JPH10224792A

JPH10224792A - 画像信号の符号化方法及び装置

Info

Publication number: JPH10224792A
Application number: JP2749797A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Mitsusaka; 智三坂; Yuichiro Nakaya; 雄一郎中屋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的演算量が少なく、高い情報圧縮率を達成
することが可能な画像コンテント・ベース符号化方法を
実現する。【解決手段】８×８画素ブロックの水平方向又は垂直方
向の一列に並んだ８画素に対して適用する１次元DCTの
変換基底には、絶対値が等しく且つ符号が反対である２
つの係数が存在する。その２つの係数に対応する８画素
の中の２つの画素で、第１の画素がコンテントの内側に
存在しているかコンテントの外側で既にパディングが完
了していて、第２の画素がコンテントの外側でパディン
グが施されていない場合、第１の画素のサンプル値をそ
のまま第２の画素にパディングを行う。【効果】コンテントの外側にパディングされる輝度値を
計算する必要が無いことから、従来方法よりも演算負荷
をかけずに高い情報圧縮率の達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号の符号化
方法及び措置、更に詳しくいえば、画像内の人物やその
他の物体毎、つまりコンテント毎に符号化を行うコンテ
ント・ベース符号化方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンテント・ベース符号化方法とは、Ｍ
ＰＥＧ（Moving Picture ExpertGroup）１やＭＰＥＧ２
で採用されているような長方形の画像全体を符号化する
方法ではなく、予め何等かの方法で生成されたアルファ
・プレーンによって切り出された画像の中の人物やその
他の物体、つまり画像のコンテント毎に符号化を行う方
法である（コンテント・ベース符号化方法が記載された
文献として、例えば、栄藤、“画像符号化装置、画像復
号化装置及び動きベクトル検出装置”、特開平08 - 116
5424号公報、1996.05.07がある。）。アルファ・プレー
ンとは、画像と全く同じ縦横の画素数を持ち、符号化対
象となっているコンテントの形状を表す一種の画像であ
る。アルファ・プレーンには各画素が１bitで表される
バイナリ・アルファ・プレーンと、各画素が２bit以上
で表されるグレイスケール・アルファ・プレーンがあ
る。バイナリ・アルファ・プレーンは通常、画素の値が
“１”の領域はコンテント領域、“０”の領域はコンテ
ント外の領域を表すことが多い。以下の説明ではバイナ
リ・アルファ・プレーンを用いた場合に関して説明する
が、同様にグレイスケール・アルファ・プレーンを用い
た場合にも適用できる。

【０００３】図１を用いて画像のコンテント・ベース符
号化方法を説明する。図１はアルファ・プレーンで切り
出される画像の様子を表した図である。図１（Ａ）には
画像１及び図１（Ｂ）にはそれぞれアルファ・プレーン
２及びアルファ・プレーン上で画素の値が“０”である
領域３、アルファ・プレーン上で画素の値が“１”の領
域４、図１（Ｃ）にはコンテントの領域５が示されてい
る。以下の説明ではコンテント５の領域を８×８画素ブ
ロックの２次元ＤＣＴ（例えば、安田、”画像符号化技
術−ＤＣＴとその国際標準−”、オーム社、１９９２）
によって変換符号化する場合を扱う。しかし、ＤＣＴは
ブロック処理であるため、コンテントのような任意の形
状の領域を変換符号化することはできない。

