JPH07274165A - Image information compression device - Google Patents

Image information compression device

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JPH07274165A
JPH07274165A JP7971794A JP7971794A JPH07274165A JP H07274165 A JPH07274165 A JP H07274165A JP 7971794 A JP7971794 A JP 7971794A JP 7971794 A JP7971794 A JP 7971794A JP H07274165 A JPH07274165 A JP H07274165A
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image information
frame
information
vertical direction
lpf
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Yasuhiko Teranishi
康彦 寺西
Mitsuo Harumatsu
光男 春松
Yasuaki Yamada
康明 山田
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Abstract

PURPOSE:To reduce blurring and to improve the image quality of a decoding image by attenuating a high band component in a vertical direction in a field with respect to input image information and executing highly efficient encoding based on the output information. CONSTITUTION:Input image information aa is supplied to intra-field vertical direction LPF-A. First image information (a) where the high band component of the vertical direction is attenuated and second image information (b) where the high band component is not attenuated are outputted. Information (a) and (b) are inputted to coefficient units 1 and 2 controlled by a first control signal (c), the outputs of the coefficient units 1 and 2 are mixed in an adder 3 and they are outputted as image information (d). The information (d) is written into a frame memory 4 and information on a prescribed line is read at the time of reading. Thus, a system is set to be the state of a frame image. Then, an encoding DCT means 5 fetches the picture elements by vertically 8 elements Xhorizontally 8 elements from pixel array in the state of the frame image, executes two-dimensional 8X8DCT and generates output image information bb.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像情報圧縮装置に係
り、ディジタル信号の処理を行う記録、伝送、表示装置
において、画像情報をより少ない符号量に圧縮する画像
情報圧縮装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image information compression apparatus, and more particularly to an image information compression apparatus for compressing image information into a smaller code amount in a recording, transmitting and displaying apparatus for processing digital signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像信号の高能率符号化法として
JPEG、MPEG−1の規格が制定された(文献1、
斎藤、安田、「画像情報圧縮の手ほどき(第9回)、静
止画像の符号化方式」、テレビジョン学会誌Vol.4
4、No.2、pp.153−161(1990).文
献2、米満、「MPEG標準案ビデオパート(ISO1
1172VIDEO)」、画像電子学会誌、20、4、
pp.306−316(Aug.1991))。JPE
G、MPEG−1ではともに符号化手法として、DCT
(ディスクリート・コサイン・トランスフォーメーショ
ン)、再量子化及び可変長符号化が利用されている。さ
らにMPEGでは、フレーム間予測符号化を組み合わせ
て用いている。このうち、再量子化の処理によって、復
号画像には量子化ノイズが発生するが、符号化後の情報
量を小さくするためには再量子化が必要である。
2. Description of the Related Art In recent years, JPEG and MPEG-1 standards have been established as high-efficiency coding methods for image signals (Reference 1,
Saito, Yasuda, "Introduction to Image Information Compression (9th), Still Image Coding System", Journal of the Television Society, Vol. Four
4, No. 2, pp. 153-161 (1990). Reference 2, Yoneman, “MPEG Standard Video Part (ISO1
1172 VIDEO) ", The Institute of Image Electronics Engineers of Japan, 20, 4,
pp. 306-316 (Aug. 1991)). JPE
Both G and MPEG-1 use DCT as an encoding method.
(Discrete Cosine Transformation), requantization and variable length coding are used. Furthermore, in MPEG, interframe predictive coding is used in combination. Of these, quantization noise occurs in the decoded image due to the requantization process, but requantization is necessary to reduce the amount of information after encoding.

【0003】JPEG、MPEG−1では、画像信号の
空間的な相関を利用して冗長度を削減するためにDCT
が用いられているが、DCTに代わる、あるいはDCT
とともに用いられる符号化法として、サブバンド符号化
やウェーブレット符号化と呼ばれる方法がある(文献
3、如澤、渡辺、「非等分割サブバンド/ウェーブレッ
ト変換符号化における動き補償フレーム間予測の周波数
領域実現」、電子情報通信学会技術報告IE91−8
3)。その他にも、予測符号化、ベクトル量子化などが
知られている(文献4、羽鳥、「画像情報圧縮の手ほど
き(第4回)、画像符号化アルゴリズム(I)−予測符
号化−」、テレビジョン学会誌Vol.43、No.
9、pp.949−956(1989))。いずれの方
法においても、符号化後の情報量を小さくするためには
再量子化が必要であり、再量子化の処理により復号画像
には量子化ノイズが発生する。
In JPEG and MPEG-1, DCT is used in order to reduce redundancy by utilizing spatial correlation of image signals.
Is used instead of DCT, or DCT
As a coding method used together with the above, there is a method called subband coding or wavelet coding (Reference 3, Nyozawa, Watanabe, “Frequency domain of motion-compensated interframe prediction in non-equal subband / wavelet transform coding”). Realization ”, IEICE Technical Report IE91-8
3). In addition, predictive coding, vector quantization, and the like are known (Reference 4, Hatori, "Introduction to Image Information Compression (Part 4), Image Coding Algorithm (I) -Predictive Coding-", TV. John Society Journal Vol. 43, No.
9, pp. 949-956 (1989)). In either method, requantization is necessary to reduce the amount of information after encoding, and quantization noise occurs in the decoded image due to the requantization process.

