JPH0846976A - Predictive coding device - Google Patents

Predictive coding device

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JPH0846976A
JPH0846976A JP19781494A JP19781494A JPH0846976A JP H0846976 A JPH0846976 A JP H0846976A JP 19781494 A JP19781494 A JP 19781494A JP 19781494 A JP19781494 A JP 19781494A JP H0846976 A JPH0846976 A JP H0846976A
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JP
Japan
Prior art keywords
correlation coefficient
unit
image data
frame
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP19781494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okamura
宏 岡村
Ryoji Katsube
良次 勝部
Takeo Tsutsui
健夫 筒井
Takashi Miyoshi
尚 三好
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.)
NEC Corp
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP19781494A priority Critical patent/JPH0846976A/en
Publication of JPH0846976A publication Critical patent/JPH0846976A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a predictive coding device capable of preventing deterioration of picture by controlling a quantization width in accordance with the presence/absence of the correlation of pictures within space time. CONSTITUTION:Input and output picture data of a frame memory 11 and output picture data of a frame memory 12 are respectively inputted to a correlation coefficient calculation part 13 and the part 13 divides them into the blocks of the picture elements of 8X8 so as to calculate a correlation coefficient between a present output frame picture and respective frame pictures before and after it by one frame in the area and a correlation coefficient between the lines in horizontal and vertical directions within a present frame. A judgement part 16 decides the quantization width of a quantization part 17 in accordance with a output data quantity from an output buffer memory 24 and furthermore, at the time of judging that the sum sigma of the correlation coefficients is smaller than a threshold value kappa and not-correlated and that the distribution of the frequency spectrums of an information source is uniform based on an orthogonal transforming coefficient from an orthogonal transformation part 15, the part 16 judges the small area of the block of the picture element of 8X8 which is the object is a not-correlated part and makes the quantization width rough.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は予測符号化装置に係り、
特に画像情報圧縮のための高能率符号化方式における予
測符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a predictive coding device,
In particular, the present invention relates to a predictive coding device in a high efficiency coding system for compressing image information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、画像情報圧縮のために予測符
号化を行うことが知られている(例えば特開平3−18
4487号公報)。図4はこのような予測符号を行う従
来の予測符号化装置の一例のブロック図を示す。同図に
示すように、この予測符号化装置は、伝送すべき画像デ
ータと1フレーム前の画像データとの差分をとる差分部
31、画像の差分データを直交変換する直交変換部3
2、直交変換されたデータを量子化する量子化部33、
量子化されたデータを復元する逆量子化部34、直交変
換されたデータの逆変換を行う逆直交変換部35、加算
部36、フレームメモリ37、遅延部38、可変長符号
化部39、出力バッファメモリ40及び判定部41より
構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known to perform predictive coding for image information compression (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-18).
4487 publication). FIG. 4 shows a block diagram of an example of a conventional predictive coding apparatus that performs such predictive coding. As shown in the figure, the predictive coding apparatus includes a difference unit 31 that takes a difference between image data to be transmitted and image data of one frame before, and an orthogonal transformation unit 3 that orthogonally transforms the difference data of the image.
2, a quantizer 33 for quantizing the orthogonally transformed data,
Inverse quantization unit 34 for restoring quantized data, inverse orthogonal transformation unit 35 for performing inverse transformation of orthogonally transformed data, addition unit 36, frame memory 37, delay unit 38, variable length coding unit 39, output It is composed of a buffer memory 40 and a determination unit 41.

【0003】上記の加算部36は1フレーム前の画像デ
ータに現在の差分データを加算することにより画像を復
元し、フレームメモリ37は復元された画像データを格
納する。また、遅延部38は1フレーム前の復元画像を
作る加算部36のタイミングを合わせる。また、可変長
符号化部39は、量子化されたデータを可変長符号に変
換する。出力バッファメモリ40は符号化されたデータ
を一時的に保持しておく。更に、判定部41は出力バッ
ファメモリ40に蓄積されたデータ量を監視し、量子化
部33の量子化幅を変更するかどうか判定する。
The adding section 36 restores the image by adding the current difference data to the image data of one frame before, and the frame memory 37 stores the restored image data. In addition, the delay unit 38 adjusts the timing of the addition unit 36 that creates the restored image of the previous frame. In addition, the variable length coding unit 39 converts the quantized data into a variable length code. The output buffer memory 40 temporarily holds the encoded data. Further, the determination unit 41 monitors the amount of data accumulated in the output buffer memory 40 and determines whether to change the quantization width of the quantization unit 33.

