JPH08340534A - Video signal processor - Google Patents

Video signal processor

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JPH08340534A
JPH08340534A JP14445995A JP14445995A JPH08340534A JP H08340534 A JPH08340534 A JP H08340534A JP 14445995 A JP14445995 A JP 14445995A JP 14445995 A JP14445995 A JP 14445995A JP H08340534 A JPH08340534 A JP H08340534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
video signal
screen
circuit
data
segment
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP14445995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kobayashi
崇史 小林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP14445995A priority Critical patent/JPH08340534A/en
Publication of JPH08340534A publication Critical patent/JPH08340534A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE: To attain high image quality for part of an image even in a coding system in which a prescribed code quantity is allocated in the unit of segments. CONSTITUTION: A SCT circuit 12 applies discrete cosine transformation to a digital video signal from an input terminal 10 in the unit of 8×8 picture elements. A block processing circuit 14 collects four adjacent 8×8 transformation coefficient data into one block on an image and a segment processing circuit 16 five blocks separated on the image into one segment. A quantization circuit 18 quantizes DCT coefficient data in the unit of segments. A setting partial address generating circuit 20 provides an output of an address denoting a specific area on the image whose image quality is desired to be high, the circuit 18 selects a smaller quantization step of the specific area on the image than a quantization step of other parts according to an output of the circuit 20. A variable length coding circuit 22 applies variable length coding to the output of the quantization circuit 18.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像信号を
データ圧縮する映像信号処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal processing device for data-compressing a digital video signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル映像信号のデータ量を圧縮
し、ビット・レートを落として伝送(例えば、デジタル
記録媒体に記録)するディジタル映像伝送システムは周
知である。
2. Description of the Related Art A digital video transmission system for compressing the data amount of a digital video signal and transmitting at a reduced bit rate (for example, recording on a digital recording medium) is well known.

【0003】図8は、従来の映像伝送システムにおける
符号化処理部の概略構成ブロック図を示す。入力端子1
10には、サンプリング周波数fsでサンプリングさ
れ、量子化されたデジタル映像信号が入力する。離散コ
サイン変換(DCT)回路112は、入力端子110か
らのディジタル映像信号を直交変換、例えば、8×8画
素のブロックを単位に離散コサイン変換する。DCT回
路112から出力される8×8の係数データは、ブロッ
ク化回路114に印加される。ブロック化回路114
は、画面上で隣接する幾つか(例えば、4つ)の8×8
係数データを1つのブロックにまとめ、セグメント化回
路116は、画面上で分散する幾つか(例えば、5つ)
のブロックを一定規則に従って拾い出し、1つのセグメ
ントにまとめる。
FIG. 8 shows a schematic block diagram of an encoding processing unit in a conventional video transmission system. Input terminal 1
The digital video signal sampled and quantized at the sampling frequency fs is input to the digital signal 10. The discrete cosine transform (DCT) circuit 112 performs orthogonal transform on the digital video signal from the input terminal 110, for example, discrete cosine transform in units of 8 × 8 pixel blocks. The 8 × 8 coefficient data output from the DCT circuit 112 is applied to the blocking circuit 114. Blocking circuit 114
Is a number of adjacent 8x8 (eg 4) on the screen
The coefficient data is collected in one block, and the segmenting circuit 116 distributes some (eg, five) on the screen.
The blocks of are picked up according to a certain rule and are combined into one segment.

【0004】ブロック化回路114によるブロックとセ
グメント化回路116によるセグメントの関係を図9に
示す。ブロック化回路114は、画面130上で横に並
ぶ4つの8×8のDCT係数データ132,134,1
36,138を1つのブロック140にまとめる。セグ
メント化回路116は、ブロック化回路114によりブ
ロック化され、画面上に分散する5つのブロック14
0,142,144,146,148を、1つのセグメ
ントにまとめる。
FIG. 9 shows the relationship between blocks formed by the blocking circuit 114 and segments formed by the segmenting circuit 116. The blocking circuit 114 includes four 8 × 8 DCT coefficient data 132, 134, 1 arranged horizontally on the screen 130.
36 and 138 are combined into one block 140. The segmenting circuit 116 is divided into five blocks 14 by the blocking circuit 114 and dispersed on the screen.
0, 142, 144, 146, 148 are combined into one segment.

【0005】セグメント化回路116によりセグメント
にまとめられたDCT係数データは、量子化回路118
に印加され、所定の量子化ステップに従い量子化され
る。量子化ステップは、DCT係数の各成分ごとに設定
できる。可変長符号化回路120は、量子化回路118
の出力を可変長符号化し、その出力は、磁気テープ、磁
気ディスク及び光ディスクなどに記録される。
The DCT coefficient data grouped into segments by the segmentation circuit 116 is quantized by the quantization circuit 118.
Is quantized according to a predetermined quantization step. The quantization step can be set for each component of the DCT coefficient. The variable length coding circuit 120 includes a quantization circuit 118.
Variable length coded, and the output is recorded on a magnetic tape, a magnetic disk, an optical disk, or the like.

【0006】このように符号化された画像データを磁気
テープ等に記録する場合、画面ごとの符号量が一定であ
ることが望ましい。このような要望の下で、量子化回路
118及び可変長符号化回路120は、前述のセグメン
トごとの符号量が一定になるように設定される。1つの
セグメントは5つのブロックからなるので、可変長符号
化処理後のセグメントの符号量が一定になるように、量
子化回路118における5つのブロックの量子化ステッ
プを制御する。
When the image data encoded in this way is recorded on a magnetic tape or the like, it is desirable that the code amount for each screen is constant. Under such a demand, the quantization circuit 118 and the variable length coding circuit 120 are set so that the code amount for each segment is constant. Since one segment consists of five blocks, the quantization step of the five blocks in the quantization circuit 118 is controlled so that the code amount of the segment after the variable length coding process becomes constant.

