JPH0795574A - Picture coder - Google Patents

Picture coder

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JPH0795574A
JPH0795574A JP25920693A JP25920693A JPH0795574A JP H0795574 A JPH0795574 A JP H0795574A JP 25920693 A JP25920693 A JP 25920693A JP 25920693 A JP25920693 A JP 25920693A JP H0795574 A JPH0795574 A JP H0795574A
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data
layer
step width
quantization step
layer data
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哲二郎 近藤
Yasuhiro Fujimori
泰弘 藤森
Kunio Kawaguchi
邦雄 川口
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a picture coder in which the compression efficiency is improved when picture data are coded hierarchically and the deterioration in the picture quality is reduced. CONSTITUTION:When a quantization step width p1 of lower layer data is decided, the quantization step width adaptive to layer data D41, D42, D43, D44, D45 is decided by deciding a gain G multiplied with a quantization step width p0 of higher layer data adjacent the lower layer data while referring to a history of the result of selection of a gain G of the layer data higher than the lower layer data and compression coding data D51-D55 with less picture quality deterioration are obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図9及び図10) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図4、図7及び図8) 作用(図4、図7及び図8) 実施例 (1)階層符号化の原理(図1〜図3) (2)実施例の画像符号化装置(図4〜図6) (3)量子化ステツプ幅の選定(図7) (4)履歴に基づく量子化ステツプ幅の選定(図7) (5)実施例の動作(図8) (6)実施例の効果 (7)他の実施例 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Field of Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 9 and 10) Problem to be Solved by the Invention Means for Solving the Problem (FIGS. 4, 7 and 8) Action (FIGS. 4, 7 and 8) Embodiment (1) Principle of hierarchical coding (FIGS. 1 to 3) (2) Image coding apparatus of embodiments (FIGS. 4 to 6) (3) Selection of quantization step width (FIG. 7) (4) Selection of Quantization Step Width Based on History (FIG. 7) (5) Operation of Embodiment (FIG. 8) (6) Effect of Embodiment (7) Effect of Other Embodiment

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は画像符号化装置に関し、
例えば所定の画像データを異なる解像度でなる複数の画
像データに分割して符号化する画像符号化装置に適用し
て好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus,
For example, it is suitable for application to an image encoding device that divides predetermined image data into a plurality of image data having different resolutions and encodes the image data.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の画像符号化装置として、
入力画像データをピラミツド符号化等の階層符号化の手
法を用いて階層的に符号化するものがある。この画像符
号化装置においては、高解像度の入力画像データを第1
の階層データとして、この第1の階層データよりも解像
度が低い第2の解像データ、さらに第2の解像データよ
りも解像度が低い第3の階層データ、……を順次再帰的
に形成し、これら複数の階層データを1つの通信路や記
録再生経路でなる伝送路で伝送する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of image coding apparatus,
There is one in which input image data is hierarchically encoded using a hierarchical encoding method such as pyramid encoding. In this image encoding device, high-resolution input image data
As the hierarchical data, the second resolution data having a lower resolution than the first hierarchical data, the third hierarchical data having a lower resolution than the second resolution data, and so on are sequentially formed recursively. The plurality of hierarchical data are transmitted through one communication path or a transmission path that is a recording / reproducing path.

【0004】またこの複数の階層データを復号化する画
像復号化装置では、複数の画像データについて全て複合
化することに加えて、それぞれに対応するテレビジヨン
モニタの解像度等により、何れかの階層データのうち所
望の1つを選択して復号化し得る。これにより、階層化
された複数の階層データから所望の階層データのみにつ
いて復号化することにより、必要最小限の伝送データ量
で所望の画像データを得ることもできる。
In addition, in the image decoding apparatus for decoding the plurality of hierarchical data, in addition to combining all of the plurality of image data, any one of the hierarchical data can be obtained depending on the resolution of the television monitor corresponding to each of them. One of them may be selected and decoded. As a result, by decoding only the desired hierarchical data from the plurality of hierarchical data, it is possible to obtain the desired image data with the minimum required transmission data amount.

【0005】ここで、図9に示すように、この階層符号
化として例えば4階層の符号化を実現する画像符号化装
置1では、それぞれ3段分の間引きフイルタ2、3、4
と補間フイルタ5、6、7とを有し、入力画像データD
1について各段の間引きフイルタ2、3、4によつて順
次解像度の低い縮小画像データD2、D3、D4を形成
すると共に補間フイルタ5、6、7により縮小画像デー
タD2、D3、D4を縮小前の解像度に戻す。
Here, as shown in FIG. 9, in the image coding apparatus 1 which realizes, for example, four-layer coding as the hierarchical coding, thinning filters 2, 3, 4 for three stages are respectively provided.
And the interpolation filters 5, 6, and 7, and the input image data D
With respect to No. 1, the reduced image data D2, D3, D4 having a lower resolution are sequentially formed by the thinning filters 2, 3, 4 of each stage, and the reduced image data D2, D3, D4 are reduced by the interpolation filters 5, 6, 7 before reduction. Return to the resolution of.

【0006】各間引きフイルタ2〜4の出力D2〜D4
及び各補間フイルタ5〜7の出力D5〜D7はそれぞれ
差分回路8、9、10に入力され、これにより差分デー
タD8、D9、D10が生成される。この結果画像符号
化装置1においては、階層データのデータ量を低減する
と共に信号電力を低減する。ここでこの差分データD8
〜D10及び縮小画像データD4はそれぞれ面積が1、
1/4 、1/16、1/64のサイズとなつている。
Outputs D2 to D4 of the thinning filters 2 to 4
And the outputs D5 to D7 of the respective interpolation filters 5 to 7 are input to the difference circuits 8, 9 and 10, respectively, whereby difference data D8, D9 and D10 are generated. As a result, in the image encoding device 1, the amount of hierarchical data is reduced and the signal power is reduced. Here, this difference data D8
The area of each of D10 to D10 and the reduced image data D4 is 1,
The sizes are 1/4, 1/16 and 1/64.

【0007】それぞれの差分回路8〜10より得られる
差分データD8〜D10及び間引きフイルタ4より得ら
れる縮小画像データD4は、各符号器11、12、1
3、14によつて符号化されて圧縮処理が施され、この
結果各符号器11、12、13、14から解像度の異な
る第1、第2、第3及び第4の階層データD11、D1
2、D13及びD14が、所定の順序で伝送路に送出さ
れる。
The difference data D8 to D10 obtained from the respective difference circuits 8 to 10 and the reduced image data D4 obtained from the thinning filter 4 are the encoders 11, 12 and 1, respectively.
3 and 14 are used for encoding and compression processing, and as a result, the first, second, third and fourth hierarchical data D11, D1 having different resolutions from the respective encoders 11, 12, 13, 14 are obtained.
2, D13 and D14 are sent to the transmission line in a predetermined order.

【0008】このようにして伝送される第1〜第4の階
層データD11〜D14は、図10に示す画像復号化装
置20によつて復号される。すなわち第1〜第4の階層
データD11〜D14は、それぞれ復号器21、22、
23、24によつて復号され、この結果復号器24から
は第4の階層データD24が出力される。
The first to fourth hierarchical data D11 to D14 thus transmitted are decoded by the image decoding device 20 shown in FIG. That is, the first to fourth hierarchical data D11 to D14 are respectively decrypted by the decoders 21, 22, and
As a result, the fourth layer data D24 is output from the decoder 24.

【0009】また復号器23の出力は加算回路29にお
いて補間フイルタ26より得られる第4の階層データD
24の補間データと加算され、これにより第3の階層デ
ータD23が復元される。同様にして復号器22の出力
は加算回路30において補間フイルタ27より得られる
第3の階層データD23の補間データと加算され、これ
により第2の階層データD22が復元される。さらに復
号器21の出力は加算回路31において補間フイルタ2
8より得られる第2の階層データD22の補間データと
加算され、これにより第1の階層データD21が復元さ
れる。
The output of the decoder 23 is the fourth hierarchical data D obtained from the interpolation filter 26 in the adder circuit 29.
It is added with the interpolation data of 24, whereby the third hierarchical data D23 is restored. Similarly, the output of the decoder 22 is added to the interpolation data of the third hierarchical data D23 obtained from the interpolation filter 27 in the adder circuit 30, whereby the second hierarchical data D22 is restored. Further, the output of the decoder 21 is output by the adder circuit 31 to the interpolation filter 2
8 is added to the interpolated data of the second hierarchical data D22 to restore the first hierarchical data D21.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる階層
符号化方法を実現する画像符号化装置においては、入力
画像データを複数の階層データに分割して符号化するた
め、必然的に階層成分だけデータ量が増加し、その分階
層符号化を用いない高能率符号化方式に比して圧縮効率
が低下するという問題がある。また圧縮効率を向上しよ
うとした場合、各階層データ間に適用される量子化器に
よつて画質劣化が発生する問題がある。
However, in the image coding apparatus which realizes such a hierarchical coding method, since the input image data is divided into a plurality of hierarchical data for coding, only the hierarchical component data is inevitably obtained. There is a problem in that the amount of data increases and the compression efficiency decreases correspondingly as compared with a high efficiency coding method that does not use hierarchical coding. Further, when trying to improve the compression efficiency, there is a problem that the image quality is deteriorated by the quantizer applied between the respective hierarchical data.

【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像データを階層符号化する際に圧縮効率を向上し
得ると共に画質劣化を低減し得る画像符号化装置を提案
しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and proposes an image coding apparatus which can improve compression efficiency and reduce image quality deterioration when hierarchically coding image data. Is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、画像データD31を順次再帰的に
異なる複数の解像度でなる複数の階層データD32、D
33、D34及びD35に分割し、各階層データD3
2、D33、D34及びD35間で互いに対応するブロ
ツク毎に、解像度の低い上位階層データの量子化ステツ
プ幅p0 に基づいてブロツク内の階層間データD41、
D42、D43及びD44の量子化値を決定し、このブ
ロツク内の量子化値の分布に基づいて選択されるゲイン
Gを、上位階層データの量子化ステツプ幅p0 に乗ずる
ことにより、上位階層データよりも解像度の高い下位階
層データの量子化ステツプ幅p1 を決定する画像符号化
装置40において、下位階層データの量子化ステツプ幅
p1 を決定する際、下位階層データに隣接する上位階層
データの量子化ステツプ幅p0 に乗ずるゲインGを、下
位階層データよりも上位の階層データにおけるゲインG
の選択結果の履歴を参考にして決定するようにする。
In order to solve such a problem, according to the present invention, a plurality of hierarchical data D32, D having a plurality of resolutions that sequentially recursively change the image data D31.
33, D34 and D35 and each hierarchical data D3
2, D33, D34, and D35 corresponding to each other, inter-layer data D41 in the block based on the quantization step width p0 of the upper layer data having a low resolution.
By determining the quantized values of D42, D43 and D44 and multiplying the gain G selected based on the distribution of the quantized values in this block by the quantization step width p0 of the upper layer data, In the image coding apparatus 40 for determining the quantization step width p1 of the lower layer data having a higher resolution, when determining the quantization step width p1 of the lower layer data, the quantization step of the upper layer data adjacent to the lower layer data is determined. The gain G multiplied by the width p0 is the gain G in the upper layer data than the lower layer data.
Make a decision by referring to the history of the selection results of.

【0013】また本発明においては、画像データD31
を順次再帰的に異なる複数の解像度でなる複数の階層デ
ータD32、D33、D34及びD35に分割し、各階
層データD32、D33、D34及びD35間で互いに
対応するブロツク毎に、解像度の低い上位階層データの
量子化ステツプ幅p0 に基づいてブロツク内の階層間デ
ータD41、D42、D43及びD44の量子化値を決
定し、このブロツク内の量子化値の分布に基づいて選択
されるゲインGを、上位階層データの量子化ステツプ幅
p0 に乗ずることにより、上位階層データよりも解像度
の高い下位階層データの量子化ステツプ幅p1 を決定す
る画像符号化装置40において、下位階層データの量子
化ステツプ幅p1 を決定する際、下位階層データに隣接
する上位階層データの量子化ステツプ幅p0 に乗ずるゲ
インGを、下位階層データよりも上位の階層データにお
けるゲインGの選択結果の履歴を参考にして決定すると
共にこのとき階層毎に異なるゲイン決定規則(規則1−
1〜規則1−4、規則2及び規則3)又は(規則1〜規
則3)を用いるようにする。
Further, in the present invention, the image data D31
Is sequentially recursively divided into a plurality of hierarchical data D32, D33, D34 and D35 having different resolutions, and the upper hierarchical layer having a lower resolution for each block corresponding to each other among the hierarchical data D32, D33, D34 and D35. The quantization value of the inter-layer data D41, D42, D43 and D44 in the block is determined based on the quantization step width p0 of the data, and the gain G selected based on the distribution of the quantization value in this block is In the image coding device 40, which determines the quantization step width p1 of lower layer data having a higher resolution than the upper layer data by multiplying the quantization step width p0 of the upper layer data, the quantization step width p1 of the lower layer data. When determining, the gain G multiplied by the quantization step width p0 of the upper layer data adjacent to the lower layer data is set to the lower layer data. Data is determined with reference to the history of the selection results of the gain G in the upper layer data, and at this time, a different gain determination rule (Rule 1-
1 to Rule 1-4, Rule 2 and Rule 3) or (Rule 1 to Rule 3) are used.

【0014】[0014]

【作用】下位階層データの量子化ステツプ幅p1 を決定
する際、下位階層データに隣接する上位階層データの量
子化ステツプ幅p0 に乗ずるゲインGを、下位階層デー
タよりも上位の階層データにおけるゲインGの選択結果
の履歴を参考にして決定するようにすれば、各階層デー
タD41、D42、D43、D44及びD45に適応し
た量子化ステツプ幅を決定することができ、かくして画
質劣化の少ない圧縮符号化データD51〜D55を得る
ことができる。
When determining the quantization step width p1 of the lower layer data, the gain G multiplied by the quantization step width p0 of the upper layer data adjacent to the lower layer data is multiplied by the gain G in the layer data higher than the lower layer data. If the determination is made by referring to the history of the selection results of the above, it is possible to determine the quantization step width adapted to each hierarchical data D41, D42, D43, D44 and D45, and thus compression coding with little deterioration in image quality is performed. Data D51 to D55 can be obtained.

【0015】また各階層毎に異なるゲイン決定規則(規
則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3)又は(規則
1〜規則3)を用いるようにすれば、画質の見え方に応
じた量子化ステツプ幅を決定し得、符号化効率の良い画
像符号化装置40を実現することができる。
If different gain determination rules (Rule 1-1 to Rule 1-4, Rule 2 and Rule 3) or (Rule 1 to Rule 3) are used for each layer, it is possible to use different gain determination rules. The quantization step width can be determined, and the image coding device 40 with high coding efficiency can be realized.

【0016】[0016]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0017】(1)階層符号化の原理 図1は全体として本発明による階層符号化の原理とし
て、例えば高品位テレビジヨン信号等の静止画像を階層
符号化して圧縮する原理を示す。この階層符号化では下
位階層データの単純な算術平均で上位階層データを作る
ことで、情報量の増加を伴わない階層構造を実現する。
また上位階層から下位階層の復号についてはブロツク毎
のアクテイビテイに基づいて適応的に分割を制御するこ
とで、平坦部分の情報量を削減する。さらに下位階層の
ために行う差分信号の符号化では、その量子化特性を上
位階層のアクテイビテイに基づいて、付加コードなしに
ブロツク毎に切り替えることにより高能率化を実現す
る。
(1) Principle of Hierarchical Coding FIG. 1 shows, as a whole, the principle of hierarchical coding according to the present invention in which a still image such as a high definition television signal is hierarchically coded and compressed. In this hierarchical encoding, the upper layer data is created by a simple arithmetic average of the lower layer data, thereby realizing a hierarchical structure without an increase in the amount of information.
For decoding from the upper layer to the lower layer, the amount of information in the flat portion is reduced by adaptively controlling the division based on the activity of each block. Further, in the encoding of the differential signal performed for the lower layer, the efficiency is improved by switching the quantization characteristic for each block without additional code based on the activity of the upper layer.