【0004】次に、この従来装置の動作について説明す
る。伝送すべき画像データは差分部31に入力されてフ
レームメモリ37から読み出された1フレーム前の画像
データとの差分を取られることにより、予測誤差を示す
差分データとされた後、直交変換部32に供給されて直
交変換される。直交変換により得られたデータ(変換係
数)は量子化部33により量子化された後、可変長符号
化部39に供給される一方、逆量子化部34に供給され
て量子化前のデータに復元される。
Next, the operation of this conventional device will be described. The image data to be transmitted is input to the difference unit 31 and is subtracted from the image data of one frame before read from the frame memory 37 to obtain difference data indicating a prediction error. It is supplied to 32 and is orthogonally transformed. The data (transformation coefficient) obtained by the orthogonal transform is quantized by the quantizing unit 33 and then supplied to the variable length coding unit 39, while being supplied to the dequantizing unit 34 and converted into the data before quantization. Restored.

【0005】逆量子化部34の出力データは更に逆直交
変換部35に供給されて直交変換部32の入力差分デー
タに相当するデータとされた後、加算部36により遅延
部38で時間合わせされた1フレーム前の差分データと
加算されることにより、元の画像データに復元される。
この復元画像データはフレームメモリ37により1フレ
ーム遅延された後、前記差分部31及び遅延部38にそ
れぞれ入力される。
The output data of the inverse quantizing unit 34 is further supplied to the inverse orthogonal transforming unit 35 to be data corresponding to the input difference data of the orthogonal transforming unit 32, and then the adding unit 36 adjusts the time in the delaying unit 38. The original image data is restored by adding the difference data of the previous frame.
The restored image data is delayed by one frame by the frame memory 37 and then input to the difference unit 31 and the delay unit 38.

【0006】一方、前記可変長符号化部39は量子化部
33の出力データのうち、出現頻度の高い値を出現頻度
が低い値よりも短い長さの符号後に符号化(エントロピ
ー符号化)することにより、更に圧縮率を上げるための
符号化部で、その出力可変長符号が不規則なレートで発
生するので、これを一定のレートにするため一旦出力バ
ッファメモリ40に格納させる。
On the other hand, the variable length coding unit 39 codes (entropy coding) a value having a high appearance frequency in the output data of the quantizing unit 33 after a code having a length shorter than that of a value having a low appearance frequency. As a result, the output variable-length code is generated at an irregular rate in the encoding unit for further increasing the compression rate, so that the output variable-length code is once stored in the output buffer memory 40 in order to keep it at a constant rate.

【0007】ここで、符号化レートの平均を一定にする
ために、予測符号化する画像の性質により増減する出力
バッファメモリ40に蓄積される単位時間当たりの可変
長符号化データ量を判定部41により監視し、データ量
に応じて量子化部33の量子化幅を可変制御する。
Here, in order to keep the average of the coding rates constant, the determination unit 41 determines the variable length coded data amount per unit time accumulated in the output buffer memory 40, which increases or decreases depending on the property of the image to be predictively coded. And the quantization width of the quantization unit 33 is variably controlled according to the data amount.