【0007】図10を参照して、量子化ステップの制御
方法を説明する。先ず、セグメント内の各ブロックごと
に量子化ステップ選択番号1〜4の何れかを選択する。
量子化ステップ選択番号は、大きいほど、量子化ステッ
プが大きくなる(即ち、ステップのサイズが大きくな
り、ステップ数は少なくなり、結果として画像は粗くな
る。)ものとする。量子化ステップ選択番号の選択に従
い、そのブロック内の4つの各8×8DCT係数に適用
される量子化ステップが決定される。4つの8×8DC
T係数のそれぞれに対する量子化ステップは、各8×8
DCT係数の内容、言い換えると、そのDCT係数に変
換された8×8画素の画像の内容によって異なる値とな
る。つまり、適用される量子化ステップは、量子化ステ
ップ選択番号とDCT変換係数値とに依存する。4つの
8×8DCT係数の値が全く同じであれば、量子化ステ
ップは当然、同じになる。さらに、8×8DCT係数の
中の周波数成分ごとに量子化ステップを異なる値に設定
する場合もある。
A method of controlling the quantization step will be described with reference to FIG. First, one of the quantization step selection numbers 1 to 4 is selected for each block in the segment.
The larger the quantization step selection number is, the larger the quantization step is (that is, the size of the step is increased, the number of steps is decreased, and as a result, the image becomes rough). According to the selection of the quantization step selection number, the quantization step applied to each of the four 8x8 DCT coefficients in the block is determined. 4 8x8 DC
The quantization step for each of the T coefficients is 8 × 8
The value varies depending on the content of the DCT coefficient, in other words, the content of the 8 × 8 pixel image converted into the DCT coefficient. That is, the applied quantization step depends on the quantization step selection number and the DCT transform coefficient value. If the values of the four 8x8 DCT coefficients are exactly the same, then the quantization steps will be the same. Furthermore, the quantization step may be set to a different value for each frequency component in the 8 × 8 DCT coefficient.

【0008】次に、量子化ステップ選択番号をセグメン
ト内の各ブロックに設定し、セグメント内のDCT係数
を全て量子化した後、可変長符号化する。可変長符号化
後のセグメントの符号量が予め定めておいた一定量にお
さまらない場合、そのセグメント内の各ブロックに設定
した量子化ステップ選択番号をインクリメントし、量子
化ステップを粗くする。そのセグメントを新しい量子化
ステップで量子化及び可変長符号化し、セグメントの符
号量を調べる。この処理を繰り返して、セグメントの符
号量を一定値以下にする。
Next, a quantization step selection number is set for each block in the segment, all DCT coefficients in the segment are quantized, and then variable length coding is performed. When the code amount of the segment after the variable length coding does not fall within a predetermined fixed amount, the quantization step selection number set for each block in the segment is incremented to coarsen the quantization step. The segment is quantized and variable-length coded by a new quantization step, and the code amount of the segment is examined. By repeating this process, the code amount of the segment is set to a certain value or less.

【0009】ところで、セグメントの符号量の目標値
(上限)をhとすると、セグメント内の5つのブロック
の符号量は必ずしも同じ量、即ちh/5である必要はな
く、各ブロックのもつ4つの8×8DCT係数の内容に
よってh/5より多くても、少なくてもよい。つまりセ
グメントとして一定量になれば良い。
By the way, when the target value (upper limit) of the code amount of the segment is h, the code amounts of the five blocks in the segment do not necessarily have to be the same amount, that is, h / 5. It may be more or less than h / 5 depending on the content of the 8 × 8 DCT coefficient. In other words, it is sufficient if the amount becomes a certain amount as a segment.

【0010】以上の処理によって、セグメントの符号量
が目標値以下でその目標値に近い値になり、従って、1
画面の符号量も、1画面の目標値以下になる。
By the above processing, the code amount of the segment becomes a value less than or equal to the target value and close to the target value.
The code amount on the screen is also less than or equal to the target value for one screen.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例では、
セグメント内の各ブロックの量子化ステップは、それぞ
れのブロックを構成する4つの8×8DCT係数の内
容、言い換えれば画像の絵柄によって決まるので、画面
内の一部により多くの符号を割り当てることができなか
った。即ち、従来例では、1画面の符号量を一定(以
下)にしつつ、且つ、画面内の特定部分又は任意に選択
した部分の画質を優先したデータ圧縮は、不可能であっ
た。
However, in the conventional example,
Since the quantization step of each block in the segment is determined by the contents of the four 8 × 8 DCT coefficients forming each block, in other words, the picture pattern of the image, more codes cannot be assigned to a part of the screen. It was That is, in the conventional example, it is impossible to perform data compression while keeping the code amount of one screen constant (or less) and giving priority to the image quality of a specific portion or an arbitrarily selected portion in the screen.

【0012】本発明は、画面内の特定部分又は任意に選
択した部分をそれ以外の部分より細かい量子化ステップ
で量子化する映像信号処理装置を提示することを目的と
する。
It is an object of the present invention to provide a video signal processing device for quantizing a specific portion or an arbitrarily selected portion in a screen with a finer quantization step than the other portions.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像信号処
理装置は、映像信号の画面を固定密度でサンプルして符
号化する映像信号処理装置であって、画面内の所定部分
の符号化率を、前記所定部分以外の部分の符号化率より
低く設定することを特徴とする。
A video signal processing device according to the present invention is a video signal processing device for sampling and coding a screen of a video signal at a fixed density, and a coding rate of a predetermined portion in the screen. Is set to be lower than the coding rate of the portion other than the predetermined portion.