【0004】このような復号画像中の量子化ノイズは、
ノイズの現れ方に人工感があり、視覚上大きな劣化とな
る。そこで、従来、画像を高能率符号化する前に入力画
像に対してプリフィルターをかけて、画像情報をある程
度減らしてから高能率符号化することで、結果的に再量
子化ステップ・サイズを小さくし量子化ノイズを減らす
方法が提案されている(文献5、滝嶋、和田、「可変プ
リフィルターによる適応的符号化制御」、電子情報通信
学会秋季全国大会D−228、1990年)。そして、
従来技術では図5は上記文献5で示されているプリフィ
ルターのフィルター係数であり、対象画素にK2 を、ま
たその上下左右周辺の画素にKまたは1を乗じて総和を
とり、これをK2 +4・(K+1)で割った値をフィル
ター出力としていた。
The quantization noise in such a decoded image is
There is an artificial feeling in the appearance of noise, which causes a large visual deterioration. Therefore, conventionally, a high-efficiency coding is performed by applying a pre-filter to the input image before the high-efficiency coding of the image to reduce the image information to some extent, resulting in a small requantization step size. A method for reducing the quantization noise has been proposed (Reference 5, Takishima, Wada, "Adaptive Coding Control by Variable Prefilter", IEICE Autumn National Conference D-228, 1990). And
In the prior art, FIG. 5 shows the filter coefficient of the pre-filter shown in the above-mentioned document 5, which is obtained by multiplying the target pixel by K 2 and the pixels on the upper, lower, left and right sides thereof by K or 1 to obtain the sum. The filter output was the value divided by 2 + 4 · (K + 1).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で用いら
れているプリフィルターを適用した場合には、画像がボ
ケてしまい、特にインターレース構造を持つ画像では動
きがボケてしまうという欠点があった。
When the pre-filter used in the above-mentioned prior art is applied, there is a drawback in that the image is blurred, and the motion is blurred especially in the image having the interlaced structure.

【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、画像のぼけについては比較的小さくしながら、画像
情報の情報量を減らして結果的に一定の符号量に制御す
るときの再量子化ステップサイズを小さくして、復号画
像中の量子化ノイズによる妨害を小さくすることで視覚
的な主観画質を上げることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and requantization is performed when the amount of image information is reduced and the amount of image information is controlled to a constant code amount while the image blur is relatively reduced. The objective is to raise the visual subjective image quality by reducing the quantization step size to reduce the interference due to the quantization noise in the decoded image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため以下の構成を提供するものである。
The present invention provides the following configurations in order to solve the above problems.

【0008】第1の発明は、インターレース構造をなす
2つのフィールドから1つのフレームが構成される入力
画像情報をフレーム内で画素間の空間的な相関を利用し
た符号化をすることによって高能率符号化する画像情報
圧縮装置において、該入力画像情報に対してフィールド
内で縦方向の高域成分を減衰せしめるフィールド内縦方
向LPFと、該フィールド内縦方向LPFの出力情報に
基づいて高能率符号化を施す符号化手段とを有すること
を特徴とする画像情報圧縮装置を提供するものである。
According to a first aspect of the present invention, input image information in which one frame is composed of two fields having an interlaced structure is encoded by using spatial correlation between pixels in the frame, whereby a high efficiency code is obtained. In the image information compression apparatus for converting the input image information, a high efficiency encoding is performed based on an in-field vertical LPF that attenuates a high frequency component in the vertical direction in the field and output information of the in-field vertical LPF. An image information compression apparatus is provided, which comprises:

【0009】第2の発明は、インターレース構造をなす
2つのフィールドから1つのフレームが構成される入力
画像情報をフレーム内で画素間の空間的な相関を利用し
た符号化をすることによって高能率符号化する画像情報
圧縮装置において、該入力画像情報に対してフィールド
内で縦方向の高域成分を減衰せしめるフィールド内縦方
向LPFと、該フィールド内縦方向LPFの出力情報と
該入力画像情報とを符号量に応じて適応的な比率で混合
する混合手段と、該混合手段の出力情報に基づいて高能
率符号化を施す符号化手段とを有することを特徴とする
画像情報圧縮装置を提供するものである。
A second aspect of the invention is a high-efficiency code by coding input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the image information compression apparatus for converting the input image information, an in-field vertical LPF that attenuates a high frequency component in the vertical direction in the field, output information of the in-field vertical LPF, and the input image information are input. Provided is an image information compression apparatus characterized by having a mixing means for mixing at an adaptive ratio according to a code amount, and a coding means for performing high efficiency coding based on output information of the mixing means. Is.

【0010】第3の発明は、インターレース構造をなす
2つのフィールドから1つのフレームが構成される入力
画像情報をフレーム内で画素間の空間的な相関を利用し
た符号化をすることによって高能率符号化する画像情報
圧縮装置において、該入力画像情報に対してフィールド
内で縦方向の高域成分を減衰せしめるフィールド内縦方
向LPFと、該入力画像情報に対してフレーム内で縦方
向の高域成分を減衰せしめるフレーム内縦方向LPF
と、該フィールド内縦方向LPFの出力情報と該フレー
ム内縦方向LPFの出力情報とを動き量に応じて適応的
な比率で混合する混合手段と、該混合手段の出力情報に
基づいて高能率符号化を施す符号化手段とを有すること
を特徴とする画像情報圧縮装置を提供するものである。
According to a third aspect of the present invention, high efficiency coding is performed by coding input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In an image information compression apparatus for converting the input image information, a vertical LPF in the field for attenuating the high frequency component in the vertical direction in the field, and a high frequency component in the vertical direction in the frame for the input image information. LPF in the frame that attenuates
And a mixing means for mixing the output information of the in-field vertical direction LPF and the output information of the in-frame vertical direction LPF at an adaptive ratio according to the motion amount, and a high efficiency based on the output information of the mixing means. The present invention provides an image information compression device, characterized in that it has an encoding means for performing encoding.