【0008】すなわち、判定部41の動作について説明
すると、ある時刻の入力画像データの性質により符号化
されたデータ量が増加し、その結果出力バッファメモリ
40のデータ蓄積量が増加すると、次に入力される画像
データの量子化幅を粗くして符号化するデータ量を削減
させる。また、その逆に、ある時刻の入力画像データの
性質により符号化されたデータ量が減少し、その結果、
出力バッファメモリ40内のデータ蓄積量が減少する
と、次に入力される画像データの量子化幅を細かくして
符号化するデータ量を増大させる。このような動作によ
り、出力バッファメモリ40内のデータ蓄積量をほぼ一
定にするようにフィードバック制御が行われる。
That is, the operation of the judging section 41 will be described. When the encoded data amount increases due to the nature of the input image data at a certain time, and as a result, the data storage amount of the output buffer memory 40 increases, the next input The amount of data to be encoded is reduced by roughening the quantization width of the image data to be encoded. On the contrary, the amount of encoded data decreases due to the nature of the input image data at a certain time, and as a result,
When the amount of data stored in the output buffer memory 40 decreases, the quantization width of the image data to be input next becomes finer and the amount of data to be encoded increases. By such an operation, feedback control is performed so that the amount of data accumulated in the output buffer memory 40 becomes substantially constant.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
装置では、量子化後の出力バッファメモリ40内の蓄積
データ量から量子化部33の量子化幅を制御しているた
め、入力画像にFMノイズなどの時空間で無相関な画像
領域が存在する場合、可変長符号化部39での符号量が
極端に増加し、その結果、同一時空間内で相関のある有
為な画像を伝送する符号量が相対的に削減され、画質劣
化を起こすという問題がある。
However, in the above-mentioned conventional apparatus, since the quantization width of the quantization unit 33 is controlled from the amount of data stored in the output buffer memory 40 after quantization, the FM image is input to the input image. When there is a non-correlated image area such as noise in the spatiotemporal space, the amount of code in the variable length coding unit 39 is extremely increased, and as a result, a significant image having a correlation is transmitted in the same spacetime. There is a problem that the code amount is relatively reduced and the image quality is deteriorated.

【0010】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
時空間内の画像の相関の有無に応じて量子化幅を制御す
ることにより画質劣化を防止し得る予測符号化装置を提
供することを目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a predictive coding device capable of preventing image quality deterioration by controlling the quantization width depending on the presence or absence of correlation of images in space-time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、入力画像データの予測誤差を直交変換部に
より直交変換係数に変換し更に量子化部で量子化した
後、可変長符号化部で可変長符号化したデータを出力バ
ッファメモリを通して出力する予測符号化装置におい
て、入力画像データを複数フレーム蓄積するメモリ手段
と、メモリ手段より読み出された画像データと入力画像
データとをそれぞれ用いて、あらかじめ定めた2次元画
素ブロックの画像データの垂直ライン間、水平ライン
間、及びフレーム間の各相関係数の和を求める相関係数
算出部と、出力バッファメモリの蓄積データ量に基づい
て前記量子化部の量子化幅を設定すると共に、少なくと
も相関係数の和があらかじめ定めたしきい値よりも小さ
いときには設定した量子化幅を粗くする判定部とを有す
る構成としたものである。
In order to achieve the above object, the present invention transforms a prediction error of input image data into an orthogonal transform coefficient by an orthogonal transform unit, further quantizes it by a quantizing unit, and then a variable length code. In a predictive coding device that outputs variable-length coded data in an encoding unit through an output buffer memory, memory means for accumulating a plurality of frames of input image data, image data read from the memory means, and input image data, respectively. Based on the correlation coefficient calculation unit that obtains the sum of correlation coefficients between vertical lines, horizontal lines, and frames of image data of a predetermined two-dimensional pixel block, and the amount of data stored in the output buffer memory. And set the quantization width of the quantizer, and at least when the sum of correlation coefficients is smaller than a predetermined threshold, It is obtained by a configuration having a decision section roughening the width.

【0012】また、本発明の判定部は、直交変換係数に
基づいて情報源の周波数スペクトル分布が一様であると
判断し、かつ、相関係数の和があらかじめ定めたしきい
値よりも小さいときには設定した量子化幅を粗くするこ
とが、より正確に時空間内で無相関な画像領域の符号化
されたデータのみの量子化幅を粗くすることができる点
で、好ましい。
Further, the judging unit of the present invention judges that the frequency spectrum distribution of the information source is uniform based on the orthogonal transform coefficient, and the sum of the correlation coefficients is smaller than a predetermined threshold value. It is sometimes preferable to coarsen the set quantization width because it is possible to more accurately coarsen the quantization width of only the coded data in the non-correlated image region in the space-time.