【0018】すなわちこの階層符号化の階層構造では、
まず入力される高品位テレビジヨン信号を下位階層と
し、この下位階層の2ライン×2画素の小ブロツク中の
4画素X1 〜X4 について、次式
That is, in the hierarchical structure of this hierarchical encoding,
First, the high-definition television signal to be input is defined as the lower layer, and the four pixels X1 to X4 in the small block of 2 lines × 2 pixels in this lower layer are expressed by the following equations.

【数1】 で表される算術平均を取り、その値mを上位階層の値と
する。この下位階層では、次式
[Equation 1] The arithmetic mean represented by is taken, and its value m is taken as the value of the upper hierarchy. In this lower hierarchy,

【数2】 で示すように、上位階層との差分値を3画素分だけ用意
することで、元々の4画素データと同じ情報量で階層構
造を構成する。
[Equation 2] As shown in, the difference value from the upper layer is prepared for three pixels, so that the hierarchical structure is configured with the same information amount as the original four pixel data.

【0019】一方下位階層の復号に際しては3画素X1
〜X3 は、次式
On the other hand, when decoding the lower hierarchy, 3 pixels X1
~ X3 is the following formula

【数3】 で表すように上位階層の平均値mにそれぞれの差分値Δ
Xi を加えて復号値E〔Xi 〕を求め、残つた1画素
は、次式
[Equation 3] As shown by, each difference value Δ is added to the average value m of the upper hierarchy.
Xi is added to obtain the decoded value E [Xi], and the remaining one pixel is

【数4】 で表すように上位階層の平均値mから下位階層の3個の
復号値を引く事で復号値E〔X4 〕を決定する。ここ
で、E〔 〕は復号値を意味する。
[Equation 4] As shown by, the decoded value E [X4] is determined by subtracting the three decoded values of the lower layer from the average value m of the upper layer. Here, E [] means a decoded value.

【0020】ここでこの階層符号化においては、上位階
層から下位階層へは解像度が階層毎に4倍になるが、平
坦部ではこの分割を禁止する事で冗長度を削減してい
る。なおこの分割の有無を指示するためのフラグが1ビ
ツト、ブロツク単位で用意される。下位階層での分割の
必要性の判断は局所的なアクテイビテイとして、例えば
差分データの最大値で判断する。
In this hierarchical coding, the resolution is quadrupled from upper layer to lower layer for each layer, but in the flat part, this division is prohibited to reduce redundancy. A flag for instructing the presence / absence of this division is prepared for each bit and block. The necessity of division in the lower layer is determined as local activity, for example, the maximum value of the difference data.

【0021】ここで階層符号化の例としてITEのHD
標準画像(Y信号)を用い、5階層符号化した場合の適
応分割結果を図2に示す。最大差分データに対する閾値
を変化させた時の各階層の画素数を本来の画素数に対す
る割合を示すが、空間相関に基づく冗長度削減のようす
が分かる。削減効率は画像によつて変わるが最大差分デ
ータに対する閾値を1〜6と変化させると、平均的な削
減率は28〜69〔%〕になる。
Here, as an example of hierarchical coding, HD of ITE is used.
FIG. 2 shows the adaptive division result when the standard image (Y signal) is used and five-layer coding is performed. The ratio of the number of pixels in each layer to the original number of pixels when the threshold value for the maximum difference data is changed is shown, and it can be seen that redundancy is reduced based on the spatial correlation. The reduction efficiency changes depending on the image, but if the threshold value for the maximum difference data is changed from 1 to 6, the average reduction rate becomes 28 to 69 [%].

【0022】実際上上位階層の解像度を4倍にして下位
階層を作り、そのとき下位階層では上位階層データから
の差分データを符号化することで、信号レベル幅を有効
に削減できる。図2について上述した階層符号化による
5階層の場合を、図3に示すが、ここでは階層を下位か
ら数えて第1〜5階層と名付けた。
Actually, the resolution of the upper layer is quadrupled to form the lower layer, and at that time, the difference data from the upper layer data is encoded in the lower layer, whereby the signal level width can be effectively reduced. FIG. 3 shows the case of five layers by the layer coding described above with reference to FIG. 2, but here, the layers are named from the lower layers to the first to fifth layers.

【0023】原画像の8ビツトPCMデータに比べて、
信号レベル幅の削減が見られる。特に画素数の多い第1
〜4階層は差分信号なので、大幅な削減が達成でき、以
降の量子化で効率が向上する。図3の表からわかるよう
に削減効率の絵柄への依存性は少なく、全ての絵に対し
て有効である。
Compared to the 8-bit PCM data of the original image,
A reduction in signal level width can be seen. First with a large number of pixels
Since the ~ 4 layers are differential signals, a significant reduction can be achieved and efficiency is improved by subsequent quantization. As can be seen from the table of FIG. 3, the reduction efficiency has little dependence on the pattern, and is effective for all pictures.

【0024】また下位階層の平均値で上位階層を作る事
で、エラー伝播をブロツク内にとめながら、下位階層を
上位階層の平均値からの差分に変換する事で、効率の良
さも合わせ持つ事ができる。実際上階層符号化では同一
空間的位置での階層間のアクテイビテイには相関があ
り、上位階層の量子化結果から下位階層の量子化特性を
決定する事で、付加コードを必要としない適応量子化器
を実現できる。
By forming the upper layer with the average value of the lower layer, the error propagation is stopped in the block, and the lower layer is converted into the difference from the average value of the upper layer, so that the efficiency is also provided. You can In actual upper layer coding, there is a correlation in the activities between layers at the same spatial position, and by determining the quantization characteristic of the lower layer from the quantization result of the upper layer, adaptive quantization that does not require additional code Can be realized.

【0025】実際上、上述した5段階の階層構造に基づ
いて画像を階層符号化してマルチ解像度で表現し、階層
構造を利用した適応分割及び適応量子化を行う事で、各
種HD標準画像(8ビツトのY/PB /PR )を約1/
8に圧縮することができる。また適応分割のために用意
されるブロツク毎の付加コードは、圧縮効率の向上のた
めに各階層でランレングス符号化が行われる。このよう
にして、各階層で充分な画質の画像が得られ、最終的な
最下位階層も視覚的劣化のない良好な画像を得ることが
できる。
Practically, various HD standard images (8) are obtained by hierarchically encoding an image based on the above-described five-stage hierarchical structure and expressing it in multi-resolution, and performing adaptive division and adaptive quantization using the hierarchical structure. Y / PB / PR of bit is about 1 /
It can be compressed to 8. The additional code for each block prepared for adaptive division is run-length coded in each layer to improve compression efficiency. In this way, an image with sufficient image quality can be obtained in each layer, and a good image without visual deterioration can be obtained in the final lowest layer.

【0026】(2)実施例の画像符号化装置 図4において、40は本発明による画像符号化装置を示
し、入力画像データD31が差分回路41及び平均化回
路42に入力される。平均化回路42は、図5に示すよ
うに、最下位階層としての第1階層データでなる入力画
像データD31の 4画素X1(1)〜X4(1)から第
2階層データD32の画素X1(2)を生成する。この
第2階層データD32の画素X1(2)に隣接する画素
X2(2)〜X4(2)も同様に第1階層データD31
の 4画素平均により生成される。
(2) Image Encoding Device of Embodiment In FIG. 4, reference numeral 40 denotes an image encoding device according to the present invention, and input image data D31 is input to the difference circuit 41 and the averaging circuit 42. As shown in FIG. 5, the averaging circuit 42 includes four pixels X1 (1) to X4 (1) of the input image data D31 which is the first layer data as the lowest layer to the pixel X1 (of the second layer data D32. 2) is generated. Similarly, the pixels X2 (2) to X4 (2) adjacent to the pixel X1 (2) of the second layer data D32 also have the first layer data D31.
It is generated by averaging 4 pixels.

【0027】第2階層データD32は差分回路43及び
平均化回路44に入力される。平均化回路44は、第2
階層データD32の 4画素平均により第3階層データD
33を生成する。例えば図5に示す場合では、第2階層
データD32の画素X1(2)〜X4(2)から第3階
層データD33の画素X1(3)が生成されると共に、
画素X1(3)に隣接する画素X2(3)〜X4(3)
も同様に第2階層データD32の 4画素平均により生成
される。
The second layer data D32 is input to the difference circuit 43 and the averaging circuit 44. The averaging circuit 44 has a second
The third pixel data D is obtained by averaging four pixels of the hierarchical data D32.
33 is generated. For example, in the case shown in FIG. 5, the pixels X1 (2) to X4 (2) of the second layer data D32 generate the pixels X1 (3) of the third layer data D33, and
Pixels X2 (3) to X4 (3) adjacent to the pixel X1 (3)
Is also generated by averaging four pixels of the second layer data D32.

【0028】第3階層データD33は差分回路45及び
平均化回路46に入力される。平均化回路46は上述の
場合と同様に第3階層データD33の 4画素平均によ
り、図5に示すように、画素X1(4)〜X4(4)で
なる第4階層データD34を生成する。この第4階層デ
ータD34は差分回路47及び平均化回路48に入力さ
れる。平均化回路48は、第4階層データD34の 4画
素平均により最上位階層となる第5階層データD35を
生成する。図5に示すように、第4階層データD34の
4画素X1(4)〜X4(4)を平均化することにより
第5階層データD35の画素X1(5)が生成される。
The third layer data D33 is input to the difference circuit 45 and the averaging circuit 46. As in the case described above, the averaging circuit 46 averages four pixels of the third layer data D33 to generate the fourth layer data D34 of pixels X1 (4) to X4 (4) as shown in FIG. The fourth layer data D34 is input to the difference circuit 47 and the averaging circuit 48. The averaging circuit 48 generates the fifth layer data D35 which is the highest layer by averaging four pixels of the fourth layer data D34. As shown in FIG. 5, the fourth layer data D34
The pixel X1 (5) of the fifth hierarchical data D35 is generated by averaging the four pixels X1 (4) to X4 (4).

【0029】従つて第1〜第5階層データD31〜D3
5のブロツクサイズは、最下位階層である第1階層デー
タD31のブロツクサイズを1×1とすると、第2階層
データD32は1/2 ×1/2 、第3階層データD33は1/
4 ×1/4 、第4階層データD34は1/8 ×1/8 、最上位
階層データである第5階層データD35は1/16×1/16と
なる。
Therefore, the first to fifth layer data D31 to D3
As for the block size of 5, if the block size of the first layer data D31 which is the lowest layer is 1 × 1, the second layer data D32 is 1/2 × 1/2 and the third layer data D33 is 1/3.
4 × 1/4, the fourth hierarchical data D34 is 1/8 × 1/8, and the fifth hierarchical data D35, which is the highest hierarchical data, is 1/16 × 1/16.

【0030】例えば上位階層データを空間的に対応する
下位階層データの 4画素平均化により生成する場合、上
位階層データをM、下位階層画素値をa、b、c、dと
すると、伝送画素は 4画素のままで良いことになる。す
なわちM、a、b、c、dを用いて、次式、
For example, when upper layer data is generated by averaging four pixels of spatially corresponding lower layer data, if the upper layer data is M and the lower layer pixel values are a, b, c, d, the transmission pixels are It will be good with 4 pixels. That is, using M, a, b, c, d, the following equation,

【数5】 で表される算術式によりデコーダ側において非転送画素
dを容易に復元することができる。
[Equation 5] The non-transferred pixel d can be easily restored on the decoder side by the arithmetic expression represented by

【0031】この階層間の関係模式図を 4階層の例につ
いて図6に示す。ここで各階層データは、下位階層の 4
画素平均により生成されており、図中の斜線部分のデー
タを伝送しなくとも(5)式で示す算術式により全デー
タを復元することができる。この結果、画像符号化装置
40においては、続く符号器による符号化対象画素数を
低減し得、これにより複数の階層画像に分解した上で符
号化をする場合でも圧縮効率の低下を回避し得るように
なされている。
A schematic diagram of the relationship between the layers is shown in FIG. 6 for an example of four layers. Here, each layer data is 4
It is generated by pixel averaging, and all the data can be restored by the arithmetic expression shown in the equation (5) without transmitting the shaded data in the figure. As a result, in the image coding device 40, the number of pixels to be coded by the subsequent coder can be reduced, and thus, even when the coding is performed after disassembling into a plurality of hierarchical images, it is possible to avoid a decrease in compression efficiency. It is done like this.

【0032】ここで画像符号化装置40においては、符
号器49によつて第5階層データD35を圧縮符号化す
ることにより第5階層圧縮符号化データD55を生成す
る。また画像符号化装置40においては、以上の5つの
各階層データD31〜D35について、隣接階層間の差
分演算を施すことにより、階層間差分データD44、D
43、D42、D41を生成するようになされている。
In the image coding apparatus 40, the encoder 49 compresses and codes the fifth layer data D35 to generate fifth layer compression coded data D55. Further, in the image encoding device 40, inter-layer difference data D44, D is obtained by performing a difference operation between adjacent layers for each of the above five respective layer data D31 to D35.
43, D42, D41 are generated.

【0033】すなわち画像符号化装置40においては、
先ず差分回路47に第4階層データD34を入力すると
共に、第5階層圧縮符号化データD55を復号器50に
より復元して復元データD36として入力する。これに
より差分回路47は第4階層データD34と第5階層デ
ータD35との階層間差分データD44を発生し、これ
を符号器51に出力する。符号器51は階層間差分デー
タD44を圧縮符号化することにより第4階層圧縮符号
化データD54を生成する。
That is, in the image coding device 40,
First, the fourth layer data D34 is input to the difference circuit 47, and the fifth layer compression encoded data D55 is restored by the decoder 50 and input as the restored data D36. As a result, the difference circuit 47 generates inter-layer difference data D44 between the fourth layer data D34 and the fifth layer data D35, and outputs this to the encoder 51. The encoder 51 compression-codes the inter-layer difference data D44 to generate fourth layer compression-coded data D54.

【0034】次に、画像符号化装置40においては、差
分回路45に、第3階層データD33を入力すると共
に、第4階層圧縮符号化データD54を復号器52によ
り復元して第4階層データD34と同様の復元データD
37を入力する。これにより差分回路45は第3階層デ
ータD33と復元データD37(すなわち第4階層デー
タD34)との階層間差分データD43を発生し、これ
を符号器53に出力する。符号器53は階層間差分デー
タD43を圧縮符号化することにより第3階層圧縮符号
化データD53を生成する。
Next, in the image encoding device 40, the third layer data D33 is input to the difference circuit 45, and the fourth layer compression encoded data D54 is restored by the decoder 52 to obtain the fourth layer data D34. Restored data D similar to
Enter 37. As a result, the difference circuit 45 generates inter-layer difference data D43 between the third layer data D33 and the restored data D37 (that is, the fourth layer data D34), and outputs this to the encoder 53. The encoder 53 compression-codes the inter-layer difference data D43 to generate third-layer compression-coded data D53.

【0035】同様に、画像符号化装置40においては、
差分回路43に、第2階層データD32を入力すると共
に、第3階層圧縮符号化データD53を復号器54によ
り復元して第3階層データD33と同様の復元データD
38を入力する。これにより差分回路43は第2階層デ
ータD32と復元データD38(すなわち第3階層デー
タD33)との階層間差分データD42を発生し、これ
を符号器55に出力する。符号器55は階層間差分デー
タD42を圧縮符号化することにより第2階層圧縮符号
化データD52を生成する。
Similarly, in the image coding device 40,
The second layer data D32 is input to the difference circuit 43, and the third layer compression encoded data D53 is decompressed by the decoder 54 to restore the same decompressed data D33 as the third layer data D33.
Enter 38. As a result, the difference circuit 43 generates inter-layer difference data D42 between the second layer data D32 and the restored data D38 (that is, the third layer data D33), and outputs this to the encoder 55. The encoder 55 compression-codes the inter-layer difference data D42 to generate second-layer compression-coded data D52.

【0036】画像符号化装置40は、最後に、差分回路
41に、第1階層データD31を入力すると共に、第2
階層圧縮符号化データD52を復号器56により復元し
て第2階層データD32と同様の復元データD39を入
力する。これにより差分回路41は第1階層データD3
1と復元データD39(すなわち第2階層データD3
2)との階層間差分データD41を発生し、これを符号
器57に出力する。符号器57は階層間差分データD4
1を圧縮符号化することにより第1階層圧縮符号化デー
タD51を生成する。
Finally, the image coding device 40 inputs the first layer data D31 to the difference circuit 41 and the second layer data D31.
The layer compression-encoded data D52 is decompressed by the decoder 56, and decompressed data D39 similar to the second layer data D32 is input. As a result, the difference circuit 41 causes the first layer data D3
1 and the restored data D39 (that is, the second layer data D3
Inter-layer difference data D41 with 2) is generated and output to the encoder 57. The encoder 57 uses the inter-layer difference data D4.
1 is compression-encoded to generate first layer compression-encoded data D51.

