JPH07240922A - 画像符号化・復号化装置 - Google Patents
画像符号化・復号化装置Info
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- JPH07240922A JPH07240922A JP2985694A JP2985694A JPH07240922A JP H07240922 A JPH07240922 A JP H07240922A JP 2985694 A JP2985694 A JP 2985694A JP 2985694 A JP2985694 A JP 2985694A JP H07240922 A JPH07240922 A JP H07240922A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ブロック形状に応じた直交変換処理の処理時間
を短縮することを目的とする。 【構成】本発明の画像符号化装置は、画像を複数の多角
形ブロックに分割し、画像の内容に合わせて変形し、各
多角形ブロックをｎ×ｎ画素の矩形ブロックに形状変換
し、矩形ブロックに変換した後、二次元離散コサイン変
換（ＤＣＴ）を施し、変換係数を量子化した後、多角形
ブロックの形状を表す形状情報と共に符号化するように
構成されている。また復号化装置は、伝送されてきた情
報を復号化し、量子化係数と形状情報を復元し、元の多
角形ブロックを復元するための形状パラメータを生成
し、逆量子化され、逆ＤＣＴを施されたｎ×ｎ画素の矩
形ブロックと形状パラメータから多角形ブロックを復元
し、ｎ×ｎ画素の矩形ブロックを多角形ブロックに変換
して再生画像を生成するように構成されている。
を短縮することを目的とする。 【構成】本発明の画像符号化装置は、画像を複数の多角
形ブロックに分割し、画像の内容に合わせて変形し、各
多角形ブロックをｎ×ｎ画素の矩形ブロックに形状変換
し、矩形ブロックに変換した後、二次元離散コサイン変
換（ＤＣＴ）を施し、変換係数を量子化した後、多角形
ブロックの形状を表す形状情報と共に符号化するように
構成されている。また復号化装置は、伝送されてきた情
報を復号化し、量子化係数と形状情報を復元し、元の多
角形ブロックを復元するための形状パラメータを生成
し、逆量子化され、逆ＤＣＴを施されたｎ×ｎ画素の矩
形ブロックと形状パラメータから多角形ブロックを復元
し、ｎ×ｎ画素の矩形ブロックを多角形ブロックに変換
して再生画像を生成するように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直交変換によって画像信
号を圧縮、符号化し、伝送する画像符号化装置、および
伝送されてきた符号を復号化し、元の画像信号を再生す
る復号化装置に関する。
号を圧縮、符号化し、伝送する画像符号化装置、および
伝送されてきた符号を復号化し、元の画像信号を再生す
る復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、映像信号は情報量が非常に多い
ために記録、あるいは伝送を行う際には、高能率符号化
によって画質劣化が視覚的に目立たないように情報量を
削減する方法が用いられる。この高能率符号化のひとつ
に直交変換符号化がある。直交変換符号化は、映像信号
をブロック化して、前記ブロック毎に直交変換を用いて
周波数分解を行い、視覚特性を考慮して情報の圧縮を行
い、符号化するものである。
ために記録、あるいは伝送を行う際には、高能率符号化
によって画質劣化が視覚的に目立たないように情報量を
削減する方法が用いられる。この高能率符号化のひとつ
に直交変換符号化がある。直交変換符号化は、映像信号
をブロック化して、前記ブロック毎に直交変換を用いて
周波数分解を行い、視覚特性を考慮して情報の圧縮を行
い、符号化するものである。
【０００３】図５は従来の画像符号化・復号化装置の構
成を示した図である。図中（ａ）は符号化装置、（ｂ）
は復号化装置の構成を示している。まず符号化装置を説
明する。入力端子１００から入力された画像信号はブロ
ック化部１０１においてｎ×ｎ画素の矩形ブロックに分
割される。離散コサイン変換（以下ＤＣＴと記す）部１
０２は分割されたブロック毎にＤＣＴを行い、ＤＣＴ係
数を生成する。量子化部１０３は、前記ＤＣＴ係数を量
子化テーブルと比較して量子化し、量子化係数を生成す
る。符号化部１０４は、前記量子化係数をハフマン符号
表を参照して可変長符号化する。符号化された情報は伝
送路を通って復号化装置に送られる。
成を示した図である。図中（ａ）は符号化装置、（ｂ）
は復号化装置の構成を示している。まず符号化装置を説
明する。入力端子１００から入力された画像信号はブロ
ック化部１０１においてｎ×ｎ画素の矩形ブロックに分
割される。離散コサイン変換（以下ＤＣＴと記す）部１
０２は分割されたブロック毎にＤＣＴを行い、ＤＣＴ係
数を生成する。量子化部１０３は、前記ＤＣＴ係数を量
子化テーブルと比較して量子化し、量子化係数を生成す
る。符号化部１０４は、前記量子化係数をハフマン符号
表を参照して可変長符号化する。符号化された情報は伝
送路を通って復号化装置に送られる。
【０００４】次に復号化装置の装置構成を説明する。復
号化部１１１は、伝送されてきた情報を符号表を参照し
て量子化係数に復号する。前記量子化係数は、逆量子化
部１１２で逆量子化され、逆ＤＣＴ部１１３で逆ＤＣＴ
されて元の画像信号に戻される。逆ブロック合成部１１
４ではブロック毎に復元された画像信号を合わせて再生
画像を生成する。しかしながら上記の符号化・復号化装
置では、画像信号はその内容に無関係にｎ×ｎ画素の矩
形ブロックに分割されるため、再生画像においてブロッ
クの境界部分の不連続に起因するブロック歪みや、量子