【0014】本発明に係る映像信号処理装置はまた、直
交変換の施されたデジタル映像信号の画面データを、そ
れぞれが一定のデータ量を持つ複数のブロックに分割
し、画面上の互いに異なる場所にある前記ブロックをn
個集めて一つのセグメントを構成し、前記セグメントの
符号量が予め定めた符号量におさまるように前記n個の
ブロックのデータを圧縮する映像信号処理装置であっ
て、前記セグメント内のn個のブロックの内、前記画面
内の所定範囲に含まれるブロックのデータに対する量子
化ステップを、それ以外のブロックのデータに対する量
子化ステップより細かく設定することを特徴とする。
The video signal processing apparatus according to the present invention also divides the screen data of the digital video signal subjected to the orthogonal transformation into a plurality of blocks each having a constant data amount, and stores the blocks in different places on the screen. N the block
A video signal processing device for collecting data of the n blocks so that the code amount of the segments is set to a predetermined code amount by collecting the individual pieces to form one segment. Among the blocks, the quantization step for the data of the blocks included in the predetermined range within the screen is set more finely than the quantization step for the data of the other blocks.

【0015】本発明に係る映像信号処理装置はまた、画
像情報を直交変換する直交変換手段と、前記直交変換手
段から出力される、画面上で分散する所定数の変換係数
データを1つのセグメントにまとめる再配置手段と、前
記再配置手段から出力されるセグメント・データを量子
化する量子化手段と、前記量子化手段の出力を可変長符
号化する可変長符号化手段とからなり、前記可変長符号
化手段の符号化後でのセグメント毎に符号量が所定符号
量以下になるように前記量子化手段の量子化ステップが
制御される映像信号処理装置であって、前記量子化手段
が、画面上の所定領域に属するデータに、前記所定領域
以外の領域に属するデータより細かい量子化ステップを
設定することを特徴とする。
The video signal processing device according to the present invention also includes an orthogonal transformation means for orthogonally transforming image information, and a predetermined number of transform coefficient data distributed on the screen, which is output from the orthogonal transformation means, into one segment. And a variable length coding means for variable-length coding the output of the quantizing means, the variable-length coding means for quantizing the segment data output from the rearranging means. A video signal processing device in which the quantizing step of the quantizing means is controlled so that the code quantity for each segment after coding by the coding means is equal to or less than a predetermined code quantity, wherein the quantizing means is a screen. It is characterized in that the data belonging to the predetermined area above is set with a finer quantization step than the data belonging to the area other than the predetermined area.

【0016】前記所定範囲は、任意に選択自在である。The predetermined range can be arbitrarily selected.

【0017】[0017]

【作用】上記手段により、画面内の予め設定した特定部
分又は任意に選択した部分をそれ以外の部分より細かい
量子化ステップで量子化できるようになる。これによ
り、特定部分又は任意に選択した部分を他の部分より高
画質になるように画像圧縮できる。
By the above means, it becomes possible to quantize a preset specific portion or an arbitrarily selected portion on the screen with a finer quantization step than the other portions. As a result, a specific portion or an arbitrarily selected portion can be image-compressed so as to have higher image quality than other portions.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図である。入力端子10には、サンプリング周波数
fsでサンプリングされ、量子化されたデジタル映像信
号が入力する。離散コサイン変換(DCT)回路12
は、入力端子10からのディジタル映像信号を直交変
換、例えば、8×8画素のブロックを単位に離散コサイ
ン変換する。ブロック化回路14及びセグメント化回路
16はブロック化回路114及びセグメント化回路11
6と同様に動作して、それぞれ、画面上で隣接する幾つ
か(例えば、4つ)の8×8係数データを1つのブロッ
クにまとめ、画面上で分散する幾つか(例えば、5つ)
のブロックを一定規則に従って拾い出し、1つのセグメ
ントにまとめる。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the present invention. The input terminal 10 receives the quantized digital video signal sampled at the sampling frequency fs. Discrete cosine transform (DCT) circuit 12
Performs orthogonal transform of the digital video signal from the input terminal 10, for example, discrete cosine transform in units of blocks of 8 × 8 pixels. The blocking circuit 14 and the segmenting circuit 16 are the blocking circuit 114 and the segmenting circuit 11.
Operate in the same manner as 6 to collect some (for example, four) 8 × 8 coefficient data adjacent to each other on the screen into one block and distribute them on the screen (for example, five)
The blocks of are picked up according to a certain rule and are combined into one segment.

【0020】量子化回路18はセグメント化回路16に
よりセグメント単位にまとめられたDCT係数データを
量子化する。その際、設定部分アドレス発生回路20か
ら供給される設定部分のアドレスに従い、画面上の設定
部分、即ち特定部分が高画質になり、その他の部分が低
画質になるように、回路16の出力を量子化する。量子
化回路18の動作の詳細は後述する。可変長符号化回路
22は、量子化回路18の出力を可変長符号化し、その
出力は、磁気テープ、磁気ディスク及び光ディスクなど
に記録される。
The quantizing circuit 18 quantizes the DCT coefficient data collected by the segmenting circuit 16 in segment units. At that time, according to the address of the setting portion supplied from the setting portion address generation circuit 20, the output of the circuit 16 is controlled so that the setting portion on the screen, that is, the specific portion has high image quality and the other portions have low image quality. Quantize. Details of the operation of the quantization circuit 18 will be described later. The variable length coding circuit 22 variable length codes the output of the quantization circuit 18, and the output is recorded on a magnetic tape, a magnetic disk, an optical disk, or the like.