【0037】このように画像符号化装置40において
は、第5階層圧縮符号化データD55、第4階層圧縮符
号化データD54、第3階層圧縮符号化データD53、
第2階層圧縮符号化データD52、第1階層圧縮符号化
データD51を順次この順序で生成するようになされて
いる。
As described above, in the image encoding device 40, the fifth layer compression encoded data D55, the fourth layer compression encoded data D54, the third layer compression encoded data D53,
The second layer compression coded data D52 and the first layer compression coded data D51 are sequentially generated in this order.

【0038】(3)量子化ステツプ幅の選定 ここで符号器49、51、53、55、57はそれぞれ
量子化器を有する。画像符号化装置40においては、上
位階層データに対応する下位階層データ領域を「ブロツ
ク」と定義すると、このブロツク内の階層間差分データ
D41〜D44のアクテイビテイによりブロツク内のデ
ータ変化の特性を把握し、このデータ特性に基づいて量
子化器の特性を決定するようになされている。ここでア
クテイビテイとは、所定ブロツク内の階層間差分データ
D41〜D44の最大値、平均値、絶対値和、標準偏差
又はn乗和等により求めることができる相関値である。
(3) Selection of Quantization Step Width Here, the encoders 49, 51, 53, 55 and 57 each have a quantizer. In the image encoding device 40, when the lower layer data area corresponding to the upper layer data is defined as "block", the characteristics of the data change in the block are grasped by the activity of the inter-layer difference data D41 to D44 in this block. , The characteristic of the quantizer is determined based on this data characteristic. Here, the activity is a correlation value that can be obtained from the maximum value, average value, sum of absolute values, standard deviation, sum of n powers, etc. of the inter-tier difference data D41 to D44 in a predetermined block.

【0039】実施例の場合、量子化器として 2ビツト量
子化器が用いられ、この量子化器において差分値が+12
8 〜−128 の範囲にある階層間差分データを 2ビツト量
子化する場合の量子化特性を図7に示す。このように差
分値は、0〜3までに量子化される。また実施例の場
合、各階層データは 2× 2の 4画素平均により上位階層
データが生成されているため、各ブロツクの下位階層に
は 4画素が存在する。
In the case of the embodiment, a 2-bit quantizer is used as the quantizer, and the difference value is +12 in this quantizer.
FIG. 7 shows the quantization characteristics when two-bit quantization is performed on the difference data between layers in the range of 8 to -128. In this way, the difference value is quantized into 0 to 3. Further, in the case of the embodiment, since upper layer data is generated by averaging 4 × 2 × 2 pixels for each layer data, there are 4 pixels in the lower layer of each block.

【0040】ここで各量子化器の量子化特性の決定手法
としては、先ず上位階層で決定済みの量子化ステツプ幅
により、階層間差分データを 2ビツト量子化する。この
とき図7に示す 0〜 3のいずれかの量子化値が生成され
る。ここでブロツク内 4画素の量子化値の分布は、ブロ
ツク内のアクテイビテイを表わすため、この 4画素の量
子化値の分布に基づいて次の階層の量子化ステツプ幅を
決定する。かくして量子化ステツプ幅をブロツク内量子
化値分布に基づいて選定するようにしたことにより、量
子化器の種類を示す付加コードが不要となる。
Here, as a method of determining the quantization characteristic of each quantizer, first, the inter-layer difference data is 2-bit quantized according to the quantization step width determined in the upper layer. At this time, one of the quantized values 0 to 3 shown in FIG. 7 is generated. Here, since the distribution of the quantized values of the four pixels in the block represents the activity in the block, the quantization step width of the next layer is determined based on the quantized value distribution of the four pixels. Thus, by selecting the quantization step width based on the intra-block quantized value distribution, an additional code indicating the type of quantizer becomes unnecessary.

【0041】この結果画像符号化装置40においては、
符号器49、51、53、55、57による圧縮効率を
向上させることができると共に、圧縮符号化処理の際の
画質劣化を低減することができる。次に実施例における
量子化ステツプ幅の決定規則を説明する。先ず各量子化
値0〜3を、図7に示すように、区間A及びBに分類す
る。すなわち量子化値が1又は2であつた場合にはこれ
を区間Aとし、量子化値が0又は3であつた場合にはこ
れを区間Bとする。
As a result, in the image coding device 40,
It is possible to improve the compression efficiency of the encoders 49, 51, 53, 55, 57 and reduce image quality deterioration during the compression encoding process. Next, the rule for determining the quantization step width in the embodiment will be described. First, the quantized values 0 to 3 are classified into sections A and B as shown in FIG. That is, when the quantized value is 1 or 2, it is set as the section A, and when the quantized value is 0 or 3, it is set as the section B.

【0042】ここで高画質の画像を効率良く形成する場
合の量子化器の特性として、アクテイビテイの高いブロ
ツクにおいては、量子化ステツプ幅の大きな粗い量子化
器を用い、これに対してアクテイビテイの低いブロツク
においては、量子化ステツプ幅の狭い量子化器を用いる
ことが必要であることを考慮して、以下の規則を設定す
る。
Here, as a characteristic of the quantizer for efficiently forming a high quality image, a coarse quantizer having a large quantization step width is used for a block having a high activity, and a low activity is used for the block. Considering that it is necessary to use a quantizer having a narrow quantization step width in the block, the following rules are set.

【0043】すなわち、量子化器においては、上位階層
の量子化ステツプ幅をp0 、下位階層の量子化ステツプ
幅をp1 としたとき、 規則1) 4画素の量子化値が全て区間Bに属する場合、
p1 = 2×p0 規則2) 4画素の量子化値が区間Aと区間Bに属する場
合、p1 =p0 規則3) 4画素の量子化値が全て区間Aに属する場合、
p1 =p0 /2 に基づいて下位階層の量子化ステツプ幅p1 を決定す
る。
That is, in the quantizer, when the quantization step width of the upper layer is p0 and the quantization step width of the lower layer is p1, rule 1) when the quantized values of 4 pixels all belong to section B ,
p1 = 2 × p0 Rule 2) When the quantized values of 4 pixels belong to the intervals A and B, p1 = p0 Rule 3) When the quantized values of 4 pixels all belong to the interval A,
The quantization step width p1 of the lower layer is determined based on p1 = p0 / 2.

【0044】ここで規則1は、ブロツク内アクテイビテ
イが大きい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を大きくし、量子化歪みを抑制する機能
を果たす。また規則2は、ブロツク内アクテイビテイの
状態として多くの場合が考えられるが、一般的には空間
相関により区間Bのデータの絶対値は大きくないと考え
られるため、上位階層の量子化ステツプ幅を保持する機
能を果たす。さらに規則3は、ブロツク内アクテイビテ
イが小さい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を小さくし、平坦部分での画質劣化を抑
制する機能を果たす。
Here, rule 1 corresponds to the case where the intra-block activity is large, and in this case, the quantization step width of the next lower layer is increased to fulfill the function of suppressing the quantization distortion. Rule 2 can be considered as a state of intra-block activity in many cases, but it is generally considered that the absolute value of the data in section B is not large due to the spatial correlation, so the quantization step width of the upper layer is maintained. Fulfill the function of Furthermore, rule 3 corresponds to the case where the intra-block activity is small, and in this case, the quantization step width of the next lower layer is made small, and the function of suppressing the image quality deterioration in the flat part is fulfilled.

【0045】このように画像符号化装置40において
は、上位階層のブロツク内アクテイビテイに応じて下位
階層の量子化ステツプ幅を決定するようになされてい
る。
As described above, in the image coding apparatus 40, the quantization step width of the lower layer is determined according to the intra-block activity of the upper layer.

【0046】(4)履歴に基づく量子化ステツプ幅の選
定 また画像符号化装置40においては、上述のように規則
1〜規則3に従つて量子化ステツプ幅を決定するのに加
えて、この際決定対象の階層より上位階層における量子
化ステツプ幅の決定結果の記録、すなわち上位階層にお
ける量子化ステツプ幅の選択履歴を、現在の量子化ステ
ツプ幅の決定対象である階層に反映させるようになされ
ている。
(4) Selection of Quantization Step Width Based on History Further, in the image coding device 40, in addition to determining the quantization step width in accordance with Rule 1 to Rule 3 as described above, at this time, The record of the determination result of the quantization step width in the upper layer than the layer to be determined, that is, the selection history of the quantization step width in the upper layer is reflected in the layer for which the current quantization step width is determined. There is.

【0047】上述した規則1〜規則3は、ゲインGを用
いて、p1 =G×p0 と表され、4画素の量子化値の組
合せに応じてゲインGを決定するものである。ここで実
施例の量子化器においては、決定対象の階層より上位階
層の決定履歴と、規則1〜規則3とに基づいて、一段と
アクテイビテイに適応したゲインGを決定し、このゲイ
ンGに基づいて量子化ステツプ幅を決定するようになさ
れている。なお、上位体操における量子化ステツプ幅の
決定履歴とは、換言すれば、ゲインGの選択結果の履歴
ということができる。
The above-mentioned rules 1 to 3 are expressed as p1 = G × p0 using the gain G, and determine the gain G according to the combination of the quantized values of 4 pixels. Here, in the quantizer of the embodiment, the gain G more suited to the activity is determined based on the decision history of the hierarchy higher than the hierarchy to be determined and the rules 1 to 3, and based on this gain G It is designed to determine the quantization step width. It should be noted that the history of determination of the quantization step width in upper gymnastics can be said in other words as the history of the selection result of the gain G.

【0048】説明のため、ブロツク内量子化値パターン
を次のように分類する。 パターン1) 4画素の量子化値が全て区間Bに属する場
合。 パターン2) 4画素の量子化値が区間Aと区間Bに属す
る場合。 パターン3) 4画素の量子化値が全て区間Aに属する場
合。 さらに、量子化値の決定対象となる階層より上位階層の
決定履歴における各パターンの度数を次のように定義す
る。 N1) 上位階層決定履歴におけるパターン1の度数。 N2) 上位階層決定履歴におけるパターン2の度数。 N3) 上位階層決定履歴におけるパターン3の度数。
For the sake of explanation, the intra-block quantized value patterns are classified as follows. Pattern 1) When the quantized values of 4 pixels all belong to section B. Pattern 2) When the quantized values of 4 pixels belong to section A and section B. Pattern 3) When the quantized values of 4 pixels all belong to section A. Further, the frequency of each pattern in the decision history of the hierarchy higher than the hierarchy for which the quantized value is determined is defined as follows. N1) The frequency of pattern 1 in the upper hierarchy determination history. N2) The frequency of pattern 2 in the upper hierarchy determination history. N3) The frequency of pattern 3 in the upper hierarchy determination history.

【0049】量子化器においては、このパターン1〜パ
ターン3とN1〜N3を用いて、上述の規則1を以下の
規則1−1〜規則1−4に詳細分類し、この規則1−1
〜規則1−4により得られるゲインGに基づいて量子化
ステツプ幅を決定する。 規則1−1) パターン1であつて、N3=0の場合、
G=2 規則1−2) パターン1であつて、N1=0の場合、
G=1.5 規則1−3) パターン1であつて、N1>TH0かつ
N3>TH1の場合、G=1.0 。ここでTH0及びTH
1はパターン発生度数のしきい値であり、このしきい値
TH0及びTH1は階層番号(第1階層〜第5階層)に
応じて決定する。 規則1−4) パターン1であつて、上位階層決定履歴
が上記以外の場合、G=2.0
In the quantizer, using the patterns 1 to 3 and N1 to N3, the above rule 1 is classified into the following rules 1-1 to 1-4 in detail, and this rule 1-1 is used.
~ Determine the quantization step width based on the gain G obtained by rules 1-4. Rule 1-1) In the case of pattern 1 and N3 = 0,
G = 2 Rule 1-2) In the case of pattern 1 and N1 = 0,
G = 1.5 Rule 1-3) If pattern 1 and N1> TH0 and N3> TH1, G = 1.0. Where TH0 and TH
1 is a threshold value of the pattern occurrence frequency, and the threshold values TH0 and TH1 are determined according to the layer number (first layer to fifth layer). Rule 1-4) In the case of pattern 1 and the upper hierarchy determination history is other than the above, G = 2.0

【0050】このように規則1をさらに規則1−1〜規
則1−4に詳細分類した理由は、規則1は上位階層にお
ける量子化ステツプ幅に対して大きなゲイン(G=2)
を与えるため、複数階層に亘る決定においては、ゲイン
Gが発振することにより量子化ステツプ幅が発振するお
それがあるためである。すなわち、規則1〜規則3のよ
うに、量子化ステツプ幅の決定対象となる階層の直前の
上位階層のアクテイビテイのみに基づいて現在の量子化
ステツプ幅を決定しようとすると、ゲインG=2と、ゲ
インG=1/2 とが交錯して現れ、このときゲインGが発
振し、適切な量子化ステツプ幅を選定し得ない。
The reason why rule 1 is further classified into rules 1-1 to 1-4 is that rule 1 has a large gain (G = 2) with respect to the quantization step width in the upper layer.
This is because the gain G may oscillate and the quantization step width may oscillate in the determination over a plurality of layers. That is, if the current quantization step width is determined based on only the activity of the upper layer immediately before the layer for which the quantization step width is to be determined, as in Rules 1 to 3, the gain G = 2, The gain G = 1/2 appears to intersect with each other, and at this time, the gain G oscillates, and an appropriate quantization step width cannot be selected.

【0051】そこで、実施例の量子化器においては、規
則1−1〜規則1−4に基づいて上位階層でのゲインG
の選択履歴を考慮することにより、階層画像の特性に応
じてゲインGを収束させ、これによりゲインGの発振に
よる画質劣化を未然に回避するようになされている。
Therefore, in the quantizer of the embodiment, the gain G in the upper hierarchy is based on the rules 1-1 to 1-4.
The gain G is converged in accordance with the characteristics of the hierarchical image by considering the selection history of No. 1, so that the image quality deterioration due to the oscillation of the gain G can be avoided.

【0052】すなわち、規則1−1は、選択履歴におい
てもブロツクの高アクテイビテイが認められる場合であ
り、このときこの階層の量子化器は大きいゲイン(G=
2)を与えて、量子化ステツプ幅を決定することを意味
する。また規則1−2は、選択履歴においてはブロツク
のアクテイビテイが高いとはいえない場合であり、この
とき量子化器は徐々にゲインGを下げることを意味す
る。さらに規則1−3は、選択履歴において、大きいゲ
インGと小さいゲインGの双方が出現する場合であり、
このとき量子化器はゲインGが発振しているおそれがあ
ることにより、ゲインGの前値ホールドを行うことを意
味する。さらに規則1−4は、パターン1の一般的な処
理を行うことを意味する。
That is, rule 1-1 is a case where a high block activity is recognized even in the selection history, and at this time, the quantizer of this hierarchy has a large gain (G =
2) is given, which means to determine the quantization step width. Rule 1-2 is a case where the block activity is not high in the selection history, which means that the quantizer gradually lowers the gain G at this time. Furthermore, Rule 1-3 is a case where both a large gain G and a small gain G appear in the selection history,
At this time, the quantizer may hold the previous value of the gain G because the gain G may oscillate. Furthermore, rules 1-4 mean that the general processing of pattern 1 is performed.

【0053】かくして実施例の量子化器においては、規
則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3に基づいて量
子化ステツプ幅のゲインGを決定し、この決定されたゲ
インGを隣接する上位階層の量子化ステツプ幅に乗じて
現階層の量子化ステツプ幅を決定するようにしたことに
より、ゲインGによる量子化ステツプ幅の発振を未然に
回避することができ、これにより量子化の際の画像劣化
を一段と低減することができる。
Thus, in the quantizer of the embodiment, the gain G of the quantization step width is determined based on the rules 1-1 to 1-4, the rules 2 and 3, and the determined gain G is adjacent to the gain G. By deciding the quantization step width of the current layer by multiplying it by the quantization step width of the upper layer, the oscillation of the quantization step width due to the gain G can be avoided in advance. It is possible to further reduce image deterioration at that time.