化の影響によるモスキート雑音といった直交変換符号化
特有の雑音が発生し、画質劣化の原因となっていた。
号化部１１１は、伝送されてきた情報を符号表を参照し
て量子化係数に復号する。前記量子化係数は、逆量子化
部１１２で逆量子化され、逆ＤＣＴ部１１３で逆ＤＣＴ
されて元の画像信号に戻される。逆ブロック合成部１１
４ではブロック毎に復元された画像信号を合わせて再生
画像を生成する。しかしながら上記の符号化・復号化装
置では、画像信号はその内容に無関係にｎ×ｎ画素の矩
形ブロックに分割されるため、再生画像においてブロッ
クの境界部分の不連続に起因するブロック歪みや、量子
化の影響によるモスキート雑音といった直交変換符号化
特有の雑音が発生し、画質劣化の原因となっていた。
【０００５】これに対して、近年画像の内容に沿ったブ
ロック分割を行い、ブロック形状とブロック内の画素値
を分離して符号化する領域分割符号化が提案されてお
り、前記雑音に対する有効性が報告されている。また領
域分割符号化に直交変換符号化を組合わせた手法では高
い符号化効率と優れた画質が得られる（例えば電子情報
通信学会論文誌Ｂ−Ｉ、Ｎｏ．５、３９９頁『画像の適
応的可変ブロック形状ＫＬ変換符号化』参照）。この手
法では画像を複数の四角形ブロックで分割し、前記四角
形ブロックを画像の内容に合わせて変形し、ブロック毎
にその形状に応じた直交変換を施して符号化している。
ロック分割を行い、ブロック形状とブロック内の画素値
を分離して符号化する領域分割符号化が提案されてお
り、前記雑音に対する有効性が報告されている。また領
域分割符号化に直交変換符号化を組合わせた手法では高
い符号化効率と優れた画質が得られる（例えば電子情報
通信学会論文誌Ｂ−Ｉ、Ｎｏ．５、３９９頁『画像の適
応的可変ブロック形状ＫＬ変換符号化』参照）。この手
法では画像を複数の四角形ブロックで分割し、前記四角
形ブロックを画像の内容に合わせて変形し、ブロック毎
にその形状に応じた直交変換を施して符号化している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
式では、四角形ブロックの形状は様々あり、ブロック形
状に応じた直交変換処理は従来の二次元ＤＣＴなどに比
べて複雑になる。従って符号化・復号化の処理に時間が
かかり過ぎるという問題が生じる。
式では、四角形ブロックの形状は様々あり、ブロック形
状に応じた直交変換処理は従来の二次元ＤＣＴなどに比
べて複雑になる。従って符号化・復号化の処理に時間が
かかり過ぎるという問題が生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、係る問題点に
鑑みてなされたものであり、ブロック形状に応じた直交
変換、並びに逆直交変換の処理時間を短縮し、動画像符
号化にも利用できる画像符号化・復号化装置を提供する
ことを目的とする。
鑑みてなされたものであり、ブロック形状に応じた直交
変換、並びに逆直交変換の処理時間を短縮し、動画像符
号化にも利用できる画像符号化・復号化装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】本発明の第１の発明は、画像信号を複数の
画素からなる複数の多角形ブロックに分割するブロック
化手段と、前記多角形ブロックの形状を画像の内容に合
わせて変形するブロック形状変形手段と、前記ブロック
形状変形手段で変形されたブロックをｎ×ｎ画素の矩形
ブロックに変換する形状変換手段と、前記矩形ブロック
毎にＤＣＴを行うＤＣＴ部と、前記ＤＣＴ部で生成され
た変換係数を量子化し、量子化係数を生成する量子化部
と、前記量子化係数と前記ブロック形状変形手段の出力
である形状情報を符号化する符号化部を備えていること
を特徴とする画像符号化装置である。
画素からなる複数の多角形ブロックに分割するブロック
化手段と、前記多角形ブロックの形状を画像の内容に合
わせて変形するブロック形状変形手段と、前記ブロック
形状変形手段で変形されたブロックをｎ×ｎ画素の矩形
ブロックに変換する形状変換手段と、前記矩形ブロック
毎にＤＣＴを行うＤＣＴ部と、前記ＤＣＴ部で生成され
た変換係数を量子化し、量子化係数を生成する量子化部
と、前記量子化係数と前記ブロック形状変形手段の出力
である形状情報を符号化する符号化部を備えていること
を特徴とする画像符号化装置である。
【０００９】また第２の発明は、伝送されてきた符号を
復号化し、ブロックの形状情報と量子化係数を生成する
復号化部と、前記形状情報から多角形ブロックの形状を
復元するための形状パラメータを生成する形状パラメー
タ生成手段と、前記量子化係数を逆量子化して変換係数
を生成する逆量子化部と、前記変換係数を逆ＤＣＴする
逆ＤＣＴ部と、前記逆ＤＣＴ部の出力であるｎ×ｎの矩
形ブロックを、前記形状パラメータを基に元の多角形ブ
ロックに変換する逆形状変換手段と、得られた多角形ブ
ロックを合成して画像信号を復元する逆ブロック化手段
とを備えることを特徴とした画像復号化装置である。
復号化し、ブロックの形状情報と量子化係数を生成する
復号化部と、前記形状情報から多角形ブロックの形状を
復元するための形状パラメータを生成する形状パラメー
タ生成手段と、前記量子化係数を逆量子化して変換係数
を生成する逆量子化部と、前記変換係数を逆ＤＣＴする
逆ＤＣＴ部と、前記逆ＤＣＴ部の出力であるｎ×ｎの矩
形ブロックを、前記形状パラメータを基に元の多角形ブ
ロックに変換する逆形状変換手段と、得られた多角形ブ
ロックを合成して画像信号を復元する逆ブロック化手段
とを備えることを特徴とした画像復号化装置である。
【００１０】
【作用】本発明の画像符号化・復号化装置によれば、種
々あるブロック形状をｎ×ｎ画素の矩形ブロックに変換