【0013】[0013]

【作用】本発明では、あらかじめ定めた2次元画素ブロ
ックの画像データの垂直ライン間、水平ライン間、及び
フレーム間の各相関係数の和がしきい値よりも小さいと
きには、その画像ブロックを無相関な部分と判断して設
定した量子化幅を粗くするようにしたため、FMノイズ
などの著しく無相関な画像領域の符号化されたデータ量
を減少することができる。
According to the present invention, when the sum of correlation coefficients between vertical lines, horizontal lines, and frames of image data of a predetermined two-dimensional pixel block is smaller than a threshold value, the image block is excluded. Since the set quantization width is determined to be coarse by determining that it is a correlated portion, it is possible to reduce the amount of encoded data in a significantly uncorrelated image region such as FM noise.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明になる予測符号化装置の一実施例のブロック
図、図2は図1の相関係数算出部の一例のブロック図、
図3は図1の判定部の一例の動作説明図を示す。本実施
例は図1に示すように、2段縦続に接続されたフレーム
メモリ11及び12、これらフレームメモリ11と12
の入出力画像データが入力される相関係数算出部13、
差分部14、直交変換部15、判定部16、量子化部1
7、逆量子化部18、逆直交変換部19、加算部20、
フレームメモリ21、遅延部22、可変長符号化部23
及び出力バッファメモリ24から構成されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described. 1 is a block diagram of an embodiment of a predictive coding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an example of a correlation coefficient calculation unit of FIG. 1,
FIG. 3 shows an operation explanatory diagram of an example of the determination unit in FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 1, two frame memories 11 and 12 are connected in cascade, and the frame memories 11 and 12 are connected in series.
Input / output image data of the correlation coefficient calculation unit 13,
Difference unit 14, orthogonal transformation unit 15, determination unit 16, quantization unit 1
7, inverse quantizer 18, inverse orthogonal transformer 19, adder 20,
Frame memory 21, delay unit 22, variable length coding unit 23
And an output buffer memory 24.

【0015】すなわち、本実施例は図4に示した従来の
予測符号化装置の入力側に、フレームメモリ11及び1
2を設けると共に、フレームメモリ11及び12の入出
力画像データが入力される相関係数算出部13を設け、
従来の判定部41を相関係数算出部13の出力と直交変
換係数とにより量子化幅の判定を行う判定部16に変更
したものである。
That is, in this embodiment, the frame memories 11 and 1 are provided on the input side of the conventional predictive coding apparatus shown in FIG.
2 is provided, and a correlation coefficient calculation unit 13 to which the input / output image data of the frame memories 11 and 12 is input is provided.
The determination unit 41 of the related art is changed to a determination unit 16 that determines the quantization width based on the output of the correlation coefficient calculation unit 13 and the orthogonal transform coefficient.

【0016】次に、本実施例の動作について説明する。
伝送すべき画像データは図1のフレームメモリ11に1
フレーム分格納された後読み出され、更にフレームメモ
リ12に1フレーム分格納されて読み出される。また、
フレームメモリ11の入力画像データと出力画像データ
及びフレームメモリ12の出力画像データはそれぞれ相
関係数算出部13に供給される。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The image data to be transmitted is stored in the frame memory 11 of FIG.
The frame is stored and then read, and further, one frame is stored and read in the frame memory 12. Also,
The input image data and output image data of the frame memory 11 and the output image data of the frame memory 12 are supplied to the correlation coefficient calculation unit 13.

【0017】相関係数算出部13は図2に示す構成とさ
れており、フレームメモリ11の出力画像データを現フ
レームの画像データとして入力され、フレームメモリ1
2の出力画像データを1フレーム前(過去)の画像デー
タとして入力され、更にフレームメモリ11の入力画像
データを1フレーム後(未来)の画像データとして入力
され、8×8画素のブロックに分割し、その領域の現出
力フレーム画像と1フレーム前と後の各フレーム画像と
の相関係数及び現フレーム内での水平・垂直方向のライ
ン間の相関係数を算出する。
The correlation coefficient calculation unit 13 is configured as shown in FIG. 2, and the output image data of the frame memory 11 is input as the image data of the current frame, and the frame memory 1
The output image data of 2 is input as image data of one frame before (past), and the input image data of the frame memory 11 is input as image data of one frame later (future), and is divided into blocks of 8 × 8 pixels. , The correlation coefficient between the current output frame image in the area and each frame image one frame before and one frame after and the correlation coefficient between horizontal and vertical lines in the current frame are calculated.