【0021】本実施例では、画面上に設定される特定領
域では、量子化ステップを小さくして高画質になるよう
にし、その他の領域では量子化ステップを大きくして、
特定領域よりも低画質になるようにする。このように特
定領域とそれ以外とで画質に差異を設けつつ、セグメン
ト単位の符号量は一定値(以下)に制御する。
In the present embodiment, in a specific area set on the screen, the quantization step is reduced to obtain a high image quality, and in other areas, the quantization step is increased,
The image quality should be lower than that of the specific area. In this way, the code amount of each segment is controlled to a constant value (below) while providing the image quality difference between the specific area and the other areas.

【0022】図2を参照して、本実施例の基本原理を説
明する。24,26,28,30,32はブロック化回
路14により形成されるブロックであり、セグメント化
回路16は、これらのブロック24〜32を1つのセグ
メントにまとめるとする。また、1セグメントの符号量
の目標値は100であるとする。ここで、もし画面全体
が一様な絵柄であり、ブロック24〜32に含まれるD
CT係数が全て同じ値になったとする。このとき、従来
例での量子化及び可変長符号化によるデータ圧縮では、
各ブロック24〜32の圧縮後の符号量は、全て20で
同じとなる。
The basic principle of this embodiment will be described with reference to FIG. 24, 26, 28, 30, 32 are blocks formed by the blocking circuit 14, and the segmenting circuit 16 puts these blocks 24 to 32 into one segment. Further, the target value of the code amount of one segment is 100. Here, if the entire screen has a uniform pattern, D included in blocks 24 to 32
It is assumed that all CT coefficients have the same value. At this time, in data compression by quantization and variable length coding in the conventional example,
The code amount after compression of each of the blocks 24 to 32 is the same for all 20.

【0023】画面内で予め設定した領域34の部分だけ
なるべく高精細な画像として情報を残し、他の部分はば
くぜんと絵柄がわかる程度の情報でかまわないとする。
設定部分アドレス発生回路20は、この特定領域34を
示すアドレスを量子化回路18に供給する。量子化回路
18は、セグメント化回路16から供給されるセグメン
ト単位のDCT変換係数データを量子化する際に、特定
領域34に含まれるブロック(図2では、ブロック3
0)については、DCT係数データを細かい量子化ステ
ップで量子化し、特定領域に含まれないブロック(図2
では、ブロック24,26,28,32)については粗
い量子化ステップで量子化する。特定領域内のブロック
の、可変長符号化後の符号量の目標値が40であるとす
ると、図2に示す例では、ブロック24〜28,32の
符号量は、それらを等しくするとして、15でなければ
ならない。
It is assumed that the information is left as a high-definition image as high as possible in the part of the preset area 34 in the screen, and the other part may be the information to the extent that the pattern can be seen.
The set partial address generation circuit 20 supplies the address indicating the specific area 34 to the quantization circuit 18. The quantizing circuit 18 includes a block (block 3 in FIG. 2) included in the specific region 34 when quantizing the DCT transform coefficient data in segment units supplied from the segmenting circuit 16.
For 0), the DCT coefficient data is quantized in a fine quantization step, and the block not included in the specific region (see FIG. 2).
Then, the blocks 24, 26, 28, 32) are quantized with a coarse quantization step. Assuming that the target value of the code amount of the blocks in the specific area after the variable length coding is 40, in the example shown in FIG. 2, the code amounts of the blocks 24 to 28 and 32 are 15 Must.

【0024】図3は、本実施例における量子化及び可変
長符号化の処理の流れを示す。セグメントの5つのブロ
ックの内、特定領域34に含まれるブロック(図2で
は、ブロック30)を先ず量子化する(S1)。この
時、量子化ステップは、予め設定される幾つかの量子化
ステップの内、最も小さいものを用いる。例えば、予め
用意された量子化ステップが1、2、4及び8の4種類
であったら、1を用いる。
FIG. 3 shows the flow of quantization and variable length coding processing in this embodiment. Of the five blocks of the segment, the block (block 30 in FIG. 2) included in the specific area 34 is first quantized (S1). At this time, the smallest quantization step among several preset quantization steps is used. For example, if the quantization steps prepared in advance are four types of 1, 2, 4, and 8, 1 is used.

【0025】次に、特定領域34に属さないブロック
(図2では、ブロック24,26,28,32)も量子
化する(S2)。ここでの量子化ステップは、まず1を
用いる。
Next, the blocks (blocks 24, 26, 28, 32 in FIG. 2) that do not belong to the specific area 34 are also quantized (S2). For the quantization step here, 1 is used first.

【0026】セグメントの全ブロックの量子化が終わっ
たら、可変長符号化する(S3)。可変長符号化後のセ
グメントの符号量を調べ(S4)、それが所定の目標値
以下であれば、そのまま終了し、目標値を越えれば、量
子化ステップを大きくして(S5)、特定領域34に属
さないブロック(図2では、ブロック24,26,2
8,32)を再び量子化する(S2)。再び、そのセグ
メントを可変長符号化して、符号量が目標値以下かどう
かを調べる(S4)。このように、セグメントの符号量
が目標値以下になるまで、特定領域34に属さないブロ
ックの量子化ステップを、順次大きくする。
When the quantization of all blocks of the segment is completed, variable length coding is performed (S3). The code amount of the segment after the variable length coding is checked (S4), and if it is less than or equal to a predetermined target value, the process ends as it is, and if it exceeds the target value, the quantization step is increased (S5), and the specific region Blocks not belonging to 34 (in FIG. 2, blocks 24, 26, 2
8, 32) are quantized again (S2). Again, the segment is subjected to variable length coding to check whether the code amount is less than or equal to the target value (S4). In this way, the quantization steps of blocks that do not belong to the specific area 34 are sequentially increased until the code amount of the segment becomes equal to or less than the target value.