【０００４】図２は、符号化される８×８画素ブロック
の例を表した図である。図２（Ａ）にはアルファ・プレ
ーンを８×８画素ブロック毎に分割した際のブロック
６、ブロック６内でサンプル値が“１”である領域７及
び“０”である領域８、図２（Ｂ）には画像内でブロッ
ク６に対応する位置に存在するブロック９、ブロック９
内でコンテント領域１０及びコンテント外の領域１１が
示されている。コンテント外の領域１１を含む画素ブロ
ックに対して２次元ＤＣＴを適用する為には、コンテン
トの外側の画素に対しても疑似的なサンプル値を与える
必要がある。このように、コンテントの外側の画素に疑
似的なサンプル値を与える操作をパディングと呼ぶ。図
２（Ｃ）にコンテント領域１０及びパディングを施した
コンテント外の領域１２を含む画素ブロック９を示す。
一般的に、コンテントの内側のサンプル値と相関の無い
サンプル値でコンテントの外側の領域にパディングを施
した場合、コンテントの境界部には大きな不連続が生じ
る。この不連続が原因で、２次元ＤＣＴを適用した際に
高周波成分のエネルギーが増加し、符号量が増加する、
すなわち高い情報圧縮が達成できない問題が生じる。こ
の問題を解決するパディング方法としては、符号化対象
となるコンテントのサンプル値の平均値を求め、求めた
平均値をコンテントの外側の画素総てのサンプル値とす
る方法（例えば、鹿喰、“領域サポートＤＣＴを用いた
任意形状符号化の検討”、TECHNICAL REPORT OF IEIC
E、IE95-109、pp.61-66、1995-12、または宮森、粕谷、
富永、“構造化ビデオによる映像内容操作とその符号化
フォーマットの検討”、TECHNICALREPORT OF IEICE、IE
95-148、pp.1-8、1996-03、等）が考案されている。こ
のパディング方法は良好な符号化効率が得られる、つま
り少ない符号量で良好な画質が得られる利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コンテントの
サンプル値の平均値をコンテントの外側の画素総てのサ
ンプル値とする方法では、上記平均値を求める際にコン
テントの画素数と等しい回数の加算演算と、８×８画素
ブロック毎に１回の割り算を実行する必要があり、演算
負荷がかかり、高速処理の障害となる問題が生じる。

【０００６】従って本発明は少ない演算量で、高い情報
圧縮率を達成する画像のコンテント・ベース符号化方法
及び装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のコンテント・ベース符号化方法では、Ｎ×
Ｎ画素（Ｎは水平又は垂直方向の画素数）の画素ブロッ
クの画像信号の中のコンテントに含まれない画素に対し
てパディング処理を行った後、上記画素ブロックの直交
変換による変換符号化を行う符号化方法において、上記
パディング処理が上記画素ブロック内の水平又は垂直方
向へ一列に並んだＮ画素に適用する直交変換の１次元の
変換基底上で、絶対値が等しく且つ符号が反対である点
対称の２個の係数に対応する第１及び第２の画素で、第
１の画素が上記コンテントの内側に存在しているか、コ
ンテントの外側に存在し既にパディングがされて、第２
の画素が上記コンテントの外側でパディングがされてい
ないとき、すなわち第２の画素がパディングすべき画素
であるとき、第１の画素のサンプル値を第２の画素に代
入することによりパディングを行う。

【０００８】上記直交変換による変換符号化は２次元Ｄ
ＣＴによる変換符号化が望ましいが、これに限定されな
い。例えば、後で説明する変換基底に点対称性が存在す
る２次元アダマール変換等にも適用できる。

【０００９】また、本発明による画像信号のコンテント
・ベース符号化装置は、Ｎ×Ｎ画素（Ｎは水平又は垂直
方向の画素数）の画素ブロックの画像信号取り込み部
と、画素ブロックに対応するアルファ・プレーン取り込
み部と、画素ブロックのパディング処理状態を示すステ
ータス・ブロックと、上記ステータス・ブロックを参照
して上記画素ブロックの画素をパディングすべきかどう
かを判別する判別部と、上記判別部がパディングすべき
と判別したときパディングすべき画素を上記画素ブロッ
クのコンテンツ領域の画素のサンプル値又は既にパディ
ングされたサンプル値に置換するパディング処理部と、
上記パディング処理された画素ブロックの信号を２次元
直交変換による変換符号化を行う符号変換部とをもち、
上記パディング処理部が、上記パディングすべき画素
が、上記画素ブロック内の水平又は垂直方向へ一列に並
んだＮ画素に適用する１次元ＤＣＴの変換基底上で、絶
対値が等しく且つ符号が反対である２個の係数に対応す
る２つの画素の一つであるとき、上記２つの画素の他方
の画素のサンプル値を上記代入するサンプル値とするよ
うに構成される。なお、画像の変換符号化では８×８画
素ブロックの２次元ＤＣＴがよく用いられており、また
以下説明する原理により上記画素数Ｎは８の場合が実用
上好ましいが、これに限定されない。

