JPH099265A - 画像符号化装置及び方法 - Google Patents
画像符号化装置及び方法Info
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- JPH099265A JPH099265A JP15614695A JP15614695A JPH099265A JP H099265 A JPH099265 A JP H099265A JP 15614695 A JP15614695 A JP 15614695A JP 15614695 A JP15614695 A JP 15614695A JP H099265 A JPH099265 A JP H099265A
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
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Abstract
求め、近似面を特定する情報と、該近似面とブロックの
差分値を符号化する第1の符号化手段(103)と、ブ
ロック毎に複数の予測方式から予測方式を選択し、選択
した予測方式により符号化を行う第2の符号化手段(1
06〜109)と、ブロック毎に前記第1の符号化手段
と前記第2の符号化手段の一方を選択する手段(11
3)とを有することを特徴とする。
Description
画像をブロック単位で符号化する装置及び方法に関する
ものである。
方式が用いられている。
の値を周辺画素値から予測し、予測値と着目画素値との
差分をエントロピー符号化し、伝送するものである。本
方式は、予測方式により発生符号量が左右されるが、最
適な予測方式は画像の部分部分で異なる。このため、本
方式を効率良く適用する方法として、画像をブロック分
割し、ブロック毎に最適な予測方式を選び、予測方式を
特定するための情報を付加して符号を生成するといった
方法が一般に用いられる。
符号化方式が提案されており、これは、画像をブロック
に分割し、ブロック毎に近似平面を求め、その近似平面
を特定するための情報と、近似平面と実際の画素値との
差分を符号化するものである。この方式は、大きなブロ
ック毎に適用し、かつ、その近似度が高い時に最も効果
がある。
来の画像符号化装置で用いられる予測符号化及び本出願
人により別途提案されている平面符号化の二つの方式は
各々欠点がある。
ズが乗った平面を符号化する場合に、より分散値の大き
な予測誤差を符号化するため効率は悪くなる。
方法は、最適な予測方式が各ブロックで異なる場合には
有効であるものの、画像の背景部分などの大きな領域で
予測方式が一致するような所では付加情報を伝送するこ
とは有効ではない。
が周波数の高い画像ブロックでは予測誤差が大きくな
り、期待する圧縮効果を得ることができない。
ものであり、画像符号化の効率を上げることを目的とす
る。
するため、本発明の画像符号化装置は、入力された画像
データブロック毎に近似面を求め、近似面を特定する情
報と、該近似面とブロックの差分値を符号化する第1の
符号化手段と、ブロック毎に複数の予測方式から予測方
式を選択し、選択した予測方式により符号化を行う第2
の符号化手段と、ブロック毎に前記第1の符号化手段と
前記第2の符号化手段の一方を選択する手段とを有する
ことを特徴とする。
する。
の実施例のブロック図を示す。同図に於いて100はイ
メージリーダー、テレビカメラやホストコンピュータ等
画像データを発生する画像入力部、101は入力された
画像データを格納するメモリ102は画素毎の画像デー
タをブロック化するブロック生成回路、103は平面符
号化回路、104はタイミング調整のためのバッファ、
105はブロック生成回路におけるブロックを更に小ブ
ロックに分割するサブブロック生成回路、106,10
7,108,109は夫々互いに異なる方法で予測符号
化を行う予測符号化回路、110はセレクタ、111は
情報付加回路、112はタイミング調整用のバッファ、
113はセレクタ、114は情報付加回路、115,1
16,117,118は信号線、119は符号データ等
を外部メモリや外部機器へ出力するための出力部であ
る。
07,108,109で利用する周辺画素a,b,cの
位置を示す。同図においてxは着目画素を示しており、
このxに対する相対的位置によってa,b,cが定ま
る。
に符号化対象となる画像データが格納される。ブロック
生成回路102は16(画素)×16(画素)のブロッ
ク単位で画像データをメモリ101から順次取り出し格
納する。但し、このときに図3に示すように16×16
のブロックの左と上の一画素分のデータも合わせて取り
出し、保持しておく。平面符号化回路103はブロック