【0018】すなわち、相関係数算出部13は図2に示
すように、フレーム間相関係数算出部131、水平ライ
ン間相関係数算出部132、垂直ライン間相関係数算出
部133、フレーム間相関係数算出部134及び演算部
135とから構成されており、そのうち水平ライン間相
関係数算出部132は、まず、下記の表1に示す8×8
画素を抽出する。
That is, as shown in FIG. 2, the correlation coefficient calculation unit 13 includes an inter-frame correlation coefficient calculation unit 131, a horizontal line correlation coefficient calculation unit 132, a vertical line correlation coefficient calculation unit 133, and an inter-frame correlation coefficient calculation unit 133. The correlation coefficient calculation unit 134 and the calculation unit 135 are included in the correlation coefficient calculation unit 132 between horizontal lines. First, the correlation coefficient calculation unit 132 between horizontal lines 8 × 8 shown in Table 1 below.
Extract pixels.

【0019】[0019]

【表1】 ここで、上記の表1中、hmnは、m番目の水平画素列と
n番目の垂直画素列との交点の画素を示す(ただし、0
≦m,n≦7)。そして、水平ライン間相関係数算出部
132は、表1に示した8×8画素ブロック内の水平ラ
イン間相関係数Rhiを次式に基づいて算出する。
[Table 1] Here, in Table 1 above, h mn indicates the pixel at the intersection of the m-th horizontal pixel row and the n-th vertical pixel row (where 0
≤ m, n ≤ 7). Then, the horizontal line correlation coefficient calculation unit 132 calculates the horizontal line correlation coefficient Rhi in the 8 × 8 pixel block shown in Table 1 based on the following equation.

【0020】[0020]

【数1】 同様に、垂直ライン間の相関係数Rvjが垂直ライン間
相関係数算出部133により求められる。また、現フレ
ームと1フレーム後の8×8画素のブロック間の相関係
数Rf1がフレーム間相関係数算出部131により、現
フレームと1フレーム前の8×8画素のブロック間の相
関係数Rf0がフレーム間相関係数算出部134によ
り、それぞれ上記と同様にして算出される。
[Equation 1] Similarly, the correlation coefficient Rvj between vertical lines is calculated by the correlation coefficient calculation unit 133 between vertical lines. Further, the correlation coefficient Rf1 between the current frame and the block of 8 × 8 pixels one frame after is calculated by the inter-frame correlation coefficient calculation unit 131 as the correlation coefficient between the block of 8 × 8 pixels one frame before and the current frame. Rf0 is calculated by the inter-frame correlation coefficient calculation unit 134 in the same manner as described above.

【0021】このようにして算出された上記の各相関係
数Rhi、Rvj、Rfk(ただし、k=1,2)は、
図2の相関係数算出部13内の演算部135において、
係数α、β及びγとそれぞれ乗算された後加算されるこ
とにより、次式で表される相関係数の和σとされて出力
される。
The correlation coefficients Rhi, Rvj, and Rfk (k = 1, 2) calculated in this way are
In the calculation unit 135 in the correlation coefficient calculation unit 13 of FIG.
The coefficients α, β, and γ are respectively multiplied and then added to obtain the sum σ of the correlation coefficients represented by the following equation, which is output.

【0022】[0022]

【数2】 ただし、(2)式中、係数α、β及びγには、α+β+
γ=1の関係がある。
[Equation 2] However, in the equation (2), the coefficients α, β and γ are α + β +
There is a relation of γ = 1.