【0054】(5)実施例の動作 以上の構成において、画像符号化装置40は、図8に示
すような処理手順に従つて順次第1〜第n階層圧縮符号
データを生成する(実施例の場合n=5)。すなわち画
像符号化装置40は、ステツプSP1から入つてステツ
プSP2において、n階層を想定して階層カウンタIに
n−1を入力する。
(5) Operation of the Embodiment With the above configuration, the image encoding device 40 sequentially generates the first to nth hierarchical compression code data according to the processing procedure as shown in FIG. 8 (of the embodiment). Case n = 5). That is, the image coding apparatus 40 enters from the step SP1 and inputs n-1 to the layer counter I in step SP2, assuming n layers.

【0055】画像符号化装置40は、続くステツプSP
3において、平均化回路42、44、46、48によつ
てn階層分の階層データD31〜D35を生成し、ステ
ツプSP4に進む。ここで画像符号化装置40は最上位
階層の属性となる量子化ステツプ幅の初期値を設定す
る。画像符号化装置40は、続くステツプ5において、
最上位階層データD35の符号化及び復号化処理を実行
する。因に、このとき画像符号化装置40はステツプS
P4において初期化した量子化ステツプ幅の初期値によ
り最上位階層データD35を量子化するわけではなく、
量子化ステツプ幅の初期値は下位階層での量子化ステツ
プ幅を決定するための初期値として設定されている。
The image coding apparatus 40 uses the following step SP.
In 3, the averaging circuits 42, 44, 46 and 48 generate the hierarchical data D31 to D35 for n layers, and the process proceeds to step SP4. Here, the image coding apparatus 40 sets an initial value of the quantization step width which is an attribute of the highest layer. The image encoding device 40, in the following step 5,
Encoding and decoding processing of the highest layer data D35 is executed. Incidentally, at this time, the image coding apparatus 40 operates in the step S.
The top layer data D35 is not quantized by the initial value of the quantization step width initialized in P4,
The initial value of the quantization step width is set as an initial value for determining the quantization step width in the lower layer.

【0056】次に画像符号化装置40はステツプSP6
に進んで、先ず差分回路47、45、43又は41によ
つて階層間差分演算を行い、このとき生成される階層間
差分データD44、D43、D42又はD41に対して
上位階層の量子化ステツプ幅による量子化を実行する。
次に画像符号化装置40はステツプSP7において、ブ
ロツク内の量子化値の分布を判定し、ステツプSP8に
おいて、上述の規則1−1〜規則1−4、規則2及び規
則3に従つた判定を行い、当該判定結果に基づいて量子
化ステツプ幅を決定し、下位階層に伝送する。
Next, the image coding device 40 proceeds to step SP6.
Then, the difference circuit 47, 45, 43 or 41 first performs the inter-layer difference calculation, and the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 generated at this time is compared with the quantization step width of the upper layer. Quantize by.
Next, the image coding apparatus 40 judges the distribution of the quantized value in the block in step SP7, and judges in accordance with the above-mentioned rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3 in step SP8. Then, the quantization step width is determined based on the determination result, and the quantization step width is transmitted to the lower layer.

【0057】画像符号化装置40は、続くステツプSP
9において、ステツプSP8で決定した量子化ステツプ
幅を用いて階層間差分データD44、D43、D42又
はD41の符号化及び復号化を実行する。画像符号化装
置40はステツプSP10において、階層カウンタIを
デイクリメントし、続くステツプSP11において階層
カウンタIが0であるか否か判断する。
The image coding device 40 uses the following step SP.
In 9, the encoding and decoding of the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 is executed by using the quantization step width determined in step SP8. The image encoding device 40 decrements the hierarchical counter I in step SP10, and determines whether the hierarchical counter I is 0 in the following step SP11.

【0058】ここで肯定結果が得られると、このことは
全階層の処理が終了したことを意味し、このとき画像符
号化装置40はステツプSP12に移つて当該処理手順
を終了する。これに対してステツプSP11において否
定結果が得られると、画像符号化装置40はステツプS
P5に戻つて1つ下の階層に対して上述したステツプS
P5〜ステツプSP10の処理を繰り返す。
When an affirmative result is obtained here, this means that the processing of all the layers is completed, and at this time, the image coding apparatus 40 moves to step SP12 and ends the processing procedure. On the other hand, if a negative result is obtained in step SP11, the image coding apparatus 40 proceeds to step S.
Returning to P5, the above step S for the next lower layer
The processing from P5 to step SP10 is repeated.

【0059】(6)実施例の効果 以上の構成によれば、上位階層におけるゲインGの選択
履歴を参考にして、下位階層の量子化ステツプ幅p1 を
決定する際のゲインGを決定するようにしたことによ
り、各階層データに対して適切な量子化ステツプ幅を得
ることができ、画質劣化の低減した画像符号化装置40
を実現することができる。
(6) Effects of the Embodiments According to the above configuration, the gain G for determining the quantization step width p1 of the lower layer is determined with reference to the selection history of the gain G in the upper layer. By doing so, an appropriate quantization step width can be obtained for each hierarchical data, and the image encoding device 40 with reduced image quality deterioration.
Can be realized.

【0060】(7)他の実施例 なお上述の実施例においては、全階層の量子化器が規則
1−1〜規則1−4、規則2及び規則3に基づいて量子
化ステツプ幅のゲインGを決定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、必ずしも全階層に亘つて規
則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3に基づいて量
子化ステツプ幅を決定する必要はなく、階層毎に適用す
るゲイン決定規則を変更するようにしても良い。
(7) Other Embodiments In the above-described embodiment, the quantizers of all the layers have the gain G of the quantization step width based on the rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3. However, the present invention is not limited to this, and it is not always necessary to determine the quantization step width based on the rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3 over all layers. Instead, the gain determination rule applied for each layer may be changed.

【0061】すなわち、階層符号化においては階層間で
画像の大きさが異なることにより、画質劣化の見え方と
符号化効率が階層間で異なることを考慮すると、必ずし
も全階層に亘つて同じゲイン決定規則を適用する必要は
ないと考えられるため、例えば、下位階層においては、
上述した規則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3を
適用して量子化ステツプ幅を決定するのに対して、上位
階層においては、規則1〜規則3を適用するようにして
も良い。このようにすれば、画質の見え方に応じた量子
化ステツプ幅を決定し得、符号化効率の良い画像符号化
装置を得ることができる。
That is, in the hierarchical encoding, considering that the appearance of the image quality deterioration and the encoding efficiency differ between the layers due to the difference in the image size between the layers, the same gain determination is not necessarily applied to all the layers. Since it is not considered necessary to apply rules, for example, in the lower hierarchy,
While the above-mentioned rules 1-1 to 1-4, rules 2 and 3 are applied to determine the quantization step width, rules 1 to 3 may be applied in the higher layer. good. By doing so, the quantization step width can be determined according to the appearance of the image quality, and an image coding apparatus with high coding efficiency can be obtained.

【0062】また上述の実施例においては、上位階層に
おける量子化ステツプ幅の決定履歴を下位階層の量子化
ステツプ幅に反映させるゲイン決定規則として規則1〜
規則3及び規則1−1〜規則1−4を用いた場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ゲイン決定規則と
しては種々のものを適用することができ、要は上位階層
における量子化ステツプ幅の決定履歴を下位階層の量子
化ステツプ幅に反映させることができれば良い。
In the above-described embodiment, the gain determination rules for reflecting the determination history of the quantization step width in the upper layer on the quantization step width in the lower layer are rule 1 to rule 1.
The case of using the rule 3 and the rules 1-1 to 1-4 has been described, but the present invention is not limited to this, and various gain determination rules can be applied. It is only necessary that the determination history of the quantization step width can be reflected in the quantization step width of the lower layer.

【0063】この場合、上位階層における量子化ステツ
プ幅の決定履歴を下位階層の量子化ステツプ幅に反映さ
せるためのゲインGは、Wi (H,p0 )と関数表現で
き、この結果下位階層の量子化ステツプ幅p1 は、隣接
する上位階層の量子化ステツプ幅をp0 を用いて、p1
=Wi (H,p0 )×p0 と表わすことができる。
In this case, the gain G for reflecting the determination history of the quantization step width in the upper layer to the quantization step width in the lower layer can be expressed as W i (H, p0) as a function. The quantization step width p1 is obtained by using the quantization step width of the adjacent upper layer as p1.
= W i (H, p0) × p0.

【0064】[0064]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、下位階層
データの量子化ステツプ幅を決定する際、当該下位階層
データに隣接する上位階層データの量子化ステツプ幅に
乗ずるゲインを、当該下位階層データよりも上位階層デ
ータにおけるゲインの選択結果の履歴を参考にして決定
するようにしたことにより、各階層データに対して適切
な量子化ステツプ幅を得ることができ、画質劣化の低減
した画像符号化装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, when the quantization step width of the lower layer data is determined, the gain multiplied by the quantization step width of the upper layer data adjacent to the lower layer data is set to the lower level. By making a decision by referring to the history of gain selection results in higher hierarchical data than hierarchical data, it is possible to obtain an appropriate quantization step width for each hierarchical data, and to reduce the image degradation An encoding device can be realized.

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

【図1】本発明による画像符号化装置によつて生成され
る階層データの説明に供する略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining hierarchical data generated by an image encoding device according to the present invention.

【図2】HD標準画像における適応分割結果を示す図表
である。
FIG. 2 is a chart showing an adaptive division result in an HD standard image.

【図3】HD標準画像における各階層の信号レベルの標
準偏差を示す図表である。
FIG. 3 is a chart showing standard deviations of signal levels of respective layers in an HD standard image.

【図4】本発明による画像符号化装置の一実施例の回路
構成を示すブロツク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図5】階層データの生成動作の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a generation operation of hierarchical data.

【図6】階層データの階層構造の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a hierarchical structure of hierarchical data.

【図7】実施例による量子化器の特性を示す略線図であ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram showing characteristics of a quantizer according to an embodiment.

【図8】階層符号化の動作の説明に供するフローチヤー
トである。
[Fig. 8] Fig. 8 is a flowchart for explaining an operation of hierarchical encoding.

【図9】従来の画像符号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional image encoding device.

【図10】従来の画像復号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional image decoding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40……画像符号化装置、41、43、45、47……
差分回路、42、44、46、48……平均化回路、4
9、51、53、55、57……符号器、50、52、
54、56……復号器、D31〜D35……階層デー
タ、D41〜D44……階層間差分データ、D51〜D
55……階層圧縮復号データ。
40 ... Image coding device, 41, 43, 45, 47 ...
Difference circuit, 42, 44, 46, 48 ... Averaging circuit, 4
9, 51, 53, 55, 57 ... Encoder, 50, 52,
54, 56 ... Decoder, D31 to D35 ... Hierarchical data, D41 to D44 ... Difference data between layers, D51 to D
55 ... Hierarchical compression and decoding data.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年11月24日[Submission date] November 24, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 画像符号化装置Image coding apparatus

【特許請求の範囲】[Claims]

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

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図11及び図12) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図4、図8及び図9) 作用(図4、図8及び図9) 実施例 (1)階層符号化の原理(図1〜図3) (2)実施例の画像符号化装置(図4〜図8) (3)量子化ステツプ幅の選定(図9) (4)履歴に基づく量子化ステツプ幅の選定(図9) (5)実施例の動作(図10) (6)実施例の効果 (7)他の実施例 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 11 and 12) Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems (FIGS. 4, 8 and 9) Operation (FIGS. 4, 8 and 9) Embodiment (1) Principle of hierarchical coding (FIGS. 1 to 3) (2) Image coding apparatus of embodiments (FIGS. 4 to 8) (3) Selection of quantization step width (FIG. 9) (4) Selection of Quantization Step Width Based on History (FIG. 9) (5) Operation of Embodiment (FIG. 10) (6) Effect of Embodiment (7) Effect of Other Embodiment

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は画像符号化装置に関し、
例えば所定の画像データを異なる解像度でなる複数の画
像データに分割して符号化する画像符号化装置に適用し
て好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus,
For example, it is suitable for application to an image encoding device that divides predetermined image data into a plurality of image data having different resolutions and encodes the image data.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、この種の画像符号化装置として、
入力画像データをピラミツド符号化等の階層符号化の手
法を用いて階層的に符号化するものがある。この画像符
号化装置においては、高解像度の入力画像データを第1
の階層データとして、この第1の階層データよりも解像
度が低い第2の解像データ、さらに第2の解像データよ
りも解像度が低い第3の階層データ、……を順次再帰的
に形成し、これら複数の階層データを通信路や記録再生
経路でなる伝送路で伝送する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of image coding apparatus,
There is one in which input image data is hierarchically encoded using a hierarchical encoding method such as pyramid encoding. In this image encoding device, high-resolution input image data
As the hierarchical data, the second resolution data having a lower resolution than the first hierarchical data, the third hierarchical data having a lower resolution than the second resolution data, and so on are sequentially formed recursively. , The plurality of hierarchical data are transmitted through a transmission line such as a communication line or a recording / reproducing route.

【0004】またこの複数の階層データを復号化する画
像復号化装置では、複数の階層データについて全て復号
化しても良く、またそれぞれに対応するテレビジヨンモ
ニタの解像度等により、何れかの階層データのうち所望
の1つを選択して復号化しても良い。これにより、階層
化された複数の階層データから所望の階層データのみに
ついて復号化することにより、必要最小限の伝送データ
量で所望の画像データを得ることもできる。
Further, in the image decoding apparatus for decoding the plurality of hierarchical data, all of the plurality of hierarchical data may be decoded, and any one of the hierarchical data may be decoded depending on the resolution of the television monitor corresponding to each of them. One of them may be selected and decrypted. As a result, by decoding only the desired hierarchical data from the plurality of hierarchical data, it is possible to obtain the desired image data with the minimum required transmission data amount.

【0005】ここで、図11に示すように、この階層符
号化として例えば4階層の符号化を実現する画像符号化
装置1では、それぞれ3段分の間引きフイルタ2、3、
4と補間フイルタ5、6、7とを有し、入力画像データ
D1について各段の間引きフイルタ2、3、4によつて
順次解像度の低い縮小画像データD2、D3、D4を形
成すると共に補間フイルタ5、6、7により縮小画像デ
ータD2、D3、D4を縮小前の解像度に戻す。
Here, as shown in FIG. 11, in the image coding apparatus 1 which realizes, for example, four-layer coding as the hierarchical coding, thinning filters 2, 3,
4 and interpolation filters 5, 6, and 7, which form reduced image data D2, D3, and D4 of low resolution sequentially by the thinning filters 2, 3, and 4 of each stage for the input image data D1 and the interpolation filter. The reduced image data D2, D3, and D4 are returned to the resolution before reduction by 5, 6, and 7.

【0006】各間引きフイルタ2〜4の出力D2〜D4
及び各補間フイルタ5〜7の出力D5〜D7はそれぞれ
差分回路8、9、10に入力され、これにより差分デー
タD8、D9、D10が生成される。この結果画像符号
化装置1においては、階層データのデータ量を低減する
と共に信号電力を低減する。ここでこの差分データD8
〜D10及び縮小画像データD4はそれぞれ面積が1、
1/4、1/16、1/64のサイズとなつている。
Outputs D2 to D4 of the thinning filters 2 to 4
And the outputs D5 to D7 of the respective interpolation filters 5 to 7 are input to the difference circuits 8, 9 and 10, respectively, whereby difference data D8, D9 and D10 are generated. As a result, in the image encoding device 1, the amount of hierarchical data is reduced and the signal power is reduced. Here, this difference data D8
The area of each of D10 to D10 and the reduced image data D4 is 1,
The sizes are 1/4, 1/16, and 1/64.

【0007】それぞれの差分回路8〜10より得られる
差分データD8〜D10及び間引きフイルタ4より得ら
れる縮小画像データD4は、各符号器11、12、1
3、14によつて符号化されて圧縮処理が施され、この
結果各符号器11、12、13、14から解像度の異な
る第1、第2、第3及び第4の階層データD11、D1
2、D13及びD14が、所定の順序で伝送路に送出さ
れる。
The difference data D8 to D10 obtained from the respective difference circuits 8 to 10 and the reduced image data D4 obtained from the thinning filter 4 are the encoders 11, 12 and 1, respectively.
3 and 14 are used for encoding and compression processing, and as a result, the first, second, third and fourth hierarchical data D11, D1 having different resolutions from the respective encoders 11, 12, 13, 14 are obtained.
2, D13 and D14 are sent to the transmission line in a predetermined order.