【0011】第4の発明は、インターレース構造をなす
2つのフィールドから1つのフレームが構成される入力
画像情報をフレーム内で画素間の空間的な相関を利用し
た符号化をすることによって高能率符号化する画像情報
圧縮装置において、該入力画像情報の横方向の高域成分
を抽出する横方向HPFと、該横方向HPFの出力情報
に対してフィールド内又はフレーム内で縦方向の高域成
分を減衰せしめる縦方向LPFと、該縦方向LPFの出
力情報に基づいて高能率符号化を施す符号化手段とを有
することを特徴とする画像情報圧縮装置を提供するもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure is encoded by using spatial correlation between pixels within the frame, thereby achieving high efficiency coding. In the image information compression device for converting the horizontal direction HPF for extracting the high frequency component in the horizontal direction of the input image information, and the high frequency component in the vertical direction in the field or the frame with respect to the output information of the horizontal direction HPF. It is an object of the present invention to provide an image information compression apparatus characterized by having a vertical LPF to be attenuated and a coding means for performing high efficiency coding based on output information of the vertical LPF.

【0012】第5の発明は、インターレース構造をなす
2つのフィールドから1つのフレームが構成される入力
画像情報をフレーム内で画素間の空間的な相関を利用し
た符号化をすることによって高能率符号化する画像情報
圧縮装置において、該入力画像情報を水平方向の高域バ
ンド情報と水平方向の低域バンド情報とにサブバンド分
割するサブバンド分割手段と、該高域バンド情報に対し
てのみフィールド内又はフレーム内で縦方向の高域成分
を減衰せしめる縦方向LPFと、該高域バンド情報と該
縦方向LPFの出力情報とを符号量に応じて適応的な比
率で混合する混合手段と、該混合手段の出力情報に基づ
いて高能率符号化を施す符号化手段とを有することを特
徴とする画像情報圧縮装置を提供するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure is encoded by utilizing spatial correlation between pixels in the frame, whereby a high efficiency code is obtained. In the image information compression device for converting the input image information into subbands, the input image information is subband-divided into horizontal high band information and horizontal low band information, and a field only for the high band information. A vertical LPF for attenuating a high frequency component in the vertical direction within a frame or a frame, and mixing means for mixing the high frequency band information and the output information of the vertical direction LPF at an adaptive ratio according to the code amount, An image information compression apparatus is provided, which has an encoding unit that performs high-efficiency encoding based on output information of the mixing unit.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の一実施例である第1実施例に
係る画像情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロッ
ク図、図2は本発明の一実施例である第2実施例に係る
画像情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック
図、図3は本発明の一実施例である第3実施例に係る画
像情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図、
図4は本発明の一実施例である第4実施例に係る画像情
報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図であ
る。以下図面を参照しつつ第1実施例よりを説明する。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a main part of an image information compression apparatus according to a first embodiment which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a second embodiment which is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram for explaining main parts of an image information compression apparatus according to an example, and FIG. 3 is a block diagram for explaining main parts of an image information compression apparatus according to a third embodiment which is an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining the main part of an image information compression apparatus according to the fourth embodiment which is an embodiment of the present invention. The first embodiment will be described below with reference to the drawings.

【0014】(第1実施例)本実施例は、インターレー
ス構造をなす2つのフィールドから1つのフレームが構
成される画像情報をフレーム内でDCT等により符号化
する場合に、プリフィルターとしてフィールド内で縦方
向に低域通過フィルター(以下、「フィールド内縦方向
LPF」という)をかけることを特徴とする。
(First Embodiment) In the present embodiment, when image information in which one frame is composed of two fields having an interlaced structure is encoded by DCT or the like in the frame, it is used as a pre-filter in the field. A feature is that a low-pass filter (hereinafter referred to as "in-field vertical direction LPF") is applied in the vertical direction.

【0015】図1において、インターレース走査された
入力画像情報aaは、フィールド内縦方向LPF A
に供給される。このフィールド内縦方向LPF A は
いわゆるくし形フィルタで構成され、1ライン分の遅延
を行う1Hディレイ・メモリA1,A2と係数器A3〜
A5と加算器A6とから構成されており、縦方向の高域
成分が減衰された第1の画像情報aと何等高域成分が減
衰されていない第2の画像情報bとを出力している。
尚、係数器A3〜A5に用いる係数は、例えば、A3を
1/4,A4を1/2,A5を1/4とすれば良い。
In FIG. 1, the interlaced-scanned input image information aa is the in-field vertical direction LPF A.
Is supplied to. This in-field vertical direction LPF A is composed of a so-called comb filter, and 1H delay memories A1 and A2 for delaying one line and a coefficient unit A3.
It is composed of A5 and an adder A6, and outputs the first image information a in which the high frequency component in the vertical direction is attenuated and the second image information b in which no high frequency component is attenuated. .
The coefficients used for the coefficient units A3 to A5 may be, for example, A3 = 1/4, A4 = 1/2, and A5 = 1/4.

【0016】そして、第1,第2の画像情報a,bは係
数器1と係数器2と加算器3とで構成される第1の混合
手段に供給される。ここで係数器1と係数器2に用いら
れる係数はM,M−1であり(但し0<M<1)、第
1,第2の画像情報a,bの混合比率はM:(1−M)
となっている。また、係数器1と係数器2に用いられる
係数は第1の制御信号cにより制御されており、制御信
号cは図示せぬ入力画像情報aaの符号量を検出する符
号量検出手段により生成されている。即ち、符号量が大
きい場合にはMを大きくし、一方、符号量が小さい場合
にはMを小さくするよう第1の制御信号cに基づいて係
数を可変している。そして係数器1,2の出力は加算器
3で混合され画像情報dとなっている。尚、符号量の検
出は、過去に符号化したフレームの符号量に基づいてフ
ィードバック的に決めるようにしても良いし、あるい
は、符号化対象のフレームを予め調べてフィードフォー
ワード的に決めるようにしても良い。
Then, the first and second image information a and b are supplied to the first mixing means composed of the coefficient unit 1, the coefficient unit 2 and the adder 3. Here, the coefficients used in the coefficient unit 1 and the coefficient unit 2 are M and M−1 (where 0 <M <1), and the mixing ratio of the first and second image information a and b is M: (1- M)
Has become. Further, the coefficients used in the coefficient unit 1 and the coefficient unit 2 are controlled by the first control signal c, and the control signal c is generated by the code amount detecting means (not shown) for detecting the code amount of the input image information aa. ing. That is, the coefficient is varied based on the first control signal c so that M is increased when the code amount is large and M is decreased when the code amount is small. The outputs of the coefficient units 1 and 2 are mixed by the adder 3 to form the image information d. It should be noted that the code amount may be detected by feedback based on the code amount of previously encoded frames, or may be determined in advance by checking the frame to be encoded and determined by feedforward. May be.