生成回路102に格納された16×16のブロックを近
似する平面αx+βy+γ,(x,y=0…15)を求
め、パラメータα,β,γの値、および、近似平面とブ
ロック内の各画素値との差分値をハフマン符号化し、バ
ッファ104に格納する。平面符号化回路103の詳細
については後述する。
ロック生成回路102に、格納された16×16のブロ
ックから、8×8のサブブロックを順次取り出し、格納
する。このとき8×8のブロックの左と上の一画素分の
データも合わせて取り出し、保持しておく。予測符号化
回路106は、サブブロック生成回路105の保持して
いる8×8のサブブロック内の各画素についてx−aを
求め、これをハフマン符号化する。同様に、予測符号化
回路107はx−bを、予測符号化回路108はx−c
を、予測符号化回路109はx−a−b+cをハフマン
符号化する。セレクタ110は予測符号化器106,1
07,108,109から出力された符号データの中
で、もっとも符号量の少ないものを選択し、その符号列
を信号線116に出力するとともに、どの予測符号化回
路を選択したかを特定するための2ビットの識別データ
Iを信号線115に出力する。情報付加回路111は信
号線116の符号列の先頭に、信号線115からの識別
データIを付加し、バッファ112に格納する。8×8
のサブブロック4つに対してこの処理を行うことによ
り、バッファ112に16×16の1ブロック分の符号
が格納される。
ファ112の符号量を比較し、少ない方を取り出し信号
線118に出力する。また、信号線117にバッファ1
04とバッファ112のどちらから取り出したかを特定
するための1ビットの識別データIIを出力する。情報
付加回路114は、信号線118の符号列の先頭に信号
線117からの識別データIIを付加して出力部119
へ出力する。
れる画像の最後のブロックまで繰り返すことにより符号
を生成する。
す。
は平面データ生成器、203はバッファ、204は差分
器、205はパラメータ符号器、206はハフマン符号
器、207は多重化器である。
タは、1画素8ビットの階調画像とする。
ク生成回路201からの16×16のブロックデータ
は、信号線208,209を介して、平面算出器201
及びバッファ203に送られる。
平面を定義するパラメータa,b,cθ及びmを算出
し、これを210,211,212を介して平面生成器
202及びパラメータ符号器205に送る。平面生成器
202は受け取ったパラメータに従い、平面データを生
成し、これを214に向け出力する。これと、213よ
りの入力ブロック画像データとの差分が差分器204に
よってブロック内の画素毎に演算され、平面予測誤差の
値が画素毎にハフマン符号器206に送られる。ハフマ
ン符号器206は内蔵するハフマンテーブルに従ってハ
フマンコードを割りふり、コードデータを217に出力
する。
05に入力されたパラメータは、適当なビット数で符号
化され、216より多重化器207に送られる。多重化
器207は、216より送られるパラメータ符号と、2
17より送られる差分符号とを予め定められた順に並
べ、一連のビットストリームとしてバッファ104へ出
力する。
する。入力されるN×N(本実施例ではN=16)画素
の左上の画素値をまずCθとする。ブロック内の画素座
標(x,y)における画素値をdxyとするとき、以下
の統計をとる。
々表すものとする。これによりmは1〜16の値をと
る。さらにこのmを用いてa,bを正規化・量子化す
る。
量子化される。
は、a and/or bが0より小さいもしくは25
5を越える値となりうるのでこれらをクリッピングし、
0〜255のレンジを守るものとする。a,bがこのよ
うにして8bitの値になった後、mは1を減じられ、
0〜15の4bitの値にされる。
ックの左上画素を通る平面をZ=ax+by+Cθと書
き、左上画素位置を(0,0,Cθ)としたときの、最
小自乗誤差に基づくベストフィット面を与えるパラメー
タである。
201は、これらの値、a,b,Cθ各8bit、及び
m4bitを出力する。
する。
した平面パラメータ、a,b,Cθ,mをうとけり、こ
れにより予測ブロックを生成する。すなわち、 a′=(m+1)(a−128)256、b′=(m+
1)(b−128)256 によりa′,b′を求め、これを用いて(i,j)座標
(i,j共0〜N−1の整数)の画素値dijを
ブロックデータは214に出力される。
の全画素を符号化したが、ブロック内を更にサブブロ
ックに分割し、サブブロック毎に符号化対象か否かを示
す符号を付加してもよいし、1ビットのブロックに対
応したプレーンを持って、画素毎に符号化対象か否かを
決めてもよい。特にこの補足部分に簡単に記した方法
は、画像内の比較的複雑な部分に対して有効となる。
部分を占める、ノイズの乗った単純輝度勾配部分に対
し、最も符号化効率の低下を招かない予測方法が得ら
れ、画像全体に対する符号化効率が従来のものと比べて
大幅に向上する。
限定されるものではない。例えば、上述の実施例では予
測符号化で用いる予測値として、a,b,c,a+b−
cの4つを挙げたが、これは参照可能な画素から構成さ
れるものであれば、他の画素位置の組み合わせでも良
い。また、平面符号化、予測符号化ともに内部で、ハフ
マン符号化を用いているが、勿論これは算術符号等、他
のエントロピー符号化方式を用いてもよい。さらに、平
面符号化は、近似平面αx+βy+γのα,β,γを平
面特定情報として符号化するという実施例に限定される
ものではなく、平面を特定できるものであれば良い。あ
るいは平面に限らず、比較的簡単な曲面であってもよ
い。
符号化装置は、画像データをいくつかのブロックに分割
するブロック分割手段と、分割された各ブロックについ
て近似平面を求め、近似平面を特定する情報と、近似平
面とブロックの差分値を符号化する平面符号化手段と、
ブロックを幾つかのサブブロックに再分割する手段と、
サブブロック毎に最適な予測方式を選択し、選択した予
測方式を特定する情報と、選択した予測方式による誤差
を符号化する予測符号化手段と、ブロック毎に平面符号
化手段と予測符号化手段の一方を選択する手段と、選択
した符号化手段を特定するための情報を付加する手段と
を備えることにより、平面的性質を有するブロックでは
平面符号化、そうでない場合にはサブブロック単位の予
測符号化を切り換えて符号化することができる。このた
め、発生符号量を抑制することが可能となるといった効
果がある。
予測符号化のブロックサイズより大きくすることによ
り、平面符号化の特性を活かした効率の良い符号化が可
能となる。
数として抽出することにより、ブロック単位での符号化
効率を向上させることができる。
毎の近似面を用いた符号化と、複数の予測方式から選択
された予測方式による符号化との双方を有することによ
り、多値データを可逆に符号化する場合であっても効率
の良い符号化を行うことができる。
ック図。
示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力された画像データブロック毎に近似
面を求め、近似面を特定する情報と、該近似面とブロッ
クの差分値を符号化する第1の符号化手段と、 ブロック毎に複数の予測方式から予測方式を選択し、選
択した予測方式により符号化を行う第2の符号化手段
と、 ブロック毎に前記第1の符号化手段と前記第2の符号化
手段の一方を選択する手段とを有することを特徴とする
画像符号化装置。 - 【請求項2】 前記近似面は、ブロック内のデータに基
づく近似平面であることを特徴とする請求項1に記載の
画像符号化装置。 - 【請求項3】 前記近似面を特定する情報を複数の係数
として抽出することを特徴とする請求項1に記載の画像
符号化装置。 - 【請求項4】 前記第2の符号化手段は、前記第1の符
号化手段とは異なるサイズのブロックで予測を行うこと
を特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 - 【請求項5】 入力された画像データブロック毎に近似
面を求め、近似面を特定する情報と、該近似面とブロッ
クの差分値を符号化する第1の符号化工程と、 ブロック毎に複数の予測方式から予測方式を選択し、選
択した予測方式により符号化を行う第2の符号化工程
と、 ブロック毎に前記第1の符号化工程と前記第2の符号化
工程の一方を選択する工程とを有することを特徴とする
画像符号化方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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DE69631999T DE69631999T2 (de) | 1995-06-22 | 1996-06-21 | Bildverarbeitungsgerät und Verfahren |
US08/668,635 US6061474A (en) | 1995-06-22 | 1996-06-21 | Image processing apparatus and method |
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- 1995-06-22 JP JP15614695A patent/JP3689454B2/ja not_active Expired - Fee Related
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