【0023】この相関係数の和σは図1の判定部16に
供給される。一方、図1の差分部14はフレームメモリ
11から出力される現フレームの画像データとフレーム
メモリ21からの1フレーム前の画像データとの差分を
とり、その差分データを直交変換部15に供給し、直交
変換させる。判定部16は前記相関係数の和σと、上記
直交変換部15からの直交変換係数と、出力バッファメ
モリ24からの出力データ量とがそれぞれ入力され、図
3に示す手順により、量子化幅を決定する。
The sum σ of the correlation coefficients is supplied to the judgment unit 16 in FIG. On the other hand, the difference unit 14 of FIG. 1 calculates the difference between the image data of the current frame output from the frame memory 11 and the image data of the previous frame from the frame memory 21, and supplies the difference data to the orthogonal transformation unit 15. , Orthogonal transform. The determination unit 16 receives the sum σ of the correlation coefficients, the orthogonal transformation coefficient from the orthogonal transformation unit 15, and the output data amount from the output buffer memory 24, respectively, and performs the quantization width by the procedure shown in FIG. To decide.

【0024】すなわち、判定部16はまず、出力バッフ
ァメモリ24からの出力データ量が多いときには量子化
幅を粗く、少ないときには量子化幅を細かく設定する
(ステップ161)。次に、判定部16は前記相関係数
の和σと相関性の有無を判定する適当なしきい値κとを
大小比較し、かつ、直交変換部15からの直交係数の分
布から情報源の周波数スペクトル分布が一様かどうかを
判断する(ステップ162)。
That is, the determination unit 16 first sets a coarse quantization width when the amount of output data from the output buffer memory 24 is large, and finely sets the quantization width when it is small (step 161). Next, the determination unit 16 compares the sum σ of the correlation coefficients with an appropriate threshold value κ for determining the presence or absence of correlation, and determines the frequency of the information source from the distribution of the orthogonal coefficients from the orthogonal transformation unit 15. It is determined whether the spectral distribution is uniform (step 162).

【0025】例えば、判定部16がステップ162で相
関係数の和σがしきい値κより小さく無相関であり、か
つ、情報源の周波数スペクトル分布が一様であると判断
すると、対象としている8×8画素のブロックの小領域
が無相関な部分であると判断して量子化幅を粗くする
(ステップ164)。
For example, if the judgment unit 16 judges in step 162 that the sum σ of correlation coefficients is smaller than the threshold value κ and there is no correlation, and that the frequency spectrum distribution of the information source is uniform, then it is regarded as a target. It is determined that the small area of the 8 × 8 pixel block is a non-correlated portion, and the quantization width is made coarse (step 164).

【0026】一方、判定部16がステップ162で相関
係数の和σがしきい値κ以上で、相関があると検出した
場合、あるいは情報源の周波数スペクトル分布が一様で
ないと検出した場合は、量子化幅を変化させない(ステ
ップ163)。このようなアルゴリズムで判定部16に
より生成された判定結果は、図1の量子化部17に供給
され、その量子化幅を制御する。
On the other hand, when the judgment unit 16 detects in step 162 that the sum σ of correlation coefficients is equal to or larger than the threshold value κ and there is a correlation, or when the frequency spectrum distribution of the information source is not uniform, , The quantization width is not changed (step 163). The determination result generated by the determination unit 16 by such an algorithm is supplied to the quantization unit 17 in FIG. 1 to control the quantization width.

【0027】量子化部17は直交変換部15の出力直交
変換係数を、判定部16よりの判定結果に応じた量子化
幅で量子化して、得られた信号を逆量子化部18及び可
変長符号化部23に供給する。逆量子化部18により逆
量子化され、更に逆直交変換部19により逆直交変換さ
れた信号は加算部20に供給されて、遅延部22を介し
て入力されるフレームメモリ21からの1フレーム前の
信号と加算されて元の画像データに復元され、フレーム
メモリ21に蓄積される。フレームメモリ21から読み
出された画像データは差分部14と遅延部22に入力さ
れる。
The quantizing unit 17 quantizes the output orthogonal transform coefficient of the orthogonal transforming unit 15 with a quantization width according to the determination result from the determining unit 16, and the obtained signal is dequantized by the inverse quantizing unit 18 and the variable length. It is supplied to the encoding unit 23. The signal inversely quantized by the inverse quantizer 18 and inversely orthogonally transformed by the inverse orthogonal transformer 19 is supplied to the adder 20 and is input via the delay unit 22 from the frame memory 21 one frame before. Signal is added to restore the original image data and stored in the frame memory 21. The image data read from the frame memory 21 is input to the difference unit 14 and the delay unit 22.

