JPH089365A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮効率を下げることなく情報劣化を軽減し
たデータ処理装置を提供することである。 【構成】 入力された画像データを符号化する符号化回
路１４と、前記符号化された画像データを復号化する復
号化回路１５と、前記復号化された画像データに対して
画質改善のための補正を施し、その補正の有効性を判断
する画質補正判定回路１６と、画質補正判断回路１６の
判定結果を示す補正用データＳ１０２と前記符号化され
た符号化データＳ１０１と共に多重化して出力するマル
チプレクサ１８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ処理装置にかかわ
り、特に情報データの符号化及び復号化処理に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特に画像の分野においてブロ
ック符号化は多く用いられている。

【０００３】ブロック符号化の大多数は、直交変換符号
化と合わせた周波数領域における量子化を用いたもので
あった。

【０００４】これらの方式によって符号化された画像の
画質は、符号器における量子化ステップやマスク等によ
って決定される。

【０００５】符号器は通常、圧縮率を向上させるため
に、比較的大きな量子化ステップや高周波のマスクとい
った処理をするため、特に高周波領域にノイズが乗り易
い。また、復号器は受信した画像を単に逆量子化、逆直
交逆変換して再現するのみであるから、符号器によって
発生されたノイズも当然再現されてしまう。

【０００６】ノイズ（誤差）の発生量、頻度、圧縮率と
はトレードオフにあるため、全体の符号量と画質とどち
らが重要なのかによって、一方のみを満足させ、他方を
我慢せねばならなかった。

【０００７】この問題に鑑み、符号化時に生じる劣化を
軽減するように復号化時に信号処理を行い、画質を向上
させようとする試みもなされている。

【０００８】例えば、本出願人が出願している特願平１
−４５４４１号公報の技術を用いることにより、平均的
に画質改善を施すことが可能である。

【０００９】特願平１−４５４４１号公報に開示されて
いる技術を簡単に説明する。

【００１０】この発明は以下のことに着目してなされた
ものである。

【００１１】一般に画像データは非常に相関が強い。周
波数データに関して言えば、発生するスペクトルには出
現しやすい型というものがある。従って、ある低域スペ
クトルに対しては、やはり発生しやすい高域スペクトル
というものがある。

【００１２】以下、図面を参照して説明する。

【００１３】図３は符号化器及び復号化器のブロック図
である。

【００１４】入力端子１００から入力された画像データ
は直交変換回路１０１によりスペクトルデータに変換さ
れる。

【００１５】ここで、直交変換回路１０１における変換
は、例えば、離散的コサイン変換（ＤＣＴ）等である。

【００１６】直交変換回路１０１より出力されたスペク
トルデータは、高域マスク回路１０２に入力され、高周
波成分が除去される。

【００１７】高域マスク回路１０２から出力される低周
波データはベクトル量子化回路１０３に入力され、符号
化される。

【００１８】ベクトル量子化は、この符号化の際に低周
波ベクトルテーブル１０４を参照して、量子化結果とし
ての出力符号を決定する。

【００１９】ベクトル量子化回路１０３から出力された
符号化データは伝送路に出力される。

【００２０】伝送路を介して伝送された符号化データは
復号化回路１０５に入力されて、復号されて画像データ
に戻される。

【００２１】この時、復号化回路１０５は符号化データ
に従って、ベクトルテーブル１０６を参照するものであ
る。

【００２２】テーブル１０６には、符号化の際に用いた
低周波データ及び高周波データが登録されており、高域
を補った形の再生画像データを出力端子１０７より出力
する。

【００２３】ベクトルテーブル１０６は、図４に示すよ
うに、低域成分と高域成分との対からなる再生ベクトル
の集合からなる。復号化のための再生ベクトルに高域成
分が保存されている。

