符号化装置。
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