【0027】特定領域に属さないブロックの量子化ステ
ップを逐次的に大きくしているが、2分探索法により量
子化ステップを変更して、セグメントの符号量が目標値
以下で、且つ当該目標値に最も近くなる量子化ステップ
を検出するようにしてもよい。また、特定領域に属さな
いブロックの量子化を複数の量子化ステップで同時に行
なってもよい。そうすれば、最も適切な量子化ステップ
を迅速に決定できる。
Although the quantization step of the block which does not belong to the specific area is successively increased, the quantization step is changed by the binary search method so that the code amount of the segment is less than or equal to the target value and It is also possible to detect the quantization step closest to Further, the quantization of blocks that do not belong to the specific area may be performed simultaneously in a plurality of quantization steps. Then, the most appropriate quantization step can be quickly determined.

【0028】従来例では、各ブロックに含まれるDCT
係数の成分の違いによってのみ、各ブロックの量子化ス
テップを異なる値にしていたが、本実施例では更に、D
CT係数値が同じであっても、画面内の特定領域に含ま
れるか否かで異なる量子化ステップで量子化するように
した。即ち、セグメントの符号量を一定にするために、
同じセグメント内で、特定領域に含まれるブロックを細
かい量子化ステップで量子化すると共に、特定領域に含
まれないブロックを、粗い量子化ステップで量子化す
る。このようにして、可変長符号化後では、特定領域3
0に含まれるブロックに、より多くの符号量が割り当て
られる。
In the conventional example, the DCT included in each block
The quantization step of each block is set to a different value only depending on the difference in the component of the coefficient.
Even if the CT coefficient values are the same, quantization is performed at different quantization steps depending on whether or not the CT coefficient value is included in a specific area in the screen. That is, in order to make the code amount of the segment constant,
In the same segment, a block included in a specific area is quantized by a fine quantization step, and a block not included in the specific area is quantized by a coarse quantization step. In this way, after the variable length coding, the specific area 3
A larger code amount is assigned to the block included in 0.

【0029】特定領域34が、(x1,y1)と(x
2,y2)で規定される矩形領域であるとすると、設定
部分アドレス発生回路20は、(x1,y1)と(x
2,y2)を示すアドレス信号、又は、量子化回路18
で量子化しようとするブロックが特定領域に含まれるか
どうかを示す識別信号を、量子化回路18に供給する。
The specific area 34 has (x1, y1) and (x
2, y2), the setting portion address generating circuit 20 outputs (x1, y1) and (x
2, y2), or the quantizing circuit 18
An identification signal indicating whether or not the block to be quantized in (1) is included in the specific region is supplied to the quantization circuit 18.

【0030】このようにして、本実施例では、特定領域
30内の画像を、特定領域30外の領域よりも高画質に
なるように、データ圧縮できる。特定領域30は、画面
上で自在に任意の位置及び大きさに設定できることは明
らかである。例えば、被写体の追尾システムを組み込
み、画面上での被写体の移動に伴い、被写体又はその一
部が高画質になるように特定領域30を画面上で自動的
に移動させてもよい。
In this way, in this embodiment, the data in the image in the specific area 30 can be compressed so that the image quality is higher than that in the area outside the specific area 30. It is obvious that the specific area 30 can be set at any position and size on the screen. For example, a subject tracking system may be incorporated and the specific region 30 may be automatically moved on the screen so that the subject or a part thereof has high image quality as the subject moves on the screen.

【0031】また、画面内の任意に選んだ部分の画質を
優先する例として、例えば、視線入力装置が組み込まれ
たビデオ・カメラ等で被写体を撮影しているときに、フ
ァインダ画面内で撮影者が注視する部分を高精細に撮影
記録する場合がある。
Further, as an example of giving priority to the image quality of an arbitrarily selected portion on the screen, for example, when a subject is photographed by a video camera or the like having a line-of-sight input device incorporated therein, a photographer can be displayed on the finder screen. There is a case where the part to be gazed at is captured and recorded in high definition.

【0032】ファインダ上の注視点を検出する視線検出
の原理を簡単に説明する。図4は、眼球と視線検出のた
めの光学系の位置関係を示す平面図、図5はその側面図
を示す。40は眼球、42は虹彩、44は角膜である。
46a,46bは眼球40に赤外線を照射する赤外線発
光ダイオード、48は発光ダイオード46a,46bか
ら照射され、且つ眼球40により反射された光線をイメ
ージ・センサ50上に結像する結像レンズである。発光
ダイオード46a,46bは、結像レンズ48の光軸に
対してx方向(水平方向)にほぼ等距離離れ、y方向
(垂直方向)にはやや下側に配置される。
The principle of line-of-sight detection for detecting the gazing point on the finder will be briefly described. FIG. 4 is a plan view showing the positional relationship between the eyeball and the optical system for detecting the line of sight, and FIG. 5 is a side view thereof. 40 is an eyeball, 42 is an iris, and 44 is a cornea.
Reference numerals 46a and 46b denote infrared light emitting diodes for irradiating the eyeball 40 with infrared rays, and 48 denotes an image forming lens for forming an image of the light rays emitted from the light emitting diodes 46a and 46b and reflected by the eyeball 40 on the image sensor 50. The light emitting diodes 46a and 46b are arranged substantially equidistant from each other in the x direction (horizontal direction) with respect to the optical axis of the imaging lens 48, and are arranged slightly below in the y direction (vertical direction).