して、高速アルゴリズムの提案されているＤＣＴを使っ
て変換するので符号化・復号化の処理時間が短縮でき
る。したがって静止画像を扱う画像符号化・復号化装置
だけでなく動画像符号化・復号化装置にも応用可能とな
る。
々あるブロック形状をｎ×ｎ画素の矩形ブロックに変換
して、高速アルゴリズムの提案されているＤＣＴを使っ
て変換するので符号化・復号化の処理時間が短縮でき
る。したがって静止画像を扱う画像符号化・復号化装置
だけでなく動画像符号化・復号化装置にも応用可能とな
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明に係る画像符号化・復号化装置
の実施例を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明
の画像符号化装置の実施例の装置構成を示すブロック図
である。入力端子１０に入力された画像信号はブロック
化部１１に送られる。ブロック化部１１は、前記画像信
号を複数の画素からなる複数の多角形ブロックに分割す
るための頂点を設定する。１２はブロック形状変形部で
あり、前記頂点を画像の内容に合わせて移動させること
によって前記多角形ブロックの形状を変形する。ブロッ
ク形状変形部１２の出力は形状変換部１３と符号化部１
６に送られる。形状変換部１３は後述する処理によって
変形された多角形ブロックを８×８画素の矩形ブロック
に形状変換する。ＤＣＴ部１４は前記矩形ブロックに対
してＤＣＴを行い、ＤＣＴ係数を生成する。量子化部１
５は、量子化テーブルを参照しながら前記ＤＣＴ係数を
量子化する。符号化部１６は、ブロック形状変形部１２
からの形状情報と量子化部１５からの量子化係数を符号
表を参照しながら符号化し、伝送路へ送り出す。
の実施例を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明
の画像符号化装置の実施例の装置構成を示すブロック図
である。入力端子１０に入力された画像信号はブロック
化部１１に送られる。ブロック化部１１は、前記画像信
号を複数の画素からなる複数の多角形ブロックに分割す
るための頂点を設定する。１２はブロック形状変形部で
あり、前記頂点を画像の内容に合わせて移動させること
によって前記多角形ブロックの形状を変形する。ブロッ
ク形状変形部１２の出力は形状変換部１３と符号化部１
６に送られる。形状変換部１３は後述する処理によって
変形された多角形ブロックを８×８画素の矩形ブロック
に形状変換する。ＤＣＴ部１４は前記矩形ブロックに対
してＤＣＴを行い、ＤＣＴ係数を生成する。量子化部１
５は、量子化テーブルを参照しながら前記ＤＣＴ係数を
量子化する。符号化部１６は、ブロック形状変形部１２
からの形状情報と量子化部１５からの量子化係数を符号
表を参照しながら符号化し、伝送路へ送り出す。
【００１２】次に本実施例の符号化装置の処理を説明す
る。入力端子１０に入力された画像信号はブロック化部
１１に記憶される。ブロック化部１１は、入力された画
像信号を複数の画素からなる複数の四角形ブロックに分
割するように頂点を設定する。画像中の頂点の位置は画
素を単位に数えることができ、水平方向と垂直方向の一
組の数字で頂点の座標を指定できる。こうして、四角形
を構成する頂点の座標を固有の通し番号で呼び出せるよ
うに配列に記憶する。四角形ブロックはこの通し番号の
４つの組で表され、四角形ブロック自身も固有の通し番
号で呼び出すことができるように配列に記憶する。次に
ブロック形状変形部１２において、前記四角形ブロック
を画像に合わせて変形させる。四角形ブロックの変形
は、四角形ブロックを構成する頂点を移動させることに
よって実現する。
る。入力端子１０に入力された画像信号はブロック化部
１１に記憶される。ブロック化部１１は、入力された画
像信号を複数の画素からなる複数の四角形ブロックに分
割するように頂点を設定する。画像中の頂点の位置は画
素を単位に数えることができ、水平方向と垂直方向の一
組の数字で頂点の座標を指定できる。こうして、四角形
を構成する頂点の座標を固有の通し番号で呼び出せるよ
うに配列に記憶する。四角形ブロックはこの通し番号の
４つの組で表され、四角形ブロック自身も固有の通し番
号で呼び出すことができるように配列に記憶する。次に
ブロック形状変形部１２において、前記四角形ブロック
を画像に合わせて変形させる。四角形ブロックの変形
は、四角形ブロックを構成する頂点を移動させることに
よって実現する。
【００１３】図２は頂点の移動の様子を示す図である。
移動する対象頂点２１０を共有する４つの四角形ブロッ
クａ２１２、ｂ２１４、ｃ２１６、ｄ２１８について評
価パラメータＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを計算する。そし
てこれらＳａ〜Ｓｄの和を初期位置の評価値Ｔ０とす
る。ここで、評価パラメータは、例えば四角形ブロック
内の画素値の交流成分（各画素値からブロック内の平均
値を差し引いた値）の２乗和などである。次に対象頂点
２１０を２２０の状態に移動させた時の４つの四角形ブ
ロック２２２、２２４、２２６、２２８についても評価
パラメータを計算し、その和である評価値Ｔ１を求め
る。同様の処理を対象頂点２１０の初期位置の周りのｎ
個の移動候補点に対して行い、評価値Ｔ０〜Ｔｎを求
め、そのうち最小値を示す位置へ頂点２１０を移動させ
る。上記の処理を頂点固有の通し番号の順に行う。以上
説明した処理を全頂点について複数回繰り返し行い、頂
点を画像に合わせて移動させる。上記の処理で移動した
頂点の新しい座標が、形状情報として符号化部１６に送
られる。なお頂点の座標でなく、各頂点の初期位置から
の変位量を形状情報として符号化部１６へ送っても良
い。