【００２４】また、テーブル１０４には、図４のテーブ
ルのうち高域成分を除去したものが使われる。図３中で
は、除去部分を斜線を付して示す。

【００２５】特願平１−４５４４１号公報では、復号用
のコードブックに高域までのデータを持たせる一方、コ
ードブック参照時には低域のみを参照して出力ベクトル
を決定しているので、復号時の高速化、高域データの欠
けのない出力が得られる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
１−４５４４１号公報の技術を用いたとしても、平均的
に画質が向上するのみであり、小さい確率では却って劣
化を招くこともある。

【００２７】また、復号器にかかる負荷も大きいため、
特に動画像の符号化等、復号時間の制約がある場合には
用い難い。

【００２８】また、一般的、既に符号器において劣化を
生じた画像のままでは、現画像により近づけるという意
味での画質改善をすることは不可能と思われる。

【００２９】本願発明はかかる背景下に於て、一つの目
的として圧縮効率を下げることなく情報劣化を軽減した
データ処理装置を提供することである。

【００３０】また、本発明の他の目的及び特徴は以下の
明細書及び図面より明らかとなるであろう。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、入力された情報データを
符号化する符号化手段と、前記符号化された情報データ
を復号化する復号化手段と、前記復号化された情報デー
タに対して修正し、その修正の有効性を判定する判定手
段と、前記判定手段の判定結果を前記符号化された情報
データと共に出力する出力手段とを有することを特徴と
するデータ処理装置を提示するものである。

【００３２】上記目的を達成するため、請求項２記載の
発明では、請求項１における前記出力手段は前記判定手
段の判定結果を示す有効性情報と前記符号化された情報
データとを多重化する多重化手段を有することである。

【００３３】上記目的を達成するため、請求項３記載の
発明では、入力された情報データを符号化する符号化手
段と、前記符号化された情報データを復号化する復号化
手段と、前記復号化された情報データの情報劣化を改善
する修正処理を判断する判断手段と、前記判断手段の判
断結果を前記符号化された情報データと共に出力する出
力手段とを有することを特徴とするデータ処理装置を提
示するものである。

【００３４】上記目的を達成するため、請求項４記載の
発明では、符号化された情報データと前記情報データに
対する所定の修正処理の有効性を示す有効性情報とを入
力する入力手段と、前記符号化された情報データを復号
化する復号化手段と、前記有効性情報に応じて前記復号
された情報データを修正する修正手段とを有することを
特徴とするデータ処理装置を提示するものである。

【００３５】上記目的を達成するため、請求項５記載の
発明では、符号化された情報データと前記情報データに
対する有効な修正処理を示す修正情報とを入力する入力
手段と、前記符号化された情報データを復号化する復号
化手段と、前記修正情報に基づいて前記復号化された情
報データを修正する修正手段とを有することを特徴とす
るデータ処理装置を提示するものである。

【００３６】

【作用】上記発明によれば、符号器側で復号時に行う修
正処理の有効性を予め検討し、その有効性の結果を示す
データと符号化データとを出力しているので、復号時で
はその有効性に応じて修正処理を行うので、不要な修正
処理の実行を防止し、情報劣化を防止する。

【００３７】また、復号データに対する有効な修正処理
を示すデータと符号化データとを符号器側から出力して
いるので、復号器側で確実に有効な修正処理を行うこと
ができる。