【0033】図6は、その(a)にイメージ・センサ5
0に投影される眼球像の概略図を示し、(b)に所定ラ
イン上の出力強度図を示す。
FIG. 6 shows the image sensor 5 in (a).
A schematic diagram of an eyeball image projected on 0 is shown, and an output intensity diagram on a predetermined line is shown in (b).

【0034】先ず、水平面で考えると、図4において、
発光ダイオード46bより放射された赤外光は、眼球4
0の角膜44を照明する。このとき、角膜44の表面で
反射した赤外光により形成される角膜反射像d(虚像)
は、結像レンズ48によりイメージ・センサ50上の位
置d’に結像する。同様に、発光ダイオード46aより
放射された赤外光も、眼球40の角膜44を照明する。
このとき、角膜44の表面で反射した赤外光により形成
された角膜反射像e(虚像)は、結像レンズ48により
イメージ・センサ50上の位置e’に結像する。虹彩4
2の端部a,bは、結像レンズ48におりイメージ・セ
ンサ50上の位置a’,b’に結像する。
First, considering the horizontal plane, in FIG.
The infrared light emitted from the light emitting diode 46b is emitted by the eyeball 4
Illuminate 0 cornea 44. At this time, the corneal reflection image d (virtual image) formed by the infrared light reflected on the surface of the cornea 44.
Is imaged at a position d ′ on the image sensor 50 by the imaging lens 48. Similarly, the infrared light emitted from the light emitting diode 46 a also illuminates the cornea 44 of the eyeball 40.
At this time, the cornea reflection image e (virtual image) formed by the infrared light reflected on the surface of the cornea 44 is imaged at the position e ′ on the image sensor 50 by the imaging lens 48. Iris 4
The two ends a and b are located in the imaging lens 48 and are imaged at the positions a ′ and b ′ on the image sensor 50.

【0035】虹彩42はリング状なので、イメージ・セ
ンサ50上でもリングになるが、結像レンズ48の光軸
に対する眼球40の光軸の回転角θが無視できるほど小
さい場合、簡単な最小自乗法により瞳孔52の中心(x
c,yx)のxcを算出できる。
Since the iris 42 is ring-shaped, it becomes a ring on the image sensor 50, but if the rotation angle θ of the optical axis of the eyeball 40 with respect to the optical axis of the imaging lens 48 is so small as to be negligible, a simple least squares method is used. Due to the center of the pupil 52 (x
xc of (c, yx) can be calculated.

【0036】他方、角膜44の曲率中心Oのx座標をx
oとすると、正面方向に対する眼球40の光軸の回転角
θxは、 D×sinθx=xc一xo (1) となる。但し、Dは、角膜44の曲率中心Oと虹彩42
との距離である。
On the other hand, the x coordinate of the center of curvature O of the cornea 44 is x
If o, the rotation angle θx of the optical axis of the eyeball 40 with respect to the front direction is D × sin θx = xc−xo (1). However, D is the center of curvature O of the cornea 44 and the iris 42.
And the distance.

【0037】また、角膜反射像dと同eの中点kに所定
の補正値δxを考慮してxoを求めると、 xk=(xd+xe)/2 xo=(xd+xe)/2+δx (2) である。xkは中点kのx座標値である。なお、δx
は、視線検出装置の設置位置及び眼球距離等から幾何学
的に求められる数値であり、その算出方法は省略する。
Further, when xo is calculated in consideration of a predetermined correction value δx at the midpoint k of the corneal reflection image d and the same e, xk = (xd + xe) / 2 xo = (xd + xe) / 2 + δx (2) . xk is the x coordinate value of the midpoint k. Note that δx
Is a numerical value obtained geometrically from the installation position of the line-of-sight detection device, the eyeball distance, etc., and the calculation method is omitted.

【0038】式(1)を式(2)に代入すると、下式の
ようにθxを求めることが出来る。即ち、 θx=arcsin{(xc−((xd+xe)/2+δ
x))/D} これをイメージ・センサ50上に変換する。イメージ・
センサ50上に投影された各特徴点の座標を’をつけて
表記すると、次のようになる。即ち、 θx=arcsin{(xc’一((xd’+xe’)/2+
δx’))/D/β} ここで、βは、結像レンズ48に対する眼球40の距離
szeにより決まる倍率であり、実際には、角膜反射像
の間隔|xd’−xe’|の関数として求められる。
By substituting the expression (1) into the expression (2), θx can be obtained as in the following expression. That is, θx = arcsin {(xc-((xd + xe) / 2 + δ
x)) / D} This is converted on the image sensor 50. image·
When the coordinates of each feature point projected on the sensor 50 are described by adding ', they are as follows. That is, θx = arcsin {(xc ′-((xd ′ + xe ′) / 2+
δx ′)) / D / β} where β is a magnification determined by the distance sze of the eyeball 40 with respect to the imaging lens 48, and is actually a function of the interval | xd′−xe ′ | of corneal reflection images. Desired.