移動する対象頂点２１０を共有する４つの四角形ブロッ
クａ２１２、ｂ２１４、ｃ２１６、ｄ２１８について評
価パラメータＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを計算する。そし
てこれらＳａ〜Ｓｄの和を初期位置の評価値Ｔ０とす
る。ここで、評価パラメータは、例えば四角形ブロック
内の画素値の交流成分（各画素値からブロック内の平均
値を差し引いた値）の２乗和などである。次に対象頂点
２１０を２２０の状態に移動させた時の４つの四角形ブ
ロック２２２、２２４、２２６、２２８についても評価
パラメータを計算し、その和である評価値Ｔ１を求め
る。同様の処理を対象頂点２１０の初期位置の周りのｎ
個の移動候補点に対して行い、評価値Ｔ０〜Ｔｎを求
め、そのうち最小値を示す位置へ頂点２１０を移動させ
る。上記の処理を頂点固有の通し番号の順に行う。以上
説明した処理を全頂点について複数回繰り返し行い、頂
点を画像に合わせて移動させる。上記の処理で移動した
頂点の新しい座標が、形状情報として符号化部１６に送
られる。なお頂点の座標でなく、各頂点の初期位置から
の変位量を形状情報として符号化部１６へ送っても良
い。
【００１４】次に、形状変換部１３での処理を説明す
る。図３は形状変換部１３での処理を説明する図であ
る。四角形ブロック３００は４つの頂点３１０、３１
２、３１４、３１６で構成されており、この四角形ブロ
ック３００を８×８画素の矩形ブロックに変換する。処
理が開始されると、はじめにブロック内を１行づつ水平
方向に走査し、第ｋ行目（ｋ＝０，１，・・，（Ｋ−
１）；Ｋは四角形ブロック３００内の行数）の画素値を
一次元配列３２０に取り出すとともに、データ数ｎをカ
ウントする。次にｎ個のデータを持つ配列３２０を、デ
ータを補間しながらデータ数を８個に拡大する。今、ｎ
個のデータを｛ｘ（０），ｘ（１），・・，ｘ（ｎ−
１）｝とすると求めるデータＸ（ｉ）（ｉ＝０，１，・
・，７）は次のようになる。前記データＸ（ｉ）の、デ
ータ列｛ｘ（０），ｘ（１），・・，ｘ（ｎ−１）｝上
の対応点ｘ’（ｉ）（ｉ＝０，１，・・，７）は、ｘ
（ｄ）（ｄ＝０，１，・・，ｎ−２）とｘ（ｄ＋１）の
間に存在する。そこでｘ’（ｉ）の値をｘ（ｄ）とｘ
（ｄ＋１）から求めてやる。即ち、ｘ（ｄ）とｘ（ｄ＋
１）のうちｘ’（ｉ）までの距離の近い方の値をｘ’
（ｉ）とする。こうして求めたｘ’（ｉ）をＸ（ｉ）と
し、これらを二次元配列３３０のｋ行目に記憶する。上
記の処理をブロック内の全行について行う。以上の処理
が終了した時点で、四角形ブロック３００は配列３３０
上で８×Ｋの長方形ブロックとなっている。また、その
他の方法として、ｘ（ｄ）とｘ（ｄ＋１）の平均値を計
算し、ｘ’（ｉ）としたり、ｘ’（ｉ）までの距離に応
じてデータを内挿して求める事も可能である。
る。図３は形状変換部１３での処理を説明する図であ
る。四角形ブロック３００は４つの頂点３１０、３１
２、３１４、３１６で構成されており、この四角形ブロ
ック３００を８×８画素の矩形ブロックに変換する。処
理が開始されると、はじめにブロック内を１行づつ水平
方向に走査し、第ｋ行目（ｋ＝０，１，・・，（Ｋ−
１）；Ｋは四角形ブロック３００内の行数）の画素値を
一次元配列３２０に取り出すとともに、データ数ｎをカ
ウントする。次にｎ個のデータを持つ配列３２０を、デ
ータを補間しながらデータ数を８個に拡大する。今、ｎ
個のデータを｛ｘ（０），ｘ（１），・・，ｘ（ｎ−
１）｝とすると求めるデータＸ（ｉ）（ｉ＝０，１，・
・，７）は次のようになる。前記データＸ（ｉ）の、デ
ータ列｛ｘ（０），ｘ（１），・・，ｘ（ｎ−１）｝上
の対応点ｘ’（ｉ）（ｉ＝０，１，・・，７）は、ｘ
（ｄ）（ｄ＝０，１，・・，ｎ−２）とｘ（ｄ＋１）の
間に存在する。そこでｘ’（ｉ）の値をｘ（ｄ）とｘ
（ｄ＋１）から求めてやる。即ち、ｘ（ｄ）とｘ（ｄ＋
１）のうちｘ’（ｉ）までの距離の近い方の値をｘ’
（ｉ）とする。こうして求めたｘ’（ｉ）をＸ（ｉ）と
し、これらを二次元配列３３０のｋ行目に記憶する。上
記の処理をブロック内の全行について行う。以上の処理
が終了した時点で、四角形ブロック３００は配列３３０
上で８×Ｋの長方形ブロックとなっている。また、その
他の方法として、ｘ（ｄ）とｘ（ｄ＋１）の平均値を計
算し、ｘ’（ｉ）としたり、ｘ’（ｉ）までの距離に応
じてデータを内挿して求める事も可能である。
【００１５】次に、二次元配列３３０を垂直方向に走査
し、第ｊ列目（ｊ＝０，１，・・，７）のデータを一次
元配列３２０に取り出すとともに、そのデータ数をカウ
ントする。続いてＫ個のデータを持つ配列３２０を、デ
ータを補間しながらデータ数を８個に拡大し、第２の二
次元配列のｊ列目に記憶する。上記の処理を前記長方形
ブロック内の全列について繰り返す。以上の処理が終了
すると、四角形ブロック３００は前記第２の二次元配列
上では８×８の矩形ブロックに変換される。
し、第ｊ列目（ｊ＝０，１，・・，７）のデータを一次
元配列３２０に取り出すとともに、そのデータ数をカウ
ントする。続いてＫ個のデータを持つ配列３２０を、デ
ータを補間しながらデータ数を８個に拡大し、第２の二
次元配列のｊ列目に記憶する。上記の処理を前記長方形
ブロック内の全列について繰り返す。以上の処理が終了
すると、四角形ブロック３００は前記第２の二次元配列
上では８×８の矩形ブロックに変換される。
【００１６】前記矩形ブロックデータは続くＤＣＴ部１
４に送られ、二次元ＤＣＴが施され、さらに量子化部１
５において量子化されて符号化部１６へと送られる。符
号化部１６ではあらかじめ準備してある符号表を参照し
ながら前記量子化係数と形状情報を符号化し、伝送路へ
送り出す。
４に送られ、二次元ＤＣＴが施され、さらに量子化部１