【0017】この画像情報dはフレーム・メモリに書き
込まれ、読み出し時に所定のラインに係る情報を読み出
すことにより、フレーム画像の状態(奇数フィールドの
ライン間に偶数フィールドのラインを置いた状態)にし
ている。そして、DCT手段5は、フレーム画像の状態
になった画素配列より縦8画素×横8画素づつ取り出し
て2次元の8×8DCTを行ない出力画像情報bbを生
成している。
This image information d is written in the frame memory, and by reading out the information relating to a predetermined line at the time of reading, the state of the frame image (the state where the even field lines are placed between the odd field lines) is set. There is. Then, the DCT means 5 takes out vertical 8 pixels × horizontal 8 pixels from the pixel array in the state of the frame image and performs two-dimensional 8 × 8 DCT to generate output image information bb.

【0018】以上のような構成とすることで、動画像の
場合でもボケを小さくすることが可能である。尚、画像
符号量による混合比率の制御は必ずしも必要ではなく、
M=1として固定しても良い。また、本実施例ではDC
Tを画像信号の空間的な相関を利用して冗長度を削減す
る符号化手法として用いたが、DCTに代わる、あるい
はDCTとともに用いられる符号化法として、サブバン
ド符号化やウェーブレット符号化、予測符号化、ベクト
ル量子化などを用いても良い。また、フレーム画像の状
態にした後でフレーム間予測符号化を行ってからDCT
等を行うようにしても良い。
With the above configuration, it is possible to reduce the blur even in the case of a moving image. Note that it is not always necessary to control the mixing ratio by the image code amount,
It may be fixed as M = 1. Further, in this embodiment, DC
Although T is used as a coding method for reducing redundancy by utilizing spatial correlation of image signals, subband coding, wavelet coding, prediction are used as a coding method instead of DCT or used with DCT. Encoding, vector quantization, etc. may be used. In addition, after the interframe predictive coding is performed after the frame image is set, the DCT
Etc. may be performed.

【0019】(第2実施例)第2実施例は、インターレ
ース構造をなす2つのフィールドから1つのフレームが
構成される画像信号をフレーム内でDCT等により符号
化する場合に、プリフィルターの出力としてフィールド
内で縦方向にLPFをかけた出力とフレーム内で縦方向
にLPFをかけた出力とを適応的に比率を変えながら混
合した信号を用いることを特徴とする。この混合比率
は、フレーム間で検出した動き検出信号に応じて制御す
る。すなわち、動きありと検出された場合は、フィール
ド内で縦方向にLPFをかけた出力の比率を大きくす
る。
(Second Embodiment) In the second embodiment, when an image signal in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure is encoded by DCT or the like in the frame, the output of the pre-filter is used. It is characterized in that a signal obtained by mixing the output applied with the LPF in the vertical direction in the field and the output applied with the LPF in the vertical direction in the frame while adaptively changing the ratio is used. This mixing ratio is controlled according to the motion detection signal detected between frames. That is, when it is detected that there is motion, the ratio of the output applied with the LPF in the vertical direction in the field is increased.

【0020】図2を用いて第2実施例を説明するに、図
1と同一の構成には同一の符号を付しその説明を省略す
る。インターレース走査された入力画像情報aaは、フ
ィールド内縦方向LPF A に供給された後、第2の
画像情報bはフレーム内の縦方向の低域成分を抽出する
フレーム内縦方向LPF B に供給される。フレーム
内縦方向LPF Bは1フィールド分の遅延を行うフィ
ールドメモリB1と1ライン分の遅延を行う1Hディレ
イ・メモリB2と係数器B3〜B5と加算器B6とから
構成されており、フレーム内の縦方向の高域成分が減衰
された第3の画像情報eを出力している。尚、係数器B
3〜B5に用いる係数は、例えば、B3を1/4,B4
を1/2,B5を1/4とすれば良い。
In explaining the second embodiment with reference to FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The interlaced scanned input image information aa is supplied to the in-field vertical direction LPF A, and then the second image information b is supplied to the in-frame vertical direction LPF B for extracting the vertical low-frequency component in the frame. It The in-frame vertical direction LPF B is composed of a field memory B1 for delaying one field, a 1H delay memory B2 for delaying one line, coefficient units B3 to B5, and an adder B6. The third image information e in which the high frequency component in the vertical direction is attenuated is output. The coefficient unit B
The coefficients used for 3 to B5 are, for example, B3 ¼ and B4
Should be 1/2 and B5 should be 1/4.