【0039】垂直面では、図5に示すような配置にな
る。発光ダイオード46a,46bの照射光による角膜
反射像は、垂直面では同じ位置になり、これをiとす
る。眼球40の回転角θyの算出方法は、水平面の回転
角θxとほぼ同一であるが、式(2)のみ異なる。即
ち、角膜44の曲率中心Oのy座標をyoとすると、 yo=yi+δy (5) ここで、δyは視線検出装置の配置及び眼球距離等から
幾何学に求められる数値であり、その算出法は省略す
る。垂直方向の回転角θyは、下記式で与えられる。即
ち、 θy=arcsin{(yc’一(yi’+δy’))/D/β} (6) となる。
On the vertical plane, the arrangement is as shown in FIG. The corneal reflection images due to the irradiation light of the light emitting diodes 46a and 46b are at the same position on the vertical plane, and this is designated as i. The method of calculating the rotation angle θy of the eyeball 40 is almost the same as the rotation angle θx of the horizontal plane, but only the formula (2) is different. That is, assuming that the y coordinate of the center of curvature O of the cornea 44 is yo, yo = yi + δy (5) where δy is a numerical value geometrically determined from the position of the visual axis detection device, the eyeball distance, and the like, and the calculation method is Omit it. The vertical rotation angle θy is given by the following equation. That is, θy = arcsin {(yc ′-(yi ′ + δy ′)) / D / β} (6)

【0040】ビデオ・カメラのファインダ画面上の位置
座標(xn,yn)は、ファインダ光学系で決まる定数
mを用いると、水平面上及び垂直面上のそれぞれで下記
式の関係を満たす。即ち、 xn=m×arcsin{(xc’一((xd’+xe’)/2+δx’))/ D/β} (7) yn=m×arcsin{(yc’一((yi’+δy’))/D/β} (8) となる。
The positional coordinates (xn, yn) on the viewfinder screen of the video camera satisfy the relationship of the following equation on the horizontal plane and the vertical plane, respectively, when the constant m determined by the viewfinder optical system is used. That is, xn = m × arcsin {(xc ′ 1 ((xd ′ + xe ′) / 2 + δx ′)) / D / β} (7) yn = m × arcsin {(yc ′ 1 ((yi ′ + δy ′))) / D / β} (8)

【0041】図6(a)から明らかなように、イメージ
・センサ出力波形の立ち下がり(xb’)と立ち上がり
(xa’)を利用して、瞳孔52のエッジを検出でき
る。また、角膜反射像は、鋭い立ち上がり(xe’及び
xd’)となる。
As is apparent from FIG. 6A, the edge of the pupil 52 can be detected by utilizing the falling edge (xb ') and the rising edge (xa') of the image sensor output waveform. Further, the corneal reflection image has a sharp rising edge (xe ′ and xd ′).

【0042】図7は、視線検出を利用する本発明の第2
実施例の概略構成ブロック図を示す。量子化回路54
は、視線検出装置56の出力に従い、撮影者の注目点の
付近を特定領域として、量子化回路18と同様に、小さ
いな量子化ステップで量子化し、特定領域以外の領域を
粗い量子化ステップで量子化する。なお、視線検出装置
56は、ファインダ画面上での、撮影者の注目点を示す
座標信号を量子化回路54に供給する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention which utilizes line-of-sight detection.
The schematic block diagram of an Example is shown. Quantization circuit 54
In accordance with the output of the line-of-sight detection device 56, the vicinity of the point of interest of the photographer is specified as a specific area, and similarly to the quantizing circuit 18, it is quantized by a small quantization step, and the area other than the specified area is quantized by a coarse quantization step. Quantize. The line-of-sight detection device 56 supplies the quantization circuit 54 with a coordinate signal on the viewfinder screen that indicates the point of interest of the photographer.

【0043】このようにして、撮影者が任意に注目する
部分を、他の部分より高画質になるようにデータ圧縮で
きる。即ち、画面内の任意に選んだ部分の画質を優先さ
せたデータ圧縮を行なうことができる。
In this way, the portion of the photographer's arbitrary attention can be data-compressed so as to have higher image quality than the other portions. That is, it is possible to perform data compression in which the image quality of an arbitrarily selected portion on the screen is prioritized.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、画面内の各部のデータをインター
リーブしてデータ圧縮する画像伝送方式において、画面
内の特定領域を、当該特定領域以外の部分よりも高画質
になるように、選択的にデータ圧縮できる。また、当該
特定領域は、任意に設定できる。これにより、希望の部
分の画質を他の部分の画質に優先できる。
As can be easily understood from the above description, according to the present invention, in the image transmission system in which the data of each part in the screen is interleaved and the data is compressed, the specific area in the screen is The data can be selectively compressed so that the image quality is higher than that of other parts. The specific area can be set arbitrarily. As a result, the image quality of the desired portion can be prioritized over the image quality of other portions.

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

【図1】 本発明の第1実施例の概略構成ブロック図で
ある。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例におけるブロック及びセグメントと
符号量の対応例である。
FIG. 2 is an example of correspondence between blocks and segments and code amounts in the present embodiment.

【図3】 本実施例の動作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart of the present embodiment.

【図4】 視線検出原理の水平面内での配置図である。FIG. 4 is a layout view in the horizontal plane of the gaze detection principle.

【図5】 視線検出原理の垂直面内での説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the principle of line-of-sight detection in a vertical plane.

【図6】 イメージ・センサ50に投影される眼球像
と、所定ライン上の出力強度図である。
FIG. 6 is an eyeball image projected on the image sensor 50 and an output intensity diagram on a predetermined line.

【図7】 視線検出を使用する本発明の第2実施例の概
略構成ブロック図である。
FIG. 7 is a schematic configuration block diagram of a second embodiment of the present invention using eye-gaze detection.

【図8】 従来の画像圧縮装置の概略構成ブロック図で
ある。
FIG. 8 is a schematic block diagram of a conventional image compression device.

【図9】 ブロックとセグメントの関係図である。FIG. 9 is a relationship diagram between blocks and segments.