【0008】このようにして伝送される第1〜第4の階
層データD11〜D14は、図12に示す画像復号化装
置20によつて復号される。すなわち第1〜第4の階層
データD11〜D14は、それぞれ復号器21、22、
23、24によつて復号され、この結果復号器24から
は第4の階層データD24が出力される。
The first to fourth hierarchical data D11 to D14 thus transmitted are decoded by the image decoding device 20 shown in FIG. That is, the first to fourth hierarchical data D11 to D14 are respectively decrypted by the decoders 21, 22, and
As a result, the fourth layer data D24 is output from the decoder 24.

【0009】また復号器23の出力は加算回路29にお
いて補間フイルタ26より得られる第4の階層データD
24の補間データと加算され、これにより第3の階層デ
ータD23が復元される。同様にして復号器22の出力
は加算回路30において補間フイルタ27より得られる
第3の階層データD23の補間データと加算され、これ
により第2の階層データD22が復元される。さらに復
号器21の出力は加算回路31において補間フイルタ2
8より得られる第2の階層データD22の補間データと
加算され、これにより第1の階層データD21が復元さ
れる。
The output of the decoder 23 is the fourth hierarchical data D obtained from the interpolation filter 26 in the adder circuit 29.
It is added with the interpolation data of 24, whereby the third hierarchical data D23 is restored. Similarly, the output of the decoder 22 is added to the interpolation data of the third hierarchical data D23 obtained from the interpolation filter 27 in the adder circuit 30, whereby the second hierarchical data D22 is restored. Further, the output of the decoder 21 is output by the adder circuit 31 to the interpolation filter 2
8 is added to the interpolated data of the second hierarchical data D22 to restore the first hierarchical data D21.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる階層
符号化方法を実現する画像符号化装置においては、入力
画像データを複数の階層データに分割して符号化するた
め、必然的に階層成分だけデータ量が増加し、その分階
層符号化を用いない高能率符号化方式に比して圧縮効率
が低下するという問題がある。また圧縮効率を向上しよ
うとした場合、各階層データ間に適用される量子化器に
よつて画質劣化が発生する問題がある。
However, in the image coding apparatus which realizes such a hierarchical coding method, since the input image data is divided into a plurality of hierarchical data for coding, only the hierarchical component data is inevitably obtained. There is a problem in that the amount of data increases and the compression efficiency decreases correspondingly as compared with a high efficiency coding method that does not use hierarchical coding. Further, when trying to improve the compression efficiency, there is a problem that the image quality is deteriorated by the quantizer applied between the respective hierarchical data.

【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、画像データを階層符号化する際に圧縮効率を向上し
得ると共に画質劣化を低減し得る画像符号化装置を提案
しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and proposes an image coding apparatus which can improve compression efficiency and reduce image quality deterioration when hierarchically coding image data. Is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、画像データD31を順次再帰的に
異なる複数の解像度でなる複数の階層データD32、D
33、D34及びD35に分割し、各階層データD3
2、D33、D34及びD35間で互いに対応するブロ
ツク毎に、解像度の低い上位階層データの量子化ステツ
プ幅p0に基づいてブロツク内の階層間データD41、
D42、D43及びD44の量子化値を決定し、このブ
ロツク内の量子化値の分布に基づいて選択されるゲイン
Gを、上位階層データの量子化ステツプ幅p0に乗する
ことにより、上位階層データよりも解像度の高い下位階
層データの量子化ステツプ幅p1を決定する画像符号化
装置40において、下位階層データの量子化ステツプ幅
p1を決定する際、下位階層データに隣接する上位階層
データの量子化ステツプ幅p0に乗ずるゲインGを、下
位階層データよりも上位の階層データにおけるゲインG
の選択結果の履歴を参考にして決定するようにする。
In order to solve such a problem, according to the present invention, a plurality of hierarchical data D32, D having a plurality of resolutions that sequentially recursively change the image data D31.
33, D34 and D35 and each hierarchical data D3
2, D33, D34, and D35 corresponding to each other, inter-layer data D41 in the block based on the quantization step width p0 of the upper layer data having a low resolution.
By determining the quantized values of D42, D43, and D44 and multiplying the gain G selected based on the distribution of the quantized values in this block by the quantization step width p0 of the upper layer data, In the image coding device 40 for determining the quantization step width p1 of lower layer data having a higher resolution than that, when determining the quantization step width p1 of the lower layer data, the quantization of the upper layer data adjacent to the lower layer data is performed. The gain G multiplied by the step width p0 is set to the gain G in the higher layer data than the lower layer data.
Make a decision by referring to the history of the selection results of.

【0013】また本発明においては、画像データD31
を順次再帰的に異なる複数の解像度でなる複数の階層デ
ータD32、D33、D34及びD35に分割し、各階
層データD32、D33、D34及びD35間で互いに
対応するブロツク毎に、解像度の低い上位階層データの
量子化ステツプ幅p0に基づいてブロツク内の階層間デ
ータD41、D42、D43及びD44の量子化値を決
定し、このブロツク内の量子化値の分布に基づいて選択
されるゲインGを、上位階層データの量子化ステツプ幅
p0に乗ずることにより、上位階層データよりも解像度
の高い下位階層データの量子化ステツプ幅p1を決定す
る画像符号化装置40において、下位階層データの量子
化ステツプ幅p1を決定する際、下位階層データに隣接
する上位階層データの量子化ステツプ幅p0に乗ずるゲ
インGを、下位階層データよりも上位の階層データにお
けるゲインGの選択結果の履歴を参考にして決定すると
共にこのとき階層毎に異なるゲイン決定規則(規則1−
1〜規則1−4、規則2及び規則3)又は(規則1〜規
則3)を用いるようにする。
Further, in the present invention, the image data D31
Is sequentially recursively divided into a plurality of hierarchical data D32, D33, D34 and D35 having different resolutions, and the upper hierarchical layer having a lower resolution for each block corresponding to each other among the hierarchical data D32, D33, D34 and D35. The quantization value of the inter-layer data D41, D42, D43, and D44 in the block is determined based on the quantization step width p0 of the data, and the gain G selected based on the distribution of the quantization value in this block is In the image coding device 40, which determines the quantization step width p1 of the lower layer data having a higher resolution than the upper layer data by multiplying the quantization step width p0 of the upper layer data, the quantization step width p1 of the lower layer data. When determining, the gain G by which the quantization step width p0 of the upper layer data adjacent to the lower layer data is multiplied In this case different gain determination rules for each layer with the selection result of the history of the gain G in the upper hierarchy data is determined with reference than the data (rules 1
1 to Rule 1-4, Rule 2 and Rule 3) or (Rule 1 to Rule 3) are used.

【0014】[0014]

【作用】下位階層データの量子化ステツプ幅p1を決定
する際、下位階層データに隣接する上位階層データの量
子化ステツプ幅p0に乗ずるゲインGを、下位階層デー
タよりも上位の階層データにおけるゲインGの選択結果
の履歴を参考にして決定するようにすれば、各階層デー
タD41、D42、D43、D44及びD45に適応し
た量子化ステツプ幅を決定することができ、かくして画
質劣化の少ない圧縮符号化データD51〜D55を得る
ことができる。
When determining the quantization step width p1 of the lower layer data, the gain G multiplied by the quantization step width p0 of the upper layer data adjacent to the lower layer data is multiplied by the gain G in the layer data higher than the lower layer data. If the determination is made by referring to the history of the selection result, it is possible to determine the quantization step width adapted to each layer data D41, D42, D43, D44 and D45, and thus compression encoding with little deterioration in image quality is performed. Data D51 to D55 can be obtained.

【0015】また各階層毎に異なるゲイン決定規則(規
則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3)又は(規則
1〜規則3)を用いるようにすれば、画質の見え方に応
じた量子化ステツプ幅を決定し得、符号化効率の良い画
像符号化装置40を実現することができる。
If different gain determination rules (Rule 1-1 to Rule 1-4, Rule 2 and Rule 3) or (Rule 1 to Rule 3) are used for each layer, it is possible to use different gain determination rules. The quantization step width can be determined, and the image coding device 40 with high coding efficiency can be realized.

【0016】[0016]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0017】(1)階層符号化の原理 図1は全体として本発明による階層符号化の原理とし
て、例えば高品位テレビジヨン信号等の静止画像を階層
符号化して圧縮する原理を示す。この階層符号化では下
位階層データの単純な算術平均で上位階層データを作
り、伝送すべき下位階層データを減少させて、情報量の
増加を伴わない階層構造を実現する。また上位階層から
下位階層の復号についてはブロツク毎のアクテイビテイ
に基づいて適応的に分割を制御することで、平坦部分の
情報量を削減する。さらに下位階層のために行う差分信
号の符号化では、その量子化特性を上位階層のアクテイ
ビテイに基づいて、付加コードなしにブロツク毎に切り
替えることにより高能率化を実現する。
(1) Principle of Hierarchical Coding FIG. 1 shows, as a whole, the principle of hierarchical coding according to the present invention in which a still image such as a high definition television signal is hierarchically coded and compressed. In this layer coding, the upper layer data is created by a simple arithmetic average of the lower layer data, the lower layer data to be transmitted is reduced, and the layer structure without increasing the information amount is realized. For decoding from the upper layer to the lower layer, the amount of information in the flat portion is reduced by adaptively controlling the division based on the activity of each block. Further, in the encoding of the differential signal performed for the lower layer, the efficiency is improved by switching the quantization characteristic for each block without additional code based on the activity of the upper layer.

【0018】すなわちこの階層符号化の階層構造では、
まず入力される高品位テレビジヨン信号を下位階層と
し、この下位階層の2ライン×2画素の小ブロツク中の
4画素X1〜X4について、次式
That is, in the hierarchical structure of this hierarchical encoding,
First, the high-definition television signal to be input is defined as the lower layer, and the four pixels X1 to X4 in the small block of 2 lines × 2 pixels in this lower layer are expressed by the following equations.

【数1】 で表される算術平均を取り、その値mを上位階層の値と
する。この下位階層では、次式
[Equation 1] The arithmetic mean represented by is taken, and its value m is taken as the value of the upper hierarchy. In this lower hierarchy,

【数2】 で示すように、上位階層との差分値を3画素分だけ用意
することで、元々の4画素データと同じ情報量で階層構
造を構成する。
[Equation 2] As shown in, the difference value from the upper layer is prepared for three pixels, so that the hierarchical structure is configured with the same information amount as the original four pixel data.

【0019】一方下位階層の復号に際しては3画素X1
〜X3は、次式
On the other hand, when decoding the lower layer, 3 pixels X1
~ X3 is the following formula

【数3】 で表すように上位階層の平均値mにそれぞれの差分値Δ
Xiを加えて復号値E〔Xi〕を求め、残つた1画素
は、次式
[Equation 3] As shown by, each difference value Δ is added to the average value m of the upper hierarchy.
Xi is added to obtain the decoded value E [Xi], and the remaining one pixel is

【数4】 で表すように上位階層の平均値mから下位階層の3個の
復号値を引く事で復号値E〔X4〕を決定する。ここ
で、E〔 〕は復号値を意味する。
[Equation 4] As shown by, the decoded value E [X4] is determined by subtracting the three decoded values of the lower layer from the average value m of the upper layer. Here, E [] means a decoded value.

【0020】ここでこの階層符号化においては、上位階
層から下位階層へは解像度が階層毎に4倍になるが、平
坦部ではこの分割を禁止する事で冗長度を削減してい
る。なおこの分割の有無を指示するためのフラグが1ビ
ツト、ブロツク単位で用意される。下位階層での分割の
必要性の判断は局所的なアクテイビテイとして、例えば
差分データの最大値で判断する。
In this hierarchical coding, the resolution is quadrupled from upper layer to lower layer for each layer, but in the flat part, this division is prohibited to reduce redundancy. A flag for instructing the presence / absence of this division is prepared for each bit and block. The necessity of division in the lower layer is determined as local activity, for example, the maximum value of the difference data.

【0021】ここで階層符号化の例としてITEのHD
標準画像(Y信号)を用い、5階層符号化した場合の適
応分割結果を図2に示す。最大差分データに対する閾値
を変化させた時の各階層の画素数を本来の画素数に対す
る割合を示すが、空間相関に基づく冗長度削減のようす
が分かる。削減効率は画像によつて変わるが最大差分デ
ータに対する閾値を1〜6と変化させると、平均的な削
減率は28〜69〔%〕になる。
Here, as an example of hierarchical coding, HD of ITE is used.
FIG. 2 shows the adaptive division result when the standard image (Y signal) is used and five-layer coding is performed. The ratio of the number of pixels in each layer to the original number of pixels when the threshold value for the maximum difference data is changed is shown, and it can be seen that redundancy is reduced based on the spatial correlation. Although the reduction efficiency changes depending on the image, if the threshold value for the maximum difference data is changed to 1 to 6, the average reduction rate becomes 28 to 69 [%].

【0022】実際上上位階層の解像度を4倍にして下位
階層を作り、そのとき下位階層では上位階層データから
の差分データを符号化することで、信号レベル幅を有効
に削減できる。図2について上述した階層符号化による
5階層の場合を、図3に示すが、ここでは階層を下位か
ら数えて第1〜5階層と名付けた。
Actually, the resolution of the upper layer is quadrupled to form the lower layer, and at that time, the difference data from the upper layer data is encoded in the lower layer, whereby the signal level width can be effectively reduced. FIG. 3 shows the case of five layers by the layer coding described above with reference to FIG. 2, but here, the layers are named from the lower layers to the first to fifth layers.

【0023】原画像の8ビツトPCMデータに比べて、
信号レベル幅の削減が見られる。特に画素数の多い第1
〜4階層は差分信号なので、大幅な削減が達成でき、以
降の量子化で効率が向上する。図3の表からわかるよう
に削減効率の絵柄への依存性は少なく、全ての絵に対し
て有効である。
Compared to the 8-bit PCM data of the original image,
A reduction in signal level width can be seen. First with a large number of pixels
Since the ~ 4 layers are differential signals, a significant reduction can be achieved and efficiency is improved by subsequent quantization. As can be seen from the table of FIG. 3, the reduction efficiency has little dependence on the pattern, and is effective for all pictures.

【0024】また下位階層の平均値で上位階層を作る事
で、エラー伝播をブロツク内にとめながら、下位階層を
上位階層の平均値からの差分に変換する事で、効率の良
さも合わせ持つ事ができる。実際上階層符号化では同一
空間的位置での階層間のアクテイビテイには相関があ
り、上位階層の量子化結果から下位階層の量子化特性を
決定する事で、受信側に逆量子化のための量子化情報を
伝送する必要のない(但し、初期値を除く)適応量子化
器を実現できる。
By forming the upper layer with the average value of the lower layer, the error propagation is stopped in the block, and the lower layer is converted into the difference from the average value of the upper layer, so that the efficiency is also provided. You can Actually, in the upper layer coding, there is a correlation in the activities between layers at the same spatial position, and by determining the quantization characteristic of the lower layer from the quantization result of the upper layer, the receiver side can be used for dequantization. It is possible to realize an adaptive quantizer that does not need to transmit quantization information (however, except for initial values).

【0025】実際上、上述した5段階の階層構造に基づ
いて画像を階層符号化してマルチ解像度で表現し、階層
構造を利用した適応分割及び適応量子化を行う事で、各
種HD標準画像(8ビツトのY/PB/PR)を約1/
8に圧縮することができる。また適応分割のために用意
されるブロツク毎の付加コードは、圧縮効率の向上のた
めに各階層でランレングス符号化が行われる。このよう
にして、各階層で充分な画質の画像が得られ、最終的な
最下位階層も視覚的劣化のない良好な画像を得ることが
できる。
Practically, various HD standard images (8) are obtained by hierarchically encoding an image based on the above-described five-stage hierarchical structure and expressing it in multi-resolution, and performing adaptive division and adaptive quantization using the hierarchical structure. Bit / Y / PB / PR) is about 1 /
It can be compressed to 8. The additional code for each block prepared for adaptive division is run-length coded in each layer to improve compression efficiency. In this way, an image with sufficient image quality can be obtained in each layer, and a good image without visual deterioration can be obtained in the final lowest layer.