【００１０】８×８画素ブロックの２次元ＤＣＴの変換
符号化を例に本発明の原理について説明する。８×８画
素ブロック（以下単に画素ブロックとも略称）の２次元
ＤＣＴを行うことは、先ず画素ブロック中の水平方向に
並んだ８画素に対して１次元ＤＣＴを行い、この結果求
まった８×８個の重み付け係数に対し垂直方向に１次元
ＤＣＴを施すことに相当する。反対に画素ブロック中の
垂直方向に並んだ８画素に対して１次元ＤＣＴを施し、
この結果求まった８×８個の重み付け係に対し水平方向
に１次元ＤＣＴを施してもよい。図３は８画素の１次元
ＤＣＴの変換基底の図である。図３の１３〜２０は８画
素の１次元ＤＣＴの第１〜８変換基底、２１〜２８は変
換基底１６〜２３上の係数を示す。

【００１１】ここで変換基底とは、信号を特定の周波数
成分の重み付け係数に変換する為に用いる係数群のこと
をいう。各周波数成分の重み付け係数は、各変換基底上
に存在する係数とその係数に対応する画素のサンプル値
との積和演算で求まる。変換基底１３は直流成分を表
し、変換基底１４から変換基底２０に行くに従って高周
波成分を表している。ここで注目すべきことは、各変換
基底上の係数の間に点対称性が存在することである。

【００１２】図４は上記点対称性を説明するための変換
基底の係数群を示す図である。２９〜３１はそれぞれ、
８画素の１次元ＤＣＴの１／２点対称、１／４点対称、
１／８点対称の変換基底の例である。ここで定義する点
対称とは、図３中の８画素の１次元ＤＣＴの着目する変
換基底上に存在する絶対値が等しく且つ符号が反対であ
る２個の係数の関係を言う。８画素の１次元ＤＣＴの変
換基底上の係数を順番に並べた場合、並べられた係数の
１番目と８番目、２番目と７番目、３番目と６番目及び
４番目と５番目の間で点対称となっている関係を１／２
点対称、１番目と４番目、２番目と３番目、５番目と８
番目及び６番目と７番目の間で点対称となっている関係
を１／４点対称、そして１番目と２番目、３番目と４番
目、５番目と６番目及び７番目と８番目の間で点対称と
なっている関係を１／８点対称と定義する。つまり、図
４の変換基底２９のような変換基底のことを１／２点対
称の変換基底、変換基底３０のような変換基底のことを
１／４点対称の変換基底、そして変換基底３１のような
変換基底のことを１／８点対称の変換基底という。

【００１３】以上の定義によると図３の８画素の１次元
ＤＣＴの各変換基底は、変換基底１４と１６と１８と２
０が１／２点対称、変換基底１５と１９が１／４点対称
及び変換基底１７が１／８点対称の変換基底である。ま
た、一般的に画素ブロックがＮ×Ｎ画素ブロックで、Ｎ
が２のＭ（Ｍは自然数）乗であるとき、Ｎ画素の１次元
ＤＣＴの各変換基底は、１／（２^M）点対称を有するの
で、上記関係を持つ場合に適用できる。更に、本発明は
目的用途によってはＤＣＴ以外の点対称性を有する直交
変換にも適用が可能である。

【００１４】図５は本発明の原理を説明するための図で
ある。図５にはパディングすべき画素３２、１／２、１
／４、１／８点対称の係数対を持つ水平の変換基底３
３、３４、３５、１／２、１／４、１／８点対称の係数
対を持つ垂直の変換基底３６、３７、３８、画素３２に
対して水平の１／８、１／４、１／２点対称の位置に存
在する画素３９、４０、４１、画素３２に対して垂直の
１／８、１／４、１／２点対称の位置に存在する画素４
２、４３、４４が示されている。