５において量子化されて符号化部１６へと送られる。符
号化部１６ではあらかじめ準備してある符号表を参照し
ながら前記量子化係数と形状情報を符号化し、伝送路へ
送り出す。
【００１７】図４は本発明の画像復号化装置の実施例の
装置構成を示す図である。図中２０は伝送されてきた符
号を復号化し、量子化係数と形状情報を得る復号化部で
ある。２１は逆量子化部であり、前記量子化係数を逆量
子化し、変換係数を生成する。２２は逆ＤＣＴ部であ
り、前記変換係数を逆ＤＣＴして８×８画素の矩形ブロ
ックデータを復元する。２５は形状パラメータ生成部で
あり、前記形状情報である頂点座標から後述する処理に
よって、ブロック形状復元用の形状パラメータを生成す
る。２３は逆形状変換部であり、前記矩形ブロックと前
記形状パラメータより、四角形ブロックを復元する。ブ
ロック合成部２４は復元された四角形ブロックを合成し
て、再生画像を生成する。
装置構成を示す図である。図中２０は伝送されてきた符
号を復号化し、量子化係数と形状情報を得る復号化部で
ある。２１は逆量子化部であり、前記量子化係数を逆量
子化し、変換係数を生成する。２２は逆ＤＣＴ部であ
り、前記変換係数を逆ＤＣＴして８×８画素の矩形ブロ
ックデータを復元する。２５は形状パラメータ生成部で
あり、前記形状情報である頂点座標から後述する処理に
よって、ブロック形状復元用の形状パラメータを生成す
る。２３は逆形状変換部であり、前記矩形ブロックと前
記形状パラメータより、四角形ブロックを復元する。ブ
ロック合成部２４は復元された四角形ブロックを合成し
て、再生画像を生成する。
【００１８】次に本実施例の復号化装置の処理について
説明する。伝送されてきた符号は復号化部２０において
符号化部１６と同一の符号表を参照しながら量子化係数
と形状情報に復号化され、それぞれ逆量子化部２１と形
状パラメータ生成部２５に供給される。前記量子化係数
は逆量子化部２１において、量子化部１５と同一の量子
化テーブルを参照しながら逆量子化され、続く逆ＤＣＴ
部２２で逆ＤＣＴされて８×８画素の矩形ブロックを復
元する。一方、形状パラメータ生成部２５では復号化さ
れた頂点の座標から、元の四角形ブロック形状を復元す
るための形状パラメータを求める。まず４つの頂点の垂
直方向の座標を比較し、その最小値ｙｍｉｎと最大値ｙ
ｍａｘを求め、元の四角形ブロック内の行数Ｋ（Ｋ＝ｙ
ｍａｘ−ｙｍｉｎ）を求める。次に４つの頂点で構成さ
れる四角形ブロックを水平方向に順に走査していき、各
行のデータ数ｎ（ｋ）（ｋ＝０，１，・・，（Ｋ−
１））を調べ、行番号と対応させて記憶しておく。上記
の処理で求めた四角形ブロックの行数Ｋと各行のデータ
数ｎ（ｋ）が、頂点の座標とともに形状パラメータとし
て逆形状変換部２３に送られる。逆形状変換部２３で
は、処理が開始されるとまず矩形ブロックを垂直方向に
順に走査していき、第ｐ列目（ｐ＝０，１，・・，７）
の８個のデータを一次元配列に取り出す。続いて、前記
一次元配列の８個のデータがＫ個になるようにデータ補
間によってデータ数を拡大し、二次元配列の第ｐ列目に
記憶する。第７列目まで終了した時点で８×８の矩形ブ
ロックは前記二次元配列上で８×Ｋの長方形ブロックと
なる。
説明する。伝送されてきた符号は復号化部２０において
符号化部１６と同一の符号表を参照しながら量子化係数
と形状情報に復号化され、それぞれ逆量子化部２１と形
状パラメータ生成部２５に供給される。前記量子化係数
は逆量子化部２１において、量子化部１５と同一の量子
化テーブルを参照しながら逆量子化され、続く逆ＤＣＴ
部２２で逆ＤＣＴされて８×８画素の矩形ブロックを復
元する。一方、形状パラメータ生成部２５では復号化さ
れた頂点の座標から、元の四角形ブロック形状を復元す
るための形状パラメータを求める。まず４つの頂点の垂
直方向の座標を比較し、その最小値ｙｍｉｎと最大値ｙ
ｍａｘを求め、元の四角形ブロック内の行数Ｋ（Ｋ＝ｙ
ｍａｘ−ｙｍｉｎ）を求める。次に４つの頂点で構成さ
れる四角形ブロックを水平方向に順に走査していき、各
行のデータ数ｎ（ｋ）（ｋ＝０，１，・・，（Ｋ−
１））を調べ、行番号と対応させて記憶しておく。上記
の処理で求めた四角形ブロックの行数Ｋと各行のデータ
数ｎ（ｋ）が、頂点の座標とともに形状パラメータとし
て逆形状変換部２３に送られる。逆形状変換部２３で
は、処理が開始されるとまず矩形ブロックを垂直方向に
順に走査していき、第ｐ列目（ｐ＝０，１，・・，７）
の８個のデータを一次元配列に取り出す。続いて、前記
一次元配列の８個のデータがＫ個になるようにデータ補
間によってデータ数を拡大し、二次元配列の第ｐ列目に
記憶する。第７列目まで終了した時点で８×８の矩形ブ
ロックは前記二次元配列上で８×Ｋの長方形ブロックと
なる。
【００１９】次に前記長方形ブロックを水平方向に順に
走査していき、第ｑ行目（ｑ＝０，１，・・，（Ｋ−
１））の８個のデータを一次元配列に取り出す。続いて
前記一次元配列の８個のデータが、対応する行のデータ
数ｎ（ｑ）になるようにデータ数の拡大を行う。以上の
処理を全行について行うことによって、四角形ブロック
が復元される。ブロック合成部２４は、復元された前記
四角形ブロックを頂点座標に対応する位置に張り付け、
再生画像を生成する。
走査していき、第ｑ行目（ｑ＝０，１，・・，（Ｋ−
１））の８個のデータを一次元配列に取り出す。続いて
前記一次元配列の８個のデータが、対応する行のデータ
数ｎ（ｑ）になるようにデータ数の拡大を行う。以上の
処理を全行について行うことによって、四角形ブロック
が復元される。ブロック合成部２４は、復元された前記
四角形ブロックを頂点座標に対応する位置に張り付け、
再生画像を生成する。
【００２０】次に、本発明の第２の実施例の符号化装置