【0021】そして、第1,第3の画像情報a,eは係
数器6と係数器7と加算器8とで構成される第2の混合
手段に供給される。ここで係数器6と係数器7に用いら
れる係数はL,L−1であり(但し0<L<1)、第
1,第3の画像情報a,eの混合比率はL:(1−L)
となっている。また、係数器6と係数器7に用いられる
係数は第2の制御信号fにより制御されており、第2の
制御信号fは入力画像情報aaの動き量を検出する動き
検出手段9により生成されている。即ち、動き量が大き
い場合にはLを大きくし、一方、符号量が小さい場合に
はLを小さくするよう第2の制御信号fに基づいて係数
を可変している。そして係数器6,7の出力は加算器8
で混合して第4の画像情報gとしている。
Then, the first and third image information a and e are supplied to the second mixing means composed of the coefficient unit 6, the coefficient unit 7 and the adder 8. Here, the coefficients used in the coefficient unit 6 and the coefficient unit 7 are L and L-1 (where 0 <L <1), and the mixing ratio of the first and third image information a and e is L: (1- L)
Has become. Further, the coefficients used in the coefficient unit 6 and the coefficient unit 7 are controlled by the second control signal f, and the second control signal f is generated by the motion detection means 9 which detects the motion amount of the input image information aa. ing. That is, the coefficient is varied based on the second control signal f so that L is increased when the motion amount is large, and L is decreased when the code amount is small. The outputs of the coefficient units 6 and 7 are the adder 8
Are mixed to obtain the fourth image information g.

【0022】更に、その第4の画像情報gは何等高域成
分が減衰されていない第2の画像情報bと第1の混合手
段にて混合して画像情報dを生成している。そして、こ
の画像情報dをフレーム・メモリに書き込み、読み出し
時に所定のラインに係る情報を読み出して、フレーム画
像の状態(奇数フィールドのライン間に偶数フィールド
のラインを置いた状態)にするのは第1実施例と同様で
ある。
Further, the fourth image information g is mixed by the first mixing means with the second image information b in which any high frequency component is not attenuated to generate the image information d. Then, it is the first to write this image information d into the frame memory and read the information related to a predetermined line at the time of reading to make it into the state of the frame image (the state where the even field lines are placed between the odd field lines). This is the same as in the first embodiment.

【0023】尚、画像符号量による混合比率の制御は必
ずしも必要ではなく、図中のM=0として固定しても良
い。また、本実施例ではDCTを画像信号の空間的な相
関を利用して冗長度を削減する符号化手法として用いた
が、DCTに代わる、あるいはDCTとともに用いられ
る符号化法として、サブバンド符号化やウェーブレット
符号化、予測符号化、ベクトル量子化などを用いても良
い。また、フレーム画像の状態にした後でフレーム間予
測符号化を行ってからDCT等を行うようにしても良
い。
The control of the mixing ratio based on the image code amount is not always necessary, and may be fixed as M = 0 in the figure. Further, in this embodiment, DCT is used as a coding method for reducing redundancy by utilizing spatial correlation of image signals, but subband coding is used as a coding method instead of DCT or used together with DCT. Alternatively, wavelet coding, predictive coding, vector quantization, or the like may be used. Alternatively, the DCT or the like may be performed after performing the inter-frame predictive coding after setting the state of the frame image.

【0024】本実施例では、動き検出を行い、動き量が
少ない場合はフレーム内縦方向LPFの出力の割合を大
きくしているので、第1実施例に比べて画像の静止部分
のボケが小さくなるという効果がある。 (第3実施例)第3実施例は、第1,第2実施例の垂直
方向にLPFをかける処理を水平方向高域成分について
だけ行うことを特徴とする。
In the present embodiment, motion detection is performed, and when the amount of motion is small, the ratio of the output of the intra-frame vertical direction LPF is increased. Therefore, the blur of the still portion of the image is smaller than that in the first embodiment. There is an effect that. (Third Embodiment) The third embodiment is characterized in that the processing of applying the LPF in the vertical direction of the first and second embodiments is performed only on the high frequency component in the horizontal direction.

【0025】図3を用いて第3実施例を説明するに、図
1,図2と同一の構成には同一の符号を付しその説明を
省略する。インターレース走査された入力画像情報aa
は、横方向HPF C (高域通過フィルター)に供給
され、ここで水平方向の高域成分を抽出して画像情報h
を得る。そして、この画像情報hに対して第1実施例ま
たは第2実施例の処理を行う。即ち、同図中の縦方向L
PF D は図2中の構成BBに相当し、第1実施例の
動作を行う場合には係数器6の係数を「1」、係数器7
の係数を「0」としている。
In the description of the third embodiment with reference to FIG. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Input image information aa interlaced scanned
Is supplied to the horizontal HPFC (high pass filter), where the horizontal high frequency components are extracted to obtain the image information h.
To get Then, the processing of the first or second embodiment is performed on this image information h. That is, the vertical direction L in FIG.
PF D corresponds to the configuration BB in FIG. 2, and when the operation of the first embodiment is performed, the coefficient of the coefficient unit 6 is set to “1” and the coefficient unit 7 is set.
Is set to “0”.

【0026】そして、構成1〜3になる第1の混合手段
にて第2の画像情報bと第4の画像情報gとを混合して
得た画像情報dは加算器11の一方の入力に供給してい
る。また、加算器11の他方の入力には、減算器10に
て入力画像情報aaより画像情報hを減算して得た水平
方向の低域成分を有する画像情報pを供給しており、加
算器11にて画像情報dと画像情報pとを混合して画像
情報qを得ている。
The image information d obtained by mixing the second image information b and the fourth image information g by the first mixing means having the configurations 1 to 3 is input to one input of the adder 11. We are supplying. Further, the other input of the adder 11 is supplied with image information p having a horizontal low-frequency component obtained by subtracting the image information h from the input image information aa by the subtractor 10, At 11, the image information d and the image information p are mixed to obtain the image information q.

【0027】この画像情報qをフレーム・メモリ4を利
用してフレーム画像の状態(奇数フィールドのライン間
に偶数フィールドのラインを置いた状態)にして、更に
フレーム画像の状態になった画素配列から縦8画素×横
8画素づつ取り出しDCT手段5にて2次元の8×8D
CTを行うのは、第1,第2実施例と同様である。
Using the frame memory 4, the image information q is converted into a state of a frame image (a state in which lines of even fields are placed between lines of odd fields), and further, from the pixel array in the state of frame images. Two-dimensional 8 × 8D is taken out by the DCT means 5 by taking out vertical 8 pixels × horizontal 8 pixels each.
The CT is performed as in the first and second embodiments.