【0028】また、可変長符号化部23により従来と同
様にして可変長符号化されたデータは出力バッファメモ
リ24に一旦蓄積された後、一定レートで出力される。
ここで、本実施例では、判定部16により量子化部17
の量子化幅が前記したアルゴリズムで制御されているた
め、時空間内で無相関な部分の画像データは量子化幅が
粗くされるために、可変長符号化されたデータ量が従来
よりも減少し、その結果出力バッファメモリ24のデー
タ蓄積量が減少する。
Further, the variable length coded by the variable length coding unit 23 in the same manner as in the conventional case is temporarily stored in the output buffer memory 24 and then output at a constant rate.
Here, in this embodiment, the determination unit 16 causes the quantization unit 17 to operate.
Since the quantization width of is controlled by the above-mentioned algorithm, the quantization width of the image data of the uncorrelated portion in the space-time is made coarse, and the amount of data that has been variable-length coded is smaller than in the past. As a result, the amount of data stored in the output buffer memory 24 decreases.

【0029】従って、本実施例では同一時空間の相関の
ある部分の画像データは、相関のない部分の画像データ
のデータ量増大が従来よりも抑えられるために、相対的
に細かな量子化幅で量子化され、画質劣化が抑えられ
る。
Therefore, in the present embodiment, the image data of the part having the same spatiotemporal correlation has a relatively fine quantization width because the increase in the data amount of the image data having no correlation is suppressed as compared with the conventional case. Is quantized, and image quality deterioration is suppressed.

【0030】なお、上記の実施例では判定部16は直交
変換係数に基づいて情報源の周波数スペクトラムが一様
かどうか判断することで、より正確に時空間で著しく無
相関な画像かどうかを判定するようにしているが、原理
的には相関係数の和σとしきい値κの大小比較だけで量
子化幅を細かくするかどうかを判定してもよい。
In the above embodiment, the determination unit 16 determines whether or not the frequency spectrum of the information source is uniform on the basis of the orthogonal transform coefficient, thereby more accurately determining whether or not the image is significantly uncorrelated in space and time. However, in principle, it is possible to determine whether or not to make the quantization width fine only by comparing the sum σ of the correlation coefficients and the threshold value κ.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時空間で著しく無相関な領域の画像(FMノイズなど)
の符号化されたデータ量を従来よりも減少させることが
できるので、同一時空間で相関のある有意の画像領域の
符号化されたデータ量を増加させることができ、そのた
め、相関のある有意の画像の画質を従来よりも向上させ
ることができる。
As described above, according to the present invention,
An image of a significantly uncorrelated region in space-time (FM noise, etc.)
Since the coded data amount of can be reduced compared to the conventional one, the coded data amount of a significant image area having a correlation in the same spatiotemporal space can be increased, and thus, a significant correlation The image quality of the image can be improved as compared with the conventional one.

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

【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】図1の相関係数算出部の一例のブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram of an example of a correlation coefficient calculation unit in FIG.

【図3】図1の判定部の一例の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of an example of a determination unit in FIG.