【0026】(2)実施例の画像符号化装置 図4において、40は本発明による画像符号化装置を示
し、入力画像データD31が差分回路41及び平均化回
路42に入力される。平均化回路42は、図5に示すよ
うに、最下位階層としての第1階層データでなる入力画
像データD31の4画素X1(1)〜X4(1)から第
2階層データD32の画素X1(2)を生成する。この
第2階層データD32の画素X1(2)に隣接する画素
X2(2)〜X4(2)も同様に第1階層データD31
の4画素平均により生成される。
(2) Image Encoding Device of Embodiment In FIG. 4, reference numeral 40 denotes an image encoding device according to the present invention, and input image data D31 is input to the difference circuit 41 and the averaging circuit 42. As shown in FIG. 5, the averaging circuit 42 includes four pixels X1 (1) to X4 (1) of the input image data D31, which is the first hierarchy data as the lowest hierarchy, to the pixel X1 (of the second hierarchy data D32. 2) is generated. Similarly, the pixels X2 (2) to X4 (2) adjacent to the pixel X1 (2) of the second layer data D32 also have the first layer data D31.
Is generated by averaging four pixels.

【0027】第2階層データD32は差分回路43及び
平均化回路44に入力される。平均化回路44は、第2
階層データD32の4画素平均により第3階層データD
33を生成する。例えば図5に示す場合では、第2階層
データD32の画素X1(2)〜X4(2)から第3階
層データD33の画素X1(3)が生成されると共に、
画素X1(3)に隣接する画素X2(3)〜X4(3)
も同様に第2階層データD32の4画素平均により生成
される。
The second layer data D32 is input to the difference circuit 43 and the averaging circuit 44. The averaging circuit 44 has a second
Third layer data D is obtained by averaging four pixels of layer data D32.
33 is generated. For example, in the case shown in FIG. 5, the pixels X1 (2) to X4 (2) of the second layer data D32 generate the pixels X1 (3) of the third layer data D33, and
Pixels X2 (3) to X4 (3) adjacent to the pixel X1 (3)
Is similarly generated by averaging four pixels of the second layer data D32.

【0028】第3階層データD33は差分回路45及び
平均化回路46に入力される。平均化回路46は上述の
場合と同様に第3階層データD33の4画素平均によ
り、図5に示すように、画素X1(4)〜X4(4)で
なる第4階層データD34を生成する。この第4階層デ
ータD34は差分回路47及び平均化回路48に入力さ
れる。平均化回路48は、第4階層データD34の4画
素平均により最上位階層となる第5階層データD35を
生成する。図5に示すように、第4階層データD34の
4画素X1(4)〜X4(4)を平均化することにより
第5階層データD35の画素X1(5)が生成される。
The third layer data D33 is input to the difference circuit 45 and the averaging circuit 46. As in the case described above, the averaging circuit 46 averages four pixels of the third layer data D33 to generate the fourth layer data D34 including pixels X1 (4) to X4 (4) as shown in FIG. The fourth layer data D34 is input to the difference circuit 47 and the averaging circuit 48. The averaging circuit 48 generates the fifth layer data D35, which is the highest layer, by averaging four pixels of the fourth layer data D34. As shown in FIG. 5, by averaging the four pixels X1 (4) to X4 (4) of the fourth layer data D34, the pixel X1 (5) of the fifth layer data D35 is generated.

【0029】従つて第1〜第5階層データD31〜D3
5のブロツクサイズは、最下位階層である第1階層デー
タD31のブロツクサイズを1×1とすると、第2階層
データD32は1/2×1/2、第3階層データD33
は1/4×1/4、第4階層データD34は1/8×1
/8、最上位階層データである第5階層データD35は
1/16×1/16となる。
Therefore, the first to fifth layer data D31 to D3
As for the block size of 5, when the block size of the first layer data D31 which is the lowest layer is 1 × 1, the second layer data D32 is 1/2 × 1/2 and the third layer data D33.
Is 1/4 × 1/4, and the fourth layer data D34 is 1/8 × 1
/ 8, and the fifth layer data D35, which is the highest layer data, is 1/16 × 1/16.

【0030】例えば上位階層データを空間的に対応する
下位階層データの4画素平均化により生成する場合、上
位階層データをM、下位階層画素値をa、b、c、dと
すると、伝送画素は、上位階層データM、下位階層画素
a、b、cの4画素のままで良いことになる。すなわち
M、a、b、c、dを用いて、次式、
For example, when the upper layer data is generated by averaging four pixels of the spatially corresponding lower layer data, if the upper layer data is M and the lower layer pixel values are a, b, c, d, the transmission pixels are , The upper layer data M and the lower layer pixels a, b, and c may be left as they are. That is, using M, a, b, c, d, the following equation,

【数5】 で表される算術式によりデコーダ側において非転送画素
dを容易に復元することができる。
[Equation 5] The non-transferred pixel d can be easily restored on the decoder side by the arithmetic expression represented by

【0031】この階層間の関係模式図を4階層の例につ
いて図6に示す。ここで各階層データは、下位階層の4
画素平均により生成されており、図中の斜線部分のデー
タを伝送しなくとも(5)式で示す算術式により全デー
タを復元することができる。この結果、画像符号化装置
40においては、続く符号器による符号化対象画素数を
低減し得、これにより複数の階層画像に分解した上で符
号化をする場合でも圧縮効率の低下を回避し得るように
なされている。
A schematic diagram of the relationship between the layers is shown in FIG. 6 for an example of four layers. Here, each layer data is 4 of the lower layer.
It is generated by pixel averaging, and all the data can be restored by the arithmetic expression shown in the equation (5) without transmitting the shaded data in the figure. As a result, in the image coding device 40, the number of pixels to be coded by the subsequent coder can be reduced, and thus, even when the coding is performed after disassembling into a plurality of hierarchical images, it is possible to avoid a decrease in compression efficiency. It is done like this.

【0032】ここで画像符号化装置40においては、符
号器49によつて第5階層データD35を圧縮符号化す
ることにより第5階層圧縮符号化データD55を生成す
る。また画像符号化装置40においては、以上の5つの
各階層データD31〜D35について、隣接階層間の差
分演算を施すことにより、階層間差分データD44、D
43、D42、D41を生成するようになされている。
In the image encoding device 40, the encoder 49 compression-encodes the fifth layer data D35 to generate fifth layer compression encoded data D55. Further, in the image encoding device 40, inter-layer difference data D44, D is obtained by performing a difference operation between adjacent layers for each of the above five respective layer data D31 to D35.
43, D42, D41 are generated.

【0033】すなわち画像符号化装置40においては、
先ず差分回路47に第4階層データD34を入力すると
共に、第5階層圧縮符号化データD55を復号器50に
より復元して復元データD36として入力する。これに
より差分回路47は第4階層データD34と第5階層デ
ータD35との階層間差分データD44を発生し、これ
を符号器51に出力する。符号器51は階層間差分デー
タD44を圧縮符号化することにより第4階層圧縮符号
化データD54を生成する。
That is, in the image coding device 40,
First, the fourth layer data D34 is input to the difference circuit 47, and the fifth layer compression encoded data D55 is restored by the decoder 50 and input as the restored data D36. As a result, the difference circuit 47 generates inter-layer difference data D44 between the fourth layer data D34 and the fifth layer data D35, and outputs this to the encoder 51. The encoder 51 compression-codes the inter-layer difference data D44 to generate fourth layer compression-coded data D54.

【0034】次に、画像符号化装置40においては、差
分回路45に、第3階層データD33を入力すると共
に、第4階層圧縮符号化データD54を復号器52によ
り復元して第4階層データD34と同様の復元データD
37を入力する。これにより差分回路45は第3階層デ
ータD33と復元データD37(すなわち第4階層デー
タD34)との階層間差分データD43を発生し、これ
を符号器53に出力する。符号器53は階層間差分デー
タD43を圧縮符号化することにより第3階層圧縮符号
化データD53を生成する。
Next, in the image encoding device 40, the third layer data D33 is input to the difference circuit 45, and the fourth layer compression encoded data D54 is restored by the decoder 52 to obtain the fourth layer data D34. Restored data D similar to
Enter 37. As a result, the difference circuit 45 generates inter-layer difference data D43 between the third layer data D33 and the restored data D37 (that is, the fourth layer data D34), and outputs this to the encoder 53. The encoder 53 compression-codes the inter-layer difference data D43 to generate third-layer compression-coded data D53.

【0035】同様に、画像符号化装置40においては、
差分回路43に、第2階層データD32を入力すると共
に、第3階層圧縮符号化データD53を復号器54によ
り復元して第3階層データD33と同様の復元データD
38を入力する。これにより差分回路43は第2階層デ
ータD32と復元データD38(すなわち第3階層デー
タD33)との階層間差分データD42を発生し、これ
を符号器55に出力する。符号器55は階層間差分デー
タD42を圧縮符号化することにより第2階層圧縮符号
化データD52を生成する。
Similarly, in the image coding device 40,
The second layer data D32 is input to the difference circuit 43, and the third layer compression encoded data D53 is decompressed by the decoder 54 to restore the same decompressed data D33 as the third layer data D33.
Enter 38. As a result, the difference circuit 43 generates inter-layer difference data D42 between the second layer data D32 and the restored data D38 (that is, the third layer data D33), and outputs this to the encoder 55. The encoder 55 compression-codes the inter-layer difference data D42 to generate second-layer compression-coded data D52.

【0036】画像符号化装置40は、最後に、差分回路
41に、第1階層データD31を入力すると共に、第2
階層圧縮符号化データD52を復号器56により復元し
て第2階層データD32と同様の復元データD39を入
力する。これにより差分回路41は第1階層データD3
1と復元データD39(すなわち第2階層データD3
2)との階層間差分データD41を発生し、これを符号
器57に出力する。符号器57は階層間差分データD4
1を圧縮符号化することにより第1階層圧縮符号化デー
タD51を生成する。
Finally, the image coding device 40 inputs the first layer data D31 to the difference circuit 41 and the second layer data D31.
The layer compression-encoded data D52 is decompressed by the decoder 56, and decompressed data D39 similar to the second layer data D32 is input. As a result, the difference circuit 41 causes the first layer data D3
1 and the restored data D39 (that is, the second layer data D3
Inter-layer difference data D41 with 2) is generated and output to the encoder 57. The encoder 57 uses the inter-layer difference data D4.
1 is compression-encoded to generate first layer compression-encoded data D51.

【0037】このように画像符号化装置40において
は、第5階層圧縮符号化データD55、第4階層圧縮符
号化データD54、第3階層圧縮符号化データD53、
第2階層圧縮符号化データD52、第1階層圧縮符号化
データD51を順次この順序で生成するようになされて
いる。
As described above, in the image encoding device 40, the fifth layer compression encoded data D55, the fourth layer compression encoded data D54, the third layer compression encoded data D53,
The second layer compression coded data D52 and the first layer compression coded data D51 are sequentially generated in this order.

【0038】ここで各復号器52、54、56は、それ
ぞれ対応する符号器51、53又は55から復号対象で
ある圧縮符号化データD54、D53又はD52を受け
ると共に、対応する符号器51、53又は55で用いた
量子化情報E0、E1又はE2を受けることにより、圧
縮符号化データD54、D53又はD52を復号する。
また各復号器52、54、56は1つ下位の階層の復号
器50、52又は56からの復元データD36、D37
又はD38に受けることにより、差分前の階層データD
34、D33又はD32を作る。
Here, each of the decoders 52, 54 and 56 receives the compression coded data D54, D53 or D52 to be decoded from the corresponding encoder 51, 53 or 55, and the corresponding encoders 51, 53 respectively. Alternatively, the compression encoded data D54, D53 or D52 is decoded by receiving the quantization information E0, E1 or E2 used in 55.
Further, each of the decoders 52, 54 and 56 is the restored data D36, D37 from the decoder 50, 52 or 56 in the next lower layer.
Or by receiving the data in D38, the hierarchical data D before the difference
Make 34, D33 or D32.

【0039】実際上各復号器52、54、56は、図7
に示すように構成されている。ここでは簡単化のため復
号器52について説明する。復号器52は復号化回路5
2Aに第4階層圧縮符号化データD54及びこの第4階
層圧縮符号化データD54を生成する際に用いた量子化
情報E0を受けて第4階層圧縮符号化データD54を復
号する。この結果復号化回路52Aからは、例えば図5
に示すX1(4)−X1(5)、X2(4)−X1
(5)、X3(4)−X1(5)の出力値が得られる。
この出力値は続く加算回路52Bにおいて復元データD
36と加算されることによりX1(4)、X2(4)、
X3(4)の出力値が得られる。差分値生成回路52C
はX1(4)、X2(4)、X3(4)及びX1(5)
を用いて、(5)式に基づく演算を施すことにより非伝
送画素X4(4)を生成する。従つて続く合成回路52
Dからは、差分前の第4階層データX1(4)、X2
(4)、X3(4)、X4(4)が生成され、これが差
分回路45に与えられる。
In practice, each decoder 52, 54, 56 is shown in FIG.
It is configured as shown in. Here, the decoder 52 will be described for simplification. The decoder 52 is the decoding circuit 5
2A receives the fourth layer compression encoded data D54 and the quantization information E0 used when generating the fourth layer compression encoding data D54, and decodes the fourth layer compression encoding data D54. From the result decoding circuit 52A, for example, as shown in FIG.
X1 (4) -X1 (5) and X2 (4) -X1 shown in
Output values of (5) and X3 (4) -X1 (5) are obtained.
This output value is reconstructed in the adder circuit 52B by the restored data D.
By adding 36, X1 (4), X2 (4),
The output value of X3 (4) is obtained. Difference value generation circuit 52C
Is X1 (4), X2 (4), X3 (4) and X1 (5)
Is used to perform the calculation based on the equation (5) to generate the non-transmission pixel X4 (4). Accordingly, the following synthesis circuit 52
From D, the fourth layer data X1 (4), X2 before the difference
(4), X3 (4), and X4 (4) are generated and provided to the difference circuit 45.

【0040】符号器51、53、55、57は、それぞ
れ隣接する上位階層の符号器49、51、53、55か
ら出力された量子化情報E0、E1、E2又はE3を受
け取り、当該量子化情報E0、E1、E2、E3に基づ
いて各差分データを量子化する。また画像符号化装置4
0は、各符号器49、51、53、55からそれぞれ隣
接する下位階層に送出する量子化情報E0、E1、E
2、E3を量子化幅制御回路61にも与える。量子化幅
制御回路61は量子化情報E0〜E3に基づいて、それ
までの上位階層における量子化ステツプ幅選定の履歴を
表す履歴信号S1、S2、S3、S4を各符号器51、
53、55、57に与える。
The encoders 51, 53, 55, 57 receive the quantized information E0, E1, E2 or E3 output from the encoders 49, 51, 53, 55 of the upper layers adjacent to each other, and the quantized information concerned. Each difference data is quantized based on E0, E1, E2, and E3. In addition, the image encoding device 4
0 is the quantized information E0, E1, E sent from the respective encoders 49, 51, 53, 55 to the adjacent lower layers.
2 and E3 are also given to the quantization width control circuit 61. The quantization width control circuit 61 outputs history signals S1, S2, S3, and S4, which represent the history of the quantization step width selection in the upper hierarchy up to that time, to the encoders 51, based on the quantization information E0 to E3.
53, 55, 57.

【0041】ここで符号器51、53、55、57は図
8に示すように構成されている。図8では簡単化のため
符号器53及び55について説明する。すなわち符号器
53に送出された階層間差分データD43は量子化器5
3Aに入力され、当該量子化器53Aは上位階層の符号
器51から受け取つた量子化情報(量子化ステツプ幅)
E1に基づいて階層間差分データD43を量子化する。
この結果得られた量子化値は、符号語割当回路53Bと
共に分布状態判定回路53Dに与えられ、分布状態判定
回路53Dによつてその分布状態が判定され、この判定
結果が量子化幅選定回路53Cに与えられる。
Here, the encoders 51, 53, 55 and 57 are constructed as shown in FIG. In FIG. 8, the encoders 53 and 55 will be described for simplification. That is, the inter-layer difference data D43 sent to the encoder 53 is the quantizer 5
3A, the quantizer 53A receives the quantization information (quantization step width) received from the encoder 51 of the upper layer.
The inter-layer difference data D43 is quantized based on E1.
The quantized value obtained as a result is given to the distribution state determination circuit 53D together with the code word assignment circuit 53B, the distribution state is determined by the distribution state determination circuit 53D, and the determination result is the quantization width selection circuit 53C. Given to.