を説明する。第２の実施例の符号化装置は、図１の第１
の実施例の符号化装置と同じ構成で実現可能である。画
像信号は入力端子１０を通り、ブロック化部１１に記憶
される。ブロック化部１１は、入力された画像を複数の
画素からなる複数の三角形ブロックに分割するように頂
点を設定する。画像中の頂点の位置は画素を単位に数え
ることができ、水平方向と垂直方向の一組の数字で頂点
の座標を指定できる。こうして、三角形ブロックを構成
する頂点の座標を固有の通し番号で呼び出せるように配
列に記憶する。三角形ブロックはこの通し番号の３つの
組で表され、三角形ブロック自身も固有の通し番号で呼
び出すことができるように配列に記憶する。次にブロッ
ク形状変形部１２において、前記三角形ブロックを画像
に合わせて変形させる。三角形ブロックの変形は、三角
形ブロックを構成する頂点を移動させることによって実
現する。
を説明する。第２の実施例の符号化装置は、図１の第１
の実施例の符号化装置と同じ構成で実現可能である。画
像信号は入力端子１０を通り、ブロック化部１１に記憶
される。ブロック化部１１は、入力された画像を複数の
画素からなる複数の三角形ブロックに分割するように頂
点を設定する。画像中の頂点の位置は画素を単位に数え
ることができ、水平方向と垂直方向の一組の数字で頂点
の座標を指定できる。こうして、三角形ブロックを構成
する頂点の座標を固有の通し番号で呼び出せるように配
列に記憶する。三角形ブロックはこの通し番号の３つの
組で表され、三角形ブロック自身も固有の通し番号で呼
び出すことができるように配列に記憶する。次にブロッ
ク形状変形部１２において、前記三角形ブロックを画像
に合わせて変形させる。三角形ブロックの変形は、三角
形ブロックを構成する頂点を移動させることによって実
現する。
【００２１】図６は頂点の移動の様子を示す図である。
移動する対象頂点６１０を共有する６つの三角形ブロッ
クによって構成される六角形領域６００を対象領域と
し、三角形ブロックａ〜ｆについて評価パラメータＳａ
〜Ｓｆを計算する。そしてこれらＳａ〜Ｓｆの和を初期
位置の評価値Ｔ０とする。ここで、評価パラメータは、
四角形ブロックの時と同様に画素値の交流成分の２乗和
を利用する。
移動する対象頂点６１０を共有する６つの三角形ブロッ
クによって構成される六角形領域６００を対象領域と
し、三角形ブロックａ〜ｆについて評価パラメータＳａ
〜Ｓｆを計算する。そしてこれらＳａ〜Ｓｆの和を初期
位置の評価値Ｔ０とする。ここで、評価パラメータは、
四角形ブロックの時と同様に画素値の交流成分の２乗和
を利用する。
【００２２】次に、対象頂点６１０を６２０の状態に移
動させた時の６つの三角形ブロックａ’〜ｆ’について
も評価パラメータを計算し、その和である評価値Ｔ１を
求める。同様の処理を対象頂点６１０の初期位置の周り
のｎ個の移動候補点に対して行い、評価値Ｔ０〜Ｔｎを
求め、そのうち最小値を示す位置へ頂点６１０を移動さ
せる。上記の処理を頂点固有の通し番号の順に行う。以
上説明した処理を全頂点について複数回繰り返し行い、
頂点を画像に合わせて移動させ、三角形ブロックを変形
させる。変形された三角形ブロックの頂点座標は、形状
情報として符号化部１６に送られ、符号化される。変形
された三角形ブロックは、次に形状変換部１３におい
て、四角形ブロックの場合と同様に８×８画素の矩形ブ
ロックに変換される。図７は、第２の実施例の形状変換
部１３での処理を示す図である。形状変換部１３は、３
つの頂点７０２、７０４、７０６で構成される三角形ブ
ロック７００内を水平方向に順に走査し、各行の画素値
を一次元配列へ取り出し、データの補間を行ってデータ
数を８個に拡大する。水平方向の走査が終了すると、変
換された長方形ブロックを垂直方向に順に走査し、取り
出した一次元データ列のデータ数を８個に拡大または縮
小する。このようにして三角形ブロックは８×８画素の
矩形ブロックに変換される。前記矩形ブロックは、ＤＣ
Ｔ部１４でＤＣＴが施された後に量子化部１５で量子化
され、符号化部１６で符合化されて前記符号化された形
状情報とともに伝送路に送られる。
動させた時の６つの三角形ブロックａ’〜ｆ’について
も評価パラメータを計算し、その和である評価値Ｔ１を
求める。同様の処理を対象頂点６１０の初期位置の周り
のｎ個の移動候補点に対して行い、評価値Ｔ０〜Ｔｎを
求め、そのうち最小値を示す位置へ頂点６１０を移動さ
せる。上記の処理を頂点固有の通し番号の順に行う。以
上説明した処理を全頂点について複数回繰り返し行い、
頂点を画像に合わせて移動させ、三角形ブロックを変形
させる。変形された三角形ブロックの頂点座標は、形状
情報として符号化部１６に送られ、符号化される。変形
された三角形ブロックは、次に形状変換部１３におい
て、四角形ブロックの場合と同様に８×８画素の矩形ブ
ロックに変換される。図７は、第２の実施例の形状変換
部１３での処理を示す図である。形状変換部１３は、３
つの頂点７０２、７０４、７０６で構成される三角形ブ
ロック７００内を水平方向に順に走査し、各行の画素値
を一次元配列へ取り出し、データの補間を行ってデータ
数を８個に拡大する。水平方向の走査が終了すると、変
換された長方形ブロックを垂直方向に順に走査し、取り
出した一次元データ列のデータ数を８個に拡大または縮
小する。このようにして三角形ブロックは８×８画素の
矩形ブロックに変換される。前記矩形ブロックは、ＤＣ
Ｔ部１４でＤＣＴが施された後に量子化部１５で量子化
され、符号化部１６で符合化されて前記符号化された形
状情報とともに伝送路に送られる。
【００２３】次に本発明第２の実施例の復号化装置を説
明する。第２の実施例の復号化装置の装置構成もまた、
図４に示される第１の実施例の復号化装置と同じ装置構