【００３８】

【実施例】図１は本発明にかかる実施例の画像符号化装
置のブロック図である。

【００３９】図１において、入力端子１１からは８×８
画素単位のブロックデータが入力されている。尚、ブロ
ックの大きさは８×８画素に限るものではない。

【００４０】入力されたブロックデータはＤＣＴ回路１
２と画質補正及び効果判定回路１６とへ供給される。

【００４１】ＤＣＴ回路１２では入力されたブロックデ
ータを離散的コサイン変換を行って、ＤＣＴ係数データ
に変換する。

【００４２】ＤＣＴ回路１２により変換されたＤＣＴ係
数データはフィルタ２により高周波成分がマスク（除
去）される。

【００４３】高周波成分をマスクされた画像データは符
号化回路１４により符号化される。

【００４４】ここでの符号化は画像データを量子化し、
量子化された画像データをハフマン符号化している。

【００４５】符号化された画像データは復号化回路１５
とマルチプレクサ１８とへ供給されている。

【００４６】復号化回路１５では符号化データを復号し
て再生データ（以下、ローカルデコードデータと呼ぶ）
を得る。

【００４７】再生された画像データは画質補正及び効果
判定回路１６に入力される。画質補正及び効果判定回路
１６にはメモリ１７が接続されている。メモリ１７には
画像のブロックサイズに応じた、エッジ、滑らかな輝度
変化等の典型的な入力に対する周波数スペクトルパター
ンが多く登録されており、画質補正判定回路１６はこれ
らのパターンより、ローカルデコードデータに最も似通
ったものを検索し、検索されたスペクトルの高周波部分
をローカルデコードデータに付加する。

【００４８】ここでのパターン検索の方法、高周波デー
タの付加は特願平１−４５４４１号公報に開示されてい
る方式と同じである。

【００４９】画質補正判定回路１６は内部にＤＣＴ逆変
換回路を有し、高周波データが付加されたデータをＤＣ
Ｔ逆変換して得られたデータと、単純にローカルデコー
ドデータを逆ＤＣＴ変換して得られたデータとを、各々
オリジナルデータＳ１００と比較する。

【００５０】高周波データを付加したデータの方がオリ
ジナルデータに対する劣化が小さい時には“１”を、高
周波データを付加しないデータの方がオリジナルデータ
に対する劣化が小さい時には“０”という補正用データ
Ｓ１０２をマルチプレクサ１８へ出力する。

【００５１】マルチプレクサ１８は画質補正判定回路１
６より受け取った１ｂｉｔの補正用データＳ１０２と、
符号化回路１４より出力された符号データＳ１０１とを
多重化する。多重化されたデータは出力端子１９から外
部へ出力する。

【００５２】次に、上述した画像符号化装置により符号
化された符号化データを復号化する画像復号化装置を説
明する。

【００５３】図２は本発明にかかる実施例の画像復号化
装置のブロック図である。

【００５４】図２において、入力端子２０より図１の装
置で符号化された画像データを入力する。

【００５５】入力端子２０により入力された符号化デー
タはデマルチプレクサ２１へ供給される。

【００５６】デマリチプレクサ２１では補正用データＳ
２００の１ｂｉｔと、画像の符号データＳ２０１とに分
離し、補正用データＳ２００は画質補正回路２３へ供給
され、符号化された画像データＳ２０１は復号化回路２
２へ供給される。

【００５７】復号化回路２２では符号化データＳ２０１
をＤＣＴ変換係数に戻す。

【００５８】一方、補正用データＳ２００が“補正効果
あり”を表す“１”が出力されている時に、画質補正回
路２３により（特願平１−４５４４１号公報に記された
方法を用いて）、メモリ２４内の典型的なパターンの検
索を行って、付加すべき高周波データＳ２０２を加算回
路２５へ出力する。

【００５９】加算回路２５では、復号化回路２２からの
復号化データＳ２０３と画質補正回路２３からの高周波
データＳ２０２とがたし合わされ、逆ＤＣＴ回路２６へ
供給される。

【００６０】逆ＤＣＴ回路２６によって画像データに変
換され、出力端子２７から出力される。

【００６１】以上説明した本実施例を行うことにより復
号時に確実に効果がある場合のみ画質改善の補正処理を
行うので、画質の改善効果は明らかである。

【００６２】また、符号器の発生する画質改善の有効性
の有無を示す１ｂｉｔを無視しても、通常の復号作業が
完了するため、例えばＪＰＥＧ(Joint Photographic Ex
pertGroup) 方式のような標準方式と併用した場合に、
復号器に画質改善回路が無い場合でも、支障を来すこと
は無い。