【0042】量子化幅選定回路53Cは分布状態判定回
路53Dからの判定結果及び履歴信号S2に基づいたゲ
インを、量子化情報(量子化ステツプ幅)E1に乗ずる
ことにより新たな量子化ステツプ幅を生成し、これを量
子化情報E2として隣接する下位階層の符号器55及び
量子化幅制御回路61に送出する。
The quantization width selection circuit 53C multiplies the quantization information (quantization step width) E1 by the gain based on the determination result from the distribution state determination circuit 53D and the history signal S2 to obtain a new quantization step width. It is generated and sent to the encoder 55 and the quantization width control circuit 61 in the adjacent lower layer as the quantization information E2.

【0043】符号器55も同様に、符号器53から受け
取つた量子化情報(量子化ステツプ幅)E2に基づいて
階層間差分データD42を量子化し、この結果得た量子
化値の分布状態を分布状態判定回路55Dにより判定
し、当該判定結果を量子化幅選定回路55Cに与える。
量子化幅選定回路55Cは分布状態判定回路55Dから
の判定結果及び履歴信号S3に基づいたゲインを、量子
化情報(量子化ステツプ幅)E2に乗ずることにより新
たな量子化ステツプ幅を生成し、これを量子化情報E3
として隣接する下位階層の符号器57及び量子化幅制御
回路61に送出する。
Similarly, the encoder 55 quantizes the inter-layer difference data D42 based on the quantization information (quantization step width) E2 received from the encoder 53, and distributes the distribution state of the resulting quantized values. The state determination circuit 55D makes a determination, and supplies the determination result to the quantization width selection circuit 55C.
The quantization width selection circuit 55C generates a new quantization step width by multiplying the quantization information (quantization step width) E2 by the gain based on the determination result from the distribution state determination circuit 55D and the history signal S3, This is quantized information E3
Is sent to the encoder 57 and the quantization width control circuit 61 of the adjacent lower layer.

【0044】この結果画像符号化装置40においては、
符号器51、53、55、57による圧縮効率をさらに
向上させることができると共に、圧縮符号化処理の際の
画質劣化を一段と低減することができる。
As a result, in the image coding device 40,
It is possible to further improve the compression efficiency of the encoders 51, 53, 55, 57 and further reduce image quality deterioration during the compression encoding process.

【0045】(3)量子化ステツプ幅の選定 画像符号化装置40においては、上位階層データに対応
する下位階層データ領域を「ブロツク」と定義すると、
このブロツク内の階層間差分データD41〜D44のア
クテイビテイによりブロツク内のデータ変化の特性を把
握し、このデータ特性に基づいて量子化器の特性を決定
するようになされている。
(3) Selection of Quantization Step Width In the image coding device 40, the lower layer data area corresponding to the upper layer data is defined as "block".
The characteristic of the data change in the block is grasped by the activity of the inter-layer difference data D41 to D44 in the block, and the characteristic of the quantizer is determined based on this data characteristic.

【0046】実施例の場合、量子化器53A、55A、
……として2ビツト量子化器が用いられ、この量子化器
において差分値が+128〜−128の範囲にある階層
間差分データを2ビツト量子化する場合の量子化特性を
図9に示す。このように差分値は、0〜3までに量子化
される。また実施例の場合、各階層データは2×2の4
画素平均により上位階層データが生成されているため、
各ブロツクの下位階層には4画素が存在する。
In the case of the embodiment, the quantizers 53A, 55A,
.. is a 2-bit quantizer, and FIG. 9 shows the quantization characteristic when the 2-bit quantizer is used to quantize inter-layer difference data having a difference value in the range of +128 to -128. In this way, the difference value is quantized into 0 to 3. Further, in the case of the embodiment, each hierarchical data is 2 × 2 = 4.
Since upper layer data is generated by pixel averaging,
There are 4 pixels in the lower hierarchy of each block.

【0047】ここで各量子化器の量子化特性の決定手法
としては、先ず上位階層で決定済みの量子化ステツプ幅
により、階層間差分データを2ビツト量子化する。この
とき図9に示す0〜3のいずれかの量子化値が生成され
る。ここでブロツク内4画素の量子化値の分布は、ブロ
ツク内のアクテイビテイを表わすため、この4画素の量
子化値の分布に基づいて次の階層の量子化ステツプ幅を
決定する。かくして量子化ステツプ幅をブロツク内量子
化値分布に基づいて選定するようにしたことにより、量
子化器の種類を示す付加コードが不要となる。
Here, as a method of determining the quantization characteristic of each quantizer, first, the difference data between layers is 2-bit quantized according to the quantization step width determined in the upper layer. At this time, any of the quantized values 0 to 3 shown in FIG. 9 is generated. Since the distribution of the quantized values of the four pixels in the block represents the activity in the block, the quantization step width of the next layer is determined based on the quantized value distribution of the four pixels. Thus, by selecting the quantization step width based on the intra-block quantized value distribution, an additional code indicating the type of quantizer becomes unnecessary.

【0048】この結果画像符号化装置40においては、
符号器49、51、53、55、57による圧縮効率を
向上させることができると共に、圧縮符号化処理の際の
画質劣化を低減することができる。次に実施例における
量子化ステツプ幅の決定規則を説明する。先ず各量子化
値0〜3を、図9に示すように、区間A及びBに分類す
る。すなわち量子化値が1又は2であつた場合にはこれ
を区間Aとし、量子化値が0又は3であつた場合にはこ
れを区間Bとする。
As a result, in the image coding device 40,
It is possible to improve the compression efficiency of the encoders 49, 51, 53, 55, 57 and reduce image quality deterioration during the compression encoding process. Next, the rule for determining the quantization step width in the embodiment will be described. First, the quantized values 0 to 3 are classified into sections A and B as shown in FIG. That is, when the quantized value is 1 or 2, it is set as the section A, and when the quantized value is 0 or 3, it is set as the section B.

【0049】ここで高画質の画像を効率良く形成する場
合の量子化器の特性として、アクテイビテイの高いブロ
ツクにおいては、量子化ステツプ幅の大きな粗い量子化
器を用い、これに対してアクテイビテイの低いブロツク
においては、量子化ステツプ幅の狭い量子化器を用いる
ことが必要であることを考慮して、以下の規則を設定す
る。
Here, as a characteristic of the quantizer for efficiently forming a high quality image, a coarse quantizer having a large quantization step width is used for a block having a high activity, and a low activity is used for the block. Considering that it is necessary to use a quantizer having a narrow quantization step width in the block, the following rules are set.

【0050】すなわち、量子化器においては、上位階層
の量子化ステツプ幅をp0、下位階層の量子化ステツプ
幅をp1としたとき、 規則1)4画素の量子化値が全て区間Bに属する場合、
p1=2×p0 規則2)4画素の量子化値が区間Aと区間Bに属する場
合、p1=p0 規則3)4画素の量子化値が全て区間Aに属する場合、
p1=p0/2 に基づいて下位階層の量子化ステツプ幅p1を決定す
る。
That is, in the quantizer, when the quantization step width of the upper layer is p0 and the quantization step width of the lower layer is p1, rule 1) when the quantized values of 4 pixels all belong to the section B. ,
p1 = 2 × p0 Rule 2) When the quantized values of 4 pixels belong to section A and section B, p1 = p0 Rule 3) When all the quantized values of 4 pixels belong to section A,
The quantization step width p1 of the lower layer is determined based on p1 = p0 / 2.

【0051】ここで規則1は、ブロツク内アクテイビテ
イが大きい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を大きくし、量子化歪みを抑制する機能
を果たす。また規則2は、ブロツク内アクテイビテイの
状態として多くの場合が考えられるが、一般的には空間
相関により区間Bのデータの絶対値は大きくないと考え
られるため、上位階層の量子化ステツプ幅を保持する機
能を果たす。さらに規則3は、ブロツク内アクテイビテ
イが小さい場合に対応し、この場合に次の下位階層の量
子化ステツプ幅を小さくし、平坦部分での画質劣化を抑
制する機能を果たす。
Here, rule 1 corresponds to the case where the intra-block activity is large, and in this case, the quantization step width of the next lower layer is increased to fulfill the function of suppressing the quantization distortion. Rule 2 can be considered as a state of intra-block activity in many cases, but it is generally considered that the absolute value of the data in section B is not large due to the spatial correlation, so the quantization step width of the upper layer is maintained. Fulfill the function of Furthermore, rule 3 corresponds to the case where the intra-block activity is small, and in this case, the quantization step width of the next lower layer is made small, and the function of suppressing the image quality deterioration in the flat part is fulfilled.

【0052】このように画像符号化装置40において
は、上位階層のブロツク内アクテイビテイに応じて下位
階層の量子化ステツプ幅を決定するようになされてい
る。
As described above, in the image coding apparatus 40, the quantization step width of the lower layer is determined according to the intra-block activity of the upper layer.

【0053】(4)履歴に基づく量子化ステツプ幅の選
定 また画像符号化装置40においては、上述のように規則
1〜規則3に従つて量子化ステツプ幅を決定するのに加
えて、この際決定対象の階層より上位階層における量子
化ステツプ幅の決定結果の記録、すなわち上位階層にお
ける量子化ステツプ幅の選択履歴を、現在の量子化ステ
ツプ幅の決定対象である階層に反映させるようになされ
ている。
(4) Selection of Quantization Step Width Based on History Further, in the image coding device 40, in addition to determining the quantization step width in accordance with Rule 1 to Rule 3 as described above, at this time, The record of the determination result of the quantization step width in the upper layer than the layer to be determined, that is, the selection history of the quantization step width in the upper layer is reflected in the layer for which the current quantization step width is determined. There is.

【0054】上述した規則1〜規則3は、ゲインGを用
いて、p1=G×p0と表され、4画素の量子化値の組
合せに応じてゲインGを決定するものである。ここで実
施例の画像符号化装置40においては、決定対象の階層
より上位階層の決定履歴(すなわち履歴信号S1〜S
4)と、規則1〜規則3とに基づいて、一段とアクテイ
ビテイに適応したゲインGを決定し、このゲインGを現
階層で用いた量子化ステツプ幅にかけ合わせることによ
つて新しい量子化ステツプ幅を決定するようになされて
いる。なお、上位階層における量子化ステツプ幅の決定
履歴とは、換言すれば、ゲインGの選択結果の履歴とい
うことができる。
In the above-mentioned rules 1 to 3, p1 = G × p0 is expressed by using the gain G, and the gain G is determined according to the combination of the quantized values of 4 pixels. Here, in the image encoding device 40 of the embodiment, the decision history (that is, the history signals S1 to S of the hierarchy higher than the hierarchy to be determined).
4) and the rules 1 to 3 are used to determine the gain G more suited to the activity, and the gain G is multiplied by the quantization step width used in the current layer to obtain a new quantization step width. It is designed to decide. The quantization step width determination history in the upper layer can be said to be the history of the gain G selection result.

【0055】説明のため、ブロツク内量子化値パターン
を次のように分類する。 パターン1)4画素の量子化値が全て区間Bに属する場
合。 パターン2)4画素の量子化値が区間Aと区間Bに属す
る場合。 パターン3)4画素の量子化値が全て区間Aに属する場
合。 さらに、量子化値の決定対象となる階層より上位階層の
決定履歴における各パターンの度数を次のように定義す
る。 N1) 上位階層決定履歴におけるパターン1の度数。 N2) 上位階層決定履歴におけるパターン2の度数。 N3) 上位階層決定履歴におけるパターン3の度数。
For the sake of explanation, the intra-block quantized value patterns are classified as follows. Pattern 1) When all the quantized values of 4 pixels belong to the section B. Pattern 2) When the quantized values of 4 pixels belong to the section A and the section B. Pattern 3) When all the quantized values of 4 pixels belong to the section A. Further, the frequency of each pattern in the decision history of the hierarchy higher than the hierarchy for which the quantized value is determined is defined as follows. N1) The frequency of pattern 1 in the upper hierarchy determination history. N2) The frequency of pattern 2 in the upper hierarchy determination history. N3) The frequency of pattern 3 in the upper hierarchy determination history.

【0056】量子化幅選定回路53C、55C、……に
おいては、このパターン1〜パターン3とN1〜N3を
用いて、上述の規則1を以下の規則1−1〜規則1−4
に詳細分類し、この規則1−1〜規則1−4により得ら
れるゲインGに基づいて量子化ステツプ幅を決定する。 規則1−1) パターン1であつて、N3=0の場合、
G=2 規則1−2) パターン1であつて、N1=0の場合、
G=1.5 規則1−3) パターン1であつて、N1>TH0かつ
N3>TH1の場合、G=1.0。ここでTH0及びT
H1はパターン発生度数のしきい値であり、このしきい
値TH0及びTH1は階層番号(第1階層〜第5階層)
に応じて決定する。 規則1−4) パターン1であつて、上位階層決定履歴
が上記以外の場合、G=2.0
In the quantization width selection circuits 53C, 55C, ..., Using the patterns 1 to 3 and N1 to N3, the above rule 1 is changed to the following rules 1-1 to 1-4.
Then, the quantization step width is determined based on the gain G obtained by the rules 1-1 to 1-4. Rule 1-1) In the case of pattern 1 and N3 = 0,
G = 2 Rule 1-2) In the case of pattern 1 and N1 = 0,
G = 1.5 Rule 1-3) If pattern 1 and N1> TH0 and N3> TH1, G = 1.0. Where TH0 and T
H1 is a threshold value of the pattern occurrence frequency, and the threshold values TH0 and TH1 are layer numbers (first layer to fifth layer).
According to. Rule 1-4) In the case of pattern 1 and the upper hierarchy determination history is other than the above, G = 2.0

【0057】このように規則1をさらに規則1−1〜規
則1−4に詳細分類した理由は、規則1は上位階層にお
ける量子化ステツプ幅に対して大きなゲイン(G=2)
を与えるため、複数階層に亘る決定においては、ゲイン
Gが発振することにより量子化ステツプ幅が発振するお
それがあるためである。すなわち、規則1〜規則3のよ
うに、量子化ステツプ幅の決定対象となる階層の直前の
上位階層のアクテイビテイのみに基づいて現在の量子化
ステツプ幅を決定しようとすると、ゲインG=2と、ゲ
インG=1/2とが交錯して現れ、このときゲインGが
発振し、適切な量子化ステツプ幅を選定し得ない。
The reason why rule 1 is further classified into rules 1-1 to 1-4 is that rule 1 has a large gain (G = 2) with respect to the quantization step width in the upper layer.
This is because the gain G may oscillate and the quantization step width may oscillate in the determination over a plurality of layers. That is, if the current quantization step width is determined based on only the activity of the upper layer immediately before the layer for which the quantization step width is to be determined, as in Rules 1 to 3, the gain G = 2, The gain G = 1/2 appears in an intersecting manner, and at this time, the gain G oscillates and an appropriate quantization step width cannot be selected.

【0058】そこで、実施例の画像符号化装置40にお
いては、規則1−1〜規則1−4に基づいて上位階層で
のゲインGの選択履歴を考慮することにより、階層画像
の特性に応じてゲインGを収束させ、これによりゲイン
Gの発振による画質劣化を未然に回避するようになされ
ている。
Therefore, in the image coding apparatus 40 of the embodiment, by considering the selection history of the gain G in the higher hierarchy based on the rules 1-1 to 1-4, the characteristics of the hierarchy image can be adjusted. The gain G is converged so that the image quality deterioration due to the oscillation of the gain G is avoided.