【００１５】画素３２を画素３９〜４４の何れかのサン
プル値を用いてパディングを行う場合を例に、本発明に
よる８画素の１次元DCTの各変換基底が持つ点対称性を
利用したパディング方法を説明する。図６（Ａ）はパデ
ィングされる画素３２に対し水平、垂直方向に１／８点
対称の画素のサンプル値を用いてパディングを行う操作
４５、４６、図６（Ｂ）は同じく水平、垂直方向に１／
４点対称の画素のサンプル値を用いてパディングを行う
操作４７、４８、そして図６（Ｃ）は同じく水平、垂直
方向に１／２点対称の画素のサンプル値を用いてパディ
ングを行う操作４９、５０を示す。これらのパディング
操作を行うことにより等しくされた２個のサンプル値は
互いに８画素の１次元ＤＣＴによる変換過程で相殺さ
れ、周波数領域に変換された重み付け係数を積極的に小
さくすることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

＜実施形態１＞図７は、本発明による画像信号の符号化
方法の一実施形態におけるパディング処理を表すフロー
チャートである。本実施形態の符号化法マイクロプロセ
ッサでパディング処理が実施され、パディング処理の他
の画像の取り込み、ＤＣＴ等は従来と同じであるので、
パディング処理部のみについて説明する。

【００１７】フローチャートのパディング開始からパデ
ィング終了まで矢印の順に従って行われる。処理５１で
は、画素ブロックとアルファ・プレーンのメモリへの読
み込みを行う。処理５２では、アルファ・プレーンの８
×８画素ブロックの各画素に対応するステータス・ブロ
ックに、アルファ・プレーンにおける８×８画素ブロッ
クの画素の値をコピーする。すなわちアルファ・プレー
ンの８×８画素ブロックとステータス・ブロックの内容
を同じ状態にする。この時アルファ・プレーンの８×８
画素ブロックが示すコンテントの外側のパディングすべ
き画素数をカウンタで計数しカウンタ(又はメモリ）に
保存する。

【００１８】図７のcountはカウンタに保存されている
数値、すなわち画素ブロックの中でパディングすべき画
素数を表す。処理５３では、カウンタに保存されている
値countが６４に等しいかを判別する。数値countが６４
ならば、８×８画素ブロックには符号化対象となるコン
テンツの画素が全く無いので、処理５５において画像の
８×８画素ブロックの総ての画素のサンプル値を０に
し、パディング処理を終了する。数値countが６４でな
ければ、処理５４でカウンタに保存されている数値coun
tが０より大きいか判別する。カウンタ８９に保存され
ている値countが０ならば、画像の８×８画素ブロック
の画素に全くパディングする必要が無いので、パディン
グを終了させる。

【００１９】一方、カウンタ８９に保存されている値co
untが０より大きいならば、画像の８×８画素ブロック
にはパディングが行われていない画素が存在しているの
で、処理５６を行う。処理５６では、８×８画素ブロッ
ク内でコンテントに含まれておらず、且つパディングが
行われていない画素に対し、水平方向に１／８点対称の
画素を用いたパディングを行う。１画素のパディングを
行う毎に値countを１だけ減数する。以下、フローチャ
ートに従ってカウンタ８９に保存されている値が０にな
るまで、コンテントに含まれておらず、且つパディング
が行われていない画素に対し、図６で説明したように、
垂直方向に１／８点対称の画素を用いたパディング５
７、水平方向に１／４点対称の画素を用いたパディング
５８、垂直方向に１／４点対称の画素を用いたパディン
グ５９、水平方向に１／２点対称の画素を用いたパディ
ング６０、垂直方向に１／２点対称の画素を用いたパデ
ィング６１を行う。パディング処理５６、５７、５８、
５９、６０及び６１が行われ度にカウンタ８９のカウン
ト値countが1だけ減数される。また、これらの各処理の
前には処理５４と同様のパディング終了判別処理６２〜
６６が行われる。

【００２０】図７の例では、処理順序として水平方向、
垂直方向と交互にパディングを行っているが、垂直方向
から先にパディングを行っても構わない。また、図７の
フローチャートでは処理順序として１／８、１／４、１
／２点対称のサンプル値を用いたパディングという順に
一連のパディング処理を行っている。このような順にし
た理由は、パディングが施される画素から近い画素のサ
ンプル値を用いてパディング処理を行うことにより、Ｄ
ＣＴを行う場合に高周波成分の重み付け係数を小さくす
ることができるからである。