【００６３】特に、ＪＰＥＧ方式との併用の場合には、
ブロック単位では無く、効果の有無を表すビット列を、
符号データのヘツド部分に存在するオプションデータの
領域に格納することにより、非常に円滑に標準方式と併
用することが可能である。

【００６４】また、現在普及し始めている標準方式であ
るＭＰＥＧ１（Moving Picture Expert Group 1)方式に
よる画質劣化の改善にも有効である。

【００６５】尚、前述の実施例はあらゆる点で単なる例
示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。

【００６６】例えば、上述した実施例では静止画像の符
号伝送を例にとって説明したが、これが動画像の符号伝
送であっても同様に達成することができる。動画像の符
号化においては、フレーム間差分符号化が一般的であ
り、符号器側がローカルデコードイメージを有すること
は確実である。

【００６７】従って、ローカルデコードイメージに対し
て画質改善を施し、改善の効果の有無を調べるように拡
張することは比較的容易であると思われる。

【００６８】尚、注意すべき点は、動画像符号化におけ
るローカルデコードイメージは、次のフレームとの差分
を符号化するためのものであるから、それ自体の画質を
改善してはならない。

【００６９】上記の実施例の場合と同様、受信側は、画
質改善の準備の有無や、改善意志・能力に有無によっ
て、画質の改善を行ったり、無視したりすることができ
る。

【００７０】また、復号側においても特願平１−４５４
４１号公報に記された、ベクトル量子化を持ちいた高周
波データの外挿手法を行っていたが、符号器側で、パタ
ーン検索をした時点で、ベストマッチングのパターンＮ
ｏ．がわかっているはずである。前記の有効無効を示す
１ｂｉｔに続いて、このパターンＮｏ．も送信すること
により、受信側は負担無く画質の改善を図ることができ
る。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、符
号器側で復号時に行う修正処理の有効性を予め検討し、
その有効性の結果を示すデータと符号化データとを出力
しているので、復号時ではその有効性に応じて修正処理
を行うので、不要な修正処理の実行を防止し、情報劣化
を防止する。

【００７２】また、復号データに対する有効な修正処理
を示すデータと符号化データとを符号器側から出力して
いるので、復号器側で確実に有効な修正処理を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる本実施例の画像符号化装置のブ
ロック図である。

【図２】本発明にかかる本実施例の画像復号化装置のブ
ロック図である。

【図３】復号側での処理のより画質の向上を図った画像
信号のベクトル量子化及び復号化に適用した実施例の全
体ブロック図である。

【図４】図１の実施例に用いられる復号用コードブック
の構成を示す図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された情報データを符号化する符号
   化手段と、 前記符号化された情報データを復号化する復号化手段
   と、 前記復号化された情報データに対して修正し、その修正
   の有効性を判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果を前記符号化された情報データ
   と共に出力する出力手段とを有することを特徴とするデ
   ータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は前記判定手段の判定結果
   を示す有効性情報と前記符号化された情報データとを多
   重化する多重化手段を有することを特徴とする請求項１
   のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 入力された情報データを符号化する符号
   化手段と、 前記符号化された情報データを復号化する復号化手段
   と、 前記復号化された情報データの情報劣化を改善する修正
   処理の有効性を判断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果を前記符号化された情報データ
   と共に出力する出力手段とを有することを特徴とするデ
   ータ処理装置。
4. 【請求項４】 符号化された情報データと前記情報デー
   タに対する所定の修正処理の有効性を示す有効性情報と
   を入力する入力手段と、 前記符号化された情報データを復号化する復号化手段
   と、 前記有効性情報に応じて前記復号された情報データを修
   正する修正手段とを有することを特徴とするデータ処理
   装置。
5. 【請求項５】 符号化された情報データと前記情報デー
   タに対する有効な修正処理を示す修正情報とを入力する
   入力手段と、 前記符号化された情報データを復号化する復号化手段
   と、 前記修正情報に基づいて前記復号化された情報データを
   修正する修正手段とを有することを特徴とするデータ処
   理装置。