【図10】 従来例での量子化の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of quantization in the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:入力端子 12:離散コサイン変換回路 14:ブロック化回路 16:セグメント化回路 18:量子化回路 20:設定部分アドレス発生回路 22:可変長符号化回路 24,26,28,30,32:ブロック 34:特定領域 40:眼球 42:虹彩 44:角膜 46a,46b:赤外線発光ダイオード 48:結像レンズ 50:イメージ・センサ 52:瞳孔 54:量子化回路 56:視線検出装置 110:入力端子 112:離散コサイン変換回路 114:ブロック化回路 116:セグメント化回路 118:量子化回路 120:可変長符号化回路 132,134,136,138:DCT係数データ 140,142,144,146,148:ブロック 10: Input terminal 12: Discrete cosine transform circuit 14: Blocking circuit 16: Segmentation circuit 18: Quantization circuit 20: Setting partial address generation circuit 22: Variable length coding circuit 24, 26, 28, 30, 32: Block 34: specific region 40: eye 42: iris 44: cornea 46a, 46b: infrared light emitting diode 48: imaging lens 50: image sensor 52: pupil 54: quantization circuit 56: line-of-sight detection device 110: input terminal 112: discrete Cosine transform circuit 114: Blocking circuit 116: Segmenting circuit 118: Quantizing circuit 120: Variable length coding circuit 132, 134, 136, 138: DCT coefficient data 140, 142, 144, 146, 148: Block

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 映像信号の画面を固定密度でサンプルし
て符号化する映像信号処理装置であって、画面内の所定
部分の符号化率を、前記所定部分以外の部分の符号化率
より低く設定することを特徴とする映像信号処理装置。
1. A video signal processing device for sampling and coding a screen of a video signal at a fixed density, wherein a coding rate of a predetermined portion in the screen is lower than a coding rate of a portion other than the predetermined portion. A video signal processing device characterized by setting.
【請求項2】 直交変換の施されたデジタル映像信号の
画面データを、それぞれが一定のデータ量を持つ複数の
ブロックに分割し、画面上の互いに異なる場所にある前
記ブロックをn個集めて一つのセグメントを構成し、前
記セグメントの符号量が予め定めた符号量におさまるよ
うに前記n個のブロックのデータを圧縮する映像信号処
理装置であって、前記セグメント内のn個のブロックの
内、前記画面内の所定範囲に含まれるブロックのデータ
に対する量子化ステップを、それ以外のブロックのデー
タに対する量子化ステップより細かく設定することを特
徴とする映像信号処理装置。
2. The screen data of the digital video signal subjected to the orthogonal transformation is divided into a plurality of blocks each having a fixed data amount, and n blocks at different positions on the screen are collected to form one block. A video signal processing device that configures one segment and compresses the data of the n blocks so that the code amount of the segment fits in a predetermined code amount, wherein n of the blocks in the segment are: A video signal processing device, wherein a quantization step for data of blocks included in a predetermined range in the screen is set more finely than a quantization step for data of other blocks.
【請求項3】 前記所定範囲が任意に選択自在である請
求項2に記載の映像信号処理装置。
3. The video signal processing device according to claim 2, wherein the predetermined range is arbitrarily selectable.
【請求項4】 画像情報を直交変換する直交変換手段
と、前記直交変換手段から出力される、画面上で分散す
る所定数の変換係数データを1つのセグメントにまとめ
る再配置手段と、前記再配置手段から出力されるセグメ
ント・データを量子化する量子化手段と、前記量子化手
段の出力を可変長符号化する可変長符号化手段とからな
り、前記可変長符号化手段の符号化後でのセグメント毎
に符号量が所定符号量以下になるように前記量子化手段
の量子化ステップが制御される映像信号処理装置であっ
て、前記量子化手段が、画面上の所定領域に属するデー
タに、前記所定領域以外の領域に属するデータより細か
い量子化ステップを設定することを特徴とする映像信号
処理装置。
4. An orthogonal transformation means for orthogonally transforming image information, a rearrangement means for collecting a predetermined number of transform coefficient data distributed on the screen, which is output from the orthogonal transformation means, into one segment, and the rearrangement. The quantization means for quantizing the segment data output from the means, and the variable length coding means for variable length coding the output of the quantizing means. A video signal processing device in which the quantization step of the quantization means is controlled so that the code amount for each segment is equal to or less than a predetermined code amount, wherein the quantization means is for data belonging to a predetermined area on the screen. A video signal processing device, wherein a quantization step finer than that of data belonging to an area other than the predetermined area is set.
【請求項5】 前記再配置手段が、前記直交変換手段か
ら出力される変換係数データであって、画面上で隣接す
る所定数の変換係数データを1ブロックにまとめるブロ
ック化手段と、当該ブロック化手段から出力されるブロ
ック・データであって、画面上で分散する所定数のブロ
ック・データを前記セグメントにまとめるセグメント化
手段とからなる請求項5に記載の映像信号処理装置。
5. The re-arrangement means is a conversion means for converting the conversion coefficient data output from the orthogonal conversion means into a predetermined number of adjacent conversion coefficient data on the screen, and the block conversion means. The video signal processing device according to claim 5, further comprising: segmenting means for collecting a predetermined number of block data distributed on the screen into the segments, the block data being output from the means.
【請求項6】 前記所定範囲が任意に選択自在である請
求項4又は5に記載の映像信号処理装置。
6. The video signal processing device according to claim 4, wherein the predetermined range is arbitrarily selectable.
JP14445995A 1995-06-12 1995-06-12 Video signal processor Withdrawn JPH08340534A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100290619B1 (en) * 1997-12-27 2001-06-01 이계철 Device and method for video coding by using selective quantizing step size
JP2012257125A (en) * 2011-06-09 2012-12-27 Canon Inc Image processing apparatus and image processing method

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