【００２１】図８は上記実施形態における水平方向に１
／２、１／４又は１／８点対称の画素を用いたパディン
グ処理を説明するフローチャートである。図８中のＤは
点対称の種類を区別するパラメータであり、１／８点対
称ならばＤは２、１／４点対称ならばＤは４、１／２点
対称ならばＤは８と設定する。またｉは画像の８×８画
素ブロック及びステータス・ブロック８４の垂直座標、
j、kはパディング操作を水平方向に移動させる為に用い
るパラメータである。値countは、図７のcountと同じパ
ラメータでカウンタのカウント値である。先ず、処理６
７ではパラメータi、j及びkを０で初期化を行うと同時
にパラメータDでこれから実行するパディングに利用さ
れる点対称性の種類を設定する。図７の処理５６を行う
場合はＤを２に、処理５８を行う場合はＤを４、処理６
０を行う場合はＤを８に設定する。

【００２２】処理６７の終了後、処理６８ではiが８以
上の場合は図８のフローは終了、８より小さい場合には
処理６９に進む。処理６９ではｋが８以上の場合には処
理７５、８より小さい場合は処理７０に進む。処理７０
ではｊがＤの２分の１以上の場合は処理７４、Ｄの２分
の１より小さい場合は処理７１に進む。

【００２３】処理７１では、もしＤの値が２、４又は８
ならば、パディングされる画素に対して水平方向の１／
８、１／４又は１／２点対称の画素のサンプル値を用い
たパディング処理を行う。処理７１の後、処理７２でカ
ウンタの値countが０、つまりコンテントの外側の画素
総てがパディングされたかどうかを判別する。もしcoun
tが０でないならば処理７３に進み、０なら一連のパデ
ィング処理を直ちに終了させる。処理７３ではＪに１だ
け加算し、処理７０に戻る。処理７３でｊに１を加算す
ることは、現在パディングが行われている画素に対し、
水平方向に１だけ移動した画素にパディングを行う準備
を行ったことに相当する。処理７４ではｋにＤを加算
し、処理６９に戻る。処理７４でｋにＤを加算すること
は、点対称の中心を空間的にＤだけ移動したことに相当
する。処理７５ではｉに１を加算し、処理６８に戻る。
処理７５でiに１を加算することは、現在、処理７１を
行っている画像の８×８画素ブロックの水平方向の８画
素に対し、１だけ垂直方向に移動した水平方向の８画素
に対して処理７１を適用する準備を行ったことに相当す
る。

【００２４】図９は図８の処理７１の詳細を説明したフ
ローチャートである。図９の中のｉ、ｊ、ｋ及びＤは図
８に示したｉ、ｊ、ｋ及びＤと同じパラメータである。
また図９の中のcountは図７、８に示した値countと同じ
パラメータである。img_blk(pos1(j,k),i)とimg_blk(po
s2(j,k),i)はこれからパディングを行おうとしている１
／８、１／４又は１／２点対称の関係にある画素のサン
プル値で、pos1(j,k)とpos2(j,k)は、それぞれの水平座
標の値を表す。また、stts_blk(pos1(j,k),i)とstts_bl
k(pos2(j,k),i)は、それぞれimg_blk(pos1(j,k),i)とim
g_blk(pos2(j,k),i)に対応するステータス・ブロックの
中の画素のサンプル値である。処理７１は図９のフロー
チャートの矢印の順に従って行われる。

【００２５】先ず処理７６で、パラメータｊ、ｋ及びＤ
を用いてパディングされる画素の水平座標pos1(j,k)
と、その画素に対して１／８、１／４又は１／２点対称
の位置にある画素の水平座標pos2(j,k)を求める。次に
処理７７で、もしstts_blk(pos1(j,k),i)が０、つまり
(pos1(j,k),i)に位置する画素がコンテント外のパディ
ングが行われていない画素の場合は処理７８に進み、そ
れ以外の場合は処理８０に進む。処理７８でstts_blk(p
os1(j,k),i)が０でない、つまり(pos2(j,k),i)に位置す
る画素がコンテント内又はコンテント外でパディングが
施されている画素であるならば、処理７９に行き、それ
以外なら図８の処理７１を直ちに終了させる。

