JPH08130734A - 画像データ符号化装置 - Google Patents

画像データ符号化装置

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Publication number
JPH08130734A
JPH08130734A JP28870794A JP28870794A JPH08130734A JP H08130734 A JPH08130734 A JP H08130734A JP 28870794 A JP28870794 A JP 28870794A JP 28870794 A JP28870794 A JP 28870794A JP H08130734 A JPH08130734 A JP H08130734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
edge
quantization
block
dct
blocks
Prior art date
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Pending
Application number
JP28870794A
Other languages
English (en)
Inventor
Natsuyuki Ono
奈津志 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP28870794A priority Critical patent/JPH08130734A/ja
Publication of JPH08130734A publication Critical patent/JPH08130734A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】エッジを含むブロックの画像品質を高めて画像
全体の品質向上を図る画像データ符号化装置を提供す
る。 【構成】画面を複数画素からなるブロックに分割するブ
ロック分割手段1と、各ブロックごとの画素データを離
散コサイン変換によりDCT係数に変換するDCT処理
手段2と、量子化テーブルを用いてDCT係数を線形量
子化する量子化手段3と、量子化されたデータを可変長
符号化する符号化手段4とを備える画像データ符号化装
置において、分割されたブロックの中にエッジが存在す
るかどうかを検出するエッジ検出手段5と、ブロックの
中にエッジの存在するとき、量子化手段の用いる量子化
テーブルとして、ステップサイズの小さいテーブルを選
択する量子化制御手段6とを設ける。ブロック内にエッ
ジを含む場合には多くの情報量が割り当てられ、逆にエ
ッジを含まない場合には少ない情報量が割り当てられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、帯域圧縮技術を用いて
動画像信号を圧縮する画像データ符号化装置に関し、特
に、視覚的に高品質の画像が得られるように構成したも
のである。
【0002】
【従来の技術】画像データは、同一フレーム内の隣接し
た画素の間や前後のフレームの同じ位置付近の画素の間
で大きな相関を持つ場合が多く、このような信号の統計
的性質や人間の視覚特性を利用して、信号を帯域圧縮す
ることが行なわれている。
【0003】この帯域圧縮の方法として、予測符号化と
変換符号化とが知られている。予測符号化では、フレー
ム間の対応画素における差分値または同一フレーム内の
近隣画素間の差分値を符号化することによって信号の冗
長性を除いている。
【0004】また、変換符号化では、こうした画素値を
直交変換し、そのときの信号エネルギーが低周波成分に
集中することを利用して、電力の大きな低周波成分に対
して細かいステップサイズで量子化を行ない、また、低
電力の高周波成分に対しては粗いステップサイズで量子
化を行なうことにより平均ビット数を低減させている。
この圧縮方式は、輝度が急激に変化するところでは、粗
い量子化を行なってもその歪みが検知されにくく、一
方、輝度の変化が緩やかなところでは、量子化による雑
音が目立ちやすい、という人間の視覚特性を利用してい
る。
【0005】動画像データを帯域圧縮技術を用いて符号
化する方式として、ISO−IEC/JTC1/SC2
/WG11で議論され標準化されたMPEG(Moving P
icture Coding Experts Group)方式が知られている。
【0006】この方式を採る従来の画像データ符号化装
置は、図4に示すように、画面を複数画素から成るブロ
ックに分割するブロック分割部1と、このブロックの画
素データに対して離散コサイン変換を施すDCT処理部
2と、DCT変換で求めたDCT係数を係数位置ごとの
ステップサイズで量子化する量子化部3と、量子化され
たデータをハフマン符号を用いてエントロピー符号化
し、可変長データに変換するVLC部4とを備えてい
る。
【0007】この装置では、入力する動画像データが、
まず、ブロック分割部1で複数の画素(例えば、8×
8)から成るブロックごとのデータに分割される。この
ブロックの画素情報、或いはその画素情報のフレーム間
での差分情報は、DCT処理部2に入力し、離散コサイ
ン変換処理が施され、8×8の画像情報が8×8のDC
T係数に変換される。量子化部3は、この係数データを
各係数ごとのステップサイズを定めた量子化テーブルを
用いて線形量子化する。
【0008】VLC部4は、この量子化されたDCT係
数を、ハフマン符号を用いて符号化する。ハフマン符号
は、1ワードの長さが一定でない可変長符号であり、発
生確率の高い信号には短い符号語を、発生確率の低い信
号には長い符号語を割り当てることにより、平均の符号
語長を短く抑えることができる。ハフマン符号で符号化
された可変長データはVLC部4から復号器に出力され
る。このとき、復号器には量子化特性を指定する情報な
ども併せて送られる。
【0009】この圧縮画像データを受信した復号器で
は、受け取った量子化特性の情報などを基に、圧縮時と
逆の量子化や逆離散コサイン変換(IDCT)を行なっ
てデータを伸張し、元の画像データを再生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像デ
ータ符号化装置は、次のような問題点を持つ。この装置
で符号化しようとするブロックの中にエッジ画像が存在
する場合には、離散コサイン変換の結果に高周波成分が
含まれるが、この装置で実際に符号化される情報は8×
8の周波数成分のDCT係数に制限されるため、このエ
ッジによって発生した高周波成分は切り捨てられること
になる。その結果、このエッジ画像の復調に際してノイ
ズが発生し、このノイズがエッジ画像の品質低下をもた
らす。エッジ部分は、画面の中で視覚的に目立つ部分で
あり、エッジ部分の画質の低下が画像全体の品質を下げ
ることになる。
【0011】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、エッジを含むブロックの画像品質を高
めることによって画像全体の品質の向上を図ることがで
きる画像データ符号化装置を提供することを目的として
いる。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、画
面を複数画素からなるブロックに分割するブロック分割
手段と、各ブロックごとの画素データを離散コサイン変
換を施してDCT係数に変換するDCT処理手段と、量
子化テーブルを用いてDCT係数を線形量子化する量子
化手段と、量子化されたデータを可変長符号化する符号
化手段とを備える画像データ符号化装置において、分割
されたブロックの中にエッジが存在するかどうかを検出
するエッジ検出手段と、ブロックの中にエッジの存在が
検出されたとき、量子化手段の用いる量子化テーブルと
して、ステップサイズの小さいテーブルを選択する量子
化制御手段とを設けている。
【0013】
【作用】そのため、ブロック内にエッジ画像を含む場合
には多くの情報量が割り当てられ、逆にエッジを含まな
い場合には少ない情報量が割り当てられる。従って、視
覚的に目立つエッジ画像については、多くの情報量で表
されるため画像品質が向上する。視覚的に目立たない部
分の画像品質は多少低下するが、全体的に見れば、限ら
れた情報量の下で、視覚的に高品質の画像を得ることが
可能になる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例における画像データ符号化装
置は、図1に示すように、画面情報を複数画素ごとのブ
ロックに分割するブロック分割部1と、ブロック内にエ
ッジが含まれるかどうかをラプラシアン演算によって検
出するエッジ検出部5と、ブロック化されたデータに離
散コサイン変換を施すDCT処理部2と、エッジ検出部
5の演算結果に応じて適切な量子化ステップの量子化テ
ーブルを選択する量子化制御部6と、選択された量子化
テーブルを用いてDCT係数を係数位置ごとのステップ
サイズで量子化する量子化部3と、この量子化されたデ
ータをエントロピー符号化し、可変長データに変換する
VLC部4とを備えている。
【0015】まず、この装置の全体的な動作を図2のフ
ローチャートを用いて説明する。
【0016】ステップ1:ブロック分割部1は、入力し
た動画像信号を複数画素で構成されるブロックに分割す
る。
【0017】ステップ2:エッジ検出部5は、このブロ
ックごとにラプラシアン演算を行ない、ブロック内のエ
ッジ勾配を算出する。
【0018】ステップ3:DCT処理部2は、ブロック
ごとに離散コサイン変換処理を行ない、8×8の画素情
報を8×8のDCT係数に変換する。
【0019】ステップ4:量子化制御部6は、エッジ検
出部5のエッジ検出結果を受けて、量子化部3に対し、
各ブロックの量子化において使用すべき量子化テーブル
を指示する。
【0020】ステップ5:量子化部3は、各係数ごとの
量子化ステップサイズを定めた量子化テーブルの内、量
子化制御部6に指示された量子化テーブルを用いて、D
CT係数を係数位置ごとに異なるステップサイズで線形
量子化する。
【0021】ステップ6:VLC部4は、量子化された
データを、発生確率の高いデータは少ないビット数で、
また、発生確率の低いデータは多いビット数で可変長符
号化し、可変長データを出力する。この可変長データ
は、量子化特性を指定する情報とともに復号器に送られ
る。
【0022】このとき、量子化制御部6は、ステップ4
の動作を、図3のフローチャートに示す手順で行なう。
【0023】ステップ41:量子化制御部6は、エッジ検
出部5より、今注目しているブロック内にエッジがある
かどうかの情報を受け取る。このとき「エッジがあるか
ないか」と云う情報はエッジ勾配で表現されているもの
とする。
【0024】ステップ42:量子化制御部6は、いま受け
取ったエッジ勾配に基づいて適切な量子化テーブルを選
択する。具体的には、エッジ勾配がある閾値x1より大
きく、且つ、ある閾値x2より小さければ量子化テーブ
ルQ1を選び、また、エッジ勾配がある閾値X2より大
きく、且つ、x3より小さければ、Q1よりもステップ
サイズの小さい量子化テーブルQ2を選ぶ。
【0025】このように、量子化制御部6は、ブロック
がエッジ画像を含み、そのエッジ勾配が大きいときに
は、エッジ勾配が小さいときよりも、量子化ステップの
小さい量子化テーブルを選択し、量子化部3に量子化を
行なわせる。それにより、ブロック内にエッジを含む場
合には多くの情報量が割り当てられ、逆にエッジを含ま
ない場合には少ない情報量が割り当てられる。
【0026】その結果、視覚的に目立つエッジ画像の画
像品質が向上する。エッジ画像を含まないブロックで
は、情報量が減る分、画像品質が低下することになる
が、この部分は視覚的に目立たない。従って、全体的に
みれば、限られた情報量の下で、視覚的に高品質の画像
を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の画像データ符号化装置は、視覚的に目立つ
エッジ部分に多くの情報量を割り当て、また、視覚的に
目立たない部分に少ない情報量を割り当てることによ
り、限られた情報量の下で視覚的に高品質の画像を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における画像データ符号化装置
の構成を示すブロック図、
【図2】実施例の画像データ符号化装置の動作を示すフ
ローチャート、
【図3】実施例の画像データ符号化装置における量子化
制御部の動作を示すフローチャート、
【図4】従来の画像データ符号化装置の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】 1 ブロック分割部 2 DCT処理部 3 量子化部 4 VLC部 5 エッジ検出部 6 量子化制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画面を複数画素からなるブロックに分割
    するブロック分割手段と、各ブロックごとの画素データ
    を、離散コサイン変換(DCT)を施してDCT係数に
    変換するDCT処理手段と、量子化テーブルを用いて前
    記DCT係数を線形量子化する量子化手段と、量子化さ
    れたデータを可変長符号化する符号化手段とを備える画
    像データ符号化装置において、 分割された前記ブロックの中にエッジが存在するかどう
    かを検出するエッジ検出手段と、 前記ブロックの中にエッジの存在が検出されたとき、前
    記量子化手段の用いる量子化テーブルとして、ステップ
    サイズの小さいテーブルを選択する量子化制御手段とを
    設けたことを特徴とする画像データ符号化装置。
JP28870794A 1994-10-31 1994-10-31 画像データ符号化装置 Pending JPH08130734A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28870794A JPH08130734A (ja) 1994-10-31 1994-10-31 画像データ符号化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28870794A JPH08130734A (ja) 1994-10-31 1994-10-31 画像データ符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08130734A true JPH08130734A (ja) 1996-05-21

Family

ID=17733651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28870794A Pending JPH08130734A (ja) 1994-10-31 1994-10-31 画像データ符号化装置

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JP (1) JPH08130734A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205683A (ja) * 2011-05-27 2011-10-13 Canon Inc 画像符号化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011205683A (ja) * 2011-05-27 2011-10-13 Canon Inc 画像符号化装置

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