【図4】従来装置の一例のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an example of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12、21 フレームメモリ 13 相関係数算出部 14 差分部 15 直交変換部 16 判定部 17 量子化部17 23 可変長符号化部 24 出力バッファメモリ 131、134 フレーム間相関係数算出部 132 水平ライン間相関係数算出部 133 垂直ライン間相関係数算出部 135 演算部 11, 12, 21 Frame memory 13 Correlation coefficient calculation unit 14 Difference unit 15 Orthogonal transformation unit 16 Judgment unit 17 Quantization unit 17 23 Variable length coding unit 24 Output buffer memory 131, 134 Interframe correlation coefficient calculation unit 132 Horizontal Inter-line correlation coefficient calculation unit 133 Vertical inter-line correlation coefficient calculation unit 135 Operation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 筒井 健夫 東京都渋谷区神南2−2−1 日本放送協 会 放送センター内 (72)発明者 三好 尚 東京都渋谷区神南2−2−1 日本放送協 会 放送センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeo Tsutsui 2-2-1, Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Center (72) Inventor, Nao Miyoshi 2-2-1, Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Kyodo Broadcast Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像データの予測誤差を直交変換部
により直交変換係数に変換し更に量子化部で量子化した
後、可変長符号化部で可変長符号化したデータを出力バ
ッファメモリを通して出力する予測符号化装置におい
て、 前記入力画像データを複数フレーム蓄積するメモリ手段
と、 該メモリ手段より読み出された画像データと該入力画像
データとをそれぞれ用いて、あらかじめ定めた2次元画
素ブロックの画像データの垂直ライン間、水平ライン
間、及びフレーム間の各相関係数の和を求める相関係数
算出部と、 前記出力バッファメモリの蓄積データ量に基づいて前記
量子化部の量子化幅を設定すると共に、少なくとも該相
関係数の和があらかじめ定めたしきい値よりも小さいと
きには該設定した量子化幅を粗くする判定部とを有する
ことを特徴とする予測符号化装置。
1. A prediction error of input image data is converted into an orthogonal transformation coefficient by an orthogonal transformation unit, further quantized by a quantization unit, and then variable length encoded data is output by a variable length encoding unit through an output buffer memory. In the predictive coding device, an image of a predetermined two-dimensional pixel block is formed by using memory means for accumulating the input image data in a plurality of frames, and image data read from the memory means and the input image data. A correlation coefficient calculation unit that calculates the sum of correlation coefficients between vertical lines of data, horizontal lines, and frames, and sets the quantization width of the quantization unit based on the amount of data stored in the output buffer memory. And at least when the sum of the correlation coefficients is smaller than a predetermined threshold value, the determination unit that coarsens the set quantization width. And a predictive coding device.
【請求項2】 前記判定部は、前記直交変換係数に基づ
いて情報源の周波数スペクトル分布が一様であると判断
し、かつ、前記相関係数の和があらかじめ定めたしきい
値よりも小さいときには前記設定した量子化幅を粗くす
ることを特徴とする請求項1記載の予測符号化装置。
2. The determining unit determines that the frequency spectrum distribution of the information source is uniform based on the orthogonal transform coefficient, and the sum of the correlation coefficients is smaller than a predetermined threshold value. The predictive coding apparatus according to claim 1, wherein the set quantization width is made coarse at times.
【請求項3】 前記相関係数算出部は、前記メモリ手段
より読み出された画像データと前記入力画像データとを
それぞれ用いて、あらかじめ定めた2次元画素ブロック
の画像データの水平ライン間の相関係数を算出する水平
ライン間相関係数算出部と、該2次元画素ブロックの画
像データの垂直ライン間の相関係数を算出する垂直ライ
ン間相関係数算出部と、該2次元画素ブロックの画像デ
ータの現フレームと1フレーム前と後のそれぞれのフレ
ーム間の相関係数を算出するフレーム間相関係数算出部
と、該水平ライン間相関係数算出部、垂直ライン間相関
係数算出部及びフレーム間相関係数算出部の各出力相関
係数にそれぞれ定数を乗じた後加算して前記相関係数の
和を出力する演算部とよりなることを特徴とする請求項
1記載の予測符号化装置。
3. The correlation coefficient calculation unit uses the image data read from the memory means and the input image data, respectively, to determine a phase between horizontal lines of image data of a predetermined two-dimensional pixel block. A horizontal line correlation coefficient calculation unit that calculates a relation number, a vertical line correlation coefficient calculation unit that calculates a correlation coefficient between vertical lines of image data of the two-dimensional pixel block, and a two-dimensional pixel block An inter-frame correlation coefficient calculation unit that calculates a correlation coefficient between the current frame of the image data and each frame before and after one frame, the horizontal line correlation coefficient calculation unit, and the vertical line correlation coefficient calculation unit 2. The predictive code according to claim 1, further comprising: an arithmetic unit that multiplies each output correlation coefficient of the interframe correlation coefficient calculation unit by a constant and then adds the product to output the sum of the correlation coefficients. Conversion apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009153227A (en) * 2007-02-28 2009-07-09 Sanyo Electric Co Ltd Image processing apparatus and image pickup apparatus using the same
CN109674494A (en) * 2019-01-29 2019-04-26 深圳瀚维智能医疗科技有限公司 Ultrasonic scan real-time control method, device, storage medium and computer equipment

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