成で実現できる。復号化部２０で復号化された形状情報
は、形状パラメータ生成部２５に送られ、形状情報であ
る頂点の座標から、元の三角形ブロックを復元するため
の形状パラメータを生成する。即ち、第１の実施例の形
状パラメータ生成部と同様の処理で、三角形ブロック内
の行数と各行のデータ数を求め、３頂点の座標とともに
形状パラメータとして逆形状変換部２３に送る。逆形状
変換部２３は、前記形状パラメータをもとに、逆量子化
され逆ＤＣＴを施された８×８画素の矩形ブロックデー
タを第１の実施例と同じ方法で元の三角形ブロックに変
換する。復元された前記三角形ブロックはブロック合成
部２４において頂点座標に対応する位置に張り付けら
れ、再生画像が生成される。
明する。第２の実施例の復号化装置の装置構成もまた、
図４に示される第１の実施例の復号化装置と同じ装置構
成で実現できる。復号化部２０で復号化された形状情報
は、形状パラメータ生成部２５に送られ、形状情報であ
る頂点の座標から、元の三角形ブロックを復元するため
の形状パラメータを生成する。即ち、第１の実施例の形
状パラメータ生成部と同様の処理で、三角形ブロック内
の行数と各行のデータ数を求め、３頂点の座標とともに
形状パラメータとして逆形状変換部２３に送る。逆形状
変換部２３は、前記形状パラメータをもとに、逆量子化
され逆ＤＣＴを施された８×８画素の矩形ブロックデー
タを第１の実施例と同じ方法で元の三角形ブロックに変
換する。復元された前記三角形ブロックはブロック合成
部２４において頂点座標に対応する位置に張り付けら
れ、再生画像が生成される。
【００２４】
【発明の効果】本発明の画像符号化・復号化装置によれ
ば、画像の内容に合わせてブロック分割を行い符号化・
復号化を行うので、ブロック歪みやモスキート雑音が低
減でき、再生画像の画質も向上する。また変換効率が高
くなるように変形したブロック形状をｎ×ｎの矩形ブロ
ックに変換して、高速アルゴリズムの提案されているＤ
ＣＴを使って直交変換を行うので、変換効率が向上する
だけでなく符号化・復号化の処理時間が短くできる。し
たがって静止画像だけでなく動画像符号化・復号化装置
にも応用可能である。
ば、画像の内容に合わせてブロック分割を行い符号化・
復号化を行うので、ブロック歪みやモスキート雑音が低
減でき、再生画像の画質も向上する。また変換効率が高
くなるように変形したブロック形状をｎ×ｎの矩形ブロ
ックに変換して、高速アルゴリズムの提案されているＤ
ＣＴを使って直交変換を行うので、変換効率が向上する
だけでなく符号化・復号化の処理時間が短くできる。し
たがって静止画像だけでなく動画像符号化・復号化装置
にも応用可能である。
【図１】本発明の画像符号化装置の装置構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】本発明の第１の実施例のブロック形状変形手段
の処理を説明する図。
の処理を説明する図。
【図３】本発明の第１の実施例の形状変換手段の処理を
説明する図。
説明する図。
【図４】本発明の画像復号化装置の装置構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図５】（ａ）従来の画像符号化、（ｂ）復号化装置の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図６】本発明の第２の実施例のブロック形状変形手段
の処理を説明する図。
の処理を説明する図。
【図７】本発明の第２の実施例の形状変換手段の処理を
説明する図。
説明する図。
１０ 入力端子 １１ ブロック化部 １２ ブロック形状変形部 １３ 形状変換部 １４ ＤＣＴ部 １５ 量子化部 １６ 符号化部 ２０ 複号化部 ２１ 逆量子化部 ２２ 逆ＤＣＴ部 ２３ 逆形状変換部 ２４ ブロック合成部 ２５ 形状パラメータ生成部 １０１ ブロック化部 １０２ ＤＣＴ部 １０３ 量子化部 １０４ 符号化部 １１１ 復号化部 １１２ 逆量子化部 １１３ 逆ＤＣＴ部 １１４ ブロック合成部 ２１０、２２０ 頂点 ２１２、２１４、２１６、２１８ 四角形ブロック ２２２、２２４、２２６、２２８、３００ 四角形ブロ
ック ３１０、３１２、３１４、３１６ 頂点 ３２０ 一次元配列 ３３０ 二次元配列 ６００ 六角形領域 ６１０、６２０ 頂点 ７００ 三角形ブロック ７０２、７０４、７０６ 頂点
ック ３１０、３１２、３１４、３１６ 頂点 ３２０ 一次元配列 ３３０ 二次元配列 ６００ 六角形領域 ６１０、６２０ 頂点 ７００ 三角形ブロック ７０２、７０４、７０６ 頂点
Claims (4)
- 【請求項１】画像信号を複数の画素からなる複数の多角
形ブロックに分割するブロック化手段と、前記多角形ブ
ロックの形状を画像の内容に合わせて変形するブロック
形状変形手段と、前記ブロック形状変形手段で変形され
た多角形ブロックをｎ×ｎ画素の矩形ブロックに変換す
る形状変換手段と、前記矩形ブロック毎に直交変換を行
う直交変換手段と、前記直交変換手段で生成された変換
係数を量子化し、量子化係数を生成する量子化手段と、
前記量子化係数と前記ブロック形状変形手段の出力であ
る形状情報を符号化する符号化手段とを備えていること
を特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項２】ブロック形状変形手段は、多角形ブロック
を構成する頂点の位置を移動させることによってブロッ
ク形状の変更を行い、その頂点の座標を形状情報として
出力することを特徴とした請求項１記載の画像符号化装
置。 - 【請求項３】ブロック形状変形手段は、多角形ブロック
を構成する頂点の位置を移動させることによってブロッ
ク形状の変更を行い、その頂点の初期位置からの変位量