【００２６】処理７９では(pos1(j,k),i)に位置する画
素に対して水平方向に１／８か１／４か１／２点対称の
位置にある画素を用いたパディングを行う。更に処理７
９ではパディング処理をした印としてstts_blk(pos1(j,
k),i)を０でない値にして、カウンタの値countから１を
引く。処理７９の後は、図８の処理７１を終了させる。
処理８０、８１は、処理７８、７９で処理を行った点対
称関係にある２個の画素に対し、パディングの方向を逆
にした処理を行うことに相当する。

【００２７】以上、本発明によるパディング処理の一実
施形態について説明した。但し垂直方向の８画素の中の
コンテントに含まれておらず、且つパディングが行われ
ていない画素に対して垂直方向に１／２、１／４又は１
／８点対称の画素を用いるパディングは、それぞれ水平
方向のパディングの際の１／２、１／４又は１／８点対
称の画素の垂直座標の値と水平座標の値を入れ替えるこ
とで実行が可能となる。つまり図９中のimg_blk(pos1
(j,k),i)をimg_blk(i,pos1(j,k))、img_blk(pos2(j,k),
i)をimg_blk(i,pos2(j,k))、stts_blk(pos1(j,k),i)をs
tts_blk(i,pos1(j,k))、stts_blk(pos2(j,k),i)をstts_
blk(i,pos2(j,k))に置き換えることにより、パディング
が施される画素に対して垂直方向に１／２、１／４か１
／８点対称のいずれかの画素を用いたパディングが実行
できる。

【００２８】＜実施形態２＞図１０は本発明による画像
信号の符号化装置の一実施形態の構成を示すブロック図
である。８×８画素の画素ブロック９に分割され画素信
号９は、画像信号取り込み部８２のメモリに取り込まれ
る。同時に画素ブロック９に対応するアルファ・プレー
ン６はアルファ・プレーン取り込み部８３のメモリに記
憶される。なお、画素ブロック９及びアルファ・プレー
ン６の生成については、従来良く知られているので説明
を省く。メモリには画素ブロックのパディング状態を示
すステータス・ブロック８４が設けられる。ステータス
・ブロック８４は複写制御部９３によってアルファ・プ
レーン６の内容が転写される。この際、複写制御部９３
は画素ブロック９内でパディングすべき画素数を計数
し、パディング処理部８５のカウンタ８７にセットす
る。

【００２９】パディング処理部８５は、判別部８６及び
判別部８６からの判別結果に基づき制御されるセレクタ
８８を持つ。判別部８６は、カウンタ８７、ステータス
・ブロック８４の内容、制御部８９のアドレス情報９０
を入力し、図７、図８、図９で説明したと同様の判別を
行う。画素ブロック９にパディング処理すべき画素がな
いとき及び画素ブロック９の全ての画素がパディング処
理すべき画素である時は、それぞれ画素ブロック９の全
ての画素を直接選択する及び全ての画素のサンプル値を
０にする。

【００３０】画素ブロック９にパディング処理すべき画
素がある時、すなわちカウンタ８７の数が画素ブロック
９の総画素数より小さいとき、セレクタ８８はパディン
グ処理対称の画素に対して１次元DCTの変換基底上の係
数が１／２点対称、１／４点対称又は１／８点対称とな
る画素のいずれかで、上記画素ブロック９のコンテンツ
領域の画素のサンプル値又はすでにパディングされたサ
ンプル値を選択するように制御される。上記サンプル値
の選択は点対称アドレス選択部９１によって選択された
アドレスによって画像信号取り込み部８２から読み出さ
れる。アドレス選択部９１は制御部８９のアドレス情報
９０（ｉ，ｊ，ｋ，Ｄ）を対象画像のアドレスに変換
し、変換したアドレスを読み出しアドレスとしてサンプ
ル値を読み出す回路で構成される。１つの画素のパディ
ング処理を行ったときは、判定部８６によりカウンタ８
７のカウント値を１だけ減数すると共に、ステータス・
ブロック８４の中で、パディング処理した画素に対応す
る画素のステータスをパディング処理が済んだことを表
す状態に変更する。