【0059】すなわち、規則1−1は、選択履歴におい
てもブロツクの高アクテイビテイが認められる場合であ
り、このときこの階層の量子化器は大きいゲイン(G=
2)を与えて、量子化ステツプ幅を決定することを意味
する。また規則1−2は、選択履歴においてはブロツク
のアクテイビテイが高いとはいえない場合であり、この
とき量子化器は徐々にゲインGを下げることを意味す
る。さらに規則1−3は、選択履歴において、大きいゲ
インGと小さいゲインGの双方が出現する場合であり、
このとき量子化器はゲインGが発振しているおそれがあ
ることにより、ゲインGの前値ホールドを行うことを意
味する。さらに規則1−4は、パターン1の一般的な処
理を行うことを意味する。
That is, rule 1-1 is a case where a high block activity is recognized even in the selection history, and at this time, the quantizer of this hierarchy has a large gain (G =
2) is given, which means to determine the quantization step width. Rule 1-2 is a case where the block activity is not high in the selection history, which means that the quantizer gradually lowers the gain G at this time. Furthermore, Rule 1-3 is a case where both a large gain G and a small gain G appear in the selection history,
At this time, the quantizer may hold the previous value of the gain G because the gain G may oscillate. Furthermore, rules 1-4 mean that the general processing of pattern 1 is performed.

【0060】かくして実施例の画像符号化装置40にお
いては、規則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3に
基づいて量子化ステツプ幅のゲインGを決定し、この決
定されたゲインGを隣接する上位階層の量子化ステツプ
幅に乗じて現階層の量子化ステツプ幅を決定するように
したことにより、ゲインGによる量子化ステツプ幅の発
振を未然に回避することができ、これにより量子化の際
の画像劣化を一段と低減することができる。
Thus, in the image coding apparatus 40 of the embodiment, the gain G of the quantization step width is determined based on the rules 1-1 to 1-4, the rules 2 and 3, and the determined gain G is determined. By deciding the quantization step width of the current layer by multiplying by the quantization step width of the adjacent upper layer, oscillation of the quantization step width due to the gain G can be avoided in advance. It is possible to further reduce the image deterioration at the time of conversion.

【0061】(5)実施例の動作 以上の構成において、画像符号化装置40は、図10に
示すような処理手順に従つて順次第1〜第n階層圧縮符
号データを生成する(実施例の場合n=5)。すなわち
画像符号化装置40は、ステツプSP1から入つてステ
ツプSP2において、n階層を想定して階層カウンタI
にn−1を入力する。
(5) Operation of the Embodiment With the above configuration, the image coding apparatus 40 sequentially generates the first to nth hierarchical compression code data according to the processing procedure as shown in FIG. 10 (of the embodiment). Case n = 5). That is, the image encoding device 40 enters from the step SP1 and at the step SP2, the layer counter I assuming n layers.
Enter n-1 into

【0062】画像符号化装置40は、続くステツプSP
3において、平均化回路42、44、46、48によつ
てn階層分の階層データD31〜D35を生成し、ステ
ツプSP4に進む。ここで画像符号化装置40は最上位
階層の属性となる量子化ステツプ幅の初期値を設定す
る。画像符号化装置40は、続くステツプ5において、
最上位階層データD35の符号化及び復号化処理を実行
する。因に、このとき画像符号化装置40はステツプS
P4において初期化した量子化ステツプ幅の初期値によ
り最上位階層データD35を量子化するわけではなく、
量子化ステツプ幅の初期値は下位階層での量子化ステツ
プ幅を決定するための初期値として設定されている。
The image coding apparatus 40 uses the following step SP.
In 3, the averaging circuits 42, 44, 46 and 48 generate the hierarchical data D31 to D35 for n layers, and the process proceeds to step SP4. Here, the image coding apparatus 40 sets an initial value of the quantization step width which is an attribute of the highest layer. The image encoding device 40, in the following step 5,
Encoding and decoding processing of the highest layer data D35 is executed. Incidentally, at this time, the image coding apparatus 40 operates in the step S.
The top layer data D35 is not quantized by the initial value of the quantization step width initialized in P4,
The initial value of the quantization step width is set as an initial value for determining the quantization step width in the lower layer.

【0063】次に画像符号化装置40はステツプSP6
に進んで、先ず差分回路47、45、43又は41によ
つて階層間差分演算を行い、このとき生成される階層間
差分データD44、D43、D42又はD41に対して
上位階層の量子化ステツプ幅による量子化を実行する。
次に画像符号化装置40はステツプSP7において、ブ
ロツク内の量子化値の分布を判定し、ステツプSP8に
おいて、上述の規則1−1〜規則1−4、規則2及び規
則3に従つた判定を行い、当該判定結果に基づいて量子
化ステツプ幅を決定し、下位階層に伝送する。
Next, the image encoding device 40 proceeds to step SP6.
Then, the difference circuit 47, 45, 43 or 41 first performs the inter-layer difference calculation, and the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 generated at this time is compared with the quantization step width of the upper layer. Quantize by.
Next, the image coding apparatus 40 judges the distribution of the quantized value in the block in step SP7, and judges in accordance with the above-mentioned rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3 in step SP8. Then, the quantization step width is determined based on the determination result, and the quantization step width is transmitted to the lower layer.

【0064】画像符号化装置40は、続くステツプSP
9において、ステツプSP8で決定した量子化ステツプ
幅を用いて階層間差分データD44、D43、D42又
はD41の符号化及び復号化を実行する。画像符号化装
置40はステツプSP10において、階層カウンタIを
デイクリメントし、続くステツプSP11において階層
カウンタIが0であるか否か判断する。
The image coding apparatus 40 uses the following step SP.
In 9, the encoding and decoding of the inter-layer difference data D44, D43, D42 or D41 is executed by using the quantization step width determined in step SP8. The image encoding device 40 decrements the hierarchical counter I in step SP10, and determines whether the hierarchical counter I is 0 in the following step SP11.

【0065】ここで肯定結果が得られると、このことは
全階層の処理が終了したことを意味し、このとき画像符
号化装置40はステツプSP12に移つて当該処理手順
を終了する。これに対してステツプSP11において否
定結果が得られると、画像符号化装置40はステツプS
P5に戻つて1つ下の階層に対して上述したステツプS
P5〜ステツプSP10の処理を繰り返す。
When an affirmative result is obtained here, this means that the processing of all the layers is completed, and at this time, the image coding apparatus 40 moves to step SP12 and ends the processing procedure. On the other hand, if a negative result is obtained in step SP11, the image coding apparatus 40 proceeds to step S.
Returning to P5, the above step S for the next lower layer
The processing from P5 to step SP10 is repeated.

【0066】(6)実施例の効果 以上の構成によれば、上位階層におけるゲインGの選択
履歴を参考にして、下位階層の量子化ステツプ幅p1を
決定する際のゲインGを決定するようにしたことによ
り、各階層データに対して適切な量子化ステツプ幅を得
ることができ、画質劣化の低減した画像符号化装置40
を実現することができる。
(6) Effects of the Embodiments According to the above configuration, the gain G for determining the quantization step width p1 of the lower layer is determined with reference to the selection history of the gain G in the upper layer. By doing so, an appropriate quantization step width can be obtained for each hierarchical data, and the image encoding device 40 with reduced image quality deterioration.
Can be realized.

【0067】(7)他の実施例 なお上述の実施例においては、全階層の量子化器につい
ての量子化ステツプ幅のゲインGを、規則1−1〜規則
1−4、規則2及び規則3に基づいて決定する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、必ずしも全階層
に亘つて規則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3に
基づいて量子化ステツプ幅を決定する必要はなく、階層
毎に適用するゲイン決定規則を変更するようにしても良
い。
(7) Other Embodiments In the above-described embodiment, the gain G of the quantization step width for the quantizers of all layers is set to the rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3. However, the present invention is not limited to this, and the quantization step width is determined based on the rules 1-1 to 1-4, rule 2 and rule 3 over all layers. There is no need, and the gain determination rule to be applied may be changed for each layer.

【0068】すなわち、階層符号化においては階層間で
画像の大きさが異なることにより、画質劣化の見え方と
符号化効率が階層間で異なることを考慮すると、必ずし
も全階層に亘つて同じゲイン決定規則を適用する必要は
ないと考えられるため、例えば、下位階層においては、
上述した規則1−1〜規則1−4、規則2及び規則3を
適用して量子化ステツプ幅を決定するのに対して、上位
階層においては、規則1〜規則3を適用するようにして
も良い。このようにすれば、画質の見え方に応じた量子
化ステツプ幅を決定し得、符号化効率の良い画像符号化
装置を得ることができる。
In other words, in the hierarchical coding, considering that the image size deterioration and the coding efficiency differ between layers due to the difference in image size between layers, the same gain determination is not necessarily performed over all layers. Since it is not considered necessary to apply rules, for example, in the lower hierarchy,
While the above-mentioned rules 1-1 to 1-4, rules 2 and 3 are applied to determine the quantization step width, rules 1 to 3 may be applied in the higher layer. good. By doing so, the quantization step width can be determined according to the appearance of the image quality, and an image coding apparatus with high coding efficiency can be obtained.

【0069】また上述の実施例においては、上位階層に
おける量子化ステツプ幅の決定履歴を下位階層の量子化
ステツプ幅に反映させるゲイン決定規則として規則1〜
規則3及び規則1−1〜規則1−4を用いた場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ゲイン決定規則と
しては種々のものを適用することができ、要は上位階層
における量子化ステツプ幅の決定履歴を下位階層の量子
化ステツプ幅に反映させることができれば良い。
Further, in the above-described embodiment, the gain determination rules for reflecting the quantization step width determination history in the upper layer on the quantization step width in the lower layer are rule 1 to rule 1.
The case of using the rule 3 and the rules 1-1 to 1-4 has been described, but the present invention is not limited to this, and various gain determination rules can be applied. It is only necessary that the determination history of the quantization step width can be reflected in the quantization step width of the lower layer.

【0070】この場合、上位階層における量子化ステツ
プ幅の決定履歴を下位階層の量子化ステツプ幅に反映さ
せるためのゲインGは、W(H,p0)と関数表現で
き、この結果下位階層の量子化ステツプ幅p1は、隣接
する上位階層の量子化ステツプ幅をp0を用いて、p1
=W(H,p0)×p0と表わすことができる。
In this case, the gain G for reflecting the determination history of the quantization step width in the upper layer on the quantization step width in the lower layer can be expressed as a function W i (H, p0). The quantization step width p1 is p1 by using the quantization step width of the adjacent upper layer as p0.
= W i (H, p0) × p0.

【0071】[0071]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、下位階層
データの量子化ステツプ幅を決定する際、当該下位階層
データに隣接する上位階層データの量子化ステツプ幅に
乗ずるゲインを、当該下位階層データよりも上位階層デ
ータにおけるゲインの選択結果の履歴を参考にして決定
するようにしたことにより、各階層データに対して適切
な量子化ステツプ幅を得ることができ、画質劣化の低減
した画像符号化装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, when the quantization step width of the lower layer data is determined, the gain multiplied by the quantization step width of the upper layer data adjacent to the lower layer data is set to the lower level. By making a decision by referring to the history of gain selection results in higher hierarchical data than hierarchical data, it is possible to obtain an appropriate quantization step width for each hierarchical data, and to reduce the image degradation An encoding device can be realized.

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

【図1】本発明による画像符号化装置によつて生成され
る階層データの説明に供する略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining hierarchical data generated by an image encoding device according to the present invention.

【図2】HD標準画像における適応分割結果を示す図表
である。
FIG. 2 is a chart showing an adaptive division result in an HD standard image.

【図3】HD標準画像における各階層の信号レベルの標
準偏差を示す図表である。
FIG. 3 is a chart showing standard deviations of signal levels of respective layers in an HD standard image.

【図4】本発明による画像符号化装置の一実施例の回路
構成を示すブロツク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図5】階層データの生成動作の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a generation operation of hierarchical data.

【図6】階層データの階層構造の説明に供する略線図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a hierarchical structure of hierarchical data.

【図7】復号器の構成を示すブロツク図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a decoder.

【図8】符号器の構成を示すブロツク図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an encoder.

【図9】実施例による量子化器の特性を示す略線図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram showing characteristics of a quantizer according to an example.

【図10】階層符号化の動作の説明に供するフローチヤ
ートである。
[Fig. 10] Fig. 10 is a flow chart for explaining an operation of hierarchical encoding.

【図11】従来の画像符号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional image encoding device.

【図12】従来の画像復号化装置を示すブロツク図であ
る。
FIG. 12 is a block diagram showing a conventional image decoding apparatus.

【符号の説明】 40……画像符号化装置、41、43、45、47……
差分回路、42、44、46、48……平均化回路、4
9、51、53、55、57……符号器、50、52、
54、56……復号器、D31〜D35……階層デー
タ、D41〜D44……階層間差分データ、D51〜D
55……階層圧縮復号データ。
[Explanation of Codes] 40 ... Image coding device, 41, 43, 45, 47 ...
Difference circuit, 42, 44, 46, 48 ... Averaging circuit, 4
9, 51, 53, 55, 57 ... Encoder, 50, 52,
54, 56 ... Decoder, D31 to D35 ... Hierarchical data, D41 to D44 ... Difference data between layers, D51 to D
55 ... Hierarchical compression and decoding data.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【図9】 [Figure 9]

【図2】 [Fig. 2]

【図3】 [Figure 3]

【図4】 [Figure 4]

【図5】 [Figure 5]

【図6】 [Figure 6]

【図12】 [Fig. 12]

【図7】 [Figure 7]

【図10】 [Figure 10]

【図8】 [Figure 8]

【図11】 FIG. 11

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/41 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 1/41 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像データを順次再帰的に異なる複数の解
像度でなる複数の階層データに分割し、上記各階層デー
タ間で互いに対応するブロツク毎に、解像度の低い上位
階層データの量子化ステツプ幅に基づいて上記ブロツク
内の階層間データの量子化値を決定し、当該ブロツク内
の量子化値の分布に基づいて選択されるゲインを、上記
上位階層データの量子化ステツプ幅に乗ずることによ
り、上記上位階層データよりも解像度の高い下位階層デ
ータの量子化ステツプ幅を決定する画像符号化装置にお
いて、 下位階層データの量子化ステツプ幅を決定する際、当該
下位階層データに隣接する上位階層データの量子化ステ
ツプ幅に乗ずるゲインを、当該下位階層データよりも上
位の階層データにおけるゲインの選択結果の履歴を参考
にして決定することを特徴とする画像符号化装置。
1. A quantizing step width of upper layer data having a lower resolution for each block corresponding to each other among the plurality of hierarchical data having a plurality of different resolutions recursively sequentially recursively dividing the image data. Based on, to determine the quantization value of the inter-layer data in the block, the gain selected based on the distribution of the quantization value in the block, by multiplying the quantization step width of the upper layer data, In the image coding apparatus for determining the quantization step width of lower layer data having a higher resolution than the upper layer data, when determining the quantization step width of the lower layer data, the upper layer data adjacent to the lower layer data is determined. Determine the gain to be multiplied by the quantization step width by referring to the history of gain selection results in higher layer data than the lower layer data. An image encoding device characterized by the following.
【請求項2】画像データを順次再帰的に異なる複数の解
像度でなる複数の階層データに分割し、上記各階層デー
タ間で互いに対応するブロツク毎に、解像度の低い上位
階層データの量子化ステツプ幅に基づいて上記ブロツク
内の階層間データの量子化値を決定し、当該ブロツク内
の量子化値の分布に基づいて選択されるゲインを、上記
上位階層データの量子化ステツプ幅に乗ずることによ
り、上記上記階層データよりも解像度の高い下位階層デ
ータの量子化ステツプ幅を決定する画像符号化装置にお
いて、 下位階層データの量子化ステツプ幅を決定する際、当該
下位階層データに隣接する上位階層データの量子化ステ
ツプ幅に乗ずるゲインを、当該下位階層データよりも上
位の階層データにおけるゲインの選択結果の履歴を参考
にして決定すると共にこのとき階層毎に異なるゲイン決
定規則を用いることを特徴とする画像符号化装置。
2. The image data is sequentially recursively divided into a plurality of hierarchical data having a plurality of different resolutions, and for each block corresponding to each other among the hierarchical data, the quantization step width of the upper hierarchical data having a low resolution Based on, to determine the quantization value of the inter-layer data in the block, the gain selected based on the distribution of the quantization value in the block, by multiplying the quantization step width of the upper layer data, In the image coding apparatus for determining the quantization step width of the lower layer data having a higher resolution than the layer data, when determining the quantization step width of the lower layer data, of the upper layer data adjacent to the lower layer data Determine the gain to be multiplied by the quantization step width by referring to the history of gain selection results in higher layer data than the lower layer data. In addition, at this time, an image coding apparatus is characterized in that a different gain determination rule is used for each layer.
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