を形状情報として出力することを特徴とした請求項１記
載の画像符号化装置。 - 【請求項４】伝送されてきた符号から、量子化係数と多
角形ブロックの形状情報とを復号化する復号化手段と、
前記形状情報から多角形ブロックの形状を復元するため
の形状パラメータを生成する形状パラメータ生成手段
と、前記量子化係数を逆量子化して変換係数を生成する
逆量子化手段と、前記変換係数を逆直交変換する逆直交
変換手段と、前記逆直交変換手段の出力であるｎ×ｎ画
素の矩形ブロックを、前記形状パラメータを基に多角形
ブロックに変換する逆形状変換手段と、前記多角形ブロ
ックを合成し、画像信号を復元するブロック合成手段と
を備えることを特徴とした画像復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2985694A JP3305480B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 画像符号化・復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2985694A JP3305480B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 画像符号化・復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240922A true JPH07240922A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3305480B2 JP3305480B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=12287616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2985694A Expired - Fee Related JP3305480B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 画像符号化・復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305480B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002071759A1 (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Nikon Corporation | Image compression device, electronic camera, and image processing program |
| US7283675B1 (en) | 1997-05-07 | 2007-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for encoding and decoding a digitized image |
| US7561748B2 (en) | 2003-07-03 | 2009-07-14 | Nikon Corporation | Electronic camera |
| JP2009247019A (ja) * | 1997-04-24 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 画像復号装置、画像復号方法、画像符号化装置及び画像符号化方法 |
| WO2016054985A1 (zh) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 同济大学 | 图像编码、解码方法及装置 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP2985694A patent/JP3305480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009247019A (ja) * | 1997-04-24 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 画像復号装置、画像復号方法、画像符号化装置及び画像符号化方法 |
| US7283675B1 (en) | 1997-05-07 | 2007-10-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for encoding and decoding a digitized image |
| WO2002071759A1 (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Nikon Corporation | Image compression device, electronic camera, and image processing program |
| US7561748B2 (en) | 2003-07-03 | 2009-07-14 | Nikon Corporation | Electronic camera |
| WO2016054985A1 (zh) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 同济大学 | 图像编码、解码方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305480B2 (ja) | 2002-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |