JPH0813141B2 - Still image coding method - Google Patents

Still image coding method

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JPH0813141B2
JPH0813141B2 JP62025176A JP2517687A JPH0813141B2 JP H0813141 B2 JPH0813141 B2 JP H0813141B2 JP 62025176 A JP62025176 A JP 62025176A JP 2517687 A JP2517687 A JP 2517687A JP H0813141 B2 JPH0813141 B2 JP H0813141B2
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scalar
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喜一 松田
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、静止画像を階層的に量子化して伝送し徐々
に精細な画面を再生するという符号化方式において、伝
送速度及び画質の向上のため、原画と予測再生画面との
補間誤差信号をベクトル量子化する際又はした後、前段
までの再生画面から画像のエッジ画素を抽出し、該エッ
ジ画素のみ補間誤差信号をスカラ量子化してスカラ量子
化誤差信号をることにより、エッジ画素に起因する大き
い振幅の画素を無くしてベクトル量子化のマッチングを
より最適にしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention is an encoding method in which a still image is hierarchically quantized and transmitted to gradually reproduce a fine screen. When or after vector quantization of the interpolation error signal with the prediction playback screen, the edge pixel of the image is extracted from the playback screen up to the previous stage, and only the edge pixel is scalar-quantized to the scalar quantization error signal. By doing so, pixels having a large amplitude due to edge pixels are eliminated and vector quantization matching is made more optimal.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、静止画像の符号化方式に関し、特に原画を
サブサンプルし量子化し可変長符号化して伝送するとと
もに、次段画面からは再生面を予測して該次段画面との
サブサンプル補間誤差信号を量子化し可変符号化して伝
送することを所定段数繰り返す静止画像の符号化方式に
関するものである。
The present invention relates to a still image encoding method, and particularly to sub-sampling an original image, quantizing it, and transmitting it after variable-length encoding, predicting a reproduction surface from the next-stage screen, and sub-sample interpolation error with the next-stage screen. The present invention relates to a still image encoding method in which a signal is quantized, variable encoded, and transmitted for a predetermined number of steps.

画像伝送を画像データベースの検索やテレビ会議にお
ける静止画像伝送等に利用する場合、間引いた、即ち、
サブサンプルした低解像度の画像から徐々に高解像度の
画像が再生できるような階層的な伝送が可能であれば、
画像データベースの検索においては、不必要な画像は初
期の段階で捨てることができるため必要な画像を高速で
検索できるとともに、静止画伝送では初期の段階で見た
い画像の概要を知ることができるため、かかる階層的な
符号化が必要である。
When using image transmission for image database search and still image transmission in video conference, etc., thinned out, that is,
If hierarchical transmission is possible so that high resolution images can be gradually reproduced from subsampled low resolution images,
In the image database search, unnecessary images can be discarded at an early stage, so required images can be searched at high speed, and still image transmission allows an overview of the images to be seen at an early stage. , Such hierarchical coding is necessary.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から知られた静止画像の符号化方式の概略構成が
第8図に示されており、図の上半分な送信側を示し、下
半分は受信側を示している。
FIG. 8 shows a schematic configuration of a conventional still image coding system, in which the upper half of the figure shows the transmitting side and the lower half shows the receiving side.

第8図において、11、14は送信側のサブサンプラー、
19は受信側のサブサンプラー、12及び21はそれぞれ送信
側及び受信側のスカラ量子化器、13及び17はそれぞれ送
信側及び受信側のエントロピーコーダ(可変長符号化
器)及びエントロピーデコーダ(可変長復号化器)、15
及び20はそれぞれ送信側及び受信側で再生画面を記憶す
るフレームメモリ、16及び18はそれぞれ送信側及び受信
側で再生画面を再生するための補間器、を示している。
尚、サブサンプラー19とフレームメモリ20で予測器を構
成している。
In FIG. 8, 11 and 14 are subsamplers on the transmission side,
19 is a subsampler on the receiving side, 12 and 21 are scalar quantizers on the transmitting side and the receiving side, 13 and 17 are entropy coders (variable length encoders) and entropy decoders (variable length) on the transmitting side and the receiving side, respectively. Decoder), 15
Reference numerals 20 and 20 denote frame memories for storing playback screens on the transmitting side and the receiving side, respectively, and 16 and 18 denote interpolators for reproducing the playback screens on the transmitting side and the receiving side, respectively.
The subsampler 19 and the frame memory 20 form a predictor.

第9図は第8図で行うサブサンプルの動作を説明する
ためのもので、図中、(1)〜(6)はそれぞれ画像の
1段目〜6段目の伝送段階での画像全体の一部のブロッ
ク(8×8画素)を示しており、○は新たに伝送する画
素(サブサンプルする位置の画素)、●(斜線で示す黒
丸)は既に伝送した画素であることを示している。
FIG. 9 is for explaining the operation of the sub-sampling performed in FIG. 8. In the figure, (1) to (6) respectively represent the entire image at the first to sixth transmission stages of the image. Part of the block (8 × 8 pixels) is shown, ○ indicates that the pixel is newly transmitted (pixel at the position to be subsampled), and ● (hatched black circle) indicates that the pixel has already been transmitted. .

また、第10図は画面再生のための補間動作を説明する
ための図である。
Further, FIG. 10 is a diagram for explaining an interpolation operation for screen reproduction.

次に、この従来例の動作を説明すると、まず、1段目
に伝送する画面では、静止原画を第9図(1)のように
第8図の送信側のサブサンプラー11でサブサンプルした
後、スカラ量子化器12で量子化した、エントロピーコー
ダ13で可変長符号化して伝送路Lに送出する。この2段
目では、予測器のサブサンプラー19からは何も信号は発
生されない。
Next, the operation of this conventional example will be described. First, in the screen transmitted in the first stage, the still original image is subsampled by the subsampler 11 on the transmission side in FIG. 8 as shown in FIG. 9 (1). , Quantized by the scalar quantizer 12, variable-length coded by the entropy coder 13, and sent to the transmission line L. In this second stage, no signal is generated from the subsampler 19 of the predictor.

伝送路Lからのデータを受信側では送信側と逆の動作
を行う。即ち、エントロピーデコーダ17でデコードし、
スカラ量子化器21で逆量子化して第10図(1)に●で示
す画面データが得られ、補間器18で第10図(1)〜
(3)に示す順に補関してフレーム画面全体を埋め再生
画面を得るとともにフレームメモリ20にその再生画面を
格納する。
The receiving side of the data from the transmission line L performs the reverse operation to the transmitting side. That is, it is decoded by the entropy decoder 17,
Inverse quantization is performed by the scalar quantizer 21 to obtain screen data indicated by ● in FIG. 10 (1), and the interpolator 18 is used in FIG. 10 (1)-
In the order shown in (3), the entire frame screen is filled up to obtain a reproduction screen and the reproduction screen is stored in the frame memory 20.

一方、送信側でも、スカラ量子化器12で量子化された
データは補間器16に送られて受信側の補間器18で行われ
た補間動作と同じ補間が行われて第10図(3)に示す同
様の再生画面がフレームメモリ15に格納される。
On the other hand, on the transmitting side as well, the data quantized by the scalar quantizer 12 is sent to the interpolator 16 and the same interpolation operation as that performed by the interpolator 18 on the receiving side is performed to perform the same interpolation as shown in FIG. 10 (3). A similar playback screen shown in is stored in the frame memory 15.

2段目に伝送する画面では、第9図(2)に示すよう
にサブサンプラー11で○画素がサブサンプルされるが、
1段目と異なり、今度はこれと同期してサブサンプラー
14でもフレームメモリ15に予め格納された画面データの
同じ○画素がサブサンプルされる。
In the screen transmitted to the second stage, as shown in FIG. 9 (2), the sub-sampler 11 sub-samples ◯ pixels,
Unlike the first stage, this time in sync with this subsampler
Also in 14, the same ◯ pixel of the screen data previously stored in the frame memory 15 is subsampled.

従って、スカラ量子化器12では両サブサンプラー11と
4の補間誤差信号がスカラ量子化されエントロピーコー
ダ13を経て伝送されることになる、サブサプラー14から
の出力信号は再生画面を予測したものである誤差信号が
小さければ小さいほどエントロピーデコーダ13から送出
される伝送量は削減できる。
Therefore, in the scalar quantizer 12, the interpolation error signals of both sub-samplers 11 and 4 are scalar-quantized and transmitted through the entropy coder 13. The output signal from the sub-supplier 14 is a predicted reproduction screen. The smaller the error signal, the more the transmission amount sent from the entropy decoder 13 can be reduced.

この2段目の画面の場合には、受信側においてもフレ
ームメモリ20に既に格納されていた画面を送信側のサブ
サンプラー11及び14と同期してサブサンプラー19でサブ
サンプラーしスカラ量子化器21の出力に加えて補間器18
により第10図(2)及び(3)に示す順に補間されて2
段目の画面と近似したフレーム画面全体が再生され、フ
レームメモリ20に格納される。
In the case of this second-stage screen, the screen already stored in the frame memory 20 on the receiving side is also subsampled by the subsampler 19 in synchronization with the subsamplers 11 and 14 on the transmitting side, and the scalar quantizer 21 is used. Interpolator 18 in addition to the output of
Is interpolated in the order shown in Fig. 10 (2) and (3)
The entire frame screen that is similar to the screen of the tier is reproduced and stored in the frame memory 20.

これと同様の動作が送信側においても、サブサンプラ
ー14及びスカラ量子化器12の両出力を加えて補間器16で
補間することにより行われ、フレームメモリ15に格納さ
れる。
On the transmitting side, the same operation as this is performed by adding both outputs of the subsampler 14 and the scalar quantizer 12 and interpolating by the interpolator 16, and stored in the frame memory 15.

以下、同様にして3段目から6段目までの静止画面が
第9図(3)〜(6)に示すようにサプサンプルして行
く。この場合、3段目は第10図(4)及び(5)、4段
目は第10図(3)、5段目は第10図(5)の各順序で補
間され、6段目で1組の(実線は6枚の)静止画面につ
いての伝送処理が終了する。
Thereafter, in the same manner, the still screens from the third stage to the sixth stage are subsampled as shown in FIGS. 9 (3) to 9 (6). In this case, the third stage is interpolated in each order of Fig. 10 (4) and (5), the fourth stage is Fig. 10 (3), the fifth stage is Fig. 10 (5), and the sixth stage is interpolated. The transmission process for a set of still screens (six solid lines) is completed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

かかる従来の静止画像の符号化方式では、静止画像の
歪の大きい部分も小さい部分もサブサンプルした画像全
てについてスカラ量子化を行って伝送していたため、情
報量が大きくなってしまい伝送所要時間が長くなってし
まうという問題点があった。
In such a conventional still image encoding method, scalar quantization is performed on all sub-sampled images of both a large distortion portion and a small distortion portion of the still image before transmission, resulting in a large amount of information and a time required for transmission. There was a problem that it would be long.

一方、画像情報を低ビットレートで符号化して伝送す
る高能率な符号化方式として、ベクトル量子化の手法を
用いることが考えられる。
On the other hand, it is conceivable to use a vector quantization method as a highly efficient encoding method for encoding and transmitting image information at a low bit rate.

即ち、第11図に示すように予め作成した固定的なベク
トル量子化コードブック30(コード群から成る)を用意
しておき、誤差信号に応じてベクトル量子化器31におい
てコードブック30の中から最も誤差が小さくなるものを
選択(マッチング)し、そのインデックスのみを伝送し
て伝送量を削減しようとするものである。
That is, as shown in FIG. 11, a fixed vector quantization codebook 30 (consisting of code groups) prepared in advance is prepared, and the vector quantizer 31 selects from the codebook 30 according to the error signal. In this method, the one with the smallest error is selected (matching), and only that index is transmitted to reduce the transmission amount.

しかしながら、この方式もコードブックが固定的であ
るため、誤差を小さくできない不適切なコードブックを
選択せざるを得ないとともに、ベクトル量子化特有の歪
を伴うという問題点があり、更に、伝送する画像には通
常、エッジ画素があるので、このエッジ画素の振幅が大
きいため上記の誤差信号全体の振幅レベルが高くなって
しまい適切なマッチングができないという問題点があっ
た。
However, since the codebook is fixed in this method as well, there is no choice but to select an inappropriate codebook in which the error cannot be reduced, and there is a problem that the distortion peculiar to vector quantization is involved. Since there are usually edge pixels in the image, the amplitude of the edge pixels is large, so that the amplitude level of the entire error signal becomes high, and there is a problem that proper matching cannot be performed.

従って、本発明の目的は、エッジ画素を含む画面にお
いても伝送情報量を少なくすることにより伝送時間を削
減でき且つ歪が少ない静止画像の符号化方式を実現する
ことに存る。
Therefore, an object of the present invention is to realize a still image coding method that can reduce the transmission time and reduce distortion by reducing the amount of transmission information even in a screen including edge pixels.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は上記の目的を達成するための本発明に係る静
止画像の符号化方式を概念的に示した図で、原画を第1
サブサンプラー11でサブサンプルし量子化器1で量子化
しエントロピーコード13で可変長符号化して伝送すると
ともに、次段画面からは再生画面を予測器2で作成し第
1サブサンプラー11と同期して第2サブサンプラー14に
より前記再生画面をサブサンプルし、次段画面のサブサ
ンプル信号との補間誤差信号を量子化器1で量子化する
ことを所定段数繰り返す静止画像の符号化方式を改良し
たものである。
FIG. 1 is a diagram conceptually showing a still image encoding system according to the present invention for achieving the above object.
Sub-sampler 11 sub-samples, quantizer 1 quantizes and variable-length code with entropy code 13 and transmits, while a reproduction screen is created from the next screen with predictor 2 and synchronized with the first sub-sampler 11. An improved still image coding method in which the reproduction screen is subsampled by the second subsampler 14 and the interpolation error signal with the subsample signal of the next screen is quantized by the quantizer 1 for a predetermined number of steps. Is.

即ち、本発明では、量子化器1が、補間誤差信号をブ
ロックコード化し固定コードブック4とのマッチングを
とるベクトル量子化器3であり、更に、再生画面からエ
ッジ画素を抽出し補間誤差信号の該エッジ画素のみスカ
ラ量子化した信号を発生するエッジ補正手段5と、その
スカラ量子化信号を補間誤差信号又はベクトル量子化器
3の出力から引いてスカラ量子化誤差信号を発生する減
算器6と、を設けている。
That is, in the present invention, the quantizer 1 is the vector quantizer 3 that performs block coding on the interpolation error signal and matches it with the fixed codebook 4, and further extracts edge pixels from the reproduction screen to obtain the interpolation error signal. An edge correction means 5 for generating a scalar quantized signal only for the edge pixels, and a subtractor 6 for subtracting the scalar quantized signal from the interpolation error signal or the output of the vector quantizer 3 to generate a scalar quantized error signal. , Are provided.

〔作用〕[Action]

第1図において、原画をサブサンプルしたものと、再
生予測画面をサブサンプしたものとの補間誤差信号にス
カラ量子化をかける。この場合、スカラ量子化は、予測
器2で予測された再生画面のエッジ画素をエッジ補正手
段5で検出し、このエッジ画素のみスカラ量子化をかけ
て補間誤差信号又はベクトル量子化器出力からそのスカ
ラ量子化値を引いてベクトル量子化器3又は伝送路に送
り出す。
In FIG. 1, scalar quantization is applied to interpolation error signals of an original image subsampled and a reproduction prediction screen subsampled. In this case, in the scalar quantization, the edge correction means 5 detects the edge pixel of the reproduction screen predicted by the predictor 2, and scalar-quantizes only this edge pixel to obtain the interpolation error signal or the output from the vector quantizer output. The scalar quantization value is subtracted and sent to the vector quantizer 3 or the transmission line.

受信側では、この送信側と逆の動作が行われる。 On the receiving side, the reverse operation of this transmitting side is performed.

このようにして、画面のエッジ画素に起因する大きな
振幅を平坦にすることにより伝送量を削減することがで
き、ベクトル量子化に伴う歪も減少する。
In this way, the amount of transmission can be reduced by flattening the large amplitude due to the edge pixels of the screen, and the distortion due to vector quantization is also reduced.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本願発明に係る静止画像の符号化方式の実施例
を説明する。
An embodiment of a still image encoding system according to the present invention will be described below.

第2図は、第1図に概念的に示した本発明の静止画像
の符号化方式の一実施例を示しており、第2図では、第
1図に示した予測器2は上記の従来例と同様に補間器16
とフレームメモリ15とで構成されており、また、エッジ
補正手段5は、再生画面からエッジ画素を抽出するエッ
ジ抽出器51と、該エッジ抽出画面をサブサンプルする第
3のサブサンプラー52と、このサブサンプルされた画面
中のエッジ画素についてのみ補間誤差信号を選択する制
御回路53と、その選択された補間誤差信号をスカラ量子
化するスカラ量子化器54と、で構成されている。
FIG. 2 shows an embodiment of the still image encoding system of the present invention conceptually shown in FIG. 1. In FIG. 2, the predictor 2 shown in FIG. Interpolator 16 as in the example
Further, the edge correction means 5 includes an edge extractor 51 for extracting edge pixels from the reproduction screen, a third sub-sampler 52 for sub-sampling the edge extraction screen, and It is composed of a control circuit 53 that selects an interpolation error signal only for edge pixels in the subsampled screen, and a scalar quantizer 54 that scalar-quantizes the selected interpolation error signal.

一方、受信側は第3図に示すように、上記の従来例に
おけるスカラ量子化器の代わりに、送信側と同様にベク
トル量子化器3a、コードブック4a、エッジ抽出器51a、
サブサンプラー52a、制御回路53a、及びスカラ量子化器
54aによる閉ループを形成している。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the receiving side is replaced by the vector quantizer 3a, the codebook 4a, the edge extractor 51a, as in the transmitting side, instead of the scalar quantizer in the conventional example.
Subsampler 52a, control circuit 53a, and scalar quantizer
54a forms a closed loop.

次に、第2図に示した実施例における送信側(符号化
側)の動作を第4図に示したコードブック変化図並びに
第5図及び第6図に示したフローチャートを参照して説
明する。
Next, the operation of the transmitting side (encoding side) in the embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to the codebook change diagram shown in FIG. 4 and the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6. .

まず、最初はサブサンプラー11でサブサンプルして第
9図(1)の1段目の画面を送出するが、この場合、ベ
クトル量子化器3は入力ブロック信号のインデックス
(これはエントロピーコーダ13で作成してもよい)をそ
のまま通過させるか、或いはコードブック4に用意され
た固定ロードをフルサーチして最も誤差の小さなコード
を検出(マッチング)し、そのインデックスを伝送路に
送出する。このとき、補間器16を介してフレームメモリ
15に受信側の画面を予測した画面が記憶される。
First, the sub-sampler 11 first sub-samples and outputs the first screen of FIG. 9 (1). In this case, the vector quantizer 3 uses the index of the input block signal (this is the entropy coder 13). (May be created) as it is, or a fixed load prepared in the codebook 4 is fully searched to detect (match) the code with the smallest error, and the index is sent to the transmission line. At this time, the frame memory is
The screen predicting the screen of the receiving side is stored in 15.

このとき、フレームメモリ15に記憶された1段目の画
面情報はラプラシアン・フィルタ等で構成されるエッジ
抽出器51においてその画面中のエッジ部分(画素)が抽
出される。
At this time, the edge information (pixels) in the screen is extracted from the first stage screen information stored in the frame memory 15 by the edge extractor 51 including a Laplacian filter.

即ち、第5図に示す如く、フレームメモリ15の再生画
面を512×512、閾値をD、そしてフィルタを3×3のマ
スクとすると(第5図のステップS1)、画面の画素X
(I、J)はI、J=2からフィルタをかけて行く(同
S2)。これは、I、J=1の最左上端画素は使用できな
いためである。
That is, as shown in FIG. 5, when the reproduction screen of the frame memory 15 is a mask of 512 × 512, the threshold is D, and the filter is 3 × 3 (step S1 in FIG. 5), the pixel X of the screen is displayed.
(I, J) filters from I, J = 2 (the same)
S2). This is because the upper leftmost pixel of I and J = 1 cannot be used.

次にエッジ画素を浮き上がらせるため、フィルタM
(3×3)を各画素X(I、J)に掛け合わせる(同S
3)。そして、各画素X(I、J)の絶対値が所定の閾
値D以上か否かをチェックし(同S4)、閾値Dを越えて
いれば、その画素X(I、J)を「0」とし、Dを越え
ていなければ、その画素X(I、J)を「1」とする
(同S5、6)。即ち、エッジ部分と判別できる所のみ画
素データを「0」にするわけである。
Next, in order to raise the edge pixels, the filter M
Multiply each pixel X (I, J) by (3 × 3) (S
3). Then, it is checked whether or not the absolute value of each pixel X (I, J) is equal to or larger than a predetermined threshold D (at step S4). If the absolute value exceeds the threshold D, the pixel X (I, J) is set to "0". If it does not exceed D, the pixel X (I, J) is set to "1" (S5, S6). That is, the pixel data is set to "0" only in the area where it can be identified as the edge portion.

かかる動作を512×512個分実行し(同S7〜S10)、2
値のエッジ情報をエッジ抽出器51に格納しておく(同S1
1)。
This operation is executed for 512 x 512 (S7 to S10 in the same), 2
The value edge information is stored in the edge extractor 51 (see S1
1).

第4図(1)はサブサンプラー11とサブサンプラー14
との補間誤差信号が発生開始する第9図(2)の2段目
画面をサブサンプルするときの様子を示したもので、図
中、○印を付した画素がサブサンプラー11及び14でサブ
サンプルされ、その補間誤差として第4図(1)に示す
ものが減算器6に入力される。尚、図を見易くするた
め、以下、サブサンプル点の信号レベル(適当に選択し
てある)のみを示すこととする。
Figure 4 (1) shows subsampler 11 and subsampler 14.
The interpolation error signal is generated at the time of sub-sampling the second screen of Fig. 9 (2). In the figure, the pixels marked with ○ are sub-samplers 11 and 14 After being sampled, the interpolation error shown in FIG. 4 (1) is input to the subtractor 6. In order to make the figure easier to see, only the signal level of the sub-sampling points (appropriately selected) will be shown below.

第4図(1)に示した補間誤差はエッジ補正手段5の
制御回路53に入力される。この間、第3のサブサンプラ
ー52は第1及び第2のサブサンプラー11及び14と同期し
てエッジ抽出器51に格納されている2値の画面情報をサ
ブサンプルして制御回路53に出力している。
The interpolation error shown in FIG. 4 (1) is input to the control circuit 53 of the edge correction means 5. During this period, the third sub-sampler 52 sub-samples the binary screen information stored in the edge extractor 51 in synchronization with the first and second sub-samplers 11 and 14 and outputs it to the control circuit 53. There is.

従って、制御回路53はサブサンプラー52でサブサンプ
ルされた画素のうち、エッジ画素のみの補間誤差をスカ
ラ量子化器54に送りスカラ量子化に供する。
Therefore, the control circuit 53 sends the interpolation error of only the edge pixel among the pixels sub-sampled by the sub-sampler 52 to the scalar quantizer 54 for the scalar quantization.

スカラ量子化された補間誤差は減算器6の他方の入力
となっており、サブサンプラー11と14との補間誤差から
更に誤差(これはスカラ量子化誤差となる)を生ずる。
The scalar-quantized interpolation error is the other input of the subtractor 6, and further produces an error (which becomes a scalar quantization error) from the interpolation error of the subsamplers 11 and 14.

このように、補間誤差を更にスカラ量子化誤差にする
理由は、画面におけるエッジ画素は振幅レベルが高いの
で補間誤差中にも残存し、これをそのままベクトル量子
化したのではエッジ画素レベルに引きずられてマッチン
グがずれてしまうからである。
In this way, the reason why the interpolation error is further made into the scalar quantization error is that the edge pixel on the screen remains in the interpolation error because the amplitude level is high, and if this is directly vector-quantized, it is dragged to the edge pixel level. This causes the matching to shift.

このようにしてスカラ量子化誤差が入力されるベクト
ル量子化器3では第4図(1)のサブサンプル点の信号
レベルを第4図(2)に示すようにソフトウェア概念的
に詰め替えて4×4のブロックにまとめ、コードブック
4のデータを参照して最も誤差の少ないベクトル量子化
コードを第4図(3)に示すように選択(マッチング)
する。
In this way, in the vector quantizer 3 to which the scalar quantization error is input, the signal level at the sub-sampling point in FIG. 4 (1) is repacked in a software conceptual manner as shown in FIG. 4 blocks, and referring to the data of codebook 4, the vector quantization code with the smallest error is selected (matching) as shown in FIG. 4 (3).
To do.

このように決定されたベクトル量子化コードは3段目
の画面処理に使用されることとなる。尚、この第4図
(3)のベクトル量子化コードも適当に選択した数であ
る。
The vector quantization code determined in this way is used for the screen processing of the third stage. The vector quantization code of FIG. 4 (3) is also an appropriately selected number.

ここで、3段目の補間誤差を第4図(4)に示す値の
ように仮定すると(第4図(1)〜(3)の値とは特に
関係ない)、△印で示された箇所は2段目の再生画面か
らエッジ抽出器51でエッジ画素と判別されたもので、こ
れら△印の画素がサブサンプラー52でサブサンプルされ
ることによりスカラ量子化器54でスカラ量子化し、第4
図(4)の補間画素から減算器6で引くと、第4図
(5)に示すように振幅の小さな情報としてベクトル量
子化器3に第4図(6)左側のブロック化した形で入力
され、マッチングをとって第4図(6)右側の形で出力
されることとなる。尚、この出力ベクトルは上述のよう
にインデックスの形で受信側に送られる。
Here, if the interpolation error at the third stage is assumed to be the value shown in FIG. 4 (4) (not particularly related to the values in FIG. 4 (1) to (3)), it is indicated by a triangle mark. The location is determined as an edge pixel by the edge extractor 51 from the reproduction screen of the second stage. The pixels marked with Δ are sub-sampled by the sub-sampler 52 to be scalar-quantized by the scalar quantizer 54. Four
When subtracted by the subtracter 6 from the interpolated pixel in FIG. 4 (4), it is input to the vector quantizer 3 in the block form on the left side in FIG. 4 (6) as information of small amplitude as shown in FIG. 4 (5). Then, matching is performed and the data is output in the form on the right side of FIG. This output vector is sent to the receiving side in the form of an index as described above.

第6図は制御回路53、スカラ量子化器54、及び減算器
6の動作手順を示すもので、2値のエッジ情報X(51
2、512)をサブサンプルすることにより、そのサブサン
プル箇所が「0」であればエッジ画素と判断して補間画
素F(512、512)にスカラ量子化をかけて、補間画素
の更にスカラ量子化誤差F**(512、512)を求める手順
を示している。
FIG. 6 shows the operation procedure of the control circuit 53, the scalar quantizer 54, and the subtracter 6, and shows binary edge information X (51
By sub-sampling 2, 512), if the sub-sampling point is “0”, it is determined to be an edge pixel and the interpolated pixel F * (512, 512) is scalar-quantized to further scale the interpolated pixel. The procedure for obtaining the quantization error F ** (512, 512) is shown.

同様にして、4〜6段目の画面処理が実行される。 Similarly, the screen processing of the fourth to sixth stages is executed.

このように、一組の静止画像伝送を完了するための6
段階の画面送信を行う度にベクトル量子化器3の出力コ
ードのデータが小さくなり、振幅を小さくして行くこと
ができる。
Thus, 6 to complete a set of still image transmissions.
The data of the output code of the vector quantizer 3 becomes smaller every time the screen transmission is performed in stages, and the amplitude can be made smaller.

尚、第3図に示した受信側のサブサンプル動作も全く
同様に行われるので、説明は省略する。
Note that the sub-sampling operation on the receiving side shown in FIG.

以上の実施例では、量子化器1としてベクトル量子化
器のみを用いる方式を説明したが、ベクトル量子化だけ
でなく、スカラ量子化も採り入れたハイブリッド量子化
が第7図(1)及び(2)に示されている。第7図では
量子化器1の部分のみを示している。
In the above embodiments, the method using only the vector quantizer as the quantizer 1 has been described, but the hybrid quantization that employs not only vector quantization but also scalar quantization is shown in FIGS. 7 (1) and (2). ). In FIG. 7, only the quantizer 1 is shown.

また、減算器6はベクトル量子化器3の前に挿入した
が、ベクトル量子化3の後に挿入しても同様の作用を呈
する。
Further, the subtractor 6 is inserted before the vector quantizer 3, but the same effect can be obtained by inserting it after the vector quantizer 3.

更に、第5図のステップS4のステップは制御回路53で
実行してもよい。
Further, the step S4 of FIG. 5 may be executed by the control circuit 53.

更に、エントロピーコーダ13はベクトル量子化器3の
出力を可変長符号化するがスカラ量子化器54の出力をも
可変長符号化することがより好ましい。
Further, although the entropy coder 13 performs variable length coding on the output of the vector quantizer 3, it is more preferable that the output of the scalar quantizer 54 is also variable length coded.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明の静止画像の符号化方式によれ
ば、送信画面上のエッジ画素に対応する補間誤差上の画
素にスカラ量子化をかけて次段画面でのベクトル量子化
器への補間誤差又はベクトル量子化からのマッチング出
力コードから引いてやるので、ベクトル量子化器でのマ
ッチングがより適切なものとなり、伝送量も小さくベク
トル量子化に起因する歪を小さくすることができるとい
う効果がある。
As described above, according to the still image encoding method of the present invention, pixels on the interpolation error corresponding to the edge pixels on the transmission screen are scalar-quantized to the vector quantizer on the next-stage screen. Since it is subtracted from the interpolation error or the matching output code from the vector quantization, the matching in the vector quantizer becomes more appropriate, the transmission amount is small, and the distortion caused by the vector quantization can be reduced. There is.

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

第1図は本発明に係る静止画像の符号化方式の原理ブロ
ック図、 第2図は第1図に示した静止画像の符号化方式の一実施
例を示すブロック図、 第3図は第2図の送信側に対応する受信側の実施例を示
すブロック図、 第4図は(1)〜(6)は本発明に用いるコードブック
の選択過程を説明するための図、 第5図は本発明で用いるエッジ抽出器の動作を示すフロ
ーチャート図、 第6図は本発明で用いる制御回路、スカラ量子化器、及
び減算器での手順を説明するためのフローチャート図、 第7図(1)及び(2)は本発明の別の実施例を示すブ
ロック図、 第8図は従来の静止画像の符号化方式の一例を示すブロ
ック図、 第9図(1)〜(6)は画面伝送の各段におけるサブサ
ンプルの方法を説明するための図、 第10図(1)〜(5)は補間の方法を説明するための
図、 第11図はベクトル量子化と固定コードブックとを組み合
わせた場合のブロック図、である。 第1図、第2図及び第7図において、 1は量子化器、 2は予測器、 3はベクトル量子化器、 4はコードブック、 5はエッジ補正手段、 6は減算器、 11、14はサブサンプラー、 8はスカラ量子化器、をそれぞれ示す。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a still image coding system according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the still image coding system shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the receiving side corresponding to the transmitting side of the figure, FIG. 4 is a diagram for explaining the selection process of the codebook used in the present invention, and FIG. 5 is a book. FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the edge extractor used in the present invention, FIG. 6 is a flow chart for explaining the procedure in the control circuit, the scalar quantizer, and the subtracter used in the present invention, FIG. 7 (1) and (2) is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional still image encoding system, and FIGS. 9 (1) to 9 (6) are screen transmissions. Figures for explaining the method of sub-sampling in a step, and Figures 10 (1) to (5) are supplementary figures. How diagram for explaining of FIG. 11 is a block diagram, in the case of a combination of a vector quantization and fixed codebook. In FIGS. 1, 2, and 7, 1 is a quantizer, 2 is a predictor, 3 is a vector quantizer, 4 is a codebook, 5 is an edge correction means, 6 is a subtractor, 11, 14 Indicates a subsampler, and 8 indicates a scalar quantizer, respectively. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 喜一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 津田 俊隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiichi Matsuda 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor Toshitaka Tsuda 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原画を第1サブサンプラー(11)でサブサ
ンプルし量子化器(1)で量子化しエントロピーコーダ
(13)で可変長符号化して伝送するとともに、次段画面
からは再生画面を予測器(2)で作成し前記第1サブサ
ンプラー(11)と同期して第2サブサンプラー(14)に
より前記再生画面をサブサンプルし、次段画面のサブサ
ンプル信号との補間誤差信号を前記量子化器(1)で量
子化することを所定段数繰り返す静止画像の符号化方式
において、 前記量子化器(1)が、前記補間誤差信号をブロックコ
ード化し固定コードブック(4)とのマッチングをとる
ベクトル量子化器(3)であり、更に、 前記再生画面からエッジ画素を抽出し前記補間誤差信号
の該エッジ画素のみスカラ量子化した信号を発生するエ
ッジ補正手段(5)と、 前記スカラ量子化信号を前記補間誤差信号又はベクトル
量子化器(3)の出力から引いてスカラ量子化誤差信号
を発生する減算器(6)と、 を設けたことを特徴とする静止画像の符号化方式。
1. An original image is sub-sampled by a first sub-sampler (11), quantized by a quantizer (1) and variable-length coded by an entropy coder (13) for transmission, and a reproduced screen is displayed from the next-stage screen. The reproduction screen is subsampled by the second subsampler (14) in synchronization with the first subsampler (11) by the predictor (2), and the interpolation error signal with the subsample signal of the next-stage screen is obtained. In a still image coding method in which quantization in a quantizer (1) is repeated a predetermined number of times, the quantizer (1) block-codes the interpolation error signal to perform matching with a fixed codebook (4). A vector quantizer (3), which further comprises edge correction means (5) for extracting edge pixels from the reproduction screen and generating a signal in which only the edge pixels of the interpolation error signal are scalar-quantized. A subtracter (6) for subtracting the scalar quantized signal from the interpolation error signal or the output of the vector quantizer (3) to generate a scalar quantized error signal; Method.
【請求項2】前記エッジ補正手段(5)が、前記再生画
面からエッジ画素を抽出するエッジ抽出器(51)と、該
エッジ抽出画面をサブサンプルする第3のサブサンプラ
ー(52)と、このサブサンプルされた画面中のエッジ画
素についてのみ前記補間誤差信号を選択する制御回路
(53)と、該選択された補間誤差信号をスカラ量子化す
るスカラ量子化器(54)と、で構成されている特許請求
の範囲第1項記載の静止画像の符号化方式。
2. The edge correction means (5), an edge extractor (51) for extracting edge pixels from the reproduction screen, and a third sub-sampler (52) for sub-sampling the edge extraction screen, It is composed of a control circuit (53) for selecting the interpolation error signal only for edge pixels in the subsampled screen, and a scalar quantizer (54) for scalar quantizing the selected interpolation error signal. The still image encoding method according to claim 1.
【請求項3】前記量子化器(1)が、ベクトル量子化器
(3)によるベクトル量子化とスカラ量子化器(8)に
よるスラカ量子化とを組み合わせた量子化を行うもので
ある特許請求の範囲第1項記載の静止画像の符号化方
式。
3. A quantizer (1) for performing a combination of vector quantization by a vector quantizer (3) and a scalar quantizer (8) by a scalar quantizer (8). The still image encoding method according to the first item of the above.
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