【００３１】符号変換部９２はパディング処理部８５で
処理された画素ブロックの信号を２次元ＤＣＴによる変
換符号化を行う。符号変換部９２は従来知られている２
次元ＤＣＴ回路９４、ＤＣＴされた信号を量子化し符号
化する可変長符号化回路９５で構成される。また、制御
部８９は当然のことながら、画像信号取り込み部８２、
アルファ・プレーン取り込み部８３の書き込み、更新の
制御、複写制御部９３の駆動制御を行う。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、コンテントの外側にパ
ディングするサンプル値として一定位置関係にある画素
のサンプル値を直接用いれば良く、輝度値を計算する必
要が無いことから、従来のパディング方法よりも演算負
荷をかけずに高い情報圧縮率を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルファ・プレーンで切り出される画挿の様子
を表した図

【図２】符号化される８×８画素ブロックの例を表した
図

【図３】８画素の１次元DCTの変換基底の図

【図４】本発明で用いる点対称の概念に関する図

【図５】本発明の原理説明のための８×８画素ブロック
と１次元DCTの変換基底関係を示す図

【図６】本発明の原理説明のための８画素の１次元DCT
の各変換基底が持つ点対称性を利用したパディング方法
を説明する図

【図７】８×８画素ブロックのコンテントの外側の画素
にパディングを実施する方法の例を表すフローチャート

【図８】本発明による画像信号の符号化法の一実施形態
におけるパディングすべき画素に対して水平方向に１／
２、１／４又は１／８点対称の画素を用いたパディング
処理のフローチャート

【図９】図８の処理７１の詳細を説明したフローチャー
ト

【図１０】本発明による画像信号の符号化装置の一実施
形態を示すブロック構成図

【符号の説明】

１：画像、２：アルファ・プレーン、３：アルファ・プレーン上の画素の値が総て０の領域、４：アルファ・プレーン上の画素の値が総て０以外の領
域、５：コンテントの領域、６：アルファ・プレーンを分割したブロック、７：アルファ・プレーンを分割したブロックで透明を表
す領域、８：アルファ・プレーンを分割したブロックで不透明を
表す領域、９：画像を分割したブロック、１０：画像を分割したブ
ロックのコンテントの領域、１１：画素ブロックのコンテントの外側の領域、１２：パディングされたコンテント外の領域、１３…２０：８画素の１次元DCTの変換基底、２１…２８：８画素の１次元DCTの変換基底の係数、２９：１／２点対称の変換基底の例、３０：１／４点対
称の変換基底の例、３１：１／８点対称の変換基底の例、３２：パディング
が施される画素、３３…３８：点対称の係数対を持つ変換基底、３９…４４：画素３２に対して点対称の位置に存在する
画素、４５…５０：パディングが施される画素に対して点対称
の画素のサンプル値を用いてパディングを行う操作、５１〜８１：処理８２：画像信号取り込み部、８３アルファプレーン取り
込み部：、８４：ステータス・ブロック、８５：パディング処理
部、８６：判別部、８７：カウンタ、８８：セテクタ、８９：制御部、９
０：アドレス、９１：点対称アドレス選択部、９２：符号変換部、９
３：複写制御部、９４：ＤＣＴ回路、９５：可変長符号化部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ×Ｎ画素（Ｎは水平又は垂直方向の画素
数）の画素ブロックの画像信号の各画素ブロック内でコ
ンテントに含まれない画素に対してパディング処理を行
った後、上記画素ブロックの直交変換による変換符号化
を行う符号化方法において、上記パディング処理が上記画素ブロック内の水平又は垂
直方向へ一列に並んだＮ画素に適用する直交変換の１次
元の変換基底上で絶対値が等しく且つ符号が反対である
点対称の２個の係数に対応する第１及び第２の画素で、
第１の画素が上記コンテントの内側に存在しているか、
コンテントの外側に存在し既にパディング処理がされ
て、第２の画素が上記コンテントの外側でパディングが
されていないとき、第１の画素のサンプル値を第２の画
素に代入することを特徴とする画像信号の符号化方法。
【請求項２】上記Ｎが８であり、直交変換が２次元ＤＣ
Ｔであることを特徴とする請求項１記載の画像信号の符
号化方法。
【請求項３】上記点対称の２個の係数が水平又は垂直方
向へ一列に並んだ８画素に対する１次元ＤＣＴの変換基
底上の係数を順番に並べた場合、並べられた係数の１番
目と８番目、２番目と７番目、３番目と６番目、４番目
と５番目の間で絶対値が等しく且つ符号が反対である関
係を１／２点対称、１番目と４番目、２番目と３番目、
５番目と８番目、６番目と７番目の間で絶対値が等しく
且つ符号が反対である関係を１／４点対称、１番目と２
番目、３番目と４番目、５番目と６番目、７番目と８番
目の間で絶対値が等しく且つ符号が反対である関係を１
／８点対称と定義し、上記第１及び第２の画素が上記１
／２点対称、１／４点対称及び１／８点対称のいずれか
の関係にある２画素であることを特徴とする請求項２に
記載の画像信号の符号化方法。
【請求項４】上記水平方向における上記１／２点対称の
関係にある画素の間でパディングを行う第１の操作、上
記水平方向における上記１／４点対称の関係にある画素
の間でパディングを行う第２の操作、上記水平方向にお
ける１／８点対称の関係にある画素の間でパディングを
行う第３の操作、上記垂直方向における１／２点対称の
関係にある画素の間でパディングを行う第４の操作、上
記垂直方向における１／４点対称の関係にある画素の間
でパディングを行う第５の操作、上記垂直方向における
１／８点対称の関係にある画素の間でパディングを行う
第６の操作の６通りの操作の組み合わせにより、上記画
素ブロックの中のコンテントに含まれない画素に対しパ
ディングを行うことを特徴とする請求項３に記載の画像
信号の符号化方法。
【請求項５】上記６通りの操作の組み合わせを上記第３
の操作、第６の操作、第２の操作、第５の操作、第１の
操作及び第４の操作の順序で上記パディングを行うこと
を特徴とする請求項４に記載の画像信号の符号化方法。
【請求項６】上記６通りの操作の組み合わせを上記第６
の操作、第３の操作、第５の操作、第２の操作、第４の
操作及び第１の操作の順序で上記パディングを行うこと
を特徴とする請求項４に記載の画像信号の符号化方法。
【請求項７】上記パディング処理は上記パディング処理
前に上記画素ブロックの中のパディング処理すべき画素
の数を求め、これをメモリに記録し、画素のパディング
が施される度にメモリに記録されている値を減らし、メ
モリに記録されている値が、符号化対象となっているコ
ンテントの外側の画素総てに対してパディングが完了し
たことを表す値となった場合、上記画素ブロックのパデ
ィング処理を終了することを特徴とする請求項１ないし
６の一つに記載の画像信号の符号化方法。
【請求項８】Ｎ×Ｎ画素（Ｎは水平又は垂直方向の画素
数）の画素ブロックの画像信号取り込み部と、上記画素
ブロックに対応するアルファ・プレーン取り込み部と、
画素ブロックのパディング処理状態を示すステータス・
ブロックと、上記ステータス・ブロックを参照して上記
画素ブロックの画素をパディングすべきかどうかを判別
する判別部と、上記判別部がパディングすべきと判別し
たときパディングすべき画素のサンプル値を上記画素ブ
ロックのコンテンツ領域の画素のサンプル値又はすでに
パディングされたサンプル値に置換するパディング処理
部と、上記パディング処理された画素ブロックの信号を
２次元ＤＣＴによる変換符号化を行う符号変換部とをも
ち、上記パディング処理部が、上記パディングすべき画
素が、上記画素ブロック内の水平又は垂直方向へ一列に
並んだＮ画素に適用する１次元ＤＣＴの変換基底上で、
絶対値が等しく且つ符号が反対である２個の係数に対応
する２つの画素の一つであるとき、上記２つの画素の他
方の画素のサンプル値を代入するサンプル値とするよう
に構成されたことを特徴とする画像信号の符号化装置。
【請求項９】上記Ｎが２のＭ乗（Ｍが自然数）であり、
１次元ＤＣＴの変換基底上で絶対値が等しく且つ符号が
反対である２個の係数に対応する２つの画素は１／（２
^M）点対称の位置の２画素であることを特徴とする請求
項８記載の画像信号の符号化装置。
【請求項１０】上記Ｍが３、Ｎが８であることを特徴と
する請求項９記載の画像信号の符号化装置。