【0028】また、本実施例ではDCTを画像信号の空
間的な相関を利用して冗長度を削減する符号化手法とし
て用いたが、DCTに代わる、あるいはDCTとともに
用いられる符号化法として、サブバンド符号化やウェー
ブレット符号化、予測符号化、ベクトル量子化などを用
いても良い。また、フレーム画像の状態にした後でフレ
ーム間予測符号化を行ってからDCT等を行うようにし
ても良い。
In this embodiment, DCT is used as a coding method for reducing redundancy by utilizing the spatial correlation of image signals. However, as a coding method that replaces DCT or is used together with DCT, Band coding, wavelet coding, predictive coding, vector quantization, etc. may be used. Alternatively, the DCT or the like may be performed after performing the inter-frame predictive coding after setting the state of the frame image.

【0029】本実施例では、第1,第2実施例に比べて
低域通過フィルターで削られる周波数成分が水平方向高
域で垂直方向高域の斜め方向高周波部分であるため、さ
らにボケが小さくなるという効果がある。
In the present embodiment, the frequency component cut by the low-pass filter is in the high frequency region in the horizontal direction and the high frequency region in the vertical direction in the diagonal direction as compared with the first and second embodiments, so that blurring is further reduced. There is an effect that.

【0030】(第4実施例)第4実施例は、入力画像情
報aaを水平方向にサブバンド分割した高域バンドにつ
いて、第1,第2実施例の垂直方向にLPFをかける処
理を行うことを特徴とする。
(Fourth Embodiment) In the fourth embodiment, the high-frequency band obtained by horizontally dividing the input image information aa into subbands is subjected to the vertical LPF processing of the first and second embodiments. Is characterized by.

【0031】図4を用いて第4実施例を説明するに、図
1〜図3と同一の構成には同一の符号を付しその説明を
省略する。インターレース走査された入力画像情報aa
は、低域成分を抽出する低域サブバンド分割フィルター
12と高域成分を抽出する高域サブバンド分割フィルタ
ー13とに供給され、これらで水平方向に入力画像情報
aaを帯域分割した後、デシメーター14、15にて
2:1のサブサンプリングを行なっている。このうち、
水平方向高域バンド情報rについてのみ第1,第2実施
例の処理を行ない画像情報dを得ている。そして、水平
方向高域バンド情報rに係る画像情報dと水平方向低域
バンド情報sとはフレーム・メモリ4,16を夫々利用
してフレーム画像の状態(奇数フィールドのライン間に
偶数フィールドのラインを置いた状態)にする。さらに
フレーム画像の状態になった画素配列から縦8画素×横
8画素づつ取り出してDCT手段5,17にて2次元の
8×8DCTを夫々行う。
In describing the fourth embodiment with reference to FIG. 4, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Input image information aa interlaced scanned
Is supplied to a low-frequency sub-band division filter 12 for extracting low-frequency components and a high-frequency sub-band division filter 13 for extracting high-frequency components, and the input image information aa is band-divided in the horizontal direction by the decimator. 14: 1 performs 2: 1 subsampling. this house,
The image information d is obtained by performing the processes of the first and second embodiments only on the horizontal high band information r. Then, the image information d related to the horizontal high band information r and the horizontal low band information s are used in the frame memories 4 and 16, respectively, to determine the state of the frame image (the line of the even field between the lines of the odd field). State). Further, the vertical 8 pixels × horizontal 8 pixels are taken out from the pixel array in the state of the frame image, and two-dimensional 8 × 8 DCT is performed by the DCT means 5 and 17, respectively.

【0032】また、本実施例ではDCTを画像情報の空
間的な相関を利用して冗長度を削減する符号化手法とし
て用いたが、DCTに代わる、あるいはDCTとともに
用いられる符号化法として、サブバンド符号化やウェー
ブレット符号化、予測符号化、ベクトル量子化などを用
いても良い。また、フレーム画像の状態にした後でフレ
ーム間予測符号化を行ってからDCT等を行うようにし
ても良い。
In this embodiment, the DCT is used as a coding method for reducing redundancy by utilizing the spatial correlation of image information. However, as a coding method that replaces the DCT or is used together with the DCT, Band coding, wavelet coding, predictive coding, vector quantization, etc. may be used. Alternatively, the DCT or the like may be performed after performing the inter-frame predictive coding after setting the state of the frame image.

【0033】本実施例では第3実施例と同様に、第1,
第2実施例に比べて低域通過フィルターで削られる周波
数成分が水平方向高域で垂直方向高域の斜め方向高周波
部分であるため、さらにボケが小さくなるという効果が
ある。また、サブバンド符号化処理の途中に縦方向LP
F処理を追加しており、第3実施例のように水平方向高
周波成分を取り出すための専用の回路を設けていないの
で、ハードウエアの効率的な利用が可能である。
In this embodiment, as in the third embodiment,
As compared with the second embodiment, the frequency component cut by the low-pass filter is the high frequency portion in the horizontal direction and the high frequency portion in the diagonal direction, so that the blur is further reduced. Also, during the sub-band encoding process, the vertical LP
Since the F processing is added and a dedicated circuit for extracting the high frequency component in the horizontal direction is not provided as in the third embodiment, the hardware can be efficiently used.

【0034】尚、上述した実施例においては画像情報圧
縮装置について説明したが、この画像情報圧縮装置は画
像情報圧縮伸長装置の一部として用いても良いことは勿
論である。
Although the image information compression apparatus has been described in the above embodiment, it goes without saying that the image information compression apparatus may be used as a part of the image information compression / decompression apparatus.

【0035】[0035]

【発明の効果】上述したように請求項1に記載した本発
明になる画像情報圧縮装置の構成によれば、入力画像情
報に対してフィールド内で縦方向の高域成分を減衰せし
めるフィールド内縦方向LPFを有するので、入力画像
情報の情報量を削減することで、結果的に一定の符号量
に高能率符号化する際の再量子化のステップサイズを小
さくでき、また従来例のプリフィルターに比べて画像の
ボケが比較的少ないために、復号画像の視覚的な主観画
質を上げることができるという効果がある。
As described above, according to the structure of the image information compressing apparatus of the present invention as set forth in claim 1, in the field vertical for attenuating the high frequency component in the vertical direction in the field with respect to the input image information. Since the direction LPF is provided, by reducing the information amount of the input image information, it is possible to reduce the requantization step size when performing high-efficiency encoding to a constant code amount, and to reduce the prefilter of the conventional example. In comparison, since the image blurring is relatively small, there is an effect that the visually subjective image quality of the decoded image can be improved.

【0036】上述したように請求項2に記載した本発明
になる画像情報圧縮装置によれば、請求項1に記載した
本発明になる画像情報圧縮装置の効果に加え、特に、フ
ィールド内縦方向LPFの出力情報と入力画像情報とを
符号量に応じて適応的な比率で混合する混合手段を有す
るので、画像のボケを防止しつつ更に情報量を削減する
ことができるという効果がある。
As described above, according to the image information compressing apparatus according to the present invention as defined in claim 2, in addition to the effect of the image information compressing apparatus according to the present invention as defined in claim 1, especially in the vertical direction in the field. Since there is a mixing unit that mixes the output information of the LPF and the input image information at an adaptive ratio according to the code amount, it is possible to further reduce the information amount while preventing blurring of the image.

【0037】上述したように請求項3に記載した本発明
になる画像情報圧縮装置によれば、請求項2に記載した
本発明になる画像情報圧縮装置の効果に加え、特に、入
力画像情報に対してフレーム内で縦方向の高域成分を減
衰せしめるフレーム内縦方向LPFを有するので、請求
項2に記載した画像情報圧縮装置に比較して画像のボケ
を防止しつつ更に情報量を削減することができるという
効果がある。
As described above, according to the image information compressing apparatus of the present invention described in claim 3, in addition to the effect of the image information compressing apparatus of the present invention described in claim 2, especially in the input image information. On the other hand, since it has the intra-frame vertical direction LPF that attenuates the high-frequency component in the vertical direction within the frame, the amount of information is further reduced as compared with the image information compression apparatus according to claim 2 while preventing image blurring. The effect is that you can.

【0038】上述したように請求項4に記載した本発明
になる画像情報圧縮装置によれば、特に、入力画像情報
の横方向の高域成分を抽出する横方向HPFを有するの
で、請求項2,3に記載した画像情報圧縮装置に比較し
て画像のボケを防止しつつ更に情報量を削減することが
できるという効果がある。
As described above, according to the image information compressing apparatus of the present invention as defined in claim 4, in particular, the horizontal direction HPF for extracting the high frequency component in the horizontal direction of the input image information is provided. , 3, there is an effect that it is possible to further reduce the amount of information while preventing blurring of the image as compared with the image information compression apparatus described in 3 above.

【0039】上述したように請求項5に記載した本発明
になる画像情報圧縮装置によれば、特に、入力画像情報
を水平方向の高域バンド情報と水平方向の低域バンド情
報とにサブバンド分割するサブバンド分割手段と、高域
バンド情報に対してのみフィールド内又はフレーム内で
縦方向の高域成分を減衰せしめる縦方向LPFを有する
ので、水平方向高域で垂直方向高域の斜め方向高周波部
分を削除しており、画像のボケを防止しつつ更に情報量
を削減することができるという効果がある。また、サブ
バンド符号化処理の途中に縦方向LPF処理を追加して
おり、水平方向高周波成分を取り出すための専用の回路
を設けていないので、ハードウエアの効率的な利用を図
ることができるという効果がある。
As described above, according to the image information compression apparatus of the present invention as defined in claim 5, in particular, the input image information is subbanded into horizontal high band information and horizontal low band information. Since there is a sub-band dividing means for dividing and a vertical LPF for attenuating the vertical high frequency component within the field or frame only for the high frequency band information, the horizontal high frequency and the vertical high frequency diagonal direction. Since the high frequency part is deleted, there is an effect that the amount of information can be further reduced while preventing blurring of the image. In addition, since the vertical LPF process is added in the middle of the subband encoding process and a dedicated circuit for extracting the horizontal high frequency component is not provided, it is possible to efficiently use the hardware. effective.

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

【図1】本発明の一実施例である第1実施例に係る画像
情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram for explaining main parts of an image information compression apparatus according to a first embodiment which is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である第2実施例に係る画像
情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram for explaining a main part of an image information compression apparatus according to a second embodiment which is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である第3実施例に係る画像
情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram for explaining a main part of an image information compression apparatus according to a third embodiment which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である第4実施例に係る画像
情報圧縮装置の主要部を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main part of an image information compression apparatus according to a fourth embodiment, which is an embodiment of the present invention.

【図5】従来のプリフィルターの係数を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining coefficients of a conventional prefilter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 係数器(混合手段) 3 加算器(混合手段) 5 DCT手段(符号化手段) 12 低域サブバンド分割フィルター(サブバンド分割
手段) 13 高域サブバンド分割フィルター(サブバンド分割
手段) 14、15 デシメーター(サブバンド分割手段) aa 入力画像情報 A フィールド内縦方向LPF B フレーム内縦方向LPF C 横方向HPF D 縦方向LPF
1, 2 coefficient unit (mixing means) 3 adder (mixing means) 5 DCT means (encoding means) 12 low-frequency subband division filter (subband division means) 13 high-frequency subband division filter (subband division means) 14 and 15 decimator (sub-band dividing means) aa Input image information A In-field vertical direction LPF B In-frame vertical direction LPF C Horizontal direction HPF D Vertical direction LPF

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インターレース構造をなす2つのフィール
ドから1つのフレームが構成される入力画像情報をフレ
ーム内で画素間の空間的な相関を利用した符号化をする
ことによって高能率符号化する画像情報圧縮装置におい
て、 該入力画像情報に対してフィールド内で縦方向の高域成
分を減衰せしめるフィールド内縦方向LPFと、 該フィールド内縦方向LPFの出力情報に基づいて高能
率符号化を施す符号化手段とを有することを特徴とする
画像情報圧縮装置。
1. Image information for high-efficiency encoding by encoding input image information in which one frame is composed of two fields having an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the compression device, a vertical LPF in the field for attenuating a high frequency component in the vertical direction in the field for the input image information, and coding for performing high-efficiency coding based on output information of the vertical LPF in the field An image information compression apparatus having means.
【請求項2】インターレース構造をなす2つのフィール
ドから1つのフレームが構成される入力画像情報をフレ
ーム内で画素間の空間的な相関を利用した符号化をする
ことによって高能率符号化する画像情報圧縮装置におい
て、 該入力画像情報に対してフィールド内で縦方向の高域成
分を減衰せしめるフィールド内縦方向LPFと、 該フィールド内縦方向LPFの出力情報と該入力画像情
報とを符号量に応じて適応的な比率で混合する混合手段
と、 該混合手段の出力情報に基づいて高能率符号化を施す符
号化手段とを有することを特徴とする画像情報圧縮装
置。
2. Image information for high-efficiency encoding by encoding the input image information in which one frame is composed of two fields having an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the compression device, a vertical LPF in the field that attenuates a high frequency component in the vertical direction in the field with respect to the input image information, output information of the vertical LPF in the field, and the input image information are input according to a code amount. An image information compression apparatus comprising: a mixing unit that mixes at an adaptive ratio and an encoding unit that performs high-efficiency coding based on output information of the mixing unit.
【請求項3】インターレース構造をなす2つのフィール
ドから1つのフレームが構成される入力画像情報をフレ
ーム内で画素間の空間的な相関を利用した符号化をする
ことによって高能率符号化する画像情報圧縮装置におい
て、 該入力画像情報に対してフィールド内で縦方向の高域成
分を減衰せしめるフィールド内縦方向LPFと、 該入力画像情報に対してフレーム内で縦方向の高域成分
を減衰せしめるフレーム内縦方向LPFと、 該フィールド内縦方向LPFの出力情報と該フレーム内
縦方向LPFの出力情報とを動き量に応じて適応的な比
率で混合する混合手段と、 該混合手段の出力情報に基づいて高能率符号化を施す符
号化手段とを有することを特徴とする画像情報圧縮装
置。
3. Image information for high-efficiency encoding by encoding the input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the compression device, an in-field vertical direction LPF for attenuating a high frequency component in the vertical direction within the field with respect to the input image information, and a frame for attenuating a high frequency component in the vertical direction within the frame for the input image information An inner vertical direction LPF, mixing means for mixing the output information of the in-field vertical direction LPF and the output information of the in-frame vertical direction LPF at an adaptive ratio according to the amount of motion, and output information of the mixing means. And a coding means for performing high-efficiency coding based on the image information compression apparatus.
【請求項4】インターレース構造をなす2つのフィール
ドから1つのフレームが構成される入力画像情報をフレ
ーム内で画素間の空間的な相関を利用した符号化をする
ことによって高能率符号化する画像情報圧縮装置におい
て、 該入力画像情報の横方向の高域成分を抽出する横方向H
PFと、 該横方向HPFの出力情報に対してフィールド内又はフ
レーム内で縦方向の高域成分を減衰せしめる縦方向LP
Fと、 該縦方向LPFの出力情報に基づいて高能率符号化を施
す符号化手段とを有することを特徴とする画像情報圧縮
装置。
4. Image information for high-efficiency encoding by encoding input image information in which one frame is composed of two fields having an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the compression device, a horizontal direction H for extracting a high frequency component in the horizontal direction of the input image information.
PF and a vertical LP for attenuating a high frequency component in the vertical direction within a field or a frame with respect to the output information of the horizontal HPF.
An image information compression device, comprising: F, and an encoding means for performing high efficiency encoding based on output information of the vertical direction LPF.
【請求項5】インターレース構造をなす2つのフィール
ドから1つのフレームが構成される入力画像情報をフレ
ーム内で画素間の空間的な相関を利用した符号化をする
ことによって高能率符号化する画像情報圧縮装置におい
て、 該入力画像情報を水平方向の高域バンド情報と水平方向
の低域バンド情報とにサブバンド分割するサブバンド分
割手段と、 該高域バンド情報に対してのみフィールド内又はフレー
ム内で縦方向の高域成分を減衰せしめる縦方向LPF
と、 該高域バンド情報と該縦方向LPFの出力情報とを符号
量に応じて適応的な比率で混合する混合手段と、 該混合手段の出力情報に基づいて高能率符号化を施す符
号化手段とを有することを特徴とする画像情報圧縮装
置。
5. Image information for high-efficiency encoding by encoding the input image information in which one frame is composed of two fields forming an interlaced structure by utilizing spatial correlation between pixels in the frame. In the compression device, sub-band dividing means for dividing the input image information into horizontal high band information and horizontal low band information, and a sub-band dividing unit for only the high band information in a field or in a frame. Vertical LPF that attenuates high frequency components in the vertical direction
Mixing means for mixing the high band information and the output information of the vertical LPF at an adaptive ratio according to the code amount, and coding for performing high efficiency coding based on the output information of the mixing means. An image information compression apparatus having means.
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WO2000035202A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Filter arithmetic device
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